CN104827839A - 凸轮可调整垫片组件 - Google Patents

Abstract

一种凸轮可调整垫片组件，包括限定轴衬开口的轴衬。轴衬开口沿轴衬轴线纵向延伸，以限定轴衬孔。凸轮可调整垫片组件进一步包括设置在轴衬孔中的凸轮。凸轮限定凸轮孔，所述凸轮孔沿第一凸轮轴线纵向延伸，所述第一凸轮轴线相对于轴衬轴线偏开，从而凸轮孔相对于轴衬孔偏心。凸轮可调整垫片组件进一步包括螺栓，所述螺栓至少部分地沿第一凸轮轴线设置在凸轮孔中。螺栓接合凸轮孔，从而螺栓绕第一凸轮轴线的旋转使得凸轮在轴衬中绕轴衬轴线旋转。

Description

凸轮可调整垫片组件

技术领域

本发明涉及凸轮可调整垫片组件，用于调整控制臂相对于车辆车身的位置。

背景技术

车辆悬挂系统有时包括多个控制臂。控制臂操作性地将车轮联接到车辆车身，同时允许车辆车身和车轮之间的相对运动。具体说，控制臂用作联动件，以建立相当于车辆车身的适当的车轮布置。

发明内容

有用的是调整车轮相对于车辆车身的位置或取向。如此，控制臂相对于车辆车身的位置可被调整。为了调整控制臂的位置，车辆可以包括如本发明所述的凸轮可调整垫片组件。在一实施例中，凸轮可调整垫片组件包括限定轴衬开口的轴衬。轴衬开口沿轴衬轴线纵向延伸，以限定轴衬孔。凸轮可调整垫片组件进一步包括设置在轴衬孔中的凸轮。凸轮限定凸轮孔，所述凸轮孔沿第一凸轮轴线纵向延伸，所述第一凸轮轴线相对于轴衬轴线偏开，从而凸轮孔相对于轴衬孔偏心。凸轮可调整垫片组件进一步包括螺栓，所述螺栓至少部分地沿第一凸轮轴线设置在凸轮孔中。螺栓接合凸轮孔，从而螺栓绕第一凸轮轴线的旋转使得凸轮在轴衬中绕轴衬轴线旋转。

本发明还涉及用于车辆的悬架系统。悬架系统包括如上所述的凸轮可调整垫片组件。凸轮可调整垫片组件操作性地联接控制臂到框架结构。

进一步地，本发明涉及车辆，例如小汽车，包括如上所述的凸轮可调整垫片组件。

本发明提供一种凸轮可调整垫片组件，包括：轴衬，限定轴衬开口，轴衬开口沿轴衬轴线纵向延伸，以限定轴衬孔；凸轮，设置在轴衬孔中，凸轮限定沿第一凸轮轴线纵向延伸的凸轮孔，所述第一凸轮轴线相对于轴衬轴线偏开，从而凸轮孔相对于轴衬孔偏心；螺栓，沿第一凸轮轴线至少部分地设置凸轮孔中，其中螺栓接合凸轮孔，从而螺栓绕第一凸轮轴线的旋转使得凸轮在轴衬中绕轴衬轴线旋转。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，螺栓包括外部键槽，且凸轮孔包括与螺栓的外部键槽接合的内键槽。

所述的凸轮可调整垫片组件进一步包括联接到螺栓的螺母。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，螺栓包括头部和从头部延伸的杆部，且杆部包括具有外螺纹的带螺纹部分和具有外部键槽的带键槽部分，且螺母具有与外螺纹接合的内螺纹。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，凸轮孔限定内凸轮表面，且内键槽从凸轮孔的内凸轮表面延伸。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，杆部限定外杆部表面和从外杆部表面延伸的外部键槽。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，凸轮包括凸轮本体，所述凸轮本体限定沿第二凸轮轴线纵向延伸的外凸轮表面，所述第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线偏开。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线偏开，从而外凸轮表面部分地被凸轮孔中断，由此形成在凸轮孔和外凸轮表面的一部分之间的纵向开口。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线的偏开使得螺栓外部键槽的大径保持基本上在外凸轮表面中。

在所述的凸轮可调整垫片组件中，第二凸轮轴线与轴衬轴线对准，且外凸轮表面和轴衬孔基本上是圆柱形。

本发明提供一种悬架系统，包括：控制臂；框架结构；和凸轮可调整垫片组件，操作性地将控制臂和框架结构互连，其中凸轮可调整垫片组件包括：轴衬，固定到框架结构，从而轴衬保持相对于框架结构静止，轴衬限定轴衬开口，轴衬开口沿轴衬轴线纵向延伸，以限定轴衬孔；凸轮，设置在轴衬孔中，凸轮限定凸轮孔，该凸轮孔沿第一凸轮轴线纵向延伸，所述第一凸轮轴线相对于轴衬轴线偏开，从而凸轮孔相对于轴衬孔偏心；螺栓，沿第一凸轮轴线至少部分地设置在凸轮孔中，螺栓将轴衬联接到控制臂，且螺栓与凸轮孔接合，从而螺栓绕第一凸轮轴线的旋转使得凸轮在轴衬中绕轴衬轴线旋转；和其中，控制臂经由螺栓联接到凸轮，从而凸轮在轴衬中的旋转使得控制臂相对于框架结构运动。

在所述的悬挂系统中，螺栓包括外部键槽，且凸轮孔包括与螺栓的外部键槽接合的内键槽。

所述的悬架系统进一步包括螺母，该螺母联接到螺栓且压靠控制臂。

在所述的悬挂系统中，螺栓包括头部和从头部延伸的杆部，杆部包括具有外螺纹的带螺纹部分和具有外部键槽的带键槽部分，且螺母具有与外螺纹接合的内螺纹。

在所述的悬挂系统中，凸轮孔限定内凸轮表面，且内键槽从凸轮孔的内凸轮表面延伸。

在所述的悬挂系统中，凸轮包括凸轮本体，所述凸轮本体限定沿第二凸轮轴线纵向延伸的外凸轮表面，所述第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线偏开。

在所述的悬挂系统中，第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线偏开，从而外凸轮表面部分地被凸轮孔中断，由此形成在凸轮孔和外凸轮表面的一部分之间的纵向开口。

在所述的悬挂系统中，第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线的偏开使得螺栓外部键槽的大径保持基本上在外凸轮表面中。

在所述的悬挂系统中，第二凸轮轴线与轴衬轴线对准和，且外凸轮表面和轴衬孔基本上是圆柱形。

本发明提供一种车辆，包括：车轮；控制臂，操作性地联接到车轮；框架结构；和凸轮可调整垫片组件，将控制臂以框架结构互连，其中凸轮可调整垫片组件包括：轴衬，固定到框架结构从而轴衬保持相对于框架结构静止，轴衬限定沿轴衬轴线纵向延伸的轴衬开口，以限定轴衬孔；凸轮，设置在轴衬孔中，凸轮限定凸轮孔，该凸轮孔沿第一凸轮轴线纵向延伸，所述第一凸轮轴线相对于轴衬轴线偏开，从而凸轮孔相对于轴衬孔偏心；螺栓，沿第一凸轮轴线至少部分地设置在凸轮孔中，螺栓将轴衬联接到控制臂，其中螺栓与凸轮孔接合，从而螺栓绕第一凸轮轴线的旋转使得凸轮在轴衬中绕轴衬轴线旋转，控制臂经由螺栓联接到凸轮，从而凸轮在轴衬中的旋转使得控制臂相对于框架结构运动；和其中控制臂操作性地经由凸轮可调整垫片组件联接到车轮，从而螺栓绕第一凸轮轴线的旋转使得车轮相对于框架结构运动。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是包括根据本发明实施例的悬架系统的车辆的示意性俯视图，其中悬架系统包括凸轮可调整垫片组件；

图2是图1的悬架系统的一部分的示意性透视图；

图3是图2所示的悬架系统一部分的示意性透视分解视图；

图4是图2所示的悬架系统一部分的示意性透视截面图；

图5是图2的悬架系统一部分的示意性正视图，显示了凸轮可调整垫片组件处在第一位置；

图6是图2的悬架系统一部分的示意性正视图，显示了凸轮可调整垫片组件处在第二位置；且

图7是图2的悬架系统一部分的示意性俯视图。

具体实施方式

参见附图，其中相同的附图标记在几幅图中对应于相同的或相似的部件，且以图1开始，例如小汽车的车辆10包括车辆车身12、支撑车辆车身12的框架结构14、操作性地联接到框架结构14的多个车轮16和操作性地将车轮16联接到框架结构14的悬架系统18。悬架系统18包括操作性地将车轮16中的一个联接到框架结构14的至少一个控制臂20，例如叉状控制臂。控制臂20因此操作性地联接到至少一个车轮16且可以完全或部分地用基本上刚性材料制造，例如刚性金属。此外，悬架系统18包括至少一个凸轮可调整垫片组件22，该组件操作性地互连控制臂20和框架结构14。在所示实施例中，两个凸轮可调整垫片组件22操作性地将一个控制臂20联接到框架结构14。框架结构14可以完全或部分地用基本上刚性的材料制造，例如刚性金属。

参考图2，控制臂20包括臂本体24，所述臂本体可以基本上为叉状的形状。在所示实施例中，臂本体24包括第一本体部分26、第二本体部分28和第三本体部分30。第一本体部分26联接到关节32，例如球关节，且将第二和第三本体部分28、30互连。关节32联接到一个车轮16(图1)且固定到控制臂20。因而，关节32可附随地与控制臂20一起运动。因为关节32联接到一个车轮16(图1)，车轮16相对于框架结构14(和车辆车身12)的位置和取向可通过调整控制臂20相对于框架结构14的位置来改变。

有用的是，调整车轮16(图1)相对于车辆车身12(和框架结构14)的布置，以便调整车轮16的外倾角和后倾角。外倾角是指在从前部或后部观察时沿车轮垂直轴线测量的车轮16相对于车辆10垂直轴线的取向。后倾角是指在从侧面观察时转向轴线相对于车辆10的垂直轴线的取向。可通过让控制臂20相对于框架结构14运动而调整外倾角和后倾角。

参考图2-4，第二和第三本体部分28、30每一个包括联接部分34。联接部分34包括从第二本体部分28(或第三本体部分30)延伸的第一和第二叉。第一和第二叉36、38彼此间隔开，以便限定间隙40。间隙40配置、成形且大小设置为接收轴衬42。轴衬42因此设置在第一和第二叉36、38之间。第一叉36限定第一孔44，且第二叉38限定第二孔46。第一和第二孔44、46每一个配置、成形且大小设置为接收螺栓48。在凸轮可调整垫片组件22完全地组装时，第一和第二孔44、46部分地接收螺栓48。

轴衬42和螺栓48是凸轮可调整垫片组件22的一部分(图2)，该组件调整控制臂20相对于框架结构14的位置。轴衬42包括外套筒52和内套筒56。每一个轴衬外和内套筒52、56可以具有基本上圆柱形的形状。外套筒52可以整体地联接到框架环结构50，且因此成为框架结构14的一部分。框架环结构50限定框架环结构开口54，所述开口配置、成形，且大小设置为接收轴衬外套筒52。轴衬外套筒52限定轴衬内套筒开口56。轴衬内套筒开口56具有基本上圆柱形的形状，且在轴衬外套筒52设置在框架环结构50中时可以与框架环结构开口54同中心。框架环结构开口54和轴衬内套筒开口56可以都称为轴衬开口。例如，框架环结构开口54可以称为第一轴衬开口，且轴衬内套筒开口56可以称为第二轴衬开口。轴衬内套筒开口56(其可以称为轴衬开口)沿轴衬轴线A纵向延伸，以限定轴衬孔55。由此，轴衬外套筒52、轴衬内套筒56和框架环结构开口54沿轴衬轴线A延伸(图4)。

具体参考图4，在轴衬外套筒外径52以内的轴衬42的结构具有第一环形层60、第二环形层64和第三环形层62。第二环形层64完全或部分地用具有的刚度小于完全或部分地形成第一和第三环形层60、62的材料的刚度的材料制造。第三环形层62限定轴衬内套筒开口56。轴衬内套筒开口56也可以具有基本上圆柱形形状且配置、成形且大小设置为接收凸轮58。

再次参见图2-4，凸轮58可以具有准圆柱形状，例如基本上C形，且包括凸轮本体66。凸轮本体66配置、成形且大小设置为可旋转地设置在轴衬42中。因而，凸轮58可在轴衬内套筒开口56中绕轴衬轴线A旋转。具体说，在凸轮58设置在轴衬内套筒开口56中时凸轮58可相对于轴衬42绕轴衬轴线A旋转。进一步地，在凸轮58至少部分地设置在轴衬内套筒开口56中时凸轮本体66的中心C沿轴衬轴线A设置。如上所述，轴衬内套筒开口56也可以被称为轴衬开口。凸轮58设置在轴衬孔55中。凸轮本体66限定外凸轮表面68和与外凸轮表面68相反的内凸轮表面70。外凸轮表面68可以基本上是平滑的且沿第二凸轮轴线C纵向延伸。第二凸轮轴线C相对于第一凸轮轴线B偏开。具体说，第二凸轮轴线C相对于第一凸轮轴线B偏开，从而外凸轮表面68部分地被凸轮孔72中断，由此形成在凸轮孔72和外凸轮表面68的一部分之间的纵向开口73。第二凸轮轴线C相对于第一凸轮轴线B的偏开O使得螺栓外部键槽(spline)88的大径D保持基本上在外凸轮表面68中。第二凸轮轴线C与轴衬轴线A对准，且外凸轮表面68和轴衬孔55基本上是圆柱形。凸轮孔72限定内凸轮表面70。内凸轮表面70限定凸轮孔72。换句话说，凸轮58限定沿第一凸轮轴线B纵向延伸的凸轮孔72。由此，凸轮孔72沿第一凸轮轴线B纵向延伸通过凸轮本体66。第一凸轮轴线B相对于轴衬轴线A偏开，从而凸轮孔72相对于轴衬孔55偏心。因而，轴衬内套筒开口56(即轴衬开口)相对于凸轮孔72偏心。凸轮58也可称为垫片。

凸轮58进一步包括多个内键槽74，所述内键槽从凸轮孔72的内凸轮表面70朝向第一凸轮轴线B延伸。具体说，内键槽74从内凸轮表面70沿朝向第一凸轮轴线B的方向伸出(或以其他方式延伸)。内键槽74可以沿内凸轮表面70环状地布置。具体说，凸轮孔72包括内键槽74。

凸轮可调整垫片组件22进一步包括操作性地联接到凸轮58的螺栓48。螺栓48至少部分地设置在凸轮58中且沿第一凸轮轴线B延伸。换句话说，螺栓48至少部分地沿第一凸轮轴线B设置在凸轮孔72中。第一凸轮轴线B相对于轴衬轴线A偏开，从而框架环结构开口54和轴衬内套筒开口56相对于螺栓48偏心。进一步地，螺栓48固定到凸轮58，从而螺栓48绕第一凸轮轴线B的旋转使得凸轮58绕轴衬轴线A在轴衬42中旋转。换句话说，螺栓48与凸轮孔72接合，从而螺栓48绕第一凸轮轴线B的旋转使得凸轮58绕轴衬轴线A在轴衬42中旋转。螺栓48包括头部76和从头部76延伸的杆部78。杆部78沿第一凸轮轴线B延伸。进一步地，杆部78限定外杆部表面86且包括带键槽部分80和带螺纹部分82。带键槽部分80具有从外杆部表面86径向地向外延伸的外部键槽88。外部键槽88环状地绕第一凸轮轴线B布置。换句话说，外部键槽88沿外杆部表面86环状地布置。内键槽74接合外部键槽88。具体说，外部键槽88配置、成形且大小设置为匹配凸轮58的内键槽74。在螺栓48的至少一部分(例如杆部78)设置在凸轮孔72中时，外部键槽88匹配内键槽74，由此将螺栓48固定到凸轮58。结果，螺栓48绕第一凸轮轴线B的旋转使得凸轮58绕轴衬轴线A旋转。凸轮58在轴衬内套筒开口56中旋转。

如上所述，杆部78包括带螺纹部分82。带螺纹部分82具有沿外杆部表面86形成的外螺纹90。外螺纹90配置为与螺母92的内螺纹94匹配。螺母92的内螺纹94接合带螺纹部分82的外螺纹90。因此，在螺栓48的外螺纹90匹配螺母92的内螺纹94时，螺母92可联接到螺栓48。螺母92可设置在叉36、38中的一个以外。在轴衬42设置在间隙40中、凸轮58设置在轴衬内套筒开口56中、且螺栓48的至少一部分(例如杆部78)设置在凸轮孔72中时，螺母92可紧固到螺栓48，以便固定螺栓48相对于轴衬42的位置和取向。在螺母联接到螺栓48时螺母92压靠控制臂20。在轴衬外套筒52在框架环结构开口54中且框架环结构50设置在第一和第二叉36、38之间的间隙40中时，轴衬内套筒开口56分别相对于第一和第二叉36、38的第一和第二孔44、46偏心。在轴衬42设置在第一和第二叉36、38之间的间隙40中时第一和第二孔44、46也沿第一凸轮轴线B延伸。螺栓48延伸通过第一和第二孔44、46，以便操作性地将控制臂20联接到凸轮58。

参考图5-6，在操作期间，凸轮可调整垫片组件22可用于让控制臂20相对于框架结构14沿第三轴线D在第一位置(图5)和第二位置(图6)之间运动。由此，控制臂20经由螺栓48联接到凸轮58，从而凸轮58在轴衬42中的旋转使得控制臂20相对于框架结构14运动。在控制臂20相对于框架结构14运动时，关节32相对于框架结构14运动，由此调整车轮16相对于车辆车身12的外倾角或后倾角(或两者)。在调整控制臂20相对于框架结构14的位置之前，螺母92可以从螺栓48松开。随后，螺栓48相对于轴衬42绕第一凸轮轴线B(图4)旋转。让螺栓48绕第一凸轮轴线B(图4)旋转使得凸轮58绕轴衬轴线A(图4)相对于轴衬42旋转。如上所述，凸轮58在轴衬42中旋转，而轴衬42相对于框架结构14保持静止。因为螺栓48将控制臂20联接到凸轮58，所以让凸轮58绕轴衬轴线A(图4)旋转使得控制臂20沿双箭头部E(图7)示出的方向运动。如上所述，悬架系统18可以包括联接到单个控制臂20的两个凸轮可调整垫片组件22。每一个凸轮可调整垫片组件20可独立于其他的调整，以便调整车轮16的外倾角和/或后倾角。取决于每一个凸轮58中执行的调整，凸轮可调整垫片组件20的运动使得关节32沿方向F、G、H、I中的任意方向运动。让关节32运动使得至少一个车轮16也运动。由此，控制臂20经由凸轮可调整垫片组件22操作性地联接到一个车轮16，从而螺栓48绕第一凸轮轴线B的旋转使得车轮16相对于框架结构14运动。在按期望调整车轮16的外倾角和后倾角之后，螺母92可紧固到螺栓48，以便固定螺栓48相对于轴衬42的位置。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年2月7日递交的美国专利申请No.14/175,099的部分继续申请且要求其权益，其通过引用全部合并于此。

Claims (10)

1.一种凸轮可调整垫片组件，包括：

轴衬，限定轴衬开口，轴衬开口沿轴衬轴线纵向延伸，以限定轴衬孔；

凸轮，设置在轴衬孔中，凸轮限定沿第一凸轮轴线纵向延伸的凸轮孔，所述第一凸轮轴线相对于轴衬轴线偏开，从而凸轮孔相对于轴衬孔偏心；

螺栓，沿第一凸轮轴线至少部分地设置凸轮孔中，其中螺栓接合凸轮孔，从而螺栓绕第一凸轮轴线的旋转使得凸轮在轴衬中绕轴衬轴线旋转。

2.如权利要求1所述的凸轮可调整垫片组件，其中螺栓包括外部键槽，且凸轮孔包括与螺栓的外部键槽接合的内键槽。

3.如权利要求2所述的凸轮可调整垫片组件，进一步包括联接到螺栓的螺母。

4.如权利要求3所述的凸轮可调整垫片组件，其中螺栓包括头部和从头部延伸的杆部，且杆部包括具有外螺纹的带螺纹部分和具有外部键槽的带键槽部分，且螺母具有与外螺纹接合的内螺纹。

5.如权利要求4所述的凸轮可调整垫片组件，其中凸轮孔限定内凸轮表面，且内键槽从凸轮孔的内凸轮表面延伸。

6.如权利要求5所述的凸轮可调整垫片组件，其中杆部限定外杆部表面和从外杆部表面延伸的外部键槽。

7.如权利要求2所述的凸轮可调整垫片组件，其中凸轮包括凸轮本体，所述凸轮本体限定沿第二凸轮轴线纵向延伸的外凸轮表面，所述第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线偏开。

8.如权利要求7所述的凸轮可调整垫片组件，其中第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线偏开，从而外凸轮表面部分地被凸轮孔中断，由此形成在凸轮孔和外凸轮表面的一部分之间的纵向开口。

9.如权利要求8所述的凸轮可调整垫片组件，其中第二凸轮轴线相对于第一凸轮轴线的偏开使得螺栓外部键槽的大径保持基本上在外凸轮表面中。

10.如权利要求7所述的凸轮可调整垫片组件，其中第二凸轮轴线与轴衬轴线对准，且外凸轮表面和轴衬孔基本上是圆柱形。