JP2009275746A - Torque rod - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンなどの振動体を、車体などの支持体側に対して防振支持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 for vibration-proofing a vibrating body such as an engine with respect to a supporting body side such as a vehicle body.
車両のエンジンは、その荷重を弾性的に支承する複数のエンジンマウントと、エンジンのトルク変動等による振動の伝達を防止するトルクロッドを介して車体側と弾性的に連結されている。図7は、従来のトルクロッドを用いた横置き型エンジンの支持構造を概略的に示す説明図、図8は、従来のトルクロッドを示す断面図である。 An engine of a vehicle is elastically connected to the vehicle body side via a plurality of engine mounts that elastically support the load and a torque rod that prevents transmission of vibration due to torque fluctuations of the engine. FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a support structure of a horizontal engine using a conventional torque rod, and FIG. 8 is a sectional view showing the conventional torque rod.
まず図7において、参照符号101は前輪駆動車における横置き型エンジン、102はトランスミッション、103はエンジン101を支持する複数のエンジンマウントのうちの一つを示しており、104は車体フレーム、110はエンジン101における重心の真下の位置とその後方に位置する車体フレーム104を車両の前後方向に連結するトルクロッドである。なお、横置き型エンジン101とは、クランク軸が車両の左右方向へ延びるように搭載されたものであり、すなわち図7の投影面と直交する方向にクランク軸が延びている。
First, in FIG. 7,
トルクロッド110は、ロッド本体111と、その両端に設けられたエンジン側防振ゴム112及び車体側防振ゴム113とを備えるものであって、図8に示されるように、エンジン側防振ゴム112及び車体側防振ゴム113は、それぞれロッド本体111と一体の外筒112a,113aと、この外筒112a,113aの内周にそれぞれ配置された内筒112b,113bと、これら外筒112aと内筒112bの間、及び外筒113aと内筒113bの間に設けられた弾性体112c,113cからなる(例えば下記の特許文献参照)。
横置き型エンジン101は、その駆動に伴って、エンジン101の重心を通って略左右方向へ延びる仮想軸心仮想軸心(トルクロール軸)を中心に回転しようとするロール振動V1を生じる。そして、図7に示されるエンジン支持構造によれば、エンジン101の重量をその左右で支承するエンジンマウント103を、前記仮想軸心上に配置し、エンジン101の下方にトルクロッド110を配置し、このトルクロッド110が、ロール振動V1を前後方向の振動V2としてロッド本体111の軸方向に受けるようになっている。
As the
しかしながら、図8のような従来のトルクロッド110によれば、アイドリングやクルーズ走行状態での比較的周波数の高い小振幅のロール振動に対する振動絶縁性を確保するためにエンジン側防振ゴム112及び車体側防振ゴム113(弾性体112c,113c)を低ばね定数とした場合は、振動減衰性能が小さくなるので、例えば車両の急発進や、キックダウン等によるエンジン101の低周波のロール変位が大きくなるばかりか、このようなロール変位が収束するまで長時間かかることになるので、乗り心地を悪化させてしまう。また、エンジン側防振ゴム112及び車体側防振ゴム113(弾性体112c,113c)を高ばね定数とすることによって振動減衰性能を確保した場合は、上述のような低周波・大振幅のロール変位は抑制できるが、それより高周波であるアイドリングやクルーズ状態での周波数域の小振幅のロール振動に対する振動絶縁性能が確保できず、振動が車体フレーム104に伝達されて、やはり乗り心地を悪化させてしまう。
However, according to the
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、低周波・大振幅のロール振動に対する良好な減衰性と、それより高周波・小振幅のロール振動に対する良好な振動絶縁性を両立したトルクロッドを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its technical problem is that it has good damping performance against low-frequency / large-amplitude roll vibration and higher-frequency / small-amplitude roll vibration. An object of the present invention is to provide a torque rod that is compatible with good vibration insulation.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るトルクロッドは、両端が振動体側及び支持体側にそれぞれ防振ゴムを介して角変位可能に連結されるロッド本体が、互いに軸方向へ並んだ第一ロッド及び第二ロッドと、これら第一ロッド及び第二ロッドを互いに軸方向伸縮動作可能に連結する伸縮機構部とからなり、前記伸縮機構部が、前記第一ロッド及び第二ロッドのうち一方のロッドに設けられたシリンダと、他方のロッドに設けられると共に前記シリンダの内周に軸方向所定範囲内で摺動可能に密嵌されたピストンとを備えるものである。 As a means for effectively solving the technical problem described above, the torque rod according to the present invention has a rod body in which both ends are connected to the vibrating body side and the support body side through vibration-proof rubbers so as to be angularly displaceable. The first rod and the second rod arranged in the axial direction, and an expansion / contraction mechanism portion that connects the first rod and the second rod to each other so as to be capable of extending / contracting in the axial direction. A cylinder provided on one of the second rods and a piston provided on the other rod and closely fitted to the inner periphery of the cylinder so as to be slidable within a predetermined range in the axial direction.
また、上記構成において一層好ましくは、シリンダの内周にピストンのストロークを制限する緩衝ストッパが設けられる。 In the above configuration, more preferably, a buffer stopper for limiting the stroke of the piston is provided on the inner periphery of the cylinder.
また、上記構成において一層好ましい他の例においては、振動体側の防振ゴムが相対的に低ばね、支持体側の防振ゴムが相対的に高ばねである。 In another example that is more preferable in the above configuration, the vibration isolator rubber on the vibration body side is a relatively low spring, and the vibration isolator rubber on the support body side is a relatively high spring.
本発明に係るトルクロッドによれば、ロッド本体の第一ロッド及び第二ロッドに軸方向に入力される高周波の小振幅振動に対して、伸縮機構部のシリンダとピストンの軸方向相対変位による良好な振動絶縁性が確保され、低周波・大振幅の入力に対しては、伸縮機構部のシリンダとピストンの軸方向相対変位量が制限されていることによって過大変位を規制すると共に、前記シリンダとピストンの摺動及びシリンダとピストンの間で圧縮される空気ばねによって良好な減衰性が確保される。 According to the torque rod according to the present invention, the high-frequency small-amplitude vibration input to the first rod and the second rod of the rod body in the axial direction is good due to the axial relative displacement between the cylinder and the piston of the expansion / contraction mechanism. In addition, it is possible to prevent excessive displacement by restricting the amount of relative displacement in the axial direction between the cylinder of the expansion and contraction mechanism and the piston for low frequency and large amplitude input. Good damping is ensured by the sliding of the piston and the air spring compressed between the cylinder and the piston.
また、過大変位の規制による衝撃は、緩衝ストッパによって緩和することができる。 Further, an impact due to excessive displacement regulation can be mitigated by a buffer stopper.
また、高周波の小振幅振動に対する振動絶縁性は、振動体側の防振ゴムを相対的に低ばねとすることによって一層向上し、低周波・大振幅の入力による過大変位は、支持体側の防振ゴムが相対的に高ばねとすることによって一層有効に抑えることができる。 In addition, vibration insulation against high-frequency small-amplitude vibration is further improved by using a relatively low spring for the vibration-isolating rubber on the vibration body side, and excessive displacement due to low-frequency and large-amplitude input prevents the vibration on the support side. The vibration rubber can be suppressed more effectively by using a relatively high spring.
以下、本発明に係るトルクロッドの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るトルクロッドを用いた横置き型エンジンの支持構造を概略的に示す説明図、図2は、本発明に係るトルクロッドを概略的に示す断面図、図3は、本発明に係るトルクロッドの伸縮機構部を示す断面図、図4〜図6は、本発明に係るトルクロッドの伸縮機構部の動作を示す断面図である。 Hereinafter, a preferred embodiment of a torque rod according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a support structure of a horizontal engine using a torque rod according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a torque rod according to the present invention, and FIG. FIG. 4 to FIG. 6 are sectional views showing the operation of the expansion / contraction mechanism part of the torque rod according to the present invention.
まず図1において、参照符号10は本発明に係るトルクロッド、101は前輪駆動車における横置き型エンジン、102はトランスミッション、103はエンジンマウント、104は車体フレームである。なお、エンジン101(トランスミッション102も含む)は、請求項1に記載の振動体に相当するものであり、車体フレーム104は、請求項1に記載の支持体に相当するものである。
First, in FIG. 1,
横置き型エンジン101は、先に説明したように、クランク軸が図1の投影面と直交する方向に延びているので、その駆動に伴って、エンジン101の重心を通って略左右方向へ延びる仮想軸心(トルクロール軸)を中心に回転しようとするロール振動V1を生じる。このため、図1に示されるエンジン支持構造では、前記仮想軸心上に配置したエンジンマウント103でエンジン101の重量を支承すると共に、エンジン101における重心の真下の位置とその後方に位置する車体フレーム104との間をトルクロッド10で車両の前後方向に連結することによって、このトルクロッド10が、ロール振動V1を車両の前後方向の振動V2として軸方向に受けるようにしてある。
As described above, the
トルクロッド10は、ロッド本体1と、その両端に設けられたエンジン側防振ゴム2及び車体側防振ゴム3とからなる。なお、エンジン側防振ゴム2及び車体側防振ゴム3は、請求項1に記載の防振ゴムに相当するものである。
The
ロッド本体1は、互いに軸方向へ並んだエンジン側防振ゴム2側の第一ロッド11及び車体側防振ゴム3側の第二ロッド12と、これら第一ロッド11及び第二ロッド12を互いに軸方向伸縮動作可能に連結する伸縮機構部13とからなる。
The
エンジン側防振ゴム2は、図2に示されるように、ロッド本体1の第一ロッド11の軸端に一体に設けられた外筒21と、その内周に配置されると共にエンジン101側に固定される内筒22と、これら外筒21と内筒22の間にゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で一体に成形された環状の弾性体23からなる。
As shown in FIG. 2, the engine side
エンジン側防振ゴム2における外筒21と内筒22は、車両の左右方向(図2の断面と直交する方向)へ延びる軸線を中心とする筒状をなしている。このため、トルクロッド10に俯仰方向の角変位が入力された時に、外筒21と内筒22が前記軸線の周りに相対回転して、その間で弾性体23が捩り方向へ剪断変形を受け、車両の前後方向(ロッド本体1の軸方向)の変位入力に対しては、外筒21と内筒22の間で弾性体23が圧縮・引張及び剪断の複合的な変形を受けるようになっている。
The
また、車体側防振ゴム3は、ロッド本体1における第二ロッド12の軸端に一体に設けられた外筒31と、その内周に配置されると共に車体フレーム104側に固定される内筒32と、これら外筒31と内筒32の間にゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で一体に成形された環状の弾性体33からなる。
The vehicle body side
車体側防振ゴム3における外筒31と内筒32は、上下方向へ延びる軸線を中心とする筒状をなしている。このため、トルクロッド10に車両の左右方向への角変位が入力された時に、外筒31と内筒32が前記軸線の周りに相対回転して、その間で弾性体33が捩り方向へ剪断変形を受け、車両の前後方向(ロッド本体1の軸方向)の変位入力に対しては、外筒31と内筒32の間で弾性体33が圧縮・引張及び剪断の複合的な変形を受けるようになっている。
The
なお、エンジン側防振ゴム2の弾性体23は、車体側防振ゴム3の弾性体33に比較してばね定数が低いものとなっている。
The
ロッド本体1における伸縮機構部13は、図3に示されるように、第二ロッド12の軸端(図2に示される車体側防振ゴム3と反対側の軸端)に設けられたシリンダ131及びその開放端に固定された端部材132と、この端部材132の内周孔132aからシリンダ131内へ挿通された第一ロッド11の軸端(図2に示されるエンジン側防振ゴム2と反対側の軸端)に一体的に設けられると共にシリンダ131の内周面にゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料からなる摺動体134を介して摺動可能に密嵌されたピストン133と、シリンダ131における第二ロッド12側の端壁131aの内面に設けられたゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料からなる第一の緩衝ストッパ135と、端部材132の内面に設けられたゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料からなる第二の緩衝ストッパ136とを備える。
As shown in FIG. 3, the expansion /
なお、ピストン133の外周に設けられた摺動体134は、第一及び第二の緩衝ストッパ135,136に比較してばね定数が低いものとなっている。また、この摺動体134はシリンダ131の内周面に密接されることによってシール性を有するため、シリンダ131の内周であってピストン133及びその外周の摺動体134とシリンダ131の端壁131aの内面に設けられた第一の緩衝ストッパ135との間には密閉された第一室S1が画成され、端部材132の内面に設けられた第二の緩衝ストッパ136との間には端部材132及び第二の緩衝ストッパ136の内周面と第一ロッド11の外周面との隙間Gを介して外部と連通した第二室S2が画成される。
The sliding
以上のように構成された本発明のトルクロッド10は、エンジン側防振ゴム2における内筒22が、この内筒22に挿通される不図示のボルト等を介して、図1に示される横置きエンジン101の下端部に固定され、車体側防振ゴム3における内筒32が、この内筒32に挿通される不図示のボルト等を介して、車体フレーム104側に固定される。
The
図1に示されるエンジン支持構造において、横置き型エンジン101に生じるロール振動V1が、アイドリング時やクルーズ走行状態での比較的高周波・小振幅の振動である場合、この振動が、エンジン側防振ゴム2を介してロッド本体1の第一ロッド11に軸方向の振動V2として入力されると、図4に示されるように、伸縮機構部13において、第一ロッド11に設けられたピストン133がシリンダ131の内周面に摺動体134を介して比較的小さなストロークで往復摺動されることになる。このため、第一ロッド11と第二ロッド12が相対的な伸縮運動による第一室S1の空気ばねのばね定数が低く、隙間Gを通じて第二室S2へ出入りする空気の流動抵抗も小さいので、車体フレーム104側への軸方向振動V2(ロール振動V1)の伝達が有効に低減される。
In the engine support structure shown in FIG. 1, when the roll vibration V1 generated in the
また、エンジン側防振ゴム2における弾性体23はばね定数が低いものであるため、エンジン101からの入力振動に含まれる軸方向振動V2以外の振動成分(例えば回転方向の成分)は、弾性体23によって有効に吸収される。更には、ピストン133の外周に設けられた摺動体134もばね定数が低いものであるため、入力振動に含まれる軸方向振動V2以外の振動成分(例えば曲げ方向の成分)は、摺動体134によって有効に吸収される。
Further, since the
したがって、上述のような各部の動作によって、ロール振動V1による変位力がエンジン101と車体フレーム104の間で吸収されるので、アイドリングやクルーズ状態での良好な振動絶縁性が確保される。
Therefore, the displacement force due to the roll vibration V1 is absorbed between the
次に、図1に示される横置き型エンジン101に生じるロール振動V1が、キックダウン等のトルク変化による中振幅のロール変位である場合は、このロール変位が、エンジン側防振ゴム2を介してロッド本体1の第一ロッド11に軸方向の振動V2として入力されると、第一ロッド11と第二ロッド12が互いに収縮方向へ変位する半周期では、図5に示されるように、伸縮機構部13において、第一ロッド11に設けられたピストン133が、シリンダ131の内周面に摺動体134を介して摺動しながら第一の緩衝ストッパ135へ接近して行くのに伴って第一室S1が圧縮され、この第一室S1による空気ばねのばね定数が非線型的に上昇する。また、図5に示される状態から第一ロッド11と第二ロッド12が互いに伸長方向へ変位する半周期では、ピストン133が図3に示される位置を通過して第二の緩衝ストッパ136側へ接近して行くのに伴って第一室S1が膨張され、この第一室S1による空気ばねのばね定数が非線型的に上昇する。しかも、第一室S1と反対側の第二室S2では、その容積の増減に伴って隙間Gを通じて空気が流入・排出するので、流動抵抗による減衰力を生じ、シリンダ131の内周面と摺動体134との摺動抵抗による減衰力も生じる。
Next, when the roll vibration V1 generated in the
このため、空気ばねの高ばね化及び振動減衰力によって、エンジン101に生じる低周波・大振幅のロール変位を有効に抑制することができると共に、乗り心地の悪化に影響しない振幅まで短時間で収束することができる。
For this reason, the high spring of the air spring and the vibration damping force can effectively suppress the low frequency and large amplitude roll displacement generated in the
更に、図1に示される横置き型エンジン101に生じるロール振動V1が急発進等による大振幅の姿勢変化である場合は、第一ロッド11と第二ロッド12が互いに収縮方向へ変位する半周期では、図5と同様、ピストン133がシリンダ131の内周面に摺動体134を介して摺動しながら第一の緩衝ストッパ135へ接近して行くのに伴って第一室S1が圧縮されて行き、更に図6に二点鎖線で示されるように、ピストン133又はその外周に設けられた摺動体134が第一の緩衝ストッパ135に当接する。このため、それ以上のピストン133(第一ロッド11)の変位が規制され、第一の緩衝ストッパ135を介して軸方向の荷重が伝達された第二ロッド12の変位が、図2に示される車体側防振ゴム3における高ばねの弾性体33により規制される。
Further, when the roll vibration V1 generated in the
また第一ロッド11と第二ロッド12が互いに伸長方向へ変位する半周期でも、その変位量が大きい場合は、図6に一点鎖線で示されるように、ピストン133又はその外周に設けられた摺動体134が第二の緩衝ストッパ136に当接することによって、ピストン133(第一ロッド11)の過大変位が規制され、第一の緩衝ストッパ135を介して軸方向の荷重が伝達された第二ロッド12の変位が、図2に示される車体側防振ゴム3における高ばねの弾性体33により規制される。
Further, even if the displacement is large even in the half cycle in which the
なお、上述の形態では、伸縮機構部13におけるシリンダ131が車体側防振ゴム3側の第二ロッド12に設けられ、伸縮機構部13におけるピストン133がエンジン側防振ゴム2側の第一ロッド11に設けられているが、これとは逆の関係であっても、上述と同様の作用・効果を実現することができる。
In the above-described embodiment, the
1 ロッド本体
11 第一ロッド
12 第二ロッド
13 伸縮機構部
131 シリンダ
132 端部材
133 ピストン
134 摺動体
135 第一の緩衝ストッパ
136 第二の緩衝ストッパ
2 エンジン側防振ゴム
3 車体側防振ゴム
101 横置き型エンジン(振動体)
104 車体フレーム(支持体)
DESCRIPTION OF
104 Body frame (support)
Claims (3)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2008125742A JP2009275746A (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Torque rod |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2008125742A JP2009275746A (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Torque rod |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009275746A true JP2009275746A (en) | 2009-11-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008125742A Withdrawn JP2009275746A (en) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Torque rod |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009275746A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012516270A (en) * | 2009-01-29 | 2012-07-19 | 日立建機株式会社 | Track rod |
JP2016510863A (en) * | 2013-03-06 | 2016-04-11 | コンパニ・プラステイツク・オムニウム | Self-locking cylinder for automobile door |
-
2008
- 2008-05-13 JP JP2008125742A patent/JP2009275746A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012516270A (en) * | 2009-01-29 | 2012-07-19 | 日立建機株式会社 | Track rod |
JP2016510863A (en) * | 2013-03-06 | 2016-04-11 | コンパニ・プラステイツク・オムニウム | Self-locking cylinder for automobile door |
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Legal Events
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