CN203957858U - 用于轮式平台的弹性驱动轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于轮式平台的弹性驱动轮，包括动力输入端和动力输出端，其主要技术特点是：在动力输入端和动力输出端之间安装一弹簧旋转连轴机构，该弹簧旋转连轴机构的一端通过输入端变速机构与电机相连接，该弹簧旋转连轴机构的另一端通过输出端变速机构与车轮相连接。其技术特点是。本实用新型通过弹簧旋转连轴机构使得电机在超负载启动瞬间，将电机旋转力传递给弹簧，弹簧在接受电机旋转力作旋转运动时，因受到旋转力而被挤压而产生储能，从而，实现了将电机超载产生的热能转变成弹簧的储能，再通过弹簧储能的释放带动动力输出端的车轮转动，有效避免了电机启动瞬间因超负载而产生的堵转电流，最大限度地提高了电机的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于驱动轮技术领域，尤其是一种用于轮式平台的弹性驱动轮。
背景技术
轮式平台是以轮子为共性元素而组成的平台，例如，汽车、卡车、移动机器人等都属于这个平台的家族。轮式平台驱动装置一般由作为动力输入源的电机、传动机构以及作为动力输出对象的车轮组成，其连接方式一般采用轴连接方式，即：电机和传动机构、传动机构和车轮之间都是通过连接轴进行连接，这种方式也称为“钢性连接”。钢性连接对于电机载重量很大的场合，例如承载上吨级货物时，将会产生一种“颠覆电流”，所述的颠覆电流也称作电机堵转电流，它会将电机烧毁，其原因是：当电机负载启动瞬间，由于承载货物的车轮和地面之间静摩擦力很大，当静摩擦力超过电机负载能力时，将会产生电机轴瞬间停止不转的状态，然而，在电机轴瞬间停止不转的这段时间内加载给电机的电流却是恒定不变的，该电流并不像电机的启动电流那样随着时间的推移而衰减，因此，堵转电流持续下去，其后果对于电机就形成了“颠覆电流”而烧毁电机。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于轮式平台的弹性驱动轮，解决了电机启动瞬间由于静摩擦力带给电机的安全性以及节省能量问题。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用于轮式平台的弹性驱动轮，包括电机控制器、电机、输入端变速机构、输出端变速机构和车轮，所述的电机控制器、电机和输入端变速机构连接在一起构成动力输入端，所述的输出端变速机构和车轮相连接构成动力输出端，在动力输入端和动力输出端之间安装一弹簧旋转连轴机构，该弹簧旋转连轴机构的一端通过输入端变速机构与电机相连接，该弹簧旋转连轴机构的另一端通过输出端变速机构与车轮相连接。
而且，所述的弹簧旋转连轴机构由限定旋转角度的旋转弹簧及安装在旋转弹簧两侧的连轴器构成。
而且，所述弹簧旋转连轴机构与输入端变速机构和输出端变速机构具体连接关系为：输入端变速机构通过输入端变速齿轮小轴与弹簧旋转连轴机构上的一联轴器相连接，输出端变速机构通过输出端变速齿轮小轴与弹簧旋转连轴机构上的另一联轴器相连接，输入端变速齿轮小轴、输出端变速齿轮小轴分别安装在输入端变速机构和输出端变速机构内。
而且，所述联轴器内壁上制有安装凹槽，所述输入端变速齿轮小轴以及输出端变速齿轮小轴上分别制有安装凸块，输入端变速齿轮小轴上的安装凸块以及输出端变速齿轮小轴上的安装凸块分别嵌装在两个联轴器内的安装凹槽内。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型在动力输入端电机和动力输出端车轮之间增加一个弹簧旋转连轴机构，使得电机在超负载启动瞬间，将电机旋转力传递给弹簧，弹簧在接受电机旋转力作旋转运动时，因受到旋转力而被挤压而产生储能，从而，实现了将电机超载产生的热能转变成弹簧的储能，再通过弹簧储能的释放带动动力输出端的车轮转动，有效避免了电机启动瞬间因超负载而产生的堵转电流，最大限度地提高了电机的安全性。
2、本实用新型通过在电机启动超负载瞬间将电机旋转力传递给弹簧，使弹簧产生弯曲变形，存储一定的弹性势能，弹簧释放后，将弹性势能转变为带动车轮启动的动能，由此，避免了当电机和车轮刚性连接时产生的热能损耗，有效地节省了电机负载启动时的能量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为弹簧旋转连轴机构和两端变速传动机构轴连接的原理图；
图中，1：电机控制器；2：电机；3：输入端变速机构；4：输入端变速齿轮小轴；5：弹簧旋转连轴机构；6：输出端变速机构；7：输出端变速齿轮小轴；8：车轮；9：联轴器；10：安装凹槽；11：安装凸块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
一种用于轮式平台的弹性驱动轮，如图1所示，包括电机控制器1、电机2、输入端变速机构3、弹簧旋转连轴机构5、输出端变速机构6和车轮8。所述的电机控制器、电机和输入端变速机构连接在一起构成动力输入端；所述的输出端变速机构和车轮相连接构成动力输出端；所述弹簧旋转连轴机构的一端通过输入端变速机构与电机相连接，弹簧旋转连轴机构的另一端通过输出端变速机构与车轮相连接。
弹簧旋转连轴机构由限定旋转角度的旋转弹簧及安装在旋转弹簧两侧的连轴器构成。该旋转弹簧为限定旋转角度的旋转弹簧，限定其转动角度的目的在于控制旋转弹簧由于受到旋转力而产生的轴向挤压力或轴向直线运动，使其保持在一定的区域范围。弹簧旋转连轴机构对于弹簧控制角度为正、负5度，旋转弹簧在这个角度范围内转动，不会导致连接弹簧的动力输入端因为弹簧被挤压而跟随弹簧一起作轴向移动。
弹簧旋转连轴机构与输入端变速机构和输出端变速机构具体连接关系为：输入端变速机构通过输入端变速齿轮小轴4与弹簧旋转连轴机构上的一联轴器相连接，输出端变速机构通过输出端变速齿轮小轴与弹簧旋转连轴机构上的另一联轴器相连接，输入端变速齿轮小轴、输出端变速齿轮小轴分别安装在输入端变速机构和输出端变速机构内。如图2所示，在联轴器内壁上制有安装凹槽10，在输入端变速机构的输入端变速齿轮小轴以及输出端变速机构的输出端变速齿轮小轴上分别制有安装凸块11，输入端变速齿轮小轴上的安装凸块以及输出端变速齿轮小轴上的安装凸块分别嵌装在两个联轴器内的安装凹槽内。
本实用新型的工作原理如下：电机控制器控制电机产生旋转运动，并通过输入端变速机构和输入端变速齿轮小轴把旋转运动传递给弹簧旋转连轴机构，弹簧旋转连轴机构的旋转弹簧在受到电机的旋转力时将产生一种对于旋转弹簧的挤压力并导致弹簧在一定范围内变形，旋转弹簧因受到挤压力和变形而产生储能，当旋转弹簧释放这个储能时，将带动作为动力输出对象车轮转动。本实用新型通过以上弹簧储能的方法将电流产生的热能转变成弹簧的储能，从而有效避免了电机启动瞬间因超负载而产生的堵转电流，最大限度地提高了电机的安全性。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (4)
1.一种用于轮式平台的弹性驱动轮，包括电机控制器、电机、输入端变速机构、输出端变速机构和车轮，所述的电机控制器、电机和输入端变速机构连接在一起构成动力输入端，所述的输出端变速机构和车轮相连接构成动力输出端，其特征在于：在动力输入端和动力输出端之间安装一弹簧旋转连轴机构，该弹簧旋转连轴机构的一端通过输入端变速机构与电机相连接，该弹簧旋转连轴机构的另一端通过输出端变速机构与车轮相连接。
2.根据权利要求1所述的用于轮式平台的弹性驱动轮，其特征在于：所述的弹簧旋转连轴机构由限定旋转角度的旋转弹簧及安装在旋转弹簧两侧的连轴器构成。
3.根据权利要求2所述的用于轮式平台的弹性驱动轮，其特征在于：所述弹簧旋转连轴机构与输入端变速机构和输出端变速机构具体连接关系为：输入端变速机构通过输入端变速齿轮小轴与弹簧旋转连轴机构上的一联轴器相连接，输出端变速机构通过输出端变速齿轮小轴与弹簧旋转连轴机构上的另一联轴器相连接，输入端变速齿轮小轴、输出端变速齿轮小轴分别安装在输入端变速机构和输出端变速机构内。
4.根据权利要求3所述的用于轮式平台的弹性驱动轮，其特征在于：所述联轴器内壁上制有安装凹槽，所述输入端变速齿轮小轴以及输出端变速齿轮小轴上分别制有安装凸块，输入端变速齿轮小轴上的安装凸块以及输出端变速齿轮小轴上的安装凸块分别嵌装在两个联轴器内的安装凹槽内。
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Cited By (2)
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| CN104163100A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-26 | 刘征 | 一种用于轮式平台的弹性驱动轮 |
| CN112709503A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-04-27 | 德施曼机电（中国）有限公司 | 一种智能门锁及其节能*** |
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2014
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