JP6270834B2 - 足推進式のホイール付きホビーおよび／またはスポーツ用具 - Google Patents

Description

本発明の対象は、ハンドルバーのない、足推進式のホイール付きホビーおよび／またはスポーツ用具に関し、この用具は、主ホイールと、互いに連結され、主ホイールから距離を置いて主ホイールの両側に配置されたサイドプレート、およびサイドプレートの下側部分でサイドプレートから外側に突出し、ホイールハブを有するホイール回転軸の下に配置されたフットプレートを含むフレームと、さらに、フレームに連結され、主ホイールよりも小さい直径を有するサテライトホイールとを有する。

身体運動を必要とする、自由時間を過ごすのに好ましい用具には、ホイールで走る様々な足推進式構造があり、その中でも第１に、人がサドルに座り、ペダルをこぐ従来からの自転車が最も広く使用されている。比較的複雑で大型の自転車の他に、スポーツまたはホビー活動を可能にする、例えば、使用者の足に固定されるローラスケート、または自転車のハンドルバーと同様なハンドルバーと、前後にホイールが取り付けられた長くて薄いプレートとを有し、使用者が片足でプレートに乗り、同時に、他方の足でスクータを推進する、２つのホイールが付いたプッシュスクータなどの、より単純かつ小型の他の多数の足推進式のホイール付きホビー用具が知られている。いわゆるスケートボードも次第に幅広く使用されつつあり、このスケートボードは、４つの小径ホイールを有し、その使用者は、スケートボードに乗って、スクータで用いるのと同様な動作でスケートボードを推進し、斜面では、使用者は両足でボードに乗り、身体でバランスを取りながら前に進む。ペダル推進式のスポーツまたはホビー用具も公知であり、この用具は、自転車で使用されるものと同様の、単一のスポーク付きホイールを有するが、この用具を使用するには、極端に少数の人たちしかもたないような個人のバランス取り技術が必要であり、したがって、必然的に製造コストを大幅に上げる、サーボモータで安定化した形態でなくても、広く行き渡った製品になることはできなかったことを最後にさらに述べておく。

上記のスケートボードに関連して、スケートボードはきわめて広く使用され、ポピュラーなホビー用具であるが、４つの小径ホイールの抵抗が非常に大きいので遅く、あまり操作しやすくないことを指摘しておく。これに加えて、安全の観点から見ると、スケートボードは、例えば、使用者が他の理由でこのスポーツ用具から落ちた、または降りた場合に、用具は解放され、例えば、傾斜した公道を勝手に走り続けて、事故を起こすことがあるために好ましくないと分かる。

足推進式のホイール付きホビーおよび／またはスポーツ用具は、国際公開第２００４／０００６３５Ａ１号パンフレットとして２００３年１２月３１日に公開された国際出願ＰＣＴ／ＨＵ２００３／００００４３号明細書から公知になっており、この用具は、フットプレートと、サイドプレートがホイールの回転軸に取り付けられた状態で、２つのサイドプレート間に位置するホイールとを有し、ホイール回転軸の下に配置され、外側に突出したフットプレートはサイドプレートに連結され、サイドプレートは、用具がその機能に従って使用されている間、用具を使用し、片方または両方のフットプレートに乗っている人の膝の上に延びて膝用の支持面（ａ）を確保する。

この用具は、スケートボードと同様の特性を持つ、すなわち、この用具は、ハンドルバーを必要としない推進および動作を可能にする。用具を使用する人は、片足でフットプレートに乗り、それとともに、中心からずれた負荷を用具にかけ、使用者は、他方の足で地表面から蹴り出し、次いで、足の使用を逆にして、これらの動作を連続的に繰り返す、すなわち、使用者は、２つの側間で交替させながら、乗るのと蹴り出すのを繰り返して前進する。中心からずれた負荷を用具にかけながら用具を使用する人の支持された足とホイールとの間の相互作用は、交互の支持−蹴り出し動作時に、中心をずれた負荷力によって生じたモーメントに対する水平反力により、膝、部分的には下腿と、一方のサイドプレートとの間に生じる摩擦力によって保証される。

ただし、この用具は、スケートボードよりも速くかつ操縦しやすいが、特に、強力な推進力を通じて達成可能な高い移動速度において前後に揺れる危険が生じ、これは、使用者に特に高い熟練度を求める。下腿および膝のサイドプレートに接した支持−摩擦連結により、使用者の膝に大きな負担がかかることによって、さらなる問題が生じ得る。

国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットとして公開された国際出願ＰＣＴ／ＨＵ２００５／００００２３号明細書の対象を形成する足推進式のホイール付きホビーおよび／またはスポーツ用具は、これらの欠点を解決することを目的とし、バランス取りをより容易にし、安全性を高めるために、推進または移動の方向の視点から見て、主ホイールの後ろにサテライトホイールが構築されたという点で、従来の用具とは基本的に異なっていた。しかし、この方策を用いたとしても、用具を使用し始めるための学習の邪魔になる用具の不自然なバランス挙動を完全に克服することは不可能であり、さらに、徹底的に練習し、長期間使用した場合でさえ、この不自然なバランス挙動は、経験を積んだ使用者が用具上でバランスを維持するのを困難にする。用具の不自然なバランス挙動の理由は、フレームが側方に傾いたときに、サテライトホイールが、自然に、用具を傾斜方向に操向しない、または向けないからである。実際上、これは、使用者の体重が（ターンを開始するために意図的にか、またはバランスを失ったために偶然にかのいずれかで）一方向に移動した場合に、フレームは、用具を使用している人の身体と同じ方向に傾斜するが、後部に配置されたサテライトホイールは、用具を反対の方向に操向することを意味する。これは、この方法において、サテライトホイールの垂直回転軸がフレームに比較して固定された状態にあり、右に傾いた場合に、サテライトホイールが、垂直回転軸のまわりに左に操向するために起こる。言い換えると、スキー、自転車、スケート、またはスケートボードが右に傾いた場合に、それらは右に操向するが、これとは逆に、用具のフレームが右に傾いた場合、後部のサテライトホイールは用具を左に操向し、バランス取りがかなり困難かつ不自然になり、これは、正確には、後部に配置されたサテライトホイールが、用具をフレームの傾きと反対の方向に操向するために、単に使用者が体重の位置を変えるだけでは解決できない。使用者は、足を移動、スライドさせることで、および膝によってサイドプレートに加えられる圧力によって、この望ましくない作用を補償して、曲がりたいと思う方向に用具を押す（操向する）ように努力する。操向はこのようであるので、後部の安定化サテライトホイールが操向するのと反対の方向に、足および膝を用いて用具を回転させければならないときに、用具は、使用者による高い技術と大きな力の作用を必要とする。

バランスを維持するために、使用者は、そうしないと転んでしまうことから、多くの場合、足を降ろして、地面、例えば、路面を蹴らなければならない。これは、使用者が足を降ろして地面を蹴るときに、用具の速度を落とさなければならないために、用具の速度を約２０ｋｍ／ｈまでに限定する。用具が２０ｋｍ／ｈより速く進む場合、使用者は、もはや「蹴り」を用具の速度に合わせることができず、使用者が足を降ろすと、この足は地面に引きずられて、安定性を回復するのではなくて、安定性がさらに低下する。

国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットの図５は、移動方向に対して前方に、主ホイールよりも直径が小さいサテライトホイールをやはり有する用具の実施形態に関し、サテライトホイールは、標準、すなわち、前方推進または移動の場合に地面と接触せず、その代わりに、地面よりも数ｃｍ上に配置される。理論的には、この前部サテライトホイールは、使用者が用具を後方に推進したい場合に積極的な役割を果たし、もともとの後部サテライトホイールが地面から持ち上がる場合に、この前部ホイールは、後部で、必然的に主ホイールの後ろで回転し、これによって、サテライトホイールの後部配置に関連して上記に説明した不自然なバランス挙動に由来するのと同じ問題を引き起こす。前部ホイールが地面、例えば、路面と衝突する場合、フットプレートは前方に傾き、その結果として、使用者は安定性を失う。

最新技術に属し、国際公開第２００４／０００６３５号パンフレットおよび国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットの特許明細書に従って上記に示した両方の問題解決策の場合、用具のフレームのサイドプレートまたはサイドプレートの側面は、使用者の膝を越えて上方に延びる。フレームのサイドプレートは、膝支持面の形態をなし、代替の問題解決策として、大腿支持体を形成する。用具を最大限に活用している間、この操向は、膝の痛みを伴う膝の大きな歪みをもたらし、この歪みは、使用者が片足で地面から蹴り出し、他方の足でフットプレートに乗り、使用者が、単に、フレームの片側だけに乗ることで発生する力によって生じたモーメントによって、膝がサイドプレートに押し当てられる場合に引き起こされると分かった。使用者が用具を推進している間、使用者は、「漕ぐ」足を前方に振り動かすときに各膝を屈伸させ、次いで、地面から蹴り出し、これを繰り返す。結果として、膝の骨とサイドプレートとの間の皮膚組織は、大きな圧力により常に擦られ、これが痛みを引き起こす。

国際公開第２００４／０００６３５号パンフレットおよび国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットの２つに従った両方の問題解決策では、フレームに属するサイドプレートは、主ホイールに平行であり、リブで強化されたプレートまたは面とは対照的に、曲げに対する抵抗が非常に小さい扁平プレートによって形成され、扁平プレートの厚さは、用具が可能な限り軽量であり、可能な限り低いコストで構築可能でなければならないという要件によって制限される。平面であり、プレート厚さが薄いために、公知の問題解決策によるサイドプレートの曲げに対する構造上の剛性および安定性は極端に低く、その結果として、サイドプレートの内側面が主ホイールの内側面と接触できる場合に、サイドプレートは、負荷の作用を受けてかなり曲がる。この結果、ホイールが減速し、さらに、摩擦がホイールを予期せぬほど減速させた場合に、事故が起こることがある。

剛性を高めるために、国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットの実際の具現化版では、フレームの両側に押出補強リブがあり、このリブは剛性を高めるが、これらの補強リブの形状および位置により、用具の有用性が限定される。フレームの両側のこれらの補強リブは、足の位置を１つの位置および方向に制限する。主ホイールとサテライトホイールとの間で体重を分散させるために、使用者が、足の位置を前方または後方に調整しようとしたときに、足の位置のこの制限により、有用性が低くなる。前述のリブのさらなる欠点は、使用者が後ろを向いてフットプレートに乗ることができず、用具を前方の一方向だけで、後方に推進することができないことである。フットプレートはまた、短すぎて、実際に後方を向いて乗るための足用の空間が不十分なために、使用者は後方を向いて用具に乗ることができない。

国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットのさらなる欠陥として言及する点は、ハンドルまたは同様のものがないために、使用者がジャンプまたはスタントを行おうとしたときに手で用具を保持することができない、または用具を快適に操作する、もしくは担持することができない場合に、快適性および有用性が制限されることである。国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットに基づいて製造および販売された用具は、フレームの側面に長円形の穴を有し、その穴は保持をより容易にするが、スタントおよびトリックを行うのに適していない。使用者は、特定の角度から接近して、手でこの穴を保持することだけができ、したがって、この穴を用いて用具の操作に影響を及ぼすことは困難である。使用者が、その長円形の穴で用具を実際に保持する場合に、指のねじれにより、力またはモーメントが手に作用することがある、言い換えると、特定の使用条件下で、長円形の穴により、指および手首がねじれ、歪むことがあり、それによって、さらなる問題が生じる。

不可欠な補足要素ではないにもかかわらず、実際上、ブレーキ構造の使用に対する要求が存在するが、国際公開第２００４／０００６３５号パンフレットの明細書にブレーキの使用に関する、または任意の種類のブレーキの構築の可能性についての説明はない。したがって、用具は、ブレーキ構造体を装着した国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットに基づいて作製されたものとする、すなわち、ブレーキは、主ホイールと後部サテライトホイールとの間に配置され、使用者がブレーキをかけるためにかかとでブレーキを踏んだときに、ブレーキはその回転軸のまわりに回転し、撓み性のブレーキパッドは、地面に直接押し付けられる。ブレーキ機構の寿命は短く、その減速性能および効率は低く、その挙動は、スクータのコーナまたはローラスケートのヒールに取り付けられたブレーキの挙動と全く同様に、地面、一般的には路面の粗さによって大きく影響を受ける。

ブレーキシステムのさらなる欠陥は、バランスの制御が、右側のフットプレートと左側のフットプレートとの間での体重の分散によって行われることである。それにもかかわらず、ブレーキ操作として、左足をフットプレートから持ち上げ、ブレーキをかかとで押下しなければならない。この操作は、左側と右側との間で体重の分散を変えて、用具の移動方向を変える。実際に、使用者がブレーキをかけると、用具の方向は変わり、使用者は、操向を制御しきれなくなる。例えば、公知の自転車用ブレーキシステムを用いて、この用具の主ホイールにブレーキをかけることは不可能であり、その理由は、用具が前方に傾斜し、これによって、安定性を失うからである。

最後に、国際公開第２００５／１００１３９号パンフレットに関連して、明細書の最後の文に、用具はモータで駆動することもできるといった決まった記載があるが、明細書は、これが何であれどのようにして実現されるべきかに関する具体的な指示を示していないことに触れておく。

本発明を用いて解決されるべき課題は、機能に関するすでに公知の問題解決策の欠陥を解決するか、または最小限にする足推進式のホイール付きホビーおよび／またはスポーツ用具を提供することであり、この用具は、用具全体を操作して使用するために、安定性を大幅に高めて、操向をより容易にし、さらに、用具をより安全にし、これに加えて、この用具は、新たな機能を有し、これまでは行うことができなかった、例えば、スタントおよびバックジャンプなどを行うのを可能にし、さらに、この用具は、従来のかかる問題解決策よりも重量が軽く、低コストで具現化することができる。

本発明は、以下の認識に基づく。
サテライトホイールが、用具の推進／移動方向に対して主ホイールの前に配置された場合に、サテライトホイールは、用具を自然な形で操向すると分かった。その理由は、フレームが一方向に傾くと、サテライトホイールは、用具を同じ方向に操向するからである。このようになるのは、フレームが右に傾く、または右に傾斜する場合、サテライトホイールは、（公知の用具と同様に）その垂直回転軸のまわりを左に振れ、それにもかかわらず、サテライトホイールが、主ホイール（例えば、自転車用ホイール）の前（および後ろでない）に配置されると、サテライトホイールは、この場合に、良好かつ自然な操向作用である正確な操向作用を発揮するからである。このようになるのは、フレームが右に傾く場合、サテライトホイールは、（公知の用具と同様に）その垂直操向回転軸のまわりを左に振れるが、サテライトホイールが主ホイール（例えば、自転車ホイール）の前（および後ろでない）に配置されると、サテライトホイールは、傾斜方向に等しい自然な操向作用を発揮するからである。本発明による用具を用いた結果として、操向は、単に使用者の重心の移動によって行うことができ、この種の用具の公知の例に関連して、これに関する欠点とともに上記したように、足または膝が、操向のために力を作用させる必要は全くない。単に身体の重心を移動させることによる操向は、単純であり、容易であり、かつ安全であり、後述するように、用具は、より大きな楽しみを提供すると同時に、より広範な使用を可能にする。

さらに、主ホイールの前に配置されたサテライトホイールの高さが、足と接触するフットプレートの面が水平状態になり、一方で、両方のホイールが地面上を転がるように定められた場合に、それが最適な構成であることも分かった。負荷がかかっている間、撓み性の外側タイヤを有する主ホイールのタイヤが約１．０ｃｍだけへこむことを考慮に入れることは有益であり、そのため、サテライトホイールの高さは、負荷がかかっている間、フットプレートが水平状態を取るように、この距離に等しい高さにセットされる。

さらに、上記に詳述した、膝にかかる負担に関する問題は、フレームのサイドプレート、さらに正確にいえば、その側面が、脛骨の上端を越えて上方に延びないならば、言い換えると、サイドプレートの上端が膝関節の下で終端するならば解決できると分かった。フレームの側面が、平面状で平滑な面であれば、それは実用的であり、こうして、側面は、脛骨の内面の快適な支持を保証する。側面は、発泡体層またはゲル材料層で覆うことができ、こうして、側面は、脛骨をさらに柔軟に支持する。この低いフレームとした幾何形状の利点は、膝の屈伸動作とは対照的に、脛骨が、フレームの側面に当たって、言い換えると、用具のサイドプレートの外側面に当たって、常に安定した状態を取ることであり、その結果、脛骨の内側とフレームの側面を形成するサイドプレートとの間の皮膚は擦れず、したがって、いずれにしてもこのために痛みは発生しない。

さらに、前後でフレームのサイドプレートの縁部に沿ったフレーム部材を用いてフレームを補強し、さらに、前後に移動する、またはフットプレートに乗る足の輪郭に合致するような幾何形状を有する構造要素を下のフレーム部材に取り付けるならば、すでに公知の問題解決策の場合に、平面状の側面の厚さが薄いことから生じる問題を解決することができ、機能上の観点から有益な構造上の問題解決策を実現することができると分かった。これにより、湾曲した形態のこれらの構造要素と、構造要素が接する、湾曲面を有する空間とが、足がさらに前方に、またはさらに後方に位置を占めるのを妨げることはない。このようにして確立された用具のさらなる独自の特徴は、前述の空間に下から接するフットプレートは、使用者が、前を向いて用具に乗っていようと後ろを向いて用具に乗っていようと、端部で広がるフットプレートの形状が足裏の形状に従うので、使用者がどんな方向でフットプレートに乗っていようと、満足でき、信頼できる形で足を支持することである。本明細書で「前方」または「前方を向いた」とは、サテライトホイールに向かう方向を意味し、したがって、本明細書では、この推進方向を「主推進方向」または「主移動方向」と呼び、これに従い、サテライトホイールの位置を主ホイールの前にあると定義することを指摘しておく。これに従い、フレームの「前部フレーム部材」および「後部フレーム部材」という表現も使用し、このフレーム部材は中空であるのが好ましく、フレーム部材の剛性は、内部強化要素を用いて補強され得るが、フレーム部材の剛性は、突出するフレーム部材の裏にさらなる平面を形成することで高くすることもでき、このようにして閉じた中空部分を形成し、この中空部分には、フレーム部材およびフレーム部材の裏の平面が接する。

フレーム部材と、下からフレーム部材に連結された要素部分とからなる幾何学構造の利点は、構造の強度および剛性の強化に加えて、この構造により、使用者が前方にか、または後方にでさえ、どちらにも移動することが可能になることである。使用者は、縁石または他の障害物に達したときに、小さい方のサテライトホイールを用いるよりも大きい方の主ホイールを用いて障害物を容易に乗り越えることができるので、一時的に推進または移動方向を変えなければならない。しかし、前方および後方移動間の交替は、トリックまたはバランス取りスタントの一部でもあり得る。

用具が、前部から操作でき、前方に突出するハンドルを設けられたならば、それは有益であることも分かった。そのようなハンドルの利点は、ハンドルを複数の方向から容易に把持することができ、使用者は、ハンドルで用具を保持および操作することで、用具を持ち上げ、回転させることができることである。使用者は、ハンドルの前端部に手のひらを置くことで、用具を１８０度回転させることができ、使用者は、ハンドルによって、手で用具を回転させ、操作することができる。

さらに、それ自体公知の従来からの自転車用ブレーキ機構であっても、ブレーキ機構を用具に連結した場合に、その利点は、次の通りである、すなわち、ブレーキ作用が強化され、寿命が長くなり、ブレーキ挙動がより予測可能になることであると分かった。安定化サテライトホイールが、主ホイールの前に取り付けられるので、従来の自転車用ブレーキ機構を本発明による用具に取り付けることができ、使用者が主ホイールにブレーキ力を加えたときに、前方のサテライトホイールは、用具が前に傾くことができないようにする、言い換えると、主ホイールに加えられたブレーキ力によって生じたモーメントは、サテライトホイールと地面との間に生じた反力により相殺される。

当然ながら、従来の自転車用ブレーキ構造だけでなく、任意のブレーキ構造、例えば、後で開発されたブレーキ構造を用具に取り付けることができ、このために、ブレーキ構造用の連結位置が用具上に確立されなければならないのは明らかである。

フレームから独立し、フレームに着脱可能な構造要素として確立されたハンドルを用具で使用するのが実用的であることも分かった。そのようなハンドルには、１つまたは複数の支柱を設けることができ、ハンドルは、フレーム上に確立された固定要素を用いて、解放可能な連結器を介してフレームに連結することができる。ハンドルには、ハンドルがフレームに取り付けられた場合に、油圧ブレーキパイプを収容することができるマガジン状の収納室を設けることができる。ハンドルがフレームから切り離された場合、油圧ブレーキパイプがマガジンから取り出され、ハンドルは、約１．０〜２．０ｍの可撓性ブレーキパイプだけを介してフレームに連結される。取り外し可能なハンドルの利点とは、使用者はハンドルを手に保持することができるので、ブレーキを動作させるために、切り離されたハンドルに届くように使用者がかがむ必要はなく、従来の自転車用ブレーキ機構を動作させるのと同様に、ブレーキレバーを引き寄せさえすればよく、同時に、使用者は、腕を自由に動かし、腕で自由にバランスを取ることができることである。用具の操向は、使用者が重心を移動させ、腕および手を自由に動かすことで行われ、バランス取りとブレーキによる制動とを同時に行うことで、多面的で楽しむことができ、興味を引く用具の使用が可能になり、これは、すでに公知の説明した問題解決策で実現することはできない。用具の操向は、使用者が、腕でバランスを取ることによって重心を移動させて行われ、片手で保持することができ、ブレーキレバーを有するハンドルは、使用者がブレーキをかけながらバランスを取り、さらに操向するのを可能にする。これは、ブレーキによる制動および操向を同時に行うことができない、上記したような公知のタイプの用具と比較して、本用具をより多機能および安全にする。

本発明によれば、用具は、用具に着脱できる、用具から独立した構造ユニットとして設けられるのが好ましいバッテリ動作式の電気駆動システムを必要に応じて装着することができる。言い換えると、用具は、この電気駆動システムなしに、人間の力だけで完璧かつ完全に動作することができる。用具のフレームおよび主ホイールは、連結点を設けることができ、電気駆動システムは、使用者が電気駆動システムを使用したい場合に、連結点を介して用具に取り付けることができる。後述するように、これらの連結点は、フレーム上の一部分に、および主ホイールのホイールハブ上の他の部分に確立することができる。電気駆動構造の構成要素には、用具に形成された前述の連結点に連結する連結要素を設けることができ、そのため、電気駆動構造は、工場で用具に取り付けることさえできるし、または使用者が必要とするときに、どこでも、いつでも用具に取り付けることさえできる。

本発明は、請求項１に規定された形態の足推進式のホイール付きホビーおよび／またはスポーツ用具であり、この用具は、主ホイールと、互いに連結され、主ホイールから距離を置いて主ホイールの両側に配置されたサイドプレート、およびサイドプレートの下側部分でサイドプレートから外側に突出し、ホイールハブを有するホイール回転軸の下に配置されたフットプレートを含むフレームと、さらに、フレームに連結され、主ホイールよりも小さい直径を有するサテライトホイールとを有し、このスポーツ用具の基本的特徴は、
−用具の主推進方向の視点から見て、サテライトホイールが主ホイールの前に配置されることと、
−フレームは、サイドプレートを補強し、互いに対向するサイドプレートの側端部に沿って延びる前部および後部フレーム部材を有することと、
−安定した補強部材が、フットプレート（５）の端部部分で、フレーム部材（２１ａ、２１ｂ）の下端に連結されることと、
−サテライトホイールの走行面である地面よりも上の高さは、用具を使用する平均的な体格の人の体重の作用でホイールタイヤがへこんだときに、サテライトホイールが地面と接触するようになり、それにより、フットプレートが水平になる、または基本的に水平になることを保証するように、主ホイールの自在変形可能タイヤの撓み性を考慮して選択されることと、
である。

本発明の有益な実施形態は、従属請求項に記載されている。

以下において、用具の有益な実施形態と、複数の構造上の細部の問題解決策とを含む添付図面に基づき本発明が詳細に提示される。

用具の実施形態の例の斜視図を示している。 図１による用具の側面図を示している。 フットプレートを有する用具フレームを切り離して、より小さい縮尺の斜視図で示している。 サテライトホイールを保持する構造体をフレームに連結する方法を図解する、用具のより小さい縮尺の側面図を示している。 サテライトホイールの方から見た図１による用具の正面図を示している。 図１による用具の背面図を示している。 用具の平面図を示している。 用具のブレーキシステムを側面図で示している。 図１による用具の主ホイールのハブ構造と、ブレーキ機構の細部とを斜視図で示している。 図５に示すＡ−Ａ線に沿って切り取った垂直断面図を示している。 図５に示すＢ−Ｂ線に沿って切り取った水平断面図を示している。 ハンドルおよびブレーキレバーを用具に着脱する構造上の問題解決策および方法をより大きい縮尺の斜視図で示している。 必要に応じて用具に付属する電気駆動システムを側面図で示している。 モータを制御する可能な方法と、制御用の補機とを斜視図で示している。 用具の安定化システムを示している。 図９ａによる構造を斜視図で示している。 サテライトホイールの懸架構造の例を側面図で示している。 用具のサテライトホイールの位置調整を保証する構造の、言い換えると、「ヘッドチューブ角」の設定を保証する構造の部分断面図を示している。 用具の様々に実現可能な使用法の側面図を示している、すなわち、図１２では斜視図で、図１３では側面図で、主推進方向の移動を示し、図１４では、後方に移動する用具を同様に側面図で示している。

図１〜４ｃに示すように、用具は、例えば、直径が実用上約２０インチの中型自転車用ホイールとすることができる主ホイール１を有し、例えば、スポーク１ａで補強された剛性ホイールリム１ｂに取り付けられた空気注入式の撓み性ホイールタイヤ２３を設けることができる。ホイール１の回転軸は参照番号６で示されている。ホイール１はホイールハブ２を有し、ホイールハブ２は、回転する中央部分２ｂが間に配置された側部静止部分２ａを有する。後ほどホイールハブの詳細な説明に戻る。

用具は、全体として参照番号４で示すフレーム４を有し、フレーム４は、より小さい縮尺で図３ａに単独で示され、この実施形態によれば、両側から主ホイール１を取り囲むサイドプレート２０と、さらに、この実施形態によれば、上部にわたって延びる湾曲した連結プレート２４と、サイドプレート２０の縁部に沿って延び、サイドプレート２０を連結して閉じる前部フレーム部材２１ａおよび後部フレーム部材２１ｂとを有し、フレーム部材２１ａ、２１ｂは、中空の、内側で開放された、基本的に扁平のＵ字形状のシェル構造化プレートリブとして確立され、その外形は、図１および図３ａに明瞭に示されている。

この部分６３には、図１および図２に示し、後ほど詳細に提示されるハンドル９をフレーム４に連結するように設計された開口６４が形成されている。図３ａに示すように、長い開口６５が、上側拡張ビーム部分２５ｄに形成され、この長い開口６５は、同様に後ほど詳細に提示される解放構造１３のスイッチレバー１３ａ（クイックリリース）の配置位置となる。

下側拡張ビーム部分２５ａ、２５ｂの外側端部は、これらの外側端部から下方に延びる補強拡張壁２５ａ’、２５ｂ’に至り、補強拡張壁２５ａ’、２５ｂ’には、穴６６が互いに対向して対で形成され、この穴６６はサイドプレートに垂直であり、図１および図２に参照番号１７で示されたボルトが、この例によれば４対の穴６６を貫通している。これらのボルト１７は、サテライトホイール７をフレーム４に保持する拡張部分８を固定する働きをする（後ほど詳細に説明される図３ｂも参照のこと）。

図３ａで、サイドプレート２０内にホイールハブ２を収容する役目を果たす開口６７、さらには、図１および図２に示した固定ボルト３を収容する役目を果たす開口６８が示されている。補強拡張壁２５ａ’、２５ｂ’内には、やはり後ほど提示される、使用者の足の形状に合致するように確立された空洞２２ａがある。

正面図で逆Ｕ字形状であり、側面図で基本的にＬ字形状の側部拡張ビーム２５’、２５”があり、上方に延びる拡張ビーム部分は、若干外側前方に曲がり、横方向間隔ｆ（図３ａ）で互いに平行に延び、主ホイール１がこれらの拡張ビーム部分間に配置されている（図１および２）。側部拡張ビーム２５”の下側拡張ビーム部分２５ｂが上側拡張ビーム部分２５ｄに至るのと同様に、側部拡張ビーム２５’の下側拡張ビーム部分２５ａは、湾曲部２７で上側拡張ビーム部分２５ｃに至る。上側拡張ビーム部分２５ｃ、２５ｄは、部分６３で互いに移行して、主ホイール１の開口を閉じる。

図１〜３を見て分かるように、フレーム４の後部フレーム部材２１ｂは、基本的に、前部フレーム部材２１ａと同じ構造を有し、この場合も同様に、主ホイール１を囲み、上部で互いに移行する側部拡張ビーム２６’、２６”は、逆Ｕ字形状の下側拡張ビーム部分２６ａ、２６ｂおよび上側拡張ビーム部分２６ｃ、２６ｄを有し、下側拡張ビーム部分２６ａ、２６ｂの外側端部は、下方に突出した連続補強拡張壁２６ａ’、２６ｂ’によって閉じられ、補強拡張壁２６ａ’、２６ｂ’は、前述の空洞２２ａと同様に、フットプレート５および下側拡張ビーム２６ｂの内面とともに、内側で、足５６と合致するように成形された空洞２２ｂ（図１２〜１４）の範囲を限定する。これらの補強拡張壁２５ａ’、２５ｂ‘、２６ａ’、２６ｂ’は、フレーム４全体を補強し、対応する下側拡張ビーム対２５ａ、２５ｂおよび２６ａ、２６ｂを連結し、フットプレート５をその前部および後部で安定した形で堅固に懸架する要素として機能する。主推進方向の観点から、空洞２２ｂは、必ずしも用具に含まれる必要はないが、空洞２２ｂが存在することで、用具の使用法がより多彩になることを指摘しておく。

側部および上から主ホイール１を覆うフレーム４は、ボルト３でホイールハブ２の側部静止部分２ａに固定されている。

生産技術の観点から、フレーム４およびフットプレート５を、フレーム４の長手方向中心平面に沿って互いに対称な２つの半体部分から１つの部材に形成し、半体部分はボルトで互いに固定されるのが実用的であることを指摘しておく。ただし、本発明は、図１〜３ａによるフレーム４の具体的な実施形態に限定されるものではなく、例えば、フレーム４は、管状フレームを曲げることで形成され、サイドプレート２０およびフットプレート５は、曲げた管状フレームにボルトで固定されたプレートからなることも想定できる。

本発明によれば、用具は、主推進方向に対して前方に配置され、スポーク７ｃおよび水平軸７ａを備えたサテライトホイール７を有し、サテライトホイールの直径は、主ホイール１の直径よりも小さく、例えば、２００〜１００ｍｍであり、サテライトホイールは、フォーク形状の支持アーム８ａを介して前述の拡張アーム８に連結されている。サテライトホイール７の垂直操向回転軸は、参照番号７ｂで示されている。

サテライトホイール７をフレーム４に連結する連結する方法が図３ｂに示されており、図３ｂで、拡張アーム８は、拡張アーム８内に固定された垂直回転軸７ｂのまわりに回転できる、内側に延びたアーム８ａ、および支持アーム８ａの端部に配置された水平回転軸７ａのまわりに回転するサテライトホイール７とともに、拡張アーム８のノーズ部分８’を介してフレーム４に、すなわち、図３ａにより詳細に示す補強拡張壁２５ａ’、２５ｂ’間に、単一部材として取り付けることができ、これらは、補強拡張壁の穴６６を貫通し、ノーズ部分８’の穴６９を貫通するボルト１７でフレーム４に固定することができる。

支持アーム８ａの高さを、例えば、垂直回転軸７ｂから引き出す、または垂直回転軸７ｂに押し込むことで調整できるように、支持アーム８ａを形成する、または組み立てるのは実用的であり得る。安定化サテライトホイール７を前方に配置することで、すでに詳述したように、自然で適切な操向が得られる。サテライトホイール７の走行面の地面からの高さは、タイヤ２３が、用具を使用する標準的な体格の人の体重によって押圧されたときに、サテライトホイール７が地面に接触し、それにより、フットプレート５が水平または基本的に水平な状態を取るように、主ホイール１の変形可能なタイヤ２３の撓み性を考慮に入れて選択される。

用具は、底部で用具の両側に形成され、フレーム４に固定され、実際には単一部材としてフレーム４とともに形成されたフットプレート５を有し、フットプレート５は、実際上地面または走行面から約３〜８ｃｍ上で、ホイール１の回転軸６の下に延び、基本的に、フレームの全長に沿って延びている。フットプレート５は、幅が狭い中央部分５ａと、湾曲移行部を介して中央部分５ａから広がる２つの端部部分５ｂとを有するように形成されるのが好ましく、中央部分５ａは、ホイール１の回転軸６の下に配置されている。前に述べたように、推進時にフットプレート５が常に理想的な、または最適な位置を占めるためには、撓み性のタイヤ２３が使用者の体重を受けて５〜１０ｍｍへこむことがあることを考慮に入れながら、安定化サテライトホイール７の高さと、主ホイール１の撓み性タイヤ２３の撓みとの間の関係を求めることが実用的であり、したがって、地表面からのサテライトホイール７の高さは、使用者が用具に乗ったときでさえ、フットプレート５が水平になる距離に設定されなければならない。用具の標準動作／推進の場合に、サテライトホイール７のこの位置設定を通じて、主ホイール１およびサテライトホイール７はともに、地面を同時に転がり、使用者の足と接触したフットプレート５の表面は水平であり、それにより、足を安全に支持する。

主ホイール１と安定化サテライトホイール７との間での体重の分散が理想的であるように、体重の分散が、少なくとも理想的な９０％〜１０％の比率に近づくためには、使用者の足５６（図１２〜１４）、基本的にはかかとが、主ホイール１の回転軸の下に配置されるのが実用的であることを指摘しておく。このため、使用者が後ろ前に、言い換えると、背中をサテライトホイール７の方に向けて用具に乗り、用具を後方に推進する（これは可能であり、オプションである）場合に、使用者の足５６は後ろを向き、したがって、フットプレート５は、少なくとも、使用者の足がフットプレート５の後部部分にも収まるような長さを有するように形成されなければならない。この要件を考慮して、フットプレート５が用具の全長に沿って延びる、したがって、フットプレートの長さが主ホイール１の直径とほぼ同じである、または同じに近くなることができるならば、それも実用的である。

前に説明したように、図４ａに示すフレーム４の高さＭ、したがって、フットプレート５の上側面より上の、若干低いサイドプレート２０の高さは、サイドプレートの上端が、脛骨の上端を越えて上方に延びないように選択され、これによって、操向は脛骨だけを用いて行われ、使用者の膝は、どのような擦りも何ら受けない。

主ホイール１とサテライトホイール７との間の距離（これらのホイールの水平回転軸６、７ａ間の距離が図２に参照文字ｓで示されている）は、２つのホイール間に体重を分散させ、または体重の分散に影響を及ぼし、さらに、自然な操向半径を生じさせる。サテライトホイール７を前方に移動させて、サテライトホイール７と主ホイール１との間の距離ｓを長くした場合、すなわち、サテライトホイール７をより遠くに配置した場合、体重比または体重の分散は、より少ない量の体重がサテライトホイール７にかかり、より重い体重が主ホイール１にかかるように変わる。「自然な操向半径」とは、用具が片側に傾いたときに生じる操向カーブの半径である。サテライトホイール７が、さらにいっそう前方に置かれた場合、自然な操向半径は大きくなり、これは、コーナリングがあまり急でなくなることを意味する。

結果として、サテライトホイール７をさらに前方に配置することには、全体重の大部分の利点を有し、大きい方の主ホイール１にかかる。これは、大きい方の主ホイール１の転がり抵抗が、小さい方のサテライトホイール７の転がり抵抗よりも小さいために有益であり、そのため、転がり抵抗が落ちる。自然な操向半径がさらに大きくなるのは、自然な操向半径が大きくなるほど、高速での安定性が高くなるので、より高速で移動する場合に有利であり得る。

サテライトホイール７と主ホイール１との間の距離が短くなるのは、この方法では用具の全体的な大きさがより小さくなり、自然な操向半径が小さくなることで、使用者は、より急なコーナリングおよびターンを行いながら走行する機会が得られ、これは、用具をより操作しやすくするので、用具を混雑した環境、例えば、舗装道路で使用する場合に有益であり得る。

フレーム４の下端の両側に沿って延びるフットプレート５に戻って、特に、図１および図２で、フットプレートの端部の近くで両側に形成された空洞２２ａ、２２ｂがあり、この空洞は、側部で外側に開放され、下で、背後で、および上から閉じられている、すなわち、フットプレート５の端部部分５ｂが下から接し、フレーム４の下側拡張ビーム部分２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂの下面が上から接し、拡張壁２５ａ’、２５ｂ’、２６ａ’、２６ｂ’の内面が接している。これらの空洞２２ａ、２２ｂの形状は、前部空洞２２ａおよび後部空洞２２ｂの両方が、つま先が前方に向けられた足５６の本来の形状に従うように選択される。したがって、これは特定の場合に有益であるが、使用者が用具を後方に推進するときに、足は、必然的に空洞２２ｂに配置される。したがって、空洞２２ａ、２２ｂは、快適な推進を可能にし、さらに、前に説明したように、使用者が位置を後方および前方に変えるのを可能にし、さらにスタントを行うのも可能にする。その他の点では、補強拡張壁２５ａ’、２５ｂ’、２６ａ’、２６ｂ’は、このフレームを構造的に堅固にする。

これらのスタントの実施を可能に、および容易にするほかに、前部フレーム部材２１ａの上端から前方に突出するハンドル９の方向に引くことができ、前方から操作可能な、図１〜４ｂに示すブレーキレバー１１ａは、ブレーキによる制動と、手による単純な操作と、用具の運搬とに役立つ。

ブレーキレバー１１ａが連結点１０ａで用具に連結される、用具のブレーキ機構は、図１〜４ｃに参照番号１１で示され、図５および図７に独立して詳細に示されており、これらの図では、すでに説明した構造要素をすでに付けた参照番号で示している。この実施形態によるこのブレーキ機構１１は、自転車で使用され、それ自体公知の油圧式ディスクブレーキシステムである。図５で、一方で、ハンドル９は、解放可能な連結によって用具に連結されている、すなわち、ハンドル９は、フレーム４、具体的にはそのフレーム部材２１ａ、２１ｂから取り外し、フレーム部材２１ａ、２１ｂに再度取り付けることができることと（これについては後でさらに詳細に提示する）、他方で、ブレーキ機構１１の連結点１０ａはハンドル９上にあることと、が容易に分かり、これに寄与する連結構造１２が図７の斜視図で、より大きく示されている。特に、それ自体公知である図５によるブレーキ機構１１の主要部分は、すでに説明したブレーキレバー１１ａと、ブレーキ液を搬送するブレーキパイプ１１ｄと、ブレーキキャリパ１１ｂと、ブレーキディスク１１ｃであり、これらの後者の２つの構造部品が、ホイールハブ２とどのように協働するかが、より分かりやすくするためにスポークを省いて、図６に大きい尺度で詳細に示され、すでに提示した構造要素は、すでに付けた参照番号を使用して示されている。示したように、それ自体公知のブレーキキャリパ１１ｂは、複数の穴を含むアーム２８を介して片側の静止部分２ａに連結され、ブレーキキャリパ１１ｂは、ブレーキキャリパ１１ｂから上下に突出したタブ１７ａ、１７ｂを貫通するボルト２９、１６で固定され、一方、このアーム２８は、ホイールハブ２の一方の静止部分２ａにボルト１８で連結され、このボルト１８は、このために静止部分２ａに形成された穴を貫通する。図６は、ブレーキディスクに形成された穴とボルト１９ｂとを用いて、ブレーキディスク１１ｃをホイールハブ２の回転する中央部分２ｂに固定する方法を適切に示し、ブレーキディスク１１ｃは、この回転する中央部分２ｂと静止部分２ａとの間に配置される。ボルト１９ａは、回転軸６を固定する働きをする。ボルト１９ａは、回転軸６と一列に並び、右側および左側の静止部分２ａをともに引き寄せ、ホイールハブ２全体は、図６ａに詳細に示されている。

この場合に、従来の自転車用ブレーキ機構であるブレーキ機構１１の用具への解放可能な連結は、図５および図７によって詳細に提示されている。図５では、ブレーキ機構１１の巻かれたブレーキパイプ１１ｄの上側部分が、このためにフレーム４に形成された空洞から押し出された状態で示され、図７では、押し出した部分が、より大きい縮尺の詳細斜視図で示されている。

ブレーキ機構１１のハンドル９への連結点１０ａはハンドル９に形成され、ハンドルのハンドル柄９ａは円形断面を有し、実直径が約２２ｍｍで、長さが約２０ｍｍであり、したがって、従来の自転車用ブレーキ機構のブレーキレバーのクランプ４４用の安全で適切な座を保証する。図６に関連してすでに説明したブレーキキャリパ１１ｂは、主ホイール１のホイールハブ２の一方の外側静止部分２ａに連結され、一方、ブレーキディスク１１ｃは、連結点１０ｃで、ホイールハブ２の回転する中央部分２ｂに連結されている。

用具の有益な実施形態の特徴は、サイドプレート２０のホイールハブ２より下でフットプレート５より上の部分が、用具が推進されるときに使用者の足５６のかかと、および足首が配置される領域に凹部を設けられていることであり、凹部の形成方法は、主に図６ａおよび図６ｂに含まれる。図６に関連して詳細に説明したハブ構造および機構は、さらに図６ｂの断面図でも詳細に示されていることを指摘しておく。

凹部の形成に戻って、凹部は、ホイールに近いサイドプレート２０の下側部分の湾曲した曲がり部により形成され、これらの湾曲した移行部分は、図６ｂに参照番号２０ａで示され、これらの移行部分の間に凹部７０があり、図６ａを見て分かるように、凹部７０は、ホイールハブ２とフットプレート５との間の間隔に沿って途中の約半分から始まっている。

主ホイール１は、サイドプレート２０間に配置されているので、サイドプレート間の距離、およびそれとともに用具の全幅は、常にホイール１の幅よりも大きくなければならず、そのため、ホイール１がサイドプレート２０間に収まる。スポーク１ａは、ホイールリム１ｂの中心線に沿って合流するので、スポーク１ａのベース部において、ホイール１は、撓み性タイヤ２３およびホイールリム１ｂの全幅よりもかなり狭く、これにより、スポーク１ａの方向でサイドプレート２０に凹部を設けることが可能になる（図６ａおよび図６ｂを参照のこと）。スポーク１ａは、Ｖ形状でホイールハブ２に合流するので、ホイールハブ２近辺のホイール１の幅は再度より大きくなり、したがって、ここに凹部７０用の空間はもはや全くなく、この領域において、サイドプレート２０間の間隔は、再度適切に大きくならなければならない。

フレーム４の、または、正確に言えば、フレーム４の一部を形成するサイドプレート２０の窪み状の凹部は有益であり、その理由は、使用者が用具を推進し、片足で一方のフットプレートだけに乗った場合に、使用者は用具に非対称の負荷をかけてモーメントを生じさせ、このモーメントは、フレーム４のサイドプレート２０の上側部分を内側から横方向に使用者の下腿まで押しやるからである。モーメントの発生原因は、使用者が、主ホイール１の平面を外れて、用具に負荷をかけることによる。モーメントの大きさは、使用者の靴底がどのくらい離れているか、特に、使用者のかかととホイール１との間の間隔によって決まる。図６ａおよび図６ｂに基づいて説明したように設けられたサイドプレート２０の凹部７０により、使用者のかかとはホイール１の平面により近づき、したがって、モーメントを発生させる腕の長さ、ひいては、モーメントの大きさが小さくなり、これは、このとき、サイドプレート２０の上側部分が脚に加える圧力が小さくなるために有益である。

本発明による用具にとって十分である従来の自転車に使用する公知のブレーキ機構１１のブレーキ性能、その長い寿命、および好ましいブレーキ特性により、このブレーキ機構はきわめて満足のいくものとなり、したがって、ブレーキ機構は用具と組み合わせることができる。その理由は、安定化サテライトホイール７が、主推進方向の視点で見て、主ホイール１の前方でフレーム４に連結され、そのため、ホイールハブ２を介して主ホイール１にブレーキ力を作用させたときに、前方のサテライトホイール７は、フレーム４が前方に傾く危険性または可能性を取り除くからである。言い換えると、ブレーキ力をホイールハブ２に作用させることで生じるモーメントは、安定化サテライトホイール７と地面（路面）との間に生ずる反力によって打ち消される。

図５および図７に示すように、フレーム４から（フレーム４の一部を形成する、湾曲した連結プレート２４から）着脱可能なハンドル９には、参照番号１２で示す連結構造体、言い換えると、固定機構、すなわち、クイックリリースロックが設けられている。連結構造体１２は、ハンドル９の後部部分から後方に突出する丸い面を備えたピン１２ａを有し、ピン１２ａは、ハンドル９が、ハンドルに固定されたブレーキ機構とともに、またはブレーキ機構なしに、フレーム４の湾曲した連結プレート２４の下に動かないように配置されたときに、フレーム４の湾曲した連結プレート２４の下に形成された空洞１２ｂまたは座に嵌まる。フレーム４の両方の内部側に、言い換えると、フレーム部材２１ａ、２１ｂの対向する内面に形成された２つのロック要素１２ｃ（ロックタブ対）があり、ロック要素１２ｃは、ハンドル９が、図５に矢印ｚで示す方向と反対の方向に、止まるまで下方に回転されたときに、自在に変形可能な材料でできたロック要素１２ｃが音を立てて空洞１２ｄに嵌まるように、ハンドルの下側部分の両側に形成された空洞１２ｄまたは座と機能可能に連結され、これを用いて、ブレーキ機構１１を含むハンドル９とフレーム４、または、正確に言うと、フレーム４に付属する、湾曲した連結プレート２４との間に、堅固であるが解放可能な連結が形成される。

解放構造１３は、フレーム４からハンドル９を取り外すために機能するように構成されなければならず、解放構造１３の操作アーム１３ａは、ヒンジ１３ｂを介して回転軸１３ｃに連結され、回転軸１３ｃは、前述のクリック嵌入式のロック要素１２ｃ、１２ｄを貫通している。アーム１３ａを回転させることにより、ハンドル９は、図５に示す方向ｚで上方に回転し、ブレーキ機構１１と一緒にフレーム４から取り外すことができる。

すでに説明したように、フレーム４から取り外すことができるハンドル９は、マガジン状の収納室１４を有し、ブレーキパイプ１１ｄの上側部分は、例えば、図１および図２に従ってブレーキ機構１１がフレーム４に連結され、使用者がその機能に従ってブレーキを使用する場合に、収納室１４に配置される。ハンドル９がフレーム４から解放されると、すなわち、ハンドル９が図５による位置に変わると、次いで、ブレーキパイプ１１ｄが開孔１４ａを通って延びる収納室１４からブレーキパイプ１１ｄを取り出すことができ、この場合に、ハンドル９は、単に、ブレーキパイプ１１ｄの約１．０ｍある上側可撓性部分によって、フレーム４に（湾曲した連結プレート２４に）連結されている。

取り外し可能で、かつ再取り付け可能なハンドルの利点は、すでに説明したように、ハンドルが、ハンドルに取り付けられたブレーキレバーとともに用具から切り離され、使用者が手にハンドルを保持している場合に、使用者は、ブレーキを動作させるために手を下に伸ばす必要がないことである。このようにして、使用者は、ブレーキレバー１１ａをハンドル９に向かって引くことで、ブレーキを動作させることができ、その一方で、使用者は、腕を自由に動かすことができ、腕で自由にバランスを取ることができる。使用者がバランスを取りながら重心の位置を変えることで操向し、同時にブレーキをかけることで、用具の使用可能性が高まり、用具の操作がより容易になる。

参照番号１５でその全体を示され、さらに、電気モータ３０を含むバッテリ動作式の電気駆動システムが、図８および図８ａを参照して詳細に提示される。有利にも、電気駆動システム１５は、独立した構造要素として、必要に応じてフレーム４、ホイールハブ２、およびハンドル９に連結することができ、当然ながら、それらから切り離し、次いで、それらに再度取り付けることができる。すでに説明したように、用具は、電気駆動システム１５なしに、人間の力で動作するスポーツ用具として、完全に、かつ単独で機能するのは明らかである。

電気駆動システム１５は、制御回路３３に接続された多数の電池３１を収容したバッテリパック３１を有し、制御回路３３は、モータ３０に接続されている。はめば歯車駆動ユニット３４を介し、ベルトディスク３６、３７とベルトディスク上に延びる駆動ベルト３８とを用いて、モータ３０は、主ホイール１の回転軸６を駆動し、ホイールハブ２内で、ベルトディスク３６は、回転する中央部分２ｂに固定され、一方、ベルトディスク３７は、モータ３０の回転軸に取り付けられている。モータ３０は、電気ケーブル４０を介して、取り外し可能なハンドル９に固定されたスイッチ３９に操作可能に接続されている。

モータ３０、バッテリ３１、駆動ユニット３４、および制御回路３３あるいは制御ユニットは、主ホイール１の後ろの閉じたハウジング３５内に配置されている、言い換えると、外部の機械的作用から保護されていると図８から容易に分かる。電気ケーブル４０は、油圧ブレーキパイプ１１ｄに固定することができ、油圧ブレーキパイプとともに、図５および図６に示すハンドル９の、すでに説明した収納室１４に引き入れて収容することができる。これにより、用具の使用者がフレーム４からハンドル９を取り外したときに、スイッチ３９に接続された電気ケーブル４０およびブレーキパイプ１１ｄはともに、収納室１４から出て、用具から取り外すことができ、こうして、使用者は、切り離したハンドル９を手に保持し、バランスを取りながら、スイッチ３９およびケーブル４０を介してモータ３０を制御することができる。

このために、フレーム４に連結点３２ａ、３２ｂがあり、主ホイール１のホイールハブ２の回転部分２ｂに連結点３２ｃがある。連結点３２ｃは、ベルトディスク３６を受け入れる働きをし、この場合に、ベルトディスク３６は回転軸６に取り外し可能に連結され、一方、連結点３２ａ、３２ｂには、生産工場で電気駆動システム１５に取り付けられ、例えば、電気駆動システム１５を用具に解放可能に連結するためのボルト、解放可能な連結要素などとすることができるものを付与された連結部材４３ａ、４３ｂがあり、この連結は、前もって生産工場で行うことができるし、またはいつでもどこでも行うこともできる。電気駆動システム１５を固定するために、ボルトを配置することができる穴をフレーム４に形成することができる。

任意選択のモータを用いた用具の推進は、ホイールハブの中央部分をホイールハブモータと置き換えることで想定することもでき、このホイールハブモータは、自転車のホイールハブモータの場合に適用される問題解決策に構造上従う。ホイールハブ２の静止部分２ａには、軟電磁石を設けることができ、ホイールハブ２の回転する中央部分２ｂには、硬質強磁性体を設けることができる。カーボンブラシおよび巻線は、それ自体公知の自転車用ホイールハブモータの場合の通常の形で構成することができる。

代替のおよび任意選択の問題解決策は、油圧ブレーキをなくし、電気駆動システムの機能を、電気駆動システムがブレーキとして機能できる範囲まで拡張する場合に有益であり得る。電気モータの制御構造は、使用者がハンドル上の動作スイッチを反転に切り換えた場合に、軟電磁石の極性を切り換え、モータを反転させるように設定することができる。

さらに有益な問題解決策として、電気ケーブルは削除することができ、電気モータの制御は、使用者の手に収まり、図８ａに示す、独立し、分離したコンパクトな駆動およびブレーキ制御構造４２、言い換えると操作構造を用いて行うことができ、ブレーキおよび電流制御ユニット、言い換えると、無線制御装置は、参照番号４２で示されている。そのようなコンパクトな駆動およびブレーキ操作構造は、モータ付きモデルおよび玩具の場合に使用されるのと同じ技術を使用して、無線信号で制御回路３３を介してモータ３０を動作させることができる。モータを動作させる無線信号受信機がコンパクトな無線制御装置４２から信号を受信しない場合、安全ブレーキが自動的に作動する。

バッテリ３１の充電は、ハウジング３５全体をフレーム４から取り外し、こうしてこの操作を実施するか、またはバッテリ３１および制御回路３３を、コネクタ４１を介して外部電気供給源に接続するかのいずれかによって行うことができ、こうして充電を実施することを指摘しておく。

前に言及したように、ならびに図９および図９ｂに適切に示されているように、サテライトホイール７とフレーム４とを連結する働きをする拡張アーム８は、別々の２つの部品からプラスチック射出成形によって製造されるのが好ましく、これらの要素は、実際に図３ｂに従ってすでに詳述したように、ボルト１７を用いて互いに固定される。拡張アーム８のそのような解放可能な連結構成の利点は、拡張アーム８が取り外すことができ、別の型のアーム、例えば、図９ａおよび図９ｂに示された、操向安定化構造４５を有する型と交換できることである。例えば、「トラック」として公知のスケートボードで使用される操向ユニットのような１対のホイールを有するアーム８の適用を想定することができる。

垂直回転軸７ｂにより回転できるようにアーム８に連結されたフォーク形状の支持アーム８ａは、サテライトホイール７の水平回転軸７ａを受け入れる働きをし、言い換えると、垂直回転軸７ｂは、サテライトホイール７の操向回転軸として機能し、支持アーム８ａは、回転軸７ｂのまわりに回転して位置を変え、すなわち、操向角を変え、サテライトホイール７は、地面、例えば、路面に沿って転がり、３６０°の角度で両横方向に自由に位置を変えることができると図９ｂさらには図１および図２から容易に分かる。水平回転軸７ａは、垂直回転軸７ｂ（操向回転軸）から内側に突出した支持アーム８ａの内側に突出した前端部を貫通している。

図９ａおよび図９ｂによる操向安定化構造４５の目的は、制御できない操向振動を防止することである。この実施形態によれば、操向安定化構造４５は、操向安定化伸縮式油圧従動シリンダ４６を有する。従動シリンダの後端部は、アーム８の内側端の上部で玉継手５０に連結され、従動シリンダの前端部は、クランクアーム４７から上方に突出したピン４９の上端で玉継手４８に連結されている。クランクアーム４７の他端は、クランプ５１によって、サテライトホイール７の垂直回転軸７ｂの上端に連結され、回転軸７ｂを安定的に保持している。回転軸７ｂが回転すると、クランクアーム４７も回転軸と共に回転し、用具が右または左のどちらにターンしているかに応じて、伸縮式の部分をともに押すか、または引き離す。上記の構成により、玉継手４８はクランクアーム４７の上に配置され、これの利点は、操向を安定させる伸縮式従動シリンダ４６が、サテライトホイール７が垂直回転軸７ｂのまわりに３６０°回転するのを妨げないことであり、そうでない場合、図９ａおよび図９ｂから容易に分かるように、垂直回転軸７ｂは、サテライトホイール７自体を通り抜けるのではなくて、サテライトホイール７の前に配置されて、確実に、サテライトホイール７が垂直回転軸７ｂの後ろで回転するようにする。用具がその移動方向を前後に自由に変えることができるように、サテライトホイール７が３６０°自由に回転できるのを保証するのは有益である（図１４も参照のこと）。図９ｂに、回転方向が矢印で、幾何学的回転軸が破線で示されている。

サテライトホイール７が、図１０に側面図で示され、垂直回転軸７ｂに取り付けられたクランプ５７、５８を有する懸架構造５２を有するならば、それは有益である。ばね制振部材５９の一端は上側クランプ５７に連結され、他端は、サテライトホイール７の水平回転軸７ａに連結されている。ばね制振部材５９の連結要素６０ａ、６０ｂはヒンジ状要素である。同様にヒンジ状の連結要素６２、６３を用いて、ピボットアーム６１の一端は下側クランプ５８に連結され、他端は、水平回転軸７ａに連結されている。

負荷の作用を受けて、ばね制振部材５９は一緒に押され、サテライトホイール７の水平回転軸７ａは、ピボットアームの後端と共に上方に移動する。言い換えると、サテライトホイール７の水平回転軸７ａは、矢印ｅで示すように、ピボットアーム６１の前端の連結要素６０ａのまわりに回転することができる。

スプリング制振部材５９およびピボットアーム６１が左側および右側の両方に取り付けられた、または代替の問題解決策として、そのような要素対が片側に取り付けられた構成は有益であり、後者の場合、非対称の負荷に対する良好な補償機能を有する、より頑強な構造がある。

図１０による懸架構造５２、言い換えると、サテライトホイール７の懸架装置の利点は、推進がより円滑になり、快適性および安定性が増すことである。ブレーキ時、ばね制振部材は推進力の一部を吸収し、ブレーキ距離を短縮する。

サテライトホイール７の、それ自体公知の自在ベアリングハウジング５３は、その下側でヒンジ５４を介して拡張アーム８に連結され、さらに、ベアリングハウジング５３は、調節ねじ５５でアーム８の上側から懸架されており、サテライトホイールの「ヘッド角」としても公知の、ベアリングハウジング５３の、または言い換えると、回転軸７ｂの角度は、調節ねじ５５を用いて調節および固定することができるのが図１１から分かる。ベアリングハウジング５３のそのような連結の利点は、サテライトホイール７の垂直回転軸７ｂのこの「ヘッド角」が、所望の値に設定され得ることである。自転車および単車の場合と全く同様に、「ヘッド角」は、操向の挙動および操縦性に影響を及ぼし、調節式のまたは調節可能な「ヘッド角」により、用具の使用者が、要求通りに用具の操向挙動を微調整するのが可能になる。

本発明による用具の使用は、使用者が脚、より正確には脛骨間に用具を置くことで行われ、移動しながら、その位置で用具を常に起きた状態に保ち、その間、使用者は、片足で一方のフットプレート５に乗り、支持されていない他方の自由な足で、地面から繰り返し蹴り出して、スクータのように用具を推進する。用具が十分に加速されたときに、使用者は、このときまで推進していた足を対応するフットプレート５に置き、この後、脛骨でサイドプレートに力を加えて、要求通りに自由走行用具を操向し、右脚と左脚との間で揺れ動く重心を調整する。この移動状態が、言い換えると、使用者が用具を用いて方向Ｘで前方に移動している場合が、足を参照番号５６で示し、当然ながら、同じ構造要素を示すのに、前に使用した参照番号を使用して、図１２に斜視図で、および図１３に側面図で示されている。図１４で、サテライトホイール７を垂直回転軸７ｂのまわりに３６０°回転させることができる、図１１に関連して前に提示した実現可能物を利用して、使用者がどのようにして用具を逆の方向である方向Ｙで使用できるかが示されている。図１２〜１４で、足の形状に合致し、前に詳細に説明した空洞２２ａ、２２ｂが、どのようにして用具の推進および操向を安全にするかがよく示されている。

本発明に関連する有益な効果は以下の通りである。
本用具は、同様な機能を有するすでに公知の用具の好ましい特徴を維持しながら、用具の使用の範囲を拡張し、操向を容易にし、かつ推進をより安定させる。フレームは、膝の下の支持面がより人間工学に基づいていることから、脚の歪みを軽減し、以前の問題解決策の場合に起こり得たよりも小さくする。脚にかかる横力も小さくなる。用具には、快適性と安全性を高める、使いやすい補助ブレーキシステムと、電気モータ駆動ユニットとを設けることができ、これらの補機は、解放可能な連結で用具に取り付けることができる。補強用の後部および前部フレーム部材は、用具をより強くかつ安全にし、さらに、用具は、人間工学に基づくハンドルおよび両方向足保持器（空洞）により、過酷なスポーツ用途に使用可能になる。「余分なもの」が付いていない基本的な問題解決策に対応する本発明による用具の重量および大きさは、最新式のそのような用具よりも軽くて小さく、したがって、本用具は、広範囲の要求を満たすのに適している。

Claims (19)

1. 足推進式のホイール付きホビーおよび／またはスポーツ用具であって、柔軟に変形可能なタイヤ（２３）とホイール回転軸（６）を備える主ホイール（１）と、互いに連結され、前記主ホイール（１）から距離を置いて前記主ホイール（１）の両側に配置されたサイドプレート（２０）、および前記サイドプレート（２０）の下側部分で前記サイドプレート（２０）から外側に突出し、ホイールハブ（２）を有するホイール回転軸（６）の下に配置されたフットプレート（５）を含むフレーム（４）と、前記フレーム（４）に連結され、前記主ホイール（１）よりも小さい直径の走行面を有するサテライトホイール（７）を有し、
   −前記用具の主推進方向で、前記サテライトホイール（７）は、前記主ホイール（１）の前方に配置されることと、
   −前記フレーム（４）は、前記サイドプレート（２０）を補強し、互いに対向する前記サイドプレート（２０）の側端部に沿って延びる前部フレーム部材（２１ａ）および後部フレーム部材（２１ｂ）を有することと、
   −安定した補強部材が、前記フットプレート（５）の端部部分で、前記フレーム部材（２１ａ、２１ｂ）の下端に連結されることと、
   −前記サテライトホイール（７）の走行面の地面からの高さは、前記用具の使用によって柔軟に変形可能なホイールタイヤ（２３）がへこんだときに、前記サテライトホイール（７）が前記地面と接触するようになり、それにより、前記フットプレート（５）が実質的に水平になることを保証する、前記主ホイール（１）の自在変形可能タイヤの撓み性に基づいていることと、
   を特徴とする用具。
2. 使用時に主ホイールとサテライトホイール間の荷重配分が９０％：１０％である請求項１に記載の用具。
3. 前記前部フレーム部材（２１ａ）および前記後部フレーム部材（２１ｂ）は、中空の、内側で開放された、基本的にＵ字形状のシェル構造化プレートリブとして確立され、正面図で、前記フレーム部材（２１ａ、２１ｂ）は逆Ｕ字形状を有し、互いから横方向間隔（ｆ）の側部拡張ビーム（２５’、２５”；２６’、２６”）を有し、前記側部拡張ビーム（２５’、２５”；２６’、２６”）は、湾曲部分（２７）で互いに移行する、側面図で基本的にＬ字形状の下側拡張ビーム部分（２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）および上側拡張ビーム部分（２５ｃ、２５ｄ；２６ｃ、２６ｄ）を有し、前記下側拡張ビーム部分（２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）の外側端に、前記フットプレート（５）の端部に固定して確立され、安定化補強部材としても機能する拡張壁（２５ａ’、２５ｂ’、２６ａ’、２６ｂ’）があり、少なくとも、前記主推進方向の視点から見て前方の前記拡張壁（２５ａ’、２５ｂ’）の範囲内に、前記用具の使用者の足の形状に合致する形状とされた空洞（２２ａ、２２ｂ）があることを特徴とする、請求項１または２に記載の用具。
4. 前記主ホイール（１）の前記ホイールハブ（２）は、回転する中央部分（２ｂ）と、間に前記中央部分（２ｂ）を保持する２つの静止部分（２ａ）とを有し、前記フレーム（４）は、前記サイドプレート（２０）を介して前記静止部分（２ａ）に懸架されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の用具。
5. 前記主推進方向の視点から見て前方に突出した拡張アーム（８）は、前記フレーム（４）に、前記前部フレーム部材の前記下側拡張ビーム部分（２５ａ、２５ｂ）の端部に連結され、フォーク形状の支持アーム（８ａ）は、前記アーム（８）の下部の端部部分に固定されて内方に配置され、前記アーム（８）に固定されて下方に突出した垂直回転軸（７ｂ）のまわりに回転することができ、サテライトホイール（７）が、前記アーム（８）の下に配置された水平回転軸（７ａ）を用いて、前記支持アーム（８ａ）の内側端部部分に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の用具。
6. 前記フォーク形状の支持アーム（８ａ）および前記支持アームに付帯する前記サテライトホイール（７）は、高さの観点から前記サテライトホイールを調整することができるように前記垂直回転軸（７ｂ）に取り付けられることを特徴とする、請求項５に記載の用具。
7. 前記サテライトホイール（７）は、互いから距離を置いて前記垂直回転軸（７ｂ）に固定されたクランプ（５７、５８）を有する懸架構造を有し、ばね制振部材（５９）の一端が、ヒンジ状の連結要素（６０ｂ）を用いて前記上側クランプ（５７）に取り付けられ、他方の端部は、同様にヒンジ状の連結要素（６０ａ）を用いて前記サテライトホイール（７）の前記水平回転軸（７ａ）に連結され、前記垂直回転軸（７ｂ）の前記下側クランプ（５８）および前記サテライトホイール（７）の前記水平回転軸（７ａ）は、同様にヒンジ状連結要素（６２、６３）を用いて前記下側クランプ（５８）および前記水平回転軸（７ａ）に連結されたピボットアーム（６１）を介して互いに連結されることを特徴とする、請求項５または６に記載の用具。
8. 伸縮式の制振部材、好ましくは油圧従動シリンダ（４６）を有する操向安定化構造（４５）を有し、前記油圧従動シリンダ（４６）の一端は、前記拡張アーム（８）の内側端で玉継手（５０）と連結され、前記油圧従動シリンダ（４６）の他端は、上方に突出したピン（４９）の上端で玉継手（４８）に連結され、前記ピン（４９）下端は、クランクアーム（４７）の一端に連結され、前記クランクアーム（４７）の他端は、クランプ（５１）によって前記サテライトホイール（７）の前記垂直操向回転軸（７ｂ）に連結されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の用具。
9. 前方に突出したハンドル（９）が、解放可能な連結で、前記フレーム（４）の前記前部フレーム部材（２１ａ）に連結され、前記開放可能な連結は、ブレーキ機構（１１）および／または電気駆動システム（１５）を動作させることを目的とした接続要素に適するように形成されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の用具。
10. 前記ハンドル（９）は、前記フレーム（４）への解放可能な固定に適した連結構造（１２）、さらには、前記ハンドル（９）をこの固定された状態から開放するように機能する解放構造（１３）を有し、前記連結構造（１２）は、前記ハンドル（９））から突出したピン（１２ａ）と、前記ピン（１２ａ）を受け入れるように機能する空洞（１２ｂ）とを有し、さらに、前記連結構造（１２）は、前記ハンドル（９）に形成された空洞対（１２ｄ）と、音を立てて前記空洞対（１２ｄ）に入ることができる、前記フレーム（４）の前記前部フレーム部材（２１ａ）に形成されたロック要素対（１２ｃ）とを有し、前記解放構造（１３）は、ヒンジ（１３ｂ）アームと、前記ロック要素対（１２ｃ）を貫通し、前記操作アーム（１３ａ）と動作可能に連結された回転軸（１３ｃ）とを有することを特徴とする、請求項９に記載の用具。
11. 前記ブレーキ機構（１１）は、ブレーキレバー（１１ａ）、ブレーキキャリパ（１１ｂ）、ブレーキディスク（１１ｃ）、およびブレーキパイプ（１１ｄ）を有し、前記用具への連結位置（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、前記前方に突出したハンドル（９）上と、前記ブレーキキャリパ（１１ｂ）上と、前記ホイールハブ（２）の前記側部静止部分（２ａ）にボルト留めされた連結アーム（２８）または前記連結アームの固定タブ上と、さらには、前記ホイールハブ（２）の前記回転する中央部分（２ｂ）上とにあることを特徴とする、請求項９または１０に記載の用具。
12. 前記ブレーキレバー（１１ａ）は、クランプ（４４）で前記ハンドル（９）に連結され、一方、前記ブレーキキャリパ（１１ｂ）は、前記連結アーム（２８）の一端で、ボルト（２９）を用いて連結点（１０ｂ）に固定され、前記ブレーキディスク（１１ｃ）も、前記ホイールハブ（２）の前記中央部分に形成された前記連結点（１０ｃ）（２ｂ）にボルト（１９ｂ）で固定されることを特徴とする、請求項１１に記載の用具。
13. 前記ハンドル（９）は、前記ブレーキパイプ（１１ｄ）の少なくとも一部を収容するのに適した収納室（１４）を有することを特徴とする、請求項１２に記載の用具。
14. 前記電気駆動システム（１５）の構造部分を連結部材（４３ａ、４３ｂ）によって開放および再取り付けできるように、前記電気駆動システム（１５）の前記構造部分が前記用具の他の部分に固定されるような形で、前記電気駆動システム（１５）は、前記ハンドル（９）に固定され、前記ハンドル（９）とともに前記フレーム（４）から取り外すことができる電気スイッチ（３９）およびケーブル（４０）を有し、前記電気スイッチ（３９）および前記ケーブル（４０）は、制御回路（３３）を介して、バッテリ（３１）作動式のモータ（３０）に接続され、前記モータ（３０）は、駆動ベルト（３８）機構を介して、前記主ホイール（１）の前記ホイールハブ（２）の前記回転する中央部分（２ｂ）に駆動連結されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の用具。
15. 前記バッテリ（３１）、前記電気ケーブル（４０）の一部、前記モータ（３０）、前記制御回路（３３）、ならびに前記モータ（３０）およびベルトディスク（３７）に動作可能に連結された、はめば歯車駆動ユニット（３４）は、閉じたハウジング（３５）内に配置され、前記ハウジング（３５）は、前記主推進方向の視点から見て前記主ホイール（１）の後ろで、解放可能な連結によって前記用具の他の部分連結されることを特徴とする、請求項１４に記載の用具。
16. それ自体公知のホイールハブモータを有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の用具。
17. 前記サイドプレート（２０）は、前記ホイールハブ（２）の下の部分間と前記フットプレート（５）の中央部分間に凹部（７０）を有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の用具。
18. 前記フットプレート（５）は、前記用具の前記フレーム（４）の前記下側部分の全長、または基本的に全長に沿って延び、使用者の靴底と合致する形状の端部に、有利に幅の広い端部部分（５ｂ）を有することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の用具。
19. 手動スイッチ（４２）と無線制御とを統合したブレーキおよび電流制御ユニット（４２）を有することを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の用具。

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