CN101767512A - 转动结构 - Google Patents

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Abstract

一种转动结构，其包括转动轴及分别连接在所述转动轴两端的转轮。所述转轮包括内轮盖、外轮盖及设置于所述内轮盖和外轮盖之间的转向机构。所述内轮盖与外轮盖之间通过沿轮转同心圆周均匀设置的凸柱和连接通孔相互紧固连接以组成一转轮。所述转向机构包括驱动装置及扩展臂，所述扩展臂活动连接在所述凸柱上。所述驱动装置驱动所述扩展臂的一端伸展出转轮外以改变所述转轮的转动半径，从而在相同的角速度下使得具有不同转动半径的转轮产生线速度差以实现转向功能。

Description

转动结构
技术领域
本发明涉及一种转动结构。
背景技术
现有较为简单的一种转轮传动结构包括一转动轴及连接在转动轴两端的转轮，所述转动轴带动连接在其两端的转轮实现转动。然而，所述转轮传动结构若要实现转向通常需要增设转向轴和相应的控制机构来控制所述转轮的摆动方向。但是，所述转向轴和相应的控制机构增加了转轮传动结构设计的难度而且也不利于转轮传动结构的小型化。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种结构简单且体积紧凑的转动结构。
一种转动结构，其包括转动轴及分别连接在所述转动轴两端的转轮。所述转轮包括内轮盖、外轮盖及设置于所述内轮盖和外轮盖之间的转向机构。所述内轮盖与外轮盖之间通过沿轮转同心圆周均匀设置的凸柱和连接通孔相互紧固连接以组成一转轮。所述转向机构包括驱动装置及扩展臂，所述扩展臂活动连接在所述凸柱上。所述驱动装置驱动所述扩展臂的一端伸展出转轮外以改变所述转轮的转动半径，从而在相同的角速度下使得具有不同转动半径的转轮产生线速度差以实现转向功能。
相较于现有技术，本发明所提供的转动结构通过在连接于转动轴两端的转轮内部设置转向机构以改变相对应转轮的转动半径，在相同的角速度下使得所述转动轴两端的转轮产生线速度差，从而以简单的结构和紧凑的体积实现转轮的转向运动。
附图说明
图1为本发明第一实施方式提供的转动结构的组装示意图。
图2为图1中转动结构的扩展臂的转动状态示意图。
图3为图1中转动结构的转向状态示意图。
图4为本发明第二实施方试提供的转动结构的组装示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明第一实施方式所提供的转动结构2包括一转动轴20及分别连接在所述转动轴20两端部的转轮22。所述转轮22包括内轮盖220、外轮盖221及设置于所述内轮盖220和外轮盖221之间的转向机构21。所述转向机构21用于改变转轮22的转动半径从而使连接在所述转动轴20两端的转轮22产生线速度差。
所述内轮盖220包括第一表面220a及第二表面220b。所述第一表面220a的几何中心连接在所述转动轴20上。所述第二表面220b上设有连接孔2201，所述连接孔2201均匀分布在以所述第二表面220b的几何中心为圆心的圆周上。所述内轮盖220的连接孔2201底部设置有圆柱形磁铁2202。
所述外轮盖221包括一个与所述内轮盖220的第二表面220b相对的第三表面2210。所述第三表面2210上对应所述第二表面220b上的连接孔2201设置有多个凸柱2211。所述外轮盖221的材料为磁性金属材料，如：铁、钴、镍及其组合物。
所述转向机构21包括驱动装置23及扩展臂223。所述扩展臂223活动连接在所述凸柱2211上。所述驱动装置23驱动所述扩展臂223以凸柱2211为支点进行转动以使得所述扩展臂223的一端伸展出转轮22外部。
所述驱动装置23包括马达222、传动盘224及弹簧225。所述马达222安装在内轮盖220的第二表面220b上，所述传动盘224与所述马达222相连接，所述扩展臂223通过弹簧连接在传动盘224上。
所述马达222包括一个基座2224以及一个设置在所述基座2224一端部222a的传动轴2220。所述基座2224与传动轴2220相对的另一端部222b设置于内轮盖220的第二表面220b。
如图2所示，所述扩展臂223包括一自由端2230及一使动端2231。所述使动端2231处设置有第一通孔2231a与第二通孔2231b。所述外轮盖221上的凸柱2211穿过所述第一通孔2231a使得所述扩展臂223与凸柱2211活动连接。
所述传动盘224的周缘等距设置多个凸耳2240。每个凸耳2240上开设有一通孔2241。每一弹簧225的一端部225a与对应每一扩展臂223的第二通孔2231b相连接，另一端部225b则分别穿过对应凸耳2240上的通孔2241从而与所述传动盘224相连接。
在进行组装时，所述马达222通过基座2224安装在内轮盖220的第二表面220b上。所述传动盘224于其几何中心224a处与马达222的传动轴2220相连接。所述每一个扩展臂223通过第二通孔2231b与一对应的凸柱2211活动连接。所述每一个活动连接于凸柱2211上的扩展臂223均通过一对应的弹簧225与所述传动盘224连接。所述每一个凸柱2211在穿过所述第二通孔2231b后收容于所述内轮盖220的连接通孔2201内，所述连接通孔2201内的圆柱形磁铁2202吸引收容于所述凸柱2211，使得所述外轮盖221和内轮盖220紧密连接以组装成一转轮22。
所述转轮22内的马达222驱动所述传动盘224转动，并通过所述弹簧225对所述扩展臂223的使动端2231施加拉力，使得所述扩展臂223的使动端2231朝向转轮22的圆心转动。与此同时，所述扩展臂223的自由端2230伸出所述转轮22外部作为所述转轮22的着地点以改变所述转轮22的转动半径。因此，在相同的角速度下，所述具有不同转动半径的转轮22产生线速度差从而实现转轮22的转向功能。
如图3所示，所述转向机构21通过启动不同转轮22内的马达222来控制转动结构2的转动方向。例如：当需要转向行进方向(如图3中箭头所示)左侧时所述转动结构2启动行进方向右侧的转轮22内的马达222。所述马达222驱动传动盘224，并通过所述弹簧225对所述扩展臂223的使动端2231施加拉力以使得所述扩展臂223以凸柱2211为支点进行转动，从而令所述扩展臂223的自由端2230伸出转轮22外。行进方向右侧的转轮22可以所述自由端2230为着地点进行转动以增加自身的转动半径。因同一个转动轴20所带动的转轮22具有相同的转动角速度，而行进方向右侧的转轮22具有比行进方向左侧的转轮22更大的转动半径，所以行进方向右侧的转轮22具有比行进方向左侧的转轮22更大的转动线速度从而使得所述转动结构2整体向行进方向的左侧偏转。
另外，通过设定所述马达222的转动步数可控制对应转轮22转动半径的变化进而控制转动结构2转向角度的大小。而通过设定所述马达222的转动速度可控制对应转轮22转动半径变化的速度进而控制所述转动结构2转向速度的大小。
如图4所示，本发明第二实施方式所提供的转动结构4包括一转动轴40及分别连接在所述转动轴40两端部的转轮42。所述转轮42包括内轮盖420、外轮盖421及设置于所述内轮盖420和外轮盖421之间的转向机构41。所述转向机构41包括驱动装置43及扩展臂423。所述驱动装置43包括马达422、传动盘424及弹簧425。
所述内轮盖420包括第一表面420a及第二表面420b。所述外轮盖421包括与第二表面420b相对的第三表面4210。
所述转动结构4与第一实施方式所提供的转动结构2基本相同，其不同之处在于：所述内轮盖420的第二表面420b上开设有第一凹槽420c。所述第二表面420b上设有凸柱4201，所述凸柱4201以相等的角度间隔分布在所述第一凹槽420c的边缘与所述内轮盖420的边缘之间的区域内。所述外轮盖421的第三表面4210上设置有第二凹槽421c。所述第三表面4210上对应所述凸柱4201设置有多个连接孔4211。所述凸柱4201与所述扩展臂423活动连接并收容于对应的连接孔4211内，使得所述内轮盖420和外轮盖421组装成一转轮22。所述第一凹槽420c用于容纳所述马达422。所述第二凹槽421c用于容纳所述传动盘424及弹簧425。因此，所述马达422、传动盘424及弹簧425可设置于所述第一凹槽420c和第二凹槽421c内从而减少转轮42的整体厚度。
相较于现有技术，本发明所提供的转动结构通过在连接于转动轴两端的转轮内部设置转向机构以改变转轮的转动半径，在相同的角速度下使得所述转动轴两端的转轮产生线速度差，从而以简单的结构和紧凑的体积实现转轮的转向运动。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种转动结构，其包括转动轴及分别连接在所述转动轴两端的转轮，其特征在于：所述转轮包括内轮盖、外轮盖及设置于所述内轮盖和外轮盖之间的转向机构，所述内轮盖与外轮盖之间通过沿转轮同心圆周均匀设置的凸柱和连接通孔相互紧固连接以组成一转轮，所述转向机构包括驱动装置及扩展臂，所述扩展臂活动连接在所述凸柱上，所述驱动装置驱动所述扩展臂的一端伸展出转轮外以改变所述转轮的转动半径，从而在相同的角速度下使得具有不同转动半径的转轮产生线速度差以实现转向功能。
2.如权利要求1所述的转动结构，其特征在于：所述驱动装置包括马达、传动盘及弹簧，所述马达安装在内轮盖上，所述传动盘与所述马达相连接，所述扩展臂通过弹簧连接在传动盘上。
3.如权利要求1所述的转动结构，其特征在于：所述内轮盖包括第一表面及第二表面，所述第一表面与所述转动轴相连接，所述第二表面于其同心圆周上间隔均匀地设置有多个连接孔，所述外轮盖包括一个与第二表面对应的第三表面，所述第三表面上对应所述连接孔设置有多个凸柱，所述每一个凸柱均对应地收容并紧固于所述连接孔内。
4.如权利要求1所述的转动结构，其特征在于：所述内轮盖包括第一表面及第二表面，所述第一表面与所述转动轴相连接，所述第二表面于其同心圆周上间隔均匀地设置有多个凸柱，所述外轮盖包括一个与第二表面对应的第三表面，所述第三表面上对应所述凸柱设置有多个连接孔，所述每一个凸柱均对应地收容并紧固于所述连接孔内。
5.如权利要求3或4所述的转动结构，其特征在于：所述内轮盖的第二表面上开设有第一凹槽，所述第一凹槽用于容纳所述马达。
6.如权利要求3或4所述的转动结构，其特征在于：所述外轮盖的第三表面上设置有用于容纳所述传动盘和弹簧的第二凹槽。
7.如权利要求3或4所述的转动结构，其特征在于：所述外轮盖的材料为磁性金属材料，所述内轮盖的连接孔底部设置有圆柱形磁铁，所述圆柱形磁铁吸引收容于所述连接孔内的凸柱以使所述外轮盖和内轮盖紧密连接。
8.如权利要求7所述的转动结构，其特征在于：所述外轮盖的材料为铁、钴、镍及其组合物。
9.如权利要求1所述的转动结构，其特征在于：所述扩展臂包括一自由端及一使动端，所述使动端处设置有第一通孔及第二通孔，所述每一个扩展臂通过第一通孔与一对应的凸柱活动连接，所述第二通孔通过弹簧与所述传动盘相连接。
10.如权利要求1所述的转动结构，其特征在于：所述马达包括基座及设置在所述基座一端的传动轴，所述基座与传动轴相对的另一端设置于内轮盖上，所述传动轴与所述传动盘的几何中心相连接。
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