一体门式车轮端部安装系统的制作方法

一体门式车轮端部安装系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年7月26日提交的美国临时专利申请号62/878769的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
3.本发明总体涉及用于提升越野车辆比如全地形车辆(atv)或多功能作业车辆(utv)的车轮的门式车轮端部，更具体地，涉及用于提高安装结构的强度和装配性的安装系统。


背景技术：

4.atv和utv爱好者使用门式箱将越野车提升到离地面更高的位置，使得更大轮胎可以在车辆上运行。此外，由于较大直径轮胎在每次旋转中覆盖更大距离，所以门式箱组件通常包括齿轮减速，从而车辆动力车轴的单次旋转导致输出车轴的稍微更小的旋转。此外，由输出车轴提供的额外长度通常也允许组件加宽车辆的轴距。
5.门式箱通常通过将背板安装到门式箱并且通过将车辆的悬架安装到背板而安装到atv/utv。shirley的美国专利号8985264是这种装置的一个示例。
6.在申请人对门式齿轮箱组件所做的改进中，有一些改进设计成加长车辆的轴距，并提供在多个轴距长度中进行选择的能力。申请人还改进了门式输出轴和相关轮毂之间的连接，以减少车轮的振动。此外，还改进了门式齿轮箱使用的制动系统，以提高制动功率和可靠性。
7.迄今为止，门式箱和车辆悬架之间的连接还没有被优化以提高安装结构的强度和装配性。本发明满足了这种需求。


技术实现要素：

8.简要描述本发明的一个方面，提供了一种用于全地形车辆或多用途作业车辆的门式齿轮箱组件。本发明的该方面的一个实施例提供了一种门式齿轮箱组件，该组件包括：
9.a)具有后壁、前壁和侧壁的壳体，
10.其中，所述后壁包括用于接收全地形车辆或多用途作业车辆的车轴的端部的车轴开口，并且
11.其中，所述前壁包括用于允许输出轴从所述壳体向外延伸的输出轴开口；
12.b)连接机构，其容纳在所述壳体中并且用于将容纳在车轴开口中的车轴连接到输出轴；
13.c)输出轴，其通过所述连接机构可操作地连接到容纳在车轴容座中的车轴，并且用于在转向轴旋转时旋转；
14.其中，所述壳体后壁包括用于允许车辆悬架直接连接到后壁的整体安装支架。
15.本发明的上述方面的另一实施例提供了一种门式齿轮箱组件，其中整体安装支架
用于允许a形臂、拖臂或摆臂直接连接到后壁。
16.在另一实施例中，壳体的后壁还包括用于允许转向联动装置直接连接到后壁的整体安装支架。
附图说明
17.图1是现有技术的门式箱安装系统的分解图。
18.图2是在本发明中使用的门式箱壳体的一实施例的透视图，示出了通常用在前轮上的安装支架。
19.图3是在本发明中使用的门式箱壳体的一实施例的透视图，示出了通常用在后轮上的安装支架。
20.图4是图2的实施例的透视图，示出了在本发明中使用的具有通常用在前轮上的安装支架的门式箱壳体。
21.图5是图2的实施例的透视图，示出了在本发明中使用的具有通常用在前轮上的安装支架的门式箱壳体。
22.图6是图2的实施例的透视图，示出了在本发明中使用的具有通常用在前轮上的安装支架的门式箱壳体。
23.图7是图3的实施例的透视图，示出了在本发明中使用的具有通常用在后轮上的安装支架的门式箱壳体。
24.图8是图3的实施例的透视图，示出了具有通常用在后轮上的安装支架的门式箱安装系统。
25.图9是图3的实施例的透视图，示出了在本发明中使用的具有通常用在后轮上的安装支架的门式箱壳体。
26.图10是根据本发明一实施例的门式齿轮箱组件的分解图，示出了壳体、连接机构、输出轴和外盖。
具体实施方式
27.为了促进对本发明原理的理解，现在将参考某些实施例，并且将使用特定的语言来描述它们。然而，应当理解，这并不意味着限制本发明的范围，所描述的发明中的这种改变和进一步修改以及其中所示的本发明原理的这种进一步应用被认为是本发明相关领域的技术人员通常会想到的。
28.在一实施例中，本发明提供了一种用于将门式齿轮箱安装到全地形车辆或多用途作业车辆上的组件。如前所述，门式箱通常通过将背板安装到门式箱并且通过将车辆的悬架安装到背板而安装到atv/utv。本发明的门式箱/安装组件避免使用背板，而是使用具有整体安装支架的门式箱壳体。整体安装支架的使用为箱提供了更安全坚固的安装。
29.本发明的门式箱/安装组件优选包括具有后壁、前壁和侧壁的壳体。后壁具有用于接收全地形车辆或多用途作业车辆的车轴的开口。前壁具有用于允许输出轴从壳体向外延伸的开口，其中车轮安装在输出轴上。连接机构设置在壳体中，并且用于将车轴连接到输出轴。
30.本发明的门式箱/安装组件可适于接收全地形车辆或多用途作业车辆的任何车
轴。该车轴可被称为“转向轴(stock axle)”，并且可以是由传动系提供动力的任何车轴，不管它是oem车轴还是替换零件。车轴可以是延伸长度车轴，例如当门式箱组件安装有使用且可能甚至需要延伸长度车轴的提升套件时。
31.为了允许组件安装到车辆上，壳体的后壁包括用于允许车辆悬架部件直接连接到后壁的一个或多个整体安装支架。车辆悬架部件可以是例如a形臂、拖臂、摆臂等。然而，可以理解的是，可以使用用于将车辆安装到门式箱组件上的其他悬架部件(优选地，使得车辆最终由安装在从门式箱延伸的输出轴上的车轮支撑)，这取决于设置有门式箱组件的车辆中使用的悬架系统。
32.当车轮转向时，本发明的门式箱/安装组件还提供将组件连接到转向联动装置的结构，比如将拉杆连接到齿条和小齿轮。在最优选的实施例中，用于将门式箱组件连接到转向部件的结构也与门式箱壳体制成一体，然而，这不是在所有实施例中都需要的。
33.如前所述，用于将悬架和/或转向部件连接到门式箱的安装支架被制成壳体的后壁，并与其成为一体。出于该描述的目的，将安装支架描述为与后壁“成为一体”意味着支架和后壁形成为一个单元，而不是不同的部件，如传统的门式箱加背板结构的情况。因此，在现有技术的门式箱组件中使用的背板是不必要的，因此被避免。该使用单件来覆盖门式箱的后部并提供用于将悬架安装到箱上的结构在强度和结构完整性方面提供了现有技术的两件式结构没有提供的好处。
34.与支架如现有技术的安装支架那样由钢板制成的情况下用螺栓连接相反，整体支架优选地被加工到用于形成门式箱后壁的金属中。可替代地，后壁/安装支架部件可以锻造或铸造或者以其他方式制成单件材料。
35.在本发明的一优选实施例中，壳体的后壁包括用于允许上部a形臂直接连接到后壁的第一整体安装支架，以及用于允许下部a形臂直接连接到后壁的第二整体安装支架。在其他实施例中，壳体的后壁包括用于允许拖臂或摆臂或一些其他悬架部件直接连接到后壁的一个或多个整体安装支架。
36.在其他实施例中，壳体的后壁包括用于允许车辆转向部件直接连接到后壁的一个或多个整体安装支架。例如，整体安装支架可以用于允许转向联动装置直接连接到后壁。
37.鉴于以上所述，可以看出，在优选用于将被转向的车轮(假定为前轮)的一实施例中，壳体的后壁包括用于允许上部a形臂直接连接到后壁的整体安装支架、用于允许下部a形臂直接连接到后壁的整体安装支架以及用于允许转向联动装置直接连接到后壁的整体安装支架。类似地，在优选用于不被转向的车轮(假定为后轮)的一实施例中，壳体的后壁包括用于允许上部a形臂直接连接到后壁的整体安装支架以及用于允许下部a形臂直接连接到后壁的整体安装支架。
38.现在参考附图，图1示出了现有技术的组件，其中需要背板来将门式齿轮箱连接到车辆悬架。背板1用螺栓连接到齿轮箱外壳5上，以提供将齿轮箱附接到车辆悬架所需的结构。特别地，背板1、外壳5和盖7通过穿过这些部件中的相应孔的螺栓保持在一起。
39.在现有技术的组件中，每个背板1分别设置有上安装支架3和下安装支架4。四个间隔开的门式箱安装螺栓孔2围绕板的周边设置。支架3、4优选通过焊接附接到板1。
40.现有技术的外壳5的周壁具有一组通孔6，其可与背板1中的安装孔2对齐。因此，孔6可以用于将外壳5固定到背板1。类似地，现有技术的组件的盖7具有与孔6对齐的孔8，从而
可以用于将盖7固定到外壳5。
41.安装/固定螺栓用于将盖7固定到外壳5和背板1。安装/固定螺栓延伸穿过盖7中的孔8，然后穿过外壳5中的孔6，以将盖7和外壳5固定到背板1。
42.图2-10示出了本发明的门式箱组件的各种实施例，该组件避免需要背板。在所示的实施例中，所需的安装硬件设置在箱的后壁上，并且与它制成一体，以避免需要将安装硬件安装到箱的背板。与现有技术的组件相比，这种改进的一体式结构提供了更牢固的附接，减少了弯曲并增加了强度和刚度。
43.在图2中，壳体构件11具有后壁12和侧壁13。后壁12包括用于接收全地形车辆或多用途作业车辆的车轴的端部的车轴开口17。后壁12还包括用于允许上部a形臂在连接位置141处直接连接到后壁的整体安装支架14，以及用于允许下部a形臂在连接位置151处直接连接到后壁的整体安装支架15。还提供了用于允许转向联动装置直接连接到后壁的整体安装支架16。图2所示的实施例是通常用在通过转向联动装置转向的前轮上的实施例。
44.图3示出了具有后壁22和侧壁23的壳体构件21。后壁22包括用于接收全地形车辆或多用途作业车辆的车轴的端部的车轴开口27。后壁22还包括用于允许上部a形臂在连接位置241处直接连接到后壁并且用于允许下部a形臂在连接位置242处直接连接到后壁的整体安装支架24。图3所示的实施例是通常用在不通过转向联动装置转向的后轮上的实施例。
45.图4示出了图2的壳体的另一透视图。壳体构件11具有后壁12和侧壁13。后壁12包括用于允许上部a形臂在连接位置141处直接连接到后壁的整体安装支架14，以及用于允许下部a形臂在连接位置151处直接连接到后壁的整体安装支架15。还示出了用于允许转向联动装置直接连接到后壁的整体安装支架16。
46.图5示出了图2的壳体的另一透视图。壳体构件11具有后壁12和侧壁13，后壁12包括用于接收全地形车辆或多用途作业车辆的车轴的端部的车轴开口17。示出了通常用在前轮上的类型的整体安装结构的一部分。螺纹孔18允许盖板安装到壳体上，以保护内部部件。
47.图6示出了图2的壳体的另一透视图，示出了通常用在前轮上的整体安装支架。壳体构件11具有后壁12，该后壁12包括用于允许上部a形臂在连接位置141处直接连接到后壁的整体安装支架14，以及用于允许下部a形臂在连接位置151处直接连接到后壁的整体安装支架15。图中还示出了用于允许转向联动装置直接连接到后壁的整体安装支架16。
48.图7示出了图3的壳体的透视图，示出了通常用在后轮上的类型的整体安装支架。后壁22包括用于允许上部a形臂在连接位置241处直接连接到后壁并且用于允许下部a形臂在连接位置242处直接连接到后壁的整体安装支架24。
49.图8示出了图3的壳体的透视图，示出了通常用在后轮上的类型的整体安装支架。后壁22包括用于允许上部a形臂在连接位置241处直接连接到后壁并且用于允许下部a形臂在连接位置242处直接连接到后壁的整体安装支架24。
50.图9示出了图3的壳体的另一透视图，示出了通常用在后轮上的类型的整体安装支架。后壁22包括用于接收全地形车辆或多用途作业车辆的车轴的端部的车轴开口27。后壁22还包括用于允许上部a形臂在连接位置241处直接连接到后壁并且用于允许下部a形臂在连接位置242处直接连接到后壁的整体安装支架24。
51.图10示出了根据本发明一实施例的门式齿轮箱组件的分解图，示出了壳体、连接机构、输出轴和外盖。壳体11包括整体安装支架14和15，以及转向联动装置连接支架16。包
括输入齿轮31、空转齿轮32和输出齿轮33的连接机构容纳在壳体中，并且用于将容纳在车轴开口中的车轴30连接到输出轴40。图示的连接机构包括齿轮，其尺寸适用于在输入轴(车轴)和输出轴之间提供齿轮减速。包括用于输出轴40的开口38的盖37可以固定到壳体11，优选用穿过螺栓孔18的螺栓。
52.本发明的门式箱组件更坚固，并且由于相对于钢板和管道的更严格加工公差而提供了更好的装配。
53.虽然已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这些被认为是说明性的而不是限制性的，应该理解的是，仅示出和描述了某些优选实施例，并且在本发明的精神范围内的所有变化和修改都希望得到保护。此外，应当理解，本发明可以包括或基本由任何或所有描述或图示的特征构成。例如，本发明包括包含说明书或附图中描述或示出的任何或所有特征的装置和方法，并且本发明包括基本由说明书或附图中示出的任何或所有特征构成的装置和方法。此外，本文公开的任何或所有特征和/或实施例可以与本文公开的任何或所有其他特征和/或实施例相结合，以提供包括或基本由这些特征构成的装置或方法。
54.最后，语法装置“和/或”(例如在“a和/或b”中)在本公开中用于表示单独的a，或单独的b，或a和b两者。