CN107364279B - 车辆及其全向轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆及其全向轮，所述全向轮包括能够绕车轴旋转的旋转构件以及多个安装于所述旋转构件上的滚轮，所述滚轮可围绕自身中心轴线自由旋转，且各所述滚轮的中心轴线均设置在与所述车轴正交的平面内，所述滚轮的中心轴线与所述旋转构件的径向相交叉并形成锐角，所述滚轮具有大径端和小径端，且所述滚轮的直径沿所述大径端至所述小径端逐渐减小，所述滚轮的大径端设有凹部，将两个相邻的所述滚轮分别记为第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮小径端的一部分伸入所述第二滚轮大径端的凹部内，使各所述滚轮的外轮廓均配置在以所述车轴为中心的同一圆周上。该全向轮能够实现车辆的全方位移动，能够方便车辆的灵活移动。

Description

车辆及其全向轮

技术领域

本发明涉及一种车辆的轮子，尤其涉及一种车辆及其全向轮。

背景技术

各类车辆(包括轮椅车等)通常都安装有轮子，轮子为车辆的一种圆形助动构件，其配上车轴给以推力可以按预定路线滚动前进。目前的轮子通常都只能沿车辆的直进方向行进，这使得车辆在其他各个方向上的移动较为不便，因而有必要设计一种更新颖的轮子来实现车辆的灵活移动。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种全向轮，该全向轮能够实现车辆的全方位移动，能够方便车辆的灵活移动。

基于此，本发明提出了一种全向轮，包括能够绕车轴旋转的旋转构件以及多个安装于所述旋转构件上的滚轮，所述滚轮可围绕自身中心轴线自由旋转，且各所述滚轮的中心轴线均设置在与所述车轴正交的平面内，所述滚轮的中心轴线与所述旋转构件的径向相交叉并形成锐角，所述滚轮具有大径端和小径端，且所述滚轮的直径沿所述大径端至所述小径端逐渐减小，所述滚轮的大径端设有凹部，将两个相邻的所述滚轮分别记为第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮小径端的一部分伸入所述第二滚轮大径端的凹部内，使各所述滚轮的外轮廓均配置在以所述车轴为中心的同一圆周上。

可选的，所述滚轮的外轮廓的曲率与以所述车轴为中心的圆的曲率相一致。

可选的，所述第二滚轮的中心轴线与所述第一滚轮小径端所在的外部圆周相切。

可选的，所述滚轮的小径端包括有内角部和外角部，所述第一滚轮小径端的内角部伸入所述第二滚轮大径端的凹部内，所述第一滚轮小径端的外角部与所述第二滚轮的大径端之间存在间隙。

可选的，所述滚轮的外表面设有至少两个并行排布的环形凸纹，且两个相邻的所述环形凸纹之间形成间距。

可选的，所述间隙所对应的距离、所述间距所对应的距离与所述环形凸纹的顶部宽度相等。

可选的，所述旋转构件包括轮毂、弹性减震构件以及多个支承构件，各所述支承构件围绕以所述轮毂的周向均匀设置，各所述滚轮分别安装于相应的支承构件上；所述支承构件包括支承基座，所述轮毂具有外圆周面，所述弹性减震构件夹设在所述支承构件的支承基座与所述轮毂的外圆周面之间。

可选的，所述支承基座包括支承基板和连接孔座，且所述连接孔座从所述支承基板的底面凸出，所述弹性减震构件具有外环面和内环面，所述外环面上设有凹形槽，所述连接孔座卡设于所述凹形槽中，所述内环面贴紧所述轮毂的外圆周面。

可选的，所述支承构件包括支撑条，所述支撑条与所述轮毂的径向相交叉并形成锐角，所述滚轮安装于所述支撑条的端部，且所述滚轮的中心轴线与所述支撑条相垂直。

可选的，所述滚轮包括第一轮部和第二轮部，所述第一轮部和所述第二轮部分别安装于所述支撑条的两侧。

可选的，所述第一轮部和所述第二轮部之间形成缺口，所述缺口的宽度与所述间隙所对应的距离相等。

可选的，所述旋转构件包括有第一侧向限制构件和第二侧向限制构件，所述支承构件夹设在所述第一侧向限制构件和所述第二侧向限制构件之间，所述支承构件包括有连接孔座，各所述支承构件均通过其连接孔座与所述第一侧向限制构件和所述第二侧向限制构件固定连接。

可选的，所述轮毂中间位置设置有中间限制构件，所述弹性减震构件设为两个，将两个所述弹性减震构件分别记为第一弹性减震构件和第二弹性减震构件，所述第一弹性减震构件夹设在所述中间限制构件和所述第一侧向限制构件之间，所述第二弹性减震构件夹设在所述中间限制构件和所述第二侧向限制构件之间。

可选的，所述弹性减震构件为弹性圈本体，所述弹性圈本体上设有减震孔，所述减震孔内设置有弹性支撑肋。

本发明还提供一种车辆，其包括上述的全向轮。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明的全向轮包括旋转构件以及多个安装于所述旋转构件上的滚轮，所述滚轮的中心轴线与所述旋转构件的径向相交叉并形成锐角，所述滚轮的直径沿所述大径端至所述小径端逐渐减小，所述第一滚轮小径端的一部分伸入所述第二滚轮大径端的凹部内，从而能够使各滚轮的外轮廓均配置在以所述车轴为中心的同一圆周上，由此，所述全向轮一方面能够使车辆沿其直进方向行进，另一方面通过所述滚轮的作用还能够使车辆沿与所述直进方向正交的方向移动，进而能够实现车辆的全方位移动，使得车辆移动更为灵活，该全向轮的结构设计新颖巧妙，其各个滚轮的结构均一致，这有利于降低制造成本。

进一步的，本发明的全向轮还设置有弹性减震构件，其能够抑制来自地面等的振动传递给车轴，有利于改善乘坐的舒适性。另外，本发明的支承构件的结构也一致，能够有利于进一步降低制造成本。

本发明的车辆由于安装有上述全向轮，则其能够实现全方位的灵活移动，且同样能够降低制造成本。

附图说明

图1是本发明实施例所述的全向轮的整体结构示意图。

图2是本发明实施例所述的全向轮在卸掉第一侧向限制构件后的装配结构图。

图3是本发明实施例所述的全向轮的分解结构示意图。

图4是本发明实施例所述的全向轮的第一剖视图。

图5是本发明实施例所述的全向轮的第二剖视图。

图6是本发明实施例所述的全向轮的支承构件、中心支撑轴以及滚动轴承之间的装配结构图。

图7是本发明实施例所述的滚轮与安装座组装体的剖视图。

图8是本发明实施例所述的弹性减震构件的结构示意图。

图9是本发明实施例中装配有另外一种弹性减震构件的全向轮的结构示意图。

图10是图9所示全向轮的弹性减震构件的结构示意图。

图11是图9所示全向轮的支承构件的结构示意图。

图12是本发明实施例所述的装配有弹性减震部件的全向轮的整体结构示意图。

图13是图12所示的全向轮在卸掉第一侧向限制构件后的装配结构示意图。

图14是本发明实施例所述的弹性减震部件的结构示意图。

图15是本发明实施例所述的全向轮的一种变型结构的示意图。

图16是图15所示的全向轮的剖视图。

图17是图15所示全向轮的支承构件、中心支撑轴以及滚动轴承之间的装配结构图。

图18是本发明实施例所述的未装配弹性减震构件的全向轮的剖视图。

图19是图18所示全向轮的分解结构示意图。

图20是本发明实施例所述的采用链条来进行结构固定的全向轮的整体结构图。

图21是图20所示全向轮的分解结构示意图。

附图标记说明：

1、旋转构件，11、轮毂，111、外圆周面，112、中间限制构件，113、环形构件，12、弹性减震构件，121、减震孔，122、弹性支撑肋，123、凹形槽，124、弹性圈本体，1201、第一弹性减震构件，1202、第二弹性减震构件，12a、弹性减震部件，125、套筒，126、减震幅条，1261、第一幅条部，1262、第二幅条部，127、环套，1271、卡槽，13、支承构件，131、弧形面，132、支撑条，133、安装座，1331、安装凹位，134、滚动轴承，1341、内圈，1342、外圈，135、中心支撑轴，1351、环形凸部，136、支承基座，1361、支承基板，1362、连接孔座，13a、第一支承构件，13b、第二支承构件，14、第一侧向限制构件，15、第二侧向限制构件，2、滚轮，21、大径端，211、凹部，22、小径端，221、内角部，222、外角部，23、环形凸纹，201、第一轮部，202、第二轮部，203、凹槽，2a、第一滚轮，2b、第二滚轮，2c、大径滚轮，2d、小径滚轮，3、环形滚动件，31、中心滚筒，32、滚轮轴承，4、长螺栓，5、链条，51、链板，52、链节元件，501、密封胶圈，502、滑动摩擦环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图5，本实施例提供一种全向轮，该全向轮可安装于轮椅车等车辆上，其包括能够绕车轴旋转的旋转构件1以及多个安装于旋转构件1上的滚轮2，滚轮2可围绕自身中心轴线自由旋转，且各滚轮2的中心轴线均设置在与车轴正交的平面内，滚轮2的中心轴线与旋转构件1的径向相交叉并形成锐角，该滚轮2具有大径端21和小径端22，且滚轮2的直径沿所述大径端21至小径端22逐渐减小而使滚轮2形成大致圆锥台状，滚轮2的大径端21设有凹部211，将两个相邻的滚轮2分别记为第一滚轮2a和第二滚轮2b，第一滚轮2a小径端22的一部分伸入第二滚轮2b大径端21的凹部211内，使各滚轮2的外轮廓均配置在以车轴为中心的同一圆周上。

基于上述结构，则当对安装有全向轮的车辆施加推力或驱动力时，全向轮一方面能够使车辆沿其直进方向行进，另一方面通过上述滚轮2的作用还能够使车辆沿与所述直进方向正交的方向移动，进而能够实现车辆的全方位移动，使得车辆移动更为灵活，该全向轮的结构设计新颖巧妙，且其各个滚轮2的结构均可一致，有利于降低制造成本。

其中，滚轮2的小径端22包括有内角部221和外角部222，上述第一滚轮2a小径端22的内角部221伸入上述第二滚轮2b大径端21的凹部211内，第一滚轮2a小径端22的外角部222与上述第二滚轮2b的大径端21之间存在间隙，而且，各个滚轮2的外轮廓的曲率与以上述车轴为中心的圆的曲率相一致，由此，有利于实现各滚轮2的外轮廓均配置在以车轴为中心的同一圆周上，进而有利于实现全向轮的全方位灵活移动。此外，滚轮2的外表面可设有至少两个并行排布的环形凸纹23，且两个相邻的环形凸纹23之间形成间距，则有利于提升滚轮2与地面之间的摩擦力，避免轮子出现打滑。在此需要说明的是，在本实施例中，滚轮2的“外轮廓”具体是指滚轮2在静止状态下的外侧轮廓，而同样的，滚轮2小径端22的“内角部”具体是指滚轮2在静止状态下的小径端22位置位于内侧的角部，滚轮2大径端22的“外角部”具体是指滚轮2在静止状态下的小径端22位置位于外侧的角部。

在本实施例中，旋转构件1包括轮毂11、弹性减震构件12以及支承体，支承体围绕以车轴为中心的圆周设置，各滚轮2分别安装于支承体上，弹性减震构件12夹设在轮毂11和支承体之间，由此，能够实现各滚轮2的安装，并且通过弹性减震构件12的作用能够缓冲来自地面等的振动，进而能够提高乘坐的舒适性。具体的，支承体包括十二个支承构件13，相应的，滚轮2数量也设为十二个，各支承构件13围绕轮毂11的周向均匀布置，各滚轮2分别安装在相应的支承构件13上。再结合图2、图6和图8所示，支承构件13包括支承基座136，轮毂11具有外圆周面111，上述弹性减震构件12夹设在支承构件13的支承基座136和轮毂11的外圆周面111之间；更进一步的，上述支承基座136包括支承基板1361和两个连接孔座1362，该两个连接孔座1362均设于支承基板1361上，且连接孔座1362凸出于支承基板1361的底面，上述弹性减震构件12具有内环面和外环面，该外环面上设有凹形槽123，连接孔座1362从支承基板1361的底面凸出的部位卡合于凹形槽123中，所述内环面贴紧轮毂11的外圆周面111；因而，具体实现了将滚轮2安装在支承体上，而且使弹性减震构件2与支承体的支承构件13之间紧密配合。这里需指出的是，上述连接孔座1362的数量可设为两个以上，以加强配合。

参见图2、图4、图6和图7，本实施例的支承构件13包括支撑条132，支撑条132与轮毂11的径向相交叉并形成锐角，滚轮2安装于支撑条132的端部，且滚轮2的中心轴线与支撑条132相垂直，由此能够实现上述的滚轮2的中心轴线与旋转构件1的径向相交叉并形成锐角。在本实施例中，支承构件13包括有用于安装滚轮2的安装座133，安装座133设于支撑条132的端部，从而本实施例的支承体具有十二个安装座133，能够与十二个滚轮2相对应。安装座133与相应滚轮2之间的装配结构具体为：安装座133设有安装通孔，所述安装通孔的中央穿设有中心支撑轴135，滚动轴承134的内圈1341与中心支撑轴135固定套接，安装通孔的孔壁与滚动轴承134的外圈1342固定套接，滚轮2与所述中心支撑轴135固定连接，由此，能够通过滚动轴承134将滚轮2安装于相应支承构件13的安装座133，从而能够在滚动轴承134的作用下实现滚轮2的顺畅滚动，不易造成零部件之间的相互磨损，而且，由于中心支撑轴135是通过滚动轴承134的转动传递来实现转动，而滚轮2固定连接在中心支撑轴135上，因而，滚轮2不易发生松脱，其结构可靠性较高；更进一步的，每一安装座133都安装有两个滚动轴承134，安装座133的安装通孔内设有两个相背设置的安装凹位1331，两个滚动轴承134分别安装于相应的安装凹位1331中，中心支撑轴135穿过两个滚动轴承134，且两个滚动轴承134的内圈1341分别固定套接中心支撑轴135，上述滚轮2包括第一轮部201和第二轮部202，该第一轮部201和第二轮部202分别设于支撑条132及相应安装座133的两侧，且第一轮部201和第二轮部202分别固定连接中心支撑轴135，而中心支撑轴135的中间设有环形凸部1351，两个滚动轴承134的内圈1341分别固定套接环形凸部1351，而且，滚轮2与中心支撑轴135之间以螺纹连接方式实现固定连接；这里要指出的是，为便于看清滚动轴承134与中心支撑轴135之间的装配结构，图6中仅仅示意出一个滚动轴承134。由此，能够实现可靠的转动传递结构，使滚轮2的两个轮部能更加平稳的滚动。当然，在其他实施例中，中心支撑轴135可与安装座133固定连接，而滚轮2为套设于中心支撑轴135上，且滚轮2与中心支撑轴135滚动连接；这时，第一轮部210和第二轮部202可以分别转动，以提高转向的精确度以及平顺性。

进一步的，参见图6和图7，本实施例的滚轮2与安装座133相对的一侧设置有第一安装槽，安装座133设置在该第一安装槽内。具体来说，上述第一轮部201和第二轮部202在与安装座133相互靠近的一侧均设置有第一安装槽，安装座133被包裹在第一安装槽内，使得第一轮部201和第二轮部202相互接近处距离最短，当全向移动轮的着地点由第一轮部201转移到第二轮部202时，可以有效提高这个过程的平顺性。而在滚轮2的第一安装槽内与安装座133的外圈以及滚动轴承134的外圈1342相互对应处还设置有第二安装槽，该第二安装槽内设置有密封构件，滚轮2通过密封构件与安装座133的外圈以及滚动轴承134的外圈1342相互压紧，因而，密封构件可以有效防止沙尘进入滚动轴承134的内部，以防止磨损；此外，该密封构件与安装座133的外圈以及滚动轴承134的外圈1342相互抵接的一侧面还构成滑动摩擦面。具体的，密封构件包括滑动摩擦环502和密封胶圈501，滑动摩擦环502的另一侧面设置有环状槽，密封胶圈501设置于该环状槽上。优选地，滑动摩擦环502为聚四氟乙烯材质，密封胶圈501采用丁腈橡胶圈，并且在滑动摩擦面设置有至少一个散热槽。滑动摩擦环502与安装座133之间具有上述滑动摩擦面，且滑动摩擦环502采用聚四氟乙烯材质，可以提高耐磨度。而在滑动摩擦环502相对于滑动摩擦面的另一侧面设置上述环状槽，且环状槽上设置上述丁腈橡胶圈，则在滚轮2与安装座133相互锁紧安装时，丁腈橡胶圈发生形变，提供预紧力，可有效提高密封度。

在此需要说明的是，本发明的支承构件13与滚轮2的数量可不受本实施例的限制，在其他实施例中，该支承构件13与滚轮2的数量可设为多个(除十二个以外)，当然，当它们的数量设置为十二个以外的数量时，则支撑条132与轮毂11的径向之间形成的锐角角度以及滚轮2的中心轴线与旋转构件1的径向之间形成的锐角角度可发生相应变化，以确保各滚轮2的外轮廓配置在以车轴为中心的同一圆周上。此外，还需要指出的是，轮毂11的径向也即为旋转构件1的径向。

参见图1、图3和图5，旋转构件1还包括有第一侧向限制构件14和第二侧向限制构件15，各支承构件13夹设在第一侧向限制构件14和第二侧向限制构件15之间，且各支承构件13分别与第一侧向限制构件14和第二侧向限制构件15固定连接，具体的，第一侧向限制构件14、支承构件13的上述连接孔座1362和第二侧向限制构件15三者之间通过长螺栓4固定连接，因而能够确保全向轮结构的稳定。此外，轮毂11的外圆周面111中间位置设置有中间限制构件112，上述弹性减震构件12设为两个，若将两个所述弹性减震构件12分别记为第一弹性减震构件1201和第二弹性减震构件1202，第一弹性减震构件1201夹设在中间限制构件112和上述第一侧向限制构件14之间，第二弹性减震构件1202夹设在中间限制构件112和上述第二侧向限制构件15之间，因而，通过第一弹性减震构件1201和第二弹性减震构件1202的作用，能够进一步缓冲来自地面等的振动，进一步抑制将振动传递给车轴，能有利于改善乘坐的舒适性。此外，本实施例的第一侧向限制构件14、第二侧向限制构件15和中间限制构件112均为板件。

参见图20和图21，上述第一侧向限制构件14和第二侧向限制构件15也可以用链条5来进行替代。如图所示的全向轮即为通过链条5将上述各支承构件13固定连接成一体，该结构没有采用一整体板件来连接各支承构件13，有利于减少所需的生产材料，有利于进一步降低成本，而且，通过链条5的方式来进行连接，还能够使支承构件13在安装校准上更为方便灵活。上述链条5可包括多个链板51和多个链节元件52，且相邻的两个链板51之间通过链节元件52相连接，则能够将各链板51串联于链条5中，由此能够避免链板51在未进行安装时丢失，而相邻的两个支承构件13通过链板51固定连接，则能够确保相邻的两个支承构件13之间的连接稳固牢靠，进而能够确保各支承构件13固定连接成一体。本实施例的链节元件52可为链扣；当然，在本发明中，该链节元件52的具体结构形式可不受本实施例的限制，比如，在其他实施例中，该链节元件52可以是由一个个链环连接而成的子链条的结构形式。进一步的，链板51的一侧伸出于支承构件13的支承基座136底部，弹性减震构件12夹设在链板51与中间限制板件112之间，由此，能够实现弹性减震构件12在轮毂11的轴向方向上的固定定位；具体的，链条5可设为两个，该两个链条5可分别记为第一链条和第二链条，上述第一弹性减震构件1201可夹设在中间限制板件112和第一链条的链板51之间，第二弹性减震构件1202可夹设在中间限制板件112和第二链条的链板51之间。而且，第一链条的链板51与第二链条的链板51还将支承构件13夹设在中间，该第一链条的链板51、支承构件13和第二链条的相应链板51之间可通过长螺栓4紧固连接，则能够实现支承构件13与链板51之间的牢靠连接，进而也可确保全向轮在结构上的稳定。

参见图8和图10，本实施例的弹性减震构件包括弹性圈本体124，弹性圈本体124上设有多个减震孔121，各减震孔121围绕弹性圈本体124的中心轴线设置，减震孔121内连接有弹性支撑肋122，且弹性支撑肋122沿所述减震孔121的直径方向设置。具体的，本实施例的上述各减震孔121绕弹性圈本体124的中心轴线的周向排布可围成一圈孔圈(见图10)。当然，在本实施例中，上述各减震孔121绕弹性圈本体124的中心轴线的周向也可排布围成至少两圈孔圈，比如图8所示，孔圈的数量设为两圈；当孔圈的数量为两圈或两圈以上时，可将相邻的两圈孔圈分别记为第一孔圈和第二孔圈，第一孔圈的减震孔121与第二孔圈的减震孔121沿弹性圈本体124的中心轴线的周向可相互交错排布，而且第一孔圈的减震孔121内所连接的弹性支撑肋122与第二孔圈的减震孔121内所连接的弹性支撑肋122之间形成角度大于0度的夹角，由此，通过减震孔121和弹性支撑肋122的作用，有利于进一步提升减震缓冲效果，进而有利于提升车辆乘坐的舒适性。

在此需要指出的是，本实施例的全向轮也可不设置上述的弹性减震构件12，而若不设置弹性减震构件12，则全向轮的结构会更为简单，有利于降低成本。参见图18和图19，图中所示的全向轮并未设置弹性减震构件12，在该具体实施中，轮毂11的两端可直接与第一侧向限制构件14和第二侧向限制构件15固定连接，且轮毂11可作相应改动，具体来说，该实施的轮毂11设置为包括两个环形构件113，这两个环形构件113可相对设置并相接，且两个环形构件113可分别与第一侧向限制构件14和所述第二侧向限制构件15固定连接；因而，轮毂11通过设置为两个环形构件113，能更方便与两个侧向限制构件之间的装配。更具体的，环形构件113包括圆筒部和凸缘板部，凸缘板部设于圆筒部的一端，环形构件113可通过凸缘板部与相应的侧向限制构件固定连接；而且，该固定连接可采用螺钉连接来实现。

另外，参见图1至图3，该全向轮还包括有用于安装车轴的环形滚动件3，该环形滚动件3包括两个滚轮轴承32以及用于套接车轴的中心滚筒31，两个滚轮轴承32分别套设在该中心滚筒31的外壁，轮毂11的中心孔将两个滚轮轴承32套接其中，从而能实现全向轮更加顺畅的滚动。

此外，保证全向轮向前运动时的平顺性、减少颠簸，提高用户乘坐体验的一致性是本实施的另一个努力的方向。请参见图4，图4为本实施例所述全向轮的径向方向(与其轴向方向相交)的直径最大值处的剖视图。在全向轮运行(前后、径向或者两者的复合运动)过程中，整车的受力点始终保持在图4中的外轮廓部分(即系全向轮的径向方向的直径最大值连线)。为此，第一滚轮2a小径端22的内角部221尽量多地深入到上述第二滚轮2b大径端21的凹部211内，以使得第一滚轮2a小径端22的外角部222与所述第二滚轮2b大径端21在所述外部轮廓上的距离最短(以该距离数值为H)，以提高全向轮的受力点在从第一滚轮2a转动到第二滚轮2b的过程中，整车的颠簸最小。发明人多达数十次的设计修改以及打样测试的过程中，发现当第二滚轮2b的中心轴线与第一滚轮2a小径端的外部圆周相切时，第一滚轮2a小径端22的外角部222与所述第二滚轮2b大径端21在所述外部轮廓上的距离最短(H值最小)。需要注意的是，H是一个与全向轮最大直径相关联动的数值，在全向轮最大直径确定的情况下，H具有最小值。

同时，为了提高全向轮运行的平顺性，发明人还做了另一部分的努力。在本实施中，在一个方面，滚轮2包括第一轮部201和第二轮部202，所述第一轮部201和第二轮部202在全向轮外部轮廓圆周上的弧长相等。又或者，在另一个方面，第一轮部201和第二轮部202之间设置有缺口，该第一轮部201和第二轮部202之间的距离与上述H值相等。滚轮2的外表面可设有至少两个并行排布的环形凸纹23，且两个相邻的环形凸纹23之间形成间距，则有利于提升滚轮2与地面之间的摩擦力，避免轮子出现打滑。在第三个方面，相邻的环形凸纹23之间形成槽，该槽口的宽度(即上述两个相邻环形凸纹23之间的间距所对应的距离)为H，在可能的情况下，该环形凸纹的顶部宽度也为H。可以理解，在本实施中以上所述的几个方面可以排列组合进行实现。

在本实施的一个方面，发明人对全向轮的减震技术也进行了深入研究。参见图9至图11，本实施例的弹性减震构件的外环面可以为平滑的圆环面而不设置上述的凹形槽123，相应的，支承基座136的支承基板1361的底面设置为弧形面131，而上述连接孔座1362可以不从支承基板1361的底面凸出，从而，各支承基座136的弧形面131可围成支承体的内圆周面。由此，该结构类型的弹性减震构件12的外环面可贴紧该支承体的内圆周面，进而，也可实现弹性减震构件12的安装，以实现良好的减震缓冲效果。

为了实现更加良好的减震缓冲效果，以及使弹性减震的装配结构以至全向轮的装配结构更加简单可靠，发明人还对弹性减震结构作了进一步的改进努力。参见图12至图14，区别于上面全向轮所采用的各结构类型的弹性减震构件，此全向轮通过采用新型结构的弹性减震部件12a来替代上述的弹性减震构件12，该弹性减震部件12a包括套筒125以及多个减震幅条126，相邻的两个减震幅条126之间形成间隔，各减震幅条126均连接于套筒125并围绕套筒125布置，减震幅条126抵压于支承体，而且，该结构的弹性减震部件12a还包括环套127，上述减震幅条126连接在套筒125和环套127之间，且减震幅条126通过环套127抵压支承构件的支承基座136；从而，当全向轮受到震动时，能够将该震动传递给减震幅条，由于相邻的两个减震幅条之间存在间隔，则减震幅条能够因震动发生变形，进而抑制将震动传递给全向轮的车轴，以实现良好的减震缓冲效果。与之相对应的，具有该弹性减震结构的全向轮可以不设置上述的轮毂11，从而弹性减震部件12a则成为必须设置的部件，具体的，在安装时，可直接通过该弹性减震部件12a的套筒125将上述环形滚动件3的两个滚轮轴承32套接其中，以此可实现该具有减震幅条126结构的弹性减震部件12a与环形滚动件3之间的装配，从而能够减少零部件；而上述减震幅条126则包括第一幅条部1261和第二幅条部1262，该第一幅条部1261的第一端连接于套筒125，第一幅条部1261的第二端和第二幅条部1262的第一端相连，第二幅条部1262的第二端连接于上述环套127，且第一幅条部1261和第二幅条部1262之间形成弯折拐角，此第一幅条部1261沿滚动件的径向设置，第二幅条部1262与环形滚动件3的径向形成锐角，从而，该具体结构有利于实现减震幅条126更为良好的减震缓冲效果。

此外，在该具有减震幅条126的弹性减震结构中，其环套127可设有卡槽1271，相应的，对于本实施的支承体的支承构件而言，其支承基板1361上的连接孔座1362可从支承基板1361的底面凸出，从而该连接孔座1362从上述支承基板1361的底面凸出的部位可卡设于环套127的卡槽1271中，以实现弹性减震部件12a与支承体的各支承构件13之间的紧密配合。当然，环套127上也可不设置卡槽1271，在该情况下，支承基座136的支承基板1361的底面可相应设置为弧形面131，且连接孔座1362可以不从支承基板1361的底面凸出，从而，各支承基座136的弧形面也相应可围成上述支承体的内圆周面，从而，环套127可贴紧该支承体的内圆周面，实现该结构类型的弹性减震部件的装配。

在本实施的另一方面，全向轮的主体结构可以进行变型。参见图15至图17，该变型结构的全向轮与上面所描述的全向轮的主要区别在于：该变型结构的全向轮的滚轮2结构及其各滚轮2之间的装配与上述的全向轮存在不同，具体来说，其滚轮2分为大径滚轮2c以及比大径滚轮2c直径小的小径滚轮2d，大径滚轮2c和小径滚轮2d相互交错布置，且大径滚轮2c的端部的设有凹槽203，小径滚轮2d的端部的一部分伸入大径滚轮2c的凹槽203内；而且，无论大径滚轮2c还是小径滚轮2d，其滚轮2的直径均沿该滚轮2中心轴线的中间向两侧逐渐缩小，另外，该变型结构的全向轮的支承构件13的支撑条132为沿轮毂11的径向设置，而滚轮2的中心轴线与轮毂11的径向相交叉并相垂直，这样的设置均是为了确保各滚轮2的外轮廓能够配置在以车轴为中心的同一圆周上。此外，为适应大径滚轮2c和小径滚轮2d的安装，本实施例的支承构件13分为用于支撑大径滚轮2c的第一支承构件13a和用于支撑小径滚轮2d的第二支承构件13b，该第一支承构件13a和第二支承构件13b的区别主要在于支撑条132处的结构厚度和强度存有差别。这里需要指出的是，该变型结构的全向轮可以采用图2、图9或图13中所示的任意一种弹性减震结构，图16并不构成对其装配结构的限制，而且，该变型结构的全向轮的其他结构及相应效果，比如其滚轮2与支承构件13、滚动轴承134、中间支撑轴135之间的装配结构等等，也可与上面所描述的各全向轮的相一致，此处不再另行赘述。

综上，本发明实施例的全向轮一方面能够使车辆沿其直进方向行进，另一方面通过上述滚轮2的作用还能够使车辆沿与所述直进方向正交的方向移动，进而能够实现全方位移动，使得车辆移动更为灵活，其结构设计新颖巧妙。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种全向轮，其特征在于，包括能够绕车轴旋转的旋转构件、多个安装于所述旋转构件上的滚轮、用于安装车轴的环形滚动件；所述滚轮可围绕自身中心轴线自由旋转，且各所述滚轮的中心轴线均设置在与所述车轴正交的平面内，所述滚轮的中心轴线与所述旋转构件的径向相交叉并形成锐角，所述滚轮具有大径端和小径端，且所述滚轮的直径沿所述大径端至所述小径端逐渐减小，所述滚轮的大径端设有凹部，将两个相邻的所述滚轮分别记为第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮小径端的一部分伸入所述第二滚轮大径端的凹部内，使各所述滚轮的外轮廓均配置在以所述车轴为中心的同一圆周上；

所述旋转构件包括轮毂、弹性减震部件以及支承体；所述弹性减震部件包括套筒以及多个减震幅条，相邻的两个所述减震幅条之间形成间隔，各所述减震幅条均连接于所述套筒并围绕所述套筒布置，所述减震幅条抵压于所述支承体，而且，所述弹性减震部件还包括环套，所述减震幅条连接在所述套筒和所述环套之间，且所述减震幅条通过所述环套抵压所述支承体；所述减震幅条包括第一幅条部和第二幅条部，所述第一幅条部的第一端连接于所述套筒，所述第一幅条部的第二端和所述第二幅条部的第一端相连，所述第二幅条部的第二端连接于所述环套，且所述第一幅条部和所述第二幅条部之间形成弯折拐角，所述第一幅条部沿环形滚动件的径向设置，所述第二幅条部与环形滚动件的径向形成锐角；

其中，所述支承体包括多个支承构件，各所述支承构件围绕以所述轮毂的周向均匀设置；所述支承构件包括支撑条，所述滚轮包括第一轮部和第二轮部，所述第一轮部和所述第二轮部分别安装于所述支撑条的两侧，所述第一轮部和所述第二轮部之间形成缺口。

2.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述滚轮的外轮廓的曲率与以所述车轴为中心的圆的曲率相一致。

3.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述第二滚轮的中心轴线与所述第一滚轮小径端所在的外部圆周相切。

4.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述滚轮的小径端包括有内角部和外角部，所述第一滚轮小径端的内角部伸入所述第二滚轮大径端的凹部内，所述第一滚轮小径端的外角部与所述第二滚轮的大径端之间存在间隙。

5.根据权利要求4所述的全向轮，其特征在于，所述滚轮的外表面设有至少两个并行排布的环形凸纹，且两个相邻的所述环形凸纹之间形成间距。

6.根据权利要求5所述的全向轮，其特征在于，所述间隙所对应的距离、所述间距所对应的距离与所述环形凸纹的顶部宽度相等。

7.根据权利要求4至6任一项所述的全向轮，其特征在于，所述旋转构件还包括弹性减震构件；各所述滚轮分别安装于相应的支承构件上；所述支承构件包括支承基座，所述轮毂具有外圆周面，所述弹性减震构件夹设在所述支承构件的支承基座与所述轮毂的外圆周面之间。

8.根据权利要求7所述的全向轮，其特征在于，所述支承基座包括支承基板和连接孔座，且所述连接孔座从所述支承基板的底面凸出，所述弹性减震构件具有外环面和内环面，所述外环面上设有凹形槽，所述连接孔座卡设于所述凹形槽中，所述内环面贴紧所述轮毂的外圆周面。

9.根据权利要求7所述的全向轮，其特征在于，所述支撑条与所述轮毂的径向相交叉并形成锐角，所述滚轮安装于所述支撑条的端部，且所述滚轮的中心轴线与所述支撑条相垂直。

10.根据权利要求9所述的全向轮，其特征在于，所述缺口的宽度与所述间隙所对应的距离相等。

11.根据权利要求7所述的全向轮，其特征在于，所述旋转构件包括有第一侧向限制构件和第二侧向限制构件，所述支承构件夹设在所述第一侧向限制构件和所述第二侧向限制构件之间，所述支承构件包括有连接孔座，各所述支承构件均通过其连接孔座与所述第一侧向限制构件和所述第二侧向限制构件固定连接。

12.根据权利要求11所述的全向轮，其特征在于，所述轮毂中间位置设置有中间限制构件，所述弹性减震构件设为两个，将两个所述弹性减震构件分别记为第一弹性减震构件和第二弹性减震构件，所述第一弹性减震构件夹设在所述中间限制构件和所述第一侧向限制构件之间，所述第二弹性减震构件夹设在所述中间限制构件和所述第二侧向限制构件之间。

13.根据权利要求7所述的全向轮，其特征在于，所述弹性减震构件为弹性圈本体，所述弹性圈本体上设有减震孔，所述减震孔内设置有弹性支撑肋。

14.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至13任一项所述的全向轮。