JP3801947B2

JP3801947B2 - スプリングシート

Info

Publication number: JP3801947B2
Application number: JP2002150740A
Authority: JP
Inventors: 晃一宮川; 隆藤井; 信夫百瀬; 潤司小倉; 雅彦清水
Original assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd; Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd; Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: TW539813B; US20030111782A1; JP2003049885A; EP1443238B1; DE60228604D1; WO2002097296A1; KR20030022860A; EP1443238A4; EP1443238A1; US6726191B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のサスペンション装置のコイルスプリングを支えるのに用いられるスプリングシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両のサスペンション装置は、ストラットタイプを適用する場合が多い。サスペンション装置１の一例を図１５に示す。
【０００３】
このサスペンション装置１は、ダンパー２とコイルスプリング７とを備える。ストラットとなるダンパー２は、コイルスプリング７の中を通っている。コイルスプリング７は、下端でロアスプリングシート４に支持され、上端でアッパースプリングシート５に押えられている。ロアスプリングシート４は、漏斗状に形成されており、ダンパー２の外筒３の外周面に取付けられている。アッパースプリングシート５は、円板状に形成されており、車体に組付けられるアッパーマウント６とともに、ダンパー２のピストン端である上端部に取付けられている。ダンパー２の下部には、ハブキャリアを介して車輪が取付けられる。
【０００４】
コイルスプリング７は、ダンパー２が縮むと、ロアスプリングシート４とアッパースプリングシート５とによって圧縮の荷重を受ける。コイルスプリング７と接触するロアスプリングシート４及びアッパースプリングシート５のシート面４ａ，５ａは、コイルスプリング７の両端の各座巻部７ａ，７ｂの形状に合わせて連続して延びるように形成されている。例えば、図１６に示すように、座巻部が座巻ピッチ量を持たない、ピッチ量０ｍｍ／巻、の場合、シート面は、太線ｆで示すように平坦に形成される。また、図１７に示すように、座巻部が座巻ピッチ量を持つ場合、シート面は、太線ｓで示すように座巻部のピッチ量に合わせた傾きで、螺旋状に連続して延びるように形成される。
【０００５】
サスペンション装置１は、自動車などの車体に組込む際の都合から、実際に荷重が作用する軸線、例えばキングピンとダンパー上端部とをむすぶ外力の実作用軸線βに対して、コイルスプリング７の中心軸線αが傾くように各スプリングシート４，５でコイルスプリング７を支えていることが多い。そして、この状態で、前輪から加わる衝撃をダンパー２とコイルスプリング７とで緩衝している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイルスプリング７は、圧縮荷重の変化によって縮む量が変化するように、ピッチ量が変化する。これに対し、シート面４ａ，５ａは、コイルスプリング７のピッチ量の変化に追従して変形しない。このため、コイルスプリング７を押し縮める圧縮荷重の変化にともなって、座巻部７ａ，７ｂとシート面４ａ，５ａとの接触範囲及び接触位置が変化する場合がある。
【０００７】
また、コイルスプリング７には、製造公差によるばらつきがある。このばらつきには、図１６や図１７に示されるように座巻部７ａにおいて、コイル素線がコイルスプリング７の中心軸線αの方向に沿ってうねる変形部分７ｃや、座巻部７ａとシート面４ａとのピッチ公差がある。
【０００８】
変形部分７ｃがあると、コイルスプリング７が圧縮されることによって、シート面４ａ，５ａに沿うように変形部分７ｃが伸ばされる。変形部分７ｃが伸ばされると、座巻部７ａとシート面４ａの接触範囲（接触領域）が変化する。ピッチ公差があると、コイルスプリング７を押し縮める過程で、座巻部７ａとシート面４ａとの接触位置が変化する。
【０００９】
座巻部７ａとシート面４ａとの接触範囲及び接触位置が変化すると、スプリングシート４からコイルスプリング７に作用するの接触反力の分布が変わる。接触反力の分布が変わると、コイルスプリング７への荷重の合力が作用する荷重軸線の方向が変化してしまう。例えば、図１５に示すようなサスペンション装置１のコイルスプリング７は、実際に荷重が加わる方向の実作用軸線βとずれるように中心軸線αを組み付けられている。このため、コイルスプリング７に作用する荷重軸線の方向が変化すると、ダンパー２の摺動方向に作用する力と摺動方向を横切る方向に作用する力の成分のバランスが変化することとなる。摺動方向を横切る方向に作用する力は、ダンパー２の摺動方向に対して曲げモーメントとして作用するので、ダンパー２の摺動抵抗が変化してしまう。その結果、サスペンション装置１の運動特性が変化し、所望する性能を得ることができない。
【００１０】
そこで、本発明は、コイルスプリングの圧縮量によらず、コイルスプリングの座巻部に作用する接触反力の荷重軸線の向きを制御できるスプリングシートを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスプリングシートは、コイルスプリングの座巻部を受けるシート面を有し、このシート面にコイルスプリングの座巻部と素線方向に対して不連続的に接触して受ける複数の受部が形成されることを前提とする。
【００１２】
これにより、座巻部の特定位置だけを受部で局所的に受け止めるようにして、たとえコイルスプリングの圧縮により変形部分が延びたとしても、当該延びた部分が無用にシート面に触れずにすむようにする。さらに、コイルスプリングの製品ばらつきにより無用な部分が触れずにすむようにする。
【００１３】
この場合、シート面は、一定のピッチで捲回されてサスペンション装置のダンパの中心軸線と同軸に中心軸線が配置されたコイルスプリングの座巻部を受け、受部は、実際にサスペンション装置に荷重が作用する方向である実作用線がダンパの中心軸線に対して傾けて設定される場合、コイルスプリングの中心軸線に対して実作用軸線が傾倒している向きに沿ってコイルスプリングの中心軸線の両側を挟む地点にそれぞれ配置される。また、ダンパの中心軸線に沿って受部の軸方向位置は、コイルスプリングと受部とが接触したときの接触反力分布に基づく合力である荷重軸線を、実作用軸線にならう向きに矯正させる軸方向位置の地点に配置させる。
【００１４】
これにより、たとえどのように外力の実作用軸線とずれてコイルスプリングが組付ける場合でも、スプリングシートは、実作用軸線の方向にならう反力をコイルスプリングに発生させ、実作用軸線に沿う動きを損なう横方向の力がコイルスプリングに発生することを抑える。
【００１５】
特に、片側の受部を複数に分散させるスプリングシートによれば、コイルスプリングの荷重軸線をどのようにでも傾け、コイルスプリングに作用する外力の実作用軸線に合わせる。
【００１６】
スプリングシートが、シート面が形成された座受部材とこの座受部材を支持してシート面よりもコイルスプリング側に立ち上がる壁が形成されたブラケットとに分かれるスプリングシートによれば、座受部材を交換することでスプリングシートの仕様を変更する。仕様の異なるサスペンションに適用する場合、座受部材を交換することで対応する。
【００１７】
一定のピッチで捲回されてサスペンション装置のダンパに外挿されたコイルスプリングの捲回方向に沿って設けられる複数の受部でコイルスプリングの座巻部を支持するスプリングシートにおいて、複数の受部は、サスペンション装置に実際に加わる荷重によってコイルスプリングに掛かる荷重の作用方向である実作用軸線がダンパの中心軸線に対して傾倒させて設定される場合に、ダンパの中心軸線と同軸に中心軸線が配置されたコイルスプリングとの間に生じる力の合力の作用方向である荷重軸線を実作用軸線に倣わせる位置に配置する。コイルスプリングとスプリングシートの製造公差によらず、複数の受部でコイルスプリングを支持する。したがって、コイルスプリングの荷重軸線を所望する方向に合わせやすい。
【００１８】
この場合、コイルスプリングの中心軸線は、コイルスプリングの座巻部に沿って形成されるシート面よりも内側に設けられる開口の中心を通す。
【００１９】
そして、複数の受部は、実作用軸線とコイルスプリングの中心軸線とを通る仮想平面に沿って、中心軸線を両側から挟むそれぞれの範囲に少なくとも１つずつ配置し、それぞれの側に設けられる受部の全てからコイルスプリングが受ける力の重心は、仮想平面に沿わせる。
【００２０】
このとき、複数の受部は、ダンパの中心軸線と同軸に中心軸線が配置されて負荷が掛かっていない状態のコイルスプリングの座巻部に沿って形成されるシート面よりもコイルスプリング側へ突出させて形成する。そして、複数の受部のうち、実作用軸線に近い位置に少なくとも１つ配置された受部は、シート面を基準とする場合、実作用軸線に遠い位置に少なくとも１つ配置された受部よりも、中心軸線に沿ってコイルスプリングを圧縮する方向に偏らせて配置する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施形態のスプリングシートについて、例えば図１５に示したようなストラットタイプのサスペンション装置１のロアスプリングシートに適用した場合を一例に、図１から図６を参照して説明する。
【００２２】
図１にサスペンション装置のロアスプリングシート１１とアッパースプリングシート１２とコイルスプリング１３を示す。ロアスプリングシート１１は、コイルスプリング１３の座巻部１３ａを支持するシート面１４を有する。このシート面１４は、座巻部１３ａの座巻ピッチ量に合わせて螺旋状に形成されている。シート面１４には、コイルスプリング１３の捲回方向に沿って、複数の受部、本実施形態においては、コイルスプリング１３に向かって膨らんだ２つの受部１５ａ，１５ｂを備えている。これにより、シート面１４は、コイルスプリング１３の座巻部１３ａと不連続に接触する。
【００２３】
また、シート面１４の外周縁に沿って、コイルスプリング１３の半径方向の移動を抑制する壁１６が設けられている。コイルスプリング１３の回転方向、正確には、螺旋方向への移動は、コイルスプリング１３の巻端１３ｘがストッパ１７に突き当たることによって抑制される。
【００２４】
ロアスプリングシート１１が接触する側と反対側のコイルスプリング１３の座巻部１３ｂには、アッパースプリングシート１２が接触している。コイルスプリング１３の中心軸線αは、コイルスプリング１３に作用する外力の実作用軸線βに対して、傾斜している。
【００２５】
ロアスプリングシート１１とアッパースプリングシート１２がコイルスプリング１３を縮める方向に移動すると、各受部１５ａ，１５ｂには、座巻部１３ａとの接触によって、反力が作用する。そして、各受部１５ａ，１５ｂは、この反力の合力の作用方向である荷重軸線γが実作用軸線βに倣うように、配置されている。具体的には、図２及び図３に示すようにコイルスプリング１３の中心軸線αと実作用軸線βを通る仮想平面Ａに沿う方向に、中心軸線αを挟む両側の範囲に受部１５ａ，１５ｂを配置する。この場合、コイルスプリング１３は、巻端１３ｘが受部１５ａ，１５ｂに支持されないように配置する。図２では、受部１５ａは、巻端１３ｘから０．２５巻の位置１３ｙを含む範囲に配置され、受部１５ｂは、巻端１３ｘから０．７５巻の位置１３ｚを含む範囲に配置されている。そして、図４に示すように、コイルスプリング１３の荷重軸線γが中心軸線αに一致するＮの場合の座巻部１３ａに沿う螺旋Ｓから中心軸線αに沿う方向に受部１５ａ，１５ｂの位置を変える。具体的には、中心軸線αよりも実作用軸線βに近い受部１５ｂは、中心軸線αに沿ってコイルスプリング１３を圧縮する方向に偏らせて配置される。つまり、図５のｈで示すように受部１５ｂを螺旋Ｓよりも中心軸線αに沿って高くする。
【００２６】
これにより、荷重軸線γは、図４に示すように重心位置がＮからγへと変化する。そして、荷重軸線γが、実作用軸線βと重なるようにロアスプリングシート１１の回転方向を合わせて使用する。
【００２７】
なお、受部１５ｂを高くする変わりに、受部１５ａを低くしてもよい。また、受部１５ａを低くすることと、受部１５ｂを高くすることを同時に行ってもよい。あるいは、受部１５ａを高くしたり、受部１５ｂを低くしたり、または、その両方をすることで、荷重軸線γを実作用軸線βに合わせる。つまり、ロアスプリングシート１１のシート面１４を荷重軸線γが実作用軸線βに倣うように傾けてコイルスプリング１３の座巻部１３ａを支持すればよい。
【００２８】
ロアスプリングシート１１において、シート面１４は、受部１５ａ，１５ｂを備え、コイルスプリング１３を断続的に支持している。したがって、図５に示すように座巻部１３ａに製造公差などによってうねりを生じていても、コイルスプリング１３への荷重が変化することによって、座巻部１３ａと受部１５ａ，１５ｂとの接触位置は、座巻部１３ａの螺旋方向に沿って変化しない。
【００２９】
また、コイルスプリング１３の中心軸線αと実作用軸線βを通る仮想平面Ａに沿って、中心軸線αを挟む位置に受部１５ａ，１５ｂが配置されている。そして、実作用軸線βに近い側の受部、ここでは、受部１５ｂを中心軸線αに沿ってコイルスプリング１３を圧縮する方向に偏らせて配置している。受部１５ｂの偏り、すなわち高さを仕様に合わせて調整することによって、コイルスプリング１３の荷重軸線γを実作用軸線βに倣わせている。コイルスプリング１３の中心軸線αが実作用軸線βに対して傾いている場合でも、荷重軸線γを実作用軸線βに倣うように合わせることができるので、性能特性を安定させた状態でコイルスプリング１３を使用することができる。また、外力に対して、実作用軸線βに沿う方向にコイルスプリング１３を作用させるので、このロアスプリングシート１１を図１５に示すようなサスペンション装置１に適用した場合、コイルスプリング１３の中に通されるダンパー２の摺動部に負担がかからない。したがって、ダンパー２の特性を変化させないので、性能の安定したサスペンション装置を提供することができる。そして、ダンパー２の動きを損なう横方向の力の発生を抑えることができるので、その横方向の力に起因したステアモーメントがもたらす偏向性といった問題を解消できる。
【００３０】
なお、本実施形態において、ロアスプリングシート１１のシート面１４に受部１５ａ，１５ｂを設けたが、アッパースプリングシート１２のシート面に同様の受部を設けてコイルスプリング１３の荷重軸線γを実作用軸線βに倣うように矯正してもよいし、ロアスプリングシート１１とアッパースプリングシート１２の両方に受部を設けてコイルスプリング１３の荷重軸線γを実作用軸線βに倣うように矯正してもよい。
【００３１】
また、ピッチ量がない座巻部１３ｆに対応するロアスプリングシートの場合、シート面１４ｆと座巻部１３ｆとの接触状態を図６に示す。ピッチ量がある場合と同様に、実作用軸線βに近い側の受部１５ｂを座巻部１３ｆよりコイルスプリング１３を圧縮する方向に偏らせる。このようにすることで、コイルスプリング１３の荷重軸線γを実作用軸線βに倣わせる。
【００３２】
本発明に係る第２の実施形態は、図７及び図８に示すロアスプリングシート２１を参照して説明する。なお、第１の実施形態のロアスプリングシート１１と同じ構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
図７に示すロアスプリングシート２１のシート面１４は、第１の実施形態のロアスプリングシート１１に対し、受部１５ａ，１５ｂの部分、およびコイルスプリング１３の巻端１３ｘが突き当たるストッパ１７の部分を残してシート面１４を切り欠いた形状である。こうすることよって、ロアスプリングシート２１は、コイルスプリング１３を不連続的に支持している。また、図８に示すように受部１５ａ，１５ｂは、コイルスプリング１３の中心軸線αと実作用軸線βとを通る仮想平面Ａに沿って中心軸線αを両側から挟む範囲に配置されている。そして、中心軸線αに沿う方向の受部１５ａと受部１５ｂとの相対的な位置の差は、コイルスプリング１３の座巻部１３ａのピッチ量よりも大きい。
【００３４】
したがって、コイルスプリング１３の座巻部１３ａとロアスプリングシート２１ａの製造公差によらず、実作用軸線βにコイルスプリング１３の荷重軸線γを倣わせることができる。また、シート面１４を切欠いているので、プレス成形でロアスプリングシート２１を造る場合、加工後の残留応力が少なく、容易に精度よく加工することができる。コイルスプリング１３を支持する受部１５ａ,１５ｂの強度を増すために、スプリングコイル１３と接触する反対側にリブなどの補強を施してもよい。このときリブなどは、ロアスプリングシート２１と一体にプレス成形されていてもよいし、後から取付けてもよい。
【００３５】
本発明に係る第３の実施形態は、図９及び図１０に示すロアスプリングシート３１を参照して説明する。なお、第１の実施形態に係るロアスプリングシート１１及び第２の実施形態に係るロアスプリングシート２１と同じ構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
ロアスプリングシート３１の上面図を図９に示す。図９中のＦ１０から見たロアスプリングシート３１の側面図を図１０に示す。ロアスプリングシート３１は、シート面１４に受部３５ａ_１，３５ａ_２，３５ｂを備える。各受部３５ａ_１，３５ａ_２，３５ｂは、コイルスプリング１３の中心軸線αと実作用軸線βとを通る仮想平面Ａに沿って、中心軸線αを両側から挟む範囲に配置されている。一方の側に配置された受部３５ａ_１，３５ａ_２は、第１の実施形態のロアスプリングシート１１の受部１５ａに相当する。他方の側に配置された受部３５ｂは、第１の実施形態のロアスプリングシート１１の受け部１５ｂに相当する。ロアスプリングシート３１が外力を受けてコイルスプリング１３を圧縮するときに、受部３５ａ_１と受部３５ａ_２とによってコイルスプリング１３が受ける力の重心が仮想平面Ａに沿うように、受部３５ａ_１と受部３５ａ_２とは、配置されている。また、受部３５ａ_１，３５ａ_２に対して受部３５ｂは、中心軸線αに沿ってコイルスプリング１３を圧縮する方向に偏って配置されている。なお、荷重軸線γの位置によっては、図９中において、受部３５ｂを反時計方向にずらしたり、逆に受部３５ａ_２を時計方向にずらしたりするなど、各受部の位置は、コイルスプリング１３の荷重軸線γが実作用軸線βに倣うように任意に決定して配置される。
【００３７】
このように配置された受部３５ａ_１，３５ａ_２，３５ｂを備えるロアスプリングシート３１は、コイルスプリング１３の荷重軸線γを実作用軸線βに倣わせる。また、一方の側の受部３５ａ_１，３５ａ_２は、これらによってコイルスプリング１３が受ける力の重心が仮想平面Ａに沿うように配置されているので、荷重軸線γが実作用軸線βから仮想平面Ａの面外方向に逸れることを防止しやすい。つまり、ロアスプリングシート３１は、コイルスプリング１３の荷重軸線γが実作用軸線βに倣った状態を維持しやすい。
【００３８】
本発明に係る第４の実施形態は、図１１から図１３に示すロアスプリングシート４１を参照して説明する。なお、第１から第３の実施形態のロアスプリングシート１１，２１，３１と同じ構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ロアスプリングシート４１の上面図を図１１に示す。図１１中のＦ１２から見たロアスプリングシート４１の側面図を図１２に示す。ロアスプリングシート４１のシート面１４とコイルスプリング１３の座巻部１３ａの接触状態について図１３に示す。
【００３９】
ロアスプリングシート４１は、受部４５ａ，４５ｂ_１，４５ｂ_２を備える。また、第２の実施形態のロアスプリングシート２１と同様に、受部４５ａ，４５ｂ_１，４５ｂ_２とストッパ１７を残してシート面１４を切欠いている。受部４５ａと受部４５ｂ_１，４５ｂ_２とは、コイルスプリング１３の中心軸線αと実作用軸線βを通る仮想平面Ａに沿って、中心軸線αを両側から挟む範囲に配置されている。一方の側に配置された受部４５ａは、第２の実施形態のロアスプリングシート２１の受部１５ａに相当する。他方の側に配置された受部４５ｂ_１，４５ｂ_２は、第２の実施形態のロアスプリングシート２１の受部１５ｂに相当する。ロアスプリングシート４１が外力を受けてコイルスプリング１３を圧縮するときに、受部４５ｂ_１と受部４５ｂ_２とによってコイルスプリング１３が受ける力の重心が仮想平面Ａに沿うように、受部４５ｂ_１と受部４５ｂ_２とは、仮想平面Ａから同じ距離sに配置されている。また、受部４５ａに対して受部４５ｂ_１，４５ｂ_２は、図１３のｈで示すように中心軸線αに沿ってコイルスプリングを圧縮する方向に偏って配置されている。なお、荷重軸線γの位置によっては、図１１中において、受部４５ａを時計方向にずらしたり、逆に受部４５ｂ_１を反時計方向にずらしたりするなど、各受部の位置は、コイルスプリング１３の荷重軸線γが実作用軸線βに倣うように任意に決定して配置される。
【００４０】
このように、受部４５ａ，４５ｂ_１，４５ｂ_２が配置されたロアスプリングシート４１は、図１２に示すようにコイルスプリング１３の荷重軸線γを実作用軸線βに倣わせる。また、荷重軸線γが、実作用軸線βから仮想平面Ａの面外方向に逸れることを防止する。つまり、ロアスプリングシート４１は、コイルスプリング１３の荷重軸線γが実作用軸線βに倣った状態を維持しやすい。
【００４１】
本発明に係る第５の実施形態は、図１４に示すロアスプリングシート５１を参照して説明する。なお、第１から第４の実施形態のロアスプリングシート１１，２１，３１，４１と同じ構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図１４に示すロアスプリングシート５１は、シート面５２が形成された座受部材５２と、この座受部材５３を支持するブラケット５４とに分かれる。つまり、第１の実施形態のロアスプリングシート１１を座受部材５３とブラケット５４に分割した構造である。
【００４３】
座受部材５３は、ブラケット５４に形成された取付部５５に沿って螺旋状に形成されている。なお、座面５５を中心軸線αに対して垂直に設ける場合は、座受部材５３とブラケット５４とが互いに中心軸線αを中心に回転しないように固定する。例えば、座受部材５３とブラケット５４は、係合部、キーとキー溝やロックピン、あるいはどちらか一方に設けられた凹部と他方に設けられた凸部などによって、互いに連結する。なお、座受部材５３は、弾力性部材、望ましくはゴムで形成される。ゴムの代わりに、強化プラスチック、エラストマーなどを適宜使用してもよい。
【００４４】
シート面５２は、受部５６ａ，５６ｂが設けられ、コイルスプリング１３の座巻部１３ａと不連続に接触する。具体的には、受部５６ａ，５６ｂは、コイルスプリング１３の中心軸線αと実作用軸線βとを通る仮想平面Ａに沿って、中心軸線αを挟む範囲に配置されている。中心軸線αよりも実作用軸線βに近い受部５６ｂは、中心軸線αに沿ってコイルスプリング１３を圧縮する方向に受部５６ａよりも偏って配置されている。なお、受部は、第３や第４の実施形態のロアスプリングシート３１，４１のように、配置されていてもよい。
【００４５】
以上のようにロアスプリングシート５１は、座受部材５３とブラケット５４とに分割されている。これにより、それぞれの形状が簡素化される。また、個々の部材の製造において、寸法精度を要求される箇所が減る。したがって、座受部材５３とブラケット５４をそれぞれ安価で簡単に造ることができる。また、コイルスプリング１３と座受部材５３の組合せを変えることによって、それぞれの製造公差を打ち消すことができる。さらに、ロアスプリングシート５１は、１種類のブラケット５４に対して仕様の異なる座受部材５３を組み合わせることで仕様の異なるサスペンション装置に対応することができる。
【００４６】
上記第１から第５の実施形態において、スプリングシートの一例としてロアスプリングシートに適用して説明したが、アッパースプリングシートに適用してもよい。また、受部の数、中心軸線を中心とした回転方向の位置、及び中心軸線方向の位置は、各実施形態において図で示した数や配置によらず、実作用軸線に対してコイルスプリングの荷重軸線が倣うようにするために、任意に決定されるものである。
【００４７】
第１から第５の実施形態において、実作用軸線がコイルスプリングの中心軸線と交わる場合について説明したが、実作用軸線と中心軸線が直接交わらない立体交差の状態で使用される場合においても、受部の数及び配置を任意に決定することで、コイルスプリングの荷重軸線を実作用軸線に倣わせることができる。つまり、コイルスプリングに荷重が加えられる場合、製造公差に起因して荷重軸線が変動することなく実作用軸線に倣った状態を維持するように設計することができる。言い換えれば、スプリングシートに複数の受部を意図的に配置することで、コイルスプリングの荷重軸線の向きを制御することができる。
【００４８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、両側の受部のうちの片側を分割したが、両側の受部を分割してもよい。また例えば上述した実施形態では、スプリングシートを車両に組付くストラットタイプのサスペンション装置に適用した例を挙げたが、これに限らず、他のタイプのサスペンション装置でもよく、また同装置に限らず、例えば吸排気バルブに用いられるバルブスプリングなどといった、他の装置、他の機器、他の要素など、コイルスプリングの中心軸線に対して実際に荷重が作用する実作用軸線を傾斜させて用いられるコイルスプリングのスプリングシートに適用してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係るスプリングシートによれば、シート面が座巻部の特定位置だけを部分的に受け止める。したがって、コイルスプリングが圧縮された場合、座巻部の製造公差に起因する変形部分が延びても、シート面と座巻部の接触位置及び接触反力の分布が変わらないように荷重軸線の向きを制御できる。また、コイルスプリングのピッチ公差やシート面の公差などに起因するシート面と座巻部の接触位置の移動も生じない。
【００５０】
受部は、コイルスプリングの中心軸線と実作用軸線とを通る仮想平面に沿って、中心軸線を両側から挟む範囲に配置した。また、それぞれの側において、受部からコイルスプリングに作用する力の重心は、仮想平面に沿うように各受部を配置した。このようにすることによって、上記効果に加え、コイルスプリングに作用する力の荷重軸線を仮想平面内に維持する。
【００５１】
そして、実作用軸線に近い範囲に配置された受部は、実作用軸線に遠い範囲に配置された受部よりも、中心軸線に沿ってコイルスプリングを圧縮する方向に偏らせて配置した。こうすることによって、荷重軸線を実際に外力が加わる実作用軸線に倣わせる。コイルスプリングの中心軸線が実作用軸線とずれて組付いている場合でも、荷重軸線が実作用軸線に倣っているので、実作用軸線に沿う動きを損なう横方向の力が生じない。
【００５２】
さらに、スプリングシートが、シート面の形成された座受部材とこれを支持するブラケットとに分割できる構造とした。配置や中心軸線に沿う方向の位置が異なる組合せの受部を備えるシート面が形成された座受部材と交換することで、容易に荷重軸線を実作用軸線に倣うように調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るロアスプリングシートを、このスプリングシートに支持されているコイルスプリング、及びこのコイルスプリングの上端を支持するアッパースプリングシートとともに示す正面図。
【図２】図１のロアスプリングシートの上面図。
【図３】図１のロアスプリングシートについて、スプリング中心軸線と実作用軸線と荷重軸線との位置関係を示す斜視図。
【図４】図１のロアスプリングシートの受部とスプリングコイルの座巻部との位置関係及び荷重軸線の傾斜方向を模式的に示す図。
【図５】図１のロアスプリングシートのシート面とコイルスプリングの座巻部の接触状態について、コイルスプリングの巻数とピッチ量の関係で示す図。
【図６】図１のロアスプリングシートの座巻部にピッチ量がない場合のスプリングシートのシート面とコイルスプリングの座巻部の接触状態について、コイルスプリングの巻数とピッチ量の関係で示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るロアスプリングシートを示す上面図。
【図８】図７中のＦ８の方向から見たロアスプリングシートを示す正面図。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るロアスプリングシートを示す上面図。
【図１０】図９中のＦ１０の方向から見たロアスプリングシートを示す正面図。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るロアスプリングシートを示す上面図。
【図１２】図１１中のＦ１２の方向から見たロアスプリングシートを示す正面図。
【図１３】図１１のスプリングシートのシート面とコイルスプリングの座巻部の接触状態について、コイルスプリングの巻数とピッチ量の関係で示す図。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係るロアスプリングシートを座受部材とブラケットに分けて示す分解図。
【図１５】従来のスプリングシートを備えるサスペンション装置を示す斜視図。
【図１６】従来のスプリングシートとコイルスプリングの接触状態について、コイルスプリングの巻数とピッチ量の関係で示す図。
【図１７】従来のスプリングシートとコイルスプリングの接触状態について、コイルスプリングの巻数とピッチ量の関係で示す図。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１，５１…ロアスプリングシート（スプリングシート）
１３…コイルスプリング
１３ａ…座巻部
１４，５２…シート面
１５ａ，１５ｂ…受部
３５ａ_１，３５ａ_２，３５ｂ…受部
４５ａ，４５ｂ_１，４５ｂ_２…受部
５３…座受部材
５４…ブラケット
５６ａ，５６ｂ…受部
Ａ…仮想平面
α…中心軸線
β…実作用軸線
γ…荷重軸線

Claims

コイルスプリングの座巻部を受けるシート面を有し、前記シート面に前記コイルスプリングの座巻部と素線方向に対して不連続的に接触して受ける複数の受部が形成されたスプリングシートにおいて、
前記シート面は、一定のピッチで捲回されてサスペンション装置のダンパの中心軸線と同軸に中心軸線が配置された前記コイルスプリングの座巻部を受け、
前記受部は、実際に前記サスペンション装置に荷重が作用する方向である実作用軸線が前記ダンパの中心軸線に対して傾けて設定される場合、前記コイルスプリングの中心軸線に対して前記実作用軸線が傾倒している向きに沿って前記コイルスプリングの中心軸線の両側を挟む地点にそれぞれ配置され、かつ、前記ダンパの中心軸線に沿って前記受部の軸方向位置が、前記コイルスプリングと前記受部とが接触したときの接触反力分布に基づく合力である荷重軸線を、前記実作用軸線にならう向きに矯正させる地点に配置させてある
ことを特徴とするスプリングシート。
前記コイルスプリングの中心軸線は、前記シート面より内側に設けられる開口の中心を通ることを特徴とする請求項１に記載のスプリングシート。
前記シート面の少なくとも片側に配置される受部は、複数に分散されていることを特徴とする請求項１に記載のスプリングシート。
前記シート面が形成された座受部材と、この座受部材を支持して前記シート面よりも前記コイルスプリング側に立ち上がる壁が形成されたブラケットとに分かれることを特徴とする請求項１に記載のスプリングシート。
一定のピッチで捲回されてサスペンション装置のダンパに外挿されるコイルスプリングの捲回方向に沿って設けられる複数の受部で前記コイルスプリングの座巻部を支持するスプリングシートにおいて、
前記複数の受部は、前記サスペンション装置に実際に加わる荷重によって前記コイルスプリングに掛かる荷重の作用方向である実作用軸線が前記ダンパの中心軸線に対して傾倒させて設定される場合に、前記ダンパの中心軸線に対して同軸に中心軸線が配置された前記コイルスプリングとの間に生じる力の合力の作用方向である荷重軸線を前記実作用軸線に倣わせる位置に配置されることを特徴とするスプリングシート。
前記コイルスプリングの中心軸線は、前記コイルスプリングの座巻部に沿って形成されるシート面よりも内側に設けられる開口の中心を通ることを特徴とする請求項５に記載のスプリングシート。
前記複数の受部は、前記実作用軸線と前記コイルスプリングの中心軸線とを通る仮想平面に沿って、前記中心軸線を両側から挟むそれぞれの範囲に少なくとも１つずつ配置され、
それぞれの側に設けられる受部の全てから前記コイルスプリングが受ける力の重心は、前記仮想平面に沿うことを特徴とする請求項５に記載のスプリングシート。
前記複数の受部は、前記ダンパの中心軸線と同軸に中心軸線が配置されて負荷が掛かっていない状態の前記コイルスプリングの前記座巻部に沿って形成されるシート面よりも前記コイルスプリング側へ突出させて形成され、
前記複数の受部のうち、
前記実作用軸線に近い位置に少なくとも１つ配置された受部は、前記シート面を基準とする場合、前記実作用軸線に遠い位置に少なくとも１つ配置された受部よりも、前記中心軸線に沿って前記コイルスプリングを圧縮する方向に偏って配置されることを特徴とする請求項７に記載のスプリングシート。