DE19701721B4

DE19701721B4 - Rollschuh mit einem über die Fußauflagefläche beaufschlagbaren Rollschuhantrieb

Info

Publication number: DE19701721B4
Application number: DE1997101721
Authority: DE
Inventors: Henry Tunger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: DE19701721A1

Abstract

Rollschuh mit einer Rollschuh-Fußauflagefläche (1) und mit einem über die Fußauflagefläche (1) beaufschlagbaren mechanischen Antrieb, welcher antriebsseitig über eine Kraftübertragungsvorrichtung mit mindestens einem Rollschuhrad (11) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußauflagefläche (1) im Fersenbereich in einem Axialgelenk (2) am Rollschuh-Chassis (3) gelagert und zwischen zwei Endanschlägen (5) verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollschuh mit einer Rollschuh-Fußauflagefläche und mit einem über die Fußauflagefläche beaufschlagbaren mechanischen Antrieb, welcher antriebsseitig über eine Kraftübertragungsvorrichtung mit mindestens einem Rollschuhrad verbunden ist (Oberbegriff des Patentanspruchs 1).

Rollbretter oder Rollschuhe mit mechanischem Antrieb sind seit langem bekannt. Beispielsweise ist aus dem DE 79 34 959 U1 ein Rollbrett, bestehend aus einer eine Standfläche für den Fahrer bildenen Trittplatte und zwei unter der Trittplatte gelenkig gelagerten Laufrollenpaaren bekannt. um das Rollbrett so auszubilden, dass allen Rollbrettfahrern auf waagrechtem Gelände ohne des Zwanges zur Veränderung der Fahrtrichtung und ohne Berührung des Bodens mit dem Fuß eine Fortbewegung möglich ist, ist ein mechanischer Antrieb für mindestens eine Laufrolle vorgesehen. Der mechanische Antrieb ist dabei aus einem an der Trittplatte angeordneten, vom Fuß des Fahrers höhenbewegbaren Betätigungsteil und einem damit bewegungsmäßig gekoppelten, in Abhängigkeit von der Betätigungsteilbewegung die Laufrolle in eine Drehbewegung versetzenden Antriebsorganen gebildet.

Weiterhin ist aus dem DE 76 17 046 U1 ein Rollschuh bekannt, bei dem die Fortbewegung mit Hilfe eines Selbstantriebs durch Verlagerung des Körpergewichts von einem Rollschuh auf den anderen bewirkt wird. Hierzu ist mindestens eine der Laufrollen über einen Freilauf antreibbar, wobei ein nach Art eines Parallelogramms ausgebildetes Gelenk bei Verformung die Laufrolle antreibt und das Parallelogrammgelenk eine auf ein Ritzel der Antriebswelle wirkende Zahnstange aufweist. Parallel zur Zahnstange ist ein Stützblech angeordnet, das ein Ausheben der Zahnstange aus dem Ritzel verhindert. Schließlich ist eine Feder vorgesehen, welche das Parallelogrammgelenk in seine Ausgangslage zurückzieht.

Weiterhin ist aus der DE 37 30 839 A1 ein Rollschuh mit Fußauflagefläche und Laufrollen bekannt, bei dem ein über die Fußauflagefläche beaufschlagbarer mechanischer Antrieb vorgesehen ist, welcher antriebsseitig über eine Kraftübertragungsvorrichtung mit den Laufrollen verbunden ist. Die Beaufschlagung des Antriebs erfolgt durch das Verlagern des Körpergewichts von einem Fuß auf den anderen, wobei jeder Fuß einen Rollschuh antreibt. Die Kraftübertragungsvorrichtung besteht beispielsweise aus zwei Winkelhebeln am Vorder- und Rückende der Fußauflagefläche, die über eine Zahnstange auf ein Zahnrad einwirken, welches beide Laufrollen antreibt. Alternativ besteht die Kraftübertragungsvorrichtung aus einem Band, Seil-, Kettenzugantrieb oder eine Kombination hiervon.

Weiterhin ist aus der DE 27 26 961 A1 ein Rollschuh bekannt, welcher einen durch die Fußbewegung betätigten Rollenantrieb aufweist. Der Rollenantrieb ist durch die bei der Gehbewegung erfolgenden Gewichtsverlagerung von der Ferse zur Fußspitze betätigbar. Hierzu dient eine als Fußauflage vorgesehene Wippe, die über den Rollenantrieb mit der bzw. den angetriebenen Rollen gekoppelt ist. Der Rollenantrieb besteht aus einem Zugmittelantrieb, welcher mit der Wippe verbunden und durch deren Wippbewegung gegen eine Federrückstellkraft von der angetriebenen Rollenwelle abziehbar ist. Schließlich ist die angetriebene Rolle mit einem Freilauf auf der angetriebenen Rollenwelle gelagert und das Zugmittel besteht aus einem Flachband.

Weiterhin ist aus dem DE 17 20 462 U1 ein Gehroller bekannt, bei dem durch eine Art Scherensystem die Laufräder in Tätigkeit gebracht werden. Hierzu ist ein erster Hebel auf der Hinderradachsenlagerung schwenkbar gelagert, welcher einen zweiten Hebel anlenkt, der am Ende ebenso wie der erste Hebel einen Zahnradausschnitt oder eine Kette trägt. Die Laufräder sind nur in Vorwärtsrichtung drehbar und können durch Bremshebel gebremst werden.

Weiterhin ist aus der DE 257 553 C ein Rollschuh mit Antrieb der Laufrollen durch das Körpergewicht des Läufers bekannt. Der Antrieb besteht aus einem festen und einem beweglichen Teil. Der feste Teil wird aus zwei Flacheisen gebildet und der bewegliche Teil besteht aus einer Fußplatte und dreht sich vorne um eine Achse. Unter der Fußplatte sind zwei Schienen angeordnet, welche in Verbindung mit zwei am hinteren Ende der Fußplatte angebrachten Zahnbogen stehen, die in Zahnräder eingreifen. Der vorn angeordnete Drehpunkt der Fußplatte liegt höher als die Fußsohlenebene, so dass bei einer Übertragung des Körpergewichts auf diesen Fuß durch das Zahnradgetriebe eine Vorwärtsbewegung eintritt. Schließlich ist das hintere Laufrad mit einem Freilauf versehen.

Weiterhin ist aus der US 4 602 801 ein Rollschuh mit einem Antrieb über ein an der Ferse angeordnetes Zugband bekannt. Alternativ ist aus der US 1 437 314 ein Rollschuh mit einem Antrieb über eine an der Ferse angeordnete Zahnstange bekannt. Schließlich ist aus der US 732 120 ein Rollschuh mit einem Antrieb über ein an der Ferse angeordnetes Zahnsegment bekannt.

Zwar ist verschiedentlich auf die Anordnung einer Druckfeder im Fersenbereich zwischen Fußauflagefläche und Chassisverstrebungen hingewiesen worden ( DE 76 17 046 U1 ; DE 27 26 961 A1 ; US 732 120 ), jedoch stets im Zusammenhang mit einer Erzeugung der Antriebskraft über eine Wippe. Obwohl also seit Jahrzehnten unterschiedlich ausgestaltete Rollbretter (siehe DE 79 34 959 U1 ) oder Rollschuhe mit mechanischem Antrieb (siehe DE 76 17 046 U1 bis US 4 602 801 ) bekannt sind, hat dies niemand veranlassen können, Überlegungen zur Verbesserung in Richtung eines vereinfachten Bewegungsablaufs und Realisierung mit geringem Aufwand anzustellen. Dass man dieses nicht getan hat ist umso bedeutsamer, als gerade die Sportgeräteindustrie als äußerst fortschrittliche, entwicklungsfreudige Industrie anzusehen ist, die sehr schnell Verbesserungen und Vereinfachungen aufgreift und in die Tat umsetzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rollschuh mit einem Rollschuhantrieb derart auszugestalten, dass zum einen der Fahrbahnkontakt nicht mehr wechselseitig aufgehoben werden muss (indem sich der Rollschuhläufer (ähnlich wie beim Schlittschuhlaufen) mit einem Fuß seitlich abstößt und das Gewicht auf den anderen Rollschuh verlagern muss), und dass zum anderen die parallele Rollschuhführung bei der Vorwärtsbewegung beibehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird, gemäß Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass die Fußauflagefläche im Fersenbereich in einem Axialgelenk am Rollschuh-Chassis gelagert und zwischen zwei Endanschlägen verschwenkbar ist.

Der erfindungsgemäße Rollschuh weist den Vorteil auf, dass der Bewegungsablauf eines vereinfacht und weiter verbessert wird und dass die Realisierung mit geringem Aufwand erfolgt. Dabei wird beim An-/Vortrieb von der physikalischen Gesetzmäßigkeit: "Kraft = Masse × Beschleunigung" Gebrauch gemacht und durch die zwei Endanschlägen wird auf einfache Art und Weise eine Bewegungsbegrenzung sichergestellt. Insbesondere muss der Fahrbahnkontakt nicht mehr wechselseitig aufgehoben werden und die parallele Rollschuhführung kann bei der Vorwärtsbewegung beibehalten werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht, gemäß Patentanspruch 2, der im vorderen Schuhbereich angeordnete mechanische Antrieb aus einem senkrecht zur Fußauflagefläche stehendem Antriebs-Zahnsegment und einem mit diesem in ständigem Eingriff stehendem Zahnradgetriebe, welches ein Transmissions-Zahnrad und ein Zahnrad mit Freilauf aufweist.

Diese Ausgestaltung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass der mechanische Antrieb eine hohe Stabilität aufweist und direkt (ohne Reibungsverluste) in eine Rollbewegung umwandelt.

In Weiterbildung der Erfindung ist, gemäß Patentanspruch 3 im Fersenbereich zwischen Fußauflagefläche und Chassisverstrebungen eine Druckfeder angeordnet.

Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass auf einfache Art und Weise die Rückstellung der Antriebsvorrichtung und der Fußauflagefläche in die Ausgangsposition erfolgt.

Vorzugsweise weist, gemäß Patentanspruch 4, das Zahnsegment eine variable Zahnteilung auf.

In Weiterbildung der Erfindung weist, gemäß Patentanspruch 5, die Fußauflagefläche auf der Oberseite zumindest im Zehen-/Fersenbereich einen den Schuh teilweise umgreifenden Rand auf.

Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass durch die formschlüssige Verbindung dem Benutzer während des Bewegungsablaufes ein sicherer Halt gewährleistet wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist, gemäß Patentanspruch 6, die Fußauflagefläche auf der Unterseite im Bereich des Axialgelenks zwei Winkelstücke als Endanschläge auf, welche sich beim Verschwenken jeweils an das Chassis anlegen.

Diese Ausgestaltung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass die Endanschläge kostengünstig realisiert werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist, gemäß Patentanspruch 7, am Chassis im Fersenbereich ein Bremsklotz angeordnet.

Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass den Anforderungen an den Rollschuh bei der Benutzung, nämlich Abbremsen der schnellen Vorwärtsbewegung beim Auftauchen eines Hindernisses, genügt wird.

Schließlich ist, gemäß Patentanspruch 8, vorgesehen, dass alle Rollschuhräder jeweils zwei Kugellager mit gekapselter Schmierfettfüllung aufweisen, welche drehfest mit der jeweiligen eingeschrumpften Führungsachse verbunden sind.

Hierdurch kann auf einfache Art und Weise die Rollreibung weiter herabgesetzt bzw. ein guter Freilauf erzielt werden und insgesamt werden schnelle Vorwärtsbewegungen ermöglicht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmen. In der Zeichnung zeigt:
1a eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rollschuhs in der Ausgangsposition und
1b bei verlagerter Körperachse und
2 Elemente des Rollschuhs nach 1 im Detail.
In der 1a ist der erfindungsgemäßen Rollschuh in der Ausgangsposition dargestellt, wobei die Rollschuhfußauflagefläche [1] (Schuhhalterungselement) in der obersten (Watschel) schwenkwinkelstellung mechanisch mittels Endanschlag [5] arretiert ist. Als Voraussetzung für den An-/Vortrieb ist es erforderlich, dass der Fahrer seine Körperachse in Pfeilrichtung bewegt, um rückwärtiges Nacheilen (Umkippen) zu verhindern. Die Elemente des erfindungsgemäßen Rollschuhs werden nachfolgend anhand der Bezugszeichen näher beschrieben und erläutert.

1: Rollschuh-Fußauflagefläche (Schuhhalterungselement), durch deren (watschelähnliches) Herabtreten der Antrieb (Froschlauf-Antrieb) in Gang gesetzt wird.
2: Axialgelenk (mit geringer Reibung), welches die Schwenkachse zwischen der schwenkbeweglich angelenkten Fußauflagefläche [1] sowie dem Rollschuh-Chassis [4] bildet.
3: rückwärts angeordneter, vertikaler Chassis-Abzweig, dessen oberer Teil die beiden Gelenkbüchsen des Axialgelenkes [2] bildet.
4: parallele (vorn/hinten verbundene) Chassisverstrebungen, z.B. aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, welche rückwärts mit der (anmontierten) Bremsgummihalterung abschließt.
5: Endanschlag der Fußauflagefläche [1], durch dessen Positionierung der nutzbare (Watschel-) Schwenkwinkel definiert wird.
6: (Druck-) Feder, welche im Fersenbereich zwischen Fußauflagefläche [1] und Chassisverstrebungen [4] angeordnet ist, so dass automatisch in die Ausgangsposition geschwenkt.
7: Antriebs-Zahnsegment der Fußauflagefläche [1], welches im Zahnflankeneingriff mit dem (mittels Zylinderrollen gelagertem) Transmissions-Zahnrad [8] steht. Die Zahnteilungen könnten hierbei auch variabel ausgestaltet sein, so dass eine größere Übersetzung (proportional zum Schwenkwinkel) realisiert wird und somit das Antriebsrollschuhrad allein durch gleichmäßiges (watschelförmiges) Herabtreten der Fußauflagefläche [1] in Drehbewegung versetzt wird.
8: (zylinderrollengelagertes) Transmissions-Zahnrad, welches einerseits mit dem Antriebs-Zahnsegment [7] der Fußauflagefläche [1] und andererseits (mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis) mit dem (Rollen-) Freilauf [9] des Antriebrollschuhrades im Zahnflankeneingriff steht.
9: (koaxialer) (Rollen-) Freilauf des Antriebsrollschuhrades, dessen interner Freilaufring in der Drehrichtung (Kuppeldrehrichtung) mit der Antriebsrolle kraftschlüssig (drehfest) wird, welche beim vorderseitigen Herabtreten der Fußauflagefläche [1] gedreht wird (siehe schwarze Pfeile) und danach bzw. zwischen dieser Bewegung den Freilauf des sich schnell drehenden Antriebsrades ermöglicht.
10: (montierbare) Chassisverstrebung, welche das Transmissions-Zahnrad [8] verwindungssteif am Chassis lagert, indem diese an den beiden vorderen (Rollschuh-) Radachsen festgelegt ist.
11: Rollschuhräder (hier einspurig d.h. Inline-Skate), welche mittels jeweils zweier Kugellager (mit gekapselter Schmierfettfüllung) gelagert, sowie drehfest mit der jeweiligen längsverzahnten (eingeschrumpften) Führungsachse verbunden sind. Der schwarze Pfeil stellt hierbei die gleichgerichtete (Watschel) Schwenkrichtung der darüber dargestellten Fußauflagefläche [1] dar.

In der 1b ist der Rollschuh in der Bewegungsphase dargestellt, in der die Fußauflagefläche [1] bereits bis zum Endanschlag [5] niedergetreten wurde. Der Freilauf [9] ermöglicht nun ein ungebremstes Weiterrollen, bis die Fußauflagefläche [1] erneut niedergetreten wird. Der weiße Pfeil stellt hierbei die Schwenkrichtung des darunter dargestellten Fußauflagefläche [1] dar. Die drei weiteren weißen Pfeile symbolisieren das Freilaufrollmoment.
In der 2 sind Elemente des Rollschuhs nach 1 im Detail dargestellt, welche anhand der gleichen Bezugszeichen wie in 1 näher beschrieben und erläutert werden.
Insbesondere werden anhand dieser Schnittperspektive die Kugellager der Rollschuhräder 11 bzw. deren beiderseitige Lagerung in den parallelen (vorn/hinten verbundenen) Chassisverstrebungen 4, aber auch das Axialgelenk 2 der Fußauflagefläche 1, das Transmissions-Zahnrad 10 sowie die seitlich zueinander versetzten Zahnradeingriffbahnen (welche aneinander mit ausreichend Spiel vorbeilaufen müssen) der Antriebs-Verzahnung 7 der Fußauflagefläche 1 und des (Rollen-) Freilaufs 9 des Antriebsrades, an dem das (Zylinderrollen gelagerte) Transmissionszahnrad 8, angreift, dargestellt.
Das Zylinderrollenlager des Transmissions-Zahnrads 8 muss in Bezug auf Walzenlänge bzw. Lager-Querschnitt der breiten Beaufschlagungsfläche dieses Radialverzahnungselements entsprechen. Als Alternative hierzu wären (Kunststoff-) Kugellager vorzusehen. Unterhalb dieser Draufsicht ist zunächst die längsverzahntne Rad/Lager-Führungsachsen dargestellt, wie sie konzentrisch in die beiderseitigen Kugellager/Radnaben der beiden hinteren Rollschuhräder 11 dreh-/rüttelfest eingeschrumpft sind. Darunter ist die ebenfalls längsverzahnte Rad-/Lager-Führungsachse ersichtlich, wie sie konzentrisch in der beiderseitigen Kugellager/Radnabe dreh-/rüttelfest eingeschrumpft ist und dabei – entsprechend der vorderen Rad-/Lager-Führungsachse – radial um ihren glatten Wellenschaft (in einer Gleitlagerbüchse oder einem weiteren Kugellager), die Chassisverstrebung 10, welche das Transmissions-Zahnrad 8 hält, am Rollschuhrahmen 4 (Chassis) lagert.
Schließlich ist unten die längsverzahnte Führungsachse des Transmissions-Zahnrads 8 dargestellt, welche sowohl in die Lochaufnahme der Chassisverstrebung 10, als auch im Zylinderrollenlager, in geeigneter Weise dreh-/rüttelfest eingeschrumpft ist. Im oberen/rechten Zeichenfeld ist die vorderste Rad-/Lager-Führungsachse in der Reihenfolge der koaxialen Elemente: rechtes Rad-Kugellager; Distanzscheibe (auch bei den übrigen Radachsen vorgesehen); (Antriebs) Rollschuhrad 11; Distanzscheibe (auch bei den übrigen Radachsen vorgesehen); linkes Innenring-Rad-Kugellager, sowie der Antriebszahnradflanken aufweisende (Rollen-) Freilauf 9, noch einmal dargestellt.
Der schwarze Pfeil zeigt hierbei die Antriebskuppeldrehrichtung, bei welcher die Freilaufringelemente den Kraftschlussherstellen; sonst aber einen Freilauf ermöglichen.

Claims

Rollschuh mit einer Rollschuh-Fußauflagefläche (1) und mit einem über die Fußauflagefläche (1) beaufschlagbaren mechanischen Antrieb, welcher antriebsseitig über eine Kraftübertragungsvorrichtung mit mindestens einem Rollschuhrad (11) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußauflagefläche (1) im Fersenbereich in einem Axialgelenk (2) am Rollschuh-Chassis (3) gelagert und zwischen zwei Endanschlägen (5) verschwenkbar ist.
Rollschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im vorderen Schuhbereich angeordnete mechanische Antrieb aus einem senkrecht zur Fußauflagefläche (1) stehenden Antriebs-Zahnsegment (7) und einem mit diesem in ständigem Eingriff stehenden Zahnradgetriebe, welches ein Transmissions-Zahnrad (8) und ein Zahnrad mit Freilauf (9) aufweist, besteht.
Rollschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fersenbereich zwischen Fußauflagefläche (1) und Chassisverstrebungen (4) eine Druckfeder (6) angeordnet ist.
Rollschuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnsegment (7) eine variable Zahnteilung aufweist.
Rollschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußauflagefläche (1) auf der Oberseite zumindest im Zehen- als auch im Fersenbereich einen den Schuh teilweise umgreifenden Rand aufweist.
Rollschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußauflagefläche (1) auf der Unterseite im Bereich des Axialgelenks (2) zwei Winkelstücke als Endanschläge (5) aufweist, welche sich beim Verschwenken jeweils an das Chassis (3) anlegen.
Rollschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Chassis (3) im Fersenbereich ein Bremsklotz angeordnet ist.
Rollschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rollschuhräder (11) jeweils zwei Kugellager mit gekapselter Schmierfettfüllung aufweisen, welche drehfest mit der jeweiligen eingeschrumpften Führungsachse verbunden sind.