CN110561976A - 一种可防水的高强度新型轮毂结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车辆工程配套设备领域，并公开了一种可防水的高强度新型轮毂结构，包括轮毂模块、中间连接模块和支架模块，轮毂模块包括轮毂、半轴及分设于轮毂两侧的过渡轮毂和轮毂密封盖，过渡轮毂嵌套在半轴外部，半轴右端进行定位，左端连接另两个模块；中间连接模块包括轴瓦、支撑套筒和套筒透盖，轴瓦套装在过渡轮毂上，支撑套筒套装在轴瓦上且其右端与过渡轮毂相连，套筒透盖套装在半轴左端，并与支撑套筒左端相连；支架模块包括支架透盖、支架密封盖、支架组件和传动轴组件，传动轴组件安装在支架组件上，两端通过支架透盖和支架密封盖密封，支架组件与支撑套筒左端相连。本发明具有结构简单可靠、适用性强等优点，可适用于任意车辆。

Description

一种可防水的高强度新型轮毂结构
技术领域
本发明属于车辆工程配套设备领域，更具体地，涉及一种可防水的高强度新型轮毂结构。
背景技术
车辆的轮毂结构一般包括轮毂、传动轴及用于连接轮毂与传动轴的连接结构，传动轴与轮毂的连接决定着传动轴的受力大小及车辆在行驶中的稳定性与安全性。目前大多数车辆轮毂结构采用的是传统的轮毂与传动轴相连接，例如，专利CN203995459U公开了一种车辆的前驱兼用轮毂结构，虽然能够在主要结构和零部件不变的情况下，使驱动轮毂结构和非驱动轮毂结构同时使用，但是结构复杂，传动轴的受力很大，而且密封有限、当车辆完全浸没在水中时，防水能力差，不利于车辆在非结构地形(如山地、深水等)中行走。
相应地，本领域亟需寻找更为完善的解决方案，以研究设计一种新型轮毂结构，进而使得车辆在非结构地形下行走时车轮轮毂及轴在结构上实现完全密封，满足车辆在水中下潜进行科学探索的技术需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可防水的高强度新型轮毂结构，其针对轮毂结构的构造组成及关键组件间的连接关系重新进行了优化设计，相应地不仅结构紧凑还可实现对轴的完全密封，使车轮毂完全浸没水中时，实现防水的功能，具有结构简单可靠、适用性强等优点，可适用于任意车辆。
为实现上述目的，本发明提出了一种可防水的高强度新型轮毂结构，其包括轮毂模块、中间连接模块和支架模块，其中:
所述轮毂模块包括轮毂密封盖、轮毂、过渡轮毂和半轴，所述过渡轮毂和轮毂密封盖分设于轮毂的左右两侧，且三者固连在一起，所述过渡轮毂嵌装在所述半轴的外部以对半轴进行密封，该半轴的右端通过定位件进行定位，左端用于连接所述中间连接模块和支架模块；
所述中间连接模块包括轴瓦、支撑套筒和套筒透盖，所述轴瓦套装在所述过渡轮毂上，所述支撑套筒套装在所述轴瓦上且其右端与所述过渡轮毂相连，以对轴瓦和半轴进行保护，所述套筒透盖套装在所述半轴的左端，并与支撑套筒左端的内部相连接；
所述支架模块包括支架透盖、支架密封盖、支架组件和传动轴组件，所述传动轴组件安装在所述支架组件上，其两端通过所述支架透盖和支架密封盖密封，该传动轴组件的右端与半轴的左端相连，该支架组件通过垫片密封圈与所述支撑套筒左端的外部相连。
作为进一步优选的，所述传动轴组件包括传动轴、安装在传动轴上的齿轮以及分设于传动轴两端的结构相同的安装组件，该齿轮的两侧分别由轴肩及圆螺母进行定位，所述传动轴的右端通过矩形花键与所述半轴的左端相连。
作为进一步优选的，所述安装组件包括轴瓦、轴承座和定位套筒，所述轴瓦安装在传动轴上，所述轴承座套装在轴瓦的外部，并安装在支架组件上，所述定位套筒与轴承座相连，以对轴承座进行轴向定位。
作为进一步优选的，所述支架组件包括彼此相连的左支架和右支架，所述支架密封盖安装在左支架上，且两者之间采用O型圈密封，所述支架透盖安装在右支架上。
作为进一步优选的，所述左支架和右支架之间采用O型圈密封。
作为进一步优选的，所述过渡轮毂和半轴之间采用不锈钢油封密封。
作为进一步优选的，所述支撑套筒与过渡轮毂之间采用不锈钢油封密封。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本发明通过对轮毂结构的关键组件即轮毂模块、中间连接模块和支架模块的具体构造及连接关系的优化设计，使得轮毂结构紧凑，并可实现对轴、轮毂等关键部件的完全密封，使车轮完全浸没在水中时，实现防水的功能。
2.本发明通过设置与支架组件及过渡轮毂相连的支撑套筒，一方面能够实现密封作用，另一方面可以承受力，使得支架组件、过度轮毂及轮毂的重量作用在其上，使轴(半轴和传动轴)受力大大减小，甚至可以起到使轴不承受力的作用。
3.本发明通过设计半轴和传动轴，两者之间通过矩形花键连接，可以使整个轮毂结构在适用于行星轮式车辆和其他车辆时安装、拆卸方便，适用范围更广。
4.本发明通过设计过渡轮毂，使其嵌装在半轴的外部，可使过渡轮毂与半轴一起做旋转运动，使得传动更加平稳、减轻了半轴所受到的力，同时，过渡轮毂可以通过动密封对半轴进行密封。
附图说明
图1是按照本发明所构建的一种可防水的高强度新型轮毂结构的整体结构示意图；
图2是图1中可防水的高强度新型轮毂结构的主视图；
图3是图2中可防水的高强度新型轮毂结构的A-A面剖视图；
图4是图1中可防水的高强度新型轮毂结构的爆炸图；
图5是轮毂模块的爆炸图；
图6是中间连接模块的爆炸图；
图7是支架模块的爆炸图；
图8是传动轴组件的爆炸图；
图9是将本发明的可防水高强度新型轮毂结构应用于行星轮式车轮组的示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
001-轮毂模块，002-中间连接模块，003-支架模块，01-传动轴组件，1-轮毂密封盖，2-第一圆螺母，3-轮胎，4-轮毂，5-过渡轮毂，6-半轴，7-轴瓦，8-支撑套筒，9-套筒透盖，10-支架透盖，11-垫片密封圈，12-右支架，13-左支架，14-支架密封盖，15-右轴瓦，16-右轴承座，17-右定位套筒，18-第二圆螺母，19-齿轮，20-传动轴，21-左定位套筒，22-左轴承座，23-轴瓦。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是按照本发明优选实施例所构建的可防水的高强度新型轮毂结构的整体结构示意图，图2、图3和图4分别是图1所示可防水的高强度新型轮毂结构的主视图，主视图的A-A面剖视图和整体结构爆炸图。如图1-图4所示，此可防水的高强度新型轮毂结构主要包括沿着轴向依次布置且相互嵌合成一体的轮毂模块、中间连接模块和支架模块，下面将对其进行具体解释说明。
如图3和图5所示，轮毂模块001包括轮毂密封盖1、轮毂4、过渡轮毂5和半轴6，过渡轮毂5和轮毂密封盖1分设于轮毂4的左右两侧，且三者通过螺栓固连在一起，其中轮毂密封盖1用于实现对轮毂4端面的密封。通过设置半轴和传动轴两个轴可使得安装拆卸方便。过渡轮毂5嵌装在半轴6的外部，两者通过矩形花键进行连接，用于对半轴6进行密封及降低半轴6的承载力，该半轴6的右端通过定位件(譬如第一圆螺母2)进行定位，左端用于连接中间连接模块002和支架模块003，具体与中间连接模块002中的套筒透盖9相连，与支架模块003中的传动轴20通过矩形花键相连。
为了进一步提高密封效果，对于过渡轮毂5和半轴6之间采用不锈钢油封进行动密封(指待密封的两个零件具有相对运动的密封)，防治水渗入半轴6内部。
如图3和图6所示，中间连接模块002包括轴瓦7、支撑套筒8和套筒透盖9，轴瓦7套装在过渡轮毂5上，支撑套筒8套装在轴瓦7上且其右端与过渡轮毂5相连，执行对轴瓦7和半轴6进行保护，套筒透盖9套装在半轴6的左端，并通过螺钉与支撑套筒8左端的内部(内侧凹面)相连接。
为了进一步提高密封效果，支撑套筒8与过渡轮毂5之间采用不锈钢油封进行动密封以防止水从支撑套筒8处渗透到轴瓦7。通过设置支撑套筒不但能够实现密封作用，还可以承受力，使轴受力大大减小，甚至可以起到使轴不承受力的作用。由于支撑套筒的设计使轮毂连接的关键部件的承载能力提高，从而使得车辆具备在非结构地形的高通过性的特性。
如图3和图7所示，支架模块003包括支架透盖10、支架密封盖14、支架组件和传动轴组件01，传动轴组件安装在支架组件上，并且其两端通过支架透盖10和支架密封盖14密封，该传动轴组件(具体是传动轴)的右端与半轴6的左端通过矩形花键相连，该支架组件还通过垫片密封圈11与支撑套筒8左端的外部相连。
如图3和图7所示，支架组件包括彼此相连的左支架13和右支架12，支架密封盖14通过螺钉安装在左支架13上，且两者之间采用O型圈执行对左支架13的静密封(指待密封的两零件不动的密封)，支架透盖10通过螺钉安装在右支架12外侧，垫片密封圈11通过螺钉与右支架12和支撑套筒8固定在一起，执行对右支架12的密封，左支架13和右支架12之间利用O型圈实现静密封。
如图3和图8所示，传动轴组件01的右端与右支架12相连接，左端与左支架13相连接，其包括传动轴20、安装在传动轴20上的齿轮19以及分设于传动轴20左右两端的且结构完全相同的安装组件，位于左端的定义为左安装组件，位于右端的定义为右安装组件，齿轮19通过矩形花键安装在传动轴20上，其左右两侧分别由轴肩及第二圆螺母18进行定位，传动轴20的右端与半轴6的左端通过矩形花键相连。
如图3和图8所示，右安装组件包括右轴瓦15、右轴承座16、右定位套筒17，右轴瓦15安装在传动轴20的右端上，右轴承座16安装在右支架12上，且右轴承座16的内圈面与右轴瓦15的外圈面配合，使右轴瓦15嵌装在右轴承座16内，而右定位套筒17与右轴承座16相连，对右轴承座16执行轴向定位。同理，左安装组件包括左轴瓦23、左轴承座22、左定位套筒21，左轴瓦23安装在传动轴20的左端上，左轴承座22安装在左支架13上，且左轴承座22的内圈面与左轴瓦23的外圈面配合，使左轴瓦23嵌装在左轴承座22内，而左定位套筒21与左轴承座22相连，实现对左轴承座22的轴向定位。
使用时，轮毂4上装上轮胎3，齿轮19与外部动力源相连，外部动力源带动齿轮19运动，齿轮19通过矩形花键带动传动轴20运动，传动轴20通过矩形花键带动半轴6运动，半轴6通过矩形花键带动过渡轮毂5运动，过渡轮毂5通过螺栓带动轮毂4和轮胎3运动，从而实现整个车辆的运动；而支撑套筒8、垫片密封圈11通过螺钉与右支架12固定在一起，执行对右支架12的密封，支撑套筒8通过轴瓦7和不锈钢油封与过渡轮毂5相连，实现过渡轮毂5与支撑套筒8的相对旋转运动以及对半轴的密封作用，右支架12和左支架13通过O型圈密封，支架密封盖14与左支架13通过螺钉连接并且采用O型圈密封，轮毂密封盖1通过螺栓与轮毂4和过渡轮毂5相连，可以有效的阻止泥、沙石等进入半轴，过渡轮毂5与半轴6之间通过不锈钢油封密封，可以有效的防止水等液体进入到半轴内部，这样可以实现整个轮毂结构的防水密封；当车辆行走时，来自车辆的力通过右支架12传递到过支撑套筒8，支撑套筒8将力传递到过渡轮毂5，过渡轮毂5将力传递到轮毂4和轮胎3，这样可以有效的减少半轴等所受到的力。
本发明的可防水高强度新型轮毂结构不但能够应用于普通轮式车辆，还能够应用于行星轮式等其他车辆。图9是将本发明的可防水高强度新型轮毂结构应用于行星轮式车轮组的结构示意图，即设置三组本发明的轮毂结构，装设上对应的轮胎，即可获得可防水的高强度行星轮式车轮组。
本发明通过轮毂密封盖、过度轮毂、支撑套筒、套筒透盖、支架密封盖、支架组件(包括左支架和右支架)的设计及相互配合实现了对半轴、轴、齿轮、安装组件的完全密封，保证了车辆浸没水中的高通过性与安全性。通过本发明所改进设计的可防水的高强度新型轮毂结构，其结构紧凑，且车轮毂完全浸没在水中时，能实现防水的功能，同时此种结构设计承载能力大，能够保证车辆在非结构地形(如山地、深水等)的安全性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可防水的高强度新型轮毂结构，其特征在于，包括轮毂模块(001)、中间连接模块(002)和支架模块(003)，其中:
所述轮毂模块(001)包括轮毂密封盖(1)、轮毂(4)、过渡轮毂(5)和半轴(6)，所述过渡轮毂(5)和轮毂密封盖(1)分设于轮毂(4)的左右两侧，且三者固连在一起，所述过渡轮毂(5)嵌套在所述半轴(6)的外部，且与半轴(6)的外部相连，该半轴(6)的右端通过定位件进行定位，左端用于连接所述中间连接模块(002)和支架模块(003)；
所述中间连接模块(002)包括轴瓦(7)、支撑套筒(8)和套筒透盖(9)，所述轴瓦(7)套装在所述过渡轮毂(5)上，所述支撑套筒(8)套装在所述轴瓦(7)上且其右端与所述过渡轮毂(5)的外表面相接触，以对轴瓦(7)和半轴(6)进行保护，所述套筒透盖(9)套装在所述半轴(6)的左端，并与支撑套筒(8)左端的内部相连接；
所述支架模块(003)包括支架透盖(10)、支架密封盖(14)、支架组件和传动轴组件，所述传动轴组件安装在所述支架组件上，其两端通过所述支架透盖(10)和支架密封盖(14)密封，该传动轴组件的右端与半轴(6)的左端相连，该支架组件通过垫片密封圈(11)与所述支撑套筒(8)左端的外部相连。
2.如权利要求1所述的可防水的高强度新型轮毂结构，其特征在于，所述传动轴组件包括传动轴(20)、安装在传动轴(20)上的齿轮(19)以及分设于传动轴(20)两端的结构相同的安装组件，该齿轮(19)的两侧分别由轴肩及圆螺母进行定位，所述传动轴(20)的右端通过矩形花键与所述半轴(6)的左端相连。
3.如权利要求2所述的可防水的高强度新型轮毂结构，其特征在于，所述安装组件包括轴瓦、轴承座和定位套筒，所述轴瓦安装在传动轴上，所述轴承座套装在轴瓦的外部，并安装在支架组件上，所述定位套筒与轴承座相连，以对轴承座进行轴向定位。
4.如权利要求1所述的可防水的高强度新型轮毂结构，其特征在于，所述支架组件包括彼此相连的左支架(13)和右支架(12)，所述支架密封盖(14)安装在左支架(13)上，且两者之间采用O型圈密封，所述支架透盖(10)安装在右支架(12)上。
5.如权利要求4所述的可防水的高强度新型轮毂结构，其特征在于，所述左支架(13)和右支架(12)之间采用O型圈密封。
6.如权利要求1-5任一项所述的可防水的高强度新型轮毂结构，其特征在于，所述过渡轮毂(5)和半轴(6)之间采用不锈钢油封密封。
7.如权利要求1-6任一项所述的可防水的高强度新型轮毂结构，其特征在于，所述支撑套筒(8)与过渡轮毂(5)之间采用不锈钢油封密封。
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