JP4046073B2 - トルクロッド - Google Patents

Description

この発明は車両のエンジン側とボデー側とに跨って介装され、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する。

従来、車両において剛性の外筒，内筒とそれらの間に介設され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剛性の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跨って介装し、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及び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また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。

図１０は従来公知のトルクロッドの一例を示している（下記特許文献１）。
図において２００，２０２はそれぞれ剛性の内筒２０４，２０６、外筒２０８，２１０及びそれらの間に介設されたゴム弾性体２１２，２１４を有する第１ブッシュ，第２ブッシュで、連結ロッド（連結部）２１６にて連結されている。

このトルクロッドは、第１ブッシュ２００及び第２ブッシュ２０２の一方が車両におけるエンジン側に、他方がボデー側に弾性結合され、ゴム弾性体２１２，２１４を弾性変形させながら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及び前後方向の変位を規制する。
またゴム弾性体２１２，２１４の弾性に基づいてエンジン側とボデー側とで振動絶縁する。

このトルクロッドは、通常第１ブッシュ２００の外筒２０８，第２ブッシュ２０２の外筒２１０及び連結ロッド２１６を金属材で構成し、そして連結ロッド２１６の各端部を第１ブッシュ２００の外筒２０８，第２ブッシュ２０２の外筒２１０に溶接して接合し一体化する。

しかしながらこの場合、連結ロッド２１６を外筒２０８，２１０とは別に製造して溶接接合することが必要であり、構成部品点数が多くなるとともに加工工数が多くなって、全体としてコスト高となってしまう。

またブッシュに対して内筒側からこじり力が入力したとき、例えば第１ブッシュ２００において内筒２０４から大きなこじり力が入力したとき、図１０（Ｂ）に示しているように内筒２０４が外筒２０８に対して軸方向の端部に片当りしてしまい、同部分に対して大きな力が働いて場合により同部分が変形を起してしまう恐れがある問題があった。

特開昭５７−１９１１２９号公報

本発明はこのような事情を背景とし、加工の工程数が少なくてコストが安価であり、また大きなこじり力が入力した場合においてもブッシュにおける外筒ないし内筒が変形を生ずることのない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、剛性の外筒，内筒とそれらの間に介設され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剛性の連結部とを有し、車両のエンジン側とボデー側とに連結されてエンジンからのトルクを受け、該エンジンのロール方向の変位を規制するトルクロッドにおいて、前記連結部を板状に形成して、該連結部を、互いに対称形状をなす一対の剛性の板体をそれらの間に隙間形成する状態で前記第１及び第２ブッシュの軸方向に重ね合せ、該隙間に埋ゴムを充填して加硫接着することにより溶接によらないで一体に固着することにより構成するとともに、前記一対の板体のそれぞれには、前記第１及び第２ブッシュの前記外筒の軸方向の各半部がそれぞれ形成してあって、それら一対の板体の各半部を合せることで該第１及び第２ブッシュの各外筒の全体が構成されており、且つ前記埋ゴムは該第１及び第２ブッシュの前記ゴム弾性体と連続した形態でそれらと一体に成形されていることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記板体のそれぞれには突起が設けられていて、それら突起が互いに突き合されることで各板体の間に前記隙間が形成されて前記埋ゴムが充填されてい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、１枚の板材のプレス曲げ加工により前記半部を有する板体が構成されてい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、トルクロッドにおける連結部を板状に形成し、そしてその連結部を、互いに対称形状をなす一対の剛性の板体をそれらの間に隙間形成する状態で重ね合せ、且つその隙間に埋ゴムを充填して加硫接着により一体に固着して構成したもので、本発明によれば、それぞれ別体をなす一対の板体を埋ゴムの加硫接着により容易に一体化してトルクロッドにおける連結部を構成することができ、また連結部を板状に形成していることから、板体と埋ゴムとの接着面積を広くとることができ、一対の板体の接合強度を高強度となすことができる。

このように連結部を一対の板体にて構成する場合において、それら板体を金属材で構成して溶接により接合するといったことも考えられるが、この場合には溶接による接合工程を必要とし、コスト上昇を招いてしまう。
しかるに本発明では、一対の板体を埋ゴムにて互いに接着固定しているため、そのような溶接工程を必要とせず、所要コストを安価に抑えることができる。

加えて本発明のトルクロッドでは、埋ゴムの弾性変形により一対の板体が板面方向（板面に沿った方向）にある程度相対的に変位可能である特長を有する。
詳しくは、第１ブッシュ及び第２ブッシュの何れか一方又は両方に対して内筒を通じこじり力が入力したとき、埋ゴムの弾性変形を伴って一対の板体が上記板面方向に相対的に位置をずらせることによって、内筒からのこじりの入力を外筒に対し、軸方向全体に亘って均等に分散させることができる。
これにより外筒の軸方向の端部に対し大きな力が作用し、同部分が変形を起してしまう問題を解決することができる。

本発明では、第１及び第２ブッシュの外筒の半部を一対の板体に形成し、そしてそれら一対の板体の各半部を合せることで外筒の全体を構成するようになしており、このようにすることで、一対の板体にて第１及び第２ブッシュにおける外筒を同時に一体に構成することができる。
従って、連結部における剛性の板状部とブッシュの外筒とを別々に製造して、それらを互いに接合一体化する工程を省略でき、トルクロッドの加工工数を更に低減してコストをより一段と低減することが可能となる。

本発明ではまた、連結部における埋ゴムを第１及び第２ブッシュのゴム弾性体と連続した形態で、それらと一体に成形する。
このようにすれば、連結部の一部を成す埋ゴムとブッシュにおけるゴム弾性体とを、１回のゴム材の注入及び加硫成形により同時に形成でき、製造時の工程数を更に削減して一段のコスト低減を果たすことができる。

請求項２は、上記一対の板体のそれぞれに突起を設けて、それら突起を互いに突き合せることで各板体の間に隙間を形成するようになしたもので、このようにすれば、一対の板体の間の隙間に埋ゴムを充填するに際し、各板体を厳密に位置決めしなくても単に各突起を突き合せるだけで、一対の板体の間に予め定めた隙間を正確に且つ容易に形成でき、埋ゴムの厚みを設定した一定の厚みに形成することができる。

請求項３は、１枚の板材のプレス曲げ加工により上記ブッシュにおける外筒の半部を有する板体を構成するようになしたもので、このようにすれば、連結部を構成する板状部とブッシュにおける外筒の半部とを、１枚の板材のプレス曲げ加工で同時に簡単に構成することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は車両のサスペンションメンバ（ボデー）で、１２はこのサスペンションメンバ１０上に左側のエンジンマウント１４，右側のエンジンマウント１６を介して弾性支持されたエンジンである。
但しエンジンマウント１４，１６は、エンジン１２とトランスミッション１８とを組み付けて成るパワーユニット２０全体の重量を支持している。

２２はサスペンションメンバ１０におけるセンタフレーム２４と、エンジン１２の下部とに跨って介装されたトルクロッドで、小ブッシュから成る第１ブッシュ２６，大ブッシュから成る第２ブッシュ２８及びそれらを前後方向に連結する連結部３０とからなっている。
このトルクロッド２２は、第１ブッシュ２６側がエンジン１２に弾性的に結合され、また第２ブッシュ２８がサスペンションメンバ１０のセンタフレーム２４に弾性的に結合されている。

ここで第１ブッシュ２６側は後述の内筒３４がエンジン１２に固定され、また第２ブッシュ２８側は内筒４２がサスペンションメンバ１０のセンタフレーム２４にそれぞれボルトとナットで締結固定されている。

図２〜図４にトルクロッド２２の構成が具体的に示してある。
先ず図３及び図４において、小ブッシュから成る第１ブッシュ２６は金属製の剛性の外筒３２と内筒３４、及びそれらの間の円筒状のゴム弾性体３６を有しており、それらが加硫接着により一体に固着されている。
尚この第１ブッシュ２６には、その外周側に鍔状部３８が半円形状に形成されている。

一方図５にも示しているように大ブッシュから成る第２ブッシュ２８もまた、金属製且つ剛性の外筒４０と内筒４２、及び加硫接着によりそれらに一体に固着されたゴム弾性体４４を有している。
但しこの第２ブッシュ２８側においては、ゴム弾性体４４は内筒４２からＶ字状に拡開した形態の一対の弾性脚４６を有する形態をなしている。

この第２ブッシュ２８側においてはまた、内筒４２を取り囲むようにして金属製の剛性且つリング状の中間板４８が配設されている。
そしてこの中間板４８の前，後位置、具体的には図中左，右位置にすぐり部５０，５２が設けられている。

この中間板４８は、すぐり部５０側の部分と５２側との部分がそれぞれ平行な平板部５４，５６とされている。また本実施形態においてこの中間板４８の内部はゴムで埋められており、そして内筒４２と平板部５６との間の部分、更に内筒４２と平板部５４との間の部分が、それぞれ補助ストッパ部５８，６０とされている。
尚この中間板４８の内部には、部分的に空所部６２が設けられている。この空所部６２は次の意味を持つ。

即ち中間板４８の内側を全部ゴムで埋めておくと、加硫後の収縮時において接着界面等に引張り力が働き、その引張り力によって接着界面で剥離を生じたりゴムにクラックが生じたりし易くなる。
そこで空所部６２を設けておくことで、加硫後の収縮時に中間板４８の内側のゴムの変形を許容して、接着界面等に引張り力が働くのを抑制ないし防止するようにしている。

この中間板４８における図中左側の平板部５４と外筒４０との間には、減速時にストッパ作用をなすゴムストッパ部６３，６４が設けられており、また平板部５６と外筒４０との間には、加速時においてストッパ作用をなすゴムストッパ部が設けられている。

本実施形態では、このゴムストッパ部として中間板４８の平板部５６に対向して位置する中央の第１ゴムストッパ部６６と、その両側に位置して一対の弾性脚４６のそれぞれに対向する第２ゴムストッパ部６８とが、それぞれすぐり部５２内部において設けられている。

この実施形態において、第１ゴムストッパ部６６及び第２ゴムストッパ部６８は、それぞれほぼ同じ突出高さで断面山形状に形成されている。
尚この大ブッシュ２８側においても、外筒４０の外周側に鍔状部７０が半円形状に形成されている。

上記連結部３０は、図４に示しているように間隔をおいて配置された一対の金属製の剛性の板状部７２，７２と、それらの間の隙間Ｓに充填された埋ゴム７４とから成っている。
ここで一対の板状部７２と埋ゴム７４とは、加硫接着により一体に固着されている。

これら一対の板状部７２の外面は薄肉の被覆ゴム７６で被覆されている。この点は第１ブッシュ２６，第２ブッシュ２８においても同様である。
即ち第１ブッシュ２６における外筒３２及び鍔状部３８の外面が被覆ゴム７６にて被覆され、また第２ブッシュ２８における外筒４０及び鍔状部７０の外面がそれぞれ被覆ゴム７６にて被覆されている。

尚連結部３０、従って板状部７２には図２及び図３に示しているように長手方向に長孔形状をなす開口７８が形成されている。
この板状部７２の開口７８の内面もまた被覆ゴム７６にて被覆されている。

本実施形態において、トルクロッド２２における金属部分（内筒３４，４２を除く）は、図６に示す一対の金属板８０-１，８０-２にて構成されている。
即ち第１ブッシュ２６における外筒３２と鍔状部３８，第２ブッシュ２８における外筒４０と鍔状部７０、更に連結部３０における一対の板状部７２が、それら一対の金属板８０-１，８０-２にて構成されている。

具体的には、第１ブッシュ２６における外筒３２が円筒形状をなす一対の半部３２-１，３２-２から成っており、また同様に第２ブッシュ２８における外筒４０も円筒形状をなす一対の半部４０-１，４０-２から成っており、そしてそれら第１ブッシュ２６における半部３２-１と第２ブッシュ２８における半部４０-１及び連結部３０における一方の板状部７２が、図６の金属板８０-１にて一体に構成されている。

また第１ブッシュ２６における半部３２-２と第２ブッシュ２８における半部４０-２及び連結部３０における他方の板状部７２が、図６における金属板８０-２にて一体に構成されている。
尚、第１ブッシュ２６，第２ブッシュ２８における各鍔状部３８，７０もまた各半部から成っており、それらが金属板８０-１，８０-２にて一体に構成されている。

ここで一対の金属板８０-１，８０-２は、図６において上下方向（ブッシュの軸方向）に対称形状をなしている。
即ち金属板８０-１，８０-２は何れも同一の部材から成るもので、互いに上下逆向きにして配置されている。

この実施形態では、図６，図７に示すように各金属板８０-１，８０-２のそれぞれに板面から小寸法突出したリブ（突起）８２が設けられており、それらリブ８２を互いに付き合せた状態で、かかる金属板８０-１，８０-２に対しゴムが一体に加硫接着されている。
そして金属板８０-１及び８０-２における板状部７２と７２との間に形成された隙間Ｓにゴムが充填され、埋ゴム７４が形成されている。

本実施形態では、図２及び図３に明らかに示しているように被覆ゴム７６に円形の孔部８４が部分的に形成されている。更に外周部に沿って三日月状の孔部８６が形成されている。
これら孔部８４，８６は、ゴムの加硫成形の際に加硫金型に設けたピンによって形成されたものである。

即ちこの実施形態では、一対の金属板８０-１，８０-２を加硫金型にセットした状態でゴム材を注入し全体を一体に加硫成形するが、このときゴムの注入圧によって金属板８０-１，８０-２が浮上りを生ずると製品を良好に加硫成形できない。そこで一対の金属板８０-１，８０-２を加硫金型に設けたピンによって重ね合せ状態に押え付け、その状態でゴムを注入して加硫成形するようにしている。
上記孔部８４，８６はその際に加硫金型に設けたピンによって形成されたものである。即ちこのような孔部８４，８６を形成することで、一対の金属板８０-１，８０-２を互いに重ね合せ状態に保持した状態でゴムを加硫成形することができる。

次に本実施形態のトルクロッド２２の作用を説明する。
本実施形態のトルクロッド２２では、アイドリング時にゴム弾性体４４が、中間板４８と第１ゴムストッパ部６６との間及びゴム脚４６と第２ゴムストッパ部６８との間のストッパクリアランス内で弾性変形して、エンジン側とボデー側とを振動絶縁する。

一方加速時においてゴム弾性体４４の弾性変形を伴って中間板４８が外筒４０に対して図中右方に相対的に変位し接近すると、図８（Ａ）に示すように先ず第２ゴムストッパ部６８がゴム弾性体４４、具体的には一対の弾性脚４６に当接しストッパ作用をなす。

更にこの状態から中間板４８がより大きく接近方向に変位すると、その時点で中央の第１ゴムストッパ部６６が中間板５６に当接してストッパ作用をなし、中間板４８の過大な変位をそのストッパ作用にて規制する。

以上のように本実施形態によれば、それぞれ別体をなす一対の金属板８０-１，８０-２を埋ゴム７４の加硫接着により容易に一体化してトルクロッド２２における連結部３０を構成することができ、また連結部３０を板状に形成していることから、金属板８０-１，８０-２と埋ゴム７４との接着面積を広くとることができ、一対の金属板８０-１，８０-２の接合強度を高強度となすことができる。

また本実施形態では一対の金属板８０-１，８０-２が埋ゴム７４にて互いに接着固定されているため、板体を溶接により接合する場合に較べて溶接工程を必要とせず、所要コストを安価に抑えることができる。

加えて本形態のトルクロッド２２では、埋ゴム７４の弾性変形により一対の金属板８０-１，８０-２がある程度相対的に板面方向に変位可能である特長を有する。
詳しくは、図９（Ａ）に示しているように例えば第１ブッシュ２６に対して内筒３４を通じこじり力が入力したとき、埋ゴム７４の弾性変形を伴って一対の金属板８０-１及び８０-２が板面方向に相対的に位置をずらせることができ、そしてこれによって第１ブッシュ２６における内筒３４が、その外筒３２に対し軸方向の端部に片当りするのを防止でき、内筒３４からのこじりの入力を外筒３２に対し軸方向全体に亘って均等に分散させることができる。
これにより外筒３２の軸方向の端部に対し大きな力が作用して、同部分が変形を起してしまうといったことを防止することができる。

また図９（Ｂ）は、上側の金属板８０-１と下側の金属板８０-２とが板面方向にずれた状態で接合一体化された状態を表しているが、この場合においても埋ゴム７４の弾性変形により、一対の金属板８０-１，８０-２がある程度相対的に板面方向に変位することで、内筒３４と外筒３２とが片当りするのを防止することができる。

本実施形態ではまた、一対の金属板８０-１，８０-２にて第１及び第２ブッシュ２６，２８における両方の外筒３２，４０を同時に一体に構成している。
この場合、連結部３０における剛性の板状部７２と、ブッシュ２６，２８の外筒３２，４０とを別々に製造してそれらを互いに接合一体化する工程を省略でき、トルクロッド２２の製造時の加工工数を更に低減してコストをより一段と低減することが可能となる。

また連結部３０における埋ゴム７４を第１及び第２ブッシュ２６，２８のゴム弾性体３６，４６と連続して一体に成形していることから、連結部３０の一部を成す埋ゴム７４とブッシュ２６，２８におけるゴム弾性体３６，４６とを、１回のゴム材の注入及び加硫成形により同時に形成でき、製造工程数を更に削減して一段のコスト低減を果たすことができる。

更に一対の金属板８０-１，８０-２のそれぞれにはリブ（突起）８２が設けてあって、それらリブ８２を互いに突き合せることで各金属板８０-１，８０-２の間に隙間Ｓを形成するようにしていることから、一対の金属板８０-１，８０-２間の隙間Ｓに埋ゴム７４を充填するに際し、各金属板８０-１，８０-２を厳密に位置決めしなくても、単に各リブ８２を突き合せるだけで一対の金属板８０-１，８０-２の間に予め定めた隙間Ｓを正確に且つ容易に形成でき、埋ゴム７４の厚みを設定した一定の厚みとなすことができる。

更に本実施形態によれば、１枚の板材のプレス曲げ加工によって連結部３０を構成する板状部７２と、第１及び第２ブッシュ２６，２８における外筒３２，４０の半部３２-１，４０-１とをプレス曲げ加工にて同時に簡単に形成することができる。

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り、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のトルクロッドをエンジン及びサスペンションメンバとともに示す図である。 同実施形態のトルクロッドの斜視図である。 同実施形態のトルクロッドの平面断面図である。 同実施形態のトルクロッドの側面断面図である。 同実施形態のトルクロッドにおける第２ブッシュの平面断面図である。 同実施形態の金属部分を構成している金属板を内筒等とともに分解して示す図である。 図６の金属板の平面図である。 同実施形態のトルクロッドの作用説明図である。 同実施形態のトルクロッドの図８とは異なる作用説明図である。 従来公知のトルクロッドの一例をその不具合とともに示す図である。

符号の説明

２２ トルクロッド
２６ 第１ブッシュ
２８ 第２ブッシュ
３０ 連結部
３２，４０ 外筒
３２-１，３２-２，４０-１，４０-２ 半部
３４，４２ 内筒
３６，４４ ゴム弾性体
７４ 埋ゴム
８０-１，８０-２ 金属板
８２ リブ（突起）
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. 剛性の外筒，内筒とそれらの間に介設され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剛性の連結部とを有し、車両のエンジン側とボデー側とに連結されてエンジンからのトルクを受け、該エンジンのロール方向の変位を規制するトルクロッドにおいて、
   前記連結部を板状に形成して、該連結部を、互いに対称形状をなす一対の剛性の板体をそれらの間に隙間形成する状態で前記第１及び第２ブッシュの軸方向に重ね合せ、該隙間に埋ゴムを充填して加硫接着することにより溶接によらないで一体に固着することにより構成するとともに、
   前記一対の板体のそれぞれには、前記第１及び第２ブッシュの前記外筒の軸方向の各半部がそれぞれ形成してあって、それら一対の板体の各半部を合せることで該第１及び第２ブッシュの各外筒の全体が構成されており、
   且つ前記埋ゴムは該第１及び第２ブッシュの前記ゴム弾性体と連続した形態でそれらと一体に成形されていることを特徴とするトルクロッド。
2. 請求項１において、前記板体のそれぞれには突起が設けられていて、それら突起が互いに突き合されることで各板体の間に前記隙間が形成されて前記埋ゴムが充填されていることを特徴とするトルクロッド。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、１枚の板材のプレス曲げ加工により前記半部を有する板体が構成されていることを特徴とするトルクロッド。

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