JP2007333029A - Torque rod - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両におけるエンジンを含んで構成されるパワーユニットを車体側に弾性的に連結し、パワーユニットから車体に及ぼされるトルク反力等が負荷荷重として入力するトルクロッドに関するものである。 The present invention relates to a torque rod that elastically connects a power unit including an engine in a vehicle to the vehicle body side, and receives a torque reaction force or the like exerted on the vehicle body from the power unit as a load load.
従来から、自動車等の車両においては、主な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、車体に取り付けられた各種部材を振動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、パワーユニットから車体に及ぼされるトルク反力が主として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。トルクロッドは、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ペンデュラム方式等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的に連結して、パワーユニットの車体に対するロール方向の変位量を緩衝的に制限する。 Conventionally, in vehicles such as automobiles, vibration transmission from the power unit including the engine, which is the main vibration source, to the vehicle body is suppressed to achieve excellent ride comfort, and various members attached to the vehicle body are protected from vibration. In order to achieve this, the power unit is supported by the vehicle body via an anti-vibration support mechanism. Such an anti-vibration support mechanism is generally composed of a plurality of mounting devices using rubber elastic bodies. As one type of such mounting devices, a torque reaction force exerted on the vehicle body from a power unit is mainly input as a load load. An engine torque rod (hereinafter simply referred to as “torque rod”) is known. For example, in the power unit support form such as the pendulum system that is often used in FF type (front engine / front drive type) automobiles, the torque rod elastically connects the outer periphery of the power unit off the torque roll shaft to the vehicle body. Thus, the amount of displacement of the power unit in the roll direction with respect to the vehicle body is limited in a buffering manner.
上記のようなトルクロッドとしては、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1記載のトルクロッドには、ロッド本体の両端部にそれぞれ小径及び大径の筒体(外筒部材)が設けられると共に、これら一対の外筒部材には小径及び大径の防振ブッシュが配置されている。更に、このトルクロッドには、ロッド本体の長手方向中間部にその外周側を囲むように略環形状のマス部材が配置され、このマス部材とロッド本体とがゴム弾性体(弾性連結体)により連結されている。これにより、パワーユニットからのロッド本体の長手方向に沿った振動(スウェイ振動)の入力時に、振動の周波数がトルクロッドの共振周波数と等しくなると、ゴム弾性体及びマス部材がダイナミックダンパとして機能し、マス部材がスウェイ方向へ共振振動することで、その慣性力によりトルクロッドの共振周波数におけるスウェイ振動のレベル(共振倍率)を低減できる。
As such a torque rod, for example, the one described in
ところで、上記のようなトルクロッドでは、パワーユニットのロール方向の変位に伴って入力する主たる振動であるスウェイ振動以外にも、例えば、小径の防振ブッシュを中心として大径の外筒部材側を上下に揺動させるような振動(ロッキング振動)が発生し、スウェイ振動の共振周波数とは異なる周波数でロッキング振動の共振現象が発生することが知られている。
しかしながら、特許文献1記載のトルクロッドでは、マス部材が連結ロッドの長手方向中央部に配置され、小径側の防振ブッシュからマス部材までの距離が比較的短いものになることから、ロッキング振動に対してはマス部材の慣性モーメントを大きくすることが難しく、ロッキング振動の入力時に、弾性連結体及びマス部材(ダイナミックダンパ)によりロッキング振動の共振倍率を効率的に低下することができない。
However, in the torque rod described in
また特許文献1記載のトルクロッドでは、ダイナミックダンパの一部を構成する弾性連結体が防振ブッシュにおけるゴム弾性体(ブッシュゴム)とは別体に形成されており、弾性連結体とブッシュゴムとをそれぞれ別部品として成形する必要があるため、装置にダイナミックダンパを設けるために部品点数及び製造工数がそれぞれ増加し、製造コストの増加に繋がる。
Further, in the torque rod described in
また特許文献1記載のトルクロッドでは、ブッシュゴムのばね定数等の特性が経時的に変化すると、その特性変化に伴って共振周波数が序々に変化する現象が生じ得る。このとき、ダンパゴムとブッシュゴムとが別体として形成されていることから、弾性連結体の特性変化がブッシュゴムの特性変化に追従しなくなり、経時的にダイナミックダンパの共振周波数がトルクロッド自体の共振周波数から乖離するおそれがある。これにより、経時的にダイナミックダンパの機能が低下し、ダイナミックダンパにより共振倍率を正常に低下できなくなる。
Further, in the torque rod described in
本発明の目的は、上記事実を考慮して、マス部材及び弾性連結体からなるダイナミックダンパを設けることによる装置の部品点数及び製造工数の増加を抑制でき、かつスウェイ振動及びロッキング振動の共振現象をそれぞれダイナミックダンパにより効果的に抑制できるトルクロッドを提供することにある。 The object of the present invention is to reduce the increase in the number of parts and the number of manufacturing steps of the apparatus by providing a dynamic damper composed of a mass member and an elastic coupling body in consideration of the above fact, and to suppress the resonance phenomenon of sway vibration and rocking vibration. The object is to provide a torque rod that can be effectively suppressed by a dynamic damper.
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係るトルクロッドは、エンジンを含むパワーユニットを車体側に弾性的に連結するトルクロッドであって、それぞれ筒状に形成された第1外筒部材及び第2外筒部材と、一端部が前記第1の外筒部材の外周部に接合されると共に、他端部が前記第2外筒部材の外周部に接合された連結ステーと、前記第1外筒部材の内周側に配置され、パワーユニット及び車体の一方に連結される第1取付部材と、前記第2外筒部材の内周側に配置され、パワーユニット及び車体の他方に連結される第1取付部材と、前記第1外筒部材の内周面と前記第1取付部材の外周面との間に配置されて、第1外筒部材と第1取付部材とを弾性的に連結した第1ゴム弾性体と、前記第2外筒部材の内周面と前記第2取付部材の外周面との間に配置されて、第2外筒部材と第2取付部材とを弾性的に連結した第2ゴム弾性体と、前記第1ゴム弾性体と一体成形されると共に、前記第1外筒部材の外周側へ突出した弾性連結体と、所定の質量を有し、前記弾性連結体の外周部に加硫接着されたマス部材と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a torque rod according to
本発明の請求項1に係るトルクロッドの作用を以下に説明する。
The operation of the torque rod according to
請求項1に係るトルクロッドでは、第1ゴム弾性体と一体成形された弾性連結体が第1外筒部材の外周側へ突出すると共に、所定の質量を有するマス部材が、弾性連結体の外周部に固着されることにより、第1外筒部材の外周側に配置される弾性連結体及びマス部材がダイナミックダンパとして構成されるので、このダイナミックダンパの共振周波数をトルクロッドが有する固有の共振周波数と一致するように予めチューニングしておけば、トルクロッドに共振現象が発生する際に、ダイナミックダンパのマス部材にも共振現象を発生させ、このマス部材の慣性力によりトルクロッド自体の共振周波数における振動レベルを低減できる。
In the torque rod according to
ここで、弾性連結体が第1ゴム弾性体と一体成形されていることから、第1外筒部材の内周側に第1ゴム弾性体を成形すると同時に、弾性連結体を成形し、この弾性連結体の外周部をマス部材に加硫接着により固着することができるので、マス部材及び弾性連結体からなるダイナミックダンパを設けることによるトルクロッドの部品点数及び製造工数の増加を抑制できる。 Here, since the elastic coupling body is integrally formed with the first rubber elastic body, the elastic coupling body is molded simultaneously with the molding of the first rubber elastic body on the inner peripheral side of the first outer cylinder member. Since the outer peripheral part of the connection body can be fixed to the mass member by vulcanization adhesion, it is possible to suppress an increase in the number of parts and manufacturing man-hours of the torque rod due to the provision of the dynamic damper composed of the mass member and the elastic connection body.
また請求項1に係るトルクロッドでは、弾性連結体及びマス部材からなるダイナミックダンパが第1外筒部材の外周側に配置されていることから、スウェイ振動の入力時に生じるマス部材のスウェイ方向に沿った慣性力については、マス部材が連結ロッドの外側に配置された従来のトルクロッドと同程度のものになり、マス部材の慣性力によりスウェイ方向に沿った共振振動のレベルを効果的に低減できる。 Further, in the torque rod according to the first aspect, since the dynamic damper including the elastic coupling body and the mass member is disposed on the outer peripheral side of the first outer cylinder member, it follows the sway direction of the mass member generated when the sway vibration is input. As for the inertial force, the mass member is of the same level as the conventional torque rod arranged outside the connecting rod, and the level of resonance vibration along the sway direction can be effectively reduced by the inertial force of the mass member. .
また請求項1に係るトルクロッドでは、第2取付部材を中心として第1外筒部材側を揺動させるようなロッキング振動が発生した場合、第2取付部材からマス部材までの距離を十分に長いものとし、ロッキング振動に対するマス部材の慣性モーメントを十分に大きくすることできるので、マス部材の慣性力によりロッキング方向に沿った共振振動のレベルも効果的に低減できる。 Further, in the torque rod according to the first aspect, when a rocking vibration that swings the first outer cylinder member around the second mounting member occurs, the distance from the second mounting member to the mass member is sufficiently long. The mass moment of inertia of the mass member with respect to the rocking vibration can be sufficiently increased, so that the level of resonance vibration along the rocking direction can be effectively reduced by the inertia force of the mass member.
また本発明の請求項2に係るトルクロッドは、請求項1記載の防振装置において、前記第1外筒部材を径方向に沿って貫通する導通穴と、前記導通穴内を通って前記弾性連結体を前記第1ゴム弾性体と接合する接合部と、を有することを特徴とする。 A torque rod according to a second aspect of the present invention is the vibration isolator according to the first aspect, wherein the elastic connection is made through a conduction hole penetrating the first outer cylinder member along a radial direction and through the conduction hole. And a joining portion for joining the body to the first rubber elastic body.
また本発明の請求項3に係るトルクロッドは、請求項1又は2記載のトルクロッドにおいて、前記弾性連結体及び前記マス部材を、前記連結ロッドの長手方向に沿った延長線上に配置したことを特徴とする。
The torque rod according to claim 3 of the present invention is the torque rod according to
また本発明の請求項4に係るトルクロッドは、請求項1乃至3の何れか1項記載のトルクロッドにおいて、前記第1外筒部材の内外径を、前記第2外筒部材の内外径よりも大径に形成したことを特徴とする。
前記第1取付部材を車体側に連結すると共に、前記第2取付部材はパワーユニット側に連結したことを特徴とする。
A torque rod according to a fourth aspect of the present invention is the torque rod according to any one of the first to third aspects, wherein the inner and outer diameters of the first outer cylinder member are larger than the inner and outer diameters of the second outer cylinder member. Is also characterized by a large diameter.
The first mounting member is connected to the vehicle body side, and the second mounting member is connected to the power unit side.
また本発明の請求項5に係るトルクロッドは、請求項1乃至4の何れか1項記載のトルクロッドにおいて、前記第1取付部材を車体側に連結すると共に、前記第2取付部材をパワーユニット側に連結したことを特徴とする。 A torque rod according to a fifth aspect of the present invention is the torque rod according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first mounting member is connected to the vehicle body side, and the second mounting member is connected to the power unit side. It is connected to.
また本発明の請求項6に係るトルクロッドは、請求項1乃至5記載の何れか1項記載のトルクロッドにおいて、前記第1ゴム弾性体を相対的に動倍率が低いゴム組成物により形成すると共に、前記第2ゴム弾性体を相対的に減衰が高いゴム組成物により形成したことを特徴とする。 A torque rod according to a sixth aspect of the present invention is the torque rod according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first rubber elastic body is formed of a rubber composition having a relatively low dynamic magnification. In addition, the second rubber elastic body is formed of a rubber composition having relatively high attenuation.
以上説明したように、本発明のトルクロッドによれば、マス部材及び弾性連結体からなるダイナミックダンパを設けることによる装置の部品点数及び製造工数の増加を抑制でき、かつスウェイ振動及びロッキング振動の共振現象をそれぞれダイナミックダンパにより効果的に抑制できる。 As described above, according to the torque rod of the present invention, it is possible to suppress an increase in the number of parts and manufacturing man-hours of the apparatus by providing a dynamic damper composed of a mass member and an elastic coupling body, and resonance of sway vibration and rocking vibration. Each phenomenon can be effectively suppressed by a dynamic damper.
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。 Hereinafter, a torque rod according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態の構成)
図1及び図2には、本発明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を含んで構成されるパワーユニットを車体にマウントするマウント装置の一種であって、例えば、パワーユニットの後端部と車体との間に介装され、パワーユニットのトルク反力や慣性力によりパワーユニットがロール方向及び車体前後方向へ変位することを制限する。
(Configuration of the embodiment)
1 and 2 show a torque rod according to an embodiment of the present invention. The
図1に示されるように、トルクロッド10は、全体として一方向に沿って細長く形成された金属製のロッド本体12を備えている。ロッド本体12には、その長手方向に沿った一端側(図1では右側)に略円環状とされた第1外筒部14が形成されると共に、他端側に略円環状とされた第2外筒部16が形成されている。第1外筒部14は、その内径及び外径が第2外筒部16の内径及び外径よりも大径とされている。
As shown in FIG. 1, the
ロッド本体12には、第1外筒部14と第2外筒部16との間にステー部18が一体的に形成されており、ステー部18はトルクロッド10の長手方向に沿って細長い棒状に形成され、その一端部が第1外筒部14の外周部に接合されると共に、他端部が第2外筒部16の外周部に接合されている。トルクロッド10では、第1外筒部14、ステー部18及び第2外筒部16がアルミ合金等の金属材料を素材として一体成形されてロッド本体12を構成している。
The
なお、図1及び図2における符号Cはトルクロッド10の中心軸を表しており、この中心軸Cはロッド本体12の長手方向(矢印L方向)と一致している。またS1及びS2は、それぞれ第1外筒部14及び第2外筒部16の軸心を表しており、これら軸心S1、S2に沿った方向をトルクロッド10の厚さ方向(図2の矢印T方向)とする。またトルクロッド10の長手方向及び厚さ方向に直交する方向を幅方向(図1の矢印W方向)として以下の説明を行う。
1 and 2 represents the central axis of the
トルクロッド10には、第1外筒部14の内周側に金属製の第1取付金具20が配置されている。第1取付金具20は、軸直角方向に沿った断面形状が略二等辺三角形とされており、三辺のうち最長となる底辺部22が第1外筒部14内で最も長手方向内側に位置し、底辺部22に対向する頂点部21が第1外筒部14内で最も長手方向外側に位置している。第1取付金具20には、その中心部に厚さ方向へ貫通する円形の連結穴24が形成されている。ここで、第1取付金具20は、連結穴24の中心点が軸心S1に対して長手方向内側へ所定距離へオフセットされるように配置されている。
A first metal fitting 20 made of metal is disposed on the
トルクロッド10には、第1外筒部14と第1取付金具20との間に全体として筒状に形成された第1ゴム弾性体26が配置されている。第1ゴム弾性体26は、その外周面が第1外筒部14の内周面に加硫接着されると共に、内周面の一部が第1取付金具20における一対の斜辺部23それぞれに加硫接着されている。これにより、第1外筒部14と第1取付金具20とが第1ゴム弾性体26により弾性的に連結される。
In the
図1に示されるように、第1ゴム弾性体26には、第1取付金具20の長手方向外側に厚さ方向へ貫通する外側すぐり部27が形成されると共に、第1取付金具20の長手方向内側にも厚さ方向へ貫通する内側すぐり部28が形成されている。第1ゴム弾性体26には、外側すぐり部27の一端側と内側すぐり部28の一端側との間にブロック状の本体部30が形成されると共に、外側すぐり部27の他端側と内側すぐり部28の他端側との間にもブロック状の本体部30が形成されている。一対の本体部30は、それぞれ第1外筒部14の内周面から第1取付金具20側へ延出し、内周側の端面が第1取付金具20おける一対の斜辺部23に加硫接着されている。
As shown in FIG. 1, the first rubber
一対の本体部30は、それぞれ一対の斜辺部23の法線方向と略平行となるように延在しており、トルクロッド10の長手方向に対して互いに対称的に傾斜している。また第1ゴム弾性体26には、外側すぐり部27を介して第1取付金具20の頂点部21と対向するように外側ストッパ部31が形成されると共に、内側すぐり部28を介して第1取付金具20の底辺部22と対向するように内側ストッパ部32が形成されている。
The pair of
図1に示されるように、トルクロッド10には、第2外筒部16の内周側に金属製の第2取付金具34が略同軸的に配置されている。第2取付金具34は円柱状(パイプ状)に形成されており、その中心部には厚さ方向へ貫通する円形の連結穴35が形成されている。トルクロッド10には、第2外筒部16の外周面と第2取付金具34の内周面との間に円筒状の第2ゴム弾性体36が配置されている。第2ゴム弾性体36は、その外周面が全周に亘って第2外筒部16の内周面に加硫接着されると共に、内周面が全周に亘って第2取付金具34の外周面に加硫接着されている。これにより、第2外筒部16と第2取付金具34とが第2ゴム弾性体36により弾性的に連結される。
As shown in FIG. 1, a second metal fitting 34 made of metal is arranged substantially coaxially on the inner peripheral side of the second
なお、本実施形態のトルクロッド10では、ロッド本体12がアルミ合金等の金属材料により形成されていたが、強度及び成形性を確保できるものであれば、樹脂材料等の他の材料により形成しても良い。
In the
図1に示されるように、トルクロッド10には、第1外筒部14における長手方向外側の端部に台座部38が一体的に形成されており、この台座部38の長手方向外側の端面は、トルクロッド10の長手方向と直交する平面からなる座面40とされている。ロッド本体12には、中心軸Cに沿って第1外筒部14の内周面と座面40の中心部との間を貫通する円形の導通穴42が穿設されている。
As shown in FIG. 1, the
トルクロッド10には、図2に示されるように、座面40上にダイナミックダンパ44が配置されている。ダイナミックダンパ44は、第1ゴム弾性体26と一体成形された弾性連結体46及び、所定の質量を有する金属製のマス部材48を備えている。マス部材48は厚さが略一定のプレート状に形成されており、その厚さ方向がトルクロッド10の長手方向と実質的に一致するように配置されている。また弾性連結体46には、厚さが略一定のプレート状に形成された本体連結部52が形成されると共に、長手方向内側の端面中央部から突出する接合部50が一体的に形成されている。接合部50は第1外筒部14の導通穴42内を挿通し、その先端部が第1ゴム弾性体26の外周面に接合されている。
As shown in FIG. 2, a
弾性連結体46の本体連結部52は、長手方向に沿って外側の端面がマス部材48の内側の端面に加硫接着されると共に、内側の端面における接合部50の外側が座面40に加硫接着されている。これにより、マス部材48は、弾性連結体46により座面40に弾性的に連結される。なお、弾性連結体46にマス部材48に薄膜状の被覆部を一体的に形成し、この被覆部をマス部材48における内側端面以外の表面部分を覆うように加硫接着しても良い。これにより、マス部材48が錆の発生し易い材料の場合には、防錆処理を施すことなくマス部材48の錆発生を効果的に防止できる。
The main
上記のように構成されたトルクロッド10の製造方法について説明する。トルクロッド10を製造する際には、先ず、ロッド本体12、第1取付金具20、及びマス部材48をそれぞれ製造しておき、これらを加硫成形用のモールド(図示省略)内における所定位置にインサートコアとして装填する。この状態で、モールド内には、第1ゴム弾性体26及び弾性連結体46の形状に対応する中空部(第1のキャビティ)が構成される。
A method for manufacturing the
次いで、モールドに設けられた第1の注入穴を通して第1のキャビティ内に溶融状態の加硫ゴムを注入し、第1ゴム弾性体26及び弾性連結体46を加硫成形すると同時に、第1ゴム弾性体26及び弾性連結体46を第1外筒部14、第1取付金具20及びマス部材48に加硫接着する。このとき、第1のキャビティにおける第1ゴム弾性体26に対応する空間内に加硫ゴムを注入すれば、加硫ゴムが導通穴42を通って弾性連結体46の本体連結部52に対応する空間内にも回り込むので、1回の注入作業で第1ゴム弾性体26及び弾性連結体46を同時に加硫成形できる。
Next, molten vulcanized rubber is injected into the first cavity through the first injection hole provided in the mold, and the first rubber
なお、第1外筒部14に導通穴42を形成する代わりに、第1外筒部14における厚さ方向に沿った端面部を横断するように導通溝を形成し、この導通溝を通して第1ゴム弾性体26と弾性連結体46とを同時に加硫成形するようにしても良い。
Instead of forming the
また、第1ゴム弾性体26及び弾性連結体46の成形工程とは別の成形工程で、第2取付金具34をインサートコアとして第2ゴム弾性体36を加硫成形すると同時に、第2ゴム弾性体36を第2取付金具34の外周面に加硫接着する。この第2取付金具34に加硫接着された第2ゴム弾性体36を第2外筒部16の内周側に圧入することにより、第2ゴム弾性体36及び第2外筒部16を第2外筒部16の内周側に取り付ける。
Further, in the molding process different from the molding process of the first rubber
但し、第2ゴム弾性体36についても、第1ゴム弾性体26と同様に、第2外筒部16及び第2取付金具34をそれぞれインサートコアとして加硫成形用のモールド内における所定位置に装填しておき、第2外筒部16と第2取付金具34との間に溶融状態の加硫ゴムを注入することにより、加硫接着すると同時に第2外筒部16及び第2取付金具34へ加硫接着するようにしても良い。
However, as with the first rubber
次に、上記のように構成されたトルクロッド10を車両へ取り付ける際の最適な態様及び、ゴム弾性体26、36の最適なチューニングについて説明する。
Next, the optimum mode when the
トルクロッド10では、大径の第1外筒部14及び小径の第2外筒部16の何れかをパワーユニット側に取り付けるかにより、動的な振動伝達特性が変わることが知られている。
In the
先ず、トルクロッド10においてダイナミックダンパ44が存在しない場合を想定すると、振動周波数が50〜200Hzの領域では、トルクロッド10自体の質量をマス成分として、第1ゴム弾性体26及び第2ゴム弾性体36をばね成分とする剛体モードの共振現象が発生し、パワーユニットと車体との間における振動伝達率が大幅に悪化する。この剛体モードの共振現象は、低次側モードと高次側モードとに分けることができ、低次側モードでは、ばね定数が低い第1ゴム弾性体26を含む第1外筒部14側が相対的に大きく揺れる現象(共振現象)が発生することから、第1外筒部14側の振動伝達率が悪化する。このため、低次側モードの周波数領域を考えると、車体側に第1外筒部14を取り付けることは望ましくない。
First, assuming that the
一方、より高い周波数領域(高次側モード)を考えると、ばね定数が高い第2ゴム弾性体36を含む第2外筒部16側が相対的に大きく揺れる現象(共振現象)が発生することから、第2外筒部16側の振動伝達率が悪化する。
On the other hand, when considering a higher frequency region (higher-order mode), a phenomenon (resonance phenomenon) in which the second outer
また剛体モードよりも更に高い周波数領域を考えると、共振倍率が1未満となる防振領域に入ることから、第1外筒部14及び第2外筒部16の何れか一方が相対的に大きく揺れる現象は生じることはなくなり、相対的にばね定数が小さい第1ゴム弾性体26を含む第1外筒部14を車体側に取り付けたほうが振動伝達率を小さくできる。
Further, considering a higher frequency region than the rigid body mode, since one enters the vibration isolation region where the resonance magnification is less than 1, either one of the first
以上をまとめると、トルクロッド10の低次の剛体モード共振が問題となる、50〜200Hzの周波数領域では、第1外筒部14をパワーユニット側に取り付けることが望ましく、それより高い周波数領域では、第1外筒部14を車体側に取り付けることが望ましい。従って、トルクロッド10では、ダイナミックダンパ44により低周波側の剛体モード共振による振動伝達率の悪化(上昇)を解決できれば、ばね定数が低い第1ゴム弾性体26を含む第1外筒部14を車体側に取り付けることにより、防振領域を広くとることができトータルでの防振効果を大きいものにできる。
To summarize the above, it is desirable to attach the first
上記の結論に基づいて、ダイナミックダンパ44を有するトルクロッド10における第1外筒部14を車体側に取り付けると共に、第2外筒部16をパワーユニット側に取り付ける場合の第1ゴム弾性体26及び第2ゴム弾性体36の最適な特性を検討する。
Based on the above conclusion, the first rubber
先ず、トルクロッド10を、近年多く見られるペンデュラム方式により車体に懸架されるFF横置きエンジン(パワーユニット)に適用したときに、トルクロッド10に入力する振動について検討する。この場合には、トルクロッド10は、その長手方向(矢印L方向)が車両における前後方向と実質的に一致し、かつ厚さ方向(外筒部14、16の軸方向)が車両における左右方向と実質的に一致する状態とされ、第1取付金具20が連結穴24を挿通するボルト等の締結部材を介して車体側に連結されると共に、第2取付金具34が連結穴35を挿通する締結部材を介してパワーユニット側に連結される。
First, the vibration input to the
このとき、トルクロッド10が3次元の座標空間に配置されると考え、トルクロッド10の長手方向L(車両前後方向)に沿った座標軸をX軸、幅方向W(車両上下方向)に沿った座標軸をZ軸、厚さ方向T(車両左右方向)に沿った軸を座標Y軸とすると、トルクロッド10には、パワーユニット側からは主としてX軸に沿った前後振動及び、Z軸に沿った上下振動が入力する。この際、トルクロッド10の共振現象が問題となるのは、X軸及びZ軸に沿った併進、Y軸周りの回転及び、それらの連成モードである。これらのうち、X軸に沿った共振は比較的非連成モードとなって現れ易く、主としてスウェイ振動を発生させるが、Z軸に沿った併進とY軸周りの回転は必ず連成モードとして現れ、剛体モードの低次側では、第2外筒部16の軸心S2を中心とするロッキング振動を発生させる。
At this time, it is considered that the
上記のようなスウェイ振動及びロッキング振動に対して、第2ゴム弾性体36の特性は、捩り方向及び、こじり方向のばね定数が小さいほうが好ましく、使用するゴム組成物としては、第2ゴム弾性体36を含む第2外筒部16における共振現象を抑えるため、NR/SBR系ゴム等の相対的に減衰が高いものを使用することが好ましい。
With respect to the sway vibration and the rocking vibration as described above, the second rubber
一方、第1ゴム弾性体26では、パワーユニットから入力する前後振動の周波数及び振幅に応じて、X軸に沿ったばね特性が一対の本体部30の形状等を調整することによりチューニング(適正化)される。このとき、高周波領域での動ばね定数の悪化(上昇)を抑えるため、NR系ゴム等の相対的に動倍率が低いものを使用するのが好ましい。
On the other hand, in the first rubber
またトルクロッド10では、パワーユニットから車両前後方向に沿って過大な荷重が入力し、その入力荷重が車両後側へ向うものであるとき場合には、第1取付金具20の頂点部21が第1ゴム弾性体26の外側ストッパ部31へ圧接し、外側ストッパ部31を圧縮する。これにより、外側ストッパ部31が第1取付金具20に大きな弾性反力を作用させ、第1取付金具20の車両後側への過大な変位を阻止する。一方、入力荷重が車両前側へ向うものであるとき場合には、第1取付金具20の底辺部22が第1ゴム弾性体26の内側ストッパ部32へ圧接し、内側ストッパ部32を圧縮する。これにより、内側ストッパ部32が第1取付金具20に大きな弾性反力を作用させ、第1取付金具20の車両前側への過大な変位を阻止する。従って、パワーユニットに車両前後方向に沿って大きな慣性力が作用し、又はパワーユニットが大きなトルク反力を発生したときにも、トルクロッド10によりパワーユニットが車両前後方向に沿って過大に変位することが確実に防止される。
Further, in the
(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の作用について説明する。
(Operation of the embodiment)
Next, the operation of the
トルクロッド10では、第1ゴム弾性体26と一体成形された弾性連結体46が第1外筒部14の外周側へ突出すると共に、所定の質量を有するマス部材48が、弾性連結体46の外周部に固着されることにより、第1外筒部14の外周側に配置される弾性連結体46及びマス部材48がダイナミックダンパ44として構成されるので、このダイナミックダンパ44の共振周波数をトルクロッド10が有する固有の共振周波数と一致するように予めチューニングしておけば、トルクロッド10に共振現象が発生する際に、ダイナミックダンパ44のマス部材48にも共振現象を発生させ、このマス部材48の慣性力によりトルクロッド自体の共振周波数における振動レベルを低減できる。
In the
ここで、弾性連結体46が第1ゴム弾性体26と一体成形されていることから、第1外筒部14の内周側に第1ゴム弾性体26を成形すると同時に、弾性連結体46を成形し、この弾性連結体46の外周部をマス部材48に加硫接着により固着することができるので、マス部材48及び弾性連結体46からなるダイナミックダンパ44を設けることによるトルクロッド10の部品点数及び製造工数の増加を抑制できる。
Here, since the
またトルクロッド10では、弾性連結体46及びマス部材48からなるダイナミックダンパ44が第1外筒部14の外周側に配置されていることから、スウェイ振動の入力時に生じるマス部材48のスウェイ方向(=長手方向)に沿った慣性力については、マス部材が連結ロッドの外側に配置された従来のトルクロッドと同程度のものになるので、マス部材48の慣性力によりスウェイ方向に沿った共振振動のレベルを効果的に低減できる。
In the
またトルクロッド10では、第2外筒部16の軸心S2を中心として第1外筒部14側を上下に揺動させるようなロッキング振動が発生した場合、ダイナミックダンパ44が第1外筒部14の外周側であって、しかも中心軸Cの延長線上に配置されていることから、第2外筒部16の軸心S2からマス部材48までの距離を十分に長いものとし、ロッキング振動に対するマス部材48の慣性モーメントを十分に大きくすることできるので、マス部材48の慣性力によりロッキング方向に沿った共振振動のレベルも効果的に低減できる。
In the
10 トルクロッド
12 ロッド本体
14 第1外筒部(第1外筒部材)
16 第2外筒部(第2外筒部材)
18 ステー部(連結ステー)
20 第1取付金具(第1取付部材)
26 第1ゴム弾性体
34 第2取付金具(第2取付部材)
36 第2ゴム弾性体
42 導通穴
44 ダイナミックダンパ
46 弾性連結体
48 マス部材
50 接合部
52 本体連結部(弾性連結体)
DESCRIPTION OF
16 2nd outer cylinder part (2nd outer cylinder member)
18 Stay section (consolidated stay)
20 First mounting bracket (first mounting member)
26 First rubber
36 Second rubber
Claims (6)
それぞれ筒状に形成された第1外筒部材及び第2外筒部材と、
一端部が前記第1の外筒部材の外周部に接合されると共に、他端部が前記第2外筒部材の外周部に接合された連結ステーと、
前記第1外筒部材の内周側に配置され、パワーユニット及び車体の一方に連結される第1取付部材と、
前記第2外筒部材の内周側に配置され、パワーユニット及び車体の他方に連結される第1取付部材と、
前記第1外筒部材の内周面と前記第1取付部材の外周面との間に配置されて、第1外筒部材と第1取付部材とを弾性的に連結した第1ゴム弾性体と、
前記第2外筒部材の内周面と前記第2取付部材の外周面との間に配置されて、第2外筒部材と第2取付部材とを弾性的に連結した第2ゴム弾性体と、
前記第1ゴム弾性体と一体成形されると共に、前記第1外筒部材の外周側へ突出した弾性連結体と、
所定の質量を有し、前記弾性連結体の外周部に加硫接着されたマス部材と、
を有することを特徴とするトルクロッド。 A torque rod for elastically connecting a power unit including an engine to the vehicle body side,
A first outer cylinder member and a second outer cylinder member each formed in a cylindrical shape;
A connecting stay having one end joined to the outer periphery of the first outer cylinder member and the other end joined to the outer periphery of the second outer cylinder member;
A first mounting member disposed on the inner peripheral side of the first outer cylinder member and connected to one of the power unit and the vehicle body;
A first mounting member disposed on the inner peripheral side of the second outer cylinder member and connected to the other of the power unit and the vehicle body;
A first rubber elastic body disposed between an inner peripheral surface of the first outer cylinder member and an outer peripheral surface of the first attachment member, and elastically connecting the first outer cylinder member and the first attachment member; ,
A second rubber elastic body disposed between the inner peripheral surface of the second outer cylindrical member and the outer peripheral surface of the second mounting member, and elastically connecting the second outer cylindrical member and the second mounting member; ,
An elastic coupling body integrally formed with the first rubber elastic body and projecting toward the outer peripheral side of the first outer cylinder member;
A mass member having a predetermined mass and vulcanized and bonded to the outer periphery of the elastic connector;
A torque rod characterized by comprising:
前記導通穴内を通って前記弾性連結体を前記第1ゴム弾性体と接合する接合部と、を有することを特徴とする請求項1記載のトルクロッド。 A conduction hole penetrating the first outer cylinder member along the radial direction;
The torque rod according to claim 1, further comprising: a joint portion that joins the elastic coupling body to the first rubber elastic body through the conduction hole.
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