CN107000783A - 用于小车或类似物的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于搬运小车的驱动装置，该驱动装置包括：机架(8)；轮支承件(12)；驱动轮(5)；用于使轮支承件(12)相对于机架(8)旋转的转向马达(20)；将转向马达(20)连接至轮支承件(12)的减速齿轮装置，该减速齿轮装置包括行星齿轮系(60)，行星齿轮系(60)包括内部太阳齿轮(72)、至少一个行星齿轮(92)、行星齿轮承载件以及环绕内部太阳齿轮(72)和行星齿轮(92)的环形齿轮(78)，行星齿轮(92)安装在行星齿轮承载件上。转向马达(20)的轴(69)相对于内部太阳齿轮(72)固定，轮支承件(12)相对于行星齿轮承载件或环形齿轮(78)固定，并且机架(8)相对于行星齿轮承载件或环形齿轮(78)中的另一者固定。

Description

用于小车或类似物的驱动装置
技术领域
本发明涉及用于搬运小车或类似物、特别是用于在工业品或消费品运输环境中移动的任何运载工具的驱动装置。
背景技术
在搬运小车的各种机动化模式中，驱动轮是最普遍的。
在大多数情况下，所述驱动轮是有方向性的并且能够绕转动竖向轴旋转。
该轮的转动直径必须尽可能的小，特别是在驱动轮不是位居中心的情况下，特别地以便允许小车的轮之间的距离间隔得尽可能的远，以提高其稳定性。
在已知的驱动轮中，该轮通过第一直流或异步电动马达并通过减速齿轮装置绕中央轴旋转，由于其空间需要，如果意在满足小车制造商的要求，则第一直流或异步电动马达必须布置在轮的上方。该轮通过第二直流或异步电动马达并通过减速齿轮装置绕转动竖向轴定向。第二电动马达在机架上相对于轮横向地偏移并与连接至轮的支承装置的环形齿轮啮合，以使轮沿着转动竖向轴定向。
这由于两个电动马达而导致非常大的竖向空间需要和相对复杂的结构。
专利申请FR 2821024公开了一种驱动轮，该驱动轮的第一电动马达在轮的内部，以在轮的上方空出来额外的空间。
发明内容
存在对驱动装置的进一步改进的需要，以特别是进一步减小其空间需要并简化其结构。
本发明的目的是通过提出一种用于搬运小车或类似物的驱动装置来满足该需要，该驱动装置包括：
-机架，
-轮支承件，该轮支承件能够相对于机架绕转动轴线Z运动，
-驱动轮，该驱动轮由轮支承件承载并且能够相对于轮支承件绕旋转轴线X运动，
-转向马达，该转向马达用于使轮支承件相对于机架旋转，该转向马达具有绕与转动轴线Z重合的旋转轴线旋转的转子。
这种驱动装置被证明是紧凑、简单且坚固的结构。
在驱动装置处实现的空间节约在小车设计方面提供了新的可能。
转向马达沿转动轴线Z的布置使得可以特别是有助于为马达供电的电缆的通过并且可以降低这些电缆被拉出的风险。
优选地，驱动轮根据专利申请FR 2821024的教示制成，即，驱动轮包括轮以及可以具有永磁体的用于驱动该轮的电动马达。这种电动马达可以设置在轮内从而在轮的上方空出空间。
优选地，用于驱动该轮的电动马达的转子的轴线与轮的旋转轴线X合为一体。
轮支承件的转动轴线Z优选地垂直于轮的旋转轴线X、特别地与轮的旋转轴线X相交。
该装置可以包括设置在机架与轮支承件之间以允许轮支承件在机架上旋转的轴承，该轴承相对于机架或者相对于轮支承件、优选地相对于机架固定。
优选地，该驱动装置包括将转向马达连接至轮支承件的减速齿轮装置。减速比可以在10与1000之间、更优选地在20与300之间。
该减速齿轮装置可以包括行星齿轮系。
根据第一实施方式，行星齿轮系可以包括单个减速级，特别地包括：
-内部太阳齿轮，该内部太阳齿轮通过转向马达的轴进行旋转，
-至少一个行星齿轮，所述至少一个行星齿轮通过内部太阳齿轮绕物理轴旋转，
-行星齿轮承载件，行星齿轮以可旋转的方式安装在行星齿轮承载件上，
-环绕所述内部太阳齿轮和所述行星齿轮的外环形齿轮或太阳齿轮。
优选地，转向马达的轴相对于内部太阳齿轮固定，轮支承件相对于行星齿轮承载件和环形齿轮中的一者固定，并且机架相对于行星齿轮承载件和环形齿轮中的另一者固定。
行星齿轮系可以包括绕内部太阳齿轮布置的至少两个行星齿轮、更优选地至少三个行星齿轮。
转向马达的轴的端部可以被机加工为形成内部太阳齿轮。这使得可以减小马达的空间需要并且可以限制该装置的部件的数目。在替代性方案中，转动马达的轴联接至安装在该轴上的附接小齿轮，该附接小齿轮形成内部太阳齿轮。
行星齿轮承载件可以相对于轮支承件固定。机架于是相对于环形齿轮固定。上述物理轴通过转向马达而绕转动轴线Z旋转。
在替代性方案中，轮支承件相对于环形齿轮固定。机架于是相对于行星齿轮承载件固定，并且行星齿轮承载件相对于转动轴线Z固定。行星齿轮/多个行星齿轮绕其相应的几何旋转轴线T旋转从而使环形齿轮绕转动轴线Z旋转。
轮支承件优选地包括用于将行星齿轮承载件连接至机架的开口。行星齿轮承载件可以包括用以允许轮支承件绕行星齿轮承载件旋转的至少一个轴承。
根据第二实施方式，行星齿轮系可以包括两个减速级，特别地包括：
-内部太阳齿轮，该内部太阳齿轮通过转向马达的轴旋转，
-至少一个第一行星齿轮，所述至少一个第一行星齿轮与内部太阳齿轮啮合并且绕第一行星齿轮的物理轴旋转，
-中间级行星齿轮承载件，该中间级行星齿轮承载件支承第一行星齿轮并绕转动轴线Z旋转，
-至少一个第二行星齿轮，所述至少一个第二行星齿轮与中间级行星齿轮承载件啮合并且绕第二行星齿轮的物理轴旋转，
-环形齿轮，该环形齿轮与第一行星齿轮和第二行星齿轮啮合，
第二行星齿轮的轴和环形齿轮中的一者相对于轮支承件固定，并且第二行星齿轮的轴和环形齿轮中的另一者相对于机架固定。
行星齿轮系可以包括若干第一行星齿轮和若干第二行星齿轮。
行星齿轮系可以包括支承第二行星齿轮的物理轴或多个物理轴并且绕转动轴线Z旋转的输出级行星齿轮承载件。
如在先前的示例中，转向马达的轴的端部可以被机加工为形成内部太阳齿轮。
轮支承件可以相对于第二行星齿轮的轴或多个轴固定。于是，机架相对于环形齿轮固定。
在替代性方案中，轮支承件相对于环形齿轮固定。于是，机架相对于第二行星齿轮的轴或多个轴固定。轮支承件优选地包括用于将第二行星齿轮的物理轴、特别是输出级行星齿轮承载件连接至机架的开口。
附图说明
通过阅读本发明的非限制性实施方式示例的以下详细描述以及通过研究附图，可以更好地理解本发明，在附图中：
-图1是根据本发明的驱动装置的立体以及局部轴向截面示意图，
-图2示出图1的装置的局部截面图，以及
-图3是替代性装置的与图2类似的视图。
具体实施方式
图1和图2示出了根据本发明的驱动装置2的示例，驱动装置2包括驱动轮5和机架8，轮5借助于轮支承件12安装在机架8上。
轮5能够绕通常是水平的几何旋转轴线X旋转，从而允许轮在表面S上移动。
轮支承件12能够绕通常是竖向的几何转动轴线Z旋转，从而允许轮5在表面S上定向。
如示出的，几何轴线X和Z优选地彼此垂直且相交。
轮支承件12承载轮5并且同时使轮绕轴线X自由地旋转。
轮支承件12形成有包含轴线X的管状部29。轮包括借助于轴承32绕管状部29旋转的轮毂35。
轮辋38借助于螺钉41固定在轮毂35上。
轮5通过未被示出的电动马达、特别是通过优选地具有行星齿轮系43的减速齿轮装置而绕几何轴线X旋转。电动马达布置在轮支承件12的直径较大的管状部26内。电动马达的轴在管状部29内根据轴线X延伸并且该轴通过其端部联接至减速齿轮装置43。在图1中示出的示例中，马达的轴的端部与由相对于轮支承件12固定的行星齿轮承载件49承载的行星齿轮46啮合。
行星齿轮系的环形齿轮52固定至轮毂35。因此，电动马达的轴的旋转使行星齿轮46旋转，行星齿轮46驱动环形齿轮52并且因此驱动轮5绕其几何旋转轴线X旋转。
轮支承件12通过转向马达20并通过特别是具有行星齿轮系的减速齿轮装置60绕几何轴线Z旋转。
转向马达20具有固定至机架8的壳体62。
转向马达20可以是任何适合的类型，并且包括未被示出的转子和定子。
行星齿轮系60可具有一个或更多个减速级。在图1和图2中示出的示例中，行星齿轮系60具有两个减速级A和B。
转子轴的端部72形成有构成第一减速级A的内部太阳齿轮的传动装置，该传动装置包括第一行星齿轮74，第一行星齿轮74以可旋转的方式安装在沿着与转动轴线Z平行的几何旋转轴线T延伸的物理轴80上。这些轴80由中间级行星齿轮承载件75支承。第一行星齿轮74首先与轴的端部72啮合，接下来与环形齿轮78啮合。环形齿轮78相对于机架8固定并且相对于轴线Z不可动，使得中间级行星齿轮承载件75绕轴线Z旋转。
如可以在图2中更具体地观察到的，中间级行星齿轮承载件75包括沿着轴线Z的通过板86刚性地连接至第一行星齿轮74的物理轴80的轴83。行星齿轮承载件75的轴83在其周缘处包括限定第二减速级B的内部太阳齿轮的齿89。第二减速级B包括第二行星齿轮92，第二行星齿轮92以可旋转的方式安装在在图1和图2中未示出的物理轴上并且绕与轴线Z平行的几何轴线U旋转。第二行星齿轮92首先与传动系统89啮合，接下来与相对于轴线Z不可动的环形齿轮78啮合。第二行星齿轮92的轴相对于轮支承件12固定。因此，行星齿轮承载件75通过使第二行星齿轮92旋转而使轮支承件12相对于轴线Z旋转。
因此，轴69的旋转使轮支承件12旋转并且使得可以对轮5进行定向。
优选地，减速齿轮装置60的减速比在10与1000之间、更优选地在20与300之间。
内部太阳齿轮优选地直接在轴69上形成。在替代性方案中，内部太阳齿轮为附接至轴69的部件。
同样，行星齿轮承载件75的齿89优选地直接在行星齿轮承载件75的轴上形成。在替代性方案中，第二减速级B的内部太阳齿轮为附接至行星齿轮承载件75的轴83的部件。
优选地，在转子的轴69与马达20的壳体62之间设置有轴承95。
在行星齿轮承载件75的中央轴83与用于行星齿轮承载件75的板86的支承装置99之间可以设置有另一轴承97。
行星齿轮承载件75的中央轴82可以延伸到轮支承件12的外壳100中，并且在该外壳100中、在轮支承件12与中央轴83的端部之间可以设置有轴承102。
在轮支承件12与机架8之间也可以设置有轴承105。
在轮支承件12与环形齿轮78之间可以设置有密封件108，并且在壳体62与转子的轴69之间可以设置有密封件110。
图3中示出的示例与图1和图2中示出的示例的不同之处在于：环形齿轮74相对于轮支承件12固定，并且第二行星齿轮92的物理轴113相对于机架8固定。
第二行星齿轮92的物理轴113由输出级行星齿轮承载件116支承。输出级行星齿轮承载件116包括沿着轴线Z延伸并且通过板122连接至第二行星齿轮92的物理轴113的轴119。轴119穿过轮支承件12的开口130并且通过连接臂125固定至机架8。优选地，在轮支承件12与轴119之间设置有轴承133和密封件135。
因此，当马达被致动，轴69使第一行星齿轮74绕其几何旋转轴线T旋转，并且第一行星齿轮74的物理轴80通过中间级行星齿轮承载件75而绕轴线Z枢转。中间级行星齿轮承载件75经由齿89使第二行星齿轮92旋转。由于第二行星齿轮的物理轴113相对于轴线Z固定，所以环形齿轮78通过轮支承件12绕轴线Z旋转，这使得可以对轮5进行定向。
第一行星齿轮和第二行星齿轮的数目可以大于两个、优选地等于三个。
本发明不限于已描述的示例。
特别地，本驱动装置可以包括三个减速级。
除非另有规定，否则表述“包括一个”与“包括至少一个”同义。

Claims (17)

1.一种用于搬运小车或类似物的驱动装置(2)，所述驱动装置(2)包括：
-机架(8)，
-轮支承件(12)，所述轮支承件(12)能够相对于所述机架(8)绕转动轴线Z运动，
-驱动轮(5)，所述驱动轮(5)由所述轮支承件(12)承载并且能够相对于所述轮支承件绕旋转轴线X运动，
-转向马达(20)，所述转向马达(20)用于使所述轮支承件(12)相对于所述机架(8)旋转，所述转向马达(20)具有绕与所述转动轴线Z重合的旋转轴线旋转的转子，
-减速齿轮装置，所述减速齿轮装置将所述转向马达(20)连接至所述轮支承件(12)，所述减速齿轮装置包括行星齿轮系(60)，所述行星齿轮系(60)包括：
○内部太阳齿轮(72)，所述内部太阳齿轮(72)通过所述转向马达的轴被进行旋转，
○至少一个行星齿轮(92)，所述行星齿轮(92)通过所述内部太阳齿轮(72)而绕物理轴(113)旋转，以及
○行星齿轮承载件(116)，所述行星齿轮(92)以可旋转的方式安装在所述行星齿轮承载件(116)上，
○环绕所述内部太阳齿轮(72)和所述行星齿轮(92)的环形齿轮(78)，
所述转向马达(20)的轴(69)相对于所述内部太阳齿轮(72)固定，所述轮支承件(12)相对于所述行星齿轮承载件(116)和所述环形齿轮(78)中的一者固定，并且所述机架(8)相对于所述行星齿轮承载件(116)和所述环形齿轮(78)中的另一者固定。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)的转动轴线Z垂直于所述轮(5)的旋转轴线X。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)的转动轴线Z与所述轮(5)的旋转轴线X相交。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述行星齿轮系包括绕所述内部太阳齿轮(72)布置的至少两个行星齿轮(74)、更优选地至少三个行星齿轮(74)。
5.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述转向马达(20)的所述轴(69)的端部被机加工为形成所述内部太阳齿轮(72)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)相对于所述行星齿轮承载件(116)固定。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)相对于所述环形齿轮(78)固定。
8.根据权利要求7所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)包括用于将所述行星齿轮承载件(116)连接至所述机架(8)的开口(130)。
9.根据权利要求8所述的驱动装置，其中，所述行星齿轮承载件(116)包括用以允许所述轮支承件(12)绕所述行星齿轮承载件(116)旋转的至少一个轴承(133)。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的驱动装置，其中，所述行星齿轮系具有两个减速级并且包括：
-内部太阳齿轮(72)，所述内部太阳齿轮(72)通过所述转向马达(20)的所述轴(69)被进行旋转，
-至少一个第一行星齿轮(74)，所述第一行星齿轮(74)与所述内部太阳齿轮(72)啮合并且绕第一行星齿轮的物理轴(80)旋转，
-中间级行星齿轮承载件(75)，所述中间级行星齿轮承载件(75)支承所述第一行星齿轮(74)并绕所述转动轴线Z旋转，
-至少一个第二行星齿轮(92)，所述第二行星齿轮(92)与所述中间级行星齿轮承载件(75)啮合并且绕第二行星齿轮的物理轴(113)旋转，
-环形齿轮(78)，所述环形齿轮(78)与所述第一行星齿轮(74)和所述第二行星齿轮(92)啮合，
所述第二行星齿轮的轴(113)和所述环形齿轮(78)中的一者相对于所述轮支承件(12)固定，并且所述第二行星齿轮的轴(113)和所述环形齿轮(78)中的另一者相对于所述机架(8)固定。
11.根据权利要求10所述的驱动装置，其中，所述行星齿轮系(60)包括若干个第一行星齿轮(74)和若干个第二行星齿轮(92)。
12.根据权利要求10或11所述的驱动装置，其中，所述行星齿轮系(60)包括支承所述第二行星齿轮的物理轴(113)并且绕所述转动轴线Z旋转的输出级行星齿轮承载件(119)。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的驱动装置，其中，所述转向马达(20)的所述轴(69)的端部被机加工为形成所述内部太阳齿轮(72)。
14.根据权利要求10至13中的任一项所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)相对于所述第二行星齿轮的轴(113)固定。
15.根据权利要求10至13中的任一项所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)相对于所述环形齿轮(78)固定。
16.根据权利要求15和13所述的驱动装置，其中，所述轮支承件(12)包括用于将所述输出级行星齿轮承载件(119)连接至所述机架(8)的开口(130)。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动装置，包括设置在所述机架(8)与所述轮支承件(12)之间以允许所述轮支承件(12)在所述机架(8)上旋转的轴承(105)，所述轴承(105)相对于所述机架(8)或者相对于所述轮支承件(12)固定。
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