<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van Albert Georges FLEURY en Guido Albert August VAN HECKE voor : "Rolschaats".
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een rolschaats welke een voetsteun bevat en twee paar wielen die respectievelijk op het voorste en op het achterste einde van de voetsteun voorkomen.
Bij bekende rolschaatsen van deze soort zijn zowel het voorste als het achterste paar wielen op een vaste plaats direct onder de voetsteun gelegen. De wielen van elk paar zijn door middel van kogellegers draaibaar gemonteerd op een as die meestal onder tussenkomst van een enigszins elastische koppeling vastgemaakt is aan steunen die op de onderzijde van de voetsteun staan. De elastische koppeling laat een zeer beperkte kanteling van de as rond een zich in de langsrichting van de voetsteun uitstrekkende scharnieras mogelijk. De wielen worden uitsluitend in beweging gebracht door de beweging van de rolschaats over een grondvlak.
Dit laatste geschiedt telkens een schaatser die aan elke voet een dergelijke rolschaats draagt zinn voet met een voorwaartse beweging, welke voortvloeit uit de beweging van de schaatser zelf ten opzichte van de grond en/of uit een voorwaartse beweging van de voet van de schaatser ten opzichte van zijn lichaam, op de grond plaatst.
Op een vlakke grond kan de schaatser zijn snelheid enkel doen toenemen of kan hij een bepaalde snelheid tegen verschillende weerstanden in enkel onderhouden door met de voeten te bewegen en dus een fysische arbeid te verrichten.
De uitvinding heeft tot doel een rolschaats van het hier gedoelde type te verschaffen waarmee, ten opzichte van de bekende schaatsen, met een zelfde kracht een grotere versnelling kan worden verkregen of voor het in stand houden van een constante snelheid een kleinere krachtinspanning is vereist.
Tot dit doel bevat de rolschaats een onderstel dat, op ten minste een einde van de voetsteun, over een beperkte afstand van de voetsteun weg en omgekeerd verplaatsbaar op deze voetsteun is gemonteerd en het paar wielen op
<Desc/Clms Page number 3>
het gedoelde einde draagt, en een bewegingsomzettingsmechanisme dat de verplaatsing van het onderstel en de voetsteun naar elkaar omzet in een drijfmoment in voorwaartse rotatiezin inwerkend op ten minste een van de wielen van het laatstgedoelde paar, maar de verplaatsing van het onderstel en de voetsteun uit elkaar toelaat zonder de rotatie van deze wielen te beïnvloeden en steeds de rotatie in voorwaartse zin van deze wielen toelaat.
De hoger gedoelde rotatiezin moet uiteraard worden gezien met betrekking tot de bewegingszin van de rolschaats zodat onder voorwaartse rotatiezin de zin moet worden verstaan waarin het desbetreffende wiel draait tijdens het voorwaarts rollen van de rolschaats.
Wanneer een schaatser de voet met de rolschaats opheft, verwijdert het onderstel door de zwaartekracht zich van de voetsteun. Wanneer de schaatser de voet terug op de grond plaatst, duwt hij met zijn eigen gewicht, en dus zonder enige krachtinspanning, de voetsteun naar het onderstel.
Deze laatstgenoemde verplaatsing kan dan op haar beurt een bijkomende drijving van de op het onderstel gemonteerde wielen veroorzaken.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het bewegingsomzettingsmechanisme een tandheugel die op de voetsteun is gemonteerd en een overbrenging tussen deze tandheugel en ten minste een van de wielen van het paar op het gedoelde einde, welke overbrenging ten minste een tandwiel bevat dat in de tandheugel grijpt en een vrijloopkoppeling die tussen dit tandwiel en het wiel van het laatstgenoemde paar in de overbrenging voorkomt en die bij rotatie van het tandwiel in de ene zin overeenkomend met een verplaatsing van de voetsteun en het onderstel naar elkaar, de overbrenging het wiel in de voorwaartse zin doet drijven, maar zowel bij afwezigheid van beweging van de voetsteun en het onderstel ten opzichte van elkaar en dus bij afwezigheid van beweging van het tandwiel,
als bij rotatie van het tandwiel overeen-
<Desc/Clms Page number 4>
komend met een verplaatsing uit elkaar van de voetsteun en het onderstel, de overbrenging uitschakelt en de rotatie van het wiel in de voorwaartse zin vrij toelaat.
Doelmatig bevat de overbrenging meerdere samenwerkende tandwielen waarvan er een in de tandheugel grijpt en aan ander met de vrijloopkoppeling is verbonden.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een rolschaats volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet ; de verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen.
Figuur 1 is een zijaanzicht van een rolschaats volgens de uitvinding.
Figuur 2 stelt een doorsnede voor volgens de lijn 11-11 uit figuur 1.
Figuur 3 stelt een doorsnede voor volgens de lijn 111-111 uit figuur 2 maar op grotere schaal getekend.
Figuur 4 stelt een doorsnede voor volgens de lijn IV-IV uit figuur 2 op dezelfde schaal als figuur 3.
Figuur 5 stelt een doorsnede voor volgens de lijn V-V uit figuur 1, op dezelfde schaal als de figuren 3 en 4.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.
De rolschaats volgens de figuren bevat op de gebruikelijke manier een voetsteun 1, een paar achterste wielen 2 en een paar voorste wielen 3.
De voetsteun 1 is gevormd door een geprofileerde metalen plaat.
De achterste, in de figuren 1 tot 3 rechts gelegen, wielen 2 zijn op een bekende manier door middel van kogellegers 4 gemonteerd op smallere einden van een vaste as 5 die op de hierna beschreven manier in zeer beperkte mate elastisch
<Desc/Clms Page number 5>
kantelbaar onderaan de voetsteun 1 is bevestigd. De twee wielen 2 worden op de as 5 gehouden door op de einden van de as geschroefde moeren 6.
Een rubber blokje 7 zit gevangen tussen twee over elkaar grijpende beugels 8 en 9 die met hun benen door middel van een pen 10 scharnierend aan elkaar zijn bevestigd.
De pen 10 is loodrecht op de as 5 en van voor naar achter schuin opwaarts gericht. De onderste beugel 8 is vastgelast op een buis 31 die rond de as 5 is geklemd. De bovenste beugel 9 is vastgemaakt aan twee evenwijdige platen 11 die op de onderzijde van de voetsteun l zijn vastgemaakt.
In tegenstelling tot bekende rolschaatsen, is het voorste, in de figuren 1 tot 3 links gelegen, paar wielen 3 niet op dezelfde manier als de achterste wielen 2 op de voetsteun 1 gemonteerd maar wel onder tussenkomst van een onderstel 12 dat op het voorste einde over een beperkte afstand van de voetsteun weg en naar de voetsteun 1 toe verplaatsbaar is.
Het onderstel 12 is een rechthoekig kader dat achteraan, tussen de achterste wielen 2, door middel van legers 13 draaibaar op de as 5 is gemonteerd.
Terwijl de wielen 2'van het achterste paar draaibaar op de as 5 zijn gemonteerd, zijn de wielen 3 van het voorste paar vast op een as 14 gemonteerd. Deze as 14 steekt doorheen de langse zijden van het raamvormige onderstel 12 en is met beide einden gelegerd in kogellegers 15 die vastgehouden worden in bussen 16 die elk vastgelast zijn op een versterkingsplaat 32 die aan de buitenzijde over een opening 33 in een langse zijde van het onderstel 12 is gelast.
De wielen 3 zijn geklemd op de einden van de as 14.
Een moer 17 is op elk uiterste einde van de as 14 geschroefd.
In de buitenzijde van de wielen 3 is een kogelleger 18 ingewerkt maar dit leger oefent enkel de functie uit van aanslag voor de moer 17 en dient dus om het beschadigen van het wiel 3 door de moer 17 te beletten.
<Desc/Clms Page number 6>
De as 14 is door middel van een overbrenging, bestaande uit vier samenwerkende tandwielen 19,20, 21 en 22 en een vrijloopkoppeling 23 gekoppeld aan een tandheugel 24 die, op het voorste einde, door middel van twee schroeven 25 vast tegen de onderzijde van de voetsteun 1 is bevestigd en zich tussen de twee langse zijden van het kadervormige onderstel 12 uitstrekt.
De tandheugel 24 is aan de achterzijde getand.
De tandhoogte bedraagt 2,16 mm en de steek 3,14 mm. De tandheugel bezit een lengte van nagenoeg 6 cm en een breedte van nagenoeg 1 cm.
Het tandwiel 19 is een klein rondsel dat grijpt in de tandheugel 24. Het tandwiel 19 bezit een diameter van 12 mm en tien tanden. Dit tandwiel 19 is, zoals vooral blijkt uit figuur 5, onwrikbaar vastgemaakt op een as 26 die met haar einden doorheen de openingen 33 in de langse zijden van het onderstel 12 steekt en gelegerd is in nylon bussen 27 die gedragen worden door bussen 28 die respectievelijk op de twee versterkingsplaten 32 zijn gelast. De as 26 strekt zich evenwijdig aan de as 14 uit, dit is dus in de dwarsrichting van de rolschaats. De as 26 is evenwel hoger en meer naar achter gelegen dan de as 14. Om dit toe te laten neemt de hoogte van de langse zijden van het onderstel 12 op het voorste einde toe.
Het tandwiel 20 is naast het tandwiel 19 onwrikbaar vastgemaakt op dezelfde as 26. Het tandwiel 20 is evenwel groter en bezit een diameter van 23 mm en eenentwintig tanden.
Dit tandwiel 20 grijpt in het tandwiel 21 dat los draaibaar is gemonteerd op een as 29. De as 29 strekt zich evenwijdig aan de as 26 uit en is, zoals vooral blijkt uit figuur 3, juist onder de as 26 en op dezelfde hoogte als de as 14 gelegen. De einden van de as 29 zijn door pennen 30 vastgemaakt in bussen 30 die in de hogergenoemde versterkingsplaten 32 zijn gemonteerd. Het tandwiel 21 is nog, groter
<Desc/Clms Page number 7>
dan het tandwiel 20. Het bezit een diameter van 33 mm en eenendertig tanden.
Het tandwiel 22 ten slotte grijpt in het tandwiel 21 en is los draaibaar maar in de langsrichting niet verschuifbaar op de as 14 gemonteerd. Dit tandwiel 22 is even groot en bezit hetzelfde aantal tanden als het tandwiel 19.
De overbrengingsverhouding tussen de tandheugel 24 en het tandwiel 19 en tussen de tandwielen onderling is dus zodanig dat bij een verplaatsing van de tandheugel 24 over een afstand van 4 cm, dat is dus over 12,7 tanden, over het tandwiel 19 het tandwiel 22 over 2,667 toeren draait.
De vrijloopkoppeling 23 komt tussen het tandwiel 22 en de as 14 in de overbrenging voor.
Deze vrijloopkoppeling 23 bestaat in hoofdzaak uit een van drie meeneemnokken 35 voorzien wiel 36 dat door middel van een pen 37 onwrikbaar op de as 14 is bevestigd en uit zes met de nokken 35 samenwerkende pennen 38.
Het wiel 36 is met de nokken 35 naast het tandwiel 22 gemonteerd, welk tandwiel aan de naar het wiel 36 gekeerde zijde een gedeelte 22'met grotere diameter bezit. De zes pennen 38 steken gedeeltelijk in openingen 39 die gelijkmatig rond de as 14 verdeeld in dit gedeelte 22'zijn aangebracht.
Zich in de openingen 39 bevindende spiraalveren 40 duwen de pennen 38 naar buiten, tegen het wiel 36. De afgeronde einden van de pennen 38 bevinden zich op een cirkel die samenvalt met de cirkel waarop zich de drie nokken 35, gelijkmatig verdeeld rond de as 14, bevinden, zoals vooral duidelijk is uit figuur 4.
De meeneemnokken 35 bezitten, in een richting concentrisch aan het middelpunt van het wiel 36, op een einde een zacht hellende zijde maar zijn op het andere einde plots ophoudend met een loodrecht op het vlak van het wiel 36 gerichte zijde die uitgehold is volgens een halve cirkel waarvan de diameter overeenkomt met de diameter van de pennen 38.
<Desc/Clms Page number 8>
De nokken 35 zijn met hun zacht hellende zijde naar voor gericht in de voorwaartse rotatiezin van het wiel 36 en bijgevolg ook van de as 14 en de voorste wielen 3. De laatstgedoelde rotatiezin, die dus deze is van de wielen 3 wanneer de rolschaats in voorwaartse richting over de grond rolt, is in de figuren 1,3 en 4 door de pijl 41 aangeduid.
Dit betekent dat het wiel 36 en dus de voorste wielen 3 op elk ogenblik een rotatie in voorwaartse zin kunnen uitvoeren ten opzichte van het tandwiel 22 dat dan stil staat, in de hogergenoemde zin draait maar trager dan het wiel 36 of in tegengestelde zin draait.
In d, it geval komen de nokken 35 met hun zacht hellende zijde in contact met de pennen 38 waarna de nokken 35 de ermee in contact komende pennen 38 tegen de veren 39 in dieper in het gedeelte 22'duwen. Deze pennen 38 glijden daarbij over de hellende zijde tot ze op het uiteinde van de overeenstemmende nok 35 pbts vrijgelaten worden en terug verend tegen het wiel 36 worden geduwd.
Wanneer daarentegen het tandwiel 22 een rotatie in de voorwaartse, door de pijl 41 aangeduide zin uitvoert, welke sneller is dan de rotatie in dezelfde zin van het wiel 36, ontstaat er een kleine relatieve verplaatsing van de pennen 38 ten opzichte van de nokken 35 in de door de pijl 41 aangeduide zin. Drie van de zes pennen 38 komen daarbij zeer snel in contact met de steile einden van de drie nokken 35.
Doordat deze einden steil zijn, kunnen de pennen 38 niet over de nokken 35 heen zodat ze de nokken meenemen. Het tandwiel 22 is dan in de voorwaartse rotatiezin, aangeduid door de pijl 41, gekoppeld aan het wiel 36 en dus aan de as 14. Het tandwiel 32 drijft dan de as 14.
Welnu dit laatste vindt plaats telkens de voetsteun 1 en het onderstel 2 met grote snelheid naar elkaar worden gebracht en dus de tandheugel 24 over het tandwiel 19 naar onder wordt verplaatst.
<Desc/Clms Page number 9>
De werking van de hiervoor beschreven rolschaats is bijgevolg als volgt.
Wanneer de rolschaatser met zijn voet onder tussenkomst van de rolschaats op de grond steunt, bevinden de voetsteun 1 en het onderstel 2 zich maximaal bij elkaar. In de figuren is de rolschaats in deze stand voorgesteld.
Zoals hiervoor uiteengezet, laat de vrijloopkoppeling 23 de voorwaartse rotatie van de as 14 en de voorste wielen 3 toe. De tandwielen 19,20, 22 en 23 blijven onbeweeglijk.
Bij voorwaartse rotatie van het op de as 14 onwrikbaar gemonteerde wiel 36 ten opzichte van het stilstaande tandwiel 22 duwen de nokken 35 elk achtereenvolgens de verschillende pennen 38 verend in het gedeelte 22'van het tandwiel 22.
Wanneer de schaatser zijn voet opheft, kantelt het onderstel 12 onder invloed van de zwaartekracht rond de as 5 ten opzichte van de voetsteun 1. Daarbij verplaatst zich het tandwiel 19 over de tandheugel 24. Via de tandwielen 20 en 21 wordt daardoor het tandwiel 22 gedreven maar wel in de zin tegengesteld aan de door de pijl 41 aangeduide voorwaartse rotatiezin van het wiel 36. De vrijloopkoppeling 23 veroorzaakt daardoor geen koppeling tussen het tandwiel 22 en het wiel 36. De pennen 38 nemen de nokken 35 niet mee maar verplaatsen zich nog sneller over de nokken 35 heen.
Het tandwiel 19 wordt tegengehouden nabij het onderste vrije einde van de tandheugel 24 door een daar geplaatste aanslag die bij voorbeeld kan gevormd zijn door het uiterste einde van de tandheugel 24 dat niet getand is.
Wanneer ten slotte de schaatser zijn voet terug op de grond plaatst, duwt hij door zijn eigen gewicht, zodra de wielen 3 de grond raken, de voetsteun 1 naar het onderstel 12. De tandheugel 24 verplaatst zich daarbij in neerwaartse zin over het tandwiel 19. Via de tandwielen 20 en 21 wordt het tandwiel 22 gedreven in dezelfde zin als de voorwaartse rotatiezin van de as 14. De rotatiesnelheid van het tandwiel 22
<Desc/Clms Page number 10>
is daarbij gemakkelijk groter dan de rotatiesnelheid van de as 14, in welk geval, zoals hiervoor beschreven, het tandwiel 22 onder tussenkomst van de vrijloopkoppeling 23 de as 14 drijft.
Telkens de schaatser een voet neerplaatst, kan er dus een bijkomende voorwaartse drijving van de voorste wielen 3 ontstaan zodat met de hiervoor beschreven rolschaats een grotere snelheid kan worden verkregen dan met de bekende.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, en binnen het raam van de octrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvorm vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding worden gebruikt.
In het bijzonder moet de voetsteun niet noodzakelijk een metalen plaat zijn. Hij kan ook een deel vormen van een schoen.
De voetsteun moet ook niet noodzakelijk uit n stuk bestaan. De voetsteun kan op de gebruikelijke manier in lengte instelbaar zijn. Uiteraard moet dan ook het onderstel eveneens in lengte instelbaar zijn.
De gedreven wielen moeten niet noodzakelijk vast op de voorste assen zijn gemonteerd. Ze kunnen ook draaibaar rond deze as zitten, in welk geval het op de as gemonteerde tandwiel van de overbrenging vast op deze as is gemonteerd en de vrijloopkoppeling tussen de as en een van de wielen is aangebracht.
De overbrenging moet ook niet noodzakelijk vier tandwielen bezitten. Deze overbrenging kan zelfs slechts n tandwiel bezitten dat enerzijds in de tandheugel grijpt en anderzijds met de vrijloopkoppeling is verbonden.
<Desc/Clms Page number 11>
De vrijloopkoppeling moet ook niet noodzakelijk van het hiervoor beschreven type zijn. Zo kunnen de nokken vervangen zijn door inkepingen van een gepaste vorm en kunnen de pennen vervangen zijn door kogeltjes. De vrijloopkoppeling kan ook gewoon gevormd zijn door een tandrand en een scharnierende pal.
Uiteraard kunnen ook de pennen en de nokken van plaats worden verwisseld waarbij dus de nokken op het tandwiel worden gemonteerd en de pennen verend in het wiel worden gemonteerd.
De tandheugel moet niet noodzakelijk gebogen zijn en vast op de voetsteun zijn gemonteerd. Hij kan bij voorbeeld ook rechtlijnig zijn en scharnieren, in welk geval middelen, zoals een geleiding, dienen te zijn voorzien om de tandheugel steeds in contact met een tandwiel van de overbrenging te houden.
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTION associated with a
INVENTION PATENT APPLICATION in the name of Albert Georges FLEURY and Guido Albert August VAN HECKE for: "Roller skates".
<Desc / Clms Page number 2>
The invention relates to a roller skate comprising a footrest and two pairs of wheels which are located on the front and rear end of the footrest, respectively.
In known roller skates of this type, both the front and rear pair of wheels are located in a fixed position directly below the footrest. The wheels of each pair are pivotally mounted on ball-bearings on a spindle usually attached to brackets on the underside of the footrest through a slightly elastic coupling. The elastic coupling allows very limited tilting of the axis about a hinge axis extending in the longitudinal direction of the footrest. The wheels are only moved by the movement of the roller skate over a ground surface.
The latter takes place in each case a skater who carries such a roller skate on each foot, with his foot moving forward, which results from the movement of the skater himself with respect to the ground and / or from a forward movement of the skater's foot with respect to of his body, on the ground.
On a flat surface, the skater can only increase his speed or he can maintain a certain speed against different resistances by just moving his feet and thus doing a physical work.
The object of the invention is to provide a roller skate of the type referred to here with which, compared to the known skates, a greater acceleration can be obtained with the same force or a smaller effort is required to maintain a constant speed.
To this end, the roller skate includes an undercarriage mounted on at least one end of the footrest, a limited distance away from the footrest, and reversely movable on this footrest, and the pair of wheels on
<Desc / Clms Page number 3>
bearing the intended end, and a motion converting mechanism that converts the movement of the chassis and footrest together into a forward rotational torque acting on at least one of the wheels of the latter pair, but the movement of the chassis and footrest apart without affecting the rotation of these wheels and always permits the forward rotation of these wheels.
The above sense of rotation must of course be seen with regard to the sense of movement of the roller skate, so that forward sense of rotation must be understood to mean the sense in which the wheel in question rotates during the rolling of the roller skate.
When a skater lifts the foot with the roller skate, the frame moves away from the footrest by gravity. When the skater puts the foot back on the ground, he pushes the footrest towards the chassis with his own weight, and therefore without any effort.
This latter displacement can in turn cause an additional float of the wheels mounted on the chassis.
In a particular embodiment of the invention, the motion conversion mechanism includes a rack mounted on the footrest and a transmission between this rack and at least one of the wheels of the pair on the target end, which transmission includes at least one gear mounted in the rack engages and a freewheel coupling which occurs between this gear and the wheel of the latter pair in the transmission and which rotates in one sense corresponding to a displacement of the footrest and the chassis to each other, the transmission the wheel in the forward direction makes sense to float, but both in the absence of movement of the footrest and the frame relative to each other and thus in the absence of movement of the gear,
if the rotation of the gear
<Desc / Clms Page number 4>
coming with a displacement of the footrest and the chassis, disengages the transmission and allows the wheel to rotate freely in the forward sense.
The transmission expediently comprises several co-operating gears, one of which engages in the rack and the other is connected to the freewheel clutch.
Other details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a roller skate according to the invention; this description is given by way of example only and does not limit the invention; the reference numbers refer to the accompanying drawings.
Figure 1 is a side view of a roller skate according to the invention.
Figure 2 represents a section along line 11-11 of Figure 1.
Figure 3 represents a section along the line 111-111 of Figure 2 but drawn to a larger scale.
Figure 4 represents a section along line IV-IV of Figure 2 on the same scale as Figure 3.
Figure 5 represents a section along line V-V of Figure 1, on the same scale as Figures 3 and 4.
In the different figures, like reference numerals refer to like elements.
The roller skate according to the figures contains in the usual way a footrest 1, a pair of rear wheels 2 and a pair of front wheels 3.
The footrest 1 is formed by a profiled metal plate.
The rear wheels 2, located on the right in figures 1 to 3, are mounted in a known manner by means of ball bearings 4 on narrower ends of a fixed axle 5 which, in the manner described below, are very elastic
<Desc / Clms Page number 5>
tilted at the bottom of the footrest 1 is attached. The two wheels 2 are held on the axle 5 by nuts 6 screwed onto the ends of the axle.
A rubber block 7 is caught between two overlapping brackets 8 and 9 which are hinged together with their legs by means of a pin 10.
The pin 10 is perpendicular to the axis 5 and angled upwards from front to back. The lower bracket 8 is welded to a tube 31 clamped around the shaft 5. The top bracket 9 is attached to two parallel plates 11 which are attached to the bottom of the footrest 1.
In contrast to known roller skates, the front pair of wheels 3, located on the left in figures 1 to 3, is not mounted on the footrest 1 in the same way as the rear wheels 2, but through a chassis 12 which extends over the front end. is moved away from the footrest and towards footrest 1 a limited distance.
The chassis 12 is a rectangular frame mounted rotatably on the axle 5 between the rear wheels 2 by means of bearings 13.
While the wheels 2 'of the rear pair are rotatably mounted on the shaft 5, the wheels 3 of the front pair are fixedly mounted on a shaft 14. This shaft 14 protrudes through the longitudinal sides of the frame-shaped undercarriage 12 and is alloyed at both ends in ball bearings 15 which are held in sleeves 16, each of which is welded to a reinforcing plate 32 which is externally over an opening 33 in a longitudinal side of the frame 12 is welded.
The wheels 3 are clamped on the ends of the shaft 14.
A nut 17 is screwed onto each extreme end of the shaft 14.
A ball bearing 18 is incorporated in the outside of the wheels 3, but this bearing only functions as a stop for the nut 17 and thus serves to prevent damage to the wheel 3 by the nut 17.
<Desc / Clms Page number 6>
The shaft 14 is coupled by means of a transmission consisting of four co-operating gears 19,20, 21 and 22 and a freewheel clutch 23 to a rack 24 which, at the front end, is fixed to the underside of the front by means of two screws 25. footrest 1 is attached and extends between the two longitudinal sides of the frame-shaped frame 12.
The rack 24 is toothed at the rear.
The tooth height is 2.16 mm and the pitch is 3.14 mm. The rack has a length of approximately 6 cm and a width of approximately 1 cm.
The gear 19 is a small pinion that engages the gear 24. The gear 19 has a diameter of 12 mm and ten teeth. This gear wheel 19, as is especially apparent from Figure 5, is rigidly attached to a shaft 26 which extends through its openings through the openings 33 in the longitudinal sides of the chassis 12 and is mounted in nylon bushes 27 carried by bushes 28, respectively. are welded to the two reinforcement plates 32. The shaft 26 extends parallel to the shaft 14, so this is in the transverse direction of the roller skate. However, the shaft 26 is higher and more rearward than the shaft 14. To allow this, the height of the long sides of the chassis 12 at the front end increases.
The gear 20 is rigidly attached to the same shaft 26 next to the gear 19. However, the gear 20 is larger and has a diameter of 23 mm and twenty-one teeth.
This gear 20 engages in the gear 21 which is mounted rotatably on a shaft 29. The shaft 29 extends parallel to the shaft 26 and is, as is especially apparent from figure 3, just below the shaft 26 and at the same height as the axis 14 located. The ends of the shaft 29 are secured by pins 30 in sleeves 30 mounted in the aforementioned reinforcing plates 32. The gear 21 is even larger
<Desc / Clms Page number 7>
then the gear 20. It has a diameter of 33 mm and thirty-one teeth.
Finally, the gear 22 engages in the gear 21 and is rotatably rotatable, but is not slidably mounted on the shaft 14 in the longitudinal direction. This gear 22 is the same size and has the same number of teeth as the gear 19.
The transmission ratio between the gear rack 24 and the gear wheel 19 and between the gear wheels is thus such that when the gear rack 24 is displaced over a distance of 4 cm, i.e. over 12.7 teeth, over the gear wheel 19 the gear wheel 22 2,667 turns.
The freewheel clutch 23 is present in the transmission between the gear 22 and the shaft 14.
This freewheel clutch 23 mainly consists of a wheel 36 provided with three driving cams 35, which is fixed firmly on the shaft 14 by means of a pin 37 and of six pins 38 co-operating with the cams 35.
The wheel 36 is mounted with the cams 35 next to the gear 22, which gear has a larger diameter portion 22 on the side facing the wheel 36. The six pins 38 partially insert into openings 39 which are evenly distributed about the shaft 14 in this portion 22 '.
Spiral springs 40 located in the openings 39 push the pins 38 outward against the wheel 36. The rounded ends of the pins 38 are on a circle coinciding with the circle on which the three cams 35 are evenly distributed about the axis 14 , as is especially clear from Figure 4.
The drive lugs 35, in a direction concentric to the center of the wheel 36, have a gently sloping side on one end but suddenly stop on the other end with a side perpendicular to the plane of the wheel 36 that is hollowed out in half circle whose diameter corresponds to the diameter of the pins 38.
<Desc / Clms Page number 8>
The cams 35 are directed with their gently sloping side forward in the forward rotation sense of the wheel 36 and therefore also of the axle 14 and the front wheels 3. The latter rotation sense, which is thus of the wheels 3 when the roller skate is in forward direction over the ground is indicated by the arrow 41 in Figures 1, 3 and 4.
This means that the wheel 36 and thus the front wheels 3 can at any time perform a forward rotation relative to the gear 22 which is then stationary, rotates in the above sense but rotates slower than the wheel 36 or rotates in the opposite direction.
In this case, the cams 35 with their gently sloping sides come into contact with the pins 38, after which the cams 35 push the contacting pins 38 against the springs 39 deeper into the portion 22. These pins 38 thereby slide on the inclined side until they are released on the end of the corresponding cam 35 pbts and are pushed back against the wheel 36 resiliently.
On the other hand, when the gear wheel 22 performs a rotation in the forward sense indicated by the arrow 41, which is faster than the rotation in the same sense of the wheel 36, a small relative displacement of the pins 38 relative to the cams 35 occurs in the sentence indicated by arrow 41. Three of the six pins 38 thereby very quickly come into contact with the steep ends of the three cams 35.
Because these ends are steep, the pins 38 cannot pass over the cams 35 so that they take the cams with them. The gear 22 is then coupled in the forward rotation sense, indicated by the arrow 41, to the wheel 36 and thus to the shaft 14. The gear 32 then drives the shaft 14.
The latter now takes place each time the footrest 1 and the chassis 2 are brought together at great speed and thus the rack 24 is moved downwards over the gear 19.
<Desc / Clms Page number 9>
The operation of the above-described roller skate is therefore as follows.
When the roller skater rests with his foot on the ground through the roller skate, the footrest 1 and the frame 2 are maximally together. The roller skate is shown in this position in the figures.
As explained above, the freewheel clutch 23 allows the forward rotation of the shaft 14 and the front wheels 3. The gears 19,20, 22 and 23 remain immobile.
Upon forward rotation of the wheel 36 rigidly mounted on the shaft 14 relative to the stationary gear 22, the cams 35 each successively push the different pins 38 resiliently into the portion 22 'of the gear 22.
When the skater lifts his foot, the chassis 12 tilts under the influence of gravity around the axis 5 relative to the footrest 1. The gear 19 then moves over the gear rack 24. The gear 22 is driven via the gears 20 and 21. but in the sense opposite to the forward rotation sense of the wheel 36 indicated by the arrow 41. The freewheel clutch 23 therefore does not cause a coupling between the gear 22 and the wheel 36. The pins 38 do not take the cams 35 along but move even faster over the cams 35.
The gear wheel 19 is retained near the lower free end of the gear rack 24 by an abutment disposed there which may, for example, be formed by the extreme end of the gear rack 24 which is not serrated.
Finally, when the skater puts his foot back on the ground, as soon as the wheels 3 touch the ground, the skater pushes the footrest 1 towards the chassis 12. The rack 24 moves downwards over the gear 19. The gear 22 is driven via the gears 20 and 21 in the same sense as the forward sense of rotation of the shaft 14. The speed of rotation of the gear 22
<Desc / Clms Page number 10>
is easily greater than the rotational speed of the shaft 14, in which case, as described above, the gear 22 drives the shaft 14 through the freewheel clutch 23.
Each time the skater puts one foot down, an additional forward drive of the front wheels 3 can thus occur, so that with the above-described roller skate a greater speed can be obtained than with the known one.
The invention is by no means limited to the above-described embodiment, and within the scope of the patent application many changes can be made to the described embodiment, including as regards the shape, composition, arrangement and number of the parts which are to be realized. of the invention.
In particular, the footrest should not necessarily be a metal plate. It can also be part of a shoe.
The footrest must not necessarily consist of one piece. The footrest can be adjusted in length in the usual way. Naturally, the frame must also be adjustable in length.
The driven wheels do not necessarily have to be fixed on the front axles. They may also be rotatable about this shaft, in which case the transmission gear wheel mounted on the shaft is fixed to this shaft and the freewheel coupling is fitted between the shaft and one of the wheels.
Nor should the transmission necessarily have four gears. This transmission can even have only one gear wheel, which on the one hand engages in the rack and on the other hand is connected to the freewheel clutch.
<Desc / Clms Page number 11>
The freewheel clutch must not necessarily be of the type described above. For example, the cams may have been replaced by notches of an appropriate shape and the pins may have been replaced by balls. The freewheel clutch can also simply be formed by a toothed edge and a hinged catch.
Of course, the pins and the cams can also be switched places, so that the cams are mounted on the gear and the pins are mounted in the wheel in a resilient manner.
The rack must not necessarily be bent and be firmly mounted on the footrest. For example, it may also be rectilinear and hinged, in which case means such as a guide should be provided to keep the rack in contact with a gear wheel at all times.