JP2016088116A - Cooperation component fixing structure of knuckle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車のステアリングナックルに設けられ、ストラットアッシ、ショックアブソーバ等の協働部品をナックルに固定するための、協働部品固定機構に関する。 The present invention relates to a cooperative component fixing mechanism that is provided, for example, in a steering knuckle of an automobile and fixes a cooperative component such as a strut assembly or a shock absorber to the knuckle.
図5は、自動車のステアリングリンク機構の下流としての、ステアリングナックル及びその周辺の部材の構成(以下、操舵/懸架構成と称す)を模式的に示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a steering knuckle and its peripheral members (hereinafter referred to as a steering / suspension configuration) as a downstream of a steering link mechanism of an automobile.
図に示すように、ステアリングナックル100は、タイヤ400を装着するホイール300と同軸に配置された車軸200の外周に嵌合するとともに、下方においてロアアーム500とボールジョイント(図示省略)を介して接合され、中段においてステアリングタイロッド700と、ロアアーム500と同様ボールジョイント(図示省略)を介して接合され、上部においてはストラットアッシ600と接合される。
As shown in the figure, the
図6はステアリングナックル100の構成を示す斜視図である。ステアリングナックル100は、車軸200が貫通される開口10aを有するナックル本体10の表面に、ストラットアッシ600を固定するためのアーム11、ステアリングタイロッド700と接合するためのアーム12、ロアアーム500と接合するための接続部13、図5では省略したブレーキキャリパと接続するための接続部14を備える。ステアリングナックル100は例として鋳鉄品として製造され、したがってナックル本体10、アーム11及び12、並びに接続部13及び14は一体的に形成されている。
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the
次に、アーム11は、ナックル本体10から開口10aの軸方向に直交する台座部11x、台座部11xに対して湾曲して延伸する湾曲部11y及び湾曲部11yから延伸して開口10aの軸方向に平行な固定部11zを有する。
Next, the
固定部11zにおいて、先端部分は先割れした一対の割締め部110aを形成し、割締め部110aよりナックル本体10寄りの部分は、ストラットアッシ600の円柱状の端部が挿入される、平面形状略円形の開口110bを有する割締め本体部110cを形成し、一対の割締め部110aの空隙は開口110bと連通している。
In the
一対の割締め部110aの側面には、内壁にネジが刻まれた貫通孔110dが形成されており、貫通孔110dに締付けボルト(図示省略)を挿入して締結することにより割締め圧を与え、一対の割締め部110aの間隔を狭まらせる。これにより、割締め本体部110cは開口110bの中心に向かって収縮するように撓み、ストラットアッシ600を割締め本体部110cにより締結して、ステアリングナックル100に固定するようにしている(例えば特許文献1、2を参照)。
A through
しかしながら、上述した従来のステアリングナックルにおいては、以下のような課題があった。すなわち、図7の平面図に示すように、貫通孔11dに挿入された締付けボルト20の締結による一対の割締め部110aの変形に基づく割締めは、固定部11zにおいて、ナックル本体10側に位置する支点Fに隣接する開口110bの変形とみなすことができる。しかしながら、支点Fの周囲は、アーム11の湾曲部11y、台座部11xと同様、割締め本体部110cより大きな肉厚を有し、大きな剛性を有する。
However, the above-described conventional steering knuckle has the following problems. That is, as shown in the plan view of FIG. 7, split tightening based on deformation of the pair of split tightening
これにより、開口110bの変形は、大部分が割締め本体部110cの撓み幅に負うこととなり、実際に開口110bに締結圧が加わる領域は、実質的に図中A−O−A線で区画される扇状の領域R1及び図中B−O−B線で区画される扇状の領域R2の二箇所となる。これはストラットアッシ600を二点間で挟持するのと同等の締結を行っていることとなり、ストラットアッシ600を所望の強度で固定するのに、大きな割締め圧が必要なことを意味する。
As a result, the deformation of the opening 110b is largely borne by the bending width of the capping
また、割締め圧が加わる領域R1及びR2の開口110bの全周に占める割合が小さいことから、締結状態を不安定なものとしていた。 Moreover, since the ratio which occupies for the perimeter of the opening 110b of the area | regions R1 and R2 to which a clamping pressure is added is small, the fastening state was made unstable.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ストラットアッシのようなナックルとの協働部品を、効率的且つ安定的にナックルに固定することが可能なナックルの協働部品固定機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a knuckle cooperative component fixing mechanism capable of efficiently and stably fixing a cooperative component with a knuckle, such as a strut assembly, to the knuckle. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明の側面は、ナックル本体に設けられた、ナックルと協働する協働部品を割締め固定する固定機構であって、前記協働部品は、割締め圧の加わる位置と割締めの支点との間にて固定され、少なくとも前記支点を含む、前記協働部品の固定位置の周囲の肉厚の全部又は一部が略一定である、ナックルの協働部品固定機構である。 In order to achieve the above-mentioned object, an aspect of the present invention is a fixing mechanism provided on a knuckle body for fixing and fixing a cooperating part that cooperates with a knuckle, wherein the cooperating part is provided with a capping pressure. The knuckle cooperating part is fixed between the position where the cooperating part is attached and the fulcrum of the tightening, and includes at least the fulcrum, and all or part of the thickness around the fixing position of the cooperating part is substantially constant. It is a fixing mechanism.
なお、本発明は、他の側面として、前記協働部品が挿入される第1の開口部、前記割締め圧の加わる位置より前記ナックル本体寄りに設けられた第2の開口部、及び前記第1の開口部及び前記第2の開口部とを連通させるスリット部を有するとともに、表面において閉じた輪郭を成す開口が形成され、割締めの前記支点は、前記第1の開口部に隣接しているものであってもよい。 According to another aspect of the present invention, as another aspect, a first opening into which the cooperating component is inserted, a second opening provided closer to the knuckle body than a position to which the split pressure is applied, and the first An opening having a closed contour on the surface is formed, and the fulcrum of the clamping is adjacent to the first opening. It may be.
更に、本発明は、他の側面として、前記第2の開口部は、前記第1の開口部と前記ナックル本体とを結ぶ向きに直交する寸法が、前記ナックル本体側に近づくにつれて連続的又は非連続的に大きくなっているものであってもよい。 Further, according to another aspect of the present invention, as the second opening, the dimension perpendicular to the direction connecting the first opening and the knuckle body is continuous or non-continuous as the knuckle body approaches. It may be continuously increased.
更に、本発明は、他の側面として、前記ナックル本体に対して湾曲しており、前記第2の開口部は、前記先端と前記ナックル本体とを結ぶ向きに直交する寸法が、前記湾曲部分にまで達しているものであってもよい。 Furthermore, as another aspect, the present invention is curved with respect to the knuckle body, and the second opening has a dimension perpendicular to the direction connecting the tip and the knuckle body. It may be up to.
以上のような本発明は、ナックルとの協働部品を効率的且つ安定的にナックルに固定することが可能になるという効果を奏する。 The present invention as described above has an effect that it is possible to efficiently and stably fix the cooperative component with the knuckle to the knuckle.
以下、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るステアリングナックルの構成を示す斜視図である。ステアリングナックル1は従来例と同様、図5に示す操舵/懸架構成に組み込まれる部材であって、車軸200が貫通される開口10aを有するナックル本体10の表面に、ストラットアッシ600を固定するためのアーム11、ステアリングタイロッド700と接合するためのアーム12、ロアアーム500と接合するための接続部13、ブレーキキャリパと接続するための接続部14を備える。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a steering knuckle according to an embodiment of the present invention. As in the conventional example, the
更に、ステアリングナックル1は例として鋳鉄品として製造され、したがってナックル本体10、アーム11及び12、並びに接続部13及び14は一体的に形成されている。なお、アーム11は別部材としてナックル本体10にボルトによる締結等の周知慣用の手段により結合してなる構成としてもよい。
Further, the
次に、アーム11は、それぞれ従来例と同様の形状を有する台座部11x、湾曲部11y及び固定部11zから構成され、固定部11zにおいて、先端部分は、ストラットアッシ600の円柱状の端部が挿入される平面形状略円形の開口11aを有する、略筒状の外形の割締め本体部11bを形成する。
Next, the
更に、固定部11z上においては、表面から裏面まで貫通する略長円形状の貫通孔11cが設けられるとともに、貫通孔11cと開口11aとを連通させるスリット11dが設けられており、開口11a、貫通孔11c及びスリット11dは一体化して、台座部11xの表面及び裏面において縁端と連通せず、閉じた輪郭を有する空隙を形成している。また、スリット11dは他の部分よりも幅方向、すなわち固定部11zの延伸方向に直交する向きの寸法が小さくなっており、空隙は全体としてスリット11dを中心に両端が膨らんでなるダンベル状の平面形状を有する。
Further, on the fixed
更に、固定部11zにおいて割締め本体部11bに隣接し、スリット11dと重なる側面には、内壁にネジが刻まれた貫通孔11eが形成されている。
Further, a
以上の構成において、ナックル本体10は本発明のナックル本体に相当し、アーム11の固定部11zの先端部分は、本発明の、ナックルの協働部品固定機構に相当する。更に開口11aは本発明の第1の開口部に相当し、貫通孔11cは本発明の第2の開口部に相当し、スリット11dは本発明のスリット部に相当する。
In the above configuration, the
このような構成を有する本実施の形態は、アーム11の固定部11zの先端部分において、ストラットアッシ600が挿入される平面形状略円形の開口11aを有する、略筒状の外形の割締め本体部11bにより、開口11aに挿入されるストラットアッシ600等の、ステアリングナックル1との協働部品を、割締め本体部11bよりもナックル本体10寄りに位置する貫通孔11eを介して割締め固定することを特徴とする。
In the present embodiment having such a configuration, a split cylinder main body portion having a substantially cylindrical outer shape having a planar
すなわち、アーム11は、固定部11zの貫通孔11eに締付けボルト(図示省略)を挿入して締結することにより割締め圧を生じさせ、割締め本体部11bに対して開口11aの中心に向かう撓みを生じさせる。これにより、ストラットアッシ600を割締め本体部11bに圧着させ、ステアリングナックル1に締結、固定する。
That is, the
なお、開口11aはスリット11dを介して貫通孔11cと連通しており、固定部11zにおける割締め圧を与える締付けボルトが挿入される貫通孔11eの近傍は、スリット11dによって開口11a及び貫通孔11cよりも肉厚が大きくなっており、割締め圧の影響を受けることはない。
The opening 11a communicates with the through-
ここで図2を参照して更に説明を行う。ただし図2は固定部11z近傍の構成を示す平面図である。固定部11zにおいては、開口11a、貫通孔11c及びスリット11dが一体化した平面形状ダンベル状の空隙が設けられており、割締め圧を与える位置となる貫通孔11eは、空隙の中央に対応するスリット11dと直交する。
A further description will now be given with reference to FIG. However, FIG. 2 is a plan view showing a configuration in the vicinity of the fixed
したがって、割締め本体部11bに与えられる締結圧による割締めは、固定部11zにおいて、支点Fに隣接した開口11aの変形、及び支点F0に隣接した貫通孔11cの変形とみなすことができる。
Therefore, the cleaving by the fastening pressure applied to the
更に、割締め本体部11bは固定部11zの端部、すなわちアーム11の先端に形成されるため、開口11aの周囲であって割締めの支点Fが含まれる割締め本体部11bの肉厚Tは、開口11aの中心O回りにおいて、割締め本体部11bの先端部Sを含む図中A−O−A線で示される領域Rにおいて一定となる。
Further, since the split tightening
これにより、支点Fによる開口10aの変形は、アーム11の他の部分に比して肉厚の小さい割締め本体部11bの撓み幅に負うこととなり、割締め本体部11bにおいて締結圧が加わる領域は領域Rに対応して、開口11a全体の収縮方向に近似された状態にまで拡大される。したがって、ストラットアッシ600を、より小さな割締め圧により所望の強度で効率的に固定することが可能となる。更に、締結圧が加わる領域Rが開口11aの全周に占める割合も拡大して円弧状となることにより、ストラットアッシ600を安定した状態で締結することが可能となる。
Thereby, the deformation of the
なお、上記の説明においては、割締め本体部11bに与えられる締結圧は、開口11aと貫通孔11cとを連通させるスリット11dと直交して設けられた貫通孔11eに対する締付けボルト20の締結により得られるものとしたが、ボルト締結時に開口11aを含む空隙全体を変形させる作用を与える為に、スリット11dよりもナックル本体10寄りに位置する貫通孔11cを設けている。この場合において貫通孔11cは固定部11zの強度を保ちつつ、開口11aの変形に寄与する程度の撓みを有することが望ましい。
In the above description, the fastening pressure applied to the split fastening
そこで、図3に示すように、貫通孔11cの形状を、スリット11dからナックル本体10側に近づくにつれて幅方向が大きくなる台形状の形状とするようにしてもよい。この場合、固定部11zの強度を保ちつつ、支点F0近傍に大きな締結圧を与えることができ、支点F0側からの作用により割締め本体部11bの撓み幅を、より大きくとることができる。なお、幅方向の寸法は、段差をつけて非連続的に大きくなるようにしてもよい。
Therefore, as shown in FIG. 3, the shape of the through-
更に、図4にステアリングナックル2として示すように、貫通孔11cに変えて、固定部11zから湾曲部11yを横断して、アーム11の表面から裏面を貫通して形成される空隙部11fを設けた構成としてもよい。この場合、空隙部11fは幅方向の寸法を一定としたまま、支点F0のスリット11dからの距離をより大きくとることができるため、固定部11zの強度を保ちつつ、割締め本体部11bの撓み幅を更に大きくとることができ、より小さな割締め圧で大きな締結圧を割締め本体部11bに与えることができ、効率的な割締めを行うことができる。
Further, as shown as the
更に、空隙部11fは固定部11zから湾曲部11yにかけての曲面上の加工により得られることから、製造が容易であり、生産性高く本発明を実施することが可能となる。なお、空隙部11fの幅方向の寸法は、図3の構成例と同様、スリット11dからナックル本体10側に近づくにつれて大きくなるようにしてもよい。
Further, since the
このように、本発明の実施の形態のステアリングナックル1においては、ナックルの協働部品固定機構としての、アーム11の固定部11zの先端部分において、ストラットアッシ600が挿入される開口11aを有する略筒状の外形の割締め本体部11bにより、開口11aに挿入されるナックルとの協働部品を、割締め本体部11bよりもナックル本体10寄りに位置する貫通孔11eを介して割締め固定することにより、効率的且つ安定的にストラットアッシ600を固定することが可能になる。
As described above, the
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、固定部11zは、略環状の外形を有する割締め本体部11bの開口11a、略長円形状の貫通孔11c及びスリット11dが一体化してなるダンベル状の空隙を形成し、当該空隙の中央部分において幅方向の寸法が最も小さい部位であるスリット11dに直交する貫通孔11eを介して、締付けボルト20による締結によって割締め圧を加えるものとした。
However, the present invention is not limited to the above embodiment. In the above description, the fixing
一方で、本発明は協働部品の固定位置が、割締め圧の加わる位置と割締めの支点との間にあって、且つ、少なくとも当該支点を含む部分の肉厚を略一定とすることにより、当該固定位置における割締め圧の影響が、アームの他の部分の肉厚により阻害されることを回避して、協働部品に対して近似的に等方的な割締め圧を与えるとともに、協働部品を安定した状態で締結できるものである。 On the other hand, in the present invention, the fixing position of the cooperating parts is between the position where the capping pressure is applied and the capping fulcrum, and at least the thickness of the portion including the fulcrum is substantially constant, Avoiding the influence of the capping pressure at the fixed position from being obstructed by the wall thickness of the other part of the arm, giving an approximately isotropic capping pressure to the cooperating parts and cooperating Parts can be fastened in a stable state.
したがって、本発明は、割締め圧に基づく締結圧を生じさせるための、協働部品と固定機構との固定位置の具体的な構成によって限定されるものではなく、例えば図2中における、開口11aの中心O回りの図中A−O−A線で示される領域Rの範囲は任意に定めることができる。更に、開口11a、略長円形状の貫通孔11c及びスリット11dが一体化してなす空隙の形状も任意であってよい。ただし、割締め圧を加える箇所が最も幅狭とすることが、固定機構を含むアームの変形を抑制することができ、好ましい。
Therefore, the present invention is not limited by the specific configuration of the fixing position of the cooperating component and the fixing mechanism for generating the fastening pressure based on the split fastening pressure. For example, the
更に、開口11aの平面形状は略円形であるとしたが、楕円、方形その他任意の形状であってよい。スリット11dと滑らかに連続した輪郭を有する態様であってもよい。更に、貫通孔11eは本発明の割締め圧の加わる位置に相当するが、本発明は割締め圧を加えるための具体的な構成によって限定されるものではなく、かしめ、圧着、溶接その他周知慣用の技術的手段を用いてもよい。なお、例として、図3には、内壁にネジが刻まれない貫通孔11eに挿入したボルト21をナット22により締結することで、割締め圧を加える構成を示した。
Furthermore, although the planar shape of the
更に、上記の説明においては、本発明のナックルの協働部品固定機構は、アーム11に組み込まれてステアリングナックル1上においてストラットアッシ600を固定するものとしたが、本発明のナックルの協働部品固定機構は、割締めにより部品を固定することができればよく、固定される部品の具体的な目的、構成等によって限定されるものではない。したがって、テアリングタイロッド、ブレーキキャリパその他ナックルに固定され、当該ナックルと協働する任意の部品に対して適用されるものとしてもよい。
Further, in the above description, the knuckle cooperative part fixing mechanism of the present invention is incorporated in the
更に、上記の説明においては、本発明は自動車のステアリングナックルにおいて実施するものとして説明を行ったが、本発明は、ナックルを実装するものであれば、自動車の具体的な用途、規格、駆動形式等によって限定されるものではなく、ナックルにより車軸を固定して操舵される任意の車両において実施してもよい。 Further, in the above description, the present invention has been described as being implemented in a steering knuckle of an automobile. However, the present invention is not limited to specific uses, standards, and drive formats of an automobile as long as the knuckle is mounted. However, the present invention is not limited thereto, and may be implemented in any vehicle that is steered with the axle fixed by a knuckle.
以上のように、本発明のナックルの協働部品固定機構は、ナックル本体に設けられた、ナックルと協働する協働部品を割締め固定する固定機構であって、前記協働部品は、割締め圧の加わる位置と割締めの支点との間にて固定され、少なくとも前記支点を含む、前記協働部品の固定位置の周囲の肉厚の全部又は一部が略一定であるものであればよく、ナックル本体及び当該固定機構の、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。 As described above, the knuckle cooperative part fixing mechanism of the present invention is a fixing mechanism that is provided on the knuckle body and that fixes and fixes the cooperating part that cooperates with the knuckle. As long as it is fixed between the position where the tightening pressure is applied and the fulcrum of split tightening, and all or part of the thickness around the fixed position of the cooperating parts including at least the fulcrum is substantially constant The knuckle body and the fixing mechanism are not limited to other specific purposes, applications, and configurations.
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。 Therefore, the present invention may be implemented by adding various modifications to the above embodiment, including those described above, as long as they do not depart from the spirit of the present invention.
以上のような本発明は、効率的且つ安定的に被締付け部材をナックルに固定することが可能な効果を有し、例えば自動車のステアリングナックルへの適用において有用である。 The present invention as described above has an effect capable of efficiently and stably fixing a tightening member to a knuckle, and is useful, for example, in application to a steering knuckle of an automobile.
1、2 ステアリングナックル
10 ナックル本体
10a、11a、110b 開口
11,12 アーム
11b、110c 割締め本体部
11c、11e,110d 貫通孔
11d スリット
11f 空隙部
11x 台座部
11y 湾曲部
11z 固定部
13、14 接続部
20 締付けボルト
200 車軸
500 ロアアーム
600 ストラットアッシ
700 ステアリングタイロッド
1, 2
Claims (1)
前記協働部品は、割締め圧の加わる位置と割締めの支点との間にて固定され、
少なくとも前記支点を含む、前記協働部品の固定位置の周囲の肉厚の全部又は一部が略一定である、ナックルの協働部品固定機構。 A fixing mechanism provided on the knuckle body for splitting and fixing a cooperating part that cooperates with the knuckle,
The cooperating parts are fixed between the position where the capping pressure is applied and the fulcrum of the capping,
A cooperative part fixing mechanism for a knuckle, including at least the fulcrum, wherein all or part of a thickness around a fixing position of the cooperative part is substantially constant.
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