JP2018203246A

JP2018203246A - ダンパクランプを備えたステアリングナックル

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Publication number: JP2018203246A
Application number: JP2018104819A
Authority: JP
Inventors: グラーフクリスティアン; Graf Christian; ヘスシュテファン; Stephan Hess; マーニヒドミニク; Dominik Mahnig
Original assignee: GF Casting Solutions Kunshan Co Ltd; GF Casting Solutions Singen GmbH; GF Casting Solutions Mettmann GmbH
Current assignee: GF Casting Solutions Kunshan Co Ltd; Fondium Mettmann GmbH; Fondium Singen GmbH
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: EP3409401A1; JP7090475B2; CN108974120A

Abstract

【課題】ステアリングナックルの経済的な製造を可能にするとともに、ステアリングナックルの軽量化をもたらす、ステアリングナックルおよびダンパクランプ、ならびにこれに関連するステアリングナックルの製造方法を提供する。【解決手段】特に自動車のフロントアクスルに用いられるホイールサスペンション用のステアリングナックル１およびその製造方法において、ステアリングナックルは、ホイールベアリング収容部５と、ステアリングアーム６と、スプリングストラット収容部２とを備え、スプリングストラット収容部はダンパクランプ３として構成されており、ダンパクランプはダンパ収容部４を有し、ダンパ収容部は、ステアリングナックルに一体的に配置されているかまたはステアリングナックルに結合されていて、かつハーフシェルとして構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、特に自動車のフロントアクスルに用いられるホイールサスペンション用のステアリングナックルであって、ホイールベアリング収容部と、ステアリングアームと、スプリングストラット収容部とを備えるステアリングナックル、およびその製造方法に関する。

ステアリングナックルは、ダンパまたはスプリングストラットと、ホイールベアリングと、ステアリングと、トランスバースリンクとの間の結合部を、自動車のフロントアクスルにおいて形成する。

独国特許発明第１０２１２８７３号明細書（DE 102 12 873 B4）には、ステアリングナックルが開示されている。このステアリングナックルでは、スプリングストラットの下側の自由端部が、ステアリングナックルに設けられたクランプリング内に挿入されており、このクランプリングは、ねじ−ナット結合によって締め付けられるので、ステアリングナックルはスプリングストラットの下端部に確実に保持されている。このようなステアリングナックルでは、車両内側に向けられた重量感のあるクランプ手段によって高い重量を有する中実な構造形態が不都合であり、このことは現代の車両では、燃料の低減を目指して努力がなされているため、所望されない。

独国特許出願公開第１０２００５０４０１０１号明細書（DE 10 2005 040 101 A1）には、ステアリングナックルが開示されている。このステアリングナックルでは、クランプ手段が、上下に重なり合って配置された２つのクランプリングによって形成されている。このクランプ手段はそれほど中実ではないが、スプリングストラットの最適な収容を保証するために、クランプリング内にテーパ部を正確に製造するのに極めて手間がかかる。

スイス国特許発明第６５９４４２号明細書（CH 659 442）には、ステアリングナックルが開示されている。このステアリングナックルでは、車両外側へ向かってダンパクランプが配置されている。しかし、ねじは、スプリングストラットチューブと部分的に交差するように配置されており、このことは、スプリングストラット自体が付加的に変形するという欠点をもたらしてしまう。

欧州特許出願公開第２６１４９６９号明細書（EP 2 614 969 A1）には、車両側面の方へ向いたダンパクランプを備えたステアリングナックルが開示されている。

上述した構成手段では、クランプ直径を形成するために中子を用いてこのようなダンパクランプを鋳造しなければならず、他方、このことにより、高い生産コストと、ステアリングナックルの高い重量とが要求されることが不都合である。

本発明の課題は、ステアリングナックルの経済的な製造を可能にするとともに、ステアリングナックルの軽量化をもたらす、ステアリングナックルおよびダンパクランプ、ならびにこれに関連するステアリングナックルの製造方法を提供することである。

この課題は、本発明によれば、スプリングストラット収容部が、ダンパクランプとして構成されており、ダンパクランプは、ダンパ収容部を有し、ダンパ収容部は、ステアリングナックルに一体的に配置されているかまたはステアリングナックルにワンピースに結合されていて、かつハーフシェルとして構成されていること、および中子を用いずにステアリングナックルを鋳造することにより解決される。

本発明に係る、特に自動車のフロントアクスルに用いられるホイールサスペンション用のステアリングナックルは、ホイールベアリング収容部と、ステアリングアームと、スプリングストラット収容部とを備え、ホイールベアリング収容部は、必要とされる周辺条件に応じて、それぞれ異なって構成されてもよく、スプリングストラット収容部は、ステアリングナックルをスプリングストラットにクランプすることができるダンパクランプとして構成されている。ダンパクランプは、ダンパ収容部を有し、このダンパ収容部は、ステアリングナックルに一体的にまたはワンピースに配置されているかまたはステアリングナックルに組み込まれていて、かつハーフシェルとして構成されている。したがって、ダンパ収容部は、スプリングストラットの周面全体を取り囲んでいるのではなく、スプリングストラットの周面の一部しか取り囲んでいない。このことにより、軽量化という利点がもたらされるとともに、ステアリングナックルが鋳造により製造される場合には、スプリングストラットを完全に取り囲んでいるダンパ収容部を有しかつダンパ収容部の中空スペースを形成するために中子を必要とする従来技術の構成手段と比べて、鋳造に中子が必要とされないという利点とがもたらされる。

好ましくは、ダンパ収容部またはハーフシェルは、スプリングストラットを、９０°〜２７０°の包囲中心角で、特に好適には１７０°〜１９０°の包囲中心角で取り囲んでいる。ダンパ収容部またはハーフシェルは、好ましくは車両内側へ向かって開いている。

ダンパ収容部またはハーフシェルが、複数のコネクティングキャリアに配置されているかまたは複数のコネクティングキャリアの間に配置されていると有利である。この場合、これらのコネクティングキャリアは、ハーフシェルを介して互いに結合されている。

ダンパ収容部のハーフシェルが貫通部を有すると好適である。この場合、貫通部は、それぞれ異なった大きさで構成されてよい。また、貫通部を形成することにより、ステアリングナックルの重量が低減される。

本発明に係るステアリングナックルが、鋳造部品または鍛造部品として構成されていると有利である。これにより、ステアリングナックルは、必要とされる強度の要求に対応し、ステアリングナックルの経済的な製造が可能となる。

ステアリングナックルは、好ましくは、アルミニウム、球状黒鉛鋳鉄または鋼から成る。原料は、ステアリングナックルの構造および要求に応じて選択することができる。

課題は、同じく本発明によれば、ステアリングナックルのダンパクランプであって、ステアリングナックルに一体的に配置されているかまたはステアリングナックルに一体的に結合されているダンパ収容部と、少なくとも１つの取付け帯体とを備える、ダンパクランプにおいて、ダンパ収容部は、少なくとも１つのハーフシェルとして構成されていることにより解決される。

たとえば、１つまたは複数の取付け帯体がスプリングストラットに溶接されていることにより、１つまたは複数の取付け帯体がスプリングストラットに固く摺動不能に配置されていると有利である。

スプリングストラットを１つまたは複数の取付け帯体に取り付けることにより、スプリングストラットが下側で画定されるかまたは軸方向で固定されるという利点もある。

好ましくは、ダンパクランプは、スプリングストラットに配置された２つの取付け帯体を有する。本発明に係るダンパクランプのさらに有利な態様は、１つまたは複数の取付け帯体が、２つまたは３つ以上の取付け手段を用いてハーフシェルまたはダンパ収容部に取り付けられていることにある。

本発明に係るステアリングナックルは、好ましくは、鋳造法を用いて製造される。この場合、別の方法、たとえば鍛造法も考えられる。

ステアリングナックルを製造する鋳造法であって、ステアリングナックルは、ホイールベアリング収容部と、ステアリングアームと、スプリングストラット収容部とを有し、スプリングストラット収容部は、ダンパクランプとして構成されていて、かつダンパ収容部を有し、ダンパ収容部は、好ましくはハーフシェルとして構成されている、ステアリングナックルを製造する鋳造法において、中子を用いずに鋳造が行われる。これにより、一方では中子の製造を省略することができ、他方では鋳造後の鋳型からの中子の取外しを省略することもでき、このことにより、鋳造プロセスにおける手間が大幅に低減される。

本発明の実施の態様を図面に基づき説明する。本発明は、実施の態様のみに限定されるものではない。

本発明に係るステアリングナックルを車両内側から見た斜視図である。本発明に係るステアリングナックルを車両外側から見た斜視図である。ダンパクランプが組み付けられた、本発明に係るステアリングナックルを車両内側から見た斜視図である。ダンパクランプが組み付けられた、本発明に係るステアリングナックルを車両外側から見た斜視図である。本発明に係るステアリングナックルを車両内側から見た斜視図である。本発明に係るステアリングナックルを車両外側から見た斜視図である。ダンパクランプが組み付けられた、本発明に係るステアリングナックルを車両内側から見た斜視図である。ダンパクランプが組み付けられた、本発明に係るステアリングナックルを車両外側から見た斜視図である。

図１に示された本発明に係るステアリングナックル１は、このステアリングナックル１を車両内側ＦＩから見た斜視図で示されている。このステアリングナックル１は、特に自動車のフロントアクスルに用いられるホイールサスペンション用のステアリングナックルである。ステアリングナックル１は、ホイールベアリング収容部５と、ステアリングアーム６と、スプリングストラット収容部２とを有する。スプリングストラット収容部２は、スプリングストラットを収容するのに用いられるダンパクランプ３を有する。ダンパクランプ３は、ダンパ収容部４を有し、かつステアリングナックル１に一体的に配置されているか、またはステアリングナックル１は、ダンパ収容部４を組み込んだワンピース部品として構成されている。ダンパ収容部４は、ハーフシェルとして構成されていて、スプリングストラット１０を取り囲むか、またはスプリングストラット１０の周面を部分的にしか取り囲んでいない。ダンパ収容部４は、２つのコネクティングキャリア８の間に配置されているか、またはコネクティングキャリア８の結合部を成す。このことは、図２および図６から良好に看取可能であり、この場合、図６はステアリングナックル１の別の構造形態を明示している。

ダンパ収容部４またはハーフシェルは、好ましくは貫通部７を有し、この場合貫通部７は、図１〜図４では一層大きく構成されている。なぜならば、図１〜図４では、実施の態様として生体工学的に構成されたステアリングナックル１が示されているからである。この場合、もちろん各々のステアリングナックル１は、本発明に係るダンパクランプ３またはハーフシェルとしてのダンパ収容部４を備えて構成可能である。

図１〜図８の実施の態様には、スプリングストラット１０を約１８０°取り囲むダンパ収容部４が示されている。この場合、もちろん別の包囲中心角であってもよい。図１〜図８では、鋳造部品として実現されているが、この用途のためには鍛造部品であってもよい。

図３および図４には、本発明に係るダンパクランプ３を備えた本発明に係るステアリングナックル１が示されている。ステアリングナックル１のダンパクランプ３は、ダンパ収容部４を有する。この場合、このダンパ収容部４は、ステアリングナックル１に組み込まれてまたは一体的に配置されており、少なくとも１つの帯体９が、ステアリングナックル１を、スプリングストラット１０に好ましくは堅固に固定している。図３および図４ならびに図７および図８において図示された実施の態様では、２つの帯体９がスプリングストラット１０に配置されていて、好ましくはスプリングストラット１０に固定結合されている。１つまたは複数の帯体９とスプリングストラット１０との間のこの固い結合によって、スプリングストラット１０の軸方向の位置が決定されており、従来技術から公知であるような付加的なストッパは不要である。帯体９は、示された複数の図では、４つの取付け手段１１によって、ステアリングナックル１にまたはダンパ収容部４に取り付けられているが、もちろん別の数の取付け手段１１によって取り付けられていてもよい。

図５〜図８には、本発明に係るステアリングナックル１の別の実施の態様が示されている。この場合、ステアリングナックル１の形状のみが異なっているが、主要な構成要素は同様に存在している。このことにより、ステアリングナックルの形状は重要でないことが明らかになる。なぜならば、ハーフシェルとして構成されたダンパ収容部４は、いかなるステアリングナックルの形状の場合にも使用可能であるからである。

１ステアリングナックル
２スプリングストラット収容部
３ダンパクランプ
４ダンパ収容部／ハーフシェル
５ホイールベアリング収容部
６ステアリングアーム
７貫通部
８コネクティングキャリア
９取付け帯体
１０スプリングストラット
１１取付け手段
ＦＡ車両外側
ＦＩ車両内側

Claims

特に自動車のフロントアクスルに用いられるホイールサスペンション用のステアリングナックル（１）であって、
ホイールベアリング収容部（５）と、
ステアリングアーム（６）と、
スプリングストラット収容部（２）と、
を備える、ステアリングナックル（１）において、
前記スプリングストラット収容部（２）は、ダンパクランプ（３）として構成されており、該ダンパクランプ（３）は、ダンパ収容部（４）を有し、該ダンパ収容部（４）は、当該ステアリングナックル（１）に一体的に配置されているかまたは当該ステアリングナックル（１）に結合されていて、かつハーフシェル（４）として構成されていることを特徴とする、ステアリングナックル（１）。
前記ハーフシェル（４）は、９０°〜２７０°、好ましくは１７０°〜１９０°の包囲中心角を有することを特徴とする、請求項１記載のステアリングナックル（１）。
前記ハーフシェル（４）は、貫通部（７）を有することを特徴とする、請求項１または２記載のステアリングナックル（１）。
当該ステアリングナックル（１）は、鋳造部品または鍛造部品として構成されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のステアリングナックル（１）。
当該ステアリングナックル（１）は、アルミニウム、球状黒鉛鋳鉄または鋼から成ることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のステアリングナックル（１）。
好ましくは請求項１から５までのいずれか１項記載のステアリングナックルのダンパクランプ（３）であって、
前記ステアリングナックル（１）に一体的に結合されているかまたは該ステアリングナックル（１）内に組み込まれている、ダンパ収容部（４）と、
少なくとも１つの取付け帯体（９）と、
を備える、ダンパクランプ（３）において、
前記ダンパ収容部（４）は、少なくとも１つのハーフシェル（４）として構成されていることを特徴とする、ダンパクランプ（３）。
請求項１から５までのいずれか１項記載のステアリングナックルを製造する鋳造法であって、
前記ステアリングナックルは、ホイールベアリング収容部（５）と、ステアリングアーム（６）と、スプリングストラット収容部（２）とを有し、
該スプリングストラット収容部（２）は、ダンパクランプ（３）として構成されていて、かつダンパ収容部（４）を有し、
該ダンパ収容部（４）は、好ましくはハーフシェル（４）として構成されている、ステアリングナックルを製造する鋳造法において、
中子を用いずに前記ステアリングナックルを鋳造することを特徴とする、ステアリングナックルを製造する鋳造法。