塑料轮子组件、安装套筒和通用轮轴

申请号 CN200580021047.5 申请日 2005-04-07 公开(公告)号 CN101027193B 公开(公告)日 2010-04-14
申请人 杰奥塑料公司; 发明人 M·A·莫里斯;
摘要 一种塑料轮子组件(122,222)和轮子安装套筒(127,227),其用于将轮子(122,222)可释放地固定在轮轴(123,223)上。轮子安装套筒(127,227)包括位于套筒端壁(158,258)上的轮轴稳定开口(100,200),其接受可 支撑 轮轴(123,223)以克服横向 载荷 的轮轴外端或轮轴轴端(199,299),并且使其稳定,以便减少摆动,抖动和振动。开口(100,200)允许目视确认轮轴外端(199,299)在开口(100,200)中的合适分段。还提供了通用轮轴(223,223a),其可采用轮子安装套筒(127,227)将具有成形的轮轴孔(139,239)的轮子(122,222)联接在轮轴上,以及用于采用传统 紧 固件 (450,461,470)将具有笔直的或大致圆柱形的孔(439)的轮子(420)联接在轮轴上。
权利要求

1.一种用于与其中具有中心孔的轮子一起使用的轮轴,其终止于所述轮子的外侧的直径变小的开口中,所述轮轴包括:
轮轴主体,所述轮轴主体在尺寸上设置成用于可滑动地安装在所述轮子的所述孔中,所述轮轴主体具有靠近并处于所述轮轴主体的外端内侧的周向延伸槽口,所述轮轴主体的外端延伸到所述槽口之外,并且在尺寸上设置成用于承接配合在所述轮子的外侧的开口中,并且所述轮轴的所述外端延伸超出所述槽口一段足以横向地支撑超过所述槽口的所述轮轴并在所述轮子外侧将紧固机构固定于所述轮轴主体上的距离,
其中,所述轮轴主体的所述外壁设有非圆形的横截面,其成形成可提供用于与轮子安装套筒和所述轮子之一的相对的匹配面的接合,以导致所述轮轴随所述轮子一起旋转。
2.根据权利要求1所述的轮轴,其特征在于,处在超出所述轮子外壁的位置处的所述轮轴主体的所述外端包括凹口,其在尺寸上设置成可接受上推帽式固件的齿。
3.根据权利要求2所述的轮轴,其特征在于,所述凹口是周向地延伸的凹槽。
4.根据权利要求3所述的轮轴,其特征在于,所述轮轴主体的所述外端在超出所述轮子的所述外壁的位置处形成有从中延伸穿过的横向通道,所述通道在尺寸上设置成可接受从中穿过的开口销。
5.根据权利要求1所述的轮轴,其特征在于,所述轮轴主体的所述外端在超出所述轮子的所述外壁的位置处形成有从中延伸穿过的横向通道,所述通道在尺寸上设置成可接受从中穿过的开口销。
6.根据权利要求1所述的轮轴,其特征在于,所述轮轴主体是中空的,并且限定了轮轴孔,在所述轮轴孔中形成有至少一个台肩,其构造成可通过联接部件将所述轮子连接在所述轮轴上,所述联接部件成形成可插入所述轮轴孔的开口端中。
7.一种轮子组件,包括:
如权利要求1中所述的轮轴;
轮子,其具有从所述轮子的内侧延伸穿过到达外侧的中心轮毂孔;和
安装在所述轮毂孔中的轮子安装套筒,所述套筒具有在尺寸上设置成可接受所述轮轴的套筒孔,所述套筒成形成可将所述轮子联接在所述轮轴上以防止拆下,并且形成有在所述轮子的外侧至少部分地横向地延伸跨过套筒孔的壁,所述壁限定了沿着所述轮轴的中心轴线而穿过所述壁的开口,所述开口在尺寸上设置成可接受并横向地支撑超出所述槽口的所述轮轴外端,并且所述开口延伸至所述轮子的所述外侧,用于目视确认所述轮轴外端承接配合在所述开口中。
8.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,所述套筒包括带齿的弹性指形件,所述齿接合在所述轮轴的所述槽口中,以便将所述轮子保持在所述轮轴上。
9.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,所述轮轴的所述外端包括位于所述槽口外侧的至少一个凹口。
10.根据权利要求9所述的轮子组件,其特征在于,所述凹口由周向地延伸的凹槽来提供,所述周向地延伸的凹槽在尺寸上设置成可接受上推帽式紧固件的齿。
11.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,超出所述槽口的所述轮轴的所述外端形成有开口销,其用于接受从中穿过的横向孔。
12.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,所述套筒以可导致所述轮子随所述套筒一起旋转的方式而安装在所述轮毂孔中;和
所述轮轴的所述外端设有非圆形的横截面,其成形成可提供与设在所述套筒上的相对的匹配面的接合,以导致所述套筒随所述轮轴一起旋转。
13.根据权利要求12所述的轮子组件,其特征在于,所述套筒安装成与所述轮毂孔形成间隙配合,以便将所述套筒固定在所述轮子上,以便随之一起旋转。
14.根据权利要求13所述的轮子组件,其特征在于,所述套筒主体包括延伸部,其成形成朝着所述轮子的内侧向内延伸了一段将所述轮子与安装有所述轮子的装置轴向地隔开的距离。
15.根据权利要求14所述的轮子组件,其特征在于,还包括定位成靠近所述套筒内端的径向地延伸的凸缘;所述延伸部是开槽的,使得在所述套筒沿着所述轮毂孔插入时,所述凸缘径向向内地弹性移动。
16.根据权利要求14所述的轮子组件,其特征在于,所述延伸部在其侧壁上形成有至少一个开口,以便减少形成所述套筒所需的材料量。
17.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,所述套筒形成有通道,其适合于从中穿过地插入工具,以便将所述轮子从所述轮轴上释放开,所述套筒包括可弹性地径向向外地移动的指形件,以便利用与所述通道轴向对准的所述指形件而将所述套筒定在所述轮轴上,并且在所述指形件上具有轴向地渐缩的面向内的工具接合面。
18.根据权利要求17所述的轮子组件,其特征在于,所述指形件在径向方向上以及在从所述远端朝着近端延伸的方向上是逐渐变厚的。
19.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,限定了所述开口的所述壁形成有所述开口的收敛入口,以便帮助将所述轮轴的所述外端承接配合在所述开口中。
20.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,还包括安装在所述轮毂孔和所述轮子安装套筒之间的插入件部件,所述插入件部件成形成以当所述套筒安装在所述轮毂孔中时可防止拆下所述插入件的方式,而与所述套筒和所述轮子中的一个相互配合。
21.根据权利要求20所述的轮子组件,其特征在于,所述插入件部件包括装饰性环形表面,其贴靠式地安装在位于所述轮毂的孔径向外侧的所述轮子的外表面上。
22.根据权利要求7所述的轮子组件,其特征在于,所述套筒在所述轮子的内侧向内地延伸,以便提供与所述轮轴同心的轴向隔件。

说明书全文

塑料轮子组件、安装套筒和通用轮轴

[0001] 相关申请
[0002] 本发明是基于2003年10月28日提交的题目为“塑料轮子组件和带有稳定凹口的安装套筒”的共同未决申请No.10/696308的部分继续申请,而申请No.10/696308是基于2002年1月9日提交的题目为“塑料轮子组件和带有稳定凹口的安装套筒”的共同未决申请No.10/044621(即现在的美国专利No.6637835)的继续申请,而美国专利No.6637835又是基于2000年10月12日提交的题目为“塑料轮子组件和其改进的安装套筒”的共同未决申请No.09/687669(即现在的美国专利No.6361121)的部分继续申请,而美国专利No.6361121又是基于2000年2月18日提交的题目为“塑料轮子组件和其改进的安装套筒”的申请No.09/507595(即现在的美国专利No.6375274)的部分继续申请。

技术领域

[0003] 本发明大体上涉及轮子组件以及将其安装到轮轴上及从轮轴上拆下的方法,更具体而言,涉及在垃圾推车、带轮子的冷却器、货车、带轮子的玩具、烤肉架等上使用的塑料轮子组件,以及所用的轮轴。

背景技术

[0004] 近些年来,在许多种不同产品上使用塑料轮子已经大大增加了。其中广泛采用这种塑料轮子的一个领域是带轮子的垃圾推车或废料推车,或者房主们用来装垃圾的垃圾箱。典型地,这些推车通过注塑模制、吹塑模制或旋转模制塑料而形成,并且具有注塑模制、吹塑模制或旋转模制的塑料轮子,其通过轮毂部件或上推帽式固件(有时称为″卡爪螺母″)而安装在金属轮轴的末端上。轮子轮毂用锤子击打安装在轮轴的末端上,以便将轮子保持就位。为了更换或修理轮子或推车而拆卸这种塑料轮子具有一定的难度,因为用锤子击打安装好的上推帽式紧固件(push-on hat fastener)或轮毂要求专用工具来将其拆下,或必须基本上毁坏才能将其从轮轴上拆下来。有时,这一过程也会损坏轮轴。因此,最近以来,已经设计了轮子-安装套筒组件,其搭式地卡扣在轮轴上,以便将轮子保持在轮轴上。
[0005] 随着轮轴和轮子尺寸的减小,例如,当这种轮子组件用在带轮子的玩具、货车、冷却器等上时,可用于轮子安装套筒上以便稳固将轮轴联接在轮子上的材料的量也会减少。由于这种安装套筒常常采用可横向地弹性移动的指形件将轮子锁定或固定在轮轴上,因此,包括这种指形件的套筒倾向于不太稳定,并且不太可能支撑沿着轮轴的移位或晃动以及加在轮轴上的横向载荷。随着套筒尺寸的减小,稳定性也会降低,并且在可横向地弹性移动的指形件的区域中,只有更少的材料接合、保持或锁定在轮轴上,以及用于抵抗轴向移动和横向载荷,所述指形件通常靠近轮轴的外端。
[0006] 现有技术的搭锁式轮子安装组件太过复杂,外观没有吸引,并且不适合于常见的冲击加载和振动。它们也不易适用于更小的轮子上和更小的带轮子的产品上。现有技术的搭锁式联接件的成本太高,并且其故障率也非常高。
[0007] 轮子安装套筒最典型地要求具有中心轮毂孔的轮子,其形成有台肩,台肩与套筒相配合,以便将套筒锁定在轮子上。套筒还成形成可使套筒锁定在工业上广泛应用的轮轴上所设的周向延伸槽口上。
[0008] 如本发明人的美国专利No.6637835所述,设计了一种改进的轮轴,其具有延伸至传统槽口以外的轴端(stud)延伸部,所述延伸部承接在轮子安装套筒的凹口中,以便将轮轴端部稳固在套筒内。然而,带轮子的产品制造商更喜欢具有这样的轮轴,其可与具有笔直(圆柱形)孔的标准轮子一起使用,以及与轮子安装套筒和带相配台阶形轮毂孔的轮子一起使用。因此非常有利的是,提供了一种通用轮轴结构,其可与上推帽式紧固件、垫圈和开口销组件、轮毂插入件和轮子安装套筒中的任何一个一起使用。
[0009] 典型的现有技术轮子安装组件可见美国专利No.486023、2978277、3907370、5215356、5222786、5277480、5603555、5716107、5902018和6099083和公布的欧洲专利申请No.0180307。
[0010] Bermel的美国专利No.486023公开了一种轮轴螺母,其用于将轮子固定在所涉及的轮轴结构上。另一固定轮子的轮轴螺母如美国专利No.6099083所示,其也设计成与相配成形的独特的带槽式轮轴一起使用。
[0011] 在Gaudry的美国专利No.2978277中,采用两件式轮毂组件将轮子固定在轮轴轴端上。两个轮毂半体被迫压在一起,以便同时夹紧轮轴的头部和轮子的燕尾截面。这一方法是部分地基于轮毂半体的相配式摩擦接合,但在垃圾推车、冷却器和玩具典型地经历的摇晃载荷和高振动下,部件的摩擦固定可能不太可靠。对多个轮毂片和带扩大头的轮轴的需要也是不太理想的,并且轮轴的末端并未很好地支撑以抵抗横向加载。
[0012] 授予Bard的美国专利No.3907370的轮子安装组件采用了安装套筒,其键合成可在特定成形的轮轴的键合端上滑动。套筒与轮子凹口中的辐条相配合,并且通过垫圈和开口销保持就位。将环形盖子放置在开口销和垫圈之上。这一方式要求有轮轴键接,多个部件,以及使用工具来固定和释放开口销和盖子,以及横向未受支撑的轮轴端。
[0013] 多部件式轮毂组件如Parker等人的美国专利No.5,716,107所示。在该轮子安装组件中,保持器部件用于将轮子组件锁定在轮轴端部的凹槽或环形槽口上。轮毂外盖卡扣在轮子中,然后将轮子卡扣在轮轴上。这种带槽口或凹槽的轮轴在垃圾推车方面是广泛使用的,但这种组件也要求有多个部件,在这种情况下,就要求专用工具和冗长的操作,以便从轮子内侧释放开弹性的保持器环指形件,以便可从轮轴上拆下轮子。类似的搭锁式轮毂组件如美国专利No.5,215,356所示。在美国专利No.5,716,107和5,215,356中,轮子固定机构不是延伸穿过轮毂孔的套筒。
[0014] 四个采用了在轮轴上伸缩式地穿过轮子安装的套筒组件的专利如美国专利No.5,222,786、5,277,480、5,603,555和5,902,018所示。美国专利No.5,222,786和5,603,555的装置具有套筒,在其上带有至少一个卡扣作用的轮轴接合台肩,其将套筒可释放地保持在轮轴上,以及至少一个将轮子保持在套筒上的轮子接合台肩。然而,如所示,在这些专利中的轮子-安装套筒组件相对比较复杂,并且采用了多个部件,以用于将轮子固定在轮轴上。由于轮子和轮轴的尺寸减小,因此这些组件就更难于采用。
[0015] 在美国专利No.5,277,480和5,902,018中,单独的保持器机构与套筒一起使用,但轮轴的外端基本上未受支撑,并且出于安全和/或美观原因而必须采用轮毂外盖。
[0016] 最后,在欧洲专利出版物No.0180307中,在轮子的向内悬伸轴端上提供了夹头,以便卡在轮轴中形成的槽口中。在该组件中没有采用穿过轮子的套筒。
[0017] 因此,本发明的一个目的是提供一种具有最少零部件数量的轮子组件和轮子安装套筒,其可用于将塑料轮子安装在带槽口的或带凹槽的金属轮轴上。
[0018] 本发明的另一目的是提供一种塑料轮子组件,其可用于垃圾推车、货车、冷却器或其它带轮子的产品,并且其制造起来经济,易于安装在轮轴上,并且是耐久的和稳定的,并且能够抵抗在正常使用中会遇到的较大冲击载荷、横向移动及振动。
[0019] 本发明的另一目的是提供一种通用轮轴组件,其可与传统的笔直孔的轮子和传统的紧固机构一起使用,以及与带相配地成形的轮毂孔的轮子所用的轮子安装套筒一起使用。
[0020] 本发明的另一目的是提供一种轮轴轮子安装套筒和轮子,其中轮子的安装形成更易于实现,并且可确定轮轴正确地承接并固定于轮子上。
[0021] 本发明的轮子组件轮轴和轮子安装套筒具有其它的目的和优点特征,其将在附图和以下的对本发明最佳实施方式的更详细阐述中变得显而易见。
[0022] 本发明的公开
[0023] 在本发明的一个方面,提供了轮子组件,简而言之,其包括:轮轴,其在其中具有在轮轴外端内侧的周向延伸槽口;轮子,其具有从轮子的内侧延伸至轮子的外侧的轮毂孔;和安装在轮毂孔中的轮子安装套筒,所述套筒具有安装在轮轴之上并联接于其上的套筒孔,所述套筒还具有在所述轮子外侧上至少部分地延伸跨过横向地套筒孔的壁,所述壁在其中限定了开口,其在尺寸上设置成可接受并横向地支撑轮轴的外端,并且所述开口具有延伸至轮子外侧的部分,用于目视确认轮轴的外端配合在所述开口中。
[0024] 在另一方面,提供了一种轮子安装套筒,简而言之,其包括用于安装在中心轮毂孔中的套筒主体,并且具有在尺寸上设置成用于安装在轮轴上的套筒孔;所述套筒主体包括将套筒固定在轮轴上的至少一个轮轴接合台肩,并且所述套筒主体具有横向延伸的端壁,所述端壁具有从中穿过的开口,其在尺寸上设置成可接受轮轴的外端,用于通过套筒的端壁来支撑轮轴上的横向载荷,并且用于目视确认轮轴配合在开口中。
[0025] 在本发明的另一方面,提供了一种通用轮轴,简而言之,其包括轮轴主体,所述轮轴主体在尺寸上设置成用于可滑动地安装在传统轮子的笔直圆柱形轮毂孔中,或安装在位于台阶形的或成形的轮毂孔中的安装套筒中。所述轮轴具有靠近并处于轮轴主体的外端内侧的周向延伸槽口,所述轮轴主体延伸到槽口之外,并且成形成用于通过紧固机构将带笔直孔的传统轮子固定在轮轴主体的外端上,并且也成形成用于通过轮子安装套筒将带台阶形的或成形的孔的轮子固定在轮轴主体上。附图简介
[0026] 图1是垃圾推车或容器的顶部透视图,其具有安装于其上的根据本发明构造而成的轮子组件。
[0027] 图2是本发明的轮子组件和轮子安装套筒的局部放大侧剖视图。
[0028] 图3是本发明的轮子组件、轮子安装套筒和轮轴的一个备选实施例的对应于图2的局部放大侧剖视图。
[0029] 图4是图3所示轮子安装套筒的顶部示意图。
[0030] 图5是图4所示套筒的放大的顶视平面图。
[0031] 图6是图4所示套筒的放大的底视平面图。
[0032] 图7是图4所示套筒的放大的端视图,显示了轮轴外端和相配的套筒开口的一个备选实施例。
[0033] 图8是基本上沿着图3中的线8-8的平面剖开的套筒的剖视图。
[0034] 图9是对应于图3的侧剖视图,显示了装饰性插入件部件的连接。
[0035] 图10是根据本发明构成的轮轴的侧剖视图,其具有采用上推帽式紧固件安装于其上的带圆柱形孔的轮子。
[0036] 图11是图10的轮轴的侧剖视图,其具有采用垫圈和开口销组件安装于其上的带圆柱形孔的轮子。
[0037] 图12是本发明的轮轴的一个备选实施例的侧剖视图,其具有采用轮轴插入件紧固件部件安装于其上的带圆柱形孔的轮子。
[0038] 图13是侧剖视图,显示了带有设置于其上的隔件延伸部的轮子安装套筒的一个备选实施例。
[0039] 本发明的最佳实施方式
[0040] 本发明的轮轴、轮子安装套筒和轮子组件可与许多种带轮子的装置一起使用。典型的但并非限制性的应用是采用在与图1所示的一般类型的带轮子的垃圾推车或容器相同的装置。因此,推车21包括一对轮子22,其安装在位于推车主体29下端的轮轴23上。可以选择性地提供铰链盖24,并且推车可采用把手26围绕轮子进行倾斜或倾倒,以便能够例如在用于装填推车的位置与用于通过垃圾处理公司拾取的位置之间滚动推车,而用于运输垃圾。
[0041] 轮子22通过轮子安装套筒27或通过紧固机构(未示出)例如上推帽式紧固件垫圈和开口销或轮毂组件,而固定在轮轴23上。在所示的垃圾推车中,推车的主体29包括轮子的凹穴或凹口区域28,其部分地接受轮子22以便保护轮子,并且部分地用作装饰性结构。然而,许多推车并不包括所示的轮子凹穴。
[0042] 一般尺寸较小的带轮子的类似产品包括货车,带轮子的食品和饮料冷却器,烤肉架,带轮子的玩具和小型垃圾容器。同样,在这种装置上采用的轮子可采用轮子安装套筒或紧固组件而固定在轮轴上,但由于轮子、轮轴和套筒小得多,因此就会出现组件的稳定性和耐久性问题,这是因为用于将组件联接在一起的材料要少得多。
[0043] 本申请人的现有的相关申请通过引用于本申请中,而完全地结合于本申请中。在基于其中一个相关申请的美国专利No.6637835中,公开了安装套筒和轮轴,其中提供了在安装套筒的端壁中的凹口,以便稳定和横向地支撑在外端形成有轴端的轮轴。通过提供可确定轮轴外端的承接配合的一种结构,这样就改进了本发明的套筒。
[0044] 在本申请中的图2对应于美国专利No.6637835中的图2,其具有在该美国专利中详细描述过的结构,因此在这里不再详细重复。简而言之,套筒127具有内端,其设有环形凸肋201,用于承接配合在轮子122的中心轮毂孔139的环形凹口202中。凸肋201具有大于孔139直径的直径,并且套筒压配合在孔139中,直到凸肋201弹性地卡扣在凹口202中。在本申请人的相关申请的实施例中的关于套筒凸肋和孔直径的相对尺寸也适用于图2的实施例。为了有助于凸肋201沿着孔139通过,套筒127的主体优选在内端至少一次沿轴向地开槽。
[0045] 可见图2,提供了弹性地可移动的指形件146,其可向下地移动。要求有这种移动,以便允许指形件146所载带的凸或齿155可横向于轮轴123而移动,并且移动脱离周向地延伸的轮轴槽口133。轮轴123具有渐缩形端,其可被压迫到套筒127中,直到凸耳155卡扣在轮轴槽口133中。然而,轮轴接合指形件的这种横向移动会在轮轴的动态加载作用下在轮轴/套筒组件中产生横向和轴向上的不稳定性。
[0046] 为了使轮轴在套筒稳定以便它不会在动态载荷作用下向下移动碰锁指形件146,美国专利No.6637835的改进的套筒和轮子组件在套筒的横向端壁158中设有稳定用的轮轴凹口,所述凹口在尺寸上设置成可接受设在轮轴123远端或外端上的轮轴轴端或延伸部199。因此,作为可向外移动的指形件146的结果,轮轴轴端199可使轮轴跨国间隙而横向地支撑在套筒127内。轮轴123的轴端末端199保持在端壁158的凹口中,并且轮轴不可向下移动指形件146,并允许轮子122开始在轮轴上动态地摆动或振动。
[0047] 本申请人的美国专利No.6637835的套筒的其中一项缺点在于,将轮子装配在轮轴上的人必须要感觉到轮轴卡扣在或承接配合在槽口133和套筒端壁的凹口中。尽管这种承接配合装配通常可凭触觉检测到,但是,在装配过程中会存在一定的不确定性。
[0048] 因此,在图2的套筒组件中,已经在开口100中加工出定型套筒的凹口,开口100在尺寸上设置成可接受并横向地支撑轮轴123的外端,在如图2所示的情形下,可接受并支撑超出轮轴槽口133的轴端末端199。因此,开口100不仅仅是凹口,而是完全延伸穿过横向套筒端壁158而到达轮子的外侧167,用于目视确认轮轴端199承接配合在开口100中。开口100的直径如图2所示在其长度上是相同的,但它也可为向内或向外呈台阶形的,并且仍然可提供该开口的延伸穿过壁158以便目视确认承接的至少一部分。
[0049] 现在来看图3-8,显示了轮轴、安装套筒和轮子,其已经从图2的轮子组件进行了进一步的修改。轮子220具有内侧166和外侧267。轮子220通过大致截头锥体形的套筒227而安装在轮轴223上。轮子220具有成形的或台阶形的中心轮毂孔239,其形成有与套筒227上的台肩相配合的台肩或台阶,例如台阶302,在迫使套筒227沿着孔239从外侧267朝着轮子的内侧266移动时,齿或台肩301可弹性地卡扣贴靠在台阶302上。槽沟251和
252(图5)可在齿301沿着孔239被促动时有助于齿301向内变形
[0050] 孔239中的相对面向的台肩或台阶250接合在套筒环形台肩或凸缘249上,以便限制套筒在轮毂孔中的轴向运动。提供了多个直径逐渐变大的环形加强凸肋253,其赋予套筒大致截头锥体形的形状,如图4-6所示,并且减少了用于实现必要套筒强度所需的塑料的量。
[0051] 凸耳或齿结构255安装在弹性地可移动的指形件246上,如图8所示,凸耳或齿结构255可为分叉的,并且所示齿结构通过接合在设置在轮轴上靠近轮轴外端处的周向延伸槽口233中,而将套筒227锁定在轮轴223上。
[0052] 因此,对本领域的技术人员而言显而易见的是,除了套筒的截头锥体形形状和轮毂孔239的相配形状以外,至此所描述的本申请的图3-8的轮子、轮轴和套筒,基本上与本申请人的美国专利No.6,637,835中的相应轮子、轮轴和套筒轮轴相同。相应结构的功能也是相同的,因此在这里不再重复。
[0053] 在图3-8中,在轮子组件222的外端267改变了轮轴223和套筒227,以便提供另外的优点。首先,轮轴223形成有延伸超过槽口233的外端或轴端299,其在尺寸上设置成用于承接配合在套筒的横向外端壁258的开口200中。轴端299在开口200中的这种承接配合又提供了轮轴-套筒组件的横向稳定性,如以上结合图2所述。另外,开口200由轴环或环形凸缘240限定。因此,开口200延伸至轮子的外侧,用于目视确认轮轴223承接配合在开口200中。
[0054] 通过比较图2和图3可见,轮轴223具有不同于轴端199的轮轴延伸部或轴端299,不同之处在于设有在槽口233外部的凹口或凹槽260。凹口260优选是周向地延伸的凹槽,当轮轴用于安装在轮轴上具有圆柱形孔的轮子上并利用上推帽式紧固件来固定时,所述凹槽适于接受上推帽式紧固件的齿,如下更详细地所述。
[0055] 另外,横向延伸的孔280优选设置在轮轴延伸部或轴端299上,孔280可在尺寸上设置成可接受开口销,这也如下所述。因此,图3的轮轴223本质上为″通用″轮轴,其可用于采用套筒如套筒227,而将具有成形轮毂孔的轮子连接在轮轴上,或者可采用不同的传统紧固机构,例如上推帽式紧固件、垫圈和开口销组件和其它轮毂紧固件,而将具有圆柱形孔的轮子联接在轮轴上。轮轴轴端299甚至可为带螺纹的(未示出),以便接受用于将具有笔直孔的轮子联接在轮轴上的锁紧垫圈和螺母。
[0056] 轮轴轴端299和开口200都优选具有圆柱形的横截面。然而可以理解,轮轴轴端299和开口200的横截面也可以是非圆形的,以便提供相互接合的平坦表面,其可确保轮轴随套筒一起旋转,并且可固定成随轮子旋转。
[0057] 这种非圆形的轮轴/开口构造如图7所示。轮轴轴端299a成形成具有方形横截面,而开口200a具有相配的方形横截面。轮轴轴端上的平坦表面相互接合在端壁258的开口上,这将导致套筒的旋转传递至轮轴。因此,如果轮子220在轮毂孔239内形成间隙配合,或者如果纵向延伸的键(未示出)设置在轮子和套筒之间,那么轮子和套筒将一起旋转,其中套筒的旋转将通过非圆形的开口200和轴端299传递至轮轴223。这就允许轮轴299用于例如肥料撒施机等应用中,以便驱动颗粒推进转子。基于轮子旋转和将这种旋转传递至套筒和轮轴上,这又进一步驱动撒施机,因此,转子将甩出或分布出化肥颗粒,或者杀虫剂粉末等等。
[0058] 图3-8的套筒组件227具有提高其性能的其它特征。弹性指形件246形成有渐缩形的径向向内地面向的表面290,其与接受释放工具的孔291对准。凿子、锥子或″刮擦″工具可插入孔291中,破开脆弱的壁295,并且插入指形件246之下。在工具轴向地推进时,渐缩形的表面290倾向于促使指形件向外,并且所述工具可用于撬动齿结构255脱出槽口233,以便将套筒和轮子从轮轴上释放开,如本申请人的美国专利No.6637835中详细描述的方式那样。
[0059] 另外,限定了开口200的轴环240优选具有收敛式地渐缩的或圆形的内表面275,其可与轮轴233的圆形端285相配合。因此,在轮轴被沿着轮轴孔241促动时,圆形的轮轴端285将与圆形的或收敛的轴环入口275相接合,并导致轮轴外端在开口200中居中,以便促动至如图3所示的完全承接配合的位置。
[0060] 图9显示,采用相配形状的成形轮毂孔239和套筒227将孔插入件部件固定在轮子组件上。孔插入件部件321可形成有截头锥体形的分段322,其在内端终止于径向向内地延伸的凸缘323中,凸缘323被夹在套筒的凸肋249和孔239中的台肩或台阶250之间。在截头锥体形分段322外端的径向地延伸的环形凸缘326紧靠在轮子220的外侧267上。
凸缘326可提供装饰性颜色特征或可带有图案,其添加在套筒227的端壁258上或与之互补。
[0061] 为了将插入件321装配在轮子组件上,凸缘323定位在凸肋249后面,然后将套筒227插入轮毂孔239中,并且沿着所述孔向内促动,直到齿301卡扣在槽口302中,齿255卡扣在槽口233中,并且凸缘323紧靠在台肩250上。
[0062] 图10、11和12显示了使用本发明的轮轴和不同的紧固机构,将具有圆柱形的或相对未成形的轮毂孔的传统轮子固定在轮轴上。
[0063] 在图10中,轮子420显示为具有圆柱形孔439,其通过孔439从轮子的内侧466延伸至外侧467。轮轴223如图3所示地形成,并且包括经过槽口233的外延伸部或轴端299,其构造成带有环形凹槽260和横向孔280。
[0064] 在图10中,轮子420通过上推帽式紧固件450固定在轮轴223上。这种上推帽式紧固件具有草帽的形状,其带有朝向所述帽顶部向内和向后地延伸的齿451或卡爪。因此,上推帽式紧固件可被驱动至轴端末端299上,其中所述齿受到弹性压迫,直到帽沿452贴靠在外端壁或表面467上,此时,紧固件齿451向外卡扣并接合在凹槽260的面向内的壁上。然后将轮子牢固地联接,使得可防止轮子从轮轴223上沿着向外方向拆下。典型地,环形隔件453接合在轮子的内侧466上,以及带轮子的产品的侧壁454上。
[0065] 上推帽式紧固件也可与不带凹槽的轴端延伸部299一起使用。因此,轮轴223在其最广义方面仅仅需要延伸超出轮子420的外侧467一段足以将紧固机构固定于其上的距离。这可通过选择隔件套筒453的长度而在传统轮子420中确保这一点。
[0066] 上推帽式紧固件由冲压的片状金属形成,并且可通过若干个制造商来得到,例如通过Kentucky的Crest Product of Lexington公司来得到,并且由于具有齿或卡爪451,它们常常被称为″卡爪螺母″。帽紧固件或卡爪螺母通常用锤子击打装配在轮轴端上,其中卡爪或齿相对较硬,而嵌入到轮轴金属中。凹槽260有助于这一过程,这是因为不需要卡爪螺母齿451足够硬就可嵌入轮轴材料中,因为这种轮轴材料也可为比较硬的金属。
[0067] 如图10所示,当上推帽式紧固件用于将轮子连接在轮轴上时,未采用横向孔280。因此,在本发明的轮轴的最广义方面,不要求卡爪螺母凹槽260和开口销孔280两者都处于接受套筒齿的槽口233的外部。相反,轴端299只需要延伸超出外侧467一段足以将紧固件连接于其上的距离。
[0068] 图11显示了轮子420,其通过垫圈460和开口销461固定在轮轴223上。垫圈460安装在轴端299的末端之上,然后将开口销461插入穿过以传统方式分开的横向孔280和开口销的末端462。隔件(未示出)设置在轮子的内侧466与垃圾推车或其它带轮子的产品之间,当然,类似的轮子组件将安装在轮轴233的另一端。
[0069] 在图12中,显示了本发明的轮轴的一个备选实施例,其中,插入件类型的紧固机构或轮毂用于将传统的带笔直孔的轮子固定在轮轴上。
[0070] 具有孔439的轮子420安装在轮轴223a上,轮轴223a是中空的或管状的轮轴。轮轴223a包括周向延伸槽口233,其靠近于轮轴的外轴端末端299但处于其内侧。槽口233允许轮轴223a与轮子安装套筒一起使用,以便采用套筒将轮子固定在轮轴上,如同以上关于图2和3的实施例所述。
[0071] 将轮子420固定在轮轴223a上可采用插入轮轴223a的开口端471中的插入件部件470来实现。插入件470可包括颈部分472,其沿着轮轴的轴端部分299的孔473延伸。颈部472具有扩大端474,并且优选带开槽476,以允许插入件的末端弹性地溃缩,直到末端
474到达台肩或台阶477。可以注意到,扩大端474优选为斜切的或带的,以便有助于促压相同的向下孔473。一旦推入到轮轴轴端孔473直到末端474到达台阶477,则该末端就向外卡扣在插入件470上并且将其固定,以免其从轮轴上拆下。插入件470也包括径向地延伸的凸缘478,其承靠在轮子的外表面467上,并防止从轮轴上取下轮子。
[0072] 也可以理解,颈部分472也可具有这样的轴向长度尺寸,其足以使得扩大端474接合在轮轴的台肩479后面。
[0073] 对于轮轴223的情形而言,轮轴223a可形成有接受卡爪螺母的环形凹槽260和接受开口销的横向孔280,但是,在本发明的最广义方面,也可不必设置这些紧固件配合结构中的一个或两个。
[0074] 现在来看图13,显示了本发明的轮子组件的一个备选实施例,其中轮子安装套筒227a形成有轴向向内地延伸的隔件分段490。如图所示,隔件分段490优选包括径向地向外突出的凸缘491,其可阻止隔件分段滑动到推车侧壁的过大尺寸的开口中,这可见于一些市面上的垃圾推车中。显然,对于一些推车,可以不需要凸缘491。
[0075] 隔件分段490可进一步包括槽沟492,其限定了弹性臂493。臂493可在将套筒安装在轮子上的过程中向内地弯曲,以便凸缘491可沿着轮毂孔239行进。套筒延伸部或隔件部分490也可在其侧面形成有开口494,以便减少形成隔件所需的材料量。
[0076] 改进的套筒127更易于安装,并且可更可靠地实现不易疲劳、应变断裂,以及套筒不易从轮轴上无意中松开或解锁的方面。
[0077] 以上已经出于说明和描述目的而阐述了本发明的特定实施例。这些实施例并非穷举性的,也并非试图将本发明限于所公开的确切形式,在清楚了本发明的讲述内容之后,显然可以进行许多的改进和变化。为了最好地说明本发明原理及其实际应用而选择并描述了这些实施例,以便本领域技术人员可以最好地利用本发明,并且带有各种改进的实施例也适用于所考虑的特定用途。因此,本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同特征来限定。
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