用于安裝到車輛的后部驅動模塊組件和系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了用于安裝到車輛的后部驅動模塊組件和系統。提供具有一種結構的車輛。系統包括在第一位置和第二位置處安裝到所述結構的支架，第二位置與第一位置間隔分開。提供具有殼體的后部驅動模塊，所述殼體在第一位置與第二位置之間聯接到支架，所述殼體在至少兩個位置聯接到支架。至少一個連桿在第一末端處操作地聯接到殼體并且在第二末端處操作地聯接到結構。
【專利說明】
用于安裝到車輛的后部驅動模塊組件和系統
技術領域
[0001]本發明涉及具有后部驅動模塊的車輛，并且更具體來說，涉及用于將后部驅動模塊安裝到車輛結構的系統。
【背景技術】
[0002]車輛(諸如像汽車和卡車)包括通過傳動軸連接到車輛的發動機的后部驅動模塊(RDM)。傳動軸將由車輛的發動機發出的旋轉能量(扭矩)傳輸到后部驅動模塊，后部驅動模塊又將旋轉能量傳輸到車輪。在后輪驅動車輛中，傳動軸將RDM直接聯接到車輛的變速器。在全輪或四輪驅動車輛中，還可以包括額外的部件，諸如像動力輸出單元。
[0003]應了解，旋轉能量從傳動軸到RDM和從RDM到車輪的傳輸在RDM內產生反作用力以抵抗所傳輸的扭矩。這些反作用力通常可以特征化為“滾動”型和“傾斜”型運動。滾動型運動是繞穿過RDM的縱向軸線的旋轉。滾動型運動可以使得軸線相對于RDM彎曲并且導致不良噪音和振動。傾斜型的運動是由于對車輪處的驅動扭矩的反作用而導致的繞RDM的橫向軸線的旋轉。傾斜所導致的RDM的聯接也產生不良噪音和振動，并且也可能減少傳動軸的工作壽命O
[0004]傳統上，為了抵抗置于RDM上的反作用扭矩，使用將RDM牢固地聯接到車輛結構的安裝系統，諸如直接聯接到車輛車架或者聯接到中間橫向構件或支架構件。通常，這些系統使用包括隔離軸襯的某種類型的三點安裝，所述隔離軸襯減少從RDM到結構的振動傳輸。應了解，這些振動可能是由于RDM的工作或者也通過發動機的工作導致。
[0005]傳統上，車輛發動機是具有被交替地點火以產生旋轉能量的內燃發動機。由于需要提高燃料效率，所以已經開發出選擇性地停用汽缸的用于車輛發動機的交替控制方案。在某些情況下，當汽缸被停用時，不燃燒燃料并且提高燃料效率。然而，已經發現，汽缸的停用導致低頻振動通過傳動軸傳輸到RDM，這之前在傳統的發動機控制配置中尚未經歷過。另外，已經發現，在一些情況下，現有RDM安裝布置不足以抵抗在這些低頻下產生的激勵力。
[0006]因此，需要提供在經受來自車輛發動機的低頻振動時提供所需的性能水平的RDM和RDM安置布置。
【發明內容】
[0007]在本發明的一個示例性實施例中，提供具有一種結構的車輛。系統包括在第一位置和第二位置處安裝到結構的支架，第二位置與第一位置間隔分開。提供具有殼體的后部驅動模塊，所述殼體在第一位置與第二位置之間聯接到支架，所述殼體在至少兩個位置中聯接到支架。至少一個連桿在第一末端處操作地聯接到殼體并且在第二末端處操作地聯接到結構。
[0008]在本發明的另一個示例性實施例中，提供具有一種結構的車輛。系統具有在至少兩個位置中安裝到結構的支架。提供具有殼體的后部驅動模塊，所述殼體安置成在至少兩個位置之間與支架相鄰，所述殼體在至少兩個位置中聯接到支架。第一連桿操作地聯接在殼體與結構之間，第一連桿在與支架相對的側上聯接到殼體。
[0009]本發明包括以下方案:
1.一種具有結構的車輛，包括:
在第一位置和第二位置處安裝到所述結構的支架，所述第二位置與所述第一位置間隔分開；
具有殼體的后部驅動模塊，所述殼體在所述第一位置與所述第二位置之間聯接到所述支架，所述殼體在至少兩個位置聯接到所述支架；以及
在第一末端處操作地聯接到所述殼體并且在第二末端處操作地聯接到所述結構的至少一個連桿。
[0010]2.如方案I所述的系統，其中所述殼體沿所述殼體的輸出中心線聯接到所述支架。
[0011]3.如方案2所述的系統，其中所述至少一個連桿沿所述殼體的所述輸出中心線和所述殼體的輸入中心線聯接到所述殼體。
[0012]4.如方案3所述的系統，其中:
所述后部驅動模塊包括至少一個車軸，所述輸出中心線由所述至少一個車軸的中心限定；以及
所述后部驅動模塊被配置成與傳動軸相聯接，所述輸入中心線由所述傳動軸的中心限定。
[0013]5.如方案3所述的系統，其中所述殼體在第三位置和第四位置聯接到所述支架，所述第三位置和第四位置設置在所述輸入中心線的相對側上。
[0014]6.如方案5所述的系統，其中所述第三位置和第四位置布置在所述殼體的頂側上，所述至少一個連桿在所述殼體的底側上聯接到所述殼體。
[0015]7.如方案3所述的系統，其中所述第一位置和第二位置布置在所述輸入中心線的相對側上。
[0016]8.如方案3所述的系統，其中所述第一位置和第二位置布置在所述輸出中心線的相對側上。
[0017]9.如方案3所述的系統，其中所述支架在第五和第六位置進一步聯接到所述結構，所述第一位置和所述第二位置布置在所述輸出中心線的后側上，并且所述第五位置和所述第六位置布置在所述輸出中心線的前側上，所述前側比所述后側更加靠近車輛動力源。
[0018]10.如方案9所述的系統，其中所述第一位置和所述第二位置布置在所述支架的頂側上，并且所述第五位置和第六位置在所述支架的底側上。
[0019]11.如方案I所述的系統，其中所述至少一個連桿包括布置在所述殼體的相對側上的第一連桿和第二連桿，所述第一連桿聯接在所述殼體與所述結構之間，并且所述第二連桿聯接在所述殼體與所述結構之間。
[0020]12.如方案11所述的系統，其中:
所述第一連桿具有聯接到所述殼體的底側的末端；以及
所述第二連桿具有聯接到與所述殼體的頂側相鄰的所述殼體的前側的末端。
[0021]13.如方案12所述的系統，其中所述第一連桿和所述第二連桿與輸入軸的中心線對齊。
[0022]14.一種具有結構的車輛，包括:
在至少兩個位置安裝到所述結構的支架；
具有殼體的后部驅動模塊，所述殼體安置成在所述至少兩個位置之間與所述支架相鄰，所述殼體在至少兩個位置聯接到所述支架；以及
操作地聯接在所述殼體與所述結構之間的第一連桿，所述第一連桿在與所述支架相對的側面上聯接到所述殼體。
[0023]15.如方案14所述的系統，其中所述殼體通過第一支架固定件和第二支架固定件聯接到所述支架，所述第一支架固定件和第二支架固定件布置在輸入軸的中心線的相對側上。
[0024]16.如方案15所述的系統，其中所述支架通過第一對結構固定件和第二對結構固定件安裝到所述結構，所述第一對結構固定件布置在所述支架的頂側上，所述第二對結構固定件布置在所述支架的底側上。
[0025]17.如方案16所述的系統，其中所述第一對結構固定件布置成與所述殼體的后側相鄰并且與其間隔分開，并且所述第二對結構固定件布置成與所述殼體的前側相鄰并且與其間隔分開。
[0026]18.如方案17所述的系統，其中所述第一支架固定件和第二支架固定件與由車輛車軸限定的中心線對齊。
[0027]19.如方案18所述的系統，其進一步包括聯接在所述殼體與所述結構之間的第二連桿。
[0028]20.如方案19所述的系統，其中所述第二連桿在與所述頂側相鄰的前側上聯接到所述殼體。
[0029]本發明的以上特征和優點以及其他特征和優點從結合附圖進行的本發明的以下詳細描述顯而易見。
【附圖說明】
[0030]其他特征、優點和細節在實施例的以下詳細描述中僅通過實例顯現，詳細描述參照附圖，其中:
圖1是根據本發明的一個實施例的具有后部驅動模塊的車輛的示意性平面圖；
圖2是用于圖1的車輛中的后部驅動模塊的前部示意圖；
圖3是圖2的后部驅動模塊的側面示意圖；
圖4是用于圖1的車輛中的后部驅動模塊的另一個實施例的前部示意圖；以及圖5是圖4的后部驅動模塊的側面示意圖。
【具體實施方式】
[0031]以下描述實質上僅是示例性的而并不意欲限制本公開、其應用或使用。應理解，在全部圖式中，對應參考數字指示類似或對應的部分和特征。
[0032]根據本發明的實施例，圖1示出具有前車軸組件64和后部驅動模塊(RDM)22的車輛20。應了解，車輛20可以是例如汽車或卡車。車輛20可以包括發動機24，諸如汽油或柴油燃料的內燃發動機。發動機24可以進一步是例如將內燃發動機與電動機組合的混合動力型發動機。在一個實施例中，發動機24包括控制器或發動機控制模塊25，其可以在工作期間選擇性地停用發動機24的一個或多個汽缸。
[0033]發動機24、RDM22和車軸組件64聯接到車輛結構，諸如底盤或車架26。發動機24通過變速器或分動箱或聯接器28和傳動軸30聯接到RDM 22。變速器28可以被配置成減少旋轉速度并且增加發動機輸出的扭矩。此修改的輸出隨后通過傳動軸30傳輸到RDM 22οRDM 22通過車軸36和車輪凸緣58將輸出扭矩從傳動軸30傳輸到一對從動輪34。
[0034]在一個實施例中，RDM22包括殼體42，諸如支撐準雙曲面齒輪組32的差速器殼體。如本文所使用，準雙曲面齒輪組32包括環形齒輪、行星小齒輪和差速器殼。差速器殼可以包括用于將扭矩從環形齒輪傳輸到車軸的差速器齒輪組組件(如本領域中已知)。在一個實施例中，一對車軸管54聯接到殼體42并且從殼體42延伸。一個或多個車輪軸承56可以安置在車軸管54的遠離差速器殼體42的末端處以支撐車軸36。應了解，在其他實施例中，RDM 22可以具有與準雙曲面齒輪組不同的其他配置。例如，在電動或混合動力型車輛中，RDM可以包括直接驅動車輪34的電動機。
[0035]車輛20進一步包括布置成與發動機24相鄰的第二組車輪60。在一個實施例中，第二組車輪60也被配置成從發動機24接收輸出。這有時稱為四輪或全輪驅動配置。在此實施例中，車輛20可以包括分動箱62，該分動箱將來自變速器28的輸出相應地在前從動輪60與后從動輪34之間分配。分動箱62將一部分輸出傳輸到前車軸組件64，前車軸組件64可以包括額外的部件，諸如差速器殼體65、準雙曲面或差速器齒輪組66和將輸出傳輸到車輪60的軸68。
[0036]現在參照圖2-3，繼續參照圖1，將描述RDM 22。應了解，雖然本文的實施例參照后輪驅動車輛來描述所要求的發明，但是所要求的發明不應限于此。在其他實施例中，RDM 22可以用于配置為全輪或四輪驅動車輛的車輛中。
[0037]在此實施例中，RDM22包括通過第一和第二支架固定件40聯接到支架構件38。支架構件38是將RDM 22聯接到車架26的基本上剛性的構件。在一個實施例中，支架構件38通過一對上車架固定件44和一對下車架固定件46安裝到車架26。上車架固定件44可以布置在支架構件38的與傳動軸30相對的末端48上的頂表面上。雖然下車架固定件46可以布置在末端50上的下表面上(例如，比上車架固定件44更靠近地面)。在圖3的所示實施例中，車架固定件44、46分別與殼體42的后側和前側間隔分開。在一個實施例中，該對上車架固定件布置在殼體42的后側上的第一和第二位置處。支架固定件40安置在輸入中心線31的相對側上的第三和第四位置處。支架固定件46安置在殼體42的前側上的第五和第六位置處。
[0038]如本文所使用，術語“頂部”或“頂表面”指代當車輛處于其預期工作位置中時通常與地面相對或者背離地面的表面，而術語“底部”或“底表面”指代與地面相鄰或面對地面的表面。類似地，術語“前部”或“前側”指代較靠近或面對發動機24的側面，而術語“后部”或“后側”指代遠離或背離發動機24的側面。應了解，后部驅動模塊可以具有并不是正方形的殼體或者具有平坦表面，但是也可以包括彎曲和傾斜的表面，并且這些相對術語指代特定側面或表面的一般定向而并非意欲是限制性的。
[0039]傳動軸30由定向在延伸穿過傳動軸30的中心的平面上的輸入中心線31限定。在一個實施例中，每對車架固定件44、46包括在殼體42的任一側和輸入中心線31的任一側上的至少一個安裝構件。車架固定件44、46的這種布置提供允許支架構件38支撐RDM 22抵抗傾斜和滾動以及RDM 22重量的優點。類似地，支架固定件40被布置在殼體的頂側上并且安置在輸入中心線31的任一側上。在一個實施例中，支架固定件40居于中心地位于殼體42上并且與輸出中心線37對齊；中心線37由豎直地延伸穿過RDM 22的輸出軸(諸如像車軸36)的中心的平面限定。
[0040]殼體42通過擺動的連桿52進一步聯接到車架26。在一個實施例中，擺動的連桿52聯接到殼體42的與固定件40相對的側面，諸如殼體42的底側。擺動的連桿52通過連桿固定件70(諸如像軸襯)聯接。應了解，雖然軸襯可以主要提供繞軸線以單個自由度的旋轉，但是在一些實施例中，軸襯的彈性也提供以其他自由度的有限運動。在一個實施例中，連桿固定件70與輸入中心線31和輸出中心線37對齊。擺動的連桿52可以被布置成朝向車輛20的后部延伸(例如，遠離發動機)，以允許擺動的連桿52在向前駕駛操作中處于拉伸中。擺動的連桿52布置在水平方向附近(當在圖3從側面觀看時)，以減小或最小化對車架26的豎直反作用。在一個實施例中，當擺動的連桿52處于壓縮中時，擺動的連桿52可以是有角度的(例如，相對于地面)以避免聯接轉換，諸如處于反向扭矩中。
[0041 ]在操作中，發動機24旋轉傳動軸30并且將扭矩置于殼體42上。支架固定件40產生滾動型反作用，如由箭頭72所示。類似地，由于車軸36扭矩，使得車軸36在殼體42上施加傾斜型(前到后或“前后”)運動。在傾斜運動下，擺動的連桿52施加反作用扭矩，如由箭頭74所指示。類似地，響應于傾斜運動，支架固定件40也在殼體42的頂部施加反作用力。在一個實施例中，用于RDM 22的安裝布置可以被配置成使得通過與從驅動傾斜型運動的相同車軸36振動對支架構件38的前后懸架輸入不同相地作用，在支架上對車身界面(例如，車架固定件44、46)的前后力減少或最小化整體組件的前后激勵。通過對前/后方向上的驅動扭矩反作用到支架中，減少到車架的豎直輸入，并且也減少或最小化由于RDM傾斜導致的豎直地面振動。
[0042]在一些實施例中，可能需要減少或消除由于支架固定件40處的傾斜和滾動反作用而導致的車架固定件44、46處的豎直力。現在參照圖4和圖5，展示RDM 22的另一個實施例。在此實施例中，車架固定件44、46和支架固定件40相對于中心線31、37和殼體42以與以上描述相同的方式布置。另外，后部擺動的連桿52聯接在殼體42的底部與車架26之間。連桿固定件70與輸入中心線31和輸出中心線37都對齊。
[0043]在該實施例中，前部擺動的連桿76聯接在車架26與殼體42的與后部擺動的連桿52相對的側面(諸如殼體42的前部)之間。在一個實施例中，前部擺動的連桿與中心線31對齊。前部擺動的連桿76可以與后部擺動的連桿52平行布置。換言之，如果后部擺動的連桿52布置在小角度上(相對于地面)，則前部擺動的連桿76布置在相同的角度上。在一個實施例中，當車輛20在向前駕駛操作中被操作時，擺動的連桿52、76布置成處于拉伸中。
[0044]在此實施例中，支架固定件40支撐RDM22的重量(豎直)并且以與以上描述類似的方式對由傳動軸30產生的滾動型運動反作用(由箭頭72指示)。然而，前部擺動的連桿76和后部擺動的連桿52對傾斜型運動反作用(由箭頭74指示)，這將傾斜型運動與支架固定件40分開。應了解，因此減少或消除車架固定件44、46處的豎直力。此布置提供分開前后動力學的優點，這允許增加安裝系統的布置的靈活性以提供所需性能特征。
[0045]應了解，雖然圖2-5將車架26和支架構件38展示為直線形或平坦構件，但是這是用于示例性目的并且所要求的發明不應限于此。在其他實施例中，支架構件38或車架26可以包括彎曲、有角度或傾斜的部分。另外，車架26或支架構件38可以包括多個構件，或者包括主要承載構件并且具有將構件聯接到RDM 22的托架或凸緣。包括托架或凸緣可以允許例如固定件40、44、46與主要承載構件水平或共線布置。在一個實施例中，后部車架固定件44可以與支架固定件40水平地布置或者部分地布置在支架固定件40下方。
[0046]應了解，雖然本文描述的實施例將擺動的連桿認為是當車輛處于向前操作模式中時布置成處于拉伸中，但是這是用于示例性目的并且所要求的發明不應限于此。在其他實施例中，當車輛處于向前操作模式中時，擺動的連桿可以布置成處于壓縮中。應進一步了解，雖然所示實施例將滾動型和傾斜型反作用認為是在特定的方向上，但是這也是用于示例性目的并且所要求的發明不應限于此。在其他實施例中，滾動型和傾斜型中的一個或兩個可以在相反的方向上。
[0047]雖然參照示例性實施例描述本發明，但是本領域技術人員將理解，在不脫離本發明的范圍的情況下，可以做出各種改變，并且可以用等效物替代其元件。此外，在不脫離本發明的基本范圍的情況下，可以做出許多修改以使得特定情況或材料適于本發明的教示。因此，本發明并不意欲限于所披露的具體實施例，而本發明將包括落入本申請的范圍內的所有實施例。
【主權項】
1.一種具有結構的車輛，包括: 在第一位置和第二位置處安裝到所述結構的支架，所述第二位置與所述第一位置間隔分開； 具有殼體的后部驅動模塊，所述殼體在所述第一位置與所述第二位置之間聯接到所述支架，所述殼體在至少兩個位置聯接到所述支架；以及 在第一末端處操作地聯接到所述殼體并且在第二末端處操作地聯接到所述結構的至少一個連桿。2.如權利要求1所述的系統，其中所述殼體沿所述殼體的輸出中心線聯接到所述支架。3.如權利要求2所述的系統，其中所述至少一個連桿沿所述殼體的所述輸出中心線和所述殼體的輸入中心線聯接到所述殼體。4.如權利要求3所述的系統，其中: 所述后部驅動模塊包括至少一個車軸，所述輸出中心線由所述至少一個車軸的中心限定；以及 所述后部驅動模塊被配置成與傳動軸相聯接，所述輸入中心線由所述傳動軸的中心限定。5.如權利要求3所述的系統，其中所述殼體在第三位置和第四位置聯接到所述支架，所述第三位置和第四位置設置在所述輸入中心線的相對側上。6.如權利要求5所述的系統，其中所述第三位置和第四位置布置在所述殼體的頂側上，所述至少一個連桿在所述殼體的底側上聯接到所述殼體。7.如權利要求3所述的系統，其中所述第一位置和第二位置布置在所述輸入中心線的相對側上。8.如權利要求3所述的系統，其中所述第一位置和第二位置布置在所述輸出中心線的相對側上。9.如權利要求3所述的系統，其中所述支架在第五和第六位置進一步聯接到所述結構，所述第一位置和所述第二位置布置在所述輸出中心線的后側上，并且所述第五位置和所述第六位置布置在所述輸出中心線的前側上，所述前側比所述后側更加靠近車輛動力源。10.—種具有結構的車輛，包括: 在至少兩個位置安裝到所述結構的支架； 具有殼體的后部驅動模塊，所述殼體安置成在所述至少兩個位置之間與所述支架相鄰，所述殼體在至少兩個位置聯接到所述支架；以及 操作地聯接在所述殼體與所述結構之間的第一連桿，所述第一連桿在與所述支架相對的側面上聯接到所述殼體。
【文檔編號】B60K17/04GK105966239SQ201610138352
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月11日
【發明人】D.R.波瓦里耶, J.C.霍爾特格里文, J.A.舒德特, J.E.霍華德
【申請人】通用汽車環球科技運作有限責任公司