[發(fā)明專(zhuān)利]將非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑車(chē)輛心軸連接至固定殼體和車(chē)軸組件的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380018239.5
• 申請(qǐng)日: 2013-04-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104520120A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·T·拜恩;G·D·彼德森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 德納重型車(chē)輛系統(tǒng)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60B35/08
• 分類(lèi)號(hào): B60B35/08;B21C37/15;B21K1/06;B21K1/12
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 李丹丹

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)根據(jù)35?U.S.C.§?119(e)要求2012年4月5日提交的美國(guó)第61/620,506號(hào)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益，其全文以參見(jiàn)的方式納入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將車(chē)輛心軸連接到固定殼體上的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種將具有非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑的車(chē)輛心軸連接到固定殼體的方法。

背景技術(shù)

在車(chē)輛中，心軸是車(chē)軸組件的一部分，通常在車(chē)軸一端上，并能夠支撐通過(guò)一對(duì)軸向布置的軸承而旋轉(zhuǎn)地安裝于其上的車(chē)輪。心軸在其外端包括圓柱部，其用作外軸承安裝區(qū)域。心軸在外軸承安裝區(qū)域內(nèi)側(cè)的部分通常設(shè)有截頭圓錐外表面。

內(nèi)輪軸承具有有內(nèi)表面的內(nèi)圈，其也可以是截頭圓錐形狀的，使得心軸外表面將用作內(nèi)軸承安裝區(qū)域。

標(biāo)準(zhǔn)心軸典型地由中空管坯而冷態(tài)形成或者作為鍛件鑄造而成，具有通常一致的外徑和壁厚(參見(jiàn)，例如，Palovcik的美國(guó)4,417,462號(hào)專(zhuān)利)。當(dāng)前的心軸典型地截面對(duì)稱(chēng)地旋轉(zhuǎn)，這是由于在心軸附連中由于摩擦焊接造成的限制。

尋求降低連接至固定殼體的車(chē)輛心軸組件重量，從而通過(guò)可能地降低低應(yīng)力區(qū)域的材料截面同時(shí)在較高應(yīng)力區(qū)域保持增加的截面而節(jié)約這種組件的成本。在形成該組件的過(guò)程中，重要的是得到一截面模量，其選擇組件的低的重量與強(qiáng)度比。

發(fā)明內(nèi)容

用于將具有非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑的車(chē)輛心軸連接至固定殼體的方法包括，提供非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑車(chē)輛心軸，確定非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑車(chē)輛心軸的高應(yīng)力區(qū)域和低應(yīng)力區(qū)域，提供a)在低應(yīng)力區(qū)域的減少材料截面以及在高應(yīng)力區(qū)域的增加材料截面，或b)沿相對(duì)于心軸軸線的一個(gè)定向定位增加截面部分，提供固定殼體，將非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑車(chē)輛心軸的低應(yīng)力區(qū)域和高應(yīng)力區(qū)域與固定殼體的相應(yīng)區(qū)域?qū)R，以及將非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑車(chē)輛心軸連接至固定殼體。

結(jié)果，截面模量被選擇性地選擇成用于a)提供非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑車(chē)輛心軸至固定殼體的連接，或者b)提供沿相對(duì)于心軸軸線的一定向中的增加截面的定位，因而實(shí)現(xiàn)用于將非對(duì)稱(chēng)內(nèi)徑車(chē)輛心軸連接至固定殼體的的最低重量與強(qiáng)度比。同樣，提供了心軸的剛度，其可導(dǎo)致降低心軸的應(yīng)力和疲勞。

本發(fā)明進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)將從下面的描述和所附權(quán)利要求中變得清晰，參考形成了說(shuō)明書(shū)一部分的附圖，其中，相似的附圖標(biāo)記表示多個(gè)視圖中的相應(yīng)部件。

附圖說(shuō)明

附圖1是根據(jù)本發(fā)明的車(chē)軸組件的一側(cè)的部分的立體圖；

附圖2是附圖1的車(chē)軸組件的外側(cè)端部的截面立體圖；

附圖3是現(xiàn)有技術(shù)的心軸的截面軸向視圖；以及

附圖4是依照本發(fā)明的心軸的截面軸向視圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)理解的是，本發(fā)明可設(shè)想多種替代定向和步驟次序，除非被明確有相反表達(dá)。還應(yīng)理解的是，在附圖中示出的以及在下面的描述中描述的特定裝置和進(jìn)程，僅是在所附權(quán)利要求中定義的發(fā)明概念的典型實(shí)施方式。因此，關(guān)于公開(kāi)的實(shí)施方式的特定尺寸、方向或其它物理特性并不被認(rèn)為是限制，除非權(quán)利要求另外陳述。

附圖1示出了車(chē)軸組件10的一側(cè)具有固定殼體12的部分，固定殼體12包括承載組件14和殼體臂16，殼體臂16在外側(cè)端在其內(nèi)具有心軸18(見(jiàn)附圖2)。差速器20(隱藏)布置在承載組件14中。差速器20將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能分配給心軸18和車(chē)輪/制動(dòng)鼓22(見(jiàn)附圖2)。心軸18可包括鋼鍛件或鋼管。

附圖1進(jìn)一步示出了輪轂24、用于安裝制動(dòng)器28(見(jiàn)附圖2)的制動(dòng)凸緣26，以及用于安裝車(chē)輪/制動(dòng)鼓22(見(jiàn)附圖2)的輪轂凸緣32。

之前的結(jié)構(gòu)描述了車(chē)軸組件10的一側(cè)，但是通常也適用具有相應(yīng)殼體臂的另一側(cè)(未示出)，其心軸和車(chē)輪/制動(dòng)鼓也通過(guò)差速器22被提供旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。

附圖2示出了附圖1的部分車(chē)軸組件10的外側(cè)端部的截面圖。輪密封件34阻擋污垢和碎片進(jìn)入輪轂24內(nèi)，示出為布置在心軸18的內(nèi)側(cè)的外徑(OD)和輪轂24的內(nèi)側(cè)的內(nèi)徑(ID)之間。

例如，心軸18通過(guò)摩擦焊接的方式在其內(nèi)側(cè)垂直表面36上附連至殼體臂16的相應(yīng)垂直表面38上，因而形成了兩個(gè)表面36、38的交界面42。

車(chē)軸44布置在殼體臂16中。軸44的內(nèi)側(cè)端部連接至差速器20。軸44的外側(cè)端部延伸穿過(guò)心軸18。車(chē)軸凸緣46示出為布置在車(chē)軸44的外側(cè)端部上。凸緣46使用機(jī)械緊固件48連接至輪轂24，使得車(chē)軸44的旋轉(zhuǎn)匹配于輪轂24的旋轉(zhuǎn)。未示出的是多個(gè)常規(guī)的軸承，其便于心軸18和車(chē)輪/制動(dòng)鼓22的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。