專利名稱：一種充氣球輪式的無軸萬向輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無軸萬向輪。
背景技術(shù)：
為簡化轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，在各種手推車，輕便電動(dòng)車(電動(dòng)游樂車、電動(dòng)代步車、電動(dòng)輪椅車)中，其從動(dòng)輪均采用萬向輪。由于傳統(tǒng)的須有轉(zhuǎn)軸的盤狀輪結(jié)構(gòu)的萬向輪存在使用壽 命短的不足，于是，人們就發(fā)明了一種使用壽命長的不需轉(zhuǎn)軸的球狀輪結(jié)構(gòu)的萬向輪——習(xí)稱“無軸萬向輪”，其滾輪習(xí)稱“球輪”;支撐球輪的支架，即球輪座呈包裹狀態(tài)地包住了球輪的大部分，僅有小部分球輪從球輪座下部的開口處露出以與地面接觸。然而，后者除在轉(zhuǎn)向靈活方面不如前者之外，后者還不適合在較臟、較滑的地面上行走。在較臟的地面上行走時(shí)，粘在球輪表面上的臟物很容易被帶進(jìn)球輪座之內(nèi)，這樣一來，在轉(zhuǎn)向性能上的可靠性就更差，具體表現(xiàn)為在某幾個(gè)方向上其球輪根本沒法滾動(dòng)?，F(xiàn)有的大多數(shù)無軸萬向輪都沒法去清理帶進(jìn)球輪座內(nèi)的臟物，而公告號為CN2794888Y、名稱為《滾輪改良結(jié)構(gòu)》的發(fā)明創(chuàng)造卻在事實(shí)上克服了這一不足(注該專利在其說明書中并未提及)。該發(fā)明創(chuàng)造的球輪座由(位于上部的)輪殼和和(位于下部的)輪殼蓋兩部分通過螺釘組裝而成，當(dāng)球輪座內(nèi)帶進(jìn)了臟物后，可以拆下輪殼蓋來清理。只是，該發(fā)明創(chuàng)造卻又存在不同形狀的零件較多，即制造成本較高之不足。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，還有通過摩擦輪來帶動(dòng)球輪，進(jìn)而將無軸萬向輪作為主動(dòng)輪來使用的，它們也同樣存在不同形狀的零件較多，即制造成本較高之不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，提供一種不同形狀的零件較少，制造成本較低的充氣球輪式的無軸萬向輪。實(shí)現(xiàn)所述目的之技術(shù)方案是這樣一種充氣球輪式的無軸萬向輪，與現(xiàn)有技術(shù)相同的方面是，該無軸萬向輪包括球輪和呈包裹狀支撐著球輪的球輪座，在球輪座的下部有讓球輪露出以接觸地面的開口。其改進(jìn)之處是，所述球輪為充氣球輪，所述球輪座由兩個(gè)形狀完全相同的半殼體通過螺桿螺母組件左右對稱地組裝而成；在該球輪座內(nèi)有上中下三圈均為水平設(shè)置的滾珠槽，在這三圈滾珠槽內(nèi)均安裝有若干個(gè)頂撐住球輪的滾珠，中間一圈滾珠的球心位于通過球輪球心的水平面上；所有滾珠槽由上下兩部分相切的圓弧構(gòu)成，上部分圓弧的半徑等于滾珠的半徑，下部分圓弧的半徑等于滾珠的直徑，且該下部分圓弧的圓心在滾珠槽的上邊沿口處；在球輪座的開口向上的狀態(tài)下，所述滾珠的重心線均在上邊沿口之內(nèi)；兩半殼體的上部均有用于與車架連接的安裝螺釘孔。從方案中可以看出，除球輪和滾珠等必須零件之外，由于兩半殼體的形狀完全相同且是左右對稱地(特別說明，這里所說“左右對稱”，只是為了與“上下對稱”相區(qū)別；在不同角度觀察，也可稱為“前后對稱”)通過螺桿螺母組件而組裝而成的，所以，本實(shí)用新型的球輪座只需加工一種形狀的半殼體。如果是開出模具加工成工程塑料的半殼體的話，不但節(jié)省了模具費(fèi)用，而且兩半殼體組裝后的精度也相當(dāng)高。又由于所有滾珠槽由上下兩部分相切的圓弧構(gòu)成，上部分圓弧的半徑等于滾珠的半徑，下部分圓弧的半徑等于滾珠的直徑，且該下部分圓弧的圓心在滾珠槽的上邊沿口處，而且，在球輪座的開口向上的狀態(tài)下，所有滾珠的重心線均在上邊沿口之內(nèi)，所以，在安裝或需要清理球輪座的臟物時(shí)，只需將球輪座翻過來讓其開口向上，在清理干凈球輪座內(nèi)及滾珠槽內(nèi)的臟物后，然后再將所有滾珠放進(jìn)滾珠槽內(nèi)；此后，將尚未充氣或之前已放氣取出的球輪從球輪座的開口處裝入，之后再給球輪充氣。從上述分析中可知，本實(shí)用新型的確具有不同形狀的零件較少，制造成本較低的優(yōu)點(diǎn)。而且，與公告號為CN2794888Y的滾輪改良結(jié)構(gòu)相比較，本實(shí)用新型不但也能夠方便清理球輪座的臟物，同時(shí)也保留下了不同形狀的零件較少，制造成本較低的優(yōu)點(diǎn)。顯然，在球輪被磨壞之后，僅需更換一個(gè)同樣的充氣球輪即可，也為用戶節(jié)省了使用成本。另外，進(jìn)一步加工出預(yù)留孔后(將在具體實(shí)施方式
部分詳述)，本實(shí)用新型還具有可以作為主動(dòng)輪使用的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
圖I——本發(fā)明在作為主動(dòng)輪使用情況下在一個(gè)半殼體觀察的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2——圖I中I區(qū)域的局部放大圖(翻轉(zhuǎn)為開口向上的狀態(tài))；圖3——本發(fā)明在作為從動(dòng)輪使用情況下在一個(gè)半殼體觀察的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4——圖I中II區(qū)域的局部放大圖；圖5——本發(fā)明在作為主動(dòng)輪使用情況下組裝好了球輪座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6——本發(fā)明在作為從動(dòng)輪使用情況下組裝好了球輪座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7——本實(shí)用新型在電動(dòng)游樂車應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8——圖7的左視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種充氣球輪式的無軸萬向輪(參考圖1、2、3)，該無軸萬向輪包括球輪和呈包裹狀支撐著球輪的球輪座，在球輪座的下部有讓球輪露出以接觸地面的開口。在本實(shí)用新型中，所述球輪I為充氣球輪，所述球輪座由兩個(gè)形狀完全相同的半殼體2通過螺桿螺母組件21左右對稱地組裝而成；在該球輪座內(nèi)有上中下三圈均為水平設(shè)置的滾珠槽23，在這三圈滾珠槽內(nèi)均安裝有若干個(gè)頂撐住球輪I的滾珠3，中間一圈滾珠的球心位于通過球輪I球心的水平面上；所有滾珠槽由上下兩部分相切的圓弧構(gòu)成(本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，這里所說的“圓弧”是指在滾珠槽的橫截面上觀察所見的形狀)，上部分圓弧的半徑等于滾珠3的半徑r，下部分圓弧的半徑等于滾珠3的直徑d，且該下部分圓弧的圓心在滾珠槽的上邊沿口by處；在球輪座的開口向上的狀態(tài)下，所述滾珠3的重心線zx均在上邊沿口 by之內(nèi)；兩半殼體2的上部均有用于與車架連接的安裝螺釘孔。披露至此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員結(jié)合對本實(shí)用新型有益效果的了解，已經(jīng)完全能夠設(shè)計(jì)制造出僅作為從動(dòng)輪使用的充氣球輪式的無軸萬向輪了。顯然，在給球輪I放氣或充氣時(shí)，應(yīng)當(dāng)讓其氣門嘴11露在球輪座的開口之外(參考圖I、2、4 )。實(shí)際加工半殼體2時(shí)，要保證兩個(gè)半殼體2合起來后其滾珠槽23呈標(biāo)準(zhǔn)的圓環(huán)狀，其成本是很高的。因此，可以取下偏差，在組裝時(shí)于兩個(gè)半殼體2之間墊上合適的墊片22即可(參考圖5、6)。當(dāng)然，在必要時(shí)也可于合并了兩個(gè)半殼體2之后，對其內(nèi)的滾珠槽23進(jìn)行二次加工、修整。本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，本實(shí)用新型中的半殼體2和滾珠3均可以采用工程塑料。不容置疑，本實(shí)用新型中的充氣球輪1，其外殼應(yīng)當(dāng)像籃球一樣，在有較高壓力之下也不會(huì)過分膨脹。因此，在實(shí)質(zhì)設(shè)計(jì)制造充氣球輪I時(shí)，可參考籃球的制造方式，在球輪殼內(nèi)加入防止過分膨脹的編織網(wǎng)。下面將把 本實(shí)用新型改為主動(dòng)輪使用的結(jié)構(gòu)作具體披露。實(shí)施例2 于實(shí)施例I的基礎(chǔ)上(參考圖1、5)，在兩半殼體2位于球輪I頂部之上的部分中預(yù)留有兩個(gè)相對的階梯孔25，在該無軸萬向輪作為主動(dòng)輪使用的情況下，在所述階梯孔25對接后形成的孔內(nèi)安裝有一端與電機(jī)6軸連接的轉(zhuǎn)軸5，在該轉(zhuǎn)軸5的外周緊裹有壓在球輪I頂部的摩擦管51 (通常，可采用具有較高摩擦系數(shù)的塑料管或橡膠管)。圖5中，電機(jī)6的軸與轉(zhuǎn)軸5的連接，采用了剛性的軸套61。該軸套61與電機(jī)軸連接的一端是通過一銷釘611來固定的，該軸套61與轉(zhuǎn)軸5之間采用花鍵連接。為靈活可靠，在轉(zhuǎn)軸5的軸頸處安裝有滾動(dòng)軸承。為保證本實(shí)用新型在作為從動(dòng)輪使用時(shí)更加可靠，還可以對實(shí)施例I作進(jìn)一步改進(jìn)。實(shí)施例3 于實(shí)施例I的基礎(chǔ)上(參考圖3、6，忽略圖中的階梯孔25)，在兩半殼體2位于球輪I頂部之上的部分處預(yù)留有相對的兩個(gè)不完全的半球面24，在該無軸萬向輪作為從動(dòng)輪使用的情況下，在合并后的兩半球面24之內(nèi)安裝有一頂壓在球輪I頂部的上頂滾珠4。在加上了上頂滾珠4，即便在個(gè)別情況下本實(shí)用新型的承重超過了設(shè)計(jì)時(shí)的允許值(顯然，與任何萬向輪一樣，均不能超過得太多)，也能比較可靠地保證球輪I能夠接觸地面，并在各個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。更進(jìn)一步講，在用工程塑料為材料的情況下，為減少模具制造成本。還可以于實(shí)施例2作進(jìn)一步改進(jìn)。實(shí)施例4:實(shí)施例2的基礎(chǔ)上(參考圖3、6)，在兩半殼體2位于球輪I頂部之上的部分處預(yù)留有相對的兩個(gè)不完全的半球面24，在該無軸萬向輪作為從動(dòng)輪使用的情況下，在合并后的兩半球面24之內(nèi)安裝有一頂壓在球輪I頂部的上頂滾珠4 ;該半球面24的最高點(diǎn)高于階梯孔25最高點(diǎn)，高出的數(shù)值h至少等于該上頂滾珠4半徑的2/5 (參考圖I)。通過上述改進(jìn)后，當(dāng)需要將本實(shí)用新型作為主動(dòng)輪使用時(shí)，像實(shí)施例2那樣安裝上轉(zhuǎn)軸5、電機(jī)6及相關(guān)零配件即可；當(dāng)需要將本實(shí)用新型僅作從動(dòng)輪使用時(shí)，像實(shí)施例3那樣僅安裝上頂滾珠4即可。由于本實(shí)施例4即預(yù)留的階梯孔25、又要預(yù)留半球面24，因此，預(yù)留的半球面24就不能小，體現(xiàn)在半球面24的最高點(diǎn)必須高于階梯孔25最高點(diǎn)。在允許情況下(例如材料比較充分)，其高出的數(shù)值可以等于上頂滾珠4半徑一過大了沒有實(shí)際意義。需特別說明的是，當(dāng)不考慮將本實(shí)用新型組裝成主動(dòng)輪，且不用上頂滾珠4的情況下，最好將最上一圈的滾珠槽加工在比附圖中位置高一些的部位上；必要時(shí)中間一圈的滾珠槽也可適當(dāng)上移。圖7、8本實(shí)用新型 的應(yīng)用在電動(dòng)游樂車中的應(yīng)用實(shí)例的附圖。在該電動(dòng)游樂車中，組裝成主動(dòng)輪的本實(shí)用新型萬向輪安裝在電動(dòng)游樂車車架下的前部，組裝成從動(dòng)輪的本實(shí)用新型萬向輪安裝在電動(dòng)游樂車車架下的后部。轉(zhuǎn)彎操作通過分別帶動(dòng)兩個(gè)主動(dòng)輪的兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速差來實(shí)現(xiàn)一由于此類電動(dòng)車的電器結(jié)構(gòu)，操作控制等是本領(lǐng)域的技術(shù)人員早已熟知的，故不詳述。
權(quán)利要求1.一種充氣球輪式的無軸萬向輪，該無軸萬向輪包括球輪和呈包裹狀支撐著球輪的球輪座，在球輪座的下部有讓球輪露出以接觸地面的開口，其特征在于，所述球輪(I)為充氣球輪，所述球輪座由兩個(gè)形狀完全相同的半殼體(2)通過螺桿螺母組件(21)左右對稱地組裝而成；在該球輪座內(nèi)有上中下三圈均為水平設(shè)置的滾珠槽(23)，在這三圈滾珠槽內(nèi)均安裝有若干個(gè)頂撐住所述球輪(I)的滾珠(3)，中間一圈滾珠的球心位于通過球輪(I)球心的水平面上；所有滾珠槽由上下兩部分相切的圓弧構(gòu)成，上部分圓弧的半徑等于滾珠(3)的半徑(r)，下部分圓弧的半徑等于滾珠(3)的直徑(d)，且該下部分圓弧的圓心在滾珠槽的上邊沿口(by)處；在球輪座的所述開口向上的狀態(tài)下，所述滾珠(3)的重心線(ZX)均在所述上邊沿口(by)之內(nèi)；兩半殼體(2)的上部均有用于與車架連接的安裝螺釘孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述充氣球輪式的無軸萬向輪，其特征在于，在所述兩半殼體(2)位于所述球輪(I)頂部之上的部分中預(yù)留有兩個(gè)相對的階梯孔(25)，在該無軸萬向輪作為主動(dòng)輪使用的情況下，在所述階梯孔(25)對接后形成的孔內(nèi)安裝有一端與電機(jī)(6)軸連接的轉(zhuǎn)軸(5 )，在該轉(zhuǎn)軸(5 )的外周緊裹有壓在所述球輪(I)頂部的摩擦管(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述充氣球輪式的無軸萬向輪，其特征在于，在所述兩半殼體(2)位于所述球輪(I)頂部之上的部分處預(yù)留有相對的兩個(gè)不完全的半球面(24)，在該無軸萬向輪作為從動(dòng)輪使用的情況下，在合并后的兩半球面(24 )之內(nèi)安裝有一頂壓在所述球輪(I)頂部的上頂滾珠(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述充氣球輪式的無軸萬向輪，其特征在于，在所述兩半殼體(2)位于所述球輪(I)頂部之上的部分處預(yù)留有相對的兩個(gè)不完全的半球面(24)，在該無軸萬向輪作為從動(dòng)輪使用的情況下，在合并后的兩半球面(24 )之內(nèi)安裝有一頂壓在所述球輪(I)頂部的上頂滾珠(4);該半球面(24)的最高點(diǎn)高于所述階梯孔(25)最高點(diǎn)，高出的數(shù)值(h)至少等于該上頂滾珠(4)半徑的2/5。
專利摘要一種充氣球輪式的無軸萬向輪。該無軸萬向輪包括球輪和球輪座，其中，球輪為充氣球輪，球輪座由兩個(gè)形狀完全相同的半殼體通過螺桿螺母組件左右對稱地組裝而成。在該球輪座內(nèi)有上中下三圈均為水平設(shè)置的安裝滾珠的滾珠槽，所有滾珠槽由上下兩部分相切的圓弧構(gòu)成，上部分圓弧的半徑等于滾珠的半徑，下部分圓弧的半徑等于滾珠的直徑，且該下部分圓弧的圓心在滾珠槽的上邊沿口處；在球輪座的開口向上的狀態(tài)下，滾珠的重心線均在上邊沿口之內(nèi)。本實(shí)用新型不但具有能夠方便清理球輪座臟物的優(yōu)點(diǎn)，而且所用不同形狀的零件較少，制造與使用成本均較低。另外，本實(shí)用新型還可以組裝成主動(dòng)輪使用。
文檔編號B60B33/08GK202641254SQ20122034728
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者舒然 申請人:舒然