JP2007038909A

JP2007038909A - トルクロッド

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Publication number: JP2007038909A
Application number: JP2005226560A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kojima; 宏小島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】定常的な運転時にパワーユニットから入力する小振幅の振動を効果的に吸収し、かつパワーユニットから衝撃的な荷重が入力した場合にも、パワーユニットの過大な変位を防止しつつ、この衝撃的な荷重の車体側への伝達を効果的に遮断する。
【解決手段】車両が停止すると、制御回路８２は、切換弁７２により負圧室５８を大気空間へ連通させる。これにより、負圧室５８内が大気圧となり、蓋金具４８内のダイヤフラム５４が負圧室５８の内壁面から離間して副液室５６の内容積を拡縮するように変形可能となる。車両が走行すると、制御回路８２は、切換弁７２により負圧室５８をインテークマニホールド８０へ連通させる。これにより、負圧室５８内が負圧なり、ダイヤフラム５４が負圧室５８内の負圧の作用により副液室５６の内容積を拡張する方向へ変形し、負圧室５８の内壁面に吸着され、ダイヤフラム５４が副液室５６の容積拡縮方向へ変形不能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両におけるエンジンを含んで構成されるパワーユニットの車体に対する防振支持機構を構成するマウント装置の一種であって、主としてパワーユニットから車体に及ぼされるトルク反力が負荷荷重として入力するトルクロッドに関するものである。

従来から、自動車等の車両においては、主な振動発生源であるエンジンを含むパワーユニットから車体への振動伝達を抑えて優れた乗り心地を実現すると共に、車体に取り付けられた各種部材を振動から保護するために、パワーユニットが防振支持機構を介して車体に支持されている。かかる防振支持機構は、一般に、ゴム弾性体を用いた複数のマウント部材によって構成されるが、このようなマウント部材の一種として、複数のエンジンマウント等により車体に支持されたパワーユニットから車体に及ぼされるトルク反力が主として負荷荷重として入力するエンジントルクロッド（以下、単に「トルクロッド」と呼称する。）が知られている。

例えば、ＦＦ型（フロントエンジン・フロントドライブ型）の自動車で多く採用されているペンデュラム方式等のパワーユニット支持形態において、トルクロール軸から外れたパワーユニットの外周部分を車体に弾性的に連結して、パワーユニットの車体に対するローリング方向の変位量を緩衝的に制限するものがそれである（例えば、特許文献１、２参照）。

ところで、このようなトルクロッドにおいては、主としてアイドリング振動の周波数域でのロール方向の振動に対して有効な防振効果が要求されることとなる。そこで、かかるロール方向のアイドリング振動に対して有効な防振効果を得るためには、トルクロッドの両端部にそれぞれ設けられる防振ブッシュのゴム弾性体として剛性が比較的低いものを用いると共に、例えば、特許文献２に示されているように、少なくとも一方の防振ブッシュのゴム弾性体に軸方向へ貫通する空洞部を形成し、これにより、パワーユニットからの負荷荷重に沿った防振ブッシュの剛性（ばね剛性）を低いものとし、アイドリング周波数域でのロール方向の振動に対して高い防振効果を得るようにしている。
特開２００１−２００８９２号公報再表０２／０４２６６２号公報

しかしながら、上記のようにアイドリング周波数域でのロール方向の振動に高い防振効果を得るために、負荷荷重に対する防振ブッシュのばね剛性、すなわちトルクロッドのばね剛性を低いものとすると、例えば、車両の急発進時や急停車時に、パワーユニットからトルクロッドに衝撃的に及ぼされる大荷重に対するばね剛性を充分に確保することが難しくなるという問題が生じる。

すなわち、トルクロッドには、上記したようにアイドリング振動に対する防振効果の加え、大きなトルク反力等の大荷重が及ぼされた際に、パワーユニットの車体に対する変位を抑えるために大きなばね剛性が要求されることとなる。しかし、アイドル振動域の負荷荷重にのみ適合するようにトルクロッドのばね剛性を調整すると、パワーユニットのロール方向での変位が過大になり、また防振ブッシュのゴム弾性体に形成された空洞部が完全に潰れた底付き状態となり、これと同時に搭乗者にとって不快な大衝撃が車体側へ伝達されることがある。一方、車両の急発進時や急停車時等に生じる衝撃的な大荷重を基準としてトルクロッドのばね剛性を高いものに設定すると、急発進時や急減速時を除くアイドル運転時等の定常的な運転時にパワーユニットから伝達されるロール方向の振動を効果的に吸収できなくなる。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、定常的な運転時にパワーユニットから入力する小振幅の振動を効果的に吸収でき、しかもパワーユニットから衝撃的な荷重が入力した場合にも、パワーユニットの過大な変位を防止しつつ、この衝撃的な荷重の車体側への伝達を効果的に遮断できるトルクロッドを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係るトルクロッドは、エンジンを含むパワーユニットを車体側に弾性的に連結し、該パワーユニット及び車体の一方から他方へ伝達される負荷荷重を弾性的に支持するトルクロッドであって、パワーユニット及び車体の一方に連結される第１の取付部材と、パワーユニット及び車体の他方に連結される第２の取付部材と、前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に設けられ、前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材の一方に入力した付加荷重を他方へ伝達する中間連結部と、前記第１の取付部材と前記中間連結部との間に配置され、前記第１の取付部材と前記中間連結部との間で伝達される負荷荷重により弾性変形する第１の弾性体と、前記第２の取付部材と前記中間連結部との間に配置され、前記第２の取付部材と前記中間連結部との間で伝達される負荷荷重により弾性変形する第２の弾性体と、を有する防振装置であって、前記第１の弾性体及び前記第２の弾性体の少なくとも一方を、該弾性体を隔壁の少なくとも一部とする主液室と、内容積が拡縮可能とされた副液室と、前記主液室と前記副液室とを互いに連通する連通路が内部に設けられた液封弾性体として構成し、しかも前記連通路を通じた前記主液室と前記副液室との間の液体の流通抵抗を制御する流通制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１に係るトルクロッドの作用を以下に説明する。

請求項１に係るトルクロッドでは、第１の弾性体及び第２の弾性体の少なくとも一方を、該弾性体を隔壁の少なくとも一部とする主液室と、内容積が拡縮可能とされた副液室と、前記主液室と前記副液室とを互いに連通する連通路が内部に設けられた液封弾性体として構成し、しかも流通制御手段が連通路を通じた主液室と副液室との間の液体の抵抗流通を制御することにより、第１の取付部材又は第２の取付部材への負荷荷重の入力時に、この負荷荷重の伝達方向に沿って液封弾性体として構成された第１の弾性体及び第２の弾性体の少なくとも一方が弾性変形すると、液封弾性体の弾性変形に伴って主液室の内容積が拡縮すると共に、連通路を通して主液室と副液室との間に液体が行き来するので、負荷荷重を第１の弾性体及び第２の弾性体の弾性的な反発力（復元力）及び、液封弾性体内に封入された液体が連通路を通過する際の流通抵抗により支持できる。

ここで、第１の弾性体及び第２の弾性体固有の剛性（すなわち、静的バネ定数）はそれぞれ一定であるが、連通路により互いに連通する主液室及び副液室と液封弾性体とを備えた構造体（防振構造体）の静的バネ定数は、液封弾性体の弾性変形に伴って連通路を通過する液体の流通抵抗の大小に応じて増減する。

従って、請求項１に係るトルクロッドによれば、第１の取付部材又は第２の取付部材への負荷荷重の入力時に、流通制御手段により連通路を通じた主液室と副液室との間の液体の流通抵抗の大小を変化させれば、トルクロッド全体としての静的バネ定数を増減することができので、例えば、パワーユニットから小振幅の振動（小荷重）が入力する場合には、流通制御手段により連通路の液体の流通抵抗を十分に小さくすれば、第１の弾性体及び第２の弾性体のバネ定数を十分に小さく維持できるので、第１の弾性体及び第２の弾性体の弾性変形により入力する小振幅の振動を効果的に吸収でき、またパワーユニットから衝撃的な荷重（大荷重）が入力する場合にも、流通制御手段により連通路の液体の流通抵抗を十分に大きく（流通抵抗を無限大にする場合、すなわち連通路を閉塞する場合も含む。）すれば、入力する負荷荷重に対してトルクロッド全体としての静的バネ定数を十分に大きくできるので、パワーユニットの過大な変位を防止しつつ、この衝撃的な荷重の車体側への伝達を効果的に遮断できる。

また本発明の請求項２に係るトルクロッドは、請求項１記載の防振装置において、前記液封弾性体における前記負荷荷重の伝達方向に沿った少なくとも一部に、内周側に前記伝達方向へ貫通する開口部が形成された環状部を形成すると共に、前記開口部内に前記主液室を配置したことを特徴とする。

また本発明の請求項３に係るトルクロッドは、請求項２記載のトルクロッドにおいて、前記環状部の外周側に、前記荷重伝達方向に略直交する剪断方向に沿って延在するプレート状の仕切板を埋設固定したことを特徴とする。

また本発明の請求項４に係るトルクロッドは、請求項１乃至３の何れか１項記載のトルクロッドにおいて、前記流通制御手段は、前記連通路を開放する開放位置と閉塞する閉塞位置との間で移動可能に支持された弁体と、該弁体を前記開放位置及び前記閉塞位置の何れか一方の位置へ選択的に移動させる弁体駆動部とを備えたバルブ機構であることを特徴とする。

また本発明の請求項５に係るトルクロッドは、請求項１乃至４の何れか１項記載のトルクロッドにおいて、前記副液室の隔壁の一部を、弾性膜からなるダイヤフラムによりに形成したことを特徴とする。

また本発明の請求項６に係るトルクロッドは、請求項５記載のトルクロッドにおいて、前記流通制御手段は、前記ダイヤフラムを前記副液室の容積拡縮方向への変形が生じないように拘束した拘束状態及び、前記ダイヤフラムを前記副液室の容積拡縮方向への変形が可能となるように解放する解放状態の何れか一方の状態とすることを特徴とする。

以上説明したように、本発明のトルクロッドによれば、定常的な運転時にパワーユニットから入力する小振幅の振動を効果的に吸収でき、しかもパワーユニットから衝撃的な荷重が入力した場合にも、パワーユニットの過大な変位を防止しつつ、この衝撃的な荷重の車体側への伝達を効果的に遮断できる。

以下、本発明の実施形態に係るトルクロッドについて図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２には、本発明の第１の実施形態に係るトルクロッドが示されている。このトルクロッド１０は、車両におけるエンジンを含んで構成されるパワーユニットの車体に対する防振支持機構を構成するマウントの一種であって、例えば、横置き型のパワーユニットを車体に吊り下げた状態で支持する複数のエンジンマウントと共に防振支持機構を構成するものであって、パワーユニットの後端部と車体との間に介装され、パワーユニットのトルク反力や慣性力によりパワーユニットがロール方向及び車体前後方向へ変位することを制限する。

図１に示されるように、トルクロッド１０には、その軸心Ｓと平行な軸方向に沿った一端側（図１では上側）に全体として略円柱状に形成された防振構造体１２が設けられると共に、他端側に肉厚円筒状の防振ブッシュ１４が設けられており、防振ブッシュ１４は、その軸心ＳＢがトルクロッド１０の軸心Ｓと略直交するように配置されている。またトルクロッド１０には、防振構造体１２と防振ブッシュ１４との間に中間連結部として連結フレーム１６が設けられている。

連結フレーム１６は、防振ブッシュ１４側の一端部が底板部１８により閉塞された略有底円筒状に形成されており、その他端部には、外周側へ延出する環状のフランジ部２０が屈曲形成されている。連結フレーム１６は、防振構造体１２と防振ブッシュ１４とを互いに連結し、防振構造体１２及び防振ブッシュ１４の一方に入力した負荷荷重を他方へ伝達する。すなわち、トルクロッド１０では、防振構造体１２、連結フレーム１６及び防振ブッシュ１４が軸心Ｓに沿って直列的に配設されている。

防振ブッシュ１４には、大径円筒状の外筒２２と、この外筒２２の内周側に配置された小径円筒状の内筒２４と、外筒２２と内筒２４との間に配置された肉厚円筒状のブッシュゴム２６を備えており、ブッシュゴム２６は、その内外周面がそれぞれ内筒２４の外周面及び外筒２２の内周面にそれぞれ加硫接着され、内筒２４と外筒２２とを弾性的に連結している。また防振ブッシュ１４には、外筒２２の外側に略Ｕ字状に湾曲した金属板からなるホルダ金具２８が設けられており、このホルダ金具２８には、その両端部にそれぞれ軸直角方向に沿って外側へ延出するフランジ部３０が屈曲形成されている。ここで、防振ブッシュ１４は、内筒２４内を挿通するボルト等の連結軸を介して車体側及びパワーユニット側の一方に連結される。

防振ブッシュ１４では、外筒２２がホルダ金具２８の内側へ圧入固定されると共に、ホルダ金具２８における一対のフランジ部３０が連結フレーム１６の底板部１８両端部へそれぞれ溶接等により固着されている。このとき、外筒２２の外周面の一部が底板部１８の中央部に当接する。これにより、防振ブッシュ１４は、ホルダ金具２８内からの外筒２２の脱落が防止されると共に、ホルダ金具２８を介して連結フレーム１６の底板部１８に連結固定される。なお、外筒２２のホルダ金具２８内での軸方向への移動を防止するため、外筒２２及びホルダ金具２８の一方及び他方にそれぞれ互いに係合する凸部及び凹部をプレス成形等により形成しても良い。

図１に示されるように、防振構造体１２には、その軸方向外側の一端部に円板状の取付金具３２が設けられると共に、この取付金具３２と連結フレーム１６との間にゴム製の液封弾性体３４及び円板状の仕切金具３６が設けられている。液封弾性体３４は全体として略肉厚円筒状に形成されており、その内周側に軸方向へ貫通する円柱状の中空部３８が形成されている。また液封弾性体３４は、その軸方向外側の一端面が取付金具３２に加硫接着されると共に、他端面が仕切金具３６に加硫接着されている。これにより、取付金具３２が液封弾性体３４を介して仕切金具３６に弾性的に連結される。

液封弾性体３４には、その軸方向中間部に２枚のインタリーフ４０が同軸的に埋設固定されている。インタリーフ４０は、それぞれ厚さ一定の金属板がリング状に加工されて形成されており、その内径及び外径がそれぞれ液封弾性体３４の内径及び外径よりも大径とされている。また一方のインタリーフ４０は軸方向に沿って取付金具３２寄りの部位に配置され、他方のインタリーフ４０は軸方向に沿って仕切金具３６寄りの部位に配置されている。これにより、液封弾性体３４の外周側の部分が２枚のインタリーフ４０により３分割される。

ここで、液封弾性体３４では、インタリーフ４０の液封弾性体３４へのインサート量Ｄ（図１参照）が調整されると共に、インタリーフ４０の枚数（すなわち、軸方向に沿った液封弾性体３４の分割数）が変更されることにより、軸方向に沿った荷重（主として圧縮荷重）に対する剛性が調整されると共に、軸方向に沿った剛性と剪断方向に沿った剛性との比（剛性比）が調整される。また取付金具３２には、その中央部に軸心Ｓに沿って外側へ突出する連結ロッド４２が溶接等により固定されており、この連結ロッド４２の先端部には円管状のスリーブ４４が一体的に形成されている。取付金具３２は、スリーブ４４内を挿通するボルト等の連結部材を介して車体側及びパワーユニット側の他方に連結される。

防振構造体１２では、中空部３８の両端がそれぞれ取付金具３２及び仕切金具３６により閉塞されることにより、液封弾性体３４の内部に外部から区画されると共に、液封弾性体３４を隔壁の一部とする空間（液室空間）が形成される。この液室空間は、水、エチレングリコール等の液体が充填されて主液室４６とされる。主液室４６は、液封弾性体３４に負荷荷重が入力して液封弾性体３４が弾性変形すると、この液封弾性体３４の弾性変形に伴って内容積が変化（拡縮）する。

防振構造体１２には、仕切金具３６を介して液封弾性体３４の反対側に蓋金具４８が設けられている。蓋金具４８は、仕切金具３６へ向かって開口した略ハット状に形成されている。蓋金具４８には、その内周側に有底円筒状の隔室部５０が形成されると共に、この隔室部５０の開口側の端部に外周側へ延出する環状のフランジ部５２が屈曲形成されている。防振構造体１２では、蓋金具４８のフランジ部５２を間に挟んで仕切金具３６の外周縁部が連結フレーム１６のフランジ部２０へボルト、ナット等の締結部材により固定される。これにより、防振構造体１２は、連結フレーム１６に連結固定されると共に、連結フレーム１６を介して防振ブッシュ１４に連結される。なお、仕切金具３６の外周縁部が連結フレーム１６のフランジ部２０の一方に円筒状のかしめ部を一体的に形成し、このかしめ部の先端側を、連結フレーム１６のフランジ部２０の他方が挟持されるように屈曲することにより、蓋金具４８のフランジ部５２を間に挟んで仕切金具３６の外周縁部を連結フレーム１６のフランジ部２０へ固定（かしめ固定）しても良い。

蓋金具４８の隔室部５０内には、略半球状に湾曲したゴム膜からなるダイヤフラム５４が配置されている。このダイヤフラム５４は、その中央側が底板部側へ突出するよう湾曲しており、外周縁部が隔室部５０の内周面に全周に亘って加硫接着されている。これにより、隔室部５０内の空間が仕切金具３６及びダイヤフラム５４を隔壁とする小空間である副液室５６と、隔室部５０及びダイヤフラム５４を隔壁とする小空間である負圧室５８とに区画される。ここで、副液室５６内には主液室４６内と同一の液体が充填され、負圧室５８内には、後述する切換弁７２を介して負圧及び大気圧の一方が選択的に供給される。

仕切金具３６には、その中央部に軸方向へ貫通する円形のオリフィス穴６０が穿設されており、このオリフィス穴６０は、主液室４６と副液室５６とを互いに連通している。ここで、オリフィス穴６０は、その軸方向に沿った寸法（路長）及び断面積がアイドル振動の周波数及び振幅に適合するように設定（チューニング）されている。これにより、液封弾性体３４が弾性変形して主液室４６の内容積が拡縮すると、オリフィス穴６０を通して主液室４６と副液室５６との間で液体が行き来する。このとき、副液室５６は、その隔壁の一部がダイヤフラム５４により形成されており、ダイヤフラム５４が副液室５６の内容積を拡縮するように変形することにより、副液室５６内の液圧変化が十分に小さいものになる。また液封弾性体３４に入力する荷重が特にアイドル振動である場合には、オリフィス穴６０を通って主液室４６と副液室５６との間を流通する液体に共振現象（液柱共振）が生じる。

トルクロッド１０では、蓋金具４８の底板部及び連結フレーム１６の周壁部にそれぞれニップル６２及びニップル６４が貫通するように捻じ込まれており、これらのニップル６２，６４間が内部配管６６により接続されている。ニップル６４には、外側の端部に耐圧ホース、配管等からなる吸排気管７０の先端部が接続されており、この吸排気管７０は、その基端部が切換弁７２の吸排気ポート７４に接続されている。これにより、切換弁７２が吸排気管７０及び内部配管６６を通して負圧室５８に連通する。ここで、切換弁７２は、電磁力により駆動する３ポート２位置切換型の電磁弁として構成されており、その第１ポート７６がエンジンの吸気部分であるインテークマニホールド８０と繋がる接続パイプ８８に連結されると共に、第２ポート７８が大気空間へ開放されている。

切換弁７２は、駆動電圧が印加されていないオフ状態では、吸排気ポート７４を第２ポート７８へ連通させる。これにより、負圧室５８内には、切換弁７２及び吸排気管７０を通して大気圧の空気が供給される。このとき、ダイヤフラム５４は、図１に示されるように、負圧室５８の内壁面から離間した状態となり、副液室５６の内圧変化に応じて副液室５６の内容積を拡縮するように変形可能になる。

また切換弁７２は、駆動電圧が印加されているオン状態では、吸排気ポート７４を第１ポート７６連通させる。これにより、負圧室５８内には、切換弁７２及び吸排気管７０を通して負圧状態とされた空気が供給される。このとき、ダイヤフラム５４は、図２に示されるように、負圧室５８内の負圧の作用により副液室５６の容積拡張方向へ強制的に弾性変形して負圧室５８の内壁面に密着した状態となり、副液室５６の内圧が変化しても副液室５６の内容積を拡縮するように変形することが阻止される。

切換弁７２は、車両の運転状況を判断して印加電圧をオン・オフする制御手段である制御回路８２に連結されている。制御回路８２は車両電源によって駆動され、少なくとも車両の運転状況を判断する車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６からの検出信号を受け、車速及びエンジン回転数をそれぞれ検出する。これにより、制御回路８２は、車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６からの信号に基づいて、車両がアイドル振動発生時か走行時かの判断ができるようになっている。従って、制御回路８２により、切換弁７２への駆動電圧の通電及び通電停止が制御されて、負圧室５８内の空気圧が大気圧と負圧の何れかに切り換えられる。

次に、上記のように構成された本発明の第１の実施形態に係るトルクロッド１０の動作及び作用について説明する。

本実施形態に係るトルクロッド１０をパワーユニットが横置とされた車両に適用した場合には、トルクロッド１０は、車体の前後方向に沿って延在するように配置され、複数個のエンジンマウントにより車体に吊り下げられ、又は複数個のエンジンマウントを介して車体上に載置されたパワーユニットを車体に弾性的かつ緩衝的に連結する。これにより、トルクロッド１０には、パワーユニットから車体に及ぼされるトルク反力が主たる負荷荷重として入力し、このトルク反力に抗してトルクロッド１０はパワーユニットのロール方向及び前後方向への変位を所定の範囲内に制限すると共に、パワーユニットのロール方向の振動を減衰吸収し、この振動の車体側への伝達を阻止する。

このとき、トルクロッド１０では、防振ブッシュ１４の内筒２４又は防振構造体１２の取付金具３２を介して負荷荷重が入力すると、防振ブッシュ１４のブッシュゴム２６が負荷荷重の伝達方向（軸方向）に沿って弾性変形すると共に、防振構造体１２の液封弾性体３４も軸方向に沿って弾性変形する。これにより、防振ブッシュ１４及び液封弾性体３４が軸方向に沿った弾性変形量に対応する弾性的な復元力（負荷反力）をそれぞれ発生し、この負荷反力により車体に対するパワーユニットの相対変位を制限する。また、負荷荷重がパワーユニットから入力するアイドル振動等の振動である場合には、振動により弾性変形するブッシュゴム２６及び液封弾性体３４の内部摩擦等の吸振作用により振動が減衰吸収され、パワーユニット側から車体側への振動伝達が抑制される。

次に、負荷荷重が入力している時のトルクロッド１０の動作及び作用を更に具体的に説明する。

例えば車両が停止すると、エンジンがアイドリング運転となって振動の周波数が走行時のシェイク振動よりも高いアイドル振動が生じる。この際、制御回路８２は、車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６からの信号により車両がアイドル振動発生時であると判断し、切換弁７２により負圧室５８を大気空間へ連通させる。これにより、負圧室５８内が大気圧となり、図１に示されるように、蓋金具４８内のダイヤフラム５４が負圧室５８の内壁面から離間して副液室５６の内容積を拡縮するように変形可能となる（アイドルモード）。

この結果、トルクロッド１０では、負圧室５８内へ大気圧が供給されると、入力振動に同期してオリフィス穴６０を通って主液室４６と副液室５６との間に液体が行き来するようになる。このとき、アイドル振動の入力に伴い、オリフィス穴６０を通って主液室４６と副液室５６との間を相互に流通する液体に共振現象（液柱共振）が生じるので、この液柱共振に伴うオリフィス穴６０における液体の流通抵抗や液圧変化により入力振動（アイドル振動）を特に効果的に吸収できる。

またトルクロッド１０では、アイドルモードに制御されている場合には、液封弾性体３４の弾性変形に伴って主液室４６内に充填された液体がオリフィス穴６０を通って副液室５６に対して相対的に小さい流通抵抗で流出及び流入可能になるので、後述する走行モードに制御されている場合と比較し、液封弾性体３４に対して軸方向（圧縮方向及び引張り方向）に沿った変形抵抗として作用する液圧も相対的に小さくなる。

この結果、トルクロッド１０では、アイドルモードに制御されている場合には、防振構造体１２（液封弾性体３４）の軸方向に沿った静的バネ定数を相対的に小さいものにできるので、防振ブッシュ１４の静的バネ定数と防振構造体１２の静的バネ定数とが合成されたトルクロッド１０全体の静的バネ定数Ｔも、走行モードである場合と比較して小さくできる。従って、トルクロッド１０によれば、入力する負荷荷重が比較的小さい車両のアイドル時には、負荷荷重の大きさに対応するように静的バネ定数Ｔを小さくできるので、パワーユニットからの車体側への振動伝達を効果的に遮断しつつ、パワーユニットの車体の相対変位量を所定の範囲内に確実に制限できる。

一方、車両が走行すると、例えば、車両の急発進時や急減速時にパワーユニットから衝撃的な負荷荷重がトルクロッド１０へ入力する場合がある。このとき、制御回路８２は、車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６により車両が走行時であると判断すると、切換弁７２により負圧室５８をインテークマニホールド８０へ連通させる。これにより、負圧室５８内が負圧なり、図２に示されるように、ダイヤフラム５４が負圧室５８内の負圧の作用により副液室５６の内容積を拡張する方向へ変形し、負圧室５８の内壁面に吸着される。従って、ダイヤフラム５４が副液室５６の容積拡縮方向へ変形不能になる（走行モード）。

トルクロッド１０では、負圧室５８内へ負圧が供給されると、副液室５６の内容積が変化しなくなり、副液室５６内の液圧が主液室４６内の液圧と実質的に同じ圧力に維持されるので、負荷荷重の入力に伴って液封弾性体３４が弾性変形して主液室４６内の液圧が変化しても、オリフィス穴６０を通って主液室４６と副液室５６との間に液体が行き来することが実質的に阻止される。

従って、トルクロッド１０では、走行モードに制御されている場合には、アイドルモードに制御されている場合と比較し、液封弾性体３４の弾性変形（圧縮変形及び引張り変形）に伴って主液室４６内の液圧変化が大きくなり、液封弾性体３４に対して軸方向（圧縮方向及び引張り方向）に沿った変形抵抗として作用する液圧も相対的に大きいものになる。

この結果、トルクロッド１０では、走行モードに制御されている場合には、防振構造体１２（液封弾性体３４）の軸方向に沿った静的バネ定数を相対的に大きいものにできるので、防振ブッシュ１４の静的バネ定数と防振構造体１２の静的バネ定数とが合成されたトルクロッド１０全体の静的バネ定数Ｔも、アイドルモードである場合と比較して大きくできる。従って、トルクロッド１０によれば、過大な負荷荷重が入力することがある車両の走行時には、入力荷重の大きさに対応するように静的バネ定数Ｔを十分に大きくできるので、パワーユニットからの車体側へ過大な負荷荷重が入力した場合にも、パワーユニットの車体の相対変位量を所定の範囲内に確実に制限できる。

（第２の実施形態）
図３及び図４には、本発明の第２の実施形態に係るトルクロッドが示されている。このトルクロッド１００は、第１の実施形態に係るトルクロッド１０と同様に、車両におけるエンジンを含んで構成されるパワーユニットの車体に対する防振支持機構を構成するマウントの一種である。なお、本実施形態に係るトルクロッド１００では、第１の形態に係るトルクロッド１０と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

図３に示されるように、トルクロッド１０には、その軸心Ｓと平行な軸方向に沿った一端側（図１では上側）に全体として略円柱状に形成された防振構造体１０２が設けられている。防振構造体１０２には、その軸方向外側の一端部に円板状の取付金具１０４が設けられると共に、この取付金具１０４と連結フレーム１６との間にゴム製のゴム弾性体１０６が設けられている。ゴム弾性体１０６は全体として略円柱状に形成されている。ゴム弾性体１０６には、軸方向に沿って取付金具１０４寄りの一端側に肉厚円板状の中実弾性部１１０が形成されると共に、他端側に中実弾性部１１０よりも大外径とされた肉厚円筒状の液封弾性部１１２が形成されている。液封弾性部１１２には、その内周側に軸方向へ貫通する円柱状の中空部１１４が形成されている。

液封弾性部１１２には、その軸方向外側の一端面に略円板状の仕切板１１６が加硫接着されると共に、他端面に薄肉リング状の連結板１１８が加硫接着されている。仕切板１１６には、その中央部に底浅の有底筒状とされた凸部１２０が取付金具１０４側へ突出するように形成されており、この凸部１２０の頂面及び外周面には、中実弾性部１１０が加硫接着により固着されている。これにより、中実弾性部１１０及び液封弾性部１１２が仕切板１１６を介して一体化されてゴム弾性体１０６を構成する。

液封弾性部１１２には、その軸方向中間部に２枚のインタリーフ１２２が同軸的に埋設固定されている。これらのインタリーフ１２２は、それぞれ厚さ一定の金属板がリング状に加工されて形成されており、その内径がそれぞれ液封弾性部１１２の内径と略等しくされると共に、外径が液封弾性部１１２の外径よりも大径とされている。また一方のインタリーフ１２２は軸方向に沿って仕切板１１６寄りの部位に配置され、他方のインタリーフ１２２は軸方向に沿って連結板１１８寄りの部位に配置されている。これにより、液封弾性部１１２が２枚のインタリーフ１２２により３分割される。

防振構造体１０２には、ゴム弾性体１０６の軸方向内側に蓋金具１２４が設けられている。蓋金具１２４は、液封弾性部１１２へ向かって開口した略ハット状に形成されている。蓋金具１２４には、その内周側に防振ブッシュ１４側へ突出する有底円筒状のコイル収納部１２６が形成されると共に、このコイル収納部１２６の開口側の端部に外周側へ延出する環状のフランジ部１２８が屈曲形成されている。防振構造体１０２では、フランジ部１２８の外周側が連結板１１８の外周縁部を挟持するようにコ字状に折り曲げられることにより、蓋金具１２４が連結板１１８にかしめ固定される。またフランジ部１２８には、その径方向中間部に連結フレーム１６のフランジ部２０が溶接等により固定されている。

防振構造体１０２には、液封弾性部１１２と蓋金具１２４との間に略ハット状の隔壁部材１３０が配置されており、この隔壁部材１３０は液封弾性部１１２における中空部１１４の開口端を閉塞している。隔壁部材１３０には、その中央部に中実弾性部１１０側へ突出する有底円筒状の隔室部１３２が形成されると共に、この隔室部１３２の蓋金具１２４側の端部に外周側へ延出する環状のフランジ部１３４が形成されている。隔壁部材１３０は、隔室部１３２を液封弾性部１１２の中空部１１４内へ挿入すると共に、フランジ部１３４を連結板１１８の内周縁部へ当接させている。隔室部１３２には、その中央部に後述する開閉弁１４６の摺動軸１５２が摺動可能に挿入される軸受穴１３６が穿設されると共に、この軸受穴１３６の外周側に複数のオリフィス穴１３８が穿設されている。ここで、オリフィス穴１３８は、その軸方向に沿った寸法（路長）及び断面積がアイドル振動の周波数及び振幅に適合するように設定（チューニング）されている。

防振構造体１０２には、連結板１１８と蓋金具１２４のフランジ部１２８との間に挟持固定される円板状の支持板１４０が設けられている。支持板１４０には、その中央部に中空部１１４内へ突出する有底円筒状のホルダ部１４２が形成されると共に、このホルダ部１４２の中央部に開閉弁１４６の摺動軸１５２が摺動可能に挿通する円筒状の軸受部１４４が形成されている。支持板１４０は、隔壁部材１３０のフランジ部１３４を連結板１１８と間に挟持して隔壁部材１３０を液封弾性部１１２と固定している。

防振構造体１０２は、隔壁部材１３０のオリフィス穴１３８を開閉するための開閉弁１４６と、この開閉弁１４６を駆動するための電磁ソレノイド１４８を備えている。電磁ソレノイド１４８には、支持板１４０の中央部におけるホルダ部１４２の反対側に同軸的に固定される肉厚円筒状のソレノイドコイル１５０が設けられている。

開閉弁１４６には、隔壁部材１３０の軸受穴１３６及び支持板１４０の軸受部１４４内に挿入され、軸受穴１３６及び軸受部１４４により軸方向へ摺動可能に支持されるロッド状の摺動軸１５２が設けられている。この摺動軸１５２には、その軸方向中間部に外周側へ延出する環状の鍔部１５４が設けられている。

また開閉弁１４６には、摺動軸１５２の先端部に円板状の弁体１５６が同軸的に連結固定されている。この弁体１５６は、摺動軸１５２と共に隔室部１３２の頂面へ圧接して複数のオリフィス穴１３８を閉塞する閉塞位置（図３参照）と、隔室部１３２の頂面から離間して複数のオリフィス穴１３８を開放する開放位置（図４参照）との間で移動可能とされている。ここで、弁体１５６には、仕切板１１６に正対する下面側に薄膜状のシールゴム１５８が貼り付けられている。

電磁ソレノイド１４８には、摺動軸１５２の鍔部１５４とホルダ部１４２の頂板部分との間に圧縮状態で介装されるコイルスプリング１６０が設けられている。このコイルスプリング１６０は、開閉弁１４６を常に閉塞位置へ付勢している。また防振構造体１０２には、仕切板１１６と隔壁部材１３０のフランジ部１３４との間に挟持固定されるリング状の固定金具１６２が設けられており、この固定金具１６２の内周部には、薄膜状に形成されたダイヤフラム１６３の外周縁部が全周に亘って加硫接着されている。このダイヤフラム１６３は、その内周縁部が隔室部１３２内で摺動軸１５２の外周面に全周に亘って加硫接着されている。

防振構造体１０２では、液封弾性部１１２の中空部１１４内に液封弾性部１１２及びダイヤフラム５４をそれぞれ隔壁とする外部から区画された空間（液室空間）が形成され、この液室空間が更に隔壁部材１３０により液封弾性部１１２を隔壁の一部とする主液室１６４と、ダイヤフラム１６３を隔壁の一部とする副液室１６６とが形成あれ、これらの主液室１６４と副液室１６６とが複数のオリフィス穴１３８により互いに連通する。

トルクロッド１０には、蓋金具１２４及び連結フレーム１６をそれぞれ貫通する電磁ソレノイド１４８を駆動するための配線１６８が設けられており、この配線１６８の一端部はソレノイドコイル１５０に接続されている。また配線１６８の他端部は、車両の運転状況を判断して印加電圧をオン・オフする制御手段である駆動・制御回路１７０に連結されている。駆動・制御回路１７０は車両電源によって駆動され、少なくとも車両の運転状況を判断する車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６からの検出信号を受け、車速及びエンジン回転数をそれぞれ検出する。これにより、駆動・制御回路１７０は、車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６からの信号に基づいて、車両がアイドル振動発生時か走行時であるかの判断ができるようになっている。

次に、上記のように構成された本発明の第２の実施形態に係るトルクロッド１００の動作及び作用について説明する。

本実施形態に係るトルクロッド１００では、防振ブッシュ１４の内筒２４又は防振構造体１０２の取付金具１０４を介して負荷荷重が入力すると、防振ブッシュ１４のブッシュゴム２６が負荷荷重の伝達方向（軸方向）に沿って弾性変形すると共に、防振構造体１０２のゴム弾性体１０６も軸方向に沿って弾性変形する。これにより、防振ブッシュ１４及びゴム弾性体１０６が軸方向に沿った弾性変形量に対応する弾性的な復元力（負荷反力）をそれぞれ発生し、この負荷反力により車体に対するパワーユニットの相対変位を制限する。また、負荷荷重がパワーユニットから入力するアイドル振動等の振動である場合には、振動により弾性変形するブッシュゴム２６及びゴム弾性体１０６の内部摩擦等の吸振作用により振動が減衰吸収され、パワーユニット側から車体側への振動伝達が抑制される。

次に、負荷荷重が入力している時のトルクロッド１００の動作及び作用を更に具体的に説明する。

例えば車両が停止すると、エンジンがアイドリング運転となって振動の周波数が走行時のシェイク振動よりも高いアイドル振動が生じる。この際、駆動・制御回路１７０は、車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６からの信号により車両がアイドル振動発生時であると判断し、ソレノイドコイル１５０へ駆動電圧を印加する。これにより、ソレノイドコイル１５０が発生する電磁力により開閉弁１４６が、コイルスプリング１６０の付勢力に抗して閉塞位置（図３参照）から開放位置へ移動し、図４に示されるように、弁体１５６が仕切板１１６から離間して複数のオリフィス穴１３８を開放する（アイドルモード）。

この結果、トルクロッド１００では、入力振動に同期して液封弾性部１１２が軸方向へ弾性変形すると、
複数のオリフィス穴１３８をそれぞれ通って主液室１６４と副液室１６６との間に液体が行き来するようになる。このとき、アイドル振動の入力に伴い、複数のオリフィス穴１３８を通って主液室１６４と副液室１６６との間を相互に流通する液体に共振現象（液柱共振）が生じるので、この液柱共振に伴うオリフィス穴１３８における液体の流通抵抗や液圧変化により入力振動（アイドル振動）を特に効果的に吸収できる。

またトルクロッド１００では、アイドルモードに制御されている場合には、液封弾性部１１２の弾性変形に伴って主液室１６４内に充填された液体がオリフィス穴１３８を通って副液室１６６に対して相対的に小さい流通抵抗で流出及び流入可能になるので、後述する走行モードに制御されている場合と比較し、液封弾性部１１２に対して軸方向（圧縮方向及び引張り方向）に沿った変形抵抗として作用する液圧も相対的に小さくなる。

この結果、トルクロッド１００では、アイドルモードに制御されている場合には、防振構造体１０２（液封弾性部１１２）の軸方向に沿った静的バネ定数を相対的に小さいものにできるので、防振ブッシュ１４の静的バネ定数と防振構造体１０２の静的バネ定数とが合成されたトルクロッド１００全体の静的バネ定数Ｔも、走行モードである場合と比較して小さくできる。従って、トルクロッド１００によれば、入力する負荷荷重が比較的小さい車両のアイドル時には、負荷荷重の大きさに対応するように静的バネ定数Ｔを小さくできるので、パワーユニットからの車体側への振動伝達を効果的に遮断しつつ、パワーユニットの車体の相対変位量を所定の範囲内に確実に制限できる。

一方、車両が走行すると、例えば、車両の急発進時や急減速時にパワーユニットから衝撃的な負荷荷重がトルクロッド１００へ入力する場合がある。このとき、駆動・制御回路１７０は、車速センサ８４及びエンジン回転数センサ８６により車両が走行時であると判断すると、ソレノイドコイル１５０へ駆動電圧を印加することを停止する。これにより、ソレノイドコイル１５０から電磁力が発生しなくなり、図３に示されるように、コイルスプリング１６０の付勢力により開放位置にあった開閉弁１４６が閉塞位置へ復帰する。

トルクロッド１０では、開閉弁１４６が閉塞位置へ復帰すると、複数のオリフィス穴１３８が弁体１５６により閉塞され、オリフィス穴１３８を通じた主液室１６４との副液室１６６との間の液体流通が発生しなくなるので、負荷荷重の入力に伴って液封弾性部が弾性変形した際には、アイドルモードに制御されている場合と比較し、液封弾性部１１２の弾性変形（圧縮変形及び引張り変形）に伴って主液室１６４内の液圧変化が大きくなり、液封弾性部１１２に対して軸方向（圧縮方向及び引張り方向）に沿った変形抵抗として作用する液圧も相対的に大きいものになる。

この結果、トルクロッド１００では、走行モードに制御されている場合には、防振構造体１０２（液封弾性部１１２）の軸方向に沿った静的バネ定数を相対的に大きいものにできるので、防振ブッシュ１４の静的バネ定数と防振構造体１０２の静的バネ定数とが合成されたトルクロッド１０全体の静的バネ定数Ｔも、アイドルモードである場合と比較して大きくできる。従って、トルクロッド１００によれば、過大な負荷荷重が入力することがある車両の走行時には、過大な負荷荷重の大きさに対応するように静的バネ定数Ｔを十分に大きくできるので、パワーユニットからの車体側へ過大な負荷荷重が入力した場合にも、パワーユニットの車体の相対変位量を所定の範囲内に確実に制限できる。

なお、本実施形態に係るトルクロッド１００では、走行モード時に複数のオリフィス穴１３８を全て完全に閉塞したが、オリフィス穴１３８の閉塞時の防振構造体１０２の静的バネ定数が過大になるような場合には、複数のオリフィス穴１３８うち一部のもののみを開閉弁１４６により閉塞するようにしても、また各オリフィス穴１３８を完全に閉塞せずに、開度制御弁等により各オリフィス穴１３８の開口面積を減少（絞る）ようにし、オリフィス穴１３８における液体の流通抵抗を制御するようにしても良い。

次に、本発明の第２の実施形態に係るトルクロッド１００における防振構造体１０２をアイドルモード及び走行モードにそれぞれ実際に制御した場合における防振構造体１０２単体としての静的バネ定数ＴＡ及び、トルクロッド１００全体としての静的バネ定数Ｔを下記（表１）に示す。なお、ＴＢは防振ブッシュ１４の静的バネ定数（＝１２００Ｎ／ｍｍ）である。

本発明に第１の実施形態に係るトルクロッドの構成を示す側面断面であり、トルクロッドがアイドルモードに制御されている状態を示している。図１に示されるトルクロッドが走行モードに制御されている状態を示している。本発明に第２の実施形態に係るトルクロッドの構成を示す側面断面であり、トルクロッドが走行モードに制御されている状態を示している。図３に示されるトルクロッドがアイドルモードに制御されている状態を示している。

符号の説明

１０トルクロッド
１２防振構造体
１４防振ブッシュ
１６連結フレーム（中間連結部）
２４内筒（第２の取付部材）
２６ブッシュゴム（第２の弾性体）
３２取付金具（第１の取付部材）
３４液封弾性体（第２の弾性体）
４０インタリーフ（仕切板）
４６主液室
５４ダイヤフラム
５６副液室
５８負圧室（流通制御手段）
６０オリフィス穴（連通穴）
７２切換弁（流通制御手段）
８２制御回路（流通制御手段）
１００トルクロッド
１０２防振構造体
１０４取付金具（第１の取付部材）
１０６ゴム弾性体（第１の弾性体、液封弾性体）
１１２液封弾性部
１２２インタリーフ（仕切板）
１４６開閉弁（バルブ機構）
１４８電磁ソレノイド（バルブ機構）
１６３ダイヤフラム
１６４主液室
１６６副液室

Claims

エンジンを含むパワーユニットを車体側に弾性的に連結し、該パワーユニット及び車体の一方から他方へ伝達される負荷荷重を弾性的に支持するトルクロッドであって、
パワーユニット及び車体の一方に連結される第１の取付部材と、
パワーユニット及び車体の他方に連結される第２の取付部材と、
前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に設けられ、前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材の一方に入力した付加荷重を他方へ伝達する中間連結部と、
前記第１の取付部材と前記中間連結部との間に配置され、前記第１の取付部材と前記中間連結部との間で伝達される負荷荷重により弾性変形する第１の弾性体と、
前記第２の取付部材と前記中間連結部との間に配置され、前記第２の取付部材と前記中間連結部との間で伝達される負荷荷重により弾性変形する第２の弾性体と、を有する防振装置であって、
前記第１の弾性体及び前記第２の弾性体の少なくとも一方を、内部に該弾性体を隔壁の少なくとも一部とする主液室と、内容積が拡縮可能とされた副液室と、前記主液室と前記副液室とを互いに連通する連通路が内部に設けられた液封弾性体として構成し、
しかも前記連通路を通じた前記主液室と前記副液室との間の液体の流通抵抗を制御する流通制御手段を備えたことを特徴とするトルクロッド。
前記液封弾性体における前記負荷荷重の伝達方向に沿った少なくとも一部に、内周側に前記伝達方向へ貫通する開口部が形成された環状部を形成すると共に、前記開口部内に前記主液室を配置したことを特徴とする請求項１記載のトルクロッド。
前記環状部の外周側に、前記荷重伝達方向に略直交する剪断方向に沿って延在するプレート状の仕切板を埋設固定したことを特徴とする請求項２記載のトルクロッド。
前記流通制御手段は、前記連通路を開放する開放位置と閉塞する閉塞位置との間で移動可能に支持された弁体と、該弁体を前記開放位置及び前記閉塞位置の何れか一方の位置へ選択的に移動させる弁体駆動部とを備えたバルブ機構であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のトルクロッド。
前記副液室の隔壁の一部を、弾性膜からなるダイヤフラムによりに形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のトルクロッド。
前記流通制御手段は、前記ダイヤフラムを前記副液室の容積拡縮方向への変形が生じないように拘束した拘束状態及び、前記ダイヤフラムを前記副液室の容積拡縮方向への変形が可能となるように解放する解放状態の何れか一方の状態とすることを特徴とする請求項５記載のトルクロッド。