本發(fā)明涉及具有差速器殼體和車軸組件的車輛，更具體地涉及被配置成用于安裝到噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)測(cè)試組件的組件。

背景技術(shù)：

車輛諸如例如汽車和卡車包括差速器殼體和車軸組件，有時(shí)俗稱為驅(qū)動(dòng)模塊。驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)傳動(dòng)軸連接到車輛發(fā)動(dòng)機(jī)。傳動(dòng)軸將車輛發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能(扭矩)傳遞到組件，組件反過(guò)來(lái)將旋轉(zhuǎn)動(dòng)能傳遞到車輪。在后輪驅(qū)動(dòng)車輛中，傳動(dòng)軸將組件直接聯(lián)接到車輛的變速器。在全輪或四輪驅(qū)動(dòng)車輛中，還可包括附加部件，諸如例如動(dòng)力輸出單元。

應(yīng)當(dāng)理解，驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)的齒輪的旋轉(zhuǎn)可生成或傳遞振動(dòng)。這些振動(dòng)在一些情況下可變成噪聲源，造成源可傳遞到車輛車廂中。已經(jīng)開發(fā)出了測(cè)試設(shè)備和方法，以在安裝到車輛中之前允許NVH的測(cè)量。NVH測(cè)試方法方法通常包括將能量源(例如，馬達(dá))連接到進(jìn)入差速器殼體并且在每個(gè)車輪處的小齒車軸。旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)齊需要在期望的規(guī)格內(nèi)完成，否則可出現(xiàn)不一致的測(cè)試結(jié)果。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使軸對(duì)齊并且將驅(qū)動(dòng)模塊夾緊到測(cè)試夾具對(duì)NVH測(cè)試儀的重復(fù)性和和處理量問(wèn)題有很大貢獻(xiàn)。

因此，人們期望提供具有期望可靠性水平的便于NVH測(cè)試的驅(qū)動(dòng)模塊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種用于在車輛差速器殼體和車軸組件上進(jìn)行噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)測(cè)試的系統(tǒng)。組件包括差速器殼體，差速器殼體具有帶有第一孔的第一表面、帶有第二孔的第二表面以及第三表面。組件進(jìn)一步具有小齒輪、第一車軸和第二車軸。系統(tǒng)包括平臺(tái)和從第一合格表面延伸的第一銷。第一銷被設(shè)置尺寸并且布置在平臺(tái)上，以接收在第一孔中。第二銷從第二合格表面延伸，并且第二銷被設(shè)置尺寸并且布置在平臺(tái)上，以接收在第二孔中。第三合格表面布置在平臺(tái)上以接合第三表面。第一能量源可操作地聯(lián)接到平臺(tái)，并且沿第一軸線對(duì)齊，第一能量源被配置成沿第一軸線與小齒輪對(duì)齊。第二能量源聯(lián)接到平臺(tái)，并且沿第二軸線對(duì)齊，第二軸線垂直于第一軸線，第二能量源被配置成沿第二軸線與第一車軸對(duì)齊。第三能量源聯(lián)接到平臺(tái)，并且與第二軸線對(duì)齊，第三能量源被配置成沿第二軸線與第二車軸對(duì)齊。

在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種被配置成安裝到NVH測(cè)試儀器上的差速器殼體和車軸組件。NVH測(cè)試儀器具有第一銷、第二銷以及至少一個(gè)合格表面。組件包括具有小齒輪鏜孔和一對(duì)相對(duì)的車軸鏜孔的差速器殼體。差速器殼體具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)，第一側(cè)具有帶有在其中形成的第一孔的第一表面，帶有在其中形成的第二孔的第二表面以及第三表面。第二側(cè)包括與第一表面相對(duì)的第一夾緊表面。第二夾緊表面與第二表面相對(duì)布置，而第三夾緊表面與第三表面相對(duì)布置，其中第一孔的尺寸設(shè)置成并且被定位成接收第一銷，而第二孔的尺寸設(shè)置成并且被定位成接收第二銷。小齒輪布置在小齒輪鏜孔中，并且被配置成與NVH測(cè)試儀器聯(lián)接。第一車軸從相對(duì)的車軸鏜孔中的一個(gè)延伸。第二車軸從相對(duì)的車軸鏜孔中的另一個(gè)延伸。

在本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例中，提供了一種差速器殼體和車軸組件的NVH測(cè)試的方法。方法包括以下步驟：提供具有平臺(tái)、第一銷、第二銷以及至少一個(gè)合格表面的測(cè)試儀器，該測(cè)試儀器進(jìn)一步具有第一能量源、第二能量源以及第三能量源，第一能量源沿第一軸線對(duì)齊，而第二能量源和第三能量源沿第二軸線對(duì)齊；提供差速器殼體和車軸組件，該組件包括殼體，殼體具有帶有在其中形成的第一孔的第一表面，帶有在其中形成的第二孔的第二表面以及第三表面，該組件進(jìn)一步包括布置在殼體中的小齒輪、第一車軸和第二車軸；將第一銷插入到第一孔中，并且將第二銷插入到第二孔中；將第一車軸和第二車軸與第二軸線對(duì)齊；將小齒輪與第一軸線對(duì)齊；將第三表面夾緊到至少一個(gè)合格表面；以及將小齒輪聯(lián)接到第一能量源，將第一車軸聯(lián)接到第二能量源，并且將第二車軸聯(lián)接到第三能量源。

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的以上特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)從本發(fā)明的以下具體描述中顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

其他特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)僅以示例的方式出現(xiàn)在實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，詳細(xì)描述參考附圖進(jìn)行，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有差速器殼體和車軸組件的車輛的底部示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的NVH測(cè)試儀器的等軸示意圖；

圖3為圖2的NVH測(cè)試儀器的一部分的等軸示意圖，其中差速器殼體和車軸組件被移除；

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于圖1的車輛和圖2的NVH測(cè)試儀器中的差速器殼體的后視圖；

圖5為圖4的差速器殼體的側(cè)視圖；

圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的NVH測(cè)試儀器的等軸示意圖；

圖7為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于圖1的車輛和圖6的NVH測(cè)試儀器中的差速器殼體的頂視圖；以及

圖8為圖7的差速器殼體和車軸組件的底視圖。

具體實(shí)施方式

以下描述實(shí)質(zhì)上僅為示例性的，而并非旨在限制本公開、其應(yīng)用或使用。應(yīng)當(dāng)理解，貫穿附圖，相應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)只是相似或相應(yīng)的零件和特征。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，圖1示出具有差速器組件和車軸組件的車輛20，差速器組件和車軸組件統(tǒng)稱為驅(qū)動(dòng)模塊22。應(yīng)當(dāng)理解，車輛20可以為例如汽車、卡車、貨車或運(yùn)動(dòng)型多用途車。如本文所用，術(shù)語(yǔ)車輛并非僅限于汽車、卡車、貨車或運(yùn)動(dòng)型多用途車，而是也可包括適合于運(yùn)輸負(fù)載的任何自推進(jìn)或牽引式運(yùn)輸工具。車輛20可包括發(fā)動(dòng)機(jī)24，諸如汽油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)24可進(jìn)一步為例如混合式發(fā)動(dòng)機(jī)，其將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)組合。發(fā)動(dòng)機(jī)24和驅(qū)動(dòng)模塊22聯(lián)接到框架或其他底盤結(jié)構(gòu)26。發(fā)動(dòng)機(jī)24通過(guò)變速器28和驅(qū)動(dòng)軸30聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)模塊22。變速器28可被配置成減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)速度并且增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩。然后，修正的輸出經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸30傳遞到驅(qū)動(dòng)模塊22。驅(qū)動(dòng)模塊22將通過(guò)差速器齒輪組32來(lái)自驅(qū)動(dòng)軸30的輸出扭矩經(jīng)由車軸36傳遞到一對(duì)從動(dòng)車輪34。

差速器齒輪組32布置在差速器殼體42內(nèi)。差速器齒輪組32經(jīng)由小齒輪40接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)軸30的輸出，小齒輪40將扭矩傳遞到環(huán)形齒輪44。小齒輪40包括通過(guò)凸緣46聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)軸30的軸。差速器齒輪組32由差速器軸承支撐用于在殼體42內(nèi)旋轉(zhuǎn)。差速器齒輪組32包括布置在殼體42內(nèi)的側(cè)齒輪38，側(cè)齒輪38聯(lián)接到并且支撐車軸36的一端。將旋轉(zhuǎn)部件諸如凸緣46聯(lián)接到小齒輪40或者將側(cè)齒輪38聯(lián)接到車軸36可使用花鍵連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)車軸36延伸到車軸管54中。車軸管54包括中空內(nèi)部，中空內(nèi)部延伸車軸管54的長(zhǎng)度。軸承56安裝在車軸管54的一端處，以支撐車軸36與從動(dòng)車輪34相鄰的端部。軸密封件57位于軸承56與車輪34之間。車輪安裝凸緣58聯(lián)接到車軸36與軸承56相鄰的端部。凸緣58提供接口用于安裝從動(dòng)車輪34。

車輛24進(jìn)一步包括與發(fā)動(dòng)機(jī)24相鄰布置的第二組車輪60。在一個(gè)實(shí)施例中，第二組車輪60也被配置成接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)24的輸出。這有時(shí)被稱為四輪或全輪驅(qū)動(dòng)配置。在該實(shí)施例中，車輛20可包括分動(dòng)箱62，分動(dòng)箱62將來(lái)自變速器28的輸出在前從動(dòng)車輪34和后從動(dòng)車輪60之間進(jìn)行分配。分動(dòng)箱62將輸出的一部分傳遞到前驅(qū)動(dòng)模塊64，前驅(qū)動(dòng)模塊64可包括附加部件，諸如將輸出傳遞到車輪60的差速器齒輪組66和車軸68。

應(yīng)當(dāng)理解，在驅(qū)動(dòng)模塊22、驅(qū)動(dòng)模塊64、變速器28、驅(qū)動(dòng)軸30以及差速器齒輪組32、差速器齒輪組66內(nèi)存在將旋轉(zhuǎn)能量或扭矩傳遞到車輪的多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，人們期望減少或最小化來(lái)自這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的任何噪聲或振動(dòng)到車輛車廂中的傳遞。

現(xiàn)在參考圖2和圖3，其示出用于測(cè)試驅(qū)動(dòng)模塊22的示例性NVH測(cè)試儀器70。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本文的實(shí)施例關(guān)于后驅(qū)動(dòng)模塊22描述NVH測(cè)試儀器70，但這是出于示例性的目的并且所要求的發(fā)明不應(yīng)受此限制。在其他實(shí)施例中，測(cè)試儀器70也可適合于測(cè)試前差速器殼體和車軸組件64。NVH測(cè)試儀器70包括適合于與凸緣46聯(lián)接的第一能量源諸如馬達(dá)72。NVH測(cè)試儀器70進(jìn)一步包括各自與車輛凸緣58中的一個(gè)聯(lián)接的一對(duì)相對(duì)的能量源，諸如馬達(dá)74、76。應(yīng)當(dāng)理解，馬達(dá)72、74、76可選擇性地通電，以分別將扭矩傳遞到小齒輪40或車軸36。NVH測(cè)試儀器70可進(jìn)一步具有傳感器(未示出)，諸如例如在本領(lǐng)域中已知的加速度計(jì)，用于測(cè)量驅(qū)動(dòng)模塊22上不同點(diǎn)處的振動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)模塊22經(jīng)由平臺(tái)78安裝到NVH測(cè)試儀器70。應(yīng)當(dāng)理解，平臺(tái)78相對(duì)于馬達(dá)72、74、76固定。平臺(tái)78為基本上剛性的結(jié)構(gòu)，其被配置成在操作期間保持驅(qū)動(dòng)模塊22。在示例性實(shí)施例中，平臺(tái)包括各自具有相對(duì)的夾緊構(gòu)件的至少三個(gè)合格表面83、84、85。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“合格表面”意為已在期望規(guī)格內(nèi)制造、定位和定向從而允許對(duì)被測(cè)試物品進(jìn)行精確和一致測(cè)量或測(cè)試的表面。在一個(gè)實(shí)施例中，合格表面83、84、85包括從中延伸的兩個(gè)銷80、82。如以下將更詳細(xì)討論，銷80、82和合格表面83、84、85配合，以相對(duì)于馬達(dá)72、74、76將驅(qū)動(dòng)模塊22保持在期望的位置和定向中，使得小齒輪40和車軸36在期望規(guī)格內(nèi)對(duì)齊。夾緊構(gòu)件諸如旋轉(zhuǎn)夾具86與銷80、82和表面84相鄰，旋轉(zhuǎn)夾具86包括可在釋放位置與接合位置之間移動(dòng)的臂88。當(dāng)在接合位置中時(shí)，臂88包括夾緊表面，夾緊表面用足夠的力接觸合格表面諸如例如殼體42上的機(jī)械加工的襯墊，以在期望的位置和定向中將驅(qū)動(dòng)模塊22保持在銷80、82上并且抵靠表面83、84、85，用于進(jìn)行測(cè)試。

在一個(gè)實(shí)施例中，合格表面83、84、85中的至少一個(gè)限定驅(qū)動(dòng)模塊在接合位置中與之對(duì)齊的第一平面。車軸36的旋轉(zhuǎn)軸線與此第一平面大致平行。進(jìn)一步地，當(dāng)在接合位置中時(shí)，合格表面83、84、85可將驅(qū)動(dòng)模塊22與垂直于第一平面的第二平面對(duì)齊。小齒輪40的旋轉(zhuǎn)軸線與第二平面大致平行或共面。

現(xiàn)在參考圖4和圖5，其示出用于驅(qū)動(dòng)模塊22并且?guī)в蠳VH測(cè)試儀器70的示例性差速器殼體42。在該實(shí)施例中，殼體42包括布置在相對(duì)表面上的多個(gè)安裝特征件，安裝特征件被配置成在驅(qū)動(dòng)模塊22安裝在平臺(tái)78上時(shí)接合銷80、82和表面83、84、85。這些安裝特征件包括在機(jī)械加工的表面92中形成的一對(duì)開口88、90。表面92進(jìn)一步包括被定位成在組件安裝在平臺(tái)78上時(shí)接合表面84的部分94。開口88、90和部分94相對(duì)于軸承鏜孔102的三個(gè)正交中心線96、98、100和車軸鏜孔110的三個(gè)正交中心線96、98、100在受控公差內(nèi)定位，軸承支撐小齒輪40。在一個(gè)實(shí)施例中，開口88、90的直徑為14.3mm+/-0.035mm并且位于到中心線96、98和104 0.25mm的真實(shí)位置。在該實(shí)施例中，定位表面83、84、85到中心線96、98和104的輪廓線為0.25mm，到表面84、83的表面83的輪廓線公差為0.1mm，并且到表面84、85的表面85的輪廓線為0.1mm。表面光潔度中的每個(gè)表面光潔度為3.2RA。

殼體42進(jìn)一步包括與表面92相對(duì)布置的多個(gè)表面或機(jī)械加工的襯墊112。表面112提供使臂88在處于接合位置中時(shí)與之接觸的表面。應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖4至圖5示出的實(shí)施例將安裝特征件顯示為布置在后表面上(意為與小齒輪40相對(duì)的表面)，但所要求的發(fā)明不應(yīng)受此限制。在另一個(gè)實(shí)施例中，安裝特征件可位于殼體42的不同部分上，諸如例如肋狀件114上。進(jìn)一步地，雖然所示的實(shí)施例顯示開口88、90在與部分94共同的表面中形成，但所要求的發(fā)明不應(yīng)受此限制。在其他實(shí)施例中，開口88、90可在例如既彼此偏離又與部分94偏離的表面中形成。

在操作中，通過(guò)在臂88處于釋放位置中的情況下將銷80、82放置到開口88、90中而將驅(qū)動(dòng)模塊22放置在平臺(tái)78上。旋轉(zhuǎn)夾具86被致動(dòng)，從而將臂88移動(dòng)到接合位置中，其中臂接觸表面112，從而推動(dòng)表面92與表面83、85接觸，并且推動(dòng)部分94與表面84接觸。應(yīng)當(dāng)理解，銷80、82和開口88、90使驅(qū)動(dòng)模塊22相對(duì)于馬達(dá)72、74、76在的X-Z平面中對(duì)齊，同時(shí)表面83、84、85使驅(qū)動(dòng)模塊22在Y方向上對(duì)齊。這在以以下方式將驅(qū)動(dòng)模塊22夾緊到平臺(tái)78方面提供了優(yōu)點(diǎn)，即，在期望的公差內(nèi)可靠且重復(fù)地定位小齒輪40和車軸36，并且分別將它們與馬達(dá)72、74、76對(duì)齊，以允許進(jìn)行可靠并且可重復(fù)的NVH測(cè)試。

在圖4至圖5所示的實(shí)施例中，平臺(tái)78與大致在水平方向上(例如，大致平行于小齒輪40的軸線)定向的夾緊壓力大致垂直定向?，F(xiàn)在參考圖6至圖8，其示出驅(qū)動(dòng)模塊22的實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)模塊22被配置成安裝在NVH測(cè)試儀器70上，測(cè)試儀器70具有在垂直方向上(例如，大致垂直于小齒輪40的軸線)的定向的夾緊壓力。在該實(shí)施例中，平臺(tái)78在銷80、82指向上的情況下定向。殼體42包括布置在底側(cè)上(例如，當(dāng)定向在操作位置中時(shí)更靠近地面)的兩個(gè)表面116、118(圖8)。每個(gè)表面116、118包括尺寸設(shè)置成接收銷80、82的開口孔120、122。底側(cè)進(jìn)一步包括與鏜孔110相鄰布置在殼體42上的一對(duì)襯墊或機(jī)械加工的表面124、126，其中在鏜孔110中，車軸管54離開殼體42。。襯墊124、126被定位成接觸平臺(tái)78上的表面84并且由其支撐。應(yīng)當(dāng)理解，雖然所示實(shí)施例顯示一對(duì)襯墊124、126與每個(gè)車軸管54相鄰，但在其他實(shí)施例中，可在每一側(cè)上使用單個(gè)襯墊。

在殼體42的頂側(cè)上(圖7)，一對(duì)機(jī)械加工的表面128、130分別與表面116、118相對(duì)布置。殼體42的頂側(cè)進(jìn)一步包括與襯墊124、126相對(duì)布置的一對(duì)襯墊或機(jī)械加工的表面132、134。表面128、130被布置成與一個(gè)或多個(gè)臂136配合，一個(gè)或多個(gè)臂136施加夾緊壓力到表面128、130并且將驅(qū)動(dòng)模塊22保持在適當(dāng)位置。襯墊132、134被類似地布置成與一個(gè)或多個(gè)臂138配合。應(yīng)當(dāng)理解，臂136、138可以為任何合適的夾緊裝置，諸如例如旋轉(zhuǎn)夾具或者擺臂式夾具，其可被配置成接合表面128、130和襯墊132、134，以在測(cè)試期間將組件保持在平臺(tái)78上。進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)理解，銷80、82和開口120、122被布置成使驅(qū)動(dòng)模塊22在X-Y平面中相對(duì)于馬達(dá)72、74、76對(duì)齊，同時(shí)表面84、116、118、124、126使驅(qū)動(dòng)模塊22在Z方向上對(duì)齊。

雖然已參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在未背離本發(fā)明范圍的情況下可做出各種改變，并且其元件可被等效物替換。另外，在未背離本發(fā)明基本范圍的情況下，可做出許多修改以使特定情形或材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明并非旨在限于所公開的特定實(shí)施例，相反本發(fā)明將包括落入本申請(qǐng)范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。