(57)【要約】      （修正有）【課題】ストラット型懸架装置に装着するときに、所望のばね反力軸を確保しつつ、胴部が周辺部品に接触しないように適切に調整した湾曲コイルばねの自動車用懸架コイルばねを提供する。【解決手段】湾曲コイルばね５ｘの胴部の湾曲量（δ）を調整すると共に、自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、下側座面５ａが下側座４に対して第３の所定角度（γ）傾斜するように、下側座巻５ａのピッチを調整し、且つ、自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、上側座面５ｂが上側座３に対して第４の所定角度（望ましくは第３の所定角度と略同一のγ）傾斜するように、上側座巻５ｂのピッチを調整する。このように形成した圧縮コイルばね５を、例えばストラット型懸架装置に装着する。【効果】以上の手段によって、所望のばね反力軸を確保しつつ胴部が周辺部品接触しない湾曲コイルバネが得られる。【選択図】        図１
2004183869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側座と下側座との間に圧縮コイルばねを圧縮可能に配置する自動車用懸架コイルばねであって、前記圧縮コイルばねのコイル軸が自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように前記圧縮コイルばねを形成すると共に、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座に着座する前記圧縮コイルばねの下側座面が前記下側座に対して第１の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの下側座巻のピッチを設定し、及び／又は、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座に着座する前記圧縮コイルばねの上側座面が前記上側座に対して第２の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの上側座巻のピッチを設定した自動車用懸架コイルばねにおいて、前記圧縮コイルばねの胴部の湾曲量を調整すると共に、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座に着座する前記圧縮コイルばねの下側座面が前記下側座に対して第３の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの下側座巻のピッチを調整し、且つ、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座に着座する前記圧縮コイルばねの上側座面が前記上側座に対して前記第４の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの上側座巻のピッチを調整することを特徴とする自動車用懸架コイルばね。
【請求項２】
前記第３の所定角度と前記第４の所定角度を略同一の角度に設定することを特徴とする請求項１記載の自動車用懸架コイルばね。
【請求項３】
車体にストラットの上端を支持すると共に、前記ストラットに固定する下側座と前記車体に支持する上側座との間に、前記ストラットを囲繞するように圧縮コイルばねを配置し、前記ストラットを介して前記車体に車輪を支持するストラット型懸架装置において、前記圧縮コイルばねのコイル軸が自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように前記圧縮コイルばねを形成すると共に、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座に着座する前記圧縮コイルばねの下側座面が前記下側座に対して第１の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの下側座巻のピッチを設定し、及び／又は、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座に着座する前記圧縮コイルばねの上側座面が前記上側座に対して第２の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの上側座巻のピッチを設定し、且つ、前記圧縮コイルばねに対する前記下側座及び前記上側座の支持傾斜角度に応じて前記圧縮コイルばねの胴部の湾曲量を調整した自動車用懸架コイルばねを、前記圧縮コイルばねの取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座を第３の所定角度傾斜させて支持し、且つ、前記圧縮コイルばねの取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座を前記第４の所定角度傾斜させて支持し、前記湾曲したコイル軸の内側が前記車体の内側となるように保持することを特徴とするストラット型懸架装置。
【請求項４】
前記第３の所定角度と前記第４の所定角度を略同一の角度に設定することを特徴とする請求項３記載のストラット型懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のストラット型懸架装置に好適な自動車用懸架コイルばね、及びこの懸架コイルばねを備えたストラット型懸架装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の車体懸架に圧縮コイルばねが供されており、一般的に圧縮コイルばねはそのコイル軸とばね反力の方向が一致するように設計されている。
自動車用懸架装置に関しては、種々の形式のものが知られているが、車輪の位置決め用の支柱（ストラット）としてショックアブソーバ（緩衝器）を利用したストラット型懸架装置が普及している。このストラット型懸架装置においては、荷重入力軸とストラット軸との間のずれが不可避であるため、ストラットに曲げモーメントが発生し、ストラットのガイド部及びピストン部に作用する横力によってショックアブソーバとしての円滑な摺動作動が阻害される。これを防止するため、例えば円筒状の圧縮コイルばねのコイル軸をストラット軸に対してオフセットさせて曲げモーメントを相殺する技術が利用されている。
【０００３】
自動車用懸架装置の一層の小型化が要請される今日においては、通常の円筒状圧縮コイルばねを用いストラット及びその支持機構の改良を加えるだけでは、路面荷重によってストラットに発生する曲げモーメントを打ち消すことは困難である。従って、圧縮コイルばねの横力を積極的に増大させ、この圧縮コイルばねをストラット型懸架装置に適用することが必要となる。然し乍ら、汎用のコイルばねでは所望の横力を付与することは容易ではない。
【０００４】
この点に鑑み、下記の特許文献１には、簡単な構造で、ストラット型懸架装置への装着時にストラットに対して所望の横力を適切に付与し得る自動車用懸架コイルばねが提案されている。即ち、上側座と下側座との間に圧縮コイルばねを圧縮可能に配置する自動車用懸架コイルばねに関し、圧縮コイルばねのコイル軸が自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように圧縮コイルばねを形成すると共に、圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、下側座に着座する圧縮コイルばねの下側座面が下側座に対して所定角度傾斜するように、圧縮コイルばねの下側座巻のピッチを設定し、及び／又は、圧縮コイルばねの自由状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、上側座に着座する圧縮コイルばねの上側座面が上側座に対して所定角度傾斜するように、圧縮コイルばねの上側座巻のピッチを設定するように構成されている。これにより、従前の懸架装置に対し特に変更を加えることなく、上記の圧縮コイルばねを組み付けるだけで、ばね反力軸が上側座の略中心を通るように適切に支持することができると共に、ストラットに対して所望の横力を適切に付与し、円滑な緩衝作動を確保することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１０４７７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に記載の自動車用懸架コイルばね（以下、湾曲コイルばねという）によれば、ばね反力軸を適切に調整することができるが、胴部（中間部）が湾曲しているので、装着対象車両によっては、例えば図８に示すように湾曲コイルばねＣＳの胴部の膨出側が周辺部品（例えば車体のフェンダＦＤ等）に接触するおそれがある。尚、図８は湾曲コイルばねＣＳを模式的に記載したもので、一点鎖線で示すばね反力軸ＲＡｐが形成されるように設定されている。この湾曲コイルばねＣＳによれば、ばね反力軸ＲＡｐは所望の位置に設定されているが、湾曲コイルばねＣＳの取付状態（初期圧縮状態）で、その胴部がフェンダＦＤに接触する位置関係にある。
【０００７】
上記のような干渉を回避するためには、湾曲コイルばねＣＳにおける胴部の膨出量（湾曲量）を減らす必要があるが、そうすると、ばね反力軸ＲＡｐを所望の位置に設定することができなくなる。従って、このように湾曲コイルばねの胴部に対し厳格な寸法調整が要請される場合には、湾曲量以外のパラメータを調整することによって、ばね反力軸ＲＡｐを所望の位置に設定し得るように構成することが必要とされる。
【０００８】
そこで、本発明は、コイル軸が湾曲した圧縮コイルばねをストラット型懸架装置に装着するときに、所望のばね反力軸を確保しつつ、圧縮コイルばねの胴部が周辺部品に接触しないように適切に調整した形状を有する自動車用懸架コイルばねを提供することを課題とする。
【０００９】
また、本発明は、コイル軸が湾曲した圧縮コイルばねを、所望のばね反力軸を確保しつつ、胴部が周辺部品に接触しないように適切な形状に調整すると共に、適切な位置関係で装着し得るストラット型懸架装置を提供することを別の課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は請求項１に記載のように、上側座と下側座との間に圧縮コイルばねを圧縮可能に配置する自動車用懸架コイルばねであって、前記圧縮コイルばねのコイル軸が自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように前記圧縮コイルばねを形成すると共に、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座に着座する前記圧縮コイルばねの下側座面が前記下側座に対して第１の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの下側座巻のピッチを設定し、及び／又は、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座に着座する前記圧縮コイルばねの上側座面が前記上側座に対して第２の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの上側座巻のピッチを設定した自動車用懸架コイルばねにおいて、前記圧縮コイルばねの胴部の湾曲量を調整すると共に、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座に着座する前記圧縮コイルばねの下側座面が前記下側座に対して第３の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの下側座巻のピッチを調整し、且つ、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座に着座する前記圧縮コイルばねの上側座面が前記上側座に対して前記第４の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの上側座巻のピッチを調整することとしたものである。尚、上記の圧縮コイルばねの胴部の湾曲量の調整は、例えば基本構成の胴部の湾曲量に対し所定量増加するように設定される。
【００１１】
上記の自動車用懸架コイルばねにおいて、請求項２に記載のように、前記第３の所定角度と前記第４の所定角度は略同一の角度に設定することが望ましい。尚、前記上側座巻及び下側座巻を、ピッグテール巻きとし、上側座及び下側座をピッグテール側の座巻に合致する形状とすることにより、装着時の位置決めが容易となる。
【００１２】
また、本発明のストラット型懸架装置は、請求項３に記載のように、車体にストラットの上端を支持すると共に、前記ストラットに固定する下側座と前記車体に支持する上側座との間に、前記ストラットを囲繞するように圧縮コイルばねを配置し、前記ストラットを介して前記車体に車輪を支持するストラット型懸架装置において、前記圧縮コイルばねのコイル軸が自由状態において実質的に所定の曲率で湾曲するように前記圧縮コイルばねを形成すると共に、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座に着座する前記圧縮コイルばねの下側座面が前記下側座に対して第１の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの下側座巻のピッチを設定し、及び／又は、前記圧縮コイルばねの自由状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座に着座する前記圧縮コイルばねの上側座面が前記上側座に対して第２の所定角度傾斜するように、前記圧縮コイルばねの上側座巻のピッチを設定し、且つ、前記圧縮コイルばねに対する前記下側座及び前記上側座の支持傾斜角度に応じて前記圧縮コイルばねの胴部の湾曲量を調整した自動車用懸架コイルばねを、前記圧縮コイルばねの取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記下側座を第３の所定角度傾斜させて支持し、且つ、前記圧縮コイルばねの取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、前記上側座を前記第４の所定角度傾斜させて支持し、前記湾曲したコイル軸の内側が前記車体の内側となるように保持することとしたものである。
【００１３】
上記のストラット型懸架装置においては、請求項４に記載のように、前記第３の所定角度と前記第４の所定角度は略同一の角度に設定することが望ましい。更に、前記圧縮コイルばねの前記上側座巻及び下側座巻を、ピッグテール巻きとし、上側座及び下側座をピッグテール側の座巻に合致する形状とすれば、装着時の位置決めが容易となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１の（Ｂ）は本発明の自動車用懸架コイルばねに供する圧縮コイルばねの一実施形態を示すもので、この圧縮コイルばね５をストラット型懸架装置（以下、単に懸架装置という）に組付けると図２に示す状態となる。尚、図１の（Ｂ）においては、圧縮コイルばね５の基本構成である図１の（Ａ）に示す後述の湾曲コイルばね５ｘに対応する部分を二点鎖線で示している。また、図２においては、圧縮コイルばね５の上端を支持する部分を除き、懸架装置の構成を二点鎖線で示している。
【００１５】
先ず、図２を参照して懸架装置の全体構成を説明すると、車体１にストラット２の上端が弾性的に支持されると共に、上側座３が車体１に支持され、ストラット２の胴部に下側座４が固定されている。これら上側座３と下側座４との間に、ストラット２を囲繞するように圧縮コイルばね５が配置されている。ストラット２の下端はナックル６に固定され、ナックル６はロアアーム７を介して車体１にピボット結合されている。而して、ナックル６に軸支される車輪８はストラット２及び圧縮コイルばね５を介して車体１に支持されると共に、ロアアーム７を介して車体１に支持されている。
【００１６】
ストラット２はシリンダ２ａと、このシリンダ２ａ内に摺動自在に支持されたロッド２ｂを備え、これらによってショックアブソーバが構成されている。ロッド２ｂの上端はストラットマウント１０を介して車体１に取り付けられ、シリンダ２ａの下端がナックル６に取り付けられる。本実施形態のストラットマウント１０は荷重経路分離型となっており、圧縮コイルばね５のばね反力軸が上側座面の略中心を通るように設計されている。
【００１７】
上記の構成になる懸架装置においては、図２に示すように、荷重入力軸ＡＡとばね反力軸ＲＡは一致せず、ストラット２のストラット軸ＳＡと荷重入力軸ＡＡとは角度θ１をなすのに対し、ストラット軸ＳＡとばね反力軸ＲＡとは角度θ２をなしている。尚、ＬＡはロアアーム７の軸、ＫＡはキングピン軸を表す。上記荷重入力軸ＡＡとストラット軸ＳＡの不一致に起因し、ストラット２のシリンダ２ａとロッド２ｂとの間に摺動抵抗が生じ得るが、この摺動抵抗は後述するように圧縮コイルばね５の付勢力によって発生が抑えられ、ロッド２ｂの円滑な摺動作動が確保される。
【００１８】
ここで、一般的に、圧縮コイルばねを圧縮したときに発生するばね反力はコイル軸に沿うことはなく、図３に示すように、ｘ−ｙ平面に投影した成分が横力（ＳＦで示す）と呼ばれる。そして、ｙ軸から時計方向の角度（図３にθで示す）が横力ＳＦの向きを表し、横力方向と呼ばれる。尚、図３は、下側座巻及び上側座巻の座巻中心軸と胴部のコイル軸が一致する（図３のｚ軸）ように形成された圧縮コイルばねのモデルＭＳ（以下、単に圧縮コイルばねＭＳという）を示すものである。従って、図１及び図２は、図３のｘ，ｙ，ｚ軸の３次元座標における圧縮コイルばねＭＳと同様に配置したときの圧縮コイルばね５を、ｙ−ｚ面に投影した側面図を示している。
【００１９】
本実施形態の圧縮コイルばね５は図１の（Ｂ）に示すように構成されており、先ず、図１の（Ａ）を参照して基本構成となる湾曲コイルばね５ｘについて説明する。この湾曲コイルばね５ｘは、前掲の特許文献１に記載の圧縮コイルばねと同様に構成されており、下側座巻５ａｘ及び上側座巻５ｂｘの座巻中心、即ち下側座面ＬＳｘの中心と上側座面ＵＳｘの中心を通る軸ＣＥ（以下、座巻中心軸ＣＥという）をｚ軸とし、所定方向（車体の左右方向）をｙ軸とするｙ−ｚ面上において、湾曲コイルばね５ｘのコイル軸ＣＡｘが所定の曲率半径Ｒｘで湾曲するように形成されており、その胴部（中間部）は湾曲量δの初期胴曲がりを有する。尚、コイル軸ＣＡｘは、同一方向で複数の曲率を以って実質的に所定の曲率で湾曲するように形成してもよい。あるいは、複数の直線軸を連結して実質的に所定の曲率で湾曲したコイル軸となるように構成してもよい。
【００２０】
そして、湾曲コイルばね５ｘの自由状態において、湾曲コイルばね５ｘの湾曲内側（図１（Ａ）の左側）の軸方向長さが短くなる方向（図１（Ａ）の時計方向）に、下側座面ＬＳｘが下側座４に対して所定角度α傾斜するように、下側座巻５ａｘのピッチが設定されている。また、湾曲コイルばね５ｘの湾曲外側（図１（Ａ）の右側）の軸方向長さが短くなる方向（図１（Ａ）の時計方向）に、上側座面ＵＳｘが上側座３に対して所定角度β傾斜するように、上側座巻５ｂｘのピッチが設定されている。
【００２１】
この場合において、下側座面ＬＳｘと下側座４との関係は相対的であり、図１（Ａ）では下側座面ＬＳｘが水平で、これに対し下側座４が所定角度α傾斜する関係にあるが、逆に図１（Ａ）において下側座４を水平とし、下側座面ＬＳｘが下側座４に対して所定角度α傾斜する関係としてもよい。同様に、上側座面ＵＳｘと上側座３との関係も相対的であり、図１（Ａ）において、上側座３が傾斜し、この傾斜面に対し上側座面ＵＳｘが所定角度β傾斜する関係としてもよいし、逆に上側座面ＵＳｘが傾斜し、上側座３が上側座面ＵＳに対して所定角度β傾斜する関係としてもよい。尚、図２の懸架装置における上側座３と下側座４は支持面が平行となるように配設されており、これに応じて上記の相対関係を充足するように、圧縮コイルばねが形成される。
【００２２】
図１（Ａ）においては、湾曲コイルばね５ｘの自由状態において、下側座面ＬＳｘが下側座４に対して図１の時計方向に所定角度α傾斜するように下側座巻５ａｘのピッチが設定されると共に、上側座面ＵＳｘが上側座３に対して図１（Ａ）の時計方向に所定角度β傾斜するように、上側座巻５ｂｘのピッチが設定されているが、下側座巻５ａｘ及び上側座巻５ｂｘのいずれか一方側のみに対してピッチ設定を行なうこととしてもよい。即ち、この態様のほか、図示は省略するが、第２の態様として、コイル軸ＣＡｘが湾曲するように形成し、下側座巻５ａｘのピッチのみを、湾曲コイルばね５ｘの自由状態において下側座面ＬＳｘが下側座４に対して所定角度傾斜するように設定する態様がある。そして、第３の態様（図示省略）として、コイル軸ＣＡｘが湾曲するように形成し、上側座巻５ｂｘのピッチのみを、湾曲コイルばね５ｘの自由状態において上側座面ＵＳｘが上側座３に対して所定角度傾斜するように設定する態様がある。
【００２３】
ここで、コイル軸がｙ軸方向に膨出するように湾曲した圧縮コイルばね（湾曲コイルばね５ｘに相当）に対し、一方の側面の軸方向長さが短くなる方向に圧縮した場合、即ち、ｙ−ｚ面上でコイル軸が湾曲した湾曲コイルばねを、図３に示す圧縮コイルばねＭＳと同様の位置に配置し、その上側座面及び下側座面をｘ軸回りに、ｘ軸の＋側から原点をみたとき反時計方向となる方向に、夫々α度及びβ度回転させた場合における実験結果について説明する。
【００２４】
図４は、ｙ−ｚ面上でコイル軸が湾曲した湾曲コイルばね（湾曲量δ）を所定高さに圧縮した状態で上側座面及び下側座面をｘ軸回りに、ｘ軸の＋側から原点をみたとき反時計方向となる方向に、夫々α度及びβ度回転させた場合のばね反力軸の変化を実線で示すもので、破線は通常の（胴曲り無しの）圧縮コイルばねにおける同様の場合のばね反力軸の変化を示す。図４において、図３のｘ軸回りの回転角（傾斜角度α、β）を反時計方向に増加したときのばね反力軸の変化を表している（図４の矢印はα、βの増加方向を示す）。尚、ばね反力軸は上側座面及び下側座面に作用するばね反力の着力点を結ぶ軸である。
【００２５】
図４から以下の事項が明らかとなる。即ち、（１）湾曲量δの初期胴曲がりによって、ばね反力軸はｙ方向（胴曲がり方向）に平行移動する。（２）上側座面及び下側座面の傾斜角度α、βの図３の反時計方向への増加により、ばね反力軸のｙ方向の傾きが増加する。換言すれば、傾斜角度α、βの増加に応じて湾曲コイルばねに対する横力が増加する。（３）上側座面及び下側座面の傾斜角度α、βの増加に伴い、上側座面におけるばね反力の着力点は、湾曲コイルばねでは実線で示すように上側座面の中心（図４のｚ軸）に近づくのに対し、通常の圧縮コイルばねでは破線で示すように上側座面の中心から遠ざかる。これとは逆に、ｙ−ｚ面上でコイル軸が湾曲した湾曲コイルばねを所定高さに圧縮した状態で上側座面及び下側座面をｘ軸回りに、ｘ軸の＋側から原点をみたとき時計方向となる方向に回転させた場合には、上側座面及び下側座面の傾斜角度α、βの時計方向への増加により、ばね反力軸のｙ方向の傾きが減少する、即ち湾曲コイルばねに対する横力が減少することになる。
【００２６】
尚、図５は、ｙ−ｚ面上で湾曲コイルばねを所定高さに圧縮した状態で、上側座面及び下側座面を夫々図３のｘ軸回りに、ｘ軸の＋側から原点をみたとき反時計方向となる方向に、夫々α、β度回転させる場合において、傾斜角度αあるいはβを増加させたときの横力の変化を示すもので、実線は湾曲コイルばねを示し、破線は通常の圧縮コイルばねを示す。図５から明らかなように、何れのコイルばねもαあるいはβの増加に応じて横力が増加するが、その差は殆どない。
【００２７】
そして、本実施形態の圧縮コイルばね５においては、図１の（Ｂ）に示すように、２点鎖線で示す湾曲コイルばね（図１（Ａ）の湾曲コイルばね５ｘに相当）に対し、胴部の湾曲量がΔδだけ増加するように調整される（δ＋Δδ）と共に、圧縮コイルばね５の自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、下側座面ＬＳが下側座４に対して第３の所定角度γ傾斜するように、下側座巻５ａのピッチが調整され、且つ、圧縮コイルばね５の自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、上側座面ＵＳが上側座３に対して第４の所定角度傾斜するように、上側座巻５ｂのピッチが調整される。この第４の所定角度は本実施形態では第３の所定角度と略同一のγに設定される。即ち、下側座面ＬＳ及び上側座面ＵＳが同一の所定角度γで湾曲外側に開く方向に、下側座巻５ａ及び上側座巻５ｂのピッチが調整される。
【００２８】
換言すれば、本実施形態の圧縮コイルばね５は、図２に示すように上側座３と下側座４との間に介装したときに、圧縮コイルばね５を所定高さに圧縮した状態で上側座及び下側座を、図３に示すｘ軸の＋側から原点をみたとき反時計方向となる方向に、夫々α、β度回転させた場合と同様の状態となるように、図１（Ａ）の曲率Ｒｘ（湾曲量δ）及び傾斜角度α、β（図１（Ａ）では時計方向の回転角）が設定され、上側座巻５ｂ及び下側座巻５ａのピッチが設定されている。これにより、図１の（Ａ）に示すように形成された湾曲コイルばね５ｘを、上側座３と下側座４との間に介装（圧縮）して取付状態とすると、湾曲コイルばね５ｘに対し上側座巻及び下側座巻を、図３のｘ軸の＋側から原点をみたときに反時計方向となる方向に傾斜させた場合と同様の効果を奏する。
【００２９】
また、図１の（Ｂ）に示すように、胴部の湾曲量がΔδだけ増加するように調整される（δ＋Δδ）と共に、上側座と下側座との間に介装したときに、圧縮コイルばね５を所定高さに圧縮した状態で下側座を、図３に示すｘ軸の＋側から原点をみたとき反時計方向となる方向に、下側座面ＬＳの下側座４に対する調整用の所定角度γ（図１（Ｂ）では時計方向の回転角）が設定され、下側座巻５ａのピッチが調整されている。同時に、上側座３と下側座４との間に介装したときに、圧縮コイルばね５を所定高さに圧縮した状態で上側座を、図３に示すｘ軸の＋側から原点をみたとき時計方向となる方向に、上側座面ＵＳの上側座３に対する調整用の所定角度γ（図１（Ｂ）では反時計方向の回転角）が設定され、上側座巻５ｂのピッチが調整されている。これにより、図１の（Ｂ）に示すように形成された圧縮コイルばね５を、上側座３と下側座４との間に介装（圧縮）して取付状態とすると、圧縮コイルばね５に対し下側座巻５ａを、図３のｘ軸の＋側から原点をみたときに反時計方向となる方向に傾斜させ、且つ、上側座巻５ｂを、図３のｘ軸の＋側から原点をみたときに時計方向となる方向に傾斜させた場合と同様の効果を奏する。
【００３０】
上記の構成になる圧縮コイルばねの具体例のシミュレーション結果について図６を参照して説明する。先ず、ベースサンプルは湾曲コイルばね５ｘとし、その下側座面の傾斜角度αが３．０°で、上側座面の傾斜角度βは０°（即ち、前述の第２の態様）で、胴部の湾曲量δが３ｍｍのものとした。このベースサンプルの緒元として、ばね定数：１６．７Ｎ／ｍｍ、総巻数：７．０巻、自由長：３３８．９ｍｍ、コイル外径：８９．５ｍｍ、線径：９．４ｍｍとし、取付荷重：２２３６Ｎとした。そして、第３及び第４の所定角度たる角度γを２．５°とした場合（サンプル１という）及び５．０°とした場合（サンプル２という）において、これらのサンプルを取付状態に圧縮したときの湾曲量が基本構成の湾曲コイルばね５ｘの圧縮時の湾曲量δと同じ値となるように、湾曲量δに対する増加量Δδを設定した。この結果生ずるばね反力軸（荷重軸）及び外形の変化を図６に示している。
【００３１】
従って、角度γが２．５°のサンプル１は、湾曲コイルばね５ｘの上側座面の傾斜角度αが５．５°となり、下側座面の傾斜角度βは−２．５°（αと反対方向に傾斜）となる。このとき、自由状態での胴部の湾曲量の増加量Δδは２ｍｍに設定され、従って自由状態におけるサンプル１の胴部の湾曲量は５ｍｍとなる。同様に、角度γが５．０°のサンプル２は、湾曲コイルばね５ｘの上側座面の傾斜角度αが８．０°となり、下側座面の傾斜角度βは−５．０°（αと反対方向）となる。このとき、自由状態での胴部の湾曲量の増加量Δδは４ｍｍに設定され、従って自由状態におけるサンプル２の胴部の湾曲量は７ｍｍとなる。
【００３２】
図６は、上記のベースサンプル、サンプル１及びサンプル２を取付状態に圧縮したときのばね反力軸（荷重軸）と外形を示すもので、サンプル１及びサンプル２は、ばね反力軸が車体外側（図６の右側）方向に平行移動しているのに対し、胴部における同方向への湾曲量が略同じとなっており、湾曲量は相対的に抑えられている。従って、サンプル１及びサンプル２のばね反力軸をベースサンプルのばね反力軸と一致するように配置させると、胴部の外側は相対的に中心軸方向に移動することになる。尚、図６においてベースサンプルの荷重軸を点線（細かい破線）で示し、その外形のデータを丸で示す。また、サンプル１の荷重軸を破線で示し、その外形のデータを四角形で示す。そして、サンプル２の荷重軸を実線で示し、その外形のデータを三角形で示す。
【００３３】
而して、図８の湾曲コイルばねＣＳと対比して本実施形態の圧縮コイルばねを模式的に表し５ｅとした図７に示すように、圧縮コイルばね５ｅのばね反力軸ＲＡｅは、ばね反力軸ＲＡｐと同じ所望の位置に設定された場合には、図６から明らかなように胴部が相対的に中心軸方向に移動することになる。即ち、胴部は周辺部品（例えばフェンダＦＤ）から退避した位置関係となるので、胴部が周辺部品に接触することはない。このように、本実施形態によれば、所望のばね反力軸ＲＡｅを確保し得ると共に、圧縮コイルばねの胴部が周辺部品に接触しないように適切な形状に調整することができる。
【００３４】
尚、本発明のストラット型懸架装置を構成する場合には、図１（Ａ）の湾曲コイルばね５ｘにおける胴部の湾曲量を、装着対象の上側座及び下側座との最終的な相対的位置関係に応じて予め調整しておき（δ＋Δδ）、図１（Ｂ）に示す所定角度γの調整に代えて、上側座及び下側座を図１（Ｂ）の傾斜方向と反対方向に所定角度γ傾斜させることとしてもよい。即ち、本発明の他の実施形態として、図１（Ｂ）の下側座４及び上側座３の支持傾斜角度に応じて湾曲コイルばね５ｘの胴部の湾曲量を調整し、このばねの取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、下側座４を所定角度γ傾斜させて支持し、且つ、取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、上側座３を所定角度γ傾斜させて支持し、湾曲したコイル軸の内側が車体の内側となるように保持することとすれば、相対的な位置関係が、図１（Ｂ）の圧縮コイルばね５を上側座３と下側座４との間に介装したときと同様の関係となる。
【００３５】
更に、上側座巻５ｂ及び下側座巻５ａを、ピッグテール巻きとし、上側座３及び下側座４をピッグテール側の座巻に合致する形状とすれば、装着時の位置決めが容易となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１及び２に係る自動車用懸架コイルばねにおいては、湾曲コイルばねの胴部の湾曲量を調整すると共に、自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、下側座面が下側座に対して第３の所定角度傾斜するように、下側座巻のピッチを調整し、且つ、自由状態において湾曲内側の軸方向長さが短くなる方向に、上側座面が上側座に対して第４の所定角度（望ましくは第３の所定角度と略同一）傾斜するように、上側座巻のピッチを調整することとしているので、ストラット型懸架装置に装着するときに、所望のばね反力軸を確保しつつ、胴部が周辺部品に接触しないように適切に調整した湾曲コイルばねの自動車用懸架コイルばねを提供することができる。
【００３７】
また、請求項３及び４に記載のストラット型懸架装置は、装着対象の下側座及び上側座の支持傾斜角度に応じて湾曲コイルばねの胴部の湾曲量を調整した自動車用懸架コイルばねを、取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、下側座を第３の所定角度傾斜させて支持し、且つ、取付状態において湾曲外側の軸方向長さが短くなる方向に、上側座を第４の所定角度傾斜（望ましくは第３の所定角度と略同一）させて支持し、湾曲したコイル軸の内側が車体の内側となるように保持する構成とされているので、所望のばね反力軸を確保しつつ、胴部が周辺部品に接触しないように、湾曲コイルばねを適切な形状に調整すると共に、適切な位置関係で装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用懸架コイルばねの一実施形態に供する圧縮コイルばね及び基本構成の湾曲コイルばねを示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る圧縮コイルばねを自動車用懸架装置に装着した状態を示す正面図である。
【図３】上側座面及び下側座面の傾斜がばね反力に及ぼす影響を実験するための圧縮コイルばねのモデルを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る圧縮コイルばねに関し、ｙ−ｚ面上で圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で上側座面及び下側座面をｘ軸回りに、ｘ軸の＋側から原点をみたとき反時計方向に回転させた場合におけるばね反力軸の変化を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係る圧縮コイルばねに関し、ｙ−ｚ面上で圧縮コイルばねを所定高さに圧縮した状態で上側座面及び下側座面をｘ軸回りに、ｘ軸の＋側から原点をみたとき反時計方向に回転させた場合における回転角度に応じた横力の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る圧縮コイルばねに関し、その具体例のシミュレーション結果によるばね反力軸及び胴部の外形の変化を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る圧縮コイルばねの取付状態を模式的に示す側面図である。
【図８】模式的に記載した従来の湾曲コイルばねの取付状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１  車体，  ２  ストラット，  ３  上側座，  ４  下側座，
５  圧縮コイルばね，  ５ｘ  湾曲コイルばね，  ６  ナックル，
７  ロアアーム，  ８  車輪，  １０  ストラットマウント，
ＵＳ，ＵＳｘ  上側座面，  ＬＳ，ＬＳｘ  下側座面
【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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