CN111469602A - 一种全向轮、全向轮组件及可移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全向轮、全向轮组件及可移动装置，其中全向轮包括轮毂和多个从动轮，轮毂的外周上设置多个安装齿，相邻的两个安装齿之间形成容纳从动轮的安装槽，各安装齿上均设置两个固定槽，固定槽的一端贯穿轮毂端面形成插入口，从动轮呈圆柱状，从动轮套接在中轴上，中轴两端伸出到从动轮外部，中轴两端置于两侧的固定槽内，还包括固定板，固定板盖合插入口并固定在安装齿上，使中轴限制在固定槽内。本发明所述的全向轮通过固定板将从动轮的中轴固定在轮毂的固定槽内，安装方式简单，安装后便于维护；限位结构有效防止固定板的移动，使全向轮的固定更加牢固；从动轮的排布方式及相交角度的设计，有效保证了运行的平稳性。

Description

一种全向轮、全向轮组件及可移动装置

技术领域

本发明涉及一种全向轮，尤其涉及一种全向轮、全向轮组件及可移动装置。

背景技术

传统的全向轮包括轮毂板、侧面板与从动轮，两侧的侧面板为一独立的整体，当需要拆卸或安装其中一个从动轮时，必须将整块侧面板拆卸，此时，所有的从动轮都可能由于拆下侧面板而无法对从动轮进行固定，导致从动轮轴滚落。因此，传统的全向轮在需要维修、安装或拆卸从动轮时，给拆装工作带来了极大的不便，降低效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全向轮、全向轮组件及可移动装置，以解决背景技术中提及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种全向轮、全向轮组件及可移动装置的具体技术方案如下：

一种全向轮，包括轮毂和多个从动轮，轮毂的外周上设置多个安装齿，相邻的两个安装齿之间形成容纳从动轮的安装槽，各安装齿上均设置两个固定槽，固定槽的一端贯穿轮毂端面形成插入口，从动轮呈圆柱状，从动轮套接在中轴上，中轴两端伸出到从动轮外部，中轴两端置于两侧的固定槽内，还包括固定板，固定板盖合插入口并固定在安装齿上，使中轴限制在固定槽内。

进一步的，所述从动轮的内部沿轴线方向设置轴心孔，在轴心孔两端的从动轮内设置安装孔，安装孔与轴心孔形成直径递减的阶梯孔，安装孔内设置轴承，中轴穿过两侧的轴承伸出到从动轮外部，轴承外侧的中轴上设置衬套，衬套一端与轴承内圈的外壁抵接，另一端与安装齿的侧壁抵接。

进一步的，圆柱状的所述从动轮的外轮廓为圆弧状，且圆弧状从动轮的半径与组装后的车轮半径相同，从动轮的半径为3-6mm，从动轮的长度在10-15mm之间，3-5英寸的轮毂，相邻两个从动轮的中心到轮毂中心的连线形成的夹角在15-40°；5-6英寸的轮毂，相邻两个从动轮的中心到轮毂中心的连线形成的夹角在10-30°。

进一步的，所述固定板呈梯形，固定板上设置通孔，安装齿上设置与通孔配合的第一固定孔，固定螺钉穿过通孔和第一固定孔，通过螺母进行固定，或者，第一固定孔的内壁设置螺纹，固定螺钉穿过通孔旋紧在第一固定孔内，以将固定板与轮毂固定。

进一步的，所述全向轮还包括防止固定板轴向转动的限位结构，限位结构包括限位块和与限位块配合的限位槽，限位块为设置在与轮毂接触的固定块上的凸块，限位槽为设置在安装齿上的凹槽，或者限位槽设置在固定块上，限位块设置在安装齿上相应位置的凸块。

进一步的，所述限位结构还包括设置在安装齿上的凹槽，凹槽的形状与侧向固定板的外形一致。

进一步的，轮毂上沿周向均匀设置多个方形的减重孔，从轮毂上分离的方形板加工固定板。

一种全向轮组件，包括至少两个上述的全向轮和连接件，全向轮固定在连接件上，相邻的两个全向轮上的从动轮相互错开。

进一步的，所述连接件为连接法兰，轮毂中心处设置轴孔，轴孔外侧的轮毂上沿周向设置多个第二固定孔，连接法兰包括轴肩，轴肩上设置多组与第二固定孔配合的第三固定孔，多组第三固定孔之间相互错开，并通过锁紧螺钉固定。

一种可移动装置，包括车架和上述的全向轮或上述的全向轮组件，全向轮或全向轮组件固定安装在车架下方，使得可移动装置全向行走。

本发明的一种全向轮、全向轮组件及可移动装置具有以下优点：

本发明所述的全向轮通过固定板将从动轮的中轴固定在轮毂的固定槽内，安装方式简单，安装后便于维护；限位结构有效防止固定板的移动，使全向轮的固定更加牢固；从动轮的排布方式及相交角度的设计，有效保证了运行的平稳性；全向轮由碳纤维材料制成，有效减轻整体的质量，承重更大；该轮毂的设计可以兼容不同类型的电机，也可兼容市面上多种产品，应用范围更广泛。

附图说明

图1为本发明全向轮的主视图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明轮毂的主视图；

图4为本发明全向轮组件第一实施例的爆炸图；

图5为本发明全向轮组件第一实施例的立体图；

图6为本发明全向轮组件第二实施例的立体图。

图中标号说明：1、轮毂；11、安装槽；12、安装齿；13、固定槽；14、第一固定孔；15、第二固定孔；2、从动轮；21、轴心孔；22、安装孔；3、轴承；4、中轴；5、衬套；6、固定板；7、固定螺钉；8、连接法兰；81、第三固定孔；9、锁紧螺钉。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种全向轮、全向轮组件及可移动装置做进一步详细的描述。

如图1-图3所示，本发明的全向轮，包括轮毂1和多个从动轮2，轮毂1的外周上设置多个安装齿12，安装齿12和从动轮2的数量一致，相邻的两个安装齿12之间形成容纳从动轮2的安装槽11，各安装齿12上均设置两个开口方向相反的固定槽13，沿轮毂1的轴线方向，固定槽13的一端贯穿轮毂1端面形成插入口，另一端向轮毂1内部延伸，从动轮2呈圆柱状，从动轮2套接在中轴4上，中轴4两端伸出到从动轮2外部，中轴4两端分别从插入口插入到两侧的固定槽13内，还包括固定板6，固定板6盖合插入口并固定在安装齿12上，使中轴4限制在固定槽13内。全向轮通过固定板6将从动轮2的中轴4固定在轮毂1的固定槽13内，安装方式简单，安装后便于维护。

如图2所示，从动轮2的内部沿轴线方向设置轴心孔21，靠近轴心孔21两端的从动轮2内设置安装孔22，安装孔22与轴心孔21连通，且安装孔22的直径大于轴心孔21的直径，使安装孔22与轴心孔21形成直径递减的阶梯孔，安装孔22内同轴心的设置轴承3，中轴4穿过两侧的轴承3搭接再固定槽13内，轴承3外侧的中轴4上设置衬套5，阶梯孔作为两端轴承3的轴向限位结构，衬套5一端与轴承3内圈的外壁抵接，另一端与安装齿12的侧壁抵接，有效限制从动轮2沿轴向窜动。轴承3内圈、中轴4和轮毂1相对固定，轴承3外圈相对中轴4转动，从而使从动轮2相对中轴4能够自由转动，同时使中轴4固定，形成轮体。

圆柱状的从动轮2的外轮廓为圆弧状，且圆弧状从动轮2的半径与组装后的车轮半径相同，多个从动轮2均匀的分布在轮毂1的外圆周上。从动轮2的半径为3-6mm，从动轮2的长度在10-15mm之间，对于不同直径的轮毂1，如3-5英寸的轮毂1，相邻两个从动轮2的中心到轮毂1中心的连线形成的夹角在15-40°，对于5-6英寸的轮毂1，相邻两个从动轮2的中心到轮毂1中心的连线形成的夹角在10-30°。如图1所示，轮毂1为4.5英寸，从动轮2的长度为13.4mm，半径为57.2mm，全向轮共包括14个从动轮2，相邻两个从动轮2的中心到轮毂1中心的连线形成的夹角为25.7°，当采用双排的全向轮时，前排和后排的全向轮的从动轮2错开的角度为12.6°。

固定板6呈梯形，固定板6上设置通孔，安装齿12上设置与通孔配合的第一固定孔14，固定螺钉7穿过通孔和第一固定孔14，通过螺母进行固定。或者，第一固定孔14的内壁设置螺纹，固定螺钉7穿过通孔旋紧在第一固定孔14内，以将固定板6与轮毂1固定。除此之外，还可以采用铆接、多个固定螺钉7等方式实现两者的固定，也可在固定螺栓上套设垫片等，此处不再赘述。

当固定板6固定后，全向轮在长时间使用的过程中，固定板6易发生轴向转动，导致固定板6固定不牢固，全向轮还包括防止固定板6沿轴向转动的限位结构。

限位结构包括限位块和与限位块配合的限位槽，限位块为设置在与轮毂1接触的固定块上的凸块，限位槽为设置在安装齿12上的凹槽，或者限位槽设置在固定块上，限位块设置在安装齿12上相应位置的凸块。限位块可以设置至少一个。

限位结构还包括设置在安装齿12上的凹槽，凹槽的形状与侧向固定板6的外形一致。

为了减轻全向轮的重量，轮毂1上沿周向均匀设置多个方形的减重孔，从轮毂1上分离的方形板可用于加工固定板6，既能节省材料，又能减轻轮毂1自身的重量，同时，该轮毂1的设计可以兼容不同类型的电机，也可兼容市面上多种产品，应用范围更广泛。

全向轮由碳纤维材料制成，有效减轻整体的质量，同时，承重能力增强。

如图4-图5所示，本申请还提供了一种全向轮组件，包括至少两个上述的全向轮和连接件，全向轮固定在连接件上，相邻的两个全向轮上的从动轮2相互错开，以保证车轮运动时始终与地面接触。

连接件为连接法兰8，轮毂1中心处设置轴孔，轴孔外侧的轮毂1上沿周向设置多个第二固定孔15，连接法兰8包括轴肩，轴肩上设置多组与第二固定孔15配合的第三固定孔81，多组第三固定孔81之间相互错开，以通过锁紧螺钉9将多个全向轮的从动轮2相互交错的固定在连接法兰8上。

除此之外，本申请还提供了一种可移动装置，包括车架和上述的全向轮或上述的全向轮组件，全向轮或全向轮组件固定安装在车架下方，使得可移动装置能够全向行走。

该全向轮通过固定板6将从动轮2的中轴4固定在轮毂1的固定槽13内，安装方式简单，安装后便于维护；限位结构有效防止固定板6的移动，使全向轮的固定更加牢固；从动轮2的排布方式及相交角度的设计，有效保证了运行的平稳性；全向轮由碳纤维材料制成，有效减轻整体的质量，承重更大；该轮毂1的设计可以兼容不同类型的电机，也可兼容市面上多种产品，应用范围更广泛。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种全向轮，其特征在于，包括轮毂(1)和多个从动轮(2)，轮毂(1)的外周上设置多个安装齿(12)，相邻的两个安装齿(12)之间形成容纳从动轮(2)的安装槽(11)，各安装齿(12)上均设置两个固定槽(13)，固定槽(13)的一端贯穿轮毂(1)端面形成插入口，从动轮(2)呈圆柱状，从动轮(2)套接在中轴(4)上，中轴(4)两端伸出到从动轮(2)外部，中轴(4)两端置于两侧的固定槽(13)内，还包括固定板(6)，固定板(6)盖合插入口并固定在安装齿(12)上，使中轴(4)限制在固定槽(13)内。

2.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述从动轮(2)的内部沿轴线方向设置轴心孔(21)，在轴心孔(21)两端的从动轮(2)内设置安装孔(22)，安装孔(22)与轴心孔(21)形成直径递减的阶梯孔，安装孔(22)内设置轴承(3)，中轴(4)穿过两侧的轴承(3)伸出到从动轮(2)外部，轴承(3)外侧的中轴(4)上设置衬套(5)，衬套(5)一端与轴承(3)内圈的外壁抵接，另一端与安装齿(12)的侧壁抵接。

3.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，圆柱状的所述从动轮(2)的外轮廓为圆弧状，且圆弧状从动轮(2)的半径与组装后的车轮半径相同，从动轮(2)的半径为3-6mm，从动轮(2)的长度在10-15mm之间，3-5英寸的轮毂(1)，相邻两个从动轮(2)的中心到轮毂(1)中心的连线形成的夹角在15-40°；5-6英寸的轮毂(1)，相邻两个从动轮(2)的中心到轮毂(1)中心的连线形成的夹角在10-30°。

4.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述固定板(6)呈梯形，固定板(6)上设置通孔，安装齿(12)上设置与通孔配合的第一固定孔(14)，固定螺钉(7)穿过通孔和第一固定孔(14)，通过螺母进行固定，或者，第一固定孔(14)的内壁设置螺纹，固定螺钉(7)穿过通孔旋紧在第一固定孔(14)内，以将固定板(6)与轮毂(1)固定。

5.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述全向轮还包括防止固定板(6)轴向转动的限位结构，限位结构包括限位块和与限位块配合的限位槽，限位块为设置在与轮毂(1)接触的固定块上的凸块，限位槽为设置在安装齿(12)上的凹槽，或者限位槽设置在固定块上，限位块设置在安装齿(12)上相应位置的凸块。

6.根据权利要求5所述的全向轮，其特征在于，所述限位结构还包括设置在安装齿(12)上的凹槽，凹槽的形状与侧向固定板(6)的外形一致。

7.根据权利要求1所述的全向轮，其特征在于，轮毂(1)上沿周向均匀设置多个方形的减重孔，从轮毂(1)上分离的方形板加工固定板(6)。

8.一种全向轮组件，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-7任一项所述的全向轮和连接件，全向轮固定在连接件上，相邻的两个全向轮上的从动轮(2)相互错开。

9.根据权利要求8所述的全向轮组件，其特征在于，所述连接件为连接法兰(8)，轮毂(1)中心处设置轴孔，轴孔外侧的轮毂(1)上沿周向设置多个第二固定孔(15)，连接法兰(8)包括轴肩，轴肩上设置多组与第二固定孔(15)配合的第三固定孔(81)，多组第三固定孔(81)之间相互错开，并通过锁紧螺钉(9)固定。

10.一种可移动装置，其特征在于，包括车架和如权利要求1-7任一项所述的全向轮或如权利要求8-9任一项所述的全向轮组件，所述全向轮或所述全向轮组件固定安装在车架下方，使得可移动装置全向行走。

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