JP2008523331A - 車輪を案内するエアスプリング兼ダンパーユニット - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、エアスプリング兼ダンパーユニット１に関し、このエアスプリング兼ダンパーユニットが、圧縮空気でもって充填された作動室２、３を有しており、且つ、このエアスプリング兼ダンパーユニットのこれら作動室が、部分的に、ロールベローズまたは折り畳みベローズによって境界され、その際、これら作動室が、互いに上下に設けられており、且つ、絞り弁を介して結合されており、共通の、つぼ形の、円筒形のケーシング４の内側に設けられており、且つ、この円筒形のピストン７によって分離されており、従って、一方の作動室２が、ピストン前面側に設けられており、且つ他方の作動室３が、ピストン背面側に設けられており、このピストンおよびピストンロッド５が、それぞれに、ロールベローズによって、この円筒形のケーシング４の内側で封隙され、且つ案内されており、このピストンロッドおよびこのピストンが、ジョイント６を介して互いに結合されている。

Description

本発明は、特に車両の走行装置（Fahrwerke）のためのエアスプリング兼ダンパーユニットであって、
このエアスプリング兼ダンパーユニットが、車体と走行装置との間に設けられており、且つ、少なくとも２つの、圧縮空気でもって充填された作動室を有しており、
このエアスプリング兼ダンパーユニットの場合、
これら作動室が、それぞれに、少なくとも部分的に、ロールベローズまたは折り畳みベローズの様式における運動可能な壁によって境界され、且つ、
これらロールベローズまたは折り畳みベローズが、少なくとも部分的に、回転対称的な本体の輪郭部の上で、有利には円筒面として形成されたケーシング部材の上で展開し（展開輪郭部）、その際、
これら作動室が、互いに上下に設けられており、且つ、お互いの間で貫通流動可能な絞り弁を介して結合されており、および、
このエアスプリング兼ダンパーユニットの場合、
弾性収縮の際に、主負荷方向内において、一方の作動室の容積が減少し、且つ、他方の作動室の容積が拡大され、または変更されずに留まる様式の上記エアスプリング兼ダンパーユニットに関する。

ドイツ連邦共和国特許第１０３ １１ ２６３号明細書（特許文献１）は、空気緩衝作用を有するエアスプリングを示しており、その際、２つの作動チャンバー、および、３つのロールベローズが設けられている。直径において最も大きなロールベローズは、この場合、スプリングストロークにわたってのこのエアスプリングのばね定数を規定し、且つ、上側のつぼ形のケーシング部材と下側のつぼ形のケーシング部材との間に設けられている。両方の、更に別の、および自体でそのベローズ内において作用的なばね力を補償するベローズは、下側のつぼ形のケーシング部材と展開管との間に設けられており、この展開管が、この上側のつぼ形のケーシング部材の内側で固定されており、且つ、この下側のつぼ形のケーシング部材内へと突出している。この展開管の円筒形の壁内における絞り孔を介して、空気が、両方の作動室の間で流動可能である。これら両方の、鏡対称的に設けられたベローズは、この構成において、このエアスプリングの軸線方向の案内を許容し、このことによって、摩擦が、スプリングストロークの間じゅう、十分に低減される。このシステムの場合、しかしながら、弾性収縮の際に両方の作動チャンバーの容積が減少され、且つ、弾性伸長の際に、再び増大される。弾性収縮の際の両方の容積の減少によって、両方の作動チャンバー内において、確かに、圧力、およびこれに伴ってガス密度は上昇するが、比較的に不利な状態で、しかしながら、動力学的な差分圧力が絞り弁において上昇しない。このことは、他方また、同様に比較的に高い圧力の際に、ただほんの少しだけ上昇されたエネルギー変換、即ち比較的に僅かな散逸（Dissipation）、およびこれに伴って比較的に僅かな緩衝作業を生じさせる。

米国特許第５，１０８，１４５号明細書（特許文献２）は、特にエレクトロレオロジー的な流体でもって作動する、上側および下側の作動室を有するダンパーを開示しており、これら作動室が、それぞれに部分的に、ロールベローズによって境界されている。このダンパーは、減少された構造高さにも係わらず、比較的に大きなストロークを許容し、且つ、そこで開示された実施形態において、同様に単一のエアスプリングとも組み合わせ可能であり、このエアスプリングの唯一の作動室が、外方へと同様に部分的に、ロールベローズによって境界されている。それぞれに異なる媒体でもって作動するダンパーおよびスプリングの、この組み合わせは、しかしながら、複雑性を増大し、且つこれに伴って構造部材のコストを増大する。付加的に、特にエレクトロレオロジー的な流体の再生利用は、ライフサイクルマネージメントにおける起こり得る問題を含んでいる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４ ３６ ６６４号明細書（特許文献３）は、ダイヤフラムエアスプリングを開示しており、このダイヤフラムエアスプリングが、同様に、弾性作用および緩衝作用が提供され、および、２つの異なる大きさの作動チャンバーを有しており、これら作動チャンバーが、それぞれに部分的に、ロールベローズによって、外方へと境界されている。これらロールベローズは支持されており、且つ、その際軸線方向に移動可能な、および中空ピストンとして形成されたケーシング部材の外側の円筒面の上で展開する。これら異なる大きさの作動チャンバーは、絞り開口部を備える壁によって分離されている。これら絞り開口部を通って、空気が、一方の作動チャンバーから、他方の作動チャンバーへと流動可能であり、その際、生じる散逸は、緩衝作業を生み出す。このダイヤフラムエアスプリングは、しかしながら、その基本構造の場合に中空ピストンとして形成されたケーシング部材が隔壁内において案内された中心のロッドと結合されている、このダイヤフラムエアスプリングの該基本構造において、著しい摩擦損失をこの案内部内において伴っている。このことによって、例えば、スプリング運動／ダンパー作用を該して開始させるために達成されるべき最小の力が必要となる。このような最小の力以下で、全ての振動は、緩衝されない状態で、およびばね作用されない状態で伝播される。その実施形態の場合、剛性の、およびこの隔壁内において案内された結合ロッドが外側のフレームによって置換された、更にここで示された該実施形態は、この実施形態の構造容積によって、特に車両のカルダン式の懸架装置内において、ほとんど使用可能ではない。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２４ ０６ ８３５号明細書（特許文献４）は、スプリング兼ダンパー装置を開示しており、このスプリング兼ダンパー装置の場合、２つの作動室、即ちダンパー室およびスプリング室が、絞り弁を介して互いに結合されている。両方の作動室は、少なくとも部分的に、折り畳みベローズまたはロールベローズの様式における運動可能な壁によって境界されており、且つ従って、異なる容積をとることが可能である。特許文献１内において開示されたエアスプリングとは異なり、ここで、弾性収縮の際に、このスプリング室の容積が減少され且つダンパー室の容積が拡大され、弾性伸長の際には、それぞれに反対にこのスプリング室の容積が拡大され且つダンパー室の容積が減少される。このようなシステムの場合、緩衝作用／緩衝作業が増大する負荷と共に増大され、これに対して、通常の液圧的なダンパーは、ただ１つの負荷段階（Laststufe）だけに対して構成されており、且つ、例えばこの負荷の増大の際に激しく変化される（低下される）。しかしながら、この特許文献４内において開示されたスプリング兼ダンパー装置においてこの負荷が増大された場合に、スプリング室およびダンパー室内におけるガス圧力は上昇し、且つ、これに伴うガス密度の上昇に基づいて、これら絞り弁における動力学的な差分圧力の増大を誘起する。このことは、他方また、増大されたエネルギー変換を生じさせ、即ち、増大された散逸を、および従って、比較的に大きな緩衝作業を生じさせる。同様にここで全ての示された実施方法のシステム内における顕著な摩擦も欠点であり、このことによって、例えば、このスプリング−ダンパーシステムを作動状態にするための最小の力が必要とされる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１ １５ ９８０号明細書は、円筒ケーシング内において摺動可能な、且つこの円筒ケーシングに対して封隙されている、２つの作動室に分割するピストンを有する、ガススプリングダンパーユニットを開示している。その際、ピストン前面側に位置しているスプリング室、即ちスプリングダンパー室は、弾性収縮の際に縮小される。ピストン背面側に存在し、且つピストンロッドを備えているダンパー室は、この弾性収縮の際に拡大され、且つ反対に、弾性伸長の際に縮小される。このダンパー室は、部分的に、ロールベローズによって、外方へと境界されている。このピストン内において設けられている絞り弁は、貫通流動に依存して異なる流動抵抗が得られ、且つ、層流状の流動から乱流状の流動への転換の場所が適合されているように形成されている。同様にここでも、この円筒体内におけるピストンの案内によって、摩擦の問題は、未だに満足させる状態で解決されていない。

同様のことは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９ ３２ ７１７号明細書（特許文献６）内において開示された装置に関しても言える。
同様にここで、円筒ケーシング内において摺動可能で封隙されている、２つの作動室に分割するピストンを有する、ガススプリングダンパーユニットが見出される。ピストン前面側に位置しているスプリング室、即ちスプリングダンパー室は、弾性収縮の際に縮小され、これに対して、ピストン背面側に存在し、且つピストンロッドを備えているダンパー室は、この弾性収縮の際に拡大され、且つ反対に、弾性伸長の際に縮小される。このダンパー室は、部分的に、ロールベローズによって、外方へと境界されている。このピストン内において設けられている絞り弁は、その場合にばねディスクでもって付勢された弁として形成されており、その際、これらばねディスクおよび弁断面積が、貫通流動に依存して構成されている。

全ての、従来技術において公知の解決策は、しかしながら、十分な軸線方向の案内部が設けられてなく、且つしかも、損傷が構造部材において発生する可能性があるので、エアスプリングまたはエアダンパーに作用する横方向力、即ち走行移動力（Fahrwerkskraefte）が、通常、このエアスプリングの軸線へと伝達され得ないことの欠点を伴っている。従来の構造様式のエアスプリングまたはエアダンパーは、従って、車輪の案内を、走行装置の内側で引き受けることの状態に無い。基本的にこの理由から、および、もちろん同様にこの構造容積の理由で、従来のエアダンパーは、マックファーソン式スプリングストラット内において、一般に使用されていない。
ドイツ連邦共和国特許第１０３ １１ ２６３号明細書（ＤＥ１０３１１２６３Ｂ３ ２００４．０７．２９） 米国特許第５，１０８，１４５号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４ ３６ ６６４号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２４ ０６ ８３５号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１ １５ ９８０号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９ ３２ ７１７号明細書

従って、本発明の課題は、そのエアスプリング兼ダンパーユニットの構造空間が僅かであり、且つ、例えば、同様に乗用車のためにも適している、該エアスプリング兼ダンパーユニットを提供することであり、その際、
このエアスプリング兼ダンパーユニットが、構造的な余分な経費無しに、従来のスプリング兼ダンパー装置の構造空間内に組み込まれ得、
このエアスプリング兼ダンパーユニットが、音響的な問題を誘起する、またはこのスプリング−ダンパーシステムを作動するための最小の力を必要とする、如何なる摩擦 −特に如何なる乾燥した−摩擦をも有してなく、
このエアスプリング兼ダンパーユニットが、更に、ただ１つだけの媒体でもって作動し、且つ、簡単な処置によって、異なる負荷状態に構成され得、且つ、
このエアスプリング兼ダンパーユニットが、特に、横方向力を収容する状態にあり、且つ従って車輪の案内を許容する。

この課題は、主請求項の特徴によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項内において記載されている。

その際に、作動室は、共通の、つぼ形の、回転対称的なケーシングの内側に設けられており、
このケーシングの内側で軸線方向に移動可能であり且つピストンロッドの頭端部に設けられている回転対称的なピストンによって分離されており、
従って、一方の作動室が、ピストン前面側に、且つ、少なくとも１つの他方の作動室が、ピストン背面側に向かって設けられている。
このピストンは、ロールベローズによって、このケーシングの内側で封隙され、且つ案内されており、且つ、このピストンの外側面、および、このケーシングの内側面が、それぞれに、少なくとも部分的に、回転対称的な展開輪郭部として形成されている。
このピストンロッドおよびこのピストンは、ジョイントを介して互いに結合されている。

このようなエアスプリング兼ダンパーユニットは、同様に高い負荷の場合にも、僅かな構造容積を有しており、且つ、ピストンおよびピストンロッドの分離、および封隙によって、それぞれにロールベローズによって、回転対称的なケーシングの内側で、それぞれの顕著な摩擦を回避し、且つ、即時の且つ快適な「始動」をもたらす。付加的に、共通の、つぼ形の、且つ回転対称的なケーシングの内側での配設は、例えば円筒形のケーシングとピストンロッドまたは接続点との間の折り畳みベローズを用いて、きびしい周囲諸条件に対して緩和されたカプセル化を許容する。

更に、本発明によるエアスプリング兼ダンパーユニットでもって、走行装置からの横方向力が収容される。ベローズでもってのピストンの案内によって、および、このピストンとピストンロッドとの間の関節運動可能な結合によって、それどころか、経費がかかる、且つ従来の液圧式ダンパーを有するエアスプリングの場合に必要な、いわゆる「横方向力の平衡」は行う必要が無い。このことは、それぞれの弾性収縮点および弾性伸長点内において、ばね力の作用線、車輪のホイール接地力およびコーナリングフォースから生じる結果の作用線、および、横方向アーム力 −即ち、多数の横方向アームの場合に存在する相応する結果− の作用線が、１つの点において交差することを誘起する、構成を意味する。このことは、例示的に、且つ相対的に経費がかかる状態で、ばねの案内装置の適当な構成によって生起可能である。横方向力の平衡が、上記のこととは反対に、ただ構造的な状態、即ち弾性収縮または弾性伸長の無い静力学的な静止状態においてだけ存在する場合、この力の多角形のまったく甚だ僅かな変化が、ばね運動の結果として、従来のシステムの場合に、著しい曲げ負荷、および従って、ピストンとダンパー管体との間のダンパー内における、高い且つ有害な摩擦、並びに、騒音の伝播を誘起する。

有利な実施形態において、ピストンロッドおよびピストンは、カルダン方式で作用する回転式ジョイント、特にボールジョイントを介して互いに結合されている。
このようなジョイントでもって、横方向力の平衡を顧慮して、偏差に対する最大の許容差が得られ、且つ、回転運動を、例えば車体とスプリングストラットとの間での別個の回転可能なヘッドベアリング（Kopflager）によってのような、他の構造部材内において受け止めることの必要性が無くなる。

更に別の有利な実施形態において、ピストンロッドは、ピストンの内側で、関節運動可能に軸受けされており、その際、このピストンが、部分的に、中空体として、有利には、中空円筒体として形成されており、且つ、このピストンロッドを、このピストンロッドの端部領域内において、離間された状態で囲繞している。
このことによって、構造高さの更なる低減が達成され、このことは、特にピストンが、ピストン前面側に存在する領域内において、中空体構成を有するピストン背面側に存在する、且つ基本的にほぼ中空円筒形の領域内においてよりも大きな外径を有していることの構成との組み合わせにおいて、
作動室の容積が、構造高さとの相互作用において、エアスプリング兼ダンパーユニットを、例えばマックファーソン式スプリングストラットと組み合わせることのように適合され得ることを誘起する。
このことによって、全く新しい可能性が、ホイールハウスおよび車体部分の造形内において、エアダンパーの快適性を放棄すること無しに与えられる。

更に別の有利な実施形態において、比較的により大きな外径の領域内において、ピストンとケーシングの間で、封隙された状態の、ピストン前面側へと、および従ってこのピストン前面側に設けられた作動室へと開放された、第１のロールベローズが、並びに、
このピストンとケーシングの間で、封隙された状態の、ピストン背面側へと、および従ってこのピストン背面側に設けられた作動室へと開放された第２のロールベローズが設けられていること、および、
比較的により小さな外径の領域内において、ピストンとケーシングの間で、封隙された状態の、第３のロールベローズが設けられており、このロールベローズが、このピストン背面側に設けられた作動室へと開放され、且つこの第２のロールベローズに対して鏡対称的に設けられている。

３つのこのような様式で配設されたベローズを有する実施形態は、例えば車体と結合されている、つぼ形のケーシングの内側での、ピストンの、精密且つ確実な案内を許容する。特に、同様にエアスプリング兼ダンパーユニットにも作用する横方向力の収容の際に、
このような実施形態は、特に強靭であることが分かった。

ピストン前面側を封隙する第１のロールベローズが、このピストン前面側へと開放されていることによって、および、第２のおよび第３のロールベローズの本発明による構成によって、第１および第２のロールベローズは、少なくとも部分的に、ピストン外側面の上の、これらのロールベローズ自体の展開輪郭部を利用し、このことは、構造容積を更に低減させる。

更に別の有利な実施形態において、特に、それぞれに第１および第２のロールベローズの有効直径が第３のロールベローズの有効直径よりも大きい場合、第１、および第２のロールベローズは、基本的にほぼ同じ有効直径を有している。

本発明によるエアスプリング兼ダンパーユニット内におけるロールベローズのこのような配設によって得られる、上下に重なり合って位置している作動室を、および、ロールベローズの幾何学的な形状によって規定される「有効直径」を見た場合、
定常状態において、即ちこのエアスプリング兼ダンパーユニットの静力学的な負荷状態および両方の作動室の間の圧力の平衡状態において、第１および第２の、ピストンに沿って設けられているロールベローズは、これらロールベローズの力の方向、および力の大きさにおいて、基本的に補償されている。
これに伴って、これら構造部材の協働作用状態において、有効な支持ばねは、基本的に第３のロールベローズを用いて形成され、且つ、同様にこの支持ばねの支持力において、この第３のロールベローズの有効直径によっても規定される。

良好な近似において、即ち、ピストン背面側に配置され且つピストンロッドを囲繞する、例えば第２および第３のロールベローズによって境界される作動室は、「スプリング室」と見なされるべきである。上記のことに対して、ピストン前面側に配置され、且つ例えば第１のロールベローズによって境界される作動室は、「ダンパー室」と称される。このような簡略化した、「スプリング室」および「ダンパー室」における作動室の区分は、しかしながら、ただ主な機能、即ち基本的な特性だけを記載している。もちろん、両方の作動室は、動力学的な状態において、スプリング特性と同様にダンパー特性も有している。

本発明によるエアスプリング兼ダンパーユニットの場合、即ち、弾性収縮の際に、主負荷方向内において、即ちこのエアスプリング兼ダンパーユニットの軸線方向内において、従来公知のエアダンパーシステムとは異なり、ダンパー室の容積は減少され、これに対して、−それぞれの構造的な構成に応じて−スプリング室の容積が、拡大され、または不変の状態に留まる。

上記のように構成されたこれら容積、および、ロールベローズのために作用する直径によって、構造容積に対して相対的に大きな緩衝作業が発生され、即ち、所望の緩衝作業の大きさが減少された構造空間において与えられる。

更に別の有利な実施形態において、回転対称的なピストンの外側面は、少なくとも部分的に、および、有利には、比較的により大きな外径の領域において、円錐外套として形成されており、第１および第２のロールベローズが、異なる有効直径を有している。有利な実施形態は、第１および第２のロールベローズの有効直径が、それぞれに、第３のロールベローズの有効直径よりも大きい場合に、特に支援される。そのようにして生じる、第１および第２のロールベローズの異なる有効直径によって形成された、差分面（円形リング面）によって、ピストンに作用する、且つ力の方向および力の大きさにおいて調節可能な、差分力が発生され得、この差分力でもって、全システムの特別な負荷諸要件、または幾何学的形状諸要件を適合させることが可能である。

上記のことは、有利な方法で、第１のロールベローズの有効直径は、第２のロールベローズの有効直径よりも小さいことによって実現され得る。上記のことに伴って生じる差分力は、従って付加的に、負荷方向において作用し、即ち、第３のロールベローズによって発生されるスプリング力に抗してピストンを、これに伴って比較的に深く、つぼ形の円筒形のケーシング内へと引っ張り、且つ、エアスプリング兼ダンパーユニットを縮めようとする。このことは、その場合に、比較的に高い作動圧力によって、または第３のロールベローズの拡大によって、即ちこの第３のロールベローズの有効直径の拡大によって、防止され得る。この後者の第３のロールベローズの有効直径の拡大は、絶え間なく運動される、ロールベローズ折り返し部内における比較的に大きな半径を誘起し、且つ従って、耐用期間の著しい延長を誘起する。このエアスプリング兼ダンパーユニットの構成は、即ち、多数の、構造的な適合、および自由性を、構造容積を変更すること無しに、および、「同一部材の原理（Gleichteile-Prinzips）」の可能な限りの利用のもとで、即ち、多数の構造バリエーションのための、可能な限りより多数の同一の部材使用のもとで許容する。

更に別の有利な実施形態において、つぼ形のケーシングは、有利には、上側の領域において車体に固定した状態にあり、且つ、ピストンロッドが、下側の領域において、車輪懸架装置に固定可能である。このことによって、特に、乗用車の走行装置内における使用において、エアスプリング兼ダンパーユニットは、保護された状態で、ホイールハウス内において位置し、且つ、多数の組込み状況において、通常、このエアスプリング兼ダンパーユニットのために設けられている構造空間（パッケージ）内へと適合する。

更に別の有利な実施形態において、貫通流動可能な絞り弁は、切替可能、または制御可能な弁として構成されており、且つ、作動室を分離するピストンの内部に設けられている。特に、自動車の走行装置内における使用において、緩衝作業を制御すること、もしくは調節すること、および従って、全体的な車両制御内へと共に組み込むことは好ましい。例えば、フルブレーキの場合のような、安全保護的に危険な状況において、その場合に、前車軸および後車軸の調節可能な緩衝作用は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、またはエレクトロニックスタビリティーコントロール（ＥＳＰ）を支援する。

次に、実施例に基づいて、本発明を詳しく説明する。

図１は、車輪を案内するスプリングストラットを有する、エアスプリング弾性された乗用車の走行装置のための本発明によるエアスプリング兼ダンパーユニット１を示している。このエアスプリング兼ダンパーユニットは、２つの、圧縮空気でもって充填された作動室２および３を有している。この圧縮空気は、ここで詳細には図示されていないコンプレッサー、所属するバルブおよび導管を介して、公知の方法で、これら作動室内へと送られ、且つ、同様にこのシステムを介して排出される。通常、エアスプリングまたはレベル制御システムは、圧縮空気設備／圧縮空気供給装置、および、４つのエアスプリングモジュール、即ちそれぞれの車輪のためのエアスプリングモジュールから成り、且つ、全体的に制御装置を介して制御される。

作動室２および３は、共通の、つぼ形の、ここで円筒形に形成されたケーシング４内において設けられており、且つ、ピストンロッド５の頭端部において、ボールジョイント６
内において支承され、且つここで同様に円筒形に形成されたピストン７によって分離されている。このピストン７は、この円筒形のケーシング４の内側で、軸線方向に移動可能である。このピストン７の内側に、ここで詳細には図示されていない、制御可能な絞り弁が設けられており、これら絞り弁を介して、これら両方の作動室２および３が結合されている。このピストン７のピストン前面側７ａは、基本的にほぼ円形の面を有している。

ピストンは、その場合に、このピストンの下側の領域内において、中空体として、ここで中空円筒体として形成されており、且つ、必要な間隔を有して、ピストンロッド５を、このピストンロッドの端部領域内において囲繞している。このピストン７は、その際に、より大きな外径を有するピストン前面側に存在する領域８ａと、および、より小さな外径を有するピストン背面側に存在する領域８ｂとから成っている。この領域８ｂは、この場合に、同様にほぼこのピストンの中空円筒形の構成の長さに相応している。このピストン背面側７ｂは、直径の急激な変化によって、このピストン７内において形成されており、且つ、基本的にほぼ円形の面を有している。

ピストン７は、ロールベローズ９、１０、および１１によって、ケーシングの内側で封隙されており、且つ案内されている。ピストン、並びにケーシングの内側面１４は、それぞれに、これらロールベローズの展開のために必要な領域にわたって、回転対称的な展開輪郭部として形成されている。

比較的により大きな外径の領域８ａ内において、即ち、ピストン前面側７ａへと、および従って上側の作動室２へと開放された、第１のロールベローズ９が、並びに、
ピストン背面側７ｂへと、および従って下側の作動室へと開放された第２のロールベローズ１０が設けられている。
比較的により小さな外径の領域８ｂ内において、従って、第３のロールベローズ１１が設けられており、このロールベローズが、下側の作動室へと開放され、且つこの第２のロールベローズ１０に対して鏡対称的に設けられている。

周囲状況に対する保護のための、ケーシングの端部と下側の接続点１５との間で、走行装置のために設けられた、折り畳みベローズは、ここで詳細には図示されていない。

エアスプリング兼ダンパーユニットは、更に、弾性的に形成されたストッパー１６および１７を有しており、これらストッパーが、適当な負荷に際に、押圧最終状態、または引張り最終状態において、スプリングストロークを制限する。

領域８ａ内において、円筒形のピストン７の回転対称的な輪郭が、ピストン前面側７ａへと先細りに形成された円錐外套として形成されている。
このことによって、第１のロールベローズ９と第２のロールベローズ１０は、異なる有効直径１８および１９を有しており、これら有効直径が、それぞれに、第３のロールベローズ１１の有効直径２０よりも大きい。

それぞれの有効直径は、その際に、このピストン７およびケーシング４の、相対して位置している回転対称的な輪郭部の相互作用によって形成され、且つ影響を及ぼされる。

この第１のロールベローズの有効直径１８は、従ってこの実施形態において、第２のロールベローズの有効直径１９よりも小さい。これら異なる有効直径１８および１９によって、差分面（円形リング面）が形成され、この差分面は、ピストンに作用する、且つこの場合に、上方へと整向された差分力を発生させる。

差分力は、ピストンを、従って、比較的に深く、つぼ形のケーシング内へと「引っ張る」。第３のロールベローズ１１は、しかしながら、差分力が、与えられた作動力の場合に、付加的に静力学的または動力学的な負荷に対して緩和され得る程に大きく指定された有効直径２０を備えている。従って、この第３のロールベローズ１１は、しかしながら同様に、絶え間なく運動するロール折り返し部２１内において大きな半径を備えており、且つ従って、極めて高い交番負荷強度（Lastspielfestigkeit）を備えている。

ピストン７とピストンロッド５との間の、関節運動可能な結合によって、エアスプリング兼ダンパーユニットは、直接的に、且つ、更に別の回転可能な結合装置、または、付加的な支承部無しに、簡単なねじ止め部２２を介して、車両と結合され得る。精密な横方向力の平衡は、この場合、もはや必要ではない。

車輪を案内するスプリングストラットを有する、エアスプリング弾性された乗用車の走行装置のための本発明によるエアスプリング兼ダンパーユニットの図である。

符号の説明

１ エアスプリング兼ダンパーユニット
２ 作動室（ダンパー室）
３ 作動室（スプリング室）
４ ケーシング
５ ピストンロッド
６ ボールジョイント
７ ピストン
７ａ ピストン前面側
７ｂ ピストン背面側
８ａ 大きな外径を有するピストン領域
８ｂ 小さな外径を有するピストン領域
９、１０、１１ ロールベローズ
１２、１３、１４ 展開輪郭部を有する面
１５ 接続点
１６、１７ 弾性的なストッパー
１８、１９、２０ 有効直径
２１ ロール折り返し部
２２ ねじ止め部

Claims (11)

1. 特に車両の走行装置のためのエアスプリング兼ダンパーユニットであって、
   このエアスプリング兼ダンパーユニットが、車体と走行装置との間に設けられており、且つ、少なくとも２つの、圧縮空気でもって充填された作動室を有しており、
   このエアスプリング兼ダンパーユニットの場合、
   これら作動室が、それぞれに、少なくとも部分的に、ロールベローズまたは折り畳みベローズの様式における運動可能な壁によって境界され、且つ、
   これらロールベローズまたは折り畳みベローズが、少なくとも部分的に、回転対称的な本体の輪郭部の上で展開し、その際、
   これら作動室が、互いに上下に設けられており、且つ、お互いの間で貫流可能な絞り弁を介して結合されており、および、
   このエアスプリング兼ダンパーユニットの場合、
   弾性収縮の際に、主負荷方向内において、一方の作動室の容積が減少し、且つ、他方の作動室の容積が拡大され、または変更されずに留まる様式の上記エアスプリング兼ダンパーユニットにおいて、
   これら作動室（２、３）が、共通の、つぼ形の、回転対称的なケーシング（４）の内側に設けられており、
   このケーシングの内側で軸線方向に移動可能であり且つピストンロッド（５）の頭端部に設けられている回転対称的なピストン（７）によって分離されており、
   従って、一方の作動室（２）が、ピストン前面側（７ａ）に、且つ、少なくとも１つの他方の作動室（３）が、ピストン背面側（７ｂ）に向かって設けられていること、
   このピストンが、ロールベローズ（９、１０、１１）によって、このケーシングの内側で封隙され、且つ案内されており、且つ、このピストン（７）の外側面（１２、１３）、および、このケーシング（４）の内側面（１４）が、それぞれに、少なくとも部分的に、回転対称的な展開輪郭部として形成されていること、および、
   このピストンロッド（５）およびこのピストン（７）が、ジョイントを介して互いに結合されていること、
   を特徴とするエアスプリング兼ダンパーユニット。
2. ピストンロッド（５）およびピストン（７）は、カルダン方式で作用する回転式ジョイント、特にボールジョイント（６）を介して互いに結合されていることを特徴とする請求項１に記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
3. ピストンロッド（５）は、ピストン（７）の内側で、関節運動可能に軸受けされており、その際、このピストンが、部分的に、中空体として、有利には、中空円筒体として形成されており、且つ、このピストンロッド（５）を、このピストンロッドの端部領域内において、離間された状態で囲繞していることを特徴とする請求項２に記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
4. ピストン（７）は、ピストン前面側（７ａ）に存在する領域内において、中空体構成を有するピストン背面側（７ｂ）に存在する領域内においてよりも大きな外径を有していることを特徴とする請求項３に記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
5. 比較的により大きな外径の領域（８ａ）内において、ピストン（７）とケーシング（４）の間で、封隙された状態の、ピストン前面側（７ａ）へと、および従ってこのピストン前面側（７ａ）に設けられた作動室（２）へと開放された、第１のロールベローズ（９）が、並びに、
   このピストンとケーシングの間で、封隙された状態の、ピストン背面側（７ｂ）へと、および従ってこのピストン背面側に設けられた作動室（３）へと開放された第２のロールベローズ（１０）が設けられていること、および、
   比較的により小さな外径の領域（８ｂ）内において、ピストンとケーシングの間で、封隙された状態の、第３のロールベローズ（１１）が設けられており、このロールベローズが、このピストン背面側（７ｂ）に設けられた作動室（３）へと開放され、且つこの第２のロールベローズ（１０）に対して鏡対称的に設けられていること、
   を特徴とする請求項４に記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
6. 第１、および第２のロールベローズ（９、１０）は、基本的にほぼ同じ有効直径（１８、１９）を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
7. 回転対称的なピストンの外側面は、少なくとも部分的に、および、有利には、比較的により大きな外径の領域（８ａ）内において、円錐外套として形成されており、且つ、第１および第２のロールベローズ（９、１０）が、異なる有効直径（１８、１９）を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
8. それぞれに、第１および第２のロールベローズの有効直径は、第３のロールベローズ（１１）の有効直径（２０）よりも大きいことを特徴とする請求項６または７に記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
9. 第１のロールベローズ（９）の有効直径（１８）は、第２のロールベローズ（１０）の有効直径（１９）よりも小さいことを特徴とする請求項７または８に記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
10. つぼ形のケーシング（４）は、有利には、上側の領域において車体に固定した状態にあり、且つ、ピストンロッド（５）が、下側の領域において、車輪懸架装置に固定可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。
11. 貫通流動可能な絞り弁は、切替可能、または制御可能な弁として構成されており、且つ、作動室を分離する回転対称的なピストンの内部に設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載のエアスプリング兼ダンパーユニット。

Images