JP7527921B2

JP7527921B2 - サスペンション装置

Info

Publication number: JP7527921B2
Application number: JP2020167195A
Authority: JP
Inventors: 祐太知名; 浩一内川
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-10-01
Filing date: 2020-10-01
Publication date: 2024-08-05
Anticipated expiration: 2040-10-01
Also published as: US11865886B2; JP2022059443A; US20220105766A1

Description

本発明は、ショックアブソーバに設けられたスプリングシートによりコイルスプリングの軸方向端部が支持されるサスペンション装置に関する。

この種のサスペンション装置として、ショックアブソーバの軸心に対して荷重作用線がオフセットして配置されるコイルスプリングを、取付部を介してショックアブソーバに挿着されたスプリングシートで支持するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のサスペンション装置では、コイルスプリングの端部巻き上げ部分が接触するスプリング接触面に、その螺旋方向に沿って３つの突起を設け、コイルスプリングの端部巻き上げ部分を３つの突起上に載置させている。そして、３つの突起を頂点としてなす三角形の重心がコイルスプリングの荷重作用線と一致するように設定されている。

特開２００１－２６２０８号公報

ところで、サスペンション装置では、スプリングシートからコイルスプリングに付与される接触圧が比較的高いのは、スプリングシートとコイルスプリングの接触区間のうち、ショックアブソーバの軸心について、コイルスプリングのスプリングシートからの離脱点と上面視反対側の部分である。しかしながら、特許文献１に記載のサスペンション装置では、離脱点と各突起の位置関係が考慮されておらず、コイルスプリングの圧縮時に一部の突起に偏って荷重が加わり、コイルスプリングの反力が狙いと異なる方向に発生するおそれがある。これにより、ショックアブソーバに想定外の横力が生じてショックアブソーバの摺動に支障が生じたり、操舵力が変化してしまうおそれがあった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイルスプリングにおけるスプリングシート側との一部の接触部分に偏って荷重が加わることなく、安定してコイルスプリングを支持することのできるサスペンション装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明によれば、車体に対する車輪の上下動を弾性的に受け止めるコイルスプリングと、前記上下動を減衰させるショックアブソーバと、前記ショックアブソーバに設けられ、前記コイルスプリングの軸方向端部を支持するスプリングシートと、を備え、前記コイルスプリングが、端末から所定距離の離脱点にわたって、前記スプリングシート側と接触するサスペンション装置において、前記スプリングシート側に設けられ、前記コイルスプリングに他の部分より高い接触圧を付与する少なくとも３か所の強圧部を有し、隣接する前記強圧部間のうち、前記ショックアブソーバの軸心について開き角が最も大きい前記強圧部間に、前記離脱点を配置したサスペンション装置が提供される。

上記サスペンション装置において、前記各強圧部は、前記スプリングシートに形成された凸部を含んでもよい。

上記サスペンション装置において、前記凸部は、前記コイルスプリングの軸方向端部の径方向外側を支持してもよい。

上記サスペンション装置において、前記各強圧部のうちの１つは、上面視にて、前記コイルスプリングの端末に対応する位置に設けられてもよい。

上記サスペンション装置において、前記各強圧部は、３か所設けられ、前記ショックアブソーバの軸心について開き角が最も大きい２つの外側の前記強圧部に対し、残りの１つの内側の前記強圧部は、上面視にて、前記外側の前記各強圧部を結ぶ線分の中点と、前記スプリングシート上における前記コイルスプリングの荷重軸の通過点と、を通る仮想線上に設けられてもよい。

本発明のサスペンション装置によれば、コイルスプリングにおけるスプリングシート側との一部の接触部分に偏って荷重が加わることなく、安定してコイルスプリングを支持することができる。

本発明の一実施形態を示すサスペンション装置の概略側面断面図である。スプリングシートの上面図である。ラバーシートが載置されたスプリングシートの上面図である。図３のＡ－Ａ断面図である。図３のＢ－Ｂ断面図である。車輪とスプリングシートの位置関係を示す上面説明図である。

図１から図６は本発明の一実施形態を示すものであり、図１はサスペンション装置の概略側面断面図、図２はスプリングシートの上面図、図３はラバーシートが載置されたスプリングシートの上面図、図４は図３のＡ－Ａ断面図、図５は図３のＢ－Ｂ断面図、図６は車輪とスプリングシートの位置関係を示す上面説明図である。

図１に示すように、このサスペンション装置１は、車両の車体と車輪の間に配置され、車体に対する車輪の上下動を弾性的に受け止めるコイルスプリング２と、コイルスプリング２の内側に配置され当該上下動を減衰させるショックアブソーバ３と、を有する。ショックアブソーバ３の上端側は車体に固定されるマウント部に取り付けられ、ショックアブソーバ３の下端側には車輪側と連結されるブラケットが設けられる。ショックアブソーバ３にはコイルスプリング２の下端側を支持するスプリングシート４及び上端側を支持するスプリングシート（図示せず）が設けられ、コイルスプリング２は上下のスプリングシートの間で挟圧される。本実施形態のサスペンション装置１は、いわゆるストラット式であり、自動車車両の前輪に用いられる。また、本実施形態においては、サスペンション装置１はコイルスプリング２と下側のスプリングシート４との間に介装されるラバーシート５を備えており、下側のスプリングシート４はラバーシート５を介して間接的にコイルスプリング２を支持している。

図２に示すように、コイルスプリング２の下端側を支持するスプリングシート４は、平面視円形に形成され、図３に示すように、コイルスプリング２の端末２１から所定距離の離脱点２２にわたって、ラバーシート５を介してコイルスプリング２と接触している。図３中、ラバーシート５のコイルスプリング２との接触部分をクロスハッチングで示している。スプリングシート４は、全体として、上方へ向かって拡開する皿状に形成される。具体的に、スプリングシート４は、図４に示すように、ショックアブソーバ３の外筒に固定される固定部４１と、固定部４１の上端から径方向外側へ向かって斜め上方へ延びる第１傾斜部４２と、第１傾斜部４２の径方向外側端部から略水平に延びる第１水平部４３と、第１水平部４３の径方向外側端部から径方向外側へ向かって斜め上方へ延びる第２傾斜部４４と、第２傾斜部４４の径方向外側端部から略水平に延びる第２水平部４５と、第２水平部４５の径方向外側端部から上方へ向かって延びるフランジ部４６と、を有する。

図２に示すように、スプリングシート４には、コイルスプリング２に他の部分より高い接触圧を付与するための３か所の強圧形状４７が、周方向に間隔をおいて形成されている。図５に示すように、各強圧形状４７は、第１水平部４３から第２水平部４５にかけて形成され、第１水平部４３よりも上方に突出する凸部４８と、凸部４８の径方向外側に連続的に形成され第２水平部４５よりも下方に凹んだ凹部４９と、を有する。本実施形態においては、各凸部４８は、ラバーシート５を介して、コイルスプリング２の下端側の径方向外側を支持する。

図３に示すように、ラバーシート５は、スプリングシート４の第１傾斜部４２の径方向外側から第２傾斜部４４の径方向内側にかけて設けられる。図４に示すように、ラバーシート５の下面５１は、第１傾斜部４２から第２傾斜部４４に沿って形成される。また、ラバーシート５の上面５２は、コイルスプリング２の下側を受容し周方向へ所定距離だけ形成される溝５３と、溝５３の一端と連続的に形成され上方へ突出する当接部５４と、を有する。図３に示すように、コイルスプリング２は、端末２１が当接部５４と当接し、溝５３の他端でラバーシート５から離脱する。尚、図３中、コイルスプリング２は一点鎖線で示している。さらに、ラバーシート５は、上面視にて、スプリングシート４の強圧形状４７に対応する位置に、径方向外側へ突出する突出部５５を有している。

図５に示すように、ラバーシート５の下面５１は、スプリングシート４の強圧形状４７の形成部分では、強圧形状４７に沿って形成される。すなわち、ラバーシート５には強圧形状４７の凸部４８及び凹部４９にそれぞれ対応する凹部５６及び凸部５７が形成され、ラバーシート５の凹部５６及び凸部５７は、スプリングシート４の凸部４８及び凹部４９に嵌め込まれる。また、ラバーシート５における凹部５６が形成される部分が他の部分より薄く形成された薄肉部５８をなしている。本実施形態においては、スプリングシート４の凸部４８及びラバーシート５の薄肉部５８が、コイルスプリング２に他の部分より高い接触圧を付与する強圧部６ａ，６ｂ，６ｃをなしている。

図６に示すように、サスペンション装置１のレイアウト、キャンバー角及びキャスター角の設定等により、上面視にて、車輪の接地中央Ｏ１と、ショックアブソーバ３の下側のスプリングシート４上における軸心位置Ｏ２は一致していない。また、コイルスプリング２の荷重軸Ｌは、ショックアブソーバー３の軸心に対して、下方へ向かって、車輪の接地中央Ｏ１側へ傾斜するよう設定されている。本実施形態においては、下側のスプリングシート４側に、３つの強圧部６ａ，６ｂ，６ｃが設けられる。

具体的には、第１の強圧部６ａは、上面視にて、コイルスプリング２の端末２１に対応する位置に設けられる。また、第２の強圧部６ｂは、上面視にて、下側のスプリングシート４上の軸心位置Ｏ２について、第１の強圧部６ａと反対側に設けられる。また、第３の強圧部６は、上面視にて、第１の強圧部６ａ及び第２の強圧部６ｂを結ぶ線分の中点と、下側のスプリングシート４上におけるコイルスプリング２の荷重軸Ｌの通過点Ｐと、を通る仮想線Ｖ上に設けられる。本実施形態においては、第１の強圧部６ａ及び第２の強圧部６ｂを結ぶ線分の中点は、ショックアブソーバ３のスプリングシート４上の軸心位置Ｏ２と一致している、図３に示すように、コイルスプリング２のスプリングシート４側からの離脱点２２は、隣接する強圧部６ａ，６ｂ，６ｃ間のうち、軸心位置Ｏ２について開き角が最も大きい第１の強圧部６ａと第２の強圧部６ｂの間に配置されている。本実施形態においては、軸心位置Ｏ２についての開き角は１８０°であり、第１の強圧部６ａと第２の強圧部６ｂは軸心位置Ｏ２について正反対の位置に配置される。

以上のように構成されたサスペンション装置１では、スプリングシート４側からコイルスプリング２に付与される接触圧が比較的高いのは、スプリングシート４側とコイルスプリング２の接触区間のうち、ショックアブソーバ３の軸心位置Ｏ２について、コイルスプリング２のスプリングシート４からの離脱点２２と上面視反対側の部分である。本実施形態によれば、コイルスプリング２のスプリングシート４側からの離脱点２２が、軸心位置Ｏ２について開き角が最も大きい強圧部６ａ，６ｂ間に配置されているので、コイルスプリング２の作用する荷重は、スプリングシート４上で強圧部６ａ，６ｂ，６ｃが比較的密に配置されている側に偏っている。これにより、特定の強圧部６ａ，６ｂ，６ｃの接触圧が過大となることはなく、各強圧部６ａ，６ｂ，６ｃの接触圧を均一に近づけることができる。これにより、強圧部６ａ，６ｂ，６ｃの設定位置、コイルスプリング２の加工精度等に起因してコイルスプリング２の反力が狙い通りの方向とならず、ショックアブソーバ３に想定外の横力が生じて摺動抵抗が大きくなったり、操舵力が変化するということはない。

また、本実施形態によれば、３つの強圧部６ａ，６ｂ，６ｃのうち、第１の強圧部６ａをコイルスプリング２の端末２１に対応する位置に設けたので、スプリングシート４側でコイルスプリング２の端末２１側を的確に支持することができる。さらに、第３の強圧部６ｂを仮想線Ｖ上に設けたので、３つの強圧部６ａ，６ｂ，６ｃを頂点としてなす三角形の重心を、コイルスプリング２の荷重軸Ｌに近づけ、コイルスプリング２から各強圧部６ａ，６ｂ，６ｃに作用する荷重を的確に分散させることができる。

また、本実施形態によれば、ラバーシート５の凹部５６及び凸部５７が、スプリングシート４の凸部４８及び凹部４９に嵌め込まれているため、上下方向入力時、転舵時等に、ラバーシート５がスプリングシート４とずれてしまうことはない。さらに、スプリングシート４の凸部４８がコイルスプリング２の径方向外側に設けられているので、コイルスプリング２の圧縮時の径方向外側への変形を抑制することができる。

尚、前記実施形態における各強圧部６ａ，６ｂ，６ｃの位置は任意に変更することができる。また、前記実施形態においては、３つの強圧部６ａ，６ｂ，６ｃを設けたものを示したが、強圧部の数は４以上であってもよい。強圧部の位置を変更したり、強圧部の数を４以上とする場合であっても、離脱点２２を軸心位置Ｏ２について開き角が最も大きい強圧部間に配置すれば、各強圧部の接触圧を均一に近づけ、コイルスプリング２の反力を狙い通りの方向に発生させることができる。さらに、前記実施形態においては、コイルスプリング２の下端側を支持するスプリングシート４に本発明を適用したものを示したが、コイルスプリング２の上端側を支持するスプリングシートに本発明を適用することも可能である。

また、前記実施形態においては、スプリングシート４の凸部４８及びラバーシート５の薄肉部５６が強圧部６をなすものを示したが、凸部４８及び薄肉部５８のいずれか一方であっても強圧部６とすることができる。さらに、凸部４８がコイルスプリング２の下端側の径方向外側を支持するものを示したが、凸部４８はコイルスプリング２の下端側のどの部分を支持するものであってもよい。さらにまた、強圧部６を凸部４８及び薄肉部５８と異なる要素で構成することもできる。

また、前記実施形態においては、コイルスプリング２とスプリングシート４との間にラバーシート５が介装されるものを示したが、ラバーシート５が設けられずコイルスプリング２とスプリングシート４が直接的に接触するものであってもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１サスペンション装置
２コイルスプリング
３ショックアブソーバ
４スプリングシート
５ラバーシート
６ａ第１の強圧部
６ｂ第２の強圧部
６ｃ第３の強圧部
２１端末
２２離脱点
４１固定部
４２第１傾斜部
４３第１水平部
４４第２傾斜部
４５第２水平部
４６フランジ部
４７強圧形状
４８凸部
４９凹部
５１下面
５２上面
５３溝
５４当接部
５５突出部
５６凹部
５７凸部
５８薄肉部
Ｌ荷重軸
Ｏ１接地中央
Ｏ２軸心位置
Ｐ通過点
Ｖ仮想線

Claims

車体に対する車輪の上下動を弾性的に受け止めるコイルスプリングと、
前記上下動を減衰させるショックアブソーバと、
前記ショックアブソーバに設けられ、前記コイルスプリングの軸方向端部を支持するスプリングシートと、を備え、
前記コイルスプリングが、端末から所定距離の離脱点にわたって、前記スプリングシート側と接触するサスペンション装置において、
前記スプリングシート側に設けられ、前記コイルスプリングに他の部分より高い接触圧を付与する３か所の強圧部を有し、
隣接する前記強圧部間のうち、前記ショックアブソーバの軸心について開き角が最も大きい前記強圧部間に、前記離脱点を配置し、
前記ショックアブソーバの軸心について開き角が最も大きい２つの外側の前記強圧部に対し、残りの１つの内側の前記強圧部は、上面視にて、前記外側の前記各強圧部を結ぶ線分の中点と、前記スプリングシート上における前記コイルスプリングの荷重軸の通過点と、を通る仮想線上に設けられるサスペンション装置。