JP2001080330A - ホイール位置決め型リーフ・スプリングを持つ自動車用サスペンション - Google Patents

ホイール位置決め型リーフ・スプリングを持つ自動車用サスペンション

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JP2001080330A
JP2001080330A JP2000255675A JP2000255675A JP2001080330A JP 2001080330 A JP2001080330 A JP 2001080330A JP 2000255675 A JP2000255675 A JP 2000255675A JP 2000255675 A JP2000255675 A JP 2000255675A JP 2001080330 A JP2001080330 A JP 2001080330A
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leaf spring
vehicle
suspension
horizontal leaf
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Boosu Joachim
ボース ヨアヒム
Michael Schmitz
ミヒャエル シュミット
Zaibaato Wolfram
ザイバート ヴォルフラム
Van Der Pim Jagt
ファン デル ヤークト ピム
Graf Roogaa
グラーフ ローガー
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定性と快適性の要件を同時に考慮しつつ、
車両垂直方向及びロール方向の懸架を行うホイール位置
決め型リーフ・スプリングを提供する。 【解決手段】 車両のローリング運動を制限するため、
車両の車幅方向に配置されて車輪キャリアが結節される
リーフ・スプリング2の端部に形成されるスプリング・
アーム3, 4が、横置きリーフ・スプリング2と荷重を伝
達する態様にて連結され、特に横置きリーフ・スプリン
グ2と一体構成部品である。スプリング・アーム3, 4は
車両の長手方向中心面に向かって延び、横置きリーフ・
スプリング2と鋭角をなす。その様に設計されたスプリ
ングは、一般に入手可能な構造部品（スプリング・アー
ム3, 4は別々に製造されそれから横置きリーフ・スプリ
ング2に強固に接合され得る）であり、それら２つのホ
イールが互いに直接連結され、そしてある角度をなして
延びるスプリング・アーム3, 4により形成される三角形
が、ラテラル・リンクと同様の機能をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用サスペン
ションに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許公報195 33 803号には、車両
に横置きされたリーフ・スプリングを持つ形式のサスペ
ンションが開示されている。そのリーフ・スプリング
は、車体に取り付けられ、またホイール・キャリアに結
節されている。車体への支持は、車両の長手方向中心面
に関して両側で、特別の弾性要素を用いて、行われる。
【０００３】横置きリーフ・スプリングは、長い間、従
来技術に属して来た。例えば、ドイツ特許公報61 26 40
号には、長さを順に変えた板バネの積層構造が開示され
ている。この形式の重ね板バネに関し、ドイツ特許公報
93 73 91号は、長手方向中心面の両側においてリーフ・
スプリングの長手方向を横断する方向に配置された半円
筒状のクランプ要素を開示している。
【０００４】ホイールを位置決めする横置きリーフ・ス
プリングの長手方向及び車幅方向の支持について、ドイ
ツ特許公報195 42 108号は、軸方向に中心を外れて対称
に配置され車両の長手方向に少なくとも本質的に向けら
れ、そして、クランプ結合を用いて寸法的そして角度的
に固定された態様で横置きリーフ・スプリングの一端に
連結された、２つの柔軟に反力を発生する支持ストラッ
トを、開示している。支持ストラットの自由端は、ラバ
ー体を持ちカルダン的つまり球面的な変位を許容するベ
アリングを介して、車体に結節される。両支持部材の間
に位置するリーフ・スプリング領域はロール方向の逆に
作用する捻りバネと考えられるべきであるので、支持部
材は長手方向である車両横方向の支持に加えて、ロール
・モーメントに対する必要な支持を実現するよう意図さ
れている。ここでは、車両の長手方向中心面に配置され
た車高調整アクチュエーターを介して、そして、長手方
向に配置された支持ストラットのベアリングを介して、
車体に対する支持が実現されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】操縦安定性及び敏捷性
に関して車軸に望まれる要件は、高い横剛性を必要と
し、その一方、良好な乗り心地のために前後方向の高度
な柔軟性が必要である。今まで知られたホイール位置決
め型リーフ・スプリングの考え方は、この要件を満足し
ていない。本発明の目的は、安定性と快適性に関する要
件を同時に考慮して、ホイール位置決め型リーフ・スプ
リングを用いて車両の垂直方向及びロール方向の懸架を
実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、自動車の幅方向に配置され、自動車の車体に関し自
動車の長手方向中心面の両側に取付けられ、そしてホイ
ール・キャリアーに結節される、ホイール位置決め型横
置きリーフ・スプリングを持つ自動車用サスペンション
において、スプリング・アームが上記ホイール・キャリ
アーに結節された上記横置きリーフ・スプリングの端部
上に形成され、上記スプリング・アームが、荷重伝達態
様で上記横置きリーフ・スプリングに接続され、具体的
には、上記横置きリーフ・スプリングの一体部品であ
る。上記スプリング・アームは、同様に上記自動車の車
体に支持される。この様に設計されたスプリングは、広
く一般に入手可能な構造部品である（スプリング・アー
ムが別に製造されその後横置きリーフ・スプリングに強
固に接合され得る）ため、２つのホイールが、互いに直
接連結され、車体に対する支持部と組み合わせて荷重伝
達態様で連結されたスプリング・アームを用いて、ラテ
ラル・リンクと同様の機能が達成される。この組み合わ
せを用いて、ロール補正のかなりの向上が達成される。
【０００７】スプリング・アームは、車両の長手方向中
心面に関して対称に形成されるのが好ましい。
【０００８】上記スプリング・アームが、車両の長手方
向中心面に向かって延び、そして上記横置きリーフ・ス
プリングの長手方向に対して鋭角をなして延びるのが好
ましい。スプリング・アーム及び／又は横置きリーフ・
スプリングの端部が、湾曲した形状である場合がある。
この場合、車体に対する支持部を結ぶ直線と、横置きリ
ーフ・スプリングとスプリング・アームとの連結点が、
この連結点において鋭角となる三角形を形成するはずで
ある。
【０００９】さらに、上記スプリング・アームの端部に
配置された支持部の間隔が、上記横置きリーフ・スプリ
ングの支持部の間隔とほぼ一致するのが、好ましい。
【００１０】車体における、スプリング・アーム端部及
びリーフ・スプリングの支持部により、そしてホイール
・キャリア用関節点における接続部により、形成される
三角形状が、スプリングの一体部品として、前後力及び
横力を吸収するラテラル・リンクの機能をもたらす結果
となる。
【００１１】横置きリーフ・スプリングとスプリング・
アームについて、長手方向及び横方向の種々の断面形状
を考慮することが出来る。異なる断面形状及び、横置き
リーフ・スプリング及びスプリング・アームの断面の局
部的な変更によって、垂直方向懸架、ロール補正及び車
軸の前後柔軟性のそれぞれの機能を、互いに独立に最適
化することが出来る。特に、垂直及び／又は水平面内に
おける曲率半径の設定により、そして車体に対する支持
部の配置により、最適化を図ることが出来る。スプリン
グ・アームの端部に配置された、車体に対するラバー・
ベアリングは、漸進的な長手方向の剛性及び減衰のため
に使用され得るので、有利である。
【００１２】横置きリーフ・スプリングの前後（長手方
向）剛性を低下させるために、特に、狭幅部が設けられ
る場合があり、その結果スプリング・アームにより高め
られた程度まで前後力が吸収される。
【００１３】好ましくは、横置きリーフ・スプリングの
幅の狭められた領域（狭幅部）において、横置きリーフ
・スプリングの表面に対して垂直にそしてリーフ・スプ
リングの長手方向に延びるウェブが、実装状態でほぼ鉛
直に向けられ、捻り剛性を向上することになる。ウェブ
自体が、車体に対する横置きリーフ・スプリングの支持
部を受けても良く、その場合有利である。ロール補正
は、車体への連結点の設計に影響される。結節された連
結部によって高いロール補正が得られ、そして強固なク
ランプはこのロール補正を低下する。
【００１４】例えばロール・センター高さ、圧縮又は車
両のロールそして前後力及び横力に起因するトーやキャ
ンバーの変化などの、弾性力学的特性を所望のものとす
るために、横置きリーフ・スプリングとスプリング・ア
ームが湾曲している場合があり、その場合特に、スプリ
ング・アーム端部が、横置きリーフ・スプリングとは異
なる曲率半径を有していても良い。実装位置におけるス
プリング・アームの端部は、横置きリーフ・スプリング
よりも高く配置されても低く配置されても良い。（例え
ば、変速機のために要求される高さなどの）空間的な理
由のため、特に横置きリーフ・スプリングが車両の横断
面内で湾曲形状に設計される場合もある。
【００１５】ここで述べた横置きリーフ・スプリング
は、懸架されるべき質量を低減するために、繊維強化プ
ラスチックから製造されても良く、その結果として、特
に高周波振動が顕著に低減される。この形態において
は、車体への支持用の複雑なラバー・ベアリング要素を
不要にすることが出来る。
【００１６】本発明による、スプリング・アームを持つ
横置きリーフ・スプリングは、ダンパーや別のラテラル
・リンクと組み合わせて、ホイールの下部又は上部の支
持関節用に使用され得るが、上下の支持関節用に使用さ
れる場合もある。
【００１７】本発明による横置きリーフ・スプリングを
使用すれば、別個のスタビライザーがもはや必要ない程
度にまで、ローリング運動を低減することが出来る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、スプリング・アームをを
持つ横置きリーフ・スプリングの正面図及び水平投影図
である。リーフ・スプリング本体に対して鋭角をなすス
プリング・アーム3, 4を持つ横置きリーフ・スプリング
2が、サスペンション1上に配置されている。スプリング
・アーム3, 4は、ここでは横置きリーフ・スプリングと
の一体構成部品として、図示されている。横置きリーフ
・スプリング2は、支持部材20において車体に対して弾
性的に取り付けられている。スプリング・アームの端部
は、支持部材21において車体に対し弾性的に取り付けら
れている。
【００１９】スプリング・アーム3, 4は、（図１に示さ
れた様に）車両進行方向ｘと反対に、又は車両進行方向
に、配置されている。
【００２０】図２で明らかな様に、スプリング・アーム
3, 4は、個別の部品として設計され、そして関節点5の
領域で横置きリーフ・スプリング2に強固に結合されて
いる。この形態において、ただし一体的に形成された形
態においてもそうであるが、スプリング・アーム3, 4が
（実装位置において）垂直面において横置きリーフ・ス
プリング2とは異なる曲率半径を持っていても良い。ス
プリング・アーム3, 4の端部3a, 4aは特に（実装位置に
おいて）、横置きリーフ・スプリング2よりも低い位置
に配置されても高い位置に配置されても良い（車体から
スプリング・アーム端部3a, 4aまでの距離ｄ２が、車体
から横置きリーフ・スプリングまでの距離ｄ１よりも大
きいか、又は小さい）。
【００２１】（図４と組み合わせて）図３に示される様
に、走行安定性及び敏捷性のためには、車軸の高い横剛
性が必要とされる（Ｆｙは横変位ｄｙに対し急な勾配で
延びる）。制動時の高い安定性のためには、大きな前後
力に対し、充分な前後剛性が必要である。従って、図３
に示すように、前後剛性Ｆｘは前後変位ｄｘに対して累
進的な特性（progressive profile）を持つのが理想的
と考えられる。
【００２２】図４に示される様に、スプリング・アーム
4にかかる前後力を変化させるため、横置きリーフ・ス
プリング2が車両の長手方向中心面7から、車体にスプリ
ング・アームを支持する支持部6までの距離と同じだけ
本質的に離間して位置するのが好ましい狭幅部8を持っ
ていても良い。
【００２３】横置きリーフ・スプリング2の前後剛性
は、狭幅部8により低められ、その結果前後力について
は、スプリング・アーム4により増大された程度まで吸
収される。前後剛性そして、同時に減衰力の漸進的な増
大は、スプリング・アーム端部に配置され支持部6上に
位置するエラストマー製ベアリングを介して得られる。
【００２４】図５（a）乃至（d）に示された様に、横置
きリーフ・スプリングは、好ましくは狭幅部8の領域
に、横置きリーフ・スプリングと略直交しかつ該リーフ
・スプリングの長手方向に延びるウェブ9を持ち、車体
に対する支持部10aが、特にラバー・ベアリング10を用
いて、上記ウェブ上に配置されるならば有利である。
【００２５】図６において、横置きリーフ・スプリング
が、（実装位置において）正面視で湾曲した輪郭を持
ち、その結果として、特に駆動車軸である場合の、変速
機や車軸ギアのための必要な設置空間が考慮される。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、安定性要件と快適性要
件を同時に考慮した、車両の垂直方向及びロール方向の
懸架を実現するホイール位置決め型リーフ・スプリング
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車用サスペンションの、正面
図及び平面図である。
【図２】本発明による別の実施形態における自動車用サ
スペンションの、正面図及び平面図である。
【図３】本発明による自動車用サスペンションの、変位
と荷重の関係を示すグラフである。
【図４】本発明による自動車用サスペンションの、狭幅
部を持つ実施形態の部分平面図である。
【図５】本発明による自動車用サスペンションの、ウェ
ブの例を示す図である。
【図６】本発明による自動車用サスペンションの湾曲形
状のリーフ・スプリングを持つ実施形態の正面図であ
る。
【符号の説明】
2 横置きリーフ・スプリング 3, 4 スプリング・アーム 3a, 4a スプリング・アームの端部 6, 10, 10a, 21 スプリング・アーム支持部 8 狭幅部 9 ウェブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュミット ミヒャエル ドイツ国 66646 ウーレックスヴァイラ ー アウフ デム トリーシュ ９ (72)発明者 ヴォルフラム ザイバート ドイツ国 64372 オーバー ラムシュタ ット オーベラー シャーヒェンミューレ ンヴェーク 10アー (72)発明者 ピム ファン デル ヤークト オランダ国 エンエル6132 エスエル ジ ッタート ボーフェンステ ホフ ５ (72)発明者 ローガー グラーフ オランダ国 エンエル6271 エーカー グ ールペン アールダーカー 19

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車の幅方向に配置され、自動車の車
    体に関し自動車の長手方向中心面の両側に取付けられ、
    そしてホイール・キャリアーに結節される、ホイール位
    置決め型横置きリーフ・スプリングを持つ自動車用サス
    ペンションにおいて、 上記横置きリーフ・スプリングの端部から延びるスプリ
    ング・アーム（3, 4）が上記横置きリーフ・スプリング
    （2）上に配置され、 上記スプリング・アームが、荷重伝達態様で、非固定的
    に、上記横置きリーフ・スプリングに接続され、そし
    て、上記自動車の車体に支持される、 サスペンション。
  2. 【請求項２】 上記スプリング・アーム（3, 4）が、上
    記車両の長手方向中心面に関して対称に配置されてい
    る、請求項１に記載のサスペンション。
  3. 【請求項３】 上記スプリング・アーム（3, 4）が、上
    記車両の長手方向中心面に向かって延び、かつ上記横置
    きリーフ・スプリングの長手方向に対して鋭角に延び
    る、請求項１又は２に記載のサスペンション。
  4. 【請求項４】 上記スプリング・アーム（3, 4）の端部
    （3a, 4a）の間隔が、上記横置きリーフ・スプリング
    （2）の支持部（20）の間隔とほぼ一致する、請求項１
    又は２に記載のサスペンション。
  5. 【請求項５】 上記自動車の車体上の上記スプリング・
    アームの支持部（6, 21）が、上記スプリング・アーム
    （3, 4）の端部（3a, 4a）に位置している、請求項１乃
    至４のいずれかに記載のサスペンション。
  6. 【請求項６】 上記スプリング・アーム（3, 4）の曲率
    半径が、上記横置きリーフ・スプリング（2）のものよ
    り小さいか、あるいは大きい、請求項１乃至５のいずれ
    かに記載のサスペンション。
  7. 【請求項７】 上記スプリング・アーム（3, 4）の端部
    （3a, 4a）が実装位置において、上記横置きリーフ・ス
    プリング（２）よりも低い位置あるいは高い位置に配置
    される、請求項１乃至６のいずれかに記載のサスペンシ
    ョン。
  8. 【請求項８】 上記横置きリーフ・スプリングは、上記
    車両の長手方向中心面から、上記スプリング・アーム
    （3, 4）の内側端部（3a, 4a）とほぼ同じ距離だけ離間
    して配置されている狭幅部分（8）を持つ、請求項１乃
    至７のいずれかに記載のサスペンション。
  9. 【請求項９】 上記スプリング・アーム（3, 4）に設け
    られた上記車体に対しての支持部（6, 10, 10a, 21）
    が、エラストマー製ダンパーを持つ、請求項１乃至８の
    いずれかに記載のサスペンション。
  10. 【請求項１０】 上記横置きリーフ・スプリング（2）
    が各場合において、上記車両の長手方向中心面に関して
    対称に、狭幅部（8）を有する、請求項１乃至９のいず
    れかに記載のサスペンション。
  11. 【請求項１１】 上記横置きリーフ・スプリングに対し
    てほぼ垂直に、そして該リーフ・スプリングの長手方向
    に延びるウェブ（9）が、上記狭幅部に設けられてい
    る、請求項１０に記載のサスペンション。
  12. 【請求項１２】 上記車体に対する支持部（10, 10a）
    は、実装位置においてほぼ垂直に延びる上記ウェブ
    （9）に設けられている、請求項１１に記載のサスペン
    ション。
  13. 【請求項１３】 上記横置きリーフ・スプリング（2）
    及び上記スプリング・アーム（3, 4）が、一部品として
    製造される、請求項１乃至１２のいずれかに記載のサス
    ペンション。
  14. 【請求項１４】 上記横置きリーフ・スプリング（2）
    及び上記スプリング・アーム（3, 4）が、繊維強化プラ
    スチックからなる、請求項１乃至１３のいずれかに記載
    のサスペンション。
JP2000255675A 1999-09-03 2000-08-25 ホイール位置決め型リーフ・スプリングを持つ自動車用サスペンション Pending JP2001080330A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99117368A EP1080953A1 (de) 1999-09-03 1999-09-03 Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einer radführenden Blattfeder
EP99117368.3 1999-09-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001080330A true JP2001080330A (ja) 2001-03-27

Family

ID=8238917

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