專利名稱：球狀萬向輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種移動工業及民用設施的腳輪，確切地說，是一種無軸式球狀萬向輪。
現有技術中，無軸式球狀萬向輪大都是由殼體，一個與殼體配合的球體，若干滾珠構成。其目的是省去原有軸式萬向輪的兩個相互垂直的支承軸，提高萬向輪的載承能力。中國專利CN8820117OU(分類號B60B33／08)公開的一種無軸式球形腳輪就采用了類似結構。其不足之處在于該腳輪的殼體結構，該殼體結構復雜，工藝性較差，成本較高，尤其該腳輪的第二個實施例中的殼體，不僅用鋼板沖壓這種球狀殼體在工藝上較難做到(沖壓球面凹槽時難以脫模)，其對于腳輪在承載的情況下移動所產生的扭矩和相關破壞效應承受力也較差，容易被破壞。這種腳輪在移動時滾珠和滾球之間是滾動摩擦，但滾球和殼體之間是純滑動摩擦，其移動也不夠靈活。
本實用新型的目的，就在于針對現有技術的不足而提供一種結構簡單，加工方便，不易損壞并且移動時滾珠和殼體之間的摩擦是以滾動為主的混合型摩擦的，成本低廉的無軸式球狀萬向輪。
實現本實用新型目的的技術方案是所提供的球狀萬向輪由殼體、基座、支持板、若干組滾珠組和把基座、支持板、滾球和各滾珠組置為一體的外殼構成。用外殼、基座、支持板代替現有技術中的殼體。外殼是一個簡單的圓筒形零件。為了合理受力和增加基座下面的支持板在水平和垂直方向的受力強度，基座下表面設計了三或四個均布的支撐支持板的支撐斜面。支持板上表面各等邊分別沿基座下表面的支撐斜面向下延伸形成三或四個支撐板，支撐板下表面有圓形凹槽——供一組滾球組循環滾動的滾槽，各組滾珠組置于滾球和各滾槽之間。整個球狀萬向輪由外殼置為一體。
載荷由基座及其支撐斜面均勻地傳遞到支持板，再由支持板傳遞給各滾珠組，再由各滾珠組傳遞到滾球。由于受力合理，其承載能力和抗破壞能力比較強，尤其是球狀萬向輪在移動時，滾珠組組隨滾球滾動，除球狀萬向輪移動方向正對的某一滾槽內的一滾珠組在該槽內作滑動這一特定情況外，其余情況各滾珠組均在自己的滾槽內循環滾動，因而轉動相當靈活。
本實用新型可以結合附圖做進一步說明。


圖1是本實用新型球狀萬向輪結構示意圖，為了闡述方便，采用了剖視，同時也是最佳實施方案A。
圖2是
圖1中球狀萬向輪工作狀態下滾球(5)和各滾珠組(3、3·1、3·2)運動示意圖，為了說明方便，采用了俯視示意圖，只畫了滾珠(5)，支持板(6)的各支撐板下表面的圓形凹槽(4·1、4·2、4·3)及凹槽內的滾珠組(3、3·1、3·2)。
圖3是本實用新型另一種結構示意圖，也是實施方案B，為說明方便，采用了剖視。
圖1說明如下圖中(1)為基座，以工程塑料注塑而成，它的上表面為圓形，其下表面均布有三個支撐斜面和三個定位銷，其主要作用是將支持板(6)定位增加球狀萬向輪在水平和垂直兩個方面的受力強度和承載能力。支持板(6)由金屬板沖壓而成，它的上表面呈三角形狀并有三個定位孔，它的三條等邊沿基座(1)的支撐斜面延伸形成的各支撐板(4)下表面各有一圓形凹槽(4·1、4·2、4·3)，各個凹槽水平高度是一致的，其作用是形成滾珠組(3、3·1、3·2)的滾槽并支撐滾球(5)。滾珠組(3、3·1、3·2)的滾珠數為3顆，由市場供貨，其主要作用是隨滾球(5)在支持板(6)下表面的圓形凹槽(4·1、4·2、4·3)內循環滾動，實施滾動摩擦。滾球(5)由高抗沖低收縮率的塑料注型而成。
圖中(2)為外殼，用工程塑料注塑而成，它是一個圓筒部件，它與基座(1)用粘合劑粘合，根部向圓心傾斜以擋住滾球(5)，它使整個萬向輪置為一體并具有美感。
圖2說明如下圖中(5)表示
圖1中的滾球，0表示該球球心。用(4·1、4·2、4·3)表示
圖1中支持板(6)的三塊支撐板(4)下表面的圓形凹槽，用(3、3·1、3·2)表示凹槽中各滾珠組。各弧形箭頭(a、b、c、d)表示各滾珠組循環滾動方向。
當圖中滾球(5)按AOA′方向滾動并且圓形凹槽(4·2)內滾珠組(3·1)對于AOA′方向是對稱狀態時，圓形凹槽(4·2)內滾珠組(3·1)作滑動，而圓形凹槽(4·1、4·3)內的滾珠組(3、3·3)分別按箭頭a、d方向循環滾動。當滾球(5)按BOB′(或COC′)方向滾動時，則圓形凹槽(4·1、4·2、4·3)內滾珠組(3、3·1、3·2)分別按a、c(或b)、d方向循環滾動。滾球(5)沿其余任意方向的滾動均可由此類推，由于各圓形凹槽(4·1、4·2、4·3)的中軸線均不與滾球(5)的轉動軸線同心，故所謂循環滾動實為帶滑動性質并以滾動為主的滾動，但較之純滑動阻力大為減弱了。
單就理論而言，圓形凹槽數量愈多，每個凹槽滾珠數愈多，本實用新型受力情況愈好；另外，若將圓形凹槽平面與滾球球面呈不對稱的配置，亦可提高混合型滾動中滾動摩擦的程度。但是隨之也損失了本實用新型的工藝性，因此選定這種三槽九珠式作為本實用新型最佳實施方案A。
圖3實施方案B說明如下圖中(21)為基座和
圖1中基座(1)不同的是其下表面有4個支持斜面。圖中(26)為支持板，和
圖1中支持板(6)不同的是其上表面為正方形狀，其各等邊沿基座(21)的支撐斜面延伸形成的支撐板(24)的數量為4個，因而其下表面的圓形凹槽(24·1)為4個，對應的滾珠組(23)為4組，滾珠組(23)各為三顆滾珠。(22)為外殼，(25)為滾球，它們和
圖1中外殼(2)和滾球(5)一樣。其它均和
圖1中的情況類似，不再闡述。
和現有技術相比，本實用新型具有如下特點1、受力狀況好，載荷壓力和地面反作用同心，均通過球狀萬向輪對軸線，滾珠和滾球之間始終相切，無跳動現象，作平穩移動時，對扭拒和其它沖擊力造成的破壞效應而有較強適應力。
2、結構合理，工藝簡單，成本低廉，整個球狀方向輪上只有五個零件，其中三個采用塑壓件，制作一個φ40的本實用新型產品成本僅為人民幣2元左右。
權利要求1.一種球狀萬向輪，由滾球、滾珠及把滾球、滾珠置為一體的殼體組成，其特征在于體殼是由圓筒形外殼(2、22)、下表面至少有三或四個供滾珠組(3、3.1、3.2、23)循環滾動的圓形凹槽(4.1、4.2、4.3、24.1)的支持板(6、26)、下表面至少有三或四個均布的支撐支持板(6、26)的支撐斜面的基座(1、21)構成，支持板(6、26)位于基座(1、21)下面，滾珠組(3、3.1、3.2、23)置于支持板(6、26)下表面各圓形凹槽(4.1、4.2、4.3、24.1)和滾球(5、25)之間。
2.按權利要求1所述的球狀萬向輪，其特征在于支持板(6、26)下表面的圓形凹槽(4·1、4·2、4·3、24·1)是在該板上表面各等邊沿基座(1、21)各支撐斜面延伸而成的支撐板(4、24)下表面沖壓而成的圓形凹槽。
3.按權利要求1所述的球狀萬向輪，其特征在于所述的滾珠組(3、3·1、3·2、23)是由三顆滾珠組成的滾珠組。
專利摘要球狀萬向輪，由外殼、基座、支持板、滾球及若干組滾珠組構成。由于巧妙的實施了以滾動為主的混合型摩擦，移動時平穩而無跳動。其結構簡單，受力合理，制造方便。尤其對于在承載移動時產生的扭矩和其它相關破壞效應有較強適應能力。可廣泛作為移動工業及民用設施(保險柜、洗衣機、沙發等)的滾輪用。
文檔編號B60B33/08GK2058637SQ8921300
公開日1990年6月27日 申請日期1989年6月7日 優先權日1989年6月7日
發明者王應祿, 楊慶榮, 劉永 申請人:王應祿