专利名称：一种双动力驱动行走机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双动力驱动行走机构，属于车辆行走系统，配有 主、辅两个相对独立的驱动力，灵活性、适用性和应变处理能力较强, 适应于野外、应急和安全系数较高车辆的行走驱动系统。
背景技术：
目前双动力驱动行走系统可以分为串联、并联、混联式三大类。 串联双动力驱动行走系统中驱动行走机构结构简单，但是能源利用率
较低，特别适用于在市区低速运行的工况。申请号为98119232.7的发 明专利与丰田公司Prius车的驱动系统分别属于并联和混联双动力驱 动行走系统，工作模式较多，可以满足不同工况的要求，能源转化效 率较高，结构紧凑，但是双动力通过组合轮系由后桥驱动车轮，使整 个驱动行走系统结构和控制装置复杂，成本较高。申请号为 200810101197. 2的专利利用机械传动结构将两个相对独立的驱动力
组合在同一驱动行走机构中，主、辅两个驱动力通过差动轮系直接驱 动左、右车轮实现车辆各种行驶状态，控制简单，拓展了行走系统对 地面环境的适应和应变能力。
发明内容
本发明的目的是要提供一种双动力驱动行走机构，利用一种机械 传动结构将两个相对独立的驱动力进行组合，通过新型的差动轮系驱 动左、右车轮实现车辆各种行驶状态。主、辅动力可分别独立驱动车 辆行驶，或共同驱动车辆快速行驶。
为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括差动轮系由内中
心齿轮3、内行星齿轮4、外行星齿轮5、外中心齿轮6及系杆7组成， 内行星齿轮4与外行星齿轮5同轴固连并在系杆7上转动，内中心齿轮3
4与内行星齿轮4啮合，外行星齿轮5与外中心齿轮6啮合，两对啮合齿 轮中心距相等，外中心齿轮6与车轮8通过长闭式扭矩离合器9同轴联 接，系杆齿轮2与系杆7固连同轴转动，辅轴齿轮11与系杆齿轮2定轴 啮合传动，形成右半驱动装置11-2-3-4-5-6-7-9-8，与右半驱动装置 完全相同的左半驱动装置ll广2广3广4广5广6广7广9广8i在保证辅轴齿 轮ll与lh由辅轴12固连同轴转动条件下沿前进方向对称布置于车架 13上，内中心齿轮3、 3i与主轴齿轮l由主轴10固连同轴转动，主动力 驱动主轴齿轮l转速为n!，辅动力驱动辅轴齿轮ll转速为ri2,构成本发 明一种双动力驱动行走机构(如图l);齿轮l、 2、 2。 3、 3!、 6、 6。 车轮8、 8i及系杆7、 7i具有同一理论回转轴线，差动轮系3-4-5-6-7 及3「4广5广6广7冲各齿轮满足正确啮合传动条件和连续传动条件，齿 轮副11-2、 11广2!中各齿轮满足正确啮合传动条件和连续传动条件， 两车轮8和8!转速相等，n8 = n81 = n^z^Zs/z^zs + n2*z * (1 —— z3*z5/z4/z6)/z2， ni、 n2正向及两车轮8和8!转向如图l所示；车辆转向 时行走机构通过改变长闭式扭矩离合器A或9的接触状态并依据路面
状况及转弯条件辅以对左、右车轮的机械制动实现。 一种双动力驱动 行走机构是由主动力通过主轴齿轮1驱动内中心齿轮3及3！，辅动力通 过齿轮副ll-2、 lh-2i驱动系杆7和7p通过差动轮系由外中心齿轮6i、 6及长闭式扭矩离合器9p 9分别驱动左、右车轮实现车辆的各种行驶 状态。
上述的双动力驱动行走机构中，可以在系杆7上沿圆周方向均布k (k=2、 3、 4、 5、 6、)组内行星齿轮4和外行星齿轮5， k的大小 与双动力驱动行走机构驱动功率成正比。
上述的双动力驱动行走机构中，可以改变主动力配置方式，由主 轴锥齿轮l代替主轴齿轮l，驱动锥齿轮14与主轴锥齿轮1形成90。定轴 啮合传动，改变主动力的输入方向，其它结构参数、组合条件不变；主动力通过锥齿轮副14-l驱动内中心齿轮3及3p辅动力通过齿轮副 11-2、 11广2,驱动系杆7和7p通过差动轮系由外中心齿轮6。 6及长 闭式扭矩离合器9^ 9分别驱动左、右车轮，两车轮8和8,转速为n8 二ri8i-n^zi4氺z一Z5/z!/z4/z6+n^zu氺(1—z3*z5/z4/z6)/z2， n!、 112正向 及两车轮转向如图2所示，双动力驱动行走机构同样可以驱动车辆实 现以上各种行驶状态。
上述的双动力驱动行走机构中，在车架13上沿前进方向并列两个 支撑后轮形成前轮驱动行走系统(如图3)，可以在车架13上沿前进 方向并列两个支撑前轮形成后轮驱动行走系统，也可以在车架13上 沿前进方向并列两组双动力驱动行走机构，形成四轮驱动行走系统。
图1为双动力驱动行走机构的机构简图2为改变主动力配置方式的双动力驱动行走机构的机构简图3为双动力驱动行走机构组成车辆行走系统示意图。 具体实施方案
下面根据附图对本发明的实施例进行描述。
图l所示的双动力驱动行走机构，包含差动轮系3-4-5-6-7由内中 心齿轮3、内行星齿轮4、外行星齿轮5、外中心齿轮6及系杆7组成， 内行星齿轮4与外行星齿轮5同轴固连并在系杆7上转动，内中心齿轮3 与内行星齿轮4啮合，外行星齿轮5与外中心齿轮6啮合，两对啮合齿 轮中心距相等，外中心齿轮6与车轮8通过长闭式扭矩离合器9同轴联 接，系杆齿轮2与系杆7固连同轴转动，辅轴齿轮11与系杆齿轮2定轴 啮合传动，形成右半驱动装置11-2-3-4-5-6-7-9-8,与其结构、几何 参数和连接:组合形式完全相同的左半驱动装置 11,-2广3「4广5广6厂7广9广8i在保证辅轴齿轮ll与lh由辅轴12固连同
轴转动条件下沿前进方向对称布置于车架13上，内中心齿轮3、 3t与主轴齿轮1由主轴10固连同轴转动，齿轮l、 2、 2i、 3、 6、 6t、车 轮8、 8,及系杆7、 7i具有同一理论回转轴线，差动轮系3-4-5-6-7及 3「4广5广6广7!中齿轮副3-4、 3广^、 5-6、 5广6i各齿轮模数m、压力角
CX相等，满足齿数条件Z3+Z4、+Z6、 Z3,+Z4尸ZM+Z6i和连续传动条件，齿
轮副ll-2、 11厂2j各齿轮模数m、压力角a相等，满足连续传动条件； 发动机主动力驱动主轴齿轮l转速为n,并传入主轴10，电动机辅动力 驱动辅轴齿轮ll转速为ri2并传入辅轴12，两车轮8和8i转速为n8=n81 二n^Z3氺Z5/z4/z6+n^Zu氺(l—z3*z5/z4/z6)/z2， n。 112正向及两车轮8 和8,转向如图1所示；当"X)、 n2-0时n8二ri8i二n^z^Z5/z4/z6主动力 驱动行走机构车辆正常行驶，当n,^0、 112>0主动力失效时，n8=n81
=112*211*(1—23*25/24/26)/22辅动力驱动行走机构车辆亦可行驶，当
> 0 、 n2 > 0时118 = n81 = n^Z3氺Z5/z4/z6 + n^zu* (1 — z3*z5/z4/z6) /z2 主、辅动力同时驱动行走机构车辆高速行驶，当wX)、 112<0时辅动
力反向驱动行走机构车辆减速行驶，而当!12 = - (n一z^z,Z2/z4/z6 ) /[Z一(1一Z夕Z5/Z4/Z6)]时n8二n8,二0双动力驱动行走机构对车辆制
动；车辆转向时行走机构通过改变长闭式扭矩离合器A或9的接触状 态并辅以对左、右车轮的机械制动实现，右转弯时脱开右边长闭式扭 矩离合器9并依据路面状况及转弯条件辅以对右车轮8机械制动，左转 弯时脱开左边长闭式扭矩离合器9,并依据路面状况及转弯条件辅以 对左车轮&机械制动，长闭式扭矩离合器9及A同时闭合时车辆直线行 驶。双动力驱动行走机构是由发动机主动力通过主轴齿轮l驱动内中 心齿轮3及3p电动机辅动力通过齿轮副ll-2、 ll广2i驱动系杆7和7！， 通过差动轮系由外中心齿轮6p 6及长闭式扭矩离合器9i、 9分别驱动 左、右车轮实现车辆的各种行驶状态。本实施例，车辆正常行驶中发 动机输出主动力的同时通过发电机对电池组充电，辅动力工作时由电 池组独立对电动机供电，主、辅动力通过双动力驱动行走机构组合、
7分配驱动车辆行驶。
图2所示的双动力驱动行走机构，改变主动力配置方式，主轴锥 齿轮l代替主轴齿轮l,驱动锥齿轮14与主轴锥齿轮1形成90。定轴啮合 传动，改变主动力的输入方向，其它结构参数、组合条件不变；发动 机主动力通过锥齿轮副14-l驱动内中心齿轮3及3p电动机辅动力通 过齿轮副11-2、 11广2i驱动系杆7和7,，通过差动轮系由外中心齿轮6,、 6及长闭式扭矩离合器9,、 9分别驱动左、右车轮，两车轮8和8i转速为 n8^nw-n!氺ZM氺Z3氺Z5/zi/z4/z6+n2氺Zu氺(1—z3*z5/z4/z6)/z2, n!、 n2 正向及两车轮转向如图2所示，双动力驱动行走机构同样可以驱动车 辆实现以上各种行驶状态。本实施例，车辆正常行驶中发动机输出主 动力，太阳能板对电池组充电，辅动力工作时由电池组独立对电动机 供电，主、辅动力通过双动力驱动行走机构组合、分配驱动车辆行驶。
图3所示双动力驱动行走机构组成车辆行走系统，在车架13上沿 前进方向并列两个支撑后轮形成前轮驱动行走系统。可以选用以上任 意一组驱动力组合形式或动力配置方式，实现车辆的各种行驶状态。
权利要求
1、一种双动力驱动行走机构，包括差动轮系由右内中心齿轮(3)、右内行星齿轮(4)、右外行星齿轮(5)、右外中心齿轮(6)及右系杆(7)组成，其特征在于，右内行星齿轮(4)与右外行星齿轮(5)同轴固连并在右系杆(7)上转动，右内中心齿轮(3)与右内行星齿轮(4)啮合，右外行星齿轮(5)与右外中心齿轮(6)啮合，两对啮合齿轮中心距相等，右外中心齿轮(6)与右车轮(8)通过右长闭式扭矩离合器(9)同轴联接，右系杆齿轮(2)与右系杆(7)固连同轴转动，右辅轴齿轮(11)与右系杆齿轮(2)定轴啮合传动，形成右半驱动装置由右辅轴齿轮(11)-右系杆齿轮(2)-右内中心齿轮(3)-右内行星齿轮(4)-右外行星齿轮(5)-右外中心齿轮(6)-右系杆(7)-右长闭式扭矩离合器(9)-右车轮(8)组成，与右半驱动装置完全相同的左半驱动装置由左辅轴齿轮(111)-左系杆齿轮(21)-左内中心齿轮(31)-左内行星齿轮(41)-左外行星齿轮(51)-左外中心齿轮(61)-左系杆(71)-左长闭式扭矩离合器(91)-左车轮(81)组成，在保证右辅轴齿轮(11)与左辅轴齿轮(111)由辅轴(12)固连同轴转动条件下沿前进方向对称布置于车架(13)上，右内中心齿轮(3)、左内中心齿轮(31)与主轴齿轮(1)由主轴(10)固连同轴转动，主动力通过主轴齿轮(1)驱动右内中心齿轮(3)及左内中心齿轮(31)，辅动力通过齿轮副由右辅轴齿轮(11)-右系杆齿轮(2)、左辅轴齿轮(111)-左系杆齿轮(21)组成，分别驱动右系杆(7)和左系杆(71)，通过差动轮系由左外中心齿轮(61)及左长闭式扭矩离合器(91)、右外中心齿轮(6)及右长闭式扭矩离合器(9)分别驱动左、右车轮。
2、根据权利要求1所述的一种双动力驱动行走机构，其特征在于，可以在右系杆(7)上沿圆周方向均布k组右内行星齿轮(4)和右外行星齿轮(5)，同时相应地在左系杆(7。上沿圆周方向均布k组左内行星齿轮(4》和左外行星齿轮(5》，其中k》2。
全文摘要
本发明公开了一种双动力驱动行走机构，属于车辆行走系统。配有主、辅两个相对独立的驱动力，利用机械传动结构将两个驱动力组合在同一驱动行走机构中，主、辅驱动力通过差动轮系合成输出驱动左、右车轮实现车辆的各种行驶状态，适应于野外、应急和安全系数较高车辆的行走驱动系统。
文档编号B60K6/36GK101654061SQ20091009222
公开日2010年2月24日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者杰 丁, 刘平义, 卫颖倩, 李海涛, 魏文军 申请人:中国农业大学