(57)【要約】  本発明は、自動車用のばねダンパ機構及び自動車用のレベル制御システムに関する。ばねダンパ機構は、主油圧容積部（２）と、主油圧容積部（２）から分離され、且つ主油圧容積部（２）と相互作用する空気圧容積部（３）とを備える。本発明によると、分散化した油圧補償容積部（１１）がばねダンパ機構に設けられ、油圧補償容積部（１１）からの作動油を主油圧容積部（２）内へ、及びその逆に向け直し、それにより、ばねダンパ機構（１）の負荷容量を変化させ、それにより、自動車の高さを変化させる、又はレベルを変化させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主油圧容積部と、該主油圧容積部（２）から分離され、且つ該主油圧容積部（２）と相互作用する空気圧容積部（３）とを備える自動車用のばねダンパ機構であって、分散化した油圧補償容積部（１１）を備え、該油圧補償容積部（１１）からの作動油を前記主油圧容積部（２）内へ、及びその逆に向け直し、それにより、該ばねダンパ機構（１）の負荷容量を変化させ、それにより、自動車の高さを変化させる、又はレベルを変化させることができることを特徴とする、ばねダンパ機構。
【請求項２】
前記油圧補償容積部（１１）は、前記主油圧容積部（２）と接続状態にあり、制御可能なポンプ装置（１４）が、作動油を向け直す働きをすることを特徴とする、請求項１に記載のばねダンパ機構。
【請求項３】
前記油圧補償容積部（１１）は、油圧管路を介して前記主油圧容積部（２）と接続状態にあり、前記制御可能なポンプ装置（１４）は逆止め弁（１５）と共に、第１油圧管路（１３）内に配置され、また、制御可能なドレーン弁（１８）が、第２油圧管路（１７）内に配置されることを特徴とする、請求項２に記載のばねダンパ機構。
【請求項４】
前記制御可能なポンプ装置（１４）及び前記制御可能なドレーン弁（１８）は、制御線（１９、２０）を介して制御又は調整装置（２１）と接続されることを特徴とする、請求項３に記載のばねダンパ機構。
【請求項５】
前記空気圧容積部（３）は、前記主油圧容積部（２）の周囲に同心状に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のばねダンパ機構。
【請求項６】
前記主油圧容積部（２）、前記空気圧容積部（３）及び前記油圧補償容積部（１１）は、前記ばねダンパ機構（１）の一体部分であり、それにより、個々の前記ばねダンパ機構間の油圧及び空気圧接続をなくして、該ばねダンパ機構を自動車の各車輪に割り当てることができることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項又は幾つかの項に記載のばねダンパ機構。
【請求項７】
前記ばねダンパ機構は、分散化した油圧空気圧ばねダンパ機構として構成され、該ばねダンパ機構は、自動車の各車輪に分散的に割り当てられ、またすべてのばねダンパ機構は、制御線を介して中央制御又は調整機構に接続されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項又は幾つかの項に記載のばねダンパ機構。
【請求項８】
幾つかの油圧空気圧ばねダンパ機構（１）を備える自動車用のレベル制御システムであって、各ばねダンパ機構（１）は、分散的に主油圧容積部（２）、油圧補償容積部（１１）及び空気圧容積部（３）を有し、前記ばねダンパ機構（１）の前記油圧補償容積部（１１）は、該ばねダンパ機構の前記主油圧容積部（２）と接続状態にあり、作動油を前記油圧補償容積部（１１）から前記主油圧容積部（２）内へ、及びその逆に向け直し、それにより、自動車の高さの変化又はレベルの変化を利用可能にすることができることを特徴とする、レベル制御システム。
【請求項９】
前記ばねダンパ機構（１）が、自動車の各車輪に割り当てられることを特徴とする、請求項８に記載のレベル制御システム。
【請求項１０】
高さセンサ（２４）が、各ばねダンパ機構に割り当てられることを特徴とする、請求項８又は９に記載のレベル制御システム。
【請求項１１】
中央制御又は調整装置（２１）であって、すべてのばねダンパ機構（１）及びすべての高さセンサ（２４）が、制御線を介して該中央制御又は調整装置（２１）に接続される、中央制御又は調整装置（２１）を特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項又は幾つかの項に記載のレベル制御システム。
【請求項１２】
前記高さセンサ（２４）の測定値は、前記中央制御又は調整装置（２１）用の入力変数であることを特徴とする、請求項１１に記載のレベル制御システム。
【請求項１３】
速度センサ（２５）及び／又は加速度センサ（２６）及び／又はステアリング車輪角センサ（２７）が、前記中央制御又は調整装置（２１）に接続され、またこれらのセンサの測定値は、前記中央制御又は調整装置（２１）用の追加的な入力変数であることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のレベル制御システム。
【請求項１４】
前記中央制御又は調整装置（２１）は、前記入力変数に応じた出力変数を発生し、該出力変数は、前記ばねダンパ機構（１）用の制御信号であることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項又は幾つかの項に記載のレベル制御システム。
【請求項１５】
各分散化したばねダンパ機構（１）において、前記油圧補償容積部（１１）は、前記主油圧容積部（２）と接続状態にあり、制御可能なポンプ装置（１４）が、作動油を向け直す働きをすることを特徴とする、請求項８〜１４のいずれか１項又は幾つかの項に記載のレベル制御システム。
【請求項１６】
各分散化したばねダンパ機構（１）において、前記制御可能なポンプ装置（１４）は逆止め弁（１５）と共に、第１油圧管路（１３）内に配置され、制御可能なドレーン弁（１８）が、第２油圧管路（１７）内に配置されることを特徴とする、請求項１５に記載のレベル制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主油圧容積部と、主油圧容積部から分離され、且つ主油圧容積部と共に作用する空気圧容積部とを備える自動車用のばねダンパ機構に関する。さらに、本発明は、幾つかのそのような油圧空気圧ばねダンパ機構を備える自動車用のレベル制御システムに関する。
【０００２】
乗り心地を改善するために、従来より自動車のシャシがますます発展している。したがって、能動シャシが従来技術から既知である。そのような能動シャシでは、シャシシステムが、制御回路によってそれぞれの走行状態に自動的に適応する。能動シャシの援助に適応可能な車両システムは、たとえばばねダンパシステム、レベル制御システム及び／又はシャシの安定化システムである。
【０００３】
さまざまなばねダンパ機構及びレベル制御システムが、従来技術から既知である。たとえば、ドイツ公開特許第３６１９７７７号は、自動車用のレベル制御機構であって、幾つかの油圧シリンダを有し、それらの油圧シリンダを油圧管路によって互いに、また中央タンクに相互接続しているレベル制御機構を示す。
【０００４】
ヨーロッパ特許第０６８６５１８号は、空気圧レベル制御システムであって、空気圧管路を介して互いに、また中央コンプレッサに接続された空気サスペンション部材を備える空気圧レベル制御システムを開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに基づき、本発明は、自動車用の新しい形式のばねダンパ機構及び新しい形式のレベル制御システムを作り出すという問題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この問題は、冒頭に述べたばねダンパ機構が、分散的に油圧補償容積部を有し、油圧補償容積部からの作動油を主油圧容積部内へ、及びその逆に向け直し、それにより、ばねダンパ機構の負荷容量を変化させ、それにより、自動車の高さを変化させる、又はレベルを変化させることができることで、解決される。主油圧容積部、空気圧容積部及び油圧補償容積部は好ましくは、ばねダンパ機構の一体部分である。
【０００７】
そのようなばねダンパ機構により、個々のばねダンパ機構間、従って自動車内及び当該自動車全体を通る油圧管路及び空気圧管路の設置を省くことができる。結果的に、構成の手間が軽減される。そのようなばねダンパ機構を備えるレベル制御システムは、相当に低コスト化し、且つより省スペース化して自動車内に組み込まれることができる。
【０００８】
好ましくは、主油圧容積部、空気圧容積部及び油圧補償容積部は共通ハウジング内に組み込まれ、それにより、自動車の各車輪にそのようなばねダンパ機構を分散的に割り当てて、個々のばねダンパ機構間の油圧及び空気圧接続をなくすことができる。
【０００９】
本発明によるレベル制御システムは、請求項８の機能部を特徴とする。
【００１０】
本発明によるレベル制御システムは、幾つかの油圧空気圧ばねダンパ機構を備え、各車輪に１つの油圧空気圧ばねダンパ機構が割り当てられている。各ばねダンパ機構は、分散化した主油圧容積部、油圧補償容積部及び空気圧容積部を有する。ばねダンパ機構の油圧補償容積部は、このばねダンパ機構の主油圧容積部と接続状態にある。油圧補償容積部からの作動油を主油圧容積部内へ、及びその逆に向け直し、それにより、自動車の高さを変化させる、又はレベルを変化させることができる。
【００１１】
本発明によるレベル制御システムは、中央制御又は調整装置を有し、すべてのばねダンパ機構、及びばねダンパ機構に割り当てられたレベルセンサは、制御線を介して中央制御又は調整装置に接続される。
【００１２】
本発明の好適なさらなる発展が、従属請求項及び以下の説明から得られる。
【００１３】
以下に、図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態をさらに詳細に説明するが、それに制限されることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図１及び図２を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明によるばねダンパ機構１を示し、そのようなばねダンパ機構１は、自動車の各車輪に分散的に割り当てられることができる。図１は、本発明によるばねダンパ機構１をブロック回路図の形で非常に概略的に示す図である。
【００１６】
図１によれば、たとえば本発明によるばねダンパ機構１は、主油圧容積部２と、主油圧容積部２から分離され、且つ主油圧容積部２と相互作用する空気圧容積部３とを有する。主油圧容積部２及び空気圧容積部３は、共通ハウジング４内に配置されている。したがって、主油圧容積部２用の収容室５及び空気圧容積部３用の収容室６が、ハウジング４内に配置されている。主油圧容積部２を収容する収容室５及び空気圧容積部３を収容する収容室６は、可撓性分離壁又はダイアフラム７によって互いに分離されている。ピストンロッド８が、主油圧容積部２を収容している収容室５内に突出している。ピストンロッド８は、エンジン室７に面する端部にピストン２８を有する。ピストン２８は、ここでは図示しない両方向に作用するスロットル弁を有し、それにより、主油圧容積部２は、上側及び下側の主油圧容積部に分離されている。別法として、スロットル弁を外部に配置して、上側及び下側主油圧容積部に接続してもよい。ピストンロッド８は、ハウジング４の下端部でハウジング４から突出しており、また、ハウジング４から突出している自由端部に取り付け部材９を有する。この取り付け部材９の反対側で、さらなる取り付け部材１０が、ハウジングの上端部に設けられている。取り付け部材９及び１０により、本発明によるばねダンパ機構１を自動車に組み込むことができる。
【００１７】
ここで本発明の意図は、各ばねダンパ機構１が、分散化した油圧補償容積部１１を有することである。本発明によるばねダンパ機構１の作動を説明するために、図１の油圧補償容積部１１は、ハウジング４の外に配置されている。しかしながら、油圧補償容積部１１は、図１において、参照符号１２を付けた枠１２に囲い込まれた他のすべての構成要素と共に、本発明によるばねダンパ機構１のハウジング４内に組み込まれることが好ましい。
【００１８】
油圧補償容積部１１から、作動油を主油圧容積部２内へ、及びその逆に向け直すことができる。主油圧容積部２及び油圧補償容積部１１間で作動油を向け直すことにより、本発明によるばねダンパ機構１の負荷容量を調節することができる。その結果、このようなダンパ機構１を組み込んだ自動車の高さの変化又はレベルの変化を利用可能にすることができる。
【００１９】
油圧補償容積部１１は、油圧管路によって主油圧容積部１に接続されている。このように、制御可能なポンプ装置１４及び逆止め弁１５が、第１油圧管路内に組み込まれる。ポンプ装置１４は、そのポンプ装置１４に割り当てられたポンプモータ１６によって制御される。ポンプ装置１４により、作動油を油圧補償容積部１１から主油圧容積部２へ向け直すことができる。逆止め弁１５は、作動油のポンプ送り方向において、第１油圧管路１３内にポンプ装置１４の後方で配置されており、主油圧容積部２からの作動油が油圧補償容積部１１内へ流れて戻ることができることを防止する。この第１油圧管路１３に平行に、第２油圧管路１７が配置されており、この第２油圧管路１７も同様に、油圧補償容積部１１を主油圧容積部２に接続するように働く。制御可能なドレーン弁１８が、この第２油圧管路１７内に組み込まれている。図２によれば、制御可能なドレーン弁１８は２つの切り換え段階を有する。第１切り換え段階では、第２油圧管路１７が遮断され、それにより、作動油がこの管路を流れることができない。しかしながら、第２切り換え段階では、第２油圧管路１７が使用可能になり、この管路を通る作動油の流れが可能になる。
【００２０】
主油圧容積部２、空気圧容積部３及び油圧補償容積部１１は、各ばねダンパ機構１内に分散的に配置され、好ましくは、油圧管路及び油圧管路内に組み込まれたアセンブリ（ポンプ装置１４、逆止め弁１５、モータ１６及びドレーン弁１８）と一緒に、ばねダンパ機構１の共通のハウジング４内に組み込まれていることに、この時点でもう一度注目されたい。油圧補償容積部１１は、各ばねダンパ機構１内で分散的に使用可能であるので、個々のばねダンパ機構１間を油圧管路で接続する必要がない。また、ばねダンパ機構１と中央油圧容積部との接続を省くことができる。
【００２１】
ここで、図１に示された本発明によるばねダンパ機構１で自動車の持ち上げを実施しようとする場合、油圧補償容積部１１からの作動油をポンプ装置１４によって第１油圧管路１３を介して主油圧容積部２に送り込む一方、第２油圧管路１７を遮断する。作動油を油圧補償容積部１１から主油圧容積部２内へ供給することにより、主油圧容積部２内の圧力が上昇し、その結果として、ばねダンパ機構１で達成することができる負荷容量が増加する。これにより、自動車が持ち上げられる。しかしながら、自動車を下げようとする場合、ドレーン弁１８を開放位置へ移動させ、ポンプ装置１４をオフに切り換え、それにより、作動油が、主油圧容積部２から第２油圧管路１７を通って油圧補償容積部１１内へ流れることができるようにする。これにより、主油圧容積部２内の圧力が低下する。これにより、負荷容量が減少して、自動車が下がる。
【００２２】
ばねダンパ機構１は、部分負担と共に完全負担形の油圧空気圧ばねダンパ部材として具現されることができることに注目されたい。ばねダンパ機構１を完全負担部材として具現する場合、当該部材は、自動車の他の車輪に割り当てられることができる同一形式のさらなるばねダンパ機構１と一緒に、自動車の全負荷を吸収する。部分負担形のばねダンパ機構１では、好ましくは当該機構に加えて、追加のばね部材が自動車の各車輪に存在しており、これは、ばねダンパ機構１に加えて、第２負荷経路を与え、自動車の負荷の一部分を収容する。
【００２３】
同様に図１から明らかなように、制御可能なドレーン弁１８及び制御可能なポンプ装置１４及びそのポンプ装置のモータ１６は、制御線１９、２０を介して制御又は調整装置２１に接続されている。制御又は調整装置２１は、中央制御又は調整装置２１として構成され、これに、自動車内に存在するすべてのばねダンパ機構１が適当な制御線を介して接続される。各ばねダンパ機構１のドレーン弁１８及びポンプ装置１４をこの制御又は調整装置２１によって制御し、それにより、自動車の高さの変化又はレベルの変化を保証することができる。
【００２４】
図２は、本発明によるレベル制御システム２２を示す。本発明によるレベル制御システム２２では、本発明によるばねダンパ機構１が、自動車の各車輪に割り当てられている。したがって、図２に示されたレベル制御システム２２のブロック回路図は、４車輪を有する二軸自動車用のレベル制御システムである。図２の左側に示されたばねダンパ機構１は、前車軸の２つの車輪に割り当てられ、右側に示されたばねダンパ機構１は、自動車の後車軸の２つの車輪に割り当てられている。したがって、主油圧容積部２、油圧補償容積部１１及び空気圧容積部３は、自動車の各車輪で分散的に使用可能である。一方では分散化したばねダンパ機構１間の接続が、また他方では、中央油圧容積部及び／又は空気圧容積部との接続が何であれ必要ない。ばねダンパ機構１と中央機構との唯一の接続は、制御線１９及び２０を介した上記機構と中央制御又は調整装置２１との接続である。
【００２５】
図２によれば、各ばねダンパ機構１に高さセンサ２４が割り当てられている。高さセンサ２４は、ばねダンパ機構１内に組み込まれるか、別体のアセンブリとして構成されるかのいずれでもよい。各高さセンサ２４は、制御線２３によって中央制御又は調整装置２１に接続されている。高さセンサ２４は、自動車の各車輪の現在の高さ又は現在のレベルを記録して、対応の測定値を制御又は調整装置用の入力変数として送る。
【００２６】
高さセンサ２４に加えて、制御又は調整装置２１は、さらなるセンサに接続され、それらの測定値は、制御又は調整装置２１用の入力変数として役立つ。これらのセンサはたとえば、速度センサ２５、加速度センサ２６及びステアリング車輪角センサ２７であることができる。センサ２５、２６及び２７の隣に示した点は、追加センサも、制御又は調整装置２１に測定値を入力変数として与えることができることを示す働きをする。
【００２７】
制御又は調整装置２１は、制御又は調整装置２１にロードされている調整法則によって高さセンサ２４及びセンサ２５、２６、２７の測定値の関数として出力変数を決定し、それらは、ばねダンパ機構１用の制御変数として働く。これらの制御変数は、制御線１９又は２０を介してばねダンパ機構１に供給される。
【００２８】
本発明の観点から言うと、これにより、幾つかの分散化したばねダンパ機構１を有するレベル制御システム２２が提案されている。分散化したばねダンパ機構１は、分散的に、すなわちそれぞれみずから個別に、主油圧容積部２、油圧補償容積部１１及び空気圧容積部３を有する。ばねダンパ機構１の接続は、電気制御線を介して中央制御又は調整装置２１と行われるだけである。
【００２９】
したがって、本発明の助けにより、コスト効率が高いレベル制御システムを提供することができる。油圧管路及び／又は空気圧管路を個々のばねダンパ機構間、又は中央油圧容積部との間に設ける必要がない。したがって、本発明によるレベル制御システムは、省スペース且つ高コスト効率で自動車に組み込まれることができる。本発明によるレベル制御システム及び本発明によるばねダンパ機構の助けにより、自動車について異なったレベルを容易に実現することができる。このように、自動車の速度に応じて自動車のレベルを下げ、それにより、燃料消費量を削減することができる。駐車中、同様に自動車のレベルを調整し、それにより、乗り降りを容易にすることができる。
【００３０】
図３に従った実施形態によるばねダンパ機構は、ばねダンパ機構の長手方向に基づいて、主油圧容積部２及び空気圧容積部３を前後に配置する代わりに、空気圧容積部３を油圧容積部２の周囲に、長手軸に対して同心状に配置している点で、図１に従ったものと異なる。この同心状のガスクッションは、部分負担形又は完全負担形でもよい。原則的に、ガス容積部を、短い接続管路を用いてばねボール又はばねシリンダとして外部に配置することもできるであろう。簡略化のために、図１に従った実施形態に対応する図３に従った実施形態の構成部品には同一の参照符号を付けている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるばねダンパ機構の概略的なブロック回路図である。
【図２】図１に従った本発明による幾つかのばねダンパ機構を備える、本発明によるレベル制御システムの概略的なブロック回路図である。
【図３】図１に従った実施形態に対して変更を加えた、本発明によるばねダンパ機構の概略的なブロック回路図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ばねダンパ機構
２  主油圧容積部
３  空気圧容積部
４  ハウジング
５  収容室
６  収容室
７  分離壁
８  ピストンロッド
９  取り付け部材
１０  取り付け部材
１１  油圧補償容積部
１２  枠
１３  油圧管路
１４  ポンプ装置
１５  逆止め弁
１６  モータ
１７  油圧管路
１８  ドレーン弁
１９  制御線
２０  制御線
２１  制御又は調整装置
２２  レベル制御システム
２３  制御線
２４  高さセンサ
２５  速度センサ
２６  加速度センサ
２７  ステアリング車輪角センサ
２８  ピストン
【図１】
2008512306.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008512306.tif 000005
【国際調査報告】
2008512306.tif 000006
2008512306.tif 000007
2008512306.tif 000008
2008512306.tif 000009