CN103348161B

CN103348161B - 扭矩杆

Info

Publication number: CN103348161B
Application number: CN201280007032.3A
Authority: CN
Inventors: 龟井直行; 手塚睦朗
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Bridgestone Corp
Current assignee: Prologia Co ltd; Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: US20130320181A1; WO2012128328A1; JP2012197876A; US9004468B2; CN103348161A; JP5763380B2; EP2690309A4; EP2690309B1; EP2690309A1

Abstract

为了在施加预定负载或更大负载时使得动力装置总成向下断裂，扭矩杆具有：第一圆环部（21）；第二圆环部（22）；连接第一圆环部（21）和第二圆环部（22）的连接支撑部（24）；经由第一圆环部（21）内的第一橡胶弹性体（41）连接的第一安装构件（31）；以及经由第二圆环部（22）内的第二橡胶弹性体（42）连接的第二安装构件（32）。连接支撑部（24）具有上叉部（24U）和下叉部（24L），下叉部（24L）的弯曲强度被设定为小于上叉部（24U）的弯曲强度。使得第一圆环部（21）的一部分露出的空洞部（30）形成在上叉部（24U）和下叉部（24L）之间。具有突起部（21B）的薄壁部（21A）设置于第一圆环部（21）的向空洞部（30）露出的区域。下侧朝向第二圆环部（22）倾斜的倾斜面（24A）形成于空洞部（30）的与第一圆环部（21）相对的区域。

Description

扭矩杆

技术领域

本发明涉及一种扭矩杆，并且特别地涉及如下扭矩杆：该扭矩杆作为构造用于动力装置总成相对于车体的防振支撑机构的一种安装件并且主要从动力装置总成传播到车体的扭矩反作用力等被输入到该扭矩杆作为施加的负载。

背景技术

已经公开了如下扭矩杆：其中被构造成朝向外周侧凸出的突起部形成在橡胶弹性体的外周面并且插入突起部的凹状的缺口部形成在第二圆环部的内周面接合到连接支撑部的接合部附近（参见专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-112537号公报

发明内容

发明要解决的问题

在正面碰撞或偏移碰撞时车辆需要极高的安全性，并且作为在车辆正面侧碰撞时提高该安全性的结构，例如已开发了允许动力装置总成由于车辆经受碰撞时的大冲击负载而从发动机室的内部向下（朝向路面）脱落的结构。因为这样，能够有效地防止动力装置总成和动力装置总成周围的结构在车辆碰撞时向车辆内侧移动。

为了实现这种动力装置总成脱落结构，例如可以构想在将动力装置总成连接到车体的扭矩杆的部分中意图形成应力集中部，使得由于车辆碰撞时的大冲击负载而以应力集中部为起点在允许动力装置总成脱落的预定方向上发生变形和破坏。

然而，在上述传统示例中，对于该构造存在如下可能性：该构造还会影响相对于要求高强度的车辆行驶时的扭力和上下振动的强度，并且需要如下技术：该技术允许动力装置总成仅相对于由车辆碰撞导致的在前后方向上的冲击输入而确实地向下脱落。

考虑到以上事实，本发明的目的在于确保当预定负载或更大负载输入到扭矩杆时扭矩杆能够更加确实地向下断裂，并且确保能够允许动力装置总成向下脱落。

用于解决问题的方案

本发明的第一方面是一种扭矩杆，其包括：第一圆环部；第二圆环部；连接支撑部，所述连接支撑部从所述第二圆环部的外周部分沿径向向外延伸并且与所述第一圆环部的外周部分连续，所述连接支撑部具有连接到所述第一圆环部的上侧的上叉部和连接到所述第一圆环部的下侧的下叉部，所述下叉部的弯曲强度小于所述上叉部的弯曲强度，使所述第一圆环部的一部分露出的空洞部形成在所述上叉部和所述下叉部之间；第一安装构件，所述第一安装构件被载置在所述第一圆环部的内周侧并且被连接到动力装置总成；第二安装构件，所述第二安装构件被载置在所述第二圆环部的内周侧并且被连接到车体；第一橡胶弹性体，所述第一橡胶弹性体被布置在所述第一圆环部和所述第一安装构件之间并且所述第一橡胶弹性体使所述第一圆环部和所述第一安装构件弹性地相互连接；第二橡胶弹性体，所述第二橡胶弹性体被布置在所述第二圆环部和所述第二安装构件之间并且所述第二橡胶弹性体使所述第二圆环部和所述第二安装构件弹性地相互连接；薄壁部，所述薄壁部被布置于所述第一圆环部的向所述空洞部露出的区域；突起部，所述突起部被布置于所述薄壁部并且所述突起部在所述第一圆环部的轴向上凸出地形成；以及倾斜面，所述倾斜面形成于所述空洞部的与所述第一圆环部相对的区域并且所述倾斜面以所述倾斜面的下侧朝向所述第二圆环部的方式倾斜。

在涉及第一方面的扭矩杆中，薄壁部在连接支撑部的上叉部和下叉部之间被布置在第一圆环部的向空洞部露出的区域中，并且在第一圆环部的轴向上凸出地形成的突起部被布置在薄壁部上，所以当在车辆碰撞时预定负载或更大负载已从动力装置总成输入到第一安装构件并且已从第一安装构件进一步传递到第一圆环部时，对于在具有突起部的第一圆环部的薄壁部中产生应力集中而言变得更容易。因为这样，第一圆环部以薄壁部为起点断裂，由此第一安装构件变得可向后移动到空洞部中。

除此之外，连接支撑部具有连接到第一圆环部的上侧的上叉部和连接到第一圆环部的下侧的下叉部，并且下叉部的弯曲强度小于上叉部的弯曲强度，所以当预定负载或更大负载输入到第一安装构件时，下叉部断裂。

此外，下侧朝向第二圆环部倾斜的倾斜面形成于空洞部的与第一圆环部相对的区域，所以已向后移动到空洞部中并且已与倾斜面接触的第一安装构件在倾斜面上被引导并且向下移动。动力装置总成连接到第一安装构件，并且作为第一安装构件向下移动的结果，能够允许动力装置总成更加确实地向下脱落。

本发明的第二方面是涉及第一方面的扭矩杆，其中，所述上叉部通过肋来加强。

在涉及第二方面的扭矩杆中，通过肋来加强上叉部，下叉部的弯曲强度被构造成相对更低，所以当预定负载或更大负载被输入到第一安装构件时，能够允许下叉部更确实地断裂。

本发明的第三方面是根据第一方面或第二方面的扭矩杆，其中，所述突起部被布置在与负载输入到所述第一安装构件的方向交叉的位置处。

在涉及第三方面的扭矩杆中，当预定负载或更大负载被输入到第一安装构件时，负载被集中地输入到第一圆环部的薄壁部的突起部。因为这样，在第一圆环部的薄壁部中产生较大的应力集中。为此原因，能够允许薄壁部更确实地断裂。

本发明的第四方面是涉及第三方面的扭矩杆，其中，以接近所述突起部的方式突出的突出部被布置在所述第一安装构件的与所述突起部相对的位置处。

在涉及第四方面的扭矩杆中，当预定负载或更大负载被输入到第一安装构件时，第一安装构件的突出部与第一圆环部的突起部快速地接触，并且传递负载。由于此原因，能够允许薄壁部更加确实地断裂。

发明的效果

如上所述，根据涉及第一方面的扭矩杆，得到了如下优异效果：当预定负载或更大负载被输入到扭矩杆时，能够确保扭矩杆更加确实地向下断裂，并且能够确保动力装置总成向下脱落。

根据涉及第二方面的扭矩杆，得到了如下优异效果：能够允许下叉部更加确实地向下断裂。

根据涉及第三方面的扭矩杆，得到了如下优异效果：能够允许薄壁部更加确实地向下断裂。

根据涉及第四方面的扭矩杆，得到了如下优异效果：能够允许薄壁部更加确实地向下断裂。

附图说明

[图1]是示出安装在车体和动力装置总成之间的扭矩杆的立体图；

[图2]是示出扭矩杆的立体图；

[图3]是示出从第二圆环部的轴向观察的扭矩杆的平面图；

[图4]是示出扭矩杆中的第一圆环部附近的结构的放大立体图；

[图5A]是示出当预定负载或更大负载已被输入到第一安装构件时第一圆环部以薄壁部为起点断裂的状态的主要部分的侧视图；以及

[图5B]是示出连接支撑部的下叉部已断裂并且第一安装构件已向后移动到空洞部中、第一安装构件在该空洞部的倾斜面上被引导且向下移动的状态的主要部分的侧视图。

具体实施方式

以下将基于附图说明本发明的实施方式。在图1和图2中，涉及本实施方式的扭矩杆（torquerod）10是在车辆中使用并且构造动力装置总成12相对于车体14的防振支撑机构的一种安装件，例如，扭矩杆10被布置在动力装置总成12的端部12A和车体14之间。扭矩杆10具有第一圆环部21、第二圆环部22、连接支撑部（connectingstayportion）24、第一安装构件31、第二安装构件32、第一橡胶弹性体41、第二橡胶弹性体42、薄壁部21A、突起部21B和倾斜面24A，所以扭矩杆10被构造成限制动力装置总成12例如由于动力装置总成12的扭矩反作用力和惯性力在滚动方向上和车体前后方向上移位。

第一圆环部21和第二圆环部22两者都被构造成大致圆环状，例如，第二圆环部22形成为直径比第一圆环部21的直径大。此外，例如，第一圆环部21、第二圆环部22和连接支撑部24使用合成树脂一体化成型并且构造杆体部26。例如，在扭矩杆10安装到车辆的状态中，第二圆环部22的轴向与车辆上下方向一致，并且第一圆环部21的轴向与车辆宽度方向一致。为此原因，第一圆环部21的轴向和第二圆环部22的轴向彼此正交。扭矩杆10安装到车辆的方法不限于这种方法；例如，扭矩杆10还可以采用如下方式安装：第二圆环部22的轴向与车辆宽度方向一致并且第一圆环部21的轴向与车辆上下方向一致。

如图2所示，连接支撑部24从第二圆环部22的外周部分沿径向向外延伸并且与第一圆环部21的外周部分连续。连接支撑部24具有连接到第一圆环部21的上侧的上叉部24U和连接到第一圆环部21的下侧的下叉部24L。下叉部24L的弯曲强度小于上叉部24U的弯曲强度，并且下叉部24L比上叉部24U壁薄。换言之，上叉部24U的弯曲强度大于下叉部24L的弯曲强度，并且上叉部24U比下叉部24L壁厚。

具体地，特别在上叉部24U与第一圆环部21连续的区域，上叉部24U的厚度被设定为比第一圆环部21的外径高很多。除此之外，上叉部24U通过肋28来加强。不仅上叉部24U的弯曲强度被构造成大于下叉部24L的弯曲强度，而且上叉部24U的当负载被输入到第一安装构件31时的压缩强度被构造成大于下叉部24L的当负载被输入到第一安装构件31时的压缩强度。以这种方法，上叉部24U和下叉部24L之间的弯曲强度存在大的差异。因为上叉部24U是壁厚的，考虑到成型性等，空心部（hollowed-outportion）24B还可以适当地布置在上叉部24U的侧部。

在连接支撑部24中，使得第一圆环部21的一部分露出的空洞部（cavityportion）30形成在上叉部24U和下叉部24L之间。下侧朝向第二圆环部22倾斜的倾斜面24A形成在空洞部30的与第一圆环部21相对的区域中。例如，空洞部30的上下尺寸被设定为等于或大于第一圆环部21的内径。这使得当第一圆环部21在车辆碰撞时以薄壁部21A为起点断裂时第一安装构件31容易向后移动到空洞部30中。

薄壁部21A布置在第一圆环部21的向空洞部30露出的区域中。薄壁部21A是厚度被设定为小于没有向空洞部30露出的一般部21C的厚度的区域；例如，薄壁部21A以如下方式构造：薄壁部21的厚度朝向空洞部30的上侧逐渐变小。

此外，在第一圆环部21的轴向上凸出地形成的突起部21B布置在薄壁部21A上。突起部21B布置在薄壁部21中的与负载输入到第一安装构件31的方向交叉的位置处。在本实施方式中，负载输入到第一安装构件31的方向是第一安装构件31的平板部31A的平面方向。这是因为，如图1所示，在平板部31A沿着车辆前后方向的状态中，第一安装构件31的平板部31A固定到动力装置总成12的端部12A，车辆前后方向是来自动力装置总成12的负载被输入的方向。

在平板部31A相对于动力装置总成12的端部12A安装的状态不同于上述构造并且负载输入到第一安装构件31的方向不同于平板部31A的平面方向的情况中，使用负载输入到第一安装构件31的方向作为基准来设定突起部21B的位置。

突起部21B的在第一圆环部21的周向上的范围与第一安装构件31的平板部31A的厚度相同。突起部21B沿第一圆环部21的轴向突出的量是任意的。如图3所示，例如，突起部21B仅布置在第一圆环部21的轴向上的一侧，但是并不限于此，而是突起部21B还可以布置在轴向上的两侧。

在图1至图4中，例如，第一安装构件31是由金属制成的杆状构件，其被载置在第一圆环部21的内周侧并且被连接到动力装置总成12。具体地，例如，第一安装构件31插通第一圆环部21，并且平板部31A布置在第一安装构件31的在第一圆环部21的轴向上的两侧突出的两端。例如，用于穿过螺栓34的通孔31B形成于平板部31A。如图1所示，通过将螺栓34穿过通孔31B并且将螺栓34紧固到动力装置总成12的端部12A而将第一安装构件31固定到动力装置总成12。

以接近突起部21B的方式突出的突出部31C被布置在第一安装构件31的与第一圆环部21的突起部21B相对的位置处，例如，诸如在平板部31A的端面31E的基部。例如，插通第一圆环部21的第一安装构件31的中央部31D被构造成圆柱状，并且突出部31C被构造成比中央部31D的外径进一步沿径向向外突出。

此外，如图4所示，突出部31C不仅可以被布置在与第一圆环部21的与突起部21B相对的位置而且还可以被布置在该位置的第一安装构件31的径向上的相对侧。换言之，突出部31C可以布置在平板部31A的两侧的端面31E的基部上。这是因为，通过以这种方式构造第一安装构件31，当将第一安装构件31安装到第一圆环部21时，不管突出部31C的前后或平板部31A的表里如何，都能够使得突出部31C与突起部21B相对，并且改进了作业性。

在图2和图3中，例如，第二安装构件32是由金属制成的圆筒状构件，其被载置在第二圆环部22的内周侧并且被连接到车体14（图1）。例如，紧固到车体14的螺栓36（图1）插通第二安装构件32。

在图1至图4中，第一橡胶弹性体41布置在第一圆环部21和第一安装构件31之间并且使第一圆环部21和第一安装构件31弹性地相互连接。具体地，例如，第一橡胶弹性体41在第一安装构件31的中央部31D的外周面上硫化成型并且该第一橡胶弹性体41被硫化粘附到第一圆环部21的内周面。

在图2和图3中，第二橡胶弹性体42被布置在第二圆环部22和第二安装构件32之间并且使第二圆环部22和第二安装构件32弹性地相互连接。具体地，例如，第二橡胶弹性体42在第二安装构件32的外周面上硫化成型并且该第二橡胶弹性体42被硫化粘附到第二圆环部22的内周面。

中空部38、40形成在第二安装构件32的在连接支撑部24的轴向上的两侧。中空部38、40沿着第二安装构件32的轴向贯通第二橡胶弹性体42。橡胶连接部44形成在中空部38、40之间。第二安装构件32相对于第二圆环部22弹性地支撑于橡胶连接部44。

（作用）

本实施方式被如上所述地构造，并且以下将说明本实施方式的作用。在图1中，涉及本实施方式的扭矩杆10安装在动力装置总成12的端部12A和车体14之间并被使用。根据该扭矩杆10，扭矩杆10能够弹性地限制动力装置总成12例如由于动力装置总成12的扭矩反作用力和惯性力在滚动方向上和在车体前后方向上移位。

另外，在第二圆环部22已在连接支撑部24的轴向上相对于第二安装构件32移位相对预定量或更多的情况中，中空部38、40的内壁面彼此接触，或者那些内壁面与第二安装构件32彼此接触，由此可限制第二圆环部22的进一步相对移位。

另外，在车辆碰撞时，扭矩杆10以如下方式向下断裂。在扭矩杆10中，薄壁部21A在连接支撑部24的上叉部24U和下叉部24L之间被布置在第一圆环部21的向空洞部30露出的区域中，并且在第一圆环部21的轴向上凸出地形成的突起部21B被布置在薄壁部21A上，这样当在车辆碰撞时预定负载或更大负载已从动力装置总成12被输入到第一安装构件31并且该负载已从第一安装构件31进一步被传递到第一圆环部21的时候，在第一圆环部21的具有突起部21B的薄壁部21A中容易发生应力集中。

此处，突起部21B布置在与平板部31A的平面方向（例如，负载输入到第一安装构件31的方向）交叉的位置，并且以接近突起部21B的方式突出的突出部31C被布置在第一安装构件31的与突起部21B相对的位置，这样当预定负载或更大负载被输入到第一安装构件31时，第一橡胶弹性体41弹性地变形，由此第一安装构件31的突出部31C与第一圆环部21的突起部21B快速地接触。因为这样，已被输入到第一安装构件31的负载快速且集中地输入到突起部21B，并且在第一圆环部21的薄壁部21A中产生大的应力集中。因为这样，如图5A所示，可允许第一圆环部21以薄壁部21A为起点更加确实地断裂。此外，因为这样，第一安装构件31可向后移动到空洞部30中。

除此之外，在本实施方式中，连接支撑部24具有连接到第一圆环部21的上侧的上叉部24U和连接到第一圆环部21的下侧的下叉部24L，并且下叉部24L的弯曲强度被设定为比通过肋28进一步加强的上叉部24U的弯曲强度低，使得当预定负载或更大负载被输入到第一安装构件31时下叉部24L确实地断裂。

此外，如图5B所示，下侧朝向第二圆环部22倾斜的倾斜面24A形成在空洞部30的与第一圆环部21相对的区域中，使得已经向后移动到空洞部30中的第一安装构件31与倾斜面24A接触并且此后第一安装部31在倾斜面24A上被引导并朝向车辆后下侧（沿箭头A的方向）移动。动力装置总成12（图1）连接到第一安装构件31，并且作为扭矩杆10如上所述地向下断裂并且第一安装构件31向下移动的结果，可允许动力装置总成12更加确实地向下脱落。

以这种方法，在本实施方式中，通过设置在连接支撑部24的上叉部24U和下叉部24L之间的弯曲强度差异并且为扭矩杆10提供如下结构：该结构使用布置在第一圆环部21上的薄壁部21A和突起部21B以允许在第一圆环部21中发生应力集中，则可以容易地设定在车辆碰撞时扭矩杆10断裂的负载（断裂负载）。

（其它实施方式）

第一圆环部21和第二圆环部22两者均被构造成大致圆环状，但是它们还可以是在扭矩杆的领域中使用的除了圆形之外的环状部。

此外，通过肋28加强连接支撑部24的上叉部24U，但是不限于此，并且如果例如通过使得上叉部24U比下叉部24L足够厚从而使得下叉部24L的弯曲强度可被设定为相对足够低，则不必需布置肋28。此外，连接支撑部24被构造成具有上叉部24U和下叉部24L的分叉结构，但是不限于此，而是连接支撑部24还可以是获得与本实施方式的作用和效果相同的作用和效果的具有三个或更多叉部的结构。

此外，第一圆环部21的薄壁部21A的突起部21B布置在与负载被输入到第一安装构件31的方向交叉的位置，但是突起部21B还可以布置在薄壁部21A的不与负载输入的方向交叉的位置处。

突出部31C被布置在第一安装构件31的与突起部21B相对的位置处，但是第一安装构件31不限于此，而是还可以被构造成不具有突出部31C。

（附图标记说明）

10扭矩杆

12动力装置总成

14车体

21第一圆环部

21A薄壁部

21B突起部

22第二圆环部

24A倾斜面

24L下叉部

24U上叉部

24连接支撑部

28肋

30空洞部

31第一安装构件

31C突出部

32第二安装构件

41第一橡胶弹性体

42第二橡胶弹性体

Claims

1.一种扭矩杆，其包括：

第一圆环部；

第二圆环部；

连接支撑部，所述连接支撑部从所述第二圆环部的外周部分沿径向向外延伸并且与所述第一圆环部的外周部分连续，所述连接支撑部具有连接到所述第一圆环部的上侧的上叉部和连接到所述第一圆环部的下侧的下叉部，所述下叉部的弯曲强度小于所述上叉部的弯曲强度，使所述第一圆环部的一部分露出的空洞部形成在所述上叉部和所述下叉部之间；

第一安装构件，所述第一安装构件被载置在所述第一圆环部的内周侧并且被连接到动力装置总成；

第二安装构件，所述第二安装构件被载置在所述第二圆环部的内周侧并且被连接到车体；

第一橡胶弹性体，所述第一橡胶弹性体被布置在所述第一圆环部和所述第一安装构件之间并且所述第一橡胶弹性体使所述第一圆环部和所述第一安装构件弹性地相互连接；

第二橡胶弹性体，所述第二橡胶弹性体被布置在所述第二圆环部和所述第二安装构件之间并且所述第二橡胶弹性体使所述第二圆环部和所述第二安装构件弹性地相互连接；

薄壁部，所述薄壁部被布置于所述第一圆环部的向所述空洞部露出的区域；

突起部，所述突起部被布置于所述薄壁部中的与负载输入到所述第一安装构件的方向交叉的位置处并且所述突起部在所述第一圆环部的轴向上凸出地形成；以及

倾斜面，所述倾斜面形成于所述空洞部的与所述第一圆环部相对的区域并且所述倾斜面以所述倾斜面的下侧朝向所述第二圆环部的方式倾斜，

以接近所述突起部的方式突出的突出部被布置在所述第一安装构件的与所述突起部相对的位置处。

2.根据权利要求1所述的扭矩杆，其特征在于，所述上叉部通过肋来加强。