JPH0222252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 自動車は通常、車両の車体とフレームとをシヤ
シ上に支えて車輪の遭遇する道路の衝撃や起伏か
ら車体とフレームとを隔離するため、前２輪ある
いは全４輪にコイルばねを有する。通常、ばね
は、円滑な乗り心地と良好な車両のハンドリング
との間の妥協の結果としての剛性を有する。軟ら
かいばねは、平たんな道路上では穏和な乗心地と
最高の乗客の快適性とをもたらすが、それらには
圧縮に対する充分な抵抗性がなく、厳しい走行条
件の下では車両の車体が沈み且つ過度に傾斜し
て、ハンドリング、路行性能、および安全性を弱
める可能性がある。一方、硬いばねは、厳しい条
件下で著しい貨客運搬能力、路行性能、およびハ
ンドリングを得るため車両を比較的安定且つ平静
に保つが、それにより車体は道路の衝撃や起伏か
ら充分には隔離されない。

特別の懸架システムが装備されない限り、自動
車は通常、軟らかい乗心地を与えるばねを有す
る。その結果、それらの懸架は円滑な走行条件下
では申し分ないが、厳しい条件下または車両が重
く載荷された場合にはしばしば不充分であり、恐
らく危険である。

軟らかくばねを装着された自動車の懸架システ
ムを修正する努力は一般に不満足なものであるこ
とがわかつている。大部分の修正は実施が高価且
つ困難であり、それらは通常、乗客の快適性を犠
牲にしてハンドリングを向上させるに過ぎない。
優れたハンドリングを得るために懸架システムを
修正する一つの方法は、当初のばねを比較的硬い
ばねに取り替えることである。しかし、ばねの取
替えは高価であり、車両が決して重く載荷されて
いない場合には、硬いばねにより、平均的な走行
条件下で、不愉快な程かたい乗心地がもたらされ
る。若干費用の少ない方法は、当初の緩衝器を、
車両ばねを増加させるため別個のコイルばねを有
するロード・レベラー形式のそれと取り替えるこ
とであるが、この技法は通常、車両の車体を高く
させ且つ平均的な走行条件下でかたい乗心地をも
たらす。あるいはまた、空気圧を加えた緩衝器も
使用できるが、変動する車両負荷や道路条件に応
じて空気の圧力を変化させなければならない。

自動車懸架システムを剛化させる最も安価な方
法は、コイルばねの隣接する渦巻き間に硬貨のス
ペーサを挿入することである。この種スペーサは
常に隣接渦巻きと係合し且つ通常それを広げ、い
かなる移動をも、ばねの残余部分の圧縮中のそれ
と共に絶対に防止する。この技法は、その経済性
の故にしばしば好まれるが、車両の結果的な乗心
地は通常、良くない。

本発明の主目的は、乗客の快適性を犠牲にする
ことなく、車両のハンドリングと路行性能と貨客
運搬能力を改良するために自動車の懸架システム
に用いるようにされた装置を提供することにあ
る。

問題を解決するための手段 車両懸架システムのコイルばねとの組合せられ
た弾性スペーサ装置において、装置が、前記ばね
の充分な圧縮に際し前記ばねの二つの隣接する渦
巻きを係合させてそれ以上の圧縮に対する前記ば
ねの抵抗を増しそれによつて車両懸架システムを
剛化するように前記渦巻き間に取り付けられた弾
性体を含み、前記渦巻きの一方に前記弾性体の片
側を取り付けそれにより前記弾性体の反対側が他
方の渦巻きに向きしかもばね圧縮の制限量だけそ
こから間隔を置くようにする装置を備え、前記弾
性体がらせん状であり且つ前記物体の前記反対側
が前記弾性体の一端から他端へ前記物体の長さに
沿つて概ね連続的にテーパを付された表面を画定
し、従つて前記弾性体が前記一端から前記他端に
かけて前記渦巻きの間に連続的に減少する厚さを
有し、前記表面がまた前記弾性体の前記長さの少
なくとも一部分に沿つて前記らせん状物体の中心
軸線に対し半径方向に横方向へ連続的にテーパを
付され、従つて前記弾性体がまたその半径方向に
最も外側から半径方向に最も内側へ前記弾性体の
前記長さの少なくとも前記一部分に沿つて前記渦
巻きの間に連続的に減少する厚さを有し、それに
より、前記ばねの充分な圧縮に際し前記装置がそ
れ以上の圧縮に対する前記ばねの抵抗を連続的に
増し且つ前記ばねの側方への弓反りに抗し軸線方
向の経路に沿つた圧縮に対し前記ばねを拘束しよ
うとする力を前記ばねに加えるようにした組合
せ、である。

本発明によれば、自動車懸架システムのコイル
ばねの隣接する渦巻き間に取り付けられるように
した弾性スペーサ装置が得られる。

本装置は、ばねの充分且つ漸進的な圧縮に際し
て懸架システムを漸進的に剛化するが、限定され
たばね圧縮の条件下で懸架システムの設計特性に
支障を及ぼすことはない。従つて車両の乗員は正
常な走行条件下では、それらが通常その時間の大
部分の間に遭遇するように、円滑且つ快適な乗心
地を与えられ、しかも、改善された路行性能とハ
ンドリングと安全性とが得られるように、起伏の
ある、または厳しい条件の下で漸進的な剛化が発
生する。このスペーサは経済的な構造で取付けに
好都合である。

各装置はデユロメータで40〜110の硬度を有す
るゴムのような弾性材料から成る本体を含み、望
ましくは、ばねの有効な渦巻き、例えばばねの頂
部または底部から一つまたは二つの渦巻き上に取
り付けられ且つ支えられる。本装置はなるべくな
ら、車両を静止させて、本装置とそれが取り付け
られる渦巻きに隣接するばねの渦巻きとの間に空
間が存在するような高さであることが望ましい。
特に、この装置の高さは、平均的且つ円滑な走行
条件の下で、それが限定されたばね圧縮に対して
同時に双方の渦巻きと係合しないように選定さ
れ、それにより本装置はばねまたは車両の製造さ
れた高さに支障を及ぼさず、車両の懸架システム
はその設計された態様で作動して乗員に円滑且つ
快適な乗心地をもたらす。しかし、この装置の高
さが上記の通りなので、激しい制動また加速中に
増大した速度で旋回する時、または車両が重く載
荷される時、凹凸のある道路上で発生するような
増大されたばね圧縮に際し、本装置は双方の渦巻
きに接触して渦巻きと一緒のそれ以上の移動に柔
軟に抵抗し、従つて改善された車両のハンドリン
グとドライバビリテイと安全性とを得るためにば
ね剛性が連続的に増大される。

従つて、本装置は、在来の自動車の懸架システ
ムに用いられる時、平均的な走行条件下にその設
計された態様で作動することができ、しかも厳し
い条件で頑丈な、あるいは高性能のシステムの特
性を備えることができる。それによりばねは、激
しい制動、加速およびコーナリング中または車両
が重く載荷された時に、道路で沈下に遭遇する際
に車両の車体およびフレームの質量の運動量に可
変的に抵抗し、車両の質量により加えられる力を
自動的に補償するためばね圧縮抵抗の過渡的な速
度を付与することができる。本装置が使用される
場合、ばねは、エネルギの増大した量を吸収する
ことができ、従つて上下揺れ中にばねの完全なつ
ぶれが防止され、標準的車両の懸架システムが空
気圧システムのそれに近い能力を有する程度まで
リバウンドが減少され、緩衝器およびその他のシ
ステム構成要素が更に長い寿命を得るように一層
少ない応力および摩耗を受けることが容易であ
る。

なるべくなら本装置は弧状をなし、ばねの渦巻
きに取り付けた場合にはそれがらせん形状をな
し、限定されたばね圧縮に対して本装置と隣接の
渦巻きとの間に空間を保持するように本装置の高
さが選定され、空間が本装置の一端から他端へ連
続的に増すように本装置がその長さに沿つて高さ
にテーパを付されることが望ましい。らせん形状
の利点は、ばねが圧縮される際に渦巻きの延伸す
る部分上に極めて一様に連続する漸増的なばね剛
性を付与する本装置の能力にある。このらせん状
装置は渦巻の約360゜にわたつて延伸しているよう
に示してあるが、それは更に多い、または更に少
ない量だけ延びても良く、ばね毎に一つを超える
装置を使用できる。ばねに所望の程度の剛性を付
与するのに一つの装置では充分でない場合には、
単一の装置のみによつて得られるより以上に圧縮
に対するばねの反作用を剛化するため、単一のば
ねに、例えばばねの各端で最後または最後から二
番目の有効渦巻きに一対の装置を取り付ければ良
い。

実施例および作用 第１図〜第５図は、本発明の一実施例により、
約360゜の弧の範囲と、コイルばね８０３へのその
取付けを容易にさせるためその下面にあり且つそ
れに沿つた凹形のくぼみ８０２を有する弾性スペ
ーサ装置８００を示す。本装置の頂面８０８の溝
８０６内に入れられたねじり結束用ストラツプ８
０４によりばねに取り付けられた場合にはそれが
らせん形状をなす。

第２図〜第４図に詳細に示すように、装置８０
０の頂面８０８は一端から他端へ連続的にテーパ
を付され、それにより本装置は、端から端へ一様
且つ連続的に高さを減少させる。頂面８０８の全
長もまた、横即ち半径方向にテーパを付され、ま
たは傾けられ、従つて本装置はその外側に沿つ
て、その内側に沿うよりも高い高さを有する。面
８０８は、それが横方向にテーパを付されている
ことに加えて、第３図および第４図に示すよう
に、その長さに沿つて平坦であるか、第５図に示
す如く、その長さに沿つてわずかに凹形をなすか
のいずれかであつてもよい。

本装置８００の面８０８に弧状および横方向の
双方のテーパを付与することにより諸利点が得ら
れる。圧縮および膨張の間、車両懸架システムの
コイルばねは、真の軸線内を移動しない。その代
りにばねは、それが圧縮に受ける応力に依つて曲
がる傾向を有する。しかし、面８０８が横方向に
テーパを付されまたは傾斜を付されているため、
ばねの圧縮ならびに隣接するばねの渦巻きの面と
の係合に際して本装置は移動の軸線方向の経路に
ばねを拘束しようとする横方向即ち半径方向の力
をばねに加え、従つて、ばねに応力を加えること
を回避し且つこの懸架システムの残余の構成諸要
素への側方荷重の影響を除去する適切なコンプラ
イアンスが得られる。さらに、本装置の弧状のテ
ーパのゆえに、ばねの充分な圧縮の際、面８０８
と隣接の渦巻きとの間に、且つそれらに沿つて、
横方向および弧の方向に累進的且つ連続的な接触
が生じ、従つて本装置は、ばねの曲がりを抑制す
るのみならず、それ以上の圧縮に対するばねの抵
抗をも連続的に増大させてばねを剛化させ且つ、
車両の全体的な乗車剛性を著しく増大させること
なく、コーナリングなどの際の車両のハンドリン
グ特性を向上させる。

第６図〜第９図に示すスペーサ装置９００の実
施例もまた約360゜の弧の範囲を有する。この装置
の下面には、その長さに沿つて凹形のくぼみ９０
２があつて、半径方向に延びる溝９０４内に入れ
られたねじり結束用ストラツプによるコイルばね
の渦巻きへの装置の取付けを容易にさせ、そのよ
うに取り付けられた場合この装置はらせん形状を
なす。この装置は概ね、端から端へ、その弧の長
さに沿つてテーパを付された上面９０６を有し、
従つてこの装置は一端から他端にかけて連続的に
減少する高さを示している。しかし、上面９０６
はその長さ全体に沿つて横方向即ち半径方向にテ
ーパを付されていないが、その代りに、限られた
弧の範囲の、半径方向へ横方向にテーパを付され
た逃げ部分９０８を有し、従つてこの装置はこの
逃げ部分に沿つてその外側に、その内側における
よりも高い高さを有する。

車両懸架システムのばねに取り付けられる場
合、本装置９００は、逃げ部分９０８が車両の側
に、または懸架システムのキング・ピン若しくは
裏板部分に対面するように、都合良く方向を定め
られる。これにより逃げ部分の外側の高い個所
は、ばねの充分は圧縮に際して、逃げ部分の内側
部分が本装置の取り付けられる渦巻きに接触する
以前に、その渦巻きに隣接するばねの渦巻きに接
触することができ、従つてばねの不当な応力付加
はなく、車両は、ばねの過剰な剛化なしに、より
良い過渡ハンドリングと、より少ない揺れ角とを
示す。同時に、本装置が端から端まで弧状にテー
パを付されているので、ばねの充分な圧縮に際
し、本装置は、それ以上の圧縮に対するばねの剛
性または抵抗を極めて一様且つ連続的に増大させ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は自動車のコイルばねの隣接
する渦巻きの間に取り付けられるようにした本発
明による弾性スペーサ装置の実施例を示す。 ８００：弾性スペーサ装置、８０６：溝、８０
２：くぼみ、８０８，９０６：表面、８０３：コ
イルばね、９０８：逃げ部分、８０４：ねじり結
束用ストラツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両懸架システムのコイルばね８０３と組合
   せられた弾性スペーサ装置であつて、該装置８０
   ０，９００が、前記ばね８０３の充分な圧縮に際
   し前記ばねの二つの隣接する渦巻を係合させてそ
   れ以上の圧縮に対する前記ばね８０３の抵抗を増
   しかつそれによつて車両懸架システムを剛化する
   ために前記ばねの隣接した渦巻き間に取り付けら
   れた弾性体８００，９００を含み、前記隣接した
   渦巻の一方に前記弾性体８００，９００の一方側
   ８０２，９０２を取り付けそれにより前記弾性体
   ８００，９００の反対側８０８，９０６，９０８
   がばね圧縮量を制限するために他方の渦巻きに向
   きしかもそこから間隔を置くようにする装置８０
   ４を含み、前記弾性体８００，９００がらせん状
   であり且つ前記弾性体の前記反対側８０８，９０
   ６，９０８が前記弾性体８００，９００の一端か
   ら他端へ前記弾性体の長さに沿つて全体的に連続
   的なテーパを付された表面８０８，９０６を画定
   し、従つて前記弾性体８００，９００が前記一端
   から前記他端にかけて前記隣接する渦巻きの間に
   連続的に減少する厚さを有し、前記表面８０８，
   ９０６がまた前記弾性体８００，９００の前記長
   さの少なくとも一部分８０８，９０８に沿つて前
   記らせん状弾性体８００，９００の中心軸線に対
   し半径方向に横方向へ連続的にテーパを付され、
   従つて前記弾性体８００，９００がまたその半径
   方向に最も外側から半径方向に最も内側へ前記弾
   性体８００，９００の前記長さの少なくとも前記
   一部分８０８，９０８に沿つて前記渦巻きの間に
   連続的に減少する厚さを有し、それにより、前記
   ばね８０３の充分な圧縮に際し前記装置８００，
   ９００がそれ以上の圧縮に対する前記ばねの抵抗
   を連続的に増し且つ前記ばねの側方への弓反りに
   抗し軸線方向の経路に沿つた圧縮に対し前記ばね
   を拘束しようとする力を前記ばねに加えるように
   したコイルばねと組合せられた弾性スペーサ装
   置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のコイルばねと
   組合せられた弾性スペーサ装置において、前記弾
   性体８００が、前記弾性体の前記長さの全体に沿
   つて横方向にテーパを付されるようにした弾性ス
   ペーサ装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のコイルばねと
   組合せられた弾性スペーサ装置において、半径方
   向における前記テーパが前記弾性体９００の前記
   長さの一部分９０８のみに沿つていて、前記表面
   ９０６上に逃げ部分９０８を画定するようにした
   ことからなる弾性スペーサ装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のコイルばねに
   組合せられた弾性スペーサ装置において、前記弾
   性体８００，９００の前記表面８０８，９０６，
   ９０８が前記弾性体の前記長さの全体に沿つて半
   径方向の断面内でほぼ平たんであるようにしたこ
   とからなる弾性スペーサ装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載のコイルばねに
   組合せられた弾性スペーサ装置において、前記弾
   性体８００の前記表面８０８が前記弾性体８００
   の前記長さの全体にわたり半径方向の断面内で凹
   形をなすようにしたことからなる弾性スペーサ装
   置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載のコイルばねに
   組合せられた弾性スペーサ装置が、前記弾性体８
   ００，９００の前記表面８０８，９０６に半径方
   向に延びる溝８０６，９０４を含み、取付けのた
   めの前記装置が前記溝８０６，９０４に受け入れ
   られ且つ前記の一方の渦巻きの周りに延びるねじ
   り結束用ストラツプ８０４を包含し、前記溝８０
   ６，９０４が前記ねじり結束用ストラツプ８０４
   を前記の他方の渦巻きとの接触から防護するよう
   にしたことからなる弾性スペーサ装置。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載のコイルばねを
   組合せた弾性スペーサ装置において、前記弾性体
   ８００，９００が前記渦巻きの一方側においてそ
   の長さに沿つて凹形のくぼみ８０２，９０２を有
   して、前記弾性体の前記一方の渦巻きへの取付け
   を容易にするようにしたことからなる弾性スペー
   サ装置。