(57)【要約】本発明は、車両用ショックアブソーバ用のスプリングエレメント（１）に関する。本発明によれば、長手方向軸（Ｌ）と、長手方向軸に沿って延在し、長手方向軸の方向に非圧縮基本状態と、圧縮された状態との間で弾性的に変形可能なベーシックボディ（３）とを有し、更に車両用ショックアブソーバのダンパーキャップに対して接触するように構成されたストップ面（１５ａ、ｂ）を備える端部側（９）を有するスプリングエレメント（１）が提案され、前記ストップ面（１５ａ、ｂ）は、少なくとも部分的に構造化されている 。本発明は、更に車両用ショックアブソーバ、及びこのようなスプリングエレメントを有する車両、特に乗用車にも関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸（Ｌ）と、この長手方向軸に沿って延在し、非圧縮基本状態と前記長手方向軸（Ｌ）の方向に圧縮された状態との間で弾性的に変形可能なベーシックボディ（３）とを有する車両用ショックアブソーバ用のスプリングエレメント（１）であって、
前記車両用ショックアブソーバのダンパーキャップに対して接触するように構成された接触面（１５ａ、ｂ）を備える端部側（９）を有し、
前記接触面は、部分的に又は完全に構造化され、
前記ベーシックボディ（３）の前記端部側（９）は、前記基本状態において包囲端縁（１１）を有し、
前記構造化された接触面（１５ａ、ｂ）は、前記長手方向軸（Ｌ）に対して前記端縁（１１）の半径方向外側及び内側に延在していることを特徴とするスプリングエレメント（１）。
【請求項２】
前記接触面（１５ａ、ｂ）の構造は、不規則構造の形態で、特に好ましくは、砂目立ての形態で構成され、又は、
前記接触面の構造は、規則的な構造の形態で、特に好ましくは、単純又は十字形溝加工、ピンプル加工、又は多角形の輪郭形成の形態で構成される請求項１に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項３】
前記構造は、多数の構造的隆起部と構造的窪み部を有し、前記構造的隆起部は、前記構造的窪み部によって互いに分離されており、及び、
前記構造は、好ましくは、平均最大高さＲＺが２５〜５００μmの範囲、好ましくは、１００〜３５０μmの範囲内にある請求項１又は２に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項４】
前記ベーシックボディ（３）は、前記端部側（９）から離間した少なくとも１つの全周溝（２１）を有し、前記構造化された接触面（１５ａ、ｂ）は、前記溝（２１）まで延びている請求項１〜３の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項５】
前記ベーシックボディ（３）は、中空体として構成され、前記長手方向軸（Ｌ）の方向に、好ましくは前記長手方向軸（Ｌ）に対して同軸にキャビティ（１７）を有し、
前記キャビティ（１７）は、少なくとも１つの断面テーパー（１９）を有し、 前記構造化された接触面（１５ａ、ｂ）は、少なくとも前記断面テーパー（１９）まで延びている請求項１〜４の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項６】
前記複数の窪み部（１３）は、前記ベーシックボディ（３）の前記端部側（９）に設けられ、前記端縁（１１）において、前記長手方向軸（Ｌ）の方向に複数の離間した突起部（１４）を画定し、前記突起部は、前記長手方向軸（Ｌ）の方向に２ｍｍ以上、好ましく突起している請求項１〜５の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項７】
前記ベーシックボディ（３）の前記端部側（９）に合計３つの前記突起部（１４）が形成され、前記突起部は、前記ダンパーキャップに接触するための３つの部分面に縮小された面を画定する請求項６に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項８】
前記窪み部（１３）の表面（１５ｃ）は、部分的又は完全に構造化されている請求項６又は７に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項９】
前記窪み部（１３）は、前記長手方向軸（Ｌ）に対して２０°〜１５０°の角度（α）で連続しており、前記長手方向軸（Ｌ）と好ましく整列している請求項６〜８の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項１０】
前記ベーシックボディ（３）は、エラストマー、好ましくはゴム及び／又はポリイソシアネート重付加生成物の一部又は全部から成る請求項１〜９の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項１１】
車両用ショックアブソーバであって、
ダンパーベアリングと、
前記ダンパーベアリングに対して長手方向軸（Ｌ）の方向に移動可能に取り付けられたダンパーキャップと、
前記長手方向軸（Ｌ）に沿って延在し、非圧縮基本状態と前記長手方向軸（Ｌ）の方向に圧縮された状態との間で弾性的に変形可能なベーシックボディ（３）を有するスプリングエレメント（１）と、を有し、
前記車両用ショックアブソーバの前記ダンパーキャップに接触するように構成された接触面（１５ａ、ｂ）を備える端部側（９）を有し、
前記接触面（１５ａ、ｂ）は、部分的又は完全に構造化されており、前記ベーシックボディ（３）の前記側部側（９）は、前記基本状態において包囲端縁（１１）を有し、前記構造化された接触面（１５ａ、ｂ）は、前記長手方向軸（Ｌ）に対して前記包囲端縁（１１）の半径方向外側及び内側に延びていることを特徴とする車両用ショックアブソーバ。
【請求項１２】
前記スプリングエレメント（１）は、請求項２〜１０の何れか１項に記載の構成を有する車両用ショックアブソーバ。
【請求項１３】
複数の車両用ショックアブソーバを有する車両、特に乗用車であって、
前記車両用ショックアブソーバの少なくとも１つ、好ましくは複数、又は全てが、請求項１１又は１２に記載の車両用ショックアブソーバで構成されたことを特徴とする車両。
【請求項１４】
車両用ショックアブソーバにおける主たるショックアブソーバ又は付加的なスプリングとしてのスプリングエレメントを使用方法であって、前記スプリングエレメントは請求項１〜１１の何れか１項にスプリングエレメントで構成されたことを特徴とする使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ショックアブソーバのスプリングエレメントに関する。本発明は、更に、そのようなスプリングエレメントを備えた車両のショックアブソーバ、及びそのようなショックアブソーバを備えた車両、特に乗用車に関する。
【背景技術】
【０００２】
前述したタイプのスプリングエレメントは一般に知られている。それらは車内、例えば、シャーシ内で使用される。それらは、特に、振動減衰スプリングエレメントとして使用される。しばしば金属スプリング及び／又は圧縮ガスエレメントに基づく主なショックアブソーバに加えて、好ましくは弾力材料で構成された更に別のスプリングエレメント（追加のショックアブソーバ）が実質的に常に使用される。これらのスプリングエレメントは、通常、同心円状に形成され、スプリング軸に沿って異なる直径及び／又は壁厚を有する中空体である。原則として、これらのスプリングエレメントは、主なショックアブソーバとしても作用することができるが、それらはしばしば主なショックアブソーバとの組み合わせでエンドストップ機能を果たす。これらは、ここでは、車両サスペンションの漸進的な特性の形成又は強化によって、スプリングホイールの力−移動量特性に影響を及ぼす。したがって、車両のピッチング効果を低減し、ローリング支持を強化することができる。特に、始動剛性は幾何学的構成によって最適化される。これは車両のサスペンション快適性に重大な影響を与える。この機能により、運転の快適性が向上し、非常に高い運転安全性が保証される。幾何学的形状の特定の構成は、耐用年数に亘り実質的に一定のコンポーネント特性をもたらす。
【０００３】
付加的なスプリングの三次元構成の１つの難点は、頻繁に望まれる、特にスプリングエレメントのソフトスタートとも呼ばれる力吸収のソフトな使用にある。このようなソフトスタートを達成するために、例えば、公開された出願DE102004049638には、“花の形”とも呼ばれる包囲曲げリップが記載されている。しかしながら、付加的なスプリングの幾何学的形状のために、曲げリップの拡張は制限されており、したがって、ソフトスタートはまた、高度に限定された限界内でのみ変化することができる。曲げリップを有するこの成形は、特に高負荷の場合にもある程度好適である。更に、曲げリップは、発泡によって主に実現される製造上の実質的な欠点を有する。鋳造作業中、スプリングエレメントの中空空間は、慣習的に、硬化後にスプリングエレメントを引っ張らなければならないコアによって画定される。その結果、曲げリップにしっかりと適合した結果としての負荷は、無視できない量の廃棄物をもたらす。更なる欠点は、曲げリップの製造に伴う高価なバリ取りにある。
【０００４】
できるだけスプリングエレメントの開始挙動を柔らかくするための努力に加えて、業界全体、特に自動車工業において、厄介な騒音を可能な限り実質的に排除することが重要である。とりわけ、シャーシとそこに設置されているショックアブソーバによって厄介な騒音が発生する。従来技術では、ショックアブソーバに最大限の衝撃が加えられた場合にその極端な圧縮のために、スプリングエレメントが鳴き音を発生する傾向があることが不利な点として指摘されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】DE102004049638
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この背景に対して、本発明は、騒音の放射を可能な限り低減するという結果に合わせて冒頭で言及したスプリングエレメントを改良するという目的に基づいていた。特に、本発明は更に、スプリングエレメントの停止又は始動挙動を更に改善するという目的に基づいていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、最初に述べたタイプのスプリングエレメントに基づいて目的を達成する。これは、車両用ショックアブソーバ用のスプリングエレメントを提案する本発明の第１の実施の形態に一致しており、長手方向軸と、長手方向軸に沿って延在するベーシックボディを有し、非圧縮基本状態と長手方向軸の方向に圧縮された状態との間で弾性的に変形可能であり、車両ショックアブソーバのダンパーキャップとの接触のために形成された接触面を有する端面を有し、少なくとも接触表面、好ましくは表面全体が部分的又は完全に構造化されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】好ましい実施の形態によるスプリングエレメントの三次元概略図を示す。
【図２】図１によるスプリングエレメントの端部側の上面図を示す。
【図３】図１及び図２によるスプリングエレメントの第１の断面図を示す。
【図４】図１〜３によるスプリングエレメントの更なる断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、スプリングエレメントの圧縮中に、特に、スプリングエレメントに設けられた接触面がショックアブソーバのダンパーキャップに当たっているときは何時も、鳴きや擦り音が発生するという知見に基づいており、実質的に長手方向軸の方向に生じる圧縮の方向に関して、横方向にスプリングエレメントの圧縮が進行する結果、スプリングエレメントの材料は半径方向内向き及び外向きに撓む。接触面は、せん断力の影響下でダンパーキャップに対して半径方向に移動し、その結果、スティック／スリップ効果が生じる。スティック／スリップ効果は、互いに反対方向に動かされた物体の滑り戻りを意味する。これは、静止摩擦がすべり摩擦よりも特に大きい場合に特に発生する。減衰されて結合された摩擦パートナーの表面部分は、一連の接着、踏ん張り、分離、及び滑りを生じ、その結果、センサによって知覚可能な振動が発生する。急速な接着及び滑りのシーケンスのために、騒がしい音として知覚される迷惑な騒音が生じる。これは、接触面が少なくとも部分的に、しかし好ましくは完全に構造化されていることによって本発明が始まるところである。明細書では、表面の構造化は、表面に対して表面の接着能力を改善する不規則な標的化された様式での適用をもたらす。接触面とダンパーキャップは、ある程度まで相互により良好に結合することができ、それによってスティック／スリップ効果の発生が著しく最小限に抑えられる。その結果、ノイズの発生が大幅に減少する。
【００１０】
本発明の特に好ましい実施の形態では、接触面の構造は、不規則な構造の形態、特に好ましくは砂目立ての形態で構成される。
【００１１】
代替の好ましい実施の形態では、接触面の構造は、規則的な構造の形態で、特に好ましくは単純又は十字溝加工、ピンプル加工又は多角形の輪郭形成の形態で構成される。
【００１２】
更に好ましくは、構造は、多数の構造隆起部及び構造窪み部を有し、構造隆起部は、構造窪み部によって互いに分離されている。 
【００１３】
この構造は、２５〜５００μmの範囲内、好ましくは１００〜３５０μmの範囲内、特に好ましくは２５０μm±１０％の範囲内の平均最大高さＲＺを有することが好ましい。平均最大高さは、連続する５つの個々の測定部分の山谷高さの平均値を意味すると理解される。平均山谷高さＲＺは、好ましくはＥＮ  ＩＳＯ  ２５１７８に従って、例えば、視覚的測定方法によって決定される。
【００１４】
更に好ましい改良の形態では、ベーシックボディの端部側は、基本状態で全周端縁を有する。端縁は、接触面の領域又は最初にダンパーキャップに接触するスプリングエレメントの部分を画定する。縁としてのスプリングエレメントのこの領域の構成により、第１の接触部の表面は、より大きな表面がダンパーキャップに当たる公知の解決策に対して著しく最小化され、結果としてソフトスタート挙動がもたらされる。端縁は、好ましくは、内側及び／又は外側に丸みを帯びている。これは、好ましくは、互いに同一又は異なる半径で実現される。或いは、端縁に、同一の又は互いに異なる構成とすることが可能な１つ以上の相（フェーズ）を設けることが好ましい。
【００１５】
好ましい実施の形態によれば、構造化された接触面は、長手方向軸に対して端縁の半径方向外側及び／又は内側に延在する。端縁の両側に接触面を構成し構造化することが特に有利であることが分かった。
【００１６】
本発明の更に好ましい実施の形態では、ベーシックボディは、端部側から間隔を置いて配置された少なくとも１つの全周溝を有し、構造化接触面は溝まで延在する。長手方向軸に対して横方向に形成された溝は、第１に、接触面を有する端部側が配置される端部の末端を規定し、第２に、スプリングエレメントのより柔らかい圧縮挙動を導く目標とする構造的弱部を構成する。この溝は、好ましくは第１の溝であり、スプリングエレメントは、何れの場合のさらに距離を置いて、同様に構造的弱化の機能を担う１つ以上の更なる横方向溝を有する。
【００１７】
１つの溝又は複数の溝の最大くびれは、好ましくは、長手方向軸に対して横方向にバーシクボディの最大直径の５５％〜７５％の範囲内にあり、更に好ましくは、長手方向軸の方向にベーシックボディの長さの１５％〜２５％の距離だけベーシックボディの端部側から離間している。
【００１８】
ベーシックボディは、好ましくは中空ボディとして構成され、長手方向軸の方向に、好ましくは長手方向軸に対して同軸に空洞を有し、空洞は、少なくとも１つのテーパー断面部を有し、接触面は少なくとも断面積と同程度の大きさである。
【００１９】
本発明の独立した第２の実施の形態も同時に構成する本発明の更に好ましい実施の形態では、複数の窪み部がベーシックボディの端部側に設けられ、その窪み部は端縁において、長手方向軸の方向に間隔を置いて配置された複数の突起部を画定する。端縁において、複数の突起部及び隣接する“谷”が窪み部によって形成されるため、スプリングエレメントの開始輪郭が最適化される。“第１の接触”の面積を単に端縁の突出部に縮小することにより、ダンパーキャップをベーシックボディの端部側に当てたときのスプリングエレメントの接触剛性が更に低減される。したがって、本発明は、長手方向軸と、長手方向軸に沿って延在し、圧縮されていない基本状態と圧縮された状態との間で弾性的に変形可能なベーシックボディとを有し、車両用ショックアブソーバのダンパーキャップに対して接触するように構成された接触面を有する端部側を有する車両用ショックアブソーバ用のスプリングエレメントに基づいて目的を更に独立的に達成する。ここで、ベーシックボディの端部側は、基本状態で全周端縁を有し、複数の窪み部がベーシックボディの端部側に設けられ、前記窪み部は長手方向軸の方向に間隔を置いて配置された複数の突起部を画定する。
【００２０】
突起部は、窪み部に対して、好ましくは長手方向軸の方向に２ｍｍ以上突出している。突起部は、特に好ましくは、長手方向軸の方向に４ｍｍ±１５％だけ窪み部に対して突出している。この好ましい寸法は、生じる圧縮が突起部を直接完全に圧縮するのではなく、スプリングエレメント全体が圧縮し始め、従来通り、残った突起部がダンパーキャップ上に残るという驚くべき利点を達成する。これは、スプリングエレメントとダンパーキャップとの間に依然として閉じ込められた気体が逃げることができるという効果を有する。突起部が小さすぎるか又は完全に欠落している場合、特定の構成では、圧縮中、脱出する空気によって引き起こされるヒス又はホイッスルノイズが感知される可能性がある。この厄介な騒音は、本発明により構成された突起部によって最小化されるか、又は最善には避けられる。
【００２１】
上述した及び後述する好ましい実施の形態は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態のスプリングエレメントの有利な発展である。
【００２２】
更に好ましい実施の形態では、端縁は、座屈を伴わずに好ましくは互いに合流する凹状湾曲部及び凸状湾曲部を有する。凸部と凹部とは、直線状に延びる部分によって接続されるか、又は互いに直接に合流することが好ましい。ここでは、凹部と凸部を入れ替えても良いし、凹部に隣接して凹部を配置しても良く、凸部に隣接して凸部を配置しても良い。
【００２３】
凹凸の湾曲は、円弧状に形成されていることが好ましい。
【００２４】
スプリングエレメントの更に好ましい実施の形態では、窪み部の表面は、部分的又は完全に構造化されている。構造化は、好ましくは上記のように実現される。スプリングエレメントのある程度の圧縮から、窪み部の表面もダンパーキャップに接触する。ここでは、その後、前記表面が構造化され、且つノイズを低減するのにも有利である。それらは接触面の一部である。
【００２５】
本発明によるスプリングエレメントは、窪み部が長手方向軸に対して２０°〜１５９°の角度で延び、好ましくは長手方向軸と整列しているという点で開発されている。
【００２６】
好ましい実施の形態では、ベーシックボディは、エラストマー、好ましくはゴム及び／又はポリイソシアネート重付加生成物で部分的に又は完全に構成されている。
【００２７】
ここでスプリングエレメントは、エラストマーで構成することができるが、層状、殻状又は他の形態、又は互いに混合して存在する複数のエラストマーで構成することもできる。ポリイソシアネート重付加生成物は、好ましくは、ポリウレア構造を任意に含むことができる、微孔性ポリウレタンエラストマーに基づいて、熱可塑性ポリウレタンに基づいて、又は前記２つの材料の組み合わせに基づいて構成される。
【００２８】
好ましい実施の形態では、微孔性ポリウレタンエラストマーは、ＤＩＮ  ５３４２０に従った密度が２００ｋｇ／ｍ３〜１１００ｋｇ／ｍ３、好ましくは、３００ｋｇ／ｍ３〜８００ｋｇ／ｍ３、ＤＩＮ  ５３５７１に従った引張強度が２Ｎ／ｍｍ２、好ましくは、２Ｎ／ｍｍ２〜８Ｎ／ｍｍ２、ＤＩＮ  ５３５７１に従った伸びが３００％、好ましくは、３００％〜７００％及び、ＤＩＮ  ５３５１５に従った引裂強度が８Ｎ／ｍｍ〜２５Ｎ／ｍｍであることがとりわけ好ましい。
【００２９】
エラストマーは、好ましくは、直径０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ、特に好ましくは、０．０１〜０．１５ｍｍのセルを有するポリイソシアネート重付加生成物に基づく微孔性エラストマーであることが好ましい。
【００３０】
ポリイソシアネート重付加生成物及びその製造に基づくエラストマーは、一般に公知であり、例えば、EPA62835、EPA36994、EPA250969、DEA19548770及びDEA19548771等、数多く記載されている。
【００３１】
製造は、慣例的に、イソシアネートをイソシアネートと反応性のある化合物と反応させることによって行われる。
【００３２】
気泡ポリイソシアネート重付加生成物に基づくエラストマーは、慣習的に、反応性出発成分が互いに反応する型で製造される。ここで好適な金型は、その形状に基づいてスプリングエレメントの本発明に係る三次元形状を保証する一般的な金型、例えば金属製の金型である。１つの実施の形態では、輪郭要素は、鋳型内に直接組み込まれている。更なる実施の形態では、それらは同心のベーシックボディ内に遡って組み込まれる。好ましい実施の形態では、同心のスプリングエレメントは、この目的のために、好ましくは液体窒素を用いて凝固するまで冷却され、この状態で処理される。
【００３３】
ポリイソシアネート重付加生成物は、一般的に知られている方法に従って、例えば、以下の出発物質を一段階または二段階のプロセスで使用することによって製造することができる。
（ａ）イソシアネート、
（ｂ）イソシアネートと反応する化合物、
（ｃ）水及び場合により
（ｄ）触媒、
（ｅ）発泡剤及び／又は
（ｆ）補助物質及び／又は追加物質、例えばポリシロキサン及び／又は脂肪酸スルホネート。
【００３４】
金型の内壁の表面温度は、通常は４０℃〜９５℃、好ましくは、５０℃〜９０℃である。成形された部品の製造は、０．８５〜１．２０のＮＣＯ／ＯＨ比で有利に実施される。ここで、加熱された出発成分は、混合され、所望の成形部品密度に対応する量で加熱され、好ましく緊密に閉じられた成形工具に入れられる。成形部品を５分〜６０分間硬化させた後、型から取り外すことができる。成形工具に導入される反応混合物の量は、得られた成形体が既に示された密度を有するように、慣習的に決められる。出発成分は、通例１５℃〜１２０℃、好ましくは、３０℃〜１１０℃の温度で成形工具に導入される。成形体を製造するための圧縮度は、１．１〜８、好ましくは、２〜６である。気泡ポリイソシアネート重付加生成物は、高圧技術、低圧技術、又は特に反応射出成形技術（ＲＩＭ）を用いて、開放型又は好ましくは閉鎖型の成形工具で、”ワンショット”方法により製造することができる。この反応は、特に密閉成形工具内で圧縮することによって行われる。反応射出成形技術は、例えば、H.Piechota and H.Roehr、 in "Integralschaumstoffe"、Carl Hanser-Verlag、Munich、Vienna 1975に、D.J. Prepelka and J.L. Wharton in Journal of Cellular Plastics March/April 1975, pages 87-98、及びU. Knipp, in Journal of Cellular Plastics、March/April 1973, pages 76-84に記載されている。
【００３５】
本発明に係るスプリングエレメントは、付加的なスプリング及び／又は主たるショックアブソーバとしての使用に適合する寸法、すなわち長さ及び直径を有することが好ましい。スプリングエレメントは、長手方向の長さが３０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に好ましくは、４０ｍｍ〜１２０ｍｍの範囲内である。更に好ましくは、スプリングエレメントの長手方向軸に対して横方向の最大外径は、３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内にあり、特に好ましくは、４０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内にある。スプリングエレメントのキャビティは、好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にある。
【００３６】
本発明は、ダンパーベアリング、長手方向軸の方向にダンパーベアリングに対して可動に取り付けられたダンパーキャップ、及び長手方向軸に沿って延在するベーシックボディを備えるスプリングエレメントを有する車両用ショックアブソーバによって最初に言及されたタイプの車両用ショックアブソーバを基礎とし、且つ最初に言及された目的を達成する。ここで、ベーシックボディは、非圧縮基本状態と長手方向軸の方向に圧縮された状態との間で弾性的に変形可能であり、車両用ショックアブソーバのダンパーキャップとの接触のために構成された接触面を備える端部側を有し、接触面は、部分的又は完全に構造化されている。スプリングエレメントを備えた本発明による車両用ショックアブソーバによって達成される利点に関して、上記の記述が参照される。上述のスプリングエレメントの好ましい実施の形態は、同時に、本発明による車両用ショックアブソーバの好ましい実施の形態でもある。
【００３７】
本発明は、冒頭で言及したタイプの車両を基礎にした目的を達成し、この車両は、上述した好ましい実施の形態の１つに一致して構成された、又は上述した好ましい実施の形態の１つに一致するスプリングエレメントを有するショックアブソーバを少なくとも１つ、好ましくは複数、若しくは全部を有する。
【００３８】
更に、本発明は、主なショックアブソーバとしての、又は車両用ショックアブソーバにおける追加のスプリングとしてのスプリングエレメントの使用に関する。本発明は、上記の好ましい実施の形態の１つに従って構成されたスプリングエレメントによるこのような使用に基づく目的を達成する。
【００３９】
添付図面を参照しながら好ましい実施例を用いて本発明を以下に説明する。
【実施例】
【００４０】
図１は、先ず第１に３次元的及び概略的にスプリングエレメント１を示している。スプリングエレメント１は、細長いベーシックボディ３を有する。ベーシックボディ３は、第１の端部５から第２の端部７まで延在する長手方向軸Ｌを有する。端部側９が第１の端部５に形成される。第２の端部側１０は、反対側の端部７に対向して配置されている。
【００４１】
ベーシックボディ３の第１の端部側９には、端縁１１が形成されている。端縁１１は、スプリングエレメント１が車両用ショックアブソーバに取り付けられて、そのショックアブソーバが圧縮すると最初にショックアブソーバのダンパーキャップに接触するスプリングエレメント１の一部を構成している。
【００４２】
複数の窪み部１３、好ましい実施例では３つ、が端部側９に許容されている。窪み部１３の許容の結果、端縁１１が厳密に環状に構成されておらず、むしろ対応する数の突起部１４が窪み部１３により形成されることとなる。突起部１４は、窪み部１３に関連して長手方向軸Ｌの方向に突出する。これにより、ダンパーキャップとの最初の接触は、端縁１１全体ではなく、むしろ突出部１４に沿って延びる端縁１１のそれぞれの部分と単に接触するだけである。これにより、スプリングエレメントの始動挙動は、接触剛性が減少するのでより柔らかくなるように構成される。接触面の第１の部分１５ａは、端縁１１の半径方向外側に形成され、圧縮が進むにつれて、ダンパーキャップと接触するようになる。接触面の第２の部分１５ｂは、端縁１１の半径方向内側に形成され、スプリングエレメント１の材料が膨らみ、半径方向に偏向されることにより、同様にダンパーキャップと接触するようにすることができる。
【００４３】
ベーシックボディ３の側方周面に沿って、長手方向軸Ｌの長手方向に実質的に延びる複数の長手方向溝１６が、少なくとも第１の端部５において横方向に配置され、また特定の構造的弱部として撓み挙動に肯定的な影響を与え、ソフト撓みをもたらす。長手方向溝１６は、好ましくは、長手方向軸Ｌに対して１５°未満、特に好ましくは１０°未満の鋭角で延びている。更なる長手方向溝１８又は長手方向溝１６の整列した連続は、端部５の他の側にも任意に配置されている。これらは長手方向溝１６と同じ機能を果たす。
【００４４】
特に図２から明らかなように、スプリングエレメント１は、中空体として構成され、長手方向軸Ｌに対して同軸に形成されたキャビティ１７を有する。キャビティ１７は、好ましくは、第１の端部側９からベーシックボディ３を通って第２の端部側１０まで延びている（図３、４）。
【００４５】
図２は、第1の端部側９の端面の上面図を示している。長手方向溝１６（及び１８）は、スプリングエレメント１の円周に亘って均一に、対を成して互いに対向して実質的に軸対称に分布している一方、３つの端部側の窪み部１３は、互いに１２０°の角度で円周上に均一に分布している。原則的に、異なる数の窪み部１３も本発明の範囲内にある。図２から明らかなように、何れの場合も端縁１１はその突起部１４に２つの隣接する凸状湾曲１１ｂを有し、窪み部は、それぞれ凹状湾曲１１ａを有する。凸状湾曲と凹状湾曲１１ａ、ｂは、曲りのない直線部分によって直接的に又は別個に互いに合流する。ベーシックボディ３の外周輪郭は、実質的に円錐台形状であり、長手方向溝１６、１８及び１つ以上の横方向溝２１、２３、２５（図３、４）によって中断されている。
【００４６】
図３及び４は、窪み部１３及びスプリングエレメント１のベーシックボディ３の内部の構造を開示する。接触面１５ａ、１５ｂの構造化は、破線２０によって図３及び図４に示されている。構造化２０は、第１の端部側９から第１の横方向溝２１の始端まで接触面の外側部分１５ａ上に延在している。第１の横方向溝２１は、第１の端部側９から距離ａに配置されている。最小収縮点で第１の横断溝２１は、直径ｄを有する。
【００４７】
長手方向溝１６は、同様に、第１の横方向溝２１まで延在する接触面１５ａの延長部としての構造化表面を有することが好ましい。
【００４８】
ベーシックボディ３のキャビティ１７の内側には、第１の断面テーパー１９が設けられている。構造化表面は、好ましくは、少なくとも第１の先細り部まで接触面１５ｂの延長として延びる。更に好ましくは、第２の断面テーパー２３がキャビティ１７内に設けられ、表面の構造化２０は、少なくとも前記第２の断面テーパーまで伸びている。更により好ましくは、表面の構造化は中空空間１７全体を通じて続く。
【００４９】
第１の横方向溝２１に加えて、好ましくは、１つ以上の更なる横方向溝２５、２７が、ベーシックボディ３の外側に、それぞれ互いに離れて配置される。
【００５０】
第１の横方向溝２１の直径ｄは、第２の端部７におけるベーシックボディ３の最大直径Ｄの５５％〜７５％の範囲内にあることが好ましい。第１の横方向溝２１の第１の端部側９からの距離は、長手方向軸Ｌの方向におけるベーシックボディ３の最大長さＡの１５％〜２５％の範囲内にあることが好ましい。
【００５１】
窪み部１３の１つの例として図４から特に示されるように、窪み部１３は、長手方向軸Ｌに対して角度αで配向されている。角度αは、好ましくは３０°〜１５０°の範囲内である。図示の例では、約４５°である。窪み部は、軸Ｖの方向に向けられている。軸Ｖが長手方向軸Ｌと交差しない実施の形態では、角度は、長手方向軸Ｌから最小距離にある軸Ｖ上のその点から開始して決定される。角度は、軸Ｖが存在し、且つ長手方向軸Ｌに対する角度の原点の垂線に対して垂直に位置する同一平面内に画定される。
【００５２】
窪み部１３は、軸Ｖの方向に円弧状の断面を有する。代替の好ましい実施の形態では、窪み部１３は、卵形、特に楕円形、又は多角形、特に三角形、矩形、又は軸Ｖに対して台形断面を有するか、又は上記の基本形状の組み合わせから成る。 図示の例では、窪み部は、軸Ｖの方向に一定の断面を有するように構成されている。代替の好ましい実施の形態では、窪み部１３は、キャビティ１７の方向に少なくとも部分的に先細りになっているか、又は少なくとも部分的に拡張している断面を有する。
【符号の説明】
【００５３】
１  スプリングエレメント
３  ベーシックボディ
５  第１の端部
７  第２の端部
９  第１の端部側
１０  第２の端部側
１１  端縁
１３  窪み部
１４  突起部
１５ａ  接触面の第１の部分
１５ｂ  接触面の第２の部分
１６  長手方向溝
１７  キャビティ
１８  長手方向溝
２１、２３、２５  横方向溝
ｄ  横方向溝の直径
Ｌ  長手方向軸
Ｖ  窪み部の方向の軸
【図１】
2019513961.tif 000003
【図２】
2019513961.tif 000004
【図３】
2019513961.tif 000005
【図４】
2019513961.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月16日(2018.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ショックアブソーバのスプリングエレメントに関する。本発明は、更に、そのようなスプリングエレメントを備えた車両のショックアブソーバ、及びそのようなショックアブソーバを備えた車両、特に乗用車に関する。
【背景技術】
【０００２】
前述したタイプのスプリングエレメントは一般に知られている。それらは車内、例えば、シャーシ内で使用される。それらは、特に、振動減衰スプリングエレメントとして使用される。しばしば金属スプリング及び／又は圧縮ガスエレメントに基づく主なショックアブソーバに加えて、好ましくは弾力材料で構成された更に別のスプリングエレメント（追加のショックアブソーバ）が実質的に常に使用される。これらのスプリングエレメントは、通常、同心円状に形成され、スプリング軸に沿って異なる直径及び／又は壁厚を有する中空体である。原則として、これらのスプリングエレメントは、主なショックアブソーバとしても作用することができるが、それらはしばしば主なショックアブソーバとの組み合わせでエンドストップ機能を果たす。これらは、ここでは、車両サスペンションの漸進的な特性の形成又は強化によって、スプリングホイールの力−移動量特性に影響を及ぼす。したがって、車両のピッチング効果を低減し、ローリング支持を強化することができる。特に、始動剛性は幾何学的構成によって最適化される。これは車両のサスペンション快適性に重大な影響を与える。この機能により、運転の快適性が向上し、非常に高い運転安全性が保証される。幾何学的形状の特定の構成は、耐用年数に亘り実質的に一定のコンポーネント特性をもたらす。
【０００３】
付加的なスプリングの三次元構成の１つの難点は、頻繁に望まれる、特にスプリングエレメントのソフトスタートとも呼ばれる力吸収のソフトな使用にある。このようなソフトスタートを達成するために、例えば、公開された出願DE102004049638には、“花の形”とも呼ばれる包囲曲げリップが記載されている。しかしながら、付加的なスプリングの幾何学的形状のために、曲げリップの拡張は制限されており、したがって、ソフトスタートはまた、高度に限定された限界内でのみ変化することができる。曲げリップを有するこの成形は、特に高負荷の場合にもある程度好適である。更に、曲げリップは、発泡によって主に実現される製造上の実質的な欠点を有する。鋳造作業中、スプリングエレメントの中空空間は、慣習的に、硬化後にスプリングエレメントを引っ張らなければならないコアによって画定される。その結果、曲げリップにしっかりと適合した結果としての負荷は、無視できない量の廃棄物をもたらす。更なる欠点は、曲げリップの製造に伴う高価なバリ取りにある。
【０００４】
WO2010/020588 A1は、中空スプリングエレメントを開示している。この中空スプリングエレメントの外側面は少なくとも１つの周囲ノッチを有する。周囲ノッチは、その基部に、一様な剛性プロファイル及び均質材料充填を達成するために１ｍｍ未満の曲率半径のノッチ幾何学形状を有する。スプリングエレメントは、アンラッチ、座屈又は膨張の傾向を持たないように意図されている。
【０００５】
US2006/0049604 A1及びEP0382645 A1は、請求項１のプリアンブルに記載のスプリングエレメントを開示している。
【０００６】
できるだけスプリングエレメントの開始挙動を柔らかくするための努力に加えて、業界全体、特に自動車工業において、厄介な騒音を可能な限り実質的に排除することが重要である。とりわけ、シャーシとそこに設置されているショックアブソーバによって厄介な騒音が発生する。従来技術では、ショックアブソーバに最大限の衝撃が加えられた場合にその極端な圧縮のために、スプリングエレメントが鳴き音を発生する傾向があることが不利な点として指摘されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】DE102004049638
【特許文献２】WO2010/020588 A1
【特許文献３】US2006/0049604 A1
【特許文献４】EP0382645 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この背景に対して、本発明は、騒音の放射を可能な限り低減するという結果に合わせて冒頭で言及したスプリングエレメントを改良するという目的に基づいていた。特に、本発明は更に、スプリングエレメントの停止又は始動挙動を更に改善するという目的に基づいていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、最初に述べたタイプのスプリングエレメントに基づいて目的を達成する。これは、車両用ショックアブソーバ用のスプリングエレメントを提案する本発明の第１の実施の形態に一致しており、長手方向軸と、長手方向軸に沿って延在するベーシックボディを有し、非圧縮基本状態と長手方向軸の方向に圧縮された状態との間で弾性的に変形可能であり、車両ショックアブソーバのダンパーキャップとの接触のために形成された接触面を有する端面を有し、少なくとも接触表面、好ましくは表面全体が部分的又は完全に構造化されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】好ましい実施の形態によるスプリングエレメントの三次元概略図を示す。
【図２】図１によるスプリングエレメントの端部側の上面図を示す。
【図３】図１及び図２によるスプリングエレメントの第１の断面図を示す。
【図４】図１〜３によるスプリングエレメントの更なる断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、スプリングエレメントの圧縮中に、特に、スプリングエレメントに設けられた接触面がショックアブソーバのダンパーキャップに当たっているときは何時も、鳴きや擦り音が発生するという知見に基づいており、実質的に長手方向軸の方向に生じる圧縮の方向に関して、横方向にスプリングエレメントの圧縮が進行する結果、スプリングエレメントの材料は半径方向内向き及び外向きに撓む。接触面は、せん断力の影響下でダンパーキャップに対して半径方向に移動し、その結果、スティック／スリップ効果が生じる。スティック／スリップ効果は、互いに反対方向に動かされた物体の滑り戻りを意味する。これは、静止摩擦がすべり摩擦よりも特に大きい場合に特に発生する。減衰されて結合された摩擦パートナーの表面部分は、一連の接着、踏ん張り、分離、及び滑りを生じ、その結果、センサによって知覚可能な振動が発生する。急速な接着及び滑りのシーケンスのために、騒がしい音として知覚される迷惑な騒音が生じる。これは、接触面が少なくとも部分的に、しかし好ましくは完全に構造化されていることによって本発明が始まるところである。明細書では、表面の構造化は、表面に対して表面の接着能力を改善する不規則な標的化された様式での適用をもたらす。接触面とダンパーキャップは、ある程度まで相互により良好に結合することができ、それによってスティック／スリップ効果の発生が著しく最小限に抑えられる。その結果、ノイズの発生が大幅に減少する。
【００１２】
本発明の特に好ましい実施の形態では、接触面の構造は、不規則な構造の形態、特に好ましくは砂目立ての形態で構成される。
【００１３】
代替の好ましい実施の形態では、接触面の構造は、規則的な構造の形態で、特に好ましくは単純又は十字溝加工、ピンプル加工又は多角形の輪郭形成の形態で構成される。
【００１４】
更に好ましくは、構造は、多数の構造隆起部及び構造窪み部を有し、構造隆起部は、構造窪み部によって互いに分離されている。 
【００１５】
この構造は、２５〜５００μmの範囲内、好ましくは１００〜３５０μmの範囲内、特に好ましくは２５０μm±１０％の範囲内の平均最大高さＲＺを有することが好ましい。平均最大高さは、連続する５つの個々の測定部分の山谷高さの平均値を意味すると理解される。平均山谷高さＲＺは、好ましくはＥＮ  ＩＳＯ  ２５１７８に従って、例えば、視覚的測定方法によって決定される。
【００１６】
更に好ましい改良の形態では、ベーシックボディの端部側は、基本状態で全周端縁を有する。端縁は、接触面の領域又は最初にダンパーキャップに接触するスプリングエレメントの部分を画定する。縁としてのスプリングエレメントのこの領域の構成により、第１の接触部の表面は、より大きな表面がダンパーキャップに当たる公知の解決策に対して著しく最小化され、結果としてソフトスタート挙動がもたらされる。端縁は、好ましくは、内側及び／又は外側に丸みを帯びている。これは、好ましくは、互いに同一又は異なる半径で実現される。或いは、端縁に、同一の又は互いに異なる構成とすることが可能な１つ以上の相（フェーズ）を設けることが好ましい。
【００１７】
好ましい実施の形態によれば、構造化された接触面は、長手方向軸に対して端縁の半径方向外側及び／又は内側に延在する。端縁の両側に接触面を構成し構造化することが特に有利であることが分かった。
【００１８】
本発明の更に好ましい実施の形態では、ベーシックボディは、端部側から間隔を置いて配置された少なくとも１つの全周溝を有し、構造化接触面は溝まで延在する。長手方向軸に対して横方向に形成された溝は、第１に、接触面を有する端部側が配置される端部の末端を規定し、第２に、スプリングエレメントのより柔らかい圧縮挙動を導く目標とする構造的弱部を構成する。この溝は、好ましくは第１の溝であり、スプリングエレメントは、何れの場合のさらに距離を置いて、同様に構造的弱化の機能を担う１つ以上の更なる横方向溝を有する。
【００１９】
１つの溝又は複数の溝の最大くびれは、好ましくは、長手方向軸に対して横方向にバーシクボディの最大直径の５５％〜７５％の範囲内にあり、更に好ましくは、長手方向軸の方向にベーシックボディの長さの１５％〜２５％の距離だけベーシックボディの端部側から離間している。
【００２０】
ベーシックボディは、好ましくは中空ボディとして構成され、長手方向軸の方向に、好ましくは長手方向軸に対して同軸に空洞を有し、空洞は、少なくとも１つのテーパー断面部を有し、接触面は少なくとも断面積と同程度の大きさである。
【００２１】
本発明の独立した第２の実施の形態も同時に構成する本発明の更に好ましい実施の形態では、複数の窪み部がベーシックボディの端部側に設けられ、その窪み部は端縁において、長手方向軸の方向に間隔を置いて配置された複数の突起部を画定する。端縁において、複数の突起部及び隣接する“谷”が窪み部によって形成されるため、スプリングエレメントの開始輪郭が最適化される。“第１の接触”の面積を単に端縁の突出部に縮小することにより、ダンパーキャップをベーシックボディの端部側に当てたときのスプリングエレメントの接触剛性が更に低減される。したがって、本発明は、長手方向軸と、長手方向軸に沿って延在し、圧縮されていない基本状態と圧縮された状態との間で弾性的に変形可能なベーシックボディとを有し、車両用ショックアブソーバのダンパーキャップに対して接触するように構成された接触面を有する端部側を有する車両用ショックアブソーバ用のスプリングエレメントに基づいて目的を更に独立的に達成する。ここで、ベーシックボディの端部側は、基本状態で全周端縁を有し、複数の窪み部がベーシックボディの端部側に設けられ、前記窪み部は長手方向軸の方向に間隔を置いて配置された複数の突起部を画定する。
【００２２】
突起部は、窪み部に対して、好ましくは長手方向軸の方向に２ｍｍ以上突出している。突起部は、特に好ましくは、長手方向軸の方向に４ｍｍ±１５％だけ窪み部に対して突出している。この好ましい寸法は、生じる圧縮が突起部を直接完全に圧縮するのではなく、スプリングエレメント全体が圧縮し始め、従来通り、残った突起部がダンパーキャップ上に残るという驚くべき利点を達成する。これは、スプリングエレメントとダンパーキャップとの間に依然として閉じ込められた気体が逃げることができるという効果を有する。突起部が小さすぎるか又は完全に欠落している場合、特定の構成では、圧縮中、脱出する空気によって引き起こされるヒス又はホイッスルノイズが感知される可能性がある。この厄介な騒音は、本発明により構成された突起部によって最小化されるか、又は最善には避けられる。
【００２３】
上述した及び後述する好ましい実施の形態は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態のスプリングエレメントの有利な発展である。
【００２４】
更に好ましい実施の形態では、端縁は、座屈を伴わずに好ましくは互いに合流する凹状湾曲部及び凸状湾曲部を有する。凸部と凹部とは、直線状に延びる部分によって接続されるか、又は互いに直接に合流することが好ましい。ここでは、凹部と凸部を入れ替えても良いし、凹部に隣接して凹部を配置しても良く、凸部に隣接して凸部を配置しても良い。
【００２５】
凹凸の湾曲は、円弧状に形成されていることが好ましい。
【００２６】
スプリングエレメントの更に好ましい実施の形態では、窪み部の表面は、部分的又は完全に構造化されている。構造化は、好ましくは上記のように実現される。スプリングエレメントのある程度の圧縮から、窪み部の表面もダンパーキャップに接触する。ここでは、その後、前記表面が構造化され、且つノイズを低減するのにも有利である。それらは接触面の一部である。
【００２７】
本発明によるスプリングエレメントは、窪み部が長手方向軸に対して２０°〜１５９°の角度で延び、好ましくは長手方向軸と整列しているという点で開発されている。
【００２８】
好ましい実施の形態では、ベーシックボディは、エラストマー、好ましくはゴム及び／又はポリイソシアネート重付加生成物で部分的に又は完全に構成されている。
【００２９】
ここでスプリングエレメントは、エラストマーで構成することができるが、層状、殻状又は他の形態、又は互いに混合して存在する複数のエラストマーで構成することもできる。ポリイソシアネート重付加生成物は、好ましくは、ポリウレア構造を任意に含むことができる、微孔性ポリウレタンエラストマーに基づいて、熱可塑性ポリウレタンに基づいて、又は前記２つの材料の組み合わせに基づいて構成される。
【００３０】
好ましい実施の形態では、微孔性ポリウレタンエラストマーは、ＤＩＮ  ５３４２０に従った密度が２００ｋｇ／ｍ３〜１１００ｋｇ／ｍ３、好ましくは、３００ｋｇ／ｍ３〜８００ｋｇ／ｍ３、ＤＩＮ  ５３５７１に従った引張強度が２Ｎ／ｍｍ２、好ましくは、２Ｎ／ｍｍ２〜８Ｎ／ｍｍ２、ＤＩＮ  ５３５７１に従った伸びが３００％、好ましくは、３００％〜７００％及び、ＤＩＮ  ５３５１５に従った引裂強度が８Ｎ／ｍｍ〜２５Ｎ／ｍｍであることがとりわけ好ましい。
【００３１】
エラストマーは、好ましくは、直径０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ、特に好ましくは、０．０１〜０．１５ｍｍのセルを有するポリイソシアネート重付加生成物に基づく微孔性エラストマーであることが好ましい。
【００３２】
ポリイソシアネート重付加生成物及びその製造に基づくエラストマーは、一般に公知であり、例えば、EPA62835、EPA36994、EPA250969、DEA19548770及びDEA19548771等、数多く記載されている。
【００３３】
製造は、慣例的に、イソシアネートをイソシアネートと反応性のある化合物と反応させることによって行われる。
【００３４】
気泡ポリイソシアネート重付加生成物に基づくエラストマーは、慣習的に、反応性出発成分が互いに反応する型で製造される。ここで好適な金型は、その形状に基づいてスプリングエレメントの本発明に係る三次元形状を保証する一般的な金型、例えば金属製の金型である。１つの実施の形態では、輪郭要素は、鋳型内に直接組み込まれている。更なる実施の形態では、それらは同心のベーシックボディ内に遡って組み込まれる。好ましい実施の形態では、同心のスプリングエレメントは、この目的のために、好ましくは液体窒素を用いて凝固するまで冷却され、この状態で処理される。
【００３５】
ポリイソシアネート重付加生成物は、一般的に知られている方法に従って、例えば、以下の出発物質を一段階または二段階のプロセスで使用することによって製造することができる。
（ａ）イソシアネート、
（ｂ）イソシアネートと反応する化合物、
（ｃ）水及び場合により
（ｄ）触媒、
（ｅ）発泡剤及び／又は
（ｆ）補助物質及び／又は追加物質、例えばポリシロキサン及び／又は脂肪酸スルホネート。
【００３６】
金型の内壁の表面温度は、通常は４０℃〜９５℃、好ましくは、５０℃〜９０℃である。成形された部品の製造は、０．８５〜１．２０のＮＣＯ／ＯＨ比で有利に実施される。ここで、加熱された出発成分は、混合され、所望の成形部品密度に対応する量で加熱され、好ましく緊密に閉じられた成形工具に入れられる。成形部品を５分〜６０分間硬化させた後、型から取り外すことができる。成形工具に導入される反応混合物の量は、得られた成形体が既に示された密度を有するように、慣習的に決められる。出発成分は、通例１５℃〜１２０℃、好ましくは、３０℃〜１１０℃の温度で成形工具に導入される。成形体を製造するための圧縮度は、１．１〜８、好ましくは、２〜６である。気泡ポリイソシアネート重付加生成物は、高圧技術、低圧技術、又は特に反応射出成形技術（ＲＩＭ）を用いて、開放型又は好ましくは閉鎖型の成形工具で、”ワンショット”方法により製造することができる。この反応は、特に密閉成形工具内で圧縮することによって行われる。反応射出成形技術は、例えば、H.Piechota and H.Roehr、 in "Integralschaumstoffe"、Carl Hanser-Verlag、Munich、Vienna 1975に、D.J. Prepelka and J.L. Wharton in Journal of Cellular Plastics March/April 1975, pages 87-98、及びU. Knipp, in Journal of Cellular Plastics、March/April 1973, pages 76-84に記載されている。
【００３７】
本発明に係るスプリングエレメントは、付加的なスプリング及び／又は主たるショックアブソーバとしての使用に適合する寸法、すなわち長さ及び直径を有することが好ましい。スプリングエレメントは、長手方向の長さが３０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に好ましくは、４０ｍｍ〜１２０ｍｍの範囲内である。更に好ましくは、スプリングエレメントの長手方向軸に対して横方向の最大外径は、３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内にあり、特に好ましくは、４０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内にある。スプリングエレメントのキャビティは、好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にある。
【００３８】
本発明は、ダンパーベアリング、長手方向軸の方向にダンパーベアリングに対して可動に取り付けられたダンパーキャップ、及び長手方向軸に沿って延在するベーシックボディを備えるスプリングエレメントを有する車両用ショックアブソーバによって最初に言及されたタイプの車両用ショックアブソーバを基礎とし、且つ最初に言及された目的を達成する。ここで、ベーシックボディは、非圧縮基本状態と長手方向軸の方向に圧縮された状態との間で弾性的に変形可能であり、車両用ショックアブソーバのダンパーキャップとの接触のために構成された接触面を備える端部側を有し、接触面は、部分的又は完全に構造化されている。スプリングエレメントを備えた本発明による車両用ショックアブソーバによって達成される利点に関して、上記の記述が参照される。上述のスプリングエレメントの好ましい実施の形態は、同時に、本発明による車両用ショックアブソーバの好ましい実施の形態でもある。
【００３９】
本発明は、冒頭で言及したタイプの車両を基礎にした目的を達成し、この車両は、上述した好ましい実施の形態の１つに一致して構成された、又は上述した好ましい実施の形態の１つに一致するスプリングエレメントを有するショックアブソーバを少なくとも１つ、好ましくは複数、若しくは全部を有する。
【００４０】
更に、本発明は、主なショックアブソーバとしての、又は車両用ショックアブソーバにおける追加のスプリングとしてのスプリングエレメントの使用に関する。本発明は、上記の好ましい実施の形態の１つに従って構成されたスプリングエレメントによるこのような使用に基づく目的を達成する。
【００４１】
添付図面を参照しながら好ましい実施例を用いて本発明を以下に説明する。
【実施例】
【００４２】
図１は、先ず第１に３次元的及び概略的にスプリングエレメント１を示している。スプリングエレメント１は、細長いベーシックボディ３を有する。ベーシックボディ３は、第１の端部５から第２の端部７まで延在する長手方向軸Ｌを有する。端部側９が第１の端部５に形成される。第２の端部側１０は、反対側の端部７に対向して配置されている。
【００４３】
ベーシックボディ３の第１の端部側９には、端縁１１が形成されている。端縁１１は、スプリングエレメント１が車両用ショックアブソーバに取り付けられて、そのショックアブソーバが圧縮すると最初にショックアブソーバのダンパーキャップに接触するスプリングエレメント１の一部を構成している。
【００４４】
複数の窪み部１３、好ましい実施例では３つ、が端部側９に許容されている。窪み部１３の許容の結果、端縁１１が厳密に環状に構成されておらず、むしろ対応する数の突起部１４が窪み部１３により形成されることとなる。突起部１４は、窪み部１３に関連して長手方向軸Ｌの方向に突出する。これにより、ダンパーキャップとの最初の接触は、端縁１１全体ではなく、むしろ突出部１４に沿って延びる端縁１１のそれぞれの部分と単に接触するだけである。これにより、スプリングエレメントの始動挙動は、接触剛性が減少するのでより柔らかくなるように構成される。接触面の第１の部分１５ａは、端縁１１の半径方向外側に形成され、圧縮が進むにつれて、ダンパーキャップと接触するようになる。接触面の第２の部分１５ｂは、端縁１１の半径方向内側に形成され、スプリングエレメント１の材料が膨らみ、半径方向に偏向されることにより、同様にダンパーキャップと接触するようにすることができる。
【００４５】
ベーシックボディ３の側方周面に沿って、長手方向軸Ｌの長手方向に実質的に延びる複数の長手方向溝１６が、少なくとも第１の端部５において横方向に配置され、また特定の構造的弱部として撓み挙動に肯定的な影響を与え、ソフト撓みをもたらす。長手方向溝１６は、好ましくは、長手方向軸Ｌに対して１５°未満、特に好ましくは１０°未満の鋭角で延びている。更なる長手方向溝１８又は長手方向溝１６の整列した連続は、端部５の他の側にも任意に配置されている。これらは長手方向溝１６と同じ機能を果たす。
【００４６】
特に図２から明らかなように、スプリングエレメント１は、中空体として構成され、長手方向軸Ｌに対して同軸に形成されたキャビティ１７を有する。キャビティ１７は、好ましくは、第１の端部側９からベーシックボディ３を通って第２の端部側１０まで延びている（図３、４）。
【００４７】
図２は、第1の端部側９の端面の上面図を示している。長手方向溝１６（及び１８）は、スプリングエレメント１の円周に亘って均一に、対を成して互いに対向して実質的に軸対称に分布している一方、３つの端部側の窪み部１３は、互いに１２０°の角度で円周上に均一に分布している。原則的に、異なる数の窪み部１３も本発明の範囲内にある。図２から明らかなように、何れの場合も端縁１１はその突起部１４に２つの隣接する凸状湾曲１１ｂを有し、窪み部は、それぞれ凹状湾曲１１ａを有する。凸状湾曲と凹状湾曲１１ａ、ｂは、曲りのない直線部分によって直接的に又は別個に互いに合流する。ベーシックボディ３の外周輪郭は、実質的に円錐台形状であり、長手方向溝１６、１８及び１つ以上の横方向溝２１、２３、２５（図３、４）によって中断されている。
【００４８】
図３及び４は、窪み部１３及びスプリングエレメント１のベーシックボディ３の内部の構造を開示する。接触面１５ａ、１５ｂの構造化は、破線２０によって図３及び図４に示されている。構造化２０は、第１の端部側９から第１の横方向溝２１の始端まで接触面の外側部分１５ａ上に延在している。第１の横方向溝２１は、第１の端部側９から距離ａに配置されている。最小収縮点で第１の横断溝２１は、直径ｄを有する。
【００４９】
長手方向溝１６は、同様に、第１の横方向溝２１まで延在する接触面１５ａの延長部としての構造化表面を有することが好ましい。
【００５０】
ベーシックボディ３のキャビティ１７の内側には、第１の断面テーパー１９が設けられている。構造化表面は、好ましくは、少なくとも第１の先細り部まで接触面１５ｂの延長として延びる。更に好ましくは、第２の断面テーパー２３がキャビティ１７内に設けられ、表面の構造化２０は、少なくとも前記第２の断面テーパーまで伸びている。更により好ましくは、表面の構造化は中空空間１７全体を通じて続く。
【００５１】
第１の横方向溝２１に加えて、好ましくは、１つ以上の更なる横方向溝２５、２７が、ベーシックボディ３の外側に、それぞれ互いに離れて配置される。
【００５２】
第１の横方向溝２１の直径ｄは、第２の端部７におけるベーシックボディ３の最大直径Ｄの５５％〜７５％の範囲内にあることが好ましい。第１の横方向溝２１の第１の端部側９からの距離は、長手方向軸Ｌの方向におけるベーシックボディ３の最大長さＡの１５％〜２５％の範囲内にあることが好ましい。
【００５３】
窪み部１３の１つの例として図４から特に示されるように、窪み部１３は、長手方向軸Ｌに対して角度αで配向されている。角度αは、好ましくは３０°〜１５０°の範囲内である。図示の例では、約４５°である。窪み部は、軸Ｖの方向に向けられている。軸Ｖが長手方向軸Ｌと交差しない実施の形態では、角度は、長手方向軸Ｌから最小距離にある軸Ｖ上のその点から開始して決定される。角度は、軸Ｖが存在し、且つ長手方向軸Ｌに対する角度の原点の垂線に対して垂直に位置する同一平面内に画定される。
【００５４】
窪み部１３は、軸Ｖの方向に円弧状の断面を有する。代替の好ましい実施の形態では、窪み部１３は、卵形、特に楕円形、又は多角形、特に三角形、矩形、又は軸Ｖに対して台形断面を有するか、又は上記の基本形状の組み合わせから成る。 図示の例では、窪み部は、軸Ｖの方向に一定の断面を有するように構成されている。代替の好ましい実施の形態では、窪み部１３は、キャビティ１７の方向に少なくとも部分的に先細りになっているか、又は少なくとも部分的に拡張している断面を有する。
【符号の説明】
【００５５】
１  スプリングエレメント
３  ベーシックボディ
５  第１の端部
７  第２の端部
９  第１の端部側
１０  第２の端部側
１１  端縁
１３  窪み部
１４  突起部
１５ａ  接触面の第１の部分
１５ｂ  接触面の第２の部分
１６  長手方向溝
１７  キャビティ
１８  長手方向溝
２１、２３、２５  横方向溝
ｄ  横方向溝の直径
Ｌ  長手方向軸
Ｖ  窪み部の方向の軸
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月29日(2018.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸（Ｌ）と、この長手方向軸に沿って延在し、非圧縮基本状態と前記長手方向軸（Ｌ）の方向に圧縮された状態との間で弾性的に変形可能なベーシックボディ（３）とを有する車両用ショックアブソーバ用のスプリングエレメント（１）であって、
前記車両用ショックアブソーバのダンパーキャップに対して接触するように構成された接触面（１５ａ、ｂ）を備える端部側（９）を有し、
前記接触面は、部分的に又は完全に構造化され、
前記ベーシックボディ（３）の前記端部側（９）は、前記基本状態において包囲端縁（１１）を有し、
前記構造化された接触面（１５ａ、ｂ）は、前記長手方向軸（Ｌ）に対して前記端縁（１１）の半径方向外側及び内側に延在しており、
前記ベーシックボディ（３）は、中空体として構成され、前記長手方向軸（Ｌ）の方向に、好ましくは前記長手方向軸（Ｌ）に対して同軸にキャビティ（１７）を有し、
前記キャビティ（１７）は、少なくとも１つのテーパー断面部（１９）を有し、前記構造化された接触面（１５ａ、ｂ）は、少なくとも前記断面テーパー（１９）まで延びていることを特徴とするスプリングエレメント（１）。
【請求項２】
前記接触面（１５ａ、ｂ）の構造は、不規則構造の形態で、特に好ましくは、砂目立ての形態で構成され、又は、
前記接触面の構造は、規則的な構造の形態で、特に好ましくは、単純又は十字形溝加工、ピンプル加工、又は多角形の輪郭形成の形態で構成される請求項１に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項３】
前記構造は、多数の構造的隆起部と構造的窪み部を有し、前記構造的隆起部は、前記構造的窪み部によって互いに分離されており、及び、
前記構造は、好ましくは、平均最大高さＲＺが２５〜５００μmの範囲、好ましくは、１００〜３５０μmの範囲内にある請求項１又は２に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項４】
前記ベーシックボディ（３）は、前記端部側（９）から離間した少なくとも１つの全周溝（２１）を有し、前記構造化された接触面（１５ａ、ｂ）は、前記溝（２１）まで延びている請求項１〜３の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項５】
前記複数の窪み部（１３）は、前記ベーシックボディ（３）の前記端部側（９）に設けられ、前記端縁（１１）において、前記長手方向軸（Ｌ）の方向に複数の離間した突起部（１４）を画定し、前記突起部は、前記長手方向軸（Ｌ）の方向に２ｍｍ以上、好ましく突出している請求項１〜４の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項６】
前記ベーシックボディ（３）の前記端部側（９）に合計３つの前記突起部（１４）が形成され、前記突起部は、前記ダンパーキャップに接触するための３つの部分面に縮小された面を画定する請求項５に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項７】
前記窪み部（１３）の表面（１５ｃ）は、部分的又は完全に構造化されている請求項５又は６に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項８】
前記窪み部（１３）は、前記長手方向軸（Ｌ）に対して２０°〜１５０°の角度（α）で連続しており、前記長手方向軸（Ｌ）と好ましく整列している請求項５〜７の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項９】
前記ベーシックボディ（３）は、エラストマー、好ましくはゴム及び／又はポリイソシアネート重付加生成物の一部又は全部から成る請求項１〜８の何れか１項に記載のスプリングエレメント（１）。
【請求項１０】
車両用ショックアブソーバであって、
ダンパーベアリングと、
前記ダンパーベアリングに対して長手方向軸（Ｌ）の方向に移動可能に取り付けられたダンパーキャップと、
スプリングエレメント（１）と、を有し、
前記スプリングエレメントは、請求項１〜９の何れか1項に記載の構成を有することを特徴とする車両用ショックアブソーバ。
【請求項１１】
複数の車両用ショックアブソーバを有する車両、特に乗用車であって、
前記車両用ショックアブソーバの少なくとも１つ、好ましくは複数、又は全てが、請求項１０に記載の車両用ショックアブソーバで構成されたことを特徴とする車両。
【請求項１２】
車両用ショックアブソーバにおける主たるショックアブソーバ又は付加的なスプリングとしてのスプリングエレメントの使用方法であって、前記スプリングエレメントは請求項１〜９の何れか１項にスプリングエレメントで構成されたことを特徴とする使用方法。
【国際調査報告】
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2019513961.tif 000008
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