專利名稱：調(diào)節(jié)車輛高度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)車體高度的裝置，該裝置可以用在車輛懸架中。
背景技術(shù)：
日本專利申請首次公開號7-253135的文件展示了一種用作車輛懸架中的吸震器的液壓氣動缸。該液壓氣動缸包括套筒和軸向驅(qū)動該套筒的步進馬達。該步進馬達向上布置在懸架裝置之上。
由于步進馬達布置在懸架裝置之上，所以從節(jié)約空間的角度來看，這種相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的液壓氣動缸是不利的。另外，該液壓氣動缸在吸震器內(nèi)產(chǎn)生高壓，從而增大在套筒的沖擊期間產(chǎn)生的摩擦。這樣會損害車輛乘坐者的舒適感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提高一種用于調(diào)節(jié)車體高度的裝置，其能夠節(jié)約空間并且增加車輛乘坐者的舒適感。
在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，該裝置設(shè)置在車體和車輪組件之間，該裝置包括第一懸掛螺旋彈簧，它適于與車體連接；第二懸掛螺旋彈簧，它適于與車輪組件連接，該第二懸掛螺旋彈簧與第一懸掛螺旋彈簧的直徑不同，并且沿著其軸向相對于第一懸掛螺旋彈簧串聯(lián)布置；驅(qū)動器，其實質(zhì)上布置在由第一和第二懸掛螺旋彈簧限定的內(nèi)部空間內(nèi)，該驅(qū)動器運轉(zhuǎn)，以便使第一和第二懸掛螺旋彈簧中的一個彈簧相對于另一個彈簧軸向移動。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置的透視圖；圖2是說明圖1的車輛高度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖3是說明用在圖1的車輛高度調(diào)節(jié)裝置中的懸掛螺旋彈簧的操作的示意性說明圖；圖4是與圖2類似的圖形，但是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置。
具體實施例方式
參考圖1-3，現(xiàn)在來解釋可以用在車輛懸架中的根據(jù)本發(fā)明第一實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置。在該實施例中，該車輛高度調(diào)節(jié)裝置用到包括扭矩梁和所謂滑柱(strut)的扭矩梁形式的懸架上，滑柱例如為與車輛高度調(diào)節(jié)裝置分開布置的吸震器。在圖1中，參考標號3表示作為車輪組件一側(cè)元件的牽拖臂，其與扭矩梁連接。在該實施例中，車輛高度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在牽拖臂3上。該車輛高度調(diào)節(jié)裝置包括上懸掛螺旋彈簧1U；下懸掛螺旋彈簧1L；以及驅(qū)動器2，操作它能夠沿著相對于車體基本上垂直延伸的車體上下方向50，相對于下懸掛螺旋彈簧1L移動上懸掛螺旋彈簧1U。上懸掛螺旋彈簧1U通過上支撐件22與車體連接，下懸掛螺旋彈簧1L通過牽拖臂3與車輪組件連接。如圖1所示，上下懸掛螺旋彈簧1U和1L的直徑或者纏繞直徑(winding diameter)不同。上下懸掛螺旋彈簧1U和1L沿著軸向串聯(lián)地布置。
參考圖2詳細描述第一實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置。上懸掛螺旋彈簧1U具有直徑D1，下懸掛螺旋彈簧1L具有比上懸掛螺旋彈簧1U的直徑D1大的直徑D2。上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L彼此基本上共軸地布置。在圖2所示的位置，上懸掛螺旋彈簧1U沿著軸向相對于下懸掛螺旋彈簧1L部分重疊地定位。下懸掛螺旋彈簧1L具有下端，用安裝到牽拖臂3上的下部彈簧座4來保持住下端。這樣，下懸掛螺旋彈簧1L通過下部彈簧座4與牽拖臂3連接起來。下懸掛螺旋彈簧1L具有被上部彈簧座5保持住的上端。另一方面，上懸掛螺旋彈簧1U具有被上部彈簧座6保持住的上端。上支撐件22和襯套23通過軸承21安裝到上部彈簧座6上，該軸承21設(shè)置在上部彈簧座6上。上支承件22通過螺栓24安裝到車體側(cè)邊元件上。上懸掛螺旋彈簧1U被后面描述的驅(qū)動器2的馬達10驅(qū)動，從而可以繞著沿車體上下方向50延伸的X軸旋轉(zhuǎn)。因此，軸承21允許上懸掛螺旋彈簧1U相對于車體側(cè)邊元件旋轉(zhuǎn)。上懸掛螺旋彈簧1U具有被下部彈簧座7保持住的下端。用于上懸掛螺旋彈簧1U的下部彈簧座7的外徑小于用于下懸掛螺旋彈簧1L的上部彈簧座5。詳細說來，上部彈簧座5具有中央開口，以便接納帶有上懸掛螺旋彈簧1U的下端部分的下部彈簧座7。帶有上懸掛螺旋彈簧1U的下端部分的下部彈簧座7位于上部彈簧座5的中央開口內(nèi)，從而可以沿著上懸掛螺旋彈簧1U的軸向移動。
驅(qū)動器2實質(zhì)上設(shè)置在由上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L限定的內(nèi)部空間內(nèi)。驅(qū)動器2包括螺旋組件8；驅(qū)動該螺旋組件8的馬達10；以及支撐馬達10的馬達支承件25。至少一部分螺旋組件8設(shè)置在該內(nèi)部空間內(nèi)。螺旋組件8沿徑向設(shè)置在上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L之間，并且將上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L彼此連接起來。詳細說來，螺旋組件8設(shè)置在用于上懸掛螺旋彈簧1U的下部彈簧座7和用于下懸掛螺旋彈簧1L的上部彈簧座5之間。螺旋組件8定位在下部彈簧座7的外圓周和上部彈簧座5的內(nèi)圓周之間。這樣，上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L通過螺旋組件8彼此連接起來。在該實施例中，螺旋組件8具有滾珠螺旋組件的形式。螺旋組件8包括有螺紋的內(nèi)部元件8I、有螺紋的外部元件8O以及可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在有螺紋的內(nèi)部元件8I和有螺紋的外部元件8O之間的多個滾珠8B。具體說來，有螺紋的內(nèi)部元件8I和有螺紋的外部元件8O同軸設(shè)置并且相對彼此可以轉(zhuǎn)動。有螺紋的內(nèi)部元件8I具有帶螺紋的或者有凹槽的外圓周表面，有螺紋的外部元件8O具有與有螺紋的內(nèi)部元件8I的有凹槽的外圓周表面相對的帶螺紋或者有凹槽的內(nèi)圓周表面。滾珠8B可轉(zhuǎn)動地保持在有螺紋的內(nèi)、外部元件8I和8O的有凹槽的外部和內(nèi)部圓周表面之間。當有螺紋的內(nèi)、外部元件8I和8O相對轉(zhuǎn)動時，滾珠8B進入與有螺紋的內(nèi)、外部元件8I和8O的有凹槽的外部和內(nèi)部圓周表面的滾動接觸。滾珠8B的滾動允許有螺紋的內(nèi)部元件8I和有螺紋的外部元件8O沿著軸向相對運動。在該實施例中，有螺紋的內(nèi)部元件8I安裝到用于上懸掛螺旋彈簧1U的下部彈簧座7上，有螺紋的外部元件8O安裝到用于下懸掛螺旋彈簧1L的上部彈簧座5上。止擋9向上與有螺紋的內(nèi)部元件8I的上端隔開設(shè)置，并且限制有螺紋的內(nèi)部元件8I相對于有螺紋的外部元件8O向上運動。也就是，止擋9限制用于上懸掛螺旋彈簧1U的下部彈簧座7相對于用于下懸掛螺旋彈簧1L的上部彈簧座5的向上運動，從而防止上懸掛螺旋彈簧1U從下懸掛螺旋彈簧1L中脫出。
馬達10和馬達支承件25布置在由下懸掛螺旋彈簧1L限定的內(nèi)部空間中。馬達10和馬達支承件25可以與下懸掛螺旋彈簧1L同軸布置。馬達支承件25裝在用于下懸掛螺旋彈簧1L的下部彈簧座4上。馬達10具有沿著下懸掛螺旋彈簧1L的軸向延伸的旋轉(zhuǎn)軸11。馬達10的旋轉(zhuǎn)軸11通過加強筋26與用于上懸掛螺旋彈簧1U的下部彈簧座7的底面連接。馬達10具有帶有花鍵的外圓周表面28，其與馬達支承件25帶有花鍵的內(nèi)圓周表面30接合。帶有花鍵的外和內(nèi)圓周表面28和30構(gòu)造成這樣，即允許馬達10相對于馬達支承件25軸向運動。因此，馬達10可以沿著下懸掛螺旋彈簧1L的軸向相對于馬達支承件25運動。
這樣構(gòu)造的車輛高度調(diào)節(jié)裝置以下面的方式工作。當馬達10的旋轉(zhuǎn)軸11沿著順時針或者逆時針方向轉(zhuǎn)動時，用于上懸掛螺旋彈簧1U的下部彈簧座7和螺旋組件8帶螺紋的內(nèi)部元件8I整體地轉(zhuǎn)動。從而允許上懸掛螺旋彈簧1U沿著其軸向相對于下懸掛螺旋彈簧1L移動。圖3示意性地畫出了上懸掛螺旋彈簧1U相對于下懸掛螺旋彈簧1L的軸向運動。如圖3中所示，當上懸掛螺旋彈簧1U向下移動以退回到下懸掛螺旋彈簧1L的內(nèi)部空間內(nèi)時，上懸掛螺旋彈簧1U的下端從實線所示的最初位置移動到用底下的虛線表示的下部位置。在這種狀態(tài)下，上懸掛螺旋彈簧1U與下懸掛螺旋彈簧1L大面積重疊。相反地，當上懸掛螺旋彈簧1U向上移動以離開下懸掛螺旋彈簧1L的內(nèi)部空間時，上懸掛螺旋彈簧1U的上端從實線所示的最初位置開始移動，到達用頂上虛線表示的上部位置。在這種狀態(tài)下，上懸掛螺旋彈簧1U與下懸掛螺旋彈簧1L小面積重疊。
如上所述，驅(qū)動器2設(shè)置在下懸掛螺旋彈簧1L的內(nèi)部空間內(nèi)，具體說來，馬達10和馬達支撐件25布置在下懸掛螺旋彈簧1L的內(nèi)部空間內(nèi)。另外，具有較小直徑D1的上懸掛螺旋彈簧1U在軸向上與具有較大直徑D2的下懸掛螺旋彈簧1L重疊，并且可以沿著其軸向在下懸掛螺旋彈簧1L里面移動。采用該裝置，本實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置能夠節(jié)約空間。
另外，在該實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置中，設(shè)置在上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L之間的螺旋組件8能夠確保上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L的相對平穩(wěn)運動。另外，在該實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置中，通過上懸掛螺旋彈簧1U相對于下懸掛螺旋彈簧1L的簡單軸向運動，可以調(diào)節(jié)車輛高度。此外，當上懸掛螺旋彈簧1U相對于下懸掛螺旋彈簧1L軸向運動時，沿著軸向延伸的上懸掛螺旋彈簧1U和下懸掛螺旋彈簧1L中每一根的長度基本上不改變。因此，該實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置在懸掛性能上沒有變化，并且能夠保持車輛乘坐者的舒適感。另外，該實施例的車輛高度調(diào)節(jié)裝置沒有這樣的問題，即就像在涉及技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)生的那樣，在吸震器里引起高壓從而增大在吸震器里面的摩擦。此外，在設(shè)置止擋9的情況下，即使馬達10在預定范圍內(nèi)不能停止轉(zhuǎn)動，在該范圍內(nèi)螺旋組件8的有螺紋的內(nèi)部元件8I向上運動是可能的，那么有螺紋的內(nèi)部元件8I也將鄰靠在止擋9上，從而限制有螺紋的內(nèi)部元件8I向上運動。因此，能夠防止有螺紋的內(nèi)部元件8I與有螺紋的外部元件8O脫離接合。
參考圖4，下面將描述車輛高度調(diào)節(jié)裝置的第二實施例。該第二實施例在驅(qū)動器2的結(jié)構(gòu)上與第一實施例不同。相同的參考標號表示相同的部件，因此省略它們的詳細描述。如圖4中所示，驅(qū)動器2的馬達10和馬達支承件25布置在上懸掛螺旋彈簧1U的內(nèi)部空間內(nèi)。具體說來，馬達支承件25裝在用于上懸掛螺旋彈簧1U的上部彈簧座6的下表面上。馬達10的旋轉(zhuǎn)軸11通過加強筋26安裝到用于上懸掛螺旋彈簧1U的下部彈簧座7的頂面上。在該實施例中，控制馬達10沿著與第一實施例中方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而上懸掛螺旋彈簧1U可以沿著同一軸向相對于下懸掛螺旋彈簧1L移動，就像第一實施例一樣。第二實施例能夠獲得與第一實施例所述效果相同的效果。
上懸掛螺旋彈簧1U的直徑D1和下懸掛螺旋彈簧1L的直徑D2之間的尺寸關(guān)系不必限制為第一和第二實施例，并且該關(guān)系可以反過來。即，上懸掛螺旋彈簧1U的直徑D1可以大于下懸掛螺旋彈簧1L的直徑D2。另外，串聯(lián)布置的懸掛螺旋彈簧的數(shù)量不必限制為如在第一和第二實施例中描述的兩根?？梢允褂萌蛘吒喔膽覓炻菪龔椈伞４送?，用來移動懸掛螺旋彈簧的驅(qū)動元件不必限制為如在第一和第二實施例中描述的馬達10，它可以包括其他各種驅(qū)動元件或者機構(gòu)。此外，本發(fā)明的車輛高度調(diào)節(jié)裝置不限于用于扭矩梁形式的懸架，并且可以用于各種形式的車輛懸架。
本申請基于在2003年5月22日提出的先前日本專利申請2003-145200。日本專利申請2003-145200的整個內(nèi)容作為參考結(jié)合在此。
雖然上面已經(jīng)本發(fā)明的某些實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述的實施例。按照上面的教導，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)λ鰧嵤├M行改進和變化。參考本申請所要求保護的來限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，該裝置設(shè)置在車體和車輪組件之間，該裝置包括第一懸掛螺旋彈簧，它適于連接到車體上；第二懸掛螺旋彈簧，它適于連接到車輪組件上，該第二懸掛螺旋彈簧與第一懸掛螺旋彈簧的直徑不同，并且沿著其軸向相對于第一懸掛螺旋彈簧串聯(lián)布置；驅(qū)動器，其實質(zhì)上布置在由第一和第二懸掛螺旋彈簧限定的內(nèi)部空間內(nèi)，該驅(qū)動器可操作，以便使第一和第二懸掛螺旋彈簧中的一個彈簧相對于它們中的另一個彈簧軸向移動。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，第一和第二懸掛螺旋彈簧中的一個彈簧可以退回到它們中的另一個彈簧中。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，該驅(qū)動器包括設(shè)置在第一和第二懸掛螺旋彈簧之間的螺旋組件；以及設(shè)置在由第一和第二懸掛螺旋彈簧限定的內(nèi)部空間內(nèi)的馬達，該馬達可運轉(zhuǎn)以驅(qū)動該螺旋組件。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，該馬達布置在由第一和第二懸掛螺旋彈簧之一限定的內(nèi)部空間內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，還包括保持住第一懸掛螺旋彈簧的第一彈簧座和保持住第二懸掛螺旋彈簧的第二彈簧座，第一和第二懸掛螺旋彈簧分別具有不同的直徑，該螺旋組件設(shè)置在第一和第二彈簧座之間。
6.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，該螺旋組件具有滾珠螺旋裝置的形式。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，該螺旋組件包括裝到第一彈簧座上的有螺紋的內(nèi)部元件；裝到第二彈簧座上的有螺紋的外部元件；以及可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在有螺紋的內(nèi)部和外部元件之間的多個滾珠。
8.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，該驅(qū)動器還包括馬達支承件，馬達可軸向移動地支撐在其中。
9.如權(quán)利要求8所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，該馬達和馬達支承件分別具有帶花鍵的表面，該帶花鍵的表面彼此相互接合。
10.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，其特征在于，該第一和第二懸掛螺旋彈簧中的一個彈簧具有這樣的位置，在該位置該第一和第二懸掛螺旋彈簧中的該一個彈簧沿著軸向與另一個彈簧部分重疊。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)車輛高度的裝置，該裝置設(shè)置在車體和車輪組件之間，該裝置包括適于與車體連接的第一懸掛螺旋彈簧；適于與車輪組件連接的第二懸掛螺旋彈簧，該第二懸掛螺旋彈簧與第一懸掛螺旋彈簧的直徑不同，并且沿著其軸向相對于第一懸掛螺旋彈簧串聯(lián)布置；以及驅(qū)動器，其實質(zhì)上布置在由第一和第二懸掛螺旋彈簧限定的內(nèi)部空間內(nèi)。該驅(qū)動器運轉(zhuǎn)，以便使第一和第二懸掛螺旋彈簧中的一個彈簧相對于另一個彈簧軸向移動。
文檔編號F16F1/04GK1572549SQ20041004750
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
發(fā)明者大木敏之 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社