无侧向摆动的全向轮

摘要

本发明公开了一种无侧向摆动的全向轮，包括同轴固装前、后转动的左、右轮毂，各轮毂上圆周均布有左、右转动的节轮，左、右轮毂上的节轮位置相错，同一轮毂上的节轮间隔处设有一颗或沿圆周方向的两颗以上支撑滚珠，各支撑滚珠滚动安装于滚珠座的对应珠孔内，所述滚珠座固装于间隔处的轮毂上，各支撑滚珠外露的顶部与各节轮的外轮廓处于同一圆周上。本发明作纯滚动时，支撑滚珠和节轮始终接触地面，避免了仅靠节轮接触地面导致运转不平衡的问题，提高了全向轮滚动的平稳性，增强了全向轮对动态复杂环境的适应性。

权利要求

1.无侧向摆动的全向轮，包括同轴固装前、后转动的左、右轮毂(3)，各轮毂(3)上圆周均布有左、右转动的节轮(4)，左、右轮毂(3)上的节轮(4)位置相错，其特征在于：同一轮毂(3)上的节轮(4)间隔处设有一颗或沿圆周方向的两颗以上支撑滚珠(5)，各支撑滚珠(5)滚动安装于滚珠座(2)的对应珠孔(7)内，所述滚珠座(2)固装于间隔处的轮毂(3)上，各支撑滚珠(5)外露的顶部与各节轮(4)的外轮廓处于同一圆周上；所述滚珠座(2)为“U”型，所述滚珠座(2)包括左、右侧板(2‑1)和连接在左、右侧板(2‑1)顶部的顶板(2‑2)，所述滚珠座(2)依靠左、右侧板(2‑1)卡装在轮毂(3)的毂体上并用紧定螺钉(1)固定位置，所述顶板(2‑

2)贴合在轮毂(3)顶部圆周面上，所述支撑滚珠(5)滚动安装于顶板(2‑2)上开设的珠孔(7)内。

2.根据权利要求1所述的无侧向摆动的全向轮，其特征在于：所述支撑滚珠(5)的数目依据节轮(4)的间隔距离而定，所述节轮(4)的间隔距离取决于轮毂(3)的直径大小。

说明书

无侧向摆动的全向轮

技术领域

[0001] 本发明涉及轮式行走机构部件，具体为一种无侧向摆动的全向轮。

背景技术

[0002] 全向轮是常见轮式道路行走机构的支撑元件，其能够实现纵向和横向的全方位自由移动，并且具有结构简单、转动灵活等特点，被广泛以手推车、输送机、货运车、行李车等形式应用于工厂、医院以及商场等场合。

[0003] 现有全向轮大致可以分为两种，一种为单轮毂结构，比如麦克纳姆全向轮，这种全向轮由单轮毂以及轮毂圆周上附带的若干与轮毂转轴成斜45°夹角的小滚轮(节轮)组成，通过轮毂与小滚轮的配合可以实现全方位移动；另一种是双轮毂结构，比如福来万向轮，这种全向轮由双轮毂以及在两个轮毂圆周上相互错开的若干与轮毂转轴成90°夹角的小滚轮(节轮)组成，在全向轮转动时两个轮毂上的小滚轮会按先后顺序交错与地面接触，从而实现全向轮在纵向和横向上的自由移动。

[0004] 对于所述的两种全向轮，后者(双轮毂结构)的小滚轮分别与地面接触可以保持全向轮纵向运动的连续性和稳定性。然而，其小滚轮外廓与轮毂边缘的高低不一，在全向轮运动时，接地部位会在两个轮毂上的小滚轮之间进行切换，这种小滚轮外廓与轮毂边缘的高度差异容易产生侧向左、右摇摆，从而导致全向轮横向运动不平稳现象，并且这种现象会随着小滚轮跨度变大时越发明显。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提出了一种无侧向摆动的全向轮。

[0006] 本发明无侧向摆动的全向轮，其技术方案包括同轴固装前、后转动的左、右轮毂，各轮毂上圆周均布有左、右转动的节轮，左、右轮毂上的节轮位置相错，所不同的是同一轮毂上的节轮间隔处设有一颗或沿圆周方向的两颗以上支撑滚珠，各支撑滚珠滚动安装于滚珠座的对应珠孔内，所述滚珠座固装于间隔处的轮毂上，各支撑滚珠外露的顶部与各节轮的外轮廓处于同一圆周上。

[0007] 所述滚珠座的一种结构包括左、右侧板和连接在左、右侧板顶部的顶板，所述支撑滚珠滚动安装于顶板上开设的珠孔内，滚珠座通过左、右侧板卡装在轮毂上并用紧定螺钉固定位置。

[0008] 所述支撑滚珠的数目依据节轮的间隔距离(跨度)而定(间隔宽度小则设定一颗或两颗支撑滚珠，间隔宽度大则设定多颗支撑滚珠)，所述节轮的间隔距离取决于轮毂的直径大小。

[0009] 本发明的有益效果：

[0010] 1、本发明无侧向摆动的全向轮采用支撑滚珠与节轮交错分布的形式，通过减少不平衡力矩的产生而保证全向轮的运转平稳。

[0011] 2、本发明采用卡装的滚珠座来安装支撑滚珠，结构简单安装方便，可以在避免支撑滚珠脱落的同时保证支撑滚珠与地面接触。

附图说明

[0012] 图1为本发明一种实施方式的立体结构图。

[0013] 图2为图1实施方式的正面主视图。

[0014] 图3(a)为图2的侧视图。

[0015] 图3(b)为图1、图2、图3中滚珠座的结构示意图。

[0016] 图号标识：1、紧定螺钉；2、滚珠座；2‑1、侧板；2‑2、顶板；3、轮毂；4、节轮；5、支撑滚珠；6、内六角头螺栓；7、珠孔；8、轴套。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

[0018] 本发明无侧向摆动的全向轮，其轮体包括左、右轮毂3，左、右轮毂3于轴套8上同轴安装并用圆周均布的多颗内六角头螺栓6轴向固定，所述轴套8的内孔为全向轮驱动电机的输出轴安装孔，各轮毂3的顶部圆周面上均匀间隔开设有凹口，所述凹口内安装有可左、右转动的节轮4，所述节轮4的外轮廓直径大于轮毂3的直径，左、右轮毂3上的节轮4位置相错，如图1、图2、图3(a)所示。

[0019] 同一轮毂3上两两节轮4的间隔处的毂体上安装有U形滚珠座2，所述滚珠座2依靠左、右的侧板2‑1卡装在毂体上，滚珠座2的顶板2‑2(连接在左、右侧板2‑1的顶部)贴合在轮毂3顶部圆周面上，用紧定螺钉1将左、右侧板2‑1固紧在轮毂3上，滚珠座2的顶板2‑2中央开设一珠孔7，所述珠孔7内滚动安装有一颗支撑滚珠5，各支撑滚珠5外露出顶板2‑2的顶部与各节轮4的外轮廓处于同一圆周上，如图1、图2、图3(a)、图3(b)所示。

[0020] 所述支撑滚珠5的数目依据节轮4的间隔距离而定，所述节轮4的间隔距离的设定取决于轮毂3的直径大小。

[0021] 本发明的行走方式为：

[0022] 全向轮驱动电机的输出轴带动左、右轮毂3同步转动而前进或后退，轮毂3上的节轮4和支撑滚珠5跟随转动，由于各支撑滚珠5与各节轮4处于同一圆周上，使得左、右轮毂3上始终有一个节轮4和一颗支撑滚珠5接触在地面，从而达到了平稳运转的目的，增强了全向轮对动态复杂环境的适应性，避免了传统结构中仅有一个节轮4接触地面而导致运转不平衡的问题，从而保证了机构运转的稳定性。