JP2023544926A - ２つの独立した駆動輪を備える自転車 - Google Patents

Abstract

自転車（１０）は、ハンドルバーで方向決定される前輪（１２）と、サドル（３９）と、クランクセットとが設けられた、フレームを備える。自転車（１０）は更に、後輪（２２、２３）をそれぞれ支持する２つのピボット式リアピラー（１８、１９）を備え、上記ピボット式リアピラーは、独立したピボットリンクによって上記フレーム上に設置される。上記クランクセットは、上記後輪とは独立した２つの駆動手段（２６、２７、５９、６０）を作動させる。各後輪の上記駆動手段はフリーホイール（５９、６０）を備える。上記駆動手段は、コーナリングにおいて、上記コーナリングの内側に位置する後輪のみが上記クランクセットによって駆動され、上記コーナリングの外側に位置する後輪が自由回転状態となり、上記クランクセットによって駆動されないように、構成される。【選択図】図５

Description

本発明は、２つの独立した駆動輪を備える自転車を目的とする。本発明は特に、電動アシストの有無にかかわらず、個人輸送の分野に適用される。

現在知られている自転車は、二輪車、三輪車、及び四輪車である。二輪車は特に市街地において多数の欠点を有する。これは、例えばオイル漏れ、濡れた敷石、又は濡れた路面標示といった滑りやすいゾーンで簡単に滑るためである。三輪車及び四輪車は比較的安定しているものの、幅が広すぎるため、幅１．３メートルの自転車用道路で車線間を行き来したり、互いにすれ違ったりすることができない。

特許文献１が公知であり、この文献では、図２、３、４に示されているように、後輪間の角速度の差を補償するために、差動歯車列が提供される。その結果、上記文献に記載されている自転車は同時に、複雑で、重く、壊れやすく、製造コストが高いものとなる。

国際公開第２００５／０６６０１５号

本発明は、これらの欠点の全て又は一部を改善することを目的とする。

この目的のために、本発明は、フレームを備える自転車を目的とし、上記フレームは、ハンドルバーで方向決定される前輪、サドル、クランクセット、及び上記自転車の上記フレームと共に傾斜する後輪をそれぞれ支持する２つのピボット式リアピラーを備え、上記ピボット式リアピラーは、独立したピボットリンクによって上記フレーム上に設置され、上記クランクセットは、上記後輪の２つの独立した駆動手段を作動させ、各上記後輪の上記駆動手段はフリーホイールを備え、上記駆動手段は、コーナリングにおいて、上記コーナリングの内側に位置する上記後輪のみが上記クランクセットによって駆動され、上記コーナリングの外側に位置する上記後輪が自由回転状態となり、上記クランクセットによって駆動されないように、構成される。

これらの構成によって、上記後輪は、上記自転車の上記フレームに対して平行な上記後輪の回転軸のオフセットに関しても、上記後輪の回転速度に関しても、互いに独立している。これにより、本発明の主題である自転車はコーナリングで傾いて、その後輪のグリップを増大させることができる。更に、２つの後輪が存在することにより、サイクリストの片方の脚又は足に別の車両が衝突するリスクが低減され、サイクリストの安全が向上する。

コーナリングの内側の後輪のみが駆動されるため、後輪間の回転速度の差異に関連する機械的な応力が存在しない。更に、コーナリングの内側の後輪のみがクランクセットの作用で駆動されるため、クランクセットの作用で駆動されるこの後輪に地面から印加される力が、自転車を直立させるのに役立つ。従って自転車の傾斜の角度が小さくなるため、転倒のリスクが低下する。

最後に、本発明の主題である自転車は、コーナリングにおける後輪の回転速度の差を補償するための差動歯車列が必要ないため、重量が極めて軽く、複雑度が低く、製造コストが低く、信頼性が高い。

いくつかの実施形態では、本発明の主題である自転車は、上記ピボット式リアピラーの上記ピボットリンクを固定するための手段を備える。

これらの構成によって、上記ピボットリンクを固定するための上記手段が起動されるとき、例えば上記自転車が低速で移動しているとき、上記自転車はその３つの車輪の上で安定して支持される。

いくつかの実施形態では、上記ピボットリンクを固定するための上記手段は、上記ピボット式リアピラーの相対位置を固定するよう構成される。

これらの構成によって、地面が傾斜している場合であっても、固定手段が起動されているとき、上記自転車はその３つの車輪上で安定している。

いくつかの実施形態では、本発明の主題である自転車は、上記ピボットリンクを固定するための上記手段を機能停止させるための手段、及び上記自転車の速度に応じて上記機能停止手段を制御するための手段を備える。

これらの構成によって、上記自転車の速度が上昇すると、上記ピボットリンクが自由になり、上記自転車はコーナリングで傾くことができるようになる。対照的に、低速時又は停止時には、上記自転車はその３つの車輪上で安定している。その結果、サイクリストは、上記自転車が静止しているときに足を上記クランクセット上に置いたままにすることができる。

いくつかの実施形態では、上記機能停止手段を制御するための上記手段は、加速度計を備える。

上記加速度計は、上記自転車及び上記サイクリストの重心の加速方向が、上記車輪と地面との接点によって形成される三角形から離れるとすぐに、即ち上記自転車が不安定になるとすぐに、上記固定手段の機能停止を開始させる。これにより、地面の傾斜が一定でない場合に、又は上記自転車がコーナリングに入るときに、上記ピボット式リアピラーの上記相対位置を固定解除することによって、上記サイクリストが上記自転車のバランスを取り直すことができるようになる。なお、上記加速度計は、スマートフォンで知られているタイプの電子式のものであっても、特定の傾斜角を超えると電気的に接触する減衰振り子を用いた、ピンボールマシンで知られているタイプの機械式ものであってもよい。

いくつかの実施形態では、上記後輪の上記駆動手段はそれぞれ、上記クランクセットの１つの歯車と、一方の後輪に取り付けられた少なくとも１つのスプロケットとの間に設置された、チェーンを備え、各チェーンは一方のピボット式リアピラーの上全体にわたって延在し、各ピボット式リアピラーは、各上記スプロケットと上記後輪との間の、一方の後輪のシャフトを支持する。

これらの構成により、上記ピボット式リアピラーに対する応力が低減される。

いくつかの実施形態では、各ピボット式リアピラーは、２つの正弦曲線のピークの間の半正弦曲線として成形される。

いくつかの実施形態では、本発明の主題である自転車は、上記フレームと各後輪の上記シャフトとの間に、上記後輪を支持する上記ピボット式リアピラーと同じ位置において上記後輪の上記シャフト上に載置された、リアダンパーを備える。

これらの構成により、上記サイクリストの快適さが向上し、上記ピボット式リアピラーに対する応力が低減される。

いくつかの実施形態では、上記後輪間の間隔は３１センチメートル未満である。

これにより、本発明の主題である自転車は、自動車の列の間をすり抜けることができる。

いくつかの実施形態では、本発明の主題である自転車は、上記後輪のためのモータドライブを備える。

特に電気式のものである上記モータドライブは、変形例に応じて、上記クランクセットを駆動しても、又は上記後輪若しくは上記前輪のそれぞれを直接駆動してもよい。

いくつかの実施形態では、上記モータドライブは、それぞれ一方の後輪に組み込まれた２つのモータを備える。よって、各上記後輪によって地面に印加される力を、例えば上記自転車のバランスに応じて調整できる。

いくつかの実施形態では、上記自転車は、各上記モータによって各上記後輪に印加される仕事率を制御するためのモジュールを備える。

いくつかの実施形態では、上記前輪は、上記前輪を作動させるモータを備え、上記制御モジュールは、この前輪モータによって印加される仕事率も制御する。

いくつかの実施形態では、上記自転車は、上記ハンドルバーを方向決定するためのモータドライブを備え、上記制御モジュールは、このハンドルバー方向決定モータも制御する。

いくつかの実施形態では、各上記モータによって印加される仕事率のための上記制御モジュールは：垂直方向に対する上記フレームの角度のセンサ；上記自転車の速度のセンサ；及び上記ハンドルバーの角度位置のセンサに接続され、上記制御モジュールは、ある車輪に組み込まれた各モータによって印加される仕事率が、上記速度、上記ハンドルバーの上記角度位置、及び上記自転車の傾斜に基づいて、地面によって上記自転車に印加される力の差分を発生させるように構成され、この差分は、上記自転車及び上記サイクリストの重心に対するこれらの力のモーメントに一致する。

これらの構成により、上記制御モジュールは、上記自転車のわずかな不安定性を補償できる。

いくつかの実施形態では、上記制御モジュールは、複数回のコーナリングによる段階的なカーブ、及び自転車の良好な安定性を達成するように構成される。

いくつかの実施形態では、上記制御モジュールは、上記車輪によって地面に印加される力を上記モータによって印加される力に応じて制御することによって、上記自転車のわずかな傾斜を補正することにより、直線及びカーブの両方における上記自転車の安定性を達成するように構成される。

いくつかの実施形態では、上記制御モジュールは、速度、上記ハンドルバーの角度位置、及び上記モータによって印加される力による上記自転車の傾斜の値を関連させる関数を利用し、この関数は、自動学習によって決定される。

いくつかの実施形態では、上記自動学習は、経験のあるサイクリスト及び学習中のサイクリストによって実施され、自転車の突然の傾斜は失敗に相当し、突然の傾斜が発生しない長い期間は成功に相当する。

いくつかの実施形態では、上記自動学習は、上記自転車のユーザによって継続される。

本発明の他の利点、目的、及び特定の特徴は、添付文書に含まれる図面を参照した、自転車の少なくとも１つの特定の実施形態の以下の非限定的な説明から明らかになるだろう。

図１は、本発明の主題である自転車のある特定の実施形態の上面図を示す。 図２は、図１に示されている自転車の側面図を示す。 図３は、図１、２に示されている自転車の部分斜視図を示す。 図４は、図１～３に示されている自転車の、直線移動構成における後方からの部分図を示す。 図５は、図１～３に示されている自転車の、左折移動構成における後方からの部分図を示す。 図６は、ピボットリンクの相対位置を固定するための手段の垂直断面図を示す。 図７は、図６に示されている固定手段の水平断面図を示す。

本説明は非限定的なものとして与えられ、ある実施形態の各特徴を、他のいずれの実施形態の他のいずれの特徴と有利な方法で組み合わせることができる。

各図の縮尺は正確であるが、縮尺は図ごとに異なる場合があることに留意されたい。

本説明全体を通して、「下方（ｌｏｗｅｒ）」は、本発明の主題である自転車の通常使用時の構成において底部にあり、図２～５において底部付近にあることを意味し、「上方（ｕｐｐｅｒ）」は図２～５において頂部にあることを意味する。「前部、フロント（ｆｒｏｎｔ）」又は「前方（ｆｏｒｗａｒｄ）」は、自転車の前部に向かって、図１の頂部に配向されていることを意味し、「後に（ａｔ ｔｈｅ ｂａｃｋ）」又は「後部、リア（ｒｅａｒ）」は、自転車の後部付近にある、又は自転車の後部に向かって、図１の底部に配置されていることを意味する。同様に「内部（ｉｎｔｅｒｎａｌ）」は、自転車全体の対照面２０付近にある、又は対照面２０に向かって配向されていることを意味し、「外部（ｅｘｔｅｒｎａｌ）」は、この対照面２０から離間している、又はこの対照面２０とは反対側に向かって配向されていることを意味する。

本説明全体を通して、分かりやすくするために、本発明の主題である自転車に組み込まれる場合がある以下の物品は示されていない：泥除け、ライト、反射板、バックミラー、警報器、フロントダンパー、盗難防止装置、荷物ラック、シンクロナイズドディレイラー、変速レバー、及びチェーンガード。

図１～５は本発明の主題である自転車１０を示し、これは全体の対照面２０を有する。自転車１０は、ハンドルバー１３で方向決定される前輪１２、サドル３９、及びクランクセット１４、１５が設けられた、フレーム１１を備える。図２に示されているように、フレーム１１はフロントフォーク３３を備え、これはハンドルバー１３を前輪１２のシャフトに連結し、またブレーキ３２を支持する。フレーム１１はまた、フロントフォーク３３を取り囲む軸受ハウジング（図示せず）をクランクセットの軸受ハウジング２１に連結する、斜めフロントピラー３４を備える。上記フレームは更に、軸受ハウジング２１をサドル３９に連結する斜めピラー３８と、フロントフォーク３３の軸受ハウジング（図示せず）をピラー３８の中間部分に連結する中央斜めピラー３５とを備える。

クランクセット１４、１５は、後輪２３、２２の２つの独立した駆動手段を作動させ、これらの駆動手段にはフリーホイール（図示せず）が取り付けられる。

よって自転車１０は、ハンドルバー１３で方向決定される前輪１２、サドル３９、及びクランクセット１４、１５が設けられた、フレーム１１を備える。このフレーム１１は２つのピボット式リアピラー１８、１９に接続され、これらはそれぞれ１つの後輪２２、２３を支持し、これらは自転車１０のフレーム１１と共に傾く。ピボット式リアピラー１８、１９は、独立したピポットリンク４０、５６、５７によってフレーム１１上に設置される。クランクセット１４、１５は、後輪の２つの独立した駆動手段１６、１７、２６、２７、２８、２９、５９、６０を作動させる。各後輪の上記駆動手段は、フリーホイール５９、６０を備える。上記駆動手段は、コーナリングにおいて、上記コーナリングの内側に位置する上記後輪のみが上記クランクセットによって駆動され、上記コーナリングの外側に位置する上記後輪が自由回転状態となり、上記クランクセットによって駆動されないように、構成される。

いくつかの実施形態（図示せず）では、クランクセットの回転を後輪に伝達するために、ユニバーサルジョイント又はベルトトランスミッションを利用する。

図１～５に示されている実施形態では、クランクセット１４、１５によって後輪２３、２２を駆動するための手段はそれぞれ、クランクセットの１つの歯車と、一方の後輪に取り付けられた少なくとも１つのスプロケットとの間に設置された、チェーンを備える。上記クランクセットは、１つの右側ペダル１４、１つの左側ペダル１５、１つの右側歯車１６、１つの左側歯車１７、及び軸受ハウジング２１内のシャフト（図示せず）を備える。右側歯車１６は右側チェーン２８を駆動し、これは右側スプロケット２６を駆動する。左側歯車１７は左側チェーン２９を駆動し、これは左側スプロケット２７を駆動する。シンクロナイズドディレイラー（図示せず）を用いて、サイクリストは、歯数が異なる２組の複数のスプロケットから、右側スプロケット２６及び左側スプロケット２７を選択する。左側スプロケット２７はフリーホイール５９を介して左側後輪２３を駆動する。右側スプロケット２６はフリーホイール６０を介して右側後輪２２を駆動する。

左側車輪２３の左側シャフト２５の軸受ハウジング（図示せず）は、軸受ハウジング２１にピボットリンクとして接続されたピボット式リアピラー１９によって、フレーム１１に接続される。右側車輪２２の右側シャフト２４の軸受ハウジング（図示せず）は、軸受ハウジング２１にピボットリンクとして接続されたピボット式リアピラー１８によって、フレーム１１に接続される。これらのピボットリンクの軸は、軸受ハウジング２１内のクランクセットの回転軸に対して平行である。

図示されているもののようないくつかの好ましい実施形態では、空気圧シリンダーダンパー３１を取り付けられた斜め左側リアピラー３７は、サドル３９に近い斜めピラー３８を左側シャフト２５の左側軸受ハウジングに接続する。これらの実施形態では、空気圧シリンダーダンパー３０を取り付けられた斜め右側リアピラー３６は、サドル３９に近い斜めピラー３８を右側シャフト２４の右側軸受ハウジングに接続する。

好ましくは、斜め左側リアピラー３７の上記接続は、この左側軸受ハウジングの左側ピボット式リアピラー１９と同じ位置、即ち平面２０から同じ距離において、軸受ハウジングに取り付けられる。同様に、斜め右側リアピラー３６の上記接続は、この右側軸受ハウジングの右側ピボット式リアピラー１８と同じ位置、即ち平面２０から同じ距離において、軸受ハウジングに取り付けられる。

いくつかの実施形態では、ピラー３７、３６、及びこれらが支持するダンパーは、ピボット式リアピラー１８、１９のピボットリンクに組み込まれた、又はこれらのピボットリンクの付近に配置されたダンパーに置き換えられる。

以上の説明を読むと分かるように、後輪２３、２２は、ピボット式リアピラー１８、１９のピボットリンクによって、これらの回転軸のオフセットに関して、そして駆動が独立していることによって、これらの回転速度に関して、互いに独立している。従って図５に示されているように、本発明の主題である自転車１０はコーナリングで傾いて、その後輪２３、２２のグリップを増大させることができる。更に、２つの後輪２３、２２が存在することにより、サイクリストの片方の脚又は片方の足に別の車両が衝突するリスクが低減され、サイクリストの安全が向上する。

コーナリングの内側の後輪２３のみが駆動されるため、半径が大きな円の弧を移動することによってより速く回転し、従って自由回転状態になる後輪２２と、クランクセット１４、１５によって駆動される唯一の後輪である後輪２３との間の回転速度の差異に関連する機械的な応力が存在しない。更に、コーナリングの内側の後輪２３のみがクランクセット１４、１５の作用で駆動されるため、（クランクセット１４、１５の作用で車輪２３によって地面に印加される力への反力によって）この後輪２３に地面から印加される力６１（図５）が、コーナリングにおいて自転車１０を直立させるのに役立つ。従って自転車の傾斜の角度が二輪車より小さくなるため、転倒のリスクが低下する。

なお、後輪２２、２３のための駆動手段が簡潔であることにより、自転車１０は、コーナリングにおける後輪２２、２３の回転速度の差を補償するための差動歯車を利用しないため、重量が極めて軽く、製造コストが低く、信頼性が高い。

図示されている実施形態では：
‐チェーン２８、２９はそれぞれピボット式リアピラー１８、１９の上全体にわたって延在し；
‐各ピボット式リアピラー１８、１９は、上記リアホイール２２、２３それぞれの上記スプロケット２６、２７の間の、一方の後輪２２、２３のシャフト２４、２５を支持する。

換言すれば、ピボット式リアピラー１８、１９は歯車１６、１７に比べて、クランクセットの位置において対照面２０に近く、またピボット式リアピラー１８、１９はスプロケット２６、２７に比べて、これらのスプロケットの位置において対照面２０から離れている。好ましくは、各ピボット式リアピラー１８、１９は、２つの正弦曲線のピークの間の半正弦曲線、即ち端部が平行である半正弦曲線として成形される。この形状の利点は、これによって歯車１６と歯車１７とを、従ってペダル１４とペダル１５とを、互いに近接させることができる点である。

好ましくは、後輪２２と後輪２３との間の間隔は３１センチメートル未満であり、例えば２０センチメートルである。これにより、自転車１０は自動車の列の間をすり抜けることができる。

いくつかの実施形態（図示せず）では、本発明の主題である自転車は、電動式又は自立式の補助モータドライブ、即ちサイクリストがクランクセットを作動させなくても自転車を推進する機構と、例えば後輪の間に位置決めされたバッテリーとを備える。変形例に応じて、上記電動式補助モータドライブは、クランクセットを駆動するか、又は後輪若しくは前輪のそれぞれを直接駆動する。

第１の変形例では、モータは、コーナリングにおいてコーナリングの内側の後輪（図５の車輪２３）のみを駆動するように、クランクセットを駆動する。

第２の変形例では、モータドライブは２つのモータを備え、これらはそれぞれ一方の後輪に組み込まれる。この場合、各モータによって印加される仕事率を制御するための制御モジュールを、以下の３つの動作モードのうちの少なくとも１つに従ってプログラムできる：
‐駆動力はコーナリングの内側の後輪のみに印加される；
‐駆動力はコーナリングの外側の後輪のみに印加される；又は
‐駆動力は２つの後輪に分散される。

モータドライブが２つのモータを備え、これらがそれぞれ一方の後輪に組み込まれている、いくつかの実施形態では、各モータによって印加される仕事率のための上記制御モジュールは：垂直方向に対する上記フレームの角度のセンサ；上記自転車の速度のセンサ；及び上記ハンドルバーの角度位置のセンサに接続される。ある後輪に組み込まれた各モータによって印加される仕事率は、地面によって該後輪に印加される力の差分を発生させるように制御でき、この差分は、上記自転車及び上記サイクリストの重心に対するこれらの力のモーメントに一致する。次に制御モジュールはこの力の差分を、（上記速度、及びハンドルバーの上記角度位置に基づいて決定される）遠心力、並びに（垂直位置センサによって決定される）自転車の傾斜に応じて制御する。このようにして、制御モジュールは、複数回のコーナリングによる段階的なカーブ、及び自転車の良好な安定性の達成を補助できる。

いくつかの実施形態では、車輪によって地面に印加される力のモーメントを増大させるために、前輪もまた前輪を作動させるモータを備え、上記制御モジュールは、この前輪モータが生み出す仕事率も制御する。上述のものと組み合わせることもできるいくつかの実施形態では、自転車の安定化能力を制御モジュールによって向上させるために、自転車はハンドルバーの方向決定のためのモータドライブも備える。これにより、自転車の軌道が制御モジュールによって部分的に画定される。ハンドルバーモータドライブによって印加される力のモーメントは、ユーザがこれに抵抗してコーナリングを開始できる程度に十分に弱いものであり、これに続いて制御モジュールはコーナリングにおける自転車のバランスを制御する。

いくつかの実施形態では、上記制御モジュールは、上記車輪によって地面に印加される力を上記モータによって印加される力に応じて制御することによって、上記自転車のわずかな傾斜を補正することにより、直線及びカーブの両方における上記自転車の安定性を提供する。速度、ハンドルバーの角度位置、及び自転車の傾斜の値をモータのコマンドに関連付ける関数は、理論的計算によって、又は好ましくは、公知の学習技法に従って経験のあるサイクリスト及び／又は学習中のサイクリストによって実施される自動学習によって、決定でき、突然の傾斜、例えば１秒以内に少なくとも１０°の変化は、転倒、又はサイクリストが片脚を地面に着いている状態、即ち自動学習に関して言えば失敗に相当する。対照的に、突然の傾斜が発生しない長い期間、例えば少なくとも１０秒は、自動学習に関して言えば成功である。このようにして、自動学習は徐々に自動安定化機能をもたらす。好ましくは、この自動学習は自転車のユーザ（好ましくは日常的なユーザ）によって継続される。というのは、自転車の重心の位置及び総重量は、ユーザ、ユーザの衣服、及び例えば荷物ラックで運搬される他の何らかの荷重に応じて可変であるためである。

いくつかの実施形態では、本発明の主題である自転車は、ピボット式リアピラー１８、１９のピボットリンクを固定するための手段を備える。例えばこの固定手段は、例えばダンパー３０、３２であるダンパーを固定することからなる。他の例によると、上記固定は、ピボット式リアピラー１８、１９のピボットリンクにおいて行われる。例えば、各ピボットリンクはドラム又はディスクブレーキに連結される。よって、ピボットリンクを固定するための手段が起動されるとき、例えば上記自転車が低速で移動しているとき、上記自転車はその３つの車輪の上で安定して支持される。

いくつかの実施形態では、ピボットリンクを固定するための手段は、ピボット式リアピラー１８、１９の相対位置を、これらが共に枢動できるようにしたまま、固定するよう構成される。例えばこのような相対位置の固定は、図６に示されているように、単一のドラムがこのドラムに対する各ピボットリンクの回転を固定するドラムブレーキシステムによって達成される。

これにより、地面が傾斜している場合であっても、固定手段が起動されているとき、自転車はその３つの車輪１２、２３、２２上で安定している。このような固定によって、対照面２０が垂直な状態の自転車の駐輪位置が可能となる。

図６、７は、固定手段４０を示す。図６は、（対照面２０における）垂直Ａ‐Ａ断面図である。図７は水平Ｂ‐Ｂ断面図であり、ピボット式リアピラー１８、１９が図６、７に示されている。軸受ハウジング４１は、ピボット式リアピラー１８、１９に取り付けられたシリンダー５６、５７を取り囲む、４つのボールベアリング４２を備える。図６を読み取りやすくするために、一部のボールベアリング４２は図示されていない。

これらのボールベアリング４２により、回転軸５４の周りで、軸受ハウジング４１内のピボット式リアピラー１８、１９が、ピボットリンクとして矢印５２の方向に回転できる。軸受ハウジング４０の開口５１はピラー１８より幅広く、これによりピボット式リアピラー１８が枢動できる。

軸が軸５４である切頭円筒型のブレーキパッド４３は、ロッドの交差点５８を有する柔軟な構造４５と、剛性の構造４４とによって支持される。ケーブル４６は、柔軟な構造４５の端部に取り付けられたハウジング５５内に保持された、球状端部４９を有する。ケーブル４６のシース４７はハウジング４８内に保持される。シース４７は、軸受ハウジング４０の開口５０のおかげで、軸５４の周りで矢印５３の方向に回転移動できる。容易に理解されるように、ケーブル４６を手動で又は電気モータで引っ張ると、ハウジング４８とハウジング５５とが近接し、これにより、柔軟な構造４５の交差点５８のおかげで、パッド４３が離間するように移動し、パッド４３がシリンダー５６と一体となる。パッド４３は２つのシリンダー５６、５７によって共有されているため、ピボット式リアピラー１８、１９の相対位置がパッド４３によって固定される。

固定手段が自転車のフレーム１１に対するピボット式リアピラー１８、１９それぞれの位置を固定する変形例では、パッド４３は軸受ハウジング４０上の肩状部まで延在することによって、この軸受ハウジング４０と一体となる。

いくつかの実施形態では、自転車１０は、ピボットリンクを固定するための手段を機能停止させるための手段、及び上記自転車の速度に応じて上記機能停止手段を制御するための手段を備える。

第１のいくつかの例では、加速度計は、自転車及びサイクリストの重心の加速方向が、車輪と地面との接点によって形成される三角形から離れるとすぐに、即ち自転車が不安定になるとすぐに、上記固定手段の機能停止を制御する。これにより、地面が均一の勾配を有していない場合に、又は自転車がコーナリングに入るときに、ピボット式リアピラー１８、１９の相対位置を固定解除することによって、サイクリストが自転車のバランスを取り直すことができるようになる。なお、加速度計は、スマートフォンで知られているタイプの電子式のものであっても、特定の傾斜角を超えると電気的に接触する減衰振り子を用いた、ピンボールマシンで知られているタイプの機械式ものであってもよい。

上述の第１の例の機能を補足する又は置き換える、第２のいくつかの例では、固定手段は所定の速度まで起動され、この所定の速度を超えると切断（機能停止）される。例えば、固定手段は電気的に起動されるブレーキであり、このブレーキのための制御手段は、自転車１０の速度を測定するタコメーターに接続される。従って、自転車１０の速度が、例えばサイクリスト又は自転車１０の製造元が選択した速度、例えば１０ｋｍ／時間又は１５ｋｍ／時間を超えて上昇すると、ピボット式リアピラー１８、１９のピボットリンクが自由になり、図５に示されているようにコーナリングで自転車１０を傾けることができる。対照的に低速では、自転車１０はその３つの車輪１２、２３、２２の上で安定している。この点に関して、超低速で移動する標準的な自転車は制御が困難であることが思い出される。従ってサイクリストは、転倒を防止するために右から左にハンドルバーを切る、大きなエネルギを浪費する。本発明の主題である自転車は、このような不快さ、及びエネルギの損失を回避し、ピボットリンクの固定によって、サイクリストは自分自身の速度を、それが超低速であっても、転倒のリスクなしに実現できる。

またサイクリストは、自転車１０が静止しているときに足をペダル１４、１５の上に置いたままにすることができる。

このようなピボットリンク又はピボット式リアピラー１８、１９の固定により、自転車の乗り方の学習も容易になる。

固定手段の固定、固定解除、及び／又は機能停止の制御は、ハンドルバーにおいて、ピラー３４若しくは３５のうちの一方において、又は既知のタイプの自転車変速の既知の手段を用いてケーブル４６を機械的に起動することによって、又はケーブル４６を引っ張る若しくは解放する電気モータをスイッチで起動することによって、達成できる。

Claims (20)

1. ハンドルバー（１３）で方向決定される前輪（１２）と、サドル（３９）と、クランクセット（１４、１５）とが設けられたフレーム（１１）を備える、自転車（１０）であって、
   前記フレームは、前記自転車の前記フレームと共に傾斜する後輪（２２、２３）をそれぞれ支持する２つのピボット式リアピラー（１８、１９）に接続され、前記ピボット式リアピラーは、独立したピボットリンク（４０、５６、５７）によって前記フレーム上に設置され、前記クランクセットは、前記後輪とは独立した２つの駆動手段（１６、１７、２６、２７、２８、２９、５９、６０）を作動させ、各後輪の前記駆動手段はフリーホイール（５９、６０）を備え、前記駆動手段は、コーナリングにおいて、前記コーナリングの内側に位置する前記後輪のみが前記クランクセットによって駆動され、前記コーナリングの外側に位置する前記後輪が自由回転状態となり、前記クランクセットによって駆動されないように、構成される、自転車（１０）。
2. 前記ピボット式リアピラー（１８、１９）の前記ピボットリンク（４０、５６、５７）の固定手段（４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５５、５８）を更に備える、請求項１に記載の自転車（１０）。
3. 前記ピボットリンク（４０、５６、５７）の前記固定手段（４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５５、５８）は、前記ピボット式リアピラー（１８、１９）の相対位置を固定するよう構成される、請求項２に記載の自転車（１０）。
4. 前記ピボットリンク（４０、５６、５７）を固定するための前記手段（４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５５、５８）のための機能停止手段、及び前記自転車の速度に応じて前記機能停止手段を制御するための手段を更に備える、請求項２又は３に記載の自転車（１０）。
5. 前記機能停止手段を制御するための前記手段は加速度計を備える、請求項４に記載の自転車（１０）。
6. 前記後輪（２２、２３）の前記駆動手段（１６、１７、２６、２７、２８、２９）はそれぞれ、前記クランクセットの１つの歯車（１６、１７）と、一方の後輪に取り付けられた少なくとも１つのスプロケット（２６、２７）との間に設置された、チェーン（２８、２９）を備え、各前記チェーンは一方の前記ピボット式リアピラー（１８、１９）の上全体にわたって延在し、各前記ピボット式リアピラーは、各前記スプロケットと前記後輪との間の、一方の後輪のシャフト（２４、２５）を支持する、請求項１～５のいずれか１項に記載の自転車（１０）。
7. 各前記ピボット式リアピラー（１８、１９）は、２つの正弦曲線のピークの間の半正弦曲線として成形される、請求項１～６のいずれか１項に記載の自転車（１０）。
8. 前記フレーム（１１）と各前記後輪の前記シャフト（２４、２５）との間に、前記後輪を支持する前記ピボット式リアピラー（１８、１９）と同じ位置において前記後輪の前記シャフト上に載置された、リアダンパー（３０、３１）を備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の自転車（１０）。
9. 前記後輪（２２、２３）間の間隔は３１センチメートル未満である、請求項１～８のいずれか１項に記載の自転車（１０）。
10. 前記後輪（２２、２３）のためのモータドライブを備える、請求項１～９のいずれか１項に記載の自転車（１０）。
11. 前記モータドライブは、それぞれ一方の後輪に組み込まれた２つのモータを備える、請求項１０に記載の自転車（１０）。
12. 各前記モータによって各前記後輪に印加される仕事率を制御するためのモジュールを備える、請求項１１に記載の自転車（１０）。
13. 前記前輪は、前記前輪を作動させるモータを備え、前記制御モジュールは、前記前輪モータによって印加される仕事率も制御する、請求項１２に記載の自転車（１０）。
14. 前記ハンドルバーを方向決定するためのモータドライブを備え、前記制御モジュールは、前記ハンドルバー方向決定モータも制御する、請求項１２又は１３に記載の自転車（１０）。
15. 各前記モータによって印加される仕事率のための前記制御モジュールは：垂直方向に対する前記フレームの角度のセンサ；前記自転車の速度のセンサ；及び前記ハンドルバーの角度位置のセンサに接続され、前記制御モジュールは、ある車輪に組み込まれた各モータによって印加される仕事率が、前記速度、前記ハンドルバーの前記角度位置、及び前記自転車の傾斜に基づいて、地面によって前記自転車に印加される力の差分を発生させるように構成され、この差分は、前記自転車及び前記サイクリストの重心に対するこれらの力のモーメントに一致する、請求項１２～１４のいずれか１項に記載の自転車（１０）。
16. 前記制御モジュールは、複数回のコーナリングによる段階的なカーブ、及び前記自転車の良好な安定性を達成するように構成される、請求項１５に記載の自転車（１０）。
17. 前記制御モジュールは、前記モータによって印加される力を制御することによって、前記自転車のわずかな傾斜を補正することにより、直線及びカーブの両方における前記自転車の安定性を提供するように構成される、請求項１５又は１６に記載の自転車（１０）。
18. 前記制御モジュールは、速度、前記ハンドルバーの角度位置、及び前記モータの制御による前記自転車の傾斜の値を関連させる関数を利用し、前記関数は、自動学習によって決定される、請求項１３に記載の自転車（１０）。
19. 前記自動学習は、経験のあるサイクリスト及び学習中のサイクリストによって実施され、自転車の突然の傾斜は失敗に相当し、突然の傾斜が発生しない長い期間は成功に相当する、請求項１８に記載の自転車（１０）。
20. 前記自動学習は、前記自転車のユーザによって継続される、請求項１９に記載の自転車（１０）。

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