CN111051082A - 用于轮子的形状配合固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轮子(1)的形状配合固定装置(32)，其具有旋转锁止作用件(33)，所述旋转锁止作用件借助第一弹簧(37)在作用位置中预紧，其特征在于，所述第一弹簧(37)对所述旋转锁止作用件(33)既在作用位置中也在非作用位置中施加预应力，并且在非作用位置中通过所述旋转锁止作用件(33)借助第二弹簧(45)的加载而实现预应力。

Description

用于轮子的形状配合固定装置

技术领域

本发明涉及一种用于轮子的形状配合固定装置，其具有旋转锁止作用件，所述旋转锁止作用件借助第一弹簧在作用位置中预紧。

背景技术

前述类型的形状配合固定装置尤其对于轮子来说是已知的，其具有滚轮和滚动叉，此外必要时具有组装销。通过形状配合固定装置，轮子的滚轮相对于几何的滚轮轴线能被转动锁止。为此，在已知的解决方案中例如布置在滚动叉侧或组装销侧的旋转锁止作用件在作用位置中与至少一个在滚轮侧的对应作用件到达形状配合位置。与之相关地还已知的是，在滚轮侧设有相对于滚轮轴线围绕的齿部，旋转锁止作用件可以为了激活形状配合固定装置而嵌入齿部中。

还已知的是，这旋转锁止作用件在作用位置中借助弹簧朝作用位置的方向预紧地加载。

与之相关地，例如引用文献EP 2 081 778 B1。由该文献示出和描述了一种轮子，在此为转向轮，该转向轮除了具有滚轮的可滚动性以外还具有轮子的整体上围绕在使用状态中基本上垂直的摆动轴线的可摆动性，在这种轮子中，旋转锁止作用件为了与滚轮的齿圈共同作用基本上平行于轮子的组装销轴线定向并且可移动，由此另外相应地在通常使用时基本上定位在竖直定向的线上。旋转锁止作用件在使用状态下竖直向上指向地布置。作用于作用件上的弹簧在作用位置或准备作用位置中作用于旋转锁止作用件上。

发明内容

根据前述的现有技术，本发明所要解决的技术问题是，进一步改进前述类型的形状配合固定装置。

所述技术问题根据本发明的第一设想方案通过一种形状配合固定装置解决，其中规定，第一弹簧对所述旋转锁止作用件既在作用位置中也在非作用位置中施加预应力，并且在非作用位置中通过所述旋转锁止作用件借助第二弹簧的加载而实现预应力。

所述旋转锁止作用件相应地也在非作用位置中间接地或直接地被加载，使得旋转锁止作用件通过朝着作用位置方向作用的弹簧也从非作用位置在预紧的情况下处于作用位置中。旋转锁止作用件在作用件的每个位置中始终承受可卸载的力储备。

由此也优选的是，旋转锁止作用件的移动可以在作用位置中仅由于取消了旋转锁止作用件通过第二弹簧的加载或者仅由于减小了与之相关的弹簧力而实现。在取消或相应地减小第二弹簧的弹簧力时，直接作用于旋转锁止作用件上的第一弹簧的力仅是有效的或者至少比可能情况下还作用的减小的第二弹簧的力更大。

为了旋转锁止作用件在非作用位置中的复位，旋转锁止作用件的加载反作用于第一弹簧的力通过第二弹簧实施或者第二弹簧的弹簧力通过第一弹簧的弹簧力值被升高。第二弹簧的力在此超过第一弹簧的力，由此旋转锁止作用件的运动方向由在该状态下发挥主导作用的第二弹簧预先确定。在此，第二弹簧的力选择为，使得反作用于作用件的移动的可能的摩擦力也可以被克服。

本发明的其它特征在以下，也在附图说明和附图中，通常以其与权利要求1的方案或其它权利要求的特征的优选配属关系进行阐述。但这些特征也可在仅与权利要求1或各个其它权利要求的单个特征相配合的情况下具有发明意义，或者分别也具有独立的发明意义。

由此可以根据可能的另外优选的设计方案，所述第二弹簧对旋转锁止作用件施加的作用通过与第二弹簧共同作用的杠杆件能够被取消。第二弹簧对旋转锁止作用件的作用可以根据设计方案在中间连接杠杆件的情况下被间接地提供。由于杠杆件的优选的转动或移动，通过杠杆件可以视杠杆件的位置而定取消或提供旋转锁止作用件的作用。

第二弹簧可以优选地既在旋转锁止作用件的作用位置中也在旋转锁止作用件的非作用位置中有效地加载杠杆件，相应地这优选在这两个位置中通过预紧提供。杠杆件优选始终朝作用件的非作用位置的方向预紧。

由于杠杆件反向于第二弹簧的作用力的运动、尤其转动，第二弹簧的力对旋转锁止作用件施加的作用优选被取消，旋转锁止作用件在这种取消以后优选仅通过直接对其施加作用的第一弹簧朝作用位置的方向移动。

杠杆件优选根据希望通过主动的移动而运动到释放位置中。使旋转锁止作用件保持在非作用位置的状态下的复位优选可以仅由此实现，即，取消在释放作用件的位置中给杠杆件施加的力。非强制性地、但可行的是，主动地将杠杆件置于使旋转锁止作用件运动到非作用位置中的位置。

由此，所述杠杆件通过可线性移动的推杆能够被加载。这种可线性移动的推杆例如可以布置在轮子的组装销的内部，通过这种组装销可以将轮子例如固定在车架上。由此可以另外地设有移动地作用在推杆上的装置。在可能的设计方案中，这种推杆沿组装销轴线可移动，所述组装销轴线在轮子的通常的使用位置中优选竖直地定向。

推杆对杠杆件的作用可以直接提供，备选地在中间连接另外的、传递力的构件也仅间接地提供。

在摆动轮的情况下，这种推杆也可以根据推杆的移动行程同时地或者也备选地触发轮子的摆动锁止。

参照轮子的滚轮的几何的旋转轴线显示为点的投影平面，在可能的设计方案中，所述旋转锁止作用件的运动方向可以与所述推杆的运动方向形成夹角。由此还优选的是，所述夹角是直角或锐角、尤其是大于0°的角度、例如0.5或1°直至80°、85°或89.5°，进一步地直至90°。

在另外可能的设计方案中，沿运动方向定向的且参照在前述平面中的投影，在当中穿过旋转锁止作用件的线垂直于推杆的运动方向延伸，并且由此与之形成基本直角的夹角，其中，该线另外可以与滚轮的几何的旋转轴线相交。

在另外可能的设计方案中，旋转锁止作用件以其针对形状配合固定装置有效的端部指向滚轮的滚动方向。

所述旋转锁止作用件也可以与摩擦配合固定装置相组合。这种摩擦配合固定装置可以优选地具有制动块，该制动块在必要时布置在可线性移动的推杆上，在锁定位置中摩擦配合地作用在滚轮滚动面上。

此外，所述杠杆件和/或旋转锁止作用件和/或第一和/或第二弹簧布置在共同的固持件内。这种固持件可以还固持在轮子的支承滚轮的滚动叉上。

两个设置的弹簧可以选择为就其结构而言相同。仅第二弹簧的弹簧力的值比第一弹簧的弹簧力的值更大，例如大1.5至4倍、进一步地例如大2倍。

此外，所述第一弹簧可以是柱状压力弹簧，而所述第二弹簧可以是螺旋扭力弹簧。

以上和以下所示出的范围和值域或多倍范围在公开内容方面也包括所有中间值，尤其以每个尺寸的十分之一的间距，在可能情况下也可以是无尺度的。例如数据1°至90°所公开的内容包含1.1°至90°、1°至89.9°、1.1°至89.9°等。该数据所公开的内容一方面可以划定所述范围界限的下限和/或上限，备选或附加地也可以用于公开一个或多个单个数值。

附图说明

以下结合附图阐述本发明，但附图仅示出实施例。在附图中：

图1示出轮子的立体图；

图2示出轮子的侧视图；

图3示出沿图2中的线III-III剖切所得的剖视图；

图4示出图3中的区域IV的放大图；

图5示出沿图4中的线V-V剖切所得的剖视图；

图6示出沿图3中的线VI-VI剖切所得的剖视放大图；

图7示出与图1相应的视图，但是省略了叉形臂；

图8示出在省略了叉形臂和固持件的情况下，轮子的放大侧视图；

图9示出图8中的区域IX的放大图，涉及旋转锁止作用件的非作用位置；

图10示出与图9相应的视图，但涉及作用位置；

图11示出固持件的单独立体图；

图12示出杠杆件的单独立体图；

图13示出作用件的单独立体图。

具体实施方式

首先参照图1示出和描述了轮子1，在此优选构造为转向轮的形式。轮子、可能情况下的转向轮可以具有滚动叉2，从滚动叉可以伸出柱形设计的组装销3。所述组装销3可以围绕旋转轴线x相对于滚轮竖向向上突伸。滚动叉2可以通过其优选重叠对置地布置的叉形臂4包围滚轮6，所述滚轮6支承在必要时预先给定的滚动叉凹槽5中。为了支承滚轮6，在所示的实施例中可以利用空心轴7，所述空心轴定心地穿过滚轮6地分别在端部可固持在叉形臂4上。滚轮6的几何上的旋转轴线y优选延伸且基本上横向于摆动轴线x指向。

所示的轮子1例如可以定位在医院病床或类似设备上。可以以通常的方式在使用组装销3的情况下实现固定并且因此不再赘述。

在组装销3内还可以在已知位置上设置围绕操作轴线a可摆动地布置的开关凸轮8。在此，操作轴线a垂直于轮子1的摆动轴线x定向地延伸。开关凸轮8在组装销3内的固定可以以已知的方式实现，即，设有围绕摆动轴线x定向的固定套筒9。为了开关凸轮8的旋转随动，开关凸轮8可以具有布置在中心的非圆形的耦连孔10，所述耦连孔10可以为了操作而被未示出的开关杆贯穿。

参照例如图3和5中的视图，在开关凸轮8的下面设有推杆11。这种推杆优选围绕摆动轴线x定向地在组装销3内竖向地可运动。组装销3可以具有优选也围绕摆动轴线x定向的直径减小的通道12，所述通道在横截面方面可以与推杆11相适配。所述推杆11可以在组装销3内是抗扭的。

如尤其在图5的视图中示出的，布置在通道12的开口和开关凸轮8之间的在推杆11的自由端部与凸台部分13螺旋连接。所述凸台部分13在此可以优选具有锅形的设计，其还优选具有圆形的横截面，其中，在远离推杆11的端部上可以构造有作为环形凸缘14的直径扩大区域。此外，推杆11的凸台部分13在组装销3内参照视图优选竖向地导引。为此，组装销3可以具有围绕摆动轴线x且与必要时设置的环形凸缘14的直径相适配的空腔15。此外，凸台部分13的相对环形凸缘14直径减小的部段被压力弹簧16围绕，其中，压力弹簧6的一个端部可以支承在环形凸缘14的底侧上。另一个相对置的弹簧端部可以支承在通道12的边缘上。由此可以规定，推杆11沿开关凸轮8的方向借助压力弹簧16被弹力加载。此外，必要时所设的环形凸缘14的面向开关凸轮8的端面具有对应凸台形式的中央成形部。

必要时所设的对应凸台17可以与凸台部分13的面向的控制面18共同作用，所述控制面18基本上由例如三个沿开关凸轮8的周向依次布置的、相对于至操作轴线a的径向距离具有不同深度的区域组合而成，所述区域必要时以控制凹部19、20和21的形式存在。

推杆11沿着在滚轮6上的方向观察、优选沿滚轮叉凹槽5的方向延伸或者延伸至滚轮叉凹槽内。滚轮叉凹槽5优选围绕推杆11的在横截面中的圆形成形部。这种成形部的直径可以比推杆11的上部区域的直径更大。所述成形部可以承担卡盘22的功能，所述卡盘可围绕摆动轴线x地横向于摆动轴线在推杆11上随后成形。

所述卡盘22可以在其也面向开关凸轮8的盘面上具有卡止成形部、尤其肋条形式的卡止成形部23。所述卡止成形部23可以在转向轮位置中由压力弹簧16的弹力引起地面状地压向方向固定件24的底侧。所述方向固定件可以固定在滚动叉2上。可以通过转动组装销3的转动在推杆11的对应凸台17和控制凹部20或其它同等形式的成形部的共同作用的情况下占据转向轮位置。转向轮位置可以相对于图5所示的中间位置由于提供的弹力加载参照附图允许凸台部分13和推杆11、必要时连同其卡盘的抬高。

在卡盘22的背离卡止成形部23的底侧上，推杆22可以具有旋转锁止凸起25。所述旋转锁止凸起可以与摆动轴线x同轴地分别在卡盘22的周向上延伸并且可以具有大约柱形的形状。

推杆11从卡盘22沿滚轮6的方向观察升起一个相对于卡盘22直径减小的圆形的柱状的凸出部26，所述凸出部自身可以导引技术地插入围绕摆动轴线x布置的旋转锁止件27的设置在中央的贯穿孔中。位于滚轮6和卡盘22之间的插入滚轮叉凹槽5内的旋转锁止件27同样可以如方向固定件24一样抗扭地固持在滚动叉2上并且例如设计为冲弯件。

旋转锁止件27可以具有与旋转锁止凸起25的几何形状适配的锁止容纳部。

由于卡盘22的旋转锁止凸起25与旋转锁止件27内的锁止容纳部的共同作用，轮子1可以在不同的摆动位置围绕摆动轴线x可固定。为此，开关凸轮1可以在一个位置围绕其操作轴线a摆动，在该位置中控制凹部21可以进入相对于对应凸台17的作用位置中。对应凸台17可以连同推杆11反作用于压力弹簧16的力参照附图向下运动。旋转锁止凸起25可以防止摆动地嵌入配属的锁止容纳部中。

同样地，在所述位置中也可以达到滚轮6的旋转固定位置。为此，推杆11的凸出部26首先对布置在滚动叉凹槽6内在滚轮6上方的摩擦配合固定装置29加载。所述摩擦配合固定装置29可以在叉形臂4上支承和导引，其中，所述摩擦配合固定装置29在推杆11下降时由于布置有发针形弹簧30而可以被弹簧预紧。用于滚轮6的本身的锁定元件可以是布置在锁定装置29内的制动块31，所述制动块在反向移动时可以转动固定地作用在滚轮6的滚动面28上。

在轮子1的基本设计方面、尤其在推杆11与其凸台部分13以及卡盘22、方向固定件24、旋转锁止件27以及摩擦配合固定装置29的设计和布置方面、此外也在作用方式方面引用文献EP 1 778 504 B1。该专利文献的内容因此完全包括在本发明的公开内容中，为此该专利文献的技术特征也包括在本发明的权利要求中。

除了前述的摩擦配合固定装置29，轮子1可以设有形状配合固定装置32。所述形状配合固定装置可以具有旋转锁止作用件33，以便优选与在滚轮内侧设置的环绕的齿部34共同作用。

旋转锁止作用件33能够可移动地支承在叉形臂侧固定的固持件35中。在此，可以如此选择定向，使得所述作用件33沿着一条在根据图8的侧视图中垂直于摆动轴线x定向的并且横向于滚轮6的旋转轴线y的线b运动。相应地参照滚轮6的旋转轴线y可以是作用件33的运动方向c的径向定向。

在进一步优选的设计方案中，参照相应于图8的视图在旋转轴线y显示为点的平面中的投影，作用件33相对于齿部34如此布置在作用位置和非作用位置中，使得作用件可以被几何上的摆动轴线x交叉。

推杆11的运动方向d在所示的实施例中可以相对于旋转锁止作用件33的运动方向c形成直角α。

旋转锁止作用件33面向齿部34地可以成形有两个彼此间隔的、以其间距和其结构设计与齿部34相适配的棘爪36。

旋转锁止作用件33朝作用位置的方向可以被弹簧加载。为此可以设有第一弹簧37、优选是柱形压力弹簧的形状，所述弹簧以一个端部可以支撑在作用件33上并且以另一个端部优选在固持件35的面向的部段38上在此优选嵌入固持件35中。

摩擦配合固定装置29可以设有参照视图向下突出的凸出部39，所述凸出部侧向地在相应叉形臂4的区域内可以在滚轮6旁边导引经过。

通过所述凸出部39，可以在轮子1的完全锁定位置中对同样可摆动地布置在固持件35中的杠杆件40加载，在该完全锁定位置中也可以实现滚轮6的旋转锁定。所述杠杆件40可以在固持件35中围绕设在固持件侧的销杆41可摆动地移动。与之相关的摆动轴线可以沿着与滚轮6的旋转轴线y平行的方向、在此参照前述的投影必要时与摆动轴线x交叉地延伸。

杠杆件40可以面向固定装置侧的凸出部39地设有悬臂42。所述悬臂可以在优选设计方案中始终与凸出部39相贴靠。

相对于销杆41与悬臂42相对置地，在杠杆件40上还可以成形有控制臂43。所述控制臂参照视图基本上向下朝着旋转锁止作用件33的方向突伸，为此在作用件33上可以成形有相应定位的凸肩44。

杠杆件40可以配属有第二弹簧45、优选螺旋扭力弹簧，第二弹簧的弹力可以选择比第一弹簧37更大。

第二弹簧45可以通过弹簧腿支撑在固持件35的容纳部46中，而另一个弹簧腿在杠杆件40的弹簧负载下参照附图逆时针地可支撑在杠杆件40的侧面上。

此外，第二弹簧45可以如此作用在杠杆件40上，使得旋转锁止作用件33的负载可以通过控制臂43与凸肩44的共同作用朝着根据图8和9的非作用位置的方向实现。

在根据图8和9的视图的也可以被止挡限制的初始位置中，例如通过在固持件侧的能被杠杆件40止档抵靠的销杆47，旋转锁止作用件33可以反向于作用在作用件33上的第一弹簧37的力通过杠杆件40由于第二弹簧45更大的力保持在非作用位置上，所述初始位置可以相应于根据图5的开关凸轮位置中的轮子1的中间位置或者也可以相应于脚轮位置。

首先，在开关凸轮8的相应旋转时推杆11向下朝完全固定位置的方向的运动，除了摆动固定和摩擦配合固定装置29的激活以外，通过凸出部39与杠杆件40的悬臂42的共同作用致使杠杆件40反向于加载该杠杆件40的第二弹簧45的力实现摆动移动(根据沿顺时针的视图)。相应转向的控制臂43可以使得旋转锁止作用件33因为作用在该部件上的第一弹簧37的弹力而沿其运动方向c位移(参照图10)。

棘爪36可以必要时直接嵌入齿部34的齿槽中，使得除了摩擦配合固定外还可实现形状配合固定。

视滚轮6在周向上的位置而定，可以通过触发完全固定位置，使旋转锁止作用件33的棘爪36必要时碰撞齿部34的齿。通过提供的也在作用位置优选还预紧的第一弹簧37的力储备，可以通过滚轮6随后的一个或两个角度的转动使作用件33自主地再次进入锁止位置中。

在取消完全固定位置的过程中，可以抬升推杆11。相应地，可以从摆动固定位置抬升卡盘22并且可以取消形状配合固定装置32通过推杆11的凸出部26的加载。可以通过发针形弹簧30从摩擦配合位置抬升摩擦配合固定装置29。同样地，形状配合固定位置32的杠杆件40可以通过凸出部39取消提供的负载。杠杆件40可以由于第二弹簧45的力作用优选在随同拖动的旋转锁止作用件33的情况下通过凸肩44回转到必要时止挡受限的初始位置，在可相应于非作用位置的该初始位置中可以保持加载作用件33的第一弹簧37预紧。

上述实施方式用于阐述在申请中整体包含的发明，该发明至少通过以下特征组合分别独立地改进了现有技术，其中，两个、多个或所有的技术特征组合也可以相互组合，即：

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述(第一)弹簧37对所述旋转锁止作用件33既在作用位置中也在非作用位置中施加预应力，并且在非作用位置中通过所述旋转锁止作用件33借助第二弹簧45的加载而实现预应力。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述第二弹簧45对旋转锁止作用件33的作用通过与第二弹簧45共同作用的杠杆件40能够被取消。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述杠杆件40通过可线性移动的推杆11能够被加载。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述旋转锁止作用件33的运动方向c与所述推杆11的运动方向d形成夹角α。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述夹角α是直角或锐角。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述旋转锁止作用件33设置为与摩擦配合固定装置29相组合。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述杠杆件40、旋转锁止作用件33以及第一和第二弹簧37、45布置在共同的固持件35内。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述第一弹簧37是柱状压力弹簧。

一种形状配合固定装置，其特征在于，所述第二弹簧45是螺旋扭力弹簧。

所有公开的特征(本身及其相互组合)都有发明意义或发明价值。在本申请的公开文件中，所属/附属的优先权文本(在先申请文件)的公开内容也完全包括在内，为此也将该优先权文本中的特征纳入本申请的权利要求书中。从属权利要求的特征即使没有所引用的权利要求的技术特征也都是对于现有技术有独立发明意义或价值的改进设计，尤其能以这些从属权利要求为基础提出分案申请。在每个权利要求中提供的发明可以附加地具有一个或多个在前述说明中、尤其设有附图标记和/或在附图标记列表中提供的技术特征。本发明也涉及一些设计形式，其中，在前述说明书中提到的个别技术特征不能实现，尤其只要它们对于各个应用目的而言是不必要的或者可被其它技术上作用相同的器件替代。

附图标记列表

1 轮子

2 滚动叉

3 组装销

4 叉形臂

5 滚动叉凹槽

6 滚轮

7 空心轴

8 开关凸轮

9 固定套筒

10 耦连孔

11 推杆

12 通道

13 凸台部分

14 环形凸缘

15 空腔

16 压力弹簧

17 对应凸台

18 控制面

19 控制凹部

20 控制凹部

21 控制凹部

22 卡盘

23 卡止成形部

24 方向固定件

25 旋转锁止凸起

26 凸出部

27 旋转锁止件

28 滚动面

29 摩擦配合固定装置

30 发针形弹簧

31 制动块

32 形状配合固定装置

33 旋转锁止作用件

34 齿部

35 固持件

36 棘爪

37 第一弹簧

38 部段

39 凸出部

40 杠杆件

41 销杆

42 悬臂

43 控制臂

44 凸肩

45 第二弹簧

46 容纳部

47 销杆

α 夹角

a 操作轴线

b 线

c 运动方向

d 运动方向

x 摆动轴线

y 旋转轴线

Claims (9)

1.一种用于轮子(1)的形状配合固定装置(32)，其具有旋转锁止作用件(33)，所述旋转锁止作用件借助第一弹簧(37)在作用位置中预紧，其特征在于，所述第一弹簧(37)对所述旋转锁止作用件(33)既在作用位置中也在非作用位置中施加预应力，并且在非作用位置中通过所述旋转锁止作用件(33)借助第二弹簧(45)的记载而实现预应力。

2.按照权利要求1所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述第二弹簧(45)对旋转锁止作用件(33)施加的作用通过与第二弹簧(45)共同作用的杠杆件(40)能够被取消。

3.按照前述权利要求之一所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述杠杆件(40)通过可线性移动的推杆(11)能够被加载。

4.按照前述权利要求之一所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述旋转锁止作用件(33)的运动方向(c)与所述推杆(11)的运动方向(d)形成夹角(α)。

5.按照前述权利要求之一所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述夹角(α)是直角或锐角。

6.按照前述权利要求之一所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述旋转锁止作用件(33)设置成与摩擦配合固定装置(29)相组合。

7.按照前述权利要求之一所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述杠杆件(40)、旋转锁止作用件(33)以及第一和第二弹簧(37、45)布置在共同的固持件(35)内。

8.按照前述权利要求之一所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述第一弹簧(37)是柱状压力弹簧。

9.按照前述权利要求之一所述的形状配合固定装置，其特征在于，所述第二弹簧(45)是螺旋扭力弹簧。

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