CN106457893A - 用于脚轮的旋转锁 - Google Patents

Abstract

一种脚轮，包括本体，该本体包括杆腔，脚轮的杆可旋转地安装在杆腔中，以便允许该杆绕杆轴线相对于本体旋转。杆可以包括花键轴，该花键轴从杆伸入杆腔内。杆和花键轴操作地连接。杆腔可以有花键衬套。花键衬套和本体操作地相互连接。花键轴和花键衬套能够可释放地互锁。花键衬套和花键轴中的一个可沿杆轴线的方向在旋转位置和固定位置之间运动，在该旋转位置中，花键轴并不与花键衬套接合，在该固定位置中，花键轴与花键衬套接合。

Description

用于脚轮的旋转锁

相关申请的交叉引用

本申请要求美国专利申请No.14/317839的优先权，其申请日为2014年6月27日，该文献整个被本文参引。

背景技术和发明内容

本发明涉及一种用于脚轮的旋转锁。特别是，旋转锁可以设置成由脚轮的制动杠杆来驱动。该旋转锁包括凸形花键轴和凹形花键衬套，该凸形花键轴和凹形花键衬套能够可释放地互锁，以便防止脚轮绕旋转轴线旋转。

附图说明

图1表示了具有如这里所述的旋转锁的脚轮的透视图。

图2表示了图1的脚轮的俯视图。

图3是图1的脚轮的正视图。

图4是图3的脚轮的右侧视图。

图5是图1的脚轮的分解图。

图6是沿图2中的线6-6的剖视图。

图7是沿图2中的线7-7的剖视图。

图8-9是图1的脚轮的透视图，其中，脚轮的本体和轮已经除去，以便提供旋转锁的一个实施例的另外的详图。

图10是杆组件和包括这里所述的旋转锁的花键衬套的实施例的透视图。

具体实施方式

脚轮20有本体22，该本体22用作脚轮的部件的框架。脚轮20有第一和第二轮24、26，该第一和第二轮24、26绕轮轴线28旋转。本体22可以有大致垂直于轮轴线28延伸的部分30。该垂直延伸部分30可以有杆腔32，该杆腔32接收脚轮的杆34。杆34沿杆或旋转轴线36而相对于本体22旋转。杆或旋转轴线36大致垂直于轮轴线28。脚轮20可以有：前部制动杠杆38，该前部制动杠杆38大致与本体22的垂直延伸部分30相邻；以及后部制动杠杆40，该后部制动杠杆40在本体的相对侧。在附图中，表示了有两个轮的脚轮。在这样的结构中，前部制动杠杆38可以设置成防止一个轮26旋转，后部制动杠杆40可以设置成防止相对的轮24旋转。轮24、26可以通过轴42而与本体22旋转地联接。

最好如图6中所示，后部制动杠杆40可以通过枢轴销44而与本体可枢转地连接。后部制动杠杆40可以有指状件46，该指状件46从所述杠杆伸出，其与本体中的一个或多个棘爪48接合，以便将所述杠杆保持在合适位置。本体22可以设有棘爪48，以便将后部制动杠杆40的位置固定在开锁位置。后部制动杠杆40的指状件46可以与棘爪48配合，并可以有弯曲的远端，以便使得指状件46能够滑动和平移进入棘爪48和离开棘爪48。后部制动杠杆40可以有凹槽50，锁体52可以在该凹槽处与后部制动杠杆联接。锁体52可以设置成在本体22内滑动(例如竖直，如图6中所示)。锁体52可以与轮齿锁54联接。轮齿锁54可以在本体内运动(例如竖直，如图6中所示)，以便与形成于轮26的内径表面上的轮齿56接合。锁体52和轮齿锁54的组件可以通过弹簧(未示出)而被偏压离开轮齿56。

后部制动杠杆40可以在开锁位置和锁定位置之间旋转，在该开锁位置中，锁体52使得轮齿锁54向上提升而与轮齿56脱开，以便允许轮26绕本体22旋转，在该锁定位置中，锁体将轮齿锁向下压迫而与轮齿接合，以便防止所述轮绕本体旋转。图6表示了处于开锁位置的后部制动杠杆40。参考图6，为了将后部制动杠杆40定位在锁定位置，制动杠杆可以逆时针枢转，以便向下驱动锁体52和轮齿锁54。在后部制动杠杆40上的向下的力使得所述杠杆绕它的枢轴销44枢转，从而使得指状件46从棘爪48上释放。杠杆的向下的力还使得锁体52向下运动，并对着轮齿56驱动轮齿锁54，从而防止轮26绕轮轴线28旋转。为了将后部制动杠杆40重新定位在开锁位置，制动杠杆可以顺时针枢转，以便升高锁体52和轮齿锁54的组件，并从轮齿56上释放轮齿锁，从而允许轮26绕轮轴线28旋转。

参考图7，前部制动杠杆38有类似结构。前部制动杠杆38可以通过枢轴销58而与本体可枢转地连接。前部制动杠杆38可以有指状件60，该指状件60从所述杠杆伸出，其与本体中的棘爪62、63接合，以便将杠杆保持在合适位置。本体22可以设有棘爪62、63，以便将前部制动杠杆38的位置分别固定在锁定位置和开锁位置。前部制动杠杆的指状件60可以与棘爪62、63配合，并可以有弯曲的远端，以便使得该指状件能够滑动和平移而进入棘爪和离开棘爪。前部制动杠杆38可以有凹槽64，锁体66可以在该凹槽处与前部制动杠杆联接。锁体66可以设置成在本体22内滑动(例如竖直，如图7中所示)。锁体66可以与轮齿锁68联接。轮齿锁68可以在本体22内运动(例如竖直，如图6中所示)，以便与形成于轮24的内径表面上的轮齿56接合。锁体66和轮齿锁68的组件可以通过弹簧(未示出)而被偏压离开轮齿56。

前部制动杠杆38可以在开锁位置和锁定位置之间旋转，在该开锁位置中，锁体66使得轮齿锁68向上提升而与轮齿56脱开，以便允许轮24绕本体22旋转，在该锁定位置中，锁体将轮齿锁向下压迫而与轮齿接合，以便防止轮绕本体旋转。图7表示了处于开锁位置的前部制动杠杆38。参考图7，为了将前部制动杠杆38定位在锁定位置，前部制动杠杆38可以逆时针枢转，以便向下驱动锁体66和轮齿锁68。在前部制动杠杆上的向下的力使得所述杠杆绕它的枢轴销58枢转，从而使得指状件60从棘爪62上释放。锁体66的向下运动还对着轮齿56驱动轮齿锁68，从而防止轮24绕轮轴线28旋转。为了将前部制动杠杆38重新定位在开锁位置，制动杠杆可以顺时针枢转，以便升高锁体66和轮齿锁68的组件，并从轮齿56上释放轮齿锁，从而允许轮24绕轮轴线28旋转。

杆34可旋转地安装在杆腔32中，以便允许杆绕杆轴线36相对于本体旋转。轴承70可以用于方便所述杆34在杆腔32中旋转。轴承70和杆34可以通过杆帽72而保持在杆腔中。一旦安装，在应用时，向下施加在杆34上的重力也可以方便使得杆和轴承70接合在杆腔32中。杆34可以包括花键轴74。花键轴74可以布置在形成于杆内的空心内部76中。弹簧78也可以布置在杆34的空心内部76中。花键轴74通过销80来防止在杆34的空心内部中旋转。销80允许花键轴74在杆34的空心内部76中往复运动(在图6和7中，竖直)而并不绕杆轴线36旋转。花键轴74包括多个花键82，这些花键82环绕花键轴的中间部分84延伸。花键轴74的中间部分84可以是锥形的。花键轴74的远端86可以沿花键轴的中心轴线远离中间部分84而延伸。

在杆腔32中设置了花键衬套88。花键衬套88的内部具有多个花键90，外部具有凸部92，该凸部92与杆腔32配合，以便防止花键衬套在杆腔内旋转。花键衬套88的花键90可以与花键轴74的花键82配合，以便将衬套88和轴74可释放地互锁在一起。花键衬套88的花键90也可以为锥形，以方便将衬套和轴可释放地互锁在一起。杆腔32的内部几何形状可以允许花键衬套88插入其中并且限制其运动。例如，花键衬套88可以有包括其凸部92的特征，该凸部92与杆腔32中的本体22互锁，以使得本体和花键衬套可以成为一体，从而在与花键轴脱开时作为一个单元而一起相对于所述杆运动。

花键衬套88有中心轴线，该中心轴线可以与花键轴74的中心轴线共线地对齐。尽管附图表示了花键轴74的中心轴线与杆中心轴线36共线地对齐，但是花键轴中心轴线也可以偏离杆中心轴线。花键轴74可以沿花键轴中心轴线朝向花键衬套88运动，以便在固定位置与花键衬套接合，且花键轴可以沿花键轴中心轴线运动而离开花键衬套，以便在旋转位置与花键衬套脱开。在旋转位置中，花键轴74与花键衬套88间隔开，以允许所述杆34绕杆轴线36相对于本体22自由旋转。在固定位置中，花键轴74与花键衬套88互锁，以便防止杆74绕杆轴线36相对于本体22旋转。尽管附图表示了花键轴74相对于花键衬套88运动，但是布置方式也可以相反。例如，在可选结构中，花键衬套可以沿花键衬套中心轴线运动，以便与花键轴接合和脱开。例如，当杆与花键衬套成一体以及花键轴在杆腔中与本体成一体时可以采用这种结构。

前部制动杠杆38可以有花键轴止动器94。当前部制动杠杆处于开锁位置时，花键轴止动器94可以与花键轴的远端86接合，从而使得花键轴74保持与花键衬套88间隔开的关系，并使得杆34和花键轴能够一起绕旋转轴线相对于本体22旋转(即旋转位置)。当前部制动杠杆38向下运动时(例如，图6中顺时针)，花键轴止动器94可以与花键轴74的远端86脱开，容纳在杆34的空心内部76中的弹簧78可以迫使花键轴74向下(图6)与花键衬套88接合(即固定位置)。凸形和凹形的花键82、90的配合的锥形特征可以方便花键轴74与花键衬套88接合，并提供具有很小游隙的良好锁定性能。通过前部制动杠杆38处于锁定位置且花键轴74和花键衬套88在固定位置中互锁在一起，杆34与本体22互锁，并防止杆绕杆轴线36相对于本体旋转。

为了将花键轴74和花键衬套88重新定位在旋转位置，前部制动杠杆38可以向上运动(例如，在图7中顺时针)，这样，花键轴止动器94可以与花键轴74的远端86接合，并向上推压花键轴，从而使得花键轴从花键衬套88上释放。前部制动杠杆38的向上运动(例如，图7中顺时针)克服弹簧78的压力而作用。通过前部制动杠杆的指状件60与它的上部棘爪62接合，花键轴74向上运动，以使得花键轴与花键衬套88间隔开(即旋转位置)。

尽管附图表示了前部制动杠杆可运动而使得花键轴和轮接合，但是制动杠杆可以只操作为用于防止轮旋转，可以设置单独的杠杆来驱动旋转或杆锁。为了减轻本体的重量，本体可以形成有在杆腔32中的内部径向辐条96。杆轴承70可以安装在杆腔中的辐条96的上部平表面上。另外，制动杠杆38、40可以形成有间隙槽98，以便允许制动杠杆相对于枢轴销44、58和轴42在本体22内相对运动。

实施例选择和介绍为最好地即使原理和它们的用途，从而使得本领域其它技术人员能够最好地使用多个实施例，且考虑适合特殊使用的多种变化形式。因为在并不脱离本发明范围的情况下可以对这里所述和所示的结构和方法进行多种变化，因此包含在前述说明中或在附图中所示的全部内容将解释为示例性，而不是限制。因此，本发明的广度和范围将并不由任意上述示例实施例来限制，而是将只根据下面的附加权利要求和它们的等效物来确定。

Claims (22)

1.一种脚轮，包括：

本体；

轮，所述轮与所述本体可操作地旋转地连接，并能够绕轮轴线旋转；

轮锁，所述轮锁能够在锁定位置和开锁位置之间运动，在所述锁定位置中，防止所述轮绕所述轮轴线旋转，在所述开锁位置中，所述轮能够绕所述轮轴线旋转；

杆，所述杆与所述本体操作地连接，并能够绕杆轴线旋转，所述杆轴线垂直于所述轮轴线；以及

杆锁，所述杆锁能够在固定位置和旋转位置之间运动，在所述固定位置，防止所述杆绕所述杆轴线旋转，在所述旋转位置中，所述杆能绕所述杆轴线旋转，所述杆锁包括互锁的花键轴和花键衬套，所述花键轴有与所述杆轴线平行的纵向轴线，所述花键衬套有与所述花键轴对齐的中心轴线；

其中，当所述杆锁处于旋转位置时，所述花键轴沿花键轴轴线与花键衬套间隔开，当所述杆锁处于固定位置时，所述花键轴沿花键轴轴线与花键衬套接合；以及

当所述轮锁处于开锁位置时，所述轮锁与杆锁接合，以便将所述杆锁保持在旋转位置，且当所述轮锁处于锁定位置时，所述轮锁与杆锁脱开，从而使得所述杆锁能够运动至固定位置。

2.根据权利要求1所述的脚轮，其中：所述花键轴轴线和杆轴线对齐。

3.根据权利要求1所述的脚轮，其中：所述花键轴与所述杆操作地连接。

4.根据权利要求1所述的脚轮，其中：所述花键衬套布置在所述本体中的空腔内。

5.根据权利要求4所述的脚轮，其中：所述花键衬套有凸部，所述凸部与所述空腔配合，以便防止所述衬套在所述空腔中旋转。

6.根据权利要求1所述的脚轮，其中：所述花键轴和花键衬套有配合的锥形结构。

7.根据权利要求1所述的脚轮，还包括：弹簧，所述弹簧设置成用于将所述杆锁推压至固定位置。

8.根据权利要求7所述的脚轮，其中：当所述杆锁运动至固定位置时，所述弹簧将花键轴推压成与花键衬套接合。

9.根据权利要求1所述的脚轮，其中：当所述轮锁处于开锁位置时，所述轮锁与花键轴的纵向端部上的尖端接合，以便将所述杆锁保持在旋转位置，当所述轮锁处于锁定位置时，所述轮锁与花键轴的尖端脱开，以便允许所述杆锁运动至固定位置。

10.一种脚轮，其具有用于防止该脚轮绕旋转轴线旋转的旋转锁，所述旋转轴线与脚轮的杆相对应，所述旋转锁包括互锁的花键轴和花键衬套，所述花键衬套和花键轴中的一个能沿花键衬套的中心轴线的方向在旋转位置和固定位置之间运动，在所述旋转位置中，所述花键轴并不与花键衬套接合，在所述固定位置中，所述花键轴与花键衬套接合，所述旋转锁有杠杆，所述杠杆在旋转位置中与花键衬套和花键轴中的一个操作地接合，在固定位置中与所述花键衬套和花键轴中的所述一个脱开。

11.根据权利要求10所述的脚轮，其中：所述杠杆驱动与脚轮的轮相关联的旋转制动器。

12.根据权利要求10所述的脚轮，其中：所述花键轴相对于花键衬套在旋转位置和固定位置之间运动。

13.根据权利要求12所述的脚轮，还包括：弹簧，所述弹簧设置成用于将所述花键轴推压至固定位置。

14.根据权利要求10所述的脚轮，其中：所述花键衬套的中心轴线与由脚轮的杆限定的轴线共线。

15.一种脚轮，包括本体，所述本体包括杆腔，且所述脚轮的杆可旋转地安装在杆腔中，以便允许所述杆绕杆轴线相对于所述本体旋转，所述杆包括花键轴，所述花键轴从所述杆伸入所述杆腔内，所述杆和花键轴操作地连接，所述杆腔有花键衬套，所述花键衬套和本体操作地连接，所述花键轴和花键衬套能够可释放地接合，所述花键衬套和花键轴中的一个能够沿所述杆轴线的方向在旋转位置和固定位置之间运动，在所述旋转位置中，所述花键轴并不与花键衬套接合，在所述固定位置中，所述花键轴与花键衬套接合。

16.根据权利要求15所述的脚轮，其中：所述花键轴从所述杆的空心内部伸出。

17.根据权利要求16所述的脚轮，还包括：在所述杆的空心内部中的弹簧。

18.根据权利要求17所述的脚轮，其中：当所述花键轴运动至固定位置时，所述弹簧将花键轴推压成与所述花键衬套接合。

19.根据权利要求15所述的脚轮，还包括：杠杆，所述杠杆与本体可操作地枢转地连接，并与所述花键衬套和花键轴中的一个接合，以便使得所述花键衬套和花键轴中的所述一个沿杆轴线的方向在旋转位置和固定位置之间运动，在所述旋转位置中，花键轴并不与花键衬套接合，在所述固定位置中，花键轴与花键衬套接合。

20.根据权利要求19所述的脚轮，其中：所述杠杆与花键轴接合。

21.根据权利要求20所述的脚轮，其中：所述杠杆与所述花键轴的纵向端部接合。

22.根据权利要求21所述的脚轮，还包括：轮锁，所述轮锁能够在锁定位置和开锁位置之间运动，在所述锁定位置中，防止脚轮的所述轮绕轮轴线旋转，在所述开锁位置中，所述轮能够绕所述轮轴线旋转。