ВРАЩАЮЩЕЕСЯ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ КОЛЕСА ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2018 года по МПК B60C23/00 B60B27/00 

Изобретение относится к вращающемуся соединению для колеса грузового автомобиля с регулированием давления в шинах.

Колесо грузового автомобиля обычно имеет ступицу колеса, которая с возможностью вращения установлена в подшипниках на несущем устройстве колеса (например, осевой шейке или раструбе оси). В некоторых вариантах применения, например, в тяжелых грузовых автомобилях, предусмотрено устройство для регулирования давлениях в шинах, чтобы иметь возможность устанавливать давление воздуха в шине, смонтированной на ступице колеса, желательной величины. Чтобы иметь возможность подвода к шине требующегося для этого сжатого воздуха, он должен, например, исходя из центрального источника сжатого воздуха, передаваться от соответствующего несущего устройства колеса установленной на нем па подшипниках ступице колеса. Соответственно в обратном порядке это происходит при откачке сжатого воздуха. Это осуществляется с помощью вращающегося соединения, которое имеет в основном кольцеобразное промежуточное пространство между несущим устройством колеса и ступицей колеса, в котором образована кольцевая камера для сжатого воздуха. Она сообщается как с предусмотренным в несущем устройстве колеса каналом для сжатого воздуха, так и с предусмотренным в ступице колеса каналом для сжатого воздуха. Таким образом, указанные каналы для сжатого воздуха также во вращающейся ступице колеса соединены друг с другом, так что шине сжатый воздух может подаваться независимо от поворотного положения ступицы колеса через каналы для сжатого воздуха.

Для желаемого регулирования давления в шинах подчас создается очень высокое давление, например, до около 7 бар. Отсюда образованная в промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса кольцевая камера для сжатого воздуха должна быть надежно уплотнена по отношению к окружающей среде и, в частности, по отношению к остальному промежуточному пространству. Это примерно может осуществляться с помощью кольцевых уплотнительных прокладок, в частности, радиальных уплотнений вала, которые отделяют кольцевую камеру для сжатого воздуха с обеих сторон, и, в частности, по отношению к кольцевым камерам для смазочного материала, образованным в остальном промежуточном пространстве, которые могут служить, например, для смазки кольцевых уплотнительных прокладок и/или подшипников при установке ступицы колеса на несущем устройстве колеса.

Чтобы давление в шине соответствующего колеса грузового автомобиля могло изменяться, в ступице колеса устанавливаются управляемые клапаны, то есть, в частности, клапаны, которые по выбору могут настраиваться на то, чтобы либо пропустить сжатый воздух в соответствующем направлении заполнения или выпуска, но или запереть пропуск сжатого воздуха. Системы для регулирования давления в шинах могут при этом быть образованы одноканальными, то есть с только одним единственным ведущим к клапану каналом для сжатого воздуха в ступице колеса, или многоканальными, в частности, двухканальными.

В двухканальных системах дополнительно ведущий к клапану канал для сжатого воздуха в ступице колеса служит только для того, чтобы управлять положением включения клапана. Двухканальные системы имеют преимущество, что в шине, давление воздуха в которой должно регулироваться, может применяться стандартный клапан. Подобный стандартный клапан имеет, как правило, подсоединение для сжатого воздуха и рабочее подсоединение (2/2-ходовой клапан), а также при необходимости подсоединение для выпуска воздуха (3/2-ходовой клапан). Для управления клапана, то есть, в частности, для запирания соответственно (направленного) открытия клапана клапан может иметь к тому же присоединение линии управления, которая приводится в действие через дополнительный канал для сжатого воздуха. С помощью прилагающегося к присоединению линии управления давления соответственно вызванного таким образом в присоединении линии управления усилия клапан при этом по выбору может настраиваться на то, чтобы для прохода сжатого воздуха соединить присоединение сжатого воздуха или присоединение для выпуска воздуха с рабочим присоединением, но или запереть эти присоединения по отношению друг к другу. Преимущественно клапан при этом в запирающем состоянии имеет предварительный натяг, чтобы при снижении давления соответственно усилия в присоединении линии управления поддержать давление в шине.

Недостатком такой двухканальной системы является то, что вращающееся соединение должно иметь в ступице колеса, по меньшей мере, два канала для сжатого воздуха, так что в промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса должны быть образованы также, по меньшей мере, две кольцевые камеры для сжатого воздуха, чтобы соединять каналы для сжатого воздуха ступицы колеса с предназначенными каналами для сжатого воздуха несущего устройства колеса. Эти кольцевые камеры для сжатого воздуха, которые могут иметь совсем различное давление, должны быть уплотнены надежно и, в частности, также, в отношении друг друга, посредством того, что между ними и по обеим сторонам предусмотрены соответствующие кольцевые уплотнительные прокладки.

Чтобы минимизировать износ кольцевых уплотнительных прокладок, скользящих вдоль несущего устройства колеса или ступицы колеса, через каналы для смазочного средства из несущего устройства колеса может вводиться смазочное средство, например густая смазка или смазочное масло, в кольцевые камеры для смазочного средства, которые предусмотрены в упомянутом промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса дополнительно к кольцевым камерам для сжатого воздуха. Таким образом, смазочное средство может попадать к соответствующим кольцевым уплотнительным прокладкам, ограничивающим данную кольцевую камеру для смазочного средства. Благодаря этому может уменьшиться износ, но не сравнительно большое количество изнашиваемых частей. К тому же такое расположение требует относительно большой конструктивной ширины (простирания указанного промежуточного пространства вдоль направления расположения кольцевых уплотнительных прокладок).

Вращающееся соединение такой двухканальной системы известно из документа DE 102009057158 A1.

Напротив, в одноканальных системах положение клапана управляется с помощью импульсов давления внутри канала для сжатого воздуха ступицы колеса. Таким образом, одноканальные системы могут иметь именно меньшую конструктивную ширину указанного промежуточного пространства и меньше изнашиваемых частей, так как для снабжения шины сжатым воздухом должен быть предусмотрен только один единственный канал для сжатого воздуха и отсюда в промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса должна быть образована также одна единственная кольцевая камера для сжатого воздуха. Однако одноканальная система требует применения специального клапана, который может управляться только с помощью присоединения сжатого воздуха, которое функционирует как вход для сжатого воздуха и как присоединение линии управления. Подобный специальный клапан требует более высоких затрат и требует более трудоемкого регулирования сжатого воздуха в канале для сжатого воздуха для определенного создания управляющих импульсов давления. Дальше существует опасность подверженности повреждениям.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать вращающееся соединение простой и компактной конструкции, которое имеет низкий уровень износа и требует небольших затрат.

Эта задача решается с помощью вращающегося соединения, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения и, в частности, с помощью того, что в промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса образованы кольцевая камера для сжатого воздуха и, по меньшей мере, кольцевая камера для смазочного средства, которые уплотнены по отношению друг к другу, причем кольцевая камера для сжатого воздуха сообщается с каналом для сжатого воздуха несущего устройства колеса и с каналом для сжатого воздуха ступицы колеса, причем канал для сжатого воздуха ступицы колеса дальше сообщается с управляемым клапаном, чтобы по выбору заполнять шину колеса грузового автомобиля сжатым воздухом или выпускать сжатый воздух из нее, и, причем кольцевая камера для смазочного средства сообщается с каналом для смазочного средства несущего устройства колеса и с каналом для смазочного средства ступицы колеса, причем канал для смазочного средства ступицы колеса ведет к присоединению линии управления, чтобы по выбору настраивать клапан для пропуска сжатого воздуха.

С помощью такого вращающегося соединения одновременно достигаются преимущества, свойственные одноканальным и двухканальным системам регулирования давления в шинах и устраняются недостатки этих систем. Так как с одной стороны в случае указанного управляемого клапана речь может идти об описанном выше стандартном клапане, который прост и стоит недорого. При этом канал для сжатого воздуха ступицы колеса может подводить сжатый воздух к присоединению для сжатого воздуха клапана, в то время как клапан может управляться с помощью давления смазочного средства, прилагающегося (прямо или опосредованно) к присоединению линии управления, которое подводится к присоединению линии управления через канал для смазочного средства ступицы колеса. В этом смысле в случае предложенного в соответствие с изобретением вращающегося соединения речь идет о двухканальной системе, причем два канала отличаются от других двухканальных систем тем, что один канал это канал для сжатого воздуха, а другой канал для смазочного средства.

Но, несмотря на два канала, с другой стороны конструктивная ширина вращающегося соединения, то есть ее протяженность относительно (радиального и/или осевого) промежуточного пространства между несущим устройством колеса и ступицей колеса, сравнительно мала и может сравниваться с конструктивной шириной одноканального технического решения. Это достигается с помощью того, что для предложенного в соответствие с изобретением вращающегося соединения достаточно образования в указанном промежуточном пространстве одной единственной кольцевой камеры для сжатого воздуха. Так как второй канал ступицы колеса это не канал для сжатого воздуха, а канал для смазочного средства, может использоваться для снабжения второго канала и таким образом для управления клапана вместо второй кольцевой камеры для сжатого воздуха может использоваться кольцевая камера для смазочного средства, которая и так обычно имеется в указанном промежуточном пространстве для уплотнения кольцевой камеры для сжатого воздуха.

Для снабжения двух каналов для сжатого воздуха ступицы колеса напротив должны быть предусмотрены в указанном промежуточном пространстве, по меньшей мере, две кольцевые камеры для сжатого воздуха, которые к тому же должны быть уплотнены по отношению друг к другу (как правило, с помощью расположенной между ними кольцевой камеры для смазочного средства) и должны снабжаться смазкой. Напротив, в предложенном в соответствие с изобретением вращающемся соединении предпочтительным образом кольцевая камера для сжатого воздуха для снабжения канала (для сжатого воздуха) ступицы колеса и кольцевая камера для смазочного средства для снабжения другого канала (для смазочного средства) ступицы колеса могут непосредственно примыкать друг к другу. Таким образом, минимизируется конструктивная ширина вращающегося соединения, что способствует компактному исполнению вращающегося соединения.

При этом кольцевая камера для смазочного средства может снабжаться через канал для смазочного средства несущего устройства колеса смазочным маслом или консистентной смазкой или другим смазочным средством. При этом это смазочное средство может служить для смазки уплотнительных элементов как например кольцевые уплотнительные прокладки, в частности, радиальные уплотнения вала, при уплотнении кольцевой камеры для сжатого воздуха, таким образом, они надежно уплотняются и защищаются от преждевременного износа. Но в предложенном в соответствие с изобретением вращающемся соединении смазочное средство может также дополнительно служить одновременно также в качестве средства для передачи давления, давление которого может регулироваться, например, со стороны несущего устройства колеса, и через промежуточное пространство между несущим устройством колеса и ступицей колеса с помощью канала для смазочного средства ступицы колеса может передаваться клапану, чтобы управлять клапаном. При этом в качестве смазочного средства может применяться, в частности, тоже самое смазочное средство, которое также применяется для смазки других конструктивных элементов, примерно для смазки подшипников при установке в подшипниках ступицы колеса на несущем устройстве колеса или шестерен (например, передаточного механизма между установленным в несущем устройстве приводным валом и ступицей колеса).

Например, кольцевая камера для сжатого воздуха и кольцевая камера для смазочного средства могут быть отделены по отношению друг к другу (в осевом или радиальном направлении) с помощью кольцевой уплотнительной прокладки. Для отделения кольцевой камеры для сжатого воздуха и/или кольцевой камеры для смазочного средства соответствующая кольцевая камера при этом, в частности, в двух противоположных направлениях (соответственно простирания промежуточного пространства, образованного между несущим устройством колеса и ступицей колеса) отделена с помощью соответствующей кольцевой уплотнительной прокладки по отношению к остальному промежуточному пространству. Применение кольцевых уплотнительных прокладок, в случае которых речь может идти, в частности, о радиальных уплотнениях вала, в таком расположении обеспечивает при этом надежное уплотнение соответствующих кольцевых камер, является конструктивно простым и делает возможным компактное вращающееся соединение.

В предпочтительном варианте осуществления эффект уплотнения соответствующей кольцевой уплотнительной прокладки, ограничивающей кольцевую камеру для сжатого воздуха, может управляться таким образом, что с помощью повышения давления смазочного средства, находящегося в кольцевой камере для смазочного средства, повышается прижимное усилие кольцевой уплотнительной прокладки относительно несущего устройства колеса или ступицы колеса. Таким образом, кольцевые уплотнительные прокладки могут называться «включаемыми». Таким образом предполагается, что через давление смазочного средства с одной стороны селективно могут регулироваться прижимное усилие соответствующей кольцевой уплотнительной прокладки и с ним ее соответствующий эффект уплотнения и с другой стороны получающийся износ. В частности, прижимное усилие может изменяться на некоторое время, чтобы текущим образом приспосабливать эффект уплотнения кольцевых уплотнительных прокладок. Например, может быть достаточным относительно низкое нормальное давление смазочного средства, чтобы кольцевая уплотнительная прокладка, предусмотренная между кольцевой камерой для сжатого воздуха и соответствующей кольцевой камерой для смазочного средства, надежно уплотняла эти кольцевые камеры по отношению друг к другу при минимальном износе. Но чтобы заполнить шину грузового автомобиля сжатым воздухом, может потребоваться повышение давления сжатого воздуха на величину, при которой заданный для нормального случая эффект уплотнения больше не будет достаточным. Тогда с помощью повышения давления смазочного средства эффект уплотнения может так подгоняться текущим образом, что и во времени повышенного при наполнении давления сжатого воздуха кольцевая камера для сжатого воздуха будет надежно уплотнена. Если давление сжатого воздуха снова снизилось, могут снова уменьшаться также давление смазочного средства и таким образом прижимное усилие, чтобы износ кольцевых уплотнительных прокладок, зависящий от прижимного усилия, удержать по возможности низким.

Промежуточное пространство, образованное между несущим устройством колеса и ступицей колеса, может, начинаться от несущего устройства колеса, в радиальном направлении и простираться до ступицы колеса, причем в этом случае кольцевая камера для сжатого воздуха и соответствующая кольцевая камера для смазочного средства уплотнены в осевом направлении по отношению друг к другу. В качестве альтернативы или дополнительно, однако также возможно, что указанное промежуточное пространство простирается от несущего устройства колеса до ступицы колеса в осевом направлении, причем кольцевая камера для сжатого воздуха и соответствующая кольцевая камера для смазочного средства в радиальном направлении уплотнены по отношению друг к другу.

Преимущественно точно в указанном промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса образована кольцевая камера для сжатого воздуха, сообщающаяся с каналом для сжатого воздуха ступицы колеса. В принципе могут быть предусмотрены и другие кольцевые камеры для сжатого воздуха для дополнительного снабжения того же самого канала для сжатого воздуха или других каналов для сжатого воздуха ступицы колеса. Но особенно компактная конструктивная ширина вращающегося соединения достигается с помощью того, что предусмотрена только точно такая кольцевая камера для сжатого воздуха.

Кроме того, является предпочтительным, если ступица колеса точно имеет канал для сжатого воздуха, который сообщается с кольцевой камерой, образованной в указанном промежуточном пространстве. Как уже изложено, ступица колеса может иметь для прочих целей и другие каналы для сжатого воздуха, реализованные через указанное промежуточное пространство. Вращающееся соединение, в котором в ступице колеса предусмотрен только один канал для сжатого воздуха, имеет, напротив, более простую конструкцию.

В возможном варианте осуществления вращающегося соединения в указанном промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса может быть образовано несколько кольцевых камер, сообщающихся с каналом для смазочного средства несущего устройства колеса. Например, кольцевая камера для сжатого воздуха своими обеими сторонами может примыкать к соответствующей кольцевой камере для смазочного средства и таким образом надежно уплотняться. Соответствующие кольцевые камеры для смазочного средства при этом вместе снабжаются смазочным средством через указанный канал для смазочного средства несущего устройства колеса.

Но в качестве альтернативы в указанном промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса также может быть образовано несколько кольцевых камер для смазочного средства, которые сообщаются с соответствующим собственным каналом для смазочного средства несущего устройства колеса. Несущее устройство колеса таким образом может иметь также несколько каналов для смазочного средства для снабжения соответственно различных кольцевых камер для смазочного средства.

Независимо от соответствующей формы осуществления преимущественно все кольцевые камеры для смазочного средства имеют в указанном смысле «включаемые» кольцевые уплотнительные прокладки для их уплотнения соответственно для уплотнения кольцевой камеры для сжатого воздуха.

Согласно усовершенствованному варианту с несколькими кольцевыми камерами для смазочного средства сообщается точно одна из нескольких кольцевых камер для смазочного средства с каналом для смазочного средства ступицы колеса. Такая форма осуществления имеет конструктивное преимущество в том, что канал для смазочного средства ступицы колеса должен иметь герметичное соединение только с одной из кольцевых камер для смазочного средства. В качестве альтернативы, правда, также возможно, что несколько кольцевых камер для смазочного средства сообщаются с каналом для смазочного средства ступицы колеса. Таким образом, поток смазочного средства вращающегося соединения может распределяться по нескольким кольцевым камерам для смазочного средства.

Независимо от прочего осуществления вращающегося соединения канал для смазочного средства ступицы колеса может быть соединен непосредственно или через устройство импульсного преобразования давления с присоединением линии управления клапана. Нужно ли устройство импульсного преобразования давления, зависит от примененного клапана и, в частности, от его присоединения линии управления. Если присоединение линии управления пригодно преобразовывать гидравлическое давление непосредственно в соответствующие состояния включения клапана, канал для смазочного средства ступицы колеса может быть прямо соединен с присоединением лини управления, так что от устройства импульсного преобразования давления можно отказаться. Тем не менее, напротив, может быть преимуществом применение особенно простых и широко распространенных механически переключаемых клапанов, примерно 2/2- или 3/2 ходовых клапанов. Так как их присоединение линии управления иногда приводится в действие механически, в этом случае может промежуточным образом включаться устройство импульсного преобразования давления, которое со стороны входа соединено с каналом для смазочного средства ступицы колеса, и гидравлическое давление смазочного средства на стороне выхода преобразуется в механическое перемещение, например поршня или толкателя, с помощью которого в этом случае приводится в действие присоединение линии управления клапана.

В предпочтительном варианте осуществления в указанном промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса образованы две кольцевые камеры для смазочного средства (преимущественно точно две кольцевые камеры для смазочного средства), причем кольцевая камера для сжатого воздуха образована между двумя кольцевыми камерами для смазочного средства. Таким образом, кольцевая камера для сжатого воздуха располагается сбоку своими обеими сторонами от кольцевой камеры для смазочного средства и таким образом надежно уплотняется.

В этой связи предпочтительно, если вращающееся соединение имеет четыре кольцевые уплотнительные прокладки, причем каждая из двух кольцевых камер для смазочного средства с обеих сторон ограничена с помощью соответственно одной из четырех кольцевых уплотнительных прокладок, причем кольцевая камера для сжатого воздуха с обеих сторон ограничена с помощью обеих средних из четырех кольцевых уплотнительных прокладок. Другими словами четыре кольцевые уплотнительные прокладки определяют (например, в осевой или радиальной последовательности) в отношении совокупности три пространства, именно по центру кольцевую камеру для сжатого воздуха и по обеим сторонам этого соответственно кольцевую камеру для смазочного средства. Кольцевые уплотнительные прокладки при этом обеспечивают уплотнение, в частности, между кольцевыми камерами для смазочного средства и кольцевой камерой для сжатого воздуха.

Поскольку указанное промежуточное пространство, как уже описано выше, простирается от несущего устройства колеса к ступице колеса в радиальном направлении, кольцевая камера для сжатого воздуха может быть образована по оси между двумя кольцевыми камерами для смазочного средства, причем кольцевая камера для сжатого воздуха и две кольцевые камеры для смазочного средства в осевом направлении ограничены с помощью кольцевых уплотнительных прокладок.

Согласно усовершенствованию дальше предпочтительно, если каждая из указанных четырех кольцевых уплотнительных прокладок образована в виде радиального уплотнения вала, которое имеет открытую переднюю сторону и закрытую, простирающуюся в радиальном направлении заднюю сторону, причем открытая передняя сторона каждого радиального уплотнения вала обращена к одной из двух кольцевых камер для смазочного средства. Радиальное уплотнение вала при этом может быть выполнено в основном "U"-образным, так что задняя сторона образует основание "U", от которого по оси смотрят ножки "U", и открытая передняя сторона образуется областью между концами ножек. Прижимное усилие ножки со стороны несущего устройства колеса и/или со стороны ступицы колеса такого радиального уплотнения вала может зависеть преимущественным образом от давления у открытой передней стороны радиального уплотнения вала. Таким образом с помощью изменения давления внутри соответствующей кольцевой камеры для смазочного средства могут подгоняться прижимное усилие и таким образом эффект уплотнения радиального уплотнения вала к соответствующему давлению внутри примыкающей с задней стороны кольцевой камеры для сжатого воздуха, чтобы получить соответственно достаточный эффект уплотнения при возможно низком износе.

Следует учесть, что обозначения направления «осевой» и «радиальный» в общем относятся к оси вращения ступицы колеса.

Кроме того, термины «несущее устройство колеса» и «ступица колеса» не обязательно обозначают отдельный конструктивный элемент, а относятся к соответствующему расположению жестко соединенных друг с другом частей, а именно как несущее устройство колеса, так и ступица колеса, разумеется, могут быть образованы из нескольких частей. Например, несущее устройство колеса может также включать заменяемую изнашиваемую втулку, по которой скользят кольцевые уплотнительные прокладки, уплотняющие соответствующую кольцевую камеру для сжатого воздуха или кольцевую камеру для смазочного средства, как еще будет описано в связи с фигурами.

Изобретение ниже только в качестве примера поясняется еще и со ссылкой на чертежи, на которых представлено следующее:

фиг. 1 показывает часть вращающегося соединения в разрезе по оси;

фиг. 2 и 3 представляют укрупненный вид верхней части соответственно нижней части фиг. 1.

Показанное вращающееся соединение включает несущее устройство колеса с осевой шейкой 11, на которой в подшипниках установлена ступица 13 колеса с возможностью вращения относительно оси А вращения. Эта установка в подшипниках осуществлена с помощью двух подшипников качения 15, 15', которые здесь выполнены в виде конических роликовых подшипников.

На ступице 13 колеса смонтирована шина соответствующего колеса автомобиля (не показано). Чтобы иметь возможность установить в шине давление воздуха желаемой величины, в осевой шейке 11 предусмотрен канал 17 для сжатого воздуха (см. верхнюю часть фиг. 1, а также фиг. 2), который соединен с источником сжатого воздуха (не показано). Этот канал 17 для сжатого воздуха сообщается с каналом 19 для сжатого воздуха ступицы 13 колеса, который выходит в присоединение 27 для сжатого воздуха клапана 25, который расположен в соответствующем колесе, в частности, в ступице 13 колеса или диске колеса. Каналы 17, 19 для сжатого воздуха при этом через кольцевую камеру 21 для сжатого воздуха, которая образована в радиальном промежуточном пространстве между осевой шейкой 11 и ступицей 13 колеса, независимо от поворотного положения ступицы 13 колеса относительно осевой шейки 11 и в принципе также при вращении ступицы 13 колеса, соединены друг с другом. Таким образом, сжатый воздух из источника сжатого воздуха через каналы 17, 19 для сжатого воздуха может подаваться к клапану 25, чтобы повысить давление воздуха в шине. Также снижение давления в шине возможно соответствующим образом, причем воздух из шины либо направляется в источник сжатого воздуха (что, разумеется, предполагает падение напора в направлении источника сжатого воздуха) или выпускается во внешнюю среду (для чего клапан 25 выполнен в виде 3/2-ходового клапана с присоединением для выпуска воздуха и каналом для выпуска воздуха в ступице 13 колеса, не показано).

В случае показанного клапана 25 речь идет об управляемом 2/2-ходовом клапане, который через присоединение 31 линии управления может по выбору запираться или настраиваться на то, чтобы сжатый воздух от присоединения 27 для сжатого воздуха пропускать к рабочему присоединению 29 (в направлении стрелки). Рабочее присоединение 29 при этом находится в соединении с внутренним пространством шины, так что шина может заполняться сжатым воздухом из каналов 17, 19 для сжатого воздуха. Клапан 25 в запирающем состоянии имеет предварительный натяг.

По оси, примыкая к указанной кольцевой камере 21 для сжатого воздуха для соединения каналов 17, 19 для сжатого воздуха, по обеим сторонам образована соответствующая кольцевая камера 22, 22' (см. нижнюю часть фиг. 1, а также фиг. 3), которая с помощью кольцевых уплотнительных прокладок 23, 23' уплотнена по отношению к кольцевой камере 21 для сжатого воздуха. Кольцевые уплотнительные прокладки 23, 23' при этом образованы виде радиальных уплотнений вала с открытой передней стороной и закрытой, простирающейся в радиальном направлении задней стороной. Каждое из радиальных уплотнений вала 23, 23' - относительно показанного осевого разреза - в основном имеет форму "U", причем открытая передняя часть обращена к соответствующей кольцевой камере 22, 22' для смазочного средства. Соответствующее радиальное уплотнение вала 23, 23' прилегает одной ножкой "U" (радиально наружу расположенная опорная поверхность) с силовым замыканием и таким образом без возможности поворота к внутренней боковой поверхности ступицы 13 колеса. Другая ножка "U" (радиально внутрь расположенная уплотнительная поверхность) обращена к осевой шейке 11 и уплотняющее прилегает к цилиндрической рабочей поверхности выбираемой изнашиваемой втулки 33, которая жестко соединена с осевой шейкой 11.

То, что предусмотрена изнашиваемая втулка, имеет преимущество, заключающееся в том, что не должно заменяться все несущее устройство колеса, если поверхности скольжения уплотнения приработаны, и достаточно заменить только изнашиваемую втулку 33. Дальше изнашиваемая втулка 33 имеет преимущество в простой обрабатываемости. В качестве альтернативы применению изнашиваемой втулки 33 радиальные уплотнения вала 23, 23' тем не менее могут быть расположены также прямо на осевой шейке 11.

По оси наружу, то есть на соответствующей стороне, обращенной от кольцевой камеры 21 для сжатого воздуха, кольцевые камеры 22, 22' уплотнены с помощью радиального уплотнения вала 24 или 24'. Таким образом, каждая из двух кольцевых камер 22, 22' для смазочного средства по обеим сторонам ограничена с помощью соответственно одного из четырех радиальных уплотнений вала 23, 23', 24, 24', причем кольцевая камера 21 для сжатого воздуха по обеим сторонам ограничена с помощью обоих средних 23, 23' из четырех радиальных уплотнений вала. Также оба наружные радиальные уплотнения вала 24, 24' имеют открытую переднюю сторону и закрытую заднюю сторону, причем открытая передняя сторона опять же обращена к соответствующей кольцевой камере 22, 22' для смазочного средства.

В осевой шейке 11 наряду с каналом 17 для сжатого воздуха образован также канал 18 для смазочного средства, который на одном конце прямо или опосредованно соединен с источником смазочного средства (не показано; например, насосом или пневмогидравлическим преобразователем давления внутри в основном замкнутого контура смазочного средства). На показанном другом конце сообщается канал 18 для смазочного средства с кольцевыми камерами 22, 22' для смазочного средства и снабжает их смазочным средством, примерно смазочным маслом. При этом через канал 18 для смазочного средства может устанавливаться давление смазочного средства в кольцевых камерах 22, 22' для смазочного средства, чтобы приспособить прижимное усилие кольцевых уплотнительных прокладок 23, 23' к изнашиваемой втулке 33. В частности, давление в кольцевых камерах 22, 22' для смазочного средства может повышаться на какое -то время, если также давление в кольцевой камере 21 для сжатого воздуха повышено для заполнения шины. Таким образом, может достигаться приспособленное к соответствующей ситуации надежное уплотнение кольцевой камеры 21 для сжатого воздуха при минимальном износе.

Дальше также в ступице 13 колеса дополнительно к каналу 19 для сжатого воздуха предусмотрен канал 20 для смазочного средства, который сообщается с одной из кольцевых камер 22, 22' для смазочного средства, так что канал 18 для смазочного средства осевой шейки 11 и канал 20 для смазочного средства ступицы 13 колеса через кольцевую камеру 22 соединены друг с другом. Канал 20 для смазочного средства ступицы 13 колеса выходит к присоединению 31 линии управления клапана 25. Таким образом, может устанавливаться не только давление в кольцевых камерах 22, 22', но и давление, прилагающееся к присоединению 31 линии управления клапана 25 и кроме этого может управляться клапан 25. При этом присоединение 31 линии управления клапана 25 может быть прямо соединено с каналом 20 для смазочного средства, если оно пригодно непосредственно оценивать давление смазочного средства в канале 20 для смазочного средства и переводить в соответствующее состояние клапана 25. Иначе между каналом 20 для смазочного средства и присоединением 31 линии управления может быть предусмотрено устройство преобразования давления (не изображено), с помощью которого гидравлическое давление смазочного средства в канале 20 для смазочного средства примерно преобразуется в механический привод присоединения 31 линии управления клапана 25.

В то время как смазочное средство с его давлением в первой кольцевой камере 22' для смазочного средства, которая не (прямо) соединена с каналом 20 для смазочного средства ступицы 13 колеса, в основном служит для того, чтобы смазывать предназначенную кольцевую уплотнительную прокладку 23' для надежного уплотнения кольцевой камеры 21 для сжатого воздуха (а также кольцевую уплотнительную прокладку 24' и в качества опции также примыкающие подшипники 15, 15' или другие элементы), и уменьшать износ, другая кольцевая камера 22 для смазочного средства имеет одновременно кроме того дополнительную функцию. Через эту кольцевую камеру 22 для смазочного средства именно по тому же принципу, что и кольцевой камере 21 для сжатого воздуха независимо от положения поворота ступицы 13 колеса относительно осевой шейки 11 смазочное средство может передаваться в канал 20 смазочного средства ступицы 13 колеса, так что каналы 18, 20 для смазочного средства осевой шейки 11 и ступицы 13 колеса постоянно сообщаются друг с другом через кольцевую камеру 22 для смазочного средства.

Таким образом, регулирование давления в шине может быть выполнено все-таки двухканальным. Однако, для этого не нужно предусматривать в промежуточном пространстве между осевой шейкой 11 и ступицей 13 колеса другую кольцевую камеру, так как вместо второго канала для сжатого воздуха в ступице 13 колеса образован канал 20 для смазочного средства, который от одной из кольцевых камер 22, 22', и без того предусмотренных для уплотнения кольцевой камеры 21 для сжатого воздуха, могут снабжаться смазочным средством. Таким образом, для настройки клапана 25 в итоге нужен только дополнительный канал 20 для смазочного средства внутри ступицы 13 колеса. Это позволяет иметь особенно компактную при простой двухканальной системе конструкцию вращающегося соединения (небольшая конструктивная ширина вдоль направления расположения радиальных уплотнений вала 23, 23', 24, 24', то есть в осевом направлении). Предпочтительным образом при этом для управления клапаном 25 применяется смазочное средство, предусмотренное для смазки подшипников качения 15, 15'.

В отличие от изображения на чертежах в принципе также возможно, что соответствующее радиальное уплотнение вала 23, 23', 24, 24' имеет радиально внутреннюю опорную поверхность, с силовым замыканием прилегающую к несущему устройству колеса (осевой шейке 11), и радиально наружную уплотнительную поверхность, скользящую вдоль вращающейся ступицы 13 колеса.

Дальше промежуточное пространство, образованное между несущим устройством 11 колеса и ступицей 13 колеса, в отличие от изображения на чертежах, начинаясь от несущего устройства 11 колеса простирается до ступицы 13 колеса в осевом направлении, причем в этом случае кольцевая камера 21 для сжатого воздуха и соответствующая кольцевая камера 22, 22' для смазочного средства уплотнены по отношению друг к другу в радиальном направлении.

Вращающееся соединение для колеса грузового автомобиля с регулированием давления в шине включает несущее устройство колеса и установленную в подшипниках на несущем устройстве колеса с возможностью вращения ступицу колеса. В промежуточном пространстве между несущим устройством колеса и ступицей колеса образованы кольцевая камера для сжатого воздуха и, по меньшей мере, кольцевая камера для смазочного средства, которые уплотнены по отношению друг к другу. При этом кольцевая камера для сжатого воздуха сообщается с каналом для сжатого воздуха несущего устройства колеса и с каналом для сжатого воздуха ступицы колеса, причем канал для сжатого воздуха ступицы колеса сообщается с управляемым клапаном, чтобы по выбору наполнять шину колеса грузового автомобиля сжатым воздухом или выпускать сжатый воздух из нее. Кольцевая камера для смазочного средства опять же сообщается с каналом для смазочного средства несущего устройства колеса и с каналом для смазочного средства ступицы колеса, причем канал для смазочного средства ступицы колеса ведет к присоединению линии управления клапана, чтобы по выбору настраивать клапан для пропуска сжатого воздуха. Технический результат – уменьшение уровня износа вращающегося соединения при простоте и компактности его конструкции. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Вращающееся соединение для колеса грузового автомобиля с регулированием давления в шинах, с несущим устройством (11) колеса и установленной в подшипниках на несущем устройстве (11) колеса с возможностью вращения ступицей (13) колеса, причем в промежуточном пространстве между несущим устройством (11) колеса и ступицей (13) колеса образованы кольцевая камера (21) для сжатого воздуха и, по меньшей мере, кольцевая камера (22, 22') для смазочного средства, которые уплотнены по отношению друг к другу, причем кольцевая камера (21) для сжатого воздуха сообщается с каналом (17) для сжатого воздуха несущего устройства (11) колеса и с каналом (19) для сжатого воздуха ступицы (13) колеса, причем канал (19) для сжатого воздуха ступицы (13) колеса дальше сообщается с управляемым клапаном (25) для заполнения по выбору шины колеса грузового автомобиля сжатым воздухом или выпуска сжатого воздуха из нее, причем кольцевая камера (22, 22') для смазочного средства сообщается с каналом (18) для смазочного средства несущего устройства (11) колеса, отличающееся тем, что кольцевая камера (22, 22') для смазочного средства к тому же сообщается с каналом (20) для смазочного средства ступицы (13) колеса, который ведет к присоединению (31) линии управления клапана (25) для настраивания по выбору клапана (25) пропуска сжатого воздуха.

2. Вращающееся соединение по п. 1, отличающееся тем, что кольцевая камера (21) для сжатого воздуха и кольцевая камера (22, 22') для смазочного средства отделены по отношению друг к другу с помощью кольцевой уплотнительной прокладки (23, 23').

3. Вращающееся соединение по п. 2, отличающееся тем, что кольцевая камера (21) для сжатого воздуха и/или кольцевая камера (22, 22') для смазочного средства в двух противоположных друг другу направлениях отделена/отделены с помощью соответствующей кольцевой уплотнительной прокладки (23, 23', 24, 24') по отношению к остальному промежуточному пространству между несущим устройством (11) колеса и ступицей (13) колеса.

4. Вращающееся соединение по п. 2 или 3, отличающееся тем, что уплотняющий эффект соответствующей кольцевой уплотнительной прокладки (23, 23'), ограничивающей кольцевую камеру (21) для сжатого воздуха, достигается посредством повышения давления смазочного средства, находящегося в кольцевой камере (22, 22') для смазочного средства, при этом повышается прижимное усилие кольцевой уплотнительной прокладки (23, 23') относительно несущего устройства (11) колеса или ступицы (13) колеса.

5. Вращающееся соединение по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что промежуточное пространство простирается в радиальном направлении от несущего устройства (11) колеса к ступице (13) колеса, причем кольцевая камера (21) для сжатого воздуха и кольцевая камера (22, 22') для смазочного средства в осевом направлении уплотнены по отношению друг к другу.

6. Вращающееся соединение по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что в промежуточном пространстве между несущим устройством (11) колеса и ступицей (13) колеса точно образована кольцевая камера (21) для сжатого воздуха, сообщающаяся с каналом (19) для сжатого воздуха ступицы колеса.

7. Вращающееся соединение по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что ступица (13) колеса точно имеет канал (19) для сжатого воздуха, сообщающийся с кольцевой камерой (21) для сжатого воздуха.

8. Вращающееся соединение по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что в промежуточном пространстве между несущим устройством (11) колеса и ступицей (13) колеса образовано несколько кольцевых камер (22, 22') для смазочного средства, которые сообщаются с каналом (17) для смазочного средства несущего устройства (11) колеса или с соответствующим собственным каналом для смазочного средства несущего устройства колеса.

9. Вращающееся соединение по п. 8, отличающееся тем, что точно одна (22) из кольцевых камер для смазочного средства или несколько кольцевых камер для смазочного средства сообщаются с каналом (20) для смазочного средства ступицы (13) колеса.

10. Вращающееся соединение по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что канал (20) для смазочного средства ступицы (13) колеса соединен с присоединением (31) линии управления клапана (25) непосредственно или через устройство преобразования давления.

11. Вращающееся соединение по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что в промежуточном пространстве между несущим устройством (11) колеса и ступицей (13) колеса образованы две кольцевые камеры (22, 22') для смазочного средства, и между двумя кольцевыми камерами (22, 22') для смазочного средства образована кольцевая камера (21) для сжатого воздуха.

12. Вращающееся соединение по п. 11, отличающееся тем, что оно содержит четыре кольцевые уплотнительные прокладки (23, 23', 24, 24'), причем каждая из двух кольцевых камер (22, 22') для смазочного средства с обеих сторон ограничена одной из четырех кольцевых уплотнительных прокладок (23, 23', 24, 24'), причем кольцевая камера (21) для сжатого воздуха с обеих сторон ограничена с помощью обеих средних (23, 23') из четырех кольцевых уплотнительных прокладок.

13. Вращающееся соединение по п. 12, отличающееся тем, что промежуточное пространство простирается в радиальном направлении от несущего устройства (11) колеса к ступице (13) колеса, причем кольцевая камера (21) для сжатого воздуха образована по оси между двумя кольцевыми камерами (22, 22') для смазочного средства, и причем кольцевая камера (21) для сжатого воздуха и две кольцевые камеры (22, 22') для смазочного средства ограничены в осевом направлении кольцевыми уплотнительными прокладками (23, 23', 24, 24').

14. Вращающееся соединение по п. 12, отличающееся тем, что каждая из четырех кольцевых уплотнительных прокладок (23, 23', 24, 24') выполнена в виде радиального уплотнения вала, которое имеет открытую переднюю сторону и закрытую простирающуюся в радиальном направлении заднюю сторону, причем открытая передняя сторона каждого радиального уплотнения вала обращена к двум кольцевым камерам (22, 22') для смазочного средства.