CN105984274A - 一种双排全向轮 - Google Patents

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林绿德
庄永军
徐东群
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Shenzhen Sanbao innovation and intelligence Co., Ltd.
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/12—Roller-type wheels

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种双排全向轮，此全向轮由轮毂1、全向轮滚轮子组件4、以及全向轮固定块组成，其中滚轮子组件又由小滚轮5，小滚轮轴承6，全向轮销8和垫块7组成，小滚轮5两端内侧各压入一个小滚子轴承6，小滚轮轴承6内圈套在全向轮销8上，外圈卡在小滚轮5内部的硬胶中，而轴承内圈的外侧顶住同样套在全向轮销8上的垫块7，全向轮销8两端固定在轮毂1上，由自攻螺丝和挡块锁紧。本发明双排全向轮除了可以绕轮毂转动外，小滚轮也可以绕其自身的轮轴转动，使得次全向轮除了可以前后滚动外，还可以沿侧面方向滑动。相比目前其他双排全向轮而言，本发明全向轮大大降低了噪声的产生，减少了颠簸现象，提高了滚动性能和寿命，同时便于安装拆卸。

Description

一种双排全向轮
技术领域
本发明属于工业机器人技术领域和汽车领域，具体是涉及一种双排全向轮。
背景技术
目前我国大力推行机器人产业的发展，而全向轮由于其自身可以同时前后滚动和侧滑的优势，它在某些特殊车辆，和以底部轮系为驱动的机器人中的应用越来越普及。
目前的双排全向轮大多采用两组单排全向轮组合而成，而其中的单排全向轮则由两块板状轮毂夹着所有的单排全向轮小滚轮的轮销，小滚轮内侧套铜套后直接***轮销。单排轮毂由短螺栓螺母固定后，两排全向轮以一定角度交错组合到一起后用长螺栓螺母固定到一起。
上述全向轮的结构能够实现全向轮的侧向滑动，但是由于其整体式的安装，当需要对某个小滚轮进行更换的时候需先将整个全向轮全部拆卸，然后分离两排全向轮，再将单排的轮毂完全拆卸后，方可更换小滚轮，步骤非常繁琐。小滚轮的内侧铜套与轮销直接接触，在滚动时间长久以后，铜套与轮销之间容易积累尘土杂质，会对小滚轮滚动效果造成很大影响。
当双排全向轮直径较大，需要使用较多小滚轮的时候，目前小滚 轮的轮缘大多为直线无弧度设计，而小滚轮材料大多使用硬塑胶。
使用过程中，由于小滚轮的轮缘为直线，所有小滚轮拟合而成的全向轮的外圆实际上并非一个完整的圆形而是一个多边形，所以全向轮行进过程中会不可避免的出现颠簸情况。而由于小滚轮使用硬胶，随着接触点在两排小滚轮之间切换，切换时候的小滚轮和地面的接触冲击会比较大，从而造成比较大的噪声和颠簸状况，还可能会在地面上留下痕迹。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，在保证全向轮自身特性的前提下，以提供一种更加平稳，滑动性能更好，噪声更小，寿命更长，更加便于安装和更换零部件的双排全向轮。
本发明通过以下技术方案，实现上述目的：
一种双排全向轮，由轮毂1、全向轮固定块B、全向轮固定块A以及全向轮滚轮子组件4组成，所述全向轮滚轮子组件4包括小滚轮5、两个小滚轮轴承6、两个垫块7以及全向轮销8，所述小滚轮5由外部软胶包裹内部硬胶构成，小滚轮5的轮缘为弧形，两个小滚轮轴承6分别位于小滚轮5的两端内侧，小滚轮轴承6的内圈套在全向轮销8上，外圈卡合在小滚轮5内部的硬胶中，垫块7套在全向轮销8上，并被小滚轮轴承6的内圈外侧顶住，小滚轮5绕全向轮销8转动，全向轮滚轮子组件4固定在轮毂1上。
进一步的，所述全向轮滚轮子组件4有12个，分成两排排列， 每排6组，呈均匀分布，相邻的两滚轮子组件4之间夹角为60°，两排之间成30°角相互交错排列。
进一步的，所述全向轮固定块B和全向轮固定块A分别设于全向轮的两侧，全向轮销8与全向轮固定块B和全向轮固定块A之间通过自攻螺丝从轮毂的两侧固定在轮毂1上。
进一步的，所述小滚轮5有12个，两排12个小滚轮的轮缘拟合成一个完整的圆，并作为全向轮的外圆。
进一步的，所述小滚轮轴承6套入小滚轮5两侧内部的硬胶孔中，小滚轮轴承6的外圈与小滚轮5两侧内部硬胶成过渡配合，小滚轮轴承6内圈与全向轮销8成过渡配合。
进一步的，垫块7套在全向轮销8上，与全向轮销8成间隙配合，垫块7布置在小滚轮轴承6与轮毂1之间，一端顶住小滚轮轴承6内圈，另一端顶住轮毂1和固定块。
与现有的技术结构相比，本发明的有益技术效果是：(1)极大地减轻了现有全向轮行进中的颠簸问题；(2)极大地减少了现有全向轮行进中所产生的噪声；(3)提高了全向轮小滚轮的滚动性能；(4)提高了小滚轮的滚动寿命；(5)极大的减少了螺栓螺母的使用，提高了全向轮整体安装效率；(6)可单独针对某些小滚轮进行拆卸更换。
附图说明
图1为本发明双排全向轮的立体结构示意图：
图2为本发明中全向轮滚轮子组件的分解结构示意图；
图3为本发明双排全向轮的主视图；
图4为本发明双排全向轮的俯视图；
其中，1-轮毂；2-全向轮固定块B；3-全向轮固定块A；4-全向轮滚轮子组件；5-小滚轮；6-小滚轮轴承；7-垫块；8-全向轮销。
具体实施方式
下面将结合附图，进一步详细说明本发明的具体实施方式。
请参阅图1、图2、图3、图4，本发明一种双排全向轮，由轮毂1、全向轮固定块B、全向轮固定块A以及全向轮滚轮子组件4组成，其中，全向轮滚轮子组件4包括小滚轮5、两个小滚轮轴承6、两个垫块7以及全向轮销8，小滚轮5由外部软胶包裹内部硬胶构成，小滚轮5的轮缘为弧形，两个小滚轮轴承6分别位于小滚轮5的两端内侧，小滚轮轴承6由内圈和外圈两部分组成，内圈是套在全向轮销8上的，外圈则卡合在小滚轮5内部的硬胶中，垫块7套在全向轮销8上，并被小滚轮轴承6的内圈外侧顶住，小滚轮5可绕全向轮销8转动，全向轮滚轮子组件4固定在轮毂1上。
本发明一实施例中，全向轮滚轮子组件4一共有12组，分两排排列在轮毂1的两侧，一排6组，呈均匀分布，相邻的两全向轮滚轮子组件4之间夹角为60°，两排小滚轮子组件4相互成30°夹角交错排列。这样的排列结构能够使12个全向轮滚轮子组件均匀的分布在轮毂上，同时由于小滚轮5的轮缘为圆弧形，这种排列可以使得12个小滚轮5的轮 缘拟合成全向轮的外圆。
轮毂1中心与其驱动的电机部分相连接，当电机驱动后，全向轮绕轮毂1中心轴旋转，此时，全向轮与地面接触点在两排全向轮之间不断地切换，本发明中，小滚轮5轮缘为圆弧形，共同拟合成全向轮的外圆，使得全向轮两排全向轮滚轮子组件4之间接触点切换能够更加平稳，使全向轮更加平稳的滚动，极大地减轻了全向轮行进中的颠簸问题。
当全向轮的运动方向与其轮毂1的旋转前进方向有一定夹角的时候，全向轮除了轮毂1绕其轴心做旋转运动以外，接触地面的全向轮滚轮子组件4也会同时绕其自身所对应的全向轮销8旋转，以实现全向轮在一个平面上沿各个方向的运动。
当小滚轮5绕自身的全向轮销8做旋转运动的时候，小滚轮5连接小滚轮轴承6外圈做旋转运动，而小滚轮轴承6内圈与全向轮销8以及垫块7固定在轮毂1上，伴随轮毂1的运动进行运动。
本发明中，全向轮固定块B和全向轮固定块A分别设于全向轮的两侧，全向轮销8与全向轮固定块B和全向轮固定块A之间通过自攻螺丝从轮毂的两侧固定在轮毂1上，并通过挡板进行固定，当维修时，只需将挡板和自攻螺丝卸下，全向轮滚轮子组件4从全向轮固定块B和全向轮固定块A上脱落下来，从而实现了单独针对某些小滚轮进行拆卸更换的目的。
小滚轮轴承6套入小滚轮5两侧内部的硬胶孔中，小滚轮轴承6的外圈与小滚轮5两侧内部硬胶成过渡配合，小滚轮轴承6内圈与全 向轮销8成过渡配合；垫块7套在全向轮销8上，与全向轮销8成间隙配合，垫块7布置在小滚轮轴承6与轮毂1之间，一端顶住小滚轮轴承6内圈，另一端顶住轮毂1和固定块。这样的结构保证了全向轮运行过程中的稳定性，提高了全向轮小滚轮5的滚动性能，垫块7主要起固定和缓冲作用，可分散小滚轮5滚动过程中受到的压力和摩擦力，可有效提高小滚轮5的滚动寿命。小滚轮5由外部软胶包裹内部硬胶构成，全向轮运动时，小滚轮5与地面接触的部分为软胶，可极大地减少全向轮行进中所产生的噪声。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的保护范围以所附权利要求为准，其他凡其结构和原理与本发明相同或者相似的，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双排全向轮，由轮毂（1）、全向轮固定块B（2）、全向轮固定块A（3）以及全向轮滚轮子组件（4）组成，其特征在于，所述全向轮滚轮子组件（4）包括小滚轮（5）、两个小滚轮轴承（6）、两个垫块（7）以及全向轮销（8），所述小滚轮（5）由外部软胶包裹内部硬胶构成，小滚轮（5）的轮缘为弧形，两个小滚轮轴承（6）分别位于小滚轮（5）的两端内侧，小滚轮轴承（6）的内圈套在全向轮销（8）上，外圈卡合在小滚轮（5）内部的硬胶中，垫块（7）套在全向轮销（8）上，并被小滚轮轴承（6）的内圈外侧顶住，小滚轮（5）绕全向轮销（8）转动，全向轮滚轮子组件（4）固定在轮毂（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种双排全向轮，其特征在于，所述全向轮滚轮子组件（4）有12个，分成两排排列，每排6组，呈均匀分布，相邻的两滚轮子组件（4）之间夹角为60°，两排之间成30°角相互交错排列。
3.根据权利要求1所述的一种双排全向轮，其特征在于，所述全向轮固定块B（2）和全向轮固定块A（3）分别设于全向轮的两侧，全向轮销（8）与全向轮固定块B（2）和全向轮固定块A（3）之间通过自攻螺丝从轮毂的两侧固定在轮毂（1）上。
4.根据权利要求1所述的一种双排全向轮，其特征在于，所述小滚轮（5）有12个，两排12个小滚轮的轮缘拟合成一个完整的圆，并作为全向轮的外圆。
5.根据权利要求1所述的一种双排全向轮，其特征在于，所述小滚轮轴承（6）套入小滚轮（5）两侧内部的硬胶孔中，小滚轮轴承（6）的外圈与小滚轮（5）两侧内部硬胶成过渡配合，小滚轮轴承（6）内圈与全向轮销（8）成过渡配合。
6.根据权利要求1所述的一种双排全向轮，其特征在于，垫块（7）套在全向轮销（8）上，与全向轮销（8）成间隙配合，垫块（7）布置在小滚轮轴承（6）与轮毂（1）之间，一端顶住小滚轮轴承（6）内圈，另一端顶住轮毂（1）和固定块。
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