JP2005335687A - 自動車の走行機構のためのスプリングダンパーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、自動車の走行機構のためのスプリングダンパーユニットであって、このスプリングダンパーユニットが、車輪３を、車両の車体２に対して支持する、液圧的なマスターシリンダー装置４、および、この走行機構の外側で、自動車内において設けられており、且つ、このマスターシリンダー装置４と液圧的な導管７を介して結合されている、液圧的なスレーブシリンダー装置５、を有する様式の上記スプリングダンパーユニットに関する。本発明の課題は、競争用自動車から公知の装置の構造空間の利点を、同様に大量生産車両においても使用可能とすることである。
【解決手段】 構造空間利点を得るために、スレーブシリンダー装置５が、支持ばね１０を介して支持されており、且つ、ダンパー装置３６が、マスターシリンダー装置４内において設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念による、自動車の走行機構（Fahrwerk）のためのスプリングダンパーユニットに関する。

スプリングダンパーユニットは、自動車において、多様な実施形態において使用される。このスプリングダンパーユニットが、マクファーソン式の構造様式で使用されている場合、このスプリングダンパーユニットは、付加的に車輪案内機構の役目を引き受ける。

例えば、競争用自動車によって、いわゆるプッシュロッド装置（Push Rod - Einrichtungen）を設けることは更に公知であり、これらプッシュロッド装置の場合、走行機構内において生じる支持力が、レバー機構を介して、車両車体の内側に設けられたスプリングダンパーユニットへと伝播される。
このような様式のスプリングダンパーユニットに関して、記載すべき先行技術文献情報はない。

従って、これらのことを出発点として、本発明の根底をなす課題は、競争用自動車から公知の装置の構造空間の利点を、同様に大量生産車両においても使用可能とすることである。

この課題は、本発明に従い、請求項１の特徴でもって解決される。走行機構を、液圧的なマスターシリンダー装置を介して、車体に対して支持すること、および、この走行機構の外側で、自動車内において、このマスターシリンダー装置と液圧的な導管を介して結合されている、液圧的なスレーブシリンダー装置を設けることが提案される。このスレーブシリンダー装置は、支持ばねに支持され、これに対して、ダンパー装置が、このマスターシリンダー装置内において設けられている。有利な方法において、この配設によって、構造空間は、走行機構の領域内において形成される。何故ならば、かさ高に構成する支持ばねが、ここで、車両の内部で、自由に配設されるからである。ダンパー装置が、マスターシリンダー装置内において設けられているので、このために、有用であることが実証された、且つ、コストの安い緩衝手段が使用され得る。更にこの配設の場合、緩衝力が、その上直接的にこの走行機構に、液圧的な導管のような更に別の要素の間挿無しに付与されることの利点が与えられる。支持ばねの場合、これとは反対に、付加的な柔軟性をシステム内に与える、液圧的な導管の前方接続は問題が無い。何故ならば、このことは、構成の際に問題無しに考慮に入れられる、簡単な２つのばねの直列接続であるからである。

本発明の有利な更なる構成は、従属請求項において記載されている。

従って、付加的に、支持ばねのために、付加的ばねを設けることが提案される。この付加的ばねには、液圧液体を、同様に走行機構の弾性伸長の際にも、常に圧力のもとで保持することの課題がある。この目的で、この付加的ばねは、一方で、この支持ばねに対して一列に連結される。従って、この支持ばねと、この支持ばねの当接面との間で、著しく僅かのばね剛性の１つの付加的ばねが設けられており、この付加的ばねは、通常運転の状態において、即ち、特に静的な負荷の際、および弾性収縮の際に、ブロック状態にあり、且つ従って、作用効果が無い。この付加的ばねは、この支持ばねの完全な弛緩の際に初めて作用し、且つ、この場合に、スレーブシリンダー装置を介して、更に正の最小圧力を、液圧液体内において構成する。選択的に、この付加的ばねは、この支持ばねに対して平行に設けられ得る。有利には、この場合に、この付加的ばねが、自身のスレーブシリンダー装置内において設けられており、このスレーブシリンダー装置が、直接的に液圧的な導管と、または、直にマスターシリンダー装置と結合されている。同様にここでも、
作用の仕方は、同一の作用の仕方であり：即ち、
この付加的ばねが、通常運転の状態において、ブロック状態にあり、且つ、液圧液体の圧力が、最小値以下に下落した場合に、初めて作用状態になる。この付加的ばねは、特に、鋼製ばね、またはガスばねとして構成され得る。

スレーブシリンダー装置が、既存の車両構造部材内へと一体にまとめられている場合、特に有利である。これと共に、更なる重量利点、および構造空間利点が達成可能である。支持体、またはブレースのような、長く伸展された車両構造部材は、特にこのような統合にとって好適である。従って、このスレーブシリンダー装置は、サスペンションサブフレームの横方向支持体内において一体にまとめることが可能であり、従って、このようにして、車体に対する音響的な絶縁が、それだけで、このサスペンションサブフレームの収納部によって実現されている。それに加えて、組み付けを顧慮して利点が与えられる。何故ならば、スプリングダンパーユニット、および、液圧的な導管を有する完全装備のサスペンションサブフレームが、予組み付け可能であるからである。同様にこのスレーブシリンダー装置の低い配設も、この車両の重心に関連して、有利である。

別の実施例として、例えば、スレーブシリンダー装置をフロントサスペンションブレース内において一体にまとめることは、可能である。フロントサスペンションブレースは、マスターシリンダー装置のヒンジ点を、車体において補強する状態で支持し、且つ従って、車両のボディーシェル剛性を増大するために寄与する。この配設における利点は、低減された構造空間、低減された重量、および、マスターシリンダー装置とスレーブシリンダー装置との間の結合のための短い導管長さにある。このスレーブシリンダー装置が、走行機構の外側に設けられているので、既存の走行機構は、大部分は引き受けられ、従って、構造的な変換は簡単に可能である。要するに、車体前部の領域内において存在する、上側のスレーブシリンダー装置への、場合によっては生じるメンテナンス作業を簡易化する、容易な接近は、強調されるべきである。

マスターシリンダー装置は、有利には、ピストン、および中空のピストンロッドを有するマスターシリンダーから成り、その際、このピストン内において、自体で公知の液圧的な緩衝手段が設けられている。有利には、この中空のピストンロッドの流動断面積は、このシリンダーの断面積の半分よりも、より小さい値である。従って、緩衝機能のために使用される流動断面積は、マスターシリンダー装置としての機能のために使用される流動断面積よりも、より大きい。

スレーブシリンダー装置は、有利には、その内においてピストンによって、圧力室が形成されている、シリンダーから成っている。このピストンは、このピストンの、この圧力室と相対して位置している側において、支持ばねによって支持されている。このシリンダーは、車両の機構構造部材として、例えば横方向支持体として使用される。選択的に、このスレーブシリンダー装置は、外側で、テレスコープ部材の上に、この支持ばね１０を支持する、テレスコープ式シリンダーから成り、その際、このテレスコープ式シリンダー、および支持ばねが、フレームの内側において支持されている。このフレームは、車両の機構構造部材として、例えばフロントサスペンションブレースとして使用され得る。

更に別の実施例により、スレーブシリンダー装置は、テレスコープ式シリンダーから成り、このテレスコープ式シリンダーのテレスコープ部材が、少なくとも１つの捻りばねを介して支持されている。
この目的で、例えば、２つの平行に配設された捻りばねが設けられており、これら捻りばねの自由な端部に、それぞれ１つのテレスコープ式シリンダーがレバーを介して取り付けられており、これに対して、これら捻りばねの、相対して位置している端部が、回転不能に固定されている。さもなければ、一方では、１つの構造部材に、回転不能に固定されており、これに対して、他方では、テレスコープ式シリンダーが、レバーを介して、この捻りばねに取り付けられており、且つこのテレスコープ式シリンダーが、同様に、この構造部材に支持している、１つの捻りばねが設けられている。この解決策は、僅かの構造空間必要量、および、良好にアクセス可能な構成要素によって特徴付けられ、その際、この良好にアクセス可能な構成要素は、メンテナンス作業を簡易化する。サスペンションサブフレームにおけるスレーブシリンダー装置の配設によって、同様にここでも、重心は、極めて低く保持される。

スレーブシリンダー装置の前記された変形は、全てのスレーブシリンダー装置、即ち、支持ばねを有するスレーブシリンダー装置、付加的ばねを有するスレーブシリンダー装置、および、支持ばねおよび付加的ばねを有するスレーブシリンダー装置に適用される。

次に、本発明の実施例を、図を参照して以下に説明する。

ただ概略的にだけ図示された、詳細には図示されていない自動車のスプリングダンパーユニット１は、車輪３と結合された液圧的なマスターシリンダー装置４、および、車体２に保持されている液圧的なスレーブシリンダー装置５から成っている。このスレーブシリンダー５は、液圧的な導管７を介して、このマスターシリンダー装置４と結合されている。この導管７と、要するに更に、制御接続部６が結合されており、この制御接続部を介して、液圧液体が、供給または排出される。この液圧液体の量は、特に、路面の上方でのこの自動車の高さレベルを調整する。

液圧的なスレーブシリンダー装置５内において、テレスコープ式シリンダー８内において圧力室９が形成されており、この圧力室は、液圧的な導管７と結合されており、且つ、液圧液体でもって満たされている。このテレスコープ式シリンダー８は、支持ばね１０を介して、閉鎖されたフレーム２６内において支持されており、その際、この支持ばね１０が、この支持ばねが、マスターシリンダー装置４によって収容された支持力を、この自動車１の作動の際に収容可能であるように構成されている。この支持ばね１０に対して一列に、付加的ばね１１が配置されている。この付加的ばね１１のばね剛性は、この付加的ばねが、通常運転の状態において、即ち、特に静的な負荷の際、および弾性収縮の際に、ブロック状態に置かれているように選択されている。

図２は、主断面内において、マスターシリンダー装置４を示している。このマスターシリンダー装置は、シリンダー１２、このシリンダー内において案内されたピストン１３、および、このピストンと結合された、中空のピストンロッド１４から成っている。このピストンロッド１４内において、端部側に、軸受収容部１５、および、液圧的な導管７のための接続部１６が設けられている。このマスターシリンダー装置４の、相対して位置している端部１７は、そのことがマクファーソン式サスペンションにおいて通例であるように、車輪支持体２３（図３参照）に固定されている。

ピストン１３は、ダンパー装置１８を備えており、これらダンパー装置が、ここで、方向に依存する絞り弁として形成されている。シリンダー１２内においてピストン１３が移動した際、ピストンロッド１４の断面積に相応する容積が排除、もしくは付加され、従って、液圧的な容積流動が、中空のピストンロッド１４、および液圧導管７を通って、スレーブシリンダー装置５内へと形成される。このピストン１３がホッパー形状に形成されているので、バイパス穿孔３４が設けられており、これらバイパス穿孔を通って、この中空のピストンロッド１４内へと流出しない液圧液体の一部が、シリンダー１２の上側のチャンバー３５によって収容される。この中空のピストンロッド１４を通る液圧的な容積流動は、このスレーブシリンダー装置５において、圧力室９内において作用的になり、且つ、テレスコープ式シリンダー８を介して、支持ばね１０の長さの変化を生起する。このことによって、支持ばね１０によってテレスコープ式シリンダーに対して加えられる力が、および従って液圧液体内における圧力が変化され、この圧力は、他方また、マスターシリンダー装置４において、中空のピストンロッド１４の断面を介して、マスターシリンダー装置４の軸受収容部１５と固定された端部１７との間で、および従って車輪３と車体２との間で、支持力として作用的になる、力を構成する。

図２は、同時に、スレーブシリンダー装置５の選択的な構成を示しており、この構成の場合、付加的ばね１１が、付加的な第２のスレーブシリンダー装置１８内において設けられている。この第２のスレーブシリンダー装置１８は、例えば、直接的にマスターシリンダー装置４に保持されており、且つ、シリンダー１９、および、このシリンダー内において案内された、圧力室２１を付加的ばね１１に対して境界する、ピストン２０から成っている。この圧力室２１は、液圧導管７と結合されている。同様に第１のスレーブシリンダー装置５も、この様式で形成されていることは可能である。

図３は、自動車内におけるスレーブシリンダー装置５の配設のための、第１の変形を示している。スプリングダンパーユニット１は、ここで、マクファーソン式の構造様式において構成されており、即ち、マスターシリンダー装置４が、同様に車輪３のための案内の役目も引き受けている。このマスターシリンダー装置４が、直接的に、車体２のドーム２２内に収容されており、且つ、従って車輪支持体２３を支持しているのに対して、シャーシの更に別の要素が、サスペンションサブフレーム２４に支承されており、このサスペンションサブフレームが、それ自身、弾性的に、この車体２に対して支持されている。このサスペンションサブフレーム２４は、２つの長手方向支持体２５、並びに横方向支持体２６から成っている。この横方向支持体２６に、更に、ステアリング装置２７が固定されている。
この横方向支持体２６は、ここで、図４において図示されているように、２つのスレーブシリンダー装置５のためのハウジングとして使用され、その際、それぞれのマスターシリンダー装置４のために、対応するスレーブシリンダー装置５が設けられている。図４において、ただ１つのスレーブシリンダー装置５だけが図示されている。この横方向支持体２６の内側で、テレスコープ式シリンダー８が、支持ばね１０に支持されており、この支持ばねに、付加的ばね１１が、一列に後置されている。この付加的ばね１１は、中央で、横方向支持体２６内において附設して設けられている分離壁２８に当接している。このテレスコープ式シリンダー８は、この横方向支持体２６の閉鎖板２９に支持されており、且つ、相応するマスターシリンダー装置４と、ここで示されていない液圧的な導管７を介して結合されている。

図５は、スレーブシリンダー装置５の配設のための第２の変形を、上からの眺望において示している。ドーム２２は、フロントサスペンションブレース３０を介して支持されている。それぞれのこれらフロントサスペンションブレース３０は、１つのスレーブシリンダー装置５を収容している。これら図示されたスレーブシリンダー装置５において、その際、支持ばね１０は、外側で、テレスコープ式シリンダー８の上に保持されている（図６参照）。このテレスコープ式シリンダー８、および支持ばね１０を収容するために、このフロントサスペンションブレース３０は、フレームとして形成されている。マスターシリンダー装置４と相応するスレーブシリンダー装置５との間の液圧的な導管７は、ここで図示されていない。

図７は、同様にマクファーソン式の走行機構のための、スレーブシリンダー装置５の配設のための第３の変形を示している。ここで１つの部材から成るように構成されているサスペンションサブフレーム２４は、２つの平行に設けられた捻りばね３１を支持しており、これら捻りばねが、中央で、ブラケット３２内において回転不能に固定されている。これら捻りばね３１の自由な端部３３は、レバー１３４を介して、テレスコープ式シリンダー８と、このテレスコープ式シリンダー８内における運動が、これら捻りばね３１の逆方向の旋回を誘起するように結合されている。これら捻りばね３１は、この変形の実施形態内において、支持ばね１０の機能を引き受けており、且つ、これら捻りばね３１が、これらレバー１３４、およびこのテレスコープ式シリンダー８との協働で、スレーブシリンダー装置５を形成している。マスターシリンダー装置４と相応するテレスコープ式シリンダー８との間の液圧的な導管７は、ここで図示されていない。

概略的な図示における、車両のスプリングダンパーユニットの図である。 マスターシリンダー装置の主断面図である。 スレーブシリンダー装置５の配設のための第１の変形の図である。 図３のよるスレーブシリンダー装置の断面図である。 スレーブシリンダー装置５の配設のための第２の変形の図である。 図５のよるスレーブシリンダー装置の断面図である。 スレーブシリンダー装置５の配設のための第３の変形の図である。

符号の説明

１ スプリングダンパーユニット
２ 車体
３ 車輪
４ 液圧的なマスターシリンダー装置
５ 液圧的なスレーブシリンダー装置
６ 制御接続部
７ 液圧的な導管
８ テレスコープ式シリンダー
９ 圧力室
１０ 支持ばね
１１ 付加的ばね
１２ シリンダー
１３ ピストン
１４ 中空のピストンロッド
１５ 軸受収容部
１６ 接続部
１７ マスターシリンダー装置の、相対して位置している端部
１８ 第２のスレーブシリンダー装置
１９ シリンダー
２０ ピストン
２１ 圧力室
２２ ドーム
２３ 車輪支持体
２４ サスペンションサブフレーム
２５ 長手方向支持体
２６ 横方向支持体、 閉鎖されたフレーム
２７ ステアリング装置
２８ 分離壁
２９ 閉鎖板
３０ フロントサスペンションブレース
３１ 捻りばね
３２ ブラケット
３３ 自由な端部
３４ バイパス穿孔
３５ 上側のチャンバー
３６ ダンパー装置
１３４ レバー

Claims (13)

1. 自動車の走行機構のためのスプリングダンパーユニットであって、このスプリングダンパーユニットが、
   − 車輪（３）を、車両の車体（２）に対して支持する、液圧的なマスターシリンダー装置（４）、
   − この走行機構の外側で、自動車内において設けられており、且つ、このマスターシリンダー装置（４）と液圧的な導管（７）を介して結合されている、液圧的なスレーブシリンダー装置（５）、
   を有する様式の上記スプリングダンパーユニットにおいて、
   − スレーブシリンダー装置（５）が、支持ばね（１０）を介して支持されており、且つ、
   − ダンパー装置（３６）が、マスターシリンダー装置（４）内において設けられている
   ことを特徴とするスプリングダンパーユニット。
2. 付加的に、支持ばね（１０）のために、付加的ばね（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスプリングダンパーユニット。
3. 付加的ばね（１１）は、支持ばね（１０）に対して一列に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のスプリングダンパーユニット。
4. 付加的ばね（１１）は、支持ばね（１０）に対して平行に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のスプリングダンパーユニット。
5. 付加的ばね（１１）は、液圧液体に作用し、且つ、マスターシリンダー装置（４）、または、液圧的な導管（７）に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスプリングダンパーユニット。
6. スレーブシリンダー装置（５）は、既存の車両構造部材（２４、３０）内へと一体にまとめられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のスプリングダンパーユニット。
7. 車両構造部材は、車両の支持体（２６）であることを特徴とする請求項６に記載のスプリングダンパーユニット。
8. 車両構造部材は、車両のブレース（３０）であることを特徴とする請求項６に記載のスプリングダンパーユニット。
9. マスターシリンダー装置（４）はマスターシリンダーから成り、このマスターシリンダー内において、ピストン（１３）、およびこのピストンに結合された中空のピストンロッド（１４）が案内されており、その際、このピストン内において、液圧的な緩衝手段（３６）が設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載のスプリングダンパーユニット。
10. 中空のピストンロッド（１４）の流動断面積は、シリンダー（１２）の断面積の半分よりも、より小さい値であるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のスプリングダンパーユニット。
11. スレーブシリンダー装置（５）は、その内においてピストン（２０）によって、圧力室（２１）が形成されている、シリンダー（１９）から成っており、その際、
    このピストン（２０）が、このピストンの、この圧力室（２１）と相対して位置している側において、支持ばね（１１）によって支持されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載のスプリングダンパーユニット。
12. スレーブシリンダー装置（５）は、外側で、支持ばね（１０）を支持する、テレスコープ式シリンダー（８）から成り、その際、このテレスコープ式シリンダー（８）、および支持ばね（１０）が、フレーム（２８）の内側において支持されているように構成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載のスプリングダンパーユニット。
13. スレーブシリンダー装置（５）は、少なくとも１つの捻りばね（３１）を介して支持されているテレスコープ式シリンダー（８）から成ることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一つに記載のスプリングダンパーユニット。

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