CN110682973A - 一种万向轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种万向轮装置，属于机械配件技术领域，为解决现有技术中的万向轮装置对障碍物的攻角过大，遇到较高障碍无法通过，越障性能不佳的技术问题而设计。本发明的万向轮装置包括基座和万向轮组件，万向轮组件与基座相连并能够带动基座前进或后退，万向轮组件包括导向轮组和负重轮组，导向轮组为两个，两个导向轮组均位于负重轮组的上方且负重轮组与两个导向轮组的中心连线形成的夹角为钝角。该万向轮装置对障碍物的攻角α相对较小，遇到较高障碍物容易通过，越障性能良好。

Description

一种万向轮装置

技术领域

本发明涉及机械配件技术领域，尤其涉及一种万向轮装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，脚轮得到了大范围的推广应用，例如应用在机械设备、家具、生产流水线等方面。其中，脚轮中的万向轮能够实现360度旋转，因此万向轮具有活动自如和移动省力等特点，人们对万向轮的需求也越来越大。如图5所示，传统的万向轮2’结构中，由于偏心距和旋转半径的缘故，因此比其他的脚轮所占空间大，由于空间关系，万向轮2’通常相对轮径较小，对障碍物的攻角α’过大，遇到较高障碍物无法通过，越障性能不佳。

发明内容

本发明的目的在于提出一种万向轮装置，该万向轮装置对障碍物的攻角α相对较小，遇到较高障碍物容易通过，越障性能良好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种万向轮装置，包括基座和万向轮组件，所述万向轮组件与所述基座相连，并能够带动所述基座前进或后退；所述万向轮组件包括导向轮组和负重轮组，所述导向轮组为两个，两个所述导向轮组均位于所述负重轮组的上方且所述负重轮组与两个所述导向轮组的中心连线形成的夹角为钝角。

可选地，所述万向轮组件还包括第一机架和履带，两个所述导向轮组和所述负重轮组均可转动地连接在所述第一机架上；以及所述履带张紧在两个所述导向轮组和所述负重轮组上。

可选地，万向轮装置还包括弹性支撑件，所述弹性支撑件的两端分别与所述基座和所述第一机架相连，所述弹性支撑件能够沿其长度方向拉伸或收缩，所述第一机架与所述基座转动连接；其中，当所述万向轮组件在平面上运动或者翻越障碍物上升时，所述弹性支撑件处于收缩状态；当所述万向轮组件翻越所述障碍物后下跌时，所述弹性支撑件处于拉伸状态。

可选地，所述弹性支撑件为两个，两个所述弹性支撑件相对设置在所述万向轮组件的两侧。

可选地，两个所述导向轮组分别为第一导向轮组和第二导向轮组，所述第一导向轮组包括第一导向轮和第一转轴体，所述第一转轴体与所述第一机架相连，所述第一导向轮可转动地套设在所述第一转轴体上；所述第二导向轮组包括第二导向轮和第二转轴体，所述第二转轴体与所述第一机架相连，所述第二导向轮可转动地套设在所述第二转轴体上；所述负重轮组包括负重轮和第三转轴体，所述第三转轴体与所述第一机架相连，所述负重轮可转动地套设在所述第三转轴体上。

可选地，所述第一导向轮组位于远离所述弹性支撑件的一端，所述第一机架能够绕所述第一转轴体旋转。

可选地，万向轮装置还包括旋转组件，所述旋转组件与所述基座相连且位于所述基座的下方，所述旋转组件能够绕垂直于所述基座的轴线转动。

可选地，所述旋转组件包括连接件、限位板和第二机架，所述连接件的一端穿设于所述基座上，另一端穿设于所述限位板上，所述第二机架套设在所述连接件上且位于所述基座与所述限位板之间，所述第二机架能够围绕所述连接件的中心轴线旋转360°。

可选地，所述连接件的中心轴线与所述负重轮组的中心轴线的距离大于零；和/或，所述旋转组件还包括多个第一钢珠，所述基座的下端面和所述第二机架的上端面设有相对应的第一圆周槽，多个所述第一钢珠配合在所述第一圆周槽内；和/或，所述旋转组件还包括多个第二钢珠，所述第二机架的下端面和所述限位板的上端面设有相对应的第二圆周槽，多个所述第二钢珠配合在所述第二圆周槽内。

可选地，万向轮装置还包括连接块，所述连接块分别连接所述旋转组件和所述万向轮组件。

本发明相对于现有技术的有益效果：万向轮组件与基座相连并能够带动基座前进或后退，从而带动基座上的装备以及装备上放置的物品前进或者后退，万向轮组件包括导向轮组和负重轮组，导向轮组为两个，两个导向轮组均位于负重轮组的上方且负重轮组与两个导向轮组的中心连线形成的夹角为钝角，因此对障碍物的攻角相对较小，遇到较高障碍物容易通过，越障性能良好。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的万向轮装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的万向轮装置的爆炸示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的万向轮装置的弹性支撑件处于拉伸状态下的示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的万向轮装置越障时弹性支撑件处于收缩状态下的示意图；

图5是现有技术中的万向轮越障时的示意图。

附图标记：

基座-1，万向轮组件-2，第一导向轮组-21，第一导向轮-211，第一转轴体-212，第二导向轮组-22，第二导向轮-221，第二转轴体-222，负重轮组-23，负重轮-231，第三转轴体-232，第一机架-24，履带-25，弹性支撑件-3，旋转组件-4，连接件-41，限位板-42，第二机架-43，第一钢珠-44，第二钢珠-45，连接块-5。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，万向轮装置包括基座1和万向轮组件2，万向轮组件2与基座1相连，并能够带动基座1前进或后退；万向轮组件2包括导向轮组和负重轮组23，导向轮组为两个，两个导向轮组均位于负重轮组23的上方且负重轮组23与两个导向轮组的中心连线形成的夹角为钝角，即负重轮组23和其中一个导向轮组的中心连线与负重轮组23和另一导向轮组的中心连线形成的夹角为钝角。

可以理解的是，万向轮组件2与基座1相连并能够带动基座1前进或后退，从而带动基座1上的装备以及装备上放置的物品前进或者后退，万向轮组件2包括导向轮组和负重轮组23，导向轮组为两个，两个导向轮组均位于负重轮组23的上方且负重轮组23与两个导向轮组的中心连线形成的夹角为钝角，因此对障碍物的攻角α相对较小(见图4与图5对比)，遇到较高障碍容易通过，越障性能良好。

如图4和图5所示，现有技术的万向轮2’翻越障碍物时的攻角α’明显大于本发明的万向轮组件2翻越障碍物的攻角α，特别说明的是，现有技术的障碍物与本发明的障碍物为同一障碍物，即高度相同。经过对比之后，可知本发明的万向轮装置对障碍物的攻角α相对较小，遇到较高障碍容易通过，越障性能良好。

可选地，如图2所示，万向轮组件2还包括第一机架24和履带25，两个导向轮组和负重轮组23均可转动地连接在第一机架24上，履带25张紧在两个导向轮组和负重轮组23上。

需要说明的是，两个导向轮组和负重轮组23处于同一平面上，第一机架24有两个，两个第一机架24分别设在两个导向轮组和负重轮组23的两端以限位；履带25张紧在两个导向轮组和负重轮组23上，由于履带25与地面的接触面积大，减少了对地面的压力，有助于顺利地越过障碍物和提高基座1上的装备以及装备上的物品的稳定性。

可选地，如图1所示，万向轮装置还包括弹性支撑件3，弹性支撑件3的两端分别与基座1和第一机架24相连，弹性支撑件3能够沿其长度方向拉伸或收缩，第一机架24与基座1转动连接；其中，如图4所示，当万向轮组件2在平面上运动或者翻越障碍物上升时，弹性支撑件3处于收缩状态；如图3所示，当万向轮组件2翻越障碍物后下跌时，弹性支撑件3处于拉伸状态。

可以理解的是，当万向轮组件2在平面上运动或者翻越障碍物上升时，弹性支撑件3受到基座1承载的装备以及装备上的物品的重力作用下处于收缩状态，当万向轮组件2翻越障碍物后下跌时，之前与地面接触的履带25离地，弹性支撑件3快速处于拉伸状态，从而驱动第一机架24相对于基座1旋转使得履带25再次接触地面，并在弹性支撑件3的弹性力和阻尼力的作用下支撑装备以及装备上的物品，达到了减震的作用，基座1上的装备以及装备上的物品的稳定性良好，结构简单，适用性强。

有利地，弹性支撑件3为气弹簧。当然，在本发明的其他实施例中，弹性支撑件3可以根据实际需求的弹性力和阻尼力的大小来进行其他选择。

可选地，如图2所示，弹性支撑件3为两个，两个弹性支撑件3相对设置在万向轮组件2的两侧，进一步地提高了装备以及装备上的物品在越障过程的稳定性，减震效果更好。

可选地，如图2所示，两个导向轮组分别为第一导向轮组21和第二导向轮组22，第一导向轮组21包括第一导向轮211和第一转轴体212，第一转轴体212与第一机架24相连，第一导向轮211可转动地套设在第一转轴体212上；第二导向轮组22包括第二导向轮221和第二转轴体222，第二转轴体222与第一机架24相连，第二导向轮221可转动地套设在第二转轴体222上；负重轮组23包括负重轮231和第三转轴体232，第三转轴体232与第一机架24相连，负重轮231可转动地套设在第三转轴体232上。

可以理解的是，由于第一导向轮211可转动地套设在第一转轴体212上，第二导向轮221可转动地套设在第二转轴体222上，负重轮组23可转动地套设在第三转轴体232上，从而在驱动力的作用下带动履带25前进或者后退，达到翻越障碍物的目的。

补充说明的是，当万向轮组件2向前行走翻越障碍物时，第一导向轮组21处的履带25率先与地面接触，起到前进的导向作用；当万向轮组件2向后倒退越过障碍沟时，第二导向轮组22与负重轮组23相连的倾斜面能够带动万向轮装置越过障碍沟，起到后退的导向作用；当万向轮组件2在平面行走时，负重轮组23处的履带25始终与平面接触，第一导向轮组21和第二导向轮组22与平面始终不接触。

可选地，第一导向轮组21位于远离弹性支撑件3的一端，第一机架24能够绕第一转轴体212旋转。

可以理解的是，由于第一机架24能够绕第一转轴体212旋转，当万向轮组件2翻越障碍物后下跌时，之前与地面接触的履带25离地，弹性支撑件3快速处于拉伸状态，从而驱动第一机架24绕第一转轴体212旋转使得履带25再次接触地面，并在弹性支撑件3的弹性力和阻尼力的作用下支撑装备以及装备上的物品，达到了减震的作用，基座1上的装备以及装备上的物品的稳定性良好，结构简单，适用性强。

可选地，如图1所示，万向轮装置还包括旋转组件4，旋转组件4与基座1相连且位于基座1的下方，旋转组件4能够绕垂直于基座1的轴线转动，实现万向轮装置的360°旋转，活动自如，使用范围大。

可选地，如图2所示，旋转组件4包括连接件41、限位板42和第二机架43，连接件41的一端穿设于基座1上，另一端穿设于限位板42上，第二机架43套设在连接件41上且位于基座1与限位板42之间，第二机架43能够围绕连接件41的中心轴线旋转360°，实现万向轮装置的360°旋转，活动自如，使用范围大。

可选地，如图2所示，连接件41的中心轴线与负重轮组23的中心轴线的距离大于零，使得第二机架43能够围绕连接件41的中心轴线旋转360°。

如图2所示，旋转组件4还包括多个第一钢珠44，基座1的下端面和第二机架43的上端面设有相对应的第一圆周槽，多个第一钢珠44配合在第一圆周槽内，第一钢珠44能够降低第二机架43围绕连接件41的中心轴线旋转的阻力，确保旋转过程的顺畅性。

如图2所示，旋转组件4还包括多个第二钢珠45，第二机架43的下端面和限位板42的上端面设有相对应的第二圆周槽，多个第二钢珠45配合在第二圆周槽内，第二钢珠45能够降低第二机架43围绕连接件41的中心轴线旋转的阻力，进一步地确保旋转过程的顺畅性。

可选地，如图1所示，万向轮装置还包括连接块5，连接块5分别连接旋转组件4和万向轮组件2，起到固定和连接的作用。

万向轮组件2从平面上运动到向前翻越障碍物的工作过程：当万向轮组件2从平面运动直至向前翻越障碍物上升时，弹性支撑件3受到基座1承载的装备以及装备上的物品的重力作用下均处于收缩状态，当万向轮组件2翻越障碍物后下跌时，之前与地面接触的履带25离地，弹性支撑件3快速处于拉伸状态，从而驱动第一机架24绕第一转轴体212旋转使得履带25再次接触平面，并在弹性支撑件3的弹性力和阻尼力的作用下支撑装备以及装备上的物品，起到减震作用。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种万向轮装置，其特征在于，包括：

基座(1)；以及

万向轮组件(2)，所述万向轮组件(2)与所述基座(1)相连，并能够带动所述基座(1)前进或后退；以及

所述万向轮组件(2)包括导向轮组和负重轮组(23)，所述导向轮组为两个，两个所述导向轮组均位于所述负重轮组(23)的上方且所述负重轮组(23)与两个所述导向轮组的中心连线形成的夹角为钝角。

2.如权利要求1所述的万向轮装置，其特征在于，所述万向轮组件(2)还包括：

第一机架(24)，两个所述导向轮组和所述负重轮组(23)均可转动地连接在所述第一机架(24)上；以及

履带(25)，所述履带(25)张紧在两个所述导向轮组和所述负重轮组(23)上。

3.如权利要求2所述的万向轮装置，其特征在于，还包括弹性支撑件(3)，所述弹性支撑件(3)的两端分别与所述基座(1)和所述第一机架(24)相连，所述弹性支撑件(3)能够沿其长度方向拉伸或收缩，所述第一机架(24)与所述基座(1)转动连接；其中，

当所述万向轮组件(2)在平面上运动或者翻越障碍物上升时，所述弹性支撑件(3)处于收缩状态；当所述万向轮组件(2)翻越所述障碍物后下跌时，所述弹性支撑件(3)处于拉伸状态。

4.如权利要求3所述的万向轮装置，其特征在于，所述弹性支撑件(3)为两个，两个所述弹性支撑件(3)相对设置在所述万向轮组件(2)的两侧。

5.如权利要求3所述的万向轮装置，其特征在于，两个所述导向轮组分别为第一导向轮组(21)和第二导向轮组(22)，所述第一导向轮组(21)包括第一导向轮(211)和第一转轴体(212)，所述第一转轴体(212)与所述第一机架(24)相连，所述第一导向轮(211)可转动地套设在所述第一转轴体(212)上；

所述第二导向轮组(22)包括第二导向轮(221)和第二转轴体(222)，所述第二转轴体(222)与所述第一机架(24)相连，所述第二导向轮(221)可转动地套设在所述第二转轴体(222)上；

所述负重轮组(23)包括负重轮(231)和第三转轴体(232)，所述第三转轴体(232)与所述第一机架(24)相连，所述负重轮(231)可转动地套设在所述第三转轴体(232)上。

6.如权利要求5所述的万向轮装置，其特征在于，所述第一导向轮组(21)位于远离所述弹性支撑件(3)的一端，所述第一机架(24)能够绕所述第一转轴体(212)旋转。

7.如权利要求1所述的万向轮装置，其特征在于，还包括旋转组件(4)，所述旋转组件(4)与所述基座(1)相连且位于所述基座(1)的下方，所述旋转组件(4)能够绕垂直于所述基座(1)的轴线转动。

8.如权利要求7所述的万向轮装置，其特征在于，所述旋转组件(4)包括连接件(41)、限位板(42)和第二机架(43)，所述连接件(41)的一端穿设于所述基座(1)上，另一端穿设于所述限位板(42)上，所述第二机架(43)套设在所述连接件(41)上且位于所述基座(1)与所述限位板(42)之间，所述第二机架(43)能够围绕所述连接件(41)的中心轴线旋转360°。

9.如权利要求8所述的万向轮装置，其特征在于，所述连接件(41)的中心轴线与所述负重轮组(23)的中心轴线的距离大于零；

和/或，所述旋转组件(4)还包括多个第一钢珠(44)，所述基座(1)的下端面和所述第二机架(43)的上端面设有相对应的第一圆周槽，多个所述第一钢珠(44)配合在所述第一圆周槽内；

和/或，所述旋转组件(4)还包括多个第二钢珠(45)，所述第二机架(43)的下端面和所述限位板(42)的上端面设有相对应的第二圆周槽，多个所述第二钢珠(45)配合在所述第二圆周槽内。

10.如权利要求7所述的万向轮装置，其特征在于，还包括连接块(5)，所述连接块(5)分别连接所述旋转组件(4)和所述万向轮组件(2)。

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