全向轮的制作方法

1.本技术涉及轮子的技术领域，特别是涉及全向轮。


背景技术：

2.现有两层或多层的全向轮，层与层之间容易产生周向滑动，使得全向轮层与层之间产生周向错位。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种全向轮，以解决上述层之间容易产生周向错位的技术问题。
4.一种全向轮，包括：
5.第一支撑板，开设有横截面为非圆形的安装孔；
6.第一轮，多个所述第一轮沿所述第一支撑板的周向间隔排布，且能够相对于所述第一支撑板转动；
7.第二支撑板，与所述第一支撑板叠层设置，所述第二支撑板设有第一凸台，所述第一凸台的横截面为非圆形，所述安装孔套设所述第一凸台以使所述第一支撑板和所述第二支撑板周向定位；及
8.第二轮，多个所述第二轮沿所述第二支撑板的周向间隔排布，且能够相对于所述第二支撑板转动。
9.上述全向轮包括第一、第二支撑板和第一、第二轮，第一轮转动连接于第一支撑板，第二轮转动连接于第二支撑板。第一支撑板开设有横截面为非圆形的安装孔，第二支撑板设有横截面为非圆形的第一凸台，第一凸台与安装孔配合，使得第一凸台周向被定位，避免第一支撑板相对于第二支撑板周向滑动，实现第一支撑板和第二支撑板之间的周向连接可靠性。
10.在其中一个实施例中，所述安装孔的横截面呈多边形，所述第一凸台的横截面呈多边形，且所述安装孔、所述第一凸台的横截面的形状相同。
11.在其中一个实施例中，所述第二支撑板包括基板和第二凸台，所述第二凸台凸出于所述基板，所述第一凸台位于所述第二凸台的背离所述基板的一侧，所述第二凸台抵接所述第一支撑板。
12.在其中一个实施例中，所述第二支撑板包括安装柱，所述安装柱凸出于所述第一凸台的背离所述第二凸台的一侧；所述安装柱凸出于所述第一支撑板。
13.在其中一个实施例中，所述第二支撑板开设有连接孔，所述连接孔贯穿所述基板、所述第二凸台、所述第一凸台和所述安装柱。
14.在其中一个实施例中，所述连接孔的横截面呈非圆形结构。
15.在其中一个实施例中，所述安装柱开设有装配孔，所述装配孔与所述连接孔连通。
16.在其中一个实施例中，所述第一支撑板周向边缘间隔开设有多个第一开口槽，所
述第一轮与所述第一开口槽一一对应并安装于对应的所述第一开口槽内，所述第一轮能够在所述第一开口槽内转动。
17.在其中一个实施例中，所述第一轮包括第一腰鼓轮和第一转轴，所述第一转轴穿设所述第一腰鼓轮；所述第一支撑板开设有第一滑槽，所述第一滑槽和所述第一开口槽连通；
18.所述第一腰鼓轮容纳于所述第一开口槽，所述第一转轴的两端容纳于所述第一滑槽。
19.在其中一个实施例中，所述第一转轴与所述第一腰鼓轮转动配合，或者，所述第一转轴与所述第一滑槽转动配合。
20.在其中一个实施例中，包括第一盖板，所述第一盖板固定于所述第一支撑板的背离所述第二支撑板的一侧，所述第一盖板盖设所述第一滑槽。
21.在其中一个实施例中，所述第一支撑板和所述第一盖板的其中之一开设有第一定位孔，其中之另一设有第一定位柱，所述第一定位孔和所述第一定位柱相配合。
22.在其中一个实施例中，所述第二支撑板周向边缘间隔开设有多个第二开口槽，所述第二轮与所述第二开口槽一一对应并安装于对应的所述第二开口槽内，所述第二轮能够在所述第二开口槽内转动。
23.在其中一个实施例中，所述第二轮包括第二腰鼓轮和第二转轴，所述第二转轴穿设所述第二腰鼓轮；所述第二支撑板开设有第二滑槽，所述第二滑槽和所述第二开口槽连通；
24.所述第二腰鼓轮容纳于所述第二开口槽，所述第二转轴的两端容纳于所述第二滑槽；
25.所述第二转轴与所述第二腰鼓轮或所述第二滑槽转动配合。
26.在其中一个实施例中，包括第二盖板，所述第二支撑板和所述第二盖板的其中之一开设有第二定位孔，其中之另一设有第二定位柱，所述第二定位孔和所述第二定位柱相配合；所述第二盖板固定于所述第二支撑板的背离所述第一支撑板的一侧，所述第二盖板盖设所述第二滑槽。
27.在其中一个实施例中，所述第一轮和所述第二轮错位。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为一实施例提供的全向轮的立体图；
30.图2为图1所示全向轮在另一角度下的立体图；
31.图3为图1所示全向轮的侧视图；
32.图4为图1所示全向轮的爆炸图；
33.图5为图4所示全向轮的第一支撑板的立体图；
34.图6为图4所示全向轮的第二支撑板的立体图；
35.图7为图4所示全向轮的截面图；
36.图8为图6所示地热支撑板在另一角度下的立体图。
具体实施方式
37.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
38.如图1至图3所示，在一实施例中，提供一种全向轮10，全向轮10可以安装于小车(图未示)或其它设备上。本技术以全向轮10安装于小车上为例进行介绍。全向轮10安装于小车上时，全向轮10需固定于小车的驱动机构的输出轴(图未示)上，通过驱动机构的输出轴的旋转，使得全向轮10转动，进而使得小车能够移动。
39.如图2和图4所示，在一实施例中，全向轮10包括第一支撑板100、第二支撑板200、第一轮300和第二轮400。第一支撑板100和第二支撑板200大致呈圆形，使得全向轮10方便转动。第一轮300的数量为多个，多个第一轮300周向间隔连接于第一支撑板100的边缘，且多个第一轮300与第一支撑板100的边缘大致平齐，可以存在一定误差，比如-5mm～5mm。第一轮300能够相对于第一支撑板100转动，使得全向轮10能够转动。第二轮400的数量为多个，多个第二轮400周向间隔连接于第二支撑板200的边缘，且多个第二轮400与第二支撑板200的边缘大致平齐，可以存在一定误差，比如-5mm～5mm。第二轮400能够相对于第二支撑板200转动，使得全向轮10能够转动。第一支撑板100和第二支撑板200叠层装配，使得第一轮300和第二轮400排列为2层，且第一轮300和第二轮400错位设置，即每个第一轮300存在于相邻的2个第二轮400之间，且每个第二邻存在于相邻的2个第一轮300之间。第一轮300和第二轮400的错位设置，能够减小全向轮10的厚度，且能够避免第一轮300和第二轮400转动时产生干涉。
40.可以理解的是，还可以包括第三支撑板和第三轮，使得全向轮10为三层结构，在此对全向轮10的层数不做限定。
41.如图4至图6所示，在一实施例中，第一支撑板100开设有横截面呈非圆形的安装孔110，安装孔110开设于第一支撑板100的中间位置。非圆形可以为d字形、椭圆形或多边形如五边形、六边形或七边形等，在此不做限定。第二支撑板200包括基板210、第二凸台220、第一凸台230和安装柱240。基板210的形状、尺寸与第一支撑板100的形状、尺寸大致相同。第二凸台220凸出于基板210的朝向第一支撑板100的一侧，且第二凸台220位于基板210的中间位置。第一凸台230凸出于第二凸台220的背离基板210的一侧，安装柱240凸出于第一凸台230的背离第二凸台220的一侧。第一凸台230的横截面呈非圆形，且第一凸台230与安装孔110的横截面的形状大致相同，第一凸台230的尺寸不大于安装孔110的尺寸，使得安装孔110与第一凸台230能够过盈配合，以使第一支撑板100和第二支撑板200之间的连接稳定性较好。在一实施例中，基板210、第二凸台220、第一凸台230和安装柱240为一体成型结构。
42.可以理解的是，安装孔110与第一凸台230的横截面为相互配合的非圆形如多边形结构，能够避免第一凸台230安装于安装孔110后产生周向滑动。即多边形的设置能够阻止第一凸台230相对于安装孔110周向转动，使得二者能够周向定位。
43.多边形可以为5边形，也可以为6边型或7边形等，多边形可以为等边的多边形，也可以为不等边的多边形，在此不做具体限定。本技术以多边形为等边的5边形为例进行详细介绍。
44.如图3、图6和图7所示，在一实施例中，安装孔110的深度与第一凸台230的高度大致相等，使得安装柱240完全凸出于第一支撑板100，以方便安装柱240与小车的驱动机构的输出轴安装。第一支撑板100朝向基板210的一侧贴合于第二凸台220，第二凸台220使得第一支撑板100和基板210之间存在一定间距，且二者之间的间距与第二凸台220的高度相等。第二凸台220的设置为第一轮300和第二轮400的安装提供空间，避免第一轮300与基板210产生干涉，而使得基板210影响第一轮300的转动；且避免第二轮400与第一支撑板100产生干涉，而使得第一支撑板100影响第二轮400的转动。
45.如图6和图8所示，在一实施例中，第二支撑板200开设有连接孔241，连接孔241依次贯穿基板210、第二凸台220、第一凸台230和安装柱240。全向轮10安装于小车的状态下，连接孔241与小车的驱动机构的输出轴装配，使得小车的驱动机构的输出轴固定于连接孔241内，从而使得全向轮10与小车的驱动机构的输出轴同步转动。
46.如图6和图8所示，在一实施例中，连接孔241的横截面的形状为非圆形结构，比如为d字型或跑道型结构或多边形结构，在此不做具体限定。可以理解的是，连接孔241为非圆形结构，且与小车的驱动机构的输出轴配合，使得连接孔241和驱动机构的输出轴之间的相对转动受到限制，从而能够增加连接孔241和驱动机构的输出轴之间的连接稳定性，保证全向轮10与驱动机构的输出轴同步转动。
47.如图6和图8所示，在一实施例中，安装柱240上开设有装配孔242，比如为螺丝孔，且装配孔242与连接孔241连通。全向轮10安装于小车的驱动机构的输出轴时，可以采用螺钉装配于装配孔242内，且螺钉的端部凸出于或稍微凸出于连接孔241的孔壁，使得螺钉的端部压紧驱动机构的输出轴，提高安装柱240与驱动机构的输出轴的连接的稳定性，避免驱动机构的输出轴脱离连接孔241。在一实施例中，安装柱240在径向90
°
的两个位置开设有螺丝孔，使得驱动机构的输出轴在被定位和锁紧时均匀受力，避免驱动机构的输出轴被固定的位置不对称时产生弯曲或偏斜。在另一实施例中，安装柱240也可以对称或不对称地开设多个螺丝孔，在此不做限定。
48.如图4和图7所示，在一实施例中，第一轮300包括第一腰鼓轮310和第一转轴320。第一腰鼓轮310的横截面为圆形，且在第一腰鼓轮310的长度方向上，第一腰鼓轮310的横截面的直径不同。在第一腰鼓轮310的长度方向的中间位置，第一腰鼓轮310的直径最大，并向两端均匀减小，使得第一腰鼓轮310呈中间粗的柱状结构。第一腰鼓轮310的结构的设计，使得全向轮10转动时，第一腰鼓轮310的长度方向的中间位置与地面接触，即使得第一腰鼓轮310与地面接触面积最小，从而摩擦力最小，减小阻力。
49.第一转轴320沿第一腰鼓轮310的长度方向设置，穿设第一腰鼓轮310的轴心，且在第一腰鼓轮310的长度方向上，第一转轴320凸出于第一腰鼓轮310的两端。第一腰鼓轮310能够相对于第一转轴320转动，使得第一腰鼓轮310的转动阻力较小。在另一实施例中，第一转轴320也可以固定于第一腰鼓轮310的轴心，即第一腰鼓轮310与第一转轴320同步转动，则第一转轴320与第一支撑板100为转动配合，从而使得第一腰鼓轮310能够相对于第一支撑板100转动。可以理解的是，可以根据需要设置为，第一腰鼓轮310与第一转轴320转动配
合，且第一转轴320与第一支撑板100转动配合。
50.在一实施例中，第一腰鼓轮310由硬质的腰鼓轮芯和包覆于腰鼓轮芯的橡胶组成。硬质的腰鼓轮芯使得第一腰鼓轮310不易变形，且橡胶能够保护腰鼓轮芯的表面不受损伤。
51.如图4和图5所示，在一实施例中，第一支撑板100开设有用于安装第一轮300的第一开口槽120，第一开口槽120的数量为多个，多个第一开口槽120均匀开设于第一支撑板100的边缘，且延伸至第一支撑板100侧边形成开口。第一开口槽120为通槽，使得第一轮300安装于第一开口槽120后，在第一支撑板100的厚度方向的两侧均凸出于第一支撑板100，方便第一轮300相对于第一支撑板100转动。每个第一开口槽120均安装有第一轮300，使得第一轮300均匀安装于第一支撑板100的边缘，全向轮10转动时，第一支撑板100受力均匀，且不同的第一轮300受力情况相同，有助于延长全向轮10的使用寿命，且有助于全向轮10的平稳转动。
52.如图4和图5所示，在一实施例中，第一支撑板100的背离基板210的一侧开设有第一滑槽130，第一滑槽130与第一开口槽120连通，且每个第一开口槽120的相对设置的槽壁上均开设有第一滑槽130，使得每个第一开口槽120均与2个第一滑槽130，且这2个第一滑槽130对称设置。第一转轴320的凸出于第一腰鼓轮310的长度方向的两端的结构，即第一转轴320的两端，分别位于连通同一个第一开口槽120且相对设置的两个第一滑槽130内。第一转轴320可以固定于第一滑槽130内，则需要将第一转轴320与第一腰鼓轮310转动连接。第一转轴320可以与第一滑槽130转动配合，则第一转轴320和第一滑槽130间隙配合，便于第一转轴320相对于第一滑槽130转动，第一转轴320和第一腰鼓轮310可以转动连接，也可以固定连接。
53.如图2、图4和图5所示，在一实施例中，全向轮10包括第一盖板500，第一盖板500固定于第一支撑板100的背离第二支撑板200的一侧。第一盖板500的形状与第一支撑板100的形状大致相同，使得第一盖板500能够与第一支撑板100层叠设置时能够重合。
54.在一实施例中，第一盖板500的中间开设的孔为圆形孔，该孔的直径与安装柱240的直径大致相等，或略大于安装柱240的直径。可以理解的是，由于安装孔110为多边形孔，用于与第一凸台230配合，第一盖板500中间开设的孔用于与安装柱240配合，而第一凸台230凸出于安装柱240的周向，则第一盖板500的中间开设的孔略小于第一支撑板100的安装孔110，使得全向轮10在第一支撑板100的一侧较为美观。
55.如图2、图4和图5所示，在一实施例中，第一盖板500和第一支撑板100的其中之一开设有第一定位孔510，其中至另一设有第一定位柱140，第一定位孔510和第一定位柱140相配合，使得第一盖板500安装于第一支撑板100时方便定位。
56.在一实施例中，第一支撑板100上开设有螺丝孔，采用螺钉穿设第一盖板500并与螺丝孔配合，使得第一盖板500被固定于第一支撑板100上。且第一盖板500覆盖所有的第一滑槽130，使得第一滑槽130形成只有一个开口的槽，且该开口用于允许第一转轴320通过。由于第一转轴320的两端均容纳于相对设置的两个第一滑槽130内，且第一滑槽130被第一盖板500覆盖，则在全向轮10工作过程中，第一转轴320不会脱离第一滑槽130。
57.如图4和图7所示，在一实施例中，第二轮400包括第二腰鼓轮410和第二转轴420。第二腰鼓轮410的横截面为圆形，且在第二腰鼓轮410的长度方向上，第二腰鼓轮410的横截面的直径不同。在第二腰鼓轮410的长度方向的中间位置，第二腰鼓轮410的直径最大，并向
两端均匀减小，使得第二腰鼓轮410呈中间粗的柱状结构。第二腰鼓轮410的结构的设计，使得全向轮10转动时，第二腰鼓轮410的长度方向的中间位置与地面接触，即使得第二腰鼓轮410与地面接触面积最小，从而摩擦力最小，减小阻力。
58.第二转轴420沿第二腰鼓轮410的长度方向设置，穿设第二腰鼓轮410的轴心，且在第二腰鼓轮410的长度方向上，第二转轴420凸出于第二腰鼓轮410的两端。第二腰鼓轮410能够相对于第二转轴420转动，使得第二腰鼓轮410的转动阻力较小。在另一实施例中，第二转轴420也可以固定于第二腰鼓轮410的轴心，即第二腰鼓轮410与第二转轴420同步转动，则第二转轴420与第二支撑板200为转动配合，从而使得第二腰鼓轮410能够相对于第二支撑板200转动。可以理解的是，可以根据需要设置为，第二腰鼓轮410与第二转轴420转动配合，且第二转轴420与第二支撑板200转动配合。
59.在一实施例中，第二腰鼓轮410由硬质的腰鼓轮芯和包覆于腰鼓轮芯的橡胶组成。硬质的腰鼓轮芯使得第二腰鼓轮410不易变形，且橡胶能够保护腰鼓轮芯的表面不受损伤。
60.如图4和图8所示，在一实施例中，基板210开设有用于安装第二轮400的第二开口槽211，第二开口槽211的数量为多个，多个第二开口槽211均匀开设于基板210的边缘，且延伸至基板210侧边形成开口。第二开口槽211为通槽，使得第二轮400安装于第二开口槽211后，在基板210的厚度方向的两侧均凸出于基板210，方便第二轮400相对于基板210转动。每个第二开口槽211均安装有第二轮400，使得第二轮400均匀安装于基板210的边缘，全向轮10转动时，基板210受力均匀，且不同的第二轮400受力情况相同，有助于延长全向轮10的使用寿命，且有助于全向轮10的平稳转动。
61.如图4和图8所示，在一实施例中，基板210的背离第一支撑板100的一侧开设有第二滑槽212，第二滑槽212与第二开口槽211连通，且每个第二开口槽211的相对设置的槽壁上均开设有第二滑槽212，使得每个第二开口槽211均与2个第二滑槽212，且这2个第二滑槽212对称设置。第二转轴420的凸出于第二腰鼓轮410的长度方向的两端的结构，即第二转轴420的两端，分别位于连通同一个第二开口槽211且相对设置的两个第二滑槽212内。第二转轴420的两端也可以固定于第二滑槽212内，则需要设置第二转轴420与第二腰鼓轮410为转动连接，方便第二轮400的转动。第二转轴420也可以与第二滑槽212转动连接，则第二转轴420和第二滑槽212间隙配合，便于第二转轴420相对于第二滑槽212转动，第二转轴420也可以与第二腰鼓轮410转动连接，也可以固定连接。
62.如图2、图4和图8所示，在一实施例中，全向轮10包括第二盖板600，第二盖板600固定于基板210的背离第一支撑板100的一侧。第二盖板600的形状与基板210的形状大致相同，使得第二盖板600能够与基板210层叠设置时能够重合。
63.如图2、图4和图8所示，在一实施例中，第二盖板600和基板210的其中之一开设有第二定位孔610，其中至另一设有第二定位柱213，第二定位孔610和第二定位柱213相配合，使得第二盖板600安装于基板210时方便定位。
64.在一实施例中，基板210上开设有螺丝孔，采用螺钉穿设第二盖板600并与螺丝孔配合，使得第二盖板600被固定于基板210上。且第二盖板600覆盖所有的第二滑槽212，使得第二滑槽212形成只有一个开口的槽，且该开口用于允许第二转轴420通过。由于第二转轴420的两端均容纳于相对设置的两个第二滑槽212内，且第二滑槽212被第二盖板600覆盖，则在全向轮10工作过程中，第二转轴420不会脱离第二滑槽212。
65.可以理解的是，多边形的第一凸台230和多边形的安装孔110的设计，需要满足第一支撑板100和第二支撑板200在装配状态下，第一开口槽120和第二开口槽211错位，从而能够使得全向轮10的第一轮300和第二轮400错位，而使得全向轮10无论在任何状态下，第一轮300和第二轮400的其中之一总能够与地面接触，实现全向轮10的平稳转动。
66.本技术的全向轮10分为两层排布，其中一层设有第一支撑板100和第一轮300，第一轮300转动连接于第一支撑板100；另一层设有第二支撑板200和第二轮400，第二轮400转动连接于第二支撑板200。第一支撑板100开设有多边形的安装孔110，第二支撑板200设有多边形的第一凸台230，第一凸台230与安装孔110配合，使得第一凸台230周向被定位，避免第一支撑板100相对于第二支撑板200周向滑动，实现第一支撑板100和第二支撑板200之间的周向连接可靠性。第二支撑板200开设有连接孔241，连接孔241的横截面为非圆形结构，避免驱动机构的输出轴相对于连接孔241转动。本技术的全向轮10零件较少，装配简单，便于安装于驱动机构比如电机或舵机的输出轴上，且能够与驱动机构的输出轴形成稳定可靠的连接。
67.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。