AT502057B1 - Rad - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Rad, insbesondere für ein Sportgerät, mit einer Feige und mit einem an der Felge befestigten Reifen, sowie mit federnd ausgebildeten Stützelementen für den Reifen, die bogenförmig ausgebildet sind und auf denen der Reifen aufliegt und im Wesentlichen in seinem gesamten Querschnittsverlauf unterstützt wird. 5

Es besteht zunehmender Bedarf an neuartigen Sportgeräten, die eine Erweiterung des Spektrums von Freizeitaktivitäten ermöglichen. Eine form von Sportgeräten sind solche, die eine dem Schifahren ähnliche Abfahrt auf schneefreien Hängen ermöglichen, also zum sogenannten Grasschilauf dienen. Solche Sportgeräte sind im Allgemeinen ähnlich wie Schier aufgebaut, d.h. io sie sind länglich mit einer Bindung zur Befestigung an einem Schuh, besitzen jedoch mindestens zwei Rollen an Stelle der Laufflächen von Schiern.

Der eigentliche Grasschilauf wird auf Wiesen durchgeführt und setzt somit ausreichend glatten Untergrund voraus, der weitgehend frei von Hindernissen ist. In Sinn der vorliegenden Erfin-15 düng soll jedoch der Begriff Grasschilauf auch auf Aktivitäten in rauerem Gelände ausgedehnt werden, d.h. beispielsweise auf Abfahrten auf geschotterten Forststraßen und anderem Untergrund. Das Sportgerät und insbesondere das Rad eines solchen Sportgeräts im Sinn der Erfindung soll daher ein weitgehend geländetaugliches Verhalten aufweisen, so dass man nicht an die Verwendung auf Wiesen gebunden ist. Aber auch für das Befahren weitgehend glatter 20 Oberflächen, wie etwa befestigte Straßen oder Wege sind herkömmliche Räder nicht vollständig befriedigend. Es hat sich herausgestellt, dass bei herkömmlichen Rädern von Inline-Skatern hochfrequente Schwingungen auftreten, die auf die Beine des Anwenders übertragen werden und bei längerer Verwendung zu Gelenkproblemen führen können. 25 Eine weitere Anforderung, die an ein Sportgerät gestellt wird, ist, dass die Beherrschung möglichst leicht erlernbar ist und dass das Fahrverhalten angenehm ist und der Bewegungsablauf möglichst physiologisch ist, um Schädigungen des Bewegungsapparates zu vermeiden. Ein im Allgemeinen als sehr angenehm empfundener Bewegungsablauf, der die obigen Forderungen erfüllt, ist der sich beim Tiefschneefahren mit Schiern einstellende. Es ist daher wünschenswert, 30 ein Sportgerät zu schaffen, das in seinem Fahrverhalten so weit wie möglich an einen Schi herankommt, der im Tiefschnee gefahren wird. Es soll insbesondere das Verhalten beim Drehen und beim Lastwechsel die Tiefschneefahrt simulieren.

Eine wesentliche Voraussetzung für das Erreichen des oben beschriebenen Fahrverhaltens ist 35 eine entsprechende Ausbildung der Räder des Sportgeräts. Diese müssen einerseits eine bestimmte Geländegängigkeit ermöglichen und andererseits durch ihre Elastizität ein entsprechendes Lenkverhalten gewährleisten, um Richtungswechsel wie beim Schifahren zu ermöglichen. 40 Aus der WO 00/27490 ist ein Rad bekannt, das für Inline-Skater verwendbar ist. Dieses Rad besitzt eine Außenfelge, die gegenüber einer Innenfelge federnd gelagert ist, um Stöße abzufedern. Weiters ist aus der WO 98/41295 ein Rad bekannt, das ebenfalls für Inline-Skater vorgesehen ist. Um ein vorbestimmtes Bremsverhalten beim Querstellen des Skaters zu erreichen, ist ein torusförmiger Reifen vorgesehen, der sich um seine eigene Achse drehen kann und so eine 45 entsprechend gebremste Seitwärtsbewegung des Rades ermöglicht. Beide oben beschriebenen vorbekannten Räder sind nicht in der Lage, das Fahrverhalten eines Schis beim Tiefschneefahren zu simulieren. Insbesondere kann mit den bekannten Vorrichtungen ein Betrieb in rauerem Gelände nicht durchgeführt werden. so Auch mit Rädern, die herkömmlicher Weise mit Luftreifen ausgestattet sind, wie sie etwa in der US 5,535,800 A offenbart sind, kann das Fahrverhalten nicht entsprechend dem gewünschten Tiefschneefahrverhalten angepasst werden.

Aus der WO 2004/060506 ist ein Rad bekannt, das die obigen Anforderungen weitestgehend 55 erfüllt. Die Herstellung eines solchen Rades ist jedoch relativ aufwändig und es besteht das 3 AT 502 057 B1

Bedürfnis, das Gewicht des Rades zu verringern, ohne die Fahreigenschaften zu verschlechtern. Weiters zeigen die US 6,679,560 B und die US 6,848,750 B Räder mit Vollgummireifen, die beispielsweise zur Verwendung für Inlineskater geeignet sind. Reifen dieser Art sind insbesondere unbefriedigend im Hinblick auf die Übertragung von Schwingungen und Stößen. 5

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rad der oben beschriebenen Art so weiterzubilden, dass eine leichte und kostengünstige Herstellung möglich ist und eine Gewichtsverringerung erzielt und ein verbessertes Fahrverhalten erreicht werden kann. io Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, dass sich eine erste Gruppe von Stützelementen von einem ersten Lagerabschnitt der Felge vorzugsweise über die Mittelebene des Rades hinaus zur gegenüberliegenden Seite erstreckt und dass sich eine zweite Gruppe von Stützelementen von einem zweiten Lagerabschnitt der Felge, der dem ersten Lagerabschnitt gegenüberliegt, vorzugsweise über die Mittelebene des Rades hinaus zur gegenüberlie-15 genden Seite erstreckt.

Das erfindungsgemäße Rad besitzt einen sehr einfachen Aufbau und ist dementsprechend leicht herstellbar. Gleichzeitig wird mit einem solchen Rad eine hervorragende Geländegängigkeit erreicht, die die Möglichkeit bietet, ein Fahrverhalten zu realisieren, das in Kombination mit 20 entsprechenden Sportgeräten ein Erlebnis zufolge hat, das dem Fahren im Tiefschnee weitgehend ähnlich ist. Bis zu einer bestimmten Querkraft, die auf das Rad quer zur Fahrtrichtung wirkt, wird ein stabiler Geradeauslauf erreicht. Bei größeren Querkräften erfolgt doch eine Verformung des Reifens im Bereich der Aufstandsfläche, so dass das Rad eine Bewegungskomponente quer zur eigentlichen Laufrichtung erhält. Da die Querkraftgrenze, ab der die Querbe-25 wegung beginnt, von der Belastung des Rades abhängt und die Größe der Bewegungskomponente quer zur Laufrichtung mit zunehmender Neigung des Rades gegenüber eine senkrechten Ebene abnimmt, wird eine weitgehende Übereinstimmung mit dem Tiefschneefahren erreicht. Die Stützelemente verformen sich dabei unterschiedlich in Abhängigkeit von der Richtung der Querkraft. Durch die zungenförmige Ausbildung der Stützelemente ist es möglich, die Biegestei-30 figkeit in Abhängigkeit vom Abstand vom Lagerabschnitt beliebig zu variieren, indem die Breite oder die Dicke der Stützelemente entsprechend variiert wird. Auf diese Weise kann das Verformungsverhalten und damit letztlich das Fahrverhalten des Rades wunschgemäß beeinflusst werden. 35 Besonders begünstigt es, wenn in Umfangrichtung des Rades jeweils zwischen zwei Stützelementen der ersten Gruppe ein Stützelement der zweiten Gruppe angeordnet ist, sowie umgekehrt, wenn in Umfangrichtung des Rades jeweils zwischen zwei Stützelementen der zweiten Gruppe ein Stützelement der ersten Gruppe angeordnet ist. Auf diese Weise greifen die einzelnen Stützelemente der ersten Gruppe, beziehungsweise der zweiten Gruppe vergleichbar mit 40 Zahnrädern ineinander ein, ohne einander jedoch zu berühren. Auf diese Weise wird über den Umfang des Rades ein gleichmäßiges Verformungsverhalten erreicht.

Produktionstechnisch besonders günstig ist es, wenn die Stützelemente an der Felge angeformt sind. Auf diese Weise sind Befestigungselemente oder sonstige Vorkehrungen zur Befestigung 45 der Stützelemente nicht erforderlich. Besonders günstig es in diesem Zusammenhang, wenn die Felge zweiteilig ausgeführt ist und aus zwei Hälften besteht, die vorzugsweise im Bereich der Mittelebene des Rades verbunden sind. Dabei trägt jede Felgenhälfte die Stützelemente einer Gruppe, so dass aus den beiden Felgenhälften und dem Reifen bereits alle wesentlichen Elemente des Rades zusammengesetzt werden können. 50

Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Rades ist dadurch gekennzeichnet, dass die feige unterhalb der Lagerabschnitte einen Vorsprung zur Begrenzung des Einfederns der Stützelemente aufweist. Auf diese Weise die maximale Verformung der Spitzen der Stützelemente begrenzt, um unzulässige Deformationen zu verhindern. 55 4 AT 502 057 B1

Ein optimales Fahrverhalten des Rades, insbesondere für den Gradschilauf, kann dadurch erreicht werden, dass der Reifen drucklos aufgebaut ist. Besonders günstig hat es sich für das Fahrverhalten auch herausgestellt, wenn zwischen den einzelnen Stützelementen ein schmaler Spalt vorgesehen ist, insbesondere wenn der Spalt zwischen den Stützelementen eine gleich-5 mäßige Breite aufweist.

Besondere Vorteile ergeben sich erfindungsgemäß dadurch, dass der Reifen dreischichtig aufgebaut ist und aus einer Lauffläche, einer weich-elastischen Innenschicht und einer Auflageschicht besteht. Die Auflageschicht ist dabei mechanisch widerstandsfähig, um der Reibung an io den Stützelementen zu widerstehen. Die Lauffläche weist die für das jeweilige Gelände optimale Profilierung und eine geeignete Verschleißfestigkeit auf. Die weich-elastische Innenschicht ist in Dickenrichtung elastisch und ermöglicht ein feines Federverhalten.

Eine weitere besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht an der Felge 15 npben dem Reifen ein Eingriffselement vor, das sich entlang des Umfangs der Felge erstreckt. Dadurch kann der Eingriff der Kanten simuliert werden, der beim Fahren im Tiefschnee erst ab einem bestimmten Neigungswinkel in Querrichtung wirksam wird.

In der Folge wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele 20 näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 und Fig. 2 verschiedene Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Rades im Schnitt und Fig. 3 ein Detail des erfindungsgemäßen Rades in einer Draufsicht. 25 Das Rad von Fig. 1 besteht aus einer Felge 1, die aus zwei Felgenhälften 2, 3 zusammengesetzt ist, die entlang einer Mittelebene 4 des Rades aneinander befestigt sind. Eine Laufhülse 5 dient zur Aufnahme einer nicht dargestellten Lagerung und zur Zentrierung der Felgenhälften 2, 3. Der Reifen 6 ist dreischichtig aufgebaut und besteht aus einer äußeren Lauffläche 9, einer weichelastischen Innenschicht 10 und einer Auflageschicht 11. 30

Die beiden Felgenhälften 2, 3 umschließen einen im Wesentlichen torusförmigen Innenraum 7, der jedoch nicht luftdicht abgeschlossen ist, so dass ein druckloser Reifen realisiert wird. An der ersten Felgenhälfte 2 befindet sich am äußeren Umfang eine erste Lagerstelle 12, an der sich einerseits der Reifen 6 abstützt und andererseits Stützelemente 22 einer ersten Gruppe zu 35 Abstützung des Reifens 6 bogenförmig vorragen. Analog dazu weist die zweite Felgenhälfte 3 eine Lagerstelle 13 auf, von der Stützelemente 23 einer zweiten Gruppe entgegengesetzt zu den Stützelementen 22 der ersten Gruppe vorragen.

Die Ausführungsvariante von Fig. 2 unterscheidet sich von der von Fig. 1 dadurch, dass unter-40 halb der Lagerstellen 12, 13 Vorsprünge 14, 15 vorgesehen sind, die dazu dienen, das Einfedern der Stützelemente 22, 23 zu begrenzen. Mit unterbrochenen Linien ist ein Stützelement 22 der ersten Gruppe in eingefedertem Zustand dargestellt. Weiters unterscheidet sich die Ausführungsvariante der Fig. 2 von der von Fig. 1 dadurch, dass die Felge 1 einteilig ausgebildet ist. 45 Fig. 3 zeigt einen Abschnitt der Felge 1 in einer Draufsicht. Es ist ersichtlich, dass die Stützelemente 22, 23 zungenförmig ausgebildet sind und dass der Spalt 16 zwischen den Stützelementen 22, 23 schmal und gleichmäßig breit ist.

Gemäß einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Lauffläche 9 einstückig mit den 50 Stützelementen 22, 23 ausgebildet ist und vorzugsweise aus dem gleichen Material besteht.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein Rad mit optimalen Fahreigenschaften in einfacher Weise herzustellen und gleichzeitig extrem leicht zu bauen. 55

Claims (13)

1. 5 AT 502 057 B1 Patentansprüche: 1. Rad, insbesondere für ein Sportgerät, mit einer Felge (1) und mit einem an der Felge (1) befestigten Reifen (6), sowie mit federnd ausgebildeten Stützelementen (22, 23) für den 5 Reifen (6), die bogenförmig ausgebildet sind und auf denen der Reifen (6) aufliegt und im Wesentlichen in seinem gesamten Querschnittsverlauf unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine erste Gruppe von Stützelementen (22) von einem ersten Lagerabschnitt (12) der Felge (1) zur gegenüberliegenden Seite erstreckt und dass sich eine zweite Gruppe von Stützelementen (23) von einem zweiten Lagerabschnitt (13) der Felge (1), der io dem ersten Lagerabschnitt (12) gegenüberliegt, zur gegenüberliegenden Seite erstreckt.
2. 2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangrichtung des Rades jeweils zwischen zwei Stützelementen (22) der ersten Gruppe ein Stützelement (23) der zweiten Gruppe angeordnet ist. 15 3! Rad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangrichtung des Rades jeweils zwischen zwei Stützelementen (23) der zweiten Gruppe ein Stützelement (22) der ersten Gruppe angeordnet ist.
3. 4. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (22, 23) an der Felge (1) angeformt sind.
4. 5. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (1) zweiteilig ausgeführt ist und aus zwei Hälften (2, 3) besteht, die vorzugsweise im Bereich 25 der Mittelebene (4) des Rades verbunden sind.
5. 6. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (1) aus Kunststoff hergestellt ist.
6. 7. Rad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (1) aus Zweikomponenten- Spritzguss hergestellt ist, wobei der Felgenkörper aus einem harten Kunststoff und die daran angeformten Stützelemente (22,23) aus einem elastischen Kunststoff bestehen.
7. 8. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (1) unter- 35 halb der Lagerabschnitte (12, 13) einen Vorsprung (14, 15) zur Begrenzung des Einfederns der Stützelemente (22, 23) aufweist.
8. 9. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad drucklos ausgebildet ist. 40
9. 10. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Stützelementen (22, 23) ein schmaler Spalt (16) vorgesehen ist.
10. 11. Rad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (16) zwischen den Stütz- 45 elementen (22, 23) eine gleichmäßige Breite aufweist.
11. 12. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reifen (6) an die Lauffläche (9) zum Radinneren hin anschließend eine in Dickenrichtung elastische Schicht (10) aufweist. 50
12. 13. Rad nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (9) einstückig mit den Stützelementen (22, 23) ausgebildet ist und vorzugsweise aus dem gleichen Material besteht.
13. 14. Rad nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich beide Gruppen von 6 AT 502 057 B1 Stützelementen (22, 23) über die Mittelebene (4) des Rades hinaus jeweils zur gegenüberliegenden Seite erstrecken. 5 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 50 55