CN108473052B - 轮毂单元 - Google Patents

轮毂单元 Download PDF

Info

Publication number
CN108473052B
CN108473052B CN201580085471.XA CN201580085471A CN108473052B CN 108473052 B CN108473052 B CN 108473052B CN 201580085471 A CN201580085471 A CN 201580085471A CN 108473052 B CN108473052 B CN 108473052B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hub unit
bearing
planetary gear
ring
engagement means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580085471.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108473052A (zh
Inventor
阿托·洪卡宁
托马斯·安德森
马茨·阿克布卢姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Construction Equipment AB
Original Assignee
Volvo Construction Equipment AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Construction Equipment AB filed Critical Volvo Construction Equipment AB
Publication of CN108473052A publication Critical patent/CN108473052A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108473052B publication Critical patent/CN108473052B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F16C19/166—Four-point-contact ball bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/581—Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/415—Wheel loaders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

本发明涉及一种轮毂单元(1)，其包括至少一个行星齿轮组(10)，所述至少一个行星齿轮组包括太阳轮(3)、一组行星轮(4)、行星架(5)和齿圈(6)，其中所述一组行星轮中的每个行星轮(4)设有接合装置(20)，所述接合装置(20)适合与齿圈(6)的对应的接合装置(21)接合，其中所述接合被提供在接合区(32)处，行星轮(4)的所述接合装置(20)与齿圈(6)的所述接合装置(21)在所述接合区中重叠；轴承(22)，该轴承包括轴承内圈(6)、轴承外圈(7)和滚子元件(8)，其中所述轴承内圈(6)构成行星齿轮组(10)的齿圈(6)，并且其中，各滚子元件(8)中的每一个滚子元件的中心相对于所述接合区(32)沿轴向移位。本发明还涉及包括这种轮毂单元的车辆。

Description

轮毂单元
技术领域
本发明涉及用于车辆的轮毂单元。本发明还涉及设有轮毂单元的车辆。
本发明可应用于工业建筑机械或建筑设备领域内的工程机械；特别是轮式装载机和铰接式翻斗车。虽然将参考轮式装载机描述本发明，但本发明不限于这种特定的车辆，而是也可用在其他工程机械中，例如挖掘机和反铲装载机。本发明也可例如用在卡车、大客车或轿车中。
背景技术
例如轮式装载机的车辆目前通常设有包括轮毂安装式减速器的终端传动器。轮毂安装式减速器可以以轮毂单元的形式被提供，且设置在旨在被驱动的车轮内。轮毂单元可典型地包括带有一体式制动器的至少一个行星齿轮组、以及轴承。该行星齿轮组的太阳轮被旋转锁定到与车辆的驱动源连接的驱动轴并由驱动轴驱动。该太阳轮与布置在太阳轮和齿圈之间的行星轮接合，并驱动所述行星轮。该轴承设置在行星齿轮组的静止齿圈与轮缘之间。行星架以固定方式连接到轮缘并因此驱动车轮。EP 1 899 619中提供了这种轮毂单元的示例。
工业中通常希望开发包括有轮毂单元的车辆驱动系统。例如，可通过为轮毂单元添加另外的减速器或添加电动马达来改进轮毂单元，由此实现对车辆的电驱动或混合驱动。然而，轮缘的尺寸对于特定的车辆类型通常是固定的，且轮毂单元应优选能够装配到轮缘内。如果轮毂单元的部分延伸到轮缘外侧，则存在危及车辆离地间隙的风险。
因此，本发明的目的是提供一种轮毂单元，它与现有技术相比可包含更多和/或更大的部件，但仍可装配到特定尺寸的轮缘内。
发明内容
根据第一方面，本发明通过提供下文所述的轮毂单元来实现上述及其他目的。根据第二方面，本发明还通过提供下文所述的车辆来实现上述及其他目的。
根据本发明的轮毂单元包括至少一个行星齿轮组，该行星齿轮组包括太阳轮、一组行星轮、行星架和齿圈，其中，所述一组行星轮中的每一个行星轮设有接合装置，该接合装置适合于与齿圈的对应的接合装置接合，并且其中，所述接合被提供在接合区处，行星轮的所述接合装置与齿圈的所述接合装置在所述接合区中重叠。该轮毂单元还包括轴承，该轴承包括轴承内圈、轴承外圈和滚子元件。该轴承内圈构成行星齿轮组的齿圈，其中，各滚子元件中的每一个滚子元件的中心相对于所述接合区沿轴向移位。
“轴向移位”应理解为：与轮毂单元的轴向中心线垂直相交且与所述滚子元件中的一个滚子元件的中心相交的直的径向延伸假想线相对于与轮毂单元的轴向中心线垂直相交且与接合区中的最靠近所述滚子元件的部分相交的直的径向延伸假想线沿轴向移位。还应理解，从轮毂单元的轴向中心垂直延伸的假想线、与轴承的滚子元件的中心相交的假想线、以及与行星齿轮组的接合区相交的假想线相互平行。
通过使其中行星轮的所述接合装置与齿圈的所述接合装置重叠处的接合区和轴承的滚子元件沿轴向移位，更好地利用了沿着轮毂单元的轴向长度的可用空间，因此至少一定程度上克服了径向限制。使轮毂单元的这两个部分沿轴向移位的益处是齿圈/轴承内圈要求一定的材料厚度以可靠地满足其任务。因此，通常不可接受的是减小材料厚度以使其装配到特定尺寸的轮缘的约束范围内。减小材料厚度可能也不总是足以将希望尺寸的行星齿轮组装配在轴承的径向内侧。通过本发明的这种轴向移位，可以在特定尺寸的约束范围内实现所需的材料厚度，且行星齿轮组可制造得更大且仍能够用在特定尺寸的轮缘内。根据此第一方面，不要求滚子元件和接合区之间的轴向重叠。而是，仅要求所述接合区的最靠近滚子元件的部分相对于滚子元件的中心沿轴向方向移位。
根据一个示例性实施例，滚子元件相对于行星轮接合装置与齿圈接合装置的接合区沿轴向移位，使得全部滚子元件布置在接合区的轴向外侧。
因此，在本实施例中，与轮毂单元的轴向中心线垂直相交且与所述滚子元件中的一个滚子元件在该滚子元件的最靠近所述接合区的部分处相交的直的假想线相对于与轮毂单元的轴向中心线垂直相交且与所述接合区中的最靠近所述滚子元件的部分相交的直的径向延伸假想线沿轴向移位。
因此，根据本发明的此方面，所述接合区相对于轴承的滚子元件沿轴向移位，使得所述接合区和轴承的滚子元件之间不存在轴向重叠。因此，与本发明的第一实施例相比，可允许齿圈/轴承内圈具有甚至更大的材料厚度。还可构思出如下的行星齿轮组：其中，齿圈的齿根圆直径大于轴承内圈的滚道的直径。因此，可将更大的行星齿轮组设置在特定尺寸的轮缘内。
根据一个示例性实施例，所述轴承是双排轴承。根据此示例性实施例，该双排轴承的滚子元件相对于行星轮接合装置和齿圈接合装置的接合区沿轴向移位，使得每一对滚子元件中的两个滚子元件布置在所述接合区的轴向外侧。
因此，与轮毂单元的轴向中心线垂直相交且与滚子元件队列中的最靠近所述接合区的滚子元件相交的直的假想线相对于与轮毂单元的轴向中心线垂直相交且与所述接合区中的最靠近所述滚子元件的部分相交的直的径向延伸假想线沿轴向移位。因此，根据此实施例，所述接合区相对于最靠近所述接合装置的滚子元件沿轴向移位。对于上述实施例，根据此实施例的构造允许提供更大的行星齿轮组的可能性。
根据示例性实施例，行星轮的接合装置被设置为齿的形式。根据一个示例性实施例，当在轮毂单元的径向方向上观察时，相应的齿被设置在齿圈的面向内的表面上。
根据一个示例性实施例，该轮毂单元具有轴向延伸，该轴向延伸具有内端部和外端部，该内端部是适于连接到车辆的端部，并且该外端部是适于连接到用于保持车轮的轮缘的端部。
根据一个示例性实施例，所述轴承内圈包括在所述轮毂单元的轴向方向上延伸的凸缘，并且其中，齿圈的接合装置被设置在所述凸缘上。将齿圈的接合装置设置在沿轮毂单元的轴向方向延伸的凸缘上是使所述接合区相对于轴承的滚子元件沿轴向移位的有益方式。
根据一个示例性实施例，当在轮毂单元的轴向方向上观察时，所述接合区被设置成比轴承的所述滚子元件更靠近外端部。因此，所述接合区被设置成与设有滚子元件的位置处相比沿轴向进一步离开轮毂单元与车身相连的位置。然而，当该轮毂单元被装配到轮缘时，它们不延伸到轮缘或车轮的最外侧部分的外侧。为了提供具有良好离地间隙的车辆，有益的是将该轮毂单元的所有部分都设置在轮缘或车轮内。
根据一个示例性实施例，所述轴承的内圈是包括两个部分的分体式内圈。分体式内圈包括通过适当的连接元件连接的至少两个部分。这种连接元件例如可以是螺栓或螺钉。将轴承的内圈设置为分体式内圈在简化制造方面是有益的，而这同时允许足够强且稳固的轴承内圈。
根据一个示例性实施例，该分体式轴承内圈的两个部分都与所述轴承的滚子元件接触。换言之，轴承滚道被设置在由轴承内圈的两个部分限定的空间内。
根据一个示例性实施例，该分体式轴承内圈的两个部分中的第一部分构成行星齿轮组的齿圈。因此，齿圈的接合装置仅设置在该分体式轴承内圈的所述部分中的一个上。
根据一个示例性实施例，当在轮毂单元的轴向方向上观察时，该分体式轴承内圈的所述第一部分被设置成比该分体式轴承内圈的所述另一部分更靠近轮毂单元的外端部。将接合装置设置在该分体式轴承内圈的外部分处是有益的，因为该接合装置旨在与行星齿轮组的接合装置啮合接合。
根据一个示例性实施例，所述轮毂单元包括驱动轴，该驱动轴沿着所述轮毂单元的轴向中心线的至少一部分延伸。该驱动轴可有益地连接到驱动源，例如电动马达、液压驱动器或内燃机。
根据一个示例性实施例，所述驱动轴直接或间接地以驱动方式连接到所述至少一个行星齿轮组的太阳轮。
根据一个示例性实施例，所述轮毂单元还包括电机，作为用于驱动所述太阳轮的驱动源。
根据一个示例性实施例，所述轮毂单元包括串联联接在所述电机和轮毂单元之间的至少两个行星齿轮组。根据一个示例性实施例，该轮毂单元设有换档装置。根据一个示例性实施例，该换档装置包括至少一个另外的行星齿轮组，且所述换档装置适于分别将所述一个另外的行星齿轮组的行星轮连接成被驱动地连接到电机，以及将所述一个另外的行星齿轮组的行星轮从被驱动地连接到电机的状态断开。当更多的部件、例如另外的行星齿轮组和电机要被装配在轮毂单元内时，本发明可以是特别有益的。
根据一个示例性实施例，所述轮毂单元包括串联联接的至少两个行星齿轮组，其中所述至少两个行星齿轮组中的一个行星齿轮组构成所述至少一个行星齿轮组。因此，不需要使轮毂单元的所有行星齿轮组的接合区相对于轮毂单元的轴承的滚子元件沿轴向移位。如果两个或更多个行星齿轮组中的一个行星齿轮组的接合区相对于所述轴承的滚子元件沿轴向移位，则可很好地实现本发明的目的。
根据一个示例性实施例，所述至少两个行星齿轮组中的具有最大直径的行星齿轮组构成所述至少一个行星齿轮组。根据此示例性实施例，当轮毂单元包括不止一个行星齿轮组时，具有最大直径的行星齿轮组的接合区相对于轴承的滚子元件沿轴向移位。“直径”应理解为行星齿轮组的齿圈的直径。因为本发明的目的是提供一种可包含更多和/或更大的部件且仍可装配到特定尺寸的轮缘内的轮毂单元，所以，如果具有最大直径的行星齿轮组沿轴向移位，则本发明可以更有益。因此，具有较小直径的一个行星齿轮组可设置在与轴承相同的轴向位置处，且仍可存在齿圈/轴承内圈的足够的材料厚度。
根据一个示例性实施例，所述齿圈的齿根圆直径在轴承内圈的内滚道的直径的95％至110％的范围内。通过使齿圈的接合装置与行星轮的接合装置的接合区和轴承的滚子元件沿轴向移位，能够提供比现有技术可实现的行星齿轮组更大的行星齿轮组。因此，能够提供一种轮毂单元，其中齿圈的齿根圆直径为所述轴承的内滚道的直径的95％或更大。换言之，在齿轮的底部处测量的齿圈的直径可以为所述轴承的彼此相对地定位的两个滚子元件的径向最内侧部分之间的距离的95％或更大。通过这种轴向移位，甚至能够提供具有比所述轴承的直径更大的直径的行星齿轮组，例如最大可达所述轴承的直径的110％，即使所述轴承内圈构成齿圈。
根据一个示例性实施例，所述齿圈的齿根圆直径在轴承内圈的内滚道的直径的95％至100％的范围内。根据此示例性实施例，齿圈的齿根圆直径最多与轴承内圈的内滚道的直径相同。然而，与行星轮和滚子元件相对于彼此不沿轴向移位的情况相比，所述齿根圆直径更大，因为轴承内圈/齿圈要求一定的材料厚度。
根据本发明的第二方面的车辆包括根据本发明的第一方面的轮毂单元。根据本发明的第一方面的轮毂单元可有益地用在工程机械内，或用在卡车、大客车或轿车内。
根据一个示例性实施例，所述车辆是工程机械，例如轮式装载机。
根据一个示例性实施例，所述轮毂单元设置在所述车辆的轮缘内，并且其中，当在轮缘的宽度方向上观察时，所述轴承的滚子元件比所述接合区更靠近轮缘的中心。在施加到所述轴承的轴承载荷和转矩且因此所述轴承的预期寿命长度方面，有益的是将轴承的中心设置成靠近与轮毂单元连接的轮缘的轴向中心。因此，更有益的是使所述接合区沿轮缘的轴向方向移位。
附图说明
参考附图，通过以下对本发明示例性实施例的阐述性而非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述及其它目的、特征和优点，其中：
图1示出了轮式装载机的侧视图；
图2a示出了根据本发明的第一实施例的轮毂单元的剖视截面图；
图2b示出了根据本发明的第一实施例的轮毂单元的放大部分；
图3示出了根据本发明的第二实施例的轮毂单元的放大部分，其中轴承元件是双排轴承元件；并且
图4示出了根据本发明的第三实施例的轮毂单元的剖视截面图，其中该轮毂单元包括两个行星齿轮组、变速器和电动马达。
具体实施方式
现在，将在下文中参考附图更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应解释为限于在此给出的实施例；而是，这些实施例是为了充分性和完整性而提供的，并将本发明的范围完全传达给本领域普通技术人员。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1示出了轮式装载机101。轮式装载机101的车身包括前部分102和后部分103，所述前部分和后部分各具有一对车轮116、117；118、119，图1中仅示出了每对车轮中的一个车轮。每个车轮116、117；118、119连接到轮毂单元1并由所述轮毂单元1驱动。将在下文中结合图2至4将更详细地描述轮毂单元1。后部分103包括驾驶室114。车辆部分102、103被布置为借助于布置在所述两个部分之间的液压缸104、105形式的两个第一致动器而绕竖直轴线相对于彼此旋转。液压缸104、105布置在穿过车辆的水平中心线的每一侧上，用于使车辆转向的目的。
轮式装载机101包括用于移动物体或材料的装置111。装置111包括装载臂单元106和布置在装载臂单元106上的铲斗形式的工具107。装载臂单元106的第一端可旋转地连接到车辆前部分102。工具107可旋转地连接到装载臂单元106的第二端。
装载臂单元106可通过两个另外的致动器相对于车辆的前部分102升起和降下，所述两个另外的致动器为两个液压缸108、109的形式，每个液压缸108、109的一端连接到车辆前部分102，另一端连接到装载臂单元106。铲斗107可通过液压缸110形式的第三致动器相对于装载臂单元106倾斜，该液压缸110的第一端连接到车辆前部分102，且其第二端经由链接臂系统115连接到铲斗107。
图2a和图2b更详细地示出了本发明的轮毂单元1的第一实施例。该轮毂单元具有轴向延伸，该轴向延伸具有外端部33和内端部34。外端部33位于车轮旨在装配到与轮毂单元1连接的轮缘2的一侧上。内端部34位于该轮毂单元1与驱动源及车辆连接的一侧上，该驱动源可以是车辆的驱动轴或者是形成该轮毂单元的一部分的电机。
轮毂单元1包括行星齿轮组10，该行星齿轮组10包括：太阳轮3；一组行星轮，例如四个行星轮4(在图2a中，仅其中两个可见)；行星架5；和齿圈6。行星架5保持行星轮4。所述行星齿轮组中的每个行星轮4设有齿12a形式的接合装置20，该接合装置20适合与齿圈6的也呈齿12b形式的对应的接合装置21接合。用32标示所述接合区，即，接合装置20和接合装置21彼此重叠并接合的区域。
轮毂单元1还包括轴承22。该轴承包括轴承内圈6、轴承外圈7和滚子元件8。轴承内圈6构成行星齿轮组10的齿圈6。因此，滚子元件8与轴承内圈6的表面11接触，当在轮毂单元的径向方向上观察时，该表面11指向外。接合装置21设置在齿圈6的表面13上，当在轮毂单元的径向方向上观察时，该表面13指向内。接合装置20、21和轴承22在图2b中被更详细地示出。行星架5通过螺栓23连接到轴承外圈7。轮毂单元1也以固定方式连接到轮缘2，该轮缘2用于保持车轮116、117、118和119中的任一个。这种连接是通过将轮缘2经由螺栓23连接到行星架5和轴承外圈7而建立的。太阳轮3连接到驱动轴17，该驱动轴17由未示出的驱动源驱动。因此，在当驱动轴17旋转且因此太阳轮3旋转时，行星轮4和行星架5也旋转。齿圈6保持静止。因为齿圈6还构成轴承22的轴承内圈，所以轴承外圈7与行星架5一起自由旋转。因此，连接到轮缘2的车轮116、117、118、119可以由轮毂单元1驱动。
如从图2a和图2b中清楚可见，轴承22的滚子元件8相对于接合区32沿轴向移位。因此，与轮毂单元1的轴向中心线9垂直相交且与所述滚子元件8中的一个滚子元的中心相交的直的径向延伸假想线L1相对于与轮毂单元1的轴向中心线9垂直相交且与所述行星轮4的接合装置20或接合区32的最靠近所述滚子元件8的部分相交的直的径向延伸假想线L2沿轴向移位，在本实施例中，该轴向中心线9与驱动轴17的轴向中心重合。在图2a和图2b所示的实施例中，这种轴向移位实际上大到使得与轮毂单元1的轴向中心线9垂直相交且与所述滚子元件8中的一个滚子元件在该滚子元件的最靠近行星轮4的接合装置20或接合区32的部分处相交的直的假想线L3相对于与轮毂单元1的轴向中心线9垂直相交且与所述行星轮4的接合装置20或接合区32的最靠近所述滚子元件8的部分相交的直的径向延伸假想线L2沿轴向移位。因此，在本实施例中，接合区32和滚子元件8之间不存在重叠。齿圈/轴承内圈6可因此具有足够的厚度，且所有部件仍可装配在轮缘2内。在本实施例中，齿圈6的齿根圆直径D1略大于内滚道直径D2的95％。然而，由于接合区32和滚子元件8的轴向移位，所以能够提供如下的行星齿轮组：其中，齿圈的齿根圆直径甚至与内滚道直径D2的110％一样大。
接合区32和轴承22的滚子元件8的轴向移位通过齿圈6的凸缘14来实现。齿圈6的接合装置21设置在此凸缘14上，该凸缘14在所述轮毂单元的轴向方向上延伸，且因此能够提供与行星轮4的接合装置20的啮合接合，其中该接合装置20相对于轴承22的滚子元件8沿轴向有一定距离。
这种轴向移位使得：当在轮缘的轴向方向上观察时，轴承的滚子元件8比接合区32更靠近轮缘2的中心L5。此外，当在轮毂单元的轴向方向上观察时，接合区32被设置成比轴承的所述滚子元件8更靠近外端部33，该外端部33是轮毂单元的适于连接到用于保持车轮的轮缘的端部。因此，轴承的滚子元件8被设置成比接合区32更靠近内端部34，该内端部34是轮毂单元的适于连接到车辆的端部。
在图2a和图2b中还可看到，轴承22的内圈是分体式内圈。该分体式内圈包括通过螺栓29保持在一起的两个部分15、16。这两个部分15、16也通过螺栓29连接到轮毂单元的静止部分31。分体式轴承内圈6的两个部分15、16都与轴承的滚子元件8接触。然而，仅该分体式轴承内圈的第一部分15构成行星齿轮组10的外圈6。当在轮毂单元的轴向方向上观察时，该分体式轴承内圈的第一部分15(即，该分体式轴承内圈的设有凸缘14和接合装置21的部分)被设置成比该分体式轴承内圈的另一部分16更靠近外端部33。
图3中示出了根据本发明的轮毂单元1的另一个实施例。本实施例的大多数特征与第一实施例相同，因此将不论述类似的特征。本实施例与第一实施例之间的差异在于所述轴承是双排轴承22’，并且，与轮毂单元1的轴向中心线9垂直相交且与滚子元件阵列中的最靠近接合区32的滚子元件8相交的直的假想线L4相对于与轮毂单元1的轴向中心线9垂直相交且与接合区32的最靠近所述滚子元件8的部分相交的直的径向延伸假想线L2沿轴向移位。因此，在本实施例中，在最靠近接合区32的滚子元件8与接合区32之间存在轴向移位。类似于第一实施例，此第二实施例也实现了将更多和/或更大的部件装配到特定尺寸的轮缘内的目的。
图4图示了本发明的又一实施例，其示出了轮毂单元1的一部分。本实施例的大多数特征与第一和第二实施例相同，因此将不论述类似的特征。本实施例与第一和第二实施例之间的差异在于：在本实施例中，提供了包括一组行星轮24的第二行星齿轮组30，例如包括四个行星轮(图4中仅示出其中的两个)。此第二行星齿轮组30的行星轮24与太阳轮25接合并由太阳轮25驱动。太阳轮25直接或间接地连接到变速器18，该变速器18由具有电动马达19形式的驱动源驱动。在本实施例中，未示出驱动轴。而是，变速器18可例如包括一个或多个另外的行星齿轮组。然而，变速器18和电动马达19可实施为不同的方式，因此在图中仅被示意性地示出。在此也不进一步论述变速器18和电动马达19。
第二行星齿轮组30的齿圈也由轴承内圈6形成，且类似于第一行星轮4，行星轮24设有具有齿12c形式的接合装置26，这些齿12c与齿圈的也呈齿12d形式的对应的接合装置27啮合接合。
第一行星齿轮组10与第二行星齿轮组30串联联接。即，行星轮24由行星架28保持，该行星架28连接到第一行星齿轮组10的太阳轮3。因此，第一行星齿轮组10由第二行星齿轮组30的行星架28驱动。
如图4中可见，所述至少两个行星齿轮组中仅有一个相对于轴承22的滚子元件8沿轴向移位就足以实现本发明的目的。在所图示的实施例中，第一行星齿轮组10构成沿轴向移位的至少一个行星齿轮组。还可看到，第一行星齿轮组10具有比第二行星齿轮组30大的直径。因此，第二行星齿轮组可设置在轴承22径向内侧，而轮毂单元不超过轮缘2的径向尺寸限制。
本领域普通技术人员也认识到，在权利要求书的范围内，以上所述的不同替代实施例和方面可以相互组合为多种合适的实施例。
用于驱动第一行星齿轮组的太阳轮的装置在一个实施例中被描述为驱动轴，而在另一个实施例中被描述为非特定的变速器和第二行星齿轮组。然而，可利用其他装置，或将图示的实施例以不同的方式组合。也可构思出使用任何合适的驱动源来驱动所述驱动轴或其他变速器，例如电驱动源、内燃机或液压驱动器。
所图示的行星齿轮组已被描述为包括四个行星轮。然而，也可构思出在行星齿轮组中具有另一数量的行星轮。
此外，权利要求中的任何附图标记不应视为限制其范围。

Claims (13)

1.一种轮毂单元(1)，包括：
至少一个行星齿轮组(10)，所述至少一个行星齿轮组(10)包括太阳轮(3)、一组行星轮(4)、行星架(5)和齿圈(6)，其中，所述一组行星轮中的每个行星轮(4)设有接合装置(20)，所述行星轮的接合装置(20)适合与所述齿圈(6)的对应的接合装置(21)接合，其中，所述接合被提供在接合区(32)处，所述行星轮(4)的所述接合装置(20)与所述齿圈(6)的所述接合装置(21)在所述接合区(32)中重叠；
轴承(22)，所述轴承(22)包括轴承内圈、轴承外圈(7)和单排滚子元件(8)；
其中，所述轴承内圈构成所述行星齿轮组(10)的所述齿圈(6)，其中，所述单排滚子元件(8)中的每一个滚子元件的中心相对于所述接合区(32)沿轴向移位，
其特征在于，所述轴承(22)的所述轴承内圈是包括两个部分(15,16)的分体式内圈，其中，所述分体式轴承内圈的两个部分与所述轴承的所述单排滚子元件接触，
其中，所述分体式轴承内圈的所述两个部分(15、16)中的第一部分(15)构成所述行星齿轮组(10)的所述齿圈(6)，并且其中，当在所述轮毂单元的轴向方向上观察时，所述分体式轴承内圈的所述第一部分(15)整体上被设置成比所述分体式轴承内圈的所述两个部分(15、16)中的另一部分(16)更靠近所述轮毂单元的外端部(33)。
2.根据权利要求1所述的轮毂单元，其中，所述单排滚子元件(8)相对于所述行星轮的接合装置(20)与所述齿圈的接合装置(21)的所述接合区(32)沿轴向移位，使得所述滚子元件全部布置在所述接合区(32)的轴向外侧。
3.根据权利要求1或2所述的轮毂单元，其中，所述轮毂单元具有轴向延伸，所述轴向延伸具有内端部(34)和所述外端部(33)，所述内端部(34)是适于连接到车辆的端部，而所述外端部(33)是适于连接到用于保持车轮的轮缘的端部。
4.根据权利要求3所述的轮毂单元，其中，当在所述轮毂单元的轴向方向上观察时，所述接合区(32)被设置成比所述轴承的所述单排滚子元件(8)更靠近所述外端部(33)。
5.根据权利要求1或2所述的轮毂单元，其中，所述轮毂单元还包括电机，所述电机作为用于驱动所述太阳轮(3)的驱动源。
6.根据权利要求1或2所述的轮毂单元，所述轮毂单元包括串联联接的至少两个行星齿轮组(10、30)，其中，所述至少两个行星齿轮组中的一个构成所述至少一个行星齿轮组(10)。
7.根据权利要求6所述的轮毂单元，其中，所述至少两个行星齿轮组中的具有最大直径的行星齿轮组构成所述至少一个行星齿轮组(10)。
8.根据权利要求1或2所述的轮毂单元，其中，所述齿圈(6)的齿根圆直径(D1)在所述轴承内圈的内滚道直径(D2)的95％至110％的范围内。
9.根据权利要求8所述的轮毂单元，其中，所述齿圈(6)的所述齿根圆直径(D1)在所述轴承内圈的内滚道直径(D2)的95％至100％的范围内。
10.一种车辆(101)，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的轮毂单元(1)。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，所述车辆(101)是工程机械。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述工程机械是轮式装载机。
13.根据权利要求10-12中的任一项所述的车辆，其中，所述轮毂单元设置在所述车辆的轮缘(2)内，并且其中，当在所述轮缘(2)的宽度方向上观察时，所述轴承(22、22’)的所述单排滚子元件(8)比所述接合区(32)更靠近所述轮缘(2)的中心(L5)。
CN201580085471.XA 2015-12-22 2015-12-22 轮毂单元 Active CN108473052B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2015/051388 WO2017111674A1 (en) 2015-12-22 2015-12-22 A wheel hub unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108473052A CN108473052A (zh) 2018-08-31
CN108473052B true CN108473052B (zh) 2022-04-19

Family

ID=59090812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580085471.XA Active CN108473052B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 轮毂单元

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10576820B2 (zh)
EP (1) EP3393837B1 (zh)
CN (1) CN108473052B (zh)
WO (1) WO2017111674A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6433619B2 (ja) * 2016-03-29 2018-12-05 三菱電機株式会社 独立車輪駆動装置および車両
JP2018131068A (ja) * 2017-02-15 2018-08-23 ナブテスコ株式会社 運搬台車用の駆動装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737000A (en) * 1971-04-09 1973-06-05 J Knobloch Planetary reduction drive
US4418785A (en) * 1979-07-26 1983-12-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft Steered and driven axle-end assembly
US5397281A (en) * 1992-02-27 1995-03-14 Linde Aktiengesellschaft Shiftable planetary transmission
CN1100996A (zh) * 1993-09-29 1995-04-05 林德股份公司 轮毂驱动装置
WO2003039900A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-15 Volvo Construction Equipment Components Ab An arrangement for driving a wheel of a vehicle
EP1719656A1 (en) * 2004-02-23 2006-11-08 Ntn Corporation Motor-driven wheel drive device
WO2007001220A1 (en) * 2005-06-27 2007-01-04 Volvo Construction Equipment Holding Sweden Ab Disk brake, planet transmission, drive device and work vehicle
CN103671765A (zh) * 2012-09-21 2014-03-26 罗伯特·博世有限公司 行星齿轮变速器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US714612A (en) * 1899-04-08 1902-11-25 John E Y Rochester Ball-bearing.
NL6805109A (zh) * 1968-04-10 1969-10-14
US4930590A (en) * 1989-05-11 1990-06-05 Deere & Company Motor and transmission assembly
DE4421428C1 (de) 1994-06-18 1995-07-27 Fichtel & Sachs Ag Mit einem Elektromotor zu einer Baueinheit verbindbares Planetengetriebe
DE4421427C1 (de) 1994-06-18 1996-01-18 Fichtel & Sachs Ag Elektromotor-Getriebe-Baueinheit
JP2001347805A (ja) * 2000-04-05 2001-12-18 Nsk Ltd 車輪駆動用車軸ユニット
DE10062315A1 (de) 2000-12-14 2002-07-18 Kordel Antriebstechnik Gmbh Radnabenantrieb
DE602005006729D1 (de) * 2005-03-24 2008-06-26 Skf Ab Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug
JP2007022386A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Ntn Corp 電動式車輪駆動装置
WO2008069707A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Volvo Construction Equipment Ab A hub unit and a powertrain for a vehicle
EP2740625B1 (en) * 2011-08-02 2018-04-04 NSK Ltd. Hub bearing, speed reduction mechanism, and in-wheel motor
US20150110427A1 (en) * 2012-01-26 2015-04-23 Frank Berens Rolling bearing assembly having magnetic and/or electronic elements
WO2014141808A1 (ja) * 2013-03-12 2014-09-18 Ntn株式会社 車輪用軸受装置
JP2015175512A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
US10065455B2 (en) * 2015-11-03 2018-09-04 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly having a wet disc brake

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737000A (en) * 1971-04-09 1973-06-05 J Knobloch Planetary reduction drive
US4418785A (en) * 1979-07-26 1983-12-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft Steered and driven axle-end assembly
US5397281A (en) * 1992-02-27 1995-03-14 Linde Aktiengesellschaft Shiftable planetary transmission
CN1100996A (zh) * 1993-09-29 1995-04-05 林德股份公司 轮毂驱动装置
WO2003039900A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-15 Volvo Construction Equipment Components Ab An arrangement for driving a wheel of a vehicle
EP1719656A1 (en) * 2004-02-23 2006-11-08 Ntn Corporation Motor-driven wheel drive device
WO2007001220A1 (en) * 2005-06-27 2007-01-04 Volvo Construction Equipment Holding Sweden Ab Disk brake, planet transmission, drive device and work vehicle
CN103671765A (zh) * 2012-09-21 2014-03-26 罗伯特·博世有限公司 行星齿轮变速器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3393837A1 (en) 2018-10-31
US20180361849A1 (en) 2018-12-20
WO2017111674A1 (en) 2017-06-29
EP3393837B1 (en) 2021-01-27
CN108473052A (zh) 2018-08-31
US10576820B2 (en) 2020-03-03
EP3393837A4 (en) 2019-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013003270B4 (de) Fahrantriebsvorrichtung für Muldenkipper
US9903454B2 (en) Traveling axle device
US10857877B2 (en) Planet carrier and a planetary gear transmission
AU2010307214B2 (en) Thrust plate for engaging a bearing of a drive assembly
CN108473052B (zh) 轮毂单元
US9950609B2 (en) Power generation device
US8727933B2 (en) Bolt on carrier for integrated final drive with closed circuit hydrostatic motor
US8961359B2 (en) Planet carrier and clutch housing
US8066605B2 (en) Planet transmission, drive device comprising the planet transmission and vehicle comprising the drive device
US8083634B2 (en) Disk brake, planet transmission, drive device and work vehicle
CN203020075U (zh) 一种差速锁及一种轻型工程车后桥总成
JP4890000B2 (ja) アクスル装置および作業機械
US11345232B2 (en) Wheel hub arrangement for a driving wheel of a vehicle
US9410598B2 (en) Drive assembly for machine
EP3734116A1 (en) Differential assembly having an overhanging ring gear
KR102368567B1 (ko) 감속기
WO2014155836A1 (ja) 作業車両のアクスル装置及び作業車両
EP2982533A1 (en) Planetary gear drive
US20170045128A1 (en) Differential assembly for a machine

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant