JP4162804B2

JP4162804B2 - ストラット型懸架装置

Info

Publication number: JP4162804B2
Application number: JP14065099A
Authority: JP
Inventors: 敏幸今泉; 敏保青山; 修二神谷; 交司後藤; 光一入江
Original assignee: Chuo Hatsujo KK
Current assignee: Chuo Hatsujo KK
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: JP2000103216A; DE69908502D1; DE69908502T2; EP0976591B1; EP0976591A1; US6199882B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストラットを囲繞するように圧縮コイルばねを配置した自動車用のストラット型懸架装置に関し、特に、ストラットの緩衝作用を円滑に行ない得るストラット型懸架装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の懸架装置に関しては、従来より種々の形式のものが知られているが、車輪の位置決め用の支柱（ストラット）としてショックアブソーバ（緩衝器）を利用したストラット型懸架装置が普及している。このストラット型懸架装置においては、荷重入力軸とストラット軸との間のずれが不可避であるため、ストラットに曲げモーメントが発生し、ストラットのガイド部及びピストン部に作用する横力によってショックアブソーバとして円滑な摺動作動が阻害される。これを防止するため、例えば円筒状の圧縮コイルばねのコイル軸をストラット軸に対してオフセットさせて曲げモーメントを相殺する技術が利用されている。
【０００３】
このようなストラット型懸架装置に関し、例えば実公昭４８−３９２９０号公報には、緩衝支柱（ストラット）に生ずる横力を減少させる方法として、自由状態においてコイル軸が直線の円筒状に形成された汎用のコイルスプリングをばね中心に関して実質的に直角方向に湾曲させて取付ける方法、及びあらかじめ自由状態においてばね中心を湾曲させて形成されたコイルスプリングを取付状態においてばね中心が直線状になるようにセットすることによりばね横反力によるモーメントを得る方法が提案されている。結局、コイルスプリングを、そのばね中心に関して実質的に直角方向に弾性変形させて横荷重をもって取付け、コイルスプリングはその横荷重によって緩衝支柱に作用するモーメントが路面反力によるモーメントに対抗して作用するように取付けて、緩衝支柱のブッシュ及びピストンの横力を減少させるように構成されている。
【０００４】
同様に、英国特許第１１９８７１３号公報にも、ストラット型懸架装置において、ショックアブソーバ即ちストラットに対し車輪による曲げモーメントと反対方向に曲げモーメントが生ずるようにコイルばねを圧縮して装着する方法が提案されている。同公報Ｆｉｇ２においては、実質的に直線状の軸回りに巻回され、両端の巻回部が相互にα°屈曲形成されたコイルばねが開示されている。このコイルばねはショックアブソーバのハウジングとロッドに結合された平行なプレート間に、コイルばねの両端を含む面が車両の内側で交差するように配置されると、コイルばねの圧縮量が内側より外側のほうが大となるので、その付勢力によって、ストラットに対し、車輪による曲げモーメントと反対方向に曲げモーメントが生ずる旨記載されている。
【０００５】
同公報のＦｉｇ３には、自由状態において一つの円弧状の軸回りに巻回され、二つの座面が相互に傾斜するように形成されたコイルばねが開示されている。このコイルばねが平行なプレート間に介装され、自由状態で長い方の側面が車両の外側に向くように配置されると、コイルばねの圧縮量が内側より外側のほうが大となる旨記載されている。また、Ｆｉｇ４には、二つのプレートが相互に傾斜し、その二つの面が車両の外側で交差するようにショックアブソーバのハウジングとロッドに結合されており、これらのプレート間に、直線状の軸回りに巻回された円筒状のコイルばねが配置される旨記載されている。これにより、コイルばねの圧縮量が内側より外側のほうが大となる旨記載されている。
【０００６】
更に、特許第２６４２１６３号公報には、ストラット型懸架装置において、自動車のタイヤ幅が広くなると車輪支持点が外方へ移るため、ばね力作用線を設定すべき支持作用線と緩衝器軸線の間の角度が大きくなり、これを満足する構造とすることはできないことに鑑み、緩衝器のピストン棒に生じる横力を大幅に除去できるようにすることを目的として、ばね中心線が無負荷状態においてほぼＳ字形に延びた圧縮コイルばねを有する懸架装置が提案されている。
【０００７】
上記特許第２６４２１６３号公報の第５図には、比較対象として、無負荷状態においてばね中心線が湾曲した圧縮コイルばねが開示されており、この圧縮コイルばねに関し曲率半径が一定で、且つ一つの平面内だけで湾曲しているため、ばね力作用線はばね中心線に対して平行にシフトするのみで、横力の減少を十分に達成することは困難としている。即ち、無負荷状態においてばね中心線が湾曲した圧縮コイルばねの使用は否定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ストラット型懸架装置の一層の小型化が要請される今日においては、通常の円筒状圧縮コイルばねを用いストラット及びその支持機構の改良を加えるだけでは、路面荷重によってストラットに発生する曲げモーメントを打ち消すことは困難である。従って、圧縮コイルばねの横力を積極的に増大させ、この圧縮コイルばねをストラット型懸架装置に適切に取り付けることが必要となる。然し乍ら、前掲の実公昭４８−３９２９０号公報に開示された、自由状態においてばね中心を湾曲させて形成されたコイルスプリングを取付状態においてばね中心が直線状になるようにセットする構造では所望の効果を得ることは至難である。
【０００９】
これに対し、英国特許第１１９８７１３号公報に開示された懸架装置においては、コイルばねの構造が開示されているが、同公報に記載のコイルばね及びその取付構造によっても所望の効果を得ることは困難である。この点に関しては、前掲の特許第２６４２１６３号公報においてもストラットのガイド部及びピストン部に作用する横力の減少を十分に達成することは困難としている。もっとも、特許第２６４２１６３号公報に開示された、ばね中心線が無負荷状態においてほぼＳ字形に延びた圧縮コイルばねでは、製造が困難でありコストアップ要因となる。
【００１０】
結局、前述のように圧縮コイルばねを湾曲させるだけでは、ばね反力軸（ばね力作用線）がコイル軸（ばね中心線）に対して平行にシフトし、圧縮コイルばねの上側座巻の座面、即ち上側座面の中心を通らないため、上側座に対し偏心力が生じ、上側座の支持構造に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、簡単な構造で、圧縮コイルばねによってストラットに対し所望の横力を適切に付与し得るストラット型懸架装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は請求項１に記載のように、車体にストラットの上端を支持すると共に、前記ストラットに固定する下側座と前記車体に支持する上側座との間に、前記ストラットを囲繞するように圧縮コイルばねを配置し、前記ストラットを介して前記車体に車輪を支持するストラット型懸架装置において、前記圧縮コイルばねの上側座面の中心を通るコイル軸が、前記圧縮コイルばねの自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように前記圧縮コイルばねを形成すると共に、前記圧縮コイルばねの前記車体外側の軸方向長さが短くなる方向に前記下側座を所定角度傾斜させて支持し、及び／又は前記圧縮コイルばねの前記車体内側の軸方向長さが短くなる方向に前記上側座を所定角度傾斜させて支持し、前記圧縮コイルばねを、前記コイル軸の湾曲方向が前記車体外側方向となるように保持することとしたものである。
【００１３】
例えば、前記圧縮コイルばねを前記ストラットに対しコイル軸がオフセットするように配置する場合には、前記圧縮コイルばねの前記ストラットに対するオフセット方向の外側面の軸方向長さが短くなる方向に前記下側座を所定角度傾斜させて支持し、及び／又は前記圧縮コイルばねの前記オフセット方向に対して内側となる側面の軸方向長さが短くなる方向に前記上側座を所定角度傾斜させて支持し、前記圧縮コイルばねを、前記コイル軸の湾曲方向が前記圧縮コイルばねの配置時の前記ストラットに対するオフセット方向と一致するように保持するとよい。尚、懸架装置近傍の車体構造によっては、前記圧縮コイルばねの前記ストラットに対するオフセット方向の外側面の軸方向長さが短くなる方向に前記下側座を所定角度傾斜させて支持することが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１はストラット型懸架装置（以下、単に懸架装置という）の一実施形態の全体構成を示し、図２は上側座３、下側座４及びストラットマウント１０を示す拡大断面図である。図１において、車体１にストラット２の上端が弾性的に支持されると共に、上側座３が車体１に支持され、ストラット２の中間部に下側座４が固定されている。これら上側座３と下側座４との間に、ストラット２を囲繞するように圧縮コイルばね５が配置されている。ストラット２の下端はナックル６に固定され、ナックル６はロアアーム７を介して車体１にピボット結合されている。而して、ナックル６に軸支される車輪８はストラット２及び圧縮コイルばね５を介して車体１に支持されると共に、ロアアーム７を介して車体１に支持されている。尚、ストラット２の上端及び上側座３はストラットマウント１０を介して車体１に取り付けられているが、これについては後述する。
【００１６】
ストラット２はシリンダ２ａと、このシリンダ２ａ内に摺動自在に支持されたロッド２ｂを備え、これらによってショックアブソーバが構成されている。ロッド２ｂの上端はストラットマウント１０を介して車体１に取り付けられ、シリンダ２ａの下端がナックル６に取り付けられ、例えば前掲の実公昭４８−３９２９０号公報に開示された機構と同様に構成されている。そして、これらの間のシリンダ２ａに下側座４が固定されている。
【００１７】
圧縮コイルばね５は、図２に示すように上側座面の中心を通るコイル軸ＣＡが、圧縮コイルばね５の自由状態において所定の曲率で湾曲するように形成されており、胴曲がり量ｄの初期胴曲がりを有する。更に、圧縮コイルばね５の下側座巻は、その座面、即ち下側座面が楕円形状で、ピッチが略零となるように形成されている。
【００１８】
ところで、圧縮コイルばね５の座巻形状、座巻数及び総巻数によって座巻端部の位置が異なるため、圧縮コイルばね５を下側座と上側座との間に介装したときに発生する横力の方向が異なることになる。このため、圧縮コイルばね５のばね特性に応じて種々の座を用意する必要があるが、煩雑でありコスト高となる。そこで、本実施形態においては、下側座４は、図２及び図３に示すように形成されている。即ち、下側座４は楕円形状の平面部４ａを有し、その円弧状の両端部には、圧縮コイルばね５の下側座面の外周の長径側両端に合致する保持部４ｂが立設形成されている。そして、この下側座４は、圧縮コイルばね５の車体外側の軸方向長さが短くなる方向に所定角度α傾斜して、下側座４がストラット２のシリンダ２ａに固定されている。特に、図２に示すように圧縮コイルばね５がストラット２に対しオフセットして配置されている場合には、圧縮コイルばね５のストラット２に対するオフセット方向（図２の右側）の外側面の軸方向長さが短くなる方向に下側座４が所定角度α傾斜して支持されている。尚、下側座４の平面部４ａの形状及び圧縮コイルばね５の下側座面の形状は円形でなければよく、従って楕円に限らず、異形であればよい。
【００１９】
而して、圧縮コイルばね５が図２に示すように上側座３と下側座４との間に介装されると、下側座４の保持部４ｂによって所定の位置関係に保持されることとなる。即ち、圧縮コイルばね５の車体外側の軸方向長さが（その自由状態の寸法に比し）短くなる方向に、下側座４が所定角度α傾斜して支持されている。この結果、圧縮コイルばね５は図２の右側が左側より大きな圧縮力で保持される。
【００２０】
ストラットマウント１０は、図２に示すように軸受１１を介して上側座３を車体１に支持する下側ブラケット１２と、この下側ブラケット１２と共に車体１にボルト結合する上側ブラケット１３を備え、これらの間に防振ゴム１４が収容されている。一方、ストラット２のロッド２ｂの先端には支持ブラケット１５が固定されており、この支持ブラケット１５が下側ブラケット１２と上側ブラケット１３の間で防振ゴム１４に挟持されている。即ち、本実施形態のストラットマウント１０は荷重経路分離型となっており、ストラット２は防振ゴム１４を介して車体１に支持されているので車輪８からの振動が吸収され、圧縮コイルばね５は軸受１１を介して車体１に支持されているので圧縮、拡張作動時に生ずる応力が適切に吸収される。尚、防振ゴム１４は、本願では詳細な説明は省略するが、圧縮コイルばね５のばね反力軸が上側座面の略中心を通るように設計されている。
【００２１】
ここで、例えば図４に示すように単に圧縮コイルばねを初期胴曲がりさせるだけでは、ばね反力軸ＲＡが平行移動するだけで、ばね反力の着力点はコイル軸ＣＡからずれるので（ずれ量を図４にｅで示す）、軸受１１（図２）に偏摩耗が生ずるおそれがある。これに対し、本実施形態においては図５に示すように、ばね反力の着力点が上側座面の略中心にあって略コイル軸ＣＡ上に位置するように構成されているので、軸受１１に偏摩耗が生ずることもなく安定した状態でストラット２に横力が付与される。尚、この点については図１２乃至図１４を参照して後述する。
【００２２】
而して、上記の構成になる懸架装置においては、図１に示すように、荷重入力軸ＡＡとばね反力軸ＲＡは一致せず、ストラット２のストラット軸ＳＡと荷重入力軸ＡＡとは角度θ１をなすのに対し、ストラット軸ＳＡとばね反力軸ＲＡとは角度θ２をなしている。尚、ＬＡはロアアーム７の軸、ＫＡはキングピン軸を表す。上記荷重入力軸ＡＡとストラット軸ＳＡの不一致に起因し、ストラット２のシリンダ２ａとロッド２ｂとの間に摺動抵抗が生じ得るが、この摺動抵抗は後述するように圧縮コイルばね５の付勢力によって発生が抑えられ、ロッド２ｂの円滑な摺動作動が確保される。
【００２３】
図６は、前述の圧縮コイルばね５のように、上側座面の中心を通るコイル軸が自由状態において所定の曲率で湾曲するように形成された、初期胴曲がりを有する圧縮コイルばねに関し、上側座及び／又は下側座の傾斜がばね反力に及ぼす影響を実験するためのモデル圧縮コイルばね５ｘを示すものである。以下、この圧縮コイルばね５ｘに対し所定の一側面の軸方向長さが短くなる方向に圧縮した場合、即ち、図６に示すように圧縮コイルばね５ｘの下側座面をｘ軸回りに反時計方向にα度回転させた場合と、圧縮コイルばね５ｘの上側座面をｘ軸回りに時計方向にβ度回転させた場合における実験結果について説明する。
【００２４】
図７は、図６の圧縮コイルばね５ｘを所定高さに圧縮した状態でその下側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合のばね反力軸の変化を実線で示すもので、破線は通常の圧縮コイルばねにおける同様の場合のばね反力軸の変化を示す。図７において、図６のｘ軸回りの回転角（傾斜角度α）を反時計方向に増加したときのばね反力軸の変化を表している（図７の矢印はαの増加方向を示す）。尚、ばね反力軸は上側座面及び下側座面に作用するばね反力の着力点を結ぶ線である。
【００２５】
図７から以下の事項が明らかとなる。即ち、（１）初期胴曲がりによってばね反力軸はｙ方向、即ち胴曲がり方向に平行移動する。（２）下側座面の傾斜角度αの図６の反時計方向への増加により、ばね反力軸のｙ方向の傾きが増加する。換言すれば、下側座面の傾斜角度αの増加に応じて圧縮コイルばねに対する横力が増加する。（３）下側座面の傾斜角度αの増加に伴い、上側座面におけるばね反力の着力点は、圧縮コイルばね５ｘでは実線で示すように上側座面の中心（図７のｚ軸）に近づくのに対し、通常の圧縮コイルばねでは破線で示すように遠ざかる。これに対し、圧縮コイルばね５ｘを所定高さに圧縮した状態で上側座面をｘ軸回りに時計方向に回転させた場合には、上側座面の傾斜角度βの時計方向への増加により、ばね反力軸のｙ方向の傾きが減少する、即ち圧縮コイルばねに対する横力が減少することになる（この関係を示す図は省略）。
【００２６】
従って、図４に示すように上側座３と下側座４との間に介装した圧縮コイルばね５を所定高さに圧縮した状態で、上側座３の傾斜角度が０度のとき、図５に示すように下側座４の傾斜角度をαとした場合（即ち、下側座面を図６のｘ軸回りに反時計方向にα度回転させた場合）には、横力は図８に実線で示すように変化する。尚、図８の横軸は、図６に示す圧縮コイルばね５ｘの下側座面の傾斜角度αで、縦軸はｘ及びｙ方向の横力Ｆｘ，Ｆｙであり、実線は本実施形態の圧縮コイルばね５の横力Ｆｘｂ，Ｆｙｂの変化を示し、破線は通常の圧縮コイルばねにおける上記と同様の場合の横力Ｆｘｎ，Ｆｙｎの変化を示す。
【００２７】
而して、図８から以下の事項が明らかとなる。即ち、（１）ｙ方向に初期胴曲がりさせると、通常の圧縮コイルばねにおける横力Ｆｘｎ，Ｆｙｎに比し、ｘ方向の横力Ｆｘｂは増加し、ｙ方向の横力Ｆｙｂが減少する。（２）図６のｘ軸回りに反時計方向に下側座面を傾斜させたとき、その傾斜角度αの増加により、ｙ方向の横力Ｆｙｂが大幅に増加するのに対し、ｘ方向の横力Ｆｘｂは僅かに減少する。（３）ｘ方向の横力Ｆｘｂも、その絶対値は、ばね反力軸を理想的なオフセット線に合致させる上では無視できない大きさの値となる。尚、ｘ方向の横力Ｆｘｂを小さくする方法としては、例えば胴曲がり方向を平行圧縮時の横力の方向と一致させて、ばね巻端位置を調整する方法がある。
【００２８】
これに対し、圧縮コイルばね５ｘを所定高さに圧縮した状態で下側座面を図６のｘ軸回りに反時計方向に傾斜させたときの傾斜角度αが８．０度のとき、更に上側座面を図６のｘ軸回りに時計方向に傾斜させた場合には、その傾斜角度βの増加に伴い圧縮コイルばね５ｘの横力Ｆｘｂ，Ｆｙｂは図９に実線で示すように変化する。尚、破線は通常の圧縮コイルばねにおける同様の場合の横力の変化を示す。図９から、上側座面の傾斜角度βの時計方向への増加に伴いｙ方向の横力Ｆｙｂ，Ｆｙｎは大きく減少し、ｘ方向の横力Ｆｘｂ，Ｆｘｎは僅かに増加することが分かる。
【００２９】
以上から明らかなように、初期胴曲がりを有する圧縮コイルばねにおいては、（１）ばね反力軸は胴曲がりさせた方向に略平行移動する。（２）下側座面を傾斜させるとｙ方向の横力が急激に増加し、コイル軸とばね反力軸のなす角度は増加する。（３）下側座面を図６のｘ軸回りに反時計方向に傾斜させたとき、その傾斜角度αを大きくすると、上側座面におけるばね反力の着力点は、上側座面の中心に近づく。（４）しかし、上側座面を図６のｘ軸回りに時計方向に傾斜させると、その傾斜角度βの増加に伴いｙ方向の横力が急激に減少するため、下側座面を傾斜させた場合の効果が相殺されることになる。（５）胴曲がりさせた方向と直角な方向（ｘ方向）の横力自体は大きいが（これは前述の方法で解決し得る）、座面の傾斜による変化は小さく、無視し得る。
【００３０】
而して、本実施形態においては、図２に示すように圧縮コイルばね５の胴曲がり量ｄと下側座４の傾斜角度αが適宜設定され、ストラット２に対する横力の大きさが適宜調整されると共に、ばね反力の着力点が上側座面の略中心に位置するように調整される。また、圧縮コイルばね５の下側座巻は下側座４の保持部４ｂによって保持されているので、圧縮コイルばね５が下側座４に対して回転することはなく両者は所定の位置関係に保持される。
【００３１】
図１０は本発明の他の実施形態に係るもので、前述の実施形態に比し、圧縮コイルばね５の車体内側の軸方向長さが短くなる方向に上側座３ｂが傾斜して支持されている。具体的には、圧縮コイルばね５のストラット２に対するオフセット方向に対して内側（図１０の左側）となる側面の軸方向長さが短くなるように、上側座３ｂが所定角度β傾斜して支持されている（図１０では図６のβと区別するため−βとして示している）。そして、圧縮コイルばね５が上側座３ｂと下側座４ｂとの間に介装され、コイル軸の湾曲方向が車体外側方向となるように配置されている。その他の構成は前述の実施形態と同様であるので、同一の符号で示し、説明は省略する。
【００３２】
図１１は、前述の図６の圧縮コイルばね５ｘを所定高さに圧縮した状態で上側座面をｘ軸回りに反時計方向（図６の矢印とは逆の方向で、図６の矢印方向をβ増方向とするとβ減方向となる）に回転させた場合のばね反力軸の変化を実線で示すもので、破線は通常の圧縮コイルばねにおける同様の場合のばね反力軸の変化を示す。図１１において、ｘ軸回りの回転角（傾斜角度β）を図６に矢印で示した方向と反対の反時計方向に増加したとき（即ち、β減方向）のばね反力軸の変化を表している。而して、上側座面の傾斜角度βが図６に矢印で示す時計方向と反対の方向（反時計方向）に増加することにより、ばね反力軸のｙ方向の傾きが増加する。換言すれば、図６に矢印で示す時計方向の上側座面の傾斜角度βの減少に応じて圧縮コイルばね５に対する横力が増加する。
【００３３】
前述の図６に示すように、初期胴曲がりさせた（湾曲した）圧縮コイルばね５ｘの下側座面を傾斜させることによってばね反力軸ＲＡが上側座面の略中心を通ることになるが、この点について図１２乃至図１４を参照して説明する。図１２は図６の圧縮コイルばね５ｘを所定高さに圧縮した状態でその下側座面を図６のｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合の力関係を示すもので、横力Ｆｙ及び着力点のずれ量ｅは、圧縮コイルばね５ｘの下側座面の下側座（図１２では図示省略）に対する傾斜角度αの大きさに応じて図１３及び図１４に示すように変化する。
【００３４】
図１３及び図１４において、実線は湾曲しない圧縮コイルばねの場合、１点鎖線は胴曲がり量ｄで１０mm湾曲した圧縮コイルばねの場合の実験結果を示し、２点鎖線は１３mm、破線は１６mm湾曲した圧縮コイルばねの場合の実験結果を夫々示す。これらの実験結果から明らかなように、湾曲が大きくなると横力Ｆｙが減少し、上側座面の着力点位置が胴曲がりさせた方向（湾曲させた方向）に移動する。また、下側座面を傾斜させたときの傾斜角度αを大きくすると、横力Ｆｙが増大し、上側座面におけるばね反力の着力点は圧縮コイルばねを湾曲させた方向と逆方向に移動する。
【００３５】
更に、図１５に示すように、図２の態様と同様に圧縮コイルばね５のストラット２に対するオフセット方向（図１５の右側）の外側面の軸方向長さが短くなる方向に下側座４ｂを所定角度γ傾斜させて支持すると共に、図１０の態様と同様に圧縮コイルばね５のオフセット方向に対して内側（図１５の左側）となる側面の軸方向長さが短くなる方向に上側座３ｂを所定角度δ傾斜させて支持するように構成することもできる。この場合には、図７及び図１１の両特性に基づき圧縮コイルばね５に対する横力を増加させ所定の横力に調整することができる。
【００３６】
ところで、前述の実施形態は何れもコイル軸が圧縮コイルばねの自由状態において２つの異なる曲率の円弧で形成されているが、コイル軸は、円弧あるいは曲線に限らず、実質的に所定の曲率で湾曲するように形成すれば略同等の効果を奏することができる。例えば、図１７に示すように、連続する二つの直線ａ11，ａ12によって、実質的に所定の曲率で湾曲するコイル軸ＣＡ１を構成することができる。
【００３７】
図１８は、図１６に示すように円弧状に湾曲させた圧縮コイルばね５ｘを、上側座３ｙと下側座４ｙとの間に介装し夫々反時計方向にδ度，γ度傾斜させたときのばね反力軸（図１８の破線）と、図１７に示すように直線ａ11，ａ12によって実質的に所定の曲率で湾曲するように構成した圧縮コイルばね５ｙを、上側座３ｙと下側座４ｙとの間に介装し夫々反時計方向にδ度，γ度傾斜させたときのばね反力軸（図１８の実線）を示す。同図から、直線ａ11，ａ12によって実質的に所定の曲率で湾曲するように構成された圧縮コイルばね５ｙ（図１７）は、実質的に湾曲の大きさが等しければ、略同様のばね反力軸となることが分かる。
【００３８】
而して、図１５に示す圧縮コイルばね５に代えて、図１７に示すように、コイル軸ＣＡ１を、連続する二つの直線ａ11，ａ12によって実質的に所定の曲率で湾曲するように構成すると共に、圧縮コイルばね５ｙの湾曲外側（図１７の右側）の軸方向長さが短くなる方向に下側座４ｙを所定角度γ傾斜させ、且つ湾曲内側（図１７の左側）の軸方向長さが短くなる方向に上側座３ｙを所定角度δ傾斜させることとしても、図１５の態様と略同等の効果を奏することができる。更に、図示は省略するが、連続する三つ以上の直線によって、実質的に所定の曲率で湾曲するコイル軸を構成することとしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に係るストラット型懸架装置は、圧縮コイルばねの上側座面の中心を通るコイル軸が自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように圧縮コイルばねを形成すると共に、圧縮コイルばねの車体外側の軸方向長さが短くなる方向に下側座を所定角度傾斜させて支持し、及び／又は圧縮コイルばねの車体内側の軸方向長さが短くなる方向に上側座を所定角度傾斜させて支持し、且つコイル軸の湾曲方向が車体外側となるように圧縮コイルばねを保持することとしているので、ストラットに対して所望の横力を適切に付与し、円滑な緩衝作動を確保することができる。しかも、例えば下側座の傾斜角度を適宜設定することによって、圧縮コイルばねを上側座に対し着力点近傍で適切に支持するように調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るストラット型懸架装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における上側座、下側座及びストラットマウントを示す拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るストラット型懸架装置に供する下側座の平面図である。
【図４】本発明の比較対象の圧縮コイルばねの一例の支持状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の圧縮コイルばねの支持状態を示す断面図である。
【図６】初期胴曲がりを有する圧縮コイルばねに関し、上側座面に対する下側座面の傾斜がばね反力に及ぼす影響を実験するためのモデル圧縮コイルばねを示す斜視図である。
【図７】図６の圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で下側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合のばね反力軸の変化を示すグラフである。
【図８】図６の圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で下側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合の横力の変化を示すグラフである。
【図９】図６の圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で下側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた状態で、更に上側座面をｘ軸回りに時計方向に回転させた場合の横力の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るストラット型懸架装置の断面図である。
【図１１】図６の圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で上側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合のばね反力軸の変化を示すグラフである。
【図１２】図６の圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で下側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合の力関係を示す特性図である。
【図１３】図６の圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で下側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合において、下側座面の傾斜角度αに応じた横力の変化を示すグラフである。
【図１４】図６の圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で下側座面をｘ軸回りに反時計方向に回転させた場合において、下側座面の傾斜角度αに応じた着力点のずれ量を示すグラフである。
【図１５】本発明の更に他の実施形態に係るストラット型懸架装置を示す断面図である。
【図１６】図１５の圧縮コイルばねをモデル化した圧縮コイルばねの断面図である。
【図１７】図１６の圧縮コイルばねに対し、比較対象の圧縮コイルばねの一例を示す断面図である。
【図１８】図１６及び図１７に示す圧縮コイルばねを、δ度，γ度傾斜させた上側座と下側座との間に介装したときのばね反力軸を示すグラフである。
【符号の説明】
１車体，２ストラット，３上側座，４下側座，
５圧縮コイルばね，６ナックル，７ロアアーム，
８車輪，１０ストラットマウント

Claims

車体にストラットの上端を支持すると共に、前記ストラットに固定する下側座と前記車体に支持する上側座との間に、前記ストラットを囲繞するように圧縮コイルばねを配置し、前記ストラットを介して前記車体に車輪を支持するストラット型懸架装置において、前記圧縮コイルばねの上側座面の中心を通るコイル軸が、前記圧縮コイルばねの自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように前記圧縮コイルばねを形成すると共に、前記圧縮コイルばねの前記車体外側の軸方向長さが短くなる方向に前記下側座を所定角度傾斜させて支持し、及び／又は前記圧縮コイルばねの前記車体内側の軸方向長さが短くなる方向に前記上側座を所定角度傾斜させて支持し、前記圧縮コイルばねを、前記コイル軸の湾曲方向が前記車体外側方向となるように保持することを特徴とするストラット型懸架装置。