JP5037493B2 - 防振支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動発生部を振動受部側に弾性的に連結すると共に、振動発生部から振動受部へ入力する負荷荷重を支持する防振支持装置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、主たる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、車体側に取り付けられた各種部材をパワーユニットから伝達される振動及び衝撃荷重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装置によって構成されるが、このようなマウント装置の一種として、複数のエンジンマウント等により車体に搭載されたパワーユニットからのトルク反力が主な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慣性主軸方式やそれに類する方式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）。

上記のようなトルクロッドには、パワーユニット側に連結される第１の取付部材と車体側に連結される第２の取付部材との荷重入力方向に沿った相対変位を制限するストッパ部を備えたものがあり、このストッパ部は、車両の加速時に、パワーユニットからトルクロッドに大荷重が入力した際に、ゴム製のストッパ弾性体を介して第１の取付部材及び第２の取付部材の一方に連結固定されたストッパを、第１の取付部材及び第２の取付部材の他方へ圧接させることにより、パワーユニットにロール方向に沿って大きな変位が生じることを防止する。

上記のようなストッパ部を備えたトルクロッドとしては、例えば、特許文献３に記載されてものが知られている。特許文献３記載のトルクロッドでは、第１の取付部材と第２の取付部材との間において圧縮方向に入力せしめられる荷重によって第１のゴム弾性体（主弾性体）が変形させられるときに、この主弾性体に対してストッパ部として作用する第２のゴム弾性体（ストッパ弾性体）が中空の円錐台形状において形成されると共に、このストッパ弾性体の小径側の端部にストッパ金具が加硫接着されており、第１の取付部材が第２の取付部材に対して圧縮方向に沿って大きく変位すると、第１の取付部材がストッパ金具を介してストッパ弾性体に入力荷重を伝達してストッパ弾性体を弾性変形させると共に、ストッパ弾性体内に設けられた第２空気室内の空気を圧縮しつつ第２空気室の内容積を減少させる。

ここで、ストッパ弾性体が中空の円錐台形状において形成されていることからストッパ金具を介して圧縮方向の荷重を受けたストッパ弾性体には、剪断方向に沿った変形成分（剪断変形成分）及び圧縮方向に沿った成分（圧縮変形成分）の双方を含む弾性変形（圧縮剪断変形）が生じると共に、第２空気室が空気ばねとして作用する。これにより、特許文献３記載のトルクロッドでは、大荷重入力時にストッパ弾性体の変形抵抗が急激に増大すること及び、動ばね定数が高くなることが抑制される。
特開２００１−２００８９２号公報 再表０２／０４２６６２号公報 特開２００４−２９３６６４号公報

しかしながら、特許文献３記載のトルクロッドでは、ストッパ弾性体に弾性変化が生じた際に、その弾性変形には剪断変形成分及び圧縮変形成分の双方が含まれており、ストッパ弾性体における変形量の増加に従って変形成分中に占める圧縮変形成分の比率が増加する。このことから、ストッパ弾性体の変形量がある程度まで大きくなると、入力荷重の増加に対するストッパ弾性体の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大してしまい、ロール方向へ変位するパワーユニットと車体との間における衝撃荷重及び振動に対する遮断性が不十分になる。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、ストッパ弾性体の変形量が大きいものとなる大荷重入力時に、入力荷重の増加に対するストッパ弾性体の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することを効果的に抑制できる防振支持装置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に係る防振支持装置は、振動発生部を振動受部側に弾性的に連結すると共に、振動発生部から振動受部へ入力する負荷荷重を支持する防振支持装置であって、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、振動発生部及び振動受け部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配置され、前記第１又は第２の取付部材へ所定の荷重入力方向に沿って入力する負荷荷重により弾性変形する主弾性体と、前記荷重入力方向に沿って前記第１の取付部材に対向するように配置されたストッパ部材と、前記ストッパ部材における前記荷重入力方向に直交する荷重直交方向に沿った両端部にそれぞれ形成され、前記荷重入力方向に沿って延在する平面により形成された荷重伝達面と、前記第２の取付部材に、前記荷重伝達面に対向し、かつ前記荷重入力方向に沿って延在する平面により形成された荷重受け面と、前記荷重伝達面と前記荷重受け面とにそれぞれ固着されて、前記ストッパ部材と前記第２の取付部材とをそれぞれ弾性的に連結するゴム製のストッパ弾性体と、を有することを特徴とする。

本発明の請求項１に係る防振支持装置の作用を以下に説明する。

請求項１に係る防振支持装置では、ストッパ弾性体が、ストッパ部材の荷重伝達面と第２の取付部材の前記荷重受け面とにそれぞれ固着されて、ストッパ部材と第２の取付部材とをそれぞれ弾性的に連結している。ここで、荷重伝達面は、荷重入力方向に沿って第１の取付部材に対向するように配置されたストッパ部材における荷重直交方向に沿った両端部に形成され、荷重入力方向に沿って延在する平面により形成されており、荷重受け面は、第２の取付部材に第１の荷重伝達面に対向し、かつ荷重入力方向に沿って延在する平面により形成されている。

これにより、請求項１に係る防振支持装置では、第１の取付部材又は第２の取付部材へ荷重入力方向に沿った負荷荷重が入力し、荷重入力方向に沿って主弾性体が弾性変形すると、第１の取付部材が荷重入力方向に沿って第２の取付部材に対して相対的に変位する。このとき、第１の取付部材の荷重入力方向に沿った変位量が、荷重入力方向に沿ったストッパ部材と第１の取付部材との初期間隔以上になると、第１の取付部材がストッパ部材に当接し、ストッパ部材を介して負荷荷重がストッパ弾性体に伝達される。

負荷荷重が伝達されたストッパ弾性体は、ストッパ部材の荷重伝達面と第２の取付部材の荷重受け面との間で荷重入力方向に沿って弾性変形する。このとき、荷重伝達面及び荷重受け面がそれぞれ荷重入力方向に沿って延在する平面により形成されていることから、ストッパ弾性体に生じる弾性変形を剪断変形成分を主要成分とするものとし、剪断変形成分に対して僅かな圧縮・引張り変形成分を副次成分として含むものにでき、しかも圧縮方向の負荷荷重が増加しても圧縮・引張り変形成分の比率が急激に増加することを防止できるので、ストッパ弾性体の変形量が大きい大荷重入力時にも、入力荷重の増加に対するストッパ弾性体の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することを防止できる。

また、本発明の請求項２に係る防振支持装置は、振動発生部を振動受部側に弾性的に連結すると共に、振動発生部から振動受部へ入力する負荷荷重を支持する防振支持装置であって、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、振動発生部及び振動受け部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配置され、前記第１又は第２の取付部材へ所定の荷重入力方向に沿って入力する負荷荷重により弾性変形する主弾性体と、前記荷重入力方向に沿って前記第１の取付部材に対向するように配置されたストッパ部材と、前記ストッパ部材における前記荷重入力方向に直交する荷重直交方向に沿った両端部にそれぞれ形成され、該荷重直交方向と交差する方向へ延在する荷重伝達面と、前記第２の取付部材に、前記荷重伝達面に対向し、かつ該第１の荷重伝達面と平行となるように形成された荷重受け面と、前記荷重伝達面と前記荷重受け面とにそれぞれ固着されて、前記ストッパ部材と前記第２の取付部材とをそれぞれ弾性的に連結するゴム製のストッパ弾性体と、前記ストッパ部材に、前記荷重入力方向に沿って前記第２の取付部材側へそれぞれ延出するように設けられた一対の荷重伝達部と、前記荷重伝達部における前記荷重直交方向に沿って外側の端部及び内側の端部に、それぞれ前記荷重伝達面として形成された第１の荷重伝達面及び第２の荷重伝達面と、前記第２の取付部材に、先端側が前記荷重入力方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記荷重伝達部の間に挿入されるように設けられた荷重受け部と、前記第２の取付部材に、前記荷重直交方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記第１の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第１の荷重受け面と、前記荷重受け部に、前記荷重直交方向に沿って一対の前記第２の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第２の荷重受け面と、前記ストッパ弾性体に、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面とにそれぞれ固着される第１の弾性連結部と、前記ストッパ弾性体に、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面とにそれぞれ固着される第２の弾性連結部と、を有することを特徴とする。

また本発明の請求項３に係る防振支持装置は、請求項１記載の防振装置において、前記ストッパ部材に、前記荷重入力方向に沿って前記第２の取付部材側へそれぞれ延出するように設けられた一対の荷重伝達部と、前記荷重伝達部における前記荷重直交方向に沿って外側の端部及び内側の端部に、それぞれ前記荷重伝達面として形成された第１の荷重伝達面及び第２の荷重伝達面と、前記第２の取付部材に、先端側が前記荷重入力方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記荷重伝達部の間に挿入されるように設けられた荷重受け部と、前記第２の取付部材に、前記荷重直交方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記第１の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第１の荷重受け面と、前記荷重受け部に、前記荷重直交方向に沿って一対の前記第２の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第２の荷重受け面と、前記ストッパ弾性体に、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面とにそれぞれ固着される第１の弾性連結部と、前記ストッパ弾性体に、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面とにそれぞれ固着される第２の弾性連結部と、を有することを特徴とする。

また本発明の請求項４に係る防振支持装置は、請求項１〜３のいずれか１項記載の防振支持装置において、前記荷重入力方向に対する前記荷重伝達面の角度をθ２、前記荷重入力方向に対する前記荷重受け面の角度をθ３とすると、０°≦θ２≦４５°、かつ、０°≦θ３≦４５°であることを特徴とする。

以上説明したように、本発明の防振支持装置によれば、ストッパ弾性体の変形量が大きいものとなる大荷重入力時に、入力荷重の増加に対するストッパ弾性体の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することを効果的に抑制できる。

本発明の第１の実施形態に係るトルクロッドの構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るトルクロッドの構成を示す平面図である。 図１Ｂに示される切断線ＩＩ−ＩＩに沿ったトルクロッドの側断面図である。 図１に示されるトルクロッドに圧縮方向の負荷荷重が入力して内筒金具がストッパ金具へ当接した状態を示す側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るトルクロッドの構成を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るトルクロッドに対して圧縮方向及び引張り方向の負荷荷重それぞれを作用させた場合の荷重―タワミ線図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷重受け部、荷重伝達部、荷重入力部の角度関係を示す図である。

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]
（実施形態の構成）
図１Ａ、図１Ｂ、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、ミッション等を含んで構成されるパワーユニット（図示省略）を車体にマウントする防振支持装置の一種であって、例えば、複数のエンジンマウントにより車体から吊り下げられた状態で支持された横置き型のパワーユニットを車体側に弾性的に連結する。このとき、トルクロッド１０は、パワーユニットの後端側と車体との間に介装され、パワーユニットのトルク反力によりパワーユニットが主としてロール方向へ変位することを制限する。

図２に示されるように、トルクロッド１０には、第２の取付部材として環状に形成された外筒金具１２が設けられると共に、この外筒金具１２の内周側に第１の取付部材として筒状の内筒金具１４が配置されている。なお、図中、符号Ｓは内筒金具１４の軸心を示しており、この軸心Ｓに沿った方向を装置の軸方向として以下の説明を行う。また符号Ｈは装置の高さ方向、符号Ｌは装置の長さ方向をそれぞれ示しており、これらの高さ方向Ｈ及び長さ方向Ｌは、トルクロッド１０が車両に取り付けられた状態で、車両における上下方向及び前後方向とそれぞれ実質的に一致している。

外筒金具１２には、図２に示されるように、軸直角方向に沿った断面形状が略矩形状とされたフレーム部１６が設けられると共に、フレーム部１６の上端部から軸方向に沿って車両後側へ突出するブラケット部１８及び、フレーム部１６の下端部から軸直角方向に沿って車両下側へ突出するブラケット部２０が一体的に形成されている。内筒金具１４には、フレーム部１６の内周側に断面形状が略卵状とされた中空部２２が形成されており、この中空部２２は、その長手方向（長径方向）が装置の長さ方向と一致しており、高さ方向に沿った開口幅が相対的に車両後側で広く、車両前側で狭くなっている。

一対のブラケット部１８、２０には、それぞれ外筒金具１２の軸方向へ貫通する連結穴２４，２６が穿設されている。外筒金具１２は、一対のブラケット部１８、２０の連結穴２４，２６をそれぞれ挿通するボルト（図示省略）を介して車体側に締結固定される。

図２に示されるように、内筒金具１４は略台形状とされており、その高さ方向が車両前後方向と一致している。内筒金具１４は、装置の高さ方向に沿った幅が車両後側から前側へ向ってテーパ状に狭くなっている。ここで、内筒金具１４は、中空部２２内における長径方向中心に対して車両後側に配置されている。また内筒金具１４は、高さ方向に沿った両側の側端面がそれぞれ荷重伝達面２８とされており、これら一対の荷重伝達面２８は、それぞれ装置の長さ方向に対して傾斜した平面により形成されている。内筒金具１４には、中心部に軸方向へ貫通する円形の連結穴３０が穿設されている。

外筒金具１２には、その内周面における高さ方向に沿った両端側にそれぞれ一対の荷重伝達面２８と略平行な平面からなる荷重受け面３４が形成されている。これら一対の荷重受け面３４は、それぞれ一対の荷重伝達面２８に対して車両前側に偏移して配置されている。

トルクロッド１０には、外筒金具１２と内筒金具１４との間に主弾性体３６が配置されている。主弾性体３６は断面形状が全体として車両前側へ向かって開口する略Ｖ字状とされている。主弾性体３６には、荷重受け面３４と荷重伝達面２８との間に断面形状が略菱形とされた本体部３８が形成されている。本体部３８は、高さ方向に沿った両端面がそれぞれ外筒金具１２の荷重受け面３４と内筒金具１４の荷重伝達面２８とに加硫接着され、内筒金具１４を外筒金具１２に弾性的に連結している。これにより、トルクロッド１０では、内筒金具１４又は外筒金具１２に車両の前後方向に沿った荷重が入力すると、主弾性体３６における一対の本体部３８がそれぞれ弾性変形する。このとき、本体部３８に生じる弾性変形は、剪断変形成分を主要成分とし、圧縮・引張り変形成分を副次成分とする剪断圧縮変形となる。

主弾性体３６には、内筒金具１４の前端面に加硫接着された被覆部４０が一体的に形成されると共に、中空部２２内周面における車両後側の領域に加硫接着される被覆部４２が一体的に形成されている。また主弾性体３６には、内筒金具１４の後端側に加硫接着されるクッション部４４が一体的に形成されている。クッション部４４は、後端側の部分が断面三角形状とされて頂部を車両後側へ突出させている。このとき、クッション部４４は、主弾性体３６が弾性変形していない中立状態で、その頂部を中空部２２の内周面に加硫接着された被覆部４２と所定の間隔ＧＦを空けて対向させる。

図２に示されるように、トルクロッド１０には、中空部２２内に内筒金具１４に対向するようにストッパ金具４６が配置されている。ストッパ金具４６は、中空部２２内における長径方向中心に対して車両前側に配置されており、中空部２２内で内筒金具１４の先端面と対向している。ストッパ金具４６は、断面形状が車両前側へ向って開いたコ字状に形成されており、例えば、細長い金属板がプレス加工されることにより製造されている。ストッパ金具４６には、車両後側の先端部に高さ方向へ延在する平板状の当接プレート部５０が設けられると共に、この当接プレート部５０の高さ方向に沿った両端部からそれぞれ車両後側へ延出する荷重伝達部５２が屈曲形成されている。

荷重伝達部５２は、装置の高さ方向に沿った外側及び内側の面がそれぞれ第１荷重伝達面５４及び第２荷重伝達面５６とされており、これらの荷重伝達面５４、５６は、それぞれ装置の長さ方向Ｌ（荷重入力方向Ｌ）と平行に延在する平面により形成されている。

図２に示されるように、外筒金具１２には、中空部２２の内周面にストッパ金具４６における一対の第１荷重伝達面５４にそれぞれ対向するように第１荷重受け面５８が形成されている。これら一対の第１荷重受け面５８は、それぞれ一対の第１荷重伝達面５４と平行な平面により形成されている。

また外筒金具１２には、中空部２２の内周面における前端部から車両後側へ延出するプレート状の荷重受け部６０が一体的に形成されており、この荷重受け部６０は、その先端側がストッパ金具４６における一対の荷重伝達部５２の間に挿入されている。荷重受け部６０は高さ方向に沿った上面及び下面がそれぞれ第２荷重受け面６２とされており、これら一対の第２荷重受け面６２は、それぞれストッパ金具４６における一対の第２荷重伝達面５６に対向しており、第２荷重伝達面５６と平行な平面により形成されている。また荷重受け部６０の先端面は、装置の長さ方向に沿って当接プレート部５０の後端面に加硫接着された第１被覆部７０と所定の間隔ＧＬ１を空けて対向している。

トルクロッド１０には、外筒金具１２とストッパ金具４６との間にストッパ弾性体６４が配置されている。ストッパ弾性体６４は断面形状が全体として車両前側へ向かって開口する略Ｖ字状とされている。ストッパ弾性体６４には、第１荷重伝達面５４と第１荷重受け面５８との間に断面形状が略菱形とされた外側本体部６６が形成されると共に、第２荷重伝達面５６と第２荷重受け面６２との間に断面形状が略菱形とされた内側本体部６８が形成されている。

外側本体部６６は、高さ方向に沿った両端面がそれぞれ第１荷重伝達面５４と第１荷重受け面５８とに加硫接着され、ストッパ金具４６の荷重伝達部５２を外筒金具１２に弾性的に連結している。内側本体部６８は、高さ方向に沿った両端面がそれぞれ第２荷重伝達面５６と第２荷重受け面６２とに加硫接着され、ストッパ金具４６の荷重伝達部５２を外筒金具１２の荷重受け部６０に弾性的に連結している。

またストッパ弾性体６４には、ストッパ金具４６における先端面及び後端面に加硫接着された薄膜状の第１被覆部７０が一体的に形成されると共に、中空部２２内周面における荷重受け部６０と第１荷重受け面５８との間の領域に加硫接着された薄膜状の第２被覆部７２が一体的に形成されている。

トルクロッド１０では、主弾性体３６が弾性変形していない中立状態で、当接プレート部５０の後端面に加硫接着された第１被覆部７０が内筒金具１４の先端面に加硫接着された被覆部４０に所定の間隔ＧＲを空けて対向する。

図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、トルクロッド１０には、軸方向に沿って内筒金具１４を挟むように一対の連結アーム７４が設けられている。一対の連結アーム７４は、それぞれ装置の長さ方向へ細長いプレート状に形成されている。連結アーム７４には、車両後側の先端部に軸方向へ貫通する連結穴７６が穿設されると共に、前端部に軸方向へ貫通する連結穴７８が穿設されている。一対の連結アーム７４は、それぞれ先端部における軸方向内側を内筒金具１４の一方及び他方の端面へ当接させると共に、連結穴７６を内筒金具１４の連結穴３０と一致させている。一対の連結アーム７４における連結穴７６及び内筒金具１４の連結穴３０にはボルト８０が挿入され、一方の連結穴７６から突出したボルト８０の先端部にはナット８２が捻じ込まれる。これにより、一対の連結アーム７４は、先端部がそれぞれボルト８０及びナット８２を介して内筒金具１４に連結固定される。

トルクロッド１０では、一対の連結アーム７４の前端部が連結穴７８内へ挿入されたボルト（図示省略）を介してパワーユニット側へ連結される。これにより、車両では、エンジン、ミッション等を含んで構成されるパワーユニットがトルクロッド１０により車体側へ弾性的に連結される。このとき、トルクロッド１０は、その先端部がパワーユニットの車両後側の後端部であって、クランクシャフトに対して上側又は下側の部位に連結固定される。これにより、車両が加速又は減速した際に、パワーユニットが慣性主軸であるクランクシャフトを中心としてローリング方向のトルク反力を発生させると、このトルク反力は、トルクロッド１０における長さ方向（車両の前後方向）に略一致する負荷荷重として内筒金具１４に伝達される。このとき、本実施形態では、パワーユニットが、車両加速時にトルクロッド１０へ圧縮方向（図２の矢印ＤＣ方向）の負荷荷重を作用させ、車両減速時にトルクロッド１０へ引張り方向（図２の矢印ＤＳ方向）の負荷荷重を作用させるものとする。

なお、本実施形態とは逆に、トルクロッド１０における外筒金具１２をパワーユニット側に連結固定すると共に、一対の連結アーム７４を車体側に連結固定するようにしても良い。

（実施形態の作用）
次に、上記のように構成された本発明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は、パワーユニットから内筒金具１４へロール方向の負荷荷重が入力すると、内筒金具１４と外筒金具１２との間で主弾性体３６を車両の前後方向に沿って弾性変形させる。これにより、トルクロッド１０は、パワーユニットから負荷荷重を吸収し、負荷荷重の車体への伝達を阻止すると共に、弾性変形した主弾性体３６の復元力をパワーユニットに対して反力として作用させ、この復元力によりパワーユニットのロール方向への変位を抑制する。

このとき、トルクロッド１０では、車両の定常的な運転時にパワーユニットから生じるロール方向に沿ったアイドル振動等の振動が入力する場合には、主弾性体３６が弾性変形することにより、この振動を減衰吸収して車体への伝達を防止すると共に、主弾性体３６の減衰力によりパワーユニットの変位増加を抑制する。

一方、車両の急減速に伴って、トルクロッド１０にパワーユニットから衝撃荷重や大きな引張り方向の負荷荷重が入力した場合には、主弾性体３６には間隔ＧＦ（図２参照）に対応する変形量以上の大きな引張り方向への弾性変形が生じる。すなわち、内筒金具１４が外筒金具１２に対して車両後側へ間隔ＧＦ以上相対変位する。これにより、主弾性体３６のクッション部４４が外筒金具１２に加硫接着された被覆部４２に圧接しつつ圧縮変形する。トルクロッド１０では、圧縮変形したクッション部４４が大きな負荷荷重に対抗する大きな復元力を発生させることにより、内筒金具１４の車両後側の相対変位が制限される。従って、トルクロッド１０は、引張り方向への負荷荷重を発生させるパワーユニットのロール方向への変位を間隔ＧＦ及びクッション部４４の圧縮変形量との総和に対応する範囲内に制限する。

また車両の急加速に伴って、トルクロッド１０にパワーユニットから衝撃荷重や大きな圧縮方向の負荷荷重が入力した場合には、主弾性体３６には圧縮方向へ間隔ＧＲ（図２参照）に対応する変形量以上の大きな弾性変形が生じる。すなわち、内筒金具１４が外筒金具１２に対して車両前側へ間隔ＧＲ以上相対変位する。これにより、図３に示されるように、内筒金具１４の後端面が被覆部４０及び第１被覆部７０を介してストッパ金具４６の当接プレート部５０に当接し、ストッパ金具４６を介して、圧縮方向の負荷荷重がストッパ弾性体６４における外側本体部６６及び内側本体部６８に伝達される。圧縮方向の負荷荷重を受けた外側本体部６６及び内側本体部６８は、それぞれ圧縮方向へ弾性変形して、変形量に対応する復元力を内筒金具１４に反力として作用させ、内筒金具１４の車両前側への相対変位を制限する。従って、トルクロッド１０は、圧縮方向への負荷荷重を発生させるパワーユニットのロール方向への変位を間隔ＧＲ及び本体部６６、６８の弾性変形量との総和に対応する範囲内に制限する。

本実施形態に係るトルクロッド１０では、ストッパ弾性体６４における外側本体部６６が、ストッパ金具４６における第１荷重伝達面５４と外筒金具１２の第１荷重受け面５８とにそれぞれ加硫接着されると共に、内側本体部６８がストッパ金具４６における第２荷重伝達面５６と外筒金具１２の第２荷重受け面６２とにそれぞれ加硫接着されており、ストッパ弾性体６４の外側本体部６６及び内側本体部６８がそれぞれストッパ金具４６と外筒金具１２とを弾性的に連結している。

ここで、第１荷重伝達面５４及び第２荷重伝達面５６は、それぞれ負荷荷重の入力方向と平行に延在する平面により形成されており、第１荷重受け面５８及び第２荷重受け面６２も、それぞれ負荷荷重の入力方向と平行に延在する平面により形成されている。これにより、トルクロッド１０では、内筒金具１４へ圧縮方向の負荷荷重が入力し、この負荷荷重により主弾性体３６が弾性変形すると、内筒金具１４が外筒金具１２に対して荷重入力方向（装置の長さ方向）に沿って車両前側へ相対的に変位する。このとき、内筒金具１４の変位量が間隔ＧＲ以上になると、被覆部４０及び第１被覆部７０を介して内筒金具１４がストッパ金具４６における当接プレート部５０に当接し、ストッパ金具４６を介して負荷荷重がストッパ弾性体６４における外側本体部６６及び内側本体部６８に伝達される。

トルクロッド１０では、圧縮方向の負荷荷重が伝達された外側本体部６６が第１荷重伝達面５４と第１荷重受け面５８との間との間で圧縮方向へ弾性変形すると共に、内側本体部６８が第２荷重伝達面５６と第２荷重受け面６２との間との間で圧縮方向へ弾性変形する。このとき、ストッパ金具４６における荷重伝達面５４、５６及び外筒金具１２における荷重受け面５８、６２がそれぞれ負荷荷重の入力方向（荷重入力方向Ｌ）と平行な平面により形成されている。これにより、ストッパ弾性体６４における外側本体部６６及び内側本体部６８にそれぞれ生じる弾性変形を、剪断変形成分を主要成分とするものとし、剪断変形成分に対して僅かな圧縮・引張り変形成分を副次成分として含むものにできるので、ストッパ弾性体６４の変形成分が圧縮変形成分を主要成分となる場合と比較し、圧縮方向の負荷荷重が増加しても圧縮・引張り変形成分の比率が急激に増加することを効果的に抑制でき、ストッパ弾性体６４の変形量が大きい大荷重入力時にも、入力荷重の増加に対するストッパ弾性体６４の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することを防止できる。

この結果、本実施形態に係るトルクロッド１０によれば、圧縮方向に沿って大きな負荷荷重が入力し、内筒金具１４の荷重入力方向に沿った変位量の増加をストッパ金具４６及びストッパ弾性体６４により制限する際に、ストッパ弾性体６４の圧縮方向への弾性変形量が大きなものになっても、ストッパ弾性体６４の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することを防止できるので、パワーユニットと車体との間における衝撃荷重及び振動に対する遮断性が急激に低下することを防止できる。

なお、車両では、パワーユニットがロール方向へ変位した際にパワーユニットが車体へ干渉することを確実に防止するため、パワーユニットのロール方向への変位量に限界値が設定されている。従って、トルクロッド１０に対しては、圧縮方向の負荷荷重が入力した際に、パワーユニットのロール変位量を前記限界値以下に制限することが要求される。本実施形態に係るトルクロッド１０では、圧縮方向に沿って過大な負荷荷重が入力し、内筒金具１４から伝達される負荷荷重によりストッパ金具４６が間隔ＧＬ１以上圧縮方向へ変位すると、第１被覆部７０を介してストッパ金具４６の当接プレート部５０が荷重受け部６０の先端面へ当接し、ストッパ金具４６及び内筒金具１４の圧縮方向への変位が阻止される。これにより、パワーユニットのロール方向への変位量が確実に所定の限界値になる。

なお、本実施形態では、第１荷重受け面５８と第１荷重伝達面５４、及び、第２荷重伝達面５６と第２荷重受け面６２が、各々平行である例で説明したが、これらは、必ずしも平行である必要はない。荷重入力の際のストッパ弾性体６４における外側本体部６６及び内側本体部６８にそれぞれ生じる弾性変形を、剪断変形成分を主要成分とする（圧縮・引張り変形成分に対して剪断変形成分が小さくならないもの）ものにすればよい。すなわち、第１荷重受け面５８と第１荷重伝達面５４との間の角度をθ１−１、第２荷重伝達面５６と第２荷重受け面６２との間の角度をθ１−２とすると、
０°≦θ１−１≦４５°であり、０°≦θ１−２≦４５°であればよい（図６参照）。ただし、圧縮・引張り変形成分に対して剪断変形成分をより大きくしてストッパ弾性体６４の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することをより効果的に防止する観点から、
０°≦θ１−１≦３０°であり、０°≦θ１−２≦３０°であることが好ましい。

また、本実施形態では、荷重入力方向Ｌに対して、第１荷重受け面５８、第１荷重伝達面５４、第２荷重伝達面５６、及び第２荷重受け面６２が、平行である例について説明したが、これらは必ずしも平行である必要はない。

ただし、荷重入力の際の圧縮変形成分に対して剪断変形成分が小さくならないために、第１荷重伝達面５４と荷重入力方向Ｌのなす角度をθ２−１、第２荷重伝達面５６と荷重入力方向Ｌのなす角度をθ２−２とすると、
０°≦θ２−１≦４５°、０°≦θ２−２≦４５°、であることが好ましく、
０°≦θ２−１≦３０°、０°≦θ２−２≦３０°、であることが、圧縮・引張り変形成分に対して剪断変形成分をより大きくしてストッパ弾性体６４の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することをより効果的に防止する観点から、より好ましい。

また、第１荷重受け面５８と荷重入力方向Ｌのなす角度をθ３−１、第２荷重受け面６２と荷重入力方向Ｌのなす角度をθ３−２すると、
θ３−１≦４５°、 θ３−２≦４５°であることが好ましく、
θ３−１≦３０°、θ３−２≦３０°、であることがより好ましい。
[第２の実施形態]
（実施形態の構成）
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９０は、ストッパ金具９２、外筒金具１２における荷重伝達面９４及びストッパ弾性体９６の構成が第１の実施形態に係るトルクロッド１０と異なっており、他の部分の構成については第１の実施形態に係るトルクロッド１０と基本的に同一になっている。このことから、本実施形態に係るトルクロッド９０では、第１の実施形態と同一の部分については同一符号を付して説明を省略する。

トルクロッド９０には、中空部２２内に内筒金具１４に対向するようにストッパ金具９２が配置されている。ストッパ金具９２は、中空部２２内における長径方向中心に対して車両前側に配置されており、装置の長さ方向に沿って内筒金具１４の前端面と対向している。ストッパ金具９２は略三角形の断面形状を有する筒状に形成されており、車両後側から前側へ向って装置の高さ方向に沿った幅がテーパ状に狭くなっている。

ストッパ金具９２は、車両後側の先端面が装置の高さ方向へ延在する平面状に形成されており、このストッパ金具９２の先端面は内筒金具１４との当接面９８とされている。またストッパ金具９２は、装置の高さ方向に沿った外側及び内側の面がそれぞれ荷重伝達面９４とされており、これら一対の荷重伝達面９４は、それぞれ装置の長さ方向（荷重入力方向）に対して傾斜した平面により形成されている。具体的には、一対の荷重伝達面９４は、これら一対の荷重伝達面９４にそれぞれ接する仮想直線ＩＬ１、ＩＬ２が圧縮方向に沿ってストッパ金具９２の下流側の交差するように傾斜しており、荷重入力方向に対する交差角θがそれぞれ０°よりも大きく、４５°以下の範囲内で適宜設定されている。

外筒金具１２には、中空部２２の内周面にストッパ金具９２における一対の荷重伝達面９４にそれぞれ対向するように荷重受け面１０２が形成されている。これら一対の荷重受け面１０２は、それぞれ一対の荷重伝達面９４と平行な平面により形成されている。

なお、荷重受け面１０２は、必ずしも平行である必要はなく、荷重伝達面９４との間の角度が０°以上、４５°以下であればよい。

トルクロッド９０には、外筒金具１２とストッパ金具９２との間にストッパ弾性体９６が配置されている。ストッパ弾性体９６は、断面形状が全体として車両前側へ向かって開口する略Ｖ字状とされている。ストッパ弾性体９６には、荷重伝達面９４と荷重受け面１０２との間に断面形状が略長方形とされた本体部１０４が形成されている。本体部１０４は、高さ方向に沿った両端面がそれぞれ荷重伝達面９４と荷重受け面１０２とに加硫接着され、ストッパ金具９２を外筒金具１２に弾性的に連結している。またストッパ弾性体９６には、ストッパ金具９２における当接面９８及び後端面に加硫接着された薄膜状の第１被覆部１０６及び第２被覆部１０８が一体的に形成されると共に、中空部２２の内周面における後端部に加硫接着されたクッション部１１０が一体的に形成されている。

トルクロッド９０では、主弾性体３６が弾性変形していない中立状態で、当接面９８に加硫接着された第１被覆部１０６が内筒金具１４の前端面に加硫接着された被覆部４０に所定の間隔ＧＲを空けて対向する。またトルクロッド９０では、ストッパ弾性体９６が弾性変形していない中立状態で、ストッパ金具９２の前端面に加硫接着された第２被覆部１０８が中空部２２の内周面に加硫接着されたクッション部１１０の先端部に所定の間隔ＧＬ２を空けて対向する。

（実施形態の作用）
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係るトルクロッド９０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９０では、内筒金具１４の荷重入力方向に沿った変位量が小さい小荷重入力時及び、車両の急減速に伴ってパワーユニットから衝撃的乃至大きな引張り方向の負荷荷重が入力した場合については、第１の実施形態に係るトルクロッド１０と同様な動作を行って、パワーユニットのロール方向への変位を抑制すると共に、振動及び衝撃が車体側へ伝達されることを防止する。

一方、トルクロッド９０では、車両の急加速に伴って、パワーユニットから衝撃的乃至大きな圧縮方向の負荷荷重が入力し、主弾性体３６に圧縮方向へ間隔ＧＲに対応する変形量以上の大きな弾性変形が生じた場合には、内筒金具１４の前端面が被覆部４０及び第１被覆部１０６を介してストッパ金具９２の当接面９８に当接し、ストッパ金具９２を介して圧縮方向の負荷荷重がストッパ弾性体９６における本体部１０４に伝達される。圧縮方向の負荷荷重を受けたストッパ弾性体９６における一対の本体部１０４は、それぞれ圧縮方向へ弾性変形して、変形量に対応する復元力を内筒金具１４に反力として作用させ、内筒金具１４の車両後側への相対変位を制限する。

本実施形態に係るトルクロッド９０では、ストッパ弾性体９６における本体部１０４が、ストッパ金具９２における荷重伝達面９４と外筒金具１２の荷重受け面１０２とにそれぞれ加硫接着され、本体部１０４がストッパ金具９２と外筒金具１２とを弾性的に連結している。ここで、荷重伝達面９４及び荷重伝達面９４は、それぞれ０°よりも大きく、４５°以下の範囲で設定された交差角θで交差する平面により形成されている。これにより、ストッパ弾性体９６における一対の本体部１０４に生じる弾性変形を剪断変形成分を主要成分とするものとし、剪断変形成分に対して少量の圧縮・引張り変形成分を副次成分として含むものにできるので、ストッパ弾性体の変形成分が圧縮変形成分を主要成分となる場合と比較し、圧縮方向の負荷荷重が増加しても圧縮・引張り変形成分の比率が急激に増加することを効果的に抑制でき、ストッパ弾性体９６の変形量が大きい大荷重入力時にも、入力荷重の増加に対するストッパ弾性体９６の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することを防止できる。

この結果、本実施形態に係るトルクロッド９０によれば、第１の実施形態に係るトルクロッド１０と同様に、圧縮方向に沿って大きな負荷荷重が入力し、内筒金具１４の荷重入力方向に沿った変位量の増加をストッパ金具９２及びストッパ弾性体９６により制限する際に、ストッパ弾性体９６の圧縮方向への弾性変形量が大きなものになっても、ストッパ弾性体９６の剛性及び動ばね定数がそれぞれ急激に増大することを防止できるので、パワーユニットと車体との間における衝撃荷重及び振動に対する遮断性が急激に低下することを防止できる。

このとき、荷重伝達面９４及び荷重受け面１０２の荷重入力方向に対する交差角θを調整（増減）することにより、ストッパ弾性体９６における弾性変形における圧縮・引張り変形成分の比率をそれぞれ変化（増減）させることができるので、例えば、交差角θを十分に小さく設定すれば、ストッパ弾性体９６における弾性変形における圧縮・引張り変形成分の比率を十分に小さくでき、剪断変形成分の比率を十分に大きいものにできる。

また、例えば、荷重伝達面９４及び荷重受け面１０２の荷重入力方向に対する交差角θを増加させるに従って、ストッパ弾性体９６における弾性変形における圧縮・引張り変形成分の比率を増加させ、圧縮方向の負荷荷重に対するストッパ弾性体９６の静ばね定数も増加して行くので、圧縮・引張り変形成分の比率をある程度増加させれば、大荷重入力時における内筒金具１４及びストッパ金具９２の圧縮方向への変位量の増加を効果的に抑制できる。

但し、ストッパ弾性体９６における弾性変形における圧縮・引張り変形成分の比率を増加させるに従って、ストッパ弾性体９６の圧縮方向への弾性変形量が大きなものになった際に、ストッパ弾性体９６の変形量の増加に伴う、ストッパ弾性体９６の剛性及び動ばね定数の増加率も増大するので、トルクロッド１０の振動及び衝撃に対する遮断性を考慮すると、交差角θは３０°以下に設定することが好ましい。

なお、本実施形態に係るトルクロッド９０では、圧縮方向に沿って過大な負荷荷重が入力し、内筒金具１４から伝達される負荷荷重によりストッパ金具９２が間隔ＧＬ２以上、圧縮方向へ変位すると、第２被覆部１０８を介してストッパ金具９２の前端面がクッション部１１０の先端部へ当接し、ストッパ金具９２及び内筒金具１４の圧縮方向への変位が阻止される。これにより、パワーユニットのロール方向への変位量が確実に所定の限界値になる。

図５には、本発明の第１の実施形態に係るトルクロッド１０に対して圧縮方向及び引張り方向の負荷荷重それぞれを作用させた場合の荷重―タワミ線図が実施例として示されている。

図５から明らかなように、トルクロッド１０に対して圧縮方向の負荷荷重を作用させ、負荷荷重を増加させていくと内筒金具１４の変位量も増加する。このとき、内筒金具１４の変位量が間隔ＧＲまで増加すると、内筒金具１４がストッパ金具４６と当接し、ストッパ金具４６を介して伝達される負荷荷重によりストッパ弾性体６４が圧縮方向へ弾性変形する。これにより、トルクロッド１０全体としてばね定数（静ばね定数）が増加するが、ストッパ金具４６が荷重受け部６０に当接する点ＰＬの直前までの広い領域で、負荷荷重の増加に伴うトルクロッド１０全体のばね定数の増加が線形的なものになっている。

産業状の利用可能性

符号の説明

Claims (4)

1. 振動発生部を振動受部側に弾性的に連結すると共に、振動発生部から振動受部へ入力する負荷荷重を支持する防振支持装置であって、
   振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
   振動発生部及び振動受け部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配置され、前記第１又は第２の取付部材へ所定の荷重入力方向に沿って入力する負荷荷重により弾性変形する主弾性体と、
   前記荷重入力方向に沿って前記第１の取付部材に対向するように配置されたストッパ部材と、
   前記ストッパ部材における前記荷重入力方向に直交する荷重直交方向に沿った両端部にそれぞれ形成され、前記荷重入力方向に沿って延在する平面により形成された荷重伝達面と、
   前記第２の取付部材に、前記荷重伝達面に対向し、かつ前記荷重入力方向に沿って延在する平面により形成された荷重受け面と、
   前記荷重伝達面と前記荷重受け面とにそれぞれ固着されて、前記ストッパ部材と前記第２の取付部材とをそれぞれ弾性的に連結するゴム製のストッパ弾性体と、
   を有することを特徴とする防振支持装置。
2. 振動発生部を振動受部側に弾性的に連結すると共に、振動発生部から振動受部へ入力する負荷荷重を支持する防振支持装置であって、
   振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
   振動発生部及び振動受け部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配置され、前記第１又は第２の取付部材へ所定の荷重入力方向に沿って入力する負荷荷重により弾性変形する主弾性体と、
   前記ストッパ部材における前記荷重入力方向に直交する荷重直交方向に沿った両端部にそれぞれ形成され、該荷重直交方向と交差する方向へ延在する荷重伝達面と、
   前記第２の取付部材に、前記荷重伝達面に対向し、かつ該第１の荷重伝達面と平行となるように形成された荷重受け面と、
   前記荷重伝達面と前記荷重受け面とにそれぞれ固着されて、前記ストッパ部材と前記第２の取付部材とをそれぞれ弾性的に連結するゴム製のストッパ弾性体と、
   前記ストッパ部材に、前記荷重入力方向に沿って前記第２の取付部材側へそれぞれ延出するように設けられた一対の荷重伝達部と、
   前記荷重伝達部における前記荷重直交方向に沿って外側の端部及び内側の端部に、それぞれ前記荷重伝達面として形成された第１の荷重伝達面及び第２の荷重伝達面と、
   前記第２の取付部材に、先端側が前記荷重入力方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記荷重伝達部の間に挿入されるように設けられた荷重受け部と、
   前記第２の取付部材に、前記荷重直交方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記第１の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第１の荷重受け面と、
   前記荷重受け部に、前記荷重直交方向に沿って一対の前記第２の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第２の荷重受け面と、
   前記ストッパ弾性体に、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面とにそれぞれ固着される第１の弾性連結部と、
   前記ストッパ弾性体に、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面とにそれぞれ固着される第２の弾性連結部と、
   を有することを特徴とする防振支持装置。
3. 前記ストッパ部材に、前記荷重入力方向に沿って前記第２の取付部材側へそれぞれ延出するように設けられた一対の荷重伝達部と、
   前記荷重伝達部における前記荷重直交方向に沿って外側の端部及び内側の端部に、それぞれ前記荷重伝達面として形成された第１の荷重伝達面及び第２の荷重伝達面と、
   前記第２の取付部材に、先端側が前記荷重入力方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記荷重伝達部の間に挿入されるように設けられた荷重受け部と、
   前記第２の取付部材に、前記荷重直交方向に沿って前記ストッパ部材における一対の前記第１の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第１の荷重受け面と、
   前記荷重受け部に、前記荷重直交方向に沿って一対の前記第２の荷重伝達面とそれぞれ対向するように、前記荷重受け面として形成された一対の第２の荷重受け面と、
   前記ストッパ弾性体に、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第１の荷重伝達面と前記第１の荷重受け面とにそれぞれ固着される第１の弾性連結部と、
   前記ストッパ弾性体に、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面との間に介装されるように設けられ、前記第２の荷重伝達面と前記第２の荷重受け面とにそれぞれ固着される第２の弾性連結部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の防振支持装置。
4. 前記荷重入力方向に対する前記荷重伝達面の角度をθ２、前記荷重入力方向に対する前記荷重受け面の角度をθ３とすると、０°≦θ２≦４５°、かつ、０°≦θ３≦４５°であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の防振支持装置。

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