特許 6063839 懸架装置用コイルばね

(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】6063839

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】懸架装置用コイルばね

(51)【国際特許分類】

   F16F 1/06 20060101AFI20170106BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20170106BHJP

   B60G 11/14 20060101ALI20170106BHJP

   B60G 9/04 20060101ALI20170106BHJP

【ＦＩ】

   F16F1/06 E

   F16F9/32 A

   B60G11/14

   B60G9/04

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-167654(P2013-167654)

(22)【出願日】2013年8月12日

(65)【公開番号】特開2015-36565(P2015-36565A)

(43)【公開日】2015年2月23日

【審査請求日】2016年4月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100091351

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 哲

(74)【代理人】

【識別番号】100084618

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 貞男

(74)【代理人】

【識別番号】100087653

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴江 正二

(72)【発明者】

【氏名】山本屋 健二

(72)【発明者】

【氏名】榎本 英人

(72)【発明者】

【氏名】高橋 研

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊明

(72)【発明者】

【氏名】杉山 充弘

(72)【発明者】

【氏名】小林 義夫

(72)【発明者】

【氏名】稲毛 太一

(72)【発明者】

【氏名】加藤 友丈

(72)【発明者】

【氏名】西川 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】梅澤 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】綾田 倫彦

(72)【発明者】

【氏名】梶谷 卓

【審査官】 長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−２１９５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０１４３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−５７７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６７６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１２７１０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１０９３２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ １／０６

Ｂ６０Ｇ ９／０４

Ｂ６０Ｇ １１／１４

Ｆ１６Ｆ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ばね鋼からなる素線を螺旋形に成形してなり、懸架装置の下側のばね座と上側のばね座との間に圧縮された状態で配置され、荷重に応じて所定の撓み量の範囲で伸縮する懸架装置用コイルばねであって、
前記下側のばね座によって支持される下側の座巻部と、前記上側のばね座によって支持される上側の座巻部と、これら座巻部間に形成された有効部とを有し、
前記下側の座巻部が、
荷重の大きさにかかわらず常に前記下側のばね座に接する第１の部分と、
荷重に応じて前記下側のばね座に接しまたは離れ、前記第１の部分の線径および前記有効部の平均線径よりも線径が大きい第２の部分と、
を具備したことを特徴とする懸架装置用コイルばね。

【請求項2】

前記上側の座巻部が、
荷重の大きさにかかわらず常に前記上側のばね座に接する第３の部分と、
荷重に応じて前記上側のばね座に接しまたは離れ、前記第３の部分の線径および前記有効部の平均線径よりも線径が大きい第４の部分と、
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の懸架装置用コイルばね。

【請求項3】

前記第２の部分の線径が、前記第４の部分の線径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の懸架装置用コイルばね。

【請求項4】

前記第２の部分と前記有効部との間に素線径が連続的に変化する線径変化部を有し、
前記第４の部分と前記有効部との間に素線径が連続的に変化する線径変化部を有したことを特徴とする請求項２または３に記載の懸架装置用コイルばね。

【請求項5】

前記有効部が、前記素線の長さ方向に線径が変化する大径素線部と小径素線部とを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の懸架装置用コイルばね。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、自動車等の車両の懸架装置に使用される懸架装置用コイルばねに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両の懸架装置は、例えば特許文献１に見られるように、懸架装置用コイルばね（圧縮コイルばね）と、該コイルばねの下側に配置された下側のばね座と、該コイルばねの上側に配置された上側のばね座を備えている。該コイルばねは荷重の大きさに応じて伸縮する。すなわちコイルばねが最大に伸張するフルリバウンド位置と、コイルばねが最大に圧縮されるフルバンプ位置との間で撓む。

【0003】

懸架装置用コイルばねは、下端と上端のそれぞれに形成された座巻部と、座巻部間に形成された有効部とを含んでいる。この明細書で言う座巻部は、予想される最大の荷重が負荷された状態においてばね座と接する可能性のある部分である。つまりこの座巻部は、荷重の大小にかかわらず常時ばね座に接する部分と、荷重に応じてばね座と接したり離れたりする部分を含んでいる。このためコイルばねに負荷される荷重が小さいと、座巻部の一部がばね座から離れることにより、座巻部とばね座との間に砂などの異物が挟まれることがある。コイルばねの表面には防錆塗装が施されているが、座巻部とばね座との間に砂などの硬い異物が挟まった状態でコイルばねが伸縮すると、塗膜が剥がれて錆が生じたり、挟まった異物によってコイルばねの表面が傷ついたりすることもある。この傷に錆が生じ、錆びが大きくなると、コイルばねが折れる原因となる。

【0004】

車両走行中にタイヤが跳ね上げる飛び石等によってコイルばねの表面に傷がつくことを防ぐために、特許文献２に開示されているように、コイルばねの表面に多層構造の塗膜を形成することが提案されている。また特許文献３に記載されているように、コイルばねの製造工程において、投射エネルギーが大きい第１のショットピーニングによる表面処理と、投射エネルギーが小さい第２のショットピーニングによる表面処理とを組合わせることも提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−１０３２１６号公報

【特許文献2】特開２００５−１７１２９７号公報

【特許文献3】特開２０１１−０００６６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

懸架装置用コイルばねは、負荷される荷重に応じて座巻部の一部がばね座に接したり離れたりするため、特に下側の座巻部とばね座との間に砂などの異物が入りやすい。特許文献２のように多層構造の塗膜を有するコイルばねは、飛び石に対しては有効であるが、座巻部とばね座との間に入り込んだ砂等が原因となって生じる腐食や傷に対して効果が小さい可能性がある。特許文献３は、第１のショットピーニングによる表面処理に大きな投射エネルギーが必要であり、しかも第１のショットピーニングと第２のショットピーニングとで投射エネルギーが異なるため、２種類のショットピーニング装置が必要となる。

【0007】

従って本発明の目的は、特別な塗膜や表面処理の有無にかかわらず座巻部を折れにくくすることができる懸架装置用コイルばねを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の１つの実施形態は、ばね鋼からなる素線を螺旋形に成形してなり、懸架装置の下側のばね座と上側のばね座との間に圧縮された状態で配置され、荷重に応じて所定の撓み量の範囲（フルリバウンド状態とフルバンプ状態との間）で伸縮する懸架装置用コイルばねであって、前記下側のばね座によって支持される下側の座巻部と、前記上側のばね座によって支持される上側の座巻部と、これら座巻部間に形成された有効部とを有している。そして前記下側の座巻部が、荷重の大きさにかかわらず常に前記下側のばね座に接する第１の部分と、荷重に応じて前記下側のばね座に接しまたは離れ、前記第１の部分の線径および前記有効部の平均線径よりも線径が大きい第２の部分とを具備している。

【0009】

１つの実施形態では、前記上側の座巻部が、荷重の大きさにかかわらず常に前記上側のばね座に接する第３の部分と、荷重に応じて前記上側のばね座に接しまたは離れ、前記第３の部分の線径および前記有効部の平均線径よりも線径が大きい第４の部分とを具備している。また、前記第２の部分の線径が、前記第４の部分の線径よりも大きい。前記第２の部分と前記有効部との間に、素線径が連続的に変化する線径変化部を有し、前記第４の部分と前記有効部との間に素線径が連続的に変化する線径変化部を有していてもよい。前記有効部が、前記素線の長さ方向に線径が変化する大径素線部と小径素線部とを含んでいてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、懸架装置用コイルばねの座巻部とばね座との間に挟まれる可能性のある砂等の硬い異物が原因となって生じる腐食や座巻部の摩耗によるコイルばねの折損を抑制でき、特別な塗膜や表面処理の有無にかかわらず懸架装置用コイルばねの耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係る懸架装置を備えた車両の一部を模式的に示す斜視図。

【図2】図１に示された懸架装置の縦断面図。

【図3】図１に示された懸架装置に使用されるコイルばねの一例を示す斜視図。

【図4】図３に示されたコイルばねの素線の下端からの位置と素線径との関係を示すグラフ。

【図5】第２の実施形態に係る懸架装置を備えた車両の一部を模式的に示す斜視図。

【図6】図５に示された懸架装置の側面図。

【図7】図６に示されたコイルばねの素線の下端からの位置と素線径との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に第１の実施形態に係る懸架装置用コイルばねを備えた懸架装置について、図１から図４を参照して説明する。
図１は、車両１０のフロント側に使用されるストラット形懸架装置１１を示している。図２は、この懸架装置１１の断面図である。懸架装置１１は、コイルばね（圧縮コイルばね）１２と、コイルばね１２の下端側に配置された下側のばね座１３と、コイルばね１２の上端側に配置された上側のばね座１４と、ショックアブソーバ１５と、マウントインシュレータ１６などを備えている。コイルばね１２の中心軸Ｘ１（図２に示す）は、鉛直線Ｘ_０に対して角度θ１をなして上下方向に延びている。

【0013】

下側のばね座１３は、車両１０の幅方向に関して車両内側に位置する内側ばね受け部１３ａと、車両外側に位置する外側ばね受け部１３ｂとを有している。ショックアブソーバ１５は、油等の流体が収容されたシリンダ２０と、該シリンダ２０に挿入されたロッド２１と、シリンダ２０の内部に設けられた減衰力発生機構と、ロッド２１の摺動部分を覆うカバー部材２２などを有している。ロッド２１はシリンダ２０に対してショックアブソーバ１５の軸線Ｘ２方向に伸縮することができ、減衰力発生機構によってロッド２１の動きに抵抗を与えるようになっている。ショックアブソーバ１５は、鉛直線Ｘ_０に対して角度θ２（図２に示す）をなして車体３０に取付けられている。

【0014】

ショックアブソーバ１５の下端部は、ブラケット２５を介してナックル部材２６（図１に示す）に取付けられている。ナックル部材２６の下部はロアアーム２７にボールジョイント２８を介して回転自在に支持されている。ロアアーム２７は、車両１０の幅方向に延びるクロスメンバ２９に上下方向に回動可能に取付けられている。

【0015】

マウントインシュレータ１６は、防振ゴム３１と、車体３０に固定される支持部材３２とを有している。この懸架装置１１は、支持部材３２に設けられたボルト等の固定用部材３３によって、車体３０の一部であるサスペンション取付部３４（図２に示す）に揺動可能に取付けられ、ベアリング３５を介して軸線Ｘ２を中心に旋回可能に支持されている。

【0016】

コイルばね１２は、下側のばね座１３と上側のばね座１４との間に圧縮されたアセンブリ状態で、車体３０に取付けられている。この明細書では、アセンブリ状態でのコイルばね１２の長さを「組付高さ」と称している。このコイルばね１２は、フルリバウンド時に最大に伸張し、フルバンプ時に最大に圧縮される。「フルリバウンド」とは、コイルばね１２が懸架装置１１に組付けられた状態において、車体をリフトしたときに、コイルばねが最大に伸張した状態を言う。「フルバンプ」とは、車体上方から加わる負荷によってコイルばねが最大に圧縮された状態である。

【0017】

すなわちこのコイルばね１２は、下側のばね座１３と上側のばね座１４との間に常時圧縮された状態で配置され、上方から負荷される荷重を弾性的に支持するとともに、荷重の大きさに応じて所定の撓み量の範囲（フルリバウンドとフルバンプとの間）で伸縮するように構成されている。

【0018】

図３は、コイルばね１２に圧縮の荷重が負荷されていない状態（いわゆる自由状態）を示している。この明細書では、自由状態のもとでのコイルばね１２の長さを自由長と称している。コイルばね１２に荷重が負荷されると、コイルばね１２は自由長よりも長さが短くなる方向に撓む。コイルばね１２の一例は円筒コイルばねであるが、懸架装置の仕様に応じて、たる形コイルばね、鼓形コイルばね、テーパコイルばね、不等ピッチコイルばね、あるいは自由状態で予め胴曲がりを生じているコイルばねなど、種々の形態のコイルばねであってもよい。

【0019】

図３に示されたコイルばね１２は、螺旋形に成形された素線（ワイヤ）４０を有している。素線４０はばね鋼からなり、断面が円形である。素線４０の径（素線径）の一例は１２．５ｍｍ、平均コイル径が１１０．０ｍｍ、自由長（無荷重時の長さ）が３８２ｍｍ、有効巻数が５．３９、ばね定数が３３．３Ｎ／ｍｍである。素線径は８〜２１ｍｍが主流であるが、これ以外の素線径であってもよい。

【0020】

素線４０の材料であるばね鋼の種類は特に限定されないが、例えば米国の“Society of Automotive Engineers”に準拠するＳＡＥ９２５４が挙げられる。ＳＡＥ９２５４の化学成分（ｍａｓｓ％）は、Ｃ：０．５１〜０．５９、Ｓｉ：１．２０〜１．６０、Ｍｎ：０．６０〜０．８０、Ｃｒ：０．６０〜０．８０、Ｓ：最大０．０４０、Ｐ：最大０．０３０、残部Ｆｅである。鋼種の他の例として、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standard）に準拠するＳＵＰ７や、それ以外の鋼種であってもよい。

【0021】

コイルばね１２は、素線４０の下端４１から１巻目未満の下側の座巻部４２と、素線４０の上端４３から１巻目未満の上側の座巻部４４とを有している。座巻部４２，４４間に螺旋形の有効部４５が形成されている。有効部４５は、最大に圧縮された状態でも素線４０同士が接しないようなピッチで巻かれている。有効部４５はコイルばね１２の圧縮時の反力発生に関与する部分である。下側の座巻部４２は下側のばね座１３によって支持され、上側の座巻部４４は上側のばね座１４によって支持されている。

【0022】

下側の座巻部４２は、素線４０の長さ方向に沿って、素線４０の下端４１から第１の部分４２ａと第２の部分４２ｂとを有している。第１の部分４２ａは、素線４０の下端４１（０巻目）から、例えば０．６巻目にわたっている。この第１の部分４２ａは、コイルばね１２が懸架装置１１に組付けられた状態において、負荷される荷重の大小にかかわらず常に下側のばね座１３に接している。

【0023】

第２の部分４２ｂは、例えば０．６巻目付近から、例えば０．７巻目付近にわたっている。コイルばね１２が懸架装置１１に組付けられた状態において、第２の部分４２ｂは、荷重の大きさに応じて、ばね座１３に接したり離れたりする。つまり第２の部分４２ｂは、荷重が小さいときにばね座１３から離れ、荷重が大きいときにばね座１３に接する。このため第２の部分４２ｂを「移行部」と称することもある。

【0024】

上側の座巻部４４は、素線４０の長さ方向に沿って、素線４０の上端４３から第３の部分４４ａと第４の部分４４ｂとを有している。第３の部分４４ａは、素線４０の上端４３（０巻目）から、例えば０．６巻目にわたっている。この第３の部分４４ａは、コイルばね１２が懸架装置１１に組付けられた状態において、負荷される荷重の大小にかかわらず常に上側のばね座１４に接している。

【0025】

第４の部分４４ｂは、例えば０．６巻目付近から、例えば０．７巻目付近にわたっている。コイルばね１２が懸架装置１１に組付けられた状態において、第４の部分４４ｂは、荷重の大きさに応じて、ばね座１４に接したり離れたりする。つまり第４の部分４４ｂは、荷重が小さいときにばね座１４から離れ、荷重が大きいときにばね座１４に接する。このため第４の部分４４ｂを「移行部」と称することもある。

【0026】

図４は、素線４０の下端４１からの位置（ｍｍ）と、素線径（ｍｍ）との関係を示している。図４に示されるように、素線４０の下端４１からの巻数位置に応じて、素線４０の長さ方向に素線径が連続的に変化している。下側の座巻部４２の第１の部分４２ａは、常にばね座１３と接しているため、ばねとして作用しない部分である。第１の部分４２ａの素線径は、有効部４５の素線径の最小値よりも小さい。これに対し第２の部分４２ｂの素線径は、第１の部分４２ａの素線径よりも大きく、かつ、有効部４５の平均素線径よりも大きい。図４中の１点鎖線Ｍ１は、有効部４５の平均素線径を示している。

【0027】

上側の座巻部４４の第３の部分４４ａも、常にばね座１４と接しているため、ばねとして作用しない部分である。第３の部分４４ａの素線径は、有効部４５の素線径の最小値よりも小さい。これに対し第４の部分４４ｂの素線径は、第３の部分４４ａの素線径よりも大きく、かつ、有効部４５の平均素線径よりも大きい。上側の座巻部４４の第４の部分４４ｂとばね座１４との間には砂等の異物が入る可能性が低いため、第４の部分４４ｂの素線径を第２の部分４２ｂの素線径よりも小さくしている。

【0028】

この実施形態の素線４０は、素線４０のおよそ１巻きごとに交互に形成された大径素線部４０ａと小径素線部４０ｂとを有している。大径素線部４０ａは、車両の幅方向に関してコイルばね１２の車両内側の部分１２ａに形成されている。大径素線部４０ａの素線径ｄ１は、有効部４５の平均素線径より大きい。

【0029】

これに対し小径素線部４０ｂは、車両の幅方向に関してコイルばね１２の車両外側の部分１２ｂに形成されている。小径素線部４０ｂの素線径ｄ２は、大径素線部４０ａの素線径ｄ１より小さい。大径素線部４０ａと小径素線部４０ｂとの間は、素線径が緩やかに連続的に（例えばテーパ状に）変化している。

【0030】

図４に示す例では、大径素線部４０ａの極大値が１１．２〜１１．５ｍｍ、小径素線部４０ｂの極小値が９．６〜９．８ｍｍ、有効部４５の平均素線径が１０．５ｍｍである。下側の座巻部４２の第１の部分４２ａと、上側の座巻部４４の第３の部分４４ａの素線径はそれぞれ９ｍｍで最小となっている。図４中の２点鎖線Ｍ２は、従来の素線径一定のコイルばねの素線径を示している。

【0031】

この実施形態のように素線径が連続的に変化する素線４０は、例えば切削等の機械加工や、スエージングマシンによる縮径（鍛造の一種）、あるいはプレス等の塑性加工によって成形することが可能である。スエージング加工によれば、切削加工の場合に素線径が変化する部分に生じる境界部（応力集中の原因となる箇所）や、切削によって金属組織のメタルフローが切断されたりすることを回避でき、素線径が変化する部分を滑らかに連続させることができる。またダイレス加工装置によって、素線径が変化する座巻部４２，４４と、大径素線部４０ａと、小径素線部４０ｂとを形成することができる。ダイレス加工装置は、供給側のローラと引抜側のローラとを有し、これらローラ間で材料を引っ張ることにより、素線径を変化させる。

【0032】

これらの加工手段によって加工された素線４０は、曲げ工程（例えば熱間コイリング工程）において、螺旋形に成形される。さらに焼戻し等の熱処理およびショットピーニングが行なわれたのち、必要に応じてセッチング等による調整が行なわれ、塗装と品質検査が行なわれて製品が完成する。このコイルばね１２を、ばね座１３，１４間で圧縮し、予荷重（プリロード）を与えた状態でショックアブソーバ１５に組付け、さらに車体３０に取付ける。

【0033】

車体３０に組付けられた懸架装置１１に、上下方向の荷重が負荷される。この荷重に応じて、コイルばね１２が下側のばね座１３と上側のばね座１４との間でさらに圧縮されて撓む。ばね座１３，１４間に組付けられたコイルばね１２は、荷重に応じて所定の撓み量の範囲（フルリバウンド状態とフルバンプ状態）で伸縮する。

【0034】

本実施形態のコイルばね１２の有効部４５は、車両内側の部分１２ａに形成された大径素線部４０ａと、車両外側の部分１２ｂに形成された小径素線部４０ｂとを備えている。コイルばね１２の車両外側の部分１２ｂは車両内側の部分１２ａよりも圧縮量が大きい。このため、ばね座１３，１４間で圧縮されたアセンブリ状態における素線４０の応力分布を均等化に近付けることが可能となった。例えば従来のコイルばねの有効部４５は、素線径が１１．０ｍｍ、総巻数５．３９、ばね定数が３３．３Ｎ／ｍｍ、質量２．０９ｋｇであったのに対し、本実施形態のコイルばね１２の有効部４５は、大径素線部４０ａの素線径が１１．３ｍｍ、小径素線部４０ｂの素線径が９．７ｍｍ、平均素線径が１０．５ｍｍ、総巻数４．９３、ばね定数が３３．３Ｎ／ｍｍ、質量１．７９ｋｇであり、従来のコイルばねの有効部と比較して軽量化が可能となった。

【0035】

以下に本発明の第２の実施形態に係る懸架装置について、図５から図７を参照して説明する。
図５は、車両１０のリヤ側に設けられたニーアクションタイプの一例であるトレーリングアーム式の左右一対の懸架装置１００を示している。左右一対の懸架装置１００は互いに同等の構成であるため、これ以降は一方の懸架装置１００を代表して説明する。

【0036】

図６は、懸架装置１００を車両１０の側方から見た側面図である。この懸架装置１００は、トレーリングアームとして機能するアーム部材１０１と、コイルばね（圧縮コイルばね）１２Ａと、下側のばね座１０２と、上側のばね座１０３と、ショックアブソーバ１５などを備えている。ショックアブソーバ１５の下端１５ａは、アーム部材１０１の取付部１０５に取付けられている。ショックアブソーバ１５の上端１５ｂは、車体に取付けられている。

【0037】

アーム部材１０１は、車体の一部であるアーム取付部１１０（図６に示す）に、ピボット１１１を介して上下方向に揺動自在に取付けられている。すなわちこのアーム部材１０１は、車体に支持されたピボット１１１を中心に上下方向に揺動することにより、いわゆるニーアクションをなすように構成されている。

【0038】

図５に示すように左右一対の懸架装置１００の各アーム部材１０１は、車両１０の幅方向に延びるビーム部材１２０によって互いに結合されている。このビーム部材１２０は、ねじりの方向に加わる入力に対して反力を生じるトーションビームとして機能させることもある。アーム部材１０１に車軸支持部１２１が設けられている。車軸支持部１２１には、タイヤを取付けるハブユニット１２２が設けられている。

【0039】

下側のばね座１０２はアーム部材１０１に設けられており、下側のばね座１０２とアーム部材１０１とが一体に上下方向に移動するようになっている。上側のばね座１０３は車体の一部であるばね取付部１３０に設けられている。このため下側のばね座１０２は、上側のばね座１０３に対し、ピボット１１１を中心とする円弧状の軌跡Ｘ３（図６に示す）に沿って相対的に上下方向に揺動する。

【0040】

コイルばね１２Ａは、下側のばね座１０２と上側のばね座１０３との間で圧縮されることにより、アーム部材１０１を相対的に下方に付勢している。このコイルばね１２Ａは、所定の撓み量の範囲（フルリバウンド状態とフルバンプ状態との間）で伸縮する。アーム部材１０１はピボット１１１を中心に円弧状の軌跡Ｘ３を描いて移動するため、荷重が増加してフルバンプ状態に近付くほど、ピボット１１１から遠い側の部分１２ｄの圧縮量がピボット１１１に近い側の部分１２ｃの圧縮量よりも増大する。

【0041】

このコイルばね１２Ａは、第１の実施形態のコイルばね１２と同様に、下側の座巻部４２と、上側の座巻部４４と、座巻部４２，４４間に形成された螺旋形の有効部４５とを備えている。下側の座巻部４２は下側のばね座１０２によって支持され、上側の座巻部４４は上側のばね座１０３によって支持されている。

【0042】

下側の座巻部４２は、第１の部分４２ａと第２の部分４２ｂとを含んでいる。上側の座巻部４４は、第３の部分４４ａと第４の部分４４ｂとを含んでいる。第１の部分４２ａと第３の部分４４ａとは、荷重にかかわらず常にばね座１０２，１０３と接している。第２の部分４２ｂと第４の部分４４ｂとは、荷重に応じてばね座１０２，１０３に接したり、ばね座１０２，１０３から離れたりする。

【0043】

図７は、素線４０の下端４１からの位置と素線径との関係の一例を示している。図７に示されるように、素線４０の下端４１からの位置に応じて、素線４０の長さ方向に素線径が変化している。下側の座巻部４２の第２の部分４２ｂの素線径は、第１の部分４２ａの素線径よりも大きく、かつ、有効部４５の平均素線径よりも大きい。上側の座巻部４４の第４の部分４４ｂの素線径は、第３の部分４４ａの素線径よりも大きく、かつ、有効部４５の平均素線径よりも大きい。図７中の１点鎖線Ｍ１は、有効部４５の平均素線径を示している。

【0044】

さらに有効部４５には、およそ１巻きごとに交互に形成された大径素線部４０ａと、小径素線部４０ｂとを有している。大径素線部４０ａは、ピボット１１１に近い側の部分１２ｃに設けられている。大径素線部４０ａの素線径は、有効部４５の平均素線径より大きい。図７中の２点鎖線Ｍ２は、従来の素線径一定のコイルばねの素線径を示している。

【0045】

小径素線部４０ｂは、ピボット１１１から遠い側の部分１２ｄに設けられている。小径素線部４０ｂの素線径は、大径素線部４０ａの素線径より小さい。すなわちこのコイルばね１２Ａの有効部４５は、約１巻きごとに、素線径が極大値をとる大径素線部４０ａと、素線径が極小値をとる小径素線部４０ｂとが交互に形成されている。図７に示す例では、大径素線部４０ａの極大値が９．６〜９．８ｍｍ、小径素線部４０ｂの極小値が９．１〜９．２ｍｍ、有効部４５の平均素線径が９．５５ｍｍである。座巻部４２，４４の素線径は、それぞれ８ｍｍで最小となっている。

【0046】

このコイルばね１２Ａは、第１の実施形態のコイルばね１２と同様に、下側の座巻部４２の第２の部分４２ｂと上側の座巻部４４の第４の部分４４ｂの線径を、それぞれ第１の部分４２ａおよび第３の部分４４ａの線径よりも大きくし、かつ、有効部４５の平均線径よりも大きくしている。しかも第２の部分４２ｂの素線径を第４の部分４４ｂの素線径よりも大きくしている。このため座巻部４２，４４が摩耗したり砂等の異物を噛み込んだりしても折れにくくすることができ、特に下側の座巻部４２が折れることを防ぐ上で効果が大である。

【0047】

なお本発明を実施するに当たって、コイルばねの具体的な形状や寸法、巻数、材料（鋼種）、ばね定数をはじめとして、懸架装置を構成する各要素（例えば上下のばね座等）の態様や構造、配置等を種々に変更して実施できることは言うまでもない。例えばコイルばねの有効部の素線径が素線の長さ方向に一定であってもよい。また下側の座巻部のみに、第１の部分の線径および有効部の平均線径よりも線径が大きい第２の部分を設け、上側の座巻部は一般のコイルばねと同様としてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０…車両、１１…懸架装置、１２，１２Ａ…コイルばね、１３…下側のばね座、１４…上側のばね座、４０…素線、４０ａ…大径素線部、４０ｂ…小径素線部、４１…下端、４２…下側の座巻部、４２ａ…第１の部分、４２ｂ…第２の部分、４２ｃ…線径変化部、４３…上端、４４…上側の座巻部、４４ａ…第３の部分、４４ｂ…第４の部分、４４ｃ…線径変化部、１００…懸架装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】