CN112955330A - 用于车轮的耦联机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将车轮（12）抗扭转地连接到电机（16）的输出件（14）上的耦联机构（10），包括在车轮（12）的轮毂的区域中的车轮侧的容纳件（18）和在输出件（14）的旋转轴线的区域中的互补的输出侧的插接件（20），其中，容纳件（18）能够通过轴向运动与插接件（20）连接，插接件（20）能够接入到容纳件（18）中，并且容纳件（18）能够为了固定耦联机构（10）而能够相对于插接件（20）运动。

Description

用于车轮的耦联机构

技术领域

本发明涉及一种用于将车轮抗扭转地连接到电机的输出件（Abtrieb）上的耦联机构（Kupplung），该耦联机构包括在车轮的轮毂的区域中的车轮侧的容纳件和在输出件的旋转轴线的区域中的互补的输出侧的插接件，其中，容纳件能够通过轴向运动与插接件连接。

背景技术

用于车轮的耦联机构是已知的，其包括用来将车轮安置在输出件的螺栓或螺母。例如，EP0865939A2公开了一种用于固定机动车车轮的车轮螺栓和车轮螺母，其中车轮螺栓具有螺母部分、外螺纹杆部分和位于其之间的锥体部分，并且车轮辋能够贯穿地旋入到车轮轮毂或车轮盘的螺纹孔中，并且车轮螺母具有内螺纹以及锥体部分，并且能够旋紧到车轮轮毂或车轮盘的贯穿车轮辋的车轮螺钉的外螺纹杆部分上。为了尤其在不同车轮或车轮法兰的孔圆差不显著的情况下以成本低廉的方式实现车轮固定系统的简化，从而提供了将具有相同孔圆的车轮固定在具有不同孔圆的车轮法兰上的可行方案，而提出了，锥体部分是单独的锥形盘，该锥形盘可插接到车轮螺栓或车轮螺钉或者说车轮螺母上并且具有贯通孔，该贯通孔的直径大于车轮螺栓的或车轮螺钉的或车轮螺母的轴的螺纹杆部分的外直径。

发明内容

由此出发，本发明的任务在于，进一步改进在现有技术中已知的用于车轮的耦联机构并且提供一种允许快速耦联的耦联机构。

为了解决该任务，提出了在独立权利要求中说明的特征组合。本发明的有利的设计方案和改进方案由从属权利要求得出。

应当指出的是，在下面的说明书中单独列出的特征和措施可以以任意技术上有意义的方式彼此结合并且揭示本发明的其他设计方案。说明书特别是结合附图来附加地表征和详细说明本发明。

本发明的有利的实施例示意性地在附图中示出并且在下面进行描述。在不同的附图中，相同的部件始终设有相同的附图标记，因此这些部件通常也仅描述一次。

根据本发明提出，将插接件接入到容纳件中，以便建立用于耦联机构的连接。在两个部件被嵌接到彼此中之后，容纳件相对于插接件运动，以便固定耦联机构。由此在车轮和输出件之间产生快速连接，而不需要使用额外的部件，例如螺栓。此外，由于可以通过手动操纵来实现容纳件的运动，因此可以省去专门的工具。

在一种有利的改进方案中可以规定，整个容纳件可以沿着车轮的圆周方向旋转。有利地，容纳件可以不可拆卸地但可旋转地与车轮连接。因此，车轮也包括用于与输出件耦联的连接机构。此外，插接件能够与输出件固定地连接。尤其地，插接件刚性地与输出件连接。

一种特别的实施方式可以包含，容纳件构成为笼状的，其中，通过轴向开口，插接件的沿车轮的轴向方向蘑菇头状地底切的区段能够接入到支架（Fassung）中。尤其地，可以通过车轮的轴向运动将容纳件推到插接件上，直到插接件经过容纳件的开口并且定位在容纳件内的支架中。接下来，容纳件可以旋转，从而在笼状的容纳件中实现插接件在支架中的交错。“笼状”意味着，支架具有至少一个侧向的凹部。

适宜地，开口具有与插接件的外轮廓互补地成形的内轮廓，其中，内轮廓相对于外轮廓通过容纳件相对于插接件的相对旋转而扭转，从而轮廓彼此错开，并且使得车轮轴向固定。开口和相应的内轮廓位于与容纳件的旋转平面平行的平面中。如果插接件以其外轮廓通过开口以其互补的内轮廓进行插接，则两个轮廓彼此重合地定向。定位在支架中的插接件的外轮廓相对于内轮廓扭转，以便实现插接件与容纳件的交错。由此提供一种简单的且可通过简单的旋转运动实现的耦联机构。轮廓可以具有蛋形、椭圆形、星形、多边形和/或其他对称性，其包含比圆形的次序更低的次序（Ordnung）。

容纳件可以从车轮的背离输出件的轴向侧接近，从而容纳件尤其能够借助手柄来旋转。手柄可以位于车轮的表面上，并且由例如把手（Knauf）或沿轴向方向隆起的、关于车轮的径向方向呈长形的结构形成。尤其地，手柄可以布置在凹槽中，使得手柄不突出超过车轮的轴向侧的面。手柄提供一种用于将车轮与输出件耦联的简单的可行方案。

为了获得容纳件与插接件的可靠的交错，在容纳件内可以成型至少一个凹部，蘑菇头状的插接件的至少一个区段在旋转期间旋转到该凹部中。通过旋转，优选地可以使底切的蘑菇头状的插接件的径向突出的区段枢转到凹部中，其中轮廓最终不再重合。凹部位于容纳件的侧向部分中，由此产生笼状结构。可以设置两个在圆周方向上延伸的凹部。

在凹部的边缘上可以布置有隆起，该隆起在插接件的轴向指向的面上可通过旋转来输送，从而消除车轮与输出件之间的轴向间隙。在此，隆起尤其能够沿轴向方向延伸。优选地，隆起在容纳件的开口的相反方向上延伸。

可能有利的是，在内轮廓上布置至少一个成形件，该成形件仿造在外轮廓上的配对成形件，从而实现容纳件和插接件之间的形状编码。尤其地，通过可突伸到开口中的成形件可产生避免混淆车轮的防错结构。此外，配对成形件可以实现为在插接件的底切的区段中的留空部。

容纳件和插接件与车轮和输出件同心地定位。它们布置在旋转轴线的区域中并且是车轮到输出件上的轮毂连接的部分。

如果在输出件的轴向面向车轮的侧面布置有偏心布置的从动结构（Mitnehmerstruktur），则可借助配对结构将转矩从输出件传递到车轮上。从动结构和配对结构配合作用。尤其地，从动结构可以通过圆柱形的隆起形成，这些隆起沿着一个与旋转轴线同心的圆分布。在此，隆起能够具有拱顶状的轴向端部。优选地，形成配对结构的板片对（Lamellenpaar）与隆起配合作用，其中，板片对的各一个板片可在圆周方向上侧向地定位在隆起上。由此可以沿车轮的两个旋转方向传递高的转矩。

在径向方向上尤其向外在轴向方向上延伸有平坦的肋部，所述肋部优选在径向内部和/或外部连接到所述隆起上。肋部加强从动结构并且因此加强可传递的转矩。

车轮有利地包含从轴向侧到相对侧构造的圆柱形的穿引部，并且容纳件可旋转地布置在该圆柱形的穿引部中。该穿引部具有至少一个环绕的凸缘，该凸缘与容纳件形成形状锁合的连接并且轴向固定容纳件。此外，输出件包含如下盲孔，在该盲孔中布置有插接件。盲孔尤其具有大致相应于车轮侧的圆柱形的穿引部的突出的结构的外直径的直径。突出的结构可以作为压配合或间隙配合接合到盲孔中。

附图说明

在附图中示出：

图1示出了电机的输出件与车轮之间的连接的耦联机构的剖面，

图2示出了车轮的面向输出件的侧面的透视图，

图3示出了耦联机构的容纳件的俯视图，

图4示出了耦联机构的容纳件的侧视图，

图5示出了具有耦联元件的输出件的视图，并且

图6示出了具有容纳件的车轮，其在背离输出件的侧面上具有手柄。

具体实施方式

图1示出了耦联机构10的剖面，该耦联机构被构造用于将车轮12与电机16的输出件14连接起来。车轮12通过沿轴向方向2的接合运动同心于输出件14的旋转轴线3以其轮毂区域固定在输出件14上。在此，输出件14优选地构造为电机16的半壳状的壳体件。

为了将车轮12固定在输出件14上，车轮12包括容纳件18，而输出件14包括插接件20。插接件20通过沿轴向方向2的运动接合到容纳件18中。为此，容纳件18具有如下开口22，该开口在轴向方向2上朝输出件的方向敞开。开口22通向容纳件18内部的支架19。在支架19中，插接件20被容纳件包围。为此，容纳件18具有环形的、环绕开口22的凸缘23，在该凸缘的径向内侧上构造有内轮廓26。凸缘23借助至少一个支柱35与容纳件18的基部25连接。在凸缘23和容纳件18的基部25之间成型有如下凹部34，该凹部沿容纳件18的圆周方向1通过支柱35来限定。圆周方向1以及轴向方向2和径向方向4参照旋转对称的车轮12。

插接件20由蘑菇头状地底切的区段24构成，该区段定位在与旋转轴线3同心地布置的凸起37的远端端部处。凸起从输出件14的面向车轮12的侧面48朝车轮12的方向延伸。此外，凸起37位于盲孔58内，该盲孔同样相对于旋转轴线3同心地定位。在此，凸起37不以区段24从盲孔58中突出。区段24可以与凸起37分开地构造，并且借助螺栓和/或销钉固定。区段24在其径向外侧上具有外轮廓28。

容纳件18在圆柱形的穿引部62中可沿圆周方向1旋转并且沿轴向方向2不可运动地定位。由此，容纳件18可以沿圆周方向旋转，其中，容纳件始终保持其轴向位置。圆柱形的穿引部62布置在车轮12的空心圆柱形的区段63中。空心圆柱形的区段63的外直径大致相应于盲孔58的内直径，使得空心圆柱形的区段63可被接合到盲孔58中以形成压配合或间隙配合。在穿引部62的区域内在空心圆柱形的区段63的内侧上，布置有至少一个凸缘64，该凸缘嵌入到容纳件18中并且与容纳件18建立形状锁合的连接，该形状锁合的连接确保容纳件18沿圆周方向1旋转。

内轮廓26和外轮廓28彼此互补地构造。例如，两个轮廓26、28可以是蛋形、椭圆形或多边形。通过内轮廓26，开口22具有与外轮廓28相应的形状，从而使得承载外轮廓28的区段24可通过开口22被引导到支架19中。在区段24定位在支架19中之后，可以借助手柄32使容纳件18沿圆周方向1旋转，从而使插接件20和容纳件19相互交错，其方式是，蘑菇头状的区段24的径向区段36通过旋转枢转到凹部34中。由此，径向突出的区段36定位在包围开口22的凸缘23和基部25之间。通过交错来耦合的车轮12在轴向方向2上固定地与输出件14连接。在此，径向区段36的面向输出件的轴向侧面向凹部34的面向基部25的边缘38。边缘38优选地定位在凸缘23的面向基部25的侧面上。

容纳件18可以从车轮12的背离输出件14的侧面30接近。在此，容纳件18优选与侧面30的面齐平并且具有定位在中央的凹槽33，手柄32布置在所述凹槽中。借助手柄32，容纳件18可以沿圆周方向1旋转，以便在车轮12和输出件14之间建立耦联机构10。

为了将输出件14的转矩传递到车轮12上，将从动结构50布置在输出件10的面向车轮12的侧面48上。该从动结构50与车轮12上的配对结构52配合作用。从动结构50包括至少一个圆柱形的隆起54和肋部56，所述肋部在径向方向4上向外平坦。肋部从侧面48垂直地沿轴向方向2延伸。此外，肋部56径向地连接到隆起54上。

图2示出了车轮12，其中示出了面向输出件14的侧面的视图。包围开口22的凸缘23具有径向22突出的成形件44，这些成形件优选关于开口22的中心对置。成形件44可以是矩形的。它也可以具有圆形的区段。作为配对结构52的板片对60围绕旋转轴线3与空心圆柱形的区段63同心地布置。板片对60由从车轮的轴向侧沿着轴向方向2垂直地突出的板片构成。每个板片对60配属于从动结构50的圆柱形的隆起54。圆柱形的隆起54布置在一个板片对60的两个板片之间并且布置在相邻的板片对60的两个板片之间。可以设置七个板片对60和十四个隆起54。可以在两个相邻的隆起54之间分别定位一个板片。

图3公开了容纳件18，其中，凸缘23包括蛋形的内轮廓26，从而开口22的横截面是蛋形的。两个关于中心对置的成形件44沿径向方向4突伸到开口22中。在轮廓26的区域中，在凸缘23的面向开口22的侧面上构造有倒角27作为用于插接件20的接合辅助部。通过两个支柱35，凸缘23与基部25间隔开。两个支柱35相对于旋转轴线3所贯穿的中心彼此相对置。在各个支柱之间，凹部34分别在圆周方向1上延伸，所述凹部同样相对于中心彼此相对置。相应的凹部34在圆周方向1上由这些支柱35限定并且在轴向方向2上由基部25或凸缘23限定。在凸缘23的面向基部25的边缘38上模制有承载相应的凹部34的止挡件55。止挡件55在轴向方向2上延伸到凹部34中。在止挡件55处定位有指向成形件44的方向的、径向向外下降的斜坡53。如果现在将插接件20接合到容纳件18中，那么插接件20的配对成形件46必须与在凸缘23上的成形件44重合地定向。在此，轮廓26、28也重合地定向。在将插接件20轴向接入到支架19中之后，容纳件18可以沿圆周方向1旋转。在此，旋转可以如此长时间地进行直至插接件20的蘑菇头状的区段24的径向区段36定位在凹部34中并且以径向的边缘区段贴靠在止挡件55的相应的斜坡53上。在使得插接件20止挡到止挡件55上之后，不能实现圆周方向2的进一步旋转。由此，通过耦联机构10建立连接。

在图4的容纳件18的侧视图中可以看到，隆起40在止挡件55和支杆35之间被定位在面向基部25的边缘38上。在容纳件18沿圆周方向1旋转之后，该隆起40被输送到插接件20的面上。该面优选模制在径向区段36上并且朝输出件的方向定向。通过隆起40消除在车轮12和输出件14之间的轴向间隙。此外，凸缘23可以是弹簧弹性的，并且在将隆起40布置在径向区段36上时产生沿轴向方向2的夹紧力。这样的隆起40可以突伸到每个凹部34中。此外，隆起40可以定位在止挡件55和相应的成形件44之间。

图5示出输出件14的俯视图。示出了输出件14的面向车轮12的侧面48。此外，示出了十四个圆柱形的隆起54。径向延伸的肋部56从包含盲孔58的管区段状的结构59沿径向方向4延伸直至相应的隆起54。在径向更外部，肋部56又从每个隆起54径向向外延伸，其中，相应的肋部56的高度关于轴向方向2向外减小。肋部56在侧面48上形成太阳射束状的结构。蘑菇头状的区段24在中央定位在盲孔58内，其中，在其边缘处成型有配对成形件46。配对成形件46与成形件44互补并且例如可以具有矩形的横截面。蘑菇头状的区段24与盲孔58的底部间隔开。

图6从背离输出件10的侧面示出的车轮12的视图。手柄32在凹槽33中示出为肋状地沿径向方向4延伸的结构。容纳件18借助手柄23可以沿圆周方向1旋转。

车轮12、容纳件18和输出件10可以由塑料制成。在车轮12上，由实心橡胶制成的轮胎或充气的轮胎可以形成径向胎面。此外，车轮12可以包括辐条。蘑菇头状的区段24和/或容纳件18可以包含塑料和/或金属，其中，尤其可以使用铝。

附图标记列表

1 圆周方向

2 轴向方向

3 旋转轴线

4 径向方向

10 耦联机构

12 车轮

14 输出件

16 电机

18 容纳件

19 支架

20 插接件

22 开口

23 凸缘

24 底切的区段

25 基部

26 内轮廓

27 倒角

28 外轮廓

30 轴向侧

32 手柄

33 凹槽

34 凹部

35 支柱

36 径向区段

37 凸起

38 边缘

40 隆起

42 面

44 成形件

46 配对成形件

48 面向的侧面

50 从动结构

52 配对结构

53 斜坡

54 圆柱形的隆起

55 止挡件

56 肋部

58盲孔

59 管区段

60 板片对

62 穿引部

63 空心圆柱形的区段

64 凸缘。

Claims (15)

1.一种用于将车轮（12）抗扭转地连接到电机（16）的输出件（14）上的耦联机构（10），包括在车轮（12）的轮毂的区域中的车轮侧的容纳件（18）和在输出件（14）的旋转轴线的区域中的互补的输出侧的插接件（20），其中，容纳件（18）能够通过轴向运动与插接件（20）连接，其特征在于，插接件（20）能够接入到容纳件（18）中，并且容纳件（18）能够为了固定耦联机构（10）而能够相对于插接件（20）运动。

2.根据权利要求1所述的耦联机构（10），其特征在于，整个容纳件（18）能够沿着车轮（12）的圆周方向（1）旋转。

3.根据权利要求1或2所述的耦联机构（10），其特征在于，所述容纳件（18）构造成笼状的，其中，所述插接件（20）的沿所述车轮（12）的轴向方向（2）蘑菇头状地底切的区段（24）能够通过轴向开口（22）接入到支架（19）中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，开口（22）具有与所述插接件（20）的外轮廓（28）互补地成形的内轮廓（26），其中，所述内轮廓（26）通过所述容纳件（18）相对于所述插接件（20）的相对旋转相对于所述外轮廓（28）旋转，从而使得轮廓（26、28）彼此错开，并且使得所述车轮（12）轴向固定。

5.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，所述容纳件（18）能够从所述车轮（12）的背离所述输出件（14）的轴向侧（30）接近，从而所述容纳件（18）尤其能借助手柄（32）来旋转。

6.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，在所述容纳件（18）内成型有至少一个凹部（34），在旋转期间，蘑菇头状的插接件（20）的至少一个径向区段（36）旋转到所述凹部中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，在所述凹部（34）的边缘（38）上布置有隆起（40），所述隆起能够通过旋转而在所述插接件（20）的轴向指向的面（42）上输送，从而消除车轮（12）与输出件（14）之间的轴向间隙。

8.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，至少一个成形件（44）布置在内轮廓（26）上，所述成形件仿造在外轮廓（28）上的配对成形件（46），从而实现容纳件（18）和插接件（20）之间的形状编码。

9.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，所述容纳件（18）和所述插接件（20）相对于车轮（12）和输出件（14）同心地定位。

10.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，在输出件（14）的轴向面向车轮（12）的侧面（48）上布置有偏心布置的从动结构（50），该从动结构与车轮（12）上的配对结构（52）配合作用，并且将转矩从输出件（14）传递到车轮（12）上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，所述从动结构（50）通过圆柱形的隆起（54）形成，所述隆起沿着与旋转轴线（3）同心的圆分布。

12.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，在径向方向（4）上延伸的、尤其是向外在轴向方向（2）上平坦的肋部（56）优选在径向内部和/或外部连接到所述隆起（54）上。

13.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，板片对（60）形成配对结构（52），其中，板片对（60）的各一个板片能够沿圆周方向（1）侧向地定位在隆起（54）上。

14.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，轮廓（26、28）具有蛋形、椭圆形、星形、多边形和/或其它对称性，其包含比圆形的次序更低的次序。

15.根据前述权利要求中任一项所述的耦联机构（10），其特征在于，所述车轮（12）从轴向侧至相对侧具有圆柱形的穿引部（62），所述容纳件（18）布置在所述穿引部中，其中，所述插接件（20）定位在圆柱形的盲孔（58）中。

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