阅读说明：本技术 包括轮端件的车桥组件及其制造方法 (Axle assembly including wheel end pieces and method of making same ) 是由 詹姆斯·莱文森 达勒·克瓦希涅夫斯基 兰迪·霍兰德 詹姆斯·甘特 蒂莫西·曼 于 2019-07-02 设计创作，主要内容包括：一种车桥壳体组件包括车桥壳体,所述车桥壳体包括中心部分和从所述中心部分延伸的第一臂部分。所述车桥壳体组件进一步包括轮端件壳体,所述轮端件壳体包括从所述第一臂部分延伸的轮端件本体和从所述轮端件本体延伸的主轴。(An axle housing assembly includes an axle housing including a central portion and a first arm portion extending from the central portion. The axle housing assembly further includes a wheel end housing including a wheel end body extending from the first arm portion and a spindle extending from the wheel end body.)

包括轮端件的车桥组件及其制造方法

技术领域

本披露涉及一种车桥组件，并且更具体地涉及一种具有车桥壳体和轮端件的车桥组件。

背景技术

美国专利申请号9,267,596中披露了一种车桥组件。

发明内容

在至少一个解决方法中，提供一种制造车桥壳体组件的方法。所述方法可以包括提供车桥壳体，所述车桥壳体具有中心部分和从中心部分沿相反的方向延伸的第一臂部分和第二臂部分。第一臂部分可以包括背离中心部分的端部表面。所述方法可以进一步包括提供轮端件壳体，所述轮端件壳体包括轮端件本体、主轴、以及安装凸缘。所述轮端件本体可以具有内侧端部表面和与所述内侧端部表面相反地布置的外侧端部表面。主轴可以具有第一主轴端部表面和与第一主轴端部表面相反地布置的第二主轴端部表面。主轴可以通过将第一主轴端部表面接合至外侧端部表面并且将主轴焊接至轮端件本体而安装至轮端件本体。安装凸缘可以焊接至轮端件本体、并且可以与主轴间隔开。所述方法可以包括通过将内侧端部表面接合至端部表面并且将轮端件壳体焊接至车桥壳体而将轮端件壳体安装至车桥壳体。安装凸缘被轴向定位成比主轴更靠近车桥壳体。

在至少一个解决方法中，提供一种制造车桥壳体组件的方法。所述方法可以包括提供车桥壳体，所述车桥壳体具有中心部分和从中心部分沿相反的方向延伸的第一臂部分和第二臂部分。第一臂部分可以包括背离中心部分的端部表面。所述方法可以进一步包括提供轮端件壳体，所述轮端件壳体包括：轮端件本体，所述轮端件本体具有内侧端部表面和与所述内侧端部表面相反地布置的外侧端部表面；中心本体部分，所述中心本体部分轴向地定位在内侧端部表面与外侧端部表面之间、并且与所述内侧端部表面和所述外侧端部表面间隔开；第一连接部分，所述第一连接部分从所述内侧端部表面延伸至所述中心本体部分；以及第二连接部分，所述第二连接部分与所述第一连接部分相反地布置，并且所述第二连接部分从所述外侧端部表面延伸至所述中心本体部分。所述内侧端部表面可以被确定形状为具有外圆周表面的环形。中心本体部分可以具有与内侧端部表面的形状不同的第一截面形状。轮端件壳体可以进一步包括主轴，所述主轴具有第一主轴端部表面和与所述第一主轴端部表面相反地布置的第二主轴端部表面。主轴可以通过将第一主轴端部表面接合至外侧端部表面并且将主轴焊接至轮端件本体而安装至轮端件本体。所述方法可以进一步包括通过将内侧端部表面接合至端部表面并且将轮端件壳体焊接至车桥壳体而将轮端件壳体安装至车桥壳体。

在至少一种解决方法中，提供了一种车桥壳体组件。车桥壳体组件可以包括车桥壳体，所述车桥壳体包括中心部分和从中心部分延伸的第一臂部分。第一臂部分可以包括从中心部分延伸的长形部分和沿轴向方向从长形部分延伸的过渡部分。长形部分和过渡部分可以相协作以限定通道，所述通道在长形部分中具有非圆形截面并且在过渡部分的端部处具有圆形截面。车桥壳体组件可以进一步包括轮端件壳体，所述轮端件壳体包括从第一臂部分延伸的轮端件本体。所述轮端件本体可以包括从所述过渡部分延伸的第一连接部分、与所述第一连接部分间隔开的第二连接部分、从所述第一连接部分延伸至所述第二连接部分的中心本体部分、以及主轴，所述主轴从所述第二连接部分延伸、并且布置在所述第二连接部分的与所述中心本体部分相反的侧上。第一连接部分、中心本体部分、和第二连接部分可以相协作以限定轮端件壳体通道，所述轮端件壳体通道在中心本体部分中具有非圆形截面并且在第一连接部分的端部处具有圆形截面。

附图说明

图1是包括车桥壳体和轮端件的车桥组件的分解前视立面视图。

图2是车桥壳体的一部分的透视图。

图3是沿图2的线3-3截取的截面视图。

图4是沿图2的线4-4截取的截面视图。

图5是轮端件的分解前视透视图。

图6是包括轮端件本体的轮端件的后透视图。

图7是图5的轮端件本体的侧视立面视图。

图8是图5的轮端件本体的俯视平面视图。

图9是沿图6的线9-9截取的截面视图。

图10是沿图6的线10-10截取的截面视图。

图11是包括紧固至车桥壳体的轮端件的车桥组件的前透视图。

具体实施方式

本文描述了本披露内容的实施例。然而，应当理解的是，所披露的实施例仅仅是举例并且其他实施例可以采取不同的并且替代性的形式。所述附图不一定是按比例的；某些特征可以被夸大或最小化以便示出个别部件的细节。因此，本文披露的具体结构性和功能性细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。本领域普通技术人员应当理解的是，参见任一附图所展示和描述的不同的特征可以与一个或者多个其他附图中所展示的特征相组合，以产生没有被明确展示或描述的实施例。所展示的特征的组合提供针对典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或者实施方式而言可能期望的是与本披露所传授内容相一致的对特征的不同组合和修改。

参照图1和图2，车桥壳体组件10可以包括车桥壳体12和一个或多个轮端件壳体14。车桥壳体12可以包括中心部分22、第一臂部分24、以及第二臂部分26。第一臂部分24和第二臂部分26可以从中心部分22沿相反的方向延伸。臂部分24、26中的一者或两者、或其部分可以与中心部分22一体形成。替代性地，臂部分24、26可以与中心部分22分离。在这种构型中，每个臂部分24、26可以以任何适合的方式附接至中心部分22，例如通过焊接或者利用一个或多个紧固件。在至少一个解决方法中，第一臂部分24可以比第二臂部分26从中心部分22延伸更长的距离。在又另一种解决方法中，臂部分24、26可以具有大致相似的构型。

在至少一个解决方法中，臂部分24、26可以各自具有空心构型，使得臂部分24、26限定可以接纳相应的半轴的臂通道或腔体。臂部分24、26可以帮助将内部布置的半轴与周围环境分隔开或隔离。在至少另一个解决方法中，臂部分24、26可以不是空心的。

第一臂部分24可以具有长形部分30和过渡部分32。过渡部分32可以包括在第一臂部分24的与中心部分22相反的端部处的端部表面34。端部表面34可以背离中心部分22。端部表面34可以被确定形状为具有内侧圆周和外侧圆周的环形。以此方式，端部表面34可以是大致圆形的端部表面。长形部分30和过渡部分32可以围绕中心轴线36布置。过渡部分32可以沿轴向方向(例如，沿中心轴线36)从长形部分30延伸至端部表面34。

参照图3，长形部分30的至少一部分可以限定围绕中心轴线36的非圆形截面。所述截面通常可以例如是多边形的(例如，四边形，所述四边形可以是例如大致矩形、大致正方形等的平行四边形形状)并且可以限定圆化的内角和/或外角。

长形部分30的截面可以限定外部高度H-ext₁，所述外部高度可以沿第一方向在长形部分30的外表面之间延伸(例如，从长形部分30的底部表面40延伸至顶部表面42)。所述截面可以限定内部高度H-int₁，所述内部高度可以沿第一方向在长形部分30的内表面之间延伸(例如，从长形部分30的下部内表面44延伸至上部内表面46)。如在此使用的，相对术语例如“顶部”、“底部”、“下部”、“上部”和“侧部”指代如附图中示出的相对取向。

长形部分30的截面还可以限定外部宽度W-ext₁，所述外部宽度可以沿可以与第一方向正交的第二方向在长形部分30的外表面之间延伸(例如，从长形部分30的第一外部侧表面50延伸至第二外部侧表面52)。截面可以限定内部宽度W-int₁，所述内部宽度可以沿第二方向在长形部分30的内表面之间延伸(例如，从长形部分30的第一侧内表面54延伸至第二侧内表面56)。

在至少一个解决方法中，H-ext₁的值可以大于W-ext₁的值。H-int₁的值可以大于W-int₁的值。以此方式，长形部分30可以具有围绕中心轴线36布置的矩形截面。

参照图4，过渡部分32可以限定围绕中心轴线36的圆形截面。过渡部分32的截面可以限定外部半径R-ext₁，所述外部半径可以在过渡部分32的外表面60之间延伸。所述截面还可以限定内部半径R-int₁，所述内部半径可以在过渡部分32的内表面62之间延伸。

再次参照图1，车桥壳体组件10可以包括布置在车桥壳体12的第一臂部分24和第二臂部分26中的一者或两者的远端的轮端件壳体14。

参照图5至图8，轮端件壳体14可以包括轮端件本体70。在至少一个解决方法中，轮端件本体70包括第一连接部分72。第一连接部分72可以包括在轮端件本体70的内侧端部处的内侧端部表面74。内侧端部表面74可以被确定形状为环形并且可以具有外圆周表面。第一连接部分72和内侧端部表面74可以围绕中心轴线76布置。当车桥壳体组件10在组装好的构型中时，轮端件壳体14的中心轴线76可以与车桥壳体12的中心轴线36同轴。

暂时参照图9，第一连接部分72可以限定围绕中心轴线76的圆形截面。第一连接部分72的截面可以限定外部半径R-ext₂，所述外部半径可以在第一连接部分72的外表面80之间延伸。所述截面还可以限定内部半径R-int₂，所述内部半径可以在第一连接部分72的内表面82之间延伸。

轮端件本体70还可以包括中心本体部分90。中心本体部分90可以具有在此称为第一截面形状的截面形状。第一截面形状可以与内侧端部表面74的形状不同。暂时参照图11，中心本体部分90可以限定围绕轮端件壳体14的中心轴线76的多边形的截面(例如，四边形，所述四边形可以是例如大致矩形、大致正方形等平行四边形形状)并且可以限定圆化的内角和/或外角。

中心本体部分90的截面可以限定外部高度H-ext₂，所述外部高度可以沿第一方向在中心本体部分90的外表面之间延伸(例如，从中心本体部分90的底部表面100延伸至顶部表面102)。所述截面可以限定内部高度H-int₂，所述内部高度可以沿第一方向在中心本体部分90的内表面之间延伸(例如，从中心本体部分90的下部内表面104延伸至上部内表面106)。

中心本体部分90的截面还可以限定外部宽度W-ext₂，所述外部宽度可以沿可以与第一方向正交的第二方向在中心本体部分90的外表面之间延伸(例如，从中心本体部分90的第一外部侧表面110延伸至第二外部侧表面112)。所述截面可以限定内部宽度W-int₁，所述内部宽度可以沿第二方向在中心本体部分90的内表面之间延伸(例如，从中心本体部分90的第一侧内表面114延伸至第二侧内表面116)。

底部表面100、顶部表面102、下部内表面104、上部内表面106、第一外部侧表面110、以及第二外部侧表面112中的一者或多者可以是、或可以包括平坦的表面。

在至少一个解决方法中，H-ext₂的值可以大于W-ext₂的值。此外，H-int₂的值可以大于W-int₂的值。以此方式，中心本体部分90可以具有围绕中心轴线76布置的矩形截面。

在至少一个解决方法中，中心本体部分90的内部高度H-int₂可以与车桥壳体12的第一臂部分24的长形部分30的内部高度H-int₁相对应(例如相等)。此外，中心本体部分90的内部宽度W-int₂可以与长形部分30的内部宽度W-int₁相对应(例如相等)。

同样地，在至少一个解决方法中，中心本体部分90的外部高度H-ext₂可以与车桥壳体12的第一臂部分24的长形部分30的外部高度H-ext₁相对应(例如相等)。此外，中心本体部分90的内部宽度W-ext₂可以与长形部分30的内部宽度W-ext₁相对应(例如相等)。

轮端件本体70还可以包括第二连接部分120，所述第二连接部分可以背离中心本体部分90延伸。

第二连接部分120可以包括外侧端部表面122，所述外侧端部表面可以布置在轮端件本体70的与内侧端部表面74相反的外侧端部。以此方式，第二连接部分120可以从中心本体部分90延伸至外侧端部表面122。此外，中心本体部分90可以轴向地定位在内侧端部表面74与外侧端部表面122之间并且与所述内侧端部表面和所述外侧端部表面间隔开。

外侧端部表面122的形状可以与中心本体部分90的第一截面形状的形状不同。例如，外侧端部表面122可以被确定形状为具有外侧圆周表面的环形。外侧端部表面122可以围绕中心轴线76的延伸。此外，外侧端部表面可以具有内直径，所述内直径小于内侧端部表面的内直径。

以此方式，轮端件本体70可以限定轮端件通道，所述轮端件通道在中心本体部分90中大致是矩形的，并且在内侧端部表面74、外侧端部表面122、或内侧端部表面74和外侧端部表面122两者处大致是圆形的。

再次参照图7和图8，轮端件本体70还可以包括一个或多个肩部部分。例如，第一肩部部分130可以布置在中心本体部分90与内侧端部表面74之间，并且第二肩部部分132可以布置在中心本体部分90与第二连接部分120之间。第一肩部部分130和第二肩部部分132中的一者或两者可以围绕中心轴线76延伸(例如，完全围绕中心轴线76延伸)。

第一肩部部分130可以包括第一肩部表面，所述第一肩部表面可以从中心本体部分90延伸至第一肩部脊。如图8中138所指示的，第一肩部表面可以从中心本体部分90的顶部表面102以第一斜角延伸。如图9中140所指示的，第一肩部表面还可以从中心本体部分90的侧表面(例如，侧表面112或114)以第二斜角延伸。在至少一个解决方法中，第二斜角140可以与第一斜角138不同。例如，第一斜角138可以在大约200度到大约225度的范围内，并且第二斜角140可以在大约190度到大约195度的范围内。

第二肩部部分132的第二肩部表面可以类似地从中心本体部分90的顶部表面和侧表面延伸。

再次参照图5和图6，轮端件壳体14可以包括第一悬挂接口板150，并且可以进一步包括第二悬挂接口板152。在至少一个解决方法中，第一悬挂接口板150和第二悬挂接口板152可以由相同的形状形成。悬挂接口可以包括接合表面160、相反表面162、以及一个或多个(例如，两个)凸缘164，这些凸缘可以布置在悬挂接口的相反侧上。凸缘164可以从接合表面160延伸，并且可以限定孔口166。孔口166可以是可以延伸穿过凸缘164的整个厚度(例如，从凸缘的一个表面延伸至凸缘的相反表面)的通孔。在又另一种解决方法中，孔口166可以延伸穿过的厚度小于凸缘164的整个厚度。

接合表面160可以是平坦的表面。相反表面162也可以是平坦的表面、并且可以与接合表面160平行地延伸。以此方式，相反表面162可以接纳一个或多个悬挂部件(或其他合适的部件)，所述一个或多个悬挂部件可以在孔口166处紧固至悬挂接口中的一者或两者。

在至少一个解决方法中，悬挂接口板150、152可以紧固至轮端件本体70。在一个实例中，悬挂接口板150、152可以与轮端件本体70一起锻造。在另一个实例中，悬挂接口板150、152可以焊接至轮端件本体70。在又另一个实例中，悬挂接口板150、152可以机械地紧固至轮端件本体70。

第一悬挂接口板150可以例如在轮端件本体70的顶部表面102处紧固至轮端件本体70，并且第二悬挂接口板152可以在轮端件本体70的底部表面100处焊接至轮端件本体70。在图6示出的组装好的构型中，接合表面160可以接合轮端件本体70、并且可以被布置成与轮端件壳体通道相反。相反表面162可以背离轮端件本体70，并且凸缘164可以从轮端件本体70悬伸。第一悬挂接口板150和第二悬挂接口板152可以轴向地定位在第一连接部分72与第二连接部分120之间。

轮端件壳体14可以进一步包括安装凸缘170。安装凸缘170可以接纳轮端件本体70的第二连接部分120(例如，围绕所述第二连接部分布置)。安装凸缘170可以紧固至第二连接部分120。在一个实例中，安装凸缘170可以与第二连接部分120一起锻造。在另一个实例中，安装凸缘170可以焊接至第二连接部分120。在又另一个实例中，安装凸缘170可以机械地紧固至第二连接部分120。

安装凸缘170可以背离中心轴线76延伸。安装凸缘170可以便于将其他部件安装至轮端件本体70。例如，制动子系统和车轮的一部分可以安装至安装凸缘170。安装凸缘170可以包括多个安装螺柱孔，所述多个安装螺柱孔可以围绕中心轴线76安排。每个安装螺柱孔可以接纳相应的紧固件(例如安装螺柱)。

轮端件壳体14可以进一步包括主轴180。主轴180可以具有第一主轴端部表面182和与第一主轴端部表面182相反地布置的第二主轴端部表面184。

主轴180可以紧固至轮端件本体70，使得第一主轴端部表面接合(例如，接触)外侧端部表面122。在一个实例中，主轴180可以与轮端件本体70一起锻造。在另一个实例中，主轴180可以焊接至(例如，摩擦焊接)轮端件本体70。

制造车桥壳体组件的方法可以包括：组装轮端件壳体的一个或多个部件，例如将主轴紧固至轮端件本体，将一个或多个悬挂接口板紧固至轮端件本体，将安装凸缘紧固至轮端件本体，将转矩板紧固至轮端件本体，将盘式制动器紧固至轮端件本体，将S形凸轮制动器紧固至轮端件本体、或将另一个合适的部件紧固至轮端件本体。

单体轮端件可以铸造成或形成为一件式部件。单体轮端件可以在多个不同的特征之间基本上没有焊接点。焊接点的数量的减少可以减小相关联的制造时间和/或成本。焊接点的数量的减少还可以提高单体轮端件的耐用度和可靠性。

虽然在本文中讨论为组件，但轮端件可以是单体(例如，铸件)轮端件，所述单体轮端件可以包括轮端件本体(例如本体部分)、第一悬挂接口部分和第二悬挂接口部分、安装凸缘部分、以及主轴部分。本体部分可以限定第二环形配合表面。第一悬挂接口部分可以布置在本体部分的顶部侧，并且第二悬挂接口部分可以布置在本体部分与顶部侧相反的底部侧。安装凸缘部分可以被布置成与第二环形配合表面关于第一悬挂接口部分和第二悬挂接口部分相反。主轴部分可以被布置成与第一悬挂接口部分和第二悬挂接口部分关于安装凸缘部分相反。本体部分通常可以与图5至图8的轮端件本体70相对应；第一悬挂接口部分和第二悬挂接口部分通常可以与第一悬挂接口板和第二悬挂接口板相对应；安装凸缘部分通常可以与安装凸缘170相对应；并且主轴部分通常可以与主轴180相对应。

所述方法可以进一步包括通过将内侧端部表面接合至端部表面并且将轮端件壳体焊接至车桥壳体而将轮端件壳体安装至车桥壳体。在至少一个解决方法中，主轴可以在轮端件壳体焊接至车桥壳体之前焊接至轮端件本体。

安装本文预想的一个或多个部件可以包括焊接这些部件。焊接可以包括机械焊接(例如，诸如旋转焊接、线性摩擦焊接、摩擦堆焊等的摩擦焊接)、电焊(例如，感应焊接)、化学焊接等。

在某些摩擦焊接过程期间，第一部分和第二部分可以接合以通过第一部分与第二部分之间的机械摩擦产生热。例如，第一部分的端部表面可以被放置成与第二部分的端部表面接合，由此产生摩擦热。摩擦加热可以由非摩擦加热补充。例如，第一部分和/或第二部分可以通过感应加热、电阻加热，或外部热源加热。

在摩擦焊接期间，可以在第一部分和/或第二部分上施加侧向力或轴向负载以使第一部分和第二部分可塑地移位并且熔合在一起。侧向力或轴向负荷可以将第一部分推向第二部分，反之亦然。侧向力或轴向负载在第一部分和第二部分上可以产生一个或多个卷边。在另一种解决方法中，可以不产生卷边。

车桥壳体组件10可以包括本文讨论的部件中的一个或多个部件，并且可以通过本文讨论的步骤中的一个或多个步骤形成。例如，车桥壳体组件10可以包括车桥壳体12，所述车桥壳体包括中心部分22和从中心部分22延伸的第一臂部分24。第一臂部分24可以包括可以从中心部分22延伸的长形部分30和沿轴向方向从长形部分30延伸的过渡部分32。长形部分30和过渡部分32可以相协作以限定通道，所述通道在长形部分30中具有非圆形截面并且在过渡部分32的端部处具有圆形截面。车桥壳体组件10可以包括轮端件壳体14，所述轮端件壳体包括从第一臂部分24延伸的轮端件本体70。轮端件本体70可以包括从过渡部分32延伸的第一连接部分72、与第一连接部分72间隔开的第二连接部分120、以及从第一连接部分72延伸至第二连接部分120的中心本体部分90。轮端件本体70可以进一步包括主轴180，所述主轴从第二连接部分120延伸并且可以布置在第二连接部分120的与中心本体部分90相反的侧上。第一连接部分72、中心本体部分90、和第二连接部分120可以相协作以限定轮端件壳体通道，所述轮端件壳体通道在中心本体部分90中具有非圆形截面并且在第一连接部分72的端部处具有圆形截面。车桥壳体组件10可以进一步包括安装凸缘170，所述安装凸缘接纳第二连接部分120并且固定地布置在第二连接部分120上。安装凸缘170可以被轴向定位成比主轴180更靠近车桥壳体12。此外，安装凸缘170可以被轴向定位成比轮端件本体的外侧端部表面更靠近车桥壳体12。

虽然上文描述了多个示例性实施例，但这些实施例并不旨在描述权利要求书所涵盖的所有可能形式。本说明书中使用的这些言词是说明性而非限制性的言词，并且应当理解的是可以做出多种不同的改变而不脱离本披露内容的精神和范围。如先前所描述的，可以组合多个不同的实施例的特征，以形成本发明可能未明确阐述或展示的另外的实施例。虽然，可能已经就所希望的一个或多个特征而言将多个不同实施例阐述为提供了超越其他实施例或现有技术实施方案的优点或是所优选的，但本领域的普通技术人员认识到要实现取决于特定的应用和实施方案所希望的整体系统属性就可能要在一个或者多个特征或特性上做出妥协。这些属性可以包括，但是不限于成本、强度、耐用度、寿命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性，易于组装等。这样，被阐述为就一个或多个特征而言与其他实施例或者现有技术实施方案相比不太令人希望的实施例并不落在本披露内容的范围之外，并且针对特定的应用而言可能是令人希望的。