CN205523388U - 麦克纳姆轮及玩具车 - Google Patents

Abstract

本实用新型技术方案公开了一种麦克纳姆轮及玩具车，所述麦克纳姆轮包括滚子组件、第一主体固定壳和第二主体固定壳。所述滚子组件包括滚子和支撑件，所述支撑件包括支撑本体和自所述支撑本体向两侧延伸的第一定位部和第二定位部，所述支撑本体与所述滚子连接，所述第一定位部和第二定位部的延伸方向与所述滚子的轴线方向构成一斜夹角；所述第一主体固定壳包括第一定位槽，所述第一定位部插于所述第一定位槽；所述第二主体固定壳包括第二定位槽，所述第二定位部插于所述第二定位槽；所述第一主体固定壳和所述第二主体固定壳相互嵌合。所述玩具车包括车架和安装于所述车架上的麦克纳姆轮。本实用新型的麦克纳姆轮加工简单，拆装方便。

Description

麦克纳姆轮及玩具车

技术领域

本实用新型属于全方位轮设计技术领域，具体涉及一种麦克纳姆轮及安装有所述麦克纳姆轮的玩具车。

背景技术

麦克纳姆轮是目前应用比较广泛的一种全方位轮，这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。有4个这种新型轮子进行组合，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。基于麦克纳姆轮技术的全方位运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。

现有的麦克纳姆轮通常是机轮主体有多个支撑部，小滚子是组装在支撑部上，这种机轮主体和支撑部一体成型的方式对加工精度要求高，使得加工困难、组装麻烦，导致麦克纳姆轮成本居高不下，严重制约了麦克纳姆轮的应用和发展。

实用新型内容

本实用新型技术方案要解决的技术问题是现有的麦克纳姆轮加工困难和组装麻烦。

为解决上述技术问题，本实用新型技术方案提供一种麦克纳姆轮，包括滚子组件、第一主体固定壳和第二主体固定壳，其中，所述滚子组件包括滚子和支撑件，所述支撑件包括支撑本体和自所述支撑本体向两侧延伸的第一定位部和第二定位部，所述支撑本体与所述滚子连接，所述第一定位部和第二定位部的延伸方向与所述滚子的轴线方向构成一斜夹角；所述第一主体固 定壳包括第一定位槽，所述第一定位部插于所述第一定位槽；所述第二主体固定壳包括第二定位槽，所述第二定位部插于所述第二定位槽；所述第一主体固定壳和所述第二主体固定壳相互嵌合。

可选的，所述支撑本体为U形支撑架，其两端耳座上分别设有连接孔，所述滚子具有中心通孔，所述中心通孔与所述连接孔对齐。

可选的，所述滚子组件还包括连接螺栓和连接螺母；所述连接螺栓穿过所述连接孔和中心通孔，并与所述连接螺母螺接。

可选的，所述支撑本体为单支撑立架，其上设有连接孔，所述滚子包括位于所述单支撑立架两侧的第一滚子和第二滚子，所述第一滚子具有第一中心通孔，所述第二滚子具有第二中心通孔，所述第一中心通孔、第二中心通孔与所述连接孔对齐。

可选的，所述滚子组件还包括第一螺钉、第二螺钉、第一垫片、第二垫片、第一螺母和第二螺母；所述第一螺钉穿过所述第一滚子的第一中心通孔和第一垫片，并与所述第一螺母螺接；所述第二螺钉穿过所述连接孔、第二滚子的第二中心通孔和第二垫片，并与所述第二螺母螺接；所述第二螺钉还与所述第一螺钉螺接。

可选的，所述麦克纳姆轮还包括固定螺栓和固定螺母，所述第一主体固定壳和第二主体固定壳分别设有固定孔；所述固定螺栓穿过所述第一主体固定壳的固定孔和所述第二主体固定壳的固定孔，并与所述固定螺母螺接。

为解决上述技术问题，本实用新型技术方案还提供一种玩具车，包括车架和安装于所述车架上的麦克纳姆轮。

与现有技术相比，本实用新型技术方案至少具有以下技术效果：

将支撑件独立于机轮主体，滚子和支撑件可以作为一个整体安装于主体上，主体固定壳、支撑件和滚子可以分别加工，使得加工简单，拆装方便，还可轻松更换麦克纳姆轮表面某一磨损严重的滚子。

第一主体固定壳和第二主体固定壳可以方便地兼容不同斜角的滚子组件的组装，因此无需针对不同的滚子安装角度需求而生产不同的主体固定壳，简化了生产加工环节，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的麦克纳姆轮的立体分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的麦克纳姆轮的滚子组件的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的麦克纳姆轮的滚子组件的立体分解结构示意图；

图4为本实用新型实施例二的麦克纳姆轮的立体分解结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的麦克纳姆轮的滚子组件的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的麦克纳姆轮的滚子组件的立体分解结构示意图；

图7为本实用新型实施例的玩具车的车架和麦克纳姆轮的立体结构示意图。

具体实施方式

本发明技术方案的麦克纳姆轮包括：滚子组件、第一主体固定壳和第二主体固定壳，其中，所述滚子组件包括滚子和支撑件，所述支撑件包括支撑本体和自所述支撑本体向两侧延伸的第一定位部和第二定位部，所述支撑本体与所述滚子连接，所述第一定位部和第二定位部的延伸方向与所述滚子的轴线方向构成一斜夹角；所述第一主体固定壳包括第一定位槽，所述第一定位部插于所述第一定位槽；所述第二主体固定壳包括第二定位槽，所述第二定位部插于所述第二定位槽；所述第一主体固定壳和所述第二主体固定壳相互嵌合。

将支撑件独立于机轮主体，滚子和支撑件可以作为一个整体安装于主体上，主体、支撑件和滚子可以分别加工，使得加工简单，拆装方便。

实施例一

请参考图1，本实施例的麦克纳姆轮包括：滚子组件1、第一主体固定壳2和第二主体固定壳3。

请结合参考图2和图3，滚子组件1包括滚子10和支撑件11，支撑件11包括支撑本体11a和自支撑本体11a向两侧延伸的第一定位部11b和第二定位部(图中未标示)，第一定位部11b和第二定位部的延伸方向与滚子10的轴线方向构成一斜夹角，所述斜夹角的度数可以根据实际设计需求而确定，常用的斜夹角为45度，也可以选择30度、60度等，本实施例不对所述斜夹角作限制。

支撑本体11a为U形支撑架，第一定位部11b和第二定位部分别设于U形支撑架11a底面两侧。支撑本体11a与滚子10可以采用多种方式连接，例如在本实施例中，在U形支撑架11a两端的耳座上分别设有连接孔11d 和11e，滚子具有中心通孔10a，中心通孔10a的轴线方向即为滚子10的轴线方向。将中心通孔10a与连接孔11d、11e对齐，使用连接螺栓12和连接螺母13将滚子10和支撑体11连接。具体地，连接螺栓12具有螺纹的一端依次穿过连接孔11d、中心通孔10a和连接孔11e，并与连接螺母13螺接，这样，支撑体11的U形支撑架11a对滚子11形成两边支撑。

请继续参考图1，第一主体固定壳2包括第一定位槽20，第一定位槽20的数量可以根据实际设计需求而确定，多个第一定位槽20以第一主体固定壳2的轴线为中心线呈圆周阵列分布。第二主体固定壳3与第一主体固定壳2对应配合，第二主体固定壳3包括第二定位槽30，第二定位槽30的数量可以根据实际设计需求而确定，多个第二定位槽30以第二主体固定壳3的轴线为中心线呈圆周阵列分布。第二定位槽30的位置与第一定位槽20的位置对应，支撑件11的第一定位部11b可以插于第一定位槽20，支撑件11的第二定位部可以插于与第一定位槽20对应的第二定位槽30。

第一主体固定壳2和第二主体固定壳3的截面形状通常为圆形，也可以为正多边形，第一定位槽20和第二定位槽30的形状不限，例如可以为矩形槽、梯形槽、燕尾槽等，第一定位部11b和第二定位部的形状则分别与第一定位槽20和第二定位槽30对应配合，当第一定位部11b插于第一定位槽20、第二定位部插于第二定位槽30后，再将第一主体固定壳2和第二主体固定壳3相互嵌合，实现了滚子组件1在机轮主体(包括第一主体固定壳2和第二主体固定壳3)上的组装和定位，滚子组件1的定位部受到机轮主体的定位槽的限位，保证了滚子组件在机轮主体上的装配精度。

进一步，本实施例的麦克纳姆轮还包括固定螺栓和固定螺母(图中未示出)，用于在第一主体固定壳2和第二主体固定壳3嵌合后锁固第一主体固定壳2和第二主体固定壳3。具体地，第一主体固定壳2上可以设有若干固定孔21，对应地，第二主体固定壳3上可以设有若干固定孔31，固定螺栓穿过第一主体固定壳2的固定孔21和第二主体固定壳3的固定孔31，然后与固定螺母螺接，可以采用单边锁固(固定螺栓一端具有螺纹)，也可以采用双边锁固(固定螺栓两端具有螺纹)实现对第一主体固定壳2和第二主体固定壳3的锁紧和固定，进一步保证滚子组件在机轮主体上的装配精度。

实施例二

请参考图4，本实施例的麦克纳姆轮包括：滚子组件4、第一主体固定壳5和第二主体固定壳6。

请结合参考图5和图6，滚子组件4包括滚子40和支撑件41，支撑件 41包括支撑本体41a和自支撑本体41a向两侧延伸的第一定位部41b和第二定位部41c，第一定位部41b和第二定位部41c的延伸方向与滚子40的轴线方向构成一斜夹角，所述斜夹角的度数可以根据实际设计需求而确定，常用的斜夹角为45度，也可以选择30度、60度等，本实施例不对所述斜夹角作限制。

支撑本体41a为单支撑立架，第一定位部41b和第二定位部41c分别设于单支撑立架41a底面两侧。滚子40包括位于所述单支撑架两侧的第一滚子40a和第二滚子40b，支撑本体41a与第一滚子40a、第二滚子40b可以采用多种方式连接。例如在本实施例中，在单支撑立架41a上连接孔41d，第一滚子40a具有第一中心通孔401a，第二滚子40b具有第二中心通孔401b，第一中心通孔401a、第二中心通孔401b的轴线方向即为滚子40的轴线方向。将第一中心通孔401a、第二中心通孔401b与连接孔41d对齐，使用螺钉和螺母将滚子40和支撑体41连接。具体地，滚子组件4还包括第一螺钉42a、第二螺钉42b、第一垫片43a、第二垫片43b、第一螺母44a和第二螺母44b。第一螺钉42a具有螺纹的一端依次穿过第一中心通孔401a和第一垫片43a，并与第一螺母44a螺接；第二螺钉42b具有螺纹的一端依次穿过第二中心通孔401b和第二垫片43b，并与第二螺母44b螺接；第二螺钉42b具有螺纹的另一端穿过连接孔41d，与第一螺钉42a具有螺纹孔的另一端螺接，这样，支撑体41的单支撑立架41a对滚子40形成中间支撑。

请继续参考图4，第一主体固定壳5包括第一定位槽50，第一定位槽50的数量可以根据实际设计需求而确定，多个第一定位槽50以第一主体固定壳5的轴线为中心线呈圆周阵列分布。第二主体固定壳6与第一主体固定壳5对应配合，第二主体固定壳6包括第二定位槽60，第二定位槽60的数量可以根据实际设计需求而确定，多个第二定位槽60以第二主体固定壳6的轴线为中心线呈圆周阵列分布。第二定位槽60的位置与第一定位槽50的位置对应，支撑件41的第一定位部41b可以插于第一定位槽50，支撑件41的第二定位部41c可以插于与第一定位槽50对应的第二定位槽60。

第一主体固定壳5和第二主体固定壳6的截面形状通常为圆形，也可以为正多边形，第一定位槽50和第二定位槽60的形状不限，例如可以为矩形槽、梯形槽、燕尾槽等，第一定位部41b和第二定位部41c的形状则分别与第一定位槽50和第二定位槽60对应配合，当第一定位部41b插于第一定位槽50、第二定位部41c插于第二定位槽60后，再将第一主体固定壳5和第二主体固定壳6相互嵌合，实现了滚子组件4在机轮主体(包括第一主体固 定壳5和第二主体固定壳6)上的组装和定位，滚子组件4的定位部受到机轮主体的定位槽的限位，保证了滚子组件在机轮主体上的装配精度。

进一步，本实施例的麦克纳姆轮还包括固定螺栓和固定螺母(图中未示出)，用于在第一主体固定壳5和第二主体固定壳6嵌合后锁固第一主体固定壳5和第二主体固定壳6。具体地，第一主体固定壳5上可以设有若干固定孔51，对应地，第二主体固定壳6上可以设有若干固定孔61，固定螺栓穿过第一主体固定壳5的固定孔51和第二主体固定壳6的固定孔61，然后与固定螺母螺接，可以采用单边锁固(固定螺栓一端具有螺纹)，也可以采用双边锁固(固定螺栓两端具有螺纹)实现对第一主体固定壳5和第二主体固定壳6的锁紧和固定，进一步保证滚子组件在机轮主体上的装配精度。

基于前述的麦克纳姆轮，本实施新型技术方案还提供一种玩具车，所述玩具车包括车架和前述的麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮安装于所述车架上。所述玩具车的麦克纳姆轮的数量可以根据实际设计需求确定，以图7所示的包括4个麦克纳姆轮的玩具车为例(通常，玩具车如需侧向移动，麦克纳姆轮最少为4个)，麦克纳姆轮81、82、83和84安装于车架7上，麦克纳姆轮81表面滚子的斜角(即滚子的轴线方向与主体固定壳的轴线方向的斜夹角)和麦克纳姆轮84表面滚子的斜角对应一致，麦克纳姆轮82表面滚子的斜角和麦克纳姆轮83表面滚子的斜角对应一致，麦克纳姆轮81、84表面滚子的轴线方向和麦克纳姆轮82、83表面滚子的轴线方向对应相差90度。如果采用现有的支撑部与主体一体成型的加工方式，则需要生产两套不同的主体固定壳，而本实施新型的第一主体固定壳和第二主体固定壳可以方便地兼容不同斜角的滚子组件的组装，因此简化了生产加工环节，降低了生产成本。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种麦克纳姆轮，其特征在于，包括滚子组件、第一主体固定壳和第二主体固定壳，其中，

所述滚子组件包括滚子和支撑件，所述支撑件包括支撑本体和自所述支撑本体向两侧延伸的第一定位部和第二定位部，所述支撑本体与所述滚子连接，所述第一定位部和第二定位部的延伸方向与所述滚子的轴线方向构成一斜夹角；

所述第一主体固定壳包括第一定位槽，所述第一定位部插于所述第一定位槽；

所述第二主体固定壳包括第二定位槽，所述第二定位部插于所述第二定位槽；

所述第一主体固定壳和所述第二主体固定壳相互嵌合。

2.如权利要求1所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述支撑本体为U形支撑架，其两端耳座上分别设有连接孔，所述滚子具有中心通孔，所述中心通孔与所述连接孔对齐。

3.如权利要求2所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述滚子组件还包括连接螺栓和连接螺母；所述连接螺栓穿过所述连接孔和中心通孔，并与所述连接螺母螺接。

4.如权利要求1所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述支撑本体为单支撑立架，其上设有连接孔，所述滚子包括位于所述单支撑立架两侧的第一滚子和第二滚子，所述第一滚子具有第一中心通孔，所述第二滚子具有第二中心通孔，所述第一中心通孔、第二中心通孔与所述连接孔对齐。

5.如权利要求4所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述滚子组件还包括第一螺钉、第二螺钉、第一垫片、第二垫片、第一螺母和第二螺母；所述第一螺钉穿过所述第一滚子的第一中心通孔和第一垫片，并与所述第一螺母螺接；所述第二螺钉穿过所述连接孔、第二滚子的第二中心通孔和第二垫片，并与所述第二螺母螺接；所述第二螺钉还与所述第一螺钉螺接。

6.如权利要求1所述的麦克纳姆轮，其特征在于，还包括固定螺栓和固定螺母，所述第一主体固定壳和第二主体固定壳分别设有固定孔；所述固定螺栓穿过所述第一主体固定壳的固定孔和所述第二主体固定壳的固定孔，并与所述固定螺母螺接。

7.一种玩具车，包括车架和安装于所述车架上的麦克纳姆轮，其特征 在于，所述麦克纳姆轮为权利要求1至6任一项所述的麦克纳姆轮。