(57)【要約】支柱アセンブリは、上部取付アセンブリ、ショックアブソーバ、マルチピース下部スプリングシート、及び上部取付アセンブリとマルチピース下部スプリングシートとの間を延びるスプリングを備えている。上記マルチピース下部スプリングシートは、スプリングを保持するスプリングシートベルトと、上記ショックアブソーバに取り付けられ、上記スプリングシートベルトを支持する、複数のシートサポートを備えている。
2013528520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部スプリングシートを有する上部取付アセンブリと、
上記上部取付アセンブリに取り付けられたショックアブソーバと、
上記ショックアブソーバに取り付けられたマルチピースの下部スプリングシートと、
上記上部スプリングシートと、上記マルチピースの下部スプリングシートとの間に設けられたスプリングと、
を備えていることを特徴する支柱アセンブリ。
【請求項２】
上記マルチピースの下部スプリングシートは、
上記スプリングと係合するスプリングシートベルトと、
上記スプリングシートベルト及び上記ショックアブソーバに取り付けられた複数のシートサポートと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の支柱アセンブリ。
【請求項３】
上記支柱アセンブリは、
上記複数のシートサポートのそれぞれに係合する補強リングを更に備えている、
ことを特徴とする請求項２に記載の支柱アセンブリ。
【請求項４】
上記複数のシートサポートのそれぞれは、
上記ショックアブソーバに取り付けられたチューブ取付部と、
上記スプリングシートベルトに取り付けられたスプリングシートベルト支持部と、
上記チューブ取付部と、上記スプリングシートベルト支持部と、の間に設けられた直立支持部と、
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の支柱アセンブリ。
【請求項５】
上記スプリングシートベルトは、スロット及びツマミのうち一方を規定し、
上記スプリングシートベルト支持部は、上記スロット及びツマミのうち他方を規定し、該ツマミは、上記スプリングシートベルト支持部に対して上記スプリングシートベルトを位置合わせするよう、該スロットに取り付けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載の支柱アセンブリ。
【請求項６】
上記直立支持部は、補強リブを規定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の支柱アセンブリ。
【請求項７】
上記スプリングシートベルト支持部は、補強リブを規定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の支柱アセンブリ。
【請求項８】
上記スプリングシートベルト支持部は、補強リブを規定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の支柱アセンブリ。
【請求項９】
上記チューブ取付部は、上記チューブに係合する突起を規定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１０】
上記スプリングシートベルトは、ツマミ及びスロットのうち一方を規定し、
複数のシートサポートのうち一つは、上記ツマミ及びスロットのうち他方を規定し、該ツマミは、上記複数のシートサポートのうち一つに対して上記スプリングシートベルトを位置合わせするよう、該スロットに取り付けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１１】
上記スプリングシートベルトは、
複数のツマミ及び複数のスロットのうち一方と、
複数のツマミ及び複数のスロットのうち他方を規定する複数のシートサポートと、
を規定し、
それぞれのツマミは、上記複数のシートサポートに対して、上記スプリングシートベルトを位置合わせするように、それぞれのスロットに取り付けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１２】
上記複数のシートサポートのそれぞれは、補強リブを規定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１３】
上記複数のシートサポートのそれぞれは、
上記チューブに取り付けられたアーチ状のフランジ部と、
上記スプリングシートベルトに取り付けられた、略Ｕ字型のスプリングシートベルト支持部と、
上記アーチ状のフランジ部と、上記略Ｕ字型のスプリングシートベルト支持部と、の間に設けられた平板状の直立支持部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１４】
上記スプリングシートベルトは、スロット及びツマミのうち一方を規定し、
上記略Ｕ字型のスプリングシートベルト支持部は、上記スロット及びツマミのうち他方を規定し、該ツマミは、上記略Ｕ字型のスプリングシートベルト支持部に対して上記スプリングシートベルトを位置合わせするように、該スロットに取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１５】
上記平板状の直立支持部は、補強リブを規定する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１６】
上記略Ｕ字型のスプリングシートベルト支持部は、補強リブを規定する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１７】
上記スプリングシートベルト支持部は、補強リブを規定する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の支柱アセンブリ。
【請求項１８】
上記アーチ状のフランジ部は、上記チューブに係合する突起を規定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の支柱アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のマクファーソン支柱アセンブリに関する。より具体的には、マクファーソン支柱アセンブリのスプリングシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
本節では、従来技術とは異なる本願の開示に関連した背景情報を提供する。
【０００３】
自動車産業において、支柱型サスペンションシステムが従来技術として知られている。通常は、自動車のホイールの位置決め要素の一つとして、油圧式ダンパを組み込んだ伸縮自在の支柱が用いられる。支柱型サスペンションの最も一般的な形態として、マクファーソン支柱サスペンションシステムがある。マクファーソン支柱アセンブリは、ショックアブソーバである、伸縮自在の支柱の周囲に同軸上に位置するコイルスプリングを備えている。マクファーソン支柱アセンブリの上端は、車輪のアーチ部分の上部の車体によって形づけられたタワーに上部取付アセンブリを備えている。
【０００４】
コイルスプリングはショックアブソーバの周囲に備えられている。そして、コイルスプリングは、支柱アセンブリの上部取付アセンブリの一部である上部スプリングシートと、典型的には溶接によって支柱アセンブリのショックアブソーバに取り付けられた下部スプリングシートと、の間に延びている。支柱アセンブリのスプリングシートは、サスペンションシステムのためのいくつかの機能を有している。スプリングシートは、スプリングの正しい位置を支持及び維持し、車両の寿命までの期間におけるすべての駆動状況下におけるスプリングへの荷重を支持する。スプリングシートは車両の寿命までの間、機械的な耐久性がある。それらは、ブレーキ荷重、歪み、摩耗、擦過傷、荷重変化、及び石や他の破片の衝突に耐える。スプリングシートは、異なる温度、異なる湿度、及び腐食性の液体及び気体などの、環境や腐食などへの耐久性を有している。スプリングシートは、支柱アセンブリを構成する部品の適正な固定と、支柱アセンブリの車両への容易な組み立てとを保証する。これにより、支柱アセンブリの他の構成要素いかなる望まない移動及び/又は回転に耐久性を有する。スプリングシートの設計も、スプリングとスプリングシートとの接触がスプリング及びスプリングシートの腐食を促進または加速させないことを保証する。
【発明の概要】
【０００５】
以下では、本開示の全体的な概要について説明するが、本開示のすべての適用範囲、またはすべての特徴点についての総合的な開示を示すものではない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術における、下部スプリングシートは、一般的には、一つに成形されたスプリングシートを備えている。一つのスプリングシートは、スプリングの終端と組み合う外郭部と、支柱アセンブリのショックアブソーバの外管と溶接されたフランジ部とを有している。単一の下部スプリングシートは、型成形のプロセスの制限、スプリングシートの補強のための設計の制限、ショックアブソーバへの取り付けの困難さ、水、砂、埃、及び他の破片の滞留に関する問題、支柱アセンブリの他の構成要素と、サスペンションアセンブリとの協調に関する問題、を有しており、単一設計であるために、それらの問題が相対的に重要である。
【０００７】
本開示は、下部スプリングシートの単一設計に関する様々な課題や問題に対処するための、マルチピース下部スプリングシートを示す。マルチピース下部スプリングシートを使用することにより、特定の応用例のために必要な荷重の最適化をすることができる。材料、設計、厚さ、個々の構成要素の形は、特定の応用例のために最適化することができる。マルチピース下部スプリングシートのサポートの数は、特定の応用例のために変更することが可能である。それぞれのシートサポートは、下部スプリングシートの強度を補強するための骨として機能しており、下部スプリングシートの向上における設計の自由度を与えるために機能している。
【０００８】
本明細書の記載より、本発明の利用が可能な他の分野が明らかになるであろう。本明細書における記載及び具体例は発明を説明する為のものであり、開示の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本明細書における図面は、選択した実施形態のみについて説明する為のものであり、すべての実施可能性を示すものではなく、本開示の適用範囲を限定するものではない。
【図１】本発明における、マクファーソン支柱アセンブリを用いた自動車の模式図である。
【図２】本発明における、マクファーソン支柱アセンブリを備えた、前方サスペンションユニットの一つの側面を示す図である。
【図３】図２に示した下部スプリングシートアセンブリの斜視図である。
【図４】図２および図３に示した、下部スプリングシートアセンブリを示す斜視図である。
【図５】図２から４に示した、下部スプリングシートアセンブリのスプリングシートベルトを外した状態の斜視図である。
【図６】図２から５に示した、典型的なシートサポートを示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係るシートサポートを示す斜視図である。
【００１０】
それぞれの図において、同様の機能を有する、同様の構成要素には同一の参照番号を付している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、以下の図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、参照番号１０によって示される車両を示し、上記車両１０は、本発明に係る支柱アセンブリを有するサスペンションシステムを備えている。車両１０は、後方サスペンション１２、前方サスペンション１４、及び車体１６を備えている。上記後方サスペンション１２は、横方向に延びた図示しない後輪車軸アセンブリを有しており、該後輪車軸アセンブリは制御可能に後輪１８を支持するように設けられている。上記後輪車軸アセンブリは一対のショックアブソーバ２０及び一対の螺旋コイルスプリング２２によって、操作可能に車体１６へ接続されている。同様に、前方サスペンション１４は、横方向に延びた図示しない前輪車軸アセンブリを有しており、該前輪車軸アセンブリは制御可能に前輪２４を支持するように設けられている。上記前方車軸アセンブリは、一対のショックアブソーバ２６及び一対の成形された螺旋コイルスプリング２８によって、操作可能に車体１６へ接続されている。上記ショックアブソーバ２０及び２６は、上記車両１０において、ばね上部分（例えば上記後方サスペンション１２及び上記前方サスペンション１４）が、ばね下部分（例えば上記車体１６）に対して相対的に移動するのを減衰している。上記前輪車軸アセンブリと、上記後輪車軸アセンブリと、を備える乗用車として上記車両１０を説明しているが、上記ショックアブソーバ２０及び２６は異なる種類の車両に備えられていてもよく、又は、上記ショックアブソーバ２０及び２６は独立方式の前方サスペンション及び/又は、独立方式の後方サスペンションシステムを備えている車両、のような異なる種類の応用例に利用されてもよい。さらに、本明細書において用いる“ショックアブソーバ”は一般的なダンパを意味し、マクファーソン支柱も含む。また、上記前方サスペンション１４は一対のマクファーソン支柱、またはショックアブソーバ２６を備えた構成として示されているが、本発明の範囲内において、必要に応じて上記後方サスペンション１２が一対のマクファーソン支柱、またはショックアブソーバ２６を備える構成としてもよい。
【００１３】
図２は、上記車両１０の前輪アセンブリをより詳細に示した図である。上記車体１６は、上記車両１０のシートメタルを備えたショックタワー３２を規定し、ショックアブソーバ２６、コイルスプリング２８、及び上部取付アセンブリ３６の形態としての伸縮自在部を備えたマクファーソン支柱アセンブリ３４が備えられている。上記ショックアブソーバ２６、上記コイルスプリング２８、及び上記上部取付アセンブリ３６を備えた、上記マクファーソン支柱アセンブリ３４は、上記ショックタワー３２を用いて、上記車体１０に取り付けられる。上記上部取付アセンブリ３６は、上部取付部３８、ベアリングアセンブリ４０、及び上部スプリングシート４２を備えている。上記上部取付部３８は、一般的な手法により型打ちされた鋼鉄である、一体金型成形物と、剛体要素と、を備えている。上記上部取付アセンブリ３６の上部には、ボルト４８によってショックタワー３２が備えられている。ベアリングアセンブリ４０は、上記上部取付部３８の成形体が上記上部取付部３８の上部に接するように摩擦嵌めされており、これにより上記ベアリングアセンブリ４０の片側は、上記上部取付部３８及びショックタワー３２と相対的な位置に固定されている。上記ベアリングアセンブリの第２の側は、上記ベアリングアセンブリ４０の第１の側、上記上部取付部３８、及びショックタワー３２に対して自由に回転する。
【００１４】
上記ベアリングアセンブリ４０の自由回転側は、上記ベアリングアセンブリ４０の外径に隙間嵌めされた上部スプリングシート４２を有している。上下動バンパ５０は上記上部スプリングシート４２と、ショックアブソーバ２６との間に備えられている。上記上下動バンパ５０は、防塵プラスチック５２によって保護されたエラストマー材料を備えている。バンパキャップ５４は、上下動バンパ５０及び防塵プラスチック５２に接触するため、ショックアブソーバ２６の上部に設けられている。
【００１５】
マルチピース下部スプリングシート６０は、ショックアブソーバ２６に設けられており、コイルスプリング２８は、上記車体１６を上記前方サスペンション１４から隔離するために、上記上部スプリングシート４２及びマルチピース下部スプリングシート６０との間に設けられている。上記ショックアブソーバ２６は、圧力チューブ６２、ピストン部６４、及び伸縮棒/又は、ピストン棒６６を備えている。上記ショックアブソーバ２６は単管として示されているが、本発明の範囲において、複管のショックアブソーバをショックアブソーバ２６として用いてもよい。また、上記ショックアブソーバ２６は、図２に示されているが、ショックアブソーバ２０も、上記ショックアブソーバ２６で示されている特徴を含んでも良い。
【００１６】
マクファーソン支柱アセンブリ３４の取り付けに先んじて、マクファーソン支柱アセンブリ３４の仮取り付けが実行される。バンパキャップ５４、上下動バンパ５０、及び防塵プラスチック５２は、ショックアブソーバ２６に取り付けられる。コイルスプリング２８はショックアブソーバ２６の上部に取り付けられ、マルチピース下部スプリングシート６０内に配置される。上記上部スプリングシート４２は、ショックアブソーバ２６の上部に取り付けられ、コイルスプリング２８に対して、正しく配置される。ベアリングアセンブリ４０は上部スプリングシート４２の上面に配置され、上部取付部３８は上記ベアリングアセンブリ４０の上面に配置される。全体のアセンブリは、ピストンロッド６６の終端が、上部取付アセンブリ３６の内部に設けられた穴の内部を延びるようにコイルスプリング２８を圧縮する、アセンブリ装置の内部に位置している。保持ナット６８は、マクファーソン支柱アセンブリ３４のアセンブリ（取り付け）を固定するため、ピストンロッド６６の終端の上部にねじ受けされる。
【００１７】
上部取付部３８は、車両の右手側及び左手側に対して同一の構成要素として設計されているが、車両の右側または左側に配置されたとき、ショックアブソーバ２６及びそれに付随したブラケットに対して異なる向きを有している。
【００１８】
図３から図６は、マルチピース下部スプリングシート６０をより詳細に示した図である。マルチピース下部スプリングシート６０は、スプリングシートベルト７０、複数のシートサポート７２、及び補強リング７４を備えている。
【００１９】
スプリングシートベルト７０は、コイルスプリング２８を受ける略Ｕ字型の断面を有した環状の構成要素である。スプリングシートベルト７０は、金属から製造されるか、またはプラスチックから製造される。スプリングシートベルト７０がプラスチックから製造された場合、更なる軽量化が実現され、コイルスプリング２８による摩耗を低減（減衰）し、より優れた腐食耐性が実現される。これにより、コイルスプリング２８の腐食保護の必要性を排除することができる。スプリングシートベルト７０として好ましいプラスチックは、５０％のガラス繊維を含んだＰＡ６６である。
【００２０】
スプリングシートベルト７０は、複数の付加的なツマミ７６を規定する。各々のツマミ７６は、複数のシートサポート７２の各々に形作られたスロット７８にそれぞれ挿入されるように設計されている。ツマミ７６とスロット７８との組み合わせは、複数のシートサポート７２の上部に設けられるスプリングシートベルト７０の適切な収容及び位置決めを保証する。
【００２１】
図６は、複数のシートサポート７２のうち一つを示した図である。複数のシートサポート７２のうち一つのみが詳細に示されているが、以下のシートサポート７２の説明は、すべてのシートサポート７２に適用される。各々のシートサポート７２は、チューブ取付部８０、略直立支持部８２、及びスプリングシートベルト支持部８４を備えている。
【００２２】
チューブ取付部８０は、ショックアブソーバ２６の圧力チューブ６２と組み合うアーチ状のフランジ部である。複数のシートサポート７２が、単管式ショックアブソーバ２６の圧力チューブ６２に取り付けられているように図で示されているが、複数のシートサポート７２が、予備の複管式ショックアブソーバのチューブに取り付けられる場合も、本開示の適用範囲に含まれる。チューブ取付部８０のアーチ状のフランジ部は、シートサポート７２と圧力チューブ６２とのプロジェクション溶接のための溶接突起である、複数の突起８６を規定する。アーチ部はチューブ取付部８０を、略直立支持部８２に接続する。
【００２３】
略直立支持部８２は、略直立支持部８２を補強する一つ以上の補強リブ８８を規定する平板状の部位である。スプリングシートベルト支持部８４は、スプリングシートベルト７０を受ける略Ｕ字型の形状であり、スロット７８を規定する。スプリングシートベルト支持部８４は、図５に示された略直立支持部８２の補強リブ８８を延長する補強リブ９０を規定する。
【００２４】
各々のシートサポート７２は、シートサポート７２が設けられている位置の特定の要求に応じるために個別に設計され得る。本開示では４つのシートサポート７２が図に示されているが、本開示は応用例の要求として、４つ以下、または４つ以上のシートサポート７２を利用可能である。各々のシートサポート７２は、特定の応用例の要求に依存する、異なる素材、異なる厚さ、及び異なる形状から製造され得る。
【００２５】
補強リング７４は、各々のシートサポート７２の上部を固定する、環状の構成要素である。各々のシートサポート７２は、補強リング７４が位置している内部のスロット９２を規定する。補強リング７４は、金属から製造されるか、またはプラスチックから製造される。補強リング７４は、コイルスプリング２８からスプリングシートベルト７０まで加える荷重によって起こり得る、複数のシートサポート７２の回転に耐性を有する。
【００２６】
本開示の更なる実施形態は、一つ以上の補強リング７４を用い、突起８６を有していないシートサポート７２を備えている。加えて、複管式ショックアブソーバを使用する場合、予備のショックアブソーバのチューブは曲げられ、それにより、マルチピーススプリングシートを支持及び保護する肩が形成される。
【００２７】
図７は、本開示のシートサポートの異なる実施形態を示す。シートサポート７２’は、補強リング７４を使用しないように設計されている。シートサポート７２’は、補強リング７４を受けるスロット９２が、第２の複数の突起８６を備えた、第２のまたは上部のチューブ取付部８０に置き換えられていること以外はシートサポート７２と同じである。図７に示すように、上部チューブ取付部８０の動径方向の位置合わせは、シートサポート７２’を固定するために曲げられたチューブに適応するように下部チューブ取付部８０からのオフセットを有している。もし、チューブに曲げがなければ、上部及び下部取付部の位置は同じでよい。
【００２８】
前述の実施形態の開示は、図解及び説明の目的のために提供されている。それは、完全なものではなく、本発明を限定するものでもない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、特定の実施形態を大よそ限定するものではないが、たとえ具体的に示されていないか、記載されていないとしても、適用可能である場合には交換可能であり、選択された実施形態において用いることができる。多様な手法において同じものも変更してよい。そのような変化は、本発明からの逸脱として考えず、そのような全ての変更は本発明の適用範囲に含まれる。
【図１】
2013528520.tif 000003
【図２】
2013528520.tif 000004
【図３】
2013528520.tif 000005
【図４】
2013528520.tif 000006
【図５】
2013528520.tif 000007
【図６】
2013528520.tif 000008
【図７】
2013528520.tif 000009
【国際調査報告】
2013528520.tif 000010
2013528520.tif 000011