JP4680617B2 - Spring unit for vehicle suspension - Google Patents
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Description
本発明は、コイルスプリングのバネレートを調節できる車両用サスペンションのスプリングユニットに関する。 The present invention relates to a vehicle suspension spring unit capable of adjusting a spring rate of a coil spring.
車両用サスペンションを構成する圧縮コイルスプリングは、車体側の部材と車輪側の部材との間に配置され、該車体に加わる荷重を支え、且つ荷重の大きさに応じて撓むようになっており、車両の走行性や乗り心地を決める要素の一つとして重要である。特に、路面の凹凸やカーブに適した路面追従性を必要とするカーレースにおいては、サスペンションスプリングのバネレートの違いが走行に大きな影響を与える。 A compression coil spring constituting a vehicle suspension is disposed between a vehicle body side member and a wheel side member, supports a load applied to the vehicle body, and bends according to the magnitude of the load. It is important as one of the factors that determine driving performance and ride comfort. In particular, in a car race that requires road surface followability suitable for road surface unevenness and curves, the difference in the spring rate of the suspension spring has a great influence on the running.
そのため従来では、バネレートの異なるスプリングを数種類用意し、これらバネレートの異なるスプリングを試しながら走行するコースの状況に適したスプリングを選択していた。 For this reason, conventionally, several types of springs having different spring rates have been prepared, and springs suitable for the conditions of the course to be run while selecting springs having different spring rates have been selected.
しかし、最適なスプリングレートのスプリングを選択するためには、上述のようにバネレートの異なる複数のサスペンションスプリングをあらかじめ用意する必要がある上、交換作業に時間と手間がかかっていた。 However, in order to select a spring having the optimum spring rate, it is necessary to prepare a plurality of suspension springs having different spring rates as described above, and the replacement work takes time and effort.
そこで、スプリングの交換を行うことなくバネレートを変更することのできるサスペンションスプリングが提案されている(特許文献1)。 Thus, a suspension spring that can change the spring rate without replacing the spring has been proposed (Patent Document 1).
図3はこのようなバネレート変更タイプのサスペンション用スプリングユニットを示している。 FIG. 3 shows such a spring rate changing type suspension spring unit.
図3において、バネレート可変スプリングユニット60は、圧縮コイルスプリング61と、このコイルスプリング61の内径部側に嵌合してねじ込まれるアジャストカラー62と、アジャストカラー62をコイルスプリング61に固定するためのフランジ付きスリーブ63から構成されている。
In FIG. 3, the variable spring
コイルスプリング61は一端61aをコイル端が内側のコイルに対して非接触の開放状態にあるオープンエンドに形成し、他端61bをコイル端が内側のコイルに対して接触の閉鎖状態にあるクローズエンドに形成している。アジャストカラー62は、円筒体の外周部にコイルスプリング61のピッチに合わせた1条のスパイラル溝部62aが形成されており、コイルスプリング61のオープンエンドに形成された一端61a側からスパイラル溝62aを合わせてアジャストカラー62をねじ込む。
The
コイルスプリング61の巻き線部分にはロック部材係合用の溝部61cが形成され、フランジ付きスリーブ63を該溝部61bに係合させるようにしてアジャストカラー62に螺着する。アジャストカラー62がコイルスプリング61に固定された状態において、アジャストカラー62のスパイラル溝62aにコイルスプリング61の巻き線部分が螺合しており、コイルスプリング61におけるこの螺合した巻き線部分はスプリングとして機能していない。したがって、コイルスプリングの有効長(H)は、アジャストカラー62のスパイラル溝62aの溝端からコイルスプリング61のクローズドエンドに形成された他端62bとの距離となる。
A
コイルスプリング61のバネレート(バネ剛性)は、上記の有効長(H)が短くなれば高くなり、長くなれば小さくなる。したがって、コイルスプリング61に対するアジャストカラー62のねじ込み量を変更することにより、コイルスプリング61のバネレートを変更することが可能となる。
上記した従来のスプリングユニットでは、コイルスプリング61に対するアジャストカラー62のねじ込み量を調節することにより、他のバネレートのスプリングに交換することなく、バネレートを変更することができる。
In the conventional spring unit described above, by adjusting the screwing amount of the
しかし、上記した従来のスプリングユニットでは、あらかじめコイルスプリング61の所定位置に設けられたロック部材係合用の溝部61cにスリーブ63を係合させてアジャストカラー62をコイルスプリング61に対して固定しているため、このロック部材係合用の溝部61が形成されている数段階のバネレートの変更しか行うことができなかった。
However, in the above-described conventional spring unit, the
また、アジャストカラー62はコイルスプリング61のオープンエンドに形成された一端61a側からねじ込むようにしているため、両端がクローズドエンドに形成されたコイルスプリングに対しては適用できないという問題があった。
Further, since the
本願発明は上記観点に鑑みなされたもので、バネレートを調節するための部材が配置される側のばね端が所謂クローズドエンドのコイルスプリングに対して適用することができ、バネレートを無段階調節することができ、しかも組み付け作業が容易な車両のサスペンション用スプリングユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above viewpoint, and the spring end on the side where the member for adjusting the spring rate is arranged can be applied to a so-called closed end coil spring, and the spring rate is adjusted steplessly. An object of the present invention is to provide a suspension unit for a vehicle suspension that can be assembled easily.
本発明の目的を実現する構成は、請求項1に記載のように、車体側の部材と車輪側の部材との間に配置され、該車体に加わる荷重を支え、且つ荷重の大きさに応じて撓む車両用サスペンションのコイルスプリングと、筒状に形成されると共に外周部にねじ部が形成され、前記コイルスプリングの内径部に挿通される筒体と、前記コイルスプリングの巻き線部のピッチと略同ピッチに形成され、該コイルスプリングの巻き線部に嵌合した状態で前記筒体の外周部に軸方向の固定位置を変更可能に組み付け固定される螺旋体と、前記筒体のねじ部に螺着され、前記コイルスプリングの一端面と当接するナット部材と、を有し、前記筒体の一端が前記車体側の部材と当接すると共に、前記コイルスプリングの他端が前記車体側の部材と当接する車両用サスペンションのスプリングユニットであって、前記螺旋体は複数の螺旋状部材により構成され、前記複数の螺旋状部材を外方から差し込まれるボルトにより前記筒体に固定したことを特徴とする車両用サスペンションのスプリングユニットとするものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a structure that is disposed between a vehicle body side member and a wheel side member, supports a load applied to the vehicle body, and depends on a magnitude of the load. A coil spring of a vehicle suspension that bends, a cylinder that is formed in a cylindrical shape and has a threaded portion formed on an outer peripheral portion thereof, and is inserted into an inner diameter portion of the coil spring, and a winding portion of the coil spring. A helical body that is formed at substantially the same pitch as the pitch and is assembled and fixed to the outer peripheral portion of the cylindrical body so that the axial fixing position can be changed in a state of being fitted to the winding portion of the coil spring; is screwed in parts, have a one end surface abutting the nut member of the coil spring, one end of the cylindrical body abuts said body side member, the other end of the coil spring of the vehicle body Vehicle in contact with member A spring unit of the suspension, the helix is composed of a plurality of helical members, wherein the plurality of helical members the by bolts inserted from the outside of the vehicle suspension, characterized in that fixed to the cylindrical body spring A unit.
請求項1に係る発明によれば、コイルバネの内径部に筒体を挿入した状態で、螺旋体をコイルバネの巻き線部の間を通して組み付け固定することで、螺旋体付きの筒体を両端がクローズドエンドのコイルバネに対して螺進させ、筒体に螺着するナット部材を該コイルバネの端面に当接させることにより、コイルバネに対して任意の位置で筒体に組み付けられた螺旋体の先端を当接させることができ、これにより、コイルバネの有効長を任意に設定し、このコイルバネのバネレートを任意の値に調節することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, in a state where the cylindrical body is inserted into the inner diameter portion of the coil spring, the spiral body is assembled and fixed between the winding portions of the coil spring, so that both ends of the cylindrical body with the spiral body are closed end. The tip of the helical body assembled to the cylindrical body at an arbitrary position is brought into contact with the coil spring by causing the nut member screwed to the coil spring to abut on the end surface of the coil spring. Accordingly, the effective length of the coil spring can be set arbitrarily, and the spring rate of the coil spring can be adjusted to an arbitrary value.
また、螺旋体を複数の螺旋状部材により構成したので、コイルスプリングの巻き線部間を通して筒体へこれらの螺旋状部材の取り付けを容易に行うことができる。 Further, since the configuration of threaded旋体a plurality of helical members, it is possible to easily mounting of these spiral members to the cylindrical body through between the winding portion of the coil spring.
本願発明の実施の形態を図1、図2に示す。 An embodiment of the present invention is shown in FIGS.
図1(a)は、車両のサスペンション用スプリングユニットの分解斜視図、図1(b)は、図1(a)のB-B矢視断面図、図2は図1に示すスプリングユニットの縦断面図で、(a)は図1のスプリングユニットの有効スプリング長が長いバネレートが低い状態、(b)は有効スプリング長が短いバネレートが高い状態をそれぞれ示す。 1A is an exploded perspective view of a suspension unit for a vehicle suspension, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1A, and FIG. 2 is a longitudinal section of the spring unit shown in FIG. 1A is a state where the spring rate of the spring unit of FIG. 1 is long and the spring rate is low, and FIG. 1B is a state where the spring rate is short and the spring rate is high.
本実施の形態において、スプリングユニット1は、圧縮コイルスプリング2の内径部に金属製の筒体であるアジャストチューブ3を内装した状態で、コイルスプリング2の巻き線部間から軸心対称に円弧形状で且つ螺旋形状に形成された螺旋状部材をなす一対のアジャストシート4をアジャストチューブ3に固定し、このアジャストチューブ3を軸回りに回転することにより、一対のアジャストシート4から構成される螺旋体が圧縮コイルスプリング2の巻き線部の間を螺進し、該一対のアジャストシート4のねじ込み量を調節可能な構成となっている。
In the present embodiment, the spring unit 1 has an arc shape symmetrically about the axis from between the winding portions of the coil spring 2 in a state in which an
スプリングユニット1を構成するコイルスプリング2は、所定の線径のバネ用線材を所定の有効巻回数とした一般的な圧縮コイルスプリングであって、アジャストチューブ3が挿入される側である一端2aが前述したクローズドエンドに形成され、また反対の他端2bも前述したクローズドエンドに形成されている。なお、コイルスプリング2の他端2bは、車両用サスペンションを構成する例えば不図示のシリンダー側(車輪側)に設けたスプリングシート7と当接し、この他端2bの端面には平坦加工が施されている。
The coil spring 2 constituting the spring unit 1 is a general compression coil spring in which a spring wire having a predetermined wire diameter is set to a predetermined effective number of turns, and has one
コイルスプリング2に同軸的に内装されるアジャストチューブ3の上端部は、前記車両用サスペンションにおける前記シリンダーと相対移動するピストンロッドの先端部側(車体側)に取付けられたバネ受座(不図示)に当接しており、このコイルスプリング2及びアジャストチューブ3内を前記ピストンロッドが貫通している。
A spring seat (not shown) attached to the tip end side (vehicle body side) of a piston rod that moves relative to the cylinder of the vehicle suspension is attached to the upper end of the
アジャストチューブ3の外周部には、後述のロックナット8が螺合するねじ部3aが軸方向の片方の部分に形成され、反対側の他方の部分である円筒状の固定部3bには一対のアジャストシート4が軸心の回りに螺旋を描くように密着嵌合すると共に、この一対のアジャストシート4をアジャストチューブ3にボルトナットにより固定するためのボルト孔3c、3dが螺旋を描く軌跡上に連続して複数形成されている。
On the outer peripheral portion of the
なお、一つのアジャストシート4に対応して形成された複数のボルト孔3c、3dで構成される連続する一組のボルト孔の軌跡傾斜は、コイルスプリング2が無負荷の状態においてコイルスプリングの巻き傾斜と一致するように形成されている。また本実施の形態において、複数のボルト孔3cで構成される一組のボルト孔は、複数のボルト孔3dで構成される一組のボルト孔に対し、軸方向両側にそれぞれ形成され、複数のボルト孔3dを介して固定される一方のアジャストシート4に対し、その上側又は下側のいずれか一方に他方のアジャストシート4を固定できるようにしている。
It should be noted that the locus inclination of a set of continuous bolt holes formed by a plurality of
すなわち、アジャストチューブ3を含めたコイルスプリング2の全長を大きく変更したくないような場合、アジャストシート4の先端とスプリングシート間の長さであるコイルスプリングの有効長を少なくしてスプリングレートを高くする場合には、前記他方のアジャストシート4を前記一方のアジャストシート4の下方に固定し、逆に前記コイルスプリングの有効長を長くしてスプリングレートを低くする場合には前記他方のアジャストシート4を前記一方のアジャストシート4の上方に固定すれば良い。
That is, when it is not desired to greatly change the entire length of the coil spring 2 including the
一方、一対のアジャストシート4は、コイルスプリング2の巻き曲率と同じ曲率および螺旋傾斜を有する金属平板で形成され、アジャストチューブ3の外周部に固定された状態で1条の螺旋凸部をなす螺旋体を構成している。なお、前記螺旋体は螺旋状部材をなす2つのアジャストシート4で構成しているがこれに限定されることはなく、3以上のアジャストシートであってもよく、一つの螺旋状部材であっても良い。
On the other hand, the pair of adjustment sheets 4 is formed of a metal flat plate having the same curvature and spiral inclination as the winding curvature of the coil spring 2, and is a spiral body forming a single spiral protrusion in a state of being fixed to the outer periphery of the
コイルスプリング2の両端が上述したクローズドエンドに形成されていると、従来例のようにコイルスプリング2の端から凸状を有するアジャストチューブ3を螺合させることができないので、本実施の形態において、半円形状に形成した一対のアジャストシート4をコイルスプリング2の巻き線間に嵌めこんだ状態で、コイルスプリング2の内径部に予め挿入しておいたアジャストチューブ3にこれら一対のアジャストシート4を固定する。
If both ends of the coil spring 2 are formed in the above-described closed end, the
一対のアジャストシート4には、固定用のボルトが挿通される複数の孔部41がそれぞれ形成され、各孔部41を通してボルト5が差し込まれ、アジャストシート3に形成したボルト孔3c、3dを貫通したボルト5の貫通端部をナット6で締付けることにより、一対のアジャストシート4をアジャストチューブ3に固定している。
A plurality of
なお、アジャストシート4をアジャストパイプ3に固定する手段として、上述のボルトナット留めに限られるものではなく、ピン留めやリベット留めでもよい。
The means for fixing the adjustment sheet 4 to the
このように一対のアジャストシート4が固定されたアジャストパイプ3を右回りあるいは左回りに回転させてアジャストシート4の先端とスプリングシート7との軸方向距離であるコイルスプリング2の有効長を変更することにより、このコイルスプリング2のバネレートを任意の値に変更することが可能となる。
The effective length of the coil spring 2 that is the axial distance between the tip of the adjustment sheet 4 and the spring seat 7 is changed by rotating the
図2(a)は、アジャストパイプ3に固定された一対のアジャストシート4をコイルスプリング2の先端2aに係合させた状態を示し、この場合にはアジャストシート4の先端と、コイルスプリング2の他端2bが当接しているスプリングシート7との軸方向長さであるコイルスプリングの有効長が最も長い状態にセットされ、コイルスプリング2のバネレートが最も低くなる。また、この図2(a)に示す状態から一対のアジャストシート4が固定されたアジャストパイプ3を軸方向に距離Aだけ螺進させた状態を図2(b)に示す。
FIG. 2A shows a state in which a pair of adjustment sheets 4 fixed to the
この図2(b)に示す状態では、図2(a)に示す場合に比較して、コイルスプリング2の有効長が長さAだけ減少したので、コイルスプリング2のバネレートが高められることになる。 In the state shown in FIG. 2B, since the effective length of the coil spring 2 is reduced by the length A as compared with the case shown in FIG. 2A, the spring rate of the coil spring 2 is increased. .
したがって、このスプリングユニットを車両のサスペンションに装着した状態で荷重Fが作用すると、図2(a)に示す低いバネレートでは図2(b)に示す高いバネレートの場合に比べてコイルバネ2の縮み量が多い。 Therefore, when the load F is applied with the spring unit mounted on the suspension of the vehicle, the amount of contraction of the coil spring 2 is smaller at the low spring rate shown in FIG. 2A than at the high spring rate shown in FIG. Many.
コイルスプリング2の巻き線間に一対のアジャストシート4を嵌合した状態で、一対のアジャストシート4をアジャストパイプ3に固定しただけでは、アジャストシート付きのアジャストパイプ3とコイルスプリング2とは相対的に螺進する。この場合、コイルスプリング2はスプリングシートと前記ピストンロッド側のバネ受座との間で圧縮力を受けて取付けられているため、アジャストシート4に対してコイルスプリング2が伸びようとする力でこのコイルスプリング2が螺進するのを規制する必要がある。
If the pair of adjusting sheets 4 are fixed to the adjusting
そこで、本実施の形態では、ロックナット8をアジャストチューブ3のねじ部3aにねじ込ませ、このロックナット8をコイルスプリング2の端面に当接するまで締め付けることにより、コイルスプリング2の上述した移動(右ネジ回り方向への螺進)を規制し、アジャストパイプ3に固定されているアジャストシート4の先端とスプリングシート7との軸方向距離であるコイルスプリング2の有効長を設定した長さに保持できるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the
1:スプリングユニット
2:圧縮コイルスプリング
3:アジャストチューブ
4:アジャストシート
5:ボルト
6:ナット
1: Spring unit 2: Compression coil spring 3: Adjustment tube 4: Adjustment seat 5: Bolt 6: Nut
Claims (1)
筒状に形成されると共に外周部にねじ部が形成され、前記コイルスプリングの内径部に挿通される筒体と、
前記コイルスプリングの巻き線部のピッチと略同ピッチに形成され、該コイルスプリングの巻き線部に嵌合した状態で前記筒体の外周部に軸方向の固定位置を変更可能に組み付け固定される螺旋体と、
前記筒体のねじ部に螺着され、前記コイルスプリングの一端面と当接するナット部材と、
を有し、前記筒体の一端が前記車体側の部材と当接すると共に、前記コイルスプリングの他端が前記車体側の部材と当接する車両用サスペンションのスプリングユニットであって、
前記螺旋体は複数の螺旋状部材により構成され、前記複数の螺旋状部材を外方から差し込まれるボルトにより前記筒体に固定したことを特徴とする車両用サスペンションのスプリングユニット。 A coil spring of a vehicle suspension that is disposed between a vehicle body side member and a wheel side member, supports a load applied to the vehicle body, and bends according to the magnitude of the load;
A cylindrical body that is formed in a cylindrical shape and has a threaded portion formed on the outer peripheral portion thereof, and is inserted through the inner diameter portion of the coil spring;
The coil spring is formed at substantially the same pitch as the winding portion of the coil spring, and is assembled and fixed to the outer peripheral portion of the cylindrical body so that the axial fixing position can be changed while being fitted to the winding portion of the coil spring. A spiral,
Is screwed to the threaded portion of the cylindrical body, and one end surface of the coil spring abutting the nut member,
Have a, one end of the cylindrical body abuts said body side member, the other end of the coil spring is a spring unit of the vehicle body-side member that abuts a suspension for a vehicle,
The suspension unit for a vehicle suspension, wherein the spiral body includes a plurality of spiral members, and the plurality of spiral members are fixed to the cylindrical body by bolts inserted from the outside .
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