[实用新型]具有一体式轮毂的全向轮

说明书

本实用新型涉及全向轮技术领域，特别是公开了一种具有一体式轮毂的全向轮，包括一体式的轮毂以及分布在轮毂周侧的若干辊子，所述辊子包括辊子轴以及套设在辊子轴上的滚轮，所述辊子轴两端的轴伸裸露在外，所述轮毂上设置有供辊子轴的轴伸嵌入的具有敞开口的U形安装槽，所述辊子轴的轴伸嵌入U形安装槽后通过连接件固定在U形安装槽内。采用上述结构，提供了一种轮毂为一体成型结构，减少部件，减少安装步骤，方便辊子拆卸，提高轮毂的整体强度和刚性，消除组合误差，提高整体精度全向轮。

技术领域

本实用新型涉及全向轮技术领域，特别是一种具有一体式轮毂的全向轮。

背景技术

全向轮是一种可以用于搭建全方位移动平台的轮子。全向轮的特点是在一个大的轮毂的圆周上，均匀排布若干与大轮毂轴线成一定角度的小辊子。通常每个全向轮带一个电机作为动力，而轮毂上均布的那些小辊子则不带动力，并可绕辊子自身轴线自由旋转。这种特殊的结构，使得每个全向轮同时具有如下3个自由度，即：绕大轮毂轴线的转动，绕辊子与地面接触点的转动，以及沿辊子轴线垂线方向的平移。

目前市场上的全向轮，其轮毂与辊子的角度通常分为90°和45°两种。当三个及三个以上的90°的全向轮，或四个及四个以上的45°的全向轮，按照一定规则排布，组成一个全向移动平台时，通过控制各全向轮各自的转速和转向的不同排列组合，即可实现设备在不转自身方向的情况下直接向任意方向的运动。相比用普通轮系构建的平台，全向移动平台具有更高的运动灵活性，能适应在更狭小的空间中运动。

而现有的90°全向轮和45°全向轮的轮毂，其绝大多数为分体式构造，90°全向轮通常分为左中右3段，左右两个法兰通过中间轮毂套连接；而45°全向轮通常分为左右2片，左右2片再通过螺钉连接成型。这样组合出来的全向轮，其材料利用率低，轮毂整体强度低，重量大，加工量大，组合后存在装配误差，导致全向轮的整体精度不高，安装拆卸的维护成本高，不利于工业化大批量生产。

为了解决上述技术问题，申请号为CN201420248828.4，名称为一种两侧轮毂一体成型的45°全向轮和申请号为CN201220566389.2，名称为一种90°全向轮的中国专利，分别公开了一种一体式轮毂的全向轮，上述两个技术方案虽然部分解决了分体式轮毂引起的缺陷，但是其辊子与轮毂的连接依然比较复杂，不仅安装和拆卸辊子时，需从轮毂凸缘两侧分别拆散辊子各部，而不能将辊子组件单独成套拆卸，给拆装和维修带来了极大的不便和困难，而且，其轮毂两侧作为辊子支撑的凸台相互孤立突出，削弱了轮毂的整体强度和刚性，并妨害全向轮承载能力的进一步提高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种轮毂为一体成型结构，减少部件，减少安装步骤，方便辊子安装和拆卸，并提高轮毂的整体强度和刚性，消除组合误差，提高整体精度的全向轮。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有一体式轮毂的全向轮，包括一体式的轮毂以及分布在轮毂周侧的若干辊子，所述辊子包括辊子轴以及套设在辊子轴上的滚轮，所述辊子轴两端的轴伸裸露在外，所述轮毂上设置有供辊子轴的轴伸嵌入的具有敞开口的U形安装槽，所述辊子轴的轴伸嵌入U形安装槽后通过连接件固定在U形安装槽内。

上述技术方案中，U形安装槽为沿轮毂上辊子安装轴线开设的敞开口的U形凹腔，辊子轴的两端轴伸可直接嵌入U形安装槽，然后通过连接件固定在轮毂上，这样辊子可独立安装和拆卸，方便维修和更换。因为辊子承载工作负荷时，其所承受的径向力指向辊子轴伸底下的U形槽底，因此这样在轮毂两侧开设U形安装槽，其实并不影响辊子承载工作负荷时的受力和定位。而且由于轮毂是整体成型，零部件少，特别是当其采用铸造成型时，其切削加工量可降到最低。另外，轮毂两侧作为支撑辊子的凸缘不再孤立单薄地凸出，因而辊子支撑部位的结构强度和刚性得到加强，辊子轴线的位置精度和轮毂的承载能力得到进一步提高，使轮毂便于制造和装配，便于工业化批量生产，大大提高了轮毂的整体强度和刚性，也由于轮毂为单一零件，不存在组合误差，容易实现更高的整体精度，提高全向轮的品质。