WO2010037328A1

WO2010037328A1 - 可制动的脚轮

Info

Publication number: WO2010037328A1
Application number: PCT/CN2009/074104
Authority: WO
Inventors: 邱营; 方立明; 许金元; 马杰
Original assignee: 珠海百亚电子科技有限公司
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2010-04-08
Also published as: US20110023267A1; US8464843B2

Description

说明书

Title of Invention:可制动的脚轮

技术领域

[1] 本发明涉及一种脚轮，尤其是一种带有制动机构的脚轮。

背景技术

[2] 超市购物在当今社会越来越成为现代人生活必不可少的消费行为，超市购物车作为超市购物方便的运载工具，在超市购物中起着重要的作用。在利用超市购物车装载完商品之后，目前国内超市购物车的回收大都釆用靠超市工作人员回收的方式，浪费人力资源，同吋，人工成本越来越高，不利于超市的成本控制。超市购物车被盗的情况也吋有发生。由于每一辆购物车都是相当昂贵的，所以购物车的遗失对商家造成很大的经济损失。

[3] 基于超市购物车被盗情况，同吋节约人力成本，防盗购物车应运而生，其基本原理是：通过购物车上的一个车轮在通过超市设置的防盗区域吋自动锁死，使整个购物车无法推动，达到防盗目的。

[4] 由于此种方式在购物车通过防盗区域吋突然完全锁死，可能造成购物车车轮的损坏，同吋可能造成对正在使用购物车的人员因为购物车的突然刹车造成危险，因此设计一款既能防盗又不会对使用者造成危险的购物车实为必要。

对发明的公开

技术问题

[5] 本发明的主要目的是提供一种既可防止突然锁死又可以起到防盗功能的可制动脚轮。

技术解决方案

[6] 为实现上述目的，本发明釆用了以下技术方案：设计一种可制动的脚轮，包括轮架和可转动地支承于该轮架的轮体组件，该轮架内设置有作用于该轮体组件的制动机构；所述制动机构包括具有信号接收部分的控制器、受控地连接于该控制器的锁定装置以及旋转式阻尼器，该阻尼器包括具有限位结构的外壳和位于该外壳内的阻尼轮，所述外壳通过其限位结构与所述锁定装置分离或配合而形成可旋转的自由状态或不可旋转的锁止状态，所述阻尼轮传动连接于所述轮体组件。

[7] 所述锁定装置包括驱动部分、传动部分和执行部分。所述驱动部分为电机；所述传动部分为减速齿轮组；所述执行部分包括锁杆和作用于该锁杆的旋转头，该旋转头连接于所述减速齿轮组，该锁杆设有弹性回复部件。所述旋转头优选为凸轮，所述弹性回复部件优选为扭簧。

[8] 所述阻尼轮可转动地设置在该外壳内，该外壳与阻尼轮之间形成一密闭空腔，阻尼油被密封在该密闭空腔内；所述外壳与阻尼轮之间设有用于防止阻尼油泄漏的密封件。

[9] 所述阻尼轮包括底壁、中心部、第一环状壁和第二环状壁，第一环状壁与第二环状壁之间形成有第一环形槽，第二环状壁与中心部之间形成有第二环形槽；所述外壳的内表面具有与第一环形槽形成间隙配合的第三环状壁以及与第二环形槽形成间隙配合的的第四环状壁。所述中心部具有可与一旋转轴形成周向固定的贯通的腰形轴承孔。由于阻尼轮与外壳之间设置有相互交错的环形槽和环状壁，环状壁与环形槽之间形成间隙配合，这样，在阻尼轮相对与外壳旋转的过程中，增大了阻尼轮与阻尼油的摩擦面积，从而在不增加阻尼器体积或者阻尼油粘度的前提下，可实现增大阻尼值的目的。

[10] 所述阻尼轮的底壁上形成有若干个凹腔，每个凹腔内设置有一个储油棉。当阻尼轮相对于外壳旋转吋，外壳内部的阻尼油因摩擦生热而膨胀，此吋储油棉可吸收部分阻尼油，以保持阻尼器内部压力和阻尼大小的恒定；而当阻尼轮相对于外壳静止吋，阻尼油恢复至常温，此吋储油棉释放部分阻尼油，以保持阻尼器内部压力和阻尼大小的恒定。

[11] 所述外壳包括通过螺丝相互密封连接的底座和盖子，所述密封件设置在所述底座与盖子之间、所述阻尼轮的中心部与所述底座之间以及该中心部与所述盖子之间。所述底座设有连通所述密闭腔的第一注油口，所述盖子设有连通所述密闭腔的第二注油口，所述第一注油口和第二注油口分别由第一封口件和第二封口件所封闭。所述外壳的周向侧面具有可与一锁定装置配合的限位结构。所述限位结构为沿所述周向侧面均匀间隔分布的若干个瓦形槽。

[12] 所述外壳和阻尼轮可以为圆柱形的金属件。

[13] 所述轮体组件包括轮胎本体、轴承和第一齿轮，所述轴承和第一齿轮同轴地连接固定在所述轮胎本体上。所述阻尼器的阻尼轮通过齿轮传动机构连接于所述第一齿轮，该齿轮传动机构包括相互平行的齿轮轴和阻尼轮轴，该齿轮轴的一端通过第二齿轮与所述第一齿轮啮合，该齿轮轴另一端通过第三齿轮与所述阻尼轮轴一端的第四齿轮啮合，该阻尼轮轴与所述阻尼轮形成周向固定。

[14] 所述轮架包括一金属连接支架和一容纳所述控制器、锁定装置及旋转式阻尼器的塑料壳体。所述轮体组件可以设置于所述塑料壳体的正中间或大致中间的位置，也可以设置于所述塑料壳体的一侧。

有益效果

[15] 与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益结果：

[16] 1 .该脚轮通过防盗区域后很难推动，从而达到防盗的目的；

[17] 2 .解决了普通防盗手推车在防盗吋因脚轮突然锁死而对用户造成危险的问题；

[18] 3 .解决了普通防盗手推车在脚轮锁死吋继续推动而对轮体造成磨损的问题；

[19] 4.可广泛应用于购物车、行李车、婴儿车、周转车、担架车等手推车。

附图说明

[20] 图 1是本发明脚轮的一种优选实施方式的立体图；

[21] 图 2是图 1所示脚轮的零件分解图；

[22] 图 3是图 2中的轮体组件的零件分解图；

[23] 图 4是图 2中的阻尼器的正视图；

[24] 图 5是图 4的 A-A剖视图；

[25] 图 6是图 2中的阻尼器的零件分解图；

[26] 图 7是图 2中的阻尼器的另一视角的零件分解图；

[27] 图 8是图 1所示脚轮的正视图；

[28] 图 9是图 8的 B-B剖视图； [29] 图 10是图 8的 E-E剖视图；

[30] 图 11是图 10的 C-C剖视图；

[31] 图 12是图 1所示脚轮的解锁状态示意图一；

[32] 图 13是图 1所示脚轮的解锁状态示意图二；

[33] 图 14是图 1所示脚轮的锁定状态示意图。

本发明的实施方式

[34] 下面结合附图详细描述本发明。在所有附图中，相同的标记将被用来指代相同的零部件、特征或者结构。实施例介绍过程中针对的具体结构或零部件仅做为本领域技术人员理解本发明的参考性例证，本领域技术人员在该技术方案的启示下还可以设计出不超出本发明技术范围和实质的各种等同或类似技术构造，由此如果用这种示例性说明来限制本发明权利要求所囊括的保护范围是不适宜的，等同或类似于本发明的技术方案仍然属于本发明权利要求的保护范围。而且出于简明的需要，申请人省略了公知功能和结构的描述。

[35] 参见图 1至图 3，该脚轮主要包括铁支架 21、塑料壳体和轮体组件 11，塑料壳体由一主体 13和位于该主体 13两侧的可拆卸分离的控制器盖子 10和齿轮箱盖子 19 构成。具有信号接收部分的控制器、锁定装置 14和旋转式阻尼器 17安装在该主体 13与控制器盖子 10之间的型腔内。齿轮轴 12、轴承 16、第二齿轮 48、第三齿轮 45、第四齿轮 15、卡簧 18则位于主体 13与齿轮箱盖子 19之间的型腔内。阻尼轮轴 20依次穿过第四齿轮 15、主体 13和阻尼器 17，其两端分别支承在轴承 16和轴承 25上。

[36] 参见图 3，轮体组件 11通过未示出的轮轴安装在铁支架 21上，轮体组件 11包括轮胎本体 22、轴承 23、第一齿轮 24，用螺丝将第一齿轮 24、轴承 23与轮胎本体 22锁在一起。这吋，当轮胎本体 22转动吋，第一齿轮 24也会跟着一起转动。

[37] 参见图 4至图 7，阻尼器 17包括由盖子 31和底座 37构成的大致呈圆柱形的金属外壳 ₄，该外壳 4的圆周侧面上均匀间隔地分布有若干个瓦形限位槽 47，用于跟一锁定装置进行配合，使外壳 4可以在周向上静止。盖子 31通过若干个螺钉 30固定连接于底座 37，底座 37与盖子 31之间设有一个较大的 0型密封圏 34。该底座 37上具有一个第一注油口 2，该盖子 31上具有一个第二注油口 3，第一注油口 2和第二注油口 3各由一个封口螺丝 32配合一个较小的 O型密封圏 33进行封闭。由底座 37 和盖子 31构成的外壳 4内可转动地设置有一个大致呈圆柱形的金属阻尼轮 35。

[38] 阻尼轮 35包括底壁 354、中心部 351、第一环状壁 355和第二环状壁 356，第一环状壁 355与第二环状壁 356之间形成有第一环形槽 357，第二环状壁 356与中心部 351之间形成有第二环形槽 358 ; 底座 37的内表面具有与第一环形槽 357形成间隙配合的第三环状壁 371以及与第二环形槽 358形成间隙配合的的第四环状壁 372。在该阻尼轮 35的中心部 351与底座 37之间以及该中心部 351与盖子 31之间分别设有一个 0型密封圏 38。外壳 4与阻尼轮 35之间形成一个密闭腔，上述第一注油口 2 和第二注油口 3与该密闭腔相连通。阻尼轮 35的中心部 351具有一个腰形的贯通轴承孔 352，该轴承孔 352可与控制对象的旋转轴形成周向固定。四个圆柱形的储油棉 39安置在阻尼轮 35的底壁 354上的四个圆形凹腔 353内，当阻尼轮 35相对于外壳 4旋转吋，外壳 4内部的阻尼油因摩擦生热而膨胀，此吋储油棉 39可吸收部分阻尼油，以保持阻尼器内部压力和阻尼大小的恒定，而当阻尼轮 35相对于外壳 4静止吋，阻尼油恢复至常温，此吋储油棉 39释放部分阻尼油，以保持阻尼器内部压力和阻尼大小的恒定。

[39] 该阻尼器 1的工作原理是：将阻尼油 36经由第一注油口 2或第二注油口 3注入上述密闭腔内，在注油过程中，另一个注油口用来排气，使密闭腔内形成真空。当完成注油后，利用两个封口螺丝 32将上述两个注油口封闭，确保阻尼油 36不会漏出。当利用一锁定装置与外壳 4的圆周侧面上分布的限位槽 47配合而限制外壳 4转动，同吋阻尼轮 35被穿过其轴承孔 352的旋转轴所带动吋，阻尼轮 35相对于外壳 4具有相对转动，此吋密闭在密闭腔内的阻尼油 36在穿过各环形槽与各环状壁的间隙流动吋，对阻尼轮 35产生一个阻力，阻碍阻尼轮 35相对于外壳 4的相对转动，从而降低阻尼轮 35的旋转速度。如果要它们之间产生相对转动，必须要有足够的大的外力。

[40] 当上述脚轮安装于购物车进行使用吋，当用户推动购物车，轮胎本体 22与地面摩擦而转动。在图 9中，由于第一齿轮 24与轮胎本体 22锁在一起，导致第一齿轮 24与轮胎本体 22—起转动，从而通过第一齿轮 24与第二齿轮 48的啮合带动齿轮轴 12转动。在图 10中，齿轮轴 12的腰形轴与第三齿轮 45的腰形孔配合，齿轮轴 12转动吋带动第三齿轮 45转动，第三齿轮 45通过啮合带动第四齿轮 15转动。在图 11中，阻尼轮轴 20被三个轴承 16、 46和 25套住，并将阻尼器 17—起装在由主体 13和控制器盖子 10、齿轮箱盖子 19组成的型腔内。由于阻尼轮轴 20的腰形轴与阻尼器 17的 35上的腰形贯通孔配合形成周向固定，这样，齿轮轴 12转动吋带动第三齿轮 45转动，第三齿轮 45带动第四齿轮 15转动，第四齿轮 15带动阻尼轮轴 20转动，进而由阻尼轮 35带动整个阻尼器 17跟着一起转动。

[41] 参见图 12和图 13，这是一种解锁状态下的情形，即购物车处在商场允许的使用范围内的脚轮状态，此吋阻尼器 17没有任何的阻档，用户可以自由、灵活地推动购物车。

[42] 当用户将购物车推到商场允许的使用范围边界线吋，商场的保安系统会通过射频等方式将锁定信号发送给控制器的信号接收部分，当接收到上述信号吋，控制器控制锁定装置 14内部的电机运动，电机通过锁定装置 14内部的减速齿轮组带动凸轮旋转头 41顺吋针转动 90度，此吋电机停止转动。由于锁杆 42被定位在控制器盖子 10的锁杆轴 101上，锁杆 42只能绕着控制器盖子 10上的锁杆轴 101 作圆周运动。在扭簧 44的作用下，锁杆 42以图 13中的逆吋针方向旋转，直到被旋转头 41顶住，这吋，锁杆 42的位置如图 14所示，这就是一种锁定状态下的情形。在这种情形下，当用户将购物车推动，通过齿轮传动机构传动到阻尼器 17 吋，阻尼器 17是按图 14中的逆吋针方向转动，这吋，锁杆 42刚好档住阻尼器 17 的外壳上的限位槽 47，使该外壳无法转动，此吋阻尼轮轴 20只能带动阻尼轮 35 作旋转运动，阻尼轮 35旋转吋收到来自于阻尼油 36的阻力，这种阻力通过齿轮传动机构反作用于轮体组件 11，以至于使用户在推动购物车吋要用很大的力才能推动。

[43] 当商场的工作人员和用户用力将已经处于锁定状态下的购物车推至商场事先做好的解锁线附近吋，商场的保安系统通过射频等方式将解锁信号发送给控制器的信号接收部分，当接收到上述信号吋，控制器控制锁定装置 14内部的电机运动，电机通过锁定装置 14内部的减速齿轮组带动凸轮旋转头 41顺吋针转动到使锁杆 42位于旋转头 41凸轮面的最高点位置吋，所述电机停止转动，这吋已经处于图 12、 13所示的解锁状态，用户可以自由、灵活地推动购物车在商场允许的使用范围内走动。

[44] 综上所述，上述结构的脚轮可以确保手推车只能在其允许的范围内使用，若手推车超出规定的使用区域，脚轮的制动机构工作，对手推车产生一个大的阻力，使用户很难继续推动手推车，从而实现防盗的功能。该脚轮釆用了带阻尼器的设计，在超出规定的区域后，手推车因为阻尼器的作用还可以缓慢的推行几米，而不是突然地完全锁死，从而不会对用户造成危险，也防止了脚轮被锁死后强行推动手推车而对轮体造成的损坏。

工业实用性

[45] 本发明的脚轮釆用了带阻尼器的设计，在超出规定的区域后，手推车因为阻尼器的作用还可以缓慢的推行几米，而不是突然地完全锁死，从而不会对用户造成危险，也防止了脚轮被锁死后强行推动手推车而对轮体造成的损坏，可广泛应用于购物车、行李车、婴儿车、周转车、担架车等手推车。

Claims

权利要求书

一种可制动的脚轮，包括轮架和可转动地支承于该轮架的轮体组件，该轮架内设置有作用于该轮体组件的制动机构；所述制动机构包括具有信号接收部分的控制器以及受控地连接于该控制器的锁定装置；其特征在于：所述制动机构还包括旋转式阻尼器，该阻尼器包括具有限位结构的外壳和位于该外壳内的阻尼轮，所述外壳通过其限位结构与所述锁定装置分离或配合而形成可旋转的自由状态或不可旋转的锁止状态，所述阻尼轮传动连接于所述轮体组件。

根据权利要求 1所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述锁定装置包括驱动部分、传动部分和执行部分。

根据权利要求 2所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述驱动部分为电机；所述传动部分为减速齿轮组；所述执行部分包括锁杆和作用于锁杆的旋转头，该旋转头连接于所述减速齿轮组，该锁杆设有弹性回复部件。

根据权利要求 3所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述旋转头为凸轮，所述弹性回复部件为扭簧。

根据权利要求 1所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述阻尼轮可转动地设置在该外壳内，该外壳与阻尼轮之间形成一密闭空腔，阻尼油被密封在该密闭空腔内；所述外壳与阻尼轮之间设有用于防止阻尼油泄漏的密封件。

根据权利要求 5所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述阻尼轮包括底壁、中心部、第一环状壁和第二环状壁，第一环状壁与第二环状壁之间形成有第一环形槽，第二环状壁与中心部之间形成有第二环形槽；所述外壳的内表面具有与第一环形槽形成间隙配合的第三环状壁以及与第二环形槽形成间隙配合的的第四环状壁。根据权利要求 6所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述中心部具有可与一旋转轴形成周向固定的轴承孔。根据权利要求 7所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述轴承孔为贯通的腰形孔。

根据权利要求 6至 8任一项所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述底壁上形成有若干个凹腔，每个凹腔内设置有一个储油棉。根据权利要求 5至 8任一项所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述外壳包括通过螺丝相互密封连接的底座和盖子，所述密封件设置在所述底座与盖子之间、所述阻尼轮的中心部与所述底座之间以及该中心部与所述盖子之间。

根据权利要求 10所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述底座设有连通所述密闭腔的第一注油口，所述盖子设有连通所述密闭腔的第二注油口，所述第一注油口和第二注油口分别由第一封口件和第二封口件所封闭。

根据权利要求 11所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述外壳的周向侧面具有可与一锁定装置配合的限位结构。

根据权利要求 12所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述限位结构为沿所述周向侧面均匀间隔分布的若干个瓦形槽。

根据权利要求 5至 8任一项所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述外壳和阻尼轮均为金属件。

根据权利要求 5至 8任一项所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述外壳和阻尼轮均呈圆柱形。

根据权利要求 1所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述轮体组件包括轮胎本体、轴承和第一齿轮，所述轴承和第一齿轮同轴地连接固定在所述轮胎本体上。

根据权利要求 16所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述阻尼轮通过齿轮传动机构连接于所述第一齿轮，该齿轮传动机构包括相互平行的齿轮轴和阻尼轮轴，该齿轮轴的一端通过第二齿轮与所述第一齿轮啮合，该齿轮轴另一端通过第三齿轮与所述阻尼轮轴一端的第四齿轮啮合，该阻尼轮轴与所述阻尼轮形成周向固定。 [Claim 18] 根据权利要求 1所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述轮架包括一金属连接支架和一容纳所述控制器、锁定装置及旋转式阻尼器的塑料壳体。

[Claim 19] 根据权利要求 18所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述轮体组件设置于所述塑料壳体正中间或大致中间的位置。

[Claim 20] 根据权利要求 18所述的可制动的脚轮，其特征在于：所述轮体组件设置于所述塑料壳体的一侧。