(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナックル本体と、先端部にステアリングロッドの端部が連結するボールスタットが設けられる断面４角形状のナックルアームとを備えた自動車のステアリングナックル構造において、
前記ナックル本体にボールベアリングを介して前輪が挿通される孔を形成し、この孔の中心に設けた中心点とオフセットさせた状態で前記ナックルアームを設け、該ナックルアームのアーム部分を傾斜又は湾曲させて形成し、前記ナックルアームの先端部を前記断面方向と垂直に交わる前記中心点の延長線上に配設し、
車両のコーナリング時に斜め方向からの加わる曲げ力の方向と一致する基準軸を前記ナックルアームに設け、
前記ナックルアームの断面で前記基準軸方向を該基準軸と垂直に交わる方向よりも大きな寸法とすべく前記基準軸に沿って前記ナックルアームの端部に肉盛部を形成したことを特徴とする自動車のステアリングナックル構造。
【請求項２】
ナックル本体と、先端部にステアリングロッドの端部が連結するボールスタットが設けられる断面４角形状のナックルアームとを備えた自動車のステアリングナックル構造において、
前記ナックル本体の中心部にボールベアリングを介して前輪が挿通される孔を形成し、この孔の中心に設けた前記ナックル本体の中心部とオフセットさせた状態で前記ナックルアームを設け、
前記ナックルアームのアーム部分を傾斜又は湾曲させて形成し、前記ナックルアームの先端部を前記断面方向と垂直に交わる前記中心点の延長線上に配設し、
車両のコーナリング時に斜め方向からの加わる曲げ力の方向と一致する基準軸を前記ナックルアームに設け、前記ナックルアームの断面で前記ナックルアームの前記基準軸に沿う長さを前記断面４角形の対角線の長さよりも長く形成したことを特徴とする自動車のステアリングナックル構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリング装置のリンク部材が連結されるナックルアームの断面形状を改良した自動車のステアリングナックル構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の前輪装着部には、図６及び図７に示すように、ステアリング装置のステアリングロッド１やフロントサスペンションのストラット２等が連結するステアリングナックル３が配設されている。このステアリングナックル３は左右とも同じ形状であるので、便宜上の片側（図６及び図７は右側）部分を例にして説明する。なお、図６において、符号Ｆは車両の前方方向を示す。
【０００３】
図８は上記ステアリングナックル３を拡大して示した正面図で、ナックル本体３ａの一側（図８においては右側）にはナックルアーム４が突設し、ナックルアーム４の先端上部にはボールスタット５が設けられている。このボールスタット５にステアリングロッド１の端部が連結するようになっている。また、ナックル本体３ａの他側にはブレーキキャリパ（図示略）が取り付けられるブレーキキャリパ取付アーム６が２個突出して設けられている。
【０００４】
さらに、ステアリングナックル３のナックル本体３ａの上側にはサスペンションのストラット２が連結するストラット取付アーム７が、車両の内側に湾曲するように（車両取付時において）形成されている。また、ナックル本体３ａの下側にはロアアーム８（図７参照）が取り付けられるロアアーム取付アーム９がストラット取付アーム７に対向するように設けられている。そして、ステアリングナックル３の中央部には孔１０が設けられており、この孔１０にはボールベアリング（図示略）を介して前輪の軸部（図示略）が挿通、保持されるようになっている。
【０００５】
量産品のステアリングナックル３は、通常、鋳鉄で形成され、その一側に設けられたナックルアーム４の断面は、基本的に、図９に示されるような４角形となっている。このようなステアリングナックル３に、例えばコーナリング時、前輪からの横力（図７に示す力Ｆ1 ）が入力した場合、ナックルアーム４は斜め横方向からの曲げ力Ｓを受けることになる。これはナックルアーム４の先端上部に設けられたボールスタット５にコーナリング際の力（荷重）Ｆ1 が加わり捻じれるからである。
【０００６】
なお、車両用サスペンションのステアリングナックルとして、実開平２−１２４７６６号公報に開示されているものがある。この公報に開示されているものは、ステアリング装置のリンク部材が結合されるナックルアームをステアリングナックルの中心からオフセットさせて取り付けるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した従来技術において、例えば、車両のコーナリング時、断面４角形のナックルアームに斜め横方向からの曲げ力が加わった場合、断面４角形のナックルアームの断面剛性はこの曲げ力に対し有効でない場合がある。
【０００８】
そこで、ボールスタット入力（ナックルアームに対する斜め横方向からの曲げ力）に対して、断面剛性を効果的に上げるためには、ナックルアームの断面積を大きくすることが考えられるが、単に断面を大きく形成しても、ナックルアームが従来のような４角形では、余肉が多くなってステアリングナックルの重量が増加し操作性が低下してしまう問題があった。
【０００９】
なお、実開平２−１２４７６６号公報に開示されている車両用サスペンションのステアリングナックルは、ナックルアームが断面４角形であるので、本発明の課題を解決していない。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、ステアリングナックルのナックルアームの断面形状を曲げ力がかかる方向に大きくして、効果的に断面剛性を上げるようにした自動車のステアリングナックル構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ナックル本体と、先端部にステアリングロッドの端部が連結するボールスタットが設けられる断面４角形状のナックルアームとを備えた自動車のステアリングナックル構造において、前記ナックル本体にボールベアリングを介して前輪が挿通される孔を形成し、この孔の中心に設けた中心点とオフセットさせた状態で前記ナックルアームを設け、該ナックルアームのアーム部分を傾斜又は湾曲させて形成し、前記ナックルアームの先端部を前記断面方向と垂直に交わる前記中心点の延長線上に配設し、車両のコーナリング時に斜め方向からの加わる曲げ力の方向と一致する基準軸を前記ナックルアームに設け、前記ナックルアームの断面で前記基準軸方向を該基準軸と垂直に交わる方向よりも大きな寸法とすべく前記基準軸に沿って前記ナックルアームの端部に肉盛部を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、ナックル本体と、先端部にステアリングロッドの端部が連結するボールスタットが設けられる断面４角形状のナックルアームとを備えた自動車のステアリングナックル構造において、前記ナックル本体の中心部にボールベアリングを介して前輪が挿通される孔を形成し、この孔の中心に設けた前記ナックル本体の中心部とオフセットさせた状態で前記ナックルアームを設け、前記ナックルアームのアーム部分を傾斜又は湾曲させて形成し、前記ナックルアームの先端部を前記断面方向と垂直に交わる前記中心点の延長線上に配設し、車両のコーナリング時に斜め方向からの加わる曲げ力の方向と一致する基準軸を前記ナックルアームに設け、前記ナックルアームの断面で前記ナックルアームの前記基準軸に沿う長さを前記断面４角形の対角線の長さよりも長く形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の１例を図１及び図２に基づき、図６乃至図９と同一部材には同一の符号を付して説明する。図１に示すものは、本発明のステアリングナックル１１であり、図２はこのステアリングナックル１１を正面から見たものである。ステアリングナックル１１は、車両の前部両側に取り付けられているが、説明の便宜上、右側に配置されるものを例にして説明する。ステアリングナックル１１のナックル本体１１ａの一側にはナックルアーム１２が突設しており、他側にはブレーキキャリパ（図示略）が取り付けられるブレーキキャリパ取付アーム６が設けられている。
【００１４】
さらに、ナックル本体１１ａの上側にはフロントサスペンションのストラット２（図７参照）が取り付けられるストラット取付アーム７が設けられており、下側にはロアアーム８（図７参照）が取り付けられるロアアーム取付アーム９が設けられている。また、ステアリングナックル１１の中心部には孔１０が形成されており、この孔１０にはボールベアリング（図示略）を介して前輪の軸部（図示略）が挿通する。
【００１５】
ナックルアーム１２は、図２に示すように、ステアリングナックル１１の中心部０より距離Ｌだけオフセットされた状態でナックル本体１１ａに設けられている。また、ナックルアーム１２の先端上部にはステアリング装置のリンク部材、すなわち、ステアリングロッド１（図７参照）が連結するためのボールスタット５が取り付けられている。ナックルアーム１２の断面は、従来のように４角形でなく、曲げ力Ｓがかかる方向にかけてその垂直方向よりも大きな寸法となるような形状に形成されている。
【００１６】
これを図３に基づいて説明する。図３は図２のナックルアーム１２のＡ−Ａ線に沿う断面を示したもので、図中、符号Ｉはステアリングナックル１１を車体に配置した際の車幅方向の室内側を示し、符号Ｏは室外側を示している。また、符号Ｓの矢印は、曲げ力Ｓの方向を示したものである。この曲げ力Ｓの方向を本実施の形態では肉盛りのための基準軸にしている。
【００１７】
図３において、破線で示す４角形のものは従来のナックルアーム４の断面（図９参照）であり、実線で示す略ひし形のものは本発明のナックルアーム１２の断面である。すなわち、本発明のナックルアーム１２は、その断面を従来の４角形のナックルアーム４の室内側Ｉと室外側Ｏの、基準軸と関係のない角部分１３の余肉１４を削り、室内側Ｉの下部に大きいＲ（丸み）の肉盛部１５を設けた形状としている。
【００１８】
つまり、曲げ力Ｓの方向と同じ方向の基準軸の基端側に肉盛部１５を設けている。これによって、ナックルアーム４は、曲げ力Ｓがかかる方向にかけてその垂直方向よりも大きな寸法となっている。なお、図１のナックルアーム１２の内部の４角形と略楕円形は、従来のナックルアーム４と本発明のナックルアーム１２の断面を比較して示したものである。また、図３において、符号５で示すものはボールスタットである。なお、図３において、符号Ｒは丸みが大きい部分を示している。
【００１９】
以上のように構成したことにより、車両のコーナリングの際、車体に取り付けられたステアリングナックル１１のナックルアーム１２に斜め横方向からの曲げ力Ｓがかかっても、ナックルアーム１２の断面を曲げ力Ｓがかかる方向にかけて（基準軸に沿って）その垂直方向よりも大きな寸法（肉盛部）となるような形状に形成してあるので、この斜め横方向からの曲げ力Ｓに対して効果的に断面剛性を発揮することができ、かつ、曲げ力Ｓの方向と同じ方向の基準軸とは関係のない角部分１３の余肉１４を削ったことにより、ナックルアーム１２、すなわちステアリングナックル１１の軽量化を図ることが可能になる。
【００２０】
次に、本発明のステアリングナックル１１の他の例を図４に基づいて説明する。このステアリングナックル１１はナックルアーム１２の断面形状を略ひし形に形成したものである。すなわち、ナックルアーム１２の曲げ力Ｓがかかる方向と同じ方向の基準軸の基端部及び先端部、換言すれば、ナックルアーム１２の車幅方向の室内側Ｉの下部と、室外側Ｏの上部とに肉盛部１５を設けて、ナックルアーム１２の基準軸に沿う長さを断面４角形の対角線の長さよりも長く形成し、断面剛性を上げている。さらに、基準軸と関係のない両角部分１３の余肉１４を削って軽量化を図っているものである。なお、図４において、符号Ｒは丸みが大きい部分を示している。作用は前述した実施の形態の１例と略同様なので省略する。
【００２１】
また、次に、本発明のステアリングナックル１１のさらに他の例を、図５に基づいて説明する。このステアリングナックル１１はナックルアーム１２の断面形状を略台形に形成したものである。すなわち、ナックルアーム１２の曲げ力Ｓと同じ方向の基準軸の基端部のみ、換言すれば、ナックルアーム１２の車幅方向の室内側Ｉの下部のみに肉盛部１５を設けて、ナックルアーム１２の基準軸に沿う長さを断面４角形の対角線の長さよりも長く形成し、断面剛性を上げている。さらに、基準軸と関係のない室内側Ｉの角部分１３のみの余肉１４を削って軽量化を図っているものである。なお、図５において、符号Ｒは丸みが大きい部分を示している。作用は実施の形態の１例と略同様なので、上記と同じく省略する。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１記載及び請求項２記載の発明は、ステアリング装置のリンク部材が連結するステアリングナックルのナックルアームの断面形状を曲げ力がかかる方向にかけてその垂直方向よりも大きな寸法（肉盛部）に形成したので、ナックルアームにかかる斜め横方向からの曲げ力に対して断面剛性を確実に上げることができる。このように断面剛性を上げたので、操舵性をも大幅に向上させることができる。
【００２３】
また、ナックルアームの断面形状を曲げ力がかかる方向にかけてその垂直方向よりも大きな寸法（肉盛部）にし、ナックルアームの曲げ力がかかる方向と関係のない方向の部分の余肉を削るようにしたので、重量を増加させることなく断面剛性を上げることができる。したがって、従来の断面４角形のナックルアームよりも若干軽量に形成することができる。
【００２４】
ナックルアームの断面形状を曲げ力がかかる方向にかけて大きな寸法にしたので、ナックルアームの角部が大きい丸み（Ｒ形状）となり、従来、形状寸法によって小さい丸みの角部分（断面４角形のナックルアームの角部分）等に発生し易かった巣の問題もこれによって解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示すステアリングナックルの斜視図である。
【図２】図１に示すものの正面図である。
【図３】図２に示すナックルアームのＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図４】本発明のナックルアームの他の例を示す拡大断面図である。
【図５】本願発明のナックルアームのさらに他の例を示す拡大断面図である。
【図６】ステアリングナックルを説明するための斜視図である。
【図７】従来のステアリングナックルの取付状態を示す図である。
【図８】図７に示すステアリングナックルのＢ矢視図である。
【図９】図８に示すナックルアームのＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ステアリングロッド
１１  ステアリングナックル
１２  ナックルアーム
Ｉ  室内側
Ｏ  室外側
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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