[实用新型]曲拐斜轴式万向轮

说明书

本实用新型涉及一种新型的安装于车辆或各种需要灵活换向平移用具底部的行走装置。尤其是以曲拐轴的倾斜轴颈安装碟形滚轮所形成的使轮子的轮面能按运动方向的改变而更为灵活换向的曲拐斜轴式万向轮。

目前公知的万向轮构造是由球形或一般轮子、轮轴、带竖向转轴的轮轴支架和设有平面轴承的支架座组成。该结构由于受高度的限制，轮子直径较小，小直径轮子的滚动阻力较大。轮轴与地面平行，与竖向转轴相互垂直，并偏置一定距离，借助于该偏心距，形成改变运动方向时轮面换向力矩增大，增大偏心距，虽能增大轮面换向力矩，但同时也增大竖向转轴平面支承的倾侧力矩和旋转换向阻力矩，造成轮面换向不够灵活，不宜承受较大的垂直载荷，寿命短，易损坏。

本实用新型的目的是提供一种万向轮，它不仅结构简单，强度高，能承受较大垂直载荷，使用寿命长，而且能利用有限的高度空间，增大轮子直径，减小滚动阻力，当改变运动方向时，轮面换向灵敏度高，对万向轮的承载体在随意改变运动方向时的导向极为灵活。

本实用新型的目的是这样实现的：一根具有三维空间角度二次折弯的两端带环槽的曲拐轴，其垂直端轴颈上安装一个支架轴套组件。该支架与轴套刚性连接，轴套内孔与曲拐轴轴颈动配合，孔在长度方向的偏中位置开有环槽，与曲拐轴槽相对，两者以C型弹性挡圈连接，C型弹性挡圈外径与孔槽动配合，使曲拐轴与轴套能灵活转动，但不能轴向移动。曲拐轴的倾斜端轴颈安装一个碟形轮轴套组件，该碟形万向轮与轴套刚性连接，轴套内孔与曲拐轴轴颈动配合，孔在长度方向的偏中位置开有环槽，与曲拐轴槽相对，二者以C型弹性挡圈连接，C型弹性档圈外径与孔槽相配合，使曲拐轴与轴套能灵活转动，但不能轴向移动。该结构以倾斜轮面取代垂直轮面，能在同等高度空间增大轮面直径。该结构的力学原理为，由曲拐轴特定的折弯角的设计所形成的曲拐轴垂直回转中心与斜向碟形轮跟地面接触点的位置关系，该关系所得到的力学效果能以较小的偏心距获得增大了的力臂，以达到在减少或不增大对竖向转轴的倾侧力矩的条件下增大轮面换向力矩，提高支架改变运动方向时，轮面产生换向旋转的灵敏度目的。

上述方案，产生的积极效果是可以使万向轮的结构简单、牢固，具有较大承载能力和较小滚动阻力，可以使万向轮的承载体（如车辆）比使用现有技术制造的万向轮有更大的改变运动方向的灵活度。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是实施例的主视图；

图2是实施例的A－A剖视图；

图中1.支架        2.支架轴套        3.C型弹性档圈        4.曲拐轴

5.碟形轮轴套        6.碟形万向轮

图1中支架1与支架轴套2刚性固定，支架轴套2的外口加工倒角，作装配导向用。C型弹性挡圈3卡在曲拐轴4与支架轴套2相对应的环槽内。支架轴套2的孔径与曲拐轴4轴颈的外径和孔槽底径与C型弹性挡圈3的外径均为动配合。曲拐轴4的倾斜轴颈与碟形轮轴套5装配结构同上述支架轴套与曲拐轴的配合结构相同，碟形万向轮6与碟形轮轴套5刚性固定。碟形万向轮6的轮面与地面形成倾角α，曲拐轴在空间构成三个立体角β、γ、δ。在Ⅰ.Ⅰ平面形成γ角，Ⅱ.Ⅱ平面形成β角，Ⅰ.Ⅰ与Ⅱ.Ⅱ两平面构成δ夹角，其中α＝γ。C型弹性挡圈3的装配方法是：先将C型弹性档圈3卡入曲拐轴4轴颈环槽内，用钳子将C型弹性挡圈3夹紧，使外径缩小，将曲拐轴4端部插入轴套（2或5）内，到C型弹性挡圈3进入轴套（2或5）外口倒角孔内为止，随后用锤敲击曲拐轴4，即能使C型弹性挡圈3进入轴套（2或5）的孔内，继续打击曲拐轴4，直至C型弹性挡圈3进入轴套（2或5）的环槽为止。