换向装置及移动平台的制作方法

[0001]
本实用新型涉及机械传动系统技术领域，具体而言，涉及一种换向装置及移动平台。


背景技术：

[0002]
随着车辆工程的不断发展，车辆的种类逐渐丰富，能够应用于各种各样的使用场景中。根据应用场景的不同，车辆的行走方式也不相同，常见的由滚轮和履带两种。通常利用滚轮行走的车辆的转弯是通过方向盘控制转向轮并配合差速器实现的，而利用履带行走的车辆则通过控制左右两个履带速度的不同以实现车辆转向。但是上述方式的转弯半径相对较大，不利于狭窄空间的车辆转向。
[0003]
为了减小车辆的转弯半径，通常采用控制车辆左右两侧滚轮(履带)以相反的方向进行转动的方式实现，使得车辆能够原地转向。由于常见车辆均采用单一驱动，因此为实现上述过程，便需要对滚轮或履带进行换向操作，以使同一驱动下(同一输出轴)车辆两侧的滚轮或履带以不同方向进行转动。但是目前对输出轴的转动方向进行换向的方式，为针对单个或两个输出轴进行的换向，不具有扩展性，且结构复杂，当输出轴为多个时，通过一个输入轴驱动的多个输出轴无法通过现有的装置进行独立的单独换向，无法应用于拥有多个驱动滚轮或履带的车辆。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种换向装置及移动平台，能够通过一个输入轴对任意数量的输出轴进行驱动，并且能够独立的对每个输出轴的转动方向进行换向。
[0005]
本实用新型的实施例是这样实现的：
[0006]
本实用新型实施例的一方面，提供一种换向装置，包括：输入组件，输入组件包括输入轴，输入轴上分别套设有第一主动齿轮和第二主动齿轮，第一主动齿轮和第二主动齿轮分别与输入轴传动连接；输出组件，输出组件包括输出轴，输出轴上分别套设有第一从动齿轮和第二从动齿轮，第一从动齿轮和第二从动齿轮分别通过离合器与输出轴传动连接；第一主动齿轮与第一从动齿轮通过第一传动齿轮啮合传动，第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合传动，第一传动齿轮的个数为奇数，第二主动齿轮和第二从动齿轮的转动方向相反。
[0007]
可选地，离合器包括壳体和位于壳体内的第一摩擦片、第二摩擦片以及接合驱动，第一摩擦片与输出轴传动连接，第二摩擦片与第一从动齿轮或第二从动齿轮固定连接，输出轴贯穿第一摩擦片和第二摩擦片，第二摩擦片与输出轴间隙配合，接合驱动用于驱动第二摩擦片沿输出轴的轴线移动，与第一摩擦片接合或断离。
[0008]
可选地，接合驱动包括线圈和衔铁，线圈绕设于壳体内壁，衔铁与第二摩擦片连接，线圈的轴线指向衔铁。
[0009]
可选地，第二主动齿轮和第二从动齿轮通过第二传动齿轮啮合传动，第二传动齿轮的个数为偶数。
[0010]
可选地，输出组件有两个，两个输出组件的第一从动齿轮分别与第一主动齿轮传动连接，第二主动齿轮分别与两个输出组件的第二从动齿轮传动连接。
[0011]
可选地，第一主动齿轮和第二主动齿轮分别设为两个，输出组件有两个，两个输出组件的第一从动齿轮分别与两个第一主动齿轮对应连接，两个输出组件的第二从动齿轮分别与两个第二主动齿轮对应连接。
[0012]
可选地，输出组件有四个，第一主动齿轮和第二主动齿轮分别设为两个，每个第一主动齿轮分别与两个输出组件的第一从动齿轮连接，每个第二主动齿轮分别与两个输出组件的第二从动齿轮连接。
[0013]
可选地，离合器还包括铁芯，铁芯套设在输出轴上，第一摩擦片与铁芯连接。
[0014]
可选地，第二摩擦片和输出轴之间设置有轴承。
[0015]
本实用新型实施例的另一方面，提供一种移动平台，包括：滚轮、驱动装置以及上述任意一项的换向装置，驱动装置与输入轴传动连接，滚轮与输出轴传动连接。
[0016]
本实用新型实施例的有益效果包括：
[0017]
本实用新型实施例提供的一种换向装置，包括输入组件，输入组件的输入轴上分别套设有第一主动齿轮和第二主动齿轮，第一主动齿轮和第二主动齿轮分别与输入轴传动连接，通过输入轴的周向转动能够带动第一主动齿轮和第二主动齿轮转动。该换向装置还包括输出组件，输出组件的输出轴上分别套设有第一从动齿轮和第二从动齿轮，第一从动齿轮和第二从动齿轮分别通过离合器与输出轴传动连接，通过离合器的接合或断离能够改变第一从动齿轮和第二从动齿轮分别与输出轴之间的传动状态，实现控制第一从动齿轮和第二从动齿轮分别与输出轴之间是否传动。输入组件的第一主动齿轮与输出组件的第一从动齿轮通过奇数个第一传动齿轮啮合传动，输入组件的第二主动齿轮与输出组件的第二从动齿轮啮合传动，且第二主动齿轮与第二从动齿轮的转动方向相反。在使用过程中，控制第一从动齿轮与输出轴之间的离合器接合，而第二从动齿轮与输出轴之间的离合器断离，在输出轴的带动下通过第一主动齿轮以及第一传动齿轮的传动，第一从动齿轮能够以与输出轴转动方向相同的方向带动输出轴转动输出动力，并且由于第二从动齿轮与输出轴之间的离合器为断离状态，因此第二从动齿轮的转动不会影响输出轴的转动。当控制第一从动齿轮与输出轴之间的离合器断离，而第二从动齿轮与输出轴之间的离合器接合，在输出轴的带动下，通过第二主动齿轮的传动，第二从动齿轮能够以与输出轴转动方向相反的方向带动输出轴转动输出动力。由于该换向装置的输入组件通过设置在输入轴上的第一主动齿轮和第二主动齿轮与输出组件传动，通过在输入轴上设置若干对第一主动齿轮和第二主动齿轮便能够对应第一主动齿轮和第二主动齿轮扩展输出组件的个数，并且能够通过对各输出组件的离合器的控制对各输出组件的输出轴的转动方向进行控制，各输出组件之间互不干扰，因此，该换向装置能够实现一个输入轴同时驱动多个(任意个数)输出轴，并对各输出轴的转动方向进行单独控制。从而能够应用于具有多个(任意个数)驱动滚轮或履带的车辆。
[0018]
本实用新型实施例提供的一种移动平台，采用上述的换向装置，能够通过单一驱动同时对多个滚轮进行驱动，并且能够独立的控制每个滚轮的转动方向，从而实现该移动平台更加灵活、半径更小的转向，或结合麦克纳姆轮实现该移动平台在正常行进方向上的横向移动。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]
图1为本实用新型实施例提供的换向装置的结构示意图之一；
[0021]
图2为本实用新型实施例提供的换向装置的离合器的结构示意图；
[0022]
图3为本实用新型实施例提供的换向装置的结构示意图之二；
[0023]
图4为本实用新型实施例提供的换向装置的结构示意图之三；
[0024]
图5为本实用新型实施例提供的换向装置的结构示意图之四；
[0025]
图6为本实用新型实施例提供的换向装置的结构示意图之五。
[0026]
图标：110-输入轴；111-第一主动齿轮；112-第二主动齿轮；120-输出轴；121-第一从动齿轮；122-第二从动齿轮；123-离合器；1231-壳体；1232-第一摩擦片；1233-第二摩擦片；1234-铁芯；130-第一传动齿轮；210-滚轮。
具体实施方式
[0027]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0030]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0032]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理
解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]
本实用新型实施例提供一种换向装置，如图1所示，包括：输入组件，输入组件包括输入轴110，输入轴110上分别套设有第一主动齿轮111和第二主动齿轮112，第一主动齿轮111和第二主动齿轮112分别与输入轴110传动连接；输出组件，输出组件包括输出轴120，输出轴120上分别套设有第一从动齿轮121和第二从动齿轮122，第一从动齿轮121和第二从动齿轮122分别通过离合器123与输出轴120传动连接；第一主动齿轮111与第一从动齿轮121通过第一传动齿轮130啮合传动，第二主动齿轮112与第二从动齿轮122啮合传动，第一传动齿轮130的个数为奇数，第二主动齿轮112和第二从动齿轮122的转动方向相反。
[0034]
由于第一主动齿轮111与第一从动齿轮121通过奇数个第一传动齿轮130啮合传动，因此第一主动齿轮111与第一从动齿轮121的转动方向相同。所以，该换向装置工作时，通过控制第一从动齿轮121与输出轴120之间的离合器123接合，使其处于传动状态，而第二从动齿轮122与输出轴120之间的离合器123断离，使其处于断开状态，能够实现第一从动齿轮121带动输出轴120以与第一主动齿轮111的转动方向(即输入轴110的转动方向)相同的方向转动。同理，由于第二主动齿轮112与第二从动齿轮122啮合传动，且两者转动方向相反。所以，该换向装置工作时，通过控制第二从动齿轮122与输出轴120之间的离合器123接合，而第一从动齿轮121与输出轴120之间的离合器123断离，能够实现第二从动齿轮122带动输出轴120以与第二主动齿轮112的转动方向(即输入轴110的转动方向)相反的方向转动。通过上述两个过程便能够对输入轴110驱动的输出轴120的转动方向进行控制。其中，处于断离状态的离合器123其对应的从动齿轮与输出轴120之间断开，对应的从动齿轮的转动不会影响输出轴120的转动。
[0035]
需要说明的是，第一，在实际应用中，为了不影响输出组件的输出轴120的正常转动(避免第一从动齿轮121和第二从动齿轮122传动冲突)，第一从动齿轮121与输出轴120之间的离合器123以及第二从动齿轮122与输出轴120之间的离合器123不应同时接合。
[0036]
第二，通常第二主动齿轮112与第二从动齿轮122之间的啮合传动可以是两者直接啮合，也可以是两者通过偶数个第二传动齿轮相互啮合进行啮合传动，此处不做具体限制，只要能够使第二从动齿轮122在第二主动齿轮112的带动下与第二主动齿轮112的转动方向相反即可。
[0037]
第三，在实际应用中，如图4所示，本领域技术人员可以根据实际需要对输出组件的个数进行设置，相应的根据输出组件的个数对输入组件上的第一主动齿轮111和第二主动齿轮112的个数进行选择和设置。其中，如图3所示，第一主动齿轮111和第二主动齿轮112可以分别与多个输出组件对应的从动齿轮啮合传动。
[0038]
本实用新型实施例提供的一种换向装置，包括输入组件，输入组件的输入轴110上分别套设有第一主动齿轮111和第二主动齿轮112，第一主动齿轮111和第二主动齿轮112分别与输入轴110传动连接，通过输入轴110的周向转动能够带动第一主动齿轮111和第二主动齿轮112转动。该换向装置还包括输出组件，输出组件的输出轴120上分别套设有第一从动齿轮121和第二从动齿轮122，第一从动齿轮121和第二从动齿轮122分别通过离合器123与输出轴120传动连接，通过离合器123的接合或断离能够改变第一从动齿轮121和第二从动齿轮122分别与输出轴120之间的传动状态，实现控制第一从动齿轮121和第二从动齿轮122分别与输出轴120之间是否传动。输入组件的第一主动齿轮111与输出组件的第一从动
齿轮121通过奇数个第一传动齿轮130啮合传动，输入组件的第二主动齿轮112与输出组件的第二从动齿轮122啮合传动，且第二主动齿轮112与第二从动齿轮122的转动方向相反。在使用过程中，控制第一从动齿轮121与输出轴120之间的离合器123接合，而第二从动齿轮122与输出轴120之间的离合器123断离，在输出轴120的带动下通过第一主动齿轮111以及第一传动齿轮130的传动，第一从动齿轮121能够以与输出轴120转动方向相同的方向带动输出轴120转动输出动力，并且由于第二从动齿轮122与输出轴120之间的离合器123为断离状态，因此第二从动齿轮122的转动不会影响输出轴120的转动。当控制第一从动齿轮121与输出轴120之间的离合器123断离，而第二从动齿轮122与输出轴120之间的离合器123接合，在输出轴120的带动下，通过第二主动齿轮112的传动，第二从动齿轮122能够以与输出轴120转动方向相反的方向带动输出轴120转动输出动力。由于该换向装置的输入组件通过设置在输入轴110上的第一主动齿轮111和第二主动齿轮112与输出组件传动，通过在输入轴110上设置若干对第一主动齿轮111和第二主动齿轮112便能够对应第一主动齿轮111和第二主动齿轮112扩展输出组件的个数，并且能够通过对各输出组件的离合器123的控制对各输出组件的输出轴120的转动方向进行控制，各输出组件之间互不干扰，因此，该换向装置能够实现一个输入轴110同时驱动多个(任意个数)输出轴120，并对各输出轴120的转动方向进行单独控制。从而能够应用于具有多个(任意个数)驱动滚轮或履带的车辆。
[0039]
可选地，如图2所示，离合器123包括壳体1231和位于壳体1231内的第一摩擦片1232、第二摩擦片1233以及接合驱动(附图中未示出)，第一摩擦片1232与输出轴120传动连接，第二摩擦片1233与第一从动齿轮121或第二从动齿轮122固定连接，输出轴120贯穿第一摩擦片1232和第二摩擦片1233，第二摩擦片1233与输出轴120间隙配合，接合驱动用于驱动第二摩擦片1233沿输出轴120的轴线移动，与第一摩擦片1232接合或断离。
[0040]
需要说明的是，通常第一摩擦片1232与输出轴120之间通过键连接的形式实现传动连接。当然，在实际应用中，第一摩擦片1232与输出轴120还可以通过其他方式传动连接。
[0041]
将第一摩擦片1232与输出轴120传动连接，第二摩擦片1233与从动齿轮(第一从动齿轮121或第二从动齿轮122)连接，输出轴120贯穿第一摩擦片1232和第二摩擦片1233，通过接合驱动对第二摩擦片1233的驱动，使第二摩擦片1233沿输出轴120的轴线移动，与第一摩擦片1232接合或断离，从而实现第一从动齿轮121或第二从动齿轮122分别与输出轴120的传动或断开。其中，接合驱动可以是液压装置也可以电磁吸合装置、气缸等，此处不做限制。
[0042]
可选地，接合驱动包括线圈和衔铁，线圈绕设于壳体1231内壁，衔铁与第二摩擦片1233连接，线圈的轴线指向衔铁(附图中未示出)。
[0043]
将接合驱动设置为线圈和衔铁，通过绕设在壳体1231内壁的线圈通电产生的磁场对连接在第二摩擦片1233上的衔铁进行磁吸，从而实现第二摩擦片1233沿输出轴120的轴线移动。该结构相对简单，且能够通过电控制实现，便于离合器123的电控制及远程控制，利于该换向装置的智能化操作设置。
[0044]
可选地，第二主动齿轮112和第二从动齿轮122通过第二传动齿轮啮合传动，第二传动齿轮的个数为偶数。
[0045]
第二主动齿轮112和第二从动齿轮122通过第二传动齿轮啮合传动，能够在保持齿轮大小和传动比的情况下增加第二主动齿轮112和第二从动齿轮122之间的距离，便于实际
应用中根据实际情况设置输出组件和输入组件间的距离。
[0046]
可选地，如图3所示，输出组件有两个，两个输出组件的第一从动齿轮121分别与第一主动齿轮111传动连接，第二主动齿轮112分别与两个输出组件的第二从动齿轮122传动连接。
[0047]
当输出组件设置为两个时，第一主动齿轮111同时与两个输出组件的第一从动齿轮121连接，第二主动齿轮112同时与两个输出组件的第二从动齿轮122连接，能够节省输入组件上第一主动齿轮111和第二主动齿轮112的数量，并节省该换向装置的空间占用。在实际应用中，采用上述的设置方式还可以通过设置两对第一主动齿轮111和第二主动齿轮112，以实现输入组件对四个输出组件的驱动，以及通过更多对第一主动齿轮111和第二主动齿轮112实现输入组件对两倍于第一主动齿轮111个数的输出组件的驱动。
[0048]
可选地，如图4所示，第一主动齿轮111和第二主动齿轮112分别设为两个，输出组件有两个，两个输出组件的第一从动齿轮121分别与两个第一主动齿轮111对应连接，两个输出组件的第二从动齿轮122分别与两个第二主动齿轮112对应连接。
[0049]
将两个输出组件的第一从动齿轮121和第二从动齿轮122分别一一对应的与第一主动齿轮111和第二主动齿轮112连接，由于第一主动齿轮111和第二主动齿轮112均沿输入轴110的轴线设置在输入轴110上，因此通过该方式能够实现输出组件沿输入轴110轴线进行排布设置，便于该换向装置的在线性场景(例如车身较长的重型卡车底盘等)中的装配。
[0050]
可选地，如图5所示，输出组件有四个，第一主动齿轮111和第二主动齿轮112分别设为两个，每个第一主动齿轮111分别与两个输出组件的第一从动齿轮121连接，每个第二主动齿轮112分别与两个输出组件的第二从动齿轮122连接。
[0051]
将输出组件设置为四个，通过两对第一主动齿轮111和第二主动齿轮112与输出组件连接，能够节省输入轴110的长度，以及第一主动齿轮111和第二主动齿轮112的数量，降低成本。
[0052]
可选地，如图2所示，离合器123还包括铁芯1234，铁芯1234套设在输出轴120上，第一摩擦片1232与铁芯1234连接。
[0053]
在输出轴120上套设铁芯1234，第一摩擦片1232与铁芯1234连接，使第一摩擦片1232与输出轴120通过铁芯1234传动连接，连接更加稳定，提高输出轴120与第一摩擦片1232之间传动的稳定性。
[0054]
可选地，第二摩擦片1233和输出轴120之间设置有轴承。
[0055]
通过在第二摩擦片1233和输出轴120之间设置轴承，能够使第二摩擦片1233相对于输出轴120转动，从而减小第二摩擦片1233与第一摩擦片1232断离时第二摩擦片1233对输出轴120转动的影响。
[0056]
本实用新型实施例的另一方面，提供一种移动平台，如图6所示，包括：滚轮210、驱动装置(附图中未示出)以及上述任意一项的换向装置，驱动装置与输入轴110传动连接，滚轮210与输出轴120传动连接。
[0057]
采用上述的换向装置，能够通过单一驱动同时对多个滚轮210进行驱动，并且能够独立的控制每个滚轮210的转动方向，从而实现该移动平台更加灵活、半径更小的转向，或结合麦克纳姆轮实现该移动平台在正常行进方向上的横向移动。
[0058]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本
领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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