SK52013A3 - Univerzálne všesmerové koleso - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka univerzálneho všesmerového kolesa (1) tvoreného nosnou nápravou (3), na ktorej je uložená príruba (2), s ktorou je pevne spojený dutý čap (4), na ktorého vstupnej strane hriadeľa je radiaxiálne ložisko (5), ktoré je uložené vo vnútornej bočnej prírube (8), a ďalej na opačnej uzavretej strane radiálne ložisko (6), pričom na vonkajšej strane univerzálneho všesmerového kolesa (1) je vonkajšia bočná príruba (8´), pričom obe bočné príruby (8, 8´) sú prepojené distančným dutým puzdrom (10), pričom na obvode protiľahlých prírub (8, 8´) sú uložené úplné valčeky (12), pričom úplný valček (12) je zložený z podskupiny osi, skladajúcej sa z osi (15), na jednej strane ktorej je kužeľové osadenie (16) a na opačnej strane osi (15) je na nej naskrutkovaná kužeľová matica (18), a ďalej je úplný valček (12) zložený z podskupiny valčeka (21), skladajúcej sa z tvarového poplastovania (22), náboja (23) valčeka (21), v ktorom sú uložené radiaxiálne ložiska (24).

Description

Univerzálne všesmerové koleso

Oblasť techniky

Vynález sa týka univerzálneho všesmerového kolesa určeného pre využitie najmä pri hromadnom nasadení, a to najmä ako súčasť robotických a manipulátorových zariadení.

Doterajší stav techniky

V súčasnej dobe je vo vývoji rada všesmerových kolies, ktoré sa od seba líšia rôznymi konštrukčnými detailmi, predovšetkým uložením komponent pohonnej jednotky. Predmetom neustáleho skúmania a vývoja je tiež vonkajší tvar valčeka, a to z dôvodu jeho závislosti na viacerých ovplyvňujúcich faktoroch (zaťaženie, znečistenie, apod.). Nevýhodami súčasných riešení sú malá nosnosť vozidiel, značné opotrebenie, nestabilita jazdy, apod.

i • · • ·

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody v značnej miere odstraňuje univerzálne všesmerové koleso, ktorého podstata je v tom, že:

na nosnej náprave je uložená príruba, s ktorou je pevne spojený dutý čap, na ktorého strane vstupu nosnej nápravy je radiaxiálne ložisko, ktoré je uložené vo vnútornej bočnej prírube a zaistené vekom, a ďalej na opačnej uzavretej strane radiálne ložisko, pričom na vonkajšej povrchovej strane dutého čapu je priestor pre vinutie elektromotoru, pričom na vonkajšej strane univerzálneho všesmerového kolesa je rovnaká vonkajšia bočná príruba, pričom obe bočné príruby sú prepojené dištančným dutým puzdrom, na ktorého vnútornom povrchu sú uložené permanentné magnety, pričom na obvode protiľahlých prírub sú uložené, vzhľadom k osi univerzálneho všesmerového kolesa mimobežne pod uhlom 45°, úplné valčeky, kde vonkajšia bočná príruba na vonkajšej strane univerzálneho všesmerového kolesa je na radiálnom ložisku uložená prostredníctvom slepého veka, medzi ktorého vnútornou osovou časťou a dutým čapom je uložený v osi resolver, pričom úplný valček je zložený z podskupiny osi, ktorá sa skladá z osi, na ktorej jednej strane je kužeľové osadenie, zapadajúce do kužeľovej plochy príruby, a na opačnej strane osi je na nej naskrutkovaná kužeľová matica, ktorej súčasťou je kolík, zapadajúci do tvarového vybrania príruby, pričom kužeľová matica zapadá do kužeľovej plochy príruby, a ďalej je úplný valček zložený z podskupiny valčeka, ktorá sa skladá z tvarového poplastovania náboja valčeka, v ktorom sú uložené radiaxiálne ložiska, ktorých rozteč je stabilizovaná dištančnou klietkou .

Výhodou navrhnutého riešenia je jednoduchosť a aplikovateľnosť v rozsiahlom odbore automatizovaných a robotických zariadení obzvlášť pri hromadnom nasadení , najmä je výhodná manévrovateľnosť na malom priestore.

Významnou výhodou je značné zmenšenie hmotnosti všesmerového kolesa, jednoduchosť výroby a montáže.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priložených listoch sú znázornené obrázky a legenda.

Na obrázku k anotácii je znázornený rez zjednodušeným všesmerovým kolesom a celkový axonometrický pohľad na univerzálne všesmerové koleso.

OBR. 1 Rez zjednodušeným všesmerovým kolesom a celkový axonometrický pohľad na univerzálne všesmerové koleso

OBR. 2 Osový rez úplným valčekom a celkový axonometrický pohľad na úplný valček • · · ·

Príklad uskutočnenia vynálezu

Navrhnuté riešenie všesmerového kolesa i, pozostávajúce principiálne z montážnej podskupiny elektropohonu a montážnej podskupiny valčeka, sa skladá z montážnej podskupiny elektropohonu, zložené zdutej osi prepojenej s nosnou nápravou 3, pričom súčasťou dutej osi je aj vinutie elektropohonu. Na dutej osi sú, prostredníctvom ložísk 5,6 uložené bočné príruby 8',8 rovnakého tvaru, ktorých vzájomnú polohu určuje dištančné duté puzdro 10, ktorým sú vzájomne pevne bočné príruby 8,8' prepojené.

Na obvode bočných prírub 8,8' sú prostredníctvom kužeľových plôch v prírubách 8,8' uložené úplné valčeky 12, pričom ako protikusy sú kužeľové osadenia osi na jednej strane a kužeľová matica 18 naskrutkovaná na osi na druhej strane úplného valčeku

12. Na osi 15 sú uložené a dištančnou klietkou 25 zapolohované radiaxiálne ložiska 5 nesúce valček 21, skladajúce sa z dištančného dutého puzdra 10, ktorého tvarový povrch tvorí poplastovanie 22 valčeka 21.

Univerzálne úplné všesmerové koleso I sa vyrába v dvoch typoch, a to ako pravé a ľavé, kedy sa od sebe líšia uhlom postavenia valčekov 21 (buď pod uhlom +45’ alebo -45’) vzhľadom k osi všesmerového kolesa I, čím sú dané aj odlišné tvary prírub 8,8',2 zjednodušených všesmerových kolies I na jednej náprave, ktoré sú zrkadlovo súmerné.

V konkrétnom príkladnom riešení je nosným prvkom univerzálneho všesmerového kolesa I príruba 2 nosnej nápravy 3, s ktorou je pevne prepojený dutý čap 4, na ktorého jednej strane je radiaxiálne ložisko 5 a na protiľahlej strane je radiálne ložisko 6, pričom s dutým čapom 4 je zviazané vinutie 7 elektromotoru. Radiaxiálne ložisko 5 je uložené vo vnútornej bočnej prírube 8 a zaistené vekom 9. Na protiľahlej strane univerzálneho všesmerového kolesa i je rovnaká vonkajšia bočná príruba 8\ Obe príruby 8, 8' sú prepojené dištančným dutým puzdrom H), na ktorého vnútornom povrchu sú uložené permanentné magnety H· Na obvode protiľahlých prírub 8,8' sú • · · · • · · · · · · • · · · · • · · · · · · • · · · · ··· · ·· · · uložené, vzhľadom k osi univerzálneho všesmerového kolesa i mimobežne pod uhlom 45’, úplné valčeky 12.

Vonkajšia bočná príruba 8ý na vonkajšej strane univerzálneho všesmerového kolesa i je na radiálnom ložisku 6 uložená prostredníctvom slepého veka 13, medzi ktorého vnútornou osovou časťou a dutým čapom 4 je uložený resolver 14.

Úplný valček 12 je zložený z podskupiny osi, ktorá sa skladá z osi 15, na ktorej jednej strane je kužeľové osadenie 16, zapadajúce do kužeľovej plochy 17 bočnej príruby 2.

Na opačnej strane osi 15 je na nej naskrutkovaná kužeľová matica 18, ktorej súčasťou je kolík 19, zapadajúci do tvarového vybrania 20 bočnej príruby 2. Kužeľová matica 18 zapadá do kužeľovej plochy 17 bočnej príruby 2. Ďalej je úplný valček 12 zložený z podskupiny valčeka 21, ktorá sa skladá z tvarového poplastovania 22 náboja 23 valčeka, v ktorom sú uložené radiaxiálne ložiska 24, ktorých rozteč je stabilizovaná dištančnou klietkou 25.

Funkcia

Univerzálne všesmerové koleso I je ako celok súčasťou nosnej nápravy 3, s ktorou je pevne prepojené prostredníctvom príruby 2 tejto nápravy 3 a príruby 2 dutého čapu 4 v ktorého strednej časti je pevne centrický zakotvené vinutie 7 elektromotoru, a na jeho vnútornej strane je radiaxiálne ložisko 5, na ktoré je nasadená vnútorná bočná príruba 8 so zaisťovacím vekom 9. Na opačnej strane je zase rovnaká bočná vonkajšia príruba 8ý ktorá je s protiľahlou prírubou 8 prepojená dištančným dutým puzdrom 10, na ktorého vnútornej strane je sada permanentných magnetov ÍL Na otvor vonkajšej bočnej príruby 8ý je zafixované slepé veko 13, do ktorého je vložené radiaxiálne ložisko 6, zároveň uložené do vonkajšieho osadenia dutého čapu 4. Osovo, v priestore medzi vonkajšou časťou dutého čapu 4 a vnútornou časťou slepého veka 13 sú zapolohované obe časti resolveru 14, ktorý vyhodnocuje vzájomnú polohu statorovej a rotorovej časti elektromotoru, a tým zabezpečuje správnu polohu jeho točivého poľa.

Do obvodových častí bočných prírub 8, 8 sú votknuté úplné valčeky 12. Každý úplný valček Γ2 všesmerového kolesa I je umiestnený na obvode univerzálneho všesmerového kolesa I, a jeho os prebieha pod uhlom +45’ alebo -45’ a mimobežne vzhľadom k osi všesmerového kolesa i reprezentovanej dutým čapom 4, pričom • · · · v rámci jednej nápravy 3 je vždy zakomponované jedno pravé a jedno ľavé všesmerové koleso I. Vzhľadom k tomu, že mimo radiálnych síl, dochádza k namáhaniu úplného valčeka 12 najmä axiálnymi silami, ktoré sú podstatou pohybu univerzálneho všesmerového kolesa I pri súčasnom otáčaní úplného valčeka 12, je nutné, aby jeho os 15 bola pevne votknutá do oboch bočných prírub 8,8 univerzálneho všesmerového kolesa I. K tomu na jednej strane osi 15 slúži jej kužeľové osadenie 16 zapadajúce do kužeľovej plochy 17 bočnej príruby 8 univerzálneho všesmerového kolesa L Na druhej strane osi 15, prostredníctvom závitového spoja je uložená kužeľová matica 18 zapadajúca do kužeľovej plochy 17 bočnej príruby 8[ univerzálneho všesmerového kolesa I, čím dôjde k presnému vycentrovaní úplného valčeka 12. Do kužeľovej matice 18 je zalisovaný kolík 19 zapadajúci do tvarového vybrania 20 bočnej príruby 8 univerzálneho všesmerového kolesa L Tvarové vybranie 20 v protiľahlej bočnej prírube 82 univerzálneho všesmerového kolesa 1 je ponechané z dôvodu tvarového zjednotenia uvedených dielov.

Valček 21 nie je delený za účelom maximálneho zjednodušenia pre hromadnú výrobu a skladá sa z tvarového poplastovania 22 náboja 23 valčeka 21, v ktorom sú uložené radiaxiálne ložiska 24 s vonkajším krytím proti nečistotám, zároveň uloženými na osi 15 valčeka 21 a zapolohovanými dištančnou klietkou 25. Náboj 23 valčeka 2i je poplastovaný s takou obrysovou krivkou, aby obrys všesmerového kolesa i bol tvorený kružnicou.

Priemyselná využiteľnosť

Vzhľadom k technickému riešeniu obsahujúcemu elektronické a elektrické riadenie a ovládanie je vhodné pre použitie v robotických a automatizovaných aplikáciách, jeho využitie je však univerzálne.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY /V Univerzálne všesmerové koleso, vyznačujúce sa tým, že na nosnej náprave (3) je uložená príruba (2), s ktorou je pevne spojený dutý čap (4), na ktorého strane vstupu nosnej nápravy (3) je radiaxiálne ložisko (5), ktoré je uložené vo vnútornej bočnej prírube (8) a zaistené vekom (9), a ďalej na opačnej uzavretej strane radiálne ložisko (6), pričom na vonkajšej povrchovej strane dutého čapu (4) je priestor pre vinutie (7) elektromotoru, pričom na vonkajšej strane univerzálneho všesmerového kolesa (1) je rovnaká vonkajšia bočná príruba (8'), pričom obe bočné príruby (8,8') sú prepojené dištančným dutým puzdrom (10), na ktorého vnútornom povrchu sú uložené permanentné magnety (11), pričom na obvode protiľahlých prírub (8,8') sú uložené, vzhľadom koši univerzálneho všesmerového kolesa (1) mimobežne pod uhlom 45°, úplné valčeky (12), kde vonkajšia bočná príruba (8') na vonkajšej strane univerzálneho všesmerového kolesa (1) je na radiálnom ložisku (6) uložená prostredníctvom slepého veka (13), medzi ktorého vnútornou osovou časťou a dutým čapom (4) je uložený v osi resolver (14), pričom úplný valček (12) je zložený z podskupiny osi, ktorá sa skladá z osi (15), na ktorej jednej strane je kužeľové osadenie (16), zapadajúce do kužeľovej plochy (17) príruby (2), a na opačnej strane osi (15) je na nej naskrutkovaná kužeľová matica (18), ktorej súčasťou je kolík (19), zapadajúci do tvarového vybrania (20) príruby (2), pričom kužeľová matica (18) zapadá do kužeľovej plochy (17) príruby (2), a ďalej je úplný valček (12) zložený z podskupiny valčeka (21), ktorá sa skladá z tvarového poplastovania (22) náboja (23) valčeka, v ktorom sú uložené radiaxiálne ložiska (24), ktorých rozteč je stabilizovaná dištančnou klietkou (25).