CN206703835U - 一种具有球形电动机的球形万向轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有球形电动机的球形万向轮，包括球形轮子和球形电动机，球形轮子设置在由左瓣壳和右瓣壳拼装相卡合而成的高度大于半径的球冠形外壳内，球形轮子固设在水平轴上，且水平轴的轴线穿过球形轮子的球心；水平轴的两端分别通过轴承与形成于外壳内腔侧壁上的一圈“T”字形滑槽相连；球形电机包括呈球形的转子和与转子相配合的呈球面状定子，转子设置在球形轮子内，转子固设在水平轴上，且水平轴的轴线穿过转子的球心；定子卡装在形成于外壳内腔上部的定子安装腔内，且定子罩在球形轮子上方。本实用新型通过控制水平轴绕轴线转动和水平轴在水平面旋转，即通过两个旋转自由度的配合，来实现球形轮子前行及前行方向任意改变的目的。

Description

一种具有球形电动机的球形万向轮

技术领域

本实用新型涉及一种球形轮子结构，更具体地说，涉及一种具有球形电动机的球形万向轮。

背景技术

当今社会，经济日益发达，人们的物质生活水平不断提高，燃油汽车、电动汽车、混合动力汽车成为了人们代步的主要工具，还有其他应用于生产、旅游的各种四轮车，然而四轮车存在一个普遍的不足，转弯时有一定的转弯半径，不能自由转向，给停车、工作等带来了不便，例如停车时，如果位置较窄，转向就完全依靠驾驶员的技术，又例如遇到紧急情况，需及时避让，如果转弯半径过大，就会造成不可挽回的后果，因此为了解决上述的问题，急需对轮子本身进行改进。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服上述的不足，提供了一种具有球形电动机的球形万向轮，采用本实用新型的技术方案，结构简单，连接方便，可自由转向，通过控制水平轴绕轴线转动和水平轴在水平面旋转，即通过两个旋转自由度的配合，来实现球形轮子前行及前行方向任意改变的目的。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮，包括球形轮子和球形电动机，所述的球形轮子设置在由左瓣壳和右瓣壳拼装相卡合而成的高度大于半径的球冠形外壳内，球形轮子固设在水平轴上，且水平轴的轴线穿过球形轮子的球心；所述的水平轴的两端分别通过轴承与形成于外壳内腔侧壁上的一圈“T”字形滑槽相连，以使得水平轴能够沿着滑槽在水平面内旋转；所述的球形电动机包括呈球形的转子和与转子相配合的呈球面状定子，所述的转子设置在球形轮子内，转子固设在水平轴上，且水平轴的轴线穿过转子的球心；所述的定子卡装在形成于外壳内腔上部的定子安装腔内，且定子罩在球形轮子上方，转子和定子相配合工作能控制水平轴绕其轴线转动，并能控制水平轴在水平面内旋转。

更进一步地，所述的转子与球形轮子的两个端盖之间均设置有固设在水平轴上的散热扇，其中球形轮子的两个端盖均开设有第一散热孔，外壳下部侧壁上开设有与外壳内腔连通的散热环孔，且外壳下部底壁上沿着周向均匀分布有多个与外壳内腔连通的第二散热孔。

更进一步地，所述的滑槽内固设有相对设置的两个转向环，上述的轴承设置在两个转向环之间。

更进一步地，所述的定子包括八个定子铁芯和固定盘，所述的固定盘的圆周壁上沿着同一周向均匀分布有八个铁芯卡装槽，上述的八个定子铁芯的固定端分别卡装在八个铁芯卡装槽内后构成球面状结构；所述的八个定子铁芯上均设置有定子线圈，八个定子线圈分为四组，每组包括相对设置的两个定子线圈，且每组均可独立控制电流通断，当四组定子线圈中三组同时通电时能控制球形轮子稳定运行，当同时通电的三组定子线圈中相对设置的两组定子线圈的电流大小和频率改变时能控制球形轮子的运行方向小角度改变，当同时通电的三组定子线圈中相对设置的两组定子线圈中一组断电，并且使未通电的一组定子线圈通电时能控制球形轮子的运行方向旋转45度。

更进一步地，所述的转子包括圆环、多片衔铁和相对设置的两个用以卡固在水平轴上的衔铁固定端盖，所述的衔铁固定端盖的端面上沿着周向均布有多个衔铁卡装槽，相邻两个衔铁卡装槽之间开设有第三散热孔；所述的多片衔铁套装在圆环后设置在两个衔铁固定盘之间并将每个衔铁的固定端盖均卡在衔铁卡装槽内构成球状结构。

更进一步地，所述的左瓣壳的拼接面上部及下部均向外延伸有卡块，右瓣壳的拼接面上部及下部均向内凹陷形成有上述卡块相卡合的卡槽；

更进一步地，所述的左瓣壳和右瓣壳上均设置有相对设置的两个安装座。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮，其结构简单，连接方便，通过电流控制定子和转子来带动水平轴转动，进而带动固设在水平轴上的球形轮子转动前行，而通过控制电流通断情况以及电流大小和频率来使得水平轴沿滑槽在水平面内旋转，改变球形轮子前行方向，进而实现任意方向前行的目的；

(2)本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮，其转子与球形轮子的两个端盖之间均设置有固设在水平轴上的散热扇，球形轮子的两个端盖均开设有第一散热孔，外壳下部侧壁上开设有与外壳内腔连通的散热环孔，且外壳下部底壁上沿着周向均匀分布有多个与外壳内腔连通的第二散热孔，水平轴绕其轴线转动带动散热扇旋转，进而将产生的热量通过第一散热孔、散热环孔以及第二散热孔散出，散热效果好；

(3)本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮，其滑槽内固设有相对设置的两个转向环，上述的轴承设置在两个转向环之间，使得轴承在滑槽内运动更为稳定。

附图说明

图1为本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮的结构示意图；

图2为本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮拆分外壳后的结构示意图；

图3为本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮拆分外壳及球形轮子后的结构示意图；

图4为本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮中定子的拆分图；

图5为本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮中转子的拆分图。

示意图中的标号说明：1、球形轮子；11、第一散热孔；21、转子；211、圆环；212、衔铁；213、衔铁固定端盖；214、衔铁卡装槽；215、第三散热孔；22、定子；221、定子铁芯；222、固定盘；223、定子线圈；224、铁芯卡装槽；31、左瓣壳；311、卡块；32、右瓣壳；38、卡槽；33、滑槽；34、定子安装腔；35、散热环孔；36、第二散热孔；4、轴承；5、散热扇；6、转向环；7、安装座；8、水平轴。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例

结合图1、图2和图3，本实施例的一种具有球形电动机的球形万向轮，包括球形轮子1和球形电动机，球形轮子1设置在由左瓣壳31和右瓣壳32拼装相卡合而成的高度大于半径的球冠形外壳内，本实施例中左瓣壳31和右瓣壳32上均设置有相对设置的两个安装座7；球形轮子1固设在水平轴8上，且水平轴8的轴线穿过球形轮子1的球心；水平轴8的两端分别通过轴承4与形成于外壳内腔侧壁上的一圈“T”字形滑槽33相连，以使得水平轴8能够沿着滑槽33在水平面内旋转，本实施例滑槽33内固设有相对设置的两个转向环6，上述的轴承4设置在两个转向环6之间，使得轴承4在滑槽内运动更为稳定；球形电动机包括呈球形的转子21和与转子21相配合的呈球面状定子22；转子21设置在球形轮子1内，转子21固设在水平轴8上，且水平轴8的轴线穿过转子21的球心；定子22卡装在形成于外壳内腔上部的定子安装腔34内，且定子22罩在球形轮子1上方，转子21和定子22相配合工作能控制水平轴8绕其轴线转动，并能控制水平轴8在水平面内旋转；结构简单，连接方便，通过电流控制定子和转子来带动水平轴转动，进而带动固设在水平轴上的球形轮子转动前行，而通过控制电流通断情况以及电流大小和频率来使得水平轴沿滑槽在水平面内旋转，改变球形轮子前行方向，进而实现任意方向前行的目的；

接续，本实施例中转子21与球形轮子1的两个端盖之间均设置有固设在水平轴8上的散热扇5，其中球形轮子1的两个端盖均开设有第一散热孔11，外壳下部侧壁上开设有与外壳内腔连通的散热环孔35，且外壳下部底壁上沿着周向均匀分布有多个与外壳内腔连通的第二散热孔36；水平轴8绕其轴线转动带动散热扇5旋转，进而将产生的热量通过第一散热孔11、散热环孔35以及第二散热36孔散出，散热效果好；

接续并结合图4，本实施例中定子22包括八个定子铁芯221和固定盘222，固定盘222的圆周壁上沿着同一周向均匀分布有八个铁芯卡装槽224，上述的八个定子铁芯221的固定端分别卡装在八个铁芯卡装槽224内后构成球面状结构；八个定子铁芯221上均设置有定子线圈223，八个定子线圈223分为四组，每组包括相对设置的两个定子线圈223，且每组均可独立控制电流通断，当四组定子线圈223中三组同时通电时能控制球形轮子1稳定运行，当同时通电的三组定子线圈223中相对设置的两组定子线圈223的电流大小和频率改变时能控制球形轮子1的运行方向小角度改变，当同时通电的三组定子线圈223中相对设置的两组定子线圈223中一组断电，并且使未通电的一组定子线圈223通电时能控制球形轮子1的运行方向旋转45度；

接续并结合图5，本实施例中左瓣壳31的拼接面上部及下部均向外延伸有卡块311，右瓣壳32的拼接面上部及下部均向内凹陷形成有上述卡块311相卡合的卡槽38；转子21包括圆环211、多片衔铁212和相对设置的两个用以卡固在水平轴8上的衔铁固定端盖213，衔铁固定端盖213的端面上沿着周向均布有多个衔铁卡装槽214，相邻两个衔铁卡装槽214之间开设有第三散热孔215；多片衔铁212套装在圆环211后设置在两个衔铁固定端盖213之间并将每个衔铁212的固定端均卡在衔铁卡装槽214内构成球状结构，本实施例中衔铁212设置有十四片。

本实用新型的一种具有球形电动机的球形万向轮，结构简单，连接方便，可自由转向，通过控制水平轴绕轴线转动和水平轴在水平面旋转，即通过两个旋转自由度的配合，来实现球形轮子前行及前行方向任意改变的目的。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有球形电动机的球形万向轮，包括球形轮子(1)，其特征在于：还包括球形电动机，所述的球形轮子(1)设置在由左瓣壳(31)和右瓣壳(32)拼装相卡合而成的高度大于半径的球冠形外壳内，球形轮子(1)固设在水平轴(8)上，且水平轴(8)的轴线穿过球形轮子(1)的球心；所述的水平轴(8)的两端分别通过轴承(4)与形成于外壳内腔侧壁上的一圈“T”字形滑槽(33)相连，以使得水平轴(8)能够沿着滑槽(33)在水平面内旋转；所述的球形电动机包括呈球形的转子(21)和与转子(21)相配合的呈球面状定子(22)，所述的转子(21)设置在球形轮子(1)内，转子(21)固设在水平轴(8)上，且水平轴(8)的轴线穿过转子(21)的球心；所述的定子(22)卡装在形成于外壳内腔上部的定子安装腔(34)内，且定子(22)罩在球形轮子(1)上方，转子(21)和定子(22)相配合工作能控制水平轴(8)绕其轴线转动，并能控制水平轴(8)在水平面内旋转。

2.根据权利要求1所述的一种具有球形电动机的球形万向轮，其特征在于：所述的转子(21)与球形轮子(1)的两个端盖之间均设置有固设在水平轴(8)上的散热扇(5)，其中球形轮子(1)的两个端盖均开设有第一散热孔(11)，外壳下部侧壁上开设有与外壳内腔连通的散热环孔(35)，且外壳下部底壁上沿着周向均匀分布有多个与外壳内腔连通的第二散热孔(36)。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有球形电动机的球形万向轮，其特征在于：所述的滑槽(33)内固设有相对设置的两个转向环(6)，上述的轴承(4)设置在两个转向环(6)之间。

4.根据权利要求3所述的一种具有球形电动机的球形万向轮，其特征在于：所述的定子(22)包括八个定子铁芯(221)和固定盘(222)，所述的固定盘(222)的圆周壁上沿着同一周向均匀分布有八个铁芯卡装槽(224)，上述的八个定子铁芯(221)的固定端分别卡装在八个铁芯卡装槽(224)内后构成球面状结构；所述的八个定子铁芯(221)上均设置有定子线圈(223)，八个定子线圈(223)分为四组，每组包括相对设置的两个定子线圈(223)，且每组均可独立控制电流通断，当四组定子线圈(223)中三组同时通电时能控制球形轮子(1)稳定运行，当同时通电的三组定子线圈(223)中相对设置的两组定子线圈(223)的电流大小和频率改变时能控制球形轮子(1)的运行方向小角度改变，当同时通电的三组定子线圈(223)中相对设置的两组定子线圈(223)中一组断电，并且使未通电的一组定子线圈(223)通电时能控制球形轮子(1)的运行方向旋转45度。

5.根据权利要求4所述的一种具有球形电动机的球形万向轮，其特征在于：所述的转子(21)包括圆环(211)、多片衔铁(212)和相对设置的两个用以卡固在水平轴(8)上的衔铁固定端盖(213)，所述的衔铁固定端盖(213)的端面上沿着周向均布有多个衔铁卡装槽(214)，相邻两个衔铁卡装槽(214)之间开设有第三散热孔(215)；所述的多片衔铁(212)套装在圆环(211)后设置在两个衔铁固定端盖(213)之间并将每个衔铁(212)的固定端均卡在衔铁卡装槽(214)内构成球状结构。

6.根据权利要求5所述的一种具有球形电动机的球形万向轮，其特征在于：所述的左瓣壳(31)的拼接面上部及下部均向外延伸有卡块(311)，右瓣壳(32)的拼接面上部及下部均向内凹陷形成有上述卡块(311)相卡合的卡槽(38)。

7.根据权利要求6所述的一种具有球形电动机的球形万向轮，其特征在于：所述的左瓣壳(31)和右瓣壳(32)上均设置有相对设置的两个安装座(7)。