НЕСУЩАЯ КОЛЕСНАЯ СИСТЕМА, КОЛЕСНЫЙ УЗЕЛ И СПОСОБ СБОРКИ КОЛЕСА Российский патент 2016 года по МПК B60K17/04 B60B11/04 B60K7/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Варианты выполнения изобретения относятся к узлам колесного привода и, в частности, к несущим колесным системам, предназначенным для использования в колесных приводных узлах внедорожных транспортных средств.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Общеизвестны большие внедорожные транспортные средства, такие как транспортные средства, применяемые в горнодобывающей промышленности для транспортировки тяжелых полезных грузов, вынимаемых из открытых карьеров, в которых для обеспечения их движения или торможения энергоэффективным способом обычно используют моторизированные колеса. При этом эффективной работы добиваются в целом путем использования мощного дизельного двигателя в соединении с генератором переменного тока, главным тяговым преобразователем, а также с парой колесных приводных узлов, расположенных внутри задних шин транспортного средства. Дизельный двигатель непосредственно соединен с генератором переменного тока, приводя в действие указанный генератор. Генератор переменного тока обеспечивает питание главного тягового преобразователя, обеспечивающего подачу электропитания регулируемого напряжения и частоты к электроприводным двигателям двух колесных приводных узлов. В каждом колесном приводном угле расположена планетарная коробка передач, которая обеспечивает преобразование вращательной энергии соответствующего приводного двигателя в передаваемую к задним колесам выходную энергию вращательного движения, отличающегося низкой скоростью и высоким крутящим моментом.

[0003] Обычные рабочие нагрузки внедорожного транспортного средства могут превышать сотню тонн, тогда как полная масса транспортного средства и нагрузки может составлять несколько сотен тонн. Вес одного колесного приводного узла может превышать десять тонн, и его инерция может влиять на работу транспортного средства в целом. Следовательно, целесообразно уменьшить вес этого узла, сохраняя при этом его прочностные свойства, необходимые для опоры и перемещения всего тяжеловесного транспортного средства.

[0004] Крупные компоненты, расположенные внутри колесного приводного узла внедорожного транспортного средства, выполнены в виде сварных деталей, то есть указанные компоненты выкованы, изогнуты или спрессованы в виде отдельных частей, которые соединены затем сваркой. Например, такие сварные детали могут включать несущие колесные системы, с помощью которых приводные узлы соединены с рамой внедорожного транспортного средства или с осевой втулкой, а также колесные ступицы, на которые установлены шины. Несмотря на то, что можно изготавливать сварные детали очень сложной формы при сравнительно невысоких затратах, и поэтому эти детали предпочтительны, поскольку материал можно располагать только в тех местах, которые несут нагрузку, иногда возникают трудности при соответствующей тепловой обработке сварных соединений очень большого размера и их выполнении. Таким образом, целесообразно создать цельные компоненты колесного узла, форма которых обеспечивает минимизацию не несущего нагрузку материала конструкции и в которых отсутствует сложность конфигурации, характерная для сварных деталей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Согласно одному варианту выполнения изобретения несущая колесная система, предназначенная для транспортного средства, имеет цельный цилиндрический корпус. Корпус несущей системы имеет радиально внутреннюю поверхность и радиально наружную поверхность, окружающие ось колеса и проходящие от выполненного за одно целое опорного фланца к открытой концевой части со стороны ступицы. Радиально внутренняя поверхность корпуса имеет часть, расположенную смежно с концевой частью корпуса со стороны ступицы и увеличенную для размещения по меньшей мере части узла электродвигателя.

[0006] Согласно другому варианту выполнения изобретения колесный узел, предназначенный для транспортного средства, содержит цельную цилиндрическую несущую колесную систему и цельную цилиндрическую колесную ступицу, функционально присоединенную с возможностью вращения относительно несущей колесной системы. Цельная несущая колесная система имеет радиально внутреннюю поверхность и радиально наружную поверхность, окружающие ось колеса и проходящие от выполненного за одно целое опорного фланца к открытой концевой части со стороны ступицы, при этом радиально внутренняя поверхность несущей системы имеет часть, расположенную смежно с концевой частью со стороны ступицы и предназначенную для размещения узла электродвигателя. Цельная колесная ступица расположена вокруг концевой части несущей системы со стороны ступицы и имеет по меньшей мере одно отверстие, предназначенное для размещения болтов для крепления ступицы к ободу колеса.

[0007] Согласно другому варианту выполнения изобретения колесная ступица транспортного средства имеет цельный цилиндрический корпус, имеющий первую концевую часть с выполненным за одно целое фланцем, и вторую концевую часть, расположенную напротив первой концевой части. Цельный корпус имеет отверстия, предназначенные для размещения крепежных элементов для крепления ступицы к ободу колеса.

[0008] Согласно следующему варианту выполнения изобретения колесо транспортного средства может быть собрано путем установки передающей крутящий момент трубы на концевую часть цельнолитой несущей колесной системы со стороны ступицы, прикрепления фланцевой части цельнолитой ступицы к указанной трубе и прикрепления обода первого колеса к фланцевой части указанной ступицы, выполняемого при помощи болтов.

[0009] В контексте данного изобретения выражение «цельный» относится к компоненту, выполненному монолитно или изготовленному иным способом в виде отдельной детали. Выражение «выполненный за одно целое» относится к монолитным или не имеющим соединений компонентам, выполненным в виде отдельной части, даже если указанные компоненты имеют разные функции или физические конфигурации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Данное изобретение будет более понятным из приведенного ниже описания неограничивающих вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

[0011] фиг.1 изображает вид в аксонометрии внедорожного транспортного средства;

[0012] фиг.2 изображает вид в аксонометрии с частичным разрезом колесного приводного узла транспортного средства, показанного на фиг.1;

[0013] фиг.3 и 4 изображают виды сбоку и с торца в аксонометрии приводного узла, показанного на фиг.2 и предназначенного для использования с узлом из несущей системы и колесной ступицы согласно варианту выполнения данного изобретения;

[0014] фиг.5 изображает продольный разрез колесного приводного узла, показанного на фиг.3-4, показывающий узел из несущей системы и колесной ступицы согласно варианту выполнения данного изобретения;

[0015] фиг.6 изображает вид в аксонометрии концевой части несущей колесной системы, показанной на фиг.5, со стороны ступицы;

[0016] фиг.7 изображает разрез несущей колесной системы, показанной на фиг.6, по плоскости 7-7;

[0017] фиг.8 изображает вид в аксонометрии опорной концевой части несущей колесной системы, показанной на фиг.6-7;

[0018] фиг.9 изображает вид в аксонометрии наружной концевой части ступицы колесного приводного узла, показанного на фиг.5;

[0019] фиг.10 изображает вид в аксонометрии внутренней концевой части колесной ступицы, показанной на фиг.9.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0020] Ниже подробно описаны иллюстративные варианты выполнения изобретения, примеры которых показаны на прилагаемых чертежах. Там, где это возможно, одинаковыми номерами позиций на чертежах обозначены одинаковые или подобные элементы.

[0021] Вариант выполнения несущей колесной системы 18 и колесной ступицы 22 согласно изобретению предназначен для использования с колесным узлом 16 внедорожного транспортного средства 10, изображенного на фиг.1 и фиг.2. Средство 10 опирается на спаренные шинные узлы 12 задних сдвоенных ведущих колес и на шинные узлы 14 передних одинарных управляющих колес. Как изображено на фиг.2, каждая пара шинных узлов 12 задних колес смонтирована на колесном узле 16.

[0022] Как видно из фиг.3 и 4, каждый колесный узел 16 согласно изобретению содержит несущую систему 18, трубу 20, передающую крутящий момент, и колесную ступицу 22, которая прикреплена к трубе 20 и опирается на несущую колесную систему с возможностью вращения. В некоторых вариантах выполнения указанная труба прикреплена болтами к ступице 22, к которой могут быть прикреплены болтами шинные узлы 12, как описано более подробно ниже. Как описано ниже, труба 20 и ступица 22 функционально соединены с несущей системой 18 посредством планетарной передачи, так что ступица 22 и система 18 расположены с возможностью взаимного вращения. В процессе эксплуатации несущая система 18 неподвижно установлена в транспортном средстве 10, так что ступица 22 вращается относительно указанного средства 10. Смежно в аксиальном направлении со ступицей 22 к несущей системе 18 неподвижно прикреплен тормозной узел 24, который не прикреплен к ступице. На системе 18 установлена крышка 25 планетарной передачи, расположенная в осевом направлении противоположно тормозному узлу 24.

[0023] Каждый колесный узел 16 может быть прикреплен болтами к транспортному средству 10 посредством опорного фланца 26, расположенного на несущей системе 18. Как изображено на фиг.5, несущая система 18 сужается в радиальном направлении от опорного фланца 26 к основной втулочной части цилиндрической или по существу цилиндрической формы через в целом коническую или гиперболическую переходную часть 28. Выражение «в целом» означает, что переходная часть 28 имеет коническую или гиперболическую форму за исключением дефектов или отклонений поверхности, возникающих в результате обычного процесса изготовления, включая преднамеренные элементы, отклоняющиеся от основной формы. Например, переходная часть 28 может иметь площадки, канавки, бороздки, перфорации, углубления и другие функциональные элементы, которые отличаются от идеальной конической или гиперболической формы, как подробнее описано далее. К несущей системе 18 прикреплено маслоуплотнительное кольцо 30, расположенное на переходной части 28. Труба 20 расположена вокруг радиально наружной поверхности втулочной части несущей системы 18. Как изображено на чертеже, труба 20 содержит кольцевое (коронное) зубчатое колесо 34, которое находится в зацеплении с ведущими зубчатыми колесами, расположенными смежно с переходной частью 28 несущей системы 18. Кроме того, труба 20 имеет трубчатую часть 36, проходящую от зубчатого колеса 34 вдоль несущей системы к фланцу 38 ступицы и прикрепленную болтами к ступице 22. Таким образом, труба 20 опирается на ведущие шестерни (изображены на фиг.5) и на ступицу 22. На конце зубчатого колеса 34, расположенном смежно с маслоуплотнительным кольцом 30, к трубе 20 прикреплено дополняющее уплотнение 32, которое вращается вместе с указанной трубой 20.

[0024] В варианте выполнения изобретения ступица 22 содержит втулку 44, выполненную с ребрами 46 и проходящую от внутренней концевой части 40 к наружной концевой части 48. Внутренняя концевая часть 40 прикреплена болтами к фланцу 38 трубы 20. Кроме того, ступица 22 содержит обод 42, который проходит в радиально наружном направлении вокруг внутренней концевой части 40 колесной ступицы.

[0025] Фиг.5 изображает продольный разрез компонентов узла 16 и взаимосвязь указанных компонентов с вариантом выполнения ступицы 22 и несущей системы 18 согласно изобретению. Как изображено на чертеже, на внутренней концевой части 40 и наружной концевой части 48 ступицы 22 расположены соответственно внутренний и наружный подшипники 51a и 51b, обеспечивающие опору ступицы на втулочную часть 52 несущей системы 18. Втулочная часть 52 несущей системы 18 проходит от переходной части 28 к кольцевой торцевой поверхности 53 ступицы, при этом на указанной поверхности установлен тормозной узел 24. Смежно с торцевой поверхностью 53 ступицы внутри несущей системы 18 расположен электродвигатель 54. Электродвигатель 54 содержит статор 56 и ротор 58, от которого проходит вал 60 к первой концевой части, расположенной проксимально к опорному фланцу 26 несущей системы 18, и ко второй концевой части, расположенной внутри тормозного узла 24. На второй концевой части вала 60 установлен тормозной диск 62, расположенный внутри тормозного узла 24. Внутри несущей системы 18 расположен вал 64 солнечной шестерни, прикрепленный шлицевым соединением к первой концевой части вала 60. Вал 64 солнечной шестерни содержит солнечную шестерню 66, расположенную по центру внутри крышки 25. Солнечная шестерня 66 находится в зацеплении с планетарными шестернями 68, установленными на общих осях с ведущими шестернями 70, которые находятся в зацеплении с внутренними зубьями зубчатого колеса 34 передающей крутящий момент трубы. В конкретных вариантах выполнения имеются три планетарные шестерни 68 и три ведущие шестерни 70. Труба 20 поддерживается между ведущими шестернями и ступицей 22.

[0026] Что касается ступицы 22, к ободу 42 присоединен болтами внутренний шинный узел 12a (изображен частично). К ступице 22 на ее наружной концевой части 48 присоединен болтами переходник 72 ступицы, а к переходнику 72 присоединен болтами наружный шинный узел 12b (изображен частично).

[0027] На фиг.6-8 детально изображен вариант выполнения несущей системы 18 согласно изобретению. Несущая система 18 выполнена в виде цельной или не имеющей соединений конструкции, изготовленной, например, литьем. Переходная часть 28 несущей системы 18 выполнена как единое целое с опорным фланцем 26 и с втулочной частью 52 и имеет кольцевой участок 74, предназначенный для размещения маслоуплотнительного кольца 32, например, путем болтового крепления. Дополнительно между маслоуплотнительным кольцом 32 и кольцевым участком 74 может быть размещена прокладка. Втулочная часть 52 имеет в целом постоянный периметр и толщину между переходной частью 28 и торцевой поверхностью 53 ступицы. Однако смежно с торцевой поверхностью 53 часть радиально внутренней поверхности несущей системы 18 может быть увеличена для обеспечения размещения тягового электродвигателя 54. Как изображено на фиг.5, на торцевой поверхности 53 ступицы выполнены резьбовые отверстия 80 под болты, обеспечивающие крепление тормозного узла 24.

[0028] Кроме того, переходная часть 28 несущей системы 18 ограничивает отверстия для ведущих шестерен или проходы 82, проходящие от радиально внутренней поверхности несущей системы 18 к радиально наружной поверхности переходной части 28. В некоторых вариантах выполнения проходы 82 для ведущих шестерен выполнены в местах, соответствующих размещению ведущих шестерен 70 планетарной передачи, устанавливаемой внутри несущей системы 18, как изображено на фиг.5. Каждый проход 82 ограничивает подшипниковую осевую опору 84 для планетарных шестерен и имеет вогнутую в радиально наружном направлении чашеобразную часть 86, обеспечивающую радиальную конструктивную жесткость подшипниковой опоры 84, а также обеспечивающую зацепление ведущей шестерни 70 с внутренними зубьями кольцевого зубчатого колеса 34, установленного на несущей системе 18, как изображено на фиг.5. Смежно и на одной линии с каждым проходом для ведущих шестерен образована осевая опора 88 для планетарной шестерни, выполненная как существенно утолщенная часть монолитной системы 18.

[0029] Как детально показано на фиг.7, опоры 88 для планетарных шестерен вместо выполнения в виде частей непрерывного утолщенного кольца вокруг несущей системы 18 могут быть расположены на расстоянии друг от друга в окружном направлении. В конкретных вариантах выполнения проходы 82 и опоры 88 симметричным образом отстоят друг от друга в окружном направлении и расположены взаимно на одной линии в осевом направлении. Однако в некоторых вариантах выполнения изобретения проходы для ведущих шестерен могут быть образованы в местах, смещенных от симметрично выровненных мест. Расположение на расстоянии в окружном направлении чашеобразных частей 86 и опор 88 может ускорить отливку несущей системы 18 благодаря уменьшению времени, требуемого для отверждения отливаемого металла. Однако расположенные на расстоянии в окружном направлении чашеобразные части 86 могут обеспечивать меньшую жесткость на кручение подшипниковых опор 84 по сравнению с жесткостью, обеспечиваемой непрерывным толстым кольцом, в котором расположены проходы 82 для ведущих шестерен. Соответственно, в конструктивной связи с каждой из чашеобразных вогнутых частей 86, окружающих проходы 82, расположено опорное кольцо 90 (лучше всего показанное на фиг.8). Опорное кольцо 90 является обычной конструкцией, которая обеспечивает расположение крышки 25 на одной линии с планетарной передачей, расположенной в несущей системе 18.

[0030] Обратимся снова к втулочной части 52 несущей системы 18. Как изображено на фиг.6, рядом или вблизи опор 88 и вблизи торцевой поверхности 53 ступицы соответственно расположены первая и вторая наружные опорные поверхности 92 и 94 под подшипники. В некоторых вариантах выполнения первая наружная поверхность 92 образована в пределах первой осевой зоны втулочной части 52 вблизи опор 88, при этом указанная зона проходит в осевом направлении вдоль приблизительно одной трети втулочной части 52 от указанных опор к торцу 53 ступицы. В некоторых вариантах выполнения вторая наружная поверхность 94 образована в пределах второй осевой зоны втулочной части 52 вблизи торцевой поверхности 53 ступицы, при этом указанная зона проходит в осевом направлении вдоль приблизительно одной трети втулочной части 52 от торцевой поверхности 53 ступицы к опорам 88. Как видно на фиг.7, втулочная часть 52 несущей системы 18 имеет радиально внутреннюю поверхность 96, часть которой, смежная с торцевой поверхностью 53 ступицы, имеет достаточный размер для установки электродвигателя 54, как изображено на фиг.5.

[0031] Обратимся к фиг.9 и 10, на которых изображен вариант выполнения ступицы 22 согласно изобретению. Как изображено на чертежах, втулка 44 и ребра 46 ступицы 22 проходят от внутренней концевой части 40 к наружной концевой части 48. В вариантах выполнения изобретения ступица 22 выполнена путем отливки в виде цельной или монолитной детали. Втулка 44 является цилиндрической или по существу цилиндрической и имеет радиально внутреннюю поверхность, расположенную по внутреннему диаметру, обеспечивающему плотную посадку (без натяга и сдвига) вокруг втулочной части 52 системы 18. Радиально внутренняя поверхность внутренней части 40 расходится в наружном направлении от внутреннего диаметра втулки 44, обеспечивая кольцевое пространство 45а для установки внутреннего подшипника 51а, как описано выше со ссылкой на фиг.5. Аналогичным образом, радиально внутренняя поверхность наружной части 48 тоже расходится в наружном направлении, обеспечивая кольцевое пространство 45b для установки наружного подшипника 51b, как описано выше со ссылкой на фиг.5.

[0032] Во внутренней концевой части 40 выполнены резьбовые отверстия 41, проходящие в осевом направлении к наружной концевой части 48 и предназначенные для болтового крепления трубы 20 со ступицей 22. Через обод 42 в осевом направлении проходят каналы 43 для болтового крепления внутреннего колеса 12a. Отверстия 43 могут быть выполнены с резьбой для соединения резьбовых крепежных элементов или гладкими, чтобы можно было проводить через них резьбовые или не резьбовые крепежные элементы. В некоторых вариантах выполнения изобретения в отверстия 43 вставлены накатанные концы шпилек с накаткой, а резьбовые концы выходят к наружной концевой части 48. В наружной концевой части 48 выполнены резьбовые отверстия 49, проходящие в осевом направлении к внутренней концевой части 40 и предназначенные для болтового крепления переходника 72 ступицы. В некоторых вариантах выполнения отверстия 41, 43, 49 расположены симметрично в окружном направлении, а в отдельных вариантах выполнения расположены на одной линии.

[0033] Для уменьшения веса толщина втулочной части уменьшена таким образом, что выступающие в радиальном направлении ребра 46 обеспечивают перенос значительной части скручивающих и изгибающих нагрузок между внутренней и наружной концевыми частями 40, 48. В конкретных вариантах выполнения ребра 46 обеспечивают перенос приблизительно основной части скручивающих нагрузок и приблизительно основной части изгибающих нагрузок. В некоторых вариантах выполнения ребра 46 обеспечивают перенос приблизительно более 75% скручивающих и изгибающих нагрузок. Выражение «приблизительно» означает, что в пределах обычных производственных допусков и обычных допусков на погрешность измерения для компонентов внедорожных транспортных средств ребра 46 переносят указанные нагрузки или нагрузки, превышающие указанные.

[0034] При использовании вариант выполнения изобретения может включать несущую колесную систему, которая имеет цельный цилиндрический корпус с радиально внутренней поверхностью и радиально наружной поверхностью, которые окружают ось колеса и проходят от выполненного как единое целое опорного фланца к открытой концевой части со стороны ступицы. Радиально внутренняя поверхность корпуса может иметь часть, смежную с концевой частью корпуса со стороны ступицы и выполненную увеличенной для размещения по меньшей мере части узла электродвигателя. Корпус согласно изобретению может иметь проходы для ведущих шестерен, выходящие от радиально внутренней поверхности к радиально наружной поверхности и расположенные смежно с опорным фланцем. Корпус может иметь переходную часть, сужающуюся в радиальном направлении от опорного фланца к концевой части со стороны ступицы, при этом проходы для ведущих шестерен проходят через переходную часть в симметричных в окружном направлении местоположениях. На части несущей колесной системы могут быть образованы опоры для осей планетарных колес, смежные с проходами для ведущих шестерен и расположенные на одной линии с ними. Кроме того, переходная часть может иметь кольцевой участок, расположенный в радиально наружном направлении от проходов для ведущих шестерен или между указанными проходами и опорным фланцем и предназначенный для размещения масляного уплотнения. Несущая система может содержать опорное кольцо, которое имеет конструктивную связь с вогнутой чашеобразной частью каждого из проходов для ведущих шестерен. Кроме того, несущая система может иметь втулочную часть, проходящую вокруг оси колеса от несущей колесной системы между переходной частью и концевой частью со стороны ступицы, при этом указанная часть имеет по меньшей мере один опорный участок. Например, втулочная часть может иметь первый наружный опорный участок, образованный на радиально наружной поверхности втулочной части смежно с переходной частью, и второй наружный опорный участок, образованный на радиально наружной поверхности втулочной части вблизи концевой части со стороны ступицы. Альтернативно или дополнительно втулочная часть может иметь первый внутренний опорный участок, образованный в радиально внутренней поверхности втулочной части смежно с переходной частью.

[0035] В других вариантах выполнения предложенное устройство может также содержать колесный узел транспортного средства, который содержит цельную цилиндрическую несущую колесную систему и цельную цилиндрическую колесную ступицу. Несущая колесная система согласно изобретению имеет радиально внутреннюю поверхность и радиально наружную поверхность, окружающие ось колеса и проходящие от выполненного за одно целое опорного фланца к открытой концевой части со стороны ступицы, при этом радиально внутренняя поверхность несущей колесной системы имеет часть, расположенную смежно с концевой частью со стороны ступицы и предназначенную для размещения узла электродвигателя. Колесная ступица согласно изобретению имеет цельную цилиндрическую втулку, при этом указанная ступица установлена вокруг концевой части несущей системы со стороны ступицы и функционально соединена с возможностью вращения относительно указанной несущей системы. Цельная колесная ступица имеет по меньшей мере одно отверстие, предназначенное для размещения болтов для крепления ступицы к ободу колеса. Цилиндрическое внутреннее пространство цельной ступицы может иметь по меньшей мере один буртик или пространство для подшипника, предназначенное для установки корпуса подшипника. Кроме того, цельная ступица имеет фланец, который может иметь первые отверстия, предназначенные для размещения крепежных элементов для крепления ступицы к передающей крутящий момент трубе, и вторые отверстия, предназначенные для крепления ступицы к ободу первого колеса. Помимо этого цельная ступица имеет торцевую часть на своем дальнем конце, противоположном фланцу. Торцевая часть ступицы может иметь третьи отверстия, предназначенные для крепления ступицы к ободу второго колеса. В некоторых вариантах выполнения цельная ступица представляет собой отлитую как единое целое деталь. Кроме того, колесный узел согласно изобретению может содержать по меньшей мере один колесный обод, прикрепленный болтами с возможностью отсоединения к фланцу цельной ступицы. Конкретные варианты выполнения изобретения могут также включать узел электродвигателя, установленный в концевой части несущей колесной системы со стороны ступицы.

[0036] В других вариантах выполнения устройство согласно изобретению может содержать монолитную или выполненную как единое целое колесную ступицу транспортного средства, которая имеет цельный цилиндрический литой корпус, имеющий первую концевую часть с выполненным за одно целое фланцем и вторую концевую часть, расположенную напротив первой концевой части. Цельнолитой цилиндрический корпус имеет отверстия, предназначенные для размещения крепежных элементов для крепления ступицы к ободу колеса. Цельнолитой цилиндрический корпус имеет внутреннее пространство, которое может иметь по меньшей мере один буртик, предназначенный для ограничения пространства для размещение корпуса подшипника. Фланец, выполненный на цельной ступице, может иметь первые отверстия, предназначенные для размещения крепежных элементов для крепления ступицы к передающей крутящий момент трубе, а также вторые отверстия для размещения крепежных элементов для крепления ступицы к ободу первого колеса. Вторая концевая часть цельнолитого цилиндрического корпуса может иметь третьи отверстия, предназначенные для размещения крепежных элементов для крепления ступицы к ободу второго колеса.

[0037] Другой вариант выполнения относится к способу сборки колеса транспортного средства путем установки передающей крутящий момент трубы на концевой части цельнолитой несущей колесной системы со стороны ступицы, а также путем прикрепления фланцевой части цельнолитой колесной ступицы к указанной трубе. Кроме того, предложенный способ включает прикрепление болтами обода первого колеса к фланцевой части цельнолитой колесной ступицы. Способ сборки может дополнительно включать прикрепление болтами обода второго колеса к торцевой части цельнолитой ступицы, при этом указанная часть расположена напротив фланцевой части. Конкретные варианты выполнения способа включают размещение по меньшей мере одного подшипника внутри цельнолитой ступицы, выполняемое до прикрепления фланцевой части ступицы к указанной трубе. Кроме того, предложенный способ может включать установку тягового двигателя и вала внутри несущей колесной системы, а также размещение по меньшей мере одного зубчатого колеса внутри несущей колесной системы с обеспечением взаимодействия с валом.

[0038] Некоторые варианты выполнения в данном документе относятся к компонентам колеса, выполненным путем литья. Литье представляет собой производственный процесс, при котором жидкий материал, как правило, заливают в форму, имеющую полость заданной формы, а затем дают ему затвердеть. В завершении процесса застывшую часть, также называемую отливкой, извлекают или выбивают из формы.

[0039] Специалисту понятно, что приведенное выше описание является иллюстративным, а не ограничивающим. Например, вышеописанные варианты выполнения (и/или их аспекты) можно применять в сочетании друг с другом. Кроме того, возможно выполнение многочисленных модификаций, обусловленных конкретным обстоятельством или материалом без выхода за рамки объема изобретения. Хотя размеры и виды материалов, описанные в данном документе, предназначены для определения характеристик изобретения, они не являются ограничивающими и представляют собой иллюстративные варианты выполнения. Из приведенного выше описания специалисту будут понятны многие другие варианты выполнения. Таким образом, объем изобретения следует определять исходя из пунктов прилагаемой формулы изобретения, а также из полного объема эквивалентов, к которым указанные пункты относятся. В прилагаемой формуле изобретения выражения «включающий» и «в котором» используются в качестве эквивалентов соответствующих выражений «содержащий» и «причем». Кроме того, в приведенной ниже формуле изобретения выражения «первый», «второй», «третий», «выше», «ниже», «низ», «верх» и т.д. используются исключительно в качестве обозначения, при этом указанные выражения не предполагают количественных или позиционных требований к соответствующим им объектам. Более того, ограничения приведенной ниже формулы изобретения описаны не в формате «средство плюс функция» и не должны толковаться на основании 6 абзаца §112 раздела 35 Свода законов США, за исключением случаев, когда для данных ограничений формулы изобретения специально не использована фраза «предназначенный для» с последующим указанием об отсутствии функции у дополнительной конструкции.

[0040] В данном описании использованы примеры для раскрытия нескольких вариантов выполнения изобретения, включающих наиболее предпочтительный вариант выполнения, которые позволяют специалисту реализовать изобретение на практике, включая создание и применение любых устройств или систем и осуществление любых предусмотренных способов. Объем правовой охраны изобретения определен формулой изобретения и может включать другие примеры, которые возникнут у специалиста. Эти другие варианты не выходят за рамки объема формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, которые не отличаются от точной формулировки в формуле изобретения, или если они содержат эквивалентные конструктивные элементы, имеющие несущественные отличия от точных формулировок формулы изобретения.

[0041] Как описано в данном документе, следует понимать, что элемент или этап, упомянутый в единственном числе, не исключает множественное число указанных элементов или этапов, если такое исключение не указано явно. Более того, выражение «один вариант выполнения» данного изобретения не следует интерпретировать как исключающее наличие дополнительных вариантов выполнения, которые также содержат перечисленные признаки. Более того, если явно не указано иное, варианты выполнения, «содержащие», «включающие» или «имеющие» элемент или несколько элементов, обладающих конкретным свойством, могут включать дополнительные указанные элементы, не обладающие указанным свойством.

[0042] Поскольку в описанных выше цельной несущей колесной системе, цельной колесной ступице, колесном узле и способе сборки узла могут быть выполнены определенные изменения, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, предполагается, что содержание приведенного выше описания или прилагаемых чертежей следует интерпретировать исключительно как примеры, иллюстрирующие концепцию данного изобретения, а не ограничивающее изобретение.

Группа изобретений относится к области автомобилестроения, в частности к несущим колесным системам для транспортных средств. Несущая колесная система, по первому варианту, содержит корпус с расходящейся формой. Поверхности корпуса проходят от опорного фланца к концевой части со стороны ступицы, противоположной опорному фланцу. Радиально внутренняя поверхность корпуса имеет часть для размещения части узла электродвигателя. Несущая колесная система, по второму варианту, содержит цельный корпус. Корпус ограничивает проходы, расположенные смежно с опорным фланцем. Несущая колесная система содержит опорное кольцо. Колесная ступица для транспортного средства содержит корпус, имеющий первую и вторую концевые части и фланец. Фланец имеет первые, вторые и третьи отверстия, предназначенные для размещения крепежных элементов для соответственно прикрепления ступицы к ободу первого колеса, крепления ступицы к передающей крутящий момент трубе и для крепления ступицы к ободу второго колеса. Достигается уменьшение веса колесного приводного узла. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Несущая колесная система для транспортного средства, содержащая цельный цилиндрический корпус с расходящейся формой, имеющий радиально внутреннюю поверхность и радиально наружную поверхность, проходящие от выполненного за одно целое опорного фланца через переходную часть, сужающуюся в радиальном направлении, и втулочную часть, по существу, постоянного радиуса к концевой части со стороны ступицы, противоположной опорному фланцу,
причем радиально внутренняя поверхность корпуса имеет часть, расположенную смежно с концевой частью корпуса со стороны ступицы и выполненную увеличенной для размещения по меньшей мере части узла электродвигателя.

2. Несущая колесная система по п. 1, в которой корпус ограничивает проходы, проходящие через переходную часть и расположенные смежно с опорным фланцем.

3. Несущая колесная система по п. 2, в которой указанные проходы проходят через переходную часть несущей колесной системы в симметричных в окружном направлении местоположениях и смежно и на одной линии с проходами расположены опоры для осей колес.

4. Несущая колесная система по п. 3, в которой переходная часть имеет кольцевой участок, расположенный между опорным фланцем и проходами и предназначенный для размещения масляного уплотнения.

5. Несущая колесная система по п. 1, в которой корпус представляет собой деталь, выполненную за одно целое путем отливки.

6. Колесный узел для транспортного средства, содержащий:
несущую колесную систему по п. 1,
цельную цилиндрическую колесную ступицу, расположенную вокруг концевой части несущей системы со стороны ступицы и функционально присоединенную с возможностью вращения относительно указанной несущей системы, при этом указанная ступица имеет по меньшей мере одно отверстие, предназначенное для размещения болтов для прикрепления ступицы по меньшей мере к ободу первого колеса, и
узел электродвигателя, установленный в концевой части несущей колесной системы со стороны ступицы.

7. Колесный узел по п. 6, в котором цельная цилиндрическая ступица имеет цилиндрическое внутреннее пространство, имеющее по меньшей мере один буртик, выполненный с обеспечением размещения корпуса подшипника.

8. Колесный узел по п. 6, в котором цельная цилиндрическая ступица имеет фланцевую часть, а указанное по меньшей мере одно отверстие имеет первые отверстия, расположенные во фланцевой части и предназначенные для крепления колесной ступицы к передающей крутящий момент трубе, и вторые отверстия, расположенные во фланцевой части и предназначенные для крепления ступицы к ободу первого колеса.

9. Колесный узел по п. 8, в котором цельная цилиндрическая ступица имеет торцевую часть, расположенную на ее дальнем конце, противоположном фланцевой части, при этом торцевая часть имеет третьи отверстия, предназначенные для крепления ступицы к ободу второго колеса.

10. Колесный узел по п. 6, в котором цельная цилиндрическая ступица представляет собой деталь, выполненную за одно целое путем отливки.

11. Колесный узел по п. 6, в котором обод первого колеса с возможностью отсоединения прикреплен к цельной цилиндрической ступице при помощи болтов, вставленных в указанное по меньшей мере одно отверстие.

12. Несущая колесная система, содержащая цельный цилиндрический корпус с расходящейся формой, имеющий радиально внутреннюю поверхность и радиально наружную поверхность, проходящие от выполненного за одно целое опорного фланца через переходную часть, сужающуюся в радиальном направлении, и втулочную часть, по существу, постоянного радиуса к концевой части со стороны ступицы, противоположной опорному фланцу,
причем радиально внутренняя поверхность корпуса имеет часть, расположенную смежно с концевой частью корпуса со стороны ступицы и выполненную увеличенной для размещения по меньшей мере части узла электродвигателя, при этом корпус ограничивает проходы, проходящие через переходную часть и расположенные смежно с опорным фланцем, причем указанные проходы проходят через переходную часть несущей колесной системы в симметричных в окружном направлении местоположениях и смежно и на одной линии с проходами расположены опоры для осей колес, при этом несущая колесная система содержит опорное кольцо, конструктивно связанное с вогнутой чашеобразной частью каждого прохода.

13. Несущая колесная система по п. 12, дополнительно содержащая втулочную часть, проходящую вокруг оси колеса от переходной части к концевой части несущей колесной системы со стороны ступицы и имеющую по меньшей мере один опорный участок для подшипника.

14. Несущая колесная система по п. 13, в которой указанный по меньшей мере опорный участок имеет первый наружный опорный участок, образованный на радиально наружной поверхности втулочной части смежно с переходной частью, и второй наружный опорный участок, образованный на радиально наружной поверхности втулочной части вблизи концевой части со стороны ступицы.

15. Несущая колесная система по п. 13, в которой указанный по меньшей мере один опорный участок имеет первый внутренний опорный участок, образованный на радиально внутренней поверхности втулочной части смежно с переходной частью.

16. Колесная ступица для транспортного средства, содержащая цельнолитой цилиндрический корпус, имеющий первую концевую часть с выполненным за одно целое и проходящим в радиально наружном направлении фланцем и вторую концевую часть, противоположную первой концевой части, а также имеющий по меньшей мере первые отверстия, проходящие в осевом направлении через фланец и предназначенные для размещения крепежных элементов для крепления ступицы по меньшей мере к ободу первого колеса, вторые отверстия, выполненные в первой концевой части и предназначенные для размещения крепежных элементов для прикрепления ступицы к передающей крутящий момент трубе, и третьи отверстия, предназначенные для размещения крепежных элементов для прикрепления ступицы к ободу второго колеса.

17. Колесная ступица по п. 16, в которой цельнолитой цилиндрический корпус имеет внутреннее пространство, имеющее по меньшей мере один буртик, выполненный с обеспечением размещения корпуса подшипника.