(57)【要約】      （修正有）【課題】操舵トルクが微小であるときにナックルのアーム部が弾性変形することを許容しつつ、車両の加減速時及び旋回時にアーム部に作用する剪断中心軸の周りの捩りモーメントを低減する。【解決手段】車輪１２を回転可能に支持するナックル本体部１０Ａと、ナックル本体部から上方へ延在するアーム部１０Ｂとを有し、アーム部の上端にはボールジョイント２２を介してアッパアーム２６の外端が枢動可能に連結されるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックル１０。アーム部１０Ｂは、剪断中心軸４４を有する特定の部分１６を含み、剪断中心軸４４の延長線はボールジョイントのボール部の中心２４を通り、特定の部分１６の剪断中心軸に垂直な断面は、剪断中心軸に垂直な方向に互いに隔置された部位を有する開断面形状である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転可能に支持するナックル本体部と、前記ナックル本体部から上方へ延在するアーム部とを有し、前記アーム部の上端にはボールジョイントを介してアッパアームの外端が枢動可能に連結されるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックルにおいて、前記アーム部は、剪断中心軸を有する特定の部分であって、前記剪断中心軸の延長線が前記ボールジョイントのボール部の中心を通るように構成された特定の部分を含み、前記特定の部分の前記剪断中心軸に垂直な断面の形状は、前記剪断中心軸に垂直な方向に互いに隔置された部位を有する開断面形状であるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のサスペンション用ナックルに係り、更に詳細にはハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックルに係る。
【背景技術】
【０００２】
ハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンションのナックルは、車輪を回転軸線の周りに回転可能に支持するナックル本体部と、ナックル本体部から上方へ延在するアーム部とを有している。アーム部の上端は車輪のタイヤの上縁部に対し車両の横方向内側に位置している。アーム部の上端にはボールジョイントを介してアッパアームの外端が枢動可能に連結されており、アッパアームの内端はゴムブッシュ装置を介して車体側のブラケットに揺動可能に連結されている。車輪がバウンド、リバウンドする際には、ナックルはボールジョイントのボール部の中心の周りにアッパアームに対し枢動する。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、アーム部の平断面が車両の前後方向及び横方向に延在する実質的にＬ形をなし、ナックル本体部に近接するアーム部の根元部には、軽量化のための開口部が設けられたナックルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２２５０号公報
【発明の概要】
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
車両の加減速時及び旋回時には、車体に作用する慣性力に起因して、アーム部の上端にはボールジョイントを介してそれぞれ車両の前後方向及び横方向の荷重が作用する。上記特許文献１に記載されたナックルのような従来のナックルにおいては、アーム部の剪断中心軸の位置については注意が払われておらず、アーム部の上端近傍の部分の剪断中心軸とボールジョイントのボール部の中心との位置関係も考慮されていない。そのため、従来の構造のナックルにおいては、車両の加減速時及び旋回時には、ボール部の中心を力の作用点としてアーム部に剪断中心軸の周りの捩りモーメントが作用する。
【０００６】
また、車両の旋回時には、ナックルはボールジョイントのボール部の中心を通るキングピン軸線の周りにアッパアームに対し回動する。そのため、ボールジョイントのボール部材は、ソケット部に対し回転する。ボール部材のボール部とソケット部との間には減摩シート部材が介装され、これらの部材はグリースにて潤滑されている。しかし、操舵トルクが微小であるときには、ボール部及びソケット部と減摩シート部材との間の摩擦に起因してボール部材はソケット部に対し回転しない。よって、操舵初期の良好な操舵フィーリングを確保するためには、ナックルのアーム部が弾性変形することが好ましいが、上記特許文献１に記載されたナックルのような従来のナックルにおいては、この点も考慮されていない。
【０００７】
本発明は、ハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用の従来のナックルにおける上述の問題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の主要な課題は、操舵トルクが微小であるときにナックルのアーム部が弾性変形することを許容しつつ、車両の加減速時及び旋回時にアーム部に作用する剪断中心軸の周りの捩りモーメントを低減することである。
【０００８】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、車輪を回転可能に支持するナックル本体部と、前記ナックル本体部から上方へ延在するアーム部とを有し、前記アーム部の上端にはボールジョイントを介してアッパアームの外端が枢動可能に連結されるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックルが提供される。
【０００９】
前記アーム部は、剪断中心軸を有する特定の部分であって、前記剪断中心軸の延長線が前記ボールジョイントのボール部の中心を通るように構成された特定の部分を含んでいる。前記特定の部分の前記剪断中心軸に垂直な断面の形状は、前記剪断中心軸に垂直な方向に互いに隔置された部位を有する開断面形状である。
【００１０】
上記の構成によれば、アーム部の特定の部分は、その剪断中心軸の延長線がボールジョイントのボール部の中心を通るように構成されている。よって、車両の加減速時及び旋回時にアーム部の上端にボールジョイントを介してそれぞれ車両の前後方向及び横方向の荷重が作用しても、力の作用点は剪断中心軸の延長線上に位置するので、アーム部には捩りモーメントは作用しない。従って、特定の部分の剪断中心軸の延長線がボールジョイントのボール部の中心を通っていない場合に比して、車両の前後方向及び横方向についてナックルのアーム部の良好な剛性及び耐久性を確保することができる。
【００１１】
また、上記の構成によれば、特定の部分の剪断中心軸に垂直な断面の形状は、剪断中心軸に垂直な方向に互いに隔置された部位を有する開断面形状である。よって、ナックルのアーム部の断面形状が、例えば充実の断面形状のように開断面形状でない場合に比して、アーム部の車両の前後方向及び横方向の剛性及び強度を実質的に低下させることなくアーム部を容易に弾性変形させることができる。従って、ナックルの車前後方向及び横方向の剛性及び耐久性を確保しつつ、アーム部が開断面形状を有していない場合に比して操舵初期の操舵フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックルを示す背面図である。
【図２】図１の線II−IIに沿うナックルのアーム部の特定の部分の拡大部分断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態にかかるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックルを示す背面図である。
【図４】図３の線IV−IVに沿うナックルのアーム部の特定の部分の拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付の図を参照しつつ、好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態にかかるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックル１０を示す背面図である。
【００１５】
図１に於いて、ナックル１０は、操舵輪である車輪１２を回転軸線１４の周りに回転可能に支持するナックル本体部１０Ａと、ナックル本体部１０Ａから上方へ延在するアーム部１０Ｂとを有している。アーム部１０Ｂは、ナックル本体部１０Ａに対し車両の横方向内方に位置し且つ実質的に上下方向に直線的に延在する特定の部分１６を有している。特定の部分１６の下端は、ナックル本体部１０Ａと一体をなす延長部１８の上端に例えば溶接により強固に連結され、特定の部分１６の上端は、連結部材２０の内端部に例えば溶接により強固に連結されている。なお、連結部材２０は特定の部分１６と一体に形成されていてもよい。
【００１６】
連結部材２０の上方には、ボールジョイント２２が配置されている。図には詳細に示されていないが、ボールジョイント２２は、ボール部材とボール部材のボール部をその中心２４の周りに枢動可能に支持するソケット部とを有している。ボールジョイント２２のソケット部はアッパアーム２６の外端２６Ａに固定され、ボール部材のステム２８はナット３０により連結部材２０の外端部に固定されている。図には示されていない工具によるナット３０の回転に支障がないよう、ボール部材のステム２８の下端は特定の部分１６から車両の横方向外方へ隔置されている。
【００１７】
以上の説明から解るように、アッパアーム２６の外端２６Ａは、ボールジョイント２２を介してアーム部１０Ｂの上端に枢動可能に連結されている。図示の実施形態においては、アッパアーム２６は二つの内端２６Ｂ及び２６Ｃを有するＡ形アームであり、内端２６Ｂ及び２６Ｃに設けられたゴムブッシュ装置を介して図には示されていない車体側のブラケットに揺動可能に連結されている。
【００１８】
ナックル本体部１０Ａの下端部１０ＡＢには、ボールジョイント３２が配置されている。図には詳細に示されていないが、ボールジョイント３２も、ボール部材とボール部材のボール部をその中心３３の周りに枢動可能に支持するソケット部とを有している。ボールジョイント３２のソケット部はナックル本体部１０Ａの下端部１０ＡＢに固定され、ボール部材のステム３４はナット３６によりロアアーム３８の外端３８Ａに固定されている。
【００１９】
よって、ロアアーム３８の外端３８Ａは、ボールジョイント３２を介してナックル本体部１０Ａの下端部１０ＡＢに枢動可能に連結されている。図示の実施形態においては、ロアアーム３８は二つの内端３８Ｂ及び３８Ｃを有するＡ形アームであり、内端３８Ｂ及び３８Ｃに設けられたゴムブッシュ装置を介して図には示されていない車体側のブラケットに揺動可能に連結されている。
【００２０】
周知のように、ボールジョイント２２のボール部の中心２４及びボールジョイント３２のボール部の中心３３は、車輪１２のキングピン軸４０、即ち車輪１２が操舵される際のナックル１０の回動軸線を決定している。なお、ロアアーム３８は、例えばＬ形アーム、逆Ａ形アーム、Ｉ形アーム、一対のＩ形アームよりなるダブルジョイント式のアームのような他のアームであってもよい。
【００２１】
図２に示されているように、特定の部分１６は中心線４２に沿って延在し、中心線４２に対し車両の内側にて開いた実質的にＣ形の開断面形状を有している。特定の部分１６の中心線４２に対し車両の前方側の部位１６Ａ及び後方側の部位１６Ｂは、車両の前後方向に隔置されており、開断面形状は特定の部分１６の全長に亘り一定である。よって、特定の部分１６の剪断中心軸４４は、中心線４２に対し車両の外側にて特定の部分１６から隔置され、中心線４２に平行に延在している。図１に示されているように、特定の部分１６の断面形状は、剪断中心軸４４の延長線がボールジョイント２２のボール部の中心２４を通るように設定されている。
【００２２】
なお、特定の部分１６の下端が連結される延長部１８の上端部の剪断中心軸と剪断中心軸４４との距離が近くなるよう、延長部１８の上端部の断面形状は、例えば特定の部分１６の断面形状に近い形状に設定されていてよい。
【００２３】
図には示されていないが、車両が走行する際には、ナックル１０と車体との間には、上下方向に相対的な力が作用するだけでなく、車両の加減速及び旋回に伴ってそれぞれ車両の前後方向及び横方向にも相対的な力が作用する。そのため、特定の部分１６の剪断中心軸４４の延長線がボールジョイント２２のボール部の中心２４を通っていない場合には、アーム部１０Ｂには中心２４を力の作用点として剪断中心軸の周りに捩りモーメントが作用することが避けられない。
【００２４】
第一の実施形態によれば、ナックル１０のアーム部１０Ｂは特定の部分１６を有し、特定の部分１６の断面形状は、剪断中心軸４４の延長線がボールジョイント２２のボール部の中心２４を通るように設定されている。よって、車両の加減速時及び旋回時にアーム部１０Ｂの上端に車両の前後方向及び横方向の力が作用しても、力の作用点は剪断中心軸４４の延長線上に位置するので、アーム部１０Ｂには捩りモーメントは作用しない。従って、特定の部分１６の剪断中心軸４４の延長線がボールジョイント２２のボール部の中心２４を通っていない場合に比して、車両の前後方向及び横方向についてナックル１０のアーム部１０Ｂの良好な剛性及び耐久性を確保することができる。
【００２５】
車輪１２が操舵される際には、ナックル１０はキングピン軸４０の周りに回動するので、ボールジョイント２２のボール部材はソケット部に対し回転する。ボール部材のボール部とソケット部との間には減摩シート部材が介装され、これらの部材はグリースにて潤滑されている。しかし、操舵トルクが微小であり、キングピン軸４０の周りにナックル１０を回動させるトルクが微小であるときには、ボール部と減摩シート部材との間及びソケット部と減摩シート部材との間の摩擦に起因してボール部材はソケット部に対し回転しない。よって、操舵初期の良好な操舵フィーリングを確保するためには、ナックル１０のアーム部１０Ｂが弾性変形することが好ましい。
【００２６】
第一の実施形態によれば、ナックル１０のアーム部１０Ｂは特定の部分１６を有し、特定の部分１６はその全長に亘り中心線４２に対し車両の内側にて開いた実質的にＣ形の開断面形状を有している。よって、ナックル１０のアーム部１０Ｂの断面形状が、例えば充実の断面形状のように開断面形状でない場合に比して、アーム部１０Ｂの前後方向及び横方向の良好な剛性及び強度を確保しつつ、アーム部を容易に弾性変形させることができる。従って、ナックル１０の前後方向及び横方向の剛性及び耐久性を確保しつつ、アーム部１０Ｂが開断面形状を有していない場合に比して操舵初期の操舵フィーリングを向上させることができる。
【００２７】
［第二の実施形態］
図３は、本発明の第二の実施形態にかかるハイマウントダブルウィッシュボーン式サスペンション用ナックル１０を示す背面図である。なお、図３において、図１に示された部材に対応する部材には、図３において付された符号と同一の符号が付されている。
【００２８】
第二の実施形態においても、ボールジョイント２２のソケット部はアッパアーム２６の外端２６Ａに固定され、ボール部材のステム２８はナット３０により連結部材２０の外端部に固定されている。しかし、ボール部材のステム２８の下端は特定の部分１６から車両の前方側へ隔置されており、これにより図には示されていない工具によるナット３０の回転に支障がないようになっている。
【００２９】
図４に示されているように、特定の部分１６は、中心線４２に沿って延在し車両の前後方向に隔置された半円筒体１６Ｆ及び１６Ｒよりなっている。半円筒体１６Ｆ及び１６Ｒは、互いに向かい合う方向に開いた円弧状の断面形状を有しており、半円筒体１６Ｆ及び１６Ｒの断面形状及び間隔は、特定の部分１６の剪断中心軸４４が中心線４２に整合するように設定されている。図３に示されているように、中心線４２の延長線及び剪断中心軸４４の延長線は、ボールジョイント２２のボール部の中心２４を通っている。
【００３０】
以上の説明から解るように、第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様の作用効果が得られる。即ち、車両の加減速時及び旋回時にアーム部１０Ｂの上端に車両の前後方向及び横方向の力が作用しても、力の作用点は剪断中心軸４４の延長線上に位置するので、アーム部１０Ｂには捩りモーメントは作用しない。従って、特定の部分１６の剪断中心軸４４の延長線がボールジョイント２２のボール部の中心２４を通っていない場合に比して、車両の前後方向及び横方向についてナックル１０のアーム部１０Ｂの良好な剛性及び耐久性を確保することができる。
【００３１】
また、第二の実施形態によれば、ナックル１０のアーム部１０Ｂは特定の部分１６を有し、特定の部分１６はその全長に亘り互いに向かい合う方向に開いた半円筒体１６Ｆ及び１６Ｒよりなり、開断面形状を有している。よって、ナックル１０のアーム部１０Ｂの断面形状が、例えば充実の断面形状のように開断面形状でない場合に比して、アーム部１０Ｂの前後方向及び横方向の良好な剛性及び強度を確保しつつ、その弾性変形を容易にすることができる。従って、ナックル１０の前後方向及び横方向の剛性及び耐久性を確保しつつ、アーム部１０Ｂが開断面形状を有していない場合に比して操舵初期の操舵フィーリングを向上させることができる。
【００３２】
特に、第二の実施形態によれば、中心線４２の延長線及び剪断中心軸４４の延長線の両者が、ボールジョイント２２のボール部の中心２４を通っている。また、特定の部分１６の下端における剪断中心軸４４とアーム部１０Ｂの延長部１８の上端の剪断中心軸との間のずれは、上述の第一の実施形態の場合に比して、非常に小さい。よって、第一の実施形態の場合に比して、特定の部分１６の上端と連結部材２０との連結部及び特定の部分１６の下端と延長部１８の上端との連結部に作用する応力を低減し、これによりこれらの連結部の耐久性を第一の実施形態の場合に比して向上させることができる。
【００３３】
また、第二の実施形態によれば、特定の部分１６は、互いに向かい合う方向に開き互いに隔置された半円筒体１６Ｆ及び１６Ｒよりなっているので、上述の第一の実施形態の場合に比して、中心線４２の周りに容易に弾性変形することができる。従って、第一の実施形態の場合よりも、操舵初期の操舵フィーリングを向上させることができる。
【００３４】
なお、第一及び第二の実施形態によれば、特定の部分１６は全長に亘り一定の開断面形状を有している。よって、例えば鋼板をプレス成形するなどの方法により、特定の部分１６を能率よく低廉に製造することができる。
【００３５】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００３６】
例えば、特定の部分１６の断面形状は、上述の第一の実施形態においてはＣ形であり、上述の第二の実施形態においては半円形である。しかし、特定の部分１６がその中心線４２の周りに容易に弾性変形することができると共に、剪断中心軸４４の延長線がボールジョイント２２のボール部の中心２４を通る限り、断面形状はＵ形及びステープル形のような他の開断面形状であってもよい。
【００３７】
また、上述の第一及び第二の実施形態においては、特定の部分１６はその全長に亘り一定の断面形状を有している。しかし、特定の部分１６の断面形状は全長に亘り一定でなくてもよい。例えば、第一の実施形態においては、下方へ向かうにつれて直径が漸次増大したり、断面形状が漸次Ｕ形に近づいたりすることにより、剪断中心軸４４が中心線４２に対し傾斜しキングピン軸４０に近づけられてもよい。また、第二の実施形態においては、下方へ向かうにつれて半円筒体１６Ｆ及び１６Ｒの断面形状の半径が漸次増大されてもよく、半円筒体１６Ｆ及び１６Ｒの間隔が漸次増大されてもよい。
【００３８】
また、上述の第一及び第二の実施形態においては、アッパアーム２６はＡ形アームである。しかし、アッパアーム２６は、Ｉ形アームであってもよく、一対のＩ形アームよりなるダブルジョイント式のアームであってもよい。上記後者の場合には、前側のＩ形アームの内端及び外端のジョイントの中心を結ぶ中心線と後側のＩ形アームの内端及び外端のジョイントの中心を結ぶ中心線との交点を仮想の枢点として、特定の部分１６の開断面形状は、剪断中心軸４４の延長線が仮想の枢点を通るよう設定されてよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…ナックル、１０Ａ…ナックル本体部、１０Ｂ…アーム部、１２…車輪、１４…回転軸線、１６…特定の部分、２２…ボールジョイント、２６…アッパアーム、４０…キングピン軸、４４…剪断中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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