【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及麦克纳姆轮模块。
技术介绍
1、麦克纳姆轮具有代替轮胎围绕其轮辋以倾斜角度安装的滚子。滚子通常相对于旋转轴线成45°的角度，并且当多个轮安装至车辆时，轮的这种配置允许全向运动。这使得这种类型的轮特别有用于要求高机动性能的车辆(诸如需要在狭小和复杂的空间中移动的那些车辆)。然而，在这些空间中在高有效负载待运输的情况下，用于支撑负载的轮的大小增加并且其自身变成有限空间中的问题。
2、一般而言，麦克纳姆轮的大小随着承重能力成比例地增长，使得能够支撑300kg以上的有效负载的轮大体具有超过25cm的直径以及大于12cm的宽度。另外，驱动轮要求每个轮的独立控制，从而要求多个马达或一个马达及多个齿轮传动机构以及多个制动机构，并且所有的这些都增加了由具有这种轮的车辆所占据的空间。
3、将期望的是提供具有小占用空间(footprint)和增加的负载能力的改进的麦克纳姆轮模块。
技术实现思路
1、第一方面提供了麦克纳姆轮模块，其包括：轮毂，所述轮毂包括圆形平面部分以及从所述圆形平面部分延伸的圆柱形部分，所述圆柱形部分形成所述轮的轮辋的基底；多个滚子，其安装在所述轮辋的所述基底上并且围绕所述轮辋的所述基底；所述多个滚子中的每一个均包括轴和可旋转主体，所述可旋转主体经由滚针轴承被安装至所述轴。
2、麦克纳姆轮是具有多个滚子的轮，多个滚子相对于所述轮的圆周以倾斜角度安装在轮辋上。当这种轮安装在车辆上并单独受控时，这种轮允许车辆的全向移动。在负载通过安装在轮
3、另外，将麦克纳姆轮设置为带有具有平面表面的轮毂和用于支撑滚子的轮辋的单个模块允许轮的独立的移除、维修和控制。
4、在一些实施例中，所述麦克纳姆轮模块包括低占用空间、高负载的麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮模块包括小于8,500cm3、优选地小于8,000cm3、更优选地小于7,800cm3的体积，并且被配置成支撑至少300kg、优选地大于330kg、更优选地大于350kg的负载。
5、使用滚针轴承来支撑滚子以及麦克纳姆轮模块的轮毂的布置允许可以在小于8500cm3的低占用空间中支撑300kg或更多的相当大负载的低占用空间麦克纳姆轮。
6、在一些实施例中，所述滚针轴承定位成朝向所述可旋转主体的任一端部，并且通过将所述滚针轴承压配到在所述轴上机加工的凹部内而被安装。
7、在一些实施例中，所述滚针轴承中的每一个的长度均是所述可旋转主体的长度的至少10％，优选地至少14％。
8、滚针轴承相比于滚子轴承具有更大的表面积，可以在该表面积上分散负载，这是允许滚针轴承坚固地支撑更高负载的因素。具有覆盖可旋转主体的相当大长度的滚针轴承有助于在更大的面积上分散负载，并且允许更坚固的滚子。
9、在一些实施例中，所述滚针轴承中的每一个均经由保持垫片保持在恰当位置。
10、虽然滚针轴承可以简单地通过压配来保持，但在一些实施例中使用保持垫片。在滚子支撑增加的负载的情况下，则增加的力被施加在轴承上，并且这可能潜在地使轴承移位，这个潜在问题通过使用保持垫片得以解决。
11、在一些实施例中，麦克纳姆轮还包括所述保持垫片中的每一个与所述相应滚针轴承之间的推力轴承。
12、推力轴承可以在保持垫片与相应的滚针轴承之间使用以减少旋转期间的摩擦。推力轴承可以由比轴或轴承更软的材料制成，并且可以使用浸渍有润滑剂的一种材料(例如浸渍有油的黄铜)。除了减少摩擦之外，推力轴承还减少被滚针轴承感受到的应力并增加其使用寿命。
13、在一些实施例中，所述轮毂包括所述轮辋的侧表面，当所述轮安装至车辆时，所述侧表面是内侧表面和外侧表面，所述外侧表面包括所述圆形平面部分的径向外部部分并且所述内侧表面包括从所述轮毂的所述圆柱形部分延伸的环。
14、轮毂可包括从轮辋的基底的任一边缘大致垂直地延伸并作用为滚子的安装表面的侧表面。轮辋的外侧表面可以包括圆形平面部分的外径向部分。
15、在一些实施例中，所述麦克纳姆轮模块还包括马达，马达被配置成通过旋转所述轮毂来驱动所述轮模块；所述轮毂包括被配置成接收所述马达的凹部，所述凹部的一侧由所述圆形平面部分形成并且所述凹部的相对侧开放以接收所述马达。
16、实施例提供麦克纳姆轮模块内的马达，该马达被配置成驱动轮。将马达安装在麦克纳姆轮模块内允许麦克纳姆轮模块及其驱动机构成为单个单元。这使得其特别紧凑且免除对于连接驱动轴的要求。另外，令马达位于轮模块内使得该模块易于作为单元进行维修和更换，因为除了安装机构之外，安装至车辆时所要求的仅有连接是功率和控制缆线。这允许该模块在车辆中和在车辆外容易地被替换，从而允许在如果存在故障的情况下易于进行维修和更换。另外，这种模块紧凑、可独立控制并且可以支持相当大的负载。
17、在一些实施例中，所述麦克纳姆轮模块还包括用于将所述麦克纳姆轮模块安装至车辆的安装部件，所述安装部件包括用于附接至所述车辆并被配置成在所述麦克纳姆轮的所述轮辋的一部分上延伸的附接部分，以及面向所述凹部的所述开放侧的板部分，所述马达安装至所述板部分。
18、该模块可以被配置成具有安装部件，使得其可以作为单个模块安装在车辆上，从而允许根据要求容易地附接和断开。将轮附接至车辆的附接部分具有带有安装点的上部部分和板部分，该板部分被配置成面向凹部的开放侧并且支撑马达。以此方式，在轮模块上的车辆的负载将传递通过马达。
19、在一些实施例中，所述马达包括驱动轴，所述驱动轴被附接至所述轮毂的所述圆形平面部分，使得由所述马达驱动的所述驱动轴的旋转使所述轮毂旋转，所述马达被安装成使得所述马达的旋转轴线穿过所述轮毂的中心。
20、马达安装在轮中，使得马达的驱动轴的旋转轴线位于轮毂的中心，马达被安装成与轮毂的轮辋同心。
21、在一些实施例中，所述马达包括高负载马达，所述马达的驱动轴被安装在沿所述轴布置在不同纵向位置处的两个轴承上。
22、由于车辆的负载通过马达传递到轮，因此马达为高负载马达是重要的。另外，由于负载被支撑在驱动轴的端部处，因此存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种麦克纳姆轮模块，其包括：
2.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述麦克纳姆轮模块包括低占用空间、高负载的麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮模块包括小于8,500cm3、优选地小于8,000cm3、更优选地小于7,700cm3的体积，并且被配置成支撑至少300Kg、优选地大于330Kg、更优选地大于340Kg的负载。
3.根据权利要求1或2所述的麦克纳姆轮模块，所述滚针轴承朝向所述可旋转主体的任一端部被定位并且通过将所述滚针轴承压配到在所述轴上机加工的凹部内被安装。
4.根据权利要求3所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述滚针轴承中的每一个均经由保持垫片保持在恰当位置。
5.根据权利要求4所述的麦克纳姆轮模块，其还包括所述保持垫片中的每一个与所述相应的滚针轴承之间的推力轴承。
6.根据前述权利要求中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述轮毂包括所述轮辋的侧表面，当所述轮安装至车辆时，所述侧表面是内侧表面和外侧表面，所述外侧表面包括所述圆形平面部分的径向外部部分并且所述内侧表面包括从所述轮毂的所述圆柱形部分延伸的环。p>
7.根据前述权利要求中任一项所述的麦克纳姆轮模块，所述麦克纳姆轮模块还包括马达，所述马达被配置成通过旋转所述轮毂来驱动所述轮模块；
8.根据权利要求7所述的麦克纳姆轮模块，所述麦克纳姆轮模块还包括用于将所述麦克纳姆轮模块安装至车辆的安装部件，所述安装部件包括用于附接至所述车辆并且被配置成在所述麦克纳姆轮的所述轮辋的一部分上延伸的附接部分，以及面向所述凹部的所述开放侧的板部分，所述马达安装至所述板部分。
9.根据权利要求7所述的麦克纳姆轮模块，所述马达包括驱动轴，所述驱动轴被附接至所述轮毂的所述圆形平面部分，使得由所述马达产生的所述驱动轴的旋转使所述轮毂旋转，所述马达被安装成使得所述马达的旋转轴线穿过所述轮毂的中心。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述马达包括高负载马达，所述马达的驱动轴被安装在沿所述轴布置在不同纵向位置处的两个轴承上。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述轮毂的所述附接部分被配置成在其上延伸的所述部分包括所述轮毂的整个宽度和所述轮毂的圆周的至少三分之一。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述马达被配置成生成至少26Nm、优选地至少30Nm的最大扭矩。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮还包括制动机构，所述制动机构邻近所述马达安装在所述凹部内。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的麦克纳姆轮模块，当从属于权利要求7时，其中，所述安装部件包括用于在所述马达与车辆之间布线的防护通道，所述防护通道的上表面包括所述附接部分，所述防护通道的外表面包括所述板部分，并且所述防护通道的内表面被布置成邻近所述内轮辋延伸。
15.根据前述权利要求中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述滚子的所述轴是钢的，并且所述可旋转主体包括铝筒，所述铝筒具有涂覆有外聚氨酯层的截头椭圆形横截面。
16.根据前述权利要求中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述轮毂由机加工的铝形成。
17.根据前述权利要求中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述麦克纳姆轮具有大于19kW/m3、优选地大于22kW/m3、更优选地大于24W/m3的功率密度。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种麦克纳姆轮模块，其包括：
2.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述麦克纳姆轮模块包括低占用空间、高负载的麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮模块包括小于8,500cm3、优选地小于8,000cm3、更优选地小于7,700cm3的体积，并且被配置成支撑至少300kg、优选地大于330kg、更优选地大于340kg的负载。
3.根据权利要求1或2所述的麦克纳姆轮模块，所述滚针轴承朝向所述可旋转主体的任一端部被定位并且通过将所述滚针轴承压配到在所述轴上机加工的凹部内被安装。
4.根据权利要求3所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述滚针轴承中的每一个均经由保持垫片保持在恰当位置。
5.根据权利要求4所述的麦克纳姆轮模块，其还包括所述保持垫片中的每一个与所述相应的滚针轴承之间的推力轴承。
6.根据前述权利要求中任一项所述的麦克纳姆轮模块，其中，所述轮毂包括所述轮辋的侧表面，当所述轮安装至车辆时，所述侧表面是内侧表面和外侧表面，所述外侧表面包括所述圆形平面部分的径向外部部分并且所述内侧表面包括从所述轮毂的所述圆柱形部分延伸的环。
7.根据前述权利要求中任一项所述的麦克纳姆轮模块，所述麦克纳姆轮模块还包括马达，所述马达被配置成通过旋转所述轮毂来驱动所述轮模块；
8.根据权利要求7所述的麦克纳姆轮模块，所述麦克纳姆轮模块还包括用于将所述麦克纳姆轮模块安装至车辆的安装部件，所述安装部件包括用于附接至所述车辆并且被配置成在所述麦克纳姆轮的所述轮辋的一部分上延伸的附接部分，以及面向所述凹部的所述开放侧的板部分，所述马达安装至所述板部分。
9.根据权利要求7所述的麦克纳姆轮模块，所述马达包括驱动轴，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·E·阿舍，B·M·拉英，G·R·勒蒙，J·N·E·马克，S·D·蒂施勒，
申请(专利权)人：埃地沃兹真空泵有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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