JP2007307947A - ナックルアーム付きショックアブソーバ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングギアボックスなどの各部材の配置に関して設計の自由度を向上させる。
【解決手段】ナックルアーム付きショックアブソーバ構造は、ショックアブソーバ１０と、ショックアブソーバ１０に取り付けられ、コイルスプリングの一端が固定されるスプリングサポート１２と、タイロッドからの荷重を受けて操舵力を伝達するナックルアーム２０と、を備え、ナックルアーム２０は、スプリングサポート１２の外周部から外側に向けて突出して形成されている。ナックルアーム２０は、スプリングサポート１２から突出するアーム部２１と、アーム部２１の端部に固定され、ボールジョイントが取り付けられるボールジョイント取付部２２と、を含み、少なくともアーム部２１がプレス加工によりスプリングサポート１２と一体に形成されていてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイロッドからの荷重を受けて操舵力を伝達するナックルアームが固定されたショックアブソーバの構造に関する。

従来から、ショックアブソーバのアウタチューブの外周にロアスプリングシート、タイロッド取付用アーム、及びナックルブラケットを溶接にて固定する構造が知られている。また、アウタチューブにロアスプリングシートとタイロッド取付用アームを固定する場合に、別体のロアスプリングシートとタイロッド取付用アームとをサブ組立体として構成し、このサブ組立体をアウタチューブに固定する構造も知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、タイロッド取付用アームはロアスプリングシートの下方に固定されている。
特開２００１−２４８６７７号公報

ところで、車両の下部には構造部材やサスペンション機構、ステアリング機構などのさまざまな部材が密に配置される。各部材は限られたスペースにその機能を充分に達することができるように配置されなければならない。例えばステアリングギアボックスは、ステアリングホイールからの入力を左右の車輪に伝達することができるように車両中央部の左右輪の連結経路上に配設される必要がある。またタイロッドのような可動部材に対しては可動用の空間を確保する必要がある。このような状況から車両下方側でのスペースの確保は、設計上重要な課題となっている。

そこで、本発明は、各部材の配置に関して設計の自由度を向上させることができるナックルアーム付きショックアブソーバ構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のナックルアーム付きショックアブソーバ構造は、ショックアブソーバと、ショックアブソーバに取り付けられ、コイルスプリングの一端が固定されるスプリングサポートと、タイロッドからの荷重を受けて操舵力を伝達するナックルアームと、を備えるナックルアーム付きショックアブソーバ構造であって、ナックルアームは、スプリングサポートの外周部から外側に向けて突出して形成されている。

この態様によれば、ナックルアームがスプリングサポートの外周部から外側に向けて突出して形成されているので、ナックルアームを従来よりも高めの位置に配置することができるとともにスプリングサポートの車両下方側にスペースを確保することができる。その結果、他の部材の配置等の設計の自由度を向上させることができる。

ナックルアームは、スプリングサポートから突出するアーム部と、アーム部の端部に固定され、タイロッドに接続されるボールジョイントが取り付けられるボールジョイント取付部と、を含み、少なくともアーム部がプレス加工によりスプリングサポートと一体に形成されていてもよい。

この態様によれば、ナックルアームのアーム部がスプリングサポートと一体に形成されるので、車両への組付作業における部品点数が削減され作業性を向上させることができる。また、プレス加工による一体化が採用されているので、従来の鍛造製のナックルアームに比較して製造コスト及び部材重量を大幅に低減させることができる。

アーム部の開断面のせん断中心がボールジョイント中心からキングピン軸への垂線上に配置されてもよい。このようにすれば、アーム部の断面を開断面とした場合におけるタイロッドからの入力に対する捩れを発生しにくくすることができる。また、アーム部の断面を開断面とすることができれば、断面を閉断面とするための溶接等の接合工程等が不要となる。すなわち、アーム部の断面を開断面とした場合の捩れに対する強度と製造工程の短縮とを両立することができる。

本発明によれば、各部材の配置に関して設計の自由度を向上させることが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るショックアブソーバ１０の構造の要部を示す概略斜視図である。ショックアブソーバ１０は車両のサスペンション機構の一部を構成する。ショックアブソーバ１０の中央部にはスプリングサポート１２が固定されている。スプリングサポート１２は、ショックアブソーバ１０の外表面を構成する円筒状のアブソーバシェル１４の表面に溶接等により固定されている。スプリングサポート１２の上面にはコイルスプリング（図示せず）の一端が固定される。なおコイルスプリングの他端はスプリングサポート１２の上方においてスプリングサポート１２に対向してショックアブソーバ１０に固定されている他のスプリングサポート（図示せず）に固定される。

ショックアブソーバ１０の下端部にはアブソーバロアブラケット１６が取り付けられている。アブソーバロアブラケット１６はアブソーバシェル１４の下端部に固定されている。アブソーバロアブラケット１６には、車輪に操舵力を伝達するためのナックル（図示せず）が取り付けられる。アブソーバロアブラケット１６は、ナックルが配置される所定の方向に向けて互いに平行に延びる２枚の平板状のナックル取付部１５を含む。

本実施形態においてスプリングサポート１２は、スプリングサポート本体部１８とナックルアーム２０とを含んで構成される。スプリングサポート本体部１８は上向きに開とされた略円形の皿状の形状とされており、コイルスプリングの一端が固定される円板部１７と円板部１７の外周部に一体に形成されている短筒状のリム部１９とを含む。

ナックルアーム２０は、スプリングサポート本体部１８の外周部から外側に向けて突出して形成されている。ナックルアーム２０は、ショックアブソーバ１０の中心軸に概ね垂直に、かつアブソーバロアブラケット１６のナックル取付部１５が延在する方向に概ね垂直な方向に延びている。

ナックルアーム２０は、アーム部２１とボールジョイント取付部２２とを含む。アーム部２１は中空の梁状に形成され（図２参照）、スプリングサポート本体部１８の皿状の外周部であるリム部１９の一部分から突出してスプリングサポート本体部１８と一体に形成されている。アーム部２１の先端部には鍛造により製作されたボールジョイント取付部２２が固定されている。ボールジョイント取付部２２にはボールジョイント（図示せず）を介してタイロッド（図示せず）が接続される。運転者によるステアリングホイールの操作によりタイロッドが駆動され、ナックルアーム２０、スプリングサポート１２、ショックアブソーバ１０及びアブソーバロアブラケット１６を介してナックル及び車輪に操舵力が伝達される。

図２は、本実施形態に係るアーム部２１の断面を示す図である。図２には、アーム部２１の長手方向に垂直な面によるアーム部２１の断面が示されている。図２に示されるように、アーム部２１の断面は、矩形状の薄肉の閉断面とされている。アーム部２１の断面は接合部２４において溶接等により接合されることにより閉断面として形成される。接合部２４は、図１に示されるように、アーム部２１の上面においてスプリングサポート本体部１８側の端部からボールジョイント取付部２２へと直線状に延びている。

本実施形態に係るスプリングサポート１２は次のように製造される。まず、スプリングサポート本体部１８とアーム部２１とは例えばプレス加工により１枚の鉄板から一体の部材として形成される。プレス加工終了時にアーム部２１の断面が開断面である場合にはアーム部２１の接合部２４が溶接等により接合され、アーム部２１の断面は閉断面とされる。次いで、別途鍛造により製作されたボールジョイント取付部２２がアーム部２１の先端部に溶接等により固定される。

サスペンションやエンジンコンパートメント内部の配置上の制約からセンターテイクオフ構造のギアボックスを採用する場合などのようにギアボックスが比較的高めの位置に配置される場合には、従来は通常ナックルアームを溶接等によりスプリングサポートの下方の部位にショックアブソーバ１０に直接取り付けることが多い。

ところが、上述のように本実施形態においては、ナックルアーム２０がスプリングサポート１２のスプリングサポート本体部１８の外周部から外側に向けて突出して形成されている。このため、ナックルアーム２０の配置を従来よりも高めの位置とすることが可能となりセンターテイクオフ構造のギアボックスを採用する場合のギアボックスの高さ方向の位置の設計の自由度が向上する。また、この構造により、スプリングサポート１２の車両下方側にスペースを確保することができる。これにより、他の部材の配置等の設計の自由度を向上させることができる。

また、本実施形態においては、ナックルアーム２０のアーム部２１がプレス加工によりスプリングサポート１２に一体に形成される。このため、車両への組付作業における部品点数を削減し作業性を向上させることができる。また、従来の鍛造製のナックルアームに比較して製造コスト及び部材重量を例えば半分以下に大幅に低減させることができる。

次に図３〜図６を参照して本実施形態の変形例を説明する。上述の実施形態においてはナックルアーム２０のアーム部２１の断面は閉断面であったが、この変形例においてはアーム部２１の断面が開断面とされる点が異なる。なお、以下では上述の実施形態と同一の内容については、説明を適宜省略する。

図３は、本実施形態の変形例に係るショックアブソーバ１０の構造の要部を示す概略斜視図である。図４は、本変形例に係るスプリングサポート１２を上方から見た平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線についての概略断面図である。図６は、図４のＢ−Ｂ線についての概略断面図である。

図３及び図４に示されるように、アーム部２１の上面には溝２８が形成されている。溝２８は、上述の実施形態における接合部２４（図１参照）に対応する箇所に形成されている。つまり、溝２８はスプリングサポート本体部１８側の端部からボールジョイント取付部２２へと直線状に延びている。

このため、アーム部２１の断面は車両の上方側に開いた開断面となる。その結果、図５及び図６に示されるように、各断面のせん断中心３０はスプリングサポート１２の下方に配置されることとなる。

本変形例においては、ボールジョイント中心２６がボールジョイント取付部２２の下方となるように設計されている（図３参照）。それとともに、各断面のせん断中心３０がボールジョイント中心２６から駆動輪の回転軸であるキングピン軸への垂線上に配置されるよう設計されている。これにより、アーム部２１の断面を開断面とした場合であっても操舵時のタイロッドからの入力に対するナックルアーム２０の捩れを発生しにくくすることができる。また、アーム部２１の断面を開断面とすることができれば、断面を閉断面とするための溶接工程等が不要となる。よって、本変形例によればアーム部２１の断面を開断面とした場合の捩れに対する強度と製造工程の短縮とを両立させることができる。

なお、設計上の理由によりボールジョイント中心２６がボールジョイント取付部２２の上方に配置される場合には、アーム部２１の各断面を下開きの開断面とすることが望ましい。このようにすれば、各断面のせん断中心３０がスプリングサポート１２の上方に配置されることとなるので、ボールジョイント中心２６からキングピン軸への垂線上にナックルアーム２０の各断面のせん断中心３０を配置することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るショックアブソーバの構造の要部を示す概略斜視図である。 本実施形態に係るナックルアームのアーム部の断面を示す図である。 本実施形態の変形例に係るショックアブソーバの構造の要部を示す概略斜視図である。 本変形例に係るスプリングサポートを上方から見た平面図である。 図４のＡ−Ａ線についての概略断面図である。 図４のＢ−Ｂ線についての概略断面図である。

符号の説明

１０ ショックアブソーバ、 １２ スプリングサポート、 ２０ ナックルアーム、 ２１ アーム部、 ２２ ボールジョイント取付部。

Claims (3)

1. ショックアブソーバと、ショックアブソーバに取り付けられ、コイルスプリングの一端が固定されるスプリングサポートと、タイロッドからの荷重を受けて操舵力を伝達するナックルアームと、を備えるナックルアーム付きショックアブソーバ構造であって、
   前記ナックルアームは、前記スプリングサポートの外周部から外側に向けて突出して形成されていることを特徴とするナックルアーム付きショックアブソーバ構造。
2. 前記ナックルアームは、前記スプリングサポートから突出するアーム部と、前記アーム部の端部に固定され、前記タイロッドに接続されるボールジョイントが取り付けられるボールジョイント取付部と、を含み、
   少なくとも前記アーム部がプレス加工により前記スプリングサポートと一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のナックルアーム付きショックアブソーバ構造。
3. 前記アーム部の開断面のせん断中心がボールジョイント中心からキングピン軸への垂線上に配置されることを特徴とする請求項２に記載のナックルアーム付きショックアブソーバ構造。
   

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