DE102010034908A1

DE102010034908A1 - Skateboard-Truck

Info

Publication number: DE102010034908A1
Application number: DE102010034908A
Authority: DE
Inventors: Jörn-Hendrik Bleif
Original assignee: ECARVER GmbH
Current assignee: ECARVER GmbH
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2030-08-18
Also published as: DE102010034908B4

Abstract

Bei sämtlichen heute existierenden Skateboard-Trucks treten störende Reibungseffekte auf. Typische Quellen unerwünschter Reibung sind Federelemente aus Kunststoff und Bauteile, die sich konstruktionsbedingt beim Einlenken des Trucks gegeneinander verschieben (und dabei in Kontakt zueinander sind). Die Folge dieser Reibungseffekte sind: Umwandlung von Bewegungsenergie in Wärme, schneller Verschleiß und eine störende Geräuschentwicklung (z. B. Quietschen oder Knarren). Die vorliegende neue Konstruktion reduziert diese störende Reibung auf ein Minimum. Die Rückstellkraft, die den Hänger nach dem Einlenkvorgang in die Mittelstellung zurückbringt, wird durch die Metalldrehfeder (1) aufgebracht. Der eine Schenkel der Feder ist fest mit dem Hänger und der andere ist fest mit der Basis verbunden. Die Feder kann somit nicht verrutschen und an anderen Bauteilen reiben. Zusätzlich fallen die Kunststofffedern als Reibungsquelle weg. Die Drehachse (4) des Trucks wird außerdem durch die Wälzlager (2 und 3) reibungs- und verschleißarm gelagert. Der Truck arbeitet nahezu geräuschlos und vermittelt dem Skateboardfahrer ein sehr weiches und geschmeidiges Fahrgefühl, vergleichbar mit der Fahrt auf einem Snowboard oder Surfbrett.

Description

Im folgenden Abschnitt wird zunächst ein Einblick in den Stand der Technik vermittelt und es werden einige Grundbegriffe zum Thema ”Skateboard” erklärt.
1a zeigt ein Skateboard mit klassischen Skateboard-Trucks. Ein Skateboard-Truck (42) ist die Baugruppe, die bei einem Skateboard das Deck (41) mit den Rollen (43) verbindet.
2 zeigt eine detaillierte Ansicht eines solchen Trucks.
Die Trucks ermöglichen es dem Skateboarder, die Fahrtrichtung des Boards durch Gewichtsverlagerung zu steuern. Dies wird dadurch erreicht, dass sich der Hänger (52) bei Belastung einer Kante des Skateboards gegenüber der Basis (51) dreht.
Ein Punkt der Drehachse des Hängers ist durch einen Drehzapfen (52b), den sogenannten Pivot, vorgegeben. Der zweite Punkt liegt auf dem Kingpin (54), zwischen den beiden Elastomerfedern (55 und 56), den sogenannten Bushings.
Die Trucks sind so am Deck montiert, dass die vordere Achse eine Lenkbewegung zu der belasteten Seite hin ausführt, während die Hinterachse eine Lenkbewegung in entgegengesetzter Richtung ausführt. Das Skateboard fährt nun eine Kurve, deren Mittelpunkt durch den Schnittpunkt der eingelenkten Vorder- und Hinterachse gebildet wird. 1b zeigt das Skateboard aus 1a mit eingelenkten Achsen.
Sobald der Skateboarder die kurveninnere Kante des Skateboards wieder entlastet, bzw. beide Kanten gleich belastet, sorgen die Elastomerfedern dafür, dass die Hänger beider Trucks wieder in ihre Mittelstellung zurückkehren. Das Skateboard fährt nun wieder geradeaus.
Die in 2 dargestellte klassische Bauform ist Gegenstand des Patents US 000004166629 A . Dieses basiert wiederum auf dem Patent US 000003862763 A bei dem Pivot, Kingpin und Bushings noch so angeordnet sind, dass die Richtungen von Pivot-Bohrung und Hänger-Drehachse nicht übereinstimmen.
Neben dieser klassischen Truck-Bauform existieren noch einige andere:
Bei der im Patent US 000005853182 beschriebene Konstruktion sind Pivot und Kingpin durch ein Drehgelenk ersetzt. Die Rückstellkraft, um den Hänger in die Mittelstellung zu bringen wird von einer Elastomerfeder aufgebracht, die das Gelenk umgibt und auf Torsion belastet wird.
Das Patent US 000005263725 A weist ebenfalls ein solches Drehgelenk auf, für die Rückstellkraft werden hier zwei Druckfedern aus Metall eingesetzt.
Den im Hauptanspruch (Patentanspruch 1) und im Nebenanspruch (Patentanspruch 7) angegebenen Erfindungen liegt das Problem zugrunde, dass bei sämtlichen heute existierenden Skateboard-Trucks störende Reibungseffekte auftreten. Typische Quellen unerwünschter Reibung sind

• Federelemente aus Kunststoff (bei der elastischen Verformung von Kunststofffedern treten deutlich höhere Verluste auf als bei Metallfedern)
• Bauteile, die sich konstruktionsbedingt beim Einlenken des Trucks gegeneinander verschieben und dabei in Kontakt zueinander sind, z. B. – das Drehgelenk des Hängers, das meist als einfaches Gleitlager ohne Schmierstoff realisiert wird (z. B. wird der Pivot-Zapfen (52b) bei Trucks der klassischen Bauart oft in einer einfachen Kunststoffkappe geführt) – lose geführte Druckfedern, die in ihrer Aufnahme verrutschen oder aufgrund der nicht genau in Federlängsrichtung wirkenden Kräfte seitlich ausweichen und andere Bauteile berühren

Die auftretenden Reibungseffekte wirken sich in mehrfacher Weise störend aus:

1. Bewegungsenergie wird unerwünscht in Wärme umgewandelt – die Trucks erwärmen sich bei Slalomfahrt mit dichter Schwungfolge. Diese Energie muss vom Skateboarder zusätzlich in die Schwünge eingebracht werden.
2. Erhöhter Verschleiss tritt auf – sowohl an den Reibungspunkten als auch durch die mit der Zeit versprödenden Elastomerfedern.
3. Störende Geräusche treten auf (Quietschen, Knarren).

Dieses Problem wird durch die im Hauptanspruch (Patentanspruch 1) und im Nebenanspruch (Patentanspruch 7) beschriebenen Konstruktionen gemeinsam gelöst.
Ein derart gestalteter Skateboard-Truck entwickelt deutlich weniger Reibungsverluste, da eine Metalldrehfeder anstelle von Kunststofffedern eingesetzt wird und das Drehgelenk des Hängers als reibungs- und verschleißarme Wälzlagerung realisiert ist. Der Truck arbeitet nahezu geräuschlos und vermittelt ein sehr weiches und geschmeidiges Fahrgefühl, vergleichbar mit der Fahrt auf einem Snowboard oder Surfbrett.
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 sorgt dafür, dass die Auslenkungskräfte senkrecht zur Windungsachse der Drehfeder angreifen und diese dadurch nicht unnötig in Längsrichtung belasten.
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 3 verhindert eine Überlastung der Feder und begrenzt den Winkel, um den das Skateboard-Deck bei der Kurvenfahrt seitlich abkippen kann. Hierdurch ist gleichzeitig der minimale Kurvenradius des Skateboards festgelegt.
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 4 erhöht die Wechselfestigkeit der Drehfeder. Eine hohe Wechselfestigkeit ist erforderlich, da die Feder sowohl mit (schliessend) als auch gegen den Windungssinn (öffnend) belastet wird.
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 und Patentanspruch 6 bewirkt, dass die Feder durch die feste Einspannung keinerlei Dorn oder Hülse als Führung benötigt und im Betrieb, abgesehen von den Klemmen, keine anderen Bauteile berührt. Die Einspannung verhindert außerdem ein Klappern der Feder im Falle auftretender Vibrationen.
Die Patentansprüche 8 bis 10 beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Wälzlagerung nach Patentanspruch 7:
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 8 sorgt für eine präzise Lagerung bei gleichzeitiger Vermeidung von Zwangskräften. Außerdem wird die Lebensdauer der Wälzlagerung erhöht, da die Axialkräfte von dem radial weniger belasteten Lager aufgenommen werden.
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 9 schützt die Lager vor Verschmutzung und verringert gleichzeitig den Verbrauch von Schmierstoff. Die Lagerung muss also, wenn überhaupt, nur sehr selten nachgefettet werden.
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 10 bewirkt, dass sich die an den Anschlägen wirkenden Kräfte gegenseitig aufheben, und die Lager nicht zusätzlich belastet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 3a bis 7b dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
3a, 3b und 3c zeigen drei Seitenansichten und 4 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels. Man erkennt die Basis (1) mit den Gewindebohrungen an der Oberseite, welche zur Montage des Trucks am Deck dienen. In den Hänger (2) ist, wie bei klassischen Trucks auch, die Stahlachse (2a) eingegossen. Der eine Schenkel der Drehfeder (3) wird von der Basis-Klemme (14) an der Basis, der andere von der Hänger-Klemme (12) am Hänger fixiert. Basis und Hänger haben jeweils passende Aufnahmen für die Federschenkel.
5 zeigt eine Schnittdarstellung des Trucks. 6 zeigt unterstützend eine Explosionsdarstellung, auf der sämtliche Einzelteile der Konstruktion deutlich zu erkennen sind.
Man erkennt in 5 die innerhalb der Basis (1) verlaufende Pivot-Achse (4) sowie die beiden Wälzlager (5 und 8). Es handelt sich bei beiden Lagern um Radial-Rillenkugellager.
Das Lager (5) ist das Festlager und nimmt damit sowohl Radial- also auch Axialkräfte auf. Sein Außenring ist festgelegt zwischen dem Sicherungsring (7) und einem Absatz in der Basis-Bohrung. Sein Innenring ist auf der Pivot-Achse (4) zwischen einem Absatz und dem Sicherungsring (6) festgelegt.
Das Lager (8) ist das Loslager. Sein Außenring ist ebenfalls zwischen einem Sicherungsring (9) und einem Absatz in der Basis-Bohrung festgelegt. Sein Innenring ist axial nicht festgelegt, daher kann dieses Lager nur Radialkräfte aufnehmen.
Die Schnittdarstellung zeigt außerdem, dass der Hänger (2) auf das untere Ende der Pivot-Achse (4) aufgesteckt ist und mit dieser verschraubt ist (Schraube (16)).
Die Basis-Bohrung ist an der Oberseite durch den Deckel (11) und an der Unterseite durch die Manschette (10) abgedichtet. Die Lager (5 und 8) sind damit vor Verschmutzung geschützt. Die Manschette (10) ist fest mit dem Hänger verschraubt. Manschette und Basis berühren sich hingegen nicht, d. h. zwischen ihnen besteht ein Luftspalt. Um die Lager auch vor Wasser zu schützten, kann dieser Luftspalt zusätzlich mit Fett abgedichtet werden.
Die Drehwinkelbegrenzung wird durch die symmetrisch angeordneten Klauen (1a) der Basis erreicht, welche bei Verdrehung um den festgelegten Maximalwinkel an den Flanken der entsprechenden Aussparungen (2b) im Hänger anstoßen.
7a und 7b zeigen abschließend ein komplett montiertes Skateboard bestehend aus einem Deck und zwei der beschriebenen Trucks. In 7b sind beide Trucks bis zum Anschlag der Drehwinkelbegrenzung eingelenkt. Deutlich erkennbar ist der steile Kippwinkel den diese Konstruktion ermöglicht, im Gegensatz zu der klassischen Variante aus 1a und 1b.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 000004166629 A [0008]
US 000003862763 A [0008]
US 000005853182 [0009]
US 000005263725 A [0010]

Claims

Skateboard-Truck, der einen Hänger aufweist, welcher gegenüber der Basis beweglich gelagert ist und der einen Mechanismus aufweist, der bei Entlastung den Hänger in eine bestimmte Ausgangsstellung bezüglich der Basis zurückkehren lässt dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung des Hängers in die Ausgangsstellung mittels einer Metalldrehfeder erreicht wird, deren einer Schenkel mit dem Hänger und deren anderer Schenkel mit der Basis verbunden ist.
Skateboard-Truck nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Lagerung des Hängers gegenüber der Basis ein Gelenk mit nur einem rotatorischen Freiheitsgrad ist und die Windungsachse der Feder im eingebauten Zustand mit dieser Rotationsachse übereinstimmt.
Skateboard-Truck nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel des Rotationsgelenks in beide Richtungen durch mechanische Anschläge begrenzt ist.
Skateboard-Truck nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Feder aus Federstahldraht der Klasse D kaltgeformt ist und zusätzlich einer Wärmebehandlung sowie einer Oberflächenbehandlung durch Kugelstrahlen unterzogen wird.
Skateboard-Truck nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Federschenkel sowohl Hänger- also auch Basis-seitig fest eingespannt sind.
Skateboard-Truck nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel der Feder radial nach außen abgebogen sind und im entspannten Zustand einen Winkel von 90 Grad bilden bezogen auf die Windungsachse der Feder.
Skateboard-Truck, der einen Hänger aufweist, welcher gegenüber der Basis beweglich gelagert ist und der einen Mechanismus aufweist, der bei Entlastung den Hänger in eine bestimmte Ausgangsstellung bezüglich der Basis zurückkehren lässt dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Lagerung des Hängers gegenüber der Basis als Wälzlagerung bestehend aus mindestens zwei Wälzlagern realisiert ist.
Skateboard-Truck nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerung nach dem Festlager/Loslager-Prinzip ausgeführt ist, wobei das Lager welches höheren Radialkräften ausgesetzt ist, als Loslager ausgeführt ist und das radial weniger belastete Lager als Festlager zusätzlich die axialen Kräfte aufnimmt.
Skateboard-Truck nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerung in einer zylindrischen Aussparung in der Basis angeordnet ist, welche an beiden Enden abgedichtet ist.
Skateboard-Truck nach Anspruch 7, 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge für die Drehwinkelbegrenzung punktsymmetrisch in Bezug auf die Rotationsachse der Wälzlagerung angeordnet sind.