JP2005313754A - サスペンション内蔵ホイール組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 異音の発生を防止する。
【解決手段】 回転部材１０に対してホイール本体２０が偏心したときに、座巻き部３３に対して嵌合部１３ｂ，２３ｂから離脱する方向の力が作用しても、拡径部１３ｃ，２３ｃへの係止により座巻き部３３の離脱が規制される。コイル部３２の端部がバネ受け部１３，２３に対して径方向に変位しても、拡径部１３ｃ，２３ｃの外径はコイル部３２の端部の内径よりも小さいので、コイル部３２の端部はバネ受け部１３，２３と干渉しない。よって、圧縮コイルバネ３０とバネ受け部１３，２３との衝突に起因する異音の発生が防止される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、サスペンション内蔵ホイール組立体に関するものである。

一般に、車両用のサスペンション機構はホイールの外部に配置されていることから、ホイールの外部に配置のためのスペースが必要となり、車体が大型化する等の問題があった。かかる問題を解決する手段として、ホイールを、駆動軸により回転駆動される回転部材と、タイヤを装着するホイール本体との２体構造とし、回転部材とホイール本体との間に圧縮コイルバネを装着するサスペンション内蔵ホイール組立体が考案されている。このホイールでは、駆動軸と回転部材の回転力が圧縮コイルバネを介してホイール本体側へ伝達されるようになっているとともに、路面からタイヤに作用する衝撃が圧縮コイルバネで吸収されるようになっている。尚、この種のサスペンション内蔵ホイール組立体としては、特許文献１に開示されているもの等が知られている。
特開２００２−３７０５０３公報

従来のものでは、圧縮コイルバネの両端部が、回転部材に設けたバネ受け部とホイール本体に設けたバネ受け部とに嵌め込まれているだけであったため、回転部材に対してホイール本体が偏心するように振動したときに、圧縮コイルバネの端部がバネ受け部に対して位置ずれを繰り返し、圧縮コイルバネとバネ受け部との間で衝突音が発生することが懸念される。

また、回転部材に対するホイール本体の偏心量が過大になった場合も、圧縮コイルバネのコイル部を構成する素線同士が衝突を繰り返し、衝突音が発生することも懸念される。

さらに、バネ受け部は回転部材とホイール本体に対して所定の向きに固定して設けられていたため、回転部材に対してホイール本体が偏心したときに、コイル部がその軸線を湾曲させるように変形し、回転部材側のバネ受け部に嵌合されている圧縮コイルバネの端部の軸線と、ホイール本体側のバネ受け部に嵌合されている圧縮コイルバネの端部の軸線との間でズレが生じる。そのため、回転部材側からホイール本体側へのトルク伝達効率が低下することが懸念される。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであり、異音の発生の防止、若しくはトルク伝達効率の向上を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、車両の車軸に取り付けられる回転部材と、タイヤが装着されるリムを有するホイール本体と、前記回転部材と前記リムの双方に周方向に間隔を空けて設けた複数のバネ受け部と、コイル部の両端に座巻き部を形成してなり、前記回転部材側のバネ受け部と前記リム側のバネ受け部との間に設けた圧縮コイルバネとを備え、前記圧縮コイルバネを介すことにより、前記回転部材と前記ホイール本体との間で回転力が伝達されるようにしたものであって、前記座巻き部は、前記コイル部の最端部よりも小径に形成され、前記コイル部の最端部と前記座巻き部とが、前記圧縮コイルバネのコイル軸方向において少なくとも一部が重なるように配置されており、前記バネ受け部は、前記座巻き部を当接される受け面と、前記座巻き部を外嵌させる略円形の嵌合部と、前記コイル部の端部の内径よりも小径であり、且つ前記嵌合部よりも大径とすることで前記嵌合部に外嵌されている前記座巻き部の離脱を規制する拡径部とを備えて構成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、車両の車軸に取り付けられる回転部材と、タイヤが装着されるリムを有するホイール本体と、前記回転部材と前記リムの双方に周方向に間隔を空けて設けた複数のバネ受け部と、前記回転部材側のバネ受け部と前記リム側のバネ受け部との間に設けた圧縮コイルバネとを備え、前記圧縮コイルバネを介すことにより、前記回転部材と前記ホイール本体との間で回転力が伝達されるようにしたものであって、前記回転部材側の前記バネ受け部を、前記回転部材に対し、前記回転部材の軸線方向と平行な軸を支点として首振り変位可能に支持する支持手段と、前記リム側の前記バネ受け部を、前記リムに対し、前記回転部材の軸線方向と平行な軸を支点として首振り変位可能に支持する支持手段とを設けたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部とに前記圧縮コイルバネのコイル軸と平行に延出するガイド部を設け、前記回転部材側のガイド部と前記リム側のガイド部とを、コイル軸方向への摺動を可能に、且つコイル軸と交差する方向への相対変位を規制された状態で嵌合させたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、車両の車軸に取り付けられる回転部材と、タイヤが装着されるリムを有するホイール本体と、前記回転部材と前記リムの双方に周方向に間隔を空けて設けた複数のバネ受け部と、素線を螺旋巻きしてなるコイル部を有し、前記回転部材側のバネ受け部と前記リム側のバネ受け部との間に設けた圧縮コイルバネとを備え、前記圧縮コイルバネを介すことにより、前記回転部材と前記ホイール本体との間で回転力が伝達されるようにしたものであって、前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部のうちの少なくともいずれか一方に、相手側の前記バネ受け部に向かって突出するストッパを設け、前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部とが接近したときに、前記圧縮コイルバネを構成する素線同士が非接触の状態で前記ストッパが相手側の前記バネ受け部に当接することで、前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部とのそれ以上の接近を規制する構成としたところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
回転部材に対してホイール本体が偏心したときに、座巻き部に対して嵌合部から離脱する方向の力が作用しても、拡径部に係止することによって座巻き部の離脱方向への変位が規制される。また、コイル部の端部がバネ受け部に対して径方向に変位しても、拡径部の外径はコイル部の端部の内径よりも小さいので、コイル部の端部がバネ受け部と干渉することはない。このように本発明によれば、圧縮コイルバネとバネ受け部との間での衝突に起因する異音の発生を防止することができる。

＜請求項２の発明＞
回転部材に対してホイール本体が偏心したときには、回転部材側とリム側のバネ受け部が、夫々、回転部材又はリム（ホイール本体）に対して首振り変位することで、コイル部はその軸線を直線状に維持しつつ弾性変形することができる。本発明によれば、圧縮コイルバネがそのコイル軸を湾曲させるように変形する虞がないので、回転部材とホイール本体との間におけるトルク伝達の効率低下を回避することができる。

＜請求項３の発明＞
バネ受け部は回転部材とリムに対して首振り可能となっているため、圧縮コイルバネがそのコイル軸を湾曲させるように座屈変位することが懸念されるが、本発明では、ガイド部同士の嵌合によって、回転部材側のバネ受け部とリム側のバネ受け部とが互いに正対する姿勢を保たれるので、圧縮コイルバネがコイル軸を湾曲させるように座屈変形する虞はない。

＜請求項４の発明＞
回転部材側のバネ受け部とリム側のバネ受け部とが接近したときに、圧縮コイルバネを構成する素線同士が非接触の状態でストッパが相手側のバネ受け部に当接することで、回転部材側のバネ受け部とリム側の前記バネ受け部とのそれ以上の接近を規制するようにしたので、素線同士の衝突に起因する異音の発生を防止することができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態１のサスペンション内蔵ホイール組立体は、車両の駆動軸（本発明の構成要件である車軸）に連結されて回転駆動される回転部材１０と、外周側にタイヤ（図示せず）が装着されるリム２２を有するホイール本体２０と、トルク伝達機構Ｔａと、ダンパ機構Ｄとを備えて構成されている。

回転部材１０は、円環状のディスク１１の外周縁に円筒部１２を同心に且つ一体に形成したものであり、ディスク１１に貫通させたボルト（図示せず）により、車両の駆動軸（図示せず）と一体回転するように固定されている。円筒部１２の外周には、円形のリング１４が同心に且つ一体回転するように固定されている。リング１４の外周には、５つの支持突部１５が周方向に等角度間隔を空けて一体形成されている。支持突部１５は、径方向外側へ突出するとともに、突出方向に向かって周方向の幅が狭まる急峻な山形をなす。この支持突部１５は、回転部材１０の軸線方向に見たときに、回転部材１０の軸心を通る径方向の仮想線を中心として対称な形状をなし、この支持突部１５の対称な両傾斜面１６のなす角度は鋭角である。この両傾斜面１６には、夫々、バネ受け部１３が固定されている。バネ受け部１３は、軸線を傾斜面１６と直角に向けた円盤状のフランジ部１３ａの表面に、同心に且つフランジ部１３ａよりも小径の円形をなす嵌合部１３ｂを一体形成したものである。嵌合部１３ｂの突出端には、嵌合部１３ｂと同心の円形をなし且つ嵌合部１３ｂよりも外径が大きい拡径部１３ｃが一体に形成されている。拡径部１３ｃの外径はフランジ部１３ａの外径よりも十分に小さい寸法である。また、フランジ部１３ａにおける嵌合部１３ｂを囲む円環状の領域は、平坦な受け面１３ｄとなっている。このバネ受け部１３はトルク伝達機構Ｔａを構成している。

ホイール本体２０は、円形のディスク２１と、このディスク２１の外周に一体回転し得るように固着した円筒状のリム２２とからなる。リム２２は、車幅方向においてディスク２１よりも車体中央側（図２における左側）に配置され、リム２２のうち車体中央側の領域は、回転部材１０の支持突部１５を包囲するように位置する。このリム２２の内周には、円形のリング２４が同心に且つ一体回転するように固定されている。リング２４の内周には、５つの支持突部２５が、周方向に等角度間隔を空けて一体形成されている。リム２２側の支持突部２５は、回転部材１０側における隣接する２つの支持突部１５の中間位置と対応するように配置されている。つまり、周方向において、回転部材１０側の支持突部１５とリム２２側の支持突部２５とが、等角度間隔を空けて交互に配置されていることになる。

このリム２２側の支持突部２５は、径方向内側へ突出するとともに、突出方向に向かって周方向の幅が狭まる山形をなす。この支持突部２５は、回転部材１０の軸線方向に見たときに、回転部材１０の軸心を通る径方向の仮想線を中心として対称な形状をなし、この支持突部２５の対称な両傾斜面２６のなす角度は鈍角である。この両傾斜面２６には、回転部材１０側と同様に、バネ受け部２３が固定されている。バネ受け部２３は、軸線を傾斜面１６と直角に向けた円盤状のフランジ部２３ａの表面に、同心に且つフランジ部２３ａよりも小径の円形をなす嵌合部２３ｂを一体形成したものである。嵌合部２３ｂの突出端には、嵌合部２３ｂと同心の円形をなし且つ嵌合部２３ｂよりも外径が大きい拡径部２３ｃが一体に形成されている。拡径部２３ｃの外径はフランジ部２３ａの外径よりも十分に小さい寸法である。また、フランジ部２３ａにおける嵌合部２３ｂを囲む円環状の領域は、平坦な受け面２３ｄとなっている。このバネ受け部２３はトルク伝達機構Ｔａを構成している。さらに、回転部材１０に対してホイール本体２０が同心状に位置する状態では、回転部材１０側の支持突部１５の傾斜面１６（受け面１３ｄ）とリム２２側の支持突部２５の傾斜面２６（受け面２３ｄ）は、互いにほぼ平行に対向し、回転部材１０側のバネ受け部１３とリム２２側のバネ受け部２３とはその軸心を互いに合致させた状態となる。

トルク伝達機構Ｔａは、上記した回転部材１０側のバネ受け部１３とリム２２側のバネ受け部２３と圧縮コイルバネ３０によって構成されている。圧縮コイルバネ３０は、金属製の素線３１からなり、コイル部３２の両端に座巻き部３３を一体形成した形態である。コイル部３２は、素線３１を一定ピッチで、且つ一定のコイル径で螺旋巻きしたものであり、その内径は、上記したバネ受け部１３，２３の拡径部１３ｃ，２３ｃの外径よりも十分に大きい寸法に設定されている。

座巻き部３３は、コイル部３２の最端部と渦巻き部３４を介して連なっていて、素線３１を略円形に一周だけ回曲した形態となっている。座巻き部３３の外径は、コイル部３２の内径よりも十分に小さく設定されている。座巻き部３３の内径は、嵌合部１３ｂ，２３ｂの外径と同じかそれよりも僅かに小さい寸法、即ち嵌合部１３ｂ，２３ｂに対して径方向のガタ付きなく緊密に嵌合する寸法に設定されている。座巻き部３３の素線３１の外径は、コイル軸方向（コイル部３２の軸線方向）における受け面１３ｄ，２３ｄと拡径部１３ｃ，２３ｃとの間隔と同じかそれよりも僅かに大きい寸法、即ち嵌合部１３ｂ，２３ｂに嵌合した座巻き部３３が受け面１３ｄ，２３ｄと拡径部１３ｃ，２３ｃとの間でコイル軸方向へのガタ付きなく挟まれる寸法に設定されている。

さらに、コイル部３２の最端部（コイル部３２の最も端部において素線３１を１周分だけ略円形に回曲させた部分）と座巻き部３３は、コイル軸方向において少なくとも一部が重なるように配置されている。つまり、座巻き部３３を嵌合部１３ｂ，２３ｂに嵌合して受け面１３ｄ，２３ｄに接触させた状態において、コイル部３２の最端部が、受け面１３ｄ，２３ｄに対して接触、若しくは僅かな隙間を空けて接近した状態で対応することになる。したがって、コイル部３２の最端部と座巻き部３３とを繋げている渦巻き部３４も、受け面１３ｄ，２３ｄに対して接触、若しくは僅かな隙間を空けて接近した状態で対応している。

かかる圧縮コイルバネ３０は、弾縮された状態で、その一方の端部の座巻き部３３を回転部材１０側のバネ受け部１３の嵌合部１３ｂにガタ付きなく嵌合させるとともに、他方の端部の座巻き部３３をリム２２側のバネ受け部１３の嵌合部２３ｂにガタ付きなく嵌合させることで、回転部材１０側のバネ受け部１３とリム２２側のバネ受け部２３との間に装着されている。また、両端の座巻き部３３は受け面１３ｄ，２３ｄに対して弾性的に当接している。装着された圧縮コイルバネ３０のコイル軸の軸線は、回転部材１０の径方向に対して直角に近い向き、即ち回転部材１０の周方向と概ね同じ方向を向いた状態となる。

ダンパ機構Ｄについて説明する。車体に固定して設けられた支持軸４０は、回転部材１０のディスク１１の中心孔１７を貫通し、回転部材１０のディスク１１とホイール本体２０のディスク２１との間の空間４１に臨んでおり、この支持軸４０には、ブラケット４３が上方へ突出する形態で固定されいる。ホイール本体２０のディスク２１には、支持部材４４がベアリング４５を介すことにより相対回転可能に支持されている。ブラケット４３の上端部と支持部材４４の下端部との間には、一対のダンパ４６と、各ダンパ４６を包囲する圧縮コイルバネ４７が取り付けられている。ダンパ４６は、シリンダ４６ａとロッド４６ｂと構成され、シリンダ４６ａの下端部が支持部材４４に連結され、ロッド４６ｂの上端部がブラケット４３に連結されている。車両の走行時にタイヤに作用する衝撃は、大部分がダンパ機構Ｄによって緩和、吸収される。尚、衝撃の一部は、トルク伝達機構Ｔａの圧縮コイルバネ３０によっても緩和、吸収される。

次に、本実施形態の作用を説明する。
駆動軸に固定された回転部材１０の回転力は、圧縮コイルバネ３０を介してホイール本体２０に伝達され、回転部材１０とホイール本体２０とがほぼ同心状に且つ一体的に回転する。また、ホイール本体２０に作用する車体の重量はダンパ機構Ｄによって支承される。

さて、走行中にタイヤとホイール本体２０が路面からの衝撃を受けると、圧縮コイルバネ３０が伸張又は収縮するように弾性撓みしつつ、回転部材１０に対してホイール本体２０が偏心することになる。このとき、伸張する圧縮コイルバネ３０の座巻き部３３は、嵌合部１３ｂ，２３ｂからコイル軸方向に離脱しようとするが、嵌合部１３ｂ，２３ｂに嵌合されている座巻き部３３は、拡径部１３ｃ，２３ｃへの引っ掛かりによって抜止めされているので、座巻き部３３が嵌合部１３ｂ，２３ｂから離脱することはない。また、座巻き部３３は、受け面１３ｄ，２３ｄと拡径部１３ｃ，２３ｃとの間でコイル軸方向にガタ付きなく挟み付けられているので、座巻き部３３がバネ受け部１３，２３に対してコイル軸方向に相対変位することもない。

さらに、コイル部３２がコイル軸を湾曲又は蛇行させるように変形したときには、コイル部３２の端部が、渦巻き部３４を変形させつつバネ受け部１３，２３に対して径方向に変位するが、拡径部１３ｃ，２３ｃの外径はコイル部３２の端部の内径よりも十分に小さい寸法に設定されているので、コイル部３２の最端部がバネ受け部１３，２３に対して径方向に相対変位しても、コイル部３２の端部とバネ受け部１３，２３（拡径部１３ｃ，２３ｃ）とが干渉することはない。

このように、座巻き部３３とバネ受け部１３，２３との間では、コイル軸方向に相対変位することがないので、座巻き部３３とバネ受け部１３，２３との間での相対変位に起因する衝突音（異音）の発生が防止されている。また、コイル部３２の端部がバネ受け部１３，２３に対して径方向に相対変位しても、コイル部３２の端部とバネ受け部１３，２３とが干渉することがないので、コイル部３２とバネ受け部１３，２３との間での衝突音（異音）の発生が防止されている。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図６ないし図１０を参照して説明する。本実施形態２のサスペンション内蔵ホイール組立体は、車両の駆動軸に連結されて回転駆動される回転部材１０と、外周側にタイヤ（図示せず）が装着されるリム２２を有するホイール本体２０と、トルク伝達機構Ｔｂと、ダンパ機構Ｄとを備えて構成されている。尚、回転部材１０とホイール本体２０とダンパ機構Ｄについては、上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

次に、本実施形態２のトルク伝達機構Ｔｂについて説明する。
回転部材１０の円筒部の外周には、径方向外側へ突出した形態の５つの軸受部５０（本発明の構成要件である支持手段）が周方向に等角度間隔を空けて一体形成されている。各軸受部５０には、夫々、２つのバネ受け部５１が回転部材１０の軸線と平行な軸体５２（本発明の構成要件である支持手段）を支点として軸受部５０に対して首振り状に相対変位し得るように支持されている。１つの軸受部５０に支持された２つのバネ受け部５１は、軸受部５０を境として互いに反対側へ傾いた姿勢をとっている。また、バネ受け部５１は、基端部が軸体５２に連結されたアーム部５１ａと、アーム部５１ａの先端部に一体形成された円形の嵌合部５１ｂと、嵌合部５１ｂの外周におけるアーム部５１ａ側の端部に同心円形で且つ嵌合部５１ｂよりも大径に一体形成したフランジ部５１ｃとからなる。また、嵌合部５１ｂにおけるアーム部５１ａとは反対側の端面には、その中心位置から嵌合部５１ｂと同軸状に細長く突出する軸状のガイド部５１ｄが一体に設けられている。

ホイール本体２０を構成するリム２２の内周には、径方向内側へ山形状に突出した形態の５つの軸受部５３（本発明の構成要件である支持手段）が周方向に等角度間隔を空けて一体形成されている。各軸受部５３には、夫々、２つのバネ受け部５４が回転部材１０の軸線と平行な軸体５５（本発明の構成要件である支持手段）を支点として軸受部５３に対して首振り状に相対変位し得るように支持されている。１つの軸受部５３に支持された２つのバネ受け部５４は、軸受部５３を境として互いに反対側へ傾いた姿勢をとっている。また、バネ受け部５４は、基端部が軸体５５に連結されたアーム部５４ａと、アーム部５４ａの先端部に一体形成された円形の嵌合部５４ｂと、嵌合部５４ｂの外周におけるアーム部５４ａ側の端部に同心円形で且つ嵌合部５４ｂよりも大径に一体形成したフランジ部５４ｃとからなる。また、嵌合部５４ｂにおけるアーム部５４ａとは反対側の端面には、その中心位置から嵌合部５４ｂと同軸状に細長く突出する筒状のガイド部５４ｄが一体に設けられている。

リム２２側の軸受部５３は、回転部材１０における隣接する２つの軸受部５０の中間位置と対応するように配置されている。つまり、周方向において、回転部材１０側の軸受部５０とリム２２側の軸受部５３とが、等角度間隔を空けて交互に配置されている。そして、回転部材１０側のバネ受け部５１の軸状のガイド部５１ｄと、リム２２側のバネ受け部５４の筒状のガイド部５４ｄとが、長さ方向（後述する圧縮コイルバネ５６のコイル軸方向）への摺動を可能に、且つコイル軸と交差する方向への相対変位を規制された状態で嵌合されている。このガイド部５１ｄ，５４ｄ同士の嵌合により、回転部材１０側のバネ受け部５１とリム２２側のバネ受け部５４とが、双方の嵌合部５１ｂ，５４ｂの軸線を常に合致させた状態を保ちつつ、コイル軸方向に接近又は離間し得るようになっている。

トルク伝達機構Ｔｂを構成する圧縮コイルバネ５６は、金属製の素線５７からなり、コイル部５８の両端に座巻き部５９を一体形成した形態である。コイル部５８は、素線５７を一定ピッチで、且つ一定のコイル径で螺旋巻きしたものであり、その内径は、バネ受け部５１，５４の嵌合部５１ｂ，５４ｂの外径とほぼ同じ寸法とされている。また、座巻き部５９はコイル部５８と同じ径寸法とされている。かかる圧縮コイルバネ５６は、弾縮された状態で、その一方の端部の座巻き部５９を回転部材１０側のバネ受け部５１の嵌合部５１ｂにガタ付きなく嵌合させるとともに、他方の端部の座巻き部５９をリム２２側のバネ受け部５４の嵌合部５４ｂにガタ付きなく嵌合させることで、回転部材１０側のバネ受け部５１とリム２２側のバネ受け部５４との間に装着されている。また、両端の座巻き部５９はフランジ部５１ｃ，５４ｃに対して弾性的に当接している。装着された圧縮コイルバネ５６のコイル軸の軸線は、回転部材１０の径方向に対して直角に近い向き、即ち回転部材１０の周方向と概ね同じ方向を向いた状態となる。

次に、本実施形態の作用を説明する。
回転部材１０に対してホイール本体２０が偏心したときには、回転部材１０側のバネ受け部５１とリム２２側のバネ受け部５４とが、コイル軸に対して交差する方向へ相対変位する。このとき、回転部材１０側のバネ受け部５１が回転部材１０の軸受部５０に対して首振りするように相対変位するとともに、リム２２側のバネ受け部５４がリム２２の軸受部５３に対して首振りするように相対変位することにより、コイル部５８はその軸線（コイル軸）を直線状に維持しつつ弾性変形することになる。本実施形態によれば、圧縮コイルバネ５６がそのコイル軸を湾曲させるように変形する虞がないので、回転部材１０側からホイール本体２０側へのトルク伝達の効率が低下することはない。

また、バネ受け部５１，５４は回転部材１０とリム２２に対して首振り可能となっているため、圧縮コイルバネ５６がそのコイル軸を湾曲又は蛇行させるように座屈変位することが懸念される。しかし本実施形態では、回転部材１０側のバネ受け部５１とリム２２側のバネ受け部５４に圧縮コイルバネ５６のコイル軸と平行に延出するガイド部５１ｄ，５４ｄを設け、回転部材１０側のガイド部５１ｄとリム２２側のガイド部５４ｄとを、コイル軸方向への摺動を可能に且つコイル軸と交差する方向への相対変位を規制された状態で嵌合させているので、このガイド部５１ｄ，５４ｄ同士の嵌合により、回転部材１０側のバネ受け部５１とリム２２側のバネ受け部５４とが互いに正対する姿勢に保たれる。したがって、圧縮コイルバネ５６がコイル軸を湾曲又は蛇行させるように座屈変形する虞はなく、圧縮コイルバネ５６が湾曲又は蛇行するように変形することに起因するトルク伝達効率の低下を、確実に回避することができる。

＜実施形態３＞
次に、本発明を具体化した実施形態３を図１１ないし図１４を参照して説明する。

本実施形態３は、トルク伝達機構Ｔｃにおけるバネ受け部６３，６７を首振り状に支持するための支持手段を上記実施形態２とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態２と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施形態３では、回転部材１０側の支持突部６０が、径方向外側へ突出するとともに、突出方向に向かって周方向の幅が狭まる急峻な山形をなす。この支持突部６０は、回転部材１０の軸線方向に見たときに、回転部材１０の軸心を通る径方向の仮想線を中心として対称な形状をなし、この支持突部６０の対称な両傾斜面６１のなす角度は鋭角である。そして、この両傾斜面６１には、夫々、傾斜面６１とは直角の方向に突出し、且つ突出端が半球形をなす支承部６２（本発明の構成要件である支持手段）が形成されている。そして、この支承部６２には、バネ受け部６３が首振り状に相対変位し得るように支持されている。バネ受け部６３は、支承部６２と同心の円形をなす嵌合部６３ａと、嵌合部６３ａの外周における支承部６２側の端部に同心円形で且つ嵌合部６３ａよりも大径に一体形成したフランジ部６３ｂとからなり、嵌合部６３ａの中心には、支承部６２の先端に対してガタ付きなく且つ三次元方向へ自在に首振り可能に嵌合する半球状の凹部６３ｃ（本発明の構成要件である支持手段）が形成されている。また、嵌合部６３ａにおける支承部６２とは反対側の端面には、その中心位置から嵌合部６３ａと同軸状に細長く突出する軸状のガイド部６３ｄが一体に設けられている。

一方、リム側の支持突部６４は、リングの内周から回転部材１０側における隣接する２つの支持突部６４の中間位置と対応するように配置されている。つまり、周方向において、回転部材１０側の支持突部６０とリム側の支持突部６４とが、等角度間隔を空けて交互に配置されていることになる。このリム側の支持突部６４は、径方向内側へ突出するとともに、突出方向に向かって周方向の幅が狭まる山形をなす。この支持突部６４は、回転部材１０の軸線方向に見たときに、回転部材１０の軸心を通る径方向の仮想線を中心として対称な形状をなし、この支持突部６４の対称な両傾斜面６５のなす角度は鈍角である。この両傾斜面６５には、回転部材１０側と同様に、傾斜面６５とは直角の方向に突出し、且つ突出端が半球形をなす支承部６６（本発明の構成要件である支持手段）が形成されている。そして、この支承部６６には、バネ受け部６７が首振り状に相対変位し得るように支持されている。バネ受け部６７は、支承部６６と同心の円形をなす嵌合部６７ａと、嵌合部６７ａの外周における支承部６６側の端部に同心円形で且つ嵌合部６７ａよりも大径に一体形成したフランジ部６７ｂとからなり、嵌合部６７ａの中心には、支承部６６の先端に対してガタ付きなく且つ三次元方向へ自在に首振り可能に嵌合する半球状の凹部６７ｃ（本発明の構成要件である支持手段）が形成されている。また、嵌合部６７ａにおける支承部６６とは反対側の端面には、その中心位置から嵌合部６７ａと同軸状に細長く突出する筒状のガイド部６７ｄが一体に設けられている。

圧縮コイルバネ５６は、弾縮された状態で、その一方の端部の座巻き部５９を回転部材１０側のバネ受け部６３の嵌合部６３ａにガタ付きなく嵌合させるとともに、他方の端部の座巻き部５９をリム２２側のバネ受け部６７の嵌合部６７ａにガタ付きなく嵌合させることで、回転部材１０側のバネ受け部６３とリム２２側のバネ受け部６７との間に装着されている。また、両端の座巻き部５９はフランジ部６３ｂ，６７ｂに対して弾性的に当接している。装着された圧縮コイルバネ５６のコイル軸の軸線は、回転部材１０の径方向に対して直角に近い向き、即ち回転部材１０の周方向と概ね同じ方向を向いた状態となる。

＜実施形態４＞
次に、本発明を具体化した実施形態４を図１５及び図１６を参照して説明する。本実施形態４のサスペンション内蔵ホイール組立体は、車両の駆動軸に連結されて回転駆動される回転部材１０と、外周側にタイヤ（図示せず）が装着されるリム２２を有するホイール本体２０と、トルク伝達機構Ｔｄと、ダンパ機構Ｄとを備えて構成されている。尚、回転部材１０とホイール本体２０とダンパ機構Ｄについては、上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

次に、本実施形態４のトルク伝達機構Ｔｄについて説明する。
回転部材１０の外周には、径方向外側へ突出した形態の５つの支持突部７１が周方向に等角度間隔を空けて一体形成されている。支持突部７１は、径方向外側へ突出するとともに、突出方向に向かって周方向の幅が狭まる急峻な山形をなす。この支持突部７１は、回転部材１０の軸線方向に見たときに、回転部材１０の軸心を通る径方向の仮想線を中心として対称な形状をなし、この支持突部７１の対称な両傾斜面７２のなす角度は鋭角である。この両傾斜面７２には、夫々、バネ受け部７３が固定されている。バネ受け部７３は、円盤状のフランジ部７３ａの表面に、同心に且つフランジ部７３ａよりも小径の円形をなす嵌合部７３ｂを一体形成したものである。

一方、ホイール本体２０を構成するリム２２の内周には、径方向内側へ山形状に突出した形態の５つの支持突部７５が周方向に等角度間隔を空けて一体形成されている。この支持突部７５は、径方向内側へ突出するとともに、突出方向に向かって周方向の幅が狭まる山形をなす。この支持突部７５は、回転部材１０の軸線方向に見たときに、回転部材１０の軸心を通る径方向の仮想線を中心として対称な形状をなし、この支持突部７５の対称な両傾斜面７６のなす角度は鈍角である。この両傾斜面７６には、回転部材１０側と同様に、バネ受け部７８が固定されている。バネ受け部７８は、円盤状のフランジ部７８ａの表面に、同心に且つフランジ部７８ａよりも小径の円形をなす嵌合部７８ｂを一体形成したものである。

回転部材１０側の嵌合部７３ｂとリム２２側の嵌合部７８ｂは、互いに相手側に対向するように突出しており、双方の嵌合部７３ｂ，７８ｂの突出端面には、フランジ部７３ａ，７８ａ及び嵌合部７３ｂ，７８ｂと同心の円柱形をなすゴム製のストッパ７４，７９が固着されている。

トルク伝達機構Ｔｄを構成する圧縮コイルバネ５６は、実施形態２及び実施形態３と同じものであり、金属製の素線５７からなり、コイル部５８の両端に座巻き部５９を一体形成した形態である。コイル部５８は、素線５７を一定ピッチで、且つ一定のコイル径で螺旋巻きしたものであり、その内径は、バネ受け部７３，７８の嵌合部７３ｂ，７８ｂの外径とほぼ同じ寸法とされている。また、座巻き部５９はコイル部５８と同じ径寸法とされている。かかる圧縮コイルバネ５６は、弾縮された状態で、その一方の端部の座巻き部５９を回転部材１０側のバネ受け部７３の嵌合部７３ｂにガタ付きなく嵌合させるとともに、他方の端部の座巻き部５９をリム２２側のバネ受け部７８の嵌合部７８ｂにガタ付きなく嵌合させることで、回転部材１０側のバネ受け部７３とリム２２側のバネ受け部７８との間に装着されている。また、両端の座巻き部５９はフランジ部７３ａ，７８ａに対して弾性的に当接している。回転部材１０に対してホイール本体２０が同心状に位置するとき、装着された圧縮コイルバネ５６のコイル軸の軸線は、直線状をなし、回転部材１０側とリム２２側の双方のフランジ部７３ａ，７８ａ、嵌合部７３ｂ，７８ｂ及びストッパ７４，７９の軸線と合致する。また、圧縮コイルバネ５６のコイル軸は、回転部材１０の径方向に対して直角に近い向き、即ち回転部材１０の周方向と概ね同じ方向を向いた状態となる。

回転部材１０に対してホイール本体２０が偏心するのに伴い、回転部材１０側のバネ受け部７３とリム２２側のバネ受け部７８が接近すると、圧縮コイルバネ５６を構成する素線５７のピッチ角が小さくなり、素線５７同士もコイル軸方向において接近していく。このとき、バネ受け部７３，７８同士が所定間隔まで接近したところで、回転部材１０側のストッパ７４とリム２２側のストッパ７９とが突き当たり、それ以上のバネ受け部７３，７８同士の接近が規制される。この時点で、素線５７同士は非接触の状態である。

このように、本実施形態４では、素線５７同士が非接触の状態で回転部材１０側のストッパ７４とリム２２側のストッパ７９とが当接する（ストッパ７４，７９が相手側のバネ受け部７８，７３のストッパ７９，７４に当接する）ことで、回転部材１０側のバネ受け部７３とリム２２側のバネ受け部７８とのそれ以上の接近を規制するようにしたので、素線５７同士の衝突に起因する異音の発生を防止することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では圧縮コイルバネを５対設けたが、本発明は、圧縮コイルバネの数が４対以下、または６対以上の場合でも適用できる。

（２）上記実施形態１に、実施形態２の首振り構造又は実施形態３の首振り構造を組み合わせてもよい。この場合、ガイド部による案内構造を組み合わせることもできる。

（３）上記実施形態１に、実施形態４のではストッパの構造を組み合わせてもよい。

（４）上記実施形態２，実施形態３においてガイド部による案内構造を設けない構成としてもよい。この場合、ガイド部に替えて、実施形態４のストッパを設けることもできる。

（５）上記実施形態４では回転部材側とリム側の双方にストッパを設けたが、本発明によれば、回転部材側のバネ受け部とリム側のバネ受け部のうちのいずれか一方のみにストッパを設けてもよい。

（６）上記実施形態１〜４において、コイル部は、素線を不等ピッチで螺旋巻きしたものであってもよい。

（７）上記実施形態では駆動輪に適用した例を説明したが、本発明は、従動輪にも適用することができる。

（８）上記実施形態１〜４において、コイル部は、軸方向の各ピッチ間でコイル径が変化する円錐状であってもよい。

実施形態１の正面図 断面図 回転部材とホイール本体が同心に配置されているときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図 図３のＡ−Ａ断面図 回転部材に対してホイール本体が偏心したときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図 実施形態２の正面図 断面図 回転部材とホイール本体が同心に配置されているときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図 回転部材に対してホイール本体が偏心したときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図 図８のＢ−Ｂ断面図 実施形態３の正面図 断面図 回転部材とホイール本体が同心に配置されているときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図 回転部材に対してホイール本体が偏心したときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図 実施形態４において回転部材とホイール本体が同心に配置されているときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図 回転部材に対してホイール本体が偏心したときのトルク伝達機構の一部切欠拡大図

符号の説明

１０…回転部材
１３，２３…バネ受け部
１３ｂ，２３ｂ…嵌合部
１３ｃ，２３ｃ…拡径部
１３ｄ，２３ｄ…受け面
２０…ホイール本体
２２…リム
３０…圧縮コイルバネ
３２…コイル部
３３…座巻き部
５０，５３…軸受部（支持手段）
５１，５４、６３，６７…バネ受け部
５２，５５…軸体（支持手段）
５１ｄ，５４ｄ…ガイド部
５６…圧縮コイルバネ
５８…コイル部
５９…座巻き部
６２，６４…支承部（支持手段）
６３ｃ，６７ｃ…凹部（支持手段）
７４，７９…ストッパ

Claims (4)

1. 車両の車軸に取り付けられる回転部材と、
   タイヤが装着されるリムを有するホイール本体と、
   前記回転部材と前記リムの双方に周方向に間隔を空けて設けた複数のバネ受け部と、
   コイル部の両端に座巻き部を形成してなり、前記回転部材側のバネ受け部と前記リム側のバネ受け部との間に設けた圧縮コイルバネとを備え、
   前記圧縮コイルバネを介すことにより、前記回転部材と前記ホイール本体との間で回転力が伝達されるようにしたものであって、
   前記座巻き部は、前記コイル部の最端部よりも小径に形成され、
   前記コイル部の最端部と前記座巻き部とが、前記圧縮コイルバネのコイル軸方向において少なくとも一部が重なるように配置されており、
   前記バネ受け部は、
   前記座巻き部を当接される受け面と、
   前記座巻き部を外嵌させる略円形の嵌合部と、
   前記コイル部の端部の内径よりも小径であり、且つ前記嵌合部よりも大径とすることで前記嵌合部に外嵌されている前記座巻き部の離脱を規制する拡径部とを備えて構成されていることを特徴とするサスペンション内蔵ホイール組立体。
2. 車両の車軸に取り付けられる回転部材と、
   タイヤが装着されるリムを有するホイール本体と、
   前記回転部材と前記リムの双方に周方向に間隔を空けて設けた複数のバネ受け部と、
   前記回転部材側のバネ受け部と前記リム側のバネ受け部との間に設けた圧縮コイルバネとを備え、
   前記圧縮コイルバネを介すことにより、前記回転部材と前記ホイール本体との間で回転力が伝達されるようにしたものであって、
   前記回転部材側の前記バネ受け部を、前記回転部材に対し、前記回転部材の軸線方向と平行な軸を支点として首振り変位可能に支持する支持手段と、
   前記リム側の前記バネ受け部を、前記リムに対し、前記回転部材の軸線方向と平行な軸を支点として首振り変位可能に支持する支持手段とを設けたことを特徴とするサスペンション内蔵ホイール組立体。
3. 前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部とに前記圧縮コイルバネのコイル軸と平行に延出するガイド部を設け、
   前記回転部材側のガイド部と前記リム側のガイド部とを、コイル軸方向への摺動を可能に、且つコイル軸と交差する方向への相対変位を規制された状態で嵌合させたことを特徴とする請求項２記載のサスペンション内蔵ホイール組立体。
4. 車両の車軸に取り付けられる回転部材と、
   タイヤが装着されるリムを有するホイール本体と、
   前記回転部材と前記リムの双方に周方向に間隔を空けて設けた複数のバネ受け部と、
   素線を螺旋巻きしてなるコイル部を有し、前記回転部材側のバネ受け部と前記リム側のバネ受け部との間に設けた圧縮コイルバネとを備え、
   前記圧縮コイルバネを介すことにより、前記回転部材と前記ホイール本体との間で回転力が伝達されるようにしたものであって、
   前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部のうちの少なくともいずれか一方に、相手側の前記バネ受け部に向かって突出するストッパを設け、
   前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部とが接近したときに、前記圧縮コイルバネを構成する素線同士が非接触の状態で前記ストッパが相手側の前記バネ受け部に当接することで、前記回転部材側の前記バネ受け部と前記リム側の前記バネ受け部とのそれ以上の接近を規制する構成としたことを特徴とするサスペンション内蔵ホイール組立体。

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