磁性全向轮制造技术

提供了一种用于横过表面的多向轮，其包括至少一个轮毂。所述轮毂限定旋转的第一轴向方向。多个滚子围绕轮毂的外侧圆周布置。滚子被安装用于沿第二轴向方向旋转，该第二轴向方向与第一轴向方向成一角度。轮子包括安装到轮毂的至少一个磁体。轮毂由可磁诱导的材料制成，该材料使所述至少一个磁体的磁通朝向被横过的表面集中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请基于2013年11月30日递交的美国临时专利申请序列号No.61/910,320并要求其优先权，该申请通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及磁性轮和全向轮。
技术介绍
在各种文件中已知具有不同设计的其他轮子，例如包括题目为“Omni-wheel based driving device with belt transmission mechanism”(具有带传动机构的基于全向轮的驱动装置)的美国专利No.8,308,604；题目为“Dynamically balanced in-line wheel vehicle”(动平衡的嵌入轮式车辆)的美国专利公开No.2008/0295595；题目为“Magnetic wheel for vehicles”(用于车辆的磁性轮)的美国专利No.7,233,221；题目为“Magnetic wheel”(磁性轮)的美国专利公开No.2012/0200380；以及Lee,Seung-heui等人的题目为“Recognition of Corrosion State Based on Omnidirectional Mobile Robot for Inspection of CAS for Oil Tanker Annual Conference 2008”(针对油轮年会2008的CAS的基于用于检查的全向移动机器人的腐蚀状态识别)的文章。这些文件所描述的轮子和车辆的具体设计和特征可以通过回顾其各自所披露的内容而被最佳地理解。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种用于横过表面的多向轮。该多向轮包括至少一个轮毂，所述至少一个轮毂限定旋转的第一轴向方向。多个滚子围绕所述至少一个轮毂的外侧圆周布置，该滚子被安装用于沿第二轴向方向旋转，该第二轴向方向与第一轴向方向成一角度。该多向轮包括至少一个磁体，所述至少一个磁体安装到所述至少一个轮毂。轮毂由可磁诱导的材料制成，该材料使所述至少一个磁体的磁通朝向被横过的表面集中。根据另一方面，所述至少一个磁体被安装用于相对于轮毂旋转。根据又一方面，多个磁体每个被连接至相应的辐条，其中，辐条被安装用于相对于沿第一轴向方向布置的轮轴自由旋转。根据再一方面，滚子的数量、尺寸和间隔使得多向轮在横过表面时接近理想的圆形旋转。根据另外的方面，每个滚子包括三个分段件，且其中，分段件的尺寸和形状被设置以使得多向轮在横过表面时接近理想的圆形旋转。根据另外的方面，所述至少一个轮毂包括可移开地连接的第一部件和第二部件，且其中，第一和第二部件限定用于接收滚子的凹部。根据另外的方面，设置多个楔形安装件，其用于将滚子连接至所述至少一个轮毂。根据再一方面，所述至少一个磁体是高温磁体。根据另一方面，所述至少一个磁体是永磁体。根据另外的方面，所述至少一个磁体是电磁体。根据另一方面，滚子由可磁诱导的材料制成，其改善磁通集中。根据另一方面，其中，滚子被修饰以增大摩擦力。根据另一方面，其中，磁体由不可磁诱导的环部覆盖。根据另外的方面，提供了一种用于横过表面的多向轮，其包括至少两个可磁诱导的本体，该本体被安装用于绕第一轴向方向旋转，该第一轴向方向沿第一轴线。一个或多个磁体绕第一轴线同心地布置，所述磁体具有磁极，是磁体被取向以使得其磁极沿第一轴向方向取向、并且面朝同一方向，所述一个或多个磁体安装在所述至少两个可磁诱导的本体之间。多个滚子围绕每个可磁诱导的本体的外侧圆周布置，滚子被安装以用于沿第二轴向方向旋转，该第二轴向方向与第一轴向方向成一角度。可磁诱导的本体使所述一个或多个磁体的磁通朝向被横过的表面集中。根据另一方面，所述一个或多个磁体是圆盘形的。根据再一方面，所述一个或多个磁体是环形的。根据另外的方面，所述一个或多个磁体绕第一轴线同心地布置、并与该轴线在径向上间隔开。根据再一方面，所述一个或多个磁体被安装以用于相对于所述至少两个可磁诱导的本体旋转。根据另一方面，所述至少两个可磁诱导的本体的尺寸和形状被设置并且滚子被布置在该本体上，以使得所述两个可磁诱导的本体和行进表面之间的距离最小化，其该距离未跨过滚子和行进表面之间的接触圆。根据另外的方面，所述至少两个可磁诱导的本体可移开地连接，且其中，所述至少两个可磁诱导的本体限定用于接收滚子的凹部。根据再一方面，设置多个楔形安装件，以用于将滚子连接到所述至少两个可磁诱导的本体，且其中，所述楔形安装件是可磁诱导的。根据另一方面，包括由可磁诱导的材料制成的一个或多个集中器构件，所述材料使所述一个或多个磁体的磁通进一步朝向被横过的表面集中。根据另一方面，所述一个或多个磁体是高温磁体。根据再一方面，所述一个或多个磁体是永磁体。根据另一方面，滚子由可磁诱导的材料制成，该材料改善磁通集中。根据另一方面，其中，滚子被修饰以增加摩擦力。根据另一方面，其中，磁体由不可磁诱导的环部覆盖。根据另一方面，其中，所述两个本体具有至少一个螺纹孔，以用于在拆卸多向轮期间将磁体从本体分离。附图说明图1A以分解视图示出根据第一布置的磁性全向轮；图1B示出图1A的磁性全向轮的组装视图；图1C以组装视图示出根据第二布置的磁性全向轮；图1D示出图1C的磁性全向轮的分解视图；图2示出根据第三布置的磁性全向轮；图3A-3C示出根据第四布置的磁性全向轮；图4A示出根据第五布置的磁性全向轮的前视图；图4B示出图4A的全向轮的第一磁体构造；图4C示出图4A的全向轮的第二磁体构造；图4D示出图4A的磁性全向轮的等轴视图；图4E示出图4A的磁性全向轮的分解视图；图4F示出根据第六布置的磁性轮的分解视图；图4G示出图4F的磁性轮的组装视图；图5A-5C示出根据第七布置的磁性全向轮；图6A和6B示出根据第八布置的磁性全向轮；图7A-7D示出根据第九布置的磁性全向轮；图8A示出一车辆，其包括磁性全向轮；图8B示出第二车辆，其包括磁性全向轮。具体实施方式参考图1A和1B，示出了磁性全向轮10。全向轮10包括轮毂12和多个滚子14，所述滚子围绕轮毂12的外侧圆周设置。所述滚子垂直于轮毂12的轴向旋转方向布置。轮毂12可以包括朝向轮毂的中心延伸以安装到轮轴13的辐条或其他结构(例如圆形的材料腹板)。滚子14和以下讨论的滚子可以经由销、突出部、转轴、或允许滚子旋转的其他适当的结构安装到轮毂12。滚子可以由材料制成、或具有表面纹路(例如，橡胶、软塑料、或具有表面纹路的钢材等)、或可以滚花、或具有表面涂层，使得所述滚子可以提供足够摩擦系数以便轮子提供牵引力，使得当车辆的重量与磁体16所提供的法向力抵消时，所述轮子可以车辆沿垂直和/或上下颠倒的取向驱动车辆/使车辆转向，如以下更为详细地讨论的。滚子也可以由可磁诱导的材料制成，并且包含增大摩擦力的处理。由此，可以减小所需要的磁体的力，这会增加车辆以正面朝上的取向行进时的效率。轮毂12允许绕限定第一轴向方向的轮轴13沿着箭头“A”所指示的方向旋转。滚子14允许沿箭头“B”所指示的方向旋转，该箭头沿着垂直于第一轴向方向的第二轴向方向。(替换地，麦克纳姆(Mecanun)类型的轮子可以替换地被使用，在这一情况下，滚子相对于轮毂成45°安装)。这样，全向轮允许具有两个自由度的旋转。这一布置对于必须在严格受限的范围内操作的车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于横过表面的多向轮，包括：至少一个轮毂，所述至少一个轮毂限定旋转的第一轴向方向；多个滚子，其围绕所述至少一个轮毂的外侧圆周布置，所述滚子被安装用于沿第二轴向方向旋转，该第二轴向方向与第一轴向方向成一角度；和至少一个磁体，所述至少一个磁体安装到所述至少一个轮毂，其中，所述轮毂由可磁诱导的材料制成，该材料使所述至少一个磁体的磁通朝向被横过的表面集中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.30 US 61/910,3201.一种用于横过表面的多向轮，包括：至少一个轮毂，所述至少一个轮毂限定旋转的第一轴向方向；多个滚子，其围绕所述至少一个轮毂的外侧圆周布置，所述滚子被安装用于沿第二轴向方向旋转，该第二轴向方向与第一轴向方向成一角度；和至少一个磁体，所述至少一个磁体安装到所述至少一个轮毂，其中，所述轮毂由可磁诱导的材料制成，该材料使所述至少一个磁体的磁通朝向被横过的表面集中。2.根据权利要求1所述的多向轮，其中，所述至少一个磁体被安装用于相对于所述轮毂自由旋转。3.根据权利要求1所述的多向轮，其中，多个磁体的每个连接至相应的辐条，其中，辐条被安装用于相对于沿第一轴向方向布置的轮轴自由旋转。4.根据权利要求1所述的多向轮，其中，滚子的数量、尺寸和间隔使得轮子在横过表面时接近理想的圆形旋转。5.根据权利要求1所述的多向轮，其中，每个滚子包括三个分段件，且其中，分段件的尺寸和形状合适以使得多向轮在横过表面时接近理想的圆形旋转。6.根据权利要求1所述的多向轮，其中，所述至少一个轮毂包括可移开地连接的第一部件和第二部件，且其中，第一和第二部件限定用于接收滚子的凹部。7.根据权利要求1所述的多向轮，还包括多个楔形安装件，用于将所述滚子连接至所述至少一个轮毂。8.根据权利要求1所述的多向轮，其中，所述至少一个磁体是高温磁体。9.根据权利要求1所述的多向轮，其中，所述至少一个磁体是永磁体。10.根据权利要求1所述的多向轮，其中，所述至少一个磁体是电磁体。11.根据权利要求1所述的多向轮，其中，所述滚子由可磁诱导的材料制成，以辅助集中磁通。12.根据权利要求1所述的多向轮，其中，所述滚子被修饰以增大摩擦力。13.根据权利要求11所述的多向轮，其中，所述磁体通过不可磁诱导的环部覆盖。14.一种用于横过表面的多向轮，包括：至少两个可磁诱导的本体，其被安装用于绕沿第一轴线的第一轴向方向旋转；一个或多个磁体，其绕所述第一轴线同心地布置，所述磁体具有磁极，并且所述磁体被取向以使其磁极沿第一轴向方向取向并面朝同一方向，所述一个或多个磁体被安装在所述至少两个可磁诱导的本体之间；和多个滚子，其围绕每个可磁诱导本体的外侧圆周布置，所述滚子被安装用于沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：B帕罗特，PECZ冈萨雷斯，A奥塔，FA拉蒂夫，H特里吉，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA