TWI821071B - 獨輪組件及使用該獨輪組件之工作車 - Google Patents

Abstract

一種獨輪組件包括：車輪架、車輪、轉軸、轉向馬達組及萬向接頭。車輪可轉動地設於車輪架的底端。轉軸的下部設於車輪架的頂端。轉向馬達組用以透過轉軸來帶動車輪之轉向。萬向接頭設於轉軸的上部與轉向馬達組之間。

Description

獨輪組件及使用該獨輪組件之工作車

本發明是關於一種獨輪組件及使用該獨輪組件之工作車。

通常農用工作車主要用於農用顛簸起伏之農地行進，且因為為農業用途，例如噴灑農藥、採收、耕耘等，因此對於行進速度並不要求甚高，但由於在顛簸起伏之農地行進，因此如何使得農用工作車的輪具於行進和/或轉向期間能夠更佳地適應顛簸路面，即為本發明所欲解決之課題。

本發明之目的在於提出一種獨輪組件包括：車輪架、車輪、轉軸、轉向馬達組及萬向接頭。車輪可轉動地設於車輪架的底端。轉軸的下部設於車輪架的頂端。轉向馬達組用以透過轉軸來帶動車輪之轉向。萬向接頭設於轉軸的上部與轉向馬達組之間。

在一些實施例中，上述萬向接頭由兩個二節式萬向接頭互連所組成，上述二節式萬向接頭之關節處為滾針結構。

在一些實施例中，自轉軸的下部至上部依序有止推軸承、彈簧及二滾珠軸承套設於轉軸上。

在一些實施例中，上述轉向馬達組與滾珠軸承更固鎖於固定架上。

在一些實施例中，上述轉向馬達組包括：馬達、減速機及驅動板，驅動板用以驅動馬達，減速機用以降低馬達之轉速並帶動轉軸轉動。

本發明之目的在於另提出一種工作車包括連接架及分別連接連接架的多個獨輪組件，每個獨輪組件包括：車輪架、車輪、轉軸、轉向馬達組及萬向接頭。車輪可轉動地設於車輪架的底端。轉軸的下部設於車輪架的頂端。轉向馬達組用以透過轉軸來帶動車輪之轉向。萬向接頭設於轉軸的上部與轉向馬達組之間。

在一些實施例中，上述萬向接頭由兩個二節式萬向接頭互連所組成，上述二節式萬向接頭之關節處為滾針結構。

在一些實施例中，自轉軸的下部至上部依序有止推軸承、彈簧及二滾珠軸承套設於轉軸上。

在一些實施例中，上述轉向馬達組與滾珠軸承更固鎖於固定架上。

在一些實施例中，上述轉向馬達組包括：馬達、減速機及驅動板，驅動板用以驅動馬達，減速機用以降低馬達之轉速並帶動轉軸轉動。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下仔細討論本發明的實施例。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論、揭示之實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

圖1與圖2係根據本發明的實施例之獨輪組件10的示意圖，其中圖1與圖2的視角不同。獨輪組件10包括：車輪1、車輪架2、轉軸3、萬向接頭4及轉向馬達組5。

在本發明的實施例中，車輪1可轉動地設於車輪架2的底端。具體而言，車輪1的軸部透過螺絲而被栓設於車輪架2的底端之相對兩側。

在本發明的實施例中，車輪架2為ㄇ型鋼，車輪1包含輪胎(例如16吋輪胎)、輪轂馬達(例如8吋輪轂馬達)及車輪控制器，車輪控制器訊號連接輪轂馬達以提供驅動訊號給輪轂馬達，以使得輪轂馬達帶動輪胎前後轉動，車輪1之最大扭矩為30-60牛頓-米(N-m)，在48伏特(Volt，V)及30安培(A)之車輪控制器下測試的最大扭矩為80牛頓-米(N-m)，額定功率為500瓦(Watt，W)(峰值800W)，常規速度為12公里/小時(km/h)，齒輪傳動比為1:5，負載重量為300kg，應注意的是，上述數值僅為例示，本發明不限於此。

在本發明的實施例中，轉軸3的下部固設於車輪架2的頂端，而轉軸3的上部固設於萬向接頭4的底端。在本發明的實施例中，萬向接頭4的底端固設於轉軸3的上部，而萬向接頭4的頂端固設於轉向馬達組5。換言之，萬向接頭4設於轉軸3的上部與轉向馬達組5之間。

在本發明的實施例中，萬向接頭4由兩個二節式萬向接頭透過側向螺絲互連而組成，其中每個二節式萬向接頭之關節處為滾針結構。

在本發明的實施例中，萬向接頭4用以允許轉向馬達組5與轉軸3之間的軸向偏差，從而能夠緩衝車輪1於垂直方向上的受力，使得車輪1可以適應顛簸起伏之農地。詳細而言，習知的獨輪組件通常需要使用額外的連桿機構來緩衝垂直方向上的受力，而本發明則是改為利用萬向接頭4來實現垂直方向上的受力之緩衝。

在本發明的實施例中，自轉軸3的下部至轉軸3的上部依序有止推軸承6、彈簧7及二個滾珠軸承8套設於轉軸3上，並且，止推軸承6、彈簧7及滾珠軸承8的內徑對應於轉軸3的外徑，因此止推軸承6、彈簧7及滾珠軸承8的內徑相同。

具體而言，止推軸承6的兩端分別抵頂於車輪架2的頂端與彈簧7之間，藉以消除彼此之間之軸向應力，並令轉軸3不致受彈簧7之壓掣力而無法轉動。在本發明的實施例中，止推軸承6的型號例如為三住(MISUMI)公司的B51105，止推軸承6的內徑為25公厘(mm)，但上述型號與內徑僅為例示，本發明不限於此。

具體而言，彈簧7的兩端分別抵頂於止推軸承6與滾珠軸承8之間，藉以適當地緩衝緩衝車輪1於垂直方向上的受力。在本發明的實施例中，彈簧7的內徑為25公厘(mm)，但上述內徑僅為例示，本發明不限於此。

具體而言，滾珠軸承8套設於轉軸3上，使得轉軸3能夠藉由滾珠軸承8來進行自由旋轉。詳細而言，滾珠軸承8用以協助轉軸3之旋轉並且減少轉軸3之旋轉摩擦力。在本發明的實施例中，滾珠軸承8的型號例如為NSK公司的P205，滾珠軸承8的內徑為25公厘(mm)，但上述型號與內徑僅為例示，本發明不限於此。

圖3係根據本發明的實施例之獨輪組件10的組立示意圖。在本發明的實施例中，滾珠軸承8為帶座軸承，滾珠軸承8的培林座透過螺絲固鎖於固定架9上，且轉向馬達組5亦固鎖於固定架9，從而使得滾珠軸承8與轉向馬達組5於垂直方向上的間距固定。

在本發明的實施例中，轉向馬達組5包括：馬達、減速機及驅動板，驅動板訊號連接馬達以提供驅動訊號給馬達來驅動馬達，減速機連結於馬達與轉軸3之間以降低馬達之轉速並帶動轉軸3轉動。換言之，轉向馬達組5用以透過轉軸3來帶動車輪1之360度的轉向。在本發明的實施例中，轉向馬達組5的馬達之規格為120瓦(W)與24伏特(V)，轉向馬達組5的減速機之減速比為1:100，轉向馬達組5的驅動板之規格為450瓦(W)與24V伏特(V)，但上述數值僅為例示，本發明不限於此。

在本發明的實施例中，可依據實際動力需求來選擇獨輪組件10的數量以組成工作車。例如以三組的獨輪組件10所組成之三輪工作車，圖4係根據本發明的實施例之三輪工作車40的組立示意圖。例如以四組的獨輪組件10所組成之四輪工作車，圖5係根據本發明的實施例之四輪工作車50的組立示意圖。例如以六組的獨輪組件10所組成之六輪工作車，圖6係根據本發明的實施例之六輪工作車60的組立示意圖。例如以八組的獨輪組件10所組成之八輪工作車。具體而言，當工作車需要較大的動力時，則可選擇較多的獨輪組件10的數量來組成工作車。

以圖4之三輪工作車40為例，在本發明的實施例中，三輪工作車40包括連接架41與分別連接連接架41的三組獨輪組件10。具體而言，連接架41固鎖於各個獨輪組件10的固定架9。

本發明的工作車上可根據用途來對應地乘載相應物件，由於工作車的獨輪組件10具有轉向馬達組5能夠帶動車輪1之轉向，因此使得本發明的工作車能夠進行轉向，此外，由於工作車的獨輪組件10具有萬向接頭4能夠緩衝車輪1於垂直方向上的受力，因此使得本發明的工作車於行進和/或轉向期間能夠更佳地適應顛簸路面。

以上概述了數個實施例的特徵，因此熟習此技藝者可以更了解本發明的態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地把本發明當作基礎來設計或修改其他的製程與結構，藉此實現和在此所介紹的這些實施例相同的目標及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應可明白，這些等效的建構並未脫離本發明的精神與範圍，並且他們可以在不脫離本發明精神與範圍的前提下做各種的改變、替換與變動。

1:車輪

2:車輪架

3:轉軸

4:萬向接頭

5:轉向馬達組

6:止推軸承

7:彈簧

8:滾珠軸承

9:固定架

10:獨輪組件

40:三輪工作車

41:連接架

50:四輪工作車

60:六輪工作車

從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本發明之態樣有更佳的了解。需注意的是，根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸都可任意地增加或減少。 [圖1]係根據本發明的實施例之獨輪組件的示意圖。 [圖2]係根據本發明的實施例之獨輪組件的示意圖。 [圖3]係根據本發明的實施例之獨輪組件的組立示意圖。 [圖4]係根據本發明的實施例之三輪工作車的組立示意圖。 [圖5]係根據本發明的實施例之四輪工作車的組立示意圖。 [圖6]係根據本發明的實施例之六輪工作車的組立示意圖。

1:車輪

2:車輪架

3:轉軸

4:萬向接頭

5:轉向馬達組

6:止推軸承

7:彈簧

8:滾珠軸承

10:獨輪組件

Claims (10)

1. 一種獨輪組件，包括：一車輪架；一車輪，可轉動地設於該車輪架的一底端，其中該車輪的數量僅為1，而非2或更多；一轉軸，其中該轉軸的一下部設於該車輪架的一頂端；一轉向馬達組，用以透過該轉軸來帶動該車輪之轉向；及一萬向接頭，設於該轉軸的一上部與該轉向馬達組之間，其中該萬向接頭的數量僅為1，而非2或更多。
2. 如請求項1所述之獨輪組件，其中該萬向接頭由兩個二節式萬向接頭互連所組成，其中每一該些二節式萬向接頭之關節處為滾針結構。
3. 如請求項1所述之獨輪組件，其中自該轉軸的該下部至該上部依序有一止推軸承、一彈簧及二滾珠軸承套設於該轉軸上。
4. 如請求項3所述之獨輪組件，其中該轉向馬達組與該些滾珠軸承更固鎖於一固定架上。
5. 如請求項1所述之獨輪組件，其中該轉向馬達組包括：一馬達、一減速機及一驅動板，該驅動板用以 驅動該馬達，該減速機用以降低該馬達之轉速並帶動該轉軸轉動。
6. 一種工作車，包括：一連接架；及複數個獨輪組件，分別連接該連接架，其中每一該些獨輪組件包括：一車輪架；一車輪，可轉動地設於該車輪架的一底端，其中該車輪的數量僅為1，而非2或更多；一轉軸，其中該轉軸的一下部設於該車輪架的一頂端；一轉向馬達組，用以透過該轉軸帶動該車輪之轉向；及一萬向接頭，設於該轉軸的一上部與該轉向馬達組之間，其中該萬向接頭的數量僅為1，而非2或更多。
7. 如請求項6所述之工作車，其中該萬向接頭由兩個二節式萬向接頭互連所組成，其中每一該些二節式萬向接頭之關節處為滾針結構。
8. 如請求項6所述之工作車，其中自該轉軸的該下部至該上部依序有一止推軸承、一彈簧及二滾珠軸承套設於該轉軸上。
9. 如請求項8所述之工作車，其中該轉向馬達組與該些滾珠軸承更固鎖於一固定架上。
10. 如請求項6所述之工作車，其中該轉向馬達組包括：一馬達、一減速機及一驅動板，該驅動板用以驅動該馬達，該減速機用以降低該馬達之轉速並帶動該轉軸轉動。

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