CN114287720B - 一种轮轴位置可调的滚轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种轮轴位置可调的滚轮装置，该装置在滚轮的轮轴两端加装连杆，连杆的末端通过转轴与支架相连，支架与相应的设备相连，当连杆绕转轴转动时带动滚轮一起运动，滚轮中心相对于设备的位置随之改变，调整连杆的转动角度就能改变滚轮的位置高度，也就能控制设备底部与地面的距离，从而改变设备的离地间隙，并通过限位结构和锁定装置将连杆锁定在水平、竖直或45°角等需要固定的位置上，使得设备与地面的距离保持一定，能够适应高低起伏、草地等各种复杂路况，设备的移动性能大大提高，具有移动性能好、灵活方便、外形尺寸小和成本低的明显优势。

Description

一种轮轴位置可调的滚轮装置

技术领域

本发明涉及便携移动载具设备领域，具体涉及一种轮轴位置可调的滚轮装置。

背景技术

为了提高设备或载具的移动性能，现有技术通常是增大滚轮的直径，大直径滚轮与地面的滚动阻力较小，方便移动。但是大直径滚轮尺寸较大，使得设备外形尺寸增大很多，包装体积和运输成本也随之增大。为此，安装大直径滚轮的一些现有技术只能将滚轮设置在设备的内凹结构中，以减小设备的外形尺寸，但是这样一来设备底部距离地面就会很近，很容易磕碰到地面，遇到高低不平的路面就很难移动，路况的适应能力变差，例如，无法在草地上移动，设备或载具的移动性能大大降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种轮轴位置可调的滚轮装置。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种轮轴位置可调的滚轮装置，该滚轮装置包括滚轮、轮轴、连杆、转轴和支架，所述滚轮通过轮轴转动地安装在连杆一端，所述连杆另一端通过转轴转动地安装在支架上，所述轮轴与转轴的轴线平行设置，所述轮轴两端各设置有一个连杆，两个连杆的转轴同轴设置。

进一步的，所述支架上设置有限位结构，所述限位结构位于连杆的转动范围外缘，用于在连杆转动到最大行程时阻挡或支撑连杆。

进一步的，所述支架包括两个支座，滚轮设置在两个支座之间，所述连杆设置在滚轮与支座之间，滚轮两侧各设置有一个连杆及转轴，每个连杆通过其转轴与支座相连。

进一步的，所述支架和连杆由金属板材制成。

进一步的，所述滚轮装置还包括锁定装置，所述锁定装置安装在支架上，所述连杆绕转轴的转动角度由锁定装置限位锁定。

进一步的，所述锁定装置包括锁头和弹簧，所述连杆上设置有定位孔，所述锁头与定位孔插接配合，使得连杆绕转轴转动过程中，锁头在弹簧驱动下插入定位孔中，从而限位锁定连杆的转动角度。

进一步的，所述连杆上设置有导向面，连杆绕转轴转动过程中，导向面推动锁头压缩弹簧。

进一步的，所述锁定装置还包括锁定板和锁杆，所述锁定板固接在支架外侧，所述锁杆滑动地穿接在锁定板上，所述锁头位于锁定板的一侧且固定在锁杆的一端，锁杆的另一端设有杆帽且位于锁定板的另一侧，以防止锁杆落出锁定板，锁杆上套接弹簧，所述弹簧的一端抵接在锁头上，另一端抵接在锁定板上，形成弹性锁头结构。

进一步的，所述锁定板上设有与锁杆配合的衬套，所述衬套同轴滑动地套接在锁杆外部，便于锁杆在衬套中轴向移动。

进一步的，所述锁定板上设有多组锁头和弹簧，所述连杆上设有多个与不同组的锁头配合的定位孔，以形成连杆及滚轮绕转轴转动的多个限位锁定位置，从而调整滚轮的不同位置高度。

本发明的有益效果是:

在移动设备或载具出厂包装前，将本发明的连杆转动到与地面平行，此时滚轮缩入设备的内凹结构中，外凸设备最少，设备的外形尺寸不会因为滚轮而增大，包装体积和运输成本大大降低；在用户使用移动设备或载具时，只需将滚轮两侧的连杆转动到完全伸出状态，滚轮外凸设备最多，此时设备底部到地面的距离大大增加，相当于设备被连杆抬高了，设备获得最大的离地间隙，能够适应高低起伏、草地等各种复杂路况，设备的移动性能大大提高。

本发明在支架上设置有限位结构，用于支撑和固定连杆的位置，锁定装置带有锁头和弹簧，当连杆转动到需要锁定的位置上时能够实现自动锁定，使用起来非常方便。

本发明可以根据需要随时调整设备底部与地面距离，并且主要零件采用金属板材冲压制成，具有移动性能好、灵活方便、外形尺寸小和成本低的明显优势。

附图说明

图1是本发明的滚轮装置应用于移动设备的整机立体图；

图2是本发明滚轮装置的连杆转角为0°时的主视图；

图3是本发明滚轮装置的连杆转角为0°时的剖视图；

图4是本发明滚轮装置的连杆转角为0°时的立体图；

图5是本发明滚轮装置的连杆转角为135°时的主视图；

图6是本发明滚轮装置的连杆转角为135°时的立体图；

图7是本发明滚轮装置的连杆转角为180°时的主视图；

图8是本发明滚轮装置的连杆转角为180°时的剖视图；

图9是本发明滚轮装置的连杆转角为180°时的立体图；

图10是本发明滚轮装置的连杆转角为180°时的爆炸图；

图11是本发明锁定装置的剖视图；

图12是本发明锁定装置的立体图；

图13是本发明锁定装置的爆炸图；

图14a是本发明带定位孔连杆的主视图；

图14b是本发明带定位孔连杆的剖视图；

图15a是本发明右侧连杆和轮轴焊接后的立体图；

图15b是本发明带定位孔连杆的立体图；

图16是本发明支架的立体图；

图17是本发明转轴的立体图。

图中标号说明：1.滚轮装置，2.滚轮，201.轴承，3.轮轴，301.定位面，302.螺纹孔，4.连杆，401.定位孔，402.定位面，403.轴孔，404.螺纹孔，405.导向面，5.转轴，501.螺纹，502.圆柱面，503.凸台，6.支架，601.支座，602.安装孔，603.限位结构，7.锁定装置，701.锁定板，702.锁头，703.弹簧，704.锁杆，705.衬套，706.螺钉，8.螺钉，9.设备。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1、图2、图3、图4、图15a和图15b所示，本发明的滚轮装置1安装在设备9底部的内凹结构中，与设备9的壳体或框架相连。本发明的滚轮装置1由滚轮2、支架6、轮轴3、连杆4、转轴5和锁定装置7组成，滚轮2设置在支架6内，支架6与设备9的壳体或框架相连，支架6由金属板材冲压制成。支架6包括两个支座601，滚轮2设置在两个支座601之间，连杆4设置在滚轮2与支座601之间，滚轮2两侧各设置有一个连杆4，连杆4一端设置有带定位面402的与轮轴3配合的轴孔403，两个连杆4的轴孔403通过轮轴3与滚轮2连接在一起，连杆4的另一端设置有螺纹孔404，连杆4的螺纹孔404通过转轴5与支座601相连。

如图3、图8、图10、图15a和图15b所示，本发明连杆4与滚轮2的具体连接方式为：轮轴3贯穿滚轮2中心，安装在滚轮2中心的轴承201上，滚轮2可以绕轮轴3自由转动，轮轴3两端设置有定位面301和螺纹孔302，用于连接轮轴3两端的连杆4。滚轮2左侧的连杆4通过螺钉8与轮轴螺纹孔302相连，连杆4上的定位面402与轮轴3上的定位面301配合，将左侧连杆4与轮轴3左端连接在一起。滚轮2右侧连杆4上的定位面402与轮轴3上的定位面301配合，连杆4可以通过螺钉8与轮轴螺纹孔302相连。当然，由于右侧连杆4与轮轴3可以不用拆卸，也可以通过焊接工艺将右侧连杆4与轮轴3右端焊接在一起，以代替螺纹连接。轮轴3上的定位面301与连杆4上的定位面402方位都经过精确设计，二者通过定位面相互嵌合，防止连杆4与轮轴3之间发生转动，使得两个连杆4与轮轴3安装后能始终保持相互平行，确保两个连杆4上的转轴5保持同轴。

如图8至图17所示，本发明的连杆4一端轴孔403与轮轴3连接，连杆4另一端设置有螺纹孔404，转轴5通过螺纹孔404把连杆4和支架6连接在一起，转轴5的轴线与地面平行，在连杆4绕转轴5转动过程中，为了确保轮轴3的轴线始终能与地面平行，本发明的轮轴3与转轴5的轴线相互平行。本发明的支架6包含两个支座601，两个支座601上设置有与转轴5配合的安装孔602，两个支座601上的安装孔602同轴设置，确保滚轮2两侧的两个转轴5保持同轴。连杆4与支架6的具体连接方式为：支架6的两个支座601上各设置有一个转轴5，转轴5一端设置有外螺纹501，中间一段设置有圆柱面502，另一端设置有凸台503，转轴5穿过支座601上的安装孔602，转轴5螺纹端与连杆4上的螺纹孔404相连，将支座601与连杆4连接在一起。转轴5与连杆4通过螺纹连接成一体结构，转轴5中间段的圆柱面502与支座安装孔602之间是间隙配合，转轴5中间段的圆柱面502台阶端面抵住连杆4，保持连杆4与支座601之间存在一定的轴向间隙，确保连杆4和转轴5可以绕支座601的安装孔602自由转动。

如图2至图9所示，连杆4绕转轴5从水平方向0°转动180°过程中，将带动滚轮2一起运动，滚轮2相对于设备9的位置高度随之变化。当转动角度为0°时，滚轮2以及连杆4缩入支架6内部，滚轮装置1掩藏于设备9的内凹结构中，这个位置可用于设备出货包装时使用，由于这个位置设备9仍有一定的离地间隙，也可以在平整的路面上移动时使用。当转动角度为135°时，连杆4完全伸出，设备9倾斜后可以获得最大的离地间隙，这个位置可以用于设备9在草地等恶劣路面上移动时使用。当转动角度为180°时，滚轮2与0°时的位置高度相同，滚轮2在竖直方向上没有外凸，设备9可以竖直放置，不会弯斜，设备可以在这个位置上正常运转，不用担心倾倒等问题。当然，这个位置设备的离地间隙也较大，也可以用于在较粗糙路面上移动时使用。由于连杆4尺寸较小，又掩藏在滚轮2和支架6之间，不太方便直接转动连杆4，实际操作时用户可以通过拉动滚轮2带动连杆4转动，这样就能方便地调整设备的离地间隙。

如图16所示，转角为0°的位置和转角为180°位置上，由于设备重力方向与连杆4垂直，连杆4如果转动就无法支撑滚轮2，故本发明在支架6上设置有限位结构603，限位结构603设置在支架6内侧，由多个限位块构成，用于在极限位置限制连杆4的向上转动。限位结构603处于连杆4转动范围的之外，如果连杆4只在0°～180°范围内转动，当连杆4转动到转角为0°和180°的极限位置时，处于连杆4外侧上方的限位结构603可以抵住连杆4的上边沿，防止连杆4继续向上转动，通过限位结构603支撑连杆4以承受设备重量。

如图3至图15b所示，本发明采用锁定装置7将连杆4固定在上述这些需要的角度上，锁定装置7主要包括锁定板701以及设置在锁定板701上的锁头702、锁杆704、弹簧703和衬套705，锁定板701与支架6相连，在连杆4上设置有和这些角度对应的多个定位孔401，达到某个角度时，锁头702在弹簧703驱动下自动插入定位孔401，连杆4就无法再绕其转轴5转动，从而实现对连杆4位置的锁定。锁定板701上设置有与锁杆704配合的衬套705，衬套705可以用黄铜等摩擦性能好材质制成，衬套705的轴线方向与转轴5平行，锁杆704可以在衬套705中沿轴向自由移动，衬套705可以通过螺纹、焊接或过盈连接等方式与锁定板701相连，可以在锁定板上设置螺纹孔或外螺纹，衬套上设置对应的外螺纹或螺纹孔与其相连。锁头702一端为圆锥形状，方便插入连杆4上的定位孔401，锁头702另外一端为螺纹孔，锁杆704穿过衬套705与锁头螺纹孔同轴相连。弹簧703套在锁杆704外部，弹簧703一端抵住锁头702，另一端抵住锁定板701，锁头702和锁杆704在衬套705的限制下沿着转轴5方向轴向移动。在弹簧力的驱动下锁头702可以完全伸出，当连杆4到达某个需要的角度时，锁头702就会插入连杆4上此角度对应的定位孔401，从而实现对连杆4的锁定。本实施例锁定板701通过3个螺钉706安装在支架6的外侧，锁定板701通过金属板材冲压制成，一个滚轮装置1只需要一个锁定板701即可实现对连杆4的锁定。当需要从一个锁定位置解锁时，只需要向外拔出锁杆704，锁头702即可离开定位孔401，连杆4就可以绕转轴5自由转动。当然，对于连杆4转角为0°的位置，由于锁头702受力很小，锁头702与定位孔401可以设计成定位孔401直径小于锁头702直径的结构，这样锁头702不会插入定位孔401，拉动滚轮2稍微用力即可从这个位置解锁。所以，本发明在锁定板701上设置了两套锁头702、锁杆704和弹簧703，在连杆4上设置了多个对应的定位孔401，其中的一套锁头702能够完全插入定位孔401，用于135°和180°位置的连杆4锁定；另一套锁头702不会插入定位孔401，用于0°位置的连杆4锁定。

如图14a和图14b所示，本发明的连杆4上设置有导向面405，连杆4绕转轴5转动过程中，导向面405的外侧边沿略低于锁头702锥面，锁头702可以顺利进入导向面405，从导向面405的底部滑向导向面405的顶部，在此过程中弹簧703被锁头702逐渐压缩，在导向面405的推动下锁头702带动锁杆704缩入衬套705。连杆4绕转轴5转动到某个定位孔401位置时，在弹簧力驱动下锁头702带动锁杆704伸出衬套705，锁头702插入对应的定位孔401，实现对连杆4的自动锁定。

综上所述，本发明在滚轮的轮轴两端设置连杆，连杆与支架通过转轴相连，通过锁定板固定连杆位置，支架、连杆和锁定板采用金属板材冲压的低成本方式制造，通过拉动滚轮带动连杆转动就能方便地调整设备或载具的离地间隙，本发明在支架上设置有连杆限位结构和锁定装置，锁定装置上的锁头能够在弹簧力驱动下自动锁定带有导向面的连杆，可以根据所处的路况环境和需要方便地调整设备的离地间隙，具有移动性能好、灵活方便、外形尺寸小和成本低的明显优势，非常适合应用于各种移动设备和载具，具有明显的技术优势。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轮轴位置可调的滚轮装置，其特征在于，该滚轮装置（1）包括滚轮（2）、轮轴（3）、连杆（4）、转轴（5）和支架（6），所述滚轮（2）通过轮轴（3）转动地安装在连杆（4）一端，所述连杆（4）另一端通过转轴（5）转动地安装在支架（6）上，所述轮轴（3）与转轴（5）的轴线平行设置，所述轮轴（3）两端各设置有一个连杆（4），两个连杆（4）的转轴（5）同轴设置，所述滚轮装置（1）还包括锁定装置（7），所述锁定装置（7）安装在支架（6）上，所述连杆（4）绕转轴（5）的转动角度由锁定装置（7）限位锁定，所述锁定装置（7）包括锁头（702）和弹簧（703），所述连杆（4）上设置有定位孔（401），所述锁头（702）与定位孔（401）插接配合，使得连杆（4）绕转轴（5）转动过程中，锁头（702）在弹簧（703）驱动下插入定位孔（401）中，从而限位锁定连杆（4）的转动角度，所述支架（6）包括两个支座（601），滚轮（2）设置在两个支座（601）之间，所述连杆（4）设置在滚轮（2）与支座（601）之间，滚轮（2）两侧各设置有一个连杆（4）及转轴（5），每个连杆（4）通过其转轴（5）与支座（601）相连。

2.根据权利要求1所述的轮轴位置可调的滚轮装置，其特征在于，所述支架（6）上设置有限位结构（603），所述限位结构（603）位于连杆（4）的转动范围外缘，用于在连杆（4）转动到最大行程时阻挡或支撑连杆（4）。

3.根据权利要求1或2所述的轮轴位置可调的滚轮装置，其特征在于，所述支架（6）和连杆（4）由金属板材制成。

4.根据权利要求1所述的轮轴位置可调的滚轮装置，其特征在于，所述连杆（4）上设置有导向面（405），连杆（4）绕转轴（5）转动过程中，导向面（405）推动锁头（702）压缩弹簧（703）。

5.根据权利要求1所述的轮轴位置可调的滚轮装置，其特征在于，所述锁定装置（7）还包括锁定板（701）和锁杆（704），所述锁定板（701）固接在支架（6）外侧，所述锁杆（704）滑动地穿接在锁定板（701）上，所述锁头（702）位于锁定板（701）的一侧且固定在锁杆（704）的一端，锁杆（704）的另一端设有杆帽且位于锁定板（701）的另一侧，以防止锁杆（704）落出锁定板（701），锁杆（704）上套接弹簧（703），所述弹簧（703）的一端抵接在锁头（702）上，另一端抵接在锁定板（701）上，形成弹性锁头结构。

6.根据权利要求5所述的轮轴位置可调的滚轮装置，其特征在于，所述锁定板（701）上设有与锁杆（704）配合的衬套（705），所述衬套（705）同轴滑动地套接在锁杆（704）外部，便于锁杆（704）在衬套（705）中轴向移动。

7.根据权利要求5所述的轮轴位置可调的滚轮装置，其特征在于，所述锁定板（701）上设有多组锁头（702）和弹簧（703），所述连杆（4）上设有多个与不同组的锁头（702）配合的定位孔（401），以形成连杆（4）及滚轮（2）绕转轴（5）转动的多个限位锁定位置，从而调整滚轮（2）的不同位置高度。