轮端组件润滑脂工具的制作方法

轮端组件润滑脂工具
1.相关专利申请的交叉引用
2.本技术要求2019年9月24日提交的美国临时专利申请第62/904,810序列号的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文，如同全文陈述一样。


背景技术：

3.轮端组件通常包括主体或轮毂，该主体或轮毂限定容纳轮轴、主轴等的空腔。主体容纳内侧轴承组件、间隔件(可选地)以及外侧轴承组件。间隔件通常用于保持内侧轴承组件与外侧轴承组件之间的距离，并且可允许两者的有限移动，使得轴承以及相关联的座圈/杯可以适当地就位。通常，轮端组件还包括位于组件上的主轴螺母、油封以及保持器。
4.内侧轴承组件位于内侧上并由油封限定。油封固定轮端组件的内侧以防止内侧轴承、间隔件等进一步移动。端帽或保持器通常放置在外侧轴承上并且联接至主体上以防止轮端组件卸载到主体的外侧。
5.目前的趋势是提供一种组合式轮端组件(unitized wheelend assembly)。组合式轮端组件完全组装后装运，并且通常准备安装在车辆主轴上。虽然对提供用于安装的组合式轮端组件有许多益处，但是一个缺点是内轴承组件以及外轴承组件常常是干燥的，例如它们未填充(pack)有诸如润滑脂之类的润滑剂。
6.为了用润滑剂填充内轴承以及外轴承，可拆卸组合式轮端组件并用润滑剂进行填充。然而，这违背了提供组合式轮端组件的目的，因为轮端的装配是艰巨的、麻烦的且困难的。
7.在一些应用中，轮端轴承以干燥的方式安装在主轴上。轮端组件的空腔在一般情况下设置有润滑剂。希望是在操作期间，来自空腔的润滑剂转移到内轴承以及外轴承。然而，这是不太理想的解决方案，因为对轴承的润滑程度是未知的并且轮端中的润滑剂通常是粘性的且具有有限的流动性。
8.因此，与上述背景技术相反，需要一种允许将润滑剂填充到轮端组件的内轴承以及外轴承中的工具。


技术实现要素：

9.提供该发明内容以便以简化形式介绍一些概念，这些概念将在以下具体实施方式中进一步描述。该发明内容以及上述背景技术并非旨在标识所要求保护的主题的关键方面或必要方面。此外，该发明内容并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
10.在该技术的一些方面中，提供了一种用于向组合式轮端组件的内轴承以及外轴承提供润滑剂的润滑脂系统。该润滑脂系统具有内部润滑脂工具以及外部润滑脂工具。内部润滑脂工具包括具有侧壁的插塞，该侧壁成形为接合组合式轮端组件。插塞包括形成于插塞中的流体导管，其中该流体导管包括配置为使润滑源与流体导管流体连通的入口以及与流体导管流体连通的形成于插塞的侧壁中的出口，使得润滑剂可从润滑源递送至内轴承。外部润滑脂工具包括帽，该帽配置为与组合式轮端组件的保持器联接。帽包括流体导管。外
部润滑脂工具包括入口以及出口，其中该出口在外轴承的近侧，以使润滑源与组合式轮端组件的外轴承流体连通。在一些方面，帽包括联接至基部的盖部。
11.在一些实施方案中，内部润滑脂工具与外部润滑脂工具通过圆柱形本体联接。在其它实施方案中，内部润滑脂工具与外部润滑脂工具是可以一起发挥作用的单独工具。
12.在该技术的一些方面中，提供了一种用于向组合式轮端组件的内轴承以及外轴承提供润滑剂的润滑脂系统。该润滑脂系统包括本体，该本体成形为装配在组合式轮端组件的主轴孔中，其中该本体具有近侧以及远侧，该近侧配置为在组合式轮端组件的内轴承的近侧，该远侧与该近侧相对并且配置为在组合式轮端组件的外轴承近侧。内转子以及外转子旋转地联接至本体。内转子可操作地联接至可伸缩内盘。外转子可操作地联接至可伸缩外盘。内/外转子的旋转使伸缩内/外盘在伸出与缩回位置之间移动。延伸穿过本体的多个流体导管配置为当内转子以及外转子处于伸出位置中时将润滑剂递送至邻近内轴承以及外轴承的腔室。
13.在一些实施方案中，本体联接至杆，该杆使内/外转子旋转。
14.在考虑了本文的具体实施方式以及附图之后，本发明系统以及方法的这些以及其它方面将显而易见。
附图说明
15.本发明的非限制性以及非穷尽性实施方案(包括优选实施方案)将参考以下附图进行描述，其中除非另有说明，否则在各个视图中相同的附图标记表示相同的部件。
16.图1a及图1b是可使用本技术的技术的轮端组件的横截面图。
17.图2是符合本技术的技术的润滑脂系统的横截面图。
18.图3是符合本技术的技术的类似于图2的润滑脂系统的横截面图。
19.图4是符合本技术的技术的润滑脂系统的另一个实施方案的横截面图。
20.图5是符合本技术的技术的润滑脂系统的另一个实施方案的横截面图。
21.图6是图5的润滑脂系统处于缩回(或安装)状态的横截面图。
22.图7是图5的润滑脂系统处于伸出(或润滑剂递送)状态的横截面图。
23.图8是图5的润滑脂系统的转子的平面图。
24.图9是图5的润滑脂系统处于缩回状态以及伸出状态的透视图。
25.图10是图5的润滑脂系统的横截面图，其中部分被去除以更好地示出腔室。
26.图11是符合本技术的技术的润滑脂系统的另一个实施方案的横截面图。
27.图12是符合本技术的技术的润滑脂系统的另一个实施方案的横截面图。
28.图13是符合本技术的技术的润滑脂系统的另一个实施方案的横截面图。
具体实施方式
29.现在将在下文中参考附图更全面地描述本技术的技术，这些附图形成本技术的一部分并且通过说明的方式示出了具体的示例性实施方案。足够详细地公开了这些实施方案，以使本领域的技术人员能够实践本技术的技术。然而，实施方案可以以许多不同的形式来实现，并且不应当被解释为限于本文所阐述的实施方案。因此，下面的具体实施方式不应被视为限制性的。
30.具体参考用于重型车辆的组合式轮端组件来描述本技术的技术。然而，本文所描述的技术可以用于除了本文具体描述的那些应用之外的应用。例如，本技术的技术可应用于其它车轮端、非组合式轮端等。此外，将结合示例性实施方案来描述本技术的技术。词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、例子或说明”。在本文中被描述为“示例性”的任何实施方案不必被解释为比其它实施方案优选或有利。另外，除非另外具体指明，否则本文所述的所有实施方案应被视为示例性的。
31.现在参考图1a及图1b，提供了组合式轮端组件10及10'的横截面图。组合式轮端组件10包括轮毂12(或主体12)，轮毂12(或主体12)除了别的之外还限定了空腔14、内侧油封16、内侧轴承组件18、外侧轴承组件20、间隔件22以及组合式螺母组件24。内侧轴承组件18包括轴承座圈及杯，外侧轴承组件20也包括轴承座圈及杯，间隔件22位于内侧轴承组件18与外侧轴承组件20之间，组合式螺母组件24通常包括将组合式轮端组件固定到车辆主轴上的必要元件。保持器26设置在组合式螺母组件24上。
32.组合式轮端组件10'类似于组合式轮端组件10，但不包括间隔件。组合式轮端组件10'包括轮毂12'(或主体12')，轮毂12'(或主体12')除了别的之外还限定了空腔14'、内侧油封16'、内侧轴承组件18'、外侧轴承组件20'以及组合式螺母组件24'。内侧轴承组件18'包括轴承座圈及杯，外侧轴承组件20'也包括轴承座圈及杯。保持器26'设置在组合式螺母组件24'上。
33.现在参考图2，提供了允许填充内轴承以及外轴承的润滑脂系统200。如图2所示，润滑脂系统包括内部润滑脂工具210以及外部润滑脂工具250。
34.内部润滑脂工具210通常是插塞212，其尺寸适于装配在组合式轮端组件216的主轴孔214内。轮端组件216被显示为具有间隔件218，诸如与国际申请pct/us18/51434相关联的间隔件，该申请的标题为“用于增强轮端组件的润滑的间隔件(spacer to enhance lubrication for wheelend assembly)”，其公开内容通过引用并入本文。然而，间隔件218是可选的，并且当轮端组件不具有间隔件时，润滑脂系统200起作用。插塞212可包括具有锥形端部222的圆柱形本体220。锥形端部222在圆柱形本体220的第一终端223处具有第一直径d1。第一直径d1小于主轴孔的直径d2。圆柱形本体在锥形端部222与插塞212的其余部分之间的过渡224处具有第二直径d3。第二直径d3大于主轴孔直径d2，使得插塞212与密封件内径形成锥形锁。虽然锥形锁连接便于将插塞212放置在密封件内径中，但是插塞212可以用工具或用手保持，同时填充轴承以确保插塞在操作期间不会脱离。
35.插塞212形成有内部流体通道225。流体通道225具有入口226以及多个出口229，入口226显示为大体上位于插塞212的顶表面228上的中心位置227处，出口229显示为大体上位于插塞212的径向侧壁上。出口229位于组合式轮端组件216的内轴承230附近。如图所示，入口226与出口以一种轮毂与辐条的构造进行连接。虽然被显示为单个入口226，但是插塞212可以具有多个入口226，并且在某些实施方案中可以具有多个入口及出口。入口226配置为具有用于容纳导管或软管的配件，以使入口226与诸如润滑脂之类的润滑源(未具体示出)流体连通。虽然显示为具有呈轮毂与辐条布置形式的多个出口229，但是在某些实施方案中插塞212可包括单个出口229。来自单个出口229的润滑剂将在来自润滑脂枪等的压力下从一个轴承流至下一个轴承，直到所有轴承均被润滑。
36.外部润滑脂工具250通常是帽252，其尺寸适于装配在螺母组件24(或24')上。帽
252可形成于基部253以及盖部254中。基部253联接至轮端组件216，并且盖部254联接至基部253。两个联接均可以通过摩擦配合或螺纹连接。在使用期间，帽252可以手动地或用工具保持在螺母组件24(或24')上，以确保帽252在操作期间不会脱离。
37.帽252形成有内部流体导管255，当基部253与盖部254联接在一起时，该流体导管255可由形成于基部253与盖部254之间的间隙形成。基部253与盖部254可以使用螺纹连接t联接。如图所示，流体导管255包括通常位于盖部254上的中心处的入口256，并且具有配件257以使润滑源(未具体示出)与流体导管255流体连通。帽252还形成有多个出口258，这些出口258位于组合式轮端216的外轴承259附近。虽然被显示为具有呈轮毂与辐条布置形式的多个出口258，但是在某些实施方案中帽252可包括单个出口258。来自单个出口258的润滑剂将在来自润滑脂枪等的压力下从一个轴承流至下一个轴承，直到所有轴承均被润滑。
38.图3示出了另一润滑脂系统300，其类似于上述润滑脂系统200。润滑脂系统300包括内部润滑脂工具310以及外部润滑脂工具350。内部润滑脂310类似于上述内部润滑脂工具210，但是具有明显较小的外形。外部润滑脂工具350被设置为布置在组合式轮端组件216的保持器26(或26')中的多个端口352。在该示例性实施方案中，端口中的至少一个(诸如端口352')具有入口353，该入口353适于使润滑源与端口352'流体连通。端口352'还包括在外轴承的近侧的出口354。润滑剂经由润滑脂枪等从润滑源移动到入口353，通过端口352'，并流出出口354，使得润滑剂流至外轴承。多个端口352中的第二端口(诸如端口352")可配置为具有进口355以及排出口356的通风口。在某些实施方案中，外部润滑脂工具350可包括单个端口352'。
39.通常，图2及图3中所示的工具用于对组合式轮端组件216的轴承进行润滑的现场或售后应用。润滑脂系统200及300的操作包括确定组合式轮端组件216的方向以接收润滑脂。为了润滑脂的内轴承填充，将插塞212推入到主轴孔(或轴承开口)中。如上所述，插塞212可形成锥形锁或可被保持在适当位置。使用适当的配件将润滑源联接至入口226。将诸如润滑脂或半流体润滑脂之类的润滑剂添加到轴承。润滑脂将在密封件217与内轴承18(或18')之间移动，以填充内轴承与密封件之间所形成的腔室219。当来自润滑源的润滑剂继续流入腔室219中时，润滑剂被推入轴承滚柱中并从相对端流出。润滑剂还流向相继的轴承。一旦使用了所需的润滑剂，就将工具移除并以常规方式将组合式轮端组件216放置在主轴上。
40.一旦填充了内轴承，就将组合式轮端组件216放置在主轴上。外部润滑脂工具250装配在保持器上。外部润滑脂工具300可形成为保持器的一部分。与上述类似，外部润滑脂工具联接至或保持在适当位置。润滑源联接至入口257(有时被称为配件或端口352')。使润滑剂从润滑源通过入口、流体导管以及出口流至外轴承。一旦将适量的润滑剂施用到外轴承上，就移除外部润滑脂工具。
41.在上述程序之后，内轴承以及外轴承填充有润滑剂，并且组合式轮端组件准备好联接至车辆主轴。一旦将润滑剂添加到轮毂12(或12')中的空腔14(或14')，组合式轮端就准备好操作。
42.图4示出了另一润滑脂系统400，其部分地类似于上述润滑脂系统。示出了用于轮端组件402的润滑脂系统400，轮端组件402具有外轴承404，外轴承404的直径404d小于内轴承406的直径406d。较小的外轴承直径404d允许圆柱形本体408插入穿过轮端组件402的主轴
孔410。圆柱形本体408在近端410处联接至外插塞412。外插塞412的尺寸适于装配在轮端402中，并可包括凸缘表面414以及环形柄脚416以与轮端402形成密封接合。外插塞412具有内轴承流体通道418以及外轴承流体通道420。圆柱形本体408的远端422包括内插塞424。内插塞424具有带环形柄脚428的凸缘表面426，以与轮端402形成密封接合。圆柱形本体408的远端422还包括具有环形边缘432的内屏障430，环形边缘432与外轴承404形成密封接合。凸缘表面426以及内屏障430可以是柔性构件以允许它们弯曲，使得它们可以被插入轮端的空腔中，而且还具有足够的刚性，使得当润滑剂在外轴承流体通道420中流动时，凸缘表面426以及内屏障430包含润滑剂，使得它填充外轴承404。内轴承流体通道418以及外轴承流体通道420分别具有配件432，以将流体通道联接至润滑剂源(未具体示出)。
43.图5示出了具有内部润滑脂工具部分502以及外部润滑脂工具部分504的内部润滑脂系统500。通常，内部润滑脂系统500将与支架506一起使用，轮端组件508诸如通过配件、夹具等可拆卸地联接至支架506。为简单起见，图6以及图7示出了从轮端组件508移除的内部润滑脂系统500。图6示出了配置为插入穿过主轴孔510的内部润滑脂系统500(缩回位置rp)，并且图7示出了配置为将润滑剂分配到外轴承512以及内轴承514的内部润滑脂系统500(伸出位置ep)。
44.参考图5以及图6，将更详细地解释内部润滑脂系统500。内部润滑脂系统500具有近侧602(其可被称为内部润滑脂工具部分502)以及远侧604(其可被称为外部润滑脂工具部分504)。支架506具有孔606(图5)，内部润滑脂系统500的轴607延伸穿过孔606。可以理解，支架506可以用作上述插塞。轴607从近侧602延伸到远侧604，该轴607包括类似于上述流体通道以及导管的流体通道以及导管。孔606容纳螺母614，螺母614容纳内部润滑脂系统500的轴607。
45.支架506具有槽608(图5)，槽608容纳杆610，这将在下面进一步解释。杆610联接至适配器612(或套筒612)，适配器612(或套筒612)旋转地联接至轴607。适配器612使用诸如所示滚针轴承之类的轴承609旋转地联接至内部润滑脂系统500。杆610可在槽608中旋转。适配器612在内部润滑脂系统500中与杆610一起旋转。适配器612联接至内转子618以及外转子620(参见图8)。适配器612的旋转导致内转子618以及外转子620旋转。在转子618、620旋转期间，多个销622在移动引导件624(图8)中从内部位置626移动到外部位置628。销622在移动引导件624中的移动使滑动件631从缩回位置(参见图6)移动到伸出位置(参见图7)。滑动件631的移动使盘630(或翅片630)从内部润滑脂系统500的圆柱形本体延伸以形成屏障。如图5所示，当延伸时，盘630形成从流体通道以及导管到内轴承以及外轴承的流动路径。图9示出了滑动件631以及盘630处于缩回位置以及伸出位置的透视图。
46.内部润滑脂系统500从轮端的内侧延伸到轮端的外侧，并且联接至内侧螺母614以及外侧螺母632。内部润滑脂系统500未延伸超过保持器以及主轴螺母。通常为圆柱形本体的内部润滑脂系统500具有位于远侧604上的外轴承支撑件634，在该示例性实施方案中，该外轴承支撑件634是环形突起及凸缘表面。外轴承支撑件604也在内部，并且邻接外轴承。内部润滑脂系统500还包括位于近侧602上的内轴承支撑件636。在该示例性实施方案中，内轴承支撑件636可以是圆柱形本体上的环形表面。
47.在该示例中，用于内轴承以及外轴承的润滑剂流是沿着盘630到达由盘630以及内轴承及外轴承形成的腔室c。图10示出了内部润滑脂系统500的一种形式，其中其它部分未
示出或未标记，使得更容易看到腔室c。使润滑剂从轮端组件的轮毂侧进入轴承中。在操作期间，轮端组件滑动到润滑脂工具系统的圆柱形本体上并水平地布置(类似于其在车辆上的展开方式)。随着轮端在内部润滑脂系统上展开，杆旋转以使转子旋转并使屏障从缩回位置移动到伸出位置。使润滑源与内部及外部流体通道以及导管流体连通。一旦递送了适量的润滑剂，杆或逆向旋转以将屏障缩回到缩回位置。将轮端从工具上移除，并且用经填充的轴承以传统方式安装在车辆主轴上。可以理解，图10所示的润滑脂工具650是稍微不同的构造，以使外轴承与润滑源流体连通。在图10中，流动构造提供了来自组合式轮端组件的保持器侧而不是油封端的流体导管。
48.图11-13示出了可选的内部润滑脂系统700、800以及900。内部润滑脂系统700、800、900包括内轴承工具部分702、802、902以及外轴承工具部分704、804、904，这两者均被设计成接合轮端组件705、805、905的内轴承及外轴承701/703、801/803、901/903。内部润滑脂系统700、800、900包括内轴承支撑件706、806、906以及外轴承支撑件708、808、908，内轴承支撑件706、806、906是内部润滑脂系统700、800、900的圆柱形本体的内轴承工具部分702、802、902上的环形表面，外轴承支撑件708、808、908是外轴承工具部分704、804、904上的突起及凸缘表面。与基于旋转而从缩回位置移动到伸出位置的滑动件631不同，内部润滑脂系统700、800、900包括弹性构件，这些弹性构件围绕内部润滑脂系统的圆柱形本体弹性地变形并折叠。弹性构件返回到展开位置以与内轴承及外轴承形成密封。
49.尽管已经用特定于某些结构及材料的语言描述了该技术，但是应当理解，在所附权利要求中限定的本发明不必限于所描述的特定结构及材料。相反，特定方面被描述为实现所要求保护的本发明的形式。因为可以在不脱离本发明的精神及范围的情况下实践本发明的许多实施方案，所以本发明存在于下文所附的权利要求中。除非另有说明，说明书(除权利要求外)中使用的所有数字或表述，诸如表示尺寸、物理特性等的那些，应理解为在所有情况下由术语“大约”修饰。至少，而非试图限制权利要求等同物的原则的应用，在说明书或权利要求中引用的由术语“大约”修饰的每个数值参数应当至少根据所引用的有效数字的数目并且通过应用普通的四舍五入技术来解释。此外，本文公开的所有范围应理解为包括列举其中包含的任何及所有子范围或任何及所有单个值的权利要求并为其提供支持。例如，1至10的所述范围应被认为包括列举在最小值1与最大值10之间和/或包括最小值1及最大值10的任何及所有子范围或单个值的权利要求并为其提供支持；即，所有子范围以1或更大的最小值开始并以10或更小的最大值结束(例如，5.5至10，2.34至3.56等)或从1至10的任何值(例如，3、5.8、9.9994等)。