JP4246735B2 - リンク装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンと車体との間に取り付けられてエンジンの動きや振動を抑制する所謂トルクロッドや、車両のサスペンションのリンク機構などに用いられるリンク装置に関する。

従来、この種のリンク装置は、アーム部と、その両端に設けられた一対の筒状部とを備え、内筒と外筒との間にゴム弾性体を介在させてなる防振ブッシュを上記一対の筒状部内にそれぞれ圧入することにより構成されている。そして、一端側の筒状部をゴム弾性体を介して振動体側に固定するとともに、他端側の筒状部をゴム弾性体を介して支持体側に固定することにより、振動体と支持体とを連結し、これにより振動体の動き又は振動を抑制するようになっている（例えば、日本国特開平８−２１０４４０号公報、日本国特開平１１−１６６５８４号公報、ＷＯ２００２／０４２６６２号公報参照）。
：日本国特開平８−２１０４４０号公報 ：日本国特開平１１−１６６５８４号公報 ：ＷＯ２００２／０４２６６２号公報

上記従来のリンク装置においては、アーム部の一端側の筒状部と他端側の筒状部とがオフセットされずに設けられていたため、リンク装置周りの空間を有効活用することができず、エンジンルームやサスペンション周りのコンパクト化、省スペース化を図ることが困難であった。

本発明は、このような点に鑑み、リンク装置周りの空間を有効活用することができるリンク装置を提供することを目的とする。

本発明に係るリンク装置は、アーム部と、該アーム部の両端部に設けられた第１筒状部及び第２筒状部と、これら筒状部の内部にそれぞれ装着されるものであって筒状部に軸平行に配された内筒と該内筒を各筒状部に対して弾性的に保持するゴム弾性体を備える防振ブッシュと、を備えてなるリンク装置において、前記第１筒状部と前記第２筒状部は、それぞれの軸に垂直な平面が互いに直交するよう設けられるとともに、第２筒状部の軸が第１筒状部の軸方向における中心に対してずれた位置に配され、前記第１筒状部は、前記第２筒状部がずらされた側の軸方向端部において反アーム部側の周方向部分が切り欠かれたものである。

このように第２筒状部を第１筒状部の軸方向における中心面からオフセットさせて配置することにより、リンク装置周りの空間を有効活用することができ、エンジンルームやサスペンション周りのコンパクト化や省スペース化に寄与することができる。また、第１筒状部は、第２筒状部がずらされた側の軸方向端部において反アーム部側の周方向部分が切り欠かれているので、第１筒状部がこじれ方向に変位したときに、第１筒状部の端部が周辺部材に干渉することを防止することができる。

上記リンク装置においては、前記第１筒状部の内部に装着された前記防振ブッシュにおいて、前記ゴム弾性体には、前記内筒を挟んでアーム部側と反アーム部側にそれぞれ空洞部が形成され、これら空洞部間の前記ゴム弾性体の両側部分が前記内筒を前記第１筒状部に対して弾性的に保持していることが好ましい。これにより、アーム部の長手方向に沿う方向の振動入力に対して好ましい防振特性を得ることができる。

上記のように第１筒状部と第２筒状部をオフセットさせた場合、第２筒状部を第１筒状部から離間させる方向に入力があったときに、第１筒状部がこじれ方向に変位して、耐久性を損なうことがある。これに対し、本発明のリンク装置において、前記反アーム部側の空洞部に前記第１筒状部の内周面側から半径方向内方に向けて突出するストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部が、前記第１筒状部の軸方向において前記第２筒状部がずらされた側ほど突出高さが高くなるように内筒側へのあたり面が傾斜して設けられていると、第１筒状部のこじれ方向への変位を抑制することができる。

また、前記反アーム部側の空洞部に前記内筒の外周面側から半径方向外方に向けて突出するストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部が、前記第１筒状部の軸方向において前記第２筒状部がずらされた側ほど突出高さが高くなるように第１筒状部側へのあたり面が傾斜して設けられてもよい。このように内筒側から突出するストッパゴム部に傾斜面を設けてもよく、この場合も同様に、第１筒状部のこじれ方向への変位を抑制することができる。

上記リンク装置において、前記ストッパゴム部に軸方向の小空洞が設けられていると、ストッパゴム部による静バネ定数を維持したまま、動バネ定数を低減することができ、乗り心地性を向上することができる。

上記のように第１筒状部の一端部に切欠部を設ける場合、前記第１筒状部の内部に装着される前記防振ブッシュは、内筒と外筒との軸方向中心がオフセットされていることが好ましい。すなわち、該防振ブッシュが、前記第１筒状部の内周面に嵌合される外筒を備えて、該外筒と前記内筒とが前記ゴム弾性体により結合されており、前記外筒の軸方向における中心が前記内筒の軸方向における中心に対して前記第２筒状部がずらされた側とは反対側にずれていることが、ゴム弾性体の軸方向寸法を確保する上で好ましい。

また、この場合、前記ゴム弾性体の軸方向における一方の側面に識別用凸部が設けられていると、内筒と外筒がオフセットされた防振ブッシュを第１筒状部に挿入する際に装着方向を誤るといったことがなくなる。

本発明のリンク装置において、前記アーム部は、その一端部が前記第１筒状部の外周面に固着されるとともに、他端部には前記第２筒状部内に装着された前記防振ブッシュの前記内筒の軸方向両端面を挟持する一対の支持腕が設けられ、該一対の支持腕とその間に配された内筒の内側にボルトを挿通させて締結することにより、前記第１筒状部と前記第２筒状部が前記アーム部を介して連設されてもよい。この場合、第１筒状部側は、その内側の防振ブッシュの内筒を用いて例えば支持体側に固定され、第２筒状部側は、第２筒状部の外周面に固着したブラケット等を介して例えば振動体側に固定される。その際、このリンク装置では、第１筒状部と第２筒状部が分割可能であるため、予め、第１筒状部を例えば支持体側に、第２筒状部を例えば振動体側に固定しておき、振動体を支持体に組付けるときに第１筒状部から延びる支持腕を第２筒状部とボルトで締結することにより両者を一体化することができ、組付け作業性に優れる。

本発明のリンク装置においては、前記第１筒状部側が車体に、前記第２筒状部側がエンジンに、それぞれ結合されて、エンジンのロール方向の動きを抑制するものであることが好ましい。この場合、前記第１筒状部がその軸を車両上下方向に向けて設けられ、前記第２筒状部がその軸を車両幅方向に向けて設けられ、前記第２筒状部の軸が前記第１筒状部の軸方向における中心に対して下方にずれた位置に配されてもよい。

本発明のリンク装置によれば、アーム部の一端側の第２筒状部を他端側の第１筒状部の軸方向における中心面からオフセットさせて配置することにより、リンク装置周りの空間を有効活用することができ、エンジンルームやサスペンション周りのコンパクト化や省スペース化に寄与することができる。

次に、本発明の実施形態に係るリンク装置について図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係るリンク装置１０の組付け状態を示す断面図である。このリンク装置１０は、自動車のエンジンのロール方向の動きを抑制するためのトルク支持用の連結ロッド（トルクロッド）であり、エンジン１の下部後端部とその後方の車体２との間を連結するものである。

リンク装置１０は、車両の前後方向に延びる金属材よりなるアーム部１２と、その後端部に設けられて車体２に連結される金属材よりなる第１筒状部１４と、アーム部１２の前端部に設けられてエンジン１に連結される金属材よりなる第２筒状部１６と、両筒状部１４，１６の内部にそれぞれ装着された防振ブッシュ１８，２０とを備えてなる。

第１筒状部１４は、円筒状をなし、その軸２２を車両上下方向に向けて設けられている。第２筒状部１６は、第１筒状部１４よりも小径の円筒状をなし、その軸２４を車両幅方向に向けて設けられている。これにより、第１筒状部１４と第２筒状部１６は、それぞれの軸２２，２４に垂直な平面が互いに直交するよう設けられており（即ち、軸２２に垂直な平面である水平面と、軸２４に垂直な平面である鉛直面（紙面）とは直交している。）、エンジン１のロール方向の動きや振動を効果的に抑制することができるようになっている。

第１筒状部１４内に装着される大径側の防振ブッシュ１８は、図２〜４に示すように、第１筒状部１４と同軸に配された内筒２６と、該内筒２６を取り囲み第１筒状部１４の内周面に嵌合された外筒２８と、これら内筒２６と外筒２８との間に介在して両者を弾性的に結合するゴム弾性体３０とを備えてなる。

ゴム弾性体３０には、内筒２６を挟んで前後に、即ちアーム部１２側と反アーム部側（アーム部と反対側）に相対向してそれぞれ周方向に所要の幅を持った空洞部３２，３４が設けられており、これらの空洞部３２，３４間のゴム弾性体３０の左右部分３０ａ，３０ａが内筒２６を外筒２８に対して弾性的に支持するように設けられている。空洞部３２，３４は、それぞれ軸方向に対して直角の断面において周方向に内筒２６の外径よりも広幅とされている。

これら空洞部３２，３４には、外筒２８の内周面から半径方向内方に向けて突出するストッパゴム部３６，３８が設けられている。ストッパゴム部３６，３８は、アーム部１２の長手方向に沿う方向の入力に対して、相対向する内筒２６の外周面に当接することで、その過大変位を制限するものであり、内筒２６の外表面を覆うゴム層４０に当接するあたり面３６ａ，３８ａを備える。

なお、内筒２６の外形は断面円形ではなく、アーム部側での厚みが反アーム部側での厚みよりも大きくなるような異形の断面形状に形成されており、これによりアーム部側と反アーム部側での内筒２６と外筒２８との間隔をそれぞれ所定の寸法に設定している。また、図２に示された防振ブッシュ１８は絞り加工前の図であり、防振ブッシュ１８は、絞り加工により縮径された後、図６に示されるように第１筒状部１４に圧入される。

第２筒状部１６内に装着される小径側の防振ブッシュ２０は、図８に示すように、第２筒状部１６と同軸に配された内筒４２と、該内筒４２を取り囲み第２筒状部１６の内周面に嵌合された外筒４４と、これら内筒４２と外筒４４との間に介在して両者を弾性的に結合するゴム弾性体４６とを備えてなる。図８に示された防振ブッシュ２０も絞り加工前の図であり、絞り加工により縮径された後に図９に示されるように第２筒状部１６に圧入される。

図６，７に示すように、アーム部１２は、その一端部１２ａが第１筒状部１４の外周面に溶接により固着されている。一方、アーム部１２の他端部には、第２筒状部１６内に装着された防振ブッシュ２０の内筒４２の軸方向両端面を挟持する一対の平板状の支持腕４８，４８が設けられている。該一対の支持腕４８，４８は、第１筒状部１４から車両前方に向けて互いに平行に延設され、前端部にはそれぞれ車両幅方向の貫通孔５０，５０が設けられている。そして、これら一対の支持腕４８，４８の貫通孔５０，５０とその間に配された内筒４２の内側に不図示のボルトを挿通させてナット５２で締め付けることにより、第１筒状部１４と第２筒状部１６がアーム部１２を介して連設される。

図９に示すように、第２筒状部１６の外周面には、エンジン１への取付用のブラケット５４が溶接により固着されている。ブラケット５４は、エンジン１の後面に締結するための上方に延びる第１固定部５６と、エンジン１の下端部側面に締結するための前方に延びる第２固定部５８とを備え、図１に示すように、これらの固定部５６，５８がボルト６０を用いてエンジン１に固定されている。一方、車体２側については、車体２の取付凹部３内にて、第１筒状部１４に装着された防振ブッシュ１８の内筒２６が、その内部に挿通されたボルト６２を用いて車体２に固定されている。

以上において、本実施形態では、図１に示すように、第２筒状部１６の軸２４が、第１筒状部１４の軸方向における中心６４（即ち、第１筒状部１４を軸方向に二等分する点）に対して、同一水平面上ではなく、これよりも下方にずれた位置に配されており、即ち、第２筒状部１６は第１筒状部１４の軸方向における中心面から当該軸方向にオフセットさせて配置されている。この実施形態では、第１筒状部１４とその内側の内筒２６とが同軸であり、また、第２筒状部１６とその内側の内筒４２とが同軸であるため、第２筒状部１６側の内筒４２が第１筒状部１４側の内筒２６の軸方向中心６４に対して下方にオフセットして配されている。なお、下方にオフセットさせるために、上記アーム部１２の一対の支持腕４８，４８が前端側ほど下方に傾斜して延びている。

このようにオフセットさせたことにより、リンク装置１０周りの空間を有効活用することができる。すなわち、エンジン１と車体２との配置関係から、図１に示すようにエンジン１側での連結部が車体２側での連結部よりも低い位置に設定された場合でも、本リンク装置１０であれば、連結位置を別途調整しなくても、そのまま結合することができ、省スペース化が図られる。

また、本実施形態では、第１筒状部１４側の防振ブッシュ１８において、上記反アーム部側の空洞部３４に設けられたストッパゴム部３８は、下方ほど突出高さが高くなるように内筒２６側へのあたり面３８ａが傾斜して設けられている。詳細には、ストッパゴム部３８は、あたり面３８ａが一面で形成されており、このあたり面３８ａが相対するゴム層４０と平行ではなく、下方ほどゴム層４０に接近するように傾斜している。

また、図１，５に示されるように、このストッパゴム部３８には軸方向の小空洞（すぐり）６６が設けられている。小空洞６６は、ストッパゴム部３８を軸方向に貫通して設けられており、図２に示すように周方向に２つ並んで設けられている。なお、小空洞６６は、このような軸方向の貫通孔には限らず、非貫通の凹部であってもよい。このような小空洞６６を設けたことにより、ストッパゴム部３８による静バネ定数を維持したまま、動バネ定数を低減することができ、乗り心地性を向上することができる。

また、本実施形態では、図１，７に示すように、第１筒状部１４には、下端部における反アーム部側の周方向部分が切り欠かれることで切欠部６８が設けられている。この切欠部６８は、第１筒状部１４の半円周分にわたって設けられている。

そして、このように切欠部６８を設けたことにより、その内側に嵌着される防振ブッシュ１８において、外筒２８は切欠量に相当する軸方向寸法だけ下端側が短く形成されている。そのため、内筒２６と外筒２８との軸方向中心がオフセットされるように両筒２６，２８が形成されている。すなわち、外筒２８の軸方向における中心７０が、内筒２６の軸方向における中心６４（第１筒状部１４の軸方向における中心と同じ）に対して上方にずれている。このように内筒２６と外筒２８とをオフセットさせたことにより、ゴム弾性体３０の軸方向寸法を確保することができる。上記のように切欠部６８を設けた場合に、内筒２６と外筒２８とをオフセットさせないとすると、外筒２８の上端側も短くする必要があり、その場合、外筒２８の軸方向寸法が短くなって、ゴム弾性体３０の軸方向寸法を十分に確保することが難しくなるが、このようにオフセットさせれば、外筒２８の上端側での軸方向寸法を確保して、その分ゴム弾性体３０の軸方向寸法を確保することができる。

このように外筒２８を内筒２６に対してオフセットさせた防振ブッシュ１８では、第１筒状部１４に圧入する際に装着方向を間違うと性能を確保することができない。そのため、本実施形態では、図２，３に示すように、ゴム弾性体３０の軸方向における一方の側面（ここでは上面）に識別用凸部７２を設けている。識別用凸部７２は、ゴム弾性体３０の上記左右部分３０ａ，３０ａにおいて周方向に延びる湾曲線状に設けられており、防振ブッシュ１８の表裏を容易に識別できるようになっている。

以上よりなるリンク装置１０を組み付ける際には、第１筒状部１４を車体２に取り付けるとともに、第２筒状部１６をエンジン１に取り付けておく。その際、第１筒状部１４については、ボルト６２を用いて内筒２６を車体２の取付凹部３に固定し、第２筒状部１６については、ボルト６０を用いてブラケット５４をエンジン１に固定する。その後、第２筒状部１６を取り付けたエンジン１を車体２に対して上方から搭載して、アーム部１２の一対の支持腕４８間に第２筒状部１６側の内筒４２を挿入し、不図示のボルトを用いてこれらを結合させることにより、リンク装置１０を介してエンジン１と車体２が連結される。このようにリンク装置１０を分割式にして組み付けるようにしたので、第１筒状部１４と第２筒状部１６をそれぞれ車体２やエンジン１に固定する作業はエンジンを車体に搭載前の広い作業スペースで実施することができ、組付け作業性に優れる。

また、上記のように第１筒状部１４と第２筒状部１６をオフセットして配置した場合、図１に示すように、エンジン１のロール方向の振動により、第２筒状部１６に矢印Ｘで示すように車両前方に引っ張る力が作用したとき、第１筒状部１４には矢印Ｙで示すように反アーム部側が下方にお辞儀をするようにこじれ方向（回転方向）に変位しようとする力が働く。かかるこじれ方向への変位は、軸方向の小空洞６６が潰れない程度の力が作用している領域内であればそれほど問題にはならないが、該小空洞６６が潰れ更なる力が作用するような圧縮限界領域では、突如としてこじれ方向への変位が大きくなって第１筒状部１４が車体２の底板４に干渉するという不具合が生じるという現象が見られた。そこで、上記のように本実施形態では、ストッパゴム部３８のあたり面３８ａを傾斜させている。これにより、ストッパゴム部３８の圧縮時に、軸方向下方側でのゴム量が多いために、矢印Ｙで示すこじれ方向に変位しにくく、圧縮限界領域でのこじれ変位を抑えることができる。また、こじれ方向に変位した場合にも、第１筒状部１４の反アーム部側の下端部に切欠部６８を設けたので、第１筒状部１４が車体２の底板４に干渉することを確実に防止することができる。

図１０は、第２の実施形態を示すものである。この実施形態では、第１筒状部１４に装着される防振ブッシュ１８において、反アーム部側の空洞部３４に、内筒２６の外周面から半径方向外方に向けて突出するストッパゴム部７４が設けられている。このストッパゴム部７４は、アーム部１２の長手方向に沿う方向の入力に対して、相対向する外筒２８側のストッパ受けゴム部７６に当接することで、外筒２６の過大変位を制限するものであり、ストッパ受けゴム部７６に当接するあたり面７４ａを備える。

このストッパゴム部７４は、下方ほど突出高さが高くなるように上記あたり面７４ａが傾斜して設けられている。すなわち、ストッパゴム部７４は、あたり面７４ａが一面で形成されており、このあたり面７４ａが相対する外筒側のストッパ受けゴム部７６の面と平行ではなく、下方ほどストッパ受けゴム部７６に接近するように傾斜している。

このように傾斜させたことにより、第１の実施形態と同様、ストッパゴム部７４の圧縮時に、軸方向下方側でのゴム量が多いために、こじれ方向に変位しにくく、圧縮限界領域でのこじれ変位を抑えることができる。

第２の実施形態に係るリンク装置のその他の構成は第１の実施形態と同様であり、従って同様の作用効果が奏される。

上記した各実施形態のリンク装置は、トランスミッション等を含むエンジンユニットを車体に組み込んで防振マウントにより支持する場合に、エンジンユニットのロール方向の動き又は振動を抑制するために、該ユニットの一部を車体に連結するトルクロッドとして使用されるものである。但し、本発明はこれに限られることなく、車両のサスペンションのリンク機構などに用いられるリンク装置としても使用することができる。
産業上の実施可能性

本発明のリンク装置であると、アーム部の一端側の第２筒状部を他端側の第１筒状部に関してオフセットさせて配置したことにより、リンク装置周りの空間を有効活用することができ、そのため、自動車用エンジンを車体に搭載し支持する場合のトルク支持用のトルクロッドとして、あるいはまた自動車用サスペンションのリンク装置として好適に使用することができる。

［図１］本発明の第１の実施形態に係るリンク装置の組付け状態を示す断面図である。
［図２］同上のリンク装置における第１筒状部側の防振ブッシュの側面図である。
［図３］図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
［図４］図２のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。
［図５］図２のＶ−Ｖ線の断面図である。
［図６］同上のリンク装置における第１筒状部及びアーム部の平面図である。
［図７］同上の第１筒状部及びアーム部の側面図である。
［図８］同上のリンク装置における第２筒状部側の防振ブッシュの断面図である。
［図９］同上の第２筒状部及びブラケットの側面図である。
［図１０］第２の実施形態に係るリンク装置の第１筒状部及びアーム部の断面図である。

符号の説明

１…エンジン、２…車体、１０…リンク装置、１２…アーム部、１４…第１筒状部、１６…第２筒状部、１８，２０…防振ブッシュ、２２…第１筒状部の軸、２４…第２筒状部の軸、２６…内筒、２８…外筒、３０…ゴム弾性体、３４…空洞部、３８…ストッパゴム部、３８ａ…あたり面、４２…内筒、４４…外筒、４６…ゴム弾性体、４８…支持腕、６４…第１筒状部の軸方向における中心、６６…小空洞、６８…切欠部、７０…外筒の軸方向における中心、７２…識別用凸部、７４…ストッパゴム部、７４ａ…あたり面

Claims (3)

1. アーム部と、
   該アーム部の両端部に設けられた第１筒状部及び第２筒状部と、
   これら筒状部の内部にそれぞれ装着されるものであって、筒状部に軸平行に配された内筒と、該内筒を各筒状部に対して弾性的に保持するゴム弾性体を備える防振ブッシュと、
   を備えてなるリンク装置において、
   前記第１筒状部と前記第２筒状部は、それぞれの軸に垂直な平面が互いに直交するよう設けられるとともに、第２筒状部の軸が第１筒状部の軸方向における中心に対してずれた位置に配され、
   前記第１筒状部は、前記第２筒状部がずらされた側の軸方向端部において反アーム部側の周方向部分が切り欠かれたことを特徴とするリンク装置。
2. 前記第１筒状部の内部に装着された前記防振ブッシュは、前記第１筒状部の内周面に嵌合される外筒を備えて、該外筒と前記内筒とが前記ゴム弾性体により結合されており、前記外筒の軸方向における中心が前記内筒の軸方向における中心に対して前記第２筒状部がずらされた側とは反対側にずれていることを特徴とする請求項１記載のリンク装置。
3. 前記ゴム弾性体の軸方向における一方の側面に識別用凸部が設けられたことを特徴とする請求項２記載のリンク装置。

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