[实用新型]重力落在支点附近的转向轮

说明书

重力落在支点附近的转向轮是一种能在地面各向自由滚动的拖动式脚轮机构。

现有的转向轮种类很多，按其工作方式可分为拖动式和推动式两类。最常用的转向轮多为拖动式，其结构特点是：承重点在地面的投影偏离滚轮在地面的支承点一段距离，连接这段距离的连杆作为滚轮转向的力臂和行走的牵引杆。于是牵引钩（兼作承重杆）与力臂构成的转动副在所承载的重力作用下，于两构件所在的竖直平面上产生一个扭力矩。扭力矩的大小与连杆的长度及承载的重量成正比。连杆长度一定时，载重量增大则这个扭力矩将使转动副滞涩、扭屈、变形以至断裂。缩短连杆将使转向灵活性降低。通常改进的方法，多着眼于增加轮架的刚性和强度，以及加大转动副滚珠盘的直经，但这种改进只是增强对抗扭力矩破坏性的能力而不能消除这个扭力矩。

本实用新型的目的是要在设计上消除转动副所承受的破坏性扭力，从而提高转向轮的载重能力和转动灵活性，延长转向轮的使用寿命。

本实用新型是以下述方法实现的；

在滚轮支架上面正对滚轮在地面支承点的位置，用滚珠托住底板。当底板承重时，重力垂直落在支承点上。滚轮转向时为使滚珠能自由滚动，避免摩擦，在支架上面压制一环形滚珠槽，槽底的深度各部位不同，对应支承点的部位较浅，滚珠较高，能托住底板，其余部位较深，滚珠离开底板，形成滚珠的循环回路。浅槽部位的宽度以仅能并排放置三粒等高的滚珠为限，使运动时保持二或三粒滚珠能均衡地承受重力。这就保证了重力始终落在支点附近，最大偏离不超过滚珠的半经。

本实用新型与现有的转向轮相比，其优点是：将原偏离支点的承重点转移到支点的正上方，使原转动副所承受的破坏性扭力矩不复存在。由于本设计对转动副的工作状况作了根本性改善，故转向轮的载重能力和转向灵活性都得以提高，相应地也延长其使用寿命。

本实用新型的具体结构由附图示出。

附图1是本设计的运动简图，附图2是图1断面的俯视图。

下面结合附图详细说明本设计的结构及工作情况。

底板（1）的下面中心固接一回转轴（2），回转轴（2）的另一端与轮架（3）伸出的回转臂转动连接，轮架（3）上面压制一环形槽（4），槽底的深度各部位不同，槽的浅部（5）的中点对应滚轮（6）在地面的支承点（7），浅部（5）内的滚珠较高能托住底板（1）承重，槽的深部（8）内的滚珠则脱离开底板。当转向轮转向时，回转轴（2）输出水平转向力推动轮架（3）以支承点（7）为轴作水平转动，此时滚珠一面在滚珠槽内循环滚动，一面在底板（1）下面绕回转轴（2）公转。由于滚珠槽的浅部（5）对应着支承点（7），故相应承重的滚珠（二或三粒）始终对应着支承点（7），从而保证重力落在支点的附近。