JP6240442B2 - スプリングシート - Google Patents

Description

本発明は、懸架装置に備えられるスプリングの圧縮荷重を受けるスプリングシートに関する。

従来、懸架装置（サスペンション）に備えられたコイルスプリングの圧縮荷重を、金属製のスプリングシートにて受ける技術が提案されている。
例えば特許文献１には、以下の事項が記載されている。図１６は、特許文献１に記載された懸架装置４の概略構成を示す図である。特許文献１に記載された車両の懸架装置４は、図１６に示すように、金属製のコイルスプリング２０と、緩衝器１２に固定されてコイルスプリング２０の圧縮荷重を受ける金属製のスプリングシート１８とを備えている。この特許文献１に記載のスプリングシート１８は、コイルスプリング２０と車輪３との間に配置される部分は小さく、コイルスプリング２０が破損した場合に、コイルスプリング２０の破片が車輪３の方へ向かうのを抑制する機能を備えていない。

特開２０１０−１４４８７２号公報

懸架装置の軽量化を図るためには、スプリングシートの軽量化を図ることが望ましいが、スプリングシートが金属製である場合、軽量化を図り難い。また、安全性を担保するためには、スプリングシートが支持するスプリングが破損した場合に、スプリングの破片が車輪へ脱落するのを抑制することが望ましい。
本発明は、軽量化を図ることができると共に破損したスプリングが車輪へ脱落することを抑制することができるスプリングシートを提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、減衰装置を内蔵するシリンダに取り付けられるとともに、車体と車輪との間に配置されたスプリングの当該車輪側の端部を支持するスプリングシートであって、前記スプリングの前記車輪側の端部が載る載置部と、当該載置部よりも前記シリンダ側とは反対側に位置して当該スプリングと当該車輪との間に配置される中間部と、を有するとともに、当該載置部および当該中間部の材質が樹脂であるスプリングシート本体と、前記シリンダに固定されるとともに、少なくとも、前記載置部の前記車輪側に配置されて前記スプリングの荷重を受ける金属製の補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記載置部の前記車輪側に配置されて前記スプリングの下端部を支持する円盤状の支持部を有して、前記中間部を支持する部位は有しておらず、前記スプリングシート本体の前記中間部は、前記載置部における、前記スプリングの下端部が前記シリンダ側とは反対側へ移動するのを抑制する部位、よりも外側に、前記シリンダの中心線方向に前記車体側に行くに従って径が徐々に拡がる拡径部を有し、前記スプリングシート本体は、前記補強部材に対して前記シリンダの周方向に回転するのを抑制する抑制部を有するスプリングシートである。スプリングの車輪側の端部が載る載置部と、スプリングと車輪との間に配置される中間部との材質が樹脂であることにより、載置部および中間部が金属製である場合と比較すると、スプリングシートが軽くなる。また、スプリングと車輪との間に中間部が配置されることにより、仮にスプリングが破損したとしても、破損したスプリングが車輪へ脱落することが抑制される。また、載置部が樹脂であるため、載置部が金属製である場合にスプリングとの接触音を抑制するなどのために必要となる載置部とスプリング間に配置される弾性部材を削減することができる。

本発明によれば、軽量化を図ることができると共に破損したスプリングが車輪へ脱落することを抑制することができるスプリングシートを提供することができる。

本実施形態に係る懸架装置の概略構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態に係る下スプリングシートの概略構成を示す図である。 本実施形態に係る懸架装置を車輪に取り付けた状態を示す概略図である。 （ａ）は、第２の実施形態に係る下スプリングシートの断面図である。（ｂ）は、補強部材の概略構成を示す図である。 第１の変形例に係る補強部材の概略構成を示す図である。 第２の変形例に係る補強部材の概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係る下スプリングシートの変形例を示す図である。 （ａ）は、第３の実施形態に係る下スプリングシートの斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のVIIIb−VIIIb部の断面図である。（ｃ）は、（ａ）のVIIIc−VIIIc部の断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、強化部材の変形例を示す図であり、図８（ａ）のVIIIb−VIIIb部の断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、強化部材の変形例を示す図であり、図８（ａ）のVIIIc−VIIIc部の断面図である。 第２の実施形態に係る下スプリングシートの下スプリングシート本体の変形例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態に係る下スプリングシートの変形例を示す図である。（ｃ）および（ｄ）は、第２の実施形態に係る下スプリングシートの下スプリングシート本体の変形例を示す図である。 （ａ）は、第４の実施形態に係る下スプリングシートの断面図である。（ｂ）は、拡径部の全体と載置部とに強化部材を有する下スプリングシート本体の断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、補強部材の変形例と第２の実施形態に係る下スプリングシート本体との様々な組み合わせを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、補強部材の変形例と第４の実施形態に係る下スプリングシート本体との様々な組み合わせを示す図である。 特許文献１に記載された懸架装置の概略構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る懸架装置１の概略構成を示す図である。
懸架装置１は、ストラット式サスペンションであり、図１に示すように、減衰装置（不図示）を内蔵するシリンダ１０と、このシリンダ１０内に収納されたピストン（不図示）を支持するピストンロッド２０と、を備えている。
シリンダ１０は、薄肉円筒状の外シリンダ１１を有し、この外シリンダ１１内に、薄肉円筒状の内シリンダ（不図示）と、この内シリンダ内を往復動するピストンと、減衰力を発生する複数のバルブ装置と、を備えている。ピストンロッド２０は、円柱状または円筒状の部材であり、円柱または円筒の中心線方向の一方の端部側にシリンダ１０内に収納されるピストン（不図示）が取り付けられ、中心線方向の他方の端部側にナット２１が取り付けられている。以下、ピストンロッド２０の中心軸２０ａの方向（円柱または円筒の中心線方向）を、単に「上下方向」と称す場合がある。

また、懸架装置１は、シリンダ１０の外側に配置されたコイルスプリング３０と、シリンダ１０の外周に取り付けられてコイルスプリング３０の下端部を支持する下スプリングシート３１と、中心線方向の他方の端部側に取り付けられてコイルスプリング３０の上端部を支持する上スプリングシート３６と、コイルスプリング３０と上スプリングシート３６との間に介在する上シートラバー３７と、を備えている。コイルスプリング３０は、両端部の座巻数が１／２である左巻きに、断面円形の金属線材を屈曲させることによりコイル状に成形された圧縮ばねである。下スプリングシート３１については、後で詳述する。本実施形態において、上シートラバー３７は、図１に示すように、コイルスプリング３０の上端部と上スプリングシート３６との間に介在する円環状の円環状部位３７１と、円環状部位３７１の下端部から下方に伸びる蛇腹状のダストカバー３７２とが連続するように一体成形されている。

また、懸架装置１は、ピストンロッド２０の上端部側に取り付けられて、この懸架装置１を車両に取り付けるための車体側取付ブラケット４０と、シリンダ１０の下端部側に固定されて、この懸架装置１を車輪に取り付けるための車輪側取付ブラケット５０と、シリンダ１０における上下方向の中央部に固定されて、スタビライザー（不図示）の端部を連結するためのスタビライザー取付アーム５１と、を備えている。また、懸架装置１は、上スプリングシート３６と車体側取付ブラケット４０の後述する下マウントベース４３との間に配置された円環状のベアリング３８と、上スプリングシート３６に溶接され、上スプリングシート３６とベアリング３８との間に介在する円環状の金属板３９と、を備えている。

車体側取付ブラケット４０は、上下方向に並べて配置された凹状の部材と凸状の部材から構成されるステー４１と、上下方向に並べて配置された上マウントベース４２および下マウントベース４３と、ステー４１と上マウントベース４２との間に設けられたマウントラバー４４と、を備えている。下マウントベース４３の下面には、後述するバンプラバー６１を保持する凸状のバンプラバー保持部材４５が溶接されている。この車体側取付ブラケット４０は、ステー４１がピストンロッド２０の上端部に挿入されてナット２１で締結されることにより、ピストンロッド２０に装着される。また、車体側取付ブラケット４０は、上マウントベース４２および下マウントベース４３に貫通されたボルト４６により車体に取り付けられる。

また、懸架装置１は、シリンダ１０から飛び出しているピストンロッド２０の外周を囲むように配置されたバンプラバー６１を備えている。バンプラバー６１は、下端部（車輪側）から上端部（車体側）に向けて外径が段々と大きくなるように形成されており、上端部が、車体側取付ブラケット４０のバンプラバー保持部材４５の内側に嵌め込まれることでこの車体側取付ブラケット４０に保持されている。

以上のように構成された懸架装置１は、車両が路面から受ける衝撃力をコイルスプリング３０の弾発力により吸収するように伸縮する。そして、懸架装置１は、その伸縮に伴うピストン（不図示）の往復動時に、シリンダ１０に内蔵された減衰装置が発生する減衰力により、伸縮の際に生じる振動を抑制する。

＜第１の実施形態＞
次に、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１について説明する。
図２（ａ）および図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１の概略構成を示す図である。図２（ａ）は、下スプリングシート３１を上方から見た図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIb−IIb部の断面図である。図２（ｂ）には、下スプリングシート３１が取り付けられるシリンダ１０の外シリンダ１１の形状の一部を示している。
下スプリングシート３１は、コイルスプリング３０の下端部を載せるための載置部３１１を有している。また、下スプリングシート３１は、載置部３１１の外側に配置され、載置部３１１から上方に突出し、コイルスプリング３０の下端部が半径方向の外側へ移動するのを抑制する外側抑制部３１２を有している。また、下スプリングシート３１は、載置部３１１の内側に配置され、載置部３１１から上方に突出し、コイルスプリング３０の下端部が半径方向の内側へ移動するのを抑制する内側抑制部３１３を有している。本実施形態に係るコイルスプリング３０の座巻数は１／２であることから、コイルスプリング３０の下端部は略１８０度に亘って載置部３１１と接触し、外側抑制部３１２および内側抑制部３１３は、略１８０度に亘ってコイルスプリング３０の下端部が移動するのを抑制する。そして、下スプリングシート３１は、外側抑制部３１２および内側抑制部３１３の開始地点に、載置部３１１から上方に突出する直方体状の突出部３１４を有している。コイルスプリング３０の下端部の先端がこの突出部３１４に突き当たることで、コイルスプリング３０の円周方向の回転が抑制される。なお、コイルスプリング３０の下端部と載置部３１１とが接触するのは１８０度以外でもよい。

また、下スプリングシート３１は、中心線方向に伸びる円筒状の円筒状部３１５と、円筒状部３１５における最下端部から中心線方向に対して傾斜した傾斜部３１６と、円筒状部３１５における最上端部から中心線方向に直交する方向に内側に向かう直交部３１７と、を有している。傾斜部３１６は、下方に行くに従って径が徐々に拡がるように傾斜している。直交部３１７には、ピストンロッド２０を貫通させる貫通孔３１７ａが形成されている。

ここで、図２（ｂ）に示すように、シリンダ１０の外シリンダ１１には、下スプリングシート３１の円筒状部３１５が嵌め合わされる嵌合部１１ａと、下スプリングシート３１の位置を定める位置決め部１１ｂと、が形成されている。嵌合部１１ａは、外シリンダ１１の一般的な外周面１１ｃの外径よりも大きな外径の外周面を有する部位であり、位置決め部１１ｂは、嵌合部１１ａよりも外側へ突出した突起を有している。なお、外シリンダ１１は、金属製のパイプがプレス加工されることにより成形されることを例示することができる。

下スプリングシート３１の円筒状部３１５の内径と外シリンダ１１の嵌合部１１ａの外径とは、円筒状部３１５と嵌合部１１ａとがしまりばめで嵌め込まれるような寸法関係である。つまり、下スプリングシート３１は、円筒状部３１５が嵌合部１１ａに圧入されることで外シリンダ１１に固定される。そして、下スプリングシート３１の傾斜部３１６が外シリンダ１１の位置決め部１１ｂと接触することで、下スプリングシート３１の下方への移動が抑制される。付言すれば、下スプリングシート３１が外シリンダ１１に圧入される際に傾斜部３１６が位置決め部１１ｂに突き当たるまで圧入することで両者の上下方向の位置が定まる。あるいは、下スプリングシート３１の直交部３１７がシリンダ１０における上端面に突き当たることで両者の上下方向の位置が定まる構成としてもよい。

また、下スプリングシート３１は、外側抑制部３１２よりも外側の外周部に、上方に行くに従って径が徐々に拡がる中間部の一例としての拡径部３１８を有している。
図３は、本実施形態に係る懸架装置１を車輪に取り付けた状態を示す概略図である。
図３に示すように、懸架装置１は、車輪側取付ブラケット５０に取り付けたアーム１０１を介して、車輪１１０のホイール１１１に固定されており、車体側取付ブラケット４０を介して車両の車体に取り付けられる。そして、懸架装置１が車両に取り付けられた状態において、懸架装置１の下スプリングシート３１が、コイルスプリング３０と車輪１１０のタイヤ１１２との間に配置される。それゆえ、たとえコイルスプリング３０が破損したとしても、下スプリングシート３１の拡径部３１８が、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２の方へ向かうのを抑制する。その結果、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２に刺さり、タイヤ１１２がバーストしてしまうことが抑制される。
なお、懸架装置１が車両に取り付けられた状態において、車輪１１０が旋回するのに伴ってシリンダ１０とともに下スプリングシート３１およびコイルスプリング３０が回転する。

そして、以上のように構成された第１の実施形態に係る下スプリングシート３１は、樹脂にて成形されている。樹脂としては、ＡＢＳ、エンジニアリング・プラスチック、ポリカーボネイト、ウレタン、ナイロンであることを例示することができる。
すなわち、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１は、減衰装置（不図示）を内蔵するシリンダ１０に取り付けられるとともに、車体（不図示）と車輪１１０との間に配置されたコイルスプリング３０の車輪１１０側の端部を支持するスプリングシートであって、コイルスプリング３０の車輪１１０側の端部が載る載置部３１１と、載置部３１１よりもシリンダ１０側とは反対側に位置してコイルスプリング３０と車輪１１０との間に配置される拡径部３１８と、を有する。そして、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１は、載置部３１１および拡径部３１８の材質が樹脂である。また、さらに載置部３１１に載ったコイルスプリング３０の移動を抑制する外側抑制部３１２，内側抑制部３１３を有し、外側抑制部３１２および内側抑制部３１３が樹脂である。そして、下スプリングシート３１は、シリンダ１０に圧入されて固定される。
なお、下スプリングシート３１は、外側抑制部３１２、内側抑制部３１３および突出部３１４を備えていなくてもよい。

下スプリングシート３１を樹脂にて成形することで、下スプリングシート３１を金属にて成形するのと比較すると、下スプリングシート３１の軽量化を図ることができ、ひいては懸架装置１の軽量化を図ることができる。また、下スプリングシート３１の材料として樹脂を採用することで、成形型を用いて任意の形状に成形することができるので、たとえ、外側抑制部３１２、内側抑制部３１３および突出部３１４などを有する凹凸のある形状であったとしても容易に成形することができる。つまり、下スプリングシート３１が金属である場合には、例えば板金をプレス加工することで凹凸をつけるため、多数の金型および多数の工程が必要となる。しかしながら、下スプリングシート３１の材料として樹脂を用いることで射出成形（インジェクション成形）にて成形することができるので、凹凸を有する複雑な形状であったとしても、金属の場合よりも容易に成形することができる。また、樹脂を用いることで下スプリングシート３１の形状の自由度も高まるので、外側抑制部３１２および内側抑制部３１３や、外側抑制部３１２と内側抑制部３１３との間の載置部３１１の形状をコイルスプリング３０の下端部の形状に精度高く合わせることができる。それゆえ、コイルスプリング３０と下スプリングシート３１との間に、例えば砂などが入り込むことを抑制することができる。また、下スプリングシート３１が金属である場合には、コイルスプリングと直接接触することに起因する音を抑制するなどのためには、下スプリングシートとコイルスプリングとの間にゴムなどの弾性部材を設ける必要がある。しかしながら、本実施形態では、下スプリングシート３１の材料として樹脂を用いることで、弾性部材を削減することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２について説明する。
図４（ａ）は、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２の断面図である。図４（ｂ）は、後述する補強部材７０の概略構成を示す図である。図４（ａ）は、図２（ａ）のIIb−IIb部の断面図である。
第２の実施形態に係る下スプリングシート３２は、樹脂製の下スプリングシート本体３２０に加えて、この下スプリングシート本体３２０とシリンダ１０の外シリンダ１１との間に介在する金属製の補強部材７０を備えている点が第１の実施形態の構成とは異なる。以下では、第１の実施形態と異なる点について記載し、同じ点については省略する。

補強部材７０は、中心線方向に伸びる円筒状の円筒状部７０１と、円筒状部７０１における最下端部から中心線方向に対して傾斜した傾斜部７０２と、傾斜部７０２における最外径部から中心線方向に直交する方向に外側に向かい、コイルスプリング３０の下端部を支持する支持部７０３と、を有している。
円筒状部７０１の内径と外シリンダ１１の嵌合部１１ａの外径とは、円筒状部７０１と嵌合部１１ａとがしまりばめで嵌め込まれるような寸法関係である。つまり、補強部材７０は、円筒状部７０１が嵌合部１１ａに圧入されることで外シリンダ１１に固定される。
傾斜部７０２は、中心線方向の一方の端部側に行くに従って径が徐々に拡がるように傾斜している。この傾斜部７０２が外シリンダ１１の位置決め部１１ｂと接触することで、補強部材７０の下方への移動が抑制される。付言すれば、補強部材７０が外シリンダ１１に圧入される際に傾斜部７０２が位置決め部１１ｂに突き当たるまで圧入することで両者の上下方向の位置が定まる。
支持部７０３は、基本的には円盤状の部位であり、その外径Ｄｏは、コイルスプリング３０の中心径Ｄｃよりも大きい（Ｄｏ＞Ｄｃ）。そして、支持部７０３には、周方向に等間隔に複数（本実施形態においては６つ）の凹部７０４が形成されている。

下スプリングシート本体３２０は、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１が有する載置部３１１、外側抑制部３１２、内側抑制部３１３、突出部３１４、円筒状部３１５、傾斜部３１６、直交部３１７および拡径部３１８と、それぞれ同じ機能の載置部３２１、外側抑制部３２２、内側抑制部３２３、突出部（不図示）、円筒状部３２５、傾斜部３２６、直交部３２７および拡径部３２８を有する。ただし、載置部３２１、円筒状部３２５および傾斜部３２６における外シリンダ１１側の形状は、補強部材７０の外形に沿う形状に成形されている。ゆえに、載置部３２１における下端面には、補強部材７０の支持部７０３の凹部７０４に嵌まり込む凸部３２９が凹部７０４と同数設けられている。つまり、下スプリングシート本体３２０と補強部材７０との間には下スプリングシート本体３２０が補強部材７０に対してシリンダ１０の周方向に回転するのを抑制する凸部３２９および凹部７０４が設けられている。

すなわち、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２は、コイルスプリング３０の車輪１１０側の端部が載る載置部３２１と、載置部３２１よりもシリンダ１０側とは反対側に位置してコイルスプリング３０と車輪１１０との間に配置される拡径部３２８と、を有するとともに、これらの材質が樹脂である下スプリングシート本体３２０を備えている。また、下スプリングシート３２は、更に、少なくとも、載置部３２１の車輪１１０側に、コイルスプリング３０の荷重を受ける金属製の補強部材７０を備えている。そして、下スプリングシート３２は、補強部材７０がシリンダ１０に圧入されて固定され、下スプリングシート本体３２０が補強部材７０に対してシリンダ１０の周方向に回転するのが抑制されるので、下スプリングシート３２は、シリンダ１０とともに旋回する。

以上のように構成された、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２においては、補強部材７０の円筒状部７０１が外シリンダ１１の嵌合部１１ａに圧入されることで補強部材７０が外シリンダ１１に固定され、下スプリングシート本体３２０が補強部材７０の外側に嵌め込まれる。その際、下スプリングシート本体３２０の凸部３２９が補強部材７０の凹部７０４と位置が合うように位置決めされる。
このような第２の実施形態の構成においては、金属製の補強部材７０の支持部７０３の外径Ｄｏはコイルスプリング３０の中心径Ｄｃよりも大きいため、たとえコイルスプリング３０の荷重が大きく樹脂製の下スプリングシート本体３２０が破損したとしても、コイルスプリング３０の下端部を支持し、コイルスプリング３０の脱落を防止することができる。また、下スプリングシート本体３２０の凸部３２９が補強部材７０の凹部７０４に嵌まり込んで両者の位置決めが行われているので、下スプリングシート本体３２０がコイルスプリング３０から円周方向に回転する力を受けて回転することを抑制することができる。また、コイルスプリング３０の圧縮荷重を受ける補強部材７０の支持部７０３に、円周方向に複数の凹部７０４を設けているので剛性が高く、補強部材７０は破損し難い。

また、下スプリングシート本体３２０が樹脂にて成形されることで、補強部材７０と下スプリングシート本体３２０とを一体的に金属にて成形するのと比較すると、懸架装置１の軽量化を図ることができる。また、コイルスプリング３０と下スプリングシート３２との間に、例えば砂などが入り込むことを抑制することができるのも第１の実施形態に係る下スプリングシート３１と同様である。また、下スプリングシート３２が金属である場合にコイルスプリング３０との接触音を抑制するなどのために必要となる弾性部材を削減することができるのも第１の実施形態に係る下スプリングシート３１と同様である。また、下スプリングシート３２の拡径部３２８がコイルスプリング３０とタイヤ１１２との間に配置されるため、たとえコイルスプリング３０が破損したとしても、その破片によりタイヤ１１２がバーストしてしまうことを抑制することができるのも第１の実施形態に係る下スプリングシート３１と同様である。

なお、下スプリングシート本体３２０が補強部材７０に対してシリンダ１０の周方向に回転するのを抑制することができるのであれば、特に、図４（ｂ）を用いて説明した補強部材７０の凹部７０４と、下スプリングシート本体３２０の凸部３２９との構成に限定されない。補強部材７０の変形例については後で詳述する。また、下スプリングシート本体３２０が補強部材７０に対してシリンダ１０の周方向に回転するのを抑制することができるのであれば、凹部７０４、凸部３２９などの回転抑制手段を設ける必要はない。

〔補強部材の変形例〕
図５は、第１の変形例に係る補強部材７１の概略構成を示す図である。
第１の変形例に係る補強部材７１は、上述した補強部材７０が有する円筒状部７０１、傾斜部７０２および支持部７０３と、それぞれ同じ機能の円筒状部７１１、傾斜部７１２および支持部７１３を有する。そして、第１の変形例に係る補強部材７１の支持部７１３は、外周部の形状が多角形である点が上述した補強部材７０とは異なる。なお、図５においては図示していないが、支持部７１３に上述した凹部７０４を形成してもよい。
そして、この第１の変形例に係る補強部材７１の外側に嵌め込まれる下スプリングシート本体３２０の載置部３２１における下端面に、第１の変形例に係る補強部材７１の支持部７１３の外周部の形状に沿う凹部（不図示）を設ける。

これらにより、第１の変形例に係る補強部材７１の支持部７１３が下スプリングシート３２の載置部３２１の下端面の内側（凹部）に嵌まり込んで両者の位置決めが行われるので、下スプリングシート本体３２０がコイルスプリング３０から円周方向に回転する力を受けて補強部材７１に対して回転することが抑制される。また、第１の変形例に係る補強部材７１の支持部７１３の外周部の形状が多角形であるため、外周部が円弧状である場合と比べると、下スプリングシート３２の軽量化を図ることができる。

図６は、第２の変形例に係る補強部材７２の概略構成を示す図である。
第２の変形例に係る補強部材７２は、上述した補強部材７０が有する円筒状部７０１、傾斜部７０２および支持部７０３と、それぞれ同じ機能の円筒状部７２１、傾斜部７２２および支持部７２３を有する。そして、第２の変形例に係る補強部材７２の支持部７２３の形状が、外周部から内径側（中心線側）に切り欠かれた切欠部７２５が周方向に等間隔に５つ形成されている点が補強部材７０とは異なる。なお、図６においては図示していないが、支持部７２３に凹部７０４を形成してもよい。
そして、この第２の変形例に係る補強部材７２の外側に嵌め込まれる下スプリングシート３２の載置部３２１における下端面に、第２の変形例に係る補強部材７２の支持部７２３の外形形状に沿う凹部（不図示）を設ける。

これらにより、第２の変形例に係る補強部材７２の支持部７２３が下スプリングシート３２の載置部３２１の下端面の内側（凹部）に嵌まり込んで両者の位置決めが行われるので、下スプリングシート本体３２０がコイルスプリング３０から円周方向に回転する力を受けて補強部材７１に対して回転することが抑制される。また、第２の変形例に係る補強部材７２の支持部７２３の外周部に切欠部７２５が形成されているため、外周部が円弧状である場合と比べると、下スプリングシート３２の軽量化を図ることができる。
なお、図６には、支持部７２３の外周部に５つの切欠部７２５が形成されている補強部材７２を示しているが、切欠部７２５の個数は５つに限定されない。また、切欠部７２５の形状、大きさも、図６に示した形状、大きさに限定されない。

〔下スプリングシートの変形例〕
図７は、下スプリングシート本体３２０と補強部材７０〜７２のいずれかを備える下スプリングシート３２の変形例を示す図である。
上述した構成においては、下スプリングシート本体３２０と補強部材７０〜７２それぞれとを別体としているが、下スプリングシート本体３２０と補強部材７０〜７２それぞれとを一体成形してもよい。つまり、補強部材７０〜７２のいずれかを成形型にセットした状態で、下スプリングシート本体３２０の材料である樹脂を成形型に充填することにより補強部材７０〜７２のいずれかをインサート成形してもよい。図７は、下スプリングシート本体３２０と補強部材７０とを一体成形した下スプリングシート３２の断面図である。
かかる構成であっても上述したのと同様の効果を奏することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る下スプリングシート３３について説明する。
図８（ａ）は、第３の実施形態に係る下スプリングシート３３の斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のVIIIb−VIIIb部の断面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）のVIIIc−VIIIc部の断面図である。
第３の実施形態においては、下スプリングシート３３が、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１に対して、拡径部３１８の外周部に、この拡径部３１８を補強する補強部３３０を有する点が異なる。以下では、第１の実施形態と異なる点について記載し、同じ点については省略する。

第３の実施形態に係る下スプリングシート３３は、拡径部３１８に、外周部から上方に延びた補強部３３０を設けている。そして、拡径部３１８には、下スプリングシート３３のベースの材料である樹脂よりも高強度の材料にて成形された強化部材３３１が鋳込まれている。つまり、拡径部３１８に、強化部材３３１がインサート成形されている。本実施形態において、拡径部３１８、拡径部３１８の一部である補強部３３０が、本発明に係る『中間部』に相当する。図８（ｂ）、図８（ｃ）には、拡径部３１８の補強部３３０に、強化部材３３１が鋳込まれている態様を示している。強化部材３３１の材質としては、例えば、金属、グラファイト、下スプリングシート３３のベースの樹脂材よりも高強度の樹脂であることを例示することができる。図８（ｂ）、図８（ｃ）に示した強化部材３３１は、金属製の線材であり、周方向に伸びるように配置された強化部材３３１が上下方向に複数（図８においては３つ）、等間隔に並べて配置されている。なお、第３の実施形態に係る下スプリングシート３３を成形する際には、強化部材３３１を成形型にセットした状態で、ベースとなる樹脂を成形型に充填することにより成形する。

すなわち、第３の実施形態に係る下スプリングシート３３は、コイルスプリング３０の下端部が載る載置部３１１と、載置部３１１よりもシリンダ１０側とは反対側に位置してコイルスプリング３０と車輪１１０との間に配置される拡径部３１８と、を有するとともに、載置部３１１および拡径部３１８の材質が樹脂であり、拡径部３１８は、載置部３１１および拡径部３１８の材質よりも強度が大きな材質で成形された強化部材３１１を有する。そして、下スプリングシート３３は、シリンダ１０に圧入されて固定される。

そして、以上のように構成された第３の実施形態に係る下スプリングシート３３においては、たとえコイルスプリング３０が破損してその破片がタイヤ１１２の方へ勢いよく向かったとしても、高強度の材料にて成形された強化部材３３１を内部に含む拡径部３１８を有するので、下スプリングシート３３自体が破損することが、より確実に抑制される。それゆえ、第３の実施形態に係る下スプリングシート３３を用いることで、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２に刺さり、タイヤ１１２がバーストしてしまうことを、より確実に抑制することができる。
また、下スプリングシート３３が樹脂にて成形されることで、下スプリングシート３３を金属にて成形するのと比較すると、懸架装置１の軽量化を図ることができるとともに容易に成形することができるのは第１の実施形態に係る下スプリングシート３１と同様である。また、コイルスプリング３０と下スプリングシート３３との間に、例えば砂などが入り込むことを抑制することができるのも第１の実施形態に係る下スプリングシート３１と同様である。

〔強化部材の変形例〕
図９（ａ）〜図９（ｄ）は、強化部材３３１の変形例を示す図であり、図８（ａ）のVIIIb−VIIIb部の断面図である。
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、強化部材３３１の変形例を示す図であり、図８（ａ）のVIIIc−VIIIc部の断面図である。
強化部材３３１の形状、位置および個数は特に限定されない。図９（ａ）、図９（ｂ）および図１０（ａ）に示すように、強化部材３３１は、直方体状であってもよい。また、図９（ｃ）、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、強化部材３３１は、メッシュ状（網状）や格子状に織り込んでもよい。また、図１０（ｄ）に示すように、線材である強化部材３３１を、周方向だけでなく、上下方向に伸びるように配置した強化部材３３１を周方向に複数、等間隔に並べて配置してもよい。また、強化部材３３１を配置する位置は、図９（ａ）に示したような、補強部３３０の中央に限定されず、図９（ｂ）に示すような、補強部３３０における中心線側（内側）の部位や、補強部３３０における外側の部位であってもよい。また、図９（ｄ）に示すように、強化部材３３１を配置する位置は、補強部３３０内部のみに限らず、拡径部３１８の全体に設けてもよい。

〔強化部材を配置する部位の変形例〕
図１１（ａ）は、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１の変形例を示す図である。図１１（ｂ）は、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２の下スプリングシート本体３２０の変形例を示す図である。
図１１（ａ）に示すように、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１の拡径部３１８に、上述した強化部材３３１を鋳込んでもよい。言い換えれば、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１の拡径部３１８が、上述した強化部材３３１を有していてもよい。拡径部３１８が有する強化部材３３１の、形状、大きさおよび個数は特に限定されず、例えば、図９、図１０に示すような変形例を適用してもよい。
同様に、図１１（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０の拡径部３２８に、上述した強化部材３３１を鋳込んでもよい。言い換えれば、第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０の拡径部３２８が、強化部材３３１を有していてもよい。拡径部３２８が有する強化部材３３１の、形状、大きさおよび個数は特に限定されず、例えば、図９、図１０に示すような変形例を適用してもよい。
このように構成することにより、たとえコイルスプリング３０が破損したとしても、強化部材３３１を有する拡径部３１８あるいは拡径部３２８が、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２の方へ向かうのをより確実に抑制する。その結果、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２に刺さり、タイヤ１１２がバーストしてしまうことをより確実に抑制する。

図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１の変形例を示す図である。図１２（ｃ）および図１２（ｄ）は、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２の下スプリングシート本体３２０の変形例を示す図である。
図１２（ａ）に示すように、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１の載置部３１１が、上述した強化部材３３１を有していてもよい。また、図１２（ｂ）に示すように、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１の載置部３１１および拡径部３１８が、上述した強化部材３３１を有していてもよい。また、図１２（ｃ）に示すように、第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０の載置部３２１が、強化部材３３１を有していてもよい。また、図１２（ｄ）に示すように、第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０の載置部３２１および拡径部３２８が、強化部材３３１を有していてもよい。載置部３１１，載置部３２１が有する強化部材３３１の、形状、大きさおよび個数は特に限定されず、例えば、図９、図１０に示すような変形例を適用してもよい。

載置部３１１，３２１に強化部材３３１を有することにより、コイルスプリング３０の荷重が大きくても、第１の実施形態に係る下スプリングシート３１や第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０が破損することを抑制することができる。また、拡径部３１８，３２８に強化部材３３１を有することにより、たとえコイルスプリング３０が破損したとしても、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２の方へ向かうのをより確実に抑制する。その結果、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２に刺さり、タイヤ１１２がバーストしてしまうことをより確実に抑制する。

〔補強部の変形例〕
上述した第３の実施形態に係る下スプリングシート３３の補強部３３０は、拡径部３１８と連続するように一体的に成形したが、特にかかる態様に限定されず、拡径部３１８などの下スプリングシート３３の他の部位と別体でもよい。下スプリングシート３３とは別に成形した物を、下スプリングシート３３の拡径部３１８に後から接着してもよいし、嵌め込んでもよい。なお、拡径部３１８についても、載置部３１１、傾斜部３１６、円筒状部３１５、直交部３１７等と別体に成形し、後に、拡径部３１８を載置部３１１に接合してもよい。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態に係る下スプリングシート３４について説明する。
図１３（ａ）は、第４の実施形態に係る下スプリングシート３４の断面図である。
第４の実施形態に係る下スプリングシート３４は、樹脂製の下スプリングシート本体３４０と、この下スプリングシート本体３４０とシリンダ１０の外シリンダ１１との間に介在する第２の実施形態に係る補強部材７０と、を備え、下スプリングシート本体３４０に第３の実施形態に係る補強部３３０が設けられている点が第１の実施形態の構成とは異なる。言い換えれば、第４の実施形態に係る下スプリングシート３４は、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２に対して、第４の実施形態に係る下スプリングシート本体３４０が、第３の実施形態に係る補強部３３０を有している点が異なる。

より具体的には、下スプリングシート本体３４０は、第２の実施形態に係る下スプリングシート３２が有する載置部３２１、外側抑制部３２２、内側抑制部３２３、突出部３２４、円筒状部３２５、傾斜部３２６、直交部３２７、拡径部３２８および凸部３２９と、それぞれ同じ機能の載置部３４１、外側抑制部３４２、内側抑制部３４３、突出部（不図示）、円筒状部３４５、傾斜部３４６、直交部３４７、拡径部３４８および凸部３４９を有する。そして、下スプリングシート本体３４０は、拡径部３４８の最外周部から上方に延びた補強部３３０を有し、補強部３３０および拡径部３４８の少なくともいずれかには、下スプリングシート本体３４０のベースの材料である樹脂よりも高強度の材料にて成形された強化部材３３１が鋳込まれている。

以上のように構成された第４の実施形態に係る下スプリングシート３４においては、金属製の補強部材７０の支持部７０３の外径Ｄｏはコイルスプリング３０の中心径Ｄｃよりも大きいため、たとえコイルスプリング３０の荷重が大きく樹脂製の下スプリングシート本体３４０が破損したとしても、コイルスプリング３０の下端部を支持し、コイルスプリング３０の脱落を防止することができる。また、たとえコイルスプリング３０が破損してその破片がタイヤ１１２の方へ勢いよく向かったとしても、高強度の材料にて成形された強化部材３３１を内部に含む拡径部３４８を有するので、下スプリングシート本体３４０自体が破損することが、より確実に抑制される。それゆえ、第４の実施形態に係る下スプリングシート３４を用いることで、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２に刺さり、タイヤ１１２がバーストしてしまうことを、より確実に抑制することができる。
また、下スプリングシート本体３４０が樹脂にて成形されることで、補強部材７０のみならず下スプリングシート本体３４０を金属にて成形するのと比較すると、下スプリングシート３４および懸架装置１の軽量化を図ることができるとともに容易に成形することができるのは第１の実施形態に係る下スプリングシート３１と同様である。また、コイルスプリング３０と下スプリングシート３４との間に、例えば砂などが入り込むことを抑制することができるのも第１の実施形態に係る下スプリングシート３１と同様である。

なお、下スプリングシート本体３４０の載置部３４１が、上述した強化部材３３１を有していてもよい。図１３（ｂ）は、拡径部３４８の全体と載置部３４１とに強化部材３３１を有する下スプリングシート本体３４０の断面図である。載置部３４１が有する強化部材３３１の、形状、大きさおよび個数は特に限定されず、例えば、図９、図１０に示すような変形例を適用してもよい。
このように構成することにより、コイルスプリング３０の荷重が大きくても、第４の実施形態に係る下スプリングシート３４が破損することを抑制することができる。

〔補強部材の参考例と下スプリングシート本体の変形例との様々な組み合わせ〕
図１４は、補強部材７０の参考例と第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０との様々な組み合わせを示す図である。図１４（ａ）は、補強部材７０の参考例と第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０との組み合わせを示す図である。図１４（ｂ）は、補強部材７０の参考例と拡径部３２８に強化部材３３１を有する下スプリングシート本体３２０との組み合わせを示す図である。図１４（ｃ）は、補強部材７０の参考例と載置部３２１に強化部材３３１を有する下スプリングシート本体３２０との組み合わせを示す図である。図１４（ｄ）は、補強部材７０の参考例と拡径部３２８および載置部３２１に強化部材３３１を有する下スプリングシート本体３２０との組み合わせを示す図である。
上述した第２の実施形態に係る下スプリングシート３２が有する補強部材７０の参考例としては、コイルスプリング３０の下端部を支持する支持部７０３の外周側に、この支持部７０３の外周端部から上方に行くに従って径が徐々に拡がる補強拡径部７０５を有していてもよい。そして、補強拡径部７０５は、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示すように、第２の実施形態に係る下スプリングシート本体３２０の拡径部３２８の下端部を支持するように成形されていることが好ましい。

図１５は、補強部材７０の参考例と第４の実施形態に係る下スプリングシート本体３４０との様々な組み合わせを示す図である。図１５（ａ）は、補強部材７０の参考例と第４の実施形態に係る下スプリングシート本体３４０との組み合わせを示す図である。図１５（ｂ）は、補強部材７０の参考例と載置部３４１にも強化部材３３１を有する下スプリングシート本体３４０との組み合わせを示す図である。なお、図１５（ｂ）には、拡径部３４８の全体と載置部３４１とに強化部材３３１を有する下スプリングシート本体３４０の断面図を示している。
上述した第４の実施形態に係る下スプリングシート３４が有する補強部材７０の参考例としては、コイルスプリング３０の下端部を支持する支持部７０３の外周側に、この支持部７０３の外周端部から上方に行くに従って径が徐々に拡がる補強拡径部７０５を有し、さらに補強拡径部７０５の上端部から上方に延びた上方部７０６を有していてもよい。そして、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、補強拡径部７０５は、第４の実施形態に係る下スプリングシート本体３４０の拡径部３４８の補強部下端部を支持し、上方部７０６は、補強部３３０の外側の面を支持するように成形されていることが好ましい。
このように構成することにより、たとえコイルスプリング３０が破損したとしても、金属製の補強部材７０に設けられた補強拡径部７０５あるいは上方部７０６が、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２の方へ向かうのをより確実に抑制する。その結果、コイルスプリング３０の破片がタイヤ１１２に刺さり、タイヤ１１２がバーストしてしまうことをより確実に抑制する。

なお、上述した第１の実施形態〜第４の実施形態においては、下スプリングシート３１〜３４を、ストラット式サスペンションである懸架装置１に適用した例を示しているが、特に限定されない。第１の実施形態〜第４の実施形態に係る下スプリングシート３１〜３４を、例えばウィッシュボーン式サスペンションに適用しても上述したのと同様の効果を得ることができる。

１…懸架装置、１０…シリンダ、２０…ピストンロッド、３０…コイルスプリング、３１，３２，３３，３４…下スプリングシート、５０…車輪側取付ブラケット、７０，７１，７２…補強部材、３２０，３４０…下スプリングシート本体、３３０…補強部、３３１…強化部材

Claims (3)

1. 減衰装置を内蔵するシリンダに取り付けられるとともに、車体と車輪との間に配置されたスプリングの当該車輪側の端部を支持するスプリングシートであって、
   前記スプリングの前記車輪側の端部が載る載置部と、当該載置部よりも前記シリンダ側とは反対側に位置して当該スプリングと当該車輪との間に配置される中間部と、を有するとともに、当該載置部および当該中間部の材質が樹脂であるスプリングシート本体と、
   前記シリンダに固定されるとともに、少なくとも、前記載置部の前記車輪側に配置されて前記スプリングの荷重を受ける金属製の補強部材と、
   を備え、
   前記補強部材は、前記載置部の前記車輪側に配置されて前記スプリングの下端部を支持する円盤状の支持部を有して、前記中間部を支持する部位は有しておらず、
   前記スプリングシート本体の前記中間部は、前記載置部における、前記スプリングの下端部が前記シリンダ側とは反対側へ移動するのを抑制する部位、よりも外側に、前記シリンダの中心線方向に前記車体側に行くに従って径が徐々に拡がる拡径部を有し、
   前記スプリングシート本体は、前記補強部材に対して前記シリンダの周方向に回転するのを抑制する抑制部を有するスプリングシート。
2. 前記中間部は、前記載置部および当該中間部の材質よりも強度が大きな材質で成形されて前記スプリングが前記車輪へ向かうのを抑制する強化部材を内部に有する請求項１に記載のスプリングシート。
3. 前記中間部は、前記拡径部の内部に、当該中間部の材質よりも強度が大きな材質で成形されて前記スプリングが前記車輪へ向かうのを抑制する強化部材を有し、
   前記載置部は、前記強化部材を有しない請求項１に記載のスプリングシート。

Images