NO178488B - Hjul med underhjul - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et hjul med underhjul, omfattende en hjulbærerkonstruksjon med en sirkelrund rand langs sin ytterperiferi, og et antall underhjul som hvert for seg er roterbart opplagret på en respektiv underhjuls-bæredel og som er anordnet på hjulets ytterperiferi hvor de danner en hjulkrans, idet underhjuls-bæredelene er utstyrt med lagerhuller for roterbar lagring av underhjulenes aksler på begge sider derav, idet underhjulenes roterbare opplagring på underhjulsbæredelene er innrettet til å bevirke rotasjon om en akse som går tangentialt i forhold til det sirkelrunde randparti.

Nesten alle hjul som roterer på marken eller på gulv, omfatter en hjulkrans av gummi eller metall som danner hjulets perifere ytterdel, et randparti for fast-holding av hjulkransen og en hjulskive eller eike som forbinder randpartiet med hjulnavet.

Da et slikt hjul er dreibart om en hjulakse eller - aksel er hjulets bevegelse begrenset til en retning perpendikulært på hjulakselen.

Av denne grunn må det, dersom hjulets bevegelses-retning ønskes endret, benyttes en fremgangsmåte for svinging av selve hjulakselen i en retning perpendikulært mot rotasjonsretningen, ved anvendelse av en styretrans-misjon som er forbundet med hjulakselen.

Det kan imidlertid ofte være vanskelig å gjennomføre svinging av hjulet ved anvendelse av den metode som omfatter svinging av hele hjulet i løperetningen sammen med hjulakselen på grunn av den økede kontaktfriksjonskraft mellom hjulkransen og marken (gulvet) under stopping av hjulet. Det kreves videre at hjulet nytteløst følger det geometriske sted for en sirkelbue, til det er innrettet i ønsket løperetning, hvilket gjør det vanskelig å endre hjulets løperetning innenfor et trangt område.

For å avhjelpe dette problem kan det anvendes en trinseanordning for svinging av hele hjulet om en akse perpendikulært mot hjulakselen og anordnet i en eksentrisk posisjon. Trinseanordningen kan imidlertid ikke fullsten-dig avhjelpe den ovennevnte vanskelighet, og er fremdeles forbundet med problemer, såsom vanskelighet med å endre hjulets løperetning når hjulet er i ro, eller vanskelighet med å endre hjulretningen til perpendikulært mot løperet-ningen. Fordi trinseanordningen har lett for å endre hjulakselens retning under bevegelsen, er anvendelsen begrenset, hvilket gjør det umulig å øke hjulets rotasjons-hastighet og diameter.

Det er også frembrakt en annen anordning som skal avhjelpe de ovennevnte problemer og som omfatter et hjulsystem hvori to uavhengige hjul med hjulaksler som skjærer hverandre perpendikulært, er kombinert. Dette hjulsystem har imidlertid den ulempe at det behøves en innretning for forskyving og trekking i et av hjulene mens det annet er i funksjon, hvilket resulterer i en komplisert konstruksjon og en mer stordimensjonert anordning.

Oppfinnelsen har som formål å muliggjøre endring av et hjuls løperetning på enkel måte, uten at hjulet må be-skrive det geometriske sted for en sirkelbue. Et annet formål er å frembringe en hjulkonstruksjon som på enkel måte vil gjøre det mulig å endre løperetningen for et hjul, som tidligere nevnt, og av en enkel og mer smådimen-sjonert type.

For å løse de ovennevnte problemer er oppfinnelsen kjennetegnet ved at underhjuls-bæredelene er opptatt i spor som er utformet med innbyrdes jevn avstand i hjul-bærerkonstruksjonens sirkelrunde randparti.

Da hjulet er utstyrt med underhjul ifølge oppfinnelsen, kan hjulkransen beveges i en retning perpendikulært mot hjulakselens dreieretning, grunnet rotasjonen av underhjulene som tillater hjulkransen å beveges i hjulakselens rotasjonsretning. Dessuten vil en kombinasjon av hjulkransens og underhjulenes rotasjonsretninger mulig-gjøre forflytting av hjulet i vilkårlig retning uten at hjulakselen svinges i forhold til hjulets bevegelsesret-ning.

Det henvises til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av en utførelse av hjulet med underhjul ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et perspektivriss, delvis i snitt, av en hjulskive med underhjulsbæreplater og underhjul som er montert på skiven. Fig. 3 viser et uttrukket perspektivriss som viser hvordan underhjulene er montert på underhjulsbæreplaten. Fig. 4a og 4b viser henholdsvis et perspektivriss og et øvre planriss av en versjon av underhjulsbæreplaten. Fig. 5 viser et perspektivriss av en rekke underhjulsbæreplater som er montert på hjulskiven. Fig. 6 viser et perspektivriss av en andre ut-førelsesform ifølge oppfinnelsen.

Det er i fig. 1 vist et perspektivriss av en ut-førelsesform av et hjul 10 med underhjul ifølge oppfinnelsen.

Hele hjulet understøttes av en skive 11. Denne skive 11 er i ytterperiferien utstyrt med et sirkelformet randparti 12 og i midtpartiet med en åpning 13 hvorigjennom en hjulaksel eller -tapp (ikke vist) er innført.

Som vist i fig. 2, er det sirkelformete randparti 12 forsynt med en rekke jevnt fordelte spor 14 som strekker seg i samme retning som aksen for det sirkelformete randparti 12. En sokkelende 22 på hver av underhjulsbæreplatene 21 er innmontert i et respektivt spor 14.

Hver av de plane underhjulsbæreplater 21 er forbundet med sokkelenden 22 som er innmontert i sporet 14, og et underhjulslager 23 er anordnet i den motsatte ende i forhold til sokkelenden 22.

Sokkelenden 22 har en tykkelse t som tilsvarer eller er noe større enn sporets 14 bredde T. Underhjulslageret 23 har lagerhuller som går gjennom underhjulsbæreplaten 21 som er utstyrt med to lagerhuller 25a og 25b hvis respekt-ive akser 24a og 24b hver for seg danner en vinkel 6 med en linje vinkelrett mot underhjulsbæreplaten 21 mot siden av sokkelenden 22. Videre er underhjulslageret 23 forsynt med to skråstilte bøssinger 26, hver med en skråflate 26a som heller i en vinkel 9 i forhold til underhjulsbæreplaten 21, og derved konvergerer mot sokkelenden 22, for å øke opplagringslengden av de to lagerhuller 25a og 25b. Vinkelen 8 bestemmes av antallet spor 14 som er anordnet på det sirkelformete randparti 12, eller av antallet underhjul som er opplagret på underhjulsbæreplaten 21.

Som vist i fig. 2 og 5, er underhjulsbæreplatene 21 i den ovennevnte konstruksjon fast montert med jevne mellomrom på ytterperiferien av det sirkelformete randparti 12, ved innpassing av sokkelendene 22 av platene 21 i sporene 14 i det sirkelformete randparti 12.

Underhjulsbæreplatene 21 er fastgjort til ytterperiferien av det sirkelformede randparti 12 ved sammenkopling av underhjulene 31 med underhjulslagrene 23 fra motsatte sider av underhjulsbæreplaten 21, som vist i fig. 3.

Som vist i fig. 1-3, er hvert av underhjulene 31 skiveformet og forsynt i midten på hver side med en utad-ragende, dreibar hjultapp 32. Bredden av underhjulets periferi er fortrinnsvis størst mulig, forutsatt at den ikke vil gli mot sokkelendesiden av underhjulsbæreplaten 21.

Underhjulet 31 har slik ytterdiameter at hjulets radiale endeparti, etter innmontering i underhjulsbæreplaten 21, rager utad forbi ytterenden av underhjulsbæreplaten 21.

Hvert av underhjulene 31 er i hver ende opplagret på en underhjulsbæreplate 21 med de dreibare hjultapper 32 innført i lagerhullene 25a og 25b i underhjulslageret 23. For dreibar opplagring av underhjulet 31, med de dreibare lagertapper 32 som sentrum, er lagerhullene 25a og 25b og de dreibare hjultapper 32 anordnet som lagerkonstruk-sjoner. Det kan derved anvendes glidelagre, kulelagre, rullelagre og liknende i avhengighet av belastningen som overføres til underhjulet 31, eller av hjulets rotasjons-hastighet .

Som det fremgår av fig. 1, er den perifere ytterdel (hjulkransen) 4 0 av hjulet 10 opprettet ved dreibar opplagring av hvert enkelt av et antall underhjul på underhjulsbæreplatene 21, hvorved underhjulene plasseres med jevne mellomrom langs ytterperiferien av det sirkelformede randparti 12.

Hjulet 10 som er utstyrt med underhjul 31 av den ovennevnte type, har fordeler som beskrevet i det etter-følgende .

Hjulet 10 med underhjulene 31 er opplagret på en hjulaksel ved hjelp av åpningen 13 i skiven 11, og kan anvendes som et hjul med en hjulkrans 40 bestående av et antall perifert monterte underhjul 31. Dette innebærer at ved å rotere om hjulakselen (ikke vist) vil hjulet for-flyttes i samme retning som retningen for rullebevegelsen av hjulkransen 40, i likhet med et vanlig hjul.

Underhjulene 31 roterer individuelt ved å dreies om sin akse ved hjelp av en drivanordning (ikke vist) eller ved å påtrykkes en ytre kraft i samme retning som hjulakselen. Ved rotasjon av underhjulet 31 vil hjulet 10 beveges i samme retning som hjulakselen (vinkelrett mot. rullebevegelsesretningen for hjulkransen 40). Hjulets bevegelse gjennomføres helt enkelt uten å kreve noen større kraft, også når hjulet 10 er stoppet.

Når rullebevegelsen av hjulkransen 40 og rotasjons-bevegelsen av underhjulene 31 foregår samtidig, vil hjulet 10 beveges i retningen for de to bevegelsers kombinerte vektor. Hvis dreiebevegelsen av hjulkransen 40 og dreiebevegelsen av underhjulene 31 styres samtidig kan hjulet 10 beveges i en vilkårlig retning, uten at hjulakselen svinges.

Som tidligere beskrevet, vil oppfinnelsen gjøre det mulig å foreta vilkårlig endring på enkel måte av hjulets fremføringsretning, uten at det geometriske sted for en sirkelbue beskrives. Da den ikke er utformet som en kombinasjon av hjul som skal danne en styrearm for en hjulaksel og gjennomføre en skiftingsprosess i avhengighet av løpe-retningen, er konstruksjonen for montering av hjulet enkel og ukomplisert, og hjulkonstruksjonen av grovere dimensjon er unødvendig.

Hjulet, forsynt med underhjul ifølge oppfinnelsen, kan anvendes som en enkeltkonstruksjon i likhet med det vanlige hjul, og hvis det benyttes som hjul for kjøretøyer hvis løperetning må kunne endres innenfor et trangt område, som driftsrobot for endring av løperetningen uten at det geometriske sted for en sirkelbue beskrives, eller et løpehjul for sportsartikler som krever spesiell styring, vil hjulet vise seg særlig egnet.

Claims (1)

1. Hjul med underhjul (31), omfattende en hjulbærerkonstruksjon (11) med en sirkelrund rand (12) langs sin ytterperiferi, og et antall underhjul (31) som hvert for seg er roterbart opplagret på en respektiv underhjuls-bæredel (21,42) og som er anordnet på hjulets ytterperiferi hvor de danner en hjulkrans (40) , idet underhjuls-bæredelene (21,42) er utstyrt med lagerhuller (25a, 25b) for rotberbar lagring av underhjulenes aksler på begge sider derav, idet underhjulenes (31) roterbare opplagring på underhjuls-bæredelene (31) er innrettet til å bevirke rotasjon om en akse som går tangentialt i forhold til det sirkelrunde randparti (12), karakterisert ved at underhjuls-bæredelene (21) er opptatt i spor (14) som er utformet med innbyrdes jevn avstand i hjul-bærerkosntruksjonens (11) sirkelrunde randparti (12).