專利名稱：用于精確的車輛高度的定位部件和方法
用于精確的車輛高度的定位部件和方法 對相關(guān)申請的交叉引用本申請要求提交于2007年2月20日的美國臨時申請No. 60/890, 637的優(yōu)先權(quán)。上述申請的公開內(nèi)容通過引用納入本說明書 中。技術(shù)領(lǐng)域本公開內(nèi)容涉及為車輛設(shè)定指定的車輛高度。更具體地說，本公 開內(nèi)容涉及用于車輛懸架系統(tǒng)以獲得精確的車輛高度公差的定位部件 和定位方法。
背景技術(shù)：
該部分的說明僅用于提供與本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息，可能不 構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。車輛懸架系統(tǒng)在車輛高度的設(shè)計位置的精確設(shè)定改善了乘客的舒 適性、車輛操作性能和車輛的視覺外觀。車輛高度的設(shè)計位置與安裝 于車輛上的麥弗遜懸架模塊或偽麥弗遜懸架模塊的設(shè)計長度有直接關(guān) 系。典型的車輛高度/^差可以從約士7mm到約士10mm變化。如果車輛 制造商希望降低這些公差，需要可觀的額外努力，并且需要開發(fā)特殊 的制造技術(shù)從而導(dǎo)致顯著的額外成本。車輛制造商確定車輛的設(shè)計高度或車輛高度，從而確定麥弗遜懸 架模塊。通常，車輛制造商會確定車輛的具體重量，據(jù)此限定設(shè)計高 度。該具體重量可以包括司機、乘客以及用于司機和乘客行李的額定 重量。根據(jù)車輛的具體重量來確定標(biāo)稱車輛高度和允許的公差。典型的麥弗遜懸架模塊包括將該模塊與車體連接的頂支架(top mount)、允許車輪旋轉(zhuǎn)的軸承、支撐車輛重量的彈簧、提供車輛減振 的支柱或減振器、支撐彈簧的上下彈簧座以及將防傾機構(gòu)與支柱或減 振器連接的防傾托架。獲得的麥弗遜懸架模塊公差將是上支架、軸承、彈簧、支柱上的上座位置、下座位置的公差以及支柱或減振器在轉(zhuǎn)向節(jié)中的定位公差 (高度方向)的結(jié)合。保證支柱或減振器在轉(zhuǎn)向節(jié)中的正確定位的典 型設(shè)計方法包括降低插入轉(zhuǎn)向節(jié)中的支柱或軸承的直徑，將支柱或減 振器管的局部區(qū)域增大以充當(dāng)轉(zhuǎn)向節(jié)的止動器，可以將鉤形托架焊接 到支柱或減振器管上以充當(dāng)通過轉(zhuǎn)向節(jié)延伸的螺栓的止動器，或者可以將T形托架焊接到支柱或減振器管上以充當(dāng)垂直位置和角位置的止 動器。這些方法中任一種的使用都會將這些組件的公差添加到車輛高 度的累積公差中。為了將組裝的麥弗遜懸架模塊的高度公差最小化，可以分別降低 上述組件各自的公差。這通常僅使總體公差帶極小降低，并且會導(dǎo)致 明顯更高的制造成本。發(fā)明內(nèi)容本公開內(nèi)容提供一種用于測量組裝的麥弗遜懸架模塊的標(biāo)稱長度 偏差的制造和測量方法。在測量組裝的麥弗遜懸架模塊的標(biāo)稱長度偏 差后，可以選擇一個調(diào)整墊片，其在麥弗遜懸架模塊向轉(zhuǎn)向節(jié)上組裝 的過程中使用時將轉(zhuǎn)向節(jié)相對于麥弗遜懸架模塊定位，使得車輛高度 公差最小化。通過本文中提供的說明，其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解的 是，本說明和具體實施例僅用于舉例說明目的，不希望用于限制本公 開內(nèi)容的范圍。


本文中所說明的附圖僅用于舉例說明目的，絕不希望用于限制本 公開內(nèi)容的范圍。圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容組裝到車輛中的麥弗遜懸架模塊的側(cè)視圖；圖2是圖i中所示的在外管上安裝有定位卡具的支柱或減振器的 側(cè)視圖；圖3是與圖2類似但是外管上安裝有根據(jù)本公開內(nèi)容另一實施方 案的定位卡具的支柱或減振器的側(cè)視圖；圖4是與圖2類似但是外管上安裝有根據(jù)本公開內(nèi)容另一實施方 案的定位卡具的支柱或減振器的側(cè)視圖；圖5A-5C舉例說明圖6所示的卡具或墊片的各種設(shè)計。圖6是圖5A所示的卡具或墊片的俯視圖；圖7是說明本公開內(nèi)容的測量方法和調(diào)整方法的圖表。
具體實施方式
以下說明本質(zhì)上僅僅是示例性的，不希望用于限制本公開內(nèi)容、 應(yīng)用或用途。參見圖1,其中示出了引入了本公開內(nèi)容制造和方法的車輛角組 件(corner assembly) 10。角組件10包括麥弗遜懸架模塊12、車體 板14以及包括轉(zhuǎn)向節(jié)16和車輪18的車輪組件。麥弗遜懸架模塊12包括上支架組件，它包括頂支架組件30;軸 承32;彈簧34;支柱或減振器36;上彈簧座38;下彈簧座40;防塵 罩42;緩沖器44;防傾桿托架46; ABS托架48和制動軟管托架50。頂支架組件30采用多個帶螺紋的螺栓及其相關(guān)的螺母或定位器 固定在車體板14上。頂支架組件30包括金屬頂支架和通常結(jié)合在金 屬頂支架上的彈性體套管。軸承32安置于頂支架組件30和上彈簧座 38之間，以使得車輪18可以轉(zhuǎn)動。彈簧34在上彈簧座38和下彈簧 座40——結(jié)合于支柱或減振器36上以支撐車輛的車體或彈簧上重 量——之間延伸。支柱或減振器36通過下彈簧座40、彈簧34、上彈 簧座38、軸承32以及頂支架組件30的中心延伸。支柱或減振器36 如下討論地固定在轉(zhuǎn)向節(jié)16上，并通過使用回彈板64和螺母66固定 到頂支架組件上，以限制車輪18的延伸位置。當(dāng)支柱或減振器36相 對于車輛的懸架系統(tǒng)或未支承在彈簧上的重量移動時，它提供對車輛 的車體或彈簧上重量的運動的減振。支柱或減振器36包括收納回彈板 64和螺母66的活塞桿68、活塞組件(未示出)和活塞組件在其中滑 動的外管70。如現(xiàn)有技術(shù)中所知，減振力是通過控制流體從活塞組件 的一側(cè)流向活塞組件的另一側(cè)來產(chǎn)生。支柱或減振器36可以是單管設(shè) 計、雙管設(shè)計或者現(xiàn)有技術(shù)已知的減振器的任何其他設(shè)計。防塵罩42 位于上彈簧座38和下彈簧座40之間，彈簧34的中心，以保護活塞桿沖器44位于防塵罩 42內(nèi)并圍繞著活塞桿68,以限制車輪18的壓縮位置。如上所述，下彈簧座40通過使用焊接或其它方式固定于支柱或減 振器36的外管70上從而連接到支柱或減振器36。焊接或其它方式固 定于支柱或減振器36的外管70上的其它部件包括防傾桿托架46 (它 用于將防傾桿機構(gòu)與支柱或減振器36連接)、ABS托架48 (它用于將 ABS線束固定到支柱或減振器36上)以及制動軟管托架50 (它將制動 軟管連接到支柱或減振器36上)?，F(xiàn)參見圖2,更詳細(xì)地示出了支柱或減振器36的外管70及其與 轉(zhuǎn)向節(jié)16的組裝。外管70是有凹口的管，它包括局部直徑增大的區(qū) 域72。優(yōu)選金屬制的環(huán)形支座74通過焊接或其它方式連接到外管70 上與局部直徑增大的區(qū)域72相鄰。優(yōu)選塑料制的卡具或墊片76位于 支座74和轉(zhuǎn)向節(jié)16之間以補償麥弗遜懸架模塊12的累積公差，從而 更加精確地將車體或簧載重量定位在指定的設(shè)計高度上，以下將詳細(xì) 說明。圖3示出了使用可以替換外管70的外管70，定位的支座74。外管 70，包括大直徑部分80，和直徑減小的部分82，后者的大小適于安裝到 轉(zhuǎn)向節(jié)16中。通過使用焊接或其它方式將支座74連接到外管70，上而 使支座74連接到外管70，上，其中支座74與部分80和部分82之間的 過渡區(qū)域相鄰。圖4示出了用同樣可以替換外管70的外管70"定位的座74。外管 70"是直管，將支座74在合適位置焊接或其它方式連接于該直管?？ň呋驂|片76可以具有不同的形狀，并且可以由不同的材料制 成。優(yōu)選的材料是塑料，例如聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA)?？ň呋?墊片76的形狀必須使得它易于在制造過程結(jié)束時連接到支座74，但 是不能在制造過程結(jié)束時從座74上脫落，并且不能在運輸或操作過程 中從座74上脫落。當(dāng)安裝于座74上時，卡具或墊片76必須自動處于 正確位置(不可能安裝于錯誤位置)，并且，如上所述，必須在運輸 過程中保持固定?，F(xiàn)參見圖5A-5C和圖6，示出了卡具或塾片76的不同設(shè)計。圖5A 示出了限定一個大致矩形槽90的卡具或墊片76,支座74位于該槽中中。圖5B示出了包括一個波形(contoured )槽90，的卡具和墊片76，， 具有與槽90，的輪廓相吻合形狀的環(huán)形支座74，位于該槽中。圖5C示 出了包括波形內(nèi)直徑92的卡具或墊片76",該內(nèi)直徑與位于外管70 上的環(huán)狀波形區(qū)域94相吻合。圖6示出了卡具或墊片76的俯視圖。 卡具或墊片76具有大致U形，使得當(dāng)支座74組裝到外管70上時可以 將卡具或塾片76組裝到支座74上?？ň呋驂|片76，和76"也是與卡具 或墊片76類似的大致U形。現(xiàn)參見圖7，示出了車輛高度公差積累的補償方法。起初，支座 74或74，或波形區(qū)域94將充當(dāng)參考面來測量頂支架組件30和支柱或 減振器36之間的麥弗遜懸架模塊12的高度。根據(jù)測量的長度偏差， 具有特定高度h (如圖2所示)的卡具或墊片76、 76，或76"將被夾持 或組裝到支座74或74，上，以補償與特定長度的測量偏差。根據(jù)在未 補償情況下得到的公差以及所期望的公差帶，可以提供具有不同高度 h的多個卡具或墊片76、 76，或76"。如圖7所示，在沒有任何補償措施的情況下得到± 7mm的公差帶。 假定期望的公差帶是± 3. 5mm。如果我們假定沒有測量誤差并且沒有卡 具或墊片76、 76，或76"及其組件的高度h上的公差，那么一個高度h 等于7mm的卡具足以獲得所要求的公差帶± 3. 5mm。首先，平均長度從 0變到-3. 5mm。這產(chǎn)生-lO. 5mm至+3. 5mm的7>差帶。如果測得初始偏 差為-3. 5mm至+3. 5mm，不進行任何添加，因為該長度已在所要求公差 帶內(nèi)。如果在麥弗遜懸架模塊12的制造過程中，測得麥弗遜懸架模塊 12的模塊長度偏差在-10. 5mm和-3. 5mm之間，則加入7mm的卡具或墊 片76、 76，或76"。這得到-3. 5mm至+3. 5mm之間的偏差，它在所要求 的公差帶內(nèi)。這說明了本公開內(nèi)容如何工作。有一些必須考慮的實踐方面的因 素，這將極大地增加卡具或墊片76、 76，或76"的數(shù)量和尺寸。例如， ± lmm的測量誤差將使可得到的公差帶從± 3. 5mm降低到± 2. 5mm。應(yīng) 當(dāng)對卡具或墊片76、 76，或76"的高度h的公差給于類似的考慮。雖然使用卡具或墊片76、 76，或76"對以上實施例進行了說明，但 是也可以在不使用卡具或墊片76、 76，或76，，的情況下獲得所需的位置 精度。這可以這樣實現(xiàn)在麥弗遜懸架模塊的制造過程中識別所要求的校正，使用指示物例如特定的顏色代碼來指示所需的校正，并將該 指示物貼到麥弗遜懸架模塊上。在將麥弗遜懸架模塊安裝到轉(zhuǎn)向節(jié)上 的過程中，操作者可以使用與所述校正的厚度相同的定位工具來完成 麥弗遜懸架模塊在轉(zhuǎn)向節(jié)上的正確定位。在上緊轉(zhuǎn)向節(jié)緊固螺栓(clamping bolt)后，定位工具能夠被移除以便再次使用。
權(quán)利要求
1.一種角組件，包括懸架模塊；與所述懸架模塊連接的車輪組件；以及用于通過調(diào)整所述懸架模塊的測量長度來設(shè)定所述角組件的指定高度的裝置。
2. 權(quán)利要求1的角組件，其中所述設(shè)定裝置包括位于所述懸架模塊 和所述車輪組件之間的墊片。
3. 權(quán)利要求2的角組件，其中所述墊片與所述懸架模塊的直徑增大 的部分相接合。
4. 權(quán)利要求2的角組件，其中所述墊片與連接于所述懸架模塊的支 座相接合。
5. 權(quán)利要求4的角組件，其中所述支座與所述懸架模塊的直徑增大 的部分相接合。
6. 權(quán)利要求1的角組件，其中所述設(shè)定裝置包括用于識別所需補償 量的特定顏色代碼。
7. —種為包括懸架模塊和車輪組件的角組件設(shè)定指定長度的方法， 所述方法包括測量所述懸架模塊的長度； 確定所需的長度調(diào)整量以獲得所述指定長度；將所述懸架模塊的所述測量長度從所述測量長度調(diào)整到所述指定長度。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中調(diào)整所述測量長度的步驟包括為所述懸 架模塊提供墊片。
9. 權(quán)利要求7的方法，其中調(diào)整所述測量長度的步驟包括為所述懸 架模塊提供用于指示調(diào)整量的顏色代碼。
10. 權(quán)利要求9的方法，其中調(diào)整所述測量長度的步驟包括在所述角 組件的組裝過程中補償所述調(diào)整量。
11. 權(quán)利要求7的方法，還包括提供支座或所述懸架模塊作為測量 點，測量所述懸架模塊的長度的步驟包括測量從所述支座到所述懸架模 塊上的參考點的距離。
12. —種角組件，包括 頂支架組件；連接于所述頂支架組件的減振器； 連接于所述減振器的車輪組件；以及用于通過調(diào)整所述減振器與所述車輪組件之間的尺寸來設(shè)定所述角 組件的指定高度的裝置。
13. 權(quán)利要求12的角組件，其中所述設(shè)定裝置包括位于所述減振器 和所述車輪組件之間的墊片。
14. 權(quán)利要求13的角組件，其中所述墊片與所述減振器的直徑增大 的部分相接合。
15. 權(quán)利要求13的角組件，其中所述墊片與連接于所述減振器的支 座相接合。
16. 權(quán)利要求15的角組件，其中所述支座與所述減振器的直徑增大 的部分相接合。
17. 權(quán)利要求12的角組件，其中所述設(shè)定裝置包括用于識別所需補 償量的特定顏色代碼。
全文摘要
一種角組件，它包括懸架模塊和車輪組件。為了補償相對于角組件的指定高度而積累的公差，對懸架模塊的減振器與車輪組件的轉(zhuǎn)向節(jié)之間的連接進行調(diào)整。通過測量懸架模塊的組裝長度、將測量長度與標(biāo)準(zhǔn)長度比較并且確定所需的調(diào)整量來確定調(diào)整量。
文檔編號B60G99/00GK101631687SQ200880005436
公開日2010年1月20日 申請日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月20日
發(fā)明者H·薩恩, J·海倫, M·梅斯 申請人:田納科汽車營運公司