CN111194268A - 为了增强轮端组件的润滑的间隔件 - Google Patents

Abstract

提供了一种轮端。轮端包括具有多个穿孔的间隔件，以使轮毂槽与间隔件和主轴之间的腔体流体连通，以促进润滑剂的流动。

Description

为了增强轮端组件的润滑的间隔件

优先权要求

本申请要求于2017年10月5日提交的美国临时申请号为62/568,686的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

轮端组件通常包括主体或轮毂，该主体或轮毂限定了容纳轮轴，主轴等的腔体。主体容纳内部轴承组件，间隔件，和外部轴承组件。间隔件通常用于维持内部轴承组件和外部轴承组件之间的距离，并且可以允许两者的有限运动，使得轴承和相关的座圈(race)/锥体可以适当地安置。

内部轴承组件在内部侧，并由油封限制。油封固定轮端组件的内部侧，以防止内部轴承，间隔件等的进一步移动。端盖通常放置在外部轴承上并连接至主体，以防止轮端组件卸载至主体的外部侧。

轴承的座圈/锥体在最终组件中位于轮轴的外表面和主体的内表面之间。可以理解，当将轮端组件安装到轮轴上时，轴承可能与轮轴外表面未对准。诸如套筒之类的对准插件可用于将外部轴承组件和间隔件保持对准，直到将轮轴插入空间并将对准插件推出主体为止。

在将轮端组件装(fitted)到轮轴上之后，将轴承组件牢固地安装到轮轴上，并取下端盖。接下来，将轮轴螺母或主轴螺母装在轮轴上，并拧紧以抵靠外部轴承组件的外部表面。轮轴螺母将外部轴承组件压向间隔件，并将外部轴承安置在其座圈/杯中。轮轴螺母还将内部轴承组件压在将内部轴承安置在圈座/锥体内的轮轴肩上。外部轴承组件和内部轴承组件的内径(有时称为内圈或内圈座)需要润滑，因为轮子轮毂围绕固定主轴或轮轴旋转，所以润滑最好是油，也可以是其他润滑。

当前可获得的常规的整体式轮端组件具有有限的润滑流，特别是内径部件，例如外部轴承组件和内部轴承组件的前述内径部分。内径部件的有限润滑可能会导致金属之间的磨损或微动(fretting)。因此，在这种背景下，期望提供一种用于整体式轮端组件的改进的间隔件，以改善并且优选地优化流向内径部件的润滑流。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中被进一步描述。本发明内容和前述背景技术并非旨在标识所要求保护的主题的关键方面或必要方面。此外，本发明内容无意于用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在该技术的一些方面，提供了一种用于轮端组件的改进的间隔件。轮端组件包括配置在内部和外部轴承组件之间的间隔件。间隔件包括多个穿孔，以使轮毂槽与间隔件和主轴之间的腔体流体连通，以促进润滑剂的流动。

在该技术的一些方面，间隔件是直的或半直的间隔件，其可以被认为是大体上圆柱形或管状的。在其他方面，隔离件是逐渐变细的或成角度的间隔件，其通常是截头圆锥形的。

在该技术的一些方面，间隔件在间隔件的大约中点处沿着间隔件的周围具有多个穿孔。在其他方面，间隔件具有在间隔件的内部或外部部分/末端附近的穿孔。

在考虑了本文的具体实施方式和附图之后，本系统和方法的这些和其他方面将会明显。

附图说明

参照以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性的实施方式，包括优选实施方式，其中除非另有说明，否则在多个视图中，相同的附图标记表示相同的部分。

图1是与本申请的技术一致的整体式轮端组件的截面图。

图2是与本申请的技术一致的整体式轮端组件的截面图。

图3是固定时的具有示例性油位的图1的整体式轮端组件的截面图。

图4是在旋转时图3的整体式轮端组件的截面图。

图5a和5b是与本申请的技术一致的逐渐变细的间隔件的视图。

图6a和6b是与本申请的技术一致的逐渐变细的间隔件的视图。

图7是与本申请的技术一致的间隔件的等距视图。

图8是与本申请的技术一致的间隔件的透视图。

图9是与本申请的技术一致的间隔件的透视图。

图10是具有与本申请的技术一致的润滑剂分配叶片的间隔件的透视图。

图11是图10的间隔件的截面/透视图。

具体实施方式

现在将在下面参考附图来更全面地描述本申请的技术，这些附图形成了本申请的一部分，并且通过图示的方式示出了特定的示例性示例。足够详细地公开了这些示例，以使本领域技术人员能够实践本申请的技术。然而，示例可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为受限于在此阐述的示例。因此，以下详细描述不应被视为限制性的。

具体参考整体式轮端组件来描述本申请的技术。在这个特定的示例性示例中，整体式意味着轮端组件的大部分在安装在轮轴/主轴上之前就已组装好。通常，整体式轮端组件包括至少通过间隔件以轴向关系保持的内部轴承组件和外部轴承组件。不同商业化的整体式轮端组件可具有更多或更少的部件。本申请的技术也可以与非整体式的轮端组件一起使用。将结合示例性示例描述本申请的技术。词语“示例性”在本文中用来表示“用作示例，实例，或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何示例不必被解释为比其他实施例优选或有利。另外，除非另外明确指出，否则本文描述的所有示例应被认为是示例性的。

现在参考图1和2，提供了整体式轮端组件100的截面图。图1示出了已安装的整体式轮端组件100，而图2示出了部分安装的整体式轮端组件100’。整体式轮端组件100和100’基本相同，并且将使用类似的附图标记来解释多个零件和部件。整体式轮端组件100，100'被定义为整体式的，因为它们在预包装的组件中提供了至少一部分轮端，以便于安装在车辆的主轴/轮轴上。整体式轮端组件100，100'提供的组件包括轮毂或主体105，轮毂或主体105尤其限定了轮毂槽106，内部油封110，具有轴承116的内部轴承组件115，轴承座圈117，轴承锥体118，具有轴承121，轴承座圈122，和轴承锥体123的外部轴承组件120，位于内部轴承组件115和外部轴承组件120之间的间隔件124，整体式主轴螺母组件125具有垫圈，套环，和螺母(在该示例性主轴螺母125中)。轮毂槽106可根据需要保持诸如油等的润滑。如图1所示，在主轴5上示出了整体式轮端组件100。可选地，如图2所示，对准插入件135可用于整体式轮端组件100，100’中。对准插入件135保持外部轴承组件120和间隔件136’(在图2中)的对准，直到将整体式轮端组件100'放置在主轴5’上为止。整体式轮端组件100还包括间隔件136。间隔件136和间隔件136'相似，但是整体式轮端组件100内的间隔件136是逐渐变细的以匹配逐渐变细的主轴5，而整体式轮端组件100’中的间隔件136’不是逐渐变细的以匹配主轴5‘的相对圆柱形状。间隔件136'可以是半直的配置或直的配置。

图3和图4示出了安装在主轴5上的整体式轮端组件100。图3示出了在整体式轮端组件100是静止(非旋转)时处于润滑水平302的润滑剂300，该润滑剂通常为油。图4示出了当整体式轮端组件100旋转时的润滑剂300，其包括经由离心力和重力的润滑剂分布。

图5a是示例性间隔件136沿其纵轴A的视图。图5b是示例性间隔件136的截面图。间隔件136在内部部分502和外部部分504之间具有大致中间部分500。间隔件136具有作为中间部分500的截头圆锥体500。如图所示，内部部分502和外部部分504通常形成圆柱形状并且与纵轴A对准。截头圆锥体500在内部部分502与外部部分504之间具有长度为L。内部部分502被配置为压靠内部轴承组件115，而外部部分504被配置为压靠外部轴承组件120。间隔件136具有多个穿孔506，例如如图所示孔506穿过间隔件136。穿孔506位于截头圆锥体500中，在所示的示例中在内部部分502和外部部分504之间的的一半处(L/2)，但是穿孔506可以位于其他地方，如下面其他图中所示。图5a和5b示出了期望的润滑水平508。润滑水平508被示为与多个穿孔506之一对准。如图5a所示，穿孔506之间的分离或间隔在一定程度上基于穿孔沿着间隔件136的位置和润滑水平508。应该布置多个穿孔，使得当相关车辆停止时，无论间隔件136的取向如何，至少一个穿孔都在润滑水平508处或低于润滑水平508。多个穿孔506被示出为在间隔件136上对称地间隔开，并且在所示的对称布置中以大约72度的间隔布置。多个穿孔506不一定需要对称地间隔开，而是在某些示例中可以是不对称的。通常，多个穿孔被分开约45度至约120度之间。在图5a和5b的间隔件中，多个穿孔将在3到8个穿孔506之间。

如图5b最佳所示，间隔件136具有纵轴A。期望的，或设计的润滑水平508从纵轴A偏移距离B，在该特定例子中，该距离B也等于半径。穿孔506的位置可以是润滑水平508与截头圆锥体500的交点510，其在该示例性示例中位于内部部分502和外部部分504之间的大约一半处。润滑水平508和截头圆锥体500的交点510也确定了如图5a所示的多个穿孔506之间的分离程度。

图6a是示例性间隔件136’沿其纵轴A’的视图。图6b是示例性间隔件136’的截面图。间隔件136'具有在内部部分602和外部部分604之间的中间部分600。间隔件136'具有大体上圆柱形的管600。中间部分600具有长度L’。内部部分602被配置为压靠内部轴承组件115，而外部部分604被配置为压靠外部轴承组件120。间隔件136'具有多个穿孔606，例如所示的孔606，其穿透通过间隔件136’。在所示示例中，穿孔606位于圆柱管600中内部部分602和外部部分604之间的大约一半(L/2)处，但是如现在可以理解的那样，穿孔606可以位于其他地方。图6a和6b示出了期望的油位608。尽管在该特定例子中使用了油，但是本申请的技术可应用于其他润滑类型，例如油脂。多个穿孔606应布置成使得当相关车辆停止时，无论间隔件136’的取向如何，至少一个穿孔都在油位608处或在油位608以下。多个穿孔606被示出为在间隔件136’上对称地间隔开，并且在所示的对称布置中以大约60度的间隔布置。因此，在该示例性示例中，存在六(6)个穿孔606。多个穿孔606不一定需要对称地间隔开，而是在某些示例中可以是不对称的。通常，多个穿孔被分开约45度至约120度之间。在图6a和6b的间隔件中，多个穿孔将在3和8个穿孔606之间。

再次参考图1和2，在间隔件136，136'和主轴5，5’之间存在腔体C。图1所示的穿孔506允许一部分润滑剂流入腔体C中，以润滑整体式轮端组件100，100’的其他部分。例如，通过多个穿孔506来促进流向内部轴承组件115和外部轴承组件120的内径的润滑流。

图7显示了间隔件136，间隔件136’，和间隔件136”的等距视图。间隔件136是逐渐变细的或截头圆锥形的间隔件。间隔件136'通常被称为半直间隔件136’，因为间隔件136'通常是在间隔件136’的内部侧或外部侧具有偏移的圆柱形管。间隔件136”是直的间隔件，因为间隔件136'是从内部侧到外部侧的圆柱形管。大致在间隔件136、136’，136”的内部侧和外部侧之间的中点处示出了穿孔506，606。对于半直的间隔件和直间隔件136’，136”，当车辆静止(静态)时，沿着间隔件的主体的多个穿孔的布置不是太重要，因为直的间隔件136’，136”中的油位将寻求统一水平。然而，测试已经表明，在车辆运动(动态)期间，穿孔朝向中心位置的位置提供了改善的流向腔体C的润滑流。但是，当车辆是静止的(静态)和运动的(动态)时，逐渐变细的间隔件136的多个穿孔的位置很重要。如果仅将穿孔过度靠近地放置在间隔件136的狭窄部分(通常是外部侧)，则当车辆静止时，润滑水平可能不会足够高以允许润滑进入到腔体C中。此外，虽然所有的穿孔都示出为各种间隔件的单个直径，但是穿孔在间隔件的主体上可以是多个直径。例如，参考图8，提供了逐渐变细的间隔件700和700’的等距视图。逐渐变细的间隔件700在间隔件700的外部边缘703附近提供多个外部穿孔702，并且在间隔件700的内部边缘705附近提供多个内部穿孔704。逐渐变细的间隔件700'提供位于间隔件700的外部边缘703上的多个外部穿孔706，以及位于间隔件700的内部边缘705上的多个内部穿孔708。

图9示出了类似于上面的间隔件136的间隔件。间隔件136具有大致位于间隔件136的中心线周围的多个穿孔710。多个穿孔710包括引流器712，其是从穿孔710的边缘713延伸的柱状突起。引流器712是如图所示通常显示为沿切线延伸到由穿孔710的边缘713限定的开口714中。引流器712，虽然显示为柱状突起，但是可以采用多种形状。随着车辆的移动，润滑剂将流动并且被引流器712导向腔体C(见图1或2)。

图10提供了半直的间隔件720的等距视图，其具有润滑分配叶片722，耦接到半直的间隔件720的外表面721。润滑分配叶片722通常从外表面721轴向延伸到轮毂槽106(见图1和2)。虽然在半直的间隔件720上示出，但是润滑分配叶片722可与其他间隔件一起使用。润滑分配叶片722包括进入端口724和排出端口726。进入端口724具有比排出端口726更大的横截面积，使得排出端口提供用于润滑的射流，以沿着半直的间隔件720的表面721轴向地分配润滑到内部和外部轴承组件115，120。常规间隔件的润滑剂分配叶片在美国专利号6,200,037中描述，该专利由本申请人共同拥有，并在2001年3月13日被授权，为了所有目的，其全部内容通过引用结合在此作为参考。图11是安装到间隔件720的外表面721上的润滑分配叶片722的截面图和细节。从图11中可以看出，润滑分配叶片722具有两(2)个相同的半部分，只有一个在此说明。进入端口724与由润滑分配叶片722的外表面732和分隔壁734所限定的径向延伸的通道730流体连通。分隔壁734径向地延伸至外表面721并且终止于位于在穿孔738以上的端部736处。因此，一部分润滑剂通过排出端口726被输出，并且一部分润滑剂通过穿孔738被输出到腔体C中(图1和2)。

尽管已经以特定于某些结构和材料的语言描述了该技术，但是应该理解，所附权利要求书中限定的本发明不必限于所描述的特定结构和材料。相反，特定方面被描述为实现要求保护的发明的形式。因为可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下实践本发明的许多示例，所以本发明存在于下文所附的权利要求中。除非另有说明，否则在本说明书(权利要求除外)中使用的所有数字或表达，例如表达尺寸，物理特性等的那些，在所有情况下均应理解为由术语“大约”修饰。至少，并且不试图将等同原则的应用限制为于权利要求，说明书或权利要求书中所引用的每个由“近似”修饰的数值参数至少应根据所述的有效数字的位数，并通过应用常规的取整技术来解释。此外，本文公开的所有范围应理解为包含并支持公开了任何和所有子范围或任何和包含在其中的所有单个值的权利要求。例如，规定的1到10的范围应被认为包括并支持公开最小值为1和最大值为10之间和/或包括最小值为1和最大值为10之间的任何和所有子范围或单个值的权利要求；也就是说，以最小值1或更大的值开始，并以最大值10或更小的值结束的所有子范围(例如5.5到10，2.34到3.56等)或1到10之间的任何值(例如3，5.8，9.9994等)。

Claims (18)

1.一种用于车辆的轮端，其包括：

具有内部侧和外部侧的轮毂，

在所述内部侧和所述外部侧之间的所述轮毂中形成的轮毂槽，所述轮毂槽被配置为容纳润滑剂；

具有一个或多个内径部分的内部轴承组件，所述内部轴承组件被配置为驻留在主轴的外表面上；

具有一个或多个内径部分的外部轴承组件，所述外部轴承组件被配置为驻留在主轴的外表面上；和

间隔件，所述间隔件至少部分地布置在所述轮毂槽中，并且具有内部部分和外部部分，所述内部部分和所述外部部分由中间部分隔开，所述间隔件的所述中间部分具有一长度，以使得所述间隔件保持在所述内部轴承组件和所述外部轴承组件之间的距离，所述间隔件被配置为与所述主轴的所述外表面间隔开，从而在所述间隔件和所述主轴之间存在腔体，所述间隔件具有多个穿孔，使所述轮毂槽和所述腔体流体连通，布置在所述间隔件上的多个穿孔使得当所述轮端静止时，至少一个穿孔位于所述轮毂槽中的最小油位处或最小油位处以下。

2.根据权利要求1所述的轮端，其中，所述间隔件的所述中间部分是截头圆锥形的。

3.根据权利要求2所述的轮端，其中，所述多个穿孔在所述最小油位与所述间隔件的所述中间部分的相交点处位于所述间隔件上。

4.根据权利要求3所述的轮端，其中，所述相交点位于在所述内部部分和所述外部部分之间近似等距的所述中间部分上。

5.根据权利要求2所述的轮端，其中，所述多个穿孔包括位于所述间隔件的所述内部部分附近的第一组穿孔和位于所述间隔件的所述外部部分附近的第二组穿孔。

6.根据权利要求2所述的轮端，其中，所述多个穿孔包括位于所述间隔件的内部边缘上的第一组穿孔和位于外部边缘上的第二组穿孔。

7.根据权利要求1所述的轮端，其中，所述间隔件的所述中间部分是圆柱形管。

8.根据权利要求7所述的轮端，其中，所述圆柱形管具有一长度，并且所述多个穿孔位于沿着所述圆柱形管的所述长度的大约中点处。

9.根据权利要求7所述的轮端，其中，所述间隔件的所述外部部分从所述间隔件的所述中间部分偏移。

10.根据权利要求7所述的轮端，其中，所述间隔件的所述内部部分从所述间隔件的所述中间部分偏移。

11.根据权利要求1所述的轮端，其中，所述多个穿孔位于所述间隔件的周围上并且对称地布置。

12.根据权利要求11所述的轮端，其中，所述多个穿孔中的每个穿孔在所述周围上对称地布置，并且分开约45至120度之间。

13.根据权利要求12所述的轮端，其中，所述多个穿孔中的每个穿孔被分开约60至80度之间。

14.根据权利要求13所述的轮端，其中，所述多个穿孔中的每个穿孔被分开约72度。

15.根据权利要求1所述的轮端，还包括在所述多个穿孔中的至少一个附近的引流器。

16.根据权利要求15所述的轮端，其中，所述引流器是突起。

17.根据权利要求15所述的轮端，其中，所述引流器包括分配叶片。

18.根据权利要求17所述的轮端，其中，所述分配叶片包括输入端口和输出端口，其中，所述输入端口，所述输出端口，以及所述多个穿孔中的至少一个与所述分配叶片的径向延伸的通道流体连通，其中所述分配叶片被配置为允许润滑剂流入所述输入端口，流出所述输出端口，流出所述多个穿孔中的至少一个。

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