CN218702515U - 一种组合式麦克娜姆轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式麦克娜姆轮，涉及麦克纳姆轮技术领域，该装置包括固定部件和设置在其一侧的第一轮组，所述第一轮组另一侧设有第二轮组，所述固定部件上设有用于带动第二轮组转动的第一驱动件，所述第一轮组内部设有用于带动其转动的第二驱动件，本申请针对现有需要进行设计，将麦克纳姆轮可拆卸设置，便于后期的拆装，方便维护，同时通过将两个轮组同轴设置，使得麦克纳姆轮得以在平衡车上使用，优化了平衡车的性能，实用性强。

Description

一种组合式麦克娜姆轮

技术领域

本实用新型涉及麦克纳姆轮技术领域，具体是一种组合式麦克娜姆轮。

背景技术

麦克纳蒙轮的运动原理是将车辆同一侧的两个麦轮向相反方向旋转，这样沿前后两侧的力就会抵消，而横向的力正好同向。麦克纳蒙轮是一种全方位轮，可以向各个方向移动。简称麦轮。它由一个轮毂和轮毂周围的滚轮组成。麦轮的滚轮轴线与轮毂轴线之间的角度为45度。轮毂的轮圈上斜着分布着许多小轮子，也就是滚轮，所以小轮子可以横向滑动。滚筒是没有动力的小滚筒。小滚子的母线很特殊。当轮子绕固定轴转动时，每个小滚子的包络面都是圆柱形的，所以轮子可以保持向前滚动。

麦克纳姆轮主要用于全方位移动方式。该方式是基于一个有许多位于中心轮周边轮轴即辊轮围绕中心轮转动的原理上，这些成角度的周边轮轴把多个中心轮组成的移动系统中的一部分的中心轮转向力转化到另一部分中心轮法向力上面。依靠各自中心轮的方向和速度，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，而不改变中心轮自身的方向。

虽然现有的麦克娜姆轮性能优秀，但是因为其过多的利用了摩擦力，进而导致滚轮表面磨损会非常严重，更换的频率较高，现有的麦克娜姆轮的拆装不够方便，并且现有的麦克纳姆轮体积较大，不能用在平衡车上。

专利公告号为CN208411300U的专利公布了一种麦克纳姆轮，其中记载有：“包括第一轮毂、第二轮毂和多个辊轮。在本实施方式中，第一轮毂和第二轮毂相对设置并连接，第一轮毂和第二轮毂之间的区域用于安装辊轮，在本实施方式，第一轮毂和第二轮毂之间设有多个辊轮，多个辊轮之间的间隔相同，并且多个辊轮均为倾斜设置，即辊轮的轴线与第一轮毂的轴线、第二轮毂的轴向倾斜的设置，倾斜角度为第一轮毂和第二轮毂上对应设置有辊轮安装槽，即第一轮毂上设有多个辊轮安装槽，第二轮毂上设有多个辊轮安装槽，第一轮毂上的辊轮安装槽与第二轮毂上的辊轮安装槽一一对应，第一轮毂上的辊轮安装槽与第二轮毂上与其相对应的辊轮安装槽作为一组，用于安装一个辊轮。本发明的辊轮安装槽包括第一安装槽和第二安装槽。在本实施方式中，第一安装槽和第二安装槽相邻设置，具体来说，第一轮毂上的第一安装槽和第二安装槽沿着靠近第二轮毂的方向依次设置，第二轮毂上的第一安装槽和第二安装槽沿着靠近第一轮毂的方向依次设置。本实用新型的第一安装槽和第二安装槽的设置形式不具有局限性，可以为矩形槽、圆形槽或者三角形槽等”，可以看出这里记载的普通麦克娜姆轮都为单轴单轮结构，这种单轮结构会导致平衡车需要安装多个轮子，不利于降低平衡车的体积。

现有专利公告号为CN217415363U的专利公布了一种内置电机共轴麦克纳姆轮，其中记载有：包括中轴板、第一轮组和第二轮组；所述第一轮组包括第一轮毂、第一导轮、第一安装架、第一动力装置、第一齿轮组件和第一支撑组件，所述第一导轮设置在所述第一轮毂的外壁上，且所述第一导轮的数量为20-30个，所述第一安装架位于所述第一轮毂的内腔中，所述第一齿轮组件和所述第一支撑组件固定在所述第一安装架上，所述第一轮毂的内壁环设有第一轮齿，所述第一齿轮组件与所述第一轮齿啮合并用于带动所述第一轮毂转动，所述第一支撑组件与所述第一轮毂配合以用于支撑所述第一安装架；所述第二轮组包括第二轮毂、第二导轮、第二安装架、第二动力装置、第二齿轮组件和第二支撑组件，所述第二导轮设置在所述第二轮毂的外壁上，且所述第二导轮的数量为20-30个，所述第二安装架位于所述第二轮毂的内腔中，所述第二齿轮组件和所述第二支撑组件固定在所述第二安装架上，所述第二轮毂的内壁环设有第二轮齿，所述第二齿轮组件与所述第二轮齿啮合并用于带动所述第二轮毂转动，所述第二支撑组件与所述第二轮毂配合以用于支撑所述第二安装架，该产品通过在轮毂内设置电机和齿轮组件，提供一种新型的麦克纳姆轮组传动与安装方案，可以作为普通麦克纳姆轮组使用，同时又可以作为独立的动力机构或转向机构，其可以视为一种独立的模块供使用者根据其特点自行搭配与使用，但是该装置设置的传动机构过于复杂，不利于后期的拆装维护，并且传统的电机能够提供的动力有限；

基于此，现在提供一种组合式麦克娜姆轮，可以消除现有装置存在的弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种组合式麦克娜姆轮，以解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种组合式麦克娜姆轮，包括固定部件和设置在其一侧的第一轮组，所述第一轮组另一侧设有第二轮组，所述固定部件上设有用于带动第二轮组转动的第一驱动件，所述第一轮组内部设有用于带动其转动的第二驱动件；

在实际操作时，有多重驱动方式：

第一种：通过第一驱动机构带动第二轮组顺时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组顺时针转动；

第二种：通过第一驱动机构带动第二轮组顺时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组逆时针转动；

第三种：通过第一驱动机构带动第二轮组逆时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组逆时针转动；

第四种：通过第一驱动机构带动第二轮组逆时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组顺时针转动。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述第一驱动件包括设置在固定部件外侧的轴套，轴套与第一轮组上的安装孔相配合，所述轴套内部配合设有一个传动轴，所述传动轴端部延伸至固定部件内部，位于固定部件内部的传动轴端部设有第一转子，所述第一转子外侧配合设有一个第一定子，所述第一定子与固定部件内壁连接固定。

在一种可选方案中：所述第二驱动件包括设置在第一轮组所在的轴套外侧的内定子，所述内定子外侧配合设有一个内转子，所述内转子与第一轮组内壁连接固定，所述内定子和轴套之间设有限制二者相对转动的旋转限位件。

在一种可选方案中：所述第一轮组和第二轮组都包括第一滚珠侧板和第二滚珠侧板，所述第一滚珠侧板和第二滚珠侧板平行设置，所述第一滚珠侧板和第二滚珠侧板之间设有若干个以轴套为轴线阵列分布的滚珠，所述滚珠倾斜分布，所述滚珠的固定轴外端与第一滚珠侧板以及第二滚珠侧板连接固定。

在一种可选方案中：所述旋转限位件包括设置在轴套外侧的限位凹槽，所述内定子安装孔内壁设有与限位凹槽相配合的限位凸起。

在一种可选方案中：所述第一滚珠侧板和第二滚珠侧板的相对位置分别设有一个卡环，两个卡环构成了便于第二驱动件或连接件安装的安装区域。

在一种可选方案中：所述第一轮组和第二轮组之间的传动轴上设有用于隔离二者的第一定位圈。

在一种可选方案中：所述第二轮组外端配合设有一个用于封堵其外端的第二定位圈。

在一种可选方案中：限位凹槽和限位凸起的数量为三组。

在一种可选方案中：滚珠外侧设有耐磨层。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

1、传统的麦克纳姆轮都是采用四轮驱动通过四个动力机构分别控制四个轮组单向工作，从而使得小车沿着不同方向运动，现有的这种麦克纳姆轮都是四个轮子对应四个轴，这种驱动方式导致其使用范围只能是四轮车，这明显限定了其适用范围，当下的平衡车是单轴车，所以无法应用麦克纳姆轮，本申请针对需要进行设计，先在固定部件外侧设置一个轴套，然后在其中设有一个传动轴，在传动轴端部设有一个第二轮组，在轴套外侧设有一个第一轮组,第一轮组和第二轮组设置独立的驱动机构，这样就使得单轴可以设置两个轮组，这样就可以将麦克纳姆轮应用在平衡车上，使得平衡车拥有更优秀的行动能力；

2、本申请针对现有需要进行设计，将麦克纳姆轮可拆卸设置，便于后期的拆装，方便维护，同时通过将两个轮组同轴设置，使得麦克纳姆轮得以在平衡车上使用，优化了平衡车的性能，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型固定部件和第一轮组的结构示意图。

图2为本实用新型第一轮组一侧的结构示意图。

图3为本实用新型第一轮组另一侧结构示意图。

图4为本实用新型第二轮组结构示意图。

图5为本实用新型的结构示意图。

图6为本实用新型第二轮组和第一驱动件的结构示意图。

附图标记注释：固定部件100、第一轮组101、第二轮组102、内转子103、内定子104、第一滚珠侧板105、第一定位圈106、滚珠108、第二滚珠侧板109、第二定位圈110、第一转子111、第一定子112、传动轴113、第二定子114、第二转子115。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例1，如图1-图6所示，一种组合式麦克娜姆轮，包括固定部件100和设置在其一侧的第一轮组101，所述第一轮组101另一侧设有第二轮组102，所述固定部件100上设有用于带动第二轮组102转动的第一驱动件，所述第一轮组101内部设有用于带动其转动的第二驱动件，通过第一驱动件和第二驱动件的配合带动第一轮组101和第二轮组102 独立转动，从而实现单轴的双向驱动；

在实际操作时，有多重驱动方式：

第一种：通过第一驱动机构带动第二轮组102顺时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组101顺时针转动；

第二种：通过第一驱动机构带动第二轮组102顺时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组101逆时针转动；

第三种：通过第一驱动机构带动第二轮组102逆时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组101逆时针转动；

第四种：通过第一驱动机构带动第二轮组102逆时针转动，通过第二驱动机构带动第一轮组101顺时针转动；

所述第一驱动件包括设置在固定部件100外侧的轴套，轴套与第一轮组101上的安装孔相配合，所述轴套内部配合设有一个传动轴113，所述传动轴113端部延伸至固定部件100内部，位于固定部件100内部的传动轴113端部设有第一转子111，所述第一转子111 外侧配合设有一个第一定子112，所述第一定子112与固定部件100内壁连接固定，通过第一转子111和第一定子112配合，从而带动传动轴113快速转动，从而为第二轮组102 的工作提供动力；

所述第二驱动件包括设置在第一轮组101所在的轴套外侧的内定子104，所述内定子 104外侧配合设有一个内转子103，所述内转子103与第一轮组101内壁连接固定，这样就利用内定子104和内转子103的配合来带动第一轮组101转动，从而形成第二个驱动力；

所述内定子104和轴套之间设有限制二者相对转动的旋转限位件，所述旋转限位件包括设置在轴套外侧的限位凹槽，所述内定子104安装孔内壁设有与限位凹槽相配合的限位凸起，限位凸起和限位凹槽设置使得内定子104只能沿着直径方向滑动，无法转动；

所述第一轮组101和第二轮组102都包括第一滚珠侧板105和第二滚珠侧板109，所述第一滚珠侧板105和第二滚珠侧板109平行设置，所述第一滚珠侧板105和第二滚珠侧板109之间设有若干个以轴套为轴线阵列分布的滚珠108，所述滚珠108倾斜分布，所述滚珠108的固定轴外端与第一滚珠侧板105以及第二滚珠侧板109连接固定，这种可拆卸的设置方便了部件的更换；

所述第一滚珠侧板105和第二滚珠侧板109的相对位置分别设有一个卡环，两个卡环构成了便于第二驱动件或连接件安装的安装区域；

所述第一轮组101内部的安装区域用于安装第二驱动件，所述第二轮组102内部的安装区域用于安装与传动轴113相对应的连接件；

所述第一轮组101和第二轮组102之间的传动轴113上设有用于隔离二者的第一定位圈106，所述第二轮组102外端配合设有一个用于封堵其外端的第二定位圈110。

实施例2

与实施例1相区别的是：限位凹槽和限位凸起的数量为三组。

实施例3

与实施例1相区别的是：滚珠108外侧设有耐磨层。

上述实施例公布了一种组合式麦克娜姆轮，传统的麦克纳姆轮都是采用四轮驱动通过四个动力机构分别控制四个轮组单向工作，从而使得小车沿着不同方向运动，现有的这种麦克纳姆轮都是四个轮子对应四个轴，这种驱动方式导致其使用范围只能是四轮车，这明显限定了其适用范围，当下的平衡车是单轴车，所以无法应用麦克纳姆轮，本申请针对需要进行设计，先在固定部件100外侧设置一个轴套，然后在其中设有一个传动轴113，在传动轴113端部设有一个第二轮组102，在轴套外侧设有一个第一轮组101,第一轮组101 和第二轮组102设置独立的驱动机构，这样就使得单轴可以设置两个轮组，这样就可以将麦克纳姆轮应用在平衡车上，使得平衡车拥有更优秀的行动能力。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种组合式麦克娜姆轮，包括固定部件(100)和设置在其一侧的第一轮组(101)，其特征在于，所述第一轮组(101)另一侧设有第二轮组(102)，所述固定部件(100)上设有用于带动第二轮组(102)转动的第一驱动件，所述第一轮组(101)内部设有用于带动其转动的第二驱动件。

2.根据权利要求1所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，所述第一驱动件包括设置在固定部件(100)外侧的轴套，轴套与第一轮组(101)上的安装孔相配合，所述轴套内部配合设有一个传动轴(113)，所述传动轴(113)端部延伸至固定部件(100)内部，位于固定部件(100)内部的传动轴(113)端部设有第一转子(111)，所述第一转子(111)外侧配合设有一个第一定子(112)，所述第一定子(112)与固定部件(100)内壁连接固定。

3.根据权利要求1所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，所述第二驱动件包括设置在第一轮组(101)所在的轴套外侧的内定子(104)，所述内定子(104)外侧配合设有一个内转子(103)，所述内转子(103)与第一轮组(101)内壁连接固定，所述内定子(104)和轴套之间设有限制二者相对转动的旋转限位件。

4.根据权利要求1所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，所述第一轮组(101)和第二轮组(102)都包括第一滚珠侧板(105)和第二滚珠侧板(109)，所述第一滚珠侧板(105)和第二滚珠侧板(109)平行设置，所述第一滚珠侧板(105)和第二滚珠侧板(109)之间设有若干个以轴套为轴线阵列分布的滚珠(108)，所述滚珠(108)倾斜分布，所述滚珠(108)的固定轴外端与第一滚珠侧板(105)以及第二滚珠侧板(109)连接固定。

5.根据权利要求3所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，所述旋转限位件包括设置在轴套外侧的限位凹槽，所述内定子(104)安装孔内壁设有与限位凹槽相配合的限位凸起。

6.根据权利要求4所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，所述第一滚珠侧板(105)和第二滚珠侧板(109)的相对位置分别设有一个卡环，两个卡环构成了便于第二驱动件或连接件安装的安装区域。

7.根据权利要求4所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，所述第一轮组(101)和第二轮组(102)之间的传动轴(113)上设有用于隔离二者的第一定位圈(106)。

8.根据权利要求4所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，所述第二轮组(102)外端配合设有一个用于封堵其外端的第二定位圈(110)。

9.根据权利要求5所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，限位凹槽和限位凸起的数量为三组。

10.根据权利要求4所述的组合式麦克娜姆轮，其特征在于，滚珠(108)外侧设有耐磨层。

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