JP5095577B2

JP5095577B2 - 防振連結ロッド

Info

Publication number: JP5095577B2
Application number: JP2008267727A
Authority: JP
Inventors: 利文坂田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: JP2010096277A

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は、一般に、長手方向の両端部に筒状部を持つロッド本体と、内筒金具とゴム状弾性部を備えてロッド本体の各筒状部内に設けられた一対の防振ブッシュとを備えてなり、前記内筒金具を取付部材としてエンジンや車体に取り付けられる。

近年、自動車の軽量化の要請が強く、その軽量化を図る手段として、上記ロッド本体を樹脂材料で形成することが提案されている（下記特許文献１参照）。ロッド本体を樹脂材料で形成する場合、特に大径側の筒状部内に設けられる防振ブッシュは、内筒金具とその外周に加硫成形されたゴム弾性体からなる防振基体とで構成され、これを成形型にセットしてロッド本体を射出成形することにより、筒状部内に一体に結合保持される。かかる外筒金具を持たない防振ブッシュでは、トルクロッドの長手方向において引張方向（両端の防振ブッシュを離間させる方向）に過大な荷重が入力したときに、大径側の樹脂製筒状部に亀裂が入り、耐久性に劣るという問題がある。

上記耐久性の問題は、防振ブッシュに外筒金具を追加し、外筒金具を介して樹脂製筒状部内に結合保持させることで解消することができる。しかしながら、この場合に、外筒金具として単なる円形の筒体を用いると、過大な荷重が入力により外筒金具に回転方向の力が作用したときに、外筒金具と筒状部との間の接合が破断してしまうという問題がある。

下記特許文献２には、このような外筒金具の回転による破壊を防止するために、外筒金具の周方向及び軸方向の一部に凹部又は凸部を設けたり、外筒金具の外周面の少なくとも一部に、一般部の湾曲面とは異なる回転防止となる面形状を追加することが提案されている。これにより外筒金具の回転防止効果は得られるものの、同文献のように外筒金具の周方向及び軸方向の一部に凹部や凸部を設ける構成では、外筒金具の形状が複雑となってコスト高となる。
特開平８−２３３０３０号公報特開２００６−２９２０７４号公報

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、耐久性に優れるとともにコストの安い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、一端部に第１筒状部と他端部に第２筒状部を有する樹脂材料よりなるロッド本体と、前記第１筒状部内に設けられた第１防振ブッシュと、前記第２筒状部内に設けられた第２防振ブッシュと、を備えてなり、前記第１防振ブッシュは、前記第１筒状部内に軸平行に配された内筒金具と、前記内筒金具を軸平行に取り囲む外筒金具と、前記内筒金具と外筒金具の間に介設されて両者を連結するゴム状弾性体からなる防振基体とを備えてなり、前記防振基体は、前記第１筒状部と第２筒状部の対向方向に垂直な方向において前記内筒金具を挟んだ両側で前記内筒金具と前記外筒金具の間を連結支持する一対の弾性連結部を有してなり、前記外筒金具は、前記対向方向における差渡しよりも該対向方向に垂直な方向における差渡しの方が大きい断面非円形の筒状をなして、前記ロッド本体の射出成形により前記第１筒状部内に結合保持されたことを特徴とする。

上記構成によれば、外筒金具が断面非円形の筒状をなしているため、第１筒状部内に結合保持された外筒金具の周方向における回転を防止して耐久性を向上することができる。しかも、外筒金具は、防振基体の弾性連結部が設けられた上記対向方向に垂直な方向において差渡しが大きく設定されているので、弾性連結部の長さを大きくして防振基体の耐久性も向上することができる。よって、外筒金具の形状により回転防止機能を持たせつつ、防振基体の耐久性も向上することができる。また、このような断面非円形の筒体であれば、上記従来の外筒金具の周方向及び軸方向の一部に凹部や凸部を設ける場合に比べて、外筒金具の形状を簡素化して、コストを抑えることができる。

本発明に係る防振連結ロッドにおいて、上記外筒金具は、軸方向両端部が段差部を介して軸方向中央部よりも拡径又は縮径された拡径筒部又は縮径筒部に屈曲形成されてなる。このように外筒金具の両端部に段差部を介して拡径筒部又は縮径筒部を設けることで、軸方向における第１筒状部からの外筒金具の抜けを防止することができるとともに、外筒金具自体の強度アップも図られる。

上記防振連結ロッドにおいては、前記外筒金具の外周面がゴム状弾性体からなる弾性膜により被覆され、前記外筒金具の外周面が前記弾性膜を介して前記第１筒状部の内周面に接合されてもよい。このように外筒金具と樹脂製の第１筒状部との間に弾性膜を介在させることで、樹脂と金属の膨張率の差を吸収して、外筒金具と第１筒状部との間での接合強度を高めることができる。

本発明によれば、耐久性に優れる防振連結ロッドを低コストに提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜５は、一実施形態に係る防振連結ロッドであるトルクロッド（アッパートルクロッド）１０を示したものである。トルクロッド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ものである。

トルクロッド１０は、大径の第１筒状部１２と小径の第２筒状部１４とを長手方向Ｌの両端部に各別に備えたロッド本体１６と、第１筒状部１２内に設けられた第１防振ブッシュ１８と、第２筒状部１４内に設けられた第２防振ブッシュ２０とからなる。

ロッド本体１６は、上記第１筒状部１２と、第２筒状部１４と、両筒状部１２，１４を連結する長手方向Ｌに延びる本体連結部２２とからなり、これらがポリアミドなどの熱可塑性樹脂材料により一体に成形されている。第１筒状部１２と第２筒状部１４は、両者の軸Ｏ１（図５参照）及びＯ２（図４参照）がロッド本体１６の長手方向Ｌに垂直に設けられるとともに、第１筒状部１２の軸Ｏ１と第２筒状部１４の軸Ｏ２同士も垂直に設けられている。

本体連結部２２には、長手方向Ｌに延びる複数（ここでは３本）の補強リブ２４が設けられている。これら補強リブ２４は、本体連結部２２から第１筒状部１２に向かって延び、第１筒状部１２の外周面において全周にわたって設けられている。なお、符号２６は、ロッド本体１６を射出成形する際の溶融樹脂の注入口となるインジェクションゲートである。

第１筒状部１２に設けられた第１防振ブッシュ１８は、第１筒状部１２内に軸平行に配された第１内筒金具２８と、該第１内筒金具２８を軸平行に取り囲む外筒金具３０と、これら第１内筒金具２８と外筒金具３０の間に介設されて両者を連結するゴム弾性体からなる第１防振基体３２とからなる。

また、第１筒状部１２よりも小径の第２筒状部１４に設けられた第２防振ブッシュ２０は、第２筒状部１４内に軸平行に配された第２内筒金具３４と、該第２内筒金具３４と第２筒状部１４の間に介設されたゴム弾性体からなる第２防振基体３６とよりなる。

第２筒状部１４は断面円形状をなしており、その軸Ｏ２上に第２内筒金具３４が設けられている。第２防振基体３６は、第２内筒金具３４と第２筒状部１４の間に全周にわたって設けられた筒状ゴム部材であり、第２内筒金具３４の外周面に加硫接着されている。そして、第２内筒金具３４の外周に加硫成形された第２防振基体３６を持つ第２防振ブッシュ２０は、ロッド本体１６の第２筒状部１４に対して軸方向に圧入することにより装着されている。

これに対し、第１防振ブッシュ１８は、ロッド本体１６の射出成形により第１筒状部１２内に結合保持されている。すなわち、第１内筒金具２８と外筒金具３０との間に第１防振基体３２を加硫成形した後、該加硫成形体を射出成形型にセットし、インジェクションゲート２６から樹脂材料を射出成形することで、第１防振ブッシュ１８と一体にロッド本体１６を成形し、これにより、第１筒状部１２内に外筒金具３０が結合保持されるように構成されている。

第１防振ブッシュ１８の外筒金具３０は、図２に示すように、第１筒状部１２と第２筒状部１４の対向方向（即ち、本体連結部２２の長手方向Ｌ）における差渡しＤ１よりも、該長手方向Ｌに垂直な方向Ｍにおける差渡しＤ２の方が大きい断面非円形の筒状をなしている。この例では、上記長手方向Ｌにおける差渡し（即ち、径）Ｄ１が、長手方向に垂直な方向Ｍにおける差渡し（即ち、径）Ｄ２よりも小さい、断面長円形の筒状をなしている。長円形としては、図６に示す本実施形態のように、相対する２つの半円形部と、その間を連結する一対の直線部とからなるトラック形状でもよく、あるいはまた、楕円形状でもよい。

また、図７，８に示されるように、外筒金具３０は、軸方向両端部３０Ａ，３０Ａが段差部３０Ｂ，３０Ｂを介して軸方向中央部３０Ｃよりも拡径された拡径筒部３８，３８に屈曲形成されている。拡径筒部３８は、外筒金具３０の軸方向両端部３０Ａ，３０Ａにおいて、全周にわたって形成されている。これにより、外筒金具３０は、軸方向Ｘに沿った断面形状において、軸方向中央部３０Ｃが軸直角方向内向きに陥没した凹状に形成されている。

外筒金具３０の軸方向中央部３０Ｃには、本体連結部２２側の側壁において、内外を貫通させる矩形の開口窓４０が設けられている（図５，７，８参照）。これにより、外筒金具３０の外周面３０Ｄには、第１防振基体３２から連なるゴム弾性体よりなる弾性膜４２が被覆形成されている。弾性膜４２は、図４，７に示すように、外筒金具３０の外周面３０Ｄにおいて、軸方向中央部３０Ｃとその両側の段差部３０Ｂ，３０Ｂと更にその外側の拡径筒部３８，３８の一部を含む軸方向Ｘの略全体にわたり、かつ周方向ではその全周にわたって形成されている。但し、軸方向両端部３０Ａ，３０Ａともに、その先端は弾性膜４２に被覆されることなく露出している。このように弾性膜４２を設けたことで、図４，５に示すように、外筒金具３０は、その外周面３０Ｄが弾性膜４２を介して第１筒状部１２の内周面に接合されている。

第１防振ブッシュ１８の第１防振基体３２は、図２に示すように、上記長手方向Ｌに垂直な方向Ｍにおいて、第１内筒金具２８を挟んだ両側で第１内筒金具２８と外筒金具３０の間を連結支持する上下一対の弾性連結部４４，４４により形成されている。詳細には、第１防振基体３２には、図６，７に示すように、長手方向Ｌにおける第１内筒金具２８を挟んだ両側に、軸方向Ｘに貫通する一対の空洞部４６，４６が設けられ、これにより、第１内筒金具２８の上下一対の側面と、これに対向する外筒金具３０の上下の内周面との間をつなぐ上下一対の弾性連結部４４，４４が設けられている。すなわち、弾性連結部４４は、外筒金具３０のより大きな差渡しＤ２側において、第１内筒金具２８と外筒金具３０との間を連結している。

上記一対の空洞部４６，４６にはそれぞれストッパゴム部４８，５０が設けられており、本体連結部２２側のストッパゴム部４８には、断面円形状をなす軸方向Ｘのすぐり部５２が２つ設けられている。

以上よりなるトルクロッド１０は、第１内筒金具２８が車体とエンジンのいずれか一方に、第２内筒金具３４が車体とエンジンのいずれか他方に連結される。詳細には、この例では、上記長手方向Ｌを前後方向とし、これに垂直な上記方向Ｍを上下方向として、第１内筒金具２８がエンジン側に、第２内筒金具３４が車体側に結合される。

本実施形態のトルクロッド１０であると、大径側の第１防振ブッシュ１８の外筒金具３０が断面長円形の筒状をなしているため、第１筒状部１２内に結合保持された外筒金具３０の周方向における回転を防止することができる。そのため、外筒金具３０と第１筒状部１２との接着破壊を防止して耐久性を向上することができる。

しかも、外筒金具３０は、第１防振基体３２の弾性連結部４４が設けられた上記長手方向Ｌに垂直な方向Ｍにおいて差渡しが大きく設定されているので（Ｄ２＞Ｄ１）、弾性連結部４４の長さを大きくして第１防振基体３２の耐久性も向上することができる。

よって、外筒金具３０の形状により回転防止機能を持たせつつ、第１防振基体３２の耐久性も向上することができる。また、断面長円形の筒体という比較的簡単な形状で回転防止機能を持たせることができるので、コストを抑えることができる。

なお、外筒金具３０の断面形状は、このような長円形（トラック形、楕円形）に限定されるものではなく、例えば、角部を丸めた矩形状など、種々の非円形状を適用することができる。

本実施形態のトルクロッド１０であると、また、外筒金具３０の軸方向両端部３０Ａ，３０Ａに段差部３０Ｂ，３０Ｂを介して拡径筒部３８，３８を設けたので、軸方向Ｘにおける第１筒状部１２からの外筒金具３０の抜けを防止することができる。また、かかる屈曲形状とすることで、外筒金具３０の強度アップを図ることができ、この点からも耐久性を向上することができる。

なお、かかる拡径筒部３８を設ける代わりに、外筒金具の軸方向両端部に、段差部を介して軸方向中央部よりも縮径された縮径筒部を屈曲形成してもよい。これにより、外筒金具は、軸方向に沿った断面形状において、軸方向中央部が軸直角方向外向きに膨らんだ凸状に形成される。このような縮径筒部を設けた場合にも、拡径筒部３８を設けた場合と同様、外筒金具の抜け止めと強度アップを図ることができる。

本実施形態のトルクロッド１０であると、また、外筒金具３０と樹脂製の第１筒状部１２との間に弾性膜４２を介在させたことにより、樹脂と金属の膨張率の差を弾性膜４２により吸収して、外筒金具３０と第１筒状部１２との間での接合強度を高めることができ、この点からも耐久性を向上することができる。

なお、上記の実施形態では、第１筒状部１２に設けられる第１防振ブッシュ１８のみに外筒金具３０を設けた構成を採用したが、小径側の第２筒状部１４に設けられる第２防振ブッシュにおいて同様の構成を採用してもよい。また、トルクロッド以外にも、スタビリンクロッド、サスペンションロッドなど、種々の防振連結ロッドとして適用可能である。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

実施形態に係る防振連結ロッドの斜視図同防振連結ロッドの側面図同防振連結ロッドの平面図図３のＩＶ−ＩＶ線断面図図２のＶ−Ｖ線断面図同防振連結ロッドの第１防振ブッシュの側面図図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図同第１防振ブッシュの外筒金具の斜視図

符号の説明

１０…トルクロッド（防振連結ロッド）
１２…第１筒状部
１４…第２筒状部
１６…ロッド本体
１８…第１防振ブッシュ
２０…第２防振ブッシュ
２８…第１内筒金具（内筒金具）
３０…外筒金具、３０Ａ…軸方向端部、３０Ｂ…段差部、３０Ｃ…軸方向中央部、３０Ｄ…外周面
３２…第１防振基体（防振基体）
３８…拡径筒部
４２…弾性膜
Ｌ…長手方向（第１筒状部と第２筒状部の対向方向）
Ｍ…長手方向（対向方向）に垂直な方向
Ｄ１…外筒金具の長手方向における差渡し
Ｄ２…外筒金具の長手方向に垂直な方向における差渡し

Claims

一端部に第１筒状部と他端部に第２筒状部を有する樹脂材料よりなるロッド本体と、
前記第１筒状部内に設けられた第１防振ブッシュと、
前記第２筒状部内に設けられた第２防振ブッシュと、
を備えてなり、
前記第１防振ブッシュは、前記第１筒状部内に軸平行に配された内筒金具と、前記内筒金具を軸平行に取り囲む外筒金具と、前記内筒金具と外筒金具の間に介設されて両者を連結するゴム状弾性体からなる防振基体とを備えてなり、
前記防振基体は、前記第１筒状部と第２筒状部の対向方向に垂直な方向において前記内筒金具を挟んだ両側で前記内筒金具と前記外筒金具の間を連結支持する一対の弾性連結部を有してなり、
前記外筒金具は、前記対向方向における差渡しよりも該対向方向に垂直な方向における差渡しの方が大きい断面非円形の筒状をなして、前記ロッド本体の射出成形により前記第１筒状部内に結合保持され、
前記外筒金具は、軸方向両端部が段差部を介して軸方向中央部よりも拡径又は縮径された拡径筒部又は縮径筒部に屈曲形成されてなる
ことを特徴とする防振連結ロッド。
前記外筒金具は断面長円形の筒状をなしている請求項１記載の防振連結ロッド。
前記外筒金具の外周面がゴム状弾性体からなる弾性膜により被覆され、前記外筒金具の外周面が前記弾性膜を介して前記第１筒状部の内周面に接合された請求項１又は２記載の防振連結ロッド。