(57)【要約】【課題】応力のピークが下がりかつ応力のばらつきが小さい懸架装置用のコイルばねを提供する。【解決手段】螺旋形に成形された素線４からなるコイルばね２であって、ロア側のばね座１０に支持されるロア側座巻部２０と、アッパ側のばね座１１に支持されるアッパ側座巻部２１と、有効部２２とを有している。コイルばね２がロア側のばね座１０とアッパ側のばね座１１との間で圧縮されると、素線４に応力が生じる。コイルばね２が圧縮された状態において、有効部２２は、応力のピーク部を含む第１の部分Ｓ１と、応力のピーク部とは周方向の反対側の第２の部分Ｓ２とを有している。ロア側座巻部２０は、第２の部分Ｓ２の下方に配置されたロア端末４ａを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋形に形成された素線からなり、ロア側のばね座に支持されるロア側座巻部と、アッパ側のばね座に支持されるアッパ側座巻部と、前記ロア側座巻部と前記アッパ側座巻部との間の有効部とを有したコイルばねであって、
該コイルばねが圧縮され前記素線に応力が生じた状態において、
前記有効部の周方向に、前記応力のピーク部を有する第１の部分と、前記応力のピーク部とは周方向の反対側の第２の部分とを有し、かつ、
前記ロア側座巻部が、前記第２の部分の下方に配置されたロア端末を具備したことを特徴とするコイルばね。
【請求項２】
前記有効部が実質的に円筒形でかつ等ピッチであり、前記有効部の周方向の一部に前記応力のピーク部を有したことを特徴とする請求項１に記載のコイルばね。
【請求項３】
前記有効部のピッチが変化する不等ピッチであり、前記有効部の周方向の一部に前記応力のピーク部を有したことを特徴とする請求項１に記載のコイルばね。
【請求項４】
前記有効部の全長にわたり素線径が一定であることを特徴とする請求項２または３に記載のコイルばね。
【請求項５】
ピボットを中心に上下方向に回動するアーム部材と、
螺旋形に形成された素線からなり、ロア側のばね座とアッパ側のばね座との間に圧縮された状態で配置され前記アーム部材を付勢するコイルばねと、
を有したニーアクションタイプの車両用懸架装置であって、
前記コイルばねが、
前記ロア側のばね座に支持されるロア側座巻部と、
前記アッパ側のばね座に支持されるアッパ側座巻部と、
前記ロア側座巻部と前記アッパ側座巻部との間の有効部とを有し、
前記コイルばねが圧縮され前記素線に応力が生じた状態において、
前記有効部の周方向に、前記応力のピーク部を有する第１の部分と、前記応力のピーク部とは周方向の反対側の第２の部分とを有し、かつ、
前記ロア側座巻部が、前記ピボットから遠い側の前記第２の部分の下方に配置されたロア端末を具備したことを特徴とする車両用懸架装置。
【請求項６】
軸線に沿う方向に伸縮するストラットと、
螺旋形に形成された素線からなり、ロア側のばね座とアッパ側のばね座との間に圧縮された状態で配置され前記ストラットを前記軸線に沿う方向に付勢するコイルばねと、
を有したストラットタイプの車両用懸架装置であって、
前記コイルばねが、
前記ロア側のばね座に支持されるロア側座巻部と、
前記アッパ側のばね座に支持されるアッパ側座巻部と、
前記ロア側座巻部と前記アッパ側座巻部との間の有効部とを有し、
前記コイルばねが圧縮され前記素線に応力が生じた状態において、
前記有効部の周方向に、前記応力のピーク部を有する第１の部分と、前記応力のピーク部とは周方向の反対側の第２の部分とを有し、かつ、
前記ロア側座巻部が、車両外側の前記第２の部分の下方に配置されたロア端末を具備したことを特徴とする車両用懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コイルばねと、このコイルばねを用いた車両用懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の懸架装置に使用される懸架ばねとして、コイルばねが知られている。懸架装置用のコイルばねは、最大に伸びた状態（リバウンド）と、最大に圧縮された状態（フルバンプ）との間で伸縮し、路面から車両に伝わる振動を吸収する。例えば特許文献１に記載されているニーアクションタイプの懸架装置は、ピボットを中心に上下方向に回動するアーム部材と、アーム部材と車体との間に配置されたコイルばね（懸架ばね）とを備えている。特許文献２に記載されているストラットタイプの懸架装置は、ロア側のばね座とアッパ側のばね座との間に配置されたコイルばね（懸架ばね）と、ショックアブソーバとを備えている。
【０００３】
当業界では、車両を軽量化する観点から懸架装置用のコイルばねを軽量化することが強く望まれている。コイルばねは、荷重が負荷された状態において素線の長さ方向各部の応力が一定でないことが知られている。このようなコイルばねを軽量化するには、応力のばらつきを可能な限り小さくすることが有効である。コイルばねの応力のばらつきを小さくする１つの手段として、例えば特許文献３に記載されているように、素線の長さ方向に大径素線部と小径素線部とを交互に形成することが提案されている。しかし大径素線部と小径素線部とを有するコイルばねを製造するには、特殊な製造設備が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５０９０６号公報
【特許文献２】特開２０００−１０３２１６号公報
【特許文献３】特開昭５９−２１９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の懸架装置では、コイルばねが圧縮された状態において、素線の長さ方向の一部に応力が特に大きなピーク部が存在することがあった。このような応力のピーク部はコイルばねの応力均等化を図る上で妨げとなる。そこで本発明者達が懸架装置用のコイルばねの応力を均等化すべく鋭意研究したところ、コイルばねのロア側座巻部の先端（ロア端末）の位置を最適化することが応力の均等化に効果があるとの知見が得られた。
【０００６】
本発明の目的は、素線に生じる応力のピークが下がり、かつ、応力のばらつきを小さくすることができるコイルばねと、車両用懸架装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの実施形態は、螺旋形に形成された素線からなり、ロア側のばね座に支持されるロア側座巻部と、アッパ側のばね座に支持されるアッパ側座巻部と、前記ロア側座巻部と前記アッパ側座巻部との間の有効部とを有したコイルばねであって、該コイルばねが圧縮され前記素線に応力が生じた状態において、前記有効部の周方向に、前記応力のピーク部を有する第１の部分と、前記応力のピーク部とは周方向の反対側の第２の部分とを有し、かつ、前記ロア側座巻部が、前記第２の部分の下方に配置されたロア端末を具備している。
【０００８】
前記有効部が実質的に円筒形でかつ等ピッチであり、前記有効部の周方向の一部に前記応力のピーク部を有してもよい。あるいは前記有効部のピッチがコイルばねの軸線方向に変化する不等ピッチであり、前記有効部の周方向の一部に前記応力のピーク部を有してもよい。前記有効部の全長にわたり素線径が一定であってもよい。
【０００９】
車両用懸架装置の１つの実施形態は、ピボットを中心に上下方向に回動するアーム部材と、該アーム部材を付勢するコイルばねとを有したニーアクションタイプであって、前記コイルばねが、ロア側のばね座に支持されるロア側座巻部と、アッパ側のばね座に支持されるアッパ側座巻部と、有効部とを有している。このコイルばねが圧縮され、素線に応力が生じた状態において、前記有効部の周方向に、前記応力のピーク部を有する第１の部分と、前記応力のピーク部とは周方向の反対側の第２の部分とを有し、かつ、前記ロア側座巻部が、前記ピボットから遠い側の前記第２の部分の下方に配置されたロア端末を具備している。
【００１０】
車両用懸架装置の他の実施形態は、ストラットとコイルばねとを有したストラットタイプであって、前記コイルばねが、ロア側のばね座に支持されるロア側座巻部と、アッパ側のばね座に支持されるアッパ側座巻部と、有効部とを有している。このコイルばねが圧縮され、素線に応力が生じた状態において、前記有効部の周方向に、前記応力のピーク部を有する第１の部分と、前記応力のピーク部とは周方向の反対側の第２の部分とを有し、かつ、前記ロア側座巻部が、車両外側の前記第２の部分の下方に配置されたロア端末を具備している。
【発明の効果】
【００１１】
本実施形態のコイルばねによれば、素線のロア端末の位置を最適化したことにより、有効部に生じる応力のピーク（極大値）を下げることができ、しかも素線の応力分布のばらつき（極大値と極小値との差）を従来のコイルばねよりも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るニーアクションタイプの懸架装置のコイルばねがフルバンプ位置まで圧縮された状態を一部断面で示す側面図。
【図２】図１に示された懸架装置のコイルばねがリバウンド位置まで伸びた状態を一部断面で示す側面図。
【図３】同コイルばねのロア端末からの巻数位置と高さとの関係を表したグラフ。
【図４】同コイルばねのロア端末からの巻数位置とコイル内半径との関係を表したグラフ。
【図５】同コイルばねを鉛直方向から見た平面図。
【図６】同コイルばねと従来のコイルばねのそれぞれの応力分布を表した図。
【図７】第２の実施形態に係るコイルばねと従来のコイルばねのそれぞれの応力分布を表した図。
【図８】第３の実施形態に係るコイルばねと従来のコイルばねのそれぞれの応力分布を表した図。
【図９】第４の実施形態に係るコイルばねと従来のコイルばねのそれぞれの応力分布を表した図。
【図１０】第５の実施形態に係るコイルばねのロア端末からの巻数位置と高さとの関係を表したグラフ。
【図１１】図１０のコイルばねのロア端末からの巻数位置とコイル内半径との関係を表したグラフ。
【図１２】図１０のコイルばねと従来のコイルばねのそれぞれの応力分布を表した図。
【図１３】第６の実施形態に係るコイルばねを備えたストラットタイプの懸架装置の断面図。
【図１４】図１３に示されたコイルばねのロア端末からの巻数位置と高さとの関係を表したグラフ。
【図１５】同コイルばねのロア端末からの巻数位置とコイル内半径との関係を表したグラフ。
【図１６】同コイルばねを鉛直方向から見た平面図。
【図１７】同コイルばねと従来のコイルばねのそれぞれの応力分布を表した図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の第１の実施形態に係るコイルばねを備えたニーアクションタイプの懸架装置１について、図１から図６を参照して説明する。なお、ニーアクションタイプの懸架装置はリンクモーションタイプと称されることもある。
【００１４】
図１は懸架装置１を模式的に表している。この懸架装置１は、コイルばね２と、アーム部材３とを有している。コイルばね２は、螺旋形に成形されたばね鋼からなる素線（ワイヤ）４を有している。アーム部材３は、ピボット（揺動軸）５を中心に上下方向に回動する。図１は、コイルばね２がフルバンプ位置まで圧縮された状態を示している。「フルバンプ」とは、コイルばね２が荷重によって最大に圧縮された状態である。
【００１５】
図２は、コイルばね２がリバウンド位置まで伸びた状態を示している。「リバウンド」とは、車体をリフトしたときに、コイルばね２が最大に伸びた状態である。アーム部材３は、コイルばね２の圧縮量に応じて、ピボット５を中心に上下方向に移動する。すなわちコイルばね２は、図１に示すフルバンプ位置と、図２に示すリバウンド位置との間で伸縮し、路面から車両に伝わる振動を吸収する。
【００１６】
アーム部材３にロア側のばね座１０が設けられている。ロア側のばね座１０の上方にアッパ側のばね座１１が設けられている。アッパ側のばね座１１は、車体を構成する部材１２の下面に配置されている。コイルばね２は、ロア側のばね座１０とアッパ側のばね座１１との間に圧縮された状態で配置され、アーム部材３を相対的に下方に付勢している。
【００１７】
コイルばね２に圧縮の荷重が負荷されると、コイルばね２の長さは自由状態の長さよりも短くなる。コイルばね２は、ロア側のばね座１０によって支持されるロア側座巻部２０と、アッパ側のばね座１１によって支持されるアッパ側座巻部２１と、座巻部２０，２１間の有効部２２とを含んでいる。座巻部２０，２１の巻数は、０．５巻から０．８巻程度である。
【００１８】
例えばロア側の座巻部２０は、素線４の下端（ロア端末４ａ）から例えば０．７巻付近までである。アッパ側の座巻部２１は、素線４の上端（アッパ端末４ｂ）から例えば０．８巻付近までである。有効部２２は、コイルばね２が最大に圧縮されたフルバンプ状態において、互いに隣り合う素線４の巻回部どうしが互いに接することがなく、ばねとして有効に機能する部分である。素線４の径（素線径）は、座巻部２０，２１と有効部２２とで実質的に一定である。
【００１９】
図３は、コイルばね２のロア端末４ａからの巻数位置と高さとの関係を表している。このコイルばね２の有効部２２は等ピッチで巻かれているため、ロア端末４ａからの巻数位置が増加するに従い、高さが線形に増加している。コイルばね２の総巻数は例えば６．７５である。ただしこれ以外の総巻数であっても構わない。
【００２０】
図４は、コイルばね２のロア端末４ａからの巻数位置とコイル内半径との関係を表している。有効部２２のコイル内半径は一定である。座巻部２０，２１はピグテールエンド形状であるため、巻数位置に応じてコイル内半径が変化している。
【００２１】
図５は、コイルばね２を鉛直方向（例えば上方）から見た平面図である。鉛直方向は有効部２２の軸線に沿う方向である。コイルばね２が図５中のＣ１はコイルばね２の中心を示している。図５中のＣ２はピボット５の回転中心軸を示している。コイルばね２の中心Ｃ１と回転中心軸Ｃ２とを結ぶ線分Ｃ３は、アーム部材３の長さ方向に延びている。
【００２２】
図５中のθ１は、中心Ｃ１を通る線分Ｙ１が線分Ｃ３の延長線Ｃ３´に対して時計まわり方向になす角度を示している。ロア端末４ａは、回転中心軸Ｃ２の反対側すなわちピボット５から最も遠い側に配置されている。アッパ端末４ｂの位置は必ずしも図５に限定されるものではないが、コイルばね２の総巻数が６．７５の場合は、θ１＝９０°の位置にアッパ端末４ｂが配置される。
【００２３】
図６中の実線Ｌ１は、第１の実施形態のコイルばね２をフルバンプ位置付近まで圧縮した状態において、素線４のロア端末４ａからの巻数位置と応力との関係を示している。図６から判るように、本実施形態のコイルばね２は、ロア端末４ａから３．５巻付近に、応力が極大となる応力のピーク部Ｐ１を有している。
【００２４】
この明細書では、コイルばね２を鉛直方向から見て、応力のピーク部Ｐ１を中心として周方向に片側０．２５巻ずつ、計０．５巻分に対応する領域を第１の部分Ｓ１と称している。また周方向の残りの領域を第２の部分Ｓ２と称している。第２の部分Ｓ２は、応力のピーク部Ｐ１とはコイル中心を挟んで反対側の片側０．２５巻ずつ、計０．５巻分に対応する領域である。
【００２５】
本実施形態のロア端末４ａは、応力のピーク部Ｐ１とは反対側の第２の部分Ｓ２と対応する位置（第２の部分Ｓ２の下方）に存するロア端末支持部１０ａ（図１と図２に示す）に配置されている。すなわちニーアクションタイプの懸架装置１に使われるコイルばね２において、ピボット５に近い側に応力のピークが生じる場合、ロア端末４ａは、ピボット５から最も遠い側（図５においてθ１＝０°）に位置するように配置される。
【００２６】
図６中の２点鎖線Ｌ２は、従来のコイルばねのロア端末からの巻数位置と応力との関係を表している。従来のコイルばねの総巻数は、第１の実施形態のコイルばねと同様に６．７５であり、図３と図４に示されるような形状である。しかし従来のコイルばねのロア端末は、応力のピーク部Ｐ２と同じ側（ピボット５に近い側）、すなわち図５においてθ１＝１８０°の位置に配置されていた。図６に２点鎖線Ｌ２で示されるように従来のコイルばねの最大応力は１２００ＭＰａを越えており、しかも応力のばらつき（極大値と極小値の差）が約５００ＭＰａの範囲で大きく変動している。
【００２７】
これに対し、第１の実施形態のコイルばね２は、図６に実線Ｌ１で示されるように最大応力が１０２０ＭＰａ程度に下がっており、しかも応力のばらつきが約８０ＭＰａの範囲に収まっている。このように応力分布が均等化に近付いたことにより、応力のピーク部（高応力部）に合わせて素線径を設計する必要がなく、従来のコイルばねよりも軽量化することができた。しかも本実施形態のコイルばね２の素線４は全長にわたって素線径が実質的に一定であるから、特殊な製造技術（素線径を変化させる加工）を用いることなく、応力を低減させることができた。
【００２８】
図１に示されるように、コイルばね２がフルバンプ位置まで圧縮された状態において、コイルばね２のピボット５に近い部分のコイル軸方向の長さＸ１は、ピボット５から遠い側の部分のコイル軸方向の長さＸ２よりも大きい。この圧縮状態において、ピボット５に近い側に存在する素線巻回部２ａの数は７である。これに対しピボット５から遠い側に存在する素線巻回部２ｂの数は６である。
【００２９】
すなわちコイルばね２がフルバンプ位置付近まで圧縮された状態において、コイル軸方向の長さが小さい部分に配置される素線巻回部２ｂの数と比較して、長さが大きい部分に配置される素線巻回部２ａの数が多い。その結果、コイルばね２は、フルバンプ位置付近まで圧縮された状態において、ピボット５に近い側とピボット５から遠い側とで、素線巻回部２ａ，２ｂのピッチのばらつきを小さくすることができる。このことにより、コイルばね２がフルバンプ位置まで圧縮された状態において、有効部２２に胴曲りを生じることが抑制され、実質的に円筒形が維持されている。
【００３０】
図７は、ニーアクションタイプの第２の実施形態に係るコイルばね（総巻数：６．５）と、従来のコイルばね（総巻数：６．５）とのそれぞれの応力分布を示している。実線Ｌ３は、第２の実施形態に係るコイルばねを圧縮した状態の応力分布であり、ロア端末から３．５巻付近に応力が極大となる応力のピーク部Ｐ３が存在している。有効部を鉛直方向から見たとき、応力のピーク部Ｐ３を中心として周方向に片側０．２５巻ずつ、計０．５巻分が第１の部分である。
【００３１】
この第２の実施形態のロア端末は、第１の実施形態のコイルばねと同様に、応力のピーク部Ｐ３とは反対側の第２の部分の下方に配置されている。すなわちピボットから最も遠い側にロア端末が位置するように、コイルばねが配置されている。第２の実施形態のコイルばねの総巻数は６．５であるから、アッパ端末は、ピボットに近い位置（図５においてθ１＝１８０°）に配置される。
【００３２】
図７中の２点鎖線Ｌ４は、従来のコイルばねの応力分布を示している。従来のコイルばねのロア端末は、応力のピーク部Ｐ４から２巻目、すなわちピーク部Ｐ４と同じ側（ピボットに近い側）に配置されていた。このような従来のコイルばねの最大応力は１３００ＭＰａ付近に達しており、しかも応力のばらつきが約６００ＭＰａの範囲で大きく変動している。これに対し第２の実施形態のコイルばねは、図７に実線Ｌ３で示されるように最大応力が１１００ＭＰａ程度に下がっており、しかも応力のばらつきが約１００ＭＰａの範囲に収まっている。
【００３３】
図８は、ニーアクションタイプの第３の実施形態に係るコイルばね（総巻数：６．２５）と従来のコイルばね（総巻数：６．２５）のそれぞれの応力分布を表している。実線Ｌ５は、第３の実施形態に係るコイルばねを圧縮した状態の応力分布であり、ロア端末から３．４巻付近に応力が極大となる応力のピーク部Ｐ５が存在している。有効部を鉛直方向から見たとき、応力のピーク部Ｐ５を中心として周方向に片側０．２５巻ずつ、計０．５巻分が第１の部分である。
【００３４】
この第３の実施形態のロア端末は、第１の実施形態のコイルばねと同様に、応力のピーク部Ｐ５とは反対側の第２の部分の下方に配置されている。すなわちピボットから最も遠い側にロア端末が位置するように、コイルばねが配置されている。第３の実施形態のコイルばねの総巻数は６．２５であるから、アッパ端末は、ピボットに対して中間位置（図５においてθ１＝２７０°）に配置される。
【００３５】
図８中の２点鎖線Ｌ６は、従来のコイルばねの応力分布を示している。従来のコイルばねのロア端末は、応力のピーク部Ｐ６から２巻目、すなわちピーク部Ｐ６と同じ側（ピボットに近い側）に配置されていた。このような従来のコイルばねの最大応力は１３００ＭＰａを越えており、しかも応力のばらつきが約６００ＭＰａの範囲で大きく変動している。これに対し第３の実施形態のコイルばねは、図８中に実線Ｌ５で示されるように最大応力が１１００ＭＰａ程度に下がっており、しかも応力のばらつきが約１００ＭＰａの範囲に収まっている。
【００３６】
図９は、ニーアクションタイプの第４の実施形態に係るコイルばね（総巻数：６．０）と従来のコイルばね（総巻数：６．０）のそれぞれの応力分布を表している。実線Ｌ７は、第４の実施形態に係るコイルばねを圧縮した状態の応力分布であり、ロア端末から２．４巻付近に応力が極大となる応力のピーク部Ｐ７が存在している。有効部を鉛直方向から見たとき、応力のピーク部Ｐ７を中心として周方向に片側０．２５巻ずつ、計０．５巻分が第１の部分である。
【００３７】
この第４の実施形態のロア端末は、第１の実施形態のコイルばねと同様に、応力のピーク部Ｐ７とは反対側の第２の部分の下方に配置されている。すなわちピボットから最も遠い側にロア端末が位置するようにコイルばねが配置されている。第４の実施形態のコイルばねの総巻数は６．０であるから、アッパ端末は、ピボットから遠い位置（図５においてθ１＝０°）に配置される。
【００３８】
図９中の２点鎖線Ｌ８は、従来のコイルばねの応力分布を示している。従来のコイルばねのロア端末は、応力のピーク部Ｐ８から２巻目、すなわちピーク部Ｐ８と同じ側（ピボットに近い側）に配置されていた。このような従来のコイルばねの最大応力は１４００ＭＰａに達しており、しかも応力のばらつきが約６００ＭＰａの範囲で大きく変動している。これに対し第４の実施形態のコイルばねは、図９に実線Ｌ７で示されるように、最大応力が１２００ＭＰａ以下に下がっており、しかも応力のばらつきが約１００ＭＰａの範囲に収まっている。
【００３９】
図１０は、ニーアクションタイプの第５の実施形態に係る不等ピッチコイルばねのロア端末からの巻数位置と高さとの関係を表している。このコイルばねの有効部は不等ピッチで巻かれているため、ロア端末からの巻数位置が増加するに従い、高さが波形（非直線形状）に増加している。このコイルばねの総巻数は例えば６．７５である。図１１は、第５の実施形態に係るコイルばねのロア端末からの巻数位置とコイル内半径との関係を表している。
【００４０】
図１２は、前記第５の実施形態に係るコイルばね（総巻数：６．７５）と従来のコイルばね（総巻数：６．７５）のそれぞれの応力分布を表している。実線Ｌ９は、本実施形態のコイルばねを圧縮した状態の応力分布であり、ロア端末から３．５巻付近に応力が極大となる応力のピーク部Ｐ９が存在している。有効部の鉛直方向から見たとき、応力のピーク部Ｐ９を中心として周方向に片側０．２５巻、計０．５巻分が第１の部分である。本実施形態のロア端末は、第１の実施形態のコイルばねと同様に、応力のピーク部Ｐ９とは反対側の第２の部分の下方に配置されている。すなわちピボットから最も遠い側にロア端末が位置するように、コイルばねが配置されている。
【００４１】
図１２中の２点鎖線Ｌ１０は、従来のコイルばねの応力分布を示している。従来のコイルばねのロア端末は、応力のピーク部Ｐ１０から２巻目、すなわちピーク部Ｐ１０と同じ側（ピボットに近い側）に配置されていた。このような従来のコイルばねの最大応力は１２００ＭＰａを越えており、しかも応力のばらつきが約５００ＭＰａの範囲で大きく変動している。これに対し第５の実施形態のコイルばねは、図１２中に実線Ｌ９で示されるように最大応力が１０００ＭＰａを少し上回る程度であり、しかも応力のばらつきが約１００ＭＰａの範囲に収まっている。
【００４２】
図１３は、第６の実施形態に係るコイルばね１００を備えたストラットタイプの懸架装置１０１を示している。この懸架装置１０１は、コイルばね１００と、ショックアブソーバからなるストラット１０２とを備えている。コイルばね１００は、螺旋形に成形されたばね鋼からなる素線１０４を有している。
【００４３】
コイルばね１００は、ロア側のばね座１１０とアッパ側のばね座１１１との間で圧縮され、ストラット１０２を軸線Ｘ０方向に付勢している。ストラット１０２の上端は、マウントインシュレータ１１２を介して車体１１３に取付けられている。ストラット１０２の下部にブラケット１１４が設けられている。ブラケット１１４には、車軸を支持するためのナックル部材１１５（一部のみ示す）が取付けられている。ストラット１０２は、重力の鉛直線ＸＬに対し、上端側が車両内側に角度θ２だけ軸線Ｘ０が傾いた状態で車体１１３に取付けられている。ロア側のばね座１１０は、アッパ側のばね座１１１に対し、軸線Ｘ０に沿う方向に相対的に移動する。
【００４４】
コイルばね１００は、ロア側のばね座１１０によって支持されるロア側座巻部１２０と、アッパ側のばね座１１１によって支持されるアッパ側座巻部１２１と、座巻部１２０，１２１間の有効部１２２とを含んでいる。素線１０４の径（素線径）は、コイルばね１００の全長にわたり実質的に一定である。
【００４５】
図１４は、コイルばね１００のロア端末１０４ａからの巻数位置と高さとの関係を表している。このコイルばね１００の有効部１２２は等ピッチで巻かれているため、ロア端末１０４ａからの巻数位置が増加するに従い、高さが線形に増加している。コイルばね１００の総巻数は例えば６．０である。ただしこれ以外の総巻数であってもよい。
【００４６】
図１５は、前記コイルばね１００のロア端末１０４ａからの巻数位置とコイル内半径との関係を表している。有効部１２２のコイル内半径は一定である。座巻部１２０，１２１はピグテールエンド形状である。
【００４７】
図１６は、コイルばね２を鉛直方向（例えば上方）から見た平面図である。図１６中のＣ１０はコイルばね１００の中心を示している。図１６中のθ３は、車両の前後方向に沿う線分Ｚに対し、中心Ｃ１０を通る線分Ｙ２がなす角度を示している。ロア端末１０４ａは、車両外側（θ３＝１０８°付近）に存するロア端末支持部１３０に配置されている。コイルばね１００の総巻数が６．０の場合、アッパ端末１０４ｂはロア端末１０４ａと同様に車両外側に配置されている。
【００４８】
図１７は、前記第６の実施形態のコイルばね１００（総巻数：６．０）と、従来のコイルばね（総巻数：６．０）とのそれぞれの応力分布を示している。実線Ｌ１１は、コイルばね１００を圧縮した状態の応力分布であり、ロア端末から２．３巻付近に、応力が極大となる応力のピーク部Ｐ１１が存在している。有効部１２２は応力のピーク部Ｐ１１を有する第１の部分Ｓ１と、応力のピーク部Ｐ１１とは反対側の第２の部分Ｓ２とを有している。有効部を鉛直方向から見たとき、第１の部分Ｓ１は、応力のピーク部Ｐ１１を中心として周方向に片側０．２５巻ずつ、計０．５巻分である。
【００４９】
このコイルばね１００のロア端末は、第１の実施形態のコイルばねと同様に、応力のピーク部Ｐ１１とは反対側の第２の部分Ｓ２の下方に配置されている。すなわちストラットタイプの懸架装置１０１において、車両外側にロア端末１０４ａが位置するように、コイルばね１００が配置されている。
【００５０】
図１７中の２点鎖線Ｌ１２は、従来のコイルばね（総巻数：６．０）の応力分布を示している。従来のコイルばねは、図１４と図１５に示す形状の有効部と座巻部とを有している。そして従来のコイルばねは、ロア端末から３巻付近に応力のピーク部Ｐ１２が存在している。従来のコイルばねのロア端末は、応力のピーク部Ｐ１２からほぼ３巻目、すなわちピーク部Ｐ１２と同じ側（図１６中のθ３＝２９０°付近）に配置されていた。
【００５１】
図１７に２点鎖線Ｌ１２で示されるように、従来のコイルばねの最大応力は、約１１９０ＭＰａであり、しかも応力のばらつきが約１００ＭＰａの範囲で変動している。これに対し、本実施形態のコイルばね１００の最大応力は約１１７０ＭＰａに下がり、しかも応力のばらつきが約７０ＭＰａの範囲に収まっている。このようにストラットタイプの懸架装置においても、コイルばねを等応力化に近付けることが可能となり、コイルばねの軽量化を図ることができた。
【００５２】
なお本発明を実施するに当たり、懸架装置の具体的な構成をはじめとして、コイルばねの形状や巻数、ロア端末の位置等を本発明を逸脱しない範囲で変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１…懸架装置、２…コイルばね、３…アーム部材、４…素線、４ａ…ロア端末、４ｂ…アッパ端末、５…ピボット、１０…ロア側のばね座、１０ａ…ロア端末支持部、１１…アッパ側のばね座、２０…ロア側座巻部、２１…アッパ側座巻部、２２…有効部、１００…コイルばね、１０１…懸架装置、１０４…素線、１０４ａ…ロア端末、１２０…ロア側座巻部、１２１…アッパ側座巻部、１２２…有効部、１３０…ロア端末支持部、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ９，Ｐ１１…応力のピーク部、Ｓ１…第１の部分、Ｓ２…第２の部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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