DE112021000973T5

DE112021000973T5 - Federführung und Aufhängungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021000973T5
Application number: DE112021000973.7T
Authority: DE
Inventors: Kenta Kurihara
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-12-08
Also published as: WO2021161784A1; JP7389674B2; CN115087816A; CN115087816B; US20230067151A1; JP2021127772A

Abstract

Eine Federführung (100) umfasst: einen Hauptkörperabschnitt (101), in dem eine Schraubenfeder (4) auf einer Fahrzeugseite angeordnet ist, wobei der Hauptkörperabschnitt (101) aus einem Harzmaterial gebildet ist; und einen Abdeckabschnitt (103), der eine der Schraubenfeder (4) gegenüberliegende Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts (101) abdeckt. Der Abdeckabschnitt (103) ist aus einem Material gebildet, das eine physikalische Eigenschaft aufweist, die sich von derjenigen des den Hauptkörperabschnitt (101) bildenden Harzmaterials unterscheidet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federführung und eine Aufhängungsvorrichtung.
Stand der Technik
Die JP 2015 - 52 355 A offenbart eine Aufhängungsvorrichtung, die einen Zylinder, eine an einem Außenumfang des Zylinders befestigte Schraubenfeder und einen Federsitz, der einen unteren Endabschnitt der Schraubenfeder stützt, umfasst.
Zusammenfassung der Erfindung
Da bei der in JP 2015 - 52 355 A beschriebenen Aufhängungsvorrichtung eine Federführung aus einem Harzmaterial besteht, kann die Festigkeit der Federführung aufgrund von Störungen wie Trittsteinen und Wasser abnehmen.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Haltbarkeit der Federführung in der Aufhängungsvorrichtung zu verbessern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Federführung: einen Hauptkörperabschnitt, auf dem die Schraubenfeder angeordnet ist, wobei der Hauptkörperabschnitt aus einem Harzmaterial gebildet ist; und einen Abdeckabschnitt, der eine der Schraubenfeder gegenüberliegende Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts abdeckt. Der Abdeckabschnitt ist aus einem Material mit einer physikalischen Eigenschaft gebildet, die sich von derjenigen des den Hauptkörperabschnitt bildenden Harzmaterials unterscheidet.
Figurenliste

1 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Aufhängungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptkörperabschnitts einer Federführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der Oberseite aus gesehen.
3 ist eine Draufsicht auf den Hauptkörperabschnitt der Federführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der Unterseite aus gesehen.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-O-A in 3.
5 ist eine Draufsicht auf eine Federführung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, von der Unterseite aus gesehen.
6 ist eine Querschnittsansicht, die der 4 entspricht, und ist eine Querschnittsansicht einer Federführung gemäß einer Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Querschnittsansicht, die der 4 entspricht, und ist eine Querschnittsansicht einer Federführung gemäß einer weiteren Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Aufhängungsvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Aufhängungsvorrichtung 10 ist eine Vorrichtung zur stabilen Aufhängung einer Fahrzeugkarosserie durch Anbringung an einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt), durch Positionierung eines Rades (nicht dargestellt) und durch Absorption von Stößen und Vibrationen, die während der Fahrt eines Fahrzeugs von einer Straßenoberfläche aufgenommen werden, durch Erzeugung einer Dämpfungskraft.
Wie in 1 zeigt, umfasst die Aufhängungsvorrichtung 10: einen Stoßdämpfer 1, der zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Rad vorgesehen ist; eine obere Halterung 2, die an einem Spitzenende einer Kolbenstange (im Folgenden als Stange bezeichnet) 1a des Stoßdämpfers 1 befestigt ist; eine Federführung 100, die an einem Außenumfang eines Zylinders 1b des Stoßdämpfers 1 befestigt ist eine Schraubenfeder 4, die zwischen der Federführung 100 und der oberen Halterung 2 vorgesehen ist und die Fahrzeugkarosserie elastisch abstützt; ein Stoßdämpferkissen 5, das an der Stange 1a angebracht ist und einen Hub des Stoßdämpfers 1 in einer Kontraktionsrichtung begrenzt; einen Stoßdämpferanschlag 6, der an einem Endabschnitt des Zylinders 1b auf der Seite der Stange 1a angebracht ist; und eine rohrförmige Staubmanschette 7, die die Stange 1a schützt.
Der Stoßdämpfer 1 umfasst den Zylinder 1 b und die zylindrische Stange 1 a, die aus einem Öffnungsabschnitt des Zylinders 1b herausragt. Der Stoßdämpfer 1 ist ein Zweirohrstoßdämpfer, und der Zylinder 1 b umfasst ein mit einem Boden versehenes zylindrisches Außenrohr, das einen Außenmantel des Zylinders 1b bildet, und ein Innenrohr (nicht dargestellt), das innerhalb des Außenrohrs vorgesehen ist. Ein Kolben (nicht dargestellt), der das Innere des Innenrohrs (nicht dargestellt) in eine Kammer auf der Ausdehnungsseite und eine Kammer auf der Stauchungsseite unterteilt, ist mit einem unteren Endabschnitt der Stange 1a verbunden.
Ein Träger 1c zur Verbindung eines Nabenträgers (nicht dargestellt), der das Rad und den Stoßdämpfer 1 hält, ist an einem Endabschnitt des Zylinders 1b auf der der Stange 1a gegenüberliegenden Seite vorgesehen. Der Einfachheit halber wird die vertikale Richtung wie in 1 dargestellt definiert, wobei die Seite der oberen Halterung 2 der oberen Seite der Aufhängungsvorrichtung 10 und die Seite des Trägers 1c der unteren Seite der Aufhängungsvorrichtung 10 entspricht. Ferner entspricht die vertikale Richtung der Aufhängungsvorrichtung 10 der axialen Richtung (der mittleren axialen Richtung) der Aufhängungsvorrichtung 10, d. h. der Ausdehnungs- und Stauchungsrichtung des Stoßdämpfers 1. Außerdem kreuzt die radiale Richtung der Aufhängungsvorrichtung 10 (die radiale Richtung des Stoßdämpfers 1) die axiale Richtung der Aufhängungsvorrichtung 10 im rechten Winkel.
Der Stoßdämpfer 1 wird am Fahrzeug montiert, indem er über die obere Halterung 2 mit der Fahrzeugkarosserie und über den Träger 1c mit dem Nabenträger verbunden wird. Der wie zuvor beschrieben konfigurierte Stoßdämpfer 1 ist so ausgelegt, dass er eine Dämpfungskraft erzeugt, wenn die Stange 1a in Bezug auf den Zylinder 1b in axialer Richtung (in 1 in vertikaler Richtung) bewegt wird. Die Aufhängungsvorrichtung 10 dämpft durch die vom Stoßdämpfer 1 erzeugte Dämpfungskraft schnell Schwingungen der Fahrzeugkarosserie.
Die Schraubenfeder 4 ist zwischen der Federführung 100 und der oberen Halterung 2 angeordnet. Die Schraubenfeder 4 wird von der oberen Halterung 2 und der Federführung 100 eingespannt und zusammengedrückt, wodurch der Stoßdämpfer 1 in Ausdehnungsrichtung vorgespannt wird.
Zwischen der oberen Halterung 2 und einem oberen Endabschnitt der Schraubenfeder 4 befindet sich ein Gummisitz 8. Dies verhindert einen direkten Kontakt zwischen der oberen Halterung 2 und der Schraubenfeder 4. Ein elastischer Abschnitt 102, der später beschrieben wird, ist zwischen einem Hauptkörperabschnitt 101 der Federführung 100 und einem unteren Endabschnitt der Schraubenfeder 4 vorgesehen. Dies verhindert einen direkten Kontakt zwischen dem Hauptkörperabschnitt 101 der Federführung 100 und der Schraubenfeder 4.
Wie in 1 dargestellt, ist die Federführung 100 am Außenumfang des Zylinders 1b befestigt und stützt die Schraubenfeder 4 von unten.
Die Federführung 100 hat einen Hauptkörperabschnitt 101 aus Harzmaterial, einen elastischen Abschnitt 102, der als ein Stützabschnitt dient, der einstückig auf einer oberen Fläche des Hauptkörperabschnitts 101 geformt ist, und einen Abdeckabschnitt 103, der einstückig auf einer unteren Fläche des Hauptkörperabschnitts 101 geformt ist, um die untere Fläche abzudecken. Im Folgenden wird die Oberflächenseite (die Oberseite in den 1 und 4) des Hauptkörperabschnitts 101, auf der die Schraubenfeder 4 angeordnet ist, auch als „Federseite“ des Hauptkörperabschnitts 101 bezeichnet, und die gegenüberliegende Unterflächenseite des Hauptkörperabschnitts 101 als „Gegenfederseite“ des Hauptkörperabschnitts 101. Die Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 ist dem Boden zugewandt, wenn die Aufhängungsvorrichtung 10 an einem Fahrzeug angebracht ist. Das heißt, der elastische Abschnitt 102 ist auf der Federseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorgesehen, und der Abdeckabschnitt 103 ist auf der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorgesehen.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptkörperabschnitts 101 von der Oberseite (Federseite) aus gesehen, 3 ist eine Draufsicht auf den Hauptkörperabschnitt 101 von der Unterseite (Gegenfederseite) aus gesehen, und 4 ist eine Querschnittsansicht der Federführung 100 entlang der A-O-A-Linie in 3. Wie in den 2 bis 4 gezeigt, umfasst der Hauptkörperabschnitt 101 der Federführung 100: einen scheibenförmigen Basisabschnitt 110, auf dem der untere Endabschnitt der Schraubenfeder 4 angeordnet ist, einen zylindrischen Rohrabschnitt 112, der von dem Basisabschnitt 110 nach oben und nach unten vorsteht, eine Seitenwand 111, die sich von einem radialen äußeren Endabschnitt des Basisabschnitts 110 diagonal nach oben erstreckt, eine Nabe 113, die an einer Außenumfangsseite des Rohrabschnitts 112 vorgesehen ist, und eine Vielzahl von Rippen 114, die von der unteren Fläche des Hauptkörperabschnitts 101 vorstehen (siehe 3). Die Seitenwand 111 hat eine ringförmige Form, und wie in 4 gezeigt, ist die Seitenwand 111 geneigt, so dass der Innendurchmesser der Federführung 100 in Richtung der Oberseite von dem Basisabschnitt 110 zunimmt.
Der Rohrabschnitt 112 hat ein Einführungsloch 120, das die Aufhängungsvorrichtung 10 in axialer Richtung (vertikale Richtung) durchdringt, und der Zylinder 1b des Stoßdämpfers 1 wird durch das Einführungsloch 120 eingeführt. Wie in 1 gezeigt, ist das Einführungsloch 120 an einer Position ausgebildet, die exzentrisch von der Mitte der Federführung 100 in Richtung der Fahrzeugkarosserie liegt, wenn die Federführung 100 am Außenumfang des Zylinders 1b befestigt ist.
Wie in 2 dargestellt, ist das Einführungsloch 120 mit einer Vielzahl von konvexen Abschnitten 122 versehen, die von der Innenumfangsfläche 121 radial nach innen ragen. Die konvexen Abschnitte 122 stützen die Außenumfangsfläche des Zylinders 1b des Stoßdämpfers 1. Jeder konvexe Abschnitt 122 ist linear entlang der axialen Richtung des Einführungslochs 120 (d. h. der axialen Richtung der Aufhängungsvorrichtung 10) vorgesehen. In den Zeichnungen mit Ausnahme von 2 wird auf die Darstellung der konvexen Abschnitte 122 verzichtet.
Die konvexen Abschnitte 122 sind zum Beispiel so geformt, dass ihre Querschnittsform eine abgerundete Trapezform oder eine Halbkreisform ist, und die konvexen Abschnitte 122 kommen in Linienkontakt mit der Außenumfangsfläche des Zylinders 1b. Eine Vielzahl der konvexen Abschnitte 122 sind in gleichen Abständen entlang der Umfangsrichtung des Einführungslochs 120 angeordnet. Daher ist die Federführung 100 so angeordnet, dass die Mittelachse des Einführungslochs 120 mit der Mittelachse des Zylinders 1b ausgerichtet ist.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Metallstützring 3 durch Schweißen an der Außenumfangsfläche des Zylinders 1b befestigt. Der Stützring 3 ist ein Stützelement, das die Federführung 100 hält. Die Federführung 100 wird am Außenumfang des Zylinders 1b befestigt, indem das Einführungsloch 120 in den Außenumfang des Zylinders 1b eingepasst wird und der untere Endabschnitt des Rohrabschnitts 112 der Federführung 100 durch den Stützring 3 gestützt wird.
Die Federführung 100 wird an dem Zylinder 1b befestigt, indem die Federführung 100 von oben auf den Zylinder 1b aufgesetzt wird, so dass sie in Kontakt mit dem Stützring 3 kommt. Mit anderen Worten, der Zylinder 1b wird von einem unteren Öffnungsende 125L des Einführungslochs 120 der Federführung 100 aus eingeführt. Das heißt, das untere Öffnungsende 125L ist ein Eingang, durch den der Zylinder 1b eingeführt wird, und ein oberer Endabschnitt des Zylinders 1b ragt aus einem oberen Öffnungsende 125U heraus, das ein Öffnungsende auf der gegenüberliegenden Seite des unteren Öffnungsendes 125L ist.
Die Nabe 113 ragt von dem Basisabschnitt 110 innerhalb der Schraubenfeder 4 nach oben, wie in den 1 und 2 dargestellt. Die Nabe 113 hat eine mit einem Boden versehene zylindrische Form, wobei der obere Abschnitt 113b der Bodenabschnitt ist, und hat einen Öffnungsabschnitt am unteren Abschnitt (siehe 1). Der Außenumfang des zylinderförmigen Abschnitts 113c der Nabe 113 stößt an den Innenumfang des unteren Endabschnitts der Schraubenfeder 4 und definiert die radiale Position der Schraubenfeder 4. Mit anderen Worten, die Nabe 113 dient als Positionsbestimmungsabschnitt, der die Position des unteren Endabschnitts der Schraubenfeder 4 definiert. Die Nabe 113 hält den unteren Endabschnitt der Schraubenfeder 4 und verhindert somit ein Kippen (Umfallen) der Schraubenfeder 4.
Die Vielzahl von Rippen 114 ist im Wesentlichen radial von dem Rohrabschnitt 112 oder der Nabe 113 in einer Weise vorgesehen, dass sie sich radial erstreckt, wie in 3 gezeigt. Das heißt, die Vielzahl von Rippen 114 ist auch innerhalb des Rohrabschnitts 113c der Nabe 113 vorgesehen (siehe 1 und 4). Durch das Anbringen der Vielzahl von Rippen 114 an der unteren Fläche (Gegenfederseite) des Hauptkörperabschnitts 101 wird der Hauptkörperabschnitt 101 verstärkt und die Haltbarkeit (Steifigkeit) der Federführung 100 verbessert. Außerdem sind Anzahl, Form und Anordnung der Rippen 114 nicht auf die in 3 gezeigte Form beschränkt. Ferner sind in 3 die schraffierten Abschnitte die Rippen 114, und ein Teil der Rippen 114 ist nicht dargestellt. Ferner stellen die Zweipunktkettenlinien in 1, 4 und in 6 und 7, die später beschrieben werden, schematisch die Grenzabschnitte zwischen den Rippen 114 und dem Basisabschnitt 110 dar.
Der elastische Abschnitt 102 und der abdeckende Abschnitt 103 sind jeweils aus einem Material mit physikalischen Eigenschaften gebildet, die sich von denen des Harzmaterials des Hauptkörperabschnitts 101 unterscheiden. Insbesondere sind der elastische Abschnitt 102 und der Abdeckabschnitt 103 jeweils einstückig auf dem Hauptkörperabschnitt 101 aus Harz durch ein thermoplastisches Elastomer geformt, das einen niedrigeren Elastizitätsmodul als das Harzmaterial des Hauptkörperabschnitts 101 hat. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind der elastische Abschnitt 102 und der Abdeckabschnitt 103 aus demselben Material gebildet. Beispiele für thermoplastische Elastomere sind Polyester-Elastomere, Polyurethan-Elastomere, Polyolefin-Elastomere, Silikon-Elastomere usw.
Wie in 4 gezeigt, ist der elastische Abschnitt 102 so geformt, dass er die gesamte obere Fläche des Basisabschnitts 110 und die gesamte obere Fläche (innere Seitenfläche) der Seitenwand 111 bedeckt. Der elastische Abschnitt 102 hat eine gleichmäßige Dicke. Darüber hinaus ist die Dicke des elastischen Abschnitts 102 nicht einheitlich begrenzt, und die Dicke kann je nach der Stelle, an der er sich befindet, unterschiedlich sein.
Eine dem Gewicht der Fahrzeugkarosserie entsprechende Last wirkt auf den Basisabschnitt 110 des Hauptkörperabschnitts 101, auf dem die Schraubenfeder 4 angeordnet ist. Durch das einstückige Formen des elastischen Abschnitts 102 auf dem Basisabschnitt 110 wird die Abnahme der Festigkeit aufgrund der Störung durch Wasser oder dergleichen in dem Basisabschnitt 110, auf den die dem Gewicht der Fahrzeugkarosserie entsprechende Last wirkt, unterdrückt. Ferner ist es wünschenswert, dass der elastische Abschnitt 102 einen Anlageabschnitt auf der oberen Fläche des Hauptkörperabschnitts 101, an dem die Schraubenfeder 4 anliegt, und den gesamten Bereich radial nach innen von dem Anlageabschnitt auf der oberen Fläche des Hauptkörperabschnitts 101 abdeckt. In ähnlicher Weise ist es wünschenswert, dass der Abdeckabschnitt die untere Fläche des Hauptkörperabschnitts 101 in dem gesamten Bereich abdeckt, der der Schraubenfeder 4 und dem radialen Innenraum der Schraubenfeder 4 über dem Hauptkörperabschnitt 101 (und dem elastischen Abschnitt 102) gegenüberliegt. Gemäß diesen Konfigurationen ist es möglich, eine Beeinträchtigung durch Störungen wie Wasser auf den Hauptkörperabschnitt 101 in dem Bereich zu beseitigen, der die Last entsprechend dem Gewicht der Fahrzeugkarosserie trägt, und es ist möglich, die Abnahme der Festigkeit des Hauptkörperabschnitts 101 zu unterdrücken. Ferner sind in dieser Ausführungsform der elastische Abschnitt 102 und der Abdeckabschnitt 103 einstückig geformt, aber der elastische Abschnitt 102 kann auch einstückig mit dem Hauptkörperabschnitt 101 ausgebildet sein und separat (getrennt) von dem Abdeckabschnitt 103 ausgebildet sein.
Ferner ist in dieser Beschreibung mit dem Ausdruck „die Schraubenfeder 4 ist auf dem Basisabschnitt 110 des Hauptkörperabschnitts 101 angeordnet“ nicht nur der Fall gemeint, in dem das untere Ende der Schraubenfeder 4 in direkten Kontakt mit dem Basisabschnitt 110 kommt, sondern auch der Fall, in dem das untere Ende der Schraubenfeder 4 in Kontakt mit dem elastischen Abschnitt 102 kommt, der auf dem Basisabschnitt 110 vorgesehen ist, wie in dieser Ausführungsform. Mit anderen Worten, der Ausdruck „die Schraubenfeder 4 ist auf dem Basisabschnitt 110 des Hauptkörperabschnitts 101 angeordnet“ bedeutet, dass sowohl der Fall eingeschlossen ist, in dem die Schraubenfeder 4 direkt auf dem Basisabschnitt 110 des Hauptkörperabschnitts 101 angeordnet ist, als auch der Fall, in dem die Schraubenfeder 4 indirekt auf dem Basisabschnitt 110 des Hauptkörperabschnitts 101 über den elastischen Abschnitt 102 (Stützabschnitt) angeordnet ist.
Ferner ist der elastische Abschnitt 102 über die gesamte obere Fläche des Basisabschnitts 110 und die gesamte obere Fläche (innere Seitenfläche) der Seitenwand 111 ausgebildet. Wenn die Schraubenfeder 4 bricht (bricht), kann daher, selbst wenn der gebrochene Teil der Schraubenfeder 4 auf die obere Fläche des Basisabschnitts 110 und die obere Fläche der Seitenwand 111 fällt, der Aufprall des gebrochenen Teils durch den elastischen Abschnitt 102 absorbiert werden. Dadurch wird die auf den Hauptkörperabschnitt 101 der Federführung 100 wirkende Last verteilt. Infolgedessen kann eine Beschädigung des Basisabschnitts 110 und der Seitenwand 111 der Federführung 100 wirksam verhindert werden. Ferner ist der gebrochene Teil der Schraubenfeder 4 beispielsweise ein gebrochener Teil eines Fragments, das verstreut wird, wenn die Schraubenfeder 4 bricht, und ein gebrochener Teil an einem unteren Ende der oberen Schraubenfeder 4, wenn die Schraubenfeder 4 in einer Weise bricht, dass sie in einen oberen und einen unteren Abschnitt getrennt wird.
Des Weiteren sind die gesamte obere Fläche des Basisabschnitts 110 der Federführung 100 und die gesamte obere Fläche der Seitenwand 111 mit dem elastischen Abschnitt 102 bedeckt, so dass es auch möglich ist, eine Beschädigung des Hauptkörperabschnitts 101 zu verhindern, die durch einen Aufprall eines Steins verursacht wird, dessen Aufprallposition schwer vorherzusagen ist.
Der Abdeckabschnitt 103 ist so vorgesehen, dass er den Hauptkörperabschnitt 101 über die gesamte Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 abdeckt. Insbesondere bedeckt der Abdeckabschnitt 103 die gesamte untere Fläche des Basisabschnitts 110 und die gesamte untere Fläche (äußere Seitenfläche) der Seitenwand 111. Darüber hinaus ist der Abdeckabschnitt 103 auf der gesamten Außenfläche der Vielzahl von Rippen 114 entlang der Form der Rippen 114 vorgesehen. Das heißt, der Abdeckabschnitt 103 ist auf der Gegenfederseite (unteren Fläche) des Hauptkörperabschnitts 101 in einer Form vorgesehen, als ob die Form der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101, die in 3 gezeigt ist, übernommen würde.
Im Allgemeinen kann in einer an einem Fahrzeug angebrachten Aufhängungsvorrichtung ein Trittstein mit einer Federführung kollidieren oder Wasser kann an der Federführung haften, während das Fahrzeug fährt. In der Federführung ist die Gegenfederseite, die die untere Flächenseite des Hauptkörperabschnitts ist und dem Boden zugewandt ist, besonders anfällig für Trittsteinkollisionen und Wasseranhaftungen. Die Federführung kann sich verschlechtern oder aufgrund von Trittsteinkollisionen oder Wasseranhaftungen beschädigt werden, und die Haltbarkeit der Federführung kann sich verringern. Wenn die Federführung aus einem Harzmaterial besteht und Wasser, das Kalziumchlorid enthält, das in einem Schneeschmelzmittel oder ähnlichem enthalten ist, an der Federführung haftet, kann sich die Federführung außerdem besonders verschlechtern oder beschädigt werden.
Andererseits ist gemäß dieser Ausführungsform die Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 der Federführung 100, die anfällig für Trittsteinkollisionen und Wasseranhaftung ist, mit dem Abdeckabschnitt 103 abgedeckt. Daher mildert der Abdeckabschnitt 103 die durch Trittsteinkollisionen verursachten Auswirkungen und unterdrückt die Wasseranhaftung. Daher kann die Haltbarkeit der Federführung 100 und damit der Aufhängungsvorrichtung 10 verbessert werden. Ferner kann die Dicke des Abdeckabschnitts 103 beliebig gestaltet werden, solange die gewünschte Haltbarkeit erreicht wird, und die Gewichtszunahme kann unterdrückt werden, indem die Dicke so dünn wie möglich ausgebildet wird.
Der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 sind jeweils durch Spritzgießen einstückig an den Hauptkörperabschnitt 101 angeformt. Darüber hinaus sind der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 einstückig miteinander geformt, wie in 4 gezeigt. Dadurch können der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 leicht hergestellt werden, und der Herstellungsprozess wird vereinfacht, wodurch die Kosten reduziert werden können.
Als Verfahren zum Formen des Abdeckabschnitts 103 und des elastischen Abschnitts 102 wird zum Beispiel der Hauptkörperabschnitt 101 zuvor geformt, und der Hauptkörperabschnitt 101 wird mit einem Loch zur Verbindung der Federseite und der Gegenfederseite versehen. Dann werden die Materialien des Abdeckabschnitts 103 und des elastischen Abschnitts 102 in die Form eingespritzt, wobei die Materialien des Abdeckabschnitts 103 und des elastischen Abschnitts 102 sowohl auf der Federseite als auch auf der Gegenfederseite durch das Loch des Hauptkörperabschnitts 101 eingespritzt werden, während sich der Hauptkörperabschnitt 101 in der Form befindet. Durch Einspritzen von Materialien von der Federseite oder der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 ohne Änderung der Form oder des Aufbaus können der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 gleichzeitig auf beiden Seiten (der Federseite und der Gegenfederseite) des Hauptkörperabschnitts 101 geformt werden. Darüber hinaus ist das Formverfahren für den Abdeckabschnitt 103 und den elastischen Abschnitt 102 nicht auf ein solches Verfahren beschränkt und es kann auch ein anderes Verfahren als das Spritzgussverfahren verwendet werden.
Zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Gesichtspunkt der Verbesserung der Haltbarkeit ist wird vorzugsweise das Material des Hauptkörperabschnitts 101, das Material des Abdeckabschnitts 103 und das Material des elastischen Abschnitts 102 unter Berücksichtigung einer Materialkombination mit einer hohen Bindungskraft zwischen dem Material des Hauptkörperabschnitts 101 und den Materialien des Abdeckabschnitts 103 und des elastischen Abschnitts 102 ausgewählt.
Im Folgenden wird der Begriff „Materialien mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften“ in dieser Beschreibung erläutert. Als Herstellungsverfahren (Formgebungsverfahren) für Harzformkörper sind neben dem oben erwähnten Spritzgießen verschiedene Herstellungsverfahren wie das Extrusionsgießen bekannt. Darüber hinaus können Harzformkörper aufgrund von Unterschieden in den Herstellungsverfahren unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen, selbst wenn die Harzformkörper aus demselben Material hergestellt sind. Der Ausdruck „Werkstoffe mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften“ in dieser Beschreibung umfasst nicht nur Werkstoffe unterschiedlicher Stoffarten, sondern auch Werkstoffe, die aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen, selbst wenn es sich um Werkstoffe der gleichen Stoffart handelt.
Gemäß der obigen Ausführungsform sind die folgenden Wirkungen und Effekte zu beobachten.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 der Federführung 100, die anfällig für Trittsteinstöße und Wasseranhaftungen ist, mit dem Abdeckabschnitt 103 abgedeckt, und somit ist es möglich, eine Verschlechterung und Beschädigung des Hauptkörperabschnitts 101 aufgrund von Trittsteinstößen und Wasseranhaftungen zu verhindern. Daher kann die Haltbarkeit der Federführung 100 und der Aufhängungsvorrichtung 10 verbessert werden.
Ferner ist in dieser Ausführungsform der elastische Abschnitt 102 als Stützabschnitt auf der Federseite des Hauptkörperabschnitts 101 einschließlich der oberen Fläche des Basisabschnitts 110 vorgesehen, auf dem die Schraubenfeder 4 angeordnet ist. Dadurch werden Verschlechterung und Beschädigung aufgrund von Trittsteinkollisionen und Wasseranhaftung an der Federseite des Hauptkörperabschnitts 101 unterdrückt.
Ferner sind der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 der Federführung 100 aus demselben Material, nämlich aus Elastomer, gebildet. Daher können die Kosten im Vergleich zu dem Fall, in dem der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind, reduziert werden. Da der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 aus demselben Material gebildet sind, ist es außerdem einfach, beide gleichzeitig zu formen und einstückig zu formen, wodurch die Herstellung vereinfacht wird.
Ferner sind in dieser Ausführungsform der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 aus einem Elastomer mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul als das Harzmaterial, das den Hauptkörperabschnitt 101 bildet, gebildet, sodass die Federführung 100 insbesondere vor den Auswirkungen von Stößen, wie z. B. Trittsteinkollisionen, wirksam geschützt werden kann. Da der elastische Abschnitt 102 aus einem Elastomer besteht, kann die von der Schraubenfeder 4 auf die Federführung 100 einwirkende Last von dem elastischen Abschnitt 102 absorbiert werden.
Nachfolgend werden Modifikationen dieser Ausführungsform beschrieben.
Zunächst wird eine Modifikation des in 5 und 6 dargestellten Abdeckabschnitts 103 beschrieben.
Wie zuvor beschrieben, verstärken die Rippen 114 auf der unteren Fläche des Hauptkörperabschnitts 101 den Hauptkörperabschnitt 101 und verbessern die Haltbarkeit des Hauptkörperabschnitts 101. Andererseits kann ein Stoß, der von den Seitenflächen 114a und 114b (siehe 3) auf die Rippen 114 ausgeübt wird, aufgrund von Trittsteinen oder Ähnlichem die Rippen 114 beschädigen und die Haltbarkeit des Hauptkörperabschnitts 101 verringern.
Gemäß der obigen Ausführungsform ist der Abdeckabschnitt 103 entlang der Form der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 einschließlich der Rippen 114 vorgesehen. In der obigen Ausführungsform deckt der Abdeckabschnitt 103 auch die Seitenflächen 114a und 114b der Rippen 114 ab und kann so die Auswirkungen der Rippen 114 auf die Seitenflächen 114a und 114b abschwächen und die Haltbarkeit der Rippen 114 und im weiteren Sinne des Hauptkörperabschnitts 101 verbessern.
Andererseits folgt der Abdeckabschnitt 103 in der in 5 und 6 gezeigten Modifikation nicht der Form der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101. In dieser Modifikation sind die Rippen 114 in den Abdeckabschnitt 103 eingebettet, der in einer im Wesentlichen konischen Trapezform ausgebildet ist (siehe 6). Das heißt, durch die Abdeckung mit dem Abdeckabschnitt 103 in einer Weise, dass die Rippen 114 eingebettet sind, wird die Form der Rippen 114 nicht freigelegt und die äußere Form der Rippen 114 ist von außen nicht sichtbar (siehe 5). Dadurch wird der Aufprall der Rippen 114 auf die Seitenflächen 114a und 114b aufgrund von Trittsteinen und dergleichen verhindert und somit die Haltbarkeit im Vergleich zur obigen Ausführungsform weiter verbessert. Darüber hinaus ist die Form des Abdeckabschnitts 103 in dieser Modifikation nicht auf eine im Wesentlichen konische Trapezform beschränkt, und jede Struktur, in die die Vielzahl der Rippen 114 eingebettet ist, hat die gleiche Wirkung wie diese Modifikation.
Nachfolgend werden weitere Modifikationen beschrieben.
Die obige Ausführungsform beschreibt die Federführung 100, bei der sich die Seitenwand 111 von einem radial äußeren Endabschnitt des Basisabschnitts 110 schräg nach oben erstreckt, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Die Seitenwand 111 kann weggelassen werden.
Ferner ist in der obigen Ausführungsform der Abdeckabschnitt 103 das thermoplastische Elastomer mit physikalischen Eigenschaften, die sich von denen des Harzmaterials des Hauptkörperabschnitts 101 unterscheiden. Andererseits kann der Abdeckabschnitt 103 aus jedem anderen Material gebildet werden, solange dessen physikalische Eigenschaften sich von denen des Harzmaterials des Hauptkörperabschnitts 101 unterscheiden. Beispielsweise kann ein wärmehärtendes Elastomer wie Urethangummi, Silikonkautschuk oder Fluorkautschuk als Material für den Abdeckabschnitt 103 verwendet werden. Darüber hinaus ist das Material des Abdeckabschnitts 103 nicht auf das Elastomer beschränkt, und es können auch andere Materialien verwendet werden. Insbesondere kann für den Abdeckabschnitt 103 ein Harzmaterial mit einer geringeren Wasserabsorptionsgeschwindigkeit als das Material des Hauptkörperabschnitts 101 (z. B. Polyethylen, Polycarbonat, Polypropylen usw.) verwendet werden. Darüber hinaus kann der Abdeckabschnitt 103 ein wasserdichtes Beschichtungsmaterial sein, das auf den Hauptkörperabschnitt 101 durch ein bekanntes Verfahren wie Sprühen aufgebracht wird. Durch die Verwendung eines wasserdichten Beschichtungsmaterials für den Abdeckabschnitt 103 ist es möglich, das Gewicht der Federführung 100 zu reduzieren und gleichzeitig eine Verschlechterung und Beschädigung des Hauptkörperabschnitts 101 insbesondere aufgrund von Wasseranhaftung zu verhindern. Ferner kann der Abdeckabschnitt 103 eine auf den Hauptkörperabschnitt 101 aufgebrachte Metallschicht sein. Eine Verschlechterung durch Umwelteinflüsse kann durch die Verwendung einer Metallbeschichtung für den Abdeckabschnitt 103 unterdrückt werden.
Ferner kann der Abdeckabschnitt 103 einen höheren Elastizitätsmodul als der Hauptkörperabschnitt 101 aufweisen. Da der Abdeckabschnitt 103 Stöße absorbieren kann, ohne zu reißen usw., wenn sein Elastizitätsmodul kleiner ist als der des Hauptkörperabschnitts 101, gewährleistet der Abdeckabschnitt 103 einen wirksamen Schutz für den Hauptkörperabschnitt 101, aber es ist möglich, den Hauptkörperabschnitt 101 vor Stößen zu schützen, selbst wenn der Abdeckabschnitt 103 einen höheren Elastizitätsmodul als der Hauptkörperabschnitt 101 hat.
Ferner sind in der obigen Ausführungsform der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 aus demselben Material hergestellt, aber der Abdeckabschnitt 103 kann aus einem anderen Material als der elastische Abschnitt 102 hergestellt sein. Ähnlich wie der Abdeckabschnitt 103 kann für den elastischen Abschnitt 102 ein wärmehärtendes Elastomer wie Urethangummi, Silikonkautschuk oder Fluorkautschuk verwendet werden. Darüber hinaus ist der elastische Abschnitt 102 nicht auf das Elastomer beschränkt, und es können auch andere Harzmaterialien verwendet werden. Außerdem kann ein Beschichtungsmaterial oder eine Metallbeschichtung für den Stützabschnitt verwendet werden. Ferner können der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 getrennt voneinander ausgebildet sein, und der Abdeckabschnitt 103 kann aus einem anderen Material als der elastische Abschnitt 102 bestehen.
Ferner ist gemäß der obigen Ausführungsform der elastische Abschnitt 102 als ein Stützabschnitt auf der Federseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorgesehen. Andererseits ist der Stützabschnitt (der elastische Abschnitt 102) keine wesentliche Struktur. Wie in 7 gezeigt, kann die Konfiguration so sein, dass der Stützabschnitt nicht auf der Federseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorgesehen ist und nur der Abdeckabschnitt 103 auf der Gegenfederseite vorgesehen ist. Durch Ausbilden eines Verriegelungsabschnitts mit einer Harzschicht, die zumindest die obere Fläche der Seitenwand 111 bedeckt und mit dem Abdeckabschnitt 103 durchgehend (einstückig) ausgebildet ist, werden der Abdeckabschnitt 103 und der Verriegelungsabschnitt an der Seitenwand 111 gehalten, wodurch das Ablösen des Abdeckabschnitts 103 vom Hauptkörperabschnitt 101 unterdrückt wird. Ferner ist es durch die Bereitstellung des Verriegelungsabschnitts, der zumindest die obere Fläche und die innere Fläche der Seitenwand 111 (d.h. die gesamte Seitenwand 111) abdeckt, möglich, die Abnahme der Festigkeit der Seitenwand aufgrund von Störungen zu unterdrücken und dadurch die Möglichkeit zu verringern, dass die Schraubenfeder 4 mit der Fahrzeugkarosserie zusammenstößt, wenn die Schraubenfeder 4 bricht. Im Gegensatz dazu kann eine Harzschicht (der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102) auf dem gesamten Umfang der Federführung 100 mit Ausnahme des Innenumfangs des Einführungslochs 120 vorgesehen werden. Dadurch wird die gesamte Oberfläche der Federführung 100 vor Trittsteinen und Wasser geschützt, und die Federführung 100 kann in den Zylinder 1b eingepresst werden, was ihre Montage vereinfacht.
Gemäß der obigen Ausführungsform ist ein einschichtiger Abdeckabschnitt 103 vorgesehen. Andererseits kann der Hauptkörperabschnitt 101 mit dem Abdeckabschnitt 103 mit zwei oder mehr Schichten (mehreren Schichten) versehen sein. In diesem Fall können die Materialien der mehreren Schichten teilweise oder vollständig miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein.
Ferner ist gemäß der obigen Ausführungsform der Abdeckabschnitt 103 über die gesamte Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorgesehen. Andererseits kann der Abdeckabschnitt 103 auf einem Teil der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorgesehen sein. Um den Hauptkörperabschnitt 101 zu schützen, ist es wünschenswert, den Abdeckabschnitt 103 über die gesamte Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorzusehen, und wenn der Abdeckabschnitt 103 zumindest teilweise vorgesehen ist, kann der Abdeckabschnitt 103 die Wirkung ausüben, den Hauptkörperabschnitt 101 vor Trittsteinen zu schützen.
Ferner ist die Harzschicht (der elastische Abschnitt 102, der Abdeckabschnitt 103), die auf der oberen Fläche der Federführung 100 vorgesehen ist, aus dem gleichen Material wie der Staubmanschette 7 gebildet und kann einstückig mit der Staubmanschette 7 gebildet werden. In diesem Fall können die Herstellungskosten der Aufhängungsvorrichtung 10 reduziert werden.
Nachfolgend werden die Konfigurationen, Funktionsweisen und Wirkungen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemeinsam beschrieben.
Die Federführung 100 umfasst: den Hauptkörperabschnitt 101, von dem die Schraubenfeder 4 auf der Fahrzeugkarosserieseite angeordnet ist, wobei der Hauptkörperabschnitt 101 aus einem Harzmaterial gebildet ist; und den Abdeckabschnitt 103, der die der Schraubenfeder 4 gegenüberliegende Gegenfederseite in dem Hauptkörperabschnitt 101 abdeckt, wobei der Abdeckabschnitt 103 aus einem Material gebildet ist, das physikalische Eigenschaften aufweist, die sich von denen des Harzmaterials unterscheiden, das den Hauptkörperabschnitt 101 bildet.
Gemäß dieser Konfiguration verhindert der Abdeckabschnitt 103, der auf der Gegenfederseite der Federführung 100 vorgesehen ist, eine Kollision mit Trittsteinen vom Boden und das Anhaften von Wasser an der Federführung 100. Dadurch wird die Haltbarkeit der Federführung 100 verbessert.
Darüber hinaus umfasst die Federführung 100 den elastischen Abschnitt 102, der aus einem Material mit physikalischen Eigenschaften gebildet ist, die sich von denen des den Hauptkörperabschnitt 101 bildenden Harzmaterials unterscheiden, und der einstückig mit dem Hauptkörperabschnitt 101 zwischen dem Hauptkörperabschnitt 101 und dem Endabschnitt der Schraubenfeder 4 geformt ist.
Diese Konfiguration verhindert eine Kollision mit Trittsteinen und das Anhaften von Wasser an der Federseite der Federführung 100, die der am stärksten belastete Bereich ist, der das Gewicht der Fahrzeugkarosserie trägt. Daher kann die Haltbarkeit der Federführung 100 weiter verbessert werden.
Ferner sind bei der Federführung 100 der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 aus demselben Material gefertigt.
Gemäß dieser Konfiguration, da der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 aus demselben Material hergestellt sind, ist es einfacher, die Kosten im Vergleich zu dem Fall zu reduzieren, in dem der Abdeckabschnitt 103 aus einem anderen Material als der elastische Abschnitt 102 hergestellt ist. Darüber hinaus kann das gleichzeitige Formen oder einstückige Formen des Abdeckabschnitts 103 und des Stützabschnitts leicht durchgeführt werden, und die Herstellung wird einfach.
Ferner sind in der Federführung 100 der Abdeckabschnitt 103 und der elastische Abschnitt 102 aus einem Elastomer mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul als das Harzmaterial, das den Hauptkörperabschnitt 101 bildet, gebildet.
Gemäß dieser Konfiguration kann die Federführung 100 insbesondere vor den Auswirkungen von Kollisionen, wie z. B. Trittsteinkollisionen, geschützt werden. Da der elastische Abschnitt 102 aus einem Elastomer besteht, kann die von der Schraubenfeder 4 auf die Federführung 100 ausgeübte Kraft von dem Stützabschnitt aufgenommen werden.
Ferner sind in der Federführung 100 gemäß der Modifikation die Rippen 114 auf der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 vorgesehen, und der Abdeckabschnitt 103 bedeckt die Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts 101 in einer Weise, dass die Rippen 114 eingebettet sind.
Gemäß dieser Konfiguration können die Rippen 114 den Hauptkörperabschnitt 101 verstärken und die Haltbarkeit des Hauptkörperabschnitts 101 verbessern. Da die Rippen 114 außerdem in den Abdeckabschnitt 103 eingebettet sind, kann die Kollision von Trittsteinen und dergleichen mit den Rippen 114 unterdrückt werden, und die Verschlechterung der Haltbarkeit aufgrund der Beschädigung der Rippen 114 verhindert werden.
Ferner umfasst die Aufhängungsvorrichtung 10: die Federführung 100; den Stoßdämpfer 1; die obere Halterung 2, die am vorderen Ende der Stange 1a des Stoßdämpfers 1 befestigt ist; die Schraubenfeder 4, die zwischen der Federführung 100 und der oberen Halterung 2 vorgesehen ist; und den Metallstützring 3, der am Zylinder 1b des Stoßdämpfers 1 befestigt ist und die Federführung 100 trägt.
In dieser Konfiguration verhindert der Abdeckabschnitt 103 den Aufprall von Trittsteinen auf dem Boden und das Anhaften von Wasser an der Federführung 100. Dadurch wird die Haltbarkeit der Aufhängungsvorrichtung 10 verbessert.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zuvor beschrieben wurden, zeigt die zuvor erwähnte Ausführungsform nur einen Teil der Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, und der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die konkreten Konfigurationen der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschränkt.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 10. Februar 2020 beim japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-20839 , deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201552355 A [0002]
JP 2015052355 A [0003]
JP 202020839 [0069]

Claims

Federführung, die an einem Stoßdämpfer angebracht ist, der zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einem Rad vorgesehen ist, und eine Schraubenfeder trägt, die die Fahrzeugkarosserie elastisch abstützt, wobei die Federführung umfasst: einem Hauptkörperabschnitt, auf dem die Schraubenfeder angeordnet ist, wobei der Hauptkörperabschnitt aus einem Harzmaterial gebildet ist; und einen Abdeckabschnitt, der eine der Schraubenfeder gegenüberliegende Seite des Hauptkörperabschnitts abdeckt, wobei der Abdeckabschnitt aus einem Material gebildet ist, das eine andere physikalische Eigenschaft als das Harzmaterial, aus dem der Hauptkörperabschnitt gebildet ist, aufweist.
Federführung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Stützabschnitt, der aus einem Material gebildet ist, das eine physikalische Eigenschaft aufweist, die sich von der des den Hauptkörperabschnitt bildenden Harzmaterials unterscheidet, und der einstückig mit dem Hauptkörperabschnitt zwischen dem Hauptkörperabschnitt und einem Endabschnitt der Schraubenfeder angeformt ist.
Federführung nach Anspruch 2, wobei der Abdeckabschnitt und der Stützabschnitt aus demselben Material gebildet sind.
Federführung nach Anspruch 3, wobei der Abdeckabschnitt und der Stützabschnitt aus einem Elastomer mit einem Elastizitätsmodul gebildet sind, das sich von dem des den Hauptkörperabschnitt bildenden Harzmaterials unterscheidet.
Federführung nach Anspruch 1, wobei eine Rippe auf der Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts vorgesehen ist; und der Abdeckabschnitt die Gegenfederseite des Hauptkörperabschnitts so abdeckt, dass die Rippe eingebettet ist.
Aufhängungsvorrichtung, umfassend: die Federführung nach Anspruch 1; den Stoßdämpfer; eine obere Halterung, die an einem Ende einer Stange des Stoßdämpfers befestigt ist; die Schraubenfeder, die zwischen der Federführung und der oberen Halterung vorgesehen ist; und ein Metallstützelement, das an einem Zylinder des Stoßdämpfers befestigt ist und die Federführung trägt.