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CN105050828B - 驱动轮轴的可转向的轮边 - Google Patents

驱动轮轴的可转向的轮边 Download PDF

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CN105050828B CN201480019870.1A CN201480019870A CN105050828B CN 105050828 B CN105050828 B CN 105050828B CN 201480019870 A CN201480019870 A CN 201480019870A CN 105050828 B CN105050828 B CN 105050828B
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Abstract

本发明涉及具有转向元件的驱动轮轴的轮边。优选为钢制的深槽轮辋设置在轮毂处并与盘式制动器结合，其轴向相对于轮平面向内偏移，并优选为以压缩空气驱动。对于布置盘式制动器所需的空间是由轮毂在制动盘的区域中的足够低的直径以及用于制动系统的相对大的轴向空间来保证的，该空间由轮毂传动的轴向狭窄的设计以及新的转向节和轮轴护挡的设计来建立。

Description

驱动轮轴的可转向的轮边
技术领域
本发明涉及用于重型吊车等的驱动轮轴的可转向的轮边，其具有转向节，所述转向节以可转向方式设置在中轴部分的轮轴护档处并且具有由驱动轴部分轴向穿过的转向节轴，轮毂和/或具有轮毂齿轮的轮毂架可旋转地支撑在所述驱动轴部分处，其中所述轮毂齿轮在输入侧处驱动连接到所述驱动轴部分。
背景技术
被配置为驱动轮轴并且具有用于重载货运车辆和/或专用车辆的阿克曼转向的轮轴经常具有最初命名类型的可转向的轮边。
这种轮轴尤其用于重型车辆，例如，通常用于具有25英寸轮胎的起重车。在这方面，到目前为止一直需要多部件轮辋一方面能够安装这种车辆的典型轮胎，而另一方面能够提供用于刹车系统的足够的构建空间。由于公路交通允许的轴负载受限，通常以具有较轻重量的动力系统为目标。考虑到应用的临界重量情况，昂贵的可拆铝轮辋在这一点上是常见的。这便是本发明出现的原因，因为并不建议在出现重量问题的情况下使用多部件轮辋来更换传统的多部件钢轮辋，而是倾向于使用整体形成的深槽轮辋来更换，该深槽轮辋在临界重量的情况下也可以包括钢。除较大的成本优势外，这种轮辋还提供特别高的稳健性的优势，在崎岖的使用条件下尤其需要这一优势。
然而，使用钢制的深槽轮辋不成功，因为在具有阿克曼转向的驱动轮轴处的空间条件不允许使用盘式制动器（优选地，由压缩空气致动的盘式制动器）。这是因为，相比通常具有平坦轮辋底部的多部件可拆卸轮辋，由于其拆卸能力，根据各个车辆的使用条件来确定尺寸的用于盘式制动器的充足容纳空间在钢制的深槽轮辋内无法径向地使用，额外的困难在于，传统25英寸的轮胎需要特别深的深槽来安装。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供用于具有阿克曼转向的从动轮轴的新轮边，其中轮边可以组合盘式制动器和钢制的深槽轮辋（用于先前传统的25英寸轮胎）。
此目的根据本发明得以实现，在轮毂处提供由一体形成的深槽轮辋来确定尺寸的轮缘以及可拧到该轮缘上的深槽轮辋，并且在直径比轮毂齿轮的直径小的轴向间隙内，轮毂具有制动盘，该制动盘相对于深槽轮辋朝向轮轴护档轴向地移位，并且其与轴向地拧到转向节上的行车制动器协作。
本发明是基于以下认知：钢制的深槽轮辋相对于多部件铝轮辋的价格优势可过度补偿轮轴结构的成本缺点，并且基于减小轮辋与轮轴护档之间区域中轮毂的直径，可以在轮边提供用于合适的气压盘式制动器的充足容纳空间。
根据本发明的特别优选实施例，提供了一种制动锚板，制动钳（优选为两个制动钳）轴向地拧到该制动锚板，该制动锚板轴向地拧到转向节的转向节叉的壁上，其中该壁轴向邻近连接头处，并且转向节叉枢转连接到轮轴护档。应理解，轴向螺钉连接使得螺钉纵轴平行地对准（大致对准）轮轴。制动锚板可设置在位于转向节叉的外侧处的突出表面处，该表面垂直于上述转向节轴的轴向。在此，以下设置可能是有利的，制动钳可以从轮边安装在制动锚板处。
此外，本发明在以下情况时也是有利的，根据一定尺寸来确定轮轴护档的间隔，该尺寸基本对应于连接头的横截面或空间需求，该连接头位于穿过转向节的轴部分和驱动轴之间，该驱动轴设置于中轴部分中。
在致动转向时，转向节轴以常规方式绕枢轴旋转，该枢轴相对于垂直方向略倾斜（所谓的枢轴扩展（spreading of the pivot axes）），并且在向上方向上远离轮平面移动并且在向下方向上接近轮平面。这会导致以下结果，轮轴护档的垂直下端可能限制制动系统的结构空间，并且可能限制制动锚板，因为轮轴护档的下端设置得越深，其与轮平面的间隔越小。因为目前根据本发明的优选实施例提供尽可能高的轮轴护档的下端，所以这意味着在上部位置处，连接接头仍提供充足空间，其确保轮轴护档可能形成干扰制动器设置的轮廓。
因此，本发明按以下方式得以实现，在转向节处提供的突出表面与轮轴护档的两端间隔足够宽，用于安装制动锚板。
另外，优选地进行以下规定，在轮边和/或驱动轮轴的垂直平面图中将轮轴护档和枢转连接到该轮轴护档的转向节叉配置成狭窄的，配置方式一方面在于，可实现较大转向角（>40º），同时（在垂直平面图中）制动系统的（在制动锚板处）组成部分仍然可以设置在转向节叉下方。
此外，适当地将轮毂齿轮配置为轴向上较窄，使得收纳轮毂齿轮的轮毂部分不能形成任何轴向突出轮平面之外的干扰轮廓。至于其它，通过这种措施也增大了在轮与轮轴护档之间用于制动系统的可能轴向的结构空间。
优选地，规定制动盘的尺寸，制动盘直径基本对应于转向节的轴向外形尺寸。一方面，以这种方式在轮与轮轴护档之间设置在最大可能程度上受到保护的制动系统是可行的；另一方面，由于这种尺寸规定使得两个制动钳的设置可行，尤其可保证得到必要和/或理想的制动力。
关于本发明的优选特征，在另一方面参考权利要求书以及以下通过附图进行的对优选实施例的描述。
所展示的特征（以偏离所绘制附图的组合形式，视情况也以个别特征的形式）对本发明可能也是必要的。
附图说明
在附图中，唯一的附图展示根据本发明的轮边的轴向截面。
具体实施方式
根据附图，本发明涉及一种具有阿克曼转向的驱动轮轴。在这方面，轮轴（通常包括各自不同的轮轴）的中间部分在其两端处具有轮轴护档，轮轴护档具有上护档端1'和下护档端1"，在这些端部处，转向节2以绕由护档端1'和1"预先定义的枢轴S可转向的方式设置，该转向节的转向节轴3整体连接到转向节叉3'。转向节轴3被配置为中空主体并且将驱动轴部分4收纳在轴向中心孔中，其中驱动轴部分在驱动方向上通过连接头5连接到驱动轴6，该驱动轴设置在中轴部分中，该连接头设置在转向节叉3'与护档端1'和1"之间的空闲空间中。轮毂装置8在转向节轴3处通过滚子轴承（尤其是锥形滚子轴承7）以可旋转的方式支撑，并且通过轮毂齿轮9与驱动轴部分4驱动连接。深槽轮辋10优选地包括钢，并且设置在轮毂装置8处。轮毂装置8包括轴向内部壳体部分8'，该部分可旋转地支撑在滚子轴承或者锥形滚子轴承7处，并且其外周边在连接头5的方向上呈圆锥形状逐渐缩小。内部壳体部分8'轴向向外扩展到轮缘11的直径，提供该轮缘以用于安装深槽轮辋10并且其被配置为双壁凸缘，其中轴向内壁被配置为内部壳体部分8'的部分，并且轴向外壁被配置为轴向外部壳体部分8"的部分，该外部壳体部分收纳轮毂齿轮9。
这个轮毂齿轮9可被配置为单级行星齿轮，其中驱动轴部分4的轴向外端支撑太阳齿轮12，该太阳齿轮设置有相应的内齿结构，该内齿结构以形状匹配和/或可旋转固定的方式与驱动轴部分4的外齿结构相匹配。这个太阳齿轮12啮合行星齿轮13，该行星齿轮13在配置为行星齿轮托架的外部壳体部分8"处可旋转地支撑在对应轮轴螺栓处。行星齿轮13进一步啮合环形齿轮14，该环形齿轮14设置在外部壳体部分8"中并且以通常已知的方式通过环形托架15可旋转地固定连接到转向节轴3。为此，环形托架以形状匹配的方式啮合内周边有齿装置，进入对应外部有齿装置中，并且与外周边有齿装置，进入环形齿轮14的内周边有齿装置中。
环形托架15具有钥匙状形状，其被调适为近似轮缘11的内部壳体部分8'的形状。
此外，通过套筒形制动盘板17将制动盘16设置在轮缘11处，该制动盘板连接到制动盘并且与轴向内部壳体部分8'之间径向地间隔一个气隙。从而确保了制动盘16与壳体部分8'的隔热，并且尤其避免了密封件被热破坏，所述密封件径向地设置在转向节轴3与壳体部分8'之间。
优选地，将制动盘配置为厚的实体盘，对于接而连三的短暂“暴力制动”，该厚的实体盘能够吸收对应加热产生的大量热，而无关于机械稳定性的损失，并且在这方面有利于内部通风的制动盘。
在所示的实例中，在大致上与轴向内部滚子轴承或轴向内部锥形滚子轴承7相同的平面中，制动盘16设置在轮毂装置8的轴向上。可设置两个与制动盘16相关联的制造钳或者相关联钳，以确保非常高的制动力矩，其中在转向节叉3'的外侧的突出表面处的制动锚板或钳架18用于固定与制动盘16协作的行车制动器。为了能够确保用于制造钳的充足结构空间，车轴盖3'的壁尽可能地接近连接头5，该车轴盖包括制动锚板或钳架18。在箭头P的方向上，通过轮轴护档1和转向节叉3'的特别窄的配置同时保证了制动钳和制动组成部分的用于转向节叉3的转向运动的充足空闲空间。
轮轴护档1的下端1"的位置垂直地接近连接头5，使得由于倾斜的枢轴S，下端1"位于与轮平面最大程度隔开的位置处，并且不能形成任何对制动部件的干扰轮廓。
根据附图，将变得显而易见的是，以下特征尤其重要，根据本发明提供深槽轮辋与制动盘装置在具有阿克曼转向的驱动轮轴的轮边处的组合。
在轮平面与转向节的正面之间，轮毂装置8相比轮毂齿轮9直径大大减小，其中通过具有小直径的转向节轴3和通过具有减小的径向高度的滚子轴承或锥形滚子轴承7促进了轮毂装置的这种设计。
此外，轮平面与面向转向节2的侧面之间应存在尽可能大的轴向间隔。一方面，通过轮毂齿轮9促进这种设计，该轮毂齿轮的结构在轴向上较窄，并且可提供在外轮边处，而不会因为其较窄的设计形成不许可的干扰轮廓。此外，转向节2的叉3'尽可能地接近驱动轴6与驱动轴部分4之间的连接头5，其中转向节叉3'的外侧的平面可用作突出表面，当轮轴护档1的下端1"尽可能垂直地接近连接头5时，所述平面还保持不受轮轴护档1的下端1"的区域中干扰轮廓影响。
接着，相对于具有较大护档间隔的轮轴护档在护档端处确实出现增大的力和/或力矩，但所述力和/或力矩很容易会受控于材料的对应选择和尺寸规定。
另外，从附图清晰地可见，制动锚板或钳架18可轴向地拧到转向节叉3'上，并且制动钳19可轴向地拧到制动锚板或钳架18。这促进了两个制动钳的设置。
总的来说，应说明，在轮边处，可能增加的制造或构建需求（在精力和成本方面）通过钢制的深槽轮辋10的价格优势得以过度补偿，在获得进一步优势的情况下，通过本发明以简单方式使得其使用变得可能，因为钢制的深槽轮辋比起先前常规的多部件的铝轮辋相对更稳健，具有可比重量优势。此外，还实现重量优势。
参考标号列表
1 轮轴护档
1'，1" 上护档端，下护档端
2 转向节
3 转向节轴
3' 转向节叉
4 驱动轴部分
5 连接头
6 驱动轴
7 滚子轴承或锥形滚子轴承
8 轮毂装置
8'，8" 轴向内部壳体部分，轴向外部壳体部分
9 轮毂齿轮
10 深槽轮辋
11 轮缘
12 太阳齿轮
13 行星齿轮
14 环形齿轮
15 环形托架
16 制动盘
17 制动盘板
18 制动锚板或钳架
19 制动钳
S 枢轴
P 箭头方向

Claims (10)

1.一种用于重型吊车等的驱动轮轴的可转向的轮边，其具有转向节（2），所述转向节以可转向方式设置在中轴部分的轮轴护档（1）处并且具有由驱动轴部分（4）轴向穿过的转向节轴（3），轮毂装置（8）可旋转地支撑在所述驱动轴部分处，所述轮毂装置具有在输入侧处驱动连接到所述驱动轴部分（4）的轮毂齿轮（9），
其特征在于
在所述轮毂装置（8）处提供由深槽轮辋（10）来确定尺寸的轮缘（11）以及可拧到所述轮缘上的整体形成的深槽轮辋（10），并且在直径比所述轮毂齿轮（9）的直径小的轴向间隙内，所述轮毂装置（8）具有制动盘（16），所述制动盘相对于所述深槽轮辋（10）朝向所述轮轴护档（1）轴向地移位，并且其与轴向地拧到所述转向节（2）上的行车制动器（18、19）协作，
其中，制动锚板（18）轴向地拧到所述转向节（2）的转向节叉（3'）的壁上，制动钳（19）轴向地拧到制动锚板（18）。
2.根据权利要求1所述的轮边，
其特征在于
所述深槽轮辋（10）由钢制成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的轮边，
其特征在于
制动钳架（18）设置在所述转向节（2）的转向节叉（3'）的壁处。
4.根据权利要求3所述的轮边，
其特征在于
所述制动钳架（18）设置在位于所述转向节叉（3'）的壁的外侧的突出表面处，该表面垂直于所述转向节轴（3）的轴向。
5.根据权利要求4所述的轮边，
其特征在于
所述制动钳架（18）形成为凸缘板，其垂直于所述转向节轴（3）的轴向延伸。
6.根据权利要求1所述的轮边，
其特征在于
所述轮轴护档（1）具有两个护档端部（1'、1"），所述两个护档端部（1'、1"）之间的间隔基本对应于一连接头（5）的横截面，所述连接头位于穿过所述转向节轴（3）的驱动轴部分（4）和设置于中轴部分中的驱动轴（6）之间。
7.根据权利要求3所述的轮边，
其特征在于
所述制动钳架（18）或连接到所述制动钳架的所述转向节叉（3'）的外侧的平面与所述轮轴护档（1）的两个护档端部（1'、1"）间隔开。
8.根据权利要求1所述的轮边，
其特征在于
所述制动盘（16）通过套筒形制动盘支撑（17）设置在所述轮缘（11）的轴向内侧。
9.根据权利要求1所述的轮边，
其特征在于
所述制动盘（16）的外径基本对应于所述转向节（2）的轴向外形尺寸。
10.根据权利要求8所述的轮边，
其特征在于
所述套筒形制动盘支撑（17）通过环形气隙与所述轮毂装置（8）的径向相邻壳体部分（8'）间隔开。
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