CN114502409A - 车轮端部装置 - Google Patents

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帕·奥尔费尔特
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Abstract

本公开涉及一种车轮端部装置(1)，该车轮端部装置(1)包括：‑车轮心轴(2)；‑车轮轮毂(3)；该车轮轮毂(3)围绕旋转轴线(A)以能够旋转的方式被安装在车轮心轴(2)上；‑驱动轴(4)，该驱动轴(4)用于驱动车轮轮毂(3)；‑减速齿轮(5)，该减速齿轮(5)被布置在车轮轮毂(3)的内部部段(51)中，其中，减速齿轮(5)被连接到用于驱动车轮轮毂(3)的驱动轴(4)；‑减速齿轮托架构件(6)，该减速齿轮托架构件(6)被连接到车轮心轴(2)，其中，该减速齿轮托架构件(6)承载减速齿轮(5)的至少一部分，其中，该车轮端部装置(1)还包括润滑剂泵(7)和润滑剂导管(61)，该润滑剂泵(7)用于使润滑剂在车轮轮毂(3)中循环，该润滑剂导管(61)将润滑剂泵(7)与车轮轮毂(3)的内部部段(51)流体地连接，其中，驱动轴(4)被驱动地连接到润滑剂泵(7)，以驱动润滑剂泵(7)，并且其中，润滑剂导管(61)的至少一部分被设置在减速齿轮托架构件(6)内。

Description

车轮端部装置
技术领域
本发明涉及一种车轮端部装置和一种包括该车轮端部装置的车辆。
本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车以及建筑设备。尽管将针对重型卡车描述本发明，但是本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用于其它车辆，例如轻型卡车、铰接式搬运车、挖掘机、轮式装载机和反铲装载机。
背景技术
车轮端部装置可以设置有驱动轴，该驱动轴用于驱动该车轮端部装置的车轮轮毂。此外，在某些情况下，车轮端部装置还可以设置有集成的减速齿轮，诸如行星齿轮，用于在驱动轴和车轮轮毂之间提供齿轮减速。这在车轮端部装置被驱动地连接到电马达时可以特别有用，但也可以使用其它马达/发动机。
专利申请EP 1553332 A1号公开了一种车轮端部，该车轮端部被连接到驱动轴，其中，该车轮端部包括由驱动轴驱动的齿轮组。该齿轮组被包封在齿轮箱内，并且该驱动轴包括泵送机构，该泵送机构维持齿轮箱内的预定油位。
尽管上述公开提出了一种对车轮端部的齿轮组进行润滑的解决方案，但仍然试图开发改进的被润滑的车轮端部装置。
发明内容
鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种改进的车轮端部装置，该车轮端部装置至少在某些方面减轻了现有技术的至少一个缺点，并且/或者提供了有用的替代方案。
根据本发明的第一方面，所述目的通过根据权利要求1所述的车轮端部装置来实现。根据本发明的第二方面，所述目的通过根据权利要求16所述的车辆来实现。
根据本发明的第一方面，所述目的通过一种车轮端部装置来实现，该车轮端部装置包括：车轮心轴；车轮轮毂；该车轮轮毂围绕旋转轴线以能够旋转的方式被安装在车轮心轴上；和驱动轴，该驱动轴用于驱动车轮轮毂。该车轮端部装置还包括：减速齿轮，该减速齿轮被布置在车轮轮毂的内部部段中，其中，该减速齿轮被连接到用于驱动车轮轮毂的驱动轴；和减速齿轮托架构件，该减速齿轮托架构件被连接到车轮心轴，其中，减速齿轮托架构件承载减速齿轮的至少一部分。该车轮端部装置还包括：润滑剂泵，该润滑剂泵用于使润滑剂在车轮轮毂中循环；和润滑剂导管，该润滑剂导管将润滑剂泵与车轮轮毂的内部部段流体地连接，其中，驱动轴被驱动地连接到润滑剂泵，以驱动该润滑剂泵，并且其中，润滑剂导管的至少一部分被设置在减速齿轮托架构件内。
术语“设置在减速齿轮托架构件内”在本文中是指润滑剂导管被设置在减速齿轮托架构件的制品/材料内。因此，可选地，润滑剂导管可以被集成到减速齿轮托架构件中。
通过提供如本文所公开的本发明，实现了对车轮端部装置的改进润滑，并且还提供了更紧凑的车轮端部装置。更特别地，通过如本文所述地将润滑剂导管的至少一部分设置在减速齿轮托架构件内，不需要单独的管道等，由此提供具有更少部件的更紧凑的构造。此外，通过减少/最小化车轮端部装置的单独部件的数量，能够提供更可靠的构造，同时也降低了例如原本可能发生的管道泄漏或故障的风险。此外，如本文所公开的本构造还显示出提供改进的润滑剂循环，并且由此改进了在运行期间对减速齿轮的冷却。所使用的润滑剂优选是油，但也可以使用其它类型的润滑剂。
可选地，润滑剂导管可以包括近端和远端，其中，如在车轮端部装置被安装在车辆上时所见，近端靠近润滑剂泵，并且远端被设置在车轮轮毂的内部部段的竖直下部处。因此，润滑剂导管能够有利地用于从车轮轮毂的内部部段排出润滑剂。如本文所用的竖直下部是指所述下部被至少设置在与车轮轮毂的径向中心相交的水平面的下方，诸如靠近内部部段的底面。
可选地，润滑剂泵可以被布置成在运行期间经由润滑剂导管从车轮轮毂的内部部段排出润滑剂。
可选地，润滑剂泵可以被附接到车轮心轴。将润滑剂泵附接到车轮心轴已经显示出是有益的，因为这可以提供简化的构造和/或构造可以更紧凑。由于车辆中的车轮端部装置的可用空间通常因设计限制而受到限制，因此期望更紧凑的构造。仍然可选地，润滑剂泵可以被设置在车轮心轴的润滑剂泵安置接纳部段中，该润滑剂泵安置接纳部段周向地包封驱动轴。通过具有周向地包封驱动轴的润滑剂泵安置接纳部段，可以实现简化的附接，还能够实现更紧凑的构造。
可选地，润滑剂泵可以被轴向地布置在车轮端部装置的车轮轴承装置和/或制动盘的外部。因此，润滑剂泵可以更靠近润滑剂定位，该润滑剂旨在经由润滑剂导管从设置有减速齿轮的内部部段排出。将润滑剂泵定位成更靠近设置有减速齿轮的内部部段已经显示出提高了泵的抽吸能力，即，在润滑剂泵与存在润滑剂的内部部段之间具有较短的距离可以是有益的。仍然可选地，润滑剂泵可以被轴向地布置在减速齿轮的内部，由此提供更紧凑的车轮端部装置。轴向方向在本文中意指遵循车轮轮毂的旋转轴线的方向。减速齿轮可选地位于车轮端部装置的轴向最外位置处。
可选地，润滑剂导管可以被设置在减速齿轮托架构件的托架臂内。因此，减速齿轮托架构件可以包括一个或多个托架臂，例如三个、四个、五个或六个托架臂，这些托架臂可以在径向方向上从车轮轮毂的旋转轴线延伸。作为另一个示例，减速齿轮托架构件可以是盘形和/或杯形，其中，润滑剂导管被设置在盘形和/或杯形减速齿轮托架构件内。
可选地，车轮端部装置还可以包括单向阀，该单向阀用于允许润滑剂仅在一个方向上循环。仍然可选地，单向阀可以被设置在减速齿轮托架构件中的润滑剂导管中。因此，单向阀可以防止在相反方向上的润滑剂泄漏，这种润滑剂泄漏原本可能会发生在车轮轮毂不旋转或在相反方向上旋转时(例如在车辆倒车期间)。此外，单向阀还可以确保润滑剂始终保持在润滑剂泵中，由此避免或降低泵送空气的风险。仍然可选地，车轮端部装置还可以包括辅助阀(例如旁通阀)，该辅助阀被构造成减少或防止当润滑剂试图在相反方向上循环时可能朝向单向阀施加的压力升高。
可选地，润滑剂导管可以被进一步设置在车轮心轴内。例如，当润滑剂泵被设置在上述安置接纳部段中时，将润滑剂导管进一步设置在车轮心轴内可以是有益的。因此，不需要另外的管道等来流体地连接润滑剂泵与润滑剂导管的设置在减速齿轮托架构件内的部分。
可选地，润滑剂泵可以是叶片泵。叶片泵已经显示出是能够以高效方式泵送润滑剂的泵，并且叶片泵也很紧凑，例如能够围绕车轮心轴布置，诸如被布置在上述安置接纳部段中。叶片泵及其功能对于本领域技术人员来说是众所周知的，因此本文中不作进一步详述。
可选地，减速齿轮可以是行星齿轮。行星齿轮是有益的，因为行星齿轮可以提供期望的速度降低，而且行星齿轮也是紧凑的，特别是在其轴向方向上观察时是紧凑的。
可选地，润滑剂泵和润滑剂导管可以是封闭式润滑系统的一部分。例如，封闭式润滑系统还可以包括润滑剂储存器(例如罐)，润滑剂从该润滑剂储存器中被提取，并且由此润滑剂被移动到内部部段，然后通过润滑剂泵被从内部部段取出而回到润滑剂储存器，从而创建循环润滑系统。仍然可选地，车轮端部装置还可以包括通风开口，该通风开口用于对车轮轮毂的内部部段进行通风。
可选地，润滑剂导管可以包括单独的管状元件，润滑剂适于在该管状元件中流动。因此，管状构件可以被至少部分地设置在减速齿轮托架构件内，诸如被设置在减速齿轮托架构件的孔内。管状构件可以由任何一种合适的材料制成，诸如钢、铝、黄铜、铜、聚合物等。前述单向阀可以被进一步设置在管状构件中。
根据本发明的第二方面，所述目的通过一种车辆来实现，该车辆包括根据本发明第一方面的任一个实施例的车轮端部装置。
本发明的第二方面提供的优点和效果在很大程度上类似于根据本发明的第一方面的实施例的车轮端部装置所提供的优点和效果。还应注意，本发明的第二方面的所有实施例均能够适用于本发明的第一方面的所有实施例并且能够与其组合，反之亦然。
附图说明
参照附图，下文将更详细地描述作为示例引用的本发明的实施例。
在附图中：
图1示出了根据本发明的示例实施例的卡车形式的车辆的侧视图；
图2示出了根据本发明的示例实施例的车轮端部装置的截面图；
图3示出了如图2所示的车轮端部装置的另一个截面图；并且
图4示出了如图2和图3所示的车轮端部装置的又一个截面图。
这些附图示出了本发明的图解示例性实施例，并且因此不一定必需按比例绘制。应当理解的是，所示出和描述的实施例是示例性的，并且本发明不限于这些实施例。还应当注意的是，为了更好地描述和说明本发明，可能会夸大附图中的某些细节。除非另有说明，否则在整个说明书中类似的附图标记指代类似的元件。
具体实施方式
在图1中，示出了卡车100形式的车辆。卡车100包括例如如图2到图4所示的车轮端部装置1。在这里，车轮端部装置1是前车轮端部装置。然而，应当理解的是，车轮端部装置1也可以被设置在其它位置，诸如被设置在一个或多个后方位置。车轮端部装置1的驱动轴4可以被驱动地连接到一个或多个电马达(未示出)和/或被驱动地连接到内燃机。尽管示出了卡车100，但应当理解的是，本发明还可以用于其它类型的车辆，例如公共汽车、建筑设备车辆等。
例如参照图2，示出了根据示例实施例的车轮端部装置1的截面图。该截面是由车轮端部装置1的旋转轴线A限定的截面。车轮端部装置1包括车轮心轴2和车轮轮毂3，该车轮轮毂3围绕旋转轴线A以能够旋转的方式被安装在车轮心轴2上。此外，车轮端部装置包括驱动轴4和减速齿轮5，该驱动轴4用于驱动车轮轮毂3，该减速齿轮5被布置在车轮轮毂3的内部部段51中，其中，减速齿轮5被连接到用于驱动车轮轮毂3的驱动轴4。在所示实施例中，驱动轴4在一侧处由安装在车轮心轴2中的滚动轴承41支承，并且在轴向外侧处由减速齿轮5支承。更特别地，驱动轴由减速齿轮5的太阳齿轮53支承并且被安装到该太阳齿轮53，在所示实施例中，该减速齿轮5是行星齿轮。
车轮端部装置1还包括减速齿轮托架构件6，该减速齿轮托架构件6被连接到车轮心轴2，其中，减速齿轮托架构件6至少部分地承载减速齿轮5，即行星齿轮。更特别地，在所示实施例中，减速齿轮托架构件6承载行星齿轮5的外环形齿轮54。行星齿轮55被设置在太阳齿轮53和外环形齿轮54之间。主行星齿轮托架构件57被连接到车轮轮毂3并且承载行星齿轮5。主行星齿轮托架构件57被连接到行星齿轮55。车轮端部装置1还包括润滑剂泵7和润滑剂导管61，该润滑剂泵7用于使润滑剂在车轮轮毂3中循环，该润滑剂导管61将润滑剂泵7与车轮轮毂3的内部部段51流体地连接。驱动轴4被驱动地连接到润滑剂泵7，以驱动润滑剂泵7，并且润滑剂导管61的至少一部分被设置在减速齿轮托架构件6内。减速齿轮5所位于的内部部段51由外盖56从外部封闭。
此外，例如如图2中所示，润滑剂导管61包括近端23和远端64，其中，如在车轮端部装置1被安装在车辆100上时所见，近端23靠近润滑剂泵7，并且远端64被设置在车轮轮毂3的内部部段51的竖直下部52处。设置在内部部段51中的润滑剂将由于重力而流到下部52，即，流到内部部段51的底部。因此，在运行期间，即，当车轮轮毂3在一个方向上旋转时，润滑剂泵7能够经由润滑剂导管61将润滑剂高效地从车轮轮毂3的内部部段51排出。
如例如在图2中可以进一步看到，润滑剂泵7被附接到车轮心轴2。更特别地，润滑剂泵7被设置在车轮心轴2的润滑剂泵安置接纳部段22中，该润滑剂泵安置接纳部段22周向地包封驱动轴4，即，该润滑剂泵安置接纳部段22周向地包封旋转轴线A。
润滑剂泵7被进一步轴向地布置在车轮端部装置1的车轮轴承装置8和制动盘9的外部，并且被进一步轴向地布置在减速齿轮5的内部。如图所示，减速齿轮5也可以被布置在车轮端部装置1的轴向最外位置中。因此，换言之，润滑剂泵7被轴向地设置在车轮轴承装置8/制动盘9与减速齿轮5之间。车轮轴承装置8在所示实施例中为圆锥滚子轴承单元的形式。然而，应当理解的是，也可以使用其它类型的轴承，诸如角接触滚珠轴承、球面滚子轴承、滑动/平面轴承等。
所示的减速齿轮托架构件6由多个托架臂形成，这些托架臂在径向方向上从旋转轴线A向外延伸，由此润滑剂导管61被设置在所述托架臂62中的一个托架臂内。事实上，润滑剂导管61被设置在托架臂62中，该托架臂62朝向内部部段51的下部52径向地延伸。
车轮端部装置1还包括单向阀63，该单向阀63用于允许润滑剂仅在一个方向上循环。在这里，单向阀63被设置在润滑剂导管61中并且在托架臂62内。
润滑剂导管61被进一步设置在车轮心轴2内，并且延伸到润滑剂泵7，该润滑剂泵7被安装在安置接纳部段22中。因此，实现了从内部部段51的下部52到润滑剂泵7的高效流动路径，而无需在齿轮托架构件6的外部设置附加的单独构件，诸如管道等。润滑剂导管61的设置在车轮心轴2内的部段优选是孔，该孔可以是钻孔。如上所述，润滑剂导管61可以包括管状构件(未示出)，润滑剂适于在该管状构件中流动，并且该管状构件在润滑剂导管61的设置在齿轮托架构件6和车轮心轴2中的至少一个部段中延伸。
如例如在图2中所示，润滑剂泵7是叶片泵。叶片泵已经显示出是有益的，因为叶片泵紧凑并且还提供令人满意的泵送效果。叶片泵对于本领域技术人员来说是众所周知的，因此本文中将不进行更详细描述。
润滑剂泵7和润滑剂导管61是封闭式润滑系统70的一部分。封闭式润滑系统70可以在例如图3和图4中看到，并且包括能够储存润滑剂的润滑剂储存器71。润滑剂优选是油。润滑剂储存器71经由流动路径72被流体地连接到内部部段51。流动路径72被布置成用于将润滑剂从润滑剂储存器71移动到内部部段51。如例如在图4中可以看到，流动路径72可以被设置在车轮心轴2中。更特别地，流动路径72可以在车轮心轴2中包括孔721，之后包括空间722，该空间722在轴向方向上在车轮心轴2和驱动轴4之间朝向内部部段51延伸。空间722可以由靠近驱动轴4的套筒42和车轮心轴2的内周表面限定。如图3所示，润滑剂储存器71还可以通过回流路径73被流体地连接到内部部段51。回流路径73也可以被设置在车轮心轴2中，并且在所示实施例中被设置为车轮心轴2中的孔。回流路径73被流体地连接到润滑剂泵7，并且被布置成当润滑剂泵7起作用时使润滑剂返回到润滑剂储存器71。如上所述，润滑剂泵7又经由润滑剂导管61流体地连接到内部部段51。通过例如前述构造，提供了循环的封闭式润滑系统70。
车轮轮毂3的内部部段51还可以包括通风开口(未示出)，该通风开口用于对车轮轮毂3的内部部段51进行通风。该通风开口可以例如被设置为孔，该孔被设置在车轮心轴2中。
应当理解，本发明不限于上文描述和附图所示的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多修改和变型。

Claims (16)

1.一种车轮端部装置(1)，包括：
-车轮心轴(2)，
-车轮轮毂(3)，所述车轮轮毂(3)围绕旋转轴线(A)以能够旋转的方式被安装在所述车轮心轴(2)上，
-驱动轴(4)，所述驱动轴(4)用于驱动所述车轮轮毂(3)，
-减速齿轮(5)，所述减速齿轮(5)被布置在所述车轮轮毂(3)的内部部段(51)中，其中，所述减速齿轮(5)被连接到用于驱动所述车轮轮毂(3)的所述驱动轴(4)，
-减速齿轮托架构件(6)，所述减速齿轮托架构件(6)被连接到所述车轮心轴(2)，其中，所述减速齿轮托架构件(6)承载所述减速齿轮(5)的至少一部分，
其中，所述车轮端部装置(1)还包括润滑剂泵(7)和润滑剂导管(61)，所述润滑剂泵(7)用于使润滑剂在所述车轮轮毂(3)中循环，所述润滑剂导管(61)将所述润滑剂泵(7)与所述车轮轮毂(3)的所述内部部段(51)流体地连接，其中，所述驱动轴(4)被驱动地连接到所述润滑剂泵(7)，以驱动所述润滑剂泵(7)，并且其中，所述润滑剂导管(61)的至少一部分被设置在所述减速齿轮托架构件(6)内。
2.根据权利要求1所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂导管(61)包括近端(23)和远端(64)，其中，如在所述车轮端部装置(1)被安装在车辆(100)上时所见，所述近端(23)靠近所述润滑剂泵(7)，并且所述远端被设置在所述车轮轮毂(3)的所述内部部段(51)的竖直下部(52)处。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(7)被布置成在运行期间经由所述润滑剂导管(61)从所述车轮轮毂(3)的所述内部部段(51)排出润滑剂。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(7)被附接到所述车轮心轴(2)。
5.根据权利要求4所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(7)被设置在所述车轮心轴(2)的润滑剂泵安置接纳部段(22)中，所述润滑剂泵安置接纳部段(22)周向地包封所述驱动轴(4)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(7)被轴向地布置在所述车轮端部装置(1)的车轮轴承装置(8)和/或制动盘(9)的外部。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(7)被轴向地布置在所述减速齿轮(5)的内部。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂导管(61)被设置在所述减速齿轮托架构件(6)的托架臂(62)内。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，还包括单向阀(63)，所述单向阀(63)用于允许润滑剂仅在一个方向上循环。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(61)被进一步设置在所述车轮心轴(2)内。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(7)是叶片泵。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述减速齿轮(5)是行星齿轮。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂泵(7)和所述润滑剂导管(61)是封闭式润滑系统(70)的一部分。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，还包括通风开口(74)，所述通风开口(74)用于对所述车轮轮毂(3)的所述内部部段(51)进行通风。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)，其中，所述润滑剂导管(61)包括单独的管状元件，润滑剂适于在所述管状元件中流动。
16.一种车辆(100)，包括根据前述权利要求中的任一项所述的车轮端部装置(1)。
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