TWI660864B

TWI660864B - 全向輪

Info

Publication number: TWI660864B
Application number: TW107117244A
Authority: TW
Inventors: 林信泉; 王志文; 廖豐輝
Original assignee: 成光科技股份有限公司
Priority date: 2018-05-21
Filing date: 2018-05-21
Publication date: 2019-06-01
Also published as: TW202003282A

Abstract

一種全向輪，包含一個輪座，以及數個滾輪裝置，該輪座包括一個組裝環壁，該組裝環壁具有數個等角度並圍繞一條旋轉中心線設置的組裝部，所述滾輪裝置分別安裝在所述組裝部上，每個滾輪裝置都包括一個輪架、一個安裝在該輪架上的滾輪單元，以及一個將該輪架安裝在該輪座上相對應的該組裝部上的緩衝連接單元，該輪架與相對應的該組裝部間相配合界定出一個緩衝空間，而該緩衝連接單元具有一個頂撐在該輪架及相對應之該組裝部之間的彈性件。前述結構的配合，可以讓每個滾輪裝置都具有緩衝吸震的效果，藉以提高該全向輪在移動時的平穩性。

Description

全向輪

本發明是關於一種輪子，特別是指一種可以全方位轉動的全向輪。

一般例如：輪椅、堆高機、工作台車、機器人等等的移動載具為了可以移動，都會在底部裝設輪子，傳統輪子通常包含一個可被一個輪軸驅動旋轉的輪座，以及一個框套在該輪座外周的輪胎，此種傳統輪子只能圍繞該輪軸旋轉，故行進的方向受到限制。為了讓移動載具可以靈活的轉向，市面上出現一種全向輪，此種全向輪包含一個可被該輪軸驅動旋轉的輪座，以及數個安裝在所述輪座外周圍的滾輪裝置，前述滾輪裝置相對於該輪軸的一個旋轉中心線具有一個45度的夾角，利用前述結構的配合，可以讓該全向輪任意的改變行進方向。

習知全向輪雖然具有以上所述的優點，但是該等滾輪裝置只是可轉動的架設在該輪座上，缺乏避震的效果，因此，當該滾輪裝置的加工精度不佳，或者該全向輪在顛簸的路面上移動時，都會產生較大的震動，故習知全向輪在移動時的平穩性比較差。

本發明的目的，即在提供一種可以改善先前技術的至少一個缺點的全向輪。

本發明的全向輪包含一個輪座，以及數個滾輪裝置，該輪座包括一個組裝環壁，該組裝環壁具有數個等角度並圍繞一條旋轉中心線設置的組裝部，所述滾輪裝置分別安裝在該等組裝部上，每個滾輪裝置都包括一個輪架、一個安裝在該輪架上的滾輪單元，以及一個將該輪架安裝在該輪座上相對應的該組裝部上的緩衝連接單元，該輪架與相對應的該組裝部相配合界定出一個緩衝空間，該緩衝連接單元具有一個頂撐在該輪架及相對應之該組裝部之間的彈性件。

本發明的功效在於：利用每個滾輪裝置的該緩衝連接單元，將該輪架具彈性恢復力的架設在該輪座上，可以吸收來自該滾輪單元的震動力，以提高該全向輪在移動時的平穩性。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、2、3，本發明全向輪1的一個實施例適合安裝在圖中未示出的一個移動載具的下方，並且被該移動載具的一支輪軸10驅動旋轉，該全向輪1包含一個被該輪軸10驅動而沿著一個旋轉中心線11轉動的輪座12，以及數個圍繞該旋轉中心線11並安裝在該輪座12上的滾輪裝置13。該輪座12具有一個圍繞該旋轉中心線11設置的內環壁121、一個圍繞在該內環壁121外周且同軸的組裝環壁122，以及數個等角度連接在該內環壁121及該組裝環壁122之間的徑連壁123，該內環壁121界定出一個供該輪軸10穿設的軸孔124，該組裝環壁122具有數個等角度設置的組裝部14，所述組裝部14分別位在兩兩相鄰之所述徑連壁123之間。

參閱圖3、4、5，每個組裝部14都具有一個內表面141、一個與該內表面141內外間隔的外表面142，以及一個由該外表面142往該內表面141凹設的組裝槽143，該組裝槽143相對於該旋轉中心線11(參閱圖2)是斜向設置，即該組裝槽143的延伸方向與該旋轉中心線11之間具有一個45度的夾角，又該組裝槽143具有一個低於該外表面142的槽底面144。每個組裝部14還都具有兩個相間隔並貫穿該槽底面144及該內表面141的螺孔145，以及一個介於該等螺孔145之間且開口朝向該槽底面144的容槽146。

該等滾輪裝置13分別安裝在該輪座12的每個組裝部14上，每個滾輪裝置13都包括一個輪架2、一個架設在該輪架2上的滾輪單元3，以及一個將該輪架2具彈性地安裝在相對應之該組裝部14的該組裝槽143內的緩衝連接單元4。該輪架2具有兩個間隔設置的架設壁21，以及一個連接在該等架設壁21之間並鄰近其中一個該組裝槽143的連接壁22，每個架設壁21都具有一個架設孔211，該連接壁22具有一個朝向相對應之該組裝部14的該槽底面144的緩衝間隔面221、一個與該緩衝間隔面221平行的頂面222，以及貫穿該緩衝間隔面221及該頂面222的兩個第一穿孔223、一個第二穿孔224，該緩衝間隔面221及該頂面222之間具有一個第一厚度220。該等第一穿孔223分別與相對應之該組裝部14的所述螺孔145對應，該第二穿孔224與相對應之該組裝部14的該容槽146對應。

該滾輪單元3具有一支不轉動地架設在該輪架2之該等架設孔211之間的架設軸31、一個與該架設軸31同軸設置的滾輪組32，以及兩個將該滾輪組32可轉動地架設在該架設軸31上的套環33，該架設軸31具有一個可和相對應之該架設孔211緊配合連結的固定軸端311，該滾輪組32具有一個內套筒321，以及一個與該內套筒321連動地結合的外套筒322，該外套筒322可採用耐磨性佳的橡膠或塑膠來製作，並具有一個中間突出且兩端逐漸收束的滾動面323。

該緩衝連接單元4具有兩個將該輪架2安裝在相對應之該組裝部14的該組裝槽143上的結合組件41、一個插設在該輪架2的該第二穿孔224內的限位桿42，以及一個安裝在該輪座12上相對應之該組裝部14的該容槽146內的彈性件43，該彈性件43揭露一種盤形彈簧的結構，但在設計上並不限於盤形彈簧，只要可以將該輪架2往徑向外端頂撐，即適合在本發明使用，該限位桿42穿過前述彈性件43，用於防止該彈性件43偏移。

每個結合組件41都具有一個套裝在其中一個該第一穿孔223內的緩衝墊411、一個穿過該緩衝墊411後螺鎖在相對應之該螺孔145內的結合件412，以及一個夾設在該結合件412的頭部及該連接壁22之間的墊片413，該緩衝墊411具有一個與該輪架2之該頂面222平齊的第一架靠面414，以及一個突出於該輪架2之該緩衝間隔面221的第二架靠面415，該第一架靠面414及該第二架靠面415之間具有一個第二厚度410，該第二厚度410大於該輪架2的第一厚度220，亦即，在組裝後，由於該緩衝墊411的該第二架靠面415突出於該輪架2的該緩衝間隔面221，故該輪架2的該連接壁22與該槽底面145之間相配合界定出一個緩衝空間40。

參閱圖2、4、5，本實施例該全向輪1在組裝後，該等滾輪裝置13以傾斜45度角的方式分別架設在該輪座12的所述組裝部14上，並圍繞該旋轉中心線11，每個滾輪裝置13的該滾輪組32皆可轉動地架設在該架設軸31的外部，用於安裝該滾輪單元3的該輪架2，則與相對應之該組裝部14的該槽底面144相間隔。

當該全向輪1在移動並遇到顛簸的路面時，抵靠在路面的該滾輪裝置13會受到較大的震動，而在震動的過程中，由於該滾輪裝置13的該輪架2藉該緩衝連接單元4和該輪座12連接，故前述震動力將被該等緩衝墊411以及該彈性件43吸收，亦即，本實施例該等滾輪裝置13在行進遇到震動時，該緩衝連接單元4將發揮避震的功能，避免震動力經由該輪架2傳遞到該輪座12。故本發明該全向輪1不僅結構創新，亦具有提高該全向輪1移動時平穩性的功效。

附帶說明的是，本發明為了達到緩衝避震的效果，該緩衝連接單元4亦可包含一個所述的結合組件41，以及兩個所述的彈性件43，且所述彈性件43位於該結合組件41的相反側，即本發明該緩衝連接單元4的所述結合組件41及所述彈性件43的數量，不以實施例所揭露為限。此外，所述結合件412除了可以螺鎖在該輪座12上相對應的該螺孔145內，也可以和一個螺帽相配合。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1‧‧‧全向輪

10‧‧‧輪軸

11‧‧‧旋轉中心線

12‧‧‧輪座

121‧‧‧內環壁

122‧‧‧組裝環壁

123‧‧‧徑連壁

124‧‧‧軸孔

13‧‧‧滾輪裝置

14‧‧‧組裝部

141‧‧‧內表面

142‧‧‧外表面

143‧‧‧組裝槽

144‧‧‧槽底面

145‧‧‧螺孔

146‧‧‧容槽

2‧‧‧輪架

21‧‧‧架設壁

211‧‧‧架設孔

22‧‧‧連接壁

220‧‧‧第一厚度

221‧‧‧緩衝間隔面

222‧‧‧頂面

223‧‧‧第一穿孔

224‧‧‧第二穿孔

3‧‧‧滾輪單元

31‧‧‧架設軸

311‧‧‧固定軸端

32‧‧‧滾輪組

321‧‧‧內套筒

322‧‧‧外套筒

323‧‧‧滾動面

33‧‧‧套環

4‧‧‧緩衝連接單元

40‧‧‧緩衝空間

41‧‧‧結合組件

410‧‧‧第二厚度

411‧‧‧緩衝墊

412‧‧‧結合件

413‧‧‧墊片

414‧‧‧第一架靠面

415‧‧‧第二架靠面

42‧‧‧限位桿

43‧‧‧彈性件

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明全向輪的一個實施例的一個立體圖；圖2是該實施例的一個側視圖，同時說明該全向輪與一支輪軸的相對關係；圖3是該實施例的一個不完整的立體分解圖，主要說明該全向輪的一個滾輪裝置與一個輪座的相對關係；圖4是沿圖2中4-4線所取得的一個剖視示意圖；及圖5是沿圖2中5-5線所取得的一個剖視示意圖。

Claims

一種全向輪，包含：一個輪座，包括一個組裝環壁，該組裝環壁具有數個等角度並圍繞一條旋轉中心線設置的組裝部；及數個滾輪裝置，分別安裝在所述組裝部上，每個滾輪裝置都包括一個輪架、一個安裝在該輪架上的滾輪單元，以及一個將該輪架安裝在該輪座上相對應的該組裝部上的緩衝連接單元，該輪架與相對應的該組裝部相配合界定出一個緩衝空間，該緩衝連接單元具有一個頂撐在該輪架及相對應之該組裝部之間的彈性件；其中，每個滾輪裝置的該輪架都具有一個連接壁，該連接壁具有至少一個第一穿孔，以及一個第一厚度，每個滾輪裝置的該緩衝連接單元還具有至少一個將該輪架安裝在相對應之該組裝部上的結合組件，該至少一個結合組件具有一個安裝在該至少一個第一穿孔內的緩衝墊，該緩衝墊具有一個大於該第一厚度的第二厚度。
如請求項1所述的全向輪，其中，每個滾輪裝置的該輪架都具有一個連接壁，該連接壁具有兩個位於該彈性件相反側的第一穿孔，以及一個第一厚度，每個滾輪裝置的該緩衝連接單元還具有兩個將該輪架安裝在相對應之該組裝部上的結合組件，每個結合組件都具有一個分別安裝在所述第一穿孔內的緩衝墊，每個緩衝墊都具有一個大於該第一厚度的第二厚度。
如請求項2所述的全向輪，其中，每個滾輪裝置的該所述結合組件還都具有一支穿過該輪架的該連接壁後螺鎖在該輪座上相對應之該組裝部上的結合件，以及一個襯墊在該結合件及該連接壁之間並被該結合件穿過的墊片。
如請求項2所述的全向輪，其中，每個滾輪裝置的該連接壁都具有一個朝向該緩衝空間的緩衝間隔面，以及一個與該緩衝間隔面間隔的頂面，每個滾輪裝置的該緩衝墊都具有一個與該頂面平齊的第一架靠面，以及一個突出於該緩衝間隔面的第二架靠面。
如請求項2所述的全向輪，其中，該輪座的每個組裝部都具有一個組裝槽，該組裝槽具有一個槽底面，每個滾輪裝置的該輪架的該連接壁都具有一個與該槽底面間隔的緩衝間隔面，所述緩衝空間介於該槽底面及該緩衝間隔面之間。
如請求項5所述的全向輪，其中，該輪座的每個組裝部的該組裝槽的延伸方向都與該旋轉中心線之間具有一個45度的夾角。
如請求項2至請求項6中任一項所述的全向輪，其中，每個滾輪裝置的該輪架還具有兩個間隔設置並與該連接壁連接的架設壁，每個滾輪裝置的該滾輪單元都具有一個滾輪組，以及一個將該滾輪組可轉動地安裝在該等架設壁之間的架設軸。
如請求項7所述的全向輪，其中，每個滾輪裝置的該滾輪單元還具有兩個穿套在該滾輪組及該架設軸之間的套環，而該輪架的每個架設壁都具有一個供該架設軸架設的架設孔，該架設軸具有一個緊配合的結合在所述架設孔的其中之一內的固定軸端，而該滾輪組具有一個內套筒，以及一個與該內套筒同軸並連動地結合的外套筒，該外套筒具有一個滾動面。
如請求項8所述的全向輪，其中，該輪座還包括一個與該組裝環壁同軸的內環壁，以及數個等角度地連接該內環壁及該組裝環壁的徑連壁。