具有偏心轮轴的滚动装置的制作方法

1.本发明涉及一种滚动装置，其用于安装或集成到能够使装置能够沿着表面移动的装置中。
2.更具体地，待移动装置可以是一件家具，诸如墙壁或门的内部建筑元件。待移动装置也可以位于户外，例如欧式货盘或移动麻烦的其他装置。本发明适合于移动待在室内和室外的不同位置之间移动的所有类型的装置，其中，移动将沿着表面(例如地板)发生。


背景技术：

3.各种装置且尤其是家具设置有轮，以便于装置从一个位置移动到另一个位置，例如用于重组装置或将装置移动到接近装置占据的空间或装置本身。
4.申请人先前已经开发了一种滚动装置，该滚动装置能够被集成在诸如一件家具、可移动壁等的装置中，以用于使装置沿着表面移动，并且该滚动装置能够由每个人使用，而不管物理条件和提升集成有滚动装置的不同装置的能力。在挪威专利no316760b1中描述了这种装置。
5.no316760b1的滚动装置包括用于安装在例如一件家具的支腿中的圆柱形套筒装置以及可移动地设置在圆柱形套筒装置中的活塞。球形或球面形轮设置在活塞中。活塞可借助于包括弹簧的棘爪系统在上部位置与下部位置之间移动。当活塞处于下部位置时，该件家具可在其所立置的地板上滚动，而当活塞处于上部位置时，轮位于圆柱形套筒装置内，且该件家具的支腿(其中设置有滚动装置)因此立置在地板上。因此，当小的力施加到该件家具上时，该件家具立置在期望的位置，而不会无意地在地板上滚动。该解决方案是完全机械的。
6.申请人已经进一步开发了该理念，并且提供了一种具有自动致动器系统的滚动装置，以用于使具有滚动元件的活塞在上部位置与下部位置之间移动。该理念在ep3102429中公开。上部位置是轮元件缩回在滚动装置中的被动静止位置，而下部位置是用于使滚动装置沿着表面移动的主动位置。致动器可以被无线控制。
7.本发明是该理念的进一步发展，提供了一种用于使轮元件在缩回位置与伸出位置之间移动的布置方式的替代方案，在缩回位置中，阻止轮元件沿着表面移动，在伸出位置中，轮元件准备沿着表面移动。
8.因此，本发明的目的是提供一种滚动装置，该滚动装置能够附接到装置或集成在装置中，并通过提供一种用于使轮元件在缩回位置与伸出位置之间移动的简单且可靠的布置方式而提出一种现有技术解决方案的替代方案。
9.本发明的另一个目的是找到一种与现有技术解决方案相比控制简单且结构更紧凑的解决方案。
10.通过下面参照附图对作为非限制性示例给出的示例性实施例的描述，本发明的这些和其他特征将变得清楚。


技术实现要素：

11.本发明涉及一种滚动装置，该滚动装置用于一种装置以使所述装置能够沿着表面移动。滚动装置通常可构造成用于与诸如一件各种类型的家具、欧式托盘或通过使用或一个多个滚动装置来促进移动的其他装置的装置接合。滚动装置可以以各种方式安装到装置；通过将滚动装置集成到待移动装置(例如家具的一部分)中的腔体中，或者通过使用固定器件将滚动装置直接或间接地安装到待移动装置。
12.滚动装置包括用于容纳承载轮元件的轮轴的轴承壳体。滚动装置还包括可旋转地容纳在轴承壳体中的轴支撑构件。轮元件可以包括各种元件，例如普通的轮形状，或者可以具有更多的球形或球面形或能够提供与表面相互作用的滚动移动的任何其他形状。轴承壳体可以设置为开放的半封闭的或封闭的结构。在其最简化的形式中，轴承壳体可以包括用于容纳轴支撑结构的两个相对设置的框架结构。框架结构还可具有底部结构，该底部结构设置有开口，该开口构造成用于通过该开口升高和降低轮元件的至少一部分。
13.滚动装置还包括锁定器件，该锁定器件可在允许轴支撑构件相对于轴承壳体旋转的解锁位置与防止轴支撑构件相对于轴承壳体旋转的锁定位置之间操作。
14.设置成用于承载轮元件的轮轴在轴支撑构件之间延伸。轮轴的端部中的每一个(间接地或直接地)在从轴支撑构件的中心线(径向)移位的偏心位置中连接到每个轴支撑构件。
15.中心线也是轴支撑构件的旋转轴线。这样，轮元件的旋转轴线平行于轴支撑构件的旋转轴线移位。
16.轴支撑构件设置成用于支撑轮轴的两个端部中的每一个，并且通常可以设置为两个单独的轴支撑构件，其中，轴支撑构件中的每一个的旋转可以独立地发生或彼此协调。可替代地，轴支撑构件可以设置成作为同一整体或部件的一部分的共同布置，并且然后可以表现为包括轴支撑构件的轮轴支撑布置。
17.驱动电机设置成用于使轮元件围绕轮轴旋转。驱动电机设置有第一电机部分和第二电机部分，以用于引起轮与轮轴之间的相对旋转。驱动电机通常包括连接到轮轴的第一电机部分和连接到轮元件的第二电机部分，以用于使轮元件围绕轮轴旋转。第一电机部分可以是定子，且第二电机部分可以是转子，反之亦然。驱动电机可以是所谓的轮毂电机。
18.处于解锁位置的锁定器件允许轴支撑构件和轮轴线相对于轴承壳体旋转。电机进而引起轴支撑构件和轮轴(它们以固定的方式连接并且作为整体移动)相对于轴承壳体的旋转，以用于通过在伸出位置与缩回位置之间的偏心移动来使轮元件移位，在伸出位置中，轮元件的至少一部分伸出到轴承壳体之外，在缩回位置中，轮元件位于轴承壳体内部。
19.处于锁定位置的锁定器件防止轴支撑构件与壳体之间的旋转，电机进而使轮元件旋转以用于使滚动装置沿着表面移动。
20.滚动装置可以说具有不同的操作或工作模式，例如驱动模式和伸出/缩回模式。
21.在驱动模式中，锁定器件设置在锁定位置，并且电机进而使轮元件旋转以用于沿着表面移动。
22.在滚动装置的伸出/缩回模式中，锁定器件处于解锁位置，并且电机通过在伸出位置与缩回位置之间的偏心移动使轮元件移位，在伸出位置中，轮元件的至少一部分伸出到壳体之外，在缩回位置中，轮元件位于壳体内部。
23.为了实现轮元件的缩回，滚动装置应保持静止。轮元件上的摩擦/重量确保滚动装置保持静止，例如驱动该装置抵靠某种障碍物(例如壁)，或者如果滚动装置是一组滚动装置的一部分，则轮元件可沿相反方向旋转以确保静止。另一种选择是提供配重/反作用力器件，以用于在轮元件从伸出位置开始缩回时对抗轮元件的旋转。
24.轮元件需要处于伸出位置，以用于电机使轮元件旋转以沿着表面进行移动。
25.滚动装置可以根据需要在这些操作模式之间切换。在一些情况下，滚动装置可以仅在驱动模式下使用，而在其他情况下，切换可以定期进行。
26.轮元件的伸出位置和缩回位置之间的切换也根据需要进行，轮的这些位置的选择和这些位置之间的切换可以定期进行。如果需要，也可以在或多或少的永久伸出位置使用轮元件。在这种情况下，滚动装置提供了将轮元件放置在缩回位置的可能性，作为一种不一定需要进行的选择。
27.可以通过将轮轴的端部设置在轴支撑构件的端面中的对应接收凹部中来提供轮轴与轴支撑构件之间的固定连接。然后，接收凹部可定位成偏离轴支撑构件的中心轴线。
28.为了控制滚动装置，可以将控制单元包括在滚动装置中，或者位于其他位置，以用于控制驱动电机的操作模式。控制单元可以设置成用于接收用于所述滚动装置的操作的控制信号，并且控制单元可以从遥控器、计算机、蜂窝电话或通过语音激活来接收用于锁定器件在锁定位置与解锁位置之间的操作的控制信号。可替代地，可以从滚动装置上或滚动装置附近或远离滚动装置的控制按钮接收控制信号。
29.锁定器件通常可以包括锁定螺栓和锁定凹部。锁定螺栓可以被容纳在轴承壳体中，例如在容纳凹部中，并且可以被准备成当处于锁定位置时与轴支撑构件中的锁定凹部接合，并且在处于解锁位置时与锁定凹部脱离。
30.当处于锁定位置时，锁定螺栓的至少一部分可以插入到锁定凹部中，并且在解锁位置中，锁定螺栓可以完全缩回到容纳凹部中。能够在轴支撑构件自由旋转的情况与防止旋转的情况之间交替的锁定器件的其他可行的解决方案包括磁性锁定装置、各种机械锁定装置等。
31.为了确保锁定螺栓保持在锁定位置，可以设置弹簧元件，以提供用于在锁定位置使锁定螺栓与锁定凹部接合的保持力。弹簧元件可以设置成用于锁定螺栓的预张紧，以确保锁定螺栓被正确地且完全地插入锁定凹部中。
32.此外，控制单元可连接到用于锁定螺栓在与锁定凹部的接合和与锁定凹部的脱离之间的操作的致动器件。致动器件可以包括能够建立磁场的电磁工作螺线管。然后，锁定螺栓可以具有由铁磁材料制成的至少一部分或整个锁定螺栓，并且为了锁定螺栓从锁定凹部的缩回，由螺线管引发的磁场必须足够强以克服用于使锁定螺栓移动离开与锁定凹部的接合的弹簧力。当锁定螺栓移动到锁定位置时，控制螺线管关闭，从而消除磁场，并且锁定螺栓通过弹簧力移动到锁定位置中。
33.轴支撑构件中的一个或两个可以包括突出引导元件，该突出引导元件构造成用于容纳在设置于轴承壳体中的引导凹部中，以用于引导轴支撑构件相对于轴承壳体的旋转。通过这种布置，确保了轴支撑构件相对于轴承壳体的稳定且可靠的旋转。
34.为了获得轴支撑构件相对于轴承壳体的有效旋转，轴支撑构件中的每一个可以典型地具有球形盘构件的构造，并且安装开口可以设置为具有圆形截面的对应的通孔。还可
以选择适合于实现旋转的轴支撑构件的其他构造，例如圆柱形、各种球形或圆形或者能够进行旋转移动的其他形状。
35.在轴支撑构件中的一个或两个构造为圆盘构件的情况下，引导元件可以从圆盘构件的圆周表面突出，并且对应的引导凹部进而可以沿着圆盘构件的圆周的一部分在轴承壳体中延伸。
36.轴支撑构件中的一个或两个可以被接收在轴承壳体中的安装开口中，其中，安装开口进而可以由构造在轴承壳体中的内部环绕壁限定。
附图说明
37.图1是根据本发明的滚动装置的示意性透视图。
38.图2是处于驱动模式的一对滚动装置的示意性侧视图。
39.图3示出了开始缩回轮元件的图2的滚动装置。
40.图4至图5示出了轮元件的连续缩回。
41.图6示出了从表面缩回的轮元件。
42.图7是图2至图6的两个滚动装置的示意性透视图。
43.在图1和图7中示出了用于安装或集成到待移动装置(诸如家具、欧式托盘或其他可移动结构)中的滚动装置1。滚动装置1具有在图中示出为半封闭结构的壳体2，该半封闭结构具有两个相对的框架结构，该框架结构在此构造为用于容纳轴支撑构件3的侧壁4。底部结构5设置有开口7，该开口7构造成用于通过开口7提升和降低轮元件6的至少一部分。
44.轮元件6可旋转地设置在轮轴8上，并且驱动电机(未示出)设置在轮内，以用于使轮元件6围绕轮轴8旋转。驱动电机可以是所谓的轮毂电机或能够使轮元件6相对于轮轴8旋转的任何其他电机。驱动电机通常具有连接到轮轴8的第一电机部分和连接到轮元件6的第二电机部分，以用于在驱动电机致动时引起轮元件6与轮轴8之间的相对旋转。第一电机部分可以是定子，并且第二电机部分可以是转子，反之亦然。
45.轮轴8具有端部8a、8b，每个端部插入轴支撑构件3、10中的接收凹部3a、3b中，从而在轮轴8与轴支撑构件3、10之间形成固定连接。端部8a、8b在偏离轴支撑构件3、10的中心线cl移位的偏心位置ep连接到每个轴支撑构件。中心线cl也是轴支撑构件3、10的旋转轴线。
46.这样，轮元件的旋转轴线平行于轴支撑构件3、10的旋转轴线移位。
47.轴支撑构件3、10均可旋转地容纳在对应的安装开口12a、12b中，在此示出为轴承壳体2中的球形中空部或通孔。轴支撑构件3、10被示出构造为圆盘构件，但是在本技术中也可以使用允许相对于轴承壳体2旋转的其他旋转体。
48.示出为圆盘构件的轴支撑构件3、10中的每一个包括从圆盘构件的圆周表面19突出的突出引导元件17。突出引导元件17构造成用于容纳在设置于轴承壳体中的引导凹部21中。突出引导元件17随着轴支撑构件3、10的旋转而在引导凹部21中移动，以用于相对于轴承壳体引导轴支撑构件。
49.锁定器件可在如图3所示的解锁位置与如图2所示的锁定位置之间操作，该锁定器件在图中被例示为锁定螺栓13，该锁定螺栓设置成移入和移出轴支撑构件3、10中的锁定凹部14。在如图2所示的锁定位置中，防止轴支撑构件3、10相对于轴承壳体2的旋转，并且滚动装置进而处于驱动模式。轮元件6的一部分突出到壳体外部，并且驱动电机使得轮元件6能
够旋转，以用于使滚动装置沿着表面s移动。
50.锁定螺栓13设置在轴承壳体2中的容纳凹部15中并且由弹簧元件16预张紧，该弹簧元件提供了用于将处于锁定位置的锁定螺栓13保持在锁定凹部14中的保持力。诸如螺线管(在图中示出)或电机(在附图中未示出)的致动器件17设置成用于使锁定螺栓13与锁定凹部14脱离，从而获得解锁位置。在解锁位置中，允许轴支撑构件3、10相对于轴承壳体2旋转，并且滚动装置设置在伸出/缩回模式。当驱动电机使轮元件6相对于轮轴8旋转时，由于锁定螺栓13从锁定凹部14释放，所以轮轴8和轴支撑构件3、10作为整体自由移动。如箭头a和b所示，轴支撑构件3、10将相对于轮元件6的旋转移动反向旋转。轮轴8的偏心位置使轮元件6通过偏心移动而从伸出位置和缩回位置移位，在伸出位置中，轮元件的至少一部分伸出到壳体之外，如图3和图4所示，在缩回位置中，轮元件位于轴承壳体2内部并且轴承壳体2搁置抵靠表面s。
51.控制单元20设置成用于控制滚动装置。控制单元20从遥控器、计算机、蜂窝电话或通过语音激活接收用于在锁定位置与解锁位置之间操作锁定器件的控制信号。
52.如果轮元件6要从缩回位置(例如如图6所示)移动到伸出位置，则驱动电机将被操作用于使轮元件6在与引起轮元件6缩回的方向相反的方向上旋转。
53.轴支撑构件3、10还可以设置有附加的锁定凹部(未示出)，以用于当轮元件6缩回时锁定轴支撑构件3、10，如图5和图6所示。
54.在图2至图6中示出了两个滚动装置1、20。这些滚动装置例如可以是安装到待移动装置(例如欧式托盘)上的一组轮的一部分。当锁定螺栓13从锁定凹部14释放时，两个滚动装置1、20的轮元件6沿如箭头b和c所示的相反方向旋转，以使轮元件6的旋转最小化并增强轮轴8和轴支撑构件3、10的旋转，以确保轮元件6有效地缩回到壳体中。这样，轮元件上的摩擦/重量确保在轮元件6的缩回期间滚动装置保持静止。当轮元件处于伸出位置且将要缩回时实现滚动装置的搁置的其他方式可以包括驱动待移动装置抵靠壁或其他障碍物移动或者提供用于对抗轮元件6的旋转的配重器件。