JP2003517964A - 自動車のリジッドアクスルのためのホイールサスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車、特に空気ばねで支持される商用車、のリジッドアクスルのためのホイールサスペンションが提示される。このホイールサスペンションは：アクスル（３）の上方で、それぞれ２つの、自動車横方向で互いに間隔をおいて配置されている継手（５，６，７，８）を介して、一面ではアクスル（３）と、かつ他面では自動車上構（１，２）と結合されている、ねじり可能な４点連接部材（４）、ばね支持のためにアクスル（３）と自動車上構（１，２）との間にある各自動車側につきそれぞれ少なくとも１つのばね構造ユニット（１９，２０）及びほぼ自動車中央で自動車縦方向に延び、アクスル（３）を自動車上構（１，２）と鉛直に可動に結合するアクスル案内のためのアクスルステー（２１）から成っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、自動車、特に空気ばねで支持される商用車、のリジッドアクスルの
ためのホイールサスペンションに関する。

【０００２】 ４点連接部材を有しているホイールサスペンションは例えば DE 195 21 874 A
1 から公知である。このようなホイールサスペンションの構造的な構成は原理的
に簡単であり、スペース及び費用を節減しており、実地において例外なくその作
用を実証されている。もっともこのホイールサスペンションは、背景技術から公
知のほかの構造のものと同じように、アクスル案内のために多数の構造部分が必
要であり、このことは大きな組み立て費用を必要とし、かつ更に自動車の全重量
に負の影響を及ぼすという欠点を有している。更に公知のホイールサスペンショ
ンは部分的に動的にオーバデターミン（Ueberbestimmung）されている。このこ
と自体は、アクスル構造体の内部で動的な過程の、特定の状況において規定され
ない経過をもたらし、このことは場合によっては、鉛直方向及び横方向における
走行装置の適合若しくは走行装置の動力学的特性に対して負に作用する。

【０００３】 本発明の技術的な問題設定は、ホイールサスペンションを改良して、動的特性
を改善し、これにより走行の動力学的特性を最適化することである。更に、部品
の数を一層減少させる。

【０００４】 この問題設定は請求項１の特徴によって解決される。請求項１の特徴によれば
、本発明によるホイールサスペンションは、ねじり可能な４点連接部材から成っ
ており、この４点連接部材はアクスルの上方に配置されていて、それぞれ２つの
、自動車横方向で互いに間隔をおいている継手を介して、一面ではアクスルと、
かつ他面では自動車上構と結合されている。各自動車側において更に、ばね支持
のために、少なくとも１つのばね構造ユニットがアクスルと自動車上構との間に
取り付けられている。

【０００５】 このようなホイールサスペンションの特別な点は、単に１つの、ほぼ自動車中
央で自動車縦方向に延びていてアクスルを自動車上構と鉛直に可動に結合してい
るアクスルステーが、アクスル案内のために使用されることである。このアクス
ルステーはこの場合アクスルの、４点連接部材と向き合った側に取り付けられて
いる。もちろん、４点連接部材とアクスルステーとを逆の配置で取り付けること
は、本発明の範囲内に入る。

【０００６】 このような構成によって、ホイールサスペンションの動的な状況が簡単化され
かつ最適化される。構造部分の数は著しく減少せしめられ、したがってアクスル
構造体全体は従来公知の構成よりも安価になる。

【０００７】 本発明の対象の特別な構成は更に従属請求項の特徴から明らかになる。

【０００８】 例えば本発明によるばね構造ユニット若しくは緩衝器は縦材上に取り付けられ
ており、縦材自体はアクスルに結合されており、したがってアクスルと自動車上
構との間の間接的な結合が生じている。各縦材がばね構造ユニット又は緩衝器の
ための、それぞれ少なくとも１つの取り付け部を有していると、特に有利である
と分かった。縦材はこの場合各自動車側において、ほぼ自動車縦方向に延びて配
置されており、かつ単数又は複数のばね構造ユニット並びに必要な場合には緩衝
器も取り付けることができる。ばね構造ユニット若しくは緩衝器を取り付けるた
めに、取り付け部は継手として構成しておくことができ、このために本発明の特
別な構成によれば、玉継手を使用することもできる。玉継手は相応する構造ユニ
ットを軽く動き得るように取り付けることができるという利点を有しており、し
たがって例えば空気ばねを使用する場合に、空気ばねベローズは単に極めてわず
かな範囲でしか負荷されない。

【０００９】 自動車上構の構成部分は本発明によれば少なくとも２つの平行な縦枠であり、
これらの縦枠はほぼ自動車横方向で、互いに間隔をおいて配置されている横材に
よって互いに結合されている。

【００１０】 ほぼ自動車中央で自動車縦方向に延びていて、アクスルを自動車上構と鉛直に
可動に結合しているアクスル案内のためのアクスルステーは、本発明の別の構成
に相応して、支持ブラケットによって横材と結合しておくことができる。支持ブ
ラケットとはこの場合、全く一般的に、一面ではアクスルステーの分子継手を取
り付けかつ他面では自動車上構に固定されている取り付け装置である。アクスル
ステーは有利にはその端部のそれぞれに分子継手を有している。

【００１１】 アクスルの最適のばね支持を達成するために、本発明によるホイールサスペン
ションにおいては、ばね構造ユニットはアクスルの前方又は後方に、あるいはア
クスルの前方及び後方に配置しておくことができる。

【００１２】 以下においては、本発明の対象の実施例を図面によって詳細に説明する。

【００１３】 図１〜３においては、縦枠１ａ，１ｂを備えていてここでは詳細に図示されて
いない商用車シャシにおける本発明によるホイールサスペンションが示されてい
る。縦枠１ａ及び１ｂは側方に、互いに隔てられて配置されていて、横材２ａ，
２ｂによって互いに固く結合されている。縦枠１ａ及び１ｂと横材２ａ，２ｂと
は自動車上構１，２の構成部分である。縦枠１ａ及び１ｂの下方にはアクスル３
があり、これは縦枠１ａ，１ｂ若しくは横材の一方２ｂと、４点連接部材４を介
して結合されている。アクスル３には更にホイール１５及び１６が固定されてい
る。４点連接部材４は全部で４つの継手５，６，７及び８を有しており、その際
その都度２つの継手６，は既に述べたようにシャシに固定され、かつ２つの継手
５，７はアクスルに固定されている。アクスル及びシャシに固定されている継手
は自動車横方向で互いに隔てられていて、分子継手として構成されている。

【００１４】 分子継手とは、原理的に、例えば図４に玉継手として示されているような継手
である。分子継手はこの場合内側に位置している継手球体３０と、この継手球体
を取り囲んでいるケーシング３２と、継手球体３０とケーシング３２との間に配
置されているエラストマ３１とから成っている。図４の実施例においては継手球
体３０は２部分から構成されており、その際継手球体は内側の金属の継手軸３３
と、これに一体的に成形されているエラストマの外側球３４とから成っている。
分子継手の別の構成は、全体として金属から成る継手球体３０を設けるか、ある
いは球の代わりに円柱状の内側部分を有している。このような分子継手は継手球
体３０とケーシング３２との間に配置されているエラストマを選択することによ
って、継手に作用する負荷に相応して適合させることができる。更に、エラスト
マ及び又はケーシングの内部若しくは継手の内側部分に少なくとも範囲的に切り
欠き部を設け、これらの切り欠き部が継手特性に意図的に影響を及ぼすようにす
ることができる。例えば分子継手は１つの方向でよりわずかな緩衝作用を有し、
かつこの方向に対してずらされた少なくとも１つの方向で相応してより大きな緩
衝作用を有しているようにすることができる。

【００１５】 図１〜３の図示から更に明らかなように、アクチュエータは横材２ｂに結合さ
れており、この結合部はアクスルステー２１が形成しており、このアクスルステ
ー自体は一方の側で支持ブラケット１０内に取り付けられている。このアクスル
ステーは両方の側にそれぞれ１つの分子軸受１３，１４を有しており、その際分
子軸受１３はアクスル３の下側に連接されており、かつ分子軸受１４は支持ブラ
ケット１９内に取り付けられている。分子軸受５，６，７，８，１３及び１４は
原理的に、既に述べた構造を有しており、アクスル３の運動によって惹起せしめ
られる縦方向力もまた鉛直力も、及びねじり力（カルダン力）を受け止めること
を可能にする。分子軸受を使用することによって、動的な自由度のオーバデター
ミンが阻止され、したがって鉛直方向及び横方向における走行装置の動力学的特
性に関しての最適の前向き調和をもたらすことができる。

【００１６】 アクスルを自動車上構１，２と間接的に結合するために、各自動車側において
それぞれ１つの縦材１１若しくは１２がアクスル３に固定される。これらの縦材
１１，１２は図示の構成では、それぞれ１つのばね構造ユニット１９，２０若し
くはそれぞれ１つの緩衝器３５，３６を介して、車両上構１，２への前述の結合
を生ぜしめる。縦材１１，１２にはそれぞれ取り付け部１７ａ，１７ｂ及び１８
ａ，１８ｂが、ばね構造ユニット１９，２０若しくは緩衝器３５，３６を取り付
けるために、存在している。

【００１７】 このことは、従来のホイールサスペンションにおいて普通使用される構造部分
の減少をもたらし、ひいては本発明によるアクスル構造体のための貯蔵保管量及
び組み立て時間を減少させる。

【００１８】 本発明によるアクスル構造体の図５の平面図から、４点連接体４の位置及びそ
の車体若しくはアクスル３に対する連接点が明らかである。

【００１９】 もちろん、本発明によるホイールサスペンションにおいて、図示の２つのばね
構造ユニットの代わりに、３つ、４つあるいはそれ以上のこのようなばねエレメ
ントを使用すること、若しくはばね構造ユニット１９，２０を走行方向で見てア
クスル３の前方又は後方に配置することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるホイールサスペンションの１実施例を斜め前方から、つまり自動
車の走行方向とは逆方向に見た斜視図を示す。

【図２】 斜め後方から、つまり自動車の走行方向で見た斜視図を示す。

【図３】 本発明によるホイールサスペンションを自動車方向で右側のホイールなしに示
した側面図を示す。

【図４】 本発明によるホイールサスペンションのために使用される分子継手の断面図を
示す。

【図５】 本発明によるホイールサスペンションを上方から見た図を示す。

【符号の説明】

１ａ 縦枠、 １ｂ 縦枠、 ２ａ 横材、 ２ｂ 横材、 ３ アクスル、
４ ４点連接部材、 ５ 継手、 ６ 継手、 ７ 継手、 ８ 継手、 １
０ 支持ブラケット、 １１ 縦材、 １２ 縦材、 １３ 分子継手、 １４
分子継手、 １５ ホイール、 １６ ホイール、 １７ａ 取り付け部、
１７ｂ 取り付け部、 １８ａ 取り付け部、 １８ｂ 取り付け部、 １９
ばね構造ユニット、 ２０ ばね構造ユニット、 ２１ アクスルステー、 ３
０ 継手球体、 ３１ エラストマ、 ３２ ケーシング、 ３３ 継手軸、
３４ 外側球、 ３５ 緩衝器、 ３６ 緩衝器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウーヴェ コスマン ドイツ連邦共和国 テックレンブルク エ ルビンガー シュトラーセ ７ (72)発明者 ラインハルト リヒター ドイツ連邦共和国 ボームテ アン デア エッゲ ６ (72)発明者 ヴェルナー シュムッデ ドイツ連邦共和国 ベルゼンブリュック ズットルーパー シュトラーセ 51 Ｆターム(参考） 3D001 AA02 AA18 BA07 DA02 DA03 DA04 DA09 3D003 AA04 BB09 BB10 CA09 CA18 DA29

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車、特に空気ばねで支持される商用車、のリジッドアク
   スルのためのホイールサスペンションであって、 − アクスル（３）の上方で、それぞれ２つの、自動車横方向で互いに間隔をお
   いて配置されている継手（５，６，７，８）を介して、一面ではアクスル（３）
   と、かつ他面では自動車上構（１，２）と結合されている、ねじり可能な４点連
   接部材（４）、 − ばね支持のためにアクスル（３）と自動車上構（１，２）との間にある各自
   動車側につきそれぞれ少なくとも１つのばね構造ユニット（１９，２０）、 − ほぼ自動車中央で自動車縦方向に延び、アクスル（３）を自動車上構（１，
   ２）と鉛直に可動に結合するアクスル案内のためのアクスルステー（２１）、 を有している、自動車のリジッドアクスルのためのホイールサスペンション。
2. 【請求項２】 アクスル（３）に取り付けられた縦材（１１，１２）が、ば
   ね構造ユニット（１９，２０）又は緩衝器（３５，３６）のための、それぞれ少
   なくとも１つの取り付け部（１７，１８）を有していることを特徴とする、請求
   項１記載のホイールサスペンション。
3. 【請求項３】 ばね構造ユニット（１９，２０）又は緩衝器（３５，３６）
   のための取り付け部（１７，１８）が継手として構成されていることを特徴とす
   る、請求項２記載のホイールサスペンション。
4. 【請求項４】 継手が玉継手であることを特徴とする、請求項３記載のホイ
   ールサスペンション。
5. 【請求項５】 自動車上構（１，２）が２つの平行な縦枠（１ａ，１ｂ）と
   、これらの縦枠をほぼ自動車横方向で結合する互いに間隔をおいて配置されてい
   る横材（２ａ，２ｂ）とを有していることを特徴とする、請求項１から４までの
   いずれか１項記載のホイールサスペンション。
6. 【請求項６】 両側に分子継手（１３，１４）を有しているアクスルステー
   （２１）が、一面ではアクスル（３）の、４点連接部材（４）と向き合う側に結
   合されており、かつ他面では支持ブラケット（１０）を介して横材（２ａ又はｂ
   ）と結合されていることを特徴とする、請求項５記載のホイールサスペンション
   。
7. 【請求項７】 ばね構造ユニット（１９，２０）がアクスル（３）の前方又
   は後方に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項
   記載のホイールサスペンション。
8. 【請求項８】 アクスル（３）の前方及び後方にそれぞれ１つのばね構造ユ
   ニット（１９，２０）が配置されていることを特徴とする、請求項１から６まで
   のいずれか１項記載のホイールサスペンション。