本申請要求2014年7月15日提交的美國專利申請第14/331,661號的優(yōu)先權(quán),該專利申請的全部內(nèi)容以參考的方式并入本文中。
背景技術(shù):
本申請總體涉及車輛懸架中的創(chuàng)新和改進。更具體地,本申請涉及車架吊架及相關(guān)聯(lián)的車輛懸架,該車輛懸架提供車輛中的車橋的推力角校準(zhǔn),并且在多車橋(即,串聯(lián)橋或三聯(lián)橋)的公路—非公路用(on-off highway)卡車應(yīng)用中是有效的,或者被應(yīng)用于單個車橋,諸如,4x2商用車輛。
車輛的中心線可以視作通過在前車橋上的車輪之間的中點以及通過在后車橋上的車輪之間的中點所繪出的線。車輛的推力的方向(或推力線)通常垂直于后車橋的位置;盡管具有獨立的后懸架,但推力線是通過分解車輛上的后輪的束角而得到的線。因此,推力線是指車輛推力的方向。
理想地,推力線與車輛中心線重合并且彼此對準(zhǔn)。然而,考慮到車輛的大小、制造公差、應(yīng)力、和部件磨損,車輛中心線與推力線常常不對準(zhǔn),從而形成推力角。該“推力角”是在車輛的中心線和推力的方向(或推力線)之間的角度。為了校準(zhǔn)推力角,可以調(diào)整前車橋和/或后車橋相對于車輛車架的定向。之前的設(shè)計已經(jīng)使用方形的U形墊片來調(diào)整位于行走梁(walking beam)處的桿銷的連接處的推力角,從而有效地改變在行走梁處的桿銷周圍的厚度。這個方法可以用于調(diào)整推力角;然而,該方法還具有調(diào)整車橋的小齒輪角的不期望的效果。這樣一來,在這些情況下對推力角的調(diào)整可能需要對車橋的小齒輪角作進一步調(diào)整,從而導(dǎo)致在車輛設(shè)置期間所消耗的額外的時間、工作量和費用。
因此,需要提供一種調(diào)整車輛上車橋的推力角校準(zhǔn)的方法,該方法還不導(dǎo)致車橋的小齒輪角的變化。換句話說,期望提供一種車輛懸架,其可以用于在不影響車橋的小齒輪角的情況下調(diào)整而使車橋與推力的方向?qū)?zhǔn)。因此,需要獨立于車橋的小齒輪角的調(diào)整而提供車橋的推力角校準(zhǔn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個方面中,提供在車輛懸架中使用的車架吊架,該車架吊架包括:具有第一安裝表面和第二安裝表面的車架附接部分,定位在車架附接部分下面的第一控制臂安裝部分;其中,第一多個細長的縱向延伸槽延伸通過車架附接部分的第一安裝表面,以及其中,第二多個細長的縱向延伸槽延伸通過車架附接部分的第二安裝表面。
在另外的方面中,提供用于支撐縱向延伸的車輛車架縱梁的懸架組件,該懸架組件包括:車架吊架,安裝到第一車輛車橋的車橋附接構(gòu)件,具有第一端部的第一控制臂,該第一端部安裝到定位在車架吊架上的第一控制臂安裝部分并從該第一控制臂安裝部分延伸;并且所述第一控制臂具有安裝到車橋附接構(gòu)件的第二端部;其中,車架吊架包括具有第一安裝表面和第二安裝表面的車架附接部分,其中,第一控制臂安裝部分定位在車架附接部分的下面,其中,第一多個細長的縱向延伸槽延伸通過車架附接部分的第一安裝表面,以及其中,第二多個細長的縱向延伸槽延伸通過車架附接部分的第二安裝表面。
附圖說明
在本文中參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例,其中,相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相同的零件,并且其中:
圖1是車輛懸架100的透視圖,其示出有在拖動構(gòu)造中的車輛車架縱梁30;
圖2是定位成與車輛車架縱梁30相鄰的圖1中所示的懸架車架吊架10以及車架支架4和5的透視圖;
圖3是圖1和圖2中所示的車架吊架10的透視圖;
圖4是圖1-3中所示的車架吊架10的俯視圖;
圖5是圖1-4中所示的車架吊架10的后視圖;
圖6是圖1和圖2中所示的車架吊架10以及車架支架4和5的透視圖,其中車輛車架縱梁30被去除;
圖7A是圖6中所示的車架支架5的右側(cè)透視圖;
圖7B是圖6中所示的車架支架5的左側(cè)透視圖;
圖8A是圖6中所示的車架支架4的右側(cè)透視圖;
圖8B是圖6中所示的車架支架4的左側(cè)透視圖;
圖9是圖1和圖2中所示的車架吊架10以及車架支架4和5的另一個透視圖,其中車輛車架縱梁30被去除;
圖10是圖1中所示的懸架100的左側(cè)的前視圖,其示出有能夠用于調(diào)整車橋小齒輪角的墊片210;
圖11是圖1中所示的懸架100的前視圖;
圖12是俯視圖,該俯視圖示出如何在不影響車橋小齒輪角度的情況下,能夠使用車架吊架10從車架吊架的之前位置10'向前的移動以及車架吊架10a從之前位置10a'向后的移動以便校準(zhǔn)車橋40,使其垂直于推力的方向240的方向。
具體實施方式
圖1是車輛懸架100的透視圖,其示出有在拖動構(gòu)造中的車輛車架縱梁30和車橋40。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的,可以在車輛的每一側(cè)上復(fù)制用于車輛懸架100的部件。車輛車架縱梁30可以具有各種構(gòu)造或橫截面,例如C形或I形的車架縱梁。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的,可以以已知的方式將車輛車輪(未圖示)安裝到車輛車橋40的端部。另外,將意識到的是,可以通過一個或多個車輛車架橫向構(gòu)件(未圖示)來連接車輛車架縱梁30。
還將意識到的是,車輛懸架100以及在其中使用的部件是示例性的,并且各種部件可以具有不同的形狀和大小。因此,例如,車架吊架10可以具有不同的形狀,并且可以具有整體的車架附接部分,或者附接到車架吊架15的單個車架支架,以及如圖1中所示的第一和第二車架支架4和5。此外,當(dāng)在本文中使用時,術(shù)語“控制臂”要被廣義地解釋,并且可以與術(shù)語“控制桿”是同義詞,并且包括用于將一個車輛部件連接到另一個車輛部件的任意構(gòu)件。
應(yīng)當(dāng)理解的是,術(shù)語“車輛”在本文中被廣義地使用以包含所有類型的車輛,其包括但不限于,所有形式的轎車、貨車、公共汽車、休閑旅游車(RVs)等,無論它們是否包括發(fā)動機。而且,為了本描述的目的,除非另有具體說明,在本文中術(shù)語“車輛”是指車輛或拖車。以此方式,例如,車輛懸架系統(tǒng)是指車輛懸架或拖車懸架。
如在圖1中所示,懸架100包括附接到第一車架支架4和第二車架支架5的車架吊架10,第一車架支架4和第二車架支架5可以安裝到車輛車架縱梁30。上控制臂8從車架吊架10延伸并且安裝到上車橋附接構(gòu)件50。使用具有襯套9b的襯套組件14b將上控制臂8安裝到車架吊架10。下控制臂18在上控制臂8的下方從車架吊架10中延伸,并且下控制臂18安裝到下車橋附接構(gòu)件52。使用具有襯套9a的襯套組件14a將下控制臂8安裝到車架吊架10。利用U形螺栓60a及螺母62a和62b以及U形螺栓60b和螺母(未圖示),將上控制臂8和下控制臂18經(jīng)由上車橋附接構(gòu)件50和下車橋附接構(gòu)件52附接到車橋40。減震器44的一端安裝到彈簧座48,并且另一端利用車架附接部分46安裝到車輛車架縱梁30。在圖1中懸架100被示出在拖動(trailing)構(gòu)造中,然而如果需要的話,懸架100也可以用在引導(dǎo)(leading)構(gòu)造中。
圖2是定位成與車輛車架縱梁30相鄰的圖1中所示的懸架車架吊架10以及車架支架4和5的透視圖。在圖2中,車架支架4被示出為利用螺栓22a和22b螺栓連接到車架吊架10,在優(yōu)選實施例中該螺栓22a和22b是M16緊固件。也可以使用具有不同大小、帶螺紋或不帶螺紋的額外的螺栓或緊固件以將車架支架4附接到車架吊架10。車架支架5被示出為利用螺栓20a和20b螺栓連接到車架吊架10,在優(yōu)選實施例中該螺栓20a和20b是M16緊固件。也可以使用具有不同大小、帶螺紋或不帶螺紋的額外的螺栓或緊固件以將車架支架5附接到車架吊架10。
圖中顯示懸架吊架10具有襯套組件14b,該襯套組件14b可以用于將上控制臂8附接到車架吊架10。在這個實施例中,襯套組件14b使用橫向臂構(gòu)件12b。類似地,圖中顯示車架吊架10具有襯套組件14a,該襯套組件14a可以用于將下控制臂18附接到車架吊架10。在這個實施例中,襯套組件14a使用橫向臂構(gòu)件12a。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的是,車架吊架10以示例性構(gòu)造被示出,并且可以設(shè)置有不同的幾何結(jié)構(gòu)并具有不同的構(gòu)造。例如,車架吊架10可以被設(shè)計成容納單個控制臂或額外的控制臂。車架吊架10也可以被設(shè)計成容納不同大小或類型的控制臂和不同大小或類型的襯套。另外,在公開的實施例中,兩個單獨的車架支架4和5被示出為安裝到車架吊架10。然而,也可以使用單個車架支架。而且,在一些實施例中,也可能的是提供具有下述車架支架的車架吊架:該車架支架與車架吊架整體形成以用于附接到車輛車架縱梁。
圖3是圖1和圖2中所示的車架吊架10的透視圖。在這個實施例中,車架吊架10包括在車架吊架10的安裝表面90上縱向延伸的一對細長槽30a和30b。在本文中使用的術(shù)語“縱向地”意指在從車輛的后部到車輛的前部的方向上延伸。細長的槽30a和30b 對應(yīng)于定位在車架支架5中的孔,螺栓20a和20b延伸通過該孔。因此,通過將螺栓20a和20b插入通過車架支架5并且通過在車架吊架10的安裝表面90上的細長槽30a和30b,而將車架支架5安裝到車架吊架10。也可以使用額外的細長槽或者甚至單個細長槽。
車架吊架10還包括在車架吊架10的安裝表面90上縱向延伸的一對細長槽32a和32b。細長槽32a和32b對應(yīng)于定位在車架支架4中的孔,螺栓22a和22b延伸通過該孔。因此,通過將螺栓22a和22b插入通過車架支架4并且通過在車架吊架10的安裝表面90上的細長槽32a和32b,而將車架支架4安裝到車架吊架10。
車架吊架10還包括空隙37和39,這些空隙減小車架吊架10的重量。車架吊架可以形成為鑄鋼件,然而其也可以被加工出。另外,圖中顯示車架吊架10具有第一上桿銷附接接口73,第二上桿銷附接接口77,以及位于第一上桿銷附接接口73和第二上桿銷附接接口75之間的第一控制臂槽。第一上桿銷附接接口73包括通孔72,并且第二上桿銷附接接口77包括通孔76以用于安裝到桿銷襯套組件14b(在圖1和圖2中所示)。
圖中還顯示車架吊架10具有第一下桿銷附接接口71,第二下桿銷附接接口75,以及位于第一下桿銷附接接口71和第二下桿銷附接接口75之間的第二控制臂槽。第一下桿銷附接接口71包括通孔70,并且第二下桿銷附接接口75包括通孔74以用于安裝到桿銷襯套組件14a(在圖1和圖2中所示)。
圖4是圖1-圖3中所示的車架吊架10的俯視圖。圖中顯示空隙39在安裝表面90上在細長槽32a和30a之間延伸,并且圖中顯示空隙37在安裝表面90上在細長槽32b和30b之間延伸。圖中顯示平坦表面82位于上桿銷附接接口73的后端上,并且圖中顯示平坦表面86位于上桿銷附接接口77的后端上。平坦表面82和86被用于將螺栓附接在橫向臂襯套組件14b(在圖1和圖2中所示)中。類似地,圖中顯示平坦表面80位于下桿銷附接接口71的后端上,并且圖中顯示平坦表面84位于下桿銷附接接口75的后端上。平坦表面80和84被用于將螺栓附接在橫向臂襯套組件14a(在圖1和圖2中所示)中。
圖5是圖1-圖4中所示的車架吊架10的后視圖。圖5顯示出延伸通過上桿銷接口77的后端上的平坦表面86的通孔76,以及延伸通過上桿銷接口73的后端上的平坦表面82的通孔72。圖5還顯示出延伸通過下桿銷接口75的后端上的平坦表面84的通孔74,以及延伸通過上桿銷接口71的后端上的平坦表面80的通孔70。
圖6是圖1和圖2中所示的車架吊架10以及車架支架4和5的透視圖,其中車輛車架縱梁30被去除。圖中顯示車架吊架10具有帶有通孔72的上桿銷附接接口73,上桿銷附接接口77,帶有通孔70的下桿銷附接接口71,以及帶有通孔74的下桿銷附接接口75。
圖6進一步示出利用螺栓22a和22b安裝到車架吊架10的車架支架4。車架支架4由單個板形成,該板被彎曲以形成側(cè)壁126和車架縱梁安裝壁136以及基板132和基板134。車架支架4的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造提供了在車架吊架10和車輛車架縱梁之間的牢固連接。車架縱梁安裝孔128、129和130定位在車架縱梁安裝壁136中,并且用于將車架支架4安裝到車輛車架縱梁。
圖6還示出利用螺栓20a和20b安裝到車架吊架10的車架支架5。圖中還顯示車架支架5由單個板形成,該板被彎曲以形成側(cè)壁106,側(cè)壁107和車架縱梁安裝壁116,以及基板112和基板114。車架支架5的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造提供了在車架吊架10和車輛車架縱梁之間的牢固連接。車架縱梁安裝孔108、109和110定位在車架縱梁安裝壁116中,并且用于將車架支架5安裝到車輛車架縱梁。
車架支架4和5也可以具有適合于將車架吊架10附接到車輛車架縱梁的不同大小或構(gòu)造。此外,如上所述,車架支架4和5可以是單個車架支架,或者甚至與車架吊架10形成為一體。車架支架4和5可由鋼板制成,或者也可以被制成為鑄件。
圖7A是圖6中所示的車架支架5的右側(cè)透視圖,并且圖7B是圖6中所示的車架支架5的左側(cè)透視圖。圖7A和圖7B示出帶有螺栓20a和20b的車架支架5,該螺栓20a和20b用于將車架支架5安裝到車架吊架。圖中還顯示車架支架5具有側(cè)壁106、側(cè)壁107和車架縱梁安裝壁116,以及基板112和基板114。車架縱梁安裝孔108、109、110和111定位在車架縱梁安裝壁116中,并且用于將車架支架5安裝到車輛車架縱梁。
圖8 A是圖6中所示的車架支架4的右側(cè)透視圖,并且圖8B是圖6中所示的車架支架4的左側(cè)透視圖。圖8A和圖8B示出帶有螺栓22a和22b的車架支架4,該螺栓22a和22b用于將車架支架4安裝到車架吊架10。圖中顯示車架支架4具有側(cè)壁126和車架縱梁安裝壁136,以及基板132和基板134。車架縱梁安裝孔128、129和130定位在車架縱梁安裝壁136中,并且用于將車架支架4安裝到車輛車架縱梁。
圖9是圖1和圖2中所示的車架吊架10以及車架支架4和5的另一個透視圖,其中車輛車架縱梁30被去除。圖中顯示螺栓22a延伸通過車架支架4并通過車架吊架10中的細長槽32a,并且圖中顯示螺栓22b延伸通過車架支架4并通過車架吊架10中的細長槽32b。類似地,圖中顯示螺栓20a延伸通過車架支架5并通過車架吊架10中的細長槽30a,并且圖中顯示螺栓20b延伸通過車架支架5并通過車架吊架10中的細長槽30b。
在車架吊架10中的細長槽32a和32b允許在車架吊架10和車架支架4之間的相對縱向移動,同時車架吊架10中的細長槽30a和30b允許在車架吊架10和車架支架5之間的相對縱向移動。細長槽30a、30b、32a和32b可以具有0.5英寸的長度,以便容納在車架支架4和5和車架吊架10之間的相對縱向移動。這個相對縱向移動還提供在車架吊架10和車輛車架縱梁30之間的相對移動,車架支架4和5固定地安裝到該車輛車架縱梁30。另外,經(jīng)由上控制臂8和上車橋附接構(gòu)件50并且經(jīng)由下控制臂18和下車橋附接構(gòu)件52,車架吊架10被附接到車輛車橋40(見圖1和圖10)。因此,車架吊架10相對于車架支架4和車架支架5的相對縱向移動還導(dǎo)致在車橋40和車輛車架縱梁30之間的相對縱向移動,這進而允許車輛的推力角的校準(zhǔn)。以此方式,當(dāng)需要時,車架吊架10可以相對于車架支架4和5(并且因此相對于車輛車架縱梁30)縱向移動以便校準(zhǔn)車橋40,使得車橋40垂直于推力的方向。而且,車架吊架的縱向移動不影響車橋的小齒輪角。
圖10是圖1中所示的懸架100的左側(cè)的前視圖,其示出有能夠用于調(diào)整車橋的小齒輪角的墊片210,并且圖11是圖1中所示的懸架100的前視圖。參照圖10和圖11,圖中顯示懸架100具有定位在車輛車架縱梁30上的車架支架4和5。利用橫向臂襯套組件14b和螺栓72a,上控制臂8被安裝到車架吊架10,并且利用橫向臂襯套組件14a和螺栓70a,下控制臂18被安裝到車架吊架10。上控制臂8還經(jīng)由上車橋附接構(gòu)件50和U形螺栓60a被安裝到車輛車橋40,并且下控制臂18還經(jīng)由下車橋附接構(gòu)件52和U形螺栓被安裝到車輛車橋40。利用附接構(gòu)件46,減震器44被附接到彈簧架48和車輛車架縱梁30。
將意識到的是,通過調(diào)整上控制臂8和/或下控制臂18的長度,可以獲得期望的車橋40的小齒輪角。可以使用具有孔212的墊片210進行車橋40的小齒輪角的微調(diào)。螺栓(諸如,來自橫向臂襯套組件14b的螺栓72a)可以經(jīng)過墊片210的孔212以便使墊片210夾在桿銷附接接口與橫向臂襯套組件的襯套之間。具體地,圖中顯示墊片210b定位在上桿銷附接接口73和橫向臂襯套組件14b的襯套9b之間,并且利用螺栓72a保持就位。類似地,圖中顯示墊片210a定位在下桿銷附接接口71和橫向臂襯套組件14a的襯套9a之間,并且利用螺栓70a保持就位。
墊片(諸如,墊片210a或210b)的使用可以用于改變控制臂8或18的有效長度,并且提供對車橋40的小齒輪角的微調(diào)。一旦設(shè)定了小齒輪角,那么懸架100通過提供在車架吊架10和車架支架4和5之間相對縱向移動而提供車橋40的推力角的校準(zhǔn)。如上所述,可以使用在車架縱梁安裝壁136中的安裝孔128、129和130(在圖6中標(biāo)識)而將車架支架4固定地安裝到車輛車架縱梁30。類似地,可以使用在車架縱梁安裝壁115中的安裝孔108、109、110和111而將車架支架5固定地安裝到車輛車架縱梁30(在圖6中標(biāo)識)。車架吊架10相對于車架支架4和5(并且因此相對于車輛車架縱梁30)的相對縱向移動導(dǎo)致車橋40相對于車輛車架縱梁30的相同的相對縱向移動,從而允許車橋40對準(zhǔn)車輛的推力方向或推力線。
重要地,因為車橋40經(jīng)由控制臂8和18連接到車架吊架10,所以車架吊架10相對于車架支架4和5(因此相對于車輛車架縱梁30)的縱向移動對車橋40的小齒輪角沒有影響。因此,可以有利地獨立于小齒輪角的調(diào)整而執(zhí)行推力角的校準(zhǔn),并且在車橋40的小齒輪角已經(jīng)被設(shè)定之后不會對該小齒輪角產(chǎn)生影響。理想地,校準(zhǔn)車橋40以使其垂直于推力的方向。車架吊架10的細長槽30a、30b、32a和32b允許從中心開始在任一方向上的1.4度的推力角的調(diào)整。
還將意識到的是,在替代實施例中,代替車架吊架10,車架支架4和5的基部可以設(shè)置有細長槽,并且允許在車架吊架10和車架支架4和5(以及車輛車架縱梁30)之間的相同的相對縱向移動。而且,還可以在車架支架5的車架縱梁安裝壁116中以及在車架支架4 的車架縱梁安裝壁中設(shè)置細長的縱向槽,以便提供在車架支架4和5(以及車架吊架10)和車輛車架縱梁30之間的相對縱向移動。
圖12是俯視圖,該俯視圖示出如何在不影響車橋的小齒輪角的情況下,能夠使用車架吊架10從車架吊架的之前位置10'向前的移動以及車架吊架10a從之前位置10a'向后的移動而使車橋40對準(zhǔn)推力的方向240。圖中顯示車架吊架10在一側(cè)上被安裝到車輛車架縱梁30,并且圖中顯示車架吊架10a在另一側(cè)上被安裝到車輛車架縱梁30a。圖中顯示車輪230和230a附接到車橋40。車輪230'和230a'用虛線描繪,并且示出當(dāng)車架吊架按車架縱梁30和30a上的車架吊架10'和10a'(用虛線表示)定位時,車橋40偏離推力角α。圖12表明在車輛車架縱梁30上使車架吊架從位置10'縱向地向前移動至位置10并且使車架吊架從位置10a'縱向地向后移動至位置10a,導(dǎo)致車橋40移動至校準(zhǔn)位置,使得車橋40垂直于推力的方向240??梢元毩⒂谲嚇?0的小齒輪角而執(zhí)行這樣的車橋角校準(zhǔn),并且不影響車橋40的小齒輪角。
上面已經(jīng)描述了示例實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是,在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的真實范圍和精神的情況下,可以對所描述的實施例作出改變和修改。