JP5557688B2 - トルクロッドの連結構造、及びトルクロッドの連結方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば自動車のエンジンの、車体側部材への振動を抑制するためのトルクロッドに関するものであり、特に、両端部に設けた弾性部材の一方をエンジン（振動発生部）側の部材に、他方をサスペンションメンバー（振動伝達側部材）に、それぞれ連結されるトルクロッドの連結構造、及びこの連結構造を用いたトルクロッドの連結方法に関するものである。

例えば自動車に用いられる種々の部品については、コストを抑えるために、部品点数を少なくすること、そして必要な部品も構造を簡素化することが求められており、このことは、エンジンとサスペンションメンバーとの相互間に取り付けられるトルクロッドに関しても例外ではない。ここで、トルクロッドを簡素化する技術の１つとしては、例えば特許文献１に記載されているような、小径となる第１ブッシュと、大径となる第２ブッシュとを、上金具と下金具とで挟み込んでかしめて固定することで、トルクロッドを構成する部品の数を減らしたものが知られている。

特開２００８−２４９１１３号公報

ところで、上記のトルクロッドは、第１ブッシュ及び第２ブッシュを、内筒の周りにゴム弾性体を加硫接着したものとし、各内筒にボルト等の締結部材を挿通させてトルクロッドとサスペンションメンバー等とを連結するものであるが、更なるコストダウンの要望に応えるためには、内筒や締結部材を使用しない新たな連結構造が必要であった。また、トルクロッドをサスペンションメンバーに予め組み込んでしまうことで、部品点数を減らすことも検討されているものの、車体部材等の組付けに当たっては、エンジンと、トルクロッドを取り付けたサスペンションメンバーとの位置合わせが必要となるため、この組付けが難くなる懸念があり、それ故に、作業性を損なうことなくコストダウンも図ることができる、新たなトルクロッド及びこのトルクロッドの連結構造の出現が切に望まれていた。

本発明の課題は、両端部に設けた弾性部材の一方を振動発生側部材に、そして、他方を振動伝達側部材にそれぞれ連結されるトルクロッドにつき、車体部材等の組立て作業性を損なうことがなく、さらに、連結に要する部品点数も削減することができる、新たなトルクロッドの連結構造、及びこの連結構造を用いたトルクロッドの連結方法を提供することにある。

本発明は、両端部に設けた弾性部材の一方を振動発生側部材に、そして、他方を振動伝達側部材にそれぞれ連結してなるトルクロッドの連結構造であって、トルクロッドの軸線上に配設した二つの弾性部材の何れか一方の外輪郭線の、軸端側からの正面視での縦・横最大寸法を相互に相違させるとともに、該弾性部材を連結する連結側部材に、該弾性部材の差込開口を設け、該差込開口から挿入した該弾性部材を、トルクロッドの軸線の周りに９０°回動変位させた姿勢で、該弾性部材を、前記連結側部材の、前記縦・横最大寸法の長い側の寸法よりも短い間隔をおいて設けた一対の挟持部材間に、圧縮変形下で係合させてなるトルクロッドの連結構造にある。

ここで好ましくは、前記縦・横最大寸法を相違させた弾性部材に、剛性支持部材を埋設する。

また好ましくは、前記差込開口に、回動変位させたトルクロッド姿勢で、前記縦・横最大寸法を相違させた弾性部材に掛合する抜け止めストッパとしての縁部を設ける。

そしてこの発明の、トルクロッドの連結方法は、先に述べた何れかのトルクロッドの連結構造を用いるに当たり、トルクロッドの、前記縦・横最大寸法を相違させた弾性部材を、開口幅と開口長さとの間に寸法差をもたせた前記差込開口内へ挿入し、次いで、該トルクロッドを軸線の周りに９０°回動変位させて、該弾性部材を前記挟持部材間に圧縮変化下で係合させるにある。

この発明のトルクロッドの連結構造は、トルクロッドの軸線上に配設した弾性部材の外輪郭線を、例えば、長方形輪郭形状、菱形輪郭形状、楕円形輪郭形状、長円形輪郭形状等の、軸端側からの正面視での縦・横最大寸法が相互に相違するものとし、連結側部材に設けた差込開口からこの弾性部材を挿入の後、トルクロッドの軸線の周りに９０°回動変位させて、連結側部材に設けた一対の挟持部材間に、弾性部材を圧縮変形させて係合するようにしたので、トルクロッドの、連結側部材に対する連結作業を極めて簡易に、かつ迅速に行うことができ、かつ、連結の為の特別の締結部材を不要として、連結コストの低減を図ることができる。

また、縦・横最大寸法を相違させた弾性部材に、剛性支持部材を埋設する場合には、トルクロッドを回動させる際に、弾性部材の、回動する向きと反対方向への逃げ変形が、剛性支持部材によって拘束されることになるので、弾性部材を、所要の方向へ簡易に回動変位させることができる。この場合、剛性支持部材が埋設される長さや幅を変えることにより、弾性部材の剛性、ひいては変形量が調節できるので、トルクロッドのばね定数の調整も容易となる。

さらに、連結側部材の差込開口に、弾性部材に掛合して抜け止めストッパとなる縁部を設けた場合には、トルクロッドの連結側部材からの引き抜けを、より確実に阻止することができる。

そしてまた、この発明の連結方法では、上述した連結構造を用いて、トルクロッドを連結側部材に連結するに当たって、トルクロッドの弾性部材を、差込開口に対して位置合わせした姿勢でその開口内へ挿入し、次いで、トルクロッドを軸線の周りに９０°回動変位させて、弾性部材を挟持部材間に圧縮変化下で係合させることで、その連結を行うことがきるので、トルクロッドの、連結側部材に対する取り付け作業を、容易に行うことができる。

本発明にしたがうトルクロッドの連結構造の、適用状態を示す略線斜視図である。 図１に示すトルクロッドの斜視図である。 図２に示すトルクロッドに設けた弾性部材の、トルクロッドの軸端側から見た正面図である。 図１に示す矢印Ａから見た拡大矢視図であって、（ａ）は、弾性部材の、差込開口への挿入時の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態から、トルクロッドの軸線周りに弾性部材を９０°回動させた状態を示す図である。 本発明にしたがうトルクロッドの連結構造の他の実施の形態を示す、分解斜視図である。 図５に示すプレート４ａ、４ｂの縦断面図であり、（ａ）はプレート４ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、（ｂ）は、プレート４ｂのＣ−Ｃ線に沿う断面図を、弾性部材３ｃ₂とともに示す図である。

以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。なお、図示するトルクロッドは水平面内に延在しているものとし、このトルクロッドの軸線の延在方向をＸ方向とし、これと直交する水平方向をＹ方向とし、これらの両方向に直交する垂直方向をＺ方向として説明する。

図１に示すところにおいて、１は、トルクロッドの一端側を連結する振動発生部（例えばエンジン）側の部材を示し、２は、振動伝達側部材としての、この例ではサスペンションメンバーを示す。また、３は振動発生側部材１と振動伝達側部材２とをつなぐトルクロッドを示す。図示の例では、振動発生側部材１は円筒状の軸部を備えるブラケットであり、このブラケットを振動発生部に締結させることで、トルクロッド３は、振動発生部と振動伝達側部材２とを連結する。なおここでは、振動発生側部材１を振動側発生部とは別体のものとして示したが、それらの両者を一体のものとすることもできる。

また、振動伝達側部材２は、図示の例では、底壁から立ち上がる側壁でこの底壁の周囲を取り囲んだ、上端開口を有する箱体２ａと、この箱体２ａの上端開口を覆う蓋体２ｂとを備えるものであり、箱体２ａと蓋体２ｂとは、ボルト等の締結部材や溶接等によって確実に固定、又は固着してなる。さらに箱体２ａの一つの側壁には、トルクロッド３の弾性部材３ｃの挿入を許容する、矩形の差込開口２ｃが形成されている。ここで、箱体２ａの底壁２ａ₁と蓋体２ｂとの隙間の寸法をＬ₁とし、差込開口２ｃの長手方向（Ｙ方向）の寸法をＬ₂、短手方向（Ｚ方向）の寸法をＬ₃とした場合、これらの寸法は、Ｌ₃≦Ｌ₁＜Ｌ₂の関係を満足するものとする。なおここにおける振動伝達側部材２の構造としては、上記箱体や蓋体に限られず、例えば図のＺ方向に所定の間隔をおいた一対の板の相互間にスペーサーを配置するとともに、それらの両者を締結部材や溶接等によって固定、又は固着させ、板同士の隙間をトルクロッド３の弾性部材３ｃの差込開口として機能させるものであってもよく、その他、間隔をおいて対向させた２つの部材が相互に固定されていて、２つの部材の間隔にトルクロッド３の弾性部材３ｃを挿入できる種々の構成を採用することもできる。

ところで、トルクロッド３は、トルクロッド本体部３ａの軸線上の一方の端に、振動発生側部材１に連結される弾性部材３ｂを備えており、他方の端に、振動伝達側部材２に連結される弾性部材３ｃを備えるものである。図２に示すところでは、弾性部材３ｂは、その内側に穴が設けられていて、この穴に、図１に示す振動発生側部材１を挿入することができる。また弾性部材３ｃは、その内側に、剛性支持部材３ｄを埋設したものとすることもできる。図２に示す例では、２つの弾性部分３ｃ₁で弾性部材３ｃを形成するものとし、トルクロッド本体部それ自体に、剛性支持部材３ｄを構成する２つの剛性支持部分３ｄ₁を突設して、各弾性部分３ｃ₁を、それに予め設けたセンター穴を剛性支持部分３ｄ₁に嵌め合わせることによって、弾性部材３ｃ内に剛性支持部材３ｄを埋設している。

そしてここでは、このような弾性部材３ｃの、トルクロッド３の軸端側からの正面視での縦・横最大寸法を相互に相違させる。図３は、弾性部材３ｃの、トルクロッド３の右端側からの正面視であり、２つの弾性部分３ｃ₁を直列に配置する向き（Ｚ方向）が、弾性部材３ｃの縦方向であり、これと直交する方向（Ｙ方向）が弾性部材３ｃの横方向であって、縦の最大寸法Ｌ₄は、横の最大寸法Ｌ₅よりも長くなっている。また、縦の最大寸法Ｌ₄は、振動伝達側部材２の、底壁２ａ₁と蓋体２ｂとの図１に示す隙間寸法Ｌ₁よりも、長くなっている。

上記の構造となるトルクロッド３を振動伝達側部材２に連結するに当たっては、始めに、図４（ａ）に示すように、トルクロッド３を、弾性部材３ｃの長手方向が差込開口２ｃの長手方向に向く姿勢として、その弾性部材３ｃを、差込開口２ｃから振動伝達側部材２の内部に挿入する。この時、差込開口２ｃの寸法Ｌ₂、Ｌ₃は、それぞれ弾性部材３ｃの寸法Ｌ₄、Ｌ₅よりも長いので、挿入の妨げになることはない。次いで、図４（ｂ）に示すように、弾性部材３ｃを、図４（ａ）に示す姿勢からトルクロッド３の軸線の周りに９０°回動変位させた姿勢にする。この場合、弾性部材３ｃの縦の最大寸法Ｌ₄は、振動伝達側部材２の前記隙間寸法Ｌ₁よりも長いため、弾性部材３ｃは、底壁２ａ₁と蓋体２ｂとを挟持部材として圧縮変形されるので、振動伝達側部材２とトルクロッド３とを、両者の摩擦係合下にて連結することができる。ここで、トルクロッド３の、振動伝達側部材２内への挿入にあたり、底壁２ａ₁及び蓋体２ｂの少なくとも一方に、弾性部材３ｃの所定の深さへの到達時に弾性部材３ｃに当接して、トルクロッド３のそれ以上の挿入を阻止する段部を設けた場合は、トルクロッド３が突き当たるまでの挿入によって、トルクロッド３の軸線方向の位置が特定されるので、連結作業がより容易となる。

なお図示のように、弾性部材３ｃに剛性支持部材３ｄを埋設させている場合は、トルクロッド３を、図４（ｂ）に示すように回動させる際の、弾性部材３ｃの逃げ変形が拘束されるので、弾性部材３ｃに、所要の回動変位を簡単かつ確実に行わせることができる。しかもここでは、図３に示す剛性支持部材３ｄの、ロッド本体部３ａを含む突出長さＬ₆、幅Ｌ₇を種々変更することによって、弾性部材３ｃの撓み量が調節できるので、トルクロッドのばね定数の調整も容易となる。

ここで好ましくは、弾性部材３ｃを自己潤滑ゴムとする。これにより、弾性部材３ｃをトルクロッド３の軸線周りに９０°回動させる際の、弾性部材３ｃと挟持部材との摺動抵抗が小さくなるので、回動変位に要する力が低減されることになる。また、弾性部材３ｃの、挟持部材との接触面に溝を形成する場合も、弾性部材３ｃと挟持部材との摺動抵抗を減らすことができるので、回動変位が容易となる。

さらに、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、差込開口２ｃの短手方向の寸法Ｌ₃が、底壁２ａ₁と蓋体２ｂとの隙間の寸法Ｌ₁よりも短い場合には、差込開口２ｃの周りに形成される縁部２ｃ₁が、図４（ｂ）に示すような回動姿勢とした弾性部材３ｃに掛合して、抜け止めストッパとして働くので、トルクロッド３の振動伝達側部材２からの抜け出しを確実に阻止することができる。

また例えば図５に示すように、弾性部材３ｃを、２つの弾性部分３ｃ₁に代えて単一の弾性部材３ｃ₂とし、３枚のプレート４ａ〜４ｃを重ね合わせたブロック４を、振動伝達側部材２に取り付けられるようにして、このブロック４に、弾性部材３ｃ₂を挿入し、これを圧縮変形させて係合させてもよい。
ここで、プレート４ａは、上記差込開口２ｃに相当する貫通孔４ａ₁を備えており、この貫通孔４ａ₁は、図６（ａ）に示すように、弾性部材３ｃ₂に対応する形状であって、その長手方向（Ｙ方向）の寸法Ｌ₂と短手方向（Ｚ方向）の寸法Ｌ₃が、それぞれ弾性部材３ｃのＹ方向とＺ方向の寸法Ｌ₄、Ｌ₅より幾分長くなっており、弾性部材３ｃ₂を自由に挿通できるようになっている。
またプレート４ｂは、貫通孔４ａ₁から連続してつながる貫通孔４ｂ₁を備えており、この貫通孔４ｂ₁は、図６（ｂ）に示すように、Ｙ方向の最大寸法がＬ₂であり、Ｚ方向の最大寸法がＬ₁であって、この寸法Ｌ₁は弾性部材３ｃの寸法Ｌ₄よりも短いので、弾性部材３ｃ₂を、貫通孔４ｂ₁のＺ方向に対向させた孔壁の相互間で、挟持することができる。従ってここでは、プレート４ｂが挟持部材を構成することになる。ここでプレート４ｂの厚さＴは、弾性部材３ｃ₂の厚さｔとほぼ同一か、僅かに大きくなっている。
そしてまた、弾性部材３ｃを差込む際に当接ストッパとなるプレート４ｃは、貫通孔４ｂ₁に対応する部位に、弾性部材３ｃ₂を挿通させるための孔を有さない、板状のものとなっている。

上記のような構成となるプレート４ａ〜４ｃに、弾性部材３ｃ₂を保持させるには、図５に示す姿勢で、弾性部材３ｃ₂を貫通孔４ａ₁に挿入する。挿入を続けると、弾性部材３ｃ₂は、貫通孔４ｂ₁を経由してプレート４ｃに当接する。そして弾性部材３ｃ₂を、トルクロッド３の軸線を中心として、図６（ｂ）に示す矢印方向（時計回り）に９０°回動変位させると、弾性部材３ｃ₂は、貫通孔４ｂ₁に設けた段部４ｂ₃を超えて段部４ｂ₂に至り、挟持部材となる一対の壁部４ｂ₄で挟持され、圧縮変形状態で保持される。この時、弾性部材３ｃ₂は、段部４ｂ₂と段部４ｂ₃の相互間に位置することとなり、またプレート４ａがトルクロッド３の抜き方向のストッパとして、さらにプレート４ｃがその差込方向のストッパとしてそれぞれ機能するので、Ｘ方向だけでなく、Ｙ方向、Ｚ方向にも位置決めすることができる。

なお、図５に示す他の実施の形態の場合であっても、弾性部材３ｃ₂に埋設する剛性支持部材（図５、６の例では、トルクロッド本体部３ａで兼用している）の、図６（ｂ）に示す長手方向（Ｚ方向）長さＬ₆、短手方向（Ｙ方向）長さＬ₇を種々変更することによって、弾性部材３ｃ₂の撓み量が調節できるので、トルクロッドのばね定数の調整が容易となる。また、弾性部材３ｃ₂を自己潤滑ゴムとしたり、弾性部材３ｃ₂の、壁部４ｂ₄との接触面に溝を形成したりする場合は、先に挙げた例と同様に、トルクロッド３を回動変位させる際の摺動抵抗を減らすことができる。

１ 振動発生側部材
２ 振動伝達側部材
２ａ 箱体
２ｂ 蓋体
２ｃ 差込開口
３ トルクロッド
３ａ トルクロッド本体部
３ｂ 弾性部材
３ｃ 弾性部材
３ｄ 剛性支持部材
４ ブロック
４ａ プレート
４ｂ プレート
４ｃ プレート

Claims (4)

1. 両端部に設けた弾性部材の一方を振動発生側部材に、そして、他方を振動伝達側部材にそれぞれ連結してなるトルクロッドの連結構造であって、
   トルクロッドの軸線上に配設した二つの弾性部材の何れか一方の外輪郭線の、軸端側からの正面視での縦・横最大寸法を相互に相違させるとともに、該弾性部材を連結する連結側部材に、該弾性部材の差込開口を設け、
   該差込開口から挿入した該弾性部材を、トルクロッドの軸線の周りに９０°回動変位させた姿勢で、該弾性部材を、前記連結側部材の、前記縦・横最大寸法の長い側の寸法よりも短い寸法をおいて設けた一対の挟持部材間に、圧縮変形下で係合させてなるトルクロッドの連結構造。
2. 前記縦・横最大寸法を相違させた弾性部材に、剛性支持部材を埋設してなる請求項１記載のトルクロッドの連結構造。
3. 前記差込開口に、回動変位させたトルクロッド姿勢で、前記縦・横最大寸法を相違させた弾性部材に掛合する抜け止めストッパとしての縁部を設けてなる請求項１又は２記載のトルクロッドの連結構造。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のトルクロッドの連結構造を用いたトルクロッドの連結方法であって、
   トルクロッドの、前記縦・横最大寸法を相違させた弾性部材を、開口幅と開口長との間に寸法差をもたせた前記差込開口内へ挿入し、次いで、該トルクロッドを軸線の周りに９０°回動変位させて、該弾性部材を前記挟持部材間に圧縮変化下で係合させてなるトルクロッドの連結方法。