JP5791994B2 - 車両のロールロッド構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のロールロッド構造に関し、より詳しくは、大きな荷重が反復的に加えられる後方インシュレーターの構造を改善し、耐久性および振動絶縁性を向上させた車両のロールロッド構造に関する。

乗用車両は、フレームボディーの代わりに、重量が軽くて生産性に優れたモノコックボディーが主に使用される。モノコックボディーは、別途のフレームが取り除かれた構造であって、車体にエンジンを含むパワートレインが直接装着される。したがって、前記モノコックボディーは、車体そのものがフレーム機能をして、サスペンション及びシャーシ部品がそれぞれ装着されるが、（エンジン、トランスミッション及び差動歯車が統合的に結合されて構成された）パワートレインの振動が直接的に車体に伝えられることを防止しつつ、車両衝突時に衝撃を分散するために車両の下部にサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）が装着される。

前記サブフレームは、車両の出力および大きさによって、様々な形態に製造されるが、高排気量の高トルクエンジンを有するパワートレインは、４個のバー（ｂａｒ）が四角形状をなすように結合された「＃」形状のサブフレームが使用されることが一般的である。

また、相対的に低排気量の低トルクエンジンは、図１に示すように、車体に固定され、ステアリング装置が装着され得るプレート（ｐｌａｔｅ）形状であって、サスペンションストラット（ｓｔｒｕｔ）及びナックル等が連結できるように形成されたサブフレームが一般的に装着される。

このような、プレート形状のサブフレームが適用された車両は、三箇所でマウンティング部材によって支持される。すなわち、車体の両側でエンジンマウント及びトランスミッションマウントがそれぞれ装着され、パワートレインの荷重を支持するが、サブフレームの装着さ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。（特許文献１）

前記ロールロッドは、固定ボルトを用いてサブフレームに装着される。詳細な構成は、図２に示す通りである。
図２を参照すれば、前記ロールロッドは、締結ロッド１０と、マウンティング部材２０と、インシュレーター５０，６０とを備えて構成される。前記締結ロッド１０は、バー（ｂａｒ）形状であり、サブフレームから突出する部分の端部には、トランスミッションに連結されるゴムブッシュ１３が装着され、サブフレームに挿入される部分は、パイプ（ｐｉｐｅ）形状の滑走部１１が形成される。前記滑走部１１には、締結ロッド１０をサブフレームにボルト締結させるマウンティング部材２０が挟まれる。また、前記マウンティング部材２０が滑走部１１を離脱しないように、滑走部１１の一側端部には突起部１２が形成され、他側にはエンドプレート（ｅｎｄ ｐｌａｔｅ）３０が結合され、前記マウンティング部材の内周面には突出部２１が形成される。また、前記滑走部１１には、突出部２１の前方に前方インシュレーター５０が、後方には後方インシュレーター６０がそれぞれ装着される。一方、前記エンドプレート３０は、滑走部１１の内部を貫通するボルト４０と、前記ボルト４０に締結されるナット４１とによって固定される。

したがって、車両の前進時には、慣性によるパワートレインの変位により後方インシュレーター６０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ー５０が圧縮されてダンピング機能をする。

しかしながら、車両の出発時または急加速及びギア変速時に発生する振動と過度変位は、インシュレーターに継続的な機械的ストレスとして作用する。特に、突然の荷重発生がより頻繁に発生する後方インシュレーターは、エンドプレート３０の摩擦と加圧による摩耗および破損が発生する可能性が大であった。

特開２００８−１０５６５４号公報

本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、上記した問題点を解決するための車両用ロールロッド構造を提供することにある。

このような目的を達成するための本発明の車両用ロールロッド構造は、車両のサブフレームに設けられ、トランスミッションまたはエンジンと結合される車両のロールロッド構造であって、一側はトランスミッションまたはエンジンと結合され、他側は滑走部がサブフレームに挿入される締結ロッドと、前記サブフレームに固定装着されて滑走部の外周面に結合され、内周面に突出部が形成されたマウンティング部材と、前記滑走部の外周面に結合され、突出部の前方に位置する前方インシュレーターと、前記滑走部の外周面に結合され、突出部の後方に位置する後方インシュレーターと、前記後方インシュレーターの後方で締結ロッドに装着されるエンドプレートと、を備え、前記後方インシュレーターは、２つ以上のサブインシュレーターが結合して構成され、１つ以上のサブインシュレーターは、エンドプレートと離隔されて配置されることを特徴とする。

また、前記サブインシュレーターは、滑走部に挟まれるリング（ｒｉｎｇ）形状であり、互いに対向する接触面の縁部はラウンディングされるか又は傾斜面が形成され、「Ｖ」または「Ｕ」字状の溝が形成されることを特徴とする。

また、前記サブインシュレーターは、相違する剛性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）または硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）を有する材質から構成されることが好ましく、最後方に配置されたサブインシュレーターは、他のサブインシュレーターより剛性または硬度が大きく製造されることを特徴とする。

なお、効率的な振動絶縁率を確保できるように、前記サブインシュレーターは２つで構成され、前方に配置されたサブインシュレーターの厚さは、後方に配置されたサブインシュレーターの厚さと同一またはより厚く形成されることを特徴とする。

本発明は、より効率的にパワートレインの変位を支持し、振動を絶縁させることができ、後方インシュレーターの摩耗および破損を防止することにより、耐久性を向上できるという効果を奏する。

また、異種のサブインシュレーターを使用することにより、車両の特性に応じてさらに柔軟なロールロッドの設計自由度を提供することができる。
なお、サブインシュレーターの弾性変形を誘導するように、接触面の部分は「Ｖ」または「Ｕ」字状の溝が形成され、振動絶縁率を向上させる。

本発明のロールロッドが装着される位置を示した斜視図である。 図１のＡ−Ａ’の断面図である 本発明の好ましい実施形態による車両用ロールロッドの断面図である。 本発明の好ましい実施形態による車両用ロールロッドにおいて、マウンティング部材を部分切開し、内部のサブインシュレーターが装着された様子が現れるように示した平面図である。 従来の後方インシュレーターと、本発明の後方インシュレーターとが、それぞれ適用されたロールロッドを比較実験したデータ値のグラフである。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態による車両のロールロッド構造ついて、さらに詳細に説明する。
図３は、本発明による車両用ロールロッドの断面図であり、図４は、本発明のロールロッドにおいて、後方インシュレーターを強調して示した図面である。

図３，４を参照すると、本発明のロールロッドにおいて、後方インシュレーターは、２つ以上のサブインシュレーターが結合して構成されることを特徴とする。

すなわち、従来の構造と同様に、締結ロッド１０は、サブフレームとトランスミッションの下部を連結し、マウンティング部材２０は、前記締結ロッド１０をサブフレームに固定し、前方インシュレーター５０と後方インシュレーターは、締結ロッドの前後方移動によって弾性変形するように構成されるが、前記後方インシュレーターは、リング形状のサブインシュレーターが面接触するように結合して構成される。

また、図面において、突出部２１に当接するサブインシュレーターを第１サブインシュレーター７０とし、エンドプレート３０に当接するサブインシュレーターを第２サブインシュレーター８０とすれば、前記第１サブインシュレーター７０と第２サブインシュレーター８０とが互いに対向する接触面の各縁部は、弾性変形時に余裕空間を付与するようにラウンディングされるか又は傾斜面が形成され、「Ｖ」または「Ｕ」字状の溝が形成される。

なお、前記第１サブインシュレーター７０と第２サブインシュレーター８０は、相違する硬度を有する材質で製造されることが好ましい。例えば、相違する剛性を有する合成ゴムと合成ゴムとの組合、または、合成ゴムとポリウレタンのような合成樹脂材との組合などで実施される。

また、前記第１サブインシュレーター７０が第２サブインシュレーター８０より厚く形成され、第２サブインシュレーター８０が第１サブインシュレーター７０より高い剛性を有する材質で製造されることが好ましい。

このような第１サブインシュレーター７０と第２サブインシュレーター８０との組合わせは、第１サブインシュレーター７０がエンジンの振動を充分に絶縁させると共に、さらに高い剛性を有する第２サブインシュレーター８０は、エンドプレート３０との密着加圧による耐摩抵抗（ａｂｒａｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を増大させることができる。

図５は、従来の後方インシュレーターと、本発明の後方インシュレーターとが、それぞれ適用されたロールロッドを比較実験したデータ値のグラフである。横軸は（締結ロッドの）変位値であり、縦軸は後方インシュレーターに作用する力を意味する。本発明の後方インシュレーターは、同一荷重が作用してもより大きく締結ロッドを動かすことができる。すなわち、従来の後方インシュレーターは、エンドプレートとの摩耗を考慮し、材質選定に限界があったが、本発明の後方インシュレーターは、第１サブインシュレーターに剛性がより低い材質を使用できるので、振動絶縁に要求される特性にさらに適した材質を使用することができ、車両の特性に応じて設計自由度を高めるという効果がある。

以上のように本明細書と図面に開示された実施形態は、本発明の理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を制限しようとするものではない。ここに開示された実施形態以外にも本発明の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能であることは、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に自明である。

本発明は、車両のロールロッド構造の分野に適用できる。

１０ ・・・締結ロッド
２０ ・・・マウンティング部材
３０ ・・・エンドプレート
７０ ・・・第１サブインシュレーター
８０ ・・・第２サブインシュレーター

Claims (5)

1. 車両のサブフレームに設けられ、トランスミッションまたはエンジンと結合される車両のロールロッド構造であって、
   一側はトランスミッションまたはエンジンと結合され、他側は滑走部がサブフレームに挿入される締結ロッドと、
   前記サブフレームに固定装着されて滑走部の外周面に結合され、内周面に突出部が形成されたマウンティング部材と、
   前記滑走部の外周面に結合され、突出部の前方に位置する前方インシュレーターと、
   前記滑走部の外周面に結合され、突出部の後方に位置する後方インシュレーターと、
   前記後方インシュレーターの後方で締結ロッドに装着されるエンドプレートと、を備え、
   前記後方インシュレーターは、２つ以上のサブインシュレーターが結合して構成され、１つ以上のサブインシュレーターは、エンドプレートと離隔されて配置されることを特徴とする車両のロールロッド構造。
2. 前記サブインシュレーターは、滑走部に挟まれるリング（ｒｉｎｇ）形状であり、互いに対向する接触面の縁部は、ラウンディングされるか又は傾斜面が形成され、「Ｖ」または「Ｕ」字状の溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両のロールロッド構造。
3. 前記サブインシュレーターは、相違する硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）または剛性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を有する材質から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のロールロッド構造。
4. 最後方に配置されたサブインシュレーターは、他のサブインシュレーターより剛性または硬度が大きいことを特徴とする請求項３に記載の車両のロールロッド構造。
5. 前記サブインシュレーターは２つでなされ、前方に配置されたサブインシュレーターの厚さは、後方に配置されたサブインシュレーターの厚さと同一またはより厚く形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両のロールロッド構造。

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