阅读说明：本技术 一种驱动装置、被动驱动装置、连接装置和用于移动带有轮的设备的移动装置 (Drive device, passive drive device, connecting device and moving device for moving equipment with wheels ) 是由 滕伟 赵建宇 秦天 仵雪鑫 刘家豪 于 2018-06-07 设计创作，主要内容包括：一种驱动装置,包括受驱辊和第一驱动辊；受驱辊通过第一传动装置与第一中间辊连接,第一中间辊通过包括了蜗轮和蜗杆的第二传动装置与第一驱动辊连接,第一驱动辊的转动方向与受驱辊的转动方向垂直。本发明的驱动装置集约化程度高,稳定可靠。(A drive device includes a driven roller and a first drive roller; the driven roller is connected with the first middle roller through a first transmission device, the first middle roller is connected with the first driving roller through a second transmission device comprising a worm wheel and a worm, and the rotating direction of the first driving roller is perpendicular to that of the driven roller. The driving device of the invention has high intensification degree, and is stable and reliable.)

一种驱动装置、被动驱动装置、连接装置和用于移动带有轮的 设备的移动装置

技术领域

本发明涉及设备的驱动装置领域。

技术背景

带有轮的设备通过轮的旋转，带动设备沿着与轮的旋转的轴线垂直的方向前进，例如汽车、飞机或机械设备。

在某些特定情境下，例如需要调整设备运动方向、沿着轮的旋转轴线平行方向移动带有轮的设备。如果该种特定情境下的供操作的空间较小，往往无法完成这样的操作。例如，预留的转弯半径较小情况下实现转向，或者车辆侧方位停车时车位长度较小。

为了解决上述问题，已经有许多方案被提出。例如CN107804300A号名为泊车辅助器的中国专利；该专利解决了汽车侧向停车的问题。

又例如CN206031350U号名为便携式汽车移位器的中国专利，该专利解决了汽车转向移位的问题。

又如EP3051041A1号，名为用于汽车停车的移动装置的欧洲专利，该专利提出了一种移动装置的技术方案。

上述专利所提出的解决方案均存在一些技术问题，例如产品集成度低，便携性差，结构可靠性低等。

本发明提供一种驱动装置、被动驱动装置、连接装置以及用于移动带有轮的设备的移动装置，具体采用了以下技术方案：

一种驱动装置，包括受驱辊和第一驱动辊；受驱辊通过第一传动装置与第一中间辊连接，第一中间辊通过包括了蜗轮和蜗杆的第二传动装置与第一驱动辊连接，第一驱动辊的转动方向与受驱辊的转动方向垂直。

本发明的驱动装置，受驱辊同轴且相对不可旋转的连接有受驱齿轮，受驱齿轮直接或者通过其他齿轮与第一中间辊连接，将受驱辊的旋转传递到第一中间辊；第一中间辊同轴且不可旋转的连接有第一蜗杆；第一中间辊同轴不可旋转的连接有转动输出装置；第一驱动辊同轴且不可旋转的连接有第一蜗轮；第一蜗杆与第一蜗轮啮合。

本发明的驱动装置，受驱辊为一个或两个以上，第一驱动辊为两个以上；受驱辊容纳在第一框架结构内；在受驱辊为一个的情况下，第一框架结构还容纳有至少一个第一自由旋转辊，至少一个第一自由旋转辊与受驱辊共同组成受驱面，共同接受来自外部的旋转运动；在受驱辊为两个以上的情况下，两个以上受驱辊共同组成受驱面，共同接受来自外部旋转运动；两个以上的第一驱动辊的轴线平行；受驱辊、第一中间辊、转动输出装置、第一驱动辊相对第一框架结构可旋转的设置在第一框架内。

本发明的驱动装置，第一驱动辊相对第一框架结构可旋转的设置在第一框架内。

一种被动驱动装置，包括多个第二自由旋转辊、第二中间辊和多个以上第二驱动辊；第二中间辊同轴但不可相对旋转的连接有转动输入装置；第二中间辊通过包括了蜗轮和蜗杆的第三传动装置与第二驱动辊连接，第二中间辊的旋转轴线方向与受驱辊的转动轴线方向平行，第二驱动辊的转动轴线方向与受驱辊的转动轴线方向垂直。

本发明的被动驱动装置，第二中间辊同轴且不可旋转的连接有第二蜗杆；第二驱动辊同轴且不可旋转的连接有第二蜗轮；第二蜗杆与第二蜗轮啮合；第二驱动辊为两个以上且它们的轴线平行，两个以上的第二驱动辊的表面被设置形成一个驱动平面；第二自由旋转辊、第二中间辊、转动输入装置、第二驱动辊相对第二框架结构可旋转的设置在第二框架内。

一种连接装置，包括连接输入装置和连接输出装置；连接输入装置和连接输出装置均具有转动轴线，且轴线相互平行；连接输入装置与第一锥齿轮连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合且第一锥齿轮和第二锥齿轮的转动轴线垂直；第二锥齿轮通过传动轴连接到第三锥齿轮，第二锥齿轮与第三锥齿轮的转动轴线平行或者重合；第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合且第三锥齿轮和第四锥齿轮的转动轴线垂直，连接输出装置与第四锥齿轮连接。

本发明的连接装置，其中还包括第五锥齿轮，第四锥齿轮与第五锥齿轮啮合且第四锥齿轮和第五锥齿轮的转动轴线垂直。

本发明的连接装置，连接输入装置与转动输出装置相互可拆卸但不可相对转动的连接，连接输出装置与转动输入装置相互可拆卸但不可相对转动的连接；连接输入装置固定在第一壳体且可以相对第一壳体旋转，连接输出装置固定在第二壳体内且可以相对第二壳体旋转。

一种用于移动带有轮的设备的移动装置，移动装置包括使用驱动装置，其中受驱辊、第一中间辊、第一驱动辊均安装在第一框架上；第一驱动辊形成有可与其他面滚动接触的第一驱动面；带有轮的机械设备的轮与受驱辊接触，通过轮与受驱辊之间的摩擦力，带动驱动装置和与驱动装置的受驱辊接触的轮沿着与轮的旋转轴线方向平行的方向运动。

一种用于移动带有轮的设备的移动装置，移动装置包括使用驱动装置，其中受驱辊、第一中间辊均安装在第一框架上；第一驱动辊可转动的安装在移动装置上，第一驱动辊可以相对于移动装置发生转动但不发生相对的位移；第一驱动辊受第一中间辊的驱动而转动；第一驱动辊反作用驱动第一框架相对于移动装置发生位移，第一框架沿着与受驱辊的轴线平行的方向运动；带有轮的机械设备的轮与受驱辊接触，通过轮与受驱辊之间的摩擦力，带动驱动装置和与驱动装置的受驱辊接触的轮沿着与轮的轴线平行的方向运动。

一种用于移动带有轮的设备的移动装置，包括驱动装置、被动驱动装置、和连接装置，其特征在于驱动装置和被动驱动装置通过连接装置连接。

本发明相较现有技术具有以下技术特点：

1、驱动装置作为单体使用时，部件集中在一个壳体内；从而减小了驱动装置的体积；不易损坏，降低了维护成本。

2、驱动装置使用在大型设备上时，由于驱动装置的受驱辊和第一驱动辊旋转轴线方向互相垂直，无需大型设备额外向驱动装置输入动力，通过受驱辊接受轮的旋转即可使驱动装置移动。

3、驱动装置具备转动输出装置，可以将转动运动输出。

4、驱动装置的受驱辊和第一驱动辊在竖直方向上互相分别排列，从而使得驱动装置在平行于接触面的方向上的面积较小，提高了驱动装置的集约化程度。

5、驱动装置将带有轮的设备的轮的旋转通过内部机构转化为沿着轮的旋转方向的运动，无需其他动力输入；在操作时，驱动装置的受驱辊受到轮的驱动，为驱动装置提供动力；在操作时，带有轮的设备的轮在驱动装置上受到受驱辊的支撑，轮相对于受驱辊发生相对旋转，且轮相对于受驱辊的支撑装置不发生相对的位移。

6、被动驱动装置接受驱动装置传递的驱动力，经第二中间辊传递至第二驱动辊，带动被动驱动装置跟随驱动装置运动。被动驱动装置具有多个第二自由旋转辊，若带有轮的装置的轮自身具有驱动力，则该轮在第二自由旋转辊上自由旋转，若带有轮的装置的轮没有驱动力，则该轮只在第二自由旋转辊上受到支撑。被动驱动装置与驱动装置不会发生相对干涉。

7、连接装置通过连接输入装置和连接输出装置与驱动装置和被动驱动装置连接，使驱动装置和被动驱动装置的运动同步。

8、用于移动带有轮的设备的移动装置可以仅包括有单个驱动装置，也可以是包括了连接装置和被动驱动装置，从而能够使用多种不同场合使用。

附图说明

图1示出了驱动装置的结构示意图；

图2示出了设置在壳体内的驱动装置的截面示意图；

图3示出了驱动装置的壳体的示意图；

图4示出了被动驱动装置的结构示意图；

图5示出了连接装置的示意图；

图6示出了连接装置的接头的示意图；

图7示出了连接装置的另一种接头的示意图。

本发明的实施例

图1为驱动装置的示意图。图1中第一辊1受到轮的驱动，轮与第一辊1之间具有相对较大的摩擦力，从而使得轮和第一辊1之间不发生相对的滑动。第一辊1的两端不可发生相对转动的设置有齿轮，从而将第一辊1的转动通过齿轮传递。第二辊2与轮接触并支撑轮，第二辊2自由转动。第三辊3是可以选择设置的，在本发明中，也可以不设置第三辊3。第三辊3与轮接触，可以支撑设备的轮；第三辊3可以是自由转动的；也可以在第三辊3两端设置有不可发生相对转动的齿轮，从而使得第三辊3受到的轮的驱动通过第三辊3两端的齿轮传递，在这种情况下，第三辊3的表面与轮接触的情况下，第三辊3表面与轮不发生相对的滑动。

上述图1中的第三辊3如果在两端设置有不可发生相对转动的齿轮，那么齿轮通过传动机构与第五辊5两端的齿轮互相连接；同时第一辊1两端的齿轮也通过传动机构与第五辊5两端的齿轮连接；在上述情况下，需要对于第三辊3的传动机构和第一辊1的传动机构进行适应性的设计，使得通过第一辊1和第三辊3输入到第五辊5的转向相同，第一辊1和第三辊3输入到第五辊5的转动共同驱动第四辊4。

图1中第五辊5两端设置有不可发生相对转动的齿轮，第五辊5的中部设置有蜗杆，第五辊5两端设置的齿轮的外端还设置有转动输出装置，转动输出装置将第五辊5的转动传递到其他机构，转动输出装置可以是三角形、四边形、五边形、六边形、花键形状、或者其他可能的形状。当第一辊1或者第三辊3(如第三辊3两端设置有齿轮)的两端的齿轮通过传动机构与第五辊5两端的齿轮相互啮合时，第一辊1与轮表面接触并发生旋转，第一辊1两端的齿轮通过齿轮机构将转动传递到第五辊5，第五辊5旋转带动第五辊5中部的蜗杆发生转动。

第四辊4有多个，优选的为三个以上。第四辊4中部设置有蜗轮，蜗轮直接与第五辊5中部的蜗杆相啮合，蜗轮与蜗杆的旋转轴线互相垂直。当第一辊1或者第三辊3(如第三辊3两端设置有齿轮)的两端的齿轮通过传动机构与第五辊5两端的齿轮相互啮合时，第一辊1与轮表面接触并发生旋转，第一辊1两端的齿轮通过齿轮机构将转动传递到第五辊5，第五辊5旋转带动第五辊5中部的蜗杆发生转动，蜗杆带动蜗轮发生旋转，蜗轮带动第四辊4转动，从而将轮的旋转运动转换为大体上垂直于轮轴线的旋转运动。

第一辊1、第二辊2、第三辊3、第四辊4、第五辊5可以设置在同一个壳体(图1中未示出壳体)内，在这种情况下，当轮与第一辊1、第二辊2、第三辊3(如有第三辊3)接触并驱动第一辊1、第二辊2、第三辊3时，第一辊1(或者包括第三辊3)与轮的表面发生相对滚动接触，并通过齿轮机构将轮的转动传递到第五辊5，第五辊5通过传动机构利用蜗轮蜗杆机构将轮的转动运动变换为转动轴线垂直于轮轴线的的转动运动，并带动第四辊4与接触面发生相对的滚动摩擦，从而带动包括了第一辊1、第二辊2、第三辊3、第四辊4、第五辊5和壳体的整个结构沿着平行于轮的轴线的方向移动。在这种情况下，轮在第一辊1、第二辊2、第三辊3(如有第三辊3)的支撑下，轮相对于壳体不发生位移，实际上轮通过与第一辊1的摩擦，将转动传递到了机构中，在不改变带有轮的设备的结构的情况下，实现了轮沿着平行于轮的轴线方向的移动。轮由于被支撑在第一辊1、第二辊2、第三辊3(如有第三辊3)上，利用带有轮的装置的重力，使得第四辊4的下表面与接触面之间的摩擦力呈现出较大的状态，从而避免了驱动装置与接触面之间发生相对的滑动。第一辊1、第二辊2、第三辊3与多个第四辊4呈现出在竖直方向重叠的状态，由于呈现重叠的状态，因此驱动装置在水平面上的面积大大减小，使得结构紧凑。

在图1的另一个方案中，第一辊1、第二辊2、第三辊3、第五辊5可以设置在同一个壳体(图1中未示出壳体)内，第四辊4轴线平行的设置有多个，第四辊4可旋转的设置在壳体外部的机构中。在这种情况下，当轮与第一辊1、第二辊2、第三辊3(如有第三辊3)接触并驱动第一辊1、第二辊2、第三辊3时，第一辊1(或者包括第三辊3)与轮的表面发生相对滚动接触，并通过齿轮机构将轮转动传递到第五辊5，第五辊5通过传动机构利用蜗轮蜗杆机构将轮的转动运动变换为转动轴线垂直于轮轴线的的转动运动，并带动第四辊4发生转动，第四辊4两端可以相对转动的固定在外部的机构中，从而当第四辊4转动时，包含有第一辊1、第二辊2、第三辊3、第五辊5的壳体的整个结构将沿着平行于轮轴线的方向移动，第五辊5可以依次与多个平行的第四辊4啮合，第五辊5不可相对旋转连接的蜗杆结构与第四辊4不可相对旋转的连接的蜗轮结构啮合，壳体顺次通过第四辊4形成的面；也就是使得内部设置有第一辊1、第二辊2、第三辊3、第五辊5的壳体沿着垂直于第四辊4轴线的方向移动，第四辊4由于不设置在壳体内，因此第四辊4与壳体发生相对的位移，此时第一辊1、第二辊2、第三辊3、第五辊5相对于壳体不发生相对位移。

图2所示为第一辊1、第二辊2、第三辊3、第四辊4、第五辊5设置在壳体6内的机构的截面示意图。从图2中可以看出，第四辊4的圆柱形表面部分超出了壳体的下表面，从而第四辊4的圆柱形表面可以与接触面发生滚动摩擦；第四辊4的蜗轮机构收纳在壳体内，不会与接触面发生相对的接触。第一辊1、第二辊2、第三辊3的圆柱形表面部分超出壳体的上凹表面，保证轮与辊接触而不是与壳体接触。

图3为驱动装置的壳体(第一框架)的示意图。图3中，壳体上带有锁定第一辊1、第二辊2、第三辊3、或者第五辊5的锁定装置。通过锁定装置，可以避免上述辊发生不希望的转动。

图4为被动驱动装置的示意图。图4中，第七辊7、第八辊8、第九辊9安装在壳体上。第七辊7可相对壳体自由转动，第七辊7也不受到其他运动机构的约束，第七辊7为两个以上，最佳实施例是3个；两个以上的第七辊7用于支撑轮，使轮相对于包括了第七辊7、第八辊8、第九辊9和壳体的被动驱动装置不发生相对位移。

图4中的第八辊8中间设置有蜗杆，一端设置有转动输入装置，转动输入装置可以是三角形、四边形、五边形、六边形、花键形状、或者其他可能的形状，第八辊8、蜗杆、转动输入装置不可发生相对的转动，第八辊8相对于壳体可以旋转。第九辊9的中部设置有蜗轮，第九辊9和蜗轮不可发生相对的转动，第九辊9相对壳体可以旋转。转动输入装置接受来自外界的转动输入，通过第八辊8，带动蜗杆旋转；进一步将第八辊8的转动通过蜗杆蜗轮传递到第九辊9；第九辊9发生转动，通过第九辊9的下表面与接触面发生摩擦，从而带动被动驱动装置沿着与第八辊8的轴线平行的方向移动。

轮被支撑在第七辊7上，利用带有轮的装置的重力，使得第九辊9的下表面与接触面之间的摩擦力呈现出较大的状态，从而避免了被动驱动装置与接触面之间发生相对的滑动。

图5为连接装置的示意图。连接装置两端各设有一个接头，接头的详细结构参见图6；接头设置有与第五辊5的转动输出装置连接的连接输入装置10或者与第八辊8的转动输入装置连接的连接输出装置10’；接头还设置有锥齿轮11、锥齿轮12；接头包括一个壳体(未示出)，锥齿轮11、锥齿轮12容纳在壳体内；连接输入装置10(10’)和连接杆13设置在接头的壳体外。

图5的连接装置中，连接杆长度是固定不变的，或者长度是可以调整的；无论连接杆的长度是否可以调整，连接杆都是可以拆卸为多段，使得连接杆的多段的每段长度并不会太长，便于携带。

图6所示为连接装置接头示意图。接头通过连接输入装置10可以与驱动装置的第五辊5连接的转动输出装置连接，连接输入装置10具有一个容纳转动输入装置的腔体，通过这个腔体与转动输入装置或者转动输出装置的三角形、四边形、五边形、六边形、花键形状或者其他可能的形状相互配合，从而可以临时性的、并且无相对滑动的将动力在接头和转动输入装置和转动输出装置之间进行传递。

图6中连接输入装置10(或者连接输出装置10’)与第一锥齿轮11不可转动的连接，第一锥齿轮11与第二锥齿轮12啮合，第一锥齿轮11的轴线和第二锥齿轮12的轴线互相垂直，第二锥齿轮12与连接杆13不可转动的连接。

图7所示为连接装置的另一种接头示意图。接头通过连接输出装置10’与被动驱动装置的第八辊8连接的转动输入装置连接，连接输出装置10’具有一个容纳转动输出装置腔体，通过这个腔体与转动输入装置或者转动输出装置的三角形、四边形、五边形、六边形、花键形状或者其他可能的形状相互配合，从而可以临时性的、并且无相对滑动的将动力在接头和转动输入装置和转动输出装置之间进行传递。

图7中连接输出装置10’与第三锥齿轮11’不可转动的连接，第三锥齿轮11’与第四锥齿轮12’啮合，第三锥齿轮11’的轴线和第四锥齿轮12’的轴线互相垂直，第四锥齿轮12’与连接杆13’不可转动的连接。图7中还包括了一个第五锥齿轮14，第四锥齿轮与第五锥齿轮啮合且第四锥齿轮和第五锥齿轮的转动轴线垂直。从而确保了转动方向不发生变化。

本发明中的驱动装置可以单独的使用。在单独使用的情况下，体现为包括了该驱动装置的移动装置，移动装置可以支撑带有轮的设备，从而在轮的驱动下，使得移动装置发生平行于轮的轴线方向的移动。

本发明的驱动装置可以用在对带有轮的装置进行储存、运输、转运的移动装置中，在这种情况下，移动装置包括使用的驱动装置，其中受驱辊、第一中间辊均安装在第一框架上；第一驱动辊可转动的安装在移动装置上，第一驱动辊可以相对于移动装置发生转动但不发生相对的位移；第一驱动辊受第一中间辊的驱动发生转动，第一驱动辊从而带动第一框架发生沿着与受驱辊的旋转轴线方向平行的方向运动；带有轮的机械设备的轮与受驱辊接触，通过轮与受驱辊之间的摩擦力，带动驱动装置和与驱动装置的受驱辊接触的轮沿着与轮的旋转轴线方向平行的方向运动。

本发明的驱动装置可以用于带有轮的装置进行移动的移动装置中，此时，移动装置包括本发明的驱动装置、被动驱动装置、连接装置，驱动装置和被动驱动装置通过连接装置连接。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。