滚球式万向轮制造技术

本发明专利技术公开了一种滚球式万向轮，它包括一个滚球本体，一个下部具有开口的罩壳，所述罩壳内安装有若干个减摩装置，每一个减摩装置包括一个可绕固定轴线转动的支撑装置，所述固定轴线指向所述滚球本体的球心；安装于所述支撑装置的第一滚动件和第二滚动件，所述第一滚动件是可绕自身轴线转动的滚轮，其滚动表面与所述滚球本体的球面相接触，所述第二滚动件是可在环形轨道内滚动的多个球形滚珠；或者是可绕自身轴线转动的滚轮，其滚动表面直接或间接顶靠于所述罩壳的内侧表面。在使用过程中，第一滚动件与滚球本体之间，以及第二滚动件与其接触面之间均为滚动摩擦，从而大大减少了摩擦阻力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及万向轮
，尤其涉及一种滚球式的万向轮。
技术介绍
目前，偏心式万向轮是应用最广泛的万向轮之一，这种万向轮所承受物体的重心总是偏离万向轮的触地点，因而产生一定的偏心力矩。由于该偏心力矩的作用，长时间使用，容易产生机械变形；当万向轮承载的物体运动时，该万向轮首先要在触地点发生转动，方向一致时，物体才能运动，因而使用偏心式万向轮时，必须有一定的万向轮旋转空间。另一种常见的万向轮是滚球式万向轮，其滚球本体可以在一个罩壳内万向滚动，有的在罩壳内添加一些滚珠，以减小滚球本体与罩壳之间的摩擦。该种万向轮由于承载物的重心和触地点在同一条铅垂线上，不存在偏心力矩，因而可以承载较大的载荷。但是，在使用时，滚球本体和罩壳之间是滑动摩擦，而对于在罩壳内部添加滚珠的滚球式万向轮来说，滚珠和罩壳之间、滚珠和滚球本体之间也都存在着滑动摩擦，因而其摩擦阻力较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种滚球式万向轮，以解决滚球式万向轮摩擦阻力大的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是滚球式万向轮，包括一个滚球本体，一个下部具有开口的罩壳，所述罩壳内安装有若干个减摩装置，每一个减摩装置包括一个可绕固定轴线转动的支撑装置，所述固定轴线指向所述滚球本体的球心；安装于所述支撑装置的第一滚动件和第二滚动件，所述第一滚动件是可绕自身轴线转动的滚轮，其滚动表面与所述滚球本体的球面相接触，所述第二滚动件的滚动表面直接或间接顶靠于所述罩壳的内侧表面。由于支撑装置的固定轴线指向所述滚球本体的球心，所以当支撑装置绕该轴线转动时，第一滚动件的滚动表面就会时刻与滚球本体的球面相接触。当滚动本体滚动时，减摩装置总是先围绕着固定轴线转动，当第一滚动件与滚球本体的滚动方向相适应时，第一滚动件开始与滚球本体相对滚动，其接触面间的摩擦是滚动摩擦。由于第二滚动件的滚动表面直接或间接顶靠于所述罩壳的内侧表面，所以，减摩装置在围绕固定轴线转动的过程中，第二滚动体在与其相接触的顶靠面上作滚动，使其接触面间的摩擦也为滚动摩擦。也就是说，第一滚动件与滚球本体之间、以及第二滚动件与其接触面之间均为滚动摩擦，从而大大减少了摩擦阻力。作为一种改进，第二滚动件是可在环形轨道内滚动的多个球形滚珠，这些滚珠的球心到滚球本体球心的连线构成一个圆锥面，所述滚球本体的球心到第一滚动件回转轴线的垂线落在所述圆锥面的一条母线上。所述垂线方向就是滚球本体和第一滚动件之间作用力的传递方向，所述母线方向就是罩壳和第二滚动件之间作用力的传递方向，这两个力在一条直线上，使支撑装置不会受转矩的作用，不容易发生机械变形。作为一种改进，第二滚动件是可绕自身轴线转动的滚轮，滚轮至少是两个，这些滚轮呈圆弧形阵列，其阵列半径与所述第一滚动件绕所述固定轴线转动的回转半径相应，所述这些滚轮的滚动面与所述罩壳的内侧表面相接触。其效果是，滚球本体与第一滚动件之间作用力的传递方向以及罩壳与第二滚动件之间作用力的传递方向近似在一条直线上，从而使支撑装置不会受到转矩的作用，不容易发生机械变形。作为进一步改进，所述罩壳是鸭梨形壳体，所述减摩装置为一个，该减摩装置安装于所述鸭梨形壳体的梨柄部，在所述罩壳的下部开口附近安装有环形阵列的第三滚动件，所述第三滚动件的滚动表面与所述滚球本体的表面相接触。所述第三滚动件的环形阵列面位于将该滚球式万向轮水平放置时水平指向所述滚球本体球心的平面上。其效果是，使滚动本体与所述罩壳的相对位置保持不变，并且其两者之间的摩擦力最小。作为另一种改进，所述罩壳的下部开口处安装有与所述罩壳可拆分连接的挡圈。挡圈的作用是，限制滚球本体从罩壳的下部开口脱出，使罩壳的开口尺寸最大，便于零部件的装配，同时还可以阻挡杂物进入罩壳。作为另一种改进，它还包括一个滚球本体制动装置。其效果是，当滚球式万向轮所支撑的载物体的位置调整好后，通过制动装置使滚动本体制动，从而使载物体保持一个稳定的状态。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术实施例1的剖视图；图2是图1的俯视图；图3是本专利技术实施例2中减摩装置的剖视图；图4是本专利技术实施例3的剖视图；图5是图4中第二滚动件的安装示意图；图6是本专利技术实施例4中减摩装置的剖视图；图7是本专利技术实施例5的剖视图；图8是本专利技术实施例6中减摩装置的剖视图；图9是本专利技术实施例7的剖视图；图10是本专利技术实施例8的剖视图；图11是本专利技术实施例9的剖视图；图12是本专利技术实施例10的剖视图；具体实施方式实施例1滚球式万向轮，如图1所示，包括一个滚球本体1，一个上部固定有连接件4、下部具有开口的罩壳2，所述罩壳2是与所述滚球本体1同心的半球形壳体；所述减摩装置3为多个，为了使滚球本体1受力均匀，其数量至少为三个，并呈均匀的环形阵列。所述罩壳2内安装有若干个减摩装置3。所述每一个减摩装置3包括一个顶板33，安装于所述顶板33的第一滚动件31和第二滚动件32，枢轴34固定于罩壳2内壁，其轴线指向所述滚球本体1的球心，顶板33套设于绕转动枢轴34，并通过铆接实现轴向定位，当然也可以通过轴用挡圈等形式定位。所述第一滚动件31是可绕自身轴线转动的滚轮，其滚动面与所述滚球本体1的表面相接触；第二滚动件32是多个球形滚珠，罩壳2设有环形凹槽21(如图2所示)，顶板33也设有相应的环形凹槽，这两个环形凹槽形成一个环形轨道，这些球形滚珠就设置在这个环形轨道内，从而使第二滚动件32的滚动表面与罩壳2的内壁相接触；所述这些滚珠的球心到滚球本体1球心的连线形成一个圆锥面，滚球本体1的球心到第一滚动件回转轴线的垂线位于所述圆锥面的一条母线上。由于枢轴34的轴线指向所述滚球本体1的球心，所以当顶板33绕该轴线转动时，第一滚动件31的滚动表面就会时刻与滚球本体1的球面相接触。所述罩壳2的下部开口处安装有挡圈5，挡圈5通过螺栓51与所述罩壳2固定连接。挡圈5的作用是，限制滚球本体1从罩壳2的下部开口脱出，使罩壳2的开口尺寸最大，便于零部件的装配，同时还可以阻挡杂物进入罩壳2。本实施例中的连接件4是一个杆形连接件，其顶部设有可与载物体连接的螺纹，其底部固定于罩壳2外表面并具有一个沿径向的开口槽。在罩壳2的顶部、连接件4的固定部位安装有一个滚球本体制动装置6，其作用是，当滚球式万向轮所支撑的载物体的位置调整好后，通过制动装置6使滚动本体1制动，从而使载物体保持一个稳定的状态。所述滚球本体制动装置6包括一个从罩壳2顶端伸入罩壳2内部的制动推杆62，该制动推杆62具有一个位于所述罩壳内部的第一端和位于所述罩壳外部的第二端；与制动推杆62的第一端连接的制动块61；与制动推杆62的第二端铰接的操纵杆64；套设于所述制动推杆62并夹压于操纵杆64与罩壳外表面之间的弹簧63；所述操纵杆64在所述连接件的开口槽内与所述连接件4铰接；一个与所述操纵杆64铰接的回止开关65，所述回止开关的卡齿与设置于连接件开口槽侧部的锯齿槽41卡接。按压操纵杆64，制动推杆62带动制动块向滚球本体1移动，制动块61与滚球本体1表面产生摩擦力，实现摩擦制动；回止开关的卡齿卡接在锯齿槽41内，可以使该滚球式万向轮保持制动状态；当回止开关的卡齿脱离锯齿槽41时，弹簧63使制动推杆62向上移动，制动块61与滚球本体1表面脱离接触，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
滚球式万向轮，包括一个滚球本体（１），一个下部具有开口的罩壳（２），其特征在于：所述罩壳（２）内安装有若干个减摩装置（３），每一个减摩装置（３）包括一个可绕固定轴线转动的支撑装置，所述固定轴线指向所述滚球本体（１）的球心；安装于所述支撑装置的第一滚动件（３１）和第二滚动件（３２），所述第一滚动件（３１）是可绕自身轴线转动的滚轮，其滚动表面与所述滚球本体（１）的球面相接触，所述第二滚动件（３２）的滚动表面直接或间接顶靠于所述罩壳（２）的内侧表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白云山，
申请(专利权)人：白云山，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]