用于作业车的轴的轮辋以及作业车的轴的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于作业车的轴的轮辋（2），其包括位置固定的轮毂支架（3），在轮毂支架上通过车轮轴承（5、6）能转动地支承有从动侧的轮毂（7）并且轮毂支架承载前置于轮毂（7）的轮毂传动装置（11）。在此，驱动轴（16）能从驱动侧导入到轮毂支架（3）中并且能与轮毂（7）通过中间安置的轮毂传动装置（11）联接。此外，轮毂支架（3）具有法兰段（17），通过法兰段轮毂支架（3）能固定在车桥（1）上。为了使轮辋（2）可以无问题地作为能预装配的结构组件，轮毂传动装置（11）在驱动端与轴末端部分（26）连接，轴末端部分构成连接套（27），驱动轴（16）可以抗相对转动地插入到连接套中用以与轮毂传动装置（11）联接。
【专利说明】用于作业车的轴的轮辋以及作业车的轴
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于作业车的轴的轮辋，其包括位置固定的轮毂支架，在轮毂支架上通过车轮轴承能转动地支承有从动侧的轮毂并且轮毂支架承载前置于轮毂的轮毂传动装置，其中，驱动轴能从驱动侧导入到轮毂支架中并且能与轮毂通过中间安置的轮毂传动装置联接，并且其中，轮毂支架具有法兰段，通过法兰段轮毂支架能固定在车桥上。本发明还涉及一种作业车的轴，其中，使用前述形式的轮辋。
【背景技术】
[0002]作业车、例如装载车或挖掘车的驱动轴一般实施为与车架连接的车桥，在其端部上分别设置有用于容纳要驱动的车轮的轮辋。在此，还在车桥的中间区域设置有轴差速器，通过它使驱动功率分配在两个轮辋上，其中，这个轴差速器为此与轮辋通过驱动轴处于连接。在各轮辋的区域中在相应的驱动轴与轮毂之间设置有轮毂传动装置，其大多实施为行星齿轮传动装置并将相应的驱动轴的转动运动转换到相应的轮毂上。除了变换转矩和转速和承载结构负荷以外，这种作业车的轴大多还承担车辆的可靠制动的任务。这个制动功能在此通常通过在驱动端前置于轮毂传动装置的且集成到各轮辋中的制动器来实现，它在此大多实施为湿式片式制动器或干式盘式制动器。
[0003]由DE4322517B4给出用于作业车的轴的轮辋，其中，在制动壳体与位置固定的轮毂支架之间容纳有片式制动器形式的制动器。在此，轮毂支架漏斗形地设计并且通过车轮轴承导引从动轴，在从动轴上套装有从动侧的轮毂。轮毂传动装置前置于从动轴，通过轮毂传动装置使从动侧的轮毂在轮辋的安装状态中与从驱动端导引到轮毂支架中的驱动轴联接。在此，在这个安装状态中轮毂支架通过法兰段与中间安置的制动壳体共同地以如下方式固定在轴的车桥上，即，车桥的法兰与法兰段通过中间安置的制动壳体相互拧紧。在此，轮毂支架还承载轮毂传动装置的内齿圈，其中，这个内齿圈在此通过拧紧保持在制动壳体与轮毂支架之间。
[0004]在DE4322517B4中，容纳在制动壳体与轮毂支架之间的片式制动器由固定的外片和与驱动轴连接的内片组成，它们在轴向方向上交替地布置并且构成制动片组。在此，内片放置在驱动轴的齿部上，它还是轮毂传动装置的太阳轮。片式制动器的制动活塞能轴向移动地在制动壳体中导引并且在压力加载时使外片与内片进而使制动片组挤压到一起，从而通过外片与内片之间的摩擦在驱动轴转动的情况下在驱动轴上引起制动力矩。这个制动力矩通过后置的轮毂传动装置相应地转换到从动侧的轮毂上。
【发明内容】
[0005]由上述现有技术出发，本发明的目的是，提供用于作业车的轴的轮辋，它可以没有问题地在固定前预装配在车桥上。
[0006]这个目的从权利要求1的前序部分出发结合其特征来实现。接下来的从属权利要求给出本发明的有利的改进方案。[0007]按照本发明，用于作业车的轴的轮辋具有位置固定的轮毂支架，从动侧的轮毂通过车轮轴承可转动地支承在轮毂支架上，并且轮毂支架承载前置于轮毂的轮毂传动装置。在将轮辋与车桥连接时，从驱动端将驱动轴导入到轮毂支架中用以与轮毂传动装置联接，其中，轮毂支架为了与车桥连接而具有法兰段，通过法兰段可以使轮毂支架固定在车桥上。
[0008]在本发明的意义上轮毂支架尤其实施为漏斗形的构件，它在径向外侧承载径向轴承用以导引从动侧的轮毂并且设有中央的通孔，为了连接轮毂传动装置驱动轴可以通过通孔导入到轮毂支架中。为了将轮毂支架固定在轴的车桥上，轮毂支架在其法兰段上具有旋紧点，通过它们可以使轮毂支架与车桥的法兰的为此平齐地安设的旋紧点旋紧。
[0009]本发明包括如下技术理论，轮毂传动装置在驱动端与轴末端部分(Wellenstummel)连接,轴末端部分构成连接套,为了连接轮毂传动装置可以将驱动轴抗相对转动地插入到连接套中。相应地，通过轴末端部分设计用于驱动轴的连接部位，通过连接部位在将轮辋装配在车桥上时驱动轴能无问题地与轮毂传动装置的输入端联接。其结果是，轮辋因此可以与轮毂传动装置作为完整预装配的结构组件法兰连接在车桥上，因为为了将轮辋装配在车桥上只需建立驱动轴与轴末端部分的连接套的连接。
[0010]与此不同地，DE4322517B4的轮辋的预装配是困难的，或者甚至是完全不能实现的，因为必需首先使驱动轴的齿部与轮毂传动装置的行星轮啮合。在此，尽管可以使轮辋与驱动轴共同地预装配，驱动轴在装配轴时相应地导入到车桥中，但是这意味着，驱动轴相应远地轴向突出于轮辋，从而形成具有相应大尺寸的预装配的结构组件。更为可能的是，驱动轴预装配在车桥中，但是其中，由于要建立与行星轮的啮合而使轮辋的预装配无法实现。
[0011]对应于本发明的实施方式而设置有制动壳体，它可以作为中间放置的构件与轮毂支架一起固定在车桥上。在此，在制动壳体与轮毂支架之间容纳片式制动器，其固定的外片在轴向方向上与内片交替地布置并且与内片构成片式制动器的制动片组。此外，内片抗相对转动地与片支架连接，片支架可以固定在驱动轴上，以便将制动片组移动到一起时产生的制动力矩传递到驱动轴上。由此，制动器有利地一起集成到轮辋中，在此轮辋仍然可以作为结构组件完整地预装配。当驱动轴为了与连接到连接套上而导入到轮毂支架中时，通过导引内片的片支架可以无问题地建立与驱动轴的连接。而在按照DE4322517B4的设计方案中内片必需穿纫到驱动轴上，从而在没有驱动轴的情况下无法实现轮辋的预装配。
[0012]为了将制动壳体与轮毂支架一起固定在车桥上，制动壳体优选地同样设有旋紧点，它们与轮毂支架和车桥上的旋紧点平齐。替选于湿式片式制动器，轮辋的制动器也可以由干式盘式制动器实现，其固定的部分与轮毂支架连接且其制动盘与轮毂连接。在这种情况下制动力矩直接传递到轮毂上。
[0013]在上述实施方案的改进方案中，在制动壳体与轮毂支架之间容纳至少一个弹簧元件，制动片组可以克服弹簧元件移动到一起。其优点是，由此制动活塞的复位装置同样安置在轮毂支架与制动壳体之间，它在结束片式制动器的操纵时保证可靠地打开制动片组。在此，至少一个弹簧元件设计为螺旋弹簧是特别优选的，它通过导引销轴向地在轮毂支架与制动壳体之间导引。在此，这个螺旋弹簧在直接紧邻制动活塞的外片与轮毂支架或制动壳体之间延伸，根据制动片组通过制动活塞向着两者中的哪一个移动到一起。因此，螺旋弹簧在制动片组移动到一起时通过外片向着轮毂支架或制动壳体挤压到一起，并且在结束片式制动器的操纵时负责制动片组的彼此移开和制动活塞的回移。但是，尤其设置有多个弹簧元件，它们彼此等距地布置在片式制动器的圆周上，从而均匀地实现制动活塞的复位和制动片组的彼此移开。
[0014]按照本发明，制动壳体具有径向向内伸出的接片，它界定片式制动器在制动壳体与轮毂支架之间的油室。通过接片也使油室在车桥与轮辋之间分开并且限定片式制动器的相应的油室。由此，有利地以简单的方式保证在湿式片式制动器中的正确油位并且还保证片式制动器的磨损存在于轮辋中而不分布在整个轴上。
[0015]按照本发明的另一设计方案，制动壳体与轮毂支架以如下方式相互连接，即，制动壳体通过所配属的固定机构固定在轮毂支架的法兰段上。由此，为了设计成预装配的结构组件，制动壳体与轮毂支架相互预固定。固定措施在此尤其通过螺钉构成，它们使制动壳体与轮毂支架通过制动壳体中的通孔和轮毂支架中的螺纹孔相互拧紧。在此，螺钉优选设计为内六角螺钉，它们以其各自的螺钉头沉入到轮毂支架的相对应的凹部中，从而预装配的轮辋可以无问题地通过制动壳体布置在车桥的法兰上用以拧紧车桥、制动壳体和轮毂支架。在此，专业人员非常清楚，在制动壳体与轮毂支架之间的预拧紧在周向方向上必需与制动壳体和轮毂支架与车桥的旋紧点错开。
[0016]对应于本发明的另一有利的实施方式，片支架在内圆周上设有楔齿部，经由楔齿部片支架通过与驱动轴的对应的楔齿部的啮合而能与驱动轴连接。由此，在将轮辋装配在车桥上时可以在片支架与驱动轴之间设计能负载的转动连接。以相同的方式，连接套也优选在内圆周上设有楔齿部，驱动轴可以通过对应的楔齿部与该楔齿部啮合。因此，在这个区域中也可以在轴末端部分的连接套与驱动轴之间建立可靠且可负载的连接。但是在两种情况下除了楔齿部以外也可以设想其它的、由专业人员公知的抗相对转动的连接可能性。
[0017]在本发明的改进方案中，外片抗相对转动地与制动壳体连接，它还能轴向移动地导引制动活塞。在此，制动活塞在压力加载制动活塞与制动壳体之间构成的压力室时使制动片组向着轮毂支架移动到一起。但是对此也可以选择如下，即，制动活塞在轮毂支架中能轴向移动地导引并且相应地在轮毂支架侧面上设有压力室，其中，在这个压力室压力加载时制动片组向着制动壳体移动到一起。因此，在两种情况下片式制动器可以完全各纳在制动壳体与轮毂支架之间。
[0018]按照本发明，轮毂传动装置的行星臂抗相对转动地与轮毂连接，其中，行星臂的行星轮分别一方面与抗相对转动地与轮毂支架联接的内齿圈啮合并且另一方面与太阳轮啮合，太阳轮布置在轴末端部分上。在此，轮毂传动装置尤其以如下方式轴向地设置在轮毂的高度上，即，轮毂限定相应的内室，其中径向内置地容纳有轮毂传动装置。由此，轮毂传动装置可以非常紧密地定位在轮毂上，从而可以避免位于行星臂与轮毂之间的构件，这些构件由于要传递的转矩而必须相应大地设计尺寸。在此，行星臂相应地与轮毂拧紧。在轮毂支架的漏斗形的实施方案中，内齿圈还与轮毂支架的径向外侧面通过相应的齿部连接。
[0019]本发明不局限于主权利要求的或从属权利要求的所说明的特征的组合。此外还存在如下可能性，即，使由权利要求、下面的对实施方式的描述或直接由附图给出的各个特征相互组合。权利要求通过使用附图标记来参考附图不应该限制权利要求的保护范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]由下面的对本发明的优选实施方式的描述给出本发明的其它有利的设计方案，其参照在附图中所示的图示。其中:
[0021]图1示出带有依据本发明的优选实施方式的装配的轮辋的作业车的轴的局部剖视图；
[0022]图2示出图1的轮辋的区域的剖视细节图。
【具体实施方式】
[0023]由图1给出轴的端部段的截面图，轴在作业车例如装载车或挖掘车中使用。如同看到的那样，在轴的车桥I上固定有按照本发明的轮辋2，该轮辋在此由漏斗形的轮毂支架3和设置于车桥I与轮毂支架3之间的环形的制动壳体4组成并且实施为预装配的结构组件。轮毂支架3在两个车轮轴承5和6的径向外侧上延伸，车轮轴承在此设计为圆锥滚子轴承并且在轮毂7上可转动地支承在轮毂支架3上。
[0024]如同由图1看到的那样，轮毂7在径向突出的、环绕的凸起(Bund)8上具有多个旋紧点9，通过它们可以使作业车的车轮固定在轮毂7上。轮毂7的环绕的轴向段10还从轴向凸起8出发地延伸，它限定了用于容纳轮毂传动装置11的内室。轮毂传动装置11实施为行星齿轮传动装置并且前置于轮毂7，其中，导引多个行星轮12的行星臂(Planetensteg)13与轮毂7的轴向段10旋紧，而内齿圈14通过轴向齿部抗相对转动地与轮毂支架3连接并且太阳轮15与轴的驱动轴16连接。在此，行星轮12以专业人员公知的方式不仅与内齿圈14啮合，而且与太阳轮15啮合。通过驱动轴16使驱动运动在输入端导入到轮毂传动装置11中，轮毂转动装置11将这个运动相应地转换到轮毂7上。
[0025]此外由图1给出，轮毂支架3具有法兰段17，通过法兰段使轮毂支架与中间安置的制动壳体4共同地在轮辋2的安装状态中固定在车桥I上。这种固定在此通过多个螺栓18表示，它们使车桥1、制动壳体4和轮毂支架3在相互平齐的旋紧点处相互连接。
[0026]在轮辋2中还集成有片式制动器19，在此它以如下方式完全容纳在轮毂支架3与制动壳体4之间，即，制动活塞20可移动地在制动壳体4中导引并且在制动活塞20与制动壳体4之间限定的压力室21加载压力时使制动片组22轴向地向着轮毂支架3的法兰段17移动到一起。在此，制动片组22由轴向方向上交替布置的外片23和内片24组成，其中，夕卜片23抗相对转动地与制动壳体4连接，而内片24与驱动轴16连接。在制动片组22移动到一起时相应地产生制动力矩，它传递到驱动轴16上并且通过轮毂传动装置11相应转换地传递到轮毂7上。
[0027]特别地，按照本发明的轮辋2由此实施为完整预装配的结构组件，即，示出驱动轴16通过片支架25在片式制动器19上的连接以及通过轴末端部分26在轮毂传动装置11上的连接。在此，轮毂支架25承载内片24，并且在轮辋2于车桥I上的装配状态中通过在这里未详细示出的楔轴齿部与驱动轴16联接。轴末端部分26在轮毂传动装置11方面通过相应的齿部构造轮毂传动装置11的太阳轮15并且在相反的端部上具有连接套27，在轮辋2于车桥I上的装配状态中驱动轴16插入到连接套27中。在此，驱动轴16与轴末端部分26之间的抗相对转动的连接同样通过未不出的楔轴齿部来建立。
[0028]利用片支架25和轴末端部分26可以使驱动轴16在轮辋2固定在车桥I上时无问题地与片式制动器19和轮毂传动装置11连接，而无需内片24穿纫到驱动轴16上并且行星轮12相应地与驱动轴16啮合。相应地，驱动轴16为了连接只需导入到轮毂支架3中。在此，为了预装配而使轮毂支架3和制动壳体4相互固定，轮毂支架3和制动壳体4通过多个、在周向方向上彼此等距布置的螺钉28相互连接，其中，这些螺钉中的一个通过部分剖视的视图在图1中示出。螺钉28在此通过内六角螺钉形成，它们分别延伸通过制动壳体4的相应的通孔29并且在轮毂支架3的法兰段17方面旋入到螺纹孔30中。螺钉28的相应的螺钉头在制动壳体4方面沉入到相应的凹部31中，从而可以使预装配的轮辋2无问题地通过制动壳体4固定在车桥I上。在此，轮毂支架3和制动壳体4通过螺钉28的预固定在周向方向上与车桥I的螺栓18错开地定位。
[0029]此外，尤其在轮毂支架3与制动壳体4之间容纳有制动活塞20的复位装置，它由图2的剖视细节图给出。如同看到的那样，在轮毂支架3与制动壳体4之间容纳有多个螺旋弹簧形式的弹簧元件32，它们分别通过制动壳体4的轴向突出的销33导引。在此，每个弹簧元件32 —端支撑在轮毂支架3的对应的凹部34处，而另一端支撑在直接紧邻制动活塞20的外片23处，从而使各弹簧元件32在制动片组22移动到一起时相应地挤压到一起，并因此使外片23相对于轮毂支架3在使制动片组22相互分开的运动的方向上预紧。相应地，在结束压力室21的压力加载时使外片23进而使制动活塞20通过弹簧元件32移回到初始位置。
[0030]最后由图1还看出，制动壳体4具有径向向内伸出的接片(Steg) 35，它将片式制动器19的油室36与轴的其它油室隔开。由此一方面保证，在片式制动器19的区域中总是存在足够的油位并且还使片式制动器19的磨损不分布在整个轴上，而是存在于油室36中。
[0031]因此，利用按照本发明的轮辋2的设计方案可以实现完整预装配的结构组件，它以简单和快速的方式与相应的轴的车桥I连接。在此，片式制动器19利用复位装置完全集成到轮辋2中。
[0032]附图标记清单
[0033]I 车桥
[0034]2 轮辋
[0035]3 轮毂支架
[0036]4 制动壳体
[0037]5 车轮轴承
[0038]6 车轮轴承
[0039]7 轮毂
[0040]8 凸起
[0041]9 旋紧点
[0042]10 轴向段
[0043]11 轮毂传动装置
[0044]12 行星轮
[0045]13 行星臂
[0046]14 内齿圈
[0047]15 太阳轮
[0048]16 驱动轴
[0049]17 法兰段[0050]18螺栓
[0051]19片式制动器
[0052]20制动活塞
[0053]21压力室
[0054]22制动片组
[0055]23外片
[0056]24内片
[0057]25片支架
[0058]26轴末端部分
[0059]27连接套
[0060]28螺钉
[0061]29通孔
[0062]30螺纹孔
[0063]31凹部
[0064]32弹簧元件
[0065]33销
[0066]34凹部
[0067]35悬臂[0068]36油室
【权利要求】
1.一种用于作业车的轴的轮辋(2)，其包括位置固定的轮毂支架(3)，在所述轮毂支架上通过车轮轴承(5、6)能转动地支承有从动侧的轮毂(7)并且所述轮毂支架承载前置于所述轮毂(7 )的轮毂传动装置(11 )，其中，驱动轴(16 )能从驱动侧导入到所述轮毂支架(3 )中并且能与所述轮毂(7)通过所述中间安置的轮毂传动装置(11)联接，并且其中，所述轮毂支架(3)具有法兰段(17)，通过所述法兰段所述轮毂支架(3)能固定在车桥(I)上，其特征在于，所述轮毂传动装置(11)在驱动端与轴末端部分(26)连接，所述轴末端部分构成连接套(27)，所述驱动轴(16)可以抗相对转动地插入到所述连接套中用以与所述轮毂传动装置(11)联接。
2.如权利要求1所述的轮辋(2)，其特征在于，设有制动壳体(4)，所述制动壳体作为中间安置的构件与所述轮毂支架(3)—起固定在所述车桥(I)上，其中，在所述制动壳体(4)与所述轮毂支架(3)之间容纳片式制动器(19)，其固定的外片(23)在轴向方向上与内片(24)交替地布置并且与所述内片(24)构成所述片式制动器(19)的制动片组(22)，并且其中，所述内片(24)抗相对转动地与片支架(25)连接，所述驱动轴(16)在导入到所述轮毂支架(3)中的情况下能固定在所述片支架上，以便将所述制动片组(22)移动到一起时产生的制动力矩传递到所述驱动轴(16)上。
3.如权利要求2所述的轮辋(2)，其特征在于，在所述制动壳体(4)与所述轮毂支架(3)之间容纳至少一个弹簧元件(32)，所述制动片组(22)克服该弹簧元件移动到一起。
4.如权利要求2所述的轮辋(2)，其特征在于，所述制动壳体(4)具有径向向内伸出的接片(35)，该接片界定所述片式制动器(19)在所述制动壳体(4)与所述轮毂支架(3)之间的油室(36)。
5.如权利要求2所述的轮辋(2)，其特征在于，所述制动壳体(4)与所述轮毂支架(3)以如下方式相互连接，即，所述制动壳体(4)通过所配属的固定机构固定在所述轮毂支架(3)的法兰段(17)上。
6.如权利要求2所述的轮辋(2)，其特征在于，所述片支架(25)在内圆周上设有楔齿部，经由该楔齿部所述片支架(25)通过与所述驱动轴(16)的对应的楔齿部的齿啮合而能与所述驱动轴(16)抗相对转动地连接。
7.如权利要求2所述的轮辋(2)，其特征在于，所述外片(23)抗相对转动地与所述制动壳体(4)连接，它还能轴向移动地导引所述片式制动器(19)的制动活塞(20)，其中，所述制动活塞(20)在压力加载制动活塞(20)与制动壳体(4)之间构成的压力室(21)时使所述制动片组(22)向着所述轮毂支架(3)移动到一起。
8.如权利要求1所述的轮辋(2)，其特征在于，所述连接套(27)在内圆周上设有楔齿部，所述驱动轴(16)能通过对应的楔齿部与该楔齿部齿啮合。
9.如权利要求1所述的轮辋(2)，其特征在于，所述轮毂传动装置(11)的行星臂(13)抗相对转动地与所述轮毂(7)连接，其中，所述行星臂(13)的行星轮(12)分别一方面与抗相对转动地与所述轮毂支架(3)联接的内齿圈(14)啮合，并且另一方面与太阳轮(15)啮合，该太阳轮布置在所述轴末端部分(26)上。
10.作业车的轴，其包括两个如上述权利要求中任一项所述的轮辋(2)。
【文档编号】B60B35/12GK103448473SQ201310205687
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2012年5月29日
【发明者】蒂洛·胡贝尔, 格哈德·奥伯迈尔, 周玉荣, 托马斯·格罗斯韦德 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司