JPH092039A - サスペンション装置 - Google Patents
サスペンション装置Info
- Publication number
- JPH092039A JPH092039A JP17444195A JP17444195A JPH092039A JP H092039 A JPH092039 A JP H092039A JP 17444195 A JP17444195 A JP 17444195A JP 17444195 A JP17444195 A JP 17444195A JP H092039 A JPH092039 A JP H092039A
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- JP
- Japan
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- axis
- coil spring
- damper
- load
- damper rod
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
- B60G15/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
- B60G15/06—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
- B60G15/07—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper the damper being connected to the stub axle and the spring being arranged around the damper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
- B60G2200/10—Independent suspensions
- B60G2200/14—Independent suspensions with lateral arms
- B60G2200/142—Independent suspensions with lateral arms with a single lateral arm, e.g. MacPherson type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
- B60G2200/40—Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
- B60G2200/462—Toe-in/out
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/10—Type of spring
- B60G2202/12—Wound spring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/30—Spring/Damper and/or actuator Units
- B60G2202/31—Spring/Damper and/or actuator Units with the spring arranged around the damper, e.g. MacPherson strut
- B60G2202/312—The spring being a wound spring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
- B60G2204/10—Mounting of suspension elements
- B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
- B60G2204/124—Mounting of coil springs
- B60G2204/1242—Mounting of coil springs on a damper, e.g. MacPerson strut
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダンパに発生する摩擦を低減して乗り心地を
向上することが可能なサスペンション装置を提供する。 【構成】 コイルばねの荷重軸線がダンパロッドの軸線
と略一致するようにコイルばねの幾何学的軸線をダンパ
ロッドの軸線に対してコイルばねの上下方向中央を中心
として上下対称に傾斜させてコイルばねの荷重軸線をダ
ンパロッドの軸線と一致させることにより、サスペンシ
ョン装置の特にダンパに生じる摩擦を低減でき、乗心地
が改善される。ここで、荷重範囲が100kg〜600
kgのとき、即ち常用範囲では上記傾斜範囲をコイルば
ねの両端面のいずれか一方に於ける上記幾何学的軸線と
ダンパロッドの軸線との距離がコイルばねのコイル半径
の10%〜25%となる。
向上することが可能なサスペンション装置を提供する。 【構成】 コイルばねの荷重軸線がダンパロッドの軸線
と略一致するようにコイルばねの幾何学的軸線をダンパ
ロッドの軸線に対してコイルばねの上下方向中央を中心
として上下対称に傾斜させてコイルばねの荷重軸線をダ
ンパロッドの軸線と一致させることにより、サスペンシ
ョン装置の特にダンパに生じる摩擦を低減でき、乗心地
が改善される。ここで、荷重範囲が100kg〜600
kgのとき、即ち常用範囲では上記傾斜範囲をコイルば
ねの両端面のいずれか一方に於ける上記幾何学的軸線と
ダンパロッドの軸線との距離がコイルばねのコイル半径
の10%〜25%となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車や小型トラック
などの車両のサスペンション装置に関し、特にコイルば
ねの配置に特徴を有するサスペンション装置に関するも
のである。
などの車両のサスペンション装置に関し、特にコイルば
ねの配置に特徴を有するサスペンション装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年の舗装路増加に伴い、自動車、特に
乗用車に於ける乗心地を向上するべくサスペンション装
置のコイルばねのばね定数低減が図られてきたが、良路
での一層の乗心地向上を図るべくフリクション領域に至
る範囲までその改善を検討することが望ましい。
乗用車に於ける乗心地を向上するべくサスペンション装
置のコイルばねのばね定数低減が図られてきたが、良路
での一層の乗心地向上を図るべくフリクション領域に至
る範囲までその改善を検討することが望ましい。
【0003】従来、コイルばねの幾何学的中心軸上に荷
重が発生すると考えられてきたが、例えば「ばね論文集
第31号(1985).p54〜p60 平野武、猿
楽幸雄、西川昭彦、浜野俊雄」の記載により明らかなよ
うに、コイルばねを上下方向に圧縮する際には、その座
巻部とばね座、線間の接触状態が変化することからコイ
ルばねの幾何学的中心軸と荷重軸とは異なる(傾斜す
る)ことが判ってきた(以下、本明細書では偏心荷重と
記す)。従って、コイルばねの幾何学的軸線とダンパロ
ッドの中心軸線とを一致させた通常のレイアウトでは上
記コイルばねの偏心荷重によりダンパロッドとロッドガ
イドとの間やダンパのピストンとダンパチューブ内壁と
の間で摩擦が発生し、これらが乗心地を劣化させる要因
となっていたことも判明した。
重が発生すると考えられてきたが、例えば「ばね論文集
第31号(1985).p54〜p60 平野武、猿
楽幸雄、西川昭彦、浜野俊雄」の記載により明らかなよ
うに、コイルばねを上下方向に圧縮する際には、その座
巻部とばね座、線間の接触状態が変化することからコイ
ルばねの幾何学的中心軸と荷重軸とは異なる(傾斜す
る)ことが判ってきた(以下、本明細書では偏心荷重と
記す)。従って、コイルばねの幾何学的軸線とダンパロ
ッドの中心軸線とを一致させた通常のレイアウトでは上
記コイルばねの偏心荷重によりダンパロッドとロッドガ
イドとの間やダンパのピストンとダンパチューブ内壁と
の間で摩擦が発生し、これらが乗心地を劣化させる要因
となっていたことも判明した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、ダンパに発生する摩擦を低減して乗り心地を
向上することが可能なサスペンション装置を提供するこ
とにある。
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、ダンパに発生する摩擦を低減して乗り心地を
向上することが可能なサスペンション装置を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した目的は本発明に
よれば、車体と車輪との間に設けられた筒状のダンパの
外周にコイルばねが巻装されたサスペンション装置であ
って、前記コイルばねの幾何学的軸線を前記ダンパロッ
ドの軸線に対して傾斜させて配置することにより所定の
荷重範囲で前記コイルばねの荷重軸線を前記ダンパロッ
ドの軸線と略一致させたことを特徴とするサスペンショ
ン装置を提供することにより達成される。
よれば、車体と車輪との間に設けられた筒状のダンパの
外周にコイルばねが巻装されたサスペンション装置であ
って、前記コイルばねの幾何学的軸線を前記ダンパロッ
ドの軸線に対して傾斜させて配置することにより所定の
荷重範囲で前記コイルばねの荷重軸線を前記ダンパロッ
ドの軸線と略一致させたことを特徴とするサスペンショ
ン装置を提供することにより達成される。
【0006】
【作用】このように、コイルばねの荷重軸線がダンパロ
ッドの軸線と略一致するようにコイルばねの幾何学的軸
線をダンパロッドの軸線に対して傾斜させることによ
り、サスペンション装置の特にダンパに生じる摩擦を低
減できる。このようにすると荷重範囲が100kg〜6
00kgのとき、即ち常用範囲で上記傾斜範囲をコイル
ばねの両端面の少なくともいずれか一方に於ける上記幾
何学的軸線とダンパロッドの軸線との距離が殆どのケー
スでコイルばねのコイル半径の10%〜25%となる。
ッドの軸線と略一致するようにコイルばねの幾何学的軸
線をダンパロッドの軸線に対して傾斜させることによ
り、サスペンション装置の特にダンパに生じる摩擦を低
減できる。このようにすると荷重範囲が100kg〜6
00kgのとき、即ち常用範囲で上記傾斜範囲をコイル
ばねの両端面の少なくともいずれか一方に於ける上記幾
何学的軸線とダンパロッドの軸線との距離が殆どのケー
スでコイルばねのコイル半径の10%〜25%となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
いて詳しく説明する。
【0008】図1は、本発明が適用されたダブルウィッ
シュボーン型のサスペンション装置の構造を簡略化して
示す模式的側面図である。このサスペンション装置には
片側100kg〜600kgの範囲の荷重が通常加わる
ものとする。タイヤTの図示されないホイールハブに接
続されたステアリングナックル2は、ジョイント3、4
を介してロアアーム5及びアッパアーム6の遊端に接続
されている。これらロアアーム5及びアッパアーム6の
基端は図示されないブシュを介して揺動可能に車体1に
接続されている。また、ロアアーム5と車体1との間に
は概ね円筒状をなす公知の筒型ダンパ8と、このダンパ
8に巻装された圧縮コイルばね9とが設けられている。
シュボーン型のサスペンション装置の構造を簡略化して
示す模式的側面図である。このサスペンション装置には
片側100kg〜600kgの範囲の荷重が通常加わる
ものとする。タイヤTの図示されないホイールハブに接
続されたステアリングナックル2は、ジョイント3、4
を介してロアアーム5及びアッパアーム6の遊端に接続
されている。これらロアアーム5及びアッパアーム6の
基端は図示されないブシュを介して揺動可能に車体1に
接続されている。また、ロアアーム5と車体1との間に
は概ね円筒状をなす公知の筒型ダンパ8と、このダンパ
8に巻装された圧縮コイルばね9とが設けられている。
【0009】ここで、図2に良く示すように、圧縮コイ
ルばね9の幾何学的軸線Lsは、ダンパ8のダンパロッ
ド8aの軸線Ldに対してコイルばね9の上下方向中間
点Oを中心として傾斜している。その傾斜方向及び傾斜
量は、後記する方法により求められるコイルばね9の荷
重軸線Lmがダンパロッド8aの軸線Ldと略一致する
ように設定されている。すると、後記する図4(a)、
図4(b)により分かるように、コイルばね9の両端面
の少なくともいずれか一方に於ける上記軸線Lsとダン
パロッドの軸線Ldとの距離lが、コイルばね9のコイ
ル半径sの10%〜25%の範囲となる。
ルばね9の幾何学的軸線Lsは、ダンパ8のダンパロッ
ド8aの軸線Ldに対してコイルばね9の上下方向中間
点Oを中心として傾斜している。その傾斜方向及び傾斜
量は、後記する方法により求められるコイルばね9の荷
重軸線Lmがダンパロッド8aの軸線Ldと略一致する
ように設定されている。すると、後記する図4(a)、
図4(b)により分かるように、コイルばね9の両端面
の少なくともいずれか一方に於ける上記軸線Lsとダン
パロッドの軸線Ldとの距離lが、コイルばね9のコイ
ル半径sの10%〜25%の範囲となる。
【0010】以下に、本実施例に於けるコイルばね9が
発生する偏心荷重の荷重軸を算出する。コイルばねは圧
縮するに伴い座巻部と座面、線間の接触状態が変化する
ことからそれらの接触を考慮した非線形解析が必要とな
る。非線形解析によって得られた全体座標形での接点反
力から横力を算出する場合、コイルばねには偏心荷重P
だけでなく曲げモーメントMも発生する。この曲げモー
メントもロッドに作用するため、コイルばねに於ける力
学的関係より、図2に示す局所座標系λ(ξη ζ)上
に於て、Pξ=Pη=Mξ=Mη=0となる点Cを考え
る。このとき点Cに於ては、Pξ1及びMξ1のみが作用
する。この点Cを以下に求める。全体座標系から局所座
標系への座標変換マトリックスを[T]とすれば、
発生する偏心荷重の荷重軸を算出する。コイルばねは圧
縮するに伴い座巻部と座面、線間の接触状態が変化する
ことからそれらの接触を考慮した非線形解析が必要とな
る。非線形解析によって得られた全体座標形での接点反
力から横力を算出する場合、コイルばねには偏心荷重P
だけでなく曲げモーメントMも発生する。この曲げモー
メントもロッドに作用するため、コイルばねに於ける力
学的関係より、図2に示す局所座標系λ(ξη ζ)上
に於て、Pξ=Pη=Mξ=Mη=0となる点Cを考え
る。このとき点Cに於ては、Pξ1及びMξ1のみが作用
する。この点Cを以下に求める。全体座標系から局所座
標系への座標変換マトリックスを[T]とすれば、
【0011】
【数1】Ft=[T]Fh
【0012】ここで[T]は、
【0013】
【数2】
【0014】とおけば、
【0015】
【数3】
【0016】である。局所座標系λの原点を点Hにと
り、荷重PhとモーメントMhとを座標変換マトリックス
[T]で表すと、
り、荷重PhとモーメントMhとを座標変換マトリックス
[T]で表すと、
【0017】
【数4】Pt={Pξ Pη Pζ}T=[T]Ph Mt={Mξ Mη Mζ}T=[T]Ph
【0018】となる。このとき、
【0019】
【数5】
【0020】次に、Mξ=0、Mη=0となる点C(ξ
1,η1,ζ1)をλ上に考える。rt=(ξ1,η1,
ζ1)とすればMt=rt×Ptより
1,η1,ζ1)をλ上に考える。rt=(ξ1,η1,
ζ1)とすればMt=rt×Ptより
【0021】
【数6】
【0022】となり、
【0023】
【数7】 ξ1=−Mη/Pζ及びη1=Mξ/Pζ(ζ1は不定)
【0024】が求まる。従って、点Cを通り座標系λの
ζ軸に平行な軸、即ちPξ=Pη=Mξ=Mη=0とな
る荷重軸Lmを設定することができる。
ζ軸に平行な軸、即ちPξ=Pη=Mξ=Mη=0とな
る荷重軸Lmを設定することができる。
【0025】実際にばねの形状測定を行い解析モデルを
作成した後、平行に圧縮荷重を付加する非線形解析を実
施し、荷重軸Lmが通る点をコイルばねの上端面または
下端面上に求め、ばね高の変化(=圧縮荷重の変化)に
伴い移動する点の軌跡を求めた(図4(a)、図4
(b))。この図により荷重軸Lmは上下荷重の増加に
伴いコイルの幾何学的中心軸に向かって移動する傾向に
あることが分かる。
作成した後、平行に圧縮荷重を付加する非線形解析を実
施し、荷重軸Lmが通る点をコイルばねの上端面または
下端面上に求め、ばね高の変化(=圧縮荷重の変化)に
伴い移動する点の軌跡を求めた(図4(a)、図4
(b))。この図により荷重軸Lmは上下荷重の増加に
伴いコイルの幾何学的中心軸に向かって移動する傾向に
あることが分かる。
【0026】一方、乗用車または小型トラック程度の自
動車のサスペンション装置用コイルばねは実用上100
kg〜600kgの荷重範囲で使用される。図4(a)、図
4(b)に於て、コイルばねの両端面の少なくともいず
れか一方に於て、この範囲の荷重軸Lmが通る範囲は、
コイルばねの平均半径に対して10%〜25%となる。
このように、コイルばね9に曲げモーメントが発生しな
い荷重軸Lmは、ばね高と共に変化するので、所定のば
ね高、即ち所定の荷重範囲(100kg〜600kg)でダ
ンパロッド8aの軸線Ldがこの荷重軸Lmを通るよう
にコイルばね9をダンパ8に対してレイアウトすれば良
い。尚、本実施例ではダブルウィッシュボーン型のサス
ペンション装置について説明したが、その他の形式のサ
スペンション装置にも同様に適用できることは云うまで
もないが、特に、例えばトーションビーム型などでダン
パがリンクの一部として使用されず、タイヤからの横力
があまり発生しないような形式のサスペンション装置に
ついて本発明を適用することでその効果は一層顕著に現
れる。
動車のサスペンション装置用コイルばねは実用上100
kg〜600kgの荷重範囲で使用される。図4(a)、図
4(b)に於て、コイルばねの両端面の少なくともいず
れか一方に於て、この範囲の荷重軸Lmが通る範囲は、
コイルばねの平均半径に対して10%〜25%となる。
このように、コイルばね9に曲げモーメントが発生しな
い荷重軸Lmは、ばね高と共に変化するので、所定のば
ね高、即ち所定の荷重範囲(100kg〜600kg)でダ
ンパロッド8aの軸線Ldがこの荷重軸Lmを通るよう
にコイルばね9をダンパ8に対してレイアウトすれば良
い。尚、本実施例ではダブルウィッシュボーン型のサス
ペンション装置について説明したが、その他の形式のサ
スペンション装置にも同様に適用できることは云うまで
もないが、特に、例えばトーションビーム型などでダン
パがリンクの一部として使用されず、タイヤからの横力
があまり発生しないような形式のサスペンション装置に
ついて本発明を適用することでその効果は一層顕著に現
れる。
【0027】
【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明によるサスペンション装置によれば、コイルばねの
荷重軸線がダンパロッドの軸線と略一致するようにコイ
ルばねの幾何学的軸線をダンパロッドの軸線に対して傾
斜させてコイルばねの荷重軸線をダンパロッドの軸線と
一致させることにより、サスペンション装置の特にダン
パに生じる摩擦を低減でき、乗心地が改善される。この
ようにすると、荷重範囲が100kg〜600kgのと
き、即ち常用範囲で上記傾斜範囲をコイルばねの両端面
のいずれか一方に於ける上記幾何学的軸線とダンパロッ
ドの軸線との距離がコイルばねのコイル半径の10%〜
25%となる。
発明によるサスペンション装置によれば、コイルばねの
荷重軸線がダンパロッドの軸線と略一致するようにコイ
ルばねの幾何学的軸線をダンパロッドの軸線に対して傾
斜させてコイルばねの荷重軸線をダンパロッドの軸線と
一致させることにより、サスペンション装置の特にダン
パに生じる摩擦を低減でき、乗心地が改善される。この
ようにすると、荷重範囲が100kg〜600kgのと
き、即ち常用範囲で上記傾斜範囲をコイルばねの両端面
のいずれか一方に於ける上記幾何学的軸線とダンパロッ
ドの軸線との距離がコイルばねのコイル半径の10%〜
25%となる。
【図1】本発明が適用されたダブルウィッシュボーン型
のサスペンション装置の構造を簡略化して示す模式的側
面図
のサスペンション装置の構造を簡略化して示す模式的側
面図
【図2】図1の要部拡大側面図。
【図3】コイルばねの荷重軸線を求める手順を説明する
図。
図。
【図4】(a)及び(b)は、コイルばねの上端面また
は下端面上に求めた荷重軸Lmが通る点が、ばね高の変
化(=圧縮荷重の変化)に伴い移動する軌跡を求めたグ
ラフ。
は下端面上に求めた荷重軸Lmが通る点が、ばね高の変
化(=圧縮荷重の変化)に伴い移動する軌跡を求めたグ
ラフ。
1 車体 2 ステアリングナックル 3、4 ジョイント 5 ロアアーム 6 アッパアーム 8 オイルダンパ 8a ダンパロッド 9 圧縮コイルばね T タイヤ Ls コイルばねの幾何学的軸線 Lm コイルばねの荷重軸線 Ld ダンパロッドの軸線 s コイルばねのコイル半径 l コイルばねの両端面に於けるLsとLdとの距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 道治 神奈川県横浜市金沢区福浦3丁目10番地 日本発条株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 車体と車輪との間に設けられた筒状の
ダンパの外周にコイルばねが巻装されたサスペンション
装置であって、 所定の荷重範囲で前記コイルばねの荷重軸線が前記ダン
パロッドの軸線と略一致するように、前記コイルばねの
幾何学的軸線を前記ダンパロッドの軸線に対して傾斜さ
せて配置したことを特徴とするサスペンション装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17444195A JPH092039A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | サスペンション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17444195A JPH092039A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | サスペンション装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH092039A true JPH092039A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15978575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17444195A Pending JPH092039A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | サスペンション装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH092039A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7354051B2 (en) | 2003-10-24 | 2008-04-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Independent suspension system for a wheeled vehicle |
WO2017002297A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | 株式会社デンソー | 高圧ポンプ |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP17444195A patent/JPH092039A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7354051B2 (en) | 2003-10-24 | 2008-04-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Independent suspension system for a wheeled vehicle |
WO2017002297A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | 株式会社デンソー | 高圧ポンプ |
JP2017014957A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 株式会社デンソー | 高圧ポンプ |
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