CN109922982B - 轴系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴系统，该轴系统包括轴头(6)其中，所述轴头被形成为在其外侧上绕轴头轴线(S)基本旋转对称，并且所述轴头具有在一定区域中平行于所述轴头轴线延伸的两个管道(61,62)，所述管道分别通向所述轴头的外表面的区域中的连接部(21,22)，其中，所述连接部被连接平面(E)从中心切割，所述连接平面垂直于所述轴头轴线排列，并且其中，所述轴头具有用于固定制动托架(4)的固定区域(64)，处于安装位置的所述制动托架平行于所述连接平面延伸。

Description

轴系统

技术领域

本发明涉及轴系统，特别地涉及用于运行和支撑液压附加电机的轴系统。

背景技术

在现有技术中，在某种程度来说，用于支撑液压附加电机和其它车辆部件的轴系统是已知的。关于这方面，诸如静液压电机的附加驱动装置被固定至轴头的端部，并且将扭矩传递至支撑在轴头上的车轮悬架。为了例如通过电缆或液压管路等对附加电机提供能量，将外部管路和软管引至附加电机是已知的。此外，已知的是，在轴头中形成钻孔(特别地，形成管道)，通过该钻孔可以插入缆线以便能够将相应的电能或液压流体供应给附加电机。由于引入的缆线削弱了轴头，所以轴头在此处必须具有更大的尺寸，并且问题还在于：其它的底盘部件(例如制动托架的部件或半径连接元件的部件)附接至轴头，这势必进一步导致尺寸过大。在此方面对于改进有着巨大需求，其中，特别地，必须优化被轴系统占据的安装空间和轴系统的重量。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴系统，该轴系统允许向液压附加驱动装置提供液压流体，并且同时相比于现有技术已知的解决方案，具有更低的重量、更长的使用寿命以及更小的安装空间。

根据本发明，轴系统包括轴头，第一连接部和第二连接部，其中，轴头体现为它的外侧关于轴头轴线基本上旋转对称，并且具有在某些区域中平行于轴头轴线延伸的两个管道，其中，连接部位于定向为与轴头轴线垂直的连接平面中，其中，轴头具有用于固定平行于连接平面延伸的制动托架的附接区域。优选地，轴头是如下的部件：该部件基本上以固体的形式体现，并且在该部件中形成至少两个管道，所述管道基本上平行于轴头轴线延伸。在本文中，管道也分别具有相对于轴头轴线横向地延伸的部分，以致管道从轴头中横向地出现，并且分别通向一个连接部中。此处，连接部以如下方式布置在平面中：相对于轴头的长度，连接部沿轴头布置在基本相同的高度处。优选地，连接部所在的连接平面以与每个连接部分中心相交的方式定向。此外，连接平面相对于轴头轴线正交地或垂直地布置。在第一远端，轴头优选具有用于固定车轮悬架系统的车轮轴承的轴承区域。靠近轴承区域，或紧靠轴承区域侧面，轴头具有用于固定制动托架的附接区域。此处，制动托架是如下部件：在该部件上可以固定盘式制动器的制动钳，或者优选地可以固定鼓式制动器的制动蹄的轴承装置和启动单元。此处，制动托架只接合在轴头上的附接区域的区域中。优选地，附接区域体现为设置在轴头的外侧的旋转对称面或圆柱形面并且制动托架优选地永久性焊接或粘合至该旋转对称面或圆柱形面，或者附接区域体现为与轴头一体化。在后一种优选的情况中，轴头可以与制动托架一起体现为锻造零件或铸造零件。轴头中的管道从轴头的第一远端通过附接区域并且在附接区域下方延伸到第一连接部和第二连接部。由于连接部布置在定向为垂直于轴头轴线并且优选地基本上平行于轴头的附接区域的连接平面中，所以连接部能够被设置为非常靠近附接区域，并且因此非常靠近能够固定至轴头的制动托架。这样能够显著减少连接部和制动托架需要的安装空间。特别地，在本发明的情况中，轴头上设置连接部的区域的轴向延伸是特别小的。

有利地，连接部距附接区域的最小距离小于在附接区域的区域中的轴头直径的三分之一。此处，连接部距附接区域的最小距离表示连接部相对于用于制动托架的附接区域的布置靠近程度，并且因此表示在制动托架的安装状态下连接部相对于制动托架自身的布置靠近程度。此处，在用于制动托架的附接区域的区域中相对于轴头直径的该最小距离小于该轴头直径的三分之一。很明显，只要最小距离保持在轴直径的三分之一以下，就能够实现轴系统的特别紧凑的设计。然而，对于可能的特定应用，可能需要最小距离不能短于四分之一，以便给工具的使用留出足够的空间，特别是给用于将连接部固定至轴头的工具留出足够的空间。

此处，附接区域的连接部的最小距离与附接区域的区域中的轴头直径的比率特别优选地在0.05到0.25之间，并且优选地大致为0.1至0.2。如果用于将连接部固定至轴头的工具几乎不需要安装空间或者只需要非常小的安装空间，那么此处特别优选的是连接部距附接区域的最小距离只有轴头直径的0.05。在这种情况下，可以实现轴系统的特别紧凑的设计。特别地，当在用户可以使用工具从相对于轴系统的各个方向到达连接部以便将连接部固定至轴头的区域中，0.20至0.25的优选范围已经证明是合适的。

优选地，在连接部的区域内，轴头具有部分多边形横截面。特别地，轴头在形成连接部或能够将连接部固定至轴头的位置处分别具有平面，在这样的平面中，能够特别容易地制造各对应的管道与固定于连接部内的液压管路之间的密封连接。

特别优选地，轴头在每个连接部的区域中具有平坦部。优选地，由于优选位于每个连接部上的平坦部，能够以特别简单的方式在轴头中形成连接部所必需的钻孔。有利地，轴头仅在紧靠着连接部的附近以局部平坦的方式体现，并且在其它地方以旋转对称或圆柱形的方式体现，以避免对轴头的强度，特别是抗扭刚度产生不必要的不利影响。此处，平坦部可以体现为凹部。

此外，连接部在位于连接平面内的第一扇形部内延伸，其中，扇形部以第一扇面角延伸，并且其中，第一扇面角位于25°至160°的范围内，并且优选地位于45°至90°的范围内。除了以连接部位于共用连接平面的方式布置连接部之外，连接部只在连接平面内延伸的圆的受限扇形部中，特别是在轴头的横截面的受限扇形部中延伸也是优选的。在本文中，扇形部优选地小于轴头的全部横截面的一半，使得连接部优选地只布置在轴头的一侧，并且扇形部特别优选地只设置在轴头的横截面的三分之一内。这样，在连接部的相邻区域中留出了足够的安装空间，以便例如将制动钳固定至制动托架，该制动托架部分延伸到连接平面但此处不与连接部接触。

具有用于制动钳的附接区域的制动托架也优选地固定至轴头，其中，制动钳在投影至连接平面的第二扇形部内延伸，其中，第二扇形部以第二扇面角延伸，并且其中，第二扇面角位于90°至240°的范围内，优选地在160°至200°的范围内。特别地，在被固定至制动托架并且相对于制动托架不能移动的制动钳基本上平行于轴头轴线的情况下，需要提供自由空间以便允许制动钳自动移动而不碰撞连接部。此外，管道必须能够伸至制动钳并且伸至用于提供制动器的启动元件的制动缸，其中，这些管道必须依次地不与能够连接至连接部的管道相冲突。为此，制动钳也优选地在扇形部内延伸，其中，优选地投影至连接平面的该扇形部代表制动钳的延伸。在轴系统中，此处，优选地，用于第二扇面角中的制动钳的延伸的范围优选地可能是90°到240°。如果只是制动钳的一部分移动到连接部的区域内或者移动至连接平面的程度，那么出现90°的区域中的扇形。特别地，如果除了制动钳本身之外，其他不能与连接部碰撞的外围系统被布置并被固定在制动钳上或制动钳的附近，则可以出现240°的范围。从160°到240°的角度范围是由具有盘式制动器和浮动制动钳的制动系统假定的典型扇形范围。因此，对于优化用于这样的制动系统的轴系统而言是相当有利的。

第二扇形部(即，制动钳由此延伸的扇形部)特别优选地不与第一扇形部(也就是说，连接部在其中延伸的扇形部)重叠。这样，可以有利地避免连接部与制动托架或固定到制动托架的制动钳的碰撞。

此外，第一扇面角和第二扇面角的和优选地小于300°，并且优选地位于220°到270°的范围内。这样，除了制动钳和连接部的延伸之外，在轴系统中留有可用于其他外围系统的其他空间。这种系统可以例如是轮毂的区域内的ABS传感器或温度传感器。

在轴头安装在多用途车内的状态下，连接部优选地布置在轴头背离道路的一侧上。特别地，对于轴头固定在多用途车的底盘内并且多用途车在道路上静止或开动的情况，轴头上的连接部优选地设置在轴头的背离道路的一半处。因此，连接部在其中延伸的扇形部的特征还在于，优选地，该扇形部至少主要地或完全地布置在轴头的上侧或轴头背离道路的一侧。这样，可以实现连接部和连接至连接部的线路不受被抛起的异物的影响，并且因此能够显著地提高轴系统的使用寿命。

有利地，连接部均具有拧入式元件，其中，这些拧入式元件均具有用于和轴头接合的外螺纹。有利地，连接部通过可拆卸式的形状配合连接和摩擦锁定连接而被固定到轴头。此处，拧入式元件可以不可分离地连接至液压管路，其中，在分别能够相对于彼此移动的各部分之间还额外地引入有密封元件。在液压管路和形成在轴头内的管道之间的可拆卸连接的优点是：可以因维护的目的而移除单独的连接部，而无需破坏材料接合或形状锁定连接。

特别地，在连接部之间空出有具有最小宽度的中间空间，其中，该宽度是连接部的最大直径的0.8倍到1.5倍。此处，优选地，连接部的直径是连接部的被定义为垂直于轴头的径向方向的横截面的直径。此处，优选地，除了(如果合适的话)用于工具的啮合的外六角形几何体之外，连接部基本上围绕轴头的垂直于轴头轴线的此径向方向旋转对称地延伸。此处，优选地，连接部之间的中间空间是连接部的最大直径的0.8倍到1.5倍，其中，特别地，这允许使用工具(特别是键)将连接部拧到轴头上。

此外，优选地，连接部均体现为基本上围绕一个连接轴旋转对称，其中，连接轴位于连接平面中，其中，这些连接轴跨越连接角，其中，连接角大于20°并且优选地大于30°。对于特别大的轴头来说超过20°的连接角是足够的，因为在这种情况下，在连接部之间保留有足够的自由空间以便能够用工具将优选的拧入式元件固定至轴头。在大于或等于30°的连接角的情况下，总是能够确保这种足够的自由空间。

优选地，在连接部的背离附接区域的一侧，连接元件被间接地或直接地或者能够被间接地或直接地固定至轴头，其中，连接部距连接元件的最小距离小于附接区域的区域中的轴头直径的三分之二。除了制动托架之外，连接元件优选地也被固定至或能够内固定至轴头。在本文中，优选地，连接部布置在用于固定制动托架的附接区域与连接元件之间。此处，连接部应与相邻的部件保持相应的最小距离，该最小距离不超过在附接区域的区域中的轴头直径的三分之二。因此，能够进而优化轴系统的安装空间或紧凑的实施例。因此，特别地，减少了轴头的总长度，并且因为减少了由弯曲力(该弯曲力是从多用途车辆的车轮悬架系统传递到轴头)造成的杠杆臂，所以能够减少作用在连接元件上的扭矩。特别地，在轴管(其中，纵向连接元件被固定至所述轴管)能够被紧挨着连接部固定至轴头的实施例的情况中，连接部距连接元件的最小距离可以只是轴头直径的一半。特别优选地，连接部距连接元件的最小距离大致是50mm到60mm。

除了第一连接部和第二连接部之外，位于连接平面中的另一个或多个其它连接部特别优选地设置在轴头上。除了前述的两个连接部之外，在轴头上还设置有其它连接部是优选的，其中，当然，其他管道也形成在轴头中。取决于在轴系统中运行的液压电机的类型，在轴头上形成用于液压流体或液压流体的泄漏的两条以上的管路是必需的。设置三条管路是特别优选地，其中，一条管路是用作将泄漏液体馈送回储液罐中的空管路。在本文中，优选地，其它连接部也布置在连接平面内，这导致轴头的特别紧凑的设计，并且因此能够实现轴系统的特别紧凑的设计。

有利地设置有三个连接部。特别地，三个连接部允许布置具有用于泄漏流体的单独连接的静液压电机。因此，由于泄露的流体能够特别地通过第三管路和/或第三管道以及第三连接部而被馈送回相应的收集容器中，所以能够避免泄漏的流体漏到周围环境中。

此外，优先地，至少大部分连接部或所有连接部距附接区域的距离一样。换句话说，至少大部分连接部位于同一个连接平面内。这样，能够最小化布置有连接部的区域的轴向总长度，从而允许较短的轴头，并且减少轴头处的弯曲扭矩。特别地，如果连接平面与所有的连接部的中心相交，能够特别地缩短位于用于制动托架的附接区域与固定有纵向连接元件的区域之间的安装空间。此处，无需多言地，如前所述并参考连接轴，在这种优选的情况下，通过连接部在各种径向方向中均匀分布的方式提供将管路连接到连接部所需要的空间。

在下文中参照附图说明本发明的进一步优点和特征。无需多言地，仅在其中一个图中示出的单个特征也可以用于其它图的实施例中，除非该特征已被明确排除或由于技术条件而被禁止。

附图说明

图1示出根据本发明的轴系统的优选实施例的侧视图，

图2示出如图1所示的轴系统的连接平面的截面的视图，

图3示出根据本发明的轴系统的另一优选实施例的侧视图，并且

图4示出了如图3所示的轴系统的剖视图。

具体实施方式

图1所示的轴系统包括轴头6，轴头6具有用于固定制动托架4(虚线所示)的附接区域64。两个管道61、62形成在轴头6中，并且在轴头6的在图中左边示出的端壁上开口，并且在那里能够与附加电机进行液压操作连接。在背离在左边示出的第一远端的一侧，管道分别具有相对于轴头轴线S横向延伸的部分，并且该部分最终通向在轴头6的侧表面的区域中的连接部21、22。虚线仅示出纵向连接元件8也可以固定到轴头6，其中，连接部21、22优选地布置在纵向连接元件8和制动托架4之间。此外，已示出的是，传感器支架形成在连接部和制动托架4之间的区域内。此处，连接部21、22以如下方式延伸：它们被连接平面E基本上从中心切割。此处，根据本发明的连接平面E正交于相对应的轴头轴线S。优选地，连接部21、22距离附接区域64的的最小距离a_min小于附接区域64的区域中轴头直径的三分之一。此外，优选地，连接部21、22距离图右侧所示的连接元件8的最小距离c_min小于附接区域64的区域中轴头直径的三分之二。在所示的优选实施例中，该最小距离c_min大致是50mm到60mm。

图2示出图1所示的轴系统的在连接平面E中的剖视图。此处示出了由虚线指示的制动托架4的延伸，在制动托架4上能够以如下方式固定用虚线表示的制动钳42：制动钳42保持能够平行于轴头S相对于制动托架4滑动。图2也示出了以第一扇面角α延伸的第一扇形部25。在本文中，第一连接部21和第二连接部22布置在第一扇形部25的内部。此外，优选地，制动钳42在第二扇形部45内延伸，其中，第二扇形部45优选地沿着第二扇面角β延伸。在图2中清楚地示出，第一扇形部25和第二扇形部45不形成重叠，而是完全相反地，在两个扇形部之间留有相对较大的角度范围。

图3示出了轴系统的另一优选实施例的侧视图，除了第一连接部和第二连接部21、22之外，在连接平面E中还设置有第三连接部23。第三连接部23与第三管道63(未示出)流体传导连接。在本实施例中，连接元件8固定到轴管，该轴管紧邻连接部21、22、23被焊接至轴头6。因此，连接元件8通过轴管被间接地固定至轴头6。与图1所示的实施例中相同的参考符号表示的其他特征对应于已经参照图1说明的那些特征。

图4示出穿过图3中所示的轴系统的实施例的截面，其中，连接平面E是横截面。拧入式元件26设置在每个连接部21、22、23上，并且凭借外螺纹拧入轴头6中相应的钻孔内。在该状态下，连接部21、22、23和拧入式元件26分别以基本上旋转对称的方式延伸至一个连接轴A21、A22、A23。为了确保拧入式元件26对于用于安装拧入式元件26的工具的良好可进入性，在本文中，在每个情况下，两个邻近的连接轴A_2x跨越位于连接平面E中的连接角γ。优选地，在三个连接轴A₂₁、A₂₂、A₂₃之间跨越的两个连接角γ是相同的，并且能够在对于所有的拧入式元件26的小的总安装空间需求的情况下实现良好的可进入性。此处，优选地，连接角大于30°。特别优选地，图4所示的制动托架4是用于固定浮动制动钳42的制动托架4，并且有利地具有四个用于固定这种制动钳42的附接点。

附图标记列表

21 第一连接部

22 第二连接部

23 第三连接部

25 第一扇形部

26 拧入式元件

4 制动托架

42 制动钳

6 轴头

61 第一管道

62 第二管道

63 第三管道

64 附接区域

8 纵向连接元件

α 第一扇面角

β 第二扇面角

γ 连接角

A_21,22 连接轴

a_min 连接部和附接区域之间的距离

c_min 连接部和连接元件之间的距离

E 连接平面

S 轴头轴线

Claims (21)

1.一种轴系统，其包括轴头(6)和连接部(21,22)，所述连接部至少包括第一连接部(21)和第二连接部(22)，

其中，所述轴头(6)被形成为在其外侧上绕轴头轴线(S)基本旋转对称，并且所述轴头(6)具有在一定区域中平行于所述轴头轴线(S)延伸的两个管道(61,62)，

其中，所述连接部(21,22)位于连接平面(E)中，所述连接平面(E)垂直于所述轴头轴线(S)定向，

其中，所述轴头(6)具有用于固定制动托架(4)的附接区域(64)，所述制动托架(4)平行于所述连接平面(E)延伸，

其中，所述管道(61,62)分别通向所述连接部(21,22)，使得一个管道通向一个连接部，

其中，所述连接部(21,22)距所述附接区域(64)的最小距离(a_min)小于所述附接区域(64)的区域中的轴头直径(D₆₄)的三分之一。

2.如权利要求1所述的轴系统，

其中，所述最小距离(a_min)与所述轴头直径(D₆₄)的比值在0.05到0.25之间。

3.如权利要求1所述的轴系统，

其中，所述最小距离(a_min)与所述轴头直径(D₆₄)的比值在0.1到0.2之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的轴系统，

其中，所述轴头(6)在所述第一连接部(21)和所述第二连接部(22)的区域中具有平坦部。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

所述连接部(21,22)在位于所述连接平面(E)的第一扇形部(25)内延伸，

其中，所述第一扇形部以第一扇面角(α)延伸，

其中，所述第一扇面角(α)位于25°到160°的范围内。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

所述连接部(21,22)在位于所述连接平面(E)的第一扇形部(25)内延伸，

其中，所述第一扇形部以第一扇面角(α)延伸，

其中，所述第一扇面角(α)位于45°到90°的范围内。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

具有用于制动钳(42)的附接区域的制动托架(4)被固定至所述轴头(6)，

其中，所述制动钳(42)在投影至所述连接平面(E)的第二扇形部(45)中延伸，

其中，所述第二扇形部(45)以第二扇面角(β)延伸，其中，所述第二扇面角(β)位于90°到240°的范围内。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

具有用于制动钳(42)的附接区域的制动托架(4)被固定至所述轴头(6)，

其中，所述制动钳(42)在投影至所述连接平面(E)的第二扇形部(45)中延伸，

其中，所述第二扇形部(45)以第二扇面角(β)延伸，其中，所述第二扇面角(β)位于160°到200°的范围内。

9.如权利要求5所述的轴系统，其中，

具有用于制动钳(42)的附接区域的制动托架(4)被固定至所述轴头(6)，

其中，所述制动钳(42)在投影至所述连接平面(E)的第二扇形部(45)中延伸，

其中，所述第二扇形部(45)不与所述第一扇形部(25)重叠。

10.如权利要求6所述的轴系统，其中，

具有用于制动钳(42)的附接区域的制动托架(4)被固定至所述轴头(6)，

其中，所述制动钳(42)在投影至所述连接平面(E)的第二扇形部(45)中延伸，

其中，所述第二扇形部(45)不与所述第一扇形部(25)重叠。

11.如权利要求7所述的轴系统，其中，

所述连接部(21,22)在位于所述连接平面(E)的第一扇形部(25)内延伸，

其中，所述第二扇形部(45)不与所述第一扇形部(25)重叠。

12.如权利要求8所述的轴系统，其中，

所述连接部(21,22)在位于所述连接平面(E)的第一扇形部(25)内延伸，

其中，所述第二扇形部(45)不与所述第一扇形部(25)重叠。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

在所述轴头(6)安装在多用途车辆的状态下，所述连接部(21,22)布置在所述轴头(6)的上侧。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

所述连接部(21,22)均具有拧入式元件(26)，

其中，所述拧入式元件(26)均具有用于与所述轴头(6)啮合的外螺纹。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

在所述连接部(21,22)之间空出有具有最小宽度的中间空间，

其中，所述最小宽度是所述连接部(21,22)的最大直径的0.8倍到1.3倍。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

所述连接部(21,22)被形成为分别围绕一个连接轴(A₂₁,A₂₂)基本上旋转对称，

其中，所述连接轴(A₂₁,A₂₂)位于所述连接平面(E)中，

其中，所述连接轴(A₂₁,A₂₂)跨越连接角(γ)，

其中，所述连接角(γ)大于20°。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

所述连接部(21,22)被形成为分别围绕一个连接轴(A₂₁,A₂₂)基本上旋转对称，

其中，所述连接轴(A₂₁,A₂₂)位于所述连接平面(E)中，

其中，所述连接轴(A₂₁,A₂₂)跨越连接角(γ)，

其中，所述连接角(γ)大于或等于30°。

18.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

在所述连接部(21,22)的背离所述附接区域(64)的一侧，连接元件(8)能够间接地或直接地固定至所述轴头(6)，

其中，所述连接部(21,22)距所述连接元件(8)的最小距离(c_min)小于所述附接区域(64)的区域中的所述轴头直径(D₆₄)的三分之二。

19.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系统，其中，

除了所述第一连接部和所述第二连接部(21,22)之外，在所述轴头(6)上设置有位于所述连接平面(E)中的其它连接部(23)。

20.根据权利要求19所述的轴系统，其中，

存在三个连接部(21,22,23)。

21.根据权利要求20所述的轴系统，其中，

所有的所述连接部(21,22,23)距所述附接区域(64)的距离是相同的。

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