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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein kleine, dreirädrige, vom
Fahrer angetriebene Fahrzeuge, und, genauer ausgedrückt, die
Klasse von Fahrzeugen, die als "ankippbare
Fahrzeuge" bekannt
sind, bei denen Vorwärtsbewegung
durch das abwechselnde Verlagern des Gewichts von Seite zu Seite
geliefert wird, während
das Fahrzeug aufgrund der Bewahrung von Drall einen sinusförmigen Weg zurücklegt.
Eine Ausführungsform
des vorliegenden ankippbaren Fahrzeugs umfasst eine neue Jochverbindung
zwischen den beiden nachlaufenden Armen für die Hinterräder, welche
die beiden nachlaufenden Arme miteinander für abwechselnde Bewegung verbindet.
Das einfach entfernbare Joch sorgt ferner für Einfachheit von Zusammenfalten
des Fahrzeugs zum Lagern. In einer anderen Ausführungsform ist ein Quer-, Schwingzwischenstück anstelle
des Joches vorgesehen, wobei das Zwischenstück elastomere Endbuchsen enthält, um Relativbewegung
zwischen den Armen und den Enden des Zwischenstücks bereitzustellen. Das Zwischenstück ist nicht bequem
entfernbar, aber die Arme umfassen Faltmittel zur kompakten Lagerung
des Fahrzeugs.
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Hintergrundtechnik
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Ein
Typ eines vom Fahrer angetriebenen dreirädrigen Fahrzeug, das als ein "ankippbares Fahrzeug" bekannt ist, weist
ein einzelnes lenkbares Vorderrad und ein Paar seitlich beabstandeter
Hinterräder
an nachlaufenden Armen auf, die an der Frontsäule angelenkt sind, von der
sich das Vorderrad erstreckt. Wenn das Fahrzeug einen sinusförmigen Weg
zurücklegt,
verlagert der Fahrer sein oder ihr Gewicht zur Innenseite jedes
Drehbogens, wodurch der Massenschwerpunkt zur Innenseite jedes Bogens
verschoben wird. Dies führt
zu einer Reihe von Beschleunigungen aufgrund der Bewahrung von Drehmoment
des Fahrzeugs und des Fahrers. Auf diese Weise wird Vorwärtsbewegung
erreicht.
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Das
obige Antriebsprinzip ist gut bekannt, wie in mindestens einem der
im Weiteren erörterten erteilten
Patente beschrieben ist. Solche Fahrzeuge verwenden verschiedene
Mechanismen (Kabel und Rillenscheiben, Getriebe, Winkelhebel, etc.),
um die beiden nachlaufenden Arme miteinander zu verbinden, wobei
solche Mechanismen in der im Weiteren erörterten verwandten Technik
zitiert sind. Das vorliegende ankippbare Fahrzeug unterscheidet
sich jedoch von denjenigen des Standes der Technik darin, dass es
einen neuen Jochmechanismus verwendet, um die Bewegung der beiden
nachlaufenden Arm miteinander zu verbinden, wobei das Joch auch Leichtigkeit
beim Falten des vorliegenden Fahrzeugs mittels der Entfernung eines
einzigen Anschlussstücks
bereitstellt. Eine andere Ausführungsform
umfasst ein Querzwischenstück
mit elastomeren Buchsen an jedem Ende zur Armbefestigung. Die Buchsen
liefern die Elastizität,
die für
die Relativbewegung zwischen den Enden des Zwischenstücks und
der Arme benötigt
wird.
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Eine
Erörterung
der verwandten Technik, die dem vorliegenden Erfinder bekannt ist,
und ihre Differenzen und Unterschiede zu der vorliegenden Erfindung
ist im Folgenden angeführt.
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US-Patent
Nr. 4,045,048, das am 30. August 1977 an Clarence C. Irwin unter
dem Titel "Trailing Arm
Cambering Vehicle with Stabilizer Linkage Having Locking Means For
Parking and Stowage" [Ankippbares
Fahrzeug mit nachlaufenden Armen und Stabilisierverbindung, die
Verriegelungsmittel zum Parken und zur Lagerung aufweist], beschreibt
ein ankippbares Fahrzeug, bei dem die nachlaufenden Arme mit einem
Winkelhebel verbunden sind, der schwenkbar an der Frontsäule hoch über dem
Befestigungspunkt der Arme an der Frontsäule befestigt ist. Die beiden
Arme sind durch Schubstäbe
mit dem Winkelhebel verbunden. Eine Verriegelungsplatte, die einen
darin ausgebildeten gebogenen Schlitz mit einem sich dadurch erstreckenden
Gewindeverriegelungsstift aufweist, erlaubt Festziehen eines Gewindeknopfes,
um den Mechanismus in einer ortsfesten Position zur aufrechten Lagerung
des Fahrzeugs zu verriegeln. Der Faltmechanismus ist im Vergleich
zu dem vorliegenden Fahrzeug dadurch relativ komplex, dass Irwin
Entfernung beider der Winkelhebel-Verbindungsstücke erfordert. Darüber hinaus
offenbart Irwin keine Form einer elastomeren Verbindung zwischen
jeweiligen der Anschlussstücke
oder Mechanismen seines ankippbaren Fahrzeugs, wie sie in einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind.
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US-Patent
Nr. 4,047,732, das am 13. September 1977 an Jerry K. Williams et
al. unter dem Titel "Cambering
Vehicle With Hydraulic Stabilizer and Equalizer" [Ankippbares Fahrzeug mit Hydraulikstabilisator
und -Ausgleich] erteilt wurde, beschreibt ein Fahrzeug ähnlich dem
des direkt vorhergehend erörterten
US-Patents '048
von Irwin, das jedoch miteinander verbundene Hydraulikzylinder,
die die beiden nachlaufenden Arme verbinden, anstelle einer mechanischen
Verbindung aufweist. Das System funktioniert ähnlich wie das des US-Patents '048 von Irwin, wobei
die Ausstreckung eines Zylinders das Einziehen des gegenüberliegenden
Zylinders bewirkt. Ein Ventil wird zum Abschalten des Flusses von
Hydraulikflüssigkeit
zwischen den beiden Streben verwendet, um die Position des Fahrzeugs
wie gewünscht zu
verriegeln. Das Ventil kann auch eingestellt werden, um Flüssigkeit
von einem Ende zum anderen der beiden Zylinder fließen zu lassen,
wodurch Zusammendrücken
beider Zylinder gleichzeitig zum Falten des Fahrzeugs zugelassen
wird. Das vorliegende Fahrzeug vermeidet Flüssigkeiten und Hydraulikelemente,
die ein Jochelement zum Verbinden der beiden nachlaufenden Arme
verwenden, und benötigt
darüber
hinaus keine Form von Zwischenverbindungen zwischen den nachlaufenden
Armen und dem Joch.
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Williams
et al. offenbaren keine Form von elastomeren Anschlussstücken oder
Verbindern, die jegliche der ankippbaren Komponenten aneinander befestigen,
wie es in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
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US-Patent
Nr. 4,050,711, das am 27. September 1977 an Richard E. Denzer unter
dem Titel "Cambering
Device For Cambering Vehicle" [Ankippvorrichtung
für ankippbares
Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt einen Mechanismus zur gegenseitigen Verbindung
nachlaufender Arme, welcher zwei gegenüberliegende Arme um einen einzigen
Drehzapfen angeordnet aufweist. Die Arme können aneinander zum Bilden
eines Winkelhebels verriegelt werden, um entgegengesetzte Tätigkeit
der beiden nachlaufenden Arme bereitzustellen, oder können gefaltet
werden, um Falten der Frontsäule
an die nachlaufenden Arme zur Lagerung der Vorrichtung zuzulassen.
Wie bei den oben erörterten
anderen ankippbaren Fahrzeugen verbindet das Fahrzeug von Denzer
die nachlaufenden Arme mit dem Betätigungsmechanismus durch Verbindungsstäbe, anstatt
ein direktes Joch oder einen Querverbindungsmechanismus wie bei
dem vorliegenden Fahrzeug zu verwenden.
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US-Patent
Nr. 4,050,712, das am 27. September 1977 an Richard E. Denzer et
al. unter dem Titel "Cambering
Device For Cambering Vehicle" [Ankippvorrichtung
für ankippbares
Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt einen Mechanismus sehr ähnlich zu
dem des US-Patents '711
an den selben ersten Erfinder, das unmittelbar vorhergehend erörtert wurde. Die
Vorrichtung des Patents '712
unterscheidet sich dadurch, dass der zentrale Mechanismus ein Paar
ineinandergreifender Zahnsegmente aufweist, die aneinander verriegelt
werden können,
um die abwechselnde Tätigkeit
der beiden nachlaufenden Arme und ihrer Zwischenstücke zum
Mechanismus bereitzustellen. Entriegeln der Zahnräder ermöglicht Falten der
Vorwärtsstruktur
angrenzend an die beiden nachlaufenden Arme. Die Vorrichtung unterscheidet
sich von dem vorliegenden ankippbaren Fahrzeugmechanismus mit einer
Einzeljoch- oder Querverbindungskonfiguration.
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US-Patent
Nr. 4,050,713, das am 27. September 1977 an Jerry K. Williams unter
dem Titel "Cambering
Device for Cambering Vehicle" [Ankippvorrichtung
für ankippbares
Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt einen Mechanismus ähnlich dem
des US-Patents '048
an Irwin, das weiter oben erörtert
ist. Die Vorrichtung des Patents '713 umfasst ein Paar gebogener Winkelhebel,
die aneinander verriegelt werden können, um die entgegengesetzte
Anhebe- und Absenktätigkeit
der beiden nachlaufenden Arme bereitzustellen, wobei das Verriegelungsmittel
bogenförmiges
Zusammenfalten der beiden Winkelhebel zulässt, um die Vorwärtsstruktur
angrenzend an die nachlaufenden Arme zur Lagerung zu falten.
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US-Patent
Nr. 4,054,300, das am 18. Oktober 1977 an Frank J. Winchell unter
dem Titel "Cambering
Vehicle With Trailing Arms Interconnected by Geared Stabilizer and
Equalizer Mechanism" [Ankippbares
Fahrzeug mit nachlaufenden Armen verbunden durch Stabilisiergetriebe
und Ausgleichsmechanismus] erteilt wurde, beschreibt einen Mechanismus,
der ein Paar entgegengesetzter Sektorkegelgetriebe angeordnet auf
jeder Drehachse der nachlaufenden Arme aufweist, wobei ein zentrales
Geradstirnrad die beiden Zahnsegmente verbindet, um gleiche und
entgegengesetzte bogenförmige
Bewegung der nachlaufenden Arme bereitzustellen. Der Mechanismus
schließt
Verriegelungsmittel zum Parken des Fahrzeugs und Mittel zum Lösen der
Zahnräder
ein, um Falten der Frontstruktur angrenzend an die nachlaufenden
Arme zuzulassen. Es ist kein Joch- oder Querverbindungsmechanismus
vorgesehen. Das Fahrzeug von Winchell unterscheidet sich ferner
darin, dass es einen das Vorderrad antreibenden Motor einschließt, welche
Lehre vom Drallsatz des Betriebs nicht motorbetriebener ankippbarer Fahrzeuge
einschließlich
des vorliegenden Fahrzeugs weg führt.
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US-Patent
Nr. 4,065,146, das am 27. Dezember 1977 an Richard E. Denzer unter
dem Titel "Cambering
Device For Cambering Vehicle" [Ankippvorrichtung
für ankippbares
Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt einen Mechanismus ähnlich dem
in dem oben erörterten
US-Patent '713 beschriebenen.
Ein Paar Winkelhebel arbeiten zwischen entgegengesetzten Zwischenstücken zu
den beiden nachlaufenden Armen, um entgegengesetzte Arbeit der nachlaufenden
Arme zu verursachen, wie es in der Technik ankippbarer Fahrzeuge
bekannt ist. Die beiden Winkelhebel können in Bezug zueinander angepasst werden,
um Falten des Fahrzeugs in der allgemein in dem US-Patent '713 beschriebenen
Weise zuzulassen. Wie in dem Fall des US-Patents '713 und anderer,
dem vorliegenden Erfinder bekannter Patente, ist kein Joch- oder
Querverbindungsmittel mit elastomeren Enden offenbart.
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US-Patent
Nr. 4,071,261, das am 31. Januar 1978 an Frank J. Winchell unter
dem Titel "Lock
Bar for Cambering Vehicle" [Riegelstange
für ankippbares
Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt einen Mechanismus sehr ähnlich demjenigen,
der in dem weiter oben erörterten
US-Patent '711 beschrieben
ist, der jedoch eine Riegelstange einschließt, die zwischen den beiden
nachlaufenden Armen installiert werden kann, um sie zum Parken des
Fahrzeugs aneinander zu befestigen. Wiederum ist kein Jochmechanismus zum
Aneinanderbinden der Bewegung der beiden nachlaufenden Arme vorgesehen,
wie er durch den vorliegenden ankippbaren Fahrzeugmechanismus bereitgestellt
wird. Winchell enthält
einen Querwinkelhebel, aber dieser Hebel kommuniziert mit den beiden
Armen mittels eines Paars allgemein vertikal angeordneter Zwischenstücke, anstatt
direkt. Darüber
hinaus offenbart Winchell keine Form von Elastomer in den Hebelenden,
wie er durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird.
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US-Patent
Nr. 4,076,270, das am 28. Februar 1978 an Frank J. Winchell unter
dem Titel "Foldable
Cambering Vehicle" [Faltbares
ankippbares Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt einen Mechanismus zur
gegenseitigen Verbindung von nachlaufenden Armen, der einen durchgehenden
Kabellauf aufweist, wobei eine Leitrolle zum Umkehren der Bewegungsrichtung
des Kabels um die Rollen des gegenüberliegenden nachlaufenden
Arms dient. Das US-Patent '270
von Witchell offenbart ferner ein Winkelhebelsystem zum gegenseitigen
Verbinden von nachlaufenden Armen ähnlich dem in dem weiter oben
erörterten
US-Patent '711 beschriebenen,
und offenbart weiter eine motorbetriebene Ausführungsform ähnlich der des Patents '300 an den selben
Erfinder, das weiter oben erörtert
ist. Wiederum ist kein Joch- oder Querverbindungsmechanismus zum
Verbinden der beiden nachlaufenden Arme vorgesehen, wie er in dem
ankippbaren Fahrzeug der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
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US-Patent
Nr. 4,087,104, das am 2. Mai 1978 an Frank J. Winchell et. al unter
dem Titel "Method
of Manually Propelling A Cambering Vehicle" [Verfahren zum manuellen Antreiben
eines ankippbaren Fahrzeugs] erteilt wurde, beschreibt ein Rollensystem
zum gegenseitigen Verbinden der beiden nachlaufenden Arme, im wesentlichen
gleich dem in dem unmittelbar vorhergehend erörterten US-Patent '270. Das Patent '104 beschreibt auch
den Drallsatz für
den Betrieb ankippbarer Fahrzeuge und schließt eine mit Skates ausgerüstete Ausführungsform
ein.
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US-Patent
Nr. 4,087,106, das am 2. Mai, 1978 an Frank J. Winchell unter dem
Titel "Cambering
Vehicle" [Ankippbares
Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt verschiedene Ausführungsformen,
die Kabelbetätigung,
Motorantrieb, und mit Skates und Skiern ausgerüstete Ausführungsformen enthält, welche
allgemein in den US-Patenten '270
und '104 des selben
Erfinders offenbart und oben erörtert
sind. Obwohl ein Drosselklappenhebel vorgesehen ist, ist kein Bremsmittel
offenbart.
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US-Patent
Nr. 4,087,108, das am 2. Mai, 1978 an Frank J. Winchell unter dem
Titel "Chambering
Vehicle With Trailing Arms Interconnected By Spur Gearing" [Ankippbares Fahrzeug
mit nachlaufenden Armen miteinander verbunden durch Geradstirnrädergetriebe]
beschreibt einen Mechanismus, in dem die beiden Schwenkachsen der
nachlaufenden Arme nicht konzentrisch zueinander sind, und miteinander
durch ineinandergreifende Zahnräder
verbunden sind. Eine motorisierte Ausführungsform ist auch offenbart, ähnlich zu
der der oben erörterten
US-Patente '300, '270 und '106 an den selben
Erfinder. Wie in diesen Patenten und anderen, mit denen der vorliegende
Erfinder vertraut ist, ist kein Joch- oder Querverbindungsmechanismus mit
elastomeren Enden zum gegenseitigen Verbinden der beiden nachlaufenden
Arme in dem US-Patent '108
offenbart, und während
ein Entkupplungshebel vorgesehen ist, ist kein Bremssteuerhebel
offenbart.
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US-Patent
Nr. 4,088,338, das am 9. Mail 1978 an Frank J. Winchell et al. unter
dem Titel "Chambering
Vehicle with Cable Stabilizer and Equalizer" [Ankippbares Fahrzeug mit Kabelstabilisator und
-Ausgleich] erteilt wurde, beschreibt ein Fahrzeug, das ein Riemenscheibensystem
zum Verbinden der beiden nachlaufenden Arme verwendet, ähnlich den
Mechanismen, die in den weiter oben erörterten US-Patenten '270 und '104 an den selben
Erfinder offenbart sind. Es ist festzustellen, dass hier die gleichen
Unterschiede zutreffen, wie sie zwischen jenen Vorrichtungen und
der vorliegenden Erfindung zu sehen sind.
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US-Patent
Nr. 4,123,079, das am 31. Oktober 1978 an Edward J. Biskup unter
dem Titel "Occupant
Propelled Cambering Vehicle" [Fahrerbetriebenes
ankippbares Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt eine Ausführungsform,
bei der die beiden nachlaufenden Arme elastisch miteinander mittels
eines Torsionsstabs zwischen den beiden Schwenkachsen der nachlaufenden
Arme verbunden sind, und eine andere Ausführungsform, bei der die nachlaufenden Arme
elastisch sind. In beiden Fällen
ermöglichen
die elastischen Mittel den Armen voneinander unabhängige Bewegung,
anders als die Jochzwischenverbindung und starren nachlaufenden
Arme der vorliegenden Erfindung.
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In
dem Fall des Querzwischenstücks
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst das vorliegende Zwischenstück elastische Buchsen
an jedem Ende desselben, die in Durchgänge in dem jeweiligen linken
und rechten Nachlaufarm passen. Diese Buchsen liefern Elastizität, um Gelenkverbindung
sowohl winkelförmig
als auch drehend zu ermöglichen,
was der Torsionsstab des Patents '079 von Biskup nicht kann.
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US-Patent
Nr. 4,133,551, das am 9. Januar 1979 an Edward J. Biskup unter dem
Titel "Cambering
Device for Cambering Vehicle" [Ankippvorrichtung
für ankippbares Fahrzeug]
erteilt wurde, beschreibt ein ankippbares Fahrzeug gemäß der Präambel von
Anspruch 1 und einen Mechanismus zum gegenseitigen Verbinden von
nachlaufenden Armen, der einen Kurbelarm mit entgegengesetzt versetzten Kurbeln
aufweist, welche in Schlitzen in den gegenüberliegenden nachlaufenden
Armen laufen. Wenn ein Kurbelarm sich in eine Richtung bewegt, bewegt sich
der gegenüberliegende
Kurbelarm in die entgegengesetzte Richtung, wodurch verursacht wird, dass
die beiden nachlaufenden Arme entgegengesetzt zueinander arbeiten.
Wiederum sind kein Joch- oder Querverbindungsmechanismus mit elastomeren
Enden vorgesehen.
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US-Patent
Nr. 4,165,093, das am 21. August 1979 an Edward J. Biskup unter
dem Titel "Occupant Propelled
Cambering Vehicle" [Fahrerbetriebenes ankippbares
Fahrzeug] erteilt wurde, beschreibt drehelastische Verbindungsmittel
für die
beiden nachlaufenden Arme, die im wesentlichen die gleichen wie die
Verbindungsmittel sind, welche in dem US-Patent '079 offenbart sind. Das Patent '093 ist eine Ausscheidung
aus dem weiter oben erörterten
US-Patent '079,
und es wird festgestellt, dass die gleichen Punkte, wie sie in jener
Erörterung
aufgenommen wurden, auch hier gelten.
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US-Patent
Nr. 4,540192, das am 12. September 1985 an H. Shelton unter dem
Titel "Three-Wheeled
Scooter-Type Vehicle" [Dreirädriges Fahrzeug
vom Rollertyp] erteilt wurde, beschreibt ein anderes Arbeitsprinzip
für solche
Fahrzeuge vom Dreiradtyp, bei dem die zwei Hinterräder in der
gleichen Ebene bleiben, jedoch nach innen und nach außen schwenken,
wobei sich die beiden nachlaufenden Arme auch seitlich in Bezug
zueinander nach innen und nach außen bewegen. Die Wirkungsweise ist ähnlich zu
Skaten oder Langlaufski, wobei der Skate oder Ski in Bezug zum Bewegungsweg
abgewinkelt ist, und der seitliche Schub einen Vorwärtsschubvektor
entwickelt, um den Skifahrer, Skater oder (im vorliegenden Fall)
das Fahrzeug voranzutreiben. Diese Betriebsprinzip gilt nicht für das vorliegende
Fahrzeug.
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US-Patent
Nr. 5,039,121, das am 23. August 1991 an Donovan A. Holter unter
dem Titel "Tri-Skater" erteilt wurde, beschreibt
ein Fahrzeug zum Dreiradtyp, bei dem die beiden nachlaufenden Arme
während
Betrieb unbeweglich an der Frontstruktur befestigt sind. Eine einzelne
Bremse ist an dem Vorderrad vorgesehen, anstelle von unabhängigen Bremsen
für die
beiden Hinterräder.
Das Betriebsprinzip ist somit enger mit dem Fahrzeug des unmittelbar
vorhergehend erörterten
US-Patents '192
verwandt, als mit dem Fahrzeug der vorliegenden Erfindung.
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US-Patent
Nr. 5,785,331, das am 28. Juli 1998 an Mark Rappaport unter dem
Titel (Dual-Footboard
Scooter" [Roller
mit Doppelfußbrett]
erteilt wurde, beschreibt ein Fahrzeug vom Dreiradtyp mit einem
starren Rahmen, wobei die beiden Hinterräder fixierte Achsen ohne Ankippen,
Schwenken, Vorspur oder Nachspur aufweisen. Die Vorrichtung wird
wie ein konventioneller Roller durch Schieben und Rollen betrieben.
Eine einzelne Bremse ist für
das Vorrad vorgesehen, während
das vorliegende Fahrzeug unabhängige
Bremsen für
jedes Hinterrad aufweist.
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Schließlich stellt
die Deutsche Patentveröffentlichung
Nr. 2,413,377, die am 2. Oktober 1975 veröffentlicht wurde, einen Roller
und eine vertikal wellenförmige
Spur dar, wobei der Fahrer sein/ihr Gewicht nach vorne und nach
hinten verlagert, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs über die
Spitze einer Wellenform zu verschieben und dadurch die entgegengesetzte
Seite hinabzurollen. Die Vorrichtung der Deutschen Patentveröffentlichung
ist umgekehrt zu der vorliegenden Erfindung aufgebaut, mit zwei Vorderrädern und
einem Hinterrad, und der Rahmen ist starr, wodurch eine jegliche
Ankippwirkung oder Ankippbetrieb durch Bewahrung von Drall ausgeschlossen
wird.
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Die
Internationale Patentbeschreibung Nr. WO-92/00217 offenbart einen
ankippbaren Roller des Typs, bei dem ein Benutzer auf zwei Plattformen über den
Hinterrädern
steht und einen Lenker hält, der
seinerseits mit einem Vorrad verbunden ist.
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Keine
der obigen Erfindungen und Patente, weder einzeln noch kombiniert,
wird so betrachtet, dass sie die vorliegende Erfindung beschreibt,
wie sie beansprucht wird. Einem Aspekt der vorliegenden Erfindung
zufolge wird ein ankippbares Fahrzeug geschaffen, wie es in Anspruch
1 spezifiziert ist.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung weist ein ankippbares Fahrzeug auf, bei dem
Vorwärtsbewegung durch
seitliche Verlagerung des Gewichts des Fahrers zur Innenseite der
Wendung erreicht wird, wenn das Fahrzeug auf einem sinusförmigen Weg
fährt. Aufgrund
des Drallsatzes wird die Gewichtsverlagerung teilweise in Vorwärtsbewegung
in der Bewegungsrichtung übersetzt.
Das obige Prinzip ist gut bekannt, wobei zahlreiche ankippbare Fahrzeuge
verschiedene Mechanismen zum Verbinden der beiden nachlaufenden
Arme des Fahrzeugs miteinander verwenden, um die gewünschte Tätigkeit
zu liefern. Das vorliegende Fahrzeug verwendet jedoch andere neue
Ausführungsformen
von Komponenten zum Verbinden der beiden nachlaufenden Arme miteinander,
um Fortschritte hinsichtlich Einfachheit, Haltbarkeit und Faltleichtigkeit
zur Lagerung gegenüber
den relativ komplexen Verbindungen und Mechanismen des Standes der
Technik zu schaffen.
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Ein
Jochmechanismus zum Verbinden der beiden nachlaufenden Arme miteinander
wird geschaffen. Der Jochmechanismus des vorliegenden ankippbaren
Fahrzeugs liefert zahlreiche Vorteile in einem einfachen Mechanismus,
durch (1) Verbinden der beiden nachlaufenden Arme, um gleich und
entgegengesetzt zueinander zu schwenken, (2) Gewährleisten von Faltung des Fahrzeugs
zur Lagerung durch Entfernung einer einzigen Befestigungseinrichtung,
und (3) Ermöglichen,
dass das Fahrzeug mit einem einfachen, fixierten Anschlagmittel
zum Begrenzen der Bewegung der beiden nachlaufenden Arme versehen
wird. Das vorliegende ankippbare Fahrzeug weist vorzugsweise eine
getrennte Bremse für
jedes Hinterrad auf, wobei jede Bremse unabhängig durch getrennte Bremssteuerungen
betätigt
wird.
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Eine
Ausführungsform
verwendet eine Querverbindung, die an der Frontsäule befestigt ist und den linken
und rechten nachlaufenden Arm verbindet. Elastomere Armverbindungsmittel,
wie zum Beispiel elastomere Buchsen, sind an dem linken und rechten
Ende des Zwischenstücks
angeordnet. Dies liefert die benötigte
Elastizität,
um die Arme drehbar um ihre Verbindungen mit dem Zwischenstück rotieren
zu lassen, und ferner, um die benötigte Winkelbewegung zwischen
dem Zwischenstück
und den Armen zu ermöglichen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Umgebungsansicht, die das vorliegende ankippbare
Fahrzeug in Betrieb darstellt und seine allgemeinen Merkmale zeigt. 1–5 zeigen
ein ankippbares Fahrzeug nur zu Darstellungszwecken, welches keinen
Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
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2 ist
ein detaillierter Aufriss der Rückseite
der Frontstrebe des vorliegenden ankippbaren Fahrzeugs, der Details
des Jochmechanismus, der die beiden nachlaufenden Arme miteinander
verbindet, und die Wirkungsweise desselben zeigt.
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3 ist
ein detaillierter Aufriss der rechten Seite des Jochmechanismus
von 2, der weitere Details der Wirkungsweise desselben
zeigt.
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4 ist
eine detaillierte perspektivische Explosionsansicht des Jochmechanismus
der 2 und 3, der die Entfernung des Jochs
von der Frontstruktur zum Falten des Fahrzeugs zur Lagerung darstellt.
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5 ist
ein Aufriss der linken Seite des vorliegenden ankippbaren Fahrzeugs,
der die gefaltete Position des Fahrzeugs in Strichellinien zeigt.
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6 ist
eine Draufsicht im Schnitt der Lenksäule des vorliegenden ankippbaren
Fahrzeugs, die die Befestigung eines Querzwischenstücks an derselben
zum Verbinden der beiden nachlaufenden Arme zeigt.
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7 ist
ein Seitenaufriss des Querzwischenstück-Armverbindungsmittels von 6.
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8A bis 8D sind
Rückaufrisse
verschiedener Gelenkverbindungen der Befestigung von Querzwischenstück und nachlaufenden
Armen, die die elastische Verformung der elastomeren Buchsen zeigen.
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Ähnlich Bezugszeichen
kennzeichnen durchgehend in allen anliegenden Zeichnungen übereinstimmende
Merkmale.
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BESTE ARTEN
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung weist ein fahrerbetriebenes ankippbares Fahrzeug
auf, wobei das Fahrzeug vorwärts
mittels dem Drallsatz angetrieben wird, wenn der Schwerpunkt des
Fahrers und des Fahrzeugs wiederholt zur Innenseite der Wendung verlagert
wird, wenn das Fahrzeug einen sinusförmigen Weg zurücklegt.
Das vorliegende Fahrzeug verwendet ein neues Mittel zum Verbinden
der Gelenkteile der Struktur miteinander, damit die nachlaufenden
Arme der Struktur in Betrieb gleichen, aber entgegengesetzten Bögen gegenüberliegen.
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1 liefert
eine perspektivische Umgebungsansicht des vorliegenden ankippbaren
Fahrzeugs 10 in Betrieb. Das vorliegende Fahrzeug 10 umfasst
im wesentlichen einen Dreiradrahmen 12 mit einer Frontsäule 14 sowie
einem linken und rechten nachlaufenden Arm, 16 bzw. 18.
Die nachlaufenden Arme 16 und 18 sind schwenkbar
an der Frontsäule 14 unmittelbar über ihrem
unteren Ende 20 befestigt. Details der Befestigung der
nachlaufenden Arme 16 und 18 an der Frontsäule 14 sind
deutlicher in den 2 bis 4 der Zeichnungen
gezeigt.
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Ein
Befestigungsanschlussstück 22 der nachlaufenden
Arme ist permanent über
der Frontsäule 14 direkt über dem
unteren Ende 20 derselben befestigt, wobei das Befestigungsanschlussstück 22 seitlich
gegenüberliegende
Befestigungspunkte 24 bzw. 26 der nachlaufenden
Arme zur Frontsäule 14 bereitstellt.
Die vorderen Enden der beiden nachlaufenden Arme 16 und 18 umfassen
seitliche Buchsen 28 und 30 über denselben, wobei ein Bolzen 32 oder eine
andere geeignete Befestigungseinrichtung durch jede Buchse 28 und 30 der
nachlaufenden Arme angebracht ist, um die nachlaufenden Arme 16 und 18 schwenkbar
an dem Anschlussstück 22 des unteren
Endes 20 der Frontsäule 14 zu
befestigen.
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Ein
Befestigungspunkt 34 für
ein Joch (deutlicher in 4 der Zeichnungen gezeigt) oder
eine Querverbindung (gezeigt in den 6 bis 8D der
Zeichnungen) erstreckt sich nach hinten von der Frontsäule 14 direkt über dem
unteren Ende 28 derselben und ist am Umfang um die Frontsäule 14 herum
im wesentlichen in der Mitte zwischen den beiden seitlich angeordneten
Befestigungspunkten 24 und 26 der nachlaufenden
Arme positioniert. Die Jochbefestigung 34 weist einen sich
nach hinten erstreckenden Schaft 36 mit relativ kleinerem
Durchmesser und Innengewinde auf, der sich von derselben erstreckt, an
dem die zentrale Buchse 38 des die nachlaufenden Arme miteinander
verbindenden Jochs 40 schwenkbar durch seinen Zapfendurchgang
angebracht und entfernbar durch eine einzelne Jochbefestigungseinrichtung 42 (z.
B. Gewindebolzen, etc.) befestigt ist. Dieses Befestigungsmittel ähnelt dem, das
zum Befestigen der beiden nachlaufenden Arme 16 und 18 an
dem Befestigungsanschlussstück 22 der
nachlaufenden Arme des unteren Teils der Frontsäule 14 verwendet wird.
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Das
Joch 40 umfasst einen oberen und einen unteren Stab 44 bzw. 46,
wobei die beiden Stäbe
parallel zueinander und voneinander durch den Durchmesser der unbeweglich
zwischen denselben installierten (z. B. geschweißten, etc.) zentralen Buchse 38 beabstandet
sind, welche als ein zentrales verbindendes Zwischenstück zwischen
den beiden Jochstäben 44 und 46 dient.
Das Abstand zwischen den beiden Jochstäben 44 und 46 ist
im wesentlichen gleich den Durchmessern der beiden nachlaufenden Arme 16 und 18,
wobei die beiden Stäbe 44 und 46 die
beiden nachlaufenden Arme 16 und 18 eng zwischen
sich einfangen, wenn das Joch 40 an seinem Befestigungspunkt 34 der
Frontsäule 14 befestigt
ist. Die linken Enden 441 und 461 der beiden Stäbe 44 und 46 fangen
den linken nachlaufenden Arm 16 zwischen sich ein, während die
rechten Enden 44r und 46r den rechten nachlaufenden
Arm 18 zwischen sich einfangen.
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Die
Wirkungsweise der Joch-(40)Struktur ist deutlich in den
Aufrissen der rechten bzw. linken Seite der 2 und 3 gezeigt.
In jeder dieser Figuren ist die zentrale oder neutrale Position
des Jochs 40, und die beiden durch dieselbe eingefangenen nachlaufenden
Arme 16 und 18, in durchgezogenen Linien gezeigt,
wobei die äußersten
nach oben und/oder nach unten gebogenen Positionen der nachlaufenden
Arme 16 und 18 und die entsprechenden Positionen
der Jocharme 44 und 46 in Strichellinien gezeigt
sind.
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2 liefert
ein Beispiel, in dem das Fahrzeug 10 nach rechts gelehnt
oder angekippt ist, wobei der nachlaufende Arm 18 der rechten
Seite bogenförmig
nach oben verschoben ist, wie durch Strichellinien in 2 und
durch die obere Position 18 des nachlaufenden Arms von 3 gezeigt
ist. Wenn dies auftritt, müssen
die rechten Enden 44r und 46r der Jocharme 44 und 46 der
Aufwärtsbewegung
des nachlaufenden Arms 18 aufgrund ihres direkten Kontakts
mit demselben folgen. Infolgedessen schwenkt das Joch 40 bogenförmig um
sein zentrales Buchsenzwischenstück 38 und
seinen Befestigungspunkt 34 zur Rückseite der Frontsäule 14,
wodurch Ablenkung der entgegengesetzten linken Enden 441 und 461 der
Jocharme 44 und 46 nach unten bewirkt wird. Wenn
dies erfolgt, verursacht der direkte Kontakt der beiden linken Enden 441 und 461 der Jocharme 44 und 46 um
den linken nachlaufenden Arm 16 herum bogenförmige Ablenkung
des Arms 16 nach unten. Das Ausmaß bogenförmiger Ablenkung oder Bewegung
jedes nachlaufenden Arms 16 und 18 ist aufgrund
ihrer seitlichen Versetzung gleichen Abstands von dem Jochbefestigungspunkt 34 identisch.
Aufgrund der schwenkenden Betätigung
des Jochs 40 werden die beiden Arme 16 und 18 sich
jedoch immer in bogenförmige
Richtungen entgegengesetzt zueinander bewegen.
-
Die
Jochverbindung der beiden nachlaufenden Arme 16 und 18 miteinander
liefert auch zusätzliche
Vorteile. Wie oben festgestellt ist, ist das Joch 40 entfernbar
an der Frontsäule 14 des
Fahrzeugs 10 mittels einer einzigen Befestigungseinrichtung 42 (Bolzen,
etc.) befestigt. Entfernung dieser einzigen Befestigungseinrichtung 42 ermöglicht Entfernung des
Jochs 40 von seinem Befestigungspunkt 34, wodurch
die positive gegenseitige Verbindung zwischen den beiden nachlaufenden
Armen 16 und 18 entfernt wird. Die Einfachheit
der Entfernung dieser einzelnen Jochbefestigungseinrichtung 42 und
der Entfernung des Jochs 40 ermöglicht gleichzeitige Drehung
der beiden nachlaufenden Arme 16 und 18, um allgemein parallel,
oder zumindest etwas benachbart zu der Frontsäule 14 zu liegen.
Etwas anders ausgedrückt, kann
die Frontsäule 14 nach
unten gefaltet werden, um angrenzend an die beiden nachlaufenden
Arme 16 und 18 zu liegen, um eine kompakte Konfiguration zur
Lagerung zu schaffen, wie in Strichellinien in 5 der
Zeichnungen gezeigt ist.
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Es
wird zu sehen sein, dass durch die oben beschriebene Struktur keine
ausführbare
Begrenzung für
die bogenförmige
Bewegung der beiden nachlaufenden Arme 16, 18 und
entsprechende bogenförmige
Bewegung des Jochs 40 bereitgestellt wird. Dementsprechend
ist vorzugsweise irgendeine Form von Anschlagmittel zum Ausschließen übermäßiger bogenförmiger Bewegung
der beiden nachlaufenden Arme 16 und 18 und des
resultierenden übermäßigen Ankippens
des Fahrzeugs 10 während
Betrieb vorgesehen. Die 2 und 4 stellen
das Anschlagmittel für
die nachlaufenden Arme des vorliegenden Fahrzeugs 10 dar,
welches einen Seitenanschlag 48 aufweist, der unbeweglich
an der Rückseite
der Frontsäule 14 direkt
unter dem Jochbefestigungspunkt 34 befestigt ist. Der Anschlag 48 umfasst vorzugsweise
ein Seitenverstrebung 50, wobei der Anschlag und die Verstrebung 50 zusammen
eine allgemein dreieckige Konfiguration aufweisen, wie gezeigt ist.
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Wenn
entweder der linke oder der rechte nachlaufende Arm 16 oder 18 die
entsprechende Seite des Anschlagstabs 48 berührt, wird
seine bogenförmige
Bewegung auf dieses Ausmaß begrenzt,
wobei die Verbindung des gegenüberliegenden
nachlaufenden Arms mittels des Jochs 40 zum Begrenzen der
bogenförmigen
entgegengesetzten Bewegung dieses gegenüberliegenden Arms dient. Es
wird zu sehen sein, dass das Anschlagsmittel bedarfsgemäß andere
Formen annehmen kann (z. B. eine flache Platte, die an die Rückseite
der Säule 14 geschweißt ist,
etc.).
-
Das
ankippbare Fahrzeug 10 der vorliegenden Erfindung ist in
allen der Zeichnungen als ein Fahrzeug mit Rädern gezeigt, obwohl zu sehen
sein wird, dass das Fahrzeug 10 mit praktisch einem jeglichen
konventionellen Typ entweder rollender oder gleitender Oberflächenkontaktmittel
ausgerüstet
sein kann, (d. h. Inline- oder andere, Räder aufweisende Skates, Schlittschuhe,
Skier, etc.), wie im US-Patent Nr. 4,087,106 an Winchell et al.
beschrieben und in der Beschreibung der verwandten Technik weiter oben
erörtert
ist. Der durch das vorliegende Fahrzeug 10 genutzte Drallsatz
von Wirkungsweise ist nicht auf Rollmittel (z. B. Räder, Rollerskates,
etc.) begrenzt, sondern kann auf jegliche reibungsarme Oberflächenkontaktmittel
angewendet werden, die Bewegung des Fahrzeugs 10 über eine
Oberfläche mit
minimalen Reibungsverlusten ermöglichen.
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Die
in den Zeichnungen exemplifizierte, Räder aufweisende Ausführungsform
des vorliegenden Fahrzeugs 10 weist eine Lenkwelle 52 auf,
die konzentrisch durch die Frontsäule 14 installiert
ist (am deutlichsten in 4 der Zeichnungen gezeigt),
wobei die Lenkwelle 52 ein unteres Ende 54 aufweist, das
sich von dem unteren Ende 20 der Frontsäule 14 erstreckt,
und sich eine Radgabel 56 (gezeigt in den 1, 2, 3 und 5)
von dieser zum Tragen eines einzelnen lenkbaren Rads 58 darin
erstreckt.
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Die
Lenkwelle 52 weist ein gegenüberliegendes oberes Ende 60 auf,
das sich über
das obere Ende 62 der Frontsäule 14 hinaus erstreckt,
wobei das obere Ende 60 der Lenkwelle 52 ein Lenkmittel einschließt (z. B.
einen Lenker 64, wie in den 1 und 5 gezeigt
ist), das sich von dieser erstreckt, damit der Fahrer das vorliegende
Fahrzeug 10 wie gewünscht
lenken kann. Drehen des Lenkers 64 (oder eines anderen
Lenkmittels, das vorgesehen sein kann), dreht die Lenkwelle 52 innerhalb
der Frontsäule 14 und
dreht die vordere Radgabel 56 mit ihrem darin eingefangenen
Vorderrad 58 (oder anderen Oberflächenberührungsmitteln, wie oben angeführt), um
das Fahrzeug 10 wie gewünscht
zu lenken.
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Jeder
nachlaufende Arm 16 und 18 weist ein hinteres
Ende 66 bzw. 68 mit Oberflächenkontaktmitteln auf, die
sich von demselben erstrecken (z. B. Räder 70 und 72,
wie in den 1 und 5 gezeigt, aber
alternativ anderen Mitteln wie zum Beispiel Skates, Skiern, etc.,
wie weiter oben angeführt
ist). Da das vorliegende Fahrzeug 10 zu mäßigen Geschwindigkeiten
auf einer glatten und ebenen Oberfläche in der Größenordnung
einer schnellen Laufgeschwindigkeit in der Lage ist, umfassen die
beiden Hinterräder 70 und 72 jeweils
konventionelle Bremsmittel, wobei die linke und rechte Bremse unabhängig voneinander
sind. Die linke und rechte Bremse der Hinterräder 70 und 72 werden
durch getrennte und unabhängige
Betätigungs-
oder Steuermittel bedient, z. B. den in 5 der Zeichnungen
gezeigten konventionellen Bremsenbetätigungshebel 74, wobei
verstanden wird, dass ein völlig
identischer zweiter Hebel, nicht gezeigt, an dem rechten Griff des
Lenkers 64 zum Betätigen
der Bremse des rechten Hinterrads 72 vorgesehen ist. Die
beiden Bremsenbetätigungsmittel
bedienen die Bremse mittels eines linken und rechten Bremskabels, 76 bzw. 78.
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Der
Fahrer O des vorliegenden Fahrzeugs 10 bedient das Fahrzeug
durch Stehen auf der linken und rechten Fußstütze, 80 bzw. 82,
die sich an den hinteren Enden 66 und 68 der beiden
nachlaufenden Arme 16 und 18 über ihren jeweiligen Hinterrädern 70 und 72 befinden,
und Ergreifen des Lenkmittels 64. Der Fahrer O stößt sich
dann mit einem Fuß ab
und wendet das Fahrzeug 10 gleichzeitig wie gewünscht nach
links oder rechts, um einen gegebenen Drall für das Fahrzeug 10 und
den Fahrer O herzustellen. Lehnen in die Wendung bewegt den Schwerpunkt des
Fahrers O und des Fahrzeugs 10 zur Innenseite der Wendung.
Da der Drall bewahrt werden muss, führt das Verlagern des Schwerpunkts
auf einen kleineren Radius zu einer linearen Beschleunigung entlang
dem bogenförmigen
Weg der Wendung, wobei die Beschleunigung der Größe der Verlagerung des Schwerpunkts
von Fahrzeug und Fahrer minus jeglicher Reibungsverluste entspricht.
Das Ankippen des Fahrzeugs 10 zum Lehnen zur Innenseite
der Wendung wird durch die bogenförmige Bewegung der beiden nachlaufenden
Arme bereitgestellt, wobei ihre bogenförmige Bewegung auf gleiche
und entgegengesetzte Bewegungen mittels des Jochverbindungsmittels
der vorliegenden Erfindung begrenzt wird. Der oben beschriebene
Prozess wird in der entgegengesetzten Richtung fortgesetzt, wobei
jede Verlagerung des Schwerpunkts des Fahrers O und Fahrzeugs 10 zur
Innenseite der Wendung (egal, in welcher Wendungsrichtung), zu einer
linearen Beschleunigung entlang dem bogenförmigen Weg des Fahrzeugs 10 führt. Auf
einer glatten und ebenen Oberfläche
kann die resultierende Geschwindigkeit recht hoch sein, wobei Geschwindigkeit
durch die unabhängig
betätigten
Bremsen der Hinterräder
gesteuert wird, welche auch beim Lenken des Fahrzeugs 10 und
anderen Tätigkeiten
des Fahrers unterstützen
können.
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Die 6 bis 8D stellen
eine zweite Ausführungsform
des Mittels zum Verbinden der beiden nachlaufenden Arme des vorliegenden
ankippbaren Fahrzeugs miteinander dar. In dieser Ausführungsform
ist der Grundaufbau des ankippbaren Fahrzeugs im wesentlichen der
gleiche wie der in 1 dargestellte, mit im wesentlichen
der gleichen Rahmenstruktur, dem gleichen Lenkmechanismus, etc.
Das Verbindungsmittel der nachlaufenden Arme miteinander unterscheidet
sich jedoch von dem Joch der 1 bis 5.
Entsprechende Komponenten sind durch Bezugsziffern der Einhundertreihe
bezeichnet, z. B. ist die Frontsäule 14 der 1 und 2 als
Frontsäule 114 in
den 6 und 7 bezeichnet, das Joch 40 der 1 bis 4 ist
als Querzwischenstück 140 in
den 6 bis 8D bezeichnet, etc.
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Die 6 und 7 stellen
eine Draufsicht bzw. einen linken Seitenaufriss des alternativen Querzwischenverbinders 140 dar,
der schwenkbar an dem Zwischenstück-Befestigungspunkt 134 befestigt
ist, welcher sich nach hinten von der Frontsäule 114 erstreckt.
Dieser Zwischenstück-Befestigungspunkt 134 kann
im wesentlichen der gleiche wie der in 4 dargestellte
Jochbefestigungspunkt 4 sein, wobei durch das Zwischenstück 140 ein
mittig angeordneter Durchgang oder eine solche Buchse 136 zum
Befestigen des Zwischenstücks 140 an
der Frontsäule 114 ausgebildet
ist. Vorzugsweise ist ein Nylon oder anderes Buchsenmaterial zwischen
dem Material des Zwischenstücks 140 und
dem Befestigungsbolzen oder Stift 142 vorgesehen, um Reibung zwischen
den Komponenten zu reduzieren.
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Es
wird zu sehen sein, dass das Zwischenstück 140 permanent installiert
sein kann, wie durch permanentes Installieren seines Haltestifts 142 an dem
Verbindungsstück-Befestigungsvorsprung
oder -Punkt 134. In jedem Fall schließen die permanent installierten
elastomeren Endanschlussstücke
des Zwischenstücks 140 einfache
Lösung
des Zwischenstücks 140 von
den beiden Armen 116 und 118 aus, so dass keine
Veranlassung vorhanden ist, Entfernbarkeit des Zwischenstücks 140 von
seinem Befestigungsvorsprung 134 bereitzustellen, wie sie
in der Ausführungsform
des Jochs 40 vorliegt. Eine jegliche Form konventioneller
Faltmittel für
die beiden nachlaufenden Arme 116 und 118 kann
jedoch vorgesehen sein, um kompakte Lagerung des Fahrzeugs zuzulassen,
wenn dies gewünscht
ist. Solche Faltmittel sind vorzugsweise konventionell und gut bekannt
in der Technik, z. B. ausziehbare röhrenförmige Elemente mit einem inneren
Rohr oder Stab, das/der über
den Übergang
zwischen den beiden nachlaufenden Armkomponenten geschoben wird,
oder Gelenkmittel, die auf einer Seite der nachlaufenden Armrohre
angeordnet sind, mit Verriegelungsmitteln gegenüberliegend den Gelenkstücken, etc.
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Die
vorderen oder Befestigungsenden 124 und 126 der
beiden nachlaufenden Arme 116 und 118 umfassen
jeweilige Buchsen 128 und 130, welche ihrerseits
an einem Befestigungsanschlussstück 122 der
nachlaufenden Arme befestigt werden, das sich über die Vorderseite der Frontsäule 114 erstreckt.
Ein Bolzen, Stift, etc. 132 geht durch beiden Buchsen 128 und 130 der
nachlaufenden Arme und das Befestigungsanschlussstück 122 hindurch,
um die beiden nachlaufenden Arme 116 und 118 schwenkbar
an der Frontsäule 114 in
der für
das Fahrzeug 10 in 1 verwendeten
Weise zu befestigen. Diese beiden nachlaufenden Arme 116 und 118 unterscheiden
sich jedoch dadurch von ihren entsprechenden Komponenten 16 und 18 des
Fahrzeugs 10, dass durch die nachlaufenden Arme 116 und 118 ein
Zwischenstück-Befestigungsvorsprung und
-Durchgang 117 bzw. 119 ausgebildet ist. Diese Zwischenstück-Befestigungspunkte 117 und 119 sorgen
für die
Befestigung des Zwischenstücks 140 an den
beiden nachlaufenden Armen 116, 118.
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Das
Querzwischenstück 140 ist
aus relativ dickem, schwerem und stabilem Metall (Stahl, etc.) gebildet,
um die gewünschte
Dreh- und Krümmungsstarrheit,
d. h. Widerstand gegen Verbiegung aufzuweisen. Das Zwischenstück 140 hat
ein linkes und gegenüberliegendes
rechtes Ende jeweils mit einer elastomeren Buchse 141 bzw. 143 daran.
Diese Buchsen 141 und 143 umfassen jeweils eine äußere und
innere Hülle
oder Muffe 145 bzw. 147 mit einem darin eingefangenen
elastomeren Material 149; die Muffen sind in 6 angezeigt
und in anderen Zeichnungsfiguren gezeigt. Die Muffen 145 und 147 jeder Buchse
sind an dem elastischen Material 149 zwischen denselben
befestigt, wobei die Relativbewegung der beiden Muffen 145 und 147 jeder
Buchse nur aufgrund der Elastizität des Elastomers 149 zugelassen
wird; keine andere mechanische oder andere Bewegung wird durch die
Buchsen bereitgestellt.
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Die äußeren Muffen 145 der
Buchsen 141 und 143 sind ihrerseits unbeweglich
befestigt (an richtige Stelle, etc. gepresst) innerhalb der Haltevorsprünge 117, 119 der
beiden nachlaufenden Arme 116, 118 befestigt,
wobei die inneren Muffen 147 der elastomeren Buchsen unbeweglich
an den entgegengesetzten Enden des Querzwischenstücks 140, z.
B. durch festes Anziehen der axialen Haltebolzen 151 durch
dieselben befestigt werden. Somit erfolgt die einzige Bereitstellung
von Relativbewegung zwischen dem Zwischenstück 140 und den beiden
nachlaufenden Armen 116, 118 mittels der Elastizität der elastomeren
Einsätze 149 der
Buchsen 141 und 143.
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Die 8A bis 8D stellen
die Wirkungsweise des Zwischenstücks 140 und
der Biegung des elastomeren Einsatzmaterials 149 innerhalb
der Buchsen 141 und 143 dar. 8A stellt
die Konfiguration des Querzwischenstücks 140 und seiner
angebrachten Buchsen 141 und 143 und angebrachten Vorsprünge 117 und 119 der
nachlaufenden Arme dar, wenn der rechte nachlaufende Arm 118 nach
unten abgelenkt wird und der linke Arm 116 entsprechend
und gleichermaßen
nach oben abgelenkt wird. Die Starrheit des Zwischenstücks 140 führt zu seinem
Hin- und Herkippen bogenförmig
um seinen Befestigungsvorsprung oder Durchgang 138, der
an der Frontsäule 114 durch
den Zwischenstück-Befestigungspunkt 134 und
Bolzen oder Stift 142 befestigt ist. Die Relativbewegung
zwischen den Zwischenstückenden
und den Ansätzen 117 und 119 der
nachlaufenden Arme wird jedoch durch das elastomere Material 149 der
jeweiligen beiden Buchsen 141 und 143 absorbiert;
die Ablenkung des elastomeren Materials 149 ist deutlich
in 8A gezeigt. Während
das elastomere Material 149 eine gewisse bogenförmige und Schwenkbewegungsfreiheit
zwischen den Zwischenstückenden
und den nachlaufenden Armen 116 und 118 zulässt, bleiben
das Zwischenstück 140 und
der nachlaufende Arm 116, 118 direkt, jedoch elastisch verbunden.
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Es
wird zu sehen sein, dass, wenn alle differentiellen Kräfte auf
die beiden nachlaufenden Arme 116, 118 aufgehoben
werden, die Elastizität
des elastomeren Materials 149 innerhalb der beiden elastomeren
Buchsen 141, 143 eine Wiederherstellungskraft
anlegen wird, um die beiden nachlaufenden Arme 116, 118 zum
Zentrieren auf eine allgemein parallele Ausrichtung in Bezug zueinander
zu drücken, wenn
die elastischen Kräfte
innerhalb des elastomeren Materials 149 sich ausgleichen.
Der Ruhezustand dieser Ausführungsform
ist in 8B der Zeichnungen dargestellt,
wo das elastomere Material 149 gleich innerhalb jeder Buchse 141 und 143 ohne eine
bemerkbare Verformung angeordnet ist.
-
Dies
schafft bestimmte Vorteile für
das ankippbare Fahrzeug, das mit dem Zwischenstück 140 und den elastomeren
Verbindungsmitteln 141, 143 der 6 bis 8D ausgestattet
ist. Erstens, da keine sich relativ verschiebenden Komponenten zwischen
den Zwischenstückenden
und den nachlaufenden Armen vorhanden sind, besteht keine Notwendigkeit
von Schmierung an diesen Übergangsstellen.
Zweitens führt
der steigende Widerstand des elastomeren Materials 149,
wenn die nachlaufenden Arme 116, 118 zu einer
größeren Winkeldifferenz zwischen
den beiden abgelenkt werden, zu einer Wiederherstellungskraft, die
beim Stabilisieren des Fahrzeugs unterstützt und eine zu große Ablenkung zwischen
den beiden Armen 116 und 118 und resultierenden
Zusammenbruch des Fahrzeugs verhindert. Das Verhindern übermäßiger Winkeldifferenz zwischen
den beiden Armen 16 und 18 des Fahrzeugs 10 von 1 erfordert
eine Anschlagverstrebung 50, wobei der steigende Widerstand
des Elastomers 140 eine jegliche Notwendigkeit einer solchen Anschlagverstrebung
für die
Ausführungsform
mit Querzwischenstück
und elastomerem Verbindungsmittel ausschließt, die in den 6 bis 8D dargestellt
ist.
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Ein
anderer Vorteil besteht darin, dass die elastomeren Verbindungsstellen
zum Dämpfen asymmetrischer
Stoßkräfte dienen,
die beim Überqueren
rauer Oberflächen
erlitten werden. Während die
Reifen des Fahrzeugs solche Stöße und Kräfte absorbieren,
wenn das Fahrzeug mit Reifen ausgestattet ist (im Gegensatz zu Skates,
Skiern, etc.), liefert die Elastizität des elastomeren Materials
weiteres Stoßdämpfungsvermögen zum
Dämpfen
der auf die verschiedenen Mechanismen des Fahrzeugs übertragenen
Kräfte.
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Schließlich führen die
ausgleichenden Kräfte,
die durch das elastische Material 149 bei seinem Versuch
entwickelt werden, die Positionen der beiden nachlaufenden Arme 116 und 118 zu
neutralisieren, dazu, dass das Fahrzeug in einer aufrechten Stellung
bleibt, wenn alle Kräfte
von demselben entfernt sind, wie beim aufrechten Parken oder wenn
in den Ruhezustand gesetzt. Die Elastizität der beiden elastomeren Einsätze 140 der
Buchsen 141 und 143 haben die Tendenz, Ablenkung
der beiden Arme 116 und 118 in Bezug zueinander
zu verhindern, wodurch das Fahrzeug ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Stützmittel
im Ruhezustand in einer aufrechten Position gehalten wird.
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8C stellt
die Konfiguration aus dem Zwischenstück 140, den Buchsen 141 und 143 und
den Vorsprüngen 117, 119 der
nachlaufenden Arme dar, wenn der linke Arm 116 nach unten
abgelenkt ist, wobei der rechte Arm eine resultierende Aufwärtsablenkung
annimmt, d. h. eine Situation entgegengesetzt zu der in 8A gezeigten.
Die Ablenkung des elastomeren Materials 149 in den beiden
elastomeren Buchsen 141, 143 wird als entgegengesetzt
zu der in 8A gezeigten zu sehen sein,
wobei die nachlaufenden Arme 116, 118 in die entgegengesetzte
Richtung abgelenkt werden. Das Ergebnis ist weiterhin eine Wiederherstellungskraft,
die die beiden nachlaufenden Arme 116, 118 zurück zu der
in 8B gezeigten neutralen Position drückt.
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8D stellt
das Schwenken im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn des Querzwischenstücks 140 um
seine Zwischenstückbuchse oder
-Befestigung 138 herum dar, wie es während Normalbetrieb des mit
dem Zwischenstück 140 und den
Buchsen 141, 143 ausgestatteten Fahrzeugs erfolgen
würde.
Die abwechselnde Aufwärts-
und Abwärtsablenkung
der beiden nachlaufenden Arme 116, 118 während der
sinusförmigen
Bewegung des Fahrzeugs führt
zu dem Hin- und Herkippen des Querzwischenstücks 140, wobei die
beiden elastomeren Buchsen 141, 143 konstant eine
Wiederherstellungskraft anlegen, die darauf gerichtet ist, die Position
der beiden Arme 116, 118 zurück zur neutralen Position von 8B zu
neutralisieren.
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Der
Fahrer des Fahrzeugs muss nur seinen oder ihren Körper nach
innen in Richtung auf die Mitte des durch das Fahrzeug gefahrenen
bogenförmigen
Wegs schwingen, um diese Zentrierkraft zu überwinden und das Fahrzeug
aufgrund des Drallsatzes zu beschleunigen, wie weiter oben erörtert ist.
Die durch die beiden elastomeren Buchsen 141, 143 entwickelte
Wiederherstellungskraft ist relativ einfach während Fahrzeugbetrieb zu überwinden,
liefert jedoch ausreichenden Widerstand zum Begrenzen der Bewegung
der nachlaufenden Arme über
einen bestimmten Punkt hinaus und zum Halten des Fahrzeugs in einer
aufrechten Position beim Parken. Der Widerstand der Buchsen 141, 143 kann
wie gewünscht
durch Anpassen des Innen- und Außendurchmessers des elastomeren
Materials 149, der Länge
der Buchsen 141 und 143, und/oder des Härtegrads
des elastischen Materials 149 wie gewünscht angepasst werden.
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Zusammengefasst
schaffen das vorliegende ankippbare Fahrzeug und sein neuer Jochmechanismus
zum Steuern entgegengesetzter bogenförmiger Bewegung der beiden
nachlaufenden Arme ein effizienteres und saubereres Mittel zum Bereitstellen
der Steuerung einer solchen Bewegung, wie es in solchen Fahrzeugen
erforderlich ist. Der unitäre,
monolithische Aufbau des Jochmechanismus aus konventionellen Schweißkonstruktionen
führt zu
einer einfachen, kostengünstigen
und leicht aufgebauten Einheit, bei der keine anderen Teile oder
Komponenten benötigt
werden, um die erforderliche Tätigkeit
der nachlaufenden Arme zu bewirken. Ein anderer Vorteil des vorliegenden
Mechanismus ist seine Befestigungs- und Entfernungseinfachheit mittels
eines einzelnen Drehbolzens, was Falten des Fahrzeugs auf eine im
wesentlichen flache Konfiguration zur Lagerung ermöglicht.
Das Joch kann an seinem Befestigungspunkt auf der Rückseite
der Frontsäule
wieder installiert werden, um seinen Verlust während Lagerung auszuschließen, nachdem
es von den nachlaufenden Armen entfernt wurde.
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Das
vorliegende Fahrzeug kann in der gleichen Weise wie der oben beschriebene
Jochmechanismus aufgebaut werden, d. h. aus konventionellem Metallrohrmaterial
zusammengeschweißt
werden, wie in den Zeichnungsfiguren gezeigt ist. Andere Konstruktionsmittel
(z. B. Stanzteile, Kohlenstofffasern und/oder andere Verbundstoffe,
etc.) können zur
Massenproduktion verwendet werden, wenn dies erwünscht ist. Das vorliegende
ankippbare Fahrzeug und sein Jochmechanismus schaffen eine dringend benötigte Verbesserung
in der Aufbaueffizienz für solche
Vorrichtungen, wobei sein Betrieb hervorragende Bewegung sowie Transport
für den
Fahrer bereitstellt.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist die Jochbaugruppe durch ein starres Querzwischenstück mit elastomeren
Endbuchsen ersetzt, die in zusammenwirkenden Anschlussstücken innerhalb
der nachlaufenden Arme installiert sind. Keine mechanische Relativbewegung
wird zwischen jeglichen der starren Komponenten des Zwischenstücks und
der nachlaufenden Arme zugelassen. Stattdessen wird jegliche Relativbewegung
durch das elastomere Material innerhalb der Buchsen aufgenommen.
Dies schafft mehrere Vorteile, d. h. (1) keine Schmierung wird benötigt, da
keine Relativbewegung zwischen Verschleißteilen erfolgt; (2) die Buchsen
sind konstant darauf gerichtet, die nachlaufenden Arme zu einer
neutralen Konfiguration zurückzuführen, wo
sie parallel zueinander sind, wodurch das Fahrzeug umfassend stabilisiert
wird; (3) diese Wiederherstellungskraft ermöglicht aufrechtes Parken des
Fahrzeugs ohne die Notwendigkeit von zusätzlichen Parkständern oder
dergleichen; und (4) das Elastomer liefert zusätzliche Polsterungs- und Stoßdämpfungseigenschaften
für eine
stoßfreiere
Fahrt und zum Widerstand gegen Stoßbeschädigung an verschiedenen Komponenten.
Ungeachtet dessen, ob die Ausführungsform
mit Joch oder elastomeren Buchsen und Querzwischenstück verwendet
wird, schaffen die Ausführungsformen
des vorliegenden ankippbaren Fahrzeugs zahlreiche Vorteile und Vorzüge gegenüber anderen
ankippbaren Fahrzeugen des Standes der Technik.
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Es
soll verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
die einzige oben beschriebene Ausführungsform begrenzt ist, sondern
jegliche und alle Ausführungsformen
innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche einschließt.