一种充气球轮式的无轴万向轮的制作方法

专利名称：一种充气球轮式的无轴万向轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无轴万向轮。
背景技术：
为简化转向机构，在各种手推车，轻便电动车(电动游乐车、电动代步车、电动轮椅车)中，其从动轮均采用万向轮。由于传统的须有转轴的盘状轮结构的万向轮存在使用寿 命短的不足，于是，人们就发明了一种使用寿命长的不需转轴的球状轮结构的万向轮——习称“无轴万向轮”，其滚轮习称“球轮”;支撑球轮的支架，即球轮座呈包裹状态地包住了球轮的大部分，仅有小部分球轮从球轮座下部的开口处露出以与地面接触。然而，后者除在转向灵活方面不如前者之外，后者还不适合在较脏、较滑的地面上行走。在较脏的地面上行走时，粘在球轮表面上的脏物很容易被带进球轮座之内，这样一来，在转向性能上的可靠性就更差，具体表现为在某几个方向上其球轮根本没法滚动。现有的大多数无轴万向轮都没法去清理带进球轮座内的脏物，而公告号为CN2794888Y、名称为《滚轮改良结构》的发明创造却在事实上克服了这一不足(注该专利在其说明书中并未提及)。该发明创造的球轮座由(位于上部的)轮壳和和(位于下部的)轮壳盖两部分通过螺钉组装而成，当球轮座内带进了脏物后，可以拆下轮壳盖来清理。只是，该发明创造却又存在不同形状的零件较多，即制造成本较高之不足。另外，在现有技术中，还有通过摩擦轮来带动球轮，进而将无轴万向轮作为主动轮来使用的，它们也同样存在不同形状的零件较多，即制造成本较高之不足。
发明内容本实用新型的目的是，提供一种不同形状的零件较少，制造成本较低的充气球轮式的无轴万向轮。实现所述目的之技术方案是这样一种充气球轮式的无轴万向轮，与现有技术相同的方面是，该无轴万向轮包括球轮和呈包裹状支撑着球轮的球轮座，在球轮座的下部有让球轮露出以接触地面的开口。其改进之处是，所述球轮为充气球轮，所述球轮座由两个形状完全相同的半壳体通过螺杆螺母组件左右对称地组装而成；在该球轮座内有上中下三圈均为水平设置的滚珠槽，在这三圈滚珠槽内均安装有若干个顶撑住球轮的滚珠，中间一圈滚珠的球心位于通过球轮球心的水平面上；所有滚珠槽由上下两部分相切的圆弧构成，上部分圆弧的半径等于滚珠的半径，下部分圆弧的半径等于滚珠的直径，且该下部分圆弧的圆心在滚珠槽的上边沿口处；在球轮座的开口向上的状态下，所述滚珠的重心线均在上边沿口之内；两半壳体的上部均有用于与车架连接的安装螺钉孔。从方案中可以看出，除球轮和滚珠等必须零件之外，由于两半壳体的形状完全相同且是左右对称地(特别说明，这里所说“左右对称”，只是为了与“上下对称”相区别；在不同角度观察，也可称为“前后对称”)通过螺杆螺母组件而组装而成的，所以，本实用新型的球轮座只需加工一种形状的半壳体。如果是开出模具加工成工程塑料的半壳体的话，不但节省了模具费用，而且两半壳体组装后的精度也相当高。又由于所有滚珠槽由上下两部分相切的圆弧构成，上部分圆弧的半径等于滚珠的半径，下部分圆弧的半径等于滚珠的直径，且该下部分圆弧的圆心在滚珠槽的上边沿口处，而且，在球轮座的开口向上的状态下，所有滚珠的重心线均在上边沿口之内，所以，在安装或需要清理球轮座的脏物时，只需将球轮座翻过来让其开口向上，在清理干净球轮座内及滚珠槽内的脏物后，然后再将所有滚珠放进滚珠槽内；此后，将尚未充气或之前已放气取出的球轮从球轮座的开口处装入，之后再给球轮充气。从上述分析中可知，本实用新型的确具有不同形状的零件较少，制造成本较低的优点。而且，与公告号为CN2794888Y的滚轮改良结构相比较，本实用新型不但也能够方便清理球轮座的脏物，同时也保留下了不同形状的零件较少，制造成本较低的优点。显然，在球轮被磨坏之后，仅需更换一个同样的充气球轮即可，也为用户节省了使用成本。另外，进一步加工出预留孔后(将在具体实施方式
部分详述)，本实用新型还具有可以作为主动轮使用的优点。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图I——本发明在作为主动轮使用情况下在一个半壳体观察的结构示意图；图2——图I中I区域的局部放大图(翻转为开口向上的状态)；图3——本发明在作为从动轮使用情况下在一个半壳体观察的结构示意图；图4——图I中II区域的局部放大图；图5——本发明在作为主动轮使用情况下组装好了球轮座的结构示意图；图6——本发明在作为从动轮使用情况下组装好了球轮座的结构示意图；图7——本实用新型在电动游乐车应用的结构示意图；图8——图7的左视图。
具体实施方式
实施例I :一种充气球轮式的无轴万向轮(参考图1、2、3)，该无轴万向轮包括球轮和呈包裹状支撑着球轮的球轮座，在球轮座的下部有让球轮露出以接触地面的开口。在本实用新型中，所述球轮I为充气球轮，所述球轮座由两个形状完全相同的半壳体2通过螺杆螺母组件21左右对称地组装而成；在该球轮座内有上中下三圈均为水平设置的滚珠槽23，在这三圈滚珠槽内均安装有若干个顶撑住球轮I的滚珠3，中间一圈滚珠的球心位于通过球轮I球心的水平面上；所有滚珠槽由上下两部分相切的圆弧构成(本领域的技术人员清楚，这里所说的“圆弧”是指在滚珠槽的横截面上观察所见的形状)，上部分圆弧的半径等于滚珠3的半径r，下部分圆弧的半径等于滚珠3的直径d，且该下部分圆弧的圆心在滚珠槽的上边沿口by处；在球轮座的开口向上的状态下，所述滚珠3的重心线zx均在上边沿口 by之内；两半壳体2的上部均有用于与车架连接的安装螺钉孔。披露至此，本领域的技术人员结合对本实用新型有益效果的了解，已经完全能够设计制造出仅作为从动轮使用的充气球轮式的无轴万向轮了。显然，在给球轮I放气或充气时，应当让其气门嘴11露在球轮座的开口之外(参考图I、2、4 )。实际加工半壳体2时，要保证两个半壳体2合起来后其滚珠槽23呈标准的圆环状，其成本是很高的。因此，可以取下偏差，在组装时于两个半壳体2之间垫上合适的垫片22即可(参考图5、6)。当然，在必要时也可于合并了两个半壳体2之后，对其内的滚珠槽23进行二次加工、修整。本领域的技术人员清楚，本实用新型中的半壳体2和滚珠3均可以采用工程塑料。不容置疑，本实用新型中的充气球轮1，其外壳应当像篮球一样，在有较高压力之下也不会过分膨胀。因此，在实质设计制造充气球轮I时，可参考篮球的制造方式，在球轮壳内加入防止过分膨胀的编织网。下面将把 本实用新型改为主动轮使用的结构作具体披露。实施例2 于实施例I的基础上(参考图1、5)，在两半壳体2位于球轮I顶部之上的部分中预留有两个相对的阶梯孔25，在该无轴万向轮作为主动轮使用的情况下，在所述阶梯孔25对接后形成的孔内安装有一端与电机6轴连接的转轴5，在该转轴5的外周紧裹有压在球轮I顶部的摩擦管51 (通常，可采用具有较高摩擦系数的塑料管或橡胶管)。图5中，电机6的轴与转轴5的连接，采用了刚性的轴套61。该轴套61与电机轴连接的一端是通过一销钉611来固定的，该轴套61与转轴5之间采用花键连接。为灵活可靠，在转轴5的轴颈处安装有滚动轴承。为保证本实用新型在作为从动轮使用时更加可靠，还可以对实施例I作进一步改进。实施例3 于实施例I的基础上(参考图3、6，忽略图中的阶梯孔25)，在两半壳体2位于球轮I顶部之上的部分处预留有相对的两个不完全的半球面24，在该无轴万向轮作为从动轮使用的情况下，在合并后的两半球面24之内安装有一顶压在球轮I顶部的上顶滚珠4。在加上了上顶滚珠4，即便在个别情况下本实用新型的承重超过了设计时的允许值(显然，与任何万向轮一样，均不能超过得太多)，也能比较可靠地保证球轮I能够接触地面，并在各个方向上转动。更进一步讲，在用工程塑料为材料的情况下，为减少模具制造成本。还可以于实施例2作进一步改进。实施例4:实施例2的基础上(参考图3、6)，在两半壳体2位于球轮I顶部之上的部分处预留有相对的两个不完全的半球面24，在该无轴万向轮作为从动轮使用的情况下，在合并后的两半球面24之内安装有一顶压在球轮I顶部的上顶滚珠4 ;该半球面24的最高点高于阶梯孔25最高点，高出的数值h至少等于该上顶滚珠4半径的2/5 (参考图I)。通过上述改进后，当需要将本实用新型作为主动轮使用时，像实施例2那样安装上转轴5、电机6及相关零配件即可；当需要将本实用新型仅作从动轮使用时，像实施例3那样仅安装上顶滚珠4即可。由于本实施例4即预留的阶梯孔25、又要预留半球面24，因此，预留的半球面24就不能小，体现在半球面24的最高点必须高于阶梯孔25最高点。在允许情况下(例如材料比较充分)，其高出的数值可以等于上顶滚珠4半径一过大了没有实际意义。需特别说明的是，当不考虑将本实用新型组装成主动轮，且不用上顶滚珠4的情况下，最好将最上一圈的滚珠槽加工在比附图中位置高一些的部位上；必要时中间一圈的滚珠槽也可适当上移。图7、8本实用新型 的应用在电动游乐车中的应用实例的附图。在该电动游乐车中，组装成主动轮的本实用新型万向轮安装在电动游乐车车架下的前部，组装成从动轮的本实用新型万向轮安装在电动游乐车车架下的后部。转弯操作通过分别带动两个主动轮的两个电机的转速差来实现一由于此类电动车的电器结构，操作控制等是本领域的技术人员早已熟知的，故不详述。
权利要求1.一种充气球轮式的无轴万向轮，该无轴万向轮包括球轮和呈包裹状支撑着球轮的球轮座，在球轮座的下部有让球轮露出以接触地面的开口，其特征在于，所述球轮(I)为充气球轮，所述球轮座由两个形状完全相同的半壳体(2)通过螺杆螺母组件(21)左右对称地组装而成；在该球轮座内有上中下三圈均为水平设置的滚珠槽(23)，在这三圈滚珠槽内均安装有若干个顶撑住所述球轮(I)的滚珠(3)，中间一圈滚珠的球心位于通过球轮(I)球心的水平面上；所有滚珠槽由上下两部分相切的圆弧构成，上部分圆弧的半径等于滚珠(3)的半径(r)，下部分圆弧的半径等于滚珠(3)的直径(d)，且该下部分圆弧的圆心在滚珠槽的上边沿口(by)处；在球轮座的所述开口向上的状态下，所述滚珠(3)的重心线(ZX)均在所述上边沿口(by)之内；两半壳体(2)的上部均有用于与车架连接的安装螺钉孔。
2.根据权利要求I所述充气球轮式的无轴万向轮，其特征在于，在所述两半壳体(2)位于所述球轮(I)顶部之上的部分中预留有两个相对的阶梯孔(25)，在该无轴万向轮作为主动轮使用的情况下，在所述阶梯孔(25)对接后形成的孔内安装有一端与电机(6)轴连接的转轴(5 )，在该转轴(5 )的外周紧裹有压在所述球轮(I)顶部的摩擦管(51)。
3.根据权利要求I所述充气球轮式的无轴万向轮，其特征在于，在所述两半壳体(2)位于所述球轮(I)顶部之上的部分处预留有相对的两个不完全的半球面(24)，在该无轴万向轮作为从动轮使用的情况下，在合并后的两半球面(24 )之内安装有一顶压在所述球轮(I)顶部的上顶滚珠(4)。
4.根据权利要求2所述充气球轮式的无轴万向轮，其特征在于，在所述两半壳体(2)位于所述球轮(I)顶部之上的部分处预留有相对的两个不完全的半球面(24)，在该无轴万向轮作为从动轮使用的情况下，在合并后的两半球面(24 )之内安装有一顶压在所述球轮(I)顶部的上顶滚珠(4);该半球面(24)的最高点高于所述阶梯孔(25)最高点，高出的数值(h)至少等于该上顶滚珠(4)半径的2/5。
专利摘要一种充气球轮式的无轴万向轮。该无轴万向轮包括球轮和球轮座，其中，球轮为充气球轮，球轮座由两个形状完全相同的半壳体通过螺杆螺母组件左右对称地组装而成。在该球轮座内有上中下三圈均为水平设置的安装滚珠的滚珠槽，所有滚珠槽由上下两部分相切的圆弧构成，上部分圆弧的半径等于滚珠的半径，下部分圆弧的半径等于滚珠的直径，且该下部分圆弧的圆心在滚珠槽的上边沿口处；在球轮座的开口向上的状态下，滚珠的重心线均在上边沿口之内。本实用新型不但具有能够方便清理球轮座脏物的优点，而且所用不同形状的零件较少，制造与使用成本均较低。另外，本实用新型还可以组装成主动轮使用。
文档编号B60B33/08GK202641254SQ20122034728
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者舒然 申请人:舒然