用于悬架调节装置的刚性垫片止动系统 【技术领域】
本发明涉及一种车辆悬架调节装置，尤其涉及一种用于车辆悬架调节装置的刚性垫片止动系统(positive shim locking system)。
背景技术
传统的车辆悬架会包括垫片、或垫圈，以调节悬架控制臂的位置，进而控制车轮的外倾角和/或后倾角。一种用来调节车轮外倾角和后倾角的传统的系统包括一个枢轴，其沿着车辆的前后方向在一个控制臂的两个分支之间延伸。两个安装螺栓延伸穿过车架的一对支撑件并且沿着垂直于上述轴纵向轴线的横向轴线通过上述枢轴。垫片在每个螺栓上设置在枢轴与支撑件之间。在螺栓地任意一侧增加或者减少垫片可以调节车轮的后倾角。从螺栓两侧增加或者减少等数量的垫片可以调节车轮的外倾角。
虽然这个调节系统可以调节车轮的外倾角和后倾角，但是该系统也存在一些缺点。首先，后倾角的调节也会导致外倾角的调节(即，调节不是独立的)。其次，增加或者减少垫片需要储存和维护这些垫片。最后，该系统需要大量的时间进行所需的调节，因为要增加或者减少垫片必须拆下安装螺栓。一些发明系统已经通过利用端部开槽的垫片尝试着克服这些困难。但是这些系统中的垫片在车辆运行过程中经常松动，从安装螺栓处离开和/或彼此不对准。
因此需要一种能够最小化或消除上述一个或多个缺点的悬架调节装置。
【发明内容】
本发明提供一种改进的悬架调节装置。
根据本发明的一种悬架调节装置包括绕着一个纵向轴线设置的紧固件。该紧固件延伸通过车架的一对支撑件，以及一个悬架控制臂。该发明的系统还包括设置在一个支撑件和上述控制臂之间的一个垫片组件。该垫片组件包括一个端部开槽的垫片，该垫片组件还包括连接到上述端部开槽垫片的另一个垫片。该垫片组件还包括一对围绕着上述紧固件设置的环形件，且该环形件与上述垫片连接。增加或者减少连接的垫片调节悬架控制臂相对于车架的位置。该发明的系统还可以进一步包括一个设置在另一个支撑件和上述控制臂之间的第二垫片组件。可以通过交换垫片组件之间的垫片调节控制臂的位置。
根据本发明的一种悬架调节装置与传统的系统相比具有几个优点。该发明的装置允许车轮后倾角的调节与车轮外倾角的调节相互独立。该发明的装置允许更快更轻松地调节车轮后倾角，同时防止垫片松掉和/或移位。此外，该发明装置中的垫片无论外倾角或后倾角的设定位置如何均保持锁止。最后，当两个垫片组件被用在控制臂的相对侧时，调节所需的全部垫片都可以在该发明的装置内找到，因为可以通过在第一和第二垫片组件之间交换垫片实现调节。
对于本领域的技术人员而言，通过下面的详细说明和以示例方式示出本发明特征的附图，本发明的这些和其他特征和目的将更加清楚。
【附图说明】
附图1是根据本发明的悬架调节装置的分解透视图。
【具体实施方式】
现在参照附图，附图1中示出了根据本发明的一个悬架调节装置10。装置10用来调节悬加控制臂14相对于车架12的位置，以便调节车轮后倾角。装置10构造成用于车辆的独立前悬架组件中。但是应当理解，装置10也可以用于传统的前轮和后悬架上，并且可以用于包括汽车和卡车在内的各种车辆上。还应当理解，装置10还可以作为用来调节车轮外倾角和车轮后倾角的悬架调节装置的部分用于悬架组件中。最后，应当理解，装置10可以被用来调节其它结构元件的位置并且不限于用于调节车辆悬架。如下面更详细地讨论，装置10包括一个紧固件16并且可以包括凸轮18、20。根据本发明，装置10包括一个垫片组件22并且还包括一个垫片组件24。
车架12为车体(未示出)提供了一个刚性的结构基础，并且为车辆悬架系统提供了一个固定支撑。车架12可以由钢件构成，或者由任何提供刚性支撑的类似材料构成。车架12还可以是副车架或者是整个车架的组成部分。但是，应当理解，车架12的材料组成和制造方法可以不脱离本发明主旨地变化。
车架12包括一对支撑件26、28。支撑件26、28相互隔开以安装一控制臂14。支撑件26带有一个槽30，该槽用来安装凸轮18。类似地，支撑件28带有一个槽32，用来安装凸轮20。槽30、32分别被铣制到支撑件26、28中，并且具有一个固定的宽度。
支撑件26、28还限定分别带有用来接收紧固件16的延长的槽34、36。槽34、36分别与槽26、28连通。槽34、36在相对于紧固件16纵向的横向方向是细长的，并且槽34、36的短轴线与紧固件16的直径大致相同。
控制臂14作为相对于车架控制车轮的独立前悬架的一个组成部分，并且在安装了橡胶的情况下有助于振动。控制臂14可以用来调节车轮相对于车辆的位置。控制臂14可以是否一个悬架系统的上控制臂或下控制臂。在所示的实施例中，控制臂14是一个上控制臂。控制臂14包括一个孔38用以支撑一个转向节(未示出)，转向节上设置车轮。控制臂14包括另一个孔40，该孔构造成允许一个弹簧/减震装置(未示出)延伸穿过其间。控制臂14还调节车轮(未示出)相对于车辆的位置。控制臂14是本领域传统的控制臂，并且可以由钢或者其他传统的金属或者金属合金制成。
控制臂14可以分叉并且包括分支42、44。衬套46设置在分支42、44中。衬套46用来绕着紧固件16径向支撑支撑控制臂14的分支42、44。衬套46是本领域中传统的衬套，并且可以包括一个内套管，一个中间部分和一个外套管。上述内外套管可以由钢、其他传统的金属或者金属合金制成。上述中间部分可以由，例如，橡胶或者聚氨酯制成。上述中间部分和外套管可以带有凸缘部分，该部分允许衬套46除了接收径向负荷之外还可以接收轴向负荷。
紧固件16用来将控制臂14固定到车架12上，并且提供一个控制臂14可以相对于车架14枢转的结构。紧固件16是本领域中传统的紧固件，其可以是带有一个头部48和一个用来接收螺母52的螺纹端部50的螺栓。但是，应当理解，紧固件16可以是螺钉、销子、螺纹轴或者其他传统的紧固件。紧固件16围绕着一个纵向轴线54设置。紧固件16可以具有一个平的侧面，该侧面平行于纵向轴线54。紧固件16延伸经过槽30和支撑件26的槽34、分支42和44的衬套46，以及槽36和支撑件28的槽32。一个固定的间隔件56在控制臂14的分支42和44之间围绕着紧固件16设置。固定的间隔件56沿着紧固件16接收轴向负荷并且在分支42和44的衬套46之间保持恒定的距离。固定的间隔件56可以由传统的金属或者金属合金制成。
虽然在所示的实施例中使用了一个紧固件，但是本领域的技术人员应当理解可以采用单独的紧固件将控制臂14的分支42和44分别连接到支撑件26和28。
凸轮18、20用来使紧固件16在支撑件26、28的槽34、36中分别可以旋转和定位。凸轮18、20分别围绕着紧固件16设置，并且分别在槽30和32中。凸轮18、20通常可以是圆形的，并且分别被容纳在槽30和32中。凸轮18、20的直径稍小于槽30、32的宽度，这样凸轮18、20可以在槽30、32中自由的旋转。凸轮18、20都有一个在离心位置处的D形孔，该孔构造成接收紧固件16。每个D形孔的平的侧面用来与紧固件16的平的侧面结合。
凸轮20带有一个纵向延伸经过支撑件28的槽36的延伸部分58。当紧固件16被固定时，凸轮20在支撑件28的槽32中浮动。相反，凸轮18在紧固件16被固定时是夹紧到支撑件26的。延伸部分58用来允许在槽32中沿着前后方向调节凸轮20的位置，以便于调节装置10中部件的尺寸偏差。
凸轮18、20的旋转沿着槽34、36的宽度方向，即横向轴线，调节紧固件16的位置。紧固件16的这种调节必要地调整了紧固件16穿过的控制臂14沿着横向轴线的位置，上述横向轴线垂直于紧固件16的纵向轴线54。该调整调节了与控制臂14相关联的车辆外倾角。
垫片组件22、24用来沿着紧固件16的纵向轴线54调节控制臂14相对于车辆支架12的位置，即调节与控制臂14相关的后倾角。垫片组件22在车架12的支撑件26与控制臂14的分支42之间围绕着紧固件16设置。垫片组件24在车架12的支撑件28与控制臂14的分支44之间围绕着紧固件16设置。每个垫片组件22、24可以包括多个垫片，例如垫片58、60，件62、64，以及连接件66。
垫片58、60用来相对于车架12沿着轴线54调节控制臂14的位置。垫片58、60可以由金属、金属合金、或者塑料制成，并且由这些材料压制、锻造或者模制而成。每个垫片58、60通常是U形的，根据本发明来限定一个开口端部槽68，而该槽本身可以是U形的。但是，本领域的技术人员应当理解，垫片58、60和槽68的形状可以不脱离本发明主旨进行变化。槽68用来接收紧固件16并且不须拆除紧固件16就可以使垫片滑动到紧固件16上或者离开紧固件16。垫片58、60还可以具有分别从其上延伸出来的对准的接片70、72，该接片包括用来接收连接件66的孔。在所示的实施例中，每个垫片组件22、24包括五个垫片。但是，应当理解，每个组件22、24中垫片的数量可以不脱离本发明主旨进行改变(并且可以彼此不同)。
环件62、64设置在每个垫片组件22、24的垫片的任意一端。环件62、64可以由传统的金属、金属合金或者塑料制成。环件62、64是环形的，并且全部绕着紧固件16设置。环件62、64还可以分别带有从其上延伸的对准的接片74、76，该部分包括用来接收连接件66的孔，以便将环件62、64固定到垫片58、60。接片74、76和其上的孔与垫片(58，60)的接片68、70及其上的孔对准。
连接件66用来将垫片58、60及环件62、64一同固定在每个垫片组件22、24中，并且防止垫片58、60不对准或者从紧固件16松脱。件66最好是一个可动的紧固件，并且包括一个如图1所示的开口销。但是，本领域的技术人员应当理解，其他连接装置，包括螺栓，销子和螺钉都可以代替开口销在此使用。
控制臂14沿着轴线54(即，在车辆的前后方向)相对于车架12的位置可以通过在任意一个垫片组件22、24增加垫片或减少附加的垫片进行调节。但是最好通过在垫片组件22、24之间交换垫片调节控制臂14的位置。
根据本发明的悬架调节装置与传统的悬架调节装置相比具有显著的改进。该发明的系统允许更快更轻松的调节后倾角，因为垫片58、60包括开口端部槽，该槽允许垫片滑至紧固件16上或者从其上滑下而不需要拆除紧固件16。但是可以防止垫片58、60不对准或者松脱，因为垫片58、60利用连接件66连接在一起。另外，如果两个垫片组件58、60在控制臂的相对侧使用，那么调节所需的所有垫片都可以在该装置内找到，而不需要存储和维护该装置使用的垫片。
虽然已经参照优选实施例描述了本发明，但是，本领域的技术人员应当理解不脱离本发明的主旨和范围，本发明可以进行各种变化和改进。