專利名稱：用于全方位輪的輥子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全方位，尤其涉及一種用于全方位輪的輥子。
背景技術(shù)：
全方位是可以直接朝任意方向移動的一種驅(qū)動方式，全方位輪是一種在一個輪轂 的周圍均勻分布若干輥輪的機構(gòu)，輪轂通過動力傳動，為主動輪，輥輪安裝在輪轂的端面， 可自由轉(zhuǎn)動。全方位輪是實現(xiàn)全方位行走的基礎(chǔ)。目前，在我國，全方位輪大多為輕載荷、 小功率實驗產(chǎn)品，主要應(yīng)用于小機器人的運動機理研究等方面，其輥子結(jié)構(gòu)一般以兩部分 拼合的方式組成，中間會留有空隙，這樣輥輪在輪轂側(cè)面投影輪廓線只是接近圓，這樣在輪 轂軸上很容易產(chǎn)生周期性跳動，對輥輪產(chǎn)生周期性沖擊，損失很多驅(qū)動功率，減少驅(qū)動的有 效載荷，也增加了駕駛的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中因為輥子，輥輪產(chǎn)生周期性沖擊，驅(qū)動功率損失多，驅(qū)動的 有效載荷減少，駕駛難度高的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單的用于全方位輪的輥子。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決
用于全方位輪的輥子，包括輥輪，輥輪包括輥輪外套和輥輪主體，輥輪中部外徑大于 兩端外徑，輥輪主體外層為輥輪外套，輥輪主體兩端各設(shè)有一個兼做軸孔的軸承腔，輥輪主 體內(nèi)部設(shè)有空腔，當(dāng)兩端的軸承腔均密封時，空腔形成一個密封的空腔，軸承腔內(nèi)設(shè)有內(nèi)凸 臺，內(nèi)凸臺上設(shè)有軸孔。輥輪外沿采用漸開線軌跡，這樣輥輪在輪轂側(cè)面投影輪廓線為一正 圓，空腔的設(shè)置即節(jié)約了材料又增加了輥輪的彈性。兩端的軸承腔內(nèi)置有軸承，輥輪軸穿過 軸承和內(nèi)凸臺的軸孔支承輥輪。輥輪外套的內(nèi)外表面通過開模完成，其材質(zhì)為澆注型聚氨 酯彈性體。也可以采用橡膠制成。輥輪主體的外形輪廓圖形，在機械加工繪圖軟件中用若 干段圓弧近似等速螺旋線構(gòu)成，由數(shù)控加工中心中加工而成。保證加工的精度和效率。作為優(yōu)選，兩端的軸承腔上設(shè)有軸承，軸承內(nèi)套有輥輪軸，輥輪軸一端設(shè)有凸臺， 一端設(shè)有沉頭螺紋孔。凸臺對軸承進(jìn)行緊固和定位，螺紋孔和螺釘配合固定鎖片。作為優(yōu)選，還包括鎖片，鎖片中部設(shè)有螺釘孔，螺釘孔上設(shè)有螺釘，螺釘穿過螺釘 孔與沉頭螺紋孔螺紋連接，鎖片上還設(shè)有至少兩個小螺釘孔，小螺釘孔設(shè)有小螺釘，鎖片內(nèi) 表面還設(shè)有突出的內(nèi)圓環(huán)。輥輪軸支撐在支架上面，設(shè)有沉頭螺紋孔的輥輪軸一端與內(nèi)圓 環(huán)配合，內(nèi)圓環(huán)與支架接觸，通過螺釘將鎖片固定在支架上。螺釘孔卡住螺釘，防止螺釘旋 轉(zhuǎn)、松動，再通過小螺釘固定緊固，保證輥輪使用的安全性。作為優(yōu)選，所述凸臺包括第一凸臺和第二凸臺。第一凸臺與支架配合定位，第二凸 臺與軸承配合定位。作為優(yōu)選，所述輥輪主體與空腔徑向方向上所對應(yīng)的這段的厚度相同，且對應(yīng)這 段內(nèi)徑為中間大兩端小。保證各處所受的應(yīng)力一致，不會導(dǎo)致受力不均而產(chǎn)生破裂，因不平 衡而產(chǎn)生輥輪滾動跳動。
按照本發(fā)明的技術(shù)方案，輥輪在輪轂軸上不會產(chǎn)生周期性跳動，對輥輪產(chǎn)生的沖 擊小，驅(qū)動功率利用率高，驅(qū)動的有效載荷變大，使得萬向輪的使用更加科學(xué)合理。


圖1為本發(fā)明的剖視圖； 圖2為本發(fā)明的輥輪的剖視圖； 圖3為本發(fā)明輥輪軸的剖視圖； 圖4為圖1的右視圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意1-支架；3-輥輪；31-輥輪外套；32-輥輪主體；321-內(nèi)凸臺；322-軸孔；33-內(nèi)腔； 34-軸承腔；4-輥輪軸；41-凸臺；401-第一凸臺；402-第二凸臺；42-沉頭螺紋孔；5-軸 承；6-螺釘；61-小螺釘；7-鎖片；71-螺釘槽；72-內(nèi)圓環(huán)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實施例用于全方位輪的輥子，包括輥輪3，輥輪3外沿采用漸開線軌跡，輥輪3為一個整 體，中部直徑大于兩邊直徑，輥輪3包括輥輪主體32和輥輪外套31。輥輪主體32各部分 的厚度一致，輥輪主體32外層為輥輪外套31，輥輪外套31的內(nèi)外表面通過開模完成，其材 質(zhì)為澆注型聚氨酯彈性體，也可以采用橡膠制成。。輥輪主體32內(nèi)部設(shè)有空腔33，輥輪主體 32兩端對稱有軸承腔34，軸承腔34內(nèi)設(shè)有內(nèi)凸臺321，內(nèi)凸臺321上設(shè)有軸孔322。用于 全方位輪的輥子還包括輥輪軸4，輥輪軸4 一端設(shè)有凸臺41，凸臺41包括第一凸臺401和 第二凸臺402，另一端設(shè)有沉頭螺紋孔42。全方位輪的輥子還包括鎖片7，鎖片7中部設(shè)有 螺釘孔，對應(yīng)螺釘孔的大小設(shè)有螺釘槽71，鎖片7上還設(shè)有至少兩個小螺釘孔，鎖片7內(nèi)表 面還設(shè)有突出的內(nèi)圓環(huán)72。輥輪主體32的外廓以輥輪外套31依據(jù)均勻減小一定尺寸，為 增加與輥輪外套31配合的緊密性，可以增加一定的鑲嵌槽。輥輪3的外形輪廓圖形以及輥輪軸4的尺寸，以平臺的載荷能力、全方位輪的安裝 尺寸為基礎(chǔ)，以選用軸承的安裝尺寸為約束條件，利用Mecanum輪的相關(guān)知識，確定并在機 械加工繪圖軟件中用若干段圓弧近似等速螺旋線，并在數(shù)控加工中心中加工而成。為了便 于加工，通過計算，采用圓形，其直徑大小在旋轉(zhuǎn)45度后與其在全方位輪上側(cè)面投影基本 吻合，即投影為圓形，這種設(shè)計方式改變了全方位輪原理所要求的等速螺旋線方式，其加工 工藝性有了極大的改善，保證了加工精度。輥輪主體31外沿采用漸開線軌跡，這樣輥輪在輪轂側(cè)面投影輪廓線為一正圓，空 腔33的設(shè)置即節(jié)約了材料又增加了輥輪的彈性。兩端的軸承腔34內(nèi)置有軸承5，輥輪軸4 穿過軸承5和內(nèi)凸臺321的軸孔322支承輥輪。固定輥輪軸4，使得輥輪在輥輪軸4上滾 動。輥輪軸4上的第一凸臺401與支架1配合定位，第二凸臺402與軸承5配合定位。另 一端的沉頭螺紋孔42和螺釘6配合固定鎖片7。輥輪軸4支撐在支架1上面，設(shè)有沉頭螺 紋孔42的輥輪軸4端與內(nèi)圓環(huán)72配合，內(nèi)圓環(huán)72與支架1接觸，通過螺釘6將鎖片7固定在支架1上，同時固定輥輪軸4。螺釘孔卡住螺釘6，防止螺釘6旋轉(zhuǎn)、松動，再通過小螺 釘61固定緊固，保證輥輪軸4的安全使用，將輥輪軸4固定起來，防止輥輪軸4松動而導(dǎo)致 輥輪3脫落造成事故。輥輪主體32厚度均勻一致，保證輥輪3使用受力的時候各處所受的 應(yīng)力一致，不會導(dǎo)致受力不均而產(chǎn)生破裂，因不平衡而產(chǎn)生輥輪3滾動跳動，導(dǎo)致使用萬向 輪的設(shè)備晃動。 總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等 變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.用于全方位輪的輥子，其特征在于包括輥輪(3)，輥輪(3)包括輥輪外套(31)和輥 輪主體(32)，輥輪(3)中部外徑大于兩端外徑，輥輪主體(32)外層為輥輪外套(31)，輥輪主 體(32)兩端各設(shè)有一個兼做軸孔(322)的軸承腔(34)，輥輪主體(32)內(nèi)部設(shè)有空腔(33)， 當(dāng)兩端的軸承腔(34)均密封時，空腔(33)形成一個密封的空腔，軸承腔(34)內(nèi)設(shè)有內(nèi)凸臺 (321)，內(nèi)凸臺(321)上設(shè)有軸孔(322)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全方位輪的輥子，其特征在于兩端的軸承腔(34)上設(shè) 有軸承，軸承內(nèi)套有輥輪軸(4)，輥輪軸(4) 一端設(shè)有凸臺(41)，一端設(shè)有沉頭螺紋孔(42)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于全方位輪的輥子，其特征在于還包括鎖片(7)，鎖 片(7)中部設(shè)有螺釘孔，螺釘孔上設(shè)有螺釘(6)，螺釘(6)穿過螺釘孔與沉頭螺紋孔(42)螺 紋連接，鎖片(7)上還設(shè)有至少兩個小螺釘孔，小螺釘孔設(shè)有小螺釘(61)，鎖片(7)內(nèi)表面 還設(shè)有突出的內(nèi)圓環(huán)(72)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于全方位輪的輥子，其特征在于所述凸臺(41)包括第一 凸臺(401)和第二凸臺(402)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的用于全方位輪的輥子，其特征在于所述輥輪主體 (32)與空腔(33)徑向方向上所對應(yīng)的這段的厚度相同，且對應(yīng)這段內(nèi)徑為中間大兩端小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全方位，尤其涉及一種用于全方位輪的輥子。用于全方位輪的輥子，包括輥輪，輥輪包括輥輪外套和輥輪主體，輥輪中部外徑大于兩端外徑，輥輪主體外層為輥輪外套，輥輪主體兩端各設(shè)有一個兼做軸孔的軸承腔，輥輪主體內(nèi)部設(shè)有空腔，當(dāng)兩端的軸承腔均密封時，空腔形成一個密封的空腔，軸承腔內(nèi)設(shè)有內(nèi)凸臺，內(nèi)凸臺上設(shè)有軸孔。輥輪外沿采用漸開線軌跡，這樣輥輪在輪轂側(cè)面投影輪廓線為一正圓，空腔的設(shè)置既節(jié)約了材料又增加了輥輪的彈性。兩端的軸承腔內(nèi)置有軸承，輥輪軸穿過軸承和內(nèi)凸臺的軸孔支承輥輪。按照本發(fā)明的技術(shù)方案，輥輪在輪轂軸上不會產(chǎn)生周期性跳動，對輥輪產(chǎn)生的沖擊小，驅(qū)動功率利用率高，驅(qū)動的有效載荷變大，使得萬向輪的使用更加科學(xué)合理。
文檔編號B60B19/00GK102059914SQ20101059288
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者俞榮校, 孫曉雨, 尚穎輝, 張健, 張豫南, 朱烈新, 李瀚飛, 王冬, 王雙雙, 田鵬, 胡軍中, 趙玉慧, 郭文濤, 鄢雯, 閆永寶, 顏南明, 黃濤 申請人:張豫南, 李瀚飛, 浙江美科斯叉車有限公司