DE112009003512B4

DE112009003512B4 - Rad und Reibungsantriebsvorrichtung und Allrichtungsfahrzeug, das diese verwendet

Info

Publication number: DE112009003512B4
Application number: DE112009003512.4T
Authority: DE
Inventors: Toru Takenaka; Hideharu Izumi; Makoto Hirano; Kazuya Kuwabara; Taiji Koyama; Masao Sasaki; Hiroshi Gomi; Shinichiro Kobashi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2019-01-03
Anticipated expiration: 2029-12-02
Also published as: WO2010064408A1; JP5443387B2; DE112009003512T5; US8827375B2; US20110233989A1; JPWO2010064408A1

Abstract

Rad (2) für eine Reibungsantriebsvorrichtung, umfassend:ein ringförmiges Element (22, 61) undmehrere Freilaufrollen (25), die jeweils von dem ringförmigen Element (22, 61) um eine entsprechende Tangentiallinie des ringförmigen Elements (22, 61) drehbar gehalten werden, wobeidie Freilaufrollen (25) für den Angriff an einer Bodenoberfläche, wie einer Straßenoberfläche, ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass:ein Lückenelement (53, 55, 65) zwischen einem benachbarten Paar von Freilaufrollen (25) angeordnet ist, um eine Lücke zu füllen, die zwischen den Freilaufrollen (25) definiert ist, wobeidas Lückenelement (53, 55, 65) mit einer keilförmigen Verjüngung in Richtung einer Mittelaxiallinie (B) des Rads (2) versehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rad für eine Reibungsantriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Reibungsantriebsvorrichtung sowie ein Allrichtungsfahrzeug.
Eine Reibungsantriebsvorrichtung für ein Allrichtungsfahrzeug, das sich frei auf einem Boden umher bewegen kann, ist bekannt. Diese Vorrichtung weist ein Hauptrad einschließlich eines endlosen ringförmigen Elements und mehrerer Freilaufrollen, die entlang des Außenumfangs des ringförmigen Elements drehbar gehalten werden, und mehrere Antriebsrollen auf, die mit ihren Außenumfangsoberflächen an den Außenumfangsoberflächen der Freilaufrollen angreifen, so dass die Drehung der Antriebsrollen reibend auf die Freilaufrollen übertragen werden kann. Siehe zum Beispiel die dritte Ausführungsform, die in 17 und 18 der japanischen Patenschrift JP 3820239 B2 dargestellt ist.
Es ist auch ein Rad für ein Allrichtungsfahrzeug bekannt, das zwei Arten von walzenförmigen Freilaufrollen mit großen und kleinen Durchmessern umfasst, die entlang des Umfangs des Rads in einer abwechselnden Weise angeordnet sind. Jede walzenförmige Freilaufrolle mit großem Durchmesser ist mit einer Vertiefung versehen, in der das Lager und ein Teil der benachbarten Freilaufrolle mit kleinem Durchmesser aufgenommen ist, und die Krümmungen der zwei Arten von Freilaufrollen werden derart ausgewählt, dass das Gesamtprofil der walzenförmigen Freilaufrollen und folglich das Gesamtprofil des Rads äußerst nahe an einem echten Kreis sein können. Siehe zum Beispiel die japanische Patentschrift JP 3421290 B2 .
In den Rädern der vorstehend erwähnten Reibungsantriebsvorrichtungen werden zwischen benachbarten Freilaufrollen (oder auf ihren axialen Enden) keilförmige Lücken erzeugt, und Fremdstoffe, wie etwa Kies, könnten in derartigen Lücken eingefangen werden, während das Rad über eine Straßenoberfläche fährt. Sollte ein derartiger Fremdstoff in einer der Lücken eingefangen werden, wird verhindert, dass die Freilaufrollen sich um die jeweiligen Axiallinien drehen, und dies verhindert, dass das von der Reibungsantriebsvorrichtung betätigte Fahrzeug konstruktionsgemäß Kurven fährt oder schräg fährt.
Auch bewirken die Lücken zwischen benachbarten Freilaufrollen Unregelmäßigkeiten in dem Außenprofil des Rads (in Bezug auf ein kreisförmiges Profil, das um die Mittelaxiallinie des Rads zentriert ist), und dies kann ein Rattern oder andere Schwingungen und Geräusche verursachen, wenn das Rad sich um seine Mittelaxiallinie dreht und über die Straßenoberfläche rollt.
Die JP 59 109 402 A offenbart ein Rad, bei dem in einer Umfangsrichtung abwechselnd feste Abschnitte und um eine tangentiale Achse drehbare Abschnitte so angeordnet sind, dass sich das Rad wie ein normaler Reifen verhält, wenn ein fester Abschnitt den Boden berührt, und externe horizontale Kräfte durch einen den Boden berührenden drehbaren Abschnitt absorbiert werden können, wobei horizontaler Stress reduziert wird und horizontale taumelartige Bewegungen ermöglicht werden.
Die JP 10 129 517 A offenbart eine Antriebsvorrichtung, bei der die Antriebskraft eines Motors über eine Antriebsrolle und eine Freilaufrolle auf ein Rad übertragen wird, wobei die Antriebsrolle mit ihrer Oberfläche an einer Oberfläche der Freilaufrolle angreift und die Antriebsrolle die Lage ihrer Drehachse in Bezug auf eine feste Drehachse der Freilaufrolle ändern kann.
Die DE 692 23 941 T2 offenbart ein Rad mit einem ringförmigen Element, mehreren Freilaufrollen, die jeweils von dem ringförmigen Element um eine entsprechende Tangentiallinie des ringförmigen Elements drehbar gehalten werden, und einem zwischen einem benachbarten Paar von Freilaufrollen angeordneten Lückenelement, das eine Lücke zwischen den Freilaufrollen füllt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Rad, eine Reibungsantriebsvorrichtung und ein Allrichtungsfahrzeug zu schaffen, die das Eindringen von Kies und anderen Fremdstoffen in Lücken zwischen den Freilaufrollen vermeiden und die Schwingungen und Geräusche, wenn das Rad über die Straßenoberfläche rollt, minimieren.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.
Das Rad der vorliegenden Erfindung weist ein ringförmiges Element und mehrerer Freilaufrollen auf, die jeweils von dem ringförmigen Element um eine entsprechende Tangentiallinie des ringförmigen Elements gehalten werden, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Lückenelement zwischen einem benachbarten Paar der Freilaufrollen angeordnet wird, um eine zwischen den Freilaufrollen definierte Lücke zu füllen.
Das Lückenelement ist erforderlich, um die Drehung der Freilaufrollen nicht zu blockieren. Dem Lückenelement kann eine Keilform verliehen werden, die in Richtung einer Mittelaxiallinie des Rads spitz zuläuft und aufgebaut ist, um wenigstens in einem Teil des Lückenelements, das einer Straßenoberfläche zugewandt ist, in eine gleiche Richtung wie eine Drehbewegung der Freilaufrollen beweglich zu sein. Dem Lückenelement kann auch eine Keilform verliehen werden, die komplementär zu der zwischen den Freilaufrollen definierten Lücke ist, und es kann in einer drehfesten Weise an dem ringförmigen Element befestigt sein. Alternativ kann das Lückenelement mehrere Schaufelelemente umfassen, die sich wie eine Bürste von dem ringförmigen Element radial erstrecken.
In dem Rad der vorliegenden Erfindung füllt das Lückenelement die Lücke zwischen den benachbarten Freilaufrollen und verhindert, dass irgendein Fremdstoff in der Lücke eingefangen wird. Da Unregelmäßigkeiten in dem Außenprofil des Rads verringert werden, können Schwingungen und Geräusche, die erzeugt werden, wenn das Rad über die Straßenoberfläche rollt, minimiert werden.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht eines Rads und einer Reibungsantriebsvorrichtung und eines Allrichtungsfahrzeugs, das diese verwendet, wie sie als eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben sind;
2 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Rads und der Reibungsantriebsvorrichtung und des Allrichtungsfahrzeugs, das diese verwendet, der ersten Ausführungsform;
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptrads der ersten Ausführungsform;
4 ist eine vergrößerte teilweise Perspektivansicht des Hauptrads der ersten Ausführungsform;
5 ist eine vergrößerte teilweise Perspektivansicht des Hauptrads einer anderen Ausführungsform;
6 ist eine vergrößerte teilweise Perspektivansicht des Hauptrads noch einer anderen Ausführungsform;
7 ist eine vergrößerte teilweise Perspektivansicht des Hauptrads noch einer anderen Ausführungsform;
8 ist eine entlang der Linie VIII-VIII von 7 genommene Schnittansicht; und
9 ist eine vergrößerte teilweise Vorderansicht einer Reibungsantriebsvorrichtung und eines Allrichtungsfahrzeugs, das diese verwendet, wie sie als eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Bezug nehmend auf 1 bis 4 werden eine Reibungsantriebsvorrichtung, welche die vorliegende Erfindung ausführt, und ein Allrichtungsfahrzeug 1, das diese verwendet, im Folgenden beschrieben.
Wie in 1 und 2 beschrieben, weist das Allrichtungsfahrzeug 1 der dargestellten Ausführungsform einen unteren Fahrzeugkörper 7 mit einem Jochaufbau auf, der, wenngleich in einer indirekten Weise, ein Hauptrad (Straßenrad) 2 in einer drehbaren Weise hält.
Der untere Fahrzeugkörper 7 umfasst ein Paar von Beinelementen 7R und 7L, die über einen Scharnierstift 11 aneinander gehängt sind. Jedes Beinelement 7R, 7L ist mit einem Trittbrett 32R, 32L versehen, das sich im Wesentlichen in der horizontalen Richtung erstreckt. An dem linken Beinelement 7L ist ein unteres Ende eines Schafts 33 befestigt, der sich vertikal nach oben erstreckt und an seinem oberen Ende mit einer sich horizontal erstreckenden Lenkstange 34 versehen ist. Eine Spiraldruckfeder 8 ist zwischen den rechten und linken Beinelementen 7R und 7L des unteren Fahrzeugkörpers 7 eingefügt, so dass die zwei Beinelemente 7R und 7L elastisch aufeinander zu gedrückt werden.
Der untere Fahrzeugkörper 7, die zwei Trittbretter 32R und 32L, der Schaft 33 und die Lenkstange 34 sind integral miteinander verbunden und bilden gemeinsam einen Fahrzeugkörper des Allrichtungsfahrzeugs 1.
Der untere Fahrzeugkörper 7 ist über einen Arm 36 mit einem oberen Ende, das von einem hinteren Teil des unteren Fahrzeugkörpers 7 schwenkbar gehalten wird, mit einem Hilfsrad 36 ausgestattet, das nach Bedarf erhöht und gesenkt werden soll. Das Hilfsrad 35 wird von dem freien Ende (unteren Ende) des Arms 36 gehalten, so dass es sich hinter dem Hauptrad 2 befindet und um eine horizontale Axiallinie drehbar ist. Die Lenkstange 34 ist mit einem Griffhebel 37 versehen, der über einen an sich bekannten (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Bowdenzug mit dem Arm 36 verbunden ist, so dass der Arm 36 durch Drücken des Griffhebels 37 mit der Hand erhöht werden kann.
Ein rechtes drehbares Element 4R wird von dem rechten Beinelement 7R über einen Tragarm 6R drehbar gehalten, und ein linkes drehbares Element 4L wird von dem linken Beinelement 7L über einen Tragarm 6L drehbar gehalten, so dass die rechten und linken drehbaren Elemente 4R und 4L von dem Fahrzeugkörper 7 derart gehalten werden, dass sie um eine gemeinsame Mittelaxiallinie (A) in einer axial beabstandeten Beziehung drehbar sind.
Jedes drehbare Element 4R, 4L ist integral und koaxial mit einer Riemenscheibe (oder einem Sprossenrad) 9R, 9L versehen. Jedes Beinelement 7R, 7L ist in einer derartigen Weise mit einem Elektromotor 5R, 5L versehen, dass jedes drehbare Element 4R, 4L um die axiale Mittellinie A, des Tragarms 6R, 6L drehend betätigt wird, indem das Ausgangsende des entsprechenden Elektromotors 5R, 5L über einen Endlosriemen (oder eine Gliederkette) 10L, 10R antreibend mit der entsprechenden Riemenscheibe 9R, 9L verbunden wird. Dadurch können die zwei drehbaren Elemente 4R, 4L durch die entsprechenden Elektromotoren 5R und 5L einzeln betätigt werden.
Der Fahrzeugkörper 7 und/oder der Schaft 33 haben eine wiederaufladbare Batterie zur Energieversorgung der Elektromotoren 5R und 5L und eine Steuereinheit für die inverse Pendelsteuerung und die Fahrsteuerung des Allrichtungsfahrzeugs 1 eingebaut, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind.
Jedes drehbare Element 4R, 4L ist mit einer kegelstumpfförmigen abgeschrägten Außenumfangsoberfläche 12R, 12L, die dem anderen drehbaren Element gegenüber liegt, ausgebildet. An der kegelstumpfförmigen Außenumfangsoberfläche 12R des rechten drehbaren Elements 4R sind jeweils über einen Bügel 13R und einen Drehstift 14R mehrere Antriebsrollen (zweite Freilaufrollen) 3R montiert, die dem Umfang nach oder entlang der Bewegungsrichtung des rechten drehbaren Elements 4R in einem gleichmäßigen Winkelabstand angeordnet sind. An der kegelstumpfförmigen Außenumfangsoberfläche 12L des linken drehbaren Elements 4L sind jeweils über einen Bügel 13L und einen Drehstift 14L ebenfalls mehrere Antriebsrollen (zweite Freilaufrollen) 3L montiert, die dem Umfang nach oder entlang der Bewegungsrichtung des linken drehbaren Elements 4L in einem gleichmäßigen Winkelabstand angeordnet sind.
Das Hauptrad 2 befindet sich zwischen den rechten und linken drehbaren Elementen 4R und 4L und wird um eine Mittelaxiallinie (B) (Symmetrieachse), die koaxial mit der Mittelaxiallinie (A) der rechten und linken drehbaren Elemente 4R und 4L ist, drehbar gehalten, indem es zwischen den rechten Antriebsrollen 3R des rechten drehbaren Elements 4R und den linken Antriebsrollen 3L des linken drehbaren Elements 4L eingefügt ist.
Das Hauptrad 2 ist zwischen den rechten und linken drehbaren Elementen 4R und 4L eingefügt und wird drehbar gehalten, indem es zwischen den rechten Antriebsrollen 3R des rechten drehbaren Elements 4R und den linken Antriebsrollen 3L des linken drehbaren Elements 4L um die Mittelaxiallinie (B) (Symmetrieachse), die mit der Mittelaxiallinie (A) der rechten und linken drehbaren Elemente 4R und 4L koaxial ist, drehbar gehalten wird. Mit anderen Worten werden die rechten und linken drehbaren Elemente 4R und 4L auf beiden Seiten des Hauptrads 2 um eine Mittelaxiallinie, die koaxial mit der axialen Mittellinie des Hauptrads 2 ist, drehbar gehalten.
Das Hauptrad 2 weist auf: ein ringförmiges Element 22 und mehrere Freilaufrollen (erste Freilaufrollen) 25, die drehbar gehalten werden, so dass sie um eine Axiallinie tangential zu dem entsprechenden Punkt des ringförmigen Elements 22 drehbar sind, und Lückenelemente 53.
Insbesondere ist das ringförmige Element 22, wie in 3 gezeigt, durch eine metallische Stange mit einem sechseckigen Querschnitt aufgebaut. Mehrere innere Hülsen 23, die jeweils eine sechseckige Bohrung 23A haben, die mit der gleichen Krümmung wie das ringförmige Element 22 gekrümmt sind und deren Querschnitt zu dem ringförmigen Element 22 komplementär ist, sind auf das ringförmige Element 22 montiert, um relativ zu dem ringförmigen Element 22 drehunbeweglich und dem Umfang nach unbeweglich zu sein. Die Außenumfangsoberfläche 23B jeder inneren Hülse 23 definiert eine echte Zylinderoberfläche. Das ringförmige Element 22 kann aus einem polygonalen Ring oder einer Kombination aus mehreren bogenförmigen Segmenten bestehen.
Jede Freilaufrolle 25 weist eine metallische zylindrische innere Hülse 25A und ein zylindrisches Außenumfangselement 25B auf, das fest auf der inneren Hülse 25A montiert ist und eine Außenumfangsoberfläche 25C der Freilaufrolle 25 definiert. Das Außenumfangselement 25B ist aus einem gummiähnlichen Elastomermaterial gefertigt. Die Innenumfangsoberfläche jeder Freilaufrolle 25 ist über ein Nadellager 51 drehbar auf die Außenumfangsoberfläche 23B der entsprechenden inneren Hülse 23 montiert
Jede Freilaufrolle 25 ist aufgebaut, um an einem Objekt anzugreifen, auf das eine Antriebskraft übertragen oder angewendet werden soll, und ist wie die Perlen eines Rosenkranzes um das ringförmige Element herum 22 montiert. Insbesondere ist jede Freilaufrolle 25 um die Tangentialrichtung des ringförmigen Elements 22 oder die Querschnittmittellinie (C) des ringförmigen Elements 22 drehbar. Mit anderen Worten ist jede Freilaufrolle 25 um ihre axiale Mittellinie drehbar, und diese Drehbewegung kann mit einer Drehung eines Planeten um seine Drehachse verglichen werden.
Die Außenumfangsoberfläche jeder Antriebsrolle 3R, 3L greift unter der Vorspannkraft der Spiraldruckfeder 8 an der Außenumfangsoberfläche 25C der entsprechenden Freilaufrolle 25 an, und Kraft wird reibend von den Antriebsrollen 3R und 3L auf die Freilaufrollen 25 übertragen. Mit anderen Worten greift die Außenumfangsoberfläche jeder Antriebsrolle 3R, 3L in einer drehmomentübertragenden Beziehung an der Außenumfangsoberfläche 25C der entsprechenden Freilaufrolle 25 an, so dass die Drehung der drehenden Elemente 4R und 4L auf das Hauptrad 2 übertragen wird.
Die Anzahl der Antriebsrollen 3R, 3L auf jedem drehbaren Element 4R, 4L wird in Bezug auf die Anzahl der Freilaufrollen 25 derart ausgewählt, dass an der Freilaufrolle 25, die an der Bodenoberfläche oder der Straßenoberfläche angreift, wenigstens eine der Antriebsrollen 3R, 3L angreift und sie dadurch jederzeit eine Antriebskraft aufnimmt.
In diesem Fall ist die Querschnittmittellinie des Hauptrads 2 durch die Verbindung der Mittelaxiallinien der Freilaufrollen 25 zu einem Ring definiert, und die Drehung des Hauptrads 2 um die Querschnittmittellinie (C) ist durch die Drehung jeder Freilaufrolle 25 um ihre Mittelaxiallinie gegeben.
Zwischen jedem benachbarten Paar von Freilaufrollen 25 ist ein Lückenelement 53 mit einer Keilform, das in Richtung der Mittelaxiallinie des Hauptrads 2 spitz zuläuft, eingefügt. Bevorzugt ist die Keilform jedes Lückenelements 53, wie in 4 gezeigt, im Wesentlichen komplementär zu der Form der Lücke zwischen den benachbarten Freilaufrollen 25. Jedes Lückenelement 53 ist mit einer kreisförmigen Mittelbohrung 53A versehen, die den sechseckigen Querschnitt des ringförmigen Elements 22 begrenzt, und definiert eine Außenumfangsoberfläche (Bodenkontaktoberfläche) 53B, die im Wesentlichen koaxial mit den Außenumfangsoberflächen der angrenzenden Freilaufrollen 25 ist, und hat einen Außendurchmesser, der gleich oder ein wenig kleiner als der der Freilaufrollen 25 ist. Das Lückenelement 53 kann aus einem Material, wie etwa Kunststoff, gummiähnlichem Elastomer, Elastomer und Schaumstoffmaterial, gefertigt sein.
Auf einer imaginären Ebene senkrecht zu der Mittelaxiallinie (B) des Hauptrads 2, oder, wie in 3 zu sehen, läuft jedes Lückenelement 53, in Richtung der Mittelaxiallinie (B) spitz zu und ist durch die kreisförmige Bohrung 53A drehbar auf die Außenumfangsoberfläche des ringförmigen Elements 22 montiert, so dass es drehbar ist. Mit anderen Worten wird jedes Lückenelement 53 von dem ringförmigen Element 22 derart gehalten, dass es um seine Querschnittmittellinie (C) drehbar ist und den Spalt zwischen den benachbarten Freilaufrollen 25 im Wesentlichen vollständig füllt.
Insbesondere ist die Außenumfangsoberfläche 53B jedes Lückenelements 53, die an der Straßenoberfläche angreifen könnte, in die gleiche Richtung wie die benachbarten Freilaufrollen 25 drehbar. In dem Fall, in dem das Hauptrad 2 an der Außenumfangsoberfläche einer Kugel angreift, um zu bewirken, dass die Kugel rollt, könnte die Außenumfangsoberfläche 53B jedes Lückenelements 53 an der Außenumfangsoberfläche der Kugel angreifen.
Durch Füllen der Lücke zwischen jedem benachbarten Paar von Freilaufrollen 25 mit dem Lückenelement 53 können die Unregelmäßigkeiten des Umfangsumrisses, die um die Mittelaxiallinie (B) zentriert sind, verringert werden oder können sogar beseitigt werden.
Jedes Lückenelement 53 ist an der Seite mit der geringsten Dicke (Innenumfangsseite des Hauptrads 2) in die Form des Buchstabens D in der Vorderansicht linear abgeschnitten, um die Störung mit den Freilaufrollen 25 zu vermeiden. Der Teil jedes Lückenelements 53 mit der geringsten Dicke ist auch mit einem Schlitz 53C versehen, so dass das Lückenelement 53 austauschbar auf das ringförmige Element 22 montiert werden kann, indem die zwei Teile des Lückenelements 53, die an den Schlitz 53C angrenzen, in der Dickenrichtung des Lückenelements 53 voneinander weg gedrückt werden.
Die Außenumfangsoberfläche 3Ra, 3La jeder Antriebsrolle 3R, 3L greift unter der Vorspannkraft der Spiraldruckfeder 8 an der Außenumfangsoberfläche 25C der entsprechenden Freilaufrolle 25 an, so dass eine Drehkraft (Antriebskraft) reibend von den Antriebsrollen 3R und 3L auf die Freilaufrollen 25 übertragen wird. Mit anderen Worten greift die Außenumfangsoberfläche 3Ra, 3La jeder Antriebsrolle 3R, 3L in einer drehmomentübertragenden Beziehung an der Außenumfangsoberfläche 25C der entsprechenden Freilaufrolle 25 an, so dass die Drehung der drehbaren Elemente 4R und 4L auf das Hauptrad 2 übertragen wird.
Jede der Antriebsrollen 3R und 3L wird derart gehalten, dass sie um eine Mittelaxiallinie (D) drehbar ist, die weder senkrecht noch parallel zu der Drehrichtung des Hauptrads 2 um die Mittelaxiallinie (B) (die die gleiche wie die Mittelaxiallinie (A) der drehbaren Elemente 4R oder 4L ist) oder genauer die Tangentialrichtung des um die Mittelaxiallinie zentrierten Kreises an dem dem Kontaktpunkt entsprechenden Punkt ist. Mit anderen Worten hat jede der Antriebsrollen 3R, 3L eine Mittelaxiallinie (D), die in Bezug auf die Drehrichtung des Hauptrads 2 um die Mittelaxiallinie (B) geneigt ist, und steht in einer schiefen Beziehung zu der Mittelaxiallinie (A) jedes drehbaren Elements 4R, 4L.
Wenn sie in einer Projektionsebene senkrecht zu der Mittelaxiallinie (A) betrachtet wird, kippt die Mittelaxiallinie jeder Antriebsrolle 3R, 3L um einen gewissen Winkel in Bezug auf die Mittelaxiallinie der entsprechenden Freilaufrolle 25. Die Mittelaxiallinie jeder Antriebsrolle 3R, 3L kippt in Bezug auf die Radiallinie des ringförmigen Elements 22 entsprechend der Mitte der entsprechenden Freilaufrolle 25, und kippt gleichzeitig in Bezug auf eine imaginäre Ebene tangential zu der Querschnittmittellinie des ringförmigen Elements 22. Dieses dreidimensionale Kippen der zwei Axiallinien ist ähnlich dem Kippen der Zähne eines Paars ineinander greifender Schraubenräder.
Dank dieser geometrischen Beziehung übertragen die rechten und linken Antriebsrollen 3R und 3L die Drehung der drehbaren Elemente 4R und 4L über das reibende Angreifen zwischen den Außenumfangsoberflächen der Antriebsrollen 3R und 3L und der Freilaufrollen 25 als eine Seitenkraft auf die Freilaufrollen 25.
Dank des Angreifens zwischen den rechten und linken Antriebsrollen 3R und 3L, die sich mit den jeweiligen drehbaren Elementen 4R und 4L und den Freilaufrollen 25 drehen, ist das Hauptrad 2 der dargestellten Ausführungsform fähig, eine seitliche Antriebskraft auf die Straßenoberfläche anzuwenden, indem bewirkt wird, dass die Freilaufrollen 25 sich um die Querschntittmittellinie (C) des ringförmigen Elements 22 drehen, und eine Vorn- und Hintenantriebskraft auf die Straßenoberfläche anzuwenden, indem bewirkt wird, dass das Hauptrad 2 sich um seine Mittelaxiallinie (B) dreht (oder bewirkt wird, dass die Freilaufrollen 25 sich dem Umfang nach um die Mittelaxiallinie (B) des Hauptrads 2 drehen).
Wenn die drehbaren Elemente 4R und 4L sich angetrieben durch die entsprechenden Elektromotoren 5R und 5L mit der gleichen Drehzahl in die gleiche Richtung drehen, drehen sich die Antriebsrollen 3R und 3L um die Mittelaxiallinie (A) der drehbaren Elemente 4R und 4L, ohne dass sich jede Antriebsrolle 3R, 3L um ihre Mittelaxiallinie dreht, und die sich ergebende Seitenkraft jeder Antriebsrolle 3R, 3L umfasst eine Komponente, die jede Freilaufrolle 25 des Hauptrads 2 entlang seiner Querschnittmittellinie (Tangentialrichtung) betätigt. Dadurch dreht sich das Hauptrad 2 um die Mittelaxiallinie (B), ohne dass sich jede Freilaufrolle 25 um ihre Mittelaxiallinie (C) dreht.
Wenn die drehbaren Elemente 4R und 4L dazu gebracht werden, sich angetrieben durch die entsprechenden Elektromotoren 5R und 5L in entgegengesetzte Richtungen und/oder mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu drehen, drehen sich die Antriebsrollen 3R und 3L um die Mittelaxiallinie (A) der drehbaren Elemente 4R und 4L, während jede Antriebsrolle 3R, 3L sich um ihre Mittelaxiallinie dreht, und die sich ergebende Seitenkraft jeder Antriebsrolle 3R, 3L umfasst eine Komponente, die jede Freilaufrolle 25 des Hauptrads 2 entlang des Außenumfangs der Freilaufrolle 25 oder um ihre axiale Mittellinie betätigt. Dadurch dreht sich die Freilaufrolle 25 um die Querschnittmittellinie (C) oder die Tangentiallinie.
Die Drehung jeder Freilaufrolle 25 um ihre Querschnittmittellinie (C) oder die Tangentiallinie hängt von der Differenz zwischen den Drehzahlen der zwei drehbaren Elemente 4R und 4L ab. Wenn zum Beispiel die zwei drehbaren Elemente 4R und 4L mit der gleichen Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden, dreht sich das Rad 2 nicht um die Mittelaxiallinie (B), während jede Freilaufrolle 25 um ihre Mittelaxiallinie (C) gedreht wird. Dadurch wird das Hauptrad 2 in die Richtung seiner Mittelaxiallinie (B) betätigt oder nimmt eine seitliche Antriebskraft auf und wird in der seitlichen Richtung angetrieben.
Auf diese Weise kann das Allrichtungsfahrzeug 1 auf der Straßenoberfläche durch einzelnes Steuern der Drehzahlen und Drehrichtungen der drehbaren Elemente 4R und 4L über die zwei Elektromotoren 5R und 5L in jede gewünschte Richtung angetrieben werden.
Wenn die Freilaufrollen 25 des Hauptrads 2 um die jeweiligen Mittelaxiallinien (C) gedreht werden, indem die Elektromotoren 5R und 5L geeignet angetrieben werden, während bewirkt wird, dass das Hilfsrad 35 an der Straßenoberfläche angreift, nimmt das Hauptrad 2 ein Giermoment um eine vertikale Gierachse auf, da das Hilfsrad 35 eine seitliche Seitenkraft (in die Richtung der Mittelaxiallinie (B) des Hauptrads 2) erzeugt und seine Bewegung beschränkt, und der untere Fahrzeugkörper 7 (des Allrichtungsfahrzeugs 1) wird dazu gebracht, sich um diese Gierachse zu drehen. Mit anderen Worten kann durch Erzeugen einer Reibungskraft in einem Winkel zu der Linie, die den Bodenkontaktpunkt des Hauptrads 2 und den Bodenkontaktpunkt des Hilfsrads 35 verbindet, ein Giermoment um die Gierachse erzeugt werden. Dadurch wird das Allrichtungsfahrzeug 1 in die Lage versetzt, eine Drehung mit einem relativ kleinen Wenderadius zu machen.
Die zwischen den Freilaufrollen 25 definierten keilförmigen Lücken werden durch die Lückenelemente 53 gefüllt, so dass das um die Mittelaxiallinie (B) zentrierte Außenprofil des Hauptrads 2 frei von oder im Wesentlichen frei von Unregelmäßigkeiten ist. Daher können Schwingungen und Geräusche, die erzeugt werden, wenn das Hauptrad 2 sich um die Mittelaxiallinie (B) dreht und das Allrichtungsfahrzeug 1 über die Straßenoberfläche fährt, minimiert werden.
Die zwischen den Freilaufrollen 25 definierten keilförmigen Lücken werden durch die Lückenelemente 53 gefüllt, und es wird verhindert, dass Fremdstoffe, wie etwa Kies, zwischen den Freilaufrollen 25 eingefangen werden, so dass zugelassen wird, dass die Freilaufrollen 25 sich frei um ihre jeweiligen Mittelaxiallinien (C) drehen, ohne von Fremdstoffen behindert zu werden, und dem Allrichtungsfahrzeug 1 wird ermöglicht, konstruktionsgemäß zu wenden.
Jedes Lückenelement 53 berührt bevorzugt über Kontaktoberflächen, die einen geringen Reibungswiderstand mit sich bringen, die angrenzenden Freilaufrollen 25. In der dargestellten Ausführungsform ist jedes Lückenelement 53 über eine kreisförmige Bohrung 53A auf das ringförmige Element 22 montiert, so dass zugelassen wird, dass das Lückenelement 53 sich in einem gewissen Maß mit der angrenzenden Freilaufrolle 25 dreht. Wenn jedes Lückenelement 25 aus einem Material, wie etwa Schaumstoff, gefertigt ist, das zu einer zusammendrückenden Verformung in der Dickenrichtung fähig ist, kann das Lückenelement 25 sogar fähig sein, sich um 360 Grad um seine Mittelaxiallinie (C) zu drehen. Dies hilft dem Allrichtungsfahrzeug 1, konstruktionsgemäß eine Wendung zu machen, wenn das Lückenelement 53 an der Straßenoberfläche angreift.
Alternativ kann das Lückenelement 53, wie in 5 gezeigt, mit einer sechseckigen Bohrung 53 versehen sein, die auf das ringförmige Element 22 mit einem sechseckigen Querschnitt passt, so dass das Lückenelement 53 von dem ringförmigen Element 22 drehfest gehalten werden kann.
In diesem Fall wird verhindert, dass das Lückenelement 53 sich mit den angrenzenden Freilaufrollen 25 dreht, und es bleibt in Bezug auf die Freilaufrollen 25 unbeweglich. Wenn verhindert wird, dass die Lückenelemente 53 sich um die jeweiligen axialen Mittellinien (C) drehen, kann der Außendurchmesser der Außenumfangsoberfläche 53B jedes Lückenelements 53 kleiner als der der Freilaufrollen 25 sein (in einem Maß, das die Funktion des Lückenelements 53, um das Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern, nicht wesentlich beeinträchtigt), so dass das Lückenelement 53 nicht an der Straßenoberfläche angreift.
6 zeigt noch eine andere Ausführungsform des Lückenelements 55. Das Lückenelement 55 dieser Ausführungsform weist ein sechseckiges ringförmiges Element 55B auf, das aus metallischem oder Kunststoffmaterial gefertigt ist, das eine sechseckige Bohrung 55A hat, die auf das ringförmige Element 22 mit einem sechseckigen Querschnitt montiert ist, und mehrere Schaufelelemente 55C, die sich wie Borsten einer Bürste radial von dem ringförmigen Element 55B erstrecken. Jedes Schaufelelement 55C ist aus einer metallischen Platte, einer Kunststoffplatte oder Fasermaterial gefertigt und ist äußerst steif gegen eine seitlich angewendete Kraft (in der Bewegungsrichtung der Freilaufrollen 25 um die Mittelaxiallinie des Hauptrads 2), ist aber fähig, sich elastisch gegen eine kleine Kraft in der Dickenrichtung (in der Drehrichtung der Freilaufrollen 25 um die jeweiligen Mittelaxiallinien) zu verformen.
Das Lückenelement 55 ist durch die sechseckige Bohrung 55A in einer drehfesten Weise auf das ringförmige Element 22 montiert und wird dadurch von dem ringförmigen Element 22 fest gehalten. Die Schaufelelemente 55C erstrecken sich von dem ringförmigen Element 22 in die radiale Richtung, die an der Mittelaxiallinie des Lückenelements 55 zentriert ist. Die kreisförmige Hülllinie (a), die durch die Spitzen der Schaufelelemente 55C definiert ist, ist koaxial mit der Außenumfangsoberfläche 25C der Freilaufrolle 25 und hat einen Außendurchmesser, der gleich oder ein wenig kleiner als der der Freilaufrolle 25 ist.
Die zwischen den benachbarten Freilaufrollen 25 definierten keilförmigen Lücken werden durch die Schaufelelemente 55C der Lückenelemente gefüllt, welche eine hohe Steifheit in der seitlichen Richtung (Richtung der Querschnittmittellinie (C)) zeigen. Die Schaufelelemente 55C verringern oder entfernen die Unregelmäßigkeiten in dem Außenprofil des Hauptrads 2, und dies minimiert Schwingungen und Geräusche, die erzeugt werden, wenn das Hauptrad 2 sich um die Mittelaxiallinie (B) dreht und das Allrichtungsfahrzeug 1 über die Straßenoberfläche fährt.
Da die Lücken zwischen den benachbarten Schaufelelementen 55C schmal sind, wird verhindert, dass Fremdstoffe in den Lücken zwischen den benachbarten Schaufelelementen 55C eingefangen werden. Daher wird die Drehung jeder Freilaufrolle 25 um ihre Mittelaxiallinie (C) nicht durch das Einfangen irgendwelcher Fremdstoffe in den Lücken zwischen den benachbarten Schaufelelementen 55C gehemmt, und das Allrichtungsfahrzeug 1 wird in die Lage versetzt, ohne Fehler eine konstruktionsgemäße Wendung zu machen
Da die Lückenelemente 55 nur an den seitlichen Rändern der Schaufelelemente 55C an den Freilaufrollen 25 angreifen, stoßen die Freilaufrollen 25 auf keinen wesentlichen Reibungswiderstand, wenn sie sich um ihre jeweiligen axialen Mittellinien drehen. Wenn die Freilaufrollen 25 sich drehen, während die Lückenelemente 55 an der Straßenoberfläche angreifen, erfahren die Schaufelelemente 55C eine elastische Biegeverformung, da die Schaufelelemente 55C aufgebaut sind, um sich unter einer relativ kleinen Kraft, die in die Dickenrichtung der Schaufelelemente 55C gerichtet ist, elastisch zu biegen. Dadurch halten die Lückenelemente 55, die an der Straßenoberfläche angreifen, das Allrichtungsfahrzeug 1 im Wesentlichen nicht davon ab, eine konstruktionsgemäße Wendung zu machen.
Eine andere Ausführungsform des Hauptrads der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf 7 und 8 beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird ein ringförmiges Element 61 mit einem achteckigen Querschnitt für das Hauptrad 2 verwendet. Mehrere innere Flanschhülsen 62, die jeweils eine Mittelbohrung 62A haben, die mit der gleichen Krümmung wie das ringförmige Element 61 gekrümmt sind, sind auf das ringförmige Element 61 montiert, um relativ zu dem ringförmigen Element 61 drehunbeweglich und dem Umfang nach unbeweglich zu sein.
Jede Freilaufrolle 25 ist ähnlich der der vorhergehenden Ausführungsform und weist eine metallische Zylinderhülse 25A und ein zylindrisches Außenumfangselement 25B auf, das fest auf die Hülse 25A montiert ist, und eine Außenumfangsoberfläche 25C der Freilaufrolle 25 definiert. Die Innenumfangsoberfläche jeder Freilaufrolle 25 ist über ein Kugellager 63 drehbar auf die Außenumfangsoberfläche 23B des zylindrischen Hauptteils der entsprechenden inneren Flanschhülse 62 montiert.
Die inneren Flanschhülsen 62 sind derart bereitgestellt, dass sie einzeln den bestimmten Freilaurollen 25 entsprechen, und sind kontinuierlich entlang des Umfangs des ringförmigen Elementes 61 angeordnet. Ein radialer Flansch 64 ist in einem axialen Ende (Umfangsrichtung des ringförmigen Elements 61) jeder inneren Hülse 62 bereitgestellt und dient als ein Abstandsbolzenelement oder ein Abstandshalterelement, das die Lücke zwischen den zwei benachbarten Freilaufrollen bestimmt. Mit anderen Worten befindet sich jeder Flansch 64 in der keilförmigen Lücke, die zwischen den benachbarten Freilaufrollen 25 definiert ist. Der radiale Flansch 64 ist, wie in 8 gezeigt, an seinen diametral entgegengesetzten Seiten linear abgeschnitten.
An jedem radialen Flansch 64 ist ein Lückenelement 65 befestigt, das den radialen Flansch 64 von dem radial äußeren Teil des Hauptrads 2 überspannt. Das Lückenelement 65 ist keilförmig, so dass die keilförmige Lücke zwischen den benachbarten Freilaufrollen 25, wie in 7 zu sehen (oder von der Seite gesehen) gefüllt ist. Das Lückenelement 65 ist mit einem Paar gegabelter Teile versehen, die den radialen Flansch 64, wie in 8 zu sehen (oder von vorn gesehen), dazwischen eingefügt haben. Jeder gegabelte Teil des Lückenelements 65 ist mit einem Vorsprung 66 versehen, der in eine Vertiefung 67 passt, die in dem entsprechenden abgeschnittenen Teil des radialen Flansches 64 ausgebildet ist, so dass das Lückenelement 65 von dem radialen Flansch 64 kraftschlüssig gehalten wird.
Das Lückenelement 65 kann aus Kunststoffmaterial, wie etwa ASB-Harz, oder gummiähnlichem Elastomermaterial gefertigt sein, so dass mit Hilfe der elastischen Verformung des Lückenelements 65 von der Vertiefung 67 des radialen Flansches 64 in jeden Vorsprung 66 eingegriffen und er von diesem gelöst werden kann. Dies vereinfacht das Befestigen des Lückenelements 65 an dem radialen Flansch 64 und das Lösen von ihm.
In dieser Ausführungsform füllt das Lückenelement 65 ebenfalls die Lücke zwischen benachbarten Freilaufrollen 25 und verhindert, dass irgendwelche Fremdstoffe in der Lücke eingefangen werden.
Eine zweite Ausführungsform des Hauptrads, der Reibungsantriebsvorrichtung und des Allrichtungsfahrzeugs der vorliegenden Erfindung, das diese verwendet, wird im Folgenden unter Bezug auf 9 beschrieben. In 9 sind die Teile, die denen in 2 entsprechen, mit gleichen Nummern bezeichnet, ohne dass die Beschreibung derartiger Teile wiederholt wird.
In dieser Ausführungsform ist der untere Fahrzeugkörperteil 7 mit einem Paar von Beinelementen 7L und 7R versehen, die kegelstumpfförmige drehbare Elemente 71 und 72 jeweils über Tragarme 73 und 74 in einer koaxialen Beziehung zu einer gemeinsamen Mittelaxiallinie (A) drehbar halten.
Das linke Beinelement 7L des unteren Fahrzeugkörpers 7 ist mit einem Elektromotor 75 versehen. Das linke drehbare Element 71 ist integral und koaxial mit einer Riemenscheibe (oder einem Sprossenrad) 76 versehen. Der Elektromotor 75 ist über einen Endlosriemen (oder eine Gliederkette) 77 antreibend mit der Riemenscheibe 76 verbunden, so dass das drehbare Element 71 um die Mittelaxialline (A) des Tragarms 73 drehend betätigt werden kann.
Das rechte Beinelement 7R des unteren Fahrzeugkörpers 7 ist mit einem anderen Elektromotor 78 versehen. Das rechte drehbare Element 72 ist integral und koaxial mit einer Riemenscheibe (oder einem Sprossenrad) 79 versehen. Der Elektromotor 78 ist über einen Endlosriemen (oder eine Gliederkette) 80 antreibend mit der Riemenscheibe 79 verbunden, so dass das drehbare Element 72 um die Mittelaxialline (A) des Tragarms 74 drehend betätigt werden kann.
Mehrere Arme 82 erstrecken sich von der spitz zulaufenden Außenumfangsoberfläche 81 des drehbaren Elements 71 in Richtung des anderen drehbaren Elements 72 (in 9 nach rechts gesehen), und ein Hauptrad einschließlich eines ringförmigen Elements 22 und Freilaufrollen 25 ähnlich dem Hauptrad 2 der vorhergehenden Ausführungsform wird von den freien Enden der Arme 82 an seinem ringförmigen Element 22 fest gehalten. Daher wird das Hauptrad 2 von dem unteren Fahrzeugkörper 7 gemeinsam mit dem drehbaren Element 71 drehbar um die Mittelaxiallinie (A) gehalten. Mit anderen Worten hält der untere Fahrzeugkörper 7 das Hauptrad 2 über das drehbare Element 71, so dass es um die Mittelaxiallinie (A) drehbar ist.
Mehrere der Antriebsrollen 84 sind jeweils über einen Bügel 85 und einen Drehstift 86 in einer frei drehbaren Weise in einem regelmäßigen Abstand entlang des Umfangs des drehbaren Elements 72 auf der spitz zulaufenden Außenumfangsoberfläche 83 des anderen drehbaren Elements 72 montiert.
Die Außenumfangsoberfläche jeder Antriebsrolle 84 greift unter der Vorspannkraft der Spiraldruckfeder 8, welche die rechten und linken Beinelemente 7R und 7L elastisch aufeinander zu drückt, an der Außenumfangsoberfläche 25C der entsprechenden Freilaufrolle 25 an, und ein Drehmoment wird reibend von den Antriebsrollen 84 auf die Freilaufrollen 25 übertragen. Jede Antriebsrolle 84 ist um ihre Mittelaxiallinie (D) frei drehbar und steht in einer schiefen Beziehung zu der Mittelaxiallinie der entsprechenden Freilaufrolle 25. Daher steht die Drehmittellinie jeder Antriebsoberfläche 84 in einer schiefen Beziehung zu der Drehmittellinie der Freilaufrolle 25, an der die bestimmte Antriebsrolle 84 angreift.
Wenn sie in einer Projektionsebene senkrecht zu der Mittelaxiallinie (A) betrachtet wird, kippt die Mittelaxiallinie jeder Antriebsrolle 84 um einen gewissen Winkel in Bezug auf die Mittelaxiallinie der entsprechenden Freilaufrolle 25. Die Mittelaxiallinie jeder Antriebsrolle 84 kippt in Bezug auf die Radiallinie des ringförmigen Elements 22 entsprechend der Mitte der entsprechenden Freilaufrolle 25, und kippt gleichzeitig in Bezug auf eine imaginäre Ebene tangential zu der Querschnittmittellinie des ringförmigen Elements 22. Dieses dreidimensionale Kippen der zwei Axiallinien ist ähnlich dem Kippen der Zähne eines Paars ineinander greifender Schraubenräder.
Während die rechten und linken drehbaren Elemente 71 und 72 relativ zueinander gedreht werden, nimmt jede Freilaufrolle 25 Dank dieser geometrischen Beziehung an dem Kontaktpunkt zwischen den zwei Rollen eine Reibungskraft (Seitenkraft) einschließlich einer tangential um die Drehmittellinie der Freilaufrolle 25 gerichteten Kraftkomponente und einer in die Mittelaxiallinie (oder entlang der Erzeugendenlinie) der Freilaufrolle 25 gerichteten Kraftkomponente von der entsprechenden Antriebsrolle 84 auf.
Wenn die drehbaren Elemente 75 und 78 sich angetrieben durch die entsprechenden Elektromotoren 75 und 78 mit der gleichen Drehzahl in die gleiche Richtung drehen, drehen sich die Antriebsrollen 84 um die Mittelaxiallinie (A) der drehbaren Elemente 75 und 78, ohne dass sich jede Antriebsrolle 84 um ihre Mittelaxiallinie dreht, und die sich ergebende Seitenkraft jeder Antriebsrolle 64 wirkt entlang deren Mittelaxiallinie auf die entsprechende Freilaufrolle 25. Als ein Ergebnis wird das Hauptrad 2 durch das drehbare Element 71 drehend um seine Mittelaxiallinie (B) betätigt, ohne dass sich die Freilaufrollen 25 um die jeweiligen Mittelaxiallinien drehen.
Wenn die drehbaren Elemente 71 und 72 angetrieben durch die entsprechenden Elektromotoren 75 und 78 dazu gebracht werden, sich in entgegengesetzte Richtungen und/oder mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu drehen, drehen sich die Antriebsrollen 84 um die Mittelaxiallinie (A) des drehbaren Elemente 72, während jede Antriebsrolle 84 sich um ihre Mittelaxiallinie dreht, so dass die sich ergebende Seitenkraft jeder Antriebsrolle 84 eine Komponente umfasst, die jede Freilaufrolle 25 des Hauptrads 2 entlang des Außenumfangs der Freilaufrolle 25 oder um ihre axiale Mittellinie betätigt. Dadurch dreht sich die Freilaufrolle 25 um die Querschnittmittellinie (C) oder die Tangentiallinie des Hauptrads 2.
Auf diese Weise kann das Allrichtungsfahrzeug 1 durch individuelles Steuern der Drehzahlen und Drehrichtungen der drehbaren Elemente 71 und 72 durch die zwei Elektromotoren 75 und 78 auf der Straßenoberfläche in jede gewünschte Richtung angetrieben werden.
Auch in dieser Ausführungsform wird die Anzahl der Antriebsrollen 84 und die Anzahl der Freilaufrollen 25 in einer derartigen Weise ausgewählt, dass an der Freilaufrolle 25, die an der Bodenoberfläche oder der Straßenoberfläche angreift, von wenigstens einer der Antriebsrollen 84 angegriffen wird, und sie dadurch jederzeit eine Antriebskraft aufnimmt.
Da das Hauptrad 2 dieser Ausführungsform sich im Wesentlichen nicht von dem Hauptrad der vorhergehenden Ausführungsform unterscheidet, stellt diese Ausführungsform ähnlich der vorhergehenden Ausführungsform die Vorteile des Verhinderns, dass Kies oder andere Fremdstoffe zwischen den Freilaufrollen 25 eingefangen werden, und der Minimierung der Fahrtschwingungen und Geräusche bereit.
Bezugszeichenliste

1: Allrichtungsfahrzeug
2: Hauptrad
3R: rechte Antriebsrolle
3L: linke Antriebsrolle
4L, 4R: drehbares Element
7: unterer Fahrzeugkörper
22: ringförmiges Element
25: Freilaufrolle
53, 55: Lückenelement
62: innere Flanschhülse
64: radialer Flansch
65: Lückenelement
71, 72: drehbares Element
84: Antriebsrolle

Claims

Rad (2) für eine Reibungsantriebsvorrichtung, umfassend: ein ringförmiges Element (22, 61) und mehrere Freilaufrollen (25), die jeweils von dem ringförmigen Element (22, 61) um eine entsprechende Tangentiallinie des ringförmigen Elements (22, 61) drehbar gehalten werden, wobei die Freilaufrollen (25) für den Angriff an einer Bodenoberfläche, wie einer Straßenoberfläche, ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass: ein Lückenelement (53, 55, 65) zwischen einem benachbarten Paar von Freilaufrollen (25) angeordnet ist, um eine Lücke zu füllen, die zwischen den Freilaufrollen (25) definiert ist, wobei das Lückenelement (53, 55, 65) mit einer keilförmigen Verjüngung in Richtung einer Mittelaxiallinie (B) des Rads (2) versehen ist.
Rad (2) nach Anspruch 1, wobei das Lückenelement (53, 55, 65) an der Seite mit der geringsten Dicke linear abgeschnitten ist, so dass das Lückenelement (53, 55, 65) in der Vorderansicht die Form des Buchstabens D aufweist, um Störungen mit den Freilaufrollen (25) zu vermeiden.
Rad (2) nach Anspruch 1, wobei das Lückenelement aufgebaut ist, um wenigstens in einem Teil des Lückenelementes (53, 55, 65), das einer Straßenoberfläche zugewandt ist, in eine gleiche Richtung wie eine Drehbewegung der Freilaufrollen (25) beweglich zu sein.
Rad (2) nach Anspruch 1, wobei das Lückenelement (53, 55, 65) in einer drehfesten Weise an dem ringförmigen Element (22, 61) befestigt ist.
Rad (2) nach Anspruch 1, wobei das Lückenelement (55) mehrere Schaufelelemente (55C) umfasst, die sich radial von dem ringförmigen Element (22, 61) erstrecken.
Rad (2) nach Anspruch 1, wobei mehrere innere Flanschhülsen (62) in einer drehfesten Weise auf das ringförmige Element (61) montiert sind, so dass ein radialer Flansch (64) zwischen einem benachbarten Paar von Freilaufrollen (25) eingefügt ist, wobei jedes Lückenelement (65) auf dem entsprechenden radialen Flansch (64) montiert ist.
Reibungsantriebsvorrichtung, die aufweist: ein Rad (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; ein Paar drehbarer Elemente (4R, 4L), das auf beiden Seiten des Rads (2) um eine Mittelaxiallinie (A, B) des ringförmigen Elements (22, 61) drehbar ist; und mehrere Antriebsrollen (3R, 3L), die auf jedem drehbaren Element (4R, 4L) entlang eines Kreises angeordnet sind, der zu einer Drehmittellinie des drehbaren Elements konzentrisch ist, so dass jede Antriebsrolle (3R, 3L) um eine Drehmittellinie in einer schiefen Beziehung zu der Drehmittellinie des drehbaren Elements (4R, 4L) drehbar ist und an einer Außenumfangsoberfläche der entsprechenden Freilaufrolle (25) angreift.
Reibungsantriebsvorrichtung, die aufweist: ein Rad (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; ein erstes, rad-haltendes drehbares Element (71), welches auf einer Seite des Rads (2) um eine Mittelaxiallinie (A, B) des ringförmigen Elements drehbar gehalten wird, und das ringförmige Element (22, 61) des Rads (2) hält; ein zweites drehbares Element (72), das auf einer anderen Seite des Rads (2) drehbar um die Mittelaxiallinie (A, B) des ringförmigen Elements (22, 61) gehalten wird; und mehrere Antriebsrollen (84), die auf dem zweiten drehbaren Element (72) entlang eines Kreises angeordnet sind, der mit einer Drehmittellinie des zweiten drehbaren Elements (72) konzentrisch ist, so dass jede Antriebsrolle (84) um eine Drehmittellinie in einer schiefen Beziehung zu der Drehmittellinie des zweiten drehbaren Elements (72) drehbar ist und an einer Außenumfangsoberfläche der entsprechenden Freilaufrolle (25) angreift.
Allrichtungsfahrzeug (1), das die Reibungsantriebsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 umfasst, wobei das Fahrzeug (1) aufgebaut ist, um mit dem Rad (2) zu fahren.