JP7010733B2

JP7010733B2 - 懸架装置用スプリング

Info

Publication number: JP7010733B2
Application number: JP2018043060A
Authority: JP
Inventors: 浩之小木曽; 一義野々; 英生山下; 祐一中澤
Original assignee: Chuo Hatsujo KK
Current assignee: Chuo Hatsujo KK
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2038-03-09
Also published as: CN111527323A; CN111527323B; WO2019172145A1; US20200400205A1; JP2019157945A

Description

本開示は、車両用懸架装置に用いられるスプリングに関する。

例えば、特許文献１に記載の懸架装置用サスペンションでは、コイルばねと金属製のスプリングシートとの間にラバーシート、つまりゴム製のシート部が配置されている。

特開２０１４－１８１７７６号公報

シート部はゴム製であるので、当該シート部は、コイルばねに作用する荷重（以下、単に荷重という。）の大きさに応じて弾性変形する。このため、シート部のうちコイルばねと接触する部位が荷重の変動に応じて増減変動する。

つまり、荷重が大きくなると、シート部とコイルばねとの接触面積が大きくなる。荷重が小さくなると、シート部とコイルばねとの接触面積が小さくなる。換言すれば、シート部には、常にコイルばねと接触している部位、及び荷重が増大したときのみコイルばねに接触する部位（以下、接触部という。）が発生する。

接触部は、シート部が圧縮変形したときに大きな接触面圧でコイルばねと圧接し、シート部が復元したときに当該接触面圧が小さくなる。このため、接触部は、荷重変動に応じてコイルばねを擦るように当該コイルばねに接触する。

したがって、荷重変動が経年的に繰り返されると、接触部によりコイルばねが擦られ、当該コイルばねの保護被覆が損傷し、コイルばねが早期に損傷してしまうおそれがある。
本開示は、上記点に鑑み、コイルばね等のばね部が早期に損傷してしまうことを抑制可能な車両用懸架装置用スプリングの一例を開示する。

車両用懸架装置用スプリングは、コイル状の線材（２Ａ）にて構成されたばね部（２）であって、当該線材（２Ａ）の表面に被覆層を有するばね部（２）と、ばね部（２）の座巻部（２Ｃ）に接触するシート部（３）であって、当該ばね部（２）に作用する荷重を受けるゴム製のシート部（３）とを備える。

ばね部（２）に作用する荷重方向と直交する方向を幅方向としたとき、シート部（３）の少なくとも一部には、例えば、幅方向寸法（Ｗｏ）が線材（２Ａ）の直径寸法の１．２５倍以下となる可動域支持部（Ａｏ）が設けられていることが望ましい。

これにより、当該シート部（３）では、実質的に接触部（Ｂ）が存在しない構成となる（図３参照）。したがって、当該車両用懸架装置用スプリングでは、被覆層（２Ｂ）が接触部（Ｂ）により擦られることが抑制されるので、ばね部（２）が早期に損傷してしまうことを抑制され得る。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

第１実施形態に係るスプリングを示す図である。第１実施形態におけるシート部を示す図である。第１実施形態におけるシート部を示す図である。第１実施形態におけるシート部の効果を説明するための図である。

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載されたものである。本明細書に記載された発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。

（第１実施形態）
１．懸架装置用スプリングの概要
本実施形態は、懸架装置用スプリングを車両の前輪用懸架装置に適用したものである。図１に示される懸架装置用スプリング１（以下、スプリング１という。）は、ばね部２及びシート部３等を少なくとも備える。

ばね部２は、金属製の線材２Ａにより構成されたばねである。線材２Ａの表面には、当該線材２Ａ全体を覆う被覆層２Ｂが設けられている。なお、本実施形態に係るばね部２は、コイル状に成形されたコイルばねである。被覆層２Ｂは、熱硬化性樹脂等の樹脂にて形成された薄膜である。

シート部３は、ばね部２に作用する荷重を受ける懸架装置用ラバーシートの一例である。当該シート部３は、ゴム等の弾性変形可能な樹脂にて構成されている。シート部３には、図２に示されるように、線材２Ａが嵌り込む溝部３Ａが設けられている。

溝部３Ａは、座巻部２Ｃ（図１参照）を構成する線材２Ａが嵌り込む溝である。つまり、シート部３は、コイル状に構成されたばね部２の軸線方向一端に配置され、座巻部２Ｃに接触する。

２．シート部の構成
図２に示されるように、シート部３には可動域支持部Ａｏが設けられている。可動域支持部Ａｏの位置は、座巻部２Ｃの可動部Ａ（図１参照）に対応する位置である。可動部Ａは、少なくとも座巻部２Ｃの端部から０．５５巻以上ずれた部位である。

可動域支持部Ａｏでは、図３に示されるように、幅方向寸法Ｗｏが座巻部２Ｃを構成する線材２Ａの直径寸法Ｄｏの１．２５倍以下となっている。幅方向とは、ばね部２に作用する荷重方向（図３では、上下方向）と直交する方向をいう。

３．本実施形態に係る懸架装置用スプリングの特徴
シート部３はゴム製であるので、当該シート部３は、座巻部２Ｃに作用する荷重（以下、単に荷重という。）の大きさに応じて弾性変形する。このため、シート部３のうち座巻部２Ｃと接触する部位が荷重の変動に応じて増減変動する。つまり、荷重が大きくなると、シート部３と座巻部２Ｃとの接触面積が大きくなる。荷重が小さくなると、シート部３と座巻部２Ｃとの接触面積が小さくなる。

仮に、可動域支持部Ａｏが設けられていない構成、つまり図３の二点鎖線で示される構成であると、シート部３には、荷重の有無に依らず常に座巻部２Ｃと接触している部位（溝部３Ａの内壁）、及び荷重が増大したときのみ座巻部２Ｃに接触する部位（以下、接触部Ｂという。）が発生する。

大きな荷重Ｆがシート部３に作用すると、接触部Ｂは、図４に示されるように、大きく変形して座巻部２Ｃと圧接する。シート部３が復元すると（図３参照）、接触部Ｂが座巻部３Ｃから離間してシート部３と座巻部２Ｃとの接触面圧が小さくなる。

つまり仮に、可動域支持部Ａｏが設けられていない構成では、接触部Ｂは、荷重変動に応じて座巻部２Ｃを擦るように当該座巻部２Ｃに接触する。したがって、荷重変動が経年的に繰り返されると、接触部Ｂにより座巻部２Ｃが擦られ、当該座巻部２Ｃの保護被覆が損傷し、座巻部２Ｃが早期に損傷してしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態に係る車両用懸架装置用スプリング１では、幅方向寸法Ｗｏが座巻部２Ｃの直径寸法の１．２５倍以下となる可動域支持部Ａｏが設けられている。このため、本実施形態に係るシート部３では、接触部Ｂが存在しない構成となる（図３参照）。

したがって、本実施形態に係る車両用懸架装置用スプリング１では、被覆層２Ｂが接触部Ｂにより擦られることが抑制されるので、ばね部２が早期に損傷してしまうことを抑制され得る。

上記説明から明らかように、可動部Ａは、座巻部２Ｃのうち荷重変動により大きく変位する部位である。このため、シート部３のうち可動部Ａに対応する部位には接触部Ｂが発生する。

換言すれば、可動域支持部Ａｏは、仮に、可動域支持部Ａｏが設けられていない構成であったならば、荷重変動に応じて座巻部２Ｃを擦る接触部Ｂが存在したであろう部位である。

なお、発明者等は、シート部３を天然ゴム系ゴム製とし、荷重Ｆを１６５０Ｎ～５２００Ｎの範囲で周期的に変動させる試験を実施した。当該試験によると、実用上、十分な効果が得られることが確認された。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、座巻部２Ｃの端部から０．５５巻以上ずれた部位に対応する位置に可動域支持部Ａｏが設けられていた。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、溝部３Ａ全域に可動域支持部Ａｏが設けられた構成であってもよい。

上述の実施形態に係るシート部３は天然ゴム系ゴム製であった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、シート部３は、天然ゴム系ゴム以外のゴム製であってもよい。

上述の実施形態に係るシート部３は、可動域支持部Ａｏより下方側の幅方向寸法が、当該可動域支持部Ａｏの幅方向寸法より大きい構成であった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、可動域支持部Ａｏより下方側の幅方向寸法が可動域支持部Ａｏの幅方向寸法と同一寸法、又は可動域支持部Ａｏより下方側の幅方向寸法が可動域支持部Ａｏの幅方向寸法未満であってもよい。

上述の実施形態に係る可動域支持部Ａｏの幅方向寸法Ｗｏは、線材２Ａの直径寸法の１．２５倍以下の幅方向寸法であった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。つまり、当該発明に係るシート部３は、接触部Ｂが存在しない構成であればよい。

さらに、本開示は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。

１… 懸架装置用スプリング
２… ばね部
２Ａ… 線材
２Ｂ… 被覆層
２Ｃ… 座巻部
３… シート部
３Ａ… 溝部
３Ａ… 座巻部
３Ｃ… 座巻部
Ａｏ… 可動域支持部

Claims

車両用懸架装置に用いられるスプリングにおいて、
コイル状の線材にて構成されたばね部であって、当該線材の表面に被覆層を有するばね部と、
前記ばね部の座巻部に接触するシート部であって、当該ばね部に作用する荷重を受けるゴム製のシート部とを備え、
前記座巻部の端部から０．５５巻以上ずれた部位を可動部とし、前記ばね部に作用する荷重方向と直交する方向を幅方向としたとき、
前記シート部のうち少なくとも前記可動部に対応する部位は、幅方向寸法が前記線材の直径寸法の１．２５倍以下となる可動域支持部、及び前記可動域支持部より下方側に設けられた当該可動域支持部より大きな幅方向寸法となる部位を有して段付き状に構成されている懸架装置用スプリング。