CN217863557U - 万向轮组件及自移动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种万向轮组件及自移动装置，所述万向轮组件包括万向轮、与万向轮相连的轴，所述轴包括与所述万向轮转动配接的转动轴、与所述转动轴相连的安装轴，所述安装轴竖直延伸，定义安装轴的延伸方向为轴向，所述万向轮组件还包括信号元件、支撑所述信号元件的弹性挡圈，所述安装轴上设置有可与所述弹性挡圈配合的卡槽，所述弹性挡圈卡入所述卡槽使得所述信号元件与所述安装轴轴向相对固定。信号元件万向轮轴向移动的信号发送给自移动装置，方便自移动装置的控制，从而改善自移动装置的工作状态。

Description

万向轮组件及自移动装置

技术领域

本实用新型属于自移动装置技术领域，具体涉及一种万向轮组件及自移动装置。

背景技术

自移动装置，例如，自移动割草机、自移动吸尘器、自移动拖/洗地机等，因其在自移动的同时，可以完成对应的工作，例如割草、吸尘、拖地/扫地等，极大的减轻了人们的家务负担，这些自移动装置受到越来越多的欢迎。

自移动装置一般包括两个驱动轮及位于驱动轮前侧的万向轮，万向轮可以提高自移动装置的运动灵活性。

自移动装置的工作面积可能不平整，现有技术中，万向轮在不平整的工作表面移动时，自移动装置无法感知万向轮的状态。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种万向轮组件及自移动装置，万向轮在不平整的工作表面移动时，其可发出万向轮组件轴向位移的信号。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种万向轮组件，包括万向轮、与万向轮相连的轴，所述轴包括与所述万向轮转动配接的转动轴、与所述转动轴相连的安装轴，所述安装轴竖直延伸，定义安装轴的延伸方向为轴向，所述万向轮组件还包括信号元件、支撑所述信号元件的弹性挡圈，所述安装轴上设置有可与所述弹性挡圈配合的卡槽，所述弹性挡圈卡入所述卡槽使得所述信号元件与所述安装轴轴向相对固定。

优选的，所述万向轮组件还包括安装盒，所述信号元件安装于所述安装盒，所述弹性挡圈支撑所述安装盒。

优选的，所述安装盒内轴向间隔设置有第一间隔件和第二间隔件，所述弹性挡圈夹设在所述第一间隔件和第二间隔件之间，所述弹性挡圈的材料与所述第一间隔件和所述第二间隔件的材料相同。

优选的，所述第一间隔件和所述第二间隔件呈环状，所述第一间隔件和所述第二间隔件套设在所述安装轴上，所述第一间隔件和所述第二间隔件的内径大于所述弹性挡圈的内径、小于所述弹性挡圈的外径，所述第一间隔件和所述第二间隔件的外径大于所述弹性挡圈的外径。

优选的，所述万向轮组件还包括固定盒，所述安装盒收容于所述固定盒，所述固定盒上设有轴向贯穿的轴孔，所述安装轴与所述轴孔周向可转动、轴向可移动的配接。

优选的，所述固定盒内设有轴向间隔设置的第一限位面和第二限位面，所述安装盒设置于所述第一限位面与所述第二限位面之间。

优选的，所述安装轴远离所述转动轴的一端设置有倒角。

优选的，所述卡槽沿所述安装轴的周向延伸，所述弹性挡圈卡入所述卡槽时，所述弹性挡圈和所述卡槽的卡接角度等于360度。

优选的，在垂直于所述轴向方向的平面的投影上，所述安装轴的投影位于所述万向轮的投影的大致中心位置。

本实用新型还提供一种自移动装置，包括主体，所述主体的下侧设置有上述任一所述的万向轮组件。

本实用新型提供的技术方案，具有以下优点：

1.本实用新型提供的万向轮组件，其包括信号元件，且弹性挡圈卡入卡槽时，信号元件与安装轴轴向固定，则当万向轮在不平整的工作表面移动时，安装轴产生轴向上的移动，信号元件随安装轴产生轴向上的移动，信号元件可将此轴向移动的信号发送给自移动装置，方便自移动装置的控制，从而改善自移动装置的工作状态。

2.本实用新型提供的自移动装置，由于设置了前述万向轮组件，其控制流程可以更优化，其工作状态可以更平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供万向轮组件的立体结构示意图；

图2为图1所示的万向轮组件的主视图；

图3是图3所述的万向轮组件沿A-A方向的剖视图；

图4是图3所示的剖视图的局部放大图；

图5是图1所述的万向轮组件的部分部件的立体分解示意图。

附图标记说明：

100、万向轮组件；20、万向轮；22、转动轴；24、安装轴；26、第一轴；28、第二轴；30、信号元件；32、弹性挡圈；34、卡槽；36、倒角；38、安装盒；40、盒体；42、盖体；43、贯穿孔；44、连接件；46、第一收容腔；48、第二收容腔；50、第一间隔件；52、第二间隔件；54、固定盒；56、轴孔；58、第一限位面；60、第二限位面；62、盒子；64、盖子。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。下文中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。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

实施例1

请结合图1和图2，本实施例提供一种万向轮组件100，包括万向轮20、与万向轮20相连的轴。轴包括与万向轮20转动配接的转动轴22、与转动轴22相连的安装轴24。

转动轴22和安装轴24均纵长延伸，为方便描述，定义安装轴24的延伸方向为轴向。在万向轮20的正常使用状态，转动轴22横向延伸，安装轴24竖直延伸，转动轴22和安装轴24的轴线相互垂直。万向轮20与转动轴22转动配接，万向轮20可绕转动轴22的轴线转动。万向轮20同时可绕安装轴24的轴线转动，具体的，安装轴24与转动轴22相对固定，安装轴24可绕其自身的轴线转动从而带动万向轮20绕安装轴24的轴线转动。综上，万向轮20既可绕转动轴22的轴线转动，亦可随安装轴24转动。

安装轴24与转动轴22之间设置有连接轴，连接轴包括相连的第一轴26和第二轴28，第一轴26与转动轴22延伸出万向轮20的末端连接并与转动轴22垂直且轴向向上延伸，第二轴28与第一轴26远离万向轮20的一端连接且横向沿朝向万向轮20的方向延伸，安装轴24与第二轴28相连且竖直向上延伸。由此，安装轴24在万向轮20上方竖直向上延伸，万向轮20绕安装轴24轴线的转动更平稳。优选的，在垂直于轴向方向的平面的投影上，安装轴24的投影位于万向轮20的投影的中心位置。也就是说，安装轴24在万向轮20的正上方竖直延伸，万向轮20转动过程中受力更均匀，转动更平稳。

如上描述可知，转动轴22、第一轴26、第二轴28和安装轴24顺次垂直设置，优选的。转动轴22、第一轴26、第二轴28和安装轴24一体设置，相邻直角拐点圆角设计，制造更简单。

请结合图3至图5，万向轮组件100还包括信号元件30、信号元件30相对安装轴24固定，由此，当万向轮20在不平整的工作表面移动时，万向轮20及安装轴24会发生轴向上的位移，信号元件30随安装轴24发生轴向上的位移，信号元件30可向外发出轴向位移的信号，方便后续的调整的控制。

本实施例中，信号元件30为磁铁，磁铁信号元件简单易得且成本低。信号元件30可与传感器，例如霍尔传感器配合，实现信号的传递。

为了使信号元件30相对安装轴24固定，万向轮组件100还包括支撑信号元件30的弹性挡圈32，安装轴24上设置有可与弹性挡圈32配合的卡槽34，弹性挡圈32卡入卡槽34使得信号元件30与安装轴24轴向相对固定。当弹性挡圈32沿着安装轴24滑动至卡槽34处时，弹性挡圈32自动卡入卡槽34，弹性挡圈32相对安装轴24固定，被弹性挡圈32支撑的信号元件30相对安装轴24固定。弹性挡圈32与卡槽34的设计，无需辅具可即轻松的安装，安装十分方便，还可降低安装成本。

弹性挡圈32螺旋延伸，卡槽34沿安装轴24的周向延伸，弹性挡圈32卡入卡槽34时，弹性挡圈32和卡槽34的卡接角度等于360度。这可以使弹性挡圈32与卡槽34有效的接触，从而使弹性挡圈32可靠固定于安装轴24，从而可靠地支撑信号元件30。具体的，弹性挡圈32螺旋延伸，而卡槽34为周向延伸的环形槽，因此，弹性挡圈32与卡槽34的形状并不完全匹配，本实施例中，弹性挡圈32周向延伸一圈以上，例如周向延伸两圈左右，仍可保证弹性挡圈32与卡槽34的卡接角度等于360度，从而使弹性挡圈32可靠地固定于安装轴24。需要说明的是，本实用新型中，“360度”等类似的描述，并不严格要求完全没有误差，“360度”包括360度左右的角度，例如，包括360度加减10％的角度范围，凡采用与本实施方式相同或类似的方案均涵盖在本实用新型的保护范围内。

为了使弹性挡圈32更容易的安装，安装轴24远离转动轴22的一端设置有倒角36。倒角36使得安装轴24的末端呈圆台状。倒角36的小端直径小于安装轴24倒角36外的其它部分的直径，弹性挡圈32在自然状态下的内径大于倒角36的小端直径。安装弹性挡圈32时，弹性挡圈32从倒角36的小端可以很容易的插入安装轴24，然后，弹性挡圈32顺着倒角36滑动，弹性挡圈32被逐渐撑开，被撑开的弹性挡圈32继续滑动，当弹性挡圈32滑动至卡槽34的位置，弹性挡圈32在其自身弹力作用下自动卡入卡槽34，弹性挡圈32相对安装轴24固定，安装过程无需任何额外的工作，安装十分简单。

万向轮组件100还包括安装盒38，信号元件30安装于安装盒38，弹性挡圈32支撑安装盒38。也就是说，弹性挡圈32通过支撑安装盒38而支撑信号元件30，信号元件30的安装更方便。

安装盒38包括相互配接的盒体40和盖体42。盒体40与盖体42之间设置有连接件44，连接件44由柔性材料制成。由此，盖体42打开与关闭盒体40过程中，连接件44随盖体42的运动而发生不同方向的弯折，但是盖体42始终通过连接件44与盒体40连接，避免盖体42意外丢失。

盒体40的一个端侧设置有开放的第一收容腔46，信号元件30卡入第一收容腔46而相对盒体40固定。盒体40的上侧设置有开放的第二收容腔48，弹性挡圈32收容于第二收容腔48，使得弹性挡圈32相对盒体40固定，当弹性挡圈32卡入卡槽34时，盒体40及信号元件30相对安装轴24固定。为了使盒体40相对安装轴24固定，安装盒38的盒体40、盖体42上设有贯穿孔43，以供安装轴24穿过安装盒38，不再赘述。

由于信号元件30的厚度远大于弹性挡圈32的厚度，为了使盒体40的结构规则，盒体40大致呈L型，包括较高的第一侧和较低的第二侧，收容信号元件30的第一收容腔46设置于较高的第一侧，收容弹性挡圈32的第二收容腔48设置于较低的第二侧。盖体42可操作地封闭第二收容腔48。当盖体42封闭第二收容腔48后，盒体40的第二侧仍略低第一侧。

为了保证弹性挡圈32可靠地支撑信号元件30，弹性挡圈32由金属材料制成，为了减轻安装盒38的质量，安装盒38由塑料制成。如果弹性挡圈32直接与安装盒38接触，由于两者的材料不同，两者之间的摩擦系统较大，磨损会比较严重。

为了减少磨损，安装盒38内轴向间隔设置有第一间隔件50和第二间隔件52，弹性挡圈32夹设在第一间隔件50和第二间隔件52之间。弹性挡圈32的材料与第一间隔件50和第二间隔件52的材料相同。也就是说，第一间隔件50和第二间隔件52也由金属制成。由于第一间隔件50、第二间隔件52与弹性挡圈32的材料相同，这些部件之间的摩擦系数较小，从而可以有效减少弹性挡圈32的磨损，使得弹性挡圈32能够可靠地支撑信号元件30。

第一间隔件50和第二间隔件52呈环状，第一间隔件50和第二间隔件52套设在安装轴24上，第一间隔件50和第二间隔件52的内径大于弹性挡圈32的内径、小于弹性挡圈32的外径，第一间隔件50和第二间隔件52的外径大于弹性挡圈32的外径。

也就是说，第一间隔件50和第二间隔件52的内圈位于弹性挡圈32的内外圈之间，第一间隔件50和第二间隔件52的外圈大于弹性挡圈32的外圈，因此，第一间隔件50和第二间隔件52不仅可以减少弹性挡圈32的磨损，而且可以有效地将弹性挡圈32夹持在两者之间，防止弹性挡圈32意外掉落。

本实施例中，第一间隔件50和第二间隔件52结构及尺寸相同，可以实现部件共用，降低制造成本。

如前所述，盒体40的上侧设置有开放的第二收容腔48，弹性挡圈32收容于第二收容腔48。相应的，第一间隔件50和第二间隔件52亦收容于第二收容腔48，第二收容腔48内壁可设置卡接第一间隔件50和第二间隔件52的卡接部(未示出)。

将弹性挡圈32安装于安装盒38时，将第一间隔件50卡接于第二收容腔48、弹性挡圈32放置于第一间隔件50上，再将第二间隔件52卡接于第二收容腔48，最后，转动盖体42使盖体42关闭第二收容腔48即可。安装好后，第一间隔件50、第二间隔件52和弹性挡圈32的中心孔与盒体40和盖体42的贯穿孔43对齐。

将安装盒38安装于安装轴24时，安装盒38的盒体40底面上的贯穿孔43对准安装轴24的倒角36处，安装盒38可以很容易地套入安装轴24，随后，安装盒38继续沿安装轴24滑动，当弹性挡圈32到达卡槽34位置时，弹性挡圈32自动卡入卡槽34中，安装者可听到卡入的声音，且安装盒38此时较难沿安装轴24滑动，安装者即可知道安装盒38安装到位。

请结合图1和图4，万向轮组件100还包括固定盒54，安装盒38收容于固定盒54，固定盒54为万向轮20的运动提供支撑和导向。固定盒54上设有轴向贯穿的轴孔56，安装轴24与轴孔56周向可转动、轴向可移动的配接。

具体的，安装轴24与固定盒54周向可转动的配接，从而安装轴24、安装盒38及万向轮20可相对固定盒54转动，固定盒54为万向轮20的正常转动提供支撑。安装轴24与固定盒54轴向可移动地配接，当万向轮20在不平整的工作表面移动时，可以发生轴向的移动从而更好的适应工作表面的情况，固定盒54的轴孔56可以为万向轮20的轴向移动提供导向。并且，万向轮20轴向移动时，相对安装轴24轴向固定的弹性挡圈32、安装盒38及信号元件30随万向轮20轴向移动，信号元件30可将万向轮20轴向移动的信号传递出去。

固定盒54内设有轴向间隔设置的第一限位面58和第二限位面60，安装盒38设置于第一限位面58与第二限位面60之间。第一限位面58和第二限位面60限制了安装盒38的轴向移动范围，从而限制了安装轴24及万向轮20的轴向移动范围，防止万向轮20脱离固定盒54。

安装盒38与在上的第一限位面58抵接时，安装轴24上端与固定盒54上端大致齐平，避免安装轴24凸出于安装盒38而顶到其它部件。

固定盒54包括可拆卸地连接的盒子62和盖子64，轴孔56在盖子64的延伸长度大于等于安装轴24可下降的最大高度。由此，即使万向轮20在工作表面遇到凹坑，万向轮20下陷，安装轴24上端的部分仍然位于盖子64上的轴孔56内，如此，万向轮20下陷及上移过程中，安装轴24始终与盖子64上的轴孔56配接，固定盒54始终可以对安装轴24进行导向，保证万向轮20的正常工作。

实施例2

本实施例提供一种自移动装置，包括主体，主体的下侧设置有实施例1的万向轮组件100。

万向轮组件100的固定盒54固定安装于主体，安装轴24相对固定盒54转动及轴向移动，即相当于安装轴24相对主体转动及轴向移动，从而一方面实现万向轮20绕轴向的转动，另一方面使万向轮20适应不平整的工作表面。

信号元件30由弹性挡圈32支撑而相对安装轴24固定，而主体上设置有与信号元件30对接的传感器及控制装置。当万向轮20在不平整的工作表面移动时，安装轴24随万向轮20发向轴向移动，被弹性挡圈32支撑于安装轴24的信号元件30随安装轴24同步轴向移动，传感器可以接收到信号元件30的信号并据此判断万向轮20的状态，控制装置对自移动装置对应部件，例如主驱动轮等下达调整的指令，从而提升自移动装置的智能控制水平。

自移动装置的传感器可以是霍尔传感器，也可以是其它传感器，凡采用与本实施方式相同或类似的方案均涵盖在本实用新型的保护范围内。

本实施例中，自移动装置为自移动割草机，其在自主移动的过程中对植被进行修整。本领域技术人员可以想到，其它自移动装置，例如，自移动吸尘器、自移动拖/洗地机等亦可，凡采用与本实施方式相同或类似的方案均涵盖在本实用新型的保护范围内。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种万向轮组件，包括万向轮、与万向轮相连的轴，所述轴包括与所述万向轮转动配接的转动轴、与所述转动轴相连的安装轴，所述安装轴竖直延伸，定义安装轴的延伸方向为轴向，其特征在于：所述万向轮组件还包括信号元件、支撑所述信号元件的弹性挡圈，所述安装轴上设置有可与所述弹性挡圈配合的卡槽，所述弹性挡圈卡入所述卡槽使得所述信号元件与所述安装轴轴向相对固定。

2.如权利要求1所述的万向轮组件，其特征在于：所述万向轮组件还包括安装盒，所述信号元件安装于所述安装盒，所述弹性挡圈支撑所述安装盒。

3.如权利要求2所述的万向轮组件，其特征在于：所述安装盒内轴向间隔设置有第一间隔件和第二间隔件，所述弹性挡圈夹设在所述第一间隔件和第二间隔件之间，所述弹性挡圈的材料与所述第一间隔件和所述第二间隔件的材料相同。

4.如权利要求3所述的万向轮组件，其特征在于：所述第一间隔件和所述第二间隔件呈环状，所述第一间隔件和所述第二间隔件套设在所述安装轴上，所述第一间隔件和所述第二间隔件的内径大于所述弹性挡圈的内径、小于所述弹性挡圈的外径，所述第一间隔件和所述第二间隔件的外径大于所述弹性挡圈的外径。

5.如权利要求2所述的万向轮组件，其特征在于：所述万向轮组件还包括固定盒，所述安装盒收容于所述固定盒，所述固定盒上设有轴向贯穿的轴孔，所述安装轴与所述轴孔周向可转动、轴向可移动的配接。

6.如权利要求5所述的万向轮组件，其特征在于：所述固定盒内设有轴向间隔设置的第一限位面和第二限位面，所述安装盒设置于所述第一限位面与所述第二限位面之间。

7.如权利要求1所述的万向轮组件，其特征在于：所述安装轴远离所述转动轴的一端设置有倒角。

8.如权利要求1所述的万向轮组件，其特征在于：所述卡槽沿所述安装轴的周向延伸，所述弹性挡圈卡入所述卡槽时，所述弹性挡圈和所述卡槽的卡接角度等于360度。

9.如权利要求1所述的万向轮组件，其特征在于：在垂直于所述轴向方向的平面的投影上，所述安装轴的投影位于所述万向轮的投影的大致中心位置。

10.一种自移动装置，包括主体，其特征在于：所述主体的下侧设置有权利要求1至9任一所述的万向轮组件。

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