一种驱动装置及车辆的制作方法

文档序号:18987290发布日期:2019-10-29 20:18阅读:225来源:国知局
技术简介:
本专利针对单向旋转负载(如油泵)因输入轴反转导致损坏的问题,提出一种驱动装置。通过设置第一、第二单向离合器及反向机构,使输入轴正转时第一离合器驱动输出轴,反转时第二离合器驱动输出轴,确保输出轴始终同向旋转,有效保护负载。该方案利用离合器方向性与反向机构协同作用,实现输入轴双向转动下输出轴恒定方向输出,提升设备可靠性。
关键词:驱动装置,单向离合器

本实用新型涉及机械传动技术领域,特别是涉及一种驱动装置及车辆。



背景技术:

在现有技术中,油泵通常是由驱动电机提供动力,进而为与该油泵连接的油路系统供应动力。其中,该油路系统可以是润滑油的油路系统,也可以是液压系统的油路系统,或燃料油的油路系统。由于现有的油泵具有旋转方向的限制,即驱动电机只能驱动油泵单一方向旋转,如果驱动电机反转,则有可能使油泵不能正常工作甚至损坏。

为了避免驱动电机反转导致的油泵损坏,在现有技术中通常是采用离合装置加换向控制的方案,即当驱动电机反转时,先通过离合装置断开驱动电机与油泵之间的连接,然后再通过换向装置改变驱动电机的输出旋转方向,然后再结合离合装置使驱动电机与油泵动力连接。然而该技术方案的结构复杂,控制过程繁琐,易因控制失误造成油泵反转而损坏。现有技术中还存在与油泵类似的其他单向旋转负载,例如气泵、内燃机、发电机等,这些单向旋转负载同样存在与油泵类似的问题,即只能以一个方向旋转,当反向旋转时可能导致负载损坏。



技术实现要素:

为此,需要提供一种新的驱动装置,用于解决上述单向旋转负载驱动方案结构复杂,控制过程繁琐,易造成负载反转而损坏的技术问题。

为实现上述目的,发明人提供了一种驱动装置,包括:第一离合器、第二离合器、输入轴、输出轴和反向机构;

所述输入轴连接动力机构与所述第一离合器的主动部分,用于驱动所述第一离合器的主动部分旋转;

所述反向机构连接所述第一离合器的主动部分与所述第二离合器的主动部分,使所述第二离合器的主动部分相对于所述第一离合器的主动部分反向旋转;

所述第一离合器和所述第二离合器为单向离合器且结合状态的旋转方向相同,并且所述第一离合器的从动部分与所述第二离合器的从动部分分别与所述输出轴传动连接;所述输出轴用于与负载连接,用于驱动所述负载旋转。

进一步的,所述反向机构包括第一齿轮、第二齿轮和传动轴;

所述第一齿轮与所述输入轴连接且与所述输入轴同步旋转,所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合且连接于所述传动轴上与所述传动轴同步旋转,所述传动轴连接所述第二离合器的主动部分,驱动所述第二离合器的主动部分与所述第一离合器的主动部分反向旋转。

进一步的,还包括第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮;

所述第三齿轮与所述第二离合器的从动部分连接,所述第四齿轮与所述第一离合器的从动部分连接,所述第五齿轮与所述输出轴连接,并且所述第三齿轮和所述第四齿轮分别与所述第五齿轮啮合。

进一步的,所述第三齿轮位于所述输出轴的一侧,所述第四齿轮位于所述输出轴的与所述第三齿轮相对的另一侧。

进一步的,所述负载为油泵,所述油泵与所述输出轴连接。

进一步的,所述油泵为润滑油循环系统的油泵、液压系统的油泵或燃料油系统的油泵。

进一步的,所述第一离合器和所述第二离合器为单向超越离合器,所述单向超越离合器为楔块式超越离合器、滚珠式超越离合器、棘轮式超越离合器中的任意一种。

进一步的,所述驱动装置至少具有两种工作状态;

工作状态一,所述输入轴正转,使所述第一离合器结合且正转,所述反向机构驱动所述第二离合器反转使所述第二离合器分离,所述第一离合器驱动所述输出轴旋转;

工作状态二,所述输入轴反转使所述第一离合器分离,所述反向机构驱动所述第二离合器正转使所述第二离合器结合且正转,所述第二离合器驱动所述输出轴旋转,其中,工作状态一和工作状态二中所述输出轴的旋转方向相同。

进一步的,所述反向机构为输入与输出转速相等的等速反向机构,且所述工作状态一和所述工作状态二中所述输出轴的转速相等;或

所述反向机构为输入与输出转速不相等的变速反向机构,使所述工作状态一和所述工作状态二中所述输出轴的转速不相等。

为解决上述技术问题,本实用新型还提供了另一技术方案:

一种车辆,包括

车辆本体,以及

驱动装置,所述驱动装置为以上任一技术方案所述的驱动装置。

区别于现有技术,上述技术方案驱动由反向机构连接第一离合器和第二离合器,使第一离合器和第二离合器反向旋转,并且第一离合器和第二离合器为单向离合器,从而使驱动装置的输出轴的旋转方向不会因输入轴的旋转方向变化而变化,有效避免了油泵、气泵等单向旋转负载因反向旋转而损坏。并且该驱动装置采用单向离合器,在驱动装置的输入旋转方向变化时,无需控制即可自动保持输出旋转方向不变,因此该驱动装置无需控制部分结构,使其结构更简化,使用更加便捷且不存在误操作的问题。

附图说明

图1为具体实施方式所述驱动装置的结构简图;

图2为具体实施方式所述驱动装置的结构简图;

图3为具体实施方式所述驱动装置的主视图;

图4为具体实施方式所述驱动装置的侧视图。

附图标记说明:

1、负载;

2、动力机构;

M、反向机构;

A1、输入轴;

A2、输出轴;

A3、传动轴;

L1、第一离合器;

L2、第二离合器;

Z1、第一齿轮;

Z2、第二齿轮;

Z3、第三齿轮;

Z4、第四齿轮;

Z5、第五齿轮;

B1、第一皮带;

B2、第二皮带;

B3、第三皮带;

R1、第一导向轮;

R2、张紧轮;

R3、第二导向轮;

D1、第一带轮;

D2、第二带轮;

D3、第三带轮;

D4、第四带轮;

D5、第五带轮;

D6、第六带轮;

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1,本实施例提供了一种驱动装置。所述驱动装置包括第一离合器L1、第二离合器L2、输入轴A1、输出轴A2和反向机构M。

其中,输入轴A1为驱动装置的动力输入端,输出轴A1连接动力机构2与所述第一离合器L1的主动部分,用于将动力机构2的传递至第一离合器L1以驱动第一离合器L1的主动部分旋转。优选的,动力机构2可以为驱动电机,当然,在其他实施例中,动力机构2还可以为液压马达、气动马达、内燃机等其他能够向外输出动力的机构。

反向机构M连接第一离合器L1的主动部分与第二离合器L2的主动部分,反向机构M的输入与输出的旋转方向相反,从而使第二离合器L2的主动部分与第一离合器L1的主动部分反向旋转。

第一离合器L1的从动部分与第二离合器L2的从动部分分别与输出轴A2传动连接;输出轴A2用于与负载1连接,用于驱动负载1旋转。其中,第一离合器L1和第二离合器L2为单向离合器,且第一离合器L1和第二离合器L2结合状态的旋转方向相同,即第一离合器L1和第二离合器L2都是正转时结合,反转时分离的,或第一离合器L1和第二离合器L2都是正转时分离,反转时结合的。

第一离合器L1和第二离合器L2可以为单向超越离合器,单向超越离合器为楔块式超越离合器、滚珠式超越离合器、棘轮式超越离合器中的任意一种。优选的,单向超越离合器为楔块式超越离合器。

其中负载1为单向旋转负载,即只能以某一方向驱动其旋转工作,以反方向驱动时可能导致其无法工作或损坏,负载1可以为油泵、气泵、发电机、内燃机等(在启动过程中内燃机也相当于负载)。优选的,负载1为油泵,在具体的实施例中油泵可以为润滑油循环系统中用于泵送润滑油的油泵,液压系统中用于泵送液压油的液压油泵,或内燃机的燃料油系统(包括油箱及与其连接的管路)的油泵。

该驱动装置可实现无论输入轴A1是正转还是反转,输出轴A2都只按单一方向旋转,即输出轴A2的旋转方向不分因输入轴A1的旋转方向改变而改变。该驱动装置的工作原理如下:

当动力装置2正转时,输入轴A1与第一离合器L1的主动部分正转,反向机构M驱动第二离合器L2的主动部分反转,假设第一离合器L1和第二离合器L2都是正转时结合反转时分离(其中结合是指离合器的主动部分与从动部分连接,动力可以从主动部分传递至从动部分,分离是指离合器的主动部分与从动部分分离,动力无法从主动部分传递至从动部分),此时第一离合器L1结合,第二离合器L2分离,从而第一离合器L1驱动输出轴A2正转,动力的传递路径为A1-L1-A2。由于此时第二离合器L2是分离状态的,第二离合器L2的从动部分随输出轴旋转并不会传递到主动部分,因此并不会干涉输入轴旋转。

当动力装置2反转时,输入轴A1与第一离合器L1的主动部分反转,反向机构M驱动第二离合器L2的主动部分正转,此时第一离合器L1分离,第二离合器L2结合,从而第二离合器L1驱动输出轴A2正转,动力传递路径为A1-3-L2-A2。由于此时第一离合器L1是分离状态的,第一离合器L1的从动部分随输出轴旋转并不会传递到主动部分,因此并不会干涉输入轴旋转。

同理,在其他实施例中,第一离合器L1和第二离合器L2可以为都是反转时结合正转时分离,其工作原理与上述原理相似,这里就不再赘述。

因此通过反向机构M使第一离合器L1和第二离合器L2反向旋转,由于第一离合器和第二离合器为单向离合器,从而使输出轴的旋转方向不会因输入轴的旋转方向变化而变化,有效避免了油泵、气泵等单向旋转负载因反向旋转而损坏。并且该驱动装置采用单向离合器,在驱动装置的输入旋转方向变化时,无需控制即可自动保持输出旋转方向不变,因此该驱动装置无需控制部分结构,使其结构更简化,使用更加便捷且不存在误操作的问题。

如图1所示,在本实施例中,反向机构M为齿轮式反向机构,包括第一齿轮Z1、第二齿轮Z2和传动轴A3。

第一齿轮Z1与输入轴A1连接且与输入轴A1同步旋转,所述第二齿轮Z2与第一齿轮Z1啮合且连接于传动轴A3上与传动轴A3同步旋转,传动轴A3连接第二离合器L2的主动部分,由于第一齿轮Z1和第二齿轮Z2是相互啮合的,其旋转的方向相反从而驱动第二离合器L2的主动部分与第一离合器L1的主动部分反向旋转。在本实施例中,采用齿轮式反向机构具有结构简单、负载能力强,且能够适应高转速工况,可适用于油泵、气泵等高转速、大功率负载。当然,本实用新型反向机构M并不仅限于上述的齿轮式反向机构,本领域技术人员容易想到的能够提供输入与输出旋转方向相反的反向机构都均为本实用新型所述反向机构的范围。

如图3所示和图4所示,为另一实施方式中驱动装置的结构示意图,该驱动装置中采用皮带式反向机构。反向机构M包括:第一皮带B1,第一导向轮R1、张紧轮R2、第二导向轮R3、第一带轮D1和第二带轮D2。其中,输入轴A1与第一带轮D1或第二带轮D2连接,第一带轮D1与第一离合器L1的主动部分连接,第二带轮D2与第二连接器L2的主动部分连接,第一带轮D1和第二带轮D2通过第一皮带B1连接。其中,第一皮带B1由第一导向轮R1、张紧轮R2以及第二导向轮R3进行导向并使其张紧,并使第一带轮D1与第一皮带B1的外侧面连接,且使第二带轮D2与第一皮带B1的内侧面连接,从而通过第一皮带B1驱动第一带轮D1与第二带轮D2彼此反方向旋转,进而分别带动第一离合器L1和第二离合器L2反向旋转。如图4所示,在该实施例中,第一离合器L1设置于第一带轮D1和第三带轮D3之间,第二离合器L2设置于第二带轮D2和第五带轮D5之间。在其他实施例中,第一离合器L1可集成于第一带轮D1的中部或第三带轮D3的中部,第二离合器L2集成于第二带轮D2的中部或第五带轮D5的中部。

如图1所示,驱动装置还包括第三齿轮Z3、第四齿轮Z4和第五齿轮Z5。其中,第三齿轮Z3与第二离合器L2的从动部分连接并与第二离合器L2的从动部分同步旋转,第四齿轮Z4与所述第一离合器的从动部分连接并与第一离合器L1的从动部分同步旋转,第五齿轮Z5与输出轴A2连接并与输出轴A2,第三齿轮Z3和第四齿轮Z4分别与第五齿轮Z5啮合,从而第一离合器L1通过第四齿轮Z4与第五齿轮Z5啮合驱动输出轴A2旋转,第二离合器L2通过第三齿轮Z3与第五齿轮Z5啮合驱动输出轴A2旋转。其中,第三齿轮Z3位于所述输出轴A2的一侧,第四齿轮Z4位于所述输出轴A2的与所述第三齿轮Z3相对的另一侧。本实施例中,通过第一离合器L1和第二离合器L2通过第三齿轮Z3、第四齿轮Z4和第五齿轮Z5驱动输出轴A2旋转,可减小驱动装置的体积,并且齿轮系统易采用润滑油进行润滑,能够保证驱动装置的最高转速。如图1所示,在本实施例中,第一离合器L1集成于第四齿轮Z4的中部或第一齿轮Z1的中部,第二离合器L2集成于第三齿轮Z3的中部或第二齿轮Z2的中部,从而使驱动装置的体积更小。当然,在其他实施方式中,第一离合器L1也可以设置于第一齿轮Z1与第四齿轮Z4之间,第二离合器L2设置于第二齿轮Z2与第三齿轮Z3之间。

当然本实用新型中第一离合器L1和第二离合器L2并不仅限于通过上述第三齿轮、第四齿轮和第四齿轮与输出轴连接,本领域技术人员容易想到的能够将第一离合器L1和第二离合器L2动力传递至输出轴A2的传动机构均为本实用新型的保护范围。在其他实施例中,所述第一离合器L1和第二离合器L2还可以通过皮带传动、链传动方式、液压传动方式与输出轴A2传动连接。

如图3所示和图4,驱动装置通过带传动方式实现输出轴A2与第一离合器L1以及第二离合器L2之间的传动。其中,驱动装置还包括了第二皮带B2和第三皮带B3以及第三带轮D3、第四带轮D4、第五带轮D5和第六带轮D6。其中,第一离合器L1的从动部分通过第三带轮D3、第四带轮和第三皮带B3与输出轴A2传动连接;第二离合器L2通过第五带轮、第六带轮以及第二皮带B2与输出轴A2传动连接,从而驱动输出轴A2旋转。

在其他实施例中,还可使用链条传动方式实现上述反向机构M,即采用链条替代上述第一皮带B1,以及采用链轮替代上述导向轮以及带轮,其工作原理与上述皮带反向机构的原理相似,这里就不再赘述。同理,也可以用链条传动方式实现上述输出轴A2与第一离合器L1以及第二离合器L2之间的传动,即分别使用链条代替上述第二皮带B2和第三皮带B3,并将带轮替换成相应的链轮。

如图1所示,在本实施例中驱动装置至少具有两种工作状态;

工作状态一,所述输入轴A1正转,使所述第一离合器L1结合且正转,所述反向机构驱动所述第二离合器L2反转使所述第二离合器L2分离,所述第一离合器L1驱动所述输出轴A2旋转;

工作状态二,所述输入轴A1反转使所述第一离合器L1分离,所述反向机构驱动所述第二离合器L2正转使所述第二离合器L2结合且正转,所述第二离合器L2驱动所述输出轴A2旋转,其中,工作状态一和工作状态二中所述输出轴A2的旋转方向相同。

其中,反向机构M为输入与输出转速相等的等速反向机构,即反向机构M中第一齿轮Z1和第二齿轮Z2的齿数相同,因此在工作状态一和工作状态二中所述输出轴A2的转速相等,从而有效避免动力装置旋转方向改变而导致的驱动装置输出转速变化。

如图2所示,与图1不同的在本实施例中,反向机构M为输入与输出转速不相等的变速反向机构,即反向机构M中第一齿轮Z1和第二齿轮Z2的齿数不相同,因此当驱动装置处于工作状态一时,驱动装置的输出轴A2以第一速度旋转,而当驱动装置切换为工作状态二时,输出轴A2以第二速度旋转。因此通过控制驱动装置的输入轴旋转方向即可控制输出轴的旋转速度,实现驱动装置的二档变速,从而使驱动装置可根据负载的不同工况需要选择对应的输出速度,使该驱动装置可适用于更多的负载,且能够满足更为复杂的工况。

在另一实施例中提供了一种车辆,该车辆包括车辆本体,以及驱动装置其中驱动装置为以上任一实施例中所述的驱动装置。

需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此,基于本实用新型的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

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