CN1986253B - 特别用于家具件的无轮毂式脚轮结构 - Google Patents

Abstract

一种改进的无轮毂式脚轮结构，特别用于家具件等，包括旋转元件，所述旋转元件可枢转地由支撑元件支撑以与家具件连接，所述支撑元件包括两个半壳和用于所述旋转元件的环形附件，所述两个半壳可联接到锁定装置，并且设计用于限定支柱，支柱可与连接装置接合以连接到家具件。

Description

特别用于家具件的无轮毂式脚轮结构

技术领域

本发明涉及一种特别设计用于连接到家具件等的改进的无轮毂式脚轮结构。

根据本发明的脚轮能够特别用于方便地驱动家具件，例如椅子、桌子、书桌、用于运送材料的手动小车例如购物车。

背景技术

众所周知，现有技术中可获得的可倾斜的轮子或脚轮通常分为两种类型。

第一种类型使用单个轮子元件，所述轮子元件包括位于其中心的旋转轴，旋转轴与支撑元件配合，支撑元件然后通过销联接到家具件或者小车，销允许轮子组件围绕基本竖直的轴线转动，由此允许家具件或者小车沿着任何适合的方向移动。

然而，上述第一种类型的机构的缺点在于，它的轮子组件受到反抗它围绕竖直轴旋转的反抗力的作用，由此妨碍了轮子组件连接到其上的家具件或者小车的平稳的运动。

实际上，为了允许轮子组件平稳地围绕它的竖直轴转动，轮子必须能够围绕穿过轮子和地板的接触点的直线转动。

另一方面，轮子的外围部分易于在地板上拖拉，而不是自由地转动。

另外，轮子中心的旋转轴通过支撑元件固定到轮子的外侧， 支撑元件通常并不包括保护装置，保护装置设计用于保护它们不受与其它物体例如家具件或墙壁的可能的碰撞，这种碰撞可能损坏轮子的旋转轴或者使旋转轴偏移，并且破坏轮子组件的有效操作。

接下来，第二种轮子类型的轮子组件包括两个轮子元件，所述两个轮子元件具有共同的旋转轴，旋转轴通常在它的两个轮子之间的中间位置处固定到轮子组件的支撑元件，然而这种轮子适用于单独自由地旋转，特别是沿着互相相反的方向，由此允许轮子组件方便地围绕枢转销转动，枢转销将轮子组件固定到家具件或小车，如第一种类型所公开的，以进一步提高转向的平稳程度。

另外，在第二种类型的轮子组件中，中心轴支撑件设置在支撑构造支撑构造的中间，并且在两个轮子之间，由此保护它防止受到可能的碰撞和破坏，以防止降低操作的有效性。

然而，影响第二种类型的轮子组件的一个问题是用于将轮子元件固定或连接到中心轴的固定系统。

事实上，不同于第一种类型的轮子组件，其中中心轴固定到轮子的两个相对的面，在第二种类型的轮子组件中，每个轮子分别连接到中心轴的一个相对的端部，轴支撑件被设置在两个轮子之间。

从稳定性的角度看，这种连接系统是非常低效的：事实上，由于轴不穿过轮子，因此所述轴上的轮子负载是不对称的，并且特别是在连接到轴的轮子的内侧部分附近最大，并且在轮子的外侧最小或为0。

通过检查这种类型的轮子组件可以容易发现，上述稳定性的缺乏产生轮子和中心轴之间相当大的间隙，这不仅造成轮子组件的低效的操作，而且另外对轮子组件被应用到其上的整体的家具件或 小车的结构质量产生负面的影响。

另外，上述两种脚轮类型还具有其它缺点，因为它们的强度极限或特征直接依赖于它的装配过程。

对于包括单个轮子元件的轮子组件，强度极限是由于这样的事实造成的：支撑元件通常仅固定到轮子侧面，结果造成轮子的中心轴线的不良的大大偏离，阻止后者当它与障碍物碰撞时正确地旋转。

对于第二种类型的轮子，其中所述轮子包括具有单个共同的枢转轴的两个轮子元件，枢转轴固定到中间支撑元件，轮子对碰撞和磨损的小的抵抗力是由于装配系统造成的：将两个轮子中的一个固定到中间支撑件，并且固定到另一个轮子，其通过易于固定到前者的设置在相对的轮子的侧面盘形元件上的闭锁或锁定系统实现的。

在最常见的现有技术的设置中，轮子围绕它的枢转轴转动，轮子元件和轴之间非常低的摩擦系数允许旋转运动。

因为轮子相对于旋转轴接合孔的直径通常非常大，因此轴-轮子联接孔上的转矩将非常大。

因此已经发现，在这种轮子组件的延长的使用过程中，摩擦将逐渐从孔中去除材料以扩大后者，以造成轮子在所述轴上的不稳定的旋转，并且造成轮子组件的低效的操作。

另外，如果轮子的转速相当低，并且所述轮子支承相当大的负载，那么采用中心枢转轴不是最有效的方法。

事实上，当轮子旋转时，旋转的轮子提供了围绕穿过轮子的中心并且垂直于运动方向的直线的转矩，因为轮子在它与地板的接触点处的力乘以它与旋转轴的距离即轮子半径。

这个转矩代表了轮子/轴组件上的另外的负载，由此另外降低了轮子组件的稳定性。

在这种连接中，应当指出，设计用于克服上述一些缺点的脚轮最近已被设计出。

这种轮子组件基本包括支撑元件，该支撑元件具有内侧环形或环状部分，所述环形部分通过插入滑动元件旋转环形的轮子。

所述可包括球或滚子的滑动元件设置在适合的滑动凹部中，所述凹部形成在内侧环形部分上和环形轮子内侧部分上。

因此，由于它们的前部构造，它们在内部保持轮子组件的滑动元件，以允许它们正确地操作。

然而，为了制造上述结构，必须提供所述凹部，所述凹部必须特别地加工以提供准确的联接，由此不可避免地增加了制造成本，并且因此轮子组件的售价提高，结果降低了相关的利润。

另外，如上所述，无轮毂式轮子组件延长使用一段时间之后，滑动元件易于破坏所述凹部的轮廓以扩大它们，由此增加了内侧环形元件和环形轮子之间的间隙，最终还降低了轮子组件的稳定性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的脚轮结构，克服现有技术的上述缺点。

在上述目的的范围内，本发明的主要目的是提供这样一种脚轮结构，与通过传统的制造方法制造的脚轮相比，它能够以更经济、快速和简单的方式制造。

而本发明的另一个目的是提供这样一种脚轮结构，它能够有效地长时间操作。

根据本发明的一个方面，下文将更加显而易见的上述目标以及其它目的将通过特别用于家具件等的改进的脚轮结构实现，其特征在于，它包括旋转元件，旋转元件可枢转地由支撑元件支撑以连接到家具件。

所述支撑元件包括两个半壳和用于所述旋转元件的环形附件，两个半壳可通过锁定装置联接，并且适用于限定支柱，支柱可连接到用于连接到家具件的连接装置。

附图说明

根据下文对本发明的优选但非唯一的实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得更加显而易见，本发明的实施例通过指示性但非限制型的实例在附图中示出，附图中：

图1是示出根据本发明的脚轮结构的部分横截面侧视图；

图2是与图1类似的视图，但示出了在其装配过程中的脚轮结构；

图3是示出根据本发明的脚轮结构的分解视图；

图4是脚轮结构的正向剖视图；

图5是脚轮详细结构的另一幅正向剖视图，相对于图4以更大的比例示出；

图6-8是示出用于装配根据本发明的脚轮结构的装配步骤的部分横截面俯视图；

图9是示出作为联接元件操作的成型的套筒7的视图；

图10和图11示出了设计用于应用到根据本发明的脚轮的制动元件。

具体实施方式

参考上述附图中的附图标记，根据本发明的脚轮结构包括用于环形或环状旋转元件3的支撑元件2，通常用附图标记1表示脚轮结构。

支撑元件2包括两个镜像(mirror-like)的半壳，分别由附图标记22和222表示，所述两个半壳装配在一起时限定支柱4，支柱4将联接到家具件或其它待支撑的物体，支撑元件2还包括用于旋转的环形元件3的环形附件5。

更具体的是，每个半壳22、222包括与半支柱44、444制成一体件的环形部分55、555。

每个半支柱44、444限定竖直延伸的凹部66、666，凹部66、666被设计成形成棱形或锥形的支座6，所述支座适用于在装配半壳之后在其中容纳联接装置7。

特别的是，所述联接装置可包括具有特定外形的套筒元件，套筒元件设计成允许根据本发明的脚轮1连接到没有具体示出的家具件或者小车。

有利的是，套筒元件7被成型为双燕尾槽元件，与通过联接半支柱4和44而限定的支座6配合，并且包括轴向延伸的孔77，用于在其中接纳联接销。

每个环形部分55、555包括环形边缘部分88、888。

套筒元件7还操作以防止两个半壳旋转，并且因此防止轮子解体，如图8所示。

从图4和图5中可以清楚地看出，在它们的装配状态中，边缘部分88和888彼此紧靠，并且包括锁定装置，锁定装置设计用于提供两个半壳的稳定的联接。

优选的是，所述锁定装置包括卡口式(bayonet type)的联接。

更具体的是，卡口联接或连接包括多个形成在环形边缘部分88上的齿99，齿99适用于与形成在另一个半壳的环形边缘部分888上的相应的容座110接合。

另外，半支柱44、444均设置有相应的孔11、111，用于在其中容纳制动装置。

在这个连接中，应当指出，其它锁定装置例如螺钉或螺杆也可以防止旋转运动。

旋转的环形元件3优选包括由自润滑材料制成的内侧环形元件103，橡胶支承轮圈203安装在所述内侧环形元件上，橡胶支承轮圈203并且包括多个用于固定橡胶环形元件303的齿233。

橡胶支承轮圈203设计用于支撑橡胶环形元件303，橡胶环形元件303形成旋转的环形元件或者更具体的是轮子3的着地的部分。

根据本发明的轮子结构可以以非常简单和快速的方式装配。

如图6-8中清楚所示，轮子结构这样来装配：将轮子3设置在两个半壳22、222之间，并且通过两个半壳的部分旋转运动锁定所述半壳，由此允许两个半支柱44、444彼此紧靠配合。

在这样形成的支座或者凹部6中，可以接合上述的成型套筒元件7以通过销将轮子组件应用到家具件，所述销穿过所述套筒元件的轴向孔77。

特别的是，支座6和/或成型套筒元件7可包括具有锥度的结构以提供干涉类型的联接。

内侧环形支撑件设置用于支撑与其同心的环形旋转元件。

通过旋转元件的内表面在环形支撑件的环形边缘上围绕水平旋转轴的互相滑动获得旋转运动。

为了允许这种摩擦系数非常小的旋转运动，至少环形边缘或轮缘部分优选由自润滑材料制成。

另外，通过使用滑动装置、滚动滑动装置例如滚子轴承或球轴承可以获得旋转运动。

上述自润滑材料可包括例如由DuPont公司制造的材料“Derlin100”，这种材料非常耐压和耐疲劳，并具有非常低的摩擦系数。

为了节省的目的，并且为了使制造过程合理化，也可以用相同的自润滑材料制造整个支撑元件。

可替换的是，可操作地接触旋转元件3的环形支撑件和环形轮缘部分的表面可利用具有低摩擦系数的适合的涂覆材料进行涂覆，例如“Teflon”。

旋转元件的内侧环形元件优选由自润滑材料制成，或者可以在它的内表面上包括低摩擦系数的材料。

有利的是，根据本发明的脚轮结构另外可以包括制动装置50，制动装置50包括制动元件51，制动元件51通过可由脚部控制的驱动或者控制杆52在旋转元件55上操作。

特别的是，所述驱动或控制杆52可围绕枢转销53摆动，并且设置有偏心的齿54，当驱动或控制杆52被脚部驱动时，偏心齿54驱使制动元件51紧靠旋转元件55。

所述驱动杆以本身公知的方式限定两个稳定的位置，即锁定位置和解锁位置。

本发明允许快速和简单地装配脚轮，该脚轮的强度大于现有 技术的脚轮的强度，因为使用了通过联接两个半壳而形成的单个支撑元件和单个轮子。

已经发现，本发明完全实现了预定的目标。

本发明的另一个优点在于：通过使用内置的滑动元件，不需要提供滑动凹部，由此脚轮组件可以按照非常经济、快速和简单的方式制造，同时允许制成的脚轮以非常可靠和有效的方式操作。

在实施本发明的过程中使用的材料以及可能的尺寸和形状可以是任意的，取决于需要和技术的状态。

Claims (14)

1.一种用于家具件的无轮毂式脚轮结构，其特征在于，它包括旋转轮元件，所述旋转轮元件通过环形附件连接到所述脚轮结构和可枢转地由支撑元件支撑以连接到家具件，以及所述支撑元件包括两个镜像的、具有半支柱的半壳，每个半壳包括形成为一体件的环形部分，所述两个半壳适于通过卡口锁定装置彼此联接，以提供竖直凹部，并且所述凹部适用于限定棱形或锥形支座，所述支座适用于接纳具有特定外形的套筒元件，套筒元件适用于将所述脚轮结构连接到所述家具件；以及所述卡口锁定装置包括形成在半壳的环形边缘上的多个齿形元件，并且所述齿形元件适用于与形成在另一个半壳的环形边缘部分上的相应的容座接合，于是借助于将所述旋转轮元件设置在所述两个半壳之间和借助于通过所述半壳的部分旋转运动由所述卡口锁定装置锁定所述半壳，所述旋转轮元件能够被连接，而不需要单独的连接装置。

2.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，所述套筒元件具有与所述凹部配合的双燕尾形结构。

3.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，所述套筒元件包括适用于接纳联接销的轴向孔。

4.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，每个所述环形部分包括环形边缘部分，在它的装配状态中，所述环形边缘部分彼此紧靠，并且限定所述卡口锁定装置。

5.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，所述具有特定外形的套筒元件防止所述两个半壳转动，并且防止所述脚轮结构解体。

6.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，所述凹部和/或具有特定外形的套筒元件包括具有锥度的结构，以提供干涉联接，并且防止所述套筒元件从所述凹部脱离。

7.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，所述半壳具有用于在其中容纳制动装置的孔。

8.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，所述旋转轮元件包括内侧环，包括多个齿形元件的橡胶支承轮圈元件安装在其上，橡胶环形元件形成所述旋转轮元件的着地部分。

9.如权利要求8所述的脚轮结构，其特征在于，至少环形轮缘或边缘部分由相同的自润滑材料制成，以及所述支撑元件由相同的自润滑材料制成。

10.如权利要求9所述的脚轮结构，其特征在于，可操作地接触所述旋转轮元件的环形支撑元件和环形边缘部分的表面利用低摩擦系数材料和自润滑材料涂覆。

11.如权利要求8所述的脚轮结构，其特征在于，所述旋转轮元件的所述内侧环形元件由自润滑材料制成，或者在它的内表面上包括低摩擦系数的材料。

12.如权利要求1所述的脚轮结构，其特征在于，所述脚轮结构包括滚动滑动装置或球轴承。

13.如权利要求7所述的脚轮结构，其特征在于，所述制动装置包括通过驱动杆操作的制动元件，驱动杆可以由脚部驱动，所述驱动杆限定两个稳定的位置，即其中所述轮子被锁定的锁定位置和其中所述轮子被解锁的解锁位置。

14.如权利要求13所述的脚轮结构，其特征在于，所述驱动杆可围绕枢转销摆动，并且包括偏心的齿形元件，当所述驱动杆被所述脚部驱动时，所述齿形元件驱使所述制动元件紧靠所述旋转元件。

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