JP2010519127A - 正確な車高のための位置決めの形態および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 正確な車高のための位置決めの形態および方法を提供することである。
【解決手段】 コーナー組立体は、サスペンションモジュール、および、ホイール組立体を含む。コーナー組立体の指定された高さに対して、公差の積み重ねを補償するために、サスペンションモジュールのダンパーと、ホイール組立体のナックルとの間のアタッチメントは、調整される。調整の量は、サスペンションモジュールの組立てられた長さを測定し、測定された長さを標準の長さと比較し、および、必要な調整の量を決定することによって決定される。
【選択図】

Description

関連出願についてのクロスリファレンス
本出願は、２００７年２月２０日に出願の米国仮出願番号第６０／８９０,６３７号の利益を主張するものである。上記の出願の開示は、本願明細書に引用したものとする。

分野
本開示は、車両に対して指定された車高（vehicle height）を設定することに関する。さらに詳しくは、本開示は、正確な車高の公差（tolerances）を達成する車両懸垂装置（vehicle suspension systems）に利用される位置決め形態（positioning feature）、および、位置決め方法に関する。

このセクションの記載は、単に本開示に関連した背景情報を提供するだけであり、従来の技術を構成するものではない。

車高に対して設計位置で車両の懸垂装置を正確に設定することは、車両の乗客の快適さ、ビークルハンドリングパフォーマンス、および、視覚上の外観を改良する。車高に対する設計位置は、マクファーソンサスペンションモジュール（McPherson suspension module）の設計長さまたは車両に取り付けられる疑似マクファーソンサスペンションモジュール（pseudo McPherson suspension module）に直接関連する。典型的な車高の公差は、約±7ｍｍ乃至約±10ｍｍで変化することができる。もし車両製造業者がこれらの公差を減らすことを望むならば、かなりの追加の労力が必要とされ、そして、特別な製造技術は重要な追加費用をもたらして開発される必要がある。

車両製造業者は、車両の設計高さ、すなわち、車高、および、それでマクファーソンサスペンションモジュールがいくつであるべきかを決める。一般的に、車両製造業者は、設計高さが規定される車両の比重量（specific weight）を決定する。比重量は、ドライバ、乗客、ドライバと乗客の手荷物の比重量を含むことができる。車両のこの比重量で、公称車高（nominal vehicle height）、および、許容される公差は、規定される。

典型的なマクファーソンサスペンションモジュールは、車体にモジュールを接続する上部マウント（top mount）、ホイールの回転を可能にするベアリング、車両の重量を支えるスプリング、車両制動（vehicle damping）を提供する支柱（strut）またはダンパー、スプリングを支持する上側（upper）および下側（lower）のスプリングシート、および、支柱またはダンパーにアンチロールリンクを接続するためのアンチロールブラケットを具備する。

達成されるマクファーソンサスペンションモジュール公差は、上部マウント、ベアリング、スプリング、上側シート位置、支柱の下側シート位置、および、ナックルへの支柱またはダンパーの位置決め公差（高さにおいて）の公差の組合せである。ナックルへの支柱またはダンパーの正しい位置決めを確保する典型的な設計方法は、ナックルに挿入される支柱またはベアリングの縮小された直径を含み、支柱またはダンパー管の局所エリアは、ナックルに対して停止の働きをするために増加され、フック形状のブラケットは、ナックルを介して延びているボルトに対して停止の働きをする支柱またはダンパー管に溶接されることができ、または、Ｔ字状のブラケットは、垂直の、および、角度の位置の両方に停止の働きをする支柱またはダンパー管に溶接されることができる。これらの方法の一つの利用は、また、これらのコンポーネントの公差を車高の累積的な公差に加える。

組立てられたマクファーソンサスペンションモジュールの高さ公差を最小にするために、あなたは、上で議論される各々のコンポーネントに対する公差を個々に縮小することができる。これは、一般的に、単に全体的な公差バンドの最小の減少をもたらし、そして、かなりより高い製造コストへと案内することができるだけである。

本開示は、組立てられたマクファーソンサスペンションモジュールの公称長（nominal length）の偏差を測定するための、製造、および、測定方式を提供する。組立てられたマクファーソンサスペンションモジュールの公称長の偏差を測定した後に、ナックルに対するマクファーソンサスペンションモジュールの組立体の間、使用されるマクファーソンサスペンションモジュールに対するナックルを位置付けする調整シム（adjustment shim）は、車高公差が最小にされるように、選ばれることができる。

適用可能性の更なる範囲は、ここで提供される明細書から明瞭になる。明細書、および、具体例が説明の目的のみに意図され、および、本開示の範囲を制限することを意図されないことは、理解されるべきである。

ここで記載されている図面は、単に図解の目的であって、そして、いかなる形であれ本開示の範囲を制限することを意図されない。

車両へと組立てられる本開示に係るマクファーソンサスペンションモジュールの側面図である。 外側管に取り付けられる位置決め治具（positioning fixture）を有する図１に示される支柱またはダンパーの側面図である。 外側管に取り付けられる本開示の別の実施形態に係る位置決め治具を有する以外、図２と類似の支柱またはダンパーの側面図である。 外側管に取り付けられる本開示の別の実施形態に係る位置決め治具を有する以外、図２と類似の支柱またはダンパーの側面図である。 図６において示される治具またはシムのためのさまざまな設計を示す図である。 図６において示される治具またはシムのためのさまざまな設計を示す図である。 図６において示される治具またはシムのためのさまざまな設計を示す図である。 図５Ａにおいて示されるシムの治具の平面図である。 本開示に係る測定方式、および、調整方法を示しているグラフである。

次の記載は、単に、性質において例示的であって、および、本開示、適用または使用を制限することを意図されるものではない。

ここで図１を参照し、本開示に係る製造、および、方法を取り込む車両のコーナー組立体（corner assembly）１０は、示される。コーナー組立体１０は、マクファーソンサスペンションモジュール１２、本体プレート１４、並びに、ナックル１６およびホイール１８を含んでいるホイール組立体を備えている。

マクファーソンサスペンションモジュール１２は、上部マウント組立体（top mount assembly）３０を含んでいる上側マウント組立体（upper mount assembly）；ベアリング３２；スプリング３４；支柱またはダンパー３６；上側スプリングマウント３８；下側スプリングマウント４０；ほこりシールド（dirt shield）４２；圧縮バンパー（compression bumper）４４；アンチロールバーブラケット（anti-roll bar bracket）４６；ＡＢＳブラケット４８、および、ブレーキホースブラケット５０を具備する。

上部マウント組立体３０は、複数のねじ付き溶接スタッド、および、それらに対応されたナットまたはリテーナを用いて本体プレート１４に固定される。上部マウント組立体３０は、金属上部マウント、および、金属上部マウントに一般的に接着されるエラストマーブッシングを含む。ベアリング３２は、ホイール１８の回転を可能にするように、上部マウント組立体３０と、上側スプリングマウント３８との間に配置される。スプリング３４は、上側スプリングマウント３８と、車両の本体またはばね上重量（sprung weight）を支持するために支柱またはダンパー３６に取り付けられる下側スプリングマウント４０との間に延びる。支柱またはダンパー３６は、下側スプリングマウント４０、スプリング３４、上側スプリングマウント３８、ベアリング３２、および、上部マウント組立体３０の中心を通って延びる。支柱またはダンパー３６は、下で議論されるようにナックル１６に固定され、ホイール１８の延びた位置を制限するために、反跳プレート（rebound plate）６４、および、ナット６６を使用して、上部マウント組立体に固定される。支柱またはダンパー３６は、本体の運動または車両のばね上重量の制動を、それが車両のサスペンションまたはばね下重量（unsprung weight）に対して動かすように、提供する。支柱またはダンパー３６は、反跳プレート６４およびナット６６を受けるピストンロッド６８、ピストン組立体（図示せず）、および、ピストン組立体がスライドする外側管７０を含む。制動力（Damping forces）は、周知のようにピストン組立体の１つの側から、ピストン組立体の反対側へと流れる流体を制御することによって生成される。支柱またはダンパー３６は、公知技術のダンパーのモノチューブ設計（mono-tube design）、二重のチューブ設計（dual-tube design）または他のいかなる設計でもあり得る。ほこりシールド４２は、上側スプリングマウント３８と、下側スプリングマウント４０との間で、ピストンロッド６８を水、砂、小さい石、および、他の汚染物質から保護するためにスプリング３４の中央に位置される。圧縮バンパー４４は、ホイール１８の圧縮される位置を制限するために、ほこりシールド４２内で、および、ピストンロッド６８の周囲に配置される。

上記のように、下側スプリングマウント４０は、支柱またはダンパー３６の外側管７０に溶接されるか、または、別の方法で固定されることによって、支柱またはダンパーの３６に取り付けられる。支柱またはダンパー３６の外側管７０に溶接されるか、または、別の方法で固定される他のコンポーネントは、支柱またはダンパー３６にアンチロールバーリンクを接続するために使用されるアンチロールバーブラケット４６を含む。ＡＢＳブラケット４８は、支柱またはダンパー３６にＡＢＳケーブルを固定するために使用され、ブレーキホースブラケット５０は、支柱またはダンパー３６に車両のブレーキホースを接続される。

ここで図２を参照し、支柱またはダンパー３６の外側管７０、および、ナックル１６に対するその組立体は、より詳細に示される。外側管７０は、局所的に直径が増加する範囲７２を含む刻み目をつけられたチューブ（notched tube）である。環状シート７４は、好ましくは金属のものであり、溶接されるか、または、別の方法で、局所的に直径が増加する範囲７２に当接する外側管７０に取り付けられる。好ましくはプラスチックである治具またはシム７６は、下で詳述されるように、マクファーソンサスペンションモジュール１２の累積公差、および、それで指定の設計高さでの本体またはばね上重量のより正確な位置のために、シート７４と、補償するナックル１６との間に配置される。

図３は、外側管７０に代わることができる外側管７０’を使用して位置付けされるシート７４を示す。外側管７０’は、大径セクション８０’と、ナックル１６にフィットするようにサイズ化された減少された直径セクション８２とを含む。セクション８０と、セクション８２との間の遷移領域に当接しているシート７４で外側管７０’にシート７４を溶接するか、または、他の方法で取り付けることによって、シート７４は、外側管７０’に取り付けられる。

図４は、外側管７０にまた代えることができる外側管７０’’を使用して位置付けられるシート７４を示す。外側管７０’’は、シート７４が溶接されるかまたは他の方法で適当な位置に取り付けられる真っ直ぐなチューブである。

治具またはシム７６は、異なる形状を有することができ、および、異なる材料で作成することができる。好適な材料は、プラスチック材料（例えばポリプロピレン（ＰＰ：Ｐｏｌｙｐｒｏｐｅｌｅｎｅ）またはポリアミド（ＰＡ：Polyamide））である。治具またはシム７６の形状は、それが製造工程終了でシート７４に容易に取り付けられるが、製造工程終了でシート７４から分離することはできなくて、移送またはハンドリングの間、シート７４から分離することができないように、されなければならない。シートに取り付けられるときに治具またはシム７６は、７４が自動的に、正しい位置（間違った位置で取り付ける可能性がない）でなければならなくて、そして、上記したように、輸送の間、固定されたままでなければならない。

ここで図5Ａ〜５Ｃ、および、図６を参照し、異なる治具またはシム７６のための設計は、示される。図５Aは、シート７４が位置付けされる一般に矩形のスロット９０を規定する治具またはシム７６を示す。図５Bは、スロット９０’の外形に適合させている外形を有する環状のシート７４’が中に位置づけされる輪郭を示されたスロット９０’を含む治具またはシム７６を示す。図５Cは、治具またはシム７６’’を示し、それは、外側管７０に位置づけられる環状の輪郭を示された領域９４と嵌合する輪郭を示された内径９２を含む。図６は、治具またはシム７６の平面図を示す。治具またはシム７６は、通常、シート７４が外側管７０に組立てられるときに、治具またはシム７６がシート７４を覆って組立てができるように、Ｕ字型を有する。治具またはシム７６’および７６’’は、また、治具またはシム７６と類似で、一般にＵ型である。

ここで図７を参照し、車高の公差のビルドアップを補償する方法は、示される。まず最初に、シート７４または７４’または輪郭を示された領域９４は、上部マウント組立体３０と、支柱またはダンパー３６との間のマクファーソンサスペンションモジュール１２の高さを測定するために、基準面としての機能を果たす。測定された長さの偏差に従って、特定の高さｈ（図２に示される）を有する治具またはシム７６、７６’または７６’’は、指定の長さのディメンションから測定された偏差に対して補償するために、シート７４または７４’上へと留められるか（ｃｌｉｐｐｅｄ）、または、組立てられる。補償なしで達成される公差、および、所望の公差バンドに従って、異なる高さｈを有している複数の治具またはシム７６、７６’、または、７６’’は、提供されることができる。

図７に図示したように、±７ｍｍの公差バンドは、何らかの補償計測なしで達成される。所望の公差バンドは、±3.5ｍｍであるように仮定される。もし我々が測定誤差がなく、および、治具またはシム７６、７６’または７６’’およびその組立体の高さｈ上の公差がないことを仮定したならば、それで７ｍｍに等しい高さｈを有する１つの治具は、±3.5ｍｍの要求された公差バンドを達成するのに十分である。第一に、平均長さは、０から−３．５ｍｍへとシフトされる。このイールドは、−１０．５ｍｍ〜＋３．５ｍｍの公差バンドを生ずる。もし、初期偏差が-３．５ｍｍと、+３．５ｍｍとの間に測定されたならば、長さがすでに必要公差バンドの中であるという理由から、何も加えられない。もし、マクファーソンサスペンションモジュール１２の製造工程の間、マクファーソンサスペンションモジュール１２のモジュール長さの偏差が−１０．５ｍｍと、−３．５ｍｍとの間で測定されたならば、７ｍｍの治具、または、シム７６、７６’または７６’’が加えられる。これは、必要公差バンド内の-３．５ｍｍと、＋３．５ｍｍとの間の偏差をもたらす。

これは、本開示が作用する方法を示す。いくつかの実用的な考察があり、それは、主に治具またはシム７６、７６’または７６’’の数およびサイズを増加させる勘定をとられなければならない。たとえば、±1ｍｍ内の測定誤差は、±3.5ｍｍから±2.5ｍｍまでの可能な公差バンドを減少する。類似の考察は、治具またはシム７６、７６’または７６’’の高さｈの公差に与えられるべきである。

前記実施例は、治具またはシム７６、７６または７６’’を使用して示されるが、治具またはシム７６、７６または７６’’を用いずに所望の位置決め精度を達成することはまた、可能である。これは、マクファーソンサスペンションモジュールを製造する間、必要とされる修正を特定することによって達成されることができ、および、必要とされる修正を示す特定のカラーコードのようなインジケータを利用することができ、および、マクファーソンサスペンションモジュールにこのインジケータを取り付けることができる。ナックルに対するマクファーソンサスペンションモジュールの取付けの間、オペレータは、それで、ナックルにマクファーソンサスペンションモジュールを正しく位置付けすることを決める修正と同一の厚さを有する位置決め具（positioning tool）を使用することができる。ナックル締付けボルト（clamping bolt）の引き締めの後、位置決め具は、取りはずされることができて、および、再利用されることができる。

Claims (17)

1. サスペンションモジュールと、
   前記サスペンションモジュールに取り付けられるホイール組立体と、
   前記サスペンションモジュールの測定された長さを調整することによって前記コーナー組立体の指定された高さを設定する手段とを具備するコーナー組立体。
2. 前記設定する手段は、前記サスペンションモジュールと、前記ホイール組立体との間に配置されたシムを具備する請求項１に係るコーナー組立体。
3. 前記シムは、前記サスペンションモジュールの増加する直径部分に係合する請求項２に係るコーナー組立体。
4. 前記シムは、前記サスペンションモジュールに取り付けられるシートに係合する請求項２に係るコーナー組立体。
5. 前記シートは、前記サスペンションモジュールの増加する直径部分に係合する請求項４に係るコーナー組立体。
6. 前記設定する手段は、必要な補償の量を特定している特定のカラーコードを具備する請求項１に係るコーナー組立体。
7. サスペンションモジュール、および、ホイール組立体を含んでいるコーナー組立体の指定された長さを設定する方法であって、
   前記サスペンションモジュールの長さを測定することと、
   前記指定された長さを達成するように必要とされる長さ調整の量を決定することと、
   前記測定された長さから前記指定された長さまで前記サスペンションモジュールの前記測定された長さを調整することとを具備する方法。
8. 前記測定された長さを調整する工程は、シムを前記サスペンションモジュールに提供することを具備する請求項７の方法。
9. 前記測定された長さを調整する工程は、調整の量を示しているカラーコードを前記サスペンションモジュールに提供することを具備する請求項７の方法。
10. 前記測定された長さを調整する工程は、前記コーナー組立体の組立の間、前記調整の量を補償することを具備する請求項９の方法。
11. 測定点として、シートまたは前記サスペンションモジュールを提供することを更に具備し、
    前記サスペンションモジュールの長さを測定する工程は、前記シートから前記サスペンションモジュール上の基準点までの距離を測定することを具備している、請求項７の方法。
12. 上部マウント組立体と、
    前記上部マウント組立体に取り付けられるダンパーと、
    前記ダンパーに取り付けられるホイール組立体と、
    前記ダンパーと、前記ホイール組立体との間のディメンションを調整することによって前記コーナー組立体の指定された高さを設定する手段とを具備するコーナー組立体。
13. 前記設定する手段は、前記ダンパーと、前記ホイール組立体との間に配置されたシムを具備する請求項１２に係るコーナー組立体。
14. 前記シムは、前記ダンパーの増加する直径部分に係合する請求項１３に係るコーナー組立体。
15. 前記シムは、前記ダンパーに取り付けられるシートに係合する請求項１３に係るコーナー組立体。
16. 前記シートは、前記ダンパーの増加する直径部分に係合する請求項１５に係るコーナー組立体。
17. 前記設定する手段は、必要な補償の量を特定している特定のカラーコードを具備する請求項１２に係るコーナー組立体。

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