CN1291858C - 用于集成轮毂的轴向活塞单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成轮毂组件，该组件包括：一个液压主轴组件，该主轴组件具有一个其中带有液压旋转动力单元和整体的高压通道的一主轴；一个轮毂，该轮毂由主轴组件转动支承；以及一个轮轴，该轮轴通过主轴延伸，用于通过一行星齿轮组减速器将动力从液压单元传递到轮毂。为了径向紧密，液压动力单元的斜盘位于轮毂的外侧。

Description

用于集成轮毂的轴向活塞单元

技术领域

本发明涉及将液压旋转动力单元与诸如行星齿轮组减速器之类的机械齿轮驱动组件相结合的集成轮毂的领域。具体地说，本发明涉及位于集成轮毂内的液压(hydrostatic)旋转动力单元的一种新颖而紧凑结构。

背景技术

普通的集成轮毂结构的方法是将液压旋转动力单元的旋转斜盘或轴向活塞单元设置在固定的主轴中形成的较大的空腔的深处。而主轴则埋得较深，并且在轮毂的内侧和主轴外侧之间的合适轴承的协助下转动支承集成轮毂的转动轮毂。液压单元的缸体和活塞组件位于斜盘和空腔的主开口之间的空腔内。而后，一个其中带有用于液压单元的合适的高压口的分离端盖部分与该组件螺栓连接，从而与缸体和主轴空腔后部成为覆盖关系。

虽然这种传统结构可使纵向或轴向较为紧凑，但径向不是特别紧凑。包围的主轴、轮毂以及轴承结构必须是相当大，以容纳体积相当庞大的液压单元的斜盘部分。此外，在需使用变量液压马达的应用中，主轴轴承的内径中没有足够的空间来定位和装配变量液压单元的斜盘和伺服系统。因此，需要一种径向和轴向均较紧凑的集成轮毂，但它能够容纳一个变量液压单元。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种改进的集成轮毂组件。

本发明的另一个目的是提供一种用于集成轮毂的轴向活塞单元。

本发明的又一个目的是提供一种改进的集成轮毂主轴组件，该主轴组件包括一个液压旋转动力单元。

本发明的又一个目的是提供一种改进的集成轮毂主轴，该集成轮毂主轴包括用于液压单元的高压通路。

本发明的又一个目的是提供一种集成轮毂组件，该集成轮毂组件包括很少组件并且利用了一单个的主轮轴。

本发明的又一个目的是提供一种易于组装和维修的集成轮毂组件。

本发明的又一个目的是提供一种径向紧凑的集成轮毂组件。

本发明的又一个目的是提供一种集成轮毂组件，该组集成轮毂组件生产成本低、耐用且使用可靠。

从下列附图、说明和权利要求书将显而易见这些和其它的目的。

本发明涉及将一液压旋转动力单元与轮毂和行星齿轮组相结合的集成轮毂组件的领域。本发明提供了独特的主轴和盖构件，这些构件允许液压单元以一种新颖紧凑的方式定向在集成轮毂组件中。

本发明的集成轮毂组件包括：一主轴，该主轴中带有若干高压通道和一个可容纳液压旋转动力单元的缸体的空腔；一个轮毂，该轮毂可转动地安装在主轴上；以及一个轮轴，该轮轴通过主轴延伸，用于通过一行星齿轮组减速器将动力从液压旋转动力单元传递到轮毂。液压旋转动力单元的斜盘通常是液压单元体积最庞大的一部分，该部分位于轮毂和将轮毂支承在主轴上的轴承的边界之外。这使得主轴、轮毂和轴承的直径更小，这使成本有相当的减少。其中带有高压通道的主轴取消了对分离端盖的需要。

附图说明

图1为沿轮毂的转动轴线截取的本发明的集成轮毂组件的截面图，为了图面简洁，在该截面图中未示出轮轴和紧固件，并且行星齿轮组减速器是以简化的形式示出的。

图2为图1左手部分的放大示图，其中示出了本发明的独特的主轴壳体、内盖以及液压组件的布置。

图3为沿图1中的线3-3截取的主轴底部的局部平面图，其中示出了高压通路的另一种位置。

具体实施方式

在图1中，本发明的集成轮毂组件总的由标号10表示。轮毂组件10包括一个轮毂12，该轮毂具有一个向外定向的凸缘13，该凸缘13上可传统地安装上一车轮(未图示)。轮毂12具有内侧部分14和外侧部分16，以及一个带有转动中心线20的敞开的或中空的中间部分18。由于轮毂组件可以用于设置位于车辆两侧上和位于被驱动轮两侧上的车轮，因此，文中所用的术语“内”和“外”分别用于确定是远离被驱动轮设置的和是接近驱动轮设置的。类似地，内侧或向内的方向是指离开车轮延伸，而外侧或向外的方向是指朝着车轮延伸。

参照图1和图2，轮毂组件10具有一个包括一个长的主轴24的主轴组件22以及一个通过普通的紧固件25与主轴24相连的盖26。主轴组件22是固定的，并且最好通过紧固装置在若干呈角度间隔的位置处与车辆框架28固定，其中紧固装置例如为螺栓30、垫图32和螺母34。主轴24基本是圆柱形的，并且它具有一个外端部分35、一个可选择的中间部分36和一个内端部分37。至少外端部分35的外径小到足以插入轮毂12的敞开的中间部分18内。特别是为了轴向更加紧凑，中间部分36(如果存在)的外径也就小到能插入轮毂12的敞开的中间部分18内。

主轴24包括一个通过其轴向延伸的细长的中间孔38。当轮毂组件10完成时，这个孔38可滑动接收一个与轴线20同轴线的细长的轮轴39。该轮轴39上具有联接装置C1和C2，如示出的花键。当然，不脱离本发明还可以使用包括(但不仅限于)键、键槽以及带动销的其它联接装置。

主轴24的内端部分37中形成有一个用于接纳液压旋转动力单元40的空腔41。液压旋转动力单元40最好是一个变量轴向活塞马达。动力单元40包括一个枢轴旋转斜盘42，它带有一个与斜盘42驱动连接用于使其枢转的伺服活塞44，以使将被传到液压旋转动力单元40的液压动力变化。斜盘42确立动力单元40(发动机)的流体排出量(消耗)。动力单元40具有一个缸体43，该缸体中带有多个轴向往复的活塞和滑动件组件48。缸体43上具有用于与轮轴39上的联接装置C1配合的联接装置。在空腔41的嘴部存在一个可容纳斜盘42的放大区域或沉孔46。

盖26可拆卸地以呈角度间隔的紧固件25和诸如密封垫圈、O形圈之类的普通的密封装置50与主轴24的内端部分37相连，并且在空腔41中包含有液压旋转动力单元40。盖26中具有一个容纳伺服活塞44的伺服孔51。伺服活塞44上具有一个球端，该球端旋转并驱动地与斜盘42上的一个配合插口配合。伺服控制口53A、53B延伸进入伺服孔51内。盖26在轴承装置57的协助下轴颈支承斜盘42并转动支承轮轴39的内侧部分。最好参见图2，盖26的外侧中形成有一个适合的凹部，以使伺服活塞44可以延伸并且允许斜盘42可枢轴转动。

主轴24具有一对隔开的高压液压通路52A、52B，这些通路用于接受来自诸如泵(未图示)之类的传统的压力源的增加流体形式的液压动力。通路52A、52B通过一个阀板54与液压动力单元40的缸体43以及活塞和滑动件组件48流体贯通，从而以已知的方式来操作动力单元40。然而，通路52A、52B最好在传统的壳芯铸造的工艺中与主轴24一体形成。也可以采用熔模铸造法(lostfoam)以及其它类似的铸造工艺。如图所示，通路52A、52B沿着内端部分37的外表面56以呈角度的间隔的位置离开主轴24。当然，不脱离本发明在其它位置离开也是可以的。例如在图3中示出的另一种实施例中，通道52A、52B可以设置在主轴24的同一侧上并且包围轮轴39，以到达液压动力单元40。

一个行星齿轮组减速装置60以多个紧固件62驱动地固定在轮毂12的外侧部分16上。行星齿轮组是已知的，它不是本发明的主题。因此，图中省略了星行装置的大部分内部构件。轮轴39上的联接装置C2与行星齿轮组的中心齿轮驱动配合。轴承装置64支承行星装置60中的轮轴39的外端。

轮毂12通过图示的一对隔开的相互相对操作的推力轴承66、68轴颈支承在主轴24上。在较佳实施例中，推力轴承66是位于轮毂12和主轴24的中间部分36之间的一个密封轴承，而推力轴承68是不密封的，它位于轮毂12和主轴24的外端部分35之间。轴承66、68的密封性质可以颠倒，并且如果设有足够的空间，轴承66、68可以位于主轴24的同一部分上，这些均不脱离本

发明的范围。

一个唇部密封件70围绕液压单元40的外部的轮轴39安装在主轴24上。密封件70可保持易被污染的液压单元40的油与行星装置60中的润滑油隔离。轴承58最好为一滚针轴承，它转动支承主轴24中的轮轴39的中间部分。

在操作中，泵通过高压流体通路52A、52B之一向液压旋转动力单元40、集成轮毂组件10供给增压的流体。当操作者使用传统的控制装置通过口53A、53B向伺服活塞44发送液压命令信号时，斜盘42从图1中示出的中间位置倾斜出或转动。斜盘42相对于活塞和滑动件组件48倾斜。如液压领域中公知的，这将引起液压单元40的缸体43响应增加流体以某一速度和扭矩以某一方向使轮轴39旋转，其中增压流体是通过通路52A、52B之一进入的，并且由通路52A、52B中的另一路排出。轮轴39使行星齿轮组60转动，而行星齿轮组60又具有一个环形齿轮(未示出)，该环形齿轮可使轮毂12根据齿轮比以某一速度和扭矩在固定的主轴组件22上旋转。

尽管可以使用多根的轮轴，但是，本发明有利地在旋转轴线20上利用了一个主轮轴39来用于整个轮毂组件10。液压单元40和行星齿轮组60无需分离的主轴。将高压通路52A、52B与主轴24结合成一体就不再需要用于液压单元40的独立的端盖。从轮毂12的边界中去除斜盘42(如果有伺服活塞44，也包括伺服活塞44)使得集成的轮毂组件10径向更为紧凑。

因此，可以看出本发明至少满足了文中提到的目的。

在附图和说明书中已说明了本发明的较佳实施例，尽管使用了一些特定的术语，但这些仅作为一般的描述性的意义，而并不起任何限制作用。在不脱离本发明的范围的前提下，如果情况可以建议和提出合适的内容，可以考虑构件形式和比例的改变以及等价物替代方面的改变，本发明的范围将由下列权利要求书确定。

Claims (11)

1.一种用于集成轮毂的轴向活塞单元，该单元包括：

一轮毂，该轮毂具有内侧和外侧部分，以及带有旋转轴线的一个敞开的中间部分，

一主轴组件，主轴组件包括在轮毂的中间部分内延伸的主轴，该主轴从轮毂的中间部分沿向内侧的方向延伸，

该主轴组件包括一个液压旋转动力单元，并包括一个枢轴旋转斜盘和一个伺服活塞，其中伺服活塞用于使斜盘枢轴转动，以使传送到液压旋转动力单元的液压动力变化，

一轮轴，该轮轴延伸通过主轴，并且与轮毂和液压旋转动力单元相连，用于借助来自液压旋转动力单元的旋转动力使轮毂转动，

斜盘沿从轮毂的中间部分向内的方向定位在轮毂的中间部分的边界之外，以及

若干液压通路，这些液压通路位于主轴内，以向液压旋转动力单元提供增压流体；以及

所述轮轴延伸通过斜盘。

2.如权利要求1所述的轮毂组件，其特征在于，主轴具有一个位于轮毂的中间部分内的外端部分，轮毂的中间部分通过轴承装置转动支承在主轴的外端部上。

3.如权利要求2所述的轮毂组件，其特征在于，主轴具有一个沿向内方向与轮毂轴向隔开的内端部分，而主轴的内端部分中具有一个用于接纳液压旋转动力单元的一部分的空腔。

4.如权利要求3所述的轮毂组件，其特征在于，液压旋转动力单元包括一个缸体，而主轴内的液压通路为一对隔开的液压通路，这对液压通路进入主轴的内端部分中，并且与液压旋转动力单元的缸体流体贯通。

5.如权利要求3所述的轮毂组件，其特征在于，该组件包括一个盖，此盖可拆卸地安装在主轴的内端部分上，以盖住该空腔。

6.一种用于集成轮毂组件的液压主轴组件，该组件包括：

一个长的主轴，该主轴具有一个通过其纵向延伸的孔，并且包括相对的内端部分和外端部分，内端部分中形成有一个与该孔贯通的纵向的空腔，内端部分适于与车辆的框架固定；

所述主轴包括一个液压旋转动力单元，该单元设置在空腔中，并且所述主轴包括一枢轴旋转斜盘和一伺服活塞，所述伺服活塞用于使斜盘枢转，以使施加到液压旋转动力单元的液压能变化；

一个盖，此盖与主轴的内端部分可拆卸地相连，以盖住空腔并且保持位于主轴组件内的液压旋转动力单元；以及

一轮轴，该轮轴由盖可转动地支承，轮轴延伸通过主轴的孔，并且联接成可随着液压旋转动力单元转动；

主轴的内端部分中包括有液压通路，这些通路用于使液压流体与液压旋转动力单元贯通；以及

所述轮轴延伸通过斜盘。

7.如权利要求6所述的主轴组件，其特征在于，所述斜盘设置在空腔内，用于确立液压旋转动力单元的流体排出量或消耗。

8.如权利要求7所述的主轴组件，其特征在于，斜盘枢轴转动地安装在盖中的凹部内。

9.如权利要求8所述的主轴组件，其特征在于，盖中具有一个伺服孔，所述伺服活塞可滑动地安装在伺服孔内并且与斜盘配合，以使斜盘枢转，由此使液压旋转动力单元的流体排出量或消耗变化。

10.如权利要求6所述的主轴组件，其特征在于，空腔具有一个底壁，液压旋转动力单元包括至少局部处于主轴中的一个缸体和所述斜盘，缸体被设置在斜盘和空腔的底壁之间。

11.如权利要求10所述的主轴组件，其特征在于，盖中具有一个伺服孔，所述伺服活塞可滑动地安装在伺服孔内并且与斜盘配合，以使斜盘枢转，并且由此使液压旋转动力单元的流体排出量或消耗变化。

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