TWI688490B - 具有制動裝置之腳輪 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種腳輪，其具有：至少一個轉輪(16、18)；支承該至少一個轉輪(16、18)之一殼體(10)；及一導輪銷(14)，該導輪銷經配置以便在一大體上豎直定向之殼體開口(12)中於一有限範圍中可移動且用來將該腳輪連接至一物件，其中該殼體(10)容納一制動裝置，該制動裝置在該腳輪經由該導輪銷(14)受到重量載荷的狀態下鬆開該至少一個轉輪(16、18)，且在未受重量載荷的狀態下對該至少一個轉輪(16、18)施加制動作用。

Description

具有制動裝置之腳輪
本發明係關於一種腳輪，其具有：至少一個轉輪；支承該至少一個轉輪之一殼體；及一導輪銷，該導輪銷經配置以便在一大體上豎直定向之殼體開口中在一有限範圍中可移動且用來將該腳輪連接至一物件，其中該殼體容納一制動裝置，該制動裝置在該腳輪經由該導輪銷受到重量載荷之狀態下鬆開該至少一個轉輪且在未受重量載荷之狀態下對該至少一個轉輪施加制動作用。
此種腳輪例如可以具有帶輪叉部分之殼體，該輪叉部分接納腳輪之至少一個轉輪。問題為提供以隱藏方式配置的有效、載荷相依之制動裝置。載荷相依之制動效果係(例如)辦公椅所必需的，希望辦公椅在有人坐在椅子上時能自由滾動，且希望辦公椅在椅子沒人坐用將腳輪制動，以便藉由確保椅子不能意外滾走來預防事故。出於設計原因，且為保護制動裝置免受污染或損壞，希望該制動裝置以隱藏方式配置。將制動裝置整合於殼體中僅提供小的安裝空間，且因此制動裝置必須要緊湊地構成。然而，為達成安全制動效果，需要最小制動力，且因此制動裝置在尺寸緊湊的同時必須效能強勁。
自此出發，本發明之目標為提供一種腳輪，其為開頭所提及之類型且具有有效的載荷相依且隱藏式的制動裝置。
為達成此目標，提議專利技術方案1中所闡述之特徵的組合。本發明之有利實施例及改進係在附屬技術方案中闡述。
根據本發明，規定：在殼體內設置用於一制動體之一凹陷，將該制動體可移動地配置於該凹陷內，該制動體具有面朝至少一個轉輪之一制動表面，該制動體在其遠離該至少一個轉輪面對之一側上經由至少一個回彈性彈性元件支撐在殼體上，其中該至少一個回彈性彈性元件在腳輪未受重量載荷之狀態下將該制動體壓向該至少一個轉輪，且該制動體具有一控制表面或導引表面，該控制表面或導引表面以如下方式與導輪銷之一互補的控制表面或導引表面相互作用：該導輪銷在該制動體之方向上之一行程移動使該制動體在背離該導輪銷之行程方向之一方向上移動且將該制動體之該制動表面自該至少一個轉輪抬起。該制動裝置完全地配置於腳輪殼體中，使得從外面看不到該制動裝置。該制動裝置之致動係經由導輪銷來實現，該導輪銷連接至一物件(通常為辦公椅)。然而，在迴轉腳輪(swivel castor)中，導輪銷不可直接作用於該至少一個轉輪上，且因此需要單獨制動體。本發明之基本概念現為將導輪銷之豎直移動轉換成在腳輪承受載荷時，制動體遠離該至少一個轉輪之移動，其中方向出於幾何原因而偏離豎直方向。在本發明中，此轉換係藉由導輪銷上及制動體上的相互作用之控制表面或導引表面來達成。在腳輪未受載荷時，制動體被鬆開且藉由彈簧元件之作用而壓在該至少一個轉輪上，由此將轉輪制動。
在本發明之一較佳實施例中，制動體具有一貫穿開口，一彈簧元件至少部分地穿過該貫穿開口延伸，該彈簧元件經配置於被設計成用於該導輪銷之一盲孔之該豎直殼體開口的底部上，其中該導輪銷直接地或藉助於一插入之摩擦減小元件而支承在該彈簧上。該導輪銷在腳輪未受載荷的狀態下藉由該彈簧被向上壓，且該制動體被鬆開。該制動體之該控制表面或導引表面宜係由該制動體之定界該貫穿開口且 面朝該導輪銷之底面之一邊緣區域形成。此外，該制動體之該控制表面或導引表面有利地係由該貫穿開口之上部邊緣之一30°至60°倒角、宜為一45°倒角所形成，且相應地，該導輪銷之該控制表面或導引表面係由其下端之一30°至60°倒角、宜為一45°倒角所形成。該導輪銷之下部倒角末端因此在腳輪承受載荷時佔據位於該制動體之開口上或開口中之一錐形座。當然，各別控制表面或導引表面係圓形的，使得在腳輪相對於物件之轉動之每一個位置中保證相互作用。
在本發明之又一實施例中，腳輪具有能夠彼此獨立旋轉之相同直徑的兩個轉輪。此有利於腳輪繞導輪銷軸線之旋轉，此係因為兩個個別轉輪接著可以反向旋轉，如(例如)自履帶車已知的，轉輪因此能夠在極小區域內轉向。
根據本發明之一較佳實施例，在該殼體中用於支撐該制動體之該至少一個回彈性彈性元件係由彼此以一距離配置之兩個螺旋彈簧形成。制動力可以由具有不同尺寸之彈簧改變，且使用彼此以一距離配置之兩個彈簧來防止制動體在殼體內之干擾。替代地，在該殼體中用於支撐該制動體之該至少一個回彈性彈性元件(例如)可以係由一或多個彈性體主體形成。
該制動體之該制動表面可係以與制動體一體式地且由相同材料形成，或可係由用一不同材料製成之一制動內襯形成。以此方式，制動可針對該至少一個轉輪的不同滾動表面材料而進行調適，例如針對供在鋪有地毯之地面上或在硬地面上使用的硬式或軟式腳輪來進行調適。
該殼體可以基本上係由壓鑄鋅或一塑膠製成，且該導輪銷可係配置於一圓柱狀導引套筒中，該導引套筒被壓入該豎直殼體開口中且宜係由一塑膠製成。當使用壓鑄鋅作為殼體材料時，塑膠套筒允許導輪銷被壓入。導引套筒在其內部適宜具有環狀保持筋條，該保持筋條 嚙合於該導輪銷的外圓周上之一壓痕中，且根據該壓痕之軸向範圍來限制該導輪銷之垂直位移路徑。實作之合適位移路徑量測為約1mm。該保持筋條阻止該導輪銷被該殼體開口之底部處之經預拉的彈簧自該殼體開口壓出。由於導輪銷得到潤滑且呈向下敞開的圓柱狀導引套筒會導致潤滑劑流出，因此本發明之一替代實施例提供：導輪銷可係配置於宜由塑膠製成之一基本上圓柱狀襯套中，該襯套底部封閉且經可移動地配置於該豎直殼體開口中。
若，在本發明之又一實施例中，制動表面之寬度至少對應於該至少一個轉輪之一滾動表面的寬度，亦即，若滾動表面之整個寬度因此在制動期間係由制動體之制動表面接觸，則對滾動表面之一定清潔效應在腳輪之相當長使用時間中發生。
10‧‧‧殼體
12‧‧‧殼體開口
14‧‧‧導輪銷
16‧‧‧轉輪
18‧‧‧轉輪
20‧‧‧倒角下端/控制表面或導引表面
20'‧‧‧控制表面或導引表面
22‧‧‧貫穿開口
24‧‧‧制動體
24'‧‧‧經修改之制動體
26‧‧‧凹陷
28‧‧‧彈簧
30‧‧‧彈簧
32‧‧‧制動表面
32'‧‧‧制動表面
34‧‧‧滾動表面
36‧‧‧滾動表面
38‧‧‧彈簧
40‧‧‧壓痕
42‧‧‧保持筋條
44‧‧‧導引套筒
46‧‧‧彈簧止擋件
48‧‧‧制動內襯
50‧‧‧彈性體主體
基於圖式中以示意方式展示之說明性實施例在下文更詳細地解釋本發明，其中：圖1a至圖1d展示具有兩個轉輪之腳輪的側視圖、後視圖、正視圖及平面圖；圖2a及圖2b展示受到載荷狀態下的根據圖1之腳輪之第一實施例的縱向剖面及橫向剖面；圖3a及圖3b展示未受載荷狀態下的根據圖2之腳輪之縱向剖面及橫向剖面；圖4a及圖4b展示受到載荷狀態下的根據圖1之腳輪之第二實施例的縱向剖面及橫向剖面；圖5a及圖5b展示未受載荷狀態下的根據圖4之腳輪之縱向剖面及橫向剖面。
圖式中所說明之腳輪主要由以下各者組成：具有豎直定向之殼 體開口12(圖2至圖5)之殼體10，其用於接納導輪銷14；及彼此同軸且直接鄰近配置之兩個轉輪16、18。雖然希望腳輪之視覺印象對應於單輪腳輪之視覺印象，但所描繪組態中的兩個轉輪16、18之使用極大地改良腳輪在狹小空間中之轉向或迴轉，此係因為兩個轉輪能夠可以反向旋轉。
圖2展示載荷狀態下之腳輪的第一實施例，其中，導輪銷14被向下壓，且以其倒角下端20佔據制動體24中之在相應倒角(20')之障礙物(interruption)22上的錐形座，導輪銷經設計為基本上立方形的滑塊且經配置於殼體10之凹陷26中。在此位置中，制動體24中之障礙物22相對於用於接納導輪銷14之殼體開口12同心。在制動體24中之盲孔中，以一距離彼此配置的兩個彈簧28、30係處於預拉狀態中。制動表面32係自轉輪16、18之滾動表面34、36抬起。
若腳輪如圖3所示地未載荷，則導輪銷14係由經配置於殼體開口12之底部處之彈簧38的力向上擠壓，且至少部分地自錐形座抬起。導輪銷14之行程係由保持筋條42限於約1mm，該保持筋條嚙合於導輪銷14之護套表面中的壓痕40中，且形成壓入殼體開口12中之導引套筒44的部分。經由控制表面20、20'之45°倒角，此行程按1：1轉換成制動體之行程，藉由彈簧28、30之力，制動體以其制動表面32壓向轉輪16、18之滾動表面34、36，且因此將轉輪制動或阻擋。插入至彈簧38中之由塑膠製成的彈簧止擋件46沉入導輪銷14之下端面中的凹陷中，且在腳輪之樞轉期間防止導輪銷14上的噪音產生及磨損。出於摩擦學原因，導引套筒44同樣係有利地由塑膠製成，且尤其允許導輪銷14壓入。
圖4及圖5所示之腳輪之說明性實施例大體上對應於圖2及圖3中之實施例，但具有經修改之制動體24'。此外，對應部分具備相同參考標記。制動體24'在輪側上具備制動內襯48，該制動內襯具有制動 表面32'且係由不同於制動體之材料的材料製成。舉例而言，制動內襯48可以由諸如橡膠或類似物之軟塑膠製成，且與轉輪16、18之硬滾動表面相互作用。另外，無彈簧插入至制動體24'中，以便相對於轉輪16、18產生接觸壓力，且改為插入彈性體主體50。
在所示之說明性實施例中，導輪銷14之行程係以1：1之比率，經由對應控制表面或導引表面20、20'之45°倒角，直角地轉換成制動體24、24'之行程。然而，若需要，亦可能選擇不同於45°之倒角角度，且使制動體24以偏離90°之角度相對於導輪銷14移動。同樣可能的，制動體並非係線性可移動地而係可樞轉地配置於殼體10中，且將制動體上之控制表面或導引表面20、20'設計成具有對應曲率。
概括而言，本發明係關於一種腳輪，其具有至少一個轉輪16、18、支承至少一個轉輪16、18之殼體10及導輪銷14，該導輪銷經配置以便在一大體上豎直定向之殼體開口12中於一有限範圍中可移動，且用來將該腳輪連接至一物件，其中該殼體容納一制動裝置，該制動裝置在該腳輪經由導輪銷14受到重量載荷的狀態下鬆開至少一個轉輪16、18，且在未受重量載荷的狀態下對至少一個轉輪16、18施加制動作用。為提供一隱藏式、緊湊但有效之制動裝置，根據本發明，提議：在殼體10中設置用於制動體24、24'之凹陷26，將制動體24、24'可移動地配置於凹陷26中，制動體24、24'具有面朝至少一個轉輪16、18之制動表面32、32'，制動體24、24'在其遠離至少一個轉輪16、18面對之一側上經由至少一個回彈性彈性元件28、30；50支撐於殼體10上，其中至少一個回彈性彈性元件28、30；50在該腳輪未受重量載荷時將制動體24、24'壓向至少一個轉輪16、18，且制動體24、24'具有控制表面或導引表面20'，該表面以如下方式與導輪銷14之互補的控制表面或導引表面20相互作用：導輪銷14在制動體24、24'之方向上之一行程移動，使該制動體在背離導輪銷14之行程方向之一方 向上移動，且將制動體24、24'之制動表面32、32'自至少一個轉輪16、18抬起。
10‧‧‧殼體
12‧‧‧殼體開口
14‧‧‧導輪銷
18‧‧‧轉輪
20‧‧‧倒角下端/控制表面或導引表面
20'‧‧‧控制表面或導引表面
22‧‧‧貫穿開口
24‧‧‧制動體
26‧‧‧凹陷
32‧‧‧制動表面
36‧‧‧滾動表面
38‧‧‧彈簧
40‧‧‧壓痕
42‧‧‧保持筋條
44‧‧‧導引套筒
46‧‧‧彈簧止擋件

Claims (15)

  1. 一種腳輪，其具有：至少一個轉輪(16、18)；支承該至少一個轉輪(16、18)之一殼體(10)；及一導輪銷(14)，該導輪銷經配置以便在一大體上豎直定向之殼體開口(12)中於一有限範圍中可移動，且用來將該腳輪連接至一物件，其中該殼體(10)容納一制動裝置，該制動裝置在該腳輪經由該導輪銷(14)受到重量載荷的狀態下鬆開該至少一個轉輪(16、18)，且在未受重量載荷的狀態下對該至少一個轉輪(16、18)施加制動作用，其特徵為在該殼體(10)中，設置用於一制動體(24、24')之一凹陷(26)，將該制動體(24、24')可移動地配置於該凹陷(26)中，該制動體(24、24')具有面朝該至少一個轉輪(16、18)之一制動表面(32、32')，該制動體(24、24')在其遠離該至少一個轉輪(16、18)面對之側上係經由至少一個回彈性彈性元件(28、30；50)支撐於該殼體上(10)，其中該至少一個回彈性彈性元件(28、30；50)在該腳輪未受重量載荷時，將該制動體(24、24')壓向該至少一個轉輪(16、18)，且該制動體(24、24')具有一控制表面或導引表面(20')，該表面以如下方式與該導輪銷(14)之一互補的控制表面或導引表面(20)相互作用：該導輪銷(14)在該制動體(24、24')之方向上之一行程移動，使該制動體在背離該導輪銷(14)之行程方向之一方向上移動，且將該制動體(24、24')之該制動表面(32、32')自該至少一個轉輪(16、18)抬起，其中，該制動體(24、24')具有一貫穿開口 (22)，一彈簧元件(38)至少部分地穿過該貫穿開口延伸，該彈簧元件係配置於經設計成用於該導輪銷(14)之一盲孔之該豎直殼體開口(12)的底部上，其中該導輪銷(14)直接地或藉助於一插入之摩擦減小元件(46)而支承在該彈簧元件(38)上。
  2. 如請求項1之腳輪，其中，該制動體(24、24')之該控制表面或導引表面(20')係由該制動體(24、24')之定界該貫穿開口(22)且面朝該導輪銷(14)之底面之一邊緣區域形成。
  3. 如請求項1或2之腳輪，其中，該制動體(24、24')之該控制表面或導引表面(20')係由該貫穿開口(22)之上部邊緣之一30°至60°倒角形成。
  4. 如請求項1或2之腳輪，其中，該制動體(24、24')之該控制表面或導引表面(20')係由該貫穿開口(22)之上部邊緣之一45°倒角形成。
  5. 如請求項3之腳輪，其中，該導輪銷(14)之該控制表面或導引表面(20)係由該導輪銷之下端之一30°至60°倒角形成。
  6. 如請求項3之腳輪，其中，該導輪銷(14)之該控制表面或導引表面(20)係由該導輪銷之下端之一45°倒角形成。
  7. 如請求項1之腳輪，其中，該腳輪具有能夠彼此獨立旋轉之相同直徑的兩個轉輪(16、18)。
  8. 如請求項1之腳輪，其中，該殼體(10)具有一輪叉部分，該至少一個轉輪(16、18)係配置於該輪叉部分中。
  9. 如請求項1之腳輪，其中，在該殼體(10)中用於支撐該制動體(24)之該至少一個回彈性彈性元件係由彼此以一距離配置之兩個螺旋彈簧(28、30)形成。
  10. 如請求項1之腳輪，其中，在該殼體(10)中用於支撐該制動體(24')之該至少一個回彈性彈性元件係由一或多個彈性體主體(50) 形成。
  11. 如請求項1之腳輪，其中，該制動體(24、24')之該制動表面(32、32')係與該制動體一體式地且係由相同材料形成，或係由用一不同材料製成之一制動內襯(48)形成。
  12. 如請求項1之腳輪，其中，該殼體(10)基本上係由壓鑄鋅或一塑膠製成，且其中，該導輪銷(14)係配置於一圓柱狀導引套筒(44)中，該導引套筒被壓入該豎直殼體開口(12)中且宜係由一塑膠製成。
  13. 如請求項12之腳輪，其中，該導引套筒(44)在內側具有一環狀保持筋條(42)，該保持筋條嚙合於該導輪銷(14)之外圓周上之一壓痕(40)中，且根據該壓痕(40)之軸向範圍來限制該導輪銷之垂直位移路徑。
  14. 如請求項1之腳輪，其中，該殼體(10)基本上係由壓鑄鋅或一塑膠製成，且其中，該導輪銷經配置於宜由一塑膠製成之一基本上圓柱狀襯套中，該襯套底部係封閉的且經可移動地配置於該豎直殼體開口(12)中。
  15. 如請求項1之腳輪，其中，該制動表面(32、32')之寬度至少對應於該至少一個轉輪(16、18)之一滾動表面(34、36)之寬度。
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