TWI802647B - 輪具 - Google Patents

Abstract

本發明之一實施形態之輪具具備：輪體，其具有一對支持構件；複數個筒軸，其等配置於該一對支持構件之間；以及複數個滾筒，其等分別配置於該複數個筒軸，且能夠繞各筒軸旋轉；該複數個滾筒之各者經由軸承而安裝於上述筒軸或支持體，且構成為能夠利用該軸承之位置調整該複數個滾筒之各者於該筒軸方向上之位置。

Description

輪具

本發明係關於一種輪具。

作為先前之移動車輛用之輪具，已知有麥克納姆輪(Mecanum Wheel)。麥克納姆輪具備被驅動之輪體、以及多個輥體。該輪體具有形成為大致圓盤狀之2個支持構件。多個輥體之各者具有其表面中高之(crowned or barrel-shaped，鼓形或桶形)形狀。多個輥體之各者能夠旋轉地設置於2個支持構件之間。輥體有時亦被稱為滾筒。

先前之麥克納姆輪例如記載於日本專利特表2009-504465號公報(專利文獻1)。專利文獻1揭示有將輪具之外徑與輥體之最大半徑之比設為1.08至1.13之範圍、尤其是1.09至1.12之範圍。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2009-504465號公報

[發明所欲解決之問題]

然而，先前之麥克納姆輪中存在如下問題：滾筒被安裝於自設計位置偏移之位置，其結果，於旋轉時對複數個滾筒之各者施加之負荷變得不均勻。由於對該滾筒施加之負荷之不均勻性，故而於先前之具備麥克納姆輪之移動車輛中，駕駛時之行為變得不穩定。

本發明之目的之一在於提供一種能夠將滾筒精度良好地安裝於支持構件之輪具。 [解決問題之技術手段]

本發明之一實施形態之輪具具備：輪體，其具有一對支持構件；筒軸，其配置於上述一對支持構件之間；滾筒，其安裝於上述筒軸；以及軸承，其將上述滾筒以能夠繞旋轉軸旋轉之方式支持於上述筒軸，且限制上述滾筒在沿著上述旋轉軸之旋轉軸方向上相對於上述筒軸之移動。

本發明之一實施形態之輪具具備擋圈，該擋圈固定於上述筒軸，限制上述軸承於上述旋轉軸方向上之移動。

本發明之一實施形態之輪具具備設置於上述滾筒與上述擋圈之間之間隔件。

於本發明之一實施形態之輪具中，上述筒軸係其兩端固定於上述一對支持構件之外周面。

於本發明之一實施形態之輪具中，上述一對支持構件之各者具有形成於上述外周面之凹部，上述筒軸係於上述凹部固定於上述一對支持構件。

於本發明之一實施形態之輪具中，上述一對支持構件之各者具有形成於上述外周面之槽部，上述筒軸係於上述槽部固定於上述一對支持構件。

本發明之一實施形態係關於一種組裝方法，其係組裝輪具之組裝方法，該輪具具備：輪體，其具有一對支持構件；筒軸，其配置於上述一對支持構件之間；以及滾筒，其以能夠繞旋轉軸旋轉之方式支持於上述筒軸。該組裝方法具備如下步驟：於沿著上述旋轉軸之旋轉軸方向上，對上述滾筒相對於上述筒軸之位置進行調整。

本發明之一實施形態之輪具具備：輪體，其具有一對支持構件；複數個筒軸，其等配置於該一對支持構件之間；以及複數個滾筒，其等分別配置於該複數個筒軸，且能夠繞各筒軸旋轉。於該實施形態中，上述複數個滾筒之各者經由軸承而安裝於上述筒軸或支持體，且能夠利用該軸承之位置調整該複數個滾筒之各者之於該筒軸方向上之位置。

於本發明之一實施形態中，能夠根據上述滾筒相對於上述筒軸或支持體之於上述軸承方向之安裝位置之安裝誤差來調整上述軸承之位置。

本發明之一實施形態之輪具於上述軸承之上述軸承方向端部具有擋圈。於該實施形態中，能夠利用設置於上述軸承之上述端部之擋圈於上述軸承方向之位置來調整上述滾筒相對於上述筒軸或支持體之於上述軸承方向之安裝位置。

於本發明之一實施形態中，配置於上述一對支持構件之間之複數個筒軸之各者係其兩端固定於該一對支持構件之外周面。

於本發明之一實施形態中，在上述外周面形成凹部。於該實施形態中，配置於上述一對支持構件之間之複數個筒軸之各者係其兩端固定於該一對支持構件之外周面之凹部。

於本發明之一實施形態中，上述凹部係具備傾斜面之槽。

本發明之一實施形態係關於一種輪具之組裝方法，該輪具具備：輪體，其具有一對支持構件；複數個筒軸，其等配置於該一對支持構件之間；以及複數個滾筒，其等分別配置於該複數個筒軸，且能夠繞各筒軸旋轉。於該實施形態中，在組裝有上述一對支持構件之狀態下，能夠於上述一對支持構件之外周面調整上述複數個滾筒之位置。 [發明之效果]

根據本發明之一實施形態，能夠將滾筒精度良好地安裝於支持構件。

以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。首先，參照圖1a～圖1c及圖2對本發明之一實施形態進行說明。圖1a～圖1c及圖2概略性地表示本發明之一實施形態之輪具1。

該等圖中所示之輪具1具備：輪體2，其具有一對支持構件3；以及複數個滾筒5，其等配置於該一對支持構件3之間。一對支持構件3具有大致盤狀之形狀。於一對支持構件3之各者之外周面設有複數個凹部10。

滾筒5具有沿著旋轉軸15延伸之筒軸4。筒軸4係於其兩端部分固定於一對支持構件3之外周面9之凹部10。滾筒5以能夠繞筒軸4旋轉之方式支持於一對支持構件3。因此，滾筒5能夠繞圖1c所示之旋轉軸15旋轉。一對支持構件3由未圖示之驅動裝置驅動。一對支持構件3被相互固定。輪體2可繞旋轉軸12向兩方向旋轉。

複數個滾筒5係隔開相互均等之間隔配置於一對支持構件3之間。圖示之輪具1具有8個滾筒5。輪具1所具備之滾筒5之數量並不限於8個，能夠適當變更。於圖示之實施形態中，滾筒5具有中高之(鼓形或桶形)外側輪廓。滾筒5之旋轉軸15相對於輪體2之旋轉軸12呈角度α。角度α係例如45°。角度α並不限於45°，能夠適當變更。

如圖1b所示，滾筒5係以其一部分較一對支持構件3之外周更朝徑向外側稍微突出之方式安裝於支持構件3。滾筒5於較該支持構件3之外周更朝徑向外側突出之部位與地面或地板面相接。

於一實施形態中，輪具1之外徑與最大之滾筒半徑之比係1.107。藉此，不論輪具1之外徑如何，均能夠獲得輪具1之最佳之輥行為。

其次，參照圖2進一步對滾筒5進行說明。圖2模式性地表示滾筒5沿著旋轉軸15之剖面。如圖所示，滾筒5具有本體5a及筒狀構件5b。本體5a沿著旋轉軸15自一端延伸至另一端。本體5a具有中高之外側輪廓。本體5a具有沿著旋轉軸15自一端延伸至另一端之貫通孔，於該貫通孔設有筒狀構件5b。筒狀構件5b亦具有沿著旋轉軸15自一端延伸至另一端之貫通孔，於該貫通孔插入有筒軸4。

如圖所示，滾筒5經由2個軸承6及2個軸承13而安裝於筒軸4。2個軸承6亦可設置於相對於筒軸4之旋轉軸方向之中心C相互對稱之位置。2個軸承13亦可設置於相對於筒軸4之旋轉軸方向之中心C相互對稱之位置。於圖示之實施形態中，軸承6係推力軸承，軸承13係徑向軸承。軸承6亦可為推力墊圈。軸承6及軸承13亦可為斜角軸承、錐形軸承以及除其等以外之公知之軸承。於沿著旋轉軸15之軸向(以下有時簡稱為「旋轉軸方向」)上，滾筒5相對於筒軸4之位置由軸承6決定。

筒狀構件5b具有自其旋轉軸方向之D1方向之端朝向筒軸4之中心C凹陷之凹部5b1，又，具有自旋轉軸方向之D2方向之端朝向筒軸4之中心C凹陷之凹部5b2。2個軸承6之各者收容於該凹部5b1及凹部5b2。軸承6具有第1套圈6a、第2套圈6b、及配置於該第1套圈6a與第2套圈6b之間之複數個滾動體6c。第1套圈6a安裝於筒軸4，第2套圈6b安裝於筒狀構件5b。

筒軸4具有沿著其圓周方向延伸之2個槽，於該2個槽之各者設有限制構件。於圖示之實施形態中，使用擋圈7作為限制構件。擋圈7嵌入至槽。因此，擋圈7沿旋轉軸方向之移動受到限制。在擋圈7與筒狀構件5b之間設有間隔件14。於圖示之實施形態中，間隔件14設置於擋圈7與軸承6之間。擋圈7具有貫穿其中心之貫通孔，於該貫通孔插入有筒軸4。同樣地，間隔件14具有環狀之形狀。間隔件14具有貫穿其中心之貫通孔，於其貫通孔插入有筒軸4。亦可在間隔件14與擋圈7之間設置未圖示之填隙片。填隙片亦可設置於間隔件14與軸承6之間。亦可將旋轉軸方向上之間隔件14之位置與擋圈7之位置調換。換言之，亦可不設置填隙片。例如，間隔件14亦可設置於軸承6與筒狀構件5b之間。亦可使用螺絲作為限制構件。

於筒軸4之兩端設有沿著與旋轉軸15正交之方向延伸之孔16。於孔16中插入有螺釘8。於支持構件3之凹部10設有承收螺釘8之螺絲孔。筒軸4係藉由將螺釘8旋入凹部10之螺絲孔而固定於支持構件3。如此，筒軸4利用螺釘8而安裝於支持構件3。於一實施形態中，孔16之內徑較螺釘8之軸部之外徑大。因此，在螺釘8之軸部與孔16之內周面之間存在間隙。由此，可將筒軸4相對於支持構件3之安裝位置調整相當於該間隙之間隔。筒軸4亦可藉由除利用螺釘8進行之緊固以外之公知之方法固定於凹部10。

其次，參照圖3對本發明之另一實施形態之輪具1進行說明。圖3所示之輪具1於支持構件3之外周面9形成有槽部11來替代凹部10，該方面與圖1a～圖1c所示之輪具1不同。槽部11具有自支持構件3之外周面9朝該支持構件之徑向內側延伸之傾斜面。筒軸4係其兩端部分固定於槽部11。筒軸4例如利用螺釘8而固定於槽部11。

其次，參照圖4對本發明之又一實施形態之輪具1進行說明。於圖4所示之輪具1中，複數個凹部10中之一部分由槽部11代替。複數個筒軸4於凹部10或槽部11安裝於支持構件3。

其次，對本發明之一實施形態之輪具1之組裝方法進行說明。首先，準備將一對支持構件3相互固定而成之輪體2。其次，準備經由軸承6而安裝於筒軸4之滾筒5。其次，對一對支持構件3固定筒軸4。以此方式將複數個筒軸4安裝於一對支持構件3。其次，對組裝於一對支持構件3之滾筒5相對於筒軸4之位置進行調整。如上所述，在孔16與螺釘8之間存在間隙，因此，可將筒軸4相對於支持構件3之位置調整與該間隙相應之量。筒軸4係安裝於支持構件3之凹部10或槽部11，故而能夠於將一對支持構件3相互固定而製成輪體2之後調整筒軸4之位置。如此般組裝成輪體2之後，調整筒軸4之位置，藉此，可對滾筒5相對於支持構件3之位置進行調整。

繼而，對上述實施形態之作用效果進行說明。於上述輪具1中，滾筒5相對於筒軸4之移動(於旋轉軸方向上之移動)被軸承6限制。由此，可根據軸承6在旋轉軸方向上相對於筒軸4之安裝位置、及/或軸承6在旋轉軸方向上之尺寸，確定滾筒5相對於筒軸4之安裝位置。藉此，藉由調整軸承6之安裝位置或尺寸而調整滾筒5之安裝位置，其結果，能夠精度良好地對支持構件3安裝滾筒5。

於上述一實施形態中，藉由擋圈7限制滾筒5於旋轉軸方向上之移動。由此，可根據擋圈7在旋轉軸方向上相對於筒軸4之安裝位置、及/或擋圈7在旋轉軸方向上之尺寸，確定滾筒5相對於筒軸4之安裝位置。藉此，藉由調整擋圈7之安裝位置或尺寸而調整滾筒5之安裝位置，其結果，能夠精度良好地對支持構件3安裝滾筒5。

於上述一實施形態中，在擋圈7與軸承之間設有間隔件14。由此，可根據間隔件14於旋轉軸方向上之尺寸確定滾筒5相對於筒軸4之安裝位置。藉此，藉由調整間隔件14之尺寸而調整滾筒5之安裝位置，其結果，能夠精度良好地對支持構件3安裝滾筒5。

於上述一實施形態中，將筒軸4之兩端部分固定於支持構件3之凹部10或槽部11。藉此，能夠精度良好地進行筒軸4之圓周方向之對位。其結果，能夠降低滾筒5相對於支持構件3之安裝誤差。又，有於能夠將筒軸4無間隙地安裝於凹部10或槽部11，故而能夠將滾筒5精度良好地安裝於支持構件3。

根據上述輪具1之組裝方法，能夠對組裝至一對支持構件3之滾筒5相對於筒軸4之位置進行調整，因此，藉由調整滾筒5相對於筒軸4之安裝位置，能夠精度良好地對支持構件3安裝滾筒5。又，可於組裝成輪體2之後進行滾筒5相對於筒軸4之安裝位置之調整。因此，能夠容易地進行滾筒5之安裝位置之調整。

本說明書中所說明之各構成要素之尺寸、材料以及配置並不限定於在實施形態中所明示地說明者，該各構成要素能以具有本發明之範圍中所包含之任意尺寸、材料以及配置之方式進行變化。又，亦能夠將於本說明書中未明示地說明之構成要素附加於所說明之實施形態，亦能夠省略各實施形態中所說明之構成要素之一部分。與上述各種實施形態中之1個相關聯地予以說明之特徵亦能適用於其他實施形態。

1‧‧‧輪具 2‧‧‧輪體 3‧‧‧支持構件 4‧‧‧筒軸 5‧‧‧滾筒 5a‧‧‧本體 5b‧‧‧筒狀構件 5b1‧‧‧凹部 5b2‧‧‧凹部 6‧‧‧推力軸承 6a‧‧‧第1套圈 6b‧‧‧第2套圈 6c‧‧‧滾動體 7‧‧‧限制構件 8‧‧‧螺釘 9‧‧‧外周面 10‧‧‧凹部 11‧‧‧槽部 12‧‧‧旋轉軸 13‧‧‧徑向軸承 14‧‧‧間隔件 15‧‧‧旋轉軸 16‧‧‧孔 α‧‧‧角度 C‧‧‧筒軸4之旋轉軸方向之中心 D1‧‧‧方向 D2‧‧‧方向

圖1a係本發明之一實施形態之輪具之立體圖。 圖1b係本發明之一實施形態之輪具之俯視圖。 圖1c係本發明之一實施形態之輪具之前視圖。 圖2係概略性地表示圖1a～圖1c之輪具所具有之滾筒之剖面的圖。 圖3係本發明之另一實施形態之輪具之立體圖。 圖4係本發明之又一實施形態之輪具之立體圖。

4‧‧‧筒軸

5‧‧‧滾筒

5a‧‧‧本體

5b‧‧‧筒狀構件

5b1‧‧‧凹部

5b2‧‧‧凹部

6‧‧‧推力軸承

6a‧‧‧第1套圈

6b‧‧‧第2套圈

6c‧‧‧滾動體

7‧‧‧限制構件

13‧‧‧徑向軸承

14‧‧‧間隔件

15‧‧‧旋轉軸

16‧‧‧孔

C‧‧‧筒軸4之旋轉軸方向之中心

D1‧‧‧方向

D2‧‧‧方向

Claims (4)

1. 一種輪具，其具備：輪體，其具有大致盤狀之一對支持構件；筒軸，其配置於上述一對支持構件之間；滾筒，其安裝於上述筒軸；擋圈，其嵌入至形成於上述筒軸之表面之槽；軸承，其將上述滾筒以能夠繞旋轉軸旋轉之方式支持於上述筒軸，且限制上述滾筒在沿著上述旋轉軸之旋轉軸方向上相對於上述筒軸之移動；以及間隔件，其於上述旋轉軸方向上設置於上述軸承與上述擋圈之間。
2. 如請求項1之輪具，其中上述筒軸係其兩端固定於上述一對支持構件之外周面。
3. 如請求項2之輪具，其中上述一對支持構件之各者具有形成於上述外周面之凹部，上述筒軸係於上述凹部固定於上述一對支持構件。
4. 如請求項2之輪具，其中上述一對支持構件之各者具有形成於上述外周面之槽部，上述筒軸係於上述槽部固定於上述一對支持構件。

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