JP2016114212A - ナックルブラケット及び緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 アウターシェルへの良好な接合状態を維持できるナックルブラケット及びアウターシェルとナックルブラケットの良好な接合状態を維持できる緩衝器を提供する。【解決手段】 ナックルブラケット２が緩衝器Ｄのアウターシェル１の外周形状に沿って湾曲し、端部がアウターシェル１の端部に溶接される抱持部３０を有し、抱持部３０は、抱持部３０の肉厚を貫通する背抜き孔３０ａと、アウターシェル１との間に空隙Ｋを形成する一以上の溝３０ｂとを含み、溝３０ｂは、一端が背抜き孔３０ａに通じて、一部または全部が軸方向に見て溶接部Ｙと背抜き孔３０ａとの間に形成される。【選択図】 図２

Description

この発明は、ナックルブラケット及び緩衝器に関する。

従来、緩衝器は、車両の車体と車輪との間に介装されて車体振動を抑制する目的で使用される。特に、ストラット型の緩衝器にあっては、その端部を車輪側のステアリングナックルに連結するためのナックルブラケットを備える。例えば、特許文献１，２に記載のナックルブラケットは、緩衝器のアウターシェルを抱持するとともに当該アウターシェルに溶接される抱持部と、ステアリングナックルにボルトで締結される一対の挟持部とを備える。

特開平７−３０５７０７号公報 特開２００６−２７３１７３号公報

ここで、前述の抱持部がアウターシェルに溶接されるナックルブラケットにおいて、軽量化、コストの低減等を目的として、抱持部に当該抱持部を貫通する背抜き孔を形成すると、溶接部にブローホールが生じる場合がある。そして、このように溶接部にブローホールが生じると、アウターシェルとナックルブラケットの良好な接合状態を維持できない可能性がある。

そこで、本発明は、アウターシェルへの良好な接合状態を維持できるナックルブラケット及びアウターシェルとナックルブラケットの良好な接合状態を維持できる緩衝器の提供を課題とする。

前記課題を解決する請求項１，２に記載の発明では、ナックルブラケットを軸方向に見て、抱持部における溶接部と背抜き孔との間に溝を設け、アウターシェルとナックルブラケットとの間に空隙を形成する。このため、溶接時に発生したガスが空隙を通って背抜き孔に排出され、溶接部にブローホールが生じるのを防止できる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の構成に加えて、溝が、前記背抜き孔を正面に見て、前記背抜き孔の中心を通り、前記抱持部の軸方向に沿って延びる直線上と、前記直線の両側の三か所に設けられる。このため、ブローホールの発生を確実且つ効率的に防止できる。

請求項４に記載の発明では、請求項２または請求項３に記載の構成に加えて、背抜き孔の縁が、角を丸めた四角形状とされていて、四本の直線状縁部と、四つ円弧状縁部とを有する。そして、何れかの前記溝は、溶接部側の前記直線状縁部と前記円弧状縁部との境界を通り、前記抱持部の軸方向に沿って延びる直線上に設けられる。このため、ブローホールの発生を確実且つ効率的に防止できる。

請求項５に記載の発明では、請求項２から請求項４の何れか一項に記載の構成に加えて、前記溝が、塑性変形により形成されている。このため、溝を形成しても、ナックルブラケットの製造コストを低減できる。

本発明によれば、アウターシェルとナックルブラケットの良好な接合状態を維持できる。

本発明の一実施の形態に係る緩衝器の取付状態を簡略化して示した正面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器の主要部を拡大し、部分的に切欠いて示した正面図である。 図２の右側面図である。 （ａ）は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器のナックルブラケットのＡ−Ａ断面図である。（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る緩衝器のナックルブラケットのＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る緩衝器のナックルブラケットにおける溝の変形例を示した部分拡大図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品を示す。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る緩衝器Ｄは、アウターシェル１と、アウターシェル１を車輪Ｗ側に連結するナックルブラケット２とを備える。ナックルブラケット２は、アウターシェル１の外周形状に沿って湾曲し、端部がアウターシェル２の端部に溶接される抱持部３０を有する。図２に示すように、抱持部３０は、抱持部３０の肉厚を貫通する背抜き孔３０ａと、アウターシェル１との間に空隙Ｋを形成する一以上の溝３０ｂとを含む。溝３０ｂは、一端が背抜き孔３０ａに通じて、一部または全部が軸方向に見て溶接部Ｙと背抜き孔３０ａとの間に形成される。

また、本実施の形態に係る緩衝器Ｄは、ストラット型の緩衝器であり、緩衝器Ｄ自体が自動車の車輪位置決め用の支柱として利用される。本実施の形態において、緩衝器Ｄは、単筒型に設定されている。そして、緩衝器Ｄは、アウターシェル１と、このアウターシェル１に出入りするピストンロッド１０（図１）と、このピストンロッド１０の先端に保持されてアウターシェル１内に摺動自在に挿入されるピストン（図示せず）と、アウターシェル１内における反ピストンロッド側に摺動自在に挿入されるフリーピストン（図示せず）とを備える。アウターシェル１内には、ピストンで区画され、作動油が満たされるピストンロッド１０側の伸側室とピストン側の圧側室とが形成される。また、アウターシェル１内には、フリーピストンで圧側室と区画され、気体が封入される気室が形成されている。さらに、ピストンには、伸側室と圧側室とを行き交う作動油の流れに抵抗を与える減衰通路が形成されている。

そして、アウターシェル１が車輪Ｗ側に連結され、ピストンロッド１０が図示しない車体側に連結される。このため、路面凹凸による衝撃が車輪Ｗに入力されると、アウターシェル１にピストンロッド１０が出入りして緩衝器Ｄが伸縮する。このように緩衝器Ｄが伸縮する際、減衰通路を作動油が通るので、伸側室と圧側室に差圧が生じ、緩衝器Ｄの伸縮を抑制する減衰力が発生する。また、緩衝器Ｄが伸縮する際、アウターシェル１に出入りするピストンロッド１０の体積分、アウターシェル内容積が変化するが、当該変化をフリーピストンの移動に伴う気室の膨縮で補償できる。

このように、本実施の形態においては、アウターシェル１が作動油を収容するシリンダとして機能する。しかし、緩衝器Ｄの構成は任意に変更できる。例えば、シリンダとして機能するアウターシェル１が内外二重かそれ以上とされ、緩衝器Ｄが複筒型に設定されていてもよい。また、本実施の形態において、ピストンロッド１０が車体側に連結され、シリンダ（アウターシェル１）が車輪Ｗ側に連結されて、緩衝器Ｄが正立型となっている。しかし、ピストンロッド１０が車輪Ｗ側に連結されて、緩衝器Ｄが倒立型となっていてもよい。この場合、アウターシェル１は、ピストンロッド１０の外周を覆い、内側にシリンダが出入りするアウターチューブとして機能する。

つづいて、アウターシェル１を車輪Ｗ側に連結するナックルブラケット２は、図4に示すように抱持部３０を有するアウターブラケット３とインナーブラケット４とを備えて二枚板構造となっている。

アウターブラケット３は、アウターシェル１の外周形状に沿って湾曲する抱持部３０と、この抱持部３０の周方向の両端から向い合せに起立する一対の挟持部３１，３１とを備える。抱持部３０は、円筒の一部に切割を設けた形状を有し、軸方向に見て円弧状となっている。抱持部３０の周方向長さは、抱持部３０の曲率半径を半径とする半円の円周よりも長い。また、一対の挟持部３１，３１は、所定の間隔を開けて配置されており、各挟持部３１は、抱持部３０の直径を通る直線に対して略平行に延びている。

他方のインナーブラケット４は、一対の挟持部３１，３１の間に挿入され、アウターシェル１の外周形状に沿って湾曲する補助抱持部４０と、この補助抱持部４０の周方向の両端から向い合せに起立する一対の補助挟持部４１，４１とを備える。補助抱持部４０は、抱持部３０の切割部分を埋め、補助抱持部４１は、挟持部３１に沿って延びる。

そして、アウターブラケット３にインナーブラケット４を接合し、ナックルブラケット２を形成すると、抱持部３０と補助挟持部４０とが略円筒の形状となり、当該円筒状部分２０の内側にアウターシェル１を圧入できる。アウターシェル１の車輪側開口は、図２に示すように、ロアキャップ１１で塞がれており、アウターシェル１、ロアキャップ１１、抱持部３０及び補助抱持部４０をアーク溶接して、ナックルブラケット２とアウターシェル１を一体化する。また、挟持部３１と補助挟持部４１には、相互に連通するボルト挿通孔３１ａ，４１ａがそれぞれ上下に形成されている。そして、ナックルブラケット２は、ボルト挿通孔３１ａ，４１ａに挿通されるボルトでステアリングナックルＮに締結される。

本実施の形態においては、前述のように、ナックルブラケット２が円筒状部分２０を備えるので、アウターシェル１の車輪側端部を全周に亘ってナックルブラケット２に溶接でき、アウターシェル１とナックルブラケット２を強固に溶接できる。

なお、ナックルブラケット２の構成は、任意に変更可能であり、インナーブラケット４を廃して、アウターブラケット３のみの一枚板構造とされていてもよい。また、本実施の形態においては、ナックルブラケット２の図２中下端が、アウターシェル１の図２中下端から下側に突出するようになっており、ナックルブラケット２の車輪側端部内周に、アウターシェル１の車輪側端を全周溶接するようになっている。本実施の形態において、図２中Ｙで示す部分が溶接部であるが、ナックルブラケット２とアウターシェル１との溶接位置は、任意に変更できる。

また、アウターブラケット３の抱持部３０には、材料の削減によるナックルブラケット２の軽量化及びコストの低減等を目的として、抱持部３０の肉厚を貫通する背抜き孔３０ａが形成されている。本実施の形態において、背抜き孔３０ａは、抱持部３０の切割部分の反対側に一つ設けられ、アウターブラケット３を展開したときの形状が、角を丸めた四角形状となっている。また、アウターシェル１に沿って湾曲する抱持部３０において、背抜き孔３０ａの周方向長さは、中心角θ１が約１１０度となるように設定されている（図４）。角を丸めた四角形状の背抜き孔３０ａの縁Ｅは、図３に示すように、四角形状の辺部分にあたる四本の直線状縁部ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４と、角部分にあたる四つの円弧状縁部ｅ５，ｅ６，ｅ７，ｅ８とを有する。そして、背抜き孔３０ａは、向かい合う短い一対の直線状縁部ｅ２，ｅ４が抱持部３０の軸方向に並び、向かい合う長い一対の直線状縁部ｅ１，ｅ３が抱持部３０の周方向に並ぶようになっている。

さらに、アウターブラケット３の抱持部３０には、抱持部３０を軸方向の一端から見たとき（軸方向に見たとき）、溶接部Ｙ（図２）と背抜き孔３０ａとの間に位置する部分に、三条の溝３０ｂ，３０ｂ，３０ｂが周方向に並んで形成されている（図３）。これらの溝３０ｂは、抱持部３０の内周に形成されており、ナックルブラケット２にアウターシェル１を圧入したとき、抱持部３０とアウターシェル１との間に空隙Ｋ（図２）を形成する。また、各溝３０ｂは、軸方向に直線状に延び、図３，４中上端が背抜き孔３０ａに達する。このため、溝３０ｂによりアウターシェル１との間に形成される空隙Ｋが背抜き孔３０ａに連通する。

周方向に並ぶ三条の溝３０ｂ，３０ｂ，３０ｂのうち、中央の溝３０ｂは、背抜き孔３０ａを正面に見たとき、背抜き孔３０ａの中心を通り、抱持部３０の軸方向に沿って延びる直線上に設けられている。また、両側の溝３０ｂ，３０ｂは、溶接部Ｙ側の直線状縁部ｅ４と、当該直線状縁部ｅ４に連なる円弧状縁部（ｅ７またはｅ８）との境界を通り、抱持部３０の軸方向に沿って延びる直線上にそれぞれ設けられている。本実施の形態において、両側の溝３０ｂ，３０ｂの中心と、中央の溝３０ｂの中心とを結ぶ弧に対する中心角θ２がそれぞれ約３６度となっている（図４（ｂ））。

この構成によれば、ナックルブラケット２とアウターシェル１とを溶接する際に生じたガスが空隙Ｋを通って背抜き孔３０ａに抜け、溶接部Ｙにブローホールが生じるのを防止できる。したがって、ナックルブラケット２とアウターシェル１の良好な接合状態を維持できる。加えて、溝３０ｂは、溶接部Ｙ側に向けて、徐々に浅くなっている（図２）。このため、溶接時に生じたガスが背抜き孔３０ａ側に抜けやすい。

また、本実施の形態において、溝３０ｂと溶接部Ｙが重ならないように設定されている。このため、溶接時に、溶融した金属が空隙Ｋを伝い落ちないが、このような配慮がなされていれば、溝３０ｂと溶接部Ｙが多少重なっていてもよい。

また、溝３０ｂを設けた部分は、経験上、ブローホールの発生頻度が高い部分である。このため、この部分に溝３０ｂを設けると、ブローホールの発生を確実且つ効率的に防止できる。

なお、溝３０ｂが背抜き孔３０ａに達し、軸方向に見て溶接部Ｙと背抜き孔３０ａとの間に形成されていれば、溝３０ｂの数及び形状は任意に変更できる。例えば、溝３０ｂが湾曲し、軸方向に見たとき溝３０ｂの一部が溶接部Ｙと背抜き孔３０ａとの間からはみ出していてもよい。

また、本実施の形態において、各溝３０ｂは、塑性変形により形成されている。アウターブラケット３は、板材をブランク加工してから曲げ加工して製造されるので、溝３０ｂを塑性変形により形成すると、溝３０ｂの形成工程を従来のアウターブラケット３の製造工程に容易に組み込める。しかし、溝３０ｂの形成方法は、任意に変更可能であり、切削等により形成してもよい。

また、本実施の形態において、アウターブラケット３の車体側端部が抱持部３０から挟持部３１にかけて外側に湾曲し、リブ３２を形成している。しかし、アウターブラケット３の車輪側端部はストレート形状となっている。このように、車輪側端部にリブを備えていないナックルブラケット２においては、ブローホールの発生頻度が高いことが確認されている。そこで、本実施の形態のように、溝３０ｂを設け、ブローホールの発生を抑制するのが特に有効である。

以下、本実施の形態に係るナックルブラケット２のアウターシェル１への組み付け工程について説明する。

アウターブラケット３とインナーブラケット４を接合してナックルブラケット２を形成するとともに、アウターシェル１にベースキャップ１１を組み付ける。そして、ナックルブラケット２の円筒状部分２０にアウターシェル１を圧入し、車輪側端部（図２中下側）を上側に向けた状態で、円筒状部分２０の図２中下部内周と、アウターシェル１の図２中下端を一周溶接する。このとき、ナックルブラケット２、アウターシェル１及びベースキャップ１１が同時に溶接され、当該溶接部Ｙに溶接ビードが環状に形成される。

前述のように、ナックルブラケット２には、軸方向に見て溶接部Ｙと背抜き孔３０ａとの間に背抜き孔３０ａに達する溝３０ｂが設けられている。このため、溝３０ｂによりアウターシェル１と抱持部３０との間に形成される空隙Ｋ（図２）を溶接により生じたガスが通って背抜き孔３０ａに抜ける。したがって、溶接部（溶接ビード）Ｙにブローホールが生じるのを防ぎ、ナックルブラケット２とアウターシェル１との良好な接合状態を維持できる。

以下、本実施の形態に係るナックルブラケット２及び当該ナックルブラケット２を備える緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態において、溝３０ｂは、塑性変形により形成されている。

この構成によれば、溝３０ｂの形成工程をナックルブラケット２の形成工程に組み込み易い。つまり、溝３０ｂを形成する行程を特別に追加する必要がないので、ナックルブラケット２に溝３０ｂを形成する場合であっても、ナックルブラケット２の製造コストを低減できる。なお、溝３０ｂの形成方法は、任意に変更できる。例えば、溝３０ｂを切削等により形成してもよい。また、本実施の形態において、板材の片面を部分的に凹ませて溝３０ｂを形成し、溝３０ｂが形成される部分の肉厚が薄くなっている。しかし、図５に示すように、板材を曲げてアウターシェル１側に溝３０ｂを形成してもよい。

また、本実施の形態において、背抜き孔３０ａの縁Ｅは、角を丸めた四角形状とされていて、四本の直線状縁部ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４と、四つ円弧状縁部ｅ５，ｅ６，ｅ７，ｅ８とを有する。そして、両側の溝３０ｂは、溶接部Ｙ側の直線状縁部ｅ４と円弧状縁部ｅ７，ｅ８との境界を通り、抱持部３０の軸方向に沿って延びる直線上に設けられる。

この構成によれば、ブローホールの発生を確実且つ効率的に防止できる。なお、溝３０ｂを設ける位置は、ブローホールの発生を抑制できる限り、任意に変更できる。

また、本実施の形態において、溝３０ｂは、背抜き孔３０ａを正面に見て背抜き孔３０ａの中心を通り、抱持部３０の軸方向に沿って延びる直線上と、この直線の両側の三か所に設けられる。

この構成によれば、ブローホールの発生を確実且つ効率的に防止できる。なお、溝３０ｂの数は、ブローホールの発生を抑制できる限り、任意に変更できる。また、本発明によれば、溝３０ｂによりアウターシェル１とナックルブラケット２との間に空隙Ｋを形成し、当該空隙Ｋを介して溶接時のガスを背抜き孔３０ａに逃がすようにしている。つまり、ガス抜きを溝３０ｂにより実現しているので、貫通孔等によりガス抜きを実現する場合と比較してナックルブラケット２の強度低下を招き難い。したがって、前述のように、溝３０ｂを三か所またはそれ以上設けられ、確実にブローホールの発生を抑制できる。

また、本実施の形態において、緩衝器Ｄは、アウターシェル１と、アウターシェル１を車輪Ｗ側に連結するナックルブラケット２とを備える。ナックルブラケット２は、アウターシェル１の外周形状に沿って湾曲し、端部がアウターシェル１の端部に溶接される抱持部３０を有する。抱持部３０は、抱持部３０の肉厚を貫通する背抜き孔３０ａと、アウターシェル１との間に空隙Ｋを形成する一以上の溝３０ｂとを含む。溝３０ｂは、一端が背抜き孔３０ａに通じて、一部または全部が軸方向に見て溶接部Ｙと背抜き孔３０ａとの間に形成される。

この構成によれば、溝３０ｂによりアウターシェル１とナックルブラケット２との間に空隙Ｋを形成しているので、当該空隙Ｋを介して溶接時のガスを背抜き孔３０ａに逃がせる。したがって、ブローホールの発生を防止して、アウターシェル１とナックルブラケット２との良好な接合状態を維持できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形及び変更が可能である。

Ｄ・・・緩衝器、Ｅ・・・縁、ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４・・・直線状縁部、ｅ５，ｅ６，ｅ７，ｅ８・・・円弧状縁部、Ｋ・・・空隙、Ｙ・・・溶接部、１・・・アウターシェル、２・・・ナックルブラケット、３０・・・抱持部、３０ａ・・・背抜き孔、３０ｂ・・・溝

Claims (5)

1. 緩衝器のアウターシェルの外周形状に沿って湾曲し、端部が前記アウターシェルの端部に溶接される抱持部を有し、
   前記抱持部は、前記抱持部の肉厚を貫通する背抜き孔と、前記アウターシェルとの間に空隙を形成する一以上の溝とを含み、
   前記溝は、一端が前記背抜き孔に通じて、一部または全部が軸方向に見て溶接部と前記背抜き孔との間に形成されていることを特徴とするナックルブラケット。
2. アウターシェルと、
   前記アウターシェルを車輪側に連結するナックルブラケットとを備え、
   前記ナックルブラケットは、前記アウターシェルの外周形状に沿って湾曲し、端部が前記アウターシェルの端部に溶接される抱持部を有し、
   前記抱持部は、前記抱持部の肉厚を貫通する背抜き孔と、前記アウターシェルとの間に空隙を形成する一以上の溝とを含み、
   前記溝は、一端が前記背抜き孔に通じて、一部または全部が軸方向に見て溶接部と前記背抜き孔との間に形成されていることを特徴とする緩衝器。
3. 前記溝は、前記背抜き孔を正面に見て、前記背抜き孔の中心を通り、前記抱持部の軸方向に沿って延びる直線上と、前記直線の両側の三か所に設けられることを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。
4. 前記背抜き孔の縁は、角を丸めた四角形状とされていて、四本の直線状縁部と、四つ円弧状縁部とを有し、
   何れかの前記溝は、前記溶接部側の前記直線状縁部と前記円弧状縁部との境界を通り、前記抱持部の軸方向に沿って延びる直線上に設けられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の緩衝器。
5. 前記溝は、塑性変形により形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載の緩衝器。
   

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