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、振動和聲振粗糙度(NVH)測試組件的組件。

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，有時俗稱為驅(qū)動模塊。驅(qū)動模塊通過傳動軸連接到車輛發(fā)動機。傳動軸將車輛發(fā)動機產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動能(扭矩)傳遞到組件，組件反過來將旋轉(zhuǎn)動能傳遞到車輪。在后輪驅(qū)動車輛中，傳動軸將組件直接聯(lián)接到車輛的變速器。在全輪或四輪驅(qū)動車輛中，還可包括附加部件，諸如例如動力輸出單元。

應(yīng)當(dāng)理解，驅(qū)動模塊內(nèi)的齒輪的旋轉(zhuǎn)可生成或傳遞振動。這些振動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)出了測試設(shè)備和方法，以在安裝到車輛中之前允許NVH的測量。NVH測試方法方法通常包括將能量源(例如，馬達)連接到進入差速器殼體并且在每個車輪處的小齒車軸。旋轉(zhuǎn)軸的對齊需要在期望的規(guī)格內(nèi)完成，否則可出現(xiàn)不一致的測試結(jié)果。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使軸對齊并且將驅(qū)動模塊夾緊到測試夾具對NVH測試儀的重復(fù)性和和處理量問題有很大貢獻。

因此，人們期望提供具有期望可靠性水平的便于NVH測試的驅(qū)動模塊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，提供了一種用于在車輛差速器殼體和車軸組件上進行噪聲、振動和聲振粗糙度(NVH)測試的系統(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。組件進一步具有小齒輪、第一車軸和第二車軸。系統(tǒng)包括平臺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上，以接收在第二孔中。第三合格表面布置在平臺上以接合第三表面。第一能量源可操作地聯(lián)接到平臺，并且沿第一軸線對齊，第一能量源被配置成沿第一軸線與小齒輪對齊。第二能量源聯(lián)接到平臺，并且沿第二軸線對齊，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齊。第三能量源聯(lián)接到平臺，并且與第二軸線對齊，第三能量源被配置成沿第二軸線與第二車軸對齊。

在本發(fā)明的另一個示例性實施例中，提供了一種被配置成安裝到NVH測試儀器上的差速器殼體和車軸組件。NVH測試儀器具有第一銷、第二銷以及至少一個合格表面。組件包括具有小齒輪鏜孔和一對相對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的第一夾緊表面。第二夾緊表面與第二表面相對布置，而第三夾緊表面與第三表面相對布置，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測試儀器聯(lián)接。第一車軸從相對的車軸鏜孔中的一個延伸。第二車軸從相對的車軸鏜孔中的另一個延伸。

在本發(fā)明的又一示例性實施例中，提供了一種差速器殼體和車軸組件的NVH測試的方法。方法包括以下步驟：提供具有平臺、第一銷、第二銷以及至少一個合格表面的測試儀器，該測試儀器進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齊，而第二能量源和第三能量源沿第二軸線對齊；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齊；將小齒輪與第一軸線對齊；將第三表面夾緊到至少一個合格表面；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，本發(fā)明的以上特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點從本發(fā)明的以下具體描述中顯而易見。

附圖說明

其他特征、優(yōu)點和細節(jié)僅以示例的方式出現(xiàn)在實施例的以下詳細描述中，詳細描述參考附圖進行，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實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)明實施例的NVH測試儀器的等軸示意圖；

圖3為圖2的NVH測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)明實施例的用于圖1的車輛和圖2的NVH測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)明另一個實施例的NVH測試儀器的等軸示意圖；

圖7為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的用于圖1的車輛和圖6的NVH測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。

具體實施方式

以下描述實質(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)的參考標號只是相似或相應(yīng)的零件和特征。

根據(jù)本發(fā)明實施例，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、貨車或運動型多用途車。如本文所用，術(shù)語車輛并非僅限于汽車、卡車、貨車或運動型多用途車，而是也可包括適合于運輸負載的任何自推進或牽引式運輸工具。車輛20可包括發(fā)動機24，諸如汽油內(nèi)燃發(fā)動機或柴油內(nèi)燃發(fā)動機。發(fā)動機24可進一步為例如混合式發(fā)動機，其將內(nèi)燃發(fā)動機與電動馬達組合。發(fā)動機24和驅(qū)動模塊22聯(lián)接到框架或其他底盤結(jié)構(gòu)26。發(fā)動機24通過變速器28和驅(qū)動軸30聯(lián)接到驅(qū)動模塊22。變速器28可被配置成減小發(fā)動機輸出的旋轉(zhuǎn)速度并且增加發(fā)動機輸出的扭矩。然后，修正的輸出經(jīng)由驅(qū)動軸30傳遞到驅(qū)動模塊22。驅(qū)動模塊22將通過差速器齒輪組32來自驅(qū)動軸30的輸出扭矩經(jīng)由車軸36傳遞到一對從動車輪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接收來自驅(qū)動軸30的輸出，小齒輪40將扭矩傳遞到環(huán)形齒輪44。小齒輪40包括通過凸緣46聯(lián)接到驅(qū)動軸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可使用花鍵連接來實現(xiàn)。

在一個實施例中，每個車軸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的長度。軸承56安裝在車軸管54的一端處，以支撐車軸36與從動車輪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車輪34。

車輛24進一步包括與發(fā)動機24相鄰布置的第二組車輪60。在一個實施例中，第二組車輪60也被配置成接收來自發(fā)動機24的輸出。這有時被稱為四輪或全輪驅(qū)動配置。在該實施例中，車輛20可包括分動箱62，分動箱62將來自變速器28的輸出在前從動車輪34和后從動車輪60之間進行分配。分動箱62將輸出的一部分傳遞到前驅(qū)動模塊64，前驅(qū)動模塊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)動模塊22、驅(qū)動模塊64、變速器28、驅(qū)動軸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旋轉(zhuǎn)部件。應(yīng)當(dāng)進一步理解，人們期望減少或最小化來自這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的任何噪聲或振動到車輛車廂中的傳遞。

現(xiàn)在參考圖2和圖3，其示出用于測試驅(qū)動模塊22的示例性NVH測試儀器70。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本文的實施例關(guān)于后驅(qū)動模塊22描述NVH測試儀器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。在其他實施例中，測試儀器70也可適合于測試前差速器殼體和車軸組件64。NVH測試儀器70包括適合于與凸緣46聯(lián)接的第一能量源諸如馬達72。NVH測試儀器70進一步包括各自與車輛凸緣58中的一個聯(lián)接的一對相對的能量源，諸如馬達74、76。應(yīng)當(dāng)理解，馬達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測試儀器70可進一步具有傳感器(未示出)，諸如例如在本領(lǐng)域中已知的加速度計，用于測量驅(qū)動模塊22上不同點處的振動。

驅(qū)動模塊22經(jīng)由平臺78安裝到NVH測試儀器70。應(yīng)當(dāng)理解，平臺78相對于馬達72、74、76固定。平臺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)動模塊22。在示例性實施例中，平臺包括各自具有相對的夾緊構(gòu)件的至少三個合格表面83、84、85。如本文所用，術(shù)語“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被測試物品進行精確和一致測量或測試的表面。在一個實施例中，合格表面83、84、85包括從中延伸的兩個銷80、82。如以下將更詳細討論，銷80、82和合格表面83、84、85配合，以相對于馬達72、74、76將驅(qū)動模塊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的臂88。當(dāng)在接合位置中時，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上的機械加工的襯墊，以在期望的位置和定向中將驅(qū)動模塊22保持在銷80、82上并且抵靠表面83、84、85，用于進行測試。

在一個實施例中，合格表面83、84、85中的至少一個限定驅(qū)動模塊在接合位置中與之對齊的第一平面。車軸36的旋轉(zhuǎn)軸線與此第一平面大致平行。進一步地，當(dāng)在接合位置中時，合格表面83、84、85可將驅(qū)動模塊22與垂直于第一平面的第二平面對齊。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)動模塊22并且?guī)в蠳VH測試儀器70的示例性差速器殼體42。在該實施例中，殼體42包括布置在相對表面上的多個安裝特征件，安裝特征件被配置成在驅(qū)動模塊22安裝在平臺78上時接合銷80、82和表面83、84、85。這些安裝特征件包括在機械加工的表面92中形成的一對開口88、90。表面92進一步包括被定位成在組件安裝在平臺78上時接合表面84的部分94。開口88、90和部分94相對于軸承鏜孔102的三個正交中心線96、98、100和車軸鏜孔110的三個正交中心線96、98、100在受控公差內(nèi)定位，軸承支撐小齒輪40。在一個實施例中，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的真實位置。在該實施例中，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表面光潔度為3.2RA。

殼體42進一步包括與表面92相對布置的多個表面或機械加工的襯墊112。表面112提供使臂88在處于接合位置中時與之接觸的表面。應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖4至圖5示出的實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相對的表面)，但所要求的發(fā)明不應(yīng)受此限制。在另一個實施例中，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。進一步地，雖然所示的實施例顯示開口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)動模塊22放置在平臺78上。旋轉(zhuǎn)夾具86被致動，從而將臂88移動到接合位置中，其中臂接觸表面112，從而推動表面92與表面83、85接觸，并且推動部分94與表面84接觸。應(yīng)當(dāng)理解，銷80、82和開口88、90使驅(qū)動模塊22相對于馬達72、74、76在的X-Z平面中對齊，同時表面83、84、85使驅(qū)動模塊22在Y方向上對齊。這在以以下方式將驅(qū)動模塊22夾緊到平臺78方面提供了優(yōu)點，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72、74、76對齊，以允許進行可靠并且可重復(fù)的NVH測試。

在圖4至圖5所示的實施例中，平臺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)動模塊22的實施例，驅(qū)動模塊22被配置成安裝在NVH測試儀器70上，測試儀器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。在該實施例中，平臺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更靠近地面)的兩個表面116、118(圖8)。每個表面116、118包括尺寸設(shè)置成接收銷80、82的開口孔120、122。底側(cè)進一步包括與鏜孔110相鄰布置在殼體42上的一對襯墊或機械加工的表面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78上的表面84并且由其支撐。應(yīng)當(dāng)理解，雖然所示實施例顯示一對襯墊124、126與每個車軸管54相鄰，但在其他實施例中，可在每一側(cè)上使用單個襯墊。

在殼體42的頂側(cè)上(圖7)，一對機械加工的表面128、130分別與表面116、118相對布置。殼體42的頂側(cè)進一步包括與襯墊124、126相對布置的一對襯墊或機械加工的表面132、134。表面128、130被布置成與一個或多個臂136配合，一個或多個臂136施加夾緊壓力到表面128、130并且將驅(qū)動模塊22保持在適當(dāng)位置。襯墊132、134被類似地布置成與一個或多個臂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，以在測試期間將組件保持在平臺78上。進一步地，應(yīng)當(dāng)理解，銷80、82和開口120、122被布置成使驅(qū)動模塊22在X-Y平面中相對于馬達72、74、76對齊，同時表面84、116、118、124、126使驅(qū)動模塊22在Z方向上對齊。

雖然已參考示例性實施例描述了本發(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施例，相反本發(fā)明將包括落入本申請范圍內(nèi)的所有實施例。