JPH05508903A - Suspension system and its spring elements - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 懸架装置およびそのばね要素 及匪Ω且3 本発明は広義において、使用中に要素が変形されたときに実質的に一定のばね力 を与えることが可能なばね要素に関するものである。これはまた、前記のような ばね要素を含む懸架装置であって、1つの部分の他方の部分に対する変位に対向 する一定または実質的に一定の力を提供することが可能であり、しかもこの一定 の力は調節可能であるところの懸架装置に関するものである。[Detailed description of the invention] Suspension system and its spring elements OmegaΩ and 3 In its broadest sense, the present invention provides a substantially constant spring force when the element is deformed during use. This relates to a spring element that can give This also works like above Suspension device including a spring element to oppose displacement of one part relative to another part It is possible to provide a constant or substantially constant force that This relates to a suspension system in which the force is adjustable.
本発明は車両用懸架装置に関連して開発されてきた。The present invention has been developed in connection with vehicle suspension systems.
ここで用語「車両」を用いるとき、乗用車とトレーラおよびセミトレーラを含む あらゆるタイプの商用自動車とを含むことを意味するが、必ずしもこれらに限定 されない。本発明はまたさらに一般的には、たとえば部品または組立体を機器の 他の部品に影響を与える運動または振動から遮断するように前記部品または組立 体を支持するのに懸架装置が必要とされるところのプラントまたは機器にも適用 可能である。When the term "vehicle" is used here, it includes passenger cars, trailers and semi-trailers. means to include, but not necessarily be limited to, all types of commercial motor vehicles; Not done. The invention also relates more generally to, for example, parts or assemblies of equipment. said parts or assemblies so as to isolate them from movements or vibrations that affect other parts; Also applicable to plant or equipment where suspension systems are required to support the body. It is possible.
車両懸架装置に使用されるたとえばコイルばねまたは板ばねのような通常のばね は、車両のホイールの運動により発生される車両のばね支持構造に対する相対的 なばね変形に抵抗して力を加えるが、この力はこのような変形とともに増大して くる。この力はばね変形とともに線形に増大するか(この状態を「定率ばね作用 」と呼ぶ)またはばねの変形とともにより急激に増大する(「増率ばね作用」と 呼ぶ)。通常のばね手段を含む車両懸架装置においては、ばね特性の選択は常に 、車両の搭乗者に対しよい乗心地を提供するという要求と、車両に満足すべき安 定性および操縦性を提供する要求と、広範囲の載荷条件を提供可能であるという 要求との間の妥協でなされる。不規則面上の車両走行を考えるとき、面が急激な 勾配を有しないものと仮定して、面の不規則性の大きさが車両懸架装置によって 提供される車輪動きの範囲を超えないと仮定した場合、車両のばね構造が平坦な 走行路を追従しながら車両の車輪が不規則面を追従可能であるならば、理論的に 好ましい。理想的には、懸架装置内に使用されるばね手段が車両に加えられる支 持力を増減しないことが要求され、これにより車両はその平坦な走行から変動す ることはない。これは一定力(ゼロ率)ばね装置と呼ばれよう。しかしながら、 このようなばね装置それ自身は車両乗車高さを確保できずまた載荷および動的条 件が異なると車両姿勢および安定性を維持できなくなる。Regular springs, such as coil springs or leaf springs, used in vehicle suspension systems is the relative to the vehicle's spring support structure caused by the motion of the vehicle's wheels. A spring exerts a force to resist deformation, but this force increases with such deformation. come. Does this force increase linearly with spring deformation? '') or increases more rapidly with the deformation of the spring (called ``increasing rate spring action''). call). In vehicle suspension systems involving conventional spring means, the selection of spring characteristics is always , the requirement to provide good riding comfort to vehicle passengers and the safety that vehicles should satisfy. The requirement is to provide stability and maneuverability, as well as the ability to provide a wide range of loading conditions. Compromises are made between demands. When considering vehicle running on irregular surfaces, it is important to consider Assuming no slope, the magnitude of the surface irregularity is determined by the vehicle suspension system. Assuming the range of wheel movement provided is not exceeded, the vehicle's spring structure If the wheels of a vehicle can follow irregular surfaces while following the road, theoretically preferable. Ideally, the spring means used within the suspension system will It is required not to increase or decrease the holding force, which allows the vehicle to fluctuate from its flat run. It never happens. This would be called a constant force (zero rate) spring device. however, Such spring devices themselves do not ensure the vehicle riding height and are not suitable for loading and dynamic conditions. If the conditions are different, the vehicle attitude and stability cannot be maintained.
したがって、一定またはほぼ一定のばね力を提供するが(ゼロ率またはほぼゼロ 率)、運転条件が変わった場合でも車両を安定化するように制御可能にその力が 調節可能であるところのばね手段を備えた車両懸架装置を提供することが好まし い。このような好ましい装置は本発明の他の使用実施例にも適用可能である。こ のような懸架装置および該懸架装置のためのばね要素を提供することが本発明の 目的である。Thus, while providing a constant or near-constant spring force (zero rate or near-zero rate), so that the force can be controlled to stabilize the vehicle even when driving conditions change. It is preferred to provide a vehicle suspension with spring means that is adjustable. stomach. Such a preferred device is also applicable to other use embodiments of the invention. child It is an object of the present invention to provide a suspension system and a spring element for the suspension system. It is a purpose.
本発明の一態様によれば、相対的に可動な2つの部分の間で作動してそれらの間 の距離を変化させるばね要素であって、該要素が伸長形状をなしかつ前記2つの 部分に接続されるように設計された端部部分を有し、これによりこれらの部分が 相互に向かい合う方向に移動したときに前記要素は次第に座屈形状を増大する方 向に変形され、前記要素の形状はこの要素がこのように変形されたときにその表 面に実質的に均等な応力を提供するようなものであり、また前記2つの部分間の 前記相対運動の間に前記要素により前記部分に実質的に一定の力が加えらるとこ ろのばね要素が提供される。According to one aspect of the invention, the actuation between two relatively movable parts allows the a spring element for changing the distance between said two elements, said element having an elongated shape; have an end section designed to connect to the parts, thereby allowing these parts to The elements tend to take on a progressively more buckled shape when moved in directions facing each other. the shape of said element is the same as its surface when this element is thus deformed. such as to provide substantially uniform stress on the surface and between said two portions. a substantially constant force is exerted on said part by said element during said relative movement; A spring element is provided.
本発明によるばね要素は、ばね要素が座屈されたときに単一平面内に存在する中 心線を有する伸長ストリップ材料の形状であることが好ましい。要素が変形され たときにこの要素の表面内に要求される均等応力を達成するために、もし要求が 一定厚さの場合には、前記要素の幅寸法内の材料の量は(ここで寸法とはストリ ップの中心線により占有される平面に垂直な方向の寸法を意味する)、その端部 またはその端部に隣接する最小値からその端部間の中間における最大値まで変化 しなければならない。The spring element according to the invention has a medium that lies in a single plane when the spring element is buckled. Preferably, it is in the form of an elongated strip of material with a core. the element is transformed In order to achieve the required uniform stress within the surface of this element when For constant thickness, the amount of material within the width dimension of the element (where dimension is the strip (meaning the dimension perpendicular to the plane occupied by the center line of the or varying from a minimum value adjacent to its ends to a maximum value midway between its ends Must.
要素の厚さは、座屈された要素の中心線が横たわる平面に平行な方向の寸法であ る。The thickness of an element is the dimension parallel to the plane in which the centerline of the buckled element lies. Ru.
一定厚さの要素内に必要な材料の分布は、その表面内に均等応力の条件を達成す るために、月形形状の要素内の材料の分布と同じであり、その月形形状が次の数 式で規定される。The required distribution of material within an element of constant thickness achieves conditions of uniform stress within its surface. In order to It is defined by Eq.
ここで、L は変形されてない要素の全長、WOは要素の両端間の中央の点にお ける要素の最大幅、Wは要素の中央点から距離Xにおける要素の幅、Rは要素が 最大変形状態に曲げられたときの曲率半径である。Here, L is the total length of the undeformed element, and WO is the center point between the ends of the element. W is the width of the element at distance X from the center point of the element, R is the maximum width of the element This is the radius of curvature when bent to the maximum deformation state.
ばね要素は月形形状であることが好ましいが、ばね要素のその長さ方向に沿って の材料の分布は、たとえば月形要素が平行な外側辺を有する要素であってその辺 の間で月形形状にほぼ似た切断部分により達成するような材料の分布としてもよ い。The spring element is preferably moon-shaped, but along its length For example, if the moon-shaped element has parallel outer sides, It is also well known that the distribution of material is achieved by a cut section approximately resembling a moon-shaped shape between the stomach.
ばね材料としては、金属または複合材料(繊維強化プラスチック)を用いること ができる。Use metal or composite material (fiber-reinforced plastic) as the spring material. Can be done.
ばね要素の両端は、相対的に可動な2つの部分にピボット接続されてもよい。た とえば、ばね要素の両端は、可動部分と当接するための当接面を備えることがで きる。The ends of the spring element may be pivotally connected to two relatively movable parts. Ta For example, both ends of the spring element can be provided with an abutment surface for abutting the movable part. Wear.
本発明の他の態様によれば、第1の部材を第2の部材に対し懸架するための懸架 装置であって、第1の部材を第2の部材に対する相対運動の要求経路に拘束する 手段と、 前記部材に付属する2つの部分間に配置されたばね手段であって、一方の部分が 他方の部分に対し相対的に移動するときに前記2つの部分間の距離は変化し、前 記ばね手段は、前記部分が相互に相対運動をなすときに前記部分間に実質的に一 定の力を与えるように前記部分に接続された少なくとも1つのばね要素を含むも のと、少なくとも1つのばね要素とおよび前記部材の少なくとも1つとの間の幾 何形状関係を変化させてばね手段により部材間に与えられる力を変化させる手段 と、を含む懸架装置が提供される。According to another aspect of the invention, a suspension for suspending a first member relative to a second member. Apparatus for constraining a first member to a desired path of relative movement with respect to a second member. means and Spring means arranged between two parts attached to said member, one part being The distance between said two parts changes when moving relative to the other part, and the front The spring means maintains a substantially uniform force between the parts when the parts are in relative motion with respect to each other. at least one spring element connected to said portion to provide a constant force. and the at least one spring element and at least one of said members. means for changing the force exerted between members by spring means by changing the geometrical relationship; A suspension system is provided that includes:
前記ばね要素またはその各々は、上記の本発明の第1の態様によるものであり、 前記座屈形状に変形されるように、前記部分を相互に離れるようにする力を加え るように、および前記部分が相互に向かい合う方向に移動したときに座屈が増大 するように、前記部分に接続されていることが好ましい。幾何形状における前記 変化は、少の変化を含むことが好ましい。the or each spring element being according to the first aspect of the invention as described above; applying a force that forces said parts apart from each other so that they are deformed into said buckled shape; buckling increases as the parts move towards each other It is preferable that it is connected to the part so as to do so. Said in geometry Preferably, the changes include small changes.
上記のように、本発明は車両懸架装置に関連して考案されてきた。したがって、 本発明の他の態様によれば、ホイールキャリヤ部材を車両構造に対する相対運動 の概して垂直な要求経路に拘束する手段と、ホイールキャリヤが車両構造に対し 相対的に上方に移動したときに2っの部分相互間の距離が減少するように該2つ の部分間に配置されたばね手段と、を含む車両懸架装置であって、前記ばね手段 が上記の本発明の第1の態様による少なくとも1つのばね要素を含み、該ばね要 素の両端が、前記座屈形状に変形されるように、前記部分を相互に離れるように する力を加えるように、および前記部分が相互に向かい合う方向に移動したとき に座屈が増大するように、前記ピボット接続されており、前記少なくとも1つの 伸長要素の前記部分の少なくとも1つの接続位置が、ばね手段によりホイールキ ャリヤ部材上に支えられる力を変化させるように調節可能であるところの車両懸 架装置が提供される。As noted above, the present invention has been devised in connection with a vehicle suspension system. therefore, According to another aspect of the invention, the wheel carrier member is moved relative to the vehicle structure. means for restraining the wheel carrier to a generally vertical required path and the wheel carrier relative to the vehicle structure. The two parts are arranged so that the distance between them decreases when moving relatively upwards. spring means disposed between portions of the vehicle suspension system, the spring means comprising: comprises at least one spring element according to the first aspect of the invention as described above; moving said parts away from each other such that both ends of the element are deformed into said buckled shape; and when said parts move in a direction opposite to each other said at least one pivot connected such that buckling increases at said at least one At least one connection position of said portion of the elongated element is adapted to lock the wheel by spring means. Vehicle suspension that is adjustable to vary the force supported on the carrier member. A racking device is provided.
本発明による車両懸架装置において、ばね手段を構成する少なくとも1つの伸長 要素のこのような形状は、実質的に一定のばね力を提供する(ゼロ率)。ホイー ルキャリヤ部材上に形成される力が、ばね手段の接続位置の調節により(結局ホ イールキャリヤ部材とばね手段との間のてこ比の調節により)R節可能であるの で、懸架装置は載荷および動的条件が異なる場合でも車両を安定化するように制 御可能である。In the vehicle suspension system according to the invention, at least one extension constituting the spring means Such a shape of the element provides a substantially constant spring force (zero rate). whee By adjusting the connection position of the spring means (eventually the force generated on the carrier member (by adjusting the leverage between the eel carrier member and the spring means) , the suspension system is controlled to stabilize the vehicle under different loading and dynamic conditions. It is possible.
特に本発明による車両懸架装置においては、ホイールキャリヤ部材に加えられる 力を変化させるために、伸長要素(または複数)の端部の接続位置を調節するた めの適切な手段を作動させる制御装置が設けられなければならない。これにより 、車両懸架装置は、前だのような面の不規則性に応答して適当な平均位置の周り で確実に作動することになろう。たとえば、このような制御装置の作動はその荷 重が増・加されるレスト位置における車両に対して考慮されるであろう。車両の ホイールにががる荷重が増大すると、それが懸架装置のばね作泪によってホイー ルに与えられるカを超え、これにより懸架装置は車両を下方に移動させて懸架装 置のストロークのリミットに到達するであろう。車両のこのような運動の開始を 検出するための適切な手段が設けられており、制御装置は懸架装置のばね手段に より与えられるカを増大させるように働いて、遂に車輪はその前の位置をとるよ うに上昇することになろう。このような前者の位置に到達すると、制御装置はば ね手段により与えられる力を調節してばね手段は新しい車両重量とバランスし、 これにより車両は所定の懸架高さに常にとどまるのである。車両が駆動されてい るときは、懸架装置は上記のように平均位置の周りで運動をする。Particularly in the vehicle suspension system according to the invention, the To adjust the connection position of the end of the elongated element(s) in order to vary the force. Control equipment shall be provided to operate appropriate means for this purpose. This results in , the vehicle suspension system responds to surface irregularities such as the front suspension around a suitable average position. I'm sure it will work. For example, actuation of such a control device depends on its load. Consideration may be given to the vehicle in the rest position where the weight is increased. of the vehicle As the load on the wheel increases, the spring force in the suspension system causes the wheel to strain. exceeds the force exerted on the vehicle, which causes the suspension system to move the vehicle downwards and The stroke limit of the position will be reached. The start of such a movement of the vehicle Suitable means are provided for detecting and the control device is connected to the suspension spring means. Working to increase the force provided, the wheel finally assumes its previous position. It's going to rise a lot. When this former position is reached, the control adjusting the force applied by the spring means so that the spring means balances the new vehicle weight; This ensures that the vehicle always remains at a predetermined suspension height. the vehicle is being driven When the suspension is moved, the suspension moves around the mean position as described above.
車両がコーナーで舵を切るとき、これにより車両がローリングを発生するので、 制御装置はローリング開始の検出に応答してばね手段の調節によりローリングを 補償する。同様に車両のピッチングすなわち前後の加速による車両の姿勢の変化 も補償されよう。制御装置がそれに応答する他のパラメータを加えるために、車 両のいくらか手前の距離の道路のプロフィルを検出する手段を設けてもよい。When the vehicle steers around a corner, this causes the vehicle to roll, so The controller controls the rolling by adjusting spring means in response to detecting the onset of rolling. Compensate. Similarly, changes in vehicle attitude due to vehicle pitching, i.e. longitudinal acceleration will also be compensated. the car to add other parameters to which the controller responds. Means may be provided for detecting the profile of the road at some distance in front of both.
制御装置は応答時間を有するので、車両が高速で走行しているとき、不均一な道 路面による過渡的な高周波のホイール運動から、ばね力の変化は発生しない。制 御装置は長い時定数を有して作動するので、荷重変化、勾配。The control device has a response time, so when the vehicle is traveling at high speed, No change in spring force occurs from transient high-frequency wheel motion caused by the road surface. system Since the control device operates with a long time constant, load changes, gradients, etc.
コーナリングおよび前後加速にのみ応答する。It only responds to cornering and longitudinal acceleration.
前記のように本発明の第1の態様によるばね要素は、必ずしも、増大座屈状態に 対するその変形に抵抗する絶対的に一定の力を提供するものではない。実際にば ね要素により与えられる力はその正常値から約10%までは変化してもよく、は ぼ一定の力という意味はこのような変化を含むものである。1つ以上のこのよう な要素が車両懸架装置内に使用されるとき、懸架装置の幾何形状は、より一定に 近い力すなわちゼロ率がホイールキャリヤ部材に提供されるように形成されてい る。As mentioned above, the spring element according to the first aspect of the invention does not necessarily have to be in an increased buckling condition. It does not provide an absolutely constant force to resist its deformation. In fact The force exerted by the element may vary by up to about 10% from its normal value; The meaning of "approximately constant force" includes such changes. one or more like this When more elements are used in a vehicle suspension system, the suspension geometry becomes more constant. The wheel carrier member is configured such that a near force or zero rate is provided to the wheel carrier member. Ru.
ばね要素またはその各々の端部の(好ましくは)車両構造との接続位置の運動の 経路は、ホイールにおいて要求のばね率を与えるように、またはばね要素または その各々の接続位置を変化させるために加えるのに必要な最小の力・を与えるよ うに選択される。このような運動の経路の実施例を以下に説明する。of the movement of the spring element or its respective ends (preferably) at the point of connection with the vehicle structure; The path is such that it provides the required spring rate in the wheel or the spring element or Apply the minimum force necessary to change the position of each connection. sea urchins are selected. Examples of such movement paths are described below.
ここで本発明を、添付図面により実施例について説明する。ここで、 図1は本発明による車両懸架装置の略図であり、図2は懸架装置のばね要素が懸 架装置の部分にいかに結合されているかを示す略図であり、 図3は懸架装置のばね要素の形状を示すS図であり、そして、 図4は懸架装置の幾何形状を示す線図である。The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. here, 1 is a schematic diagram of a vehicle suspension according to the invention, and FIG. 2 shows that the spring elements of the suspension are is a schematic diagram showing how it is connected to parts of the rack; FIG. 3 is an S diagram showing the shape of the spring element of the suspension system, and FIG. 4 is a diagram showing the geometry of the suspension system.
図1に示す車両懸架装置は、ホイール装着用フランジ11を備えたスタブ軸を支 持するホイールキャリヤ部材10を含む。ホイールキャリヤ部材がら伸長するア ーム12は、かじ取リンクとの接続部を提供する。同様に駆動軸13およびブー ツ14の一部が示されており、このブーツ14はスタブ軸とのトルク伝達接続部 を提供する定速化自在継手を被覆している。The vehicle suspension system shown in FIG. 1 supports a stub shaft equipped with a wheel mounting flange 11. The wheel carrier member 10 includes a wheel carrier member 10 having a wheel carrier member 10. The aperture that extends from the wheel carrier member The system 12 provides a connection with the steering link. Similarly, drive shaft 13 and boot A portion of the boot 14 is shown, which is the torque transmitting connection with the stub shaft. It is coated with a constant speed universal joint that provides.
ホイールキャリヤ部材は回り継手15.16により上部ウィツシュボーンおよび 下部ウィツシュボーン17゜18のそれぞれに接続されている。ウィツシュボー ンはブツシユ19,20において図示されてない車両のシャーシまたは一部ボデ ィシャーシ構造とのピボット接続部を提供する。ウィツシュボーンは所定の経路 に沿ったホイールキャリヤ部材1oの車両構造に対する垂直またはほぼ垂直な運 動を提供する。The wheel carrier member is connected to the upper wishbone and It is connected to each of the lower wishbones 17 and 18. Witshubo The chassis or part of the body of the vehicle not shown in the bushes 19 and 20 is Provides a pivot connection with the chassis structure. Wishbone is a predetermined route Vertical or nearly vertical movement of the wheel carrier member 1o relative to the vehicle structure along Provide movement.
この場合4枚の複数の伸長要素からなるばね手段が設けられており、伸長要素の 一方の端部は図面では見えないホイールキャリヤ部材の一部と係合しまた他方の 端部は当接部材21と係合している。車両構造により支持されている当接部材2 1は、流体圧作動ピストンおよびシリンダ装置22により車両構造に対し相対的 にその位置を調節可能である。当接部材21は、ホイールキャリャ部材が車両構 造に対し相対的に上方に移動したときに、当接部材とばね要素の他方の端部に係 合されたホイールキャリヤ部材の部分との間の距離が減少するように配置されて いる。当接部材の位置が装置22により調節されたとき、ホイールキャリヤ部材 とばね要素とのてこ比が変化される。In this case, spring means are provided consisting of four elongated elements; One end engages a part of the wheel carrier member not visible in the drawing and the other end The end portion engages with the abutment member 21 . Abutting member 2 supported by the vehicle structure 1 relative to the vehicle structure by means of a hydraulically actuated piston and cylinder arrangement 22. Its position is adjustable. The abutment member 21 is connected to the vehicle structure when the wheel carrier member is When moved upward relative to the structure, the abutment member and the other end of the spring element engage. arranged in such a way that the distance between the parts of the wheel carrier members that are joined together is reduced. There is. When the position of the abutment member is adjusted by the device 22, the wheel carrier member The leverage between the spring element and the spring element is changed.
その最上部のものが23として見えるばね要素はばね鋼板または他の適切な弾性 材料からなるものでよく、これらは弓形形状に座屈され、これによりこれらはホ イールキャリヤ部材と当接部材21との間に力を加えて、ホイールキャリヤ部材 の車両構造に対する相対的な上方運動に抵抗している。ばね要素23の形状は、 それらがほぼ一定の力のばねすなわちゼロ率のばねとして働くように、すなわち それらの端部の間の直線距離が減少されてそれらの曲がりが増大したときに力が 実質的に増加しないようなものである。図示のように(および以下に詳細に説明 するように)、ばね要素は月形形状をなし、その辺は概して円弧状である(実際 には正弦曲線の一部)。The spring element, the top one of which is visible as 23, may be made of spring steel plate or other suitable elastic material. These may be made of materials that are buckled into an arcuate shape, thereby making them By applying force between the wheel carrier member and the abutment member 21, the wheel carrier member resisting upward movement relative to the vehicle structure. The shape of the spring element 23 is so that they act as nearly constant force springs i.e. zero rate springs, i.e. The force increases when the straight distance between their ends is decreased and their bending is increased. It is such that there is no substantial increase. As shown (and described in detail below) ), the spring element has a moon-shaped shape, the sides of which are generally arcuate ( is part of a sine curve).
最上部の要素23に対して24で示されているようなばね要素が当接部材21と 係合する各ばね要素の各端部は、伸長ナイフェツジピボットを提供するように広 げられている。A spring element such as that indicated at 24 for the top element 23 is connected to the abutment member 21. Each end of each engaging spring element is widened to provide an extension knife pivot. I'm getting lost.
ここで図2を参照すると、ばね要素の端部が当接部材21およびホイールキャリ ヤ部材10のような部分とどのように係合しているかがここに示されている。サ ドル部材30は間隔を設けて配置され!=概してV形状の2つの部分31.32 を含み、これらの部分の間に部分33が伸長し、該部分33には間隔をなして配 置された複数のV形状凹部34が設けられており、該凹部34はばね要素の端部 と係合しており、この図では該ばね要素のうちの2枚が35.36として示され ている。ばね要素の端部にはナイフェツジピボット形状が設けられている。Referring now to FIG. 2, the ends of the spring elements are connected to the abutment member 21 and the wheel carrier. It is shown here how it engages parts such as the ear member 10. sa The dollar members 30 are arranged at intervals! = Two generally V-shaped parts 31.32 and a portion 33 extends between these portions, the portion 33 having spaced apart portions therebetween. A plurality of V-shaped recesses 34 are provided, the recesses 34 being located at the ends of the spring element. and two of the spring elements are shown as 35.36 in this figure. ing. The end of the spring element is provided with a knife pivot shape.
このようなV形状凹部34の数はもちろん使用される必要ばね数に依存するもの である。サドル部材3oはサポート部材37上にはめ合いされ、このサポート部 材37はナイフェツジ支持面40.41と芯が一致する間隔をなして配置された 2つの直立部分38.39を有している。これらはサドル部材の部分31.32 の内部V形状凹部内に係合し、これによりサドル部材は軸42の周りに小さな範 囲でピボット運動が可能である。ばね要素の端部がそれと係合している部分33 は図面の配置では軸42の下側にあるので、サドル部材3oはばね要素により加 えられる力の方向に従ってそれ自身で自動的に芯出しをなすであろう。The number of such V-shaped recesses 34 will of course depend on the required number of springs used. It is. The saddle member 3o is fitted onto the support member 37, and this support portion The material 37 was placed at a spacing such that the core coincided with the knife support surface 40.41. It has two upright parts 38,39. These are parts 31 and 32 of the saddle member. 42, thereby causing the saddle member to fit within a small range around axis 42. Pivot movement is possible within the surrounding area. the portion 33 with which the end of the spring element engages; is located below the shaft 42 in the arrangement of the drawings, so the saddle member 3o is biased by the spring element. It will automatically center itself according to the direction of the applied force.
以上説明したように、上記の車両懸架装置は、流体圧作動ピストンおよびシリン ダ装置22のような手段により当接部材21の位置を調節させて懸架装置が要求 された平均位置の周りで確実に動作するようにする制御装置を必要とする。図1 に略図で示すように、45として表わされた制御装置は高さまたは距離測定装置 を含んでぃて、これにより懸架装置の部材、たとえば上部ウィツシュボーン17 の位置を表わす信号を提供する。この信号は適切に処理されて弁を制御し、弁は 装置22へ行く流体またはそれから来る流体の流れを決定して当接部材21の要 求位置を確立する。制御装置が応答する他の車両動作パラメータはたとえば、横 方向加速度、縦方向加速度または角加速度、かじ数句、または車両が接近する道 路面の検出された特徴または特性を含む。As explained above, the above vehicle suspension system uses a fluid pressure operated piston and a cylinder. The suspension device adjusts the position of the abutment member 21 by means such as the suspension device 22. requires a control system to ensure operation around the average position determined. Figure 1 As shown schematically in Figure 4, the control device designated as 45 is a height or distance measuring device. , thereby allowing the members of the suspension system, such as the upper wishbone 17 provides a signal representing the position of the This signal is processed appropriately to control the valve, and the valve Determining the flow of fluid to or from the device 22 to determine the requirements of the abutment member 21. Establish the desired position. Other vehicle operating parameters to which the control responds are e.g. Directional acceleration, longitudinal or angular acceleration, steering angle, or the road the vehicle is approaching Contains detected features or properties of the road surface.
図3はばね要素23の1つの月形形状の略図を示し、この図からは広げられたナ イフェツジ端部部分は省略されている。要素の形状は次の数式で規定される。FIG. 3 shows a schematic representation of one moon-shaped shape of the spring element 23, from which it can be seen that the expanded Ifetuji end portion has been omitted. The shape of the element is defined by the following formula.
R ここで、L は変形されてない要素の全長、WOは要素の両端間の中央の点にお ける要素の最大幅、Wは要素の中央点から距離Xにおける要素の幅、Rは要素が 最大変形状態に曲げられたときの曲率半径である。R Here, L is the total length of the undeformed element, and WO is the center point between the ends of the element. W is the width of the element at distance X from the center point of the element, R is the maximum width of the element This is the radius of curvature when bent to the maximum deformation state.
このような形状は一定厚さの要素に対しては、それが座屈されたときに要素の応 力表面においてほぼ均等な応力を提供する。For an element of constant thickness, such a shape reduces the response of the element when it is buckled. Provides approximately uniform stress on the force surface.
上記の形状のようなばね要素は複合材料(繊維強化プラスチック)または他の適 切な弾性材料で製作され得る。Spring elements such as the shape above may be made of composite material (fiber reinforced plastic) or other suitable materials. It can be made of any suitable elastic material.
ここで図4を参照すると、図1に示したばねの幾何形状が線図で示されている。Referring now to FIG. 4, the spring geometry shown in FIG. 1 is diagrammatically illustrated.
ウィツシュボーンのようなピボット接続された懸架装置部材が線A−Bで示され ており、この部材はBにおいて図面平面に直角な軸の周りにピボット回転される 。Aにおいて、ホイールキャリヤ部材などが固定可能である。本発明にょるばね 要素は点Cにおいて懸架部材にピボット接続されており、ばね要素の他方の端部 の当接のための適切な位置は、懸架部材A−Bが水平のときに線C−B上に半円 (曲率中心0)を構成することにより決定される。ばね要素の他方の端部はこの 半円上の点たとえばDにおいてピボット接続されている。このときAにおける力 はばね要素それ自身により加えられる力に対しほぼ一定の関係を有し、したがっ てこの力はほぼ一定となるであろう。A pivot-connected suspension member, such as a wishbone, is shown by line A-B. and the member is pivoted at B about an axis perpendicular to the drawing plane. . At A, a wheel carrier member etc. can be fixed. Spring of the present invention The element is pivotally connected to the suspension member at point C, and the other end of the spring element The appropriate position for the abutment is a semicircle on the line C-B when the suspension member A-B is horizontal. (center of curvature 0). The other end of the spring element is Pivot connection is made at a point D on the semicircle, for example. At this time, the force at A has an approximately constant relationship to the force exerted by the spring element itself, and therefore The leverage will be approximately constant.
点りの位置がたとえばDlに移動されると、Aにおける力はD”B:DBの比率 で増加するが、実質的にホイール位置に関係なく力は再び一定となるであろう。When the position of the dot is moved to Dl, for example, the force at A becomes D'' in the ratio of B:DB. , but the force will again be constant regardless of wheel position.
このようにしてホイールにおける力は上記の制御装置により適切な値に調節可能 である。In this way the force at the wheel can be adjusted to an appropriate value by the control device described above. It is.
点りの調節範囲は、たとえばEからElまでのように提供可能である。点は実際 には図示のように直線上を移動可能である。すなわち、これにより所定の方法で 作動する理論的な運動経路に十分に近似可能である。直線運動はたとえば、図1 において22で示すような流体圧作動ピストンおよびシリンダ装置によりまたは 電動モータ駆動ねじおよびナツト装置により容易に提供される。Adjustment ranges for the dots can be provided, for example from E to El. The point is actually can be moved in a straight line as shown in the figure. That is, this allows It can be well approximated to the theoretical motion path that operates. For example, linear motion is shown in Figure 1. by a hydraulically actuated piston and cylinder arrangement as shown at 22 in or Easily provided by an electric motor driven screw and nut device.
曲率中心0を有する半円上(またはこのような半円の円弧上)のばね要素の当接 部材の運動に対する代替態様として、当接点は、懸架部材が水平位置(またはこ のようなアークの円弧上)にあるときにばね要素の懸架部材との接続点Cにその 曲率中心があるような円弧上を移動可能である。ばね当接部材の調節範囲をこの ようにすることにより当接位置を変化させるときにアクチュエータにより加えら れる力は最小でよいが、懸架装置はピボット運動するのでホイールキャリヤ部材 に加えられる力には大きな変化が存在する。Abutment of a spring element on a semicircle with center of curvature 0 (or on an arc of such a semicircle) As an alternative to the movement of the member, the point of abutment is such that the suspension member is in a horizontal position (or ) at the connection point C of the spring element with the suspension member. It is possible to move on an arc with a center of curvature. This is the adjustment range of the spring contact member. This reduces the amount of force applied by the actuator when changing the contact position. The force exerted on the wheel carrier member is minimal, but since the suspension pivots, There are large variations in the force applied to the
以上では車両懸架装置について説明してきたが、本発明によるこの懸架装置およ びばね装置は類似の要求が発生する場所でより一般的に適用可能であることがわ かるであろう。たとえば本発明は、部品または組立体をプラントまたは機器の他 の部分に影響を与える運動または振動から絶縁するように該部品または組立体を 支持するのに懸架装置が必要とされるようなプラントまたは機器に適用可能であ る。機器の操作パラメータにおける動的変化が車両に対する場合と同様に発生し ない場合には、ばね要素(または複数)の懸架される部分の1つ以上との接続位 置を手動で調節可能にすることにより可能となるであろう。本発明の適用の他の 実施例はレール走行車両または水上クラフトであり、この場合ある形式の懸架装 置が必要となる。The vehicle suspension system has been described above, and the suspension system and the vehicle suspension system according to the present invention have been described above. It has been found that spring devices are more generally applicable where similar requirements occur. It will cost you money. For example, the invention provides a method for moving parts or assemblies to other plants or equipment. parts or assemblies so as to insulate them from motion or vibration affecting parts of the parts or assemblies. Applicable to plant or equipment for which suspension systems are required for support. Ru. Dynamic changes in the operating parameters of equipment occur in the same way as for vehicles. If not, the connection point of the spring element(s) with one or more of the suspended parts. This would be possible by making the position manually adjustable. Other applications of the invention An example is a rail-based vehicle or a watercraft, in which case some type of suspension location is required.
開示された機能を実行するための手段または開示された結果を得るための方法ま たはプロセスの特殊な形状または用語で適切に説明された上記に開示の態様、請 求の範囲または添付図面は、これらの種々の形態において本発明を実施するため にこれらの形態を独立でまたは任意の組合せで使用可能である。means for performing the disclosed functions or methods for obtaining the disclosed results; The above-disclosed aspects, claims, and other aspects of the process suitably described in a particular form or terminology. The scope of the claims and the accompanying drawings are intended to illustrate the invention in its various forms. These forms can be used independently or in any combination.
要約書 ばね要素はアーチ状の辺を有する月形形状をなし、これによりばね要素が弓形形 状に曲げられたときにそれはその両端の相互に向かい合う方向の運動に抵抗する ようにほぼ一定の力を提供する。この要素は、懸架装置の幾何形状を変化させて 車両の載荷および動的条件を変えるように修正するための装置を備えた車両懸架 装置に利用可能である。abstract The spring element has a moon-shaped shape with arched sides, which gives the spring element an arcuate shape. When bent into a shape, it resists movement of its ends toward each other to provide almost constant force. This element changes the suspension geometry and Vehicle suspension with devices for modification to change vehicle loading and dynamic conditions available for equipment.
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