JP2005506923A

JP2005506923A - 車両懸架安定化装置

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Publication number: JP2005506923A
Application number: JP2003515391A
Authority: JP
Inventors: アルド・コンタリノ
Original assignee: スターバレーピーティーワイリミテッド
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: EP1417107A4; TW553867B; BR0211382B1; CA2454907A1; AU2002317050B2; EP1417107A1; NZ530821A; MXPA04000751A; DE60238062D1; CN1535217A; CA2454907C; US7857333B2; CN100368216C; JP4409285B2; WO2003010015A1; US20040232644A1; AUPR663901A0; JP2009137581A; EP1417107B1; ATE485180T1

Abstract

装着部材（３２）、前部の１対の接地部材（３６）を支持する少なくとも１つの前部台車（３４）、及び後部の１対の接地部材（４０）を支持する少なくとも１つの後部台車（３８）を有し、台車（３４、３８）はそれぞれその中心軸に対して付勢回転が可能であり、前部台車（３４）は前方に突出するように装着部材（３２）に装着され、後部台車（３８）は後方に突出するように装着部材（３２）に装着されるため、従って、装着部材（３２）が台車（３４、３８）及び対の接地部材（３６、４０）の間に実質的に支持されることを特徴とする安定化装置（１００）。また、懸架及び操舵装置も提供される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定化装置に関する。
本発明の安定化装置は、その応用として、車両用懸架及び操舵装置として使用可能である。更に、本発明の懸架及び操舵装置は、それが備え付けられる車両又は輸送機関に、起伏のある地形上でほぼ円滑に通過し、かつ滑らずに小回りすることができる機能を提供することを目的とする。本発明の懸架装置は特に自転車及び自動二輪における使用に適していると考えられるが、しかしその限りではない。
【０００２】
本発明の安定化装置は、その更なる応用として、接地部材又は脚部として使用され、いかなる地表上でも、機械装置、重量機器などの装置をその数に関わらず安定させることが可能で、特に起伏のある地表上で最も有効である。
【背景技術】
【０００３】
これまで、自転車又は同様の車両若しくは輸送機関が滑走、又はスケーティング感覚で使用できるように複数の試みがなされている。これに関しては特許文献１、特許文献２及び特許文献３を参照されたい。これらの各文献では、自転車のような乗り物が開示されており、その乗り物においては、前輪、フォーク、及びハンドルが、横方向に取付けられた単一車軸上の１対の小型車輪、例えばスケートボードの車輪によって置き換えられている。このような装置では、乗り手はもっぱら自身の体重を移動することにより、前記一対の小型車輪の車軸を支える台車に作用し、操縦する必要がある。そのような装置は操作が難しく、しばしば危険である。
【０００４】
小型車輪は小さな障害物でさえも乗り越えられないので、先行技術の装置では、小型車輪対の使用による危険性が強調される。結果として、乗り手がスピードを出して障害物に遭遇すると、危険な状態で前方へ投げ出されるかもしれない。
【０００５】
上記の問題を克服するという方向に向かってある程度進んだものとして、懸架装置が特許文献４に開示されている。この文献は、２対の車輪その下に有し、各車輪対がスケートボード型台車に装着される装着部材を特徴とする車輪付輸送機関用懸架装置について記載している。台車が装着部材の下に直接装着されるため、車輪及び台車はスケートボード上と同様に作動する。また、前記２対の車輪のうち前部対が上方に付勢するように作用する付加的な付勢手段が備えられているため、懸架装置が自転車に嵌合している場合、乗り手が上方にハンドルバーを引くことで、障害物に登る際に有用になるように前輪対を「蹴り上げ」、障害物に安全に登ることが可能となる。
【０００６】
残念なことに、特許文献４の懸架装置は、急カーブする場合に、各車輪対の１つの車輪が地面から離れる傾向があるため、車輪対の「車輪跡」を維持しないので、しばしば地面と接したままの車輪が横滑りする原因となることが分かった。このような状況は、輸送機関の乗り手にとって危険となり得る。
【０００７】
例えば、クレーン及び掘削機械等の重機械の分野において、しばしば側部に装着した油圧ラムの使用を介して機器を安定させる必要がある。これらのラムはしばしば負荷を分散させ、且つ安定性を向上させるための伸張可能なアームに装着される。更に、ラムは接地係合部材、又は下端に装着された枢転可能な脚部を有する。枢着により機器が支持される表面形状に適合できる。しかしながら、単一の軸だけに対して枢転可能な装着は、しばしば地表上、特に、うねった、緩んだ、又は勾配した地表上で脚部の位置を十分に安定させることができない。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第４８６３１８２号明細書
【特許文献２】
オーストラリア特許出願第３２３５９／８９号明細書
【特許文献３】
英国特許出願第２１２２５７号明細書
【特許文献４】
国際公開第９８／５７８３９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の懸架及び操舵装置は、１つの目的として上記の先行技術の問題を実質的に克服する、又は少なくとも有用な代替案を提供する必要がある。
【００１０】
前述の背景技術に関する検討は、本発明の理解を容易にするためだけである。検討事項は、参照する事柄のいずれについても出願の優先日において、オーストラリアにおける共通の一般的な知識の一部であるということを承認又は容認するものではないと理解されたい。
【００１１】
明細書を通して、文中に明記されない限り、「有し」の語又は「有する」等の派生語は、記載される実体又は実体の群を含むことを意味するが、しかし、他の実体又は他の実体の群を除外するものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明により、装着部材、前部の１対の接地部材を支持する少なくとも１つの前部台車、及び後部の１対の接地部材を支持する少なくとも１つの後部台車を有し、台車はそれぞれ中心軸に対して付勢回転が可能であり、前部台車は前方に突出するように装着部材に装着され、後部台車は後方に突出するように装着部材に装着され、装着部材が台車及び対の接地部材の間に実質的に支持されることを特徴とする安定化装置が提供される。
【００１３】
好適には、台車は少なくとも１つの台車の回転中心軸が装着部材によって定まる水平線から傾斜するように装着部材に装着される。また、両方の台車がこのように傾斜しているものも好適である。
【００１４】
更に好適には、各台車の傾斜は約８度である。
好適には、前部及び後部各一対の接地部材は、少なくとも約１５０ｍｍ離設されている。
【００１５】
更に好適には、中間部材が枢転可能な方法で装着部材に取付けられ、これにより安定化装置上に重量が支持され得る。本発明の１つの形態において、中間部材は、弾性的に付勢された平行四辺形リンクを介して他の部材に固定される。
【００１６】
更に、本発明において、装着部材、前部の１対の車輪を支持する少なくとも１つの前部台車、及び後部の１対の車輪を支持する少なくとも１つの後部台車を有し、台車はそれぞれ中心軸に対して付勢回転が可能であり、前部台車は前方に突出するように装着部材に装着され、後部台車は後方に突出するように装着部材に装着され、装着部材が台車及び車輪対の間に実質的に支持されることを特徴とする車両用懸架及び操舵装置を提供する。
【００１７】
好適には、装着部材は、懸架及び操舵装置を有する輸送機関の操舵手段に枢転可能に連結するように配置される。可撓弾性的付勢手段は、好適には、前輪が上方に、及び後輪が下方に付勢するように装着部材内に装備、又は装着部材に取付けられている。
【００１８】
本発明の１つの形態において、可撓弾性的付勢手段は高分子材料が径方向ばね形式で提供される。
【００１９】
好適には、台車は少なくとも１つの台車の回転中心軸が装着部材によって定まる水平線から傾斜するように装着部材に装着される。また、両方の台車がこのように傾斜しているものも好適である。
【００２０】
更に好適には、各台車の傾斜は約８度である。
好適には、前部及び後部各一対の接地部材は、約１５０ｍｍから３００ｍｍ離設されている。
【００２１】
「台車」という用語は、車輪が垂直線及び長手方向の一方又は両方の軸から外れて傾くように作用する全ての装置を含むと解釈されたい。このような装置においては、操舵及び懸架装置の、コーナー及び傾斜における走破能力が向上する。
【００２２】
更に好適には、台車は少なくとも内側又は外側のどちらかに、中央化及び衝撃吸収軸機構を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、フレーム１２、後輪１４、公知の形式の駆動手段１６、サドルポスト１８、サドル２０、グースネック２２、及びハンドルバー２４を有する自転車１０を示す。グースネック２２は、ハンドルバー２４に係合し、公知の方法でフレーム１２の中空ネック２６を介して回転可能に収容される。
【００２４】
グースネック２２は、フレーム１２のネック２６を介して伸長し、公知の自転車のフォークに替わる延長操舵部材２８に係合する。操舵部材２８は、図２から図６で最適に理解されるように、本発明の第一の実施形態による懸架及び操舵装置３０の形式で安定化装置を有する。
【００２５】
懸架及び操舵装置３０は、装着部材３２、前部の１対の接地部材すなわち車輪３６を支持する前部台車３４、及び後部の１対の接地部材すなわち車輪４０を支持する後部台車３８を有する。
【００２６】
更に、装置３０は平行四辺形リンク４２、及び１対の中間部材４４を有する。中間部材４４は、下端を枢動点４６において装着部材３２に枢転可能に連結される。
【００２７】
平行四辺形リンク４２は、操舵部材２８の各側部において、上リンク部材４８及び下リンク部材５０を有する。部材４８及び５０は、それぞれ操舵部材２８と１つの中間部材４４との両方に枢転可能に取付けられる。この配置においては、中間部材４４は操舵部材２８と平行に動くことが可能となる。
【００２８】
上リンク部材４８は、枢転可能に取付けられた中間部材４４の前方に突き出しており、上リンク部材の間にはピストンすなわちラム５４の基部５２が装着される。ラム５４は、上方に伸長し、操舵部材２８から前方に伸びる上装着部材５６に枢転可能に取付けられる。可撓弾性的付勢手段、例えば、圧縮ばね５８がラム５４の周りに備わる。ラム５４及びばね５８は、少なくとも車輪３６及び４０、装着部材３２及び平行四辺形リンク４２を通る衝撃の一部を吸収し、概して操舵部材２８に沿って衝撃は通らない。
【００２９】
装着部材３２は、可撓弾性的付勢手段、例えば１対のばね６２の一端が配置される前上方突出リム６０を有する。ばね６２のもう一端は上リンク部材４８に取付けられ、自転車１０の乗り手（図示せず）がハンドルバー２４を上方に引く場合のように装置３０にかかる負荷又は重量が無い場合に、枢動点４６を中心として前輪３６を上方に引っ張るように作用する。この装着部材３２に付勢する方法は、本発明の範囲から外れずに用いることが可能な多数の方法の１つであると理解されたい。例えば、１つ以上の圧縮ばねが、操舵部材２８と装着部材３２上の枢動点４６の後部との間に提供されることで同様の結果が得られる。
【００３０】
図４は、装着部材３２に対して台車３４及び３６を装着した状態の特徴を示す。車輪対３４及び３６の横断軸３５を装着部材３２の前後に拡張することで、装着部材３２の下に直接台車３４及び３６を装着する「従来の」装着に対して、装置３０の「車輪跡」を拡大する効果がある。
【００３１】
図４の装置は、台車３４及び３６の可撓性の効果を高める。台車３４及び３６はそれぞれ中心軸に対して付勢回転が可能である。前記中心軸は、国際出願９８／５７８３９の装置及び従来のスケートボードのようにほぼ垂直にではなく、装置３０においては、装着部材３２の長手方向の軸に沿って、かつ概ね自転車１０の長さ方向の軸に沿って位置合せされている。更に、各台車３４及び３６を通る垂直軸に対して回転が備わる。この台車の向きにより、各台車の長手方向及び垂直軸の両方に対して車軸の有効な回転が可能となるため、図５及び図６に見られるように自転車１０は急カーブしたり、起伏のある地形を通過する場合でさえも地面に「車輪跡」を残すことが可能である。
【００３２】
図４において、線Ａ−Ａは、横断軸３５及び装着部材３２により本質的に定まる水平面を表している。この図では装着部材３２に対する台車３４及び３６の装着勾配が分かる。各台車は水平線に対して約８度傾斜しており、この角度はＸで表されている。これは、車輪３６及び４０の軸３５に対して枢動点４６を低くするように作用し、且つ旋回する場合、又は起伏のある地形を横断する場合に装置３０の安定性を高める。角度Ｘは、合理的には最大４５度まで規定され得るが、本発明においては理論的には９０度までのいずれの角度でも作用すると想定される。
【００３３】
車輪対３６及び４０の軸３５は約１５０ｍｍ離れているが、３００ｍｍまでの距離でも適切に作用すると想定される。しかしながら、「車輪跡」の大きさは、装着部材３２を接地させずに隆起等を乗り越えることができるように均衡を保たなければならない。
【００３４】
装置３０の安定性、特にカーブ時の安定性を増加するために、枢動点４６は、実用的である限りなるべく線Ａ−Ａの近くに配置されるのが好ましい。
【００３５】
上装着部材５６及び平行四辺形リンク４２は、操舵部材２８に対していずれの位置に配置してもよく、その場合も本発明の機能を有することができる。更に、装置３０は上記に記載の「リーディングリンク」ではなく、「トレーリングリンク」として同様に配置してもよい。このような「トレーリングリンク」においては、平行四辺形リンク４２が操舵部材２８の後方に突出するように配置される。
【００３６】
図７は、上記の懸架及び操舵装置３０と実質的に同様である、本発明の第二の実施形態による懸架及び操舵装置１００を示し、同じ数字は同じ部分を示す。平行四辺形リンク４２に取付けられる操舵部材は図示しない。
【００３７】
中間部材１０４の下端１０２は、上リンク部材４８の前方突出の間に備わる横断部材１０６に装着される。中間部材１０４の上端１０８は、平行四辺形リンク４２の装着位置よりも高い位置で操舵部材（図示せず）に装着される。この装着は、可撓弾性的付勢手段により、好ましくは径方向可撓弾性高分子材料の形式で達成される。このような付勢手段は、外径表面及び内径表面を有する環状の形により概して特徴づけられ、外表面が１つの部材に固定され、外径表面がもう１つの部材に固定されているため、外面に対する内面の回転が可撓的、及び弾性的に付勢される。
【００３８】
中間部材４４と装着部材３２との間の枢動点４６は、前輪対３６が上方に付勢されるように径方向可撓弾性的付勢手段を有し、図１から図６の実施形態のように１対のばね６２又は同様のものを必要としない。
【００３９】
更に、台車３４及び３８の典型的な付勢手段は、上記の径方向可撓弾性的付勢手段と取り替えられ、各台車３４及び３８の長手方向回転軸に対して配置される。各台車３４及び３８は付勢手段の外面に係合する中間横断部材１１０を有し、これには各車輪の短軸１１２が取付けられている。付勢手段の内面は台車の中心軸を定める部材に取付けられる。
【００４０】
図８から図１０は、上記の懸架及び操舵装置１００と実質的に同様である本発明の第三の実施形態による懸架及び操舵装置１２０を示し、同じ数字は同じ部分を示す。平行四辺形リンク４２に取付けられる操舵部材は、ここでも図示しない。
【００４１】
単一の中間部材４４は、下端１２２内に保持される径方向可撓弾性的付勢手段、及び更に上端１２４内に保持される径方向可撓弾性的付勢手段を有する。下端１２２は、装着部材３２内の凹部１２６に収容される。枢軸部材は凹部を横断して延長し、かつ付勢手段の内面に係合するため、中間部材４４と装着部材３２間に枢動点４６が備わる。
【００４２】
上リンク部材４８は、ここでも該部材の前端間に備わる横断部材１０６を有する。しかしながら、径方向の付勢手段は横断部材１０６を囲むように備わり、該部材の内側に係合される。該部材の外側は、中間部材４４の上端１２４に係合する。このような方法で、装置３０のラム５４及びばね５８の衝撃吸収特性は達成され、上装着部材５６のようなもう１つの部材を操舵部材２８に装着する必要がない。同様に、装置１００の中間部材１０４は必要ない。
【００４３】
発明者は、平行四辺形リンク４２は本発明の精神と範囲を離れることなく機能的な等価物により取り替え得ることを想定している。
【００４４】
更に、本発明による装置は、例えば、重機械装置及び機器等に用いる安定化装置用接地エレメントとして利用し得ると想定される。このような適用は、下端に接地エレメントを有するラムを用いるクレーン及び掘削装置を含む。上記の装置３０、１００、及び１２０の車輪は、他のより適切な接地手段と取替え得る。
【００４５】
このような適用において、装置３０、１００、及び１２０で接地維持性能を提供したものと同じ特徴が、うねっていようと緩んでいようと地表構造に安定的に適合する性能を有する装置を提供する。中間部材４４は、上記のように操舵部材２８に取付けられるのと同様の方法でラムのピストン部材に取付け得ることが想定される。または、ラムは直接装着部材３２に取付け得る。
【００４６】
更に、本発明の装置における接地エレメントの適用は、重量機器を安定させるだけでなく、安定した接地係合エレメントを必要とする他の状況下での適用が考えられる。
【００４７】
上記の安定化装置３０、１００、及び１２０は、本質を例証するものでしかないことを理解されたい。同じ又は同様の機能は、車両内又は車両上のいかなる領域又は位置での１つ以上の配列又は組合せにおいて、記載の実施形態の精神及び特徴に包含されるリンク機構、装置、又は置き換えられた素子の使用を介して達成され得る。従って、当該分野の専門家にとって自明な修正及び変化を有するものは、本発明の範囲内に位置すると考慮される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
本発明の安定化装置は、車両用懸架及び操舵装置の形式の３つの実施形態及び添付の図面を参照し、例示によってのみ説明される。
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態による車両用懸架及び操舵装置を嵌入する自転車の側面図である。
【図２】図２は、図１の懸架及び操舵装置の上方斜視図である。
【図３】図３は、図１の懸架及び操舵装置の側面図である。
【図４】図４は、図１の懸架及び操舵装置の装着部材及び台車のみの側面図である。
【図５】図５は、上方に付勢された前部台車及び前輪を示す図１の懸架及び操舵装置の側面図である。
【図６】図６は、障害通過時の図１の懸架及び操舵装置の上方斜視図である。
【図７】図７は、使用時に嵌入される操舵部材を図示しない、本発明の第二の実施形態による懸架及び操舵装置の上方斜視図である。
【図８】図８は、車輪を図示せず、操舵部材の一部だけを示す本発明の第三の実施形態による懸架及び操舵装置の上前方斜視図である。
【図９】図９は、図８の懸架及び操舵装置の上後方斜視図である。
【図１０】図１０は、図８の懸架及び操舵装置の上平面図である。

Claims

安定化装置であって、
装着部材、
前部の１対の接地部材を支持する少なくとも１つの前部台車、及び
後部の１対の接地部材を支持する少なくとも１つの後部台車、
を有し、前記台車はそれぞれ中心軸に対して付勢回転が可能であり、前記前部台車は前方に突出するように前記装着部材に装着され、前記後部台車は後方に突出するように前記装着部材に装着され、前記装着部材が前記台車及び対の前記接地部材の間に実質的に支持されることを特徴とする安定化装置。
少なくとも１つの台車の回転中心軸が前記装着部材によって定まる水平線から傾斜するように、前記台車が装着部材に装着されることを特徴とする請求項１に記載の安定化装置。
前記台車がいずれも、その回転中心軸が前記装着部材によって定まる水平線から傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の安定化装置。
前記１つの台車又は各台車の傾斜が約８度であることを特徴とする請求項２又は３に記載の安定化装置。
前記前部及び後部の各一対の接地部材が、少なくとも約１５０ｍｍ離設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の安定化装置。
中間部材が、枢転可能な方法で装着部材に取付けられ、これにより重量が安定化装置上に支持され得ることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の安定化装置。
前記中間部材が、弾性的に付勢された平行四辺形リンクを介して他の部材に固定されることを特徴とする請求項６に記載の安定化装置。
車両用懸架及び操舵装置であって、
装着部材、
前部の１対の車輪を支持する少なくとも１つの前部台車、及び
後部の１対の車輪を支持する少なくとも１つの後部台車、
を有し、前記台車はそれぞれ中心軸に対して付勢回転が可能であり、前記前部台車は前方に突出するように前記装着部材に装着され、前記後部台車は後方に突出するように前記装着部材に装着され、前記装着部材が前記台車及び前記車輪対の間に実質的に支持されることを特徴とする車両用懸架及び操舵装置。
前記装着部材は、懸架及び操舵装置を有する輸送機関の操舵手段に枢転可能に連結するように配置されることを特徴とする請求項８に記載の懸架及び操舵装置。
可撓弾性的付勢手段は、前記前輪が上方に、及び前記後輪が下方に付勢するように前記装着部材内に装備、又は前記装着部材に取付けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の懸架及び操舵装置。
前記可撓弾性的付勢手段は高分子材料が径方向ばね形式で提供されることを特徴とする請求項１０に記載の懸架及び操舵装置。
少なくとも１つの前記台車の回転中心軸が前記装着部材によって定まる水平線から傾斜するように、前記台車が前記装着部材に装着されることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１つに記載の懸架及び操舵装置。
前記台車がいずれも、その回転中心軸が前記装着部材によって定まる水平線から傾斜していることを特徴とする請求項１２に記載の懸架及び操舵装置。
前記１つの台車又は各台車の傾斜が約８度であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の懸架及び操舵装置。
前記前部及び後部の各一対の接地部材が、約１５０ｍｍから３００ｍｍ離設されていることを特徴とする請求項８から１４のいずれか１つに記載の懸架及び操舵装置。
図１から６、７又は８から１０を参照して明細書中に記載された懸架及び操舵装置。