本發(fā)明屬于運(yùn)動機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有方向誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)的萬向輪。

背景技術(shù)：

萬向輪是一種應(yīng)用非常普遍的機(jī)械機(jī)構(gòu)，由于其簡單、靈活的特點(diǎn)，在行李箱、小推車等許多地方都能見到其身影，行李箱、小推車上的萬向輪，人們一般不會去關(guān)注萬向輪突然轉(zhuǎn)向逆行時可能出現(xiàn)瞬間卡死的現(xiàn)象，但對于要使用多個萬向輪的大型機(jī)械，萬向輪逆行時卡死的現(xiàn)象就會使設(shè)備的運(yùn)動發(fā)生問題，甚至出現(xiàn)零部件損壞；仔細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn)，萬向輪正常運(yùn)動時輪子總是處于萬向擺軸的后方，當(dāng)一個萬向輪要逆向行駛時，萬向輪必然要圍繞萬向軸作180°轉(zhuǎn)動，才能進(jìn)行正常運(yùn)動。在實(shí)現(xiàn)這個轉(zhuǎn)向過程中萬向輪將會使其載體發(fā)生橫向位移。對于僅有一個萬向輪的系統(tǒng)，這種短時間的橫移不會對系統(tǒng)的的運(yùn)動造成多大影響，但對于兩個以上的萬向輪系統(tǒng)，突然逆行時，若萬向輪偏擺的方向不一致就會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。人拉的手提箱經(jīng)常會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，但只要用力一拉或側(cè)拉一下就會越過死點(diǎn)，而對于機(jī)械設(shè)備，因配置的動力有限，若出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，則很難逾越，針對上述問題，有必要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題：提供一種帶有方向誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)的萬向輪，通過在萬向輪擺軸上端安裝可帶動萬向輪擺軸轉(zhuǎn)動的誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)，保證萬向輪擺軸始終位于輪子前進(jìn)方向的前方，有效避免了萬向輪自然轉(zhuǎn)向時的卡死現(xiàn)象，確保運(yùn)行中的萬向輪不會出現(xiàn)大幅擺動，從而使多組萬向輪可以應(yīng)用在大型機(jī)械設(shè)備上，簡化了運(yùn)動控制系統(tǒng)，提高大型機(jī)械運(yùn)動的可靠性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：帶有方向誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)的萬向輪，具有萬向輪，所述萬向輪包括輪子、輪軸和萬向輪擺軸，所述輪子通過軸承與輪軸連接且輪軸與萬向輪擺軸下端固定連接，所述萬向輪擺軸上方設(shè)有誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)且誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)與萬向輪擺軸上端轉(zhuǎn)動連接，所述誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)與外部動力源固定連接并通過外部動力源驅(qū)動誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)帶動萬向輪擺軸轉(zhuǎn)動后實(shí)現(xiàn)萬向輪擺軸始終位于輪子前進(jìn)方向的前方。

其中，所述誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括誘導(dǎo)擺臂、安裝板、蝸輪、蝸桿和驅(qū)動軸，所述安裝板內(nèi)部制有安裝腔且安裝板底面的凸環(huán)位于安裝腔內(nèi)，所述誘導(dǎo)擺臂上端置于安裝腔內(nèi)，所述誘導(dǎo)擺臂上端和誘導(dǎo)擺臂右下端分別與凸環(huán)和萬向輪擺軸上端通過滾珠轉(zhuǎn)動連接，所述安裝腔內(nèi)設(shè)有相互嚙合的蝸桿和蝸輪且蝸輪套裝固定于誘導(dǎo)擺臂上端，所述蝸桿端部與驅(qū)動軸一端固定連接且驅(qū)動軸另一端與外部動力源固定連接后通過外部動力源驅(qū)動誘導(dǎo)擺臂帶動萬向輪擺軸轉(zhuǎn)動后實(shí)現(xiàn)萬向輪擺軸始終位于輪子前進(jìn)方向的前方。

優(yōu)選地，所述誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸、安裝板、蝸輪、蝸桿和驅(qū)動軸，所述安裝板內(nèi)部制有安裝腔且安裝板底面凸環(huán)位于安裝腔內(nèi)，所述安裝腔內(nèi)設(shè)有相互嚙合的蝸桿和蝸輪且蝸輪套裝固定于誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸上端，所述蝸桿端部與驅(qū)動軸一端固定連接且驅(qū)動軸另一端與外部動力源固定連接，所述誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸軸線與萬向輪擺軸軸線重合，且誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸上端和下端分別與凸環(huán)和設(shè)于萬向輪擺軸上端的環(huán)形柱通過滾珠轉(zhuǎn)動連接，所述誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸下端外壁面上設(shè)有凸柱且環(huán)形柱壁面上制有與凸柱位置對應(yīng)的方槽，所述凸柱置于方槽內(nèi)通過外部動力源驅(qū)動誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸帶動萬向輪擺軸轉(zhuǎn)動后實(shí)現(xiàn)萬向輪擺軸始終位于輪子前進(jìn)方向的前方。

進(jìn)一步地，所述外部動力源為電動機(jī)或液壓馬達(dá)。

進(jìn)一步地，所述萬向輪為單輪或雙輪結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)：

1、通過在萬向輪擺軸上端安裝可帶動萬向輪擺軸轉(zhuǎn)動的誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)，保證萬向輪擺軸始終位于輪子前進(jìn)方向的前方，有效避免了萬向輪自然轉(zhuǎn)向時的卡死現(xiàn)象，確保運(yùn)行中的萬向輪不會出現(xiàn)大幅擺動；

2、根據(jù)萬向輪的承載情況可選擇單輪結(jié)構(gòu)或雙輪結(jié)構(gòu)的誘導(dǎo)擺臂或誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)，選擇性強(qiáng)，大大增大了帶誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)的萬向輪的應(yīng)用范圍，具有很高的使用價值；

3、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用本結(jié)構(gòu)可使多組萬向輪可以應(yīng)用在大型機(jī)械設(shè)備上，簡化了運(yùn)動控制系統(tǒng)，提高大型機(jī)械運(yùn)動的可靠性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明萬向輪為單輪結(jié)構(gòu)時第一種實(shí)施例的主視圖；

圖2為本發(fā)明萬向輪為單輪結(jié)構(gòu)時第一種實(shí)施例的右視圖；

圖3為本發(fā)明萬向輪為雙輪結(jié)構(gòu)時第一種實(shí)施例的主視圖；

圖4為本發(fā)明萬向輪為雙輪結(jié)構(gòu)時第一種實(shí)施例的右視圖；

圖5為本發(fā)明萬向輪為雙輪結(jié)構(gòu)時第二種實(shí)施例的主視圖；

圖6為本發(fā)明萬向輪為雙輪結(jié)構(gòu)時第二種實(shí)施例的右視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-4描述本發(fā)明的第一種實(shí)施例。

帶有方向誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)的萬向輪，具有萬向輪，所述萬向輪包括輪子8、輪軸9和萬向輪擺軸1，所述輪子8通過軸承與輪軸9連接且輪軸9與萬向輪擺軸1下端固定連接，所述萬向輪擺軸1上方設(shè)有誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)且誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)與萬向輪擺軸1上端轉(zhuǎn)動連接，所述誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)與外部動力源固定連接并通過外部動力源驅(qū)動誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)帶動萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)動后實(shí)現(xiàn)萬向輪擺軸1始終位于輪子8前進(jìn)方向的前方；具體的，所述誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括誘導(dǎo)擺臂2、安裝板6、蝸輪13、蝸桿12和驅(qū)動軸7，所述安裝板6內(nèi)部制有安裝腔4且安裝板6底面的凸環(huán)14位于安裝腔4內(nèi)，所述誘導(dǎo)擺臂2上端置于安裝腔4內(nèi)，所述誘導(dǎo)擺臂2上端和誘導(dǎo)擺臂2右下端分別與凸環(huán)14和萬向輪擺軸1上端通過滾珠3轉(zhuǎn)動連接，所述安裝腔4內(nèi)設(shè)有相互嚙合的蝸桿12和蝸輪13且蝸輪13套裝固定于誘導(dǎo)擺臂2上端，所述蝸桿12端部與驅(qū)動軸7一端固定連接且驅(qū)動軸7另一端與外部動力源固定連接后通過外部動力源驅(qū)動誘導(dǎo)擺臂2帶動萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)動后實(shí)現(xiàn)萬向輪擺軸1始終位于輪子8前進(jìn)方向的前方；具體的，所述外部動力源為電動機(jī)或液壓馬達(dá)；具體的，所述萬向輪為單輪或雙輪結(jié)構(gòu)。

根據(jù)萬向輪的承載情況，可使用單輪結(jié)構(gòu)的萬向輪或雙輪結(jié)構(gòu)的萬向輪，與實(shí)施例1相比，旋轉(zhuǎn)時輪子8的阻力小，對輪子8的磨損小，在使用時，當(dāng)輪子8的前進(jìn)方向發(fā)生變化時，萬向輪擺軸1上便會產(chǎn)生一個力矩，驅(qū)使萬向輪擺軸1繞其軸線轉(zhuǎn)動，誘導(dǎo)擺臂2通常情況是不轉(zhuǎn)動的，當(dāng)輪子8的前進(jìn)方向需要逆轉(zhuǎn)時，通過外部控制電路驅(qū)動電動機(jī)或液壓馬達(dá)帶動驅(qū)動軸7轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸7通過蝸輪13蝸桿12的嚙合帶動誘導(dǎo)擺臂2和與誘導(dǎo)擺臂2連接的萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)動，從而改變了萬向輪擺軸1的位置，使萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)至輪子8逆轉(zhuǎn)方向的前方，即輪子8新的前進(jìn)方向的前方，從而保證萬向輪在需要逆轉(zhuǎn)時不會卡死。

下面結(jié)合附圖5-6描述本發(fā)明的第二種實(shí)施例。

帶有方向誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)的萬向輪，具有萬向輪，所述萬向輪包括輪子8、輪軸9和萬向輪擺軸1，所述輪子8通過軸承與輪軸9連接且輪軸9與萬向輪擺軸1下端固定連接，所述萬向輪擺軸1上方設(shè)有誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)且誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)與萬向輪擺軸1上端轉(zhuǎn)動連接，所述誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)與外部動力源固定連接并通過外部動力源驅(qū)動誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)帶動萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)動后實(shí)現(xiàn)萬向輪擺軸1始終位于輪子8前進(jìn)方向的前方；具體的，所述誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5、安裝板6、蝸輪13、蝸桿12和驅(qū)動軸7，所述安裝板6內(nèi)部制有安裝腔4且安裝板6底面凸環(huán)14位于安裝腔4內(nèi)，所述安裝腔4內(nèi)設(shè)有相互嚙合的蝸桿12和蝸輪13且蝸輪13套裝固定于誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5上端，所述蝸桿12端部與驅(qū)動軸7一端固定連接且驅(qū)動軸7另一端與外部動力源固定連接，所述誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5軸線與萬向輪擺軸1軸線重合，且誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5上端和下端分別與凸環(huán)14和設(shè)于萬向輪擺軸1上端的環(huán)形柱15通過滾珠3轉(zhuǎn)動連接，所述誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5下端外壁面上設(shè)有凸柱10且環(huán)形柱15壁面上制有與凸柱10位置對應(yīng)的方槽11，所述凸柱10置于方槽11內(nèi)通過外部動力源驅(qū)動誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5帶動萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)動后實(shí)現(xiàn)萬向輪擺軸1始終位于輪子8前進(jìn)方向的前方；具體的，所述外部動力源為電動機(jī)或液壓馬達(dá)；具體的，所述萬向輪為單輪或雙輪結(jié)構(gòu)。

根據(jù)萬向輪的承載情況，可使用單輪結(jié)構(gòu)的萬向輪或雙輪結(jié)構(gòu)的萬向輪，如圖6所示，萬向輪為雙輪結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例1相比，簡化了結(jié)構(gòu)的同時便于加工制作，同時提高了萬向輪的承載力，在使用時，當(dāng)輪子8的前進(jìn)方向發(fā)生變化時，萬向輪擺軸1上便會產(chǎn)生一個力矩，驅(qū)使萬向輪擺軸1繞其軸線轉(zhuǎn)動，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5通常情況是不轉(zhuǎn)動的，當(dāng)輪子8的前進(jìn)方向需要逆轉(zhuǎn)時，通過外部控制電路驅(qū)動電動機(jī)或液壓馬達(dá)帶動驅(qū)動軸7轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸7通過蝸輪13蝸桿12的嚙合帶動誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5和與誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸5連接的萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)動，從而改變了萬向輪擺軸1的位置，使萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)至輪子8逆轉(zhuǎn)方向的前方，即輪子8新的前進(jìn)方向的前方，從而保證萬向輪在需要逆轉(zhuǎn)時不會卡死。

上述兩種實(shí)施例，通過在萬向輪擺軸1上端安裝可帶動萬向輪擺軸1轉(zhuǎn)動的誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)，保證萬向輪擺軸1始終位于輪子8前進(jìn)方向的前方，有效避免了萬向輪自然轉(zhuǎn)向時的卡死現(xiàn)象，確保運(yùn)行中的萬向輪不會出現(xiàn)大幅擺動，根據(jù)萬向輪的承載情況可選擇單輪結(jié)構(gòu)或雙輪結(jié)構(gòu)的誘導(dǎo)擺臂或誘導(dǎo)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)，選擇性強(qiáng)，大大增大了帶誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)的萬向輪的應(yīng)用范圍，具有很高的使用價值，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用本結(jié)構(gòu)可使多組萬向輪可以應(yīng)用在大型機(jī)械設(shè)備上，簡化了運(yùn)動控制系統(tǒng)，提高大型機(jī)械運(yùn)動的可靠性和穩(wěn)定性。

上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。