專利名稱：用于集成輪轂的軸向活塞單元的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及將液壓旋轉(zhuǎn)動力單元與諸如行星齒輪組減速器之類的機(jī)械齒輪驅(qū)動組件相結(jié)合的集成輪轂的領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明涉及位于集成輪轂內(nèi)的液壓(hydrostatic)旋轉(zhuǎn)動力單元的一種新穎而緊湊結(jié)構(gòu)。
普通的集成輪轂結(jié)構(gòu)的方法是將液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的旋轉(zhuǎn)斜盤或軸向活塞單元設(shè)置在固定的主軸中形成的較大的空腔的深處。而主軸則埋得較深，并且在輪轂的內(nèi)側(cè)和主軸外側(cè)之間的合適軸承的協(xié)助下轉(zhuǎn)動支承集成輪轂的轉(zhuǎn)動輪轂。液壓單元的缸體和活塞組件位于斜盤和空腔的主開口之間的空腔內(nèi)。而后，一個其中帶有用于液壓單元的合適的高壓口的分離端蓋部分與該組件螺栓連接，從而與缸體和主軸空腔后部成為覆蓋關(guān)系。
雖然這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)可使縱向或軸向較為緊湊，但徑向不是特別緊湊。包圍的主軸、輪轂以及軸承結(jié)構(gòu)必須是相當(dāng)大，以容納體積相當(dāng)龐大的液壓單元的斜盤部分。此外，在需使用變量液壓馬達(dá)的應(yīng)用中，主軸軸承的內(nèi)徑中沒有足夠的空間來定位和裝配變量液壓單元的斜盤和伺服系統(tǒng)。因此，需要一種徑向和軸向均較緊湊的集成輪轂，但它能夠容納一個變量液壓單元。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種改進(jìn)的集成輪轂組件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于集成輪轂的軸向活塞單元。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種改進(jìn)的集成輪轂主軸組件，該主軸組件包括一個液壓旋轉(zhuǎn)動力單元。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種改進(jìn)的集成輪轂主軸，該集成輪轂主軸包括用于液壓單元的高壓通路。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種集成輪轂組件，該集成輪轂組件包括很少組件并且利用了一單個的主輪軸。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種易于組裝和維修的集成輪轂組件。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種徑向緊湊的集成輪轂組件。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種集成輪轂組件，該組集成輪轂組件生產(chǎn)成本低、耐用且使用可靠。
從下列附圖、說明和權(quán)利要求書將顯而易見這些和其它的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及將一液壓旋轉(zhuǎn)動力單元與輪轂和行星齒輪組相結(jié)合的集成輪轂組件的領(lǐng)域。本發(fā)明提供了獨(dú)特的主軸和蓋構(gòu)件，這些構(gòu)件允許液壓單元以一種新穎緊湊的方式定向在集成輪轂組件中。
本發(fā)明的集成輪轂組件包括一主軸，該主軸中帶有若干高壓通道和一個可容納液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的缸體的空腔；一個輪轂，該輪轂可轉(zhuǎn)動地安裝在主軸上；以及一個輪軸，該輪軸通過主軸延伸，用于通過一行星齒輪組減速器將動力從液壓旋轉(zhuǎn)動力單元傳遞到輪轂。液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的斜盤通常是液壓單元體積最龐大的一部分，該部分位于輪轂和將輪轂支承在主軸上的軸承的邊界之外。這使得主軸、輪轂和軸承的直徑更小，這使成本有相當(dāng)?shù)臏p少。其中帶有高壓通道的主軸取消了對分離端蓋的需要。
附圖的簡要說明

圖1為沿輪轂的轉(zhuǎn)動軸線截取的本發(fā)明的集成輪轂組件的截面圖，為了圖面簡潔，在該截面圖中未示出輪軸和緊固件，并且行星齒輪組減速器是以簡化的形式示出的。
圖2為圖1左手部分的放大示圖，其中示出了本發(fā)明的獨(dú)特的主軸殼體、內(nèi)蓋以及液壓組件的布置。
圖3為沿圖1中的線3-3截取的主軸底部的局部平面圖，其中示出了高壓通路的另一種位置。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，本發(fā)明的集成輪轂組件總的由標(biāo)號10表示。輪轂組件10包括一個輪轂12，該輪轂具有一個向外定向的凸緣13，該凸緣13上可傳統(tǒng)地安裝上一車輪(未圖示)。輪轂12具有內(nèi)側(cè)部分14和外側(cè)部分16，以及一個帶有轉(zhuǎn)動中心線20的敞開的或中空的中間部分18。由于輪轂組件可以用于設(shè)置位于車輛兩側(cè)上和位于被驅(qū)動輪兩側(cè)上的車輪，因此，文中所用的術(shù)語“內(nèi)”和“外”分別用于確定是遠(yuǎn)離被驅(qū)動輪設(shè)置的和是接近驅(qū)動輪設(shè)置的。類似地，內(nèi)側(cè)或向內(nèi)的方向是指離開車輪延伸，而外側(cè)或向外的方向是指朝著車輪延伸。
參照圖1和圖2，輪轂組件10具有一個包括一個長的主軸24的主軸組件22以及一個通過普通的緊固件25與主軸24相連的蓋26。主軸組件22是固定的，并且最好通過緊固裝置在若干呈角度間隔的位置處與車輛框架28固定，其中緊固裝置例如為螺栓30、墊圖32和螺母34。主軸24基本是圓柱形的，并且它具有一個外端部分35、一個可選擇的中間部分36和一個內(nèi)端部分37。至少外端部分35的外徑小到足以插入輪轂12的敞開的中間部分18內(nèi)。特別是為了軸向更加緊湊，中間部分36(如果存在)的外徑也就小到能插入輪轂12的敞開的中間部分18內(nèi)。
主軸24包括一個通過其軸向延伸的細(xì)長的中間孔38。當(dāng)輪轂組件10完成時，這個孔38可滑動接收一個與軸線20同軸線的細(xì)長的輪軸39。該輪軸39上具有聯(lián)接裝置C1和C2，如示出的花鍵。當(dāng)然，不脫離本發(fā)明還可以使用包括(但不僅限于)鍵、鍵槽以及帶動銷的其它聯(lián)接裝置。
主軸24的內(nèi)端部分37中形成有一個用于接納液壓旋轉(zhuǎn)動力單元40的空腔41。液壓旋轉(zhuǎn)動力單元40最好是一個變量軸向活塞馬達(dá)。動力單元40包括一個樞軸旋轉(zhuǎn)斜盤42，它帶有一個與斜盤42驅(qū)動連接用于使其樞轉(zhuǎn)的伺服活塞44，以使將被傳到液壓旋轉(zhuǎn)動力單元40的液壓動力變化。斜盤42確立動力單元40(發(fā)動機(jī))的流體排出量(消耗)。動力單元40具有一個缸體43，該缸體中帶有多個軸向往復(fù)的活塞和滑動件組件48。缸體43上具有用于與輪軸39上的聯(lián)接裝置C1配合的聯(lián)接裝置。在空腔41的嘴部存在一個可容納斜盤42的放大區(qū)域或沉孔46。
蓋26可拆卸地以呈角度間隔的緊固件25和諸如密封墊圈、O形圈之類的普通的密封裝置50與主軸24的內(nèi)端部分37相連，并且在空腔41中包含有液壓旋轉(zhuǎn)動力單元40。蓋26中具有一個容納伺服活塞44的伺服孔51。伺服活塞44上具有一個球端，該球端旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動地與斜盤42上的一個配合插口配合。伺服控制口53A、53B延伸進(jìn)入伺服孔51內(nèi)。蓋26在軸承裝置57的協(xié)助下軸頸支承斜盤42和轉(zhuǎn)動支承軸39的內(nèi)側(cè)部分。最好參見圖2，蓋26的外側(cè)中形成有一個適合的凹部，以使伺服活塞44可以延伸并且允許斜盤42可樞軸轉(zhuǎn)動。
主軸24具有一對隔開的高壓液壓通路52A、52B，這些通路用于接受來自諸如泵(未圖示)之類的傳統(tǒng)的壓力源的增加流體形式的液壓動力。通路52A、52B通過一個閥板54與液壓動力單元40的缸體43以及活塞和滑動件組件48流體貫通，從而以已知的方式來操作動力單元40。然而，通路52A、52B最好在傳統(tǒng)的殼芯鑄造的工藝中與主軸24一體形成。也可以采用熔模鑄造法(lostfoam)以及其它類似的鑄造工藝。如圖所示，通路52A、52B沿著內(nèi)端部分37的外表面56以呈角度的間隔的位置離開主軸24。當(dāng)然，不脫離本發(fā)明在其它位置離開也是可以的。例如在圖3中示出的另一種實(shí)施例中，通道52A、52B可以設(shè)置在主軸24的同一側(cè)上并且包圍輪軸39，以到達(dá)液壓動力單元40。
一個行星齒輪組減速裝置60以多個緊固件62驅(qū)動地固定在輪轂12的外側(cè)部分16上。行星齒輪組是已知的，它不是本發(fā)明的主題。因此，圖中省略了星行裝置的大部分內(nèi)部構(gòu)件。輪軸39上的聯(lián)接裝置C2與行星齒輪組的中心齒輪驅(qū)動配合。軸承裝置64支承行星裝置60中的輪軸39的外端。
輪轂12通過圖示的一對隔開的相互相對操作的推力軸承66、68軸頸支承在主軸24上。在較佳實(shí)施例中，推力軸承66是位于輪轂12和主軸24的中間部分36之間的一個密封軸承，而推力軸承68是不密封的，它位于輪轂12和主軸24的外端部分35之間。軸承66、68的密封性質(zhì)可以顛倒，并且如果設(shè)有足夠的空間，軸承66、68可以位于主軸24的同一部分上，這些均不脫離本一個唇部密封件70圍繞液壓單元40的外部的輪軸39安裝在主軸24上。密封件70可保持易被污染的液壓單元40的油與行星裝置60中的潤滑油隔離。軸承58最好為一滾針軸承，它轉(zhuǎn)動支承主軸24中的輪軸39的中間部分。
在操作中，泵通過高壓流體通路52A、52B之一向液壓旋轉(zhuǎn)動力單元40、集成輪轂組件10供給增壓的流體。當(dāng)操作者使用傳統(tǒng)的控制裝置通過口53A、53B向伺服活塞44發(fā)送液壓命令信號時，斜盤42從圖1中示出的中間位置傾斜出或轉(zhuǎn)動。斜盤42相對于活塞和滑動件組件48傾斜。如液壓領(lǐng)域中公知的，這將引起液壓單元40的缸體43響應(yīng)增加流體以某一速度和扭矩以某一方向使輪軸39旋轉(zhuǎn)，其中增壓流體是通過通路52A、52B之一進(jìn)入的，并且由通路52A、52B中的另一路排出。輪軸39使行星齒輪組60轉(zhuǎn)動，而行星齒輪組60又具有一個環(huán)形齒輪(未示出)，該環(huán)形齒輪可使輪轂12根據(jù)齒輪比以某一速度和扭矩在固定的主軸組件22上旋轉(zhuǎn)。
盡管可以使用多根的輪軸，但是，本發(fā)明有利地在旋轉(zhuǎn)軸線20上利用了一個主輪軸39來用于整個輪轂組件10。液壓單元40和行星齒輪組60無需分離的主軸。將高壓通路52A、52B與主軸24結(jié)合成一體就不再需要用于液壓單元40的獨(dú)立的端蓋。從輪轂12的邊界中去除斜盤42(如果有伺服活塞44，也包括伺服活塞44)使得集成的輪轂組件10徑向更為緊湊。
因此，可以看出本發(fā)明至少滿足了文中提到的目的。
在附圖和說明書中已說明了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，盡管使用了一些特定的術(shù)語，但這些僅作為一般的描述性的意義，而并不起任何限制作用。在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，如果情況可以建議和提出合適的內(nèi)容，可以考慮構(gòu)件形式和比例的改變以及等價物替代方面的改變，本發(fā)明的范圍將由下列權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一種用于集成輪轂的軸向活塞單元，該單元包括一輪轂，該輪轂具有內(nèi)側(cè)和外側(cè)部分，以及帶有旋轉(zhuǎn)軸線的一個敞開的中間部分，一主軸組件，主軸組件包括在輪轂的中間部分內(nèi)延伸的主軸，該主軸從輪轂的中間部分沿向內(nèi)側(cè)的方向延伸，該主軸組件包括一個液壓旋轉(zhuǎn)動力單元，并包括一個樞軸旋轉(zhuǎn)斜盤和一個伺服活塞，其中伺服活塞用于使斜盤樞軸轉(zhuǎn)動，以使傳送到液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的液壓動力變化。一輪軸，該輪軸通過主軸延伸，并且與輪轂和液壓旋轉(zhuǎn)動力單元相連，用于借助來自液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的旋轉(zhuǎn)動力使輪轂轉(zhuǎn)動，斜盤沿從輪轂的中間部分向內(nèi)的方向定位在輪轂的中間部分的邊界之外，以及若干液壓通路，這些液壓通路位于主軸內(nèi)，以向液壓旋轉(zhuǎn)動力單元提供增壓流體。
2.如權(quán)利要求1所述的輪轂組件，其特征在于，主軸具有一個位于輪轂的中間部分內(nèi)的外端部分，輪轂的中間部分通過軸承裝置轉(zhuǎn)動支承在主軸的外端部上。
3.如權(quán)利要求2所述的輪轂組件，其特征在于，主軸具有一個沿向內(nèi)方向與輪轂軸向隔開的內(nèi)端部分，而主軸的內(nèi)端部分中具有一個用于接納液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的一部分的空腔。
4.如權(quán)利要求3所述的輪轂組件，其特征在于，液壓旋轉(zhuǎn)動力單元包括一個缸體，而主軸內(nèi)的液壓通路為一對隔開的液壓通路，這對液壓通路進(jìn)入主軸的內(nèi)端部分中，并且與液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的缸體流體貫通。
5.如權(quán)利要求3所述的輪轂組件，其特征在于，該組件包括一個蓋，此蓋可拆卸地安裝在主軸的內(nèi)端部分上，以蓋住該空腔。
6.如權(quán)利要求5所述的輪轂組件，其特征在于，蓋中具有一個用于滑動容納伺服活塞的伺服孔。
7.如權(quán)利要求5所述的輪轂組件，其特征在于，蓋中具有一個用于轉(zhuǎn)動支承輪軸的孔。
8.如權(quán)利要求1所述的輪轂組件，其特征在于，液壓旋轉(zhuǎn)動力單元是一個變量馬達(dá)。
9.如權(quán)利要求6所述的輪轂組件，其特征在于，馬達(dá)是一個軸向活塞馬達(dá)。
10.如權(quán)利要求1所述的輪轂組件，其特征在于，主軸組件是固定的。
11.如權(quán)利要求1所述的輪轂組件，其特征在于，輪軸以不中斷的縱向截面通過轉(zhuǎn)動軸線上的主軸和輪轂延伸。
12.一種用于集成輪轂組件的液壓主軸組件，該組件包括一個長的主軸，該主軸具有一個通過其縱向延伸的孔，并且包括相對的內(nèi)端部分和外端部分，內(nèi)端部分中形成有一個與該孔貫通的縱向的空腔，內(nèi)端部分適于與車輛的框架固定；一個液壓旋轉(zhuǎn)動力單元，該單元設(shè)置在空腔中；一個蓋，此蓋與主軸的內(nèi)端部分可拆卸地相連，以蓋住空腔并且保持位于主軸組件內(nèi)的液壓旋轉(zhuǎn)動力單元；以及一輪軸，該輪軸由蓋可轉(zhuǎn)動地支承，輪軸延伸通過主軸的孔，并且聯(lián)接成可隨著液壓旋轉(zhuǎn)動力單元轉(zhuǎn)動；主軸的內(nèi)端部分中包括有液壓通路，這些通路用于使液壓流體與液壓旋轉(zhuǎn)動力單元貫通。
13.如權(quán)利要求12所述的主軸組件，其特征在于，主軸組件包括一個設(shè)置在空腔內(nèi)的斜盤，用于確立液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的流體排出量或消耗。
14.如權(quán)利要求13所述的主軸組件，其特征在于，斜盤樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在蓋中的凹部內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的主軸組件，其特征在于，蓋中具有一個伺服孔，主軸組件包括一個伺服活塞，該伺服活塞可滑動地安裝在伺服孔內(nèi)并且與斜盤配合，以使斜盤樞轉(zhuǎn)，由此使液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的流體排出量或消耗變化。
16.如權(quán)利要求12所述的主軸組件，其特征在于，空腔具有一個底壁，液壓旋轉(zhuǎn)動力單元包括一個至少局部處于主軸中的缸體和一個斜盤，缸體被設(shè)置在斜盤和空腔的底壁之間。
17.如權(quán)利要求16所述的主軸組件，其特征在于，蓋中具有一個伺服孔，主軸組件包括一個伺服活塞，該伺服活塞可滑動地安裝在伺服孔內(nèi)并且與斜盤配合，以使斜盤樞轉(zhuǎn)，并且由此使液壓旋轉(zhuǎn)動力單元的流體排出量或消耗變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成輪轂組件，該組件包括一個液壓主軸組件，該主軸組件具有一個其中帶有液壓旋轉(zhuǎn)動力單元和整體的高壓通道的一主軸；一個輪轂，該輪轂由主軸組件轉(zhuǎn)動支承；以及一個輪軸，該輪軸通過主軸延伸，用于通過一行星齒輪組減速器將動力從液壓單元傳遞到輪轂。為了徑向緊密，液壓動力單元的斜盤位于輪轂的外側(cè)。
文檔編號F03C1/253GK1412020SQ0214751
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者J·C·漢塞爾 申請人:沙厄-丹福絲股份有限公司