專利名稱：腳輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腳輪，尤其是因在例如叉車和托架運(yùn)輸車的機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備上使用而經(jīng)受粗魯搬運(yùn)的腳輪。具體而言，本發(fā)明涉及在用于運(yùn)輸和搬運(yùn)貨物的平臺車、滾動式容器和其它裝置上使用的腳輪。更具體地，本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，滾動式容器、平臺車和諸如帶輪的材料搬運(yùn)裝置設(shè)有適用于所討論的應(yīng)用的各種不同的腳輪。所述裝置經(jīng)常遭受粗魯搬運(yùn)，它們的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)堅(jiān)固性能。因此，在這種裝置上使用的常用腳輪具有滾子軸承，公知滾子軸承耐側(cè)向沖擊。這在日常使用過程中是重要的，因?yàn)槔?，滾動式容器的腳輪受到來自被匆忙或魯莽地驅(qū)動的叉車的側(cè)向沖擊。 滾子軸承提供對側(cè)向沖擊的良好的抵抗，尤其是因?yàn)檩S承與輪一樣寬，由此沿輪的整個寬度支撐輪。然而，還已知滾子軸承具有非常大的滾動阻力，導(dǎo)致不良的搬運(yùn)。而且，滾子軸承的最初不良的移動性能容易隨著時間的推移進(jìn)一步劣化。這是不利的，因?yàn)槟_輪的期望的使用壽命相當(dāng)長，且例如滾動式容器的目的在于幫助移動重的物體。就此方面而言，腳輪應(yīng)在長的使用壽命過程中提供小的滾動阻力。解決此問題的一個技術(shù)方案為在各腳輪上使用多個球軸承。這將過度增加單元成本，而且單元將具有產(chǎn)生摩擦的多個運(yùn)動接頭。僅具有一個球軸承的腳輪可以是降低滾動阻力的解決方案，但已知具有單個球軸承的腳輪對于側(cè)向沖擊抵抗能力差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于，緩解與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的至少一些問題并提供一種改良的腳輪。本發(fā)明的一個具體目的在于，提供一種具有高側(cè)沖擊抵抗能力和小滾動阻力的腳輪。上述目的通過新穎的球軸承結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的腳輪包括輪，所述輪具有軸向的中央孔和在圍繞該孔的近旁的內(nèi)部部分。所述腳輪還包括轂，所述轂適配成與輪的中央孔同軸并至少部分地位于輪的中央孔內(nèi)。轂包括徑向突出的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，迷宮式密封結(jié)構(gòu)適于至少部分地覆蓋輪的內(nèi)部部分的側(cè)表面。所述腳輪還包括單個球軸承，所述單個球軸承適于將轂連接到輪上，以便通過迷宮式密封結(jié)構(gòu)保護(hù)軸承免受外部雜質(zhì)影響，由此軸承在轂和輪之間提供輔助旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所述腳輪在轂和輪的內(nèi)部部分之間設(shè)有創(chuàng)新性的徑向間隙。該間隙尺寸定制為提供用于在輪遭受外部側(cè)向沖擊時容納輪的彈性變形的彎曲區(qū)域。在輪因側(cè)向沖擊而彈性變形時，且當(dāng)彎曲的輪消耗掉彎曲區(qū)域而變?yōu)榕c轂接觸時，轂適于為彈性變形的輪的內(nèi)部部分提供徑向支撐。更具體而言，本發(fā)明的特征在于權(quán)利要求1所述的特征部分。通過本發(fā)明可以獲得顯著的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)單個球軸承結(jié)構(gòu)相比，新穎的腳輪提供更好的側(cè)沖擊抵抗能力。另一方面，與滾子軸承相比，腳輪提供小的滾動阻力。由于通過轂的迷宮式密封結(jié)構(gòu)保護(hù)單個球軸承免受外部雜質(zhì)影響，所以腳輪也是可靠的，且隨著時間的推移仍維持高性能。


參照附圖對本發(fā)明的以下特定實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的腳輪組件的橫截面圖2顯示了圖1的腳輪組件的等距視圖； 圖3顯示了圖1的腳輪的橫截面圖； 圖4顯示了圖1的腳輪的轂和輪之間的關(guān)系的詳細(xì)視圖； 圖5顯示了傳統(tǒng)腳輪的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和2所示，本發(fā)明提供了一種尤其適于用作滾動式容器、平臺車等的穩(wěn)定輪的腳輪和腳輪組件。本發(fā)明還適用于其它應(yīng)用，例如導(dǎo)向輪。腳輪組件包括腳輪1，腳輪1 的頂部被輥架60覆蓋，而輥架60進(jìn)一步固定到滾動式容器或類似物。輥架60也可以是滾動式容器或類似物的一體的部分。腳輪1的輪10通過軸50與輥架60連接，軸50例如為螺栓，一端具有凸緣，另一端具有螺母51。輥架60由此緊固在腳輪1的周圍，使得輥架60 和軸50集成于該結(jié)構(gòu)，且輪10相對于地面和滾動式容器或類似物自由旋轉(zhuǎn)。因此，在本文中，術(shù)語“軸向”指軸線的方向，輪繞該軸線旋轉(zhuǎn)。在本文描述的實(shí)施例中，所述軸線為軸50 的旋轉(zhuǎn)軸線。而且，術(shù)語“徑向”指所述軸線的垂直方向。最后，術(shù)語“側(cè)向”指腳輪的側(cè)方向，即非徑向。腳輪1具有三個主要的構(gòu)件。轂30借助軸50將腳輪1與輥架60連接。球軸承 20適配于轂30和輪10之間以提供輪10和輥架60 (即，待移動物體的框架)之間的輔助旋
轉(zhuǎn)運(yùn)動。現(xiàn)在參照圖3，圖3更詳細(xì)地圖示了腳輪1。腳輪1的輪10具有外緣11，外緣11 通過連接凸緣12從凸緣狀的內(nèi)部部分13偏移。輪10具有中央孔，腳輪1的其余部分設(shè)置在該中央孔內(nèi)。輪10優(yōu)選地由彈性材料制成，例如聚酰胺或聚丙烯，其能夠在斷裂之前彈性地彎曲，且容易鑄造。輪10的孔表面16具有中央環(huán)形凹槽，球軸承20配合在其中。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，輪10在球軸承20上圍繞其注射成型，使得在輪10冷卻時在輪10和球軸承 20之間形成干涉配合或冷縮配合。球軸承20的外圈21由此嵌入輪10的孔表面16。單個的球軸承20可為具有小的滾動阻力的標(biāo)準(zhǔn)球軸承。根據(jù)圖1的實(shí)施例，球軸承具有單列的軸承滾珠，但是也適用其它類型的球軸承。球軸承20的內(nèi)圈23由此固定在輥架60上，且外圈21通過內(nèi)圈23和外圈21之間的滾珠22而相對于內(nèi)圈23旋轉(zhuǎn)(圖1和4)。腳輪1還包括轂30，轂30也設(shè)置在輪10的中央孔內(nèi)。根據(jù)一個實(shí)施例，轂30由兩個半部32構(gòu)成，在腳輪組件的裝配時，兩個半部32被插入輪孔，并通過軸50、螺母51和輥架60(圖1)夾緊球軸承20。因此，轂半部32的沿軸線14的內(nèi)部末端具有肩部以允許與球軸承緊接觸(圖幻。轂30還具有中央孔33，中央孔33與輪10的孔同軸，用于容納軸 50。轂30進(jìn)一步設(shè)有徑向突出的迷宮式密封結(jié)構(gòu)31，迷宮式密封結(jié)構(gòu)31適于至少部分地覆蓋輪10的內(nèi)部部分13的側(cè)表面，以便通過迷宮式密封結(jié)構(gòu)31保護(hù)軸承20免受外部雜質(zhì)影響。根據(jù)一個實(shí)施例，輪10的內(nèi)部部分13具有環(huán)形凹部15，且迷宮式密封結(jié)構(gòu)31具有適于進(jìn)入凹部15的相應(yīng)的突出部分31a以加強(qiáng)所述保護(hù)?，F(xiàn)在參照圖4，圖4更詳細(xì)地圖示了轂30和輪10之間的關(guān)系。徑向間隙40設(shè)置在轂30和輪10的內(nèi)部部分13之間。間隙40的尺寸定制為在遭受外部軸向沖擊時提供用于容納輪10的彈性變形的環(huán)形彎曲區(qū)域，其中轂30適于為彈性變形的輪10的內(nèi)部部分13 提供徑向支撐。換言之，轂30的外包絡(luò)支撐表面在輪10的彈性變形時為輪10的孔表面16 提供支撐表面。轂30的外包絡(luò)支撐表面的寬度優(yōu)選地超過球軸承20的寬度，以便將載荷分布在大的面積上。在腳輪1遭受側(cè)向沖擊時，例如碰撞叉車的叉產(chǎn)生的沖擊，輪10繞腳輪1的中央彈性地彎曲。這導(dǎo)致輪的內(nèi)部部分13向轂30移動。轂30因此適于當(dāng)輪10發(fā)生彈性變形時將輪10支撐在球軸承20的兩側(cè)的腳輪1的外周上。這些外周與例如球軸承20所處的腳輪1的中央部分相比更接近于腳輪1的支撐點(diǎn)(即輥架60)。換言之，轂30適于將由于輪 10的彈性變形產(chǎn)生的軸向力傳遞至軸50，并傳遞至輥架60和球軸承20之間的區(qū)域。與傳統(tǒng)腳輪相比，這提高了腳輪1的側(cè)向沖擊抵抗能力。間隙40的尺寸定制為足夠大，使得輪10的內(nèi)部部分13具體為孔表面16脫離轂 30，并使得當(dāng)輪10已經(jīng)遭受側(cè)向沖擊并已經(jīng)彈性變形時內(nèi)部部分13朝轂30自由彎曲。例如，對于具有IOOmm直徑的輪10的腳輪1，適當(dāng)?shù)拈g隙40約為0. 5至1. 5mm,優(yōu)選為約1mm。 如果間隙40太小，那么彎曲區(qū)域不足，沒有足夠的空間允許彈性變形的輪10的內(nèi)部部分13 徑向移動。而且，雜質(zhì)可能堵塞而阻礙輪10轉(zhuǎn)動。另一方面，如果間隙40太大(圖5)，那么彎曲的輪10的內(nèi)部部分13將不接觸轂30，并因此不能得到來自轂30的足夠的支撐，由此該結(jié)構(gòu)將發(fā)生塑性變形。在此過程中，例如，球軸承20可能由于斷裂而與輪10脫離。轂30適于支撐輪10，尤其是其內(nèi)部部分13。沖擊從轂30進(jìn)一步傳遞到周圍結(jié)構(gòu)上。轂30將力傳遞到軸50，軸50的兩端由輥架60支撐。力由此被傳遞至接近所述支撐點(diǎn)，且軸50也可能經(jīng)歷彈性變形。因此，軸50設(shè)計(jì)成不會永久彎曲，應(yīng)力不會超過材料的屈服強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的腳輪1還可設(shè)有不同結(jié)構(gòu)。例如，轂30還可具有能夠?yàn)閺椥宰冃蔚妮?0的內(nèi)部部分13提供徑向支撐的其它形狀。例如，轂30的支撐部分，即適于與輪10的孔表面16配合的轂半部32的部分或脊?fàn)钔黄鹂梢愿营M窄，只要其設(shè)計(jì)成能夠抵抗變形的輪10的徑向沖擊。根據(jù)一個實(shí)施例，所述轂的支撐部分為狹窄的肩部，其寬度為球軸承 20的寬度的一半，該肩部通過徑向肋加強(qiáng)。總體上，轂30和輪10應(yīng)設(shè)計(jì)成使得間隙40提供足夠彎曲區(qū)域，并使得當(dāng)輪10的彈性變形占據(jù)彎曲區(qū)域時轂30提供支撐。從這個意義上說，傳統(tǒng)腳輪的轂30和輪10之間的間隙，如圖5所示，不具有所述的獨(dú)創(chuàng)效果。作用在圖5的傳統(tǒng)腳輪1上的側(cè)向沖擊將造成輪繞腳輪1的中央部分彎曲，由此輪10的孔表面將接觸轂30的迷宮式密封結(jié)構(gòu)31的突起。由于傳統(tǒng)的迷宮式密封結(jié)構(gòu)31設(shè)計(jì)成僅防止外部雜質(zhì)進(jìn)入軸承空間，其突起不提供支撐，而是向外彎曲。這使得內(nèi)部部分13繼續(xù)向轂30移動，由此該結(jié)構(gòu)經(jīng)歷塑性變形。在一種情形下，輪10斷裂，并脫離球軸承20，導(dǎo)致腳輪1的完全破壞。在另一種情形下，沒有這種斷裂，而是軸承20內(nèi)部的軸的中間部分(圖5中未顯示)塑性變形成拉伸的Z形。這也將導(dǎo)致腳輪1的完全破壞。
標(biāo)號列表
1腳輪10輪11緣12連接凸緣13內(nèi)部部分14旋轉(zhuǎn)軸線15凹部16輪孔表面20軸承21外圈22滾珠23內(nèi)圈30轂31迷宮式密封結(jié)構(gòu)31a突起32轂半部33轂孔40間隙50軸51螺母60輥架。
權(quán)利要求
1.一種腳輪(1)，包括輪(10)，具有軸向的中央孔和在圍繞所述孔的近旁的內(nèi)部部分(13)，轂(30)，適配成與所述輪(10)的所述中央孔同軸并至少部分地位于所述輪(10)的所述中央孔內(nèi)，所述轂(30)包括徑向突出的迷宮式密封結(jié)構(gòu)(31)，所述迷宮式密封結(jié)構(gòu)(31) 適于至少部分地覆蓋所述輪(10)的所述內(nèi)部部分(1 的側(cè)表面，和單個球軸承(20)，適于將所述轂(30)連接到所述輪(10)上，以便通過所述迷宮式密封結(jié)構(gòu)(31)保護(hù)所述軸承00)免受外部雜質(zhì)影響，由此所述軸承00)在所述轂(30)和所述輪(10)之間提供輔助旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其特征在于，在所述轂(30)和所述輪(10)的內(nèi)部部分(1 之間設(shè)有徑向間隙(40)， 所述徑向間隙GO)的尺寸定制為提供用于在所述輪(10)遭受外部側(cè)向沖擊時容納所述輪 (10)的彈性變形的彎曲區(qū)域，其中所述轂(30)適于為彈性變形的輪(10)的內(nèi)部部分(13) 提供徑向支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳輪(1)，其特征在于，所述彈性變形垂直于所述輪(10)的旋轉(zhuǎn)軸線(14)而發(fā)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的腳輪(1)，其特征在于，所述轂(30)適于當(dāng)所述輪(10) 發(fā)生彈性變形時將所述輪(10)支撐在所述球軸承O0)的兩側(cè)的所述腳輪(1)的外周上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腳輪(1)，其特征在于，所述轂(30)的外包絡(luò)支撐表面的寬度超過所述球軸承O0)的寬度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的腳輪(1)，其特征在于，所述轂(30)適于在所述輪 (10)發(fā)生彈性變形時支撐所述輪(10)的孔表面(16)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的腳輪(1)，其特征在于，所述內(nèi)部部分(1 具有環(huán)形凹部(15)，且所述迷宮式密封結(jié)構(gòu)(31)具有適于進(jìn)入所述凹部(15)的相應(yīng)的軸向突出部分(31a)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的腳輪(1)，其特征在于，所述徑向間隙GO)為0.5 至 1. 5mm ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腳輪(1)，其特征在于，所述徑向間隙GO)為約1mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳輪(1)，其特征在于，所述球軸承O0)注射成型在所述輪 (10)內(nèi)，由此所述球軸承(20)的外圈(21)嵌入所述輪(10)的孔表面(16)中。
10.一種腳輪組件，包括權(quán)利要求1的腳輪，所述腳輪的轂(30)具有與所述輪(10)的孔同軸的中央孔(33)，其特征在于，所述組件進(jìn)一步包括輥架(60)，適于圍繞所述轂(30)，和軸(50)，適于穿過所述轂(30)的孔(3 和所述輥架(60)，以便將所述輥架(60)固定在所述轂(30)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的腳輪組件，其特征在于，所述轂(30)適于將由于所述輪 (10)的彈性變形造成的軸向力傳遞到所述軸(50)，并傳遞到所述輥架(60)和所述球軸承 (20)之間的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種腳輪，其包括輪(10)，具有軸向的中央孔和在圍繞中央孔的近旁的內(nèi)部部分(13)；轂(30)，適配成與輪的中央孔同軸并至少部分地位于輪的中央孔內(nèi)，轂包括徑向突出的迷宮式密封結(jié)構(gòu)(31)，迷宮式密封結(jié)構(gòu)適于至少部分地覆蓋輪的內(nèi)部部分的側(cè)表面；和單個球軸承(20)，適于將轂連接到輪上，以便通過迷宮式密封結(jié)構(gòu)保護(hù)軸承免受外部雜質(zhì)影響，由此軸承在轂和輪之間提供輔助旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。腳輪(1)在轂和輪的內(nèi)部部分之間設(shè)有徑向間隙(40)，該間隙的尺寸定制為提供用于在輪遭受外部側(cè)向沖擊時容納輪的彈性變形的彎曲區(qū)域，其中轂適于為彈性變形的輪的內(nèi)部部分提供徑向支撐。
文檔編號B60B33/00GK102310717SQ20111017282
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者格倫霍爾姆 J. 申請人:K·哈特瓦爾有限公司