説明

車両用ロールロッド

【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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平08−258576号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【発明の効果】
【0017】
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。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】パワートレインとサブフレームを連結するロールロッドが取り付けられた様子を示すイメージである。
【図2】従来のロールロッドの斜視図および分解斜視図である。
【図3】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斜視図である。
【図4】本発明によるインシュレータがブラケットおよびエンドプレートと一体成形された様子を示す平面図である。
【図5】インシュレータとブラケットおよびエンドプレートを各々分離して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【符号の説明】
【0027】
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

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
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。
【請求項8】
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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−117665(P2012−117665A)
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−197144(P2011−197144)
【出願日】平成23年9月9日(2011.9.9)
【出願人】(591251636)現代自動車株式会社 (1,064)
【出願人】(500518050)起亞自動車株式会社 (449)
【Fターム(参考)】