CN110116579B - 轮子及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮子及其组装方法。本发明的一实施方式的轮子具备：轮体，其具有一对支承构件；多个筒轴，其配置于该一对支承构件之间；以及多个鼓形筒，其分别配置于该多个筒轴并能够绕各筒轴旋转，该多个鼓形筒分别借助轴承安装于所述筒轴或支承体，构成为能够利用该轴承的位置调整该多个鼓形筒各自的在该筒轴方向上的位置。

Description

轮子及其组装方法

技术领域

本发明涉及轮子及其组装方法。

背景技术

作为以往的移动车辆用的轮子，公知有麦克纳姆轮。麦克纳姆轮具备被驱动的轮体以及多个辊体。该轮体具有形成为大致圆盘状的两个支承构件。多个辊体各自的表面具有中凸的(鼓形的或桶形的，crowned or barrel-shaped)形状。多个辊体分别以能够旋转的方式设于两个支承构件之间。辊体也有时被称为鼓形筒。

以往的麦克纳姆轮被记载于例如日本特表2009-504465号公报(专利文献1)。专利文献1公开有将轮子的外径与辊体的最大半径之比设为1.08～1.13的范围，特别是设为1.09～1.12的范围的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009-504465号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在以往的麦克纳姆轮中存在如下问题：鼓形筒安装于相对于设计位置偏离的位置，就其结果来说，在旋转时施加于多个鼓形筒的每一个的负荷变得不均匀。由于该施加于鼓形筒的负荷的不均匀，所以，在具备以往的麦克纳姆轮的移动车辆中，运转时的运动就变得不稳定。

本发明的目的之一在于，提供一种能够精度良好地将鼓形筒相对于支承构件安装的轮子。

用于解决问题的方案

本发明的一实施方式的轮子具备：轮体，其具有一对支承构件；筒轴，其配置于所述一对支承构件之间；鼓形筒，其安装于所述筒轴；以及轴承，其将所述鼓形筒以能够绕旋转轴线旋转的方式支承于所述筒轴，并用于限制所述鼓形筒在沿着所述旋转轴线的旋转轴线方向上相对于所述筒轴的移动。

本发明的一实施方式的轮子具备挡圈，该挡圈固定于所述筒轴，用于限制所述轴承在所述旋转轴线方向上的移动。

本发明的一实施方式的轮子具备设于所述鼓形筒与所述挡圈之间的衬垫。

在本发明的一实施方式的轮子中，所述筒轴的两端固定于所述一对支承构件的外周面。

在本发明的一实施方式的轮子中，所述一对支承构件分别具有在所述外周面形成的凹部，所述筒轴在所述凹部固定于所述一对支承构件。

在本发明的一实施方式的轮子中，所述一对支承构件分别具有在所述外周面形成的槽部，所述筒轴在所述槽部固定于所述一对支承构件。

本发明的一实施方式涉及一种组装方法，其是组装轮子的组装方法，该轮子具备：轮体，其具有一对支承构件；筒轴，其配置于所述一对支承构件之间；以及鼓形筒，其以能够绕旋转轴线旋转的方式支承于所述筒轴。该组装方法具备在沿着所述旋转轴线的旋转轴线方向上对所述鼓形筒相对于所述筒轴的位置进行调整的工序。

本发明的一实施方式的轮子具备：轮体，其具有一对支承构件；多个筒轴，其配置于该一对支承构件之间；以及多个鼓形筒，其分别配置于该多个筒轴，能够绕各筒轴旋转。在该实施方式中，所述多个鼓形筒分别借助轴承安装于所述筒轴或支承体，能够利用该轴承的位置调整该多个鼓形筒各自的在该筒轴方向上的位置。

在本发明的一实施方式中，能够根据所述鼓形筒相对于所述筒轴或支承体在所述轴承方向上的安装位置的安装误差来调整所述轴承的位置。

本发明的一实施方式的轮子在所述轴承的所述轴承方向端部具有挡圈。在该实施方式中，能够利用设于所述轴承的所述端部的挡圈在所述轴承方向上的位置来调整所述鼓形筒相对于所述筒轴或支承体在所述轴承方向上的安装位置。

在本发明的一实施方式中，配置于所述一对支承构件之间的多个筒轴各自的两端固定于该一对支承构件的外周面。

在本发明的一实施方式中，在所述外周面形成有凹部。在该实施方式中，配置于所述一对支承构件之间的多个筒轴各自的两端固定于该一对支承构件的外周面的凹部。

在本发明的一实施方式中，所述凹部是具备倾斜面的槽。

本发明的一实施方式涉及一种轮子的组装方法，该轮子具备：轮体，其具有一对支承构件；多个筒轴，其配置于该一对支承构件之间；以及多个鼓形筒，其分别配置于该多个筒轴，能够绕各筒轴旋转。在该实施方式中，在所述一对支承构件被组装起来的状态下，能够在所述一对支承构件的外周面调整所述多个鼓形筒的位置。

发明的效果

根据本发明的一实施方式，能够精度良好地将鼓形筒相对于支承构件安装。

附图说明

图1a是本发明的一实施方式的轮子的立体图。

图1b是本发明的一实施方式的轮子的俯视图。

图1c是本发明的一实施方式的轮子的主视图。

图2是概略地表示图1a～图1c的轮子所具有的鼓形筒的截面的图。

图3是本发明的另一实施方式的轮子的立体图。

图4是本发明的又一实施方式的轮子的立体图。

附图标记说明

1、轮子；2、轮体；3、支承构件；4、筒轴；5、鼓形筒；5a、主体；5b、筒状构件；6、止推轴承；7、限制构件；8、螺纹件；10、凹部；11、槽部；12、旋转轴线；13、径向轴承；14、衬垫；15、旋转轴线；16、孔。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，参照图1a～图1c以及图2对本发明的一实施方式进行说明。图1a～图1c以及图2概略地表示本发明的一实施方式的轮子1。

这些图所示的轮子1具备：轮体2，其具有一对支承构件3；和多个鼓形筒5，其配置于该一对支承构件3之间。一对支承构件3具有大致盘状的形状。在一对支承构件3各自的外周面设有多个凹部10。

鼓形筒5具有沿着旋转轴线15延伸的筒轴4。筒轴4在其两端部分处固定于一对支承构件3的外周面的凹部10。鼓形筒5以能够绕筒轴4旋转的方式支承于一对支承构件3。因而，鼓形筒5能够绕图1c所示的旋转轴线15旋转。一对支承构件3被未图示的驱动装置驱动。一对支承构件3被相互固定。轮体2能够绕旋转轴线12向两个方向旋转。

多个鼓形筒5以相互均等的间隔配置在一对支承构件3之间。图示的轮子1具有8个鼓形筒5。轮子1所具备的鼓形筒5的数量并不限于8个，可适当变更。在图示的实施方式中，鼓形筒5具有中凸的(鼓形的或桶形的，crowned or barrel-shaped)外侧轮廓。鼓形筒5的旋转轴线15相对于轮体2的旋转轴线12呈角度α。角度α是例如45°。角度α并不限于45°，可适当变更。

如图1b所示，鼓形筒5以其一部分相对于一对支承构件3的外周向径向外侧稍微地突出的方式安装于支承构件3。鼓形筒5在相对于该支承构件3的外周向径向外侧突出的部位处与地面或地板面接触。

在一实施方式中，轮子1的外径与鼓形筒最大的半径之比是1.107。由此，不管轮子1的外径如何，都能够获得轮子1的最好的辊运动。

接着，参照图2进一步对鼓形筒5进行说明。图2示意性地表示鼓形筒5沿着旋转轴线15的截面。如图示那样，鼓形筒5具有主体5a和筒状构件5b。主体5a沿着旋转轴线15从一端延伸到另一端。主体5a具有中凸的外侧轮廓。主体5a具有沿着旋转轴线15从一端延伸到另一端的贯通孔，在该贯通孔设有筒状构件5b。筒状构件5b也具有沿着旋转轴线15从一端延伸到另一端的贯通孔，在该贯通孔插入有筒轴4。

如图示那样，鼓形筒5借助两个轴承6和两个轴承13安装于筒轴4。两个轴承6也可以设于相对于筒轴4的旋转轴线方向的中心C相互对称的位置。两个轴承13也可以设于相对于筒轴4的旋转轴线方向的中心C相互对称的位置。在图示的实施方式中，轴承6是止推轴承，轴承13是径向轴承。轴承6也可以是止推垫圈。轴承6和轴承13也可以是角接触轴承、圆锥滚子轴承以及除了这些以外的公知的轴承。在沿着旋转轴线15的轴向(以下有时仅称为“旋转轴线方向”。)上，鼓形筒5相对于筒轴4的位置由轴承6决定。

筒状构件5b具有从其旋转轴线方向的D1方向的端朝向筒轴4的中心C凹陷的凹部5b1，另外，具有从旋转轴线方向的D2方向的端朝向筒轴4的中心C凹陷的凹部5b2。两个轴承6分别容纳于该凹部5b1和凹部5b2。轴承6具有：第1套圈6a、第2套圈6b、配置于该第1套圈6a与第2套圈6b之间的多个滚动体6c。第1套圈6a安装于筒轴4，第2套圈6b安装于筒状构件5b。

筒轴4具有沿着其周向延伸的两个槽，在该两个槽分别设有限制构件。在图示的实施方式中，使用了挡圈7作为限制构件。挡圈7嵌入槽。因此，挡圈7在旋转轴线方向上的移动受到限制。在挡圈7与筒状构件5b之间设有衬垫14。在图示的实施方式中，衬垫14设于挡圈7与轴承6之间。挡圈7具有贯穿其中心的贯通孔，在该贯通孔插入有筒轴4。同样地，衬垫14具有环状的形状。衬垫14具有贯穿其中心的贯通孔，在其贯通孔插入有筒轴4。也可以在衬垫14与挡圈7之间设有未图示的垫片。垫片也可以设于衬垫14与轴承6之间。也可以将旋转轴线方向上的衬垫14的位置和挡圈7的位置调换。例如，衬垫14也可以设于轴承6与筒状构件5b之间。也可以使用螺钉作为限制构件。

在筒轴4的两端设有沿着与旋转轴线15正交的方向延伸的孔16。螺纹件8被插入孔16。在支承构件3的凹部10设有容纳螺纹件8的螺纹孔。通过将螺纹件8拧入凹部10的螺纹孔，筒轴4被固定于支承构件3。如此，筒轴4利用螺纹件8安装于支承构件3。在一实施方式中，孔16的内径比螺纹件8的轴部的外径大。因此，在螺纹件8的轴部与孔16的内周面之间存在间隙。因而，能够将筒轴4相对于支承构件3的安装位置调整与该间隙相应的间隔。筒轴4也可以利用由螺纹件8进行的紧固以外的公知的方法固定于凹部10。

接着，参照图3而对本发明的另一实施方式的轮子1进行说明。图3所示的轮子1在支承构件3的外周面形成有槽部11来替代凹部10这点与图1a～图1c所示的轮子1不同。槽部11具有从支承构件3的外周面向该支承构件的径向的内侧延伸的倾斜面。筒轴4的两端部分固定于槽部11。筒轴4利用例如螺纹件8固定于槽部11。

接着，参照图4而对本发明的又一实施方式的轮子1进行说明。在图4所示的轮子1中，多个凹部10中的一部分由槽部11代替。多个筒轴4在凹部10或槽部11安装于支承构件3。

接着，对本发明的一实施方式的轮子1的组装方法进行说明。首先，准备将一对支承构件3相互固定着的轮体2。接着，准备借助轴承6安装到筒轴4的鼓形筒5。接着，相对于一对支承构件3固定筒轴4。如此一来，多个筒轴4安装于一对支承构件3。接着，对组装到一对支承构件3的鼓形筒5相对于筒轴4的位置进行调整。如上述那样，在孔16与螺纹件8之间存在间隙，因此，能够将筒轴4相对于支承构件3的位置调整与该间隙相应的量。筒轴4安装于支承构件3的凹部10或槽部11，因此，能够在将一对支承构件3相互固定而制作成轮体2之后调整筒轴4的位置。在如此组装好轮体2之后，调整筒轴4的位置，由此，能够对鼓形筒5相对于支承构件3的位置进行调整。

接下来，对上述的实施方式的作用效果进行说明。在上述的轮子1中，鼓形筒5相对于筒轴4的移动(在旋转轴线方向上的移动)被轴承6限制。因而，根据轴承6在旋转轴线方向上相对于筒轴4的安装位置，和/或，根据轴承6在旋转轴线方向上的尺寸，能够确定鼓形筒5相对于筒轴4的安装位置。由此，通过调整轴承6的安装位置、尺寸来调整鼓形筒5的安装位置，就其结果来说，能够精度良好地相对于支承构件3安装鼓形筒5。

在上述的一实施方式中，鼓形筒5在旋转轴线方向上的移动被挡圈7限制。因而，根据挡圈7在旋转轴线方向上相对于筒轴4的安装位置，和/或，根据挡圈7在旋转轴线方向上的尺寸，能够确定鼓形筒5相对于筒轴4的安装位置。由此，通过调整挡圈7的安装位置、尺寸来调整鼓形筒5的安装位置，就其结果来说，能够精度良好地相对于支承构件3安装鼓形筒5。

在上述的一实施方式中，在挡圈7与轴承之间设有衬垫14。因而，能够根据衬垫14在旋转轴线方向上的尺寸确定鼓形筒5相对于筒轴4的安装位置。由此，通过调整衬垫14的尺寸来调整鼓形筒5的安装位置，就其结果来说，能够精度良好地相对于支承构件3安装鼓形筒5。

在上述的一实施方式中，筒轴4的两端部分固定于支承构件3的凹部10或槽部11。由此，能够精度良好地进行筒轴4的周向的对位。就其结果来说，能够降低鼓形筒5相对于支承构件3的安装误差。另外，能够将筒轴4没有间隙地安装于凹部10或槽部11，因此，能够将鼓形筒5精度良好地安装于支承构件3。

根据上述的轮子1的组装方法，能够对组装到一对支承构件3的鼓形筒5相对于筒轴4的位置进行调整，因此，通过调整鼓形筒5相对于筒轴4的安装位置，能够精度良好地相对于支承构件3安装鼓形筒5。另外，能够在组装好轮体2之后进行鼓形筒5相对于筒轴4的安装位置的调整。因此，能够容易地进行鼓形筒5的安装位置的调整。

在本说明书中所说明的各构成要素的尺寸、材料以及配置并不限定于在实施方式中所明示地说明的内容，该各构成要素能够变形为具有本发明的范围所能包含的任意的尺寸、材料以及配置。另外，也能够将在本说明书中未明示地说明的构成要素附加于进行了说明的实施方式，也能够省略在各实施方式中进行了说明的构成要素的一部分。与上述的各种实施方式中的1个相关联而进行了说明的特征也能适用于其他实施方式。

Claims (4)

1.一种轮子，其中，该轮子具备：

轮体，其具有一对支承构件；

筒轴，其配置于所述一对支承构件之间；

鼓形筒，其安装于所述筒轴；

挡圈，其嵌入在所述筒轴的表面形成的槽；

轴承，其将所述鼓形筒以能够绕旋转轴线旋转的方式支承于所述筒轴，并用于限制所述鼓形筒在沿着所述旋转轴线的旋转轴线方向上相对于所述筒轴的移动；以及

衬垫，其在所述旋转轴线方向上设于所述轴承与所述挡圈之间。

2.根据权利要求1所述的轮子，其中，

所述筒轴的两端固定于所述一对支承构件的外周面。

3.根据权利要求2所述的轮子，其中，

所述一对支承构件分别具有在所述外周面形成的凹部，

所述筒轴在所述凹部固定于所述一对支承构件。

4.根据权利要求2所述的轮子，其中，

所述一对支承构件分别具有在所述外周面形成的槽部，

所述筒轴在所述槽部固定于所述一对支承构件。