CN208263891U - 移动设备、麦克纳姆轮及其滚轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种移动设备、麦克纳姆轮及其滚轮，适用于麦克纳姆轮(200)包括：滚轮体(62)，具有沿其轴线方向延伸的滚轮体通孔(622)；滚轴(61)，包括连接部(611)和连接于连接部(611)一端的止挡滚轴端头(612)，连接部(611)设置于滚轮体通孔(622)内；滚轴套(64)，包括连接套部(641)和连接于连接套部(641)一端的止挡滚轴套端头(642)，连接套部(641)设置于滚轮体通孔(622)内，连接部(611)插接于连接套部(641)内，二者固定连接；止挡滚轴端头(612)和止挡滚轴套端头(642)分别卡接于滚轮体通孔(622)的两侧；滚轮体可绕滚轴(61)和滚轴套(64)旋转。滚轮(60)的滚轴(61)和滚轴套(64)可以提高滚轮(60)和轮圈(20)连接的牢固性。

Description

移动设备、麦克纳姆轮及其滚轮

技术领域

本实用新型实施例涉及移动设备领域，尤其涉及一种移动设备、麦克纳姆轮及其滚轮。

背景技术

麦克纳姆轮是一种全方位轮，轮缘上斜向分布着许多小滚轮，依靠滚轮滚动实现移动。

基于麦克纳姆轮的运动设备，通过分别控制4个麦克纳姆轮运动方向，得到不同的组合，在麦克纳姆轮本体无需做出任何转动的情况下，就可以实现运动设备的前行、后退、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式，可以灵活方便的实现全方位移动功能，非常适合转运空间有限、作业通道狭窄等场合，因此在制造业和仓储物流自动化领域应用前景广阔。

请参考图1，图1是现有技术中一种麦克纳姆轮的结构示意图。

如图1所示，现有的麦克纳姆轮，包括滚轮11、螺栓12、螺母13和轮圈14，滚轮11设置于轮圈14的左侧连接孔和右侧连接孔之间，螺栓12依次穿过轮圈的左侧连接孔、滚轮11和右侧连接孔，并在右侧连接孔的右侧与螺母13连接。滚轮11与轮圈14连接的牢固性完全由螺栓12和螺母13的连接牢固性所决定。

为提高连接牢固性，需要增大螺栓12和螺母13的螺纹连接尺寸，这就需要增大螺母13的厚度，然而螺栓12和螺母13都为标准件，在螺纹孔尺寸确定的情况下，螺母13的厚度是确定的，这就使得螺母13的厚度增加受限，进而影响滚轮11与轮圈14连接的牢固性。

因此，如何提高滚轮与轮圈连接的牢固性，成为亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例解决的技术问题是提供一种滚轮，以提高滚轮和轮圈连接的牢固性。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种滚轮，适用于麦克纳姆轮，包括：

滚轮体，具有沿其轴线方向延伸的滚轮体通孔；

滚轴，包括连接部和连接于所述连接部一端的止挡滚轴端头，所述连接部设置于所述滚轮体通孔内；

滚轴套，包括连接套部和连接于所述连接套部一端的止挡滚轴套端头，所述连接套部设置于所述滚轮体通孔内，所述连接部插接于所述连接套部内，二者固定连接；

所述止挡滚轴端头和所述止挡滚轴套端头分别卡接于所述滚轮体通孔的两侧；

所述滚轮体可绕所述滚轴和所述滚轴套旋转。

可选地，所述连接部包括螺纹连接部，所述连接套部包括螺纹连接套部，所述螺纹连接部位于所述螺纹连接套部内，二者螺纹连接。

可选地，

所述连接部还包括支撑连接部，所述螺纹连接部位于所述连接部的端部，所述支撑连接部的位于所述螺纹连接部和所述止挡滚轴端头之间；

所述连接套部还包括支撑连接套部，所述支撑连接套部位于所述连接套部的端部，所述螺纹连接套部位于所述支撑连接套部和所述止挡滚轴套端头之间；

所述螺纹连接部位于所述螺纹连接套部内，二者螺纹连接；

所述支撑连接部套装于所述支撑连接套部内。

可选地，所述滚轴还包括支撑部，所述支撑部的直径等于所述连接套部的外径，所述支撑部的两侧分别与所述连接部和所述止挡滚轴端头连接。

可选地，所述滚轮体包括两个结构相同的半滚轮体，两所述半滚轮体的轴线重合，两所述半滚轮体对称设置，且大直径端面之间的距离小于小直径端面之间的距离。

可选地，还包括垫片，所述垫片开设有垫片通孔，所述滚轴和所述滚轴套二者中的至少一者穿过所述垫片通孔，所述垫片设置于两所述半滚轮体之间。

可选地，所述垫片的外径小于所述半滚轮体的最大外径，所述滚轮体通孔包括垫片孔，所述垫片设置于所述垫片孔。

可选地，所述垫片的数量为2个，且均设置于两所述半滚轮体之间。

可选地，所述滚轮体包括内侧滚轮体和外侧滚轮体，所述外侧滚轮体固定于所述内侧滚轮体的外周面，所述滚轮体通孔开设于所述内侧滚轮体的中心。

可选地，

所述内侧滚轮体的材料为尼龙，

所述外侧滚轮体的材料为聚氨酯。

可选地，止挡滚轴端头的外端面开设有辅助安装凹槽。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种麦克纳姆轮，包括轮圈和如上述任一项所述的滚轮，所述滚轮安装于所述轮圈的外周。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种移动设备，包括如上所述的麦克纳姆轮和底盘，所述麦克纳姆轮安装于所述底盘。

与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下优点：

本实用新型实施例所提供的移动设备、麦克纳姆轮及滚轮，包括滚轮体、滚轴和滚轴套，通过滚轴和滚轴套在滚轮体通孔内的连接，可以实现滚轮与麦克纳姆轮的轮圈的连接，且保证滚轮体相对于滚轴和滚轴套的旋转运动，这种连接方式，可以根据连接牢固性的需要确定连接部和连接套部的长度，进而确定连接部分的面积，保证连接的牢固性，并且连接部和连接套部的长度的可选择范围较大，可以较大范围的增大重合部分的尺寸，满足对于连接牢固性的要求；同时，滚轴和滚轴套的连接位于滚轮体通孔的内部，滚轮的所受到的作用力距离连接部位的距离较小，相同作用力的情况下，连接部位所承受的力矩也会较小，从而也可以改善滚轴和滚轴套的受力情况。

可选方案中，本实用新型实施例所提供的移动设备、麦克纳姆轮及滚轮的滚轮体包括两个结构相同的半滚轮体，两半滚轮体的轴线重合，两半滚轮体对称设置，且大直径端面之间的距离小于小直径端面之间的距离。采用本实用新型实施例所提供的滚轮，当滚轮在地面上转动，仅一端接地时，两个半滚轮体仅其中接地的一个转动，另外一个无需转动，从而提高了滚轮转动的灵活性，也提高了麦克纳姆轮在不平的表面的运行性能。

可选方案中，本实用新型实施例所提供的移动设备、麦克纳姆轮及滚轮的滚轮体包括内侧滚轮体和外侧滚轮体，外侧滚轮体固定于内侧滚轮体的外周面，滚轮体通孔开设于内侧滚轮体的中心。由于滚轮体的内侧需要和滚轴及滚轴套接触，并绕其旋转，而滚轮体的外侧需要与地面接触，并在地面上滚动，因此，对于滚轮体的内侧和外侧的性能要求不同，滚轮体的内侧需要具有一定的硬度和耐磨性，从而防止变形，并保证转动灵活性，而滚轮体的外侧则需要具有一定的弹性和耐磨性，吸收由于路面不平而带来的振动的同时，延长滚轮体的使用寿命，因此，本实用新型实施例所提供的滚轮体包含内侧滚轮体和外侧滚轮体两层结构，以满足不同的性能要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是现有技术中一种麦克纳姆轮的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种滚轮的结构爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例一种滚轮的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例一种滚轮的滚轴的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例一种滚轮的滚轴套的剖视图；

图6是本实用新型实施例一种滚轮的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一种滚轮的半滚轮体的剖面图；

图8为本实用新型实施例一种滚轮的部分结构示意图；

图9为本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的部分结构示意图；

图10为本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的结构示意图；

图11为本实用新型实施例一种移动设备的结构示意图。

其中：201-轮瓣；60-滚轮；61-滚轴；611-连接部；6111-螺纹连接部；6112-支撑连接部；612-止挡滚轴端头；613-支撑部；614-辅助安装凹槽；62-滚轮体；621-半滚轮体；6211-外侧滚轮体；6212-内侧滚轮体；622-滚轮体通孔；6221-垫片孔；63-垫片；631-垫片通孔，64-滚轴套；641-连接套部；6411-螺纹连接套部；6412-支撑连接套部；642-止挡滚轴套端头；200-麦克纳姆轮；300-底盘。

具体实施方式

由背景技术可知，现有的滚轮60，不能保证滚轮60与轮圈20连接的牢固性。

为了能够提高资源的利用率，本实用新型实施例提供了一种移动设备、麦克纳姆轮200和滚轮60，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图2-图8，图2是本实用新型实施例一种滚轮的结构爆炸示意图；图3是本实用新型实施例一种滚轮的立体结构示意图；图4是本实用新型实施例一种滚轮的滚轴的立体结构示意图；图5是本实用新型实施例一种滚轮的滚轴套的剖视图；图6是本实用新型实施例一种滚轮的结构示意图；图7为本实用新型实施例一种滚轮的半滚轮体的剖面图；图8为本实用新型实施例一种滚轮的结构示意图。

如图中所示，本实用新型所提供的滚轮60，适用于麦克纳姆轮，包括：滚轮体62，具有沿其轴线方向延伸的滚轮体通孔622；滚轴61，包括连接部611和连接于连接部611一端的止挡滚轴端头612，连接部611设置于滚轮体通孔622内；滚轴套64，包括连接套部641和连接于连接套部641一端的止挡滚轴套端头642，连接套部641设置于滚轮体通孔622内，连接部611插接于连接套部641内，二者固定连接；止挡滚轴端头612和止挡滚轴套端头642分别卡接于滚轮体通孔622的两侧；滚轮体62可绕滚轴61和滚轴套64旋转。

在一种具体实施例中，止挡滚轴端头612在垂直于滚轴的轴线方向上的截面是圆形截面，在其他具体实施例中，该截面为方形截面、三角形截面等其他形状的实现止挡作用的截面；相类似地，在一种具体实施例中，止挡滚轴套端头642在垂直于滚轴的轴线方向上的截面是圆形截面，在其他具体实施例中，该截面为方形截面、三角形截面等其他形状的实现止挡作用的截面。

为方便滚轴62和滚轴套64的连接，在一具体实施例中，止挡滚轴端头612的外端面可开设辅助安装凹槽614。辅助安装凹槽614的形状具体可以是圆形、一字型或者十字型等等。

本实用新型实施例所提供的滚轮60，包括滚轮体62、滚轴61和滚轴套64，通过滚轴61和滚轴套64在滚轮体通孔622内的连接，实现了滚轮60与麦克纳姆轮的轮圈的轮瓣201(示于图9中)的连接，并保证滚轮体62相对于滚轴61和滚轴套64的旋转运动，当麦克纳姆轮转动时，滚轮体62绕滚轴61和滚轴套64的旋转，实现移动设备位置的改变。

本实用新型具体实施例所公开的滚轮60，可以根据连接牢固性的需要确定连接部611和连接套部641的长度，进而确定连接部分的面积，保证连接的牢固性，并且连接部611和连接套部641的长度的可选择范围较大，可以较大范围的增大重合部分的尺寸，满足对于连接牢固性的要求；同时，滚轴61和滚轴套64的连接部位位于滚轮体通孔622的内部，滚轮60的所受到的作用力距离连接部位的距离较小，相同作用力的情况下，连接部位所承受的力矩也会较小，也可以改善滚轴61和滚轴套64的受力情况。

如图4和图5所示，在一种具体实施例中，本实用新型所提供的滚轮60的连接部611包括螺纹连接部6111，连接套部641包括螺纹连接套部6411，螺纹连接部6111位于螺纹连接套部6411内，二者螺纹连接。螺纹连接的方式，使得连接部611和连接套部641的连接非常简单。

在其他实施例中，连接部611和连接套部641也可以通过粘接、卡接或者过盈配合等方式实现连接，在此不再赘述。

在另一具体实施例中，连接部611还包括支撑连接部6112，螺纹连接部6111位于连接部的端部，支撑连接部6112位于螺纹连接部6111和止挡滚轴端头612之间，两端分别直接或间接地与螺纹连接部6111和止挡滚轴端头612连接；与连接部611匹配，连接套部641还包括支撑连接套部6412，支撑连接套部6412位于连接套部641的端部，螺纹连接套部6411位于支撑连接套部6412和止挡滚轴套端头642之间，两端分别直接或间接地与支撑连接套部6412和止挡滚轴套端头642连接；螺纹连接部6111位于螺纹连接套部6411内，二者螺纹连接；支撑连接部6112套装于支撑连接套部6412内。

在保证连接牢固性的基础上，为降低加工难度，可以根据需要缩短螺纹连接部6111和螺纹连接套部6411的长度，从而使连接部611仅在其端部距离端面一定距离内设置螺纹，但如果整个连接部611的长度过短，连接部611与连接套部641的重叠部分过短，影响其使用寿命，为此，在螺纹连接部6111和止挡滚轴端头612之间设置支撑连接部6112，并在连接套部的对应位置设置支撑连接套部6412。

在另一具体实施例中，除了连接部611，本实用新型所提供的滚轮60的滚轴61还包括支撑部613，支撑部613的直径等于连接套部641的外径，支撑部613的两侧分别与连接部611和止挡滚轴端头612连接。

滚轴61的长度较长，如果全部设置为连接部611，则与其匹配的连接套部641就需要开设较长的连接孔，这会大大增大加工的难度，为降低加工难度，并保证连接的牢固性，在连接部611和止挡滚轴端头612之间设置支撑部613，同时，为了保证滚轮62绕滚轴61和滚轴套64转动的顺畅性，支撑部613的直径等于连接套部641的外径。

为提高滚轮转动的灵活性，在一具体实施例中，本实用新型所提供的滚轮60的滚轮体62包括两个结构相同的半滚轮体621，两半滚轮体621的轴线重合，两半滚轮体621对称设置，且大直径端面之间的距离小于小直径端面之间的距离。

采用本实用新型实施例所提供的滚轮60，当滚轮60在地面上转动，仅一端接处地面时，两个半滚轮体621仅其中接地的一个转动，另外一个无需转动，从而提高了滚轮60转动的灵活性，也提高了麦克纳姆轮在不平的表面的运行性能。

为减小相邻部件之间的摩擦和振动，本实用新型一实施例所提供的滚轮60还包括垫片63，垫片63开设有垫片通孔631，滚轴61和滚轴套64中的至少一者穿过垫片通孔631，并实现连接，垫片63设置于两半滚轮体621之间。垫片63的内径等于滚轮体通孔622的直径，从而滚轴61和滚轴套64都可以顺利地穿过。

垫片通孔631的直径需要满足滚轴61与滚轴套64的穿过连接需要，在一种具体实施方式中，垫片通孔631的直径可以小于滚轮体通孔622的直径，在其他实施方式中，垫片通孔631的直径可以大于或者等于体通孔622的直径

请结合图2和图7，参考图9，图9为本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的部分结构示意图。

如图中所示，垫片63的外径小于半滚轮体621的最大外径，滚轮体通孔622包括垫片孔6221，垫片63设置于垫片孔6221内，也就是，垫片63嵌入半滚轮体621的滚轮体通孔622内，从而可以在两个半滚轮体621之间连接轮圈的轮瓣201，同时减小半滚轮体621与轮瓣201之间的摩擦。

具体地，垫片63的数量可以为2个，且均设置于两半滚轮体621之间，当与轮圈相连接时，垫片63则设置在轮瓣201和半滚轮体621之间。

在另一种具体实施例中，本实用新型所提供的滚轮60的滚轮体62包括内侧滚轮体6212和外侧滚轮体6211，外侧滚轮体6211固定于内侧滚轮体6212的外周面，滚轮体通孔622开设于内侧滚轮体6212的中心。

当然，半滚轮体621也可以包括内侧滚轮体6212和外侧滚轮体6211。

由于滚轮体62的内侧需要和滚轴61及滚轴套64接触，并绕其旋转，而滚轮体62的外侧需要与地面接触，并在地面上滚动，因此，对于滚轮体62的内侧和外侧的性能要求不同，滚轮体62的内侧需要具有一定的硬度和耐磨性，从而防止变形，并保证转动灵活性，而滚轮体62的外侧则需要具有一定的弹性和耐磨性，吸收由于路面不平而带来的振动的同时，延长滚轮体的使用寿命，因此，本实用新型实施例所提供的滚轮体62具有内侧滚轮体6212和外侧滚轮体6211两层结构，以满足不同的性能要求。

为满足上述要求，内侧滚轮体6212和外侧滚轮体6211采用不同的材料，由于尼龙具有较高的硬度和耐磨性，而聚氨酯具有较高的弹性和耐磨性，在一种具体实施例中，选择内侧滚轮体6212的材料为尼龙，外侧滚轮体6211的材料为聚氨酯，以满足性能的需求。

请结合图2、图4和图9，参考图10，图10为本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的结构示意图。

本实用新型实施例还提供一种麦克纳姆轮200，包括轮圈和前述的滚轮60，滚轮60安装于轮圈的外周。这样，本实用新型实施例所提供的麦克纳姆轮，由于设置了前述的滚轮60，可以根据连接牢固性的需要确定连接部611和连接套部641的长度，进而确定连接部分的面积，提高连接的牢固性，并且连接部611和连接套部641的长度的可选择范围较大，可以较大范围的增大重合部分的尺寸，满足对于连接牢固性的要求，同时，滚轴61和滚轴套64的连接位于滚轮体通孔622的内部，滚轮60的所受到的作用力距离连接部位的距离较小，相同作用力的情况下，连接部位所承受的力矩也会较小，从而也可以改善滚轴61和滚轴套64的受力情况。

请参考图11，图11为本实用新型实施例一种移动设备的结构示意图。

如图11所示，本实用新型实施例还提供一种移动设备，包括如上所述的麦克纳姆轮200和底盘300，麦克纳姆轮200安装于底盘300，本实用新型实施例所提供的移动设备，由于包括前述的麦克纳姆轮200，具体作用和效果与前述麦克纳姆轮200相同，在此不再赘述。

虽然本实用新型实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。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，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种滚轮(60)，适用于麦克纳姆轮(200)，其特征在于，包括：

滚轮体(62)，具有沿其轴线方向延伸的滚轮体通孔(622)；

滚轴(61)，包括连接部(611)和连接于所述连接部(611)一端的止挡滚轴端头(612)，所述连接部(611)设置于所述滚轮体通孔(622)内；

滚轴套(64)，包括连接套部(641)和连接于所述连接套部(641)一端的止挡滚轴套端头(642)，所述连接套部(641)设置于所述滚轮体通孔(622)内，所述连接部(611)插接于所述连接套部(641)内，二者固定连接；

所述止挡滚轴端头(612)和所述止挡滚轴套端头(642)分别卡接于所述滚轮体通孔(622)的两侧；

所述滚轮体可绕所述滚轴(61)和所述滚轴套(64)旋转。

2.如权利要求1所述的滚轮(60)，其特征在于，所述连接部(611)包括螺纹连接部(6111)，所述连接套部(641)包括螺纹连接套部(6411)，所述螺纹连接部(6111)位于所述螺纹连接套部(6411)内，二者螺纹连接。

3.如权利要求2所述的滚轮(60)，其特征在于，

所述连接部(611)还包括支撑连接部(6112)，所述螺纹连接部(6111)位于所述连接部(611)的端部，所述支撑连接部(6112)位于所述螺纹连接部(6111)和所述止挡滚轴端头(612)之间；

所述连接套部(641)还包括支撑连接套部(6412)，所述支撑连接套部(6412)位于所述连接套部(641)的端部，所述螺纹连接套部(6411)位于所述支撑连接套部(6412)和所述止挡滚轴套端头(642)之间；

所述螺纹连接部(6111)位于所述螺纹连接套部(6411)内，二者螺纹连接；

所述支撑连接部(6112)套装于所述支撑连接套部(6412)内。

4.如权利要求1所述的滚轮(60)，其特征在于，所述滚轴(61)还包括支撑部(613)，所述支撑部(613)的直径等于所述连接套部(641)的外径，所述支撑部(613)的两端分别与所述连接部(611)和所述止挡滚轴端头(612)连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的滚轮(60)，其特征在于，所述滚轮体(62)包括两个结构相同的半滚轮体(621)，两所述半滚轮体(621)的轴线重合，两所述半滚轮体(621)对称设置，且大直径端面之间的距离小于小直径端面之间的距离。

6.如权利要求5所述的滚轮(60)，其特征在于，还包括垫片(63)，所述垫片(63)开设有垫片通孔(631)，所述滚轴(61)和所述滚轴套(64)二者中的至少一者穿过所述垫片通孔(631)，所述垫片(63)设置于两所述半滚轮体(621)之间。

7.如权利要求6所述的滚轮(60)，其特征在于，所述垫片(63)的外径小于所述半滚轮体(621)的最大外径，所述滚轮体通孔(622)包括垫片孔(6221)，所述垫片(63)设置于所述垫片孔(6221)内。

8.如权利要求6所述的滚轮(60)，其特征在于，所述垫片(63)的数量为2个，且均设置于两所述半滚轮体(621)之间。

9.如权利要求1-4任一项所述的滚轮(60)，其特征在于，所述滚轮体(62)包括内侧滚轮体(6212)和外侧滚轮体(6211)，所述外侧滚轮体(6211)固定于所述内侧滚轮体(6212)的外周面，所述滚轮体通孔(622)开设于所述内侧滚轮体(6212)的中心。

10.如权利要求9所述的滚轮(60)，其特征在于，

所述内侧滚轮体(6212)的材料为尼龙，

所述外侧滚轮体(6211)的材料为聚氨酯。

11.如权利要求1-4任一项所述的滚轮(60)，其特征在于，所述止挡滚轴端头(612)的外端面开设有辅助安装凹槽(614)。

12.一种麦克纳姆轮(200)，其特征在于，包括轮圈(20)和如权利要求1-11任一项所述的滚轮(60)，所述滚轮(60)安装于所述轮圈(20)的外周。

13.一种移动设备，其特征在于，包括如权利要求12所述的麦克纳姆轮(200)和底盘(300)，所述麦克纳姆轮(200)安装于所述底盘(300)。