一种可双向行走的双向轮式结构的制作方法

本实用新型属于机械行走装置领域，更具体地，涉及一种可双向行走的双向轮式结构。

背景技术：

在生活生产过程中，许多时候往往需要能够实现自由多方向移动的轮式结构来满足机械的移动要求。故设计一款可灵活双自由度行走的轮式结构是十分迎合市场需要的。现有的轮式结构大多利用差速实现转弯，在行走转换方向时效率较低且不够灵活。而目前市场上存在的可以实现多方向自由移动的全向轮在行走时需要三个以上的轮子同时工作以及三个以上电机主动驱动才能实现多方向移动，控制也更困难，并不适合实际生产生活中许多情况下对尽量少地使用电机能灵活控制行走的双自由度行走的结构要求，且全向轮的摩擦性能和与地面贴合情况欠佳，材料选择受限，难以满足许多情况下自由行走而不打滑的实际生产生活中的要求。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种可双向行走的双向轮式结构，具有良好的行走效果，能灵活自由地向径向或轴向移动。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种可双向行走的双向轮式结构，其特征在于，包括侧轮毂、齿轮轴、齿轮架、胶轮对和中间齿轮传动机构，其中，

所述齿轮轴包括轴体及设置在所述轴体上的斜齿圈，所述轴体可转动安装在所述侧轮毂上；

所述齿轮架设置有多个并且它们沿所述侧轮毂的周向设置，每个所述齿轮架均固定安装在所述侧轮毂上并且每个所述齿轮架上安装一所述胶轮对；

所述胶轮对具有多组，每组所述胶轮对具有相对设置的两个胶轮，每个所述胶轮分别可转动安装在所述齿轮架上，并且每组所述胶轮对分别通过一所述中间齿轮传动机构与所述齿轮轴的斜齿圈连接。

优选地，所述侧轮毂和/或齿轮架采用铝合金制成。

优选地，所述侧轮毂和/或齿轮架采用7075铝合金制成。

优选地，所述胶轮采用聚氨酯材料制成。

优选地，每个所述中间齿轮传动机构具有相互啮合的第一斜齿轮和第二斜齿轮，其中，所述第一斜齿轮可转动安装在所述齿轮架上与所述齿轮轴的斜齿圈啮合，所述第二斜齿轮与每组胶轮对的两个胶轮均固定连接。

优选地，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮均采用钢制成。

优选地，每个所述胶轮上均具有防滑纹路。

优选地，每个所述胶轮均整体呈类圆台形。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型在径向或轴向两个自由度移动条件下，可以尽可能少地使用电机驱动控制，可以实现只用两台电机驱动双向轮实现双向运动,具有良好的行走效果，能灵活自由地向径向或轴向移动。

2)每个所述胶轮上均具有防滑纹路，在满足多方向行走移动的要求下，同时还做到了良好的摩擦性，达到了给整机提供良好的自由行走功能的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型撤去一些零件后的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1、图2，一种可双向行走的双向轮式结构，包括侧轮毂1、齿轮轴2、齿轮架3、胶轮对4和中间齿轮传动机构5，其中，

所述齿轮轴2包括轴体21及设置在所述轴体21上的斜齿圈22，所述轴体21可转动安装在所述侧轮毂1上；

所述齿轮架3设置有多个并且它们沿所述侧轮毂1的周向设置，每个所述齿轮架3均固定安装在所述侧轮毂1上并且每个所述齿轮架3上安装一所述胶轮对4；

所述胶轮对4具有多组，每组所述胶轮对4具有相对设置的两个胶轮，每个所述胶轮分别可转动安装在所述齿轮架3上，并且每组所述胶轮对4 分别通过一所述中间齿轮传动机构5与所述齿轮轴2的斜齿圈22连接。

进一步，所述侧轮毂1和/或齿轮架3采用铝合金制成。

作为更进一步优选，所述侧轮毂1和/或齿轮架3采用7075铝合金制成。

进一步，所述胶轮采用聚氨酯材料制成，而且每个所述胶轮上均具有防滑纹路，每个所述胶轮均整体呈类圆台形。

进一步，每个所述中间齿轮传动机构5具有相互啮合的第一斜齿轮51 和第二斜齿轮52，其中，所述第一斜齿轮51可转动安装在所述齿轮架3上与所述齿轮轴2的斜齿圈22啮合，所述第二斜齿轮52与每组胶轮对4的两个胶轮均固定连接，所述第一斜齿轮51和第二斜齿轮52均采用钢制成。

现以轴向移动和径向移动分开解释本发明。

在实际工作时，侧轮毂1是与外部第一电机连接并且通过外部第一电机驱动绕齿轮轴2的轴线旋转的，齿轮轴2是与外部第二电机连接并且通过外部第二电机驱动进行旋转的。

在本双向轮式结构需要实现轴向移动时，锁定侧轮毂1，外部电二电机驱动齿轮轴2旋转，齿轮轴2带动中间传动齿轮机构中的第一斜齿轮51进行转动，第一斜齿轮51又会带动第二斜齿轮52和胶轮转动，所有的胶轮对4均在同样方式下受驱动转动，使得本双向轮式结构可以受到一个沿齿轮轴2的轴向的推动力，从而实现轴向移动。

在本双向轮式结构需要实现径向转动时，在双向轮式结构需要进行绕齿轮轴2的轴线转动时，外部第一电机和外部第二电机同时打开，驱动侧轮毂1与齿轮轴2转动，并且需要控制齿轮轴2的转速，以使得中间齿轮传动机构5相对侧轮毂1是静止的，则此时胶轮相对侧轮毂1是静止的不会进行转动，这样本双向轮式结构就只会在侧轮毂1的带动下，进行整体的径向转动，此时本双向轮式结构整体结构受到一个沿齿轮轴2径向的推动力，从而实现径向转动。

本实用新型解决了现有的轮式结构大多利用差速实现转弯，在行走转换方向时效率较低且不够灵活的问题，同时解决了目前市场上全向轮在行走时需要三个以上的轮子同时工作以及三个以上电机主动驱动才能实现多方向移动，控制也更困难，与地面贴合情况欠佳的问题，使车体使用更少的轮和电机来实现全向移动，并增大与地面的摩擦性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。