DE69516367T2

DE69516367T2 - Wheel for single track roller skate

Info

Publication number: DE69516367T2
Application number: DE1995616367
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Boyer
Original assignee: GLENN BOYER TECHNOLOGIES Inc
Current assignee: GLENN BOYER TECHNOLOGIES Inc
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 2001-01-04
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: EP0714682B1; EP0714682A3; CA2136907A1; EP0714682A2; DE69516367D1

Description

Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Inline-Skate-Räder. Genauer ausgedrückt, betrifft die Erfindung die Form und den Aufbau von Inline-Skate-Rädern.The present invention relates to inline skate wheels. More specifically, the invention relates to the shape and structure of inline skate wheels.

Background of the invention

Seit seiner Einführung 1980 hat Inline-Skaten schnell Akzeptanz und Popularität gewonnen, um zu einer der am schnellsten wachsenden Sportarten in Nordamerika und in anderen Ländern zu werden. In jedem Jahr nehmen Tausende neuer Inline-Skater diese neue Aktivität als eine Form von Fitneß oder Sport auf. Organisierte Veranstaltungen so wie Rennen, Rollenhockey, Sportskaten und Kunstskaten finden zunehmend in vielen Nachbargemeinden statt.Since its introduction in 1980, inline skating has quickly gained acceptance and popularity to become one of the fastest growing sports in North America and other countries. Each year, thousands of new inline skaters take up this new activity as a form of fitness or sport. Organized events such as racing, roller hockey, sport skating and artistic skating are increasingly taking place in many neighboring communities.

Nach Schlittschuhlaufen entworfen, enthält Inline-Skaten viele der traditionellen Techniken, die in seiner Schwestersportart praktiziert werden. Eismanöver so wie das Hinausschieben zur Seite um 45º, Skullen und Überkreuzdrehung werden alle in ähnlicher Weise auf Rädern durchgeführt.Modeled after ice skating, inline skating incorporates many of the traditional techniques practiced in its sister sport. Ice maneuvers such as 45º side-turning, sculling, and cross-turning are all performed in a similar manner on wheels.

Zum Verbessern der Sicherheitsleistung dieser Manöver auf der Straße sind die heute verwendeten Inline-Skates mit Polyurethanrädern ausgestattet, die gute Traktion gegen den Boden aufrechterhalten können, wenn der Skate in Bewegung ist. Außerdem unterstützen diese relativ weichen Räder (durometrische Härte von ungefähr 78A) auch beim Vorwärtstreiben des Skaters durch Erzeugen eines Federeffekts, wenn der Skater den Skate während seines/ihres Vorwärtsschritts abstößt, und polstern das Straßengefühl ab.To improve the safety performance of these maneuvers on the road, the inline skates used today are equipped with polyurethane wheels that can maintain good traction against the ground when the skate is in motion. In addition, these relatively soft wheels (durometric hardness of approximately 78A) also help propel the skater forward by creating a spring effect when the skater pushes the skate during of his/her forward step and cushion the road feel.

Mit diesen weichen Rädern ist jedoch eine Vergrößerung des Umfangs von Rollwiderstand verknüpft. Größere Mühe muß durch den Skater aufgewendet werden, um die erhöhte Reibung zu überwinden, die einen Leistungsverlust insbesondere auf geraden Strecken verursacht. Ein anderer, der Verwendung weicherer Räder eigener Nachteil ist ihre Tendenz, schnell abzunutzen. Härtere Räder sind deshalb bevorzugt, weil Sie Rollwiderstand verringern und es scheint, daß Benutzer ein wenig Komfort für verbesserte Leistung opfern werden.However, with these soft wheels is an increase in the amount of rolling resistance. Greater effort must be expended by the skater to overcome the increased friction, causing a loss of performance, especially on straights. Another disadvantage inherent in using softer wheels is their tendency to wear out quickly. Harder wheels are preferred because they reduce rolling resistance and it seems that users will sacrifice a little comfort for improved performance.

Ein Kompromiß ist durch Klammer im US-Patent Nr. 5,129,709 vorgeschlagen worden, der ein Inline-Skate-Rad mit einem relativ harten mittleren Kernkörper flankiert symmetrisch durch eine Paar von Seitenwandkörpern aus einem weicheren Material offenbart. Daher wird, wenn sich der Skater geradeaus bewegt, angeblich im wesentlichen nur die relativ harte radial äußere Oberfläche des mittleren Kerns mit dem Boden in Kontakt sein, um Rollwiderstand zu minimieren und Geschwindigkeit zu erhöhen. In Kurven werden jedoch die weicheren Seitenwandkörper zum Erhöhen von Traktion für besseren Griff und bessere Handhabung den Boden berühren. Der Aufbau konzentriert jedoch große Stoß- und Vibrationsmengen an die Radnabe und dann an den Skater.A compromise has been proposed by Klammer in U.S. Patent No. 5,129,709, which discloses an in-line skate wheel with a relatively hard center core body flanked symmetrically by a pair of sidewall bodies made of a softer material. Therefore, when the skater is moving straight ahead, supposedly essentially only the relatively hard radially outer surface of the center core will be in contact with the ground to minimize rolling resistance and increase speed. However, when cornering, the softer sidewall bodies will contact the ground to increase traction for better grip and handling. However, the design concentrates large amounts of shock and vibration to the wheel hub and then to the skater.

Außerdem besteht trotz solcher Verbesserungen an den Inline-Skate-Rädern weiter ein beträchtlicher Leistungsunterschied zwischen Inlineskates und Schlittschuhen, insbesondere in den Bereichen von engen Drehungen, T-Stops und der Fähigkeit, Geschwindigkeit durch im Schneepflug fahren zu steuern oder zu verringern; insbesondere für Anfänger und Kinder beim Rollen bergab oder beim Annähern an ein Tor des Gegners vor einem Schuß.Furthermore, despite such improvements to inline skate wheels, there remains a significant performance difference between inline skates and ice skates, particularly in the areas of tight turns, T-stops, and the ability to control or reduce speed by snowploughing; especially for beginners and children when rolling downhill or approaching an opponent's goal before a shot.

EP-A-0571629 an Homma beschreibt Rollskiausrüstung mit elastischen Rädern, die aus einem zwei- oder mehrteiligen Aufbau bestehen können. CH-A-530804 an Chevaux offenbart ein Rad mit einem nach außen vorstehenden Stahlumfangsring.EP-A-0571629 to Homma describes roller ski equipment with elastic wheels which may consist of a two or more part assembly. CH-A-530804 to Chevaux discloses a wheel with an outwardly projecting steel peripheral ring.

Existierende Bremsen für Inline-Skates umfassen ein Stück Hardgummi oder Polyurethan befestigt an der Unterseite des Hackenteils des (der) Skates. Zum Betätigen dieses Bremsmechanismus schneidet ein Skater gewöhnlich das Bremsbein vorwärts, um das meiste seines/ihres Gewichts auf das Bremsbein zu verlagern. Das geschnittene Bein wird dann verwendet, um den Bremshacken in der Bewegungsrichtung entlang des Bodens herunterzudrücken. Bremsen auf diese Weise ist unnatürlich, ineffektiv und sehr oft unsicher. Ein natürlicheres Positionieren und wirksamer Halt kann entweder durch im Schneepflug fahren oder durch seitliches Drehen zu der Bewegungsrichtung und Gleiten zum Anhalten wie auf Schlittschuhen erreicht werden. Diese Technik ist als Leistungsgleiten oder Leistungshalten bekannt und erfordert einen äußerst geübten Inline-Skater für ihre erfolgreiche Durchführung. Ein Versuch, dieses Manövers mit existierende Technik durchzuführen, wird bei einem durchschnittlichen Skater einen Sturz bewirken.Existing brakes for inline skates include a piece of hard rubber or polyurethane attached to the bottom of the heel portion of the skate(s). To operate this braking mechanism, a skater typically cuts the braking leg forward to transfer most of his/her weight to the braking leg. The cut leg is then used to push the braking heel down along the ground in the direction of travel. Braking in this manner is unnatural, ineffective, and very often unsafe. A more natural positioning and effective stop can be achieved by either snowploughing or by turning sideways to the direction of travel and sliding to a stop as on ice skates. This technique is known as performance gliding or performance stopping and requires an extremely skilled inline skater to perform successfully. Attempting to perform this maneuver using existing technique will cause an average skater to fall.

Summary of the invention

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Rad zur Verwendung bei Inline-Skates zu schaffen, das Rollwiderstand minimiert und den vom Skater aufzuwendenden Einsatz verringert.It is therefore an object of the present invention to provide an improved wheel for use with in-line skates which minimizes rolling resistance and reduces the effort required of the skater.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein verbessertes Rad zur Verwendung an Inline-Skates zu schaffen, das die zweckdienliche Stoßabsorbierungscharakteristik und den durch momentan erhältliche "weiche" Räder gewährleisteten Federeffekt hat, während es auch die durch härtere Räder gebotenen Leistungsvorteile liefert.It is a further object of the invention to provide an improved wheel for use on in-line skates which has the useful shock absorbing characteristics and spring effect provided by currently available "soft" wheels, while also providing the performance benefits offered by harder wheels.

Es ist noch ein anderes Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ein verbessertes Rad zur Verwendung an Inline-Skates zu schaffen, das seitliche oder Gleitstopbewegungen durchführen kann.It is yet another object of a preferred embodiment of the invention to provide an improved wheel for use on in-line skates that can perform lateral or sliding stop movements.

Es ist noch ein weiteres Ziel der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Rad zur Verwendung an Inline-Skates zu schaffen, das einige oder alle der vorgenannten Vorteile für spezielle Verwendungen einschließlich Rennen, tägliches Freiluft-Skaten über unebene, nicht-homogene Oberflächen, Hochleistungsspiel auf glatten, homogenen Sportoberflächen und Kunstskaten beinhaltet.It is yet another object of the preferred embodiments of the present invention to provide an improved wheel for use on in-line skates that incorporates some or all of the foregoing advantages for specific uses including racing, everyday outdoor skating over uneven, non-homogeneous surfaces, high performance play on smooth, homogeneous sport surfaces, and artistic skating.

Der Erfindung zufolge wird ein Skate-Rad für einen Inline- Skate geschaffen, umfassend:According to the invention, a skate wheel for an inline skate is provided, comprising:

ein Nabenmittel für Drehung um eine Achse;a hub means for rotation about an axis;

eine Vielzahl von Materialschichten, die konzentrisch um das genannte Nabenmittel angeordnet sind, wobei jede der genannten Vielzahl von Schichten aus einem elastischen Material mit einer vorbestimmten durometrischen Härte besteht;a plurality of layers of material concentrically disposed about said hub means, each of said plurality of layers consisting of a resilient material having a predetermined durometric hardness;

wobei die genannte Vielzahl von Schichten wenigstens einen inneren Polymerkern, der konzentrisch um das genannte Nabenmittel herum angeordnet ist, und wenigstens einen äußeren Polymerkern aufweist, der konzentrisch um den genannten inneren Kern herum angeordnet ist, wobei der genannte wenigstens eine äußere Kern eine zum Rollen über eine Oberfläche ausgeführte Außenfläche umfaßt, welche Außenfläche entlang der genannten Achse gewölbt ist;said plurality of layers comprising at least one inner polymer core concentrically disposed about said hub means and at least one outer polymer core concentrically disposed about said inner core, said at least one outer core comprising an outer surface adapted to roll over a surface, said outer surface being curved along said axis;

wobei die durometrische Härte des genannten wenigstens einen äußeren Kerns größer als die durometrische Härte des genannten wenigstens einen inneren Kerns ist, so daß der genannte äußere Kern zum Rollen über eine Oberfläche härter als der genannte innere Kern ist, und der genannte innere Kern weicher als der genannte äußere Kern ist, so daß der genannte innere und äußere Kern zusammenwirken, um während einer Rollbewegung des genannten Rads über eine Oberfläche Energie zu absorbieren.wherein the durometric hardness of said at least one outer core is greater than the durometric hardness of said at least one inner core such that said outer core is harder than said inner core for rolling over a surface and said inner core is softer than said outer core such that said inner and outer cores cooperate to absorb energy during rolling motion of said wheel over a surface.

Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt das Skate-Rad ein ringförmig in dem genannten äußeren Kern angeordnetes Ringmittel, wobei das genannte Ringmittel eine äußere, den Boden erfassende Umfangsfläche aufweist und der Durchmesser des genannten Ringmittels größer als der Durchmesser des genannten äußeren Kerns ist, so daß die den Boden ergreifende Oberfläche des genannten Ringmittels von der genannten Außenfläche des genannten äußeren Kerns radial nach außen vorsteht. Vorzugsweise ist der Reibungskoeffizient des genannten Materials, aus dem das genannte Ringmittel besteht, kleiner als der Reibungskoeffizient des genannten Materials, aus dem die äußerste Schicht besteht, wodurch das genannte Ringmittel eine Gleitbewegung des genannten Rads im Verhältnis zu einer Oberfläche vereinfacht. In einer Ausführungsform sind die Ringmittel biegsam für Biegung derselben.In another embodiment, the skate wheel comprises an annular ring means disposed annularly within said outer core, said annular ring means having an outer, ground-engaging peripheral surface, and the diameter of said annular ring means being larger than the diameter of said outer core, such that the ground-engaging surface of said annular ring means is radially protrudes outwardly. Preferably, the coefficient of friction of said material of which said ring means is made is smaller than the coefficient of friction of said material of which the outermost layer is made, whereby said ring means facilitates sliding movement of said wheel relative to a surface. In one embodiment, the ring means are flexible for bending thereof.

In einer anderen Ausführungsform schließt der Skate Versteifungsringe ein, die in dem genannte inneren Kern angeordnet sind, um übermäßige Biegung desselben aufgrund von Drehbeanspruchung des genannten Rades zu verhindern.In another embodiment, the skate includes stiffening rings disposed in said inner core to prevent excessive bending thereof due to torsional stress of said wheel.

In einer Ausführungsform fällt die durometrische Härte des genannten inneren Kerns in den Shore-Härtebereich von 40A- 80A und die durometrische Härte des genannten äußeren Kerns fällt in den Shore-Härtebereich von 72A-96A.In one embodiment, the durometric hardness of said inner core falls within the Shore hardness range of 40A-80A and the durometric hardness of said outer core falls within the Shore hardness range of 72A-96A.

Einem anderen Aspekt zufolge schafft die Erfindung ein Rad für einen Inline-Skate, umfassend: ein Nabenmittel für Drehung um eine Achse; ein kreisförmiges Polymerringmittel, das konzentrisch um das genannte Nabenmittel angeordnet ist, wobei das genannte Ringmittel eine äußere, den Boden erfassende Umfangsfläche aufweist und ein Kernmittel, das konzentrisch um das genannte Nabenmittel angeordnet ist, um wenigstens teilweise das genannte Ringmittel in einer den Boden erfassenden Position desselben zu halten, wobei das genannte Kernmittel eine äußere, den Boden erfassende Umfangsfläche aufweist und aus einem Material hergestellt ist, das verglichen mit dem Ringmittel einen höheren Reibungskoeffizienten aufweist; wobei der Durchmesser des genannten Ringmittels größer als der Durchmesser des genannten Kernmittels ist, um einen getrennten Übergang von der genannten den Boden erfassenden Oberfläche des genannten Kernmittels zu der genannten den Boden erfassenden Oberfläche des genannten Ringmittels zu schaffen, wenn das genannte Rad zwischen einer im wesentlichen aufrechten Position im Verhältnis zum Boden und einer geneigten Position im Verhältnis zu Boden kippt.In another aspect, the invention provides a wheel for an in-line skate comprising: a hub means for rotation about an axis; a circular polymer ring means disposed concentrically about said hub means, said ring means having an outer peripheral ground-engaging surface; and a core means disposed concentrically about said hub means for at least partially retaining said ring means in a ground-engaging position thereof, said core means having an outer peripheral ground-engaging surface and being made of a material having a higher coefficient of friction compared to the ring means; wherein the diameter of said ring means is greater than the diameter of the said core means to provide a separate transition from said ground engaging surface of said core means to said ground engaging surface of said ring means when said wheel tilts between a substantially upright position relative to the ground and an inclined position relative to the ground.

In der letzteren Ausführungsform weist das genannte Kernmittel vorzugsweise wenigstens einen inneren Kern und einen ringförmigen äußeren Kern auf, wobei sowohl der genannte innere als auch der genannte äußere Kern aus einem Material mit einer vorbestimmten durometrischen Härte hergestellt sind.In the latter embodiment, said core means preferably comprises at least an inner core and an annular outer core, both said inner and outer cores being made of a material having a predetermined durometric hardness.

In einer Ausführungsform ist die durometrische Härte des genannten äußeren Kern größer als die durometrische Härte des genannten wenigstens einen inneren Kerns.In one embodiment, the durometric hardness of said outer core is greater than the durometric hardness of said at least one inner core.

Vorzugsweise begrenzt eine Linie, die die genannten den Boden erfassenden Oberflächen sowohl des genannten Ringmittels als auch des genannten Kernmittels schneidet, einen Winkel zu der genannten Radachse im Bereich von 15º bis 35º.Preferably, a line intersecting said ground engaging surfaces of both said ring means and said core means subtends an angle to said wheel axis in the range of 15º to 35º.

Short description of the drawings

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen nun ausführlicher beschrieben werden und werden besser in Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:Preferred embodiments of the present invention will now be described in more detail and will be better understood in connection with the following drawings, in which:

Fig. 1 eine Vorderdraufsicht, teilweise im Schnitt, des vorliegenden Rades ist;Fig. 1 is a front view, partly in section, of the present wheel;

Fig. 2 eine Seitendraufsicht des vorliegenden Rades angepaßt für Verwendung in jedem Gelände ist;Fig. 2 is a side view of the present wheel adapted for use on all terrains;

Fig. 3 eine Querschnittansicht des Rades von Fig. 2 entlang der Linie A-A ist;Fig. 3 is a cross-sectional view of the wheel of Fig. 2 along the line A-A;

Fig. 4 eine Seitendraufsicht eines Gleitrings ist, der einen Teil des Rades von Fig. 3 bildet;Fig. 4 is a side elevational view of a slip ring forming part of the wheel of Fig. 3;

Fig. 5 eine Querschnittansicht des Gleitrings von Fig. 4 entlang der Linie A-A ist;Fig. 5 is a cross-sectional view of the slip ring of Fig. 4 along the line A-A;

Fig. 6 eine Seitendraufsicht eines inneren Kerns ist, der einen Teil des Rades von Fig. 3 bildet;Fig. 6 is a side elevational view of an inner core forming part of the wheel of Fig. 3;

Fig. 7 eine Querschnittansicht des inneren Kerns von Fig. 6 entlang der Linie B-B ist;Fig. 7 is a cross-sectional view of the inner core of Fig. 6 taken along line B-B;

Fig. 8 eine Seitendraufsicht der Nabe von Fig. 3 ist;Fig. 8 is a side plan view of the hub of Fig. 3;

Fig. 9 eine Querschnittansicht der Nabe des Rades von Fig. 8 entlang der Linie C-C ist;Fig. 9 is a cross-sectional view of the hub of the wheel of Fig. 8 along the line C-C;

Fig. 10 eine Seitendraufsicht eines weiteren modifizierten Rades ist;Fig. 10 is a side elevational view of another modified wheel;

Fig. 11 eine Querschnittansicht des Rades von Fig. 10 entlang der Linie A-A ist;Fig. 11 is a cross-sectional view of the wheel of Fig. 10 along the line A-A;

Fig. 12 eine Seitendraufsicht des Gleitrings des Rades von Fig. 10 ist;Fig. 12 is a side elevational view of the slip ring of the wheel of Fig. 10;

Fig. 13 eine Querschnittansicht des Gleitrings von Fig. 12 entlang der Linie A-A ist;Fig. 13 is a cross-sectional view of the slip ring of Fig. 12 along the line A-A;

Fig. 14 eine Seitendraufsicht eines weiteren modifizierten Rades für Rennanwendungen ist;Fig. 14 is a side elevational view of another modified wheel for racing applications;

Fig. 15 eine Querschnittansicht des Rades von Fig. 14 ist;Fig. 15 is a cross-sectional view of the wheel of Fig. 14 ;

Fig. 16 eine Seitendraufsicht eines weiteren modifizierten Rades für Kunstskateanwendungen ist;Fig. 16 is a side elevational view of another modified wheel for skating applications;

Fig. 17 eine Querschnittansicht des Rades von Fig. 16 entlang der Linie A-A ist;Fig. 17 is a cross-sectional view of the wheel of Fig. 16 along the line A-A;

Fig. 18 eine Querschnittansicht eines modifizierten Rades mit doppelter durometrischer Härte ist;Fig. 18 is a cross-sectional view of a modified wheel with double durometric hardness;

Fig. 19 eine Seitendraufsicht eines Gleitrings ist, der einen Teil des Rades von Fig. 18 bildet;Fig. 19 is a side elevational view of a slip ring forming part of the wheel of Fig. 18;

Fig. 20 eine Querschnittansicht des Gleitrings von Fig. 19 entlang der Linie A-A ist;Fig. 20 is a cross-sectional view of the slip ring of Fig. 19 along the line A-A;

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht einer Nabe vom Rohrtyp zur Verwendung in Zusammenhang mit einem Inline- Skate-Rad ist;Fig. 21 is a perspective view of a tubular type hub for use in conjunction with an in-line skate wheel;

Fig. 22 eine Grundansicht der Nabe von Fig. 21 ist;Fig. 22 is a plan view of the hub of Fig. 21;

Fig. 23 eine Seitendraufsicht der Nabe von Fig. 21 ist;Fig. 23 is a side elevational view of the hub of Fig. 21;

Fig. 24 eine Querschnittansicht des Rades von Fig. 18 in einem ungebogenen Zustand ist;Fig. 24 is a cross-sectional view of the wheel of Fig. 18 in an unbent condition;

Fig. 25 eine Querschnittansicht des Rades von Fig. 24 in einem gebogenen Zustand ist;Fig. 25 is a cross-sectional view of the wheel of Fig. 24 in a bent condition;

Fig. 26 eine Querschnittansicht eines weiteren modifizierten Inline-Skate-Rads mit doppelter durometrischer Härte ist;Fig. 26 is a cross-sectional view of another modified dual durometric inline skate wheel;

Fig. 27 eine perspektivische Ansicht einer anderen Nabe vom Rohrtyp für ein Inline-Skate-Rad ist;Fig. 27 is a perspective view of another tubular type hub for an in-line skate wheel;

Fig. 28 eine perspektivische Ansicht eines Rades mit doppelter durometrischer Härte an einer verspeichten Inline-Skate-Radnabe ist;Fig. 28 is a perspective view of a double durometric wheel on a spoked inline skate wheel hub;

Fig. 29 eine Schnittansicht des Rades und der Nabe von Fig. 28 ist:Fig. 29 is a sectional view of the wheel and hub of Fig. 28:

Fig. 30 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht eines weiteren modifizierten Inline-Skate-Rades ist; undFig. 30 is a partially cutaway perspective view of another modified in-line skate wheel; and

Fig. 31 eine perspektivische Ansicht des inneren Kerns des Rades von Fig. 30 ist.Fig. 31 is a perspective view of the inner core of the wheel of Fig. 30.

Detailed description

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt das vorliegende Rad in seiner Grundform eine Nabe 5 und ein Paar äußerer Seitenwände 20 aus Polyurethan, die einen mittigen Scheiben- oder Gleitring 10 aus relativ hartem Material sandwichartig umgeben, wobei die äußere, den Boden ergreifende ringförmige Oberfläche 11 des Rings 10 angehoben ist, um radial von den benachbarten, den Boden ergreifenden Oberflächen 19 der Seitenwände 20 vorzustehen. Vorteilhafterweise begrenzt eine tangential zu beiden Oberflächen 11 und 19 gezogenen Linie "a" einen Winkel θ, der gemessen von der normalerweise horizontalen Achse h idealerweise, jedoch nicht unbedingt 22º oder im Bereich von 15º bis 35º beträgt. Dementsprechend gewährleistet das angehobene oder abgestufte Profil der Oberfläche 11 im Verhältnis zu den umgebenden Oberflächen 19 einen steuerbaren Übergang von dem relativ harten Material des Gleitrings 10 zu dem weicheren Material der Seitenwände 20, wenn sich die Räder von einer relativ aufrechten Position zu einer mehr gekippten Stellung für Fahren im Schneepflug und seitliche Stops bewegen. Dies ermöglicht es dem Skater, einfacher die verschiedenen Merkmale und Charakteristiken auszunutzen, die durch die inneren und äußeren Schichten geboten werden, und graduell und steuerbar den weicheren Harz der Seitenwände in Reibungskontakt mit dem Boden zu bringen. Hierdurch werden Stürze des Skaters während solcher Manöver verhindert. Mit der Verwendung wird der Gleitring 10 natürlich von seinem Ausgangsdurchmesser abnutzen, aber das wird auch mit den Seitenwänden 20 geschehen, so daß ein gestufter Übergang zwischen den beiden für die Verwendungsdauer des Rades bestehen bleiben wird.Referring to Fig. 1, the present wheel in its basic form comprises a hub 5 and a pair of outer side walls 20 made of polyurethane, which define a central disc or slip ring 10 of relatively hard material, the outer ground-engaging annular surface 11 of the ring 10 being raised to project radially from the adjacent ground-engaging surfaces 19 of the side walls 20. Advantageously, a line "a" drawn tangent to both surfaces 11 and 19 subtends an angle θ which, as measured from the normally horizontal axis h, is ideally, but not necessarily, 22º or in the range of 15º to 35º. Accordingly, the raised or stepped profile of the surface 11 relative to the surrounding surfaces 19 provides a controllable transition from the relatively hard material of the slip ring 10 to the softer material of the side walls 20 as the wheels move from a relatively upright position to a more tilted position for snow plow driving and lateral stops. This allows the skater to more easily take advantage of the various features and characteristics offered by the inner and outer layers, and to gradually and controllably bring the softer resin of the sidewalls into frictional contact with the ground. This prevents the skater from falling during such maneuvers. With use, the slip ring 10 will naturally wear down from its initial diameter, but so will the sidewalls 20, so that a stepped transition between the two will remain for the life of the wheel.

Der Gleitring 10 wird vorteilhaft aus einem relativ harten Material (Shore-Härte D85) mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt, das Gleiten beim Durchführen seitlicher Stops oder Fahren im Schneepflug erlaubt, das jedoch auch ein hohes Ausmaß and Stoß/Abriebfestigkeit besitzt. Geeignete Materialien umfassen UHMWPE (ultra-high molecular weight polyethylen; ultrahochmolekulares Polyethylen), oder stärker bevorzugt ein mit Petrowachs gefülltes Nylon 6/6, ein mit Molybdändisulfit (MoS&sub2;) gefülltes Nylon 6/6, ein modifiziertes gefülltes Polyethylen oder thermoplastisches Polyurethan (TPU). Das etwas "griffigere" TPU kann bevorzugt sein, wenn die Räder auf homogenen Spieloberflächen aus Polypropylen verwendet werden sollen, wie im folgenden beschrieben werden soll. Diese letzteren Materialien können unter Verwendung von Spritzgußtechniken hergestellt werden, die ein kleineres Verhältnis von Kosten/Teillebensdauer im Vergleich zu für UHMWPE erforderlichen Formpreßtechniken aufweist. Bei Verwendung von UHMWPE ist festgestellt worden, daß verbesserte Ergebnisse durch Zugabe von 30 Volumenprozent Glasfasern oder -kugeln für größere Druckfestigkeit und Produktintegrität erhalten werden. Silikonöl kann auch für ein Gleitflächenmedium zum Verbessern von Gleiten hinzugegeben werden.The sliding ring 10 is advantageously made of a relatively hard material (Shore hardness D85) with a low coefficient of friction, which prevents sliding during making lateral stops or snow plow driving, but which also has a high degree of impact/abrasion resistance. Suitable materials include UHMWPE (ultra-high molecular weight polyethylene), or more preferably a petroleum wax filled nylon 6/6, a molybdenum disulfide (MoS2) filled nylon 6/6, a modified filled polyethylene, or thermoplastic polyurethane (TPU). The slightly "gripper" TPU may be preferred if the wheels are to be used on homogeneous polypropylene playing surfaces, as will be described below. These latter materials can be manufactured using injection molding techniques which have a lower cost/part life ratio compared to compression molding techniques required for UHMWPE. When using UHMWPE, it has been found that improved results are obtained by adding 30 volume percent glass fibers or beads for greater compressive strength and product integrity. Silicone oil can also be added to a sliding surface medium to improve sliding.

Die meisten heute auf dem Markt verkauften Räder haben eine Nylonnabe, die an einen Polyurethan-Außenkörper mit einheitlicher durometrischer Härte angrenzt. Gewöhnlich mögen Skater weichere Räder, weil sie ein bequemes Laufen liefern und wie Federn wirken, die bei Freigabe durch den Schub des Beins zurückspringen, um Energie zurück in eine gewisse Vorwärtsbewegung umzuwandeln. Da die Räder immer in einem Angriffswinkel senkrecht zu der Kreisachse des Rades zum Boden stehen, um einen Skater vorwärts zu treiben, ist ein Federeffekt sehr nützlich. Wie vorhergehend gesagt, bieten weichere Räder jedoch einen höheren Rollwiderstand und erleiden größeren Abrieb als Preis für den Komfort. Die Räder nutzen einfach aufgrund des bei ihrer Herstellung verwendenden Materials mit weicherer durometrischer Härte viel schneller ab. Wie nun ausführlicher beschrieben werden soll, verbessert das Rad des Anmelders die Energieumwandlung in zwei (oder mehr) Teilrädern und verringert Abnutzung aufgrund von Abrieb ohne Opferung von Geschwindigkeit und Komfort in einem Rad, das genauer die seitlichen Leistungsmerkmale eines Schlittschuhs in dem Sinne nachahmt, das Eishockeystops und Fahren im Schneepflug zugelassen werden.Most wheels sold on the market today have a nylon hub attached to a polyurethane outer body of uniform durometric hardness. Usually, skaters like softer wheels because they provide a comfortable ride and act like springs that bounce back when released by the push of the leg to convert energy back into some forward motion. Since the wheels are always at an angle of attack perpendicular to the wheel's circular axis to the ground, a spring effect is very useful for propelling a skater forward. As previously said, However, softer wheels offer higher rolling resistance and suffer greater abrasion as a trade-off for comfort. The wheels wear much faster simply because of the softer durometric material used in their manufacture. As will now be described in more detail, Applicant's wheel improves energy conversion in two (or more) component wheels and reduces wear due to abrasion without sacrificing speed and comfort in a wheel that more closely mimics the lateral performance characteristics of an ice skate in the sense that hockey stops and snow plow riding are permitted.

Wie erkannt werden wird, liefert der wie in Fig. 1 gezeigte Gleitring 10 von sich aus geringen oder keinen Rückprall oder Federeffekt sowie keine Stoßabsorbierung oder Verringerung von Straßenvibration aufgrund der Härte (Shore-Härte D85) des Materials, aus dem er hergestellt ist. Der Rückprall ist auch schlecht, weil die Dicke des Rings der einzige Bereich ist, der die Last zurück zur Nabe überträgt. Unter diesen Nachteilen leidet auch das Rad von Klammer.As will be appreciated, the slip ring 10 as shown in Fig. 1 provides little or no rebound or spring effect on its own, as well as no shock absorption or reduction of road vibration due to the hardness (Shore hardness D85) of the material from which it is made. Rebound is also poor because the thickness of the ring is the only area that transfers the load back to the hub. The Klammer wheel also suffers from these disadvantages.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3, in denen gleiche Ziffern zur Bezeichnung gleicher Elementen verwendet sind, werden diese Probleme mittels eines modifizierten Rads aus mehreren Schichten mit mehrfacher durometrischer Härte überwunden, das eine Nylonnabe 15 angrenzend an einen mittleren oder inneren Kern 40 mit weicherer durometrischer Härte (40A-80A) umfaßt, welcher seinerseits konzentrisch an einen äußeren Körper 50 härterer durometrischer Härte angrenzt. Dies minimiert sowohl Abrieb als auch Rollwiderstand durch Verwendung eines härteren Körpers (zum Beispiel 72A-96A) während aufgrund der relativen Weichheit des inneren Kerns 40 Stöße am Fuß absorbiert werden und maximaler Rückprall bei jedem Schub des Beins gewährleistet wird. In diesem Zusammenhang wird Rückprall als die Höhe angesehen, die ein Rad von einer Anfangsfallhöhe wieder erlangt, wenn es auf eine Skateoberfläche fällt. Je höher diese wieder erlangte Höhe ist, desto besser ist der Rückprall.Referring to Figures 2 and 3, wherein like numerals are used to designate like elements, these problems are overcome by means of a modified multi-layer, multi-durometric wheel comprising a nylon hub 15 adjacent to a softer durometric (40A-80A) central or inner core 40 which in turn is concentrically adjacent to a harder durometric outer body 50. This minimizes both abrasion and rolling resistance by using a harder body (e.g., 72A-96A) while providing a higher rolling resistance due to the relative softness of the inner core 40 absorbs shocks to the foot and ensures maximum rebound with each thrust of the leg. In this context, rebound is considered the height that a wheel regains from an initial fall height when it falls onto a skating surface. The higher this regained height, the better the rebound.

In der Ausführungsform von Fig. 2 und unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 wird zu sehen sein, daß ein Gleitring 10 zusätzlich innerhalb des äußeren Körpers 50 eingeschlossen ist und gehalten wird. Jeder Gleitring umfaßt einen äußeren, den Boden erfassenden Teil 51, eine Vielzahl von durch den selben für mechanische Haftung an dem äußeren Polyurethankörper 50 ausgebildeten Öffnungen 53, und einen inneren T-Ring 55, der die Last auf dem Gleitring an den weicheren inneren Körper verteilt. Der innere Körper 40 kann Federungsblöcke 45 umfassen, die an gegenüberliegenden äußeren Seitenwänden 42 desselben für Ästhetik ausgebildet sind, und die auch (vielleicht) Stoßabsorption und Elastizität verbessern können. Unter Bezugnahme auf Fig. 7 hat jede Seite des inneren Körpers 40, betrachtet im Querschnitt, eine ungefähr kegelstumpfförmige Form, die eine an die Nabe 15 angrenzende Grundfläche 43, spitz zulaufende Flanken 44 und angrenzende Schultern 42, sowie eine Krone 47 umfaßt, die an die innere gegenüberliegende Oberfläche 53 des T-Rings 55 anstößt. Die Krone 47 kann mit einer nach außen leicht konvexen Krümmung ausgebildet sein, wie am besten Fig. 7 entnommen werden kann, und ist vorteilhafterweise auch etwas breiter als die anstoßende Oberfläche 53 des T-Rings für maximale Lastübertragung von dem T-Ring zum weichen Kern 40. Eine sich am Umfang erstreckende Nut 46 in der Grundfläche 43 ist geformt, um einen ringförmigen Nabeneinsatz oder eine Spitze 7 (Fig. 9) darin zum Positionieren und Zentrieren des Körpers 40 im Verhältnis zur Nabe passend aufzunehmen. Die Nabe 15 und der Körper 40 können miteinander verbunden werden und zusätzliche mechanische Haftung wird durch den Strang von Öffnungen 4 geliefert, die entlang ihrer Länge durch die Spitze 7 ausgebildet sind. Wie erkannt werden wird, fließt das den Körper 40 aufweisende Material durch die Öffnungen und verfestigt sich in denselben und um sie herum, um eine stabile und permanente Verbindung mit der Nabe zu bilden. In anderen Hinsichten hat die Nabe 15 eine konventionelle Größe und Form und muß hier nicht weiter beschrieben werden.In the embodiment of Fig. 2 and with particular reference to Figs. 3 to 5, it will be seen that a slip ring 10 is additionally enclosed and retained within the outer body 50. Each slip ring includes an outer ground engaging portion 51, a plurality of apertures 53 formed through it for mechanical adhesion to the outer polyurethane body 50, and an inner T-ring 55 which distributes the load on the slip ring to the softer inner body. The inner body 40 may include suspension blocks 45 formed on opposite outer side walls 42 thereof for aesthetics and which may also (perhaps) improve shock absorption and resilience. Referring to Fig. 7, each side of the inner body 40, viewed in cross-section, has an approximately frusto-conical shape including a base 43 adjacent the hub 15, tapered flanks 44 and adjacent shoulders 42, and a crown 47 abutting the inner opposing surface 53 of the T-ring 55. The crown 47 may be formed with a slightly outwardly convex curvature as best seen in Fig. 7, and is also advantageously slightly wider than the abutting surface 53 of the T-ring for maximum load transfer from the T-ring to the soft core 40. A circumferentially extending groove 46 in the Base 43 is shaped to snugly receive an annular hub insert or tip 7 (Fig. 9) therein for positioning and centering body 40 relative to the hub. Hub 15 and body 40 may be bonded together and additional mechanical adhesion is provided by the string of apertures 4 formed along its length through tip 7. As will be appreciated, the material comprising body 40 flows through the apertures and solidifies in and around them to form a stable and permanent bond with the hub. In other respects, hub 15 is of conventional size and shape and need not be further described here.

Es wird erkannt werden, daß in der Ausführungsform der Fig. 10 bis 13 der weiche Kern 40 weggelassen ist, aber ein breiterer T-Ring 65 verwendet wird. Dieses Model umfaßt wie gezeigt eine kantigere äußere, den Boden ergreifende Oberfläche 58 am äußeren Körper 50 für Verwendung auf allgemein als "SPORT COURTTM" bezeichneten Polypropylenoberflächen und ähnlichen Materialien für Rollhockeyspiele. Der Gleitring ist recht rutschig und es hat sich gezeigt, daß der durch das kantige Profil gelieferte flachere Radboden ohne übermäßiges Rutschen für einen größeren Schub- und Stopeffekt sorgt. Da SPORT COURT und ähnliche Oberflächen eine glatte und gleichmäßige Beschaffenheit haben, müssen die bei dem in jedem Gelände verwendeten Rad von Fig. 2 erwünschten stoßabsorbierenden und biegenden Charakteristiken des weichen Kerns 40 nicht erforderlich sein, aber dies wird natürlich der Bevorzugung des Benutzers unterliegen, wie auch die Querschnittform der den Boden ergreifenden Oberfläche 58. Die Form für alle Gelände von Fig. 3 wie auch das Profil von Fig. 15 können mit guten Ergebnissen auf Spieloberflächen verwendet werden und könnten durchaus von manchen Benutzern bevorzugt sein. Die Nabe 15 stellt eine andere konventionelle Konfiguration dar und soll deshalb nicht ausführlich beschrieben werden. Bei diesem Nabentyp fehlt offensichtlich die ringförmige Spitze 7. Verbindung zwischen der Nabe 15 und dem äußeren Körper 50 (oder dem Kern 40, wenn vorhanden) kann konventionelle chemische oder kovalente Bindung darstellen.It will be appreciated that in the embodiment of Figs. 10 to 13 the soft core 40 is omitted but a wider T-ring 65 is used. This model includes a more angular outer ground engaging surface 58 on the outer body 50 as shown for use on polypropylene surfaces commonly referred to as "SPORT COURTTM" and similar materials for roller hockey games. The slip ring is quite slippery and it has been found that the flatter wheel base provided by the angular profile provides a greater thrust and stopping effect without excessive slipping. Since SPORT COURT and similar surfaces are of a smooth and uniform texture, the shock absorbing and flexing characteristics of the soft core 40 desired in the all terrain wheel of Fig. 2 may not be required, but this will of course be subject to user preference as will the cross-sectional shape of the ground engaging surface 58. The shape for all Terrain of Fig. 3 as well as the profile of Fig. 15 can be used on playing surfaces with good results and may well be preferred by some users. Hub 15 is another conventional configuration and will not be described in detail. This type of hub obviously lacks the annular tip 7. Bonding between hub 15 and outer body 50 (or core 40, if present) may be conventional chemical or covalent bonding.

Bei dem durch die Ausführungsform der Fig. 2 und 3 exemplifizierten Rad für alle Gelände ist das äußere Profil des Rades etwas mehr abgerundet, weil von Zement, Asphalt und anderen, typischerweise im Gelände zu findenden ungleichmäßigen Oberflächen mehr Traktion inhärent erhältlich ist. Dieses Rad sorgt für großartige Lenkbarkeit angesichts seiner Kombination von Profil und Konstruktion mit doppelter durometrischer Härte. Dies ermöglicht Vertrieb der Räder mit nur einem einzigen Außendurchmesser. Es ist typisch, zum Beispiel ein 72 mm Rad für größere Lenkbarkeit zu verwenden, jedoch auf Kosten der Geschwindigkeit. Für höhere Geschwindigkeit würde ein Rad mit einem großen Außendurchmesser (z. B. 78 mm) gekauft werden. Das vorliegende Rad, mit oder ohne Gleitring, kann bei Bedarf in einer einzigen Größe von beispielsweise 76,5 mm hergestellt werden, um sowohl Geschwindigkeit, Lenkbarkeit als auch verbesserte Bremsmerkmale bereitzustellen.In the all terrain wheel exemplified by the embodiment of Figures 2 and 3, the outer profile of the wheel is slightly more rounded because more traction is inherently available from cement, asphalt, and other uneven surfaces typically found off-road. This wheel provides great steerability given its combination of profile and double durometric hardness construction. This allows wheels to be sold with only a single outer diameter. It is typical to use, for example, a 72 mm wheel for greater steerability, but at the expense of speed. For higher speed, a wheel with a large outer diameter (e.g., 78 mm) would be purchased. The present wheel, with or without a slip ring, can be manufactured in a single size, for example, 76.5 mm, if required, to provide both speed, steerability, and improved braking characteristics.

Da Anhalten beim Rennen eine nicht so wichtige Anforderung ist, ist das Rennrad mit doppelter durometrischer Härte des Anmelders wie durch die in den Fig. 14 und 15 exemplifizierte Ausführungsform ohne einen Gleitring gezeigt. In anderen Hinsichten ähnelt dieses Rad dem in Fig. 2 gezeigten Rad für alle Gelände des Anmelders abgesehen von der Krümmung der äußeren, den Boden ergreifenden Oberfläche 58 des äußeren Körpers 50. Für Rennanwendungen hat das Querschnittprofil der Oberfläche 58 vorteilhaft eine stärker parabolische Form, wie am besten in Fig. 15 zu sehen ist.Since stopping during racing is not such an important requirement, the applicant's double durometric racing wheel, as exemplified by the embodiment shown in Figs. 14 and 15, is designed without a sliding ring In other respects, this wheel is similar to applicant's all terrain wheel shown in Fig. 2 except for the curvature of the outer ground engaging surface 58 of the outer body 50. For racing applications, the cross-sectional profile of the surface 58 advantageously has a more parabolic shape as best seen in Fig. 15.

Eine ähnliche Ausführungsform mit einem weichen Kern 40, jedoch ohne einen Gleitring, die insbesondere für Kunstskaten verwendbar ist, ist in den Fig. 16 und 17 gezeigt. Dieses Rad ist etwas breiter und hat weiter eine recht flache Form, wobei die den Boden ergreifenden Oberfläche 58 des äußeren Körpers 50 einen relativ großen Krümmungsradius für maximalen Bodenkontakt hat. Die Härte des äußeren Körpers 50 wird vorteilhaft in dem Bereich von 88A bis 96A liegen.A similar embodiment with a soft core 40, but without a sliding ring, which is particularly useful for artistic skating, is shown in Figures 16 and 17. This wheel is somewhat wider and also has a fairly flat shape, with the ground-engaging surface 58 of the outer body 50 having a relatively large radius of curvature for maximum ground contact. The hardness of the outer body 50 will advantageously be in the range of 88A to 96A.

Ein anderer Radaufbau ist unter Bezugnahme auf Fig. 18 gezeigt, in der erneut gleiche Ziffern zum Angeben gleicher Elemente verwendet sind. Wie erkannt werden wird, hat das Rad einen Aufbau mit doppelter durometrischer Härte, der einen relativ weichen inneren Kern 40, einen härteren äußeren Polyurethankern 50 und eine Nabe 115 umfaßt, die in diesem Fall eine einfache Nabe vom Rohrtyp ist, welche ausführlicher in den Fig. 21 bis 23 gezeigt ist und im Handel von B. F. Goodrich als ESTALOCTM 59300 erhältlich ist. Bei dieser Nabensorte ist die äußeren Umfangsfläche 116 der Nabe kovalent an das Polyurethan-Radmaterial gebunden, um eine permanente Verbindung zwischen denselben zu bilden.Another wheel construction is shown with reference to Fig. 18, in which again like numerals are used to indicate like elements. As will be appreciated, the wheel has a dual durometric construction comprising a relatively soft inner core 40, a harder outer polyurethane core 50 and a hub 115, which in this case is a simple tubular type hub shown in more detail in Figs. 21-23 and is commercially available from B.F. Goodrich as ESTALOC™ 59300. In this type of hub, the outer peripheral surface 116 of the hub is covalently bonded to the polyurethane wheel material to form a permanent bond therebetween.

In dieser Ausführungsform wird erkannt werden, daß ein Gleitring 100 in dem äußeren Kern 50 "schwebt" und deshalb keinen T-Ring 55 aufweist, der die Krone 47 des Kerns 40 für Lastübertragung berührt. Dies ermöglicht es dem Ring 100, flexibler zu sein. Es ist festgestellt worden, daß, je steifer der Gleitring ist, desto größer ist der Verlust des Rades von Rückprall (Sprung), Geschwindigkeit, Vibrationsdämpfung und Genuß des Laufs. Es bleibt nichtsdestoweniger wünschenswert, daß der Gleitring einen einheitlichen und nicht-segmentierten Aufbau zum Boden darstellt. O'Donnell versucht im US-Patent 5,401,037, einen größeren Ring festzuhalten, während er das Flexibilitätsproblem durch Verwendung einer relativ großen Scheibe mit segmentierten, spiralförmigen oder wellenförmigen Abschnitten anspricht. O'Donnell behauptet zum Beispiel, daß getrennte Scheibenabschnitte flexibel bleiben, weil sie an nur einem Ende verbunden sind. Das Problem bei diesen Aufbauten besteht jedoch darin, daß Segmente, Wellen und Spiralen alle einen nicht glatten und gemusterten Aufbau zum Boden darstellen, der eine Vibration hoher Frequenz aufbaut, wenn die Außenfläche des Rades zwischen relativ hartem Scheibenmaterial und relativ weichem Radmaterial zwischen den Scheibensegmenten übergeht, wenn es rollt. Benutzer dieser Radart empfinden das Gefühl nach so kurzer Zeit wie fünf Minuten Skaten als unannehmbar.In this embodiment, it will be recognized that a Slip ring 100 "floats" within outer core 50 and therefore does not have a T-ring 55 contacting crown 47 of core 40 for load transfer. This allows ring 100 to be more flexible. It has been found that the stiffer the slip ring, the greater the wheel's loss of bounce, speed, vibration damping and ride comfort. It remains desirable, nonetheless, that the slip ring be a unitary and non-segmented structure to the ground. O'Donnell, in U.S. Patent 5,401,037, attempts to retain a larger ring while addressing the flexibility problem by using a relatively large disk with segmented, spiral or undulating sections. For example, O'Donnell claims that separate disk sections remain flexible because they are connected at only one end. The problem with these setups, however, is that the segments, waves and spirals all present a non-smooth and patterned structure to the ground, which sets up a high frequency vibration as the outer surface of the wheel transitions between relatively hard disc material and relatively soft wheel material between the disc segments as it rolls. Users of this type of wheel find the feeling unacceptable after as little as five minutes of skating.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 19 und 20 hält der Gleitring 100 seinen äußeren, den Boden ergreifenden Teil 51 fest, der radial im Verhältnis zu den umgebenden, den Boden ergreifenden Oberflächen des äußeren Kerns 50 erhöht ist. Der Krümmungsradius der Oberfläche 51 kann beträchtlich variieren, wird jedoch typischerweise in den Bereich von 1,27 mm bis 6,35 mm (0,050 Zoll bis 0,250 Zoll) fallen. Wie am besten Fig. 20 zu entnehmen ist, umfassen die Seitenwände 101 des Rings sich am Umfang erstreckende vorzugsweise durchgehenden Nuten 102 zum Vergrößern der chemischen und mechanischen Verbindung zu dem umschließenden und abstützenden Polyurethan der äußeren Schicht 50.Referring to Figures 19 and 20, the slip ring 100 retains its outer ground engaging portion 51 which is radially elevated relative to the surrounding ground engaging surfaces of the outer core 50. The radius of curvature of the surface 51 can vary considerably, but will typically be in the range of 1.27 mm to 6.35 mm (0.050 inches to 0.250 inches). As best seen in Fig. 20, the side walls 101 of the ring comprise circumferentially extending, preferably continuous, grooves 102 for increasing the chemical and mechanical connection to the enclosing and supporting polyurethane of the outer layer 50.

Obwohl der Gleitring 100 vorteilhaft so flexible wie möglich ist, sollte er auch zum Liefern der Vorteile von Leistungsstoppen, etc. einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als denjenigen des den äußeren Kern 50 aufweisenden Materials haben. Momentan stellt das am besten bekannte Material für den Aufbau eines flexibleren Rings 100 Polybutylenterephthalat und ein weiches (amorphes) Segment basierend auf langkettigem Polyetherglycol dar, das im Handel von DuPontTM unter der Handelsmarke HYTREL verkauft wird. Für Geländeanwendungen wird HYTREL 6356 vorgeschlagen, wohingegen für Hallenanwendungen insbesondere auf gleichmäßigen und/oder homogenen Spieloberflächen HYTREL 5526 vorgeschlagen wird. HYTREL hat einen höheren Reibungskoeffizienten als UHMWPE, TEFLONTM oder die anderen oben genannten Ringmaterialien, ist jedoch nichtsdestoweniger "rutschig" genug, um die von einem Gleitring erwarteten Vorteile zu liefern. Einen höheren Reibungskoeffizienten als einige andere Materialien zu haben, bedeutet jedoch eine Verringerung von Gleiten, wenn Gleiten nicht gewünscht ist. Die seitliche Breite des Gleitrings wird für optimale Ergebnisse abhängig von dem verwendeten Material variieren. Zum Beispiel ist ein schmalerer oder dünnerer Gleitring geeignet, wenn ein relativ "rutschiges" Material verwendet wird. Im Gegenteil liefert ein breiterer Ring bessere Ergebnisse bei Verwendung eines weniger rutschigen Materials. Daher wird die Breite des Rings abhängig von dem verwendeten Material gewählt werden, um das gewünschte Gleichgewicht zwischen Gleiten und Griff zu erhalten. Bei Verwendung von HYTREL ist festgestellt worden, daß eine Breite von 0,200 Zoll die besten Ergebnisse liefert, aber selbst diese können abhängig von dem Typ oder Gütegrad des verwendeten HYTREL variieren.Although the slip ring 100 is advantageously as flexible as possible, it should also have a lower coefficient of friction than that of the material comprising the outer core 50 to provide the benefits of power stopping, etc. Currently, the best known material for constructing a more flexible ring 100 is polybutylene terephthalate and a soft (amorphous) segment based on long chain polyether glycol sold commercially by DuPont™ under the trademark HYTREL. For off-road applications, HYTREL 6356 is suggested, whereas for indoor applications, particularly on uniform and/or homogeneous playing surfaces, HYTREL 5526 is suggested. HYTREL has a higher coefficient of friction than UHMWPE, TEFLON™ or the other ring materials mentioned above, but is nonetheless "slippery" enough to provide the benefits expected from a slip ring. However, having a higher coefficient of friction than some other materials means a reduction in sliding when sliding is not desired. The lateral width of the sliding ring will vary for optimal results depending on the material used. For example, a narrower or thinner sliding ring is suitable when a relatively "slippery" material is used. On the contrary, a wider ring gives better results when using a less slippery material. Therefore, The width of the ring should be chosen depending on the material used to obtain the desired balance between sliding and grip. When using HYTREL, a width of 0.200 inches has been found to give the best results, but even this can vary depending on the type or grade of HYTREL used.

Das erhöhte Profil des Gleitrings vereinfacht die Gewöhnung an die Räder für Benutzer, die das erste Mal fahren. Die Räder werden auch nach dem Stil und Abnutzungsmuster jedes individuellen Benutzers "eingelaufen" werden. Zum Beispiel wird der Ring auf den individuellen Bremswinkel für jeden Skater abnutzen.The raised profile of the glide ring makes it easier for first-time users to get used to the wheels. The wheels will also be "broken in" according to the style and wear pattern of each individual user. For example, the ring will wear down to the individual braking angle for each skater.

Es ist festgestellt worden, daß ein zusätzlicher Vorteil des einzigartigen Rades mit doppelter durometrischer Härte des Anmelders seine Fähigkeit darstellt, unter Biegung hervorrufenden Drehbelastungen zur Seite zu biegen. Es hat sich herausgestellt, daß dies zu einer bedeutsamen Verringerung von Abnutzung beiträgt, insbesondere am äußeren Kern 50, und zu jeder Zeit besseren Kontakt mit der Bodenfläche gewährleistet. Ein konventionelles Rad, insbesondere ein aus einem härteren Material hergestelltes, neigt dazu, unter solchen Belastungen nicht zu verbiegen, wodurch daher die Last zu einem Seitenwandteil schmalerer Breite des Rades übertragen wird, der dann schnell und ungleichmäßig abzunutzen beginnt. Darüber hinaus setzt bei solchen hohen Angriffswinkeln zum Boden, wobei die senkrechte Kraft bei einem entsprechend höheren Winkel vektoriell dargestellt ist, Instabilität ein, wobei das Rad schließlich insgesamt den Griff verliert und einen Sturz des Skaters verursacht. Dies ist mit "Verlieren einer Kante" an einem Schlittschuh vergleichbar.It has been found that an additional advantage of Applicant's unique dual durometric wheel is its ability to bend sideways under bending-inducing torsional loads. This has been found to contribute to a significant reduction in wear, particularly on the outer core 50, and to ensure better contact with the ground surface at all times. A conventional wheel, particularly one made of a harder material, tends not to bend under such loads, thus transferring the load to a narrower width sidewall portion of the wheel, which then begins to wear rapidly and unevenly. Moreover, at such high angles of attack to the ground, with the perpendicular force vectored at a correspondingly higher angle, instability sets in, with the wheel eventually losing grip altogether, causing the skater to fall. This is referred to as "losing a edge" on an ice skate.

Die Fähigkeit des vorliegenden Rades, sich zu biegen, ist am deutlichsten in den Fig. 24 und 25 dargestellt. Wie gezeigt, kann der aus einem weicheren Material bestehende innere Kern 40 sich tatsächlich unter Drehlasten nach außen biegen, so daß die äußere Schicht 50, wie am deutlichsten in Fig. 25 zu sehen ist, mehr auf den Seitenwandradien im Verhältnis zum Boden für einen gleichmäßigeren und sicheren Kontakt mit demselben bleibt. Dieser Vorteil liegt vor, egal ob der Gleitring 100 im Rad vorhanden ist oder nicht.The ability of the present wheel to flex is most clearly shown in Figures 24 and 25. As shown, the inner core 40, made of a softer material, can actually flex outward under torsional loads so that the outer layer 50, as most clearly seen in Figure 25, remains more on the sidewall radii relative to the ground for more even and secure contact therewith. This advantage exists whether or not the slip ring 100 is present in the wheel.

Tatsächlich ist festgestellt worden, daß, wenn der innere Kern sich zu viel biegt, die Räder nicht mehr gerade laufen können. Eine solche übermäßige Biegung wird gewöhnlich vermieden, wenn die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Sorte von Nabe 15 mit Spitze 7 verwendet wird. Die Spitze wirkt als ein Versteifungsdorn zum Verhindern oder wenigsten Minimieren von übermäßiger Biegung des Kerns 40. Es verwenden jedoch nicht alle Radhersteller diese Nabensorte und das Vorliegen der Spitze 7 selbst verringert die Menge von relativ weichem Urethan im inneren Kern 40, das zwischen den äußeren, den Boden ergreifenden Oberflächen des Kerns 50 und der Nabe 15 angeordnet ist. Manche Hersteller bevorzugen einfache Naben 115 vom Rohrtyp, so wie die in den Fig. 21 bis 23 und in Fig. 27 gezeigten. Die Nabe 115 in Fig. 27 umfaßt insbesondere eine sich am Umfang erstreckende mittlere Nut 117. Obwohl das Urethan und die Nabe normalerweise kovalent aneinander gebunden sind, liefert die Nut zusätzlichen halb-mechanischen Unterschnitt, so daß das Urethan auch mechanisch an der Nabe für einen zusätzlichen Sicherheitsspielraum für die Verbindung anhaftet.In fact, it has been found that if the inner core flexes too much, the wheels will not run straight. Such excessive flexing is usually avoided when the type of hub 15 with tip 7 shown in Figs. 8 and 9 is used. The tip acts as a stiffening mandrel to prevent or at least minimize excessive flexing of the core 40. However, not all wheel manufacturers use this type of hub and the presence of tip 7 itself reduces the amount of relatively soft urethane in the inner core 40 that is located between the outer ground-engaging surfaces of the core 50 and the hub 15. Some manufacturers prefer simple tubular type hubs 115 such as those shown in Figs. 21-23 and Fig. 27. Specifically, the hub 115 in Figure 27 includes a circumferentially extending central groove 117. Although the urethane and the hub are normally covalently bonded together, the groove provides additional semi-mechanical undercut so that the urethane also mechanically adheres to the hub for additional safety margin for the joint.

Um Übertorsion in einem eine einfache Rohrnabe verwendenden Rad zu vermeiden, besteht ein Ansatz darin, die Härte des Polyurethans (oder eines anderen Materials) des inneren Kerns zum Beispiel von Shore-Härte 72A auf Shore-Härte 76A zu erhöhen. Die Verwendung des härteren Materials im inneren Kern wird wenigstens teilweise im Sinne des Verlustes von Dämpfung durch die hinzugefügte Dicke des Kerns aufgrund der Beseitigung der Spitze 7 ausgeglichen. Daher sind gute Ergebnisse in einem Rad mit einem inneren Kern mit einer Shore-Härte von 76A und einem äußeren Kern mit einer Shore-Härte von 86A oder 87A erhalten worden.To avoid over-torsion in a wheel using a simple tubular hub, one approach is to increase the hardness of the polyurethane (or other material) of the inner core, for example from Shore hardness 72A to Shore hardness 76A. The use of the harder material in the inner core is at least partially offset in terms of the loss of damping by the added thickness of the core due to the elimination of the peak 7. Therefore, good results have been obtained in a wheel with an inner core with a Shore hardness of 76A and an outer core with a Shore hardness of 86A or 87A.

Ein anderer Ansatz besteht in der Änderung der Querschnittform des inneren Kerns 40, wie in Fig. 26 gezeigt ist. Wie erkannt werden wird, weist in dieser Ausführungsform der innere Kern 40 ein flacheres und weniger tiefes Profil auf. Dieses Profil verringert unerwünschte Torsion unter Biegelasten, und, wenn gewünscht, kann die Verringerung seiner Dicke für Dämpfungszwecke insgesamt oder teilweise durch Verwendung eines weicheren Materials, z. B. mit Shore-Härte 72A oder vielleicht weniger ausgeglichen werden.Another approach is to change the cross-sectional shape of the inner core 40, as shown in Figure 26. As will be appreciated, in this embodiment the inner core 40 has a flatter and less deep profile. This profile reduces undesirable torsion under bending loads and, if desired, the reduction in its thickness for damping purposes can be compensated for in whole or in part by using a softer material, e.g., of Shore hardness 72A or perhaps less.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 28 und 29 ist das Rad mit doppelter durometrischer Härte des Anmelders kombiniert mit einer gespeichten Nabe 125 gezeigt. Gespeichte Naben sind aufgrund ihres "Aussehens" beliebt. Gespeichte Naben sind primär eine Variation von einfachen Rohrnaben, bei ihnen kann jedoch, wie in Fig. 29 gezeigt, eine mittige Nut 117 fehlen. Wie deshalb am besten Fig. 29 entnommen werden kann, ist der innere Kern 40, der, wie in dieser Figur gezeigt ist, vom oben unter Bezugnahme auf Fig. 26 beschriebenen flacheren Typ ist, kovalent an die Nabe in der im Stand der Technik bekannten Weise gebunden.Referring to Figures 28 and 29, applicant's dual durometric wheel is shown combined with a spoked hub 125. Spoked hubs are popular because of their "looks." Spoked hubs are primarily a variation of plain tubular hubs, but may lack a central groove 117 as shown in Figure 29. Therefore, as best seen in Figure 29, the inner core 40, which as shown in that figure is from the one described above with reference to Figure 26 described flatter type, covalently bonded to the hub in the manner known in the art.

Noch ein anderer Ansatz zum Verringern von Torsionsbiegung ist unter Bezugnahme auf das Rad der Fig. 30 und 31 gezeigt, in denen gleiche Ziffern erneut zum Angeben gleicher Elemente verwendet sind. Das Rad umfaßt wiederum einen äußeren Kern 50 aus relativ hartem Material, einen konzentrisch inneren Kern 40 aus relativ weicherem Material (wobei das Material für den inneren und äußeren Kern typischerweise ein Polyurethan ist), und eine Nabe 115. Eine Vielzahl Versteifungsspeichen 132 erstreckt sich zwischen einer Außenschicht 50 und der Nabe 115. Die Speichen können aus dem gleichen Material wie die äußere Schicht bestehen und können integriert mit derselben ausgebildet sein, wenn der äußere Kern auf dem inneren Kern gebildet wird. In dieser Hinsicht wird der innere Kern 40 mit hinsichtlich der Form den Speichen 132 entsprechenden Aushöhlungen 133 ausgebildet, so daß diese Aushöhlungen während seiner Ausbildung mit dem härteren Polyurethan des äußeren Kerns gefüllt werden. In der gezeigten Ausführungsform werden vier trapezartig geformte Speichen in 90º Abständen auf jeder Seite des Kerns 40 ausgebildet. Abhängig von dem benötigten Versteifungsgrad können mehr oder weniger solcher Speichen vorliegen, und die Form und Dicke derselben kann auch variieren.Yet another approach to reducing torsional bending is shown with reference to the wheel of Figures 30 and 31, in which like numerals are again used to indicate like elements. The wheel again includes an outer core 50 of relatively hard material, a concentric inner core 40 of relatively softer material (the material for the inner and outer cores typically being a polyurethane), and a hub 115. A plurality of stiffening spokes 132 extend between an outer layer 50 and the hub 115. The spokes may be made of the same material as the outer layer and may be integrally formed therewith when the outer core is formed on the inner core. In this regard, the inner core 40 is formed with cavities 133 corresponding in shape to the spokes 132 so that these cavities are filled with the harder polyurethane of the outer core during its formation. In the embodiment shown, four trapezoidal shaped spokes are formed at 90° intervals on each side of the core 40. Depending on the degree of stiffening required, there may be more or fewer such spokes and the shape and thickness of these may also vary.

Die vorhergehenden Beschreibungen der vorliegenden Räder mit zwei konzentrischen Schichten 40 und 50 sollen exemplarisch für mehrschichtige Räder mit mehreren durometrischen Härten sein, wie sie durch die vorliegende Erfindung vorgesehen sind. Es ist jedoch beabsichtigt, daß alternative Aufbauten, die drei oder mehr Schichten der gleichen oder unterschiedlicher Härte und Materialtypen umfassen, auch in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen sollen. Zum Beispiel kann ein Rad drei konzentrische Kerne oder Schichten (ohne den Gleitring) aus Material aufweisen, das zwei relativ harte Schichten umfaßt, zwischen denen sandwichartig eine relativ weichere Schicht eingefügt ist. Oder es können mehrere Materialschichten vorliegen, deren Härtebereich von dem härtesten am äußeren Umfang zu weicheren und weicheren Schichten in Richtung auf die Nabe verläuft. Es kann auch Fälle geben, in denen es nützlich sein kann, ein weicheres Material für den äußeren Kern zu verwenden, wobei das härtere Material für den inneren Kern (oder Kerne) verwendet wird. Kerne mit der gleichen relativen Härte können verwendet werden, wie auch Kerne aus unterschiedlichem Material mit den gleichen oder verschiedenen relativen Härten. Es ist weiter nicht beabsichtigt, daß die Querschnittformen der Schichten selbst wie hier offenbart begrenzend sind. Andere Formen sind möglich, ohne vom erfindungsgemäßen Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The foregoing descriptions of the present wheels having two concentric layers 40 and 50 are intended to be exemplary of multi-layered wheels having multiple durometric hardnesses as contemplated by the present invention. However, it is intended that alternative constructions having three or more layers of of the same or different hardness and material types are also intended to fall within the scope of the present invention. For example, a wheel may have three concentric cores or layers (excluding the slip ring) of material comprising two relatively hard layers sandwiched between a relatively softer layer. Or there may be multiple layers of material ranging in hardness from the hardest at the outer periphery to softer and softer layers toward the hub. There may also be cases where it may be useful to use a softer material for the outer core, with the harder material being used for the inner core (or cores). Cores of the same relative hardness may be used, as may cores of different material having the same or different relative hardnesses. Further, it is not intended that the cross-sectional shapes of the layers themselves as disclosed herein be limiting. Other shapes are possible without departing from the inventive scope of the present invention.

Bereitstellung der verbesserten, wie oben beschriebenen Räder vereinfacht die Auswahl für die Verbraucher, die nicht mehr eine Entscheidung zwischen weich und hart, kurzer oder langer Abnutzung und so weiter treffen müssen. Die Räder des Anmeldern liefern Geschwindigkeit, Komfort und Haltbarkeit sowie verbesserte Leistung in Bereichen von Anhalten, im Schneepflug fahren und Drehen, die sich auf den Bereich beziehen, der für durch den Gleitring ermöglichte Bewegungen der Räder erlaubt wird.Providing the improved wheels as described above simplifies the choice for consumers who no longer have to make a decision between soft and hard, short or long wear, and so on. Applicants' wheels provide speed, comfort and durability as well as improved performance in the stopping, snow plowing and turning ranges that relate to the range of wheel movement allowed by the slip ring.

Nabenmaterialien können auch für chemische Verbindung an den äußeren Polyurethankörper gewählt werden.Hub materials can also be chosen for chemical bonding to the outer polyurethane body.

In einer durch den Anmelder konstruierten Ausführungsform beträgt der Krümmungsradius 11 des Gleitrings 10 2,54 mm (0,100 Zoll).In an embodiment designed by the applicant, the radius of curvature 11 of the slip ring 10 is 2.54 mm (0.100 inches).

Für ästhetische Zwecke können die äußeren Polyurethankörper durchsichtig sein, so daß der Gleitring sichtbar ist. Dies liefert ein "Hightech"-Aussehen für die gesamte Erscheinung des Rads, das für Vertriebszwecke nützlich ist.For aesthetic purposes, the outer polyurethane bodies can be transparent so that the slip ring is visible. This provides a "high-tech" look to the overall appearance of the wheel, which is useful for marketing purposes.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zum Illustrieren bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen. Zahlreiche Modifizierungen, die einem Fachmann in diesem Gebiet einfach deutlich wären, sollen sich innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung befinden. Die einzigen Begrenzungen des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden anliegenden Patentansprüchen aufgeführt.The above-described embodiments of the present invention are intended to illustrate preferred embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. Numerous modifications that would be readily apparent to one skilled in the art are intended to be within the scope of the present invention. The only limitations on the scope of the present invention are set forth in the following appended claims.

Claims

1. Skate wheel for an inline skate, comprising:

a hub means (15) for rotation about an axis;

a plurality of material layers (40,50) arranged concentrically around said hub means (15), each of said plurality of layers (40,50) consisting of a resilient material having a predetermined durometric hardness;

said plurality of layers (40,50) comprising at least one inner polymer core (40) concentrically disposed about said hub means (15) and at least one outer polymer core (50) concentrically disposed about said inner core (40), said at least one outer core (50) comprising an outer surface (58) adapted to roll over a surface, said outer surface being curved along said axis;

wherein the durometric hardness of said at least one outer core (50) is greater than the durometric hardness of said at least one inner core (40) such that said outer core (50) is harder for rolling over a surface than said inner core (40), and said inner core (40) is softer than said outer core (50) such that said inner and outer cores (40,50) cooperate to absorb energy during rolling motion of said wheel over a surface.

2. A wheel according to claim 1, comprising an annular ring means (10) annularly disposed in said outer core (50), said annular ring means (10) having an outer, ground-engaging peripheral surface (11, 51) and the diameter of said annular ring means (10) being larger than the diameter of said outer core (50) such that the ground-engaging surface (11, 51) of said annular ring means (10) projects radially outwardly from said outer surface (58) of said outer core (50).

3. A wheel according to claim 2, wherein the coefficient of friction of said material of which said ring means (10) is made is less than the coefficient of friction of said material of which the outermost layer (50) is made, whereby said ring means (10) facilitates sliding movement of said wheel relative to a surface.

4. Wheel according to claim 2 or 3, wherein said ring means (10) are flexible for bending thereof.

5. A wheel according to any preceding claim, including stiffening means (7, 132) disposed in said inner core (40) to prevent excessive bending thereof due to To prevent rotational stress on the wheel in question.

6. A wheel according to any preceding claim, wherein the durometric hardness of said inner core (40) falls within the Shore hardness range of 40A to 80A and the durometric hardness of said outer core (50) falls within the Shore hardness range of 72A to 96A.

7. Wheel for an inline skate, comprising:

a hub means (15) for rotation about an axis;

a circular polymer ring means (10) disposed concentrically around said hub means (15), said ring means (10) having an outer, ground-engaging peripheral surface (11, 51); and

a core means (20) concentrically disposed about said hub means (15) for at least partially retaining said ring means (10) in a ground-engaging position thereof, said core means (20) having an outer, ground-engaging peripheral surface (19) and being made of a material having a higher coefficient of friction compared to the ring means (10);

wherein the diameter of said ring means (10) is greater than the diameter of said core means (20) to provide a separate transition from said ground engaging surface (19) of said core means (20) said ground engaging surface (11, 51) of said ring means (10) when said wheel tilts between a substantially upright position relative to the ground and an inclined position relative to the ground.

8. A wheel according to claim 7, wherein said core means (20) comprises at least an inner core (40) and an annular outer core (50), both said inner and outer cores (40,50) being made of a material having a predetermined durometric hardness.

9. The wheel of claim 8, wherein the durometric hardness of said outer core (50) is greater than the durometric hardness of said at least one inner core (40).

10. A wheel according to any one of claims 7, 8 or 9, wherein a line (a) tangentially intersecting said ground engaging surfaces (11, 19) of both said ring means (10) and said core means (20) subtends an angle (Θ) to said wheel axis in the range 15º to 35º.