[实用新型]可全方位运动的全向轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路行走机构，具体为一种可全方位运动的全向轮。

背景技术

轮式行走机构是常见的道路行走机构，可以用在自行车、汽车等交通运输工具中使用。

全向轮是轮式行走机构的基本元件，通过相互的驱动配合，它能够实现前、后、左、右的全方位移动，具有结构简单、转动灵活等特点，被广泛应用于手推车、转移输送机、货运车、行李箱等方面。

现有的全向轮大多数是在全向轮的轴套上安装驱动电机，以前后转动的大轮作为主动轮，而将全向轮上左右滚动的小节轮用做从动轮。由于没有考虑在节轮上安装驱动机构，这样的设计限制了全向轮的移动能力。

比如申请号为201120121753.X的专利申请《全向轮》，就单个车轮而言，它可以实现轮子的前后滚动，但无法实现轮子的左右自主移动。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出了一种可实现轮子左、右自主移动的可全方位运动的全向轮。

能够解决上述技术问题的可全方位运动的全向轮，其技术方案包括同轴固装前后转动的左、右轮毂，各轮毂上圆周均布有左右转动的节轮，左、右轮毂上的节轮位置相错，所不同的是还包括于左、右轮毂两侧对称设置以驱动对应轮毂上各节轮转动的左、右节轮驱动机构，所述节轮驱动机构包括蜗轮蜗杆传动副和锥齿轮传动副，所述蜗轮蜗杆传动副的蜗轮与轮毂同轴设置，蜗轮蜗杆传动副的双头蜗杆圆周均布且与对应轮毂上的各节轮对位，各节轮的转轴与对位蜗杆的转轴之间通过对应的传动机构连接，所述锥齿轮传动副的从动大锥齿轮与蜗轮同轴固连，锥齿轮传动副的两个小锥齿轮轴向(锥齿轮传动副的轴向)对称设置，其中，一个小锥齿轮与节轮驱动电机的输出轴固定连接(该小锥齿轮作为主动轮)，另一个小锥齿轮以空转的形式安装于节轮驱动电机的输出轴上(该小锥齿轮于节轮驱动电机的输出轴上空转，一是防止驱动时与另一个产生干涉，二是防止产生额外附加力矩)。

本实用新型的一体化设计方案为：还包括分别罩住左、右节轮驱动机构的左、右轮罩，所述轮罩安装于对应轮毂侧面上圆周均布的蜗杆支撑架上，所述蜗杆于对应的蜗杆支撑架内安装，所述节轮驱动电机安装于电机座，所述电机座通过可轴向限位的转动机构于对应轮罩的内端面上安装(节轮驱动电机工作时不会给轮罩一个反作用力矩，进而不会影响全向轮的前、后滚动)，左、右轮罩的外端面上分别设有左、右轴套。

进一步的设计为：左、右蜗轮于贯穿左、右轮毂的传动轴上安装，以实现启动一个节轮驱动电机就能驱动左、右轮毂上的节轮。

所述传动机构的一种结构方案采用张紧在节轮转轴与对应蜗杆转轴上的皮带。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型可全方位运动的全向轮在节轮驱动电机带动下能够产生一个使全向轮横移(左右方向)的速度矢量，该矢量与轮毂产生的纵移(前后方向)速度矢量的合成能够使全向轮全方位运动。

2、本实用新型结构中，轮毂、蜗轮蜗杆传动副、锥齿轮传动副均采用左、右对称分布，能够减少附加不平衡力矩的产生。

3、本实用新型结构中，左、右两侧均装有节轮驱动电机，而全向轮实际工作时只需要一个节轮驱动电机，能够达到冗余备份的效果，提高了系统的可靠性。

4、本实用新型结构中，全向轮的左、右两侧均装有轴套，左、右轴套均可连接安装轮毂驱动电机，而实际带动只需要一个轮毂驱动电机，也能达到冗余的效果；若考虑在轴套末端上安装轮叉，则全向轮可以作为独轮车的行走轮来使用。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的立体结构示意图。

图2为图1实施方式的主视图。

图3为图2中的侧视图(除去轮罩)。

图4为图1、图2、图3中蜗轮的结构图。

图号标识：1、轮毂；2、节轮；3、蜗轮；4、双头蜗杆；5、从动大锥齿轮；6、小锥齿轮；7、节轮驱动电机；8、皮带；9、传动轴；10、蜗杆支撑架；11、轮罩；12、电机座；13、轴套；14、转轴；15、轴承座支架。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型可全方位运动的全向轮包括轮毂1、节轮2、节轮驱动机构、轮罩11等零部件。