專利名稱：用于精確的車輛高度的定位部件和方法
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(jì)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(jì)位置與安裝于車輛上的麥弗遜懸架模決或偽麥弗遜懸架模塊的設(shè)計(jì)長度有直接關(guān)系。典型的車輛高度公差可以從約士7mm到約士 IOmm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(jì)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(jì)高度。該具體重量可以包括司機(jī)、乘客以及用于司機(jī)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(jī)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(jì)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(shí)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1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(shí)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(shí)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(jì)。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(shí)施例方式以下說明本質(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(yùn)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(jì)、雙管設(shè)計(jì)或者現(xiàn)有技術(shù)已知的減振器的任何其他設(shè)計(jì)。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(hù)活塞桿68免受水、沙、小石頭和其它污染物的侵襲。緩沖器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(jī)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(bǔ)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(jì)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呋驂|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(yùn)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(yùn)輸過程中保持固定?，F(xiàn)參見圖5A-5C和圖6，示出了卡具或墊片76的不同設(shè)計(jì)。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?？ň呋驂|片76具有大致U形，使得當(dāng)支座74組裝到外管70上時可以將卡具或墊片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?，F(xiàn)參見圖7，示出了車輛高度公差積累的補(bǔ)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(bǔ)償與特定長度的測量偏差。根據(jù)在未補(bǔ)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(bǔ)償措施的情況下得到士7mm的公差帶。假定期望的公差帶是士 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士3. 5mm。 首先，平均長度從0變到-3. 5mm。這產(chǎn)生-10. 5mm至+3. 5mm的公差帶。如果測得初始偏差為-3. 5mm至+3. 5mm,不進(jìn)行任何添加，因?yàn)樵撻L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(shí)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，士 Imm的測量誤差將使可得到的公差帶從士3. 5mm降低到士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(shí)施例進(jìn)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(shí)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，包括頂支架組件；連接至所述頂支架組件的減振器；連接至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。
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減振器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減振器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至所述減振器的支座相接合。
5.權(quán)利要求4的角組件，其中所述支座與所述減振器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)定裝置包括識別所需補(bǔ)償量的特定顏色代碼。
7.權(quán)利要求1的角組件，其中所述墊片是多個墊片中的一個，所述多個墊片中的每個具有不同的高度。
8.權(quán)利要求1的角組件，其中所述墊片是具有大致矩形橫截面的環(huán)形墊片。
9.權(quán)利要求1的角組件，其中所述懸架模塊布置在由所述車輪組件限定的孔內(nèi)，所述孔限定一中心軸線，所述墊片具有與所述車輪組件直接接合的表面，所述墊片的所述表面大致垂直于所述中心軸線。
10.權(quán)利要求1的角組件，其中所述角組件還包括上彈簧座、布置在所述頂支架組件和所述上彈簧座之間的軸承、下彈簧座、布置在所述上彈簧座和下彈簧座之間的彈簧和連接至所述下彈簧座的所述減振O
11.權(quán)利要求10的角組件，其中所述車輪組件包括轉(zhuǎn)向節(jié)和車輪，所述減振器連接至所述轉(zhuǎn)向節(jié)。
全文摘要
一種角組件，它包括懸架模塊和車輪組件。為了補(bǔ)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(jìn)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B60G99/00GK102423996SQ201110318850
公開日2012年4月25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(yùn)公司