本实用新型涉及一种适用于轮椅或推车等小型运输工具的万向轮。
背景技术：
轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动，所以人们对轮椅的灵活性要求也越来越高。
传统的万向轮受外力推动，需改变轮子的方向才能运动，且当外力改变运动方向时，车轮需要有一段调整轮子方向的过程，使用不灵活。并且车轮受负载的方向与轮子中心偏移，使轮架产生偏心力矩，运行不平稳，影响使用寿命。
为此，公开的号为CN201061980Y公开了一种万向电动车轮，将大腰鼓滚子部件、小腰鼓滚子部件和滚子支架交替安装分布在车轮整个轮缘上，在滚子支架下部有四个螺孔可以与轮毂式直流无刷电机上的凸起轮缘上的小孔相配，由螺栓将大小腰鼓滚子部件和滚子支架固定在电机轮缘上，即组成了一个万向行走的电动车轮。
公开号为CN204352052U的实用新型专利公开了一种电动轮椅，如图1所示，该电动轮椅的前轮2为全向轮，包括轮毂2-1、从动轮2-2，及与轮毂2-1一体设计的两排“Y”形突出，任意一排“Y”形突出由多个分布在同一圆周上“Y”形突出2-3构成，两排“Y”形突出交错布置，从动轮2-2安装于“Y”形突出2-3上开有的孔中，两个相邻“Y”形突出2-3之间对应设置一个从动轮2-2，一排“Y”形突出上的任意“Y”形突出正对另一排“Y”形突出的两个“Y”形突出之间。
对于上述结构的车轮，虽然可以实现任意方向的转向，然而，在CN201061980Y中连接支架的凸起轮缘与轮毂式直流无刷电机一体成型；在CN204352052U中安装从动轮的2-2的Y形突出2-3与轮毂2-1一体成型，这些一体成型的结构会造成制造难度增大，制造成本增高。对于CN204352052U中的专利而言，由于相邻两个Y型突出之间的间距是固定的，安装时，将从动轮2-2的两端分别插入到Y型突出端部设置的通孔中时，需要使从动轮2-2产生形变量才能进行装配，这样的结构不但安装难度大，由于使从动轮发生了形变，导致安装后的精度降低。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种降低装配难度以及提高装配精度的万向轮。
解决上述职技术问题的技术方案如下：S
一种万向轮，包括轮毂、滚子，轮毂的周面上设有径向的凸缘，还包括固定在所述凸缘上的支架组件，支架组件的周面上均布有多个平行于轮毂径向的安装座，每个安装座由离散的第一安装座和第二装座并拢紧固后所形成，各第一安装座的两端分别设有位于同一圆周上的第一弧形槽，各第二安装座的两端分别设有位于同一圆周上的第二弧形槽；
滚子的端部放置于第一弧形槽中，第二安装座向第一安装座并拢紧固后，滚子的端部被活动地装配到由第一安装座上的第一弧形槽和第二安装座上的第二弧形槽围成的圆孔中；或者滚子的端部放置于第二弧形槽中，第一安装座向第二安装座并拢紧固后，滚子的端部被活动地装配到由第一安装座上的第一弧形槽和第二安装座上的第二弧形槽围成的圆孔中。
将支架组件与轮毂分体进行制造，有利于降低制造难度，可以采用不同的材质制造轮毂和支架组件以及安装座，有利于降低制造成本，并且精度容易得到控制。在装配时，
将滚子的端部放置于第一弧形槽中，第二安装座向第一安装座并拢紧固后，滚子的端部被活动地装配到由第一安装座上的第一弧形槽和第二安装座上的第二弧形槽围成的圆孔中，这样的结构不但在装配滚子时变更简单，而且装配时避免了滚子的变形，使装配后的精度得到了保证。因此本实用新型的优点在于：产品在使用过程中没有偏心力矩，变得更加平稳，使用寿命长。
附图说明
图1为现有技术中电动轮椅中的前轮的示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型的立体结构示意图；
图4为本实用新型的在隐藏了端盖、轴及直流无刷电机后的剖面结构示意图；
图5为在图4的基础上隐藏了轮毂之后的示意图；
图6为轮毂的示意图；
图7为第一支架的示意图；
图8为第二支架的示意图；
图9为安装座圆弧半径与滚子圆弧半径的关系图；
图10为在轮毂内装配了端盖、轴及直流无刷电机后的示意图；
10为轮毂，11为凸缘，11a为安装孔，12为空间，13为间隔空间；
20为支架组件，20a为装配槽，21为第一支架，21a为保护沿，22为第二支架，22a为轴向延伸部，22b为肋板，23为第一安装座，23a为第一弧形槽，24为第二装座，24a为第二弧形槽，25为第一台阶；
30为滚子，31为轴承；
40为端盖，41为轴，42为直流无刷电机，43为齿轮传动机构。
具体实施方式
如图2至图5所示，本实用新型的一种万向轮，包括轮毂10、支架组件20以及腰鼓形的滚子30，下面对每部分以及它们之间的关系进行详细说明：
如图2至图6所示，轮毂10的周面上设有径向的凸缘11，凸缘11的数量优先采用两组，每一组可以由一个连续的环状凸缘构成，也可以由多个离散的凸缘组成，本实施例中，每一组优先采用环状的凸缘11。凸缘11上设置有多个轴向的安装孔11a，这些安装孔11a用于安装支架组件。
在一个或多个实施例中，优选地，凸缘11靠近轮毂10轴向端面的一端与轮毂10轴向端面之间的距离大于1mm，以形成用于装配支架组件一部分的空间12，以避免支架组件20与轮毂10装配后，支架组件20凸出到轮毂10轴向端面的轴向外侧，若轮毂的两端安装端盖，进而可避免支架组件20对端盖的装配产生干扰。轮毂10上的两个凸缘11之间的间隔空间13，形成装配支架组件一部分的空间。
如图2至图8所示，支架组件20固定在所述凸缘11上，支架组件20上设有容纳所述凸缘11的装配槽20a，所述凸缘11插入到所述装配槽20a中后，支架组件20与凸缘通过紧固件紧固为一体，紧固件优先采用螺钉。
如图4和图5所示，在一个或多个实施例中，支架组件20由离散的第一支架21和第二支架22经并拢后紧固所形成，第一支架21和第二支架22均呈环形，第一支架21和第二支架22分别套在所述轮毂10上，第二支架22与凸缘11上的安装孔通过螺钉连接，使第二支架22与凸缘11紧固为一体。
如图4和图5所示，由于第一支架21和第二支架22分别套在所述轮毂10上，第一支架21安装在空间12处，第二支架22安装在间隔空间13处，对于安装在空间12处的第一支架21而言，可以采用整体圆环的结构，也可以采用由多个弧形支架结合后形成一个圆环的结构，本实施例中，第一支架21优先采用整体式的圆环结构。
如图4和图5所示，对于安装在间隔空间13处的第二支架22而言，由于本实施例中的凸缘11是两个，因此，需要将第二支架21设置成至少由两个弧形支架组成，这样才能将第二支架安装在间隔空间13中，每个弧形支架优先采用半圆的结构，当然，弧形支架也可以不是半圆，只要这些弧形支架首尾衔接后组成环形的第二支架22即可，例如，弧形支架为3个时，每个弧形支架的弧度为120度，弧形支架为2个时，其中一个弧形支架的弧度小于180度，而另一个弧形支架的弧度大于180度。
如图4和图5所示，本实施例中，轮毂的周面上的凸缘11为两组，每一组凸缘11上均安装有所述支架组件20，每组支架组件20中的弧形支架的一端与安装该支架组件的凸缘11抵顶，每组支架组件20中的弧形支架的另一端设有轴向延伸部22a，其中一组支架组件20中的弧形支架的轴向延伸部22a与另一组支架组件中的弧形支架的轴向延伸部相互抵顶以相互形成轴向限位。通过这样的结构设置，既使得第二支架22安装在了间隔空间13中，又让两个第二支架22的一端可以通过凸缘11进行轴向限位，两个第二支架22的另一端相互进行限位，在装配后使得第二支架22的稳固性更好。
如图2至图8所示，支架组件20的周面上均布有多个平行于轮毂径向的安装座，每个安装座由离散的第一安装座23和第二装座24并拢紧固后所形成，所述第一安装座23的一端位于第一支架21的圆周上，所述第二安装座24的一端位于第二支架22的圆周上。第一安装座23与第一支架21一体成型，第二安装座24与第二支架22一体成型，第一安装座23通过螺钉与第二安装座24进行紧固，从而使第一支架21与第二支架22固定为一体。
如图2至图8所示，所述各个第一安装座23沿着第一支架21的径向延伸到第一支架21的轴向端面上形成第一台阶25，第一台阶25不但增加了第一支架21的强度，而且，各个第一台阶25优先以首尾相连的状态形成一个环状的台阶，第一支架21向第二支架22并拢时，第二支架22的轴向端面与第一台阶25的轴向端面相互抵顶后，在第一支架21的轴向端面、第二支架22的轴向端面以及第一台阶25之间围成所述装配槽20a。
如图2至图8所示，本实用新型中的万向轮，在使用过程中，除了沿圆周方向转动外，还会向其他任意的方向转动，因此，万向轮的受力是任意方向的作用力。本实用新型中，支架组件20与轮毂10是分别制造后组合成一体的，因此，支架组件20的强度与直接成型在轮毂10上的支架组件相比，强度会受到降低，从而，在一个或多个实施例中，为了增加支架组件20的强度，在轴向延伸部22a上设有肋板22b，肋板22b的一端与第二安装座24固定，肋板22b与第二安装座24的轴向端面连接，这样，当万向轮受到非圆周方向的作用力时，在肋板22b的支撑作用下对这些作用力进行抵抗，可以避免第二安装座24发生断裂。
第一安装座23和第二装座24优先采用螺钉进行紧固，各第一安装座23的两端分别设有位于同一圆周上的第一弧形槽23a，各第二安装座24的两端分别设有位于同一圆周上的第二弧形槽24a。滚子30的形状优先采用腰鼓形，滚子30的端部放置于第二弧形槽中，第一安装座23向第二安装座24并拢紧固后，滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24围成的圆孔中。
上述装配方式，安装支架组件20时是先将第二支架22凸缘11进行紧固，滚子30的端部放置于第二弧形槽24a中，再将第一支架21向第二支架22并拢，最后，再将第一安装座和第二安装座进行紧固，最终滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24围成的圆孔中。这样，多个滚子30沿着支架组件20的周向布置，滚子30可随着轮毂10整体进行运动，滚子30也可以在安装座上进行自转，以适应改变任意方向时的运动。
第一弧形槽23a和第二弧形槽24a的弧度均可以是180，也可以是：第一弧形槽23a的弧度小于180度，而第二弧形槽24a的弧度大于180度，还可以是：第一弧形槽23a的弧度大于180度，而第二弧形槽24a的弧度小于180度，简而言之，两个弧度相加之和为360度使第一弧形槽23a和第二弧形槽24a并拢形成圆孔即可。
滚子30的端部设有轴承31，第一安装座23与第二安装座24并拢并紧固后，轴承31被装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24a围成的圆孔中。通过在滚子30两端部安装轴承31，可以降低滚子30与安装座之间的摩擦力，使滚子30在自转时更加灵活。
本实施例中，由于轮毂的周面上的凸缘11为两组，每一组凸缘11上均安装有所述支架组件20，位于两组支架组件20的安装座上的滚子30呈交错互补排列，相互交错互补排列的三个滚子30的弧形表面的中心点之间呈等腰三角形排列，该三个滚子中位于同一排支架组件20的安装座上的两个滚子30位于等腰三角形的底边上。这里两组支架组件20的安装座上相互交错互补排列的三个滚子30之间呈等腰三角形排列，该结构的设置可使得着地的三个滚子始终同时平衡的接触于底面，使得万向轮在运行过程中始终保持稳定的状态，若两组支架组件20的安装座上相互交错互补排列的三个滚子30之间为非等腰三角形排列，则万向轮在运行过程中则会不稳定，尤其在万向轮转弯时会出现只有两个滚子着地的情形，万向轮则会不平衡，若将本实用新型的万向轮应用到轮椅上，则轮椅也会出现轻微的颠簸，使得坐在轮椅上的人感觉不舒适。
如图2至图9所示，第一安装座23和第二装座24的外侧顶端呈与轮毂10同心的圆弧状，圆弧的半径为r，腰鼓形的滚子30的弧形表面与轮毂同心圆的半径为R1，r/R1的数值在0.96～0.98范围内。设置r/R1的数值在0.96～0.98范围内，万向轮的稳定性、寿命最好，若小于该数值范围，则支架组件20以及安装座对滚子30的支撑力较差，滚子30自身的受力比较大，会影响滚子的寿命；若大于该数值范围，虽然支架组件20以及安装座对滚子的支撑力好，但是会使得万向轮越过障碍物的能力降低，支架组件20以及安装座会形成阻力。
如图2、图3和图10所示，还包括端盖40、轴41、直流无刷电机42、齿轮传动机构43，所述轮毂10中空且两端具有开口，轮毂10的内壁面上设有齿圈，端盖40固定在轮毂10的轴向端面上，在轮毂10的轴向端面上设有装配孔，端盖40盖上轮毂10的轴向端面上后，通过螺钉将端盖与轮毂10紧固为一体。直流无刷电机42位于轮毂10内部，轴41的一端从直流无刷电机42的中心穿过后，轴41的两端分别支撑在端盖40上，齿轮传动机构设置于直流无刷电机42的输出端，齿轮传动机构43与轮毂10内壁上的齿圈啮合。
本实用新型不局限于上述实施例，例如，滚子30的端部放置于第一弧形槽23a中，第二安装座24向第一安装座23并拢紧固后，滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24a围成的圆孔中。这种装配方式，安装支架组件20时是先将第一支架21与凸缘11进行紧固，滚子30的端部放置于第一弧形槽23a中，再将第二支架22向第一支架21并拢，最后，再将第一安装座和第二安装座进行紧固，最终滚子30的端部被活动地装配到由第一安装座23上的第一弧形槽23a和第二安装座24上的第二弧形槽24围成的圆孔中。
两个相邻第一安装座23之间设有围于滚子30外侧的弧状的保护沿21a，该保护沿21a与第一支架21以及第一安装座23一体成型，30滚子2与保护沿5之间设有间隙。