制动自锁轮及助行器的制作方法

本发明涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种制动自锁轮以及带有自锁轮的助行器。

背景技术：

轮子作为移动装置被广泛应用于汽车、自行车等交通工具上。传统轮子的移动和制动模式通常采用在常态下可以自由转动，需要制动时在制动元件的作用下控制轮子刹车。然而，在一些对安全要求较高的场景下，现有轮子的移动和制动模式可能会给使用者带来安全隐患。举例来说，行动不便的患者通常在康复过程中需要助行器进行辅助行走，如果助行器的轮子也采用上述传统的移动和制动模式，一旦患者因病疾无法及时控制轮子刹车，可能会在自由移动助行器的带动下而翻倒，造成患者的二次伤害，影响患者的康复。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种常态锁定，需要移动时适时解锁的制动自锁轮。本发明的另一目的在于提供一种带有该制动自锁轮的助行器。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种制动自锁轮，包括轮子本体、制动装置、复位装置和锁定解锁装置，在常态下所述复位装置在自身弹性作用力下使所述制动装置抵顶在所述轮子本体的制动面上而锁止，在解锁状态下所述锁定解锁装置动作带动所述制动装置自所述制动面脱离而解锁。

可选的，所述制动装置包括制动头，所述制动面上设置有多个制动孔，所述制动头插入所述制动孔时使所述制动装置抵顶在所述制动面上而锁止，所述制动头在脱出所述制动孔时使所述制动装置自所述制动面脱离而解锁。

可选的，所述制动装置包括制动头，所述轮子本体内嵌装金属环，所述金属环上设置有与所述制动头相配的多个制动孔。

可选的，所述复位装置为弹簧，所述制动头的外周设置有抵推结构，在解锁状态下所述锁定解锁装置动作带动所述制动头向所述制动孔的外侧脱出，进而驱动所述抵推结构压缩所述弹簧。

可选的，在从解锁状态恢复至锁定状态时所述锁定解锁装置动作所述弹簧利用自身弹力驱动所述抵推结构回复至原始位置进而带动所述制动头插入所述制动孔。

可选的，所述锁定解锁装置为拉线；所述拉线的一端与所述制动装置连接，所述拉线的另一端与外部控件连接，通过所述外部控件拉动所述拉线进而带动所述制动装置与所述制动面脱离，或通过所述外部控件松放所述拉线使所述制动装置在所述复位装置自身弹力作用下顶推在所述制动面上。

可选的，所述锁定解锁装置为电磁锁定解锁装置。

可选的，所述制动头上具有第一收容腔，所述锁定解锁装置的部分容置固定在所述收容腔中。

可选的，所述制动头通过连接件与收容套管连接，所述收容套管上具有第二收容腔，所述第一收容腔和所述第二收容腔连通形成供所述锁定解锁装置容置和动作的收容通道。

本发明另一方面提供一种助行器，所述助行器包括上述的制动自锁轮。

本发明的制动自锁轮在制动装置、复位装置和锁定解锁装置的配合下，在常态下所述复位装置在自身弹性作用力下使所述制动装置抵顶在所述轮子本体的制动面上而锁止，在解锁状态下所述锁定解锁装置动作带动所述制动装置自所述制动面脱离而解锁，实现了轮子常态自然锁定，需要运动时适时主动解锁的需求，可以适用于助行器等对安全性要求较高的场所。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1为本发明制动自锁轮的原理结构示意图；

图2为本发明一实施例的制动自锁轮的立体结构示意图；

图3为本发明一实施例的制动自锁轮的剖面示意图；

图4为本发明另一实施例的制动自锁轮的剖面示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

图1为本发明制动自锁轮的原理结构示意图。如图1所示，本发明的制动自锁轮，包括轮子本体1、制动装置2、复位装置3和锁定解锁装置4。其中，轮子本体1包括轮子11和转轴12，轮子11可绕转轴12转动而滚动。

制动装置2在常态下处于锁定位置抵顶在轮子本体1的制动面13而使轮子11处于锁定状态，轮子11在锁定状态下不能绕转轴12自由转动。制动装置2在解锁状态下处于解锁位置自轮子本体1的制动面脱离而使轮子11处于解锁状态，轮子11在解锁状态下可以绕转轴自由转动。制动装置2的锁定位置是指制动装置2靠近制动面13并与制动面13相互接触时所处位置。制动装置2的解锁位置是指制动装置2远离制动面13并与制动面13脱离时所处位置。

复位装置3用于向制动装置2提供回弹力以将制动装置2从解锁位置回复至锁定位置。复位装置3在常态下在自身弹性预紧力下使制动装置2抵顶在所述轮子本体1的制动面13上而锁止，在解锁状态下复位装置3被压缩以向从解锁状态切换至锁定状态的制动装置2提供回弹力而使制动装置2从解锁位置回复至锁定位置。

锁定解锁装置4用于向制动装置2提供拉力或释放制动装置2以使制动装置2自解锁位置和锁定位置间切换。在常态下锁定解锁装置4不动作制动装置2处于锁定位置而使轮子11处于锁定状态，在解锁状态下锁定解锁装置4拉动制动装置2，使制动装置2从锁定位置切换至解锁位置使制动装置2自制动面13脱离而解锁。在需要锁定轮子时，锁定解锁装置4释放制动装置2，使制动装置2在复位装置3的回弹力作用下从解锁位置回复至锁定位置。锁定解锁装置4的动作通过外部控件进行控制。

本发明的制动自锁轮在制动装置、复位装置和锁定解锁装置的配合下，在常态下所述复位装置在自身弹性作用力下使所述制动装置抵顶在所述轮子本体的制动面上而锁止，在解锁状态下所述锁定解锁装置动作带动所述制动装置自所述制动面脱离而解锁，实现了轮子常态自然锁定，需要运动时适时主动解锁的需求，可以适用于助行器等对安全性要求较高的场所。

图2、图3为本发明一实施例的制动自锁轮的结构示意图。图3中轮子本体1省略了转轴。如图2和3所示，所述制动装置2包括制动头21，轮子11的制动面13上设置有多个制动孔14，多个制动孔14均匀布置在制动面13的外周上。制动头21可以平行于轮子11的转轴12轴向布置，且制动头21在制动面13上投影位置有相互匹配的制动孔14。制动头21插入所述制动孔14时使所述制动装置2抵顶在所述制动面13上而使轮子11锁止，所述制动头21在脱出所述制动孔14时使所述制动装置2自所述制动面13脱离而使轮子11解锁。本实施例中多个制动孔14布置在制动面13的外周上，可以降低轮子11在由滚动状态切换为锁定状态时，制动头21插入制动孔14的冲击力，减少摩擦损耗，提高轮子的使用寿命。在制动面13的一周上均布多个制动孔14，可以保证轮子11转动至任意位置，制动头均可以适时的插入制动孔中，确保轮子能在需要时即时锁止。需要说明的是，本实施例中制动孔的设置位置以及数量仅是一种优选方案，制动孔在制动面上的设置位置及数量可以根据实际需要做适应性改变，本发明并不局限于此。

本实施例中复位装置3为弹簧31，锁定解锁装置4为拉线41。制动头21、弹簧31和拉线41通过安装接头5配合连接。安装接头5两端开口且在内部具有中空腔以容置弹簧31并为制动头21提供伸缩空间。制动头21从安装接头5中穿过且部分容置于安装接头5的中空腔中。制动头21的外周设置有抵推结构211，弹簧31套装于制动头21外周上且位于抵推结构211与安装接头5的中空腔一侧的端面之间。在常态下制动头21插入制动孔14中，弹簧31提供预紧力顶推抵推结构211使制动头21保持在制动孔14中锁止轮子11。在解锁状态下制动头21朝向弹簧31一侧移动，抵推结构211抵推弹簧31并在安装接头5的中空腔一侧的端面配合下将弹簧31压缩，并且制动头21从制动孔14中脱出解锁轮子11。抵推结构211的外径大于安装接头5两端开口的口径，防止抵推结构211从安装接头5中脱出且能抵推弹簧31。在从解锁状态恢复至锁定状态时，弹簧31利用压缩所产生的回弹力，驱动抵推结构211回复至原始位置进而带动所述制动头21插入所述制动孔14。所述拉线41的一端与所述制动头21连接，所述拉线41的另一端与外部控件连接，通过所述外部控件拉动所述拉线41进而带动所述制动头21从制动孔14中脱离，或通过所述外部控件松放所述拉线41使所述制动头21在弹簧31自身弹力作用下插入制动孔14中。

本实施例中所述制动头21上具有第一收容腔，拉线41的一端可以通过螺钉固定在制动头21的第一收容腔的一端。安装接头5的另一端螺接具有第二收容腔的收容套管6，第二收容腔和第一收容腔连通，拉线41的另一端可以从收容套管6中导出并与外部控件连接。通过第一收容腔和第二收容腔连通容纳拉线41，可以保护拉线且能对拉线进行限位防止拉线在拉动或松脱时产生卷曲影响轮子的锁定和解锁。

图4为本发明另一实施例的制动自锁轮的结构示意图。如图4所示，本实施例与图3所示的制动自锁轮的主要区别在于轮子本体1的结构以及制动孔的设置位置不同。图3中轮子本体1为同一材料制成的实心轮子，制动孔14直接设置在轮子11上。图4中轮子本体1为轮圈13和金属环15组成的复合结构，金属环15嵌装于轮圈13中，多个制动孔14设置在金属环15上，可以防止制动头长期插入制动孔造成制动孔损坏而致使轮子无法锁止。本实施例中制动自锁轮的其他结构在上述实施例中已做详细说明，在此不再赘述。

在一可选的实施例中，所述锁定解锁装置4还可以替换为电磁锁定解锁装置。例如采用电磁铁和硅钢片的结构，硅钢片设置于制动头上，电磁铁设置于制动头外侧。常态下电磁锁定装置不通电，电磁铁不与硅钢片吸合，制动头插在制动孔中锁止轮子。在解锁状态下电磁锁定装置通电，电磁铁吸合硅钢片，带动制动头向外侧移动从制动孔中脱出解锁轮子。

本发明还提供一种助行器，包括所述助行器包括上述结构的制动自锁轮。在助行器上利用以上制动自锁轮，可以保证行动不便的患者在失稳情况下迅速自动锁定，避免失稳情况下的患者在助行器的移动带动下而摔倒，影响患者的康复。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。