JPH08230709A - タイロッドエンドの接続部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、タイロッドエンドの接続部構造に
関し、タイロッドに大きな衝撃や負荷が作用した時に、
このタイロッドに発生する応力集中を極力抑制できるよ
うにすることを目的とする。 【構成】 タイロッド２と、タイロッドエンド３との接
続部構造において、タイロッド１の端部に雌ねじ部５を
設けるとともに、タイロッドエンド３の端部に雄ねじ部
６を設け、タイロッドエンド３の雄ねじ部６の軸方向に
沿い、且つ雄ねじ部６よりも先の部分に、タイロッド２
の内径よりも小径の延長軸部７を設け、タイロッド及び
タイロッドエンドの螺合接続時に、延長軸部７がタイロ
ッド２の内部と所要のクリアランスを保って配設される
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の操舵輪に接続
されるタイロッドに関し、特に、タイロッドエンドの接
続部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、従来より、自動車等
の車両には操向装置３０がそなえられており、ハンドル
３１の操舵量に応じて車輪（操舵輪）３２Ｒ，３２Ｌを
転舵させるようになっている。ここで、この操向装置３
０について説明すると、操舵輪３２Ｒ，３２Ｌ側にはナ
ックルアーム３３Ｒ，３３Ｌが設けられており、ナック
ルアーム３３Ｒ，３３Ｌにタイロッドアッセンブリ３４
が接続されている。

【０００３】また、ハンドル３１とタイロッドアッセン
ブリ３４との間には、ハンドル３１の操舵量をタイロッ
ドアッセンブリ３４に伝達するステアリングリンケージ
３５が設けられており、この操向装置３０の場合は、ス
テアリングリンケージ３５は右側操舵輪３２Ｒのナック
ルアーム３３Ｒに接続されている。したがって、ドライ
バがハンドル操作を行なうと、このハンドル操作が、ス
テアリングリンケージ３５を介して右側操舵輪３２Ｒの
ナックルアーム３３Ｒに伝達される。また、タイロッド
アッセンブリ３４により左右の操舵輪３２Ｒ，３２Ｌが
連結されているので、ドライバのハンドル操作に連動し
て左右輪が操舵されるのである。

【０００４】ところで、図５に示すように、上記タイロ
ッドアッセンブリ３４は、主に、パイプ材等の中空軸に
より形成されたタイロッド本体（以下、このタイロッド
本体を単にタイロッドという）３６と、このタイロッド
３６の両端部に接続されるタイロッドエンド３７とから
なっている。タイロッドエンド３７は、タイロッド３６
と車輪３２Ｒ，３２Ｌとを連結するためのものである。
このためタイロッドエンド３７にはボールジョイント４
１が設けられており、また、このボールジョイント４１
の先端部にはスタッドボルト４２が形成されている。そ
して、このスタッドボルト４２部分がナックルアーム３
３Ｒ，３３Ｌに接続されるようになっている。

【０００５】一方、タイロッド３６の両端の内径側に
は、雌ねじ部３８が形成されており、さらに、タイロッ
ド３６の両端部には、軸方向に沿った所定長さのスリッ
ト４０が設けられている。また、タイロッドエンド３７
の端部には、上記タイロッド３６の雌ねじ部３８に螺合
しうる雄ねじ部３９が形成されている。

【０００６】そして、これら雌ねじ部３８及び雄ねじ部
３９を螺合させることで、タイロッド３６とタイロッド
エンド３７とを接続するようになっている。そして、車
両の組み立て時には、タイロッド３６にタイロッドエン
ド３７を螺合接続させた後、タイロッド３６を回転させ
ることで車輪のトーイン量を調整し、最後にスリット４
０の部分をクランプ４３，ボルト４４及びナット４５等
を用いて締め付けて、タイロッド３６が回転しないよう
にしている。

【０００７】ところで、このような通常のタイロッドア
ッセンブリ３４は、図４に示すように、フロントアクス
ルメンバ４６よりも後方で、且つフロントアクスルメン
バ４６よりも高い位置に配置されるので、前方の路上に
障害物等があっても、この障害物等が直接タイロッドア
ッセンブリ３４に当たって操向装置３０に支障をきたす
ようなことはほとんどない。

【０００８】しかしながら、車両後退時等においては、
路上に障害物等があると、この障害物が、直接タイロッ
ドアッセンブリ３４に当たってしまうことが考えられ
る。このような場合、タイロッドアッセンブリには強制
曲げモーメントが入力され、タイロッドエンド３７の雄
ねじ先端部（図中符号Ａで示す）がタイロッド３６の内
部に大きな力を伴って接触する。このとき、雄ねじ部３
９の先端部がタイロッド３６に対して一点で接触する
（点接触）ため、この先端部には応力集中が発生してタ
イロッド３６の機能が損なわれてしまうことが考えられ
る。

【０００９】そこで、実開平１−１４９８７１号公報に
は、図６に示すようなタイロッドの連携構造が開示され
ている。すなわち、この公報には、上述したような曲げ
モーメントの入力の変換に対して、タイロッドエンド１
０７の雄ねじ１０８の軸方向外方に突出する嵌合軸１１
１を形成し、この嵌合軸１１１をタイロッド１０１の雌
ねじ１０３の軸方向内方の内周に密接嵌合させるように
構成したタイロッドの連結構造が開示されているのであ
る。そして、このようにタイロッド１０１とタイロッド
エンド１０７とを連結することにより、タイロッド１０
１とタイロッドエンド１０７との連結部を頑丈なものに
しようとている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような、実開平１−１４９８７１号公報記載の技術で
は、タイロッドエンド１０７に形成された嵌合軸１１１
とタイロッド１０１の内周とが密接嵌合するように構成
されているので、タイロッド１０１が曲げモーメントを
受けると、やはり嵌合軸１１１の先端部において応力集
中が生じてしまい、タイロッド１０１が変形してしまう
ことが考えられる。

【００１１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、タイロッドに大きな衝撃や負荷が作用した時
に、このタイロッドに発生する応力集中を極力抑制でき
るようにした、タイロッドエンドの接続部構造を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のタイロッドエンドの接続部構造は、中空軸で
形成されたタイロッドと、該タイロッドの端部に接続さ
れるタイロッドエンドとの接続部構造において、該タイ
ロッドの端部に雌ねじ部が設けられるとともに、該タイ
ロッドエンドの端部に該タイロッドの雌ねじ部に螺合し
うる雄ねじ部が設けられ、該タイロッドエンドの該雄ね
じ部の軸方向に沿い、且つ該雄ねじ部よりも先の部分
に、該タイロッドの内径よりも小径の延長軸部が設けら
れ、該タイロッド及び該タイロッドエンドの螺合接続時
に、該延長軸部が、該タイロッドの内部と所要のクリア
ランスを保って配設されることを特徴としている。

【００１３】また、請求項２記載の本発明のタイロッド
エンドの接続部構造は、該タイロッド及び該タイロッド
エンドの螺合接続時に、該延長軸部が、該タイロッドの
内部と一様なクリアランスを保って配設されることを特
徴としている。また、請求項３記載の本発明のタイロッ
ドエンドの接続部構造は、該タイロッドに曲げモーメン
トが作用することにより該タイロッドが所定量変形する
と、該タイロッドと該延長軸部とが線接触するように構
成されていることを特徴としている。

【００１４】また、請求項４記載の本発明のタイロッド
エンドの接続部構造は、該延長軸部が、該タイロッドエ
ンドと鍛造一体品として形成されていることを特徴とし
ている。また、請求項５記載の本発明のタイロッドエン
ドの接続部構造は、該延長軸部の先端部が、丸みを帯び
た形状に面取り加工されていることを特徴としている。

【００１５】また、請求項６記載の本発明のタイロッド
エンドの接続部構造は、該延長軸部が、タイロッドエン
ドに対して別体に形成されていることを特徴としてい
る。

【００１６】

【作用】上述の請求項１記載の本発明のタイロッドエン
ドの接続部構造では、中空軸のタイロッドの端部に設け
られた雌ねじ部と、タイロッドエンドの端部に設けられ
た雄ねじ部とを螺合させることで、これらタイロッド及
びタイロッドエンドを接続させる。

【００１７】このとき、雄ねじ部の軸方向沿いであっ
て、且つ雄ねじ部よりも先の部分に設けられた延長軸部
が、このタイロッドの内径よりも小径に形成されている
ため、延長軸部はタイロッドの内部と所要のクリアラン
スを保って配設されることになる。したがって、タイロ
ッドに曲げモーメントが作用すると、タイロッドの曲げ
を所要量だけ許容した後、上記タイロッドと延長軸部と
が接触するので、応力集中が緩和される。

【００１８】また、上述の請求項２記載の本発明のタイ
ロッドエンドの接続部構造では、上記タイロッドとタイ
ロッドエンドとを螺合接続すると、タイロッドエンドの
延長軸部とタイロッドの内部との間には一様なクリアラ
ンスが形成される。これにより、どの方向からタイロッ
ドに曲げモーメントが作用しても、同じようにタイロッ
ドの曲げが許容されるようになる。

【００１９】また、上述の請求項３記載の本発明のタイ
ロッドエンドの接続部構造では、上記タイロッドに曲げ
モーメントが作用してタイロッドが所定量変形すると、
タイロッドと延長軸部とが線接触するので、局部的な応
力集中が緩和される。また、上述の請求項４記載の本発
明のタイロッドエンドの接続部構造では、上記延長軸部
を、タイロッドエンドと鍛造一体品として形成すること
によりこの延長軸部の剛性を向上させている。

【００２０】また、上述の請求項５記載の本発明のタイ
ロッドエンドの接続部構造では、タイロッドに曲げモー
メントが作用して、タイロッドの内側が上記延長軸部に
接触した場合であっても、延長軸部の先端部が丸みを帯
びた形状に面取り加工されているので、この先端部には
応力集中が生じない。また、上述の請求項６記載の本発
明のタイロッドエンドの接続部構造では、延長軸部をタ
イロッドエンドに対して別体に形成することで、コスト
や生産性を考慮しながらも、上記と同様に、タイロッド
に曲げモーメントが作用した場合にタイロッドと延長軸
部とが線接触して、やはり局部的な応力集中が緩和され
る。

【００２１】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
のタイロッドエンドの接続部構造について説明すると、
図１はその全体構成を示す模式的な断面図、図２はその
作用を説明するための模式的断面図、図３はその構成を
示す模式的な軸方向断面図である。

【００２２】図１に示すように、本構造におけるタイロ
ッドアッセンブリ１は、従来のものと同様に、主にタイ
ロッド２とタイロッドエンド３とから構成されている。
このタイロッド２は、例えばパイプ材等の中空軸により
形成されており、その両端部には、軸方向に所定長さの
スリット４が設けられている。また、このタイロッド２
の両端部の内径側には、雌ねじ部５が設けられている。

【００２３】一方、タイロッドエンド３の端部には、上
記のタイロッド２の雌ねじ部５に螺合するような雄ねじ
部６が設けられている。また、この雄ねじ部６の先方に
は、雄ねじ部６の軸方向に沿って（即ち、雄ねじ部６と
同軸上に）延長軸部７が設けられており、タイロッド２
とタイロッドエンド３との接合時には、この延長軸部７
がタイロッド２の内部に軸方向に沿って配設されるよう
になっている。

【００２４】この延長軸部７は、図３に示すように、タ
イロッド２の内径よりも小径に形成されており、タイロ
ッド２とタイロッドエンド３との螺合接続時には、この
延長軸部７とタイロッド２との内部との間に一様のクリ
アランスが形成されるようになっている。また、延長軸
部７は、その強度を高めるべく、タイロッドエンド３と
鍛造一体品として成形されており、延長軸部７の先端部
は、図１に示すように、丸みを帯びた形状に面取り加工
が施されている。そして、これにより延長軸部７の先端
部は、角部（エッジ部）等が存在しない滑らかな曲面形
状に形成されているのである。また、図１に示す場合
は、延長軸部７の先端部における縁部の断面形状が略円
弧状となるように面取り加工が施されている。

【００２５】なお、上述した雌ねじ部５及び雌ねじ部６
は、左右輪のトーイン量を簡単に調整できるように、左
右の一方の側が右ねじであって他方側は左ねじに切られ
ている。したがって、タイロッドエンド３をナックルア
ームに接続してからタイロッド２を一方の方向に回転さ
せると左右のタイロッドエンド３がともにタイロッド２
よりも突出するようになるととともに、タイロッド２を
これとは反対方向に回転させると、左右のタイロッドエ
ンド３がともにタイロッド２の内方に移動するようにな
っているのである。また、図中符号１１はボールジョイ
ントを示している。

【００２６】本発明の一実施例としてのタイロッドエン
ドの接続部構造は、上述のように構成されているので、
タイロッドアッセンブリ１の組み立てを行なう場合は、
タイロッド２の雌ねじ部５にタイロッドエンド３の雄ね
じ部６を螺合接続させる。このとき、図３に示すよう
に、タイロッドエンド３の延長軸部７とタイロッド２の
内径側との間には一様のクリアランスが保たれた状態
で、上記タイロッド２とタイロッドエンド３とが接続さ
れるのである。

【００２７】次に、このタイロッドアッセンブリ１を車
両に組み付ける時は、左右のタイロッドエンド３のボー
ルジョイントを図示しない車輪側のナックルアームに接
続する。そして、タイロッド２を回転させて車輪のトー
イン調整を行なった後、タイロッド２のスリット４の部
分をクランプ８，ボルト９及びナット１０を用いて締め
付けて、タイロッドエンド３がタイロッド２から緩むの
を防止する。

【００２８】このようなタイロッドアッセンブリ１で
は、図３に示すように、通常はタイロッド２とタイロッ
ド３の延長軸部７との間に略一定の間隔のクリアランス
が形成されているが、例えば、タイロッドアッセンブリ
１が、路上の障害物等と接触して大きな衝撃や負荷を受
けると、このタイロッドアッセンブリ１には大きな曲げ
モーメントが入力されて変形する。

【００２９】そして、タイロッドアッセンブリ１に大き
な曲げモーメントが作用すると、タイロッド２と延長軸
部７との間に形成されたクリアランスの分だけタイロッ
ド２の曲げが許容されるのである。したがって、タイロ
ッド２は、この許容される曲げの分だけ衝撃エネルギが
緩和されて、大きな衝撃や負荷にも対処できるようにな
るのである。

【００３０】また、タイロッド２が所定量以上曲がる
と、タイロッド２の内径側は延長軸部７に接触する。こ
のとき、タイロッド２と延長軸部７とは、図２に示すよ
うに、線接触となり、従来のタイロッドのようにタイロ
ッドエンドの端部の一点に応力が集中するようなことが
なくなる。すなわち、延長軸部７とタイロッド２とが線
接触すると、この接触している線上には、反作用力（タ
イロッド２を曲げる力に対抗する力）が生じ、延長軸部
７の先端に応力が集中することがなくなるのである。

【００３１】また、延長軸部７の先端部が略円弧状に面
取りされているため、仮に、タイロッド２と延長軸部７
とが線接触せずに点接触に近い状態となっても、この接
触部での応力集中を緩和することができるのである。さ
らには、延長軸部７をタイロッドエンド３と鍛造一体品
として形成することによりタイロッドエンド３自体の強
度も大幅に向上するのである。

【００３２】ところで、本実施例では、延長軸部７をタ
イロッドエンド３に一体に形成した場合を説明したが、
延長軸部７をタイロッドエンド３と別体に構成してもよ
い。この場合は、延長軸部７をタイロッドエンド３に溶
着することにより必要な強度を確保しながら、比較的低
コストで本発明を実施することができるという利点を有
している。

【００３３】また、延長軸部７とタイロッド２との内部
との間に、一様のクリアランスを設けるのではなく、所
要のクリアランスを設けるようにしてもよい。また、延
長軸部７の面取り形状は、角部（エッジ部）等が存在し
ないような丸みを帯びた滑らかな形状であれば良く、上
述したような、延長軸部７の先端部における縁部の断面
形状が略円弧状となるようなものに限られものではな
い。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のタイロッドエンドの接続部構造によれば、中空軸
で形成されたタイロッドと、該タイロッドの端部に接続
されるタイロッドエンドとの接続部構造において、該タ
イロッドの端部に雌ねじ部が設けられるとともに、該タ
イロッドエンドの端部に該タイロッドの雌ねじ部に螺合
しうる雄ねじ部が設けられ、該タイロッドエンドの該雄
ねじ部の軸方向に沿い、且つ該雄ねじ部よりも先の部分
に、該タイロッドの内径よりも小径の延長軸部が設けら
れ、該タイロッド及び該タイロッドエンドの螺合接続時
に、該延長軸部が、該タイロッドの内部と所要のクリア
ランスを保って配設されるという簡素な構成により、タ
イロッドに大きな衝撃や負荷が入力された場合に、タイ
ロッドの曲げを許容することで、タイロッドの応力集中
を大幅に緩和することができるという利点がある。ま
た、これにより、タイロッドの信頼性を向上させること
ができる利点もある。

【００３５】また、請求項２記載の本発明のタイロッド
エンドの接続部構造によれば、上記請求項１記載の構成
に加えて、該タイロッド及び該タイロッドエンドの螺合
接続時に、該延長軸部が、該タイロッドの内部と一様な
クリアランスを保って配設されるという構成により、タ
イロッドがどの方向から曲げモーメントを受けた場合で
あってもタイロッドの曲げを許容することができる。こ
れにより、やはりタイロッドの応力集中を大幅に緩和す
ることができるという利点がある。

【００３６】また、請求項３記載の本発明のタイロッド
エンドの接続部構造によれば、上記請求項１記載の構成
に加えて、該タイロッドに曲げモーメントが作用するこ
とにより該タイロッドが所定量変形すると、該タイロッ
ドと該延長軸部とが線接触するように構成されることに
より、タイロッドエンドの端部の一点に応力が集中しな
くなる。これにより、やはり応力集中を大幅に緩和する
ことができ、タイロッドの信頼性を向上させることがで
きる。

【００３７】また、請求項４記載の本発明のタイロッド
エンドの接続部構造によれば、上記請求項１記載の構成
に加えて、該延長軸部が、該タイロッドエンドと鍛造一
体品として形成されるという構成により、軽量ながらも
延長軸部の必要強度を十分に確保することができるとい
う利点がある。また、請求項５記載の本発明のタイロッ
ドエンドの接続部構造によれば、上記請求項１記載の構
成に加えて、該延長軸部の先端部が、丸みを帯びた形状
に面取り加工されるという構成により、タイロッドが曲
がってこのタイロッドの内径部と延長軸部の先端とが点
接触に近い状態で接触しても、この接触部での応力集中
を大きく緩和することができるという利点がある。

【００３８】また、請求項６記載の本発明のタイロッド
エンドの接続部構造によれば、上記請求項１記載の構成
に加えて、該延長軸部が、該タイロッドエンドに対して
別体に形成されるという構成により、延長軸部をタイロ
ッドエンドに溶着することで必要な強度を確保しながら
比較的低コストで本発明を実施することができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのタイロッドエンドの
接続部構造における全体構成を示す模式的な断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例としてのタイロッドエンドの
接続部構造における作用を説明するための模式的断面図
である。

【図３】本発明の一実施例としてのタイロッドエンドの
接続部構造における部分構成を示す模式的な軸方向断面
図である。

【図４】従来の操向装置の一例の全体構成を示す模式的
な斜視図である。

【図５】従来のタイロッドエンドの接続部構造を示す模
式的な断面図である。

【図６】従来のタイロッドエンドの接続部構造を示す模
式的な断面図である。

【符号の説明】

１ タイロッドアッセンブリ ２ タイロッド ３ タイロッドエンド ４ スリット ５ 雌ねじ部 ６ 雄ねじ部 ７ 延長軸部 ８ クランプ ９ ボルト １０ ナット １１ ボールジョイント ３０ 操向装置 ３１ ハンドル ３２Ｒ，３２Ｌ 車輪（操舵輪） ３３Ｒ，３３Ｌ ナックルアーム ３４ タイロッドアッセンブリ ３５ ステアリングリンケージ ３６ タイロッド本体 ３７ タイロッドエンド ３８ 雌ねじ部 ３９ 雄ねじ部 ４０ スリット ４１ ボールジョイント ４２ スタッドボルト ４３ クランプ ４４ ボルト ４５ ナット ４６ フロントアクスルメンバ １０１ タイロッド １０３ 雌ねじ １０７ タイロッドエンド １０８ 雄ねじ １１１ 嵌合軸

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空軸で形成されたタイロッドと、該タ
   イロッドの端部に接続されるタイロッドエンドとの接続
   部構造において、 該タイロッドの端部に雌ねじ部が設けられるとともに、
   該タイロッドエンドの端部に該タイロッドの雌ねじ部に
   螺合しうる雄ねじ部が設けられ、 該タイロッドエンドの該雄ねじ部の軸方向に沿い、且つ
   該雄ねじ部よりも先の部分に、該タイロッドの内径より
   も小径の延長軸部が設けられ、 該タイロッド及び該タイロッドエンドの螺合接続時に、
   該延長軸部が、該タイロッドの内部と所要のクリアラン
   スを保って配設されることを特徴とする、タイロッドエ
   ンドの接続部構造。
2. 【請求項２】 該タイロッド及び該タイロッドエンドの
   螺合接続時に、該延長軸部が、該タイロッドの内部と一
   様なクリアランスを保って配設されることを特徴とす
   る、請求項１記載のタイロッドエンドの接続部構造。
3. 【請求項３】 該タイロッドに曲げモーメントが作用す
   ることにより該タイロッドが所定量変形すると、該タイ
   ロッドと該延長軸部とが線接触するように構成されてい
   ることを特徴とする、請求項１記載のタイロッドエンド
   の接続部構造。
4. 【請求項４】 該延長軸部が、該タイロッドエンドと鍛
   造一体品として形成されていることを特徴とする、請求
   項１記載のタイロッドエンドの接続部構造。
5. 【請求項５】 該延長軸部の先端部が、丸みを帯びた形
   状に面取り加工されていることを特徴とする、請求項１
   記載のタイロッドエンドの接続部構造。
6. 【請求項６】 該延長軸部が、該タイロッドエンドに対
   して別体に形成されていることを特徴とする、請求項１
   記載のタイロッドエンドの接続部構造。