專利名稱：懸架車輪外傾及主銷后傾調整系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛懸架調節(jié)系統(tǒng)，尤其涉及一種用于調節(jié)外傾角和主銷后傾角的獨立系統(tǒng)。
另一個用來調節(jié)車輪外傾角和主銷后傾角的傳統(tǒng)的系統(tǒng)包括一個安裝盤，該安裝盤在一分叉的懸架控制臂的孔之間沿車輛的前后(fore-aft)方向延伸。該系統(tǒng)還包括兩個沿著橫切于車輛運行的方向延伸至上述安裝盤的螺栓。每個螺栓上均有墊片。在任何一個螺栓上增加或除去墊片都可以調節(jié)車輪主銷后傾角。從兩個螺栓上增加或除去同樣數(shù)量的墊片可以調節(jié)車輪外傾角。雖然該調節(jié)系統(tǒng)可以調節(jié)車輪外傾角和主銷后傾角，但是該系統(tǒng)也有幾個其他的不利之處。首先，該系統(tǒng)需要相對較多的時間進行所需的調節(jié)。其次，由于在一個螺栓增減墊片必然會影響車輪外傾角，因此主銷后傾角與車輪外傾角的調節(jié)不能獨立。第三，該系統(tǒng)需要儲存并保養(yǎng)墊片。
因此需要一種能夠減少或免除上述缺點的懸架調節(jié)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的懸架調節(jié)裝置包括沿縱軸線設置的一緊固件。該緊固件延伸通過由一車架的第一支撐件、一控制臂確定的一個槽，和由一車支架的第二支撐件確定的一個槽。本發(fā)明的裝置還包括位于上述緊固件附近的一第一凸輪，該凸輪在車架的第一支撐件的槽中。本發(fā)明的裝置還包括位于上述緊固件附近的一第二凸輪，該凸輪在車架的第二支撐件的槽中。本發(fā)明的裝置最后包括用于調節(jié)控制臂相對于車輛支架沿上述緊固件縱軸線的位置的裝置。在本發(fā)明的一個實施例中，該調節(jié)裝置包括位于緊固件處，在車架的一個支撐件和控制臂之間的一個或多個墊片。在本發(fā)明的另一個實施例中，該調節(jié)裝置包括位于緊固件處，部分在控制臂之內的一個螺紋襯套。上述螺紋襯套的旋轉調節(jié)控制臂的前后位置，進而調節(jié)車輪的主銷后傾角。上述第一和第二凸輪的旋轉使得緊固件沿著垂直于緊固件縱軸線的一橫軸線移動，進而調節(jié)車輪外傾角。
根據(jù)本發(fā)明的懸架調節(jié)裝置與傳統(tǒng)的懸架調節(jié)裝置相比具有幾個優(yōu)點。本發(fā)明的懸架調節(jié)裝置在一個控制臂安裝系統(tǒng)中結合了車輪外傾角和主銷后傾角的調節(jié)。本發(fā)明的裝置還利用了一個單獨的緊固件將控制臂固定到車架。由于調節(jié)車輪外傾角時，控制臂的前后部分一起移動，所以簡化了控制臂和車輪外傾角的調節(jié)。在一個實施例中，本發(fā)明的裝置還提供調節(jié)過程中可互換的墊片，這樣墊片的總量在調節(jié)前后保持不變，不需要存儲或保養(yǎng)墊片。最后，在本發(fā)明的一個實施例中，本發(fā)明的裝置將懸架控制臂固定到車架支撐件之一上，而允許該控制臂相對于另一個支撐件浮動。這就允許支撐件使用低延展性的材料，例如，經熱處理的鋁。
對于本領域的技術人員而言，本發(fā)明的其他特征和目的將隨下面詳細的說明和以示例方式示出本發(fā)明特征的附圖變得清楚。
車架12為車體(未示出)提供剛性結構的基礎，并且為車輛懸架系統(tǒng)提供固定支撐。車架12可以由鋼件或類似可以提供剛性支撐的材料構成。車架12也可以是一個子支架或者整個車架的一個組成部分。但是應當理解，車架12的材料組成和制造方法可以不脫離本發(fā)明的主旨而改變。
如圖2所示，車架12可包括一對支撐件24、26。支撐件24、26可以分隔開，以便在上述支撐件之間確定一個內部空間28以容納控制臂14。支撐件24有一個槽30，用來接收凸輪18。同樣，支撐件26有一個槽32，用來接收凸輪20。槽30、32可以分別在支撐件24、26內磨成。在所示的實施例中，槽30、32在遠離內部空間28的支撐件24、26的側面朝向磨成。選擇性地，槽30、32也可以在支撐件24、26朝向內部空間28的側面磨成。槽30、32可以具有統(tǒng)一的寬度，并且最好朝向垂直方向，如

圖1所示。對本領域的技術人員而言，最好槽30、32可以在支撐件24、26中以不同的方式形成，包括，例如，通過將保持盤固定至確定槽的支撐件24、26，或通過在支撐件24、26形成平行的一組凸緣。槽32比槽30的深度深，以便允許凸輪20為了公差堆積目的在槽32中沿緊固件16的縱向移動。
支撐件24、26還分別確定了伸長的開槽34、36。開槽34、36分別與槽30、32相通。在所示的實施例中，開槽位于支撐件24，26遠離內部空間朝向的側面。但是應當理解，開槽也可以在支撐件24、26面對內部空間28(槽30、32磨成在朝向遠離內部空間28的側面)的側面。開槽34、36在相對于緊固件16縱向的橫向上伸長。開槽34具有尺寸大致等于緊固件16的直徑的短軸。開槽36帶有一個尺寸大致等于一延伸部分70的直徑的一短軸，延伸部分70從凸輪20延伸，將在下面描述。
控制臂14作為獨立前懸架的一個組件而提供，用來衰減車輪相對于車架的震動?？刂票?4支撐一個轉向節(jié)(未示出)，轉向節(jié)上設置一車輪，可用來調節(jié)車輪(未示出)相對于車輛的位置。控制臂14可以是一個懸架系統(tǒng)的一上控制臂或一下控制臂。在該領域，控制臂14是傳統(tǒng)技術，可以由鋼或其它傳統(tǒng)的金屬或金屬合金制成。
參見圖2，控制臂14可以是分叉的，并包括分支38、40。在分支38、40上分別有孔42、44，用來接收緊固件16。分支38、40還可以包括分別設置在孔42、44內的套筒46。套筒46圍繞緊固件16徑向支撐控制臂14的分支38、40。在該領域，套筒46是傳統(tǒng)技術，可以包括一個內套管48、一個中間部分50和一個外套管52。內套管48和外套管52可以由鋼或其它傳統(tǒng)的金屬或金屬合金制成。中間部分50可以由，例如，橡膠或聚氨酯制成。中間部分50和外套管52可以分別帶有凸緣部分54、56，它們可以允許套筒46接受除徑向負荷之外的軸向負荷。
緊固件16用來將控制臂14固定到車架12，并提供控制臂14可以相對于車架12旋轉的結構。緊固件16是本領域傳統(tǒng)的元件，可以是帶有一個頭部58和一個用來接收一螺母62的螺紋端部60的螺栓。但是應當理解，緊固件16可以由螺釘、銷子、帶有螺紋的軸或者其他傳統(tǒng)的緊固件組成。緊固件16設置在一個縱軸64處。緊固件16可以有一個與縱軸64平行延伸的平的側面66。緊固件16延伸穿過支撐件24的槽30和開槽34、控制臂14的分支38、40的孔42、44、以及支撐件26的開槽36和槽32。參見圖2，一個固定的間隔件68設置在控制臂14的分支38、40之間的內部空間28中且圍繞緊固件16。固定的間隔件68接收沿著緊固件16的軸向負荷并在分支38、40內的套筒46之間保持固定的間隔。固定的間隔件68可以由鋼或其它傳統(tǒng)的金屬或金屬合金制成。
凸輪18、20用來使緊固件16能夠分別在支撐件24、26的開槽34、36中旋轉和定位。凸輪18、20設置在緊固件16處，并分別在槽30、32中。凸輪18、20可以是一般地圓形的，并分別束縛在槽30、32中。凸輪18、20的直徑稍小于槽30、32的寬度，這樣凸輪18、20可以在槽30、32中自由地旋轉。凸輪18、20還帶有用來接收緊固件16，離心設置的D形孔。每個D形孔的平的側面用來與緊固件16的平的側面66接合。
凸輪20帶有一個延伸部分70，該部分縱向延伸通過支撐件26的開槽36。如圖2所示，當緊固件16被固定時，凸輪20在支撐件26的槽32內浮動。相反，當緊固件16被固定時，凸輪18被牢固夾固到支撐件24的槽30內。延伸部分70用來允許在槽32中的前后方向上調節(jié)凸輪20的位置，以便調節(jié)裝置10中組件的尺寸公差。而且，由于控制臂14相對于支撐臂26浮動，支架12可以使用低延展性的金屬，例如，熱處理過的鋁。
凸輪18、20的旋轉調節(jié)緊固件16沿寬度的位置，即，開槽34、36的橫向軸線方向的位置。緊固件16這樣的調節(jié)必然會調節(jié)控制臂14的位置，利用這種調節(jié)，緊固件16沿著垂直于緊固件16縱軸64的橫向軸線通過。由圖1和2所示的裝置10相對于車輛(未示出)的方位所表明，緊固件16在開槽32、34中的調節(jié)調整了控制臂14相對于車架12的內/外(inboard/outboard)位置。即，這種調節(jié)調整了與控制臂14相關的車輪外傾角。
除了提供用來調節(jié)控制臂14內/外位置的凸輪18、20和開槽34、36，本發(fā)明還提供用來調節(jié)控制臂14相對于車輛支架12沿緊固件16的縱軸線64的位置的裝置，即，調節(jié)與控制臂14相關的車輪主銷后傾角。主銷后傾調節(jié)通過控制控制臂14相對于車架12沿緊固件16的縱軸線64的位置的可變的間隙件提供。
如圖2所示，在本發(fā)明的一個實施例中，可變的間隙件包括一個或多個墊片22、72、74、76、78。墊片22、72、74、76、78可以由傳統(tǒng)的金屬、金屬合金或者塑料制成，且可以由這些材料通過沖壓、鍛造或模壓得到。墊片22、72、74、76、78還可以由傳統(tǒng)的塑料制成。墊片22、72、74、76、78圍繞緊固件16放置。墊片22、72、74位于支撐件24與控制臂14的分支38之間。墊片76、78位于支撐件26與控制臂14的分支40之間。墊片72、78鄰接套筒46的凸緣54。控制臂14沿緊固件16縱軸線64的位置，可以通過在控制臂14與支撐件24或者26之間除去墊片22、72、74、76、78的一個或多個、或者添加一個或多個額外的墊片來調節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)點，一個或多個墊片22、72、74可以從控制臂14和支撐件24之間除去，且隨后在控制臂14和支撐件26之間添加，以調節(jié)控制臂14的縱向位置。相似地，一個或多個墊片76、78可以從控制臂14和支撐件26之間除去，且隨后在控制臂14和支撐件24之間添加，以調節(jié)控制臂14的縱向位置。這樣的墊片交換在控制臂14的縱向位置調節(jié)前后保持墊片總量一定，從而免除了存儲和維護墊片的需求。
現(xiàn)在參見圖3，該圖示出了本發(fā)明第二實施例的一裝置10’。裝置10’可以包括許多與裝置10同樣的組件。這些組件保留與前面的附圖和敘述中相同的附圖標記。裝置10’與裝置10的不同在于凸輪20’沒有延伸部分，并且提供了不同的變化的間隔件。裝置10’上述變化的間隔件包括一帶有螺紋的套筒82。套筒82延伸穿過并部分設置在控制臂14的兩個分支38、40內。套筒82可以包括內套管84、85，中間部分86、87和一個外套管88。內套管84、85和外套管88可以由鋼、其他傳統(tǒng)金屬或金屬合金制成。中間部分86、87可以由，例如，橡膠或者聚氨酯制成。中間部分86、87可以在靠近車架12處且接受軸向負荷的一端設置有一個徑向延伸的凸緣89。如圖3所示，內套管84、85可以由固定的間隔件68分隔。
外套管88包括多個螺紋90。分支38、40的孔42、44還分別包括相應的多個配合螺紋91。提供螺紋90來沿外套管88驅動控制臂14的分支38、40。在這種驅動中，控制臂14的縱向位置沿著縱軸64被調節(jié)，進而調節(jié)車輪主銷后傾角?？刂票?4可以通過旋轉螺紋套筒82被驅動。套筒82有一個六角形的中間部分92，用來接收一工具，例如一扳手，以便于轉動套筒82。螺紋套筒82的位置可以通過一個銷緊螺母94固定。
根據(jù)本發(fā)明的一個懸架調節(jié)裝置與傳統(tǒng)的懸架調節(jié)裝置相比有重大的改進。首先，本發(fā)明的調節(jié)裝置允許調節(jié)車輪外傾角和主銷后傾角。其次，本發(fā)明的調節(jié)裝置允許比傳統(tǒng)的調節(jié)裝置更快地進行調節(jié)，因為懸架控制臂支撐在單個緊固件上。第三，本發(fā)明的調節(jié)裝置可以使用恒定數(shù)量的墊片，這樣免去了存儲和維護不在使用中的墊片的需要。第四，本發(fā)明的調節(jié)裝置可以利用低延展性的材料，例如熱處理過的鋁。最后，本發(fā)明的調節(jié)裝置可以很方便地調節(jié)該裝置中的誤差累積。
雖然已經在此特別地示出并參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，本領域的普通技術人員應當理解，可以不脫離本發(fā)明的主旨和范圍進行各種改變和修改。
權利要求
1.一種懸架調節(jié)裝置，包括一設置在一縱軸處的緊固件，該緊固件延伸穿過由車架的第一支撐件確定的一開槽，一控制臂，以及一個由車架的第二支撐件確定的一開槽；一設置在上述緊固件處的一第一凸輪，該凸輪設置于由車架的第一支撐件確定的一槽內；一設置在上述緊固件處的一第二凸輪，該凸輪設置于由車架的第二支撐件上的一槽內；以及用于調節(jié)控制臂相對于車架沿著緊固件縱軸的位置的裝置；其中，第一和第二凸輪的旋轉使上述緊固件沿著垂直于上述緊固件縱軸的橫軸運動。
2.如權利要求1所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述調節(jié)裝置包括設置于緊固件處在車架的第一和第二支撐件之中的一個與上述控制臂之間的一第一可拆裝墊片。
3.如權利要求2所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述調節(jié)裝置還包括設置于緊固件處在車架的一支撐件與上述控制臂之間的一第二可拆裝墊片。
4.如權利要求3所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述調節(jié)裝置還包括設置于緊固件處在車架的第一和第二支撐件的另一個與上述控制臂之間的一第三可拆裝墊片。
5.如權利要求1所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述調節(jié)裝置包括設置于緊固件處并設置在上述控制臂中的一螺紋套筒。
6.如權利要求1所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述第一凸輪包括設置于緊固件處并縱向延伸穿過第一支撐件的開槽的一延伸部分。
7.如權利要求1所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述第一凸輪可以在車架的第一支撐件上的槽中軸向移動。
8.如權利要求1所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述控制臂包括一個上控制臂或一個下控制臂。
9.一種懸架調節(jié)裝置，包括一設置在一縱軸處的緊固件，該緊固件延伸穿過由車架的第一支撐件確定的一開槽，一控制臂，以及一個由車架的第二支撐件確定的一開槽；一設置在上述緊固件處的一第一凸輪，該凸輪設置于由車架的第一支撐件確定的一槽內；一設置在上述緊固件處的一第二凸輪，該凸輪設置于由車架的第二支撐件的一槽內；以及設置于緊固件處在車架第一和第二支撐件之一與控制臂之間的一可變間隔件；其中，第一和第二凸輪的旋轉使上述緊固件沿著垂直于上述緊固件縱軸的橫軸運動。
10.如權利要求9所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述可變間隔件包括一第一可拆裝的墊片。
11.如權利要求10所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述可變間隔件還包括一第二可拆裝的墊片。
12.如權利要求9所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，還包括設置于緊固件處在車架的第一和第二支撐件中的另一個與控制臂之間的一個可拆裝的墊片。
13.如權利要求9所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述可變間隔件包括設置于緊固件處，部分位于上述控制臂中的一螺紋套筒。
14.如權利要求9所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述第一凸輪包括設置于緊固件處，縱向延伸通過上述第一支撐件的開槽的一延伸部分。
15.如權利要求9所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述第一凸輪在車架的第一支撐件的槽中軸向上可動。
16.如權利要求9所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述控制臂包括一上控制臂或一下控制臂。
17.一種懸架調節(jié)裝置，包括一設置在一縱軸處的緊固件，該緊固件延伸穿過由車架的第一支撐件確定的一開槽，一控制臂，以及一個由車架的第二支撐件確定的一開槽；一設置在上述緊固件處的一第一凸輪，該凸輪設置在由車架的第一支撐件確定的一槽內，該第一凸輪在上述槽內可沿縱軸移動；一設置在上述緊固件處的一第二凸輪，該凸輪設置在由車架的第二支撐件的一槽內；以及在車架第一和第二支撐件之一與控制臂之間設置的一第一墊片；其中，第一和第二凸輪的旋轉使上述緊固件沿著垂直于上述緊固件縱軸的橫軸在所述開槽中運動。
18.如權利要求17所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，還包括設置于緊固件處，在上述一支撐件與控制臂之間的一第二墊片。
19.如權利要求17所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，還包括設置于緊固件處，在車架第一和第二支撐件中的另一個與控制臂之間的一第二墊片。
20.如權利要求17所述的懸架調節(jié)裝置，其特征在于，上述第一凸輪包括設置于緊固件處且縱向延伸通過上述第一支撐件的開槽的一延伸部分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于調節(jié)車輪外傾角和主銷后傾角的懸架調節(jié)裝置。一懸架控制臂利用一個單獨的緊固件安裝在一對車輛支架支撐件之間。凸輪設置在緊固件的任一端。凸輪在由車架支撐件中定義的槽中旋轉，并使得緊固件在由支架支撐件確定的開槽中向內或向外移動，以便調節(jié)車輪外傾角。墊片設置在緊固件處，在控制臂與車架支撐件之間，控制臂的任一側。從一側移走墊片添加到另一側，以便在前后方向上移動控制臂，并調節(jié)車輪主銷外傾角。選擇性地，控制臂的前后位置可以通過旋轉設置于緊固件處且延伸通過上述控制臂的一螺紋套筒而被調節(jié)。
文檔編號B60G7/02GK1429718SQ02154220
公開日2003年7月16日 申請日期2002年12月6日 優(yōu)先權日2001年12月7日
發(fā)明者詹姆斯·齊奇 申請人:達納公司