JP5619652B2 - 防振連結ロッド - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンを車体に対して防振しながら連結するトルクロッド等として用いることのできる防振連結ロッドに関するものである。

自動車の車体と振動発生源であるエンジンとの間には、エンジンのロール方向の動きや振動を抑制するためにトルクロッドと称される防振連結ロッドが設けられている。

かかる防振連結ロッドとして、例えば、長手方向の一端部に設けられた第１筒部と、長手方向の他端部に設けられた第２筒部と、第１筒部と第２筒部とを連結するロッド本体と、第１内筒と第１ゴム状弾性部とを備えて第１筒部内に設けられた第１防振ブッシュと、第２内筒と第２ゴム状弾性部とを備えて第２筒部内に設けられた第２防振ブッシュとを備え、第１内筒及び第２内筒を取付部材としてエンジンや車体に取り付けられるものが知られている（下記特許文献１参照）。

ところで、防振連結ロッドにおいては、近年の自動車の高出力化に伴い高耐久性の要求が高くなっているとともに、乗り心地や操縦安定性などの特性の好適化を図るためにゴム状弾性部のバネ定数を簡単に調整可能であることが求められている。

特開２００１−２９４３２号公報

本発明は上記の点を考慮してなされたものであり、バネ定数を簡単に調整することができるとともに、耐久性を向上することができる防振連結ロッドを提供することを目的とする。

本発明に係る防振連結ロッドは、長手方向の一端部に設けられた第１筒部と、長手方向の他端部に設けられた第２筒部と、前記第１筒部と前記第２筒部とを連結するロッド本体と、第１内筒と前記第１内筒の外周部を覆う第１ゴム状弾性部とを備えて前記第１筒部内に設けられた第１防振ブッシュと、第２内筒と前記第２内筒の外周部を覆う第２ゴム状弾性部とを備えて前記第２筒部内に設けられた第２防振ブッシュとを備え、前記ロッド本体が、第１金属板と、前記第１金属板に重ね合わせられた第２金属板とをかしめ固定してなる防振連結ロッドにおいて、前記第１ゴム状弾性部は、前記第１内筒の外周面における互いに対向する位置から径方向外方に突出する一対の凸部を備え、前記一対の凸部は、前記第１内筒の軸方向及び前記凸部の突出方向に平行な平面をなした一対の第１側面部と、前記第１内筒の軸方向に垂直な平面をなした一対の第２側面部と、前記凸部の突出方向に対して垂直は平面をなした先端面とを備え、前記第１筒部は、前記一対の凸部が嵌り込む一対の収容部を備え、前記一対の収容部は、前記第１側面部、前記第２側面部、及び前記先端面に垂直で、かつ、互いに垂直な３つの方向から前記一対の凸部を圧縮することを特徴とする。

また、上記した本発明の防振連結ロッドにおいて、前記一対の収容部が、前記第１内筒と前記第２内筒とを結ぶ直線を対称軸とする線対称位置に設けられてもよく、また、前記直線の延びる方向において前記第１ゴム弾性体と前記第１筒部との間に間隙が形成されてもよい。

本発明によれば、バネ定数を簡単に調整することができるとともに、耐久性に優れた防振連結ロッドを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る防振連結ロッドの平面図である。 本発明の一実施形態に係る防振連結ロッドの分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第１金属板と第２金属板を重ね合わせた状態の斜視図である。 （ａ）が第１金属板と第２金属板を重ね合わせた状態の平面図であり、（ｂ）が第１防振ブッシュの平面図である。 （ａ）が図４のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）が第１防振ブッシュの側面図である。 本発明の一実施形態に係る防振連結ロッドの組み立て方法を示す分解斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態の防振連結ロッド１０は、自動車の車体と振動発生源であるエンジンとの間に組付けられて、エンジンのロール方向の動きや振動を抑制するトルクロッドである。

この防振連結ロッド１０は、図１及び図２に示すように、第１筒部１２と第２筒部１４とを備えたロッド本体１６と、第１筒部１２に設けられた第１防振ブッシュ１８と、第２筒部１４内に設けられた第２防振ブッシュ２０とからなる。

第１防振ブッシュ１８は、第１筒部１２内に軸平行に配された第１内筒２２と、第１内筒２２の外周面を覆い第１内筒２２と第１筒部１２の間に介設された第１ゴム状弾性部２４とから構成される。

第１内筒２２は、鉄、鋼やアルミニウムなどの金属製の円筒状の部材であり、車体とエンジンのいずれか一方、例えば車体側に連結される。第１ゴム状弾性部２４は、第１内筒２２の外周面に一体に加硫接着されたもので、第１内筒２２の外周面における互いに対向する位置から径方向外方に突出する一対の凸部２６を備える。

一対の凸部２６は、それぞれ第１内筒２２の軸心Ｏ１方向及び凸部２６の突出方向に平行な平面をなした一対の第１側面部２６−１と、第１内筒２２の軸心Ｏ１に垂直な平面をなした一対の第２側面部２６−２と、凸部２６の突出方向に対して垂直は平面をなした先端面２７とを備えた略角柱状をなしている。

第２防振ブッシュ２０は、円筒状に設けられた第２筒部１４内に軸平行かつ同軸状に配された第２内筒２８と、第２内筒２８の外周面を覆い第２内筒２８と第２筒部１４の間に介設された第２ゴム状弾性部３０とから構成される。

第２内筒２８は、第１内筒２２と同様、鉄、鋼やアルミニウムなどの金属製の円筒状の部材であり、車体とエンジンのいずれか一方、例えばエンジン側に連結される。第２ゴム状弾性部３０は、第２内筒２８の外周面に一体に加硫接着されたもので、第２内筒２８の軸方向の中央部に径方向外方へ膨出する環状の膨出部３２を備える。

ロッド本体１６は、長手方向Ｌの一端部に第１防振ブッシュ１８を保持する第１筒部１２と、他端部に第２防振ブッシュ２０を保持する第２筒部１４と、第１筒部１２及び第２筒部１４を連結する連結部１５とを備え、互いに同一形状をなした第１金属板３４と第２金属板３６とを重ね合わせることで形成されている。

詳細には、図２及び図４に示すように、第１筒部１２は、開口部が角を丸めた矩形状をなした筒形状に設けられており、その内周面に外方へ陥没する一対の第１ゴム収容部３８が設けられている。

この一対の第１ゴム収容部３８は、第１筒部１２に設けられた第１防振ブッシュ１８の第１内筒２２の軸心Ｏ１と、第２筒部１４に設けられた第２防振ブッシュ２０の第２内筒２８の軸心Ｏ２とを結ぶ直線（以下、中心線という）Ｃを対称軸とする線対称位置、言い換えれば、中心線Ｃ及び第１筒部１２の軸方向に対して垂直な方向（以下、防振連結ロッド１０の幅方向という）Ｗに対向配置されている。

一対の第１ゴム収容部３８は、第１防振ブッシュ１８の第１ゴム状弾性部２４に設けられた凸部２６が嵌り込み第１防振ブッシュ１８を保持する凹形状をなしており、具体的には、図５及び図６に示すように、中心線Ｃに垂直な平面を有し凸部２６の第１側面部２６−１を挟持する一対の第１側壁３８−１と、第１筒部１２の軸方向に垂直な平面を有し凸部２６の第２側面部２６−２を挟持する一対の第２側壁３８−２と、防振連結ロッド１０の幅方向Ｗに対して垂直な平面をなした底部３９とを備える。

一対の第１ゴム収容部３８は、第１ゴム収容部３８の底部３９同士の間隔Ａ１が第１防振ブッシュ１８に設けられた一対の凸部２６の先端面２７同士の距離Ｂ１より小さく設けられている。また、第１ゴム収容部３８は、一対の第１側壁３８−１の間隔Ａ２が、第１防振ブッシュ１８の凸部２６に設けられた一対の第１側面部２６−１の距離Ｂ２より小さく、一対の第２側壁３８−２の間隔Ａ３が、第１防振ブッシュ１８の凸部２６に設けられた一対の第２側面部２６−２の距離Ｂ３より小さく設けられている。

このような第１筒部１２は、中心線Ｃの延びる方向において第１防振ブッシュ１８の第１ゴム状弾性部２４と第１筒部１２の内周面との間に間隙１３を設けつつ、一対の第１ゴム収容部３８で第１防振ブッシュ１８を保持する。

第２筒部１４は、円筒状に設けられており、その内周面に外方へ陥没する環状の第２ゴム収容部４０が設けられている。第２ゴム収容部４０は、第２防振ブッシュ２０の第２ゴム状弾性部３０に設けられた環状の膨出部３２が嵌り込み、第２防振ブッシュ２０を保持する。

第１筒部１２と第２筒部１４とを連結する連結部１５には、第１金属板３４及び第２金属板３６を貫通する貫通孔６０が複数（本実施形態では２つ）設けられている。２つの貫通孔６０は、中心線Ｃを対称軸とする線対称位置に、つまり、２つの貫通孔６０を結ぶ直線が中心線Ｃに直交し、かつ、中心線Ｃまでの距離が等しい位置に設けられている。

ロッド本体１６を構成する第１金属板３４は、図２〜図４に示すように、金属板を所定形状にプレス成形したものであり、その長手方向Ｌの一端部に角を丸めた矩形状の第１矩形孔部４２が、他端部に円形状の第１円孔部４６がそれぞれ穿設されるとともに、第１矩形孔部４２と第１円孔部４６との間に２つの貫通孔６０ａが穿設されている。

第１矩形孔部４２の周縁部にはロッド本体１６の外方（つまり、第１金属板３４に重ね合わせた第２金属板３６から離れる方向）へ立ち上がる第１筒部分１２ａが形成されている。第１筒部分１２ａには、第１筒部分１２ａの外方に陥没するとともに第２金属板３６との合わせ面へ開口する第１ゴム収容部分３８ａが設けられている。

第１円孔部４６の周縁部には、ロッド本体１６の外方へ立ち上がる第２筒部分１４ａが形成されている。第２筒部分１４ａには、第１円孔部４６の周縁部から先端側に行くほど径方向内方に傾斜するテーパ状の第２ゴム収容部分４０ａが設けられている。

また、第２金属板３６は、金属板を第１金属板３４と同一形状にプレス成形したものであり、具体的には、図２〜図４に示すように、その長手方向Ｌの一端部に角を丸めた矩形状の第２矩形孔部４４が、他端部に円形状の第２円孔部４８がそれぞれ穿設されるとともに、第２矩形孔部４４と第２円孔部４８との間に２つの貫通孔６０ｂが穿設されている。

第２矩形孔部４４の周縁部にはロッド本体１６の外方（つまり、第２金属板３６に重ね合わせた第１金属板３４から離れる方向）へ立ち上がる第１筒部分１２ｂが形成されている。第１筒部分１２ｂには、第１筒部分１２ａの外方に陥没するとともに第１金属板３４との合わせ面へ開口する第１ゴム収容部分３８ｂが設けられている。

第２円孔部４８の周縁部には、ロッド本体１６の外方へ立ち上がる第２筒部分１４ｂが形成されている。第２筒部分１４ｂには、第２円孔部４８の周縁部から先端側に行くほど径方向内方に傾斜するテーパ状の第２ゴム収容部分４０ｂが設けられている。

そして、図４に示すように、第１金属板３４と、第１金属板３４に対して中心線Ｃを回転対称軸として表裏反転させて配置した第２金属板３６とを重ね合わせることで、第１ゴム収容部分３８ａと第１ゴム収容部分３８ｂを連結してなる第１ゴム収容部３８を備えた第１筒部１２が第１筒部分１２ａ及び第１筒部分１２ｂから形成されるとともに、第２ゴム収容部分４０ａと第２ゴム収容部分４０ｂを連結してなる第２ゴム収容部４０を備えた第２筒部１４が第２筒部分１４ａ及び第２筒部分１４ｂから形成される。

このように重ね合わせた２枚の金属板３４，３６は、第１金属板３４に設けられた複数（本実施形態では４つ）の第１かしめ部５０と、第２金属板３６に設けられた複数（本実施形態では４つ）の第２かしめ部５２によってかしめ固定され、ロッド本体１６を形成する。

以上のような構成の防振連結ロッド１０を組み立てるには、まず、図７に示すように、第１金属板３４及び第２金属板３６のいずれか一方（例えば、ここでは第２金属板３６）に設けられた２つの貫通孔６０ｂに位置決めピン６２をそれぞれ挿通する。この位置決めピン６２は、貫通孔６０ａ及び貫通孔６０ｂに隙間なく嵌る寸法に設けられており、第２金属板３６の位置ずれを防止する。

次いで、位置決めピン６２に挿通された第２金属板３６の第１ゴム収容部分３８ｂに第１防振ブッシュ１８の凸部２６を配設するとともに、第２ゴム収容部分４０ｂに第２防振ブッシュ２０の膨出部３２を配設する。その際、第１ゴム収容部３８の底部３９同士の間隔Ａ１が一対の凸部２６の先端面２７同士の距離Ｂ１より小さく設けられるとともに、第１ゴム収容部３８を構成する一対の第１側壁３８−１の間隔Ａ２が凸部２６に設けられた一対の第１側面部２６−１の距離Ｂ２より小さく設けられているため、凸部２６が中心線Ｃに沿った方向及び防振連結ロッド１０の幅方向Ｗに予圧縮された状態で第１ゴム収容部分３８ｂに嵌り込む。

なお、特に図示しないが、第２金属板３６を載置する載置台には、上記した位置決めピン６２以外にも、第２金属板３６の第１筒部分１２ｂ及び第２筒部分１４ｂの内方の所定位置に挿通されるロッドが突出しており、第１筒部分１２ｂの内方に配されたロッドに第１内筒２２を挿通しながら第１防振ブッシュ１８の凸部２６を第１ゴム収容部分３８ｂに配設するとともに、第２筒部分１４ｂの内方に配されたロッドに第２内筒２８を挿通しながら第２防振ブッシュ１８の膨出部３２を第２ゴム収容部分４０ｂに配設する。

次に、第２の金属板３６に対して中心線Ｃを回転対称軸として表裏反転させた第１金属板３４を、貫通孔６０ａに位置決めピン６２を挿通しながら第２金属板３６に重ね合わせることで、第１金属板３４に設けられた第１ゴム収容部分３８ａに第１防振ブッシュ１８の凸部２６が嵌り込み、第２ゴム収容部分４０ｂに第２防振ブッシュ２０の膨出部３２が嵌り込む。

第１ゴム収容部３８を構成する一対の第２側壁３８−２の間隔Ａ３が凸部２６に設けられた一対の第２側面部２６−２の距離Ｂ３より小さいことから、第１防振ブッシュ１８の凸部２６が、第１ゴム収容部分３８ａに嵌り込むと、第１内筒２２の軸心方向Ｏ１に予圧縮される。

次に、第２金属板３６の周縁部を挟持するように第１金属板３４に設けられた複数の第１かしめ部５０を折り曲げる第１のかしめ工程を行い、第１金属板３４と第２金属板３６とをかしめ固定する。

そして、第１金属板３４の周縁部を挟持するように第２金属板３６に設けられた複数の第２かしめ部５２を折り曲げる第２のかしめ工程を行い、第１金属板３４と第２金属板３６とを更にかしめ固定した後、ロッド本体１６に設けられた貫通孔６０に挿通された位置決めピン６２と、第１内筒２２及び第２内筒２８に挿通された不図示のロッドとを抜き取り、防振連結ロッド１０の組み立てを完了する。

以上のように本実施形態では、第１防振ブッシュ１８の第１ゴム状弾性部２４に設けられた凸部２６を保持する一対の第１ゴム収容部３８の底部３９の間隔Ａ１が、凸部２６の先端面２７同士の距離Ｂ１より小さく設けられているため、第１ゴム収容部３８において凸部２６を挟み込むように２枚の金属板３４，３６を重ね合わせ、かしめ部５０，５２でかしめ固定することで、凸部２６が防振連結ロッド１０の幅方向Ｗに予圧縮された状態で第１ゴム収容部３８に保持され、第１ゴム状弾性部２４の耐久性を向上することができる。

しかも、第１ゴム収容部３８の底部３９の間隔Ａ１及び凸部２６の先端面２７同士の距離Ｂ１の少なくとも一方の寸法を変更することで防振連結ロッド１０のバネ定数を変更することができ、防振連結ロッド１０のバネ定数を簡単に調整することができる。

また、本実施形態の防振連結ロッド１０では、中心線Ｃの延びる方向において第１防振ブッシュ１８の第１ゴム状弾性部２４と第１筒部１２の内周面との間に間隙１３が設けられており、防振連結ロッド１０の中心線Ｃに沿った方向におけるバネ定数を低く、防振連結ロッド１０の幅方向Ｗにおけるバネ定数を高くして直交する２つの方向のバネ定数の比を大きく設定することができる。

更にまた、第１ゴム収容部３８は、第１ゴム収容部３８の底部３９の間隔Ａ１が、凸部２６の先端面２７同士の距離Ｂ１より小さく設けられていることに加えて、一対の第１側壁３８−１の間隔Ａ２が、凸部２６に設けられた一対の第１側面部２６−１の距離Ｂ２より小さく設けられ、一対の第２側壁３８−２の間隔Ａ３が、凸部２６に設けられた一対の第２側面部２６−２の距離Ｂ３より小さく設けられており、これらの各種寸法を変更することで、直交する３つの方向のバネ定数、つまり、防振連結ロッド１０の中心線Ｃに沿った方向におけるバネ定数と、防振連結ロッド１０の幅方向Ｗにおけるバネ定数と、第１内筒２２の軸方向Ｏ１におけるバネ定数をそれぞれ独立して変更することができるため、バネ特性の調整を簡単に行うことができる。

１０…防振連結ロッド
１２…第１筒部
１３…間隙
１４…第２筒部
１５…連結部
１６…ロッド本体
１８…第１防振ブッシュ
２０…第２防振ブッシュ
２２…第１内筒
２４…第１ゴム状弾性部
２６−１…第１側面部
２６−２…第２側面部
２６…凸部
２７…先端面
２８…第２内筒
３０…第２ゴム状弾性部
３２…膨出部
３４…第１金属板
３６…第２金属板
３８…第１ゴム収容部
３８−１…第１側壁
３８−２…第２側壁
３９…底部
４０…第２ゴム収容部
５０…第１かしめ部
５２…第２かしめ部
６０…貫通孔
Ｃ…中心線
Ｌ…長手方向
Ｏ１…軸心
Ｏ２…軸心
Ｗ…幅方向

Claims (3)

1. 長手方向の一端部に設けられた第１筒部と、長手方向の他端部に設けられた第２筒部と、前記第１筒部と前記第２筒部とを連結するロッド本体と、第１内筒と前記第１内筒の外周部を覆う第１ゴム状弾性部とを備えて前記第１筒部内に設けられた第１防振ブッシュと、第２内筒と前記第２内筒の外周部を覆う第２ゴム状弾性部とを備えて前記第２筒部内に設けられた第２防振ブッシュとを備え、前記ロッド本体が、第１金属板と、前記第１金属板に重ね合わせられた第２金属板とをかしめ固定してなる防振連結ロッドにおいて、
   前記第１ゴム状弾性部は、前記第１内筒の外周面における互いに対向する位置から径方向外方に突出する一対の凸部を備え、
   前記一対の凸部は、前記第１内筒の軸方向及び前記凸部の突出方向に平行な平面をなした一対の第１側面部と、前記第１内筒の軸方向に垂直な平面をなした一対の第２側面部と、前記凸部の突出方向に対して垂直は平面をなした先端面とを備え、
   前記第１筒部は、前記一対の凸部が嵌り込む一対の収容部を備え、
   前記一対の収容部は、前記第１側面部、前記第２側面部、及び前記先端面に垂直で、かつ、互いに垂直な３つの方向から前記一対の凸部を圧縮することを特徴とする防振連結ロッド。
2. 前記一対の収容部が、前記第１内筒と前記第２内筒とを結ぶ直線を対称軸とする線対称位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の防振連結ロッド。
3. 前記直線の延びる方向において前記第１ゴム弾性体と前記第１筒部との間に間隙が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の防振連結ロッド。

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