CN109963735B - 用于串列桥的自由转轮系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种被计划在双联轴或三联轴(T)中使用的自由转轮系统，其由这样的技术方面形成，该技术方面使得能够从从动轴分离以及个体化地释放车轮，并因此实现车辆的行驶阻力的减小，以便在燃料消耗方面带来相当大的节约。更特别地，本发明的自由转轮系统(10)包括通过固定装置(9)附接至轮毂(1)的端部(3)的毂盖(11)，并且包括用于供给致动器室(13)的至少空气输入端(12)，活塞(14)容置于所述致动器室(13)内，所述活塞(14)接合至同中心地安装于半轴(5)的端部处的、具有轴向运动性的套筒(15)，其中所述套筒(15)具有设置有尖齿(16a)的凸缘(16)，所述尖齿(16a)与所述轮毂盖(11)中预设的尖齿(11a)机械地合作。本发明还提出一种用于负载运输的车辆，其包括本发明的用于串列桥的自由转轮系统。

Description

用于串列桥的自由转轮系统
技术领域
本发明提出一种自由转轮系统，其被计划用于特别地在双联轴(例如，用于负载运输的具有拉力型6×4、8×4或10×4配置的重型车辆)中或者甚至由三个辅助轴(tag axle)所组成的三联轴型号中使用。
根据本发明所述的自由转轮系统在车辆空载或半负载的情况下提供配置6x4、8x4或10x4至配置6x2、8x2和10x2的立即改变。因此，可以显著地降低车辆的行驶阻力，并因此带来部件和轮胎的磨损方面的相当大的节省以及燃料消耗方面的改进。
背景技术
如本领域技术人员可以理解的，现有技术包括具有双联轴或三联轴的一系列车型，所述双联轴或三联轴被特别地用在用于负载运输的重型车辆(比如所谓的“卡车”、重型卡车以及两轴卡车)中，以及被用于特种车辆(比如建筑和采矿机械)中。
例如，这些车型可以包括6x4、8x4、10x4型牵引配置，其中在六个、八个或十个接触点中，四个具有用于提供车辆运动的牵引力。众所周知，这四个接触点由双联轴或三联轴组件的相应的轮胎和车轮组成。此外，存在被称为三联轴的那些车型，其中存在设置六个接触点的互连的三个辅助轴。这些配置的目的是增加负载能力以及改进车辆的、在运动期间(尤其是在它们负载时)的性能。
虽然这些具有串列桥的牵引模式在车辆负载时(亦即，在车辆的用于运输和货物运送的运动期间)具有一系列优点和益处，但是如本领域技术人员可以理解的，这些空载车辆的运动可能变得非常不方便，因为由于轮胎与沥青的接触导致行驶阻力的增加，并因此导致与燃料消耗有关的损失、轮胎以及在空载运动期间受到作用力的其它部件的磨损。
在这个背景下，为了在车辆未满载时降低这些成本而开发的一些系统为已知的。这些系统包括这样的系统，该系统能够提供对一个或多个从动轴的提升以便减少与地面接触的轮胎的数量。
然而，如本领域技术人员可以理解的，通常无法在辅助轴中使用这些轴提升系统。为此，为了消除这些重型车辆的行驶阻力，串列桥组件包括其中一个轴的提升系统，以与传统的分离系统共同工作。只有这样才能在运动期间减少轮胎与沥青之间的摩擦，并且因此由于行驶阻力的减少而带来燃料消耗方面的减少。
例如，在专利申请PCT/BR2016/050182中已知一种用于分离工作车辆(比如卡车)的辅助轴的系统，所述专利申请被用于参考目的并入本文中。
然而，在例如车辆半载的情况下，可能期望在标记轴被分离时不提升轴。在这种状况下，可能期望轴使车轮和轮胎与地面接触，然而，不需要其中所有的轴都为辅助轴的状况。
为了避免其它轴构件的阻力和惯性，释放半轴的车轮可能是可取的。本发明将提供关于该问题的解决方案。
发明内容
因此，鉴于上面所公开的内容，本发明提出一种在双联轴或三联轴中使用的自由转轮系统。
本发明的另一个目的是提供一种特别地在串列桥(tandem axle)中使用的自由转轮系统，其可以被容易地安装和/或适于现有的辅助轴组件并且运行。
因此，关于上面所公开的内容，为了实现上述目的以及技术和功能效果，除其它之外，本发明涉及一种用于串列桥的自由转轮系统，其包括毂盖，所述毂盖通过固定装置附接至轮毂端部，提供用于供给致动器室的至少一个空气输入端，活塞容置于所述致动器室内，所述活塞附接至套筒，所述套筒附接至半轴并具有轴向运动性，所述套筒具有带尖齿的凸缘，所述尖齿与所述轮毂盖上预设的尖齿机械地合作。
根据本发明的一个可能的实施例，毂轮上预设的所述空气输入端包括外部构造，该外部构造适于与通常安装于车辆中的自动校准系统一同运行或者代替所述自动校准系统。替代地，所述空气输入端可以公开内部构造，在该内部构造内，所述轮毂具有空气道通道，或者进一步包括能够供给本发明的系统的所述致动器室的内部旋转阀。
根据本发明的优选地有利的实施例，所述自由转轮系统包括返回元件，比如弹簧，其与所述套筒放置在一起，以便在套筒的凸缘的尖齿与所述轮毂盖的内表面中预设的尖齿附接时提供套筒的返回。
最后，本发明还提出一种用于货物运输的车辆，其包括至少串列桥组件，该串列桥组件由至少两个从动轴形成，所述从动轴用于通过由如先前所描述的包括至少一个自由转轮系统的车轮支撑组件支撑车辆的具有轮胎的车轮。此外，更客观地，所述运输车辆可以为所谓的“卡车”、重型卡车或者具有双联轴或三联轴的两轴卡车。
附图说明
根据对优选实施例的以下具体描述并参考附图，本领域技术人员将更适当地理解本发明的如先前所描述的特征、优点以及技术效果，所述具体描述仅仅是为了示例性目的而准备并且是非限制性的，其中：
图1为具有串列桥组件的商用车辆(比如卡车)的侧视图；
图2为从动轴端部的侧视剖视图，其中车辆的、包括根据本发明所述的自由转轮系统的车轮支撑组件处于它的自然运行状态中并且被牵引；以及
图3为从动轴端部的侧视剖视图，其中车辆的、具有根据本发明所述的自由转轮系统的车轮支撑组件处于它的启动的且未被牵引的状态中。
具体实施方式
现在参考实施例的示例的附图，根据本发明的特定实施例公开本发明。在不同视图中重复图中所指示的附图标记，以便指示相同的或相似的技术特征。此外，必须根据图1中所给出的指导理解在这里可能使用的术语，比如：上面、下面、顶部、底部、侧边、右边、左边、前面、后面以及它们的变形。
首先，仅仅为了示例说明的目的并且为了更好地理解本发明，如本领域技术人员可以理解的，图1示出车辆(V)，例如，具有拉力6X4型的卡车，其后底盘部分(C)具有由车辆(V)的车轮(R)的至少四个支撑组件(S)或轴毂所形成的串列桥组件(T)，其中安装有自由转轮系统(10)(本发明的目标)，以便在车辆(V)的被牵引的车轮(R)中提供牵引力分离。
卡车可以为具有驾驶室、操作员命令、发动机、传动装置、万向轴、差速器等等的传统的已知的卡车，其中所述特征未被进一步具体地解释说明，因为在现有技术中为众所周知的。
现在，关于图2和3，如本领域技术人员可以理解的，车轮(R)的这些支撑组件(S)通常由轮毂1形成，轮毂1与制动鼓2附接在一起，所述制动鼓2容置制动构件，所述制动构件包含衬面制动器的触发件4、衬面制动器(未示出)等等。替代地，制动鼓可以由制动盘和制动片系统代替，并且它们可以同样包括用于盘系统的驱动系统，比如夹具、活塞等等现有技术中已知的构件。
来自差速器的半轴5穿过差速器壳体8并且与毂1同中心，毂1支撑于滚柱轴承6上，滚柱轴承6支撑在轴端7上。这样的构造为常见的并且为本领域技术人员所众所周知的，并且出于解释的目的，有意地省略了也为常见的某些细节，比如紧固螺钉、保持器、密封装置、空气管路等等。
根据本发明所述的自由转轮系统10由通过适当的固定装置9附接至所述毂1的端部3的毂盖11形成，并且所述自由转轮系统10具有用于供给致动器室13的空气输入端12，支撑套筒15的活塞14容置于致动器室13中，套筒15另一方面在易于轴向地移动的状态中被同中心地插入至半轴5。所述套筒15包括凸缘16，凸缘16包括尖齿(tine)16a，尖齿16a与在所述毂盖11上预设的尖齿11a机械地合作。
根据本发明的可选实施例，所述空气输入端12可以具有外部型构造，其可以利用：包含存在于车辆中的自动校准系统自身，所谓的“rodoar”以及“轮胎压力计”，比如在附图中所示出的。替代地，所述空气输入端12可以具有内部构造，其中，例如，轮毂1自身包括空气道，或者进一步包括内部旋转阀，其公开完全地独立于自动校准系统的系统。
根据本发明的优选实施例，所述活塞14包括返回装置17，例如，弹簧，其目的是确保活塞返回至接合位置，其中凸缘16的尖齿16a与所述毂盖11的内侧中预设的尖齿11a接合，比如在图2中所示出的，图2公开负载车辆(V)的普通的运行状态并且其中自由转轮系统10处于正常的工作状态中，亦即，接合。因此，动力被从半轴5朝向套筒15传动，并因此朝向轮毂1传动，并且自然地朝向鼓2或制动盘传动。在该情况中，套筒15被同中心地安装至半轴5，以使得它可以轴向地移动，然而不能有角度地运动，并且在该情况中，所述套筒15可以包括尖齿或内部花键，其用于与半轴5的外周边中预设的尖齿或花键插在一起。
自由转轮系统10在被触发时通过所述空气输入端12将空气注射于致动器室13内，使得活塞14在半轴端5中轴向地移动。因此，套筒15的凸缘16的所述尖齿16a与毂盖11的尖齿11a分离，并且因此，可以释放其上的存在于半轴5与毂轮1之间的机械连接，使车轮完全地自由。图3示出其中车轮(R)完全地自由的这种状态。
如可以指出的，根据本发明所述的自由转轮系统10可以被容易地安装并且适于任何串列桥(T)型号，因为它轻微地影响这些轴的结构，考虑到它的安装基本上在轮毂1的端部3中以及在半轴5的端部中发生，不需要对已经存在的串列桥(T)的其余构件进行任何结构修改。
此外，还可以指出的是，在使用自由转轮系统10(本发明的目标)时，分离轴的维护成本显著地降低。这是因为，在轴未被牵引但是与地面接触的状态中，可以消除从车轮和轮胎(R)传动至其它轴元件(比如半轴、环以及小齿轮、万向接头等等)的作用力。
根据本发明，可以由车辆(V)的驾驶员通过驾驶室中的用于控制和调节的当前可用的装置(例如，“轮胎压力计”系统)、或者可选择地通过被专门设计成用于触发空气输入端12的供给的单独的和独立的装置容易地触发自由转轮系统10，以便促进所述活塞14的轴向移动，使凸缘16的尖齿16a远离毂盖11的尖齿11a运动。
根据先前所公开的所有内容，重要的是清楚地表明，本发明仅仅旨在以示例性方式公开和限定在运输车辆中使用的用于串列桥的自由转轮系统的优选实施例。因此，如本领域技术人员可以理解的，一些修改和等同元件构造为可能的，而这不脱离所附权利要求所限定的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于串列桥的自由转轮系统，其特征在于，所述自由转轮系统包括：
附接至轮毂(1)的端部(3)的毂盖(11)；
具有用于供给致动器室(13)的至少一个空气输入端(12)，活塞(14)容置于所述致动器室(13)中，所述活塞(14)接合于同中心地安装于半轴(5)的端部中的、具有轴向运动性的套筒(15)中，其中所述套筒(15)具有凸缘(16)，第一尖齿(16a)从所述凸缘(16)的表面沿所述半轴(5)的轴向伸出，所述第一尖齿(16a)与从所述轮毂的毂盖(11)的内侧沿所述轴向延伸的第二尖齿(11a)机械地合作，
当所述第一尖齿(16a)与所述第二尖齿(11a)接合时，动力从所述半轴(5)传递到所述轮毂(1)，当所述第一尖齿(16a)与所述第二尖齿(11a)分离时，释放所述半轴(5)与所述轮毂(1)之间的机械连接。
2.根据权利要求1所述的用于串列桥的自由转轮系统，其特征在于，所述空气输入端(12)包括外部构造，该外部构造被与车辆(V)的自动校准系统一起调整。
3.根据权利要求1所述的用于串列桥的自由转轮系统，其特征在于，所述空气输入端(12)包括内部构造，其中所述轮毂(1)具有空气道通道，或者另外地具有内部旋转阀。
4.根据权利要求1所述的用于串列桥的自由转轮系统，其特征在于，所述活塞(14)包括返回元件(17)。
5.根据权利要求4所述的用于串列桥的自由转轮系统，其特征在于，所述返回元件(17)为弹簧。
6.一种用于货物运输的车辆，包括至少串列桥组件(T)，所述串列桥组件由用于支撑车辆(V)的具有轮胎的车轮(R)的至少两个从动轴形成，其特征在于，所述车辆包括车轮(R)的支撑组件(S)，所述支撑组件具有至少根据前述权利要求中的任一项所述的自由转轮系统(10)。
7.根据权利要求6所述的用于货物运输的车辆，其特征在于，所述车辆为卡车。
8.根据权利要求7所述的用于货物运输的车辆，其特征在于，所述车辆为重型卡车或者具有双联轴或三联轴的两轴卡车。
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