带有刹车装置的万向脚轮的制作方法

本发明涉及万向脚轮，具体涉及带有刹车装置的万向脚轮。

背景技术：

万向脚轮在工业生产、医院商超以及日常生活中大规模使用，由于其体积小、灵活性高的特点使得采用万向脚轮的载具在短距离的移动周转中非常便利。这些万向脚轮中，相当一部分除了需要其具有任意角度转向的功能外，还需求其具备刹车能力，尤其是兼有转向刹车和转动刹车。

根据了解调研，目前市面上主要的带有刹车装置的万向脚轮多为轮面刹车形式。其原理是在脚轮支架组件上具有刹车装置，刹车装置上具有一体或分体的刹车片，刹车片通过外力可以紧紧的挤压或贴合在轮体的轮面上，依靠两者的摩擦力限制脚轮的转动。而对转向的刹车，则多采取支架装置上的花键结构和刹车装置上的插销结构相配合来实现。

轮面刹车的万向脚轮在市面上十分常见，其区别在于刹车装置的驱动方法以及驱动部位。一些该类脚轮的刹车装置其刹车驱动部位放在支架组件的外侧，形成一种踏板。一般地，人们通过脚踩这些伸出的踏板即可锁定或解锁刹车系统。另一种刹车驱动部位穿过了脚轮的转向轴心，通过额外的连杆，此种脚轮即可实现同侧的至少两个脚轮同时刹车或解锁。

但以上两种类型的刹车形式均有弊端，踏板装置的万向脚轮需要在刹车或解锁时逐个操作，步骤繁琐；连杆形式驱动刹车的万向脚轮对安装空间要求苛刻，应用范围受限。同时，轮面刹车需要刹车片与轮面保持强大压力，使得多个万向脚轮需要联动刹车时，机构设计难度很大，零部件强度要求高，可靠性欠佳。

是故，需要有一款新颖的万向脚轮，能快捷、简便的适配载具并能够通过一个控制系统实现多个万向脚轮同时刹车或解锁刹车。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种便于进行滚动锁定和解锁的万向脚轮。

为实现上述目的，本发明提供了一种万向脚轮，所述万向脚轮包括支架组件和轮体组件，其中所述支架组件包含安装支座和轮体支架，所述安装支座可转动地安装于所述轮体支架上，所述轮体组件包括轮胎和轮毂，所述轮胎安装于所述轮毂上，所述轮毂安装于所述轮体支架上，其特征在于，所述万向脚轮进一步包括刹车组件，所述刹车组件包括驱动件、转盘、凸轮机构以及刹车件，其中所述驱动件与所述转盘关联以带动所述转盘运动，所述转盘经由所述凸轮机构与所述刹车件关联以驱动所述刹车件运动，从而所述刹车件在第一位置和第二位置之间转换，其中，在所述第一位置，所述刹车件与所述轮毂相互配合，使得所述万向脚轮处于刹车状态，在所述第二位置，所述刹车件与所述轮毂脱开配合，使得所述万向脚轮处于可活动状态。

一实施例中，所述转盘布置于所述轮毂的左右两侧中的至少一侧。

一实施例中，所述转盘的中央设有凸轮面，所述刹车件的一端设有凸轮轮廓，与设有所述凸轮轮廓相对的另一端设有第一刹车部，所述轮毂的内侧上设有第二刹车部，其中所述凸轮轮廓与所述凸轮面配合，使得所述刹车件在所述第一位置和所述第二位置之间转换，在所述第一位置，所述第一刹车部和所述第二刹车部配合，使得所述万向脚轮处于刹车状态，在所述第二位置，所述第一刹车部与所述第二刹车部脱开配合，使得所述万向脚轮处于解锁刹车的状态。

一实施例中，所述刹车组件进一步包括刹车支架，所述驱动件包括驱动轴和驱动杆，其中，所述驱动轴的末端连接于所述刹车支架的第一端，所述刹车支架的与所述第一端相对的第二端可转动地连接于所述轮体支架，所述驱动杆的一端连接于所述刹车支架的所述第一端，所述驱动杆的另一端连接于所述转盘。

一实施例中，所述刹车组件进一步包括弹性复位件，所述弹性复位件与所述驱动件关联并设置成在松开刹车时，驱使所述驱动件复位，进而驱使所述刹车件与所述轮毂脱开配合。

一实施例中，所述弹性复位件进一步与所述刹车支架关联，并设置成在松开刹车时，驱使所述刹车支架复位，并进而驱使所述刹车件与所述轮毂脱开配合。

较佳地，所述弹性复位件为弹簧或弹性橡胶。

一实施例中，所述刹车组件进一步包括衬板，所述衬板抵靠位于所述轮毂中心的轴承安装并且所述衬板相对于所述轮体支架的转动被禁止，所述刹车件安装于所述衬板上。

较佳地，所述衬板具有盘状本体，所述盘状本体的一侧外周向上延伸出围板，所述围板上设有若干个卡槽，所述盘状本体的另一侧设有抵靠所述轴承的凸台，以及所述刹车件具有本体，所述本体的左右两端设有弹性臂，所述本体的上下两端分别设有第一刹车部和凸轮轮廓，其中所述刹车件安装于所述衬板的设有卡槽的一侧上，且所述第一刹车部正对着所述卡槽。

一实施例中，所述第一刹车部为刹车齿，所述轮毂的内周面上也设有刹车齿，当所述刹车件在所述第一位置，所述刹车件的刹车齿与所述轮毂的刹车齿啮合，使得所述万向脚轮处于刹车状态。

一实施例中，所述万向脚轮进一步包括万向刹车片和定位片，其中所述万向刹车片安装于所述刹车支架上并设有锁定部，所述定位片安装于所述轮体支架的下表面上并设有相互间隔开的多个卡口，所述锁定部与所述卡口配合以实现所述万向脚轮的转向刹车。

一实施例中，所述万向脚轮的安装支座上还设有刹车座，其中所述刹车座设有刹车线连接槽，刹车线穿过刹车槽与驱动轴的头端连接。

一实施例中，所述转盘平行于所述轮毂安装并所述转盘的中央设有凸轮面，所述刹车组件进一步包括刹车支架、弹簧和衬板，所述驱动件包括驱动轴和驱动杆，其中，所述驱动轴连接于所述刹车支架的第一端；所述弹簧套在所述驱动轴上并与所述刹车支架关联以使得驱动轴和刹车支架复位于解锁刹车的状态；所述刹车支架的与所述第一端相对的第二端可转动地连接于所述轮体支架；所述驱动杆的一端连接于所述刹车支架的所述第一端，所述驱动杆的另一端连接于所述转盘；所述衬板抵靠位于所述轮毂中心的轴承安装并且所述衬板相对于所述轮体支架的转动被禁止，所述衬板具有盘状本体，所述盘状本体的一侧外周向上延伸出围板，所述围板上设有若干个卡槽，所述盘状本体的另一侧设有抵靠所述轴承的凸台；所述刹车件具有本体，所述本体的左右两端设有弹性臂，所述本体的上下两端分别设有刹车齿和凸轮轮廓，其中所述刹车件安装于所述衬板的设有卡槽的一侧上，且所述刹车齿正对着所述卡槽，所述凸轮轮廓与所述转盘的凸轮面配合；以及所述轮毂的内周设有刹车齿，所述轮毂的刹车齿用于与所述刹车件的刹车齿配合以实现滚动刹车。

一实施例中，所述万向脚轮进一步包括连接杆，所述连接杆依次穿过所述轮体支架的第一侧、所述转盘、所述衬板、所述轮毂以及所述轮体支架的与第一侧相对的第二侧，从而将所述轮毂和所述刹车组件安装于所述轮体支架上。

有益效果：

本发明的万向脚轮主要采用了一种轮毂内齿盘啮合的刹车形式，结合凸轮机构形成功能刹车的保持，结构新颖可靠、刹车操作力轻；同时能简便的转化成联动刹车的操作驱动，对载具安装空间要求低。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的万向脚轮的立体图。

图2是图1的万向脚轮的局部剖视图。

图3是图1的万向脚轮的分解立体图。

图4是本发明的一实施例的轮体组件的立体图。

图5a和5b分别是本发明的一实施例的转盘的从两个视角看的立体图。

图6a和6b分别是本发明的一实施例的衬板的从两个视角看的立体图。

图7是本发明的一实施例的刹车键的立体图。

图8是本发明的一实施例的轮体支架的立体图。

图9是图1的万向脚轮的剖视图，其中，该万向脚轮处于可滚动状态。

图10是图1的万向脚轮的剖视图，其中，该万向脚轮处于刹车状态。

图11是根据本发明的一实施例的万向脚轮的立体图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与万向脚轮相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在整个说明中，表示方位或方向的“上”、“下”、“左”和“右”等术语是基于附图中所示出的方位来描述，并不是对其在具体使用中的方位的限制。

如图1-8所示，万向脚轮主要的包含有支架组件1、刹车组件2以及轮体组件3，其中支架组件包含安装支座11和轮体支架13，安装支座11可转动地安装于轮体支架13上。轮体组件2包括轮胎31和轮毂32，轮胎31安装于轮毂32上。轮毂32安装于轮体支架13上并可相对于轮体支架12转动。刹车组件3包括驱动件、转盘、凸轮机构以及刹车件，其中驱动件与转盘关联以带动转盘运动，转盘经由凸轮机构与刹车件关联以驱动刹车件运动，从而刹车件在第一位置和第二位置之间转换，其中，在第一位置，刹车件与轮毂相互配合，使得万向脚轮处于刹车状态，在第二位置，刹车件与轮毂脱开配合，使得万向脚轮处于可活动状态。

如图2-3所示，除了安装支座11和轮体支架13外，支架组件1还包含有防尘环12、定位片14、滚珠15、铆钉16和套筒17。支架组件1的组装形式和常规的万向脚轮相同，使用两层滚珠15将轮体支架13夹持在中间。定位片14置于轮体支架13下方，用于与转向刹车片22配合而实现万向轮的转向刹车。铆钉16用于将定位片14、轮体支架13以及安装支座11连接在一起。套筒17用于安装支座11的定位。

轮体组件2中，轮毂32外侧包覆有轮胎31。轮胎31的材质为具有一定柔韧性的软胶，如橡胶或tpe/tpu。轮毂32的中心设置有轴承33。轮毂32的内侧设置有全周排列的齿盘312。齿盘312上的刹车齿用于与刹车件上的刹车齿配合来实现万向脚轮的滚动刹车。应理解的是，也可以在轮毂的内侧设置全周排列的轴向延伸的凹槽或其他结构的刹车部。轮毂上的诸如凹槽的刹车部可以与刹车件上的诸如凸起的刹车部配合，来实现万向脚轮的滚动刹车。

刹车组件2中，刹车支架21和万向刹车片22通过铆钉5可旋转地连接在轮体支架13上。刹车支架21伸出有弹性臂压迫万向刹车片22。刹车支架13的另一端通过铆钉4连接有驱动轴24和驱动杆23，驱动轴24穿过支架组件1的铆钉16。复位弹簧25套在驱动轴24上并设置在铆钉16和铆钉4之间，以帮助刹车组件2复位于解锁刹车的状态。垫片26套在驱动轴24上并位于复位弹簧25下方。垫片26保持了复位弹簧25的端面稳定。应理解的是，复位弹簧25的主要作用是帮助刹车组件2，尤其是驱动轴24、驱动杆23和刹车支架21复位于解锁刹车的状态。复位弹簧可以由诸如橡胶件等其他弹性复位件来替代。图中所示的是实施例中，复位弹簧25位于铆钉16和铆钉4之间，应理解的是，另一实施例中，复位弹簧25套在驱动轴24上并置于轮体支架的下表面与刹车支架之间。

驱动杆23的另一端连接到转盘27上。转盘27位于轮毂32的左右两侧中的至少一侧。附图所示的实施例中，轮毂32的左右两侧各设有一个转盘27，应理解的是，可以仅在左侧或仅在右侧设置转盘27。转盘27外侧有一个圆柱274和驱动杆23相连接，内侧中央设置有凸轮面273，外沿为防尘缘271。圆柱274沿径向距离转盘中心一距离。转盘27的中心孔272能够使转盘27可旋转的安装在衬板28的安装柱283上。衬板28的一侧设有若干卡槽282，对应卡槽282的位置设置有限位筋281。安装柱283的中心为连接杆6穿过的方孔284。衬板28的另一侧设置有抵靠轴承33的凸台285。刹车键29的构造如图7所示，刹车键29的顶部为刹车齿291，两侧设有复位用的弹性臂292，中间部位的槽293和衬板28限位筋281相配合，以方便产品组装并提高刹车键29在其中的可靠性。弧面294和转盘27的凸轮面273相接触，使得刹车键29能够随着转盘27的转动而进退。本实施例中，设有相互间隔开的四个刹车键29。应理解的是，可以根据需要设定所需数量的刹车键，例如3个、5个或者更多个。

特别的，轮体支架13上常规的连接轮体组件3的连接杆6的孔一侧为方孔131，另一侧为圆孔132。这样的设计效果是，当轮体组件3被安装在支架组件1上之后，衬板28和其上的刹车键29相对于支架组件1是不能够进行旋转的，从而为刹车功能提供了基础。

解锁刹车或刹车的状态如图9，10所示，当轮体组件3处于解锁刹车的状态时，刹车组件2的各个零部件均处于初始位置，转盘27也处于原点角度，凸轮面273允许刹车键29退回到一个位置，此时刹车齿291和齿盘312相脱离啮合并保持一个距离。驱动轴24伸出安装支座11基面的高度为d0。

需要刹车时，驱动轴24向上移动一个距离d1，使得刹车支架21旋转一个角度，此时复位弹簧25被压缩，储蓄一个复位力。同时驱动杆23驱动转盘27旋转了一个角度，这时凸轮面273驱动刹车键29前进一个距离并阻止其后退；刹车键29的刹车齿291和轮毂32的齿盘312相啮合，从而限制了轮体组件3的转动。

转向刹车的功能和常规的机构形式类似，特别的，本发明的万向脚轮采用了定位片14上只有图示上下两个定位槽141的设计，这样轮体组件3仅在旋转到6点钟以及12点钟方向时才会被限制转动。这样可以在一些情况下防止叉车或其他物体侧向撞击轮体组件3时由于其转向锁死带来的脚轮损坏。

本发明的万向脚轮其刹车力驱动形式灵活，举例如图11所示，通过一个基座9b连接在安装支座11上，连接头9a可旋转的安装在基座9b上，挡圈8和垫片26使得连接头9a有了驱动刹车组件2的作用点，当旋转连接头9a到一定角度时即可将万向脚轮进行刹车。简易的，连接头9a上设有刹车线连接槽，这样可以通过刹车线驱动整个万向脚轮刹车，而刹车线柔韧、细小的特性为载具上的布局提供了便利。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。