CN210454323U - 一体式工业重型电动全向轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及全向轮技术领域的一种一体式工业重型电动全向轮，其包括轮毂，所述轮毂外圆周两侧转动设置有从动辊组，所述轮毂为一体成型件，包括柱形的轮毂本体，所述轮毂本体轴向一端设置有开口的圆柱形的容置腔，所述容置腔内表面固定设置有轮毂电机的转子，所述转子内设有中通的定子，所述定子的中通处穿有与之相对固定的安装定位轴，所述安装定位轴的一端凸出于轮毂、设有连接部，所述轮毂设置容置腔的一端还连接有轮毂端盖，所述轮毂端盖及轮毂均通过轴承与安装定位轴转动连接，该一体式工业重型电动全向轮结构简单，运转响应速度快，一体成型的轮毂强度高且保证了其组装成型后的高圆度，不颠簸，易检修。

Description

一体式工业重型电动全向轮

技术领域

本实用新型属于全向轮技术领域，具体涉及一种一体式工业重型电动全向轮。

背景技术

全向轮是一种可以进行全方位任意移动的轮子。它由轮毂和围绕轮毂的从动辊组组合而成，同时全向轮的从动辊组轴线与轮毂轴线成90°夹角。在轮毂的轮缘上分布着多个从动辊组，当多个全向轮合理搭配时,搭载其上的小车可以实现任意方位的移动。

目前，传统的全向轮都是通过车身上附带的驱动电机驱动，既驱动电机与全向轮是分开的，这种传动方式的全向轮精度低、体积占用大，且因大多轮毂为组合式轮毂易导致运行不稳定、颠簸，既组合式轮毂容易出现因组装误差导致圆度差的问题；虽有如申请号为201610016995.X的一体化全向轮的出现，如图6示，其采用的技术方案“该全向轮包括全向轮、变速器和无刷EC盘式电机，无刷EC盘式电机及其变速器安放在全向轮内部，无刷EC盘式电机连接变速器，变速器的输出端的齿轮作为太阳齿轮与全向轮内部行星齿轮啮合，带动全向轮运动。所述无刷EC 盘式电机变速器输出轴与霍尔传感器同轴相连，霍尔传感器连接至控制器。全向轮分为内轮毂和外轮毂，内轮毂和外轮毂的直径相同且中心点重合，在内轮毂和外轮毂上均设置有滚轮，内轮毂上的滚轮和外轮毂上的滚轮之间相互交错设置，即：内轮毂上的滚轮的位置对应外轮毂上相邻的两个滚轮之间。”虽克服了驱动电机与全向轮是分开的问题做到了一体化，但其结构复杂，并当换向频繁时，动态响应速度慢，行星齿轮减速器容易磨损，造成行星齿轮减速器精度减低甚至失效，且应用行星齿轮减速器的全向轮体结构在运行时噪音较大；再者，这一方案还是未克服双排全向轮的轮毂为组合式轮毂的问题，依旧存在因组装误差导致全向轮整体圆度差致使运行不稳定、颠簸的问题，且使用螺钉固定内外轮毂的方式易因螺钉的松动造成轮毂变形。

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的一体化双排全向轮结构复杂，噪音大，内外轮毂组合式成型圆度差，易颠簸，且使用螺钉固定内外轮毂的方式易因螺钉的松动造成轮毂变形的问题，本实用新型提供一种一体式工业重型电动全向轮。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一体式工业重型电动全向轮，包括轮毂，所述轮毂外圆周两侧转动设置有从动辊组，所述轮毂为一体成型件、包括柱形的轮毂本体，所述轮毂本体的轴向一端设置有开口的圆柱形的容置腔，所述容置腔内表面固定设置有轮毂电机的转子，所述转子内设有中通的定子，所述定子的中通处穿有与之相对固定的安装定位轴，所述安装定位轴的一端凸出于轮毂、设有连接部，所述轮毂设置容置腔的一端还连接有轮毂端盖，所述安装定位轴穿过轮毂端盖与轮毂转动连接。

进一步的，所述安装定位轴的中轴线上开有穿孔，所述安装定位轴的外壁上还开有与穿孔相连通的过线孔用于与定子的接线用。

进一步的，所述轮毂本体的两端沿圆周方向都均匀设置有径向的Y型支撑部，所述Y型支撑部的上端岔口处均设有定位沉孔，所述定位沉孔的相对两侧均设有通孔，同端相邻的所述Y型支撑部的通孔均同轴、同一个Y型支撑部上的通孔的延长线不与该Y型支撑部相干涉便于从动辊组的安装；所述定位沉孔内还设有轴向限位从动辊组的固定件。

进一步的，所述轮筒部两端的Y型支撑部相互错开，所述Y型支撑部间安装的所有从动辊组离轮毂中轴线最外侧的轮廓线组合后呈圆形以保证运动时不颠簸。

进一步的，所述从动辊组包括安装轴、辊筒、橡胶外圈、组合轴承、滚针轴承，所述辊筒外圈上设置有橡胶外圈、内圈中部设有凸缘，所述辊筒通过在内圈所述凸缘的两侧对称设置的组合轴承、滚针轴承与安装轴转动连接，所述辊筒与橡胶外圈两端端面平齐，所述滚针轴承远离凸缘的一端凸出于辊筒便于与Y型支撑部的直接接触定位。

进一步的，所述轮毂上Y型支撑部之间还设有弧面加强部，所述弧面加强部的弧面与橡胶外圈的弧面相拟合且存在一定距离便于从动辊组的自由滚动，更能提高轮毂的支撑强度，减少轮毂的整体宽度，使得双排全向轮更靠近彼此达到最大的材料去除量从而减少轮毂整体的质量提高动态响应性能。

进一步的，所述固定件包括固定螺钉、限位块，所述固定螺钉穿过限位块与Y 型支撑部连接，所述限位块的两侧设有斜面，两侧斜面分别与对应的装入通孔的安装轴的端面平行。

进一步的，所述连接部为连接法兰。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过在轮毂的容置腔内固定转子，通过在安装定位轴上固定定子的方式实现轮毂及轮毂电机的一体化，结构简单，易维修，且动态响应速度快。

2.通过一体成型的轮毂及其上的Y型支撑部的设计，使得本实用新型组装后圆度高，本身承载能力强，且因弧面加强部的引入，使得双排全向轮更靠近彼此达到了最大的材料去除量从而减少了轮毂整体的质量进一步提高了本实用新型的动态响应性能。

3.通过从动辊组内组合轴承、滚针轴承的设计，使得本实用新型能承受更大的径向力与轴向力，延长了本实用新型的使用寿命。

4.通过Y型支撑部与从动辊组及固定件的搭配，使得易损件从动辊组的更换维修更方便、本实用新型的使用更实用。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的轴侧示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图2的B-B处剖视图。

图4是图1的爆炸视图。

图5是本实用新型的从动辊组的结构示意图。

图6是申请号为201610016995.X的全向轮结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1-5示，本实用新型的结构为：一体式工业重型电动全向轮，包括轮毂1，所述轮毂1为一体成型件，包括柱形的轮毂本体11，所述轮毂本体11的两端沿圆周方向都均匀设置有径向的Y型支撑部12；具体的，所述轮毂本体11的轴向一端设置有开口的圆柱形的容置腔111，所述容置腔111的内表面镶嵌固定有转子31，所述容置腔111的左端螺钉固定有轮毂端盖5，所述安装定位轴4穿过轮毂端盖5 伸入容置腔111与轮毂1及轮毂端盖5转动连接，所述安装定位轴4上对应转子31 的位置键连接有定子32，所述定子32与转子31组成轮毂电机3，所述定子32两侧设有与安装定位轴4配合的卡簧用于限制定子32的轴向运动；本实施例中，所述安装定位轴4的最右端连接有轴承6，所述轴承6的外圈与轮毂1的轮毂本体11 过渡配合，且外圈右端与轮毂本体11相抵，所述轴承6的内圈左端被安装定位轴4 上一卡簧所抵；所述轮毂端盖5与安装定位轴4是通过另一轴承6实现转动连接，具体的，所述轴承6的外圈与轮毂端盖5过渡配合，外圈右端被轮毂端盖5上的凸缘抵住、左端被安装在轮毂端盖5的卡簧所抵，所述轴承6的内圈被相应的抵固在安装定位轴4上。

本实施例中，所述从动辊组2包括安装轴21、辊筒22、橡胶外圈23、组合轴承24、滚针轴承25，所述辊筒22外圈上设置有橡胶外圈23、内圈中部设有凸缘，所述辊筒22通过在内圈所述凸缘的两侧对称设置的组合轴承24、滚针轴承25与安装轴21转动连接，所述辊筒22与橡胶外圈23两端端面平齐，具体的，所述橡胶外圈23通过包胶工艺与辊筒22一体成型，所述组合轴承24一端抵靠在凸缘上，另一端与与滚针轴承25的一端接触，所述滚针轴承25的另一端既远离凸缘的一端凸出于辊筒22；所述Y型支撑部12的Y型上端岔口处均设有定位沉孔13，所述定位沉孔13的左右两侧均设有通孔14,前端或后端上的相邻的所述Y型支撑部12上的通孔14同轴、同一个Y型支撑部12上的通孔14的延长线不与该Y型支撑部 12相干涉便于安装轴21的装入及通孔14的加工成型，所述从动辊组2通过安装轴 21限位在Y型支撑部12间，所述从动辊组2的两侧的滚针轴承25远离凸缘、凸出于辊筒22的一端刚好抵触在Y型支撑部12的上端岔口外侧斜面上被轴向限位，所述定位沉孔13内还设有轴向限位安装轴21的固定件7。

作为本设计的一种优选技术方案，所述轮毂本体11前后两端的Y型支撑部12 相互错开，所述Y型支撑部12间即整个轮毂1上安装的所有从动辊组2离轮毂1 中轴线最外侧的轮廓线组合后呈圆形如图2示便于不颠簸的滚动。

作为本设计的一种优选技术方案，所述固定件7包括固定螺钉71、限位块72，所述固定螺钉71穿过限位块72与Y型支撑部12连接，所述限位块72的两侧设有斜面721，两侧斜面721分别与对应的装入通孔14的安装轴21的端面平行便于面面抵靠，精确定位，限制安装轴21的轴向移动。具体的，当所述轮毂本体11的前端或后端的从动辊组2组合后呈正六边形时，所述Y型支撑部12上端岔口外侧的两斜面夹角同限位块72两侧的斜面721夹角一致为60°；当为正八变形时，所述夹角为45°；当为正十边形时，所述夹角为36°，以此类推。

作为本设计的一种优选技术方案，所述轮毂1上Y型支撑部12之间还设有弧面加强部15便于加强本实用新型的轮毂1的强度，并使得在保持强度的同时尽可能的降低了轮毂1的总重量，即，使得双排全向轮更靠近彼此达到了最大的材料去除量从而减少了轮毂整体的重量进一步提高了本实用新型的动态响应性能，所述弧面加强部15的弧面与橡胶外圈23的弧面相对应拟合且存在一定隔离距离便于从动辊组2的自由滚动。

作为本设计的一种优选技术方案，所述安装定位轴4的中轴线上开有穿孔42，所述安装定位轴4的外壁上还开有与穿孔42相连通的过线孔43用于定子32的电连接，这样当需要安装传感器时，可直接在穿孔42右端添加方便连线。本实施例中，当然也可在安装定位轴4上打一斜孔直接实现定子32连线的过线需求，但不便于后期传感器的植入。

作为本设计的一种优选技术方案，所述连接部41为连接法兰，更可靠，当然，在负载要求不高的情况下，所述连接部41可直接为光轴，与车身通过孔连接即可。

具体使用时，可以先将从动辊组2除安装轴21之外的配件组合备用，将备用的从动辊组2定位在轮毂1上的某两个Y型支撑部12之间，从一侧的Y型支撑部 12上的通孔14穿入安装轴21从而初步固定这一从动辊组2，将从动辊组2一端的固定件7安装固死，其未安装固定件7的一侧的Y型支撑部12间定位好另一备用的从动辊组2，通过在从动辊组2一侧的通孔14内穿入安装轴21，再固定上好这一从动辊组2与上一从动辊组2共用的Y型支撑部12上的固定件7，依次完成好所有从动辊组2的安装，即完成轮毂1外圈上从动辊组2的安装；再在安装定位轴 4上从左至右依次装入固定带有轴承6的轮毂端盖5、卡簧、卡簧、键、定子32、卡簧、卡簧、轴承完成整个插入部件的组装，将插入部件向容置腔111内插入直至轮毂端盖5与轮毂1接触抵靠，通过螺钉固定轮毂端盖5与轮毂1完成本实用新型整体的组装，本实用新型再通过连接部41与应用车身固定连接，通过安装定位轴4 内穿孔42与应用车身实现电连接即可使用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一体式工业重型电动全向轮，包括轮毂(1)，所述轮毂(1)外圆周两侧转动连接有从动辊组(2)，其特征在于，所述轮毂(1)为一体成型件、包括柱形的轮毂本体(11)，所述轮毂本体(11)轴向一端设置有开口的容置腔(111)，所述容置腔(111)内表面固定设置有轮毂电机(3)的转子(31)，所述转子(31)内设有中通的定子(32)，所述定子(32)的中通处穿有与之相对固定的安装定位轴(4)，所述安装定位轴(4)的一端凸出于轮毂(1)、设有连接部(41)，所述轮毂(1)设置容置腔(111)的一端还连接有轮毂端盖(5)，所述安装定位轴(4)穿过轮毂端盖(5)与轮毂(1)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一体式工业重型电动全向轮，其特征在于，所述安装定位轴(4)的中轴线上开有穿孔(42)，所述安装定位轴(4)的外壁上还开有与穿孔(42)相连通的过线孔(43)。

3.根据权利要求2所述的一体式工业重型电动全向轮，其特征在于，所述轮毂本体(11)的两端沿圆周方向都均匀设置有径向的Y型支撑部(12)，所述Y型支撑部(12)的上端岔口处均设有定位沉孔(13)，所述定位沉孔(13)的相对两侧均设有通孔(14),同端相邻的所述Y型支撑部(12)上的通孔(14)均同轴、同一个Y型支撑部(12)上的通孔(14)的延长线不与该Y型支撑部(12)相干涉便于从动辊组(2)的安装；所述定位沉孔(13)内还设有轴向限位从动辊组(2)的固定件(7)。

4.根据权利要求3所述的一体式工业重型电动全向轮，其特征在于，所述轮毂本体(11)两端的Y型支撑部(12)相互错开，所述Y型支撑部(12)间安装的所有从动辊组(2)离轮毂中轴线最外侧的轮廓线组合后呈圆形。

5.根据权利要求4所述的一体式工业重型电动全向轮，其特征在于，所述从动辊组(2)包括安装轴(21)、辊筒(22)、橡胶外圈(23)、组合轴承(24)、滚针轴承(25)，所述辊筒(22)外圈上设置有橡胶外圈(23)、内圈中部设有凸缘，所述辊筒(22)通过在内圈所述凸缘的两侧对称设置的组合轴承(24)、滚针轴承(25)与安装轴(21)转动连接，所述辊筒(22)与橡胶外圈(23)两端端面平齐，所述滚针轴承(25)远离凸缘的一端凸出于辊筒(22)。

6.根据权利要求5所述的一体式工业重型电动全向轮，其特征在于，所述轮毂(1)上Y型支撑部(12)之间还设有弧面加强部(15)，所述弧面加强部(15)的弧面与橡胶外圈(23)的弧面相拟合且存在一定距离便于从动辊组(2)的自由滚动。

7.根据权利要求6所述的一体式工业重型电动全向轮，其特征在于，所述固定件(7)包括固定螺钉(71)、限位块(72)，所述固定螺钉(71)穿过限位块(72)与Y型支撑部(12)连接，所述限位块(72)的两侧设有斜面(721)，两侧斜面(721)分别与对应的装入通孔(14)的安装轴(21)的端面平行。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一体式工业重型电动全向轮，其特征在于，所述连接部(41)为连接法兰。

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