CN103687731B - 用于双联轮的轮毂装置 - Google Patents

Abstract

轮毂装置具有可相对于彼此转动的轮毂部分。每个轮毂设有一个制动装置，每个制动装置可以与相应另一个轮毂的制动装置共同促动。

Description

用于双联轮的轮毂装置

技术领域

本发明涉及轮毂装置，尤其涉及用于双联轮的轮毂装置，其具有可以相对于彼此转动的两个轮毂部分和相关的制动装置。

相关技术描述

公知的是，重型多用途运载车辆，如用于大型集装箱的铲车，通常都设有带双联轮的车轴，以便能够保证极端的负载能力。这里，期望将双联轮布置成可以相对于彼此转动，以避免在车辆的转向操作期间出现不期望有的滑动以及随之而来的双联轮轮胎的严重磨损。US7,757,795B2示出了用于这种双联轮的合适的轮毂装置，其中承载着两个双联轮的轮毂部分可转动地安装在(第三)中间轮毂部分上，这在另一方面形成了驱动轮毂部分的差速齿轮的输入。为此，齿轮围绕着与中间轮毂部分的圆周垂直的轴可转动地布置在中间轮毂的轴向中部上。这些齿轮与在彼此面对的轮毂部分的轴端上的齿圈啮合，从而轮毂部分只能相对于中间轮毂部分沿着彼此相反的方向转动。中间轮毂部分通过行星齿轮组驱动并且通过湿式多盘闸制动。为了能够给每个轮毂部分传递预定的最小驱动力矩或者最小制动力矩，受到摩擦的滑动轴承在每种情况下都设在中间轮毂部分和轮毂部分之间，同时差速装置另外以同样通过设计预先确定的摩擦操作。

在双联轮由于道路不规则性而受到明显不同的加载并且具有相应不同的牵引力时，该已知的轮毂装置在制动操作期间仍然总是出问题。在双联轮迥然不同的摩擦系数在道路上滚动时也出现同样的问题。在所有这些情况下都会出现，在制动操作期间具有良好牵引力的双联轮没有被制动而继续大幅度滚动，而牵引力不好的双联轮沿着与前面双联轮的转动方向相反的转动方向滑动。

US2,267,362A的主题涉及类似的设计和功能的装置。该申请提供了用于抑制轮毂部分之间的差速装置的设计方法。在这方面，差速装置的齿轮按照齿轮泵的方式使得液压润滑油在差速装置中移动。这里，根据US2,267,362必须通过设计方法来克服增大的节流阻力，从而中间轮毂部分在驱动和制动操作期间将相应的最小力矩传递给每个轮毂部分。同样地，这种情况也会在不好的状况下出现，即可利用的制动力矩只有上述最小力矩的规模(相对较低)。

EP1288054B1示出了通过差速装置来驱动双联轮的轮毂部分的装置。该申请中，每个轮毂部分都形成为行星齿轮组的一个中空轮，所述行星齿轮组的行星齿轮可转动地安装在固定的行星齿轮架上。每个行星齿轮都与太阳齿轮啮合，太阳齿轮另一方面通过差速装置的其中一个输出轴驱动。该申请没有描述任何用于将制动力传递到轮毂部分上的措施。

EP1145894B1示出了一种双联轮装置，其中轮毂部分能够相互非正地(non-positively)结合并且只有一个轮毂部分直接被驱动或制动。因此，在该申请中，必须总是确保在困难的路面行驶时制动操作期间轮毂能结合在一起，这在技术上是困难的并且涉及更大的结构上的努力。

另一方面，EP1162082B1示出了一种双联轮装置，其轮毂部分通过差速装置驱动。在该申请中，所述差速装置与输入侧的减速传动装置组合，以便能够在必要时将高驱动力矩传递给差速装置的输出侧。但是该申请没有给出任何用于强制轮毂同步的措施。

本发明就是由此开始的，至少在于两个轮毂中的每一个都分配有一个制动装置，每个制动装置都能够与另一个制动装置一起被驱动。

发明概述

具体地说，本发明的目的在于确保开始所提出的那种轮毂装置的绝对安全，该轮毂装置在启动制动装置时，相当大小的制动力矩作用在两个轮毂部分上。

根据本发明，这个目的是这样解决的，其中制动装置包括配置给轮毂部分的制动设备，并且一旦启动了配置给一个轮毂部分的制动设备，则出现的反作用力用作配置给另一个轮毂部分的制动设备的促动力。

本发明基于这样的一个总体构思，即，将用于启动一个制动设备所需的力通过另一个制动设备传递给固定部分。这样，就能够以相当的力矩共同制动两个轮毂部分。

在轮毂装置用于双联轮的情况下，其中轮毂通过差速装置驱动，本发明还可以通过以下方式实现，其中一个制动设备配置给轮毂部分，另一个制动设备配置给差速装置的中间轮毂部分。

另外，必要时，驱动轮毂部分还可以通过仅仅直接驱动一个轮毂部分而将另一个轮毂部分以非正和/或正的方式结合到该轮毂部分上来实现。

对于其他优选的特征，参照下面的附图说明和具体实施例，将对本发明的特别优选的实施方式进行更详细说明。

要求保护的范围不仅限于本申请所描述或者示出的特征组合，也包括所描述或给出的各个特征的任意组合。

附图说明

在这些附图中：

图1为根据本发明的轮毂装置的一个实施例的轴向剖面；

图2为采用用于所述双联轮的轮毂装置时具有结合双联轮的其他可能性的类似实施例的轴向剖面。

具体实施方式

图1和2的剖面图每个都显示出“半剖面”，其中只显示出在中央轴线100上方的区域，在该轴线100下方的区域与所示的剖面对称。

根据图1，所示的轮毂装置包括轴管1，用来接收驱动输入轴2。在图1中的左端，后者承载着太阳齿轮3，它与轴2正连接，该太阳齿轮3按照原理中已知的方式与行星齿轮4啮合，行星齿轮4在其内侧设有齿的中空齿轮5中循环转动，该中空齿轮通过带状支架6按照旋转固定的方式与轴管1连接。行星齿轮4可转动地安装在行星齿轮架7的轴颈上，行星齿轮架7的轴颈另一方面按照旋转固定的方式与轮毂部分8连接，轮毂部分8可转动地安装在滚动轴承9和10上，滚动轴承9和10设在轴管1上或者设在轴管1上的带状支架6的圆柱形延伸部分(未示出)上。

轮毂部分8包括被轴承9和10支撑的部分8’和轴向伸出到轴承10外面的部分8”。本申请中，左边部分8’用于保持外部双联轮的轮辋11’。轮毂部分8的右边部分8”承载着另一个轮毂部分12，该另一个轮毂部分12通过设在那里的滚动轴承13和14可转动地安装在轮毂部分8的右边部分8”上。在轮辋11’的范围内，轮毂部分12具有与轮毂部分8相同的外径。因此，可以将相同类型的轮辋11”设在用于内部双联轮的轮毂部分12上。

在图1中，轴管1的右端布置有与之按照固定的方式连接的制动器外壳15，外壳15在其面对着轮毂部分8和12的侧面上打开，轴管1的外圆周和制动器外壳15的开口边缘形成环形开口，具有圆柱形轴向端部区域的轮毂部分8和12从中伸出。本申请中，轮毂部分8或部分8”的轴向端部区域比径向布置在上方的轮毂部分12的轴向端部区域更深入地沿着轴向方向伸入到制动器外壳15中。

在制动器外壳15的内圆周和轮毂部分8的轴向端部区域或者轮毂部分12的轴向端部区域的外圆周之间在径向上布置有制动盘组16和17，其中每个制动盘组都由在制动器外壳侧上的制动盘和在轮毂侧上的制动盘构成，制动器外壳侧上的这些制动盘在制动器外壳的内圆周齿上，轴向可移动但是按照旋转固定的方式布置，在轮毂侧上的制动盘按照类似的方式以旋转固定的方式但是轴向可移动地布置在轮毂部分8和12的轴向端部的外圆周齿上。本申请中，在制动器外壳侧上和轮毂部分侧上的制动盘按照已知的方式轴向相邻地交替布置，也就是说，每个轮毂部分侧上的制动盘都轴向布置在制动器外壳侧上的两个制动盘之间。在制动盘组16和17之间，环形板18按照轴向可移动并且旋转固定的方式轴向布置在制动器外壳侧上的内部齿上。

在制动器外壳15内，另外布置有轴向可移动的环形活塞19，在图1中其右端设计成台阶形，其设计方式为：在位于制动器外壳壁和环形活塞19之间的活塞台阶区域中，形成有环形腔室20，可以通过孔21可控地给该环形腔室提供加压液体。由此环形活塞被轴向推压在制动盘组16和17上，并产生相应的力克服复位弹簧装置(未示出)，其中环形活塞19施加在制动盘组17上的轴向压力通过轴向可移动环形板18传递给制动盘组16，随后传递给固定制动器外壳15。因此，制动盘组16和17两者进行制动，从而轮毂部分8和12同时通过布置在其上的双联轮轮辋11’和11”制动。

图2的实施例与图1的实施例的不同之处首先在于，驱动输入轴2和轮毂部分8通过两级行星齿轮组相互驱动连接。另一方面，驱动输入轴2承载着太阳齿轮3，太阳齿轮3按照旋转固定的方式与驱动输入轴2连接，再一方面太阳齿轮3与行星齿轮4啮合，又一方面，行星齿轮4在带内齿的中空齿轮5中循环运动。行星齿轮4另一方面可转动地安装在行星齿轮架7的轴颈上。该行星齿轮架7按照旋转固定的方式与另一个太阳齿轮31连接，该太阳齿轮31与行星齿轮41啮合，这些行星齿轮在带内齿的中空齿轮51中循环运动，就像中空齿轮5一样通过带状支架6固定保持在轴管1上。中空齿轮5和51通常形成单个中空齿轮，它具有相应的轴向宽度，因此在该图右边的轴向剖面中与行星齿轮4相互作用，并且在该图的左边轴向剖面中与行星齿轮41相互作用。行星齿轮41可转动地安装在行星齿轮架71的轴颈上，该行星齿轮架71另一方面按照旋转固定的方式与轮毂部分8连接。

在制动器外壳15内，布置有第一和第二环形活塞19和191，其中环形活塞19另一方面可以通过对环形腔室20进行压力加载而被轴向推压在制动盘组16和17上，从而轮毂部分8和12需要同时制动。另一个环形活塞191通过弹簧192推压在环形活塞19的衬片表面端部(facingfaceend)上，从而上述制动盘组16和17再次受到轴向压缩，并且由此进行制动。通过对环形腔室201进行压力加载，这可以通过对通过孔道21提供压力液体进行，从而环形活塞191可以克服弹簧192的力而向右移动，从而使环形活塞19脱离环形活塞191的负载，并且能够只按压制动盘组16和17，从而在通过孔道21用压力流体给分配给环形活塞19的环形腔室20加载时，沿着轴向方向进行制动。通过所示的双活塞装置19、191，一方面，当环形腔室201没有压力并且环形活塞191通过弹簧192轴向压在环形活塞19上时，可以确保自动驻车制动。在驱动操作期间，环形腔室201受到压力加载，从而环形活塞191保持轴向远离环形活塞19或者与之间隔开，并且制动盘组16和17只是在分配给环形活塞19的环形腔室20受到压力加载时才进行制动。

另外，图2的实施例提供了将轮毂部分8和12相互正结合的可能性。为此，狗齿环(dogring)50轴向可移动地布置但是旋转固定在轮毂部分8上，并且轮毂部分12以固定的方式与狗齿环51连接。这些狗齿环彼此面对，并且狗齿(dog)布置在面端上。狗齿环50能够通过环形活塞53克服复位弹簧52的力推压在狗齿环51上，从而两个环50和51的狗齿啮合。环形活塞53在其背对着狗齿环50的侧面上形成为台阶活塞，并且与在轮毂部分8上的相应台阶形外圆周面一起限定了环形空间54，这能够通过在轮毂部分8中的未示出的孔道或者在轴外壳中的同样未示出的压力通道而被加载压力液体或卸载压力液体，即在给环形空间54进行压力加载时，使得狗齿环50与狗齿环51啮合，从而两个狗齿环50和51以及相应地轮毂部分8和12相互正结合。在对环形空间54进行压力卸载时，复位弹簧52使得狗齿环50再次偏移到所示的左端位置，其中狗齿环50和51相互脱开，并且轮毂部分8和12可以相对于彼此转动。必要时，轮毂部分8和12以及相应地双联轮装置的轮辋11’和11”可以同时同步被驱动。

与图1和2的示意图不同，轮毂12也可以通过滑动轴承，而不是通过滚动轴承13和14，可转动地安装在轮毂8上，从而两个轮毂8和12总能通过非正连接而保持相互结合，所述非正连接是由滑动轴承的摩擦预先确定的。

对于轮毂8和12的轮辋11’和11”组件，为了将双联轮紧固在相关的轮毂上，布置有凸角状凸缘，每个都在径向面中径向向外伸出并且沿着圆周方向相互间隔开，在内圆周侧上的轮辋11’和11”上，设有基本上与之互补并且径向向内延伸的凸角状凸缘，从而一方面在适当的旋转位置下在与轮毂轴线同心的位置中轮辋11’和11”可以在径向面之上和之外轴向运动；另一方面，在轮辋的适当旋转位置下，在轮毂侧和轮辋侧上的凸缘可以设置到彼此上以便将所述轮辋紧固到相应的轮毂上，这显示出将双联轮的轮辋11’和11”布置在具有相同外径的轴向相邻轮毂8，12上的有利可能性。

Claims (7)

1.一种用于双联轮的轮毂装置，具有可相对于彼此转动的两个轮毂，每个轮毂配有一个制动装置，所述每一个制动装置可与相应的另一个制动装置共同促动，

其特征在于，具有相对于彼此等轴的轴端部分的两个轮毂轴向伸入到制动器外壳(15)中，其中制动器外壳(15)的一个端部和内圆周之间在径向上布置有第一制动盘组(17)，制动器外壳(15)的另一个端部和内圆周之间布置有第二制动盘组(16)，所述第二制动盘组（16）与第一制动盘组（17）轴向相邻，两个制动盘组可以通过在制动器外壳侧上的加压单元的作用下相对于制动器外壳(15)的邻接壁沿着轴向方向移动。

2.如权利要求1所述的轮毂装置，其特征在于，所述轮毂装置中的轮毂形成为齿轮轮毂，并且可以通过单级或双级行星齿轮组驱动。

3.如权利要求1所述的轮毂装置，其特征在于，作为用于制动促动的加压单元，设有流体双活塞装置，其中第一活塞(19)在受到流体压力加载时将制动盘组压在制动器外壳(15)的邻接壁上或者使之相对于制动器外壳(15)的邻接壁移动，并且其中第二活塞(191)通过弹簧(192)轴向压在制动盘组上，并且一旦克服弹簧(192)的力进行流体压力加载，则可以远离制动盘组轴向运动。

4.如权利要求3所述的轮毂装置，其特征在于，所述第二活塞(191)与所述第一活塞(19)轴向相邻布置，并且通过所述弹簧(192)压在轴向可移动地布置的第一活塞(19)上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的轮毂装置，其特征在于，为了将双联轮紧固在相关的轮毂上，布置有凸角状凸缘，每个都在径向面中径向向外伸出并且沿着圆周方向相互间隔开，在内圆周侧上的轮辋(11’,11’’)上，设有基本上与之互补并且径向向内延伸的凸角状凸缘，从而一方面在适当的旋转位置下在与轮毂轴线同心的位置中轮辋(11’,11’’)可以在径向面之上和之外轴向运动；另一方面，在轮辋的适当旋转位置下，在轮毂侧和轮辋侧上的凸缘可以设置到彼此上以便将所述轮辋紧固到相应的轮毂上。

6.如权利要求1至4中任一项所述的轮毂装置，其特征在于，所述轮毂装置的轮毂可转动地安装在另一个轮毂上。

7.如权利要求6所述的轮毂装置，其特征在于，所述轮毂通过滑动轴承布置在另一个轮毂上。