万向轮结构及自动移动行李箱的制作方法

本实用新型涉及行李箱技术领域，特别是涉及一种万向轮结构及自动移动行李箱。

背景技术：

现实生活中，行李箱是人们出行的重要物品。行李箱的移动原理比较简单，主要依靠人力拉动，在箱体下设置的四个滚轮作用下带动箱体移动。传统技术中，一般行李箱使用的滚轮为普通的万向轮，虽然其结构允许水平360度旋转，但是这种万向轮自身无法移动，需要外力促使其移动。这使得设置有这种万向轮的行李箱需要人力拉动才能移动，比较费力，还会占用使用者的双手，越来越不能适应人们的要求。

技术实现要素：

基于此，针对上述问题，本实用新型提出一种万向轮结构及自动移动行李箱，能够自行移动，无需人力拉动，比较省力，还可解放使用者的双手。

其技术方案如下：

一种万向轮结构，包括滚轮结构，与所述滚轮结构连接的横向驱动结构，垂直连接于所述横向驱动结构上的纵向驱动结构，以及与所述横向驱动结构和纵向驱动结构连接的控制器；

所述横向驱动结构包括与所述控制器连接的第一驱动电机，以及设置于所述第一驱动电机端部的横向转轴，且所述横向转轴穿设于所述滚轮结构上；

所述纵向驱动结构包括与所述横向转轴活动连接的支撑架，设置于所述支撑架上并与所述控制器连接的第二驱动电机，以及设置于所述第二驱动电机一端并与所述横向转轴垂直的纵向转轴，所述纵向转轴与所述第一驱动电机连接。

横向驱动结构可直接驱动滚轮结构前进或后退的直线移动，而纵向驱动结构可以驱动横向驱动结构转动，即可间接驱动滚轮结构顺时针或逆时针转动，以实现对滚轮结构的转向移动。在这个过程中，可以通过控制器来控制横向驱动机构和纵向驱动结构动作来实现上述的滚轮结构的直线移动或转向移动，从而使得万向轮结构具有自动移动的功能。

下面对其进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述滚轮结构包括对称设置于所述第一驱动电机两侧的第一滚轮和第二滚轮，所述横向转轴包括分别设置于所述第一驱动电机两端的第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴穿设于所述第一滚轮上，所述第二输出轴穿设于所述第二滚轮上。

进一步地，所述支撑架包括与所述第一输出轴和第二输出轴均活动连接的横向支架，以及与所述横向支架转动连接的纵向支架，且所述纵向转轴与所述横向支架连接；

所述第一驱动电机固定于所述横向支架上，所述第二驱动电机固定于所述纵向支架上。

进一步地，所述横向支架与所述第一输出轴和第二输出轴之间均设置有第一转动支撑轴承，所述横向支架和纵向支架之间设置有第二转动支撑轴承。

进一步地，所述滚轮结构包括设置于所述第一驱动电机一侧的主滚轮，所述横向转轴穿设于所述主滚轮上。

进一步地，所述支撑架包括活动连接于所述主滚轮两侧的横向转轴上的横向支架，所述第一驱动电机固定于所述横向支架上并位于所述主滚轮一侧，且所述纵向转轴与所述横向支架连接；

以及与所述横向支架转动连接的纵向支架，所述第二驱动电机固定于所述纵向支架上。

进一步地，所述横向支架与所述横向转轴之间设置有第一转动支撑轴承，所述横向支架和纵向支架之间设置有第二转动支撑轴承。

进一步地，所述第一驱动电机和第二驱动电机均设置为微型电机。

进一步地，所述第一驱动电机和第二驱动电机均设置为无刷直流伺服电机。

此外，本实用新型还提出一种自动移动行李箱，包括如上所述的万向轮结构。

本实用新型具有如下有益效果：

1、提供了一种全新的万向轮结构，可以根据需要提供顺时针、逆时针的横向或纵向转动动力，使得滚轮结构转动特定角度或移动特定的距离，根据需要作出各种移动动作；

2、配合多个万向轮结构，还可以使得利用万向轮结构的移动物体做出各种移动反馈，如刹住、跟随、转弯，可以根据需要提供360°方向的动力。

附图说明

图1为本实用新型所述万向轮结构的前视结构示意简图；

图2为本实用新型所述万向轮结构的左视结构示意简图；

图3为本实用新型所述万向轮结构的分解结构示意图。

附图标记说明：

100-第一驱动电机，200-横向转轴，300-滚轮结构，400-纵向转轴，500-第二驱动电机，600-支撑架，610-横向支架，620-纵向支架，630-第二转动支撑轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1至图3所示，一种万向轮结构，包括滚轮结构300，与所述滚轮结构300连接的横向驱动结构，垂直连接于所述横向驱动结构上的纵向驱动结构，以及与所述横向驱动结构和纵向驱动结构连接的控制器(图中未示意出)。横向驱动结构可直接驱动滚轮结构300作出前进或后退的直线移动，而纵向驱动结构可以驱动横向驱动结构300作出转动，即可间接驱动滚轮结构300顺时针或逆时针转动，以实现对滚轮结构300的转向移动。在这个过程中，可以通过控制器来控制横向驱动机构和纵向驱动结构进行动作，以实现上述的滚轮结构的直线移动或转向移动，从而使得万向轮结构具有自动移动及转向的功能。即将横向驱动结构、纵向驱动结构及滚轮结构300设置为一体，形成一种能够自行移动的万向轮结构。

具体地，所述横向驱动结构包括与所述控制器连接的第一驱动电机100，以及设置于所述第一驱动电机100端部的横向转轴200，且所述横向转轴200穿设于所述滚轮结构300上。通过控制器控制第一驱动电机100动作，使得横向转轴200正转或反转，从而驱动滚轮结构300前进或后退。即将横向驱动结构和滚轮结构300直接连接为一体，便于驱动滚轮结构300做直线运动。

而且，所述纵向驱动结构包括与所述横向转轴200活动连接的支撑架600，设置于所述支撑架600上并与所述控制器连接的第二驱动电机500，以及设置于所述第二驱动电机500一端并与所述横向转轴200垂直的纵向转轴400，所述纵向转轴400与所述第一驱动电机100连接。通过设置支撑架600，为第二驱动电机500及纵向转轴400提供支撑，也便于通过支撑架600将整个万向轮结构安装到其他物体上。通过控制器控制第二驱动电机500动作，使得纵向转轴400正转或反转，从而驱动第一驱动电机100及横向转轴200顺时针或逆时针转动，从而与横向转轴200连接的带动滚轮结构300正转或反转。即通过横向驱动结构将纵向驱动结构和滚轮结构300直接连接为一体，便于驱动滚轮结构300做转向运动。

在一个实施例中，如图1至图2所示，所述滚轮结构300包括对称设置于所述第一驱动电机100两侧的第一滚轮和第二滚轮，所述横向转轴200包括分别设置于所述第一驱动电机1000两端的第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴穿设于所述第一滚轮上，所述第二输出轴穿设于所述第二滚轮上。在本实施例中个，将滚轮结构设置为双轮结构，即将滚轮结构300设置为对称设置的两个滚轮，并将第一驱动电机100设置为双输出电机，并以两个输出轴分别与两个滚轮连接，从而驱动两个滚轮作直线运动。

而且，所述支撑架600包括与所述第一输出轴和第二输出轴均活动连接的横向支架，所述第一驱动电机固定于所述横向支架上，且所述纵向转轴与所述横向支架连接。通过设置横向支架，可为第一驱动电机100提供支撑，并将作用力通过横向转轴200分散到两个滚轮上，避免对纵向驱动结构对第一驱动电机100造成较大的压力。而且，所述支撑架600还包括与所述横向支架转动连接的纵向支架，所述第二驱动电机500固定于所述纵向支架上。通过设置纵向支架，可为第二驱动电机500及纵向转轴400提供支撑，还可便于将整个万向轮结构通过纵向支架安装到其他物体上。此外，通过将纵向支架和横向支架转动连接，可便于通过纵向驱动结构驱动横向驱动结构正常转动，还可将纵向支架受到的压力传递给横向支架，最终通过横向支架将压力传递给滚轮结构，使整个万向轮结构受力更均匀稳定。

此外，所述横向支架与所述第一输出轴和第二输出轴之间均设置有第一转动支撑轴承，两个第一转动支撑轴承均设置在横向支架上，而第一输出轴和第二输出轴分别穿设于两个第一转动支撑轴承上。通过在横向支架和两个输出轴之间设置第一转动支撑轴承，可以使得横向支架连接于输出轴上为第一驱动电机100及纵向驱动结构提供支撑的同时，还能够使得两个输出轴能够正常转动，以便正常驱动与输出轴连接的滚轮转动。而且，所述横向支架和纵向支架之间设置有第二转动支撑轴承，通过在横向支架或纵向支架上设置第二转动支撑轴承，可将横向支架和纵向支架转动连接起来，便于通过纵向驱动结构驱动横向驱动结构正常转动，以正常驱动滚轮结构转动。

在另一个实施例中，如图3所示，所述滚轮结构300包括设置于所述第一驱动电机100一侧的主滚轮，所述横向转轴200穿设于所述主滚轮上。在本实施例中，所示滚轮结构300可设置为单轮结构，并将第一驱动电机100设置在主滚轮的一侧，通过第一驱动电机100带动横向转轴200转动，从而驱动主滚轮转动以实现直线式运动。

而且，所述支撑架600包括活动连接于所述主滚轮两侧的横向转轴200上的横向支架610，所述第一驱动电机100固定于所述横向支架610上并位于所述主滚轮一侧，且所述纵向转轴400与所述横向支架610连接。将横向支架610设置于横向转轴200两侧，可使横向转轴200及主滚轮的受力更加均匀。而且，横向支架610为第一驱动电机100提供支撑，避免对纵向驱动结构对第一驱动电机100造成较大的压力。而且，所述支撑架600还包括与所述横向支架610转动连接的纵向支架620，所述第二驱动电机500固定于所述纵向支架620上。通过设置纵向支架620，可为第二驱动电机500及纵向转轴400提供支撑，还可便于将整个万向轮结构通过纵向支架620安装到其他物体上。此外，通过将纵向支架620和横向支架610转动连接，可便于通过纵向驱动结构驱动横向驱动结构正常转动，还可将纵向支架620受到的压力传递给横向支架610，最终通过横向支架610将压力传递给滚轮结构300(主滚轮)，使整个万向轮结构受力更均匀稳定。

此外，所述横向支架610与所述横向转轴200之间设置有第一转动支撑轴承(图中未示意出)，两个第一转动支撑轴承均设置在横向支架610上，而第横向转轴200的两端分别穿设于两个第一转动支撑轴承上。通过在横向支架610和横向转轴200两端分别设置一个第一转动支撑轴承，可以使得横向支架610连接于横向转轴200上为第一驱动电机100及纵向驱动结构提供支撑的同时，还能够使得横向转轴200能够正常转动，以便正常驱动与横向转轴200连接的主滚轮转动。而且，所述横向支架610和纵向支架620之间设置有第二转动支撑轴承630，通过在横向支架610或纵向支架620上设置第二转动支撑轴承630，可将横向支架610和纵向支架620转动连接起来，便于通过纵向驱动结构驱动横向驱动结构正常转动，以正常驱动滚轮结构(主滚轮)转动。

此外，所述第一驱动电机100和第二驱动电机500均设置为微型电机。将两个驱动电机设置为微型电机，便于将横向驱动结构、纵向驱动结构及滚轮结构设置为一体，形成一个体积较小的万向轮结构，方便进行利用。进一步地，所述第一驱动电机100和第二驱动电机200均可设置为无刷直流伺服电机。这种电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况，效率很高，运行温度低噪音小，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。

此外，本实用新型还提出一种自动移动行李箱，包括如上所述的万向轮结构。通过万向轮结构上设置的支撑架，可以将上述万向轮结构安装到普通行李箱的箱体上。从而使得具有上述万向轮结构的自动移动行李箱，可以实现行李箱的智能化，即使得行李箱能够自动移动，无需人力拉动，比较省力，还可解放双手。此外，上述的万向轮结构还可以应用于其他物体上，以实现该物体的自行移动。

本实用新型提供了一种全新的万向轮结构，将横向驱动结构、纵向驱动结构及滚轮结构设置为一体，形成一种能够自行移动的万向轮结构，其可以根据需要提供顺时针、逆时针的横向或纵向转动动力，使得滚轮结构转动特定角度或移动特定的距离，根据需要作出各种移动动作；此外，配合多个万向轮结构，还可以使得利用万向轮结构的移动物体(如行李箱)做出各种移动反馈，如刹住、跟随、转弯，可以根据需要提供360°方向的动力。

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，未对所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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。