EA027500B1 - Колесо и способ его изготовления - Google Patents

Колесо и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
EA027500B1
EA027500B1 EA201200626A EA201200626A EA027500B1 EA 027500 B1 EA027500 B1 EA 027500B1 EA 201200626 A EA201200626 A EA 201200626A EA 201200626 A EA201200626 A EA 201200626A EA 027500 B1 EA027500 B1 EA 027500B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
peripheral
axis
wheel
half shaft
roller
Prior art date
Application number
EA201200626A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201200626A1 (ru
Inventor
Питер Маккиннон
Герри Тейлор
Original Assignee
Ротакастер Уил Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2009905168A external-priority patent/AU2009905168A0/en
Application filed by Ротакастер Уил Лтд. filed Critical Ротакастер Уил Лтд.
Publication of EA201200626A1 publication Critical patent/EA201200626A1/ru
Publication of EA027500B1 publication Critical patent/EA027500B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/12Roller-type wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/003Multidirectional wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2200/00Type of product being used or applied
    • B60B2200/40Articles of daily use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2200/00Type of product being used or applied
    • B60B2200/40Articles of daily use
    • B60B2200/43Carts
    • B60B2200/432Shopping carts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00Manufacturing methods
    • B60B2310/20Shaping
    • B60B2310/204Shaping by moulding, e.g. injection moulding, i.e. casting of plastics material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00Manufacturing methods
    • B60B2310/30Manufacturing methods joining
    • B60B2310/316Manufacturing methods joining by press-fitting, shrink-fitting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30Synthetic materials
    • B60B2360/32Plastic compositions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2380/00Bearings
    • B60B2380/10Type
    • B60B2380/14Roller bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2380/00Bearings
    • B60B2380/50Load bearing capacity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/30Increase in
    • B60B2900/351Increase in versatility, e.g. usable for different purposes or different arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00Castors in general; Anti-clogging castors
    • B60B33/0028Construction of wheels; methods of assembling on axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00Castors in general; Anti-clogging castors
    • B60B33/0036Castors in general; Anti-clogging castors characterised by type of wheels
    • B60B33/0039Single wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00Castors in general; Anti-clogging castors
    • B60B33/0047Castors in general; Anti-clogging castors characterised by details of the rolling axle
    • B60B33/0049Castors in general; Anti-clogging castors characterised by details of the rolling axle the rolling axle being horizontal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62BHAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B2301/00Wheel arrangements; Steering; Stability; Wheel suspension
    • B62B2301/02Wheel arrangements; Steering; Stability; Wheel suspension comprising wheels for longitudinal travelling and wheels for lateral travelling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49481Wheel making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Колесо (160), выполненное с возможностью вращения вокруг основной оси и содержащее корпус (100) колеса со ступицей (102) и множеством опор (110), проходящих радиально наружу и отходящих от упомянутой ступицы (102), причём упомянутое колесо дополнительно содержит множество периферийных роликов (120), смонтированных на периферийных осях (10), расположенных тангенциально вокруг корпуса (100) упомянутого колеса (160) и поддерживаемых упомянутым множеством опор (110), причём каждая упомянутая периферийная ось (10) совмещена с нормалью к радиальной линии, проходящей через основную ось; имеет полуось (50) и головную часть (20), причём головная часть (20) одной периферийной оси (10) скреплена с полуосью (50) другой смежной периферийной оси (10), образуя непрерывное кольцо (80) из периферийных осей (10), и способ изготовления колеса, в котором формуют периферийные оси (10); формуют корпус (100) колеса (160), включающий в себя центральную ступицу (102), и осуществляют монтаж ролика (120) на каждую упомянутую полуось (50) периферийной оси (10), после чего соединяют упомянутые периферийные оси (10) вместе.

Description

Настоящее изобретение относится к колесу. Более конкретно, настоящее изобретение относится к несущей конструкции колеса. Еще более конкретно, настоящее изобретение относится к колесу, выполненному с возможностью вращения вокруг основной оси и содержащему корпус колеса со ступицей. Причем упомянутое колесо дополнительно содержит множество периферийных роликов, способных вращаться вокруг периферийных осей, ориентированных нормально к основной оси вращения колеса.
Предшествующий уровень техники
Последующие ссылки на описания и описания предложений или изделий, соответствующих предшествующему уровню техники, не предполагается толковать и не должны толковаться как утверждения или допущения обычного общего знания в технике. В частности, последующее описание предшествующего уровня техники не относится к тому, что является обычным и хорошо известным специалисту в этой области техники, но помогает пониманию изобретательского уровня настоящего изобретения, идентификации применимых предложений, соответствующих предшествующему уровню техники, является только одной частью.
Тип колеса, способного двигаться во многих направлениях (в то время как основная ось вращения остается ориентированной в одном направлении), описан различно как универсальное колесо (ошшмйее1) и колесо, способное двигаться во многих направлениях (шиШ-Й1гесйопа1 мйее1). Такие колеса включают в себя центральную ступицу, вращающуюся вокруг основной оси и множество независимо смонтированных вращающихся роликов, расположенных вокруг обода ступицы. Каждый из роликов способен вращаться вокруг оси нормально основной оси и радиально отстоящим от основной оси, в соответствии с чем колесо способно двигаться в первом направлении, в котором колесо вращается вокруг основной оси, или в поперечном направлении, в котором один или более роликов, входящих в контактное взаимодействие с грунтом, вращаются вокруг их соответствующих осей.
Одно такое колесо было описано в международной патентной заявке № РСТ/ЛИ 01/01175 (публикация № \νϋ 02/24471). Колесо, способное двигаться во множестве направлений, описанное в этой заявке, содержит круговую колесную конструкцию, имеющую множество разнесенных в окружном направлении периферийных осей, на которых смонтирована пара параллельных колец роликов, смещенных относительно друг друга. Конструкция включает в себя образованное как одно целое многоосное кольцо, которое требует формования роликов поверх осей и ограничено диапазоном технологий формования, которые могут быть использованы. Ролики вращаются вокруг множества осей нормально к основной оси колеса. Каждая из осей роликов совмещена, по существу, нормально с линиями, проходящими радиально от основной оси через среднюю точку каждой оси роликов. Ролики размещены с возможностью обеспечения большого перекрытия (20-35% на виде сбоку) поверхности фактического контактного взаимодействия с грунтом между диагонально смежными роликами.
Дополнительное усовершенствование колес таких типов было описано в международной патентной заявке № РСТ/ЛИ 2003/001002 (публикация № νθ 2004/014667), полное содержание которой включено в настоящую заявку в качестве ссылки. В этой заявке описан способ изготовления конструкции колеса, на которой смонтирован один ряд роликов. Однорядные конструкции были способны соединяться с подобными конструкциями, в смещенной ориентации, для образования многорядных колес имеющих хорошее контактное перекрытие с грунтом между диагонально смежными роликами. Способ изготовления колеса предусматривал, чтобы каждый ролик был смонтирован с возможностью вращения на втулке, которая, в свою очередь, была смонтирована на одной из нескольких осей.
Задачей настоящего изобретения является уменьшение упомянутых недостатков предшествующего уровня техники или, по меньшей мере, обеспечение их полезной альтернативы.
Сущность изобретения
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается колесо (160), выполненное с возможностью вращения вокруг основной оси и содержащее корпус (100) колеса со ступицей (102) и множеством опор (110), проходящих радиально наружу и отходящих от упомянутой ступицы (102), причём упомянутое колесо дополнительно содержит множество периферийных роликов (120), смонтированных на периферийных осях (10), расположенных тангенциально вокруг корпуса (100) упомянутого колеса (160) и поддерживаемых упомянутым множеством опор (110), причём каждая упомянутая периферийная ось (10) совмещена с нормалью к радиальной линии, проходящей через основную ось;
имеет полуось (50) и головную часть (20), причём головная часть (20) одной периферийной оси (10) скреплена с полуосью (50) другой смежной периферийной оси (10), образуя непрерывное кольцо (80) из периферийных осей (10).
Каждая периферийная ось может быть изготовлена формованием в одном технологическом процессе формования. Периферийная ось может включать в себя полуось. В конкретном предпочтительном примере осуществления пресс-форма периферийной оси может быть настроена для обеспечения отсутствия формовочного разделения или разделительных линий, проходящих в продольном направлении вдоль полуоси. Периферийная ось может быть изготовлена формованием в пресс-форме, которая не производит формовочного разделения или разделительных линий на полуоси или вокруг полуоси. Предпочти- 1 027500 тельно вся или часть длины полуоси каждой периферийной оси формовалась в пресс-форме, которая ограничивает цилиндрическую полость. Хотя не предпочтительно, если соответствующая часть прессформы должна включать в себя два или более элементов, которые в совокупности определяют необходимую полость, линия формовочного разделения должна проходить по бокам, а не в продольном направлении на полуоси, например, вдоль части кольцевого уступа в расположении вдоль полуоси.
Периферийная ось может включать в себя головку. Головка может иметь размеры и быть настроена для приема свободного конца полуоси смежной периферийной оси. Часть пресс-формы для формования головки может содержать элементы, которые образуют поперечную или продольную разделительную линию во время формования периферийной оси.
Головка может ограничивать отверстие, настроенное для приема свободного конца полуоси, смежной периферийной оси. Отверстие может быть ограничено горловиной, проходящей из головки. Горловина и отверстие могут быть цилиндрическими и/или коническими по форме. Горловина и отверстие предпочтительно являются цилиндрическими.
В конкретном предпочтительном примере осуществления горловина изготовлена формованием в элементе пресс-формы, который не производит (не дает) формовочных разделительных линий вдоль длины цилиндра или конуса, образующего горловину. Соответственно, пресс-форма периферийной оси предпочтительно дополнительно включает в себя элемент, который ограничивает цилиндрическую или коническую полость для образования горловины, не давая формовочных разделительных линий, и, в частности, формовочных разделительных линий, проходящих в продольном направлении вдоль горловины.
Горловина может быть полностью или частично цилиндрической и/или полностью или частично конической внутренней и внешней формы. Аналогично, полуось может быть однородно цилиндрической или может быть усечено-конической формы. Полуось может быть частично конической формы, в частности, ближе к ее свободному концу. Соответственно, каждая полуось и горловина может быть изготовлена формованием в элементе пресс-формы, определяющем (ограничивающем) цилиндрическую или коническую конструкцию, или комбинацию цилиндра и конуса. Это позволяет полуоси и горловине быть сформованными в одном элементе пресс-формы, ограничивающем цилиндрическую или коническую полость, которая полностью окружает элемент, подлежащий формованию. Такая конструкция прессформы может иметь влияние на то, что не образуются формовочные разделительные линии, проходящие в продольном направлении, на элементах полуоси и горловины так, чтобы могли быть образованы эти элементы, имеющие почти идеальное круглое поперечное сечение высокой степени точности в любой точке вдоль их длины. Это дает возможность изготовления элементов полуоси и горловины формованием равномерно и адекватно точно круглыми без физических дефектов и неоднородностей формы, давая возможность производства в пределах узкого диапазона допусков, приводя в результате к минимальному люфту между движущимися деталями.
Часть головки периферийной оси может быть сформирована отдельно от периферийной полуоси, хотя это и не предпочтительно, так как приведет к увеличению числа элементов, необходимых для конкретного колеса.
Каждая головка фактически образует угол с непрерывным кольцом. Головка может включать в себя кольцевой выступ на одном конце для удерживания ролика на полуоси. Другой конец головки включает в себя горловину. Головка включает в себя угловую часть, в которой отверстие горловины имеет продольную ось, установленную под углом θ (тета) относительно продольной оси полуоси. Общий угол θ может быть определен посредством алгоритма 180-360/п, где η равно числу периферийных роликов, лежащих в одной плоскости на непрерывном кольце. Соответственно, η равно числу периферийных осей, составляющих непрерывное кольцо.
Соответственно, колесо может содержать три или более роликов до практического максимума из десяти роликов. Основываясь на упомянутой формуле, угол θ для головки трехроликового колеса составляет приблизительно 60°. Угол θ для головки четырехроликового колеса составляет приблизительно 90°.
Полуось может заканчиваться свободным концом, который имеет такой же радиус, что и остальная полуось. Это означает, что полуось имеет равномерно круглое поперечное сечение по всей длине. Кроме того, полуось может включать в себя ступенчатую концевую часть, которая имеет меньший или больший радиус, чем основная часть полуоси. Концевая часть может быть рассчитана и настроена для приема горловины. Соответственно, радиус отверстия горловины может быть меньше радиуса основной полуоси, а наружная цилиндрическая или коническая стенка горловины может иметь больший диаметр, чем диаметр основной полуоси в соединении. В этом случае горловина может работать, как кольцевой выступ, фактически для удерживания ролика на полуоси между головкой периферийной оси, на которой смонтирован ролик, и головкой смежной периферийной оси.
Отверстие горловины может быть сквозным отверстием, проходящим через горловину к открытому концу на заднем конце головки. Сквозное отверстие может служить для обеспечения конечному концу полуоси быть в контактном взаимодействии с напрессованной опорой корпуса колеса. Таким образом, через сквозное отверстие может быть обеспечен проход, в котором напрессованный корпус колеса может
- 2 027500 проходить во время технологического процесса формования для усиления соединения между полуосью и головкой для обеспечения комбинированной конструкции осей и напрессованного корпуса колеса, которая обладает большей прочностью и жесткостью, чем если бы напрессовывание не делалось так, чтобы проходить в промежуточные полости головки оси. Концевой торец полуоси может быть спрофилирован под углом для пересечения продольной оси полуоси для обеспечения большей длины полуоси, вставляемой в отверстие горловины, согласуясь в то же самое время с формой угловой части. Соединение между полуосью и головкой смежной периферийной оси может быть дополнительно упрочнено посредством адгезива, термосплавления, ультразвуковой обработки и других известных технологий соединения или сварки.
Колесо предпочтительно дополнительно содержит корпус или несущую конструкцию колеса. Корпус колеса может включать в себя ступицу или центральное отверстие, определяющее основную ось или центральное отверстие. Из ступицы или внутреннего обода корпуса колеса может выходить много проходящих в направлении наружу опор. Проходящие в направлении наружу опоры могут проходить радиально из центра корпуса колеса. Внешние концы опор могут крепить головки. Корпус колеса предпочтительно образован, по меньшей мере частично, вокруг головок. Головки могут быть смонтированы на проходящих в направлении наружу опорах или в проходящих в направлении наружу опорах. Проходящие в направлении наружу опоры могут частично или полностью окружать головки при условии, что опоры не мешают движению роликов.
Элементы колеса могут быть изготовлены из целого ряда различных материалов и могут содержать соединение элементов, изготовленных из различных материалов. Однако специалисту в данной области техники будет очевидно, что может быть использовано широкое множество пригодных материалов в зависимости от требований, предъявляемых к колесам в зависимости от применения, и требований, предъявляемых к прочности и износу колес.
Например, периферийные оси могут быть изготовлены из высокопрочного формованного полимерного материала, литой стали или соединены из двух или более различных материалов. Например, оси могут включать в себя формованный полимерный корпус, усиленный внутренними металлическими стержнями или другими укрепляющими конструкциями.
Кроме того, периферийная ось может быть изготовлена так, чтобы полуось состояла из металлического стержня без напрессовывания полимера, за исключением того, что вокруг конца полуоси, присоединенного к головке оси, головка состоит из полимерного формованного элемента.
Втулки могут быть изготовлены из высокопрочного экструдированного пластика, поверх которого могут быть сформованы ролики. Соответственно, втулки могут быть с заформованными вставками внутрь, например, полиуретановых эластомерных роликов.
Втулки могут быть профилированы так, чтобы следовать контурам покрышки ролика. Например, наружная поверхность втулки может иметь много кольцевых ребер, совмещенных в поперечном направлении относительно продольной оси втулки для лучшего сцепления покрышки (предпочтительно напрессованной), которое служит против продольного проскальзывания или движения покрышки относительно втулки. Однако наружная поверхность предпочтительно имеет множество продольных ребер. Продольные ребра имеют предпочтительно дугообразную и изогнутую форму, чтобы следовать общей сигарообразной внешней конфигурации ролика. Дугообразные ребра предпочтительно являются цельными и неотъемлемой частью общей цилиндрической основы втулки на протяжении всей их длины, хотя они могут поддерживаться только на концах и сгибаться в середине. Продольно ориентированные ребра позволяют снизить относительное движение между ребрами и покрышкой, когда ролик катится вокруг своей продольной оси, упрочняя соединение и продлевая срок службы ролика.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу сборки колеса, вращающегося вокруг основной оси, и имеющего много периферийных роликов, смонтированных на периферийных осях, совмещенных тангенциально вокруг колеса и отстоящих радиально от основной оси. Каждая периферийная ось соединена с другими смежными периферийными осями для образования непрерывного кольца, при этом способ включает в себя следующие этапы:
формование каждой периферийной оси в пресс-форме, имеющей цилиндрическую полость для формирования полуоси периферийной оси без продольных разделительных линий, причем каждая из которых имеет приемную головную часть для приема свободного конца полуоси смежной периферийной оси;
монтаж ролика на полуось;
соединение периферийных осей вместе для образования непрерывного (сплошного) кольца из периферийных осей и формование корпуса колеса, включающего в себя опорную конструкцию вокруг непрерывного кольца.
Корпус колеса может включать в себя центральную ступицу, смонтированную с возможностью вращения на основной оси.
Опорная конструкция может включать в себя много проходящих в направлении наружу рычагов, которые поддерживают приемные головки отстоящими от основной оси.
- 3 027500
Перед этапом монтажа ролика на каждую полуось может быть осуществлен этап первого образования втулки как втулки, подлежащей монтажу на полуоси. Соответствующий ролик может быть изготовлен формованием вокруг втулки перед монтажом на полуось. Этап монтажа ролика на каждой полуоси может предусматривать введение втулки в ролик и затем введение полуоси в соответствующую втулку и ролик.
Головка может дополнительно включать в себя острые выступы, ребра или другие поверхностные элементы, которые обеспечивают более высокое сцепление с конструкцией, изготовленной формованием вокруг головки или ее сегмента. Острый выступ или другие поверхностные элементы могут служить для увеличения площади поверхности между сцепляющимся корпусом колеса и приемной головкой, упрочняя и усиливая в соответствии с этим соединение и увеличивая прочность и жесткость конструкции колеса.
Приемная головка может включать в себя горловину, ограничивающую короткое отверстие, причем горловина образует кольцевой выступ на полуоси для захвата соответствующего ролика на полуоси между приемной головкой и горловиной.
Приемная головка, включающая в себя угловую часть, может быть выполнена так, чтобы продольные оси полуоси были установлены под углом θ к продольным осям короткого отверстия. Угол θ может определяться алгоритмом 180-360/п, в котором η равно числу периферийных роликов, лежащих в одной плоскости на непрерывном кольце.
Пресс-форма может включать в себя дополнительную цилиндрическую полость для образования горловины, не имеющей на ней продольных разделительных линий.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение может быть лучше понято из описания следующих не ограничивающих предпочтительных примеров осуществления, в которых фиг. 1а-П - различные виды периферийной оси в соответствии с одним примером осуществления; фиг. у-1р - различные виды периферийной оси в соответствии с другим примером осуществления; фиг. 1ц-Г№ - различные виды периферийной оси в соответствии с еще одним примером осуществления;
фиг. 2а-2с - различные виды втулки в соответствии с одним из примеров осуществления; фиг. 26-2Г - различные виды втулки в соответствии с другим примером осуществления; фиг. 2§-2ί - различные виды втулки в соответствии с другим примером осуществления; фиг. 3а-36 - различные виды ролика;
фиг. 4а-4Г - различные виды корпуса колеса; фиг. 5а-56 - различные виды колеса;
фиг. 6а-66 - различные частично прозрачные виды колеса, иллюстрируемого на фиг. 5а-56; фиг. 7а и 7Ь - сечения колеса, иллюстрируемого на фиг. 5а-56;
фиг. 8 - изометрическое изображение с пространственным разделением деталей колеса, иллюстрируемого на фиг. 5а-56, на котором не показаны пересечения между периферийными осями и опорами корпуса колеса;
фиг. 9а и 9Ь - изометрические изображения, соответственно, непрерывных колец, собранных без роликов;
фиг. 10а-10с - мнимые (с невидимыми линиями) изометрические изображения непрерывного кольца и предварительной сборки роликов;
фиг. 11а и 11Ь - мнимые изометрические изображения, сделанные с частичным вырезом, соответственно, периферийной оси и предварительной сборки ролика;
фиг. 12 - сечение, сделанное с частичным вырезом периферийной оси и предварительной сборки ролика, иллюстрируемых на фиг. 10а-10с;
фиг. 13 - изометрическое изображение периферийной оси и головки смежной периферийной оси; фиг. 14 - изометрическое изображение пары периферийных осей, сопряженных вместе, без ролика; фиг. 15 - мнимые изометрические изображения пары периферийных осей с установленными роликами и несопряженной пары периферийных осей с установленными роликами перед завершением сборки;
фиг. 16 - изометрическое изображение периферийных осей и роликов, иллюстрируемых на фиг. 15, собранных перед вставкой в форму для изготовления корпуса колеса литьем под давлением;
фиг. 17 - мнимое изометрическое изображение полностью собранного колеса в форме для литья под давлением;
фиг. 18 - изометрическое изображение готового колеса после извлечения из формы для литья под давлением;
фиг. 19 - изометрическое изображение, сделанное с частичным вырезом соединения между головкой периферийной оси, смежной периферийной полуосью и опорой корпуса колеса;
фиг. 20 - изометрическое изображение готового сдвоенного колеса, изготовленного в соответствии с аспектом настоящего изобретения.
Подробное описание чертежей
- 4 027500
Предпочтительные признаки настоящего изобретения теперь будут описаны с конкретной ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако должно быть очевидным, что признаки, иллюстрируемые на сопроводительных чертежах и описанные со ссылкой на чертежи, не должны толковаться как ограничение объема настоящего изобретения.
На фиг. 1а-1т иллюстрируется периферийная ось 10, содержащая головку 20 и полуось 50. Иллюстрируемая периферийная ось 10 является одной из четырех периферийных осей 10, профилированных для образования непрерывного кольца 80 (см. ниже) с тремя другими подобными периферийными осями 10. Однако специалисту будет очевидно, что непрерывное кольцо 80 может быть выполнено с возможностью содержания меньшего или большего числа периферийных осей, например от трех до десяти осей, составляющих непрерывное кольцо колеса (см. ниже). В любом случае, элементы периферийной оси 10 могут быть идентичными, имеющими охватываемый конец (полуось 50) и охватывающий конец (головку 20), так что каждая периферийная ось 10 может сопрягаться с подобной смежной периферийной осью 10 для образования непрерывного кольца, содержащего три - восемь периферийных осей 10.
Головка 20 включает в себя горловину 30 и угловую часть 40.
Горловина 30 является коротким цилиндром, ограничивающим отверстие 32. Отверстие 32 может быть чашеобразным и заканчиваться в угловом корпусе 42 угловой части 40. Однако предпочтительно, чтобы отверстие 32 могло быть сквозным отверстием, проходящим полностью через заднюю часть углового корпуса 42. Внутренние стенки отверстия 32 могут быть снабжены шпонками с продольными поверхностными элементами, которые взаимодействуют с соответствующими элементами на полуоси 50 для исключения вращения полуоси 50 в отверстии 32, но предпочтительно отверстие 32 и соответствующая полуось имеют круглое поперечное сечение.
Угловая часть 40 определяет угол θ, под которым цилиндрическая ось отверстия 32 расположена относительно продольной оси полуоси 50. На основе формулы 180-360/п, где η - число периферийных осей 10, лежащих в одной плоскости в непрерывном кольце 80, причем угол θ угловой части для головки примера осуществления, имеющего четыре периферийные оси, составляет около 90°.
Угловая часть 40 дополнительно содержит, как правило, цилиндрический корпус 42, размещенный между горловиной 30 и кольцевым выступом 44, коаксиально совмещенным с полуосью 50. Угловой корпус 42 включает в себя поверхностные элементы в форме острого выступа 46, имеющего две боковые треугольные выступающие части, проходящие с каждой стороны углового корпуса 42 и перекрывающие друг друга в изгибе углового корпуса 42.
Поверхностные элементы могут также быть в виде ребер, бугров, других выступов или канавок, которые увеличивают площадь поверхности углового корпуса 32. Это увеличивает прочность соединения между периферийной осью 10 и формованным корпусом 100 колеса, как будет описано ниже. Боковые выступы 46а, Ь острых выступов 46, выступающие в противоположных боковых направлениях, и изогнутая перемычка 46с, проходящая внутри к основной оси колеса (см. ниже), обеспечивают строение в трех различных направлениях для оптимальной жесткости и прочности в формованном соединении между периферийной осью 10 и корпусом 100 колеса.
Полуось 50 коаксиальна кольцевому выступу 44. Полуось 50 содержит равномерно удлиненную цилиндрическую ось 52, образующую уступ вниз относительно выступа 44, так что выступ 44 обеспечивает кольцевую удерживающую стенку 45 для захвата одного конца ролика 140 (см. ниже).
Специалисту в данной области техники будет очевидно, что, при формовании детали полуоси 50 или горловины 30 так, чтобы эти детали были точно скруглены в любом срезе поперечного сечения вдоль их длины, причем в пределах объема настоящего изобретения могут быть использованы структуры конической или цилиндрической формы. Полуось 50 может быть в самой малой степени усеченной конической формы, так же как горловина 30 и ее отверстие 32. Коническая форма может оказаться полезной для достижения ограничителей длины, которые ограничивают аксиальное движение оси 50 относительно ролика 120 или оси 50 относительно отверстия 32. Однако в иллюстрируемом предпочтительном примере осуществления настоящего изобретения эти детали 50, 30 показаны как цилиндрические.
Полуось 50 может быть соответствующего поперечного сечения по ее длине и может быть в форме цилиндра. Однако предпочтительно, чтобы конец 52 полуоси 50 заканчивался в угловой стенке 54, имеющей плоскость, лежащую под углом α к продольной оси 56 полуоси 50. Чем больше число роликов 120 (см. ниже) в одной плоскости колеса и чем больше соответствующее число угловых частей 40, тем больше угол θ. Угол α обратно пропорционален углу θ. Для колеса с четырьмя роликами угол α составляет 90°.
Кроме того, оканчивающийся конец 52 может иметь ступенчатую концевую часть 58, соединенную с основным цилиндром 52 посредством кольцевого уступа 59. Концевая часть 58 спрофилирована и выполнена с возможностью вставки в отверстие 32 горловины, так что угловая стенка 54 проходит к внешней стенке 43 углового корпуса 42. Угловая стенка 54 предпочтительно не проходит за внешнюю стенку 43, но может быть с ней заподлицо.
Полуось 50 имеет достаточную толщину для обеспечения конструктивной жесткости и прочности вдоль ее оси. Например, в иллюстрируемом на фиг. 1а-П примере осуществления диаметр оси 50 может
- 5 027500 составлять 3,8 мм для колеса 160 размером 48 мм, хотя диаметр оси 50 может изменяться в зависимости от применения и размера колеса 160. Стенка горловины 30 может быть достаточно толстой для прочности соединения с концевой частью 58, а также для обеспечения уступа (по форме поверхности 31 горловины) от оси 50 до внешней стенки горловины 30. Острый выступ 46 увеличивает массу угловой части или части 20 перемычки, и чтобы увеличить площадь поверхности для сцепления с корпусом 100 колеса.
Полуось 50 может быть цельной или иметь полое строение. Полуось 50 для применений в случае высоких нагрузок имеет составную структуру, имеющую металлический стержень, проходящий в центре и в продольном направлении вдоль существенной части ее длины, для обеспечения усиления в середине и в продольном направлении. Кроме того, полуось 50 может полностью быть изготовлена из металла или полностью изготовлена из полимерного материала.
На фиг. 1|-1р показан альтернативный пример осуществления периферийной оси 310. Периферийная ось 310 содержит стальную полуось 350 и полимерную формованную головку 320, но во всем остальном подобную форму и конфигурацию, что и периферийная ось 10. На фиг. 1ц-Г№ иллюстрируется альтернативная периферийная ось 410, содержащая композицию из стали и напрессованных полимерных материалов, где полуось 450 содержит внутренний стальной стержень или штифт 451 и полимерную напрессованную втулку 452. Внутренний стальной стержень 451 сердцевины является непрерывным с концевой частью 458, а внешняя часть полимерной напрессованной полимерной втулки 452 образует кольцевой уступ 459. Как лучше всего видно на фиг. полимерная напрессованная втулка 452 граничит с головкой 420. Головка 420 изготовлена формованием из полимерного материала, за одно целое с полимерной напрессованной втулкой 452.
На фиг. 2а-2с иллюстрируется втулка 140 в виде полого цилиндра с продольной осью 142 и ограничивающего внутреннее цилиндрическое отверстие 144 профилированное и настроенное для приема (установки) полуоси 50. Внутреннее цилиндрическое отверстие 144 предпочтительно профилировано и настроено для приема основного цилиндра 52 между кольцевым уступом 59 и кольцевой удерживающей стенкой 45.
Первый конец 146 втулки может упираться, быть заподлицо, лежать вблизи к или в той же плоскости, что и кольцевая удерживающая стенка 45, а другой конец 148 втулки может быть заподлицо или лежать вблизи к или в той же плоскости, что и кольцевой уступ 59.
Вместо втулки 140 на фиг. 2_)-21 иллюстрируется альтернативная втулка 340, содержащая много (в данном случае двенадцать) продольных ребер 342. Продольные ребра 342 являются дугообразными по длине, благодаря чему их соответствующие средние секции 344 отстоят дальше радиально от продольной оси 356, чем соответствующие концы 346 ребер 342. По этой причине продольные ребра 342 образуют цельные дуги, проходящие в продольном направлении вдоль наружной поверхности втулки 340, благодаря чему втулка 340, обычно имеет в продольном направлении форму ребристой сигары и может соответствовать общей форме сигары роликовых покрышек, подлежащих напрессовыванию на нее. Продольные ребра 342 предпочтительно образованы за одно целое с корпусом или сердцевиной 341 втулки 340.
На фиг. 2т-2о иллюстрируется еще один альтернативный пример осуществления втулки 440, имеющей бочкообразную форму. Внутреннее отверстие 344, 444 является цилиндрическим для согласования с общей цилиндрической формой полуоси 50. Однако наружная поверхность 442 втулки 440 бочкообразной формы на самом деле является сигарообразной или бочкообразной для согласования в соответствии с этим, обычно, с сигарообразными или бочкообразными роликами 120, которые могут быть сформованы на ней. Обеспечение сигарообразной втулки 440, изготовленной обязательно из более твердого полимерного материала относительно более мягких эластичных полимерных материалов, из которых сделана покрышка, может служить для упрочнения общей конструкции ролика 120, экономии материала и придания большей прочности ролику 120 по его длине, относительно прямолинейной цилиндрической втулки 140. Дугообразная кривизна втулки 440 представляет более прочную конструкцию против боковых сил, пересекающих продольную ось 142 ролика, воздействию которых может подвергаться ролик 120 по сравнению с прямолинейной цилиндрической втулкой 140.
Как показано на фиг. 3а-3й. втулка 140 предпочтительно удерживается в цилиндрической полости в ролике 120. Ролик 120 включает в себя пару противолежащих отверстий на каждом конце 124, которые являются коаксиальными с цилиндрической полостью 122. Втулка 140 имеет меньший внутренний диаметр и больший внешний диаметр, чем отверстия 124. Покрышка 126 ролика может быть напрессована на втулку 140, как будет описано ниже.
Ролик 120 имеет усеченную с двух сторон веретенообразную, бочкообразную или сигарообразную форму. Толщина покрышки 126 ролика на его соответствующих торцах, указанных ссылочным номером 128, имеет решающее значение по ряду причин. Торцевая часть 128 ролика 120 должна быть достаточно толстой для предотвращения отказа в результате нормального износа и разрыва, так как напряжения и вероятность отказа являются наибольшими на торцевых частях 128. Однако, чем толще торцевая часть 128, тем труднее достигается значительное перекрытие между диагонально смежными роликами в колесе, например, в сдвоенном колесе 180, показанном на фиг. 20. Это потому, что более удлиненная усеченная с двух сторон (би-усеченная) веретенообразная форма лучше обеспечивает большее перекрытие ме- 6 027500 жду диагонально смежными роликами 120а, Ь, но сильно суженная торцевая часть 128 сделает ролик 120 менее прочным и, вероятно, плавно вращающимся и более склонным к отказу и менее устойчивым к нормальному износу и разрыву.
Размеры колеса 160 и роликов 120 могут изменяться для различных применений. Радиус кривизны роликов 120 на виде сбоку обычно будет следовать радиусу кривизны периферии колеса. Колеса большего диаметра будут иметь ролики, имеющие больший радиус кривизны. Число роликов на несущей конструкции может быть определено в соответствии с такими критериями, как, например, относительная прочность комплектующих материалов и конструкций и способность отдельных роликов выдерживать нагрузку, передаваемую через основную ось 15. Высокие нагрузки колеса потребуют бочкообразных, пропорционально более коротких роликов, имеющих более толстые покрышки роликов, чтобы выдерживать воздействие более высоких сил, в частности сил, возникающих на удаленных концах роликов при контактном взаимодействии с грунтом. В случае применений, характеризующихся меньшими нагрузками, могут использоваться сигарообразные, более удлиненные ролики малого диаметра, которые могут использоваться для уменьшения затрат на производство и стоимости исходных материалов.
На фиг. 4а-4£ иллюстрируется корпус 100 колеса, профилированного без перекрещивающихся периферийных осей 10. Корпус 100 колеса содержит центральную ступицу 102, предназначенную для вращения вокруг коренного подшипника 104, который закреплен шпонкой посредством продольной прорези 106 для монтажа на основной оси 15 (см. фиг. 20). Корпус 100 колеса дополнительно включает в себя несколько рычагов 108, проходящих в направлении наружу. Рычаги предпочтительно проходят радиально. Рычаги 108 заканчиваются в опорных головках 110, которые показаны на виде сбоку, представленном на фиг. 4а, имеющими, по существу, треугольную форму. Представленные смежные опорные головки 110 имеют противолежащие, по существу, параллельные поверхности 112, между которыми проходит полуось 50, когда колесо 160 находится в собранном состоянии. В иллюстрируемом примере осуществления корпус 100 колеса, профилированный для размещения четырех роликов 120, содержит в соответствии с этим четыре радиальных рычага 108.
Корпус 100 колеса может быть несимметричным относительно плоскости В, как показано на фиг. 4Ь. Более предпочтительно, чтобы корпус 100 колеса содержал внешний обод 114 и внутренний обод 116. Внутренний обод 116 содержит фиксирующие элементы 118, содержащие пару рельефных дугообразных треков 111, 113, которые содержат дополнительные пазы и выступы, адаптированные для сцепления с возможностью фиксации друг с другом, когда подобные корпуса 100 колес соединяются впритык с их соответствующими внутренними ободами 116, обращенными друг к другу. Соответствующие корпуса 100 колес расположены так, чтобы рельефные дугообразные фиксирующие элементы 111, 113 располагались в дугообразных зазорах 115 и поворачивались на 90° так, чтобы сцеплялись соответствующие фиксирующие элементы 111, 113.
В другом примере осуществления фиксирующие элементы 111, 113 идентичны по форме и конструкции, но повернуты на 180° относительно друг друга. Фиксирующие элементы 111а, 113а, показанные на фиг. 4й, содержат покатую наклонную плоскость 117, содержащую захватную канавку, в которую входят соответствующие свинцовые выступы 119 для непосредственного сцепления с соответствующими корпусами 100 колес. Соответствующие корпуса 100 колес могут быть дополнительно химически или механически соединены путем подвергания комбинированного корпуса 180 сдвоенного колеса, например, ультразвуковой сварке для обеспечения прочного соединения между соответствующими поверхностями обращенных друг к другу внутренних ободов 116 так, чтобы они фиксировались в нереверсивном сцеплении.
Как показано на фиг. 4£, опорные концы 110 немного смещены к внутренней стороне 101 корпуса 100 колеса, как следует из поперечного сечения по линии А-А, показанной на фиг. 4е.
На фиг. 5а-5й иллюстрируется собранное колесо 160 с корпусом 100 колеса напрессованным на периферийные оси 10.
На фиг. 6а-6й более подробно показаны внутренние детали заформованного соединения между периферийными осями 10 и опорой 108. Можно видеть, что острые выступы 46 обеспечивают жесткие внутренние детали, вокруг которых заформованная опора 108 прочно входит в контактное взаимодействие на большой площади поверхности, чтобы гарантировать прочное и жесткое соединение между периферийными осями 10 и опорой 108. Можно также видеть, что корпус 100 колеса спрофилирован и настроен для обеспечения углубления или выемки 105, в которой ролик 120 подвешен посредством его монтажа на периферийной оси 10.
На фиг. 7а и 7Ь секционированные изображения колеса 160 иллюстрируют взаимосвязь между заформованной опорой 108 и концом 58 периферийной оси 10 с отверстием 32 горловины. Конец 58 заканчивается чуть меньше, чем заподлицо с внешним проемом отверстия 32 горловины, так что формовочный материал опоры 108 проникает в отверстие 32 горловины, прочно соединяясь с периферийной осью 10 как с головкой 20, так и с периферийным концом 58. Также показана взаимосвязь между полуосью 50, кольцевой удерживающей стенкой 45 и втулкой 140, ступенчатой стенкой 59 и горловиной 30. Можно видеть, что кольцевая удерживающая стенка 45 и стенка 31, обращенная к горловине, введены в отвер- 7 027500 стия 124 и упираются в концы 146, 148 втулки 140, так что ролик 120 захвачен для вращения в углублении 105 и может свободно вращаться вокруг полуоси 50.
На фиг. 8 показаны детали колеса 160 в разобранном виде. Колесо 160 содержит корпус 100, четыре периферийные оси 10 и четыре ролика 120. На фиг. 9а и 9Ь показано, как периферийные оси 10 соединены вместе для образования непрерывного кольца 80 путем соединения четырех идентичных периферийных осей 10 посредством вставления полуоси 50 каждой периферийной оси 10 в горловину 30 смежной периферийной оси так, чтобы конец 58 проходил почти, но не полностью, через горловину 32. Следует отметить, что ролики 120 могут быть напрессованы поверх полуосей 50 так, чтобы непрерывное кольцо 80 могло быть образовано до монтажа роликов 120 в непрерывное кольцо 80. Однако предпочтительно, чтобы ролики 120 были сначала образованы вокруг соответствующей втулки 140 и монтировались на соответствующую периферийную ось, в то время как конец 58 является свободным и не присоединенным к смежной периферийной оси 10. Из фиг. 9а видно, что кольцевой выступ 44 образован за одно целое с полуосью 50.
На фиг. 10а-10с иллюстрируются ролики 120, предварительно собранные в непрерывное кольцо 80 для корпуса 100 колеса, будучи напрессованными на головки 20 предварительно отформованных периферийных осей 10.
На фиг. 11а иллюстрируется строение ролика 120 и периферийной оси 10. Периферийная ось 10 отформована отдельно, как и втулка 140. Покрышка 126 ролика затем напрессована поверх втулки 140 для образования модуля ролика, содержащего покрышку 126 ролика и втулку 140. Модуль ролика 120, 140 затем монтируют на полуось 50 путем введения полуоси 50 через любой конец модуля ролика 120, 140. Модуль ролика 120, 140 монтируют на полуоси 50 так, чтобы любой конец 146, 148 втулки 140 упирался в кольцевую удерживающую стенку 45. Отверстие 124 может быть значительно больше, чем диаметр кольцевого выступа 44 для минимизации трения при вращении ролика 120, хотя зазор между концевыми частями ролика 128 и кольцевым выступом 44 является минимальным для уменьшения действия сжимающих сил, прикладываемых к концевым частям 128 ролика.
Следует отметить, что наружный диаметр горловины 30 предпочтительно идентичен диаметру кольцевого выступа 44, так что при введении конца 58 в отверстие 32 горловины до тех пор, пока открытая поверхность 31 горловины не упрется в ступенчатую стенку 59, концевая часть 128 ролика частично проходит в горловину 30, как лучше всего показано на фиг. 7Ь. На фиг. 11Ь втулка 140 показана смонтированной на периферийной оси 10. Периферийная ось 10 может быть изготовлена формованием из высокопрочного полимерного материала, втулка 140 - из высокопрочного полимерного материала с низким коэффициентом трения, а покрышка 126 ролика - из высокопрочного полимерного материала с умеренно высоким коэффициентом трения.
На фиг. 7Ь, 12 и 19 наглядно демонстрируется конфигурация соединения между концом 58 и головкой 20, а также крепление ролика 120 на экструдированной полимерной втулке 140.
На фиг. 13 и 14 демонстрируется введение конечной части 58 в отверстие 32 горловины подгонка линия в линию, которое удерживает смежные периферийные оси 10 вместе. Как очевидно из фиг. 14, соединение полуоси 50 с горловиной 30 создает второй кольцевой уступ, образованный поверхностью 31 горловины, упертой в ступенчатую стенку 59, благодаря чему поверхность 31 горловины и кольцевая удерживающая стенка 45 служат для захвата втулки 140 ролика на полуоси 50.
На фиг. 15 иллюстрируется этап соединения пар подсборок периферийной оси 10 и комбинаций модуля ролика 120, 140, в соответствии с чем образуют пары, которые затем соединяют для образования непрерывного кольца 80, в котором смонтировано η число роликов.
На фиг. 16 показаны собранные пары подсборок, соединенные для образования непрерывного кольца 80 до его введения в пресс-форму 200 корпуса 100 колеса, в соответствии с чем непрерывное кольцо 80 и ролики 120 укладывают в пресс-форму 200, которую затем закрывают, как показано на фиг. 17, для фиксации непрерывного кольца 80 и роликов 120 по месту. В пресс-форме 200 крепят непрерывное кольцо 80 для формования и после этого корпус 100 колеса вводят в непрерывное кольцо 80.
Пуансон или матрица 200 содержит центральную вставку 202, которая ограничивает полость, соответствующую отверстию 101 основной оси, показанному на фиг. 4а и фиг. 4£. Вставка 202 также содержит продольное ребро 204, которое образует шпоночную прорезь 106. Как показано на фиг. 18, готовое колесо 160 может быть затем извлечено из пресс-формы 200.
Как показано на фиг. 19, концевая часть 58 проходит через отверстие 32 горловины, но оставляет небольшую область, смежную внешнему проему отверстия 32 горловины, для разрешения проникновения напрессованного корпуса 100 колеса в область опорных головок 110 и формования в отверстии 32 горловины и вокруг отверстия 32 горловины для увеличения адгезии корпуса 100 колеса к периферийной оси 10, а более конкретно - к головке 20.
Пара готовых колес 160 показана как пара колес, соединенная для образования сдвоенного колеса 180, монтируемого на основной оси 15, имеющего отверстие гексагонального поперечного сечения. Сдвоенное колесо 180 пригодно как универсальное колесо или колесо, способное двигаться во множестве направлений, и может быть использовано как замена, например, поворотного колеса (колеса рояльного типа).
- 8 027500
Предполагается, что в описании и формуле изобретения слово содержит и его производные имеет скорее включающее, чем исключающее значение, если не указано противоположного или контекст требует другого. То есть слово содержит и его производные будет использовано для указания на включение не только перечисленных элементов, этапов или признаков, на которые делается непосредственная ссылка, но также других элементов, этапов и признаков, специально не перечисленных, если не указывается противоположного или контекст не требует иного.
Ориентационные термины, используемые в описании и формуле изобретения, например вертикальный, горизонтальный, верх, низ, верхний и нижний, должны интерпретироваться как относительные, и основаны на предположении, что элемент, пункт, изделие, аппарат, устройство или инструмент, будут, как правило, рассматриваться в особой ориентации с контекстом, показывающим, что элемент является верхним.
Специалистам в данной области техники будет очевидно, что без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения может быть сделано множество модификаций и изменений способов, соответствующих настоящему изобретению, описанных в данной заявке, не выходя за пределы существа изобретения.

Claims (15)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Колесо (160), выполненное с возможностью вращения вокруг основной оси и содержащее корпус (100) колеса со ступицей (102) и множеством опор (110), проходящих радиально наружу и отходящих от упомянутой ступицы (102), причём упомянутое колесо дополнительно содержит множество периферийных роликов (120), смонтированных на периферийных осях (10), расположенных тангенциально вокруг корпуса (100) упомянутого колеса (160) и поддерживаемых упомянутым множеством опор (110), причём каждая упомянутая периферийная ось (10) совмещена с нормалью к радиальной линии, проходящей через основную ось;
    имеет полуось (50) и головную часть (20), причём головная часть (20) одной периферийной оси (10) скреплена с полуосью (50) другой смежной периферийной оси (10), образуя непрерывное кольцо (80) из периферийных осей (10).
  2. 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что каждая упомянутая периферийная ось (10) изготовлена формованием в пресс-форме без следов от пресс-формы в виде полос вдоль упомянутых полуосей (50) упомянутых периферийных осей (10).
  3. 3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что вся или часть длины упомянутой полуоси (50) каждой упомянутой периферийной оси (10) изготовлена формованием в пресс-форме, которая имеет цилиндрическую полость.
  4. 4. Колесо по п.3, отличающееся тем, что упомянутая полуось (50) содержит следы от пресс-формы в виде полосы, проходящей на упомянутой полуоси (50) в поперечном направлении.
  5. 5. Колесо по п.4, отличающееся тем, что упомянутая головная часть (20) содержит неглубокое отверстие (32) для приёма конца полуоси (50) смежной периферийной оси (10).
  6. 6. Колесо по п.1, отличающееся тем, что упомянутые периферийные оси (10) являются идентичными друг другу.
  7. 7. Колесо по п.5, отличающееся тем, что ось упомянутого отверстия (32) головной части (20) одной периферийной оси (10) и ось полуоси (50) упомянутой смежной периферийной оси (10) расположены коаксиально.
  8. 8. Колесо по п.5, отличающееся тем, что ось указанного отверстия (32) головной части (20) и ось полуоси (50) одной и той же периферийной оси (10) расположены под углом θ, определённым алгоритмом 180-360/п, где η равно числу периферийных роликов (120), лежащих в одной плоскости на упомянутом непрерывном кольце (80).
  9. 9. Колесо по п.5, отличающееся тем, что упомянутая ступица ограничивает отверстие (101) для основной оси, при этом головные части (20) периферийных осей (10) смонтированы на указанных опорах (110) или в указанных опорах (110).
  10. 10. Колесо по п.9, отличающееся тем, что упомянутые головные части (20) смонтированы в упомянутом корпусе (100) колеса (160).
  11. 11. Способ изготовления колеса по п.1, в котором формуют периферийные оси (10) в пресс-форме, имеющей цилиндрическую полость без продольных линий разъёма для образования полуоси (50) и головной части (20), причём каждую головную часть (20) из указанных периферийных осей (10) формуют для приёма свободного конца (58) полуоси (50) смежной периферийной оси (10);
    формуют корпус (100) колеса (160), включающий в себя центральную ступицу (102) и осуществляют монтаж ролика (120) на каждую упомянутую полуось (50) периферийной оси (10), после чего соединяют упомянутые периферийные оси (10) вместе для образования непрерывного кольца (80) из периферийных осей (10), расположенных тангенциально вокруг корпуса (100) колеса (160) и множество опор (110), проходящих радиально наружу от центральной ступицы (102), поддерживаемых упомянутым
    - 9 027500 множеством опор (110).
  12. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что перед монтажом ролика (120) на каждую упомянутую полуось (50) устанавливают втулку (140), при этом монтаж ролика (120) на каждую полуось (50) представляет собой вставление полуоси (50) и соответствующей втулки (140) в центральное продольное отверстие (144) в упомянутом ролике (120).
  13. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая приёмная головка включает в себя острый выступ (46с) для упрочнения соединения между приёмной головной частью (20) и упомянутым корпусом (100) колеса (160).
  14. 14. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая приёмная головная часть (20) включает в себя горловину (30), содержащую отверстие (32) и кольцевой выступ для удерживания соответствующего ролика (120), расположенного на полуоси (50) между упомянутой горловиной (30) одной периферийной оси (10) и приёмной головной частью (20) смежной периферийно оси (10).
  15. 15. Способ по п.13, отличающийся тем, что упомянутая приёмная головная часть (20) включает в себя угловую часть (40), при этом ось (56) полуоси (50) расположена под углом θ к продольной оси указанного отверстия (32), выполненного в горловине (30), причём угол θ определён алгоритмом 180-360/п, в котором п равно числу периферийных роликов (120), лежащих в одной плоскости на упомянутом непрерывном кольце (80).
EA201200626A 2009-10-23 2010-10-25 Колесо и способ его изготовления EA027500B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2009905168A AU2009905168A0 (en) 2009-10-23 Wheel frame
PCT/AU2010/001419 WO2011047443A1 (en) 2009-10-23 2010-10-25 Wheel frame

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201200626A1 EA201200626A1 (ru) 2013-03-29
EA027500B1 true EA027500B1 (ru) 2017-08-31

Family

ID=43899741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201200626A EA027500B1 (ru) 2009-10-23 2010-10-25 Колесо и способ его изготовления

Country Status (11)

Country Link
US (4) US9248698B2 (ru)
EP (1) EP2490903B1 (ru)
KR (1) KR101757415B1 (ru)
CN (1) CN102791494B (ru)
AR (1) AR080561A1 (ru)
AU (2) AU2010310896A1 (ru)
CA (1) CA2782100C (ru)
EA (1) EA027500B1 (ru)
TW (1) TWI560081B (ru)
WO (1) WO2011047443A1 (ru)
ZA (1) ZA201203758B (ru)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA027500B1 (ru) 2009-10-23 2017-08-31 Ротакастер Уил Лтд. Колесо и способ его изготовления
US9623275B2 (en) * 2011-05-21 2017-04-18 Body Kinetics, Inc. Dumbbell castor exercise device
FR2991629B1 (fr) * 2012-06-12 2015-08-07 New Live Roue omnidirectionnelle
US9874243B2 (en) 2012-12-11 2018-01-23 Rotacaster Wheel Limited Axel bush
US9027678B1 (en) 2013-03-14 2015-05-12 University Of South Florida Omni-directional remote-controlled mobility apparatus
CA2813399C (en) * 2013-04-09 2020-03-24 William Liddiard Omnidirectional wheel
CN103322160B (zh) * 2013-07-02 2016-03-30 杨科 一种基于摩擦轮传动的无级变速器用从动轮及其变速装置
USD733203S1 (en) * 2013-12-17 2015-06-30 Roambotics Inc. Personal robot
US9180335B1 (en) * 2014-06-04 2015-11-10 Yung-Cheng Wu Exercise wheel
EP3242803B1 (en) * 2015-01-06 2023-06-07 Rotacaster Wheel Pty Ltd Wheel frame component
DE102015002360A1 (de) 2015-02-26 2016-09-01 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Multidirektionales Rad und Verfahren zu dessen Herstellung
US10479135B2 (en) 2016-01-21 2019-11-19 Olaf Mjelde Omni-directional wheel for pool vacuum head
TWI583571B (zh) * 2016-03-18 2017-05-21 華碩電腦股份有限公司 萬向轉動模組
WO2018102856A1 (en) 2016-12-09 2018-06-14 Rotacaster Wheel Pty Ltd Luggage case and wheel set therefor
GB2574594A (en) * 2018-06-07 2019-12-18 Conquering Horizons Ltd Omniwheel
US11364944B2 (en) 2019-06-25 2022-06-21 Gondola Skate Moving Systems Inc. Modular gondola moving systems and methods
USD928680S1 (en) * 2019-12-27 2021-08-24 Rotacaster Wheel Pty Ltd. Multiple directional wheel rim
CN113752746A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 鸿富锦精密电子(天津)有限公司 全向轮及应用其的可移动装置
KR102473988B1 (ko) * 2020-07-22 2022-12-07 엔피씨(주) 무지향성 바퀴구조
KR102428074B1 (ko) * 2021-02-15 2022-08-03 엔피씨(주) 무지향성 휠브라켓과 그 조립체 및 그 제조방법
KR102500260B1 (ko) * 2021-02-24 2023-02-17 엔피씨(주) 메카넘 휠의 구조 및 메카넘 휠의 제조방법
KR102535342B1 (ko) * 2021-06-11 2023-05-26 엔피씨(주) 무지향성 휠브라켓과 그 조립체 및 그 제조방법
CN114715595A (zh) * 2022-04-16 2022-07-08 何新镜 可双向转动辊筒
USD1006917S1 (en) 2023-08-21 2023-12-05 Rongfang Xu Roller wheel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11227404A (ja) * 1998-02-17 1999-08-24 Kiyoshi Teratani 無旋回自在方向輪
GB2408692A (en) * 2003-12-02 2005-06-08 Rolling Dynamics Ltd Rider platform capable of longitudinal and lateral rolling
US20050134106A1 (en) * 2000-09-21 2005-06-23 Graham Guile Multiple directional wheel
JP2007022342A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Soai:Kk オムニホイル及び全方向移動装置
US20070096541A1 (en) * 2000-09-21 2007-05-03 Graham Guile Multiple roller wheel

Family Cites Families (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1326679A (en) 1919-12-30 Colin macbeth and wallace henry paull
US3040371A (en) 1960-07-28 1962-06-26 Albert E Rice Casters
US3363735A (en) 1966-03-16 1968-01-16 Lockheed Aircraft Corp Roller
FR1528040A (fr) 1967-04-27 1968-06-07 Poclain Sa Véhicule à organe directeur spécial
DE6912437U (de) 1969-03-27 1969-12-18 Stumpf Kg K Allseitenrolle fuer allseitenrollenbahnen
US3647236A (en) 1970-03-09 1972-03-07 Leonard L Hayes Handtruck attachment
US3655212A (en) 1970-04-13 1972-04-11 Morton Krass Self-supporting cart
US3666285A (en) 1970-06-05 1972-05-30 William J Fertig Auxiliary movement means for hand trucks
JPS5210269B2 (ru) 1972-02-22 1977-03-23
US3961694A (en) 1972-02-22 1976-06-08 Masahiro Murakami Roller device
US3789947A (en) 1972-04-17 1974-02-05 Nasa Omnidirectional wheel
US3876255A (en) 1972-11-13 1975-04-08 Ilon B E Wheels for a course stable selfpropelling vehicle movable in any desired direction on the ground or some other base
US3882885A (en) 1973-07-25 1975-05-13 Continental Oil Co Method of handling a large diameter slurry hose system
US4006810A (en) 1973-08-01 1977-02-08 Kornylak Corporation Resilient conveyor rollers
US3944094A (en) 1975-01-08 1976-03-16 Compton Ralph M Warp beam dolly
US4223753A (en) 1977-12-19 1980-09-23 Bradbury Harold M Omni-directional transport device
US4335889A (en) 1980-06-27 1982-06-22 Garlock Inc. Shaft seal with liner flange
US4460189A (en) 1982-05-24 1984-07-17 Frederick Goff Multi-directional portable hand truck
US5035314A (en) 1982-09-28 1991-07-30 Kornylak Corporation Gravity roller conveyor construction
SE447083B (sv) 1983-08-16 1986-10-27 Mecanum Ab Styranordning for styrning av korriktning och korhastighet hos fordon
US4926952A (en) 1984-05-01 1990-05-22 Jeffrey Farnam Four-wheel drive wheelchair with compound wheels
AU561380B2 (en) 1984-10-04 1987-05-07 Oscar Investments Pty. Limited Wheel composed of rollers
US4715460A (en) 1984-11-20 1987-12-29 International Texas Industries, Inc. Omnidirectional vehicle base
JPH0234142Y2 (ru) 1984-12-14 1990-09-13
USD294074S (en) 1985-09-27 1988-02-02 Fmc Corporation Helical roll for a conveying unit
DE3702660A1 (de) 1987-01-29 1988-08-11 Guenter Schneider Rad
US5118124A (en) 1987-04-13 1992-06-02 Storay Craig F Hand Trolley
USD309254S (en) 1987-06-25 1990-07-17 Oscar Investments Pty. Limited Roller wheel
USD318791S (en) 1988-06-01 1991-08-06 Oscar Investment Pty. Limited Roller wheel
DE3991365C2 (de) 1988-11-17 2001-07-19 Gunze Kk Verfahren zur Verbesserung der innenseitigen Fläche einer luftdichten wärmeschrumpfbaren mehrlagigen Kunststoff-Schichtfolie
US4981203A (en) 1989-02-03 1991-01-01 Kornylak Corporation Multi directional conveyor wheel
GB2242173A (en) 1989-04-11 1991-09-25 Secretary Trade Ind Brit Dynamically balanced vehicle
US5361814A (en) 1989-11-15 1994-11-08 The Goodyear Tire & Rubber Company Asymmetric tire
KR940009860B1 (ko) 1989-12-08 1994-10-18 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 자주식 수송기구
USD340342S (en) 1991-05-08 1993-10-12 Okartek Oy Multidirectional conveyor construction
US5323867A (en) 1992-03-06 1994-06-28 Eric J. Allard Robot transport platform with multi-directional wheels
US5445399A (en) 1993-08-17 1995-08-29 Salvucci, Sr.; Frank S. Retractable hand truck having positive leg lock
US5779251A (en) 1994-01-10 1998-07-14 Meier; James W. Brake and retractable rear stabilizer apparatus for a hand dolly
US5404984A (en) 1994-07-15 1995-04-11 Hagman; Erland L. Multi-directional roller
US5536074A (en) 1994-09-20 1996-07-16 Hsu; Chi-Hsueh Light-generating wheel for an in-line skate
US5971693A (en) 1996-06-28 1999-10-26 Story; Joseph L. Handtruck with unloading assembly
USD426692S (en) 1998-01-16 2000-06-13 Machinefabriek Lubo B.V. Sprocket
US6315109B1 (en) 1998-04-30 2001-11-13 Stewart & Stephenson Services, Inc. Split roller wheel and method of assembly
AUPP560698A0 (en) 1998-09-01 1998-09-24 Oscar Investments Pty. Limited Improved wheel
JP3726558B2 (ja) 1999-05-26 2005-12-14 松下電工株式会社 全方向ローラ
US6341788B1 (en) 1999-09-03 2002-01-29 Frank E. Ciccone Hand truck
US6340065B1 (en) 2000-04-14 2002-01-22 Airtrax Corporation Low vibration omni-directional wheel
US6357765B1 (en) 2000-08-03 2002-03-19 Troy A. Heien Obstacle traversing wheel assembly
TW433076U (en) 2000-08-11 2001-05-01 Dai Ming Li Improved illuminating structure for wheel piece
US6364328B1 (en) 2000-08-29 2002-04-02 Wesco Industrial Products, Inc. Three-position hand truck using multiple locking mechanisms and/or a combination connecting member and channel
AU2002950635A0 (en) 2002-08-07 2002-09-12 Graham Guile Multiple directional wheel
AUPR029600A0 (en) 2000-09-21 2000-10-12 Guile, Graham Multiple directional wheel
WO2002046031A1 (en) 2000-12-04 2002-06-13 Allard Eric J Remote-operated multi-directional transport vehicle
JP2003267259A (ja) 2002-03-15 2003-09-25 Sanyo Electric Co Ltd 全方向台車及びその段差乗越え方法
JP2003276402A (ja) 2002-03-25 2003-09-30 Sanyo Electric Co Ltd 全方向車輪及び全方向車輪を具えた台車
US7219903B2 (en) 2002-04-30 2007-05-22 Robert Grooters Hand truck
CN1435330A (zh) * 2002-05-27 2003-08-13 黄善钧 一种新型的万向车轮
JP4483206B2 (ja) 2003-06-06 2010-06-16 株式会社Ihi 台車装置
CN2635404Y (zh) * 2003-06-16 2004-08-25 黄善钧 新型的万向轮
US6971654B2 (en) 2003-06-19 2005-12-06 Amsili Marc A Compact collapsible cart with vertical lift
US7083174B2 (en) 2003-06-19 2006-08-01 Gregory Kane Auxiliary wheel set (kick-back) adapter for two-wheeled hand truck
US6923457B2 (en) 2003-07-30 2005-08-02 Hisami Nogaki Hand truck convertible between forward and sideways displacement
USD516767S1 (en) 2003-09-26 2006-03-07 Span Tech Llc Rotatable article engaging assembly
WO2006068007A1 (ja) 2004-12-20 2006-06-29 Shinichiro Fuji 全方向移動車輪および移動装置、搬送装置およびマッサージ装置
CN100345738C (zh) 2004-12-28 2007-10-31 威海广泰空港设备股份有限公司 万向传输滚轮
PT103354B (pt) 2005-09-21 2007-07-12 Univ Do Minho Sistema de controlo para cadeiras de rodas omnidireccionais
US7500682B1 (en) 2006-02-13 2009-03-10 Adolfo Del Marmol Adjustable handcart
TWI307671B (en) * 2006-12-19 2009-03-21 Ind Tech Res Inst Omni-directional wheel and vehicle applying the same
TWI325379B (en) * 2006-12-28 2010-06-01 Ind Tech Res Inst Omniwheel and vechicle using the same
US7878284B1 (en) 2007-11-29 2011-02-01 Shultz Jonathan D Omni-directional tread and contiguous moving surface
DE102008019976B4 (de) * 2008-04-21 2012-04-26 Kuka Roboter Gmbh Omnidirektional-Rad und Verfahren zur Montage von Rollkörpern eines Omnidirektional-Rades, sowie omnidirektional bewegliches Fahrwerk und dessen Verwendung
EP2116218A1 (en) 2008-05-09 2009-11-11 CHK Develop B.V. Walking aid adapted for mounting a height obstacle
CN101417586A (zh) 2008-12-02 2009-04-29 西安交通大学 一种全向轮结构
US8556279B2 (en) 2008-12-08 2013-10-15 Peter Rodney McKinnon Handtruck
CN201342911Y (zh) 2008-12-15 2009-11-11 沈阳北方交通重工有限公司 一种新型传动全向轮
US7641288B1 (en) 2008-12-22 2010-01-05 Baker Andrew R Omni-directional wheel design for construction cost reduction
US7980335B2 (en) 2009-01-26 2011-07-19 Foster-Miller, Inc. Omni-directional wheel
DK2248501T3 (da) 2009-05-07 2014-04-14 Force Fiction I Halmstad Ab Hjælpekraftsystem og fremgangsmåde
EA027500B1 (ru) 2009-10-23 2017-08-31 Ротакастер Уил Лтд. Колесо и способ его изготовления
ES1073156Y (es) 2010-05-25 2011-02-11 Automatismos Y Sist S De Transporte Interno S A U Estructura de soporte para vehiculo omnidireccional con control automatico de su movimiento.
USD658843S1 (en) 2010-09-30 2012-05-01 Putsch & Company, Inc. Transport roller for use in a washing apparatus
KR101259759B1 (ko) 2010-11-26 2013-05-07 김명국 옴니 휠 및 그 제조방법
CN201881894U (zh) 2010-12-15 2011-06-29 浙江中控研究院有限公司 四轮差速驱动式移动机构
CN202011305U (zh) 2011-04-22 2011-10-19 成都航发液压工程有限公司 一种新型全向轮
CN102700358A (zh) 2012-06-19 2012-10-03 杭州电子科技大学 多排式全向轮

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11227404A (ja) * 1998-02-17 1999-08-24 Kiyoshi Teratani 無旋回自在方向輪
US20050134106A1 (en) * 2000-09-21 2005-06-23 Graham Guile Multiple directional wheel
US20070096541A1 (en) * 2000-09-21 2007-05-03 Graham Guile Multiple roller wheel
GB2408692A (en) * 2003-12-02 2005-06-08 Rolling Dynamics Ltd Rider platform capable of longitudinal and lateral rolling
JP2007022342A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Soai:Kk オムニホイル及び全方向移動装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2782100C (en) 2018-04-24
KR20120117754A (ko) 2012-10-24
AR080561A1 (es) 2012-04-18
USD804766S1 (en) 2017-12-05
EA201200626A1 (ru) 2013-03-29
EP2490903B1 (en) 2014-08-27
ZA201203758B (en) 2014-10-29
CN102791494A (zh) 2012-11-21
US20160193871A1 (en) 2016-07-07
EP2490903A1 (en) 2012-08-29
WO2011047443A1 (en) 2011-04-28
CN102791494B (zh) 2014-12-10
CA2782100A1 (en) 2011-04-28
US20120019048A1 (en) 2012-01-26
US9248698B2 (en) 2016-02-02
USD676214S1 (en) 2013-02-12
KR101757415B1 (ko) 2017-07-12
TW201134684A (en) 2011-10-16
TWI560081B (en) 2016-12-01
AU2010310896A1 (en) 2012-06-14
AU2015275303B2 (en) 2017-11-02
AU2015275303A1 (en) 2016-01-21
EP2490903A4 (en) 2013-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA027500B1 (ru) Колесо и способ его изготовления
KR102514233B1 (ko) 휠 프레임 구성요소
US20120063713A1 (en) Roller bearing with a segmented cage
US20150292603A1 (en) Pulley device for belt or chain, manufacturing process of an hollow shaft for such a device and assembly process of such a device
CN101204983B (zh) 用于具有盘式制动器的自行车轮的毂组
US8365414B2 (en) Roller bearing assembly
TWI763924B (zh) 用於自行車中軸組件的軸承杯和包括它的自行車中軸組件
WO2017033396A1 (ja) 旋回軸受
CN103925284A (zh) 具有一体轴承圈的轻量轮毂单元及其制造方法
US20140091507A1 (en) Bushings for vehicle suspension
JPH05318013A (ja) 軸受軌道輪の製造方法
KR20130053547A (ko) 엘리베이터용 이중사출롤러
US20190055729A1 (en) Unitary hubs for domes or spheres
US11220279B2 (en) Insert and wear ring for a railway roller bearing
KR102022724B1 (ko) 휠 허브의 내부 링 상에 전방 치부를 성형하는 방법, 업셋 칼라 및 이에 따라 형성된 전방 치부를 갖는 휠 허브
WO2015053351A1 (ja) 転がり軸受用保持器並びにその組立及び製造方法、並びに転がり軸受
KR101240020B1 (ko) 차량측에 고정된 적어도 하나의 서포트 및 하나의 휠베어링을 포함하는 유닛
CN215431363U (zh) 一种镶嵌式无接缝辊锻模
CN212509215U (zh) 一种轴径向分体式向心关节轴承
CN202290918U (zh) 一种小弯曲半径的汽车保险杠成弧用芯子
CN101633292B (zh) 带轮毂轴承单元的等速万向节总成
CN217633479U (zh) 一种锥孔窗口隔离块结构推力圆锥滚子轴承
CA1111090A (en) Trolley wheel and method for making same
JPS6037718Y2 (ja) ビデオテ−プを係合させるシリンダ−ドラム
CN2412735Y (zh) 轮式印刷机的印章轮及相应的印章

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM