JP3042371B2 - 圧縮コイルばね - Google Patents

圧縮コイルばね

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JP3042371B2
JP3042371B2 JP7158356A JP15835695A JP3042371B2 JP 3042371 B2 JP3042371 B2 JP 3042371B2 JP 7158356 A JP7158356 A JP 7158356A JP 15835695 A JP15835695 A JP 15835695A JP 3042371 B2 JP3042371 B2 JP 3042371B2
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JP
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angle
winding surface
compression coil
coil spring
lateral force
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雅博 安井
敏幸 今泉
修二 神谷
達也 村松
茂樹 小松原
清貴 伊勢
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Chuo Hatsujo KK
Toyota Motor Corp
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Chuo Hatsujo KK
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、懸架用コイルばねのよ
うにコイル軸方向に圧縮荷重が作用するコイルばねに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、軽量化、小型化のために、高強度
ばね鋼の実用化や特殊ショットピーニングなどの加工技
術の改良によって、懸架コイルばねの設計応力が上昇
し、ピッチ角が増加した結果、ばね座をコイル軸方向に
だけ変位させる平行圧縮の場合でもばね座に作用する荷
重が偏心してコイル軸に直角な方向の荷重成分（本明細
書において、横力という）が発生し、乗り心地の悪化や
ショックアブソーバに外挿した場合にはショックアブソ
ーバに無理な力が作用してその寿命を低下させることが
考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、横力を小さくした圧縮コイルばねを提供す
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、一側の座巻面に他側の座巻面
が対応する圧縮コイルばねにおいて、一側の座巻面に対
して他側の座巻面がβ方向に任意の傾き角度をなしてお
り、一側の座巻面上に垂直な方向から投影して他側の座
面の傾き方向と、一側の座巻面の中心とその一側の座巻
面の座巻端とを結ぶ直線とのなす角度をαとして他側の
座面の傾き方向が、角度αに応じて変化する横力が最小
となる角度αから±０．１２５πラジアンの範囲内とし
た。
【０００５】
【発明の作用及び効果】横力を大幅に低減することがで
きる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【０００７】図１、図２において１は、圧縮コイルばね
であって、２は下側巻端、３は上側巻端であり、また、
４は下側座巻面、５は上側座巻面である。
【０００８】図３は、平行圧縮時に作用する上下荷重の
大きさ（横軸）と横力の大きさ（縦軸）の関係を示した
ものであって、上下荷重の増大とともに横力が増大す
る。同図において、曲線は有限要素法による解析値であ
り、丸印は実測値である（以下同じ）。
【０００９】図４は、平行圧縮時に作用する上下荷重の
大きさ（横軸）と図２に示す横力の下側巻端２を基準と
する作用方向α（縦軸）との関係を示したものであっ
て、本実施例においては、上下荷重の変動に拘わらずα
はほぼ一定で約３π／４ラジアンであるが、これに限定
されるものではなく、ばねの仕様によって個々に定まる
ものである。
【００１０】図５は、上側座巻面５を図２に示す角度α
（横軸）の方向に０．０９ラジアン傾けて９．６キロニ
ュートンの圧縮荷重をかけたときの横力（縦軸）の大き
さの変化を示したものであって、αが３π／４ラジアン
のとき横力は最小値となり、これを中心として±π／８
ラジアンの範囲において最大値の３分の１以下となる。
【００１１】図６は、上記αが３π／４で９．６キロニ
ュートンの圧縮荷重をかけたときの、図２の軸ｍ−ｍ周
りの傾き角βの変化に伴う横力の変化を示したものであ
って、傾き角βが増大する程横力は低下するが、βが
０．０６のとき、βが０のときの２分の１となり、βが
０．１２ラジアン以上ではほぼ一定となる。
【００１２】したがって、βを０．０６〜０．１５ラジ
アンとするのが好適である。
【００１３】以上の結果から、図１、図２において上側
座巻面５を、横力作用方向を中心として±０．１２５π
ラジアンの範囲内の角度において０．０６〜０．１５ラ
ジアン傾けたときに横力が十分に小さいことが判明し
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の斜視図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】上下荷重と横力の関係を示すグラフである。
【図４】上下荷重と横力作用方向の関係を示すグラフで
ある。
【図５】横力の作用方向とその大きさを示すグラフであ
る。
【図６】上座巻面の傾き角と横力の関係を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
１：圧縮コイルばね ２：下側巻端 ３：上側巻端 ４：下側座巻面 ５：上側座巻面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 達也 愛知県知立市谷田町本林１−12−２ グ ランドハイツ谷田103 (72)発明者 小松原 茂樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 伊勢 清貴 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16F 1/00 - 6/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一側の座巻面に他側の座巻面が対応する
    圧縮コイルばねにおいて、前記一側の座巻面に対して前
    記他側の座巻面がβ方向に任意の傾き角度をなしてお
    り、前記一側の座巻面上に垂直な方向から投影して前記
    他側の座面の傾き方向と、前記一側の座巻面の中心と該
    一側の座巻面の座巻端とを結ぶ直線とのなす角度をαと
    して前記他側の座面の傾き方向が、前記角度αに応じて
    変化する横力が最小となる角度αから±０．１２５πラ
    ジアンの範囲内にある圧縮コイルばね。
  2. 【請求項２】 前記横力が最小となる角度αが０．７５
    πラジアンであることを特徴とする請求項１に記載の圧
    縮コイルばね。
  3. 【請求項３】 前記傾き角度が０．０６〜０．１５ラジ
    アンの範囲内であることを特徴とする請求項１または２
    に記載の圧縮コイルばね。
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JP5873891B2 (ja) * 2013-05-10 2016-03-01 三菱製鋼株式会社 懸架コイルばね及びストラット型懸架装置

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