CN102101433A - 车辆驱动装置以及安装有该驱动装置的车辆 - Google Patents

Abstract

一种车辆驱动装置，包括：底座，固定在车辆的底盘上；驱动电机，能够驱动转轴旋转；摆动臂，能够以转轴为轴旋转；滚轮，安装在所述摆动臂上，并能够作用于所述车辆的轮胎，通过该滚轮自身的转动带动相应的车轮转动；推进器，能够推动所述摆动臂旋转，从而使滚轮沿弧形轨迹在非工作位置和工作位置之间移动；其中，驱动电机固定在底座上，随着转轴的转动，滚轮在传动机构的作用下转动。将驱动电机固定在底座上，而将滚轮独立出来旋转，可以减少推进时需移动部分的重量，从而降低了对于驱动移动部分的动力要求。

Description

车辆驱动装置以及安装有该驱动装置的车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆驱动装置，具体而言，涉及一种用于驱动轮式车辆移动的车辆驱动装置。

背景技术

通常，车辆通过发动机、电动机或混合动力驱动系统来驱动其运动，同时，也有一些车辆自身并不具有这些常规的车辆驱动系统，诸如挂车。挂车是指自身无动力，而由动力车头牵引的车辆。挂车被普遍用于农业、工艺、建筑业等行业物料的大量运输，也用于军用、民用旅游和居住等。由于各种挂车，特别是旅居用的无动力房车，都是以牵引车为驱动动力，在牵引车的牵引下才能实现移动，因而在将其挂接到牵引车，或者从牵引车脱离后入库和移位时，往往需要独立的驱动装置来驱动挂车移动。

目前已有的挂车驱动装置均采用滚轮带动挂车轮胎转动的机构，同时将滚轮和驱动滚轮的电机安装在可移动的支架上，通过控制该支架的运动来调整滚轮与轮胎的相对位置，从而使得该滚轮作用于/去作用于挂车轮胎。由于滚轮的电机具有相当的自重，这就使得需要施加较大的力来控制支架运动，造成操作的不便和动力的浪费。

发明内容

因此，本发明的目的在于实现一种能够克服上述缺点的车辆驱动装置，更具体地说是这样的车辆驱动装置，在其中，驱动电机与滚轮相分离，固定在该车辆驱动装置的底座上，而滚轮被固定在可控的摆动臂上，通过控制摆动臂运动而使得滚轮作用于/去作用于车辆轮胎，其中，通过设置在驱动电机与滚轮之间的传动机构使得滚轮在驱动电机的驱动之下转动。

于是，根据本发明的车辆驱动装置，将驱动电机固定在底座上，而将滚轮独立出来旋转，可以减少推进时需移动部分的重量，从而降低了对于驱动移动部分(摆动臂)的动力要求。

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆驱动装置，包括：底座，固定在车辆的底盘上；驱动电机，能够驱动转轴旋转；摆动臂，能够以转轴为轴旋转；滚轮，安装在所述摆动臂上，并能够作用于所述车辆的轮胎，通过该滚轮自身的转动带动相应的车轮转动；推进器，能够推动所述摆动臂旋转，从而使滚轮沿弧形轨迹在非工作位置和工作位置之间移动；其中，驱动电机固定在底座上，随着转轴的转动，滚轮在传动机构的作用下转动。

根据本发明的一个方面，推进器包括连接机构，该连接机构通过滑动轴连接到摆动臂，其中，通过改变连接机构的长度使得滑动轴在滑动槽中滑动，进而使得摆动臂以转轴为轴旋转。

根据本发明的一个方面，连接机构包括连接件，当驱动连接机构时，该连接件的长度可以伸长/缩短，并以此改变连接机构的长度，并且所述连接件是螺杆、旋转杆或者连杆中的一种。

根据本发明的一个方面，推进器还包括伺服驱动机构，用于驱动连接机构，以改变该连接机构的长度。

根据本发明的一个方面，伺服驱动机构包含电动、液压、气动、电动液压、电磁或气动液压的动力部件。

根据本发明的一个方面，伺服驱动机构包含带齿轮减速的电动机。

根据本发明的一个方面，伺服驱动机构能够同时驱动多个连接机构。

根据本发明的一个方面，可以通过手动方式控制推进器，来调整连接机构的长度。

根据本发明的一个方面，传动机构采用以下传动方式中的一种或几种：链条传动、齿轮传动、皮带传动、凸轮传动和钢丝传动。

根据本发明的一个方面，当滚轮位于工作位置时，该滚轮的中心、转轴的轴心和轮胎的中心在一条直线上。

根据本发明的一个方面，该车辆驱动装置还包括锁紧装置，用于将滚轮固定在工作位置或者非工作位置。

根据本发明的一个方面，提供了一种安装有前述车辆驱动装置的车辆。

根据本发明的一个方面，所述车辆安装有一个或多个车辆驱动装置，其中，每个车辆驱动装置用于驱动一个相应的车轮。

根据本发明的一个方面，当所述车辆安装有多个所述车辆驱动装置时，通过协调控制这些车辆驱动装置，使得多个车轮配合转动，从而使得所述车辆以直线/曲线前进或倒退。

附图说明

结合附图，通过下面对本发明的详细描述，将更明显地体现出本发明的前述及其他目的、特征、方面和优点，其中：

图1示出了根据本发明一个实施例的车辆驱动装置的示意结构，其中滚轮处于非工作位置；

图2是图1所示的车辆驱动装置在其滚轮处于工作位置时的示意图；

图3示出了根据本发明另一个实施例的车辆驱动装置的示意结构，其中滚轮处于非工作位置；

图4是图3所示的车辆驱动装置在其滚轮处于工作位置时的示意图；

图5示出了根据本发明再一个实施例的车辆驱动装置的示意结构，其中滚轮处于非工作位置；

图6是图5所示的车辆驱动装置在其滚轮处于工作位置时的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的实施例。在附图中，相同或相对应的部分使用同样的附图标记标注，不再重复对其进行描述。

图1示出了根据本发明一个实施例的车辆驱动装置。如图1所示，根据该实施例的车辆驱动装置，包括：底座1、驱动电机3、滚轮4、转轴5、摆动臂6、推进器7和转轴11。

其中，底座1刚性固定在车辆的底盘2上，同时驱动电机3固定在底座1上，滚轮4通过轴承安装在摆动臂6上；而摆动臂6在转轴5的限制下，可以绕转轴5做旋转运动；推进器7可推动摆动臂6旋转，从而使滚轮4从非工作位置(即滚轮4与车辆的轮胎8分离的位置)沿弧形轨迹移动到工作位置(即滚轮4压紧车辆的轮胎8的位置)，并且能够可逆地将其从工作位置移动到非工作位置。

根据图1所示的实施例，推进器7包括伺服驱动机构9和连接机构10，用于将滚轮4从非工作位置沿弧形轨迹移动到工作位置或与之相反。具体而言，连接机构10通过转轴11连接到摆动臂6，当伺服驱动机构9驱动所述连接机构10时，该连接机构10的长度可以伸长/缩短，从而使得转轴11在滑动槽中滑动，进而改变摆动臂6的位置。图1示出了滚轮4处于非工作状态的情形。上述结构简单，操作方便。

图2示出了图1的车辆驱动装置在滚轮4处于工作位置时的状态。从图2可以看出，连接机构10还包括连接件18，当伺服驱动机构9驱动连接机构10时，该连接件18的长度可以伸长/缩短，并以此改变连接机构10的长度，从而使得转轴11在滑动槽中滑动，进而改变摆动臂6的位置。可选地，该连接件18可以是螺杆、旋转杆或者连杆。例如，若连接件18为螺杆或者旋转杆，则通过驱动其旋转可以改变(增加或减小)其伸出与之相配套的螺母或者其他组件的部分的长度，从而相应改变连接机构10的长度，如图所示。在图2中，当连接件18伸出部分的长度增加，而使得连接机构10的长度增加时，该连接机构10通过转轴11推进摆动臂6，从而使得摆动臂6以转轴5为轴旋转；当连接机构10达到预定长度时，摆动臂6到达相应预定位置，使得滚轮4压紧车辆轮胎8，即进入滚轮4的工作位置。在此，优选地，滚轮4的中心与转轴5的轴心所成的直线通过轮胎8的中心，以期使得滚轮4更好地作用于轮胎8。相反，当连接件18伸出部分的长度减少，而使得连接机构10的长度减少时，滚轮4与车辆轮胎8分离，即进入其非工作位置。

在图1和图2所示的实施例中，车辆驱动装置还包括传动机构，该传动机构包括主动链轮12、链条13和从动链轮14。如图所示，主动链轮12与转轴5相对固定，从动链轮14与滚轮4相对固定，主动链轮12与从动链轮14通过链条13关联。驱动电机3通过驱动转轴5而带动主动链轮12旋转，主动链轮12通过链条13带动从动链轮14转动，从而达到使与从动链轮14相对固定的滚轮4旋转的目的。

在图1和图2所示的实施例中，伺服驱动机构9可以包括伺服电机，通过控制该伺服电机来改变连接机构10的长度，从而相应改变滚轮4的位置。在上述实施例中，伺服电机可以驱动作为连接件18的螺杆顺时针或者逆时针旋转，从而改变连接机构的长度。可选地，该伺服电机可以是带齿轮减速的电动机。此外，可选地，伺服驱动机构9可以采用电液、电磁、液压、液压气动或者气动控制之一作为其驱动方式。例如，伺服驱动机构9可以用电液方式驱动电液推杆(连杆)来改变连接机构10的长度。车辆驱动装置在具有了伺服驱动机构9之后，再通过连接机构10改变摆动臂6的位置时，可以免除费力的手工操作，可选地，还可以利用遥控器对该伺服驱动机构9进行远程控制，从而使得操作更方便、更省力。

图3示出了根据本发明另一个实施例的车辆驱动装置，图4示出了图3的车辆驱动装置在滚轮4处于工作位置时的状态。与图1和图2的实施例相比，在图3和图4中，所述传动机构的结构有所不同。

如图3所示，传动机构包括主动齿轮15、过桥齿轮16和从动齿轮17。如图所示，主动齿轮15与电机转轴5相对固定，从动齿轮17与滚轮4相对固定，主动齿轮15与从动齿轮17通过过桥齿轮16关联。驱动电机3通过驱动转轴5而带动主动齿轮15旋转，主动齿轮15通过过桥齿轮16带动从动齿轮17转动，从而达到使与从动齿轮17相对固定的滚轮4旋转的目的。

根据图1、图2以及图3、图4所示的实施例，由于主动链轮12、主动齿轮15与转轴5相对固定而摆动臂6以转轴5为轴旋转，因此摆动臂6的旋转并不改变链轮之间或者齿轮之间的相对位置或者传动关系。当推进器7通过连接机构10推动摆动臂6以转轴5为轴转动时，从动链轮14或从动齿轮17分别在链条13和过桥齿轮16的传动作用下旋转，并在滚轮4到达工作位置/非工作位置时停止旋转。

图5示出了根据本发明再一个实施例的车辆驱动装置，图6示出了图5的车辆驱动装置在滚轮4处于工作位置时的状态。与前述的实施例相比，在图5和图6中，所述推动器7并不包括伺服驱动机构9。不采用伺服驱动方式而采用手动方式来调整连接机构10的长度，从而推动摆动臂6以转轴5为轴转动，能够使得装置的结构更简洁、紧凑，节省成本。

在前述实施例中，通过增加连接机构10的长度来将滚轮4推动到工作位置，并通过减少连接机构10的长度来使得滚轮4回到非工作位置。在本发明的其他实施例中，也可以通过减少连接机构10的长度来将滚轮4推动到工作位置并通过增加连接机构10的长度来使得滚轮4回到非工作位置。在这样的实施例中，由于滚轮4处于工作位置时，轮胎8对滚轮4有一定的压力，从而也会对连接机构10有一定的作用力，若此时螺杆完全或者大部分旋入螺母或者可伸缩连杆处于未伸长状态，则可以减少对螺杆螺母或者连杆的损耗，延长设备的寿命。

可选地，在根据本发明的实施例中，传动机构所采用的传动方式除了链条传动、齿轮传动之外，还可以采用皮带传动、凸轮传动、钢丝传动等任何通过啮合或者摩擦力进行传动的方式。

可选地，在根据本发明的实施例中，车辆驱动装置还可以包括锁紧装置，用于将滚轮4固定在工作位置或者非工作位置。具体而言，该锁紧装置可以用于将摆动臂6固定于滚轮4位于工作位置或非工作位置的相应位置，从而消除或减少在此状态下对于连接机构10的作用力，降低零件损耗，当然，该锁紧装置也可以具有多个状态档位，如，工作位置档、非工作位置档及非锁紧档。

本发明还涉及安装有前述车辆驱动装置的车辆，该车辆自身可以是具有独立动力、半动力或者无动力的，在各种动力情况下该车辆驱动装置均能够发挥驱动车轮转动从而使车辆移动的作用。

根据本发明的实施例，所述车辆可以安装一个或多个车辆驱动装置，每个车辆驱动装置用于驱动一个相应的车轮。在此，通过协调控制这些车辆驱动装置，可以使得多个车轮配合转动，从而使得车辆以各种方式移动，包括直线/曲线前进或倒退等。此外，一个伺服驱动机构可以同时驱动多个车辆驱动装置中的多个连接机构。

根据本发明的车辆驱动装置，将驱动电机固定在底座上，而将滚轮独立出来旋转，可以减少推进时需移动部分的重量，从而降低了对于驱动移动部分(摆动臂)的动力要求。此外，根据本发明的车辆驱动装置还具有结构设计紧凑，使用方便可靠，整机性能好等优点。

尽管对本发明进行了详细的描述和说明，可清楚地理解到它们只作说明和举例而不作限定之用，本发明的精神和范围仅由所附权利要求中的条款限定。

Claims (14)

1.一种车辆驱动装置，包括：

底座(1)，固定在车辆的底盘(2)上；

驱动电机(3)，能够驱动转轴(5)旋转；

摆动臂(6)，能够以转轴(5)为轴旋转；

滚轮(4)，安装在所述摆动臂(6)上，并能够作用于所述车辆的轮胎(8)，通过该滚轮(4)自身的转动带动相应的车轮转动；

推进器(7)，能够推动所述摆动臂(6)旋转，从而使滚轮(4)沿弧形轨迹在非工作位置和工作位置之间移动；

其特征在于，所述驱动电机(3)固定在所述底座(1)上，随着所述转轴(5)的转动，所述滚轮(4)在传动机构的作用下转动。

2.根据权利要求1所述的车辆驱动装置，其特征在于，所述推进器(7)包括连接机构(10)，该连接机构(10)通过滑动轴(11)连接到所述摆动臂(6)，其中，通过改变所述连接机构(10)的长度使得滑动轴(11)在滑动槽中滑动，进而使得摆动臂(6)以转轴(5)为轴旋转。

3.根据权利要求2所述的车辆驱动装置，其特征在于，所述连接机构(10)包括连接件(18)，当驱动所述连接机构(10)时，该连接件(18)能够伸长或缩短，并以此改变连接机构(10)的长度，并且所述连接件(18)是螺杆、旋转杆或者连杆中的一种。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的车辆驱动装置，其特征在于，所述推进器(7)还包括伺服驱动机构(9)，用于驱动所述连接机构(10)，以改变该连接机构(10)的长度。

5.根据权利要求4所述的车辆驱动装置，其特征在于，所述伺服驱动机构(9)包含电动、液压、气动、电动液压、电磁或气动液压的动力部件。

6.根据权利要求5所述的车辆驱动装置，其特征在于：所述伺服驱动机构(9)包含带齿轮减速的电动机。

7.根据权利要求4-6中任何一项所述的车辆驱动装置，其特征在于，所述伺服驱动机构(9)能够同时驱动多个所述连接机构(10)。

8.根据权利要求1-3中任何一项所述的车辆驱动装置，其特征在于，通过手动方式控制所述推进器(7)，来调整所述连接机构(10)的长度。

9.根据权利要求1-8中任何一项所述的车辆驱动装置，其特征在于，所述传动机构采用以下传动方式中的一种或几种：链条传动、齿轮传动、皮带传动、凸轮传动和钢丝传动。

10.根据权利要求1-9中任何一项所述的车辆驱动装置，其特征在于，当所述滚轮(4)位于所述工作位置时，该滚轮(4)的中心、所述转轴(5)的轴心和轮胎(8)的中心在一条直线上。

11.根据权利要求1-10中任何一项所述的车辆驱动装置，其特征在于，该车辆驱动装置还包括锁紧装置，用于将所述滚轮(4)固定在所述工作位置或者所述非工作位置。

12.一种安装有车辆驱动装置的车辆，该车辆驱动装置包括：

底座(1)，固定在车辆的底盘(2)上；

驱动电机(3)，能够驱动转轴(5)旋转；

摆动臂(6)，能够以转轴(5)为轴旋转；

滚轮(4)，安装在所述摆动臂(6)上，并能够作用于所述车辆的轮胎(8)，通过该滚轮(4)自身的转动带动相应的车轮转动；

推进器(7)，能够推动所述摆动臂(6)旋转，从而使滚轮(4)沿弧形轨迹在非工作位置和工作位置之间移动；

其特征在于，所述驱动电机(3)固定在所述底座(1)上，随着所述转轴(5)的转动，所述滚轮(4)在传动机构的作用下转动。

13.根据权利要求12所述的车辆，其特征在于，所述车辆安装有一个或多个所述车辆驱动装置，其中，每个车辆驱动装置用于驱动一个相应的车轮。

14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，当所述车辆安装有多个所述车辆驱动装置时，通过协调控制这些车辆驱动装置，使得多个车轮配合转动，从而使得所述车辆以直线/曲线前进或倒退。

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