一种车辆悬挂用螺旋弹簧制造技术

1个实施例的车辆悬挂用螺旋弹簧(2)具有下侧支撑部(20)、上侧支撑部(21)和所述下侧支撑部(20)和所述上侧支撑部(21)之间的圆柱形有效部(22)。所述上侧支撑部(21)和所述下侧支撑部(20)中的至少一方成形有锥部(25)(26)，所述锥部(25)(26)具有用于控制所述螺旋弹簧(2)的荷重轴(FL)的锥长和锥厚。所述锥部(25)(26)的厚度从支撑部(20)(21)的长度方向的中途的厚度变化部(25a)(26a)向裸线(4)的前端呈锥形减少。所述厚度变化部(25a)(26a)位于靠近荷重轴(FL)的位置。

A Coil Spring for Vehicle Suspension

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种车辆悬挂用螺旋弹簧
本专利技术涉及使用于汽车等车辆悬挂装置中的车辆悬挂用螺旋弹簧。
技术介绍
作为制造螺旋弹簧的方法，已知有通过热加工形成螺旋弹簧的方法，和通过冷加工形成螺旋弹簧的方法。通过热加工成形的螺旋弹簧是通过将已高温(例如钢的奥氏体化温度)加热的裸线以规定的间距缠绕在金属芯(心轴)上而成形为螺旋状的。裸线的长度是1个螺旋弹簧的量。在本说明书中，将通过热加工制造螺旋弹簧的装置称为热成型绕线机，将通过热加工成形的螺旋弹簧称为热成型螺旋弹簧。由于热成型绕线机用于将已加热变柔软的裸线缠绕在金属芯上，因此适合制造裸线直径比较大的螺旋弹簧。热成型螺旋弹簧是将1个量的螺旋弹簧长度的裸线缠绕在金属芯上。因此，可以在缠绕之前事先在裸线的端部形成符合目的形状的塑性加工部。与此相反，通过冷加工成形的螺旋弹簧，通过将多个螺旋弹簧量的长度的裸线供给到绕线机的第1螺距和第2螺距之间，并在第1螺距和第2螺距之间连续地将裸线成形为圆弧状。当1个量的螺旋弹簧成形后，通过刀具切断裸线。在本说明书中，将通过冷加工制造螺旋弹簧的装置称为冷成型绕线机，将通过冷加工成形的螺旋弹簧称为冷成型螺旋弹簧。冷成型绕线机可以制造圆筒形以外的特殊形状的螺旋弹簧。冷成型螺旋弹簧在材料上使用长裸线，每当1个量的螺旋弹簧成型时就切断裸线。因此，缠绕前很难在裸线的端部形成符合目标形状的塑性加工部。先行技术文件专利文件专利文件1特开平1-156119公报专利文件2专利第2642163号公报。
技术实现思路
专利技术待解决的课题专利文件1(特开平1-156119公报)或专利文件2(专利第2642163号公报)中示出了用于支撑型悬挂装置的螺旋弹簧。为了最大程度地发挥车辆悬挂用螺旋弹簧的功能，适当地控制螺旋弹簧的荷重轴(Forceline)是重要的。因此当前或通过在螺旋弹簧的有效部的形状上下功夫，或通过在弹簧座的形状上下功夫，或通过调整有效部和支撑部的相对位置，来控制荷重轴。但是荷重轴的控制对于本领域技术人员来说决不是简单的。本专利技术的目的在于提供一种既可以基于支撑部的裸线形状来控制荷重轴，又适于通过热成型绕线机来制造的车辆悬挂用螺旋弹簧。解决课题的手段本专利技术的1个实施例是一种具有成形为螺旋形的裸线，并设置于下侧弹簧座和上侧弹簧座之间的车辆悬挂用螺旋弹簧，包括：与所述下侧弹簧座相连的下侧支撑部，与所述上侧弹簧座相连的上侧支撑部，在所述下侧支撑部和所述上侧支撑部之间为圆柱形的有效部，和当压缩所述有效部的压缩力施加于所述下侧支撑部和所述上侧支撑部的状态下，连接施加于所述下侧支撑部的力的重心和施加于所述上侧支撑部的力的重心的直线组成的荷重轴。进一步地，该螺旋弹簧在所述下侧支撑部或所述上侧支撑部的至少一方具有锥部，该锥部具有用于控制所述荷重轴的锥形的长度和锥形的厚度。该锥部的裸线厚度从支撑部的中途的厚度变化部向所述裸线的前端呈锥形减少，并且所述厚度变化部设于靠近所述荷重轴的位置。所述锥部可以仅形成于所述下侧支撑部，也可以仅形成于所述上侧支撑部。或者所述下侧支撑部和所述上侧支撑部的两方都形成有所述锥部。锥部的一例是上表面和下表面都平坦的平头锥形锥部。锥部的其他例也可以是裸线的圆周的截面朝裸线的前端保持圆形减少的圆锥。例如，在冷成型螺旋弹簧的情况下，也可以通过研磨加工卷绕的裸线端部，形成所述锥部。专利技术效果通过本实施例的车辆悬挂用螺旋弹簧，由于可以根据形成于支撑部的锥部的长度以及锥部的厚度等来控制荷重轴，因此在螺旋弹簧组装至车辆悬挂装置的情况下，可以发挥悬挂弹簧所具有最大功能。而且，所述锥部可以事先通过在卷绕裸线之前塑性加工裸线的端部而成形。因此，该螺旋弹簧可以通过热成型绕线机来制造。附图说明图1是具有与第1实施例相关的螺旋弹簧的车辆用悬挂装置的截面图。图2是图1所示的未被压缩的自由形状下的螺旋弹簧的侧视图。图3是上述螺旋弹簧被压缩到反弹位置状态的侧视图。图4是上述螺旋弹簧被压缩到中间位置的状态的侧视图。图5是上述螺旋弹簧被最大程度压缩的状态的侧视图。图6是上述螺旋弹簧的裸线的锥部立体图。图7是上述螺旋弹簧的裸线锥部的主视图。图8是用于加工上述螺旋弹簧的裸线锥部的装置立体图。图9是表示第1锥部厚度以及第2保存者厚度与荷重轴的关系的图。图10是热成型绕线机的平面图。图11是第2实施例所涉及的锥部的立体图。图12是图11所示的锥部的主视图。图13是第3实施例所涉及的锥部的侧视图。图14是沿图13中的F14-F14线的剖视图。图15是第4实施例所涉及的螺旋弹簧的侧视图。具体实施方式以下参考图1至图9，对本专利技术的1个实施例所涉及的悬挂用螺旋弹簧进行说明。图1所示的MacPhersonStruttype的悬架装置1具有车辆悬架用螺旋弹簧2(以下简称螺旋弹簧2)和由减振器构成的支柱3。螺旋弹簧2具有由成型为螺旋形的弹簧钢构成的裸线4。在螺旋弹簧2被压缩在下侧弹簧座10和上侧弹簧座11之间的状态下，将螺旋弹簧2安装在悬架装置1上。支柱3的上端通过安装绝缘体12安装在车体13上。支柱3的下部设有托架15。在托架15上安装有用于支撑车轴的转向节部件16(仅表示一部分)。支柱3在上端侧向车辆内侧相对于重力的铅直线XL，轴线X0倾斜角度θ1的状态下安装在车体13上。螺旋弹簧2压缩于下侧弹簧座10和上侧弹簧座11之间。下侧弹簧座10能够沿支柱3的轴线X0方向相对于上侧弹簧座11移动。图2表示没有加载压缩负荷的自由形状的螺旋弹簧2和弹簧座10、11。图3表示螺旋弹簧2被压缩到反弹位置的状态。图4示出了螺旋弹簧2被压缩到中间位置的状态。图5示出了螺旋弹簧2被最大压缩的状态。螺旋弹簧2包括由下侧弹簧座10支撑的下侧支撑部20，由上侧弹簧座11支撑的上侧支撑部21，以及支撑部20、21之间的有效部22。下侧支撑部20的下表面与下侧弹簧座10的上表面相对。下侧支撑部20是在螺旋弹簧2被压缩的状态下与下侧弹簧座10接触的部分，从裸线4的下端到例如0.6～0.7匝附近。但是，因为支撑部20的长度被裸线4的下端位置所左右，所以不局限于上述的长度范围。上侧支撑部21的上表面与上侧弹簧座11的下表面相对。上侧支撑部21是在螺旋弹簧2被压缩的状态下与上侧弹簧座11接触的部分，从裸线4的上端到例如0.8匝附近。但是，支撑部21的长度被裸线4的上端的位置或螺旋弹簧的匝数所左右，因此不局限于上述的长度范围。有效部22是在螺旋弹簧2被最大压缩的状态下，彼此相邻的裸线4的绕组部之间不相互接触的部分，有效地发挥作为弹簧的功能的部分。如图3所示，在螺旋弹簧2被压缩的状态下，施加于支撑部20上的力的重心C1存在于下侧弹簧座10和支撑部20之间。力的重心C1不一定位于支撑部20的缠绕的中心(曲率中心)。即力的重心C1依赖于弹簧座10和支撑部20之间接触力的分布。施加于支撑部21的力的重心C2存在于上侧弹簧座11和支撑部21之间。在此说明书中，将连接下侧支撑部20的力的重心C1和上侧支撑部21的力的重心C2的直线称为荷重轴FL(forceline)。有时将荷重轴的位置(forcelineposition)简称为FLP。有效部22的形状(圆柱形)，在没有加载压缩负荷的自由形状中，围绕线圈中心轴基本上不产生躯干弯曲(bowing)。也就是说，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆悬挂用螺旋弹簧，所述车辆悬挂用螺旋弹簧(2)具有成形为螺旋形的裸线(4)，所述车辆悬挂用螺旋弹簧(2)置于下侧弹簧座(10)和上侧弹簧座(11)之间，具备：与所述下侧弹簧座(10)相接的下侧支撑部(20)(20’)，与所述上侧弹簧座(11)相接的上侧支撑部(21)(21’)，所述下侧支撑部(20)(20’)和所述上侧支撑部(21)(21’)之间的呈圆柱形的有效部(22)(22’)，在压缩所述有效部(22)(22’)的力施加于所述下侧支撑部(20)(20’)和所述上侧支撑部(21)(21’)的状态下，连接施加于所述下侧支撑部(20)(20’)的力的重心(C1)和施加于所述上侧支撑部(21)(21’)的力的重心(C2)的直线构成的荷重轴(FL)，至少形成于所述下侧支撑部(20)(20’)和所述上侧支撑部(21)(21’)中的至少一个支撑部上的，并且裸线(4)的厚度从所述支撑部的中途的厚度变化部(25)(25’)(26)(26’)向所述裸线(4)的前端(4X)(4Y)呈锥形减少，所述厚度变化部(25)(25’)(26)(26’)设置于靠近所述荷重轴(FL)的位置的，用于控制所述荷重轴(FL)的具有锥长和锥厚的锥部(25)(25’)(26)(26’)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 US 15/421,3801.一种车辆悬挂用螺旋弹簧，所述车辆悬挂用螺旋弹簧(2)具有成形为螺旋形的裸线(4)，所述车辆悬挂用螺旋弹簧(2)置于下侧弹簧座(10)和上侧弹簧座(11)之间，具备：与所述下侧弹簧座(10)相接的下侧支撑部(20)(20’)，与所述上侧弹簧座(11)相接的上侧支撑部(21)(21’)，所述下侧支撑部(20)(20’)和所述上侧支撑部(21)(21’)之间的呈圆柱形的有效部(22)(22’)，在压缩所述有效部(22)(22’)的力施加于所述下侧支撑部(20)(20’)和所述上侧支撑部(21)(21’)的状态下，连接施加于所述下侧支撑部(20)(20’)的力的重心(C1)和施加于所述上侧支撑部(21)(21’)的力的重心(C2)的直线构成的荷重轴(FL)，至少形成于所述下侧支撑部(20)(20’)和所述上侧支撑部(21)(21’)中的至少一个支撑部上的，并且裸线(4)的厚度从所述支撑部的中途的厚度变化部(25)(25’)(26)(26’)向所述裸线(4)的前端(4X)(4Y)呈锥形减少，所述厚度变化部(25)(25’)(26)(26’)设置于靠近所述荷重轴(FL)的位置的，用于控制所述荷重轴(FL)的具有锥长和锥厚的锥部(25)(25’)(26)(26’)。2.根据权利要求1所述的车辆悬挂用螺旋弹簧，其特征在于，所述下侧支撑部(20)(20’)上形成有所述锥部(25)(25’)，所述锥部(25)(25’)从所述下侧支撑部(20)(20’)的长度方向的中途的第1厚度变化部(25a)(25a’)向所述裸线(4)的下端侧的前端(4X)沿第1长度裸线(4)的厚度呈锥形减少，并且所述第1厚度变化部(25a)(25a’)设置于靠近所述荷重轴(FL)的下端位置。3.根据权利要求1所述的车辆悬挂用螺旋弹簧，其特征在于，所述上侧支撑部(21)(21’)上形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽真一，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP