CN107234927B - 车桥组件 - Google Patents

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Abstract

一种车桥组件，该车桥组件包括具有用于接纳差速器的中央部分的车桥壳体、从该中央部分延伸的第一车桥管以及从该中央部分延伸的第二车桥管。该中央部分具有由车桥凸缘限定的开口。该车桥凸缘具有第一配合表面。该车桥组件还包括差速器载架组件，该差速器载架组件具有安装在载架上的差速器。该载架具有载架凸缘，该载架凸缘具有第二配合表面。该第一配合表面通过密封装置被密封到该第二配合表面。该第一配合表面和/或该第二配合表面中的至少一者包括凹槽。

Description

车桥组件
技术领域
本发明涉及一种车桥组件、特别是用于如卡车或载重车的重型车辆的车桥组件。
背景技术
包括后从动车桥的道路车辆是已知的。这些后车桥包括冠齿轮和小齿轮以及差速器。该小齿轮经由连接到原动机(如发动机)上的驱动轴等来驱动。该小齿轮和驱动轴围绕该车辆的纵向轴线旋转。该小齿轮同该冠齿轮一起使得该冠齿轮能够围绕相对于该车辆侧向取向的轴线旋转。该冠齿轮驱动差速器机构，该差速器机构驱动右手侧驱动轴和左手侧驱动轴(被称作半轴)。该右手侧驱动轴驱动可旋转地安装到该车桥上的右手侧车轮，并且该左手侧驱动轴驱动可旋转地安装到该车桥上的左手侧车轮。以此方式，该车辆可以在地面上驾行。
该冠齿轮、小齿轮和差速器组件需要润滑和冷却，并且流体(典型地是油)将执行这种双重功能。该冠齿轮、小齿轮和差速器组件被安装在差速器载架组件上，该差速器载架组件通过螺栓被固定到该车桥壳体。当车辆被驱动时，车桥壳体和差速器载架组件经受垂直力、纵向力和扭转力，这些力引起车桥壳体和差速器载架组件的变形。这引起流体从差速器载架组件与车桥壳体之间的所产生的间隙泄漏。
已知的是在差速器载架组件与车桥壳体之间包括垫片或密封剂以便防止泄漏，但是，流体泄漏仍会发生。这是针对轻型车桥壳体的特定问题，对于这些轻型车桥壳体而言，减小的重量导致更大的变形。
流体从车桥壳体的泄漏导致高保修成本，并且因此需要具有对垂直力、纵向力和扭转力有改进耐受性的车桥组件。
发明内容
从而，根据本发明，提供了一种车桥组件，该车桥组件包括具有用于接纳差速器的中央部分的车桥壳体的车桥组件、从该中央部分延伸的第一车桥管以及从该中央部分延伸的第二车桥管，该中央部分具有由车桥凸缘限定的开口，该车桥凸缘具有第一配合表面。该车桥组件还包括差速器载架组件，该差速器载架组件具有安装在载架上的差速器，该载架具有载架凸缘，该载架凸缘具有第二配合表面。该第一配合表面通过密封装置被密封到该第二配合表面。该第一配合表面和/或该第二配合表面中的至少一者包括凹槽。
该凹槽可以被形成在该第一配合表面和/或该第二配合表面中的至少一者中，使得该第一配合表面和/或该第二配合表面中的该至少一者形成围绕该凹槽的壁。该凹槽可以被形成在该第一配合表面和/或该第二配合表面中的至少一者中，使得该凹槽与该至少一个第一配合表面和/或第二配合表面的外缘间隔开。该凹槽可以被形成在该第一配合表面和/或该第二配合表面中的至少一者中，使得该凹槽与该至少一个第一配合表面和/或第二配合表面的内缘间隔开。该凹槽可以不延伸到该至少一个第一配合表面和/或第二配合表面的外缘。该凹槽可以不延伸到该至少一个第一配合表面和/或第二配合表面的内缘。该凹槽可以在该第一配合表面和/或该第二配合表面中的该至少一者中形成沟槽。该凹槽可以是在该第一配合表面和/或该第二配合表面中的该至少一者中的中空部。该凹槽可以是在该第一配合表面和/或该第二配合表面中的该至少一者中的凹陷。该凹槽可以具有连续外缘或壁，该连续外缘或壁被形成在该第一配合表面和/或该第二配合表面中的该至少一者的平坦表面中。
该凹槽可以容纳、容置或包含一定体积的密封装置。
有利地，在这些配合表面的至少一者中包括凹槽减少了流体从车桥壳体的泄漏。该凹槽使得能够包括更厚的密封装置，该更厚的密封装置比标准密封装置填充更大的间隙。因为要填充的间隙更大，则该密封装置的局部厚度更厚并且这种局部更厚的密封装置可以更好地承受挠曲并由此更好地防止流体泄漏。
该中央部分可以通过铸造形成。该开口可以是总体上圆形的。该第一配合表面可以是总体上平坦的。
该差速器载架组件可以包括与小齿轮处于驱动接合的冠齿轮。该载架可以是铸造的。该载架凸缘可以是总体上圆形的。该第二配合表面可以是总体上平坦的。
该密封装置可以包括机械密封件，例如垫片或密封剂，诸如垫片制作胶或凸缘密封剂。该机械密封件可以包括延展性材料。延展性是材料在受施加力时永久变形而不破裂的能力。样品在断裂前所被拉伸到的程度是其伸长百分率。机械密封件的伸长可以多于该密封装置的厚度的200％、优选地多于该密封装置的厚度的500％。该延展性材料可以包括聚合物，例如硅酮。该密封装置可以是弹性体密封剂。
该凹槽可以是细长的。该凹槽可以相对于该第一配合表面和/或该第二配合表面周向定向。该凹槽可以围绕该第一配合表面和/或该第二配合表面的小于45度延伸、优选地小于30度、更优选地小于20度。该凹槽可以具有小于200毫米的长度、优选地小于100毫米。该凹槽可以具有小于2毫米的深度。该凹槽可以优选地具有小于或等于1毫米的深度。该凹槽可以在该第一配合表面和/或该第二配合表面中机加工。替代性地，该凹槽可以在该第一配合表面和/或该第二配合表面中铸造。
该车桥凸缘可以具有多个紧固件孔。该多个紧固件孔可以围绕该车桥凸缘周向地间隔开。该多个紧固件孔可以是有螺纹的以接纳螺柱或螺栓。
该凹槽可以具有邻近第一紧固件孔的第一端以及与邻近第二紧固件孔的第二端，其中，该第一紧固件孔和该第二紧固件孔围绕该车桥凸缘的圆周顺序地定位。
该车桥凸缘和/或该载架凸缘可以包括第一凹口和第二凹口以容纳该冠齿轮。该凹槽可以位于该第一配合表面上邻近该第一凹口或该第二凹口中的一者。该车桥组件可以包括位于与该第一凹槽同一配合表面上的第二凹槽。该第二凹槽可以邻近该第一凹口或该第二凹口中的另一者来定位。
附图说明
现在将参考附图仅通过举例的方式来描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明的车桥组件的局部分解视图；
图2是图1的车桥组件的局部分解视图；
图3是图1和图2的车桥组件的车桥壳体的平面视图；并且
图4是图3的车桥壳体的局部透视图。
具体实施方式
参见图1至图4，示出了根据本发明的车桥组件10。车桥组件10包括车桥壳体11和差速器载架组件15。
车桥壳体11由第一部分12、第二部分14和中央部分20(也被称作中央凹腔)限定。
第一部分12包括具有第一端16a(或外侧端)和第二端16b(或内侧端)的第一车桥管16(在这个情况下是左手侧车桥管或左手侧壳体支腿)。第一车桥管16具有在第一端16a处的第一开口(未示出)和在第二端16b处的第二开口(未示出)。
第二部分14包括具有第一端18a(或外侧端)和第二端18b(或内侧端)的第二车桥管18(在这个情况下是右手侧车桥管或右手侧壳体支腿)。第二车桥管18具有在第一端18a处的第一开口18c和在第二端18b处的第二开口(未示出)。
中央部分20是空心结构，由诸如铸铁的金属铸造。中央部分20包括开口22，该开口是总体上圆形的。开口22由车桥凸缘24限定。车桥凸缘24是总体上环形的并且具有总体上平坦的配合表面26。第一配合表面26包括十二个紧固件孔28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g、28h、28i、28j、28k、28l，这些紧固件孔围绕第一配合表面26周向地间隔开。这些紧固件孔28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g、28h、28i、28j、28k、28l中的每一者是有螺纹的。
车桥凸缘24还包括一对凹口30a、30b和凹槽60。
这对凹口30a、30b从车桥凸缘24延伸到中央部分20的开口22中。凹口30a位于车桥凸缘24的上部部分24a上并且凹口30b位于车桥凸缘24的下部部分24b上。
凹槽60是细长的并且具有第一端62和第二端64。凹槽60被定位成邻近在车桥凸缘24的上部部分24a上的凹口30a。凹槽60的第一端62被定位成邻近第一配合表面26中的紧固件孔28a，并且凹槽60的第二端64被定位成邻近第一配合表面26中的紧固件孔28l。紧固件孔28a围绕第一配合表面26的外围被定位成邻近紧固件孔28l。凹槽60的长度小于200毫米并且围绕第一配合表面26的小于30度延伸。该凹槽具有大约1毫米的深度。凹槽60被车桥凸缘24的总体上平坦的配合表面26中的连续边缘或壁围绕，从而在该总体上平坦的配合表面26中形成沟槽。
第一车桥管16连接至中央部分20，使得在第一车桥管16的第二端16b处的第二开口通入中央部分20。类似地，第二车桥管18连接至中央部分20，使得在第二车桥管18的第二端18b处的第二开口通入中央部分20。以此方式，第一车桥管16和第二车桥管18通过中央部分20连接。
差速器载架组件15具有载架32。载架32包括载架凸缘34和安装件40。载架凸缘34是总体上环形的并且具有总体上平坦的第二配合表面36。第二配合表面36包括十二个紧固件孔38a、38b、38c、38d、38e、38f、38g、38h、38i、38j、38k、38l(在图1和图2中仅示出了其中一些)，这些紧固件孔围绕第二配合表面36周向地间隔开。这些紧固件孔38a、38b、38c、38d、38e、38f、38g、38h、38i、38j、38k、38l中的每一者是有螺纹的。
安装件40支撑冠齿轮42和差速器46。
差速器载架组件15包括可旋转地支撑小齿轮44的多个轴承。另外的多个轴承可旋转地支撑冠齿轮42。这些轴承被安装在与差速器载架组件15相连的安装件40上。冠齿轮42以本领域已知的方式与小齿轮44处于啮合接合。
中央部分20的大小和形状被确定成容纳冠齿轮42、小齿轮44、差速器46和安装件40。开口22的大小和形状被确定成允许冠齿轮42、小齿轮44、差速器46和安装件40穿过开口22并被接纳在中央部分20中。在车桥凸缘24中的凹口30a、30b的大小和位置被确定成提供用于冠齿轮42的外径的额外空间，由此在组装车桥壳体11和差速器载架组件15时有助于冠齿轮42的旋转。差速器载架组件15充当盖子以关闭中央部分20的开口22。以此方式，用于润滑和冷却冠齿轮42、小齿轮44和差速器46的流体(例如油(未示出))可以被保留在车桥壳体11和差速器载架组件15内。
如下组装车桥组件10。
将小齿轮44安装在载架32上。将冠齿轮42和差速器46安装在载架32的安装件40上。
使差速器载架组件15(冠齿轮42、小齿轮44和差速器46被安装在其上)与车桥壳体11相接触，使得冠齿轮42、小齿轮44和差速器46以及安装件40被容纳在中央部分20内。
将一层密封剂54(例如，弹性体密封剂，如硅酮密封剂，诸如道康宁(Dow Corning)7091、乐泰(Loctite)509、乐泰518、永固(Permabond)LH195或永固LH197)应用至第一配合表面26。应用密封剂54以填充第一配合表面26中的凹槽60。
使差速器壳体组件14的第二配合表面36与在第一配合表面26上的该层密封剂54相接触，使得在第二配合表面36中的紧固件孔38a、38b、38c、38d、38e、38f、38g、38h、38i、38j、38k、38l中的每一者与在第一配合表面26中的紧固件孔28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g、28h、28i、28j、28k、28l中的每一者对准。密封剂54在第一配合表面26与第二配合表面36之间提供密封连接。
螺纹螺栓或螺柱48(在图1和图2中仅示出其中4个)穿过第二配合表面36的紧固件孔38a、38b、38c、38d、38e、38f、38g、38h、38i、38j、38k、38l和第一配合表面26的紧固件孔28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g、28h、28i、28j、28k、28l以便将载架组件15紧固到车桥壳体11。螺纹螺栓48在其一端处具有螺纹部分48a并且在其另一端处具有第二螺纹部分48b。这些螺纹螺栓48的每一者的螺纹部分48a与在第一配合表面26中的这些紧固件孔28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g、28h、28i、28j、28k、28l中的每一者的螺纹部分(未示出)接合。这些螺纹螺栓48的每一者的螺纹部分48b与在第二配合表面36中的紧固件孔38a、38b、38c、38d、38e、38f、38g、38h、38i、38j、38k、38l中的每一者的螺纹部分(未示出)接合。
车桥组件10通过驱动轴(未示出)连接至发动机，该驱动轴穿过差速器载架组件15中的开口58延伸至小齿轮44。发动机(未示出)引起驱动轴(未示出)和小齿轮44围绕车辆(未示出)的纵轴旋转。
小齿轮44驱动接合至冠齿轮42使得该冠齿轮能够围绕相对于该车辆(未示出)侧向取向的轴线旋转。
左手侧驱动轴50延伸穿过左手侧车桥管16中的开口(未示出)，并且右手侧驱动轴52延伸穿过右手侧车桥管18中的开口18c。
以此方式，引起左手侧驱动轴50和右手侧驱动轴52在相对于车辆侧向定向的方向上旋转。左手侧驱动轴50驱动可旋转地安装到该车桥上的左手侧车轮(未示出)，并且右手侧驱动轴52驱动可旋转地安装到该车桥上的右手侧车轮。
差速器46与冠齿轮42相互作用以使得例如当车辆绕拐角行驶时左手侧驱动轴50和右手侧驱动轴52能够以不同速度旋转。
在车辆的移动过程中，车桥壳体11和差速器载架组件15曝露于由车辆、车轮和半轴的移动引起的垂直力、纵向力和扭转力。
这些力引起车桥组件10的变形。通过在凹槽60内和在第一配合表面26与第二配合表面36之中的密封剂54防止了在车桥壳体11与差速器载架组件15之间形成间隙。
密封剂材料的伸长是被应用到第一配合表面26的密封剂的厚度的600％。在使用中，在凹槽60内的额外密封剂54能够变形以填充由于车辆的移动引起的作用在车桥组件10上的垂直力、纵向力和扭转力而另外可能形成在车桥壳体11与差速器载架组件15之间的任何间隙。以此方式，防止了流体从车桥组件内泄漏。
凹槽60被定位在邻近的紧固件孔之间，从而使得密封剂54被提供在车桥组件10的没有通过螺纹螺栓或螺柱48紧固或固定在一起的区域处，即，密封剂54被提供在当车桥组件10曝露于竖直力、纵向力和/或扭转力时有形成间隙的风险的区域处。
凹槽60被定位成邻近凹口30a、30b，因为这是车桥凸缘24的其中第一配合表面26的宽度有所减小的区域。车桥凸缘24的这个区域有在车桥组件10曝露于竖直力、纵向力和/或扭转力时形成间隙的风险。
在以上所述的实施例中，车桥壳体11的中央部分20与在第一配合表面26上的凹槽60一起铸造。在替代实施例中，可以通过机加工形成凹槽。
在以上所述的实施例中，凹槽60被定位成邻近在车桥凸缘24的上部部分24a上的凹口30a，其中凹槽60的第一端62被定位成邻近紧固件孔28a，并且凹槽60的第二端64被定位成邻近紧固件孔28l。紧固件孔28a邻近紧固件孔28l。紧固件孔28a、28l被定位成围绕车桥凸缘24的外围或圆周彼此紧挨、或连续、或物理地邻近或相邻。在替代实施例中，凹槽可以被定位成邻近在车桥凸缘24的下部部分24b上的凹口30b，其中凹槽的第一端62被定位成邻近紧固件孔28f，并且凹槽的第二端64被定位成邻近紧固件孔28g。紧固件孔28f邻近紧固件孔28g。紧固件孔28f、28g被定位成围绕车桥凸缘24的外围或圆周彼此紧挨、或连续、或物理地邻近或相邻。在替代实施例中，凹槽可以被定位成使得第一端62邻近紧固件孔28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g、28h、28i、28j、28k、28l中的一者，并且第二端64邻近这些紧固件孔中的第二者，这些紧固件孔中的该第二者被定位成与这些紧固件孔中的该第一者邻近、连续或紧挨、或者物理地邻近或相邻。
在以上所述的实施例中，凹槽60位于车桥凸缘24的第一配合表面26上。在替代实施例中，该凹槽可以位于差速器载架组件15的第二配合表面36上。凹槽可以在差速器载架组件15的第二配合表面36中机加工。以此方式，具有凹槽的差速器载架组件15可以改装到现有的车桥组件。
在以上所述的实施例中，密封剂是硅酮密封剂。在替代实施例中，密封剂可以包括适用于将第一配合表面26粘附和/或密封至第二配合表面36的任何材料，例如任何垫片制作胶。在替代实施例中，密封剂可以是垫片，例如包括硅酮的垫片。
在以上所述的实施例中，并且如图1和图2所示，螺纹螺栓或螺柱48在其每一端处具有螺纹部分48a、48b。在替代实施例中，可以使用在仅一端处具有螺纹的螺栓。
在以上所述的实施例中，车桥凸缘24和载架凸缘34各自具有十二个紧固件孔。在替代实施例中，在车桥凸缘24和载架凸缘34每一者上可以包括任何数量的紧固件孔。

Claims (23)

1.一种车桥组件，该车桥组件包括具有用于接纳差速器的中央部分的车桥壳体、从该中央部分延伸的第一车桥管以及从该中央部分延伸的第二车桥管；
该中央部分具有由车桥凸缘限定的开口，该车桥凸缘具有第一配合表面；
该车桥组件还包括差速器载架组件，该差速器载架组件具有安装在载架上的差速器，该载架具有载架凸缘，该载架凸缘具有第二配合表面；
该第一配合表面通过密封装置被密封到该第二配合表面；
其中，该第一配合表面和该第二配合表面中的至少一者包括第一凹槽，其中，该第一凹槽是细长的、是周向定向的并且围绕该第一配合表面和/或该第二配合表面的小于30度来延伸。
2.根据权利要求1所述的车桥组件，其中，该差速器载架组件包括与小齿轮处于驱动接合的冠齿轮。
3.根据权利要求2所述的车桥组件，其中，该车桥凸缘包括第一凹口和第二凹口以容纳该冠齿轮。
4.根据权利要求3所述的车桥组件，其中，该第一凹槽位于该第一配合表面上、邻近该第一凹口或该第二凹口中的一者。
5.根据权利要求4所述的车桥组件，其中，该第一配合表面包括邻近该第一凹口或该第二凹口中的另一者定位的第二凹槽。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的车桥组件，其中，该密封装置包括机械密封件。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的车桥组件，该密封装置包括垫片或密封剂。
8.根据权利要求6所述的车桥组件，其中，该机械密封件包括延展性材料。
9.根据权利要求8所述的车桥组件，其中，该延展性材料包括聚合物。
10.根据权利要求9所述的车桥组件，其中，该聚合物是硅酮。
11.根据权利要求1-5和8-10中任一项所述的车桥组件，其中，该第一凹槽围绕该第一配合表面和/或该第二配合表面的小于20度来延伸。
12.根据权利要求1-5和8-10中任一项所述的车桥组件，其中，该第一凹槽具有小于200毫米的长度。
13.根据权利要求1-5和8-10中任一项所述的车桥组件，其中，该第一凹槽的长度小于100毫米。
14.根据权利要求1-5和8-10中任一项所述的车桥组件，其中，该第一凹槽具有小于2毫米的深度。
15.根据权利要求14所述的车桥组件，其中，该第一凹槽的深度小于或等于1毫米。
16.根据权利要求1-5、8-10和15中任一项所述的车桥组件，其中，该车桥凸缘具有多个紧固件孔。
17.根据权利要求16所述的车桥组件，其中，该多个紧固件孔围绕该车桥凸缘周向地间隔开。
18.根据权利要求16所述的车桥组件，其中，该多个紧固件孔是有螺纹的以接纳螺柱或螺栓。
19.根据权利要求16所述的车桥组件，其中，该第一凹槽具有邻近第一紧固件孔的第一端以及邻近第二紧固件孔的第二端，其中，该第一紧固件孔和该第二紧固件孔围绕该车桥凸缘的圆周是连续的。
20.根据权利要求17或18所述的车桥组件，其中，该第一凹槽具有邻近第一紧固件孔的第一端以及邻近第二紧固件孔的第二端，其中，该第一紧固件孔和该第二紧固件孔围绕该车桥凸缘的圆周是连续的。
21.一种再制车桥组件的方法，该方法包括步骤：
a)提供车桥组件，该车桥组件包括具有用于接纳差速器的中央部分的车桥壳体、从该中央部分延伸的第一车桥管以及从该中央部分延伸的第二车桥管；
该中央部分具有由车桥凸缘限定的开口，该车桥凸缘具有第一配合表面；
该车桥组件还包括差速器载架组件，该差速器载架组件具有安装在载架上的差速器，该载架具有载架凸缘，该载架凸缘具有第二配合表面，其中，该差速器载架组件被安装在该车桥壳体上而该第一配合表面与该第二配合表面接合；
b)将该差速器载架组件从该车桥壳体移除；
c)在该第一配合表面和该第二配合表面中的至少一者上形成凹槽，其中该凹槽是细长的、是周向定向的并且围绕该第一配合表面和/或该第二配合表面的小于30度来延伸；
d)将密封装置应用于该第一配合表面和该第二配合表面中的至少一者；并且
e)将该差速器载架组件重新安装在该车桥壳体上。
22.根据权利要求21所述的再制车桥组件的方法，其中，该凹槽被形成在该第二配合表面上。
23.根据权利要求21所述的再制车桥组件的方法，其中，该凹槽被形成在第二差速器载架组件的第二配合表面上，并且在步骤e)中，该第二差速器载架组件被安装在该车桥壳体上。
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