CN106029399A - 重力调整轮 - Google Patents

Abstract

拖车台包括轮子组件和座架。所述轮子组件包括轴承；轮子，该轮子可旋转地与所述轴承连接，以便能够在第一方向上旋转，但不能在横向于所述第一方向的第二方向上旋转；枢轴，所述枢轴可连接至所述物体；以及构架，所述构架连接至所述枢轴，从而能够相对于所述物体枢转，所述构架的大小和尺寸被设计成以相对于所述枢轴的枢转轴线的偏移来支撑所述轴承，从而形成脚轮轨迹，当所述构架相对于关于地球的法线取向倾斜时，所述构架具有在所述轮子组件的左侧和右侧不等分布的质量，从而引起所述构架相对于地球枢转至预定取向。所述座架支撑所述轮子组件并且可相对于所述拖车枢转。

Description

重力调整轮

技术领域

本发明涉及一种用于调整(align)轮子的系统和方法，更具体地涉及使用重力调整脚轮轮子。

背景技术

参考图1，例示了现有技术的回转式(swiveling)脚轮10，包括轮子18、轴承12、构架或叉状件(fork)20、枢轴14和安装基座16。这样枢转的现有技术脚轮包括偏移轮轴，使得脚轮可以枢转以使轮子的取向与期望的移动方向对齐(align)。例如，这是经由通过与被支撑的物品(诸如椅子或手推车)的连接作用在基座16上的力将方向性力施加至安装基座来实现的。

如所例示的，脚轮可以包括单个轮子18和叉状件20，或者可以包括由连接至公共枢轴的一个或多个叉状件20支撑的多个轮子18。物品可以由任何数目的脚轮10支撑，并且可以与非枢转脚轮(未示出)组合使用。脚轮10可以包括轮闸，其可以被布置成约束轮子18绕轴承12的旋转。可以提供枢轴锁定件，如果布置该枢轴锁定件，则其进一步约束叉状件20绕枢轴14的轴线的旋转。通常通过移动杠杆或其他致动器来布置轮闸或枢轴锁定件。

发明内容

根据本公开内容的一个实施方式，用于移动地支撑物体的轮子组件包括：轴承；轮子，该轮子可旋转地与轴承连接，以便能够在第一方向上旋转，但不能在横向(transverse)于第一方向的第二方向上旋转；枢轴，该枢轴可连接至物体；以及构架，该构架连接至枢轴，从而能够相对于物体枢转，该构架的大小和尺寸被设计成以相对于枢轴的枢转轴线的偏移支撑轴承，从而形成脚轮轨迹(trail)，当构架相对于关于地球的法线取向倾斜时，构架具有相对于径向平分轮子的平面非对称分布的质量，从而引起构架相对于地球枢转至预定取向。

在本公开内容的各实施方式中，构架被铸造成分布质量；构架的质量包括连接至构架的平衡块(weight)；平衡块能够可释放地连接至构架；平衡块的位置相对于构架是可调节的；预定取向面向能够绕横向于物体的行进的正向方向(forward direction，前进方向)或反向方向(reverse direction，倒退方向)的轴线旋转的轮子；构架包括具有多个腿的叉状件，并且其中叉状件腿的重量相对于另一个叉状件腿是不同的；和/或轴承是轮轴。

在本公开内容的替代实施方式中，用于移动地支撑物体的方法包括：将轮子组件连接至待移动的物体，所述轮子组件包括轴承；轮子，该轮子可旋转地与轴承连接，以便能够在第一方向上旋转，但不能在横向于第一方向的第二方向上旋转；枢轴，该枢轴可连接至物体；以及构架，该构架连接至枢轴，从而能够相对于物体枢转，构架的大小和尺寸被设计成以相对于所述枢轴的枢转轴线的偏移支撑轴承，从而形成脚轮轨迹，当构架相对于关于地球的法线取向倾斜时，构架具有在轮子组件的左侧和右侧不等分布的质量，从而引起构架相对于地球枢转至预定取向。

在本公开内容的各实施方式中，构架被铸造成分布质量；构架的质量包括连接至构架的平衡块；轮子组件在枢轴的枢转轴线前的部分的重量等于轮子组件在枢转轴线后的部分的重量，从而使轮子组件前后平衡。

在本公开内容的又进一步实施方式中，该方法还包括调整平衡块相对于构架的位置，以在构架倾斜时获得期望的预定取向；和/或调整平衡块的位置包括：获得预定取向，该预定取向面向能够绕横向于物体的行进的正向方向或反向方向的轴线旋转的轮子。

在本公开内容的又进一步的实施方式中，拖车台(stand)包括轮子组件，该轮子组件包括：轴承；轮子，该轮子可旋转地与轴承连接，以便能够在第一方向上旋转，但不能在横向于第一方向的第二方向上旋转；枢轴，该枢轴可连接至物体；以及构架，该构架连接至枢轴，从而能够相对于物体枢转，构架的大小和尺寸被设计成以相对于枢轴的枢转轴线的偏移来支撑轴承，从而形成脚轮轨迹，当构架相对于关于地球的法线取向倾斜时，构架具有在所述轮子组件的左侧和右侧不等分布的质量，从而引起构架相对于地球枢转到预定取向；和座架(carriage)，该座架可连接至拖车，座架可沿平面从收起位置(存放位置)与部署位置之间枢转，其中在收起位置，座架以相对于关于地球的法线取向成一定角度地布置，其中在部署位置，座架相对于地球正交地对准，轮子组件的一部分可枢转连接至座架的远端，以便使得构架相对于座架旋转，当座架从收起位置移动至部署位置时，预定取向横向于平面，由于作用在分布的质量上的重力，构架可旋转至预定位置。

在本公开内容的各实施方式中，拖车台还包括曲柄组件，该曲柄组件被固定至拖车并被配置成使座架相对于拖车旋转；和/或拖车台还包括千斤顶组件，该千斤顶组件连接至拖车并具有驱动组件和活塞，该活塞枢转地连接至座架，以将座架连接至拖车。

在本公开内容的其他实施方式中，座架与活塞之间的枢轴连接包括枢转销，该座架包括非线性槽，该枢转销在非线性槽内移动，从而当活塞被驱动时，引起座架的角度取向改变；活塞和座架的枢转连接限定了一平面，预定位置限定了轮子横向于平面的旋转轴线；和/或轮子组件通过螺栓连接和焊接连接中的至少一种连接至座架的远端。

附图说明

当结合附图进行考虑时，通过参考以下详细描述，将更容易地理解本发明的更完整的理解以及本发明随之而来的优点和特征，在附图中：

图1描绘了现有技术的脚轮；

图2描绘了本公开内容的脚轮，其具有附着的偏置平衡块；

图3描绘了从上方观察到的图2的脚轮；

图4描绘了从后方观察到的图2的脚轮；

图5描绘了本公开内容的脚轮的一个替代实施方式，其具有集成到叉状件构架中的偏置平衡块；

图6描绘了从侧面观察到的图5的脚轮；

图7描绘了本公开内容的脚轮的一个替代实施方式，其具有替代的重量或质量分布；

图8描绘了图5的脚轮，其与拖车千斤顶配置在一起，可操作性地定位在拖车上面，该拖车钩住牵引车(towing vehicle)；

图9描绘了图8的环绕部分的放大图；

图10描绘了图8的脚轮和千斤顶，其被部署到支撑位置；

图11描绘了图8的脚轮和千斤顶，其中脚轮的轮子已接触地面；

图12描绘了图8的脚轮和千斤顶，所述脚轮和千斤顶已被固定在部署位置；

图13描绘了图8的拖车的前视图，所述脚轮和千斤顶在收起位置；

图14描绘了图8的拖车的前视图，所述脚轮和千斤顶在部署位置；

图15描绘了在拖车内的中央布署(disposition)中的脚轮和千斤顶的取向；

图16描绘了现有技术的倾斜千斤顶基座台；和

图17描绘了本公开内容的倾斜千斤顶台和脚轮。

图18描绘了根据本公开内容的脚轮的左侧视图，例示了根据本公开内容的示例性重量分布；

图19描绘了图18的脚轮的前视图；

图20描绘了图18的脚轮的右侧视图；

图21描绘了图18的脚轮的后视图；

图22描绘了根据本公开内容的脚轮和千斤顶台组合的分解图；

图23描绘了图22的脚轮和千斤顶台的连接部分；

图24描绘了根据本公开内容的替代脚轮，其包括重量分配制动器；

图25描绘了本公开内容的脚轮和千斤顶脚，其包括下部托架(brace)；

图26描绘了脚轮轮子，其根据本公开内容组合到现有技术的千斤顶；

图27-30描绘了图26的组合部署的顺序阶段；

图31A描绘了本公开内容的柱塞托架配置；

图31B描绘了本公开内容的可替换柱塞托架配置；

图32描绘了脚轮轮子，其根据本公开内容被组合到现有技术的可替换千斤顶；

图33描绘了连接至本公开内容的脚轮的装饰或装饰性重量；

图34描绘了部署在本公开内容的千斤顶和脚轮组件内的图31的柱塞托架；

图35描绘了脚轮轮子，其根据本公开内容被组合到现有技术的替换千斤顶；和

图36描绘了本公开内容的快速释放枢转螺栓。

具体实施方式

根据需要，本文公开了详细的实施方式；然而，应理解，公开的实施方式仅是实例并且下面描述的系统和方法可以以各种形式来实现。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅解释为权利要求的基础并且解释为教导本领域技术人员实质上以任何适当的详细结构和功能来多样性地应用本发明主题的代表性基础。此外，本文使用的术语和短语并非旨在是限制性的，而是旨在提供对概念的可理解的描述。

如本文使用的术语“一个(a)”或“一种(an)”被限定为一个或多于一个。如本文使用的术语“多个”被限定为两个或多于两个。如本文使用的术语“另一个”被限定为至少第二个或更多。如本文使用的术语“包括”和“具有”被限定为包括(即，开放式语言)。如本文使用的术语“耦接(couple)”被限定为“连接(connect)”，虽然不一定是直接地并且不一定是机械地连接。

参考图2，本公开内容的脚轮100包括轮子18、叉状件或轴承安装构架200、轮轴或轴承12、枢轴14和安装基座16。虽然例示了单个轮子的脚轮，但是应理解的是，构架200可以适用于两个或多个(compound)脚轮轮子。如本领域技术人员将理解的，用于其他已知的各种脚轮轮子设计的叉状件或构架200可以根据本公开内容，以如相对于构架200所述的类似的方式来进行修改。此外，如由特定的脚轮应用的需要所确定的，构架200可以被设计成在轴承12的轴线与穿过枢轴14的中心的平行轴线之间具有更大或更小的路线或偏移。虽然例示了轴承12，但应理解的是，任何类型的轴承都可以用于本公开内容的脚轮100，包括例如滚柱轴承。此外，虽然例示的安装基座16为板状的，但是可以使用本领域已知的或下文中开发的其他类型的安装件。

如在图2-3中可以看出，本公开内容的一个实施方式包括连接至或可连接至构架200的平衡块240，以便从而可与构架200、轴承12和轮子18枢转地连接在一起。由于轴承12的偏移性质，平衡块240被定位成至少部分抵消脚轮的部分的重量，该部分的重量在枢转轴线“A”的一侧上更大。这通常会包括轮子18和轴承12的一些或全部重量，并且超过现有技术中叉状件20的重量的一半。因此，如相对于轴线“A”由脚轮100的行进方向限定的方向，重量前后平衡。尽管这里描述了平衡的前/后分布，但是如本文中其他地方所述的，不同的分布可能是期望的。因此，构架200可以被配置成提供不同的前/后重量分布。在图2-3中例示了一个这样的实施方式。应理解的是，平衡块240包括具有受重力影响的质量的任何物体或材料。

在本公开内容的一个实施方式中，使用任何已知的方式，包括例如磁吸引力、钩环紧固件、粘合剂、皮带(strap)、螺钉、带状物(band)、钩、夹子(clip)或按扣(snap)，将平衡块240可释放性地连接至构架200。在进一步的实施方式中，由于重力，可以改变平衡块240的位置以变更构架200相对于地球的预定取向。

尽管示出且描述了加重的构架200，但应理解的是，平衡块240可以至少部分地应用或连接至枢轴14的连接至构架200的部分和/或应用或连接至脚轮的任何其他枢转部分，包括轮子18和轴承12。

在一个实施方式中，平衡块240可以被配置成具有与枢转轴线“A”的相对侧的轮子18、轴承12和构架200(除了附加平衡块240)的部分和在轴线“A”的相同侧上的轮子18、轴承12和构架200(除了附加平衡块240)的部分之间的差相等的重量(或质量)。在该配置中，相对于脚轮的行进方向，例如由脚轮支撑的物体行进的正常正向方向和反向方向，脚轮100的连接至枢轴14下面的部分在枢转轴线的前后是平衡的。

在图3中，可以看出，相对于脚轮100的行进方向，平衡块240偏置或定位于指示脚轮100的左右部分的轴线“B”的左边。因此，由平衡块240造成重量偏置，由此当脚轮100面向不同于直立使用位置的角度(例如处于收起位置)时，由于作用在脚轮100的特定重量分布上的重力，脚轮100将通过绕枢轴14旋转而面向相对于地球的特定取向。重量分布可以通过选择平衡块240的前后位置和左右位置来实现。

虽然图2-4例示了一个使用附接至构架200的单个分立平衡块240的具体实施方式，但是平衡块通过在可枢转部件内以及绕可枢转部件分布平衡块240，可以实现类似的结果，以及更具体地确定脚轮100的可枢转部分的具体重心。因此，参考图5-7，可以看出，构架200的一部分可以被加宽，从而使平衡块240分布在构架200的材料内。在图5中，可以看出，通过增加单个构架腿(leg)202的厚度，可以实现从左到右的重量分布。在一个实施方式中，构架200仅包括单个腿。虽然为了便于理解，在附图中示出了构架200的部分的变厚或外部安装的平衡块，但应理解的是，构架200可以被配置成在不可视的区域被加厚和/或可以由不同重量的材料制造，使得不存在增加的重量，或者构架200的不同部分、轴承12或脚轮100的任何其他部分变厚的可视指示。

在图6中，可以看出，通过同时或者替代地在远离轴线“A”的方向上使单个构架腿202加长，不仅腿202的重量增加而且该重量也可以前后分布。在图7中，可以看出，每个腿202、204都可以被加厚，但是各自加厚了不同的或类似的量。另外，两个构架腿202、204都可以被加长，如图6中示出的腿202，但是每个腿加长到的范围(程度)比只有单个腿202被加长时可能需要的更小。例如，使用计算和/或实验性观察，可以进行对平衡块240的分布或轮子18的宽度的调整，以避免在期望脚轮100操作的各速度下的颤振(flutter)。

脚轮100可以被用于输送各种各样的车辆或物体或物品，包括例如有轮子的救护车或医院的病床，购物车，手提箱或行李箱、手推车，童车，运输车，家具，婴儿车，拖车轮台(trailer wheel stand)，工具车，食品车，航空食品/饮料服务车或者从脚轮轮子受益的任何其他应用。在每种应用中，对于从地面接触位置倾斜的脚轮来说，在脚轮再次接触行进表面之前，假定相对于地球的特定取向可能是有利的。例如，可以使用本公开内容的脚轮100来使已倾倒或倾斜到不稳定位置的车减速或停止。此外，脚轮100可以与必须使车嵌套(nest)或堆叠(stack)的自动化设备一起使用，并且当车被堆叠时，该自动化设备要求脚轮的特定取向以加速或使能车的恰当对齐。

更特别地，当有轮子的物体倾斜时，脚轮100被抬起并相对于地球倾斜。由于脚轮100相对于车和地球的预定重量分布，可以引起脚轮100使得轮子18相对于物体的行进方向枢转至非旋转取向。具体地，使用根据本公开内容的构架200的重力和重量分布，构架200可被转动，使得轮子18的旋转轴线垂直于当前的行进方向。因此，当脚轮100再次与行进表面接触时，轮子18抵抗旋转直到脚轮100枢转成面向轮子18，以使得旋转轴线与行进方向平行，从而减缓了输送的物体并赋予稳定性。

在图8-14中可以找到这方面的一个实施例。在该实施方式中，脚轮100枢转地连接至拖车千斤顶500，该千斤顶附接(固定)至任何类型的拖车400。图8中，脚轮100处于收起或牵引位置，当拖车被车辆420拉动时，其被定位成与路面相隔一安全距离。如本文所述的，使用平衡块240，脚轮100已被配置成面向如所例示的轮子18，该轮子平行于地球，从而使得脚轮100能够以紧凑的取向被收起，而不是朝向行进表面突出。

加上相对于图13-17进一步描述的组合实施方式100A，千斤顶500包括曲柄502、气缸504、柱塞506(可替换地被称为内部管或内部活塞)、座架508、套管(bushing)510、枢转销512和枢转通道514。脚轮100被焊接、螺栓连接或者以其他方式附接至座架508的端部。座架508被配置成相对于气缸504和柱塞506沿单个部署枢转平面枢转，该平面由穿过图10中的线“C”和枢转销512的平面所指示。根据本公开内容，脚轮100被加重，以使轮子18的取向保持垂直于该单个枢转平面。虽然，例示的柱塞506为圆柱形，但应理解的是，柱塞506可以具有其他轮廓，包括例如方形或矩形。虽然例示了手动曲柄502，但是应当理解的是，柱塞506可以通过任何已知的机械、液压、电气或其他推进/缩回系统来驱动。千斤顶500可以可替换地被称为倒装千斤顶(flip jack)或千斤顶脚(jack foot)。

在图10中，可以看出，座架508和连接的脚轮100已经开始沿部署平面绕枢转销512枢转，并且因此座架508和连接的脚轮100朝向行进表面440下降。座架508可以在柱塞506相对于气缸504下降时旋转，其中气缸被附接至拖车构架430。由于座架508被降低，枢转销512能够沿枢转通道514移动，从而能够实现座架508相对于柱塞506的移动和旋转。如本文所描述的，因为平衡块240，轮子18的旋转轴线保持垂直于或横向于座架508的枢转轴线，如图8-12示出的。图11中，轮子18与行进表面440接触，但是还没有承受拖车400的重量，并且图12中，轮子18挤压行进表面440并承受拖车舌400的重量。

当重量施加至轮子18上时，从图11中示出的取向开始，对于轮子18存在沿行进表面440旋转至较低势能的位置的倾向。然而，这样的旋转将需要座架508在横向于部署平面的方向上枢转，而座架在横向于部署平面的方向上枢转是不可能的。更特别地，座架508在三个侧面围住柱塞506，从而实现座架508仅沿部署平面的移动。考虑图17-18，并参考美国专利公开2011/0215286Al(在此通过引用将其内容并入)可以对此进行进一步理解。

因此，阻止了轮子18旋转过其到座架508的连接。如果轮子18没有通过平衡块240保持横向于部署平面的预定取向，而是取向成与部署平面对齐，则部署的力将导致轮子18从部署位置旋转开，从而增加了部署座架508需要的力，并且减少了部署期间拖车的稳定性。相反地，通过保持轮子18横向于部署平面的对齐，需要减少的力来转动曲柄使托架508就位，并且在部署期间拖车的稳定性最大化。

因为构架200仅可以在脚轮100相对于行进表面440移动时枢转，因此在部署期间轮子18保持期望的横向取向。由于轮子18被布置为横向于部署平面，因此部署不会趋于引起轮子18的移动，并且因此不存在施加至拖车的移动。因此，在部署期间闲置的拖车不会经受由于部署而趋向于导致拖车移动的力，并且因此构架200不旋转，并且轮子18的取向得到保持。尽管如此，其他力可以引起在部署的时间拖车的移动，并且因此使用一个或多个轮挡(wheel chock)402是谨慎的，如人们在处理拖车时以其他方式进行处理。

图13-14例示了拖车400的前视图，其中座架508和脚轮100分别处于如图8的收起位置以及如图12的部署位置。如从图13-14可见，在该实施方式中，千斤顶500被安装至构架430的侧面，从而导致千斤顶500偏离拖车400的中心线。在保持功能性的同时，特别是对于更轻的拖车，中央安装的千斤顶500可以是更稳定的。图15例示了一种配置，其中千斤顶500被中央地安装，在该实施例中其被中央地安装至横梁432。

图16中，示出了美国专利公开2011/0215286中描述的类型的现有技术枢转千斤顶基底台600。在如图17所示的一个实施方式100A中，这样的千斤顶的商用实施例可以配置有本公开内容的脚轮100。虚线“D”指示基底或基部602可被切掉或以其他方式移除的位置。在移除基部602之后，脚轮100的安装基底16可以通过例如焊接、螺栓连接、螺纹连接或任何其他足够强的手段而连接至座架508的端部。以这种方式，可以构造如图8-15和图17所例示的千斤顶500和脚轮100的组合体(composite)。在另一个实施方式中，基部602可以保持连接至座架508，并且脚轮100可以通过任何已知的手段(包括例如螺栓连接)被紧固到基部602上。

参考图18-21，示出了示例性的重量分布。在该实施方式中，重量被分布到由穿过枢轴14的枢转轴线且径向地平分轮子18的第一平面和穿过枢轴14的枢转轴线且横向于第一平面的第二平面所限定的脚轮100的四个象限。如从图18可以看出的，前-左部分比后-左部分具有更多的重量。在图19中，图18的脚轮被枢转90度，使得脚轮被取向为前部朝向观察者前进。在该视图中，前-右部分比前-左部分具有更少的重量。在图20中，图19的脚轮已被再次枢转90度，使得脚轮的右侧是可见的。在该视图中，可以看出，后-右部分比前-右部分具有更多的重量。最后，在图20中，脚轮已被再次旋转90度，其中脚轮被取向为前部远离观察者。在该视图中，可以看出，后-左部分具有与后-右部分相同的重量。表1总结了该实施方式的重量分布。所述重量分布反映了相应象限的重量，连同根据本发明增加的任何附加的重量。

表1：示例性的重量分布(％)

前 后

左 30 25

右 20 25

因此，可以看出，重量是非对称地分布的。特别地，在该实施方式中，脚轮100的左侧具有比右侧更大的重量，这趋于当脚轮从竖直位置倾斜时使左侧更靠近地球。另外，可以看出，脚轮的前部和后部具有平衡的重量。然而，应当理解的是，在需要相对于向前行进的取向的横向取向的情况下，前-后重量分布是平衡的。可以采用其他重量分布以产生其他取向。应当进一步理解的是，可以使用其他分布(例如在给定侧的更大的重量分布)以例如克服枢轴14内的静摩擦力。还应当理解的是，为了确定重量的分配，不需要第一平面和/或第二平面穿过枢轴14的枢转轴线或径向平分轮子18，并且可以采用其他逻辑结构或理论(包括经验性观察)来确定重量的分配。

现在转向图22-23，已经按相对于图16描述的方式准备了现有技术的倾斜千斤顶基底台600，并且该千斤顶基底台已经在下部形成通过相对侧的孔520。千斤顶接收器230被附接至基底16或脚轮14，并且其大小和尺寸被设计成接收准备的台600的通道508或安装在准备的台的通道内或者以其他方式与准备的台的通道匹配。在该示出的实施方式中，通道508与接收器230是匹配的矩形形状，然而它们也可以是例如圆形的以形成嵌套的管。当准备的通道508与接收器230匹配时，如图23所例示的，形成实施方式100B。

接收器230包括接收器孔232，该接收器孔的大小和尺寸被设计为当相应的部分嵌套时与台孔520对齐。可以提供锁定销242或者其他紧固件(诸如螺栓和螺母)，其穿过孔232、520，以将通道508固定至接收器230，并且从而固定至脚轮100。虽然，在该实施方式中，例示了图16的千斤顶脚台600，但是应当理解的是，在本公开内容的该实施方式和其他实施方式中，接收器230可以直接连接至柱塞506，从而排除千斤顶台600。类似地，脚轮100可以以如图22-23描述的方式连接至任何其他物体或物品。

参考图24，脚轮100包括任何已知或下文中设计的集成的制动机构280，由此为了促进对轮子18的偏移重量与相关联的支撑结构的制衡，相对于脚轮100的行进方向，制动机构的质量被取向为在正向方向上与合理可行的距离一样远。以这种方式，需要较少的附加非功能性制衡质量，以便实现如本文所述的期望的脚轮100的重量分布。

在图25中，托架530被附接至座架508的下部，并且其大小和尺寸被设计成可定位在柱塞506的下端，因为柱塞506完成了座架508内的路径。以这种方式，柱塞506被进一步固定以在承受拖车的重量时抵抗移动。在一些配置中，柱塞506被制造成包括引导通道(未示出)，该引导通道被形成为沿柱塞506的外表面纵向地延伸，并且从而在柱塞506的内表面上形成纵向突起。因此，在托架530中形成了相应的槽532，当活塞滑过托架530时，活塞突起可以穿过该槽。在一个可替换的实施方式中，托架530可以被形成为围绕柱塞506，但是，在座架508内必须有足够的可用额外空间。相对于图26、31和34，在本文的其他地方描述了可替换的托架。

在一个实施方式中，当脚轮100支撑移动中的物体并且脚轮100倾斜离开地表面时，脚轮100将由于重力回转到垂直于有轮子的物体的前后移动方向的预定横向对齐。于是在脚轮靠近并且几乎接触到地表面时，脚轮100可以基本保持在该平衡位置。当轮子18与地面之间的接触恢复时，由于轮子18的横向对齐，实现瞬时制动行为，其中物体的进一步向前移动受到削弱。这种制动行为可以通过对物体施加外部拉力或推力来引起脚轮100枢转以使轮子18再次与行进方向对齐(在此之后脚轮100恢复正常操作)而克服。

根据本公开内容的脚轮100自对准到预定对准，并且提供制动行为，而无需增加移动部件。此外，通过铆接、塑造、铸造、冲压或以其他方式产生具有期望的平衡块240分布的构架200，相对于相同类型的传统脚轮，不需要额外的部件。因此，本公开内容的简单设计是容易组装的，可以处理大的重量和应力，并且可以被设计成与传统的脚轮看起来非常类似或相同。此外，本公开内容的脚轮100不需要任何额外的维护，并且可以以与现有技术脚轮相同或接近的成本来生产。任何数量的脚轮(包括以圆形、星形或矩形布局布置的脚轮)100可被用于支撑物体。脚轮100可以相对于行进方向被部署在向后的位置或者在中央和/或最前方取向。

现在参考图26，现有技术的标准脚轮10被藕接至千斤顶基底台600，以形成实施方式100C。关于图16的实施方式100B，脚轮10可以通过任何已知的且适当强度的方式被附接，非限制性的实施例包括焊接、铆接、压配合、螺栓、销或夹子。虽然例示了现有技术脚轮的特定样式，但在本文中应当理解的是，可以使用其他脚轮样式和具有不同外观的脚轮。在一个实施方式中，虽然可以使用其他尺寸和轴承类型，但是用5英寸的脚轮轮子直径来代替标准的6英寸脚轮。这使得在保持部署的合适间隙的同时，可以使用现有技术的部件。在一个实施方式中，脚轮枢轴使用滚珠轴承，以便更平滑且更可靠的操作。在该具体实施方式中，如本文进一步解释的，平滑、易转向的轴承有利于确保轮子18的合适对准。为了建立或恢复相关部件的合适工作高度，轮子18的大小可被调整，特别是在将本公开内容的脚轮100与任何设计的倒装千斤顶组合时，同样如此。

在图26中，可以看出，座架托架540被连接至座架508，从而被配置成约束并防止在实施方式100C的操作期间柱塞506与座架508之间的过度的相对横向移动。托架540可以用于本文的具有开放侧的座架的所有实施方式。在本公开内容的替代实施方式中，在图32中可以额外地看到托架540。

图26、31A-31B和34中另外地示出了柱塞托架550，其具有可插入或形成在座架508的远端的块552的形式，在块552中形成有通道554，该通道被形成为接收柱塞506的端部，以进一步防止柱塞506相对于座架508的侧向移动。为了维持柱塞506并且承受施加在千斤顶上的重量，块552可以由足够强度的任何材料形成。如本文所描述的，通道554具有的深度足以在部署千斤顶期间对柱塞506的侧向移动施加显著的限制但是能够实现柱塞506的端部的释放且相对于座架508改变角度。柱塞托架550可以被用于本文所述的全部实施方式。图31例示了柱塞托架550的更详细的视图，其中示出了通道554和中心柱(central post)556。应当理解的是，柱塞506可以被容纳在块552内，而不需要中心柱556的存在，然而如果柱塞506在其内表面和外表面上是稳定的，则可以提供额外的稳定性。

在图31B中，可以以针对托架550描述的方式使用的本公开内容的替代柱塞托架550B包括被配置成插入柱塞506内一定距离的较高的中心柱556B，从而提供额外的稳定性。提供托架通道558以允许枢转销512通过，特别是当枢转销512被配置成穿过靠近柱塞506的远端的孔时，同样如此。

根据本公开内容，在使用脚轮100或脚轮10期间，通道514可以被加长或以其他方式被改进，以使性能最优化。在一个实施方式中，通道514被加长，以使气缸506能够沿座架508的长度进一步延伸。在一个实施方式中，现有技术的柱塞506包括位于远端的孔。根据本公开内容，可以使用该标准孔来代替客户的要求，以形成进一步远离远端的附加孔，如对于例如使用FASTWAY千斤顶所需要的。通过提供如图26示出的加长的通道514以及通过提供更宽的间隔件516来避免这种要求。可以用本公开内容的设备来提供不同厚度的多个间隔件，以实现用多种千斤顶的合适安装。

现在参考图27-30，可以看出，实施方式100C以类似于相对于图9-12所述的方式部署，其中由箭头“F”指示拖车的前面。然而，由于相对于脚轮的枢转轴线偏移的轮轴，实施方式100C的脚轮10具有固有的重量不平衡。这使得当脚轮保持在图27示出的取向上时，轮子18朝向地球偏移。因此，当实施方式100C即将被部署时，来自其他物体的轴承摩擦或干扰的缺失，可以预计脚轮10具有图27所示的取向。当柱塞506延伸时，座架508的功能性或者与针对图9-12所述的相同。由于重力，当座架508绕由枢转销512限定的轴线旋转时，轮子18遵循由图28中的弧线“C”指示的路径，从而保持该轮子的初始取向。当轮子18接触行进表面440时，轮子由于座架508的重量再次挤压表面440，由于枢转销512在枢转通道514内自由移动，因此座架现在可以相对于柱塞506滑动。图27-30例示的部署描绘了连接至A-构架拖车配置的千斤顶，尽管应当理解的是，本公开内容的实施方式可以用于中央安装件(诸如在A-构架拖车上)或者偏移安装件。

当枢转销512到达枢转通道514的端部时，拖车的重量被转移至座架508和脚轮10。因为托架508是三面的，因此可以期望由座架508的封闭侧518约束座架508与柱塞506之间的任何侧向相对移动，这具有最大的强度。因为轴承12处的轮轴朝向拖车的前面偏移，推动脚轮10以由箭头“G”指示的方向旋转，并且因此将该旋转的角向力传递至座架508。因此，通过推动柱塞506朝向通道508的封闭侧518的增加的相对侧向压力，柱塞506的稳定性增加。

在图26-30中例示了加宽的间隔件516，并且该间隔件被设置在本公开内容的脚轮连接至FASTWAY千斤顶脚(诸如在美国专利申请2011/0215286中所述的)的地方。在这样的实施方式中，使用在大多数千斤顶活塞506中发现的备用孔是有利的，该备用孔比FASTWAY千斤顶需要的低约1英寸。为了恢复该实施方式的合适倒装操作，与备用钻孔和建议钻孔之间的距离相比，现存下部孔的使用确实需要类似额外厚度的间隔件516。可以使用不同大小的间隔件来以类似的方式容纳各种现存的千斤顶设备。

参考图32，可以看出，根据本公开内容，本公开内容的脚轮10或脚轮100可以被连接至替代形式的倒装千斤顶660，以形成实施方式100D。如相对于实施方式100C所描述的，可以制作在脚轮10或100与千斤顶660之间的连接，并且可以类似地在制造千斤顶660期间或之后形成该连接。虽然例示了本公开内容的脚轮100，但是应当理解的是，本公开内容或现有技术的所有脚轮都可以用于该实施方式中。千斤顶660对应于在美国专利8783716中所公开的千斤顶，在此通过引用并入该文献的内容。千斤顶660由'716专利的受让人(印第安纳埃尔克哈特的Atwood Mobile Products,LLC)销售并且以ROBOFOOT可伸缩式千斤顶脚销售。在本文中，图32的实施方式100D以如'716专利所述的方式操作，如相对于图9-12或图27-30所述的方式改进，其中用底架(chassis)508A代替底架508，并且还包括柱塞506A、枢转环60和如在'716专利中所述的相关联的部件。可以看出，座架托架540已被连接至座架508A，尽管这对于实施方式100D的操作不是必须的。如本文中针对其他实施方式所描述的，柱塞托架550可以被固定在座架508A的远端内。

在图33中，脚轮100设置有装饰物244(在该实施方式中为青蛙的形式)，以隐藏构架腿202的增加的大小或者改善其外观。装饰物244可替代地形成有可以代替平衡块240或补充平衡块的重量的足够的重量。可以基于待销售脚轮100的娱乐或工业类型来选择物体244的主题，包括例如鹿、鱼或其他野生动物或公司标志或个性化标签。

图35例示了使用本文所述的方法连接至现有技术脚轮10的如美国专利申请2011/0215286所述的对应于座架508的千斤顶脚的实施方式，从而形成实施方式100E，其如图26-28所示和所述的起作用。

图36例示了可替换的枢转销512A，该枢转销可以快速地连接和释放，而无需工具。更特别地，螺栓560的头部562具有可被使用者的手抓握的扁平轮廓。在销512A已经穿过倒收起体(例如508、508A)和千斤顶柱塞506之后，翼形螺母564可以被拧到销512A上。通常不需要将销512A牢牢地紧固，但重要的是，销512A不从柱塞506、通道514和座架508之间的接合中缩回。因此，可将开口销568(在该实施例中为弹簧或R型开口销)插入穿过在带螺纹的翼形螺母564上延伸的螺栓560的一部分。为了促进开口销568的可靠使用，在使用期间和使用之后，可以使用系索570来将开口销568固定至螺栓560。另外，可以使用枢转销512A来代替锁定销242。

本文所引用的所有参考文献均通过引用它们的全部内容被明确地并入。本领域技术人员将认识到，本发明不限于本文上面已经特别示出和描述的内容。另外，除非上面进行相反陈述，否则应当注意的是，所有的附图都不是按比例的。对于本发明有许多不同的特征，并且可以设想的是，这些特征可以一起或分开使用。因此，本发明不应该被限制为特征的任何特定组合或本发明的特定应用。此外，应当理解的是，本发明所涉及的领域的技术人员可能想到在本发明的精神和范围内的变型和改进。因此，由本领域技术人员根据本文阐述的落入本发明的范围和精神的本公开内容容易得到的任何适当改进将被作为本发明的进一步实施方式而包括在内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于移动地支撑车辆的轮子组件，所述车辆具有限定沿表面行进的正向方向和反向方向的纵向轴线，所述组件包括：

轴承；

轮子，所述轮子能够旋转地与所述轴承连接，以便能够绕单个旋转轴线旋转；

枢轴，所述枢轴能够连接至所述车辆；以及

构架，所述构架连接至所述枢轴，所述构架的大小和尺寸被设计成相对于所述枢轴的枢转轴线以一偏移支撑所述轴承，从而形成脚轮轨迹，当所述轮子组件倾斜以提升所述轮子不与表面接触时，所述构架具有关于径向平分所述轮子的圆周的平面非对称分布的质量，从而引起所述构架由于重力而绕所述枢转轴线枢转至一取向，该取向为所述轮子的单个旋转轴线平行于所述车辆的纵向轴线，由此当所述轮子组件倾斜以使所述轮子与所述表面接触时，所述轮子相对于所述车辆的行进的正向方向和反向方向侧向一边定向，由此被配置成沿着所述车辆的行进的正向方向和反向方向制动所述车辆的移动。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述构架的所述质量包括连接至所述构架的平衡块。

3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述平衡块能够能释放地连接至所述构架。

4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述平衡块的位置相对于所述构架是能调整的。

5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述构架包括具有多个腿的叉状件，并且其中，一叉状件腿的重量相对于另一叉状件腿的重量是不同的。

6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述轮子组件在所述枢轴的枢转轴线前的部分的重量等于所述轮子组件在所述枢转轴线后的部分的重量，从而使所述轮子组件前后平衡。

7.根据权利要求1所述的组件，还包括座架，所述座架连接至所述车辆，所述枢轴连接至所述座架，从而当所述轮子组件升高和下降时，所述座架引起所述轮子组件的倾斜。

8.根据权利要求1所述的组件，还包括FASTWAY带状倒装千斤顶脚，所述轮子组件连接至所述倒装千斤顶脚以当所述轮子组件升高和下降时，引起所述轮子组件倾斜。

9.一种拖车台，用于支撑具有限定沿表面的行进的正向方向和反向方向的纵向轴线的拖车，包括：

座架，所述座架倾斜地连接至所述拖车；

轮子组件，所述轮子组件包括：

轮轴；

轮子，所述轮子能够旋转地与所述轮轴连接，以便能够绕单个旋转轴线旋转；

枢轴，所述枢轴能够连接至所述座架；以及

构架，所述构架连接至所述枢轴，所述构架的大小和尺寸被设计成相对于所述枢轴的枢转轴线以一偏移支撑所述轴承，从而形成脚轮轨迹，当所述轮子组件倾斜以提升所述轮子不与表面接触时，所述构架具有在所述轮子组件的左侧和右侧不平均分布的质量，从而引起所述构架由于重力而绕所述枢转轴线枢转至一取向，该取向为所述轮子的单个旋转轴线平行于所述车辆的纵向轴线，由此当所述轮子组件倾斜以使所述轮子与所述表面接触时，所述轮子相对于所述车辆的行进的正向方向和反向方向处于非旋转取向，由此被配置成沿着所述车辆的行进的正向方向和反向方向制动所述车辆的移动。

10.根据权利要求9所述的台，还包括曲柄组件，所述曲柄组件附接至所述拖车并且被配置成使所述座架相对于所述拖车旋转。

11.根据权利要求9所述的台，还包括活塞组件，所述活塞组件附接到所述拖车和所述座架，所述座架被配置成当所述活塞相对于所述拖车移动时引起所述轮子组件相对于所述拖车倾斜。

12.根据权利要求9所述的台，还包括连接至所述拖车并且具有驱动组件和活塞的千斤顶组件，所述座架枢转地连接至所述活塞。

13.根据权利要求11所述的台，所述座架与所述活塞之间的枢轴连接包括枢转销，所述座架包括非线性槽，所述枢转销在所述非线性槽内移动，从而当所述活塞被驱动时，引起所述座架的角取向的改变。

14.根据权利要求9所述的台，所述轮子组件通过螺栓连接和焊接连接中的至少一种连接至所述座架的远端。

15.根据权利要求10所述的台，还包括托架，所述托架附接至所述座架的下端并从所述座架的下端突出，所述托架的大小和尺寸被设计成与所述活塞配合以支住所述活塞。

Claims (21)

1.一种用于移动地支撑物体的轮子组件，包括：

轴承；

轮子，所述轮子能够旋转地与所述轴承连接，以便能够在第一方向上旋转，但不能在横向于所述第一方向的第二方向上旋转；

枢轴，所述枢轴能够连接至所述物体；以及

构架，所述构架连接至所述枢轴，从而能够相对于所述物体枢转，所述构架的大小和尺寸被设计成相对于所述枢轴的枢转轴线以一偏移支撑所述轴承，从而形成脚轮轨迹，当所述构架相对于关于地球的法线取向倾斜时，所述构架具有关于径向平分所述轮子的平面非对称分布的质量，从而引起所述构架相对于地球枢转至预定取向。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述构架被铸造成分布所述质量。

3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述构架的所述质量包括连接至所述构架的平衡块。

4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述平衡块能够能释放地连接至所述构架。

5.根据权利要求3所述的组件，其中，所述平衡块的位置相对于所述构架是能调整的。

6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述预定取向将所述轮子定向为能够绕横向于所述物体的行进的正向方向或反向方向的轴线旋转。

7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述构架包括具有多个腿的叉状件，并且其中，一叉状件腿的重量相对于另一叉状件腿的重量是不同的。

8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述轴承是轮轴。

9.一种用于移动地支撑物体的方法，包括：

将轮子组件连接至待移动的物体，所述轮子组件包括：

轴承；

轮子，所述轮子能够旋转地与所述轴承连接，以便能够在第一方向上旋转，但不能在横向于所述第一方向的第二方向上旋转；

枢轴，所述枢轴能够连接至所述物体；以及

构架，所述构架连接至所述枢轴，从而能够相对于所述物体枢转，所述构架的大小和尺寸被设计成相对于所述枢轴的枢转轴线以一偏移支撑所述轴承，从而形成脚轮轨迹，当所述构架相对于关于地球的法线取向倾斜时，所述构架具有在所述轮子组件的左侧和右侧不平均分布的质量，从而引起所述构架相对于地球枢转至预定取向。

10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述构架被铸造成分布所述质量。

11.根据权利要求9所述的组件，其中，所述构架的所述质量包括连接至所述构架的平衡块。

12.根据权利要求11所述的组件，其中，所述轮子组件在所述枢轴的枢转轴线前的部分的重量等于所述轮子组件在所述枢转轴线后的部分的重量，从而使所述轮子组件前后平衡。

13.根据权利要求11所述的组件，还包括调整所述平衡块相对于所述构架的位置，以在所述构架倾斜的情况下获得期望的预定取向。

14.根据权利要求9所述的组件，其中，调整所述平衡块的位置包括获得预定取向，所述预定取向将所述轮子定向为能够绕横向于所述物体的行进的正常正向方向或反向方向的轴线旋转。

15.一种拖车台，包括：

轮子组件，所述轮子组件包括：

轴承；

轮子，所述轮子能够旋转地与所述轴承连接，以便能够在第一方向上旋转，但不能在横向于所述第一方向的第二方向上旋转；

枢轴，所述枢轴能够连接至所述物体；以及

构架，所述构架连接至所述枢轴，从而能够相对于所述物体枢转，所述构架的大小和尺寸被设计成相对于所述枢轴的枢转轴线以一偏移支撑所述轴承，从而形成脚轮轨迹，当所述构架相对于关于地球的法线取向倾斜时，所述构架具有在所述轮子组件的左侧和右侧不平均分布的质量，从而引起所述构架相对于地球枢转至预定取向；以及

座架，所述座架能够连接至拖车，所述座架能够沿一平面从收起位置和部署位置枢转，其中在所述收起位置，所述座架相对于关于地球的法线取向成一角度布置，其中在所述部署位置，所述座架对准成沿地球的法线，所述轮子组件的一部分能够枢转连接至所述座架的远端，以使得所述构架能够相对于所述座架旋转，当所述座架从所述收起位置移动至所述部署位置时，所述预定取向横向于所述平面，由于作用在分布的质量上的重力，所述构架能够旋转至所述预定位置。

16.根据权利要求15所述的台，还包括曲柄组件，所述曲柄组件附接至所述拖车并且被配置成使所述座架相对于所述拖车旋转。

17.根据权利要求15所述的台，还包括连接至所述拖车并且具有驱动组件和活塞的千斤顶组件，所述活塞枢转地连接至所述座架，以将所述座架连接至所述拖车。

18.根据权利要求17所述的台，所述座架与所述活塞之间的枢轴连接包括枢转销，所述座架包括非线性槽，所述枢转销在所述非线性槽内移动，从而当所述活塞被驱动时，引起所述座架的角取向的改变。

19.根据权利要求17所述的台，所述活塞和座架的枢转连接限定一平面，所述预定位置限定所述轮子横向于所述平面的旋转轴线。

20.根据权利要求10所述的台，所述轮子组件通过螺栓连接和焊接连接中的至少一种连接至所述座架的远端。

21.根据权利要求17所述的台，还包括托架，所述托架附接至所述座架的下端并从所述座架的下端突出，所述托架的大小和尺寸被设计成与所述活塞配合以支住所述活塞。