无摇摆现象的双轮脚轮组件制造技术

一种改进的双轮脚轮组件具有一有限滑动摩擦离合器，其可使两个轮子之间产生转动接合，但又以足够的滑转自由满足足够的方向灵活度。这种脚轮由于其两个轮子之间有转动接合而提高了防止摇摆现象的阻力。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双轮脚轮组件，具体地涉及一种稳定性较好的、用作可旋转地安装在移动车辆，诸如幼儿学步车、婴儿车、手推车或轮椅上的支撑轮的脚轮组件。现有技术的单轮和双轮脚轮组件存在着不同的问题。一可旋转地安装在一刚性车架上的单轮会发生摇摆并且当受到横向力作用时会偏离行进方向。虽然双轮脚轮组件不易偏离行进方向，但它们仍容易出现令人厌烦的摇摆现象。尽管这些脚轮的摇摆不影响载荷的方向稳定性，然而却产生一种令人厌烦的振动并将增加这一设备前进运动的阻力。摇摆现象的产生是由于校正脚轮方向的力大致与设备的行进方向和脚轮所指的方向之间的夹角的正弦成正比。由于0度的正弦为零，所以小角度偏离的回复力很小，且小的扰动会导致脚轮绕行进方向左右振荡，与载荷相比，脚轮装置的重量轻，这意味着其固有振荡频率高于载荷在垂直方向上的波动，这将导致轮子的摇摆而车子的方向并不偏离。美国专利No.3，795，408中提出了用一种摩擦离合器系统阻尼拖车系统，诸如一辆卡车拖着一个或多个拖车那样的系统的像鱼摆动尾那样的振荡。在那种情况下，被拖出一段弯道的各拖车被明显地转向过度或不足，这将导致其以增大的振幅左右振荡，在加速情况下这种现象尤为严重。在这种系统中，振荡是由载荷(拖车)以一种左右激励的方式驱使的，而这种方式又是由拖车的几何形状所产生的转向校正过度和不足引起的。在这种系统中，振荡的能量是存在于载荷的运动中而不是轮子的偏离中。摩擦地限制被摆转的各轮子之间的相对运动以控制拖车的方向可以通过消除振荡能量对这种运动起作用，从而阻止鱼尾式的摆动。在双轮脚轮组件中，轮子通常都是彼此独立自由转动的，尽管这种转动自由度是为有足够的转向灵活性所必要的，但是发现双轮系统的摇摆现象可以通过以某些方式将两个轮子结合起来使它们成为一个单元而转动受到约束来阻止。因此，希望有这样一种系统，它既为转向灵活性而允许有足够的转动自由度，又能提供足够的转动接合以防止摇摆现象。商业上现有的一种解决这一问题的方法是在每一轮子的轮毂中加干涉肋条，以在轮子和轮轴之间产生摩擦接合。这种肋条是轴向布置的，并且径向地伸入轮子的内径。其用途在于提供一种干涉配合，从而将双轮脚轮装置中的两个轮子的运动联系在一起。然而，这种装置有几个缺陷。第一个缺陷在于配合公差问题。轮子制造中用的塑料件的精密公差是很难控制的，这会使轮子在轮轴上太松或太紧，以致造成轮子摇摆或难以转向(分别地)。肋条虽有助于将这种缺点减轻一定程度，但这一问题仍然存在。由于这种轮子装接系统是用在每个脚轮组件的两个轮子中，所以必须保持适当的公差，以产生适当的阻力矩来消除轮子的摇摆现象，同时阻力矩又不能太大而妨碍轮子的灵活性。这种现有技术装置的另一个缺点是肋条会随着使用而磨损。因此，随着肋条的磨损，轮子将又要出现摇摆现象。本专利技术的目的在于提供一种装有一摩擦离合器以在两轮子间达到可控制的转动接合从而能防止摇摆的双轮脚轮组件。本专利技术采用一个可控制的力，这个力始终恒定地施加而将两轮子接合到一可以控制的程度。由于它采用一弹簧，所以它将连续地施加力以产生可以控制的力矩。摩擦离合器同已有技术相比具有几个优点。第一，摩擦离合器允许两个轮子之间有足够的相对滑转，以提供足够的方向灵活度，而同时仍使两轮子有足够的接合以防止摇摆。这种离合器装置优于已有技术的第二个优点是简单而可靠，本专利技术只用相当少的几个零件。本专利技术的设计可以以精度低的零件或随着使用磨损了的零件保证有效地、可靠地工作。以下结合附图说明本专利技术的特点和效果。图1是本专利技术的较佳实施例的装配状态的立体图;图2是本专利技术的较佳实施例的前视剖视图，示出了轮子、轮轴、轴套和弹簧的布置。参见图1和图2，脚轮组件1包括一安装在一转臂5上的轮轴/轮子组件10，转臂又安装于一枢轴3，以允许脚轮组件1枢转。轮轴/轮子组件10包括一压配在轮轴25之一端的直滚花齿40上因而随轮轴25一起转动的固定轮15;一安装在轮轴25的与固定轮15相对的那一端可相对于轮轴25自由转动的自由轮20;两个一般为圆柱形的、套在轮轴25上且分别靠在固定轮15和自由轮20的内边缘上的轴套30;一个轴向地套在轮轴上位于两个轴套30之间的弹簧45;一个套在轮轴25上且靠在自由轮20的外边缘上的垫圈50;以及一个挨着垫圈50压配在轮轴25一端上的帽55。两轴套30都有从靠近固定轮15和自由轮20的端部径向向外延伸的凸缘35。两轴套30都安装在转臂5中，以便能够在轮轴25上在转臂5的支承座中在凸缘35所允许的范围内轴向滑动。轮轴25是在轴套30中自由转动的。弹簧45对轴套30施加向外的轴向压力，将自由轮20压靠在垫圈50上。垫圈50又被压靠在固定在轮25端部的端帽55上，并且必须和它一起转动。在垫圈50、端帽55以及自由轮20的外侧之间产生的摩擦将使自由轮20随轮轴25同步转动，因而也随固定轮15同步转动。当自由轮20和固定轮15之间的转矩超出将它们联系起来的摩擦力时，自由轮20就独立于固定轮15转动。这一相对转动就允许脚轮枢转，从而提供所需的方向灵活性。权利要求1.一种双轮脚轮组件，包括使脚轮组件能够绕一垂直轴线枢转的装置；一个一端连接于枢转装置，并从枢转轴线向外延伸的转臂，其自由端有用于支撑一轮轴的装置；一安装于所述转臂上的轮轴，所述轮轴的轴线基本上垂直于枢转轴线和从枢转轴线至转臂上的轮轴支承座的位移线；一安装在所述轮轴的一端的第一轮；一可转动地安装在轮轴的与所述第一轮相对的那一端上的第二轮；一用于将所述第二轮的转动与所述第一轮的转动接合起来又允许所述第二轮和第一轮之间有有限的相对滑转的离合器。2.如权利要求1所述的脚轮组件，其特征在于，所述第一轮是随轮轴一起转动地安装在所述轮轴上。3.如权利要求2所述的脚轮组件，其特征在于，所述第一轮是随轮轴一起转动地安装在所述轮轴上而所述第二轮是可在轮轴上转动地安装在所述轮轴上，以及所述离合器包括一个一般为圆柱形的第一轴套，并它可转动地套装在所述轮轴上，靠在所述第一轮的内侧上，并且是安装在所述转臂的一侧内;一个基本为圆柱形的第二轴套，它可转动地套装在所述轮轴上，靠在所述第二轮的内侧上，并且是安装在所述转臂的与所述第一轴套相对的那一侧内;一弹性地施加轴向力而将所述两个轴套分离开的伸张装置;一个安装在所述第二个轮子的外侧且随轮轴一起转动地安装在所述轮轴上的径向凸缘，其用于吸收由伸张装置和轴套产生的施加在所述第二轮上的轴向力，并通过摩擦在所述第二轮的外侧而将轴向力转变成摩擦接合。4.如权利要求3所述的脚轮组件，其特征在于，所述伸张装置是一套装在所述轮轴上位于所述第一和第二轴套之间的弹簧。5.如权利要求3所述的脚轮组件，其特征在于，所述伸张装置由所述转臂的被压缩的两弹性侧面构成。全文摘要一种改进的双轮脚轮组件具有一有限滑动摩擦离合器，其可使两个轮子之间产生转动接合，但又以足够的滑转自由满足足够的方向灵活度。这种脚轮由于其两个轮子之间有转动接合而提高了防止摇摆现象的阻力。文档编号B60B33/00GK1096752SQ9410168公开日1994年12月28日 申请日期1994年1月31日 优先权日1993年6月23日专利技术者卡内基·阿伦·怀特 申请人:世纪产品公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轮脚轮组件，包括：使脚轮组件能够绕一垂直轴线枢转的装置；一个一端连接于枢转装置，并从枢转轴线向外延伸的转臂，其自由端有用于支撑一轮轴的装置；一安装于所述转臂上的轮轴，所述轮轴的轴线基本上垂直于枢转轴线和从枢转轴线至转臂上的 轮轴支承座的位移线；一安装在所述轮轴的一端的第一轮；一可转动地安装在轮轴的与所述第一轮相对的那一端上的第二轮；一用于将所述第二轮的转动与所述第一轮的转动接合起来又允许所述第二轮和第一轮之间有有限的相对滑转的离合器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡内基阿伦怀特，
申请(专利权)人：世纪产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]