专利名称：球状万向轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动工业及民用设施的脚轮，确切地说，是一种无轴式球状万向轮。
现有技术中，无轴式球状万向轮大都是由壳体，一个与壳体配合的球体，若干滚珠构成。其目的是省去原有轴式万向轮的两个相互垂直的支承轴，提高万向轮的载承能力。中国专利CN8820117OU(分类号B60B33／08)公开的一种无轴式球形脚轮就采用了类似结构。其不足之处在于该脚轮的壳体结构，该壳体结构复杂，工艺性较差，成本较高，尤其该脚轮的第二个实施例中的壳体，不仅用钢板冲压这种球状壳体在工艺上较难做到(冲压球面凹槽时难以脱模)，其对于脚轮在承载的情况下移动所产生的扭矩和相关破坏效应承受力也较差，容易被破坏。这种脚轮在移动时滚珠和滚球之间是滚动摩擦，但滚球和壳体之间是纯滑动摩擦，其移动也不够灵活。
本实用新型的目的，就在于针对现有技术的不足而提供一种结构简单，加工方便，不易损坏并且移动时滚珠和壳体之间的摩擦是以滚动为主的混合型摩擦的，成本低廉的无轴式球状万向轮。
实现本实用新型目的的技术方案是所提供的球状万向轮由壳体、基座、支持板、若干组滚珠组和把基座、支持板、滚球和各滚珠组置为一体的外壳构成。用外壳、基座、支持板代替现有技术中的壳体。外壳是一个简单的圆筒形零件。为了合理受力和增加基座下面的支持板在水平和垂直方向的受力强度，基座下表面设计了三或四个均布的支撑支持板的支撑斜面。支持板上表面各等边分别沿基座下表面的支撑斜面向下延伸形成三或四个支撑板，支撑板下表面有圆形凹槽——供一组滚球组循环滚动的滚槽，各组滚珠组置于滚球和各滚槽之间。整个球状万向轮由外壳置为一体。
载荷由基座及其支撑斜面均匀地传递到支持板，再由支持板传递给各滚珠组，再由各滚珠组传递到滚球。由于受力合理，其承载能力和抗破坏能力比较强，尤其是球状万向轮在移动时，滚珠组组随滚球滚动，除球状万向轮移动方向正对的某一滚槽内的一滚珠组在该槽内作滑动这一特定情况外，其余情况各滚珠组均在自己的滚槽内循环滚动，因而转动相当灵活。
本实用新型可以结合附图做进一步说明。
图1是本实用新型球状万向轮结构示意图，为了阐述方便，采用了剖视，同时也是最佳实施方案A。
图2是
图1中球状万向轮工作状态下滚球(5)和各滚珠组(3、3·1、3·2)运动示意图，为了说明方便，采用了俯视示意图，只画了滚珠(5)，支持板(6)的各支撑板下表面的圆形凹槽(4·1、4·2、4·3)及凹槽内的滚珠组(3、3·1、3·2)。
图3是本实用新型另一种结构示意图，也是实施方案B，为说明方便，采用了剖视。
图1说明如下图中(1)为基座，以工程塑料注塑而成，它的上表面为圆形，其下表面均布有三个支撑斜面和三个定位销，其主要作用是将支持板(6)定位增加球状万向轮在水平和垂直两个方面的受力强度和承载能力。支持板(6)由金属板冲压而成，它的上表面呈三角形状并有三个定位孔，它的三条等边沿基座(1)的支撑斜面延伸形成的各支撑板(4)下表面各有一圆形凹槽(4·1、4·2、4·3)，各个凹槽水平高度是一致的，其作用是形成滚珠组(3、3·1、3·2)的滚槽并支撑滚球(5)。滚珠组(3、3·1、3·2)的滚珠数为3颗，由市场供货，其主要作用是随滚球(5)在支持板(6)下表面的圆形凹槽(4·1、4·2、4·3)内循环滚动，实施滚动摩擦。滚球(5)由高抗冲低收缩率的塑料注型而成。
图中(2)为外壳，用工程塑料注塑而成，它是一个圆筒部件，它与基座(1)用粘合剂粘合，根部向圆心倾斜以挡住滚球(5)，它使整个万向轮置为一体并具有美感。
图2说明如下图中(5)表示
图1中的滚球，0表示该球球心。用(4·1、4·2、4·3)表示
图1中支持板(6)的三块支撑板(4)下表面的圆形凹槽，用(3、3·1、3·2)表示凹槽中各滚珠组。各弧形箭头(a、b、c、d)表示各滚珠组循环滚动方向。
当图中滚球(5)按AOA′方向滚动并且圆形凹槽(4·2)内滚珠组(3·1)对于AOA′方向是对称状态时，圆形凹槽(4·2)内滚珠组(3·1)作滑动，而圆形凹槽(4·1、4·3)内的滚珠组(3、3·3)分别按箭头a、d方向循环滚动。当滚球(5)按BOB′(或COC′)方向滚动时，则圆形凹槽(4·1、4·2、4·3)内滚珠组(3、3·1、3·2)分别按a、c(或b)、d方向循环滚动。滚球(5)沿其余任意方向的滚动均可由此类推，由于各圆形凹槽(4·1、4·2、4·3)的中轴线均不与滚球(5)的转动轴线同心，故所谓循环滚动实为带滑动性质并以滚动为主的滚动，但较之纯滑动阻力大为减弱了。
单就理论而言，圆形凹槽数量愈多，每个凹槽滚珠数愈多，本实用新型受力情况愈好；另外，若将圆形凹槽平面与滚球球面呈不对称的配置，亦可提高混合型滚动中滚动摩擦的程度。但是随之也损失了本实用新型的工艺性，因此选定这种三槽九珠式作为本实用新型最佳实施方案A。
图3实施方案B说明如下图中(21)为基座和
图1中基座(1)不同的是其下表面有4个支持斜面。图中(26)为支持板，和
图1中支持板(6)不同的是其上表面为正方形状，其各等边沿基座(21)的支撑斜面延伸形成的支撑板(24)的数量为4个，因而其下表面的圆形凹槽(24·1)为4个，对应的滚珠组(23)为4组，滚珠组(23)各为三颗滚珠。(22)为外壳，(25)为滚球，它们和
图1中外壳(2)和滚球(5)一样。其它均和
图1中的情况类似，不再阐述。
和现有技术相比，本实用新型具有如下特点1、受力状况好，载荷压力和地面反作用同心，均通过球状万向轮对轴线，滚珠和滚球之间始终相切，无跳动现象，作平稳移动时，对扭拒和其它冲击力造成的破坏效应而有较强适应力。
2、结构合理，工艺简单，成本低廉，整个球状方向轮上只有五个零件，其中三个采用塑压件，制作一个φ40的本实用新型产品成本仅为人民币2元左右。
权利要求1.一种球状万向轮，由滚球、滚珠及把滚球、滚珠置为一体的壳体组成，其特征在于体壳是由圆筒形外壳(2、22)、下表面至少有三或四个供滚珠组(3、3.1、3.2、23)循环滚动的圆形凹槽(4.1、4.2、4.3、24.1)的支持板(6、26)、下表面至少有三或四个均布的支撑支持板(6、26)的支撑斜面的基座(1、21)构成，支持板(6、26)位于基座(1、21)下面，滚珠组(3、3.1、3.2、23)置于支持板(6、26)下表面各圆形凹槽(4.1、4.2、4.3、24.1)和滚球(5、25)之间。
2.按权利要求1所述的球状万向轮，其特征在于支持板(6、26)下表面的圆形凹槽(4·1、4·2、4·3、24·1)是在该板上表面各等边沿基座(1、21)各支撑斜面延伸而成的支撑板(4、24)下表面冲压而成的圆形凹槽。
3.按权利要求1所述的球状万向轮，其特征在于所述的滚珠组(3、3·1、3·2、23)是由三颗滚珠组成的滚珠组。
专利摘要球状万向轮，由外壳、基座、支持板、滚球及若干组滚珠组构成。由于巧妙的实施了以滚动为主的混合型摩擦，移动时平稳而无跳动。其结构简单，受力合理，制造方便。尤其对于在承载移动时产生的扭矩和其它相关破坏效应有较强适应能力。可广泛作为移动工业及民用设施(保险柜、洗衣机、沙发等)的滚轮用。
文档编号B60B33/08GK2058637SQ8921300
公开日1990年6月27日 申请日期1989年6月7日 优先权日1989年6月7日
发明者王应禄, 杨庆荣, 刘永 申请人:王应禄