JP6615857B2 - 下側ばね受け部材 - Google Patents
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Description
従来のロアラバーパッド103は、懸架スプリング102の下立ち上がり部102tに沿った傾斜を有さず、懸架スプリング102の下座巻き部102sを受ける平坦形状であるとともに、リップ部もない。
加えて、ロアラバーパッド103と懸架スプリング102の下立ち上がり部102tとの隙間から、砂、砂利等の異物jが侵入する。
そのため、圧縮スプリングの塗膜が異物により磨滅、剥離し、圧縮スプリングが折損、破損、破壊することが回避される。従って、圧縮スプリングの長寿命化が図れる。
また、その延在方向の一方側の端部の前記接触部の反対側に外方に突出する形状に形成され、圧縮スプリングのばね荷重(負荷)を受ける荷重受け部を有するので、下側ばね受け部材が圧縮スプリングのばね荷重(負荷)を無理なく受けられ、過大な内部応力の発生を抑制または防止できる。そのため、下側ばね受け部材の経時劣化が抑制され、下側ばね受け部材の長寿命化が可能である。
また、荷重受け部は、圧縮スプリングの軸方向視で、接触部より、圧縮スプリングの巻線方向に外方に突出して形成されるので、より確実に下側ばね受け部材の端部が圧縮スプリングの巻線方向に外方にへたることが抑制される。また、圧縮スプリングの負荷が大きい場合に、接触部が荷重受け部に当接できるので、接触部が傷むことが抑制される。
また、荷重受け部は、凸形状の曲率を有した膨出した形状に形成されるので、下側ばね受け部材に圧縮スプリングのばね荷重(負荷)が印加される場合に、荷重受け部がへたることなく無理なく圧縮スプリングのばね荷重(負荷)を受けられる。
図1は、本発明の実施形態に係わるロアラバーパッドが装着されるサスペンション装置の縦断面図である。
実施形態1に係わるロアラバーパッド3が装着されるサスペンション装置Sは、不図示の車体と車輪Tとの間に介在され、車輪Tの変動や車輪Tが受ける衝撃等を減衰、吸収する装置である。
サスペンション装置Sは、懸架スプリング2の上端の座巻部2uおよび下端の座巻部2sにそれぞれ、ロアラバーパッド3、アッパラバーパッド4を備えている。
ロアラバーパッド3、アッパラバーパッド4は、懸架スプリング2の圧縮変形で発生する弾性力Fを、弾性的性質をもつ柔軟構造で受けている(詳細は後記)。
ショックアブソーバ1は、車輪Tが路面から衝撃力や衝撃エネルギを受ける際にその荷重に伴って伸縮動作する。この際、ショックアブソーバ1は、封入される流体の粘性減衰力により、衝撃力や衝撃エネルギを減衰させる。同時に、懸架スプリング2は、圧縮変形による弾性力や弾性エネルギ、内部摩擦によって該衝撃力を吸収する。
下方の太径部1a2は、上方の細径部1a1より径が大きい。
環状段部1a3には、鋼製の円板状の下側スプリングシート5が係止されて固定されている。下側スプリングシート5は、中心孔5a1を有する円環状の支持板部5aと、平板部5aの周囲に形成される低い高さの側壁部5bとを有している。なお、下側スプリングシート5は有底円筒状の場合を例示しているが、皿状やすり鉢状でもよい。
平板部5aの中心孔5a1には、アウタチューブ1aの細径部1a1が挿通される。
一方、ピストンロッド1bに挿通して略円環状の上側スプリングシート6が備えられている。上側スプリングシート6は不図示の車体に固定されている。下側スプリングシート5、上側スプリングシート6は、プレス成形品である。
下側スプリングシート5と上側スプリングシート6との間には、懸架スプリング2が懸架されている。懸架スプリング2は、圧縮変形することで伸長方向に弾性力を発生させる圧縮コイルばねである。
懸架スプリング2の下端部には、ばねとして機能(弾性変形)しない下座巻き部2sが形成される。同様に、懸架スプリング2の上端部には、ばねとして機能(弾性変形)しない上座巻き部2uが形成されている。
懸架スプリング2の上座巻き部2uと中央部の有効部2yとの間には、上立ち上がり部2vが形成されている。上立ち上がり部2vは、下立ち上がり部2tと同様、上座巻き部2uからスパイラル形状に所定の勾配で立ち上がって形成され、印加される圧縮荷重により弾性変形をする。
図1に示すように、下側スプリングシート5と懸架スプリング2の下端部との間には、ロアラバーパッド3が介装されている。同様に、上側スプリングシート6と懸架スプリング2の上端部との間には、アッパラバーパッド4が介装されている。
ロアラバーパッド3は、NR(天然ゴム)などのゴムで成形されている。
ロアラバーパッド3は、図2Aに示すように、懸架スプリング2を軸方向から見た形状に沿う円環状の一部を成す形状を有し、かつ、懸架スプリング2の下座巻き部2sおよび下立ち上がり部2t(図1参照)との隙間をなくす(埋める)ように立ち上がる形状を有している。
そして、基端部3aとスロープ部3sの間には、懸架スプリング2を保持するスプリング保持部3oを有している。基端部3aは、懸架スプリング2の終端部が挿入され装着される。
図1に示すように、懸架スプリング2はスパイラル状に所定の勾配で立ち上がる下立ち上がり部2tを有している。ロアラバーパッド3は、懸架スプリング2の下座巻き部2sおよび下立ち上がり部2tの一部を保持する略0.6巻〜0.9巻分に相当する長さとしているので、ロアラバーパッド3の材料費などの製造コストを低減することができる。なお、ロアラバーパッド3の長さは、下座巻き部2sおよび下立ち上がり部2tの一部または全部を保持する長さに設定してもよい。
そのため、図2Aに示すように、ロアラバーパッド3は、懸架スプリング2の下座巻き部2sから下立ち上がり部2t(図1参照)の一部を受ける形状を有している。
ここで、図1のA−A断面とは、ロアラバーパッド3に懸架スプリング2を装着した際に、懸架スプリング2の巻線方向に沿った断面である。
図3Cは、懸架スプリング2の負荷が突発的に最も小さくなった際の懸架スプリング2およびロアラバーパッド3の状態である。
図3Dは、懸架スプリング2への負荷が最も大きくなった際の懸架スプリング2およびロアラバーパッド3の状態である。
図3Aに示すように、ロアラバーパッド3は、懸架スプリング2の下座巻き部2sを受ける部分の基端部3aを含む平坦部3hは、懸架スプリング2の下座巻き部2sの形状に応じて厚みを変化させて形成されている。つまり、平坦部3hは、懸架スプリング2の下座巻き部2sに当接または接触するように厚みが変化されている。
ここで、懸架スプリング2が変形した場合、下立ち上がり部2tは、下座巻き部2sから離膈するにつれて変形量が次第に大きくなる。そのため、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tが当接するスロープ部3sは、平坦部3hから離膈するにつれて変形量が大きくなる。
図2A、図3Aに示すように、スロープ部3sの端縁には、スロープ部3sの上部から外方に延びて懸架スプリング2の下立ち上がり部2tに接触または当接して延びるリップ部Lが設けられている。
リップ部Lは、懸架スプリング2の軸方向視でリップ基端部L2から先端部L1にかけて幅寸法bは、ほぼ同じ寸法である。
リップ部Lが懸架スプリング2に接触または当接し続けることで、図3C、図3Dに示すように、砂利、小石などの異物jが、外側にはじかれ、ロアラバーパッド3と懸架スプリング2との間に入ることが抑制される。
1.懸架スプリング2の下端部を受けるロアラバーパッド3のスロープ部3sの端部に、懸架スプリング2の変形に拘わらず、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tに、弾性変形による弾性力によって接触し続けるリップ部Lを形成したので、ロアラバーパッド3が懸架スプリング2の変形に追従することができる。
そのため、懸架スプリング2とロアラバーパッド3のスロープ部3sの端部との間に空隙ができない。
従って、懸架スプリング2とロアラバーパッド3のスロープ部3sとの間に、砂、砂利等の異物jが侵入せず(図3C、図3D参照)、懸架スプリング2が傷付き毀損することが抑制される。
なお、懸架スプリング2の巻線方向以外の方向からロアラバーパッド3と懸架スプリング2との間に入ろうとする異物jはロアラバーパッド3の側壁3iに衝突または当接し、間に入ることが抑制される。
懸架スプリング2の下立ち上がり部2tの変形量は、中央部の有効部2yに近付くに従って大きくなり、ロアラバーパッド3のスロープ部3sが、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tに沿って変形量が増加する。しかしながら、ロアラバーパッド3のスロープ部3sが、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tに沿って容積が大きくなるため、ロアラバーパッド3の単位容積当たりの変形量を均等に近付けることが可能である。
そのため、ロアラバーパッド3の単位容積当たりに発生する応力が均等化され、ロアラバーパッド3の経時劣化を抑制することができる。従って、ロアラバーパッド3の長寿命化を図れる。結果、懸架スプリング2とロアラバーパッド3のユニットとして市場での耐久性、信頼性、寿命が向上する。
図4Aは、実施形態2の図1のA−A断面相当図であり、 図4Bは、実施形態2の懸架スプリングの負荷が最も小さくなった場合の図1のA−A断面相当図であり、図4Cは、実施形態2の懸架スプリングの負荷が最も大きくなった場合の図1のA−A断面相当図である。
図4Aは、実施形態2において、懸架スプリング2がフルリバウンド、つまり懸架スプリング2に車体の荷重のみが加わった懸架スプリング2およびロアラバーパッド13の状態である。
図4Bは、実施形態2において、懸架スプリング2の負荷が最も小さくなった際の懸架スプリング2およびロアラバーパッド13の状態である。
図4Cは、実施形態2において、懸架スプリング2への負荷が最も大きくなった際の懸架スプリング2およびロアラバーパッド13の状態である。
これ以外の構成は、実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
リップ部2Lのリップ機能とは、リップ部2Lが、図4B、図4Cに示すように、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tの動きに追随して該下立ち上がり部2tに接触または当接するように回動または揺動する動作をいう。リップ機能の中心とは、リップ部2Lの当該回動または揺動動作の中心である。
半径r11は、リップ部2Lと懸架スプリング2との摺動距離が最小に近付くように設定するのが望ましい。
または、リップ部2Lと懸架スプリング2との摺動距離が最小となるように、リップ部2Lの長さ、幅、厚さ寸法、形状の少なくとも何れかを設定することが望ましい。
側面視で、端縁壁13s1を、あたかもCの字形状に形成することで、懸架スプリング2の軸方向(図4Aの上下方向)に、上からリップ部2Lと伸縮変形部13Hと太支持部13Jとが形成される。
なお、伸縮変形部13Hは、ロアラバーパッド13の下部に形成される下部空間13kとの兼ね合いで形状が決定される。
そして、リップ部2Lと懸架スプリング2との摺動距離が小さくなるように設定するので、懸架スプリング2の塗装の剥がれ、損耗等を阻止し、懸架スプリング2の塗装を可及的に保持、維持することができる。従って、懸架スプリング2の塗装の長寿命化を図れる。
また、リップ部2Lの摩耗が抑えられ、リップ部2Lの長寿命化を図れる。
そのため、懸架スプリング2の損壊、ロアラバーパッド13の損耗等が阻止できる。
従って、懸架スプリング2、ロアラバーパッド13の取り換え等のメンテナンス作業が回避され、懸架スプリング2とロアラバーパッド13の耐久性、信頼性を高めることができる。
なお、実施形態1の作用効果は同様に奏する。
図5Aは、実施形態3の図1のA−A断面相当図であり、 図5Bは、実施形態3の懸架スプリングの負荷が小さくなった場合の図1のA−A断面相当図であり、図5Cは、実施形態3の懸架スプリングの負荷が最も大きくなった場合の図1のA−A断面相当図である。
図5Aは、実施形態3において、懸架スプリング2がフルリバウンド、つまり懸架スプリング2に車体の荷重のみが加わった懸架スプリング2およびロアラバーパッド23の状態である。
図5Bは、実施形態3において、懸架スプリング2の負荷が最も小さくなった際の懸架スプリング2およびロアラバーパッド23の状態である。
図5Cは、実施形態3において、懸架スプリング2への負荷が最も大きくなった際の懸架スプリング2およびロアラバーパッド23の状態である。
これ以外の構成は、実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
リップ部3Lのリップ機能とは、リップ部3Lが、図5B、図5Cに示すように、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tの動きに追随して該下立ち上がり部2tに接触または当接するように回動または揺動する動作をいう。リップ機能の中心とは、リップ部3Lの当該回動または揺動動作の中心である。
この構成により、図5A、図5Bの側面視で示すように、スロープ部23sのリップ部3Lおよび下立ち上がり部2tが形成される端縁壁23s1の形状はあたかもSの字形状に形成される。
または、リップ部3Lと懸架スプリング2との摺動距離が最小となるように、リップ部3Lの長さ、幅、厚さ寸法の少なくとも何れかを設定することが望ましい。
一方、リップ部3Lの下方に、伸縮変形部23Hと、荷重受け部23s2とが形成されている。
なお、伸縮変形部23Hは、ロアラバーパッド23の下部に形成される下部空間23kとの兼ね合いで形状が決定される。
そのため、図5Cに示すように、懸架スプリング2の負荷(ばね荷重)がロアラバーパッド23に印加された場合に、スロープ部23sの端部に形成される荷重受け部23s2で受けられ、負荷が荷重受け部23s2に分散される。そのため、ロアラバーパッド23での発生する応力が低減され、ロアラバーパッド23の耐久性の向上に資することができる。
なお、荷重受け部23s2は、懸架スプリング2の負荷(ばね荷重)を受けられる形状であれば、懸架スプリング2の軸方向または該軸方向に垂直な方向に軸をもつ円柱状に形成してもよいし、球状に形成してもよい。或いは、角柱状に形成してもよいし、その形態は限定されず任意に選択できる。
また、リップ部3Lの摩耗が抑えられ、リップ部3Lの長寿命化を図れる。そのため、ロアラバーパッド23の取り換え等のメンテナンス作業が回避される。
そのため、図5B、図5Cに示すように、懸架スプリング2からの負荷に拘わらず、より確実にリップ部3Lが懸架スプリング2に接触または当接し続けることができる。
加えて、懸架スプリング2の負荷(ばね荷重)がロアラバーパッド23に印加された場合、スロープ部23sに形成される容積が大きい荷重受け部23s2で確実に受けられる。そのため、ロアラバーパッド23に加わる負荷が、容積が大きい荷重受け部23s2で分散される。従って、ロアラバーパッド23に発生する応力が負荷の分散により低減され、ロアラバーパッド23の耐久性を向上でき、ロアラバーパッド23の長寿命化を図れる。
その結果、市場でのユニットとしてのロアラバーパッド23の耐久性、信頼性が向上する。
さらに、荷重受け部23s2がリップ部3Lよりも懸架スプリング2の巻線方向に突出して形成される。そのため、リップ部3Lが懸架スプリング2により下方に押圧された場合にも荷重受け部23s2に当たって弾力性をもって受け止められ、リップ部3Lが傷付くことが防止される。結果、市場でのサービスマンによる交換、メンテナンス等による作業、工数低減が図れる。
また、本実施形態3と異なり、リップ部3Lの基端部3L2が側面視で直角または凹状の鋭角の角部で形成される場合には、該角部の応力集中による破断、損耗が懸念される。
なお、実施形態1の作用効果は同様に奏する。
例えば、リップ部L、2L、3L、10L、20Lを、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tの延在方向に延ばして形成し、下立ち上がり部2tに上下変形しつつ(上下動しつつ)、接触または当接するようにして、摺動距離を短くする。
或いは、リップ部L、2L、3L、10L、20Lを、懸架スプリング2の下立ち上がり部2tの変形に際して、下立ち上がり部2tのほぼ同じ箇所に弾性力をもって接触または当接するに形成して、下立ち上がり部2tに対する摺動距離を短くなるようにするとよい。
13J 太支持部(荷重受け部)
2s 下座巻き部(座巻き部)
2t 立ち上がり部(下立ち上がり部)
2u 上座巻き部
2v 上立ち上がり部
2y 有効部
3 ロアラバーパッド(下側ばね受け部材)
3h、13h、23h 平坦部
3s、13s、23s スロープ部
4 アッパラバーパッド(上側ばね受け部材)
23s2 荷重受け部
h2 厚さ
L、2L、3L、10L、20L リップ部(接触部)
r11 半径(曲率半径)
r12 摺動半径(摺動する際の半径)
w1、w2、w3 幅寸法(幅)
13H、23H 伸縮変形部
Claims (8)
- 有効部、弾性変形しない端部の座巻き部、および前記有効部と前記座巻き部との間の立ち上がり部を有する圧縮スプリングを、下側で受ける下側ばね受け部材であって、
その延在方向の一方側の端部から外方に突出して形成されて前記立ち上がり部との間に空隙ができないように前記立ち上がり部に接触する接触部を有し、
前記接触部は、
前記圧縮スプリングによる負荷に拘わらず、その弾性変形による弾性力によって前記立ち上がり部に接触し、
その延在方向の一方側の端部の前記接触部の反対側に外方に突出する形状に形成され、前記圧縮スプリングのばね荷重を受ける荷重受け部を備え、
前記荷重受け部は、
前記圧縮スプリングの軸方向視で、前記接触部より、前記圧縮スプリングの巻線方向に外方に突出して形成されている
ことを特徴とする下側ばね受け部材。 - 請求項1に記載の下側ばね受け部材において、
前記荷重受け部は、凸形状の曲率を有して外方に膨出した形状に形成されている
ことを特徴とする下側ばね受け部材。 - 有効部、弾性変形しない端部の座巻き部、および前記有効部と前記座巻き部との間の立ち上がり部を有する圧縮スプリングを、下側で受ける下側ばね受け部材であって、
その延在方向の一方側の端部から外方に突出して形成されて前記立ち上がり部との間に空隙ができないように前記立ち上がり部に接触する接触部を有し、
前記接触部は、
前記圧縮スプリングによる負荷に拘わらず、その弾性変形による弾性力によって前記立ち上がり部に接触し、
一方側に形成される平坦部に連続して形成され、前記立ち上がり部に沿って厚さが次第に厚くなり、前記立ち上がり部を受けるスロープ部とを備え、
前記圧縮スプリングの延在方向に見た前記スロープ部の幅は、前記座巻き部から遠ざかるに従って広くなる
ことを特徴とする下側ばね受け部材。 - 有効部、弾性変形しない端部の座巻き部、および前記有効部と前記座巻き部との間の立ち上がり部を有する圧縮スプリングを、下側で受ける下側ばね受け部材であって、
その延在方向の一方側の端部から外方に突出して形成されて前記立ち上がり部との間に空隙ができないように前記立ち上がり部に接触する接触部を有し、
前記接触部は、
前記圧縮スプリングによる負荷に拘わらず、その弾性変形による弾性力によって前記立ち上がり部に接触し、
前記圧縮スプリングを一方側の前記下側ばね受け部材とともに受ける他方側の上側ばね受け部材は、前記下側ばね受け部材と対称的な同様な構成である
ことを特徴とする下側ばね受け部材。 - 請求項4に記載の下側ばね受け部材において、
その延在方向の一方側の端部の前記接触部の反対側に外方に突出する形状に形成され、前記圧縮スプリングのばね荷重を受ける荷重受け部を備える
ことを特徴とする下側ばね受け部材。 - 請求項5に記載の下側ばね受け部材において、
前記荷重受け部は、凸形状の曲率を有して外方に膨出した形状に形成されている
ことを特徴とする下側ばね受け部材 - 請求項4に記載の下側ばね受け部材において、
一方側に形成される平坦部に連続して形成され、前記立ち上がり部に沿って厚さが次第に厚くなり、前記立ち上がり部を受けるスロープ部とを備える
ことを特徴とする下側ばね受け部材。 - 請求項7に記載の下側ばね受け部材において、
前記圧縮スプリングの延在方向に見た前記スロープ部の幅は、前記座巻き部から遠ざかるに従って広くなる
ことを特徴とする下側ばね受け部材。
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