CN104890441B - 用于脚轮的转向锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包括本体的脚轮，该本体包括脚轮杆腔，脚轮杆可转动地安装在脚轮杆腔内，以允许脚轮杆相对于本体绕脚轮杆轴线转动。脚轮杆可包括花键轴，该花键轴自脚轮杆延伸入脚轮杆腔，脚轮杆和花键轴可操作地连接。脚轮杆腔可具有花键套，花键套和本体可操作地相互连接。花键轴和花键套可分离地互锁，花键套和花键轴中的一个可沿脚轮杆的轴线方向在转向位置和固定位置之间运动，在转向位置，花键轴与花键套不接合，在固定位置，花键轴与花键套接合。

Description

用于脚轮的转向锁

技术领域

本发明公开涉及一种用于脚轮的转向锁。特别地，该转向锁可被构造为由脚轮的制动杆所驱动。该转向锁包括公花键轴和母花键套，公花键轴和母花键套可分离地互锁以阻止脚轮绕转向轴线转动。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种脚轮。

为了实现本发明的目的，一方面，本发明提供了一种脚轮，其包括：

本体；

滚轮，其与本体可操作地转动连接，并可绕滚轮轴线转动；

滚轮锁，其能在锁定位置和非锁定位置之间运动，其中，在锁定位置，滚轮绕滚轮轴线的转动被阻止，在非锁定位置，滚轮能绕滚轮轴线转动；

脚轮杆，其与本体可操作地连接，并能绕脚轮杆轴线转动，脚轮杆轴线垂直于滚轮轴线；和

脚轮杆锁，其能在固定位置和转向位置之间运动，其中，在固定位置，脚轮杆绕脚轮杆轴线的转动被阻止，在转向位置，脚轮杆可绕脚轮杆轴线转动；脚轮杆锁包括互锁的花键轴和花键套，花键轴具有与脚轮杆轴线平行的纵向轴线，花键套具有与花键轴相对准的中心轴线；

其中，当脚轮杆锁位于转向位置时，花键轴沿花键轴的轴线与花键套相分离；当脚轮杆锁位于固定位置时，花键轴沿花键轴的轴线与花键套相接合；和

其中，当滚轮锁位于非锁定位置时，滚轮锁与脚轮杆锁相接合，使得脚轮杆锁保持在转向位置；当滚轮锁位于锁定位置时，滚轮锁与脚轮杆锁相分离，以允许脚轮杆锁运动到固定位置。

根据本发明的一具体实施方式，花键轴轴线和脚轮杆轴线相对准。

根据本发明的另一具体实施方式，花键轴可操作地与脚轮杆连接。

根据本发明的另一具体实施方式，花键套位于本体的内腔中。

根据本发明的另一具体实施方式，花键套具有凸块，该凸块与上述内腔配合以阻止花键套在该内腔中转动。

根据本发明的另一具体实施方式，花键轴和花键套具有相互配合的锥形特征。

根据本发明的另一具体实施方式，上述脚轮进一步包括弹簧，该弹簧设置为能将脚轮杆锁推向固定位置。

根据本发明的另一具体实施方式，当脚轮杆锁运动到固定位置时，弹簧推动花键轴与花键套相接合。

根据本发明的另一具体实施方式，当滚轮锁位于非锁定位置时，滚轮锁与花键轴的纵向末端接合，以将脚轮杆锁保持在转向位置；当滚轮锁位于锁定位置时，滚轮锁与花键轴的纵向末端分离，以允许脚轮杆锁向固定位置运动。

为了实现本发明的目的，另一方面，本发明提供了一种具有转向锁的脚轮，转向锁用于阻止脚轮绕与脚轮杆相对应的转向轴线转动；其中，转向锁包括互锁的花键轴和花键套，花键套和花键轴中的一个可沿花键套的中心轴线方向在转向位置和固定位置之间运动；在转向位置，花键轴与花键套不接合，在固定位置，花键轴与花键套相接合；转向锁具有杆，在转向位置，该杆可操作地接合到花键套和花键轴中的一个，在固定位置，该杆同花键套和花键轴中的上述一个相分离。

根据本发明的一具体实施方式，上述杆触发与脚轮的滚轮相关联的转动制动。

根据本发明的另一具体实施方式，花键轴相对于花键套在转向位置和固定位置之间运动。

根据本发明的另一具体实施方式，上述脚轮进一步包括弹簧，该弹簧设置为能将花键轴推向固定位置。

根据本发明的另一具体实施方式，花键套的中心轴线与脚轮杆所限定的轴线共线。

为了实现本发明的目的，再一方面，本发明提供了一种包括本体的脚轮，该本体包括脚轮杆腔，脚轮杆可转动地安装在脚轮杆腔内，以允许脚轮杆相对于本体绕脚轮杆轴线转动；其中，脚轮杆包括花键轴，花键轴自脚轮杆延伸入脚轮杆腔，脚轮杆和花键轴可操作地连接；脚轮杆腔具有花键套，花键套和本体可操作地连接；花键轴和花键套可分离地接合，花键套和花键轴中的一个可沿脚轮杆的轴线方向在转向位置和固定位置之间运动，在转向位置，花键轴与花键套不接合，在固定位置，花键轴与花键套相接合。

根据本发明的一具体实施方式，花键轴自脚轮杆的中空内部延伸。

根据本发明的另一具体实施方式，上述脚轮进一步包括位于脚轮杆的中空内部的弹簧。

根据本发明的另一具体实施方式，当花键轴运动到固定位置时，弹簧推动花键轴与花键套相接合。

根据本发明的另一具体实施方式，上述脚轮进一步包括可操作地枢转连接到本体的杆，该杆与花键套和花键轴中的一个相接合，以使花键套和花键轴中的上述一个沿脚轮杆的轴线方向在转向位置和固定位置之间运动，其中，在转向位置，花键轴与花键套不接合，在固定位置，花键轴与花键套相接合。

根据本发明的另一具体实施方式，上述杆与花键轴相接合。

根据本发明的另一具体实施方式，上述杆与花键轴的纵向端部相接合。

根据本发明的另一具体实施方式，上述杆包括可在锁定位置和非锁定位置之间运动的滚轮锁，在锁定位置，脚轮的滚轮绕滚轮轴线的转动被阻止，在非锁定位置，滚轮可绕滚轮轴线转动。

附图说明

图1所示是本发明所描述的具有转向锁的脚轮的透视图；

图2所示是图1的脚轮的俯视图；

图3是图1的脚轮的主视图；

图4是图3的脚轮的右视图；

图5是图1的脚轮的爆炸图；

图6是沿图2中6-6线的横截面视图；

图7是沿图2中7-7线的横截面视图；

图8-9是图1的脚轮的透视图，图中脚轮的本体和滚轮被移去，以提供一转向锁实施例的更多细节；

图10是一脚轮杆组件和花键套实施例的透视图，该脚轮杆组件和花键套包括本发明所描述的转向锁。

具体实施方式

脚轮20具有本体22，本体22作为框架用于支撑脚轮部件。脚轮20具有绕滚轮轴线28转动的第一和第二滚轮24、26。本体22可具有大致垂直于滚轮轴线28延伸的部分30。垂直延伸部30可具有接纳脚轮脚轮杆34的脚轮杆腔32。脚轮杆34相对于本体22绕脚轮杆轴线或者转向轴线36转动。脚轮杆轴线或者转向轴线36大致垂直于滚轮轴线28。脚轮20可具有前制动杆(leading brake lever)38和后制动杆(trailing brake lever)40，前制动杆38大致靠近于本体22的垂直延伸部30，后制动杆40位于本体22的相对一侧。附图中所示的是双轮脚轮，在该构造中，前制动杆38可被构造为阻止其中一个滚轮26的转动，后制动杆40可被构造为阻止相对的滚轮24的转动。滚轮24、26可通过轴42与本体22可转动地连接。

如图6所示，最佳的是，后制动杆40可通过枢转销44与本体22枢转连接。后制动杆40可具有从后制动杆40延伸的指状部46，指状部46与本体22中的一个或者多个止动部48接合，以将后制动杆40保持在期望位置。可以在本体22中设置止动部48，以将后制动杆40的位置定位在非锁定位置。后制动杆40的指状部46可与止动部48配合，并可具有弧形远端，以允许指状部46滑入和滑出止动部48。后制动杆40可具有凹槽50，锁定块52可在凹槽50处与后制动杆40连接。锁定块52可被构造为在本体22内滑动(例如，如图6所示竖直地滑动)。锁定块52可与轮齿锁54连接，轮齿锁54可在本体22内运动(例如，如图6所示竖直地运动)，以与形成在滚轮26径向内表面的滚轮齿56接合。锁定块52和轮齿锁54组件可在弹簧(图中未示出)作用下远离滚轮齿56偏移。

后制动杆40可在非锁定位置和锁定位置之间转动，在非锁定位置，锁定块52向上抬升轮齿锁54并解除轮齿锁54与滚轮齿56的接合，以允许滚轮26绕本体22转动，在锁定位置，锁定块52向下施力于轮齿锁54并使轮齿锁54与滚轮齿56接合，以阻止滚轮绕本体22转动。图6示出后制动杆40位于非锁定位置。参见图6，为将后制动杆40定位在锁定位置，可将后制动杆40逆时针枢转以向下驱动锁定块52和轮齿锁54。向下作用在后制动杆40上的力导致后制动杆40绕其枢转销44枢转，并从止动部48释放指状部46。后制动杆40的向下运动同样使锁定块52向下运动，并驱动轮齿锁54与滚轮齿56接合，从而阻止滚轮26绕滚轮轴线28转动。为将后制动杆40再次定位在非锁定位置，可将后制动杆40顺时针枢转以抬升锁定块52和轮齿锁54组件，使轮齿锁54与滚轮齿56相分离，从而允许滚轮26绕滚轮轴线28转动。

参见图7，前制动杆38具有类似的构造。前制动杆38可通过枢转销58与本体22枢转连接。前制动杆38可具有从前制动杆38延伸的指状部60，指状部60与本体22中的止动部62、63接合，以将前制动杆38保持在期望位置。本体22可设置有止动部62、63，以将前制动杆38的位置分别定位在锁定位置和非锁定位置。前制动杆38的指状部60可与止动部62、63配合，并可具有弧形远端，以允许指状部60滑入和滑出止动部62、63。前制动杆38可具有凹槽64，锁定块66可在凹槽64处与前制动杆38连接。锁定块66可被构造为在本体22内滑动(例如，如图7所示竖直地滑动)。锁定块66可与轮齿锁68连接，轮齿锁68可在本体22内运动(例如，如图7所示竖直地运动)，以与形成在滚轮24径向内表面的滚轮齿56接合。锁定块66和轮齿锁68组件可在弹簧(图中未示出)作用下远离滚轮齿56偏移。

前制动杆38可在非锁定位置和锁定位置之间转动，在非锁定位置，锁定块66向上抬升轮齿锁68并解除轮齿锁68与滚轮齿56的接合，以允许滚轮24绕本体22转动，在锁定位置，锁定块66向下施力于轮齿锁68并使轮齿锁68与滚轮齿56接合，以阻止滚轮绕本体22转动。图7示出前制动杆38位于非锁定位置。参见图7，为将前制动杆38定位在锁定位置，可将前制动杆38逆时针枢转以向下驱动锁定块66和轮齿锁68。向下作用在前制动杆38上的力导致前制动杆38绕其枢转销58枢转，并从止动部62释放指状部60。锁定块66的向下运动同样驱动轮齿锁68与滚轮齿56接合，从而阻止滚轮24绕滚轮轴线28转动。为将前制动杆38再次定位在非锁定位置，可将前制动杆38顺时针枢转以抬升锁定块66和轮齿锁68组件，使轮齿锁68与滚轮齿56相分离，从而允许滚轮24绕滚轮轴线28转动。

脚轮杆34可转动地安装在脚轮杆腔32内，以允许脚轮杆34相对于本体22绕脚轮杆轴线36转动。轴承70可被设置以便于脚轮杆34在脚轮杆腔32内的转动，轴承70和脚轮杆34可通过脚轮杆帽72保持在脚轮杆腔32内。脚轮20安装应用时，向下施加至脚轮杆34的负荷也可便于脚轮杆34和轴承70在脚轮杆腔32内的接合。脚轮杆34可包括花键轴74，花键轴74可被设置在形成于脚轮杆34内的中空内部76。弹簧78也可被设置在脚轮杆34的中空内部76。销80阻止花键轴74在脚轮杆34的中空内部76转动，且销80允许花键轴74在脚轮杆34的中空内部76作往复运动(图6和图7中竖直地往复运动)而不绕脚轮杆轴线36转动。花键轴74包括绕花键轴74的中间部分84延伸的多个花键82。花键轴74的中间部分84可以是锥形的。花键轴74的远端86可沿花键轴74的中心轴线远离中间部分84延伸。

在脚轮杆腔32中设置有花键套88，花键套88具有带多个花键90的内部和带凸块92的外部，凸块92与脚轮杆腔32配合以阻止花键套88在脚轮杆腔32内转动。花键套88的花键90可与花键轴74的花键82配合，以允许花键套88和花键轴74可分离地互锁在一起。花键套88的花键90也可以是锥状的，以便于花键套88和花键轴74可分离地互锁在一起。脚轮杆腔32可具有允许花键套88被插入脚轮杆腔32内并约束花键套88运动的内部几何形状。例如，花键套88可具有包括其凸块92在内的特征，这些特征与脚轮杆腔32内的本体22互锁，以使本体22和花键套88可形成为一整体，在与花键轴74分离时作为一个单元一起相对于脚轮杆34运动。

花键套88具有可与花键轴74的中心轴线共线地对准的中心轴线。虽然图中示出花键轴74的中心轴线与脚轮杆中心轴线36共线地对准，花键轴中心轴线也可自脚轮杆中心轴线36偏移。花键轴74可沿花键轴中心轴线朝向花键套88移动以在固定位置与花键套88接合，且花键轴74可沿花键轴中心轴线远离花键套88运动以在转向位置与花键套88分离。在转向位置，花键轴74与花键套88相分隔以允许脚轮杆34相对于本体22绕脚轮杆轴线36自由转动。在固定位置，花键轴74与花键套88互锁以阻止脚轮杆34相对于本体22绕脚轮杆轴线36转动。虽然图中示出的是花键轴74相对于花键套88运动，但是可以与此相反设置。例如，在一替代构造中，花键套可沿花键套中心轴线运动以与花键轴接合和分离。举例来说，在脚轮杆与花键套构成为一整体且花键轴与本体构成为一整体的情形下，可以采用这种构造。

前制动杆38可具有花键轴止挡部94。当前制动杆38位于非锁定位置时，花键轴止挡部94可与花键轴74的远端86接合，使花键轴74与花键套88保持分离关系，并允许脚轮杆34和花键轴74一起相对于本体22绕转向轴线36转动(即转向位置)。当前制动杆38向下运动(例如，图6中顺时针运动)时，花键轴止挡部94可与花键轴74的远端86相分离。容纳在脚轮杆34的中空内部76的弹簧78可向下施力于花键轴74(图6)，以使其与花键套88接合(即固定位置)。公花键82和母花键90相配合的锥形特征可便于花键轴74和花键套88的接合，并提供具有极小游隙的良好锁定特性。随着前制动杆38位于锁定位置，且花键轴74和花键套88在固定位置互锁在一起，脚轮杆34被锁定至本体22，脚轮杆34相对于本体22绕脚轮杆轴线36的转动被阻止。

为将花键轴74和花键套88再次定位至转向位置，可使前制动杆38向上运动(例如图7中顺时针运动)，以使花键轴止挡部94可与花键轴74的远端86接合并向上施力于花键轴74，从而花键轴74与花键套88相分离。前制动杆38的向上运动(例如图7中顺时针运动)抵消弹簧78的压力。随着前制动杆38的指状部60与其上止动部62相接合，花键轴74被向上移动，从而花键轴74与花键套88相分隔(即转向位置)。

虽然图中示出的前制动杆38是可移动以与花键轴74和滚轮接合的，但是前制动杆38可操作为仅仅阻止滚轮的转动，而另外设置驱动转向锁或者脚轮杆锁的杆。为减轻本体22的重量，本体22在脚轮杆腔32内可形成有内部径向辐条96。脚轮杆轴承70在脚轮杆腔32内可被安装在辐条96的上部平面上。此外，制动杆38、40可形成有间隙槽98，以允许制动杆38、40相对于枢转销44、58和轴42在本体22内作相对运动。

以上所选择和描述的实施例是为了最佳地解释本发明的原理及其应用，从而使本领域技术人员能够最佳地利用各种实施例，并进行适合于特殊使用的各种修改。由于在不脱离本发明范围的条件下，可以对本发明所描述和阐明的结构及方法进行各种修改，因而以上描述或图示所包括的全部内容应当被解释为阐明而不是限制本发明。因此，本发明的范围不应当由以上所描述的任何典型实施例所限制，而应当仅仅根据本发明的权利要求及其等同范围进行限定。

Claims (10)

1.一种具有转向锁的脚轮，所述转向锁用于阻止所述脚轮绕与脚轮杆相对应的转向轴线转动；其中，所述转向锁包括互锁的花键轴和花键套，所述花键套和所述花键轴中的一个可沿所述花键套的中心轴线方向在转向位置和固定位置之间运动；在所述转向位置，所述花键轴与所述花键套不接合，在所述固定位置，所述花键轴与所述花键套相接合；所述转向锁具有杆，在所述转向位置，所述杆可操作地接合到所述花键套和所述花键轴中的一个，在所述固定位置，所述杆同所述花键套和所述花键轴中的所述一个相分离；

其中，所述杆包括可在锁定位置和非锁定位置之间运动的滚轮锁，在所述锁定位置，所述脚轮的滚轮绕滚轮轴线的转动被阻止，在所述非锁定位置，所述滚轮可绕所述滚轮轴线转动。

2.如权利要求1所述的脚轮，其中，所述花键轴相对于所述花键套在所述转向位置和所述固定位置之间运动。

3.如权利要求2所述的脚轮，其进一步包括弹簧，该弹簧设置为能将所述花键轴推向所述固定位置。

4.如权利要求1所述的脚轮，其中，所述花键套的中心轴线与所述脚轮杆所限定的轴线共线。

5.一种包括本体的脚轮，所述本体包括脚轮杆腔，脚轮杆可转动地安装在所述脚轮杆腔内，以允许所述脚轮杆相对于所述本体绕脚轮杆轴线转动；其中，所述脚轮杆包括花键轴，所述花键轴自所述脚轮杆延伸入所述脚轮杆腔，所述脚轮杆和所述花键轴可操作地连接；所述脚轮杆腔具有花键套，所述花键套和所述本体可操作地连接；所述花键轴和所述花键套可分离地接合，所述花键套和所述花键轴中的一个可沿所述脚轮杆的轴线方向在转向位置和固定位置之间运动，在所述转向位置，所述花键轴与所述花键套不接合，在所述固定位置，所述花键轴与所述花键套相接合；

所述脚轮进一步包括可操作地枢转连接到所述本体的杆，所述杆与所述花键套和所述花键轴中的一个相接合，以使所述花键套和所述花键轴中的所述一个沿所述脚轮杆的轴线方向在所述转向位置和所述固定位置之间运动；

其中，所述杆包括可在锁定位置和非锁定位置之间运动的滚轮锁，在所述锁定位置，所述脚轮的滚轮绕滚轮轴线的转动被阻止，在所述非锁定位置，所述滚轮可绕所述滚轮轴线转动。

6.如权利要求5所述的脚轮，其中，所述花键轴自所述脚轮杆的中空内部延伸。

7.如权利要求6所述的脚轮，其进一步包括位于所述脚轮杆的中空内部的弹簧。

8.如权利要求7所述的脚轮，其中，当所述花键轴运动到所述固定位置时，所述弹簧推动所述花键轴与所述花键套相接合。

9.如权利要求5所述的脚轮，其中，所述杆与所述花键轴相接合。

10.如权利要求9所述的脚轮，其中，所述杆与所述花键轴的纵向端部相接合。