JP2013518755A - 変形可能なホイールアセンブリ - Google Patents

Abstract

移動アセンブリは、車両の使用に適して、提供される。移動アセンブリは、円錐台軸に沿って比較的狭い端と広い端との間に延びる円錐台構造を有する少なくとも一つの可撓部材を含む円錐台構造を含み、円錐台部材は、その側面が、その側面が非円形である変形された円錐台形状へ円形である円錐台形状に対応するバイアスされた円形状から可逆的に変形可能である。円錐台構造は、その側面が実質上円形である、円形ホイール状形状と、その側面が非円形であり、表面係合部材の大きい部分が動作面に接触している、変形形状との間で変換可能な少なくとも一つの表面係合部材を支持するために機能する。

Description

本発明は、曲線的なホイールのような形状、およびより平らなベルトのような形状をとることができる種類の移動アセンブリ、具体的には、車両用の移動アセンブリに関する。

ホイールのような形状をとることができる一方で、キャタピラのような形状もとることができる部材を含む移動アセンブリは、知られている。そのようなアセンブリのいくつかの例は、米国特許第３，６９８，４６１号、第６，４２２，５７６号、第７，３３４，８５０号、第７，５５７，０７８号明細書に記載されており、米国特許７，３３４，８５０号および第７，５４７，０７８号の両方は本発明の譲受人に譲渡されている。

本発明は、表面の車両を推進するために使用され得る新しい移動アセンブリを提供する。

本発明によれば、移動アセンブリは、それぞれが、円錐台軸に沿ってその相対的に狭い端と広い端との間に延びる円錐台面を有する少なくとも一つの、または好ましくは一組の可撓部材を有する。

円錐台形の構成は、平面形投影（二次元投影）を有する、すなわち、該円錐部材の表面は、平面位相に開閉可能である。円錐台構造は、平行面に基づく比較的大きい円形の基部と小さい形の基部との間に延びる円錐台面を画定し、円錐台軸を画定するものとして知られている。平面形を有する真の幾何学的円錐台形状は、（その表面に適用される力に応えて）円形断面を有するその最初の状態および非円形（楕円のような）断面を有するその画定された状態から変形される間、その性質で平行投影を有さない任意の円錐形体とは根本的に異なるということが理解されるべきである。さらに、この違いは、実質的に非伸縮材料だけではなく可撓な材料に対応する場合、より重要であり、それは、移動アセンブリの場合である。本当に、このような可撓および非伸縮要素が純円錐形またはその一部（すなわち円錐形状）を有する場合、その最初の形状からのこの要素の変形は、このように曲がるその他の円錐形を有する類似した材料の構成要素では、事実上、不可能である間、円錐形（平面二次元投影を有さない）が曲がるという結果になる。平面二次元投影を有さない形状は、可撓性を犠牲にして、より高い剛性を提供し、また逆に円錐台形状のような平面二次元投影を有する形状を提供する。純円錐形体および円錐形体に適用される所定のプロファイルの力は、純円錐形体よりも円錐形体の異なる点で高応力を大いに引き起こし、したがって、応力の断続的な適用（例えば、通常、車両のホイールのように圧延する時に起こるような）は、円錐形体でより高い材料疲労および発熱性を大いにもたらす。

本発明の移動アセンブリで使用される円錐台部材は、その側面が、その側面が非円形であるより平面な形状（変形した円錐台形状）へ円形であるその偏った丸みの形状（真円錐台）から可逆的に変形しやすいように可撓であるということに留意すべきである。しかしながら、円錐台部材は、その円周寸法で非伸縮可能であるという意味で剛体である。したがって、円錐台部材は、非伸縮可撓性シートで作られる。

円錐台部材の対は、それらの円錐台軸と一致する共通の軸を中心に回転可能であり、実質的に対称に配置される。この関連において、本出願の目的のために、円錐台部材の「実質的に対称な配置」は、左右対称または鏡面対称よりも広く解釈されるべきであることに留意すべきである。円錐台部材の対は、それらは、共通の軸で向かい合わせの方向にする（広い端または狭い端のいずれかによって互いに向かい合う）という意味で、「実質的に対称的に同一」または「実質的対称」に配置されると呼ばれ、それらは、同一または類似の形状を有する、すなわち、合同円錐の一部である。したがって、対の円錐台部材は、等しい円錐角を有し、例えば、それらの広い端で等しい形状（寸法）、およびそれらの狭い端で同じまたは異なる高さ（すなわち、それらの軸に沿った長さ）およびそれに応じて同じまたは異なる形状（寸法）を有してもよい。

また、円錐台部材は、円錐台面を有する単一要素または互いに該円錐台面を画定する複数の要素によって、形成されてもよいことに留意すべきである。

一円錐台部材の対は、逆に（逆方向に）組み立てられ、その幾何学的頂点周辺の半径において回転する部材のようなものの表面に適用される任意のタイプの力（例えば、駆動力）は、向かいの部材から適用される同じ力によってバランスが保たれ、結果として、逆転した円錐部材のそのような対によって形成されるアセンブリは、直線（すなわち、円錐台軸と直角）で回転する。円錐台部材の対のそのようなアセンブリをホイールへ連結することによって、ホイール軸と垂直の線（すなわち、直線）に沿ったホイールの動きとなる。

対の二つの円錐台部材は、異なる方法で配置されてもよく、提供された二つの部材は、同心円上に配置され、向い合せの方向にされる。いくつかの例において、それらは、例えば、それらのより狭い基部または広い基部が一致するように（背中合わせまたは向かい合わせの配置として）、共通の軸に沿って離間の関係で配置される。他の例では、円錐部材のそれぞれは、他の部材に面と向かい合う側面でその円周に沿った剛体のスパイクによって間隔を開けられたスリット（レセクタプル、溝、空洞または穴）の配置によって形成されるその円錐台面のパターン部分を含み、したがって、円錐台部材の壁の間には接点がないので、グリッドを形成し、一つの円錐台部材が接近して他とかみ合う（に入り込む）ことを可能にする。さらに他の実施形態において、二つの円錐台部材は、それらのそれぞれが、一つの円錐台部材の区分が他の円錐台部材へ通過するような領域が存在しない方法で二つの部分に分けられるように形成されるが、必要以上に一部材の小さい部分は、他の向かい合う方向の部材の大きい部分へ部分的に可撓な方法で連結される。一部の円錐台部材によって形成される構造の形状を一般的に言うと、構造の外周部分がそれらの共通軸を介して、二つの向かい合う方向の円錐台部材の間の連結を実行するということである。

少なくとも一つまたは好ましくは上記の円錐台部材の対によって形成される円錐台構造は、移動アセンブリの少なくとも一つの表面係合部材を支持するための指示構造として機能してもよい。表面係合部材は、円形ホイール状構造の間で交換可能であり、その側面は、実質的に円形、および変形した形状であり、その側面は、非円形であり、表面係合部材のより大きい部分は、動きの表面（例えば、地面）と接触している。

理解を容易にするために、動きの表面は、ここでは地面として呼ばれるが、本発明は、移動アセンブリの地面の動きだけでなくいかなる固体表面にそった動きにも限定されないことが理解されるべきである。

表面係合部材は、通常、表面係合部材の変形状態において、そこの該外面が動きの表面に対して実質的に平行配向を維持するように、動きの表面に接する外面を有する。

円錐台支持部材の対を考慮すると、形状は、それらの広い端によって、同じまたは別の表面係合部材を支持するようにしてもよい。したがって、円錐台構造が移動アセンブリに取り付けられる場合、円錐台部材のそれぞれは、その円錐台面の広い端で、対の指示部材が同じ表面係合部材または二つの異なる表面係合部材に結合するように、表面係合部材に結合されてもよい。配置は、非直線方向で動く（およびしたがって表面係合部材を非直線方向に動くよう誘導する）一円錐台部材の対のそれぞれのバイアスが対の他の円錐台部材によってオフセットされるようなことである。

上記の円錐台構造は、それ自身ホイールを形成しもよく、すなわち一円錐台部材の対の広い端は、ホイールの地面係合面を示してもよい。他の実施形態において、ホイールは、円周表面係合部材で囲まれた流圧保持空間を画定する膨張ゴムタイヤ、およびホイールで一体に形成されて等しい円錐角の少なくとも一対の向かい合う方向の円錐台支持部材によって形成される上記の円錐台構造を含む支持構造を含み、円錐台軸にそった支持部材の比較的狭い端および広い端の間に延びる円錐台面をそれぞれ画定し、支持部材のそれぞれが円錐台面の広い端で他の反対で表面係合部材の一側面に結合され、それぞれの支持部材は、剛体材料から作られ、可撓であり、その側面が円形であり、その側面が非円形であるより平面形状に可逆的に変形可能である円形状に偏る。支持構造の変形は、地面係合面のより大きい部分が運動面に接している実質的円形状から変形形状へ表面係合部材の可逆の変形を可能にする。

したがって、少なくとも一つまたは好ましくは一対の円錐台支持部材によって形成される、本発明の円錐台構造は、車両の車軸から表面係合部材へ力を移動するように、表面係合部材および車両の車軸を連結する。可撓な支持部材は、自然のままの、（実質的に円形の断面形状を有する）円錐台形状から変形した、円形状から変形した非円形状へ表面係合部材の変換と並行して扁平形状へ可逆的に変形可能である。その可撓性を通して、該連結支持構造は、変換されるか、または車軸の円動作の間を非円形、その区分が動作の表面（例えば、地面）と接触している表面係合部材のキャタピラ状動作へ並進または連結してもよい。

本発明の実施形態によって、可撓な表面係合部材および可撓な支持構造を含む車両のための移動アセンブリが提供される。可撓な表面係合部材は、ホイール状の、剛体、曲げやすい、または可撓であってよいその外面で本質的に円形状を有する。支持構造は、上記に記載された、実質的に水平方向に配向される共通の縦軸と一緒に画定される少なくとも一対の対称的に配置された円錐台形状支持部材を含むものとして形成される。支持部材の第１の広い端は、表面係合部材へつながり、第２の狭い端は、該長手方向の軸に回転可能にするために車両の車軸に対して回転的に固定される。該支持構造および該表面係合部材は、ホイール状の形状と該表面係合部材の広がりが地面と本質的に平行であり接触している非円形状との間で可撓であり、可逆的に変形可能である。

本発明の実施形態に係る移動アセンブリは、円形状をとるために本質的にバイアスされている。移動アセンブリは、本発明の実施形態によれば、該車軸の荷重に関して非円形状をとるために変形される。

本発明の実施形態に係る作動配置は、その形状の一つをとるために強制的に移動アセンブリを提供される。そのような作動配置の例は、空気圧の低下が移動アセンブリを非円形状にとることを可能にする間、囲い内部の空気圧がホイール状の形状をとるために移動アセンブリをバイアスする空気圧式である。一実施形態によって、そのような囲いは、環状である。

本発明の一実施形態に係る移動アセンブリは、ホイール状の、移動アセンブリの第１側面および第２側面に相当する第１リムおよび第２リムを有する地面係合面を有する本質的に円形状を有する可撓な地面係合部材を含む。この実施形態の移動アセンブリは、第１支持配置および第２支持配置を有する可撓な支持構造を含み、それぞれは、地面係合部材がホイール状の形状を有する場合に円錐台形状を有する。支持配置のそれぞれは、より狭い直径の第１端と第２端のそれぞれの間で延び、両方は、実質的に水平方向の共通の縦軸のそれらの円錐台軸によって画定する。支持配置の一つの第１端は、地面係合面の第１リムへ結合され、他の第１端は、地面係合面の第２リムへ結合される。支持構造および地面係合部材は、支持配置が、該表面係合部材が地面へ本質的に平行であり、接続し、支持構造が円錐台形状を有する円錐台形状および非円形状を有する、ホイール状形状の間で可撓であり、可逆的に変形可能である。

また、この実施形態の場合、移動アセンブリは、本質的にバイアスされ円形状をとってもよい。また、該車軸上の荷重に応じて非円形状をとるために変形可能であってもよい。上記に代えて、または上記に加えて、移動アセンブリは、また、移動アセンブリがその形状の一つをとることを強制するために作動配置を含んでもよい。作動配置の一例は、空気圧式である。空気圧式作動配置は、通常、圧縮ガスのための囲い（通常環状）を含み、ガスの圧力は、移動アセンブリの形状を制御する。例えば、高ガス圧は、ホイール状形状をとるために移動アセンブリをバイアスしてもよく、ガス圧の低下は、移動アセンブリが非円形状をとることを可能にする。

上述したように、支持構造の二つの円錐台支持部材／配置は、反対の対照的な配向を有する。一般に、支持配置は、それらの第２端で軸方向のハブへ結合される。

本発明の一実施形態によって、支持配置のそれぞれは、複数の剛体のスパイクを含む。剛体のスパイクは、その第１と第２端部の間で結合しうる支持配置の中間を一緒に画定してもよい。一般的に第１支持配置は、移動アセンブリの第２側面への地面係合部材の第１リムの間で延び、第２支持配置は、移動アセンブリの第１側面への地面係合部材の第２リムの間で延び、二つの支持配置の円錐台軸は該中間でもう一つ別と交差する。

本発明の一実施形態によって、二つの支持配置のそれぞれの第１部分は、二つの支持配置のほかのそれぞれの第２部分と一体となっている。移動アセンブリは、その後、円形を含んでもよく、移動アセンブリのそれぞれの側面で実質的にＶ字型の溝を形成する。そのような溝は、第１、より多くの周囲の壁および第２、より多くの中央の壁によって画定される。第１壁は、一つの支持配置の第１部分を構成し、第２壁は、他の支持配置の第２部分を構成する。

移動アセンブリの一実施形態によって、支持配置のそれぞれの第１区分の少なくとも一つ、通常両方は、地面係合部材と一体である。

移動アセンブリの一実施形態によって、第１および第２部分は、エラストマーを含む。

移動アセンブリは、実施形態によって、第１および第２部分に結合する剛体スパイクを含み、第１および第２部分で画定される適当なレセプタクル（溝、空洞、穴）で受信される。

円錐台支持構造は、例えば、任意の適切な材料、鉄またはポリマーから作られる二つまたはそれ以上から構成されてもよいということが理解されるべきである。

移動アセンブリは、別の実施形態によれば、可撓な、ホイール状を有するエストラマーな地面係合部材、ホイールの第１側面および第２側面に対応する第１リムおよび第２リムを有する地面係合面を有する本質的に円形状、および可撓な支持構造を含む。後者は、第１支持配置および第２支持配置を含む。それぞれは、地面係合部材といったいの第１エストラマー部分および第２端で第２エストラマー部分を含み、中間部分を画定する複数の剛体スパイクを含み、スパイクのそれぞれは、第１および第２部分で画定されるレセプタクル内でしっかりと受信される。第１支持配置は、移動アセンブリの第２側面への該第１リムの間で延び、第２支持配置は、移動アセンブリの第１側面への該第２リムの間で延びる。二つの支持配置は、円錐台形状を有し、該中間部分で互いを交差する。支持配置のそれぞれの第１部分は、他の支持は位置の第２部分と一体である。移動アセンブリは、支持配置が、該地面係合部材の延びが地面に本質的に平行であり、接触しており、支持構造が変形した円錐台形状を有する円錐台および非円形状であるホイール状形状の間で可逆的に変形可能である。

後者の実施形態の移動アセンブリは、また、一般的に、移動アセンブリの各側面で形成される円形、実質的にＶ字状溝を含む。溝は、第１、より多くの周囲の壁および第２、より多くの中央の壁を有する。第１壁は、一つの支持配置の第１部分を構成し、第２壁は、他の支持配置の第２部分を構成する。

移動アセンブリの実施形態によって、地面係合部材、その場合のガス圧力が移動アセンブリの形状を制御する、圧縮ガスまたは液のような、特定の媒体で満たされるまたはそうでなくてもよい第１および第２部分の間で限定空間がある。もう一つの方法として、限定空間は、その場合の可撓性は、地面係合部材の材料組成の弾性によって画定される囲いから空気によって満たされてもよい。

また、上記や以下で開示された移動アセンブリを含む車両が本発明によって、提供される。

本発明を理解するため、およびどのように実行されるべきかを分かるために、実施形態は、非限定的な例だけの方法によって、添付の図面を参照して説明される。

本発明の一実施形態に係る移動アセンブリの、一側面からの、斜視図である。 その反対側からの図２Ａの移動アセンブリの斜視図である。 図２Ａの移動アセンブリの断面図である。 変形された、非円形状における移動アセンブリを有する、図１Ａ〜１Ｃに対応する斜視図および断面図である。 変形された、非円形状における移動アセンブリを有する、図１Ａ〜１Ｃに対応する斜視図および断面図である。 変形された、非円形状における移動アセンブリを有する、図１Ａ〜１Ｃに対応する斜視図および断面図である。 例示目的のために削除された地面係合部材を有する変形された形状における本発明の一実施形態に係る移動アセンブリを示す。 本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリのそれぞれ側面図および正面図である。 本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリのそれぞれ側面図および正面図である。 図４Ａにおける線ＩＶ−ＩＶの縦断面図である。 図４ＣにおけるＶマークの部分の拡大図である。 図４ＣにおけるＶマーク部分の等角断面図である。 図４ＣにおけるＶマーク部分の等角断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリの正面図である。 本発明の一実施形態に係る、作動配置を示す図６Ａの移動アセンブリの等角図である。 例示目的のために削除された作動配置を有する移動アセンブリを示す。 図６Ｃにおける線ＩＶ−ＩＶに沿った等角断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリを示す、長手断面図である。 図７ＡにおけるＶＩＩマーク部分の拡大図である。 移動アセンブリの分解、等角図である。 それぞれの円形および変形形状において、本発明の一実施形態に係る、移動アセンブリのモデルを示す。 それぞれの円形および変形形状において、本発明の一実施形態に係る、移動アセンブリのモデルを示す。 図８Ａおよび８Ｂの各形状における牽引アセンブリの地面係合足跡を示す。 図８Ａおよび８Ｂの各形状における牽引アセンブリの地面係合足跡を示す。 本発明の一実施形態に係る、移動アセンブリの、それぞれ斜視図および断面斜視図である。 本発明の一実施形態に係る、移動アセンブリの、それぞれ斜視図および断面斜視図である。 本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリの、それぞれ斜視図、断面斜視図および長手断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリの、それぞれ斜視図、断面斜視図および長手断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリの、それぞれ斜視図、断面斜視図および長手断面図である。 移動アセンブリの拡大断面斜視図である。 スパイクなしの、図１１Ｄと同じ部分の図を示す。 円形、ホイール状形状および変形された扁平形状のそれぞれにおいて、図１１Ａ〜１１Ｅで示される種類の移動アセンブリを示す。 円形、ホイール状形状および変形された扁平形状のそれぞれにおいて、図１１Ａ〜１１Ｅで示される種類の移動アセンブリを示す。 図１２Ａおよび１２Ｂのそれぞれの形状において図１２Ａ〜１２Ｂで示される種類の背面移動アセンブリを有するトラクターを示す。 図１２Ａおよび１２Ｂのそれぞれの形状において図１２Ａ〜１２Ｂで示される種類の背面移動アセンブリを有するトラクターを示す。 全体の円錐台支持構造が鋼のシートのような、適切な弾性材料から形成され、追加の弾性囲いの必要性を除外する、ホイール構造のさらなる他の例を示す。 全体の円錐台支持構造が鋼のシートのような、適切な弾性材料から形成され、追加の弾性囲いの必要性を除外する、ホイール構造のさらなる他の例を示す。 一円錐台部材の対が（係合されるよりはむしろ）互いに切り離され、（互いに係合するパターン化された部分を有するよりはむしろ）連続的な円錐台面を有する円錐台構造のさらに別の例を示す。 一円錐台部材の対が（係合されるよりはむしろ）互いに切り離され、（互いに係合するパターン化された部分を有するよりはむしろ）連続的な円錐台面を有する円錐台構造のさらに別の例を示す。

本発明の一実施形態に係る、移動アセンブリ２０を円形状に構成するホイールを示す図１Ａ〜１Ｃを参照する。移動アセンブリ２０は、この例では、（表面係合部材を構成する）地面係合部材２２と関連する、円錐台構造３０を含み、地面係合部材２２を支持するための支持構造として機能する。地面係合部材２２は、トラクターのタイヤに似た全体の構造を有する。図に示すように、図２Ｃで具体的に、以下に画定された地面係合部材２２は、円周のタイトな空間２４を画定する。この空間２４は、弾性／剛性を制御するための圧縮ガスまたは液でいっぱいであってよい。地面係合部材２２は、以下で議論されるであろう、支持構造３０の端部と係合される、下向きリム２６および２６Ａを有する。

支持構造３０は、少なくとも一つの可撓な支持部材３６を含む。部材３４は、第１の比較的広い端３６と第２の狭い端３８の間で延びる、円錐台面を有し、いくつかの場合では、実質的に水平方向にされてもよい、縦軸Ａを画定する。支持部材３４は、単一円錐台要素、または該円錐台面と一緒に画定する複数の支持要素によって形成されてもよい。

円錐台構造は、車両の車軸から移動アセンブリの回転軸へ力を移動させるための結合構造として機能する。この例では、支持部材３４は、その第１端３６によって、地面係合部材２２を支持し、車両の車軸から地面係合部材の回転軸へ力を移動させるための結合部材として機能する。本実施例で示すように、第１端３６は、下向きリム２６によって画定される円周のくぼみ内部で適合される。第２狭い端３８から放射状に延びることは、使用において、車両の車軸（不図示）を受ける円筒形ハブ４４で適合されるエンドプレート４２である。したがって、移動アセンブリの使用の場合は、軸Ａで回転させる。車両の車軸への移動アセンブリの係合は、アセンブリの側面のそれぞれからであってもよい。

上述したように、支持構造３０は、好ましくは、少なくとも一対の円錐台支持部材を含む。対の第２円錐台支持部材５０は、第１支持部材３４と一致して実質的に対称的であり、すなわち、同じまたは異なる高さの間および狭い端の同じまたは異なる形状に応じて、同じ円錐各および同じその広い端の形状の向かい合う方向の円錐台形状を有する。対の支持部材は、それらの第１（広い）端またはそれらの第２（狭い）端のどちらかによって、互いに向かい合う。

この例では、支持部材５０は、その対になった支持部材３４によって画定される表面上に取り付けられる。外部端６０は、リム２６Ａによって画定される溝に適合される。支持部材３４の第１端３６および支持部材５０の外部端６０は、軸Ａから同様に距離が置かれる。その結果として、図１Ａ〜１Ｃで示される形状において、移動アセンブリは、ホイール状方法で動作する。

この実施形態の移動アセンブリは、実質的に曲線的な、側面を有する円筒形状をとるために自己バイアスされる。例の方法によって、力が支持構造の円錐台面へ適用される（例えば、不可が車軸に適用される）場合、移動アセンブリは、図２Ａ〜２Ｃに示すように、変形した形状をとってもよい。

図２Ａ〜２Ｃは、変形した形状を除いて図１Ａ〜１Ｃの同じ図において移動アセンブリを示す。図に示すように、線７２によって示される地面に位置する（動作面を構成する）、部分７０は、扁平であり地面と本質的に平行であり、接触している。この形状は、ホイール状形状においてより小さい足跡と比較されて（図９Ａに示される）、したがって、より大きい足跡を有する（図９Ｂに示される）。したがって、いくつかの態様において、変形した形状において移動アセンブリは、キャタピラで必要とされる滑車なしで動作のキャタピラ状モードを有する。

より具体的に支持構造３０を示す図３を参照する。支持構造は、向かい合った方向の（対称的な方向の）円錐台支持部材３４および５０を含む。図にしめすように、変形状態において、支持部材３４の支持部材５０および第１端３６の円周端６０は、両方とも変形される。

本発明の別の実施形態に係る移動アセンブリを示す図４Ａ〜５Ｃを参照する。図に示すように、支持部材３４の外部端３６および支持部材５０の外部端６０は、全体の構造の可撓性を向上させるためスリット８０によって軸方向に切り込まれる。

支持構造３０の弾力性は、さまざまな方法で達成されてもよい。一実施形態によって、図１〜４に示され、これは、曲げやすい材料だけれども剛性の使用を通して達成される。他の実施形態において、これは、異なる解決法を通して達成されてもよい。一例は、図５Ａ〜５Ｃに示される種類のエンドスリット８０である。他の解決法の例は、複数の区分から支持部材のそれぞれの構造であり、互いにまたは第２端で明確にされる。もう一つ別の解決法は、また、以下に開示される。そのような構造に達する方法は、当業者の理解できる範囲内である。

本発明の別の実施形態に係る、移動アセンブリ９０を示す図６Ａ〜６Ｄを参照する。この場合、上記の実施形態のようにタイヤ型地面係合部材であるよりもむしろ、この実施形態では、地面係合部材１００は、支持構造１０２と一体に形成される。弾力性は、特に、地面係合部材１００を超えて延びる複数のスリット１０４を有し、複数の区分１０６に分けるために形成される、地面係合部材の構造によって開示される。この実施形態は、また、この典型的な場合において、支持構造１０２の内部面１２４の反対に位置する、空気注入式の、トーラス状中空体である、動作部材１２０を含む。膨らんだ場合、剛性それ故に円形状を開示し、しぼんだ場合、牽引アセンブリは、変形、扁平形状をとってもよい。作動部材１２０は、他の実施形態によって、ホイールの反対側で配置されてもよい。他の実施形態によって、ホイールの反対側の部分での配置を含んでもよい。

移動アセンブリの別の実施形が、図７Ａ〜７Ｃに示される。この場合、地面係合部材１３０は、地面係合部材１３０の側面で形成されるスリット１３２によって可撓に作られる別々に形成された本体である。支持構造１３４は、一対の対称的な（向かい合った）方向の円錐台支持部材１３６および１４０を含み、端部材１３８が補助支持部材である。支持部材１３６および１４０は、それらの第１広い端（支持構造の外部端）および等しい円錐角で同じ構造を有するが、この例では、異なる長さおよびそれらの第２狭い端で異なる寸法に応じて有する。また図に示すように、地面係合部材を支持するための支持部材のより広い端は、支持構造の平面外部面（支持部材の平面基部）を画定する。補助支持部材１３８は、また、支持部材１３６と類似する方向の円錐台形状を有する。図７Ｃで見られるように、異なるコンポーネントは、一緒に組み立てられ、ニット、ねじ、およびその他多くを通して、互いに適合し、溶接する一つまたはそれ以上の圧力を通して互いに適合されてもよい。

移動アセンブリの典型的なモデルは、その円形形状で図８Ａおよびその変形形状で図８Ｂに示される。これらのモデル実施形態の対応する足跡は、図９Ａおよび９Ｂのそれぞれで示される。

地面係合面２０４、および可撓支持構造２２０で可撓な地面係合部材２０２を含む移動アセンブリ２００を示す図１０Ａおよび１０Ｂを参照する。移動アセンブリ２００は、ホイール状の、本質的に円形状を有し、その伸ばされた区分の至るところで地面と接触する地面係合面２０４を有する、扁平な、非円形状をとるような可撓性を有する（以下で説明される）。地面係合部材２０２は、それぞれ移動アセンブリの第１側面２１０および第２側面２１２で第１および第２リム２０６および２０８を有する。

地面係合部材２０２は、線２１６および２１８によって描かれるように二つ、向かい合った方向の円錐台面を一緒に画定する協力するコンポーネントの数から作られる両方の円錐台部材である二つの支持配置を含む可撓支持構造２２０によって支持される。これらの円錐台面は、リム２０６および２０８でそれらの第１端から第２、より狭い直径端２２２および２２４へ延びる。円錐台配置は、円形の、ホイール状形状で真の円形状のみを有し、非円形状をとる画定された牽引アセンブリの円錐台形状に変形することを留意すべきである。

それぞれの支持配置は、地面係合部材２０２と結合した（一体となった）第１部分２２６、第２部分および複数のスパイク２３０によって画定される中間部分を含む。図に示すように、二つの支持配置の中間部分は、組み合わせ配置を形成する、複数のスパイク２３０で互いに交差する。さらに、図に示すように、第１部分２２６および第２部分２２８は、この特定の実施形態において、互いに結合される（一体となる）。

さらに図１０Ａおよび１０Ｂに見られるように、側面２１０および２１２の形成されるそれぞれは、それぞれＶ字環状溝２３２および２３４であり、第１部分、および第２の（他の支持配置の）全体部分２２８によって画定される壁のそれぞれである。

この実施形態の移動アセンブリは、車両の車軸に結合するための剛性ハブ２５２で一体に形成される。

この特定の実施形態において、全体の構造は、金属から作られる。地面係合部材は、カット２４２によって互いに分離される、個々の区分２４０から含まれる。これは、地面係合部材の全体的な可撓性を確保する。二つの支持部材／配置の組み合わせ配置は、放射状の圧縮の全体的な能力、およびそれに応じて、地面に接触し、さらに広い移動面を提供する地面係合面２０４の伸ばされた部分で、扁平で、非円形状をとる全体の移動アセンブリの能力を開示する。

いくつかの実施形態によって、チューブまたは別の弾性的な囲い（不図示）は、移動アセンブリ内で画定される空間２４７および２４９の一つまたは両方のいずれかに含まれる。

本発明の別の実施形態に係る移動アセンブリ３００を示す図１１Ａ〜１１Ｅを参照する。図１０Ａおよび１０Ｂの移動アセンブリで同じ機能を有する要素は、１００シフトされた同じ参照番号が与えられる。

主な違いは、移動アセンブリが、例えば、通常ホイールで使用される種類のゴムなどの、エラストマー材料から作られることが存在する。しかしながら、材料の他のタイプは、同様に使用されてもよい。

支持配置の端３２２および３２４で、ハブ（不図示）上で適合するためおよび図１１Ｃの点線３６４によって示される放射状肩３６０および３６２がある。その結果として、円周囲い３６６は、地面係合部材３０２、第１および第２部分３２６および３２４およびハブの間によって形成され、画定される。囲い３６６は、例えば、圧縮空気の圧縮ガスを含んでもよく、その圧力は、全体の形状を制御する。高圧で、移動アセンブリは、円形の、ホイール状形状をとる。圧力が減少すると、ホイール構造は、より広い移動面で扁平の、非円形状を圧縮してとる。

図１１Ｄは、第１部分３２６内で形成される空洞３７０内、および第２部分３２８内で形成される穴３７２でそれぞれ受けて、スパイク３３０で牽引アセンブリの大きい部分を示す。削除されたスパイクの同じ図を示す、図１１Ｅで示されるように、スパイクが穴３７２を通過して、また、空洞３７０内で受けるために挿入され得る、端３２４で複数の開口３７４がある。スパイクは、一つの機能的支持配置に属するような第１部分３２６および第２部分３２８を画定する機能的結合を提供する。スパイクは、エラストマー部分が可撓性を提供する間、支持構造へ剛性を提供する。

図１１Ａ〜１１Ｅで示される種類の移動アセンブリは、円形の、ホイール状形状および変形された扁平の形状のそれぞれで図１２Ａおよび１２Ｂに示される。同じそれぞれの計脳でそのようなホイールを有するトラクターは、図１３Ａおよび１３Ｂに示される。

本発明の移動アセンブリの円錐台構造は、この形状が上記で説明されるような円錐台構造を画定することが提供された、例えば、鉄またはポリマーの任意の適切な材料から作られる二つまたはそれ以上おｎ要素から構成される。

上記の例のいくつかは、チューブまたは別の弾力性囲いを利用するホイール構造を参照する。本発明は、移動アセンブリのこの特定の実施に限定されないことが理解されるべきである。例えば、図１４Ａおよび１４Ｂは、チューブまたは同様の弾力性囲いを使用する代わりに、図１０〜１１と同様に、係合円錐台部材を利用するホイール構造を示し、全体の円錐台支持構造４２０は、鋼のシートなどの、適切な材料から形成される。

少なくとも一つの円錐台部材または好ましくは少なくとも一対の向かい合う（実質的に対称的な）方向の円錐台支持部材によって形成される円錐台構造をしようすることは、車両の車軸から円錐台支持部材を解して表面係合部材へ力を移動させるために提供することが理解されるべきである。移動アセンブリ内の力移動メカニズムを実行するためのいくつかの方法がある。

上記の実施形態のいくつかにおいて、支持構造は、一つはより大きく実施には地面係合部材のための主要支持を提供することであり、他はより小さく（より短く）、線形方向で動くために支持構造を誘導するために作動する二つの円錐台支持部材によって形成され、他は、（単一円錐台支持部材によって形成される場合）円錐台構造の回転の自然の方向である、放射状方向で移動する。言い換えれば、支持構造は、非線形方向で動く表面係合部材を誘導するための一対の支持部材のそれぞれのバイアスのように構成される。

図１０〜１１および１４の上記記載において、二つの円錐台支持部材は、支持部材の円錐台面で保持パターン（スパイク）による、いわゆる「交差」方式で配置される。もう一つの方法として、支持構造は、円錐台支持部材の間で係合または交差を可能にする保持パターンを有さなくてもよく、むしろ、円錐台部材の対は、例えば、互いに離間した、分離要素であってもよい。これは、円錐台面を有する、一対の向かい合った方向で空間的に分離した部材によって形成される円錐台構造５２０を示す図１５Ａおよび１５Ｂで例示される。図１４Ａ〜１４Ｂおよび１５Ａ〜１５Ｂの支持構造は、現在のホイールドラムに適合されてもよい空気注入式ホイールを構成するためにエラストマーマトリックス内に込みこまれてもよいということが理解されるべきである。

一対の二つの円錐台支持部材は、したがって、互いに交差する（係合する）か、または、分離されてもよく、それら同一の広い端または狭い端（同一であってもなくても）によって互いに向き合わしてもよい。例えば、二つの円錐家部材は、それらのそれぞれが他の円錐台部材へ通過する一つの円錐台部材の区分の範囲がない方式で、二つに分けられるように形成されてもよく、むしろ、一つの部材の小さい部分は、一部分の可撓な方式で他の向かい合う方向の部材の大きい部分へ結合される。一般的に、円錐台構造の形状を言うと、表面係合部材へ（直接であってもなくても）結合されてもよい、構造の外部円周部分は、構造の他の部分の間を車両の車軸へ結合させるために、それらの共通の軸を介して、二つの向かい合った方向の円錐台部材の間の結合を実行することである。

当業者は、さまざまな修正および変更が添付の請求項によって画定されるその範囲から逸脱することなく上記の本発明の実施形態へ適用されてもよいことを容易に理解する。

Claims (41)

1. 移動アセンブリであって、
   円錐台軸に沿った、その比較的狭い端と広い端の間で延びる円錐台面を有する少なくとも一つの可撓部材を含む円錐台構造を含み、
   前記円錐台部材は、その側面が非円形である変形された円錐台形状への円形である円錐台形状に対応するそのバイアスされた曲線形状から比較的変形可能である、
   移動アセンブリ。
2. 前記円錐台構造は、円錐台軸に沿った比較的狭い端と広い端と間に延びる実質的に円錐台面を有する少なくとも一つの追加可撓円錐台部材を含み、
   前記構造は、したがって、実質的に対称に配置される少なくとも一前記円錐台部材の対によって形成され、それらの円錐台軸と一体の共通の軸で回転可能である、請求項１に記載の移動アセンブリ。
3. 前記円錐台部材の対は、前記表面係合部材が非線形方向に動くことを可能にする一前記円錐台部材の対のそれぞれのバイアスが、前記対の前記他の円錐台部材によってオフセットされる、請求項２に記載の移動アセンブリ。
4. 前記円錐台部材の対は、それらの広いまたは狭い端のいずれかによって互いに向かい合う前記共通の軸に沿って空間的に分離される、請求項２または３に記載の移動アセンブリ。
5. 前記円錐台部材の対は、前記共通の軸に沿った平行関係の離間で配置される、請求項４に記載の移動アセンブリ。
6. 前記円錐台部材の対のそれぞれは、前記円錐台部材の対の間で係合を可能にする格子を形成するその円錐台面の側面に沿ったスリットの配列を含む、請求項２または３に記載の移動アセンブリ。
7. 前記円錐台部材は、前記それぞれの円錐台面を画定する単一円錐台要素によって形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
8. 前記円錐台部材は、前記円錐台面と一緒に画定される少なくとも二つの円錐台要素によって形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
9. 少なくとも一つの表面係合部材であって、
   各表面係合部材は、その側面が実質的に円形である、円形ホイール状形状と、その側面が非円形であり、前記表面係合部材の大きい部分が動作面と接触している、変形形状との間で交換可能である、少なくとも一つの表面係合部材を含み、
   前記円錐台構造は、前記少なくとも一つの表面係合部材を支持するための前記少なくとも一つの表面係合部材へ結合され、
   前記円錐台構造は、円形形状からその変形された形状への少なくとも一つの表面係合部材の変換と平行して、前記変形された円錐台形状へ前記円錐台部材のバイアスされた円形状から可逆的に変形可能である、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
10. 前記円錐台構造は、実質的に対称に配置され、それらの円錐台軸に対応する共通の軸で回転可能な少なくとも一前記円錐台部材の対を含み、
    前記円錐台部材の対は、前記表面係合部材の広い端で一体に支持する、請求項９に記載の移動アセンブリ。
11. 前記円錐台構造は、実質的に対称に配置され、円錐台軸に対応する共通の軸で回転可能である少なくとも一前記円錐台部材の対を含み、
    前記対の二つの円錐台部材は、それぞれ二つの分離した表面係合部材を支持する、請求項９に記載の移動アセンブリ。
12. 前記円錐台構造は、前記動作面と接触する少なくとも区分を有する前記表面係合部材の非円形の、キャタピラ状の動きへの前記車軸で円形動作の間で結合する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
13. 前記表面係合部材は、前記表面係合部材の前記変形状態で、実質的地面平行の配向を維持する、地面支持面を有する、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
14. 車両のための移動アセンブリとして形成され、
    前記表面係合部材は、ホイール状で、前記表面係合面を有する本質的に円形状を有し、
    前記円錐台構造は、実質的に水平の方向である縦軸に沿った前記第１比較的に広い端と前記第２比較的に狭い端との間に延びる前記円錐台可撓支持部材を含み、
    前記支持部材の前記第１端は、前記表面係合部材へ結合され、前記第２端は、前記縦軸で回転を可能にするために前記車両の車軸へ回転可能に固定され、
    前記支持部材および前記表面係合部材は、前記表面係合部材の伸びが動作面に本質的に平行であり、そこに接しているホイール状形状と非円形状との間で可撓かつ可逆的に変形可能である、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
15. 円形形状をとるために本質的にバイアスされる、請求項１４に記載の移動アセンブリ。
16. 前記車軸上の付加に対応する非円形状をとるために変形可能である、請求項１４または１５に記載の移動アセンブリ。
17. その形状の一つをとるために前記表面係合部材を強制するための作動配置を含む、請求項９〜１６のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
18. 前記作動配置は、空気圧式である、請求項１７に記載の移動アセンブリ。
19. 圧縮ガスのための囲いを含み、
    前記ガスの圧力は、前記移動アセンブリの前記形状を制御する、請求項１６または１７に記載の移動アセンブリ。
20. 高ガス圧力は、ホイール状をとるために前記移動アセンブリをバイアスさせ、前記ガス圧力の低下は、前記移動アセンブリが非円形状をとることを可能にする、請求項１９に記載の移動アセンブリ。
21. 前記囲いは、環状である、請求項１９または２０に記載の移動アセンブリ。
22. 前記可撓な表面係合部材は、前記移動アセンブリの第１側面および第二側面に対応する第１リムおよび第２リムを有する前記地面係合面を有するホイール状の、本質的に円形状を有し、
    前記可撓支持構造は、第１支持配置および第２支持配置を含み、
    それぞれは、前記表面係合部材が前記ホイール状形状を有する円錐台であり、
    前記支持配置のそれぞれは、より狭い直径の第１端と第２端の間で延びて両方は、実質的水平方向の同軸の縦軸を画定し、
    前記支持配置の一つの前記第１端は、前記表面係合面の前記第１リムに結合され、前記他の第１端は、前記表面係合面の前記第２リムに結合され、
    前記支持構造および前記表面係合部材は、前記支持配置が、前記表面係合部材の延びが地面と本質的に平行であり、接触している円錐台および非円形状であるホイール状形状の間で可撓かつ可逆的に変形可能であり、前記支持構造は、変形した円錐台形状を有する、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
23. 前記二つの円錐台支持配置は、向かい合う配向を有する、請求項２２に記載の移動アセンブリ。
24. 前記第２端は、軸方向のハブへ結合される、請求項２２または２３に記載の移動アセンブリ。
25. 前記円錐台部材の対のそれぞれは、複数の剛性スパイクを有する、請求項２〜２４のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
26. 前記剛性スパイクは、第１および第２端部の間で結合する前記円錐台部材の中間部分と一緒に画定する、請求項２５に記載の移動アセンブリ。
27. 前記対の円錐台配置のそれぞれは、複数の剛性スパイクを含み、前記剛性スパイクは、第１および第２端部の間で結合する前記円錐台配置の中間部分と一緒に画定する、請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
28. 前記第１円錐台配置は、前記移動アセンブリの前記第２側面の前記表面係合部材の前記第１リムの間で延び、前記対の第２円錐台配置は、前記移動アセンブリの第１側面への前記表面係合部材の前記第２リムの間で延び、
    前記二つの円錐台配置は、中間部分で互いに交差する、請求項２７に記載の移動アセンブリ。
29. 前記各二つの円錐台配置の前記第１部分は、前記二つの円錐台配置の前記他のそれぞれの第２部分と一体である、請求項２７または２８に記載の移動アセンブリ。
30. 前記移動アセンブリの各側面の一つで形成される円形の、実質的Ｖ字溝であって、前記溝は第１の、より多くの周囲の壁および第２のより多い中央の壁を有する、円形の、実質的Ｖ字溝を含み、
    前記第１壁は、一つの円錐台配置の前記第１部分を構成し、前記第２壁は、前記他の円錐台配置の第２部分を構成する、請求項２９に記載の移動アセンブリ。
31. 前記円錐台配置のそれぞれの少なくとも一つの第１区分は、前記表面係合部材と一体である、請求項２２〜３０のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
32. 前記第１および第２部分は、エストラマーを含む、請求項２２〜３０のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
33. 前記第１および第２部分を結合し、前記第１および第２部分で画定される溝、空洞または穴で受ける剛性スパイクを含む、請求項３２に記載の移動アセンブリ。
34. 両方の第１区分は、前記表面係合部材と一体である、請求項２２〜３３のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
35. 陸上車を押し出すための、請求項１４〜３４のいずれか１項に記載の移動アセンブリ。
36. 請求項１〜３４のいずれか１項に記載の移動アセンブリを含む車両。
37. 移動アセンブリで少なくとも一つの表面係合部材を支持するための支持構造であって、
    前記支持構造は、少なくとも一対の可撓な支持部材を含み、
    それぞれは、円錐台軸に沿ったその比較的狭い端と広い端と間に延びる円錐台面を画定し、
    一対の前記支持部材は、実質的に対称に配置され、それらの円錐台軸に一致する共通の軸で回転可能であり、
    電気支持部材は、それらの側面が、それらの側面が非線形である変形した円錐台形状への円形である円錐台形状に対応するそれらのバイアスされた曲線形状から比較的変形可能である、
    支持構造。
38. 車両を押し出すための移動アセンブリであって、
    少なくとも一つの表面係合部材であって、
    それぞれの表面係合部材は、その側面が実質上円形である、円形ホイール状形状と、その側面が非線形であり前記表面係合部材の大きい部分が動作面に接触している、変形された形状の間で変換可能である、表面係合部材と、
    前記少なくとも一つの表面係合部材を支持するための支持構造であって、前記支持構造は、少なくとも一対の可撓支持部材を含み、それぞれは、円錐台軸に沿った比較的狭い端と広い端と間に延びる円錐台面を画定し、前記支持部材の対は、対称に配置され、それらの円錐台軸に対応する共通の軸で回転可能であり、前記支持部材は、側面が、それらの側面が前記円形状からその前記変形形状への前記少なくとも一つの表面係合部材の前記変換と平行に、側面が非円形である変形された円錐台形状への円形である、円錐台形状に対応するバイアスされた円形状から比較的変形可能である、支持構造と、
    を含む移動アセンブリ。
39. 車両のための移動アセンブリであって、
    表面係合面を有するホイール状で、本質的に円形状を有する可撓表面係合部材と、
    実質的水平方向である縦軸に沿った第１比較的広い端と第２比較的狭い端との間で延びる円錐台可撓支持部材を含む支持構造であって、前記支持部材の第１端は、前記表面係合部材と結合され、前記第２端は、前記縦軸で回転を可能にする車両の車軸へ回転可能に固定される、支持構造と、を含み、
    前記支持部材および前記表面係合部材は、前記表面係合部材の延びが動作面に本質的に平行であり接触しているホイール状形状と非円形状との間で可撓かつ可逆的に変形可能である、
    移動アセンブリ。
40. 車両のための移動アセンブリであって、
    前記移動アセンブリの第１側面および第２側面に対応する第１リムおよび第２リムを有する地面係合面を有するホイール状で、本質的に円形状を有する可撓な地面係合部材と、
    第１支持配置および第２支持配置を含む可撓な支持部材であって、それぞれは、前記表面係合部材がホイール状形状を有する場合、円錐台であり、前記支持配置のそれぞれは、狭い直径の第１端と第２端との間で延び、両方は、実質的に水平な方向の縦軸を画定する可撓な支持部材と、を含み、
    前記支持配置の一つの第１端は、前記表面係合面の第１リムと結合し、前記他の第１端は、前記表面係合面の前記第２リムに結合し、
    前記支持構造および前記表面係合部材は、前記支持配置が、前記表面係合部材の延びが前記地面と本質的に平行であり接触している円錐台であり非円形状であるホイール状形状の間で可撓かつ可逆的に変形可能であり、前記支持構造は、変形した円錐台形状を有する、
    移動アセンブリ。
41. 陸上車のためのホイールであって、
    円周の表面係合部材で空間を保持する囲まれた液圧を画定する、空気注入式のゴムタイヤと、
    一体に形成されてそれぞれが一つまたはそれ以上の円錐台形状を画定する一円錐台部材の対であって、そのような円錐台面のそれぞれは、円錐台軸に沿って比較的狭いおよび比較的広い端の間で延び、前記円錐台部材の対は、対称方向であり、前記円錐台部材のそれぞれは、前記他の反対の前記表面係合部材の一側面への前記円錐台面の広い端で結合され、各円錐台部材は、剛性材料から作られ、可撓で、その側面が、円形であり、その側面が非円形であるより扁平な形状へ可逆的に変形可能である一円錐台部材の対と、を含み、
    前記円錐台部材の変形は、実質的に円形状から前記地面係合面が前記表面と接する変形形状への前記表面係合部材の逆的な変形を可能にする、
    ホイール。

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