[實用新型]全方位輪及使用該全方位輪的全向移動平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220463272.1
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202847324U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉中新;夏學軍;王征宇;張春亮
• 申請（專利權(quán)）人: 凱邁（洛陽）測控有限公司
• 主分類號: B60B19/12
• 分類號: B60B19/12
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及運動機構(gòu)領(lǐng)域，尤其是一種全方位輪及使用該全方位輪的全向移動平臺。

背景技術(shù)

麥克納母輪是一種全方位移動車輪，該車輪的特點是在傳統(tǒng)車輪的基礎(chǔ)上，在輪緣上再沿與軸線呈45°方向安裝若干可以自由旋轉(zhuǎn)的小輥子，這樣在車輪滾動時，小輥子就會產(chǎn)生側(cè)向運動。通過麥克納母輪的組合使用和控制，可以使車體產(chǎn)生運動平面內(nèi)的任意方向移動和轉(zhuǎn)動。

目前，市場上基于麥克納母輪衍生的全方位輪有很多，這種全方位輪通常由主動輪和被動輥子組成，前者主動運動時后者能被動轉(zhuǎn)動。

美國專利US6394203B1公開了一種用于萬向移動叉車的全方位輪，該全方位輪有一個剛性內(nèi)置輪轂，輪轂圓周上支撐著6個輥子，輥子可繞自身的中心線自由轉(zhuǎn)動且其中心線與車輪軸線呈45°夾角，輥子以垂直于軸線的平面對稱剖分成兩半且與輪轂采用中心支撐、兩端懸臂結(jié)構(gòu)，每半個輥子通過兩個角接觸軸承裝配在輥子軸上，軸承利用螺接在輥子軸上的螺母進行消隙；上述結(jié)構(gòu)使得構(gòu)成輥子的兩部分之間有較大的間隙，對應(yīng)輥子與地面的接觸不連續(xù)，車輪滾動過程中會產(chǎn)生周期性振動，使得對應(yīng)的移動平臺難以穩(wěn)定移動，無法用于高速移動的場合。

針對上述問題，中國專利ZL2011104182058公開了一種適用于高精度大承載的全方位輪，該全方位輪包括輪轂及輥子；輪轂包括左、右相對設(shè)置的左支撐轉(zhuǎn)盤、右支撐轉(zhuǎn)盤及連接在左、右支撐轉(zhuǎn)盤之間的軸套；輥子通過輥子軸可沿自身軸線轉(zhuǎn)動的裝配在輪轂上，具體地說，左、右支撐轉(zhuǎn)盤各自的內(nèi)側(cè)設(shè)有安裝槽，輥子軸的兩端分別位于對應(yīng)的兩個安裝槽中并通過設(shè)在安裝槽槽壁上的圓周緊固件固定，所述圓周緊固件為螺釘，所有輥子的外輪廓在輪轂的軸線方向上投影成一個整圓，輥子可以沿自身的軸線轉(zhuǎn)動，輥子的外輪廓作為全方位輪滾動時與地面的接觸面；該全方位輪解決了傳統(tǒng)的全方位輪在高速運轉(zhuǎn)時的震動頻率高的問題，但是，由于輥子是通過輥子軸與螺釘?shù)呐浜涎b配在輪轂上的，因此螺釘在全方位輪運轉(zhuǎn)的過程中需要承擔部分的力，而該部分力極易在螺釘與輥子軸的連接處集中而造成輥子軸損壞或螺釘變形，此種情況一旦出現(xiàn)，則必然會造成全方位輪的失效。因此該全方位輪存在強度差、易失效的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種全方位輪，以解決現(xiàn)有的全方位輪的強度差、易失效的問題。

由于會在運動過程中產(chǎn)生振動而造成的無法應(yīng)用于高速移動場合的問題。

同時，本實用新型的目的還在于提供使用上述全方位輪的全向移動平臺。

為了解決上述問題，本實用新型的全方位輪采用以下技術(shù)方案：一種全方位輪，包括輪轂及通過對應(yīng)的輥子軸裝配在輪轂上的整體式輥子，輥子軸的軸線與輪轂的軸線之間具有45°的夾角，所述輥子軸的兩端凸出于對應(yīng)的輥子且該凸出于輥子的部分上設(shè)有外螺紋，所述輪轂包括相對設(shè)置的左、右支撐轉(zhuǎn)盤以及同軸連接在左、右兩支撐轉(zhuǎn)盤之間的軸套，輥子軸的一端插裝在左支撐轉(zhuǎn)盤上設(shè)置的安裝孔中并通過螺母固定，右支撐轉(zhuǎn)盤在輥子軸固定在左支撐轉(zhuǎn)盤上后從右向左的靠攏軸套并與軸套可拆的固定連接，右支撐轉(zhuǎn)盤上設(shè)有用于在右支撐轉(zhuǎn)盤從右向左向軸套靠攏的過程中為輥子軸相對于右支撐轉(zhuǎn)盤的活動讓位的讓位孔，輥子軸遠離左支撐轉(zhuǎn)盤的一端插裝在對應(yīng)的讓位孔中并通過螺母固定。

所述軸套與左、右支撐轉(zhuǎn)盤之間各自通過兩組以上導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔在左右方向上導(dǎo)向配合。

左支撐轉(zhuǎn)盤上的安裝孔的中心線與插裝在其中的輥子軸的軸線共線，輥子軸插裝在對應(yīng)的安裝孔中的部分的外徑與其所在的安裝孔的孔徑相等。

安裝孔包括從左支撐轉(zhuǎn)盤的內(nèi)側(cè)至外側(cè)依次設(shè)置的通過段及定位段，所述通過段與定位段之間形成面向左支撐轉(zhuǎn)盤左方的臺階面，所述定位段中徑向防竄動的設(shè)有定位墊圈，定位墊圈被壓裝在安裝孔內(nèi)的臺階面與對應(yīng)的螺母之間，所述定位墊圈的內(nèi)孔的中心線與對應(yīng)的輥子軸的軸線共線，輥子軸的外徑與對應(yīng)的定位墊圈的內(nèi)孔的孔徑相等。

所述讓位孔包括從右支撐轉(zhuǎn)盤的內(nèi)側(cè)至外側(cè)依次設(shè)置的讓位段及限位段，所述讓位段與限位段之間形成面向右支撐轉(zhuǎn)盤右方的臺階面，所述限位段中徑向防竄動的設(shè)有限位墊圈，限位墊圈被壓裝在讓位孔內(nèi)的臺階面與對應(yīng)的螺母之間，所述限位墊圈的內(nèi)孔的中心線與對應(yīng)的輥子軸的軸線共線，輥子軸的外徑與對應(yīng)的限位墊圈的內(nèi)孔的孔徑相等。