JPH0139361B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１つの車輪案内部材、コ
イルばねをもつ懸架ばね機構、およびコイルばね
の周囲範囲に設けられる車両構造部分を有する、
自動車用車輪懸架装置に関する。

この種の車輪懸架装置では、しばしば非常に狭
い空間状態がある。しかし機能上の理由から車輪
懸架装置の個々の部分に対しては、たいていの場
合完全にきまつた配置が望ましい。

車両の計画により規定されるその他の構造条件
に関連して、これはしばしば妥協を余儀なくされ
る。

例えば仏国特許第1573273号明細書は、最初に
あげた種類の車輪懸架装置を示しているが、その
コイルばねが車軸のじやまになり、したがつて車
軸をまたぐ特別な支持部を介して車輪案内部材上
に支えられている。したがつてこの構造は特別な
またぎ部材を必要とし、このまたぎ部材の製造お
よび組立により余分な費用が生ずる。

別の公知の車輪懸架装置（ドイツ連邦共和国特
許出願公開第2431675号明細書）では、伸縮支柱
のコイルばねがその緩衝器に車輪より上で支持さ
れるようになつている。この構造的な解決策はも
ちろん伸縮支柱の全高を大きくし、この大きい全
高は例えば前車軸では機関覆いの輪郭をもつと低
い所に位置させる傾向を妨げる。

したがつて構造的な観点からも機能的な観点か
らも（例えばばね変換比に関して）多様な妥協が
なされ、コイルばねに必要な大きい空間のためこ
れらコイルばねの配置に関連してそれに応じた問
題が生ずる。

既に計画された車両を例えば後輪駆動から前輪
駆動または全輪駆動に改造するか、または道路用
と原野用とに異なる大きさのコイルばねを装備す
る場合、特別な困難が当然生ずる。

したがつて本発明の基礎になつている課題は
種々の要求に特に適切に合わせることのできる構
造を可能にするような最初にあげた種類の車輪懸
架装置を提供することである。

この課題を解決するため本発明によれば、車両
構造部分がコイルばねの包絡面を貫通して、この
コイルばねの規則正しいピツチに対して大きいピ
ツチをもつばね巻回の２つの巻回部分の間へ入り
込んでいる。

それにより本発明による車輪懸架装置では、コ
イルばねがそのまわりの区域に設けられる車両構
造部分のじやまになる所でこのコイルばねはばね
巻回の範囲にわたつて広げられて、車両部分が特
許請求の範囲第２項により一部だけ、または特許
請求の範囲第３項によりその全断面がこのばね広
がり部分に設けられるか、コイルばねを完全に貫
通することもでき、後者の場合特許請求の範囲第
４項により車両構造部分がコイルばねの軸線と交
差するのがよい。

この場合規則正しいばねピツチに対して大きい
ピツチで構成されるかまたは広げられたばね巻回
のうち対応する車両構造部分を包囲する巻回部分
が車両構造部分から側方に離れて存在し、それに
よりばねの最大の撓みにおいてばね巻回部分と車
両構造部分との接触が回避されるように、ばねの
広がりの程度を選ばねばならない。コイルばねは
立てるかまたは横に設けることができる。

ここで“コイルばねの規即正しいピツチ”と
は、コイルばねのすべての巻回のピツチがばねの
軸線方向全長にわたつて同じであることを意味
し、さらにコイルばねが複数のばね部分から成
り、各ばね部分内の複数の巻回は同じピツチをも
つているが、ばね部分のピツチは互いに相違して
いることも意味する。なおコイルばねは、円筒
状、円錐台状、たる状、または軸線方向へ向かつ
て直径の減少する筒状の包絡面をもつことができ
る。

この場合車両構造部分は、車輪懸架装置の範囲
に設けられる各部分したがつて例えば車輪懸架装
置の一部例えば支柱、または１つまたは複数の管
路例えば排気管、車軸、車体部分または車輪とす
ることができる。

さらに種々の車輪構造部分が同時にばねの広が
り部分へ入るか、またはこの広がり部分を完全に
貫通することができる。

コイルばねが特許請求の範囲第５項により構成
され、例えば大きいピツチをもつばね巻回の一端
に１つのばね巻回のみをもち、その他端に多数の
ばね巻回をもつようにすることができる。同様に
ばね広がり部分の両側に同じ数または異なる数の
ばね巻回を設けることもできる。したがつてコイ
ルばねのどの範囲にばね広がり部分があるように
するかは自由である。これはコイルばねと車両構
造部分との空間的対応関係に従う。

特にコイルばねの収縮または伸張の際ばね支持
面が互いに斜めになるとき、コイルばねのこの配
置は重要な利点を与える。そのときコイルばねが
許されない範囲でその縦軸線に対し直角にもはや
変形する（ふくらむ）ことがないようにすること
ができる。この点でコイルばねを特許請求の範囲
第６項のように構成するのがよい。

本発明の別の有利な構成は特許請求の範囲第７
項の対象である。例えばコイルばねを収容する組
込み空間が狭くなつているにもかかわらず、コイ
ルばねが収容できない範囲でその縦軸線に対し変
形できないようにするとき、このばね構成は適切
である。

さらにこの目的のために、大きいピツチをもつ
ばね巻回に続くばね巻回を異なる大きさに選び、
かつ（または）ばね広がり部分に続くばね部分の
少なくとも１つにおいて、このばね部分の支持面
の方向へ個々のばね巻回の直径を巻回から巻回へ
小さくするのが有利である。

本発明の実施例が図面に示されている。

第１図に示す独立車輪懸架装置は例えば駆動可
能な自動車後輪１０の支持および案内に用いら
れ、この車輪１０は、全体を１２で示す車体に、
例えば下部横置き懸架腕１４および公知の緩衝ま
たは伸縮支柱１６により案内されている。

この目的のため後輪１０を保持する車輪保持体
１８は、公知のように緩衝支柱１６の外管の下端
に回らないように保持され、この緩衝支柱１６の
ピストン棒２２は車体１２に弾性的に支持されて
いる。

横置き懸架腕１４は、一方ではなるべくゴムを
介して車体１２に設けられた継手２４に揺動可能
に支持され、他方では玉継手２６により車輪保持
体１８に枢着されている。

後輪１０の駆動は、横置き懸架腕１４の上方に
間隔をおいて設けられて車両縦軸線に交差して延
びる車軸２８を介して行なわれ、この車軸２８は
公知のように車輪側および歯車装置側に継手３０
および３２をもつている。

直立して設けられるコイルばねは全体として３
２で示され、車両縦方向に見て緩衝支柱１６と横
置き懸架腕１４の車体側継手２４との間に設けら
れて、平面図において車軸２８を覆つている。こ
のコイルばね３４の少なくとも部分環状の支持片
３５を形成する下端は、横置き懸架腕１４により
形成される車輪案内部材上に支えられ、その上端
は車体１２に支えられ、このため車体１２には例
えばばね受状に構成されてなるべく関節状に保持
される支持部材３６が設けられている。横置き懸
架腕１４には、コイルばね３４の下端が例えば鉢
状凹所３８内に半径方向に固定されるようにする
ことができる。したがつて車軸２８はコイルばね
３４の３７で示す包絡面を貫通している。

コイルばね３４の前述した配置のため、このコ
イルばね３４に交差する車両部分、ここでは車軸
２８を考慮して、付加的な補助手段なしにこの横
置き懸架腕１４上に有利に支持できるようにする
手段が必要である。この目的のため車軸２８がコ
イルばね３４を貫通する範囲において、コイルば
ね３４のばね巻回のピツチが大きくされて、ばね
巻回４０の巻回部分４０′および４０″が、その間
にある車軸２８に対して適当な大きさの間隔をと
るようにしている。

その際後輪１０の最大の上方はずみ行程および
下方はずみ行程でも、ばね巻回の巻回部分４０′
および４０″と車軸２８との接触がおこらないよ
うになつている。

第２図に示すようにコイルばね３４と車軸２８
との対応関係は、なるべくそれらの軸線が交差す
るようにされている。このような空間的対応間係
は、車体１２を弾性支持するため車輪懸架装置に
内外に同軸的に設けられる２つのコイルばねを設
ける場合にも最適とみなされ、この場合両方のコ
イルばねの車軸貫通範囲に大きいピツチの巻回を
設けることは容易に考えられる。この場合２つの
コイルばねは、大きいピツチをもつばね巻回が車
軸２８を対向して包囲するように、対応させるこ
とができる。

車軸２８が横置き懸架腕１４のすぐ上に延びて
いる図示した実施例では、図示したようにピツチ
の大きいばね巻回４０の下の巻回部分４０′が直
接横置き懸架腕１４上に支えられるようにすれば
充分である。これは、特にスポーツ車または競争
車の場合のように最大撓みが極度に大きく設計さ
れている場合に与えられる。

第３図ないし第５図に示す車輪懸架装置は、そ
のコイルばね３４の構成においてのみ前述した車
輪懸架装置とは相違している。

すなわちコイルばね３４のうち、車軸２８より
下にあつて横置き懸架腕１４上に支持されるばね
巻回５２，５４，５６の構成のみが相違してい
る。

このように車軸２８より下にあるばね巻回５
２，５４，５６の特別な構成のため、このばね巻
回の範囲でコイルばね３４が所望の弾性を与えら
れるので、後輪１０の上方はずみ（コイルばね３
４の収縮）および下方はずみ（コイルばね３４の
伸張）の横置き懸架腕１４が大きく揺動するよう
な車輪懸架装置に対して、このばね構成は特に適
している。車軸２８より下にあるばね巻回５２，
５４，５６のこの弾性により、横置き懸架腕１４
の揺動運動の際、急傾斜で延びるばね巻回４０を
介して、車軸２８より上にあつて車体に支えられ
るばね巻回５０へもはや力が導入されず、後輪１
０の上方はずみおよび下方はずみが増大しても、
コイルばね３４の許容できない変形をおこすよう
なモーメントがばね巻回５０へ導入されないよう
に、することができる。なおばね巻回５０のこの
ような望ましくない変形は、後輪１０の上方はず
みの際、ばね巻回５０を１点鎖線で示すように車
両横方向内へ凸に湾曲させ後輪１０の下方はずみ
の際ばね巻回５０を２点鎖線で示すように車両横
方向へ凸に湾曲させる。

このため第３図による実施例では、急傾斜で延
びるばね巻回４０は下方へこれに続くばね部分へ
移行し、このばね部分は例えば２つのばね巻回５
２を含み、横置き懸架腕１４に支えられる。これ
らのばね巻回５２のピツチは例えば上部ばね巻回
５０のピツチに等しい。このことはばね線および
ばね巻回の直径についてもいえる。

ばね線の与えられた撓みこわさおよび別のばね
パラメータを考慮して、コイルばねの撓み軟らか
さおよびこわさが下のばね部分とばね巻回４０と
の間の移行範囲におけるコイルばねの撓み軟かさ
とこわさが設計されるのに応じて、下のばね部分
はもちろんただ１つまたは３つ以上のばね巻回を
含むこともでき、少なくとも１つの下部ばね巻回
の撓み軟らかさは、急傾斜で延びるばね巻回４０
の撓み軟らかさより常に大きいようにする。

第４図による車輪懸架装置では、横置き懸架腕
１４上に支えられるコイルばね３４の下のばね部
分も同様に２つのばね巻回５４により形成され、
これらのばね巻回５４は上のばね部分のばね巻回
５０より直径を大きく構成されている。このよう
にばねを構成することは、特に車軸２８と横置き
懸架腕１４との間の組込み空間が狭く設計されて
いるときに推奨される。

しかし下部ばね巻回５４の直径を大きくする代
りに、そのばね線を上部ばね巻回５０のばね線に
比較して小さい直径にすることもできる。

第５図による車輪懸架装置では、横置き懸架腕
１４上に支えられて複数のばね巻回５６をもつコ
イルばね３４の下部は、下方へ細くなる円錐台の
ように構成され、それにより同様に横置き懸架腕
１４またはそのばね支持基部と急傾斜ばね巻回４
０との間に必要なコイルばね３４の撓み軟らかさ
が得られる。

第３図ないし第５図による車輪懸架装置のよう
に、本発明の範囲内において有利な構造の変形例
として、急傾斜で延びるばね巻回４０の上端が車
体の支持部分３６に直接支えられ、車輪案内部材
または横置き懸架腕１４に近い方の下端のみに１
つまたは複数のばね巻回を続けることである。

同様に車軸２８の代りに、１つまたは複数の構
造部分が適当に広がるばね巻回の範囲でコイルば
ね３４を貫通するようにすることも可能である。

第６図の独立車輪懸架装置は、車輪案内部材と
して例えば横置き懸架腕１４を下にもち、また緩
衝器６０とコイルばね６２とにより形成される伸
縮支柱６４を上にもち、この伸縮支柱６４の緩衝
器管６６の下部に車輪保持体６８が固定的に取付
けられる。伸縮支柱６４は車輪１０へ近づけら
れ、例えばその上部支持点７０から出て下へ外方
へ延びている。コイルばね６２は緩衝器管６６を
ほぼその全長にわたつて包囲し、その下部が緩衝
器管６６のフランジ７２上に載り、その上端はピ
ストン棒７４に保持されるフランジ７６に支えら
れている。

コイルばね６２は車輪中心面ｍ−ｍに対し緩衝
器６０より大きい傾斜をなして配置されているの
で、その下端は緩衝器管６６に対し偏心して固定
され、車輪側から見て著しく車輪内部空間７８へ
入り込んでいる。車輪１０の上部１０″の存在す
る所でコイルばね６２は適当に広がつたばね巻回
８０をもつており、その巻回部分８０′，８０″が
この車輪上部１０′を包囲して、下の巻回部分８
０′の始端８２が、上のばね部分へ移行する上の
巻回部分８０″の終端８４より車輪中心面ｍ−ｍ
に近い所にある。

ばねが広がつているため、車輪上部１０′の断
面の一部が円筒状ばね包絡面８６を貫通するかま
たはコイルばね６２へ入り込んでいるようにする
ことができるので、本発明により伸縮支柱におい
て特に新しいばね配置が可能となる。こうしてこ
の構造は、なかんずく伸縮支柱６４が車輪１０を
越えて突出するのを著しく少なくすることができ
る。

もちろんばね包絡面８６が車輪中心面ｍ−ｍに
対してほぼ平行に延びるように、伸縮支柱６４を
車輪１０に対応させることもできる。

最後に本発明によりドイツ連邦共和国特許出願
第2730323号明細書と同じようにコイルばねが走
行方向に見て緩働支柱の前または後に設けられか
つ下部を少なくともその断面の一部にわたつて車
輪空間内で車輪保持体上に支えられているような
緩衝支柱付き車輪懸架装置の構造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は例えば独立車輪懸架装置として構成さ
れた車輪懸架装置の第１実施例の車輪を断面で示
した背面図、第２図は第１図の−線に沿う断
面図、第３図ないし第５図はコイルばねの構成が
相違しているが第１図に類似な車輪懸架装置の背
面図、第６図は伸縮支柱を備えた独立車輪懸架装
置の背面図である。 １０……後輪、１０′……車輪上部、１２……
車体、１４……車輪案内部材（横置き懸架腕）、
２８……車軸、６４，６０……コイルばね、３
７，８６……包絡面、４０，８０……ばね巻回、
４０′，４０″，８０′，８０″……巻回部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの車輪案内部材、コイルばね
   をもつ懸架ばね機構、およびコイルばねの周囲範
   囲に設けられる車両構造部分を有する懸架装置に
   おいて、車両構造部分２８；１０′がコイルばね
   ３４；６２の包絡面３７；８６を貫通して、この
   コイルばね３４；６２の規則正しいピツチに対し
   て大きいピツチをもつばね巻回４０；８０の２つ
   の巻回部分４０′，４０″；８０′，８０″の間へ入
   り込んでいることを特徴とする、自動車用車輪懸
   架装置。 ２ 車両構造部分１０′の一部だけが、コイルば
   ね軸線に対して横方向に、大きいピツチをもつば
   ね巻回８０の２つの巻回部分８０′，８０″の間へ
   入つていることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項に記載の車輪懸架装置。 ３ 車両構造部分２８が、コイルばね３４の軸線
   に対して横方向に、このコイルばねを貫通して延
   びていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項に記載の車輪懸架装置。 ４ 車両構造部分２８がコイルばね３４の軸線と
   交差していることを特徴とする、特許請求の範囲
   第３項に記載の車輪懸架装置。 ５ 大きいピツチをもつばね巻回４０；８０の両
   側に少なくとも１つの別なばね巻回５０および５
   ２が続いていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の車輪懸架装置。 ６ 大きいピツチをもつばね巻回４０；８０の両
   側に続くばね巻回５０および５２の撓み軟らかさ
   が異なる大きさであることを特徴とする、特許請
   求の範囲第５項に記載の車輪懸架装置。 ７ 大きいピツチをもつばね巻回４０；８０の両
   側に続くばね巻回５０；５４の巻回直径が異なる
   大きさであることを特徴とする、特許請求の範囲
   第５項または第６項に記載の車輪懸架装置。 ８ 大きいピツチをもつように構成されたコイル
   ばね巻回４０の一端が少なくとも部分環状のばね
   支持片３５を形成していることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載の車輪懸架装置。 ９ ばね支持片３５が車輪案内部材１４上に少な
   くとも半径方向に固定されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第８項に記載の車輪懸架装
   置。 １０ 車両構造部分が車軸２８により形成されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
   記載の車輪懸架装置。 １１ 車両構造部分が車体部分により形成されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
   記載の車輪懸架装置。 １２ 車両構造部分が車輪案内装置の一部である
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   の車輪懸架装置。 １３ 車両構造部分が車輪１０により形成されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
   記載の車輪懸架装置。 １４ コイルばね６２の一部が車輪円板の内側に
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
   記載の車輪懸架装置。