專利名稱：錐齒輪式差動平衡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種錐齒輪式差動平衡器，是一種應(yīng)用在具有搖桿結(jié)構(gòu)的 移動機(jī)器人上使機(jī)器人主體部分保持平衡的差動平衡器。
背景技術(shù)：
具有搖桿結(jié)構(gòu)的移動機(jī)器人是目前移動機(jī)器人領(lǐng)域研究的一個重要方向。
美國研制的Rock系列和FIDO等大量行星探測機(jī)器人的原理樣機(jī)及成功登陸火 星的"索杰納"、"勇氣號"等火星車均采用了 6輪獨(dú)立驅(qū)動的搖桿懸架式移動系 統(tǒng)。這些機(jī)器人均采用了美國專利US4840394中提出的rocker-bogie的搖桿機(jī) 構(gòu)，左右兩側(cè)搖桿通過平衡機(jī)構(gòu)與機(jī)器人主體部分相連，使得機(jī)器人主體部分 的轉(zhuǎn)角是兩側(cè)搖桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的和的一半，使得機(jī)器人主體部分保持相對平衡。 美國專利US4840394提出了采用連桿機(jī)構(gòu)連接左右兩側(cè)搖桿，以保持機(jī)器人的 平衡。該連桿平衡機(jī)構(gòu)一般布置在機(jī)器人主體機(jī)殼的外面，這樣給機(jī)器人的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了不便。因此，設(shè)計(jì)一種體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的差動器十 分必要。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的錐齒輪 式差動平衡器，該錐齒輪式差動器應(yīng)用在具有搖桿結(jié)構(gòu)的移動機(jī)器人上，連接 兩側(cè)的搖桿以保持機(jī)器人主體部分的相對平衡。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本實(shí)用新型由殼體、端蓋、支承座、半軸錐齒輪、錐齒輪、連接軸、軸承、 軸套、擋圈以及螺釘構(gòu)成，在殼體內(nèi)，兩錐齒輪同軸心且對稱地套裝在連接軸 上，該連接軸軸端支撐在與殼體固聯(lián)的端蓋上的孔內(nèi)；對稱地固聯(lián)在殼體上的 兩支承座的孔內(nèi)設(shè)有半軸錐齒輪，兩半軸錐齒輪均分別與殼體內(nèi)的兩錐齒輪正 交嚙合。所述的連接軸與錐齒輪間設(shè)有軸承，連接軸上設(shè)有擋圈；支承座與半 軸錐齒輪間設(shè)有軸承，受限位擋圏限位，軸承中間的軸上設(shè)有軸套；端蓋、支承 座分別與殼體通過螺釘聯(lián)接；所述的端蓋上設(shè)有多個固定螺孔，支承座設(shè)有多 個固定通孔。
采用以上技術(shù)方案，由殼體、端蓋、支承座構(gòu)成的腔體內(nèi)兩半軸錐齒輪分別與兩錐齒輪正交嚙合，當(dāng)殼體固定時，左右兩半軸錐齒輪的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)向相 反。當(dāng)殼體可擺動時，殼體的轉(zhuǎn)角為左右兩半軸錐齒輪轉(zhuǎn)角和的一半，因此實(shí) 現(xiàn)了差動的目的。使用時，本實(shí)用新型固聯(lián)在機(jī)器人的主體外殼上，左右兩半 軸錐齒輪與機(jī)器人的設(shè)有輪子或履帶的左右搖桿連接，當(dāng)機(jī)器人在不平整的地 面上行走時，左右兩搖桿繞半軸錐齒輪的軸線轉(zhuǎn)動，這樣機(jī)器人的主體外殼的 繞該軸線擺角的為左右兩搖桿的轉(zhuǎn)角的和的一半，保證了機(jī)器人在復(fù)雜的地形 上移動時，機(jī)器人主體外殼的平衡。
釆用上述的方案，可以達(dá)到以下幾點(diǎn)有益效果本實(shí)用新型為一個獨(dú)立的 功能單元，結(jié)構(gòu)緊湊，比利用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)搖桿機(jī)器人平衡節(jié)省空間，安裝使 用方便。


圖1為的本實(shí)用新型一實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本實(shí)用新型圖1所示實(shí)施例的立體圖中l(wèi)-半軸錐齒輪2-擋圈3-擋圈4-支承座5-軸套6-軸承7-端蓋8-擋圈9-連接軸10-軸承11-錐齒輪12-殼體13-螺釘14-支承座15-半軸錐齒 輪16-錐齒輪17-端蓋18-固定螺孔19-固定通孔
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖l中，本實(shí)用新型由殼體12,端蓋7、 17,支承座4、 14，半軸錐齒輪l、 15，錐齒輪ll、 16，連接軸9,軸壽義6、 10,軸套5,擋圏2、 3、 8以及螺4丁 13 構(gòu)成，在殼體12內(nèi)，兩錐齒輪11、 16同軸心且對稱地套裝在連接軸9上，該 連接軸9軸端支撐在與殼體12固聯(lián)的端蓋7、 17上的孔內(nèi)；對稱地固聯(lián)在殼體 12上的兩支承座4、 14的孔內(nèi)分別設(shè)有半軸錐齒輪l、 15,兩半軸錐齒輪l、 15 均分別與殼體12內(nèi)的兩錐齒輪11、 16正交嚙合。所述的連接軸9與錐齒輪11、 16間設(shè)有軸承10，連接軸9上設(shè)有擋圏8;左右兩支承座、半軸錐齒輪部分的 結(jié)構(gòu)相同，且對稱布置，以一側(cè)為例，支承座4與半軸錐齒輪l間設(shè)有軸承6， 受限位擋圈2、 3限位，軸承6中間的軸上設(shè)有軸套5;端蓋7、 17，支承座4、 14分別與殼體12通過螺釘13聯(lián)接；端蓋7、 17上設(shè)有多個固定螺孔18，支承 座4、 14上設(shè)有多個固定通孔19。
采用以上技術(shù)方案，以一側(cè)為例，由支承座4內(nèi)半軸錐齒輪1受到軸承6的支撐以及軸套5和擋圈2、 3的限位，使得半軸錐齒輪l只能繞軸線轉(zhuǎn)動。兩 側(cè)的支承座4、 14與殼體12聯(lián)接后，由殼體12，端蓋7、 17、支承座4、 14構(gòu) 成的封閉腔體內(nèi)兩半軸錐齒輪l、 15分別與兩錐齒輪11、 16正交嚙合。當(dāng)殼體 12固定時，左右兩半軸錐齒輪l、 15的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)向相反。當(dāng)殼體差動器12可 擺動時，殼體12的轉(zhuǎn)角為左右兩半軸錐齒輪l、 15轉(zhuǎn)角的和的一半，實(shí)現(xiàn)了差 動的目的。使用時，本實(shí)用新型通過固定螺孔18或固定通孔19固聯(lián)在機(jī)器人 的主體外殼上，左右兩半軸錐齒輪與機(jī)器人的設(shè)有輪子或履帶的左右搖桿連接， 當(dāng)機(jī)器人在不平整的地面上行走時，左右兩搖桿繞半軸錐齒輪的軸線轉(zhuǎn)動，這 樣機(jī)器人的主體外殼繞該軸線的擺角為左右兩搖桿的轉(zhuǎn)角的和的一半，保證了 機(jī)器人在復(fù)雜的地形上移動時，機(jī)器人主體外殼的相對平衡，實(shí)現(xiàn)了差動平衡 的目的。
本實(shí)用新型為一個獨(dú)立的功能單元，結(jié)構(gòu)緊湊，比利用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)搖桿 機(jī)器人平衡節(jié)省空間，使用安裝方便。本實(shí)用新型可廣泛地應(yīng)用在具有搖桿結(jié) 構(gòu)的輪式、履帶式及輪履結(jié)合式的移動機(jī)器人上。
權(quán)利要求1、一種錐齒輪式差動平衡器，包括錐齒輪，其特征在于在殼體(12)內(nèi)，兩錐齒輪(11)、(16)同軸心且對稱地套裝在連接軸(9)上，該連接軸(9)軸端支撐在與殼體(12)固聯(lián)的端蓋(7)、(17)上的孔內(nèi)；對稱地固聯(lián)在殼體(12)上的兩支承座(4)、(14)的孔內(nèi)分別設(shè)有半軸錐齒輪(1)、(15)，兩半軸錐齒輪(1)、(15)均分別與殼體(12)內(nèi)的兩錐齒輪(11)、(16)正交嚙合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪式差動平衡器，其特征在于所述的連 接軸(9)與錐齒輪(11)、 (16)間設(shè)有軸承(10),連接軸(9)上設(shè)有擋圏(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪式差動平衡器，其特征在于所述的支 承座(4)與半軸錐齒輪(1)間設(shè)有軸承(6),受限位擋圈(2)、 (3)限位，軸承(6) 中間的軸上設(shè)有軸套(5)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪式差動平衡器，其特征在于所述的端 蓋(7)、 (17)，支承座(4)、 (14)分別與殼體(12)通過螺釘(13)聯(lián)接；端蓋(7)、 (17)上設(shè)有多個固定螺孔(18),支承座(4)、 (14)上設(shè)有多個固定通孔(19)。
專利摘要一種錐齒輪式差動平衡器，在其殼體內(nèi)，兩錐齒輪同軸心且對稱地套裝在連接軸上，該連接軸軸端支撐在與殼體固聯(lián)的端蓋上的孔內(nèi)；對稱地固聯(lián)在殼體上的兩支承座的孔內(nèi)設(shè)有半軸錐齒輪，兩半軸錐齒輪均分別與殼體內(nèi)的兩錐齒輪正交嚙合。所述的連接軸與錐齒輪間設(shè)有軸承，連接軸上設(shè)有擋圈；支承座與半軸錐齒輪間設(shè)有軸承，受限位擋圈限位，軸承中間的軸上設(shè)有軸套；端蓋、支承座分別與殼體通過螺釘聯(lián)接；差動殼體、端蓋和支承座上設(shè)有聯(lián)接螺孔。差動器的殼體固定在機(jī)器人的主體殼體上，兩半軸錐齒輪與機(jī)器人的搖桿結(jié)構(gòu)連接，可使機(jī)器人在復(fù)雜的地形上移動時保持機(jī)器人主體部分的相對平衡。
文檔編號F16H48/00GK201161386SQ200820033120
公開日2008年12月10日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者華 朱, 李允旺, 葛世榮 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)