JP2016194317A - サスペンション装置および弾性体シート - Google Patents

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Abstract

【課題】サスペンション装置に設けられるコイルばねの支持の安定化を図る。【解決手段】ラバーシート1には、コイルばねを構成する線材を支持する底面21Cと、底面21Cとは反対側に位置し、ばね受けに接触する裏面とが設けられている。底面21Cは、線材に沿うように設けられるとともに、コイルばねの周方向における一方側に一端部21CAを有し、他方側に他端部21CBを有し、他端部21CBにて、線材の端末を支持する。さらに、底面21Cと裏面との間の部分の厚みが、一端部21CAと他端部21CBとで異なっており、他端部21CBにおける厚みの方が一端部21CAにおける厚みよりも小さくなっている。【選択図】図4

Description

本発明は、サスペンション装置および弾性体シートに関する。
特許文献1には、車両用のサスペンション装置が開示されている。このサスペンション装置では、上下方向に延びるコイルばねと、油圧緩衝器に固定されたばね受けとの間にラバーシートを設け、コイルばねとばね受けとの間にて発生する異音を防止する。
特開2012−219825号公報
コイルばねを有するサスペンション装置では、コイルばねが螺旋状に形成されている関係上、コイルばねの軸方向における一端面は平滑とならず、この一端面には、斜めに配置された線材が位置する。
斜めに配置された線材があると、コイルばねの支持が不安定となりやすく、例えば、ばね受けに対してコイルばねが押し付けられると、コイルばねが傾きやすくなる。
本発明の目的は、サスペンション装置に設けられるコイルばねの支持の安定化を図ることにある。
かかる目的のもと、本発明は、コイルばねと、コイルばねを支持するばね受けと、コイルばねとばね受けとの間に配置される弾性体シートと、を備え、弾性体シートは、コイルばね側に位置し、コイルばねを構成する線材に沿うように設けられ、線材を支持する支持面と、支持面とは反対側に位置し、ばね受けに接触する接触面と、を備え、支持面は、線材に沿うように設けられるとともに、コイルばねの周方向における一方側に一端部を有し、他方側に他端部を有し、他端部にて、線材の端末を支持し、支持面と接触面との間の部分の厚みが、一端部と他端部とで異なっており、他端部における厚みの方が一端部における厚みよりも小さいサスペンション装置である。
このような構成とすることにより、コイルばねの支持の安定化が図られ、コイルばねが傾きにくくなる。
他の観点から捉えると、本発明は、コイルばね及びばね受けを備えたサスペンション装置のコイルばねとばね受けとの間に配置される弾性体シートであって、コイルばね側に位置し、コイルばねを構成する線材に沿うように設けられ、線材を支持する支持面と、支持面とは反対側に位置し、ばね受けに接触する接触面と、を備え、支持面は、線材に沿うように設けられるとともに、コイルばねの周方向における一方側に一端部を有し、他方側に他端部を有し、他端部にて、線材の端末を支持し、支持面と接触面との間の部分の厚みが、一端部と他端部とで異なっており、他端部における厚みの方が一端部における厚みよりも小さい弾性体シートである。
このような構成とすることにより、コイルばねの支持の安定化が図られ、コイルばねが傾きにくくなる。
本発明によれば、サスペンション装置に設けられるコイルばねの支持の安定化を図れる。
本実施形態に係るサスペンション装置の全体を示した図である。 ラバーシートおよびばね受けを示した図である。 ラバーシートの斜視図である。 ラバーシートの正面図である。 図4における矢印V方向からラバーシートを眺めた場合の図である。 ラバーシートの一端部を説明する図である。 図4のVII−VII線におけるラバーシートの断面図である。 図4のVIII―VIII線におけるラバーシートの断面図である。 図4のVIII―VIII線におけるラバーシートの断面図である。 ラバーシートの一端部の先端を説明する図である。 図4の図XI―XI線におけるラバーシートの断面図である。 ラバーシートの他の構成例を示した図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るサスペンション装置300の全体を示した図である。図2は、ラバーシート1およびばね受け200を示した図である。図3〜図12は、ラバーシート1を説明する図である。
(サスペンション装置300全体の説明)
図1に示すように、サスペンション装置300は、コイルばね100と、コイルばね100を支持するばね受け200と、コイルばね100とばね受け200との間に配置されるラバーシート1(弾性体シート)と、を備える。図8に示すように、ラバーシート1には、コイルばね100側に位置し、コイルばね100を構成する線材101に沿うように設けられ、線材101を支持する底面21C(支持面)と、底面21Cとは反対側に位置し、ばね受け200に接触する裏面14(接触面)とが設けられている。図4に示すように、底面21Cは、線材101(図2参照)に沿うように設けられるとともに、コイルばね100の周方向における一方側に一端部21CAを有し、他方側に他端部21CBを有し、他端部21CBにて、線材101の端末102(図2参照)を支持する。さらに、底面21Cと裏面14との間の部分の厚みが、一端部21CAと他端部21CBとで異なっており、他端部21CBにおける厚みの方が一端部21CAにおける厚みよりも小さくなっている。
また、図1に示すように、本実施形態のサスペンション装置300には、油圧緩衝器400が設けられている。油圧緩衝器400には、ダンパケース410、ダンパケース410内に設けられたシリンダ(不図示)、シリンダ内を摺動するピストン(不図示)、ピストンが固定され図中上方に突出するピストンロッド420が設けられている。
以下、これらの構成について詳述する。
(各部の説明)
図1に示すように、コイルばね100は、油圧緩衝器400の周囲に設けられている。さらに、コイルばね100は、図中上下方向(油圧緩衝器400の軸方向)に延びるように設けられている。さらに、コイルばね100は、螺旋状に巻かれた線材101によって構成されている。
油圧緩衝器400では、ダンパケース410の下端は、車輪側ブラケット411を介して、アッパーアーム等に連結されている。ピストンロッド420の上端は、車体側ブラケット421を介して、車体に固定されている。なお、車体側ブラケット421には、コイルばね100の上端を支持するばね受け422が固定されている。
ばね受け200は、皿状に形成され、コイルばね100を下方から支持する。ばね受け200は、ダンパケース410に固定されている。
図2に示すように、ラバーシート1は、C字状に形成されている。さらに、ラバーシート1は、円環状のラバーシートを想定した場合におけるラバーシートの周長の約3/5の長さを有している。なお、ラバーシート1の周方向の長さは、コイルばね100の線材101の径などに対応して設定され、例えば、円環状のラバーシートを想定した場合における周長の1/3の長さや1/5の長さもありうる。
なお、ラバーシート1は、例えばゴム材料により形成される。
ラバーシート1は、一端部10Aおよび他端部10Bを有する。
他端部10Bには、コイルばね100の線材101の端末102が配置される。
一端部10Aは、ラバーシート1の周方向において他端部10Bとは反対側に位置し、コイルばね100の途中の部分を下方から支持する。
なお、本明細書において、ラバーシート1の周方向において、一端部10Aが位置する側を一方側と称し、ラバーシート1の周方向において、他端部10Bが位置する側を他方側と称することがある。
ラバーシート1は、第1脱落防止部50、第2脱落防止部60を有する。
第1脱落防止部50、第2脱落防止部60は、線材101の上方に突出した突出片71を有し、ラバーシート1に対して装着されたコイルばね100のラバーシート1からの脱落を防止する。
第1脱落防止部50は、ラバーシート1の周方向においてラバーシート1の中央部に位置し、第2脱落防止部60は、ラバーシート1の他端部10Bに位置する。
図3は、ラバーシート1の斜視図である。図4は、ラバーシート1の正面図である。なお、図3、図4では、コイルばね100が取り付けられていない状態のラバーシート1を示している。
図3、図4に示すように、ラバーシート1には、コイルばね100を構成する線材101を収容する線材収容溝201が設けられている。線材収容溝201は、ラバーシート1の周方向に沿うように形成されている。
図3に示すように、ラバーシート1の一端部10Aには、一端面12が設けられ、ラバーシート1の他端部10Bには、他端面17が設けられている。
さらに、図3、図4に示すように、一端面12の上部には、線材収容溝201の内面201Aから、線材収容溝201内に向かって突出したリップ42が設けられている。
また、図4にて、線材収容溝201の延長線4Aを表示しているが、図3に示すように、他端面17は、この延長線4A上に位置する。これにより、他端面17に対して端末102(図2参照)が突き当たり、コイルばね100の回転が規制される。
さらに、図4に示すように、線材収容溝201の底となる部分には、線材収容溝201に収容される線材101を下方から支持する底面21Cが設けられている。この底面21Cは、線材101に沿うように設けられる。言い換えると、底面21Cは、ラバーシート1の周方向に沿うように設けられる。また、底面21Cは、ラバーシート1の周方向における一方側に一端部21CAを有し、他方側に他端部21CBを有し、他端部21CBにて、線材101の端末102(図2参照)を下方から支持する。
図5は、図4における矢印V方向からラバーシート1を眺めた場合の図である。
本実施形態では、ラバーシート1の一端部10Aにおいて、線材収容溝201が傾斜しており、線材収容溝201は、ラバーシート1の一端面12に向かうに従い昇る。
そして、本実施形態では、線材収容溝201のうちの、最も高い箇所にリップ42が設けられている。リップ42は、一端面12側から線材収容溝201内に向かう、砂などの異物が、線材収容溝201内へ進入することを抑制する。
さらに、ラバーシート1には、ラバーシート1の裏面14から突出した突起90が設けられている。ばね受け200側には、この突起90が嵌る凹部(不図示)が形成され、この凹部に対し突起90が嵌ることで、ばね受け200へのラバーシート1の固定が行われる。
図6は、ラバーシート1の一端部10Aを説明する図である。なお、図6(A)は、図4のVIA−VIA線におけるラバーシート1の断面図である。図6(B)は、図6(A)の矢印VIB方向から一端部10Aを眺めた場合の図である。
図6(A)に示すように、ラバーシート1の一端部10Aでは、線材収容溝201は、傾斜しており、線材収容溝201は、ラバーシート1の一端面12に向かうに従い昇る。
これに対し、ラバーシート1の裏面14は、傾斜していない。
このため、ラバーシート1の一端部10Aでは、線材収容溝201と裏面14との間に位置する部分の肉厚が、ラバーシート1の一端面12に向かうに従い大きくなる。
言い換えると、線材収容溝201の底面21Cは、図4にて示したとおり、一端部21CAおよび他端部21CBを有しているが、この一端部21CAが位置する箇所では、底面21Cと裏面14との離間距離が、ラバーシート1の一端面12に向かうに従い大きくなる。
また、図6(A)に示すように、ラバーシート1の裏面14(ばね受け200に接触する接触面)には、ラバーシート1の周方向(コイルばね100の周方向)に沿って延びる凹部15が形成されている。さらに、符号7Aで示すように、裏面14のうちの一端部10Aに位置する部分(一端面12の下方に位置する部分)では、この凹部15が形成されておらず、裏面14の全体が、ばね受け200に接触している。
より具体的には、図6(A)、(B)に示すように、裏面14のうちの一端部10Aに位置する部分では、凹部15の底15Aから図中下方に向かって突出する突出部15Bを設けている。そして、この突出部15Bをばね受け200に接触させて、裏面14のうちの一端部10Aに位置する部分を、ばね受け200に接触させている。
なお、この突出部15Bは、ラバーシート1の周方向に沿って延びる凹部15のうちの長手方向において最も端に位置する部分に設けられている。
なお、ここでは、一端部10Aでは凹部15を形成しない態様を説明したが、凹部15を形成しない態様の他、凹部15の深さを小さくする態様も考えられる。
また、一端部10Aに限らず、他端部10Bでも、凹部15を形成しない態様、あるいは、凹部15の深さが小さい態様を採用することができる。
即ち、裏面14(接触面)のうちの一端部10Aに位置する部分、および/または、裏面14のうちの他端部10Bに位置する部分にて、凹部15が形成されていない又は凹部15の深さが小さい態様を採用することができる。
ここで、凹部15内に、砂などの異物が侵入すると、ラバーシート1の損傷を招きやすくなる。そこで、本実施形態では、一端部10Aでは、凹部15を形成しないようにして、ラバーシート1の裏面14をばね受け200に接触させ、凹部15内への異物の進入を抑制している。
図7は、図4のVII−VII線におけるラバーシート1の断面図である。
リップ42は、線材収容溝201の幅方向において、線材収容溝201の全域に亘って形成されている。リップ42の突出量は、一様ではなく、リップ42の突出量は、線材収容溝201の幅方向における中央部において大きく、線材収容溝201の幅方向における両端部において小さい。
また、線材収容溝201の内面201Aから突出するリップ42は、突出方向における先端に、先端縁42Aを有している。
先端縁42Aは、コイルばね100の線材101(図7では不図示)の外周面に倣うように、円弧状に形成されている。
ラバーシート1に対してコイルばね100が取り付けられた状態では、リップ42は、弾性変形した状態で、コイルばね100の線材101の外周面に接触する。
コイルばね100の伸長に伴い、コイルばね100の線材101がリップ42から離れようとすると、リップ42は、線材101との接触を維持した状態で伸長する。これにより、コイルばね100の伸長が行われるときでも、線材収容溝201内への異物の進入が抑制される。
(ラバーシートの線材収容溝の説明)
図8、図9は、図4のVIII―VIII線におけるラバーシート1の断面図である。
なお、図8は、ラバーシート1に対してコイルばね100が取り付けられた後の状態を示し、図9は、ラバーシート1に対してコイルばね100が取り付けられる前の状態を示している。
図8に示すように、ラバーシート1には、線材収容溝201の底に位置する底面21C、線材収容溝201の両脇に位置する側部21、側部31が設けられている。
図8に示すように、底面21Cは、線材収容溝201内の線材101の直下に位置し、線材101を下方から支持する。側部21、側部31は、線材収容溝201の幅方向への線材101の移動を規制する。
図8に示すように、側部21は、コイルばね100の径方向における内側に位置し、側部31は、コイルばね100の径方向における外側に位置する。以下、側部21を、内側側部21と称し、側部31を、外側側部31と称する。
図8に示すように、内側側部21は、ラバーシート1の裏面14から離れる方向に突出するように設けられ、突出方向における先端に端部21A(以下、「内側端部21A」と称する)を有する。また、外側側部31も、ラバーシート1の裏面14から離れる方向に突出するように設けられ、突出方向における先端に端部31A(以下、「外側端部31A」と称する)を有する。
また、図9に示すように、ラバーシート1単体の状態(ばね受け200へラバーシート1を取り付ける前の状態且つラバーシート1へコイルばね100を取り付ける前の状態(自然状態))では、線材収容溝201の曲率半径は、曲率半径R11となっている。
これに対し、コイルばね100の線材101の半径は、線材収容溝201の曲率半径R11よりも大きい半径R101となっている。
このため、線材収容溝201へ線材101を収容する際には、線材収容溝201が幅方向に拡げられながら、線材収容溝201内へ線材101が入り込む。
線材収容溝201内へ線材101が入ると、線材101の外周面に、内側端部21A、外側端部31Aが密着する。本実施形態では、この密着により、線材収容溝201の脇からの線材収容溝201内への異物の進入が抑制される。
図9に示すように、内側側部21は、内面21Eおよび外面21Fを有する。内面21Eは、線材収容溝201に面するように設けられ、外面21Fは、線材収容溝201が設けられている側とは反対側に設けられている。
また、外側側部31も、内面31Eおよび外面31Fを有する。内面31Eは、線材収容溝201に面するように設けられ、外面31Fは、線材収容溝201とは反対側に設けられている。
(ラバーシートの一端部の先端の説明)
図10は、ラバーシート1の一端部10Aの先端を説明する図である。
具体的には、図10(A)は、図4の矢印XA方向からラバーシート1の一端部10Aを眺めた場合の状態を示し、図10(B)は、図4の矢印XB方向からラバーシート1の一端部10Aを眺めた場合の状態を示している。
また、図10(A)では、コイルばね100の図示を省略しており、図10(B)では、図を見やすくするため、本来ならラバーシート1に接触しているコイルばね100の線材101を、ラバーシート1から離している。
ここで、図10(B)にて示す、内側側部21および外側側部31は、図3に示すように、他端部10B側から一端部10A側に向かって進行するように形成されている。
そして、図10(A)の破線10X、図10(B)の破線10Yで示すように、内側側部21および外側側部31は、一端部10Aでは(進行方向のおける最先端では)、進行方向に向かうに従い先細りとなり、先細りとなる端部28を有する。
本実施形態では、端部28を、先細りとなる形状のままとするのではなく、この端部28の頂部G(図10(A)参照)を除去した形状としている。
言い換えると、本実施形態では、図3に示すように、内側側部21の外面21F、線材収容溝201の内面201A、一端面12の3つの面が交わる箇所、および、外側側部31の外面31F、線材収容溝201の内面201A、一端面12の3つの面が交わる箇所のそれぞれに、端部28が位置する。
この端部28は、3つの面が交わる箇所に位置するため、三角錐の頂部と同様の形状(以下、「頂部形状」と称する)を有する。本実施形態では、このような頂部形状としておくのではなく、頂部の部分を除去した形状としている。言い換えると、端部28を鋭角のままとしておくのではなく、より鈍角となるように、頂部をカットしている。
これにより、内側側部21、外側側部31は、周方向へ回転する線材101の影響を受けにくくなり、線材収容溝201内への異物の進入が起きにくくなる。
ここで、コイルばね100が伸長すると、図10(B)の矢印10Dに示すように、通常、コイルばね100を構成する線材101が周方向に回転する。
この場合、このコイルばね100から最も荷重を受けている底面21Cが、線材101に付随して矢印10Eに示す方向に移動する。そして、底面21Cがこのように移動すると、底面21Cに付随して内側側部21が移動する。
内側側部21が移動すると、内側側部21の内面21Eが、線材101の外周面から離間し、内面21Eと線材101との間に隙間が形成される。そして、このように隙間が形成されると、この隙間を通じて、線材収容溝201の内部に異物が入りやすくなる。
ここで、頂部G(図10(A)参照)を除去しておらず、頂部Gが残っている形状では、片持ち梁状の弾性片が設けられているのに等しいため、この頂部Gの部分は変形しやすく、この頂部Gが位置する箇所にて、上記の隙間が形成されやすくなる。
これに対し、本実施形態のように、頂部Gを除去した形状では、変形しやすい部分が少なくなり、隙間が形成されにくくなる。
図11は、図4の図XI―XI線におけるラバーシート1の断面図である。
ラバーシート1の他端部10Bでは、線材101を支持する支持面として機能する底面21Cと、ばね受け200に接触する接触面として機能する裏面14との間の部分(線材101を下方から支持する部分)(以下、「他端側支持部分100B」と称する)の厚みが、厚みLBとなっている。
これに対し、図6(A)に示すように、ラバーシート1の一端部10Aでは、底面21Cと裏面14との間の部分(以下、「一端側支持部分100A」と称する)の厚みは、厚みLBよりも大きい厚みLAとなっている。
言い換えると、本実施形態では、底面21Cと裏面14との間の部分の厚みが、ラバーシート1の一端部10Aと他端部10Bとで異なっており、他端部10Bにおける厚みの方が、一端部10Aにおける厚みよりも小さい。
ここで、図2に示すように、ラバーシート1はC字状に形成され、本実施形態では、コイルばね100の全周が、ラバーシート1により支持されている構成ではない。
かかる場合、コイルばね100がラバーシート1に押し付けられると、コイルばね100は、矢印2Aに示す方向に倒れるように変位する。
この変位が起こると、ラバーシート1の他端部10Bに位置する上記他端側支持部分100Bが、コイルばね100により押圧され、この他端側支持部分100Bが潰れるようになる。
ここで、他端側支持部分100Bが潰れる量が大きいと、コイルばね100の倒れが大きくなる。このため、本実施形態では、他端側支持部分100Bの厚みを小さくし、他端側支持部分100Bの潰れ量を小さくしている。
即ち、他端側支持部分100Bは、コイルばね100の線材101の端末に位置するため、(他端側支持部分100Bにおける)ラバーシート1の面圧が高くなり、ラバーシート1が沈み込み易くなる。そのため、他端側支持部分100Bは、沈み込み量を低減するためにラバーシート1の厚みを小さくしている。
これに対し、一端側支持部分100Aの厚みを、他端側支持部分100Bと同様に小さくしてしまうと、この一端側支持部分100Aでは、コイルばね100が逆に倒れやすくなってしまう。
コイルばね100の性質上、線材101は傾斜しており、一端側支持部分100Aの厚みが小さいと、線材101と一端側支持部分100Aとの間に隙間が形成され、コイルばね100が倒れやすくなる。このため、本実施形態では、一端側支持部分100Aについては、他端側支持部分100Bよりも厚くし、一端側支持部分100Aでのコイルばね100の倒れを抑制している。
(その他の態様)
上記では、C字状のラバーシート1を一例に説明したが、図12(ラバーシート1の他の構成例を示した図)に示すように、ラバーシート1は、円環状に形成してもよい。
図12にて示した構成例では、ラバーシート1の一端面12と他端面17とを連結する薄板状の連結部10Fを設け、ラバーシート1の全体を円環状としている。
また、上記では、ピストンロッド420がダンパケース410から上方に向かって突出する構成を例示したが(図1参照)、上下逆の構成、つまり、ピストンロッド420がダンパケース410の下方に向かって突出する構成としてもよい。
また、上記では、サスペンション装置300がストラット型である構成を例示したが(図1参照)、その他に例えば、ウィッシュボーン型でもよい。
さらに、図1では、コイルばね100が油圧緩衝器400に外装された構成を例示したが、その他に例えば、コイルばね100が油圧緩衝器400と並列で配置された構成としてもよい。
1…ラバーシート(弾性体シートの一例)、10A…一端部、10B…他端部、14…裏面(接触面の一例)、15…凹部、21…内側側部(側部の一例)、21C…底面(支持面の一例)、31…外側側部(側部の一例)、100…コイルばね、101…線材、102…端末、200…ばね受け、300…サスペンション装置、G…頂部

Claims (4)

  1. コイルばねと、
    前記コイルばねを支持するばね受けと、
    前記コイルばねと前記ばね受けとの間に配置される弾性体シートと、
    を備え、
    前記弾性体シートは、
    前記コイルばね側に位置し、前記コイルばねを構成する線材に沿うように設けられ、前記線材を支持する支持面と、
    前記支持面とは反対側に位置し、前記ばね受けに接触する接触面と、
    を備え、
    前記支持面は、前記線材に沿うように設けられるとともに、前記コイルばねの周方向における一方側に一端部を有し、他方側に他端部を有し、前記他端部にて、前記線材の端末を支持し、
    前記支持面と前記接触面との間の部分の厚みが、前記一端部と前記他端部とで異なっており、前記他端部における厚みの方が前記一端部における厚みよりも小さいサスペンション装置。
  2. 前記接触面には、前記コイルばねの周方向に沿って延びる凹部が形成され、
    前記接触面のうちの前記一端部に位置する部分、および/または、前記接触面のうちの前記他端部に位置する部分には、前記凹部が形成されておらず又は前記凹部の深さが小さいことを特徴とする請求項1に記載のサスペンション装置。
  3. 前記弾性体シートは、前記支持面により支持される前記線材の脇に配置される側部を更に有し、
    前記側部は、前記他端部側から前記一端部側に向かって進行するように形成され、前記一端部では、進行方向に向かうに従い先細りとなり、進行方向下流側の端に、先細りとなる端部を有し、
    前記弾性体シートは、先細りとなる前記端部の頂部が除去された形状を有していることを特徴とする請求項1に記載のサスペンション装置。
  4. コイルばね及びばね受けを備えたサスペンション装置の前記コイルばねと前記ばね受けとの間に配置される弾性体シートであって、
    前記コイルばね側に位置し、前記コイルばねを構成する線材に沿うように設けられ、前記線材を支持する支持面と、
    前記支持面とは反対側に位置し、前記ばね受けに接触する接触面と、
    を備え、
    前記支持面は、前記線材に沿うように設けられるとともに、前記コイルばねの周方向における一方側に一端部を有し、他方側に他端部を有し、前記他端部にて、前記線材の端末を支持し、
    前記支持面と前記接触面との間の部分の厚みが、前記一端部と前記他端部とで異なっており、前記他端部における厚みの方が前記一端部における厚みよりも小さい弾性体シート。
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