JP2001508157A - エアサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ストラット受けを組付けたエアサスペンションポットと、エラストマー材料製エアサスペンションベロー３と、エアサスペンションピストン４と、外側案内６と、減衰装置とを備えたマクファーソン・ストラット形式のエアサスペンション装置に関するものである。重要な構成上の特徴は次の点である。エアサスペンションベロー３が傾斜ループ部を有し、これらのループ部の頂点および底点３.１、３.２によって形成される有効直径Ｄが、力の作用線Ｘに対し事実上直角方向に延在している。エアサスペンションピストン４の外面は円筒形の面部分と円錐形の面部分とを有し、これらの面部分が、減衰軸線Ｙに関し非回転対称の移動用輪郭を形成している。この移動用輪郭は、エアサスペンションベロー３の傾斜ループ部の有効直径Ｄに適合させられ、それにより有効直径Ｄが移動用輪郭５の好ましくは面取りされたエッジ５.１、５.２、５.３、５.４と事実上平行になるようにされている。外側案内６は、ベロー伸縮時にエアサスペンションベロー３の傾斜ループ部を常に完全に取囲むようになっている。他の構成部品、例えば保護蛇腹ベローも提示されている。

Description

【発明の詳細な説明】 エアサスペンション装置 本発明は、マクファーソン・ストラット形式のエアサスペンション装置であっ て、 1. 例えば車体等の他の構成部品に結合されたストラット受けが組込まれたエ アサスペンションポットが含まれ、また； 2. 特に補強支持部材を内包したエラストマー材料製エアサスペンションベロ ーが含まれ、しかもエアサスペンションベロー上端部がクランプリングによって エアサスペンションポット（すなわち鉢状体）に固定されており、さらにエアサ スペンションベローが傾斜ループ部を有し、該ループ部の頂点および底点によっ て形成される有効直径が、輪郭荷重により生じる力の作用線に対して事実上直角 に延在しており、また； 3. クランプリングによってエアサスペンションベロー下端部が取付けられて いるエアサスペンションピストンが含まれ、しかもエアサスペンションピストン が外面を有し、この外面に沿ってエアサスペンションベローが伸縮時に移動し、 また； 4. エアサスペンションベロー用の外側案内が含まれ、該外側案内が、プレス ばめ、かしめ（Verrollen）、接着、ねじ止めのいずれかによってエアサスペン ションポットと結合されており、更に； 5. ホイールキャリア（車輪担持体）に結合された容器管と、ピストンロッド と、ピストンロッド案内とから成る減衰装置が含まれ、しかもピストンロッドが ストラット受けと固定結合され、かつベロー伸縮時にはピストンロッド案内を介 して容器管内へ滑入し、更に減衰軸線が力の作用線に対し角度をなして延在し、 しかもピストンロッド内に特にストラット受けへのピストンロッドの結合区域に 交点を有しており、前記ストラット受けの位置が、ベロー伸縮時に僅かだけ移動 する形式のエアサスペンション装置に関するものである。 この形式のエアサスペンション装置は、ドイツ特許公開第３６２４２９６号明 細書に詳しく記載されている。 マクファーソンストラット（ばねダンパとも呼ばれる）は、ロアサスペンショ ンアームのみを有する車輪制御部材として使用される。車輪から作用する力はス トラットにモーメントを生じさせ、このモーメントが減衰装置内の摩擦を増大さ せることで弾発特性が低下する。 モーメントによる摩擦を除去するためには、車輪の法線力と、アームの力と、 ばね力との作用線が１点（モーメントのゼロ点）を通らねばならない。摩擦は、 おもに鋼ばねを傾斜位置にすることで最小化される。しかし、エアサスペンショ ン装置を用いる場合、エアサスペンションベローを傾斜位置にすることは、結合 部材（エアサスペンションポット、エアサスペンションピストン、外部案内等） のため、条件付きでしか可能ではない。 本発明の課題は、エアサスペンションベローの作用面（およびループ部）を傾 斜位置にして、摩擦力を最小化することにある。同時に、高い走行快適性を確保 する。加えて、エアサスペンションベローを、例えば石の衝撃や気候の影響から 保護するようにする。 前記課題は、請求の範囲第１項に記載の特徴による次のような構成によって解 決される。 1. エアサスペンションピストンが別体の構成部材として減衰装置を取囲み、 エアサスペンションピストンの外部案内が円筒形の面部分と円錐形の面部分とを 有しており、しかも該面部分が減衰軸線に関し非回転対称のベロー移動用輪郭を 形成し、該移動用輪郭がエアサスペンションベローの傾斜ループ部の有効直径に 適合せしめられ、しかもそれによって該有効直径が移動用輸郭の各エッジと平行 に延在するようにされている。 2. 外側案内がエアサスペンションベローの傾斜ループ部をベロー伸縮時に常 に完全に取囲んでおり、そうすることにより、エアサスペンションベローが外側 案内とエアサスペンションピストンの移動用輪郭との間のどの位置をも占めるこ とができる。 加えて、この形式によって、減衰軸線に対し軸方向に延びる単層の補強支持部 材を有し、快適性が最適化されたエアサスペンションベローの使用が可能になる （ＤＥ−Ａ−３６４３０７３）。 3. エラストマー材料製またはＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）製の薄壁保護 蛇腹ベローが、エアサスペンションベローの外側案内とエアサスペンションピス トンとを取囲んでおり、該蛇腹ベローの上端は、外側案内および／またはエアサ スペンションポットと結合され、下端は、エアサスペンションピストンまたは減 衰装置の容器管と結合されている。 4. エアサスペンションピストンと減衰装置の容器管との間には、剛性材料製 の密封ピストン受容部が、固定結合部の形式で設けられている。 本発明によるエアサスペンション装置の構造上の好ましい特徴は、請求項２か ら請求項１１までに記載されている。 1. 移動用輪郭が、くびれ部分を有し、これにより外側案内とエアサスペンシ ョンピストンとの間の移動区域が拡張されている。 2. 減衰装置とエアサスペンションピストンとの間には、特に容器管内にポッ ト状の支持体が配置されている。 3. エアサスペンションピストン内またはエアサスペンションポット内には、 残留圧弁が配置されている。その場合、残留圧弁は、エアサスペンションピスト ン内の、ピストン受容部の区域に配置するのが好ましい。 この残留圧弁は、車両への組付けが容易であり、かつまた圧力系の修理または 故障時に損傷を防止する。 4. エアサスペンションピストンはスタビライザーの継手の受容部を有し、し かもこの受容部が、特にピストン受容部の区域に配置されている。 5. 移動用輪郭のエッジは面取りされ、しかもエッジの半径は、好ましくはル ープ部半径より大であるか、または該半径に等しい。 本発明によるエアサスペンション装置を製造する好ましい方法は、請求項１２ に記載のように、エアサスペンションベローを組付け前に斜めに切断し、しかも 最終的に斜めの切断面をエアサスペンションピストンに固定することにある。 以下で本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図面は以下の通りである。 図１はエアサスペンション装置の断面図； 図２はエアサスペンションピストンの非回転対称の移動用輪郭の側面図と他の 構成部品の断面図； 図３は組付け前のエアサスペンションベローの側断面図。 これらの図面に用いられている符号のリストを次に挙げる。 １ エアサスペンション装置（圧力下で作動状態にある） ２ エアサスペンションポット ３ エアサスペンションベロー（圧力下で作動状態にある傾斜ループ部を有し ている） ３.１ ループ部頂点 ３.２ ループ部底点 ４ エアサスペンションピストン ５ エアサスペンションピストンの非回転対称移動用輪郭 ５.１ エッジ ５.２ エッジ ５.３ エッジ ５.４ エッジ ５.５ くびれ部分 ５.６ 移動空間 ６ 外側案内 ７ 減衰装置 ８ ピストンロッド案内を組付けられた容器管 ９ ピストンロッド １０ 保護蛇腹ベロー １１ ポット状支持体 １２ ストッパバッファ（緩衝器） １３ ストラット受け １４ ボールベアリング １５ 車体 １６ ピストン受容部 １７ Ｏリング １８ 残留圧弁 １９ スタビライザー継手受容部 ２０ クランプリング ２１ クランプリング ２２ エアサスペンションベローの傾斜切断面 Ｘ 力の作用線 Ｙ 減衰軸線 Ｓ ストラット受けへのピストンロッド結合区域での交点 Ｄ 傾斜ループ部の有効直径 Ｒ ループ部半径 図１に見られるように、エアサスペンション装置１は、ストラット受け１３が 組付けられたエアサスペンションポット２を有している。エアサスペンションポ ット２は、ゴムおよび金属製の支承部であり、車体１５と結合されている。加え て、ストラット受けと車体との間にはボールベアリングが配置されている。 エラストマー材料製のエアサスペンションベロ−３の各端部は、クランプリン グ２０、２１によってエアサスペンションポット２またはエアサスペンションピ ストン４に固定され、しかもエアサスペンションピストンは、非回転対称形の移 動用輪郭５を有している。この移動用輪郭については、図２に関連して更に詳し く説明する。 エアサスペンションベロー３用の円筒形外側案内６はエアサスペンションポッ ト２と結合されており、しかも該外側案内は、エアサスペンションベローの傾斜 ループ部を常に完全に取囲んでいる。 減衰装置７は、ピストンロッド案内（図示せず）が組込まれた容器管８と、ピ ストンロッド９とから成り、ピストンロッドは、またストラット受け１３と固定 結合され、かつベロー伸縮時にピストンロッド案内を介して容器管８内へ滑入し 、更に減衰軸線Ｙが、力の作用線Ｘに対し角度をなして延在し、しかもストラッ ト受け１３へのピストンロッド９の結合区域に交点Ｓを有している。この交点は 、ベロー伸縮時には僅かだけ移動する。容器管８はホイールキャリア（図示せず ）と結合されている。 減衰装置７とエアサスペンションピストン４との間には、容器管８の上にポッ ト状支持体１１が配置されている。 ピストンロッド９は、更にエラストマー材料製のストッパバッファ１２を有し 、このストッパバッファが、ベロー収縮時には支え作用を発揮しつつポット状支 持体１１内へ突入する。 エラストマー材料製またはＴＰＥ製の薄壁保護蛇腹ベロー１０が、例えば石の 衝撃または気候の影響による損傷に対しエアサスペンションベロ−３を保護して いる。蛇腹ベロー１０の各端部は、外側案内６またはエアサスペンションピスト ン４と結合されている。 エアサスペンションピストン４と容器管８との間には、Ｏリング１７で密封さ れた剛性材料（金属または相応のプラスチック）製ピストン受容部１６が配置さ れている。加えて、このピストン受容部の区域のエアサスペンションピストン４ 内に残留圧弁１８とスタビライザーの継手用の受容部１９とが配置されている。 図２は、エアサスペンションピストン４の、減衰軸線Ｙに関して非回転対称の 移動用輪郭５の詳細図である。この移動用輪郭５の独特な点は、エッジ５.１、 ５.２、５.３、５.４を備えた円筒形の面部分と円錐形の面部分とを有する点で ある。これらの移動用エッジの非対称性は、個々の輪郭部分が、減衰軸線Ｙを通 って延びるすべての対称面に関して左右非対称であり、この点で、輪郭部分が等 しい基準点に関し常に左右対称、つまり回転対称であるＤＥ−Ａ−３６２４２９ ６による移動用エッジとは全く異なっている。 エアサスペンションベロー３は、傾斜ループ部を有し、該ループ部の頂点およ び底点３.１、３.２によって形成される有効直径Ｄは、力の作用線に対し事実上 直角であり、かつ移動用輪郭５のエッジ５.１、５.２、５.３、５.４と事実上平 行に延在している。 移動用輪郭５のエッジ５.１、５.２、５.３、５.４は、特に面取りされており 、しかも、好ましくはそれらの半径がループ部の内半径Ｒより大であるか、また は内半径Ｒと等しい。 移動用輪郭５は、くびれ部分５.５を有し、これにより外側案内６とエアサス ペンションピストンとの間の移動用空間５.６が拡張されている。外側案内６は 、 この場合、エアサスペンションベロー３の傾斜ループ部を、ベロー伸縮時に絶え ず完全に取囲んでいる。このようにして、エアサスペンションベローは、あらゆ る位置で外側案内６とエアサスペンションピストンの移動用輪郭５との間に包容 された状態で維持される。 エアサスペンションベロー３がクランプリング２１によって固定されているエ アサスペンションピストンの区域は、通常、減衰軸線Ｙを通るすべての対称平面 に関し左右対称の外輪郭を有している。 図３は、組付け前のエアサスペンションベロー３を示している。この場合、エ アサスペンションベローは、斜めに切断され、斜めの切断面22を形成している。 この切断面がエアサスペンションピストンに固定され、エアサスペンションベロ ー３は、圧力下の作動状態で傾斜ループ部を形成する（図１および図２）。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ローも提示されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. マクファーソンストラット形式のエアサスペンション装置（１）であって 、 例えば車体（１５）等の他の構成部品に結合されたストラット受け（１３）が 組込まれたエアサスペンションポット（２）を含み、また、 特に内包された補強支持体を備えたエラストマー材料製エアサスペンションベ ロー（３）を含み、該エアサスペンションベローの上端部がクランプリング（２ ０）によってエアサスペンションポット（２）に固定されており、さらにエアサ スペンションベローが傾斜ループ部を有し、該ループ部の頂点および底点（３. １，３.２）によって形成される有効直径（Ｄ）が、車輪荷重により生じる力の 作用線（Ｘ）に対して事実上直角に延在しており、また、 クランプリングによってエアサスペンションベロー（３）下端部が取付けられ ているエアサスペンションピストン（４）を含み、しかも該エアサスペンション ピストンが、ベロー伸縮時にベローが接触移動できる外面を有しており、また、 エアサスペンションベロー（３）用の外側案内（６）を含み、該外側案内が、 プレスばめ、かしめ、接着、ねじ止めのいずれかによってエアサスペンションポ ット（２）と結合されており、更に ホイールキャリアに結合された容器管（８）と、ピストンロッド（９）と、ピ ストンロッド案内とから成る減衰装置（７）を含み、しかもピストンロッドがス トラット受けと固定結合され、かつベロー伸縮時にピストンロッド案内を介して 容器管内へ滑入し、更に減衰軸線（Ｙ）が力の作用線（Ｘ）に対し角度をなして 延在し、しかもピストンロッド（９）内に特にストラット受け（１３）へのピス トンロッドの結合区域に交点（Ｓ）を有しており、前記ストラット受けの位置が 、ベロー伸縮時に僅かだけ移動する形式のエアサスペンション装置において、 エアサスペンションピストン（４）が別体の構成部材として減衰装置（７）を 取囲んでおり、エアサスペンションピストン（４）の外面が円筒形の面部分と円 錐形の面部分とを有し、しかも該面部分が減衰軸線（Ｙ）に関し非回転対称の移 動用輪郭（５）を形成しており、該移動用輪郭が、エアサスペンションベロー （３）の傾斜ループ部の有効直径（Ｄ）に適合せしめられ、しかもそれにより該 有効直径が、移動用輪郭（５）のエッジ（５.１、５.２、５.３、５.４）と事実 上平行に延在するようにされており、 前記外側案内（６）が、エアサスペンションベロー（３）の傾斜ループ部をベ ロー伸縮時に常に完全に取囲んでおり、 エラストマー材料製またはＴＰＥ製の薄壁保護蛇腹ベロー（１０）が、エアサ スペンションベロー（３）の外側案内（６）に加えてエアサスペンションピスト ン（４）をも取囲み、しかも蛇腹ベローの上端が外側案内および／またはエアサ スペンションポット（２）と結合され、下端がエアサスペンションピストン（４ ）または減衰装置（７）の容器管（８）と結合されており、更に エアサスペンションピストン（４）と減衰装置（７）の容器管（８）との間に は、剛性材料製の密封ピストン受容部（１６）が固定結合部の形式で設けられて いることを特徴とするエアサスペンション装置。 2. 前記移動用輪郭（５）が、くびれ部分（５.５）を有し、しかもそれによ り外側案内（６）とエアサスペンションピストン（４）との間の移動用空間（５ ．６）が拡張されることを特徴とする、請求項１に記載されたエアサスペンショ ン装置。 3. 前記減衰装置（７）とエアサスペンションベロー（４）との間にポット状 の支持体（１１）が、特に、容器管（８）上に配置されていることを特徴とする 、請求項１または請求項２に記載されたエアサスペンション装置。 4. 前記減衰装置（７）のピストンロッド（９）が、エラストマー材料製のス トッパバッファ（１２）を有することを特徴とする、請求項１から請求項３まで のいずれか１項に記載されたエアサスペンション装置。 5. 前記ストッパバッファ（１２）が、ベロー収縮時にポット状の支持体（１ １）内へ支え作用を発揮しつつ突入することを特徴とする、請求項３または請求 項４に記載されたエアサスペンション装置。 6. 前記エアサスペンションピストン（４）内またはエアサスペンションポッ ト（２）内に残留圧弁（１８）が配置されていることを特徴とする、請求項１か ら請求項５までのいずれか１項に記載されたエアサスペンション装置。 7. 前記残留圧弁（１８）がエアサスペンションピストン（４）内の、ピスト ン受容部（１６）の区域に配置されていることを特徴とする、請求項６に記載さ れたエアサスペンション装置。 8. エアサスペンションピストン（４）がスタビライザーの継手用の受容部（ １９）を有することを特徴とする、請求項１から請求項７に記載されたエアサス ペンション装置。 9. 前記スタビライザーの継手用の受容部（１９）がピストン受容部（１６） の区域に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載されたエアサスペン ション装置。 10．前記移動用輪郭（５）のエッジ（５.１、５.２、５.３、５.４）が面取り されていることを特徴とする、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載 されたエアサスペンション装置。 11．前記面取りされた移動用輪郭（５）のエッジ（５.１、５.２、５.３、５. ４）の半径がループの内半径（Ｒ）より大か、または該内半径に等しいことを特 徴とする、請求項１０に記載されたエアサスペンション装置。 12．請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載された構成上の特徴を 有するマクファーソンストラット形式のエアサスペンション装置を製造する方法 において、 エアサスペンションベロー（３）が、組付け前に斜めに切断され、その後で斜 めの切断面（２２）がエアサスペンションピストン（４）に固定されることを特 徴とする、エアサスペンション装置を製造する方法。