CN104279305A - 带有变速器壳体改善的密封部的轮毂驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有行星齿轮变速器的轮毂驱动装置，包括通过至少两个滚动轴承可旋转的支承在固定的驱动单元上的轮毂，所述轮毂用于容纳车轮，其中所述轮毂具有变速器壳体，在所述变速器壳体中安装有行星齿轮变速器并且所述变速器壳体能够通过布置在端侧的变速器盖封闭，其中变速器盖被轴向固定在壳体内部中的轴向挡块与挡圈之间，其中此外沿径向在变速器盖和变速器壳体之间布置有用于变速器密封的密封元件。根据本发明，变速器盖的外周面和变速器壳体的内周面朝向壳体内部锥形地相交。

Description

带有变速器壳体改善的密封部的轮毂驱动装置
技术领域
本发明涉及一种具有行星齿轮变速器的轮毂驱动装置，包括通过至少两个滚动轴承可旋转地支承在固定的驱动单元上的轮毂，所述轮毂用于容纳车轮，其中所述轮毂具有变速器壳体，在所述变速器壳体的内部安装行星齿轮变速器并且所述变速器壳体能够通过布置在端侧的变速器盖封闭，其中所述变速器盖被轴向固定在壳体内部中的轴向挡块与挡圈之间，其中此外沿径向在变速器盖和变速器壳体之间布置有用于变速器密封的密封元件。
本发明的应用领域尤其延伸到轮式及链式车辆上。这类车辆通常具有带有行星齿轮变速器的轮毂驱动装置，所述轮毂驱动装置在链式运行的挖掘机和履带式车辆中间接地驱动链条并且在轮式运行的农用车辆、重型车辆和采矿车辆中驱动车轮。轮毂的驱动通常要么以流体静力的方式要么以电气的方式实现。但也能够考虑其他驱动方案。
背景技术
由文献US 4,380,274得知一种轴向可移动的行星架与轴颈、尤其流体静力的行驶变速器的支承轴颈的旋转固定的连接。为了传递通过行星架传导的支撑力矩，与行星架刚性连接的直齿套筒和轴颈端部上相应的齿部相互插入到其中。行星架的轴向可移动性相对于轴颈沿两个方向受到限制。流体静力的行驶变速器具有轮毂，所述轮毂包含第一行星级和第二行星级。属于第一行星级的有一个太阳轮、多个行星轮、一个行星架和一个齿圈。第二行星级包括一个太阳轮、多个行星轮和一个行星架，所述行星架通过套筒与轴颈旋转固定地连接。根据图1，变速器通过在端侧布置在变速器壳体上的变速器盖封闭。
此外由文献EP 1 914 154 B1得知一种用于链式运行的挖掘机的驱动单元。该驱动单元与行星齿轮变速器一起位于壳体内。该壳体通过变速器盖封闭，其中在变速器盖和壳体之间在位于变速器盖的外周面上的矩形的周槽上布置有O形环。变速器盖根据附图具有压合座(Presssitz)。此外壳体内部在固定的支撑元件和旋转的元件之间由滑环密封件密封。
一种由众所周知的现有技术得知的、具有行星齿轮变速器的轮毂驱动装置具有类似于上述变速器盖的变速器盖。为了相对于污染颗粒对壳体内部进行密封并且同时对处于变速器中的润滑油进行密封，沿径向在变速器盖和变速器壳体之间设置线密封垫，所述线密封垫布置在位于变速器壳体的内周上的矩形槽内。线密封垫的直径由现有的安装空间所限制。在使用变速器时，变速器、但尤其变速器壳体发生变形。其原因尤其在于变速器构件的热膨胀和作用到变速器构件上的载荷。线密封垫不能补偿变速器壳体的变形。因为线密封垫的预紧和挤压通常过于小而不足以补偿这种变形，因此变速器盖在运行时发生旋转。由此造成变速器壳体和变速器盖之间不期望的润滑油泄漏。
发明内容
因此本发明的任务是，提供一种具有行星齿轮变速器的轮毂驱动装置，其变速器在变速器壳体的内部即使在变速器壳体发生变形时也能可靠地得以密封并且尤其在变速器运行时可靠地防止了变速器盖的旋转。
该任务基于根据权利要求1的前序部分所述的、具有行星齿轮变速器的轮毂驱动装置结合其特征得到解决。本发明的有利的改进方案由下文的从属权利要求中得到。
根据本发明，变速器盖的外周面和变速器壳体的内周面朝向壳体内部锥形地相互分开。换句话说，变速器盖的外周面和变速器壳体的内周面朝相反的方向、即在端侧远离变速器壳体的方向锥形地相交。由此壳体开口的直径向外减小，其中壳体盖在指向外的端面处的直径大于壳体盖在指向内的端面处的直径。这允许使用具有相对于线密封垫显著更大的横截面的密封元件。由此实现了变速器盖通过密封元件定中心。因此不需要用于变速器盖的滑合座(Passsitz)，因为在变速器盖和变速器壳体之间不发生接触。此外，具有更大横截面的密封元件不仅提供了以下优点：即补偿变速器构件、尤其变速器壳体的变形，而且在变速器盖上形成轴向力，所述轴向力产生于朝向壳体内部锥形的相互分开所造成的密封件的径向挤压。由此防止变速器盖由于通过密封元件引入的力发生旋转。
变速器盖优选在外周面上具有用于容纳密封元件的凹部。由于该凹部，变速器盖连同密封元件的安装得以显著简化。也就是说，所述密封元件被置于为此设置的凹部中并且沿轴向被压入到有待封闭的变速器壳体的开口中。此外，所述凹部还提供了以下优点：即密封元件的位置被限制在为此设置的区域内。当将变速器盖压入到变速器壳体中时，密封元件至少部分展开到为此设置的凹部中。
特别优选的是，所述凹部构造为截球形。换句话说，所述凹部不具有棱角并且由此能够不损害密封元件。特别优选的是，密封元件具有圆形或者椭圆形的横截面，所述横截面因此与截球形的凹部相反地构造。此外，凹部的截球形构造促进了当将变速器盖推入到变速器壳体中时密封元件的滚动运动并且此外提供了与密封元件的大的接触面积以及由此大的密封面积。
此外提出，变速器壳体的内周面的倾斜角小于变速器盖的外周面的倾斜角。由于不同的角度，密封元件一直处于预紧状态下。在装入密封元件时产生自增强的密封效果。这两个倾斜角都是关于平行于驱动轴轴线的水平轴线进行定义的。
根据一种优选的实施例，所述密封元件由丁腈橡胶材料(NBR)制成。该材料具有高的抵抗润滑油的耐膨胀性并且此外提供了突出的弹性和低温柔韧性。热学的应用范围根据混合物成分处于-30℃与110℃之间。
根据另一实施例，所述密封元件由氢化的丙烯腈丁二烯橡胶材料(HNBR)制成。该材料与丁腈橡胶相比的优点在于显著更高的、高达150℃的耐温性。
根据另一实施例，所述密封元件由氟橡胶材料(FKM)制成。与前述两种材料相比，该材料具有还要更高的耐温性。
附图说明
其他改进本发明的措施在下文中与对本发明的优选的实施例的描述一起借助附图详细示出。其中：
图1示出具有行星齿轮变速器的轮毂驱动装置的部分剖面示意图；并且
图2示出图1中所标出的区域的放大图。
具体实施方式
图1示出轮毂驱动装置，包括构造为液压马达的、固定的驱动单元2以及用于容纳车轮的轮毂4。轮毂4通过两个具有O形结构的滚动轴承3a、3b可旋转地支承到驱动单元2上。轮毂4的大部分构造为变速器壳体5，在所述变速器壳体的内部安装有油润滑的行星齿轮变速器1。变速器壳体5在端侧能够通过变速器盖6封闭。为了密封所述壳体内部，在变速器盖6和变速器壳体5之间布置密封元件9。密封元件9尤其防止了变速器润滑油从壳体内部溢出。变速器盖6抵靠在轴向挡块(Anschlag)7上并且通过挡圈(Sicherungsring)8额外地进行轴向固定。为了容纳挡圈8，在变速器壳体5的内周面上布置有凹部11，在所述凹部中容纳有挡圈8。通过挡圈8此外还防止了粗的污染颗粒侵入到壳体内部中。
根据图2，变速器盖6的外周面和变速器壳体5的内周面朝向壳体内部锥形地相互分开。变速器壳体5的内周面的倾斜角a在此小于变速器盖的外周面的倾斜角b。变速器盖6在外周面上具有凹部10，所述凹部为了容纳具有圆形横截面的密封元件而构造为截球形。在变速器盖6和变速器壳体5之间构造空气间隙，该间隙在每个时刻都存在，从而使得变速器盖6和变速器壳体5不会相互接触。如此构造凹部10，使得密封元件9在每个时刻都有足够的空间用于膨胀。
变速器盖6的定中心通过密封元件9实现，其中在变速器盖6和变速器壳体5之间不发生直接的接触。由于密封元件9大的横截面，变速器壳体5的变形得到补偿并且在变速器盖6上形成轴向力，所述轴向力产生于朝向壳体内部锥形的相互分开所造成的密封元件9的径向挤压。防止了变速器盖6由于通过密封元件9产生的力而发生旋转。
本发明不局限于上述优选的实施例。实际上还可考虑其变体方案，所述变体方案被一同包含在下文的权利要求的保护范围内。由此例如也可能的是，取代截球形的凹部10与具有圆形横截面的密封元件9进行连接，也能够为凹部10选择其他形状，从而实现特别大的密封面积。
需要补充指出的是，“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”不排除多个。此外需要指出的是，参照上述实施例之一所描述的特征或者步骤也能够与上述实施例中另外的实施例的其他特征和步骤组合使用。权利要求书中的附图标记不应被视为限定。

Claims (7)

1.具有行星齿轮变速器(1)的轮毂驱动装置，包括通过至少两个滚动轴承(3a、3b)可旋转的支承在固定的驱动单元(2)上的轮毂(4)，所述轮毂用于容纳车轮，其中所述轮毂(4)具有变速器壳体(5)，在所述变速器壳体的内部安装有所述行星齿轮变速器(1)并且所述变速器壳体能够通过布置在端侧的变速器盖(6)封闭，其中所述变速器盖(6)被轴向固定在壳体内部中的轴向挡块(7)与挡圈(8)之间，其中此外沿径向在所述变速器盖(6)和所述变速器壳体(5)之间布置有用于变速器密封的密封元件(9)，其特征在于，所述变速器盖(6)的外周面和所述变速器壳体(5)的内周面朝向壳体内部锥形地相互分开。
2.根据权利要求1所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述变速器盖(6)在外周面上具有用于容纳所述密封元件(9)的凹部(10)。
3.根据权利要求2的轮毂驱动装置，其特征在于，所述凹部(10)构造为截球形。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述变速器壳体(5)的内周面的倾斜角(a)小于所述变速器盖(6)的外周面的倾斜角(b)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述密封元件(9)由丁腈橡胶材料制成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述密封元件(9)由氢化的丙烯腈丁二烯橡胶材料制成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述密封元件(9)由氟橡胶材料制成。
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