一种动力福来轮的制作方法

本发明涉及行走轮技术领域，具体涉及一种动力福来轮。

背景技术：

随着平衡车的兴起，两个轮子的代步工具走进了千家万户，许多的机器人也趁机进入了平衡车的时代，用两个轮子支撑着整个机器人四处移动。为了应对各种复杂情况，平衡车的自由度显然不太够。普通两轮的自由度有限，设计更高的自由度才能适应复杂的路况。因此亟需一种新型轮胎以替代传统的普通两轮。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种动力福来轮。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种动力福来轮，包括轮体和主电机，所述轮体的一侧设有第一侧板固定架，所述轮体包括若干侧移轮，所述侧移轮安装在所述第一侧板固定架上，所述轮体通过所述第一侧板固定架与所述主电机的转轴同步转动连接，所述侧移轮的转动方向与所述轮体的轴向方向相切；

所述侧移轮至少设置有两个，且以所述轮体的转轴为中心均布设置，还包括设有同时驱动所有所述侧移轮同向转动的侧移驱动机构。

进一步地，所述侧移轮上设有侧移轮固定架，所述侧移轮固定架设置在所述第一侧板固定架上，以将所述侧移轮安装在所述第一侧板固定架上。

进一步地，所述侧移驱动机构包括侧移驱动电机，所述侧移驱动电机的转轴与所述侧移轮之间连接有传动组件，所述传动组件内置于所述轮体的内部。

进一步地，所述侧移驱动电机与所述轮体同轴设置，所述轮体的另一侧还设有第二侧板固定架，所述侧移驱动电机设置在所述第二侧板固定架上，还包括用于与其他设备连接的整轮固定架，所述主电机设置在所述整轮固定架上，所述主电机的转轴与所述整轮固定架转动连接，所述侧移驱动电机与所述整轮固定架转动连接。

进一步地，所述侧移驱动电机连接有导电滑环，所述整轮固定架上设有导电滑环固定架。

进一步地，所述传动组件包括与所述侧移驱动电机转轴同步转动的主动传动模块以及与所述侧移轮同步转动连接的从动传动模块，所述主动传动模块与所述从动传动模块之间连接有换向传动模块，所述侧移驱动电机设置在所述轮体的一侧。

进一步地，所述侧移驱动电机与所述轮体同轴设置，所述侧移轮包括两个对称设置的小轮，两个所述小轮之间同轴转动连接，所述主动传动模块包括第一齿盘，所述第一轴齿轮与所述侧移驱动电机的转轴同轴转动连接，所述从动传动模块包括第二齿盘，所述第二齿盘与所述小轮同轴转动连接，所述换向传动模块包括齿轮轴，所述第一齿盘与所述第二齿盘之间通过所述齿轮轴啮合传动实现换向。

进一步地，所述第一侧板固定架上设有齿轮轴固定架，所述齿轮轴与所述齿轮轴固定架转动连接，所述齿轮轴通过所述齿轮轴固定架安装在所述第一侧板固定架上。

进一步地，所述齿轮轴上还设有中心固定架，所述齿轮轴与所述中心固定架转动连接，所述中心固定架上设有凸块和卡槽，相邻的所述中心固定架通过所述凸块和所述卡槽相连，围蔽出以第一齿盘为中心的封闭空间。

进一步地，所述侧移轮的轮面为以所述轮体的转轴为圆心的弧线。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明通过侧移轮组成大轮体，在正常行驶的过程中，通过主电机控制轮体转动，实现前进后退，在有需要的时候，通过侧移驱动机构驱动侧移轮转动，实现横向的左右移动，同时还能通过同时控制主电机和侧移驱动机构工作，使轮体实现斜向移动，利用前后移动和左右移动的结合，实现轮体在地面上的各个方向平滑移动。

附图说明

图1为动力福来轮的整体结构示意图；

图2为动力福来轮的内部结构示意图；

图3为动力福来轮的轮体部分结构示意图；

图4为动力福来轮的侧移轮部分结构示意图；

图5为动力福来轮的外部固定架结构示意图；

图6为动力福来轮的大轴承固定架部分结构示意图；

图7为动力福来轮的中心固定架部分结构示意图；

附图标记说明：1、整轮固定架；2、球轴承；3、大轴承座；4、大轴承固定架；5、内六角螺栓；6、中心固定架；7、第二齿盘；8、小轮轮轴；9、挡边轴承；10、侧移轮；101、小轮；11、侧移轮固定架；12、第一侧板固定架；121、第二侧板固定架；13、大轴承保持架；14、主电机；141、侧移驱动电机；15、导电滑环固定架；16、导电滑环；17、第一齿盘；18、齿轮轴；19、齿轮轴固定架；20、联轴器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1所示，一种动力福来轮，包括轮体和主电机14，轮体的一侧设有第一侧板固定架12，轮体包括若干侧移轮10，侧移轮10安装在第一侧板固定架12上，轮体通过第一侧板固定架12与主电机14的转轴同步转动连接，侧移轮10的转动方向与轮体的轴向方向相切；侧移轮10至少设置有两个，且以轮体的转轴为中心均布设置，还包括设有同时驱动所有侧移轮10同向转动的侧移驱动机构。

具体地，轮体由多个侧移轮10圆周排列组成，从而形成用于前进后退的轮体，侧移轮10转动可驱使轮体侧移，侧移轮10不转动时，多个侧移轮10的轮面形成轮体的轮面，使轮体转动时能够实现前进和后退。侧移轮10的转动方向与轮体的轴向方向相切，从而能够使得当轮体不转动时，仅启动侧移轮10，将会使得轮体横向平移，从而实现侧移的功能。侧移轮10以轮体的转轴为中心均布设置，且至少有两个，使得侧移轮10能够均布在轮体上，用于前进和后退。具体在本实施例中，侧移轮10具体设置有四个，这样能够有效降低侧移轮10之间的间隔位置，从而使得轮体在转动行走时更流畅，侧移轮10的设置数量还可以为三个、五个等更多，可根据实际情况需求而设置，理论上侧移轮10数量越多，相邻的侧移轮10之间的间隔位置可以设置得越小，对轮体的行走影响则会更小。

在某一实施例中，侧移驱动机构包括侧移驱动电机141，侧移驱动电机141的转轴与侧移轮10之间连接有传动组件，传动组件内置于轮体的内部。

具体地，侧移驱动电机141作为侧移驱动机构的动力源，利用传动组件驱动侧移轮10转动，实现轮体的侧移，而侧移驱动电机141的具体设置位置，根据传动组件的具体设置不同，可设置在不同的位置，只需要不影响轮体正常运转即可，传动组件具体内置于轮体的内部。

在某一实施例中，传动组件包括与侧移驱动电机141转轴同步转动的主动传动模块以及与侧移轮10同步转动连接的从动传动模块，主动传动模块与从动传动模块之间连接有换向传动模块，侧移驱动电机141设置在轮体的一侧。

如图2和图3所示，具体地，由于传动组件需要将侧移驱动电机141提供的动力传递至侧移轮10上，以实现驱动侧移轮10的转动。主动传动模块与从动传动模块之间设置有换向传动模块，能够使与主动传动模块同步转动连接的侧移驱动电机141的设置位置的选择更多，从而使侧移驱动电机141能够设置在轮体的一侧，有效降低侧移驱动电机141对轮体的正常运转时候的干扰。主动传动模块与侧移驱动电机141之间为同步转动连接设置，从动传动模块与侧移轮10之间亦为同步转动连接设置，其连接方式可以为同轴连接设置，亦可为通过带传动、齿轮传动等方式实现错位同步传动。

在某一实施例中，侧移驱动电机141与轮体同轴设置，侧移轮10包括两个对称设置的小轮101，两个小轮101之间同轴转动连接，主动传动模块包括第一齿盘17，第一轴齿轮与侧移驱动电机141的转轴同轴转动连接，从动传动模块包括第二齿盘7，第二齿盘7与小轮101同轴转动连接，换向传动模块包括齿轮轴18，第一齿盘17与第二齿盘7之间通过齿轮轴18啮合传动实现换向。

具体地，主动传动模块与从动传动模块均采用同轴转动连接的方式设置，这样能够有效降低传动组件的复杂性。第一齿盘17与侧移驱动电机141同轴转动，第二齿盘7与侧移轮10同轴转动，将侧移轮10分为两个对称设置的小轮101，对称中心为轮体的半径，两个小轮101之间通过小轮轮轴8连接，第二齿盘7则设置在小轮轮轴8上，这样设置能够尽可能降低从动传动模块的设置对侧移轮10运转的干扰。第一齿盘17和第二齿盘7之间通过齿轮轴18连接啮合，从而实现换向。其中齿盘与齿轮轴亦可采用锥齿轮替代，采用锥齿轮的稳定性更高。

实际上采用齿盘、齿轮轴18的传动方式仅为本实施例中所采用的其中一种，在设置中还能够采用橡皮筋传动等方式，如橡皮筋传动，可通过橡皮筋自身的柔性，连接不同的传动件，实现换向的效果。本实施例中采用的齿盘、齿轮轴18的传动方式与其他传动方式相比，具有结构简单、稳定性高的优点，同时该种传动方式，能够将传动组件的主要部件集中设置在轮体内部的同一处，从而有利于对传动模块的维护以及整修。

在某一实施例中，侧移轮10上设有侧移轮固定架11，侧移轮固定架11设置在第一侧板固定架12上，以将侧移轮10安装在第一侧板固定架12上。

如图4所示，具体地，侧移轮10利用侧移轮固定架11安装固定在第一侧板固定架12上，从而固定好侧移轮10的位置，利用以轮体的转轴为中心均布设置的侧移轮10排列组成轮体，以提高轮体在运转时的稳定性，同时侧移轮10亦可同时通过侧移轮固定架11安装固定在第二侧板固定架121上，通过两侧的共同安装固定，能够大幅提高安装稳定性。

在某一实施例中，侧移驱动电机141与轮体同轴设置，轮体的另一侧还设有第二侧板固定架121，侧移驱动电机141设置在第二侧板固定架121上，还包括用于与其他设备连接的整轮固定架1，主电机14设置在整轮固定架1上，主电机14的转轴与整轮固定架1转动连接，侧移驱动电机141与整轮固定架1转动连接。

如图5和图6所示，具体地，第二侧板固定架121与第一侧板固定架12分别设置在轮体的两侧，从而对轮体起到稳固的作用，轮体上还设有用于与其他设备连接的整轮固定架1，主电机14的转轴与轮体具体可采用联轴器20进行同轴转动连接，因此主电机14需要安装固定在整轮固定架1上，与其他设备连接，以为轮体的转动提供动力，主电机14的转轴与整轮固定架1可通过轴承连接。而侧移驱动电机141在轮体转动的时候，由于侧移轮10在轮体一般前进后退的运行状态下，是不转动的，因此侧移驱动电机141的机身是需要与轮体一同转动的，或者采用侧移驱动电机141自身的转动与轮体的转动相互抵消的方式进行设置，但是由于后者对两个电机的控制精度要求非常高，所以在本实施例中采用前者的方式进行设置，因此侧移驱动电机141的机身需要与整轮固定架1转动连接。

上述的转动连接可通过在整轮固定架1上设置相关结构实现，具体可包括设置在第二侧板固定架121上的大轴承保持架13，大轴承保持架13可通过内六角螺栓5固定在第二侧板固定架121上，大轴承保持架13上设有大轴承固定架4和大轴承座3，大轴承座3设置在大轴承固定架4上，以限制其沿轮体的轴向方向的运动，大轴承座3上设有球轴承2，侧移驱动电机141与球轴承2的内环相连，大轴承座3与球轴承2的外环相连，实现侧移驱动电机141与整轮固定架1之间的转动连接。

在某一实施例中，侧移驱动电机141连接有导电滑环16，整轮固定架1上设有导电滑环固定架15。

如图1所示，具体地，由于侧移驱动电机141的机身需要不断地与轮体同步转动，因此设置有导电滑环16，以避免采用电线的方式与侧移驱动电机141进行连接，因而整轮固定架1上还延伸出用于架设导电滑环16的导电滑环固定架15。

在某一实施例中，第一侧板固定架12上设有齿轮轴固定架19，齿轮轴18与齿轮轴固定架19转动连接，齿轮轴18通过齿轮轴固定架19安装在第一侧板固定架12上。

如图4所示，具体地，齿轮轴固定架19主要用于固定齿轮轴18的位置，齿轮轴固定架19安装固定在第一侧板固定架12上，齿轮轴固定架19上设有挡边轴承9，以实现与齿轮轴18的转动连接，从而实现对齿轮轴18的安装。

在某一实施例中，齿轮轴18上还设有中心固定架6，齿轮轴18与中心固定架6转动连接，中心固定架6上设有凸块和卡槽，相邻的中心固定架6通过凸块和卡槽相连，围蔽出以第一齿盘17为中心的封闭空间。

如图7所示，具体地，齿轮轴18的两端可分别设置有中心固定架6和齿轮轴固定架19，中心固定架6与齿轮轴固定架19相似，均设置有挡边轴承9，通过对齿轮轴18的两端进行连接，使齿轮轴18的设置位置能够稳定设置。而中心固定架6围设在第一齿盘17的周围，同时中心固定架6上还设有凸块和卡槽，从而利用多个侧移轮10上设置的中心固定架6将第一齿盘17围蔽，形成封闭空间。中心固定架6与第一侧板固定架12和第二侧板固定架121结合，可产生一个较为封闭的空间，以将第一齿盘17完全围蔽，有效降低传动组件受外界干扰的可能性。

上述的由中心固定架6围蔽形成的封闭空间，可为多边形，也可为圆形，其具体根据中心固定架6的形状设置，若侧移轮10的数量仅为两个，则中心固定架6为了形成围蔽，需要设置为半圆的圆弧形，使两个中心固定架6之间形成一定的空间。而若侧移轮10的数量有三个或以上时，则可采用直板的形式，使围蔽形成的封闭空间为多边形。在本实施例中，由于侧移轮10的数量具体设置为四个，因此其围蔽形成的封闭空间为正方形。

在某一实施例中，侧移轮10的轮面为以轮体的转轴为圆心的弧线。

如图3所示，具体地，由于轮体是由侧移轮10圆周均布设置组成，侧移轮10实际上可采用一般的直线轮面，也即是圆柱形轮子进行设置，但是这样设置轮体在运转行驶的时候，可能会出现不平稳的情况，因而轮面采用以轮体的转轴为圆形的弧形设置，从而使得轮体的轮面尽可能圆滑，提高轮体在运行时的稳定性。

本发明通过侧移轮10组成大轮体，在正常行驶的过程中，通过主电机14控制轮体转动，实现前进后退，在有需要的时候，通过侧移驱动机构驱动侧移轮10转动，实现横向的左右移动，同时还能通过同时控制主电机14和侧移驱动机构工作，使轮体实现斜向移动，利用前后移动和左右移动的结合，实现轮体在地面上的各个方向平滑移动。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。