CZ283741B6 - Způsob vytvoření fyzikálního systému skateboard/ jezdec s vlastním pohonem a skateboard pro realizaci tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Nášlapná deska skateboardu se rytmicky vykyvuje okolo podélné osy vykyvování, ležící v závěsech skateboardu, vzhledem k příslušné referenční rovině, která při jízdě rovně je rovnoběžná s jízdní dráhou. Amplituda a frekvence vykyvování se vzájemně koordinují tak, že vykyvování nemá za následek zahýbání skateboardu. K pouzdru (8) závěsu (4) skateboardu, obklupujícímu hřídel (11) je na jeho každém konci připojena převodovka (9,10@) přičemž obě převodovky jsou řešeny zrcadlově symetricky. Převodovka (9,10) ssestává z úložného pouzdra (13) svislé stěny (16) a úložného krytu (17), jakož i ozubené soustavy sestávající z ozubené tyče (19) jako hnací složky a ozubeného kola (25) připojeného k hřídeli (11) válečků jako hnané složky.ŕ

Description

Vynález se týká oblasti nářadí pro sport, hry a rekreaci a je zaměřen na skateboardy, obzvláště na ty, které obsahují speciální integrovaná opatření pro fyzické pohánění skateboardu.

Dosavadní stav techniky

Ve svém základním tvaru skateboard obsahuje podlouhlou vhodně tvarovanou nášlapnou desku, k níž jsou zespodu upevněny dvě dvojice pojezdových válečkovitých prostředků (válečků, koleček - dále v popisu pro jednoduchost válečků). Případně má skateboard dále doplňkové vybavení, například brzdu, setrvačník, svítilnu, ukazatel, koncové svítidlo, nárazník atd. Normálně je při jízdě na skateboardu zatáčení umožňováno na nášlapné desce skateboardu, která je rovnoběžná sjízdní dráhou skateboardu při jízdě přímo, nakloněním nášlapné desky na jednu nebo druhou stranu vzhledem k podélné ose. Toto působení může být zajištěno pomocí obzvláštního závěsu pojezdových válečků a při vykonávání zatáčky má naklonění nášlapné desky za následek, že na předních a zadních pojezdových válečcích se vnitřní válečky z hlediska zatáčky vzájemně přiblíží, zatímco oba ostatní válečky, t.j. vnější válečky vzhledem k zatáčce, se vzájemně od sebe oddálí.

Je zřejmé, že se zde vlastní pohon skateboardu vykonává tak, že se jezdec odstrkuje od země, a/nebo jízdou s kopce, takže o fyzikálním systému skateboard/jezdec jako fyzikálním jevu, t.j. kdy jsou skateboard a jezdec funkčně spojeny do kombinované nezávislé jednotky, je možné hovořit pouze v období spotřebování před tím nashromážděné energie, anebo při jízdě s kopce využitím gravitační síly.

Jsou známy pokusy přiřadit systému skateboard/jezdec povahu fyzikálního jevu, aniž by se užívala gravitační síla nebo speciální zdroj energie, t.j. pouze na základě fyzického působení jezdce.

Z amerického patentového spisu č. 4 915 403 je znám skateboard, jehož nášlapná deska je v oblasti jejího podélného prodloužení příčně rozdělena na přední pevnou sekci a zadní pedálovou sekci. Uvedené sekce nášlapné desky jsou vzájemně spojeny rámem skateboardu. Pedálová sekce je zde spojena s možností přenášení pohybu pomocí spojek, obsahujících tlačnou tyč, klikový hřídel, a ozubený segment, jakož i pomocí ozubeného soukolí, připojeného k uvedenému ozubenému segmentu a obsahujícího čtyři dvojice ozubených kol a koncové ozubené kolo, které je připojeno k hřídeli válečků zadních válečků skateboardu pomocí volnoběžné spojky.

Podle výše uvedeného řešení zajišťuje skateboard v zásadě stejnou výšku jako skateboardy bez hnacích ozubených kol, a jsou u něj sledovány různé funkční možnosti, jako je snadnost překonávání zatáček a ovladatelnost.

Při předchozím řešení může být výška skateboardu předmětem diskuse pouze ve spojení s přední, t.j. fixní sekcí nášlapné desky skateboardu, která není ve spojení se zadní, t.j. pedálovou oblastí, kromě v poloze, kdy je pedálová funkce aretována, což však není v souladu s primárním cílem nebo předmětem řešení. Analogicky, pokud jde různé možnosti, je zde třeba poznamenat následující: Zatáčky se dají snadno překonávat a se skateboardem se dá snadno manipulovat pouze za podmínky, že je pedálová funkce aretována, t.j. že obě sekce nášlapné desky jsou napřímeny (jsou ve stejné rovině). Ve stavu, kdy je skateboard fyzicky postrkován dopředu, pouze jezdcova noha, spočívající na přední sekci nášlapné desky, může nadále vykonávat

- 1 CZ 283741 B6 normální jízdu (normální - t.j. s možnostmi, poskytovanými skateboardy bez hnacích ozubených kol). Ovladatelnost je tak zjevně a značně ovlivněna. Tak například možnost provádění skoků je zcela vyloučena, když je pedálová sekce zdvižena.

Podle předchozího řešení je délka nášlapné desky omezena směrem dolů na velikost ne menší než 600 mm. Kromě toho zde hrozí nebezpečí překlopení na jednu nebo druhou stranu vzhledem ke směru jízdy, jakož i dozadu přes zadní válečky (v důsledku okolnosti, že pohánění jako takové má sklon škubat skateboardem pod jezdcovými nohami).

Z funkčního hlediska vykazuje známé řešení další nevýhodu, kterou nelze zanedbat, a to, že hnací torzní moment je vyvíjen přerušovaně: po hnací fázi následuje neúčinná fáze, po které zase následuje hnací fáze atd.

Cílem vynálezu je překonat výše uvedené nevýhody a vytvořit fyzikální systém skateboard/jezdec a skateboard, který může být fyzicky poháněn pomocí vlastních pohybů jezdce, používaných u skateboardů bez hnacích ozubených kol.

Podstata vynálezu

Vynález vychází ze seznání skutečnosti, že při překonávání zatáček je nášlapná deska skateboardu vychylovatelná v rámci daných mezí, jejichž krajní hodnoty jsou definovány konstrukčními opatřeními, a že účelně rychlé vykývnutí nášlapné desky, omezené na odpovídající malý úhel vzhledem kdané rovině, která je vodorovná při jízdě rovně a při překonávání zatáčky je nakloněná směrem ke geometrickému středu zatáčky, prakticky nevyvolává znatelné meandrovité vychylování skateboardu ze směru. Vynález je založen na řešení problému, jak převést uvedené vykývnutí nášlapné desky na pohánění válečků skateboardu.

Podstatou vynálezu je skateboard, obsahující nášlapnou desku, pod kterou jsou uloženy dvě pojezdové subsestavy, a to přední subsestava, připojená závěsem k přednímu konci nášlapné desky, a zadní subsestava, připojená závěsem k zadnímu konci nášlapné desky, přičemž každá pojezdová subsestava nese pojezdové válečkové prostředky, uložené na hřídeli, procházejícím jejím pouzdrem, spojeným s odpovídajícím závěsem, přičemž pojezdové válečkovité prostředky jsou spojeny s hřídelem každý přes odpovídající volnoběžnou spojku, jehož podstatou je, že pouzdro nejméně jedné zpodsestav, obklopující uvedený hřídel válečkovitého prostředku, nese na každém konci ksobě připojenou převodovku, kde převodovky mají převodová ústrojí spřažená každá jednak točivě s hřídelem, a jednak translačně přes hnací avracecí člen s nášlapnou deskou, přičemž hnací a vracecí člen jsou uzpůsobené pro přenášení hnacího impulzu z dolů stlačované podélné strany nášlapné desky do jedné převodovky a pro přenášení vracecího zdvihu na druhou zvedanou podélnou stranu nášlapné desky z druhé převodovky.

Pod pojmem válečkovitý prostředek se rozumí válečky, kladky nebo kolečka, na nichž se skateboard valivě pohybuje. Konkrétní forma, nejčastěji válečky, se zvolí podle konkrétních podmínek s ekvivalentním funkčním významem ve vztahu k vynálezu.

Vynález přináší vytvoření fyzikálního systému skateboard/jezdec s vlastním pohonem, založeného na skateboardu, který obsahuje převod pro převádění akční síly jezdce na otáčivý moment pro pohon skateboardu, jakož i na jezdci, který je vybaven odpovídajícími alespoň základními zkušenostmi, přičemž se nášlapná deska skateboardu rytmicky vykyvuje okolo podélné osy vykyvování, ležící v závěsech skateboardu, vzhledem k příslušné referenční rovině, přičemž při jízdě rovně je rovina rovnoběžná sjízdní dráhou, t.j. zemí, a při zatáčení je rovina nakloněná na jednu nebo druhou stranu vzhledem k zemi.

-2CZ 283741 B6

Amplituda vykyvování, která je s výhodou co možná nejmenší, a frekvence vykyvování, která je s výhodou co možná nejvyšší, s výhodou vzájemně koordinují tak, že vykyvování nemá za následek takové meandrovité vychylování skateboardu z dráhy, které by bylo považováno za nevhodné.

Podle dalšího znaku vynálezu jsou převodovky jedné subsestavy uspořádány zrcadlově souměrně vzhledem k podélné svislé středové rovině, procházející osou nášlapné desky a závěsy.

Hnací a vracecí člen je s výhodou tvořen ozubenou tyčí, posouvatelnou vždy v první převodovce směrem dolů hnacím nakláněním jedné boční strany nášlapné desky proti předepnuté pružině, a zpětně posouvatelnou vzhůru vratnou silou pružiny ve vždy druhé převodovce na druhé boční straně nášlapné desky, která se zvedá, přičemž ozubená tyč je v záběru s prvním ozubeným kolem, upevněným na prvním hřídeli, nesoucím také druhé ozubené kolo převodového soukolí, sestávajícího z postupně do sebe vzájemně zabírajících dvojic ozubených kol, z nichž poslední ozubené kolo je pevně uloženo na hřídeli pojezdových válečkovitých prostředků, přičemž pružina, vytvořená jako šroubovitá torzní pružina, je uložena okolo prvního hřídele, kolem něhož je ovinuta utahovatelně ve směru zatlačování ozubené tyče nakláněnou nášiapnou deskou směrem dolů, a má první konec pevně spojený s prvním hřídelem a druhý konec pevně spojený s úložným pouzdrem převodovky, přičemž druhé ozubené kolo je na prvním hřídeli uloženo spínatelně a odpojovatelně prostřednictvím další volnoběžné spojky.

Každá převodovka dále s výhodou sestává z úložného pouzdra, připojeného k pouzdru hřídele, a uzavřeného směrem k odpovídajícímu válečkovitému prostředku svislou stěnou, k níž je připojen úložný kryt, orientovaný k úložnému pouzdru, s ložisky jak v úložném pouzdře, tak i v úložném krytu, upravenými pro otáčivé uložení hřídele pojezdových válečkovitých prostředků a hřídelů převodovky, přičemž svislá ozubená tyč je vedena vodítkem, které je součástí mezilehlé stěny, přičemž ozubená tyč prochází vybráním stropní stěny úložného krytu směrem vzhůru k nášlapné desce.

Vynález umožňuje překonat výše uvedené nevýhody a vytvořit fyzikální systém skateboard/jezdec a skateboard, který může být fyzicky poháněn pomocí vlastních pohybů jezdce, používaných u skateboardů bez hnacích ozubených kol. Při překonávání zatáček je nášlapná deska skateboardu vychylovatelná v rámci daných mezí, jejichž krajní hodnoty jsou definovány konstrukčními opatřeními, a účelně rychlé vykývnutí nášlapné desky, omezené na odpovídající malý úhel vzhledem k dané rovině, která je vodorovná při jízdě rovně, a při překonávání zatáčky je nakloněná směrem ke geometrickému středu zatáčky, prakticky nevyvolává znatelné meandrovité vychylování skateboardu ze směru. Vynález tak svou podstatou umožňuje vyřešit problém, jak převést uvedené vykývnutí nášlapné desky na pohánění válečků skateboardu.

Velikost impulzů, udělovaných ozubeným tyčím, ovlivňuje hnací zrychlení hřídele a pojezdového válečku, na který se přenáší pohon. Čím silnější je impulz, tím prudší je pohon. Naklonění na jednu stranu však zrychlí vnitřní stranu skateboardu, jak bylo uvedeno výše, a jezdec, pokud má alespoň základní zkušenosti, je automaticky nucen reagovat na toto zrychlení a vykývnout váhu do opačného naklonění. Vykývnutí je tak převedeno na kombinované udržování rovnováhy a směru a pohon skateboardu. To je také hlavním účinkem vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, na kterých znázorňuje obr. 1 axonometrické schéma skateboardu podle vynálezu s nášiapnou deskou, částečně odstraněnou řezem pro odkrytí spodních sestav skateboardu, obr. 2 boční pohled zleva na obr. 1 s levou koncovou částí skateboardu, t.j. jeho přední koncovou částí na obrázku, znázorněnou jako svislý řez převodovkou, obr. 3 pohled na

-3 CZ 283741 B6 skateboard z obr. 2 zleva (zepředu) s částí, týkající se předního pravého válečku, znázorněnou jako svislý řez rovinou ΠΙ-ΙΙΙ z obr. 2, ukazující odpovídající ozubenou tyč, nekrytou uvedenou řezovou rovinou (jedna z os a doprovodná dvě ozubená kola jsou vypuštěna pro názornost výkresu), obr. 4 svislý řez rovinou IV-IV z obr. 3, obr. 5 axonometrické schéma dvojice převodovek (bez odpovídajících ozubených tyčí), náležejících jedné ose (přední nebo zadní) skateboardu, obr. 6 schéma pravostranné převodovky (z hlediska směru jízdy) v částečně rozmontovaném stavu, obr. 7 schematický pohled zepředu (nebo zezadu - není žádný rozdíl) na skateboard, jehož nášlapná deska je při překonávání zatáčky extrémně nakloněna, se znázorněním geometrie vykyvování, a obr. 8 pohled analogický obr. 7, avšak s opačným vychýlením nášlapné desky.

Příklady provedení vynálezu

Skateboard obsahuje nášlapnou desku 1, která je složena a navržena v souladu s příslušným určením a na jejíž dolní straně jsou zavěšeny přední spodní sestava 2 a zadní spodní sestava 3, uložené na odpovídající přední a zadní straně skateboardu. Spojení nášlapné desky 1 a spodních sestav 2, 3 je přímé, podobné jako u skateboardů bez včleněných poháněčích sestav ozubených kol.

Spodní sestavy 2 a 3 jsou navrženy s dvousloupkovým závěsem 4 (přední), 5 (zadní), který jako takový náleží do známého stavu techniky. Oba závěsy 4, 5, konstrukčně vzájemně totožné, jsou uspořádány známým způsobem zrcadlově symetricky vzhledem ke svislé středové rovině, ležící napříč směru pohybu skateboardu. Při pohledu na obr. 1 se právě zmíněný konstrukční znak jeví tak, že z dvousloupkového závěsu 4 přední spodní sestavy 2 je vidět tuhý, vnitřně otáčivý a zlomitelný sloupek 6, a z dvousloupkového závěsu 5 zadní spodní sestavy 3 je vidět pružně ohebný sloupek 7.

Sloupky 6, 7 každého závěsu 4, 5 jsou uspořádány ve tvaru V v podélné svislé rovině skateboardu, což v kombinaci s jinými znaky závěsů 4, 5 umožňuje, že při vychýlení nášlapné desky 1 doleva nebo doprava vzhledem ke směru jízdy skateboardu jsou odpovídající přední spodní sestava 2 a zadní spodní sestava 3 definovaným způsobem vykývnuty do opačných směrů - každá sestava okolo své vlastní svislé osy, která se shoduje s osou tuhého sloupku 6, přičemž tyto přesuny mají ve funkčním významu za následek otáčení skateboardu.

Kromě toho, že vzhledem ke zmíněnému znaku jsou závěsy 4 a 5 uspořádány zrcadlově souměrně, jsou přední spodní sestava 2 a zadní spodní sestava 3 konstrukčně vzájemně spolu shodné. Aby se zjednodušil popis skateboardu, bude dále popisována pouze přední spodní sestava 2 a přední závěs 4, přičemž se však rozumí, že toto zahrnuje i zadní spodní sestavu 3 a zadní závěs 5.

Podle vynálezu je na každé straně (=konci) pouzdro 8 hřídele, uložené napříč sloupků 6, 7 v kořenovém úseku V-sestavy uvedených sloupků závěsu 4, připojené k převodovkám 9, 10. Tyto převodovky jsou s výhodou řešeny tak, aby vytvořily vzájemnou zrcadlovou souměrnost vzhledem k mezilehlé svislé podélné rovině skateboardu. Pouzdrem 8 a převodovkami 9, 10 je prostrčen hřídel 11, nesoucí na svých volných koncových částech válečky 12 skateboardu.

Pod pojmem válečky 12 (válečkové prostředky ve smyslu definice předmětu vynálezu) se zde rozumí pojezdové kladky nebo kolečka, na nichž se skateboard pohybuje. Název, použitý v popise, je zvolen s ohledem na tvar, patrný v příkladu provedení a rozumí se, že v konkrétním případě půjde o válečky, kolečka nebo pojezdové kladky s ekvivalentním funkčním významem ve vztahu k vynálezu.

-4CZ 283741 B6

Pro řešení problému vynálezu je skutečně nevyhnutelné počítat s dvojicí převodovek 9, 10 pro každý hřídel. V principu je osazení převodovek na obou hřídelích, t.j. na předním a zadním hřídeli válečků, fakultativní, ale vykonané zkoušky, jakož i různá praktická hlediska (která budou podrobněji rozebrána níže), vedou k závěru, že je vhodné počítat se dvěma dvojicemi převodovek, jak je znázorněno na obr. 1. Možné počáteční pochyby v tom, že převodovky ve zmíněném uspořádání mohou vést k neúčelnému konstrukčnímu zaplnění skateboardu, zmizí po tom, co si uvědomíme okolnost, že podle vynálezu závěsy, které jsou, jak je obecně známé, rozhodující (a proto drahé) součástky skateboardu, nemusí být děleny na přední/zadní a levé/pravé, jak je tomu ve známém stavu techniky, analyzovaném výše.

Převodovka 9 podle vynálezu sestává ze skříňovitého úložného pouzdra 13, které je připojeno k volnému konci pouzdra 8 hřídele a ve kterém je vedle hřídele 11 válečků uložen hřídel 14 pro nesení ozubených kol, uložený výhodně nad hřídelem 11 pojezdových válečků, a mezilehlý hřídel 15 také pro nesení ozubených kol, uložený výškově mezi hřídeli 11 a 14, avšak posunutý dozadu vzhledem ke směru jízdy skateboardu. Na straně, orientované k pojezdovému válečku 12 skateboardu, je úložné pouzdro 13 uzavřeno svislou uzpůsobenou stěnou 16 (viz též obr. 6). Konečně je ke stěně 16 připevněn úložný kryt 17, který poskytuje další řadu ložisek pro otáčení hřídelů 11, 14, 15. Ve stropní části stěny úložného krytu 17 je přímo na stěně 16 vytvořeno vybrání 18 pro vedení ozubené tyče 19 hnacího a vracecího prostředku 190, jak bude vysvětleno níže.

Hřídel 14 nese ozubené kolo 20, které je na něj přímo připojeno a které je uzpůsobeno pro spolupůsobení s ozubenou tyčí 19, tvořící hnací a vracecí prostředek 190 ve smyslu definice předmětu vynálezu, jakož i další ozubené kolo 21, které je připojeno pomocí volnoběžné spojky 22 (=záchytný svěmý váleček a rozpínající se třecí spojka) ke hřídeli 14. Ozubené kolo 20 je přitom umístěno uvnitř úložného kiytu 17 a vybíhá do odpovídajícího kruhového vybrání 26 stěny 16, zatímco ozubené kolo 21, doprovázené jeho volnoběžnou spojkou 22, leží uvnitř úložného pouzdra 13 a je umístěno v axiálním odstupu od otáčivého uložení hřídele 14.

Mezilehlý hřídel 15 podporuje ozubené kolo 23, navržené tak, že vzájemně do sebe zapadá s ozubeným kolem 21, jehož průměr je větší, než má ozubené kolo 23, a na straně, orientované ke svislé stěnové části úložného pouzdra 13, podporuje další, větší ozubené kolo 24. Obě ozubená kola 23, 24 jsou přímo připojená k mezilehlému hřídeli 1.5.

Hřídel 11 pojezdových válečků nese ozubené kolo 25, poháněné a navržené tak, že vzájemně do sebe zapadá s ozubeným kolem 24, jehož průměr je větší, než je průměr ozubeného kola 25. Vzájemné spojení ozubeného kola 25 a hřídele 11 je rovněž přímé.

Přirozeně jsou analogicky k vybrání 26 ve stěně 16 také upravena vybrání pro vedení hřídelů H, 1, 5. Kromě toho stěna 16 obsahuje svislé žlabovitě tvarované vodítko 27 (obr. 6) pro uložení a vedení svislé ozubené tyče 19, přičemž vnitřní profil vodítka 27 se shoduje s vybráním 18.

Na hřídeli 14 je v axiálním meziprostoru mezi jednak ozubeným kolem 21 a jeho volnoběžnou spojkou 22, a jednak ložiskem hřídele 24, uložena vhodně předpjatá pružná torzní pružina 28, jejíž jeden konec je vytvořen jako kloub aje prostřednictvím tangenciálního přibližování k povrchovému plášti hřídele 14 připojena k tomuto hřídeli, a jejíž druhý konec je navržen jako speciální hák a jejím připojen k úložnému pouzdru 13. Závity pružiny 28 přitom procházejí tak, že jsou napínány, když se ozubená tyč 19 pohybuje směrem dolů, t.j. akumulují potenciální energii, potřebnou pro vracení (zdvihání) ozubené tyče 19. Je jasně zřejmé z obr. 5, že v případě existence dvou převodovek 9, 10, připojených k odpovídajícímu hřídeli 11 válečků, je jedna z obou pružin 28 vinuta pravotočivě a druhá je vinuta levotočivé. Provedení levotočivé šroubovité torzní pružiny 28 je zobrazeno na obr. 6.

-5CZ 283741 B6

Převodovka je řešena na tom principu, že jeden zdvih ozubené tyče 19 má za následek jednu otáčku hřídele ]4. Při úplné otáčce hřídele 14 přirozeně nesevřou závity pružiny plně jeho plášťovou plochu, a schopnost akumulace pruživosti pružiny tím není zcela vyčerpána.

Vzájemné spojení hřídele 11 a válečku 12 je převzato ze známého stavu techniky a je navrženo s použitím válečkového ložiska 29 (obr. 3) a volnoběžné spojky 30.

Ve výhodném provedení vynálezu, pokud jde o volnoběžnou spojku 30, náležející válečku 12, jakož i pokud jde o volnoběžnou spojku 22, která náleží ozubenému kolu 21, se zvolí mezi známými volnoběžnými spojkami ta, která je řešena se dvěma vzájemně pohyblivými prstenci, vloženými vzájemně do sebe, přičemž každý z nich nese odpovídající řadu válečkových jehel, v důsledku čehož jsou vytvořeny ve vnějším prstenci úseky s nakloněním (patent společnosti TORRINGTON). Obě volnoběžné spojky 22 válečků 12, připojené ke společnému hřídeli 11, tak pracují ve stejném směru otáčení.

Obr. 1 až 6 ukazují stav skateboardu, který je neutrální vzhledem k nášlapné desce 1 a který je vyvážen vzhledem k pružině 28. Čtyři ozubené tyče 19 jsou tlačeny směrem vzhůru k nášlapné desce 1 pod vlivem vratných sil pružin 28.

Na rozdíl od výše zmíněného stavu obr. 7 schematicky znázorňuje stav skateboardu, který odpovídá nášlapné desce 1, nakloněné silou do jedné zobou omezujících poloh, a obr. 8 znázorňuje stav, odpovídající naklonění nášlapné desky j_ do druhé omezovači polohy. Dvě pružiny 28, vztahující se k ozubeným tyčím 19, které jsou tlačeny dolů nášlapnou deskou 1, jsou potom utaženy (s vneseným předpětím), druhé dvě jsou potom uvolněné. Je samozřejmé, že stavy z obr. 7-8 znamenají překonávání zatáček skateboardu do jednoho nebo druhého směru.

Obr. 7 obsahuje tři rovinné souřadnicové systémy, vázané na osu O vykyvování nášlapné desky 1, s referenčními rovinami x, x', x, y, y' a y. Systém x-y s vodorovnou referenční rovinou x vyznačuje polohu nášlapné desky 1 při jízdě rovně, systém x'-y' se silně nakloněnou referenční rovinou x' její polohu při extrémním otáčení do jednoho směru (analogická poloha, pokud jde okrajní otáčení do druhého směruje znázorněna na obr. 8), a systém x-y se středně nakloněnou referenční rovinou x volitelnou mezilehlou polohu zatáčení skateboardu, t.j. při mírném zatáčení. Obloukové šipky A, přiřazené k referenčním ordinátovým rovinám y, y', y na obr. 7, udávají možnost vykonávání vykývnutí nášlapné desky vzhledem k odpovídajícím ordinátovým rovinám během jízdy skateboardu, s amplitudou vykyvování pokaždé rozumně odměřovanou. V principu nebo výhodně se předpokládá, že v případě všech šipek A jde, v podstatě o stejný úhel, i když volba rozsahu vykývnutí jako taková je věcí individuálního uvážení nebo zvládnutí jízdní techniky ze strany uživatele, a uvedený rozsah závisí na provedení a jízdních znacích, a je konstrukčně omezen na jedné nebo druhé straně pouze extrémně možnou polohou vychýlení, zde ukazovanou systémem x'-y'.

Vykyvování nášlapné desky 1, jak je vysvětleno výše v souladu se základní koncepcí vynálezu, definovanou v úvodu, je využíváno v rozsahu úhlů, udávaných obloukovými šipkami A pro vytváření hnacího účinku skateboardu. Pokusy totiž ukázaly, že vykyvování, prováděné s účelně vysokou frekvencí a s účelně malou amplitudou vzhledem ke zvolené rovině y, y, samozřejmě bez přesáhnutí mezní roviny y' , nemá za následek riskantní nepřímou jízdu skateboardu (ve skutečnosti vykyvování v podstatě představuje vytváření miniaturních křivek, t.j. směrové vychylování po vlnovité dráze, neboli meandrování), ale může být využito jako vhodná základna pro vytváření vhodného hnacího otáčivého momentu. Okolnost, že převodovka je nevyhnutelně realizována jako lehká, je skutečně zřejmým doprovodným znakem výše popsané koncepce. Když se oba hřídele 11 pojezdových válečků opatří převodovkami 9, což znamená, že hnací zatížení je po každé rozděleno na dvě převodovky, skateboard jako celek plní požadavky, týkající se solidnosti, typické pro předměty toho typu.

-6CZ 283741 B6

Skateboardem podle vynálezu jsou poskytnuty možnosti začít jízdu buď odstrkováním se od země (podobně jako u skateboardů bez hnacího mechanismu), nebo šlápnutím na nášlapnou desku a zahájením vykyvování nášlapné desky skateboardu.

Když se ozubená tyč 19 převodovky 9 tlačí dolů, roztočí záběrem do prvního ozubeného kola 20 hřídel 14, který dostane otáčky ve směru proti hodinovým ručičkám na obr. 4 (dále v prvním směru). Protože druhé ozubené kolo 21 nemá žádný impulz k otáčení v prvním směru, bude se hřídel 14 otáčet rychleji v prvním směru než toto ozubené kolo 21 a v důsledku konstrukce a nastavení volnoběžné spojky 22 (která je sama o sobě známá a není proto blíže vysvětlována) dojde kjejímu sepnutí. Tím je zajištěno, že se bude druhé ozubené kolo 21 chovat jako naklínované na společném hřídeli 14 s prvním ozubeným kolem 20 a z prvního ozubeného kola se bude přenášet točivý moment do převodového soukolí z ozubených kol 21-25.

Otáčení hřídele 14 je současně provázeno utahováním pružiny 28. Z ozubeného kola 21 je točivý moment převáděn na ozubené kolo 23, prostřednictvím tohoto ozubeného kola je převáděn na ozubené kolo 15 a odtud na ozubené kolo 24, přičemž tato ozubená kola se tak roztočí ve směru opačném vůči prvnímu směru. Z ozubeného kola 24 je otáčivý moment převáděn na nyní poháněné ozubené kolo 25 a prostřednictvím tohoto ozubeného kola je veden na hřídel 11 pojezdových válečků. Ozubené kolo 25 a hřídel 11 samozřejmě dostanou otáčení v prvním a tedy dopředném směru. Protože pojezdové válečky 12 se od posledního hnacího záběru buď zbrzdily třením nebo se otáčely pomalu v důsledku prostého rozjezdu odrážením nohou od země, nebo dokonce stojí (začíná-li se teoreticky z klidu), dojde ke zrychlení otáčení hřídele 11 v dopředném směru pojezdu válečků 12 proti rychlosti otáčení příslušného pojezdového válečku 12 (která je buď menší, nebo nulová) a sepne se proto volnoběžná spojka 30. Tím se pevně sepne příslušný pojezdový váleček 12 s hřídelem 11 a může se na něj přenášet točivý· moment, vyvolaný pohonem posledního ozubeného kola 25. Pojezdový váleček 12 je tak poháněn do dopředného pojezdu, dokud rychlost hřídele 11 nepoklesne pod rychlost jeho otáčení, kdy se volnoběžná spojka 30 znovu samočinně rozepne.

Při normálním režimu jízdy dopředu je tak zřejmé, že se pojezdové válečky 12 budou v podstatě stále otáčet v dopředném směru, avšak různou relativní rychlostí vzhledem k hřídeli 11 podle toho, je-li tento hřídel momentálně roztáčen hnacím záběrem ozubené tyče 19. Pokud je hřídel JI pomalejší, volnoběžná spojka 30 se automaticky rozpojuje. Totéž platí, otáčí-li se pojezdové válečky 12 dozadu. Protože je volnoběžná spojka 30 uzpůsobena pro sepnutí pouze při kladném rozdílu, t.j. zrychlení pojezdových válečků 12 v dopředném směru vůči hřídeli 11, který se buď otáčí souhlasně nebo maximálně stojí, je automaticky rozpojena, pokud se pojezdové válečky 12 a hřídel 11 otáčejí v opačném směru, k čemuž by došlo například tehdy, pokud by chtěl jezdec rozjet skateboard pozpátku pomocí výše uvedených záběrů pomocí ozubené tyče 19.

Zatímco se pomocí výše uvedeného popsaného pracovního záběru ozubené tyče 19 roztáčí hřídel 11 převodovkou 9, dochází na druhé boční straně nášlapné desky 1 ke zdvíhání nášlapné desky 1 s uvolňováním pružiny 28, která byla před tím utahována předchozím pracovním záběrem, provedeným v převodovce 10. Přitom uvolňování pružiny 28 dává prvnímu hřídeli 14 otáčivý impulz v opačném (druhém směru). Protože se druhé kolo 21 spolu s hřídelem 11 otáčí v prvním směru, volnoběžná spojka 22 se okamžitě rozpojí v důsledku opačné orientace obou točivých momentů. První hřídel 14 převodovky 10 se tak může nerušeně otáčet ve druhém směru. S ním se otáčí ve druhém směru i první ozubené kolo 20 převodovky 10, které ozubeným záběrem zvedá ozubenou tyč 19, až tato ozubená tyč 19, tlačí svým horním koncem na nášlapnou desku.

Pracovní záběr se potom může opakovat na převodovce 10 způsobem, který byl vysvětlen na převodovce 9.

Při zatáčení, obzvláště v ostrých zatáčkách, nemůže být v principu zanedbán rozdíl mezi počtem otáček vnějších válečků a vnitřních válečků 12. Není vyloučena možnost, že v případě

-7CZ 283741 B6 realizování výše uváděného vykyvování, tedy v průběhu zatáčení skateboardu, pohon aktivně ovlivňuje pouze vnitřní váleček 12, který se otáčí pomaleji, tj. počet otáček vnějšího válečku může přesáhnout ten, který je skutečně dosažen převodovkou. Volnoběžná spojka 30 vnějšího válečku se při vý skytu jakéhokoli odporu automaticky rozpojuje a umožňuje jeho volné otáčení.

Z výše uvedených vysvětlení bude také zřejmé, že vzhledem ke spodní straně nášlapné desky £ vrcholová část každé ozubené tyče 19 vykonává pohyb (obr. 8), složený z přímé radiální složky' R, tvořené nakláněním nášlapné desky £ jako takové, t.j. vykyvování nášlapné desky £ okolo podélné osy 0, a také složený z kruhové složky C. vytvářené při vykyvování spodní sestavy 2, 3 pro vykonávání zatáčení, t.j. při vykyvování okolo svislé hlavní osy závěsu 4, 5. Aby se vyloučilo riziko možné nevratnosti nášlapné desky £ a ozubené tyče 19, je na vrchu každé ozubené tyče 19 umístěno kulové ložisko 31, které je samo o sobě známé a není znázorněno na výkresech.

Z popisu je také zřejmé, že v zatáčkách se naklonění nášlapné desky £ směrem dolů shoduje se skutečností, že vnitřní váleček je pomalejší, než vnější váleček. Hnacím záběrem ozubené tyče 19 dostane volnoběžná spojka 30 vnitřního pojezdového válečku 12 kladný rozdíl točivých momentů (hřídel 11 je rychlejší než vnitřní váleček 12) a sepne hřídel 11 a váleček 12, zatímco vnější váleček stále není pomalejší než hřídel a jeho volnoběžná spojka 30 je proto rozpojena. Jelikož se však nyní vnitřní váleček 12 zrychluje, má sklon vyrovnat rychlost vnějšího válečku, což vede k vyrovnávání dráhy, skončení jednoho meandru a začátku dalšího meandru. Této tendenci je napomáháno tím, že po dokončení hnacího vychýlení na levé straně (obr. 7) jezdec přenese váhu doprava podle obr. 8 a uvede v činnost ozubenou tyč 19 převodovky 10 novým impulzem. Tím ještě více zrychlí hřídel 11 a s ním sepnutý levý pojezdový váleček 12, čímž se vyvolá levý meandr (lehká vlna) pohybu.

Až do hnacího záběru podle obr. 8 stále není volnoběžná spojka 30 pravého válečku sepnuta, jelikož rychlost hřídele 11 dosud nepřesáhla rychlost pravého válečku 12. Když je však uvedena v činnost ozubená tyč 19 převodovky 10, sepne se v důsledku současného dalšího hnacího impulzu a zbrzďováním v důsledku přenesení váhy. To má za následek vyvolání pravého meandru způsobem analogickým, jak bylo popsáno pro levou stranu. Skateboard tak jede po lehce sinusovité dráze s miniaturní amplitudou (s meandrováním). Popsaná konstrukce zařízení však umožňuje, že toto meandrování se při normálním ovládání skateboardu pohybuje v přijatelných mezích a udržuje se přímý směr jízdy.

Velikost impulzů, udělovaných ozubeným tyčím 19, ovlivňuje hnací zrychlení hřídele ££ a pojezdového válečku 12, na který se přenáší pohon. Čím silnější je impulz, tím prudší je pohon. Naklonění na jednu stranu však zrychlí vnitřní stranu skateboardu, jak bylo uvedeno výše, a jezdec, pokud má alespoň základní zkušenosti, je automaticky nucen reagovat na toto zry chlení a vykývnout svou váhu do opačného naklonění. Vykývnutí je tak převedeno na kombinované udržování rovnováhy a směru a pohon skateboardu.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Skateboard, obsahující nášlapnou desku (1), pod kterou jsou uloženy dvě pojezdové subsestavy (2, 3), a to přední subsestava (2), připojená závěsem (4) k přednímu konci nášlapné desky (1), a zadní subsestava (3), připojená závěsem (5) k zadnímu konci nášlapné desky, přičemž každá pojezdová subsestava (2, 3) nese pojezdové válečkové prostředky (12), uložené na hřídeli (11), procházejícím jejím pouzdrem (8), spojeným s odpovídajícím závěsem (4, 5), přičemž pojezdové válečkovité prostředky (12) jsou spojeny s hřídelem (11) každý přes

   - 8 CZ 283741 B6 odpovídající volnoběžnou spojku (30), vyznačený tím, že pouzdro (8) nejméně jedné z podsestav (2, 3), obklopující uvedený hřídel (11) válečkovitého prostředku (12), nese na každém konci k sobě připojenou převodovku (9, 10), kde převodovky mají převodová ústrojí, spřažená každá jednak točivě s hřídelem (11), a jednak translačně přes hnací a vracecí člen (190) s nášlapnou deskou (1), přičemž hnací a vracecí členy (190) jsou uzpůsobené pro přenášení hnacího impulzu z dolů stlačované podélné strany nášlapné desky (1) do jedné převodovky (9, 10) a pro přenášení vracecího zdvihu na druhou zvedanou podélnou stranu nášlapné desky (1) z druhé převodovky (10, 9).
2. 2. Skateboard podle nároku 1, vyznačený tím, že převodovky (9, 10) jedné subsestavy (2, 3) jsou uspořádány zrcadlově souměrně vzhledem k podélné svislé středové rovině, procházející osou nášlapné desky (1) a závěsy (4, 5).
3. 3. Skateboard podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím. že hnací avracecí člen (190) je tvořen ozubenou tyčí (19), posouvatelnou vždy v první převodovce (9, 10) směrem dolů hnacím nakláněním jedné boční strany nášlapné desky (1) proti předepnuté pružině (28), a zpětně posouvatelnou vzhůru vratnou silou pružiny (28) ve vždy druhé převodovce (10, 9) na druhé boční straně nášlapné desky (1), která se zvedá, přičemž ozubená tyč (19) je v záběru s prvním ozubeným kolem (20), upevněným na prvním hřídeli (14), nesoucím také druhé ozubené kolo (21) převodového soukolí, sestávajícího z postupně do sebe vzájemně zabírajících dvojic ozubených kol (21, 22, 23, 24, 25), z nichž poslední ozubené kolo (25) je pevně uloženo na hřídeli (11) pojezdových válečkovitých prostředků (12), přičemž pružina (28), vytvořená jako šroubovitá torzní pružina, je uložena okolo prvního hřídele (14), kolem něhož je ovinuta utahovatelně ve směru zatlačování ozubené tyče (19) nakláněnou nášlapnou deskou (1) směrem dolů, a má první konec pevně spojený s prvním hřídelem (14), a druhý konec pevně spojený s úložným pouzdrem (13) převodovky, přičemž druhé ozubené kolo (21) je na prvním hřídeli (14) uloženo spínatelně a odpojovatelně prostřednictvím další volnoběžné spojky (22).
4. 4. Skateboard podle nároku 3, vyznačený tím, že každá převodovka (9, 10) dále sestává z úložného pouzdra (13), připojeného k pouzdru (8) hřídele, a uzavřeného směrem k odpovídajícímu válečkovitému prostředku (12) svislou stěnou (16), k níž je připojen úložný kryt (17), orientovaný k úložnému pouzdru (13), s ložisky jak v úložném pouzdře (13), tak i v úložném krytu (17), upravenými pro otáčivé uložení hřídele (11) pojezdových válečkovitých prostředků a hřídelů (14, 15) převodovky, přičemž svislá ozubená tyč (19) je vedena vodítkem (27), které je součástí mezilehlé stěny (16), přičemž ozubená tyč (19) prochází vybráním (18) stropní stěny úložného krytu (17) směrem vzhůru k nášlapné desce (1).