JP2003511639A - 空気ばね式懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも次の構成部品、すなわち空気ばねカバー２、空気ばねピストン３、第１空気ばねループ８を形成する軸方向ベローズ７または横方向ベローズ７’の形式の空気ばねベローズと、振動ダンパ１１と、シャシとの連結部材１９とを含む空気ばね懸架装置１に関するものである。本発明による空気ばね懸架装置１の特徴は、空気ばねカバー２への空気ばねベローズ７，７’の結合部に近接する区域Ａに、関節状構成部２２，２２’が設けられていることである。該構成部は、圧力下で揺動運動を可能にし、かつ事実上半径方向に延びる第２空気ばねループを形成する。本発明は、また外側案内１０を有する軸方向ベローズ７と外側案内なしの横方向ベローズ７’の双方用の関節状構成部２２，２２’の好適変化形に関するものである。加えて、本発明は、軸方向ベローズ７に結合される支承部の使用に関するものである。本発明の空気ばね懸架装置は、特に自動車の前車軸に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の前提部に記載された空気ばね懸架装置（Ｌｕｆｔｆｅｄ
ｅｒａｎｏｒｄｎｕｎｇ）に関するものである。 空気ばねモジュールの主要構成部品として、空気ばねカバーと、空気ばねピス
トンと、空気ばねベローズとを備えたこの種の空気ばね懸架装置は、例えばＤＥ
−Ｃ−１９５０８９８０、ＤＥ−Ａ−１９７５３６３７、ＤＥ−Ａ−１９８２６
４８０等の公報に記載されている。これらの装置の場合、シャシとの連結部材（
Ｆａｈｒｗｅｒｋａｎｂｉｎｄｕｎｇ）に接触している振動ダンパ（ショックア
ブソーバ）が使用されている。 空気ばねベローズの転回面（Ａｂｒｏｌｌｆｌａｅｃｈｅ）のところに空気ば
ねループ（Ｌｕｆｔｆｅｄｅｒｓｃｈｌａｕｆｅ）を形成しながら転回可能なエ
ラストマー材料製空気ばねベローズは、軸方向ベローズ（Ａｘｉａｌｂａｌｇｅ
ｓ）（ＤＥ−Ａ−３６４３０７３）または横方向ベローズ（Ｋｒｅｕｚｌａｇｅ
ｎｂａｌｇｅｓ）（ＤＥ−Ａ−２９０４５２２）の形式の埋め込み補強材（Ｆｅ
ｓｔｉｇｋｅｉｔｓｔｒａｅｇｅｒ）を備えており、しかも、軸方向ベローズ採
用時には外側案内を備えるのが好ましい。

【０００２】 前記装置の継続開発の枠内で、本発明の課題は、空気ばねモジュールとのシャ
シ連結点の空間運動（Ｒａｕｍｂｅｗｅｇｕｎｇｅｎ）が、戻しモーメントを発
生させることなく可能になるように、空気ばねベローズが空気ばねカバーに結合
される空気ばね懸架装置を得ることにある。 この課題は、請求項１に記載の特徴により次のように解決された。すなわち、
空気ばねカバーに対する空気ばねベローズ取り付け部に近い区域に、関節状の構
成部（ｇｅｌｅｎｋｉｇｅｓ Ｂａｕｔｅｉｌ）が設けられ、該構成部が、圧力
下で、それも事実上半径方向に延びる第２空気ばねループを形成しつつ、揺動運
動（Ｓｃｈｗｅｎｋｂｅｗｅｇｕｎｇｅｎ）が可能となるようにしたものである
。 本発明の好適な構成は、特許請求の範囲請求項２から請求項２３までの各項に
記載されている。

【０００３】 以下で、本発明の実施例を略示図を参照して説明する。

【０００４】 図１は、自動車の前車軸用空気ばね懸架装置１を示している。空気ばねモジュ
ールの主な構成部品は、車体と結合可能な鉢形空気ばねカバー（ｔｏｐｆｆｏｅ
ｒｍｉｇｅ Ｌｕｆｔｆｅｄｅｒｄｅｃｋｅｌ）２と、上端区域（Ｓｔｉｒｎｂ
ｅｒｅｉｃｈ）４を空気ばねカバーに対向配置された空気ばねピストン３と、空
気ばねベローズ７または７’とである。該空気ばねベローズは、この場合、空気
ばねカバーと空気ばねピストンとを、固定部材（例えばクランプ部材（Ｓｐａｎ
ｎｅｌｅｍｅｎｔｅ））を介して、それも体積弾性的な空気ばね内室（ｖｏｌｕ
ｍｅｎｅｌａｓｔｉｓｃｈｅｎ Ｌｕｆｔｆｅｄｅｒｉｎｎｅｎｒａｕｍｅｓ）
９を包囲するように結合している。空気ばねベローズの縮小時には、第１空気ば
ねループ８が形成され、このループが空気ばねピストンの転回面５に沿って移動
できる。

【０００５】 空気ばねベローズは、多くの場合、軸方向ベローズまたは横方向ベローズの形
式の埋め込み補強材を備えている。空気ばね懸架装置１には、この場合、２つの
実施例がある。すなわち、外側案内１０を有する軸方向ベローズ７と、外側案内
なしの横方向ベローズ７’（破線で示す）とである。 更に空気ばね懸架装置１は振動ダンパ１１を有し、該振動ダンパが、リザーバ
管（Ｂｅｈａｅｌｔｅｒｒｏｈｒ）１２とピストンロッド１３とを含んでいる。
ピストンロッドは、この場合、空気ばねカバー２の中央区域またはダンパ支承部
１４と固定結合され、リザーバ管内へ滑動的に突入している。振動ダンパ１１は
、加えて、バンパストップ（ａｎｓｃｈｌａｇｐｕｆｆｅｒ）１５を備えており
、該バンパストップが、同時にリザーバ管１２の頭部区域を包囲している。

【０００６】 振動ダンパ１１のリザーバ管１２は、部分的に空気ばねピストン３によって囲
まれ、側部に結合区域を有している。該結合区域は、空気ばねピストン３の下端
区域（Ｅｎｄｂｅｒｅｉｃｈ）６と密封結合部１６を形成している。 振動ダンパ１１のリザーバ管１２の自由区域内には、特にＡＤＳ−モジュール
（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄａｍｐｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）形式の少なくとも１つの
リュックサック・モジュール（Ｒｕｅｃｋｓａｃｋｍｏｄｕｌ）１８が備えられ
、該モジュールが、空気ばねピストン３の下端区域６の外周部から突出している
。

【０００７】 空気ばねベローズ７の動的な区域内への塵埃の侵入を防止するために、外側案
内を有する軸方向ベローズの実施例の場合、空気ばねピストン３の下端区域６と
外側案内１０との間にロールシール（Ｒｏｌｌｄｉｃｈｔｕｎｇ）１７が配置さ
れている。ロールシールの代わりに、保護スリーブ（ＤＥ−Ａ−１９７５３６３
７）を使用してもよい。 空気ばね懸架装置１は、最後に、シャシ連結部材１９を有しており、詳細には
、この連結部材には、振動ダンパ１１のリザーバ管１２との連結点２０とシャシ
連結点２１とが含まれている。

【０００８】 始めに述べた課題と関連して、本発明による空気ばね懸架装置１は、空気ばね
カバー２への空気ばねベローズ７または７’の結合部の近接区域Ａには、関節状
の構成部２２または２２’が設けられており、該構成部により、圧力下で揺動運
動が可能になり、しかも、その場合、事実上半径方向に延びる第２空気ばねルー
プが形成される。空気ばねベローズは、残りのベローズ区域Ｂの内部には、通常
の転回ループ（Ｒｏｌｌｆａｌｔｅ）８を有するだけである。

【０００９】 以下に、関節状構成部２２または２２’を複数実施例について詳しく説明する
。 図２から図６には、軸方向ベローズ形式の空気ばねベローズ７が示されている
。該軸方向ベローズは、ベローズ両端部の固定区域を含めて、その全域Ａおよび
Ｂ（図１）にわたり、軸方向に延在する補強糸形式の補強材を有している。これ
に関する詳細は、例えば公報ＤＥ−Ａ−３６４３０７３を参照されたい。

【００１０】 関節状構成部２２は、空気ばねベローズ７と、関節区域（Ｇｅｌｅｎｋｂｅｒ
ｅｉｃｈｅｓ）Ａ（図１）内で空気ばねベローズ外壁周部に配置され、両端部２
５，２６を有する支承部（Ｓｔｕｅｚｌａｇｅｒ）２４（図２、図３）、２４’
（図４）、２４’’’（図６）とを含んでいる。支承部は、この場合、関節機能
と並んで、伸長を制限する機能をも保証する材料から成っている。こうすること
により、軸方向ベローズは、圧力下で伸長して損傷することが防止される。支承
部の材料に関しては、特に次の変化形が使用される： − 例えばゴム製成形品（図５）形式の、エラストマー材料または熱可塑性エ
ラストマー（ＴＰＥ）のみから成る材料。 − 特に織物形式での繊維材料のみから成る材料（図２、図３）。 − エラストマー材料または熱可塑性エラストマーで、外側に取り付けられて
いる補強材（ａｕｆｇｅｌｅｇｔｅｎ Ｆｅｓｔｉｇｋｅｉｔｓｔｒａｅｇｅｒ
）、例えば、繊維材料（図４）製の補強材３１（図４）、または支承部２４’’
’の外側溝３４内にはめ込まれた環状支持部材３５（図６）を有するゴム成形品
形式のものを有する材料。

【００１１】 空気ばねベローズ７と支承部２４，２４’，２４’’，２４’’’とは、共通
の非付着性接触面２７を有する全体的複合体を形成している。 空気ばねベローズ７の端部２３と支承部２４，２４’，２４’’，２４’’’
の第１端部２５とは、１個だけの固定部材２８で、例えば１個のクランプ部材で
空気ばねカバー２に固定されている。

【００１２】 支承部２４，２４’，２４’’，２４’’’の第２端部２６の固定については
、種々の変化形があり、以下で、それを詳しく説明する： − 外側案内１０を、同時に支承部２４の第２端部２６用の固定部材として構
成することで、第２端部２６が、圧力負荷時に空気ばねベローズ７と外側案内１
０との間に、好ましくは外側案内（図２）の外向き端フランジ２９との協働によ
り挟着される。 − 支承部２４，２４’の第２端部２６が、付加的固定部材３０、例えばクラ
ンプ部材を用いて外側案内１０に固定され、しかも前記支承部端部が固定部材３
０と外側案内１０との間に挟着されるだけで固定される（図３、図４）。 − 支持層２４’’，２４’’’の第２端部２６が、外側案内１０を受容する
ための周方向スリット状切欠きを有し、しかも該切欠きには内側端部３２と外側
端部３３とが形成されている。この場合、内側端部は、空気ばねベローズ７と外
側案内１０との間に挟着される一方、外側端部は、外側案内と固定部材３０との
間に、好ましくは外側案内の外向き端フランジ２９との協働により挟着される（
図５、図６）。

【００１３】 図１に示す空気ばね１には、別の実施例として、横方向ベローズ形式の空気ば
ねベローズ７’（破線）が示されている。その場合、空気ばねベローズは、ベロ
ーズ区域Ｂに、交差補強糸（ｇｅｋｒｅｕｚｔｅｎ Ｆａｄｅｎｖｅｒｓｔａｅ
ｒｋｕｎｇｅｎ）を有する通常の補強材を備えている。これに関する詳細は、例
えば公報ＤＥ−Ａ−２９０４５２２を参照されたい。 空気ばねベローズ７’と関節状構成部２２’との一体の全複合体の枠内で、関
節区域Ａは、好ましくは別の補強材構成を有することで、残りの区域Ｂとは異な
る構成を有している。関節状構成部２２’は、この場合、好ましくは巻き付け形
式、織り形式、編み形式のいずれかの繊維材料から成る埋め込み式および／また
は外側取り付け式の補強材を有している。その場合には、外側案内を備える必要
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 空気ばね懸架装置の２つの変化形、すなわち外側案内を有する軸方向ベローズ
と、外側案内なしの横方向ベローズ（破線で示す）との図である。

【図２】 外側案内を有する軸方向ベローズの実施形式の支承部を示す各詳細図である。

【図３】 外側案内を有する軸方向ベローズの実施形式の支承部を示す各詳細図である。

【図４】 外側案内を有する軸方向ベローズの実施形式の支承部を示す各詳細図である。

【図５】 外側案内を有する軸方向ベローズの実施形式の支承部を示す各詳細図である。

【図６】 外側案内を有する軸方向ベローズの実施形式の支承部を示す各詳細図である。 図面に関連して、以下に参照符号を示す： １ 空気ばね懸架装置 ２ 空気ばねカバー（空気ばね鉢状体（Ｌｕｆｔｆｅｄｅｒｔｏｐｆ）、圧力
リザーバ） ３ 空気ばねピストン（転回用ピストン、プランジャ） ４ 空気ばねピストンの上端区域（Ｓｔｉｒｎｂｅｒｅｉｃｈ） ５ 空気ばねピストンの転回面 ６ 空気ばねピストンの下端区域（Ｅｎｄｂｅｒｅｉｃｈ） ７ 空気ばねベローズ（軸方向ベローズ） ７’ 空気ばねベローズ（横方向ベローズ） ８ 第１空気ばねループ（転回ひだ（ｒｏｌｌｆａｌｔｅ）） ９ 空気ばね内室 １０ 外側案内 １１ 振動ダンパ １２ リザーバ管（Ｂｅｈａｅｌｔｅｒｒｏｈｒ） １３ ピストンロッド １４ ダンパ支承部 １５ バンパストップ（ａｎｓｃｈｌａｇｐｕｆｆｅｒ） １６ 密封結合部 １７ ロールシール １８ リュックサックモジュール（Ｒｕｅｃｋｓａｃｋｍｏｄｕｌ）（ＡＤＳ
−モジュール） １９ シャシ連結部材 ２０ リザーバ管との連結点 ２１ シャシ連結点 ２２ 軸方向ベローズ用の第２ループを形成している関節状構成部 ２２’ 横方向ベローズ用の第２ループを形成している関節状構成部 ２３ 空気ばねカバー区域での空気ばねベローズ（軸方向ベローズ）の端部 ２４ 支承部（Ｓｔｕｅｔｚｌａｇｅｒ） ２４’ 支承部 ２４’’ 支承部 ２４’’’ 支承部 ２５ 支承部の第１端部 ２６ 支承部の第２端部 ２７ 空気ばねベローズおよび支承部の共通の接触面 ２８ 空気ばねカバーへの固定部材 ２９ 外側案内の端部フランジ ３０ 支承部の第２端部用の固定部材 ３１ 繊維材料形式の取り付けられた補強材（ａｕｆｇｅｌｅｇｔｅｒ Ｆｅ
ｓｔｉｇｋｅｉｔｓｔｒａｅｇｅｒ） ３２ 支承部の内端 ３３ 支承部の外端 ３４ 支承部の外側溝 ３５ 環状支持部材形式の取り付けられた補強材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D001 AA17 DA02 3J069 AA61 CC29 DD44

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気ばね式懸架装置であって、少なくとも次の構成部品、す
   なわち、鉢形空気ばねカバー（２）と、空気ばねピストン（３）と、エラストマ
   材料製空気ばねベローズ（７，７’）と、振動ダンパ（１１）と、シャシへの連
   結部材（１９）とから成り、 前記空気ばねカバー（２）は、その中央区域に、主としてダンパ支承体（１４
   ）が統合されており、 前記空気ばねピストン（３）は、空気ばねカバー（２）に対向配置された上端
   区域（４）と、側部の転回面（５）と、前記上端区域（４）に最も遠い下端区域
   （６）とを含んでおり、 前記空気ばねベローズ（７，７’）は、空気ばねカバー（２）と空気ばねピス
   トン（３）とを、固定手段を介して互いに結合し、かつその近傍で体積弾性的な
   空気ばね内室（９）を取り囲んでおり、しかも空気ばねベローズが、第１空気ば
   ねループ（８）を形成しつつ空気ばねピストン（３）の転回面（５）に沿って転
   回でき、また空気ばねベローズが、軸方向ベローズ（７）または横方向ベローズ
   （７’）の形式の少なくとも１つの埋め込み補強材を備えており、更に軸方向ベ
   ローズ採用の場合には、好ましくは外側案内（１０）が備えられ、 前記振動ダンパ（１１）は、リザーバ管（１２）とピストンロッド（１３）と
   を含み、 該リザーバ管（１２）は、少なくとも部分的に空気ばねピストン（３）により
   囲まれ、かつ空気ばねピストン（３）の下端区域（６）と密封結合部（１６）を
   形成する側部結合区域を有し、 前記ピストンロッド（１３）は、空気ばねカバー（２）の中央区域ないしはダ
   ンパ支承体（１４）と固定結合され、かつリザーバ管（１２）内へ滑動式に突入
   しており、 前記シャシへの連結部材（１９）は、一方の側には振動ダンパ（１１）のリザ
   ーバ管（１２）用の連結点（２０）を、他方の側にはシャシ用の連結点（２１）
   を有している、空気ばね式懸架装置において、 空気ばねカバー（２）に対する空気ばねベローズ（７，７’）の取り付け部に
   近い区域（Ａ）に、関節状の構成部（２２，２２’）が設けられ、該構成部が、
   圧力下で、しかも事実上半径方向に延びる第２空気ばねループを形成しつつ、揺
   動運動を可能にしていることを特徴とする、空気ばね式懸架装置。
2. 【請求項２】 関節状構成部（２２）が、空気ばねベローズ（７）と、関節
   区域（Ａ）内で空気ばねベローズの外壁に周着された支承部（２４，２４’，２
   ４’’，２４’’’）とを含み、該支承部が、関節機能と並んで伸長の限度を保
   証する材料から成ることを特徴とする、請求項１に記載された空気ばね懸架装置
   。
3. 【請求項３】 前記支承部（２４’’）が、エラストマー材料のみから、ま
   たは熱可塑性エラストマーのみから成ることを特徴とする、請求項２に記載され
   た空気ばね懸架装置。
4. 【請求項４】 前記支承部（２４）が、繊維材料のみから、好ましくは織物
   形式の繊維材料のみから成ることを特徴とする、請求項２に記載された空気ばね
   懸架装置。
5. 【請求項５】 前記支承部が、好ましくは繊維材料製の補強材を有するエラ
   ストマー材料または熱可塑性エラストマーから成ることを特徴とする、請求項２
   に記載された空気ばね懸架装置。
6. 【請求項６】 前記支承部（２４’，２４’’’）が、補強材（３１，３５
   ）を外側に取り付けられたエラストマー材料または熱可塑性エラストマーから成
   ることを特徴とする、請求項２に記載された空気ばね懸架装置。
7. 【請求項７】 外側に取り付けられた前記補強材（３１）が、繊維材料から
   成ることを特徴とする、請求項６に記載された空気ばね懸架装置。
8. 【請求項８】 前記繊維材料が、交差形式、巻き付け形式、織り形式、編み
   形式のいずれかの形式を有することを特徴とする、請求項５または請求項７に記
   載された空気ばね懸架装置。
9. 【請求項９】 前記取り付けられた補強材（３５）が環状の支持部材である
   ことを特徴とする、請求項６に記載された空気ばね懸架装置。
10. 【請求項１０】 前記支持部材（３５）が、金属製またはプラスチック製で
    あることを特徴とする、請求項９に記載された空気ばね懸架装置。
11. 【請求項１１】 前記支持部材（３５）が、支承部（２４’’’）の外側に
    周設された溝（３４）内に配置されていることを特徴とする、請求項９または請
    求項１０に記載された空気ばね懸架装置。
12. 【請求項１２】 前記空気ばねベローズ（７）と前記支承部（２４，２４’
    ，２４’’，２４’’’）とが、全体的な複合体を形成しており、該複合体の共
    通の接触面（２７）が非付着性であることを特徴とする、請求項２から請求項１
    １までのいずれか１項に記載された空気ばね懸架装置。
13. 【請求項１３】 空気ばねカバー（２）に空気ばねベローズ（７）の端部（
    ２３）を固定する部材（２８）が、同時に支承部（２４，２４’，２４’’，２
    ４’’’）の第１端部（２５）用の固定部材であることを特徴とする、請求項２
    から請求項１２に記載された空気ばね懸架装置。
14. 【請求項１４】 外側案内（１０）を有する空気ばねベローズ（７）、特に
    軸方向ベローズと関連させて用いることを特徴とする、請求項２から請求項１３
    までのいずれか１項に記載された空気ばね懸架装置。
15. 【請求項１５】 前記外側案内（１０）が、同時に支承部（２４）の第２端
    部（２６）用の固定部材であり、該支承部第２端部が、圧力負荷時に空気ばねベ
    ローズ（７）と外側案内との間に挟扼されて固定されることを特徴とする、請求
    項１４に記載された空気ばね懸架装置。
16. 【請求項１６】 支承部（２４，２４’，２４’’，２４’’’）の第２端
    部（２６）が、付加固定部材（３０）を使用して外側案内（１０）に固定される
    ことを特徴とする、請求項１４に記載された空気ばね懸架装置。
17. 【請求項１７】 支承部（２４，２４’）の第２端部（２６）が、付加固定
    部材（３０）と外側案内（１０）の間にのみ位置せしめられることを特徴とする
    、請求項１６に記載された空気ばね懸架装置。
18. 【請求項１８】 支承部（２４’’，２４’’’）の第２端部（２６）が、
    外側案内（１０）を受容するためのスリット状の環状溝、それも内側端部（３２
    ）と外側端部（３３）とにより形成された環状溝を有し、しかも該内側端部が空
    気ばねベローズ（７）と外側案内（１０）との間に位置する一方、外側端部が外
    側案内と付加固定部材（３０）との間に位置せしめられることを特徴とする、請
    求項１６に記載された空気ばね懸架装置。
19. 【請求項１９】 前記外側案内（１０）が、支承部（２４，２４’’，２４
    ’’’）の第２端部（２６）の固定区域に、外向き端フランジ（２９）を有して
    いることを特徴とする、特に請求項１５または請求項１８に関連する請求項１４
    から請求項１８までのいずれか１項に記載された空気ばね懸架装置。
20. 【請求項２０】 前記空気ばねベローズ（７’）と関節状構成部（２２’）
    とが、一体の全体的複合体を形成しており、しかも関節区域（Ａ）が、特に別の
    補強材構成を有することで、残りの区域（Ｂ）とは別の構成となるようにされて
    いることを特徴とする、請求項１に記載された空気ばね懸架装置。
21. 【請求項２１】 前記関節状構成部（２２’）が、埋め込み式および／また
    は外側取り付け式の補強材を有し、該補強材が、好ましくは巻き付け形式、織り
    形式、編み形式のいずれかの繊維材料から成ることを特徴とする、請求項２０に
    記載された空気ばね懸架装置。
22. 【請求項２２】 特に外側案内なしで横方向ベローズ（７’）と一緒に使用
    されることを特徴とする、請求項２０または請求項２１に記載された空気ばね懸
    架装置。
23. 【請求項２３】 自動車の前車軸に使用することを特徴とする請求項１から
    請求項２２までのいずれか１項に記載された空気ばね懸架装置。