特許 5873891 懸架コイルばね及びストラット型懸架装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5873891

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】懸架コイルばね及びストラット型懸架装置

(51)【国際特許分類】

   B60G 11/14 20060101AFI20160216BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20160216BHJP

   F16F 1/06 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   B60G11/14

   F16F9/32 A

   F16F1/06 J

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-97117(P2014-97117)

(22)【出願日】2014年5月8日

(65)【公開番号】特開2014-237431(P2014-237431A)

(43)【公開日】2014年12月18日

【審査請求日】2014年5月8日

(31)【優先権主張番号】特願2013-100630(P2013-100630)

(32)【優先日】2013年5月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000176833

【氏名又は名称】三菱製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】佐野 正典

(72)【発明者】

【氏名】佐山 博信

(72)【発明者】

【氏名】広兼 徹

【審査官】 八木 誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１０４７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２８１１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１１５７０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−２１４４５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｇ１１／１４

Ｆ１６Ｆ１／０６、９／３２、１５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車用のストラット型懸架装置における上側座と下側座との間に装着され、装着状態においてコイルばね本体の上側座巻が前記上側座に着座し、前記コイルばね本体の下側座巻が前記下側座に着座する懸架コイルばねであって、
荷重が印加されない自由状態において、前記コイルばね本体の外径の中心を結んだコイル軸が一直線となるよう構成し、
前記装着状態において、前記上側座と前記上側座巻とが、前記上側座巻上の二箇所の上側接触点で実質的に接触し、
前記装着状態において、前記下側座と前記下側座巻とが、前記下側座巻上の一箇所の下側接触点で実質的に接触し、
かつ、二点の前記上側接触点を前記上側座巻の車両の前後方向に離間するよう配設すると共に、一点の前記下側接触点を前記下側座の前記二点の上側接触点を通り座巻中心軸に平行な平面より車両外側の位置に配設したことを特徴とする懸架コイルばね。

【請求項2】

前記上側座巻が前記上側座巻の中心点を通り車両左右方向に延在する線分に対して略対称となるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の懸架コイルばね。

【請求項3】

前記下側座巻を逆ピッチとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の懸架コイルばね。

【請求項4】

前記上側座巻が前記上側座と接触する二点を結ぶ前記車両の前後方向に延在する線分が、前記上側座巻の中心位置に対し前記車両の左右方向の所定範囲内に位置するよう設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の懸架コイルばね。

【請求項5】

前記所定範囲を前記上側座巻の巻数で０．４巻以上０．６巻以下の範囲とすると共に、前記上側座巻が前記上側座巻の中心点を通り車両左右方向に延在する線分に対して略対称となるよう構成したことを特徴とする請求項４記載の懸架コイルばね。

【請求項6】

前記上側座巻が前記上側座とが実質的に接触する二点を結ぶ前記車両の前後方向に延在する線分が、前記上側座巻の中心点を通り車両前後方向に延在する線分上又は、該車両前後方向に延在する線分に対して略平行となるよう構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の懸架コイルばね。

【請求項7】

請求項１乃至６記載のいずれか一項に記載の懸架コイルばねを備えたストラット型懸架装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車用のストラット型懸架装置に用いられる懸架コイルばね、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関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車用の懸架装置として広く普及しているストラット型懸架装置は、ショックアブソーバをホイールに対する位置決め用の支柱（ストラット）として利用する構成とされている。このストラットとしてのショックアブソーバは、シリンダと、このシリンダに摺動可能に支持されたロッドと、このロッドの外周側に配置された懸架コイルばねとを備えている。

【0003】

このストラット型懸架装置では、ロッドの上端部がストラットマウント等を介して車体へ連結されると共に、シリンダの下端部がホイールを回転可能に支持するナックルに剛体結合される。ナックルは、ロアーアームを介して車体にピボット結合されている。

【0004】

また懸架コイルばねは、車体側に固定された上側座とシリンダ外周面に固定された下側座との間に圧縮状態となるように配置され、ロッドの外周側に支持される。

【0005】

上記のストラット型懸架装置は、他の独立懸架式のものと比較し、部品点数が少なく構造が簡単であると共に、設置スペースが小さくすむというメリットがある。

【0006】

しかしながら、ストラット型懸架装置では、ストラット軸と荷重入力軸（タイヤ接地点とストラットのアッパマウント点とを結んだ軸）がずれているため、ストラットに曲げモーメントを発生させる。この曲げモーメントは、ショックアブソーバの摺動部に横力を及ぼすため、ロッドの摩擦を増大させてショックアブソーバの円滑な作動を妨げ、自動車の乗り心地を悪化させる要因となる。

【0007】

このような曲げモーメントの低減策としては、従来から懸架コイルばねの形状を変形させたり、また座巻に強当たり部を設けたりすることが提案されている。懸架コイルばねの形状を変形させた低減策として、例えば特許文献１には懸架コイルばねをストラットに対し偏心させて嵌装すると共に、下部に偏心させて連設したピッグテイル座巻を設けた構成が提案されている。また特許文献２には、懸架コイルばねのばね中心線が無負荷状態においてＳ字形状となるよう構成することが提案されている。

【0008】

また、座巻に強当たり部を設ける低減策として、例えば特許文献３には座巻部に複数の突起を設け、懸架コイルばねに印加される荷重の大きさにより選択的に突起部がばね座に接触するようにした構成が提案されている。更に、特許文献４には、懸架コイルばねの上側座巻及び下側座巻にそれぞれ１個の強当たり部を設けた構成が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】実公昭５８−０３２９７０号公報

【特許文献2】特許２６４２１６３号

【特許文献3】特許４３３６２０３号

【特許文献4】欧州特許公開７２８６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、懸架コイルばねをストラットに対し偏心させるため、懸架コイルばねの取り付けスペースが大きくなる。また、懸架コイルばねの下部にピッグテイル座巻を偏心させて連設するという構成では十分な曲げモーメント低減効果が得られない。また、特許文献２に開示された構成では、懸架コイルばねの形状がＳ字形状であるため、設置スペースが大きくなってしまうという問題点があった。

【0011】

また、特許文献３に開示された構成では、座巻部に複数の突起を設ける必要があり、その製造が複雑であるという問題点があった。更に、特許文献４に開示された構成では、強当たり部が座巻の素線上一点であったため、特にばね反力の上側座に対する作用点（上側荷重位置）に座巻の中心を持ってくることができず、ストラットに発生する曲げモーメントを確実に除去することができなかった。

【0012】

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、取り付けスペースの縮小化を図ることができると共にショックアブソーバにフリクションが発生するのを抑制しうる懸架コイルばね、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を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の一側面によると、
自動車用のストラット型懸架装置における上側座と下側座との間に装着され、装着状態においてコイルばね本体の上側座巻が前記上側座に着座し、前記コイルばね本体の下側座巻が前記下側座に着座する懸架コイルばねであって、
荷重が印加されない自由状態において、前記コイルばね本体の外径の中心を結んだコイル軸が一直線となるよう構成し、
前記装着状態において、前記上側座と前記上側座巻とが、前記上側座巻上の二箇所の上側接触点で実質的に接触し、
前記装着状態において、前記下側座と前記下側座巻とが、前記下側座巻上の一箇所の下側接触点で実質的に接触し、
かつ、二点の前記上側接触点を前記上側座巻の車両の前後方向に離間するよう配設すると共に、一点の前記下側接触点を前記下側座の前記二点の上側接触点を通り座巻中心軸に平行な平面より車両外側の位置に配設する。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一側面によれば、コイルばねの取り付けスペースの縮小化を図ることができると共に、ショックアブソーバのフリクションの発生を抑制し、更に、ストラットマウント軸受部に均一な荷重（ばね反力）が作用してストラットマウントのこじりを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の一実施形態である懸架コイルばねの正面図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態である懸架コイルばねが組み付けられたストラット型懸架装置を示す構成図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態である懸架コイルばねの斜視図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態である懸架コイルばねをストラット型懸架装置に組み付けて通常の荷重が印加された場合の、上側座と上側座巻部及び下側座と下側座巻部の各接触における応力分布図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態である懸架コイルばねの動作を説明するための図である。

【図6】図６は、本発明の一実施形態である懸架コイルばねの第１変形例を示す斜視図である。

【図7】図７は、本発明の一実施形態である懸架コイルばねの第２変形例を示す斜視図である。

【図8】図８は、参考例である懸架コイルばねを示す図である。

【図9】図９は、参考例である懸架コイルばねをストラット型懸架装置に組み付けて通常の荷重が印加された場合の、上側座と上側座巻部及び下側座と下側座巻部の各接触における応力分布図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。

【0017】

なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

【0018】

また、以下説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0019】

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。

【0020】

図１及び図３は本発明の一実施形態である懸架コイルばね１０を示しており、図２はこの懸架コイルばね１０が組み付けられたストラット型懸架装置１２（以下、単に懸架装置１２という）を示している。なお図２では、懸架装置１２の上端部の支持部分を除く部分については、二点鎖線で示している。

【0021】

まず、懸架装置１２の構成について説明する。

【0022】

懸架装置１２は、図２に示されるように、車輪４４を位置決めするための支柱（ストラット）としてショックアブソーバ１４を備えている。ショックアブソーバ１４は、ガス、オイル等の流体が封入されたシリンダ１６及び、このシリンダ１６内に摺動可能に配置されたピストン（図示省略）に連結されシリンダ１６から上方へ突出するロッド１８を備えている。

【0023】

ロッド１８は、その上端部がストラットマウント２０を介して自動車の車体３０に弾性的に連結されている。また、ロッド１８の上端側には、上側座２２が配設され、シリンダ１６の中間部には下側座２４が配設されている。

【0024】

懸架コイルばね１０は、ショックアブソーバ１４の外周位置に、上側座２２と下側座２４との間に圧縮状態で配置される。この結果、装着状態の懸架コイルばね１０には、ばね反力ＷＲが発生する。以下の説明では、このばね反力ＷＲが作用する軸線をばね反力軸ＡＲというものとする。

【0025】

ショックアブソーバ１４の下端部は、車輪４４を回転可能に支持するナックル２６に剛体結合されている。このナックル２６は、ロアーアーム２８を介して自動車の車体３０にピボット結合されている。

【0026】

これにより、ナックル２６に軸支される車輪４４は、ショックアブソーバ１４及び懸架コイルばね１０を介して車体３０を支持すると共に、ロアーアーム２８を介して車体３０を支持する。

【0027】

次に、懸架コイルばね１０の構成について説明する。

【0028】

図１は、荷重が印加されない自由状態の懸架コイルばね１０を示している。懸架コイルばね１０は、コイルばね本体１１の上側に上側座２２に着座する上側座巻部３２が形成され、またコイルばね本体１１の下側に、下側座２４に着座する下側座巻部３４が形成されている。

【0029】

本実施形態に係る懸架コイルばね１０は、荷重が印加されない自由状態において、コイルばね本体１１の外径の中心を結んだコイル軸が一直線となるよう構成されているが、これに限定されるものではない。また、自由状態において、コイルばね本体１１の、上側座巻部３２、下側座巻部３４及び各座巻部３２，３４への移行部を除いた部分のコイル軸を中心としたコイル外径Ｄは等しく設定されているが、これに限定されるものではない。

【0030】

一方、上記のように懸架コイルばね１０は懸架装置１２に装着された状態で、上側座巻部３２が上側座２２に着座し、下側座巻部３４が下側座２４に着座する。上側座２２及び下側座２４は略円板状に形成されており、その中央位置にはリブ状の装着部２２ａ，２４ａが形成されている。

【0031】

懸架コイルばね１０の上側座巻部３２及び下側座巻部３４は、この装着部２２ａ，２４ａが内部に挿入されるように上側座２２及び下側座２４に装着される。これにより、懸架コイルばね１０は上側座２２及び下側座２４に位置決めされる。

【0032】

ここで図１乃至図４を用いて、上側座巻部３２が上側座２２に接触する位置、及び下側座巻部３４が下側座２４に接触する位置について説明する。

【0033】

なお、以下の説明において、上側座巻部３２の中心位置を上側座巻中心点ＣＭＵといい、下側座巻部３４の中心位置を下側座巻中心点ＣＭＬという（図３参照）。

【0034】

また、上側座巻中心点ＣＭＵを通り車両前後方向に延在する線分を上側前後方向線ＦＢＵといい、上側座巻中心点ＣＭＵを通り車両左右方向に延在する線分を上側左右方向線ＲＬＵという。

【0035】

また、下側座巻中心点ＣＭＬを通り車両前後方向に延在する線分を下側前後方向線ＦＢＬといい、下側座巻中心点ＣＭＬを通り車両左右方向に延在する線分を下側左右方向線ＲＬＬという。

【0036】

更に、上側座２２の上側座巻中心点ＣＭＵと下側座巻中心点ＣＭＬを結んだ軸を座巻中心軸ＣＭという。

【0037】

本実施形態に係る懸架コイルばね１０は、荷重が印加されない自由状態において、コイル軸と座巻中心軸ＣＭとが一致するよう構成されているが、これに限定されるものではない。

【0038】

本実施形態では、上側座巻部３２を０．５巻（１８０°巻）としている。また上側座巻部３２は、図３に示されるように、上側左右方向線ＲＬＵに対して略対称となるよう構成されている。

【0039】

０．５巻とされた上側座巻部３２は、平面視すると（即ち、座巻中心軸ＣＭ方向の上方から上側座巻部３２を見ると）、略半円弧形状を有している。よって０．５巻とされた上側座巻部３２は、１８０°離間した一対の端部Ｐ１，Ｐ２を有した構成となっている（図３参照）。上側座巻部３２は、主に端部Ｐ１，Ｐ２において上側座２２と接触する（以下、この端部Ｐ１，Ｐ２を上側接触点Ｐ１及び上側接触点Ｐ２という）。

【0040】

上側接触点Ｐ１は、懸架コイルばね１０を構成するばね素線の上端部である。また上側接触点Ｐ２は、上側接触点Ｐ１よりも０．５巻された位置（即ち、上側接触点Ｐ１から１８０°巻かれた位置）となる。

【0041】

この上側座巻部３２の二つの上側接触点Ｐ１，Ｐ２は、上側前後方向線ＦＢＵ上に位置するよう構成されている。よって、上側座巻部３２の上側接触点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ線分は、上側前後方向線ＦＢＵ上に重なった状態となっている。また、上側接触点Ｐ１と上側接触点Ｐ２の略中央位置は、上側座巻中心点ＣＭＵとなる。

【0042】

一方、下側座巻部３４は逆ピッチとされている。ここで逆ピッチとは、ばね素線をピッチが減少するよう巻回することをいう。

【0043】

図１に示されるように、下側座巻部３４は水平方向に対して矢印αで示す角度を有した構成とされている。この下側座巻部３４は懸架コイルばね１０を構成するばね素線の下端部から０．７５巻されている。なお、ばね素線下端部からの巻数は０．７５巻に限定されるものではなく、０巻（この場合のみ、逆ピッチとならない）から１巻近くまで取り得る。

【0044】

下側座巻部３４を逆ピッチとすることにより、下側座巻部３４は下側座２４と略一点において接触することになる。いま、上記した上側接触点Ｐ１，Ｐ２の二点を通り座巻中心軸ＣＭに平行な平面（図３に、矢印ＰＬＡで示す一点鎖線の平面）を想定した場合、下側座巻部３４はこの平面ＰＬＡより車両外側に位置した略一点において下側座２４と接触するよう構成されている（以下、この点Ｐ３を下側接触点Ｐ３という）。

【0045】

この下側接触点Ｐ３は、図３に示されるように下側左右方向線ＲＬＬ上で、かつ下側座巻中心点ＣＭＬよりも車両外側（図中矢印ＯＵＴで示す方向が車両外側となる）に図中矢印Ｌで示す距離だけ離間した位置とされている。

【0046】

次に図２を用いて、上記構成とされた懸架コイルばね１０を装着した懸架装置１２に作用する荷重について説明する。

【0047】

図２において、ＡＳはショックアブソーバ１４の中心軸であるストラット軸、ＡＫは車輪４４の操舵中心軸であるキングピン軸、ＡＬはロアーアーム２８の中心軸であるロアーアーム軸、またＡＡは路面からショックアブソーバ１４への荷重入力軸である。

【0048】

懸架装置１２には、路面からの路面反力Ｗが車輪４４の路面との接触面の中心位置から鉛直方向に作用する。更に、路面反力Ｗに対抗する荷重軸線力ＷＵは、懸架装置１２に対し、ショックアブソーバ１４の上端から荷重入力軸ＡＡに沿って作用する。路面反力Ｗと荷重軸線力ＷＵとの合成力であるロアーアーム軸力ＷＣは、ロアーアーム軸ＡＬに沿ってロアーアーム２８の根元部に作用する。

【0049】

本実施形態によれば、懸架コイルばね１０が懸架装置１２に装着された状態においては、座巻中心軸ＣＭがストラット軸ＡＳと一致している構成となっているがこれに限定されるものではなく、座巻中心軸ＣＭがストラット軸ＡＳに対して傾斜又は平行移動した構成としてもよい。

【0050】

ここで、荷重軸線力ＷＵが作用する荷重入力軸ＡＡと、懸架コイルばね１０のばね反力ＷＲが作用するばね反力軸ＡＲに注目する。

【0051】

まず参考のため、懸架装置に装着した際に上側座巻部１３２の全面が上側座２２に接触する構成の懸架コイルばね１００を図８に示す。

【0052】

この懸架コイルばね１００は、図８に示されるように下側座巻部１３４が逆ピッチとされている。下側座巻部１３４は水平方向に対し矢印α１で示す角度を有している。このように、下側座巻部１３４が逆ピッチとされていることにより、ばね反力ＷＲは下側接触点Ｐ３に主に作用する。この下側接触点Ｐ３は、下側座巻中心点ＣＭＬから車両外側に離間した位置となる。

【0053】

これに対して上側座巻部１３２は、その全面が上側座２２と接触している。このため、ばね反力ＷＲが上側座２２に作用する点は、座巻中心軸ＣＭに対して下側接触点Ｐ３と反対側の位置（図８に矢印Ｐ４で示す位置）となる。

【0054】

図９は、これを実証する図面である。図９（Ａ）は、懸架装置に装着した際に上側座巻部１３２の全面が上側座２２に接触する構成の懸架コイルばね１００を懸架装置１２に組み付けて通常の荷重が印加された場合の、上側座巻部１３２と上側座２２との接触における応力分布を示しており、図９（Ｂ）は下側座巻部１３４と下側座２４との接触における応力分布を示している。

【0055】

このように、図８に示した懸架コイルばね１００では、図９に示されるようにばね反力ＷＲが上側座２２に作用する位置Ｐ４は、上側座巻中心点ＣＭＵから車両内側に大きく離間した位置となる。

【0056】

従って図８に示す懸架コイルばね１００では、下側接触点Ｐ３と位置Ｐ４を結んだばね反力軸ＡＲは大きく傾いて、荷重入力軸ＡＡとずれてしまう。この荷重入力軸ＡＡとばね反力軸ＡＲのずれにより、ショックアブソーバ１４には曲げモーメントが作用しショックアブソーバ１４の摺動部におけるフリクションが増大してしまう。

【0057】

更に、ばね反力ＷＲが作用する位置Ｐ４は、上側座巻中心点ＣＭＵから車両内側に大きく離間している。このため、ストラットマウント２０の軸受部４２に偏った荷重（ばね反力）が作用してマウントのこじりが生じ、これも乗り心地悪化の要因となってしまう。

【0058】

これに対して本実施形態に係る懸架コイルばね１０は、懸架装置１２に装着された状態において、上側座２２と上側座巻部３２が、二箇所の上側接触点Ｐ１，Ｐ２のみで実質的に接触するよう構成している。従って、上側座２２と上側座巻部３２は、二箇所の上側接触点Ｐ１，Ｐ２において強く接触する。

【0059】

図４（Ａ）は、本実施形態による懸架コイルばね１０を懸架装置１２に組み付けた状態における上側座巻部３２と上側座２２との間に発生する応力の分布を示している。同図より、上側接触点Ｐ１，Ｐ２において上側座２２と上側座巻部３２との間に大きな応力が発生していることが分かる。

【0060】

この上側接触点Ｐ１，Ｐ２の中央位置は、上側座巻中心点ＣＭＵの位置と略一致している。また上側座巻部３２は上側座２２と実質的に二点で接触しているため、上側座巻部３２は上側接触点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ上側前後方向線ＦＢＵを中心として上側座２２に対して揺動可能な構成となっている。

【0061】

このため、本実施形態に係る懸架コイルばね１０を懸架装置１２に用いた場合、ばね反力ＷＲの上側作用点は略上側座巻中心点ＣＭＵに位置し、この位置から外れるようなことはない。

【0062】

ここで、上側座２２と上側座巻部３２とが、二箇所の上側接触点Ｐ１，Ｐ２のみで実質的に接触するとは、上側座巻部３２の上側接触点Ｐ１，Ｐ２以外の位置（以下、Ｐ１，Ｐ２以外位置という）が上側座２２と接触しても、このＰ１，Ｐ２以外位置に作用する荷重が上側接触点Ｐ１，Ｐ２に作用する荷重に比べて小さいことをいう。

【0063】

懸架コイルばね１０を懸架装置１２に装着した場合、路面から車輪４４を介しての路面反力Ｗが懸架装置１２に入力されることにより、懸架コイルばね１０は上側座２２に対して変位する（図５参照）。この際、上側座巻部３２は上側接触点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ上側前後方向線ＦＢＵを中心として揺動するため、上側接触点Ｐ１，Ｐ２に加え、Ｐ１，Ｐ２以外位置と上側座２２とが接触することが考えられる。

【0064】

しかしながら、この接触時にＰ１，Ｐ２以外位置に作用する荷重は、上側接触点Ｐ１，Ｐ２に作用する荷重に比べて小さい。従って、Ｐ１，Ｐ２以外位置が上側座２２と接触しても、ばね反力ＷＲは主に上側接触点Ｐ１，Ｐ２の中央位置、つまり上側座巻中心点ＣＭＵの位置に作用することになる。

【0065】

また懸架コイルばね１０の下側においては、下側座２４と下側座巻部３４は、一箇所の下側接触点Ｐ３で実質的に接触するよう構成されている。従って、下側座２４と下側座巻部３４は、一箇所の下側接触点Ｐ３において強く接触する。

【0066】

図４（Ｂ）は、懸架コイルばね１０を懸架装置１２に組み付けた状態における下側座巻部３４と下側座２４との間に発生する応力分布図を示している。同図より、主に下側接触点Ｐ３において下側座２４と下側座巻部３４との間に大きな応力が発生していることが分かる。

【0067】

ここで、下側座２４と下側座巻部３４とが、一箇所の下側接触点Ｐ３で実質的に接触するとは、下側座巻部３４の下側接触点Ｐ３以外の位置（以下、Ｐ３以外位置という）が下側座２４と接触しても、このＰ３以外位置に作用する荷重が下側接触点Ｐ３に作用する荷重に比べて小さいことをいう。

【0068】

路面から車輪４４を介しての路面反力Ｗが懸架装置１２に入力され、下側座２４に対して懸架コイルばね１０が変位した場合、下側接触点Ｐ３に加え、Ｐ３以外位置が下側座２４と接触することが考えられる。

【0069】

しかしながら、この接触時にＰ３以外位置に作用する荷重は、下側接触点Ｐ３に作用する荷重に比べて小さいものとなる。従って、Ｐ３以外位置が下側座２４と接触する場合であっても、ばね反力ＷＲは主に下側接触点Ｐ３又はこれに近い位置に作用することになる。

【0070】

この下側座２４と下側座巻部３４が実質的に接触する下側接触点Ｐ３又はその近接点は、ばね反力ＷＲの下側の作用点となる。このばね反力ＷＲの下側作用点は下側座巻部３４の水平方向に対する角度α等を調整で移動することができる。よって、下側座巻部３４の水平方向に対する角度α等の調整することにより、ばね反力軸ＡＲを荷重入力軸ＡＡと略一致させることが可能となる（ＡＲ≒ＡＡ）。

【0071】

これにより荷重軸線力ＷＵをばね反力ＷＲで打ち消して、ショックアブソーバ１４の横力を回避し、フリクションの発生を抑制することができる。更に、ばね反力ＷＲは略上側座巻中心点ＣＭＵに作用するため、ストラットマウント２０の軸受部４２に略均一な荷重が掛かり、マウントのこじりを抑えることができる。

【0072】

次に、懸架コイルばね１０を装着した懸架装置１２に対し、車輪４４から路面反力Ｗが入力された際の上側座巻部３２と上側座２２、下側座巻部３４と下側座２４の各接触状態について説明する。

【0073】

図５は、車輪４４からの路面反力Ｗの値が変化したときの上側座巻部３２と上側座２２、及び下側座巻部３４と下側座２４の各接触状態を示している。

【0074】

図５（Ａ）は路面反力Ｗが小さい状態、図５（Ｂ）は路面反力Ｗが通常の状態、図５（Ｃ）は路面反力Ｗが大きい状態を示している。

【0075】

路面反力Ｗが変化することにより、懸架コイルばね１０は路面反力Ｗの大きさに応じて変形する。この懸架コイルばね１０の変形に伴い、上側座２２に対する上側座巻部３２、下側座２４に対する下側座巻部３４の各接触状態は変化する。

【0076】

しかしながら、本実施形態に係る懸架コイルばね１０は懸架装置１２に装着された状態において、上側座２２と上側座巻部３２とが上側座巻部３２に設けられた二箇所の上側接触点Ｐ１，Ｐ２のみで実質的に接触している。

【0077】

よって、上側座巻部３２と上側座２２とは上側接触点Ｐ１，Ｐ２の２点で強く接触しているため、上側座２２はこの上側接触点Ｐ１と上側接触点Ｐ２を結ぶ上側前後方向線ＦＢＵを中心として揺動する。このため、懸架コイルばね１０が路面反力Ｗの大きさに応じて変形しても、上側前後方向線ＦＢＵは常に上側座巻中心点ＣＭＵを通る位置を維持する。

【0078】

また下側座巻部３４についても、懸架装置１２に装着された状態において、下側座２４と下側座巻部３４とが、下側座巻部３４に設けられた一箇所の下側接触点Ｐ３で実質的に接触するよう構成されている。これにより下側座巻部３４も下側座２４と下側接触点Ｐ３において強く接触し、懸架コイルばね１０が路面反力Ｗの大きさに応じて変形しても、下側左右方向線ＲＬＬ上で、かつ下側座巻中心点ＣＭＬよりも車両外側に離間した位置を維持する。

【0079】

よって、路面反力Ｗが変動してもばね反力軸ＡＲの延出する方向（図５（Ａ）〜（Ｃ）に一点鎖線の矢印で示す方向）が大きく変化することはない。よって、荷重入力軸ＡＡとばね反力軸ＡＲとが一致した状態は維持されるため、ショックアブソーバ１４にフリクションが発生することを防止し、ストラットマウント２０のこじりを抑えることができる。

【0080】

次に、上記した懸架コイルばね１０の変形例について説明する。

【0081】

図６及び図７は、懸架コイルばね１０の変形例である懸架コイルばね６０，７０を示している。なお、図６及び図７において、図１乃至図５に示した懸架コイルばね１０の構成と対応する構成については、同一符号を付してその説明を省略する。

【0082】

図６に示す変形例の懸架コイルばね６０は、上側座巻部３２を約０．６巻としている。この構成では、上側接触点Ｐ１'，Ｐ２'を結ぶ線分である上側前後方向線ＳＦＢＵ１は、上側前後方向線ＦＢＵに対し平行に延在した構成となっている。また、この約０．６巻とされた上側座巻部３２は、上側左右方向線ＲＬＵに対して略対称となるよう構成されている。更に、上側前後方向線ＳＦＢＵ１は上側座巻中心点ＣＭＵとは交差しておらず、上側座巻中心点ＣＭＵよりも車両内側方向に図中矢印ΔＭ１で示す寸法だけ離間した構成となっている。

【0083】

図７に示す変形例の懸架コイルばね７０は、上側座巻部３２を約０．４巻としている。この構成においても、上側接触点Ｐ１''，Ｐ２''を結ぶ線分である上側前後方向線ＳＦＢＵ２は、上側前後方向線ＦＢＵに対し平行に延在した構成となっている。また、この約０．４巻とされた上側座巻部３２は、上側左右方向線ＲＬＵに対して略対称となるよう構成されている。更に、上側前後方向線ＳＦＢＵ２は上側座巻中心点ＣＭＵとは交差しておらず、上側座巻中心点ＣＭＵよりも車両外側方向に図中矢印ΔＭ２で示す寸法だけ離間した構成となっている。

【0084】

この離間量は、上側座巻部３２の巻数にして、０．４巻以上０．６巻以下の範囲に設定することが望ましい。これは、上側座巻部３２の巻数が０．４巻未満になった場合、及び上側座巻部３２の巻数が０．６巻を超えた場合には、上側接触点Ｐ１，Ｐ２が上側座巻中心点ＣＭＵから大きく離間するため、ショックアブソーバ１４の摺動部におけるフリクションが増大し、ストラットマウント２０の軸受部に偏った荷重（ばね反力）が作用してマウントのこじりが生じる可能性が高くなるからである。

【0085】

これに対し、上側座巻部３２を０．４巻以上０．６巻以下とした場合には、ショックアブソーバ１４の摺動部におけるフリクションが増大し、ストラットマウント２０の軸受部に偏った荷重（ばね反力）が作用してマウントのこじりが生じることはない。

【0086】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

【0087】

例えば、上記実施形態では上側座巻部３２を０．５巻等にすることにより、実質的に二点（上側接触点Ｐ１，Ｐ２）で上側座巻部３２と上側座２２とが強く接触する構成とした。しかしながら、上側座巻部３２又は上側座２２の上側接触点Ｐ１，Ｐ２に対応する位置に突起を形成する構成としてもよい。この構成とすることにより、上側座巻部３２と上側座２２とを確実に二点で強く接触させることが可能となる。

【0088】

また、上記実施形態では下側座巻部３４を逆ピッチとし、これにより下側座巻部３４が下側座２４に対して実質的に一点で強く接触することによりばね反力軸ＡＲを傾ける構成とした。しかしながら、下側座巻部をフラットにすると共に下側座に傾斜部を形成することにより、ばね反力軸ＡＲを傾ける構成としてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１０，６０，７０ 懸架コイルばね
１１ コイルばね本体
１２ 懸架装置
１４ ショックアブソーバ
２０ ストラットマウント
２２ 上側座
２４ 下側座
３０ 車体
３２ 上側座巻部
３４ 下側座巻部
４２ 軸受部
４４ 車輪
ＡＡ 荷重入力軸
ＡＬ ロアーアーム軸
ＡＲ ばね反力軸
ＡＳ ストラット軸
ＣＭ 座巻中心軸
ＣＭＵ 上側座巻中心点
ＣＭＬ 下側座巻中心点
ＦＢＵ 上側前後方向線
ＳＦＢＵ１．ＳＦＢＵ２ 上側前後方向線
ＦＢＬ 下側前後方向線
ＲＬＵ 上側左右方向線
ＲＬＬ 下側左右方向線
Ｗ 路面反力
ＷＵ 荷重軸線力
ＷＣ ロアーアーム軸力
ＷＲ ばね反力
Ｐ１，Ｐ２ 上側接触点
Ｐ３ 下側接触点

【図1】

【図2】

【図3】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図4】

【図9】