ストラット式サスペンション装置
【課題】コイルスプリングの折損により分断された上側コイルスプリングが傾斜された姿勢で落下せず、周辺部位との干渉を有効に回避することができるようにする。
【解決手段】ダンパストラット５のシリンダケース５ａの上部を覆うダストカバー１２に、ピストンロッド５ｂが挿通されているヘルパスプリング１３が一体形成されており、このヘルパスプリング１３にコイルスプリング４の上側の一巻き目の巻線の下面に臨まされるフランジ部１３ａが一体形成されている。コイルスプリング４が折損して分断された際の上側の上側コイルスプリング４ａに発生する衝撃はフランジ部１３ａで緩衝されて減衰される。そのため、上側コイルスプリング４ａが斜めに落下せず、下側コイルスプリング４ｂに対して略同芯状に載置される。
【解決手段】ダンパストラット５のシリンダケース５ａの上部を覆うダストカバー１２に、ピストンロッド５ｂが挿通されているヘルパスプリング１３が一体形成されており、このヘルパスプリング１３にコイルスプリング４の上側の一巻き目の巻線の下面に臨まされるフランジ部１３ａが一体形成されている。コイルスプリング４が折損して分断された際の上側の上側コイルスプリング４ａに発生する衝撃はフランジ部１３ａで緩衝されて減衰される。そのため、上側コイルスプリング４ａが斜めに落下せず、下側コイルスプリング４ｂに対して略同芯状に載置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルスプリングが折損して、分断されたコイルスプリングが傾斜した状態で落下することを防止するストラット式サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ストラット式サスペンション装置は、コイルスプリングとダンパストラットとを備え、このコイルスプリングとダンパストラットとにより、車輪からの上下動が減衰されて車体に伝達されるようにした懸架装置である。
【０００３】
ところで、一般にコイルスプリングは鉄製であるため、表面に、塗装等の防錆処理が施されている。しかし、このコイルスプリングには、走行中の跳ね石が衝突したり、小石を噛み込んだりして損傷し易く、損傷した箇所の防錆処理が剥離すると、錆が発生する。又、経年劣化によっても防錆処理を施した箇所が剥離して錆が発生する。そのため、コイルスプリングには定期的に防錆処理を施すことが好ましい。
【０００４】
しかし、防錆処理が充分でなく、経時的に発生した錆等の影響で、万が一、コイルスプリングが折損した場合、このコイルスプリングが上下に分断される。スプリングコイルが分断されると、先ず、分断された上側のコイルスプリング（以下、「上側コイルスプリング」と称する）が落下し、この上側コイルスプリングの下面が、分断された下側のコイルスプリング（以下、「下側コイルスプリング」と称する）の上面に接触する。その際、ダンパストラットに設けられているピストンロッドは、コイルスプリングからの反力がなくなるため、車体からの荷重を受けて押し下げられて、上側コイルスプリングの反力を受ける位置まで後退される。そのため、車体は折損したコイルスプリング側にやや傾斜した姿勢にはなるが、低速走行は確保することができる。
【０００５】
しかし、コイルスプリングが折損した瞬間、折損端部は圧縮荷重が急に開放されるため、分断された上側コイルスプリングと下側コイルスプリングとは、互いの弾発力により逃げやすい方向へ傾斜する。この場合、下側コイルスプリングはロアスプリングシートに載置されているため大きく傾斜することはないが、上側コイルスプリングはピストンロッドが押し下げられて、アッパスプリングシートが上側コイルスプリングの上面を押圧するまでの間に斜めに傾斜し易い。
【０００６】
上側コイルスプリングが傾斜した姿勢のまま下側コイルスプリングに載置され、その状態でアッパスプリングシートが上側コイルスプリングを上から押圧すると、この上側コイルスプリングの傾斜方向によっては、上側コイルスプリングがタイヤやコントロールリンク類等の周辺部位に干渉してしまう可能性がある。
【０００７】
そのため、ストラット式サスペンション装置では、コイルスプリングが折損した場合であっても、上側コイルスプリングの周辺部位に対する干渉を防止する技術が種々提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１（特開２００３−６３２２６号公報）には、コイルスプリングの下端面を支持するスプリングシートの外周につば部を形成し、このつば部の径をコイルスプリングの外径寸法と等しいか若干大きく成形した技術が開示されている。すなわち、コイルスプリングが折損して、上側コイルスプリングが落下した場合、ロアスプリングシートに形成されているつば部内に、上側コイルスプリングの下端が収まるようにして、周辺部位との干渉を防止するものである。
【特許文献１】特開２００３−６３２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した文献に開示されている技術では、ロアスプリングシートの径を全体的に大きくしてしまうと、ロアスプリングシートの外周が周辺部位に干渉してしまうため、このロアスプリングシートは、必要な部分にのみ、つば部を形成する構造となる。その結果、ロアスプリングシートの形状が複雑化してしまい、このロアスプリングシートが板金製の場合、製造工程が複雑となり、コスト高となってしまうばかりでなく、歩留まり率が悪くなる問題がある。
【００１０】
又、欠損により落下する上側コイルスプリングを、ロアスプリングシートで受ける構造であるため、上側コイルスプリングが落下する過程において、この上側コイルスプリングが水平方向へ振れて斜めに落下した場合、このコイルスプリングの下端の一部が当該つば部から外れて載置されてしまう可能性がある。
【００１１】
この対策として、つば部の径をより大きく形成して、落下する上側コイルスプリングの下端をロアスプリングシートに確実に当接させるようにすることも考えられるが、ロアスプリングシートの周辺には、タイヤやコントロールリンク等の部品が近接されているため、つば部の径を必要以上に大きくすることはできない。
【００１２】
又、コイルスプリングは、ねじれよってばね性が発揮されるため、少なくともバルブシートに着座している両端面以外の部位は、走行中の車輪の上下動により常に変位している。従って、コイルスプリングの２番目以降の巻線の部位は、圧縮、伸張による高さ方向の変位のみならず、ねじれによる変位も生じている。そのため、折損前のコイルスプリングの一部が、ロアスプリングシートに形成されているつば部の内壁に接触している場合、当該接触部位の防錆処理が剥離されて、錆が発生し易くなってしまうため、耐久性に問題が生じる可能性がある。更に、コイルスプリングがつば部に接触していると、コイルスプリングが圧縮、伸張する都度に擦過音が発生し、搭乗者に不快感を与えてしまう問題がある。
【００１３】
このコイルスプリングとつば部との接触を回避し、且つ異音の発生を防止するには、このコイルスプリングに緩衝チューブを被覆する必要があるが、サスペンションの組立工程に緩衝チューブを被覆する工程を追加しなければならず、製造工程が複雑化し、製品コストが高くなる問題がある。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、スプリングシートの形状は従来のままで、コイルスプリングの折損により分断された一方のコイルスプリングが傾斜された姿勢で落下せず、周辺部位との干渉を有効に回避することができ、しかも、通常走行において、コイルスプリングの周囲がスプリングシートによって擦過されることがなく、擦過音や防錆処理の剥離を有効に回避しつつ、低コストで、耐久性に優れたストラット式サスペンション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明は、車輪の上下動を車体に対して弾性的に受け止めるコイルスプリングと、前記コイルスプリングの内側空間に遊挿されて前記車体に伝達される車輪の上下動を減衰すると共に、シリンダケースと該シリンダケースに対して進退自在なピストンロッドとを有するダンパストラットと、前記ピストンロッドとシリンダケースとに各々固設されていると共に前記コイルスプリングが押圧された状態で介装されている一対のスプリングシートと、前記ダンパストラットに挿通されていると共に前記一対のスプリングシート間に介装されて前記コイルスプリングを補助するヘルパスプリングとを備えるストラット式サスペンション装置において、 前記ヘルパスプリングに前記コイルスプリングの巻線間に臨まされるフランジ部が一体形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヘルパスプリングにフランジ部を形成し、このフランジ部をコイルスプリングの巻線間に臨ませるようにしたので、コイルスプリングが折損した場合、分断されたコイルスプリングに発生する衝撃が、巻線間に臨まされているフランジ部にて緩衝されるため、大きく振れることがなく、コイルスプリングを傾斜させずに落下させることができる。その結果、分断されたコイルスプリングが傾斜した状態で着座されることがなく、周辺部位との干渉を有効に回避することができる。
【００１７】
又、スプリングシートの形状は従来のままでよいため、通常走行において、コイルスプリングの周囲がスプリングシートによって擦過されることがなく、擦過音や防錆処理の剥離を有効に回避することができ、耐久性の向上を実現することができる。
【００１８】
更に、フランジ部がヘルパスプリングと一体形成されているため、組み立て工程を追加することなく、従来の組み立て工程のままで製造することができ、組立が容易で、低コスト化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１〜図３に本発明の第１実施形態を示す。図１はストラット式サスペンション装置の一部断面背面図、図２は図１のII-II断面図、図３はコイルスプリングが折損した状態のストラット式サスペンション装置の一部断面背面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態で採用するストラット式サスペンション装置（以下、「サスペンション装置」と称する）１は、四輪駆動車のフロントサスペンションに用いられる。尚、図においては、右前輪側が例示されている。
【００２２】
このサスペンション装置１は、車体側のホイールエプロンに設けたサスペンション取付部２とストラット３とを有している。ストラット３は、車輪の上下動を車体に対して弾性的に受け止めるコイルスプリング４と、このコイルスプリング４の内側空間に遊挿されて車輪の上下動を減衰させるダンパストラット５とを有している。尚、コイルスプリング４は鋼材であり、錆が発生し易いため、表面に塗装等の防錆処理が施されている。
【００２３】
ダンパストラット５は、シリンダケース５ａと、このシリンダケース５ａに進退自在に挿通支持されているピストンロッド５ｂとを有している。このシリンダケース５ａの下端にブラケット６が固設されており、このブラケット６が、車輪７を固設するナックルハウジング（図示せず）に固設されている。又、ピストンロッド５ｂの上端が、ゴム等の弾性体を主体に構成されたストラットマウント８にベアリング９を介して支持されており、このストラットマウント８がサスペンション取付部２に固設されている。尚、ダンパストラット５の内部構造は従来と同様であるため説明を省略する。
【００２４】
このダンパストラット５に設けられているシリンダケース５ａの中途にロアスプリングシート１０が固設されており、又、ピストンロッド５ｂの上部とベアリング９との間にアッパスプリングシート１１が固設されている。又、この一対のスプリングシート１０，１１間にコイルスプリング４が押圧された状態で介装されている。尚、この両プリングシート１０，１１は従来と同様の構造であるため、詳細な説明は省略する。
【００２５】
又、シリンダケース５ａの上部が、略円筒で蛇腹状に形成された伸縮自在なダストカバー１２で覆われており、その下端がロアスプリングシート１０に着座されている。又、このダストカバー１２の上面がシリンダケース５ａの上端より上方に位置しており、このダストカバー１２の上面に、ヘルパスプリング１３が突設されている。このヘルパスプリング１３はピストンロッド５ｂに挿通されており、その上面がアッパスプリングシート１１にやや圧縮された状態で当接されている。このヘルパスプリング１３は、比較的厚い肉厚を有し、且つ蛇腹状の伸縮自在な形成状を有している。
【００２６】
又、このダストカバー１２及びヘルパスプリング１３が、ウレタンゴム等の弾性体からなる一体成形品であり、ヘルパスプリング１３の肉厚及び形状は、コイルスプリング４を補助できる値に予め実験等から求めて設定されている。
【００２７】
このヘルパスプリング１３は、コイルスプリング４を補助する補助弾性体として機能する。すなわち、コイルスプリング４に、ある一定以上の荷重が印加されて、ピストンロッド５ｂが大きく後退すると、ヘルパスプリング１３の下端がシリンダケース５ａの上端に当接し、このヘルパスプリング１３がシリンダケース５ａとアッパスプリングシート１１との間に介在してコイルスプリング４の弾撥力が補助される。
【００２８】
又、このヘルパスプリング１３の中途にフランジ部１３ａが突設されている。このフランジ部１３ａはヘルパスプリング１３の外周から側方へ突出されており、その外周端部１３ｂが、コイルスプリング４の外周側面と同じか、この外周側面よりもやや大きいサイズに形成されている。又、このフランジ部１３ａは根元から外周方向へ肉厚が薄くなる、断面がテーパ状に形成されており、外周縁部の上面に平坦なばね受面１３ｃが形成されている。
【００２９】
更に、図２に示すように、フランジ部１３ａの一側に切欠き部１３ｄが形成されている。この切欠き部１３ｄは、コイルスプリング４の巻線の横切りを許容する部分である。すなわち、コイルスプリング４は周回する毎に線間がずれるため、フランジ部１３ａを、ヘルパスプリング１３の軸方向にほぼ直行する略水平方向へ突出形成した場合、このコイルスプリング４の横切る領域を形成しておく必要がある。
【００３０】
又、このフランジ部１３ａの外周端部１３ｂはコイルスプリング４の上部側の巻線間に臨まされている。具体的には、上部側の一巻き目と二巻き目との間に臨まされており、このフランジ部１３ａの根元側は、図１の状態にある外周端部１３ｂよりもやや上側に位置している。従って、ヘルパスプリング１３から略水平方向へ突出されているフランジ部１３ａの外周端部１３ｂをコイルスプリング４に臨ませると、フランジ部１３ａが斜め下方へ傾斜して、コイルスプリング４を形成する上側の一巻き目の巻線の下面に当接する。尚、図３はコイルスプリング４の中途が折損して分断された状態が示されており、４ａは分断後の上側コイルスプリング、４ｂは分断後の下側コイルスプリングである。
【００３１】
次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。コイルスプリング４に跳ね石が衝突したり、小石を噛み込んだりして損傷を受けて、表面に防錆処理が剥離し、或いは、経年劣化により防錆処理が剥離した場合、当該剥離箇所に錆が発生する。そして、錆の発生した箇所の劣化が進行して、当該箇所が、万が一、折損すると、図３に示すように、コイルスプリング４は、上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとに分断される。
【００３２】
コイルスプリング４が折損された瞬間、上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとの折損端部は、圧縮状態から解放された勢いで、上側コイルスプリング４ａは下方へ弾発し、下側コイルスプリング４ｂは上方へ弾発する。同時に、折損した上側コイルスプリング４ａが落下しようとする。しかし、図１に示すように、この上側コイルスプリング４ａの一巻き目の巻線の下面が、ヘルパスプリング１３に一体形成されているフランジ部１３ａのばね受面１３ｃにて支持されている。そのため、折損により圧縮状態が開放されて弾発されたとき、上側コイルスプリング４ａは、一瞬、このフランジ部１３ａに吊り下げられた状態となる。その後、上側コイルスプリング４ａは自重により落下しようとし、フランジ部１３ａを下方へ撓ませる。このフランジ部１３ａの弾性変形により、上側コイルスプリング４ａに発生する大きな振れ等の衝撃が緩衝して減衰される。
【００３３】
又、上側コイルスプリング４ａが自重により落下しようとする場合、この上側コイルスプリング４ａの一巻き目の巻線がフランジ部１３ａを弾性変形させ、このフランジ部１３ａの外周端部１３ｂが、上側コイルスプリング４ａの内周を乗り越える。そのため、上側コイルスプリング４ａは、フランジ部１３ａの弾性変形により落下動作が抑制されて緩やかに落下される。このように、上側コイルスプリング４ａは、大きく振れることなく、しかも緩やかな速度で落下されるため、下側コイルスプリング４ｂの上面に対し、大きく傾斜することなく着座される。
【００３４】
一方、ダンパストラット５のピストンロッド５ｂには、ストラットマウント８を介して車重の一部か印加されているため、この荷重により、ピストンロッド５ｂが緩やかに押し下げられる。そして、図３に示すように、ピストンロッド５ｂと一体に移動するアッパスプリングシート１１が上側コイルスプリング４ａの上面に当接すると、そのまま上側コイルスプリング４ａを押し下げ、この上側コイルスプリング４ａの下面を下側コイルスプリング４ｂの上面に押圧する。
【００３５】
すると、上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとが、ストラットマウント８を介して印加される車重により押圧されて互いの位置が規制される。尚、ピストンロッド５ｂの後退動作は、ストラットマウント８からの荷重と上側コイルスプリング４ａやヘルパスプリング１３等の弾撥力とのバランスが保たれた位置で停止する。
【００３６】
このように、本実施形態では、上側コイルスプリング４ａの上側の一巻き目の巻線の下面を、ヘルパスプリング１３に一体形成したフランジ部１３ａのばね受面１３ｃで支持するようにしたので、万一、コイルスプリング４が折損して分断された場合であっても、上側コイルスプリング４ａは直ちに落下することがない。すなわち、分断された上側コイルスプリング４ａは一時的に、フランジ部１３ａに支持され、その後、このフランジ部１３ａを弾性変形させて落下する。
【００３７】
そのため、上側コイルスプリング４ａは大きく振れることなく、緩やかに落下され、下側コイルスプリング４ｂに対してほぼ同芯状に載置されるため、その後、上側コイルスプリング４ａの上面がアッパスプリングシート１１に押しつけられた場合であっても、この上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとの当接部分が水平方向へずれてしまうことがなく、車輪７のタイヤを含む周辺部位に干渉することがない。
【００３８】
又、フランジ部１３ａをヘルパスプリング１３に一体形成したため、後加工を必要とせず、しかも組み立て工程を追加する必要がなく、通常のラインでの組立が可能となり、生産性が良く、低コスト化を実現することができる。更に、コイルスプリング４を支持する両スプリングシート１０，１１は従来のままで良いため、高い汎用性を得ることができる。従って、通常走行において、コイルスプリング４の周囲がロアスプリングシート１０によって擦過されることがなく、擦過音や防錆処理の剥離を有効に回避し、耐久性を向上させることができる。
【００３９】
更に、フランジ部１３ａをコイルスプリング４の上側の一巻き目の巻線の下面に臨ませたので、コイルスプリング４の少なくとも二巻き目の巻線以下の何れの部位が欠損により分断されても、フランジ部１３ａにより、上側コイルスプリング４ａの振れ及び落下動作を緩衝して減衰させることができる。
【００４０】
又、このフランジ部１３ａはヘルパスプリング１３と同じ弾性体で形成されているため、このフランジ部１３ａが接触しても傷付くことがないばかりか、擦過音が発生することもなく、更に、コイルスプリング４に施された防錆処理が剥離することもない。
【００４１】
［第２実施形態］
図４、図５に本発明の第２実施形態を示す。図４は図１相当の背面図、図５は図４のＶ−Ｖ断面図である。尚、上述した第１実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態では、ヘルパスプリング１３に一体形成されているフランジ部１３ａの外周に、コイルスプリング４の位置ずれを規制するストッパ部１３ｆを形成したものである。すなわち、フランジ部１３ａの外周に一体形成されているストッパ部１３ｆは、コイルスプリング４の上側の一巻き目の巻線の外周の少なくとも下半分を囲むように立ち上げられている。尚、このストッパ部１３ｆは、フランジ部１３ａの全周に形成されている必要はなく、所定間隔毎に形成されていても良い。
【００４３】
本実施形態によれば、フランジ部１３ａの外周に、コイルスプリング４の一巻き目の巻線の外周の少なくとも下半分を覆うストッパ部１３ｆを形成したので、コイルスプリング４の中途が欠損により分断された際に、分断された上側コイルスプリング４ａの上部の振れがストッパ部１３ｆにより規制される。その結果、上側コイルスプリング４ａが大きく振れることなく、制振された状態で落下させることができ、下側コイルスプリング４ｂに対してより同芯に近い状態で着座させることができる。
【００４４】
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えばフランジ部１３ａはヘルパスプリング１３に対して、フランジ部１３ａをコイルスプリング４の線間毎に複数形成するようにしても良い。又、本実施形態によるヘルパスプリング１３はダストカバー１２と一体形成されているが、ダストカバー１２とは別体であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態によるストラット式サスペンション装置の一部断面背面図
【図２】同、図１のII-II断面図
【図３】同、コイルスプリングが折損した状態のストラット式サスペンション装置の一部断面背面図
【図４】第２実施形態による図１相当の背面図
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図
【符号の説明】
【００４６】
１…サスペンション装置、
３…ストラット、
４…コイルスプリング、
４ａ…上側コイルスプリング、
４ｂ…下側コイルスプリング、
５…ダンパストラット、
５ａ…シリンダケース、
５ｂ…ピストンロッド、
８…ストラットマウント、
１０…ロアスプリングシート、
１１…アッパスプリングシート、
１２…ダストカバー、
１３…ヘルパスプリング、
１３ａ…フランジ部、
１３ｂ…外周端部、
１３ｃ…コイル受面、
１３ｄ…切欠き部、
１３ｆ…ストッパ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルスプリングが折損して、分断されたコイルスプリングが傾斜した状態で落下することを防止するストラット式サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ストラット式サスペンション装置は、コイルスプリングとダンパストラットとを備え、このコイルスプリングとダンパストラットとにより、車輪からの上下動が減衰されて車体に伝達されるようにした懸架装置である。
【０００３】
ところで、一般にコイルスプリングは鉄製であるため、表面に、塗装等の防錆処理が施されている。しかし、このコイルスプリングには、走行中の跳ね石が衝突したり、小石を噛み込んだりして損傷し易く、損傷した箇所の防錆処理が剥離すると、錆が発生する。又、経年劣化によっても防錆処理を施した箇所が剥離して錆が発生する。そのため、コイルスプリングには定期的に防錆処理を施すことが好ましい。
【０００４】
しかし、防錆処理が充分でなく、経時的に発生した錆等の影響で、万が一、コイルスプリングが折損した場合、このコイルスプリングが上下に分断される。スプリングコイルが分断されると、先ず、分断された上側のコイルスプリング（以下、「上側コイルスプリング」と称する）が落下し、この上側コイルスプリングの下面が、分断された下側のコイルスプリング（以下、「下側コイルスプリング」と称する）の上面に接触する。その際、ダンパストラットに設けられているピストンロッドは、コイルスプリングからの反力がなくなるため、車体からの荷重を受けて押し下げられて、上側コイルスプリングの反力を受ける位置まで後退される。そのため、車体は折損したコイルスプリング側にやや傾斜した姿勢にはなるが、低速走行は確保することができる。
【０００５】
しかし、コイルスプリングが折損した瞬間、折損端部は圧縮荷重が急に開放されるため、分断された上側コイルスプリングと下側コイルスプリングとは、互いの弾発力により逃げやすい方向へ傾斜する。この場合、下側コイルスプリングはロアスプリングシートに載置されているため大きく傾斜することはないが、上側コイルスプリングはピストンロッドが押し下げられて、アッパスプリングシートが上側コイルスプリングの上面を押圧するまでの間に斜めに傾斜し易い。
【０００６】
上側コイルスプリングが傾斜した姿勢のまま下側コイルスプリングに載置され、その状態でアッパスプリングシートが上側コイルスプリングを上から押圧すると、この上側コイルスプリングの傾斜方向によっては、上側コイルスプリングがタイヤやコントロールリンク類等の周辺部位に干渉してしまう可能性がある。
【０００７】
そのため、ストラット式サスペンション装置では、コイルスプリングが折損した場合であっても、上側コイルスプリングの周辺部位に対する干渉を防止する技術が種々提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１（特開２００３−６３２２６号公報）には、コイルスプリングの下端面を支持するスプリングシートの外周につば部を形成し、このつば部の径をコイルスプリングの外径寸法と等しいか若干大きく成形した技術が開示されている。すなわち、コイルスプリングが折損して、上側コイルスプリングが落下した場合、ロアスプリングシートに形成されているつば部内に、上側コイルスプリングの下端が収まるようにして、周辺部位との干渉を防止するものである。
【特許文献１】特開２００３−６３２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した文献に開示されている技術では、ロアスプリングシートの径を全体的に大きくしてしまうと、ロアスプリングシートの外周が周辺部位に干渉してしまうため、このロアスプリングシートは、必要な部分にのみ、つば部を形成する構造となる。その結果、ロアスプリングシートの形状が複雑化してしまい、このロアスプリングシートが板金製の場合、製造工程が複雑となり、コスト高となってしまうばかりでなく、歩留まり率が悪くなる問題がある。
【００１０】
又、欠損により落下する上側コイルスプリングを、ロアスプリングシートで受ける構造であるため、上側コイルスプリングが落下する過程において、この上側コイルスプリングが水平方向へ振れて斜めに落下した場合、このコイルスプリングの下端の一部が当該つば部から外れて載置されてしまう可能性がある。
【００１１】
この対策として、つば部の径をより大きく形成して、落下する上側コイルスプリングの下端をロアスプリングシートに確実に当接させるようにすることも考えられるが、ロアスプリングシートの周辺には、タイヤやコントロールリンク等の部品が近接されているため、つば部の径を必要以上に大きくすることはできない。
【００１２】
又、コイルスプリングは、ねじれよってばね性が発揮されるため、少なくともバルブシートに着座している両端面以外の部位は、走行中の車輪の上下動により常に変位している。従って、コイルスプリングの２番目以降の巻線の部位は、圧縮、伸張による高さ方向の変位のみならず、ねじれによる変位も生じている。そのため、折損前のコイルスプリングの一部が、ロアスプリングシートに形成されているつば部の内壁に接触している場合、当該接触部位の防錆処理が剥離されて、錆が発生し易くなってしまうため、耐久性に問題が生じる可能性がある。更に、コイルスプリングがつば部に接触していると、コイルスプリングが圧縮、伸張する都度に擦過音が発生し、搭乗者に不快感を与えてしまう問題がある。
【００１３】
このコイルスプリングとつば部との接触を回避し、且つ異音の発生を防止するには、このコイルスプリングに緩衝チューブを被覆する必要があるが、サスペンションの組立工程に緩衝チューブを被覆する工程を追加しなければならず、製造工程が複雑化し、製品コストが高くなる問題がある。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、スプリングシートの形状は従来のままで、コイルスプリングの折損により分断された一方のコイルスプリングが傾斜された姿勢で落下せず、周辺部位との干渉を有効に回避することができ、しかも、通常走行において、コイルスプリングの周囲がスプリングシートによって擦過されることがなく、擦過音や防錆処理の剥離を有効に回避しつつ、低コストで、耐久性に優れたストラット式サスペンション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明は、車輪の上下動を車体に対して弾性的に受け止めるコイルスプリングと、前記コイルスプリングの内側空間に遊挿されて前記車体に伝達される車輪の上下動を減衰すると共に、シリンダケースと該シリンダケースに対して進退自在なピストンロッドとを有するダンパストラットと、前記ピストンロッドとシリンダケースとに各々固設されていると共に前記コイルスプリングが押圧された状態で介装されている一対のスプリングシートと、前記ダンパストラットに挿通されていると共に前記一対のスプリングシート間に介装されて前記コイルスプリングを補助するヘルパスプリングとを備えるストラット式サスペンション装置において、 前記ヘルパスプリングに前記コイルスプリングの巻線間に臨まされるフランジ部が一体形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヘルパスプリングにフランジ部を形成し、このフランジ部をコイルスプリングの巻線間に臨ませるようにしたので、コイルスプリングが折損した場合、分断されたコイルスプリングに発生する衝撃が、巻線間に臨まされているフランジ部にて緩衝されるため、大きく振れることがなく、コイルスプリングを傾斜させずに落下させることができる。その結果、分断されたコイルスプリングが傾斜した状態で着座されることがなく、周辺部位との干渉を有効に回避することができる。
【００１７】
又、スプリングシートの形状は従来のままでよいため、通常走行において、コイルスプリングの周囲がスプリングシートによって擦過されることがなく、擦過音や防錆処理の剥離を有効に回避することができ、耐久性の向上を実現することができる。
【００１８】
更に、フランジ部がヘルパスプリングと一体形成されているため、組み立て工程を追加することなく、従来の組み立て工程のままで製造することができ、組立が容易で、低コスト化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１〜図３に本発明の第１実施形態を示す。図１はストラット式サスペンション装置の一部断面背面図、図２は図１のII-II断面図、図３はコイルスプリングが折損した状態のストラット式サスペンション装置の一部断面背面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態で採用するストラット式サスペンション装置（以下、「サスペンション装置」と称する）１は、四輪駆動車のフロントサスペンションに用いられる。尚、図においては、右前輪側が例示されている。
【００２２】
このサスペンション装置１は、車体側のホイールエプロンに設けたサスペンション取付部２とストラット３とを有している。ストラット３は、車輪の上下動を車体に対して弾性的に受け止めるコイルスプリング４と、このコイルスプリング４の内側空間に遊挿されて車輪の上下動を減衰させるダンパストラット５とを有している。尚、コイルスプリング４は鋼材であり、錆が発生し易いため、表面に塗装等の防錆処理が施されている。
【００２３】
ダンパストラット５は、シリンダケース５ａと、このシリンダケース５ａに進退自在に挿通支持されているピストンロッド５ｂとを有している。このシリンダケース５ａの下端にブラケット６が固設されており、このブラケット６が、車輪７を固設するナックルハウジング（図示せず）に固設されている。又、ピストンロッド５ｂの上端が、ゴム等の弾性体を主体に構成されたストラットマウント８にベアリング９を介して支持されており、このストラットマウント８がサスペンション取付部２に固設されている。尚、ダンパストラット５の内部構造は従来と同様であるため説明を省略する。
【００２４】
このダンパストラット５に設けられているシリンダケース５ａの中途にロアスプリングシート１０が固設されており、又、ピストンロッド５ｂの上部とベアリング９との間にアッパスプリングシート１１が固設されている。又、この一対のスプリングシート１０，１１間にコイルスプリング４が押圧された状態で介装されている。尚、この両プリングシート１０，１１は従来と同様の構造であるため、詳細な説明は省略する。
【００２５】
又、シリンダケース５ａの上部が、略円筒で蛇腹状に形成された伸縮自在なダストカバー１２で覆われており、その下端がロアスプリングシート１０に着座されている。又、このダストカバー１２の上面がシリンダケース５ａの上端より上方に位置しており、このダストカバー１２の上面に、ヘルパスプリング１３が突設されている。このヘルパスプリング１３はピストンロッド５ｂに挿通されており、その上面がアッパスプリングシート１１にやや圧縮された状態で当接されている。このヘルパスプリング１３は、比較的厚い肉厚を有し、且つ蛇腹状の伸縮自在な形成状を有している。
【００２６】
又、このダストカバー１２及びヘルパスプリング１３が、ウレタンゴム等の弾性体からなる一体成形品であり、ヘルパスプリング１３の肉厚及び形状は、コイルスプリング４を補助できる値に予め実験等から求めて設定されている。
【００２７】
このヘルパスプリング１３は、コイルスプリング４を補助する補助弾性体として機能する。すなわち、コイルスプリング４に、ある一定以上の荷重が印加されて、ピストンロッド５ｂが大きく後退すると、ヘルパスプリング１３の下端がシリンダケース５ａの上端に当接し、このヘルパスプリング１３がシリンダケース５ａとアッパスプリングシート１１との間に介在してコイルスプリング４の弾撥力が補助される。
【００２８】
又、このヘルパスプリング１３の中途にフランジ部１３ａが突設されている。このフランジ部１３ａはヘルパスプリング１３の外周から側方へ突出されており、その外周端部１３ｂが、コイルスプリング４の外周側面と同じか、この外周側面よりもやや大きいサイズに形成されている。又、このフランジ部１３ａは根元から外周方向へ肉厚が薄くなる、断面がテーパ状に形成されており、外周縁部の上面に平坦なばね受面１３ｃが形成されている。
【００２９】
更に、図２に示すように、フランジ部１３ａの一側に切欠き部１３ｄが形成されている。この切欠き部１３ｄは、コイルスプリング４の巻線の横切りを許容する部分である。すなわち、コイルスプリング４は周回する毎に線間がずれるため、フランジ部１３ａを、ヘルパスプリング１３の軸方向にほぼ直行する略水平方向へ突出形成した場合、このコイルスプリング４の横切る領域を形成しておく必要がある。
【００３０】
又、このフランジ部１３ａの外周端部１３ｂはコイルスプリング４の上部側の巻線間に臨まされている。具体的には、上部側の一巻き目と二巻き目との間に臨まされており、このフランジ部１３ａの根元側は、図１の状態にある外周端部１３ｂよりもやや上側に位置している。従って、ヘルパスプリング１３から略水平方向へ突出されているフランジ部１３ａの外周端部１３ｂをコイルスプリング４に臨ませると、フランジ部１３ａが斜め下方へ傾斜して、コイルスプリング４を形成する上側の一巻き目の巻線の下面に当接する。尚、図３はコイルスプリング４の中途が折損して分断された状態が示されており、４ａは分断後の上側コイルスプリング、４ｂは分断後の下側コイルスプリングである。
【００３１】
次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。コイルスプリング４に跳ね石が衝突したり、小石を噛み込んだりして損傷を受けて、表面に防錆処理が剥離し、或いは、経年劣化により防錆処理が剥離した場合、当該剥離箇所に錆が発生する。そして、錆の発生した箇所の劣化が進行して、当該箇所が、万が一、折損すると、図３に示すように、コイルスプリング４は、上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとに分断される。
【００３２】
コイルスプリング４が折損された瞬間、上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとの折損端部は、圧縮状態から解放された勢いで、上側コイルスプリング４ａは下方へ弾発し、下側コイルスプリング４ｂは上方へ弾発する。同時に、折損した上側コイルスプリング４ａが落下しようとする。しかし、図１に示すように、この上側コイルスプリング４ａの一巻き目の巻線の下面が、ヘルパスプリング１３に一体形成されているフランジ部１３ａのばね受面１３ｃにて支持されている。そのため、折損により圧縮状態が開放されて弾発されたとき、上側コイルスプリング４ａは、一瞬、このフランジ部１３ａに吊り下げられた状態となる。その後、上側コイルスプリング４ａは自重により落下しようとし、フランジ部１３ａを下方へ撓ませる。このフランジ部１３ａの弾性変形により、上側コイルスプリング４ａに発生する大きな振れ等の衝撃が緩衝して減衰される。
【００３３】
又、上側コイルスプリング４ａが自重により落下しようとする場合、この上側コイルスプリング４ａの一巻き目の巻線がフランジ部１３ａを弾性変形させ、このフランジ部１３ａの外周端部１３ｂが、上側コイルスプリング４ａの内周を乗り越える。そのため、上側コイルスプリング４ａは、フランジ部１３ａの弾性変形により落下動作が抑制されて緩やかに落下される。このように、上側コイルスプリング４ａは、大きく振れることなく、しかも緩やかな速度で落下されるため、下側コイルスプリング４ｂの上面に対し、大きく傾斜することなく着座される。
【００３４】
一方、ダンパストラット５のピストンロッド５ｂには、ストラットマウント８を介して車重の一部か印加されているため、この荷重により、ピストンロッド５ｂが緩やかに押し下げられる。そして、図３に示すように、ピストンロッド５ｂと一体に移動するアッパスプリングシート１１が上側コイルスプリング４ａの上面に当接すると、そのまま上側コイルスプリング４ａを押し下げ、この上側コイルスプリング４ａの下面を下側コイルスプリング４ｂの上面に押圧する。
【００３５】
すると、上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとが、ストラットマウント８を介して印加される車重により押圧されて互いの位置が規制される。尚、ピストンロッド５ｂの後退動作は、ストラットマウント８からの荷重と上側コイルスプリング４ａやヘルパスプリング１３等の弾撥力とのバランスが保たれた位置で停止する。
【００３６】
このように、本実施形態では、上側コイルスプリング４ａの上側の一巻き目の巻線の下面を、ヘルパスプリング１３に一体形成したフランジ部１３ａのばね受面１３ｃで支持するようにしたので、万一、コイルスプリング４が折損して分断された場合であっても、上側コイルスプリング４ａは直ちに落下することがない。すなわち、分断された上側コイルスプリング４ａは一時的に、フランジ部１３ａに支持され、その後、このフランジ部１３ａを弾性変形させて落下する。
【００３７】
そのため、上側コイルスプリング４ａは大きく振れることなく、緩やかに落下され、下側コイルスプリング４ｂに対してほぼ同芯状に載置されるため、その後、上側コイルスプリング４ａの上面がアッパスプリングシート１１に押しつけられた場合であっても、この上側コイルスプリング４ａと下側コイルスプリング４ｂとの当接部分が水平方向へずれてしまうことがなく、車輪７のタイヤを含む周辺部位に干渉することがない。
【００３８】
又、フランジ部１３ａをヘルパスプリング１３に一体形成したため、後加工を必要とせず、しかも組み立て工程を追加する必要がなく、通常のラインでの組立が可能となり、生産性が良く、低コスト化を実現することができる。更に、コイルスプリング４を支持する両スプリングシート１０，１１は従来のままで良いため、高い汎用性を得ることができる。従って、通常走行において、コイルスプリング４の周囲がロアスプリングシート１０によって擦過されることがなく、擦過音や防錆処理の剥離を有効に回避し、耐久性を向上させることができる。
【００３９】
更に、フランジ部１３ａをコイルスプリング４の上側の一巻き目の巻線の下面に臨ませたので、コイルスプリング４の少なくとも二巻き目の巻線以下の何れの部位が欠損により分断されても、フランジ部１３ａにより、上側コイルスプリング４ａの振れ及び落下動作を緩衝して減衰させることができる。
【００４０】
又、このフランジ部１３ａはヘルパスプリング１３と同じ弾性体で形成されているため、このフランジ部１３ａが接触しても傷付くことがないばかりか、擦過音が発生することもなく、更に、コイルスプリング４に施された防錆処理が剥離することもない。
【００４１】
［第２実施形態］
図４、図５に本発明の第２実施形態を示す。図４は図１相当の背面図、図５は図４のＶ−Ｖ断面図である。尚、上述した第１実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態では、ヘルパスプリング１３に一体形成されているフランジ部１３ａの外周に、コイルスプリング４の位置ずれを規制するストッパ部１３ｆを形成したものである。すなわち、フランジ部１３ａの外周に一体形成されているストッパ部１３ｆは、コイルスプリング４の上側の一巻き目の巻線の外周の少なくとも下半分を囲むように立ち上げられている。尚、このストッパ部１３ｆは、フランジ部１３ａの全周に形成されている必要はなく、所定間隔毎に形成されていても良い。
【００４３】
本実施形態によれば、フランジ部１３ａの外周に、コイルスプリング４の一巻き目の巻線の外周の少なくとも下半分を覆うストッパ部１３ｆを形成したので、コイルスプリング４の中途が欠損により分断された際に、分断された上側コイルスプリング４ａの上部の振れがストッパ部１３ｆにより規制される。その結果、上側コイルスプリング４ａが大きく振れることなく、制振された状態で落下させることができ、下側コイルスプリング４ｂに対してより同芯に近い状態で着座させることができる。
【００４４】
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えばフランジ部１３ａはヘルパスプリング１３に対して、フランジ部１３ａをコイルスプリング４の線間毎に複数形成するようにしても良い。又、本実施形態によるヘルパスプリング１３はダストカバー１２と一体形成されているが、ダストカバー１２とは別体であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態によるストラット式サスペンション装置の一部断面背面図
【図２】同、図１のII-II断面図
【図３】同、コイルスプリングが折損した状態のストラット式サスペンション装置の一部断面背面図
【図４】第２実施形態による図１相当の背面図
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図
【符号の説明】
【００４６】
１…サスペンション装置、
３…ストラット、
４…コイルスプリング、
４ａ…上側コイルスプリング、
４ｂ…下側コイルスプリング、
５…ダンパストラット、
５ａ…シリンダケース、
５ｂ…ピストンロッド、
８…ストラットマウント、
１０…ロアスプリングシート、
１１…アッパスプリングシート、
１２…ダストカバー、
１３…ヘルパスプリング、
１３ａ…フランジ部、
１３ｂ…外周端部、
１３ｃ…コイル受面、
１３ｄ…切欠き部、
１３ｆ…ストッパ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の上下動を車体に対して弾性的に受け止めるコイルスプリングと、
前記コイルスプリングの内側空間に遊挿されて前記車体に伝達される車輪の上下動を減衰すると共に、シリンダケースと該シリンダケースに対して進退自在なピストンロッドとを有するダンパストラットと、
前記ピストンロッドとシリンダケースとに各々固設されていると共に前記コイルスプリングが押圧された状態で介装されている一対のスプリングシートと、
前記ダンパストラットに挿通されていると共に前記一対のスプリングシート間に介装されて前記コイルスプリングを補助するヘルパスプリングと
を備えるストラット式サスペンション装置において、
前記ヘルパスプリングに前記コイルスプリングの巻線間に臨まされるフランジ部が一体形成されている
ことを特徴とするストラット式サスペンション装置。
【請求項２】
前記フランジ部が前記コイルスプリングの上部側の前記巻線間に臨まされている
ことを特徴とする請求項１記載のストラット式サスペンション装置
【請求項３】
前記フランジ部が前記コイルスプリングの上側の一巻き目の巻線の下面に当接されている
ことを特徴とする請求項１或いは２記載のストラット式サスペンション装置。
【請求項４】
前記フランジ部の外周に前記コイルスプリングの位置ずれを規制するストッパ部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のストラット式サスペンション装置。
【請求項５】
前記フランジ部に前記コイルスプリングの巻線の横切りを許容する切欠き部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のストラット式サスペンション装置。
【請求項１】
車輪の上下動を車体に対して弾性的に受け止めるコイルスプリングと、
前記コイルスプリングの内側空間に遊挿されて前記車体に伝達される車輪の上下動を減衰すると共に、シリンダケースと該シリンダケースに対して進退自在なピストンロッドとを有するダンパストラットと、
前記ピストンロッドとシリンダケースとに各々固設されていると共に前記コイルスプリングが押圧された状態で介装されている一対のスプリングシートと、
前記ダンパストラットに挿通されていると共に前記一対のスプリングシート間に介装されて前記コイルスプリングを補助するヘルパスプリングと
を備えるストラット式サスペンション装置において、
前記ヘルパスプリングに前記コイルスプリングの巻線間に臨まされるフランジ部が一体形成されている
ことを特徴とするストラット式サスペンション装置。
【請求項２】
前記フランジ部が前記コイルスプリングの上部側の前記巻線間に臨まされている
ことを特徴とする請求項１記載のストラット式サスペンション装置
【請求項３】
前記フランジ部が前記コイルスプリングの上側の一巻き目の巻線の下面に当接されている
ことを特徴とする請求項１或いは２記載のストラット式サスペンション装置。
【請求項４】
前記フランジ部の外周に前記コイルスプリングの位置ずれを規制するストッパ部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のストラット式サスペンション装置。
【請求項５】
前記フランジ部に前記コイルスプリングの巻線の横切りを許容する切欠き部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のストラット式サスペンション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−８４７７６（Ｐ２０１０−８４７７６Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５０９６２（Ｐ２００８−２５０９６２）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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