JP6807052B2

JP6807052B2 - トルクロッド、及び組付対象に対するトルクロッドの組付方法

Info

Publication number: JP6807052B2
Application number: JP2017007765A
Authority: JP
Inventors: 輝知永井
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: JP2018115728A

Description

本発明は、トルクロッド、及び組付対象に対するトルクロッドの組付方法に関する。

特許文献１には、トルクロッドが記載されている。トルクロッドの小径の第１筒部には、外径が小径をなす第１ブッシュが圧入により組み付けられて保持されている。第１ゴムブッシュは、円筒状をなす金属製の剛性の内筒と、その周りに一体に加硫接着されたゴム弾性体とから成っており、そのゴム弾性体の外周面において直接第１筒部に圧入され、嵌合状態に保持されている。第１筒部は、その軸方向長がゴム弾性体の軸方向長と同等長となるように形成されており、ゴム弾性体が全長に亘って径方向に弾性圧縮状態で第１筒部に嵌合されている。

特開２０１０−３８１９５号公報

特許文献１に記載のトルクロッドでは、第１ゴムブッシュ（以下、単にゴムブッシュという。）のゴム弾性体が全長に亘って径方向に弾性圧縮状態で第１筒部（ハウジング）に嵌合されているので、ゴムブッシュがハウジング側に圧接し、ゴムブッシュがハウジングに対して回転し難い。このような、ハウジングに対して回転し難い非回転型のゴムブッシュのトルクロッドでは、例えば、トルクロッドのゴムブッシュの中心部に軸方向に沿って延びる心棒（鉄心等）を設け、心棒を組付対象である他の部材（アクスルケースなど）に対してボルトによって締結固定する場合、トルクロッドを所望の方向に延ばした状態で、心棒のボルト孔と組付対象のボルト孔との角度を合わせることが難しく、組付対象に対するトルクロッドの組み付け性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、非回転型のゴムブッシュを有するトルクロッドの組付対象に対する組み付け性を向上させることが可能なトルクロッド及び、組付対象に対するトルクロッドの組付方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のトルクロッドは、ハウジングとゴムブッシュと抑え部材とを備える。ハウジングは、ロッドの一端側に設けられる略円筒状である。ゴムブッシュは、円形状の外形を有する。抑え部材は、ゴムブッシュの外周を覆い、ゴムブッシュの径方向の外側への膨張を規制し、ゴムブッシュの外径をハウジングの内径以下の大きさに保持する。ゴムブッシュ及び抑え部材は、ハウジング内に配置されてハウジングに回転自在に支持される。抑え部材は、薄膜状に形成されて破断可能である。

上記構成では、ゴムブッシュ及び抑え部材が、ハウジング内に配置されてハウジングに回転自在に支持されるので、例えば、トルクロッドのゴムブッシュの中心部に軸方向に沿って延びる心棒（鉄心等）を設け、心棒を組付対象である他の部材（アクスルケースなど）に対してボルトによって締結固定する場合であっても、トルクロッドを所望の方向に延ばした状態でゴムブッシュをハウジングに対して回転させて、心棒のボルト孔と他の部材のボルト孔との角度を容易に合わせることができる。

また、抑え部材は、薄膜状に形成されて破断可能であるので、上記心棒のボルト孔と組付対象のボルト孔との角度を合わせた後、例えば、抑え部材に切込みを入れるなどして抑え部材を破断させることによって、ハウジング内でゴムブッシュを膨張させることができる。これにより、ハウジングに対して非回転型のゴムブッシュとすることができる。

従って、非回転型のゴムブッシュを有するトルクロッドの組付対象に対する組み付け性を向上させることができる。

また、ハウジングの軸方向の少なくとも一方側の上記抑え部材の端縁部は、ゴムブッシュ及び抑え部材がハウジング内に配置された状態で、ハウジングから外部に露出してもよい。

上記構成では、ハウジングの軸方向の少なくとも一方側の抑え部材の端縁部がハウジングから外部に露出するので、上記心棒のボルト孔と組付対象のボルト孔との角度を合わせた後、抑え部材を破断させるために抑え部材の端縁部に切込み等を入れ易い。このように、抑え部材に容易に切込み等を入れて抑え部材を破断させることができるので、組付対象に対するトルクロッドの組付作業の作業性の低下を抑制することができる。

本発明の組付対象に対するトルクロッドの組付方法は、以下の第１ステップ〜第４ステップを備える。第１ステップでは、トルクロッドの円筒状のハウジングの内径以下の大きさの外径を有する無負荷状態の外形円形状のゴムブッシュの外周を、薄膜状の抑え部材で覆う。第２ステップでは、抑え部材で外周を覆われたゴムブッシュをハウジングに挿入し、ゴムブッシュをハウジングの軸方向に圧縮し、ゴムブッシュを軸方向に圧縮した状態に保持してゴムブッシュをハウジング内に収納する。第３ステップでは、ゴムブッシュをハウジングに対して回転させて回転方向の所望の位置に設定した状態で、トルクロッドを組付対象と連結する。第４ステップでは、抑え部材を破断して、軸方向に圧縮されたゴムブッシュをハウジング内で径方向に膨張させる。

上記構成では、ゴムブッシュをハウジング内で径方向に膨張させる第４ステップよりも前の第３ステップでゴムブッシュをハウジングに対して回転させて回転方向の所望の位置に設定する。このため、トルクロッドのゴムブッシュの中心部に軸方向に沿って延びる心棒を設け、心棒を組付対象である他の部材（アクスルケースなど）に対してボルトによって締結固定する場合であっても、心棒のボルト孔と組付対象のボルト孔との角度を合わせてボルト留めした後（第３ステップ）、ゴムブッシュをハウジング内で復元させて膨張させて（第４ステップ）、非回転型のゴムブッシュとすることができる。

従って、非回転型のゴムブッシュを有するトルクロッドの他の部材に対する組み付け性を向上させることができる。

本発明によれば、非回転型のゴムブッシュを有するトルクロッドの組付対象に対する組み付け性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るトルクロッドを備えた車両の要部の側面図である。トルクロッドの外観図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。図２（ａ）のIII−III矢視断面図である。ブッシュの外観斜視図である。トルクロッドを組み付ける際の説明図であり、（ａ）は第１ステップを、（ｂ）は第２ステップを、（ｃ）は第３ステップを、（ｄ）は第４ステップをそれぞれ示す。ゴムブッシュの状態の説明図であり、（ａ）は無負荷状態を、（ｂ）は軸方向に圧縮されて径方向への膨張が規制された状態を、（ｃ）は軸方向に圧縮されて径方向への膨張が許容された状態をそれぞれ示す。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、ＦＲは車両の前方を、ＵＰは上方を、ＩＮは車幅方向内側をそれぞれ示し、一点鎖線ＣＬはハウジングの中心軸を示す。また、以下の説明において、左右方向は車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。また、図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、部分断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るトルクロッド１０は、車体フレーム２の後部がトラニオンサスペンション装置３を介して後輪２軸に支持されるトラックやトレーラ等の車両１のトルクロッド１０に適用される。車両１の車体フレーム２には、トラニオンブラケット４が固定され、車軸のアクスルケース５には、トルクロッドブラケット６が固定される。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、トルクロッド１０は、前後方向に延びて、一端側（本実施形態では、後端側）がアクスルケース５のトルクロッドブラケット（組付対象）６に連結され、他端側（本実施形態では、前端側）がトラニオンブラケット（組付対象）４に連結され、アクスルケース５の位置決め（アクスルケース５の車軸を中心とした回転方向の角度を含む）を行う。トラニオンブラケット４からはボルト軸７（図１参照）が突出し、トルクロッドブラケット６には、ボルト挿通孔８（図５（ｃ）及び図５（ｄ）参照）が形成される。

図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、トルクロッド１０は、ロッド１１と、ロッド１１の両端に固定的に設けられた１対のハウジング１２と、１対のハウジング１２内に設けられた１対のブッシュ１３とを備える。なお、１対のハウジング１２と１対のブッシュ１３とは、ロッド１１の両側に対称的に設けられ、略同様の構成を有するため、以下では、ロッド１１の後側のハウジング１２及びブッシュ１３について説明し、前側の説明を省略する。

ハウジング１２は、車幅方向に貫通するブッシュ挿入孔１４を有する略円筒状に形成される。ハウジング１２のブッシュ挿入孔１４の軸方向（一点鎖線ＣＬに沿った方向）一側の開口１５は、他側の開口１６よりも大きい。ハウジング１２の内周面１７は、一側の開口１５から他側へ向かって開口１５と同径で延び、他側の開口１６の近傍で径方向内側へ開口１６の大きさにまで縮径してから開口１６へ向かって開口１６と同径で延びる。すなわち、ハウジング１２は、ブッシュ挿入孔１４の他側の開口１６の近傍に、径方向内側へ突出する突出部２９を有し、内周面１７のうちの他側の開口１６の近傍に段差部２５が形成される。ハウジング１２の内周面１７のうち一側の開口１５の近傍には、周方向に沿ってリング挿入孔２４が形成される。

図３及び図４に示すように、ブッシュ１３は、鉄心（心棒）１８と、１対のブッシュピン１９と、ゴムブッシュ２０と、フィルム（抑え部材）２１とを有する。なお、本発明におけるゴムブッシュ２０の外径とは、フィルム２１が薄膜状であるので、フィルム２１の厚さは無視できるものとして、ゴムブッシュ２０にフィルム２１を巻き付けた状態の外径を意味する。

鉄心１８は、ハウジング１２の軸方向（以下、単に軸方向という。）に延びる略円柱形に形成される。鉄心１８の外径は、ハウジング１２の他側の開口１６の径Ｄ２よりも小さい。

１対のブッシュピン１９は、軸方向と直交する方向に貫通するボルト挿通孔２２をそれぞれ有し、鉄心１８の軸方向の両端面から軸方向両側へ突出する。１対のブッシュピン１９のボルト挿通孔２２は、互いに平行方向に延びる。

ゴムブッシュ２０は、軸方向に貫通する貫通孔２３を有する円筒形状に形成される。ゴムブッシュ２０の貫通孔２３には、鉄心１８が圧入される。ゴムブッシュ２０の貫通孔２３に鉄心１８を圧入した状態で、１対のブッシュピン１９は、ゴムブッシュ２０の軸方向の両端からそれぞれ突出している。無負荷状態のゴムブッシュ２０の軸方向の長さＬ１は、鉄心１８の軸方向の長さよりも短く、且つハウジング１２の段差部２５とリング挿入孔２４との間の長さＬ２よりも長い。また、無負荷状態のゴムブッシュ２０の外径Ｄ１は、ハウジング１２の他側の開口１６の径Ｄ２よりも大きく、且つハウジング１２の内径Ｄ３（開口１５の径Ｄ３）よりも僅かに小さい。なお、本実施形態における無負荷状態とは、鉄心１８を圧入した後のゴムブッシュ２０に対し、鉄心１８からの負荷以外に外部から負荷が掛かっていない状態をいう。

フィルム２１は、無負荷状態のゴムブッシュ２０の外周に巻き付けられる薄膜状の樹脂製のフィルム２１である。フィルム２１は、後述するようにフィルム２１を巻き付けた状態のゴムブッシュ２０を軸方向に圧縮した際に、ゴムブッシュ２０の径方向外側への膨張を規制し、ゴムブッシュ２０の外径を少なくともハウジング１２の内径Ｄ３以下の大きさに保持可能な強さを有する。また、フィルム２１は、例えば、カッターナイフ等で容易に切込みを入れることが可能であり、フィルム２１に引張荷重が掛かった状態で切込みを入れると、容易に破断する性質を有する。

次に、トルクロッド１０を組み立てる際の作業について説明する。図５（ａ）に示すように、ハウジング１２（図５（ｂ）参照）にブッシュ１３を取り付ける際には、先ず、鉄心１８を圧入した後の無負荷状態のゴムブッシュ２０にフィルム２１を巻き付ける（第１ステップ）。次に、図５（ｂ）に示すように、ゴムブッシュ２０にフィルム２１を巻き付けた状態のブッシュ１３をハウジング１２のブッシュ挿入孔１４に開口１５から挿入し、ゴムブッシュ２０の軸方向の他側の端部がハウジング１２の段差部２５に当接した状態で、ゴムブッシュ２０の一側の端部がハウジング１２のリング挿入孔２４よりも軸方向他側に位置するまでゴムブッシュ２０を軸方向他側へ圧縮してリング挿入孔２４にスナップリング２６を装着し、ゴムブッシュ２０の軸方向への復元を規制する（第２ステップ）。このように、ハウジング１２に対してブッシュ１３を取り付けることによって、トルクロッド１０が組み立てられる。ハウジング１２に対してブッシュ１３を取り付けた状態で、ブッシュ１３は、ハウジング１２に回転自在に支持される。また、ハウジング１２に対してブッシュ１３を取り付けた状態で、ゴムブッシュ２０に巻き付けられたフィルム２１の軸方向他側の端縁部２１ａは、ハウジング１２の開口１６の径方向内側に配置されて、ハウジング１２から外部に露出する。

次に、アクスルケース５のトルクロッドブラケット（組付対象）６にトルクロッド１０を組み付ける際の作業について説明する。図５（ｃ）に示すように、トルクロッドブラケット６にトルクロッド１０を組み付ける際には、先ず、上述した第１ステップ及び第２ステップによって組み立てられたトルクロッド１０を、所望の位置（本実施形態では、トラニオンブラケット４（図１参照）とトルクロッドブラケット６との間）に配置し、ブッシュ１３をハウジング１２に対して回転させることによってゴムブッシュ２０を回転させて、トルクロッドブラケット６のボルト挿通孔８とブッシュピン１９のボルト挿通孔２２とが連通するようにゴムブッシュ２０を回転方向の所望の位置に設定する（第３ステップ）。そして、トルクロッドブラケット６のボルト挿通孔８とブッシュピン１９のボルト挿通孔２２とを連通させた状態で、ボルト２７及びナット２８によってトルクロッドブラケット６とブッシュピン１９とを締結固定して、トルクロッド１０とトルクロッドブラケット６とを連結する（第３ステップ）。次に、ハウジング１２の開口１６から外部に露出するフィルム２１の端縁部２１ａ（図５（ｃ）参照）にカッターナイフ等（図示省略）で切込みを入れることによってフィルム２１を破断して、ゴムブッシュ２０の径方向外側への膨張を許容する（第４ステップ）。図５（ｄ）に示すように、軸方向に圧縮された状態で軸方向への復元が規制されているゴムブッシュ２０は、フィルム２１を破断することによって径方向の外側へ膨張し、ハウジング１２に圧接してハウジング１２に対する回転が抑制される（第４ステップ）。

次に、第１ステップ〜第４ステップにおけるゴムブッシュ２０の状態を、図６（ａ）〜図６（ｃ）に基づいて説明する。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）では、図面上の左側には、ゴムブッシュ２０を軸方向から視た状態を、図面上の右側には、ゴムブッシュ２０を軸方向と直交する方向から視た状態を図示している。

図６（ａ）に示すように、第１ステップにおいて、フィルム２１が巻き付けられた無負荷状態のゴムブッシュ２０は、その外径Ｄ１が、ハウジング１２の内径Ｄ３（開口１５の径Ｄ３）よりも小さく、軸方向の長さＬ１が、ハウジング１２の段差部２５とリング挿入孔２４との間の長さＬ２よりも長い。

図６（ｂ）に示すように、第２ステップにおいて、ゴムブッシュ２０がハウジング１２の段差部２５とリング挿入孔２４との間の長さＬ２になるまで軸方向に圧縮された状態に保持されると、ゴムブッシュ２０が径方向に膨張しようとするが、フィルム２１によって径方向外側への膨張が規制されるので、ゴムブッシュ２０の外径はＤ１に保持される。この状態では、ゴムブッシュ２０が径方向に膨張しようとしているので、フィルム２１は周方向に引張荷重が掛かった状態となる。なお、第３ステップにおけるゴムブッシュ２０の状態も、図６（ｂ）に示す状態である。

図６（ｃ）に示すように、第４ステップにおいて、フィルム２１が破断されたゴムブッシュ２０は、軸方向への復元が規制されて軸方向の長さがＬ２の長さに保持された状態であるので、ハウジング１２内で径方向に膨張しようとする。ゴムブッシュ２０がハウジング１２の内径Ｄ３よりも大きな径まで膨張しようとすると、その膨張はハウジング１２によって規制され、ゴムブッシュ２０はハウジング１２の内周面１７を径方向外側へ押圧する。これにより、ハウジング１２に対するゴムブッシュ２０の回転が抑制され、非回転型のゴムブッシュ２０となる。

上記のように構成されたトルクロッド１０では、ハウジング１２に対してブッシュ１３を取り付けた状態で、ブッシュ１３は、ハウジング１２に回転自在に支持される。すなわち、ハウジング１２に対してブッシュ１３を取り付けた状態で、ゴムブッシュ２０及びフィルム２１が、ハウジング１２内に配置されてハウジング１２に回転自在に支持されるので、トルクロッド１０を所望の方向に延ばした状態でゴムブッシュ２０をハウジング１２に対して回転させて、ブッシュピン１９のボルト挿通孔２２とトルクロッドブラケット６のボルト挿通孔８との角度を容易に合わせることができ、両ボルト挿通孔２２，８を容易に連通させることができる。

また、フィルム２１は、薄膜状に形成されて破断可能であるので、ブッシュピン１９のボルト挿通孔２２とトルクロッドブラケット６のボルト挿通孔８とを連通させた後、フィルム２１の端縁部２１ａにカッターナイフ等（図示省略）で切込みを入れることによってフィルム２１を破断し、ハウジング１２内でゴムブッシュ２０を膨張させる。これにより、ハウジング１２に対して非回転型のゴムブッシュ２０とすることができる。

また、ゴムブッシュ２０をハウジング１２内で径方向に膨張させる第４ステップよりも前の第３ステップでゴムブッシュ２０をハウジング１２に対して回転させてブッシュピン１９のボルト挿通孔２２とトルクロッドブラケット６のボルト挿通孔８とを連通させて、非回転型のゴムブッシュとすることができるので、トルクロッド１０をトルクロッドブラケット６に対して組み付ける際の組み付け性が向上する。

従って、非回転型のゴムブッシュ２０を有するトルクロッド１０をトルクロッドブラケット６に対して組み付ける際の組み付け性を向上させることができる。

また、フィルム２１の端縁部２１ａがハウジング１２の開口１６から外部に露出するので、ブッシュピン１９のボルト挿通孔２２とトルクロッドブラケット６のボルト挿通孔８とを連通させた後、フィルム２１を破断させるためにフィルム２１の端縁部２１ａに切込み等を入れ易い。このように、フィルム２１に容易に切込み等を入れてフィルム２１を破断させることができるので、トルクロッドブラケット６に対するトルクロッド１０の組付作業の作業性の低下を抑制することができる。

なお、本実施形態では、ブッシュ１３の心棒を、略円柱形に形成される鉄心１８としたが、心棒の形状及び材質は、これに限定されるものではなく、様々な形状及び材質の心棒とすることができる。

また、本実施形態では、無負荷状態のゴムブッシュ２０の外径Ｄ１を、ハウジング１２の内径Ｄ３よりも僅かに小さくしたが、ゴムブッシュ２０の外径Ｄ１は、ハウジング１２の内径Ｄ３以下の大きさであればよく、例えば、ゴムブッシュ２０の外径Ｄ１を、ハウジング１２の内径Ｄ３と同じ大きさとしてもよい。

また、本実施形態では、ゴムブッシュ２０を軸方向に圧縮した際のゴムブッシュ２０の径方向外側への膨張を規制する抑え部材として、薄膜状のフィルム２１をゴムブッシュ２０に巻き付けたが、抑え部材はこれに限定されるものではなく、例えば、薄膜状の円筒状体であってもよい。抑え部材は、樹脂製に限定されず、金属製の薄膜状の抑え部材であってもよい。

また、例えば、図４中の二点鎖線で示すように、フィルム２１の一側の端縁部２１ａの少なくとも一か所に、フィルム２１を容易に破断させることが可能な点線状の切込み３０（易破断部）を設けてもよい。なお、前記易破断部を、フィルム２１（抑え部材）の軸方向の一側の端縁部２１ａから他側の端縁部まで延ばしてもよい。また、前記易破断部を、複数本設けてもよい。また、前記易破断部は、点線状の切込みに限定されるものではなく、抑え部材（本実施形態では、フィルム２１）を容易に破断させることが可能な構造であればよい。例えば、抑え部材の内部に抑え部材の一側から他側まで延びる糸等の線状部材を設け、前記線状部材を引っ張ることによって抑え部材を破断可能な易破断部であってもよい。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

例えば、本発明に係るトルクロッド、及び組付対象に対するトルクロッドの組付方法を、Ｖロッド（Ｖ字状のトルクロッド）、及び組付対象に対するＶロッド（Ｖ字状のトルクロッド）の組付方法に適用してもよい。

１０：トルクロッド
１１：ロッド
１２：ハウジング
１３：ブッシュ
２０：ゴムブッシュ
２１：フィルム（抑え部材）
２１ａ：フィルムの端縁部（抑え部材の端縁部）

Claims

ロッドの一端側に設けられる略円筒状のハウジングと、
円形状の外形を有するゴムブッシュと、
前記ゴムブッシュの外周を覆い、前記ゴムブッシュの径方向の外側への膨張を規制し、前記ゴムブッシュの外径を前記ハウジングの内径以下の大きさに保持する抑え部材と、を備え、
前記ゴムブッシュ及び前記抑え部材は、前記ハウジング内に配置されて前記ハウジングに回転自在に支持され、
前記抑え部材は、薄膜状に形成されて破断可能である
ことを特徴とするトルクロッド。
請求項１に記載のトルクロッドであって、
前記ハウジングの軸方向の少なくとも一方側の前記抑え部材の端縁部は、前記ゴムブッシュ及び前記抑え部材が前記ハウジング内に配置された状態で、前記ハウジングから外部に露出する
ことを特徴とするトルクロッド。
組付対象に対するトルクロッドの組付方法であって、
前記トルクロッドの円筒状のハウジングの内径以下の大きさの外径を有する無負荷状態の外形円形状のゴムブッシュの外周を、薄膜状の抑え部材で覆う第１ステップと、
前記抑え部材で外周を覆われた前記ゴムブッシュを前記ハウジングに挿入し、前記ゴムブッシュを前記ハウジングの軸方向に圧縮し、前記ゴムブッシュを前記軸方向に圧縮した状態に保持して前記ゴムブッシュを前記ハウジング内に収納する第２ステップと、
前記ゴムブッシュを前記ハウジングに対して回転させて回転方向の所望の位置に設定した状態で、前記トルクロッドを前記組付対象と連結する第３ステップと、
前記抑え部材を破断して、前記軸方向に圧縮された前記ゴムブッシュを前記ハウジング内で径方向に膨張させる第４ステップと、を備えた
ことを特徴とする組付対象に対するトルクロッドの組付方法。