[實用新型]自動變向輪及單圓弧雙平行軌道

無效

• 申請號: 200920155586.3
• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號: CN201511960U
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 萬和平
• 申請（專利權）人: 萬和平
• 主分類號: B61B13/00
• 分類號: B61B13/00;B60B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種承載物體移動的裝置，尤其是能實現承載物體移動過程中的自動變向。

背景技術

目前，公知的承載物體移動的輪子在只受到一種方向保持不變的力或合力的作用下(瞬間的作用力與之同)，只能在水平面上作直線運動，限制了輪子的使用范圍及承載物體的造型設計，要改變輪子的運動方向需增加力的作用，如無軌機動車，其變向是通過外力改變前輪或后輪的運動方向來實現整體的運動方向的改變；有軌機動車主要是依靠軌道摩擦力控制方向。依靠外力來改變運動方向，需要智能控制，不符合越簡單越高效的原則，耗費的資源大。依靠軌道控制方向，其摩擦力使得機器驅動力額外做功。另外，受只作直線運動限制，目前公知的推拉門窗結構造型均為直線型，不能設計成美觀的圓弧形。

為了克服現有輪子不能自動變向的不足，滿足多種造型設計的需要，本實用新型提供一種自動變向輪及單圓弧雙平行軌道，該自動變向輪及單圓弧雙平行軌道不但能承載物體作直線運動，而且不需智能，不需驅動力外的作用力仍可改變運動方向作弧線運動，其所受的阻力與同等條件下的直線運動所受滾動摩擦力相當。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：設置寬度不變的雙行平行直線形軌道和單行弧線形軌道，當只需要作直線運動時，左右軌道保持同樣高度；需要作弧線運動時，軌道設置為單行弧線形，根據左轉或右轉，設置無右軌或無左軌的單行弧線形軌道；設置一個分左右的整體的同軸輪，其特點是，兩輪均有梯形凹槽，凹槽與軌道吻合，兩輪轉速相同。當需作直線運動時，使輪在左右等高的雙行軌道上運動實現。當需向左轉，設為左向弧線運動，此情況下左輪仍在軌道上運動，右輪因無軌可循，輪外緣著地在基礎平面上運動，軌道高度與凹槽所在圓的半徑之和等于輪子外緣半徑，使承載物體保持水平。由于兩輪同軸，旋轉的圈數相同，但右輪靠輪外緣旋轉經過的距離比左輪靠凹槽落實在軌道上滾動經過的距離大，整體運動呈弧線形。為了避免左輪內側的輪外緣落實在基礎平面上，需將左輪內側投影經過的區域降低，形成一個弧形凹陷帶。所依據的原理是：當一個圓柱體側面在一個平面上運動時，其軌跡是直線；當一個圓臺側面在一個平面上在運動時，其軌跡是圓弧形；凹槽與輪外緣恰好形成一個圓臺。當需向右轉時與之同理。

本實用新型的有益效果是，利用該裝置既可以承載物體作直線運動，也可以自動作變向運動，且作變向運動時所受阻力與同等條件下的直線運動所受滾動摩擦力相當；由作自動變向運動可帶來新的造型設計。

附圖說明

圖1是本實用新型的運作原理俯視圖。小圖為自動變向輪載物縱剖面圖。

圖2小圖是自動變向輪在弧形軌道上運動的縱剖面圖，大圖為其幾何圖形。

圖3是承載物體在弧形軌道上移動的俯視圖。

圖4是僅有圓弧軌道時承載物體移動的俯視圖。

具體實施方式

在圖1所示實施例中，自動變向輪(1)作直線運動時，兩輪凹槽落實在平行軌道(2)上，但進入弧線軌道(3)時，如圖1中向左轉，此時左邊輪的凹槽落實在弧形軌道(3)上運動，右輪在基礎平面(淺色區域)上運動，淺色區域是輪外緣經過的區域(4)。持續前進再次進入平行軌道(2)，兩輪凹槽又落實到軌道上，當需右轉時，右輪進入弧形軌道(3)，左輪在基礎平面(淺色區域)輪外緣經過的區域(4)上運動，如此實現左右自由變向。

圖2所示實施例中，小圖為一邊輪在軌道上運動，一邊輪在基礎平面上運動的情形，其原理根據一個圓臺側面在一個平面上運動時，其軌跡是圓弧形。以大圖所示幾何圖來分析軌高h、軌寬/輪距L、輪子作圓弧運動時所在圓的半徑R₀、輪子的半徑R、凹槽半徑(以凹槽為圓周，以輪軸中心為圓心的圓的半徑)r之間的關系，并對所依據的原理作進一步說明。從幾何圖可知，

h＝R-r