本發(fā)明涉及一種全向移動(dòng)設(shè)備，尤其涉及該全向移動(dòng)設(shè)備使用的全向輪。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的全向移動(dòng)設(shè)備使用的全向輪除了在輪子周向上設(shè)置有主滾子外，還需再設(shè)置與主滾子成一定角度的輔助滾子，依靠輔助滾子的帶動(dòng)，主滾子實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)，從而使得輪子能夠?qū)崿F(xiàn)全向的移動(dòng)，這中全向輪的一個(gè)例子，請參閱2010年3月3日公開的中國發(fā)明專利申請第200880012720.2號(hào)的圖1及圖2。但是由于該種全向輪既需要主滾子又需要輔助滾子，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組裝及控制均需要較高的要求，從而使得使用該全向輪的移動(dòng)設(shè)備價(jià)格高昂。

因此有必要對現(xiàn)有全向移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種簡化結(jié)構(gòu)的全向移動(dòng)設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種全向移動(dòng)設(shè)備，包括主體及安裝于主體上的全向輪，所述主體內(nèi)部設(shè)置電池及控制裝置，所述全向輪的數(shù)量至少為三個(gè)，且圍繞主體均勻布置；

所述全向輪包括第一端蓋、第二端蓋、電機(jī)模塊、與所述第一端蓋及第二端蓋直接或間接固定連接的滾子支架、安裝于滾子支架上的數(shù)個(gè)滾子，所述第一端蓋、第二端蓋之間形成一容置空間，所述電機(jī)模塊安裝于所述容置空間內(nèi)；

所述電機(jī)模塊包括電機(jī)軸、固定安裝于電機(jī)軸上的定子組件及可繞定子組件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子組件，所述第一端蓋及所述第二端蓋均通過軸承連接件安裝在所述電機(jī)軸上；

所述滾子支架具有沿全向輪周向平行延伸的 第一滾子安裝部及第二滾子安裝部，每一滾子安裝部設(shè)有數(shù)個(gè)滾子安裝口，且兩滾子安裝部上的滾子安裝口交錯(cuò)設(shè)置，所述滾子分別通過一滾子軸安裝于安裝口中。

進(jìn)一步地，所述定子組件包括用以安裝電機(jī)軸軸的支撐件及設(shè)置于支撐件外圈用以繞置線束的的繞線體，轉(zhuǎn)子組件包括內(nèi)壁上設(shè)置有磁鐵的鋼圈，所述滾子支架固定設(shè)置于鋼圈外圍。

進(jìn)一步地，所述鋼圈與所述滾子支架一體成型。

進(jìn)一步地，所述定子組件上固定安裝有電池倉體，該電池倉體包括外壁、內(nèi)壁、第一端壁及第二端壁，外壁、內(nèi)壁之間形成收容空間，所述內(nèi)壁圍成一收容腔，所述第一端壁位于電池倉體的第一端且連接外壁與內(nèi)壁，所述第二端壁位于電池倉體的第二端形成收容腔的底壁，該第二端壁固定安裝于電機(jī)軸上，所述定子組件及轉(zhuǎn)子組件位于收容腔內(nèi)。

進(jìn)一步地，該電機(jī)包括安裝于所述收容空間內(nèi)的電池。

進(jìn)一步地，所述收容空間呈環(huán)形。

進(jìn)一步地，所述收容空間內(nèi)固定有電池固定支架，所述電池固定支架沿所述收容空間的周向開設(shè)有至少一個(gè)用于固定所述電池端部的固定孔。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)包括連接電池且用以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制板，所述控制板呈環(huán)形，且設(shè)置于電池固定支架上。

進(jìn)一步地，所述滾子支架包括主支架及輔助支架，所述輔助支架與所述主支架為可拆卸連接，所述滾子軸固定于主支架與輔助支架之間。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明的全向移動(dòng)設(shè)備通過設(shè)置至少三個(gè)不需要輔助滾子的全向輪實(shí)現(xiàn)了全方向的移動(dòng)，因此每個(gè)全向輪的結(jié)構(gòu)簡單，，整個(gè)全向移動(dòng)設(shè)備的控制方法也得到簡化。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明全向移動(dòng)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明全向移動(dòng)設(shè)備的全向輪整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為全向輪結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖4為第一實(shí)施例的電機(jī)模塊結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖5為滾子支架與輔助支架連接結(jié)構(gòu)拆分示意圖；

圖6為圖5中A處結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖7為圖5中B處結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖8為本發(fā)明全向移動(dòng)設(shè)備向正前方運(yùn)動(dòng)時(shí)全向輪轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖；

圖9為本發(fā)明全向移動(dòng)設(shè)備向正前方偏右45度運(yùn)動(dòng)時(shí)全向輪轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖；

圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例的電機(jī)模塊整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為沿圖10中A-A線所示的剖視示意圖；

圖12為圖10所示電機(jī)模塊分結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖13為電池倉體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為另一角度下電池倉體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為電池倉體與定子組件的分解示意圖；

圖16為電機(jī)電池、控制板在電池倉體內(nèi)的安裝結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖17為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)分解示意圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖詳細(xì)舉例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)施例是為了對本發(fā)明進(jìn)一步解釋說明，而非對本發(fā)明的保護(hù)范圍限制。

實(shí)施例一

請參閱圖1所示，本發(fā)明的全向移動(dòng)設(shè)備10包括主體11及安裝于主體11上的全向輪12，所述主體11內(nèi)部設(shè)置電池及控制裝置，所述全向輪12的數(shù)量至少為三個(gè)，優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中，所述全向輪12的數(shù)量為4個(gè)，且圍繞所述主體11均勻布置。如圖2和圖3所示，所述全向輪12包括第一端蓋121、第二端蓋122、電機(jī)模塊123、與所述第一端蓋121及第二端蓋122固定連接的滾子支架、安裝于滾子支架上的數(shù)個(gè)滾子125，所述第一端蓋121、第二端蓋122之間形成一容置空間，所述電機(jī)模塊123安裝于所述容置空間內(nèi)。優(yōu)選地在本實(shí)施方式中，所述滾子支架包括主支架124和輔助支架126，所述輔助支架126分別固定在所述主支架124的兩側(cè)，且均與所述主支架124可拆卸連接。

如圖4所示，所述電機(jī)模塊123包括電機(jī)軸1231、固定安裝于電機(jī)軸上的定子組件及可繞定子組件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子組件，所述第一端蓋121及所述第二端蓋122均通過軸承連接件安裝在所述電機(jī)軸1231上；所述定子組件包括用以安裝電機(jī)軸1231的支撐件1232及設(shè)置于所述支撐件1232外圈用以繞置線束的的繞線體1233，轉(zhuǎn)子組件包括內(nèi)壁上設(shè)置有磁鐵1234的鋼圈1235，所述滾子支架固定設(shè)置于所述鋼圈1235外圍，所述鋼圈1235通過螺釘或者螺栓連接件分別與所述第一端蓋121及所述第二端蓋122固定連接。作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，為了使所述滾子支架更加牢固地設(shè)置在所述鋼圈1235的外圍，所述滾子支架與所述鋼圈1235一體成型。

如圖5所示，所述主支架124具有沿全向輪周向平行延伸的第一滾子安裝部及第二滾子安裝部，每一滾子安裝部設(shè)有數(shù)個(gè)滾子安裝口1241，且兩滾子安裝部上的滾子安裝口1241交錯(cuò)設(shè)置。固定設(shè)置于所述主支架124兩側(cè)的所述輔助支架126上與所述主支架124上設(shè)置滾子安裝口1241的位置相對應(yīng)處也設(shè)有滾子安裝口1261，如圖5所示。如圖5至圖7所示，所述主支架124上的的安裝口1241內(nèi)均設(shè)置有凹槽1242，所述輔助支架126上的安裝口1261內(nèi)均設(shè)置有凹槽1262，當(dāng)所述輔助支架126與所述主支架124固定在一起時(shí)，所述輔助支架上的凹槽1262與所述主支架124上的凹槽1242組成安裝所述滾子125的凹槽。所述滾子125的兩端均設(shè)置有滾子軸，當(dāng)安裝所述滾子125時(shí)，先將所述滾子125兩端的滾子軸分別安裝在所述主支架124上的安裝口1241內(nèi)的凹槽1242內(nèi)，然后再將所述輔助支架126固定在所述主支架124上，且所述輔助支架126上的凹槽1262與所述主支架124上相應(yīng)的凹槽1242對接在一起，即可完成所述滾子125的安裝。如此設(shè)置既方便了所述滾子125的安裝與拆卸，也可以防止所述滾子125的滾子軸從所述滾子支架上脫落。

當(dāng)然也可以不在所述輔助支架126上的安裝口1261內(nèi)設(shè)置凹槽1262，只要所述主支架124上的凹槽1242足以安裝下所述滾子125兩端的滾子軸即可，當(dāng)將所述滾子125的滾子軸安裝在所述主支架124上的凹槽1242內(nèi)后，再將所述輔助支架126與所述主支架124固定在一起，防止所述滾子軸從所述主支架124上的安裝口1241內(nèi)的凹槽1242內(nèi)脫出。

本發(fā)明的全向移動(dòng)移動(dòng)設(shè)備的全向輪相比于現(xiàn)有技術(shù)中的全向輪不需要設(shè)置與滾子成一定角度的輔助滾子結(jié)構(gòu)簡單，且至少三個(gè)以上的全向輪配合即可實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)設(shè)備的全向移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，相比于既設(shè)置主滾子又設(shè)置輔助滾子的全向輪控制方法也更簡單。以下舉例說明本發(fā)明移動(dòng)設(shè)備的控制方法。

如圖8所示，若以箭頭所示方向?yàn)槿蛞苿?dòng)設(shè)備的正前方，當(dāng)全向移動(dòng)設(shè)備10需要向正前方行駛時(shí)，控制系統(tǒng)只需給給全向移動(dòng)設(shè)備左右兩側(cè)的車輪電機(jī)供電使左右兩側(cè)全向輪繞各自的電機(jī)軸向前發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，給全向移動(dòng)設(shè)備10提供向前運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，而前后兩個(gè)車輪電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，即前后兩個(gè)全向輪不會(huì)饒各自的電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由于數(shù)個(gè)滾子25均是通過各自的滾子軸安裝在所述滾子支架上，因此每個(gè)滾子25均可以繞各自的滾子軸在與全向輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直的方向上發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。在全向移動(dòng)設(shè)備左右兩側(cè)車輪發(fā)生向前轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)全向移動(dòng)設(shè)備10向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)也給前后兩個(gè)全向輪上的滾子25提供了動(dòng)力，前后兩個(gè)全向輪上的滾子25也會(huì)相應(yīng)在前后方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)在因此全向移動(dòng)設(shè)備10會(huì)實(shí)現(xiàn)向前方行駛。

如圖9所示，當(dāng)全向移動(dòng)設(shè)備10需要往正前方偏右45度方向行駛時(shí)，控制系統(tǒng)只需控制全向移動(dòng)設(shè)備10前側(cè)全向輪向右轉(zhuǎn)動(dòng)以及右側(cè)的全向輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)，并且要使前側(cè)全向輪和右側(cè)全向輪以相同的轉(zhuǎn)速相同，同時(shí)左側(cè)全向輪及后側(cè)全向輪均不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)設(shè)備10往正前方偏右45度方向行駛。

當(dāng)全向移動(dòng)設(shè)備是需要往正前方偏右其他任一角度方向行駛時(shí)，只需調(diào)節(jié)全向移動(dòng)設(shè)備10前側(cè)全向輪向右轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速以及右側(cè)全向輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速大小，直至使全向移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行方向達(dá)到所需角度即可。

另外，若全向移動(dòng)設(shè)備10需要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，控制系統(tǒng)只需控制前后左右四個(gè)全向輪以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致即可。例如若全向移動(dòng)設(shè)備10需要發(fā)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則需控制四個(gè)全向輪均沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；若全向移動(dòng)設(shè)備10需要發(fā)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則需控制四個(gè)全向輪均沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處在于，本實(shí)施例中的電機(jī)模塊與實(shí)施例一種的電機(jī)模塊結(jié)構(gòu)不同。本實(shí)施例中的電機(jī)模塊20包括電機(jī)軸21、安裝在所述電機(jī)軸21上的定子組件24、相對于所述定子組件24轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子組件25以及安裝于電機(jī)軸21上且可相對電機(jī)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)的第一端蓋22及第二端蓋23。所述滾子支架通過螺釘或者螺栓連接件固定在所述第一端蓋22上，作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述滾子支架還可以一體成型于所述第一端蓋22上。所述定子組件24上固定安裝有電池倉體26。如圖13和圖14所示，所述電池倉體26包括外壁261、內(nèi)壁262、第一端壁263及第二端壁264，所述外壁261、內(nèi)壁262之間形成收容空間265，電機(jī)的供電電池均位于所述收容空間265內(nèi)，所述供電電池沿所述收容空間265的周向依次排列。所述收容空間265可以呈環(huán)形、C字型或者其他只要能夠安放供電電池的形狀。優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中，所述收容空間265呈環(huán)形。所述內(nèi)壁262圍成一收容腔266，所述第一端壁263位于所述電池倉體26的第一端且連接所述外壁261與所述內(nèi)壁262，所述第二端壁264位于所述電池倉體26的第二端，且形成所述收容腔266的底壁。

圖15為所述電池倉體與所述定子組件24的分解示意圖。所述定子組件24包括線圈繞組242及線圈繞組固定件241，所述線圈繞組固定件241固定套設(shè)在所述電機(jī)軸21上，所述線圈繞組242沿所述線圈繞組固定件241的周向均勻布置。所述轉(zhuǎn)子組件25通過軸承連接件連接在所述電機(jī)軸21上且可繞所述定子組件24的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述電池倉體26的第二端壁264上開設(shè)有通孔，所述電池倉體26通過所述通孔套設(shè)在所述電機(jī)軸21上，且所述定子組件24及所述轉(zhuǎn)子組件26均位于所述電池倉體26 的收容腔266內(nèi)，同時(shí)，所述第二端壁264通過螺釘或者螺栓連接件與所述線圈繞組固定件241固定連接。將所述定子組件24及所述轉(zhuǎn)子組件25均設(shè)置于所述收容腔266內(nèi)，可以合理利用內(nèi)部空間，使電機(jī)內(nèi)部各零部件之間的裝配更加緊湊，有利于所述電機(jī)20的小型化。

圖16為電機(jī)供電電池在所述電池倉體內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)分解示意圖。電機(jī)20的供電電池267均安置于所述收容空間265內(nèi)，且沿所述收容空間265的周向依次排列布置。為了防止所述供電電池267在所述收容空間265內(nèi)產(chǎn)生晃動(dòng)，所述收容空間265內(nèi)固定有電池固定支架268。優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中，所述電池固定支架268為環(huán)形，且所述電池固定支架268沿所述收容空間265的周向開設(shè)有至少一個(gè)用于固定所述供電電池267端部的固定孔，所述供電電池267的端部插接在所述固定孔內(nèi)，從而可以防止所述供電電池267出現(xiàn)晃動(dòng)。為了達(dá)到更好的固定方式，所述收容空間265內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)所述電池固定架268，將供電電池267的兩個(gè)端部均固定住。

本發(fā)明在電機(jī)內(nèi)部設(shè)置電池倉體，所述電池倉體包括收容空間,將電機(jī)供電電池均設(shè)置在所述收容空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與供電電池一體化。如此設(shè)置，在電動(dòng)車上不再將電機(jī)和電池分開設(shè)置，因此在電動(dòng)車使用的過程中，二者之間的連接線纜也不會(huì)再暴露在電機(jī)外部，從而避免了碰觸的可能性；另外在外觀上也減小了電動(dòng)車的零部件數(shù)量，使整體機(jī)構(gòu)趨于簡單化，電池倉體將電池與第一端蓋及第二端蓋隔離開，有利于保護(hù)電池。

如圖16所示，所述電機(jī)20包括控制板269，所述控制板269與所述供電電池267信號(hào)連接且用于控制所述電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施方式中，所述控制板269呈環(huán)形，安裝在所述容納空間265內(nèi)的所述電池固定支架268上。將所述控制板269設(shè)置成環(huán)形，與所述收容空間265呈環(huán)形相匹配，從而可以方便將所述控制板269設(shè)置在所述容納空間265內(nèi)，達(dá)到充分利用所述收容空間265內(nèi)空間的目的。為了防止所述控制板269從所述電池固定支架268上脫落，或者所述電池固定支架268與供電電池267從所述收容空間265內(nèi)脫出，所述第二端壁264上還設(shè)有一環(huán)形擋板28，所述第二端壁264上沿周向開設(shè)有環(huán)形凹槽260，所述環(huán)形擋板28安裝在所述環(huán)形凹槽260內(nèi)。所述電機(jī)軸21上設(shè)置有通線孔，將所述電機(jī)20的連接線引至所述電機(jī)20的外部。

本實(shí)施例中，如圖11和圖12所示，所述電機(jī)20包括齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)27。本實(shí)施中，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)27為齒輪減速機(jī)構(gòu)，當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)27也可以為齒輪加速機(jī)構(gòu)。如圖17為所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)27的結(jié)構(gòu)分解示意圖。所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21包括套設(shè)在所述電機(jī)軸21上且與所述轉(zhuǎn)子組件25固定連接的中心齒輪271、沿所述中心齒輪271周向布置且與所述中心齒輪271嚙合的三個(gè)行星齒輪272及一齒圈273，所述齒圈273固定在所述第一端蓋22上，且所述齒圈273同時(shí)與三個(gè)所述行星齒輪272嚙合。三個(gè)所述行星齒輪272均安裝在一輪架274上，所述輪架274上設(shè)置有三個(gè)軸承連接件2741，三個(gè)所述軸承連接件2741均通過轉(zhuǎn)軸安裝在所述輪架274上，三個(gè)所述行星齒輪272分別安裝在三個(gè)所述軸承連接件2741上。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述轉(zhuǎn)子組件25帶動(dòng)所述中心齒輪271轉(zhuǎn)動(dòng)，所述中心齒輪271轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其嚙合的三個(gè)所述行星齒輪272轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)所述行星齒輪172進(jìn)而帶動(dòng)所述齒圈273轉(zhuǎn)動(dòng)，由于所述齒圈273與所述第一端蓋22固定連接，因此所述第一端蓋22與所述第二端蓋23也會(huì)圍繞所述電機(jī)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)固定在所述第一端蓋22上的滾子支架的轉(zhuǎn)動(dòng)。滾子支架轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在所述滾子支架上的滾子25即可轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)。

需要說明的是，在本實(shí)例中，所述行星齒輪272為三個(gè)，在其他優(yōu)選實(shí)施方式中，也可以為兩個(gè)、四個(gè)或者四個(gè)以上，總之只要能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳動(dòng)效果即可。

當(dāng)然，以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。