本實用新型涉及一種全向移動設(shè)備，尤其涉及該全向移動設(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，主滾子實現(xiàn)滾動，從而使得輪子能夠?qū)崿F(xiàn)全向的移動，這種全向輪的一個例子，請參閱2010年3月3日公開的中國實用新型專利申請第CN101663194A號的圖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設(shè)備價格高昂。

因此有必要對現(xiàn)有全向移動設(shè)備進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種簡化結(jié)構(gòu)的全向移動設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種全向移動設(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，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，所述電機模塊安裝于所述容置空間內(nèi)；

所述電機模塊包括電機軸、固定安裝于電機軸上的定子組件及可繞定子組件轉(zhuǎn)動的轉(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)個滾子安裝口，且兩滾子安裝部上的滾子安裝口交錯設(shè)置，所述滾子分別通過一滾子軸安裝于安裝口中。

進一步地，所述定子組件包括用以安裝電機軸軸的支撐件及設(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。

進一步地，所述鋼圈與所述滾子支架一體成型。

進一步地，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軸上，所述定子組件及轉(zhuǎn)子組件位于收容腔內(nèi)。

進一步地，該電機包括安裝于所述收容空間內(nèi)的電池。

進一步地，所述收容空間呈環(huán)形。

進一步地，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)有至少一個用于固定所述電池端部的固定孔。

進一步地，所述電機包括連接電池且用以控制電機轉(zhuǎn)動的控制板，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。

本實用新型具有如下有益效果：本實用新型的全向移動設(shè)備通過設(shè)置至少三個不需要輔助滾子的全向輪實現(xiàn)了全方向的移動，因此每個全向輪的結(jié)構(gòu)簡單，整個全向移動設(shè)備的控制方法也得到簡化。

【附圖說明】

圖1為本實用新型全向移動設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型全向移動設(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為第一實施例的電機模塊結(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為本實用新型全向移動設(shè)備向正前方運動時全向輪轉(zhuǎn)動示意圖；

圖9為本實用新型全向移動設(shè)備向正前方偏右45度運動時全向輪轉(zhuǎn)動示意圖；

圖10為本實用新型第二實施例的電機模塊整體結(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為齒輪傳動機構(gòu)部分結(jié)構(gòu)分解示意圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖詳細(xì)舉例說明本實用新型的實施方式，本實用新型的實施例是為了對本實用新型進一步解釋說明，而非對本實用新型的保護范圍限制。

實施例一

請參閱圖1所示，本實用新型的全向移動設(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，優(yōu)選地，在本實施方式中，所述全向輪12的數(shù)量為4個，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，所述電機模塊123安裝于所述容置空間內(nèi)。優(yōu)選地在本實施方式中，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，所述電機模塊123包括電機軸1231、固定安裝于電機軸上的定子組件及可繞定子組件轉(zhuǎn)動的轉(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軸1231上；所述定子組件包括用以安裝電機軸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。作為進一步優(yōu)選的實施方式，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)個滾子安裝口1241，且兩滾子安裝部上的滾子安裝口1241交錯設(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，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，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。

本實用新型的全向移動移動設(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，且至少三個以上的全向輪配合即可實現(xiàn)全向移動設(shè)備的全向移動與轉(zhuǎn)動，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。以下舉例說明本實用新型移動設(shè)備的控制方法。

如圖8所示，若以箭頭所示方向為全向移動設(shè)備的正前方，當(dāng)全向移動設(shè)備10需要向正前方行駛時，控制系統(tǒng)只需給給全向移動設(shè)備左右兩側(cè)的車輪電機供電使左右兩側(cè)全向輪繞各自的電機軸向前發(fā)生轉(zhuǎn)動，給全向移動設(shè)備10提供向前運動的動力，而前后兩個車輪電機不轉(zhuǎn)動，即前后兩個全向輪不會饒各自的電機軸轉(zhuǎn)動。由于數(shù)個滾子125均是通過各自的滾子軸安裝在所述滾子支架上，因此每個滾子125均可以繞各自的滾子軸在與全向輪轉(zhuǎn)動方向垂直的方向上發(fā)生轉(zhuǎn)動。在全向移動設(shè)備左右兩側(cè)車輪發(fā)生向前轉(zhuǎn)動推動全向移動設(shè)備10向前運動時，同時也給前后兩個全向輪上的滾子125提供了動力，前后兩個全向輪上的滾子125也會相應(yīng)在前后方向上轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)在因此全向移動設(shè)備10會實現(xiàn)向前方行駛。

如圖9所示，當(dāng)全向移動設(shè)備10需要往正前方偏右45度方向行駛時，控制系統(tǒng)只需控制全向移動設(shè)備10前側(cè)全向輪向右轉(zhuǎn)動以及右側(cè)的全向輪向前轉(zhuǎn)動，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，同時左側(cè)全向輪及后側(cè)全向輪均不發(fā)生轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)全向移動設(shè)備10往正前方偏右45度方向行駛。

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

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

實施例二

本實施例與實施例一不同之處在于，本實施例中的電機模塊與實施例一中的電機模塊結(jié)構(gòu)不同。本實施例中的電機模塊20包括電機軸21、安裝在所述電機軸21上的定子組件24、相對于所述定子組件24轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子組件25以及安裝于電機軸21上且可相對電機軸21轉(zhuǎn)動的第一端蓋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，作為進一步優(yōu)選的實施方式，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軸21上且可繞所述定子組件24的周向轉(zhuǎn)動。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，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，使電機內(nèi)部各零部件之間的裝配更加緊湊，有利于所述電機20的小型化。

圖16為電機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，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。為了達到更好的固定方式，所述收容空間265內(nèi)設(shè)置有兩個所述電池固定支架268，將供電電池267的兩個端部均固定住。

本實用新型在電機內(nèi)部設(shè)置電池倉體，所述電池倉體包括收容空間,將電機供電電池均設(shè)置在所述收容空間內(nèi)，實現(xiàn)電機與供電電池一體化。如此設(shè)置，在電動車上不再將電機和電池分開設(shè)置，因此在電動車使用的過程中，二者之間的連接線纜也不會再暴露在電機外部，從而避免了碰觸的可能性；另外在外觀上也減小了電動車的零部件數(shù)量，使整體機構(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，有利于保護電池。

如圖16所示，所述電機20包括控制板269，所述控制板269與所述供電電池267信號連接且用于控制所述電機20轉(zhuǎn)動。在本實施方式中，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)。所述電機軸21上設(shè)置有通線孔，將所述電機20的連接線引至所述電機20的外部。

本實施例中，如圖11和圖12所示，所述電機20包括齒輪傳動機構(gòu)27。本實施中，所述齒輪傳動機構(gòu)27為齒輪減速機構(gòu)，當(dāng)然，在其他實施方式中，所述齒輪傳動機構(gòu)27也可以為齒輪加速機構(gòu)。如圖17為所述齒輪傳動機構(gòu)27的結(jié)構(gòu)分解示意圖。所述齒輪傳動機構(gòu)21包括套設(shè)在所述電機軸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同時與三個所述行星齒輪272嚙合。三個所述行星齒輪272均安裝在一輪架274上，所述輪架274上設(shè)置有三個軸承連接件2741，三個所述軸承連接件2741均通過轉(zhuǎn)軸安裝在所述輪架274上，三個所述行星齒輪272分別安裝在三個所述軸承連接件2741上。電機轉(zhuǎn)動時，所述轉(zhuǎn)子組件25帶動所述中心齒輪271轉(zhuǎn)動，所述中心齒輪271轉(zhuǎn)動帶動與其嚙合的三個所述行星齒輪272轉(zhuǎn)動，三個所述行星齒輪172進而帶動所述齒圈273轉(zhuǎn)動，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也會圍繞所述電機軸21轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)固定在所述第一端蓋22上的滾子支架的轉(zhuǎn)動。滾子支架轉(zhuǎn)動，固定在所述滾子支架上的滾子125即可轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)全向移動設(shè)備的移動。

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

當(dāng)然，以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，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，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。