CN1413148A - 转动轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种被安装在荷载支承表面下面的转动轮装置。这种转动轮装置包括：一根基本水平的横梁，适于绕一竖直轴转动；至少一个主轮，被设置在所说水平横梁的底部，使所说的竖直轴位于所说主轮的转动平面内；至少一个支撑轮，被设置在所说水平横梁的顶部，所说的至少一个支撑轮的转动轴与所说水平横梁的转动轴沿径向对齐。当转动轮装置被放置一个表面上并沿一预定方向被移动时，荷载支承表面就由所说的至少一个支撑轮支撑着，并且使所预说的横梁绕所说的竖直轴转动，使所说的至少一个主轮的转动平面调整到所说的预定方向上，从而有利于所说的装置沿任何预定的水平方向移动。

Description

转动轮

发明的领域

本发明涉及轮子。更具体地说是涉及一种新的转动轮装置。

发明的背景

许多年来，转动轮是公知的。转动轮或脚轮通常是一些被安装在货车、箱子、运货车、椅子、或一些家具中并能使它们能到处转动的小轮或脚轮。

转动轮通常包括一个轮子或几个轮子，轮子适于绕一水平轴滚动，而水平轴本身被可转动地与一竖直轴相连接，从而使得轮子也可以绕水平轴旋转。当一荷载例如设有转动轮的椅子被推动，以便使其沿一特定方向移动时，转动轮就绕着它的竖直轴线转动，并迅速达到一个位置，在这个位置处，转动轮转动的水平轴线垂直于所说的特定方向，并且转动轮随着椅子的移动而转动。轮子移动方向的迅速调整使得能够更迅速地移动所说的载荷，从而可以延长轮子的有效使用寿命。

然而，方便转动轮的竖直轴经常被损坏，这是由于荷载作用在轮子的中心之外，从而产生一个力矩的缘故，这个力矩基本上取决于轴的尺寸大小以及荷载的重量。

现有技术中已有一些被用于克服这个问题的转动轮。基本上来说，良好的解决方案就是提供这样一种轮子，即，这种轮子在不脱离轮子滚动时所在的表面的情况下能改变轮子的转动方向。一种已知的解决方案就利用这样一种轮子，这种轮子滚动时的水平轴与可以绕竖直轴转动的圆环相连接。这是通过设置一种滚珠轴承机构来实现的。然而，已知的这种解决方案通常是指这样一种金属脚轮，这种金属脚轮设置有滚珠轴承来支撑着转动轮，并能承受较大的力矩。

因此，需要提供这样一种转动轮，即，这种转动轮不易因荷载过大而被损坏，并且能克服力矩的影响。

发明概述

因此，根据本发明的一个优选实施例，提供了一种被安装在荷载支承表面下的转动轮装置，该装置包括：

一基本水平的横梁，适于绕一竖直轴转动；

至少一个主轮，被设置在所说水平横梁的底部，从而使所说的竖直轴位于所说主轮的转动平面内；

至少一个支撑轮，被设置在所说水平横梁的顶部，所说的至少一个支撑轮的转动轴与所说横梁的转动轴沿径向方向对齐；

从而当把所说的装置放置在一个表面上并沿一个预定方向被移动时，荷载支承表面就由所说的至少一个支撑轮支撑着，并且使所说的横梁绕所说的竖直轴转动，并把所说的至少一个主轮的转动平面调整到所说的预定方向上，从而有利于所说装置沿任何期望的水平方向移动。

此外，根据本发明的另一个优选实施例，所说的横梁具有能上下滑动的竖直方向的自由度，从而允许所说的荷载支撑表面搁放在所说的至少一个支撑轮的顶部。

此外，根据本发明的另一个优选实施例，提供了这样一种被安装在荷载支承表面下的转动轮装置，该装置包括：

一基本水平的横梁，适于绕一竖直轴转动；

至少一个主轮，被设置在所说水平横梁的底部，从而所说的竖直轴位于所说主轮的转动平面内；

两个支撑轮，被设置在所说水平横梁的顶部，所说的两个支撑轮的转动轴与所说的横梁的转动轴沿径向方向对齐；

从而当把所说的装置被放置在一个表面上并沿一个预定方向被移动时，荷载支承表面由所说的两个支撑轮支撑着，并且使所说的横梁绕所说的竖直轴转动，并把所说的至少一个主轮的转动平面调整到所说的预定方向上，从而有利于所说装置沿任何期望的水平方向移动。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的至少一个主轮被部分地沉陷在位于所说横梁上的空腔内。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的两个支撑轮中的每个支撑轮都被沉陷在位于所说横梁上的空腔内。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的至少一个主轮设有轴，该轴被扣紧在横梁上的配合支架内部的位置中。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说横梁具有侧向对置的弧形延伸件，其中，每个所说的支撑轮被安装在其中一个所说的延伸部件的一空腔内。

此外，根据本发明的另一个实施例，每个所说的支撑轮设有轴，该轴被扣紧在所说空腔侧面上的配合孔内的位置中。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的竖直轴设有两个对置的弹性挡块，该弹性挡块的端部具有一突缘，可以使所说的突缘扣入到荷载支承表面上的一孔内。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的荷载支承表面是一个平的表面。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的荷载支承表面设有一圆形突起，以便缩短所说竖直轴所需的长度，从而减小所说轴受到的力矩。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的荷载支承表面还设有一个环形边缘，用于防止因外部阻碍物而造成不利的卡住。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的装置是由塑料材料制成的。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的装置是由从POM、聚酰胺、聚丙烯、聚丁烯化合物(polybutylenetelphtalate)中选择的材料制成的。

此外，根据本发明的另一个实施例，所说的基本水平的横梁设有一些空腔，以便提高它的尺寸稳定性，减小它的总体重量。

最后，根据本发明的另一个实施例，所说的两个支撑轮被设置成使得与所说支撑轮转动平面相切的一假想弧与主轮的转动轴不相切，从而可以防止因作用在该支撑轮上的作用力的不稳定平衡而使所说的支撑轮发生摆动。

附图简述

为了更好地理解本发明以及更好地领会本发明的实际应用，下面给出了一些附图，在后面的描述中将参照这些附图。应当注意到，所给出的这些附图只是作为一些例子，而并不是用于限定本发明的范围，本发明的范围是由所附的权利要求来限定的。在这些附图中，相同的附图标记表示相同的部件。

图1是根据本发明的一个优选实施例的被颠倒过来看的转动轮的立体示意图，其中，在荷载支承表面下面具有一对支撑轮。

图2是根据本发明的一个优选实施例的从荷载支承表面拆卸下来的图1所示的转动轮装置的正视图。

图3是图1中的转动轮的另一个立体示意图。

发明和附图的详细描述

本发明的一个主要方面就是提供了这样一种转动轮，这种转动轮包括一个具有水平转动轴的主轮，该主轮被设置在一根水平横梁上，位于一个荷载表面的下面，并可以绕一竖直轴转动。转动轮部分地或全部地在水平横梁下朝离开它的下表面的方向突出。水平横梁还设有至少一个支撑轮，该支撑轮具有从所说横梁的转动轴径向延伸的水平转动轴，并且该水平横梁可以与荷载表面的下部接触。

水平横梁可以绕竖直轴基本自由地转动，从而当荷载表面沿一特定的水平方向移动时，主轮容易在所说轴的后面调整到移动方向上。支撑轮承受着它上面的荷载支承表面的荷载，与竖直轴共同支承着该荷载，支撑轮还使得水平横梁的转动变得平滑，并且使得它在移动方向上与竖直轴对齐。

水平横梁被制造成能绕竖直轴自由转动。而且，水平横梁可以具有一定的竖直移动的自由度，以便有利于把荷载支承表面搁置在支撑轮上。这可以通过在该横梁与竖直轴之间，或在竖直轴与荷载支承表面之间，提供相对移动的自由度来实现。

参照这些附图就能更好地领会本发明。

现在来参照图1，图1表示出了根据本发明的一个优选实施例的被颠倒过来看的转动轮的立体示意图，其中，在荷载支承表面下面具有一对支撑轮。

设置了一水平横梁2，在图中，水平横梁2呈框架形式，它具有一顶侧15和一底侧16。水平横梁2具有一竖直轴20，该竖直轴20从所说横梁的顶侧延伸并且与荷载支承表面可转动地接合。水平横梁可以绕该竖直轴基本自由地转动，尽管防止了水平横梁与荷载支承表面完全脱离，但是，水平横梁具有小的竖直上下滑动的自由度。荷载支承表面最好设有一圆形突起25，以便能缩短竖直轴20所需要的长度，从而减小所说轴所承受的力矩。

在水平横梁2上设有一个主轮3，该主轮3部分地沉陷在该水平横梁上的空腔33内，该主轮3的转动平面平行于所说的竖直轴，并且主轮3从水平横梁2向下突出一部分。主轮的轴12的两侧都与设置在水平横梁上的配合支架30相接合。

现在来参照图2，图2表示出了根据本发明一个优选实施例的从荷载支承表面拆卸下来的图1所示的转动轮装置的正视图。横梁2设有侧向对置的弧形延伸件31，并且在这些延伸件的顶侧设有两个支撑轮5，每个延伸件上各设置一个支撑轮，每个支撑轮5被沉陷在一个空腔7内并从该空腔突出。支撑轮5的转动轴与竖直轴沿径向对齐(从而与横梁的转动轴对齐)。每个支撑轮5的转动轴6被卡接接在每个空腔7的侧壁上的配合孔32内。一个突起34实际上是空腔33(见图1)的壁，该突起34从横梁2突出，但不妨碍转动轮装置的平滑运作，这是由于该突起34被良好地安装在支撑轮之间。然而应当注意到，该突起34必须低于支撑轮5，以便它们能与荷载支承表面相接触。

应当注意到，支撑轮的弧形结构使得横梁2可以良好地绕竖直转动轴20转动，从而有利于平滑的移动。这是由于本发明装置中的支撑轮转动轴与横梁的竖直转动沿径向对齐的缘故而实现的。

还应注意到，尽管在这些附图中所公开的实施例中设有侧向弧形延伸件，但是，支撑轮也可以被设置在横梁上一弧形结构中，其中的横梁具有足够的宽度以便在侧向上能容纳这些轮。在这种情况中，就不需要侧向延伸件了，这种实施例仍然属于本发明的范围之内。

竖直轴20最好设有两个对置的弹性挡块36，这些弹性挡块36的端部具有突缘37，从而这些挡块36能被扣紧在荷载支承表面上的孔内。然而，也可以采用其它的接合方法来把该竖直轴与到荷载支承良面相接合，这些也都在本发明的范围内。

图3表示出了图1中的转动轮的另一个立体示意图。

荷载支承表面21的底部最好是一个平的表面，以便底部不会阻碍水平横梁的转动。也可以为支撑轮设置一条限定轨道35(可以凹陷的，也可以是突出的)。可以设置一个环形突缘22，该环形突缘能防止本发明的转动轮装置因外部阻碍物而造成不利的卡住。

本发明的转动轮尤其在塑料行业中具有很大的吸引力，转动轮适合用塑料产品或塑料部件来制造，它的所有部件都可以利用塑料材料来制造，这些塑料材料例如有POM、聚酰胺、聚丙烯、聚丁烯化合物(polybutylenetelphtalate)等。因此，本发明的装置可以按照各种塑料加工方法来制造，例如利用注模来制造。

于是，可以把本发明的转动轮制造得具有很轻的重量，这是利用塑料材料的另一个优点。

如图中实施例所表示的那样，水平横梁上的空腔10是通过材料脱模来形成的，材料脱模是在塑料注模过程中一非常标准的工序，目的是为了减小被模制的横梁在加工期间发生扭曲的可能性，从而提高了横梁的稳定性，并减小了横梁的总体重量。

在本发明的转动轮中，用支撑轮代替滚珠轴承，为了使主轮具有操纵灵活性，要求支撑轮能迅速转动360度，并能迅速转动到所期望的方向上。

建议采用具有至少两个支撑轮的结构，因为设置至少两个支撑点，就能使竖直轴免于受到竖直轴上面的荷载支承表面所施加的力矩。然而，只设有一个支撑轮的本发明的转动轮装置也能足以使得转动轮装置可以进行运作。也可以设置两个以上的支撑轮，从而可以使本发明的转动轮装置能承受更重的荷载，然而，两个支撑轮似乎就可以完成大部分的可预见的任务。

建议把支撑轮定位成使与支撑轮转动平面相切的假想的弧与主轮的转动轴不相切，因为如果与主轮的转动轴相切就会使支撑轮发生摆动，从而产生不稳定的移动，这是由于作用在这些轮上的作用力的不稳定平衡所造成的。

还应注意到，尽管附图中所表示出的这些实施例只有一个主轮，但是，也可以在水平横梁2的底部增加更多的主轮，只要这些主轮被正确地对齐即可。

应当知道，在本说明书中所描述的实施例和附图只是用于能更好地理解本发明，而并不是对本发明的范围进行限制。本发明的范围是由所附的权利要求书来限定的。

还应当知道，本领域普通技术人员在阅读了本说明书之后，会对上面所描述的实施例以及附图作出修改和调整，这些仍然被包括在所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (18)

1、一种被安装在荷载支承表面下的转动轮装置，该装置包括：

一根基本水平的横梁，适于绕一竖直轴转动；

一组主轮中的至少一个，被设置在所说水平横梁的底部，使所说的竖直轴位于所说主轮的转动平面内；

一组支撑轮中的至少一个，被设置在所说水平横梁的顶部，所说的至少一个支撑轮的转动轴与所说水平横梁的转动轴沿径向对齐；

从而当所说的装置被放置一个表面上并沿一预定方向被移动时，所说的荷载支承表面就由所说的至少一个支撑轮支撑着，并且使所预说的横梁绕所说的竖直轴转动，使所说的至少一个主轮的转动平面调整到所说的预定方向上，从而有利于所说的装置沿任何预定的水平方向移动。

2、根据权利要求1所述的装置，所说的横梁能在竖直方向上自由地上下滑动，从而可以把所说的荷载支承表面搁置在所说的至少一个支撑轮的顶部。

3、一种被安装在荷载支承表面下的转动轮装置，该装置包括：

一根基本水平的横梁，适于绕一竖直轴转动；

一组主轮中的至少一个，被设置在所说水平横梁的底部，使所说的竖直轴位于所说主轮的转动平面内；

两个支撑轮，被设置在所说水平横梁的顶部，所说的两个支撑轮的转动轴与所说水平横梁的转动轴沿径向对齐；

从而当所说的装置被放置一个表面上并沿一预定方向被移动时，所说的荷载支承表面就由所说的两个支撑轮支撑着，并且使所预说的横梁绕所说的竖直轴转动，使所说的至少一个主轮的转动平面调整到所说的预定方向上，从而有利于所说装置沿任何预定的水平方向移动。

4、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的至少一个主轮被部分地沉陷在所说横梁上的一空腔内。

5、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的两个支撑轮中的每个支撑轮被部分地沉陷在所说横梁上的一空腔内。

6、根据权利要求4所述的装置，其中，所说的至少一个主轮设有轴，该轴被扣接在所说横梁上的配合支架内部的位置中。

7、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的横梁具有侧向对置的弧形延伸件，每个所说的支撑轮被安装在其中一个所说的延伸件上的一空腔内。

8、根据权利要求7所述的装置，其中，每个所说的支撑轮设有轴，该轴被扣接在所说空腔侧面上的配合孔内。

9、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的竖直轴设有两个对置的弹性挡块，该弹性挡块的端部具有一突缘，使得所说的突缘可以被扣接到荷载支承表面上的一孔内。

10、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的荷载支承表面是一个平的表面。

11、根据权利要求10所述的装置，其中，所说的荷载支承表面设有一圆形突起，以便能缩短所说竖直轴所需要的长度，从而减小所说轴受到的力矩。

12、根据权利要求10所述的装置，其中，所说的荷载支承表面还设有一环形突缘，用于防止因外部障碍物而造成不利的卡住。

13、根据权利要求1所述的装置，其中，该装置是由塑料材料制成的。

14、根据权利要求13所述的装置，其中，该装置是由从POM、聚酰胺、聚丙烯或聚丁烯化合物(polybutylenetelphtalate)中选择的材料制成的。

15、根据权利要求3所述的装置，其中，该装置是由塑料材料制成的。

16、根据权利要求15所述的装置，其中，该装置是由从POM、聚酰胺、聚丙烯或聚丁烯化合物(polybutylenetelphtalate)中选择的材料制成的。

17、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的基本水平的横梁设有空腔，以便提高该水平横梁的尺寸稳定性，减小该水平横梁的总体重量。

18、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的两个支撑轮被定位成使得与所说支撑轮转动平面相切的假想弧与所说主轮的转动轴不相切，从而能防止所说支撑轮因作用在该支撑轮上的作用力的不稳定平衡而发生摆动。