(57)【要約】      （修正有）【課題】アクスル部品のさらなる軽量化を達成する。【解決手段】ステアリングナックル１は、車輪支持部３を有するナックル本体５と、フロントサスペンションのロアアーム及びステアリング装置のタイロッドをそれぞれ支持するロアアーム支持部１１及びタイロッド支持部１３とを備えて、その全体を板金部材で構成している。ロアアーム支持部１１及びタイロッド支持部１３にそれぞれ設けてある取付孔１１ａ及び取付孔１３ｃｈには、テーパバーリングピース２３及び３７を挿入して取り付ける。テーパバーリングピース２３及び３７は、板金部材を絞り成形して円筒形状に形成する。テーパバーリングピース２３及び３７には、ロアアーム７及びタイロッド９のボールジョイント部の軸部を挿入して連結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持する車輪支持部と、車体側の連結部材に連結される連結部と、を有する自動車のアクスル部品であって、前記車輪支持部を備えるアクスル部品本体が板金部材で構成されるとともに、前記連結部の前記連結部材との締結部が板金部材で構成されていることを特徴とする自動車のアクスル部品。
【請求項２】
前記板金部材で構成される締結部は、前記アクスル部品本体と別部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車のアクスル部品。
【請求項３】
前記板金部材で構成される締結部は、前記アクスル部品本体に設けられている取付孔に挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車のアクスル部品。
【請求項４】
前記板金部材で構成される締結部は、前記連結部材が挿入される筒状部と、当該筒状部の一端に形成されるフランジ部とを有し、前記筒状部が前記取付孔に挿入され、前記フランジ部が前記取付孔の周囲部に接合されることを特徴とする請求項３に記載の自動車のアクスル部品。
【請求項５】
前記板金部材で構成される締結部は、円筒形状の絞り成形品であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動車のアクスル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を支持する車輪支持部と車体側に連結部材を介して連結される連結部とを有する自動車のアクスル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のアクスル部品であるステアリングナックルは、車輪を支持する車輪支持部を有するナックル本体に、ステアリング装置のタイロッドやサスペンションのロアアームを、ボールジョイントを介して連結している。そして、ナックル本体は、板金部材で構成することにより軽量化されている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３２２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した従来のアクスル部品は、ボールジョイントを締結する締結部が鋳造によって形成された鋳鉄製となっているため、アクスル部品としてさらなる軽量化が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、アクスル部品のさらなる軽量化を達成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアクスル部品は、車輪支持部を備えるアクスル部品本体が板金部材で構成されるとともに、連結部の連結部材との締結部が板金部材で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アクスル部品本体のみならず、連結部の連結部材との締結部も板金部材で構成することで、アクスル部品のさらなる軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るステアリングナックルの斜視図である。
【図２】図１のステアリングナックルにロアアームやタイロッドなど他の部材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図３】図１のステアリングナックルに対してテーパバーリングピースを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図４】図３のテーパバーリングピースの製造工程図である。
【図５】（ａ）は図１のステアリングナックルのロアアーム支持部とロアアームとの連結部周辺の断面図、（ｂ）は（ａ）に対する比較例を示す断面図である。
【図６】図１のステアリングナックルのロアアーム支持部に治具を用いてテーパバーリングピースを位置決めしている状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動車のアクスル部品としてのステアリングナックル１を示している。ステアリングナックル１は、図示しない車輪を支持する車輪支持部３を有するアクスル部品本体としてのナックル本体５を備えている。このナックル本体５には、図２に示すフロントサスペンションのロアアーム７及びステアリング装置のタイロッド９をそれぞれ支持するロアアーム支持部１１及びタイロッド支持部１３を設けている。上記したロアアーム７及びタイロッド９は連結部材を構成し、ロアアーム支持部１１及びタイロッド支持部１３は、車体側の連結部材に連結される連結部を構成している。
【００１１】
ナックル本体５は、図１中で紙面の表側に位置する内側部材１５と、図１中で紙面の裏側に位置する外側部材１７とを互いに重ね合わせて溶接接合しており、これら内側部材１５及び外側部材１７は板金部材で構成している。内側部材１５は、ほぼ平板状の平板部１５ａの図１中で右側縁部から、外側部材１７側に向けて屈曲する屈曲部１５ｂを備えている。一方、外側部材１７は、上記平板部１５ａに対向するほぼ平板状の平板部１７ａの図１中で左側縁部から、内側部材１５側に向けて屈曲する図示しない屈曲部を備えている。さらに外側部材１７は、この図示しない屈曲部から平板部１７ａと平行に図１中で左側に屈曲して延びるフランジ部１７ｂを備えている。このフランジ部１７ｂの一部に、内側部材１５の平板部１５ａの図１中で左側の縁部を重ね合わせている。
【００１２】
このように、二枚の板金部材（内側部材１５及び外側部材１７）を使用するとともに、内側部材１５の屈曲部１５ｂ及び外側部材１７の図示しない屈曲部などを形成することによって、ナックル本体５の剛性を確保している。ナックル本体５には、車輪を支持するための取付孔５ａを、平板部１５ａ，１７ａを貫通するよう設けている。この取付孔５ａを利用して、ナックル本体５の図１中で紙面の裏側に図示しない車輪が取り付けられる。また、フランジ部１７ｂの上下二箇所には、図２に示すブレーキキャリパ１９を取り付ける取付孔１７ｂｈを設けている。
【００１３】
外側部材１７は、平板部１７ａの下端縁から図１中で紙面の表側に屈曲して、前記したロアアーム支持部１１となっている。内側部材１５の下端縁も図１中で紙面の表側に若干量屈曲してロアアーム支持部１１上に接合している。ロアアーム支持部１１には、円形の取付孔１１ａを設けてあり、この取付孔１１ａに、図２に示すロアアーム７のボールジョイント部２１が締結される締結部としてのテーパバーリングピース２３を取り付ける。テーパバーリングピース２３は、中空円筒形状の板金部材で構成してあり、詳細については後述する。
【００１４】
内側部材１５は、平板部１５ａの上端縁から図１中で紙面の裏側に屈曲する上部屈曲部１５ｃを形成して外側部材１７の上端縁を覆っている。この内側部材１５の上部における外側部材１７と反対側の面には、図２に示すショックアブソーバ２５の下部を取り付けるショックアブソーバ取付部２７を設けている。
【００１５】
ショックアブソーバ取付部２７は、板金部材からなる二枚の板部材２７ａ，２７ｂを互いに向い合せて溶接により接合固定したもので、一側縁２７ｃを内側部材１５の表面に接合固定して一体化している。二枚の板部材２７ａ，２７ｂは、上部及び下部を互いに対向する側に向けて屈曲させることで、相互間に空間を形成し、この空間の上下二箇所に中空円筒部を有する支持部材２９，３１を取り付けている。
【００１６】
支持部材２９，３１は、二枚の板部材２７ａ，２７ｂに設けてある貫通孔２７ｄに内部空間が連通しており、この貫通孔２７ｄ及び内部空間に、図２に示すショックアブソーバ２５の取付軸３３を挿入し、取付軸３３先端のねじ部にナットを締結する。これによって、ショックアブソーバ２５をステアリングナックル１に取り付ける。
【００１７】
また、ステアリングナックル１の下部近傍の側縁に設けてあるタイロッド支持部１３は、板金部材を屈曲形成して断面長方形状の中空部材に形成してあり、一方の端部１３ａを内側部材１５及び外側部材１７に溶接により接合固定している。このタイロッド支持部１３は、上下方向に互いに離間する上面１３ｂ及び下面１３ｃを備え、これら上面１３ｂ及び下面１３ｃに対して上下方向に貫通する取付孔１３ｂｈ（図３参照）及び１３ｃｈを設けている。
【００１８】
そして、この取付孔１３ｂｈ及び１３ｃｈに、図２に示すタイロッド９のボールジョイント部３５が締結される締結部としてのテーパバーリングピース３７を取り付ける。テーパバーリングピース３７は、前述したテーパバーリングピース２３と同様に、中空円筒形状の板金部材で構成している。テーパバーリングピース２３，３７は互いに同一形状である。
【００１９】
これらテーパバーリングピース２３，３７は図４に示す製造工程によって製造する。図４（ａ）はテーパバーリングピース２３，３７の素材Ｗの断面図で、素材Ｗはテーパバーリングピース２３，３７（フランジ部２３ａ，３７ａ）の外径よりも充分大きな直径を有する円形の金属製の板材である。
【００２０】
上記した素材Ｗに対し、図４（ｂ）〜（ｇ）に示すように、凹部３９ａを備える上型３９とワーク押さえ４１との間で、ワークである素材Ｗの周縁を押さえた状態で、ポンチで構成される下型４３を凹部３９ａに向けて上昇させることで絞り成形する。その際、下型４３は、絞り量が増大するに従って、その直径（ポンチ径）が徐々に小さいものを使用する。
【００２１】
すなわち、図４（ｃ）の下型４３Ａは図４（ｂ）の下型４３より直径が小さく、図４（ｄ）の下型４３Ｂは図４（ｃ）の下型４３Ａより直径が小さく、図４（ｅ）の下型４３Ｃは図４（ｄ）の下型４３Ｂより直径が小さく、図４（ｇ）の下型４３Ｄは図４（ｅ）の下型４３Ｃより直径が小さい。また、上型３９の凹部３９ａについても、下型４３の直径に合わせて適宜変更する。
【００２２】
ここで、図４（ｂ）から図４（ｅ）まで素材Ｗの絞り量を徐々に大きくした後は、図４（ｆ）で素材Ｗの天面Ｗａの中心に小孔Ｗａｈを形成する。その後の図４（ｇ）で、最小径の下型４３Ｄにより小孔Ｗａｈを拡開するようにして最終絞りを実施する。その際使用する最小径の下型４３Ｄは、先端側ほど徐々に直径が小さくなるような先細のテーパ形状となっている。そして最後に、外形部分に対して適宜後加工を施すことでテーパバーリングピース２３，３７が完成する。
【００２３】
テーパバーリングピース２３，３７は、図３に示すようにフランジ部２３ａ，３７ａと、先細となるテーパ形状の円筒部２３ｂ，３７ｂとを備え、中心部に貫通孔２３ｃ，３７ｃを備えている。そして、テーパバーリングピース２３は、その円筒部２３ｂをロアアーム支持部１１の取付孔１１ａに下方から挿入してフランジ部２３ａをロアアーム支持部１１の取付孔１１ａ周囲部に溶接固定する。一方、テーパバーリングピース３７は、その円筒部３７ｂをタイロッド支持部１３の取付孔１３ｂｈ，１３ｃｈに上方から挿入してフランジ部３７ａをタイロッド支持部１３に溶接固定する。
【００２４】
これにより、図１に示すようなステアリングナックル１が完成する。そして、このステアリングナックル１のテーパバーリングピース２３には、図２に示すように、ロアアーム７のボールジョイント部２１の軸部２１ａを下方から挿入し、軸部２１ａ先端のねじ部にナットを締結する。また、ステアリングナックル１のテーパバーリングピース３７には、タイロッド９のボールジョイント部３５の軸部３５ａを上方から挿入し、軸部３５ａ先端のねじ部にナットを締結する。さらに、ブレーキキャリパ１９は取付孔１７ｂｈを利用してフランジ部１７ｂに取り付け、ショックアブソーバ２５はショックアブソーバ取付部２７に支持部材２９，３１を利用して取り付ける。
【００２５】
このような本実施形態によるステアリングナックル１は、ナックル本体５のみならず、ロアアーム支持部１１及びタイロッド支持部１３のロアアーム７及びタイロッド９とのそれぞれのボールジョイント締結部も板金部材で構成している。
【００２６】
このようにボールジョイント締結部であるテーパバーリングピース２３，３７を板金部材で構成することで、ボールジョイント締結部を鋳造品とする場合に比較して、アクスル部品であるステアリングナックル１のさらなる軽量化を達成できる。また、板金部材とすることで、成形後の機械加工も容易であり製造コストも低減する。
【００２７】
また、本実施形態では、板金部材で構成されるテーパバーリングピース２３，３７は、ナックル本体５と別部材で構成している。ここで、テーパバーリングピース２３，３７を図４で示したように絞り成形する際には、フランジ部２３ａ，３７ａの外周縁付近にしわが発生しやすい。このため、テーパバーリングピース２３，３７をナックル本体５と別部材とすることで、しわが発生した外周縁部を削除して製品として使用することが可能となる。
【００２８】
これに対し、テーパバーリングピース２３，３７を別部材とせず、ロアアーム支持部１１やタイロッド支持部１３に一体化した場合には、しわ発生により、これらロアアーム支持部１１やタイロッド支持部１３を構成する部品全体を廃棄することなる。よって、本実施形態のようにテーパバーリングピース２３，３７を別部材とすることで、部品の歩留まりを向上させることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、板金部材で構成されるテーパバーリングピース２３，３７は、ナックル本体５のロアアーム支持部１１及びタイロッド支持部１３に設けられている取付孔１１ａ及び取付孔１３ｂｈ，１３ｂｃにそれぞれ挿入されている。図５（ａ）は、テーパバーリングピース２３を取り付けたロアアーム支持部１１に、ロアアーム７のボールジョイント部２１を連結した状態の断面図である。この場合、ボールジョイント部２１の軸部２１ａを、テーパバーリングピース２３のフランジ部２３ａ側から挿入している。また、ボールジョイント部２１には、軸部２１ａにおける基部の周囲を覆うようにして保護部材となるゴムブーツ４５を被せている。
【００３０】
その際、本実施形態のようにテーパバーリングピース２３を下方から取付孔１１ａに挿入して取り付ける構造であると、ゴムブーツ４５の上部はテーパバーリングピース２３のフランジ部２３ａと円筒部２３ｂとの間の曲面部周辺に接触する。一方、比較例として図５（ｂ）に示すように、テーパバーリングピース２３を取付孔１１ａに挿入せずロアアーム支持部１１の上面にフランジ部２３ａが接触するように載せた状態で取り付けた場合には、ゴムブーツ４５が取付孔１１ａの周縁の角部に干渉（Ａ部）して破損を招く恐れがある。ゴムブーツ４５の破損を回避するためには、軸部２１ａをより長いものとする必要があり、部品のコストアップを招く。
【００３１】
したがって、本実施形態のようにテーパバーリングピース２３を取付孔１１ａに挿入する構造とすることで、ゴムブーツ４５の破損を抑制できて品質向上に寄与できるとともに、コストアップを抑制できる。
【００３２】
また、テーパバーリングピース２３，３７を、ロアアーム支持部１１及びタイロッド支持部１３の取付孔１１ａ及び取付孔１３ｂｈ，１３ｂｃにそれぞれ挿入する構成とすることで、図５（ｂ）の比較例に対し、取付位置をより簡素な治具構造で高精度に確保することができる。
【００３３】
図６は、テーパバーリングピース２３をロアアーム支持部１１の取付孔１１ａに治具４７を用いて位置決めしている状態を示す。治具４７は、有底円筒形状の円筒治具４９と円柱形状の軸状治具５１とを備える。円筒治具４９は、円筒部４９ａと底部４９ｂとを有し、底部４９ｂの中心に、軸状治具５１を挿入可能な貫通孔４９ｂｈを設けている。
【００３４】
テーパバーリングピース２３の円筒部２３ｂをロアアーム支持部１１の取付孔１１ａに下方から挿入し、フランジ部２３ａをロアアーム支持部１１の下面に当接させた状態で、治具４７をセットする。円筒治具４９は、テーパバーリングピース２３を上部から覆うようにして円筒部４９ａの先端を取付孔１１ａに挿入する。このとき、円筒部４９ａの外周面と取付孔１１ａの内周面とがほぼ密接した状態となるように、円筒部４９ａの外径と取付孔１１ａの内径との関係を設定している。
【００３５】
次に、軸状治具５１を、円筒治具４９の貫通孔４９ｂｈに挿入するとともに、その前方のテーパバーリングピース２３の円筒部２３ｂ内にも挿入する。このとき、軸状治具５１の外周面と貫通孔４９ｂｈの内周面とがほぼ密接した状態となるように、軸状治具５１の外径と貫通孔４９ｂｈの内径との関係を設定している。また、軸状治具５１の外周面と円筒部２３ｂの内周面とがほぼ密接した状態となるように、軸状治具５１の外径と円筒部２３ｂの最小部分の内径との関係を設定している。すなわち、貫通孔４９ｂｈの内径と円筒部２３ｂの最小部分の内径とはほぼ同等となっている。
【００３６】
したがって、このようにして治具４７をセットした図６の状態では、取付孔１１ａの中心と円筒部２３ｂの貫通孔２３ｃの中心とが一致し、テーパバーリングピース２３のロアアーム支持部１１における取付孔１１ａへの位置決めが容易かつ高精度に確保される。その際、本実施形態では、治具４７の構成として、円筒治具４９及び軸状治具５１という簡素なものとすることができ、設備費の低減に寄与することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、板金部材で構成されるテーパバーリングピース２３，３７は、円筒形状の絞り成形品である。これにより、テーパバーリングピース２３，３７を、ボールジョイント部２１，３５の軸部２１ａ，３５ａを挿入可能な円筒形状に容易に成形できる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、自動車のアクスル部品として、ステアリングナックル１を例にとって説明したが、リアアクスルに対しても本発明を適用することもできる。すなわち、リアアクスルのリアアクスル本体を板金部材で構成するとともに、リアアクスルの連結部における連結部材との締結部を板金部材で構成する。これにより、リアアクスルのさらなる軽量化を達成できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  ステアリングナックル（アクスル部品）
３  車輪支持部
５  ナックル本体（アクスル部品本体）
７  ロアアーム（連結部材）
９  タイロッド（連結部材）
１１  ロアアーム支持部（連結部）
１１ａ，１３ｂｈ，１３ｃｈ  ステアリングナックルの取付孔
１３  タイロッド支持部（連結部）
２３，３７  テーパバーリングピース（締結部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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