專(zhuān)利名稱(chēng):塑料輪子組件、安裝套筒和通用輪軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明大體上涉及輪子組件以及將其安裝到輪軸上及從輪軸上拆下的方法,更具體而言,涉及在垃圾推車(chē)、帶輪子的冷卻器、貨車(chē)、帶輪子的玩具、烤肉架等上使用的塑料輪子組件,以及所用的輪軸。
背景技術(shù):
近些年來(lái),在許多種不同產(chǎn)品上使用塑料輪子已經(jīng)大大增加了。其中廣泛采用這種塑料輪子的一個(gè)領(lǐng)域是帶輪子的垃圾推車(chē)或廢料推車(chē),或者房主們用來(lái)裝垃圾的垃圾箱。典型地,這些推車(chē)通過(guò)注塑模制、吹塑模制或旋轉(zhuǎn)模制塑料而形成,并且具有注塑模制、吹塑模制或旋轉(zhuǎn)模制的塑料輪子,其通過(guò)輪轂部件或上推帽式緊固件(有時(shí)稱(chēng)為″卡爪螺母″)而安裝在金屬輪軸的末端上。輪子輪轂用錘子擊打安裝在輪軸的末端上,以便將輪子保持就位。為了更換或修理輪子或推車(chē)而拆卸這種塑料輪子具有一定的難度,因?yàn)橛缅N子擊打安裝好的上推帽式緊固件(push-on hat fastener)或輪轂要求專(zhuān)用工具來(lái)將其拆下,或必須基本上毀壞才能將其從輪軸上拆下來(lái)。有時(shí),這一過(guò)程也會(huì)損壞輪軸。因此,最近以來(lái),已經(jīng)設(shè)計(jì)了輪子-安裝套筒組件,其搭鎖式地卡扣在輪軸上,以便將輪子保持在輪軸上。
隨著輪軸和輪子尺寸的減小,例如,當(dāng)這種輪子組件用在帶輪子的玩具、貨車(chē)、冷卻器等上時(shí),可用于輪子安裝套筒上以便穩(wěn)固將輪軸聯(lián)接在輪子上的材料的量也會(huì)減少。由于這種安裝套筒常常采用可橫向地彈性移動(dòng)的指形件將輪子鎖定或固定在輪軸上,因此,包括這種指形件的套筒傾向于不太穩(wěn)定,并且不太可能支撐沿著輪軸的移位或晃動(dòng)以及加在輪軸上的橫向載荷。隨著套筒尺寸的減小,穩(wěn)定性也會(huì)降低,并且在可橫向地彈性移動(dòng)的指形件的區(qū)域中,只有更少的材料接合、保持或鎖定在輪軸上,以及用于抵抗軸向移動(dòng)和橫向載荷,所述指形件通??拷嗇S的外端。
現(xiàn)有技術(shù)的搭鎖式輪子安裝組件太過(guò)復(fù)雜,外觀沒(méi)有吸引力,并且不適合于常見(jiàn)的沖擊加載和振動(dòng)。它們也不易適用于更小的輪子上和更小的帶輪子的產(chǎn)品上?,F(xiàn)有技術(shù)的搭鎖式聯(lián)接件的成本太高,并且其故障率也非常高。
輪子安裝套筒最典型地要求具有中心輪轂孔的輪子,其形成有臺(tái)肩,臺(tái)肩與套筒相配合,以便將套筒鎖定在輪子上。套筒還成形成可使套筒鎖定在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的輪軸上所設(shè)的周向延伸槽口上。
如本發(fā)明人的美國(guó)專(zhuān)利No.6637835所述,設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的輪軸,其具有延伸至傳統(tǒng)槽口以外的軸端(stud)延伸部,所述延伸部承接在輪子安裝套筒的凹口中,以便將輪軸端部穩(wěn)固在套筒內(nèi)。然而,帶輪子的產(chǎn)品制造商更喜歡具有這樣的輪軸,其可與具有筆直(圓柱形)孔的標(biāo)準(zhǔn)輪子一起使用,以及與輪子安裝套筒和帶相配臺(tái)階形輪轂孔的輪子一起使用。因此非常有利的是,提供了一種通用輪軸結(jié)構(gòu),其可與上推帽式緊固件、墊圈和開(kāi)口銷(xiāo)組件、輪轂插入件和輪子安裝套筒中的任何一個(gè)一起使用。
典型的現(xiàn)有技術(shù)輪子安裝組件可見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利No.486023、2978277、3907370、5215356、5222786、5277480、5603555、5716107、5902018和6099083和公布的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)No.0180307。
Bermel的美國(guó)專(zhuān)利No.486023公開(kāi)了一種輪軸螺母,其用于將輪子固定在所涉及的輪軸結(jié)構(gòu)上。另一固定輪子的輪軸螺母如美國(guó)專(zhuān)利No.6099083所示,其也設(shè)計(jì)成與相配成形的獨(dú)特的帶槽式輪軸一起使用。
在Gaudry的美國(guó)專(zhuān)利No.2978277中,采用兩件式輪轂組件將輪子固定在輪軸軸端上。兩個(gè)輪轂半體被迫壓在一起,以便同時(shí)夾緊輪軸的頭部和輪子的燕尾截面。這一方法是部分地基于輪轂半體的相配式摩擦接合,但在垃圾推車(chē)、冷卻器和玩具典型地經(jīng)歷的搖晃載荷和高振動(dòng)下,部件的摩擦固定可能不太可靠。對(duì)多個(gè)輪轂片和帶擴(kuò)大頭的輪軸的需要也是不太理想的,并且輪軸的末端并未很好地支撐以抵抗橫向加載。
授予Bard的美國(guó)專(zhuān)利No.3907370的輪子安裝組件采用了安裝套筒,其鍵合成可在特定成形的輪軸的鍵合端上滑動(dòng)。套筒與輪子凹口中的輻條相配合,并且通過(guò)墊圈和開(kāi)口銷(xiāo)保持就位。將環(huán)形蓋子放置在開(kāi)口銷(xiāo)和墊圈之上。這一方式要求有輪軸鍵接,多個(gè)部件,以及使用工具來(lái)固定和釋放開(kāi)口銷(xiāo)和蓋子,以及橫向未受支撐的輪軸端。
多部件式輪轂組件如Parker等人的美國(guó)專(zhuān)利No.5,716,107所示。在該輪子安裝組件中,保持器部件用于將輪子組件鎖定在輪軸端部的凹槽或環(huán)形槽口上。輪轂外蓋卡扣在輪子中,然后將輪子卡扣在輪軸上。這種帶槽口或凹槽的輪軸在垃圾推車(chē)方面是廣泛使用的,但這種組件也要求有多個(gè)部件,在這種情況下,就要求專(zhuān)用工具和冗長(zhǎng)的操作,以便從輪子內(nèi)側(cè)釋放開(kāi)彈性的保持器環(huán)指形件,以便可從輪軸上拆下輪子。類(lèi)似的搭鎖式輪轂組件如美國(guó)專(zhuān)利No.5,215,356所示。在美國(guó)專(zhuān)利No.5,716,107和5,215,356中,輪子固定機(jī)構(gòu)不是延伸穿過(guò)輪轂孔的套筒。
四個(gè)采用了在輪軸上伸縮式地穿過(guò)輪子安裝的套筒組件的專(zhuān)利如美國(guó)專(zhuān)利No.5,222,786、5,277,480、5,603,555和5,902,018所示。美國(guó)專(zhuān)利No.5,222,786和5,603,555的裝置具有套筒,在其上帶有至少一個(gè)卡扣作用的輪軸接合臺(tái)肩,其將套筒可釋放地保持在輪軸上,以及至少一個(gè)將輪子保持在套筒上的輪子接合臺(tái)肩。然而,如所示,在這些專(zhuān)利中的輪子-安裝套筒組件相對(duì)比較復(fù)雜,并且采用了多個(gè)部件,以用于將輪子固定在輪軸上。由于輪子和輪軸的尺寸減小,因此這些組件就更難于采用。
在美國(guó)專(zhuān)利No.5,277,480和5,902,018中,單獨(dú)的保持器機(jī)構(gòu)與套筒一起使用,但輪軸的外端基本上未受支撐,并且出于安全和/或美觀原因而必須采用輪轂外蓋。
最后,在歐洲專(zhuān)利出版物No.0180307中,在輪子的向內(nèi)懸伸軸端上提供了夾頭,以便卡在輪軸中形成的槽口中。在該組件中沒(méi)有采用穿過(guò)輪子的套筒。
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有最少零部件數(shù)量的輪子組件和輪子安裝套筒,其可用于將塑料輪子安裝在帶槽口的或帶凹槽的金屬輪軸上。
本發(fā)明的另一目的是提供一種塑料輪子組件,其可用于垃圾推車(chē)、貨車(chē)、冷卻器或其它帶輪子的產(chǎn)品,并且其制造起來(lái)經(jīng)濟(jì),易于安裝在輪軸上,并且是耐久的和穩(wěn)定的,并且能夠抵抗在正常使用中會(huì)遇到的較大沖擊載荷、橫向移動(dòng)及振動(dòng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種通用輪軸組件,其可與傳統(tǒng)的筆直孔的輪子和傳統(tǒng)的緊固機(jī)構(gòu)一起使用,以及與帶相配地成形的輪轂孔的輪子所用的輪子安裝套筒一起使用。
本發(fā)明的另一目的是提供一種輪軸輪子安裝套筒和輪子,其中輪子的安裝形成更易于實(shí)現(xiàn),并且可確定輪軸正確地承接并固定于輪子上。
本發(fā)明的輪子組件輪軸和輪子安裝套筒具有其它的目的和優(yōu)點(diǎn)特征,其將在附圖和以下的對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施方式的更詳細(xì)闡述中變得顯而易見(jiàn)。
本發(fā)明的公開(kāi)在本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了輪子組件,簡(jiǎn)而言之,其包括輪軸,其在其中具有在輪軸外端內(nèi)側(cè)的周向延伸槽口;輪子,其具有從輪子的內(nèi)側(cè)延伸至輪子的外側(cè)的輪轂孔;和安裝在輪轂孔中的輪子安裝套筒,所述套筒具有安裝在輪軸之上并聯(lián)接于其上的套筒孔,所述套筒還具有在所述輪子外側(cè)上至少部分地延伸跨過(guò)橫向地套筒孔的壁,所述壁在其中限定了開(kāi)口,其在尺寸上設(shè)置成可接受并橫向地支撐輪軸的外端,并且所述開(kāi)口具有延伸至輪子外側(cè)的部分,用于目視確認(rèn)輪軸的外端配合在所述開(kāi)口中。
在另一方面,提供了一種輪子安裝套筒,簡(jiǎn)而言之,其包括用于安裝在中心輪轂孔中的套筒主體,并且具有在尺寸上設(shè)置成用于安裝在輪軸上的套筒孔;所述套筒主體包括將套筒固定在輪軸上的至少一個(gè)輪軸接合臺(tái)肩,并且所述套筒主體具有橫向延伸的端壁,所述端壁具有從中穿過(guò)的開(kāi)口,其在尺寸上設(shè)置成可接受輪軸的外端,用于通過(guò)套筒的端壁來(lái)支撐輪軸上的橫向載荷,并且用于目視確認(rèn)輪軸配合在開(kāi)口中。
在本發(fā)明的另一方面,提供了一種通用輪軸,簡(jiǎn)而言之,其包括輪軸主體,所述輪軸主體在尺寸上設(shè)置成用于可滑動(dòng)地安裝在傳統(tǒng)輪子的筆直圓柱形輪轂孔中,或安裝在位于臺(tái)階形的或成形的輪轂孔中的安裝套筒中。所述輪軸具有靠近并處于輪軸主體的外端內(nèi)側(cè)的周向延伸槽口,所述輪軸主體延伸到槽口之外,并且成形成用于通過(guò)緊固機(jī)構(gòu)將帶筆直孔的傳統(tǒng)輪子固定在輪軸主體的外端上,并且也成形成用于通過(guò)輪子安裝套筒將帶臺(tái)階形的或成形的孔的輪子固定在輪軸主體上。
附圖簡(jiǎn)介
圖1是垃圾推車(chē)或容器的頂部透視圖,其具有安裝于其上的根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造而成的輪子組件。
圖2是本發(fā)明的輪子組件和輪子安裝套筒的局部放大側(cè)剖視圖。
圖3是本發(fā)明的輪子組件、輪子安裝套筒和輪軸的一個(gè)備選實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于圖2的局部放大側(cè)剖視圖。
圖4是圖3所示輪子安裝套筒的頂部示意圖。
圖5是圖4所示套筒的放大的頂視平面圖。
圖6是圖4所示套筒的放大的底視平面圖。
圖7是圖4所示套筒的放大的端視圖,顯示了輪軸外端和相配的套筒開(kāi)口的一個(gè)備選實(shí)施例。
圖8是基本上沿著圖3中的線(xiàn)8-8的平面剖開(kāi)的套筒的剖視圖。
圖9是對(duì)應(yīng)于圖3的側(cè)剖視圖,顯示了裝飾性插入件部件的連接。
圖10是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的輪軸的側(cè)剖視圖,其具有采用上推帽式緊固件安裝于其上的帶圓柱形孔的輪子。
圖11是圖10的輪軸的側(cè)剖視圖,其具有采用墊圈和開(kāi)口銷(xiāo)組件安裝于其上的帶圓柱形孔的輪子。
圖12是本發(fā)明的輪軸的一個(gè)備選實(shí)施例的側(cè)剖視圖,其具有采用輪軸插入件緊固件部件安裝于其上的帶圓柱形孔的輪子。
圖13是側(cè)剖視圖,顯示了帶有設(shè)置于其上的隔件延伸部的輪子安裝套筒的一個(gè)備選實(shí)施例。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式本發(fā)明的輪軸、輪子安裝套筒和輪子組件可與許多種帶輪子的裝置一起使用。典型的但并非限制性的應(yīng)用是采用在與圖1所示的一般類(lèi)型的帶輪子的垃圾推車(chē)或容器相同的裝置。因此,推車(chē)21包括一對(duì)輪子22,其安裝在位于推車(chē)主體29下端的輪軸23上??梢赃x擇性地提供鉸鏈蓋24,并且推車(chē)可采用把手26圍繞輪子進(jìn)行傾斜或傾倒,以便能夠例如在用于裝填推車(chē)的位置與用于通過(guò)垃圾處理公司拾取的位置之間滾動(dòng)推車(chē),而用于運(yùn)輸垃圾。
輪子22通過(guò)輪子安裝套筒27或通過(guò)緊固機(jī)構(gòu)(未示出)例如上推帽式緊固件墊圈和開(kāi)口銷(xiāo)或輪轂組件,而固定在輪軸23上。在所示的垃圾推車(chē)中,推車(chē)的主體29包括輪子的凹穴或凹口區(qū)域28,其部分地接受輪子22以便保護(hù)輪子,并且部分地用作裝飾性結(jié)構(gòu)。然而,許多推車(chē)并不包括所示的輪子凹穴。
一般尺寸較小的帶輪子的類(lèi)似產(chǎn)品包括貨車(chē),帶輪子的食品和飲料冷卻器,烤肉架,帶輪子的玩具和小型垃圾容器。同樣,在這種裝置上采用的輪子可采用輪子安裝套筒或緊固組件而固定在輪軸上,但由于輪子、輪軸和套筒小得多,因此就會(huì)出現(xiàn)組件的穩(wěn)定性和耐久性問(wèn)題,這是因?yàn)橛糜趯⒔M件聯(lián)接在一起的材料要少得多。
本申請(qǐng)人的現(xiàn)有的相關(guān)申請(qǐng)通過(guò)引用于本申請(qǐng)中,而完全地結(jié)合于本申請(qǐng)中。在基于其中一個(gè)相關(guān)申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利No.6637835中,公開(kāi)了安裝套筒和輪軸,其中提供了在安裝套筒的端壁中的凹口,以便穩(wěn)定和橫向地支撐在外端形成有軸端的輪軸。通過(guò)提供可確定輪軸外端的承接配合的一種結(jié)構(gòu),這樣就改進(jìn)了本發(fā)明的套筒。
在本申請(qǐng)中的圖2對(duì)應(yīng)于美國(guó)專(zhuān)利No.6637835中的圖2,其具有在該美國(guó)專(zhuān)利中詳細(xì)描述過(guò)的結(jié)構(gòu),因此在這里不再詳細(xì)重復(fù)。簡(jiǎn)而言之,套筒127具有內(nèi)端,其設(shè)有環(huán)形凸肋201,用于承接配合在輪子122的中心輪轂孔139的環(huán)形凹口202中。凸肋201具有大于孔139直徑的直徑,并且套筒壓配合在孔139中,直到凸肋201彈性地卡扣在凹口202中。在本申請(qǐng)人的相關(guān)申請(qǐng)的實(shí)施例中的關(guān)于套筒凸肋和孔直徑的相對(duì)尺寸也適用于圖2的實(shí)施例。為了有助于凸肋201沿著孔139通過(guò),套筒127的主體優(yōu)選在內(nèi)端至少一次沿軸向地開(kāi)槽。
可見(jiàn)圖2,提供了彈性地可移動(dòng)的指形件146,其可向下地移動(dòng)。要求有這種移動(dòng),以便允許指形件146所載帶的凸耳或齒155可橫向于輪軸123而移動(dòng),并且移動(dòng)脫離周向地延伸的輪軸槽口133。輪軸123具有漸縮形端,其可被壓迫到套筒127中,直到凸耳155卡扣在輪軸槽口133中。然而,輪軸接合指形件的這種橫向移動(dòng)會(huì)在輪軸的動(dòng)態(tài)加載作用下在輪軸/套筒組件中產(chǎn)生橫向和軸向上的不穩(wěn)定性。
為了使輪軸在套筒穩(wěn)定以便它不會(huì)在動(dòng)態(tài)載荷作用下向下移動(dòng)碰鎖指形件146,美國(guó)專(zhuān)利No.6637835的改進(jìn)的套筒和輪子組件在套筒的橫向端壁158中設(shè)有穩(wěn)定用的輪軸凹口,所述凹口在尺寸上設(shè)置成可接受設(shè)在輪軸123遠(yuǎn)端或外端上的輪軸軸端或延伸部199。因此,作為可向外移動(dòng)的指形件146的結(jié)果,輪軸軸端199可使輪軸跨國(guó)間隙而橫向地支撐在套筒127內(nèi)。輪軸123的軸端末端199保持在端壁158的凹口中,并且輪軸不可向下移動(dòng)指形件146,并允許輪子122開(kāi)始在輪軸上動(dòng)態(tài)地?cái)[動(dòng)或振動(dòng)。
本申請(qǐng)人的美國(guó)專(zhuān)利No.6637835的套筒的其中一項(xiàng)缺點(diǎn)在于,將輪子裝配在輪軸上的人必須要感覺(jué)到輪軸卡扣在或承接配合在槽口133和套筒端壁的凹口中。盡管這種承接配合裝配通??蓱{觸覺(jué)檢測(cè)到,但是,在裝配過(guò)程中會(huì)存在一定的不確定性。
因此,在圖2的套筒組件中,已經(jīng)在開(kāi)口100中加工出定型套筒的凹口,開(kāi)口100在尺寸上設(shè)置成可接受并橫向地支撐輪軸123的外端,在如圖2所示的情形下,可接受并支撐超出輪軸槽口133的軸端末端199。因此,開(kāi)口100不僅僅是凹口,而是完全延伸穿過(guò)橫向套筒端壁158而到達(dá)輪子的外側(cè)167,用于目視確認(rèn)輪軸端199承接配合在開(kāi)口100中。開(kāi)口100的直徑如圖2所示在其長(zhǎng)度上是相同的,但它也可為向內(nèi)或向外呈臺(tái)階形的,并且仍然可提供該開(kāi)口的延伸穿過(guò)壁158以便目視確認(rèn)承接的至少一部分。
現(xiàn)在來(lái)看圖3-8,顯示了輪軸、安裝套筒和輪子,其已經(jīng)從圖2的輪子組件進(jìn)行了進(jìn)一步的修改。輪子220具有內(nèi)側(cè)166和外側(cè)267。輪子220通過(guò)大致截頭錐體形的套筒227而安裝在輪軸223上。輪子220具有成形的或臺(tái)階形的中心輪轂孔239,其形成有與套筒227上的臺(tái)肩相配合的臺(tái)肩或臺(tái)階,例如臺(tái)階302,在迫使套筒227沿著孔239從外側(cè)267朝著輪子的內(nèi)側(cè)266移動(dòng)時(shí),齒或臺(tái)肩301可彈性地卡扣貼靠在臺(tái)階302上。槽溝251和252(圖5)可在齒301沿著孔239被促動(dòng)時(shí)有助于齒301向內(nèi)變形。
孔239中的相對(duì)面向的臺(tái)肩或臺(tái)階250接合在套筒環(huán)形臺(tái)肩或凸緣249上,以便限制套筒在輪轂孔中的軸向運(yùn)動(dòng)。提供了多個(gè)直徑逐漸變大的環(huán)形加強(qiáng)凸肋253,其賦予套筒大致截頭錐體形的形狀,如圖4-6所示,并且減少了用于實(shí)現(xiàn)必要套筒強(qiáng)度所需的塑料的量。
凸耳或齒結(jié)構(gòu)255安裝在彈性地可移動(dòng)的指形件246上,如圖8所示,凸耳或齒結(jié)構(gòu)255可為分叉的,并且所示齒結(jié)構(gòu)通過(guò)接合在設(shè)置在輪軸上靠近輪軸外端處的周向延伸槽口233中,而將套筒227鎖定在輪軸223上。
因此,對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是,除了套筒的截頭錐體形形狀和輪轂孔239的相配形狀以外,至此所描述的本申請(qǐng)的圖3-8的輪子、輪軸和套筒,基本上與本申請(qǐng)人的美國(guó)專(zhuān)利No.6,637,835中的相應(yīng)輪子、輪軸和套筒輪軸相同。相應(yīng)結(jié)構(gòu)的功能也是相同的,因此在這里不再重復(fù)。
在圖3-8中,在輪子組件222的外端267改變了輪軸223和套筒227,以便提供另外的優(yōu)點(diǎn)。首先,輪軸223形成有延伸超過(guò)槽口233的外端或軸端299,其在尺寸上設(shè)置成用于承接配合在套筒的橫向外端壁258的開(kāi)口200中。軸端299在開(kāi)口200中的這種承接配合又提供了輪軸-套筒組件的橫向穩(wěn)定性,如以上結(jié)合圖2所述。另外,開(kāi)口200由軸環(huán)或環(huán)形凸緣240限定。因此,開(kāi)口200延伸至輪子的外側(cè),用于目視確認(rèn)輪軸223承接配合在開(kāi)口200中。
通過(guò)比較圖2和圖3可見(jiàn),輪軸223具有不同于軸端199的輪軸延伸部或軸端299,不同之處在于設(shè)有在槽口233外部的凹口或凹槽260。凹口260優(yōu)選是周向地延伸的凹槽,當(dāng)輪軸用于安裝在輪軸上具有圓柱形孔的輪子上并利用上推帽式緊固件來(lái)固定時(shí),所述凹槽適于接受上推帽式緊固件的齒,如下更詳細(xì)地所述。
另外,橫向延伸的孔280優(yōu)選設(shè)置在輪軸延伸部或軸端299上,孔280可在尺寸上設(shè)置成可接受開(kāi)口銷(xiāo),這也如下所述。因此,圖3的輪軸223本質(zhì)上為″通用″輪軸,其可用于采用套筒如套筒227,而將具有成形輪轂孔的輪子連接在輪軸上,或者可采用不同的傳統(tǒng)緊固機(jī)構(gòu),例如上推帽式緊固件、墊圈和開(kāi)口銷(xiāo)組件和其它輪轂緊固件,而將具有圓柱形孔的輪子聯(lián)接在輪軸上。輪軸軸端299甚至可為帶螺紋的(未示出),以便接受用于將具有筆直孔的輪子聯(lián)接在輪軸上的鎖緊墊圈和螺母。
輪軸軸端299和開(kāi)口200都優(yōu)選具有圓柱形的橫截面。然而可以理解,輪軸軸端299和開(kāi)口200的橫截面也可以是非圓形的,以便提供相互接合的平坦表面,其可確保輪軸隨套筒一起旋轉(zhuǎn),并且可固定成隨輪子旋轉(zhuǎn)。
這種非圓形的輪軸/開(kāi)口構(gòu)造如圖7所示。輪軸軸端299a成形成具有方形橫截面,而開(kāi)口200a具有相配的方形橫截面。輪軸軸端上的平坦表面相互接合在端壁258的開(kāi)口上,這將導(dǎo)致套筒的旋轉(zhuǎn)傳遞至輪軸。因此,如果輪子220在輪轂孔239內(nèi)形成間隙配合,或者如果縱向延伸的鍵(未示出)設(shè)置在輪子和套筒之間,那么輪子和套筒將一起旋轉(zhuǎn),其中套筒的旋轉(zhuǎn)將通過(guò)非圓形的開(kāi)口200和軸端299傳遞至輪軸223。這就允許輪軸299用于例如肥料撒施機(jī)等應(yīng)用中,以便驅(qū)動(dòng)顆粒推進(jìn)轉(zhuǎn)子?;谳喿有D(zhuǎn)和將這種旋轉(zhuǎn)傳遞至套筒和輪軸上,這又進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)撒施機(jī),因此,轉(zhuǎn)子將甩出或分布出化肥顆粒,或者殺蟲(chóng)劑粉末等等。
圖3-8的套筒組件227具有提高其性能的其它特征。彈性指形件246形成有漸縮形的徑向向內(nèi)地面向的表面290,其與接受釋放工具的孔291對(duì)準(zhǔn)。鑿子、錐子或″刮擦″工具可插入孔291中,破開(kāi)脆弱的壁295,并且插入指形件246之下。在工具軸向地推進(jìn)時(shí),漸縮形的表面290傾向于促使指形件向外,并且所述工具可用于撬動(dòng)齒結(jié)構(gòu)255脫出槽口233,以便將套筒和輪子從輪軸上釋放開(kāi),如本申請(qǐng)人的美國(guó)專(zhuān)利No.6637835中詳細(xì)描述的方式那樣。
另外,限定了開(kāi)口200的軸環(huán)240優(yōu)選具有收斂式地漸縮的或圓形的內(nèi)表面275,其可與輪軸233的圓形端285相配合。因此,在輪軸被沿著輪軸孔241促動(dòng)時(shí),圓形的輪軸端285將與圓形的或收斂的軸環(huán)入口275相接合,并導(dǎo)致輪軸外端在開(kāi)口200中居中,以便促動(dòng)至如圖3所示的完全承接配合的位置。
圖9顯示,采用相配形狀的成形輪轂孔239和套筒227將孔插入件部件固定在輪子組件上??撞迦爰考?21可形成有截頭錐體形的分段322,其在內(nèi)端終止于徑向向內(nèi)地延伸的凸緣323中,凸緣323被夾在套筒的凸肋249和孔239中的臺(tái)肩或臺(tái)階250之間。在截頭錐體形分段322外端的徑向地延伸的環(huán)形凸緣326緊靠在輪子220的外側(cè)267上。凸緣326可提供裝飾性顏色特征或可帶有圖案,其添加在套筒227的端壁258上或與之互補(bǔ)。
為了將插入件321裝配在輪子組件上,凸緣323定位在凸肋249后面,然后將套筒227插入輪轂孔239中,并且沿著所述孔向內(nèi)促動(dòng),直到齒301卡扣在槽口302中,齒255卡扣在槽口233中,并且凸緣323緊靠在臺(tái)肩250上。
圖10、11和12顯示了使用本發(fā)明的輪軸和不同的緊固機(jī)構(gòu),將具有圓柱形的或相對(duì)未成形的輪轂孔的傳統(tǒng)輪子固定在輪軸上。
在圖10中,輪子420顯示為具有圓柱形孔439,其通過(guò)孔439從輪子的內(nèi)側(cè)466延伸至外側(cè)467。輪軸223如圖3所示地形成,并且包括經(jīng)過(guò)槽口233的外延伸部或軸端299,其構(gòu)造成帶有環(huán)形凹槽260和橫向孔280。
在圖10中,輪子420通過(guò)上推帽式緊固件450固定在輪軸223上。這種上推帽式緊固件具有草帽的形狀,其帶有朝向所述帽頂部向內(nèi)和向后地延伸的齒451或卡爪。因此,上推帽式緊固件可被驅(qū)動(dòng)至軸端末端299上,其中所述齒受到彈性壓迫,直到帽沿452貼靠在外端壁或表面467上,此時(shí),緊固件齒451向外卡扣并接合在凹槽260的面向內(nèi)的壁上。然后將輪子牢固地聯(lián)接,使得可防止輪子從輪軸223上沿著向外方向拆下。典型地,環(huán)形隔件453接合在輪子的內(nèi)側(cè)466上,以及帶輪子的產(chǎn)品的側(cè)壁454上。
上推帽式緊固件也可與不帶凹槽的軸端延伸部299一起使用。因此,輪軸223在其最廣義方面僅僅需要延伸超出輪子420的外側(cè)467一段足以將緊固機(jī)構(gòu)固定于其上的距離。這可通過(guò)選擇隔件套筒453的長(zhǎng)度而在傳統(tǒng)輪子420中確保這一點(diǎn)。
上推帽式緊固件由沖壓的片狀金屬形成,并且可通過(guò)若干個(gè)制造商來(lái)得到,例如通過(guò)Kentucky的Crest Product of Lexington公司來(lái)得到,并且由于具有齒或卡爪451,它們常常被稱(chēng)為″卡爪螺母″。帽緊固件或卡爪螺母通常用錘子擊打裝配在輪軸端上,其中卡爪或齒相對(duì)較硬,而嵌入到輪軸金屬中。凹槽260有助于這一過(guò)程,這是因?yàn)椴恍枰ㄗβ菽庚X451足夠硬就可嵌入輪軸材料中,因?yàn)檫@種輪軸材料也可為比較硬的金屬。
如圖10所示,當(dāng)上推帽式緊固件用于將輪子連接在輪軸上時(shí),未采用橫向孔280。因此,在本發(fā)明的輪軸的最廣義方面,不要求卡爪螺母凹槽260和開(kāi)口銷(xiāo)孔280兩者都處于接受套筒齒的槽口233的外部。相反,軸端299只需要延伸超出外側(cè)467一段足以將緊固件連接于其上的距離。
圖11顯示了輪子420,其通過(guò)墊圈460和開(kāi)口銷(xiāo)461固定在輪軸223上。墊圈460安裝在軸端299的末端之上,然后將開(kāi)口銷(xiāo)461插入穿過(guò)以傳統(tǒng)方式分開(kāi)的橫向孔280和開(kāi)口銷(xiāo)的末端462。隔件(未示出)設(shè)置在輪子的內(nèi)側(cè)466與垃圾推車(chē)或其它帶輪子的產(chǎn)品之間,當(dāng)然,類(lèi)似的輪子組件將安裝在輪軸233的另一端。
在圖12中,顯示了本發(fā)明的輪軸的一個(gè)備選實(shí)施例,其中,插入件類(lèi)型的緊固機(jī)構(gòu)或輪轂用于將傳統(tǒng)的帶筆直孔的輪子固定在輪軸上。
具有孔439的輪子420安裝在輪軸223a上,輪軸223a是中空的或管狀的輪軸。輪軸223a包括周向延伸槽口233,其靠近于輪軸的外軸端末端299但處于其內(nèi)側(cè)。槽口233允許輪軸223a與輪子安裝套筒一起使用,以便采用套筒將輪子固定在輪軸上,如同以上關(guān)于圖2和3的實(shí)施例所述。
將輪子420固定在輪軸223a上可采用插入輪軸223a的開(kāi)口端471中的插入件部件470來(lái)實(shí)現(xiàn)。插入件470可包括頸部分472,其沿著輪軸的軸端部分299的孔473延伸。頸部472具有擴(kuò)大端474,并且優(yōu)選帶開(kāi)槽476,以允許插入件的末端彈性地潰縮,直到末端474到達(dá)臺(tái)肩或臺(tái)階477??梢宰⒁獾?,擴(kuò)大端474優(yōu)選為斜切的或帶倒角的,以便有助于促壓相同的向下孔473。一旦推入到輪軸軸端孔473直到末端474到達(dá)臺(tái)階477,則該末端就向外卡扣在插入件470上并且將其固定,以免其從輪軸上拆下。插入件470也包括徑向地延伸的凸緣478,其承靠在輪子的外表面467上,并防止從輪軸上取下輪子。
也可以理解,頸部分472也可具有這樣的軸向長(zhǎng)度尺寸,其足以使得擴(kuò)大端474接合在輪軸的臺(tái)肩479后面。
對(duì)于輪軸223的情形而言,輪軸223a可形成有接受卡爪螺母的環(huán)形凹槽260和接受開(kāi)口銷(xiāo)的橫向孔280,但是,在本發(fā)明的最廣義方面,也可不必設(shè)置這些緊固件配合結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或兩個(gè)。
現(xiàn)在來(lái)看圖13,顯示了本發(fā)明的輪子組件的一個(gè)備選實(shí)施例,其中輪子安裝套筒227a形成有軸向向內(nèi)地延伸的隔件分段490。如圖所示,隔件分段490優(yōu)選包括徑向地向外突出的凸緣491,其可阻止隔件分段滑動(dòng)到推車(chē)側(cè)壁的過(guò)大尺寸的開(kāi)口中,這可見(jiàn)于一些市面上的垃圾推車(chē)中。顯然,對(duì)于一些推車(chē),可以不需要凸緣491。
隔件分段490可進(jìn)一步包括槽溝492,其限定了彈性臂493。臂493可在將套筒安裝在輪子上的過(guò)程中向內(nèi)地彎曲,以便凸緣491可沿著輪轂孔239行進(jìn)。套筒延伸部或隔件部分490也可在其側(cè)面形成有開(kāi)口494,以便減少形成隔件所需的材料量。
改進(jìn)的套筒127更易于安裝,并且可更可靠地實(shí)現(xiàn)不易疲勞、應(yīng)變斷裂,以及套筒不易從輪軸上無(wú)意中松開(kāi)或解鎖的方面。
以上已經(jīng)出于說(shuō)明和描述目的而闡述了本發(fā)明的特定實(shí)施例。這些實(shí)施例并非窮舉性的,也并非試圖將本發(fā)明限于所公開(kāi)的確切形式,在清楚了本發(fā)明的講述內(nèi)容之后,顯然可以進(jìn)行許多的改進(jìn)和變化。為了最好地說(shuō)明本發(fā)明原理及其實(shí)際應(yīng)用而選擇并描述了這些實(shí)施例,以便本領(lǐng)域技術(shù)人員可以最好地利用本發(fā)明,并且?guī)в懈鞣N改進(jìn)的實(shí)施例也適用于所考慮的特定用途。因此,本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等同特征來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種輪子組件,包括輪軸,其在其中具有在所述輪軸外端內(nèi)側(cè)的周向延伸槽口;輪子,其具有從所述輪子的內(nèi)側(cè)延伸穿過(guò)到達(dá)外側(cè)的中心輪轂孔;和安裝在所述輪轂孔中的輪子安裝套筒,所述套筒具有在尺寸上設(shè)置成可被接受在所述輪軸之上的套筒孔,所述套筒成形成可將所述輪子聯(lián)接在所述輪軸上以防止拆下,并且形成有在所述輪子的外側(cè)至少部分地橫向地延伸跨過(guò)套筒孔的壁,所述壁在其中限定了開(kāi)口,其在尺寸上設(shè)置成可接受并橫向地支撐超出所述槽口的所述輪軸的外端,并且所述開(kāi)口具有延伸至所述輪子的所述外側(cè)的部分,用于目視確認(rèn)所述輪軸的外端承接配合在所述開(kāi)口中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,所述套筒包括帶齒的彈性指形件,所述齒接合在所述輪軸的所述槽口中,以便將所述輪子保持在所述輪軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,所述輪軸的所述外端包括位于所述槽口外側(cè)的至少一個(gè)凹口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪子組件,其特征在于,所述凹口由周向地延伸的凹槽來(lái)提供,所述周向地延伸的凹槽在尺寸上設(shè)置成可接受上推帽式緊固件的齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,超出所述槽口的所述輪軸的所述外端形成有開(kāi)口銷(xiāo),其用于接受從中穿過(guò)的橫向孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,所述套筒以可導(dǎo)致所述輪子隨所述套筒一起旋轉(zhuǎn)的方式而安裝在所述輪轂孔中;和所述輪軸的所述外端設(shè)有平坦表面,其成形成可提供臺(tái)肩,用于與設(shè)在所述套筒上的臺(tái)肩相接合,以導(dǎo)致所述套筒隨所述輪軸一起旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪子組件,其特征在于,所述套筒安裝成與所述輪轂孔形成間隙配合,以便將所述套筒固定在所述輪子上,以便隨之一起旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,所述套筒形成有通道,其適合于從中穿過(guò)地插入工具,以便將所述輪子從所述輪軸上釋放開(kāi),所述套筒包括可彈性地徑向向外地移動(dòng)的指形件,以便利用與所述通道軸向?qū)?zhǔn)的所述指形件而將所述套筒鎖定在所述輪軸上,并且在所述指形件上具有軸向地漸縮的面向內(nèi)的工具接合面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,限定了所述開(kāi)口的所述壁形成有所述開(kāi)口的收斂入口,以便幫助將所述輪軸的所述外端承接配合在所述開(kāi)口中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,還包括安裝在所述輪轂孔和所述輪子安裝套筒之間的插入件部件,所述插入件部件成形成以當(dāng)所述套筒安裝在所述輪轂孔中時(shí)可防止拆下所述插入件的方式,而與所述套筒和所述輪子中的一個(gè)相互配合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輪子組件,其特征在于,所述插入件部件包括裝飾性環(huán)形表面,其貼靠式地安裝在位于所述輪轂的孔徑向外側(cè)的所述輪子的外表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪子組件,其特征在于,所述套筒在所述輪子的內(nèi)側(cè)向內(nèi)地延伸,以便提供與所述輪軸同心的軸向隔件。
13.一種輪子安裝套筒,包括成形成用于安裝在中心輪轂孔中的套筒主體,其具有在尺寸上設(shè)置成用于安裝在輪軸上的套筒孔;所述套筒主體具有可將所述套筒保持在所述輪軸上的至少一個(gè)輪軸接合臺(tái)肩;和所述套筒主體具有橫向地延伸的端壁,所述端壁具有從中穿過(guò)的開(kāi)口,其在尺寸上設(shè)置成可以承接配合的關(guān)系來(lái)接受所述輪軸的外軸端末端,用于通過(guò)所述套筒的端壁來(lái)支撐所述輪軸上的橫向載荷。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪子安裝套筒,其特征在于,所述臺(tái)肩設(shè)置在可彈性地向外移動(dòng)的指形件上,所述指形件定位成靠近所述端壁,并且成形成可與定位成靠近所述輪軸的所述外端的位于所述輪軸中的周向延伸槽口相接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪子安裝套筒,其特征在于,所述指形件在徑向方向上以及在從所述遠(yuǎn)端朝著近端延伸的方向上是逐漸變厚的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的輪子安裝套筒,其特征在于,所述套筒主體包括延伸部,其成形成朝著所述輪子的內(nèi)側(cè)向內(nèi)延伸了一段將所述輪子與安裝有所述輪子的裝置軸向地隔開(kāi)的距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的輪子安裝套筒,其特征在于,還包括定位成靠近所述套筒內(nèi)端的徑向地延伸的凸緣;所述延伸部是開(kāi)槽的,使得在所述套筒沿著所述輪轂孔插入時(shí),所述凸緣徑向向內(nèi)地彈性移動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的輪子安裝套筒,其特征在于,所述延伸部在其側(cè)壁上形成有至少一個(gè)開(kāi)口,以便減少形成所述套筒所需的材料量。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪子安裝套筒,其特征在于,所述指形件形成有漸縮形的面向內(nèi)的表面,其成形成可在下面接受釋放輪子的工具。
20.一種用于與其中具有中心孔的輪子一起使用的輪軸,其終止于所述輪子的外側(cè)的開(kāi)口中,所述輪軸包括輪軸主體,所述輪軸主體在尺寸上設(shè)置成用于可滑動(dòng)地安裝在所述輪子的所述孔中,所述輪軸主體具有靠近并處于所述輪軸主體的外端內(nèi)側(cè)的周向延伸槽口,所述輪軸主體的外端延伸到所述槽口之外,并且在尺寸上設(shè)置成用于承接配合在所述輪子的外壁的開(kāi)口中,并且所述輪軸的所述外端延伸超出所述槽口一段足以在所述輪子外側(cè)將緊固機(jī)構(gòu)固定于所述輪軸主體上的距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的輪軸,其特征在于,處在超出所述輪子外壁的位置處的所述輪軸主體的所述外端包括凹口,其在尺寸上設(shè)置成可接受上推帽式緊固件的齒。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輪軸,其特征在于,所述凹口是周向地延伸的凹槽。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的輪軸,其特征在于,所述輪軸主體的所述外端在超出所述輪子的所述外壁的位置處形成有從中延伸穿過(guò)的橫向通道,所述通道在尺寸上設(shè)置成可接受從中穿過(guò)的開(kāi)口銷(xiāo)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的輪軸,其特征在于,所述輪軸主體的所述外端在超出所述輪子的所述外壁的位置處形成有從中延伸穿過(guò)的橫向通道,所述通道在尺寸上設(shè)置成可接受從中穿過(guò)的開(kāi)口銷(xiāo)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的輪軸,其特征在于,所述輪軸主體的所述外壁設(shè)有平坦表面,其成形成可提供臺(tái)肩,用于與輪子安裝套筒和所述輪子之一的平坦表面相接合,以導(dǎo)致所述輪軸隨所述輪子一起旋轉(zhuǎn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的輪軸,其特征在于,所述輪軸主體是中空的,并且限定了輪軸孔,在所述輪軸孔中形成有至少一個(gè)臺(tái)肩,其構(gòu)造成可通過(guò)聯(lián)接部件將所述輪子連接在所述輪軸上,所述聯(lián)接部件成形成可插入所述輪軸孔的開(kāi)口端中。
27.一種輪子組件,包括輪子,其具有從中穿過(guò)的用于接受輪軸的大致圓柱形的輪轂孔,其中在所述輪子的外側(cè)中設(shè)有開(kāi)口,并且在所述輪子的內(nèi)側(cè)中設(shè)有開(kāi)口;具有主體的輪軸,所述主體在尺寸上設(shè)置成用于可滑動(dòng)地安裝在所述輪轂孔中,所述輪軸主體具有靠近所述輪軸主體外端且在其內(nèi)側(cè)的周向延伸槽口,以便采用輪子安裝套筒將輪子安裝于其上,所述輪軸主體的所述外端延伸超出所述槽口,并且在尺寸上設(shè)置成可延伸到所述輪子的外側(cè)中的所述開(kāi)口之外;和緊固機(jī)構(gòu),其在所述輪子的所述外側(cè)之外安裝在所述輪軸主體上,并且成形成可將所述輪子聯(lián)接在所述輪軸上。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的輪子組件,其特征在于,在所述輪子的所述外壁之外的所述輪軸主體的所述外端包括設(shè)在其中的凹口,其在尺寸上設(shè)置成可接受上推帽式緊固件的齒。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的輪子組件,其特征在于,還包括上推帽式緊固件,其安裝在所述輪軸的所述外端上,并且可將所述輪軸聯(lián)接在所述輪子上。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的輪子組件,其特征在于,所述輪軸主體的所述外端包括定位在所述輪子的所述外側(cè)之外的從中穿過(guò)的橫向孔,其在尺寸上設(shè)置成可接受開(kāi)口銷(xiāo)緊固件。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的輪子組件,其特征在于,還包括墊圈,其在所述橫向孔與所述輪子的所述外側(cè)之間安裝在所述輪軸的所述外端上;和穿過(guò)所述橫向孔而安裝的開(kāi)口銷(xiāo)。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的輪子組件,其特征在于,所述輪軸的所述外端包括用于接受上推帽式緊固件齒的凹槽和用于接受開(kāi)口銷(xiāo)的橫向孔;和所述輪子通過(guò)其中一個(gè)下列部件而聯(lián)接在所述輪軸上a.在所述槽口處接合所述輪軸的安裝套筒;b.在所述凹槽處接合所述輪軸的卡爪螺母;和c.在所述橫向孔處接合所述輪軸的開(kāi)口銷(xiāo)。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的輪子組件,其特征在于,所述輪軸主體是帶開(kāi)口外端的管狀形狀,和在所述中空的輪軸主體中的內(nèi)部臺(tái)肩,其成形成用于通過(guò)緊固部件將所述輪子聯(lián)接在所述輪軸上,所述緊固部件成形成可插入所述開(kāi)口端中并與所述臺(tái)肩相互接合。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的輪子組件,其特征在于,還包括緊固部件,其安裝在所述輪軸的所述開(kāi)口端中,并且與所述臺(tái)肩相互接合,以便將所述輪子聯(lián)接在所述輪軸上。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的輪子組件,其特征在于,所述輪軸的所述外端還包括用于接受上推帽式緊固件齒的凹槽和橫向孔的其中至少一個(gè);和所述輪子通過(guò)其中一個(gè)下列部件而聯(lián)接在所述輪軸上a.安裝在所述輪軸的開(kāi)口端中并與所述臺(tái)肩相互接合的緊固部件;b.在所述槽口處接合所述輪軸的安裝套筒;c.在所述凹槽處接合所述輪軸的卡爪螺母;和d.在所述橫向孔處接合所述輪軸的開(kāi)口銷(xiāo)。
全文摘要
一種塑料輪子組件(122,222)和輪子安裝套筒(127,227),其用于將輪子(122,222)可釋放地固定在輪軸(123,223)上。輪子安裝套筒(127,227)包括位于套筒端壁(158,258)上的輪軸穩(wěn)定開(kāi)口(100,200),其接受可支撐輪軸(123,223)以克服橫向載荷的輪軸外端或輪軸軸端(199,299),并且使其穩(wěn)定,以便減少擺動(dòng),抖動(dòng)和振動(dòng)。開(kāi)口(100,200)允許目視確認(rèn)輪軸外端(199,299)在開(kāi)口(100,200)中的合適分段。還提供了通用輪軸(223,223a),其可采用輪子安裝套筒(127,227)將具有成形的輪軸孔(139,239)的輪子(122,222)聯(lián)接在輪軸上,以及用于采用傳統(tǒng)緊固件(450,461,470)將具有筆直的或大致圓柱形的孔(439)的輪子(420)聯(lián)接在輪軸上。
文檔編號(hào)B65F1/14GK101027193SQ200580021047
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2005年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者M·A·莫里斯 申請(qǐng)人:杰奧塑料公司