JPH01164613A - 車両用懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車や附随車等の懸架機構部に用いられる
車両用懸架装置に関する。

〔従来の技術〕

マクファーソン型に代表されるストラットタイプの懸架
装置は、ショックアブソーバを懸架リンクの一部として
利用したものであり、前輪すなわち操舵輪用に多用され
ている。また、チャップマン型と呼ばれる後輪用マクフ
ァーソンタイプも知られている。

周知のマクファーソンタイプの懸架装置は、柱状のオイ
ルダンパすなわちストラットと、このストラットの外周
部に設けられた鋼製コイルばねと、ストラットの下方に
設けられてストラットと連動して上下方向に回動するロ
アアームなどからなっている。このような構成の懸架装
置は、路面からの人力によってストラットが伸縮すると
、ストラット内部の減衰力発生機構部にオイルが流れる
とともに、ストラットの伸縮に応じて上記コイルばねが
撓むことにより、上下方向の相対運動が吸収される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のストラットタイプの懸架装置には上記コイルばね
が使われているが、このような用途に使われるコイルば
ねは、線径や巻数の関係から密着高さを充分に低（する
ことが困難である。このため伝統的なコイルばねを用い
ている限りは、車高を従来よりも低くすることに困難を
伴う。

なお、マクファーソンタイプではないが実開昭５７−２
１８４７号公報に開示されているような特殊形状のＦＲ
Ｐスプリングも提案されている。この先行技術に開示さ
れているスプリングは、第８図に示されるように横長な
楕円リング状の一体形り−）ａや、第９図に示されるよ
うに上下対称形状のリーフｂ、ｃの板端部ｅをボルトｆ
によって締結したものなどである。

しかしながら上記先行技術のうち、第８図に示されてい
る一体形のり−フａは、その両端ｇ２ｇが曲がり梁とな
るためリーフ中央部よりも応力がかなり高くなる。しか
も両端ｇ９ｇの曲率によってキャンバｈが決まってしま
うし、応力的に両端ｇ２ｇの曲率を小さくするには限度
があるから、リーフａが上下に密着するまで荷重を負荷
することは不可能である。また、第９図に示されるよう
に板端部ｅをボルトｆによって締結したものは密着高さ
は低くできるが、第８図のものと同様に板端部ｅの応力
が高くなる。しかも板端部ｅでり一フｂ、ｃ同志が擦れ
たり、リーフｂ、ｃ間の隙間ｉに細かな異物が入り込み
やすいため、リーフｂ。

Ｃの摩耗が著しく進むおそれがあるなど、耐久性に問題
がある。

従って本発明の目的は、ストラットタイプにおける密着
高さを低くすることができるとともに、耐久性にも優れ
た車両用懸架装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の懸架装置に使われる
ばねアセンブリは、上に凸の湾曲した形状に成形された
ＦＲＰ製の上ばね板と、このばね板の下側に配置されか
つ下に凸の湾曲した形状に成形されたＦＲＰ製の下ばね
板とを備えて構成され、更にこれら上ばね板と下ばね板
はそれぞれ両端部においてヒンジ等の枢着手段によって
互いに上下方向に回動自在に連結したことを特徴とする
。

〔作用〕

上記構成の車両用懸架装置において、上下方向に加わる
負荷の大きさに応じてストラットが伸縮すると、上ばね
板と下ばね板が上下方向に撓む。

この時、上ばね板と下ばね板とは板端部に設けられてい
るヒンジ等の枢着手段を介して自由に回動するため、両
ばね板が撓んでもばね板同志が擦れて摩耗したり、ばね
板間に異物が入り込むなどの問題が回避される。また、
両ばね板が互いに密着するまで撓んだとしても、板端部
に過大な応力が発生することもない。これらばね板同志
の密着高さは、コイルばねの密着高さに比べると充分低
いものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例につき、第１図ないし第３図
を参照して説明する。第１図に示された懸架装置１のス
トラット２は、従来のオイルダンパと同様にシリンダ状
の第１の部分３と、この第１の部分３に対し軸線方向に
往復移動自在なロッド状の第２の部分４とを備えている
。ストラット２の内部にはオリフィスを備えた減衰力発
生機構が設けられており、ストラット２が伸縮する時に
生じる油の流れにより減衰力が生じるようになっている
。

第１の部分３にはハブキャリア６が設けられている。ハ
ブキャリア６には車輪７のハブ（図示せず）が固定され
る。ハブキャリア６の下端側は、ジヨイント８を介して
ロアアーム９に回転自在に支持されている。ロアアーム
９の基端側は、軸１１によって車体のサブフレーム１２
に上下方向に回動自在に支持されている。第２の部分４
の上端は、アッパーマウント１３によってフレーム１４
に支持されている。１５はストッパラバーである。

また、第１の部分３にブラケット１８が固定されている
。第２の部分４側に位置するアッパーマウント１３には
、アッパーシート１９が設けられている。そしてブラケ
ット１８とアッパーシート１９との間に、ばねアセンブ
リ２１が設けられている。このばねアセンブリ２１は、
ストラット２に曲げ応力が働かないようにするためにス
トラット２の軸線に対してハブキャリア６側に位置をず
らして配置されている。

第２図に示されるように、ばねアセンブリ２１はＦＲＰ
製の上ばね板２２と、このばね板２２の下側に配置され
たＦＲＰ製の下ばね板２３とを備えて構成されている。

なお、上ばね板２２と下ばね板２３の少なくともいずれ
か一方は、複数枚のばね板が厚み方向に重合された重ね
板ばねであってもよい。

上ばね板２２は上に凸の湾曲した形状に成形されており
、下ばね板２３は下に凸の湾曲した形状に成形されてい
る。すなわち両ばね板２２．２３はほぼ上下対称形であ
る。これらＦＲＰばね板２２．２３は、周知のマトリッ
クス樹脂を主にばね板２２．２３の長手方向に沿う一方
向連続強化繊維によって強化したものである。しかも各
ばね板２２．２３は、センタ一部から両端側に向かって
板厚が漸減するようなテーパ形状に成形されている。す
なわちテーパリーフである。この場合、ばね板２２．２
３の長手方向各部の応力が均等化するようなテーパ形状
とするのがよい。

そして上ばね板２２と下ばね板２３は、それぞれ両端部
において枢着手段の一例としての金属製ヒンジ２５．２
６によって互いに上下方向に回動自在に連結されている
。各ヒンジ２５，２６は、第３図に一方を代表して示し
たように、軸２８を中心に互いに回動自在な一対の可動
片２５ａ。

２５ｂと、座板２９．３０と、締付は用のボルト３１お
よびナツト３２などからなる。

本実施例においては、ばね板２２．２３の端面２２ａ、
２３ａがヒンジ軸２８の真上付近に位置するように可動
片２５ａ、２５ｂを取付けることにより、可動片２５ａ
、２５ｂの直線状部のほぼ全長ノをばね板２２．２３に
密接させるようにしている。こうすることにより、可動
片２５ａ。

２５ｂに局部的な曲げ応力の発生することが防止され、
ヒンジ２５の耐久性が向上する。他方のヒンジ２６も同
様の構成である。

ばね板２２．２３の長手方向センタ一部には、それぞれ
エラストマ等のゴム状弾性を有する材料からなる弾性体
３５．３６が取着されている。各ばね板２２．２３は、
弾性体３５．３６を介して上記ブラケット１８とアッパ
ーシート１９に支持される。なお、ヒンジ２５，２６を
ばね板２２゜２３に固定する手段としては、ボルトの代
りに接着を用いてもよいし、あるいはボルトによる締結
と接着を併用してもよい。

ばねアセンブリ２１の設計例を上記表１に示す。

本実施例のＦＲＰばねアセンブリ２１の密着時の総板厚
が約２４ｍ！であるのに対し、従来の鋼製コイルばねの
密着高さは７７−であるから、従来の約３分の１の密着
高さにすることが可能である。

表　　　１ 上記構成の懸架装置１は、路面からの入力の大きさに応
じてハブキャリア６が上下すると、その動きに連動して
ストラット２の第１の部分３と第２の部分４とが上下に
往復動する。更にロアアーム９が上下方向に回動すると
ともに、上ばね板２２と下ばね板２３が互いに接離する
方向に撓む。

このようにばね板２２．２３が撓むことと、ストラット
２による減衰作用により、ハブキャリア６の上下方向の
振動が減衰される。

上ばね板２２と下ばね板２３が上下方向に撓む時には、
ヒンジ２５，２６を介して双方の板端部が互いに自由に
回動するため、ばね板２２．２３が繰返し撓んでもばね
板同志が擦れて摩耗したり、ばね板２２．２３間に異物
が入り込むなどの問題を生じない。また、ＦＲＰ製のば
ね板２２．２３は鋼製ばね板に比較して撓みを大きくと
れること、および板端部がヒンジ２５，２６によって回
動自在に枢着されていることにより、ばね板２２゜・　
２３を互いにほぼ完全に密着させるまで撓ませたとして
も、板端部に過大な応力か発生することがないから、ば
ね板２２．２３同志が密着するように自由にキャンバを
決めることができ、設計の自由度がきわめて大きい。

しかも本実施例ではばね板２２．２３にテーバリーフを
採用したから、各ばね板２２．２３が密着する方向に撓
む場合に、等幅等厚のばね板が撓む時よりもフラットに
撓んで密着するので、密着高さを等幅等厚のばね板に比
べて更に低くすることができる。

なお、第４図に示されるように一方のばね板２３（また
は２２）にストッパラバー３８取付けるようにしてもよ
い。この場合には、前記実施例で述べたストッパラバー
１５は省略できる。

第５図ないし第７図に示された本発明の第２実施例は、
前輪等の操舵輪用に使われる懸架装置１である。本実施
例において上記第１実施例と共通の箇所には第１実施例
と同一の符号を付して説明は省略する。

操舵輪用のマクファーソンストラットは、舵取り操作に
伴いハブキャリア６の向きが変るため、ストラット２が
その軸回りに回転する。この場合、ばねアセンブリ２１
がストラット２と一緒に回転してしまうと、ばねアセン
ブリ２１の占める空間がきわめて大きくなる。このため
、ストラット２が回転してもばねアセンブリ２１は回転
しない工夫が必要である。このため本実施例では、スト
ラット２とばねアセンブリ２１とを相対回転可能に設け
た。すなわち第６図に示されるように、ストラット２の
上部をベアリング４０を介してアッパーマウント１３に
回転自在に支持させる。また第７図に示されるように、
ストラット２の上下方向中間部には円周方向に沿うリン
グ状のブラケット４１を設けるとともに、このブラケッ
ト４１には軸方向の荷重を支持するベアリング４２を介
して受け座４３を設ける。この受け座４３は、ストラッ
ト２の軸回りに回転自在である。受け座４３には弾性体
３６を受けるための支持部４４が設けられている。

上記構成の第２実施例によれば、操舵時にストラット２
が軸回りに回転しても、ばねアセンブリ２１はアッパー
マウント１３と一体化しているため回転しない。このた
めばねアセンブリ２１の占める空間を必要最少限に押え
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コイルばねを用いた従来のストラット
タイプの懸架装置に比べてばねの密着高さを小さくする
ことができるので、懸架機構部の上下方向の寸法をコン
パクト化する上で有効である。しかも、比較的摩耗に弱
いとされるＦＲＰ製のばね板を用いていてもばね板同志
が擦れたり、ばね板間に異物が入り込んで摩耗の原因に
なるようなこともなく、耐久性に優れた懸架装置が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は懸架装置の正面図、第２図はばねアセンブリの斜視
図、第３図はヒンジの取付は部分を示す側面図、第４図
はストッパラバーの取付は例を示す斜視図、第５図ない
し第７図は本発明の第２実施例を示し、第５図は懸架装
置の正面図、第６図はストラット上部の断面図、第７図
はベアリング部分を示す断面図、第８図は従来のＦＲＰ
ばね板の斜視図、第９図は更に別の従来例を示すＦＲＰ
ばね板の一部の斜視図である。 １・・・懸架装置、２・・・ストラット、３・・・第１
の部分、４・・・第２の部分、９・・・アーム、２１・
・・ばねアセンブリ、２２・・・上ばね板、２３・・・
下ばね板、２５．２６・・・ヒンジ（枢着手段）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ７７７＋７７７−７−Ｓ７−７−７ 第１図 第２図 第３図 第４図 【 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線方向に相対往復動自在な第１の部分および第
   ２の部分をもつストラットと、このストラットの下方に
   位置してストラットと連動して上下方向に往復動可能な
   アームと、上記ストラットの第１の部分と第２の部分と
   の間に設けられるばねアセンブリとを、備えた懸架装置
   において、上記ばねアセンブリは、上に凸の湾曲した形
   状に成形されたＦＲＰ製の上ばね板と、このばね板の下
   側に配置されかつ下に凸の湾曲した形状に成形されたＦ
   ＲＰ製の下ばね板とを備えて構成され、更にこれら上ば
   ね板と下ばね板はそれぞれ両端部において枢着手段によ
   って互いに上下方向に回動自在に連結されていることを
   特徴とする車両用懸架装置。
2. （２）上記ばね板は、マトリックス樹脂をばね板の長手
   方向に沿う一方向連続強化繊維によって強化したもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の車両用懸架装置。
3. （３）上記ばね板は、このばね板のセンター側から両端
   側に向かって板厚が漸減するようなテーパ形状に成形さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の車両用懸架装置。
4. （４）上記ストラットには、このストラットの軸回りに
   相対回転自在な受け座が設けられており、この受け座を
   介して上記ばねアセンブリが支持されている特許請求の
   範囲第１項記載の車両用懸架装置。