CN107198319A - 具有行走装置的行李箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有行走装置的行李箱，包括箱体，所述的箱体底部设置有行走装置，所述的行走装置包括位于箱体水平两侧的行走轮及驱动各行走轮转动的驱动机构，所述的驱动机构与行走轮之间设置有驱动水平两侧的行走轮转动以不同速度转动的差速机构。采用上述方案，本发明提供一种能够自动行走、无需使用者拖行且行走平稳的具有行走装置的行李箱。

Description

具有行走装置的行李箱

技术领域

本发明涉及一种行李箱，具体涉及一种具有行走装置的行李箱。

背景技术

行李箱，亦称旅行箱、拉杆箱，是出门时所携带用以放置物品的箱子，它是行李的其中一种类型。通常行李箱是用来放置旅途上所需要的衣物、个人护理用品及纪念品。

行李箱底部设置有滚轮，使用者拖动拉杆，即可将行李箱进行拖行，从而减少因手提行李箱所造成的负担，然而对于手臂受伤人士及手臂残疾人士，由于手臂无法施力，亦不能拖动拉杆，无法使用拉杆箱将行李或物体进行搬运，即使是正常人士，长时间拖动行李箱，也会出现手臂酸疼的状况。

然而，为解决上述问题，单纯在行李箱底部设置驱动滚轮转动的电机，也会存在如下弊端：①行李箱在直线移动时，会因路面不平或轮子滚动半径不等（轮子制造误差、磨损不同、受载不均）而引起轮子的滑动，甚至侧翻；②传统的轮轴与滚轮之间能够承载的压力有限，一旦行李箱的重量过大，必然会造成轮轴与滚轮之间的剧烈磨损，进而导致使用寿命大大下降；③受到箱体空间的限制，驱动源体积受到限制，故轮轴向滚轮传输的扭矩有限，在重量过大时行走装置无法移动。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够自动行走、无需使用者拖行且行走平稳的具有行走装置的行李箱。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括箱体，其特征在于：所述的箱体底部设置有行走装置，所述的行走装置包括位于箱体水平两侧的行走轮及驱动各行走轮转动的驱动机构，所述的驱动机构与行走轮之间设置有驱动水平两侧的行走轮转动以不同速度转动的差速机构。

通过采用上述技术方案，由驱动机构带动行走轮转动，使箱体前进，并在驱动机构与行走轮之间设置差速机构，在行走轮在移动至崎岖路面时、行走轮转弯等水平两侧滚轮路径长度不一致的情况时，能够根据实际情况进行调整，从而实现平稳移动，避免转速相同而滑动及侧翻，差速机构可模拟汽车的差速器设计，也可以行星轮组的方式（即下文提及的结构）实现，从而减少因手拉行李箱所造成的负担，及解决手臂无法施力人群无法正常使用箱包的问题。

本发明进一步设置为：所述的差速机构包括第一输出轴、第二输出轴及行星架，水平两侧的所述的行走轮分别为第一轮及第二轮，所述的第一输出轴及第二输出轴同轴且转动设置于箱体，所述的第一轮安装于第一输出轴并与第一输出轴同步转动，所述的第二轮安装于第二输出轴并与第二输出轴同步转动，所述的第一输出轴朝向第二输出轴的端部设置有同步转动的第一锥齿轮，所述的第二输出轴朝向第一输出轴的端部设置有同步转动的第二锥齿轮，所述的驱动机构包括驱动电机，所述的行星架与第一输出轴同轴排布并设置有供第一输出轴穿过的安装孔，所述的驱动电机驱动行星架转动，所述的行星架朝向第二输出轴的轴向端面沿周向设置有两个以上的行星座，各所述的行星座转动设置有分别与第一锥齿轮及第二锥齿轮相啮合的行星锥齿轮。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动行星架转动，行星架带动各行星座转动，再由行星座分别驱动各输出轴转动，即可使各输出轴以不同的转速进行移动，在行走轮在移动至崎岖路面时或行走轮转弯时，能够平稳移动，相较汽车的差速器结构进行优化，进一步简化，缩小体积，便于应用于箱包有限的空间，及适合大规模生产。

本发明进一步设置为：所述的第一输出轴与第一轮之间设置有降低第一轮转速并增加第一轮扭矩的第一谐波齿轮减速器，所述的第二输出轴与第二轮之间设置有降低第二轮转速并增加第二轮扭矩的第二谐波齿轮减速器。

通过采用上述技术方案，箱体在满载的情况下往往具有较高的重量，特别是在箱体上乘坐使用者之后，需要输出轴与行走轮具有较高的负载能力，而与普通减速器相比，谐波齿轮减速器由内齿刚轮、柔轮及使柔轮发生径向变形的波发生器组成，具有：①结构简单，体积小，重量轻 ；②传动比范围大；③同时啮合的齿数多；④承载能力大；⑤运动精度高；⑥运动平稳，无冲击，噪声小；⑦齿侧间隙可以调整；⑧传动效率高；⑨同轴性好；⑩可实现向密闭空间传递运动及动力等优点，适合大规模生产，且提高行走装置使用寿命长及工作稳定性，故选择谐波齿轮减速器同时解决了轮轴与滚轮之间承载力有限及轮轴向滚轮传输的扭矩有限的两个问题。

本发明进一步设置为：所述的行走装置还包括转向轮及调节各转向轮朝向的调节机构，所述的转向轮分别与各行走轮对应设置于箱体的同一侧，所述的调节机构包括转向轴及转向电机，所述的转向轴安装于位于箱体不同侧的转向轮之间并与转向轮呈转动配合，所述的转向电机沿驱动设置与转向轴联动配合的调节轴，所述的调节轴转动时转向轴水平摆动。

通过采用上述技术方案，增设转向轮及调节机构，可调节箱体的前进方向，使箱体的移动方式更多元化，满足复杂路况的行走。

本发明进一步设置为：所述的箱体水平两侧翻转设置有侧踏板，所述的侧踏板转动设置有在翻转至水平状态时与地面贴合的侧轮。

通过采用上述技术方案，增加箱包的使用方式，使用者可坐于箱体上，由行走装置同时推动箱体及使用者同步前进，在使用者长时间行走后减轻劳累，双脚踩踏于侧踏板，避免双脚悬空或沿地面拖行，此外，由于行走装置提高了箱体的离地高度，故在箱体踏板下方转动设置侧轮，提高箱体与地面的接触面积，提高行走装置移动的稳定性。

本发明进一步设置为：所述的箱体上端位于水平两侧的侧踏板之间设置有驾驶扶手。

通过采用上述技术方案，在使用者坐于箱体上方时，双手握于驾驶扶手之上，合理利用现有结构，提高使用者坐于箱体的平稳性。

本发明进一步设置为：所述的驾驶扶手可竖向伸缩于箱体。

通过采用上述技术方案，驾驶扶手伸缩于箱体，在不使用时进行隐藏，避免使用者与驾驶扶手产生误撞击，避免驾驶扶手产生倾斜或划伤手臂。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的立体图；

图2为本发明具体实施方式中差速机构与驱动机构的装配示意图；

图3为本发明具体实施方式中第一谐波齿轮减速器的立体图；

图4为本发明具体实施方式中转向轮与调节机构的配合立体图。

具体实施方式

如图1—图4所示，本发明公开了一种具有行走装置的行李箱，包括箱体1，箱体1底部设置有行走装置，行走装置包括位于箱体1水平两侧的行走轮2及驱动各行走轮2转动的驱动机构，驱动机构与行走轮2之间设置有驱动水平两侧的行走轮2转动以不同速度转动的差速机构，由驱动机构带动行走轮2转动，使箱体1前进，并在驱动机构与行走轮2之间设置差速机构，在行走轮2在移动至崎岖路面时、行走轮2转弯等水平两侧滚轮路径长度不一致的情况时，能够根据实际情况进行调整，从而实现平稳移动，避免转速相同而滑动及侧翻，差速机构可模拟汽车的差速器设计，也可以行星轮组的方式（即下文提及的结构）实现，从而减少因手拉行李箱所造成的负担，及解决手臂无法施力人群无法正常使用箱包的问题。

差速机构3包括第一输出轴31、第二输出轴32及行星架35，水平两侧的行走轮2分别为第一轮21及第二轮22，第一输出轴31及第二输出轴32同轴且转动设置于箱体1，第一轮21安装于第一输出轴31并与第一输出轴31同步转动，第二轮22安装于第二输出轴32并与第二输出轴32同步转动，第一输出轴31朝向第二输出轴32的端部设置有同步转动的第一锥齿轮311，第二输出轴32朝向第一输出轴31的端部设置有同步转动的第二锥齿轮321，驱动机构包括驱动电机36，在具体实施方式中，驱动电机36先驱动水平放置的第一驱动齿轮361，由第一驱动齿轮361带动与第一驱动齿轮361啮合的行星架35转动，行星架35与第一输出轴31同轴排布并设置有供第一输出轴31穿过的安装孔33，驱动电机驱动行星架35转动，行星架35朝向第二输出轴32的轴向端面沿周向设置有两个以上的行星座34，各行星座34转动设置有分别与第一锥齿轮311及第二锥齿轮312相啮合的行星锥齿轮341，驱动电机驱动行星架35转动，行星架35带动各行星座34转动，再由行星座34分别驱动各输出轴转动，即可使各输出轴以不同的转速进行移动，在行走轮2在移动至崎岖路面时或行走轮2转弯时，能够平稳移动，相较汽车的差速器结构进行优化，进一步简化，便于应用于箱包，及大规模生产，行星锥齿轮341的数量一般为两个以上。

第一输出轴31与第一轮21之间降低第一轮转速并增加第一轮扭矩的设置有第一谐波齿轮减速器51，第二输出轴32与第二轮22之间设置有降低第二轮转速并增加第二轮扭矩的第二谐波齿轮减速器52，箱体1在满载的情况下往往具有较高的重量，特别是在箱体1上乘坐使用者之后，需要输出轴与行走轮2具有较高的负载能力，而与普通减速器相比，谐波齿轮减速器由内齿刚轮511、柔轮512及使柔轮512发生径向变形的波发生器513组成，波发生器与相对应的第一输出轴31或第二输出轴32联动设置，内齿刚轮511安装于箱体1，柔轮与相对应的第一轮21或第二轮22联动设置，其具有：①结构简单，体积小，重量轻 ；②传动比范围大；③同时啮合的齿数多；④承载能力大；⑤运动精度高；⑥运动平稳，无冲击，噪声小；⑦齿侧间隙可以调整；⑧传动效率高；⑨同轴性好；⑩可实现向密闭空间传递运动及动力等优点，适合大规模生产，且提高行走装置使用寿命长及工作稳定性，故选择谐波齿轮减速器同时解决了轮轴与滚轮之间承载力有限及轮轴向滚轮传输的扭矩有限的两个问题，图3为第一谐波齿轮减速器的立体图，而第二谐波齿轮减速器与第一谐波齿轮减速器的结构相同。

行走装置还包括的转向轮43及调节各转向轮43朝向的调节机构4，转向轮41分别与各行走轮2对应设置于箱体1的同一侧，调节机构4包括转向轴41及转向电机42，转向轴41安装于位于箱体1不同侧的转向轮43之间并与转向轮43呈转动配合，转向电机41沿驱动设置与转向轴41联动配合的调节轴421，调节轴421转动时转向轴41水平摆动，增设转向轮43及调节机构4，可调节箱体1的前进方向，使箱体1的移动方式更多元化，满足复杂路况的行走，为精准调节，转向电机42选用步进电机，在具体实施方式中，转向轴41设置有驱动其转动的转向销411，转向销411与调节轴421之间设置有梅花联轴器。

箱体1水平两侧翻转设置有侧踏板11，侧踏板11转动设置有在翻转至水平状态时与地面贴合的侧轮12，增加箱包的使用方式，使用者可坐于箱体1上，由行走装置同时推动箱体1及使用者同步前进，在使用者长时间行走后减轻劳累，双脚踩踏于侧踏板11，避免双脚悬空或沿地面拖行，此外，由于行走装置提高了箱体1的离地高度，故在箱体1踏板下方转动设置侧轮12，提高箱体1与地面的接触面积，提高行走装置移动的稳定性，箱体1设置有与侧踏板11翻转配合的翻转座14，侧踏板11设置有与翻转座14转动配合的翻转轴111，翻转轴11上设置有将侧踏板11自动向上翻转的翻转弹簧。

箱体1上端位于水平两侧的侧踏板11之间设置有驾驶扶手13，在使用者坐于箱体1上方时，双手握于驾驶扶手13之上，合理利用现有结构，提高使用者坐于箱体1的平稳性。

驾驶扶手13可竖向伸缩于箱体1，驾驶扶手13伸缩于箱体1，在不使用时进行隐藏，避免使用者与驾驶扶手13产生误撞击，避免驾驶扶手13产生倾斜或划伤手臂。

本发明的具体实施方式作为行李箱的基础模块，其具有①路况适应性强；②高承载；③使用寿命长；④能载人骑行功能;⑤具有灵活转向功能等特点，而在实际使用中，还可自主配合模块（1）蓝牙定位模块（2）躲避障碍物模块（3）转向控制模块（4）自动跟随模块（5）夜间警示模块，提高行李箱的综合功能，更符合日常实用的需求。

Claims (7)

1.一种具有行走装置的行李箱，包括箱体，其特征在于：所述的箱体底部设置有行走装置，所述的行走装置包括位于箱体水平两侧的行走轮及驱动各行走轮转动的驱动机构，所述的驱动机构与行走轮之间设置有驱动水平两侧的行走轮转动以不同速度转动的差速机构。

2.根据权利要求1所述的具有行走装置的行李箱，其特征在于：所述的差速机构包括第一输出轴、第二输出轴及行星架，水平两侧的所述的行走轮分别为第一轮及第二轮，所述的第一输出轴及第二输出轴同轴且转动设置于箱体，所述的第一轮安装于第一输出轴并与第一输出轴同步转动，所述的第二轮安装于第二输出轴并与第二输出轴同步转动，所述的第一输出轴朝向第二输出轴的端部设置有同步转动的第一锥齿轮，所述的第二输出轴朝向第一输出轴的端部设置有同步转动的第二锥齿轮，所述的驱动机构包括驱动电机，所述的行星架与第一输出轴同轴排布并设置有供第一输出轴穿过的安装孔，所述的驱动电机驱动行星架转动，所述的行星架朝向第二输出轴的轴向端面沿周向设置有两个以上的行星座，各所述的行星座转动设置有分别与第一锥齿轮及第二锥齿轮相啮合的行星锥齿轮。

3.根据权利要求1所述的具有行走装置的行李箱，其特征在于：所述的第一输出轴与第一轮之间设置有降低第一轮转速并增加第一轮扭矩的第一谐波齿轮减速器，所述的第二输出轴与第二轮之间设置有降低第二轮转速并增加第二轮扭矩的第二谐波齿轮减速器。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有行走装置的行李箱，其特征在于：所述的行走装置还包括转向轮及调节各转向轮朝向的调节机构，所述的转向轮分别与各行走轮对应设置于箱体的同一侧，所述的调节机构包括转向轴及转向电机，所述的转向轴安装于位于箱体不同侧的转向轮之间并与转向轮呈转动配合，所述的转向电机沿驱动设置与转向轴联动配合的调节轴，所述的调节轴转动时转向轴水平摆动。

5.根据权利要求1或2或3所述的具有行走装置的行李箱，其特征在于：所述的箱体水平两侧翻转设置有侧踏板，所述的侧踏板转动设置有在翻转至水平状态时与地面贴合的侧轮。

6.根据权利要求5所述的具有行走装置的行李箱，其特征在于：所述的箱体上端位于水平两侧的侧踏板之间设置有驾驶扶手。

7.根据权利要求6所述的具有行走装置的行李箱，其特征在于：所述的驾驶扶手可竖向伸缩于箱体。