(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バネ（２）を保持要素（５）に固定するためのバネ固定領域（１０）と、ホイールキャリヤ（４）をバネ（２）に固定するためのホイールキャリヤ固定領域（９）を有し、保持要素（５）が、バネ固定領域（１０）からホイールキャリヤ固定領域（９）へ力を伝達するための、ウェブ及び空所を配置した変形領域（２３）を備える、バネ又は板バネ用の保持要素において、
変形領域（２３）が、ホイールキャリヤ固定領域（９）とバネ固定領域（１０）の間に配置され、ウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２，Ｓ３．１，Ｓ３．２）及び空所（Ａ１，Ａ２，Ａ３）が、保持要素の水平な長手方向軸（Ｌ）に対して鏡面対称に形成され、鏡面対称に配置された対をなす空所（Ａ２）が、それぞれ、少なくとも部分的にホイールキャリヤ固定領域（９）内へ延在すること、を特徴とするバネ用の保持要素。
【請求項２】
保持要素（５）の外輪郭（２１，２２，３２）が、少なくともホイールキャリヤ固定領域（９）と変形領域（２３）を、長手方向軸（Ｌ）に対して鏡面対称に形成されていること、を特徴とする請求項１に記載のバネ用の保持要素。
【請求項３】
外輪郭が、変形領域（２３）からホイールキャリヤ固定領域（９）までの領域にわたって波状に形成され、波形状が、２つの波の山（２１）と、これら波の山の間に位置する１つの波の谷（２２）よって形成されていること、を特徴とする請求項２に記載のバネ用の保持要素。
【請求項４】
ウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２，Ｓ３．１，Ｓ３．２）が、交差部を構成し、ウェブの２つ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）が、共通の交点（Ｋ）からまず長手方向軸（Ｌ）に対してほぼ垂直な方向に延在し、次に第２の隔壁（２８）の方向に方向転換してこの第２の隔壁に移行し、ウェブの２つ（Ｓ３．１，Ｓ３．２）が、この交点（Ｋ）から長手方向軸（Ｌ）に対して約４５°の角度で第１の隔壁（３４）の方向に延在し、交点（Ｋ）が、長手方向軸（Ｌ）上に位置すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバネ用の保持要素。
【請求項５】
ウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）の垂直な部分と、第１の隔壁（３４）の方向に突出するウェブ（Ｓ３．１，Ｓ３．２）が、ほぼ同じ材料厚さ又は同じ材料厚さを備えること、を特徴とする請求項４に記載のバネ用の保持要素。
【請求項６】
ホイールキャリヤ固定領域（９）に横力（ＦＲ）が作用した時に、ウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）の垂直な部分が引張ステーとして作用し、第１の隔壁（３４）の方向に突出するウェブ（Ｓ３．１，Ｓ３．２）が圧縮ステーとして作用すること、を特徴とする請求項４又は５に記載のバネ用の保持要素。
【請求項７】
交点（Ｋ）から始まり第１の隔壁（３４）にまで、三角形の形態の空所（Ａ３）が形成され、１つの辺が、長手方向軸（Ｌ）に対してほぼ垂直で第１の隔壁に対して平行に延在すること、を特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のバネ用の保持要素。
【請求項８】
三角形（Ａ３）とは反対の側で第２の隔壁（２８）と垂直なウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）の間に、円セグメント状の空所（Ａ１）が構成され、第２の隔壁及び垂直なウェブによって画成され、垂直なウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）の終端から始まって、円部分が、ホイールキャリヤ固定領域（９）の方向に延在すること、を特徴とする請求項７に記載のバネ用の保持要素。
【請求項９】
円部分が、保持要素の外輪郭に対して平行及び／又は切欠き（１１）に対して平行に延在すること、を特徴とする請求項８に記載のバネ用の保持要素。
【請求項１０】
２つの空所（Ａ２）が、ホイールキャリヤ固定領域（９）から始まって保持要素の外輪郭に対してほぼ平行に変形領域（２３）にまで延在し、空所（Ａ２）が、垂直なウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）と第１の隔壁（３４）の方向に突出するウェブ（Ｓ３．１，Ｓ３．２）の間の領域にまで延在すること、を特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載のバネ用の保持要素。
【請求項１１】
ウェブ（Ｓ２．１，Ｓ３．１，Ｓ２．２，Ｓ３．２）の間の空所（Ａ２）内へ、長手方向軸（Ｌ）に対して鏡面対称に配置されたそれぞれ１つのストッパ（Ａ２．１，Ａ２．２）が突出し、このストッパは、ホイールキャリヤ固定領域（９）に横力（ＦＲ）が作用した時に、それぞれの垂直なウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）又はその終端領域と協働すること、を特徴とする請求項１０に記載のバネ用の保持要素。
【請求項１２】
ストッパ（Ａ２．１，Ａ２．２）が、外側のウェブ（２４，２５）と結合され、この外側のウェブとワンピースに形成され、ストッパ（Ａ２．１，Ａ２．２）の外輪郭と、垂直なウェブ（Ｓ２．１，Ｓ２．２）と第１の隔壁（３４）の方向に突出するウェブ（Ｓ３．１，Ｓ３．２）の間の内輪郭が、ほぼ平行に延在すること、を特徴とする請求項１０又は１１に記載のバネ用の保持要素。
【請求項１３】
ストッパ（Ａ２．１，Ａ２．２）が、保持要素（５）の無負荷時に、ウェブ（Ｓ３．１，Ｓ３．２）に対してほぼ平行に配置され、長手方向軸（Ｌ）に対して約４５°又は４５°の角度を成すこと、を特徴とする請求項１１又は１２に記載のバネ用の保持要素。
【請求項１４】
板バネ又はホイールガイド用の板バネを有する車両アクスルでの請求項１〜１３のいずれか１項に記載の保持要素の使用。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の板バネ用の保持要素を製造するための方法において、
保持要素が、軽金属連続鋳造品から製造されていること、を特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板バネを保持要素に固定するためのバネ固定領域と、ホイールキャリヤを板バネに固定するためのホイールキャリヤ固定領域を有し、保持要素が、バネ固定領域からホイールキャリヤ固定領域へ力を伝達するための、ウェブ及び空所を配置した変形領域を備える、バネ、特に板バネ用の保持要素に関する。更に、本発明は、保持要素の使用並びに保持要素を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の凹凸を緩和し、車両の走行特性を改善するために、板バネのようなバネは、シャーシ内で、しばしばホイールを弾性支持するために使用される。このため、ホイールもしくはホイールを固定することができるホイールキャリヤは、リンク及びバネを介してボディと結合されている。板バネは、ホイール及び／又はホイールキャリヤを同様にガイド及び保持するので、ホイールは、シャーシ及び／又はボディに対して相対的なコントロールされた位置に位置決めされている。
【０００３】
板バネは、従来技術では、ホイールに作用する横力を板バネに伝達することができるように、保持要素を介してホイールキャリヤと結合されている。
【０００４】
独国特許出願公開第１０  ２０１１  ０８１  ６９３号明細書から、横力を吸収することができるホイールガイド板バネ用の保持要素が公知である。更に、変形領域で、側突時に生じ得る非常に高い力を吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２０１１  ０８１  ６９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、改善された保持要素を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に記載の保持要素によって解決される。好ましい発展形は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
課題は、板バネを保持要素に固定するためのバネ固定領域と、ホイールキャリヤを板バネに固定するためのホイールキャリヤ固定領域を有し、保持要素が、バネ固定領域からホイールキャリヤ固定領域へ力を伝達するための、ウェブ及び空所を配置した変形領域を備える、バネ用の保持要素によって解決される。解決策は、ウェブ及び空所が、保持要素の長手方向軸に対して鏡面対称に形成されていること、を特徴とする。
【０００９】
この場合、ホイールキャリヤ固定領域は、ホイールキャリヤを保持要素に固定するために使用される保持要素の領域である。この場合、ホイールキャリヤ固定領域は、複数の別の要素を介してホイールキャリヤと結合することができる。バネ固定領域は、板バネもしくはバネを保持要素に固定するために使用される。この領域も、直接的にバネと結合することができるのではなく、ここでも、保持要素とバネの間に１つ又は複数の要素を配置することができる。しかしながら、保持要素がワンピースに形成され、ホイールキャリヤ並びにバネが直接的に保持要素と結合されている場合が好ましい。
【００１０】
バネを直接的にホイールキャリヤと結合する代わりに、バネに、別個の保持要素が割り当てられこの別個の保持要素を介して、バネが、ホイールキャリヤと結合されている。この場合、保持要素が直接的にホイールキャリヤと結合されていることは、必要ない。むしろ、ホイールキャリヤと保持要素の間に１つ又は複数の要素が配置されている構成も考えられる。
【００１１】
バネは、特に、板バネとして、好ましくは横方向板バネとして、形成することができる。板バネとは、その主拡張方向が優位なバネ方向とは異なるバネと理解するが、特に主拡張方向は、実質的の優位なバネ方向に対して垂直である。
【００１２】
この場合、板バネは、１つ又は複数の材料、特に金属及び／又はプラスチックから構成することができる。好ましくは、板バネ及び／又は横方向板バネは、繊維強化された複合材料（ＦＲＰ）、好ましくはガラス繊維強化されたプラスチックから成る。最後に挙げた材料の場合、バネは、容易に結合部品と結合することができない。ＦＲＰの穿孔が材料特性に影響を与え、穿孔されたＦＲＰ板バネの終端の例えばホイールキャリヤとの単純なネジ固定が、ホイール側の負荷、特に横力に十分に耐えないことを考慮すべきである。保持要素がバネを包囲するので、繊維構造に障害があるにもかかわらず、バネの高負荷可能な固定をするためのＦＲＰバネの穿孔が、保持要素を介して可能である。選択的に、バネは、その固定の領域に、製造中に孔を形成することができるので、繊維構造は、バネに固定穴があるにもかかわらず障害を受けない。
【００１３】
特に、保持要素は、この場合、バネが例えばホイールキャリヤ側の横力の誤用によって損害を被ることがあり得るエネルギーの導入時に、保持要素が適切に歪まされ、導入されたエネルギーが少なくとも部分的に保持要素内で低減され、導入されたエネルギーの一部しかバネに伝達されないように、形成されている。従って、バネが損傷を受けることが防止される。好ましくは、この場合、保持要素の変形は、バネが保持要素を介して更にホイールキャリヤとけつごうされ、従ってホイールが更にバネを介して案内でき、変形するにもかかわらず更なる移動が可能であるような形態及び大きさを備える。好ましくは、横力しか伝達されないように、バネ固定領域に対するホイールキャリヤ固定領域の折曲げも防止すべきである。
【００１４】
バネが障害を被ることがある力は、力の大きさ、方向、期間等により確定することができる。また、他の、特にマウントのようなバネの後に続く部品の損傷が防止されるように、保持要素を適合させることも可能である。
【００１５】
しかしながら特に好ましくは、保持要素の変形は、車両の挙動ではっきりと感知可能及び／又は視認可能であるので、運転者は、挙動によって保持要素の障害に注意を喚起され、障害を除去させられる。この場合、保持要素の変形により、バネの破損が防止されるので、障害がある場合、保持要素は、交換しなければならず、大抵の場合、高価なバネは、実質的に維持することができる。
【００１６】
好ましくは、保持要素の変形によって、保持要素におけるホイールキャリヤの固定の位置は、保持要素におけるバネの固定部に対して移動され、保持要素の使用状態で、例えばトー及び／又はキャンバーのようなホイール位置は、運転者にとって外から見られるように変化する。
【００１７】
好ましくは、保持要素は、鋼及び／又はアルミニウムのような軽金属のような連続鋳造部品の形態の金属から成る。しかしながらまた、繊維強化されたプラスチック、特にガラス繊維強化されたプラスチックのような複合材料から成る保持要素も考えられる。
【００１８】
変形領域は、横力が僅かな場合もしくは標準荷重の場合に弾性的に挙動し、標準モードでホイール位置の永続的な変化が生じないように形成されている。荷重の誤用時に、特定の限界力を上回り（横力は標準荷重時よりも大きい）、特にバネの障害を生じさせ得る力が、ホイールキャリヤ固定領域からバネ固定領域へ伝達された場合には、塑性変形が生じる。横力により、保持要素は、標準荷重時にある力の伝達時に、ほとんど又は僅かにしか塑性変形せず、ホイールの安定した一定の案内が可能である。永続的にバネを傷つけることができるように大きい力が、保持要素に導入されると（荷重の誤用）、保持要素の変形領域が塑性変形され、これにより、エネルギーが、塑性変形によって低減され、バネのような後続の部品に更に導かれない。
【００１９】
好ましくは、変形領域の変形によって、ホイールキャリヤ固定領域は、バネ固定領域に接近する。変形により、ホイールキャリヤの位置は、バネに対して相対的に変化する。保持要素の位置の変化により、ホイールは、ホイールキャリヤへの保持要素の固定に応じて、トーイン又はトーアウトになるか、さもなければホイールキャンバーが変化する。これは、著しく変化した挙動を生じさせるか、ボディに対するホイールベースの外から見られる変化を生じさせる。
【００２０】
変形領域は、ホイールキャリヤ固定領域からバネ固定領域へ導かれる力が、変形領域によって伝達されるように、配置されている。特に、変形領域は、ホイールキャリヤ固定領域をバネ固定領域と結合する。
【００２１】
変形領域は、バネの拡張方向でホイールキャリヤ固定領域とバネ固定領域の間に存在する。この場合、バネ固定領域は、バネが保持要素に固定される領域である。この場合、バネは、固定領域内で、保持要素によって把持し、複数の側面から保持することができる。また、固定領域内で、保持要素は、ボルト、リベット又はクランプのような固定手段を介してバネと解離可能又は永続的に摩擦係合式及び／又は噛合い係合式に結合することができる。この場合、ホイールキャリヤ固定領域は、間接的又は直接的にホイールキャリヤと結合できるように保持要素が形成された領域である。ホイールキャリヤ固定領域とバネ固定領域の間に変形領域を好ましくはバネの主拡張方向に沿って配置することは、バネの延長部として作用するように、保持要素をコンセプト化することを許容する。これは、これまではこのような保持要素が設けられていないバネコンセプトもしくはシャーシでの保持要素の使用を許容する。何故なら、保持要素は、バネの方向に延在させることができ、バネの経過を継続させるからである。
【００２２】
しかしながらまた、バネの主拡張方向でバネ固定領域の隣又は位置ズレさせてホイールキャリヤ固定領域を配置し、異なる取付けスペースでのバネの配置を可能にすることも可能である。
【００２３】
本発明は、保持要素がその長手方向軸に対して鏡面対称に形成されていること、を特徴とする。これは、特に変形領域及びホイールキャリヤ固定領域においてそうである。しかしながら十分に、これは、バネ固定領域にも当て嵌まる。変形領域には、特にウェブ及び空所が、保持要素の長手方向軸に対して鏡面対称に形成されている。鏡面対称は、この場では、特に、長手方向軸を中心として下半分を折り返したもしくは映した時に、保持要素の上半分が下半分と等しいことを意味する。ウェブ及び空所の均等な配置により、全体的に均質の部品が得られ、この部品は、特に、横力がホイール側でバネに作用した場合に、既に前で述べた横力による負荷時の利点をもたらす。ウェブ及び空所の配置については、後から更に的を絞って立ち入る。
【００２４】
保持要素の鏡面対称の形成に基づいて、保持要素の外輪郭も、長手方向軸に対して鏡面対称に形成されている。これは、特に、第１の隔壁とは反対側の保持要素の前方の領域においてそうである。実質的に、鏡面対称は、バネ固定領域内の保持要素の外輪郭に対しても当て嵌まる。何故なら、バネもしくは板バネを包囲するウェブの外輪郭も、十分に対称に形成されているからである。この場合、外輪郭の対称の配置は、ウェブの少なくとも１つに存在し得る穴もしくは孔によって中断されているに過ぎない。これは、それぞれの固定バリエーションに依存する。更に前で既に述べたように、例えばボルト継手が問題になる。一貫したボルト継手の場合、両ウェブに穿孔が必要である。固定バリエーションとしてクランプもしくは片側のボルト固定を適用すべき時には、バネ固定領域内の少なくとも１つのウェブの外輪郭は、穿孔によって中断されている。好ましい実施形態では、バネ固定領域内のウェブは、ほぼ鏡面対称に形成されているに過ぎない。バネ固定領域が、ほぼ楔状に形成され、これにより、第１の隔壁から少なくとも１つの固定ウェブの終端までのバネ固定領域の少なくとも１つのウェブの直径が減少する場合、同様に楔状に形成されたバネの終端との楔状の噛合い係合を得ることができる。この場合好ましくは、ウェブは、その内輪郭がその外輪郭と共に楔、特に５°の勾配を有する楔を構成する。このように楔状に形成された噛合い係合の場合、板バネ終端の単純なボルト固定で十分であることがわかった。板バネの楔状に形成された終端が、組立てのために、横から保持要素に導入でき、次に保持要素を前記単純なボルト固定によって固定するようにされていることがわかる。第１の隔壁のバネ側の前方の内面により、バネは、横方向に保持要素に支持することができる。楔状の噛合い係合により、バネの終端は、確実に保持要素内に収容されている。
【００２５】
好ましくは、保持要素の前方の領域、即ちバネ固定領域とは反対側の部分で、外輪郭は、外輪郭が、長手方向軸とは反対側の２つの隆起と、その間に位置する長手方向軸側の１つの窪みを備えるように形成されている。これは、長手方向軸に対して垂直に測定した保持要素の直径が、バネ固定領域の領域でまず一様であり、次にほぼ第１の隔壁以降でホイールキャリヤの方向に増加するようにされていることを意味する。直径の一様な増加は、隆起によって表れ、この隆起は、外輪郭を見ると山と呼ぶこともできる。この隆起の後に、直径は一様に縮小し、従って、谷を構成する。谷の後、直径は、再び増加するが、好ましくは第１の隆起のような程度で形成されているのではなく、次に再び減少するようにされているので、外輪郭は、更に一様に縮小し、ホイールキャリヤ固定領域内の切欠きの内輪郭に対して平行に行なわれる。バネ固定領域内の固定ウェブから始まり、前記隆起は、換言すれば、２つの波の山とその間に位置する１つの波の谷を有する波状に延在する。従って、保持要素の外側の部分は、固定領域内のウェブによって構成され、これらウェブは、第１の隔壁に向かい、第１の隔壁と結合され、ウェブに隣接して、前記輪郭を有する別の外側のウェブが延在し、この外側のウェブが、波状に経過し、次にホイールキャリヤ固定領域へ移行する。ホイールキャリヤ固定領域は、切欠きによって構成され、例えば車両シャーシによるリンクによって知られているようなベアリングアイの形式の丸い、特に円形の切欠きである。
【００２６】
変形領域が横力を吸収するために設けられていることは、前で既に述べた。変形領域は、特に、標準荷重を上回った場合に、塑性変形すべきである。外輪郭の特別な形成は、横力の作用時に変形領域が適切に塑性変形できるように選択されている。特に外側のウェブの波状の配置もしくは外輪郭の方式により、運び込まれる保ヒール側の力の適切な吸収が可能にされる。これは、ウェブと空所の配置と協力して、以下で更に詳細に説明するように有利である。ウェブ及び空所の特殊な配置及び外輪郭の選択により、保持要素の前方の部分、即ちホイールキャリヤ固定領域と変形領域のバネ固定領域に対する折曲りが防止されるので、切欠きによって収容されるガイドマウントが、長手方向軸上に残っている。換言すれば、保持要素は、荷重に依存して所定の変形過程が生じるように形成されている。折曲りとは、長手方向軸に対して横の運動を意味し、ホイールキャリヤ固定領域は、極端な場合には、他の領域の周囲に移動するか、しかも剪断されることもあり、これは、本保持要素によって回避すべきである。
【００２７】
好ましくは、ウェブが、ホイールキャリヤ固定領域とバネ固定領域の間に配置され、空所が、少なくとも部分的にホイールキャリヤ固定領域へ延在する。バネ固定領域は、第１の隔壁によって２つの別の領域から分離されている。変形領域は、第１の隔壁と切欠きの前で終わる第２の隔壁との間に位置する。本来のホイールキャリヤ固定領域は、第２の隔壁から始まり切欠きを介して保持要素のホイール側の終端にまで延在する。空所が部分的にホイールキャリヤ固定領域内へ延在する場合、これは、空所が第１の隔壁と第２の隔壁の間にだけ配置されているのではなく、第２の隔壁を超えてホイールキャリヤ固定領域の方向に延在することを意味する。これによっても、荷重に依存して所定の変形過程が生じることが与えられている。これに関係して変形が話題にされる場合は、まず、長手方向軸の方向の変形を意味する。しかしながらまた、作用する横力に基づく横方向の変形以外に、保持要素の所定の領域が長手方向軸に対して横に垂直方向に移動できる場合も、有利である。これは、外輪郭もしくは外側のウェブの形成以外に、空所が部分的にホイールキャリヤ固定領域内へ達することによっても助長される。
【００２８】
好ましくは、ウェブが、変形領域内で交差部を構成し、ウェブの２つが、共通の交点からまずほぼ垂直方向に延在する。その場合、ウェブは、いわば空所において終了し、次に第２の隔壁の方向に続いてこの第２の隔壁に移行する。ウェブの２つが、前記交点から長手方向軸に対して約４５°の角度で第１の隔壁の方向に延在し、交点が、長手方向軸上に位置する。ステーの特殊な配置により、保持要素は、この配置が、ホイールキャリヤに対するバネの安定した位置決めを可能にするために、種々の方向からの高い力を吸収できるように設計することができる。前で既に説明したように、ステーもしくはその特別な配置は、変形領域が高い横力にさらされている時に、変形領域の所定の変形を許容する。第１及び第２の隔壁並びに外側のウェブ及び内側のウェブの配置により、特にその対称の配置によって荷重に依存した所定の変形過程を可能にする構造が提供されている。
【００２９】
好ましくは、ウェブの垂直な部分と、第１の隔壁の方向に突出するウェブが、ほぼ同じ材料厚さ、特に同じ材料厚さを備える。ステーの材料厚さとは、ステーの横断面もしくはその幅であると理解すべきである。この場合、ステーの形態及び横断面は、伝達すべき力に適合されている。特に、ステーは、好ましい力の導入を可能にする方向を備えるので、横力の作用に応じて、空所が、長手方向軸に沿ってバネに向かって移動される。この場合、ステーは、ホイールキャリヤ固定領域に横力が作用した時に、ステーの垂直な部分が引張ステーとして作用し、第１の隔壁の方向に突出するウェブが圧縮ステーとして作用するように設計されている。引張ステーとしての垂直なウェブの設計により、ホイールキャリヤ固定領域に横力が作用した時に、長手方向軸に対してほぼ横、特に横に行なわれる変形が導入される。長手方向軸に対して約４５°の角度で第１の隔壁の方向に延在するウェブは、長手方向軸の方向の変形も、長手方向軸に対して横の方向の変形も可能にする。従って、ウェブの複合は、横力の作用時に切欠きもしくはホイールキャリヤが長手方向軸上をバネもしくはバネ固定領域の方向に移動できるために寄与する。
【００３０】
好ましくは、交点から始まり第１の隔壁にまで、ほぼ正三角形の形態の空所が形成され、１つの辺が、ほぼ垂直で第１の隔壁に対して平行に延在する。従って、三角形の空所は、隔壁と、後に向かって突出する両ウェブによって画成されている。空所のこの形態も、保持要素の長手方向軸に沿った好ましい変形運動のために寄与する。
【００３１】
好ましくは、三角形とは反対の側で第２の隔壁と垂直なウェブの間に、円セグメント状の空所が構成され、第２の隔壁及び垂直なウェブによって画成され、垂直なウェブの終端から始まって、円部分が、ホイールキャリヤ固定領域の方向に延在する。この場合、円セグメント状の空所の垂直方向の幅は、三角形の空所もしくはウェブによって画成された三角形の垂直方向の幅にほぼ一致する。これは、三角形の空所とホイールキャリヤ固定領域の切欠きの間に形成された空所である。横力の作用時に円セグメント状の空所の直径が小さくされることが明らかである。この空所の成形によっても、長手方向軸に沿った変形運動が強制される。好ましくは、円部分が成形を備えるので、この円部分は、長手方向軸の領域内で保持要素の外輪郭に対して平行及び／又は切欠きに対して平行に延在する。
【００３２】
別の好ましい形成では、２つの空所が、ホイールキャリヤ固定領域から始まって保持要素の外輪郭に対してほぼ平行に変形領域にまで延在し、空所が、垂直なウェブと第１の隔壁の方向に突出するウェブの間の領域にまで延在する。空所は、同様に長手方向軸に対して対称に配置されている。これら空所は、変形領域からホイールキャリヤ固定領域にまで延在し、長手方向軸とは反対側のその内輪郭は、部分的に、特に波状の外輪郭の領域内で、外輪郭に対して平行に延在するので、内輪郭は、外輪郭内の両隆起及び１つの窪みに対して平行に延在する。空所は、ほぼホース状の形態を備え、直径は、外輪郭に沿って変化することができるか、空所の長さにわたって均等に延在することができる。これら空所は、同様に、変形領域内で前記折曲りが生じることに関与している。空所により、保持要素の外側を延在するウェブは、縦力の作用時に適切に変形し、長手方向軸の方向に対して横の、外側に位置しているウェブ材料の逃げを可能にする。
【００３３】
好ましい実施形態では、前記空所内へ、長手方向軸に対して鏡面対称に配置されたそれぞれ１つのストッパが、垂直なウェブと後に向かって斜めに第１の隔壁の方向に突出するウェブとの間へと突出し、このストッパは、ホイールキャリヤ固定領域に横力が作用した時に、それぞれの垂直なウェブ、特にその終端領域と協働する。好ましくは、ストッパは、それぞれ外側のウェブと結合され、この外側のウェブとワンピースに形成され、ストッパの外輪郭と、垂直なウェブと第１の隔壁の方向に突出するウェブの間の内輪郭が、ほぼ平行に延在する。換言すれば、前記輪郭（内輪郭と外輪郭）は、二重矢印の先端を構成する。長手方向軸に沿って横力がホイールキャリヤ固定領域に作用した場合、変形領域内で変形が行なわれ、少なくとも１つの垂直なウェブが、変形の増加と共に、それぞれその近傍に存在するストッパと接触する。力の作用及び力の方向に応じて、垂直なウェブとの相互作用するストッパを介して、バネ固定領域に対するホイールキャリヤ固定領域もしくは変形領域の折曲りが効果的に防止されている。まず一方のストッパだけが一方のウェブと接触するが、他方の垂直ウェブは、他方のストッパと接触していないように、作用する力及びその方向が保持要素の長手方向軸から外れた時でも、更なる塑性変形時に、いわば当接部もしくは当接点を中心とする回転又は傾倒が行なわれるので、更なる塑性変形時に、他方の垂直なウェブが他方の垂直なストッパと接触するまで、この点を中心として回転されて反対方向へ経過する。従って、横力が長手方向軸から外れた時に折曲りが回避されるだけでなく、更に負荷に依存して決まる変形過程が維持されるので、変形は、長手方向軸に沿って経過する。
【００３４】
好ましくは、ストッパが、保持要素の無負荷時に、第１の隔壁の方向に斜めに延在するウェブに対してほぼ平行に配置され、特に、ストッパは、長手方向軸に対して約４５°、好ましくは４５°の角度を成す。この成形により、バネ固定領域に対するホイールキャリヤ固定領域の前記保持が強制されるか、これにより、回転もしくは傾倒又は逆旋回が、適切に得られる。
【００３５】
前記形成及びこれから生じる作用を有する保持要素は、有利には、板バネを有する車両アクスルにおいて使用することができる。特に、横力を付加的な又は慣用のラテラルリンクによって支える又は受け止めるのではなく、板バネだけによって支える又は受け止める、ホイールガイド板バネようのこのような保持要素が得られる。
【００３６】
好ましくは、前記形成による保持要素は、軽金属連続鋳造品から製造することができる。連続鋳造後に、必要な幅に応じて、使用すべきバネを鑑みて、幅内で相応の保持要素をストランドから分離もしくは個別化することができる。従って、ホイールガイド板バネにおける特に有利な部品のための安価な製造方法が得られる。
【００３７】
好ましくは、ホイールキャリヤ固定領域は、ホイールキャリヤを保持要素に固定もしくは関節式に結合するためのゴムマウントのようなマウントを備える。固定は、特に、弾性的な固定である。このようなマウントは、ホイールキャリヤを保持要素に可動に固定するために使用されるので、例えばホイールは、ホイールガイドバネもしくは横方向板バネと関係して、保持要素を介して案内及び／又は操作することができる。
【００３８】
この場合、マウントは、摩擦係合又は噛合い係合を介して、保持要素によって構成された好ましくはリング状の収容部内に保持することができる。
【００３９】
保持要素は、ホイールガイド横方向板バネを有するマクファーソンリヤアクスルの一部とすることができる。しかしながら、保持要素は、ホイールガイド横方向板バネ又は長手方向板バネ並びにバネリンク又は他のシャーシ部品又は特に複合材料、特に繊維強化されたプラスチックのような繊維複合材から成る部品を有する他のアクスルコンセプトで使用することもできる。
【００４０】
本発明を、以下で図面と関係させた好ましい実施形態に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】シャーシ
【図２ａ】従来技術による保持要素
【図２ｂ】従来技術による保持要素
【図２ｃ】従来技術による保持要素
【図３】本発明による保持要素と横方向板バネの斜視図
【図４】図３による保持要素の側面図
【図５】横力を負荷された図４による保持要素
【図６】更に負荷を受けた図５による保持要素
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、例えばリヤアクスルとして乗用車で使用できるようなシャーシ１を示す。シャーシ１は、２つのホイールキャリヤ４，４’を備え、これラホイールキャリヤには、ホイール軸受を介してホイールを取り付けることができる。ホイールキャリヤ４，４’には、それぞれ１つのトレーリングリンク７，７’と１つのラテラルリンク８，８’が固定されている。この場合、トレーリングリンク７，７’は、ほぼ車両の長手方向もしくは走行方向に延在し、ラテラルリンク８，８’は、ほぼ車両の横方向、即ち走行方向に対して横に延在する。ラテラルリンク及びトレーリングリンクは、それぞれ一端でホイールキャリヤに固定されているが、他端は、ボディに配置されている。
【００４３】
更に、シャーシ１は、２つのアブソーバ３，３’を備え、これらアブソーバも、一端でホイールキャリヤと結合され、アブソーバ３，３’の他端は、重ねられるようにボディと結合されている。
【００４４】
リンク７，７’及び８，８’は、ボディに対する運動軌道を確定するが、アブソーバは、ホイールをガイドすることに加えて、ホイールが道路からボディに向かって動かされた時に、ボディに対するホイールの運動を減衰させる。
【００４５】
シャーシ１は、左から右に向かって続く部品、即ち、ホイールキャリヤ４、保持部５、横方向板バネ２、トレーリングリンク７、アブソーバ３、ラテラルリンク８、板バネホルダ６、板バネホルダ６’、ラテラルリンク８’、アブソーバ３’、トレーリングリンク７’、保持部５’、ホイールキャリヤ４’を有する。
【００４６】
両ホイールキャリヤ４，４’は、バネ２、特に横方向板バネ２を介して結合され、この横方向板バネは、好ましくは、ガラス繊維強化されたプラスチックもしくは繊維強化されたプラスチックのような複合材料から成る。横方向板バネ２は、車両主軸に対して横、即ち通常は走行方向に対して横に延在し、横方向板バネの中央３分の１に配置できる２つの板バネ保持要素６，６’を介してボディと結合されている。横方向板バネ２は、保持部５，５’を介して終端でホイールキャリヤ４，４’と結合されている。
【００４７】
図２ａは、保持要素５の従来技術による１つの実施形態を示す。この場合、ウェブ２４，２５バネ固定領域のウェブ１３及び１４よりも小さい幅を備え、別のウェブ２９を介して第２の隔壁２８及び第１の隔壁３４と結合されている。ウェブ２９は、ウェブ２４及び２５と同じ幅もしくは直径を備え、この場合、ウェブ２４及び２５に対して角度をなして配置されている。この場合、ウェブ２９’が、ウェブ２４を第２の隔壁２８と結合し、ウェブ２９’’が、ウェブ２４を第１の隔壁３４と結合し、ウェブ２９’’’が、ウェブ２５を第２の隔壁２８と結合し、そしてウェブ２９’’’’がウェブ２５を第１の隔壁３４と結合する。この場合、ウェブ２９’と２９’’及びウェブ２９’’’と２９’’’’が互いに結合され、複数の点で交差する。ウェブ構造により、変形領域には、ほぼ四角形の横断面を有する中間室３０が中央に生じ、この中間室に、ほぼ三角形の横断面を有する６つの中間室３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆが隣接している。
【００４８】
図２ｂは、図２ａによる保持要素５を斜視図で示す。
【００４９】
図２ｃは、ホイール側の横力による過度の力の導入により変形した状態の図２ａによる保持要素５を示す。この場合、ウェブ２４及び２５は、異なる強さで外方へ曲げられ、中間室もしくは空所３１ａ〜ｆは、異なるように変形されて圧縮されている。３つの図２ａ，２ｂ，２ｃの全てから、長手方向軸が鏡面対称に形成された１つの部材のための共通の対称軸であり得る形式の長手方向軸を、各部材が備えないことが読み取れる。
【００５０】
図３は、バネ固定領域に組み込まれた横方向板バネ２と共に図示された保持要素５の斜視図を示す。バネ固定領域は、第１の隔壁３４からウェブ１３及び１４の終端にまで延在する。ウェブ１４は、楔状に形成され、バネの終端１９の噛合い係合式の確実な包囲を可能にする。第１の隔壁３４と切欠き１１の間に、変形領域が配置されている。変形領域にホイールキャリヤ固定領域が続き、このホイールキャリヤ固定領域は、切欠き１１の周囲に配置されている。変形領域には、種々の空所が、即ち１つの三角形の空所Ａ３、１つの円セグメント状の空所Ａ１並びに２つの波状に形成された空所Ａ２が存在する。バネ固定領域の領域の外輪郭、即ちウェブ１３及び１４の外輪郭が平らに形成されている場合、次いで、外輪郭は、ホイールキャリヤ固定領域９の方向に切欠き１１に向かって波状に形成されている。図３から、波形状が、２つの波の山２１と１つの波の谷２２によって形成されていることがわかる。変形領域内もしくは空所Ａ１，Ａ２，Ａ３の間に、垂直で第１の隔壁３４に対してほぼ平行に延在するウェブＳ２．１，Ｓ２．２が配置されている。前記ウェブは、別のウェブＳ３．１，Ｓ３．２との共通の交点Ｋを有し、これら別のウェブは、交点Ｋから斜めに、外輪郭の方向と第１の隔壁３４の方向に突出する。
【００５１】
図４は、図３の保持要素に従った保持要素５を図示し、この保持要素は、図４では側面図で図示されている。図４からも、図３からも、一方のウェブ１４内の穿孔１７がわかる。この１つの穿孔は、保持要素内に横方向板バネの終端１９もしくは横方向板バネ２を摩擦係合式に固定するために使用される。前方の内面２７が図示され、この前方の内面は、支持面としてもしくは横力を受け止めるために設けられ、この横力は、ホイールキャリヤを経て切欠き１１によって保持要素に作用し、従って横方向板バネに作用する。バネ固定領域１０は、既に図３に関して述べたように、ウェブ１３及び１４の終端から第１の隔壁３４にまで延在する。変形領域は、第１の隔壁３４から第２の隔壁２８にまで延在し、外に向かってウェブ２４及び２５によって制限され、これらウェブは、既に図３に関して述べたように、波の山もしくは隆起２１とその間に位置する波の谷もしくは窪み２２を有する外側の波形状を備えている。ホイールキャリヤ固定領域は、最後に、第２の隔壁２８から外輪郭３２にまで達し、この外輪郭は、円弧を描き、この円弧は、隆起もしくは波の山２１に移行する。外輪郭３２の領域内で、この外輪郭は、その円弧が、切欠き１１に対して平行に延在する。保持要素５は、長手方向軸Ｌを備え、この長手方向軸は、同時に、十分に鏡面対称の保持要素５のための対称軸である。保持要素５は、鏡面対称に構成された部品であり、ウェブ１３及び１４に関する鏡面対称は、その外輪郭だけに関する。第１の隔壁３４から始まる外輪郭３２までの変形領域は、完全に鏡面対称に形成されている。図３からもわかるように、空所Ａ２とウェブ２４及び２５の外輪郭との間に、ストッパＡ２．１及びＡ２．２が配置されている。示した図で、ストッパは、いわば静止位置にある。ストッパは、空所Ａ２内へ突出し、長手方向軸Ｌと約４５°の角度βを形成する。ここでストッパＡ２．１及びＡ２．２の静止位置を話題にする場合、図４が全体として無負荷のもしくは標準的な負荷を受けた作動領域（標準負荷時）にある保持要素を示すことを意図する。標準的な作動領域で、保持要素５は、永続的に変形するのではなく、横力に弾性的に反応する。高い負荷、即ち誤用負荷と呼ばれる横力が生じた時に初めて、保持要素は、塑性変形、即ち永続的に変形するが、これは、後続の図に図示されている。図４には更に空所Ａ１内に直径ｄ１が図示されているが、その寸法は、変形されていない状態を示す。
【００５２】
図５は、図４による側面図を示すが、保持要素５には、誤用負荷の領域内にある横力ＦＲが作用している。荷重が長手方向に対してほぼ平行に経過することがわかる。一方で、ステーＳ２．１，Ｓ２．２，Ｓ３．１，Ｓ３．２の交点Ｋが長手方向軸上に残っていることがわかる。空所Ａ１の直径ｄ２は、図４に示した直径ｄ１に対して縮小されている。ストッパＡ２．２は、ウェブＳ２．２の終端と接触しているので、図５に示した下側の空所Ａ２は、ストッパＡ２．２とウェブＳ２．２に面の接触もしくは当接によって分割されている。更に、交点Ｋの下に存在する波の山もしくは隆起２１が、図４に対して長手方向軸Ｌから離れていることが認められる。変形Ｖ２１が明らかに認められる。何故なら、下側の隆起２１が明らかに交点の上の上側の隆起２１よりも大きく長手方向軸Ｌから突出し、従って保持要素５が、この段階で長手方向軸Ｌに対してもはや鏡面対称に形成されていないからである。
【００５３】
図６には、誤用負荷（横力ＦＲ）の更なる作用に応じた図５による保持要素が図示されている。空所Ａ１の直径ｄ３は、明らかに図５の図に対して大きく縮小されている。保持要素５は、ホイールキャリヤ固定領域９及び変形領域２３が、再び長手方向軸Ｌに対して対称になっている。交点Ｋの上側及び下側の隆起２１は、均等に変形している。何故なら、示したこの段階で、両ストッパＡ２．１，Ａ２．２が、垂直なウェブＳ２．１，Ｓ２．２と接触しているからである。図６に示した段階で、変形は、ホイールキャリヤが関節式に結合された切欠き１１が、約３ｍｍ第１の隔壁３４の方に移動したように行なわれた。誤用負荷によって保持要素が所定の変形過程に応じて変形したことがわかる。バネ固定領域もしくはバネに対するホイールキャリヤ固定領域の折曲りは、行なわれなかった。これは、ウェブＳ２．１，Ｓ２．２，２４，２５及び空所Ａ１，Ａ２，Ａ３の設計によって保持要素５もしくは横方向板バネ２に対する誤用負荷時の意図した変形過程が実現させたことに、理由がある。この場合、ウェブＳ３．１及びＳ３．２は、圧縮ステーとして作用し、ウェブＳ２．１，Ｓ２．２は、引張ステーとして作用する。図６には、ホイールキャリヤ固定領域内の切欠き１１に圧入されたゴムマウント２０が示されている。ゴムマウント２０を介して、車両のホイールキャリヤに対するホイールキャリヤ固定領域の関節式の結合が形成される。
【００５４】
本発明の前記特徴が、それぞれ記載した組合せだけでなく、他の組合せ又は単独でも、本発明の範囲から離れることなく使用可能である。同様に、本発明の個々の機械要素の機能の機械的な逆転を行なうことも、本発明の範囲内にある。
【符号の説明】
【００５５】
１              シャーシ
２              横方向板バネ
３，３’        アブソーバ
４，４’        ホイールキャリヤ
５，５’        保持要素
６，６’        板バネホルダ
７，７’        トレーリングリンク
８，８’        ラテラルリンク
９              ホイールキャリヤ固定領域
１０            バネ固定領域
１１            切欠き
１２            収容部
１３            ウェブ
１４            ウェブ
１５            内面
１６            内面
１７            穿孔
１９            バネの終端
２０            ゴムマウント
２１            隆起、波の山
２２            窪み、波の谷
２３            変形領域
２４            ウェブ
２５            ウェブ
２６            外面
２７            前方の内面
２８            第２の隔壁
２９            壁
２９’          壁
２９’’        壁
２９’’’      壁
２９’’’’    壁
３１ａ          中間室
３１ｂ          中間室
３１ｃ          中間室
３１ｄ          中間室
３１ｅ          中間室
３１ｆ          中間室
３２            外輪郭
３４            第１の隔壁
Ａ１            空所
Ａ２            空所
Ａ３            空所、三角形
Ａ２．１        ストッパ
Ａ２．２        ストッパ
Ａ３            空所
ｄ１            直径
ｄ２            直径
ｄ３            直径
Ｓ２．１        ウェブ
Ｓ２．２        ウェブ
Ｓ３．１        ウェブ
Ｓ３．２        ウェブ
Ｖ２１          変形
Ｋ              交点
Ｌ              長手方向軸、対称軸
α              楔角
β              角度
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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