CN102514447B - 一种万向转轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物理载体滚动装置，尤其是涉及一种结构低矮、结实耐用的万向转轮。产品分为转架、轴轮两个模块，仅由紧固螺栓、偏心旋架、防漏垫圈、滚动轴承、弹力压块、螺栓护罩、开口销、滚动轴承、弹力轮胎、轮辋、轴承挡盘、轮轴、紧定垫圈、轴承挡盘等十九种零件组成，形成一种结构独特的万向转轮产品。另外，本发明实施简单，制造简易，所形成的产品美观大方，使用方便，具有精悍耐用、旋转灵活、滚动便捷、适应性广的特点，能够牢固安装于各种车辆载体的底端，不但可以适应于各种商场、仓储、工厂、农场等普通搬移货物的需要，而且适应于高空、海洋、抗震、抢险等特殊场合，市场空间广阔，有较高的经济附加价值。

Description

一种万向转轮

技术领域

本发明涉及一种物理载体滚动装置，尤其是涉及一种结构低矮、结实耐用的万向转轮。

背景技术

万向转轮，是指一种固定在车辆或其它载体底面、且能够随着载体运动而自由旋转水平角度的轮子。目前，万向转轮的应用比比皆是，但公知的万向转轮却存在着下列缺陷：

⑴ 水平旋转不够灵活，存在旋转角度上的格禁，其原因大多与其结构设计相关；

⑵ 支架过分软弱，常常因为稍微超重即左右侧翻、前后倾倒，甚至是拐脚折手，其原因既与其用料相关，也与其结构设计相关；

⑶ 胶轮飞脱，一个轮子用不了多久就轮胎脱落，其原因固然与制造工艺的粗放、胶轮的用料有关，更重要的是与其轮辋结构的设计不合理有关。

如此等等，不一而足，从而影响到现有公知万向转轮的使用功能、应用范围及社会经济价值。

发明内容

本发明的目的，在于克服目前公知万向转轮功能单一、适应性不强等缺陷，向公众提供一种结构独特的滚动装置，该装置除了能够像公知的万向转轮一样固定在特定物理载体底部进行滚动、搬移作业之外，还可以使载体实现没有任何角度格禁的水平自由旋转。另外，发明所形成产品结构简单、构造精巧，用料坚实，最大限度增强了产品的耐用能力，且无需使用任何电力、燃料资源，使整个产品具有适应范围广、操作可靠等优点。

本发明实现目的、解决技术问题所采用的方案是：

⑴ 将产品分别转架、轴轮两个模块实施，其中，转架模块用以实现产品的水平自由旋转，且用以承上启下，连接、固定车辆载体和轴轮模块；轴轮模块用以实现产品的直到滚动，且用以为产品提供坚实的着地支撑力。

⑵ 在转架模块中，以紧固螺栓为中心，嵌套设置一偏心旋架，使偏心旋架能够水平旋转，万向转动。

⑶ 选择较大规格的滚动轴承作为连接紧固螺栓与偏心旋架的介体，确保能够水平万向转动的偏心旋架没有任何角度格禁，且具有强劲的防倾倒、防偏斜能力。

⑷ 使用高强度金属材料作为偏心旋架的用料，将偏心旋架的结构设计为圆滑流线形，使偏心旋架每一组成部分均具有足够的厚度和支撑能力。

⑸ 在紧固螺栓与车辆载体的结合处，增加一弹力压块，加大紧固螺栓的紧固力；在紧固螺栓螺纹外围套上一层柔薄护罩，以保持螺栓螺纹的完整，防止紧固螺栓在使用过程中的松脱。

⑹ 在确保产品耐用性的前提下，恰当拉开产品水平旋转轴（即紧固螺栓的轴心）与产品着地点（即产品轮子的着地点）之间的水平距离，确保产品的水平旋转具有足够的灵活性。

⑺ 尽可能缩短轮辋外径与宽度之间的比例，使轮辋结构变成浑厚结实，能够牢固地套嵌住外围的胶轮。

⑻ 在轮辋两个外侧面设置勾边和勾边槽，进一步防止胶轮在使用过程中飞脱剥离。

⑼ 将公知的随轴承外围转子转动的轴承挡圈，改为随轴承内围固定不动的挡盘，且使挡盘与轴承外围转子保持一定的空间距离，最大限度地减少轮子在使用过程中的摩擦力，提高产品直线运动的灵活性。

通过以上一系列技术方案的实施，本发明产品除了具有与公知万向转轮一样的优点之外，还可以取得下列有益效果：

⑴ 结构精悍──产品结构精悍，雄浑结实，大幅减少产品的体积和占用空间，能够抵御较强的冲击力和承载较重的物品，美观大方，坚实耐用。

⑵ 旋转灵活──产品能够进行360度水平自由旋转，没有任何角度上的格禁，旋转极为灵活。

⑶ 滚动便捷──产品即装即用，由于直接使用电能为动力，使产品的操作更为简便灵活，且拥有比同等体积的液压万向转轮、气动万向转轮、手动万向转轮更为强悍的顶抵能力，功能强大。

⑷ 适应性广──产品即装即用，能够牢固地安装于各种车辆载体的底端，不但可以适应于各种商场、仓储、工厂、农场等普通搬移货物的需要，而且可以适应于高空、海洋、抗震、抢险等特殊场合，适应性广。

此外，本发明实施简单，制造简易，所形成的产品结构美观大方，使用方便，市场空间广阔，具有较高的经济附加价值。

下面，结合一实施例及附图，对本发明作进一步说明。

附图说明

图1，是本发明一实施例组织结构示意图。

图2，是本发明一实施例转架模块零件示例图。

图3，是本发明一实施例偏心旋架零件结构全剖图。

图4，是本发明一实施例轴轮模块零件示例图。

图5，是本发明一实施例轮辋零件结构全剖图。

图6，是本发明一实施例一轴承挡盘零件全剖图。

图7，是本发明一实施例产品装配示例图。

具体实施方式

本发明作为一项产品制造的技术方案，通过相应零件的有机结合，可以使产品得到具体实施。本发明一实施例产品的组织结构如图1所示。

图1中，本发明产品由转架、轴轮二个模块组成，其中的转架模块，由紧固螺栓、偏心旋架、防漏垫圈、滚动轴承、轴承盖、轴承盖螺钉、弹力压块、螺栓护罩八种零件组成；其中的轴轮模块，由开口销、下紧定垫圈、下滚动轴承、弹力轮胎、轮辋、上轴承挡盘、轮轴、上紧定垫圈、上滚动轴承、下轴承挡盘、紧定螺母十一种零件组成。

在产品实施过程中，各个零件均有各自不同的形态结构，以实现各自不同的功能。转架模块所属各零件的结构如图2所示。

图2中，按照标号顺序排列的零件依次是：紧固螺栓零件（1）、偏心旋架零件（2）、防漏垫圈零件（3）、滚动轴承零件（4）、轴承盖零件（5）、轴承盖螺钉零件（6）、弹力压块零件（7）、螺栓护罩零件（8）；其中，轴承盖螺钉零件（6）的数量为6，其它零件的数量各自为1。

在转架模块所属各个零件中，偏心旋架零件（2）的结构最为特殊。在本实施例中，偏心旋架零件（2）的结构如图3所示。

图3中，底板零件（4）的结构包括底板定位孔（18）、底板紧定孔（19）、底板基体（20）、端盖槽（21）、轴承槽（22）、端盖螺孔（23）、壳座嵌槽（24）、轴承座（25）、壳座螺孔（26）九个组成部分，其中，壳座嵌槽（24）组成部分用于与壳座零件（5）的底端默契配合，使壳座零件（5）的内部成为一个封闭的内腔空间。

偏心旋架零件（2）的结构包括侧架（9）、轮轴孔（10）、旋架顶面（11）、轴承座（12）、螺栓孔（13）、缓冲台阶（14）、垫圈台阶（15）、轴承槽（16）、轴承座顶面（17）、轴承座螺孔（18）十个组成部分，其中，轴承座螺孔（18）的数量为6，侧架（9）与轮轴孔（10）的数量各自为2，其它组成部分的数量各自为1。

在实施过程中，偏心旋架零件（2）由合金结构钢高强度金属材料制造，其中，旋架顶面（17）长度值与轴承座（5）外径值之间的比例，在2:1到3:1之间；旋架顶面（17）长度值与侧架（9）高度值之间的比例，在1:1到1:1.2之间；单一侧架（9）厚度值与整个零件宽度值之间的比例，在1:8到1:12之间。

为了使偏心旋架零件（2）坚实耐用，该零件侧架（9）的外侧面与旋架顶面（17）之间的交接处，采用圆角处理；其圆角半径值与侧架宽度值之间的比例，在2:1到3:1之间。

轴轮模块所属各零件的形态结构如图4所示。

图4中，按照标号顺序排列的零件依次是：开口销零件（19）、下紧定垫圈零件（20）、下滚动轴承零件（21）、弹力轮胎零件（22）、轮辋零件（23）、上轴承挡盘零件（24）、轮轴零件（25）、上紧定垫圈零件（26）、上滚动轴承零件（27）、下轴承挡盘零件（28）、紧定螺母零件（29）；其中，下紧定垫圈零件（20）、下滚动轴承零件（21）、上轴承挡盘零件（24）、上紧定垫圈零件（26）、上滚动轴承零件（27）、下轴承挡盘零件（28）、紧定螺母零件（29）的数量各自为2，其它零件的数量各自为1；

在轴轮模块中，形态结构比较特殊的有轮辋零件（23）和下轴承挡盘零件（28）。在本实施例中，轮辋零件（23）的结构如图5所示。

图5中，轮辋零件（23）的结构包括侧面勾边（30）、勾边槽（31）、弧形底（32）、边侧缓冲槽（33）、轮辋轴承座（34）、轮轴通孔（35）、轴承座顶面（36）八个组成部分，其中，弧形底（32）与轮轴通孔（35）两个组成部分的数量各自为1，其它组成部分的数量各自为2，且呈相对夹峙对应状态。

在实施过程中，轮辋零件（23）既可为铜金属材料制造，也可为铝合金材料、优质碳素钢、合金结构钢制造；其中，轮轴通孔（35）直径值与整个零件最大外径值之间的比例，在1:5到1:8之间；零件最大外径值与零件最大宽度值之间的比例，在0.7:1到1.3:1之间。

在轴轮模块中，值得一提的还有看似不起眼的下轴承挡盘零件（28）。下轴承挡盘零件（28）的形态结构如图6所示。

图6中，下轴承挡盘零件（28）的结构包括轴承座挡面（38）、轴承外圈挡面（39）、轴承内圈压面（40）、轮轴孔（41）、外侧挡面（42）、容空槽（43）、紧定受力面（44）七个组成部分；其中，轴承座挡面（38）、轴承外圈挡面（39）、轴承内圈压面（40）三个组成部分，分别与外侧挡面（42）、容空槽（43）、紧定受力面（44）三个组成部分位于下轴承挡盘零件的两个侧面，且处于相互对应的位置状态。

在实施过程中，下轴承挡盘零件（28）既可为铁金属材料制造，也可为铜金属材料、粉末合金材料制造，轮轴孔（41）直径值与整个零件外径值之间的比例，在1:3到1:5之间。

另外，实施例中的下轴承挡盘零件（28）与上轴承挡盘零件（24），两者的结构相同、大小相等、方向相反，且在成型产品中处于对称夹峙状态。

在实施过程中，当各个零件已经制造完成之后，就可以以模块为单位，将各零件进行装配组合，最终形成产品。在成型产品中，各零件之间的物理方位关系如图7所示。

图7中，滚动轴承零件（4）垫着防漏垫圈零件（3），置于偏心旋架零件（2）的轴承槽中，再通过轴承盖螺钉零件（6）的配合，覆盖以轴承盖零件（5）；紧固螺栓零件（1）轴向穿过偏心旋架零件（2）的轴承座通孔，以过容配合的方式，牢固套嵌着滚珠轴承零件（4），贯穿透出轴承盖零件（5）顶面，再与弹力垫块零件（7）、螺栓护罩零件（8）配合，套嵌形成旋架模块的整体。

同样在图7中，轮辋零件（23）的径向外侧环置着弹力胶轮零件（22），轴向分别套嵌着上滚动轴承零件（27）与下滚动轴承零件（21）；轮轴零件（25）的两端，分别配合着上紧定垫圈零件（26）、上轴承挡盘零件（24）、下轴承挡盘零件（28）、下紧定垫圈零件（20）、紧定螺母零件（29）、开口销零件（19），纵向贯穿置于轮辋零件（23）的轴向中心，再与上滚动轴承零件（27）、滚动轴承零件（21）相互嵌套配合，形成轴轮模块的整体；

还是在图7中，轴轮模块通过轮轴零件（25）的连接，固定于转架模块的偏心旋架零件（2）中，使两个模块紧密结合在一起，从而形成产品的整体。

在使用过程中，本发明所形成产品通过紧固螺栓零件（1）的作用固定于车辆载体底面，且通过弹力胶轮零件（22）与地面接触；当车辆载体径向转动时，偏心旋架零件（2）带动轴轮模块发生绕轴转动，形成产品的水平自由旋转功能；当车辆载体前后直线移动时，与地面接触的弹力胶轮零件（22），承载着整个产品前进，置于弹力胶轮零件（22）内围的轮辋零件（23）发生绕轴转动，形成产品的位移功能。

在实际开发过程中，产品各个零件的形状、规格、方位等，均可以根据功能的需要而灵活变通，从而实现多种规格、多种型号的有机组合，形成多种实施方案，开拓出千姿百态的产品。

Claims (4)

1.一种万向转轮，由转架、轴轮二个模块组成，其特征是：

⑴ 所述的转架模块，由紧固螺栓、偏心旋架、防漏垫圈、滚动轴承、轴承盖、轴承盖螺钉、弹力压块、螺栓护罩八种零件组成；其中，轴承盖螺钉的数量为6，其它零件的数量各自为1；

⑵ 所述的轴轮模块，由开口销、下紧定垫圈、下滚动轴承、弹力胶轮、轮辋、上轴承挡盘、轮轴、上紧定垫圈、上滚动轴承、下轴承挡盘、紧定螺母十一种零件组成；其中，下紧定垫圈、下滚动轴承、上轴承挡盘、上紧定垫圈、上滚动轴承、下轴承挡盘、紧定螺母七种零件的数量各自为1；

⑶ 所述转架模块中的偏心旋架，结构包括侧架、轮轴孔、旋架顶面、轴承座、螺栓孔、缓冲台阶、垫圈台阶、轴承槽、轴承座顶面、轴承座螺孔十个组成部分，其中，轴承座螺孔的数量为6，侧架与轮轴孔的数量各自为2，其它组成部分的数量各自为1；

⑷ 所述转架模块中的偏心旋架，由合金结构钢材料制造，其中，旋架顶面长度值与轴承座外径值之间的比例，在2:1到3:1之间；旋架顶面长度值与侧架高度值之间的比例，在1:1到1:1.2之间；单一侧架厚度值与整个偏心旋架宽度值之间的比例，在1:8到1:12之间；

⑸ 所述转架模块中的偏心旋架，侧架外侧面与旋架顶面之间的交接处，采用圆角处理；其圆角半径值与侧架宽度值之间的比例，在2:1到3:1之间；

⑹ 所述轴轮模块中的轮辋，结构包括侧面勾边、勾边槽、弧形底、边侧缓冲槽、轮辋轴承座、轮轴通孔、轴承沉槽、轴承座顶面八个组成部分，其中，弧形底与轮轴通孔两个组成部分的数量各自为1，其它组成部分的数量各自为2；轮辋轴承座对称分布在轮轴通孔轴向两端；侧面勾边、勾边槽互为接连，对称分布在弧形底轴向两端；边侧缓冲槽内侧与轮辋轴承座连接，外侧与侧面勾边连接，对称分布于轮轴通孔两端外围；

⑺ 所述轴轮模块中的轮辋，为铜金属材料制造，或为铝合金材料，或优质碳素钢，或合金结构钢制造；其中，轮轴通孔直径值与整个轮辋最大外径值之间的比例，在1:5到1:8之间；轮辋最大外径值与轮辋最大宽度值之间的比例，在0.7:1到1.3:1之间；

⑻ 在成型产品中，滚动轴承垫着防漏垫圈，置于偏心旋架的轴承槽中，再通过轴承盖螺钉的配合，覆盖以轴承盖；紧固螺栓轴向穿过偏心旋架的轴承座通孔，以过盈配合的方式，牢固套嵌着滚动轴承，贯穿透出轴承盖顶面，再与弹力压块、螺栓护罩配合，套嵌形成转架模块的整体；

⑼ 在成型产品中，轮辋的径向外侧环置着弹力胶轮，轴向两端分别套嵌着上滚动轴承与下滚动轴承，轮轴两端分别配合着上紧定垫圈、上轴承挡盘、下轴承挡盘、下紧定垫圈、紧定螺母、开口销，贯穿置于轮辋轴向中心，与上滚动轴承、下滚动轴承相互嵌套配合，形成轴轮模块的整体；

⑽ 在成型产品中，轴轮模块通过轮轴的连接，固定于转架模块的偏心旋架中，使两个模块紧密结合在一起，形成产品的整体。

2.根据权利要求1所述的万向转轮，其特征是：所述轴轮模块中的下轴承挡盘，结构包括轴承座挡面、轴承外圈挡面、轴承内圈压面、轮轴孔、外侧挡面、容空槽、紧定受力面七个组成部分；其中，轴承座挡面、轴承外圈挡面、轴承内圈压面三个组成部分，分别与外侧挡面、容空槽、紧定受力面三个组成部分位于下轴承挡盘零件的两个侧面，且处于相互对应的位置状态。

3.根据权利要求1所述的万向转轮，其特征是：所述轴轮模块中的下轴承挡盘，为铁金属材料制造，或为铜金属材料，或粉末合金材料制造，轮轴孔直径值与整个下轴承挡盘外径值之间的比例，在1:3到1:5之间。

4.根据权利要求1所述的万向转轮，其特征是：所述轴轮模块中的下轴承挡盘与上轴承挡盘，两者的结构相同、大小相等、方向相反，且在成型产品中处于对称夹持状态。