具有制动鼓的车桥组件和组装方法与流程

1.本文涉及一种具有制动鼓的车桥组件和一种组装方法。
2.背景
3.在美国专利申请序列号16/991,861中披露了一种具有鼓式制动器组件的车轮端部组件。
4.概述
5.在至少一个实施例中，提供了一种车桥组件。该车桥组件包括车轮轮毂、外侧车轮、内侧车轮和车轮轮毂。该车轮轮毂能够绕轴线旋转并且具有外侧安装装置和内侧安装装置。该外侧安装装置背离该轴线延伸。该内侧安装装置背离该轴线延伸并且与该外侧安装装置间隔开。该外侧车轮安装到该外侧安装装置。该内侧车轮与该外侧车轮间隔开并且安装到该内侧安装装置。该制动鼓被接纳在该内侧车轮的内部并且具有安装到该内侧安装装置的制动鼓安装装置，使得该制动鼓安装装置轴向地定位在该内侧车轮与该内侧安装装置之间。
6.在至少一个实施例中，提供了一种组装车桥组件的方法。该方法包括：提供车轮轮毂，该车轮轮毂具有背离轴线延伸的多个内侧安装凸缘和外侧安装凸缘。这些外侧安装凸缘与这些内侧安装凸缘间隔开。制动鼓具有朝向该轴线延伸的多个制动鼓安装凸缘。使这些制动鼓安装凸缘与相邻对的外侧安装凸缘之间的对应间隙对准，并且然后通过使该制动鼓沿该轴线移动以使得这些制动鼓安装凸缘穿过相邻对的外侧安装凸缘之间的对应间隙，将这些制动鼓安装凸缘与这些内侧安装凸缘接合。
附图说明
7.图1是车桥组件的示例的透视图。
8.图2和图3是车桥组件的一部分的分解视图。
9.图4是车桥组件的一部分的端视图。
10.图5是沿着截面线5-5的截面视图。
11.图6是沿着截面线6-6的截面视图。
具体实施方式
12.按照要求，本文披露了本发明的详细实施例；然而，应理解的是，所披露的实施例仅仅是本发明的可以以各种形式和替代性形式来实施的示例。附图不一定是按比例的；一些特征可以被夸大或者最小化以示出具体部件的细节。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的技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。
13.参见图1，示出了车桥组件10的示例。车桥组件10可以被提供用于车辆，比如载重汽车、客车、农场设备、采矿设备、军事运输或武装车辆、或者用于陆地、空中、或海洋船舶的货物装载设备。
14.车桥组件10可以是车辆传动系的一部分，其可以在至少一个动力源与车轮组件之间传递转矩。动力源可以是电功率源(比如电动马达)、非电功率源(比如内燃发动机)或它们的组合。车轮组件可以包括安装在车轮上的轮胎12。在图1中展示了四个车轮组件。
15.可以向车辆提供一个或多个车桥组件10。例如，车桥组件10可以是单个驱动车桥组件或者可以被配置为串接车桥构型或多车桥构型的一部分，该串接车桥构型或多车桥构型可以包括串联连接的多个车桥组件。如参考图1和图5最佳示出的，车桥组件10可以包括壳体组件20、差速器组件22、至少一个半轴24和至少一个制动器组件26。车桥组件10还可以包括至少一个车轮端部组件，该至少一个车轮端部组件可以包括车轮轮毂30、内侧车轮32、外侧车轮34和制动鼓36。
16.参见图1，壳体组件20可以接纳车桥组件10的各种部件。此外，壳体组件20可以有利于将车桥组件10安装到车辆。壳体组件20可以具有可以接纳差速器组件22的中心部分40。此外，壳体组件20可以具有从中心部分40延伸的一对臂部分42。每个臂部分42可以支撑半轴24、制动器组件26和车轮端部组件。
17.差速器组件22可以被至少部分地接纳在壳体组件20的中心部分40的内部。差速器组件22可能够绕轴线50旋转并且可以将转矩传递到半轴24和它们的相关联车轮。差速器组件22可以操作性地连接到半轴24，并且可以允许半轴24以本领域的技术人员已知的方式以不同的速度旋转。
18.参见图5，半轴24可以将转矩从差速器组件22传递到对应的牵引轮组件。可以提供两个半轴24，使得每个半轴24延伸穿过不同臂部分42。半轴24可以沿着轴线(诸如轴线50)延伸，并且可能够绕该轴线旋转。每个半轴24可以具有第一端部和第二端部。第一端部可以操作性地连接到差速器组件22。第二端部可以被布置成与第一端部相反并且可以操作性地连接到车轮轮毂30。
19.参见图2、图3和图5，制动器组件26可以是摩擦制动器，该摩擦制动器可以被配置为减缓或阻止至少一个相关联的车轮的旋转。在所示的构型中，制动器组件26被配置为鼓式制动器并且可以包括制动底板(spider)60和一个或多个制动衬块组件62。
20.制动底板60可以有利于将制动器组件26安装到壳体组件20的臂部分42。此外，制动底板60可以支撑制动器组件26的各种部件，诸如制动衬块组件62。
21.一个或多个制动衬块组件62可以相对于制动底板60移动。在所示的构型中，描绘了两个制动衬块组件62。制动衬块组件62可以被接纳在制动鼓36的内部并且可以被配置为接合该制动鼓。例如，制动衬块组件62可以包括可以布置在制动蹄上的摩擦材料。摩擦材料在车辆制动过程中可以接合制动鼓36的内部，并且在不应用摩擦制动时可以与制动鼓36间隔开。
22.车轮轮毂30可能够绕轴线(诸如轴线50)旋转。如图5最佳示出的，车轮轮毂30可能够相对于臂部分42和可以与臂部分42一起设置的主轴70绕轴线50旋转。车轮轮毂30可以由可以布置在主轴70上的一个或多个车轮轴承72可旋转地支撑。在至少一种构型中并且如参考图2、图3、图5和图6最佳示出的，车轮轮毂30可以包括内侧端部80、外侧端部82、轮毂腔84、内侧安装装置86、外侧安装装置88和导向环90。
23.主要参见图3和图5，内侧端部80可以面向制动器组件26，或者从图5所示的角度面向右。
24.主要参见图2和图5，外侧端部82可以被布置成与内侧端部80相反。外侧端部82可以面向轮毂罩38并且可以接合该轮毂罩。替代性地，另一部件(诸如半轴凸缘)可以接合外侧端部82。
25.主要参见图5，轮毂腔84可以围绕轴线50延伸。轮毂腔84可以接纳可以与车轮端部组件相关联的各种部件，诸如主轴70、车轮轴承72、密封件等。轮毂腔84还可以接纳齿轮减速单元100。
26.参见图2和图5，齿轮减速单元100可以操作性地将半轴24连接到车轮轮毂30并且可以在半轴24与车轮轮毂30之间提供齿轮减速。齿轮减速单元100可以具有任何合适的构型。例如，齿轮减速单元100可以被配置为行星齿轮组或锥齿轮组。在所示的构型中，齿轮减速单元100可以被配置为行星齿轮组，该行星齿轮组可以包括太阳齿轮110、行星环形齿轮112、至少一个行星齿轮114和行星齿轮架116。
27.太阳齿轮110可能够与半轴24一起绕轴线50旋转。太阳齿轮110可以具有一组齿，这些齿可以围绕轴线50安排并且可以被配置为与行星齿轮114的对应齿配合或啮合。
28.行星环形齿轮112可以被配置为可以围绕轴线50延伸的环。行星环形齿轮112可以环绕行星齿轮114并且可以具有一组齿，这些齿可以朝向轴线50延伸并且可以与行星齿轮114的齿配合或啮合。在所示的构型中，行星环形齿轮112相对于主轴70固定定位并且不绕轴线50旋转。
29.至少一个行星齿轮114可以可旋转地布置在太阳齿轮110与行星环形齿轮112之间。每个行星齿轮114可能够绕不同的行星齿轮轴线120旋转。如图5最佳示出，每个行星齿轮114可以限定可以沿着行星齿轮轴线120布置的孔，并且可以具有背向行星齿轮轴线120的一组齿。
30.行星齿轮架116可以支撑行星齿轮114。在所示的构型中，轮毂罩38是行星齿轮架116并且相对于车轮轮毂30固定定位，使得车轮轮毂30和行星齿轮架116可绕轴线50一起旋转。行星齿轮架116可以包括可以被接纳在对应行星齿轮114的孔中的多个轴或销。
31.主要参见图2、图3和图5，内侧安装装置86可以有利于安装内侧车轮32和制动鼓36。内侧安装装置86可以背离轴线50延伸，并且可以被布置成比靠近外侧端部82更靠近内侧端部80。例如，内侧安装装置86可以从内侧端部80朝向外侧端部82延伸。内侧安装装置86可以包括一个或多个内侧安装凸缘130。
32.内侧安装凸缘130可以沿背离轴线50延伸的方向从车轮轮毂30的可以被布置成与轮毂腔84相反的表面侧突出。在至少一种构型中，可以提供单个内侧安装凸缘130，该单个内侧安装凸缘可以围绕轴线50连续地或不连续地延伸。提供单个内侧安装凸缘130可以帮助防止岩石或污染物进入制动鼓36的腔并且可以帮助防止对制动器组件26的部件造成非预期磨损或损坏。替代性地，可以提供多个内侧安装凸缘130，该多个内侧安装凸缘可以彼此间隔开并且可以围绕轴线50安排。在所示的构型中，展示了六个内侧安装凸缘130；然而，设想到可以提供更多或更少数量的内侧安装凸缘130。内侧安装凸缘130可以是共面的。例如，一个内侧安装凸缘130或多个内侧安装凸缘130可以布置在内侧平面132中，这在图5中最佳示出。内侧平面132可以被布置成基本上垂直于轴线50。术语“基本上垂直”在本文中用于表示与垂直相同或非常接近垂直的特征或轴线，并且包括在
±2°
内彼此垂直的特征。
33.一个内侧安装凸缘130或每个内侧安装凸缘130可以限定至少一个紧固件孔134。
在所示的构型中，向每个内侧安装凸缘130提供四个紧固件孔134；但是设想到可以提供更多或更少数量的紧固件孔134。还设想到可以提供单个内侧安装凸缘130，该单个内侧安装凸缘具有像图2和图3所示的紧固件孔134那样安排的紧固件孔134的组或集群。每个紧固件孔134可以是通孔或盲孔。在至少一种构型中，一个或多个紧固件孔134可以是有螺纹的。
34.主要参见图2和图3，当提供了多个内侧安装凸缘130时，可以在相邻对的内侧安装凸缘130之间提供间隙136。间隙136可以从一个内侧安装凸缘130延伸到相邻的内侧安装凸缘130，并且可以被布置成比内侧安装凸缘130的可以背向轴线50的表面侧或外圆周表面更靠近轴线50。
35.主要参见图2、图3和图6，外侧安装装置88可以有利于安装外侧车轮34。外侧安装装置88可以背离轴线50延伸并且可以与内侧安装装置86间隔开。外侧安装装置88可以轴向地定位在内侧端部80与外侧端部82之间。例如，外侧安装装置88可以轴向地定位在外侧端部82与内侧安装装置86之间。外侧安装装置88可以被布置成比靠近内侧端部80更靠近外侧端部82。外侧安装装置88可以包括多个外侧安装凸缘140。
36.外侧安装凸缘140可以沿背离轴线50延伸的方向从车轮轮毂30的表面侧突出。外侧安装凸缘140可以彼此间隔开并且可以围绕轴线50安排。在所示的构型中，展示了六个外侧安装凸缘140；然而，设想到可以提供更多或更少数量的外侧安装凸缘140。外侧安装凸缘140可以是共面的。例如，外侧安装凸缘140可以布置在外侧平面142中，这在图6中最佳示出。外侧平面142可以被布置成基本上垂直于轴线50。外侧平面142可以从内侧平面132偏移。
37.每个外侧安装凸缘140可以限定至少一个紧固件孔144。在所示的构型中，向每个外侧安装凸缘140提供四个紧固件孔144；但是设想到可以提供更多或更少数量的紧固件孔144。每个紧固件孔144可以是通孔或盲孔。在至少一种构型中，一个或多个紧固件孔144可以是有螺纹的。
38.主要参见图2和图3，可以在相邻对的外侧安装凸缘140之间提供间隙146。间隙146可以从一个外侧安装凸缘140延伸到相邻的内侧安装凸缘130，并且可以被布置成比外侧安装凸缘140的可以背向轴线50的表面侧或外圆周表面更靠近轴线50。如以下将更详细地讨论的，间隙146可以比可以向内侧车轮32和制动鼓36提供的安装凸缘更大或更宽。
39.参见图2和图3，内侧安装凸缘130和外侧安装凸缘140可以围绕轴线50定位在相对于彼此的不同角位置处。内侧安装凸缘130可以定位在相对于彼此的不同角位置处并且外侧安装凸缘140可以定位在相对于彼此的不同旋转位置处。此外，内侧安装凸缘130可以围绕轴线50定位在相对于外侧安装凸缘140的不同角位置或旋转位置处，并且因此可以是角度偏移的。因此，每个外侧安装凸缘140可以与两个相邻的内侧安装凸缘130之间的间隙136对准，而每个内侧安装凸缘130可以与两个相邻的外侧安装凸缘140之间的间隙146对准。
40.主要参见图2和图5，可以可选地向车轮轮毂30提供导向环90。导向环90可以帮助相对于轴线50使内侧车轮32和制动鼓36对准或定位该内侧车轮和该制动鼓。导向环90可以围绕轴线50延伸并且可以背离轴线50从车轮轮毂30的表面侧突出。导向环90可以轴向地定位在内侧安装装置86与外侧安装装置88之间。如图5最佳示出的，内侧车轮32、制动鼓36或两者可以接合导向环90。
41.主要参见图5，内侧车轮32可以支撑轮胎12。内侧车轮32可以安装到内侧安装装置
86。内侧车轮32可以环绕制动鼓36并且可以通过制动鼓36与内侧安装装置86分开。因此，内侧车轮32可以与内侧安装装置86间隔开并且可能不接触内侧安装装置86。在至少一种构型中并且如参考图2和图3最佳示出的，内侧车轮32可以包括多个内侧车轮安装凸缘150。
42.内侧车轮安装凸缘150可以被布置成接近内侧车轮32的可以被布置成最靠近外侧车轮34的外侧端部。内侧车轮安装凸缘150可以背离轮胎12并且朝向轴线50延伸。内侧车轮安装凸缘150可以彼此间隔开并且可以围绕轴线50安排。在所示的构型中，展示了六个内侧车轮安装凸缘150；然而，设想到可以提供更多或更少数量的内侧车轮安装凸缘150。内侧车轮安装凸缘150可以是共面的并且可以被布置成当内侧车轮32安装到车轮轮毂30时接近或邻近内侧平面132。
43.每个内侧车轮安装凸缘150可以限定至少一个紧固件孔154。在所示的构型中，向每个内侧车轮安装凸缘150提供四个紧固件孔154；但是设想到可以提供更多或更少数量的紧固件孔154。每个紧固件孔154可以是通孔并且可以不是有螺纹的。
44.主要参见图2和图3，可以在相邻对的内侧车轮安装凸缘150之间提供间隙156。间隙156可以从一个内侧车轮安装凸缘150延伸到相邻的内侧车轮安装凸缘150并且可以从轴线50比内侧车轮安装凸缘150的可以面向轴线50的里面侧或内圆周表面进一步延伸。间隙156可以比车轮轮毂30的外侧安装凸缘140更大或更宽，使得外侧安装凸缘140可能够装配在一对相邻的内侧车轮安装凸缘150之间。
45.主要参见图6，外侧车轮34可以与内侧车轮32间隔开并且可以支撑不同于内侧车轮32的轮胎12。在至少一种构型中，内侧车轮32和外侧车轮34可以具有相同的构型。外侧车轮34可以安装到外侧安装装置88。例如，外侧车轮34可以接合或接触外侧安装装置88。在至少一种构型中并且如参考图2和图3最佳示出的，外侧车轮34可以包括多个外侧车轮安装凸缘160。
46.外侧车轮安装凸缘160可以被布置成接近外侧车轮34的可以背向内侧车轮32的外侧端部。外侧车轮安装凸缘160可以背离轮胎12并且朝向轴线50延伸。外侧车轮安装凸缘160可以彼此间隔开并且可以围绕轴线50安排。在所示的构型中，展示了六个外侧车轮安装凸缘160；然而，设想到可以提供更多或更少数量的外侧车轮安装凸缘160。外侧车轮安装凸缘160可以是共面的并且可以被布置成当外侧车轮34安装到车轮轮毂30时接近或邻近外侧平面142。
47.每个外侧车轮安装凸缘160可以限定至少一个紧固件孔164。在所示的构型中，向每个外侧车轮安装凸缘160提供四个紧固件孔164；但是设想到可以提供更多或更少数量的紧固件孔164。每个紧固件孔164可以是通孔并且可以不是有螺纹的。
48.主要参见图2和图3，可以在相邻对的外侧车轮安装凸缘160之间并且以与可以向内侧车轮32提供的间隙156相同的方式提供间隙166。还设想到外侧车轮34可以设置有不同于内侧车轮32的构型并且可以具有单个外侧车轮安装凸缘160。
49.主要参见图2、图3和图5，制动鼓36可以安装到车轮轮毂30，使得制动鼓36可能够与车轮轮毂30一起绕轴线50旋转。如图5最佳示出的，制动鼓36可以被接纳在内侧车轮32的内部并且可以具有可以围绕制动衬块组件62连续地延伸的圆柱形部分。制动鼓36可以包括制动鼓安装装置170。
50.制动鼓安装装置170可以安装到内侧安装装置86，使得制动鼓安装装置170轴向地
定位在车轮轮毂30的内侧安装装置86与内侧车轮32的内侧车轮安装凸缘150之间。因此，制动鼓安装装置170可以接合内侧安装装置86和内侧车轮安装凸缘150。在至少一种构型中并且如参考图2和图3最佳示出的，制动鼓安装装置170可以包括一个或多个制动鼓安装凸缘180。
51.制动鼓安装凸缘180可以被布置成接近制动鼓36的可以被布置成最靠近外侧车轮34的外侧端部。制动鼓安装凸缘180可以朝向轴线50延伸。制动鼓安装凸缘180可以彼此间隔开并且可以围绕轴线50安排。在所示的构型中，展示了六个制动鼓安装凸缘180；然而，设想到可以提供更多或更少数量的制动鼓安装凸缘180。制动鼓安装凸缘180可以是共面的。在至少一种构型中，每个制动鼓安装凸缘180可以接合不同的内侧安装凸缘130、不同的内侧车轮安装凸缘150或两者。例如，每个制动鼓安装凸缘180可以接合一个内侧安装凸缘130和一个内侧车轮安装凸缘150。
52.每个制动鼓安装凸缘180可以限定至少一个紧固件孔184。在所示的构型中，向每个制动鼓安装凸缘180提供四个紧固件孔184；但是设想到可以提供更多或更少数量的紧固件孔184。每个紧固件孔184可以是通孔并且可以不是有螺纹的。
53.主要参见图2和图3，可以在相邻对的制动鼓安装凸缘180之间提供间隙186。间隙186可以从一个制动鼓安装凸缘180延伸到相邻的制动鼓安装凸缘180并且可以从轴线50比制动鼓安装凸缘180的可以面向轴线50的里面侧或内圆周表面进一步延伸。间隙186可以比车轮轮毂30的外侧安装凸缘140更大或更宽，使得外侧安装凸缘140可能够装配在一对相邻的制动鼓安装凸缘180之间。相似地，相邻对的外侧安装凸缘140之间的间隙146可以比制动鼓安装凸缘180更大或更宽，使得制动鼓安装凸缘180可能够装配在一对相邻的外侧安装凸缘140之间。每个制动鼓安装凸缘180可以接合内侧车轮32的不同的内侧车轮安装凸缘150。
54.参见图2至图5，诸如螺栓的紧固件190可以延伸穿过内侧车轮安装凸缘150的紧固件孔154、制动鼓安装凸缘180的紧固件孔184，并且延伸到内侧安装凸缘130的紧固件孔134中。例如，当使紧固件孔154、184、134对准并且安设紧固件190时，紧固件190的头部可以被布置成邻近内侧车轮安装凸缘150，同时紧固件190的柄部可以被接纳在紧固件孔154、184、134的内部。
55.参见图2至图4和图6，诸如螺栓的紧固件192可以延伸穿过外侧车轮安装凸缘160的紧固件孔164并且延伸到外侧安装凸缘140的紧固件孔144中。例如，当使紧固件孔164、144对准并且安设紧固件192时，紧固件192的头部可以被布置成邻近外侧车轮安装凸缘160，同时紧固件192的柄部可以被接纳在紧固件孔164、144的内部。紧固件190、192可以具有相同的构型。
56.现将描述一种组装车桥组件10的方法。该方法将主要从组装的车轮轮毂30以及尚未组装到车轮轮毂30的内侧车轮32、外侧车轮34和制动鼓36开始描述。
57.首先，可以使制动鼓36与车轮轮毂30对准，使得制动鼓36的开口大致以轴线50为中心，并且使制动鼓36绕轴线50旋转，使得制动鼓安装凸缘180与车轮轮毂30的相邻对的外侧安装凸缘140之间的对应间隙146对准。
58.接着，可以使制动鼓36相对于车轮轮毂30沿内侧方向朝向内侧安装装置86沿着轴线50移动。制动鼓安装凸缘180可以穿过对应间隙146并且可以穿过相邻对的外侧安装凸缘140之间。可以使制动鼓36沿内侧方向移动，直到制动鼓安装凸缘180接合内侧安装装置86
的内侧安装凸缘130。
59.接着，可以使内侧车轮32与车轮轮毂30对准，使得内侧车轮32的开口大致以轴线50为中心，并且使内侧车轮32绕轴线50旋转，使得内侧车轮安装凸缘150与车轮轮毂30的相邻对的外侧安装凸缘140之间的对应间隙146对准。
60.可以使内侧车轮32相对于车轮轮毂30沿内侧方向朝向内侧安装装置86和制动鼓36沿着轴线50移动。内侧车轮安装凸缘150可以穿过对应间隙146并且可以穿过相邻对的外侧安装凸缘140之间。可以使内侧车轮32沿内侧方向移动，直到内侧车轮安装凸缘150接合制动鼓安装凸缘180。
61.可以安设紧固件190以将内侧车轮32和制动鼓36固定到车轮轮毂30的内侧安装装置86。还设想到可以在安设外侧车轮34之后安设或拧紧紧固件190。
62.其次，可以安设外侧车轮34。可以使外侧车轮34与车轮轮毂30对准，使得外侧车轮34的开口大致以轴线50为中心，并且使外侧车轮34绕轴线50旋转，使得外侧车轮安装凸缘160与车轮轮毂30的外侧安装凸缘140对准。可以使外侧车轮34相对于车轮轮毂30沿内侧方向朝向外侧安装装置88沿着轴线50移动。可以使外侧车轮34沿内侧方向移动，直到外侧车轮安装凸缘160接合外侧安装凸缘140。
63.可以安设紧固件192以将外侧车轮34固定到车轮轮毂30的外侧安装装置88。
64.如上所述的车桥组件可以有利于安装多个车轮，与可以支撑多个轮胎的更宽且更重的单个车轮相比，该多个车轮可以更容易地安设和移除。提供分开的车轮可以允许相关联的负载力分布到车轮轮毂上的不同安装装置，这继而可以允许使用更小、更廉价的紧固件来固定车轮。这种紧固件可以更紧密地封装，这可以帮助增加可以提供的紧固件的数量。车轮和制动鼓可以从车轮轮毂移除，以提供对制动器组件的改进的触及，这可以帮助减少更换制动衬块组件或执行其他制动器维护活动所需的时间和成本。此外，可以将车轮和制动鼓安设在车轮轮毂上和从车轮轮毂移除，而无需拆卸车轮轮毂或车轮轮毂内部的齿轮减速单元，这可以减少维护成本、维护时间并提高车辆可用性。如上所述的车桥组件可以允许车轮轮毂容纳较大行星齿轮组以帮助增加齿轮减速能力，这在非常大型或非常重型的车辆(诸如矿用卡车)中可能是有价值的。此外，本发明可以允许将制动鼓安装在车轮与车轮轮毂上的安装装置之间，这可以帮助改进制动转矩和相关联的负载力的分布和传递。
65.虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述本发明的所有可能形式。而是，本说明书中使用的词语是说明而非限制性的词语，并且应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。此外，可以组合各种实现的实施例的特征以形成本发明的另外实施例。