CN107531090A - 具有低轮廓外置驱动器锁定装置的车轮组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车轮组件。车轮组件包括轮辋，该轮辋配置成接收非公路车辆的轮胎。车轮组件还包括可滑动地接收在轮辋上的凸缘构件。凸缘构件具有凸缘部分，该凸缘部分具有终端端部，该终端端部限定凸缘构件的第一轴向延伸部。车轮组件还包括径向和轴向置于轮辋与凸缘构件之间的锁定环。车轮组件还包括安装在轮辋与凸缘构件之间的锁定装置，该锁定装置具有第二轴向延伸部。第二轴向延伸部基本上轴向毗邻第一轴向延伸部。

Description

具有低轮廓外置驱动器锁定装置的车轮组件

技术领域

本发明总体上涉及非公路车辆，并且因此更特别地涉及用于非公路车辆的车轮组件。

背景技术

非公路(OTR)车轮组件在其设计方面是牢靠的。通常它们结合有中央轮辋，轮胎被安装在所述中央轮辋上。凸缘接下来被安装在轮辋上以最终将轮胎保持在轮辋上并且防止轮胎在压力下滑落。凸缘一般使用某种形式的锁定装置相对于轮辋锁定，从而使得凸缘不能相对于轮辋旋转。实际上，被施加到OTR车轮的驱动力矩被传递到轮辋。在没有这样的锁定装置的情况下，轮辋可能相对于凸缘和轮胎简单地旋转，由此防止期望的运动。

然而，申请人已经发现，这样的锁定装置能够从凸缘和轮辋轴向向外延伸到某种程度，以至于它们可能被卡在附近物体上。作为一个示例，利用OTR车轮的一件重型设备可能必须在紧凑的走廊或空间中行驶。每个车轮上的锁定装置超越凸缘的轴向最外表面轴向伸出到某种程度，以至于其可能被卡在附近物体上。更糟的是，锁定装置可能会完全从凸缘和轮辋剪切掉。此外，由于前述轴向伸出，石块和其他碎屑在操作期间撞击锁定装置也并非是罕见的。这样的石块撞击还能够导致在实地应用中出现故障。

在当代OTR车轮设计中，这样的锁定装置通常越过凸缘的轴向最外边缘轴向伸出20-30毫米。此外，这些锁定装置通常形成方形，从而使得它们呈现出可能易于与附近物体发生干涉的边缘。因此，在本领域中需要具有克服以上问题的低轮廓锁定装置的车轮组件。

本发明提供了这样的车轮组件。通过本文提供的本发明的描述，本发明的这些和其它优点以及附加发明特征将是显然的。

发明内容

在一个方面中，本发明的实施方式提供具有锁定装置的车轮组件，该锁定装置具有与现有设计相比基本上减小的轮廓。这样的车轮组件的实施方式包括轮辋，该轮辋配置成接收非公路车辆的轮胎。车轮组件还包括可滑动地接收在轮辋上的凸缘构件。凸缘构件具有凸缘部分，该凸缘部分具有终端端部，该终端端部限定凸缘构件的第一轴向延伸部。车轮组件还包括径向和轴向置于轮辋与凸缘构件之间的锁定环。车轮组件还包括安装在轮辋与凸缘构件之间的锁定装置，该锁定装置具有第二轴向延伸部。第二轴向延伸部在轴向方向上基本上毗邻第一轴向延伸部。

在特定实施方式中，第一和第二轴向延伸部距彼此轴向间隔小于约10毫米。在特定实施方式中，第一和第二轴向延伸部距彼此轴向间隔约2毫米。

轮辋可以包括基础部分和接触部分。接触部分具有相对于基础部分的减小的壁厚。

在特定实施方式中，锁定环具有大致V形的横截面。轮辋包括基础部分和接触部分。接触部分包括锁定环槽，该锁定环槽毗邻轮辋的轴向延伸部。锁定环槽围绕接触部分沿圆周延伸。锁定环的一部分接收在锁定槽中。

在特定实施方式中，锁定装置包括径向外锁定杆、径向内锁定杆、和锁定键，该锁定键由径向外和内锁定杆两者接收从而使得防止外锁定杆相对于内锁定杆的旋转。径向外锁定杆固定地安装至凸缘构件。径向内锁定杆固定地安装至轮辋。

径向外锁定杆包括侧向开放孔，从而使得锁定键的一部分能够轴向插入到侧向开放孔中。径向内锁定杆包括侧向闭合孔，从而使得锁定键能够径向插入到侧向闭合孔中。径向外和径向内锁定杆中的每个包括倾斜部分，该倾斜部分从径向外和径向内锁定杆的相应轴向外向表面轴向向内倾斜。

在另一个方面中，本发明的实施方式提供具有锁定装置的车轮组件，该锁定装置显著减少锁定装置由毗邻结构的剪切。这样的车轮组件的实施方式包括轮辋，该轮辋配置成接收OTR车辆的轮胎。车轮组件还包括可滑动地接收在轮辋上的凸缘构件。车轮组件还包括置于轮辋与凸缘构件之间的锁定环。车轮组件还包括安装在轮辋与凸缘构件之间的锁定装置。锁定装置配置成防止轮辋与凸缘构件的相对旋转。锁定装置包括从锁定装置的轴向最外表面轴向向内倾斜的倾斜部分。

在特定实施方式中，锁定装置包括径向外锁定杆、径向内锁定杆、和锁定键，该锁定键由径向外和内锁定杆两者接收从而使得防止外锁定杆相对于内锁定杆的旋转。径向外锁定杆固定地安装至凸缘构件。径向内锁定杆固定地安装至轮辋。径向外锁定杆包括侧向开放孔，从而使得锁定键的一部分能够轴向插入到侧向开放孔中。径向内锁定杆包括侧向闭合孔，从而使得锁定键能够径向插入到侧向闭合孔中。

根据此方面，凸缘构件的第一轴向延伸部与锁定装置的第二轴向延伸部距彼此轴向间隔小于约10毫米。在特定实施方式中，第一和第二轴向延伸部距彼此轴向间隔约2毫米。

在又一个方面中，本发明的实施方式在本文中提供组装用于OTR车辆的车轮组件的方法。该方法包括将轮胎定位在轮辋上。该方法还包括将凸缘构件安装在所述轮辋上。该方法还包括将锁定轮辋轴向和径向置于凸缘构件与轮辋之间。该方法还包括将锁定装置定位在凸缘构件与轮辋之间，从而使得凸缘构件的轴向延伸部基本上轴向毗邻锁定装置的轴向延伸部。

本发明的其他方面、目的和优点将会从以下结合附图的详细描述中变得更加明显。

附图说明

并入并形成说明书的一部分的附图展示本发明的几个方面，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是OTR车轮组件的立体图，其中轮胎安装在该OTR车轮组件上；

图2是图1的车轮组件的立体分解视图；

图3是图1的车轮组件的锁定装置的分解视图；

图4是在图3中示出的分解视图的立体横截面图；

图5展示图1的车轮组件的局部视图；以及

图6展示图1的车轮组件的立体横截面图。

虽然将结合某些优选实施方式描述本发明，但是并不意图将其限制于那些实施方式。相反，意图是涵盖包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有替代例、修改和等同方案。

具体实施方式

现在转至附图，图1-6展示10根据本发明的教导的车轮组件的一个实施方式。如将会从下文中理解的，车轮组件10通过提出低轮廓锁定装置有利地克服本领域中的现存问题，该低轮廓锁定装置具有与上文中标注的现有设计相比基本上减小的轴向伸出。此外，锁定装置结合有倾斜表面，以便适应与毗邻结构接触。

现在转至图1，该图展示车轮组件10的示例性实施方式，轮胎12安装在该车轮组件上。尽管展示的轮胎是用于OTR应用的，但是轮胎12的特定形状和样式是纯粹仅用于示例的。本领域中的那些技术人员将会容易理解，车轮组件10可以采用各种类型和大小的轮胎。

现在转至图2，车轮组件10包括轮辋14、凸缘构件16、和安装在凸缘构件16与轮辋14之间的锁定环18。锁定装置20配置在凸缘构件16与轮辋14之间以防止这些元件之间的相对旋转。如能够在图2中看出的，前述元件沿车轮组件10的纵向轴线38设置。为了描述的目的，在此使用的术语“轴向”用于轴线38的情况。如在此使用的术语“径向”用于正交于轴线38的方向的情况。

首先转至轮辋14，该轮辋包括基础部分22，该基础部分具有从基础部分22轴向延伸的接触部分24。从图2的检查，清楚的是基础部分22与接触部分24相比在径向方向上更厚。此外，还将会认识到，基础部分22包括在图2中示出的在其最左端处的整合凸缘，轮胎12(参见图1)推抵于该整合凸缘。

现在转至凸缘构件16，该凸缘构件包括轴向部分26和与轴向部分26成一体形成的凸缘部分28。轴向部分26包括内部接触表面30，当凸缘构件16安装在轮辋14上时，该内部接触表面与轮辋14的外部接触表面32接触。凸缘构件16通过卷取钢板、将其焊接成环、并且接下来将此环形成以实现展示出的特定横截面形状而制造。这比现有设计有利，现有设计通常涉及首先进行更复杂的热轧过程以实现期望的横截面形状、接下来卷取、接下来焊接。

锁定环18如下文讨论的径向定位在凸缘构件16与轮辋14之间。锁定环18防止一旦这些元件与轮胎12(参见图1)组装时，凸缘构件16从轮辋14轴向滑落。暂时参照图4，锁定环18具有大致V形的横截面，并且如图所示径向和轴向置于轮辋14与凸缘构件16之间。

返回参照图2，锁定装置20包括外锁定杆34和内锁定杆36。外锁定杆34焊接或以其他方式固定地接附到凸缘构件16。内锁定杆36焊接或以其他方式固定地接附到轮辋14。键40由上和内锁定杆34，36中的每个接收。如将会在下文中描述的，键40防止轮辋14相对于凸缘构件16的旋转运动并且反之亦然。

现在转至图3，将会更详细地描述前述锁定装置。如能够在图3中看出的，外锁定杆34包括限定在外锁定杆34的两个突出部44之间的中央侧向开放孔42。键40的第一部分46接收在孔42中。

内锁定杆还包括孔48，但是该孔并非是侧向开放的，与外锁定杆34的孔42不同。孔48接收键40的第二部分50。如能够从图3的检查看出的，键40的第一部分46与键40的第二部分50相比在轴向方向上更厚。除其他事项外，这允许键40在上和内锁定杆34，36之间正确定向。

仍然参照图3，径向空隙52如图所示限定在上和内锁定杆34，36之间。键40的第一部分46包括侧突出部54，该侧突出部定位在径向空隙52内。侧突出部54一旦充分安装时阻止键40孔42，48内的不必要运动。

现在转至图4，将会配置车轮组件10的组装的简要描述，包括键40的安装。首先，轮胎12(参见图1)沿在图4中示出的第一直线方向60滑动。此后，凸缘构件16通过将该凸缘构件在第一直线方向60上滑落而安装在轮辋14上。凸缘构件16在第一直线方向60上滑动，从而使得其压缩轮胎12(参见图1)以允许锁定环18放置在图4中示出的锁定环槽58内。

此后，键40的第二部分50通过将该第二部分沿在图4中示出的第二直线方向62在径向方向上滑落而安装在内锁定杆36的孔48(参见图3)内。一旦安置在孔48(参见图3)内，则相对于凸缘构件16施加以压缩轮胎12(参见图1)的力解除以允许凸缘构件16相对于轮辋14在第三直线方向64上滑动，直到其抵接锁定环18。由轮胎12施加的压力P从而使得其将凸缘构件16相对于如在图4中示出的锁定环18安置。在这发生时，键40的第一部分46陷入外锁定杆34的突出部44(参见图3)之间。如将会从图3和4的此前描述和检查中容易地理解的，这导致锁定装置，该锁定装置防止轮辋14相对于凸缘构件16的旋转运动，并且反之亦然。

现在转至图5，该图展示上文描述的组件的横截面。如能够在其中看出的，凸缘构件16相对于锁定环18充分安置。锁定环18部分安置在如所展示出的锁定槽58内，由此防止凸缘构件16相对于轮辋14的进一步轴向运动。如还能够在图5中看出的，还可以沿轮辋14的外周包括附加密封槽56，该附加密封槽能够包括密封件以最小化或防止水分进入凸缘构件16与轮辋14之间，否则该进入能够最终地导致轮胎12的内部中的不期望的水分状况。

如还能够在图5中看出的，锁定装置20有利地提供了与在上文中描述的那些现有设计相比的低轮廓设计。更特别地，锁定装置20的最外轴向延伸部(由内锁定杆36限定)在轴向方向上基本上毗邻凸缘构件16的最外轴向延伸部。如在此使用的在轴向方向上“基本上毗邻”意味着在前述轴向延伸部之间在轴向方向上取得小于20毫米(mm)的距离。尽管内锁定杆36展示为限定锁定装置20的最外轴向延伸部，但是在其他实施方式中，外锁定杆34或锁定键40可以限定此轴向延伸部。

尽管前述轴向延伸部示出为基本上毗邻彼此，其中锁定装置20的轴向延伸部越过凸缘构件16的轴向延伸部轴向延伸，但是凸缘构件16的轴向延伸部还可以通过在轴向方向上越过锁定装置20延伸而基本上毗邻锁定装置20的轴向延伸部。因此，图5中的展示锁定装置20的轴向延伸部作为轴向最外基准的尺寸D1仅是示例性的，因为凸缘构件16的轴向延伸部也可以用作D1的轴向最外基准。因此，在此对于轴向延伸部距彼此“轴向间隔”的引述应当将凸缘构件16越过锁定装置20轴向延伸或反之亦然包括在内。

在特定配置中，前述轴向延伸部距彼此轴向间隔小于10毫米。在更优选的配置中，前述轴向延伸部距彼此轴向间隔2毫米。此尺寸D1在其他实施方式中可以改变，但是在所有情况下，显著小于在上文中描述的那些现有设计。

现在转至图6，作为锁定装置20的另一个优点，外锁定杆34的突出部44每个包括倾斜表面68。类似地，内锁定杆包括在其相反端部处的倾斜表面66(还参见图3)。如能够在图6中看出的，这些倾斜表面66，68从它们的相应结构的轴向最外表面轴向向内倾斜。尽管由尺寸D1限定的上述最小轴向突出部，但是这些倾斜表面允许适应于以其他方式与锁定装置20和毗邻结构的潜在干涉。即，倾斜表面66，68在锁定装置20遇到任何障碍时有利地提供平滑倾斜过渡。这相对于现有设计是有利的，现有设计通常结合有它们的锁定装置的大致方形的端部。

如在此描述的，车轮组件10及其相关联的锁定装置20通过提出低轮廓锁定装置而相对于现有设计有利地提供改进，该低轮廓锁定装置在利用车轮组件20的车辆的操作期间消除或基本上减少与毗邻结构的干涉的发生。本发明的这些和其他优点将会从本文公开内容容易理解。

所引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和本文引用的专利在此通过引用并入本文，其程度如同每个参考文献被单独地和具体地指出通过引用并入并且全部在此列出。

在描述本发明的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)术语“一”和“一个”和“该”以及类似的指示物的使用应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。术语“包括”，“具有”，“包含”和“含有”将被解释为开放式术语(即意义“包括但不限于”)，除非另有说明。除非本文另有说明，本文中值的范围的描述仅旨在用作单独提及落在该范围内的每个单独值的缩写方法，并且将每个单独的值并入本说明书中，如同在本文中单独列举一样。本文所述的所有方法可以以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或以其他方式明确地与上下文相矛盾。本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如“诸如”)的使用仅旨在更好地阐释本发明，并且不对本发明的范围构成限制，除非另有说明。说明书中的任何语言不应被解释为指示任何未被要求保护的元素对于本发明的实践是必需的。

本文描述了本发明的优选实施方式，包括发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。在阅读前面的描述之后，这些优选实施方式的变化对于本领域普通技术人员来说可能变得显然。本发明人期望本领域技术人员适当地使用这种变化，并且发明人旨在以与本文具体描述的不同的方式实施本发明。因此，本发明包括根据适用法律允许的所附权利要求中列举的主题的所有修改和等同方案。此外，除非本文另有说明，否则明确地与上下文相矛盾，本发明涵盖了上述元素的所有可能变化的任何组合。

Claims (20)

1.一种车轮组件，包括：

轮辋，其配置成接收轮胎；

凸缘构件，其可滑动地接收在所述轮辋上，凸缘构件具有凸缘部分，所述凸缘部分具有终端端部，所述终端端部限定凸缘构件的第一轴向延伸部；

锁定环，其径向和轴向置于所述轮辋与凸缘构件之间；以及

锁定装置，其安装在轮辋与凸缘构件之间并且具有第二轴向延伸部，其中第二轴向延伸部在轴向方向上基本上毗邻第一轴向延伸部。

2.如权利要求1所述的车轮组件，其中第一和第二轴向延伸部距彼此轴向间隔小于约10毫米。

3.如权利要求1所述的车轮组件，其中第一和第二轴向延伸部距彼此轴向间隔约2毫米。

4.如权利要求1所述的车轮组件，其中轮辋包括基础部分和接触部分，其中接触部分相对于基础部分具有减小的壁厚。

5.如权利要求1所述的车轮组件，其中锁定环具有大致V形的横截面。

6.如权利要求5所述的车轮组件，其中轮辋包括基础部分和接触部分，其中接触部分包括锁定环槽，所述锁定环槽毗邻轮辋的轴向延伸部，锁定环槽围绕接触部分沿圆周延伸。

7.如权利要求6所述的车轮组件，其中锁定环的一部分接收在锁定环槽中。

8.如权利要求1所述的车轮组件，其中锁定装置包括径向外锁定杆、径向内锁定杆、和锁定键，所述锁定键由径向外和内锁定杆两者接收从而使得防止外锁定杆相对于内锁定杆的旋转。

9.如权利要求8所述的车轮组件，其中径向外锁定杆固定地安装至凸缘构件，并且其中径向内锁定杆固定地安装至轮辋。

10.如权利要求9所述的车轮组件，其中径向外锁定杆包括侧向开放孔，从而使得锁定键的一部分能够轴向插入到侧向开放孔中。

11.如权利要求10所述的车轮组件，其中径向内锁定杆包括侧向闭合孔，从而使得锁定键能够径向插入到侧向闭合孔中。

12.如权利要求8所述的车轮组件，其中径向外和径向内锁定杆中的每个包括倾斜部分，所述倾斜部分从径向外和径向内锁定杆的相应轴向外向表面轴向向内倾斜。

13.一种车轮组件，包括：

轮辋，其配置成接收轮胎；

凸缘构件，其可滑动地接收在所述轮辋上；

锁定环，其置于所述轮辋与凸缘构件之间；以及

锁定装置，其安装在轮辋与凸缘构件之间，锁定装置配置成防止轮辋与凸缘构件之间的相对旋转，其中锁定装置包括倾斜部分，所述倾斜部分从所述锁定装置的轴向最外表面轴向向内倾斜。

14.如权利要求13所述的车轮组件，其中锁定装置包括径向外锁定杆、径向内锁定杆、和锁定键，所述锁定键由径向外和内锁定杆两者接收从而使得防止外锁定杆相对于内锁定杆的旋转。

15.如权利要求14所述的车轮组件，其中径向外锁定杆固定地安装至凸缘构件，并且其中径向内锁定杆固定地安装至轮辋。

16.如权利要求14所述的车轮组件，其中径向外锁定杆包括侧向开放孔，从而使得锁定键的一部分能够轴向插入到侧向开放孔中。

17.如权利要求16所述的车轮组件，其中径向内锁定杆包括侧向闭合孔，从而使得锁定键能够径向插入到侧向闭合孔中。

18.如权利要求13所述的车轮组件，其中凸缘构件的第一轴向延伸部与锁定装置的第二轴向延伸部距彼此轴向间隔小于约10毫米。

19.如权利要求18所述的车轮组件，其中第一和第二轴向延伸部距彼此轴向间隔约2毫米。

20.一种组装车轮组件的方法，所述方法包括：

将轮胎定位在轮辋上；

将凸缘构件安装在所述轮辋上；

将锁定轮辋轴向和径向置于所述凸缘构件与所述轮辋之间；以及

将锁定装置定位在所述凸缘构件与所述轮辋之间，从而使得凸缘构件的轴向延伸部基本上轴向毗邻锁定装置的轴向延伸部。