(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショックアブソーバと、
前記ショックアブソーバに外装されるコイルスプリングと、
前記ショックアブソーバに固定され前記コイルスプリングの下部を支持するロアシートと、
前記ロアシートと前記コイルスプリングの間に介在するインシュレータと、
を備え、
前記インシュレータには前記コイルスプリングの下部が嵌合する嵌合溝部が設けられ、
前記嵌合溝部は、車幅方向にて前記嵌合溝部の最も外側の領域を含む狭幅部と、当該狭幅部を除く部分である非狭幅部と、を有し、
前記コイルスプリングが非嵌合の状態において、前記狭幅部の溝幅は前記非狭幅部の溝幅より小さく、前記非狭幅部の溝幅は前記コイルスプリングの線径以下に形成されることを特徴とする車両のサスペンション構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサスペンション構造に関し、特にコイルスプリングとショックアブソーバを有する車両のサスペンション構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のサスペンションは、車体側と車輪側とに架設され軸心が上下方向へ延びるショックアブソーバと、このショックアブソーバに外装されたコイルスプリングと、このコイルスプリングの下部を支持すると共にショックアブソーバの途中部に固定されたスプリング受け部材とを備えている。このようなサスペンションでは、ショックアブソーバとコイルスプリングの上下方向への伸縮動作により、路面からの衝撃力を減衰し、緩和している。
【０００３】
特許文献１には、車体側と車輪側とに架設され軸心が上下方向へ延びるショックアブソーバと、このショックアブソーバに外装されたコイルスプリングと、このコイルスプリングの下部を支持し且つショックアブソーバの途中部に固定されたスプリング受け部材と、スプリング受け部材とコイルスプリングの下部との間に介設されたスプリングラバーシートとを備えた車両のサスペンション構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１９８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ショックアブソーバの外周にコイルスプリングを略同軸に設けたストラット型のサスペンション構造は、車両の背面視でのストラット軸と、接地点からのストラット上側取付点への荷重入力軸とのずれによりショックアブソーバのアブソーバロッドに曲げモーメントが発生し、車両の走行時にタイヤが路面から上下方向に荷重の入力を受けた場合に、ショックアブソーバの動作が制限されて乗り心地が悪くなることがある。つまり、ピストンがシリンダ内を上下に伸縮動作する構造のショックアブソーバでは、ピストンを上下に伸縮動作する際に横方向からの力（以下、横向力という。）が加わるとシリンダの側面に偏荷重を受けて円滑な伸縮動作が制限され、特に細かな伸縮動作が妨げられることがある。この場合、細かな伸縮動作によって吸収されるべき振動が吸収されずに車体に伝わることで乗り心地が悪くなる。
【０００６】
これに対して、コイルスプリングの延在中心軸のショックアブソーバの延在中心軸に対するオフセット角を車両方向外側へ増やすことで、コイルスプリングの横向きの反力を増やしてショックアブソーバに加わる横向力の影響を緩和することも考えられる。しかし、この場合はコイルスプリングの直径が大きくなるから、そのことで質量の増加やコストアップを生じることがある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、車両のサスペンション構造において、車両の走行時にタイヤが路面から上下方向に荷重の入力を受けた場合にショックアブソーバに加わる横向力の少なくとも一部を打ち消して乗り心地の低下を抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両のサスペンション構造は、ショックアブソーバと、前記ショックアブソーバに外装されるコイルスプリングと、前記ショックアブソーバに固定され前記コイルスプリングの下部を支持するロアシートと、前記ロアシートと前記コイルスプリングの間に介在するインシュレータと、を備える。前記インシュレータには前記コイルスプリングの下部が嵌合する嵌合溝部が設けられ、前記嵌合溝部は、車幅方向にて前記嵌合溝部の最も外側の領域を含む狭幅部と、当該狭幅部を除く部分である非狭幅部と、を有する。前記コイルスプリングが非嵌合の状態において、前記狭幅部の溝幅は前記非狭幅部の溝幅より小さく、前記非狭幅部の溝幅は前記コイルスプリングの線径以下に形成される。
【０００９】
この態様によると、インシュレータの狭幅部は、その溝幅が非狭幅部の溝幅より小さいから、コイルスプリングが嵌合された場合にコイルスプリングから非狭幅部より大きな面圧を受けることで剛性が高くなり、コイルスプリングの荷重中心が外側に移動することによって、車両の走行時にタイヤが路面から上下方向に荷重の入力を受けた場合にショックアブソーバに加わる横向力の少なくとも一部を打ち消して乗り心地の低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両のサスペンション構造において車両の走行時にタイヤが路面から上下方向に荷重の入力を受けた場合にショックアブソーバに加わる横向力の少なくとも一部を打ち消して乗り心地の低下を抑える技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の車両のサスペンション構造の背面図である。
【図２】実施形態の車両のサスペンション構造のロアシートの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図４】インシュレータが装着されたロアシートの平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の車両のサスペンション構造１０を車両の背面側から視た図である。図１は、後輪駆動型車両の右前輪を支持する部分を示している。以下の説明では車両のサスペンション構造１０を車両に取り付けた状態での車両前後方向、車幅方向、上下方向および水平方向を、車両のサスペンション構造１０の方向として説明する。車幅方向は、車両前後方向および上下方向に直交する方向である。なお、車両前後方向を単に前後方向と表記することがある。
【００１４】
車両のサスペンション構造１０は、ホイールに嵌められた車輪６２を支持するために、ショックアブソーバ１２と、ショックアブソーバ１２に外装されるコイルスプリング１４と、ショックアブソーバ１２に固定されコイルスプリング１４の下部を支持するロアシート３０と、ロアシート３０とコイルスプリング１４の間に介在するインシュレータ１６と、ステアリングナックル６４と、ロアアーム６０と、タイロッド６６と、を含む。車両のサスペンション構造１０はストラット形式の懸架構造とも称されることがある。
【００１５】
ショックアブソーバ１２は、例えばオイルが封入されたシリンダ内を上下方向に摺動するピストンを含む。ショックアブソーバ１２は、その下部１２ａ側が車輪６２に接続され上部１２ｂ側が車体に接続されて、車輪６２の振動を減衰させるダンパーとして機能する。コイルスプリング１４は、ショックアブソーバ１２に外装され、その下部１４ａ側がインシュレータ１６を介してロアシート３０に支持され上部１４ｂ側が車体に接続される。コイルスプリング１４は、車輪６２の振動を吸収して車体の振動を減らすように機能する。
【００１６】
インシュレータ１６はコイルスプリング１４の下部１４ａとロアシート３０の間に介在している。インシュレータ１６はコイルスプリング１４とロアシート３０の間で振動の伝達を抑制する。ロアシート３０は、ショックアブソーバ１２の途中に固定され、インシュレータ１６を介してコイルスプリング１４の下部１４ａを支持する。インシュレータ１６およびロアシート３０については後述する。
【００１７】
ステアリングナックル６４は、車輪６２を回転可能に支持するために、ショックアブソーバ１２の下部１２ａと、ロアアーム６０の外端と、タイロッド６６の外端と、に接続される。ロアアーム６０は、その車両内側の端部が車体に回動可能に接続され、車両外側の端部がステアリングナックル６４の下方部に回動可能に接続される。ロアアーム６０は、車輪６２について前後方向の動きを制限しながら上下方向に可動に支持する。タイロッド６６は、車幅方向（図１で左右方向）に移動して車輪６２の舵角を変えるように構成されている。
【００１８】
（ロアシート）
図２は実施形態の車両のサスペンション構造１０のロアシート３０の平面図を示し、図３はＡ−Ａ線で切断した縦断面図を示す。Ａ−Ａ線は、ロアシート３０に外接する外接円の中心Ｃ１を通り、車幅方向に沿って延伸する直線である。ロアシート３０は、平面視で略円形状の部材で、例えば鋼板などの金属材料からプレス加工等によって形成される。ロアシート３０は、ショックアブソーバ１２の延在方向に略垂直に設けられる（図１も参照）。ロアシート３０は、底部３０ｆと底部３０ｆの外周から上向に突出すると外縁部３０ｇを有する。外縁部３０ｇはロアシート３０に外接する外接円の中心Ｃ１を中心とする略円形に形成される。ロアシート３０の底部３０ｆには、中孔部３０ａ、突出部３０ｅ、受入凹部３２、弧状凸部３０ｃ、弧状凸部３０ｄが設けられる。
【００１９】
（中孔部）
中孔部３０ａはロアシート３０の中程で上下方向に貫通する孔で、中孔部３０ａの中心Ｃ２は中心Ｃ１より車両内側にオフセットして設けられる。中孔部３０ａにはショックアブソーバ１２が挿通される。ショックアブソーバ１２の延在方向の中心軸は中孔部３０ａの中心Ｃ２を通り、中心Ｃ１は中心軸に対して車両外側に位置する。突出部３０ｅは、ロアシート３０の中孔部３０ａの下部から下向に突出する円筒状に形成される。突出部３０ｅにはショックアブソーバ１２のシリンダの外筒部が嵌め合わされ、固定される。
【００２０】
（弧状凸部）
弧状凸部３０ｃおよび弧状凸部３０ｄは底部３０ｆから上向に突き出された部分である。弧状凸部３０ｃおよび弧状凸部３０ｄは、平面視で中心Ｃ１を中心とする円弧に沿って延在する略円弧状の形状を有する。弧状凸部３０ｃは中孔部３０ａの車両幅方向外側に設けられ、弧状凸部３０ｄは弧状凸部３０ｃの車両幅方向外側に設けられる。弧状凸部３０ｃと弧状凸部３０ｄの間には受入凹部３２が設けられる。したがって、受入凹部３２は、弧状凸部３０ｃと弧状凸部３０ｄから下向に窪んだ部分である。
【００２１】
（受入凹部）
受入凹部３２は、平面視で中心Ｃ１を中心とする円弧に沿って延在する略円弧状の領域を含む。図３に示すように、受入凹部３２はその延在方向に垂直な断面が袋状に形成され、インシュレータ１６の下部の弧状凸部１６ｄを受け入れる（図５も参照）。受入凹部３２は弧状凸部１６ｄを受け入れた状態で密着するように、受入凹部３２の垂直断面形状がインシュレータ１６の下部の弧状凸部１６ｄの垂直断面形状に対応して形成される。
【００２２】
受入凹部３２は、後述するインシュレータ１６の狭幅部２０に対応する第１部分３２ａと非狭幅部２２に対応する第２部分３２ｂとを含んでもよい。第１部分３２ａは、中心Ｃ１から車幅方向外側に伸びる直線またぐ領域に形成され、第２部分３２ｂは、周方向で第１部分３２ａの両側のそれぞれに形成される。第１部分３２ａの溝幅は第２部分３２ｂの溝幅より小さく、例えば第２部分３２ｂの溝幅の９５％以下にすることができる。
【００２３】
次に、インシュレータ１６が装着された状態のロアシート３０について説明する。図４はインシュレータ１６が装着された状態のロアシート３０の平面図を示し、図５はＡ−Ａ線で切断した縦断面図を示し、図６はＢ−Ｂ線で切断した縦断面図を示す。Ａ−Ａ線は図２のＡ−Ａ線と同様であり、Ｂ−Ｂ線は中心Ｃ１を通り車幅方向に対して５０度傾斜する直線である。図４〜図６はコイルスプリング１４が非嵌合の状態を示している。
【００２４】
（インシュレータ）
インシュレータ１６にはコイルスプリング１４の下部１４ａが嵌合する嵌合溝部１８が設けられる。特に、インシュレータ１６は、図４に示すように、平面視で車両内側の約半分が欠けた中空円盤状の部材で、例えばラバーなどの弾性を有する樹脂材料から成型加工により形成される。インシュレータ１６には、内縁１６ａ、内側部１６ｇ、外側部１６ｈ、外縁１６ｂ、張出部１６ｅ、弧状凸部１６ｄおよび嵌合溝部１８が設けられる。
【００２５】
内縁１６ａと外縁１６ｂはそれぞれ中心Ｃ１を中心とする略円弧状の縁で、内縁１６ａは中心Ｃ１に近い側に設けられ、外縁１６ｂは内縁１６ａより外側に設けられる。内側部１６ｇは、内縁１６ａと嵌合溝部１８との間でロアシート３０の上面に沿って延在する平面視で略円弧状の部分である。外側部１６ｈは、嵌合溝部１８と外縁１６ｂとの間でロアシート３０の上面に沿って延在する平面視で略円弧状の部分である。張出部１６ｅは外側部１６ｈの車両外側の領域から車両外側に向かって略扇状に張り出す部分である。
【００２６】
（弧状凸部）
図５に示すように、弧状凸部１６ｄは、内側部１６ｇと外側部１６ｈの間で下向に突出するように設けられ、平面視で中心Ｃ１を中心とする円弧沿って延在する略円弧形状を有する。弧状凸部１６ｄの延在方向に垂直な断面（以下、垂直断面という）は略半円弧状に形成される。
【００２７】
インシュレータ１６は、弧状凸部１６ｄが受入凹部３２に嵌まるようにロアシート３０の上に装着される。弧状凸部１６ｄが受入凹部３２に嵌まった状態で、これらの隙間をできるだけ排除するように、弧状凸部１６ｄの垂直断面形状は受入凹部３２の垂直断面形状に対応して形成される。例えば、受入凹部３２の溝幅は弧状凸部１６ｄの延在方向に垂直な断面の幅より僅かに小さく形成される。つまり、弧状凸部１６ｄは圧縮された状態で受入凹部３２に嵌合する。
【００２８】
（嵌合溝部）
次に嵌合溝部１８について説明する。嵌合溝部１８は弧状凸部１６ｄの上部に形成される略円弧状の凹部である。図５、６に示すように、嵌合溝部１８は、平面視にて中心Ｃ１を中心とする円弧に沿って延在し、その延在方向に垂直な断面は略半円弧状に形成される。嵌合溝部１８は、車幅方向にて嵌合溝部１８の最も外側の領域を含む狭幅部２０と、当該狭幅部２０を除く部分である非狭幅部２２と、を有する。特に、狭幅部２０は、中心Ｃ１から車幅方向に沿って外側に延伸する直線をまたぐ領域に形成され、非狭幅部２２は、周方向で狭幅部２０の両側に形成される。
【００２９】
インシュレータ１６は、コイルスプリング１４の下部１４ａの少なくとも一部が嵌合溝部１８に嵌まるように設けられる。下部１４ａが嵌合溝部１８に嵌合した状態で、これらの隙間をできるだけ排除するために、嵌合溝部１８の垂直断面形状が下部１４ａの垂直断面形状に対応して形成される。
【００３０】
コイルスプリング１４が非嵌合の状態において、狭幅部２０の溝幅Ｙは非狭幅部２２の溝幅Ｘより小さく、非狭幅部２２の溝幅Ｘはコイルスプリング１４の線径Ｄ以下に形成される。したがって、嵌合溝部１８の溝幅はコイルスプリング１４の線形以下に形成される。例えば、狭幅部２０の溝幅Ｙは、非狭幅部２２の溝幅Ｘの８５％から９５％の範囲にすることができる。このように構成することで、コイルスプリング１４が嵌合した状態では、嵌合溝部１８は弾性によりコイルスプリング１４の線径に倣うように拡がってこれらが密着しうる。
【００３１】
溝幅の狭い狭幅部２０の角度範囲が過度に広いと、後述する狭幅部２０によるコイルスプリング１４の荷重中心の外側への移動が有効に得られない懸念がある。このため、狭幅部２０の中心Ｃ１を頂角とする角度範囲θｓは、例えば９０度以下に形成してもよく、より好ましくは６０度以下に形成してもよい。サスペンション構造１０では角度範囲θｓは約３０度に形成している。
【００３２】
次に、このように構成されたサスペンション構造１０の特徴を説明する。
狭幅部２０の溝幅Ｙが非狭幅部２２の溝幅Ｘより小さいことにより、コイルスプリング１４が嵌合した状態では、狭幅部２０は非狭幅部２２より強く拡げられて狭幅部２０で非狭幅部２２より上下左右の剛性が高くなり、コイルスプリング１４の下部１４ａは狭幅部２０から非狭幅部２２より大きな反力を受ける。また、ロアシート３０でも、狭幅部２０に対応する第１部分３２ａの溝幅が非狭幅部２２に対応する第２部分３２ｂの溝幅より小さく形成されるから、第１部分３２ａに支持される狭幅部２０において非狭幅部２２より上下左右の剛性が一層向上する。これらのことにより、ロアシート３０側のコイルスプリング１４の反力による荷重分布が狭幅部２０側である車両方向で外側に移動する。コイルスプリング１４の荷重の中心が車幅方向外側に移動すると、ロアシート３０に固定されたショックアブソーバ１２には車両方向内向きの偏荷重が入力されるから、車両の走行時にタイヤが路面から上下方向に荷重の入力を受けた場合にタイヤの接地点から入力される横向力の少なくとも一部を打ち消すように働き、ショックアブソーバ１２の動作を円滑にして乗り心地の低下を抑制することができる。
【００３３】
また、コイルスプリングの延在中心軸のショックアブソーバの延在中心軸に対するオフセット角を車両方向外側へ増やす場合に比べて、コイルスプリングの大径化を回避してコイルスプリングが車体と干渉する可能性を小さくできる。また、コイルスプリングやロアシート及びインシュレータの大径化によるコストアップや質量増大を抑制することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【符号の説明】
【００３５】
１０  サスペンション構造、  １２  ショックアブソーバ、  １４  コイルスプリング、  １４ａ  下部、  １６  インシュレータ、  １６ｄ  弧状凸部、  １８  嵌合溝部、  ２０  狭幅部、  ２２  非狭幅部、  ３０  ロアシート、  ３２  受入凹部、  ６０  ロアアーム、  ６２  車輪、  ６４  ステアリングナックル、  ６６  タイロッド。
【図１】
0006497343.tif 000002
【図２】
0006497343.tif 000003
【図３】
0006497343.tif 000004
【図４】
0006497343.tif 000005
【図５】
0006497343.tif 000006
【図６】
0006497343.tif 000007