阅读说明：本技术 用于行李物品的滚轮组件 (Roller assembly for luggage ) 是由 保罗·古拉贾尼 于 2019-02-06 设计创作，主要内容包括：本申请的实施例涉及一种用于行李物品的滚轮组件(104),行李物品例如可以是行李箱(100)。滚轮组件(104)包括：中心支撑元件(200)；第一滚轮(132),可转动地连接到中心支撑元件(200)上；第二滚轮(134),可转动地连接到所述中心支撑元件(200)上,且所述第二滚轮(134)位于与第一滚轮(132)相对的一侧上,其中,第一滚轮(132)和第二滚轮(134)具有共同的旋转轴X；其中,第一滚轮(132)和第二滚轮(134)均为半球形。(Embodiments of the present application relate to a scroll wheel assembly (104) for an item of luggage, such as a luggage case (100). The scroll wheel assembly (104) includes: a central support element (200); a first roller (132) rotatably connected to the central support element (200); a second roller (134) rotatably connected to the central support element (200), the second roller (134) being located on a side opposite to the first roller (132), wherein the first roller (132) and the second roller (134) have a common rotation axis X; wherein, the first roller (132) and the second roller (134) are both hemispherical.)

用于行李物品的滚轮组件

技术领域

本发明涉及一种用于行李物品的滚轮组件。

背景技术

通常，行李物品可以包括各种各样的设备，其可以用来存储、携带和/或运送设备或物品。例如，行李箱可以是一种行李物品，其可用于存放用户的物品以方便存放和运输。行李箱通常配备有滚轮、牵引把手、提手和能够通入行李箱内部的开口。

用于拉杆行李箱的滚轮或脚轮种类繁多，这些滚轮或脚轮使得行李箱能够被使用者推着沿着地面行进。通常，在行李箱的箱体底角处设有两个、四个或八个滚轮，以提供稳定的底座。为了使行李箱在被拉动或推动时能够沿地面轻松地行进并保持平衡，将滚轮布置在水平面上是重要的。对于具有四轮或八轮配置的行李箱而言尤其如此。即在行李箱直立且所有滚轮都与地面接触的情况下，推动或拉动行李箱。

通常，可以将滚轮设置为具有多个组成部分的滚轮组件的一部分，这些组成部分包括例如轮壳、轮叉和滚轮本体。滚轮可以采用大体上呈圆柱形的形状，例如，径向圆盘形。通常，此类滚轮可以设置有单个转动角度(即滚轮可以绕其旋转轴转动，但也可以固定在一个平面内并沿一个平面转动)或两个转动角度，从而使得滚轮可以绕其旋转轴转动，并且还可以绕与上述旋转轴(第一旋转轴)正交的第二旋转轴转动。第二旋转轴使得沿地面在任何方向可以容易地操纵行李箱，而不需要转动整个行李箱。具有单个转动角度的滚轮组件通常用于配置有两轮的行李箱。具有两个转动角度的滚轮组件更通常地配置在具有四轮或八轮的行李箱上，以使得这种行李箱在所有滚轮与地面接触的情况下能够容易地沿地面在任何方向上滑动。

当然，为了与地面接触，需要将行李箱的滚***露在外(例如从行李箱的主体向外突出)，但是这种暴露带来的内在问题是，滚轮容易损坏，特别是在运输过程中，滚轮可能会受到侧面的冲击和受到外部物体的“撞击”。这样的撞击可能损坏滚轮组件，使得第二旋转轴不再与竖直平面平行。这又可能导致滚轮不再与行李箱的其他滚轮在同一水平面上对齐，从而导致行李箱在直立时可能不再平衡。继而，这可能导致行李箱容易倾斜并翻倒，从而使行李箱难以直立放置(即无需用户协助)并移动。

具有“外部”双叉夹具(即具有两个用于夹住滚轮两侧的臂的夹具)的传统滚轮组件可以通过充当滚轮的护罩或挡板来减轻一些撞击损坏的风险。但是，这仅能保护滚轮的一小部分，滚轮的其余大部分仍然暴露。

除了受到外部物体的撞击之外，行李箱从一定高度掉落而滚轮落地时，行李箱的滚轮还必须能够承受而不会有任何损坏。特别是，行李箱通常会在生产过程中经过严格的测试，通常称为“掉落测试”，即使已装载的行李物品(即具有预定重量)从几个预定的高度故意掉落而滚轮落地。进行测试可以确保滚轮可以承受这样的跌落而不会损坏，或确保滚轮可以承受可能影响行李物品性能的损坏。在这方面，滚轮组件通常由坚固/刚性的材料制成，可以承受这种冲击。

然而，尽管刚性滚轮可以承受跌落测试的冲击，但使用刚性滚轮的结果是，大部分冲击会被行李箱主体和容纳其中的物品吸收。这可能会对行李箱中的物品造成机械或物理冲击。

由于夹紧力限制了滚轮承受弹性变形的能力，上述传统的双叉夹具滚轮组件使该问题更加严重，从而降低了滚轮可能提供的任何阻尼效果。

因此，需要一种改进的滚轮组件构造，其能够更好地减轻冲击损坏和振动的风险。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种用于行李物品的滚轮组件。滚轮组件包括中心支撑元件、可转动地连接到中心支撑元件的第一滚轮和可转动地连接到中心支撑元件的第二滚轮，该第二滚轮位于与第一滚轮相对的一侧。第一滚轮和第二滚轮具有共同的旋转轴。第一滚轮和第二滚轮中均基本上为半球形。

滚轮的半球形的作用是使得来自外部物体的撞击发生偏转，例如，在运送安装有滚轮组件的行李物品的过程中。这是由于弯曲的外表面起到了偏转来自外部物体的作用力的作用。这减小了滚轮组件承受的冲击力，因此减小了直接损坏滚轮组件和间接损坏任何相关物品的风险。例如，对于配置有八轮的行李物品，其中一个滚轮组件意外地偏离其X轴或Y轴(即对应于两个正交旋转轴的角度)的风险减小，从而减小了使滚轮组件从与其他滚轮组件对齐的位置移开的可能性。这继而减少了行李物品倾翻的可能性，并且还减少了在移动行李物品期间滚轮组件发生故障的可能性(这会给行李物品造成阻力，并降低行李物品正常移动的能力)。

使用中心支撑元件来连接滚轮意味着滚轮可以沿着共同的旋转轴处于适当的平行位置，且与中心支撑元件集成在一起(即彼此相邻)，而不需要任何复杂的结构，例如传统的双叉夹具。除了将滚轮以正确的平行排列方式集成在一起之外，中心支撑元件还意味着如果滚轮组件要从高处掉落且滚轮着地，滚轮不会受到弹性变形和膨胀的阻碍(尤其在横向方向上)，这与传统的具有双叉夹具结构的滚轮组件不同。

如上所述，中心支撑元件的使用使得滚轮的弹性变形不受阻碍。另外，与传统的圆柱滚轮相比，滚轮的半球形意味着滚轮与冲击表面(例如地面)之间的接触面积将因弹性变形而增大。因此，滚轮可以更有效地传递来自滚轮组件的动能，从而衰减了滚轮组件在冲击时经受的振动并减小滚轮组件受到的冲击力。这继而降低了损坏滚轮组件的可能性，以及降低了相关和/或其内物品可能遭受的冲击的可能性。

第一滚轮和第二滚轮可各自包括内芯和外轮胎。外轮胎可以至少容纳部分内芯。外轮胎的形状通常可以为截头的半球形。外轮胎可包括外表面，该外表面的至少一部分呈三维弯曲。外表面的弯曲部的曲率半径可以为0.03mm^-1～0.05mm^-1。外表面可包括平坦部，该平坦部具有从旋转轴测量的预设宽度和固定半径。预设宽度可以为3mm～15mm。固定半径可以为20mm～30mm。外轮胎可以包括由内表面限定的腔，该内表面包括至少两个径向凹槽。

如上所述，半球形和相关的曲率至少提供：(i)冲击偏转能力；(ii)由于弹性变形而有效地将来自掉落冲击的动能传递到冲击表面的能力。外表面的平坦部可为滚轮组件提供更大的胎面，以增加摩擦和牵引力，从而使滚轮组件能够抓紧其处于或行进的表面。

内芯的形状可以基本呈截头的半球形。内芯可包括能够与外轮胎的内表面相配合的外表面。外表面可以包括至少两个径向肋。

由于内芯与外轮胎的内部尺寸相匹配，所以在两个部件之间存在紧密配合，从而限制了相对运动。内芯的径向肋可用于卡入外轮胎的径向凹槽，这进一步限制了内芯和外轮胎之间的相对运动(特别是相对转动运动)。这意味着在滚轮组件的行进过程中可以节省能量。

内芯可以包括插座，插座能够将滚轮可转动地连接到中心支撑元件上。

中心支撑元件可包括主体部和连接部。主体部可以设置在第一滚轮和第二滚轮之间，以将第一滚轮和第二滚轮连接在一起。连接部可以将滚轮组件连接到行李物品上。主体部可以基本上呈平板状。主体部可以基本上呈圆柱形，圆柱形具有截短部分。截断的部分可以在主体部的底部，因此当具有滚轮组件的行李物品沿着不平坦的表面移动时，该截短的部分可以是特别有用的特征。这是因为它减小了中心支撑元件“抵住”不平坦表面并产生摩擦阻力的可能性。

中心支撑元件可包括沿着主体部的中心轴设置的第一机械紧固件。第一滚轮和第二滚轮都可以通过第一机械紧固件可转动地连接到中心支撑元件上。在这方面，滚轮不能直接由任何其他结构元件支撑，例如，在传统双叉滚轮组件中使用的夹具臂。因此，滚轮的横向膨胀(即弹性变形)没有受到限制。中心轴可以与共同的旋转轴对齐。

中心支撑元件包括至少两个径向轮辐。除了减少制造中心支撑元件所需的材料之外，径向轮辐还可包括偏置弹簧，该偏置弹簧使机械紧固件能够保持在适当位置，但也允许一定程度的挠曲，使得任何对滚轮组件的冲击都可以减小。

滚轮组件可以包括轮壳。中心支撑元件可以可转动地连接到轮壳上，并且轮壳能够连接到行李物品。

第一滚轮和第二滚轮可包括热塑性弹性体(TPE)材料。热塑性弹性体，例如由聚合物混合物(例如塑料和橡胶)组成的材料，可以同时具有热塑性和弹性体特性。此外，热塑性弹性体的形状可以容易地通过注塑成型来制造。弹性特性意味着该材料可以经历暂时的弹性变形，从而进行缓冲和减小冲击。热塑性弹性体材料还可以具有特定的刚度，当没有突然的冲击力时，它可以使滚轮具有刚度，从而实现牵引并具有耐磨性。此外，热塑性弹性体具有冲击吸收特性，因此可以为振动提供额外的阻尼，从而进一步减小冲击带来的振动。与其他传统滚轮形状(例如圆柱形或盘星滚轮)相比，半球形的滚轮意味着可以设置更多的热塑性弹性体，从而可以进一步减小冲击带来的振动。例如，热塑性弹性体可以是具有70A～100A的硬度值的热塑性聚氨酯(TPU)。

内芯可以包括聚丙烯材料。聚丙烯为滚轮组件提供了刚性，以保持滚轮的形状。聚丙烯还具有一定程度的柔性，从而降低了因冲击而破裂的可能性。这种柔性意味着内芯也可以吸收冲击带来的振动，并提供进一步的阻尼效果。

外轮胎可以包括热塑性弹性体材料。如上所述，热塑性弹性体具有冲击吸收特性，并且可以在冲击时暂时发生弹性变形。此外，与行李物品滚轮中使用的其他传统材料(例如聚丙烯和尼龙)相比，热塑性弹性体材料相对较软。用于轮胎的热塑性弹性体的柔软性可具有减振作用，从而降低了滚轮沿表面行驶时的噪音。

中心支撑元件可以包括尼龙材料。尼龙材料是刚性的，因此可以将滚轮设置为相对于行李物品的主体的固定。尼龙也是自润滑的，以此滚轮可以更平稳地运动(即中心支撑元件和滚轮之间的摩擦阻力较小)。

根据本申请的另一方面，提供了一种行李物品，其包括至少一个滚轮组件，并且还包括：手拉把手组件和至少一个提手。行李物品可以是行李箱。

附图说明

现在将仅通过举例的方式，参考附图来描述本申请的实施例，其中：

图1A是根据本申请的实施例的具有滚轮的行李箱的轴测图；

图1B是图1A的行李箱的底部示意图；

图2A是图1A中的用于行李箱的滚轮的轴测图；

图2B是图1A中的用于行李箱的滚轮的侧视图；

图2C是图1A中的用于行李箱的滚轮的前视图；

图3是图1A中的用于行李箱的滚轮的分解图；

图4A是与地面接触的本申请的滚轮的球体的示意图；以及

图4B是图4A的球体经历暂时弹性变形的示意图。

具体实施方式

本申请的实施例总体上涉及用于行李物品的滚轮组件，其配置有双半球形的滚轮，用于减轻在运输过程中对滚轮和任何相关的行李物品的冲击损坏。

这里参照行李箱描述本发明的实施例，行李箱通常被理解为用于容纳和运输人的物品的行李物品。但是，应当理解，本发明构思可以应用于任何行李物品，并且不限于仅与行李箱一起使用。例如，滚轮组件可以与带滚轮的袋子、带滚轮的行李物品、带滚轮的背包等一起使用。此外，可以设想，本发明构思可以在行李物品领域之外用于任何由操作员操纵的使用滚轮的装置，例如家具、手推车等。本文所述的行李箱是所谓的“软”行李箱，这是因为行李箱主体包括非模制材料，在这种情况下，该非模制材料是织物材料。然而，可以理解的是，可以使用其他类型的行李箱，例如包括任何模制材料、塑料材料或金属/金属合金材料的“硬”行李箱。

图1A是软行李箱100的前视图。行李箱100包括行李箱的主体102、至少两个滚轮组件104、侧提手106、顶提手108、可伸缩的手拉手柄110、盖部112、用于使盖部112能够被打开和关闭的第一拉链装置114、可关闭的前袋116和用于使前袋116能够被打开和关闭的第二拉链装置118。

行李箱的主体102为“箱体”形状，通常为平行六面体形状，具有由六个主要外表面(正面120，背面122，第一侧面124，第二侧面126，顶面128和底面130)围成的腔体。在该实施例中，至少两个滚轮组件104布置在行李箱的底面130上的四个角处，侧提手106设置在第一侧面124上，顶提手108设置在顶面128上。设置在顶面128上的可伸缩的手拉把手110平行于背面122延伸并穿过顶面128，并且盖部112与前袋116均设置在正面120上。盖部112沿着一个边缘的至少一部分连接到第二侧面126上，以形成铰链。第一拉链装置114围绕盖部112的周边延伸以及围绕由第一侧面124、第二侧面126、顶面128和底面130(但不包括后面122)所围成的周边延伸。当第一拉链装置114处于关闭状态时，盖部112与行李箱的主体102的其他部分紧固连接，使得行李箱是关闭的并且其中的任何物体都无法被获取。当第一拉链装置114处于打开状态时，行李箱100被打开，使得容纳在其中的任何物体都可以被获取。

图1B是行李箱100的仰视图，并且示出了设置有至少两个滚轮组件104的底面130。在该实施例中，行李箱100是具有四个滚轮组件104的八轮配置，每个滚轮组件104包括成对的两个滚轮。特别地，四个滚轮组件104布置在底面130的四个角末端处。四个滚轮组件104具有相似的尺寸和结构。这种布置提供了很强的侧向稳定性，确保了行李箱100可以直立放置(即所有滚轮都与地面接触)而不需要任何外部支撑力。滚轮组件104在一个平面上对齐，使得当行李箱100直立在水平面上时，顶面128和底面130平行于水平面，并且其余面与水平面基本垂直。这意味着行李箱100的重心可以相对于底面130尽可能地居中，从而进一步提高了行李箱100的稳定性并减少了倾翻的可能性。

图2A至2C在组装时更详细地示出了单个行李箱的滚轮组件104。

图3是单个行李箱的滚轮组件104的分解图，其示出了其在组装之前的组成部分。

图2A、图2B、图2C和图3中的滚轮组件104被独立于行李箱100示出，但是被描绘成直立的，就好像滚轮组件104被连接到行李箱100上并且行李箱100被竖直地放置在与地面接触的滚轮组件104上一样。

参照图2A，该图是滚轮组件104的轴测图。滚轮组件104包括第一滚轮132、第二滚轮134、中心支撑元件200和轮壳300。第一滚轮132和第二滚轮134平行于中心支撑元件200并沿着共同的旋转轴X布置。第一滚轮132和第二滚轮134的形状和尺寸相同。中心支撑元件200有时可以被称为“轮叉”，但是应当理解的是，本申请的实施例的中心支撑元件200不是叉状的，因为它不具有两个臂/突出的杆。中心支撑元件200包括主体部202和连接部204。第一滚轮132和第二滚轮134连接到主体部202上。中心支撑元件200通过连接部204连接到轮壳300上。使滚轮组件104通过轮壳300连接到行李箱的主体102上。

第一滚轮132和第二滚轮134大致都呈半球形，并且二者平行地布置在中心支撑元件200的两侧，使得在滚轮(132，134)之间有条对称线。对称线意味着当沿着对称线观察时，第一滚轮132和第二滚轮134的整体看起来呈大致球形或球形。第一滚轮132和第二滚轮134具有相同的结构、尺寸和形状，并且都包括与共同的旋转轴X对齐的径向中心。通过这样设置，第一滚轮132和第二滚轮134可相对于共同的旋转轴X自由转动。此外，由于第一滚轮132和第二滚轮134在结构、尺寸和形状上相同，这意味着设置有滚轮组件104的行李箱100在直立位置时将保持稳定(即，假设设置了稳定的轴距，例如使用八轮的配置，其中每个滚轮组件104位于行李箱的相应底角处)。

中心支撑元件200连接到轮壳300上，使得中心支撑元件200可相对于轮壳300枢转/旋转。更具体地，中心支撑元件200连接至轮壳300，使得中心支撑元件200可相对于正交于共同的旋转轴(第一旋转轴X)的第二旋转轴Y转动。第二旋转轴Y偏离主体部202的中心点。

由于具有两个正交的旋转轴X、Y，滚轮组件104可以使相关的行李箱100沿着给定平面在任何方向上移动，而不必转动行李箱100本身。滚轮组件104由此具有三百六十度转动的能力。

图2B是滚轮组件104的侧视图。这是一个第一旋转轴X朝向页面的“侧”视图，因此观察到滚轮组件104与行进方向平行。第一滚轮132包括圆形横截面并且具有与第一旋转轴X对齐的径向中心。从径向中心到最外端的径向距离可以为10mm～60mm，并且更优选地为20mm～30mm。更优选地，径向距离可以大约为25mm(即最大横截面的直径约为50mm)。

如图2B所示，中心支撑元件200的连接部204与第二旋转轴Y对齐。第二旋转轴Y偏离第一滚轮132和第二滚轮134的径向中心(并因此偏离第一旋转轴X，使得两轴不相交)。与具有零偏离的轴的滚轮组件相比，这使得操纵行李箱时能够更好地控制。这是因为在零偏离的情况下，转动滚轮需要较小的力。因此，当行李箱在地面上被人操纵时，由于地面阻力，滚轮容易违背人的意愿而发生转动，从而使行李箱的行进变得难以控制。相反，具有预定的偏离意味着滚轮(132,134)不太可能由于地面/表面阻力而意外转动。在这方面，该偏离使行李箱的操纵者能够更好地控制行李箱。

图2C是滚轮组件104的前视图。这是一个中心支撑元件200的连接部204朝向滚轮组件104的后部放置的“前”视图，使得行进方向与页面的平面正交。在该视图中，滚轮(132,134)和中心支撑元件200(但不包括轮壳300)共享与第二旋转轴Y对齐的对称线。在该图中，第一滚轮132在中心支撑元件200的左侧，而第二滚轮在中心支撑元件200的右侧。

第一滚轮132包括第一部分136、中间部分138和端部部分140。尽管第一滚轮132在本申请中被描述为具有部分，但是这将被理解为是为了描述第一滚轮的侧面轮廓，因此术语“部分”不必一定是指第一滚轮132的各个组成部分。第一部分136具有固定的宽度，并且其外表面相对于径向中心/第一旋转轴X保持固定的半径(因此，第一部分136的形状基本为圆柱形)。第一部分136的固定宽度可以为2mm～40mm，并且更优选地为3mm～15mm。甚至更优选地，固定宽度可以为大约8mm。第一部分136的固定半径可以为10mm～60mm，并且更优选地为20mm～30mm。甚至更优选地，固定半径可以为约25mm。该固定半径是第一滚轮132的最大半径。中间部分138也具有固定的宽度，但是其外表面以凸出并弯曲，随着外表面延伸而远离第一部分136，外表面和第一旋转轴X之间的径向距离减小。中间部分138的固定宽度可以为2mm～40mm的范围内的值，并且更优选地为5mm～15mm。甚至更优选地，固定宽度可以为大约8mm。中间部分138的径向距离可以从最大半径处逐渐减小，直到到达端部部分140。中间部分138可包括曲率半径，该曲率半径的值位0.01mm^-1～0.1mm^-1，更优选地为0.03mm^-1～0.05mm^-1。甚至更优选地，曲率半径可以为大约0.04mm^-1。端部部分140连接中间部分138并延续曲率半径，从而使得第一滚轮132呈半球形形状，因此第一滚轮132的第一部分136、中间部分138和端部部分140的外表面基本上是连续且不间断的。在本申请的示例性实施例中，中间部分138和端部部分140的曲率半径可以采用彼此不同的值。在本申请的替代实施例中，曲率半径可以采用相同的值。附加地或可替代地，中间部分138和端部部分140中的至少一个可包括具有沿着弯曲的外表面变化的曲率半径。

中心支撑元件200的主体部202设置在第一滚轮132和第二滚轮134之间，并且宽度较窄，使得第一滚轮132、第二滚轮134和中心支撑元件200的整体形成大致的圆形横截面(因为已对图形进行了修改以放大某些特征并且未按比例绘制，所以可能无法提供逼真的外观)。例如，主体部202的宽度可以为2mm～20mm，并且更优选地为5mm～12mm。甚至更优选地，主体部202的宽度可以为大约8mm。主体部202与第一滚轮132之间的间隙和主体部202与第二滚轮134之间的间隙可以具有相同的宽度，并且可以为1mm～10mm，并且更优选地为1mm～5mm。甚至更优选地，间隙的宽度可以大约为3mm。中心支撑元件200的窄宽度和窄间隙意味着第一滚轮132和第二滚轮134保持彼此靠近。这使得第一滚轮132和第二滚轮134具有较小的占地面积(即，包括两个滚轮之间的空间，两个滚轮132、134的最大表面积)，从而使得它们就可以一起工作(几乎像单个滚轮一样)，并最大程度地减少摩擦阻力(即，与将滚轮隔开较大距离的情况相比之下，在转动相关行李箱时，滚轮隔开较大距离会妨碍行李箱的可操作性，并在其改变行进方向时产生摩擦阻力)。

图3是滚轮组件104的分解图。由于第一滚轮132和第二滚轮134在结构上相同，因此将使用相似的附图标记来描述相关的组成部分。

第一滚轮132和第二滚轮134均包括内芯400、外轮胎500和端盖600。

内芯400包括中空的主体402、在主体402内的内部框架404、由内部框架404限定出的插座406、圆环408、第一开口端410和与第一开口端相对的第二开口端412。

主体402是具有预定曲率半径且大致呈截头的半球形。特别地，主体402包括逐渐变细的圆形横截面，其半径在第一开口端410处最大而在第二开口端412处最小。

圆环408设置在第二开口端412处，使得圆环408从第一开口端410突出。圆环408包括连接到弯曲端面416的唇缘414。弯曲端面416包括逐渐变小的圆形横截面，其半径随着弯曲端面416从第一开口端410向外延伸而减小。

主体402的外表面418包括至少两个径向肋420，这些径向肋420围绕外表面418规则地间隔开并且从第一开口端410延伸到第二开口端412处的圆环408。径向肋420从外表面418径向向外突出。

内部框架404包括插座406，该插座呈空心管的形状，该空心管同心地布置在内芯400内，并通过在插座406和主体402之间延伸的径向支撑元件422设置在适当的位置。插座406能够连接到中心支撑元件200上，并且因此使得相关的滚轮(132,134)连接到中心支撑元件200上。径向支撑元件422使得插座406保持与中心支撑元件200同心布置，使得插座406沿第一旋转轴X设置在适当位置。

外轮胎500是中空的，且大致呈截头的半球形的主体的一端具有第一孔502，而另一端具有相对的第二孔504。外轮胎500的主体包括逐渐变小的圆形横截面，该横截面通常随着外轮胎500从第一孔502延伸到第二孔504而减小。

外轮胎500包括内表面506，内表面506与内芯400的外表面418和圆环408相匹配。这使得在外轮胎500和内芯400之间能够提供紧密的摩擦配合，从而确保它们可以一起转动而不会彼此独立地转动。就这一点而言，内表面506大致呈截头的半球形，该形状可以与内芯400的截头的半球形相配合。内表面506还具有环形部分508，其适于围绕内芯400的圆环408的唇缘414装配。此外，内表面506包括径向凹槽510，其被设置成能够容纳内芯400的径向肋420。径向凹槽510和径向肋420进一步确保了内芯400和外轮胎500在组装时保持在一起并且不能彼此独立地转动。

外轮胎500还包括外表面512，外表面512具有平坦部514和弯曲部516。平坦部514是具有大体平坦表面的环形部分，该平坦表面沿着与第一旋转轴X相距固定径向距离的圆柱形平面放置。平坦部514位于外轮胎500的一个末端处并且限定了容纳内芯400的第一孔502。平坦部包括预设宽度，该预设宽度可以为3mm～15mm，并且优选为8mm。平坦部具有从旋转轴X开始的固定半径。固定半径可以为10mm～60mm，并且更优选地为20mm～33mm。甚至更优选地，固定半径可以为大约25mm。弯曲部516连接到平坦部514并且具有逐渐缩小的圆形横截面，由此半径随着弯曲部516远离平坦部514延伸而减小。弯曲部516凸出且弯曲。弯曲部516可以呈三维弯曲。外表面的弯曲部可以包括曲率半径，该曲率半径为0.01mm^-1～0.1mm^-1，并且更优选地为0.03mm^-1～mm^-1。甚至更优选地，曲率半径可以为大约0.04mm^-1。

当将外轮胎500围绕内芯400放置时，内芯400的圆环408的弯曲端面416伸出穿过外轮胎500的第二孔504。内芯400的弯曲端面416的曲率可以与外轮胎500的弯曲部516的曲率相匹配，以便组合在一起时提供基本连续的表面。弯曲端面416的曲率半径可以与弯曲部516的曲率半径基本相同。附加地或替代地，弯曲端面416的曲率半径可以与弯曲部516的曲率半径不同，但是弯曲部516的曲率半径的变化率要与弯曲端面相同或比弯曲端面更大。

端盖600能够装配在内芯400的第二开口端412内。端盖600包括弯曲的外表面，该弯曲的外表面的延续弯曲端面416的曲率以及弯曲部516的曲率，从而当端盖的弯曲的外表面、弯曲端面416和弯曲部516组合在一起时，呈大致的半球形。就这一点而言，端盖600的曲率半径可以与弯曲端面416的曲率半径基本相同。附加地或替代地，端盖600的曲率半径可以与弯曲端面416的曲率半径不同，但是弯曲端面416的曲率半径的变化率要与端盖600相同或比端盖600更大。

因此，完全装配的第一滚轮132可以包括能够形成大致半球形的滚轮的三个不同组件。

和上述一样，第二滚轮134第一滚轮132的结构相同，但是当滚轮组件104完全装配好时，第二滚轮134与第一滚轮132背对背放置，从而使滚轮(132,134)之间具有对称性。以这种方式，滚轮(132,134)一起形成了大致球形的形状。

对于中心支撑元件200，中心支撑元件包括主体部202和连接部204。

主体部202通常为圆盘形，具有截短的底部206。截短的底部206减小了当滚轮组件104沿着不平坦的表面行进时产生阻力或摩擦的可能性，因为与滚轮(132,134)的底部相比，其将被保持在表面上方的较高位置，因此不大可能直接与地面接触。

主体部202的盘形部分具有与滚轮(132,134)的最大半径相同的半径，但截短的底部206除外，该底部是沿与第一旋转轴X和第二旋转轴Y正交的平面切去部分后得到的。在主体部202的盘形部分的径向中心处设有通孔208，该通孔208与第一旋转轴X对齐。主体部202包括在单个平面上对齐的三个同心布置的环：限定通孔208的第一内环210、直径比第一内环210大的第二内环212以及直径在三个环中最大的外环214。至少两个径向轮辐216分别设置在第一内环210和第二内环212之间以及第二内环212和外环214之间。第一机械紧固件218位于通孔208内，并且沿着第一旋转轴X在两个方向上延伸，以便主体部202能够与每个对应的滚轮(132,134)的内芯400的插座406接合。例如，第一机械紧固件218可以是铆钉、螺栓、螺钉或允许将滚轮(132,134)连接到中心支撑元件200的任何元件。滚轮(132,134)以能够相对于中心支撑元件200自由转动的方式连接到中心支撑元件200。例如，第一机械紧固件218可以固定到中心支撑元件200上，并且滚轮(132,134)可以相对于固定的第一机械紧固件218转动。替代地，滚轮(132,134)可以固定到第一机械紧固件218上，而第一机械紧固件218可以相对于中心支撑元件200自由转动。在另一替代方案中，第一机械紧固件218可以不固定连接到任何一个组件上，而是可以相对于滚轮(132,134)和/或中心支撑元件200中的任一个进行自由转动。

连接部204为与第二旋转轴Y对齐的大致呈圆柱形的适配的结构，并且连接部204能够容纳第二机械紧固件220。

轮壳300刚性体，使得滚轮组件104能够以稳定且刚性的方式连接到行李箱100上。在这方面，轮壳300包括顶表面302、底表面304和孔306，第二机械紧固件220被孔306容纳。顶表面302在对应的连接点处与行李箱100的外形一致。底表面304的轮廓与行李箱100的外部轮廓相一致。第二机械紧固件220可以是铆钉、螺栓、螺钉或允许将中心支撑元件200连接到轮壳300的任何元件。中心支撑元件200能够相对于轮壳300自由转动地连接到轮壳300上。例如，第二机械紧固件220可以固定到轮壳300，并且中心支撑元件200可以相对于第二机械紧固件220转动。替代地，中心支撑元件200可以固定到第二机械紧固件220上，并且第二机械紧固件220可以相对于轮壳300自由转动。在另一替代方案中，第二机械紧固件220可以不固定连接到任何一个组件上，而是可以相对于中心支撑元件200和/或轮壳300自由转动。

为了装配滚轮组件104，可以将第一机械紧固件218放置在中心支撑元件200的通孔208中。然后，每个相应的滚轮(132,134)的内芯400被布置在中心支撑元件200的一侧，使得第一机械紧固件218被每个内芯400的相应的插座406容纳。内芯400被布置成使得它们的最大直径处最靠近中心支撑元件200，并且最小直径处最远离中心支撑元件200。

然后，每个滚轮(132,134)的外轮胎500围绕在相应的内芯400外设置，使得外轮胎500的径向凹槽510与内芯400的径向肋420对齐，从而提供摩擦配合。

然后将各个端盖600放置在每个外轮胎500的第二孔504中。端盖600可以通过摩擦推入配合装置固定到适当位置，也可以使用粘合剂。类似地，可以使用粘合剂将外轮胎500与相应的内芯400相连接。

轮壳300被放置在适当位置，使得孔306沿着第二旋转轴Y延伸且与中心支撑元件200的连接部204对齐。然后，第二机械紧固件220穿过孔306而***，以被连接部204所容纳，从而将轮壳300和中心支撑元件200连接在一起。在一些实施例中，第二机械紧固件220还可用于将轮壳300连接到行李箱的主体102上。

滚轮组件104可以包括一种材料或多种材料的组合，以优化滚轮组件104的耐久性(或耐磨性)以及为滚轮组件104提供减振和振动吸收性能。例如，中心支撑元件200、内芯400、外轮胎500和轮壳300可包括以下材料中的一种或多种：尼龙、聚丙烯、聚碳酸酯、热塑性弹性体、丙烯腈丁二烯苯乙烯、金属、金属合金、塑料。在本申请的一个实施例中，中心支撑元件200可以包括尼龙材料，内芯400可以包括聚丙烯材料，外轮胎500可以包括热塑性弹性体材料，端盖600可以包括聚丙烯材料和热塑性弹性体材料的组合，滚轮壳体300可以包括聚丙烯材料，并且第一机械紧固件218和第二机械紧固件220可以包括金属，例如钢。热塑性弹性体可以包括塑料和橡胶的混合物，其具有热塑性和弹性特性。

图4A和图4B是示意性示图，示出了本申请的实施例的滚轮组件104(在这些图中由球体700表示)在冲击事件中可能经历的暂时的弹性变形，例如，包括滚轮组件104的行李箱100掉落而滚轮组件104着地时。特别地，图4A示出了放置在水平表面702上的球体700。球体700近似于滚轮组件104的形状，并且仅用于说明目的。球体700具有与水平面702的接触区域704。接触区域704是球体702的一部分外表面(即表示外轮胎500的外表面512的相关部分)与水平表面702(即可以是行李箱100放置或行进的地面或其他任何表面)接触的区域。这是提供最大摩擦力的区域，以使球体能够沿地面行进(或保持静止)。

图4B所示为图4A中的球体700，其在从预定高度坠落后撞击水平面，并因此经历了暂时的弹性变形，使得形状变为扁球体700'。特别地，球体700已经沿垂直轴被压缩并且在水平面中经历了相应的径向膨胀，如箭头706所示，箭头706表示一些膨胀力的大致方向。因此，接触面积704增大以提供扩大的接触面积704'。扩大的接触面积704'意味着球体700/扁球形椭球体700'的大部分表面与水平表面702接触。这意味着，例如，与仅沿单个轴具有曲率的圆柱形相比，存在较大的表面积，通过该表面积可以进行动能传递。进而，这意味着由于弹性变形，球体700具有将其动能传递到水平面702的更大的能力。

参照图4A和图4B，类似于本申请的实施例的滚轮组件104，可以看出，滚轮(132,134)的大致半球形的形状使得在表面冲击时能够产生暂时的弹性变形，这将增加滚轮(132,134)与表面之间的接触面积，使得滚轮组件104(和行李箱100)的动能可以消散(即，传递到表面)，与传统的圆柱滚轮相比更有效。特别地，代替传统的双叉夹具结构而设置中心支撑元件200意味着不存在抑制弹性变形的夹持力。此外，外轮胎500的热塑性弹性体材料(或任何其他合适的软的、可弹性变形的材料)起到缓冲的作用，从而提供有效的冲击吸收特性。外轮胎500的形状通常是半球形的，这意味着滚轮(132,134)与采用传统的圆柱形的滚轮相比，可以提供更多的冲击吸收材料。

由于滚轮(132,134)为大致半球形的形状以及使用了TPE材料，使得滚轮组件104具有相对较低的恢复系数(COR)(即，该系数考虑了撞击前和撞击后的相对速度，在这种情况下是参照刚性钢表面得出的)。

滚轮(132,134)大致半球形的形状还可以使侧面冲击(即当相关的行李箱100直立时，来自滚轮侧面的外部物体的冲击)发生偏转。通常，刚性的内芯400和端盖600(例如，由聚丙烯或任何其他坚硬、刚性的材料制成)进一步提高了偏转能力，从而进一步保护了滚轮组件104和行李箱100。

尽管这里已经参照所附示例性附图描述了本申请的实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和替代。

例如，尽管本文描述的本申请的实施例指的是大体上呈半球形的内芯400，但是应当理解，呈其他形状的内芯400也是可能的，同时也能够保持滚轮组件104的冲击变形和冲击吸收特性。更特别地，内芯400可基本呈圆柱形、长方形或任何其他结构。就这一点而言，外轮胎500可包括内表面506，无论内芯400采用什么形状，内表面506与内芯400的形状相匹配。

此外，尽管在此已经提供了曲率半径的各种值，但是应当理解，在一些实施例中，曲率半径可以是变化的值。因此，曲率半径取单个固定值不是必需的。

本申请的实施例提供了八轮配置的行李箱100的示例，但是可以理解地，轮配置为任何其他数量也是可能的。例如，可以包括一个或以上滚轮组件104。

本文描述的本申请的实施例讨论了一种滚轮组件104，其至少包括内芯400、外轮胎500和端盖600。在替代实施例中，滚轮的整个结构可以由单一材料制成，使得滚轮包括单个部分而不是三个组成部分。

在本文描述的本申请的实施例中，优选的是，外轮胎500的材质是比内芯400更软的材料，然而，在替代实施例中，内芯400的材质可以比外轮胎500更软的材料，使得内芯400提供阻尼和减振。

本文参考图2C描述的本申请的实施例提供了各自具有平坦部134的第一滚轮132和第二滚轮134。在替代实施例中，滚轮(132,134)可具有连续的曲率半径，从而不存在平坦部。