组合式麦克纳姆轮轮毂转让专利

申请号 : CN201510162971.0

文献号 : CN104723791B

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发明人 : 李允旺李彬代阳阳严序聪贾正乾白森丁明华赵德龙代素梅王勇田丰方海峰

申请人 : 中国矿业大学

摘要 :

组合式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体和多个辊子支撑架,所述的轮毂本体的轮缘上设有连接接口,连接接口以轮毂本体轴线为中心线呈圆周阵列分布;连接接口包括设于轮毂本体上且平行于轮毂本体轴线的侧平面和至少一条沿轮毂本体轴向设于该侧平面的定位槽;辊子支撑架的上端设有辊子轴孔,辊子支撑架下端设有定位块,定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线方向构成一斜夹角;轮缘上每个连接接口联接一个所述的辊子支撑架,辊子支撑架的定位块嵌设在轮缘上的定位槽内,辊子支撑架与轮毂本体固定;本发明采用分体式组合结构便于加工,采用定位嵌设结构保证了加工精度,且可使用不同尺寸规格的辊子支撑架与轮毂本体组合成不同尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂。

权利要求 :

1.组合式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体和多个辊子支撑架,其特征在于:所述的轮毂本体的轮缘上设有连接接口,连接接口以轮毂本体轴线为中心线呈圆周阵列分布;所述连接接口包括设于轮毂本体上且平行于轮毂本体轴线的侧平面和至少一条沿轮毂本体轴向设于该侧平面的定位槽;所述辊子支撑架的上端设有辊子轴孔,辊子支撑架下端设有定位块,所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线方向构成一斜夹角;轮缘上每个连接接口联接一个所述的辊子支撑架,辊子支撑架的定位块嵌设在轮缘上的定位槽内,辊子支撑架与轮毂本体固定。

2.根据权利要求1所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:每个所述的轮毂本体的轮缘上的侧平面的中央设有一条轴向设置的定位槽,定位槽的底面上设有定位孔;连接接口包括上述的侧平面、定位槽和定位孔;所述的辊子支撑架设有一底平面,所述定位块设于底平面上,且垂直于该底平面,所述的定位块上设有连接孔;所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线构成一斜夹角;所述的辊子支撑架与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑架的定位块嵌设于所述轮缘连接接口的定位槽内,且辊子支撑架的底平面与轮毂本体的侧平面接触实现定位,轮缘上的定位孔与辊子支撑架上的连接孔对齐,并采用螺纹联接件联接。

3.根据权利要求2所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:所述辊子支撑架的底平面上设有一个定位块,且该定位块的底面呈方形,且所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线构成的斜交角为45度。

4.根据权利要求1所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:所述的轮毂本体的每个侧平面上设有两条相互平行的轴向定位槽,两条定位槽中间设有定位孔,所述的连接接口包括正多棱体的侧平面、两条定位槽和定位孔;所述的辊子支撑架的底平面上设有两条平行的定位块,设所述定位块延伸方向与辊子轴孔轴线构成一斜夹角,且两条定位块中间设有连接孔;所述的辊子支撑架与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑架的两条定位块分别嵌设于轮缘连接接口的两定位槽内,且辊子支撑架的底平面与轮缘的侧平面接触,轮缘上的定位孔与支撑叉上的连接孔对齐,并采用螺纹联接件联接。

5.根据权利要求1所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:所述的辊子支撑架是用于两边支撑辊子的辊子支撑叉,所述辊子支撑叉上段为U形叉,U形叉的两耳座的端头设有辊子轴孔;所述U形叉的底平面与辊子轴孔轴线平行,所述U形叉底平面上的定位块延伸方向与辊子轴孔轴线方向构成一斜夹角。

6.根据权利要求1所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:所述的辊子支撑架是用于中间支撑辊子的辊子中间支撑件,所述辊子中间支撑件的上端设有辊子轴孔,下端设有定位块,定位块延伸方向与辊子轴孔轴线方向构成一斜夹角。

7.根据权利要求1所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:所述的轮毂本体呈正多棱体,以正多棱体的侧面作为连接接口的侧平面。

8.根据权利要求1所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:所述的轮毂本体上连接接口的定位槽为矩形槽,与之配合的所述辊子支撑架的定位块为矩形定位块。

9.根据权利要求1所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:所述的轮毂本体上连接接口的定位槽为T形槽,与之配合的所述辊子支撑架的定位块为T形定位块;或者所述的定位槽为燕尾槽,与之配合的所述辊子支撑架的定位块呈燕尾状。

10.根据权利要求1或9所述的组合式麦克纳姆轮轮毂,其特征在于:当轮毂本体的定位槽为T形槽,与之配合的辊子支撑架的定位块为T形定位块时;以及当所述定位槽为燕尾槽,与之配合的所述定位块为呈燕尾状时;辊子支撑架的定位块嵌设于轮毂本体的定位槽内,轴向限位件设于轮毂本体的轮缘的两端,并与轮缘联接在一起,轴向限位件对辊子支撑架进行轴向定位。

说明书 :

组合式麦克纳姆轮轮毂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种组合式麦克纳姆轮轮毂,属于全方位移动平台用全方位轮设计领域。

背景技术

[0002] 麦克纳姆轮是目前应用较为广泛的一种全向轮机构,经过合理组合可使移动机构具有全方位运动的能力。麦克纳姆轮的轮缘上均匀的分布有许多自由旋转的鼓形小辊子,且辊子轴线与轮毂轴线之间有一定的夹角。麦克纳姆轮的轮毂的加工及精度的控制相对比较困难。若麦克纳姆轮轮毂的加工精度不能保证,则加工出的麦克纳姆轮在转动过程中存在震动大、局部受力大的问题。为了保证加工精度,有一些麦克纳姆轮轮毂是用整块材料利用去除材料的方法加工而成,通常采用立体加工中心加工,这种方法加工量大,且只有采用加工中心才能实现,因此加工成本高,不适合批量生产。为了减少加工量也可先做出外形毛坯,再进行精加工,或加工安装定位孔。专利ZL201420248828.4提出了一种轮毂一体成型的45度全向轮,虽专利中提出的结构可通过铸造而成,但轮毂的中心安装孔和辊子轴孔的加工精度保证也比较困难。为了减少加工量与加工成本,有一些对轮毂的设计采用了分体式设计,即轮毂包括轮毂本体和辊子支撑架,两者联接成麦克纳姆轮轮毂。这种分体式设计需要保证各零件的加工精度,以及轮毂本体与辊子支撑架间的定位与装配精度。如专利ZL201010592883.1提出了一种全方位轮的轮毂,为两边支撑式的轮毂,所述轮毂主体的外圆周均匀设有安装斜槽,辊子支撑架设有底槽,所述的安装斜槽与底槽相互配合且相互固定。实施该专利需要在圆周面上加工均布的安装斜槽,而在圆周面上加工安装斜槽的难度较大,通常要借助先进的立体加工中心进行加工,不太适合批量生产。再如专利ZL201420582043.0提出了一种中间支撑式的麦克纳姆轮轮毂,该专利也需要在轮毂本体的轮缘上加工均布的定位斜槽,同样存在圆周斜槽加工精度的问题,也不适合批量生产。再如,专利ZL201220546988.8提出了一种重载全向移动轮,其轮毂采用正棱柱形结构,轮毂侧面固定U型支架,U形支架与轮毂侧面采用销钉定位,即需要在侧面上和U型支架上加工出定位销钉孔,定位销孔的尺寸精度和位置精度要求都很高,若定位销孔的加工精度不能保证,则轮毂的影响了装配精度。以往的技术报道中,一体成型的麦克纳姆轮轮毂通常采用模具加工,一种模具只能加工一种尺寸规格的轮毂;分体式麦克纳姆轮轮毂的轮毂本体与辊子支撑架为相互对应,只能形成一种规格的轮毂。但实际应用中,需要一系列不同尺寸规格的麦克纳姆轮,需要不同尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂。因此,设计一种结构合理,便于批量加工,且可以组合成不同尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂十分必要。在国家自然科学基金青年基金(项目编号:51205391)的支持下,本发明人团队进一步进行研究,探索一种既便于批量加工、易保证加工精度,又可组合成不同尺寸规格的组合式麦克纳姆轮轮毂。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决上述的问题,提供一种既便于批量加工、易保证加工精度,又可组合成不同尺寸规格的组合式麦克纳姆轮轮毂。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005] 一种组合式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体和多个辊子支撑架,其特征在于:所述的轮毂本体的轮缘上设有连接接口,连接接口以轮毂本体轴线为中心线呈圆周阵列分布;所述连接接口包括设于轮毂本体上且平行于轮毂本体轴线的侧平面和至少一条沿轮毂本体轴向设于该侧平面的定位槽;所述辊子支撑架的上端设有辊子轴孔,辊子支撑架下端设有定位块,所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线方向构成一斜夹角;轮缘上每个连接接口联接一个所述的辊子支撑架,辊子支撑架的定位块嵌设在轮缘上的定位槽内,辊子支撑架与轮毂本体固定。
[0006] 优选的,每个所述的轮毂本体的轮缘上的侧平面的中央设有一条轴向设置的定位槽,定位槽的底面上设有定位孔;连接接口包括上述的侧平面、定位槽和定位孔;所述的辊子支撑架设有一底平面,所述定位块设于底平面上,且垂直于该底平面,所述的定位块上设有连接孔;所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线构成一斜夹角;所述的辊子支撑架与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑架的定位块嵌设于所述轮缘连接接口的定位槽内,且辊子支撑架的底平面与轮毂本体的侧平面接触实现定位,轮缘上的定位孔与辊子支撑架上的连接孔对齐,并采用螺纹联接件联接。
[0007] 进一步优选,所述辊子支撑架的底平面上的设有一个定位块,且该定位块的底面呈方形,且所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线构成的斜交角为45度。
[0008] 优选的,所述的轮毂本体的每个侧平面上设有两条相互平行的轴向定位槽,两条定位槽中间设有定位孔,所述的连接接口包括正多棱体的侧平面、两条定位槽和定位孔;所述的辊子支撑架的底平面上设有两条平行的定位块,设所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线构成一斜夹角,且两条定位块中间设有连接孔;所述的辊子支撑架与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑架的两条定位块分别嵌设于轮缘连接接口的两定位槽内,且辊子支撑架的底平面与轮缘的侧平面接触,轮缘上的定位孔与支撑叉上的连接孔对齐,并采用螺纹联接件联接。
[0009] 所述的辊子支撑架是用于两边支撑辊子的辊子支撑叉,所述辊子支撑叉上段为U形叉,U形叉的两耳座的端头设有辊子轴孔;所述U形叉的底平面与辊子轴孔轴线平行,所述U形叉底平面上的定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线方向构成一斜夹角。
[0010] 所述的辊子支撑架是用于中间支撑辊子的辊子中间支撑件,所述辊子中间支撑件的上端设有辊子轴孔,下端设有定位块,定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线方向构成一斜夹角。
[0011] 优选的,所述的轮毂本体呈正多棱体,以正多棱体的侧面作为连接接口的侧平面。
[0012] 优选的,所述的轮毂本体上连接接口的定位槽为矩形槽,与之配合的所述辊子支撑架的定位块为矩形定位块。
[0013] 优选的,所述的轮毂本体上连接接口的定位槽为T形槽,与之配合的所述辊子支撑架的定位块为T形定位块;
[0014] 优选的,所述的轮毂本体上连接接口的定位槽为燕尾槽,与之配合的所述辊子支撑架的定位块呈燕尾状。
[0015] 优选的,当轮毂本体的定位槽为T形槽,辊子支撑架的定位块为T形定位块时;以及当所述定位槽为燕尾槽,所述定位块为呈燕尾状时;辊子支撑架的定位块嵌设于轮毂本体的定位槽内,轴向限位件设于轮毂本体的轮缘的两端,并与轮缘联接在一起,轴向限位件对辊子支撑架进行轴向定位。
[0016] 采用上述的技术方案,所述轮毂本体主要采用了轴向结构,便于加工与精度保证。尤其是轮缘上的轴向定位槽与圆周上的斜槽相比较更容易加工,更容易保证加工精度;轮毂加工材料可采用金属材料,如铝合金,也可以采用非金属材料,如尼龙;若轮毂本体采用铝合金材料,其主体结构,如轮毂本体的侧面与定位槽,以及轮辐的部分的结构,可采用铝合金拉伸加工,然后再加工其他结构,如连接孔等;轮毂本体也可采用铝合金压铸加工方式加工;辊子支撑架可采用铝合金压铸方式加工;然后将辊子支撑架与轮毂本体联接。若本发明采用尼龙材料加工,轮毂本体与支撑架也可采用注塑方式加工后再连接。采用本发明采用上述的加工方式,适合批量加工,而且能够保证轮毂本体与辊子支撑架零件的加工的精度。
[0017] 采用上述的技术方案与结构,轮毂本体的外缘上均匀设置了用于联接辊子支撑架的连接接口,该连接接口可保证辊子支撑架以轮毂本体轴线为中线的圆周阵列。辊子支撑架与轮毂本体的连接接口连接时,辊子支撑架的底平面与轮毂本体的侧平面接触,保证了辊子支撑架的径向装配尺寸;辊子支撑架的定位块嵌设于轮毂本体的定位槽内,定位块的侧面受到定位槽侧面的限位;辊子支撑架与轮毂本体联接后,又实现了两者的在轮毂轴线方向的定位。因此,通过上述的技术方案与结构,能够保证本发明的装配精度。因此,本发明的轮毂是通过轮毂本体与辊子支撑架两种主要零件联接而成,结构简单。
[0018] 采用上述的技术方案与结构,用不同规格的轮毂本体和不同规格的辊子支撑架可以组合多种尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂。采用一种规格的辊子支撑架与不同规格的轮毂本体进行组合可组合成不同轮径的轮毂。采用一种规格的轮毂本体与不同规格的辊子支撑架进行组合也可组合成不同轮径的轮毂。
[0019] 作为优选,所述连接接口包括平行于轮毂轴线的侧平面以及设于侧平面上的定位槽,辊子支撑架下端设有底平面,辊子支撑架的定位块嵌设于所述的定位槽后,辊子支撑架的底平面与轮毂的侧平面接触,既保证了辊子支撑架圆周上的均布,又实现了辊子支撑架相对轮毂本体的径向定位。在轮毂本体的轮缘上设有定位孔,辊子支撑架上设有连接孔,通过螺纹联接件联接,实现了辊子支撑架相对轮毂本体的轴向与径向的固定。
[0020] 作为进一步的优选,所述辊子支撑架设有的定位块的底面为方形,且所述定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线构成的斜交角为45度;采用此方案,辊子支撑架与轮毂本体连接时,可选择两种斜置方式,可构成左斜麦克纳姆轮轮毂和右斜麦克纳姆轮轮毂两种组合。
[0021] 作为优选的方案,所述的轮毂本体的轮缘呈正多棱体,正多棱体的每个侧面上设有两条相互平行的轴向定位槽,在侧平面上两定位槽间设有定位孔;辊子支撑架底平面上设有两定位块,所述的辊子支撑架与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑架的两条定位块分别嵌设于轮缘连接接口的两定位槽内,并联接在一起。采用这种方案,辊子支撑架的定位块起到加强筋的作用,可改善辊子支撑架及的强度;而且轮毂本体的定位槽分布在两侧,对轮毂本体的强度破坏性小。
[0022] 作为优选的方案,所述定位槽为T形槽,与之相配合的所述定位块为T形定位块;或者所述定位槽为燕尾槽,与之相配合的所述定位块为呈燕尾状。这样辊子支撑架的定位块从轴向装配进入轮毂本体上的定位槽内,并在径向受到了限位,只需要进行轮毂轴向定位,便可实现辊子支撑架与轮毂本体的固定联接。
[0023] 若所述的辊子支撑架为用于两边支撑辊子的辊子支撑叉,所述辊子支撑叉与轮毂本体联接后,构成两边支撑式组合轮毂。若所述的辊子支撑架为用于中间支撑辊子的辊子中间支撑件,所述辊子中间支撑件与轮毂本体联接后,构成中间支撑式组合轮毂。
[0024] 采用上述的方案,可以达到以下几点有益效果:(1)本发明是通过轮毂本体与辊子支撑架两种主要零件联接而成,而轮毂本体与辊子支撑架均可用采用模具加工,适合批量加工;(2)辊子支撑架与轮毂本体均可用采用模具加工,零件的加工精度可以保证,前者的定位块嵌设在后者的定位槽内,装配精度可以保证;(3)采用不同规格的轮毂本体和辊子支撑架可以组合多种尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂,便于形成系列化;(4)采用相同的轮毂与不同的形式的辊子支撑架,如辊子支撑叉和辊子中间支撑件进行组合可构成两边支撑式和中间支撑式两种形式的麦克纳姆轮轮毂。

附图说明

[0025] 图1为本发明实施例一的轮毂本体的立体图;
[0026] 图2为图1所示实施例的辊子支撑叉的立体图;
[0027] 图3为图1所示实施例的辊子支撑叉的昂视图;
[0028] 图4为本发明实施例一的立体图;
[0029] 图5为使用图1所示实施例一装配的麦克纳姆轮的立体图;
[0030] 图6为本发明实施例二的轮毂本体的正视图;
[0031] 图7为使用图6所示实施例二装配的麦克纳姆轮的正视图;
[0032] 图8为本发明实施例三的轮毂本体的正视图;
[0033] 图9为图6所示实施例三的辊子支撑叉的立体图;
[0034] 图10为图6所示实施例三的辊子支撑叉的昂视图;
[0035] 图11为本发明实施例三左斜麦克纳姆轮轮毂的立体图;
[0036] 图12为本发明实施例三右斜麦克纳姆轮轮毂的立体图;
[0037] 图13为本发明实施例四的轮毂本体的立体图;
[0038] 图14为本发明实施例四的辊子支撑叉的昂视图;
[0039] 图15为本发明实施例四的立体图;
[0040] 图16为使用本发明实施例四装配的麦克纳姆轮的正视图;
[0041] 图17为本发明实施例五的轮毂本体的立体图;
[0042] 图18为本发明实施例五的辊子支撑叉的立体图;
[0043] 图19为使用本发明实施例五的正视图;
[0044] 图20为使用本发明实施例五装配的麦克纳姆轮的立体图;
[0045] 图21为本发明实施例六的轮毂本体的立体图;
[0046] 图22为本发明实施例六的辊子支撑叉的立体图;
[0047] 图23为本发明实施例六的爆炸图;
[0048] 图24为本发明实施例七的立体图;
[0049] 图25为本发明实施例八右斜麦克纳姆轮轮毂的立体图;
[0050] 图26为本发明实施例八左斜麦克纳姆轮轮毂的立体图;
[0051] 图27为本发明实施例九的立体图;
[0052] 图28为本发明实施例九的辊子中间支撑件的立体图;
[0053] 图29为本发明实施例九的辊子中间支撑件的昂视图;
[0054] 图30为本发明实施例十的辊子中间支撑件的立体图;
[0055] 图31为本发明实施例十的立体图;
[0056] 图32为使用本发明实施例十装配的麦克纳姆轮的立体图;
[0057] 图33为本发明实施例十一的爆炸图;
[0058] 图34为本发明实施例十一的立体图;
[0059] 图35为使用本发明实施例十一装配的麦克纳姆轮的正视图;
[0060] 图36为本发明实施例十二的立体图;
[0061] 图37为使用本发明实施例十二装配的麦克纳姆轮的正视图;
[0062] 图中:1、轮毂本体 2、辊子支撑叉 3、螺纹联接件 4、辊子 5、端挡板 6、螺母 7、螺栓 8、辊子中间支撑件 9、轴用挡圈 101、轮缘 102、侧平面 103、定位槽 104、定位孔 105、轮辐 106、固定孔 107、外凸圆环 108、挡圈槽 201、U形叉 202、耳座 203、辊子轴孔 204、定位块 205、连接孔 206、底平面 801、支撑立板 803、辊子轴安装孔 804、安装定位块 805、螺纹连接孔 806、底部端水平面 807、凸台 808、螺杆 501、固定连接孔具体实施方式
[0063] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0064] 实施例一
[0065] 参照附图1至附图5。
[0066] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0067] 组合式麦克纳姆轮轮毂的实施例一为一种两边支撑式麦克纳姆轮轮毂,包括轮毂本体1和多个辊子支撑架,辊子支撑架采用了辊子支撑叉2;如图1所示,所述的轮毂本体1的轮缘101上设有多个连接接口,该连接接口以轮毂本体轴线为中心线呈圆周阵列分布;所述连接接口包括侧平面102、定位槽103和定位孔104,所述侧平面102设于轮毂本体1上且平行于轮毂本体1轴线,所述定位槽103沿轮毂本体1轴向设于该侧平面102中央,所述定位孔104设于定位槽的底面上;如图2、3所示,所述的辊子支撑叉2的上段为U形叉201,U形叉201的两耳座202的端头设有辊子轴孔203;所述U形叉201的底平面206与辊子轴孔203轴线平行,所述U形叉201的底平面206上设有定位块204,所述的定位块204的延伸方向与辊子轴孔203轴线方向构成一斜夹角,实施例一中,所述的斜夹角为45度,且所述的定位块204垂直于该底平面206,定位块204上设有连接孔205;如图4所示,所述的辊子支撑叉2与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑叉2的定位块204嵌设于轮缘101连接接口的定位槽103内,且其底平面206与轮缘101的侧平面102接触,轮缘101上的定位孔104与辊子支撑叉2上的连接孔205对齐,并采用螺纹联接件3联接;实施例一中的螺纹联接件3采用了凸肩螺钉(即塞打螺钉),凸肩螺钉的圆柱段与轮毂本体的定位孔104紧密配合,可保证正向的定位精度,如图4;
实施例一中,所述的定位槽103为矩形槽,所述定位块204为矩形定位块。将辊子4装配在辊子支撑叉2上后,便装配成了如图5所示的使用本实施例一的麦克纳姆轮。
[0068] 采用上述的技术方案,所述轮毂本体1主要采用了轴向结构,便于加工与精度保证。尤其是轮缘101上的轴向定位槽103与现有技术的圆周上的斜槽相比较更容易加工,更容易保证加工精度;本发明的轮毂本体与辊子支撑架的加工材料可采用金属材料,如铝合金,也可以采用非金属材料,如尼龙;若轮毂本体1采用铝合金材料,其主体结构,如轮毂本体1的侧平面102与定位槽103,以及轮辐105的部分结构,可采用铝合金拉伸加工,然后再加工其他结构,如连接孔等;轮毂本体1也可采用铝合金压铸加工方式加工;辊子支撑叉2可采用铝合金压铸方式加工;然后将辊子支撑叉2与轮毂本体1联接。若本发明采用尼龙材料加工,轮毂本体1与辊子支撑叉2也可采用注塑方式加工后再连接。采用本发明采用上述的加工方式,适合批量加工,而且能够保证轮毂本体1与辊子支撑叉2零件的加工的精度。
[0069] 采用上述的技术方案与结构,本实施例一的轮毂本体1的外缘101上均匀设置了用于联接辊子支撑叉2的连接接口,该连接接口可保证辊子支撑叉2以轮毂本体1轴线为中线的圆周阵列。辊子支撑叉2与轮毂本体1的连接接口连接时,辊子支撑叉2的底平面206与轮毂本体1的侧平面102接触,保证了辊子支撑叉2的径向装配位置;辊子支撑叉2的定位块204嵌设于轮毂本体1的定位槽103内,定位块204的侧面受到定位槽103侧面的限位;辊子支撑叉2与轮毂本体1联接后,又实现了两者的在轮毂轴线方向的定位。因此,通过上述的技术方案与结构,能够保证本发明的装配精度。本发明的轮毂是通过轮毂本体1与辊子支撑叉2两种主要零件联接而成,结构简单。
[0070] 实施例二
[0071] 参照附图6至附图7。
[0072] 实施例二也是一种两边支撑式麦克纳姆轮轮毂,实施例二使用了与实施例一相同的辊子支撑叉,与实施例一不同之处在于,实施例二的轮毂本体的外形尺寸小于实施例一的轮毂本体,但实施例二的轮毂本体连接接口的定位槽与定位槽内的定位孔的尺寸与实施例一相同。这样,辊子支撑叉与本实施例二的轮毂本体的连接方式相同,组装本实施例二的正视图如图6所示。通过这种组合,使用相同的辊子支撑叉和不同的尺寸规格的轮毂本体,组合成了不同尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂。不同尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂装配上相应的辊子,便可形成不同直径的麦克纳姆轮,图7为利用本实施例二组装起来的两边支撑式麦克纳姆轮的正视图。
[0073] 实施例三
[0074] 参照附图8至附图12。
[0075] 实施例三也是一种两边支撑式麦克纳姆轮轮毂,与实施例一不同之处在于:所述的轮毂本体1呈正多棱体,以正多棱体的侧面作为连接接口的侧平面102,侧平面102中央设有一条定位槽103,如图8所示;且辊子支撑叉2的底平面206上的设有一个定位块204,且该定位块204的底面呈方形,且所述定位块204的延伸方向与辊子轴孔203轴线构成的斜交角为45度,如图9、10所示;在辊子支撑叉2与轮毂本体1联接时,定位块204嵌设于轮毂本体1上的定位槽103内,分别以定位块204的两平行侧面作为与定位槽103侧面相定位的定位面时,可构成左右两种斜向且斜角均为45度的麦克纳姆轮轮毂。图11为左斜麦克纳姆轮轮毂,图12为右斜麦克纳姆轮轮毂。
[0076] 实施例四
[0077] 参照附图13至附图16。
[0078] 实施例四是一种两边支撑式麦克纳姆轮轮毂,图13为其轮毂本体的立体图,该轮毂本体1同样呈正多棱体,以正多棱体的侧面作为连接接口的侧平面102,所述的轮毂本体的每个侧平面102上设有两条相互平行的轴向定位槽103,所述定位槽为矩形槽,两条定位槽103中间设有定位孔104,所述的连接接口包括正多棱体的侧平面102、两条定位槽103和定位孔104。所述的辊子支撑叉2的底平面206上设有两条平行的定位块204,设所述定位块204的延伸方向与辊子轴孔轴线构成一斜夹角,且两条定位块204中间设有连接孔205,如图
14所示。所述的辊子支撑叉2与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑叉2的两条定位块204分别嵌设于轮缘连接接口的两定位槽103内,且辊子支撑叉2的底平面206与轮缘101的侧平面102接触,轮缘101上的定位孔104与辊子支撑叉2上的连接孔205对齐,并采用螺纹联接件3,本实施例采用了螺钉联接,如图15所示。图16为利用本实施例四装配起来的两边支撑式麦克纳姆轮的正视图。
[0079] 实施例五
[0080] 参照附图17至附图20。
[0081] 实施例五是一种两边支撑式麦克纳姆轮轮毂,其轮毂本体1同样呈正多棱体,以正多棱体的侧面作为连接接口的侧平面102,所述的轮毂本体的每个侧平面102上设有一条轴向定位槽103,该定位槽为T形槽,该T形槽底面上设有定位孔104,如图17所示;辊子支撑叉2的底平面206上的设有一个定位块204,且该定位块204的为T形定位块,T形定位块上设有连接孔205,该连接孔205为螺纹孔,如图18所示。辊子支撑叉2的定位块204从轴向装配进入轮毂本体1上的定位槽103内,并在径向受到了限位,只需要进行轮毂的轴向定位,便可实现辊子支撑叉2与轮毂本体1的联接。实施例五中,采用螺纹联接件3穿过轮毂本体的定位孔104与辊子支撑叉2的连接孔205将两者联接,如图19所示。图20为使用本实施例五装配成的麦克纳姆轮。
[0082] 实施例六
[0083] 参照附图21至图23。
[0084] 实施例六是一种两边支撑式麦克纳姆轮轮毂,其轮毂本体1与实施例五的轮毂本体相似,同样呈正多棱体状,所述的轮毂本体的每个侧平面102上设有一条轴向定位槽103,该定位槽为燕尾槽,轮毂本体1的轮缘端面上设有固定孔106,所述连接接口包括侧平面102、定位槽103,如图21所示。所述的辊子支撑叉2的底平面206上的定位块204的截面为燕尾形,且定位块204的长度与轮毂本体1的长度一致,如图22所示。所述的辊子支撑叉2与所述连接接口相互配合联接,所述辊子支撑叉2的定位块204嵌设于轮缘101的连接接口的定位槽103内;本实施例使用两个设有固定连接孔501的端挡板5作为轴向限位件,分别联接在轮缘101的两个端面的外侧;本实施例中,采用螺栓7穿过端挡板5上的固定连接孔501与轮缘本体1上的固定孔106并用螺母6将三者连接在一起,如图23所示。本实施例的辊子支撑叉
2的燕尾形的定位块204嵌设于燕尾定位槽103后,再用两侧的侧挡板5夹住定位块204,将定位块204限制在定位槽103内,这样,辊子支撑叉2被固定在轮毂本体1上。
[0085] 实施例七
[0086] 参照附图24。
[0087] 实施例七为一种中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,其辊子支撑架使用了辊子中间支撑件8,所述辊子中间支撑件8的上端为支撑立板801,支撑立板801上设有辊子轴安装孔803,下端设有安装定位块804,该安装定位块804的底面上设有螺纹连接孔(图中未画出),安装定位块804的底面与辊子轴安装孔803轴线平行,该安装定位块804方向与辊子轴安装孔轴线方向构成45度角。本实施例的轮毂本体1结构与实施例二的结构相似,轮毂本体1呈正多棱体,正多棱体的侧面上设有定位槽103;安装时,安装定位块804嵌设于轮毂本体的定位槽103内,安装定位块804的底面与轮毂本体1定位槽103的底面接触,并通过螺纹联接件3(本实施例采用了螺钉)联接在一起,如图24所示。
[0088] 实施例八
[0089] 参照附图25、26。
[0090] 实施例八也为一种中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,其辊子支撑架使用了辊子中间支撑件8,与实施例七不同之处在于,辊子中间支撑件8的下端的安装定位块804为正方体;本实施例的安装定位块804,其底面上同样设有设有螺纹连接孔;本实施例八的安装定位块804与实施例三的定位块204结构相似。因辊子中间支撑件8的下端的安装定位块804为正方体,所以在安装时,安装定位块804与定位槽103间存在两种嵌设连接方式,可组成两种斜向的麦克纳姆轮轮毂。图25为右斜麦克纳姆轮轮毂,图26为右斜麦克纳姆轮轮毂。
[0091] 实施例九
[0092] 参照附图27至附图29。
[0093] 为实施例九也为一种中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,如图27所示,其整体结构与实施例八相似。轮毂本体1与实施例八相同。图28、29展示了辊子中间支撑件8的结构,辊子中间支撑件8的安装定位块804为正方体,正方体中央设有螺纹连接孔805,同样通过螺纹联接件与轮毂本体联接,的不同之处在于,辊子中间支撑件8的上端的支撑立板801下端伸出了安装定位块804,支撑立板801的下方形成底部端水平面806,且支撑立板801的上端设有对称的凸台807,凸台807处设有辊子轴安装孔803。这种设计,可增加辊子中间支撑件8的上端的支撑立板801的强度,以及辊子轴安装孔803的长度,也可以利用支撑立板801的底部端水平面806与轮毂本体1的侧平面102接触实现径向定位。因本实施例的辊子中间支撑件8的安装定位块804采用了正方体,可以实现两种斜向的麦克纳姆轮轮毂的组装。由图28、29可知,辊子中间支撑件8以安装定位块804的主对角面对称,便于采用模具加工。
[0094] 实施例十
[0095] 参照附图30至附图32。
[0096] 实施例十也为一种中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,其整体结构与实施例八相似。不同之处在于,辊子中间支撑件8的安装定位块804的底面上设有螺杆808,而不是螺纹连接孔,如图30所示。若通过注塑方式加工本实施例十的辊子中间支撑件8时,该螺杆808可直接与辊子中间支撑件一体成型。在装配时,安装定位块804嵌设于轮毂本体1的定位槽103时,螺杆808穿入定位槽103底面的定位孔内,从轮缘101的内侧采用螺母6固定如图31所示。图32为使用本实施例装配而成的中间支撑式麦克纳姆轮的立体图。
[0097] 实施例十一
[0098] 参照附图33至附图35。
[0099] 实施例十一为一种中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,图33为本实施例十一的爆炸图,图34为本实施例十一的立体图。图33中,本实施例轮毂本体的定位槽103为燕尾槽,在轮毂本体1的轮缘101的两个端面上设有外凸圆环107,并外凸圆环107紧靠轮缘101处设有挡圈槽108;辊子中间支撑件8的安装定位块804呈燕尾状,且安装定位块804的长度与轮缘本体1的轮缘101宽度一致;当辊子中间支撑件8与轮毂本体1装配时,辊子中间支撑件8的安装定位块804从轮毂本体的轴向镶嵌入燕尾形定位槽103内,当辊子中间支撑件8全部嵌设在轮毂本体1中后,用轴用挡圈9卡装在轮毂本体1上的外凸圆环107的挡圈槽108内。通过燕尾形镶嵌结构保证了径向的定位,两侧的轴用挡圈9作为轴向限位件实现了对安装定位块804的轴向定位。本实施例没有使用螺纹联接件,零件种类只有三种,零件种类少。图35为使用本实施例装配的中间支撑式麦克纳姆轮。
[0100] 实施例十二
[0101] 参照附图36至附图37。
[0102] 实施例十二为一种中间支撑式麦克纳姆轮轮毂,本实施例与实施例十一结构相同,图36为本实施例的立体图。本实施例十二与实施例十一采用了相同的轮毂本体,其辊子中间支撑件8同样采用了燕尾形安装定位块;不同之处在于,其上端的支撑立板比实施例十一的支撑立板长。因此,从本实施例可知,当轮毂本体不变,使用不同尺寸规格的辊子中间支撑件,可以组合成多种尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂。利用本实施例装配而成的中间支撑式麦克纳姆轮的正视图如图37所示,很显然,图37所示麦克纳姆轮的直径大于图35所示麦克纳姆轮的直径。
[0103] 本发明为一种组合式的麦克纳姆轮轮毂,由轮毂本体与辊子支撑架两种主要零件组合而成,本发明的轮毂本体的轮缘上设有均布的轴向定位槽,而辊子支撑架上设有斜置的定位块,这种利用这种嵌设式定位结构保证了本发明的装配精度。对于这种嵌设结构,可将定位槽与定位块进行置换,即可在轮毂本体的轮缘上设有轴向的定位块,在与之配合的辊子支撑架上设有斜置的定位槽,这种置换的嵌设结构同样可以保证精确的定位。这种置换后的嵌设结构可视为本发明的等同技术手段。如本发明图13至图16所示的实施例四中,其轮毂本体的连接接口的侧平面上设有两条定位槽,在辊子支撑架的底平面上设有两个定位块;采用这种结构,轮毂本体上两个定位槽隔开的中间部分可视为一个新定位块,而辊子支撑架上两个定位块之间形成了一个斜置的新定位槽;利用新定位块的两侧面与新定位槽的两内侧面可实现精确的定位。
[0104] 本发明的安装连接方式可以有多种形式,可采用如实施例一类似的中心定位孔与法兰连接方式,如图4所示,也可采用实施例二类似的键联接的方式,如图6所示。本发明的轮辐结构的设计在保证强度和便于连接的前提下也可以有多种设计方案,如图4、6展示了不同的轮辐结构形式。本发明的轮毂本体的连接接口的数目即为所组成麦克纳姆轮的辊子的数目,通常辊子的数目的选择与麦克纳姆轮轮径大小与承载大小有关,本发明不对该连接接口的数目进行限制。本发明的辊子支撑架的定位块的延伸方向与辊子轴孔轴线构成的斜交角即为麦克纳姆轮辊子的斜角,常用的斜夹角为45度,也可选择30度、60度等,本发明不对该斜夹角进行限制。当然,若本发明的辊子支撑架要实现既可与轮毂本体构成左斜轮毂,又可构成右斜轮毂,且该左斜轮毂与右斜轮毂在同一移动平台上成对使用时,需要要求该斜夹角为45度,如实施例三、实施例九和实施例十所示的辊子支撑架。
[0105] 通过上述的十二个实施例的结构,进一步介绍了本发明的技术方案在具体实施中的方式。采用本发明的技术方案,可以体现出以下优点及有益效果。本发明是通过轮毂本体与辊子支撑架两种主要零件联接而成,而轮毂本体与辊子支撑架均可用采用模具加工,适合批量加工;辊子支撑架与轮毂本体均可用采用模具加工,零件的加工精度可以保证,两者采用定位块与定位槽的嵌设结构,装配精度可以保证;采用不同规格的轮毂本体和辊子支撑架可以组合成多种尺寸规格的麦克纳姆轮轮毂,便于形成系列化;采用相同的轮毂与不同的形式的辊子支撑架,如辊子支撑叉和辊子中间支撑件,进行组合可构成两边支撑式和中间支撑式两种形式的麦克纳姆轮轮毂。
[0106] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。