Fahrgerät, insbesondere Rollbrett oder Roller.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Solche Fahrgeräte werden von vorzugsweise von Kindern und Jugendlichen einerseits als Fortbewegungsmittel, andererseits aber als Sportgerät oder einfach zum Zeitvertreib und Vergnügen verwendet. Dabei gelten Roller eher als Spielgerät für kleinere Kinder, doch sind auch Roller bekanntgeworden, die für Erwachsene zur Fortbewegung in Innenstadtbereichen von Grossstädten gedacht sind.
Ein Fahrgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ist aus der WO 95/34 461 bekannt. Der zusammenklappbare Roller weist ein starres Trittbrett auf. In einer besonderen Ausgestaltung ist ein mittlerer Teil des Trittbretts gegenüber den Enden abgesenkt.
Aus der US-A-4 179 133 ist eine Einrichtung bekannt, mit der ein Rollbrett in einen Roller verwandelt werden kann.
Sowohl Roller als auch Rollbretter werden vorzugsweise auf Gehwegen benutzt. Die Oberfläche von solchen als Fahrbahn dienenden Flächen sind meist befestigt, beispielsweise geteert oder gepflastert, gelegentlich aber auch mit Platten bedeckt. Grössere Unebenheiten sind nicht selten. Da die Fahrgeräte der vorgenannten Art ungefederte Räder aufweisen, werden die beim Fahren erzeugten Stösse von den Benutzern der Fahrgeräte als sehr unangenehm empfunden. Die Fahreigenschaften von Rollern und Rollbrettern sind je nach Bauart dieser Fahrgeräte unterschiedlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Fahrgeräte der genannten Art so auszustatten, dass die Fahreigenschaften nach den Wünschen des Benutzers veränderbar sind, insbesondere die Federung zu verbessern, sodass die durch Fahrbahnunebenheiten erzeugten Stösse gemildert werden.
Die genannte Aufgabe wird bei einem Fahrgerät der gattungsgemässen Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema eines Rollbretts;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Trittbrett;
Fig. 3 ein einzelnes Laufwerk;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Laufwerks in einer Aufsicht;
Fig. 5 die gleiche Ausführungsform in einer schematischen Seitenansicht;
Fig. 6 ein Schema eines modifizierten Laufwerks bei Geradeauslauf;
Fig. 7 ein Schema dieses Laufwerks bei Kurvenfahrt und
Fig. 8 einen Schnitt durch einen Dämpfer.
In der Fig. 1 bedeutet 1 ein Trittbrett, das auf der einen Seite mit einem vorderen Laufwerk 2 und auf der anderen Seite mit einem hinteren Laufwerk 3 verbunden ist. Im dargestellten Beispiel sind die beiden Laufwerke 2 und 3 identisch. Jedes der Laufwerke 2, 3 besteht aus einem Träger 4, einer damit verbundenen Radhalterung 5 und mindestens einem Rad 6, das in dieser Radhalterung 5 drehbar gelagert ist. Bei den Rädern 6 kann es sich beispielsweise um walzenförmige Rollen handeln, wie sie bei Rollbrettern gemäss dem Stand der Technik üblich sind. In einem solchen Fall nimmt die Radhalterung 5 zwei Räder 6 auf, die um eine gemeinsame Achse drehbar sind.
Erfindungsgemäss ist das Trittbrett 1 mit den Laufwerken 2, 3 lösbar verbunden. Damit ist es möglich, dass eines der Laufwerke 2, 3 gegen ein solches anderer Bauart ausgewechselt werden kann oder dass beide Laufwerke 2, 3 bzw. gegen solche anderer Bauart getauscht werden können. So ist es beispielsweise möglich, ein vorderes Laufwerk 2 zu benutzen, bei dem die Achse, um die die Räder 6 drehen, verschwenkbar ist, während als hinteres Laufwerk 3 ein solches anderer Bauart, nämlich beispielsweise mit fest stehender Achse, benutzt wird.
Erfindungsgemäss ist das Trittbrett 1 ausserdem von solcher Bauart, dass es unter der Belastung, die bei der Verwendung eines solchen Rollbretts dadurch entsteht, dass ein Benutzer mit seinem Körpergewicht auf das Trittbrett 1 einwirkt, federnd nachgibt. Bei in üblicher Weise etwa mittiger Belastung des Trittbretts 1 durch eine Person beträgt die Einfederung vorteilhaft etwa 2 bis 3 cm. Damit wird erreicht, dass das Fahrgerät durch Fahrbahn-Unebenheiten verursachte Stösse relativ weich ausfedert, sodass diese Stösse in sehr gemilderter Form auf den Benutzer wirken. Dies ergibt ein angenehmes Gefühl beim Fahren.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass ein solches Fahrgerät an die Bedürfnisse des Benutzers leicht anpassbar ist. So kann beispielsweise ein Trittbrett 1 gegen ein anderes Trittbrett 1 ausgetauscht werden. Eine erste Bauart eines Trittbretts 1 weist beispielsweise auf die Körpermasse und das Körpergewicht eines Erwachsenen abgestimmte Dimensionen auf, während eine zweite Bauart eines Trittbretts 1 auf die Körpermasse und das Körpergewicht eines Kindes abgestimmt ist. Die Anpassung an unterschiedliche Körpermasse und unterschiedliches Körpergewicht geschieht einerseits durch Variation der Masse des Trittbretts 1, nämlich Länge, Breite und Dicke. Alle drei Dimensionen beeinflussen auch die Einfederung. Eine weitere Möglichkeit zur Variation besteht in der Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe für das Trittbrett 1.
So kann beispielsweise Kunststoff ebenso verwendet werden wie mehrlagiges geleimtes Holz. Für die Einfederung in Funktion des Gewichts ist dabei der Elastizitätsmodul des Werkstoffs zusätzlich massgebend.
Die Dimensionen von Varianten des Trittbretts 1 sind je nach Anforderungen zu wählen. Die Länge liegt etwa im Bereich 50 bis 80 cm, die Breite im Bereich 12 bis 18 cm, während die Dicke im Bereich von 8 bis 25 mm liegen kann, wobei dies vor allem vom verwendeten Material und dessen Elastizitätsmodul abhängt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Material für das Trittbrett 1 mehrlagiges geleimtes Holz, das unter dem Begriff Sperrholz bekannt ist, verwendet wird. Dieses Material zeichnet sich dadurch aus, dass es einerseits relativ hoch belastbar ist, und dass es andererseits Schwingungen bemerkenswert dämpft. Dadurch wirkt ein solches Trittbrett 1 als Stossdämpfer.
Gute Dämpfüngseigenschaften weisen auch Kunststoffe auf. Vorteilhaft kann das Trittbrett 1 deshalb auch aus Kunststoff hergestellt sein. Bei Verwendung eines Werkstoffs dieser Gruppe ist es möglich, das Trittbrett 1 als Hohlkasten auszubilden.
Vorteilhaft ist es, wenn Material und Dimensionen des Trittbretts 1 so gewählt werden, dass sich eine Federrate von etwa 0,1 mm/kg ergibt. Wird das Trittbrett 1 etwa mittig mit 30 kg belastet, so federt es um 3 mm ein. Es können aber auch "härtere" Trittbretter 1 mit einer Federrate von beispielsweise 0,03 mm/kg oder auch "weichere" Trittbretter 1 mit einer Federrate von zum Beispiel 0,25 mm/kg verwirklicht werden. Bei der vorerwähnten Ausbildung des Trittbretts 1 als Hohlkasten ist es dann vorteilhaft möglich, in einzelne Hohlräume Verstärkungsstreben einzusetzen. Mithilfe solcher Verstärkungsstreben kann die Federrate nachträglich verändert werden, um sie den Wünschen des Benutzers anzupassen.
Auch bei anderen Ausführungsformen lässt sich eine solche Veränderbarkeit der Federrate realisieren, bei einem in der Fig. 2 gezeigten Trittbrett 1 aus Sperrholz etwa dadurch, dass an den beiden Längsseiten Nuten N vorgesehen werden, in die Verstärkungsstreben S einsetzbar sind. Die Veränderung der Federrate durch das Einsetzen von Verstärkungsstreben S hat den Vorteil, dass nicht mehrere unterschiedliche Trittbretter 1 vorgesehen sein müssen. Damit reduziert sich die Variantenvielfalt, ohne dass auf den Vorteil unterschiedlicher Federraten verzichtet werden müsste.
Damit die Laufwerke 2, 3 auf einfache Weise mit dem Trittbrett 1 verbindbar sind, weisen die Laufwerke 2, 3 einen Schlitz 7 auf, in den das Trittbrett 1 eingeschoben werden kann. Die Verbindung zwischen Laufwerk 2, 3 und Trittbrett 1 wird beispielsweise mittels in der Figur nicht dargestellter Schrauben fixiert.
In der Fig. 3 ist ein einzelnes Laufwerk 2 gezeigt. Es besteht in analoger Weise aus einem Träger 4, der einen Schlitz 7 zum Einschieben eines in dieser Figur nicht dargestellten Trittbretts 1 aufweist. Auch die Befestigungsmittel wie Schrauben sind nicht gezeigt. Im Unterschied zum Beispiel der Fig. 1 ist hier das Rad 6 nicht unter dem Träger 4 angeordnet, sondern in der bei Rollern üblichen Art derart, dass ein hinterer Teil des Trägers 4 als Gabel 8 ausgebildet ist, in der eine Achse 9, um das sich das Rad 6 dreht, befestigt ist. In diesem Fall ist das Rad 6 kein walzenförmiges Rad nach Art der Rollbretter, sondern vorteilhaft eines einer solchen Bauart, wie sie bei Inlineskates Verwendung finden. Mit einem solchen Laufwerk 2 ausgestattet, bietet das Fahrgerät gänzlich andere Fahreigenschaften als ein nach Fig. 1 ausgestattetes Fahrgerät.
In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Laufwerks 2 gezeigt. Hierbei handelt es sich um ein lenkfähiges Laufwerk 2 mit zwei Rädern, das auf Grund seiner Lenkbarkeit insbesondere als vorderes Laufwerk geeignet ist.
In der Fig. 4 ist, gestrichelt gezeichnet, ein Teil des Trittbretts 1 sichtbar, das im Schlitz 7 des Trägers 4 mittels zwei Schrauben 10 befestigt ist. Am dem Schlitz 7 gegenüberliegenden vorderen Ende 11 des Trägers 4 befinden sich zwei Gelenke, nämlich ein linkes Traggelenk 12 und ein rechtes Traggelenk 13. Um das linke Traggelenk 12 ist ein linker Achsschenkel 14 verschwenkbar und um das rechte Traggelenk 13 ist entsprechend ein rechter Achsschenkel 15 verschwenkbar. Die mögliche Verschwenkung um die Traggelenke 12, 13 ist mit Pfeilen bezeichnet. Die den Traggelenken 12 und 13 entgegengesetzten Enden der beiden Achsschenkel 14, 15 weisen Gelenke 16 auf, durch die diese Enden mit einer Spurstange 17 verbunden sind. Die Verbindungslinie zwischen den beiden Traggelenken 12, 13 bildet also zusammen mit den beiden Achsschenkeln 14, 15 und der Spurstange 17 ein Parallelogramm.
Durch die Spurstange 17 wird erreicht, das beide Achsschenkel 14, 15 miteinander gekoppelt sind, sodass sie nur gleichzeitig verschwenkbar sind. Am linken Achsschenkel 14 ist eine linke Radachse 18 starr befestigt, um deren anderes Ende ein linkes Vorderrad 19 frei drehbar ist, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Kugellagers. In gleicher Weise ist am rechten Achsschenkel 15 eine rechte Radachse 20 starr befestigt, um deren anderes Ende ein rechtes Vorderrad 21 frei drehbar ist. Jedes der Vorderräder 19, 21 weist also eine separate Radachse 18, 20 auf, sodass sich eine Einzelradaufhängung ergibt.
Die Verschwenkung der beiden Achsschenkel 14, 15 führt dazu, dass die starr mit den Achsschenkeln 14, 15 verbundenen Radachsen 18, 20 um den gleichen Winkelbetrag verschwenkt werden wie die Achsschenkel 14, 15. Entsprechend verschwenken auch die Vorderräder 19, 21. In der Darstellung der Fig. 4 stehen die beiden Vorderräder 19, 21 parallel zur Längsachse des gesamten Fahrgeräts, woraus sich ein Geradeauslauf ergibt. Wird einer der beiden Achsschenkel 14, 15 gegenüber der gezeichneten Stellung beispielsweise um 15 Grad im Uhrzeigersinn ausgelenkt, was wegen der Spurstange 17 dazu führt, dass auch der andere Achsschenkel 15, 14 in gleicher Weise ausgelenkt wird, so stellen sich die Vorderräder 19, 21 derart schräg nach rechts, dass sie gegenüber des Längsachse des Fahrgeräts ebenfalls um 15 Grad ausgelenkt sind.
Mit dem Fahrgerät würde dann eine Rechtskurve gefahren.
Die Lenkung einer solchen Konstruktion ist auf verschiedene Weise möglich. Beispielsweise kann an der Spurstange 17 ein Mitnehmerstift 22 befestigt sein, der von einer nicht dargestellten Lenkstange in den mit gestrichelten Pfeilen bezeichneten Richtung bewegbar ist.
Nachfolgend wird eine Ausgestaltung beschrieben, bei der auf eine Lenkstange verzichtet werden kann. Dabei ist die grundsätzliche Anordnung so, wie sie soeben beschrieben worden ist. Wesentlich ist dabei aber, dass die Achsen der Traggelenke 12, 13 und der Gelenke 16 deutlich gegen die Vertikale geneigt sind, was in der eine Seitenansicht von rechts darstellenden Fig. 4 verdeutlicht wird, wobei die in der Fig. 4 gezeigten Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind.
Das in dieser Seitenansicht an sich sichtbare rechte Vorderrad 21 ist hier nur mit seiner Umrisslinie gezeigt, um die Sicht auf die dahinter liegenden Teile nicht zu verdecken. Hinter diesem Vorderrad 21 ist der rechte Achsschenkel 15 sichtbar. An diesem Achsschenkel 15 ist die rechte Radachse 20 starr befestigt. Sie steht in dieser Ansicht senkrecht zur Zeichenebene, ist also nur in der Ansicht ihres Durchmessers sichtbar. Vom in der Fig. 5 nicht sichtbaren rechten Traggelenk 13 (Fig. 4) ist hier nur dessen Drehachse A13 gezeigt. Die Drehachse A12 des linken Traggelenks 12 (Fig. 4) befindet sich dahinter, ist also ebenfalls nicht sichtbar. Die Achse der Gelenke 16 ist mit A16 bezeichnet.
Der Winkel zwischen den beiden Drehachsen A12, A13 der Traggelenke 12, 13 und der Vertikalen beträgt vorzugsweise etwa 20 bis 60 Grad, wobei sich ein Wert von 47 Grad als Optimalwert herausgestellt hat. Die Drehachsen A12, A13 der Traggelenke 12, 13 liegen also derart schräg, dass sie einerseits parallel zu einer ideellen Fläche liegen, die senkrecht auf einer Mittellinie M (Fig. 4) des Trittbretts 1 bzw. des gesamten Fahrgeräts steht, und dass sie andererseits von vorn oben nach hinten unten verlaufen. In gleicher Weise geneigt sind die Drehachsen A16 der Gelenke 16, um sich die Spurstange 17 gegenüber den beiden Achsschenkeln 14, 15 verdreht, wenn die Achsschenkel 14, 15 um die Traggelenke 12, 13 in der in der Fig. 4 mit Pfeilen gekennzeichneten Richtung verdrehen.
Die deutliche Neigung der Drehachsen A12, A13, A16 des erwähnten Parallelogramms aus der Verbindungslinie der Traggelenke 12, 13, den Achsschenkeln 14, 15 und der Spurstange 17 hat zur Folge, dass die an den Achsschenkeln 14, 15 befestigten Radachsen 18, 20 nur dann horizontal verlaufen, wenn die Achsschenkel 14, 15 entsprechend der Darstellung in der Fig. 4 einen Winkel von genau 90 Grad gegen die Verbindungslinie der Traggelenke 12, 13 bilden. In dieser Stellung stehen die Radachsen 18, 20 ausserdem in einem Winkel von genau 90 Grad gegen die Mittellinie M des Trittbretts 1 bzw. des gesamten Fahrgeräts, woraus sich ergibt, dass die Vorderräder 19, 21 ihrerseits parallel zu dieser Mittellinie stehen. Das entspricht dem Geradeauslauf des Fahrgeräts.
Durch die vorgenannte Ausführung wird nun erreicht, dass die Radachsen 18, 20 und die Achsschenkel 14, 15 aus der Stellung des Geradeauslaufs verschwenkt werden, sobald das Trittbrett 1 einseitig stärker belastet wird, wobei unter einseitig zu verstehen ist, dass der ideelle Lastangriffspunkt rechts oder links der gedachten Mittellinie M liegt.
Es werde angenommen, der ideelle Lastangriffspunkt auf dem Trittbrett 1 liege rechts der Mittellinie M, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist. Der ideelle Lastangriffspunkt mit dem Bezugszeichen L bezeichnet. Durch diesen Lastangriff ergibt sich automatisch, dass das rechte Vorderrad 21 stärker belastet wird als das linke Vorderrad 19. Daraus folgt auch, dass das Vorderrad 21 eine senkrecht wirkende Kraft auf die rechte Vorderachse 20 ausübt und diese wiederum auf den rechten Achsschenkel 15.
Weil gleichzeitig die entsprechenden Gegenkräfte am linken Vorderrad 19, an der linken Vorderachse 18 und am linken Achsschenkel 14 abnehmen, folgt wegen der Schräglage der Drehachsen A12, A13 der Traggelenke 12, 13, dass die Achsschenkel 14, 15 um die Drehachsen A12, A13 der Traggelenke 12, 13 etwas im Uhrzeigersinn gedreht werden, dass sich entsprechend die Spurstange 17 mit verschiebt und dass sich die Vorderachsen 18, 20 und die damit verbundenen Vorderräder 19, 21 mit den Achsschenkeln 14, 15 entsprechend bewegen. Eine solche Stellung ist in der Fig. 3 punktiert eingezeichnet. Damit steht die rechte Vorderachse 20 etwas schräg nach hinten, gleichzeitig aber auch etwas schräg nach oben. Andererseits steht die linke Vorderachse 18 etwas schräg nach vorn, gleichzeitig aber auch etwas schräg nach unten.
Entsprechend stehen die Vorderräder 19, 21 in beiden Achsen etwas schräg, was aber aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Fig. 4 hinsichtlich der Schräge nach oben bzw. unten nicht dargestellt ist. In Relation zum Trittbrett 1 stehen also das rechte Vorderrad 21 etwas weiter oben und das linke Vorderrad 19 etwas weiter unten. Befinden sich die beiden Vorderräder 19, 21 auf einer ebenen Fahrbahn, so ist damit das Trittbrett 1 um die Mittellinie M so geneigt, dass es mit seiner rechten Kante etwas näher an der Fahrbahn ist, während der Abstand der linken Kante zur Fahrbahn etwas grösser ist. Weil sich die Vorderräder 19, 21 bei dieser Lenkkonstruktion etwas schräg stellen, ist es von Vorteil, wenn sie keine walzenförmige Lauffläche besitzen, sondern ebenfalls von jener Bauart sind, wie sie bei Inlineskates Verwendung finden.
Der Benutzer des Fahrgeräts kann die Fahrtrichtung entsprechend allein durch Gewichtsverlagerung steuern. Einer Lenkstange bedarf es nicht. Diese Gewichtsverlagerung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Er kann beispielsweise einen seiner Füsse seitwärts versetzt auf das Trittbrett 1 aufsetzen, er kann aber auch seinen Körper neigen.
Bei einem solcherart ausgestalteten Fahrgerät kann es vorteilhaft sein, wenn der Geradeauslauf durch besondere Massnahmen stabilisiert wird. In den Fig. 6 und 7 ist eine dem vorgenannten Fahrwerk weitestgehend entsprechende Ausführungsform schematisch gezeigt. Bei diesem Fahrwerk sind in gleicher Weise Achsschenkel 14, 15 vorhanden, die einerseits um Traggelenke 12, 13 verdrehbar sind und die andererseits mit einer Spurstange 17 verbunden sind, die mit den Achsschenkeln 14, 15 mittels Gelenken 16 verbunden sind. Die Spurstange 17 ist in der mit einem Pfeil gekennzeichneten Richtung verschiebbar. Bei dieser Fahrwerksvariante ist eine Rückstellvorrichtung vorhanden, die einen am vorderen Ende 11 des Trägers 4 starr befestigten Anschlag 30 ausweist. Auf der Spurstange 17 sind in der Nähe der beiden Enden je ein Halter 31 befestigt.
Auf der Spurstange 17 verschiebbar sind zwei Dämpfer 32 angeordnet, wobei der eine Dämpfer 32 auf der einen Seite des Anschlags 30 liegt, während der andere Dämpfer 32 auf der anderen Seite des Anschlags 30 angeordnet ist. Jeder Dämpfer 32 besteht aus einer ersten Lochscheibe 33 und einer zweiten Lochscheibe 34 und einer zwischen den Lochscheiben 33, 34 angeordneten Ring 35. Die Innendurchmesser der Lochscheiben 33, 34 sind grösser als der Durchmesser der Spurstange 17, sodass sie gegenüber der Spurstange 17 frei beweglich sind. Dagegen ist der Ring 35 so bemessen, dass sein Innendurchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Spurstange 17. Dadurch erzeugt der Ring 35 auf der Spurstange 17 eine gleitende Reibung.
Zwischen den Dämpfern 32 und den Haltern 31 sind Druckfedern 36 angeordnet. Vorteilhaft sind die Druckfedern 36 zwischen Dämpfer 32 und Halter 31 vorgespannt. Dadurch wird erreicht, dass der Anschlag 30 ohne andere Krafteinwirkung in einer dem Geradeauslauf entsprechenden Mittelstellung verbleibt, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist. Verlagert der Benutzer des Fahrgeräts auf dem Trittbrett 1 sein Gewicht, so muss zunächst die Vorspannung einer der Druckfedern 36 überwunden werden, ehe es zu einer Auslenkung der Räder kommen kann. In der Fig. 7 ist diese Anordnung bei starker Auslenkung der Räder gezeigt. Die eine der Druckfedern 36 ist hierbei völlig entspannt, während die andere Druckfeder 36 stark zusammengepresst ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Gewichtsverlagerung des Benutzers gegen eine der Druckfedern 36 erfolgen muss.
Dies verbessert, wie Versuche gezeigt haben, die feinfühlige Steuerbarkeit des Fahrgeräts auf besondere Weise.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die von den Dämpfern 32 erzeugte Reibung veränderlich ist. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass die Spurstange 17 nicht einen über die ganze Länge gleichbleibenden Durchmesser aufweist, sondern dass der Durchmesser der Spurstange 17 in der Mitte am grössten ist und gegen die beidseitigen Enden hin abnimmt. Befindet sich das Fahrwerk in der Stellung des Geradeauslaufs, wie dies in der Fig. 6 gezeigt ist, so werden die Ringe 35 durch den grösseren Durchmesser der Spurstange 17 in ihrem mittleren Bereich stärker aufgeweitet, was eine starke Reibung ergibt.
Werden die Räder des Fahrwerks hingegen stärker ausgelenkt, wie dies in der Fig. 7 gezeigt ist, so wird der eine der Ringe 35 des einen Dämpfers 32 durch den Anschlag 30 so weit gegenüber der Spurstange 17 längs verschoben, dass sich dieser Ring 35 an einer Stelle befindet, an der der Durchmesser der Spurstange 17 kleiner ist. Entsprechend kleiner ist dabei die gleitende Reibung. Auch diese Massnahme dient der Verbesserung der Steuerbarkeit durch den Benutzer.
Der Ring 35 besteht vorteilhaft aus einem gummielastischen Werkstoff. Die Lochscheiben 33, 34 bestehen vorteilhaft aus Kunststoff, was den Vorteil hat, dass beim Anschlagen der Dämpfer 32 am Anschlag 30 keine störenden Geräusche entstehen.
Vorteilhaft ist es, wenn die durch die gleitende Reibung erzeugbare Dämpfung veränderbar ist. Dies kann in besonders einfacher Weise durch eine in der Fig. 8 gezeigte Ausgestaltung erreicht werden. Die Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch einen auf der Spurstange 17 verschiebbaren Dämpfer 32. Der Schnitt liegt dabei im Ring 35. Um den Ring 35 ist eine Bride 38 gelegt. Diese Bride 38 weist in bekannter Weise eine Stellschraube 39 auf, mit der die Bride 38 mehr oder weniger stark angezogen werden kann. Ist die Bride 38 nur wenig angezogen, wird der Ring 35 nur wenig gepresst. Entsprechend ist seine Reibung auf der Spurstange 17 kleiner. Wird die Bride 38 stärker angezogen, nimmt die Pressung des Rings 35 zu, sodass die Reibung erhöht wird.
Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass bei grösserer Geschwindigkeit und bei unebener Fahrbahn der Geradeauslauf stärker stabilisiert ist.
Die vorgenannte Lösung mit der Bride 38 ist nur als eine mögliche Ausführungsform zu verstehen. Andere gleich wirkende Lösungen, beispielsweise in der Art einer in ihrer Vorspannung variablen Stopfbüchse, sind dieser Ausführungsform äquivalent.
Im Rahmen der Erfindung sind mit Trittbrettern 1 verschiedener Ausführungsformen verschiedene Laufwerke 2, 3 kombinierbar. Damit kann das Fahrgerät je nach verwendetem Trittbrett 1 und Laufwerken 2, 3 ganz unterschiedliche Fahreigenschaften erhalten.
Driving device, especially roller board or scooter.
The invention relates to a driving device of the type mentioned in the preamble of claim 1.
Such driving devices are preferably used by children and adolescents on the one hand as a means of transportation, but on the other hand as sports equipment or simply for pastime and pleasure. Scooters are more of a play device for smaller children, but scooters have also become known that are intended for adults to get around in inner-city areas of large cities.
A driving device of the type mentioned in the preamble of claim 1 is known from WO 95/34 461. The foldable scooter has a rigid footboard. In a special embodiment, a middle part of the running board is lowered towards the ends.
From US-A-4 179 133 a device is known with which a roller board can be converted into a scooter.
Both scooters and roller boards are preferably used on sidewalks. The surface of such surfaces serving as carriageways are usually paved, for example paved or paved, but occasionally also covered with slabs. Larger bumps are not uncommon. Since the driving devices of the aforementioned type have unsprung wheels, the shocks generated during driving are perceived by the users of the driving devices as very uncomfortable. The driving characteristics of scooters and roller boards vary depending on the design of these driving devices.
The invention is based on the object of equipping driving devices of the type mentioned in such a way that the driving properties can be changed according to the wishes of the user, in particular to improve the suspension so that the bumps generated by uneven road surfaces are reduced.
The above object is achieved in a driving device of the generic type by the features specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments result from the dependent claims.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Show it:
Figure 1 is a schematic of a roller board.
2 shows a section through a running board;
3 shows a single drive;
4 shows a further embodiment of a drive in a top view;
5 shows the same embodiment in a schematic side view;
Fig. 6 is a schematic of a modified drive when running straight;
Fig. 7 is a diagram of this drive when cornering and
Fig. 8 shows a section through a damper.
In FIG. 1, 1 means a running board which is connected on one side to a front drive 2 and on the other side to a rear drive 3. In the example shown, the two drives 2 and 3 are identical. Each of the drives 2, 3 consists of a carrier 4, an associated wheel holder 5 and at least one wheel 6, which is rotatably mounted in this wheel holder 5. The wheels 6 can, for example, be roller-shaped rollers, as are customary in the case of roller boards according to the prior art. In such a case, the wheel holder 5 receives two wheels 6 which can be rotated about a common axis.
According to the invention, the footboard 1 is detachably connected to the drives 2, 3. It is thus possible for one of the drives 2, 3 to be replaced by one of such a different type, or for both drives 2, 3 or to be replaced by one of another type. For example, it is possible to use a front drive 2 in which the axis about which the wheels 6 rotate can be pivoted, while another type, namely for example with a fixed axis, is used as the rear drive 3.
According to the invention, the running board 1 is also of such a type that it yields resiliently under the load that arises when a rolling board of this type is used in that a user acts on the running board 1 with his body weight. When the footboard 1 is loaded approximately centrally by a person, the deflection is advantageously approximately 2 to 3 cm. This ensures that the driving device cushions bumps caused by bumps in the road relatively softly, so that these bumps have a very mild effect on the user. This gives a comfortable feeling when driving.
It is achieved by the invention that such a driving device can be easily adapted to the needs of the user. For example, a running board 1 can be exchanged for another running board 1. A first type of running board 1 has dimensions that are matched to the body mass and body weight of an adult, for example, while a second type of running board 1 is matched to the body mass and body weight of a child. The adaptation to different body mass and different body weight is done on the one hand by varying the mass of the footboard 1, namely length, width and thickness. All three dimensions also influence the deflection. Another possibility for variation is to use different materials for the footboard 1.
For example, plastic can be used as well as multi-layer glued wood. The elastic modulus of the material is also decisive for the deflection as a function of the weight.
The dimensions of variants of the footboard 1 are to be selected depending on the requirements. The length is approximately in the range of 50 to 80 cm, the width in the range of 12 to 18 cm, while the thickness can be in the range of 8 to 25 mm, this mainly depending on the material used and its modulus of elasticity.
It is particularly advantageous if multilayer glued wood, which is known under the term plywood, is used as the material for the running board 1. This material is characterized by the fact that it can withstand relatively high loads and that it dampens vibrations remarkably. Such a running board 1 thus acts as a shock absorber.
Plastics also have good damping properties. The footboard 1 can therefore advantageously also be made of plastic. When using a material from this group, it is possible to design the running board 1 as a hollow box.
It is advantageous if the material and dimensions of the footboard 1 are selected so that a spring rate of approximately 0.1 mm / kg results. If the footboard 1 is loaded with approximately 30 kg in the middle, it deflects by 3 mm. However, “harder” running boards 1 with a spring rate of, for example, 0.03 mm / kg or “softer” running boards 1 with a spring rate of, for example, 0.25 mm / kg can also be realized. When the footboard 1 is designed as a box girder, it is then advantageously possible to use reinforcing struts in individual cavities. With the aid of such reinforcing struts, the spring rate can be changed subsequently in order to adapt it to the wishes of the user.
Such a changeability of the spring rate can also be realized in other embodiments, in the case of a step board 1 made of plywood shown in FIG. 2, for example in that grooves N are provided on the two longitudinal sides, into which reinforcing struts S can be inserted. The change in the spring rate through the use of reinforcing struts S has the advantage that it is not necessary to provide several different running boards 1. This reduces the variety of variants without having to forego the advantage of different spring rates.
So that the drives 2, 3 can be connected to the running board 1 in a simple manner, the drives 2, 3 have a slot 7 into which the running board 1 can be inserted. The connection between drive 2, 3 and footboard 1 is fixed, for example, by means of screws, not shown in the figure.
A single drive 2 is shown in FIG. In an analogous manner, it consists of a carrier 4 which has a slot 7 for inserting a footboard 1, not shown in this figure. Fasteners such as screws are also not shown. In contrast to the example of FIG. 1, here the wheel 6 is not arranged under the carrier 4, but in the manner customary for scooters in such a way that a rear part of the carrier 4 is designed as a fork 8, in which an axis 9 around which the wheel 6 rotates, is attached. In this case, the wheel 6 is not a roller-shaped wheel in the manner of the roller boards, but is advantageously of a type which is used in inline skates. Equipped with such a drive 2, the driving device offers completely different driving properties than a driving device equipped according to FIG. 1.
Another embodiment of a drive 2 is shown in FIG. This is a steerable drive 2 with two wheels, which due to its steerability is particularly suitable as a front drive.
4, part of the footboard 1 is visible, drawn in dashed lines, which is fastened in the slot 7 of the carrier 4 by means of two screws 10. At the front end 11 of the carrier 4 opposite the slot 7 there are two joints, namely a left ball joint 12 and a right ball joint 13. A left steering knuckle 14 can be pivoted about the left ball joint 12 and a right steering knuckle 15 is correspondingly around the right ball joint 13 pivotable. The possible pivoting about the ball joints 12, 13 is indicated by arrows. The ends of the two steering knuckles 14, 15 opposite the supporting joints 12 and 13 have joints 16 by means of which these ends are connected to a tie rod 17. The connecting line between the two ball joints 12, 13 thus forms a parallelogram together with the two steering knuckles 14, 15 and the tie rod 17.
The tie rod 17 ensures that both steering knuckles 14, 15 are coupled to one another so that they can only be pivoted at the same time. On the left steering knuckle 14, a left wheel axle 18 is rigidly fastened, around the other end of which a left front wheel 19 can be freely rotated, for example by means of a ball bearing (not shown). In the same way, a right wheel axle 20 is rigidly attached to the right steering knuckle 15, around the other end of which a right front wheel 21 can be freely rotated. Each of the front wheels 19, 21 thus has a separate wheel axle 18, 20, so that there is independent suspension.
The pivoting of the two steering knuckles 14, 15 leads to the fact that the wheel axles 18, 20 rigidly connected to the steering knuckles 14, 15 are pivoted by the same angular amount as the steering knuckles 14, 15. Accordingly, the front wheels 19, 21 also pivot 4, the two front wheels 19, 21 are parallel to the longitudinal axis of the entire driving device, which results in straight running. If one of the two steering knuckles 14, 15 is deflected clockwise, for example by 15 degrees with respect to the position shown, which, because of the tie rod 17, also causes the other steering knuckle 15, 14 to be deflected in the same way, then the front wheels 19, 21 so diagonally to the right that they are also deflected by 15 degrees with respect to the longitudinal axis of the driving device.
A right turn would then be made with the driving device.
The steering of such a construction is possible in various ways. For example, a driver pin 22 can be fastened to the tie rod 17 and can be moved by a steering rod (not shown) in the direction indicated by the dashed arrows.
An embodiment is described below in which a handlebar can be dispensed with. The basic arrangement is as it has just been described. It is essential, however, that the axes of the supporting joints 12, 13 and the joints 16 are clearly inclined against the vertical, which is illustrated in FIG. 4, which shows a side view from the right, the parts shown in FIG. 4 having the same Reference numbers are provided.
The right front wheel 21, which is visible in this side view, is shown here only with its outline so as not to obscure the view of the parts behind it. The right steering knuckle 15 is visible behind this front wheel 21. The right wheel axle 20 is rigidly attached to this steering knuckle 15. In this view it is perpendicular to the plane of the drawing, so it is only visible in the view of its diameter. From the right ball joint 13 (FIG. 4), which is not visible in FIG. 5, only its axis of rotation A13 is shown here. The axis of rotation A12 of the left ball joint 12 (FIG. 4) is behind it, so it is also not visible. The axis of the joints 16 is designated A16.
The angle between the two axes of rotation A12, A13 of the supporting joints 12, 13 and the vertical is preferably approximately 20 to 60 degrees, a value of 47 degrees being found to be the optimal value. The axes of rotation A12, A13 of the ball joints 12, 13 are so inclined that they are on the one hand parallel to an ideal surface that is perpendicular to a center line M (FIG. 4) of the footboard 1 or the entire driving device, and that they are on the other run from the top front to the bottom back. In the same way, the axes of rotation A16 of the joints 16 are rotated around the tie rod 17 relative to the two steering knuckles 14, 15 when the steering knuckles 14, 15 rotate about the supporting joints 12, 13 in the direction indicated by arrows in FIG. 4 ,
The significant inclination of the axes of rotation A12, A13, A16 of the parallelogram mentioned from the connecting line of the supporting joints 12, 13, the steering knuckles 14, 15 and the tie rod 17 has the consequence that the wheel axles 18, 20 fastened to the steering knuckles 14, 15 only then run horizontally when the steering knuckles 14, 15, as shown in FIG. 4, form an angle of exactly 90 degrees against the connecting line of the supporting joints 12, 13. In this position, the wheel axles 18, 20 are also at an angle of exactly 90 degrees to the center line M of the running board 1 or the entire driving device, which means that the front wheels 19, 21 are in turn parallel to this center line. This corresponds to the straight running of the vehicle.
Through the aforementioned embodiment it is now achieved that the wheel axles 18, 20 and the steering knuckles 14, 15 are pivoted out of the position of the straight running as soon as the footboard 1 is subjected to greater loads on one side, whereby one-sided means that the ideal load application point is on the right or to the left of the imaginary center line M.
It is assumed that the ideal load application point on the running board 1 is to the right of the center line M, as shown in FIG. 4. The ideal load application point is designated by the reference symbol L. This load application automatically results in the right front wheel 21 being subjected to a greater load than the left front wheel 19. It also follows that the front wheel 21 exerts a vertically acting force on the right front axle 20 and this in turn on the right steering knuckle 15.
Because at the same time the corresponding counter forces on the left front wheel 19, on the left front axle 18 and on the left steering knuckle 14 decrease, because of the inclined position of the axes of rotation A12, A13 of the supporting joints 12, 13 it follows that the steering knuckles 14, 15 about the rotating axes A12, A13 Support joints 12, 13 are rotated somewhat clockwise, that the tie rod 17 also moves accordingly and that the front axles 18, 20 and the front wheels 19, 21 connected thereto, with the steering knuckles 14, 15 move accordingly. Such a position is shown in dotted lines in FIG. 3. The right front axle 20 is thus somewhat obliquely to the rear, but at the same time also somewhat obliquely upwards. On the other hand, the left front axle 18 is slightly obliquely forward, but also somewhat obliquely downward.
Accordingly, the front wheels 19, 21 are somewhat oblique in both axes, but this is not shown for reasons of clarity in FIG. 4 with respect to the upward or downward slope. In relation to the running board 1, the right front wheel 21 is thus somewhat further up and the left front wheel 19 is somewhat further down. If the two front wheels 19, 21 are on a flat roadway, the running board 1 is thus inclined about the center line M so that its right edge is somewhat closer to the roadway, while the distance from the left edge to the roadway is somewhat larger , Because the front wheels 19, 21 are somewhat inclined in this steering construction, it is advantageous if they do not have a roller-shaped tread, but are also of the type that are used in inline skates.
The user of the driving device can control the direction of travel accordingly solely by shifting weight. A handlebar is not required. This shift in weight can be done in different ways. For example, he can put one of his feet offset sideways on the footboard 1, but he can also tilt his body.
In the case of a driving device designed in this way, it can be advantageous if the straight running is stabilized by special measures. 6 and 7, an embodiment corresponding largely to the aforementioned chassis is shown schematically. In this chassis, steering knuckles 14, 15 are present in the same way, which are rotatable on the one hand about supporting joints 12, 13 and which are connected on the other hand to a tie rod 17, which are connected to the steering knuckles 14, 15 by means of joints 16. The tie rod 17 is displaceable in the direction indicated by an arrow. In this variant of the chassis there is a reset device which has a stop 30 rigidly attached to the front end 11 of the carrier 4. A bracket 31 is attached to the tie rod 17 near the two ends.
Two dampers 32 are arranged displaceably on the tie rod 17, one damper 32 being located on one side of the stop 30, while the other damper 32 is arranged on the other side of the stop 30. Each damper 32 consists of a first perforated disk 33 and a second perforated disk 34 and a ring 35 arranged between the perforated disks 33, 34. The inner diameters of the perforated disks 33, 34 are larger than the diameter of the tie rod 17, so that they can move freely relative to the tie rod 17 are. In contrast, the ring 35 is dimensioned such that its inside diameter is somewhat smaller than the diameter of the tie rod 17. As a result, the ring 35 creates a sliding friction on the tie rod 17.
Compression springs 36 are arranged between the dampers 32 and the holders 31. The compression springs 36 are advantageously biased between the damper 32 and the holder 31. It is thereby achieved that the stop 30 remains in a central position corresponding to the straight running without any other force, as is shown in FIG. 6. If the user of the driving device shifts his weight on the running board 1, the pretension of one of the compression springs 36 must first be overcome before the wheels can be deflected. This arrangement is shown in FIG. 7 when the wheels are strongly deflected. One of the compression springs 36 is completely relaxed, while the other compression spring 36 is strongly compressed. This arrangement ensures that the user's weight must be shifted against one of the compression springs 36.
As tests have shown, this improves the sensitive controllability of the driving device in a special way.
It is particularly advantageous if the friction generated by the dampers 32 is variable. This is achieved in an advantageous manner in that the tie rod 17 does not have a constant diameter over the entire length, but in that the diameter of the tie rod 17 is greatest in the middle and decreases towards the ends on both sides. If the undercarriage is in the straight-ahead position, as shown in FIG. 6, the rings 35 are widened more in their central region by the larger diameter of the tie rod 17, which results in a high level of friction.
If, on the other hand, the wheels of the undercarriage are deflected more, as shown in FIG. 7, one of the rings 35 of the one damper 32 is displaced longitudinally relative to the tie rod 17 by the stop 30 such that this ring 35 is attached to one Is located at the diameter of the tie rod 17 is smaller. The sliding friction is correspondingly smaller. This measure also serves to improve controllability by the user.
The ring 35 is advantageously made of a rubber-elastic material. The perforated disks 33, 34 are advantageously made of plastic, which has the advantage that when the damper 32 is struck against the stop 30 there are no disturbing noises.
It is advantageous if the damping that can be generated by the sliding friction can be changed. This can be achieved in a particularly simple manner by an embodiment shown in FIG. 8. 8 shows a section through a damper 32 which can be displaced on the tie rod 17. The section lies in the ring 35. A ring 38 is placed around the ring 35. In a known manner, this bracket 38 has an adjusting screw 39 with which the bracket 38 can be tightened to a greater or lesser extent. If the bracket 38 is only slightly tightened, the ring 35 is pressed only slightly. Accordingly, its friction on the tie rod 17 is smaller. If the strap 38 is tightened more, the pressure of the ring 35 increases, so that the friction is increased.
In this way, it is advantageously achieved that the straight running is more stabilized at higher speeds and on uneven road surfaces.
The aforementioned solution with the bracket 38 is only to be understood as one possible embodiment. Other solutions with the same effect, for example in the manner of a stuffing box with variable preload, are equivalent to this embodiment.
Within the scope of the invention, different drives 2, 3 can be combined with running boards 1 of different embodiments. Depending on the running board 1 and drives 2, 3, the driving device can thus have very different driving characteristics.