CN114435821A - 四向传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四向传动机构，包括横向行走驱动机构、纵向行走驱动机构、顶升换向机构以及浮动传动机构，其中：横向行走驱动机构连接顶升换向机构，并可随顶升换向机构在上下顶升过程中上下浮动；纵向行走驱动机构包括双向传输行走齿轮箱、纵向主动轴和行走电机，且行走电机通过双向传输行走齿轮箱齿合连接纵向主动轴；浮动传动机构中的浮动齿轮套设于横向行走驱动机构的横向主动轴上，且其外齿在随横向主动轴上下浮动时与双向传输行走齿轮箱相齿合或分离，以驱动四向车横向行走。本发明的动力传动以封闭的齿轮箱为主，通过轴之间连接直接转动，并通过浮动传动机构达到X和Y方向传动的独立，提高设备运行的稳定性和灵活度。

Description

四向传动机构

技术领域

本发明涉及四向车技术领域，尤其涉及一种四向传动机构。

背景技术

随着自动化立体仓库在我国的迅速普及，对仓库自动化设备的安全性、集成度、运行效率、综合成本等方面提出了更高的要求，而四向穿梭车是主要的智能自动化仓储搬运设备。现有的四向穿梭车普遍采用齿轮箱通过链轮链条之间的连接传动，这种结构的传动方式以齿轮箱为主体结构，利用轴将各齿轮箱之间连接，通过链条进行传动，达到顶升和双向行走的目的。

但现有的这种传动机构是以齿轮箱带动链条传动为主，首先，链条需要润滑加油保养，链条裸露，造成车体内部不清洁；其次，链条需要涨紧，维护比较麻烦，第三链条传动噪音较大，且有杂物进入会产生卡滞。再者，采用齿轮箱带动链条传动的方式不仅占用空间大，而且往往在实际应用中，其复杂的设计使得可靠性较差，故障后维修成本高，传动效率较低。

此外，现有的四向穿梭车在XY向行走方面，为实现X向和Y向行走的独立性，普遍采用的两套动力行走驱动电机，分别用于驱动和控制四向穿梭车进行 X向和Y向移动，但两个行走驱动电机及其额外顶升电机的结构配置，这不可避免的造成穿梭车重量过大，体积过大，灵活度不够，运行能力较差以及生产成本过高等各种缺陷。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种四向传动机构，以达到简化现有传动机构，减少保养和维护时间，减少噪音，提高产品质量，从而达到节约成本，提高产品稳定性的目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种四向传动机构，包括横向行走驱动机构、纵向行走驱动机构、顶升换向机构以及浮动传动机构，其中：

所述横向行走驱动机构连接所述顶升换向机构，并可随所述顶升换向机构在上下顶升过程中上下浮动，以实现顶升及行走换向动作；

所述纵向行走驱动机构包括双向传输行走齿轮箱、纵向主动轴和行走电机，且所述行走电机通过所述双向传输行走齿轮箱齿合连接所述纵向主动轴，以驱动四向车纵向行走；

所述浮动传动机构中的浮动齿轮套设于所述横向行走驱动机构的横向主动轴上，且其外齿在随所述横向主动轴上下浮动时与所述双向传输行走齿轮箱相齿合或分离，以驱动四向车横向行走。

进一步地，所述横向行走驱动机构包括：

第一横向齿轮箱，所述第一横向齿轮箱设置于所述横向主动轴的一端，且其上设置有至少两个并排布置的横向主动行走轮；

第二横向齿轮箱，所述第二横向齿轮箱设置于所述横向主动轴的另一端，且其上设置有至少两个并排布置的横向主动行走轮；

横向主动轴，所述横向主动轴的中部固定连接所述浮动齿轮，其两端分别与所述第一横向齿轮箱和所述第二横向齿轮箱连接。

进一步地，所述横向行走驱动机构还包括：

限位底座，其上横向开设有U型限位槽，所述U型限位槽内周壁开设有缓冲凹槽，且所述缓冲凹槽内活动嵌设有限位轴承；

其中，所述限位轴承套设于所述横向主动轴上，且所述横向主动轴横向穿过所述U型限位槽布置。

进一步地，所述纵向行走驱动机构还包括：

双向传输行走齿轮箱，所述双向传输行走齿轮箱设置与所述纵向主动轴的一端，且其上设置有至少两个并排布置的纵向主动行走轮；

纵向从动齿轮箱，所述纵向从动齿轮箱设置于所述纵向主动轴的另一端，且其上设置有至少两个并排布置的纵向主动行走轮；

纵向主动轴，所述纵向主动轴的两端分别与所述双向传输行走齿轮箱和所述纵向从动齿轮箱连接；以及

行走电机，所述行走电机通过行走减速机分别传动连接所述双向传输行走齿轮箱和所述浮动齿轮。

进一步地，所述顶升换向机构包括：

第一顶升齿轮箱，所述第一顶升齿轮箱的动力输出轴连接其外侧的第一顶升机构，用于驱动所述第一顶升机构的进行顶升动作；

第二顶升齿轮箱，所述第二顶升齿轮箱的动力输出轴连接其外侧的第二顶升机构，用于驱动所述第二顶升机构的进行顶升动作；

顶升连接轴，所述顶升连接轴的两端分别与所述第一顶升齿轮箱和所述第二顶升齿轮箱连接；以及

顶升电机，所述顶升电机通过顶升减速机传动连接所述第一顶升齿轮箱或所述第二顶升齿轮箱，以通过所述顶升连接轴驱动所述第二顶升齿轮箱或第一顶升齿轮箱动作。

进一步地，所述浮动传动机构包括：

浮动底座，所述浮动底座上横向开设有方槽孔、侧壁开设有连通所述方槽孔的传动孔、顶部开设有缓冲孔；

浮动齿轮，所述浮动齿轮活动设置于所述方槽孔内，且其外齿对应所述传动孔布置；以及

浮动轴承，所述浮动轴承活动设置于所述方槽孔内，且位于所述浮动齿轮的一侧位置；

其中，所述浮动齿轮和浮动轴承套设于所述横向主动轴上，且所述横向主动轴横向穿过所述方槽孔布置。

进一步地，还包括：

顶升横梁，所述顶升横梁包括位于所述顶升换向机构两外侧的第一顶升横梁和第二顶升横梁；

其中，所述第一顶升横梁连接第一顶升机构，所述第二顶升横梁连接第二顶升机构。

进一步优选地，所述第一顶升横梁的一端固定连接第一横向齿轮箱，另一端设置有至少两个并排布置的横向从动行走轮；以及

相对应地，所述第二顶升横梁的一端固定连接第二横向齿轮箱，另一端设置有至少两个并联布置的横向从动行走轮。

进一步地，所述纵向行走驱动机构、顶升换向机构以及浮动传动机构设置于四行车的车体框架底部；所述横向行走驱动机构浮动设置于所述顶升换向机构两侧的顶升横梁上。

进一步地，第一横向齿轮箱、第二横向齿轮箱、双向传输行走齿轮箱、纵向从动齿轮箱、第一顶升齿轮箱以及第二顶升齿轮箱均包括：

齿轮箱体、输入轴、若干直齿轮和/或锥齿轮以及至少一输出轴，所述输入轴的输出端通过若干齿合连接的直齿轮和/或锥齿轮传动连接所述输出轴的输入端；

其中，所述输入轴的输入端与所述横向主动轴、纵向主动轴或顶升连接轴连接；所述输出轴的输出端与横向主动行走轮、纵向主动行走轮或第二顶升机构连接。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)利用顶升换向机构的顶升过程，通过一个浮动传动机构，同步实现横向行走驱动机构与纵向行走驱动机构的行走方向切换，以及达到X和Y方向传动的独立，提高设备运行的稳定性和灵活度；

(2)横向行走驱动机构与纵向行走驱动机构采用同一个驱动电机驱动，并利用浮动传动机构实现横向行走驱动机构的动力切换，节省了一套动力装置，在保证同样运行能力的同时，既降低成本，又节省空间；

(3)各动力传动以封闭的齿轮箱为主，通过齿轮箱与齿轮箱之间通过轴连接直接转动，将以前减速机和齿轮箱独立开来的结构进行优化结合，使动力与齿轮箱完美结合，实现顶升和双向行走的目的；

(4)利用齿轮箱作为动力传动机构，以一个输入轴作为动力输入动力，同步带动多个输出轴转动，保证了X和Y方向主动轮及顶升机构动作的一致性，提高了动力传送的稳定性以及设备的运行能力；

(5)本发明齿轮箱与齿轮箱之间、齿轮箱与驱动电机以及齿轮箱与行走轮之间均采用齿合传动的硬连接方式，在满足同等功能的情况下简化了设计结构，即节约了维护保养及人工成本，又减小噪音。

附图说明

图1为本发明一种四向传动机构的整体结构示意图；

图2为本发明一种四向传动机构的俯视结构示意图；

图3为本发明一种四向传动机构的左视结构示意图；

图4为本发明一种四向传动机构的右视结构示意图；

图5为本发明一种四向传动机构中顶升换向机构的左视结构示意图；

图6为本发明一种四向传动机构中顶升换向机构的右视结构示意图；

图7为本发明一种四向传动机构中双向传输行走齿轮箱与横向主动轴的左视结构示意图；

图8为本发明一种四向传动机构中双向传输行走齿轮箱、浮动传动机构与横向主动轴的右视结构示意图；

图9为本发明一种四向传动机构中双向传输行走齿轮箱、浮动传动机构与横向主动轴的俯视结构示意图；

图10为本发明一种四向传动机构中双向传输行走齿轮箱、浮动传动机构与横向主动轴的俯视结构示意图；

图11为本发明一种四向传动机构中双向传输行走齿轮箱与浮动传动机构的左视结构示意图；

图12为本发明一种四向传动机构中双向传输行走齿轮箱与浮动传动机构的右视结构示意图；

图13为本发明一种四向传动机构中浮动传动机构的立体结构示意图；

图14为本发明一种四向传动机构中浮动传动机构中限位底座的左视结构示意图；

图15为本发明一种四向传动机构中浮动传动机构中限位底座的右视结构示意图；

图16为本发明一种四向传动机构中浮动传动机构中双向传输行走齿轮箱的立体结构示意图一；

图17为本发明一种四向传动机构中浮动传动机构中双向传输行走齿轮箱的剖视结构示意图二；

图18为本发明一种四向传动机构中浮动传动机构中纵向从动齿轮箱的立体结构示意图；

其中，各附图标记为：

100-横向行走驱动机构，110-第一横向齿轮箱，120-第二横向齿轮箱，130- 横向主动轴，140-限位底座，141-U型限位槽，142-缓冲凹槽，143-限位轴承， 150-横向从动轴；

200-纵向行走驱动机构，210-双向传输行走齿轮箱，220-纵向从动齿轮箱， 230-纵向主动轴，240-行走电机，250-行走减速机；

300-顶升换向机构，310-第一顶升齿轮箱，320-第二顶升齿轮箱，330-顶升连接轴，340-顶升电机，350-顶升减速机；

400-浮动传动机构，410-浮动底座，411-方槽孔，412-传动孔，413-缓冲孔， 420-浮动齿轮，430-浮动轴承；

500-顶升横梁，510-第一顶升横梁，520-第二顶升横梁。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

实施例一

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例为解决现有四向穿梭车采用两套动力装置，造成车体重量过大，体积过大，灵活度不够，运行能力较差以及生产成本过高的问题，提供一种四向传动机构，该四向传动机构主要包括车体框架和设置于四行车的车体框架内的横向行走驱动机构100、纵向行走驱动机构200、顶升换向机构300以及浮动传动机构400。

其中，纵向行走驱动机构200、顶升换向机构300以及浮动传动机构400均固定安装在车体框架的底部，而横向行走驱动机构100固定安装在顶升换向机构 300的顶升机构上，随顶升机构的上升而上升，随顶升机构下降而下降，并相对车体框架纵向行走驱动机构200、顶升换向机构300以及浮动传动机构400产生升降动作，同步实现顶升及X向与Y向的换向动作。

具体地，所述横向行走驱动机构100可以采用现有任意可行结构的横向行走结构，该横向行走结构采用外设驱动电机通过横向主传动轴驱动，用于驱动四向车进行横向行走。顶升换向机构300可采用现有任意可行结构的可由输出轴转动驱动的顶升机构，如采用双连杆联动式的凸轮顶升机构，又如采用齿轮齿条式的顶升机构，以及如采用蜗轮蜗杆式的顶升机构。所述横向行走驱动机构100连接所述顶升换向机构300上的顶升机构，并可随所述顶升换向机构300在上下顶升过程中上下浮动，以实现顶升及行走换向动作。

所述纵向行走驱动机构200采用外设驱动电机通过纵向主传动轴驱动，用于驱动四向车进行纵向行走，且主要包括双向传输行走齿轮箱210、纵向主动轴230 和行走电机240，且所述行走电机240通过所述双向传输行走齿轮箱210齿合连接所述纵向主动轴230，用于驱动四向车纵向行走。

该顶升换向传动机构的核心方案是采用一个浮动传动机构400，同步实现横向行走驱动机构100与纵向行走驱动机构200的行走方向切换，如图7、图8、图9所示，具体方案为：所述浮动传动机构400上的浮动齿轮420套设于所述横向行走驱动机构100的横向主动轴130上，在所述顶升换向机构300顶升的过程中横向主动轴130同步上下移动实现X向和Y向的行走方向转换。

在此升降过程中，一方面，浮动齿轮420的外齿在随所述横向主动轴130向下浮动时与所述双向传输行走齿轮箱210相齿合，横向行走轮触地，四向车切换至X方向，同时双向传输行走齿轮箱210的动力通过浮动齿轮420传递给横向主动轴130，以此驱动四向车上的横向行走轮进行横向行走；另一方面，浮动齿轮420的外齿在随所述横向主动轴130向上浮动时与所述双向传输行走齿轮箱 210相分离，横向行走轮离开地面，纵向行走轮触地，四向车切换至Y方向，双向传输行走齿轮箱210与浮动齿轮420之间的动力传递断开，从而停止驱动四向车上的横向行走轮转动。

此外，如图1、图2、图3和图4所示，该四向传动机构还包括顶升横梁500，所述顶升横梁500包括位于所述顶升换向机构300两外侧的第一顶升横梁510和第二顶升横梁520；其中，所述第一顶升横梁510连接第一顶升机构，所述第二顶升横梁520连接第二顶升机构。

具体地，所述第一顶升横梁510的一端固定连接第一横向齿轮箱110，在第一顶升横梁510的另一端设置有至少两个并排布置的横向从动行走轮。相对应地，所述第二顶升横梁520的一端固定连接第二横向齿轮箱120，在第二顶升横梁520的另一端设置有至少两个并联布置的横向从动行走轮。第一顶升横梁510 随第一顶升机构顶升过程中同步进行上下移动，第二顶升横梁520随第二顶升机构顶升过程中同步进行上下移动，从而同步带动第一横向齿轮箱110和第二横向齿轮箱120外侧的横向主动轮及横向从动行走轮接触地面或脱离地面，实现四向车有X向切换至Y向。

综上，该四向传动机构充分利用顶升换向机构300的顶升过程，通过一个浮动传动机构400，同步实现横向行走驱动机构100与纵向行走驱动机构200的行走方向切换，以及达到X和Y方向传动的独立，提高设备运行的稳定性和灵活度。且采用同一个驱动电机驱动向横向行走驱动机构与纵向行走驱动机构提供动力，并利用浮动传动机构400实现横向行走驱动机构100的动力切传动或断开，节省了一套动力装置，在保证同样运行能力的同时，既降低成本，又节省空间，且间距提高了载重能力。

实施例二

如图1、图2、图3和图4所示，提供一种可有效减少保养和维护时间、减少噪音、提高产品质量，从而达到节约成本，提高产品稳定性的四向车传动机构，该传动机构主要包括横向行走驱动机构100、纵向行走驱动机构200和顶升换向机构300，各动力传动的主要技术方案是以封闭的齿轮箱为主，通过齿轮箱与齿轮箱之间通过轴连接直接转动，将以前减速机和齿轮箱独立开来的结构进行优化结合，使动力与齿轮箱完美结合，实现顶升和双向行走的目的。以解决现有以齿轮箱带动链条传动的传动机构所存在的保养维护不方便、可靠性较差、故障率高以及传动效率较低的缺陷。

作为一个优选实施方式，如图2、图3和图4所示，所述横向行走驱动机构 100主要包括第一横向齿轮箱110、第二横向齿轮箱120和横向主动轴130，第一横向齿轮箱110和第二横向齿轮箱120分别设置在横向主动轴130的两端，并通过横向主动轴130实现动力传动。

具体地，所述第一横向齿轮箱110的输入轴连接所述横向主动轴130的一端，且输出轴上设置有至少两个并排布置的横向主动行走轮；所述第二横向齿轮箱 120的输入轴连接所述横向主动轴130的另一端，且其输出轴上设置有至少两个并排布置的横向主动行走轮。横向主动轴130通过第一横向齿轮箱110、第二横向齿轮箱120分别同步驱动两侧的横向主动行走轮转动。

为实现横向主动轴130的转动，将所述横向主动轴130的中部固定连接所述浮动齿轮420，利用双向传输行走齿轮箱210与浮动齿轮420的齿合或分离，控制横向主动轴130的转动，且横向主动轴130两端分别与所述第一横向齿轮箱 110的输入轴和所述第二横向齿轮箱120的输入轴连接，同步驱动第一横向齿轮箱110和第二横向齿轮箱120运行。

此外，如图13和图14所示，为提高横向行走驱动机构100在顶升及换向过程中的稳定性，该所述横向行走驱动机构100还包括固定设置在车体框架上的限位底座140，该限位底座140上横向开设有用于容置横向主动轴130的U型限位槽141，所述U型限位槽141内周壁开设有缓冲凹槽142，且所述缓冲凹槽142 内活动嵌设有限位轴承143。其中，所述限位轴承143套设于所述横向主动轴130 上，且所述横向主动轴130横向穿过所述U型限位槽141布置。所述横向主动轴130在随顶升换向机构300上下浮动过程中，通过限位轴承143在U型限位槽141和缓冲凹槽142进行上下滑动，起到一定的限位作用，防止换向机构300 在受浮动齿轮420径向齿合力的影响下发生偏移。

作为一个优选实施方式，如图2、图3、图4、图7、图8和图9所示，所述纵向行走驱动机构200主要包括双向传输行走齿轮箱210、纵向从动齿轮箱220、纵向主动轴230和行走电机240。所述双向传输行走齿轮箱210、纵向从动齿轮箱220分别设置在纵向主动轴230的两端，并通过行走电机240提供驱动力。

具体地，所述双向传输行走齿轮箱210设置与所述纵向主动轴230的一端，且其上设置有至少两个并排布置的纵向主动行走轮。所述纵向从动齿轮箱220设置于所述纵向主动轴230的另一端，且其上设置有至少两个并排布置的纵向主动行走轮。纵向主动轴230通过双向传输行走齿轮箱210和纵向从动齿轮箱220分别驱动两侧的纵向主动行走轮转动。

所述纵向主动轴230的两端分别与所述双向传输行走齿轮箱210的输入轴和所述纵向从动齿轮箱220的输入轴连接，所述双向传输行走齿轮箱210的输出轴和所述纵向从动齿轮箱220的输出轴上分别连接纵向主动行走轮转动。

为实现纵向主动轴230的转动，所述行走电机240通过行走减速机250传动连接所述双向传输行走齿轮箱210，所述双向传输行走齿轮箱210的一输出轴齿合连接所述纵向主动轴230的一端，所述纵向主动轴230的另一端连接纵向从动齿轮箱220的输入轴，继而通过纵向主动轴230同步带动从动齿轮箱220运行。

此外，为实现所述浮动齿轮420的转动，将所述浮动齿轮420设置在双向传输行走齿轮箱210的一侧位置，通过齿合双向传输行走齿轮箱210的输入轴连接所述减速机250。纵向主动轴230和浮动齿轮420采用同一个行走电机240驱动，节省了一套动力装置，在保证同样运行能力的同时，既降低成本，又节省空间。

作为一个优选实施方式，如图2、图3、图4、图5和图6所示，所述顶升换向机构300主要包括第一顶升齿轮箱310、第二顶升齿轮箱320、顶升连接轴 330和顶升电机340，顶升连接轴330两端分别连接第一顶升齿轮箱310和第二顶升齿轮箱320。

具体地，所述第一顶升齿轮箱310的动力输出轴连接其外侧的第一顶升机构，用于驱动所述第一顶升机构的进行顶升动作；所述第二顶升齿轮箱320的动力输出轴连接其外侧的第二顶升机构，用于驱动所述第二顶升机构的进行顶升动作。如所述第一顶升机构和第二顶升机构可采用输出轴驱动的双连杆联动式的凸轮顶升机构，该凸轮顶升机构为现有已知方案，在此不再赘述。

所述顶升连接轴330的两端分别与所述第一顶升齿轮箱310和所述第二顶升齿轮箱320连接；所述顶升电机340通过顶升减速机350传动连接所述第一顶升齿轮箱310或所述第二顶升齿轮箱320，以通过所述顶升连接轴330驱动所述第二顶升齿轮箱320或第一顶升齿轮箱310动作。

根据需要，所述顶升电机340可直接连接所述第一顶升齿轮箱310的输入轴，所述第一顶升齿轮箱310的输出轴通过顶升连接轴330将动力同步传递给第二顶升齿轮箱320。或根据需要，将所述顶升电机340直接连接第二顶升齿轮箱320 的输入轴，所述第二顶升齿轮箱320的输出轴通过顶升连接轴330将动力同步传递给第一顶升齿轮箱310。以此来同步驱动第一顶升齿轮箱310、第二顶升齿轮箱320外侧输出轴上的顶升机构上升或下降。

综上，该横向行走驱动机构100、纵向行走驱动机构200和顶升换向机构300 均利用齿轮箱作为动力传动机构，以一个输入轴作为动力输入动力，同步带动多个输出轴转动，保证了X和Y方向主动轮及顶升机构动作的一致性，提高了动力传送的稳定性以及设备的运行能力。且齿轮箱与齿轮箱之间、齿轮箱与驱动电机以及齿轮箱与行走轮之间均采用齿合传动的硬连接方式，在满足同等功能的情况下简化了设计结构，即节约了维护保养及人工成本，又减小噪音。

实施例三

如图10、图11和图12所示，提供一种能够同时实现横向行走驱动机构100 和纵向行走驱动机构200动力切换的所述浮动传动机构400，该浮动传动机构400 主要包括浮动底座410和活动嵌设在浮动底座410内的浮动齿轮420和浮动轴承 430。

具体地，所述浮动底座410上横向开设有用于容置横向主动轴130的方槽孔 411、侧壁开设有连通所述方槽孔411的传动孔412、顶部开设有缓冲孔413。所述浮动齿轮420套设于所述横向主动轴130上，所述浮动齿轮420活动设置于所述方槽孔411内，且其外齿对应所述传动孔412布置，浮动齿轮420的外齿在传动孔412位置通过直齿轮齿合连接行走减速机250的输出端。

为保持所述浮动齿轮420在上下浮动过程中的稳定性，还在横向主动轴130 上套设所述浮动轴承430，横向主动轴130通过浮动轴承430限位设置于所述方槽孔411内，且浮动轴承430位于所述浮动齿轮420的一侧位置，以防止浮动齿轮420在上下浮动过程中受径向作用力发生位置偏移，保证浮动齿轮420与直齿轮齿合的精准性和稳定性。

该浮动传动机构400的工作原理是：利用顶升换向机构的顶升过程，通过横向主动轴130同步带动浮动齿轮420上下浮动，浮动齿轮420在上下浮动过程中与行走减速机250的输出端实现动力传递或分离，以及实现X和Y方向传动的独立。

此外，值得注意的是，采用该浮动传动机构400的四向传动机构，在运行过程时，当行走电机240驱动双向传输行走齿轮箱210运行时，始终带动纵向行走驱动机构200进行Y向传动；当左右第二顶升齿轮箱320和第二顶升齿轮箱320 驱动顶升机构运行到低位时，横向主动轴130通过浮动齿轮420与行走电机240 建立传动连接，由行走电机240通过浮动传动机构400、横向主动轴130带动横向行走驱动机构100进行X向运行，当左右第二顶升齿轮箱320和第二顶升齿轮箱320驱动顶升机构运行到高位时，浮动传动机构400内的浮动齿轮420与行走电机240之间的传动机构脱离，保持带动纵向行走驱动机构200进行Y向传动，而横向行走驱动机构100在X向不传动，以此种方式往复运行从而实现四向车在货架内各方向来回穿梭载货、卸货。

实施例四

与上述实施例不同的是，该实施例提供一种适用于横向行走驱动机构100、纵向行走驱动机构200和顶升换向机构300的齿轮箱结构，以实现齿轮箱与齿轮箱之间通过轴连接直接转动，可适用于第一横向齿轮箱110、第二横向齿轮箱 120、双向传输行走齿轮箱210、纵向从动齿轮箱220、第一顶升齿轮箱310以及第二顶升齿轮箱320。

该齿轮箱结构的结构稳定，传动效率高，其主要包括齿轮箱体、输入轴、若干直齿轮和/或锥齿轮以及至少一输出轴，所述输入轴的输出端通过若干齿合连接的直齿轮和/或锥齿轮传动连接所述输出轴的输入端；其中，所述输入轴的输入端与所述横向主动轴130、纵向主动轴230或顶升连接轴330连接；所述输出轴的输出端与横向主动行走轮、纵向主动行走轮或第二顶升机构连接。

以双向传输行走齿轮箱210为例，如图10、图11、图15和图16所示，该双向传输行走齿轮箱210主要由箱体211、直齿轮212、直齿轮214、锥齿轮213、锥齿轮215、直齿轮216、直齿轮217、直齿轮218、直齿轮219、直齿轮2101 以及连接对应直齿轮的三个输出轴2102、2103和2104组成，其中输出轴2102 和输出轴2103同轴连接直齿轮217和直齿轮219，用于安装纵向主动行走轮；另一输出轴2104的一端通过直齿轮2101齿合连接直齿轮218，另一端连接纵向主动轴230，以将动力传送至纵向从动齿轮箱220。双向传输行走齿轮箱210的动力由外部的行走电机240和行走减速机250输入，行走电机240采用伺服电机，行走减速机250轴端固定有直齿轮212和锥齿轮213。

齿轮箱的动力主要往两个方向传输：一方面，外部输入的动力带动直齿轮 212转动，直齿轮212依次带动直齿轮214和浮动齿轮420转动，将动力输出到图示外部横向主动轴130上，并且浮动齿轮420可以随着外部的横向主动轴130 上下浮动，实现直齿轮212与浮动传动机构400中的浮动齿轮420相齿合或分离；另一方面，外部输入的动力带动锥齿轮213转动，锥齿轮213带动锥齿轮215转动实现动力换向输出，锥齿轮215带动直齿轮216转动，直齿轮216带动直齿轮217转动，直齿轮217带动直齿轮218转动，直齿轮218带动直齿轮219和直齿轮2101同时转动。与此同时，直齿轮217、直齿轮219和直齿轮2101分别带动输出轴2102、输出轴2103和输出轴2104同步转动，将动力输出到行走机构上。

又如，以纵向从动齿轮箱220为例，如图17和图18所示，该纵向从动齿轮箱220也主要由箱体221、直齿轮222、直齿轮223、直齿轮224、直齿轮225以及输入轴228、输出轴226和输出轴227组成。动力由输入轴228输入齿轮箱，输入轴228带动直齿轮222转动，直齿轮222带动直齿轮223转动，直齿轮223 同步带动直齿轮224和直齿轮225转动，直齿轮224和直齿轮225分别带动输出轴226和输出轴227转动。

其他如第一横向齿轮箱110、第二横向齿轮箱120、第一顶升齿轮箱310以及第二顶升齿轮箱320的传动原理结构如上述双向传输行走齿轮箱210、纵向从动齿轮箱220类似，其均由箱体、若干直齿轮、输入轴及相对应的输出轴组成，以能够实现动力的输入和输出，其具体结构可采用现有齿轮箱传动结构，在此不再赘述。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.四向传动机构，其特征在于，包括横向行走驱动机构(100)、纵向行走驱动机构(200)、顶升换向机构(300)以及浮动传动机构(400)，其中：

所述横向行走驱动机构(100)连接所述顶升换向机构(300)，并可随所述顶升换向机构(300)在上下顶升过程中上下浮动，以实现顶升及行走换向动作；

所述纵向行走驱动机构(200)包括双向传输行走齿轮箱(210)、纵向主动轴(230)和行走电机(240)，且所述行走电机(240)通过所述双向传输行走齿轮箱(210)齿合连接所述纵向主动轴(230)，以驱动四向车纵向行走；

所述浮动传动机构(400)中的浮动齿轮(420)套设于所述横向行走驱动机构(100)的横向主动轴(130)上，且其外齿在随所述横向主动轴(130)上下浮动时与所述双向传输行走齿轮箱(210)相齿合或分离，以驱动四向车横向行走。

2.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，所述横向行走驱动机构(100)包括：

第一横向齿轮箱(110)，所述第一横向齿轮箱(110)设置于所述横向主动轴(130)的一端，且其上设置有至少两个并排布置的横向主动行走轮；

第二横向齿轮箱(120)，所述第二横向齿轮箱(120)设置于所述横向主动轴(130)的另一端，且其上设置有至少两个并排布置的横向主动行走轮；

横向主动轴(130)，所述横向主动轴(130)的中部固定连接所述浮动齿轮(420)，其两端分别与所述第一横向齿轮箱(110)和所述第二横向齿轮箱(120)连接。

3.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，所述横向行走驱动机构(100)还包括：

限位底座(140)，其上横向开设有U型限位槽(141)，所述U型限位槽(141)内周壁开设有缓冲凹槽(142)，且所述缓冲凹槽(142)内活动嵌设有限位轴承(143)；

其中，所述限位轴承(143)套设于所述横向主动轴(130)上，且所述横向主动轴(130)横向穿过所述U型限位槽(141)布置。

4.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，所述纵向行走驱动机构(200)包括：

双向传输行走齿轮箱(210)，所述双向传输行走齿轮箱(210)设置与所述纵向主动轴(230)的一端，且其上设置有至少两个并排布置的纵向主动行走轮；

纵向从动齿轮箱(220)，所述纵向从动齿轮箱(220)设置于所述纵向主动轴(230)的另一端，且其上设置有至少两个并排布置的纵向主动行走轮；

纵向主动轴(230)，所述纵向主动轴(230)的两端分别与所述双向传输行走齿轮箱(210)和所述纵向从动齿轮箱(220)连接；以及

行走电机(240)，所述行走电机(240)通过行走减速机(250)分别传动连接所述双向传输行走齿轮箱(210)和所述浮动齿轮(420)。

5.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，所述顶升换向机构(300)包括：

第一顶升齿轮箱(310)，所述第一顶升齿轮箱(310)的动力输出轴连接其外侧的第一顶升机构，用于驱动所述第一顶升机构的进行顶升动作；

第二顶升齿轮箱(320)，所述第二顶升齿轮箱(320)的动力输出轴连接其外侧的第二顶升机构，用于驱动所述第二顶升机构的进行顶升动作；

顶升连接轴(330)，所述顶升连接轴(330)的两端分别与所述第一顶升齿轮箱(310)和所述第二顶升齿轮箱(320)连接；以及

顶升电机(340)，所述顶升电机(340)通过顶升减速机(350)传动连接所述第一顶升齿轮箱(310)或所述第二顶升齿轮箱(320)，以通过所述顶升连接轴(330)驱动所述第二顶升齿轮箱(320)或第一顶升齿轮箱(310)动作。

6.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，所述浮动传动机构(400)包括：

浮动底座(410)，所述浮动底座(410)上横向开设有方槽孔(411)、侧壁开设有连通所述方槽孔(411)的传动孔(412)、顶部开设有缓冲孔(413)；

浮动齿轮(420)，所述浮动齿轮(420)活动设置于所述方槽孔(411)内，且其外齿对应所述传动孔(412)布置；以及

浮动轴承(430)，所述浮动轴承(430)活动设置于所述方槽孔(411)内，且位于所述浮动齿轮(420)的一侧位置；

其中，所述浮动齿轮(420)和浮动轴承(430)套设于所述横向主动轴(130)上，且所述横向主动轴(130)横向穿过所述方槽孔(411)布置。

7.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，还包括：

顶升横梁(500)，所述顶升横梁(500)包括位于所述顶升换向机构(300)两外侧的第一顶升横梁(510)和第二顶升横梁(520)；

其中，所述第一顶升横梁(510)连接第一顶升机构，所述第二顶升横梁(520)连接第二顶升机构。

8.根据权利要求7所述的四向传动机构，其特征在于，所述第一顶升横梁(510)的一端固定连接第一横向齿轮箱(110)，另一端设置有至少两个并排布置的横向从动行走轮；以及

相对应地，所述第二顶升横梁(520)的一端固定连接第二横向齿轮箱(120)，另一端设置有至少两个并联布置的横向从动行走轮。

9.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，所述纵向行走驱动机构(200)、顶升换向机构(300)以及浮动传动机构(400)设置于四行车的车体框架底部；所述横向行走驱动机构(100)浮动设置于所述顶升换向机构(300)两侧的顶升横梁(500)上。

10.根据权利要求1所述的四向传动机构，其特征在于，第一横向齿轮箱(110)、第二横向齿轮箱(120)、双向传输行走齿轮箱(210)、纵向从动齿轮箱(220)、第一顶升齿轮箱(310)以及第二顶升齿轮箱(320)均包括：

齿轮箱体、输入轴、若干直齿轮和/或锥齿轮以及至少一输出轴，所述输入轴的输出端通过若干齿合连接的直齿轮和/或锥齿轮传动连接所述输出轴的输入端；

其中，所述输入轴的输入端与所述横向主动轴(130)、纵向主动轴(230)或顶升连接轴(330)连接；所述输出轴的输出端与横向主动行走轮、纵向主动行走轮或第二顶升机构连接。

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