DE60025538T2 - Vorrichtung für kippfahrzeug - Google Patents

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DE60025538T2
DE60025538T2 DE60025538T DE60025538T DE60025538T2 DE 60025538 T2 DE60025538 T2 DE 60025538T2 DE 60025538 T DE60025538 T DE 60025538T DE 60025538 T DE60025538 T DE 60025538T DE 60025538 T2 DE60025538 T2 DE 60025538T2
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vehicle
trailing arm
trailing
front pillar
arms
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Jr. Gildo J. Costa Mesa Beleski
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Trikke Tech Inc Huntington Beach
Trikke Tech Inc
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Trikke Tech Inc Huntington Beach
Trikke Tech Inc
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K3/00Bicycles
    • B62K3/002Bicycles without a seat, i.e. the rider operating the vehicle in a standing position, e.g. non-motorized scooters; non-motorized scooters with skis or runners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62K15/00Collapsible or foldable cycles
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/02Tricycles

Description

  • Technisches Gebiet
  • 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.
  • Hintergrundtechnik
  • 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.
  • 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.
  • Eine Erörterung der verwandten Technik, die dem vorliegenden Erfinder bekannt ist, und ihre Differenzen und Unterschiede zu der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden angeführt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Umgebungsansicht, die das vorliegende ankippbare Fahrzeug in Betrieb darstellt und seine allgemeinen Merkmale zeigt. 15 zeigen ein ankippbares Fahrzeug nur zu Darstellungszwecken, welches keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 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.
  • 3 ist ein detaillierter Aufriss der rechten Seite des Jochmechanismus von 2, der weitere Details der Wirkungsweise desselben zeigt.
  • 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.
  • 5 ist ein Aufriss der linken Seite des vorliegenden ankippbaren Fahrzeugs, der die gefaltete Position des Fahrzeugs in Strichellinien zeigt.
  • 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.
  • 7 ist ein Seitenaufriss des Querzwischenstück-Armverbindungsmittels von 6.
  • 8A bis 8D sind Rückaufrisse verschiedener Gelenkverbindungen der Befestigung von Querzwischenstück und nachlaufenden Armen, die die elastische Verformung der elastomeren Buchsen zeigen.
  • Ähnlich Bezugszeichen kennzeichnen durchgehend in allen anliegenden Zeichnungen übereinstimmende Merkmale.
  • BESTE ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (13)

  1. Ankippbares Fahrzeug (10), umfassend: einen Rahmen (12) mit einer Frontsäule (114) und einem linken (116) und einem rechten (118) nachlaufenden Arm; wobei die genannte Säule (114) ein oberes Ende und ein unteres Ende gegenüberliegend dem genannten oberen Ende aufweist; wobei jeder genannte nachlaufende Arm (116, 118) ein vorderes Ende und ein hinteres Ende gegenüberliegend dem genannten vorderen Ende aufweist; Befestigungspunkte (132) für den linken und rechten nachlaufenden Arm, welche Befestigungspunkte einander gegenüberliegend auf der genannten Frontsäule (114) und unmittelbar über dem genannten unteren Ende derselben angeordnet sind; ein erstes und zweites Oberflächenkontaktmittel (70, 72), die sich jeweils von dem genannten hinteren Ende jedes der nachlaufenden Arme (116, 118) erstrecken; eine Lenkwelle (52) mit einem oberen Ende (60) und einem unteren Ende (54) entgegengesetzt dem genannten oberen Ende (60), und die konzentrisch innerhalb der genannten Frontsäule (114) angeordnet ist; ein drittes Oberflächenkontaktmittel (58), das sich von dem genannten unteren Ende (54) erstreckt, und Lenkmittel (64), die sich von dem genannten oberen Ende (60) der genannten Lenkwelle (52) erstrecken; wobei die vorderen Enden des genannten linken (116) und genannten rechten (118) nachlaufenden Arms schwenkbar an dem Befestigungspunkt des genannten linken (116) bzw. genannten rechten (118) nachlaufenden Arms der genannten Frontsäule befestigt sind; einen Zapfenbefestigungspunkt (142), der am Umfang nach hinten im wesentlichen in der Mitte zwischen dem an der genannten Frontsäule (114) vorgesehenen Befestigungspunkt des genannten linken und des genannten rechten nachlaufenden Arms angeordnet ist; ein Querzapfenelement (140) mit einem linken und einem rechten Ende, die schwenkbar an dem genannten Zapfenbefestigungspunkt (142) der genannte Frontsäule (114) befestigt sind; wobei das genannte Zapfenelement (140) den genannten linken (116) und genannten rechten (118) nachlaufenden Arm so miteinander verbindet und schwenkbar aneinander anlenkt, dass der genannte linke und der genannte rechte nachlaufende Arm jeweils zueinander im wesentlichen gleiche Bögen und in zueinander entgegengesetzten Richtungen begrenzen, wenn sie bogenförmig jeweils um die an der Frontsäule (114) vorgesehenen genannten Befestigungspunkte (122, 132) des genannten linken (116) und des genannten rechten nachlaufenden Arms (118) geschwenkt werden, gekennzeichnet durch die Befestigungspunkte (122, 132) des genannten linken (116) und rechten (118) nachlaufenden Arms, welche Befestigungspunkte auf einer Frontseite der genannten Frontsäule (114) angeordnet sind; den genannten Zapfenbefestigungspunkt (142), der auf einer hinteren Seite der genannten Frontsäule (114) angebracht ist; elastomere Armverbindungsmittel (141, 143), die an dem genannten linken Ende und dem genannten rechten Ende des genannten Zapfenelements (140) angeordnet sind und das genannte Zapfenelement (140) mit dem genannte linken (116) und rechten (118) nachlaufenden Arm verbinden; und erste und zweite Faltmittel, die an dem genannten linken (116) bzw. rechten (118) nachlaufenden Arm angeordnet sind, um Falten des genannten ersten und zweiten nachlaufenden Arms zu ermöglichen.
  2. Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, bei dem das genannte Zapfenelement (140) ferner einen einzelnen dreh- und krümmungsstarren Stab mit einem Zapfendurchgang aufweist, der mittig durch denselben zur Schwenkbefestigung des genannten Zapfenelements (140) an dem genannten Zapfenbefestigungspunkt (142) der genannte Frontsäule (114) angeordnet ist; an jedem genannten Ende des genannten Zapfenelements (140) eine elastomere Buchse (141, 143) vorgesehen ist, die ein elastomeres Material aufweist; jeder der genannten nachlaufenden Arme (116, 118) einen Anlenkenden-Verbindungsdurchgang (119) durch dieselben aufweist; und jede der genannten elastomeren Buchsen (141, 143) in dem genannten Anlenkenden-Verbindungsdurchgang (119) eines entsprechenden genannten nachlaufenden Arms (116, 118) zum direkten und elastischen Verbinden jedes genannten nachlaufenden Arms (116, 118) miteinander installiert wird.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das genannte erste und genannte zweite Faltmittel ein erstes bzw. zweites Gelenk aufweist, die zum Falten der genannten Frontsäule (114) angrenzend an den genannten linken (116) und den genannten rechten (118) nachlaufenden Arm (116, 118) konfiguriert sind, wenn jeder genannte Arm gefaltet ist.
  4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1–3, bei dem zumindest das genannte erste (70) und zweite (72) Oberflächenkontaktmittel ein Rad aufweist, wobei jedes der genannten Räder (70, 72) eine Bremse aufweist und jede genannte Bremse unabhängig von einer anderen durch eine getrennte Bremsen-(4)Steuerung (74) gesteuert wird, die auf dem genannten Steuermittel (64) angeordnet ist und mit jeder genannten Bremse kommuniziert.
  5. Fahrzeug (40) nach einem der Ansprüche 1–4, das ferner ein Fahrzeugsstabilisierungs- und Aufrechtparkmittel einschließt, umfassend: das genannte elastomere Armverbindungsmittel mit einer elastomeren Buchse aus einem elastomeren Material; und wobei das genannte elastomere Material jeder genannten Buchse steigende Winkelablenkung und steigenden Drehmomentwiderstand zu bogenförmiger Verschiebung jedes der genannten nachlaufenden Arme von einer mittige Anordnung liefert, wodurch jeder der genannten nachlaufenden Arme in Richtung auf die mittige Anordnung und allgemein parallele Ausrichtung miteinander gedrückt wird.
  6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1–5, bei dem das genannte Lenkmittel (64) einen Lenker (64) aufweist.
  7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1–5, bei dem das genannte erste (70), zweite (72) und dritte (58) Oberflächenkontaktmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Rädern, Rollschuhen, Schlittschuhen und Skiern besteht.
  8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1–7, bei dem der linke (116) und rechte nachlaufende Arm (118) ein erstes bzw. zweites Rohr aufweisen, wobei das erste und zweite Faltmittel an dem genannten ersten und zweiten Rohr angeordnet sind.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 8, bei dem das genannte Zapfenelement (140) permanent an dem genannte Zapfenbefestigungspunkt (142) befestigt ist.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei dem das genannte erste und zweite Faltmittel ein erstes und zweites Gelenk aufweisen, die an dem genannten ersten bzw. zweiten Rohr befestigt sind.
  11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1–10, bei dem die genannte Lenkwelle (52) konfiguriert ist, um um eine Lenkachse zu rotieren, und wobei das dritte Oberflächenkontaktmittel (58) von der Lenkachse versetzt ist.
  12. Fahrzeug nach Anspruch 11, bei dem das dritte Oberflächenkontaktmittel ein Rad ist, das zum Rotieren um eine Radachse konfiguriert ist, wobei die Radachse von der Lenkachse versetzt ist.
  13. Fahrzeug nach Anspruch 12, bei dem die Radachse nach hinten von der Lenkachse versetzt ist.
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