CN106882034A - 一种动力轮的支撑结构 - Google Patents

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徐梁
雷亚雄
宋兴国
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Abstract

本发明提供了一种动力轮的支撑结构，属于移动机器人行走机构技术领域。它能有效地解决轮动力的密封问题。上支架上端内侧与弹簧悬挂的一端铰接，上支架的下端设有叉口，该叉口的两叉臂设有轴承孔，该轴承孔与减速器支架和固定支架的上部的耳状结构通过销轴铰接，弹簧悬挂的另一端与减速器支架和固定支架的上边缘凸耳通过销轴铰接；减速器7的轴通过键与轮毂连接，减速器支架4固定支架之间设有散热罩并通过螺栓固定，散热罩内设有盘式电机，盘式电机通过螺栓和减速器固定；减速器通过螺栓固定在轴承座上，轴承座通过螺栓与减速器支架固定。主要用于移动机器人行走机构。

Description

一种动力轮的支撑结构
技术领域
本发明属于移动机器人行走机构技术领域。
背景技术
移动机器人广泛应用于生活的各个领域，移动机器人底盘是移动机器人最重要的组成部分，而机器人行走机构则是移动机器人底盘的核心。轮式移动是移动机器人常用的行走方式，但是轮式移动的缺点就是越障性能较差，一般机器人底盘会采用弹簧悬挂来增加机器人的越障性能。
目前，常用的直流电机比较长，加上减速机构和转轴等零件，整个轮组的尺寸比较大。轮组尺寸大，一是限制了机器人底盘的尺寸；二是，不方便对电机，减速器等电子元件进行密封处理；再就是轮组与底盘安装不方便。鉴于上述情况，提供一种尺寸小、封闭性良好和安装方便的轮组装置很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力轮的支撑结构，它能有效地解决轮动力的密封问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种动力轮的支撑结构，包括橡胶轮、电机及减速器、上支架和弹簧悬挂，上支架上端内侧与弹簧悬挂的一端铰接，上支架的下端设有叉口，该叉口的两叉臂设有轴承孔，该轴承孔与减速器支架和固定支架的上部的耳状结构通过销轴铰接，弹簧悬挂的另一端与减速器支架和固定支架的上边缘凸耳通过销轴铰接；减速器的轴与轮毂通过平键连接，减速器支架4固定支架之间设有散热罩并通过螺栓固定，散热罩内设有盘式电机，盘式电机通过螺栓和减速器固定；减速器通过螺栓固定在轴承座上，轴承座通过螺栓与减速器支架固定。
所述散热罩上设有径向通孔。
所述销轴的一端有凸台，另一端的孔设有内螺纹。
所述减速器的轴末端轴向孔设有内螺纹。
所述减速器的轴上设有轴套，轴套一端与轴承座里面的轴承的端面接触，另一端与橡胶轮的轮毂的端面接触。
所述减速器支架、固定支架、散热罩三者构成一个密闭空间。
橡胶轮轮毂有键槽，轮毂与减速器的轴用键连接，减速器轴末端有螺纹孔，通过螺栓垫片限制橡胶轮和减速器之间的位移。电机模块，由电机和编码器组成，电机采用盘式电机，盘式电机减小了空间尺寸电机，通过螺栓与减速器连接，由一个轴套、一个轴承座、减速器支架和固定支架、一个散热罩、一个轴和一个防尘盖组成，减速器通过螺栓固定在轴承座上，减速器轴和轴承座之间有轴承，在减速器轴上加轴套来限制轴承座和橡胶轮之间的位移，减速器的轴上设有轴套，轴套一端与轴承座里面的轴承的端面接触，另一端与橡胶轮的轮毂的端面接触。
轴承座用螺栓固定在减速器支架上，减速器支架和固定支架通过散热罩用螺栓连接。减速器支架和固定支架上部的耳状结构设有轴承孔，用于放置轴承。散热罩上有孔，用于穿过连接电机模块的电源线和数据线，散热罩外缘上有肋，一是为了增加支撑强度，二是为了起到增强散热的功能。电机模块和减速器模块被密封在减速器支架和固定支架之间，与散热罩组成的密闭空间，有良好的密封效果。销轴的轴向有一个通孔，径向有一个孔，只穿透轴的一侧，轴向孔为从散热罩引出的数据线和电源线提供通道；销轴的一端有凸台，另一端的孔有一段螺纹，销轴依次穿过上支架和减速器支架和固定支架，螺纹孔用螺栓连接，螺栓和凸台都是为了限制上支架和减速器支架、固定支架的位置。在上支架的右侧，销轴穿出的位置安放防尘盖，用螺栓和上支架连接。上支架的下方和减速器支架、固定支架连接，侧面有孔，方便和车体侧壁进行安装。弹簧悬挂，连接在上支架和减速器支架、固定支架提供的安装孔之间。
本发明的有益效果是，降低了轮组的安装尺寸，保证良好的密封性，能大大方便和车体之间的安装拆卸。
附图说明
图1为本发明的正视图
图2为本发明的后视图
图3为本发明的立体图
图4为本发明的A-A方向的剖视图
图5为本发明的爆炸图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种具体实施方式：
一种动力轮支撑结构，橡胶轮1的轮毂有键槽，其通过平键5与减速器7的轴连接，减速器7轴末端有螺纹孔，通过螺栓、垫片限制橡胶轮1和减速器7之间的位移。电机模块由电机和编码器组成，电机采用盘式电机8，减小空间尺寸，通过螺栓和减速器固定。连接件，由一个轴套2、一个轴承座3、减速器支架4和固定支架11、一个散热罩9、一个销轴10和一个防尘盖16组成，减速器7通过螺栓固定在轴承座3上，减速器7的轴和轴承座3之间设有轴承6，在减速器7的轴上加轴套2来限制轴承座3和橡胶轮1之间的间隙，轴套2一端顶在轴承座3里面的轴承6的端面上，一端顶在橡胶轮1轮毂的端面上。轴承座3用螺栓固定在减速器支架4上，减速器支架4和固定支架11与散热罩9通过螺栓连接。减速器支架4和固定支架11上部的耳状结构设有轴承孔，用于放置轴承12和垫圈13。散热罩9上有一通孔，用于穿过连接电机8的电源线和数据线，散热罩9外缘上有肋，一是为了增加支撑强度，二是为了起到增强散热的功能。电机模块和减速器模块被密封在减速器支架4和固定支架11散热罩9之间组成的密闭空间内，有良好的密封效果。销轴10的轴向有一个通孔，径向有一个孔，只穿透销轴10的一侧，销轴10的径向孔为从散热罩9引出的线提供通道；销轴10的一端有凸台，另一端的孔内有一段内螺纹，销轴10依次穿过上支架14和减速器支架4和固定支架11，螺纹孔用螺栓连接，螺栓和凸台都是为了限制上支架14和减速器支架4、固定支架11的位置。在上支架14的右侧，销轴10穿出的位置安放防尘盖16，用螺栓和上支架14连接。上支架14的下方和减速器支架4和固定支架11连接，上支架14侧面有孔，方便和车体侧壁进行安装。弹簧悬挂15，连接在上支架14和减速器支架4和固定支架11提供的安装孔之间。
本发明的工作原理：一种动力轮的支撑结构，通过上支架14上的四个安装孔固定在车体侧壁上。盘式电机8通过螺栓和减速器7连接，减速器7和轴承左用螺栓固定，轴承座依次通过减速器支架4、散热罩9和固定支架11再通过销轴10与上支架14连接，这样电机就固定在支架上，也就是固定在车体上。数据线和电源线通过销轴10的孔道和散热罩9的通孔和电机模块连接，为电机模块提供电源和控制信号，并传回反馈信号。盘式电机8转动，带动减速器7轴转动，减速器7的轴上和橡胶轮1轮毂轴上有键槽，通过键5连接减速器7轴和橡胶轮1，用螺栓和垫片限制橡胶轮1的轴向位移，这样减速器7的轴带动橡胶轮1转动，相当于盘式电机8带动橡胶轮1转动，也就是轮子在支架上转动。弹簧悬挂15可以缓冲轮子竖直方向上的震动，达到使车体更平稳的效果。电机模块和减速器模块被密封在减速器支架4、固定支架11和散热罩9之间组成的密闭空间内，有良好的密封效果。散热罩上的肋板起到了加大散热面积的效果，有利于密闭空间中盘式电机的散热。

Claims (6)

1.一种动力轮的支撑结构，包括橡胶轮(1)、电机(8)及减速器(7)、上支架(14)和弹簧悬挂(15)，其特征在于：上支架(14)上端内侧与弹簧悬挂(15)的一端铰接，上支架(14)的下端设有叉口，该叉口的两叉臂设有轴承孔，该轴承孔与减速器支架(4)和固定支架(11)的上部的耳状结构通过销轴(10)铰接，弹簧悬挂(15)的另一端与减速器支架(4)和固定支架(11)的上部边缘凸耳通过销轴铰接；减速器(7)的轴与轮毂通过平键(5)连接，减速器支架(4)和固定支架(11)之间设有散热罩(9)并通过螺栓固定，散热罩(9)内设有盘式电机(8)，盘式电机(8)通过螺栓和减速器(7)固定；减速器(7)通过螺栓固定在轴承座(3)上，轴承座(3)通过螺栓与减速器支架(4)固定。
2.根据权利要求1所述的一种动力轮的支撑结构，其特征在于：所述散热罩(9)上设有径向通孔。
3.根据权利要求1所述的一种动力轮的支撑结构，其特征在于：所述销轴(10)的一端有凸台，另一端的孔设有内螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种动力轮的支撑结构，其特征在于：所述减速器(7)的轴末端轴向孔设有内螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种动力轮的支撑结构，其特征在于：所述减速器(7)的轴上设有轴套(2)，轴套(2)一端与轴承座(3)里面的轴承(6)的端面接触，另一端与橡胶轮(1)的轮毂的端面接触。
6.根据权利要求1所述的一种动力轮的支撑结构，其特征在于：所述减速器支架(4)、固定支架(11)、散热罩(9)构成一个密闭空间。
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