CN103703272A

CN103703272A - 扭力杆

Info

Publication number: CN103703272A
Application number: CN201280030543.7A
Authority: CN
Inventors: 余川学; 龟井直行
Original assignee: Bridgestone Corp; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Prologia Co ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: WO2013008576A1; MX343100B; CN103703272B; MY171508A; US20140151946A1; EP2733382B1; BR112013031232A2; JP5913848B2; US9347517B2; JP2013019502A; BR112013031232B1; MX2013015138A; EP2733382A1; RU2556049C1; EP2733382A4

Abstract

一种扭力杆，其具有：树脂制的第1圆环部，其与动力单元侧连结；树脂制的第2圆环部，其与车体侧连结；树脂制的连结部，其将第1圆环部和第2圆环部以彼此的轴相交叉的状态连结，在包含第1圆环部的外周面的表面上具有凹部；第1弹性部件，其形成在第1圆环部的内周上；第1金属制柱环部件，其外周由第1弹性部件支撑；第2弹性部件，其形成在第2圆环部的内周上；第2金属制柱环部件，其外周由第2弹性部件支撑；第1肋部，其形成在包含第1圆环部的外周面的表面上，在连结部的凹部内具有端部；以及第2肋部，其形成在包含第2圆环部的外周面的表面上，在第2圆环部和第1圆环部之间，且在与第1肋部的端部相比更靠近所述第1圆环部的位置处具有端部。

Description

扭力杆

技术领域

本发明涉及一种对包含发动机等在内的动力单元的振动进行抑制的扭力杆。

背景技术

当前，已知一种扭力杆，其对发动机等动力单元向车体施加的扭矩反作用力进行支撑。

例如，在专利文献1记载的技术中，以使扭力杆轻量化为目的等，使扭力杆主体为树脂制。并且，从位于两端的2个圆环部中的一个的外周至另一个的开口部（橡胶衬套露出的部分），形成肋部，这2个圆环部的轴彼此为相交叉的状态。

但是，在专利文献1记载的技术中，利用形成在扭力杆主体外周的相同构造的肋部，对由于使扭力杆树脂化而导致的强度的降低进行加强。因此，在使扭力杆更加轻量化或者进一步提高扭转方向的强度这点上，具有改善的余地。即，在现有的扭力杆中，在兼顾扭力杆的轻量化和强度的提高这方面，具有余地。

专利文献1：日本特开2006－112537号公报

发明内容

本发明的课题在于实现扭力杆的更加轻量化和强度的提高。

为了解决以上课题，本发明所涉及的扭力杆具有树脂制的圆环部和第2圆环部，该树脂制的圆环部以彼此的轴相交叉的状态连结。并且，具有第1肋部，其形成在包含第1圆环部的外周面的表面上，在将各圆环部连结的树脂制的连结部上所形成的凹部内具有端部。并且，具有第2肋部，其形成在包含第2圆环部的外周面的表面上，在第2圆环部和第1圆环部之间，在与第1肋部的端部相比更靠近第1圆环部的位置处具有端部。

根据本发明，通过使第1及第2圆环部和连结部为树脂制，并在连结部上形成凹部，从而能够实现扭力杆的轻量化。另外，由于在第1及第2圆环部的外周面上形成第1及第2肋部，这些肋部在连结部处重叠，因此能够实现针对拉伸、压缩及扭转力等的强度的提高。

因此，能够实现扭力杆的更加轻量化和强度的提高。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的扭力杆10的构造的斜视图。

图2是表示第1实施方式所涉及的扭力杆10的构造的正视图及俯视图。

图3是表示第1实施方式所涉及的扭力杆10的构造的右侧视图。

图4是表示第2安装部件22的结构的图。

图5是表示第2实施方式所涉及的扭力杆10的构造的斜视图。

图6是表示第2实施方式所涉及的扭力杆10的构造的正视图及俯视图。

图7是表示第1实施方式所涉及的扭力杆10的构造的右侧视图。

图8是表示本应用例中的肋部100的端部位置S1的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的扭力杆进行说明。

（第1实施方式）

（结构）

图1至3是表示第1实施方式所涉及的扭力杆10的构造的图，图1是斜视图，图2（a）是正视图，图2（b）是俯视图，图3是右侧视图。

扭力杆10是固定件的一种，其构成车辆中的包含发动机在内的动力单元相对于车体的防振支撑机构。例如，设置在动力单元的后端部和车体之间，抑制因动力单元的扭矩反作用力和惯性力而动力单元向侧滚方向及车体前后方向的位移。

在图1至3中，扭力杆10具有树脂制的杆主体12，该杆主体12作为整体而沿一个方向细长地形成。在杆主体12上，在沿其长度方向的一端侧（图1及图2中的右侧）具有大致圆环状的第1圆环部14，并且，在另一端侧具有比第1圆环部14直径大的圆环状的第2圆环部16。另外，在杆主体12上，具有连结支柱部18，其从第1圆环部14的外周部分沿杆主体12的长度方向向外周侧延伸，并与第2圆环部16的外周部分接合。此外，将第1圆环部14的沿径向及厚度方向的中心、和第2圆环部16的沿径向及厚度方向的中心连结的直线，作为扭力杆10的主轴S，将沿该主轴S的方向作为扭力杆10的主轴方向，进行以下的说明。

在扭力杆10上，在第1圆环部14及第2圆环部16的内周侧，分别大致同轴地配置以管状形成的第1安装部件20及第2安装部件22。如图2所示，在扭力杆10上，在第1圆环部14的内周面和第1安装部件20的外周面之间，配置圆筒状的橡胶衬套24，该橡胶衬套24的内周面与第1安装部件20的外周面硫化粘接，并且，外周面通过粘接等固定在第1圆环部14的内周面上。由此，第1安装部件20与第1圆环部14弹性连结。

第2安装部件22是剖面为方形的金属制的方筒状部件，构成第2圆环部16的内筒。

另外，在扭力杆10上，如图1所示，在第2圆环部16的内周面和第2安装部件22的外周面之间，配置厚壁的大致圆筒状的橡胶弹性体26，该橡胶弹性体26的外周面通过粘接等固定在第2圆环部16的内周面上。在橡胶弹性体26上，沿主轴方向在第2安装部件22的两侧形成有3个侧孔部28至30，上述侧孔部28至30分别沿第2安装部件22的轴向贯穿橡胶弹性体26。

作为橡胶弹性体26，沿主轴方向而侧孔部28的外侧（图2（b）中的左侧）的部分成为止动部32，并且，侧孔部30的内侧（图2（b）中的右侧）的部分成为止动部34。上述止动部32、34的作用分别是，如果第2安装部件22沿主轴方向相对于第2圆环部16发生大于或等于设定量的相对位移，则第2安装部件22与第2安装部件22或侧孔部30的壁面抵接，从而限制第2安装部件22沿主轴方向的相对位移。

图4是表示第2安装部件22的结构的图。

如图4所示，在第2安装部件22的两端形成有凸缘22a、22b，确保对第2安装部件22进行螺栓紧固等时的抵接面。另一方面，夹在第2安装部件22的两端的凸缘22a、22b之间的主体部22c形成为，外径比凸缘22a、22b小。

因此，在因使杆主体12为树脂制，而在与金属制的情况相比必须形成厚壁时，能够确保橡胶弹性体26的设置空间，能够确保橡胶弹性体26的弹性变形的行程。

在橡胶弹性体26上，沿周向在侧孔部28和侧孔部29之间形成有一对橡胶连结部36、38。上述橡胶连结部36、38的内周侧的端面与第2安装部件22的外周面硫化粘接。由此，一对橡胶连结部36、38将第2安装部件22与第2圆环部16弹性连结。并且，如果第2安装部件22沿主轴方向相对位移，则橡胶连结部36、38主要向剪切方向弹性变形，如果第2安装部件22沿其径向且与主轴方向正交的方向相对变形，则橡胶连结部36、38主要向拉伸及压缩方向弹性变形。

侧孔部28以包围第2安装部件22的外侧（图2（b）中的左侧）及横侧（图2（b）中的上下侧）的方式形成，横侧的部分与外侧的部分相比，侧孔部28的间隙更大。

因此，在第2安装部件22的外侧方向上，通过第2安装部件22的较小的位移而填平侧孔部28的间隙，并与止动部32抵接，由橡胶弹性体26的弹力产生支撑力。另一方面，在横向方向上，第2安装部件22的较小的位移被侧孔部28的间隙吸收，产生振动吸收效果。另外，对于第2安装部件22的较大的位移，侧孔部28的间隙被填平，由橡胶弹性体26的弹力产生支撑力。

侧孔部29形成在第2安装部件22的内侧（图2（b）中的右侧），具有沿第2安装部件22的内侧面的部分、和从其两端沿第2圆环部16的径向延伸而到达内周面的部分。

在侧孔部30与侧孔部29之间隔着橡胶弹性体26，该侧孔部30形成在与第2圆环部16的内周面的内侧（图2（b）中的右侧）接触的位置处。侧孔部30在俯视观察时为大致长方形。

利用侧孔部29、30的上述形状产生振动吸收效果，即，在主轴方向上，相对于使第2安装部件22向第1圆环部14侧（图2（b）中的右侧）移动的力（在这里为加速时施加的力），较小的位移被侧孔部29的间隙吸收。另外，对于第2安装部件22的中等程度的位移，侧孔部29的间隙被填平，由橡胶弹性体26（侧孔部29、30之间的部分）的弹力产生支撑力。并且，对于第2安装部件22的较大的位移，侧孔部29、30的间隙均被填平，并与止动部24抵接，由橡胶弹性体26的弹力产生支撑力。

即，扭力杆10相对于在加速时从动力单元作用在车体上的主轴方向的力，主要由侧孔部29、30及橡胶弹性体26发挥振动吸收效果和产生支撑力。

在扭力杆10中，例如经由托架（省略图示）将第1安装部件20连结固定在车辆中的包含发动机在内的动力单元上，并且，利用螺栓等接合部件将第2安装部件22向设置在车体侧的扭力杆安装部（省略图示）进行连结固定。由此，能够利用扭力杆10，对动力单元因其扭矩反作用力和车辆的急进或急停时的惯性力而向侧滚方向及车体前后方向的位移缓冲地进行限制。

另外，连结支柱部18在包含第1圆环部14的外周面在内的表面上，具有从第1圆环部14侧向第2圆环部16侧扩展的凹部18a。通过凹部18a，能够使杆主体12中的树脂的体积较大的连结支柱部18轻量化。

并且，从第1圆环部14的外周面至连结支柱部18的凹部18a的中央，形成有沿杆主体12的长度方向的肋部100。肋部100由沿第1圆环部14的周向而形成在第1圆环部14的外周面上的2个肋部形成槽形成。因此，具有肋部100的第1圆环部14的外周面，形成中央为高部、其两个相邻侧为低部、且低部的外侧为高部的剖面形状，高部之间成为共面的状态。此外，将肋部100的端部位置设为S1。形成肋部100的2个肋部形成槽的端部之间如图2（b）所示，在连结支柱部18上形成的凹部18a内相连。

通过使第1圆环部14的外周面中央部成为高部（肋部100），能够提高杆主体12相对于从动力单元向车体传递的主轴方向的力（拉伸力及压缩力）的耐载荷性能。

另外，从第2圆环部16的外周面至连结支柱部18的中央，形成有沿杆主体12的长度方向的肋部200。肋部200由沿第2圆环部16的周向形成在第2圆环部16的外周面中央部的1个肋部形成槽形成。因此，具有肋部200的第2圆环部16的外周面形成中央为低部，其两侧为高部的剖面形状，高部之间成为共面的状态。此外，将肋部200的端部位置设为S2。

在主轴方向上，肋部100的端部S1与肋部200的端部S2相比设定在更靠近第2圆环部16的位置处。即，肋部100和肋部200在主轴方向上重叠。由此，在扭转力输入至第1圆环部14和第2圆环部16时，能够经由重叠部分向肋部100及肋部200分散载荷。

（作用）

下面，对作用进行说明。

如图1至3所示，本实施方式所涉及的扭力杆10，使杆主体为树脂制，与为金属制的情况相比，通过形成为厚壁而确保强度。

由此，能够实现扭力杆10的轻量化。

并且，在杆主体12的外周面上形成肋部100及肋部200，实现了强度的进一步提高。另外，由于在连结支柱部18上形成有凹部18a，因此，能够实现杆主体12的进一步轻量化。

在此，在主轴方向上，由于肋部100的端部位置S1与肋部200的端部S2相比设定在更靠近第2圆环部16的位置处，因此，肋部100和肋部200在主轴方向上重叠。

因此，在扭转力输入至第1圆环部14和第2圆环部16的情况下，在应力施加至连结支柱部18时，能够向重叠的肋部100、200分散载荷。

另外，通过肋部100的中央部形成为高部，从而能够提高杆主体12相对于从动力单元向车体传递的主轴方向的力（拉伸力及压缩力）的耐载荷性能。

并且，利用橡胶弹性体26中的侧孔部29、30的形状，在主轴方向上，相对于使第2安装部件22向第1圆环部14侧移动的力（加速时施加的力），较小的位移被侧孔部29的间隙吸收，发挥振动吸收效果。另外，对于第2安装部件22的中等程度的位移，侧孔部29的间隙被填平，由橡胶弹性体26（侧孔部29、30之间的部分）的弹力产生支撑力。并且，对于第2安装部件22的较大的位移，侧孔部29、30的间隙均被填平，并与止动部24抵接，由橡胶弹性体26的弹力产生支撑力。

即，扭力杆10针对在加速时从动力单元作用在车体上的主轴方向的力，主要由侧孔部29、30及橡胶弹性体26发挥振动吸收效果和产生支撑力。

另外，夹在第2安装部件22的两端的凸缘22a、22b之间的主体部22c，形成为外径比凸缘22a、22b小。

因此，在因使杆主体12为树脂制而与金属制的情况相比形成为厚壁时，能够确保橡胶弹性体26的设置空间，能够确保橡胶弹性体26的弹性变形的行程。

如上所述，本实施方式所涉及的扭力杆10，使杆主体12为树脂制，在其外周面上形成凹部18a和肋部100、200。上述肋部100、200在主轴方向上重叠。另外，在橡胶弹性体26上形成有侧孔部29、30。并且，第2安装部件22的主体部22c相对于凸缘22a、22b，外径较小地形成。

根据上述结构，能够实现扭力杆10的轻量化和强度的提高。另外，能够确保橡胶弹性体26的弹性变形的行程，能够实现振动吸收效果及支撑力的提高。并且，相对于主轴方向的输入，通过肋部100能够提高耐载荷性能。

此外，在本实施方式中，第1圆环部14对应于第1圆环部，第2圆环部16对应于第2圆环部。另外，连结支柱部18对应于连结部，凹部18a对应于凹部。另外，橡胶衬套24对应于第1弹性部件，第1安装部件20对应于第1金属制柱环部件。另外，橡胶弹性体26对应于第2弹性部件，第2安装部件22对应于第2金属制柱环部件。另外，肋部100对应于第1肋部，肋部200对应于第2肋部。凸缘22a、22b对应于凸缘部，主体部22c对应于主体部。另外，侧孔部29对应于第1侧孔部，侧孔部30对应于第2侧孔部。

（第1实施方式的效果）

（1）具有以彼此的轴相交叉的状态进行连结的树脂制的第1圆环部和树脂制的第2圆环部。并且，具有第1肋部，其形成在包含第1圆环部的外周面的表面上，在将各圆环部连结的树脂制的连结部上所形成的凹部内具有端部。并且，具有第2肋部，其形成在包含第2圆环部的外周面的表面上，在第2圆环部和第1圆环部之间，且在与第1肋部的端部相比更靠近第1圆环部的位置处具有端部。

如上所述，通过使第1及第2圆环部和连结部为树脂制，并在连结部上形成凹部，从而能够实现扭力杆的轻量化。另外，由于在第1及第2圆环部的外周面上形成第1及第2肋部，这些肋部在连结部处重叠，因此能够实现针对拉伸、压缩及扭转力等的强度的提高。

因此，能够实现扭力杆的进一步轻量化和强度的提高。

（2）第1肋部是第1圆环部的外周面中的厚度方向的中央部成为高部的肋部。

因此，能够提高扭力杆相对于从动力单元向车体传递的长度方向（拉伸力及压缩力）的力的耐载荷性能。

（3）第2金属制柱环部件具有：凸缘部，其形成端面；以及主体部，其夹在形成于两端的凸缘部之间。

在因使第1及第2圆环部和连结部为树脂制而与金属制的情况相比形成厚壁时，能够确保第2弹性部件的设置空间，能够确保第2弹性部件的弹性变形的行程。

（4）第2弹性部件具有：第1侧孔部，其形成在第2金属制柱环部件的第1圆环部侧；以及第2侧孔部，其与第1侧孔部分离，与第1侧孔部相比形成在更靠近第1圆环部侧。

通过上述结构，在扭力杆的长度方向（主轴方向）上，相对于使第2金属制柱环部件向第1圆环部侧移动的力（作用于加速时的力），较小的位移被第1侧孔部的间隙吸收，发挥振动吸收效果。另外，对于第2金属制柱环部件的中等程度的位移，第1侧孔部的间隙被填平，由第2弹性部件（第1侧孔部和第2侧孔部之间的部分）的弹力产生支撑力。并且，对于第2金属制柱环部件的较大的位移，第1侧孔部及第2侧孔部的间隙均被填平，并与第2圆环部的内周侧抵接，由第2弹性部件的弹力产生支撑力。

因此，相对于在加速时从动力单元作用在车体上的长度方向（主轴方向）的力，主要由第1侧孔部、第2侧孔部及第2弹性部件发挥振动吸收效果和产生支撑力。

（第2实施方式）

下面，对本发明的第2实施方式进行说明。

（结构）

本实施方式所涉及的扭力杆10相对于第1实施方式的结构，不同之处在于肋部200的结构。

因此，对不同的部分即肋部200进行说明。

图5至7是表示第2实施方式所涉及的扭力杆10的构造的图，图5是斜视图，图6（a）是正视图，图6（b）是俯视图，图7是右侧视图。

在图5至7中，从第2圆环部16的外周面至连结支柱部18的中央，形成有沿杆主体12的长度方向的肋部200。肋部200由沿第2圆环部16的周向形成在第2圆环部16的外周面上的3个肋部形成槽形成。因此，具有肋部200的第2圆环部16的外周面形成具有3个低部、隔着低部的两侧的高部分别成为共面的状态。此外，将肋部200的端部位置设为S2。

此外，与第1实施方式相同地，在主轴方向上，肋部100的端部S1与肋部200的端部S2相比设定在更靠近第2圆环部的位置处。即，肋部100和肋部200在主轴方向上重叠。由此，在扭转力输入至第1圆环部14和第2圆环部16时，能够经由重叠部分向肋部100及肋部200分散载荷。

（作用）

下面，对作用进行说明。

如图5至7所示，本实施方式所涉及的扭力杆10，使杆主体为树脂制，与为金属制的情况相比，通过形成为厚壁而确保强度。

由此，能够实现扭力杆10的轻量化。

在这里，在主轴方向上，由于肋部100的端部位置S1与肋部200的端部S2相比设定在更靠近第2圆环部的位置处，因此，肋部100和肋部200在主轴方向上重叠。

另外，通过肋部100的中央部形成为高部，从而能够提高杆主体12相对于从动力单元向车体传递的主轴方向的力（拉伸力及压缩力）的耐载荷性能。另外，由于肋部200由3个低部构成，因此，能够更平衡地实现杆主体12的轻量化和强度的提高。

如上所述，本实施方式所涉及的扭力杆10，使杆主体12为树脂制，并在其外周面上形成凹部18a和肋部100、200。上述肋部100、200在主轴方向上重叠。并且，肋部200具有使3个低部平行的肋部构造。另外，在橡胶弹性体26上形成有侧孔部29、30。并且，第2安装部件22的主体部22c相对于凸缘22a、22b，外径较小地形成。

根据上述结构，通过适当选择肋部200的条数，能够更平衡地实现扭力杆10的轻量化和强度的提高。另外，能够确保橡胶弹性体26的弹性变形的行程，能够实现振动吸收效果及支撑力的提高。并且，相对于主轴方向的输入，能够通过肋部100提高耐载荷性能。

（第2实施方式的效果）

（1）在包含所述第2圆环部的外周面的表面上，平行地形成多个第2肋部。

因此，通过选择第2肋部的条数，能够更平衡地实现扭力杆的轻量化和强度的提高。

（应用例）

在第1及第2实施方式中，将肋部100的端部位置S1设定在凹部18a的中央，但也能够将肋部100的端部位置S1设定在凹部18a的第2圆环部16侧的端部。

图8是表示本应用例中的肋部100的端部位置S1的图。

在形成上述结构的情况下，由于肋部100和肋部200的主轴方向上的重叠部分扩大，因此，能够更有效地载荷分散针对第1圆环部14和第2圆环部16的扭转力。

（效果）

扩大重叠部分，能够更有效地使输入至第1圆环部和第2圆环部的扭转力的载荷分散。

Claims

1.一种扭力杆，其具有：

树脂制的第1圆环部，其与动力单元侧连结；

树脂制的第2圆环部，其与车体侧连结；

树脂制的连结部，其将所述第1圆环部和所述第2圆环部以彼此的轴相交叉的状态连结，在包含所述第1圆环部的外周面的表面上具有凹部；

第1弹性部件，其形成在所述第1圆环部的内周；

第1金属制柱环部件，其外周由所述第1弹性部件支撑；

第2弹性部件，其形成在所述第2圆环部的内周；

第2金属制柱环部件，其外周由所述第2弹性部件支撑；

第1肋部，其形成在包含所述第1圆环部的外周面的表面上，在所述连结部的所述凹部内具有端部；以及

第2肋部，其形成在包含所述第2圆环部的外周面的表面上，在所述第2圆环部和所述第1圆环部之间，且在与所述第1肋部的端部相比更靠近所述第1圆环部的位置处具有端部。

2.根据权利要求1所述的扭力杆，其中，

在所述连结部处，所述第1肋部和所述第2肋部在所述扭力杆的长度方向上重叠。

3.根据权利要求1或2所述的扭力杆，其中，

在包含所述第2圆环部的外周面的表面上，平行地形成多个所述第2肋部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的扭力杆，其中，

使所述第1肋部延伸至所述凹部的所述第2圆环部侧的端部为止。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扭力杆，其中，

所述第1肋部是使所述第1圆环部的外周面上的厚度方向的中央部成为高部的肋部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的扭力杆，其中，

所述第2金属制柱环部件具有：凸缘部，其形成端面；以及主体部，其夹在形成于两端的所述凸缘部之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的扭力杆，其中，

所述第2弹性部件具有：第1侧孔部，其形成在所述第2金属制柱环部件的所述第1圆环部侧；以及第2侧孔部，其与所述第1侧孔部分离，与所述第1侧孔部相比形成在更靠近所述第1圆环部侧。