專利名稱：一種充氣球輪式的無軸萬向輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無軸萬向輪。
背景技術：
為簡化轉向機構，在各種手推車，輕便電動車(電動游樂車、電動代步車、電動輪椅車)中，其從動輪均采用萬向輪。由于傳統的須有轉軸的盤狀輪結構的萬向輪存在使用壽 命短的不足，于是，人們就發明了一種使用壽命長的不需轉軸的球狀輪結構的萬向輪——習稱“無軸萬向輪”，其滾輪習稱“球輪”;支撐球輪的支架，即球輪座呈包裹狀態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，粘在球輪表面上的臟物很容易被帶進球輪座之內，這樣一來，在轉向性能上的可靠性就更差，具體表現為在某幾個方向上其球輪根本沒法滾動。現有的大多數無軸萬向輪都沒法去清理帶進球輪座內的臟物，而公告號為CN2794888Y、名稱為《滾輪改良結構》的發明創造卻在事實上克服了這一不足(注該專利在其說明書中并未提及)。該發明創造的球輪座由(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，當球輪座內帶進了臟物后，可以拆下輪殼蓋來清理。只是，該發明創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，在現有技術中，還有通過摩擦輪來帶動球輪，進而將無軸萬向輪作為主動輪來使用的，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。
發明內容本實用新型的目的是，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。實現所述目的之技術方案是這樣一種充氣球輪式的無軸萬向輪，與現有技術相同的方面是，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。其改進之處是，所述球輪為充氣球輪，所述球輪座由兩個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；在該球輪座內有上中下三圈均為水平設置的滾珠槽，在這三圈滾珠槽內均安裝有若干個頂撐住球輪的滾珠，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下，所述滾珠的重心線均在上邊沿口之內；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，不但節省了模具費用，而且兩半殼體組裝后的精度也相當高。又由于所有滾珠槽由上下兩部分相切的圓弧構成，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下，所有滾珠的重心線均在上邊沿口之內，所以，在安裝或需要清理球輪座的臟物時，只需將球輪座翻過來讓其開口向上，在清理干凈球輪座內及滾珠槽內的臟物后，然后再將所有滾珠放進滾珠槽內；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，本實用新型的確具有不同形狀的零件較少，制造成本較低的優點。而且，與公告號為CN2794888Y的滾輪改良結構相比較，本實用新型不但也能夠方便清理球輪座的臟物，同時也保留下了不同形狀的零件較少，制造成本較低的優點。顯然，在球輪被磨壞之后，僅需更換一個同樣的充氣球輪即可，也為用戶節省了使用成本。另外，進一步加工出預留孔后(將在具體實施方式
部分詳述)，本實用新型還具有可以作為主動輪使用的優點。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖I——本發明在作為主動輪使用情況下在一個半殼體觀察的結構示意圖；圖2——圖I中I區域的局部放大圖(翻轉為開口向上的狀態)；圖3——本發明在作為從動輪使用情況下在一個半殼體觀察的結構示意圖；圖4——圖I中II區域的局部放大圖；圖5——本發明在作為主動輪使用情況下組裝好了球輪座的結構示意圖；圖6——本發明在作為從動輪使用情況下組裝好了球輪座的結構示意圖；圖7——本實用新型在電動游樂車應用的結構示意圖；圖8——圖7的左視圖。
具體實施方式
實施例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。在本實用新型中，所述球輪I為充氣球輪，所述球輪座由兩個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；在該球輪座內有上中下三圈均為水平設置的滾珠槽23，在這三圈滾珠槽內均安裝有若干個頂撐住球輪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成(本領域的技術人員清楚，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下，所述滾珠3的重心線zx均在上邊沿口 by之內；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，本領域的技術人員結合對本實用新型有益效果的了解，已經完全能夠設計制造出僅作為從動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，應當讓其氣門嘴11露在球輪座的開口之外(參考圖I、2、4 )。實際加工半殼體2時，要保證兩個半殼體2合起來后其滾珠槽23呈標準的圓環狀，其成本是很高的。因此，可以取下偏差，在組裝時于兩個半殼體2之間墊上合適的墊片22即可(參考圖5、6)。當然，在必要時也可于合并了兩個半殼體2之后，對其內的滾珠槽23進行二次加工、修整。本領域的技術人員清楚，本實用新型中的半殼體2和滾珠3均可以采用工程塑料。不容置疑，本實用新型中的充氣球輪1，其外殼應當像籃球一樣，在有較高壓力之下也不會過分膨脹。因此，在實質設計制造充氣球輪I時，可參考籃球的制造方式，在球輪殼內加入防止過分膨脹的編織網。下面將把 本實用新型改為主動輪使用的結構作具體披露。實施例2 于實施例I的基礎上(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留有兩個相對的階梯孔25，在該無軸萬向輪作為主動輪使用的情況下，在所述階梯孔25對接后形成的孔內安裝有一端與電機6軸連接的轉軸5，在該轉軸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的塑料管或橡膠管)。圖5中，電機6的軸與轉軸5的連接，采用了剛性的軸套61。該軸套61與電機軸連接的一端是通過一銷釘611來固定的，該軸套61與轉軸5之間采用花鍵連接。為靈活可靠，在轉軸5的軸頸處安裝有滾動軸承。為保證本實用新型在作為從動輪使用時更加可靠，還可以對實施例I作進一步改進。實施例3 于實施例I的基礎上(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留有相對的兩個不完全的半球面24，在該無軸萬向輪作為從動輪使用的情況下，在合并后的兩半球面24之內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，即便在個別情況下本實用新型的承重超過了設計時的允許值(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，并在各個方向上轉動。更進一步講，在用工程塑料為材料的情況下，為減少模具制造成本。還可以于實施例2作進一步改進。實施例4:實施例2的基礎上(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留有相對的兩個不完全的半球面24，在該無軸萬向輪作為從動輪使用的情況下，在合并后的兩半球面24之內安裝有一頂壓在球輪I頂部的上頂滾珠4 ;該半球面24的最高點高于階梯孔25最高點，高出的數值h至少等于該上頂滾珠4半徑的2/5 (參考圖I)。通過上述改進后，當需要將本實用新型作為主動輪使用時，像實施例2那樣安裝上轉軸5、電機6及相關零配件即可；當需要將本實用新型僅作從動輪使用時，像實施例3那樣僅安裝上頂滾珠4即可。由于本實施例4即預留的階梯孔25、又要預留半球面24，因此，預留的半球面24就不能小，體現在半球面24的最高點必須高于階梯孔25最高點。在允許情況下(例如材料比較充分)，其高出的數值可以等于上頂滾珠4半徑一過大了沒有實際意義。需特別說明的是，當不考慮將本實用新型組裝成主動輪，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；必要時中間一圈的滾珠槽也可適當上移。圖7、8本實用新型 的應用在電動游樂車中的應用實例的附圖。在該電動游樂車中，組裝成主動輪的本實用新型萬向輪安裝在電動游樂車車架下的前部，組裝成從動輪的本實用新型萬向輪安裝在電動游樂車車架下的后部。轉彎操作通過分別帶動兩個主動輪的兩個電機的轉速差來實現一由于此類電動車的電器結構，操作控制等是本領域的技術人員早已熟知的，故不詳述。
權利要求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；在該球輪座內有上中下三圈均為水平設置的滾珠槽(23)，在這三圈滾珠槽內均安裝有若干個頂撐住所述球輪(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下，所述滾珠(3)的重心線(ZX)均在所述上邊沿口(by)之內；兩半殼體(2)的上部均有用于與車架連接的安裝螺釘孔。
2.根據權利要求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留有兩個相對的階梯孔(25)，在該無軸萬向輪作為主動輪使用的情況下，在所述階梯孔(25)對接后形成的孔內安裝有一端與電機(6)軸連接的轉軸(5 )，在該轉軸(5 )的外周緊裹有壓在所述球輪(I)頂部的摩擦管(51)。
3.根據權利要求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留有相對的兩個不完全的半球面(24)，在該無軸萬向輪作為從動輪使用的情況下，在合并后的兩半球面(24 )之內安裝有一頂壓在所述球輪(I)頂部的上頂滾珠(4)。
4.根據權利要求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留有相對的兩個不完全的半球面(24)，在該無軸萬向輪作為從動輪使用的情況下，在合并后的兩半球面(24 )之內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)的最高點高于所述階梯孔(25)最高點，高出的數值(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。在該球輪座內有上中下三圈均為水平設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下，滾珠的重心線均在上邊沿口之內。本實用新型不但具有能夠方便清理球輪座臟物的優點，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，本實用新型還可以組裝成主動輪使用。
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 優先權日2012年7月18日
發明者舒然 申請人:舒然