JP2005265123A

JP2005265123A - トルクロッド

Info

Publication number: JP2005265123A
Application number: JP2004081183A
Authority: JP
Inventors: Masami Endo; 正巳遠藤
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: CN100381298C; CN1670396A; US7350778B2; US20050212188A1; JP4046094B2

Abstract

【課題】通常走行時における剛性，耐久性と、車両衝突時の大荷重の入力時における確実な破断特性とをともに実現することのできるトルクロッドを提供する。
【解決手段】トルクロッド１０における連結部１６の、第２ブッシュ１４側の端部を衝突時の大荷重の入力時の予定破断部位Ｘとして設定する。そして予定破断部位Ｘを、連結部１６の中心軸線からその直角方向の一方に離隔した位置に設けた薄肉をなす第１ブリッジ部４２と、直角方向の他方に離隔した位置に設けた相対的に厚肉をなす第２ブリッジ部４４と、それらの間の空所４６とで構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両のエンジン側とボデー側とにまたがって介装され、エンジンのロール方向の変位及び前後方向の変位を規制し、また併せてエンジン側とボデー側とで振動絶縁を行うトルクロッドに関し、詳しくは車両衝突時にトルクロッドを積極的に破断させるための手段に特徴を有するものに関する。

従来、車両において外筒及び内筒とそれらの間に介在したゴム弾性体とをそれぞれ備えた両端の第１ブッシュ及び第２ブッシュと、それら第１ブッシュ及び第２ブッシュを連結する連結部とを有するトルクロッドを車両のエンジン側とボデー側とにまたがって介装し、そのトルクロッドによりエンジンからのトルクを受けてエンジンのロール方向の変位を規制し、またエンジンの前後方向の変位を規制することが行われている。
このトルクロッドはエンジン側とボデー側との間で振動絶縁する働きも有している。

従来、このようなトルクロッドとして、第１ブッシュ及び第２ブッシュがそれぞれ同方向に配向された平行タイプのトルクロッドと、第１ブッシュと第２ブッシュとが互いに直角をなす向きに配向された直交タイプのトルクロッドとが用いられている。

例えば下記特許文献１，特許文献２，特許文献３，特許文献４，特許文献５には前者の平行タイプについてのトルクロッドが開示されており、また下記特許文献６，特許文献７には後者の直交タイプについてのトルクロッドが開示されている。

ところでこの種のトルクロッドにあっては、車両衝突時において大荷重が入力したときに、エンジン側，ボデー側にそれぞれ固定の第１ブッシュと第２ブッシュとの間の部位、即ち連結部の所定部位で積極的にこれを破断させることが、車室内の乗員の安全を確保する上で望ましいと考えられている。
そこで従来、これを実現することのできるトルクロッドが求められている。

図７はこのようなトルクロッドの一例を示している。
同図において２００はトルクロッド（ここでは樹脂トルクロッド）で、２０２は大ブッシュから成る第１ブッシュ、２０４は小ブッシュから成る第２ブッシュで、それぞれ互いに直角をなす向きに配向されている。詳しくは、それぞれの軸が互いに直交する方向に向く状態でこれら第１ブッシュ２０２，第２ブッシュ２０４が配向されている。
これら第１ブッシュ２０２と第２ブッシュ２０４とは互いに離隔して配置されており、それらが連結部２０６にて互いに連結されている。

第１ブッシュ２０２は、同図に示しているように樹脂製の外筒２０８と、金属製の内筒２１０と、それらの間に介在して互いを連結するゴム弾性体２１２とを有している。
ここでゴム弾性体２１２は内筒２１０に一体に加硫接着されている。また樹脂製の外筒２０８に対して、その外筒２０８の成形と同時にかかる外筒２０８に固着されている。

一方第２ブッシュ２０４もまた同じく樹脂製の外筒２１４と、金属製の内筒２１６と、ゴム弾性体２１８とを有している。
この第２ブッシュ２０４においても、ゴム弾性体２１８は内筒２１６に一体に加硫接着されており、また樹脂製の外筒２１４に対して、その外筒２１４の成形時に同時にかかる外筒２１４に固着されている。

このトルクロッド２００において、第１ブッシュ２０２における外筒２０８，第２ブッシュ２０４における外筒２１４及び連結部２０６は樹脂の一体成形品として構成されている。

この図７に示すトルクロッド２００にあっては、通常走行時（加減速時等）において必要とされる剛性，耐久性を確保するのに必要な最小限度の断面積で連結部２０６を細く構成し、車両衝突時において大荷重が衝撃的に入力したときに、その細く構成した連結部２０６を一度に破断させるようになしている。

しかしながらこのように連結部２０６を必要最小限度の断面積で細く構成した場合、通常走行時における剛性，耐久性が不足しがちとなる。
一方通常走行時における剛性，耐久性を十分に確保しようとすると、必然的に連結部２０６は断面積が大きく且つ太くなり、車両衝突時において大荷重が衝撃的に入力したときに、確実に連結部２０６を破断するといったことが難しくなってしまう。
逆に車両衝突時において大荷重が衝撃的に入力したときに確実に連結部２０６を破断させようとすると、上記のように通常走行時における連結部２０６の剛性，耐久性が不十分となる恐れがある。

実開昭５０−３２１７号公報特公平４−７４５６９号公報特公平５−１４８０６号公報特開平６−１０９０７５号公報特開平７−１９７９２７号公報特開平８−２３３０３０号公報特開２００３−２０６９９１号公報

本発明はこのような課題を背景とし、互いに相反する特性であるところの通常走行時における剛性，耐久性と、車両衝突時の大荷重の入力時における確実な破断特性とをともに実現することのできるトルクロッドを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、外筒及び内筒とそれらの間のゴム弾性体とをそれぞれ備えた両端の第１ブッシュ及び第２ブッシュと、それら第１ブッシュ及び第２ブッシュを連結する連結部とを有するトルクロッドにおいて、前記連結部における前記第１ブッシュと第２ブッシュとの間の所定部位を、衝突時の大荷重の入力時における予定破断部位として設定し、該予定破断部位を、該連結部の中心軸線からその直角方向の一方に離隔した位置に設けた、該直角方向に薄肉をなす第１ブリッジ部と、該直角方向の他方に離隔した位置に設けた、該第１ブリッジ部よりも該直角方向に相対的に厚肉をなす第２ブリッジ部と、それら第１ブリッジ部と第２ブリッジ部との間の空所とで構成したことを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記連結部が樹脂製であることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記第１ブッシュと第２ブッシュとが互いに直角をなす向きに配向されており、前記第１ブリッジ部と第２ブリッジ部とが、該第２ブッシュの軸方向における一端側と他端側とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項３において、前記第１ブッシュが第２ブッシュに対して径の大きい大ブッシュであり、第２ブッシュが小ブッシュであることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項３，４の何れかにおいて、前記第１ブッシュから前記薄肉の第１ブリッジ部に向って斜めに延び、前記衝突時に加わった大荷重をその入力部である第１ブッシュから前記第２ブリッジ部より優先的に該第１ブリッジ部に伝達するリブが前記連結部に設けてあることを特徴とする。

請求項６のものは、請求項５において、前記連結部は、前記第１ブッシュと第２ブッシュとを結ぶ方向に延びる互いに対向した一対の側板部と、それらを繋ぐ繋ぎ部とを有していて、それら一対の側板部及び繋ぎ部が前記第１ブッシュの軸方向と同方向を向いて開口したＵ字形状若しくはＨ字形状の横断面形状をなしており、前記リブが該一対の側板部の内側の空間に設けてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、連結部における第１ブッシュと第２ブッシュとの間の所定部位を、衝突時の大荷重の入力時における予定破断部位として設定し、そしてこれを連結部の中心軸線から互いに反対側に離隔した位置に設けた薄肉をなす第１ブリッジ部と、相対的に厚肉をなす第２ブリッジ部と、それらの間の空所とで構成したものである。

本発明のトルクロッドにあっては、車両衝突時において連結部に大荷重が衝撃的に加わると、先ず薄肉に構成してある第１ブリッジ部が圧壊し破断する。
このようにして薄肉の第１ブリッジ部が破断すると、残る第２ブリッジ部には大きな曲げモーメントが作用して、次にかかる第２ブリッジ部が容易に破断し、連結部全体が予定破断部位で破断する。

かかる本発明のトルクロッドは、衝突時において大荷重が入力したとき、予定破断部位を一度に且つ一挙に破断するのではなく、順次に且つ段階的に破断し、連結部全体を破断するようになしたものである。

かかる本発明のトルクロッドにあっては、通常走行時においては第１ブリッジ部及び第２ブリッジ部によって、連結部に十分な剛性と耐久性とを付与できる一方で、衝突時の大荷重の入力時においては、予定破断部位を一度に且つ一挙に破断するのではなく、強度的に弱い部位から順次に且つ段階的に破断するものであることから、その大荷重の入力によって容易に予定破断部位を破断させることができる。
即ち本発明によれば、通常走行時における十分な剛性，耐久性と、衝突時の大荷重の入力時における破断の容易性（確実な破断特性）との相反する両特性を実現することができる。

本発明は、連結部が樹脂製である樹脂トルクロッドに適用して特に効果の大なるものである（請求項２）。

本発明においては、第１ブッシュと第２ブッシュとを互いに直角をなす向きに配向し、上記第１ブリッジと第２ブリッジ部とをその第２ブッシュの軸方向における一端側と他端側とにそれぞれ設けておくことができる（請求項３）。
この場合においてその第１ブッシュを大ブッシュとし、また第２ブッシュを小ブッシュとして構成することができる（請求項４）。

これらの場合において、第１ブッシュから薄肉の第１ブリッジ部に向って斜めに延びるリブを設けておくことができる（請求項５）。
このようになしておけば、衝突時に加わった大荷重をその入力部である第１ブッシュから第１ブリッジ部に向けて優先的に（第２ブリッジ部に対して）伝達し、薄肉をなす第１ブリッジ部の圧壊を助勢することができる。

次に請求項６は、第１ブッシュと第２ブッシュとを結ぶ方向に延びる一対の側板部と、それらを繋ぐ繋ぎ部とを含んで連結部を構成し、そしてそれら一対の側板部と繋ぎ部とがＵ字形状若しくはＨ字形状の横断面形状をなすようにし、そして上記のリブを連結部における一対の側板部の内側の空間に設けたもので、このようにすることにより薄肉をなす第１ブリッジ部に対して力を伝達するリブを容易に構成することができる。
加えて連結部をこのような形状で構成することによって、連結部の捩り剛性も高剛性となすことができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて以下に詳しく説明する。
図１及び図２において、１０はトルクロッド（ここでは樹脂トルクロッド）で一端に円筒状の大ブッシュ（後述の第２ブッシュ１４に対して径が大きい）から成る第１ブッシュ１２と、他端に円筒状の小ブッシュから成る第２ブッシュ１４とを有しており、それらが樹脂製の連結部１６にて互いに連結されている。
ここで第１ブッシュ１２と第２ブッシュ１４とは互いに直角をなす向きに配向されている。詳しくはそれらの軸が直角をなす向きに配向されている。

このトルクロッド１０は、例えば第２ブッシュ１４がエンジン側に、第１ブッシュ１２がボデー側にそれぞれ弾性的に結合（固定）され、エンジンからのトルクを受けてエンジンのロール方向の変位を規制するとともにエンジンの前後方向の変位を規制する。
またトルクロッド１０はエンジン側とボデー側との間で振動絶縁する。

第１ブッシュ１２は、樹脂製の連結部１６と一体に成形された樹脂製の外筒１８と、金属製の内筒２０と、それらの間に介在して互いを内外方向に連結するゴム弾性体２２とを有している。
ここでゴム弾性体２２は内筒２０に一体に加硫接着されている。また樹脂製の外筒１８に対し、その外筒１８の成形時に同時にかかる外筒１８に固着されている。
このゴム弾性体２２には、内筒２０を挟んでその両側に、軸方向に貫通したすぐり部（凹所）２４，２６が設けられている。

一方第２ブッシュ１４は、樹脂製の連結部１６と一体に成形された樹脂製の外筒２８と、金属製の内筒３０と、それらの間に介在して互いを内外方向に連結するゴム弾性体３２とを有している。
この第２ブッシュ１４においても、ゴム弾性体３２が内筒３０に一体に加硫接着されており、また樹脂製の外筒２８に対し、その外筒２８の成形時に同時にかかる外筒２８に固着されている。

このゴム弾性体３２は、外筒２８の軸方向全長に亘って、かかる外筒２８と内筒３０との間の空間を全体的に埋める中実形状となしてある。詳しくは、第１ブッシュ１２のゴム弾性体２２と異なって外筒２８と内筒３０との間の軸直角方向の中間部に、外筒２８の端面より軸方向内方まで延びるようなすぐり部を有しない中実形状となしてある。

更にこの第２ブッシュ１４におけるゴム弾性体３２は、図２（Ｂ）に示しているようにその全体が樹脂製の外筒２８よりも軸方向長（第２ブッシュ１４における軸方向長）が長く形成されており、軸方向の両外面が外筒２８の軸方向の端面よりも外側に突出して位置している。

尚、図２（Ａ）に示しているように第１ブッシュ１２におけるゴム弾性体２２もまた、その全体の軸方向長（第１ブッシュ１２における軸方向長）が樹脂製の外筒１８よりも長くされており、軸方向の両外面が外筒１８よりも外側に突出して位置している。

上記樹脂製の連結部１６は、第１ブッシュ１２と第２ブッシュ１４とを結ぶ方向に延びる、互いに対向した一対の側板部３４，３６と、それらを互いに繋ぐ板状の繋ぎ部３８とを有しており、それらが第１ブッシュ１２の軸方向と同方向に開口したＵ字形状の横断面形状（図３（Ｂ）参照）をなしている。

本実施形態では、連結部１６における第２ブッシュ１４側の端部が、車両衝突時において大荷重が衝撃的に入力したときの予定破断部位Ｘとして設定されている。
本実施形態において、連結部１６の予定破断部位Ｘは次のような構成とされている。

図２（Ｂ）において、４２は第１ブッシュ１２の中心と第２ブッシュ１４の中心とを結ぶ連結部１６の中心軸線Ｐからその直角方向の一方に離隔した位置に設けられた第１ブリッジ部である。
この第１ブリッジ部４２は、中心軸線Ｐと直角方向における肉厚が薄く形成されている。

４４は中心軸線Ｐと直角方向且つ第１ブリッジ部４２とは反対側の他方に、その中心軸線Ｐから離隔して設けられた第２ブリッジ部で、この第２ブリッジ部４４は、中心軸線Ｐと直角方向における肉厚が第１ブリッジ部４２に対して相対的に厚く形成されている。

これら第１ブリッジ部４２と第２ブリッジ部４４とは、第２ブッシュ１４の軸方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられており、それらの間は貫通（図３（Ａ）中左右方向に貫通）の空所４６とされている。
連結部１６における予定破断部位Ｘは、これら薄肉の第１ブリッジ部４２と、相対的にこれより厚肉の第２ブリッジ部４４と、それらの間の空所４６とで構成されている。

連結部１６にはまた、上記一対の側板部３４，３６の内側の空間において、第１ブッシュ１２から第１ブリッジ部４２に向って斜めに延びる板状のリブ４０が設けられている。
ここでリブ４０は、中心軸線Ｐ近傍位置から図２（Ｂ）中斜め上向きに第１ブリッジ部４２に向って延びている。

本実施形態においては、通常走行時における必要な剛性及び耐久性を、第１ブリッジ部４２及び第２ブリッジ部４４にて連結部１６に良好に付与することができる。
一方で車両衝突時において大荷重が衝撃的に入力したとき、連結部１６を予定破断部位Ｘにおいて良好に破断させることができる。

図４，図５はこれを模式的に表したものである。
図４（Ｉ）は破断前の状態を表しており、第１ブリッジ部４２及び第２ブリッジ部４４は当初形状をそのまま保っている。
この状態で車両衝突時において大荷重が衝撃的に入力したとき、第１ブリッジ部４２はその大荷重に耐えられず、先ずこの第１ブリッジ部４２が最初に圧壊し、破断する。
その際、第１ブリッジ部４２に向って斜めに延びるリブ４０がその第１ブリッジ部４２の圧壊を助勢する。図５はこれを具体的に表している。

第１ブッシュ１２の内筒２０を通じて図５中矢印方向に入力した大荷重は、第１ブッシュ１２におけるゴム弾性体２２の圧縮変形、詳しくはゴム弾性体２２の中心軸線Ｐに沿った圧縮方向の弾性変形を伴って、第１ブッシュ１２から連結部１６へと伝えられる。

連結部１６に伝えられた荷重は、第１ブッシュ１２の中心部、つまり連結部１６の中心軸線Ｐ近傍位置からリブ４０を伝って第１ブリッジ部４２に優先的に（第２ブリッジ部４４に対して）伝えられ、これにより薄肉の第１ブリッジ部４２の圧壊が助勢される。
図４（II）はこのようにして第１ブリッジ部４２が先ず最初に圧壊し破断した状態を表している。

以上のようにして第１ブリッジ部４２が圧壊し破断してしまうと、図４（III）に示しているように連結部１６に対してその中心軸線Ｐ方向に加わった大荷重により、第２ブリッジ部４４に対し大きな曲げモーメントが作用する。
そしてその曲げモーメントにより、続いて第２ブリッジ部４４が容易に破断し、ここにおいて連結部１６全体が予定破断部位Ｘで中心軸線Ｐと直角方向に破断する。

以上のような本実施形態のトルクロッド１０は、通常走行時においては第１ブリッジ部４２及び第２ブリッジ部４４によって連結部１６に十分な剛性と耐久性とを付与できる一方、衝突時において大荷重が衝撃的に入力したときには、予定破断部位Ｘを順次に且つ段階的に破断することで、連結部１６全体を容易に破断することができる。
即ち本実施形態によれば、通常走行時における十分な剛性，耐久性と、衝突時の大荷重の入力時における破断の容易性（確実な破断特性）との相反する両特性を実現することができる。

また本実施形態においては、衝突時において大荷重の入力部である第１ブッシュ１２からその荷重を第１ブリッジ部４２に伝達するリブ４０を設けているため、衝突時の大荷重の入力時における予定破断部位Ｘの破断を助勢することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上記実施形態では予定破断部位Ｘを、連結部１６における第２ブッシュ１４側の端部に設定しているが、この予定破断部位Ｘは、第１ブッシュ１２と第２ブッシュ１４との間の部位であれば何れの部位であっても良く、適宜の部位に設定することが可能である。

また上記実施形態は第１ブッシュ１２と第２ブッシュ１４とが直角をなす直交タイプのトルクロッドに本発明を適用した場合の例であるが、本発明は第１ブッシュ１２と第２ブッシュ１４とが平行方向を向いた平行タイプのトルクロッドに対して適用することも可能である。

更に上記実施形態では連結部１６を構成する一対の側板部３４，３６と繋ぎ部３８とがＵ字形状の横断面形状をなしているが、図６に示しているようにこれらがＨ字形状の横断面形状をなすようにすることも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態であるトルクロッドを示す斜視図である。同実施形態のトルクロッドの縦断面図及び平面断面図である。図２におけるア−ア断面図及びイ−イ断面図である。同実施形態のトルクロッドの予定破断部位における破断の様子を模式的に表す図である。同実施形態のトルクロッドの作用を示す図である。本発明の他の実施形態を示す図である。従来のトルクロッドを示す図である。

符号の説明

１０トルクロッド
１２第１ブッシュ
１４第２ブッシュ
１６連結部
１８，２８外筒
２０，３０内筒
２２，３２ゴム弾性体
３４，３６側板部
３８繋ぎ部
４０リブ
４２第１ブリッジ部
４４第２ブリッジ部
４６空所
Ｘ予定破断部位
Ｐ中心軸線

Claims

外筒及び内筒とそれらの間のゴム弾性体とをそれぞれ備えた両端の第１ブッシュ及び第２ブッシュと、それら第１ブッシュ及び第２ブッシュを連結する連結部とを有するトルクロッドにおいて、
前記連結部における前記第１ブッシュと第２ブッシュとの間の所定部位を、衝突時の大荷重の入力時における予定破断部位として設定し、該予定破断部位を、該連結部の中心軸線からその直角方向の一方に離隔した位置に設けた、該直角方向に薄肉をなす第１ブリッジ部と、該直角方向の他方に離隔した位置に設けた、該第１ブリッジ部よりも該直角方向に相対的に厚肉をなす第２ブリッジ部と、それら第１ブリッジ部と第２ブリッジ部との間の空所とで構成したことを特徴とするトルクロッド。
請求項１において、前記連結部が樹脂製であることを特徴とするトルクロッド。
請求項１，２の何れかにおいて、前記第１ブッシュと第２ブッシュとが互いに直角をなす向きに配向されており、前記第１ブリッジ部と第２ブリッジ部とが、該第２ブッシュの軸方向における一端側と他端側とにそれぞれ設けられていることを特徴とするトルクロッド。
請求項３において、前記第１ブッシュが第２ブッシュに対して径の大きい大ブッシュであり、第２ブッシュが小ブッシュであることを特徴とするトルクロッド。
請求項３，４の何れかにおいて、前記第１ブッシュから前記薄肉の第１ブリッジ部に向って斜めに延び、前記衝突時に加わった大荷重をその入力部である第１ブッシュから前記第２ブリッジ部より優先的に該第１ブリッジ部に伝達するリブが前記連結部に設けてあることを特徴とするトルクロッド。
請求項５において、前記連結部は、前記第１ブッシュと第２ブッシュとを結ぶ方向に延びる互いに対向した一対の側板部と、それらを繋ぐ繋ぎ部とを有していて、それら一対の側板部及び繋ぎ部が前記第１ブッシュの軸方向と同方向を向いて開口したＵ字形状若しくはＨ字形状の横断面形状をなしており、前記リブが該一対の側板部の内側の空間に設けてあることを特徴とするトルクロッド。