帶有變速器殼體改善的密封部的輪轂驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有行星齒輪變速器的輪轂驅(qū)動裝置，包括通過至少兩個滾動軸承可旋轉(zhuǎn)的支承在固定的驅(qū)動單元上的輪轂，所述輪轂用于容納車輪，其中所述輪轂具有變速器殼體，在所述變速器殼體中安裝有行星齒輪變速器并且所述變速器殼體能夠通過布置在端側(cè)的變速器蓋封閉，其中變速器蓋被軸向固定在殼體內(nèi)部中的軸向擋塊與擋圈之間，其中此外沿徑向在變速器蓋和變速器殼體之間布置有用于變速器密封的密封元件。根據(jù)本發(fā)明，變速器蓋的外周面和變速器殼體的內(nèi)周面朝向殼體內(nèi)部錐形地相交。
【專利說明】帶有變速器殼體改善的密封部的輪轂驅(qū)動裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有行星齒輪變速器的輪轂驅(qū)動裝置，包括通過至少兩個滾動軸 承可旋轉(zhuǎn)地支承在固定的驅(qū)動單元上的輪轂，所述輪轂用于容納車輪，其中所述輪轂具有 變速器殼體，在所述變速器殼體的內(nèi)部安裝行星齒輪變速器并且所述變速器殼體能夠通過 布置在端側(cè)的變速器蓋封閉，其中所述變速器蓋被軸向固定在殼體內(nèi)部中的軸向擋塊與擋 圈之間，其中此外沿徑向在變速器蓋和變速器殼體之間布置有用于變速器密封的密封元 件。
[0002]本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域尤其延伸到輪式及鏈?zhǔn)杰囕v上。這類車輛通常具有帶有行星齒 輪變速器的輪轂驅(qū)動裝置，所述輪轂驅(qū)動裝置在鏈?zhǔn)竭\(yùn)行的挖掘機(jī)和履帶式車輛中間接地 驅(qū)動鏈條并且在輪式運(yùn)行的農(nóng)用車輛、重型車輛和采礦車輛中驅(qū)動車輪。輪轂的驅(qū)動通常 要么以流體靜力的方式要么以電氣的方式實現(xiàn)。但也能夠考慮其他驅(qū)動方案。

【背景技術(shù)】
[0003] 由文獻(xiàn)US4, 380, 274得知一種軸向可移動的行星架與軸頸、尤其流體靜力的行 駛變速器的支承軸頸的旋轉(zhuǎn)固定的連接。為了傳遞通過行星架傳導(dǎo)的支撐力矩，與行星架 剛性連接的直齒套筒和軸頸端部上相應(yīng)的齒部相互插入到其中。行星架的軸向可移動性相 對于軸頸沿兩個方向受到限制。流體靜力的行駛變速器具有輪轂，所述輪轂包含第一行星 級和第二行星級。屬于第一行星級的有一個太陽輪、多個行星輪、一個行星架和一個齒圈。 第二行星級包括一個太陽輪、多個行星輪和一個行星架，所述行星架通過套筒與軸頸旋轉(zhuǎn) 固定地連接。根據(jù)圖1，變速器通過在端側(cè)布置在變速器殼體上的變速器蓋封閉。
[0004] 此外由文獻(xiàn)EP1 914 154Bl得知一種用于鏈?zhǔn)竭\(yùn)行的挖掘機(jī)的驅(qū)動單元。該驅(qū) 動單元與行星齒輪變速器一起位于殼體內(nèi)。該殼體通過變速器蓋封閉，其中在變速器蓋和 殼體之間在位于變速器蓋的外周面上的矩形的周槽上布置有0形環(huán)。變速器蓋根據(jù)附圖具 有壓合座（Presssitz)。此外殼體內(nèi)部在固定的支撐元件和旋轉(zhuǎn)的元件之間由滑環(huán)密封件 密封。
[0005]-種由眾所周知的現(xiàn)有技術(shù)得知的、具有行星齒輪變速器的輪轂驅(qū)動裝置具有類 似于上述變速器蓋的變速器蓋。為了相對于污染顆粒對殼體內(nèi)部進(jìn)行密封并且同時對處于 變速器中的潤滑油進(jìn)行密封，沿徑向在變速器蓋和變速器殼體之間設(shè)置線密封墊，所述線 密封墊布置在位于變速器殼體的內(nèi)周上的矩形槽內(nèi)。線密封墊的直徑由現(xiàn)有的安裝空間所 限制。在使用變速器時，變速器、但尤其變速器殼體發(fā)生變形。其原因尤其在于變速器構(gòu)件 的熱膨脹和作用到變速器構(gòu)件上的載荷。線密封墊不能補(bǔ)償變速器殼體的變形。因為線密 封墊的預(yù)緊和擠壓通常過于小而不足以補(bǔ)償這種變形，因此變速器蓋在運(yùn)行時發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 由此造成變速器殼體和變速器蓋之間不期望的潤滑油泄漏。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種具有行星齒輪變速器的輪轂驅(qū)動裝置，其變速器 在變速器殼體的內(nèi)部即使在變速器殼體發(fā)生變形時也能可靠地得以密封并且尤其在變速 器運(yùn)行時可靠地防止了變速器蓋的旋轉(zhuǎn)。
[0007]該任務(wù)基于根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、具有行星齒輪變速器的輪轂驅(qū)動 裝置結(jié)合其特征得到解決。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案由下文的從屬權(quán)利要求中得到。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，變速器蓋的外周面和變速器殼體的內(nèi)周面朝向殼體內(nèi)部錐形地相互 分開。換句話說，變速器蓋的外周面和變速器殼體的內(nèi)周面朝相反的方向、即在端側(cè)遠(yuǎn)離變 速器殼體的方向錐形地相交。由此殼體開口的直徑向外減小，其中殼體蓋在指向外的端面 處的直徑大于殼體蓋在指向內(nèi)的端面處的直徑。這允許使用具有相對于線密封墊顯著更大 的橫截面的密封元件。由此實現(xiàn)了變速器蓋通過密封元件定中心。因此不需要用于變速器 蓋的滑合座（PasssitZ)，因為在變速器蓋和變速器殼體之間不發(fā)生接觸。此外，具有更大橫 截面的密封元件不僅提供了以下優(yōu)點(diǎn)：即補(bǔ)償變速器構(gòu)件、尤其變速器殼體的變形，而且在 變速器蓋上形成軸向力，所述軸向力產(chǎn)生于朝向殼體內(nèi)部錐形的相互分開所造成的密封件 的徑向擠壓。由此防止變速器蓋由于通過密封元件引入的力發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0009] 變速器蓋優(yōu)選在外周面上具有用于容納密封元件的凹部。由于該凹部，變速器蓋 連同密封元件的安裝得以顯著簡化。也就是說，所述密封元件被置于為此設(shè)置的凹部中并 且沿軸向被壓入到有待封閉的變速器殼體的開口中。此外，所述凹部還提供了以下優(yōu)點(diǎn)：即 密封元件的位置被限制在為此設(shè)置的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)將變速器蓋壓入到變速器殼體中時，密封 元件至少部分展開到為此設(shè)置的凹部中。
[0010] 特別優(yōu)選的是，所述凹部構(gòu)造為截球形（kalottenibrmig)。換句話說，所述凹部不 具有棱角并且由此能夠不損害密封元件。特別優(yōu)選的是，密封元件具有圓形或者橢圓形的 橫截面，所述橫截面因此與截球形的凹部相反地構(gòu)造。此外，凹部的截球形構(gòu)造促進(jìn)了當(dāng)將 變速器蓋推入到變速器殼體中時密封元件的滾動運(yùn)動并且此外提供了與密封元件的大的 接觸面積以及由此大的密封面積。
[0011] 此外提出，變速器殼體的內(nèi)周面的傾斜角小于變速器蓋的外周面的傾斜角。由于 不同的角度，密封元件一直處于預(yù)緊狀態(tài)下。在裝入密封元件時產(chǎn)生自增強(qiáng)的密封效果。這 兩個傾斜角都是關(guān)于平行于驅(qū)動軸軸線的水平軸線進(jìn)行定義的。
[0012] 根據(jù)一種優(yōu)選的實施例，所述密封元件由丁腈橡膠材料（NBR)制成。該材料具有 高的抵抗?jié)櫥偷哪团蛎浶圆⑶掖送馓峁┝送怀龅膹椥院偷蜏厝犴g性。熱學(xué)的應(yīng)用范圍根 據(jù)混合物成分處于_30°C與IKTC之間。
[0013] 根據(jù)另一實施例，所述密封元件由氫化的丙烯腈丁二烯橡膠材料（HNBR)制成。該 材料與丁腈橡膠相比的優(yōu)點(diǎn)在于顯著更高的、高達(dá)150°C的耐溫性。
[0014] 根據(jù)另一實施例，所述密封元件由氟橡膠材料（FKM)制成。與前述兩種材料相比， 該材料具有還要更高的耐溫性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 其他改進(jìn)本發(fā)明的措施在下文中與對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的描述一起借助附 圖詳細(xì)示出。其中：
[0016] 圖1示出具有行星齒輪變速器的輪轂驅(qū)動裝置的部分剖面示意圖；并且
[0017] 圖2示出圖1中所標(biāo)出的區(qū)域的放大圖。

【具體實施方式】
[0018] 圖1示出輪轂驅(qū)動裝置，包括構(gòu)造為液壓馬達(dá)的、固定的驅(qū)動單元2以及用于容納 車輪的輪轂4。輪轂4通過兩個具有0形結(jié)構(gòu)的滾動軸承3a、3b可旋轉(zhuǎn)地支承到驅(qū)動單元2 上。輪轂4的大部分構(gòu)造為變速器殼體5,在所述變速器殼體的內(nèi)部安裝有油潤滑的行星齒 輪變速器1。變速器殼體5在端側(cè)能夠通過變速器蓋6封閉。為了密封所述殼體內(nèi)部，在變 速器蓋6和變速器殼體5之間布置密封元件9。密封元件9尤其防止了變速器潤滑油從殼體 內(nèi)部溢出。變速器蓋6抵靠在軸向擋塊（Anschlag)7上并且通過擋圈（Sicherungsring)8 額外地進(jìn)行軸向固定。為了容納擋圈8,在變速器殼體5的內(nèi)周面上布置有凹部11，在所述 凹部中容納有擋圈8。通過擋圈8此外還防止了粗的污染顆粒侵入到殼體內(nèi)部中。
[0019] 根據(jù)圖2，變速器蓋6的外周面和變速器殼體5的內(nèi)周面朝向殼體內(nèi)部錐形地相互 分開。變速器殼體5的內(nèi)周面的傾斜角a在此小于變速器蓋的外周面的傾斜角b。變速器 蓋6在外周面上具有凹部10,所述凹部為了容納具有圓形橫截面的密封元件而構(gòu)造為截球 形。在變速器蓋6和變速器殼體5之間構(gòu)造空氣間隙，該間隙在每個時刻都存在，從而使得 變速器蓋6和變速器殼體5不會相互接觸。如此構(gòu)造凹部10,使得密封元件9在每個時刻 都有足夠的空間用于膨脹。
[0020] 變速器蓋6的定中心通過密封元件9實現(xiàn)，其中在變速器蓋6和變速器殼體5之 間不發(fā)生直接的接觸。由于密封元件9大的橫截面，變速器殼體5的變形得到補(bǔ)償并且在 變速器蓋6上形成軸向力，所述軸向力產(chǎn)生于朝向殼體內(nèi)部錐形的相互分開所造成的密封 元件9的徑向擠壓。防止了變速器蓋6由于通過密封元件9產(chǎn)生的力而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0021] 本發(fā)明不局限于上述優(yōu)選的實施例。實際上還可考慮其變體方案，所述變體方案 被一同包含在下文的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。由此例如也可能的是，取代截球形的凹部10 與具有圓形橫截面的密封元件9進(jìn)行連接，也能夠為凹部10選擇其他形狀，從而實現(xiàn)特別 大的密封面積。
[0022] 需要補(bǔ)充指出的是，"包括"不排除其他元件或步驟，并且"一"不排除多個。此外 需要指出的是，參照上述實施例之一所描述的特征或者步驟也能夠與上述實施例中另外的 實施例的其他特征和步驟組合使用。權(quán)利要求書中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被視為限定。
【權(quán)利要求】
1. 具有行星齒輪變速器（1)的輪轂驅(qū)動裝置，包括通過至少兩個滾動軸承（3a、3b)可 旋轉(zhuǎn)的支承在固定的驅(qū)動單元（2)上的輪轂（4)，所述輪轂用于容納車輪，其中所述輪轂 (4) 具有變速器殼體（5)，在所述變速器殼體的內(nèi)部安裝有所述行星齒輪變速器（1)并且所 述變速器殼體能夠通過布置在端側(cè)的變速器蓋（6)封閉，其中所述變速器蓋（6)被軸向固 定在殼體內(nèi)部中的軸向擋塊（7)與擋圈（8)之間，其中此外沿徑向在所述變速器蓋（6)和 所述變速器殼體（5)之間布置有用于變速器密封的密封元件（9)，其特征在于，所述變速器 蓋（6)的外周面和所述變速器殼體（5)的內(nèi)周面朝向殼體內(nèi)部錐形地相互分開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂驅(qū)動裝置，其特征在于，所述變速器蓋（6)在外周面上具 有用于容納所述密封元件（9)的凹部（10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的輪轂驅(qū)動裝置，其特征在于，所述凹部（10)構(gòu)造為截球形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的輪轂驅(qū)動裝置，其特征在于，所述變速器殼體 (5) 的內(nèi)周面的傾斜角（a)小于所述變速器蓋（6)的外周面的傾斜角（b)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的輪轂驅(qū)動裝置，其特征在于，所述密封元件（9) 由丁腈橡膠材料制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的輪轂驅(qū)動裝置，其特征在于，所述密封元件（9) 由氫化的丙烯腈丁二烯橡膠材料制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的輪轂驅(qū)動裝置，其特征在于，所述密封元件（9) 由氟橡膠材料制成。
【文檔編號】F16H57/029GK104279305SQ201410380329
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】D·布朗海姆, R·格林, U·科普納 申請人:羅伯特·博世有限公司