WO2009003467A1 - Kippwinkel-gelenktes rollgerät mit versetzten rollen - Google Patents
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- WO2009003467A1 WO2009003467A1 PCT/DE2008/001113 DE2008001113W WO2009003467A1 WO 2009003467 A1 WO2009003467 A1 WO 2009003467A1 DE 2008001113 W DE2008001113 W DE 2008001113W WO 2009003467 A1 WO2009003467 A1 WO 2009003467A1
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- A63C17/062—Roller skates; Skate-boards with wheels arranged otherwise than in two pairs single-track type with relative movement of sub-parts on the chassis with a pivotal frame or cradle around transversal axis for relative movements of the wheels
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Definitions
- the invention relates to rolling devices such as roller skates, indoor skates, skateboards, steering scooters and RollDski.
- rolling devices such as roller skates, indoor skates, skateboards, steering scooters and RollDski.
- it is about steerable rolling devices that can be tilted sideways and in which the roles incline.
- Kippwinkelannoe steering systems have the advantage over the free steering systems that allow true carving. It results in an inherent running stability due to the curvature radii-dependent righting centrifugal force. Rolling devices that perform this are predominantly those in which two rollers are arranged side by side. Its skew angle is narrow (e.g., skateboard, quad roller skate), which limits ride comfort. Inline skates have no disturbing limitation of the tilt angle in practical operation. What's more, they can handle the conventional, low-priced, easy-running and proven inline skates and are cost-effective to manufacture, but have no steering function.
- Tilt-angle-guided rolling devices with side-by-side tilting rollers are known, for example, from DE 9803412 and EP 213043.
- the technical effort, however, is relatively large.
- Roller bearings are known from DE10256680, in which either the roller carriers are individually freely pivotable about a vertical axis inclined obliquely upwards (or obliquely upwards-downwards).
- the disadvantage is that the steering angle is structurally independent of the tilt angle.
- WO2005 / 039710A1 describes an inline skate in which two roller carriers, each containing two rollers arranged one behind the other, are pivotably arranged on the rail with an obliquely forwardly upwardly or rearwardly-upwardly directed axle.
- a disadvantage is the far exaggerated steering effect of this concept.
- US patent 3963252 describes an arrangement of individually sprung cylindrical profiled rollers, which are arranged one behind the other on a chassis. Because of too Many kinematic degrees of freedom do not give a coordinated steering function.
- WO2005 / 097273 describes an arrangement in which the four rollers are rotatably mounted in succession on a flexible flat bar.
- the flat bar is attached to the middle of the shoe and allows a bend in-up or out-down.
- the outside skate is steered according to the bend of the roller-carrying flat bar, while the inside skate only touches the ground with the two inner rollers.
- the inner rollers have a wider profile than the outer rollers or are laterally offset. Disadvantages are the use of differently profiled rollers, the unequal loading of the rollers and the extensive loss of the tracking property of the inside skate.
- a rocker construction with transverse horizontal pivot axes is described in WO97 / 18017.
- a rocker construction with pivotable horizontal bearing using elastic vibration damping elements is described in DE19715706;
- the said invention describes a pivoting independent suspension in which rollers of different widths to contribute to improved cornering performance.
- a real steering is not given here, since the roller axles are fixed in their parallel position to each other. Disclosure of Invention Technical Problem
- the object of the invention was therefore in a steerable rolling device with predominantly successively arranged roles forcing the steering forcibly to the lateral inclination so that a large angle of inclination is possible that the resulting curve radii are comfortable to drive, also that conventional indoor coolers can be used.
- the steering group consists of two steering units, which may be physically united, wherein the steering unit consists of at least one roller and a roller carrier on which the at least one roller is rotatably mounted and wherein the roller carrier is pivotally connected to the chassis, achieved in that the pivot axis (4) with the on the chassis (1) relative horizontal (5) forms an acute angle ⁇ and that the track (6) of the at least one roller (2) of the steering unit relative to the tilting axis (7) of the rolling device is laterally offset.
- [14J Fign. Ia-Ic show a section of the chassis (1), a roller carrier (3) and a roller (2), as well as the inclined by the angle ⁇ pivot axis (4) of the roller carrier (3), the Schwenkachswelle (8), the tilting axis (7) and the track line (6) of the roller on the ground, in a perspective view (Fig. Ia), viewed from the rear (Fig. Ib) and with a view from below (Fig. Ic).
- f 15Q Fign. 2a-2c show a section of the chassis (1), two roller carriers (3, 3 ') together with rollers (2) and pivoting axle shafts (8), the movement coupling (11) between the two carriers (3, 3') and the offset (FIG.
- Fig. 2b shows the arrangement in side view, with the chassis omitted.
- Fig. 2c shows this arrangement in the longitudinal direction, including the pivot axes (4, 4 ') of the two carriers (3) and (3 1 ) -
- FIG. 3b show an example of a complete construction of a rolling device without application part (eg shoe), consisting of chassis (1), two steering groups, each consisting of two roller carriers (3, 3 ') including rollers (2), opposite the bottom (10) in a tilted position, seen in Fig. 3a from the side.
- Fig. 3b can be seen from below the respective steering angle of the rollers.
- Fign. 4a. 4b show by way of an alternative example a roller carrier (3 ") with two rollers (2), seen in perspective in FIG. 4a, and the track offset (9) of the two rollers 2 against each other, the swivel axle (8) and the angle ⁇ of its axis (FIG. 4) with respect to the horizontal (5), seen in Fig. 4b from the rear.
- Fig. 5c shows in perspective an advanced embodiment including chassis (1), two roller carriers (3 ") with a total of four rollers (2).
- Fign. 6a-6c show three embodiments of the about the pivot axis (4) pivotable mounting of the roller carrier (3, 3 ', 3 ") on the chassis (1):
- FIG. 7 shows sections of two double-roller steering groups in the vicinity, and by way of example a spiral spring (14), which causes the return of the steering groups in the neutral position.
- the in Fign. Ia-Ic shown steering unit contains all the features that are necessary for steering the role.
- the staggered roller moves upwards (or downwards, depending on the tilting direction) relative to the chassis.
- This up / down movement corresponds to a forward or backward tilting angle of the roller carrier (3, 3 ', 3 ").
- Due to the oblique orientation of the pivot axle (4), this tilting angle is forcibly connected to a steering angle
- the steering angle is proportional to the product the track offset (9), the angle ⁇ , with which the pivot axis (4) is made laterally and the tilt angle.Method for carrying out the invention
- the invention claims that the rollers roll on tracks (6), which are offset laterally relative to the tilting axis (7).
- the track (6) is the line along which the roller touches the ground.
- the tilting axis (7) is defined as the axis about which the skate tilts when tilted sideways. It roughly corresponds to the intersection between the longitudinal vertical center plane of the chassis (1) and the floor.
- the lateral offset between the track (6) and the tilting axis (7) can be technically achieved in various ways. This includes the use of asymmetrically treaded rollers with tires cut so that the largest diameter of the tires lies outside the center plane of the roller. Another technical solution is that the two roles that belong to a steering group, are mounted so that they have an oppositely oriented camber angle.
- the two rollers Seen from the front, the two rollers are sort of arranged in the form of an 'X'. These two technical possibilities are obvious and therefore not shown in the drawing. Combinations of the three solutions mentioned here are technically possible.
- the preferred third technical solution presented here is to position the rollers with lateral offset. This solution has the advantage that the steering characteristic by varying the lateral offset between track (6) and tilting axis (7) by means of suitably dimensioned spacers during assembly of the roller on the roller axle can be varied as needed.
- the roller carrier requires an abutment so that the load occurring
- FIGs. 2 (ac) A preferred embodiment is that, as shown in Figs. 2 (ac), according to claim 2 provides two complementary roller carrier, each of which is mounted on the chassis with pivot bearings, which are also connected to each other so that the pivoting movement of a roller carrier causes by this connection a same direction pivotal movement of the other roller carrier and vice versa.
- Figs. 2 (a-c) As shown in Figs. 2 (a-c) can be clearly seen, the weight that rests on the chassis, distributed on both roles. It is further shown that the two rollers preferably run on staggered tracks. The tilt axis runs approximately centrally to these tracks.
- each roller should have its own steering angle so that the rollers roll on a common circle on the ground. This can preferably be achieved by selecting the angles ⁇ of the pivot axes to be approximately proportional to the distance of the respective roller axis from the center of the chassis.
- FIG. 3 shows according to claim 3, the arrangement of two of the above-described steering groups in a row.
- the angles ⁇ of the pivot axes are chosen here so that the front steering group inwardly, the rear steering group steers abroad.
- Tilting left or right, steering is stronger to one side than to the other side.
- This asymmetry can be corrected by arranging two steering groups one behind the other and, as specified in claim 6, the two front rollers of the respective steering groups have their tracks on one side of the tilt axis, while the two rear rollers have their tracks on the other side have the tilt axis and that the angles ⁇ , ⁇ * of the pivot axes (4, 4 ') of the two front roller carriers (3, 3') have the opposite sign of the angles ⁇ , ⁇ 'of the pivot axes (4, 4') of both rear roller carriers.
- the rolling device is simplified in that the steering group consists of only one roller carrier (3 ") and two Rolls (2), wherein the two rollers (2) run on tracks that are laterally offset from each other.
- the two pivot axes (4, 4 ') which would be necessary with two separate roller carriers, only a single obliquely arranged pivot axis is required with this rocker-type roller carrier (3 ".)
- this simplification is achieved with the disadvantage that the two rollers (2) can no longer be steered individually but have the same steering angle, which is associated with a loss of cornering friction, which is however very small at large radii of curvature and can be accepted in terms of simplification and weight saving.
- a preferred embodiment is to arrange two such steering groups in a row on the chassis.
- Claim 7 be corrected by the fact that the two front rollers of the respective steering groups have their tracks on one side of the tilt axis, while the two rear rollers have their tracks on the other side of the tilt axis and that the angle ⁇ of the pivot axis of the front roller carrier (3 " ) has the opposite sign of the angle ⁇ of the pivot axis of the rear roller carrier (3 ").
- the asymmetric steering can be obtained by differentiating the track spacings of the individual steering groups and / or by varying the angles ⁇ of the pivot axes which respectively correspond are as shown in Fig. 3.
- the steering groups in the unloaded state spring back into the straight-ahead neutral position.
- This can be effected, for example, with moldings of rubber-like plastics, with preformed steel spring elements or with a spiral spring (14), as shown in FIG.
- FIG. 5 shows a further developed embodiment with respect to pleasing shaping. Example of the invention.
- FIG. 6 shows three detailed solutions for the oblique mounting of the roller carrier in the chassis (1).
- the embodiment 6a) has the advantage of simple axle construction, but requires more effort in mold design and constructive consideration of the Axialkraftkomponente.
- the embodiment 6b) has the advantage of avoiding a significant Axialkraftkomponente, but causes costs for spherical bearings.
- the embodiment 6c) has the advantages of FIG. 6b), moreover has sound-absorbing properties and is inexpensive to produce.
- 5-rollers are also conceivable, for example by using a fifth roller in the form of a castor, which is mounted in the center of the chassis.
- a 3-scooter could have a castor on one end of the chassis and a steering group on the other end.
- the quite clear steering asymmetry in this case could be interesting for applications where carving is required, e.g. Slalom, Freeskate, Funskate.
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- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Abstract
Eine Verbesserung hinsichtlich Lauf Stabilität, guter Beschleunigung und vermehrtem Laufspaß würden Inline-Skates bieten, die abhängig vom Kippwinkel mehr oder weniger in die Kurve lenken. Eine Lösung bietet ein Rollgerät, bei dem die weitgehend hintereinander angeordneten Rollen in einzelnen Rollenträgern drehbar gelagert sind, die Rollenträger mittels schräger Achsen am Chassis schwenkbar befestigt sind und die Rollen gegenüber der Mittellinie seitwärts versetzt angeordnet sind. In einer einfachen, hier gezeigten Ausführungsform besteht die Lenkeinheit aus jeweils zwei Rollen (2) die in einem wippenartigen Rollenträger (3') um den Abstand (9) gegeneinander versetzt gelagert sind. Der Rollenträger (3') ist mittels einer Achse (8), die einen Winkel alpha gegenüber der Horizontalen aufweist, am Chassis schwenkbar befestigt (das Chassis ist hier nicht gezeigt). Im allgemeinen besitzt das Rollgerät zwei Lenkeinheiten mit insgesamt vier Rollen.
Description
KIPPWINKEL-GELENKTES ROLLGERÄT MIT VERSETZTEN
ROLLEN
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf Rollgeräte wie beispielsweise Rollschuhe, InIi- neskates, Rollbretter, Lenkroller und RollDski. Insbesondere geht es hier um lenkbare Rollgeräte, die seitlich gekippt werden können und bei denen sich die Rollen mitneigen. Zugrundeliegender Stand der Technik
Kippwinkelabhängige Lenksysteme haben gegenüber den freien Lenksystemen den Vorteil, dass sie echtes Carving ermöglichen. Es ergibt sich aufgrund der kurvenradiu- sabhängigen aufrichtenden Zentrifugalkraft eine inhärente Laufstabilität. Rollgeräte, die das leisten, sind überwiegend solche, bei denen je zwei Rollen nebeneinander angeordnet sind. Deren Schräglagewinkel ist eng begrenzt (z.B. Skateboard, Quad- Rollschuh), wodurch der Laufkomfort einschränkt ist. Inlineskates haben im praktischen Betrieb keine störende Begrenzung des Kippwinkels. Außerdem kommen sie mit den konventionellen, preisgünstigen, leichtlaufenden und bewährten Inlineska- terollen aus und sind kostengünstig herzustellen, besitzen jedoch keine Lenkfunktion.
Kippwinkel-gelenkte Rollgeräte mit nebeneinander angeordneten mitneigenden Rollen sind beispielsweise aus DEl 9803412 und EPl 213043 bekannt. Der technische Aufwand ist jedoch vergleichsweise groß.
Aus DEl 0256680 sind Rollenaufhängungen bekannt, bei denen entweder die Rollenträger einzeln jeweils um eine vertikale oder nach schräg oben- vorn (bzw. nach schräg oben-hinten) geneigte Achse frei schwenkbar sind. Nachteilig ist, dass der Lenkwinkel konstruktionsbedingt vom Kippwinkel unabhängig ist.
Aus DE20305190U1 bzw. US6098997 sind zwei Träger bekannt, die hintereinander an einem Chassis schwenkbar gelagert sind, wobei die Schwenkachsen senkrecht stehen. Bei Verwendung von Rollen mit wechselweise schlanker und breiter Profilform wird eine kippwinkelabhängige Lenkung erreicht. Nachteilig ist hier die Verwendung verschieden profilierter Rollen.
WO2005/039710A1 beschreibt ein Inlineskate, in welchem zwei Rollenträger, die jeweils zwei hintereinander angeordnete Rollen enthalten, mit schräg vorwärts- aufwärts bzw. rückwärts-aufwärts gerichteter Achse an der Schiene schwenkbar angeordnet sind. Nachteilig ist die weit übertriebene Lenkwirkung dieses Konzepts.
U.S. Patent 3963252 beschreibt eine Anordnung von einzeln gefederten zylindrisch profilierten Rollen, die hintereinander an einem Chassis angeordnet sind. Aufgrund zu
vieler kinematischer Freiheitsgrade ist eine koordinierte Lenkfunktion nicht gegeben.
[8] DE29619755U1 beschreibt einen Rollschuh mit hintereinander angeordneten Rollen, bei denen jede Rolle mittels eines eigenen Rollenträgers um eine horizontale Achse schwenkbar am Chassis angeordnet ist und bei denen vorgespannte horizontale Spiralfedern eine niveaugeregelte Einzelradfederung bewirken. Eine Lenkfunktion war nicht beabsichtigt und wird auch nicht erreicht.
[9] WO2005/097273 beschreibt eine Anordnung, in der die vier Rollen hintereinander an einem biegsamen Flachstab drehbar befestigt sind. Der Flachstab ist mittig am Schuh befestigt und erlaubt eine Biegung nach innen-oben bzw. außen-unten. Der kurvenäußere Skate ist entsprechend der Biegung des rollentragenden Flachstabs gelenkt, während der kurveninnere Skate nur mit den beiden inneren Rollen den Boden berührt. Bei diesem Skate besitzen die inneren Rollen eine breitere Profilierung als die äußeren Rollen oder sind seitlich versetzt. Nachteilig sind die Verwendung unterschiedlich profilierter Rollen, die ungleiche Belastung der Rollen sowie der weitgehende Verlust der Spurführungseigenschaft des kurveninneren Skate.
[10] Eine Wippenkonstruktion mit quer angeordneten horizontalen Schwenkachsen ist in WO97/18017 beschrieben. Ebenfalls eine Wippenkonstruktion mit schwenkbarer horizontaler Lagerung unter Verwendung elastischer schwingungsdämpfender Elemente ist in DE19715706 beschrieben; ferner beschreibt die genannte Erfindung eine schwenkbare Einzelradaufhängung, bei denen Rollen unterschiedlicher Breite zu verbessertem Kurvenfahrverhalten beitragen sollen. Eine echte Lenkung ist hier allerdings nicht gegeben, da die Rollenachsen in ihrer parallelen Stellung zueinander fixiert sind. Offenbarung der Erfindung Technisches Problem
[11] Aufgabe der Erfindung war es deshalb, in einem lenkbaren Rollgerät mit vorwiegend hintereinander angeordneten Rollen die Lenkung zwangsweise an die seitliche Neigung so zu koppeln, dass ein großer Schräglagewinkels möglich ist, dass die sich ergebenden Kurvenradien angenehm zu fahren sind, ferner, dass konventionelle InIi- neskaterollen verwendet werden können. Technische Lösung
[12] Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem kippwinkel-gelenkten Rollgerät, das ein optionales Applikationsteil, beispielsweise Schuh, Rollskibindung oder Stehbrett, ein Chassis und mindestens eine Lenkgruppe enthält, wobei die Lenkgruppe aus zwei Lenkeinheiten besteht, die körperlich vereinigt sein können, wobei die Lenkeinheit aus mindestens einer Rolle und einem Rollenträger besteht, an dem die mindestens eine Rolle drehbar gelagert ist und wobei der Rollenträger mit dem Chassis schwenkbar verbunden ist, dadurch gelöst, dass die Schwenkachse (4) mit der auf das Chassis (1)
bezogenen Waagerechten (5) einen spitzen Winkel α bildet und dass die Spur (6) der mindestens einen Rolle (2) der Lenkeinheit gegenüber der Kippachse (7) des Rollgeräts seitlich versetzt ist. Vorteilhafte Wirkungen
[13] Durch die Kombination von seitlichem Versatz zwischen der Spur (6) der Rolle (2) gegenüber der Kippachse (7) des Rollgeräts und der schräg angeordneten Lagerung der Schwenkachse (4) wird ein Lenkwinkel erzeugt, der annähernd proportional zum Kipp winkel ist. Es können die bekannten Inlineskate-Rollen verwendet werden. Hierdurch wird echtes Carven ermöglicht samt den vorteilhaften Auswirkungen, die sich aus der kippwinkel-proportionalen Lenkung ergeben. Beschreibung der Zeichnungen
[ 14J Fign. Ia-Ic zeigen einen Ausschnitt des Chassis (1), einen Rollenträger (3) und eine Rolle (2), sowie die um den Winkel α schräg gestellte Schwenkachse (4) des Rollenträgers (3), die Schwenkachswelle (8), die Kippachse (7) und die Spurlinie (6) der Rolle am Boden, in perspektivischer Sicht (Fig. Ia), mit Blick von hinten (Fig. Ib) und mit Blick von unten (Fig. Ic). f 15Q Fign. 2a-2c zeigen einen Ausschnitt des Chassis (1), zwei Rollenträger (3, 3') samt Rollen (2) und Schwenkachswellen (8), die Bewegungskopplung (11) zwischen den beiden Trägern (3, 3') und den Versatz (9) der zwei Spuren der beiden Rollen (2) gegeneinander. Fig. 2b zeigt die Anordnung in seitlicher Ansicht, wobei das Chassis weggelassen ist. Fig. 2c zeigt diese Anordnung in Längsrichtung, einschließlich der Schwenkachsen (4, 4') der beiden Träger (3) und (31)-
[16] Fign. 3a. 3b zeigen ein Beispiel einer kompletten Konstruktion eines Rollgeräts ohne Applikationsteil (z.B. Schuh), bestehend aus Chassis (1), zwei Lenkgruppen, die jeweils aus zwei Rollenträgern (3, 3') samt Rollen (2) bestehen, gegenüber dem Boden (10) in gekippter Position, in Fig. 3a von der Seite gesehen. Fig. 3b lässt mit Blick von unten den jeweiligen Lenkeinschlag der Rollen erkennen.
[17] Fign. 4a. 4b zeigen anhand eines alternativen Beispiels einen Rollenträger (3") mit zwei Rollen (2), in Fig. 4a perspektivisch gesehen, sowie den Spurversatz (9) der beiden Rollen 2 gegeneinander, die Schwenkachswelle (8) sowie den Winkel α ihrer Achse (4) gegenüber der Horizontalen (5), in Fig. 4b von hinten gesehen.
[18] Fign. 5a. 5b zeigen eine komplette Konstruktion (ohne Schuh), bestehend aus
Chassis (I) und zwei Doppelrollenlenkeinheiten mit Rollenträgern (3") und Rollen (2), in perspektivischer Ansicht, Fig. 5a, und von hinten gesehen, Fig. 5b. In Fig. 5b sind die Achsrichtungen (4, 4'), die Horizontale (5) und die Winkel α, α' gezeigt.
[19] Fig. 5c zeigt perspektivisch ein fortgeschrittenes Ausführungsbeispiel einschließlich Chassis (1), zwei Rollenträger (3") mit insgesamt vier Rollen (2).
[20] Fign. 6a-6c zeigen drei Ausführungsbeispiele für die um die Schwenkachse (4) schwenkbare Lagerung des Rollenträgers (3, 3', 3") am Chassis (1):
[21] - Fig. 6a: mittels schräg gestellter Wellenbohrung und Welle
[22] - Fig. 6b: mittels zweier versetzter Wellen (13) und zweier Gelenklager (10)
[23] - Fig. 6c: mittels zweier versetzter Wellen (13) und zweier eingepasster Formteile (11) aus elastischem Kunststoff oder Gummi, optional in Verbindung mit zwei Bundbuchsen (12).
[24] Fig. 7 zeigt Ausschnitte von zwei Doppelrollenlenkgruppen im Nahbereich, sowie beispielhaft eine Spiralfeder (14), welche die Rückführung der Lenkgruppen in die Neutralstellung bewirkt. Bester Weg
[25] Die in Fign. Ia-Ic gezeigte Lenkeinheit enthält alle Merkmale, welche zur Lenkung der Rolle notwendig sind. Mit zunehmendem seitlichen Kippwinkel bewegt sich die versetzt angeordnete Rolle relativ zum Chassis aufwärts (bzw. abwärts, je nach Kipprichtung). Dieser Auf/Ab-Bewegung entspricht ein vorwärts bzw. rückwärtsgerichteter Neigewinkel des Rollenträgers (3, 3', 3"). Aufgrund der schrägen Orientierung der Schwenkachse (4) ist dieser Neigewinkel zwangsweise mit einem Lenkwinkel verbunden. Der Lenkwinkel ist proportional zum Produkt aus dem Spurversatz (9), dem Winkel α, mit dem die Schwenkachse (4) seitlich angestellt ist und dem Kipp winkel. Weg zur Ausführung der Erfindung
[26] Die Erfindung beansprucht, dass die Rollen auf Spuren (6) abrollen, die gegenüber der Kippachse (7) seitlich versetzt sind. Die Spur (6) ist die Linie, längs derer die Rolle den Boden berührt. Die Kippachse (7) ist definiert als die Achse, um welche das Skate bei seitlicher Neigung kippt. Sie entspricht etwa der Schnittlinie zwischen der longi- tudinalen vertikalen Mittenebene des Chassis (1) und dem Boden. Der seitliche Versatz zwischen der Spur (6) und der Kippachse (7) kann technisch auf verschiedene Arten erreicht werden. Dazu gehört die Verwendung asymmetrisch bereifter Rollen, deren Reifen so geschnitten sind, dass der größte Durchmesser der Reifen außerhalb der Mittelebene der Rolle liegt. Eine andere technische Lösung besteht darin, dass die beiden Rollen, die zu einer Lenkgruppe gehören, so gelagert sind, dass sie einen gegensätzlich zueinander orientierten Sturzwinkel aufweisen. Von vorne gesehen sind die beiden Rollen sozusagen in Form eines 'X' angeordnet. Diese beiden technischen Möglichkeiten sind nahe liegend und wurden deshalb nicht zeichnerisch dargestellt. Auch Kombinationen der hier genannten drei Lösungen sind technisch möglich. Die hier dargestellte, bevorzugte dritte technische Lösung beruht darauf, die Rollen mit seitlichem Versatz zu positionieren. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Lenkeigenschaft
durch Variation des seitlichen Versatzes zwischen Spur (6) und Kippachse (7) mittels geeignet dimensionierter Abstandshülsen bei der Montage der Rolle auf der Rollenachse nach Bedarf variiert werden kann.
[27] Der Rollenträger benötigt ein Gegenlager, so dass das bei Belastung auftretende
Moment aufgefangen wird. Dies kann gemäß dem Stand der Technik durch elastische Puffer oder Federn gewährleistet werden, die den Rollenträger gegenüber dem Chassis abstützen. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass man, wie in Fign. 2(a-c) gezeigt, gemäß Anspruch 2 zwei komplementäre Rollenträger vorsieht, die jeweils eigens am Chassis mit Schwenklagern gelagert sind, die darüber hinaus aber so miteinander verbunden sind, dass die Schwenkbewegung des einen Rollenträgers mittels dieser Verbindung eine gleichsinnige Schwenkbewegung des anderen Rollenträgers verursacht, und umgekehrt.
[281 Wie aus Fign. 2(a-c) anschaulich zu erkennen ist, verteilt sich das Gewicht, das auf dem Chassis lastet, auf beide Rollen. Es ist ferner gezeigt, dass die beiden Rollen vorzugsweise auf gegeneinander versetzten Spuren ablaufen. Die Kippachse verläuft zu diesen Spuren etwa mittig.
[291 Idealerweise sollte jede Rolle einen eigenen Lenkwinkel haben, so dass die Rollen auf einem gemeinsamen Kreis am Boden abrollen. Dies kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass die Winkel α der Schwenkachsen etwa proportional zum Abstand der jeweiligen Rollenachse von der Mitte des Chassis gewählt werden.
[30] Fig. 3 zeigt gemäß Anspruch 3 die Anordnung von zwei der vorstehend beschriebenen Lenkgruppen hintereinander. Die Winkel α der Schwenkachsen sind hier so gewählt, dass die vordere Lenkgruppe einwärts, die hintere Lenkgruppe auswärts lenkt.
[31 ] Die hier beschriebene Lenkgruppe lenkt inhärent asymmetrisch bezüglich der
Kippung links oder rechts, indem die Lenkung nach der einen Seite stärker ist als nach der anderen Seite. Diese Asymmetrie kann dadurch korrigiert werden dass zwei Lenkgruppen hintereinander angeordnet werden, und dass, wie in Anspruch 6 spezifiziert wird, die beiden vorderen Rollen der jeweiligen Lenkgruppen ihre Spuren auf einer Seite der Kippachse haben, während die beiden hinteren Rollen ihre Spuren auf der anderen Seite der Kippachse haben und dass die Winkel α, α* der Schwenkachsen (4, 4') der beiden vorderen Rollenträger (3, 3') das entgegen gesetzte Vorzeichen haben von den Winkeln α, α' der Schwenkachsen (4, 4') der beiden hinteren Rollenträger. Diese Merkmale sind in Fig. 3 beispielhaft dargestellt. Bei dieser Anordnung ist in beiden Kipprichtungen jeweils eine schwache mit einer starken Lenkung kombiniert, so dass deren Summe jeweils gleich ist, was die Unsymmetrie ausgleicht.
[32J Wie in Anspruch 4 beansprucht und in Fign. 4a, 4b gezeigt ist, wird das Rollgerät dadurch vereinfacht, dass die Lenkgruppe aus nur einem Rollenträger (3") und zwei
Rollen (2) besteht, wobei die beiden Rollen (2) auf Spuren ablaufen, die gegeneinander seitlich versetzt sind. Statt der zwei Schwenkachsen (4, 4'), die bei zwei getrennten Rollenträgern nötig wären, ist bei diesem wippenartigen Rollenträger (3") nur noch eine einzige schräg angeordnete Schwenkachse erforderlich. Diese Vereinfachung wird allerdings mit dem Nachteil erkauft, dass die beiden Rollen (2) nicht mehr individuell gelenkt werden können sondern denselben Lenkwinkel haben. Dies ist mit einem Reibungsverlust bei der Kurvenfahrt verbunden, der allerdings bei großen Kurvenradien sehr gering ist und in Hinblick auf Vereinfachung und Gewichtsersparnis in Kauf genommen werden kann.
[331 Gemäß Anspruch 5 besteht eine bevorzugte Ausgestaltung darin, zwei solche Lenkgruppen hintereinander am Chassis anzuordnen.
[34] Die auch in dieser Anordnung vorhandene Asymmetrie der Lenkung kann gemäß
Anspruch 7 dadurch korrigiert werden, dass die beiden vorderen Rollen der jeweiligen Lenkgruppen ihre Spuren auf einer Seite der Kippachse haben, während die beiden hinteren Rollen ihre Spuren auf der anderen Seite der Kippachse haben und dass der Winkel α der Schwenkachse des vorderen Rollenträgers (3") das entgegen gesetzte Vorzeichen hat vom Winkel α der Schwenkachse des hinteren Rollenträgers (3").
[35] Bei der beidbeinigen parallelen Kurvenfahrt kann es sogar erwünscht sein, dass die Lenkung asymmetrisch ist, so dass die von den beiden Beinen beschriebenen Kreisbögen denselben Mittelpunkt besitzen und dass deren Radien sich um den Beinabstand unterscheiden. Dadurch wird ein störendes Überkreuzen der Beine vermieden. Dies kann gemäß Anspruch 8 dadurch erreicht werden, dass die jeweils zwei Rollen der beiden Lenkgruppen unterschiedlich weit voneinander versetzte Spuren haben und/oder dass die beiden Winkel α, α' der Schwenkachsen der beiden Rollenträger ungleichen Betrag haben. Dadurch wird erreicht, dass die zuvor beschriebene inhärente Lenkungsasymmetrie nur unvollständig kompensiert wird. In Analogie dazu kann die asymmetrische Lenkung bei einer Ausgestaltung mit bspw. vier Einzelrollenträgern (gemäß Anspruch 3) dadurch erhalten werden, dass die Spurabstände der einzelnen Lenkgruppen verschieden sind und/oder die Winkel α der Schwenkachsen, die sich jeweils entsprechen, dem Betrag nach unterschiedlich sind, wie in Fig. 3 gezeigt.
[36] Um das Rollgerät nach dem Beschleunigungsschritt mit allen Rollen gleichzeitig auf dem Boden aufsetzen zu können, ist es wünschenswert, dass die Lenkgruppen im unbelasteten Zustand in die geradeaus lenkende Neutralstellung zurückfedern. Dies kann beispielsweise mit Formteilen aus gummiartigen Kunststoffen, mit vorgeformten Stahlfederelementen oder mit einer Spiralfeder (14) bewirkt werden, wie in Fig. 7 gezeigt.
[37] Fig. 5 zeigt ein bezüglich gefälliger Formgebung weiter entwickeltes Ausführungs-
beispiel der Erfindung.
[381 Fig. 6 zeigt drei Detaillösungen für die schräge Lagerung des Rollenträgers im Chassis (1). Die Ausführung 6a) hat den Vorteil der einfachen Achskonstruktion, verlangt jedoch nach höherem Aufwand beim Formenbau und nach konstruktiver Berücksichtigung der Axialkraftkomponente. Die Ausführung 6b) hat den Vorteil der Vermeidung einer nennenswerten Axialkraftkomponente, verursacht jedoch Kosten für Gelenklager. Das Ausführungsbeispiel 6c) hat die Vorteile wie 6b), besitzt darüber hinaus schalldämpfende Eigenschaft und ist kostengünstig herzustellen.
[39] Bei fußgebundenen Rollgeräten, z.B. Skates liegt es nahe, das linke Rollgerät spiegelbildlich zum rechten Rollgerät zu gestalten. Eines davon, meistens das rechte, sollte mit einer Bremseinrichtung ausgestattet sein. Hierzu könnte man die bekannten Bremsträger mit auswechselbaren Bremsblöcken aus Gummi auf nahe liegende Weise am Chassis (1) befestigen.
[401 Bisher wurden Rollgeräte mit vorzugsweise vier Rollen ausführlich beschrieben.
5-Roller sind ebenfalls denkbar, beispielsweise durch Verwendung einer fünften Rolle in Form einer Bockrolle, die in der Mitte des Chassis angebracht ist. Ein 3-Roller könnte eine Bockrolle an einem Ende des Chassis besitzen und eine Lenkgruppe am anderen Ende. Die in diesem Fall recht deutliche Lenkasymmetrie könnte interessant sein für Anwendungen, bei denen es auf scherendes Carven ankommt, z.B. Slalom, Freeskate, Funskate. Gewerbliche Anwendbarkeit
[411 Skates sind Sportartikel, die in großen Stückzahlen verkauft werden. In diesem bestehenden Markt lassen sich die innovativen Skates, die über die vorteilhafte Carvin- geigenschaft verfügen, gewinnbringend verkaufen.
Claims
Ansprüche
[1] Kippwinkel-gelenktes Rollgerät, das ein optionales Applikationsteil, beispielsweise Schuh, Rollskibindung oder Stehbrett, ein Chassis und mindestens eine Lenkgruppe enthält, wobei die Lenkgruppe aus zwei Lenkeinheiten besteht, die körperlich vereinigt sein können, wobei die Lenkeinheit aus mindestens einer Rolle und einem Rollenträger besteht, an dem die mindestens eine Rolle drehbar gelagert ist und wobei der Rollenträger mit dem Chassis schwenkbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (4) mit der auf das Chassis (1) bezogenen Waagerechten (5) einen spitzen Winkel α bildet und dass die Spur (6) der mindestens einen Rolle (2) der Lenkeinheit gegenüber der Kippachse (7) des Rollgeräts seitlich versetzt ist.
2. Rollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgruppe aus zwei Rollenträgern (3) und zwei Rollen (2) besteht, wobei jeweils eine Rolle (2) an jeweils einem Rollenträger (3) drehbar gelagert ist.
3. Rollgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollgerät zwei Lenkgruppen enthält.
4. Rollgerät nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgruppe aus einem Rollenträger (3") und zwei Rollen (2) besteht.
5. Roll gerät nach Ansprüchen I, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden vorderen Rollen (2) der jeweiligen Lenkgruppen ihre Spuren (6) auf einer Seite der Kippachse (7) haben, während die beiden hinteren Rollen (2) ihre Spuren auf der anderen Seite der Kippachse haben und dass die Winkel α, α' der Schwenkachsen (4, 4') der beiden vorderen Rollenträger (3, 3') das entgegen gesetzte Vorzeichen haben von den Winkeln α, α' der Schwenkachsen (4, 4') der beiden hinteren Rollenträger (3, 3')-
6. Rollgerät nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden vorderen Rollen (2) der jeweiligen Lenkgruppen ihre Spuren (6) auf einer Seite der Kippachse (7) haben, während die beiden hinteren Rollen (2) ihre Spuren (6) auf der anderen Seite der Kippachse (7) haben und dass der Winkel α der Schwenkachse (4) des vorderen Rollenträgers (3") das entgegen gesetzte Vorzeichen hat vom Winkel α der Schwenkachse (4) des hinteren Rollenträgers
(3")-
7. Rollgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zwei Rollen (2) der beiden Lenkgruppen Spuren (6) haben, die einen von Lenkgruppe zu Lenkgruppe unterschiedlichen Spurversatz (9) aufweisen und/oder die Beträge der zu den Lenkgruppen gehörenden Winkel α, α' der Schwenkachsen (4) der Rollenträger ungleich sind.
8. Rollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenträger (3, 3', 3") mittels elastischer Rückstellelemente (14) im unbelasteten Zustand in die geradeaus führende Grundstellung zurückfedern.
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