JP6020992B2

JP6020992B2 - 自動車用の一体式全輪関連サスペンションシステム

Info

Publication number: JP6020992B2
Application number: JP2012146044A
Authority: JP
Inventors: 今井　修一; 修一今井
Original assignee: 今井　修一; 修一今井
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: JP2013256272A

Description

本発明は、自動車用のサスペンションに、二つのＡの文字の頭を反対向きにつけた形状の板状スプリングを２枚、車体の上下方向に並べて用いる。
上下の板状スプリングは、ほぼ相似形であり、それぞれの板状スプリングは、振動の節にあたる５点でシャシ−に固定される。
下側の板状スプリングは、上側の板状スプリングよりも厚みがあり、その２枚の板状スプリングが、ハブキャリア−を介して、同時に関連して振動する時に、それぞれが持つ、互いに異なる固有振動数が、相手の振動を打ち消すように働き、振動が素早く減衰するような、上下２枚の板状スプリングのセットとして構成する。
このセットが一体となり、全輪を関連させて、ピッチングを抑制し、またロ−リングを抑制しながら、車体をできるだけ水平に保とうと制御するサスペンションシステムを構築する。
サスペンションの素材に、カ−ボン繊維複合材を用い、その優れた特性を活用して、極めてシンプルな構造で、部品点数も大幅に少なく、製造コストも低く抑えられる、非常に軽量なサスペンションシステムを構成する。
以上のような、自動車用の一体式全輪関連サスペンションシステムである。

従来、フランスのシトロエン社が、１９４８年に発表したシトロエン２ＣＶの金属製コイルスプリングによる「前後関連懸架装置」や、１９５５年に発表したシトロエンＤＳの複雑なハイドロニューマチック式の「前後関連懸架装置」を、現在得られる最新のカーボン繊維複合材（ＣＦＲＰ）を用いて、同様の機能を簡潔な機構で達成せしめようとするものである。

特表２００１−５０８７２６号広報実願昭５９−１３１９９９号（実願昭６１−０４５２１１号）特開平０３−１２５０３９号広報以上の３文献ともに、本発明の、２枚の板状スプリングが、ハブキャリア−を介して、同時に関連して振動する時に、それぞれが持つ互いに異なる固有振動数が、相手の振動を打ち消すように働き、振動が素早く減衰するような上下２枚の板状スプリングのセットとして構成する方式とは、原理の応用方法が相異なり、既存の発明や技術は存在しない、全く新しい発明である。

現代の自動車用のサスペンションは、進歩し続け、洗練され完成の域に達しているが、部品点数も多く、複雑で重量も嵩んでいる。
本発明は、カーボン繊維複合材の優れた特性を活用して、極めてシンプルな構造で、部品点数も極めて少なく、極めて軽量なサスペンションシステムを構成するものである。

普遍的な４輪自動車の場合では、２枚の板状スプリングを用いて構成するものである。図１は、２枚の板状スプリングの形状の概念図を、３面図で示したものである。（右上は上面図、左上は正面図、下は側面図であり、以下の３面図も同様の表示である。）
上下のスプリングは、ほぼ相似形であり、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、球状の支持部で、それぞれラバ−ブッシュにくるまれて、シャシ−に固定されている。
板状スプリングは、Ｃのセンタ−支持部を中心にして、前後、左右ともほぼ相似形である。前輪は、ダブル・セミリ−ディングア−ムとして、後輪は、ダブル・セミトレ−リングア−ムとして働く。
下側のスプリングは、地面からの衝撃等に対してより強度を高めるために、上側のスプリングよりも厚みのあるものを用い、それぞれが、ハブキャリア−を介して、一緒に振動した場合、互いに相手の振動を打ち消すように働くようなセットとして構成するものである。
白ぬきの矢印は、車両の前方を示すものである。
図２は、図１の３面図を、斜視図とした概念図である。
本発明は、以上の構成よりなるサスペンションシステムである。

図３の上の図は、車両を側面から見て、（左または両）前輪が突起物に乗り上げた場合の、スプリングの動き方を示した概念図である。この時、（右または両）後輪は点線で示したように、下に動き、車両全体としては、ほぼ水平を保ちながら、振動は速やかに減衰する。
図３の下の図は、（左または両）前輪が凹みに落ちた場合の、スプリングの動き方を示した概念図である。この時、（右または両）後輪は点線で示したように、上に動き、車両全体としては、ほぼ水平を保ちながら、振動は速やかに減衰する。
図４の上の図は、車両を前方から見て、右前輪が突起物に乗り上げた場合の、スプリングの動き方を示した概念図である。この時、左前輪は点線で示したように、上に動き、車両全体としては、ほぼ水平を保ちながら、振動は速やかに減衰する。
また、この図は、車両が左旋回に入った場合に、遠心力により車両が右に傾いた場合の、スプリングの動き方を示した概念図としても見ることができる。この時、左前輪は点線で示したように上に動き、車両の傾きは抑制される。
図４の下の図は、車両を前方から見て、右前輪が凹みに落ちた場合の、スプリングの動き方を示した概念図である。この時、左前輪は点線で示したように、下に動き、車両全体としては、ほぼ水平を保ちながら、振動は速やかに減衰する。
このように、上下２枚の板状スプリングのセットが一体となり、全輪を関連させて、ピッチングを抑制し、ロ−リングを抑制しながら、車体をできるだけ水平に保とうと制御するサスペンションシステムを構築する。

自動車用に応用する場合の、実施の形態の、板状スプリングの支持部と端点の構造の概念図を、それぞれ３面図と２面図（この場合、上は上面図、下は側面図）で示したものが、図５から図９までである。
本発明は以上の構成よりなる。

以下の図面は、すべて概念図である。
本発明の自動車用に応用する場合の、標準的な場合の３面図本発明の自動車用に応用する場合の、標準的な場合の斜視図本発明の自動車用に応用する場合の、２枚の板状スプリングの振動の様子を示す側面図本発明の自動車用に応用する場合の、２枚の板状スプリングの振動の様子を示す正面図本発明の自動車用に応用する場合の３面図。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの球状の支持部が、ラバ−ブッシュにくるまれて、平たい円筒形のケ−シングの中に収まり、そのケ−シングは、シャシ−に固定される。ここで、Ｃのラバ−ブッシュは硬めに設定し、各４輪の移動軌跡を小さめに規制するように働く。一方、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅのラバ−ブッシュはやや柔らかめに設定し、各４輪が上下に振動した場合に、スプリングがたわんで、それぞれ各４輪が車体の内側には入り込むが、車体の外側には出にくくなるように、球状の支持部を、図のように、前後左右のケ−シングの、それぞれの外側に偏心させて配置する。上記の、図５の標準的な４輪車用よりも、高い負荷がかかる車両の場合には、図のように、（１）のカーボン繊維複合材製のテンションロッド（またはテンションワイヤ−）４本を付け加えて、前方４カ所をシャシ−に支持させ、強化版の４輪車用とした場合の２面図。マウントＡ部の構成法の２面図。（１）は、板状スプリング、（２）は、球状の支持部の上部部分、（３）は、（２）と一体成型されるひれ状の補強部分、（４）は、（２）と（１）の固着部を補強するカーボン繊維複合材のリボンを巻き付けた部分、（５）は、（２）と一体成型される円筒状の補強部分、（６）は、（２）および（５）と一体成型されるリブ状の補強部分、（７）は、ラバ−ブッシュ上部部分、（８）は、上下半分に分かれた平たい円筒形のケ−シング中に、全て組上げ、収めた状態のマウント部の、シャシ−に固定するためのブラケット部である。白ぬきの矢印は、車両の前方を示すものである。下の、側面図のブラケット位置は、図面的には正しくないが、ケ−シングには、ブラケット部が付いているという概念図である。また、マウントＢ、Ｄ、Ｅ部は、マウントＡ部の構成パ−ツの左右上下を反転させた相似形である。マウントＣ部の構成法の２面図。（１）は、板状スプリング、（２）は、球状の支持部で、マウントＡ部の球状の支持部と同様の構造である。（３）は、ひれ状の補強部分、（４）は、カーボン繊維複合材のリボンを巻き付けた補強部分、（５）は、ラバ−ブッシュ、（６）は、マウントＣ部のブラケットである。白ぬきの矢印は、車両の前方を示すものである。マウントＡ部の先の端点部の構成法の２面図。（５）は、板状スプリング、（２）は、ハブキャリア−の支持部、（３）は、（２）と一体成型されるひれ状の補強部分、（４）は、（５）と（２）の固着部を補強するカーボン維複合材のリボンを巻き付けた部分、（１）は、ハブキャリア−を支持するためのボルト用の穴。上下に半分に分かれた（２）は、チタン等の電蝕が起きにくい軽量な金属を用い、必要ならば、絶縁塗装を施す。白ぬきの矢印は、車両の前方を示すものである。マウントＢ、Ｄ、Ｅ部の先の端点部も同様の構造である。

Claims

自動車用の一体式全輪関連サスペンションシステムであって、車体の上下方向に並べた２枚の板状スプリングを有し、
当該２枚の板状スプリングは、それぞれ、アルファベットのＡの文字の頭を時計回りに９０度回転し、もうひとつのＡの文字の頭を反時計回りに９０度回転し、それぞれの頭同士をつけた形状であって互いにほぼ相似形であって、
前記２枚の板状スプリングは、それぞれ、振動の節にあたる５点でシャシ−に固定されるものであって、該５点は各板状スプリング形状におけるアルファベットのＡの文字の頭同士がつけらた部位と対応するセンタ−支持部（Ｃ）、及び、各板状スプリング形状における各アルファベットのＡの文字を構成する線同士が各アルファベットＡの文字内の中央付近で交差する点に対応する部位（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ）であり、
前記２枚の板状スプリングは、それぞれ、各板状スプリング形状における各アルファベットのＡの文字の頭とは反対側の端点２点ずつ合計前後４箇所がハブキャリア−に接続されるものであり、
前記２枚の板状スプリングにおける下側の板状スプリングは、上側の板状スプリングよりも厚みがあり、
前記２枚の板状スプリングは互いに異なる固有振動数を有するものであって、前記ハブキャリア−を介して同時に関連して振動する時に、当該互いに異なる固有振動数が相手の振動を打ち消すように働き、振動が減衰するよう作用する上下２枚の板状スプリングのセットとして構成され、
前記２枚の板状スプリングの素材には、カ−ボン繊維複合材が用いられたことを特徴とする、自動車用の一体式全輪関連サスペンションシステム。