一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置，所述换向装置安装在输入轴与输出轴之间，以实现输入轴与输出轴之间同向或反向旋转，所述换向装置由行星轮系传动机构、换向执行机构和换向操纵机构组成；行星轮系传动机构位于换向执行机构中间，通过行星轮的自转或公转传递动力，换向操纵机构通过拨叉拨动换向执行机构内的活动连接子沿轴向滑移，进而实现与对应的换向器壳体端面齿牙的啮合或分开，以实现动力在行星轮系传动机构中的同向传递或反向传递。本实用新型专利技术结构简单、紧凑，占用空间小，有效实现单发动机驱动车辆原地转向功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置
本技术属于车辆转向传动
，具体涉及一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置。
技术介绍
随着社会的发展，车辆保有量增大，城市交通变得越来越拥堵，留给车辆行驶的空间也越来越狭小。当车辆转向时，往往需要占用很大的空间，为此，在空间日益紧张的条件下，实现车辆在原地转向以减小转向空间则变得越来越有必要。若要实现车辆的原地转向，则只需控制转弯外侧的车轮旋转方向不变，转弯内侧车轮反向旋转即可。目前可实现车辆原地转向的方式有“四轮转向机构”和“双发动机驱动机构”。四轮转向机构是指车辆的四个车轮独立驱动，且独立转向，四个车轮可采用相同的结构形式，四个车轮分别由四个转向电机独立驱动，因此车辆在原地转向时，改变其中两个车轮对应的驱动电机的旋转方向即可，这种方式能够改善转向机动性、操纵稳定性和行驶安全性，但由于需要四组驱动机构分别独立驱动，故无论是转向机构的设计结构，还是转向机构的控制过程均十分复杂；双发动机驱动机构若要实现车辆的原地转向，则需采用H型传动结构，车辆由两套动力机构来分别驱动两侧的车桥，当双发动机驱动机构驱动车辆进行原地转向时，其中一台发动机后接的变速箱挂倒档即可实现一侧车轮的反转，这种转向传动方式与四轮转向机构相比复杂程度略有降低，但是，这种双发动机驱动机构的传动形式，动力系统占用空间较大，且同样存在控制过程较为复杂的缺陷。
技术实现思路
针对上述现有技术中所存在的缺陷，本技术提供了一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置，结构简单、紧凑，占用空间小，有效实现单发动机驱动车辆原地转向功能，结合说明书附图，本技术的技术方案如下：一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置，所述换向装置安装在输入轴5与输出轴13之间，以实现输入轴5与输出轴13之间同向或反向旋转，所述换向装置由行星轮系传动机构、换向执行机构和换向操纵机构组成；所述换向执行机构由输入轴上活动连接子2、换向器左壳体3、换向器右壳体19、输出轴上活动连接子15以及外部端面齿16组成，结构相同的换向器左壳体3与换向器右壳体19分别空套在输入轴5和输出轴13上，所述换向器左壳体3与换向器右壳体19结构相同且对称地固定连接形成换向器壳体；输入轴上活动连接子2与输出轴上活动连接子15分别通过花键安装在换向器壳体外侧对应的轴段上，并沿轴段轴向滑移；在输入轴上活动连接子2与换向器左壳体3之间的端面上以及输出轴上活动连接子15与换向器右壳体19之间的端面上，开设有相匹配的齿牙；所述行星轮系传动机构中，行星轮轴两端固定在换向器壳体内，行星轮分别与安装在输入轴5端部的输入齿轮7以及安装在输出轴13端部的输出齿轮11相啮合，以实现沿行星轮轴的自转或沿输入轴5和输出轴13的公转；所述换向操纵机构中，输入轴上拨叉1卡装在输入轴上活动连接子2外圆周环形槽内，输入轴上拨叉1拨动输入轴上活动连接子2沿输入轴5轴向滑移，以实现输入轴上活动连接子2与换向器左壳体3之间齿牙啮合或分开；输出轴上拨叉14卡装在输出轴上活动连接子15外圆周环形槽内，输出轴上拨叉14拨动输出轴上活动连接子15沿输出轴13轴向滑移，以实现输出轴上活动连接子15与换向器右壳体19之间齿牙啮合或分开。进一步地，所述行星轮系传动机构由输入齿轮7、输入齿轮垫片6、十字轴10、行星齿轮9、行星齿轮垫片8、输出齿轮11和输出齿轮垫片12组成；所述输入齿轮7、输出齿轮11以及行星齿轮9均为圆锥齿轮；所述输入齿轮7与输入轴5花键配合连接传递扭矩，所述输入齿轮垫片6套装在输入齿轮7外侧的输入轴5上，所述输出齿轮11通过花键与输出轴13配合连接传递扭矩，所述输出齿轮垫片12套装在输出齿轮11外侧的输出轴13上；所述十字轴10位于输入齿轮7与输出齿轮11之间，所述行星齿轮9有四个，分别套装在十字轴10的四个轴段上，所述行星齿轮垫片8套装在行星齿轮9外侧的十字轴10的轴段上；沿换向器壳体圆周方向开有四个圆柱槽，所述十字轴10的四个轴段分别固定安装在四个圆柱槽内，四个行星齿轮9均分别与两侧的输入齿轮7和输出齿轮11相啮合。进一步地，所述行星轮系传动机构由输入齿轮7、行星齿轮、托盘20、行星齿轮轴和输出齿轮11组成；所述输入齿轮7、输出齿轮11以及行星齿轮均为圆柱齿轮；所述输入齿轮7固定连接在输入轴5末端并传递扭矩，所述输出齿轮11固定连接在输出轴13末端并传递扭矩；所述行星齿轮有四个，其中两个为小圆柱齿轮901，另外两个为大圆柱齿轮902，且大圆柱齿轮902与小圆柱齿轮901彼此交替设置在输入齿轮7和输出齿轮11的圆周方向上，且大圆柱齿轮902与小圆柱齿轮901均与输入齿轮7和输出齿轮11相啮合；所述托盘20有两个，分别空套在输入轴5和输出轴13上，且所述托盘20分别固定在两侧的换向器壳体内，两个所述托盘20上均开有四个安装孔；所述小圆柱齿轮901安装在小行星齿轮轴101上，所述大圆柱齿轮902安装在大行星齿轮轴102上，小行星齿轮轴101与大行星齿轮轴102的两端分别支撑安装在两侧的托盘20的安装孔内，四个行星齿轮与输入齿轮7和输出齿轮11相啮合。进一步地，所述换向操纵机构为手动换向操纵机构，由倒T型架4、输入轴上拨叉1和输出轴上拨叉14组成，所述输入轴上拨叉1的底部插头嵌置在输入轴上活动连接子2外圆周的环形槽内，所述输出轴上拨叉14的底部插头嵌置在输出轴上活动连接子15外圆周的环形槽内，所述输入轴上拨叉1和输出轴上拨叉14竖直对称安装，二者顶部分别安装在倒T型架4的底部两端，通过手动操纵倒T型架4，使倒T型架4带动输入轴上拨叉1和输出轴上拨叉14直线移动，进而拨动输入轴上活动连接子2与输出轴上活动连接子15分别在输入轴5和输出轴13上相对滑移，实现输入轴上活动连接子2与换向器左壳体3的分离或啮合，以及输出轴上活动连接子15与换向器右壳体19的啮合或分离。进一步地，所述换向操纵机构为自动换向操纵机构，由输入轴上拨叉1、输出轴上拨叉14、拨叉固定套17和直线液压缸18组成，所述输入轴上拨叉1的底部插头嵌置在输入轴上活动连接子2外圆周的环形槽内，所述输出轴上拨叉14的底部插头嵌置在输出轴上活动连接子15外圆周的环形槽内，所述输入轴上拨叉1和输出轴上拨叉14竖直对称安装；输入轴上拨叉1的顶端通过拨叉固定套17与直线液压缸18连接，输出轴上拨叉14的顶端通过另一个拨叉固定套17与另一个直线液压缸18连接，通过自动控制两个直线液压缸18，使两个直线液压缸18分别独立地带动输入轴上拨叉1或输出轴上拨叉14直线，进而拨动输入轴上活动连接子2与输出轴上活动连接子15分别在输入轴5和输出轴13上相对滑移，实现输入轴上活动连接子2与换向器左壳体3的分离或啮合，以及输出轴上活动连接子15与换向器右壳体19的啮合或分离。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术所述换向装置中的输入轴与输出轴之间的行星轮系传动机构采用圆锥齿轮传动，使传动更加稳定可靠，传动结构更加紧凑，有效缩减空间尺寸。2、本技术所述换向装置中的换向操纵机构既可以采用手动操纵机构，也可以采用自动操纵机构，以适应不同的车辆需求。3、本技术所述换向装置中的换向执行机构通过单向锁止，即可实现输入轴与输出轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置，所述换向装置安装在输入轴(5)与输出轴(13)之间，以实现输入轴(5)与输出轴(13)之间同向或反向旋转，其特征在于：所述换向装置由行星轮系传动机构、换向执行机构和换向操纵机构组成；所述换向执行机构由输入轴上活动连接子(2)、换向器左壳体(3)、换向器右壳体(19)、输出轴上活动连接子(15)以及外部端面齿(16)组成，结构相同的换向器左壳体(3)与换向器右壳体(19)分别空套在输入轴(5)和输出轴(13)上，所述换向器左壳体(3)与换向器右壳体(19)结构相同且对称地固定连接形成换向器壳体；输入轴上活动连接子(2)与输出轴上活动连接子(15)分别通过花键安装在换向器壳体外侧对应的轴段上，并沿轴段轴向滑移；在输入轴上活动连接子(2)与换向器左壳体(3)之间的端面上以及输出轴上活动连接子(15)与换向器右壳体(19)之间的端面上，开设有相匹配的齿牙；所述行星轮系传动机构中，行星轮轴两端固定在换向器壳体内，行星轮分别与安装在输入轴(5)端部的输入齿轮(7)以及安装在输出轴(13)端部的输出齿轮(11)相啮合，以实现沿行星轮轴的自转或沿输入轴(5)和输出轴(13)的公转；所述换向操纵机构中，输入轴上拨叉(1)卡装在输入轴上活动连接子(2)外圆周环形槽内，输入轴上拨叉(1)拨动输入轴上活动连接子(2)沿输入轴(5)轴向滑移，以实现输入轴上活动连接子(2)与换向器左壳体(3)之间齿牙啮合或分开；输出轴上拨叉(14)卡装在输出轴上活动连接子(15)外圆周环形槽内，输出轴上拨叉(14)拨动输出轴上活动连接子(15)沿输出轴(13)轴向滑移，以实现输出轴上活动连接子(15)与换向器右壳体(19)之间齿牙啮合或分开。...

【技术特征摘要】
1.一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置，所述换向装置安装在输入轴(5)与输出轴(13)之间，以实现输入轴(5)与输出轴(13)之间同向或反向旋转，其特征在于：所述换向装置由行星轮系传动机构、换向执行机构和换向操纵机构组成；所述换向执行机构由输入轴上活动连接子(2)、换向器左壳体(3)、换向器右壳体(19)、输出轴上活动连接子(15)以及外部端面齿(16)组成，结构相同的换向器左壳体(3)与换向器右壳体(19)分别空套在输入轴(5)和输出轴(13)上，所述换向器左壳体(3)与换向器右壳体(19)结构相同且对称地固定连接形成换向器壳体；输入轴上活动连接子(2)与输出轴上活动连接子(15)分别通过花键安装在换向器壳体外侧对应的轴段上，并沿轴段轴向滑移；在输入轴上活动连接子(2)与换向器左壳体(3)之间的端面上以及输出轴上活动连接子(15)与换向器右壳体(19)之间的端面上，开设有相匹配的齿牙；所述行星轮系传动机构中，行星轮轴两端固定在换向器壳体内，行星轮分别与安装在输入轴(5)端部的输入齿轮(7)以及安装在输出轴(13)端部的输出齿轮(11)相啮合，以实现沿行星轮轴的自转或沿输入轴(5)和输出轴(13)的公转；所述换向操纵机构中，输入轴上拨叉(1)卡装在输入轴上活动连接子(2)外圆周环形槽内，输入轴上拨叉(1)拨动输入轴上活动连接子(2)沿输入轴(5)轴向滑移，以实现输入轴上活动连接子(2)与换向器左壳体(3)之间齿牙啮合或分开；输出轴上拨叉(14)卡装在输出轴上活动连接子(15)外圆周环形槽内，输出轴上拨叉(14)拨动输出轴上活动连接子(15)沿输出轴(13)轴向滑移，以实现输出轴上活动连接子(15)与换向器右壳体(19)之间齿牙啮合或分开。2.如权利要求1所述一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置，其特征在于：所述行星轮系传动机构由输入齿轮(7)、输入齿轮垫片(6)、十字轴(10)、行星齿轮(9)、行星齿轮垫片(8)、输出齿轮(11)和输出齿轮垫片(12)组成；所述输入齿轮(7)、输出齿轮(11)以及行星齿轮(9)均为圆锥齿轮；所述输入齿轮(7)与输入轴(5)花键配合连接传递扭矩，所述输入齿轮垫片(6)套装在输入齿轮(7)外侧的输入轴(5)上，所述输出齿轮(11)通过花键与输出轴(13)配合连接传递扭矩，所述输出齿轮垫片(12)套装在输出齿轮(11)外侧的输出轴(13)上；所述十字轴(10)位于输入齿轮(7)与输出齿轮(11)之间，所述行星齿轮(9)有四个，分别套装在十字轴(10)的四个轴段上，所述行星齿轮垫片(8)套装在行星齿轮(9)外侧的十字轴(10)的轴段上；沿换向器壳体圆周方向开有四个圆柱槽，所述十字轴(10)的四个轴段分别固定安装在四个圆柱槽内，四个行星齿轮(9)均分别与两侧的输入齿轮(7)和输出齿轮(11)相啮合。3.如权利要求1所述一种用于单发动机驱动车辆原地转向的换向装置，其特征在于：所述行星轮系传动机构由输入齿轮(7)、行星齿轮、托盘(20)、行星齿轮轴和输出齿轮(11)组成；所述输入齿轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，王琛，刘昕晖，王继新，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22