專利名稱：滾球式萬向輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及萬向輪技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滾球式的萬向輪。
背景技術(shù)：
目前，偏心式萬向輪是應(yīng)用最廣泛的萬向輪之一，這種萬向輪所承受物體的重心總是偏離萬向輪的觸地點，因而產(chǎn)生一定的偏心力矩。由于該偏心力矩的作用，長時間使用，容易產(chǎn)生機械變形；當(dāng)萬向輪承載的物體運動時，該萬向輪首先要在觸地點發(fā)生轉(zhuǎn)動，方向一致時，物體才能運動，因而使用偏心式萬向輪時，必須有一定的萬向輪旋轉(zhuǎn)空間。
另一種常見的萬向輪是滾球式萬向輪，其滾球本體可以在一個罩殼內(nèi)萬向滾動，有的在罩殼內(nèi)添加一些滾珠，以減小滾球本體與罩殼之間的摩擦。該種萬向輪由于承載物的重心和觸地點在同一條鉛垂線上，不存在偏心力矩，因而可以承載較大的載荷。但是，在使用時，滾球本體和罩殼之間是滑動摩擦，而對于在罩殼內(nèi)部添加滾珠的滾球式萬向輪來說，滾珠和罩殼之間、滾珠和滾球本體之間也都存在著滑動摩擦，因而其摩擦阻力較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種滾球式萬向輪，以解決滾球式萬向輪摩擦阻力大的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是滾球式萬向輪，包括一個滾球本體，一個下部具有開口的罩殼，所述罩殼內(nèi)安裝有若干個減摩裝置，每一個減摩裝置包括一個可繞固定軸線轉(zhuǎn)動的支撐裝置，所述固定軸線指向所述滾球本體的球心；安裝于所述支撐裝置的第一滾動件和第二滾動件，所述第一滾動件是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，其滾動表面與所述滾球本體的球面相接觸，所述第二滾動件的滾動表面直接或間接頂靠于所述罩殼的內(nèi)側(cè)表面。
由于支撐裝置的固定軸線指向所述滾球本體的球心，所以當(dāng)支撐裝置繞該軸線轉(zhuǎn)動時，第一滾動件的滾動表面就會時刻與滾球本體的球面相接觸。當(dāng)滾動本體滾動時，減摩裝置總是先圍繞著固定軸線轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)谝粷L動件與滾球本體的滾動方向相適應(yīng)時，第一滾動件開始與滾球本體相對滾動，其接觸面間的摩擦是滾動摩擦。由于第二滾動件的滾動表面直接或間接頂靠于所述罩殼的內(nèi)側(cè)表面，所以，減摩裝置在圍繞固定軸線轉(zhuǎn)動的過程中，第二滾動體在與其相接觸的頂靠面上作滾動，使其接觸面間的摩擦也為滾動摩擦。也就是說，第一滾動件與滾球本體之間、以及第二滾動件與其接觸面之間均為滾動摩擦，從而大大減少了摩擦阻力。
作為一種改進，第二滾動件是可在環(huán)形軌道內(nèi)滾動的多個球形滾珠，這些滾珠的球心到滾球本體球心的連線構(gòu)成一個圓錐面，所述滾球本體的球心到第一滾動件回轉(zhuǎn)軸線的垂線落在所述圓錐面的一條母線上。所述垂線方向就是滾球本體和第一滾動件之間作用力的傳遞方向，所述母線方向就是罩殼和第二滾動件之間作用力的傳遞方向，這兩個力在一條直線上，使支撐裝置不會受轉(zhuǎn)矩的作用，不容易發(fā)生機械變形。
作為一種改進，第二滾動件是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，滾輪至少是兩個，這些滾輪呈圓弧形陣列，其陣列半徑與所述第一滾動件繞所述固定軸線轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)半徑相應(yīng)，所述這些滾輪的滾動面與所述罩殼的內(nèi)側(cè)表面相接觸。其效果是，滾球本體與第一滾動件之間作用力的傳遞方向以及罩殼與第二滾動件之間作用力的傳遞方向近似在一條直線上，從而使支撐裝置不會受到轉(zhuǎn)矩的作用，不容易發(fā)生機械變形。
作為進一步改進，所述罩殼是鴨梨形殼體，所述減摩裝置為一個，該減摩裝置安裝于所述鴨梨形殼體的梨柄部，在所述罩殼的下部開口附近安裝有環(huán)形陣列的第三滾動件，所述第三滾動件的滾動表面與所述滾球本體的表面相接觸。所述第三滾動件的環(huán)形陣列面位于將該滾球式萬向輪水平放置時水平指向所述滾球本體球心的平面上。其效果是，使?jié)L動本體與所述罩殼的相對位置保持不變，并且其兩者之間的摩擦力最小。
作為另一種改進，所述罩殼的下部開口處安裝有與所述罩殼可拆分連接的擋圈。擋圈的作用是，限制滾球本體從罩殼的下部開口脫出，使罩殼的開口尺寸最大，便于零部件的裝配，同時還可以阻擋雜物進入罩殼。
作為另一種改進，它還包括一個滾球本體制動裝置。其效果是，當(dāng)滾球式萬向輪所支撐的載物體的位置調(diào)整好后，通過制動裝置使?jié)L動本體制動，從而使載物體保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明實施例1的剖視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本發(fā)明實施例2中減摩裝置的剖視圖；圖4是本發(fā)明實施例3的剖視圖；圖5是圖4中第二滾動件的安裝示意圖；圖6是本發(fā)明實施例4中減摩裝置的剖視圖；圖7是本發(fā)明實施例5的剖視圖；圖8是本發(fā)明實施例6中減摩裝置的剖視圖；圖9是本發(fā)明實施例7的剖視圖；圖10是本發(fā)明實施例8的剖視圖；圖11是本發(fā)明實施例9的剖視圖；圖12是本發(fā)明實施例10的剖視圖；具體實施方式
實施例1滾球式萬向輪，如圖1所示，包括一個滾球本體1，一個上部固定有連接件4、下部具有開口的罩殼2，所述罩殼2是與所述滾球本體1同心的半球形殼體；所述減摩裝置3為多個，為了使?jié)L球本體1受力均勻，其數(shù)量至少為三個，并呈均勻的環(huán)形陣列。所述罩殼2內(nèi)安裝有若干個減摩裝置3。
所述每一個減摩裝置3包括一個頂板33，安裝于所述頂板33的第一滾動件31和第二滾動件32，樞軸34固定于罩殼2內(nèi)壁，其軸線指向所述滾球本體1的球心，頂板33套設(shè)于繞轉(zhuǎn)動樞軸34，并通過鉚接實現(xiàn)軸向定位，當(dāng)然也可以通過軸用擋圈等形式定位。所述第一滾動件31是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，其滾動面與所述滾球本體1的表面相接觸；第二滾動件32是多個球形滾珠，罩殼2設(shè)有環(huán)形凹槽21(如圖2所示)，頂板33也設(shè)有相應(yīng)的環(huán)形凹槽，這兩個環(huán)形凹槽形成一個環(huán)形軌道，這些球形滾珠就設(shè)置在這個環(huán)形軌道內(nèi)，從而使第二滾動件32的滾動表面與罩殼2的內(nèi)壁相接觸；所述這些滾珠的球心到滾球本體1球心的連線形成一個圓錐面，滾球本體1的球心到第一滾動件回轉(zhuǎn)軸線的垂線位于所述圓錐面的一條母線上。由于樞軸34的軸線指向所述滾球本體1的球心，所以當(dāng)頂板33繞該軸線轉(zhuǎn)動時，第一滾動件31的滾動表面就會時刻與滾球本體1的球面相接觸。
所述罩殼2的下部開口處安裝有擋圈5，擋圈5通過螺栓51與所述罩殼2固定連接。擋圈5的作用是，限制滾球本體1從罩殼2的下部開口脫出，使罩殼2的開口尺寸最大，便于零部件的裝配，同時還可以阻擋雜物進入罩殼2。
本實施例中的連接件4是一個桿形連接件，其頂部設(shè)有可與載物體連接的螺紋，其底部固定于罩殼2外表面并具有一個沿徑向的開口槽。在罩殼2的頂部、連接件4的固定部位安裝有一個滾球本體制動裝置6，其作用是，當(dāng)滾球式萬向輪所支撐的載物體的位置調(diào)整好后，通過制動裝置6使?jié)L動本體1制動，從而使載物體保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)。
所述滾球本體制動裝置6包括一個從罩殼2頂端伸入罩殼2內(nèi)部的制動推桿62，該制動推桿62具有一個位于所述罩殼內(nèi)部的第一端和位于所述罩殼外部的第二端；與制動推桿62的第一端連接的制動塊61；與制動推桿62的第二端鉸接的操縱桿64；套設(shè)于所述制動推桿62并夾壓于操縱桿64與罩殼外表面之間的彈簧63；所述操縱桿64在所述連接件的開口槽內(nèi)與所述連接件4鉸接；一個與所述操縱桿64鉸接的回止開關(guān)65，所述回止開關(guān)的卡齒與設(shè)置于連接件開口槽側(cè)部的鋸齒槽41卡接。按壓操縱桿64，制動推桿62帶動制動塊向滾球本體1移動，制動塊61與滾球本體1表面產(chǎn)生摩擦力，實現(xiàn)摩擦制動；回止開關(guān)的卡齒卡接在鋸齒槽41內(nèi)，可以使該滾球式萬向輪保持制動狀態(tài)；當(dāng)回止開關(guān)的卡齒脫離鋸齒槽41時，彈簧63使制動推桿62向上移動，制動塊61與滾球本體1表面脫離接觸，從而使該滾球式萬向輪處于自由滾動狀態(tài)。
本實施例中，減摩裝置3可以繞一條通過滾球本體1的球心的固定軸線轉(zhuǎn)動，其第一滾動件31與所述滾球本體1的球面相接觸，第二滾動件32的滾動表面與罩殼2的內(nèi)表面相接觸，作為第二滾動件32的這些滾珠的球心到滾球本體1球心的連線形成一個圓錐面，滾球本體1的球心到第一滾動件回轉(zhuǎn)軸線的垂線位于所述圓錐面的一條母線上。所述垂線方向就是滾球本體1和第一滾動件31之間作用力的傳遞方向，所述母線方向就是罩殼2和第二滾動件32之間作用力的傳遞方向，這兩個力在一條直線上，使樞軸34不會受轉(zhuǎn)矩的作用，不容易發(fā)生機械變形。滾球本體1滾動時，減摩裝置3總是先圍繞著樞軸34轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)谝粷L動件31與滾球本體1的滾動方向相適應(yīng)時，第一滾動件31開始與滾球本體1相對滾動，其接觸面間的摩擦是滾動摩擦；減摩裝置3在圍繞著樞軸34轉(zhuǎn)動的過程中，第二滾動體32在環(huán)形軌道內(nèi)滾動，其接觸面之間的摩擦也為滾動摩擦。由此，與公知技術(shù)相比，該滾球式萬向輪在整個使用過程中，各主要摩擦副之間的摩擦力均為滾動摩擦，阻力大大減小。
實施例2滾球式萬向輪，其結(jié)構(gòu)與實施例1基本相同，其不同之處在于減摩裝置3的安裝方式。如圖3所示，罩殼2設(shè)有一個向內(nèi)側(cè)延伸的凸緣39，其上設(shè)有導(dǎo)向通孔，所述導(dǎo)向通孔的軸線指向滾球本體1的球心；支撐件38具有一個與導(dǎo)向通孔適配的芯軸和一個支撐盤，作為第一滾動件31的滾輪安裝于支撐盤的內(nèi)側(cè)端面，滾珠式第二滾動件32安裝于支撐盤外側(cè)端面和罩殼內(nèi)壁所形成的導(dǎo)向槽內(nèi)，支撐件38的芯軸向外伸出所述罩殼，其端部設(shè)有一個軸向定位銷軸或軸用擋圈。支撐件38定位盤的結(jié)構(gòu)可以像實施例1一樣，保證這些滾珠的球心到滾球本體1球心的連線形成一個圓錐面，滾球本體1的球心到第一滾動件回轉(zhuǎn)軸線的垂線位于所述圓錐面的一條母線上。這種安裝方式的優(yōu)點是便于減摩裝置3的裝配。
實施例3如圖4所示，滾球式萬向輪，其結(jié)構(gòu)與實施例1基本相同，包括一個滾球本體1，一個上部固定有連接件4、下部具有開口的罩殼2，所述罩殼2內(nèi)安裝有若干個減摩裝置3。所述每一個減摩裝置3包括安裝于頂板33的第一滾動件31和第二滾動件32，頂板33繞固定于罩殼2內(nèi)壁的樞軸34轉(zhuǎn)動，樞軸34軸線的延伸線指向所述滾球本體1的球心，所述罩殼2的下部開口處安裝有擋圈5，在罩殼2的頂部、連接件4的固定部位安裝有一個滾球本體制動裝置6。
其不同之處在于，第二滾動件32是至少兩個可分別繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，這些滾輪呈弧形陣列，第二滾動件32滾動面與所述罩殼2的內(nèi)側(cè)表面相接觸。這樣，可以保證第二滾動件32在繞所述樞軸34的軸線轉(zhuǎn)動時不發(fā)生扭曲變形。所述弧形陣列的半徑與所述第一滾動件31繞所述樞軸34的軸線轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)半徑相應(yīng)(如圖5所示)，其效果是，使?jié)L球本體1與第一滾動件31之間作用力的傳遞方向以及罩殼2與第二滾動件32之間作用力的傳遞方向近似在一條直線上，從而使樞軸34不會受到轉(zhuǎn)矩的作用，不容易發(fā)生機械變形。
擋圈5與所述罩殼2螺紋連接。與實施例1相比，其結(jié)構(gòu)更為簡單，罩殼2和擋圈5需分別加工出內(nèi)、外螺紋。
本實施例中連接件4是一個座形連接件，其上設(shè)有可與載物體連接的連接孔，其下部固定于罩殼2外表面并具有一個開口槽。
所述滾球本體制動裝置包括一個從罩殼2頂端伸入罩殼內(nèi)部的制動推桿62，該制動推桿62具有一個位于所述罩殼內(nèi)部的第一端和位于所述罩殼外部的第二端；與制動推桿的第一端連接的制動塊61；在與制動推桿的第二端鉸接的凸輪66，套設(shè)于所述制動推桿62并夾壓于所述凸輪66與罩殼外表面之間的彈簧63，所述凸輪66在所述開口槽內(nèi)與連接件4鉸接；固定于所述凸輪66的操縱桿64伸出所述連接件4的開口槽。按下操縱桿64，凸輪66推動制動推桿62向滾球本體1移動，當(dāng)制動塊61與滾球本體1表面接觸時，產(chǎn)生摩擦力，實現(xiàn)摩擦制動；松開操縱桿64，彈簧63使制動推桿62向上移動，制動塊61與滾球本體1表面脫離接觸，從而使該滾球式萬向輪處于自由滾動狀態(tài)。
本實施例的原理和效果與實施例1基本相同，滾球本體1滾動時，減摩裝置3總是先圍繞著樞軸34轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)谝粷L動件31與滾球本體1的滾動方向相適應(yīng)時，第一滾動件31開始與滾球本體1相對滾動，其接觸面間的摩擦是滾動摩擦；其不同之處在于，減摩裝置3在圍繞著樞軸34轉(zhuǎn)動的過程中，第二滾動體32隨頂板33繞樞軸34轉(zhuǎn)動，其與罩殼2的內(nèi)表面相對滾動，因此，與公知技術(shù)相比，該滾球式萬向輪在整個使用過程中，各主要摩擦副之間的摩擦力均為滾動摩擦，同樣可以達到減小摩擦阻力的效果。
實施例4滾球式萬向輪，其結(jié)構(gòu)與實施例3基本相同，其不同之處在于減摩裝置3的安裝方式。如圖6所示，頂板33具有一個套設(shè)于樞軸34的凸緣，該凸緣的內(nèi)表面設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)安裝有滾針軸承3a，使樞軸34與頂板33之間實現(xiàn)滾動摩擦，從而進一步減小減摩裝置3在繞固定軸線轉(zhuǎn)動時的摩擦阻力。
實施例5滾球式萬向輪，如圖7所示，包括一個滾球本體1，一個上部固定有連接件4、下部具有開口的近似半球形罩殼2，所述罩殼2內(nèi)安裝有若干個減摩裝置3。所述每一個減摩裝置3包括一個設(shè)有軸向通孔的階梯軸36，階梯軸36的一端設(shè)有螺紋，該端伸出罩殼2外部并通過一個螺母37將其固定于罩殼2上，階梯軸36的軸線指向滾球本體1的球心；一個底端設(shè)有圓形凸緣芯軸35，該芯軸35可轉(zhuǎn)動地安裝于階梯軸36的軸向通孔，其伸出端設(shè)有軸向定位的卡銷。所述階梯軸36的軸肩和芯軸35的凸緣之間安裝一副推力軸承，其兩個推力盤之間夾持的一列滾珠為第二滾動件32，作為第一滾動件31的滾輪安裝于所述推力軸承的一個推力盤的端面，其位置與第二滾動件32相應(yīng)，所述第一滾動件31的滾動表面與滾球本體1相接觸。
芯軸35在階梯軸36的軸向通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動時，其摩擦是滑動摩擦，考慮到減摩裝置3繞固定軸線轉(zhuǎn)動只是一種調(diào)整運動，其目的只是讓第一滾動件31適應(yīng)滾球本體1的滾動方向，當(dāng)?shù)谝粷L動件31適應(yīng)了滾球本體1的滾動后，這種調(diào)整運動就告結(jié)束，所以，滾球式萬向輪的摩擦阻力主要來自第一滾動件31與滾球本體1的相對運動摩擦。就本實施例而言，第一滾動件31與滾球本體1之間的摩擦是滾動摩擦，因此，與公知技術(shù)相比，該滾球式萬向輪同樣可以達到減小摩擦阻力的效果。
與實施例1相比，所述這些第二滾動體32的球心到滾球本體1球心的連線也形成一個圓錐面，該圓錐面的軸線與所述芯軸35固定軸線重合，但是滾球本體1的球心到第一滾動件31回轉(zhuǎn)軸線的垂線并不位于所述圓錐面的任一條母線上。其帶來的影響是，滾動本體1對第一滾動件31的作用力將沿芯軸35的徑向產(chǎn)生一個分力，這個分力對芯軸35來說，意味著一個轉(zhuǎn)矩，長時間使用容易使芯軸35變形。但是，如果滾球本體1的直徑比較大，推力軸承的直徑又比較小，那么這個分力就比較小，這種影響就可以忽略不計。
所述罩殼2的下部開口處安裝有擋圈5，它是通過偏心輪裝置52將擋圈5夾緊于所述罩殼2。其優(yōu)點是可以實現(xiàn)擋圈5的快速裝卸。
本實施例中連接件4是一個座形連接件，其上設(shè)有可與載物體連接的連接孔。
該滾球式萬向輪還包括一個滾球本體制動裝置6。所述滾球本體制動裝置6包括一個鉸接于所述罩殼2內(nèi)壁凸耳的凸輪66，一端連接于凸輪66、另一端伸出所述罩殼外部的操縱桿64，一個連接于操縱桿64的伸出端和罩殼的外表面的彈簧63。壓下操縱桿64，凸輪66轉(zhuǎn)動，其表面與滾球本體1的表面接觸時，實現(xiàn)滾球本體1的摩擦制動，抬起操縱桿64，凸輪66脫離與滾球本體1的接觸，在彈簧63的作用下，滾球本體1保持自由滾動狀態(tài)。
實施例6滾球式萬向輪，其結(jié)構(gòu)與實施例5基本相同，其不同之處在于減摩裝置3的安裝方式。如圖8所示，省去芯軸35，階梯軸36是一個實心軸，螺母37將階梯軸36固定于罩殼2上，階梯軸36的軸線指向滾球本體的球心。推力軸承安裝于階梯軸36軸頸上，并通過鉚接或軸用擋圈實現(xiàn)推力軸承的軸向定位。第一滾動件31安裝于推力軸承的一個推力盤上，該推力盤相對于階梯軸36可以轉(zhuǎn)動。
實施例7滾球式萬向輪，其結(jié)構(gòu)與實施例1基本相同，其不同之處在于，減摩裝置3和制動裝置6的結(jié)構(gòu)。
本實施例中，減摩裝置3包括一個滾輪式第一滾動件31；一個固定于罩殼2的樞軸34，該樞軸34的軸線指向滾球本體1的球心；一個可繞樞軸34轉(zhuǎn)動的頂板33；所述第一滾動件31安裝于頂板33，第一滾動件31的滾動表面與滾球本體1的球面相接觸；所述樞軸34是一個鉚釘式結(jié)構(gòu)，在鉚釘頭的端面與頂板33的一個端面之間以及罩殼2的內(nèi)側(cè)表面與頂板33的另一個端面之間分別安裝有一列沿環(huán)形軌道滾動的球形滾珠，這些滾珠就是第二滾動件32。載物體的重力依次通過罩殼2、第二滾動件32、頂板33和第一滾動件31傳向滾球本體1。該實施例結(jié)構(gòu)比較簡單，但頂板33容易變形，承載能力小。
制動裝置6包括一個弧形彈簧片67，固定于所述彈簧片67下表面的制動塊61；所述彈簧片67的一端鉚接于所述罩殼內(nèi)壁，另一端伸出罩殼外部并與設(shè)置于所述罩殼2的鋸齒槽22卡接。
實施例8滾球式萬向輪，如圖10所示，包括一個滾球本體1，一個上部固定有連接件4、下部具有開口的罩殼2。所述連接件4是一個座形連接件，其底部設(shè)有與載物體連接的連接孔；所述罩殼是鴨梨形殼體；所述鴨梨形殼體的梨柄部安裝有一個減摩裝置3，其結(jié)構(gòu)與實施例1中的減摩裝置3相同，因而其具有摩擦力小，支撐件不容易變形的優(yōu)點，但由于其只能安裝一個，所以其承載力相對于實施例1小。當(dāng)然，本實施例中也可以采用一種不同于實施例1的第二滾動件32，例如，將第二滾動件32設(shè)為圓錐臺形滾柱。
在所述罩殼2的下部開口處設(shè)有若干個環(huán)形陣列的開口槽，每個開口槽內(nèi)安裝有一個第三滾動件7，該第三滾動件7是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，這些滾輪的滾動表面分別與所述滾球本體1的表面相接觸，這些滾輪最好安裝于將該萬向輪水平放置時指向滾動本體1球心的水平面上，這樣，其與滾動本體1的摩擦力最小。第三滾動件7的作用是，使?jié)L動本體1與所述罩殼2的相對位置保持不變。
擋圈5通過螺釘連接于罩殼2的下部開口，并設(shè)有與所述罩殼開口槽相應(yīng)的槽口。
在所述罩殼2的側(cè)部安裝有一個滾球本體制動裝置6，其包括一個鉚接于所述罩殼2內(nèi)壁的彈簧片68，固定于罩殼2開口處的支撐架，鉸接于支撐架的變形壓板69。按壓變形壓板69，使彈簧片68變形并緊貼滾動本體1的球面，實現(xiàn)摩擦制動。
實施例9滾球式萬向輪，如圖11所示，結(jié)構(gòu)與實施例8相似，也具有一個鴨梨形罩殼2，所述鴨梨形罩殼2的梨柄部安裝有一個減摩裝置3，在所述罩殼2的下部開口處設(shè)有若干個環(huán)形陣列的開口槽，每個開口槽內(nèi)安裝有一個第三滾動件7，該第三滾動件7是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，這些滾輪的滾動表面分別與所述滾球本體1的表面相接觸。
所述減摩裝置3的結(jié)構(gòu)與實施例3中的減摩裝置相似，包括安裝于頂板33的第一滾動件31和第二滾動件32，頂板33繞樞軸34轉(zhuǎn)動，樞軸34軸線的延伸線指向所述滾球本體1的球心。其與實施例3的唯一不同之處在于，樞軸34是連接件4在罩殼2的延伸部分。連接件4是一個桿形連接件，其一端設(shè)有與載物體連接的螺紋，其另一端從罩殼2的梨柄部伸入罩殼2，其軸線指向滾球本體1的球心。
實施例10滾球式萬向輪，如圖12所示，其結(jié)構(gòu)與實施例9基本相同，其不同之處在于，所述樞軸34是一個階梯軸，其上安裝有一副推力軸承3b，推力軸承3b沿軸向頂靠在罩殼2的內(nèi)表面和頂板33的上表面之間，其效果是，減小由于軸向力的作用而在頂板33的上表面與樞軸34的定位端面之間產(chǎn)生的滑動摩擦力，并且能夠承載更大的重力。
還有一個不同之處就是，第三滾動件7是安裝于凹坑內(nèi)的多個球形滾珠，所述凹坑環(huán)形陣列于罩殼側(cè)壁。同樣的，這些滾珠的安裝位置也最好位于將該萬向輪水平放置時指向滾動本體1球心的水平面上，這樣，其與滾動本體1的摩擦力最小。
另外，所有這些實施例中提到滾輪，可以是鼓形、球面形，也可以是圓柱形，其回轉(zhuǎn)處最好設(shè)有滾針軸承，以減小摩擦力。罩殼2可以是回轉(zhuǎn)體形式，也可以設(shè)置成漏空形式。
本發(fā)明不局限于上述實施方式，只要在滾球本體和罩殼之間設(shè)有可繞固定軸線轉(zhuǎn)動的減摩裝置，且該固定軸線指向滾球本體的球心，且該減摩裝置包括與滾球本體的球面相接觸第一滾動件和直接或間接頂靠于所述罩殼的內(nèi)側(cè)表面的第二滾動件，都將落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.滾球式萬向輪，包括一個滾球本體(1)，一個下部具有開口的罩殼(2)，其特征在于所述罩殼(2)內(nèi)安裝有若干個減摩裝置(3)，每一個減摩裝置(3)包括一個可繞固定軸線轉(zhuǎn)動的支撐裝置，所述固定軸線指向所述滾球本體(1)的球心；安裝于所述支撐裝置的第一滾動件(31)和第二滾動件(32)，所述第一滾動件(31)是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，其滾動表面與所述滾球本體(1)的球面相接觸，所述第二滾動件(32)的滾動表面直接或間接頂靠于所述罩殼(2)的內(nèi)側(cè)表面。
2.如權(quán)利要求1所述的滾球式萬向輪，其特征在于所述第二滾動件(32)是可在環(huán)形軌道內(nèi)滾動的多個球形滾珠；或者所述第二滾動件(32)是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪。
3.如權(quán)利要求2所述的滾球式萬向輪，其特征在于作為第二滾動件(32)的這些滾珠，其球心到滾球本體(1)球心的連線構(gòu)成一個圓錐面，所述滾球本體(1)的球心到第一滾動件(31)回轉(zhuǎn)軸線的垂線落在所述圓錐面的一條母線上；或者作為第二滾動件(32)的滾輪至少是兩個，這些滾輪呈圓弧形陣列，其陣列半徑與所述第一滾動件(31)繞所述固定軸線轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)半徑相應(yīng)，所述這些滾輪的滾動面與所述罩殼的內(nèi)側(cè)表面相接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的滾球式萬向輪，其特征在于所述罩殼(2)的下部開口處安裝有與所述罩殼(2)可拆分連接的擋圈(5)。
5.如權(quán)利要求1至4所述的任一種滾球式萬向輪，其特征在于所述罩殼(2)是與所述滾球本體(1)同心的半球形殼體；所述減摩裝置(3)至少為三個，并呈環(huán)形陣列。
6.如權(quán)利要求1至4所述的任一種滾球式萬向輪，其特征在于所述罩殼(2)是鴨梨形殼體，所述減摩裝置(3)為一個，該減摩裝置(3)安裝于所述鴨梨形殼體的梨柄部。
7.如權(quán)利要求6所述的滾球式萬向輪，其特征在于在所述罩殼(2)的下部開口附近安裝有環(huán)形陣列的第三滾動件(7)，所述第三滾動件(7)的滾動表面與所述滾球本體(1)的球面相接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的滾球式萬向輪，其特征在于所述第三滾動件(7)的環(huán)形陣列面位于將該滾球式萬向輪水平放置時水平指向所述滾球本體(1)球心的平面上。
9.如權(quán)利要求8所述的滾球式萬向輪，其特征在于所述第三滾動件(7)是安裝于罩殼側(cè)壁凹坑內(nèi)的球形滾珠，或者所述第三滾動件(7)是安裝于所述罩殼開口槽內(nèi)的可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪。
10.如權(quán)利要求1所述的滾球式萬向輪，其特征在于它還包括一個滾球本體制動裝置(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滾球式萬向輪，它包括一個滾球本體，一個下部具有開口的罩殼，所述罩殼內(nèi)安裝有若干個減摩裝置，每一個減摩裝置包括一個可繞固定軸線轉(zhuǎn)動的支撐裝置，所述固定軸線指向所述滾球本體的球心；安裝于所述支撐裝置的第一滾動件和第二滾動件，所述第一滾動件是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，其滾動表面與所述滾球本體的球面相接觸，所述第二滾動件是可在環(huán)形軌道內(nèi)滾動的多個球形滾珠；或者是可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的滾輪，其滾動表面直接或間接頂靠于所述罩殼的內(nèi)側(cè)表面。在使用過程中，第一滾動件與滾球本體之間，以及第二滾動件與其接觸面之間均為滾動摩擦，從而大大減少了摩擦阻力。
文檔編號B60B33/08GK1803478SQ20061004229
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月21日
發(fā)明者白云山 申請人:白云山