全塑萬向輪的製作方法

2023-10-06 04:42:09 4

本發明涉及注塑件領域，具體涉及一種全塑萬向輪。

背景技術：

萬向輪是一種承載重物滾動前進的活動腳輪，它的結構一般包括滾輪、支架和萬向軸，該滾輪和支架以及該支架和萬向軸之間能旋轉運動，由於兩個旋轉軸在豎直方向存在偏心距離，在承載重物滾動前進的時候，受磨擦力作用，能自動按前進力方向轉換角度、靈活轉向；萬向輪主要由塑膠和金屬材質製成，受滾動阻力、轉向靈活度和承重能力等具體因素影響，塑膠和金屬材質使用率不一，一般滾輪、支架等固定機構多採用塑膠材質，轉軸等運動機構常採用金屬材質，市面上常見的「塑料萬向輪」，其實旋轉運動部分也往往採用軸承或金屬銷軸與塑膠配合的滑動面，而並非「全塑」，同時，萬向輪與安裝位的連接也常常採用金屬螺絲或插銷的方式；萬向輪廣泛用於工程、設備、物流、倉儲、醫療、家具、推車、箱包等的眾多行業和各種領域，種類繁多、樣式不一，極大地方便了人們的生產生活，但也存在以下缺點和不足：一方面，採用金屬和塑膠兩種材質的萬向輪生產工藝較為複雜、環節較多，成本較高，另一方面，廢棄的萬向輪拆卸不易，兩種材質分離困難，不便於回收利用，不利於環保，再次，採用金屬螺絲或插銷與安裝位連接的方式，常需利用工具才能完成安裝拆卸，過程略顯複雜。

技術實現要素：

針對現有技術存在的上述缺點和不足，本發明的目的在於，提供一種全塑萬向輪，僅由同一材質注塑件構成，在滿足滾動、轉向和承重使用要求的前提下，結構簡單，生產方便，成本低廉，同時，安裝方便，便於回收，利於環保。

本發明的目的通過以下技術方案實現:

一種萬向輪，僅由同一材質注塑件構成，包括一輪座、兩滑輪、一連接軸和一萬向軸套，其中，該輪座和該滑輪、該滑輪和該連接軸以及該輪座和該萬向軸套之間通過圓環滑動面轉動，形成兩垂直偏心的圓環旋轉結構，並通過多層、整面、大比例尺寸的圓環配合增加其強度。

優選的，所述輪座包括兩滑輪安裝位和一偏心萬向軸，所述兩滑輪通過所述連接軸連接並安裝在該滑輪安裝位上，所述萬向軸套套扣在該偏心萬向軸上；該滑輪安裝位包括護輪、滑輪軸套及其之間一組加強筋；該偏心萬向軸包括外環、內孔及其之間一組加強筋，該外環上部是一滑動環，中部有一扣槽。

優選的，所述滑輪包括滑輪面、滑輪軸及其之間一組輪輻，該滑輪軸為盲孔軸，內有一卡環；所述連接軸為通孔軸，中部有一隔離面，兩端各有一卡槽；該連接軸插入該滑輪軸盲孔，該卡環卡入該卡槽，將該兩滑輪軸連接在一起並同時安裝在所述輪座的滑輪軸套裡，形成一個包括三層圓環的滾動旋轉結構，其中包含兩層整面可相對轉動的所述圓環滑動面，分別是該滑輪軸套和該滑輪軸以及該滑輪軸和該連接軸之間的配合面。

優選的，所述萬向軸套包括一側的軸套部分和另一側的連接部分，該軸套部分包括外套、滑軌、內軸和一組加強筋，該外套開口處有一環形內扣，該滑軌位於該外套根部，該加強筋分布在該滑軌和該內軸之間；該萬向軸套的該外套套扣在所述輪座偏心萬向軸的所述外環上時，該外套的該環形內扣扣合在的該外環中部的所述扣槽中，該外環上部所述滑動環進入該軸套部分的該滑軌，該軸套部分的該內軸插入該偏心萬向軸的所述內孔裡，分別主要承受該萬向軸套和該輪座之間的拉拔、按壓和折擠作用力，同時形成一個包括多層圓環的萬向旋轉結構，其中包含多個整面的所述圓環滑動面，分別是該外套和該外環、該環形內扣和該扣槽、該滑動環和該滑軌以及該內軸和該內孔之間的配合面。

優選的，所述萬向軸套之連接部分通過圓環扣結構與外部安裝位連接，該圓環扣結構包括該連接部分和對應該外部安裝位上的公扣或母扣以及獨立或折扣圓環脹緊件，該連接部分分為單扣、雙扣和四扣三種形式；該單扣連接部分包括位於所述軸套部分上同心的該公扣，對應的該外部安裝位包括一套筒和位於該套筒底部的該母扣，該單扣萬向軸套整體插入該套筒後，該公扣與該母扣扣合，該獨立圓環脹緊件選擇按裝在該母扣背面；該雙扣連接部分包括一對該公、母扣和一個雙扣結構面，該公、母扣分置於該軸套部分兩側的該雙扣結構面上，該母扣外側的該雙扣結構面通過連續折彎結構與該折扣圓環脹緊件連接，對應的該外部安裝位包括一對該公、母扣以及一組卡鉤，該兩對公、母扣交互扣合後，該折扣圓環脹緊件安裝在相鄰的該母扣背面，另一該獨立圓環脹緊件選擇安裝在另一該母扣背面，同時，該外部安裝位上的卡鉤扣合在該雙扣結構面上；該四扣連接部分包括兩對該公、母扣和一個四扣結構面，該公、母扣等距交叉排列在該軸套部分四周的該四扣結構面上，對應的該外部安裝位包括兩對該公、母扣以及一組卡鉤，該四對公、母扣交互扣合後，四個該獨立圓環脹緊件選擇按裝在四個該母扣背面，同時，該外部件上的卡鉤扣合在該四扣結構面上。

本發明的有益效果如下：

本發明提供的全塑萬向輪的顯著創新點在於，僅由同一材質注塑件構成，相互之間通過圓環滑動面轉動，形成兩垂直偏心的圓環旋轉結構，並通過多層、整面、大比例尺寸的的圓環配合增加其強度，滿足滾動、轉向和承重使用要求；較之傳統萬向輪，首先，顯然同一材質的全塑萬向輪生產工藝簡單，生產環節少，成本低廉，便於回收，利於環保，其次，採用圓環扣結構與外部安裝位連接的萬向輪，牢固結實，且無需任何工具即能安裝拆卸，簡單方便。

為了更進一步了解本發明的特徵以及技術內容請參閱以下有關發明的附圖與詳細說明，然而附圖僅供參考說明，並非用來對本發明加以限制。

附圖說明

圖1是全塑萬向輪示意圖；

圖2是全塑萬向輪剖切示意圖；

圖3是全塑萬向輪裝配圖；

圖4是全塑萬向輪剖切裝配圖；

圖5是輪座示意圖；

圖6是輪座剖切示意圖；

圖7是滑輪-連接軸-輪座示意圖；

圖8是滑輪-連接軸-輪座裝配圖；

圖9是萬向軸套-輪座示意圖；

圖10是萬向軸套-輪座裝配圖；

圖11是單扣萬向軸套及外部安裝位示意圖；

圖12是單扣萬向軸套及外部安裝位裝配圖；

圖13是雙扣萬向軸套及外部安裝位示意圖；

圖14是雙扣萬向軸套及外部安裝位裝配圖；

圖15是四扣萬向軸套及外部安裝件示意圖；

圖16是四扣萬向軸套及外部安裝件裝配圖。

附圖中，各部分編號及名稱對應如下：

1輪座；2滑輪；3連接軸；4萬向軸套；5圓環滑動面；6滑輪安裝位；7偏向萬向軸；8護輪；9滑輪軸套；10加強筋；11外環；12內孔；13滑動環；14扣槽；15滑輪面；16滑輪軸；17輪輻；18卡環；19隔離面；20卡槽；21外套；22滑軌；23內軸；24環形內扣；25公扣；26母扣；27獨立圓環脹緊件；28折扣圓環張緊件；29套筒；30雙扣結構面；31連續轉彎結構；32卡鉤；33四扣結構面。

具體實施方式

下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果更加顯而易見。以下實施例將有助於本領域技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對於本領域技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。

本發明提供一種萬向輪，僅由同一材質注塑件構成，如圖1-4所示，包括一輪座1、兩滑輪2、一連接軸3和一萬向軸套4，其中，該輪座1和該滑輪2、該滑輪2和該連接軸3以及該輪座1和該萬向軸套4之間通過圓環滑動面5轉動，形成兩垂直偏心的圓環旋轉結構，並通過多層、整面、大比例尺寸的圓環配合增加其強度。上述全塑萬向輪結構中，該兩圓環旋轉結構所佔尺寸比例較大，其多層、整面精密配合的各圓環圓度較高，相互之間的旋轉配合面光潔順滑，同時，各圓環之間相互支撐，類似實心結構，整體強度較高，可滿足該全塑萬向輪滾動前進、靈活轉向和承重受力的使用要求。

上述全塑萬向輪，如圖5-10所示，所述輪座1包括兩滑輪安裝位6和一偏心萬向軸7，所述兩滑輪2通過所述連接軸3連接並安裝在該滑輪安裝位6上，形成滾動旋轉結構，其旋轉軸位於水平平面內，所述萬向軸套4套扣在該偏心萬向軸7上，形成萬向旋轉結構，其旋轉軸位於豎直平面內，該兩旋轉軸在豎直方向存在偏心距離，因此該萬向輪承載重物滾動前進的時候，受磨擦力作用，能自動按前進力方向轉換角度、靈活轉向；該滑輪安裝位6包括護輪8、滑輪軸套9及其之間一組加強筋10，供該滑輪2安裝使用；該偏心萬向軸7包括外環11、內孔12及其之間一組加強筋10，供該萬向軸套4安裝使用，該外環11上部是一滑動環13，中部有一扣槽14。

上述全塑萬向輪，如圖7-8所示，所述滑輪2包括滑輪面15、滑輪軸16及其之間一組輪輻17，該滑輪軸16為盲孔軸，因此該滑輪面15可保持完整美觀，該盲孔內有一卡環18，在模具上通過「頂出強脫」獲得；所述連接軸3為通孔軸，因此能通過增大尺寸來增加強度且保持滑動表面不至「縮水」，該連接軸3中部有一隔離面19，兩端各有一卡槽20；該連接軸3插入該滑輪軸16盲孔，該卡環18卡入該卡槽20，將該兩滑輪軸16連接在一起並同時安裝在所述輪座1的滑輪軸套9裡，形成一個包括三層圓環的滾動旋轉結構，其中包含兩層整面、可相對轉動的所述圓環滑動面5，分別是該滑輪軸套9和該滑輪軸16之間用於滾動前進和主要承重的配合面以及該滑輪軸16和該連接軸3之間用於轉向自轉和輔助承重的配合面。

上述全塑萬向輪，如圖9-10所示，所述萬向軸套4包括一側的軸套部分和另一側的連接部分，該軸套部分包括外套21、滑軌22、內軸23和一組加強筋10，該外套21開口處有一環形內扣24，該滑軌22位於該外套21根部，該加強筋10分布在該滑軌22和該內軸23之間；該萬向軸套4的該外套21套扣在所述輪座偏心萬向軸7的所述外環11上時，該外套21的該環形內扣24扣合在的該外環11中部的所述扣槽14中，該外環11上部所述滑動環13進入該軸套部分的該滑軌22，該軸套部分的該內軸23插入該偏心萬向軸7的所述內孔12裡，分別主要承受該萬向軸套4和該輪座1之間的拉拔、按壓和折擠作用力，同時形成一個包括多個圓環的萬向旋轉結構，其中包含多個整面的所述圓環滑動面5，分別是該外套21和該外環11、該環形內扣24和該扣槽14、該滑動環13和該滑軌22以及該內軸23和該內孔12之間的配合面，同時，該內孔12頂部圓環和加強筋10根部的滑動面也可輔助承重；上述萬向旋轉結構在承載重物時能有效承受偏心結構產生的較大扭折力並靈活轉動。

上述全塑萬向輪，如圖11-16所示，所述萬向軸套4之連接部分通過圓環扣結構與外部安裝位連接，該圓環扣結構包括該連接部分和對應該外部安裝位上的公扣25或母扣26以及獨立(圓環脹緊件)27或折扣圓環脹緊件28；該公扣25扣入該母扣26，該獨立(圓環脹緊件)27或折扣圓環脹緊件28進入該母扣26背面的卡槽內，脹緊該公(扣)25、母扣26之間的扣合面，使該公(扣)25、母扣26無法「脫扣」；該連接部分分為單扣、雙扣和四扣三種形式。如圖11-12所示，該單扣連接部分包括位於所述軸套部分上同心的該公扣25，對應的該外部安裝位包括一套筒29和位於該套29筒底部的該母扣26；該單扣萬向軸套整體插入該套筒29後，該公扣25與該母扣26扣合，該獨立圓環脹緊件27選擇按裝在該母扣26背面，以此決定該圓環扣能否被打開，同時，該套筒29與該單扣萬向軸套整面精密配合，主要承受所述偏心結構產生的扭折力。如圖13-14所示，該雙扣連接部分包括一對該公(扣)25、母扣26和一個雙扣結構面30，該公(扣)25、母扣26分置於該軸套部分兩側的該雙扣結構面30上，該母扣26外側的該雙扣結構面30通過連續折彎結構31與該折扣圓環脹緊件28連接，對應的該外部安裝位包括一對該公(扣)25、母扣26以及一組卡鉤32，該兩對公(扣)25、母扣26交互扣合後，該折扣圓環脹緊件28安裝在相鄰的該母扣26背面，另一該獨立圓環脹緊件27選擇安裝在另一該母扣26背面，同時，該外部安裝位上的卡鉤32扣合在該雙扣結構面30上，主要承受該偏心結構產生的扭折力。如圖15-16所示，該四扣連接部分包括兩對該公(扣)25、母扣26和一個四扣結構面33，該公(扣)25、母扣26等距交叉排列在該軸套部分四周的該四扣結構面33上，對應的該外部安裝位包括兩對該公(扣)25、母扣26以及一組卡鉤32，該四對公(扣)25、母扣26交互扣合後，四個該獨立圓環脹緊件27選擇按裝在四個該母扣26背面，同時，該外部件上的卡鉤32扣合在該四扣結構面33上，主要承受該偏心結構產生的扭折力。上述全塑萬向輪與外部安裝位的三種連接方式均為全塑連接，牢固結實，且安裝和拆卸過程無需藉助任何工具，手工即能完成。

綜上所述，本發明提供一種全塑萬向輪，僅由同一材質注塑件構成，相互間通過圓環滑動面轉動，並通過多層、整面、大比例尺寸的圓環配合增加其強度，滿足滾動、轉向和承重使用要求；其生產工藝簡單，成本低廉，同時，便於回收，利於環保，在一定程度上滿足了人們生產生活需要。

(備註：本發明申請所涉及的「圓環扣」、「公扣」、「母扣」、「圓環脹緊件」結構還可參考《脹緊扣、脹緊鉚釘、脹緊卡鉤和圓環扣》發明專利申請。)