JP2009196525A - 車両懸架装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】 機械加工を極力なくして加工工数が低減されたナックルを有する車両懸架装置を提供すること。
【解決手段】 ナックル１０には、ショックアブソーバ３１を連結するための４つの取付孔１１０と車軸を挿通した円孔１２１が形成されている。４つの取付孔１１０の貫通方向と円孔１２１の貫通方向は同一方向とされている。したがって、孔加工を行う際に、プレス加工などにより取付孔１１０と円孔１２１とを同時に形成することができる。また、ナックル１０に形成されているベアリング締結孔１２２の貫通方向も、上記取付孔１１０および円孔１２１の貫通方向と同一である。したがって、これら全ての孔を一度のプレス加工により同時に形成することができるため、加工工数が低減する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪を回転可能に支持するナックルに係り、特にストラット式独立懸架サスペンションにおけるナックルと減衰装置との取付構造に関する。

ストラット式サスペンションにおいては、ショックアブソーバ（減衰装置）とナックルとの取付構造あるいはショックアブソーバと車体との取付構造を工夫して各種ホイールアライメントを調整可能とするものが提案されている。例えば特許文献１には、ナックル取付ボルトの差し込み孔の偏心量を異ならせた複数のナックル取付スペーサの採用によりキャンバー角を調整可能なストラット式サスペンション装置が記載されている。また、特許文献２には、ショックアブソーバのアッパーサポート部材に形成されるショックアブソーバの上端挿入孔の位置をアパーサポート部材の向きの変化により変化させることで、ホイールアライメントが容易に変更可能なストラット式サスペンション装置が記載されている。
特開２００１−３０１４３５号公報 特開２０００−３１８４１９号公報

上記特許文献１および特許文献２に記載のストラット式サスペンション装置を構成するナックル１は、図１０に示されるように、ショックアブソーバ２への取付孔３ａが上下に２箇所形成された連結部３を有している。また、ショックアブソーバ２の下端には連結ブラケット４が固定されており、この連結ブラケット４には対となる取付片５が形成されている。対の取付片５はショックアブソーバ２の径外方に突き出て左右に平行配置しており、ナックル１の連結部３に形成された取付孔３ａに対応するようにそれぞれ上下にボルト挿入孔５ａが形成されている。そして、ナックル１の連結部３を平行配置した取付片５間に挿入し、取付孔３ａとボルト挿入孔５ａとを重ね合わせた状態でボルト締めを行う。このように取付片５により連結部３を両側から締め付けることによりショックアブソーバ２が連結ブラケット４を介してナックル１に取付けられる。

上記構造ではナックル１の連結部３の両面ともに連結ブラケット４の取付片５との合わせ面となるので、取付寸法精度や抜き勾配確保のためこの両面を機械加工しなければならない。ナックルは一般に鋳造または鍛造により成形されるので、上記取付寸法精度を確保するためには鋳造または鍛造後に上記両面に切削加工などの機械加工を施すこととなり、加工工数が増大してしまうという問題があった。なお、従来には図１１に示されるようにショックアブソーバ２の下端を直接ナックル１に差し込む組付け方式も提案されているが、この場合においても両者の取付面には機械加工を施さなければならず、加工工数が増大する。また、ナックルには、ショックアブソーバと連結するための貫通孔（減衰装置連結用貫通孔）と、車軸を挿通するための貫通孔（車軸挿通用貫通孔）、さらには車軸を回転可能に支持するベアリングを取付けるための貫通孔（軸受け取付用貫通孔）が形成されているが、減衰装置連結用貫通孔と、車軸挿通用貫通孔および軸受け取付用貫通孔の貫通方向が異なっているために、各孔は別々に切削加工などにより形成される。これにより加工工数がさらに増大する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、機械加工を極力なくして加工工数が低減されたナックルを提供することにある。

本発明の特徴は、車軸が挿通される車軸挿通用貫通孔と、車体の振動を減衰する減衰装置を連結するための減衰装置連結用貫通孔とを有し、前記減衰装置が前記減衰装置連結用貫通孔に挿通される連結部材を介して連結されるとともに車輪を回転可能に支持するナックルにおいて、前記車軸挿通用貫通孔の貫通方向と前記減衰装置連結用貫通孔の貫通方向を同一方向とすることにある。

上記発明によれば、ストラット式サスペンション装置において、ナックルに形成された減衰装置連結用貫通孔の貫通方向が、車軸が挿通された車軸挿通用貫通孔の貫通方向と同一方向であるので、プレス加工などのパンチ抜き（剪断）加工により減衰装置連結用貫通孔と車軸挿通用貫通孔とを同時に形成することができる。したがって、従来から行われてきたように各孔別に機械加工をする必要がないので加工工数が低減される。

この場合、上記ナックルは、車軸を回転可能に軸支する軸受けを取付けるための軸受け取付用貫通孔をさらに有し、上記軸受け取付け用貫通孔の貫通方向は、車軸挿通用貫通孔の貫通方向および減衰装置連結用貫通孔の貫通方向と同一とするのがよい。これによれば、減衰装置連結用貫通孔および車軸挿通用貫通孔に加え、軸受け取付け用貫通孔もプレス加工などのパンチ抜き加工により同時に形成でき、より加工工数が低減される。

また、ナックルと減衰装置は、互いに取付角度が調整可能なように連結しているとよい。特に両者は、車軸と平行な軸回りに、すなわちナックルに形成された各貫通孔の貫通方向と直交する平面内にて取付角度が調整可能となるように連結しているとよい。この場合、上記ナックルは、複数の減衰装置連結用貫通孔を備え、これら複数の減衰装置連結用貫通孔のうちの１つの減衰装置連結用貫通孔の孔径は、その孔に挿通される連結部材の径とほぼ等しく（すなわち連結部材に対して正寸の孔であり）、他の減衰装置連結用貫通孔の孔径は、その孔に挿通される連結部材の径よりも大きい径を有するようにするとよい。上記他の減衰装置連結用貫通孔は、長穴（例えば長円孔）または孔径が連結部材の径よりも大きい円孔（オーバーサイズ孔）であるのがよい。これによれば、連結部材の径とほぼ等しい孔径を持つ減衰装置連結用貫通孔（正寸孔）を中心としてナックルと減速装置とを相対回転させることにより、車軸に直交する面内におけるナックルと減衰装置との取付角度調整が可能となる。ナックルは車輪を転舵させるタイロッドあるいはロアアームに連結しているので、上記取付角度の調整により、車両のロールステア特性が調整される。

また、上記ナックルは減衰装置連結用貫通孔が貫通形成されている取付部を有し、上記連結部材は軸部および頭部を有する連結ボルトであり、上記取付部は、連結ボルトによるナックルと減衰装置との締結時に頭部が係止される座面と、座面と反対側の面であって減衰装置に接続される取付面とを有するものであるのがよい。これによれば、上記取付面は減衰装置に直接的または間接的に接続され、ナックルと減衰装置とを連結する際における合わせ面となる。一方、この取付面の反対側の面は連結ボルトの頭部が係止される座面である。この座面は減衰装置とは接触しておらず、合わせ面でないので機械加工を必要としない。よって、座面側はナックルの鋳造成形時の鋳肌面のまま製品として組付けすることが可能となる。よって、機械加工を行わない分だけ加工工数が低減される。

また、上記ナックルは、軸受け取付用貫通孔が貫通形成されている支持部を有するとともに、軸受け取付用貫通孔を挿通する取付ボルトを介して軸受けを締結しており、上記支持部は、取付ボルトの頭部が係止される座面とこの座面と反対側の面であって軸受けに接続される取付面を有するものであるのがよい。これによれば、座面側を機械加工する必要がないので、その分だけ加工工数が低減される。

なお、本発明における「ナックル」は、減衰装置が連結されているとともに車輪を回転可能に支持する支持部材としての構造および機能を有するものであればどのようなものでもよく、前輪側に取付けられるフロントナックルであっても、後輪側に取付けられるリアナックル（キャリア）であってもよい。また、操舵輪側に取付けられるものであっても非操舵輪側に取付けられるものであってもよいし、駆動輪側に取付けられるものであっても従動輪側に取付けられるものであってもよい。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る車両懸架装置のナックルおよびショックアブソーバと、これらを連結する連結ボルトを示した分解斜視図である。図に示されるように、ナックル１０は中央に大きく貫通した円孔１２１が設けられ、上下方向に長く平板状に形成されている。このナックル１０は、取付部１１と、支持部１２と、アーム部１３とを有している。

取付部１１はナックル１０の上部を形成し、円孔１２１の図示上方に略方形に形成された平板状の部位である。この取付部１１は座面１１ａおよび座面１１ａの反対面である取付面１１ｂを有する。また、取付部１１にはその４隅あたりの４箇所に座面１１ａから取付面１１ｂにかけて貫通した取付孔（第１取付孔１１１，第２取付孔１１２，第３取付孔１１３，第４取付孔１１４、以下、これらを総称するときは取付孔１１０という）が形成されている。これらの取付孔１１０は、後述するショックアブソーバ３１をナックル１０に連結するための孔であり、本発明の減衰装置連結用貫通孔である。取付孔１１０には座面１１ａ側から連結ボルト２１が差し込まれる。連結ボルト２１は、外周に雄ネジが形成された軸部２１１と、この軸部２１１の端部に連結したボルトヘッド２１２を有する。

取付部１１の図示下方には支持部１２が形成されている。この支持部１２はナックル１０の下半分を形成する部分であり、中央に上記した大きな円孔１２１が貫通形成され、円孔１２１の一端開口面である座面１２ａと他端開口面である取付面１２ｂを有している。取付部１１の座面１１ａと支持部１２の取付面１２ｂは同じ方向を向いており、取付部１１の取付面１１ｂと支持部１２の座面１２ａは同じ方向を向いている。支持部１２にはベアリング締結孔１２２が貫通形成されている。ベアリング締結孔１２２は本発明の軸受け取付用貫通孔に相当し、円孔１２１の図示上方側および図示下方側にそれぞれ２個ずつ計４個形成配置されている。このベアリング締結孔１２２にはベアリング取付ボルト２２が挿通される。ベアリング取付ボルト２２を介して図１に図示を省略したベアリングがナックル１０に取付けられる。また、円孔１２１には図示を省略する車軸が挿通する。この車軸は車輪に連結している。円孔１２１が本発明の車軸挿通用貫通孔である。

アーム部１３は、支持部１２の側方から横方向に延設されており、その先端には孔１３１が形成されている。この孔１３１内に図示を省略するタイロッドの先端のボールジョイントから突き出るスタッドボルトが挿通することによりタイロッドがナックル１０に連結される。タイロッドは運転者の操舵操作に伴う操向軸の軸線方向変位により揺動変位される。このタイロッドの揺動変位に伴ってナックル１０が回され、車輪が転舵される。

また、図１においてショックアブソーバ３１はその下端のみを表示してある。ショックアブソーバ３１は周知のように車体の上下振動エネルギーを吸収することによって車体の振動を制振（減衰）する減衰装置として働くものであり、シリンダおよびシリンダロッドを備え、シリンダ内に封入される粘性流体などの粘性を利用して振動を減衰する。このショックアブソーバ３１の下端には連結ブラケット３２が固定されている。この連結ブラケット３２は、ショックアブソーバ３１の下端外周を覆うように配置してショックアブソーバ３１に固定された固定部３２１と、この固定部３２１から径外方に延設された対の突出部３２２，３２２を有している。対の突出部３２２，３２２は図に示されるように並ぶように平行状態にて固定部３２１から径外方に延びている。そして、両突出部３２２，３２２の先端面３２３，３２３が同一平面上に形成されている。

先端面３２３，３２３には４個の締結孔３２４が形成されている。この締結孔３２４の内周には雌ネジ溝が形成されている。また、４つの締結孔３２４の孔径は、いずれも連結ボルト２１の軸部２１１と螺合可能な径とされているとともに、これらの配置は、ナックル１０の取付部１１に形成される４つの取付孔１１０の配置と同一配置とされている。

図２は、車両に組み付けられた懸架装置のナックル１０およびショックアブソーバ３１を車両後方側から見た図である。この図はナックル１０と連結ブラケット３２などを一部断面で示した部分断面概略図である。ナックル１０は連結ブラケット３２を介してショックアブソーバ３１と連結する。この連結にあたっては、まずナックル１０の取付部１１に形成された各取付孔１１０の中心と連結ブラケット３２の先端面３２３に開口形成された各締結孔３２４の開口中心とが取付孔１１０の貫通方向に一致するように、ナックル１０と連結ブラケット３２とを対面させる。この対面状態のまま、連結ボルト２１がナックル１０の座面１１ａ側から取付孔１１０に差し込まれる。連結ボルト２１はさらに各取付孔１１０に対応する締結孔３２４にねじ込まれる。これによりナックル１０は連結ボルト２１および連結ブラケット３２を介してショックアブソーバ３１の下端部分に連結される。このときナックル１０の取付部１１の座面１１ａには連結ボルト２１のボルトヘッド２１２がワッシャとともに係止され、取付面１１ｂは連結ブラケット３２の先端面３２３に接触する。

また、図２からわかるように、車両組付け状態でナックル１０の支持部１２に形成された円孔１２１には車軸Ｓが挿通される。この車軸Ｓの外周にはアクスルハブ４１が一体回転可能に取付けられている。アクスルハブ４１の図示左端外周にはベアリング３３が取付けられている。このベアリング３３は車軸Ｓを回転可能に支持する。ベアリング３３の外輪には径外方に放射状に拡がったフランジ部３３１が形成されており、フランジ面がナックル１０の支持部１２の取付面１２ｂ側に当接される。フランジ部３３１には支持部１２に形成されるベアリング締結孔１２２の開口箇所に対応するように配置した孔部３３１ａが形成されており、ベアリング締結孔１２２および孔部３３１ａにベアリング取付ボルト２２が挿通している。このベアリング取付ボルト２２が図示しないナットに螺合することにより、あるいは孔部３３１ａに螺合することにより、ナックル１０とベアリング３３とが連結される。このとき支持部１２の座面１２ａにはベアリング取付ボルト２２のボルトヘッド２２２が係止され、取付面１２ｂはベアリング３３のフランジ部３３１に接触する。このような構造により、ナックル１０はアクスルハブ４１（車輪）を回転可能に支持する。

図３は、車両に組み付けられた従来のナックルとショックアブソーバを車両後方側から見た図である。この図３に示される従来のナックル１５においては、ショックアブソーバ３５に固定された連結ブラケット３６を連結するための取付孔１５１の貫通方向は紙面に垂直な方向であり、一方車軸Ｓが挿通された円孔１６１の貫通方向は紙面に平行な方向である。このように取付孔１５１の貫通方向と円孔１６１の貫通方向が直交しているので、取付孔１５１と円孔１６１は異なった方向を向いた別々の面に形成される。このため取付孔１５１と円孔１６１とを別々に加工せざるを得ない。これに対して本実施形態のナックル１０においては、図１および図２からわかるようにショックアブソーバ３１を連結するための４つの取付孔１１０の貫通方向と車軸Ｓが挿通した円孔１２１の貫通方向は、同一方向とされている。具体的には、これらの孔は、紙面に平行な方向で、且つショックアブソーバ３１の軸方向に対して角度αだけ傾斜した方向に一律に貫通するように形成されている。したがって、孔加工を行う際に、プレス加工などにより取付孔１１０と円孔１２１とを同時に形成することができる。よって、取付孔１１０と円孔１２１とを別々に機械加工をする必要がないため加工工数を低減することができる。加えて、ナックル１０に形成されているベアリング締結孔１２２の貫通方向も、上記取付孔１１０および円孔１２１の貫通方向と同一である。したがって、これら全ての孔を一度のプレス加工により同時に形成することができるため、より加工工数が低減する。

また、ナックル１０の取付部１１は、連結ボルト２１によるナックル１０とショックアブソーバ３１との螺合締結時にボルトヘッド２１２が係止される座面１１ａと、この座面１１ａと反対側の面であってショックアブソーバ３１に固定された連結ブラケット３２に接触する取付面１１ｂとを有する。取付面１１ｂはショックアブソーバ３１との連結における合わせ面とされており、ナックル１０は片面接触状態でショックアブソーバ３１に連結する。一方、座面１１ａは連結ブラケット３２との合わせ面ではなく、連結ブラケット３２に接していない。このため座面１１ａは取付寸法精度確保のための機械加工を必要としない。よって、このナックル１０が鋳造または鍛造成形されるものである場合には、座面１１ａ側は鋳造肌面あるいは鍛造肌面のままにしておいても組付け性を損なうことがない。このように本実施形態のナックル１０は、座面１１ａ側の機械加工を行わなくてもよい分だけ加工工数が低減される。

同様に、ナックル１０の支持部１２には座面１２ａおよび取付面１２ｂが形成されており、ベアリング取付ボルト２２によりベアリング３３がナックル１０に締結される。このとき取付面１２ｂにはベアリング３３のフランジ部３３１と接続しており、座面１２ａにはベアリング取付ボルト２２のボルトヘッド２２２が係止している。座面１２ａ側はベアリング３３との合わせ面とはされていないので取付寸法精度確保のための機械加工を必要としない。これにより加工工数が低減される。

また、図２によく示されるように、各種孔の貫通方向を同一方向としたことから、鋳造成形時における各孔の開口面が鋳造型の型割面と略平行にでき、同じ型面上で同一方向を向かせることができる。このためナックル表面の各座面の面粗さを検査する場合においても、座面が同一面であるため検査が容易である。さらに、ナックル１０を薄く成形することが可能となるため、鋳造成形する場合においては砂型も薄くでき、生産性が向上する。また、鍛造成形する場合においても、ナックルが薄いために塑性加工段数が減少される。よって、加工工数が低減される。

また、図２の角度αで表される組付け角度（この角度はキャンバー角に影響する）は、ショックアブソーバ３１の軸線方向と車軸Ｓの軸線方向により定められる。本実施形態のナックル１０とショックアブソーバ３１との連結構造においてはこの角度αを精度良く設定することができる。すなわち、図３に示される従来のナックル１５とショックアブソーバ３５との連結構造においては、車軸Ｓの軸線方向は図の紙面に平行な方向であるのに対し、ナックル１５の取付面１５ｂの法線方向は図の紙面に直交する方向である。つまり車軸Ｓの軸線方向は取付面１５ｂの法線方向に直交する。このため取付面１５ｂの法線方向から差し込まれる連結ボルト７１の径と取付孔１５１の孔径との間のガタ分だけショックアブソーバ３５（連結ブラケット３６）がナックル１５に対して動くおそれがあり、これにより角度αに誤差が生じるおそれがある。また角度αに誤差を生じさせないためには、ナックル１５を基準にショックアブソーバ３５の位置を固定する固定治具を用い、この固定治具により角度αの精度を保証した上で組付けを行わなければならない。

これに対し、図２に示されるように本実施形態のナックル１０とショックアブソーバ３１との連結構造においては、車軸Ｓの軸線方向がナックル１０の取付面１１ｂの法線方向に平行とされている。また取付面１１ｂは連結ブラケット３２の先端面３２３に沿って合わせられているので、これらの面が合わせられることにより、その法線方向がショックアブソーバ３１の軸線方向に対してずれるおそれは少ない。よって、本実施形態において、上記角度αは取付面１１ｂと先端面３２３とを面合わせすることにより精度よく設定される。また、上記した従来例のように固定治具などを利用する必要ないため作業性が向上する。

図４は、ナックル１０の取付部１１の正面図である。図に示されるように、ナックル１０の取付部１１に形成される４つの取付孔１１０は、それぞれ特徴的な孔形状をしている。図の右上側に形成される第１取付孔１１１は所定の孔径Ｄ１を有する円孔である。図の右下側に形成される第２取付孔１１２は横方向に延びた長孔とされている。図の左上側に形成される第３取付孔１１３は縦方向に延びた長孔とされている。第２取付孔１１２および第３取付孔１１３の短径Ｄ２は孔径Ｄ１とほぼ同じ大きさかわずかに大きくされており、長径Ｄ３は短径Ｄ２および孔径Ｄ１よりもかなり大きくされている。第４取付孔１１４は所定の孔径Ｄ４を有する円孔である。孔径Ｄ４は孔径Ｄ１よりかなり大きくされている。

ここで、連結ボルト２１の軸部２１１の径をＤ５とし、径Ｄ５と各取付孔の大きさとを比較すると、径Ｄ５は孔径Ｄ１とほぼ同じかあるいは孔径Ｄ１よりも僅かに小さい径とされる。すなわち第１取付孔１１１は連結ボルト２１に対して正寸孔となり、連結ボルト２１が第１取付孔１１１に挿通されたときには、軸部２１１と第１取付孔１１１の周縁との間にほとんどガタがない状態とされる。また、径Ｄ５は短径Ｄ２よりもわずかに小さく、長径Ｄ３よりもかなり小さい。よって、連結ボルト２１は第２取付孔１１２および第３取付孔１１３に挿通可能とされ、長手方向に移動可能である。また、径Ｄ５は孔径Ｄ４よりも小さい。よって、第４取付孔１１４は連結ボルト２１に対してバカ孔となり、第４取付孔１１４に挿通される連結ボルト２１は第４取付孔１１４内にて上下左右方向に移動可能とされる。すなわち本実施形態のナックル１０は、複数の取付孔１１０を備え、そのうちの１つの取付孔（第１取付孔１１１）の孔径Ｄ１は、そこに挿通される連結ボルト２１の軸部２１１の径Ｄ５とほぼ等しく（孔径Ｄ１が径Ｄ５よりわずかに大きい場合も含む）、他の取付孔（第２取付孔１１２，第３取付孔１１３，第４取付孔１１４）の孔径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、そこに挿通される連結ボルト２１の軸部２１１の径Ｄ５よりも大きい径を有する。したがって、連結ブラケット３２を介してナックル１０とショックアブソーバ３１とを連結する場合に、第１取付孔１１１を支点として、取付孔１１０の貫通方向すなわち車軸Ｓの軸方向に直交する平面内にてナックル１０に対するショックアブソーバ３１の取付角度を調整することができる。

図５は、ナックル１０とショックアブソーバ３１とを車軸の軸方向に直交する平面内にて様々な取付角度で取付けた場合の両者の連結状態を示す図である。図５において各取付孔１１０内の点線は連結ボルト２１の軸部２１１の位置を示す。図５（ａ）は、軸部２１１が各取付孔１１０の中心に配置するように連結ボルト２１を螺合してナックル１０とショックアブソーバ３１とを連結した例を示している。このように連結した場合、ショックアブソーバ３１の軸線Ａがナックル１０の取付部１１の幅方向の中心を通る中心線Ｎと一致する。また、図５（ｂ）は、第１取付孔１１１を支点としてナックル１０の中心線Ｎに対してショックアブソーバ３１の軸線Ａを反時計回り方向に微小に傾けてナックル１０とショックアブソーバ３１とを連結した状態を示した図である。このように連結した場合、第２取付孔１１２内における連結ボルト２１の軸部２１１の位置（ボルト位置）は右寄りに、第３取付孔１１３内におけるボルト位置は下寄りに、第４取付孔１１４内におけるボルト位置は右斜め下方寄りに位置する。また、図５（ｃ）は、第１取付孔１１１を支点としてナックル１０の中心線Ｎに対してショックアブソーバ３１の軸線Ａを時計回り方向に微小に傾けてナックル１０とショックアブソーバ３１とを連結した状態を示した図である。このように連結した場合、第２取付孔１１２内におけるボルト位置は左寄りに、第３取付孔１１３内におけるボルト位置は上寄りに、第４取付孔１１４内におけるボルト位置は左斜め上寄りに位置する。

このように車軸の直交平面内にてナックル１０とショックアブソーバ３１との取付角度を調整することにより、車両のロールステア特性が調整可能となる。図６は、車両に組み付けられたナックル１０とショックアブソーバ３１を車両横方向から見た模式図であり、ナックル１０に対するショックアブソーバ３１の車軸に直交する平面内での取付角度の違いによって変化する車両特性量を示した図である。図６（ａ）は、図５（ａ）に示したようにショックアブソーバ３１の軸線とナックル１０の中心線が一致した状態でナックル１０とショックアブソーバ３１が連結した状態を示した図、図６（ｂ）は図５（ｂ）に示したように第１取付孔１１１を支点としてナックル１０の中心線に対してショックアブソーバ３１の軸線が反時計回り方向に微小に傾斜した状態で両者が連結した状態を示した図、図６（ｃ）は図５（ｃ）に示したように第１取付孔１１１を支点としてナックル１０の中心線に対してショックアブソーバ３１の軸線が時計回り方向に微小に傾斜した状態で両者が連結した状態を示した図である。

図において、キャスター角θｃは、ショックアブソーバ３１を構成するシリンダロッドの上端（先端）の中心Ａとナックル１０の下端であってサスペンションアーム（ロアアーム）と連結するロアボールジョイントの中心Ｂとを結ぶ直線（キングピン軸）が鉛直軸線となす角であり、シリンダロッド上端位置とロアボールジョイント位置によって決まる。これらの位置はナックル１０とショックアブソーバ３１との取付角度によっては変わらない。よって、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）いずれの状態においてもキャスター角θｃは一定である。

また、車軸に直交する平面内におけるナックル１０とショックアブソーバ３１との取付角度の変化によって車軸を挿通する円孔１２１の前後方向位置が微小に変化する。このためタイヤ接地点とキングピン軸の接地面との交点との距離であるトレール量Ｌｔは、ナックル１０とショックアブソーバ３１との連結状態が図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれの状態であるかによってわずかに変化する。しかし、トレール量Ｌｔは初期値（基準値）が大きいためにナックル１０とショックアブソーバ３１との連結状態の微小な変化によってはその変化量が初期値に対して非常に小さい。すなわち変化率が軽微であるためトレール量Ｌｔに基づく車両特性が有意義に変化しない。したがって、トレール量Ｌｔは、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるようなナックル１０とショックアブソーバ３１との連結状態の変化によっては実質的に変化しないといえる。

一方、ナックル１０のアーム部１３に連結するタイロッドの先端のボールジョイント（タイロッドエンドボールジョイントＣ）の高さ方向位置は、図に示されるように車軸に直交する平面内におけるナックル１０とショックアブソーバ３１との取付角度により変化する。具体的には、図６（ｂ）に示されるナックル１０は、図６（ａ）に示される姿勢から第１取付孔１１１を支点として僅かに時計回り方向に回動し、図６（ａ）に示される状態よりも起きている状態とされている。したがって、タイロッドエンドボールジョイントＣの高さ方向位置が高くなる。また、図６（ｃ）に示されるナックル１０は、図６（ａ）に示される姿勢から第１取付孔１１１を支点として僅かに反時計回り方向に回動し、図６（ａ）に示される状態よりも寝ている状態とされている。したがって、タイロッドエンドボールジョイントＣの高さ方向位置が低くなる。

このようにナックル１０とショックアブソーバ３１との取付角度の変化に伴ってタイロッドエンドボールジョイントＣの高さ位置が変化することにより、バウンド・リバウンドによりタイロッドエンドボールジョイントＣの位置とロアボールジョイントの位置Ｂとの関係で定められるトー角の変化特性、すなわちロールステア特性が変化する。このように本実施形態の車両懸架装置によれば、車軸に直交する平面内におけるナックル１０とショックアブソーバ３１との取付角度を調整することにより、車両のロールステア特性を独立して、すなわち他のホイールアライメントを実質的に変化させずにロールステア特性を調整することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、本実施形態は、ナックルに形成されている連結ボルトの取付孔の数および配置構成が上記第１実施形態と異なり、その他の構成は基本的には上記第１実施形態にて示した構成と同一である。したがって、以下に相違点を中心に説明し、上記第１実施形態と同一部分については同一符合で示してその具体的説明を省略する。

図７は、本実施形態に係るナックル５０およびこのナックル５０が取付けられるショックアブソーバ８１に固定された連結ブラケット８２を示す斜視図である。この図７からわかるように、ナックル５０は取付部５１、支持部５２、アーム部５３を備える。取付部５１はナックル５０の上部分を形成しており、断面が略三角形を呈した平板状の部分で、座面５１ａおよび取付面５１ｂを有している。また、取付部５１は座面５１ａから取付面５１ｂに掛けて３個の取付孔（第１取付孔５１１、第２取付孔５１２、第３取付孔５１３、以下、総称するときは取付孔５１０と称する）が貫通形成されている。３個の取付孔５１０は取付部５１の三角形状の各頂点付近に形成されている。これらの取付孔５１０が本発明の減衰装置連結用貫通孔である。

また、ショックアブソーバ８１の下端に固定された連結ブラケット８２は固定部８２１および突出部８２２を持つ。固定部８２１はショックアブソーバ８１の下端外周を覆うようにしてショックアブソーバ８１に固定された部分である。突出部８２２は固定部８２１からショックアブソーバ８１の径外方に延びており、その先端には先端面８２３が形成されている。この先端面８２３には３個の締結孔８２４が形成されている。これら３個の締結孔８２４には雌ネジ溝が形成されており、連結ボルト２１の軸部２１１が螺合可能とされる。また３個の締結孔８２４の配置は、ナックル５０の取付部５１に形成された３個の取付孔５１０の配置と同一とされている。

図８は、ナックル５０の取付部５１の正面図である。図に示されるように、ナックル５０の取付部５１に形成される３個の取付孔５１０のうち、第１取付孔５１１は所定の孔径Ｄ６を有する円孔である。図の右下側に形成される第２取付孔５１２および左下部に位置する第３取付孔５１３はいずれも長孔形状とされている。第２取付孔５１２の長手方向は、第１取付孔５１１の中心と第２取付孔５１２の中心とを結ぶ線分に直交する方向とされている。第３取付孔５１３の長手方向も、第１取付孔５１１の中心と第３取付孔５１３の中心とを結ぶ線分に直交する方向とされている。図からわかるように、第２取付孔５１２の形状と第３取付孔５１３の形状とは、ナックルの上下方向の中心線に対して対称形状とされる。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

このナックル５０は、連結ボルト２１が取付部５１の取付孔５１０に挿通され、さらに連結ブラケット８２の締結孔８２４に螺合されることによってショックアブソーバ８１を連結する。またナックル５０は、ベアリング取付ボルト２２が支持部５２に形成されているベアリング締結孔１２２を挿通し、図示を省略したベアリングに螺合されることによってベアリングを連結する。

本実施形態のナックル５０においても、３個の取付孔５１０の貫通方向と円孔１２１の貫通方向が同一方向とされている。したがって、これらの孔加工を行う際に、プレス加工などにより取付孔５１０と円孔１２１とを同時に形成することができる。また、ナックル５０に形成されているベアリング締結孔１２２の貫通方向も、上記取付孔５１０および円孔１２１の貫通方向と同一である。したがって、これら全ての孔を一度のプレス加工により同時に形成することができるため、より加工工数が低減する。

また、ナックル５０が連結ブラケット８２に接している面は取付面５１ｂの一つのみであり、座面５１ａは連結ブラケット８２に接していない片面接触による連結状態とされているため、座面５１ａ側は機械加工を必要としない。同様に支持部５２のベアリング取付ボルト２２のボルトヘッドが係止される座面側も機械加工を必要としない。したがって、このナックル５０が鋳造または鍛造成形されるものである場合には、これらの座面側は鋳造肌面あるいは鍛造肌面のままであっても組付け性を損なうことがない。よって、機械加工を行わなくてもよい分だけ加工工数が低減される。

また、各種孔の貫通方向を同一方向としたのでナックル表面の各座面の面粗さを検査する場合においても検査が容易となる。さらに、ナックル５０を薄く成形することが可能となるため、鋳造成形または鍛造成形によりナックル５０を生産する際に加工工数が低減される。また、ナックル５０の連結ブラケット８２に対する締結面が車軸の軸線方向に直交しているので、キャンバー角を精度よく設定することができ、キャンバー角設定のために固定治具などを用いる必要ないので作業性が向上する。

図８に示されるように、第１取付孔５１１の孔径Ｄ６は、点線で表される連結ボルトの軸部２１１の径とほぼ等しいかもしくは若干大きくされている。第２取付孔５１２および第３取付孔５１３の短径Ｄ７は軸部２１１の径よりも僅かに大きく、長径Ｄ８はかなり大きく形成されている。したがって、ナックル５０とショックアブソーバ８１とを連結する場合に、第１取付孔５１１を支点として第２取付孔５１２および第３取付孔５１３内で連結ボルト２１の軸部２１１を変位させることによりナックル５０に対するショックアブソーバ８１の取付角度を調整することができる。これにより、車軸に直交する平面内にてナックル５０とショックアブソーバ８１との取付角度を調整できる。

図９はナックル５０に対してショックアブソーバ８１を様々な取付角度で取付けた場合における両者の連結状態を表す図である。図９（ａ）は軸部２１１が各取付孔５１０の中心に配置するように連結ボルト２１を螺合してナックル５０とショックアブソーバ８１とを連結した例を示している。このように連結した場合、ショックアブソーバ３１の軸線Ａがナックル５０の取付部１１の幅方向の中心を通る中心線Ｎと一致する。また、図９（ｂ）は、第１取付孔５１１を支点としてナックル５０の中心線Ｎに対してショックアブソーバ８１の軸線Ａを反時計回り方向に微小に傾けてナックル５０とショックアブソーバ８１とを連結した状態を示した図である。このように連結した場合、第２取付孔５１２内および第３取付孔５１３内における連結ボルト２１の軸部２１１の位置（ボルト位置）は右寄りに位置する。また、図９（ｃ）は、第１取付孔５１１を支点としてナックル５０の中心線Ｎに対してショックアブソーバ８１の軸線Ａを時計回り方向に微小に傾けてナックル５０とショックアブソーバ８１とを連結した状態を示した図である。このように連結した場合、第２取付孔５１２内および第３取付孔５１３内におけるボルト位置は左寄りに位置する。このように車軸に直交する平面内にてナックル５０とショックアブソーバ８１とのの取付角度を調整することにより、上述の第１実施形態と同様に車両のロールステア特性を独立して調整することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、第２取付孔１１２，５１２、第３取付孔１１３，５１３および第４取付孔１１４を、孔内で連結ボルト２１の軸部２１１が移動可能なように長孔やバカ孔としたが、ナックルを傾斜させる際の中心（例えば上記実施形態では第１取付孔）を中心として円弧形状の孔としてもよい。また、ナックルは、ショックアブソーバとの取付角度、特に車軸に直交する平面内での取付角度調整ができる配置であれば、どのような配置でもよい。また、上記実施形態では第１取付孔１１１および５１１を基準にナックルに対するショックアブソーバの傾きを調整したが、他の孔を基準としてもよい。また、上記実施形態では減衰装置連結用貫通孔の数を３個または４個の例を説明したが、これに限定されるものではなく、複数であればいくつでもよい。さらに、上記実施形態ではアーム部１３，５３にタイロッドが連結されたナックルすなわち操舵輪側に取付けられるナックルを例に説明したが、非操舵輪側に取付けられるものでもよいし、前輪側のフロントナックルのみならず、後輪側のリアナックル（キャリア）にも適用できる。さらに駆動輪側および従動輪側のナックルにも適用できる。その他本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて変形可能である。

第１実施形態に係る車両懸架装置のナックルおよびショックアブソーバ、連結ブラケットと、これらを連結する連結ボルトを示した分解斜視図である。 車両に組み付けられた本実施形態のナックルとショックアブソーバを車両後方側から見た図である。 車両に組み付けられた従来のナックルとショックアブソーバを車両後方側から見た図である。 ナックルの連結部の正面図である。 ナックルに対してショックアブソーバを様々な取付角度で取付けた場合の両者の連結状態を示す図である。 車両に組み付けられたナックルとショックアブソーバを車両左右方向から見た模式図である。 第２実施形態に係る車両懸架装置のナックルおよびショックアブソーバ、連結ブラケットとこれらを連結する連結ボルトを示した分解斜視図である。 ナックルの連結部の正面図である。 ナックルに対してショックアブソーバを様々な取付角度で取付けた場合の両者の連結状態を示す図である。 従来のナックルの構造およびショックアブソーバとの連結状態を示す図である。 従来のナックルの構造およびショックアブソーバとの連結状態を示す図である。

符号の説明

１０，５０…ナックル、１１，５１…取付部、１１ａ，５１ａ…座面、１１ｂ，５１ｂ…取付面、１１１，５１１…第１取付孔（減衰装置用貫通孔）、１１２，５１２…第２取付孔（減衰装置用貫通孔）、１１３，５１３…第３取付孔（減衰装置用貫通孔）、１１４…第４取付孔（減衰装置用貫通孔）、１２，５２…支持部、１２ａ…座面、１２ｂ…取付面、１２１…円孔（車軸挿通用貫通孔）、１２２…ベアリング締結孔（軸受け取付用貫通孔）、１３，５３…アーム部、２１，７１…連結ボルト（連結部材）、２１１…軸部、２１２…ボルトヘッド（頭部）、２２…ベアリング取付ボルト、２２２…ボルトヘッド（頭部）、３１，８１…ショックアブソーバ（減衰装置）、３２，８２…連結ブラケット、３２，８２２２…突出部、３２３，８２３…先端面、３２４，８２４…締結孔、３３…ベアリング、３３１…フランジ部、３３１ａ…孔部、４１…アクスルハブ

Claims (6)

1. 車軸が挿通される車軸挿通用貫通孔と、車体の振動を減衰する減衰装置を連結するための減衰装置連結用貫通孔とを有し、前記減衰装置が前記減衰装置連結用貫通孔に挿通される連結部材を介して連結されるとともに車輪を回転可能に支持するナックルにおいて、
   前記車軸挿通用貫通孔の貫通方向と前記減衰装置連結用貫通孔の貫通方向が同一方向であることを特徴とするナックル。
2. 請求項１に記載のナックルにおいて、
   車軸を回転可能に支持する軸受けを取付けるための軸受け取付用貫通孔をさらに有し、
   前記軸受け取付け用貫通孔の貫通方向は、前記車軸挿通貫通孔の貫通方向および前記減衰装置連結用貫通孔の貫通方向と同一であることを特徴とするナックル。
3. 請求項１または２に記載のナックルにおいて、
   前記ナックルは、複数の前記減衰装置連結用貫通孔を備え、
   複数の前記減衰装置連結用貫通孔のうちの１つの減衰装置連結用貫通孔の孔径は、それに挿通される前記連結部材の径とほぼ等しく、他の減衰装置連結用貫通孔の孔径は、それに挿通される前記連結部材の径よりも大きい径を有することを特徴とするナックル。
4. 請求項３に記載のナックルにおいて、
   前記他の減衰装置連結用貫通孔は、長孔または孔径が前記連結部材の径よりも大きくされた円孔であることを特徴とするナックル。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のナックルにおいて、
   前記ナックルは前記減衰装置連結用貫通孔が貫通形成されている取付部を有し、
   前記連結部材は軸部および頭部を有する連結ボルトであり、
   前記取付部は、前記連結ボルトによる前記ナックルと前記減衰装置との締結時に前記頭部が係止される座面と、前記座面と反対側の面であって前記減衰装置に接続される取付面とを有することを特徴とするナックル。
6. 請求項２乃至５に記載のナックルにおいて、
   前記ナックルは前記軸受け取付用貫通孔が貫通形成されている支持部を有するとともに、前記軸受け取付用貫通孔を挿通する取付ボルトを介して前記軸受けと連結しており、
   前記支持部は、前記取付ボルトの頭部が係止される座面と、前記座面と反対側の面であって前記軸受けに接続される取付面を有することを特徴とするナックル。

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