JPH0428563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 この発明は車輌のサスペンシヨン、更に具体的
に云えば支柱形の車輌のサスペンシヨンに関す
る。軽量乗用車の前側並びに／又は後側サスペン
シヨンに使われるこの発明の現在好ましいと考え
られる２つの実施例を説明するが、この発明はこ
の用途に制限されるものではなく、他の形式のサ
スペンシヨン及び車輌にも使うことが出来る。

更に特定して云えば、この発明は軽量乗用車の
前側並びに／又は後側サスペンシヨンとして、特
に後ろから組込むものとして、或いはマツクフア
ーソン支柱に代わるものとして使うのに適した改
良された摩擦制動のサスペンシヨン支柱に関す
る。

〔発明の要約〕

この発明は、荷重支持ばね手段を通抜ける入れ
子形荷重支持集成体と、当該支柱が軸方向荷重を
受けた時に、前記荷重支持集成体に対して弾力的
な荷重支持作用をすると共に該集成体の入れ子形
の移動を制動する様に作用する力応答形摩擦制動
手段とを有し、該制動手段が前記ばね手段によつ
て作動されると共に、該ばね手段及び前記荷重支
持集成体の間に介在配置されている。

この発明は、乗用車の前側並びに／又は後側サ
スペンシヨンに使われているか或いは使うことの
出来るマツクフアーソン形の場合の長さ、車輌の
すき間及びその他の条件の範囲内で使える様に合
せることの出来る様な全長、直径及び全体的な形
を持つ摩擦制動のサスペンシヨン支柱を提供す
る。

この発明の利点としては、流体を用いず、従つ
て流体圧の弁又は封じを必要とせず、温度にあま
り影響されず、摩擦疲労要素の制御された漸進的
な疲労により、制動が疲労を自動的に補償して、
疲労を区別し得ること、部品の数が少なくて、従
つて一層経済的に製造出来ると共に、流体圧支柱
よりも一層信頼性があり、手入れ及び保守が経済
的であり、特定の乗車状態及び荷重に合せること
が出来ることが挙げられる。

〔この発明を実施するに最善の態様〕

この発明の上記並びにその他の特徴、目的及び
利点は、以下図面について説明する所から明らか
になろう。図面全体にわたり、同様な部分には同
じ参照数字を用いている。

第１図について説明すると、この発明の現在好
ましいと考えられる１実施例のサスペンシヨン支
柱は弾性制動のコイルばね集成体１２の中を通抜
ける入れ子形荷重支持集成体１０及び力応答形摩
擦制動集成体１４で構成される。ばね集成体１２
及び制動集成体１４は荷重支持集成体１０の荷重
を弾力的に支持すると共に該集成体１０の入れ子
形の移動を制動する。制動集成体１４はばね集成
体１２によつて作動される。この構成により、得
られる乗車周波数（即ち、車体又はばね上質量が
車輌に対して振動する周波数）は、予定の荷重範
囲内で略一定にとゞまる。軽量乗用車の前側並び
に／又は後側サスペンシヨンとして、この荷重範
囲は、それが車輌の最適荷重範囲に対応する様に
選ぶことが出来る。

制動集成体がばね集成体と荷重支持集成体の間
に介在配置される。この構成によつて幾つかの重
要な利点が得られる。その利点は、ばね集成体を
受入れるより多くの軸方向の空間が得られるこ
と、構造の簡単な変更により、長さの異なるばね
集成体を受入れる様にこの空間の長さを変えるこ
とが出来ること、荷重支持集成体の支承手段の間
に一層大きな隔たりが得られること、専用の軸受
は１つだけであつて、他方の軸受は制動集成体の
一部分を構成する制動シユーであること、部品の
数及び重量が減少すること、並びに荷重支持集成
体及び制動集成体に出入りする循環空気に対して
改良された手段が得られることが挙げられる。

荷重支持集成体１０は入れ子形で可動の２つの
管状部材、即ち内側部材１６及び外側部材１８を
含んでおり、これらは設計位置（第１図）から伸
出しはら返り位置及び収縮揺動位置へ伸出したり
収縮したり、往復動する様になつている。これら
の内側、外側部材１６，１８の互いに嵌合する側
の内側端は、荷重支持集成体のはね返り及び揺動
行程の長さに関係する距離だけ、入れ子式に可動
である。これらの部材の外側端は車輌に固定され
る様になつている。この例では、部材１６の外側
端が取付け集成体１７によつて車体（図に示して
ない）に固定される様になつており、部材１８の
外側端は取付け集成体１９により、車輌舵取アー
ム又はナツクル（図に示してない）に固定される
様になつている。

２つの相隔たる支承手段又は軸受手段が、部材
１６，１８の間で作用して、それらの入れ子形の
運動を促進すると共に、曲げ荷重の影響を最小限
に抑えるのに十分な距離だけ、軸方向に隔たつて
いる。第１図に示す例では、これらの軸受手段
は、部材１６の内側端に取付けられたスリーブ軸
受２０及び部材１８の内側端の近くに設けられた
摩擦シユー６２の形をしている。（シユー６２は
後で説明する様に、制動集成体１４の一部分とし
ても作用する。）部材１６の内、軸受２０の下に
ある内側端部分は直径が拡大してあつて、集成体
１０のはね返り行程に対応する距離だけ、部材１
８の外側端部分の直径と合う様になつている。こ
れらの直径の拡大した部分を閉じることにより、
はね返りストツパ２２，２４が形成される。これ
らのストツパは荷重支持集成体１０のはね返り位
置で互いに係合して、伸びすぎを防止する。軸受
２０は相隔たる２つの肩２１，２３の間に形成さ
れた凹部内の所定位置に保持される。軸受２０は
摩擦の小さい任意の適当な材料、好ましくは静摩
擦係数がその動摩擦係数よりも小さい材料で形成
することが出来る。

ばね集成体１２が部材１６及び制動集成体１４
の間で作用する。これは、支柱に軸方向に加えら
れた荷重に応答して、部材１６の外側端に取付け
た第１のばね支持体２６と制動集成体１４によつ
て構成された第２のばね支持体２８の間で軸方向
に圧縮される。第１図に示す例では、ばね集成体
の軸方向の長さ、即ち支持体２６，２８の間の距
離は、支持体２６から部材１８の内側端までの距
離よりも大きい。然し、ばね集成体の長さが少な
くとも支持体２６と部材１８の内側端の間の間隔
に等しければ、ばね集成体を一層短くし、支持体
２６，２８の間の距離をそれに応じて短くするこ
とが出来る。支持体２６，２８の間の間隔をこう
いう制限範囲内で変えて、後で説明する様にいろ
いろな長さを持つばね集成体を受入れることが出
来る。この結果、所望の弾力的な荷重支持効果に
応じて、長さの異なるばね集成体を使うことが出
来る。

第１図のばね集成体１２はコイルばね３０と、
ばね３０の両端を支持体２６，２８に夫々取付け
る２つの環状弾性パツド３２，３４とを含む。こ
の集成体は非直線ばね曲線を持つ。即ち、ばねの
定数がばねの撓みの範囲全体をわたつて一定では
ない。この集成体は弾性パツド３２，３４によつ
て得られる粘性制動をも持つ。これらのパツド
は、所謂「タール・ストリツプ」又は制動集成体
１４の応答感度が比較的低いこの他のパルス状又
は周波数の高い荷重状態に応答して、粘性制動要
素として作用する。然し、必要な粘性制動の程度
は、この様な荷重状態に於けるばね集成体のばね
曲線、従つてその剛性の非直線性の程度に関係す
る。この為、ばねの両端が図示（第１図）の様に
弾性パツドによつて支持されていることが好まし
いが、一端だけをこの様に支持してもよいし、或
いは十分な粘性制動が得られゝば、ばね集成体に
弾性体を他の形で含めることが出来る。この為、
図示の構成並びに配置は例であつて、この発明を
制約するものではない。

制動集成体１４は担体である倒立鐘形ばね支持
体３６で構成される。この支持体が全体的に円錐
形の部分３８及び全体的に管状の部分４０を持
ち、この管状の部分が横方向環状フランジ部分４
２に終端する。このフランジ部分がばね支持体２
８を形成する。環状フランジ４４が部材１８の外
面に固定されて、それから横方向に突出し、円筒
形部分４６で終端し、この円筒形部分が部分４２
の下に入つて、それを支持する。フランジ４４が
支持体３６の下端を囲み、制動集成体１４の内部
にごみ又はその他の汚染物が入り込むのを防止し
又は最小限に抑える。部分４６の外面に沿つて摩
擦の小さい支承面を形成して、部分４２の内面と
摩擦の小さい滑り接触をする様にする。この面を
形成する為に、部分４６の外面に摩擦の小さい任
意の適当な材料を適用することが出来る。

これから明らかに成るが、支持体２６，２８の
間の間隔は部分４０の軸方向の長さに関係する。
即ち、単に支持体３６の部分４０の軸方向の長さ
を大きく又は小さくすることにより、それに対応
して支持体２６，２８の間の間隔を変えることが
出来る。この代わりに、支持体２８を形成する別
個の環状フランジを選ばれた軸方向の場所で部分
４０に固定してもよい。こういうフランジは、所
望のばね集成体を変える融通性に応じて、部分４
２の代りに又はそれと共に使うことが出来る。

更にばね集成体１４（第１図）について説明す
ると、ばね支持体３６の円錐形の部分３８が第１
のくさびリング４８を形成する。このくさびリン
グは、荷重支持集成体１０の中心線に向つて半径
方向に伸びる同心に相隔たる複数個の凹んだ平坦
部５０を持つている。これらの平坦部が、支柱の
円周に沿つて等間隔に隔たる５個の制動くさび５
２（第２図）と合さり且つ夫々重なつている。第
２のくさびリング５４がくさび５２の下にあつ
て、平坦部５０と同一の平坦部５６（第１図及び
第２図）を持つている。この為、くさび５２は平
坦部５０，５６の案内により、略半径方向に収斂
する様に移動する。この移動を促進する為に、全
ての平坦部５０，５６の中に摩擦の小さい支承面
を形成する。こういう面を形成する為に、平坦部
に摩擦の小さい任意の適当な材料を適用すること
が出来る。くさびリング４８が図では部分３８に
よつて形成されるものとして示してあるが、これ
は部分３８の内面と整合する別個の部品として形
成してもよい。

この支柱が軽量乗用車の前側サスペンシヨンと
して使われる時、舵取アーム又はナツクルを廻す
入力に応答して、部材１８が部材１６の周りに回
転移動することが出来る。部材１８の回転移動が
起るこの様な用途並びにその他の用途では、制動
くさびをこういう移動の影響から隔離することが
望ましい。この為、現在では、くけびリング５４
を部材１８に対して「浮かせる」様にすることが
好ましい。くさびリングが部材１８の内側端に重
なり合う肩５７を持つと共に、その断面の輪郭
は、夫々６５，６７の所で、部材１６及び部分４
０と整合しているが、それから僅かな距離だけ隔
たる様になつている。この為、こういうどの位置
でも図示の様にそれを部材１８の内側端と同軸に
整合させる（第１図）為の位置ぎめの他は、部材
１８とリング５４の間に実質的に何の接触もな
い。フランジ５８が部材１８の外面に固定されて
いて、第１図に示す様に、その内側端から短な距
離だけ横方向に突出する。くさびリング５４を支
持するのはこのフランジである。フランジ５８は
横方向の半径方向部分６０を持ち、これがリング
５４の下に来て、これから説明する様に、リング
５４を部材１８に対して荷重を伝達する様な一定
の軸方向の位置に支持する。フランジ５８は部分
４０の下側に来て、この部分を支持する円筒形部
分６１で終端する。部分４６の場合と同じく、部
分６１の外面に沿つて摩擦の小さい支承面が形成
される。

くさびリング５４と部分６０の間の界面が、部
材１８からリング５４に軸方向荷重以外の全ての
荷重が伝達されるのを防止し又は実質的になくす
る。部分４６，６１に形成されるのと全体的に同
様な摩擦の小さい支承面が、部分６０の内面並び
に部材１８の外面でその内側端から部分６０があ
る場所にまで形成される。これらの面は、部分６
０、部材１８及びリング５４の向い合つた面の間
の摩擦の小さい摺動を促進する。更に、６５，６
７に示した隔たりにより、リング５４、部材１６
及び部分４０の間の接触がなくなり又は最小限に
抑えられる。この結果、リング５４は、部材１８
の内側端に現われる軸方向以外の力、全部ではな
いとしても、その大部分から隔離される。

各々の制動くさび５２が夫々平坦部５０，５６
と面間接触する傾斜した２つの接触面を持つてい
る。各々のくさび５２と横の面は、全体的に部材
１８の外面並びに部分４０の内面の曲率と同形に
湾曲している。制動摩擦シユー６２が各々のくさ
び５２の一体の横の面によつて取付けられ、くさ
びの幅に対応する幅を持つ。図示例では、各々の
シユーは軸受２０と同じ材料で構成されていて、
部材１６，１８の間で作用する２つの軸受手段の
内の１つとして作用する。各々のシユーの露出面
が、部材１６の外面の輪郭と整合する湾曲疲労面
を構成する。シユーを部材１６の外面と面間接触
する様に押込んだ時、摩擦抗力が部材１６に加え
られ、荷重支持集成体の押出し又は収縮に抵抗す
る。

支持体３６が部材１８の外側端に向つて引張ら
れることによつて発生される軸方向の力に応答し
て、制動くさび５２が、くさびリング４８，５４
の間に発生されるくさび作用によつて、内向きに
押される。勿論、これは、支柱に軸方向の向きの
荷重が加わつたことに応答して、ばね集成体１２
が支持体２６，２８の間で圧縮されることによつ
て発生される軸方向の力の結果である。この為、
制動くさびが内向きに一体に押され、支柱に加え
られた軸方向荷重に比例する合計抗力を発生す
る。この抗力は、支柱の縦軸線に対するくさびリ
ング及び制動くさびの傾斜接触面の傾斜角度又は
これらの面を形成する材料の摩擦係数又はその両
者に従つて制御し得る。この抗力は、支柱が揺動
状態にあるかはね返り状態にあるかに応じて変わ
る様に制御することも出来る。例えば多くの軽量
乗用車用では、この抗力は揺動状態よりもはね返
り状態の間に一層大きくなる様にすることが好ま
しい。こういうことを達成する１つの方法は、５
６の面が５０の面よりも支柱の縦軸線に対して傾
斜が一層大きくなる様に、第１図に示す接触面の
傾斜角度を変えることである。

使用中に制動シユーが次第に摩耗するにつれ
て、制動くさびが一層内向きに押される。これ
は、疲労の影響を補償して、得られる合計抗力が
略一定にとゞまる様にすると共に、制動シユーの
予想有効寿命にわたり、くさびの内向きの移動の
程度に応じて、シユーの疲労の識別し得る表示に
なる。疲労が許容レベルを超えた時、これから説
明する様に支柱を分解し、支持体３６を取外し、
その後現在の制動くさび及び摩耗したシユーを新
しいものに取替えることにより、制動シユーを交
換することが出来る。この交換は定期的に、又は
くさびの内向きの移動に応答する感知装置によつ
て表示された時に行なうことが出来る。

更に第１図で、車体に取付ける集成体１７は、
フランジつきハウジング７２に囲まれた管状カラ
ー７０を持つている。これらは普通の設計であつ
て、マツクフアーソン支柱に対して普通に使われ
ている車体取付け部と合うものである。カラー７
０及びハウジング７２の間の空間を弾性体７３又
はその他の衝撃吸収材料で充填する。部材１６の
外側端部分が支持体２６と係合し得る環状の肩７
４を持ち、部材１６は支持体２６に形成した中心
孔を通抜ける。部材１６の外側端部分に７５に示
す様に外ねじを設けて、外側端７６で終端する様
にする。この外側端は平坦部７７を持つか又は適
当な保持工具と係合し得る様な形にする。部材１
６は、ねじつきスリーブ７８を部材１６と螺合
し、締付けて、肩７４を支持体２６と係合させ且
つそれにあてる様に引張ることにより、第１図に
示す位置に固定される。この為、単にスリーブ７
８を弛めて取外し、その後部材１６の外側端をカ
ラー７０から引抜くことにより、荷重支持集成体
を分解することが出来る。図示の組立て位置で
は、スリーブ７８を一杯に締付けた時、端７６は
スリーブ７８の端を越えて外向きに突出する。こ
の為、端７６は車輌に取付ける時又は取外す時、
保持工具によつて回転しない様に押えることが出
来る。

実際の大抵の用途では、少なくとも摩擦抗力を
受ける区域では、ごみ又はそのほかの材料が部材
１６の露出面にたまらない様にすることが必要で
あるか或いは望ましい。この目的の為、支持体２
６とハウジング３６の間に可撓性のブーツ８０を
取付けることが出来る。この例では、支持体２６
がブーツ８０の外側端を支持する円筒形の裾部８
２を持つている。円筒形部材８４が部分３８から
軸方向に突出して、ブーツ８０の内側端を支持す
る。適当な取付けバンド８５，８７がブーツ８０
の両端を夫々部分８２及び部材８４に固定する。
勿論、ブーツ８０の代りに、部材１６の露出面か
らごみ又はその他の材料と取除くワイパー封じ又
はそのほかの公知の手段を用いることが出来る。

第１図の支柱は摩擦加熱の影響がある場合、そ
れを最小限に抑える為に空冷にすることが出来
る。部材１６の外側端は解放しており、荷重支持
集成体１０の内部に空気を取込む。部材１８の外
側端は円板形部材８６によつて締切られている。
１つ又は更に多くの空気孔８８が、部材１６の内
部から来る空気が、支持体３６及びブーツ８０に
よつて囲まれた空間に出入りすることが出来る様
にする。空気は支持体３６から４６の所で出入り
することも出来る。この界面は気密ではないから
である。この空気の流量は、荷重支持集成体が伸
びたり収縮したりする時、空気ポンプとして作用
する傾向がある為、支柱が動作する周波数に依存
する。冷却空気が制動くさびを通越す様にする他
に、この空気の流れはブーツ８０内の圧力を周囲
圧力と等しくする傾向を持ち、こうしてブーツの
過大膨張を防止する。

次に第３図及び第４図について説明すると、こ
の発明の２番目の現在好ましいと考えられる実施
例のサスペンシヨン支柱は、第１図の支柱の集成
体１０，１４と略同一の荷重支持集成体及び制動
集成体で構成されている。従つて、前に説明した
ものと対応する部分は説明せず、同じ参照数字に
ダツシユを付して表わす。

第３図の支柱のばね集成体１２０は、第１図の
ばね集成体１２と同様な非直線ばね曲線及び粘性
制動を持つ。集成体１２０は、弾性体で構成され
た管状本体１２２と、それを座屈しない様に補強
する為に弾性体の中に埋設したコイルばねで構成
される補強弾性ばね１２４で構成される。然し、
コイルばね以外の手段によつて座屈に対する補強
を行なつてもよいことが理解されよう。

この発明の現在好ましいと考えられる２つの実
施例を図示して説明したが、当業者にはいろいろ
な変更が考えられよう。従つて、この方向はこゝ
に図示し且つ説明した特定の実施例に制約される
ものではなく、この発明の範囲は特許請求の範囲
の記載のみによつて限定されることを承知された
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好ましい１実施例のサスペ
ンシヨン支柱の一部分を縦断面で示した斜視図、
第２図は第１図の線２−２で切つた断面図、第３
図はこの発明の２番目の好ましい実施例のサスペ
ンシヨン支柱を第１図と同様に示す斜視図、第４
図は第３図の線４−４で切つた断面図である。 〔主な符号の説明〕 １０……荷重支持集成
体、１２……ばね集成体、１４……制動集成体、
１６，１８……入れ子の部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サスペンシヨン支柱において、入れ子式に可
   動の内側部材１６および外側部材１８からなり、
   該内側部材１６の外側端に第１のばね支持手段２
   ６を有する入れ子形荷重支持集成体１０と、前記
   支柱が軸方向荷重を受けたことに応答して前記荷
   重支持集成体１０の移動を摩擦的に制動する制動
   手段１４とを有し、該制動手段１４は、前記荷重
   支持集成体１０の内側部材１６と係合し得る制動
   くさび５２を有する摩擦シユー手段６２と、一方
   端側に第２のばね支持手段２８を有し、かつ他方
   端側には前記摩擦シユー手段６２を摺動案内する
   前記内側部材１６に対して可動の第１のくさび手
   段４８を有する担体３６と、前記摩擦シユー手段
   ６２及び前記外側部材１８の間に介在配置される
   と共に、該外側部材１８に対し軸方向に固定され
   前記第１のくさび手段４８間で摩擦シユー手段６
   ２を摺動可能に支持する第２のくさび手段５４と
   を備え、前記担体３６に設けられた第２のばね支
   持手段２８は、第１のばね支持手段２６と前記担
   体３６の第１のくさび手段４８が摩擦シユー手段
   ６２に接触する領域間との距離よりも大きな距離
   だけ前記第１のばね支持手段２６から隔たつて位
   置すると共に、前記第１及び第２のばね手段２
   ６，２８間には、相対向する端がそれぞれ支持さ
   れると共に、前記荷重支持集成体１０を弾力的に
   荷重支持し、前記摩擦シユー手段６２に作動力を
   与える荷重支持ばね手段３０が配設されており、
   前記支柱が軸方向荷重を受けた時、前記担体３６
   を第１のばね手段２６から離して荷重支持集成体
   の外側部材１８の外側端の方に向けて押圧するこ
   とで、前記荷重支持集成体が前記制動手段１４と
   前記ばね手段３０とを通抜けるとともに、該制動
   手段１４が前記ばね手段３０と荷重支持集成体と
   の間に介在位置し、前記担体が荷重支持集成体の
   外側部材１８の外側端の方へ前記ばね手段３０に
   よつて押圧される時、前記摩擦シユー手段６２を
   荷重支持集成体１０の内側部材１６と係合させる
   ようにし、前記担体３６は、前記荷重支持ばね手
   段３０の長さに応じて、該ばね手段３０の端部を
   支持する第２ばね支持手段２８の軸方向の位置を
   変更したものと交換可能になつていることを特徴
   とするサスペンシヨン支柱。 ２ 特許請求の範囲１に記載したサスペンシヨン
   支柱に於いて、前記外側部材１８が前記第２のく
   さび手段５４を支持する内側端を持ち、前記内側
   部材１６が前記外側部材１８の中で可動の内側端
   を持ち、前記荷重支持集成体１０が前記内側部材
   １６の内側によつて支持されていて該内側部材１
   ６及び前記外側部材１８の間で作用する第１の支
   承手段２０を有し、前記摩擦シユー手段６２が前
   記外側部材１８および内側部材１６の間で作用す
   第２の支承手段として作用するサスペンシヨン支
   柱。 ３ 特許請求の範囲１に記載したサスペンシヨン
   支柱に於いて、前記制動手段１４が、前記第２の
   くさび手段５４及び前記外側部材１８の間に介在
   配置されていて、その間で略軸方向荷重だけを伝
   達する手段５８．６０を含んでいるサスペンシヨ
   ン支柱。 ４ 特許請求の範囲２に記載したサスペンシヨン
   支柱に於いて、前記外側部材１８の外側端が外ね
   じを持つ管状部分７５及び工具受入部分７７を持
   つており、前記第１のばね手段２６が前記部分を
   車体に取付ける取付け手段１７を含んでおり、該
   取付け手段は前記管状部分７５に螺合によつて固
   定し得るスリーブ・コネクタ７８を含み、前記工
   具受入れ部分７７が該コネクタから外向きに突出
   するサスペンシヨン支柱。 ５ 特許請求の範囲１に記載したサスペンシヨン
   支柱に於いて、荷重支持集成体１０が内側部材１
   ６外側端からの空気を前記制動手段１４に送る手
   段８８，４６を含んでいるサスペンシヨン支柱。 ６ 特許請求の範囲１に記載したサスペンシヨン
   支柱に於いて、ばね手段が非直線ばね定数を持つ
   ていて、粘性制動を行う手段を含んでいるサスペ
   ンシヨン支柱。 ７ 特許請求の範囲１に記載したサスペンシヨン
   支柱に於いて、ばね手段がコイルばね３０並びに
   該コイルばねの少なくとも一端を支持する弾性支
   持手段３２，３４を含んでいるサスペンシヨン支
   柱。 ８ 特許請求の範囲１に記載したサスペンシヨン
   支柱に於いて、ばね手段が座屈補強手段を作動的
   に付設した管状弾性体を含んでいるサスペンシヨ
   ン支柱。