专利名称：轮毂及其使用方法
技术领域：
本公开内容涉及一种轮毂，该轮毂被配置为接受不同类型的轮毂盖。更具体地，本公开内容涉及一种混合式(hybrid)轮毂(例如，用于大型卡车)，该混合式轮毂被配置为接受螺纹旋拧式(threadedscrew-on)轮毂盖或螺栓紧固式(bolt-on)轮毂盖。本公开内容还涉及一种转接器(adaptor)，该转接器被配置为允许螺栓紧固式轮毂能够接受螺纹旋拧式轮毂盖。
背景技术：
通常，轮毂具有一个大致圆柱形的管状物，该管状物带有一个用于接收车轴的轴向孔。该管状物具有一个被定向为远离车轴的外端部以及一个被定向为朝向车轴的内端部。所述轴向孔的内表面包括一个外轴承杯，用于保持外轴承组件；以及一个内轴承杯， 用于保持内轴承组件。所述外和内轴承组件支撑所述车轴。一个轮毂盖在所述外端部处附接至所述轮毂，以将所述外轴承组件保护在所述外轴承杯之内。通常，存在两种类型的轮毂盖螺栓紧固式轮毂盖和螺纹旋拧式轮毂盖。螺栓紧固式轮毂盖包括多个螺栓孔，这些螺栓孔绕轮毂盖的周边相互间隔并被配置为接收盖螺栓。 通常，旋拧式轮毂盖包括连续的侧壁，该侧壁在其外表面上带有螺纹。通常，轮毂被设计为接受这些轮毂盖类型中的其中之一，而不是接受二者。例如， 一个被配置为接受螺栓紧固式轮毂盖的轮毂(即，“螺栓紧固式轮毂”)包括多个轮毂孔或螺栓孔，这些轮毂孔或螺栓孔绕所述外端部的周边对称地布置。因此，螺栓紧固式轮毂盖通过将盖螺栓拧过绕轮毂盖的周边布置的孔洞并进入相应的轮毂孔而被附接至螺栓紧固式轮毂。一个螺栓紧固式轮毂的实例在i^aWioury等人的美国专利No. 6，866，345的图1中示出。在一个被配置为接受螺纹旋拧式轮毂盖的轮毂(即，“旋拧式轮毂”)中，在外端部和外轴承杯之间延伸的轴向孔的那部分是带内螺纹的。因此，旋拧式轮毂盖通过使轮毂盖的侧壁与轴向孔的上述部分螺纹地接合而被附接至旋拧式轮毂。一个旋拧式轮毂的实例在 Bullard的美国专利No. 6，758，531的图1中示出。
发明内容
本发明是一种用于卡车的混合式轮毂，其被配置为可互换地接受螺纹旋拧式轮毂盖或螺栓紧固式轮毂盖，以及一种使用这种混合式轮毂的方法。该混合式轮毂包括管状物，其具有轴向孔和用于附接车轮的径向凸缘，该轴向孔用于沿该轴向孔的纵向轴线接收轴，该管状物具有内端部和外端部，该外端部包括用于将外轴承组件保持在轴向孔的内表面之内的外轴承杯。外端部的环形周边包括多个螺栓孔，所述螺栓孔被定位为接收盖螺栓，以将螺栓紧固式轮毂盖保持在外端部之上。设置了一个螺纹轨道，该螺纹轨道朝轴向孔的纵向轴线径向地向内突起且绕纵向定位的纵向轴线周向上带有内螺纹，以接收具有外螺纹的旋拧式轮毂盖。在一个实施方案中，所述螺纹轨道绕所述轴向孔的内表面布置，位于纵向地与所述环形周边相邻的位置，且被定位在外端部之内、纵向地在环形周边和外轴承杯之间。在另一实施方案中，所述螺纹轨道在一个环形转接器中形成，该环形转接器包括多个螺栓孔，所述多个螺栓孔被定位为接收盖螺栓，以将转接器保持在外端部之上、在用于螺栓紧固式轮毂盖的所述螺栓孔中。接着，螺纹旋拧式轮毂盖可以被旋拧至螺纹轨道中，或者螺栓紧固式轮毂盖可以经由螺栓孔被附加至同一轮毂。本发明的前述和其他目的、特征和优势在以下参考附图的详细说明中将变得明
Mo
图1是根据本发明一个实施方案的、包括被附接至混合式轮毂的螺栓紧固式轮毂盖的轮毂组件的剖视立体图；图2A是根据本发明另一实施方案的、包括被附接至图1中的混合式轮毂的旋拧式轮毂盖的轮毂组件的平面图；图2B是沿图2A中的线IIB-IIB’所取的、图2A中示出的轮毂组件的截面图；图2C是对应图2B中区域C的、图2A中所示的轮毂组件的放大截面图；图2D是对应图2C中区域D的、图2A中所示的轮毂组件的另一放大截面图；以及图3是一个轮毂组件的剖视立体图，该轮毂组件包括根据本发明一个实施方案的轮毂盖转接器，该轮毂盖转接器被附接在螺栓紧固式轮毂和螺纹旋拧式轮毂盖之间。
具体实施例方式下文将参考附图描述示例性实施方案。在不偏离本发明的实质精神和教导的情况下，可以具有多种不同的变型和实施方案，因此本公开内容不应被理解为限制于在本说明书中描述的示例性实施方案。相反，提供这些示例性实施方案是为了本公开内容完整和更易理解，且向本领域技术人员阐释了本发明的范围。在附图中，部件的尺寸和相对尺寸为了清晰的目的可以被放大。在此使用的术语仅为描述具体的示例性实施方案的目的，并不旨在于限制。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”都旨在也包括复数形式，除非本文明确另有所指。还应理解，术语“包括”和/或“包含”在用于本申请文件时，表示存在所阐述的特征、 整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是并不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、 步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。在此参考横截面图描述了示例性实施方案，上述横截面图是理想的示例性实施方案(以及中间结构)的示意图。如此，会想到图中形状的变型，例如根据制造技术和/或公差。因此，示例性实施方案不应被理解为限制于这里示出区域的特定形状，而是包括例如由制造生成的形状上的偏差。
除非另有限定，在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有的意义与本公开内容所属领域内的技术人员所公知的相同。应进一步理解，诸如那些在常用字典中限定的术语应被解释为具有与相关领域的语境中一致的含义，而不应被解释为理想或过分正式的含义，除非本文中有特别地限定。图1示出根据本发明一个实施方案的、包括被附接至混合式轮毂的螺栓紧固式轮毂盖的轮毂组件的剖视立体图。参考图1，轮毂组件10包括混合式轮毂20和轮毂盖30。如图所示，轮毂盖30被设置为一个通过盖螺栓12附接至混合式轮毂20的螺栓紧固式轮毂盖。通常，混合式轮毂20是具有管状物22的圆柱形结构，该管状物22具有用于沿纵向轴线接收车轴(未示出)的轴向孔M，以及用于附接至车轮(未示出)的径向凸缘26。 管状物22具有面向轮毂盖30的外端部2 和背对轮毂盖30的内端部22b。轴向孔M的主内表面包括用于保持外轴承组件(未示出)的外轴承杯Ma，用于保持内轴承组件(未示出)的内轴承杯Mb，以及布置在外轴承杯2 和内轴承杯24b之间的轴腔Mc。混合式轮毂20还包括多个绕外端部22a的环形周边布置的螺纹孔或螺栓孔21。 每个孔21都被配置为接收盖螺栓12并与之螺纹地接合。除了孔21，混合式轮毂20的外端部2 还包括螺纹轨道23，该螺纹轨道绕轴向孔 M的主内表面纵向上相邻于外端部的周边布置，该螺纹轨道朝向轴向孔M的纵向轴线径向地向内突出且绕轴向孔周向带有内螺纹。如图示例性示出的，螺纹轨道23与外端部22a 和外轴承杯Ma间隔。然而，在其他实施方案中，螺纹轨道23可以延伸至外端部2 和/ 或外轴承杯Ma。螺纹轨道23可以与轮毂20—体成形。如关于图2A-2D将详细讨论的，螺纹轨道23包括一个匹配表面23a，该匹配表面带有螺纹使得其可以与旋拧式轮毂盖的外螺纹接合(例如，参见图2B)。混合式轮毂20可以被设置为单个铸造件，由以下任一适合的材料形成延性铁、 铝、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等。如图所示的，轮毂盖30被设置为螺栓紧固式轮毂盖，该螺栓紧固式轮毂盖包括主体部分32、环形凸缘部分34以及延伸穿过凸缘部分34的孔洞34a。孔洞3 被布置在与绕管状物22的外端部2 周边的相应孔21的位置相一致的位置处。每个孔36都被配置为接收盖螺栓12，该盖螺栓可以被插入到孔21中。为了将螺栓紧固式轮毂盖30附接至混合式轮毂20，将轮毂盖30相邻于管状物22 的外端部2 布置，使得孔洞3 与孔21对齐。接着，将盖螺栓12插过轮毂盖30的孔洞 34a进入孔21。盖螺栓12可以在孔21之内螺纹地上紧，以将凸缘部分34紧靠管状物22 的外端部22a。当轮毂盖30被附接至混合式轮毂20时，轮毂盖30和轮毂20的纵向轴线是基本同轴的。图2A是根据本发明另一实施方案的、包括被附接至图1中的混合式轮毂的旋拧式轮毂盖的轮毂组件的平面图。图2B是沿图2A中的线IIB-IIB’所取的、图2A中示出的轮毂组件的截面图。图2C是对应图2B中区域C的、图2A中所示的轮毂组件的放大截面图。 图2D是对应图2C中区域D的、图2A中所示的轮毂组件的另一放大截面图。参考图2A和2B，轮毂组件10’包括上面有关图1所述的混合式轮毂20，以及旋拧式轮毂盖30，。
如图所示，轮毂盖30’被设置为旋拧式轮毂盖，该旋拧式轮毂盖包括主体部分 32’、凸缘部分34’和侧壁部分36 (例如，连续的侧壁)，该侧壁部分具有在其外表面上形成的螺纹轨道38，该螺纹轨道38远离轮毂盖30’的纵向轴线径向地向外突出且带有外螺纹。 如示例性示出的，螺纹轨道38包括一个匹配表面38a，该匹配表面带有外螺纹，使得其可与混合式轮毂20的内部螺纹匹配表面23a螺纹地接合。如示例性所示的，螺纹轨道38纵向地延伸跨越仅侧壁35的一部分(例如，从而与凸缘部分34’和侧壁部分36的端部36a间隔)。然而，在其他实施方案中，螺纹轨道38可以延伸至凸缘部分34’和/或侧壁部分36 的端部36a。螺纹轨道38可以与侧壁部分36内部地成形。为了将旋拧式轮毂盖30’附接至混合式轮毂20，将侧壁部分36的端部36a插入管状物22的轴向孔M，使得轮毂盖30’的螺纹轨道38被布置为与管状物22的螺纹轨道23 相邻。例如，参见图2B和2C。接着，将轮毂盖30’相对于管状物22旋转，使得螺纹轨道38 和23各自的匹配表面38a和23a彼此螺纹接合。例如，参见图2D。轮毂盖30，可以在轴向孔M之内螺纹地上紧，以将凸缘部分34’紧靠管状物22的外端部22a。例如，参见图2C。 当轮毂盖30’被附接至混合式轮毂20时，轮毂盖30’和轮毂20的纵向轴线基本同轴。图3是一个轮毂组件的剖视立体图，该轮毂组件包括根据本发明一个实施方案的轮毂盖转接器，该轮毂盖转接器被附接在螺栓紧固式轮毂和螺纹旋拧式轮毂盖之间。参考图3，轮毂组件10”包括螺栓紧固式轮毂20’、关于图2A-2D上述的旋拧式轮毂盖30，，以及转接器40。通常，螺栓紧固式轮毂20’包括管状物22’，该管状物22’具有用于接收车轴(未示出)的轴向孔对，以及用于附接至车轮(未示出)的径向凸缘26。管状物22’具有面向轮毂盖30’的外端部2 和背对轮毂盖30’的内端部22b。轴向孔M的内表面包括用于保持外轴承组件(未示出)的外轴承杯Ma，用于保持内轴承组件(未示出)的内轴承杯 24b,以及布置在外轴承杯2 和内轴承杯24b之间的轴腔Mc。类似于混合式轮毂20，螺栓紧固式轮毂20’包括绕外端部2 的周边布置的孔21， 其中每个孔21都被配置为接收盖螺栓12并与之螺纹接合。然而，螺栓紧固式轮毂20’并不包括关于图1上述的螺纹轨道23。相应地，螺栓紧固式轮毂20’的管状物22’可以比混合式轮毂20的管状物22更短(例如，短约1英寸，在外端部2 和内端部22b之间测量的)。转接器40通常是环状的，且包括第一凸缘部分42、第二凸缘部分44以及在第一凸缘部分42和第二凸缘部分44之间延伸的侧壁部分46。第一凸缘部分42包括孔洞42a， 该孔洞4 被布置在与绕管状物22的外端部22a的周边的相应孔21的位置相一致的位置处。每个孔洞4 都被配置为接收盖螺栓12，该盖螺栓可以被插入到孔21中，如关于图1 上面示例性描述的。一个凹槽45从每个孔洞4 延伸在第二凸缘部分44和侧壁部分46 之内，并被配置为容纳盖螺栓12的头部。在一个实施方案中，每个凹槽45从第二凸缘部分 44和侧壁部分46的外表面朝向其内表面径向地向内延伸。转接器40还包括一个在侧壁部分46的内表面上布置的螺纹轨道48，该螺纹轨道朝转接器40的纵向轴线径向地向内突出并且带有内螺纹。螺纹轨道48可以与侧壁部分46 一体形成。类似于螺纹轨道23的匹配表面23a，螺纹轨道48包括一个匹配表面，该匹配表面带有螺纹使得其可以螺纹地接合旋拧式轮毂盖30’的外螺纹。转接器40可以被设置为单个铸造件，由以下任一适合的材料形成延性铁、铝、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等。为了将转接器40附接至螺栓紧固式轮毂20’，将转接器40相邻于管状物22的外端部2 布置，使得孔洞4 与孔21对齐。接着，将盖螺栓12插过与第二凸缘部分44和侧壁部分46限定在一起的凹槽45、穿过第一凸缘部分42的孔洞42a，进入孔21中。盖螺栓12可以在孔21之内螺纹地上紧，以将第一凸缘部分42紧靠管状物22的外端部22a。当转接器40被附接至螺栓紧固式轮毂20’时，转接器40和螺栓紧固式轮毂20’的纵向轴线基本同轴。在一个实施方案中，在将转接器40附接至轮毂20’之后，再将旋拧式轮毂盖30’ 附接至转接器40。此外，旋拧式轮毂盖30’可以如以上关于图2A-2D所述的旋拧式轮毂盖 30’被附接至混合式轮毂20的相同的方式被附接至转接器40。例如，将轮毂盖30’置于转接器40附近，使得轮毂盖30，的螺纹轨道38与转接器40的螺纹轨道48相邻。接下来，将轮毂盖30’相对于转接器40旋转，使得螺纹轨道38和48的匹配表面螺纹地彼此接合。轮毂盖30’可以在转接器40之内螺纹地上紧，以将轮毂盖30’的凸缘部分34’紧靠转接器40 的第二凸缘部分44。当轮毂盖30，被附接至转接器40时，轮毂盖30，、转接器40和螺栓紧固式轮毂20’的纵向轴线是基本同轴的。通过设置如上示例性所述的混合式轮毂20，同一轮毂可以被附接至两种不同类型的现有轮毂盖(即，螺栓紧固式轮毂盖和旋拧式轮毂盖)，而不需对轮毂盖做任何变型。因此，轮毂组件可以设有螺栓紧固式轮毂盖或旋拧式轮毂盖。此外，通过设置如上示例性所述的转接器，具有螺栓紧固式轮毂的轮毂组件可以设有旋拧式轮毂，而不需对轮毂盖做出任何变型。使轮毂组件设有螺栓紧固式或旋拧式轮毂盖的功能使得车辆操作者在维护车辆时具有更大的灵活性，同时降低了在轮毂组件使用寿命中的维护成本。前文为了说明本发明的示例性实施方案，并不应看作是对本发明的限制。尽管在此描述了一些示例性实施方案，本领域内技术人员应理解，在不实质偏离本发明的新颖性教导和优点的情况下，可以对本发明做出多种变型。
权利要求
1.一种用于卡车的混合式轮毂，其被配置为可互换地接受螺纹旋拧式轮毂盖或螺栓紧固式轮毂盖，该轮毂包括管状物，其具有轴向孔和用于附接车轮的径向凸缘，该轴向孔用于沿该轴向孔的纵向轴线接收车轴，该管状物具有内端部和外端部，该外端部包括用于将外轴承组件保持在轴向孔的内表面之内的外轴承杯；外端部的环形周边，所述环形周边包括多个螺栓孔，所述螺栓孔被定位为接收盖螺栓， 以将螺栓紧固式轮毂盖保持在外端部之上；以及螺纹轨道，其朝所述轴向孔的纵向轴线径向地向内突起且绕纵向定位的纵向轴线周向上带有内螺纹，以接收具有外螺纹的旋拧式轮毂盖。
2.根据权利要求1所述的混合式轮毂，其中所述螺纹轨道绕所述轴向孔的内表面布置，位于与所述环形周边相邻的位置，且被定位在所述外端部之内、纵向地在所述环形周边和所述外轴承杯之间。
3.根据权利要求2所述的混合式轮毂，其中所述螺纹轨道在所述外端部之内整体地形成在所述轴向孔的内表面中。
4.根据权利要求1所述的混合式轮毂，其中所述螺纹轨道被纵向地定位在所述外端部之外。
5.根据权利要求2所述的混合式轮毂，其中所述螺纹轨道在一个环形转接器中形成， 该环形转接器包括多个螺栓孔，所述螺栓孔被定位为接收盖螺栓，以将所述转接器保持在所述外端部上、在用于螺栓紧固式轮毂盖的所述螺栓孔中。
6.一种用于可互换地将螺纹旋拧式轮毂盖或螺栓紧固式轮毂盖附加至卡车轮毂的方法，该轮毂包括管状物，该管状物具有轴向孔和用于附接车轮的径向凸缘，该轴向孔用于沿所述轴向孔的纵向轴线接收轴，该管状物具有内端部和外端部，该外端部包括用于将外轴承组件保持在所述轴向孔的内表面之内的外轴承杯，该方法包括在所述外端部的环形周边中形成多个螺栓孔，所述螺栓孔被定位为接收盖螺栓，以将螺栓紧固式轮毂盖保持在外端部之上；以及形成螺纹轨道，该螺纹轨道朝所述轴向孔的纵向轴线径向地向内突起，且绕纵向定位的纵向轴线周向上带有内螺纹，以接收具有外螺纹的旋拧式轮毂盖；以及将螺纹旋拧式轮毂盖和螺栓紧固式轮毂盖的其中之一装配至所述轮毂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述螺纹轨道绕所述轴向孔的内表面形成，位于纵向地与所述环形周边相邻的位置，且被定位在所述外端部之内、纵向地在所述环形周边和所述外轴承杯之间。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述螺纹轨道在环形转接器中形成，该环形转接器包括多个螺栓孔，所述螺栓孔被定位为对应于所述外端部中的螺栓孔；该转接器通过盖螺栓被联结至所述外端部；以及，旋拧式轮毂盖被旋拧至所述螺纹轨道。
全文摘要
一种用于卡车的混合式轮毂，其被配置为可互换地接受螺纹旋拧式轮毂盖或螺栓紧固式轮毂盖。该混合式轮毂包括管状物，其具有轴向孔和用于附接车轮的径向凸缘，该轴向孔用于沿轴线孔的纵向轴线接收轴，该管状物具有内端部和外端部，该外端部包括用于将外轴承组件保持在轴向孔的内部表面之内的外轴承杯。外端部的环形周边包括多个螺栓孔，所述螺栓孔被定位为接收盖螺栓，以将螺栓紧固式轮毂盖保持在外端部之上。一个螺纹轨道朝轴向孔的纵向轴线径向地向内突起，且绕纵向定位的纵向轴线周向上带有内螺纹，以接收具有外螺纹的旋拧式轮毂盖。
文档编号B60B27/00GK102189894SQ201110051439
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月3日 优先权日2010年3月3日
发明者J·A·布拉泽顿, J·施耐德, O·J·法科里 申请人:凯尔喜控股公司