JP2012117665A - 車両用ロールロッド - Google Patents
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Abstract
【課題】構造を単純化しつつ、振動特性に応じた減衰効率を向上させた車両用ロールロッドを提供する。
【解決手段】本発明は、ロールロッド本体の１端から突出したインナーパイプにインシュレータとブラケットが取付けられ、前記インナーパイプの１端にエンドプレートが結合され、前記エンドプレートを固定するように締結ボルトが取り付けられる車両用ロールロッドであって、前記インシュレータは、ブラケットに形成された貫通孔に挿入され、パイプ形状の支持部、前記支持部から延長され、ブラケットの１側に突出する第１前方ストッパー、および前記支持部から延長され、ブラケットの他側に突出する第１後方ストッパー、を含み、前記インシュレータは、第１前方ストッパーと第１後方ストッパーおよび支持部が一体成形されてブラケットに固定結合されることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】本発明は、ロールロッド本体の１端から突出したインナーパイプにインシュレータとブラケットが取付けられ、前記インナーパイプの１端にエンドプレートが結合され、前記エンドプレートを固定するように締結ボルトが取り付けられる車両用ロールロッドであって、前記インシュレータは、ブラケットに形成された貫通孔に挿入され、パイプ形状の支持部、前記支持部から延長され、ブラケットの１側に突出する第１前方ストッパー、および前記支持部から延長され、ブラケットの他側に突出する第１後方ストッパー、を含み、前記インシュレータは、第１前方ストッパーと第１後方ストッパーおよび支持部が一体成形されてブラケットに固定結合されることを特徴とする。
【選択図】図２
Description
本発明は、車両用ロールロッドに係り、より詳しくは、インシュレータがブラケットに一体に成形され、大変位振動から小変位振動までを効率的に減衰できる車両用ロールロッドに関する。
乗用車は、フレームボディーの代わりに、重量が軽く、生産性に優れたモノコックボディーが主に使われる。モノコックボディーはフレームが省略された構造であり、車体のエンジンルームにエンジンとトランスミッションが結合されたパワートレインが直接取り付けられる。したがって、モノコックボディーは車体そのものがフレームの機能をしてサスペンションおよびシャーシ部品が各々取り付けられるが、パワートレインの振動が直接車体に伝達されることを防止し、車両衝突時の衝撃を分散させるために車両の下部にサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）が取り付けられる。
サブフレームにはサスペンション装置およびステアリング装置などが取り付けられ、ロールロッドを通してパワートレインの下部に連結される。すなわち、図１に示すように、車体の両側にエンジンマウントとトランスミッションマウントが各々取り付けられ、パワートレインの荷重を支持するが、サブフレームの取付けられたロールロッドはパワートレインの変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）制御および振動減衰を分担する。
従来のロールロッドの構造は図２に示す通りである。図１に示す通り、ロールロッドは、ロールロッド本体、前方インシュレータ、ブラケット、後方インシュレータ、エンドプレートおよび締結ボルトから構成される。ロールロッド本体はバー（ｂａｒ）形状であり、サブフレームから突出し、パワートレインに結合される前方側にはブッシュ（ｂｕｓｈ）が結合され、サブフレームに挿入される後方側には末端面においてインナーパイプが突出形成される。インナーパイプには、前方インシュレータ、ブラケット、後方インシュレータ、エンドプレートおよび締結ボルトが順次取り付けられる。前方インシュレータおよび後方インシュレータは弾性材質であり、ブラケットの内側に形成された隔壁（ｐａｒｔｉｉｏｎ ｗａｌｌ）によって隔離配置される。
また、締結ボルトはエンドプレートを結束し、インナーパイプを貫通して末端が突出され、ナットで固定される。したがって、ブラケットがサブフレームに固定されるロールロッド本体の動きおよび振動により、前方インシュレータおよび／または後方インシュレータが弾性圧縮される。
すなわち、車両の前進時には、慣性によるパワートレインの変位に応じ、後方インシュレータが圧縮されてダンピング機能をし、車両の後進時または減速時には、前方インシュレータが圧縮されてダンピング機能を果たす。
すなわち、車両の前進時には、慣性によるパワートレインの変位に応じ、後方インシュレータが圧縮されてダンピング機能をし、車両の後進時または減速時には、前方インシュレータが圧縮されてダンピング機能を果たす。
従来のロールロッドは、弾性体であるインシュレータが前後方に分離構成されるため、各々に圧縮荷重だけが作用し、耐久性の点で有利であった。
しかし、左右方向に圧縮力が作用する場合には、振動減衰率が低下して、ブッシュの捩れまたは衝撃を誘発し、振動特性に応じた減衰制御が難しいという問題点のほか、インシュレータは屈曲のない単純なバケット（ｂｕｃｋｅｔ）形状で製造されるため、小変位振動の減衰効率が落ちる問題点や、また、組み立て工程が単純ではないだけでなく、インシュレータが捩れた状態で取り付けられると、組み立て不良が発生する問題点もあった。
しかし、左右方向に圧縮力が作用する場合には、振動減衰率が低下して、ブッシュの捩れまたは衝撃を誘発し、振動特性に応じた減衰制御が難しいという問題点のほか、インシュレータは屈曲のない単純なバケット（ｂｕｃｋｅｔ）形状で製造されるため、小変位振動の減衰効率が落ちる問題点や、また、組み立て工程が単純ではないだけでなく、インシュレータが捩れた状態で取り付けられると、組み立て不良が発生する問題点もあった。
本発明は、前記インシュレータを一体に構成することにより、構造を単純化しつつ、振動特性に応じた減衰効率を向上させた車両用ロールロッドの提供を主な目的とする。
前記目的を達成するためになされた本発明は、ロールロッド本体の１端から突出したインナーパイプにインシュレータとブラケットが取付けられ、前記インナーパイプの１端にエンドプレートが結合され、前記エンドプレートを固定するように締結ボルトが取り付けられる車両用ロールロッドであって、前記インシュレータは、ブラケットに形成された貫通孔に挿入され、パイプ形状の支持部、前記支持部から延長され、ブラケットの１側に突出する第１前方ストッパー、および前記支持部から延長され、ブラケットの他側に突出する第１後方ストッパー、を含み、前記インシュレータは、第１前方ストッパーと第１後方ストッパーおよび支持部が一体成形されてブラケットに固定結合されることを特徴とする。
前記第１前方ストッパーは対称をなすように２つの部分が離隔して突出形成され、その間には第１前方ストッパーと同一の方向により短い長さで突出した第２前方ストッパーがさらに形成されることを特徴とする。
前記ブラケットの１側面には第２前方ストッパーを支持するように第１補強部が突出形成されることを特徴とする。
前記第１後方ストッパーは対称をなすように２つの部分が離隔して突出形成され、エンドプレートと密着し、前記ブラケットの他側面に前記２つの部分の間が順次狭くなるように形成されることを特徴とする。
前記第１後方ストッパーの間にはエンドプレートに対向するように第２後方ストッパーが突出形成されることを特徴とする。
前記ブラケットの他側面には第１後方ストッパーを支持する第２補強部が突出形成されることを特徴とする。
前記インシュレータの射出成形に当たっては、射出成形金型にブラケットを予め挿入して前記ブラケットにインシュレータを一体射出させるインサート射出成形（ｉｎｓｅｒｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）方式で製造されることを特徴とする。
前記金型にはエンドプレートがさらに挿入され、前記第１後方ストッパーはエンドプレートと結合するように成形されることを特徴とする。
本発明の車両用ロールロッドによれば、インシュレータが一体成形され、ブラケットに結合されるため、組み立て工程短縮および原材料費の低減による原価節減効果を有する。
また、ブラケットの両側に２つのストッパーが備えられ、振動特性に応じてより効率的に振動を減衰できる効果がある。すなわち、パワートレインの小変位振動および動きは第１前方ストッパーおよび第１後方ストッパーが担当し、大変位振動および動きは第２前方ストッパーおよび第２後方ストッパーが分担し、より広い領域の動きおよび振動を制御できる効果がある。
前記構成は、インシュレータのチューニング因子を多様にすることにより、要求される性能に応じた設計自由度を向上できる効果がある。
また、ブラケットの両側に２つのストッパーが備えられ、振動特性に応じてより効率的に振動を減衰できる効果がある。すなわち、パワートレインの小変位振動および動きは第１前方ストッパーおよび第１後方ストッパーが担当し、大変位振動および動きは第２前方ストッパーおよび第２後方ストッパーが分担し、より広い領域の動きおよび振動を制御できる効果がある。
前記構成は、インシュレータのチューニング因子を多様にすることにより、要求される性能に応じた設計自由度を向上できる効果がある。
以下、図面を参照し、本発明の好ましい実施形態による車両用ロールロッドをより詳細に説明する。
図３に示すように、本発明に係る車両用ロールロッド１００は、従来のロールロッドのようにロールロッド本体５０の１端面とエンドプレート３０との間においてインシュレータ１０が弾性変形してパワートレインの動きを支持し振動を減衰させる。図４に示すように、ブラケット２０とインシュレータ１０およびエンドプレート３０は一体成形される。
図３に示すように、本発明に係る車両用ロールロッド１００は、従来のロールロッドのようにロールロッド本体５０の１端面とエンドプレート３０との間においてインシュレータ１０が弾性変形してパワートレインの動きを支持し振動を減衰させる。図４に示すように、ブラケット２０とインシュレータ１０およびエンドプレート３０は一体成形される。
インシュレータ１０は合成樹脂材であって、溶融した状態で金型に注入され、フォーミング後、冷却されて製造されるが、金属製の金型にはブラケット２０およびエンドプレート３０が予め所定の位置に挿入された状態であって、インシュレータ１０がブラケット２０およびエンドプレート３０と一体に成形される。このようなインサート射出成形（ｉｎｓｅｒｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）方式は、金型を上下および左右方向に開閉されるように構成し、挿入物（ブラケットおよびエンドプレート）の形状に応じて射出物（インシュレータ）の形状がフォーミングされるように製造する方式であり、異種材質を有する製造物の生産に一般的に使われる。したがって、金型の構造および射出方法は当業者にとって明らかな事項であるのでそれに対する詳細な説明は省略する。
以下、一体成形されたインシュレータ１０とブラケット２０およびエンドプレート３０についてより詳細に説明する。
図５に示すように、本発明によるブラケット２０は、インナーパイプが貫通するように中央に貫通孔２３が形成された板（ｐｌａｔｅ）形状であり、サブフレームにボルト締結されるように両側には孔２１が形成され、両側に第１補強部２４と第２補強部２２および第３補強部２５が各々突出形成される。
図５に示すように、本発明によるブラケット２０は、インナーパイプが貫通するように中央に貫通孔２３が形成された板（ｐｌａｔｅ）形状であり、サブフレームにボルト締結されるように両側には孔２１が形成され、両側に第１補強部２４と第２補強部２２および第３補強部２５が各々突出形成される。
また、インシュレータ１０は、パイプ形状の支持部１３を中心に第１前方ストッパー１１と第１後方ストッパー１５が一体成形される。支持部１３はブラケット２０の貫通孔２３の内周面に位置し、ロールロッド本体５０のインナーパイプが貫通するように長さ方向に沿って挿入孔１７が形成される。また、支持部１３の１側にはロールロッド本体の１端面と対向する第１前方ストッパー１１が形成され、第１前方ストッパー１１は２つの部分が互いに離隔して形成され、その間には第２前方ストッパー１２がさらに形成される。図４に示すように、第２前方ストッパー１２は、第１前方ストッパー１１より突出長さが短く、より大きい剛性を有するように支持部１３の１側の末端には（周縁に沿って）溝１４が形成され、溝１４にはブラケット２０の第１補強部２４が挿入される。
さらに、支持部１３の他側の末端には、第２補強部２２に支持されるように第１後方ストッパー１５が２つ形成される。第１後方ストッパー１５はエンドプレート３０の２つの傾斜面３２に結合され、２つの傾斜面の間隔が順次狭くなって「Ｖ」字形をなすように形成される。さらに、第１後方ストッパー１５の間には第２後方ストッパー１６が突出形成される。第２後方ストッパー１６も（第２前方ストッパーのように剛性が増大するように）第３補強部２５が内側に部分的に挿入される。
図３に示すように、インシュレータ１０とブラケット２０およびエンドプレート３０が一体に構成された本発明によるロールロッド１００は、インナーパイプが支持部の挿入孔１７を通してエンドプレート３０まで到達してロールロッド本体５０が結合され、エンドプレート３０に形成されたボルト孔３１を通して締結ボルト４０がエンドプレート３０およびインナーパイプを貫通してナット４１で固定され、組み立てられる。
また、ロールロッド１００はブラケット２０の両側に形成された孔２１を通してサブフレームに取り付けられ、ロールロッド本体５０の末端に結合されたブッシュを通してパワートレインに連結され、前記パワートレインの動きによってインシュレータ１０が弾性圧縮および復元を繰り返し、パワートレインの動きおよび振動を制御する。
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
１０ インシュレータ
１１ 第１前方ストッパー
１２ 第２前方ストッパー
１３ 支持部
１４ 溝
１５ 第１後方ストッパー
１６ 第２後方ストッパー
１７ 挿入孔
２０ ブラケット
２１ 孔
２２ 第２補強部
２３ 貫通孔
２４ 第１補強部
２５ 第３補強部
３０ エンドプレート
３１ ボルト孔
３２ 傾斜面
４０ 締結ボルト
４１ ナット
５０ ロールロッド本体
１００ ロールロッド
１１ 第１前方ストッパー
１２ 第２前方ストッパー
１３ 支持部
１４ 溝
１５ 第１後方ストッパー
１６ 第２後方ストッパー
１７ 挿入孔
２０ ブラケット
２１ 孔
２２ 第２補強部
２３ 貫通孔
２４ 第１補強部
２５ 第３補強部
３０ エンドプレート
３１ ボルト孔
３２ 傾斜面
４０ 締結ボルト
４１ ナット
５０ ロールロッド本体
１００ ロールロッド
Claims (8)
- ロールロッド本体の１端から突出したインナーパイプにインシュレータとブラケットが取付けられ、前記インナーパイプの１端にエンドプレートが結合され、前記エンドプレートを固定するように締結ボルトが取り付けられる車両用ロールロッドであって、
前記インシュレータは、ブラケットに形成された貫通孔に挿入され、パイプ形状の支持部、前記支持部から延長され、ブラケットの１側に突出する第１前方ストッパー、および前記支持部から延長され、ブラケットの他側に突出する第１後方ストッパー、を含み、
前記インシュレータは、第１前方ストッパーと第１後方ストッパーおよび支持部が一体成形されてブラケットに固定結合されることを特徴とする車両用ロールロッド。 - 前記第１前方ストッパーは対称をなすように２つの部分が離隔して突出形成され、その間には第１前方ストッパーと同一の方向により短い長さで突出した第２前方ストッパーがさらに形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ロールロッド。
- 前記ブラケットの１側面には第２前方ストッパーを支持するように第１補強部が突出形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用ロールロッド。
- 前記第１後方ストッパーは対称をなすように２つの部分が離隔して突出形成され、エンドプレートと密着し、前記ブラケットの他側面に前記２つの部分の間が順次狭くなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ロールロッド。
- 前記第１後方ストッパーの間にはエンドプレートに対向するように第２後方ストッパーが突出形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用ロールロッド。
- 前記ブラケットの他側面には第１後方ストッパーを支持する第２補強部が突出形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用ロールロッド。
- 前記インシュレータの射出成形に当たっては、
射出成形金型にブラケットを予め挿入して前記ブラケットにインシュレータを一体射出させるインサート射出成形（ｉｎｓｅｒｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）方式で製造されることを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載の車両用ロールロッド。 - 前記金型にはエンドプレートがさらに挿入され、前記第１後方ストッパーはエンドプレートと結合するように成形されることを特徴とする請求項７に記載の車両用ロールロッド。
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|---|---|---|---|
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