交通工具的转向驱动装置
2019-11-22

交通工具的转向驱动装置

一种转向驱动装置将相应的左、右轨道齿轮驱动装置(20,22)放入在发动机/变速箱(10,12)和车辆每侧的相应推进轴之间的车辆驱动链中。轨道驱动单元仅包括通过至少一个轨道多联齿轮(60,61)互连的输入齿轮(54)和输出齿轮(58),所述多联齿轮支撑在转动的壳体上,且仅与输入和输出齿轮啮合。所述轨道单元这样设计,即(a)当阻止壳体(64)的转动时,驱动扭矩以实际上接近1∶1的选定速度比传递,(b)当转向扭矩导致壳体转动时,转向扭矩同时增加,与轨道单元相等且方向相反,致使车辆一侧的驱动装置以相同的速度减速。所述转向驱动装置适用于履带车辆、船和飞机的驱动链中。

目前,急需一种适用于公路和在冰雪覆盖的、非常不平坦的或泥泞的地面上越野使用的履带式车辆。对于这种车辆的需求在自然事故(雪和风暴、洪水等)后非常迫切,目前在发展中国家尤其需要。令人遗憾的是,几乎所有目前可用的汽车交通工具在实际工作时都需要基础设施(铺设公路、桥梁等),而发展中国家距离这些普通交通工具必须的基础设施还有几十年的差距。而且,目前使用的唯一载重越野车具有非常大的轮子,或非常笨重的履带,它们笨重、移动缓慢,破坏未铺筑的道路,并且不适于在铺设的公路上使用。虽然较小的全地形交通工具已经在市场上可买到,但这些交通工具不能运载用于正常的多位乘客或生产运输的足够载荷,且它们的驱动轮不仅会损坏未铺设的地面,而且还容易陷入粘稠的泥浆或冰雪中。

虽然上述现有技术的系统可以满意地操作,但是它们较大,且机械上很复杂。因为这些转向驱动系统不代替汽车交通工具必须的普通发动机和变速箱,所以它们需要额外的空间并增加重量。因此,商业上希望减小转向驱动装置的尺寸和重量。这种尺寸和重量的减小主要受到将来自发动机的车辆驱动扭矩经变速箱传递到履带所需的材料的尺寸和强度的限制。

然而,当阻止壳体64运动时,多联齿轮60/61并不轨道运动,且按照所述匹配齿轮对的齿数确定的传动比将输入齿轮54的转动传递到输出齿轮58,即,输入齿轮54与多联齿轮60匹配,多联齿轮61与输出齿轮58匹配。

而且,引起注意的是在本发明的整套转向驱动部件上较小的减速(例如,1.36∶1±转向扭矩),可以使尺寸和重量明显减小,使转向驱动部件更紧凑,更易于集成到现有的驱动链中。而且,本发明的转向驱动装置使转向和驱动扭矩的组合更简单,且更容易组装,制造更低廉。本发明的这些刚列出的优点还使这种新颖的转向驱动装置适用于船和飞机。

如上所述,在此公开的新型转向驱动装置更轻、更小、更紧凑、便于组装、制造成本低廉;并且提供了更大范围的减速比设计。而且,本发明的这些优点将大大提高履带机动交通工具的操作,并为轮船和飞机的推进创造全新的机遇。

差动装置42优选是上述已知类型的全齿轮扭矩配比差动装置。差动装置42具有壳体70,该壳体与与输出轴40键连接,并与输出轴40一起围绕中心轴19转动。分别连接于空心轴76和实心轴78上的两个侧齿轮72、74也绕中心轴19转动。

类似地,在飞机200处于运转状态(参照图5)但没有在空中飞行、并且没有通过发动机210将驱动扭矩传递到转向驱动装置214上时,所述转向执行机构226的转向将导致左、右舷驱动单元232、236产生相等但方向相反的转向扭矩,导致与每个驱动单元相应的推进器234沿相反的方向转动,使沿相反的方向驱动的推进器的机翼效应无效,使飞机200沿转向执行机构226转动的方向原地转弯。不使用普通舵或起落装置的制动装置就可以实现这种原地转弯,并且还非常有利于飞机200在地面上的机动。

空心轴76与左后链轮46键连接,通过驱动轴50和轮胎T2(参见图1)驱动履带L的后部,而实心轴78与左前链轮47键连接,通过驱动轴52和轮胎T1(参见图1)驱动履带L的前部。差动装置42使履带L的前、后之间不需要的“卷绕”最小化,其中该差动装置42按比例在轴76、78之间分配扭矩,确保较大的扭矩到达较慢移动的轴上。

转向马达24的这种转动通过链驱动装置32(图1)驱动蜗杆28和蜗杆34。因为蜗杆28和34具有相反的螺旋角,转向马达24的转动使蜗轮30、36以同样的速度沿相反的方向转动。因此,当转向轮26向右转时,转向马达24的转动使蜗轮30和轨道单元20的壳体64沿使输出齿轮58和轴40加速的方向转动,并且同时使蜗轮36和轨道单元22的壳体沿相反的方向转动,使输出轴41的速度减小同样的量。当将这些速度变化传递到履带L、R时,致使所述交通工具向右转。

图3是在图1的框图中示出的本发明的差动装置之一的放大的局部剖视图,包括连接于差动装置的两个输出端的驱动链轮。