JP2008207663A

JP2008207663A - Wheel mounting structure

Info

Publication number: JP2008207663A
Application number: JP2007045881A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kobayashi; 敏行小林; Chikashi Kurata; 史倉田; Takeshi Ishii; 岳史石井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-09-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheel mounting structure of which the size of a mounting stay part can be reduced as much as possible while sufficiently ensuring the fatigue strength of a knuckle. <P>SOLUTION: In the wheel mounting structure 10 for bolt-fastening a coupling member 16 with ball joints 30, 34 connected thereto to a knuckle 14 to rotatably support a wheel 12, a fork-shaped mounting stay part 42 to be bolt-fastened to the coupling member 16 is provided on the knuckle 14. The distance between bolt holes 44a, 44b formed in a fork part of the mounting stay part 42 is set to be longer than the distance between bolt through holes 46a, 46b formed in the coupling member 16 before the bolt-fastening. A contact surface of the mounting stay part 42 with the coupling member 16 has a shape of generating the inwardly applying force to each of the fork-shaped parts of the mounting stay part 42 after the bolt-fastening. The compressive stress is exerted in the mounting stay part 42 by the bolt-fastening to the coupling member 16. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車輪取付構造に係り、特に、車輪を回転可能に支持するナックルに、ボールジョイントが連結される結合部材をボルト締結する車輪取付構造に関する。 The present invention relates to a wheel mounting structure, and more particularly to a wheel mounting structure in which a coupling member connected to a ball joint is bolted to a knuckle that rotatably supports a wheel.

従来、車輪を回転可能に支持するナックルに、ボールジョイントが連結される結合部材をボルト締結する車輪取付構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車輪取付構造において、ボールジョイントは結合部材に連結されており、そのボールジョイントの連結された結合部材はナックルの下部にボルトにより固定される。また、ナックルには、ボールジョイントを介してタイロッドが連結されていると共に、ダンパ機構を介してインホイルモータが連結されている。
特開２００５−３３５６２３号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a wheel mounting structure in which a knuckle that rotatably supports a wheel is bolted to a coupling member to which a ball joint is coupled (for example, see Patent Document 1). In this wheel mounting structure, the ball joint is connected to a connecting member, and the connecting member connected to the ball joint is fixed to the lower part of the knuckle with a bolt. A tie rod is connected to the knuckle via a ball joint, and an in-wheel motor is connected via a damper mechanism.
JP 2005-335623 A

ところで、上記したナックルには、操舵時や車体上下動時にアッパアームやロワアーム，ダイロッドを通じて大きな荷重が作用し、その荷重作用が繰り返し行われる。また、このナックルには、上記の如くインホイルモータが連結されるため、インホイルモータの重量による荷重が常に作用する。従って、ナックルを構成するうえでは、その疲労強度を十分に確保することが必要である。そこで、かかる機能を実現する手法としては、ナックルの、結合部材とボルト締結される取付ステー部を、十分な疲労強度を持ち得る大きな断面積を有するように構成することが考えられる。 By the way, a large load acts on the above-described knuckle through the upper arm, the lower arm, and the die rod during steering or when the vehicle body moves up and down, and the load action is repeatedly performed. In addition, since the in-foil motor is connected to the knuckle as described above, a load due to the weight of the in-foil motor always acts. Therefore, in constructing the knuckle, it is necessary to ensure its fatigue strength sufficiently. Therefore, as a method for realizing such a function, it is conceivable to configure the mounting stay portion of the knuckle, which is fastened to the coupling member and the bolt, to have a large cross-sectional area that can have sufficient fatigue strength.

しかし、かかる手法では、ナックルの取付ステー部の容積が大きくなるので、サスペンションがストロークしたり車輪が転舵される時にナックル側とロワアームなどとの干渉を回避すべくサスペンションのストロークや車輪の切れ角を制限する必要が生ずるなどの影響が出てしまう。 However, this method increases the volume of the knuckle mounting stay, so when the suspension strokes or the wheels are steered, the suspension stroke and wheel turning angle are avoided to avoid interference between the knuckle side and the lower arm. Such as the need to limit the output.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ナックルの疲労強度を十分に確保しつつ、その取付ステー部の大きさを可能な限り小さくすることが可能な車輪取付構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a wheel mounting structure capable of reducing the size of the mounting stay portion as much as possible while sufficiently securing the fatigue strength of the knuckle. For the purpose.

上記の目的は、車輪を回転可能に支持するナックルに、ボールジョイントが連結される結合部材をボルト締結する車輪取付構造であって、前記ナックルは、前記結合部材とボルト締結する二股形状の取付ステー部を有し、該取付ステー部は、前記結合部材とのボルト締結によって圧縮応力を与えられる車輪取付構造により達成される。 An object of the present invention is to provide a wheel mounting structure in which a coupling member connected to a ball joint is bolted to a knuckle that rotatably supports a wheel, and the knuckle is a bifurcated mounting stay that is bolted to the coupling member. The mounting stay portion is achieved by a wheel mounting structure that is given a compressive stress by bolting with the coupling member.

この態様の発明において、ナックルは、ボールジョイントが連結される結合部材とボルト締結する二股形状の取付ステー部を有しており、この取付ステー部は、結合部材とのボルト締結によって圧縮応力を受ける。ナックルの取付ステー部に圧縮応力が作用すれば、その圧縮応力が作用しない場合に比べて、その部位の強度は向上する。この場合には、その向上した強度分だけ取付ステー部の大きさ（太さ）を小さくすることが可能である。従って、本発明によれば、ナックルの取付ステー部に結合部材とのボルト締結によって圧縮応力を与えることで、ナックルの疲労強度を十分に確保しつつ、その取付ステー部の大きさを可能な限り小さくすることが可能となる。 In this aspect of the invention, the knuckle has a bifurcated mounting stay portion that is bolted to a coupling member to which the ball joint is connected, and this mounting stay portion receives compressive stress by bolt fastening with the coupling member. . If compressive stress is applied to the knuckle attachment stay, the strength of the portion is improved as compared with the case where the compressive stress is not applied. In this case, the size (thickness) of the mounting stay portion can be reduced by the improved strength. Therefore, according to the present invention, by applying compressive stress to the knuckle mounting stay portion by fastening the bolt with the coupling member, the knuckle fatigue strength of the knuckle can be secured as much as possible. It can be made smaller.

尚、上記した車輪取付構造において、前記取付ステー部と前記結合部材とのボルト締結前、該取付ステー部の二股部位それぞれに設けられたボルト穴間の距離は、該結合部材に該取付ステー部のボルト穴それぞれに対応して設けられたボルト穴間の距離よりも長いこととすれば、ナックルの取付ステー部と結合部材とのボルト締結後に、その取付ステー部に圧縮応力を与えることができる。 In the wheel mounting structure described above, the distance between the bolt holes provided at the two fork portions of the mounting stay portion before the bolt fastening between the mounting stay portion and the connecting member is determined by the connecting stay portion on the connecting member. If the distance between the bolt holes provided corresponding to each of the bolt holes is longer than the distance between the bolt holes, it is possible to apply compressive stress to the mounting stay portion after fastening the bolt with the connecting stay portion of the knuckle and the coupling member. .

この場合、前記取付ステー部と前記結合部材との接触面はそれぞれ、ボルト締結後に該取付ステー部の二股部位それぞれに内向きに作用させる力を発生させる形状を有していることとすれば、ナックルの取付ステー部と結合部材とのボルト締結後に、その取付ステー部に結合部材から圧縮応力を与えることができる。 In this case, if the contact surfaces of the mounting stay part and the coupling member each have a shape that generates a force that acts inwardly on each of the bifurcated portions of the mounting stay part after bolt fastening, After the bolt stays between the knuckle mounting stay and the coupling member, compressive stress can be applied to the mounting stay from the coupling member.

また、上記した車輪取付構造において、前記取付ステー部と前記結合部材とのボルト締結前、ボルト穴が設けられた該取付ステー部の二股部位の接触面の法線方向と、該取付ステー部のボルト穴に対応してボルト穴が設けられた該結合部材の接触面の法線方向とは、相対的に角度ずれしており、前記取付ステー部と前記結合部材とのボルト締結後、該取付ステー部の二股部位はそれぞれ、内向きに作用するモーメントを与えられることとすれば、ナックルの取付ステー部と結合部材とのボルト締結後に、その取付ステー部に圧縮応力を与えることができる。 Further, in the wheel mounting structure described above, before fastening the bolt between the mounting stay part and the coupling member, the normal direction of the contact surface of the bifurcated part of the mounting stay part provided with the bolt hole, and the mounting stay part The normal direction of the contact surface of the coupling member provided with the bolt hole corresponding to the bolt hole is relatively angularly deviated, and after the bolt is fastened between the mounting stay portion and the coupling member, the mounting Assuming that each of the bifurcated portions of the stay portion is given an inwardly acting moment, it is possible to apply a compressive stress to the attachment stay portion after fastening the bolt with the attachment stay portion of the knuckle and the coupling member.

本発明によれば、ナックルの疲労強度を十分に確保しつつ、その取付ステー部の大きさを可能な限り小さくすることができる。 According to the present invention, the size of the mounting stay portion can be made as small as possible while sufficiently ensuring the fatigue strength of the knuckle.

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１実施例である車輪取付構造１０を有する車両の車輪１２を車両内側から見た際の外観図を示す。尚、図１においては、その一部に車輪取付構造１０の要部断面が表されている。 FIG. 1 shows an external view of a vehicle wheel 12 having a wheel mounting structure 10 according to a first embodiment of the present invention when viewed from the inside of the vehicle. In addition, in FIG. 1, the principal part cross section of the wheel attachment structure 10 is represented by the part.

本実施例において、車輪１２は、ホイールディスク２０と、そのホイールディスク２０がボルト締結により連結されるホイールハブと、ブレーキロータ２４と、ブレーキキャリパ２６と、インホイルモータ２８と、ホイールディスク２０の外縁に固定されるタイヤと、により構成されている。 In this embodiment, the wheel 12 includes a wheel disc 20, a wheel hub to which the wheel disc 20 is connected by bolt fastening, a brake rotor 24, a brake caliper 26, an in-wheel motor 28, and an outer edge of the wheel disc 20. And a tire fixed to the tire.

ホイールディスク２０は、略ハット型の形状を有しており、ホイールハブ、ブレーキロータ２４、ブレーキキャリパ２６、及びインホイルモータ２８を収納している。ホイールハブは、軸受を介してナックル１４に回転可能に支持されている。ブレーキロータ２４は、内周側でホイールハブの外周側に固定されている。また、ブレーキキャリパ２６は、ブレーキロータ２４の外周端を挟み込むパッドを有しており、ナックル１４に固定されている。 The wheel disc 20 has a substantially hat shape and houses a wheel hub, a brake rotor 24, a brake caliper 26, and an in-wheel motor 28. The wheel hub is rotatably supported by the knuckle 14 via a bearing. The brake rotor 24 is fixed to the outer peripheral side of the wheel hub on the inner peripheral side. The brake caliper 26 has a pad for sandwiching the outer peripheral end of the brake rotor 24 and is fixed to the knuckle 14.

インホイルモータ２８のケースは、ナックル１４に連結されている。インホイルモータ２８は、ナックル１４側に固定されたステータと、ホイールハブ側に連結されたロータと、により構成されており、ステータへの電力供給によりステータとロータとの間に電磁力を作用させてホイールハブを回転させる駆動トルクを発生する電動モータである。インホイルモータ２８のロータの軸中心は、ホイールハブの軸中心からオフセットされている。インホイルモータ２８のロータは、減速機を介してホイールハブに連結されている。インホイルモータ２８の発生した駆動トルクは、減速機を通じてホイールハブに伝達される。従って、車輪１２のタイヤは、インホイルモータ２８の駆動により回転される。 The case of the in-wheel motor 28 is connected to the knuckle 14. The in-wheel motor 28 includes a stator fixed to the knuckle 14 side and a rotor connected to the wheel hub side, and an electromagnetic force is applied between the stator and the rotor by supplying power to the stator. This is an electric motor that generates a driving torque for rotating the wheel hub. The axial center of the rotor of the in-wheel motor 28 is offset from the axial center of the wheel hub. The rotor of the in-wheel motor 28 is connected to the wheel hub via a speed reducer. The driving torque generated by the in-wheel motor 28 is transmitted to the wheel hub through the speed reducer. Accordingly, the tire of the wheel 12 is rotated by driving the in-wheel motor 28.

ナックル１４は、後に詳述するナックルアームとしての結合部材１６を介してタイロッドボールジョイント３０に連結されている。タイロッドボールジョイント３０には、タイロッドの一端が連結されている。このタイロッドの他端は、車体反対側に設けられているタイロッドボールジョイント３０に連結されている。このタイロッドは、車両のステアリングホイールに加わる回転力に応じて、車体右方向又は左方向に変位する。このようにタイロッドが車体右方向又は左方向に変位すると、その力がナックル１４に伝達されることで、車輪１２が転舵される。 The knuckle 14 is connected to the tie rod ball joint 30 via a connecting member 16 as a knuckle arm, which will be described in detail later. One end of a tie rod is connected to the tie rod ball joint 30. The other end of the tie rod is connected to a tie rod ball joint 30 provided on the opposite side of the vehicle body. The tie rod is displaced rightward or leftward of the vehicle body according to the rotational force applied to the steering wheel of the vehicle. When the tie rod is displaced rightward or leftward in this manner, the force is transmitted to the knuckle 14 and the wheel 12 is steered.

また、ナックル１４は、アッパボールジョイント３２に連結されている。このアッパボールジョイント３２には、アッパアームが連結されている。このアッパアームは、車両の上下方向に回動可能に車体に固定されている。更に、ナックル１４は、結合部材１６を介してロワボールジョイント３４に連結されている。ロワボールジョイント３４には、ロワアームが連結されている。このロワアームは、車両の上下方向に回動可能に車体に固定されていると共に、ショックアブソーバを介して車体に連結されている。これにより、車輪１２は、車体に懸架されている。 The knuckle 14 is connected to the upper ball joint 32. An upper arm is connected to the upper ball joint 32. The upper arm is fixed to the vehicle body so as to be rotatable in the vertical direction of the vehicle. Further, the knuckle 14 is connected to the lower ball joint 34 via the coupling member 16. A lower arm is connected to the lower ball joint 34. The lower arm is fixed to the vehicle body so as to be rotatable in the vertical direction of the vehicle, and is connected to the vehicle body via a shock absorber. Thereby, the wheel 12 is suspended by the vehicle body.

このように、本実施例において、車輪１２は、ナックル１４をボールジョイント３２，３４を介してアッパアーム及びロワアームと連結することにより車体に懸架されて、ホイールハブ及びホイールディスク２０の回転が可能となるように支持されると共に、タイロッドとナックル１４とをダイロッドボールジョイント３０を介して連結することにより車体左右方向に転舵可能になる。 Thus, in this embodiment, the wheel 12 is suspended from the vehicle body by connecting the knuckle 14 to the upper arm and the lower arm via the ball joints 32 and 34, and the wheel hub and the wheel disc 20 can be rotated. The tie rod and the knuckle 14 are connected via the die rod ball joint 30 and can be steered in the left-right direction of the vehicle body.

次に、図２乃至図４を参照して、本実施例の特徴部について説明する。図２は、本実施例の車輪取付構造１０の有するナックル１４及び結合部材１６それぞれをボルト穴の中心軸に平行に見た際の外観図を示す。図３は、本実施例の車輪取付構造１０の、ナックル１４と結合部材１６とのボルト締結前における断面図を示す。また、図４は、本実施例の車輪取付構造１０の、ナックル１４と結合部材１６とのボルト締結後における断面図を示す。 Next, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 4, the characteristic part of a present Example is demonstrated. FIG. 2 shows an external view when the knuckle 14 and the coupling member 16 included in the wheel mounting structure 10 of this embodiment are viewed in parallel to the central axis of the bolt hole. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the wheel mounting structure 10 of the present embodiment before the knuckle 14 and the coupling member 16 are fastened with bolts. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the wheel mounting structure 10 of the present embodiment after the knuckle 14 and the coupling member 16 are bolted.

本実施例において、車輪１２は、以下に示す車輪取付構造１０により車両に取り付けられている。すなわち、本実施例の車輪取付構造１０において、上記したナックル１４と、タイロッドボールジョイント３０及びロワボールジョイント３４が連結される結合部材１６とは、互いにボルト４０ａ，４０ｂにより固定される。 In this embodiment, the wheel 12 is attached to the vehicle by a wheel mounting structure 10 shown below. That is, in the wheel mounting structure 10 of the present embodiment, the knuckle 14 and the coupling member 16 to which the tie rod ball joint 30 and the lower ball joint 34 are coupled are fixed to each other by the bolts 40a and 40b.

ナックル１４は、ステアリング操舵時すなわち車輪１２の転舵時に常にロワアームとの干渉が生じないように、その下部側が車幅方向から見て二股形状となるように構成されており、結合部材１６とボルト締結する二股形状の取付ステー部４２を有している。この取付ステー部４２は、共に下方（厳密には斜め下方）に延びてかつ互いに車両前後に並ぶ二本の足４２ａ，４２ｂを有している。 The knuckle 14 is configured to have a bifurcated shape when viewed from the vehicle width direction so that there is no interference with the lower arm during steering, that is, when the wheel 12 is steered. It has a bifurcated mounting stay portion 42 to be fastened. The mounting stay portion 42 has two legs 42a and 42b that both extend downward (strictly, obliquely downward) and are arranged in front of and behind the vehicle.

取付ステー部４２の二股部位の足４２ａ，４２ｂには、ボルト４０ａ，４０ｂが挿着されるボルト穴４４ａ，４４ｂが設けられている。すなわち、ナックル１４には、２つのボルト穴４４ａ，４４ｂが形成されている。各ボルト穴４４ａ，４４ｂは、ナックル１４の下方に開口しており、その開口部から上方に向けて延在している。尚、このナックル１４のボルト穴４４ａ，４４ｂは、挿入されたボルト４０ａ，４０ｂがその内壁で締着される構成ではそのボルト径と略同径の内壁に雌ネジが切られたものであってもよく、また、挿入されたボルト４０ａ，４０ｂが反対側でナットで締め付けられる構成ではそのボルト径よりも大きい径を有するものであってもよい。 Bolt holes 44 a and 44 b into which bolts 40 a and 40 b are inserted are provided in the legs 42 a and 42 b at the bifurcated portions of the mounting stay portion 42. That is, the knuckle 14 is formed with two bolt holes 44a and 44b. Each bolt hole 44a, 44b opens below the knuckle 14, and extends upward from the opening. Note that the bolt holes 44a and 44b of the knuckle 14 are configured such that in the configuration in which the inserted bolts 40a and 40b are fastened by the inner wall, a female screw is cut on the inner wall having the same diameter as the bolt diameter. Alternatively, in a configuration in which the inserted bolts 40a and 40b are tightened with nuts on the opposite side, the bolts 40a and 40b may have a diameter larger than the bolt diameter.

また、結合部材１６は、車両前後に延在するようにプレート状に形成されており、ナックル１４とのボルト締結後はナックルアームとして機能する。結合部材１６には、ナックル１４の足４２ａ，４２ｂそれぞれに対応して具体的には２つのボルト穴４４ａ，４４ｂそれぞれに対応して、ボルト４０ａ，４０ｂが挿通されるボルト貫通穴４６ａ，４６ｂが設けられている。ボルト貫通穴４６ａ，４６ｂは、結合部材１６においてロワボールジョイント３４の連結部位を車両前後方向で挟み込む位置に配置されている。すなわち、結合部材１６には、ロワボールジョイント３４の連結部位を挟み込む位置に２つのボルト貫通穴４６ａ，４６ｂが形成されている。ボルト貫通穴４６ａ，４６ｂは、結合部材１６を略上下に貫通するように設けられており、挿入されるボルト４０ａ，４０ｂの径よりも大きい径を有している。 Further, the coupling member 16 is formed in a plate shape so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle, and functions as a knuckle arm after the bolt is fastened to the knuckle 14. The coupling member 16 has bolt through holes 46a and 46b through which the bolts 40a and 40b are inserted, corresponding to the legs 42a and 42b of the knuckle 14, and specifically corresponding to the two bolt holes 44a and 44b, respectively. Is provided. The bolt through holes 46a and 46b are disposed at positions where the connecting portion of the lower ball joint 34 is sandwiched in the vehicle front-rear direction in the coupling member 16. That is, two bolt through holes 46 a and 46 b are formed in the coupling member 16 at positions where the connecting portion of the lower ball joint 34 is sandwiched. The bolt through holes 46a and 46b are provided so as to penetrate the coupling member 16 substantially vertically and have a diameter larger than the diameter of the bolts 40a and 40b to be inserted.

ナックル１４及び結合部材１６はそれぞれ、その製造が行われた段階すなわち両者がボルト締結される前においては、図２及び図３に示す如く、ナックル１４の取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂに空けられた２つのボルト穴４４ａ，４４ｂの中心軸間の距離Ｌｘが、結合部材１６に空けられた２つのボルト貫通穴４６ａ，４６ｂの中心軸間の距離Ｌｙよりも僅かに長くなるように成形されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the knuckle 14 and the coupling member 16 are not provided in the feet 42a and 42b of the mounting stay portion 42 of the knuckle 14, as shown in FIGS. The distance Lx between the center axes of the two bolt holes 44a and 44b is formed to be slightly longer than the distance Ly between the center axes of the two bolt through holes 46a and 46b formed in the coupling member 16. ing.

また、ナックル１４及び結合部材１６はそれぞれ、互いに対向して合致し得る接触面を有している。具体的には、ナックル１４の取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂはそれぞれその先端が尖った形状を有しており、その足４２ａ，４２ｂのボルト穴４４ａ，４４ｂ近傍の下面（接触面）はそれぞれその中心が軸方向に向けて尖った山型に形成されている。尚、ナックル１４の足４２ａ，４２ｂの各接触面は、少なくとも車幅方向から見て、その中心が軸方向に向けて尖った山型に形成されていればよい。また、結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂ近傍の上面（接触面）はそれぞれ、上記したナックル１４の足４２ａ，４２ｂの接触面と合致するように、その中心が軸方向に向けて窪んだ谷型に形成されている。尚、結合部材１６の各接触面は、少なくとも車幅方向から見て、その中心が軸方向に向けて窪んだ谷型に形成されていればよい。 Further, each of the knuckle 14 and the coupling member 16 has a contact surface that can face and match each other. Specifically, the feet 42a and 42b of the attachment stay portion 42 of the knuckle 14 have sharpened tips, and the lower surfaces (contact surfaces) of the feet 42a and 42b near the bolt holes 44a and 44b are Each of them has a mountain shape whose center is pointed in the axial direction. The contact surfaces of the feet 42a and 42b of the knuckle 14 may be formed in a mountain shape whose center is pointed in the axial direction when viewed from at least the vehicle width direction. Further, the upper surfaces (contact surfaces) in the vicinity of the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 16 are recessed in the axial direction so that the upper surfaces (contact surfaces) thereof coincide with the contact surfaces of the feet 42a and 42b of the knuckle 14, respectively. It is formed in a valley shape. In addition, each contact surface of the coupling member 16 should just be formed in the trough shape in which the center looked at the axial direction seeing at least from the vehicle width direction.

上記したナックル１４の足４２ａ，４２ｂの各接触面における山型の頂点は、ボルト穴４４ａ，４４ｂの中心軸上に或いはその中心軸を通るようにあり、また、結合部材１６の各接触面における谷型の底点は、ボルト貫通穴４６ａ，４６ｂの中心軸上に或いはその中心軸を通るようにある。上記の如く、ナックル１４のボルト穴４４ａ，４４ｂの中心軸間の距離Ｌｘは、結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂの中心軸間の距離Ｌｙよりも長いので、従って、ナックル１４の足４２ａ，４２ｂの各接触面の山型の頂点間の距離（＝上記した距離Ｌｘ）は、ナックル１４と結合部材１６とのボルト締結前は、結合部材１６の各接触面の谷型の底点間の距離（＝上記した距離Ｌｙ）よりも長い。 The crests of the contact surfaces of the feet 42a and 42b of the knuckle 14 are located on or through the central axes of the bolt holes 44a and 44b. The bottom of the valley shape is on or through the central axis of the bolt through holes 46a and 46b. As described above, the distance Lx between the central axes of the bolt holes 44a and 44b of the knuckle 14 is longer than the distance Ly between the central axes of the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 16, and therefore, the foot 42a of the knuckle 14 is accordingly. 42b, the distance between the peak vertices of each contact surface (= distance Lx described above) is between the bottom points of the valleys of the contact surfaces of the connecting member 16 before the knuckle 14 and the connecting member 16 are fastened with bolts. Longer than the distance (= distance Ly described above).

このような車輪取付構造１０においては、ナックル１４と結合部材１６とがボルト４０ａ，４０ｂによりボルト締結される前は、図３に示す如く、ナックル１４の足４２ａのすべての接触面のうち外側（具体的には、他方の足４２ｂとは反対側）の傾斜部分のみと、結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ近傍のすべての接触面のうち外側（具体的には、他方のボルト貫通穴４６ｂ側とは反対側）の傾斜部分のみとが接し、かつ、ナックル１４の足４２ｂのすべての接触面のうち外側（具体的には、他方の足４２ａとは反対側）の傾斜部分のみと、結合部材１６のボルト貫通穴４６ｂ近傍のすべての接触面のうち外側（具体的には、他方のボルト貫通穴４６ａ側とは反対側）の傾斜部分のみとが接するような状態となり得る。 In such a wheel mounting structure 10, before the knuckle 14 and the coupling member 16 are bolted by the bolts 40 a and 40 b, as shown in FIG. 3, all the contact surfaces of the feet 42 a of the knuckle 14 are outside ( Specifically, only the inclined portion on the side opposite to the other foot 42b and the outer side (specifically, the other bolt through hole 46b side) of all the contact surfaces in the vicinity of the bolt through hole 46a of the coupling member 16. Only the inclined portion on the opposite side) and only the inclined portion on the outside (specifically, the opposite side to the other foot 42a) of all the contact surfaces of the foot 42b of the knuckle 14 Of all the contact surfaces of the member 16 in the vicinity of the bolt through hole 46b, only the inclined portion on the outer side (specifically, the opposite side to the other bolt through hole 46a side) may be in contact.

かかる状態において、ナックル１４の足４２ａのボルト穴４４ａの中心軸と結合部材１６のボルト貫通穴４６ａの中心軸とは、一致しておらず、ボルト穴４４ａの方が外側（具体的には、他方の足４２ｂとは反対側）に位置するようにずれている。すなわち、ナックル１４の足４２ａの接触面における山型の頂点は、結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ近傍の接触面における谷型の底点よりも外側にずれている。また、ナックル１４の足４２ｂのボルト穴４４ｂの中心軸と結合部材１６のボルト貫通穴４６ｂの中心軸とは、一致しておらず、ボルト穴４４ｂの方が外側（具体的には、他方の足４２ａとは反対側）に位置するようにずれている。すなわち、ナックル１４の足４２ｂの接触面における山型の頂点は、結合部材１６のボルト貫通穴４６ｂ近傍の接触面における谷型の底点よりも外側にずれている。 In such a state, the central axis of the bolt hole 44a of the foot 42a of the knuckle 14 and the central axis of the bolt through hole 46a of the coupling member 16 do not coincide with each other, and the bolt hole 44a is outside (specifically, It is shifted so as to be located on the side opposite to the other leg 42b. That is, the peak of the mountain shape on the contact surface of the foot 42 a of the knuckle 14 is shifted outward from the bottom of the valley shape on the contact surface near the bolt through hole 46 a of the coupling member 16. Further, the central axis of the bolt hole 44b of the foot 42b of the knuckle 14 and the central axis of the bolt through hole 46b of the coupling member 16 do not coincide with each other, and the bolt hole 44b is located outside (specifically, the other side). It is shifted so as to be located on the side opposite to the foot 42a. That is, the peak of the mountain shape on the contact surface of the foot 42 b of the knuckle 14 is shifted outward from the bottom of the valley shape on the contact surface in the vicinity of the bolt through hole 46 b of the coupling member 16.

但し、このボルト締結前の状態においても、ナックル１４と結合部材１６との接触面同士が接触された際に、ナックル１４のボルト穴４４ａ，４４ｂは、下方から見て結合部材１６に隠れることはなく、ボルト４０ａ，４０ｂが結合部材１６から径方向へのストレスを受けることなく挿着できるように結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂを通して開口している。 However, even in the state before this bolt fastening, when the contact surfaces of the knuckle 14 and the coupling member 16 are brought into contact with each other, the bolt holes 44a and 44b of the knuckle 14 are hidden from the coupling member 16 when viewed from below. The bolts 40a and 40b are opened through the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 16 so that the bolts 40a and 40b can be inserted without receiving radial stress from the coupling member 16.

かかるボルト締結前の状態からボルト４０ａ，４０ｂが結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂに挿通されてナックル１４のボルト穴４４ａ，４４ｂに挿着される際には、まず、ボルト４０ａ，４０ｂのフランジ部が結合部材１６に接触する。そして、その後は、そのボルト４０ａ，４０ｂの軸力によってナックル１４の取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂと結合部材１６とが、互いに接触する接触面に沿って相対移動する。 When the bolts 40a and 40b are inserted into the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 16 and inserted into the bolt holes 44a and 44b of the knuckle 14 from the state before the bolt fastening, first, the bolts 40a and 40b The flange portion contacts the coupling member 16. Then, the feet 42a and 42b of the attachment stay portion 42 of the knuckle 14 and the coupling member 16 relatively move along the contact surfaces that contact each other by the axial force of the bolts 40a and 40b.

具体的には、結合部材１６は剛体であるので、ナックル１４の足４２ａは、上記したボルト４０ａの軸力が作用した際、その接触面が結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ近傍の接触面と外側のみで接しつつその接触面から滑り降りるような力（すなわち他方の足４２ｂの方向へ向かう内向きの力）をその下部に受ける。この場合には、ナックル１４の足４２ａが弾性変形して、その下部が、その接触面における山型の頂点を結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ近傍の接触面における谷型の底点に一致させるように結合部材１６に対して変位する。 Specifically, since the coupling member 16 is a rigid body, when the axial force of the bolt 40a described above is applied, the contact surface of the foot 42a of the knuckle 14 is a contact surface near the bolt through hole 46a of the coupling member 16. A force that slides down from the contact surface while touching only on the outside (that is, an inward force toward the other foot 42b) is received at the lower part thereof. In this case, the foot 42a of the knuckle 14 is elastically deformed, and the lower portion thereof matches the peak of the mountain shape on the contact surface with the bottom of the valley shape on the contact surface near the bolt through hole 46a of the coupling member 16. In this way, the coupling member 16 is displaced.

また同様に、ナックル１４の足４２ｂは、上記したボルト４０ｂの軸力が作用した際、その接触面が結合部材１６のボルト貫通穴４６ｂ近傍の接触面と外側のみで接しつつその接触面から滑り降りるような力（すなわち他方の足４２ａの方向へ向かう内向きの力）をその下部に受ける。この場合には、ナックル１４の足４２ｂが弾性変形して、その下部が、その接触面における山型の頂点を結合部材１６のボルト貫通穴４６ｂ近傍の接触面における谷型の底点に一致させるように結合部材１６に対して変位する。 Similarly, when the above-described axial force of the bolt 40b is applied to the foot 42b of the knuckle 14, the contact surface contacts the contact surface in the vicinity of the bolt through hole 46b of the coupling member 16 only outside and slides down from the contact surface. Such a force (that is, an inward force toward the other foot 42a) is received at the lower part thereof. In this case, the foot 42b of the knuckle 14 is elastically deformed, and the lower portion thereof matches the peak of the mountain shape on the contact surface with the bottom of the valley shape on the contact surface near the bolt through hole 46b of the coupling member 16. In this way, the coupling member 16 is displaced.

上記したナックル１４の足４２ａ，４２ｂの変位はそれぞれ、足４２ａ，４２ｂの接触面における山型の頂点が結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂ近傍の接触面における谷型の底点に一致するまで可能である。ナックル１４側の山型の頂点が結合部材１６側の谷型の底点に一致すると、以後は、ナックル１４の足４２ａ，４２ｂの接触面全体（内側の傾斜部分を含む）と結合部材１６の接触面全体（内側の傾斜部分を含む）とが接触することとなるので、それ以上の足４２ａ，４２ｂの変位は制限される。 The displacement of the feet 42a and 42b of the knuckle 14 described above is such that the peak of the mountain shape at the contact surface of the feet 42a and 42b coincides with the bottom of the valley shape at the contact surface near the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 16. Is possible. When the apex of the mountain shape on the knuckle 14 side coincides with the bottom of the valley shape on the coupling member 16 side, the entire contact surface (including the inner inclined portion) of the feet 42a and 42b of the knuckle 14 and the coupling member 16 are thereafter treated. Since the entire contact surface (including the inner inclined portion) comes into contact, further displacement of the feet 42a and 42b is limited.

尚、上記したナックル１４の取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂに設けられた２つのボルト穴４４ａ，４４ｂの中心軸間の距離Ｌｘと、結合部材１６に設けられた２つのボルト貫通穴４６ａ，４６ｂの中心軸間の距離Ｌｙとは、ナックル１４側の足４２ａ，４２ｂの接触面における山型の頂点が結合部材１６のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂ近傍の接触面における谷型の底点に一致した際に、その取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂにそれぞれ内向きに所望の力が付与されるように、両者に差を設けて設定されていればよい。 The distance Lx between the central axes of the two bolt holes 44a, 44b provided in the legs 42a, 42b of the mounting stay portion 42 of the knuckle 14 and the two bolt through holes 46a provided in the coupling member 16 are described. The distance Ly between the central axes of 46b corresponds to the peak of the mountain shape on the contact surface of the feet 42a and 42b on the knuckle 14 side with the bottom of the valley shape on the contact surface in the vicinity of the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 16. In this case, it is only necessary to set a difference between the two so that a desired force is applied inward to the legs 42a and 42b of the mounting stay portion 42, respectively.

このような車輪取付構造１０においては、ナックル１４と結合部材１６とがボルト４０ａ，４０ｂによりボルト締結されると、ナックル１４の取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂはそれぞれ、両者が接近する方向へ力を受けるので、ボルト締結前よりも両者が接近した状態となる。ナックル１４は、かかる状態で結合部材１６と一体化してボールジョイント３０，３４を介してタイロッド及びロワアームと連結されるので、車輪１２は、ナックル１４と結合部材１６とがボルト締結された後、車体に懸架されて回転可能に支持されかつ転舵可能になる。 In such a wheel mounting structure 10, when the knuckle 14 and the coupling member 16 are bolted together by the bolts 40 a and 40 b, the feet 42 a and 42 b of the mounting stay portion 42 of the knuckle 14 approach each other. Since the force is received, both are closer than before the bolt is tightened. In this state, the knuckle 14 is integrated with the coupling member 16 and is connected to the tie rod and the lower arm via the ball joints 30 and 34. It is suspended and supported rotatably and can be steered.

また、上記した車輪取付構造１０においては、ナックル１４と結合部材１６とのボルト締結が行われることによって、図４に示す如く、ナックル１４の二股形状の取付ステー部４２（特にその下部）に、結合部材１６からその足４２ａと足４２ｂとが接近する方向に向けて圧縮応力を付与することができる。この点、ナックル１４の取付ステー部４２は、結合部材１６とのボルト締結によって、足４２ａと足４２ｂとの接近方向に向かう圧縮応力を受ける。 Further, in the wheel mounting structure 10 described above, when the knuckle 14 and the coupling member 16 are bolted together, as shown in FIG. 4, the bifurcated mounting stay portion 42 (particularly the lower portion) of the knuckle 14 A compressive stress can be applied from the coupling member 16 toward the direction in which the foot 42a and the foot 42b approach each other. In this respect, the attachment stay portion 42 of the knuckle 14 receives compressive stress in the approaching direction of the foot 42 a and the foot 42 b by bolt fastening with the coupling member 16.

ナックル１４の取付ステー部４２に上記の如き圧縮応力が作用すれば、その圧縮応力が作用しない場合に比べて、その取付ステー部４２の強度が向上する。この点、ナックル１４にタイヤ側やタイロッド，ロワアーム側から大きな荷重が作用することによってそのナックル１４の低強度の部位である取付ステー部４２の付け根に外側へ向かう引張応力が加わることはあるが、上記した車輪取付構造１０によれば、ナックル１４と結合部材１６とのボルト締結後は、その取付ステー部４２に常に二股部位内向きに作用する力を発生させることができるので、その取付ステー部４２に加わる上記の引張応力を相対的に低減することができる。 If the compressive stress as described above acts on the mounting stay portion 42 of the knuckle 14, the strength of the mounting stay portion 42 is improved as compared with the case where the compressive stress does not act. In this regard, when a large load is applied to the knuckle 14 from the tire side, tie rod, or lower arm side, an outward tensile stress may be applied to the base of the mounting stay portion 42 that is a low-strength portion of the knuckle 14. According to the wheel mounting structure 10 described above, after the bolt fastening between the knuckle 14 and the coupling member 16, it is possible to generate a force that always acts inwardly on the bifurcated portion of the mounting stay portion 42. The tensile stress applied to 42 can be relatively reduced.

このため、本実施例の車輪取付構造１０によれば、ボルト締結後にナックル１４の取付ステー部４２に圧縮応力が作用しない構造に比べて、ナックル１４を疲労破壊し難いものとすることができ、車両走行中におけるナックル１４の亀裂の伸展を抑止することが可能である。また、逆に、取付ステー部４２の強度が向上する分だけその取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂの大きさ（太さ）を小さくしてその断面積を低減することができるので、ナックル１４側とロワアームなどとの干渉回避のためにサスペンションストロークや車輪切れ角が制限的になるのを抑制してその許容値の拡大を図ることが可能である。 For this reason, according to the wheel mounting structure 10 of the present embodiment, the knuckle 14 can be made less susceptible to fatigue failure than a structure in which compressive stress does not act on the mounting stay portion 42 of the knuckle 14 after the bolt is tightened. It is possible to suppress the extension of the crack of the knuckle 14 during traveling of the vehicle. Conversely, the size (thickness) of the legs 42a and 42b of the mounting stay 42 can be reduced by the amount that the strength of the mounting stay 42 is improved, so that the cross-sectional area can be reduced. In order to avoid interference between the side and the lower arm or the like, it is possible to suppress the suspension stroke and the wheel turning angle from being limited and to increase the allowable value.

従って、本実施例の車輪取付構造１０によれば、ナックル１４の取付ステー部４２に結合部材１６とのボルト締結によって圧縮応力を与えることで、ナックル１４の疲労強度を十分に確保しつつその取付ステー部４２の大きさを可能な限り小さくすることが可能となっている。 Therefore, according to the wheel mounting structure 10 of the present embodiment, the mounting stay portion 42 of the knuckle 14 is applied with a compressive stress by fastening the bolt with the coupling member 16, so that the knuckle 14 can be mounted with sufficient fatigue strength. It is possible to make the size of the stay portion 42 as small as possible.

尚、上記の第１実施例においては、タイロッドボールジョイント３０及びロワボールジョイント３４が特許請求の範囲に記載した「ボールジョイント」に、ボルト穴４４ａ，４４ｂが特許請求の範囲に記載した「取付ステー部の二股部位それぞれに設けられたボルト穴」に、ボルト貫通穴４６ａ，４６ｂが特許請求の範囲に記載した「結合部材に設けられたボルト穴」に、それぞれ相当している。 In the first embodiment described above, the tie rod ball joint 30 and the lower ball joint 34 are the “ball joint” described in the claims, and the bolt holes 44a and 44b are the “mounting stay” described in the claims. The bolt through holes 46a and 46b correspond to the “bolt holes provided in the coupling member” described in the claims.

ところで、上記の第１実施例においては、ナックル１４の取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂの各接触面を軸方向に向けて尖った山型に形成し、かつ、結合部材１６の各接触面を軸方向に向けて窪んだ谷型に形成することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、ナックル１４側の各接触面を軸方向に向けて窪んだ谷型に形成し、かつ、結合部材１６の各接触面を軸方向に向けて尖った山型に形成することとしてもよく、すなわち、取付ステー部４２と結合部材１６との接触面をそれぞれ、ボルト締結後にその取付ステー部４２の二股部位である足４２ａ，４２ｂそれぞれに内向きに作用させる力を発生させる形状とすればよい。 By the way, in said 1st Example, each contact surface of the legs 42a and 42b of the attachment stay part 42 of the knuckle 14 is formed in the mountain shape sharpened toward the axial direction, and each contact surface of the coupling member 16 is formed. However, the present invention is not limited to this, and conversely, each contact surface on the knuckle 14 side is recessed in the axial direction. Further, each contact surface of the coupling member 16 may be formed in a mountain shape that is pointed in the axial direction, that is, the contact surface between the mounting stay portion 42 and the coupling member 16 is bolted. What is necessary is just to make it the shape which generate | occur | produces the force made to act inward on each of leg | foot 42a, 42b which is the forked part of the attachment stay part 42 later.

図５は、本発明の第２実施例である車輪取付構造１００の、ナックル１０２と結合部材１０４とのボルト締結前における断面図を示す。また、図６は、本実施例の車輪取付構造１００の、ナックル１０２と結合部材１０４とのボルト締結後における断面図を示す。尚、図５及び図６において、上記図１乃至図４に示した構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。 FIG. 5 shows a cross-sectional view of the wheel mounting structure 100 according to the second embodiment of the present invention before the knuckle 102 and the coupling member 104 are fastened with bolts. FIG. 6 shows a cross-sectional view of the wheel mounting structure 100 of the present embodiment after the knuckle 102 and the coupling member 104 are fastened with bolts. 5 and 6, the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

本実施例において、車輪１２は、以下に示す車輪取付構造１００により車両に取り付けられている。すなわち、本実施例の車輪取付構造１００において、ナックル１０２と、タイロッドボールジョイント３０及びロワボールジョイント３４が連結される結合部材１０４とは、互いにボルト４０ａ，４０ｂにより固定される。ナックル１０２は、結合部材１０４と接触する接触面の形状を除いて、上記した第１実施例のナックル１４と異なることがない。また、結合部材１０４は、ナックル１０２と接触する接触面を含むその形状を除いて、上記した第１実施例の結合部材１６と異なることがない。 In this embodiment, the wheel 12 is attached to the vehicle by a wheel mounting structure 100 shown below. That is, in the wheel mounting structure 100 of the present embodiment, the knuckle 102 and the coupling member 104 to which the tie rod ball joint 30 and the lower ball joint 34 are coupled are fixed to each other by the bolts 40a and 40b. The knuckle 102 does not differ from the knuckle 14 of the first embodiment except for the shape of the contact surface that contacts the coupling member 104. Further, the coupling member 104 is not different from the coupling member 16 of the first embodiment except for the shape including the contact surface that contacts the knuckle 102.

すなわち、ナックル１０２は、ステアリング操舵時すなわち車輪１２の転舵時に常にロワアームとの干渉が生じないように、その下部側が車幅方向から見て二股形状となるように構成されており、結合部材１０２とボルト締結する二股形状の取付ステー部４２を有している。この取付ステー部４２は、共に下方（厳密には斜め下方）に延びてかつ互いに車両前後に並ぶ二本の足４２ａ，４２ｂを有している。これらの足４２ａ，４２ｂには、下方に開口してその開口部から上方に向けて延在する、ボルト４０ａ，４０ｂが挿着されるボルト穴４４ａ，４４ｂが設けられている。 That is, the knuckle 102 is configured to have a bifurcated shape when viewed from the vehicle width direction so that there is no interference with the lower arm during steering operation, that is, when the wheel 12 is steered. And a bifurcated mounting stay 42 for fastening the bolt. The mounting stay portion 42 has two legs 42a and 42b that both extend downward (strictly, obliquely downward) and are arranged in front of and behind the vehicle. These legs 42a and 42b are provided with bolt holes 44a and 44b, which are opened downward and extend upward from the openings, into which bolts 40a and 40b are inserted.

また、結合部材１０４は、車両前後に延在するようにプレート状に形成されており、ナックル１０２とのボルト締結後はナックルアームとして機能する。結合部材１０４には、ナックル１０２の足４２ａ，４２ｂそれぞれに対応して具体的には２つのボルト穴４４ａ，４４ｂそれぞれに対応して、ボルト４０ａ，４０ｂが挿通されるボルト貫通穴４６ａ，４６ｂが設けられている。ボルト貫通穴４６ａ，４６ｂは、結合部材１０４においてロワボールジョイント３４の連結部位を車両前後方向で挟み込む位置に配置されている。ボルト貫通穴４６ａ，４６ｂは、結合部材１０４を略上下に貫通するように設けられており、挿入されるボルト４０ａ，４０ｂの径よりも大きい径を有している。 Further, the coupling member 104 is formed in a plate shape so as to extend in the front-rear direction of the vehicle, and functions as a knuckle arm after fastening the bolt with the knuckle 102. The coupling member 104 has bolt through holes 46a and 46b through which the bolts 40a and 40b are inserted corresponding to the legs 42a and 42b of the knuckle 102, specifically corresponding to the two bolt holes 44a and 44b, respectively. Is provided. The bolt through holes 46a and 46b are arranged at positions where the connecting part of the lower ball joint 34 is sandwiched in the connecting member 104 in the vehicle front-rear direction. The bolt through holes 46a and 46b are provided so as to penetrate the coupling member 104 substantially vertically, and have a diameter larger than that of the bolts 40a and 40b to be inserted.

また、ナックル１０２及び結合部材１０４はそれぞれ、互いに対向して合致し得る接触面を有している。具体的には、ナックル１０２の取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂのボルト穴４４ａ，４４ｂ近傍の下面（接触面）はそれぞれ、ボルト４０ａ，４０ｂの中心軸と直交するように平面状に形成されている。また、結合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂ近傍の上面（接触面）はそれぞれ、上記したナックル１０２の足４２ａ，４２ｂの接触面と合致するようにすなわちボルト貫通穴４６ａ，４６ｂの中心軸と直交するように平面状に形成されている。 Further, each of the knuckle 102 and the coupling member 104 has a contact surface that can face and match each other. Specifically, the lower surfaces (contact surfaces) in the vicinity of the bolt holes 44a and 44b of the feet 42a and 42b of the mounting stay portion 42 of the knuckle 102 are formed in a planar shape so as to be orthogonal to the central axes of the bolts 40a and 40b, respectively. ing. Further, the upper surfaces (contact surfaces) in the vicinity of the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 104 are respectively aligned with the contact surfaces of the feet 42a and 42b of the knuckle 102, that is, with the central axes of the bolt through holes 46a and 46b. It is formed in a planar shape so as to be orthogonal.

一方、ナックル１０２の足４２ａのボルト穴４４ａ近傍の接触面と足４２ｂのボルト穴４４ｂ近傍の接触面とは、互いに平行となるようにすなわちその法線方向が一致するように形成されているが、結合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ近傍の接触面とボルト貫通穴４６ｂ近傍の接触面とは、互いに平行となっておらずその法線方向が角度ずれするように形成されている。すなわち、結合部材１０４は、ナックル１０２とのボルト締結前、車幅方向から見て弓形となっており、その中央部を残して前部及び後部がそれぞれ垂れ下がるように形成されている。 On the other hand, the contact surface in the vicinity of the bolt hole 44a of the foot 42a of the knuckle 102 and the contact surface in the vicinity of the bolt hole 44b of the foot 42b are formed so as to be parallel to each other, that is, their normal directions coincide. The contact surface in the vicinity of the bolt through hole 46a and the contact surface in the vicinity of the bolt through hole 46b of the coupling member 104 are not parallel to each other, and are formed such that their normal directions are angularly displaced. That is, the coupling member 104 has an arcuate shape as viewed from the vehicle width direction before bolting to the knuckle 102, and is formed such that the front portion and the rear portion hang down, leaving the central portion.

従って、このような車輪取付構造１０においては、ナックル１０２と結合部材１０４とがボルト４０ａ，４０ｂによりボルト締結される前は、図５に示す如く、ナックル１０２の足４２ａのボルト穴４４ａ近傍の接触面の法線方向と結合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ近傍の接触面の法線方向とは、結合部材１０４側の接触面がナックル１０２側の接触面に対して外側（具体的には、他方の足４２ｂとは反対側）を向くように相対的に角度ずれし、かつ、ナックル１０２の足４２ｂのボルト穴４４ｂ近傍の接触面の法線方向と結合部材１０４のボルト貫通穴４６ｂ近傍の接触面の法線方向とは、結合部材１０４側の接触面がナックル１０２側の接触面に対して外側（具体的には、他方の足４２ａとは反対側）を向くように相対的に角度ずれする状態となる。 Therefore, in such a wheel mounting structure 10, before the knuckle 102 and the coupling member 104 are bolted by the bolts 40 a and 40 b, as shown in FIG. 5, the contact in the vicinity of the bolt hole 44 a of the foot 42 a of the knuckle 102. The normal direction of the surface and the normal direction of the contact surface near the bolt through hole 46a of the coupling member 104 are such that the contact surface on the coupling member 104 side is outside the contact surface on the knuckle 102 side (specifically, the other Of the knuckle 102 in the vicinity of the bolt hole 44b and the contact direction in the vicinity of the bolt through hole 46b of the coupling member 104. The normal direction of the surface is relatively angularly offset so that the contact surface on the coupling member 104 side faces the outside (specifically, the side opposite to the other foot 42a) with respect to the contact surface on the knuckle 102 side. Become that state.

但し、このボルト締結前の状態においても、ナックル１０２と結合部材１０４との接触面同士が接触された際に、ナックル１０２のボルト穴４４ａ，４４ｂは、下方から見て結合部材１０４に隠れることはなく、ボルト４０ａ，４０ｂが結合部材１０２から径方向へのストレスを受けることなく挿着できるように結合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂを通して開口している。 However, even in the state before the bolt fastening, when the contact surfaces of the knuckle 102 and the coupling member 104 are in contact with each other, the bolt holes 44a and 44b of the knuckle 102 are hidden from the coupling member 104 when viewed from below. The bolts 40a and 40b are opened through the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 104 so that the bolts 40a and 40b can be inserted without receiving radial stress from the coupling member 102.

かかるボルト締結前の状態からボルト４０ａ，４０ｂが結合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ，４６ｂに挿通されてナックル１０２のボルト穴４４ａ，４４ｂに挿着される際には、まず、ボルト４０ａ，４０ｂのフランジ部が結合部材１０４に接触する。そして、その後は、螺合の進行に従って、そのボルト４０ａ，４０ｂの軸力によって結合部材１０４が両接触面それぞれにおいてナックル１０２の接触面と平行となるようにすなわち互いの法線方向を一致させるように弾性変形する。 When the bolts 40a and 40b are inserted into the bolt through holes 46a and 46b of the coupling member 104 and inserted into the bolt holes 44a and 44b of the knuckle 102 from the state before the bolt fastening, first, the bolts 40a and 40b The flange portion contacts the coupling member 104. After that, as the screwing progresses, the coupling member 104 is parallel to the contact surface of the knuckle 102 on each of the contact surfaces by the axial force of the bolts 40a and 40b, that is, the normal directions thereof are made to coincide with each other. It is elastically deformed.

具体的には、結合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ近傍の前部は、上記したボルト４０ａの軸力が作用した際、ボルト貫通穴４６ａの外側部位（前側部位）が内側部位（後側部位）に比べてその軸方向に押圧されるような力を受けて弾性変形する。また、結合部材１０４のボルト貫通穴４６ｂ近傍の後部は、上記したボルト４０ｂの軸力が作用した際、ボルト貫通穴４６ｂの外側部位（後側部位）が内側部位（前側部位）に比べてその軸方向に押圧されるような力を受けて、弾性変形する。 Specifically, the front portion of the coupling member 104 near the bolt through hole 46a has the outer portion (front portion) of the bolt through hole 46a as the inner portion (rear portion) when the axial force of the bolt 40a is applied. Compared to the above, it is elastically deformed by receiving a force pressed in the axial direction. Further, in the rear part of the coupling member 104 in the vicinity of the bolt through hole 46b, when the axial force of the bolt 40b described above is applied, the outer part (rear part) of the bolt through hole 46b is compared with the inner part (front part). Under the force of being pressed in the axial direction, it is elastically deformed.

上記した結合部材１０４の弾性変形は、その接触面がナックル１０２の足４２ａ，４２ｂの接触面と略平行になるまで継続される。結合部材１０４の接触面がナックル１０２の足４２ａ，４２ｂの接触面と略平行になると、以後は、ナックル１０２の足４２ａ，４２ｂの接触面全体と結合部材１０４の接触面全体とが接触することとなるので、それ以上の結合部材１０４の弾性変形は制限される。 The elastic deformation of the coupling member 104 described above is continued until the contact surface thereof is substantially parallel to the contact surfaces of the feet 42a and 42b of the knuckle 102. When the contact surface of the coupling member 104 is substantially parallel to the contact surfaces of the feet 42a and 42b of the knuckle 102, the entire contact surfaces of the feet 42a and 42b of the knuckle 102 and the entire contact surface of the coupling member 104 are subsequently contacted. Therefore, further elastic deformation of the coupling member 104 is limited.

このように車輪取付構造１００においては、ナックル１０２と結合部材１０４とがボルト４０ａ，４０ｂによりボルト締結されると、結合部材１０４の前部及び後部がそれぞれ軸方向上方への押圧力を受けて弾性変形するので、その結合部材１０４の接触面の法線方向とナックル１０２の接触面の法線方向とが略一致した状態となる。ナックル１０２は、かかる状態で結合部材１０４と一体化してボールジョイント３０，３４を介してタイロッド及びロワアームと連結されるので、車輪１２は、ナックル１０２と結合部材１０４とがボルト締結された後、車体に懸架されて回転可能に支持されかつ転舵可能になる。 As described above, in the wheel mounting structure 100, when the knuckle 102 and the coupling member 104 are bolted by the bolts 40a and 40b, the front part and the rear part of the coupling member 104 are respectively elastically received by the axially upward pressing force. Since it is deformed, the normal direction of the contact surface of the coupling member 104 and the normal direction of the contact surface of the knuckle 102 are substantially matched. In this state, the knuckle 102 is integrated with the coupling member 104 and connected to the tie rod and the lower arm via the ball joints 30 and 34. Therefore, after the knuckle 102 and the coupling member 104 are bolted, the wheel 12 It is suspended and supported rotatably and can be steered.

また、図６に示す如く、結合部材１０４が弾性変形してその結合部材１０４の接触面の法線方向とナックル１０２の接触面の法線方向とが略一致した状態になると、その結合部材１０４の弾性変形によって、ナックル１０２の取付ステー部４２の足４２ａに、ボルト穴４４ａの内側部位では結合部材１０４からの大きな押圧力が作用するが、ボルト穴４４ａの外側部位では結合部材１０４からほとんど押圧力が作用せず、また、ナックル１０２の取付ステー部４２の足４２ｂに、ボルト穴４４ｂの内側部位では結合部材１０４からの大きな押圧力が作用するが、ボルト穴４４ｂの外側部位では結合部材１０４からほとんど押圧力が作用しない。この場合には、ナックル１０２の足４２ａ，４２ｂにそれぞれ、その下部（先端側）を上部（付け根側）に対して内向きに曲げるようなモーメントが付与される。 Further, as shown in FIG. 6, when the coupling member 104 is elastically deformed and the normal direction of the contact surface of the coupling member 104 and the normal direction of the contact surface of the knuckle 102 substantially coincide, Due to the elastic deformation of the knuckle 102, a large pressing force from the coupling member 104 acts on the foot 42a of the mounting stay portion 42 of the knuckle 102 at the inner portion of the bolt hole 44a. The pressure does not act, and a large pressing force from the coupling member 104 acts on the foot 42b of the mounting stay portion 42 of the knuckle 102 at the inner portion of the bolt hole 44b, but at the outer portion of the bolt hole 44b. Almost no pressing force is applied. In this case, moments are applied to the legs 42a and 42b of the knuckle 102 so as to bend the lower part (tip side) inward with respect to the upper part (base side).

従って、本実施例の車輪取付構造１００においては、ナックル１０２と結合部材１０４とのボルト締結が行われることによって、ナックル１０２の二股形状の取付ステー部４２（特にその下部）に、結合部材１０４からその足４２ａと足４２ｂとが接近する方向に向けて圧縮応力を付与することができる。この点、ナックル１０２の取付ステー部４２は、結合部材１０４とのボルト締結によって、足４２ａと足４２ｂとの接近方向に向かう圧縮応力を受ける。 Therefore, in the wheel mounting structure 100 of the present embodiment, the knuckle 102 and the coupling member 104 are fastened with bolts, whereby the bifurcated mounting stay portion 42 (particularly the lower part) of the knuckle 102 is connected to the coupling member 104. A compressive stress can be applied in the direction in which the foot 42a and the foot 42b approach. In this regard, the attachment stay portion 42 of the knuckle 102 receives a compressive stress in the approaching direction between the foot 42 a and the foot 42 b due to the bolt fastening with the coupling member 104.

ナックル１０２の取付ステー部４２に上記の如き圧縮応力が作用すれば、その圧縮応力が作用しない場合に比べて、その取付ステー部４２の強度が向上する。この点、ナックル１０２にタイヤ側やタイロッド，ロワアーム側から大きな荷重が作用することによってそのナックル１０２の低強度の部位である取付ステー部４２の付け根に外側へ向かう引張応力が加わることはあるが、上記した車輪取付構造１００によれば、ナックル１０２と結合部材１０４とのボルト締結後は、その取付ステー部４２に常に二股部位内向きに作用する力を発生させることができるので、その取付ステー部４２に加わる上記の引張応力を相対的に低減することができる。 If the compressive stress as described above is applied to the mounting stay portion 42 of the knuckle 102, the strength of the mounting stay portion 42 is improved as compared with the case where the compressive stress is not applied. In this regard, when a large load acts on the knuckle 102 from the tire side, tie rod, or lower arm side, a tensile stress toward the outside may be applied to the base of the mounting stay portion 42 that is a low-strength portion of the knuckle 102, According to the wheel mounting structure 100 described above, after the bolt fastening between the knuckle 102 and the coupling member 104, it is possible to generate a force that always acts on the mounting stay portion 42 inwardly at the bifurcated portion. The tensile stress applied to 42 can be relatively reduced.

このため、本実施例の車輪取付構造１００においても、ボルト締結後にナックル１０２の取付ステー部４２に圧縮応力が作用しない構造に比べて、ナックル１０２を疲労破壊し難いものとすることができ、車両走行中におけるナックル１４の亀裂の伸展を抑止することが可能である。また、逆に、取付ステー部４２の強度が向上する分だけその取付ステー部４２の足４２ａ，４２ｂの大きさ（太さ）を小さくしてその断面積を低減することができるので、ナックル１０２側とロワアームなどとの干渉回避のためにサスペンションストロークや車輪切れ角が制限的になるのを抑制してその許容値の拡大を図ることが可能である。従って、本実施例の車輪取付構造１００においても、ナックル１０２の取付ステー部４２に結合部材１０４とのボルト締結によって圧縮応力を与えることで、ナックル１０２の疲労強度を十分に確保しつつその取付ステー部４２の大きさを可能な限り小さくすることが可能となっている。 For this reason, also in the wheel mounting structure 100 of the present embodiment, the knuckle 102 can be made less susceptible to fatigue failure than a structure in which compressive stress does not act on the mounting stay portion 42 of the knuckle 102 after bolt fastening. It is possible to suppress the crack extension of the knuckle 14 during traveling. Conversely, the size (thickness) of the legs 42a and 42b of the mounting stay 42 can be reduced by the amount that the strength of the mounting stay 42 is improved, so that the cross-sectional area can be reduced. In order to avoid interference between the side and the lower arm or the like, it is possible to suppress the suspension stroke and the wheel turning angle from being limited and to increase the allowable value. Therefore, also in the wheel mounting structure 100 of the present embodiment, the mounting stay 42 of the knuckle 102 is applied with compressive stress by bolting with the coupling member 104, so that the mounting stay of the knuckle 102 can be sufficiently secured. The size of the portion 42 can be made as small as possible.

尚、上記の第２実施例においては、ボルト貫通穴１０４ａ，１０４ｂが特許請求の範囲に記載した「結合部材に設けられたボルト穴」に、それぞれ相当している。 In the second embodiment, the bolt through holes 104a and 104b correspond to “bolt holes provided in the coupling member” described in the claims.

ところで、上記の第２実施例においては、ナックル１０２の足４２ａの接触面と足４２ｂの接触面とを互いに平行となるように形成し、かつ、結合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ近傍の接触面とボルト貫通穴４６ｂ近傍の接触面とをその法線方向が相対的に角度ずれするように形成することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、合部材１０４のボルト貫通穴４６ａ近傍の接触面とボルト貫通穴４６ｂ近傍の接触面とを互いに平行となるように形成し、かつ、ナックル１０２の足４２ａの接触面と足４２ｂの接触面とをその法線方向が相対的に角度ずれするように形成することとしてもよい。かかる変形例においても、ナックル１０２と結合部材１０４とのボルト締結によって、結合部材１０４をその接触面とナックル１０２の接触面とが平行となるように弾性変形させることで、そのボルト締結後にナックル１０２の取付ステー部４２に上記と同様の圧縮応力を作用させる。 By the way, in the second embodiment, the contact surface of the foot 42a and the contact surface of the foot 42b of the knuckle 102 are formed so as to be parallel to each other, and the contact surface of the coupling member 104 in the vicinity of the bolt through hole 46a. And the contact surface in the vicinity of the bolt through hole 46b are formed such that the normal direction thereof is relatively angularly shifted, but the present invention is not limited to this, and conversely, The contact surface in the vicinity of the bolt through hole 46a and the contact surface in the vicinity of the bolt through hole 46b are formed to be parallel to each other, and the contact surface of the foot 42a and the contact surface of the foot 42b of the knuckle 102 are in the normal direction. It is good also as forming so that angle may shift relatively. Also in this modification, the knuckle 102 is elastically deformed so that the contact surface of the knuckle 102 and the connecting member 104 are parallel to each other by the bolt fastening of the knuckle 102 and the connecting member 104, so that the knuckle 102 is tightened after the bolt is fastened. A compressive stress similar to that described above is applied to the mounting stay portion 42.

本発明の第１実施例である車輪取付構造を有する車両の車輪を車両内側から見た際の外観図である。It is an external view when the wheel of the vehicle which has a wheel mounting structure which is 1st Example of this invention is seen from the vehicle inner side. 本実施例の車輪取付構造の有するナックル及び結合部材それぞれをボルト穴の中心軸に平行に見た際の外観図である。It is an external view at the time of seeing each knuckle and coupling member which the wheel attachment structure of a present Example has parallel to the central axis of a bolt hole. 本実施例の車輪取付構造の、ナックルと結合部材とのボルト締結前における断面図である。It is sectional drawing before the bolt fastening of a knuckle and a coupling member of the wheel attachment structure of a present Example. 本実施例の車輪取付構造の、ナックルと結合部材とのボルト締結後における断面図である。It is sectional drawing after the bolt fastening of a knuckle and a coupling member of the wheel attachment structure of a present Example. 本発明の第２実施例である車輪取付構造の、ナックルと結合部材とのボルト締結前における断面図である。It is sectional drawing before the bolt fastening of a knuckle and a coupling member of the wheel attachment structure which is 2nd Example of this invention. 本実施例の車輪取付構造の、ナックルと結合部材とのボルト締結後における断面図である。It is sectional drawing after the bolt fastening of a knuckle and a coupling member of the wheel attachment structure of a present Example.

Explanation of symbols

１０，１００車輪取付構造
１２車輪
１４，１０２ナックル
１６，１０４結合部材
４０ａ，４０ｂボルト
４２ａ，４２ｂ足
４４ａ，４４ｂボルト穴
４６ａ，４６ｂボルト貫通穴 10, 100 Wheel mounting structure 12 Wheel 14, 102 Knuckle 16, 104 Connecting member 40a, 40b Bolt 42a, 42b Foot 44a, 44b Bolt hole 46a, 46b Bolt through hole

Claims

A wheel mounting structure for bolting a coupling member to which a ball joint is connected to a knuckle that rotatably supports a wheel,
The knuckle has a bifurcated mounting stay portion that is bolted to the coupling member,
The wheel mounting structure is characterized in that the mounting stay portion is given compressive stress by bolt fastening with the coupling member.

Before fastening the bolts between the mounting stay part and the coupling member, the distance between the bolt holes provided in the bifurcated portions of the mounting stay part is provided in the coupling member corresponding to each bolt hole of the mounting stay part. The wheel mounting structure according to claim 1, wherein the wheel mounting structure is longer than a distance between the formed bolt holes.

3. The contact surface between the mounting stay portion and the coupling member has a shape that generates a force that acts inwardly on each of the bifurcated portions of the mounting stay portion after the bolt is fastened. The wheel mounting structure described.

Before fastening the bolt between the mounting stay and the coupling member, a bolt hole corresponding to the normal direction of the contact surface of the bifurcated portion of the mounting stay provided with the bolt hole and the bolt hole of the mounting stay The normal direction of the contact surface of the provided coupling member is relatively angularly offset,
The wheel mounting structure according to claim 1, wherein after the bolts are fastened between the mounting stay portion and the coupling member, each of the bifurcated portions of the mounting stay portion is given a moment acting inward.