CN105518336B - 扭力杆及其制法 - Google Patents

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Abstract

一种扭力杆及其制法，在设计具有从大球部向车身侧传递的传递特性不足100N/mm的平态特性的扭力杆时，容易地进行小球扭转弹簧和大球弹簧比的决定。扭力杆具备向发动机(12)连结的小球部(20)；向车身(14)连结的大球部(30)；和将这些小球部(20)和大球部(30)连结的杆部(40)，大球部(30)具备与杆部(40)连结的外侧部件(31)；向车身(14)连结的内侧部件(32)；和将它们连结的大球弹性部件(33)。从预先测绘将杆长、小球扭转弹簧和大球弹簧及大球弹簧比作为参数决定的扭力杆的传递特性得到的传递特性图表选择传递特性不足100N/mm的参数的组合。

Description

扭力杆及其制法
技术领域
此发明涉及用于将汽车的发动机和车身进行防振连结的扭力杆及其制法。
背景技术
图1及图2表示与本申请发明有关的扭力杆，但整体的结构示意性地表示一般的扭力杆的结构。图1的(A)是扭力杆的立体图，(B)是示意性地表示发动机的防振支承的图。图2的(A)表示扭力杆的俯视图，图2的(B)表示主视图。
另外，在本申请中，前后、左右、上下各方向是指在车辆搭载状态下的车辆的各方向。另外，特别是在大球部中，前后方向是指将小球部侧作为前方。
一般的扭力杆10，如图1的(B)所示，被配置在发动机12的下方，作为将发动机12的下部和车身连结的下机架(lower mount)使用。
发动机12被横置配置，其上下由上机架50及扭力杆10支承，向车宽方向延伸的惯性主轴的左右两侧由侧机架(均未图示)支承，由此，成为由这些各种发动机机架支承以惯性主轴为中心进行俯仰的发动机12的钟摆形式的支承构造。
作为下机架发挥功能的扭力杆10，是为了抑制俯仰而设置，在俯仰时，被输入载荷，以便被向前方拉伸。
此扭力杆10具有由棒状等的长部件构成的杆部40和设置在其长方向两端的小球部20及大球部30，小球部20向发动机12连结，大球部30向车身14连结。
如图1(A)所示，小球部20具备与杆部40连结的圆筒状的外侧部件21；向发动机12连结的圆筒状的小球内侧部件22；和将它们连结的由橡胶等构成的小球弹性部件23。
大球部30具备与杆部40连结的圆筒状的大球外侧部件31；向车身14连结的圆筒状的大球内侧部件32；和将它们连结的由橡胶等构成的大球弹性部件33。
在这里，做成的结构：若使小球内侧部件22的中心轴为C1，使大球内侧部件32的中心轴为C2，使杆部40的中心线为C3，则它们分别正交，使C1与车辆的左右方向Y一致，使C2与上下方向Z一致，使C3与前后方向X一致地配置。
扭力杆10成为如下的结构：小球部20的小球内侧部件22和大球部30的内侧部件32绕杆部40的轴方向C3倾斜(扭转)了90°的扭转形式。
此扭力杆10，本来是用于使发动机12的振动难以向车身14传递的防振装置，但由于扭力杆10的刚体共振而使车身14共振，产生刺耳的噪音(轰鸣音)已被公知。
这是因为，在车身14中存在规定的车身共振频率区域，扭力杆10的刚体共振在此车身共振频率区域中产生，由此，扭力杆10的刚体共振从大球部30向车身14传递，使车身14共振。
因此，希望降低车身侧的基于扭力杆10的刚体共振的噪音，研究在车身共振频率区域中使从扭力杆10的大球部30向车身14的振动传递降低的方法。
作为这样的方法的一例，有在大球部30的外侧部件31上设置配重等，通过使扭力杆的重心从连结小球部20和大球部30的中心的直线偏置，由滚动方向的振动抵消弹起方向及俯仰方向的振动的方法(方法1；参照专利文献1)。
另外，使从大球部30向车身传递的方向上的刚体共振的峰(参照图7的P1、P2)变化以便从车身共振频率区域错开(方法2)也已被公知。
但是，在上述方法1中，必须调整配重的共振系统中的共振峰以便与车身共振频率区域重叠。即，由于是按机种区分的规格，机种不同，每当发动机和车身的组合变化时，都必须进行配重的调整，所以是缺乏通用性的方法。
另外，在方法2中，如图7所示，因为仅使刚体共振的峰从车身共振频率区域的P1平行移动以便成为低周波数侧的P2，所以若车身的构造等因机种不同而变化，车身共振频率区域向P2的位置变化，则必须变更扭力杆的设计，以便共振峰再次错开，依旧是缺乏通用性的设计。
为了获得此通用性，可以考虑在与发动机的燃烧相伴的作为振动一次成分的30～200Hz的频率区域中，使振动难以从大球部30的内侧部件32向车身14传递。具体地说，若使共振峰中的作为振动传递的能力的传递特性不足100N/mm则能够实现，这已被公知。另外，将共振峰的传递特性不足100N/mm的共振称为平态特性。
这样的平态特性的扭力杆是公知的。图8所示的是这样的扭力杆的以往例中的大球部130，是从内侧部件132的安装轴方向表示的图。此大球部130由大球弹性部件133将外侧部件131和内侧部件132弹性地连结。内侧部件132是做成大致三角形的特殊形状(异形形状)的金属的铸造品。
内侧部件132由作为安装轴的螺栓向车身侧连结，将其中心作为紧固中心CT1。另外，将大球弹性部件133中的前后弹簧的中心作为弹性中心CT2，将紧固中心CT1和弹性中心CT2的距离作为大球弹性中心距离A(以弹性中心CT2与紧固中心CT1相比处于后方的情况为正)。
如果这样做，则紧固中心CT1和弹性中心CT2接近，大球弹性中心距离变小，能够使大球弹性中心距离及大球弹簧比R成为进入后述的图6的铸造区域61内的那样的比较小的大球弹性中心距离及大球弹簧比R。为此，与和后述的小球部的显著变弱了的扭转弹簧的组合相辅相成，实现了不足100N/mm这样的小的传递特性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－185883号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在考虑了降低传递特性的情况下，在扭转形式的扭力杆10中，因为在从发动机12向车身14传递振动时，在小球部20中以小球内侧部件22为中心扭转，此扭转向大球部30传递，所以可以考虑使小球部20的小球弹性部件23中的扭转弹簧Kr变小。
进而，因为向扭力杆10传递的振动从大球部30的内侧部件32向车身14传递，所以可以考虑使内侧部件32的轴方向上的大球弹性部件33的弹簧(下面称为上下弹簧)变小。由于大球弹性部件33需要使杆部40的轴方向上的弹簧(下面称为前后弹簧，另外也称为杆部的轴方向弹簧)变大，所以在使上下弹簧/前后弹簧为大球弹簧比R时，将尽量使此大球弹簧比R变小。
上述图8所示的以往例，通过使小球弹性部件中的扭转弹簧Kr成为比1.0小的极弱的弹簧，并且将大球部130的内侧部件132做成异形形状，实现了比较小的大球弹簧比，实现了上述不足100N/mm的小的传递特性。另外，通过将内侧部件132做成异形形状，实现了小的大球弹性中心距离。
但是，若使大球弹性部件的弹簧变得过小，或不调整与大球弹簧比的平衡，则小球弹性部件及大球弹性部件133变得容易断裂，容易损害耐久性。因此，为了提高小球弹性部件及大球弹性部件的耐久性，希望下述的结构，即，通过将小球弹性部件中的扭转弹簧Kr做成在某种程度上大的扭转弹簧Kr，同时使大球弹簧比R成为适当的范围，能够实现上述不足100N/mm的小的传递特性。
在此基础上，若使用这样的异形形状的内侧部件132，则内侧部件132大型化，重量增大，并且因为是通过铸造进行的制造，所以成本大幅提高。因此，希望使用能够作为寻常的市场销售品得到的那样的廉价、轻量的金属制的圆管制的内侧部件。但是，若使用这样的圆管制的内侧部件，则紧固中心CT1和弹性中心CT2离开得大。
例如，若欲使内侧部件为圆管制，实现与图8的以往例同样的大球弹簧比R及大球弹性中心距离A，则如图9所示，大球部130A由大致V字状的大球弹性部件133A和位于成为其中心的突部133B附近的圆管制的内侧部件132A构成，圆管制的内侧部件132A为了实现与以往例同样的大球弹性中心距离A，成为从突部133B向后方(图9的下方)钻出的内侧部件132A。在这样的状态下，内侧部件132A作为使大球弹性部件133A弹性变形的部件实质上不发挥功能，大球部130A的形状变得不成立。
因此，希望即使使用圆管制的内侧部件，也通过使大球弹簧比和大球弹性中心距离变得适当来实现不足100N/mm的小的传递特性，进而实现轻量化和成本降低。本申请发明以实现这样的要求为目的。
为了解决课题的手段
为了解决上述课题，有关技术方案1的扭力杆具备向发动机12连结的小球部20；向车身14连结的大球部30；和将这些小球部20和大球部30连结的杆部40，
小球部20具备与杆部40连结的外侧部件21；向发动机12连结的内侧部件22；和将它们连结的弹性部件23，
大球部30具备与杆部40连结的外侧部件31；向车身14连结的内侧部件32；和将它们连结的弹性部件33，
与从大球部30向车身14侧传递的传递力的大小相关的大球传递特性是使峰值不足100N/mm的平态特性，
其特征在于，
作为向小球部20的小球弹性部件23施加的扭转时的弹簧的小球扭转弹簧Kr；和
作为大球弹性部件33中的内侧部件32的轴方向弹簧相对于杆部40的轴方向弹簧之比的大球弹簧比R的组合，
使预先测绘将杆长、小球扭转弹簧和大球弹簧比及大球弹簧值作为参数决定的扭力杆的传递特性得到的传递特性图表中的传递特性不足100N/mm。
技术方案2记载的发明是在上述技术方案1中，其特征在于，前述大球部30的内侧部件32为管制。
技术方案3记载的发明是在上述技术方案2中，其特征在于，前述大球部30的内侧部件32为管制。
技术方案4记载的发明是在上述技术方案2或3中，其特征在于，作为前述大球弹性部件33中的弹性中心和内侧部件32的相对于车身的紧固中心的距离的大球弹性中心距离A和前述大球弹簧比R，处于预先由实验确定了的规定的管区域60内。
技术方案5记载的发明是在上述技术方案4中，其特征在于，前述管区域在以大球弹性中心距离A为纵轴，以大球弹簧比R为横轴的坐标图中，是由大球弹簧比R＝0.2～1.0、直线A＝－23R+21及与它平行的直线包围的范围。
技术方案6记载的发明是在上述技术方案1～5的任一项中，其特征在于，前述小球部的外侧部件21和大球部的外侧部件31由树脂与杆部40一体地形成。
技术方案7记载的发明是在上述技术方案1～6的任一项中，其特征在于，被配置在发动机的下方，作为受到力的下机架使用以便大球部30的外侧部件31由发动机的振动相对于内侧部件32相对地向前方移动，前述大球弹性部件33与前述内侧部件32一体且做成了呈大致V字状地向前方突出的形状。
技术方案8记载的发明是在上述技术方案1～7的任一项中，其特征在于，小球部20的中心轴C1和大球部30的中心轴C2倾斜了90°。
有关技术方案9的扭力杆的制法，是制造与从大球部30向车身14侧传递的传递力的大小相关的大球传递特性为使峰值不足100N/mm的平态特性的扭力杆的方法，
所述扭力杆具备向发动机12连结的小球部20；向车身14连结的大球部30；和将这些小球部20和大球部30连结的杆部40，
小球部20具备与杆部40连结的外侧部件21；向发动机12连结的小球内侧部件22；和将它们连结的小球弹性部件23，
大球部30具备与杆部40连结的外侧部件31；向车身14连结的内侧部件32；和将它们连结的大球弹性部件33，
其特征在于，
在将向小球部20的小球弹性部件23施加的扭转时的弹簧作为小球扭转弹簧Kr，
将大球弹性部件33中的内侧部件32的轴方向弹簧相对于杆部40的轴方向弹簧之比作为大球弹簧比R时，
以杆长、小球扭转弹簧、大球弹簧及大球弹簧比为参数设计扭力杆，并且
首先，决定特定的杆长及大球弹簧，
接着，基于由预先与按照每个杆长及每个大球弹簧确定了的小球扭转弹簧及大球弹簧比的变化相应的扭力杆的传递特性构成的传递特性图表，
从前述特定的杆长及大球弹簧中的前述传递特性图表的传递特性不足100N/mm的小球扭转弹簧和大球弹簧比的组合，决定小球扭转弹簧和大球弹簧比。
发明的效果
根据技术方案1的发明，通过选择传递特性图表中的传递特性不足100N/mm的小球扭转弹簧和大球弹簧比的组合，能够实现具有耐久性且传递特性的峰值不足100N/mm的平态特性的扭力杆。而且，能够容易地决定作为参数的小球扭转弹簧和大球弹簧比。
根据技术方案2的发明，由于使大球部30的内侧部件32为管制，所以能够不需要特殊的异形形状的内侧部件。为此，尽管具有耐久性且具有平态特性，也能够降低成本。
根据技术方案3的发明，通过作为大球部30的内侧部件32使用廉价的圆管制部件，能够进一步降低成本。
根据技术方案4，通过将大球弹性中心距离设定成进入规定的管区域内，可使用管制内侧部件(包括圆管制)。
根据技术方案5，能够在以大球弹性中心距离A为纵轴，以大球弹簧比R为横轴的坐标图中，将由大球弹簧比R＝0.2～1.0和直线A＝－23R+21及与它平行的直线包围的范围作为管区域来设定。
根据技术方案6，由于小球部20及大球部30的各外侧部件21及31和杆部40由树脂一体地形成，所以与个别地形成它们的情况相比，制造变得容易，并且能够提高与大球部30中的外侧部件31的形状相关的自由度。
根据技术方案7，作为下机架设置在发动机的下方，大球部30的外侧部件31由发动机的振动受到力以便相对于内侧部件32相对地向前方移动，但由于大球弹性部件33大致呈V字状地向前方突出，所以变为向拉伸方向进行弹性变形，耐久性提高。为此，成为适合于下机架的结构。
根据技术方案8的发明，由于小球部20的中心轴C1和大球部30的中心轴C2倾斜了90°，所以成为扭转形式的扭力杆，能够大幅吸收由小球部20的小球扭转弹簧进行的振动。
根据技术方案9的发明，通过将杆长、小球扭转弹簧、大球弹簧及大球弹簧比作为参数，使用预先按照每个杆长及大球弹簧确定了的传递特性图表，首先决定杆长及大球弹簧，能够从与这些杆长及大球弹簧对应的传递特性图表决定传递特性不足100N/mm的小球扭转弹簧及大球弹簧比的组合，因此，在将杆长、小球扭转弹簧、大球弹簧及大球弹簧比作为参数设计扭力杆时，能够容易且迅速地决定用于实现具有耐久性的平态特性的小球扭转弹簧及大球弹簧比。
附图说明
图1是具有一般的结构的扭力杆的立体图。
图2是表示上述扭力杆的俯视图(A)及主视图(B)的图。
图3是表示扭力杆的主要参数的示意图。
图4是说明小球扭转弹簧及大球弹簧比的设定的图。
图5是表示传递特性图表的图。
图6是使用圆管制内侧部件时的大球弹簧比R和大球弹性中心距离A的相关图。
图7是传递特性的频率特性图。
图8是从内侧部件的轴方向表示以往例的大球部的图。
图9是表示使用了圆管时的形状不成立状态的图。
具体实施方式
为了实施发明的优选方式
首先，通过图1及图2，说明有关本申请发明的扭力杆10的概要。这里，在外观结构中，与在上述背景技术中说明了的结构相同，仅是传递特性、大球弹簧比及大球弹性中心距离等主要参数中的值不同。因此，有关外观结构中的共通部的说明省略，下面说明详细事项及特征点。
外侧部件21、31及杆部40由比铝的比重小的合成树脂等适宜的轻量材料一体地形成。此制法例如通过下述的公知方法制作的，即，预先加硫成形等将小球内侧部件22、小球弹性部件23及大球部的内侧部件32和大球弹性部件33一体地形成了的部件向模具内配置，并向其周围注塑成型合成树脂，将外侧部件21及外侧部件31一体化。
大球弹性部件33具备后挡块34、主弹簧部35及前挡块36，在后挡块34、主弹簧部35及主弹簧部35和前挡块36之间形成了空间37、38。主弹簧部35是在大球部30通过来自发动机12的振动输入进行上下振动时，成为从大球部30向车身14的振动传递中的防振作用的主体的弹簧部分。
在下机架类型的扭力杆10中，主弹簧部35做成呈V字状地向前方突出的配置。因为通过发动机12的俯仰，向扭力杆10输入向前方拉伸的方向的负荷，所以外侧部件31欲向前方移动，内侧部件32相对于外侧部件31向后方相对移动。为此，主弹簧部35能够以压缩变形为主体进行变形，发挥大的弹簧。因此，主弹簧部35呈V字状地向前方突出的形状成为适合于钟摆形式的支承构造中的下机架类型的扭力杆10的形状。另外，主弹簧部35不仅能够做成V字状，还能够做成各种形状。
另外，发动机12及车身14被简略化地表示。另外，在小球部20及大球部30中，外侧部件21、31及内侧部件22、32是分别将轴正交截面做成圆形的圆管以长度方向规定尺寸在轴正交方向切割了的圆管制，但它们也可以不是圆筒形，能够做成轴正交截面为包括多边形在内的非圆筒形等适宜的形状。
在这里，管是壁厚一定的长空心体，是通过拉拔、电焊、切削等制作的部件。此管制意味着从管制作的部件。
接着，说明在扭力杆的设计中必要的主要参数的设定。
扭力杆通过与要求的规格相应地将杆长、重量、小球弹簧、小球扭转弹簧、大球弹簧、大球弹簧比、大球弹性中心距离等作为参数进行各种变化决定。
图3表示用于计算此扭力杆10中的传递特性的简易模型。
另外，在图中定义设计此扭力杆10时必要的主要的参数。
传递特性通过由加振机相对于小球部20的小球内侧部件22给予±1mm的强制位移，作为向大球部30的内侧部件32传递的中心轴C2方向(上下方向)的传递力进行测定。此时，若将小球部20的小球内侧部件22加振，则加振载荷经小球弹性部件23向杆部40传递，进而，在大球部30中，经大球弹性部件33向内侧部件32传递。
在此振动传递路径中，加振载荷首先被小球弹性部件23吸收，进而，由大球弹性部件33吸收。
小球弹性部件23的变形，其由杆部40的转动进行的扭转成为主体。为此，小球弹簧Kk及小球扭转弹簧Kr变得重要。
在大球弹性部件33中，由于由杆部40的转动进行的外侧部件31的扭转，前后方向及上下方向的变形成为主体。为此，大球弹簧Ko及大球弹簧比R变得重要。大球弹簧比R是大球弹性部件33中的上下弹簧和前后弹簧的比，被定义为上下弹簧/前后弹簧。
因为传递力是在从杆部40向大球部30施加的力矩J中的中心轴C2方向即上下方向成分由大球弹性部件33的上下弹簧吸收后向内侧部件32传递的力，所以上下弹簧越小，传递力越小。每个单位位移的传递力是传递特性。
另外，因为力矩J与大球重心距离L1及杆重量M关联，所以在传递特性中，杆长L也成为重要的因素。在这里，大球重心距离L1是大球部30的紧固中心CT1(a)和重心WC之间的距离。小球重心距离L2是小球部20的紧固中心CT1(b)和重心WC之间的距离。另外，图中的符号CT2是弹性中心。另外，CT1表示紧固中心，但在这里，附加(a)及(b)来区分大球侧和小球侧。
这些主要的参数，根据每个车种的规格明显不同，但其中的大多数是如果车身侧的具体的规格确定，则与传递特性无关地自动地确定。作为这样的参数，有杆长L、杆重量M、重心WC、大球重心距离L1、小球重心距离L2、力矩J、大球弹簧Ko及小球弹簧Kk。
另一方面，作为用于实现特定的传递特性的参数，也就是传递特性参数，有小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R。另外，小球扭转弹簧Kr和大球弹簧比R由于就传递特性而言受杆长L的影响大，所以杆长L也成为传递特性参数。进而，为了可使用上述的圆管制的内侧部件，大球弹性中心距离A也被包括在传递特性参数中。
因此，为了具体地设定传递特性参数，首先，将传递特性参数以外的主要参数设定为设计初始值。设计初始值是将大多数扭力杆采用的平均的值作为在设计当初采用的值的设计初始值，以它为基础，作成后述的传递特性图表。
接着，说明设定用于实现不足传递特性100N/mm的传递特性参数的方法。首先，主要参数中的杆长L的相对于车辆的规格的依存性强，若车辆的规格确定，则决定为大致规定的数值。与此相伴，重量M、重心WC、大球重心距离L1、小球重心距离L2及力矩J确定。
因此，首先，将这些参数固定在设计初始值。另外，将大球弹簧Ko、小球弹簧Kk也固定在设计初始值(STEP1)。
在此状态下，小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R以及大球弹性中心距离A保持未定不变地剩下，但由于大球弹性中心距离A在使内侧部件为圆管的情况下是必要的参数，所以暂且固定在任意的值，设定小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R。
首先，研究小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R的耐久性的重要条件，将它们缩入在一定范围内(STEP2)。
小球扭转弹簧Kr，如图4的(A)所示，在与传递特性之间具有关联。即，具有在将大球弹簧比R固定在适当的值时，小球扭转弹簧Kr越大，传递特性也越大的趋势。因此，若使小球扭转弹簧Kr变小，则能够与其相应地使传递特性变小。
但是，不能使小球扭转弹簧Kr无限制地变小，在不足1×N·m/deg时，耐久性降低，不具有实用性。另外，在超过4×N·m/deg时，满足耐久性，但传递特性成为100N/mm以上。因此，需要使小球扭转弹簧Kr成为1×N·m/deg≦Kr≦4×N·m/deg的范围。
若对大球弹簧比R和耐久性的关系进行考察，则具有耐久性的模型可以考虑图4的(B)(大球弹簧比R最大＝1.0)及图4的(C)(大球弹簧比R最小＝0.2)，具有耐久性的大球弹簧比R成为0.2≦R≦1的范围。在这里，图4的(B)是将大球弹性部件33向左右方向形成为“一”字状并使圆管制的内侧部件32位于其中心的图，前后方向弹簧成为最小，大球弹簧比R成为1.0，大球弹性中心距离A成为0。
图4的(C)是将大球弹性部件33从中心的内侧部件32向后方配置成一直线状的图，前后方向弹簧成为最大，大球弹簧比R成为0.2，大球弹性中心距离A例如成为18mm(在大球弹性部件33的自由长度为36mm的情况下)。
因此，首先，从耐久性等的观点出发，将小球扭转弹簧Kr和大球弹簧比R向此范围缩入。
接着，对小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R，在分别具有上述耐久性的范围内决定实现不足传递特性100N/mm的组合(STEP3)。
这基于预先作成的传递特性图表决定。
传递特性图表是按照每个杆长及大球弹簧，测绘使小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R变化了时的传递特性的图表。此测绘可根据试作实验等经验、电子模拟或者通过特定的模型数式进行的演算等进行，能够作为普遍的测绘预先确定。
小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R分别在由上述STEP2缩入的范围内。
图5表示此传递特性图表，在此例中，是在某个一定的大球弹簧(例如，105N/mm)中杆长在100～225mm的范围内并以25mm的间隔表示了6种传递特性图表。各传递特性图表是在纵方向使大球弹簧比R变化，在横方向使小球扭转弹簧Kr变化了的图表，其组合了的各栏是传递特性。此栏的表示仅对传递特性不足100N/mm的特性附加影线，100N/mm以上的特性做成了空栏。另外，此传递特性图表按照每个大球弹簧作成，相对于某个大球弹簧进一步按照每个杆长作成。
因此，若决定大球弹簧和杆长，则选择与此大球弹簧和杆长对应的传递特性图表，进而从此被选择了的传递特性图表可以得到小球扭转弹簧Kr和大球弹簧比R的可能的组合。例如，在杆长为225mm的情况下，由大球弹簧比R为0.2，小球扭转弹簧Kr为1×N·m/deg的组合构成的栏是被附加了影线的组合，表示此组合的传递特性不足100N/mm。因此，在做成了此数值的组合时，能够得到具有耐久性，且具有传递特性不足100N/mm的平态特性的扭力杆。
另外，将小球扭转弹簧Kr及大球弹簧比R做成了其它的数值的组合，由于均成为空白的栏，意味着传递特性成为100N/mm以上，所以这样的组合不合适。
在选择了其它的杆长的情况下，在由其杆长决定的传递特性图表中，选择传递特性不足100N/mm的小球扭转弹簧Kr和大球弹簧比R的组合。
如果这样做，则通过使用按照每个大球弹簧及杆长作成的传递特性图表，能够容易地得到具有包括耐久性的平态特性的扭力杆，在将杆长、小球扭转弹簧、大球弹簧及大球弹簧比作为参数设计扭力杆时，能够容易地决定这些参数。
接着，说明用于使内侧部件32为圆管制的设定。除大球弹簧比R和大球弹性中心距离A以外，在通过上述实现了传递特性不足100N/mm的设定中，使内侧部件32为圆管，在图4的(B)到(C)之间使大球弹簧比R和大球弹性中心距离A变化，绘制了大球弹簧比R和大球弹性中心距离A的图是图6。图6中的由黑圆点表示的是在实现传递特性不足100N/mm的同时，使内侧部件32为圆管制的结构中的大球弹簧比R和大球弹性中心距离A的实测值。
在图6中，使纵轴为大球弹性中心距离A，使横轴为大球弹簧比R，可以看到大球弹簧比R和大球弹性中心距离A相关。
即，黑圆点大致在大球弹簧比R为0.2～1.0的范围内，沿A＝－23R+21的直线分布，所有的黑圆点进入由与它平行的直线A＝－23R+20及A＝－23R+26包围的管区域60(由影线所示的区域)。因此，若在此管区域60内，则即使使用圆管制内侧部件32，也能够使大球弹性中心距离A在作为形状具有成立性的范围内，可使用圆管制内侧部件32。另外，图6表示了圆管制内侧部件的例子，但即使是方管制也同样。
因此，在管区域60中，选择与由STEP3确定了的大球弹簧比R对应的大球弹性中心距离A(STEP4)。
由此，能够得到将圆管制的部件作为内侧部件32使用并且作为形状成立的平态特性的扭力杆，而且，此扭力杆成为耐久性优异且廉价的扭力杆。
另外，在图6中所示的铸造区域61是图8的以往例中的大球弹性中心距离A及大球弹簧比R的范围，从管区域60离开，处于大球弹性中心距离A及大球弹簧比R均变小的区域内。
此铸造区域61是以大球弹性中心距离A＝2.3mm、大球弹簧比R＝0.35为中心规定的圆形范围，虽然具有图8中的以往例的构造，但是，是大球弹性中心距离A及大球弹簧比R所属的范围。
图7是传递特性图。在由上述各STEP设定了参数的情况下，有关本申请发明的刚体共振的峰P3成为传递特性不足100N/mm的相当低的峰。根据此平态特性，由于能够显著降低车身的轰鸣音，并且即使在车身的共振点因规格而变化了的情况下，也不需要与此规格变化相应地调整扭力杆侧的共振，所以成为富有通用性的扭力杆。
而且，通过使用传递特性图表，能够容易地决定作为为了实现平态特性而是重要的但难以决定的参数的小球扭转弹簧Kr和大球弹簧比R的组合。在此基础上，能够得到具有平态特性且具有耐久性的扭力杆。
另外，通过选择进入管区域60内的大球弹性中心距离A和大球弹簧比R的组合，能够容易地得到可使用圆管制内侧部件32，具有平态特性，耐久性优异且轻量、廉价的扭力杆。在使用圆管制以外的例如方管制的内侧部件的情况下也同样。
符号的说明
10：扭力杆；20：小球部；30：大球部；31：大球外侧部件；32：大球内侧部件；33：大球弹性部件；40：杆部；60：管区域；A：大球弹性中心距离；CT1：紧固中心；CT2：弹性中心；R：大球弹簧比。

Claims (11)

1.一种扭力杆，所述扭力杆具备向发动机(12)连结的小球部(20)；向车身(14)连结的大球部(30)；和将这些小球部(20)和大球部(30)连结的杆部(40)，
小球部(20)具备与杆部(40)连结的外侧部件(21)；向发动机(12)连结的内侧部件(22)；和将它们连结的弹性部件(23)，
大球部(30)具备与杆部(40)连结的外侧部件(31)；向车身(14)连结的内侧部件(32)；和将它们连结的弹性部件(33)，
与从大球部(30)向车身(14)侧传递的传递力的大小相关的大球传递特性是使峰值不足100N/mm的平态特性，
其特征在于，
作为向小球部(20)的小球弹性部件(23)施加的扭转时的弹簧的小球扭转弹簧(Kr)；和
作为大球弹性部件(33)中的内侧部件(32)的轴方向弹簧相对于杆部(40)的轴方向弹簧之比的大球弹簧比(R)的组合，
使预先测绘将杆长、小球扭转弹簧和大球弹簧比及大球弹簧值作为参数决定的扭力杆的传递特性得到的传递特性图表中的传递特性不足100N/mm。
2.如权利要求1所述的扭力杆，其特征在于，前述大球部(30)的内侧部件(32)为管制。
3.如权利要求2所述的扭力杆，其特征在于，前述大球部(30)的内侧部件(32)为圆管制。
4.如权利要求2或3所述的扭力杆，其特征在于，作为前述大球弹性部件(33)中的弹性中心和内侧部件(32)的相对于车身的紧固中心的距离的大球弹性中心距离(A)和前述大球弹簧比(R)，处于预先由实验确定了的规定的管区域(60)内。
5.如权利要求4所述的扭力杆，其特征在于，前述管区域在以大球弹性中心距离(A)为纵轴，以大球弹簧比(R)为横轴的坐标图中，是由大球弹簧比R＝0.2～1.0、直线A＝－23R+21及与它平行的直线包围的范围。
6.如权利要求2或3所述的扭力杆，其特征在于，前述小球部的外侧部件(21)和大球部的外侧部件(31)由树脂与杆部(40)一体地形成。
7.如权利要求4所述的扭力杆，其特征在于，被配置在发动机的下方，作为受到力的下机架使用以便大球部(30)的外侧部件(31)由发动机的振动相对于内侧部件(32)相对地向前方移动，前述大球弹性部件(33)与前述内侧部件(32)一体且做成了呈大致V字状地向前方突出的形状。
8.如权利要求5所述的扭力杆，其特征在于，小球部(20)的中心轴(C1)和大球部(30)的中心轴(C2)倾斜了90°。
9.如权利要求6所述的扭力杆，其特征在于，被配置在发动机的下方，作为受到力的下机架使用以便大球部(30)的外侧部件(31)由发动机的振动相对于内侧部件(32)相对地向前方移动，前述大球弹性部件(33)与前述内侧部件(32)一体且做成了呈大致V字状地向前方突出的形状。
10.如权利要求7所述的扭力杆，其特征在于，小球部(20)的中心轴(C1)和大球部(30)的中心轴(C2)倾斜了90°。
11.一种扭力杆的制法，其是制造与从大球部(30)向车身(14)侧传递的传递力的大小相关的大球传递特性为使峰值不足100N/mm的平态特性的扭力杆的方法，
所述扭力杆具备向发动机(12)连结的小球部(20)；向车身(14)连结的大球部(30)；和将这些小球部(20)和大球部(30)连结的杆部(40)，
小球部(20)具备与杆部(40)连结的外侧部件(21)；向发动机(12)连结的小球内侧部件(22)；和将它们连结的小球弹性部件(23)，
大球部(30)具备与杆部(40)连结的外侧部件(31)；向车身(14)连结的内侧部件(32)；和将它们连结的大球弹性部件(33)，
其特征在于，
在将向小球部(20)的小球弹性部件(23)施加的扭转时的弹簧作为小球扭转弹簧(Kr)，
将大球弹性部件(33)中的内侧部件(32)的轴方向弹簧相对于杆部(40)的轴方向弹簧之比作为大球弹簧比(R)时，
以杆长、小球扭转弹簧、大球弹簧及大球弹簧比为参数设计扭力杆，并且
首先，决定特定的杆长及大球弹簧，
接着，基于由预先与按照每个杆长及每个大球弹簧确定了的小球扭转弹簧及大球弹簧比的变化相应的扭力杆的传递特性构成的传递特性图表，
从前述特定的杆长及大球弹簧中的前述传递特性图表的传递特性不足100N/mm的小球扭转弹簧和大球弹簧比的组合，决定小球扭转弹簧和大球弹簧比。
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