(57)【要約】【課題】  より剛性が高くより軽量な車両用ステアリングナックルを得る。【解決手段】  本体部２より上方に伸びる第一アーム４に、側面視で、上下に略直線状となるように第一縦壁部１１を設け、さらに当該第一縦壁部１１を中心として、その上下方向に沿って前後互い違いに第二縦壁部１３と第三縦壁部１４とを設けた。【選択図】      図２
2007022250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪支持体が取り付けられる本体部と、本体部から上方に伸びてサスペンションのアッパアームに連結される第一アームと、本体部から車両前後方向に伸びてステアリング機構のリンク部材に連結される第二アームと、本体部の下部から車幅方向内側に伸びてサスペンションのロワアームに連結される第三アームと、を備えた車両用ステアリングナックルにおいて、
前記第一アームは、
当該第一アームの上部から下部にかけて、車幅方向に幅をもって側面視で略直線状に延設された第一縦壁部と、
当該第一アームの上部で、前記第一縦壁部に対して車両前方および後方のうちいずれか一方側に間隙をもって該第一縦壁部と対向しつつ上下方向に延設される第二縦壁部と、
当該第一アームの下部で、前記第一縦壁部に対して前記上側縦壁部の配置された側の他方側に間隙をもって該第一縦壁部と対向しつつ上下方向に延設される第三縦壁部と、
を備えることを特徴とする車両用ステアリングナックル。
【請求項２】
前記第二縦壁部を側面視で下方に向かうにつれて第一縦壁部に漸近させて該第一縦壁部に接続する一方、前記第三縦壁部を側面視で上方に向かうにつれて第一縦壁部に漸近させて該第一縦壁部に接続し、
側面視で、前記第二縦壁部が第一縦壁部に接続される部分の下端が、前記第三縦壁部が第一縦壁部に接続される部分の上端より下方に位置するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリングナックル。
【請求項３】
前記第一縦壁部の幅を、前記第二縦壁部および第三縦壁部の幅より大きくしたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ステアリングナックル。
【請求項４】
前記第二アームおよび第三縦壁部を第一縦壁部に対して車両前後方向について同じ側に設けるとともに、前記本体部の上方で車幅方向に幅をもって車両前後方向に延設されて第三縦壁部と第一縦壁部とを接続するリブ壁を設け、
前記リブ壁の第三縦壁部側の幅を第一縦壁部側の幅より大きくしたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両用ステアリングナックル。
【請求項５】
前記リブ壁の上側に、前記第一縦壁部、第三縦壁部、およびリブ壁で囲まれた開口部を形成したことを特徴とする請求項４に記載の車両用ステアリングナックル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ステアリングナックルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用ステアリングナックルとして、特許文献１に開示されるものが知られている。
【０００３】
特許文献１の車両用ステアリングナックルは、ドライブシャフトをベアリングを介して支持する環状ボス部と、フロントアッパアームに連結される第一アーム部と、ステアリング用リンク部材に接続される第二アーム部と、を備えている。
【０００４】
この特許文献１に開示されるステアリングナックルでは、第一アームと第二アームとの間にトラスロッドを架設して、環状ボス部の変形の抑制を図っている。
【特許文献１】実公平７−６０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のステアリングナックルによれば、トラスロッドを設けたことで、環状ボス部の変形は抑制される。
【０００６】
しかしながら、トラスロッドは第一アーム部や第二アーム部の変形抑制に対しては効果が小さいため、ステアリングナックル全体としては剛性を向上させにくいという問題があった。
【０００７】
また、トラスロッドを設ける分、ステアリングナックルの重量が増大してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、より軽量な構成で剛性を向上させうる車両用ステアリングナックルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にあっては、車輪支持体が取り付けられる本体部と、本体部から上方に伸びてサスペンションのアッパアームに連結される第一アームと、本体部から車両前後方向に伸びてステアリング機構のリンク部材に連結される第二アームと、本体部の下部から車幅方向内側に伸びてサスペンションのロワアームに連結される第三アームと、を備えた車両用ステアリングナックルにおいて、上記第一アームは、当該第一アームの上部から下部にかけて、車幅方向に幅をもって側面視で略直線状に延設された第一縦壁部と、当該第一アームの上部で、上記第一縦壁部に対して車両前方および後方のうちいずれか一方側に間隙をもって該第一縦壁部と対向しつつ上下方向に延設される第二縦壁部と、当該第一アームの下部で、上記第一縦壁部に対して上記上側縦壁部の配置された側の他方側に間隙をもって該第一縦壁部と対向しつつ上下方向に延設される第三縦壁部と、を備えることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、側面視で、上下に略直線状に伸びる第一縦壁部を中心として、その上下方向（長手方向）に沿って前後互い違いに第二縦壁部と第三縦壁部とを設けることで、第一アームが側面視で前後方向に湾曲した形状を得ることができ、これにより、工具との干渉を抑制しながら、より高い剛性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）図１は、本実施形態にかかる車両用ステアリングナックルを含むフロントサスペンションの背面図（一部断面図）、図２は、ステアリングナックルを車幅方向内側から見た側面図、図３は、ステアリングナックルの第一アームの断面図（図２のＡ−Ａ断面図）、図４は、ステアリングナックルの下部の斜視図である。なお、図中、ＦＲは車両前後方向前方、ＩＮは車幅方向内方、ＵＰは上方を示す。
【００１３】
ステアリングナックル１は、ダブルウィッシュボーン型のフロントサスペンションに用いられ、基本的に、車輪９を回転自在に支持する車輪支持体１０を取り付ける本体部２と、本体部２から上方に伸びてサスペンションのアッパアーム３に連結される第一アーム４と、本体部２から車両前後方向に伸びてステアリング機構のリンク部材５に連結される第二アーム６と、本体部２の下部から車幅方向内側に伸びてサスペンションのロワアーム７に連結される第三アーム８と、を備える。
【００１４】
本体部２は、側面視で略矩形状に構成されており、その中央部には円形の開口部が形成されている。
【００１５】
第一アーム４は、本体部２から、背面視（正面視）で車輪９の上側を迂回するように屈曲しながら上方に向けて伸びている。そして、その上端部には、アッパアーム３を取り付けるアッパアーム取付部１６が形成されている。
【００１６】
また、第一アーム４は、ステアリングナックル１の上部から下部にかけて、車幅方向に幅をもって側面視で略直線状に延設される第一縦壁部１１を備えている。この第一縦壁部１１（１１ａ，１１ｂ）は、車両前後方向に幅をもって上下方向に延設される基底壁部２１，２２から車幅方向内側に向けて起立し、その表裏面が車両前後方向を指向する姿勢で上下方向に伸びる略帯状の壁として構成されており、本体部２の下部の前縁部から徐々に立ち上がってその幅を漸増させ、背面視（正面視）で略Ｓ字状に屈曲しながらアッパアーム取付部１６まで伸びている。
【００１７】
この第一アーム４の上部には、第一縦壁部１１に対して車両前方に間隙をもって該第一縦壁部１１と対向しつつ上下方向に延設される略帯状の第二縦壁部１３が設けられており、これら第一縦壁部１１と第二縦壁部１３とは、より車幅方向外側に位置する基底壁部２１を介して連設されている。すなわち、第一アーム４の上部は、図３に示すように、車幅方向内側に向けて開放する略Ｕ字状断面を備える。
【００１８】
そして、本実施形態では、第一アーム４の上部のほぼ全域に亘って、各高さ位置における第一縦壁部１１の幅を第二縦壁部１３の幅より大きくしてある。さらに、第一縦壁部１１の最大幅を、第二縦壁部１３の最大幅より大きくしてある。
【００１９】
また、図２に示すように、第一縦壁部１１および第二縦壁部１３は、ともに、アッパアーム取付部１６に対し、その取付中心より前側に接続されている。そして、このアッパアーム取付部１６との接続位置から、第一縦壁部１１が下方に向けてほぼ直線状に伸びているのに対し、第二縦壁部１３は車両前方に張り出すように湾曲しながら下方に伸びている。この第二縦壁部１３は、その上下方向の中央部では第一縦壁部１１とほぼ平行に延伸するが、下方に向かうにつれて第一縦壁部１１に漸近して、第一アーム４のほぼ中央部で第一縦壁部１１に一体化される。
【００２０】
一方、第一アーム４の下部には、第一縦壁部１１に対して車両後方に間隙をもって該第一縦壁部１１と対向しつつ上下方向に延設される略帯状の第三縦壁部１４が設けられており、これら第一縦壁部１１と第三縦壁部１４とは、より車幅方向外側に設けられた基底壁部２２を介して連設されている。すなわち、図示しないが、第一アーム４の下部も、第一アーム４の上部と同様に、車幅方向内側に向けて開放する略Ｕ字状断面を備える。
【００２１】
そして、第一アーム４の下部においても、そのほぼ全域に亘って、各高さ位置における第一縦壁部１１の幅を第三縦壁部１４の幅より大きくし、さらに、第一縦壁部１１の最大幅を、第三縦壁部１４の最大幅より大きくしてある。
【００２２】
また、第三縦壁部１４は、本体部２の下部の後縁部から徐々に立ち上がってその幅を漸増させており、図４に示すように、側面視で第一縦壁部１１とともに平行な一対の壁をなし、本体部２を挟んで前後方向に対向配置される。そして、この第三縦壁部１４は、本体部２の上縁部から車両前方側に向けて湾曲し、上方に向かうにつれて第一縦壁部１１に漸近して、第一アーム４のほぼ中央部で第一縦壁部１１に一体化される。
【００２３】
ここで、本実施形態では、側面視で、第二縦壁部１３が第一縦壁部１１に接続される部分の下端１２ａが、第三縦壁部１４が第一縦壁部１１に接続される部分の上端１２ｂより下方に位置するように構成して、第一アーム４が、その上下方向の中央部で幅狭とならないようにしてある。
【００２４】
また、本実施形態では、本体部２の上方で車両前後方向に伸びて第三縦壁部１４と第一縦壁部１１とを接続するリブ壁１５を設け、第一アーム４の剛性の向上を図っている。ここで、このリブ壁１５については、図４に示すように、第三縦壁部１４との接続部分の幅Ｈ１が、第一縦壁部１１との接続部分との幅Ｈ２より大きくなるようにしている（Ｈ１＞Ｈ２）。
【００２５】
一方、第二アーム６は、本体部２の上部から車両後方に伸びており、その後端部にはリンク部材５を連結するリンク部材連結部１８が形成されている。第二アーム６と本体部２の後壁との間にはリブ２０が設けられ、剛性の向上が図られている。
【００２６】
また、第三アーム８は、本体部２の下部から車幅方向内側に向けて突出しており、その先端部にはロワアーム７を取り付けるロワアーム取付部１７が形成されている。
【００２７】
なお、本体部２の前側には、ブレーキキャリパ（図示しない）を取り付けるフランジ１９が突設形成されている。
【００２８】
上記構成のステアリングナックル１において、第一アーム４の上部では第一縦壁部１１の上部１１ａが第一アーム４の後縁となるのに対し、第一アーム４の下部では第一縦壁部１１の下部１１ｂは第一アーム４の前縁となっており、図２に示す第一アーム４の中心線Ｍの形状からも明らかとなるように、第一アーム４は、側面視で、その上部が前方に向けて張り出すように湾曲した形状となっていることが理解できよう。
【００２９】
そして、このように、第一アーム４を車両前後方向に湾曲させることで、アッパアーム３とアッパアーム取付部１６とを連結する作業の際に、当該連結作業に用いる工具等が第一アーム４に干渉するのを抑制し、当該作業をより円滑に行うことができる。
【００３０】
このようなダブルウィッシュボーン型のサスペンションのステアリングナックル１は、上述したように、アッパアーム３や、ロワアーム７、ステアリング機構のリンク部材５等に連結されており、各部にそれぞれ大きな荷重が作用する。
【００３１】
ここで、アッパアーム３と第一アーム４（アッパアーム取付部１６）との取付面の角度は、必ずしも車両の水平方向や垂直方向と平行にはできず、そのような場合、第一アーム４には、少なからず、上下方向の荷重も、軸力や曲げモーメントとして作用することになる。
【００３２】
この点、本実施形態にかかる第一アーム４は、その上部から下部にかけて、側面視で略直線状に伸びる第一縦壁部１１を備えているため、こうした上下方向の荷重に対して、より高い剛性を確保することができる。
【００３３】
つまり、以上の本実施形態によれば、側面視で、上下に略直線状となるように設けた第一縦壁部１１を中心として、その上下方向に沿って前後互い違いに第二縦壁部１３と第三縦壁部１４とを設けることで、第一アーム４が側面視で湾曲した形状を得ることにより、工具との干渉を抑制しながら、より高い剛性を確保することができるのである。
【００３４】
さらに、第一アーム４の上部および下部の双方について、基底壁部２１，２２を用いて第一縦壁部１１と第二縦壁部１３または第三縦壁部１４とを連設した、略Ｕ字状断面を形成することで、より一層高い剛性を確保することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、側面視で、第二縦壁部１３が第一縦壁部１１に接続される部分の下端１２ａが、第三縦壁部１４が第一縦壁部１１に接続される部分の上端１２ｂより下方に位置するように構成したため、第一アーム４の上下方向の中央部において、当該第一アーム４の幅を確保することができる分、剛性を高めることができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、第一縦壁部１１の幅を第二縦壁部１３および第三縦壁部１４の幅より高くすることで、湾曲の内側で剛性を高め、これにより、第一アーム４に作用する軸力ならびに曲げモーメントの双方に対して、より効果的に剛性を高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、リブ壁１５を設けたため、第一アーム４のねじり剛性を高めることができる。この際、第二アーム６からリブ壁１５に作用するモーメントは、当該第二アーム６側、すなわち第三縦壁部１４側で最大となる。したがって、本実施形態では、図４に示すように、リブ壁１５の第三縦壁部１４側の幅Ｈ１を第一縦壁部１１側の幅Ｈ２より大きくすることで、リブ壁１５の幅を無駄に大きくすることなく、より軽量な構成によって第一アーム４の剛性を高めることができるという利点がある。
【００３８】
以上の本実施形態にかかるステアリングナックル１によれば、従来より軽量な構成で、より高い剛性を確保することができる。実際、発明者らが、上下に略直線状に伸びる第一縦壁部１１を有しない従来のステアリングナックルと比較検証を行ったところ、ステアリングナックルに作用する最大応力を２６％下げつつも、１２％の軽量化を達成することができた。
【００３９】
（第２実施形態）図５は、本実施形態にかかる車両用ステアリングナックルを車幅方向内側から見た側面図である。なお、図中、ＦＲは車両前後方向前方、ＩＮは車幅方向内方、ＵＰは上方を示す。また、本実施形態にかかるステアリングナックル１Ａは、上記第１実施形態にかかるステアリングナックル１と同様の構成要素を備えるものである。よって、それら同様の構成要素については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４０】
本実施形態にかかるステアリングナックル１Ａは、リブ壁１５の上側に、第一縦壁部１１、第三縦壁部１４、およびリブ壁１５で囲まれた開口部２３を形成したものである。この領域は、第一縦壁部１１、第三縦壁部１４、およびリブ壁１５によって囲まれているため、剛性がより高い状態を維持しつつ開口部２３を形成することが可能である。実際、発明者らが検証したところ、この開口部２３を設けたことによる剛性低下の影響はほとんど無視できる程度であり、ステアリングナックル１Ａの重量を、上記第１実施形態にかかるステアリングナックル１と比較してさらに２％軽量化できることが判明した。
【００４１】
すなわち本実施形態によれば、剛性の低下を抑えつつ、更なる軽量化を図ることができるという利点がある。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、いずれも、第一アームの上部を前方に湾曲させた構成を例示したが、これに替えて、上部を後方に湾曲させた構成についても、本発明は実施可能であるし、さらに第二アームが本体部から前方に伸びる場合についても、同様に実施することが可能である。また、勝手違いに形成することで、左右両輪について実施可能であることは言うまでもない。
【００４４】
また、第一アームの断面形状を略Ｈ字状としたり、第一縦壁部と第二縦壁部との間や、第一縦壁部と第三縦壁部との間に、適宜車両前後方向に伸びてこれらを連接するリブ壁を設けたり、第一アームの一部を閉断面形状としたりすることで、更なる剛性向上を図ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態にかかる車両用ステアリングナックルを含むフロントサスペンションの背面図（一部断面図）。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる車両用ステアリングナックルを車幅方向内側から見た側面図。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる車両用ステアリングナックルの第一アームの断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる車両用ステアリングナックルの下部の斜視図。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる車両用ステアリングナックルを車幅方向内側から見た側面図。
【符号の説明】
【００４６】
１，１Ａ  ステアリングナックル
２  本体部
３  アッパアーム
４  第一アーム
５  リンク部材
６  第二アーム
７  ロワアーム
８  第三アーム
１０  車輪支持体
１１  第一縦壁部
１３  第二縦壁部
１４  第三縦壁部
１５  リブ壁
２３  開口部
Ｈ１  第三縦壁部側の幅
Ｈ２  第一縦壁部側の幅
【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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