一种行李箱及其减震机构的制作方法

本实用新型属于减震机构技术领域，尤其涉及一种行李箱及其减震机构。

背景技术：

由于我国交通道路复杂，许多城镇和农村的基础设施并没有完全完善，道路凹凸不平。行李箱作为出门时的必须品，在凹凸不平的道路上拉行时会受到损坏，使行李箱使用寿命降低，箱内物体会因为道路不平整而上下窜动，尤其是一些易碎或贵重物体，会因此受到破坏，造成不必要的损失。此外，地面激励引起的震动会产生噪声污染，亟需一种减震机构来缓和不平路面带来的冲击，保护行李箱，同时降低噪声。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种行李箱及其减震机构，以解决上述存在的技术问题。本实用新型的减震机构能减轻在拖拉行李箱时地面不平对脚轮产生的震动，从而保护行李箱，降低噪声。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于行李箱的减震机构，包括支架、脚轮和缓冲装置；所述支架的顶部设置有转轴，支架通过转轴能够转动安装在行李箱的箱体上，支架的底部安装有脚轮，支架通过脚轮能够进行移动，缓冲装置的一端与支架(7)固定连接，缓冲装置的另一端能够与箱体固定连接，缓冲装置能够减缓地面震动对行李箱的冲击。

进一步的，支架为三角形框架，包括两个斜板和一个底板；转轴设置于支架的两个斜板构成的顶角处，脚轮设置于支架的底板的外侧，脚轮靠近支架的一个底角，连接另一个底角与顶角的斜板外侧固定设置有缓冲装置。

进一步的，支架内还设置有支撑板，支撑板的两端分别与顶角和底板固定连接。

进一步的，两个斜板长度不同，分别为长斜板和短斜板，长斜板为安装有缓冲装置的斜板，长斜板与底板组成夹角的角度为54°～60°，短斜板与底板组成夹角的角度为69°～74°。

进一步的，缓冲装置为一个或多个弹簧；弹簧的一端与支架固定连接，弹簧的另一端能够与行李箱的箱体固定连接。

进一步的，脚轮为万向轮。

进一步的，脚轮通过可折叠支腿与支架连接。

一种行李箱，包括箱体和两个任一种上述的减震机构；箱体底部的靠近拉杆一端的两侧对称设置有两个支架安装空间，两个减震机构的支架通过转轴和轴套分别转动设置于一个支架安装空间内，缓冲装置分别与支架与箱体固定连接，脚轮能够伸出支架安装空间，支架转动能够带动脚轮绕转轴一起转动，箱体通过脚轮能够进行移动。

进一步的，还包括外壳；所述外壳固定安装在箱体上，外壳能够封盖支架安装空间，转轴的一端与箱体连接，另一端与外壳连接。

进一步的，还包括限位挡块，限位挡块固定设置在箱体上，限位挡块处于支架的内部，通过限位挡块能够限制支架绕转轴转动的角度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型公开了一种用于行李箱的减震机构，减震机构通过缓冲装置能够衰减地面不平所带来的震动，从而能够保护安装在减震机构上的行李箱。减震机构安装在行李箱后，支架能够绕转轴转动；在拖动行李箱时，箱体与地面呈一定角度，支架绕转轴转动，缓冲装置处于支架与箱体之间，行李箱在拉动过程中，缓冲装置能够将地面产生的震动衰减后再传递给箱体，从而能够保护行李箱及其里面运输的物品。

进一步的，支架设置为三角形框架，三角形支架的设计能够使地面法向反力主要由缓冲装置来承受，可减少地面激励通过转轴直接传递到箱体上的比例；另外其结构简单，且制造成本较低。

进一步的，通过设置支撑板能够提高支架的刚度，防止支架发生变形。

进一步的，通过角度的优选确定的支架形状可以使缓冲力与地面法向反力尽可能在同一直线上，能够使减震机构具有较好的减震效果。

进一步的，选用压缩弹簧作为缓冲装置，便于拆装，成本较低。

进一步的，脚轮选用万向轮便于减震机构在行驶过程中的旋转。

进一步的，在无需减震时将支腿折叠能够将脚轮收起，可避免行李箱在静置自行移动。

本实用新型的一种行李箱，基于上述的任一种减震机构，行李箱在拉动过程当中，只有靠近拉杆一侧的两个脚轮在滚动，需要对靠近拉杆一侧的脚轮减震；当地面不平引起脚轮上下震动会引起支架的旋转及震动，通过箱体和支架之间的缓冲装置的缓冲作用，能够使支架传递到箱体的震动得到衰减，从而实现行李箱的减震和降噪，保护行李箱及其内运输的物品。

进一步的，外壳能够保护减震机构，提高减震机构的使用寿命。

进一步的，拉动行李箱运动时，支架绕转轴转动，挡块设置于支架内，挡块能够通过阻挡斜板的运动，从而实现对支架绕转轴转动的限位。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的一种行李箱的整体结构示意图；

图2是图1中行李箱静止状态时减震机构的结构示意图；

图3是图2中的I处的局部放大结构示意图；

图4是图1中的行李箱行驶状态时减震机构的结构示意图；

图1至图4中，1为箱体，2为外壳，3为弹簧，4为限位挡块，5为轴套，6为转轴，7为支架，8为万向轮。

具体实施方式

参考图1至图4，本实用新型的一种用于行李箱的减震机构，包括支架7、脚轮和缓冲装置。

支架7为三角形框架，包括两个斜板和一个底板，两个斜板长度不同，分别为长斜板和短斜板，长斜板为安装有缓冲装置的斜板，长斜板与底板组成夹角的角度为54°～60°，短斜板与底板组成夹角的角度为69°～74°。支架7的顶部设置有转轴6，转轴6设置于支架7的两个斜板构成的顶角处，支架7通过转轴6能够转动安装在行李箱的箱体1上。支架7的底部安装有脚轮，支架7通过脚轮能够进行移动，脚轮设置于支架7的底板的外侧，脚轮靠近支架7的一个底角，连接另一个底角与顶角的斜板外侧固定设置有缓冲装置。支架7内还设置有支撑板，支撑板的两端分别与顶角和底板固定连接。支架7与箱体之间安装有缓冲装置，支架7旋转时缓冲装置能够起缓冲作用。缓冲装置为一个或多个弹簧3；弹簧3的一端与支架7固定连接，弹簧3的另一端能够与行李箱的箱体1固定连接。脚轮为万向轮8。

参考图1，本实用新型的一种行李箱，包括箱体1、外壳2、限位挡块4和两个上述的减震机构；箱体1底部的靠近拉杆一端的两侧对称设置有两个支架7安装空间，两个减震机构的支架7通过转轴6和轴套5分别转动设置于一个支架7安装空间内，缓冲装置分别与支架7与箱体1固定连接，脚轮能够伸出支架7安装空间，支架7转动能够带动脚轮绕转轴6一起转动，箱体1通过脚轮能够进行移动。外壳2固定安装在箱体1上，外壳2能够封盖支架7安装空间，转轴6的一端与箱体1连接，另一端与外壳2连接。限位挡块4固定设置在箱体1上，限位挡块4处于支架7的内部，通过限位挡块4能够限制支架7绕转轴6转动的角度。

参考图1至图4，本实用新型提供了一种用于行李箱的减震机构，包括箱体1，外壳2，弹簧3，限位挡块4，轴套5，转轴6，支架7和万向轮8。减震机构在行李箱箱体1上的安装位置如图1所示，拆除外壳2的内部结构示意图如图2所示，外壳2设置在箱体1的下部且靠近拉杆侧，箱体1和外壳2形成容置空间，支架7设置在容置空间内，支架7上端通过轴套5连接在转轴6上构成转动副，转动副的局部放大图如图3所示，转轴6一端固定在箱体1上、另一端固定在外壳2上，支架7可绕轴6旋转，万向轮8活动安装支架7的底部，支架7包括长斜板、短斜板和底板形成的三角形支架，支架7还包括中间板，底板通过中间板和三角形支架的上端连接。支架7长斜板的斜面外侧通过两个弹簧3连接在箱体1壁面上，支架7长斜板与竖直方向的夹角为33°，支架7短斜板与竖直方向的夹角为16°，箱体1壁面与竖直方向的夹角为51°，当拖拉行李箱时，支架7向箱体1壁面旋转会压缩两个弹簧3，支架7远离箱体1壁面转动时接触限位挡块4，支架7旋转的行程受到限位挡块4的限制，支架7旋转的范围为12°，这些角度可以使弹簧力和地面法向反力尽可能在同一直线上，以便于更好的减震，具体实施时可在这些角度基础上微调。为保证支架7转过一定角度时两个弹簧3产生的对支架7的力大小相同，使两个弹簧3寿命均匀，两个弹簧3的刚度之比为各个弹簧中线到各个弹簧旋转中心的距离的倒数之比。转轴6中心距离箱体1底部100mm，行李箱的长、宽、高分别为640mm、430mm、270mm，设计多个弹簧3提高了空间利用率，同时降低对行李箱容积的影响。挡块4安装在支架7内侧，一端固定于箱体1上，一端固定于外壳2上，支架7远离箱体1壁面转动最大角度时，支架7长斜面内侧与挡块4接触。如图2所示，当箱体1直立时，地面法向反力通过万向轮8对支架7产生的力矩与弹簧3对支架7的力矩的合力矩方向为逆时针，挡块4对支架7的力矩方向为顺时针，支架7所受合力矩为0，减震机构不起作用，且行李越重，箱体1直立越稳定，减震机构不影响行李箱的360°移动，考虑到需要行李箱直立的情况相对较少，而且这时路面状况通常较好，比如行人较多的火车站、地铁站等，所以不需要减震。

当拖拉行李箱时，箱体1与地面呈一定角度，地面不平引起万向轮8上、下震动，万向轮8的震动引起支架7旋转震动，旋转的支架7又受到两个弹簧3的作用，对支架7进行受力分析，由于弹簧3的作用方向与地面对万向轮8的作用力方向基本一致，地面对支架7的作用力主要由弹簧3来平衡，由转动副传递到箱体1上的力很小，且地面对支架7的作用力通过弹簧3传递到箱体1的过程中频率会发生衰减，从而减轻震动，降低噪声。

在拖拉行李箱时，该减震机构衰减了由地面不平引起的震动，从而保护行李箱，降低噪声；在行李箱直立时，支架7受到挡块4限制不转动，使得在行李箱直立时，地面法向反力通过万向轮8对支架7产生的力矩与弹簧3和挡块4对支架的力矩的合力矩为0，该减震机构不起作用，保留了传统行李箱的优点，即360°移动；三角形支架的设计使地面法向反力主要由弹簧3来承受，减少了地面激励直接从转动副传递到箱体1的比例；多个弹簧3的设计提高了空间利用率。

根据本实用新型所述技术方案建立基于ADAMS的系统动力学模型。测试条件为箱体相对水平面的倾角为54°，地面激励频率为7.3Hz，幅值6mm，以此模拟拖拉行李箱时最常见的工作状态，通过调整弹簧到合适的参数，箱体响应的频率可以降低到原来的1/10。因此，从理论上讲，本技术方案可以有效衰减绝大部分路面震动。