Adjusting caster angles of vehicles

Abstract

A connection assembly includes: a first connector coupled to an axle tube of a vehicle, a second connector coupled to a wheel of the vehicle, and at least one eccentric structure coupled between the first connector and the second connector and configured to adjust a caster angle associated with the wheel. The invention also discloses an axle assembly, a chassis, a vehicle and a method.

Description

ADJUSTING CASTER ANGLES OF VEHICLESTechnical Field

[0001] The present disclosure relates generally to adjusting caster angles of vehicles, e.g., vehicles with large tires such as off-road vehicles.Background Art

[0002] Since the launch of the first off-road vehicle model, the appearance, interior trim, four-wheel drive technology, and power system of the off-road vehicle have made great progress. However, as the core of the chassis, the integral front axle assembly has not been substantially improved. In the past many years, the global sales of off-road vehicles have exceeded 30 millions, and consumers' demand for customization and modification of such models is also increasing day by day.Technical Problem

[0003] For global automakers and modification shops, changing to the bigger tires, replacing or enhancing the suspension system to lift the vehicle chassis for more ground clearance, and making the overall appearance of the vehicle more attractive have become the most common ways of customization in the industry. However, the lift of the vehicle chassis also brings issues that obviously affect the vehicle handling experience, moreover, seriously threaten the safety of the person (s) in the vehicle.Technical Solution

[0004] The present disclosure describes methods, apparatus, devices, systems, and sub-systems for adjusting caster angles of vehicles, e.g., by adjusting a relative position between an inner-C-forging and a kingpin knuckle (e.g., by adding at least one eccentric structure for connection between the inner-C-forging and the kingpin knuckle) , or by adjusting a relative position between the inner-C-forging and an axle tube (e.g., by adjusting a connection structure between the inner-C-forging and the axle tube) , or by a combination thereof.

[0005] One aspect of the present disclosure features a connection assembly, including: a first connector coupled to an axle tube of a vehicle; a second connector coupled to a wheel of the vehicle; and at least one eccentric structure coupled between the first connector and the second connector and configured to adjust a caster angle associated with the wheel.

[0006] In some implementations, the first connector includes an inner-C-forging, and the second connector includes a kingpin knuckle.

[0007] In some implementations, the first connector is integrally fixed with the axle tube into a single piece.

[0008] In some implementations, the axle tube is connected to an axle housing of the vehicle, and the axle housing is connected to a driveshaft of the vehicle.

[0009] In some implementations, a driveshaft angle of the driveshaft is identical to 0 degree.

[0010] In some implementations, a change of the caster angle by the at least one eccentric structure is in a range from a negative angle to a positive angle.

[0011] In some implementations, the change of the caster angle is in a range from –7.5 degrees to + 7.5 degrees.

[0012] In some implementations, the change of the caster angle is based on an offset between a central axis of the first connector and a central axis of the at least one eccentric structure.

[0013] In some implementations, the first connector includes a first opening, and the second connector includes a second opening. The connection assembly can further include a first pin inserted through the first opening of the first connector and the second opening of the second connector and configured to fix the first connector and the second connector with a first corresponding  fastener. The at least one eccentric structure can be arranged between the first connector and the first pin.

[0014] In some implementations, the at least one eccentric structure includes a first eccentric washer and a second eccentric washer that are arranged in the first opening, and each of the first eccentric washer and the second eccentric washer has a corresponding opening through which the first pin extends.

[0015] In some implementations, the connection assembly further includes a bearing and a sleeve arranged between the second connector and the first pin.

[0016] In some implementations, along a direction, the first pin sequentially extends through the second opening, the second eccentric washer in the first opening, the first eccentric washer in the first opening, and the first corresponding fastener.

[0017] In some implementations, a length of the first opening of the first connector is no smaller than a sum of a length of the first eccentric washer and a length of the second eccentric washer.

[0018] In some implementations, the first opening of the first connector has first and second opposite ends each having a respective recess, and a diameter of the respective recess is greater than a diameter of a middle portion of the first opening that is between the first and second opposite ends.

[0019] In some implementations, the first eccentric washer has a first outer ring compatible with the respective recess of the first end of the first opening, and the second eccentric washer has a second outer ring compatible with the respective recess of the second end of the first opening.

[0020] In some implementations, a first offset angle between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer is identical to a second offset angle between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer. A change of the caster angle is based on at least one of the first offset angle or the second offset angle.

[0021] In some implementations, a slope of an inner surface of the first eccentric washer is parallel to the first central axis, and a slope of an inner surface of the second eccentric washer is parallel to the second central axis.

[0022] In some implementations, the first central axis is colinear with the second central axis.

[0023] In some implementations, the first connector includes a first part having the first opening, a first middle part fixed with the axle tube, and a second part having a third opening, and where the second connector includes a third part having the second opening, a second middle part coupled to the wheel, and a fourth part having a fourth opening. In some implementations, the connection assembly further includes a second pin inserted through the third opening and the fourth opening to fix the first connector and the second connector with a second corresponding fastener.

[0024] In some implementations, the connection assembly further includes a bearing and a sleeve arranged in the fourth opening and between the second connector and the second pin.

[0025] In some implementations, the at least one eccentric structure further includes a third eccentric washer and a fourth eccentric washer that are arranged in the third opening, and each of the third eccentric washer and the fourth eccentric washer has a corresponding opening through which the second pin extends.

[0026] In some implementations, along a direction, the second pin sequentially extends through the third eccentric washer in the third opening, the fourth eccentric washer in the third opening, the fourth opening, and the second corresponding fastener.

[0027] In some implementations, a change of the caster angle is based on at least one of: a first offset between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of  the first eccentric washer, a second offset between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer, a third offset between a central axis of the third opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, or a fourth offset between the central axis of the third opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.

[0028] In some implementations, the second offset is greater than the first offset, and the fourth offset is greater than the third offset.

[0029] In some implementations, the first offset is greater than the second offset, and the third offset is greater than the fourth offset.

[0030] In some implementations, a change of the caster angle is based on at least one of: a first offset angle between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer, a second offset angle between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer, a third offset angle between a central axis of the third opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, or a fourth offset angle between the central axis of the third opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.

[0031] In some implementations, the first offset angle is identical to the second offset angle, and the third offset angle is identical to the fourth offset angle.

[0032] In some implementations, the first offset angle is identical to a negative value of the third offset angle.

[0033] In some implementations, the second offset angle is identical to a negative value of the fourth offset angle.

[0034] In some implementations, the first central axis is colinear with the second central axis, and the third central axis is colinear with the fourth central axis.

[0035] In some implementations, each of the first eccentric washer and the second eccentric washer has a corresponding model among a plurality of models for eccentric washers, and eccentric washers with different models among the plurality of models are configured to cause different angle changes.

[0036] In some implementations, the different angle changes are in a range from –7.5 degrees to +7.5 degrees.

[0037] In some implementations, the connection assembly further includes: at least one connection structure coupled between the first connector and the axle tube and configured to adjust the caster angle associated with the wheel by detachably fixing the first connector to the axle tube at a corresponding mounting position.

[0038] In some implementations, the axle tube includes at least one first connection hole, and the first connector includes at least one second connection hole, and the at least one connection structure includes at least one intermediate connector configured to pass through the at least one first connection hole and the at least one second connection hole to fix the first connector to the axle tube.

[0039] In some implementations, at least one of the at least one first connection hole or the at least one second connection hole includes an oblong hole, and the at least one connection structure further includes an insert arranged in the oblong hole.

[0040] In some implementations, the insert includes a third connection hole, and inserts have a plurality of different models, and positions of axis of third connection holes on the inserts are different for different models.

[0041] In some implementations, the at least one connection structure includes the inserts, and the axis of the third connection holes of the inserts of the plurality of different models are set on a same circle centered on an axis of the axle tube.

[0042] In some implementations, the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, and the second connection hole is formed on an end surface of the first connector.

[0043] In some implementations, an accommodating cavity is formed in one of the first flange and the first connector for receiving the other one of the first flange and the first connector.

[0044] In some implementations, the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, and the first connector is provided with a second flange, and the second connection hole is formed in the second flange.

[0045] In some implementations, the first connector is provided with a reinforcing shaft, the reinforcing shaft extends into the axle tube when the first connector is mounted on the axle tube.

[0046] Another aspect of the present disclosure features an axle assembly including: an axle housing configured to connect with a driveshaft; first and second axle tubes respectively connected with two opposite sides of the axle housing; a first connection assembly coupled to the first axle tube; and a second connection assembly coupled to the second axle tube. At least one of the first connection assembly or the second connection assembly includes: an inner connector coupled to a corresponding axle tube; an outer connector coupled to a wheel; and at least one eccentric structure coupled between the inner connector and the outer connector and configured to adjust a caster angle associated with the wheel.

[0047] In some implementations, the inner connector includes an inner-C-forging, and the outer connector includes a kingpin knuckle.

[0048] In some implementations, the inner connector is integrally fixed with the corresponding axle tube into a single piece.

[0049] In some implementations, a driveshaft angle of the driveshaft is identical to 0 degree, and a change of the caster angle by the at least one eccentric structure is in a range from –7.5 degrees to + 7.5 degrees.

[0050] In some implementations, a change of the caster angle by the at least one eccentric structure is based on an offset between a central axis of the inner connector and a central axis of the at least one eccentric structure.

[0051] In some implementations, the inner connector includes a first part having a first opening, a first middle part fixed with the axle tube, and a second part having a second opening, and the outer connector includes a third part having a third opening, a second middle part coupled to the wheel, and a fourth part having a fourth opening. In some implementations, the at least one of the first connection assembly or the second connection assembly further includes: a first pin inserted through the first opening of the inner connector and the third opening of the outer connector and configured to fix the inner connector and the outer connector with a first corresponding fastener; and a second pin inserted through the second opening of the inner connector and the fourth opening of the outer connector and configured to fix the inner connector and the outer connector with a second corresponding fastener.

[0052] In some implementations, the at least one eccentric structure includes: a first eccentric washer and a second eccentric washer that are arranged in the first opening, where each of the first eccentric washer and the second eccentric washer has a corresponding opening through which the first pin extends, and a third eccentric washer and a fourth eccentric washer that are arranged in the second opening, where each of the third eccentric washer and the fourth eccentric washer has  a corresponding opening through which the second pin extends.

[0053] In some implementations, the first pin has first and second opposite ends, and the first pin extends from the first end to the second end through the third opening, the second eccentric washer in the first opening, the first eccentric washer in the first opening, and the first corresponding fastener. The second pin has third and fourth opposite ends, and the second pin extends from the third end to the fourth end through the third eccentric washer in the second opening, the fourth eccentric washer in the second opening, the fourth opening, and the second corresponding fastener.

[0054] In some implementations, a change of the caster angle is based on at least one of: a first offset between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer, a second offset between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer, a third offset between a central axis of the second opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, or a fourth offset between the central axis of the second opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.

[0055] In some implementations, a change of the caster angle is based on at least one of: a first offset angle between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer, a second offset angle between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer, a third offset angle between a central axis of the second opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, or a fourth offset angle between the central axis of the second opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.

[0056] In some implementations, the first connection assembly includes a first inner connector coupled to the first axle tube, a first outer connector coupled to a first wheel, and at least one first eccentric structure coupled between the first inner connector and the first outer connector and configured to adjust a first caster angle associated with the first wheel, the second connection assembly includes a second inner connector coupled to the second axle tube, a second outer connector coupled to a second wheel, and at least one second eccentric structure between the second inner connector and the second outer connector and configured to adjust a second caster angle associated with the second wheel, and the first caster angle adjusted by the at least first eccentric structure is independent from the second caster angle adjusted by the at least second eccentric structure.

[0057] In some implementations, the at least one of the first connection assembly or the second connection assembly further includes: at least one connection structure coupled between the inner connector and the axle tube and configured to adjust the caster angle associated with the wheel by detachably fixing the inner connector to the axle tube at a corresponding mounting position.

[0058] In some implementations, the axle tube includes at least one first connection hole, and the inner connector includes at least one second connection hole, and the at least one connection structure includes at least one intermediate connector configured to pass through the at least one first connection hole and the at least one second connection hole to fix the inner connector to the axle tube.

[0059] In some implementations, at least one of the at least one first connection hole or the at least one second connection hole includes an oblong hole, and the at least one connection structure further includes an insert arranged in the oblong hole. The insert includes a third connection hole, and inserts have a plurality of different models, and positions of axis of third connection holes on the  inserts are different for different models.

[0060] In some implementations, the at least one connection structure includes the inserts, and the axis of the third connection holes of the inserts of the plurality of different models are set on a same circle centered on an axis of the axle tube.

[0061] In some implementations, the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, and the second connection hole is formed on an end surface of the inner connector.

[0062] In some implementations, an accommodating cavity is formed in one of the first flange and the inner connector for receiving the other one of the first flange and the inner connector.

[0063] In some implementations, the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, and the inner connector is provided with a second flange, and the second connection hole is formed in the second flange.

[0064] In some implementations, the inner connector is provided with a reinforcing shaft, the reinforcing shaft extends into the axle tube when the inner connector is mounted on the axle tube.

[0065] In some implementations, the at least one of the first connection assembly or the second connection assembly is configured to be a connection assembly as described in the present disclosure.

[0066] Another aspect of the present disclosure features a chassis, including: a driveshaft; and an axle assembly coupled to the driveshaft. The axle assembly is configured to an axle assembly as described in the present disclosure.

[0067] Another aspect of the present disclosure features a vehicle, including: multiple wheels and a chassis coupled to the multiple wheels. The chassis can be configured to a chassis as described in the present disclosure.

[0068] Another aspect of the present disclosure features a method including: providing a front axle assembly having an inner-C-forging integrally fixed to an axle tube and fixing a kingpin knuckle on the front axle assembly by at least one eccentric structure coupled between the inner-C-forging and the kingpin knuckle. The kingpin knuckle can be configured to be coupled to a wheel, and the at least one eccentric structure can be configured to adjust a caster angle associated with the wheel.

[0069] In some implementations, the inner-C-forging includes a first opening, and the kingpin knuckle includes a second opening. Fixing the kingpin knuckle on the front axle assembly includes: arranging the at least one eccentric structure in at least one of the first opening or the second opening, the at least one eccentric structure including a corresponding opening; and inserting a pin through the corresponding opening of the at least one eccentric structure, the first opening, and the second opening; and fastening the pin to fix the kingpin knuckle with the inner-C-forging.

[0070] Another aspect of the present disclosure features a method, including: adjusting a driveshaft angle of a driveshaft of a vehicle and adjusting a caster angle associated with a wheel of the vehicle to stabilize a direction of the wheel, independent from adjusting the driveshaft angle.

[0071] In some implementations, adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle is after adjusting the driveshaft angle of the driveshaft of the vehicle.

[0072] In some implementations, the driveshaft is coupled to an axle housing of the vehicle, the axle housing including a control arm. Adjusting the driveshaft angle of the driveshaft can include: adjusting the control arm, and the driveshaft angle and the caster angle are adjusted together by adjusting the control arm.

[0073] In some implementations, adjusting the caster angle includes: adjusting the caster angle to be an angle smaller than the caster angle.

[0074] In some implementations, adjusting the caster angle includes: adjusting the caster angle to be an angle greater than the caster angle.

[0075] In some implementations, a change of the adjusted caster angle is in a range from –7.5 degrees to + 7.5 degrees.

[0076] In some implementations, adjusting the driveshaft angle of the driveshaft of the vehicle includes: adjusting the driveshaft angle of the driveshaft to be identical to 0 degree.

[0077] In some implementations, the vehicle includes a front axle assembly having: an axle housing connected with the driveshaft; first and second axle tubes respectively connected with two opposite sides of the axle housing; and first and second inner-C-forgings disposed at ends of the axle tubes and connected with first and second kingpin knuckles, respectively, the first kingpin knuckle being connected with a first wheel, the second kingpin knuckle being connected with a second wheel. The method includes: adjusting a first caster angle associated with the first wheel independently from adjusting a second caster angle associated with the second wheel.

[0078] In some implementations, adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle includes: fixing a kingpin knuckle on a front axle assembly by at least one eccentric structure coupled between an inner-C-forging of the front axle assembly and the kingpin knuckle. The front axle assembly further includes an axle housing connected to the driveshaft and an axle tube coupled to an end of the axle housing. The inner-C-forging is connected to the axle tube, the kingpin knuckle is configured to be coupled to the wheel, and the at least one eccentric structure is configured to adjust the caster angle associated with the wheel.

[0079] In some implementations, the inner-C-forging includes a first opening, and the kingpin knuckle includes a second opening. Fixing the kingpin knuckle on the front axle assembly includes: arranging the at least one eccentric structure in at least one of the first opening or the second opening, the at least one eccentric structure including a corresponding opening; and inserting a pin through the corresponding opening of the at least one eccentric structure, the first opening, and the second opening; and fastening the pin to fix the kingpin knuckle with the inner-C-forging. In some implementations, the inner-C-forging is integrally fixed with the axle tube into a single piece.

[0080] In some implementations, the front axle assembly further includes at least one connection structure configured to detachably fix the inner-C-forging to the axle tube at different mounting positions. Adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle includes: fixing the inner-C-forgoing to the axle tube at a particular mounting position with the at least one connection structure.

[0081] In some implementations, adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle includes: fixing the inner-C-forging to the axle tube at the particular mounting position with the at least one connection structure to adjust the caster angle with a first angle value; and fixing the kingpin knuckle with the inner-C-forging to adjust the caster angle with a second angle value. The adjusted caster angle is based on a sum of the first angle value and the second angle value. In some implementations, the first angle value is greater than the second angle value.

[0082] In some implementations, fixing the kingpin knuckle with the inner-C-forging is after fixing the inner-C-forgoing to the axle tube at the particular mounting position with the at least one connection structure.

[0083] In some implementations, the vehicle is configured to a vehicle as described in the present disclosure.

[0084] Another aspect of the present disclosure features an inner-C-forging assembly including an inner-C-forging and a connection structure. The inner-C-forging is configured for connecting with a  kingpin knuckle. The connection structure is configured for connecting with an axle tube. The inner-C-forging is detachably fixed to the connection structure, and the inner-C-forging has different mounting states relative to the connection structure. At different mounting states, a kingpin installation portion of the inner-C-forging has different positions relative to the connection structure.

[0085] In some implementations, the connection structure comprises a first flange, the first flange is configured for being fixed to an end of the axle tube, the first flange is provided with a first connection hole, the inner-C-forging is provided with a second connection hole, and a connector is capable of passing through the first connection hole and the second connection hole to fix the inner-C-forging on the connection structure.

[0086] In some implementations, the second connection hole is provided on the inner-C-forging at an end away from the first flange.

[0087] In some implementations, one of the first connection hole and the second connection hole comprises an oblong hole, an insert is provided in the oblong hole, and a third connection hole is defined in the insert, the insert has a plurality of different models, and an axis of the third connection hole has different positions on different models of inserts.

[0088] In some implementations, the axis of the third connection holes of different models of inserts are all set on a same circle centered on an axis of an axle shaft pass-through hole of the inner-C-forging.

[0089] In some implementations, a center angle formed by the axis of the third connection holes, the axis of the inner-C-forging and the center of different inserts is different.

[0090] In some implementations, an angle between an axis of the kingpin installation portion and an axis of a driveshaft installation portion is adjusted within a range from 60° to 85° by utilizing different models of the inserts.

[0091] In some implementations, each of the first connection holes or each of the second connection holes is composed of a plurality of through holes, and the connector passes through one of the through holes and into a corresponding first connection hole or a corresponding second connection hole.

[0092] In some implementations, at each of the first connection hole and the second connection hole, the axis of the through holes are all set on a same circle centered on an axis of an axle shaft pass-through hole of the inner-C-forging or an axis of the axle tube.

[0093] In some implementations, at each of the first connection hole and the second connection hole, the plurality of the through holes form in two rows, on each row, the axis of the through holes are arranged on the same circle centered on the axis of the axle shaft pass-through hole or the axis of the axle tube, the distances from the axis of the two rows of through holes to the axis of the axle shaft pass-through hole or the axis of the axle tube are different.

[0094] In some implementations, the inner-C-forging is provided with a second flange at one side toward the first flange, and the second connection hole is formed in the second flange.

[0095] In some implementations, an accommodating cavity is formed in one of the first flange and the inner-C-forging, when the inner-C-forging is connected to the connection structure, the first flange or the inner-C-forging is received in the accommodation cavity.

[0096] In some implementations, a reinforcement shaft is provided on the inner-C-forging, when the inner-C-forging is fixed to the connection structure, the reinforcement shaft passes through the first flange.

[0097] Another aspect of the present disclosure features a front axle assembly including the inner-C-forging assembly as described herein.

[0098] Another aspect of the present disclosure features a method for modifying a front axle assembly. The method includes: providing an integral front axle assembly with an inner-C-forging integrally fixed to an axle tube into a single piece; cutting off the inner-C-forging from the axle tube of the integral front axle assembly; providing the forgoing inner-C-forging assembly, and fixing the connection structure of the inner-C-forging assembly on an end surface of the axle tube; and fixing the inner-C-forging of the inner-C-forging assembly to the connection structure.

[0099] Another aspect of the present disclosure features a front axle assembly including an axle housing configured for connecting with a driveshaft; two axle tubes respectively connected with two opposite sides of the axle housing; two inner-C-forgings disposed at ends of the axle tubes and each being configured for connecting with a kingpin knuckle; and at least one connection structure, for detachably fixing at least one of the inner-C-forgings to a corresponding axle tube. The inner-C-forging has different mounting positions on the axle tube, correspondingly, a caster to pinion angle is different at inner-C-forging's different mounting positions.

[0100] In some implementations, the two inner-C-forgings are detachably fixed on the corresponding axle tubes respectively through two connection structures.

[0101] In some implementations, the connection structure includes a first connection hole positioned on the axle tube, a second connection hole positioned on the inner-C-forging and a connector, the connector passes through the first connection hole and the second connection hole to fix the inner-C-forging to the axle tube.

[0102] In some implementations, at least one of the first connection hole or the second connection hole includes an oblong hole, an insert is arranged in the oblong hole, and a third connection hole is formed in the insert, the insert has a plurality of different models, and positions of axis of the third connection holes on the inserts are different in different models.

[0103] In some implementations, the axis of the third connection holes on the inserts of different models are all set on a same circle centered on the axis of the front axle assembly.

[0104] In some implementations, at least one of the first connection hole or the second connection hole is composed of a plurality of through holes arranged at intervals, and the connection member extends through one of the plurality of through holes and into a corresponding first connection hole or second connection hole to fix the inner-C-forging to the axle tube.

[0105] In some implementations, at each of the first connection hole and the second connection hole, the axis of the plurality of through holes are arranged on a same circle with the axis of the front axle assembly as the center.

[0106] In some implementations, at each of the first connection hole and the second connection hole, the plurality of the through holes form two rows, in each row, the axis of the through holes are arranged on the same circle with the axis of the front axle assembly as the center, the distances from the axis of the two rows of through holes to the axis of the front axle assembly are different.

[0107] In some implementations, the axle tube is provided with a first flange, the first connection hole is formed in the first flange, and the second connection hole is formed on the end surface of the inner-C-forging.

[0108] In some implementations, the axle tube is provided with a first flange, the first connection hole is formed in the first flange, the inner-C-forging is provided with a second flange, and the second connection hole is formed in the second flange.

[0109] In some implementations, an accommodating cavity is formed in one of the first flange and the inner-C-forging, for receiving the inner-C-forging or the first flange therein.

[0110] In some implementations, the inner-C-forging is provided with a reinforcing shaft, the reinforcing shaft extends into the axle tube when the inner-C-forging is mounted on the axle tube.

[0111] Another aspect of the present disclosure features a vehicle including the front axle assembly as described above.

[0112] It is appreciated that methods in accordance with the present disclosure may include any combination of the embodiments described herein. That is, methods in accordance with the present disclosure are not limited to the combinations of embodiments specifically described herein, but also include any combination of the embodiments provided. The details of one or more embodiments of the present disclosure are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other embodiments and advantages of the present disclosure will be apparent from the description and drawings, and from the claims.Advantageous Effects

[0113] Implementations of the present disclosure provide systems, devices, methods, and techniques for adjusting caster angles of vehicles such as vehicles with large tires such as off-road vehicles, which can address, but not limited to, the above mentioned issues. The techniques enable to adjust the caster angle within a large angle range and can independently adjust the caster angle for each wheel. The techniques also enable to adjust a vehicle’s caster angles on both sides and adjust a driveshaft angle conveniently and independently while ensuring the support strength of a front axle assembly. Meanwhile, original position and angle of mounting points of components on an axle tube of the front axle assembly can be kept still intact, and variables that affect a chassis wheelbase, directional accuracy, and suspension height will not be introduced. The techniques enable to adjust the caster angles of the vehicles with more efficient, more effective, more convenient, and simpler ways, but with higher performance for comfortableness and safety.Description of Drawings

[0114] FIG. 1 is a schematic diagram of an example vehicle.

[0115] FIG. 2 is a schematic diagram of an example chassis of a vehicle.

[0116] FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an example caster angle of a vehicle.

[0117] FIG. 3B is a schematic diagram illustrating an example caster to pinion angle.

[0118] FIG. 4 is a schematic diagram of an example front axle assembly with inner-C-forging integrally fixed with an axle tube.

[0119] FIG. 5 is a schematic, isometric view of an example front axle assembly including inner-C-forgings connected with kingpin knuckles with eccentric washers.

[0120] FIG. 6A is a cross-sectional view illustrating an example connection assembly including an inner-C-forging and a kingpin knuckle connected with eccentric washers.

[0121] FIG. 6B is a schematic, exploded view of the connection assembly of FIG. 6A.

[0122] FIG. 6C is a perspective view of an example inner-C-forging, an example kingpin knuckle, and example eccentric washers.

[0123] FIG. 7 shows example washers with a series of offset angles.

[0124] FIG. 8 is a flowchart of an example process of adjusting a caster angle of a vehicle with at least one eccentric structure.

[0125] FIG. 9A is a schematic, isometric view of an example inner-C-forging assembly.

[0126] FIG. 9B is a schematic, isometric view of the inner-C-forging of FIG. 9A when viewed from another direction.

[0127] FIG. 10A is a schematic, isometric view of an example front axle assembly with the inner-C-forging assembly of FIG. 9A.

[0128] FIG. 10B is a schematic, exploded view of the front axle assembly of FIG. 9A.

[0129] FIG. 10C is a schematic, front view of the front axle assembly of FIG. 10A.

[0130] FIG. 10D is a schematic, cross-sectional view of FIG. 10C.

[0131] FIG. 10E is a schematic, enlarged view of the structure in circle A of FIG. 10D.

[0132] FIG. 11A is a schematic, exploded view of the inner-C-forging assembly of FIG. 9A.

[0133] FIG. 11B is a schematic, isometric view of the insert of FIG. 11A.

[0134] FIGS. 11C-11D are schematic, front views of two different inserts.

[0135] FIG. 12A is a schematic, isometric view of an example front axle assembly.

[0136] FIG. 12B is a schematic, isometric view of an example connection structure of FIG. 12A.

[0137] FIG. 12C is a schematic, exploded view of the connection structure of FIG. 12A.

[0138] FIG. 12D is a schematic, front view of the connection structure of FIG. 12A.

[0139] FIG. 12E is a schematic, cross-sectional view of FIG. 12D.

[0140] FIG. 13A is a schematic, front view of an example inner-C-forging.

[0141] FIG. 13B is a schematic, front view of an example axle tube configured to be connected with the inner-C-forging of FIG. 13A.

[0142] FIG. 14 is a flowchart of an example process of adjusting a caster angle of a vehicle.

[0143] Like reference numbers and designations in the various drawings indicate like elements. It is also to be understood that the various exemplary implementations shown in the figures are merely illustrative representations and are not necessarily drawn to scale.

[0144] Mode for Invention

[0145] Off-road vehicles have a lifted vehicle chassis, which can bring a series of issues that can obviously affect the vehicle handling experience, moreover, seriously threaten the safety of the persons in the vehicles. For example, firstly, with the vehicle chassis lifted, the pinion to driveshaft angle has increased, causing the u-joint of the driveshaft to vibrate, thereby easily damaging the u-joints, seals, etc., and greatly increasing the probability of abnormal damage to the driveshaft and transfer case. At the same time, obvious chassis vibration is generated due to the distortion of these components during the running of the vehicle. Secondly, the lifted vehicle chassis also brings the drastic change in the installation position of the integral front axle assembly, which results in the caster angles on both sides of the front axle becoming smaller at the same time. Consequently, when the vehicle is driving in a straight line, the front wheels will vibrate, the steering wheel will swing indeterminately, and the steering will be touchy at high speed and wheel return-to-center will be diminished when coming out of a turn, which makes the driver lose the road feeling and have no confidence in the vehicle handling even when driving on conventional roads. Thirdly, the increase in tire diameter, the wear of tires, the left-right imbalance of the suspension system, and the combination of other factors cause the vehicle fail to run straight and even sway to left and right. Although the issue of not being able to run straight can be fundamentally solved by independently and properly adjusting the caster angle on one side, however, both inner-C-forgings on all the current integral front axle assemblies have been welded to the axle tube as a factory setting, thus, the caster angle cannot be independently adjusted.

[0146] To alleviate the vehicle deviation symptoms, (simply put, not being able to run straight line, ) technicians often tend to adjust the wheelbase on one side by changing the length of the chassis control arms. However, not only this approach cannot fundamentally solve the issue of not being able to run straight, but also can make the vehicle produce distortion feeling when turning because the wheelbases on both sides are different from each other and no longer form a regular rectangle as the vehicle leaves the factory. In the course of running, the tires on both sides will do serpentine motion because of the wheelbases inconsistency, as a result, the direct feeling of driver is that the chassis is loose and unstable. The fundamental reason why the above issues can not be solved is because of the common structural design of all the integral front axle assemblies in the current market: the caster angles on both sides and the pinion to driveshaft angle can not be  independently adjusted, thus, consumers can only bear various vehicle handling issues and major potential safety hazards caused by this design. What global automakers and modification shops can do is to spend a lot of labor and time to continuously fine-tune the vehicles with underwhelming result, which leads to low customer satisfaction.

[0147] Implementations of the present disclosure provide systems, devices, methods, and techniques for adjusting caster angles of vehicles such as vehicles with large tires such as off-road vehicles, which can address, but not limited to, the above mentioned issues. The techniques enable to adjust the caster angle within a large angle range and can independently adjust the caster angle for each wheel. The techniques also enable to adjust a vehicle’s caster angles on both sides and adjust a driveshaft angle conveniently and independently while ensuring the support strength of a front axle assembly. Meanwhile, original position and angle of mounting points of components on an axle tube of the front axle assembly can be kept still intact, and variables that affect a chassis wheelbase, directional accuracy, and suspension height will not be introduced. The techniques enable to adjust the caster angles of the vehicles with more efficient, more effective, more convenient, and simpler ways, but with higher performance for comfortableness and safety.

[0148] In some implementations, e.g., as illustrated with further details in FIGS. 4-8, an inner-C-forging is fixed or welded to an axle tube of a vehicle (e.g., as a factory setting) , and a caster angle of the vehicle can be adjusted by adding one or more eccentric washers between the inner-C-forging and a kingpin knuckle connected to a wheel. Eccentric washers can have a series of models corresponding to a series of angle changes, e.g., 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, or more. In some implementations, a combination of upper eccentric washers on an upper connection portion between the inner-C-forging and the kingpin knuckle and lower eccentric washers on a lower connection portion between the inner-C-forging and the kingpin knuckle can cause a specific angle change. As an example, the upper eccentric washers can cause a positive angle change +Δθ, and the lower eccentric washers can cause a negative angle change -Δθ, and a total effect of the upper eccentric washers and the lower eccentric washers can be +Δθ. In this way, the techniques enable to conveniently adjust the caster angle with any suitable angle change, e.g., within a range of –7.5 degrees to + 7.5 degrees. The techniques can be implemented without changing the connection between the inner-C-forging and the axle tube, e.g., using the factory setting. The techniques can be also implemented in combination with the following techniques, that is, adjusting a relative position between the inner-C-forging and the axle tube.

[0149] In some implementations, e.g., as illustrated with further details in FIGS. 9A-13B, an inner-C-forging can be adjustably connected with an axle tube via a corresponding connection structure, which can be adjusted to different positions for different caster angles. The connection structure can be fixed to an end of the axle tube. The inner-C-forging and the connection structure can be separately arranged. When the inner-C-forging is fixed to the connection structure, the inner-C-forging can have multiple mounting states relative to the connection structure, and the kingpin installation portion on the inner-C-forging can have different relative positions and angles relative to the connection structure.

[0150] When the caster angle needs to be adjusted, the connection between the corresponding inner-C-forging and the connection structure can be loosened, the inner-C-forging can be rotated around the axis of the axle shaft pass-through hole or the axis of the axle tube to an appropriate angle, which accordingly changes the installation angle of the inner-C-forging relative to the axle tube, and changes the caster angle as well. Because the inner-C-forging can be rotated about the axis of the axle shaft pass-through hole or the axis of the axle tube toward the front and the rear directions of the vehicle, no matter the caster angle at which side of the vehicle needs to be  adjusted, it can be adjusted by adjusting the installation angle of the corresponding inner-C-forging. Furthermore, since the inner-C-forging assembly is separated from the axle tube, and the integrity of the axle tube is ensured, so that the mounting points of the components on the axle tube, such as the support point of the shock absorber and the connection point of various pull rods, can be arranged on a complete axle tube, and the support strength of the front axle assembly can be ensured.

[0151] In some implementations, e.g., as illustrated with further details in FIG. 14, besides being connected with the kingpin knuckle with the one or more eccentric washers, an inner-C-forging is adjustably connected with the axle tube via a connection structure, which can further enlarge the adjustable range of the caster angle and increase the adjustment flexibility. For example, to adjust the caster angle, the connection between the inner-C-forging and the axle tube can be first adjusted, e.g., with a first angle change, and then eccentric washers with different models can be added to fine tune the angle change of the caster angle, e.g., with a second angle change. The second angle change can be smaller than the first angle change.

[0152] The techniques implemented in the present disclosure can be applied to any suitable devices or systems that need to adjust angles. For example, the techniques can be applied to any suitable transportation devices or systems, e.g., vehicles, trucks, or airplanes, with one wheel, two wheels, three wheels, four wheels, or more than four wheels. The techniques can be applied to any suitable vehicle types, e.g., Crossover, Minivan, Truck, Pickup, Hatchback, Wagons, SUV, Sedan, Van, off-road vehicles, or all-terrrain vehicles. The vehicles can be originally manufactured from factories or modified from originally manufactured vehicles. The vehicles can have over-sized tires. The vehicles can be autonoumous vehicles, semi-autonomous vehicles, or non-autonomous vehicles. The vehicles can be powered by electricity, fuel, or a combination thereof. For illustration, a vehicle having four wheels (e.g., an off-road vehicle) is described as an example in the present disclosure.

[0153] Example Vehicle and Chassis

[0154] FIG. 1 is a schematic diagram of an example vehicle 100. In some implementations, the vehicle 100 includes a vehicle body 102, a chassis 104, front wheels 106 with front tires 110, and rear wheels 108 with rear tires 112. The vehicle body 102 is supported by the chassis 104, and the chassis 104 is coupled to the front wheels 106 and the rear wheels 108.

[0155] The vehicle 100 can be any suitable vehicle type, e.g., an off-road vehicle. The vehicle 100 can have large tires, e.g., with a size more than 30 inches, 33 inches, 35 inches, 37 inches, 40 inches, or even larger. With the large tires on the vehicle 100, the chassis 104 is lifted. As noted above, with the lifted vehicle chassis 104, a pinion to driveshaft angle can be increased, causing an u-joint of the driveshaft to vibrate. The lifted chassis 104 can cause caster angles on both sides of a front axle to become smaller. Implemented in the present disclosure provide techniques for adjusting one or more caster angles of the vehicle 100 to stabilize the lifted chassis 104 and the vehicle 100.

[0156] FIG. 2 is a schematic diagram of an example chassis 200 of a vehicle (e.g., the vehicle 100 of FIG. 1) . The chassis 200 can be implemented as the chassis 104 of FIG. 1.

[0157] As illustrated in FIG. 2, the chassis 200 includes a frame 202, a transfer case 210, a front bridge 218, and a rear bridge 216. The front bridge 218 is coupled to front wheels 204 (e.g., the front wheels 106 of FIG. 1) , and the rear bridge 216 is coupled rear wheels 206 (e.g., the rear wheels 108 of FIG. 1) . An engine 208 is configured to transfer power to the front wheels 204 by the transfer case 210, a front driveshaft 212, and the front bridge 218, and to the rear wheels 206 by the transfer case 210, a rear driveshaft 214, and the rear bridge 216.

[0158] The chassis 200 includes one or more driveshafts and one or more axle assemblies coupled to the  one or more driveshafts. In some implementations, as illustrated in FIG. 2, the chassis 200 includes a front axle assembly 220 coupled to the front driveshaft 212 via an axle housing 222. The front axle assembly 220 can include a front bridge 218 having multiple parts that are connected by linkage links 228. The front axle assembly 220 can be coupled to the front wheels 204 through corresponding connection assemblies 226.

[0159] As described with further details below, e.g., FIG. 4, FIG. 5, FIGS. 10A-10D, or FIG. 12A, the front axle assembly 220 can include the axle housing 222 connected with the front driveshaft 212, two axle tubes 224 respectively connected with two opposite sides of the axle housing 222, and two connection assemblies 226 respectively connected with the two axle tubes 224. Each of the two connection assemblies 226 is connected to a respective front wheel 204. As described with further details below, e.g., FIG. 5 or 6A-6C, a connection assembly 226 includes an inner connector coupled to a corresponding axle tube 224 and an outer connector coupled to a corresponding wheel 204. The inner connector can include an inner-C-forging, and the outer connector can include a kingpin knuckle. For illustration purposes, an inner-C-forging is described as an example of an inner connector in the present disclosure, and a kingpin knuckle is described as an example of an outer connector in the present disclosure.

[0160] In some implementations, e.g., as described with further details in FIG. 4, the inner-C-forging is integrally fixed with the corresponding axle tube 224, e.g., into an integral piece. In some implementations, e.g., as described with further details in FIGS. 9A to 13B, the inner-C-forging is detachably mounted with the corresponding axle tube 224.

[0161] In some implementations, e.g., as described with further details in FIGS. 5 to 8, a connection between the inner-C-forging and the kingpin knuckle in a connection assembly 226 can be adjusted to adjust a caster angle associated with a corresponding front wheel 204, e.g., by adding at least one eccentric structure (e.g., washer) between the inner-C-forging and the kingpin knuckle. Eccentric washers can have a series of models corresponding to a series of angle changes. In some implementations, e.g., as described with further details in FIGS. 9A to 13B, a connection between the inner-C-forging and the axle tube can be adjusted to adjust a caster angle associated with a corresponding front wheel 204, e.g., by a corresponding connection structure. The inner-C-forging can be rotatably connected to the axle tube by the connection structure at different positions corresponding to different changes of the caster angle. The inner-C-forging can have multiple mounting states relative to the connection structure. In some implementations, e.g., as described with further details in FIG. 14. the eccentric structure (s) and the connection structure can be used in combination to adjust the caster angle of the corresponding front wheel 204.

[0162] In some implementations, as a connection assembly 226 is coupled to a respective front wheel 204, the caster angle of one front wheel 204 (e.g., left) can be individually, independently, or separately adjusted from the caster angle of the other front wheel 204 (e.g., right) . The change of the caster angle on the left front wheel 204 can be same as, or different from, the change of the caster angle on the right front wheel 204.

[0163] Example Caster Angles

[0164] FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an example caster angle 302 of a vehicle (e.g., the vehicle 100 of FIG. 1) . The caster angle 302 can be used to refine steering feel, vehicle stability and optimize a handling performance.

[0165] As illustrated in FIG. 3A, the caster angle 302 is an angle between a steering pivot axis 304 and a vertical axis 306 of a wheel 308 (e.g., the front wheel 106 of FIG. 1 or the front wheel 204 of FIG. 2) . The top of the strut has a steering pivot point 301 for the steering rotation. A line from the steering pivot point 301 through an axle bottom ball joint 303 to the ground defines the steering axis 304.

[0166] The vertical axis 306 extends to the ground at a wheel contact point 307. If this steering axis crosses the vertical axis 306 to a point on the ground in front of the wheel contact point 307, it is known as a lead point 305, resulting in positive caster. An opposite steering axis crossing a point to the rear of the wheel contact point 307 is called negative caster. The steering axis being in line with vertical axis 306 to the ground at the wheel contact point 307, is called zero caster.

[0167] Zero caster has no self-steering properties which makes steering light and easy to use. Negative caster causes the wheels to steer in whatever directional force is applied to the wheel, which requires very little effort to turn but reduces stability. Positive caster is the most widely used and beneficial to vehicle performance. On one side, positive caster generates a self-steering / self-aligning torque, which increases vehicle stability. The positive caster enables a wheel to self centre, which increases straight line stability. The self aligning torque creates a heavier feel to the steering that provides a driver’s confidence as it’s firm and stable. On corner exit, the positive caster enables the wheel to return to centre allowing the driver to be much smoother and practiced with steering control. On the other side, the self aligning torque requires more effort to turn the steering wheel, especially at low speed. Excessive caster angle may make the steering heavier and less responsive. In some cases, reducing positive caster can be so advanced to perform, e.g., in mid corner understeer. Thus, it is desirable to develop techniques that enable to conveniently and flexibly adjust a caster angle of a wheel for optimized performance. In some examples, positive caster angles are in a range between 3° and 6° for modern vehicles, which gives a good mix of highway stability and steering feel. In a particular example, e.g., for racing vehicles or off-road vehicles, a positive caster angle can be over 10°, where causes a strong self-centering effect on the steering as torque is applied. The higher the angle the more self-centering the steering feels.

[0168] As noted above, if a chassis of a vehicle is lifted (e.g., due to larger wheels / tires) , caster angles on both sides of a front axle become smaller. Implemented in the present disclosure provide techniques for adjusting one or more caster angles of the vehicle to stabilize the lifted chassis and the vehicle. A change of the caster angle can be within a range, e.g., -7.5° to +7.5°.

[0169] FIG. 3B is a schematic diagram illustrating an example caster to pinion angle 310. As shown in FIG. 3B, the caster to pinion angle 310 is formed between an axis 311 of a driveshaft 312 (e.g., the front driveshaft 212 of FIG. 2) and an axis 313 of a kingpin knuckle 314. The angle caster to pinion angle 310 equals to an angle formed between an inner-C-forging and the driveshaft 312. A caster angle 320 can be formed between the axis 313 of the kingpin knuckle 314 and a vertical axis 315. The caster angle 320 can be identical to the caster angle 302 of FIG. 3A. A driveshaft angle 330 can be formed between the axis 311 of the driveshaft 312 and a horizontal axis 317.

[0170] In some cases, the driveshaft angle 330 and the caster angle 320 are adjusted together, so as the caster to pinion angle 310. In some cases, e.g., as described with further details in FIG. 14, the caster angle 320 can be adjusted, independent from the driveshaft angle 330, such that the caster to pinion angle 310 can be adjusted by adjusting the caster angle 320 without dissembling peripheral components. In some examples, the caster to pinion angle 310 can be adjusted within a range from 60° to 85°. In some examples, the driveshaft angle 330 is identical to 0°, and a change of the caster angle is in a range from -7.5° to +7.5°.

[0171] Example Front Axle Assembly

[0172] FIG. 4 is a schematic diagram of an example front axle assembly 400 with inner-C-forging 411 integrally fixed with an axle tube 420. The front axle assembly 400 can be also called as an integral front axle assembly. In some cases, vehicles fabricated from vehicle manufactures include integral front axle assemblies.

[0173] In some implementations, the front axle assembly 400 includes an axle housing 410 (e.g., the axle housing 222 of FIG. 2) having a driveshaft installation portion 412 configured to connect with a driveshaft (e.g., the front driveshaft 212 of FIG. 2 or the driveshaft 312 of FIG. 3B) . The front axle assembly 400 can further include two axle tubes 420 (e.g., the axle tubes 224 of FIG. 2) respectively connected with two opposite sides (or ends) of the axle housing 410. The front axle assembly 400 further includes two inner-C-forgings 411. Each inner-C-forging 411 is integrally fixed with a corresponding axle tube 420. Each axle tube 420 has a first end connected to the axle housing 410 and a second end fixed with the corresponding inner-C-forging 411.

[0174] As illustrated in FIG. 4, an inner-C-forging 411 can include kingpin installation portions 434 (e.g., two openings) at two ends. A kingpin knuckle can be mounted with the inner-C-forging 411 through the kingpin installation portions 434, e.g., as described with further details in FIGS. 5 and 6A-6B. The kingpin knuckle can be further connected to a wheel (e.g., the front wheel 106 of FIG. 1, 204 of FIG. 2, or 308 of FIG. 3A) of a vehicle (e.g., the vehicle 100 of FIG. 1) . Note that the front axle assembly 400 does not include kingpin knuckles mounted with the inner-C-forgings 411. The front axle assembly 400 can be implemented as at least part of the front axle assembly 220 of FIG. 2.

[0175] Example Caster Angle Adjustment with Eccentric Washers

[0176] FIG. 5 is a schematic, isometric view of an example front axle assembly 500 including inner-C-forgings 530 connected with kingpin knuckles 540 with eccentric washers. In some implementations, the front axle assembly 500 is formed by connecting the kingpin knuckles 540 to an integral front axle assembly (e.g., the front axle assembly 400 of FIG. 4) using the eccentric washers. In some implementations, the front axle assembly 500 is formed by connecting the kingpin knuckles 540 to an adjustable front axle assembly with the eccentric washers. The adjustable front axle assembly can be, e.g., front axle assembly 1000 as described in FIG. 10A-10E, front axle assembly 1200 as described in FIGS. 12A-12E, or front axle assembly as described with respect to FIGS. 13A-13B.

[0177] As illustrated in FIG. 5, the front axle assembly 500 includes an axle housing 510 (e.g., the axle housing 222 of FIG. 2 or the axle housing 410 of FIG. 4) , two axle tubes 520 (e.g., the axle tubes 224 of FIG. 2 or the axle tubes 420 of FIG. 4) connected to opposite ends of the axle housing 510, and two connection assemblies 550 respectively connected to the two axle tubes 520. The axle housing 510 can include a driveshaft installation portion 512 (e.g., an opening) configured to connect to a driveshaft (e.g., the front driveshaft 212 of FIG. 2) . The front axle assembly 500 can further include one or more control arm installation portions 514 configured to connect to a control arm, and one or more peripheral components 502.

[0178] In some implementations, a connection assembly 550 includes an inner-C-forging 530 and a kingpin knuckle 540. The connection assembly 550 can be implemented as the connection assembly 226 of FIG. 2. In some implementations, the inner-C-forging 530 is integrally fixed with a corresponding axle tube 520 into a single piece, e.g., as described with respect to FIG. 4, and can be similar to, or same as, the inner-C-forging 411 of FIG. 4. In some implementations, the inner-C-forging 530 is adjustably and detachably mounted to a corresponding axle tube 520, e.g., as described with respect to FIGS. 9A to 13B. The kingpin knuckle 540 is configured to connect to a wheel (e.g., the front wheel 106 of FIG. 1, 204 of FIG. 2, or 308 of FIG. 3A) . The kingpin knuckle 540 and the inner-C-forging 530 can be connected together using washers 536a, 536b, upper and lower pins 532a, 532b (e.g., screw pins) , and nuts 534a, 534b, e.g., as described with further details in FIGS. 6A-6C. The washers 536a, 536b can be eccentric washers configured to adjust a caster angle of the wheel of a vehicle (e.g., the vehicle 100 of FIG. 1) .

[0179] FIG. 6A is a cross-sectional view illustrating an example connection assembly 600 including an inner-C-forging 630 and a kingpin knuckle 640 connected with eccentric washers. FIG. 6B is a schematic, exploded view of the connection assembly 600 of FIG. 6A. FIG. 6C is a perspective view of an example inner-C-forging 630, an example kingpin knuckle 640, and example eccentric washers. The connection assembly 600 can be implemented as the connection assembly 550 of FIG. 5 or the connection assembly 226 of FIG. 2.

[0180] The inner-C-forging 630 can be the inner-C-forging 530 of FIG. 5. In some implementations, e.g., as illustrated in FIGS. 6A-6B, the inner-C-forging 630 is integrally fixed with an axle tube 620 (e.g., the axle tube 520 of FIG. 5) . In some implementations, the inner-C-forging 630 is adjustably and detachably mounted to a corresponding axle tube, e.g., as described with respect to FIGS. 9A to 13B. As shown in FIG. 6A, the inner-C-forging 630 has a C shape, and includes a first part having a first opening 635a at a first end, a middle part, and a second part having a second opening 635b at a second end. In some implementations, the middle part of the inner-C-forging 630 defines a hole, and an inner surface of the hole can be in contact with an inner surface of the axle tube 620, e.g., by welding. In some implementations, the inner-C-forging 630 and the axle tube 620 are made into a single piece. The axle tube 620 can have a hollow core 621.

[0181] The kingpin knuckle 640 can be the kingpin knuckle 540 of FIG. 5. The kingpin knuckle 640 can also have a C-shape or U shape, and can include a first part having a first opening 639a at a first end, a middle part, and a second part having a second opening 639b at a second end. The middle part of the kingpin knuckle 640 has a hollow core 641 configured to be connected with a wheel (e.g., the front wheel 106 of FIG. 1, 204 of FIG. 2, or 308 of FIG. 3A) .

[0182] The inner-C-forging 630 and the kingpin knuckle 640 can be connected together using eccentric washers coupled between the inner-C-forging 630 and the kingpin knuckle 640. The eccentric washers can be configured to adjust a caster angle associated with the wheel connected with the kingpin knuckle 640.

[0183] In some implementations, e.g., as illustrated in FIGS. 6A-6B, the connection assembly 600 includes an upper pin 632a inserted through the first opening 639a of the kingpin knuckle 640 and the first opening 635a of the inner-C-forging 630 and configured to fix the first part of the inner-C-forging 630 and the first part of kingpin knuckle 640 with a first corresponding fastener 634a (e.g., nut) . The connection assembly 600 can further include a lower pin 632b inserted through the second opening 635b of the inner-C-forging 630 and the second opening 639b of the kingpin knuckle 640 and configured to fix the second part of the inner-C-forging 630 and the second part of kingpin knuckle 640 with a second corresponding fastener 634b (e.g., nut) . The upper pin 632a can be a screw pin, and the lower pin 632b can be a screw pin, which can improve a connection between the inner-C-forging 630 and the kingpin knuckle 640.

[0184] In some implementations, the connection assembly 600 includes a pair of an outer washer 636a and an inner washer 638a, e.g., as illustrated in FIGS. 6A-6C. The outer washer 636a and the inner washer 638a can be arranged in the first opening 635a of the inner-C-forging 630 and between an inner surface of first opening 635a and an outer surface of the upper spin 632a. Each of the outer washer 636a and the inner washer 638a has a corresponding opening through which the upper pin 632a extends. In some implementations, as illustrated in FIGS. 6A-6C, the first opening 635a of the inner-C-forging 630 has first and second opposite ends each having a respective recess, and a diameter of the respective recess is greater than a diameter of a middle portion of the first opening 635a that is between the first and second opposite ends. In some implementations, the outer washer 636a has a first outer ring compatible with the respective recess of the first end of the first opening 635a, and the inner washer 638a has a second outer ring compatible with the  respective recess of the second end of the first opening 635a. For example, a size (e.g., a diameter) of the first outer ring of the outer washer 636a is greater than a size (e.g., a diameter) of a remaining part of the outer washer 636a that is in contact with the inner surface of the first opening 635a. Similarly, a size (e.g., a diameter) of the second outer ring of the inner washer 638a is greater than a size (e.g., a diameter) of a remaining part of the inner washer 638a that is in contact with the inner surface of the first opening 635a. Along a central axis of the first opening 635a, a length of the first opening 635a can be no smaller than a sum of a length of the outer washer 636a and a length of the inner washer 638a.

[0185] In some implementations, the connection assembly 600 includes a bearing 633a arranged in the first opening 639a of the kingpin knuckle 640 and between the inner surface of the first opening 639a and the upper pin 632a, which can increase the connection between the first part of the kingpin knuckle 640 and the upper pin 632a. The connection assembly 600 can further include a sleeve 631a arranged between the bearing 633a and the inner washer 638a along the upper pin 632a. The bearing 633a and / or the sleeve 631a can be screwed on the upper pin 632a. In some implementations, as illustrated in FIGS. 6A-6C, the first opening 639a of the kingpin knuckle 640 has first and second opposite ends each having a respective recess, and a diameter of the respective recess is greater than a diameter of a middle portion of the first opening 639a that is between the first and second opposite ends. In some implementations, the sleeve 631a has a first outer ring compatible with the respective recess of the first end of the first opening 639a, and the bearing 633a has a second outer ring compatible with the respective recess of the second end of the first opening 639a. Along a central axis of the first opening 639a, a length of the first opening 639a can be greater than a length of the bearing 633a and / or smaller than a sum of the length of the bearing 633a and the sleeve 631a. Along a direction parallel to a central axis of the upper pin 632a, the upper pin 632a sequentially extends through the bearing 633a, the sleeve 631a, the inner washer 638a, the outer washer 636a, and the first corresponding fastener 634a. In such a way, the first part of the kingpin knuckle 640 and the first part of the inner-C-forging 630 can be connected together.

[0186] In some implementations, the connection assembly 600 includes another pair of an outer washer 636b and an inner washer 638b. The outer washer 636b and the inner washer 638b can be arranged in the second opening 635b of the inner-C-forging 630 and between an inner surface of second opening 635b and an outer surface of the lower pin 632b. Each of the outer washer 636b and the inner washer 638b has a corresponding opening through which the lower pin 632b extends. In some implementations, as illustrated in FIGS. 6A-6C, the second opening 635b of the inner-C-forging 630 has first and second opposite ends each having a respective recess, and a diameter of the respective recess is greater than a diameter of a middle portion of the second opening 635b that is between the first and second opposite ends. In some implementations, the outer washer 636b has a first outer ring compatible with the respective recess of the first end of the second opening 635b, and the inner washer 638b has a second outer ring compatible with the respective recess of the second end of the second opening 635b. For example, a size (e.g., a diameter) of the first outer ring of the outer washer 636b is greater than a size (e.g., a diameter) of a remaining part of the outer washer 636b that is in contact with the inner surface of the second opening 635b. Similarly, a size (e.g., a diameter) of the second outer ring of the inner washer 638b is greater than a size (e.g., a diameter) of a remaining part of the inner washer 638b that is in contact with the inner surface of the second opening 635b. Along a central axis of the second opening 635b, a length of the second opening 635b can be no smaller than a sum of a length of the outer washer 636b and a length of the inner washer 638b.

[0187] In some implementations, the connection assembly 600 includes another bearing 633b arranged in the second opening 639b of the kingpin knuckle 640 and between the inner surface of the second opening 639b and the lower pin 632b, which can increase the connection between the second part of the kingpin knuckle 640 and the lower pin 632b. The connection assembly 600 can further include a sleeve 631b arranged between the bearing 633b and the outer washer 636b along the lower pin 632b. The connection assembly 600 can further include another sleeve 631c arranged between the bearing 633b and the fastener 634b along the lower pin 632b. The bearing 633b and / or the sleeve 631b, 631c can be screwed on the lower pin 632b. In some implementations, as illustrated in FIGS. 6A-6C, the second opening 639b of the kingpin knuckle 640 has first and second opposite ends each having a respective recess, and a diameter of the respective recess is greater than a diameter of a middle portion of the second opening 639b that is between the first and second opposite ends. In some implementations, the sleeve 631c has a first outer ring compatible with the respective recess of the first end of the second opening 639b, and the bearing 633b has a second outer ring compatible with the respective recess of the second end of the second opening 639b. Along a central axis of the second opening 639b, a length of the second opening 639b can be greater than a length of the bearing 633b and / or smaller than a sum of the length of the bearing 633b and the length of the sleeve 631b and / or the length of the sleeve 631c. Along a direction parallel to a central axis of the lower pin 632b, the lower pin 632b sequentially extends through the inner washer 638b, the outer washer 636b, the sleeve 631b, the bearing 633b, the sleeve 631c, and the corresponding fastener 634b. In such a way, the second part of the kingpin knuckle 640 and the second part of the inner-C-forging 630 can be connected together. A direction of the central axis of the upper pin 632a and a direction of the central axis of the lower pin 632b can be same (or colinear) or parallel to each other.

[0188] In some implementations, the connection assembly 600 includes a pair of an outer washer and an inner washer in the first opening 639a of the kingpin knuckle 640 and a bearing in the first opening 635a of the inner-C-forging 630. In some implementations, the connection assembly 600 includes a pair of an outer washer and an inner washer in the second opening 639b of the kingpin knuckle 640 and a bearing in the second opening 635b of the inner-C-forging 630.

[0189] In some implementations, along a direction parallel to a central axis of the upper pin 632a, the upper pin 632a sequentially extends through the first opening 635a of the inner-C-forging 630, the first opening 639a of the kingpin knuckle 640, and the fastener 634a. In some implementations, along a direction parallel to a central axis of the lower pin 632b, the lower pin 632b sequentially extends through the second opening 639b of the kingpin knuckle 640, the second opening 635b of the inner-C-forging 630, and the fastener 634b.

[0190] In some implementations, e.g., as illustrated in FIGS. 6A-6B, along a direction, the first part of the inner-C-forging 630 is arranged above the first part of the kingpin knuckle 640, and the second part of the inner-C-forging 630 is arranged above the second part of the kingpin knuckle 640. In some implementations, along a direction, the first part of the kingpin knuckle 640 is arranged above the first part of the inner-C-forging 630, and the second part of the kingpin knuckle 640 is arranged above the second part of the inner-C-forging 630. In some implementations, along a direction, the first part of the kingpin knuckle 640 is arranged below the first part of the inner-C-forging 630, and the second part of the kingpin knuckle 640 is arranged above the second part of the inner-C-forging 630. In some implementations, along a direction, the first part of the kingpin knuckle 640 is arranged above the first part of the inner-C-forging 630, and the second part of the kingpin knuckle 640 is arranged below the second part of the inner-C-forging 630.

[0191] To adjust the caster angle of the wheel, the outer washer 636a and the inner washer 638a in the  first opening of the inner-C-forging 630 can be configured to be a first pair of eccentric washers, and the outer washer 636b and the inner washer 638b in the second opening of the inner-C-forging 630 can be also configured to be a second pair of eccentric washers.

[0192] A pair of eccentric washers can be configured to cause a corresponding offset angle. FIG. 7 shows examples 700 of pairs of washers associated with a series of offset angles. A pair of washers includes an outer washer and an inner washer that are configured to be used together. Diagram (a) of FIG. 7 shows top views of the pairs of washers, while diagram (b) of FIG. 7 shows A-A’ cross-sectional views of the pairs of washers.

[0193] Each washer has an opening to be fit with a pin and has an outer ring at an end of the washer. A size (e.g., a diameter) of the outer ring is greater than a size of a remaining part of the washer, such that the washer can be mounted in an opening of a connector (e.g., an inner-C-forging or a kingpin knuckle) , e.g., by positioning the outer ring of the washer on a recess of the opening of the connector, e.g., as illustrated in FIG. 6A. For a pair of washers, a central axis of the outer washer and a central axis of the inner washer can be colinear with each other, and a central axis of an opening of the outer washer and a central axis of an opening of the inner washer can be colinear with each other. The central axis of the outer washer and the central axis of the inner washer can be colinear with a central axis of the opening of the connector after the outer washer and the inner washer are fit into the opening of the connector.

[0194] In a first example, a pair of washers 702a, 702b causes 0° offset angle, where each of the washers 702a, 702b has a symmetric structure. A central axis 701 of the outer washer 702a can be colinear with a central axis of an opening of the outer washer 702a. Similarly, a central axis of the inner washer 702b and a central axis of an opening of the inner washer 702b can be colinear with each other.

[0195] In a second example, a pair of washers 704a, 704b cause +1° offset angle, where each of the washers 704a, 704b has an asymmetric structure. For example, a size (e.g., a thickness) of a left side of the washer 704a, 704b is smaller than a size of a right side of the washer 704a, 704b. A central axis 703 of an opening of the outer washer 704a can have a first offset from a central axis 701 of the outer washer 704a, e.g., 2.2 mm. A central axis 703 of an opening of the inner washer 704b can have a second offset from a central axis 701 of the inner washer 704b, e.g., 1.6 mm. The second offset can be smaller than the first offset. The first offset and the second offset cause an offset angle +1°. If both of the washers 704a, 704b are rotated around the central axis 701 for 180° degrees, which can cause a corresponding negative offset angle -1°. A slope of an inner surface of the washer 704a can be parallel to the central axis 703 of the opening of the eccentric washer 704a, and a slope of an inner surface of the washer 704b can be parallel to the central axis 703 of the opening of the washer 704b. Outer profiles of the washers 704a, 704b can be same as outer profiles of the washers 702a, 702b. The washers 704a, 704b are eccentric washers.

[0196] In a third example, a pair of washers 706a, 706b cause +2° offset angle, where each of the washers 706a, 706b has an asymmetric structure. For example, a size (e.g., a thickness) of a left side of the washer 706a, 706b is smaller than a size of a right side of the washer 706a, 706b. A central axis 705 of an opening of the outer washer 706a can have a first offset from a central axis 701 of the outer washer 706a, e.g., 4.4 mm. A central axis 705 of an opening of the inner washer 706b can have a second offset from a central axis 701 of the inner washer 706b, e.g., 3.1 mm. The second offset can be smaller than the first offset. The first offset and the second offset cause an offset angle +2°. If both of the washers 706a, 706b are rotated around the central axis 701 for 180°degrees, which can cause a corresponding negative offset angle -2°. A slope of an inner surface of the washer 706a can be parallel to the central axis 705 of the opening of the eccentric washer  706a, and a slope of an inner surface of the washer 706b can be parallel to the central axis 705 of the opening of the washer 706b. Outer profiles of the washers 706a, 706b can be same as outer profiles of the washers 702a, 702b. The washers 706a, 706b are eccentric washers.

[0197] In a fourth example, a pair of washers 708a, 708b cause +3° offset angle, where each of the washers 708a, 708b has an asymmetric structure. For example, a size (e.g., a thickness) of a left side of the washer 708a, 708b is smaller than a size of a right side of the washer 708a, 708b. A central axis 707 of an opening of the outer washer 708a can have a first offset from a central axis 701 of the outer washer 708a, e.g., 6.6 mm. A central axis 707 of an opening of the inner washer 708b can have a second offset from a central axis 701 of the inner washer 708b, e.g., 4.7 mm. The second offset can be smaller than the first offset. The first offset and the second offset cause an offset angle +3°. If both of the washers 708a, 708b are rotated around the central axis 701 for 180°degrees, which can cause a corresponding negative offset angle -3°. A slope of an inner surface of the washer 708a can be parallel to the central axis 707 of the opening of the eccentric washer 708a, and a slope of an inner surface of the washer 708b can be parallel to the central axis 707 of the opening of the washer 708b. Outer profiles of the washers 708a, 708b can be same as outer profiles of the washers 702a, 702b. The washers 708a, 708b are eccentric washers.

[0198] In a fifth example, a pair of washers 710a, 710b cause +4° offset angle, where each of the washers 710a, 710b has an asymmetric structure. For example, a size (e.g., a thickness) of a left side of the washer 710a, 710b is smaller than a size of a right side of the washer 710a, 710b. A central axis 709 of an opening of the outer washer 710a can have a first offset from a central axis 701 of the outer washer 710a, e.g., 8.9 mm. A central axis 709 of an opening of the inner washer 710b can have a second offset from a central axis 701 of the inner washer 710b, e.g., 6.3 mm. The second offset can be smaller than the first offset. The first offset and the second offset cause an offset angle +4°. If both of the washers 710a, 710b are rotated around the central axis 701 for 180°degrees, which can cause a corresponding negative offset angle -4°. A slope of an inner surface of the washer 710a can be parallel to the central axis 709 of the opening of the eccentric washer 710a, and a slope of an inner surface of the washer 710b can be parallel to the central axis 709 of the opening of the washer 710b. Outer profiles of the washers 710a, 710b can be same as outer profiles of the washers 702a, 702b. The washers 710a, 710b are eccentric washers.

[0199] Note that outer profiles of the pairs of eccentric washers 704a and 704b, 706a and 706b, 708a and 708b, and 710a and 710b are the same. Thus, any one of the pairs of eccentric washers can be fit into a same opening of a same connector (e.g., an inner-C-forging or a kingpin knuckle) . That is, the caster angle can be adjusted by changing different pairs of eccentric washers (corresponding to different offset angles) until the vehicle performance is the best among the different pairs of eccentric washers or a desired caster angle is achieved.

[0200] Note that the pairs of eccentric washers 704a and 704b, 706a and 706b, 708a and 708b, and 710a and 710b are just examples of eccentric washers, a series of eccentric washers are not limited to these examples, and can include different models of eccentric washers. For example, the series of eccentric washers can be configured to cause offset angles of 0.5°, 1.5°, 2.5°, 3.5°, 4.5°, 5°, 5.5°, 6°, 6.5°, 7°, 7.5°, 8°, 8.5°, 9°, 9.5°, and / or 10° or more, besides 1°, 2°, 3°, and / or 4°.

[0201] Note that two or more pairs of eccentric washers can be used in any suitable combination to cause a different offset angle. For example, two pairs of eccentric washers are used in different positions of connections of two connectors. A first pair of eccentric washers causes an offset angle of +1°. If a second pair of eccentric washers causes an offset angle of -1°, a total offset angle for the connections of the two connectors can be +1°. A sum of the offset angle of the first pair of eccentric washers and the offset angle of the second pair of eccentric washers is 0. The total offset  angle can depend on the offset angles of the pairs of eccentric washers and relative positions of the pairs of eccentric washers.

[0202] Referring back to FIGS. 6A-6C, in some implementations, the outer washer 636a and the inner washer 638a in the first opening of the inner-C-forging 630 are a first pair of eccentric washers. The first pair of eccentric washers is configured to cause a first change of a caster angle of the wheel connected to the kingpin knuckle 640. In some implementations, the outer washer 636b and the inner washer 638b in the second opening of the inner-C-forging 630 are a second pair of eccentric washers. The second pair of eccentric washers is configured to cause a second change of the caster angle of the wheel connected to the kingpin knuckle 640. An overall change of the caster angle of the wheel can be based on the first change and the second change.

[0203] For example, if the first change caused by the first pair of eccentric washers is +Δθ° and the second change caused by the second pair of eccentric washers is -Δθ°, the overall change of the caster angle can be +Δθ°. For example, the first pair of eccentric washers 636a and 638a is a pair of eccentric washers 704a and 704b, 706a and 706b, 708a and 708b, or 710a and 710b of FIG. 7, and the second pair of eccentric washers 636b and 638b is the pair of eccentric washers rotated with 180°.

[0204] FIG. 8 is a flowchart of an example process 800 of adjusting a caster angle of a vehicle with at least one eccentric structure. The vehicle can be the vehicle 100 of FIG. 1.

[0205] At step 802, a front axle assembly having an inner-C-forging is provided. In some implementations, the front axle assembly is the front axle assembly 400 of FIG. 4, where the inner-C-forging (e.g., the inner-C-forging 411 of FIG. 4) is integrally fixed with an axle tube (the axle tube 420 of FIG. 4) . In some implementations, the front axle assembly is a front axle assembly with the inner-C-forging adjustably mounted with the axle tube, e.g., the front axle assembly 1000 as described in FIG. 10A-10E, the front axle assembly 1200 as described in FIGS. 12A-12E, or the front axle assembly as described with respect to FIGS. 13A-13B.

[0206] At step 804, a kingpin knuckle is fixed on the front axle assembly by at least one eccentric structure coupled between the inner-C-forging and the kingpin knuckle. The kingpin knuckle is configured to be coupled to a wheel, and the at least one eccentric structure is configured to adjust a caster angle associated with the wheel. The kingpin knuckle can be the kingpin knuckle 540 of FIG. 5 or 640 of FIGS. 6A-6C.

[0207] In some implementations, the inner-C-forging includes a first opening (e.g., the first opening 635a of FIGS. 6A-6C) , and the kingpin knuckle includes a first opening (e.g., the opening 639a of FIGS. 6A-6C) . Fixing the kingpin knuckle on the front axle assembly can include: arranging the at least one eccentric structure in at least one of the first opening of the inner-C-forging or the first opening of the kingpin knuckle, the at least one eccentric structure including a corresponding opening; inserting a pin (e.g., the upper pin 632a of FIGS. 6A-6B) through the corresponding opening of the at least one eccentric structure, the first opening of the kingpin knuckle, and the first opening of the inner-C-forging; and fastening the pin to fix the kingpin knuckle with the inner-C-forging (e.g., by the fastener 634a of FIGS. 6A-6B) . The at least one eccentric structure can include a first pair of eccentric washers (e.g., the outer washer 636a and the inner washer 638a of FIGS. 6A-6B, or the washers 704a and 704b, 706a and 706b, 708a and 708b, or 710a and 710b of FIG. 7) .

[0208] The at least one eccentric structure can further include a second pair of eccentric washers (e.g., the outer washer 636b and the inner washer 638b of FIGS. 6A-6C, or the washers 704a and 704b, 706a and 706b, 708a and 708b, or 710a and 710b of FIG. 7) . In some implementations, the inner-C-forging includes a second opening (e.g., the second opening 635b of FIGS. 6A-6C) , and the  kingpin knuckle includes a second opening (e.g., the opening 639b of FIGS. 6A-6C) . Fixing the kingpin knuckle on the front axle assembly can include: arranging the second pair of eccentric washers in at least one of the second opening of the inner-C-forging or the second opening of the kingpin knuckle; inserting a second pin (e.g., the lower pin 632b of FIGS. 6A-6B) through the corresponding openings of the second pair of eccentric washers, the second opening of the inner-C-forging, and the second opening of the kingpin knuckle; and fastening the second pin to fix the kingpin knuckle with the inner-C-forging (e.g., by the fastener 634b of FIGS. 6A-6B) .

[0209] In some implementations, for the first pair of eccentric washers, a first offset angle between a central axis of a first opening (e.g., the first opening 635a) of the inner-C-forging (or the kingpin knuckle) and a first central axis of a corresponding opening of a first eccentric washer (e.g., the inner washer 638a) is identical to a second offset angle between the central axis of the first opening and a second central axis of a corresponding opening of a second eccentric washer (e.g., the outer washer 636a) . A change of the caster angle is based on at least one of the first offset angle or the second offset angle. A slope of an inner surface of the first eccentric washer can be parallel to the first central axis, and a slope of an inner surface of the second eccentric washer can be parallel to the second central axis. The first central axis can be colinear with the second central axis.

[0210] In some implementations, for a second pair of eccentric washers, a third offset angle between a central axis of a second opening (e.g., the second opening 635b) of the inner-C-forging (or the kingpin knuckle) and a third central axis of a corresponding opening of a third eccentric washer (e.g., the inner washer 638b) is identical to a fourth offset angle between the central axis of the second opening and a fourth central axis of a corresponding opening of a fourth eccentric washer (e.g., the outer washer 638a) . A slope of an inner surface of the third eccentric washer can be parallel to the third central axis, and a slope of an inner surface of the fourth eccentric washer can be parallel to the fourth central axis. The third central axis can be colinear with the fourth central axis. A change of the caster angle is based on at least one of the third offset angle or the fourth offset angle.

[0211] In some implementations, the change of the caster angle is based on at least one of: the first offset angle, the second offset angle, the third offset angle, or the fourth offset angle. The first offset angle is identical to the second offset angle, and the third offset angle is identical to the fourth offset angle. In some implementations, the first offset angle is identical to a negative value of the third offset angle, and the second offset angle is identical to a negative value of the fourth offset angle. Each of the first eccentric washer and the second eccentric washer has a corresponding model among a plurality of models for eccentric washers, and eccentric washers with different models among the plurality of models are configured to cause different angle changes, e.g., in a range from –7.5° to +7.5°.

[0212] In some implementations, the first and second eccentric washers are fit into the first opening of the inner-C-forging (or the kingpin knuckle) and the third and fourth eccentric washers are fit into the second opening of the inner-C-forging (or the kingpin knuckle) , a change of the caster angle is based on at least one of a first offset between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer, a second offset between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer, a third offset between a central axis of the third opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, or a fourth offset between the central axis of the third opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer. In some implementations, the second offset can be greater than the first  offset, and the fourth offset can be greater than the third offset. In some implementations, the first offset can be greater than the second offset, and the third offset can be greater than the fourth offset.

[0213] Example Caster Angle Adjustments with adjustable Inner-C-Forgings

[0214] FIGS. 9A-13B show different implementations of adjustable inner-C-forgings connected to axle tubes with corresponding connection structures. The techniques implemented herein can be combined with the eccentric washers as discussed in FIGS. 5 to 8 to adjust caster angles of vehicles.

[0215] First Embodiment

[0216] FIG. 9A is a schematic, isometric view of an example inner-C-forging assembly 900. FIG. 9B is a schematic, isometric view of the inner-C-forging of FIG. 9A when viewed from another direction. The inner-C-forging assembly 900 can be adjustable to change a caster angle of a vehicle. FIG. 10A is a schematic, isometric view of an example front axle assembly 1000 with the inner-C-forging assembly of FIG. 9A. FIG. 10B is a schematic, exploded view of the front axle assembly 1000 of FIG. 9A. FIG. 10C is a schematic, front view of the front axle assembly 1000 of FIG. 10A. FIG. 10D is a schematic, cross-sectional view taken along line VI-VI of the front axle assembly 1000 of FIG. 10C.

[0217] FIG. 10E is a schematic, enlarged view of the structure in circle A of FIG. 10D. FIG. 11A is a schematic, exploded view of the inner-C-forging assembly 900 of FIG. 9A. FIG. 11B is a schematic, isometric view of the insert 904 of FIG. 11A. FIGS. 11C-11D are schematic, front views of two different inserts.

[0218] Different from the front axle assembly 400 with the inner-C-forging 411 fixed to the axle tube 420 in FIG. 4, the front axle assembly 1000 includes the inner-C-forgoing assembly 900 that is adjustably connected with an axle tube 920. The front axle assembly 1000 can be used in a chassis (e.g., the chassis 200 of FIG. 2) of a vehicle (e.g., the vehicle 100 of FIG. 1) .

[0219] Referring to FIGS. 9A to 10E, the inner-C-forging assembly 900 includes an inner-C-forging 901 for connecting a kingpin knuckle, and a connection structure 902 for connecting with a corresponding end of an axle tube 920. The axle tube 920 is fixed to an axle housing 940 which has a driveshaft installation portion 930 for insertion of a driveshaft. The inner-C-forging 901 has different mounting states relative to the connection structure 902. At different mounting states, a kingpin installation portion 911 of the inner-C-forging 901 has different positions and angles relative to the connection structure 902.

[0220] The connection structure 902 can be fixed to a corresponding end of the axle tube 920, and the inner-C-forging 901 can be fixed to the connection structure 902. A reinforcing shaft 914 can be further arranged on the inner-C-forging 901 at one side facing the axle tube 920. When the inner-C-forging 901 is connected to the axle tube 920, the reinforcing shaft 914 is inserted into the axle tube 920. A length of the reinforcing shaft 914 may be in a range from 30 mm to 150 mm, for example, the length of the reinforcing shaft 914 may be 30mm, 35mm, 40mm, 45mm, 50mm, 55mm, 60 mm, 65 mm, 70 mm, 75 mm, 80 mm, 85 mm, 90 mm, 95 mm, 100mm, 105mm, 110mm, 115mm, 120mm, 125mm, 130mm, 135mm, 140mm, 145mm, or 150 mm.

[0221] Due to the inner-C-forging 901 and the connection structure 902 are separately arranged, when the inner-C-forging 901 is fixed to the connection structure 902, the inner-C-forging 901 can have different mounting states relative to the connection structure 902, such that the kingpin installation portion 911 of the inner-C-forging 901 has different positions and angles relative to the connection structure 902. When the caster angle needs to be adjusted, the connection between the inner-C-forging 901 and the connection structure 902 at one side of the vehicle can be loosened, and the inner-C-forging 901 can be rotated around an axis of an axle shaft pass-through  hole 912 of the inner-C-forging 901 to an appropriate angle, this changes the installation angle of the inner-C-forging 901 on the axle tube 920 such that the caster angle is accordingly changed. Since the inner-C-forging 901 can rotate about the axis of the axle shaft pass-through hole 912 toward both the front side and the rear side, no matter which side of the vehicle's caster angle needs to be adjusted, it can be adjusted by adjusting the installation angle of the corresponding inner-C-forging 901. Since the inner-C-forging 901 is separately arranged from the axle tube 920, the integrity of the axle tube 920 is ensured, such that the mounting points of the components on the axle tube 920, e.g., the support point of the shock absorber and the connection point of the pull rod, can be arranged on a complete axle tube, and the strength of a front axle assembly 1000 can be improved. Therefore, on the premise of ensuring the support strength of the front axle assembly, the vehicle's caster angles on both sides and the pinion to driveshaft angle simultaneously can be adjusted conveniently and independently. Meanwhile, as the original mounting location and angle of all component mounting points on the axle tube 920 is still intact, and variables affecting the chassis wheelbase, directional accuracy and suspension height cannot be introduced.

[0222] With continued reference to FIGS. 9A-9D, the connection structure 902 may include a first flange. A plurality of first connection holes 921 are provided on the first flange, and a plurality of second connection hole 913 are provided on the inner-C-forging 901 at an end surface away from the first flange. The second connection holes 913 are disposed around the axle shaft pass-through hole 912. A connector 903, which may include a bolt and a nut, can pass through the second connection hole 913 and the first connection hole 921, to fix the inner-C-forging 901 onto the first flange. One of the first connection hole 921 and the second connection hole 913 includes an oblong hole, and the other one of the first connection hole 921 and the second connection hole 913 is a round hole. In some implementations, the second connection hole 913 includes an oblong hole. The connector 903 can sequentially pass through the inner-C-forging 901 and the first flange to fix the inner-C-forging 901 onto the axle tube 920, and the caster angle can be adjusted from an outer side of the vehicle body.

[0223] In some implementations, as illustrated in FIGS. 11A-11B, a plurality of oblong inserts 904 with its external contour adapted to the shape of the second connection hole 913 (e.g., the oblong hole) are arranged in the second connection holes 913 (e.g., the oblong holes) . A plurality of round third connection holes 941 are arranged on the inserts 904 respectively. The connector 903 can sequentially pass through the third connection hole 941, the second connection hole 913 and the first connection hole 921 to connect the inner-C-forging 901 onto the connection structure 902. In some implementations, the second connection hole 913 (e.g., the oblong hole) includes a support surface at a middle portion along an axial direction of the second connection hole 913, which extends inwardly toward a central axis of the second connection hole 913, making the second connection hole 913 be divided into two portions, i.e., a greater portion with a greater diameter and a smaller portion with a smaller diameter, such that the insert 904 can be inserted into the second connection hole 913 through the greater portion and be blocked by the support surface, preventing the insert 904 from coming off from the smaller portion of the oblong hole.

[0224] The insert 904 can have a plurality of different models. The axis of the third connection hole 941 has different positions on different models of inserts 904. Due to the position of the axis of the third connection hole 941 is different in a different model of insert 904, when the inner-C-forging 901 is connected with the connection structure 902 through the inserts 904, the axis of the kingpin installation portion 911 of the inner-C-forging 901 forms a specific angle relative to the connection structure 902 and the axle tube 920. If the inner-C-forging 901 is fixed on the connection structure  902 by a different model of insert 904, the axis of the kingpin installation portion 911 can have a different angle relative to the connection structure 902 and the axle tube 920.

[0225] In some implementations, as shown in FIG. 11C, when seen from the front side of the insert 904, on the same plane, the axis of the third connection holes 941 of different models of inserts 904 are all set on a same circle centered on the axis of the axle shaft pass-through hole 912, and longitudinal centerlines of the inserts 904 on the inner-C-forging 901 are set on the same circle as well. That is, on an orthographic projection surface of the inserts 904, a center angle β formed by the axis of the third connection holes 941, the axis of the axle shaft pass-through hole 912 and the center of different inserts 904 is different, e.g., as illustrated in FIG. 11D.

[0226] In some implementations, the position of the third connection hole 941 is different in different models of insert 904 makes the caster angle α can be adjusted within a range from 60° to 85°, for example, the caster angle α can be adjusted in a range from 67.2° to 82.2°. Therefore, a center angle of an arc connecting the center of the insert 904 with a center of an outermost third connection hole 941 is 7.5 degrees in left or right directions. That is, a center angle of an arc connecting a center of an outermost left third connection hole 941 and a center of an outermost right third connection hole 941 is 15°. During assembly, the rotation angle of the inner-C-forging 901 around the axis of the axle shaft pass-through hole 912 is 7.5 degrees toward the front or the back directions. By such arrangement, the requirement of various vehicles for adjusting the caster angle can be met.

[0227] Second Embodiment

[0228] FIG. 12A is a schematic, isometric view of another example front axle assembly 1200. FIG. 12B is a schematic, isometric view of an example connection structure of the front axle assembly of FIG. 12A. FIG. 12C is a schematic, exploded view of the connection structure of FIG. 12A. FIG. 12D is a schematic, front view of the connection structure of FIG. 12A. FIG. 12E is a schematic, cross-sectional view of FIG. 12D.

[0229] In some implementations, e.g., as shown in FIGS. 12A-12E, the front axle assembly 1200 can be substantially identical to the front axle assembly 1000 of FIGS. 10A-10E. An axle housing 1210 can be similar to, or same as, the axle housing 940 as described above. The inserts 904 as described above. Inserts 1204 can be similar to, or same as, the inserts 904 as described above. Connection holes 1251 can be similar to, or same as, the third connection holes 941 as described above. Connector 1203 can be similar to, or same as, the connector 903 as described above. First connection holes 1241, second connection holes 1242 can be similar to, or same as, the first connection holes 921 and the second connection holes 913 as discussed above, respectively. The connector 1203 can sequentially go through the connection holes 1251 of the inserts 1204, the first connection holes 1231, and the second connection holes 1242 and fixed by nuts 1243.

[0230] The front axle assembly 1200 includes a first flange 1221 arranged on the axle tube 1220 and a second flange 1231 arranged on an inner-C-forging 1230 (e.g., the inner-C-forging 901) at one side facing the axle tube 1220 (e.g., the axle tube 920) . The first connection holes 1241 are formed on the first flange 1221. The second connection holes 1242 are formed on the second flange 1231, and the second connection holes 1242 are symmetrically distributed on the periphery of the second flange 1231. Correspondingly, an accommodating cavity 1233 is formed on one of the first flange 1221 and the second flange 1231, that is, when the accommodating cavity 1233 is formed on the inner-C-forging 1230, the accommodating cavity 1233 is formed on the second flange 1231. FIGS. 12A-12E do not show a reinforcing shaft (e.g., the reinforcing shaft 914 of FIGS. 9A-9B) , it would be understood that in other embodiments, the reinforcing shaft may also be provided on the second flange 1231 at one side facing the first flange 1221.

[0231] Third Embodiment

[0232] FIG. 13A is a schematic, front view of another example inner-C-forging 1300. FIG. 13B is a schematic, front view of an example axle tube 1320 configured to be connected with the inner-C-forging 1300 of FIG. 13A.

[0233] As shown in FIGS. 13A and 13B, a front axle assembly can be substantially identical to the front axle assembly 1000 or the front axle assembly 1200 as described above. The inner-C-forging 1300 includes second connection holes 1342 formed on an inner-C-forging body 1330. Different from the front axle assembly 1000 and the front axle assembly 1200, in the front axle assembly as shown in FIGS. 13A-13B, the first connection hole 1341 or the second connection hole 1342 is not an oblong hole, and the first connection hole 1341 or the second connection hole 1342 each is composed of a plurality of through holes arranged at intervals. That is, each of the first connection holes 1341 or each of the second connection holes 1342 indicates a range enclosing a plurality of through holes therein. A connector (e.g., the connector 903 or 1203) is inserted into one of the through holes and the corresponding first connection hole 1341 or second connection hole 1342, to connect the inner-C-forging 1300 with the axle tube 1320 (e.g., the axle tube 920 or 1220) .

[0234] In some implementations, each of the second connection holes 1342 is composed of a plurality of through holes. The connector is inserted through different through holes and the corresponding first connection hole 1341 to realize different installation angles of the inner-C-forging 1300 on the axle tube 1320. At each of the first connection hole 1341 or the second connection hole 1342, the plurality of through holes can intersect with each other to form a long hole, and a plurality of arc-shaped edges are formed on the longitudinal side of the long hole to determine the position of the connector. This can reduce the area occupied by multiple through holes, and can distribute more through holes in a determined area, so that the caster angle can be adjusted more accurately.

[0235] In some implementations, when the inner-C-forging 1300 is fixed to the axle tube 1320, on the same plane and at each of the first connection holes 1341 or the second connection holes 1342, the axis of the plurality of through holes are all set on the same circle centered on the axis of the front axle assembly, or at each of the first connection holes 1341 or the second connection holes 1342, the axis of the plurality of through holes are all set on the longitudinal centerline of the long hole .

[0236] Furthermore, in each of the first connection hole 1341 or second connection hole 1342, the plurality of the through holes can be formed into two rows, in each row, the axis of the through holes are arranged on the same circle centered on the axis of the front axle assembly. That is, the distances from the axis of the two rows of through holes to the axis of the front axle assembly are different. Correspondingly, there are two second connecting subholes 1342 or two first connecting subholes 1341 on the axle tube 1320 or the inner-C-forging 1300 corresponding to the two rows of through holes, with the second connecting subholes 1342 or the first connecting subholes 1341 spacing different distance from the axis of the front axle assembly. By such arrangement, the caster angle can be adjusted with better accuracy for finer adjustment.

[0237] As shown in FIG. 13A, the second connection hole 1342 can include a plurality of through holes formed in the inner-C-forging body 1330, and the inner-C-forging 1300 can be provided with the second flange (e.g., the second flange 1231) , the second connection hole 1342 can include a plurality of through holes formed in the second flange.

[0238] In some implementations, at least one inner-C-forging (e.g., 901 or 1300) is separated from its corresponding axle tube (e.g., 920, 1220, or 1320) and is detachably connected to the axle tube through a connection structure. The connection structure can include a plurality of first connection  holes (e.g., 921, 1231, 1341) disposed at one end of the axle tube, a plurality of second connection holes (e.g., 913, 1242, 1342) disposed on the inner-C-forging, and a plurality of connectors (e.g., 903 or 1203) . When the caster angle needs to be adjusted, the components at one side of the vehicle can be disassembled, the connection structure can be loosed, the inner-C-forging can be rotated around its own axis to an appropriate angle and then be fixed to the axle tube by tightening the connection structure. Because the kingpin knuckle is mounted on the inner-C-forging and its installation angle is identical with the installation angle of the inner-C-forging, the caster angle can be adjusted by changing the installation angle of the inner-C-forging with respect to the axle tube. Because the inner-C-forging can be rotated about its own axis toward the front and the rear directions of the vehicle, no matter the caster angle at which side of the vehicle needs to be adjusted, it can be adjusted by adjusting the installation angle of the corresponding inner-C-forging. Furthermore, since the inner-C-forging is separated from the axle tube, and the integrity of the axle tube is ensured, so that the mounting points of the components on the axle tube, such as the support point of the shock absorber, the base of the control arm and the connection point of various pull rods, can be arranged on the complete axle tube. Therefore, vehicle's caster angles on both sides and the pinion to driveshaft angle can be conveniently and independently adjusted while ensuring the support strength. Simultaneously, the original position and angle of the mounting points of all components on the axle tube is still intact, and the variables affecting the chassis wheelbase, directional accuracy and the suspension height will not be introduced.

[0239] Example Process

[0240] FIG. 14 is a flowchart of an example process 1400 of adjusting a caster angle of a vehicle. The vehicle can be the vehicle 100 of FIG. 1. The vehicle can include a chassis, e.g., the chassis 200 of FIG. 2. The chassis can include at least one axle assembly, e.g., the front axle assembly 220 of FIG. 2, the axle assembly 400 of FIG. 4, the axle assembly 500 of FIG. 5, the front axle assembly 1000 of FIGS. 10A-10E, the front axle assembly 1200 of FIG. 12A-12E, or the front axle assembly with respect to FIGS, 13A-13B. The axle assembly can include at least one inner-C-forging. The inner-C-forging can be fixed (e.g., as illustrated in FIG. 4, 5, 6A, or 6B) or adjustable (e.g., as illustrated in FIGS. 9A-11D, FIGS. 12A-12E, or FIGS. 13A-13B) . The caster angle of the vehicle can be adjusted by adjusting a relative position between the inner-C-forging and the kingpin knuckle, or adjusting a relative position between the inner-C-forging and the axle tube, or a combination thereof.

[0241] At step 1402, a driveshaft angle of a driveshaft of the vehicle is adjusted. The driveshaft can be the front driveshaft 212 of FIG. 2 or the driveshaft 312 of FIG. 3B. The driveshaft can be coupled to an axle housing (e.g., the axle housing 222 of FIG. 2, 410 of FIG. 4, 510 of FIG. 5, 940 of FIGS. 10A-10D, or 1210 of FIG. 12A) of the vehicle. The axle housing can be connected to a control arm. The driveshaft angle can be defined as the driveshaft angle 330 of FIG. 3B. Adjusting the driveshaft angle of the driveshaft can include: adjusting the control arm. The driveshaft angle and the caster angle can be adjusted together by adjusting the control arm. The driveshaft angle of the driveshaft can be adjusted to be identical to 0 degree.

[0242] At step 1404, the caster angle associated with a wheel of the vehicle is adjusted to stabilize a direction of the wheel, independent from adjusting the driveshaft angle. The caster angle can be defined as the caster angle 302 of FIG. 3A or the caster angle 320 of FIG. 3B. The wheel can be the front wheel 106 of FIG. 1, 204 of FIG. 2, or 308 of FIG. 3A. Adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle can be after adjusting the driveshaft angle of the driveshaft of the vehicle.

[0243] In some implementations, adjusting the caster angle includes: adjusting the caster angle to be an angle smaller than the caster angle. In some implementations, adjusting the caster angle includes: adjusting the caster angle to be an angle greater than the caster angle. In some implementations, a change of the adjusted caster angle is in a range from –7.5 degrees to + 7.5 degrees.

[0244] In some implementations, the axle assembly includes: first and second axle tubes (e.g., the axle tubes 224 of FIG. 2, 420 of FIG. 4, 520 of FIG. 5, 920 of FIG. 10A-10D, 1220 of FIG. 12A, or 1320 of FIG. 13B) respectively connected with two opposite sides of the axle housing, and first and second inner-C-forgings (the inner-C-forgings 411 of FIG. 4, 530 of FIG. 5, 901 of FIGS. 9A-9B, 901 of FIGS. 10A-10E, 901 of FIGS. 11A-11D, or 1300 of FIG. 13A) disposed at ends of the axle tubes and connected with first and second kingpin knuckles (e.g., the kingpin knuckle 540 of FIG. 5) , respectively. The first kingpin knuckle is connected with a first wheel and the second kingpin knuckle is connected with a second wheel. The first wheel and the second wheel of left and right side of front wheels (e.g., the front wheels 106 of FIG. 1, 204 of FIG. 2, or 308 of FIG. 3A) . The process 1400 can include: adjusting a first caster angle associated with the first wheel independently from adjusting a second caster angle associated with the second wheel.

[0245] In some implementations, adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle includes: fixing a kingpin knuckle on a front axle assembly by at least one eccentric structure coupled between an inner-C-forging of the front axle assembly and the kingpin knuckle, e.g., as described in step 804 of FIG. 8.

[0246] In some implementations, the inner-C-forging includes a first opening, and the kingpin knuckle includes a second opening. Fixing the kingpin knuckle on the front axle assembly can include: arranging the at least one eccentric structure in at least one of the first opening or the second opening, the at least one eccentric structure comprising a corresponding opening; inserting a pin through the corresponding opening of the at least one eccentric structure, the first opening, and the second opening; and fastening the pin to fix the kingpin knuckle with the inner-C-forging.

[0247] In some implementations, the inner-C-forging is integrally fixed with the axle tube into a single piece, e.g., as illustrated in FIG. 4.

[0248] In some implementations, the front axle assembly further includes at least one connection structure configured to detachably fix the inner-C-forging to the axle tube at different mounting positions, e.g., as illustrated in FIGS. 9A to 13B. In some implementations, adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle includes: fixing the inner-C-forgoing to the axle tube at a particular mounting position with the at least one connection structure. The kingpin knuckle can be fixed with the inner-C-forging after fixing the inner-C-forgoing to the axle tube at the particular mounting position with the at least one connection structure.

[0249] In some implementations, adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle includes: fixing the inner-C-forging to the axle tube at the particular mounting position with the at least one connection structure to adjust the caster angle with a first angle value; and fixing the kingpin knuckle with the inner-C-forging to adjust the caster angle with a second angle value. A change of the caster angle is based on a sum of the first angle value and the second angle value. In some examples, the first angle value is greater than the second angle value.

[0250] It is noted that references in the present disclosure to “one embodiment, ” “an embodiment, ” “an example embodiment, ” “some implementations, ” “some implementations, ” etc., indicate that the implementation described can include a particular feature, structure, or characteristic, but every implementation can not necessarily include the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases do not necessarily refer to the same implementation. Further, when a particular feature, structure or characteristic is described in connection with an implementation, it  would be within the knowledge of a person skilled in the pertinent art to affect such feature, structure or characteristic in connection with other implementations whether or not explicitly described.

[0251] In general, terminology can be understood at least in part from usage in context. For example, the term “one or more” as used herein, depending at least in part upon context, can be used to describe any feature, structure, or characteristic in a singular sense or can be used to describe combinations of features, structures or characteristics in a plural sense. Similarly, terms, such as “a, ” “an, ” or “the, ” again, can be understood to convey a singular usage or to convey a plural usage, depending at least in part upon context. In addition, the term “based on” can be understood as not necessarily intended to convey an exclusive set of factors and may, instead, allow for existence of additional factors not necessarily expressly described, again, depending at least in part on context.

[0252] It should be readily understood that the meaning of “on, ” “above, ” and “over” in the present disclosure should be interpreted in the broadest manner such that “on” not only means “directly on” something, but also includes the meaning of “on” something with an intermediate feature or a layer therebetween. Moreover, “above” or “over” not only means “above” or “over” something, but can also include the meaning it is “above” or “over” something with no intermediate feature or layer therebetween (i.e., directly on something) .

[0253] Further, spatially relative terms, such as “beneath, ” “below, ” “lower, ” “above, ” “upper, ” and the like, can be used herein for ease of description to describe one element or feature’s relationship to another element (s) or feature (s) as illustrated in the figures. The spatially relative terms are intended to encompass different orientations of the device in use or process step in addition to the orientation depicted in the figures. The apparatus can be otherwise oriented (rotated 90 degrees or at other orientations) and the spatially relative descriptors used herein can likewise be interpreted accordingly.

[0254] As used herein, the term “nominal / nominally” refers to a desired, or target, value of a characteristic or parameter for a component or a process step, set during the design phase of a product or a process, together with a range of values above and / or below the desired value. As used herein, the range of values can be due to slight variations in manufacturing processes or tolerances. As used herein, the term “about” indicates the value of a given quantity that can vary based on a particular technology node associated with the subject semiconductor device. Based on the particular technology node, the term “about” can indicate a value of a given quantity that varies within, for example, 10-30%of the value (e.g., +-10%, +-20%, or +-30%of the value) . In the present disclosure, the term “horizontal / horizontally / lateral / laterally” means nominally parallel to a lateral surface of a substrate, and the term “vertical” or “vertically” means nominally perpendicular to the lateral surface of a substrate.

[0255] The present disclosure provides many different implementations, or examples, for implementing different features of the provided subject matter. Specific examples of components and arrangements are described below to simplify the present disclosure. These are, of course, merely examples and are not intended to be limiting. For example, the formation of a first feature over or on a second feature in the description that follows may include implementations in which the first and second features may be in direct contact, and may also include implementations in which additional features may be formed between the first and second features, such that the first and second features may not be in direct contact. In addition, the present disclosure may repeat reference numerals and / or letters in the various examples. This repetition is for the purpose of simplicity and clarity and does not in itself dictate a relationship  between the various implementations and / or configurations discussed.

[0256] The foregoing description of the specific implementations can be readily modified and / or adapted for various applications. Therefore, such adaptations and modifications are intended to be within the meaning and range of equivalents of the disclosed implementations, based on the teaching and guidance presented herein.

[0257] While the present disclosure contains many specific implementation details, these should not be construed as limitations on the scope of what is being claimed, which is defined by the claims themselves, but rather as descriptions of features that may be specific to particular implementations. Certain features that are described in this present disclosure in the context of separate implementations can also be implemented in combination in a single implementation. Conversely, various features that are described in the context of a single implementation can also be implemented in multiple implementations separately or in any suitable sub-combination. Moreover, although features may be described above as acting in certain combinations and even initially be claimed as such, one or more features from a claimed combination can in some cases be excised from the combination, and the claim may be directed to a sub-combination or variation of a sub-combination.

[0258] Similarly, while operations are depicted in the drawings and recited in the claims in a particular order, this should not be understood as requiring that such operations be performed in the particular order shown or in sequential order, or that all illustrated operations be performed, to achieve desirable results. In certain circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous.

[0259] Particular implementations of the subject matter have been described. Other implementations also are within the scope of the following claims. For example, the actions recited in the claims can be performed in a different order and still achieve desirable results. As one example, the processes depicted in the accompanying figures do not necessarily require the particular order shown, or sequential order, to achieve desirable results. In some cases, multitasking and parallel processing may be advantageous.

[0260] The breadth and scope of the present disclosure should not be limited by any of the above-described exemplary implementations, but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.

Claims

1.A connection assembly, comprising:a first connector coupled to an axle tube of a vehicle;a second connector coupled to a wheel of the vehicle; andat least one eccentric structure coupled between the first connector and the second connector and configured to adjust a caster angle associated with the wheel.2.The connection assembly of claim 1, wherein the first connector comprises an inner-C-forging, and the second connector comprises a kingpin knuckle.3.The connection assembly of claim 1, wherein the first connector is integrally fixed with the axle tube into a single piece.4.The connection assembly of claim 1, wherein the axle tube is connected to an axle housing of the vehicle, and the axle housing is connected to a driveshaft of the vehicle.5.The connection assembly of claim 4, wherein a driveshaft angle of the driveshaft is identical to 0 degree.6.The connection assembly of claim 1, wherein a change of the caster angle by the at least one eccentric structure is in a range from a negative angle to a positive angle.7.The connection assembly of claim 6, wherein the change of the caster angle is in a range from –7.5 degrees to + 7.5 degrees.8.The connection assembly of claim 1, wherein a change of the caster angle is based on an offset between a central axis of the first connector and a central axis of the at least one eccentric structure.9.The connection assembly of claim 1, wherein the first connector comprises a first opening, and the second connector comprises a second opening,wherein the connection assembly further comprises a first pin inserted through the first opening of the first connector and the second opening of the second connector and configured to fix the first connector and the second connector with a first corresponding fastener, andwherein the at least one eccentric structure is arranged between the first connector and the first pin.10.The connection assembly of claim 9, wherein the at least one eccentric structure comprises a first eccentric washer and a second eccentric washer that are arranged in the first opening, andwherein each of the first eccentric washer and the second eccentric washer has a corresponding opening through which the first pin extends.11.The connection assembly of claim 10, further comprising a bearing and a sleeve arranged between the second connector and the first pin.12.The connection assembly of claim 10, wherein, along a direction, the first pin sequentially extends through the second opening, the second eccentric washer in the first opening, the first eccentric washer in the first opening, and the first corresponding fastener.13.The connection assembly of claim 10, wherein a length of the first opening of the first connector is no smaller than a sum of a length of the first eccentric washer and a length of the second eccentric washer.14.The connection assembly of claim 10, wherein the first opening of the first connector has first and second opposite ends each having a respective recess, andwherein a diameter of the respective recess is greater than a diameter of a middle portion of the first opening that is between the first and second opposite ends.15.The connection assembly of claim 14, wherein the first eccentric washer has a first outer ring compatible with the respective recess of the first end of the first opening, and the second eccentric  washer has a second outer ring compatible with the respective recess of the second end of the first opening.16.The connection assembly of claim 10, wherein a first offset angle between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer is identical to a second offset angle between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer, andwherein a change of the caster angle is based on at least one of the first offset angle or the second offset angle.17.The connection assembly of claim 16, wherein a slope of an inner surface of the first eccentric washer is parallel to the first central axis, and a slope of an inner surface of the second eccentric washer is parallel to the second central axis.18.The connection assembly of claim 16, wherein the first central axis is colinear with the second central axis.19.The connection assembly of claim 10, wherein the first connector comprises a first part having the first opening, a first middle part fixed with the axle tube, and a second part having a third opening, and wherein the second connector comprises a third part having the second opening, a second middle part coupled to the wheel, and a fourth part having a fourth opening, andwherein the connection assembly further comprises a second pin inserted through the third opening and the fourth opening to fix the first connector and the second connector with a second corresponding fastener.20.The connection assembly of claim 19, further comprising a bearing and a sleeve arranged in the fourth opening and between the second connector and the second pin.21.The connection assembly of claim 19, wherein the at least one eccentric structure further comprises a third eccentric washer and a fourth eccentric washer that are arranged in the third opening, andwherein each of the third eccentric washer and the fourth eccentric washer has a corresponding opening through which the second pin extends.22.The connection assembly of claim 21, wherein, along a direction, the second pin sequentially extends through the third eccentric washer in the third opening, the fourth eccentric washer in the third opening, the fourth opening, and the second corresponding fastener.23.The connection assembly of claim 21, wherein a change of the caster angle is based on at least one of:a first offset between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer,a second offset between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer,a third offset between a central axis of the third opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, ora fourth offset between the central axis of the third opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.24.The connection assembly of claim 23, wherein the second offset is greater than the first offset, and the fourth offset is greater than the third offset.25.The connection assembly of claim 23, wherein the first offset is greater than the second offset, and the third offset is greater than the fourth offset.26.The connection assembly of claim 21, wherein a change of the caster angle is based on at least one of:a first offset angle between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer,a second offset angle between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer,a third offset angle between a central axis of the third opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, ora fourth offset angle between the central axis of the third opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.27.The connection assembly of claim 26, wherein the first offset angle is identical to the second offset angle, and the third offset angle is identical to the fourth offset angle.28.The connection assembly of claim 27, wherein the first offset angle is identical to a negative value of the third offset angle.29.The connection assembly of claim 27, wherein the second offset angle is identical to a negative value of the fourth offset angle.30.The connection assembly of claim 26, wherein the first central axis is colinear with the second central axis, and the third central axis is colinear with the fourth central axis.31.The connection assembly of claim 30, wherein each of the first eccentric washer and the second eccentric washer has a corresponding model among a plurality of models for eccentric washers, andwherein eccentric washers with different models among the plurality of models are configured to cause different angle changes.32.The connection assembly of claim 31, wherein the different angle changes are in a range from –7.5 degrees to +7.5 degrees.33.The connection assembly of claim 1, further comprising:at least one connection structure coupled between the first connector and the axle tube and configured to adjust the caster angle associated with the wheel by detachably fixing the first connector to the axle tube at a corresponding mounting position.34.The connection assembly of claim 33, wherein the axle tube comprises at least one first connection hole, and the first connector comprises at least one second connection hole, andwherein the at least one connection structure comprises at least one intermediate connector configured to pass through the at least one first connection hole and the at least one second connection hole to fix the first connector to the axle tube.35.The connection assembly of claim 34, wherein at least one of the at least one first connection hole or the at least one second connection hole comprises an oblong hole, and the at least one connection structure further comprises an insert arranged in the oblong hole,wherein the insert comprises a third connection hole, and inserts have a plurality of different models, and positions of axis of third connection holes on the inserts are different for different models.36.The connection assembly of claim 35, wherein the at least one connection structure comprises the inserts, and the axis of the third connection holes of the inserts of the plurality of different models are set on a same circle centered on an axis of the axle tube.37.The connection assembly of claim 34, wherein the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, andwherein the second connection hole is formed on an end surface of the first connector.38.The connection assembly of claim 37, wherein an accommodating cavity is formed in one of the first flange and the first connector for receiving the other one of the first flange and the first  connector.39.The connection assembly of claim 34, wherein the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, andwherein the first connector is provided with a second flange, and the second connection hole is formed in the second flange.40.The connection assembly of claim 34, wherein the first connector is provided with a reinforcing shaft, the reinforcing shaft extends into the axle tube when the first connector is mounted on the axle tube.41.An axle assembly comprising:an axle housing configured to connect with a driveshaft;first and second axle tubes respectively connected with two opposite sides of the axle housing;a first connection assembly coupled to the first axle tube; anda second connection assembly coupled to the second axle tube,wherein at least one of the first connection assembly or the second connection assembly comprises:an inner connector coupled to a corresponding axle tube;an outer connector coupled to a wheel; andat least one eccentric structure coupled between the inner connector and the outer connector and configured to adjust a caster angle associated with the wheel.42.The axle assembly of claim 41, wherein the inner connector comprises an inner-C-forging, and the outer connector comprises a kingpin knuckle.43.The axle assembly of claim 41, wherein the inner connector is integrally fixed with the corresponding axle tube into a single piece.44.The axle assembly of claim 41, wherein a driveshaft angle of the driveshaft is identical to 0 degree, andwherein a change of the caster angle by the at least one eccentric structure is in a range from –7.5 degrees to + 7.5 degrees.45.The axle assembly of claim 41, wherein a change of the caster angle by the at least one eccentric structure is based on an offset between a central axis of the inner connector and a central axis of the at least one eccentric structure.46.The axle assembly of claim 41, wherein the inner connector comprises a first part having a first opening, a first middle part fixed with the axle tube, and a second part having a second opening, wherein the outer connector comprises a third part having a third opening, a second middle part coupled to the wheel, and a fourth part having a fourth opening, andwherein the at least one of the first connection assembly or the second connection assembly further comprises:a first pin inserted through the first opening of the inner connector and the third opening of the outer connector and configured to fix the inner connector and the outer connector with a first corresponding fastener; anda second pin inserted through the second opening of the inner connector and the fourth opening of the outer connector and configured to fix the inner connector and the outer connector with a second corresponding fastener.47.The axle assembly of claim 46, wherein the at least one eccentric structure comprises:a first eccentric washer and a second eccentric washer that are arranged in the first opening, wherein each of the first eccentric washer and the second eccentric washer has a corresponding opening through which the first pin extends, anda third eccentric washer and a fourth eccentric washer that are arranged in the second opening, wherein each of the third eccentric washer and the fourth eccentric washer has a corresponding opening through which the second pin extends.48.The axle assembly of claim 47, wherein the first pin has first and second opposite ends, and the first pin extends from the first end to the second end through the third opening, the second eccentric washer in the first opening, the first eccentric washer in the first opening, and the first corresponding fastener, andwherein the second pin has third and fourth opposite ends, and the second pin extends from the third end to the fourth end through the third eccentric washer in the second opening, the fourth eccentric washer in the second opening, the fourth opening, and the second corresponding fastener.49.The axle assembly of claim 47, wherein a change of the caster angle is based on at least one of:a first offset between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer,a second offset between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer,a third offset between a central axis of the second opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, ora fourth offset between the central axis of the second opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.50.The axle assembly of claim 47, wherein a change of the caster angle is based on at least one of:a first offset angle between a central axis of the first opening and a first central axis of the corresponding opening of the first eccentric washer,a second offset angle between the central axis of the first opening and a second central axis of the corresponding opening of the second eccentric washer,a third offset angle between a central axis of the second opening and a third central axis of the corresponding opening of the third eccentric washer, ora fourth offset angle between the central axis of the second opening and a fourth central axis of the corresponding opening of the fourth eccentric washer.51.The axle assembly of claim 41, wherein the first connection assembly comprises a first inner connector coupled to the first axle tube, a first outer connector coupled to a first wheel, and at least one first eccentric structure coupled between the first inner connector and the first outer connector and configured to adjust a first caster angle associated with the first wheel,wherein the second connection assembly comprises a second inner connector coupled to the second axle tube, a second outer connector coupled to a second wheel, and at least one second eccentric structure between the second inner connector and the second outer connector and configured to adjust a second caster angle associated with the second wheel, andwherein the first caster angle adjusted by the at least first eccentric structure is independent from the second caster angle adjusted by the at least second eccentric structure.52.The axle assembly of claim 41, wherein the at least one of the first connection assembly or the second connection assembly further comprises:at least one connection structure coupled between the inner connector and the axle tube and configured to adjust the caster angle associated with the wheel by detachably fixing the inner connector to the axle tube at a corresponding mounting position.53.The axle assembly of claim 52, wherein the axle tube comprises at least one first connection hole, and the inner connector comprises at least one second connection hole, andwherein the at least one connection structure comprises at least one intermediate connector configured to pass through the at least one first connection hole and the at least one second connection hole to fix the inner connector to the axle tube.54.The axle assembly of claim 53, wherein at least one of the at least one first connection hole or the at least one second connection hole comprises an oblong hole, and the at least one connection structure further comprises an insert arranged in the oblong hole,wherein the insert comprises a third connection hole, and inserts have a plurality of different models, and positions of axis of third connection holes on the inserts are different for different models.55.The axle assembly of claim 54, wherein the at least one connection structure comprises the inserts, and the axis of the third connection holes of the inserts of the plurality of different models are set on a same circle centered on an axis of the axle tube.56.The axle assembly of claim 53, wherein the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, andwherein the second connection hole is formed on an end surface of the inner connector.57.The axle assembly of claim 56, wherein an accommodating cavity is formed in one of the first flange and the inner connector for receiving the other one of the first flange and the inner connector.58.The axle assembly of claim 53, wherein the axle tube is provided with a first flange, and the first connection hole is formed in the first flange, andwherein the inner connector is provided with a second flange, and the second connection hole is formed in the second flange.59.The axle assembly of claim 53, wherein the inner connector is provided with a reinforcing shaft, the reinforcing shaft extends into the axle tube when the inner connector is mounted on the axle tube.60.The axle assembly of claim 41, wherein the at least one of the first connection assembly or the second connection assembly is configured to be a connection assembly according to any one of claims 1 to 40.61.A chassis, comprising:a driveshaft; andan axle assembly coupled to the driveshaft,wherein the axle assembly is configured to an axle assembly according to any one of claims 41 to 60.62.A vehicle, comprising:multiple wheels; anda chassis coupled to the multiple wheels,wherein the chassis is configured to be a chassis according to claim 61.63.A method, comprising:providing a front axle assembly having an inner-C-forging; andfixing a kingpin knuckle on the front axle assembly by at least one eccentric structure coupled between the inner-C-forging and the kingpin knuckle, the kingpin knuckle being configured to be coupled to a wheel, the at least one eccentric structure being configured to adjust a caster angle associated with the wheel.64.The method of claim 63, wherein the inner-C-forging comprises a first opening, and the  kingpin knuckle comprises a second opening, andwherein fixing the kingpin knuckle on the front axle assembly comprises:arranging the at least one eccentric structure in at least one of the first opening or the second opening, the at least one eccentric structure comprising a corresponding opening;inserting a pin through the corresponding opening of the at least one eccentric structure, the first opening, and the second opening; andfastening the pin to fix the kingpin knuckle with the inner-C-forging.65.A method, comprising:adjusting a driveshaft angle of a driveshaft of a vehicle; andadjusting a caster angle associated with a wheel of the vehicle to stabilize a direction of the wheel, independent from adjusting the driveshaft angle.66.The method of claim 65, wherein adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle is after adjusting the driveshaft angle of the driveshaft of the vehicle.67.The method of claim 66, wherein the driveshaft is coupled to an axle housing of the vehicle, the axle housing being connected to a control arm, andwherein adjusting the driveshaft angle of the driveshaft comprises:adjusting the control arm,wherein the driveshaft angle and the caster angle are adjusted together by adjusting the control arm.68.The method of claim 65, wherein adjusting the caster angle comprises:adjusting the caster angle to be an angle smaller than the caster angle.69.The method of claim 65, wherein adjusting the caster angle comprises:adjusting the caster angle to be an angle greater than the caster angle.70.The method of claim 65, wherein a change of the adjusted caster angle is in a range from –7.5 degrees to + 7.5 degrees.71.The method of claim 65, wherein adjusting the driveshaft angle of the driveshaft of the vehicle comprises:adjusting the driveshaft angle of the driveshaft to be identical to 0 degree.72.The method of claim 65, wherein the vehicle comprises a front axle assembly having:an axle housing connected with the driveshaft;first and second axle tubes respectively connected with two opposite sides of the axle housing; andfirst and second inner-C-forgings disposed at ends of the axle tubes and connected with first and second kingpin knuckles, respectively, the first kingpin knuckle being connected with a first wheel, the second kingpin knuckle being connected with a second wheel,wherein the method comprises:adjusting a first caster angle associated with the first wheel independently from adjusting a second caster angle associated with the second wheel.73.The method of claim 65, wherein adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle comprises:fixing a kingpin knuckle on a front axle assembly by at least one eccentric structure coupled between an inner-C-forging of the front axle assembly and the kingpin knuckle,wherein the front axle assembly further comprises an axle housing connected to the driveshaft and an axle tube coupled to an end of the axle housing, wherein the inner-C-forging is connected to the axle tube, wherein the kingpin knuckle is configured to be coupled to the wheel, and the at least one eccentric structure is configured to adjust the caster angle associated with the wheel.74.The method of claim 73, wherein the inner-C-forging comprises a first opening, and the kingpin knuckle comprises a second opening, andwherein fixing the kingpin knuckle on the front axle assembly comprises:arranging the at least one eccentric structure in at least one of the first opening or the second opening, the at least one eccentric structure comprising a corresponding opening;inserting a pin through the corresponding opening of the at least one eccentric structure, the first opening, and the second opening; andfastening the pin to fix the kingpin knuckle with the inner-C-forging.75.The method of claim 73, wherein the inner-C-forging is integrally fixed with the axle tube into a single piece.76.The method of claim 73, wherein the front axle assembly further comprises at least one connection structure configured to detachably fix the inner-C-forging to the axle tube at different mounting positions, andwherein adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle comprises:fixing the inner-C-forgoing to the axle tube at a particular mounting position with the at least one connection structure.77.The method of claim 76, wherein adjusting the caster angle associated with the wheel of the vehicle comprises:fixing the inner-C-forging to the axle tube at the particular mounting position with the at least one connection structure to adjust the caster angle with a first angle value; andfixing the kingpin knuckle with the inner-C-forging to adjust the caster angle with a second angle value,wherein a change of the caster angle is based on a sum of the first angle value and the second angle value.78.The method of claim 77, wherein the first angle value is greater than the second angle value.79.The method of claim 77, wherein fixing the kingpin knuckle with the inner-C-forging is after fixing the inner-C-forgoing to the axle tube at the particular mounting position with the at least one connection structure.80.The method of claim 65, wherein the vehicle is configured to a vehicle according to claim 62.

Images