防振連結ロッド
【課題】主荷重入力方向のバネ定数を十分に確保することができ且つ耐久性に優れた防振連結ロッドを提供する。
【解決手段】第１内筒体１０と第１筒状部３とを連結する弾性腕部１６を、第１内筒体１０の筒軸方向から見て、該第１内筒体１０の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対し傾斜するように延設して第１筒状部３の内周面に接続するとともに、第１筒状部３の内周面における弾性腕部１６との接続面１７に、該第１筒状部３の径方向内側に膨出する膨出部１８を形成するようにした。
【解決手段】第１内筒体１０と第１筒状部３とを連結する弾性腕部１６を、第１内筒体１０の筒軸方向から見て、該第１内筒体１０の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対し傾斜するように延設して第１筒状部３の内周面に接続するとともに、第１筒状部３の内周面における弾性腕部１６との接続面１７に、該第１筒状部３の径方向内側に膨出する膨出部１８を形成するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの被連結部材を防振しながら連結する防振連結ロッドに関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、長手方向の両端部にそれぞれ筒状部を形成してなるロッド本体と、各筒状部内に配設され、ゴム弾性体を介して各筒状部の内周面に連結される内筒体とを備えた防振連結ロッドは知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す防振連結ロッドでは、ロッド本体の長手方向を車両前後方向に向けて配設して、一方の筒状部に設けられた内筒体をエンジンに固定し、他方の筒状部に設けられた内筒体を車体に固定するようにしている。この防振連結ロッドの主荷重入力方向は、車両前後方向に一致している。車体側の筒状部内に設けられたゴム弾性体は、内筒体を介してエンジンから入力される振動を吸収する主バネ部を有している。この主バネ部は、内筒体から腕状をなして径方向外側へ延びる一対の弾性腕部を有している。各弾性腕部は、内筒体の外周面から、径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して車両前側に傾斜するように延びて筒状部の内周面に接続されている。そうして、２つの弾性腕部は、該筒状部の筒軸方向から見て、略Ｖ字状をなすように配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に示すように、主バネ部を構成する弾性腕部を、筒状部の筒軸方向から見て、主荷重入力方向に直交する方向に対して車両前側に傾斜させるようにした場合には、該弾性腕部を該直交方向に延設する場合に比べて、弾性腕部の主荷重入力方向のバネ定数を増加させることができる点で有利である。
【０００６】
しかしながら、この場合、弾性腕部の車両後側の端面と筒状部の内周面との接続角が鋭角になるため、弾性腕部を上記直交方向に延設する場合に比べて、この接続角が小さくなる分だけ、該接続部に形成することができるコーナＲの半径が小さくならざるを得ない。このため、内筒体が主荷重入力方向に変位したときに、弾性腕部の該接続部近傍に生じる応力集中が大きくなり、延いては、弾性腕部の耐久性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、主荷重入力方向のバネ定数を十分に確保することができ且つ耐久性に優れた防振連結ロッドを提供しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明では、内筒体と筒状部とを連結する弾性腕部を、内筒体の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して傾斜する方向に延設して筒状部の内周面に接続するとともに、ロッド本体の筒状部の内周面における弾性腕部との接続面に、該筒状部の径方向内側に膨出する膨出部を形成するようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明では、主荷重入力方向に互いに間隔を空けて配置された第１及び第２筒状部を有するロッド本体と、該第１筒状部内に配設され、一方の被連結部材が取り付けられるとともに該第１筒状部の内周面に第１弾性部材を介して連結される第１内筒体と、上記第２筒状部内に配設され、他方の被連結部材が取り付けられるとともに該第２筒状部の内周面に第２弾性部材を介して連結される第２内筒体とを備え、上記第１弾性部材が、該第１筒状部の内周面と第１内筒体の外周面とを連結する一対の弾性腕部を有するように構成された防振連結ロッドを対象とする。
【００１０】
そして、上記一対の弾性腕部は、上記第１内筒体の筒軸方向から見て、該筒軸を通り且つ主荷重入力方向に延びる直線を挟んでその両側に配設されていて、該第１内筒体の外周面からその径方向外側に向かって、上記主荷重入力方向に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側に傾斜するように延びて上記第１筒状部の内周面に接続されており、上記第１筒状部の内周面における上記弾性腕部との接続面には、該第１筒状部の径方向内側に膨出する膨出部が設けられているものとする。
【００１１】
この構成によれば、弾性腕部を、第１内筒体の筒軸方向から見て、内筒体の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側に傾斜するように延設したことで、該直交方向に延設する場合に比べて、弾性腕部の主荷重入力方向のバネ定数を向上させることができる。
【００１２】
また、例えば、第１筒状部の筒孔を、筒軸方向から見て、主荷重入力方向に長い楕円形状や多角形状に形成するようにすれば、上述の如く、弾性腕部を上記直交方向に対して傾斜させることにより弾性腕部の延設方向の長さを増加させることができる。これにより、第１内筒体が変位したときの弾性腕部の局所的な変形を低減して、弾性腕部の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
そしてさらに、本発明では、第１筒状部の内周面における弾性腕部との接続面に、径方向内側に膨出する膨出部を形成するようにしたことで、弾性腕部の耐久性を可及的に向上させることができる。すなわち、弾性腕部の主荷重入力方向の他側（上記一側とは反対側）の側端面と、第１内筒体の内周面との接続部には、第１内筒体がロッド本体に対して主荷重入力方向の一側に相対変位した際に、引っ張り荷重が作用して高い応力集中が生じる。この応力集中は、弾性腕部に亀裂破壊を生じさせて、その耐久性を低下させる要因となる。これに対して、本発明では、上述の如く、第１筒状部の内周面における上記弾性腕部との接続面に、径方向内側に膨出する膨出部を設けるようにしたことで、内筒体が主荷重入力方向に相対変位した際に、これに伴って応力集中部及びその近傍の弾性体が主荷重入力方向に変位しようとするのを膨出部にて堰き止めることができる。したがって、応力集中部とのその近傍部における弾性体の変位量を低減することができ、延いては、応力集中部における応力値を低減することができる。よって、この応力集中に起因して弾性腕部に亀裂が生じるのを防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記弾性腕部は、ゴム弾性体で構成されていて、上記第１筒状部の内周面と上記第１内筒体の外周面とに加硫接着により一体成形されているものとする。
【００１５】
この構成によれば、弾性腕部を、第１筒状部の内周面と第１内筒体の外周面とに加硫接着により一体成形するようにしたことで、例えば、内筒体と弾性腕部と外筒体とからなるブッシュタイプの加硫成形品を第１筒状部に圧入する場合に比べて、第１筒状部の成形自由度を高めることができ、延いては、上記膨出部の成形性を高めることができる。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記膨出部は、上記接続面における上記主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成されているものとする。
【００１７】
この構成によれば、第１内筒体が相対変位した際の上記応力集中部の応力値をより一層確実に低減することができる。
【００１８】
すなわち、膨出部を上記接続面における主荷重入力方向の他側端部に形成するようにした場合、上記応力集中部の極近傍において、弾性体が膨出部により堰き止められて他領域に逃げようとするため、応力集中部近傍の弾性体の変位量が却って増加し、結果として応力値も増加してしまう。一方、膨出部を上記接続面における主荷重入力方向の一側端部に形成するようにした場合、膨出部が応力集中部から離れ過ぎて、上述した膨出部による弾性体の堰き止め効果が薄れるため、応力集中部の応力値を低減することができない。
【００１９】
これに対して、本発明では、膨出部を上記接続面における主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成するようにしたことで、第１内筒体が相対変位した際の、応力集中部の応力値を効果的に低減することができる。
【００２０】
請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか一つの発明において、上記膨出部における上記第１筒状部の径方向内側に臨む面は、曲面状又は球面状に形成されているものとする。
【００２１】
この構成によれば、上記膨出部における１筒状部の径方向内側に臨む面を、曲面状又は球面状に形成するようにしたことで、応力集中が生じ易い角部を極力排除して、弾性腕部に亀裂破壊が生じるのを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の防振連結ロッドによると、内筒体と筒状部とを連結する弾性腕部を、内筒体の筒軸方向から見て、内筒体の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して傾斜する方向に延設して筒状部の内周面に接続するとともに、ロッド本体の筒状部の内周面における弾性腕部との接続面に、該筒状部の径方向内側に膨出する膨出部を形成するようにしたことで、弾性部材の主荷重入力方向のバネ定数の向上と耐久性の向上との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る防振連結ロッドとしてのトルクロッドを備えた車両のエンジンマウントシステムを示す、車両後方の斜め上側から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るトルクロッドを示す、第１筒状部の筒軸方向から見た側面図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】従来のトルクロッドのＦＥＭ解析結果を示す図であり、図（ａ）は、トルクロッドの第１筒状部内に設けられる第１弾性部材を、その筒軸方向から見たＦＥＭ解析図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のIV方向から見たＦＥＭ解析図である。
【図５】本発明の実施形態に係るトルクロッドのＦＥＭ解析結果を示す図であり、図（ａ）は、トルクロッドの第１筒状部内に設けられる第１弾性部材を、その筒軸方向から見たＦＥＭ解析図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＶ方向から見たＦＥＭ解析図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係るトルクロッド（防振連結ロッド）１を備えた車両のエンジンマウントシステムを示している。図１において、符号Ｐは、エンジンＥ及び変速機Ｔが直列に連結されたパワープラントである。
【００２６】
パワープラントＰは、その長手方向が車幅方向となるようにエンジンルームに対して横置きに配設されており、その長手方向両端部にそれぞれ配設された防振マウントＭ１，Ｍ２により車両のサイドフレームＳに対して弾性支持されている。そうして、この２つの防振マウントＭ１，Ｍ２はそれぞれ、パワープラントＰの慣性主軸（ロール軸）よりも高い位置に配設されており、そのことにより、パワープラントＰは、２つの防振マウントＭ１，Ｍ２の荷重の支持点を結ぶ揺動支軸周りに振り子（ペンデュラム）のように揺動可能になっている。
【００２７】
このエンジンマウントシステムにおいて、例えば車両の急加減速時のように大きな駆動反力が作用すると、パワープラントＰが振り子のように車体前後方向に大きく揺れようとする。そうした車体前後方向の揺れは、パワープラントＰの下端部と該パワープラントＰの車体後方に位置する車両のサブフレームＦとがトルクロッド１を介して連結されていることにより規制されている。このように、本実施形態に係るトルクロッド１には、主に車両前後方向の荷重が入力される。
【００２８】
トルクロッド１は、図２に示すように、主荷重入力方向（つまり車両前後方向）に間隔を空けて配置された第１及び第２筒状部３，４を有するロッド本体２と、該第１筒状部３内に配設され、該第１筒状部３の内周面に第１弾性部材５を介して連結される第１内筒体１０と、第２筒状部４内に配設され、パワープラントＰ（他方の被連結部材）に取り付けられるとともに該第２筒状部４の内周面に第２弾性部材６を介して連結される第２内筒体１１とを備えている。
【００２９】
上記ロッド本体２は、全体形状が瓢箪状をなす金属製のフレーム部材で構成されていて、その長手方向が主荷重入力方向（車両前後方向）に一致するように配設されている。第１筒状部３及び第２筒状部４は、ロッド本体２の長手方向の両端部に形成され、一対の連結フレーム部７を介して互いに連結されている。
【００３０】
第１筒状部３及び第２筒状部４は、筒孔が同じ方向に開口するように配設されている。上記第２筒状部４は、筒軸方向から見て略真円状をなす円筒状に形成されいるのに対し、第１筒状部３は、筒軸方向から見て、外形が概ね多角形状をなす筒状に形成されている。第１筒状部３は、第２筒状部４に比べて相対的に大きい筒孔を有している。第１筒状部３の内周面における車両後側の端面には、車両前側に膨出する第１ストッパ本体部１５（後述する）が形成されている。また、第１筒状部３の内周面における後述する弾性腕部１６との接続面１７には、径方向内側に膨出する膨出部１８が形成されている。これらストッパ本体部１５及び膨出部１８は共に、ロッド本体２の一部を構成していて、金属部材により形成されている。
【００３１】
上記膨出部１８における第１筒状部３の径方向内側に臨む膨出面１８ａは曲面状に形成されている。膨出面１８ａは、第１筒状部３の内周面における該膨出面１８ａを除く面に対して滑らかに（連続的に）接続されている。膨出部１８は、接続面１７における主荷重入力方向の両側端部を除く中間面に形成されている。より詳しくは、膨出部１８は、該中間面１７におけるコーナＲ部１９（後述する）寄りの部分に形成されている。膨出部１８の膨出量は、例えば、コーナＲ部１９の半径値と略同じに設定されている。
【００３２】
第１内筒体１０及び第２内筒体１１は、円筒状の金属部材からなる。両内筒体１０，１１は、互いに平行に配設されており、ロッド本体２は、ロッド側面視において（つまり第１筒状部３の筒軸方向から見て）、第１内筒体１０の軸心と第２内筒体１１の軸心とを通る直線Ｃに関して線対称をなしている。
【００３３】
第１内筒体１０は、第１筒状部３内における主荷重入力方向の中央位置よりも第２内筒体１１側（車両後側）にややオフセットした位置に配設されている。第１内筒体１０は、上述の如く第１弾性部材５を介して第１筒状部３の内周面に弾性連結されている。第１内筒体１０は、その筒孔に挿通された不図示のボルトによりサブフレームＦに連結され、これにより、トルクロッド１の第１筒状部３側がサブフレームＦに連結される。
【００３４】
上記第１弾性部材５は、ゴム弾性体で構成されている。第１弾性部材５は、第１内筒体１０から径方向外側に延びる一対の弾性腕部１６と、第１筒状部３の内周面を全周に亘って薄皮状に覆う枠状部２０とを有している。枠状部２０には、第１ストッパ部２５の一部を構成する第１ストッパゴム部２６と、第１内筒体１０を挟んで第１ストッパ部２５の反対側に位置するゴム製の第２ストッパ部２７とが一体形成されている。第１ストッパ部２５は、後述するように、例えば車両加速時にロッド本体２に対する第１内筒体１０の車両前側への相対変位量を規制するものであって、ロッド本体２の一部を構成する金属製の第１ストッパ本体部１５と、その先端面を覆うべく配設された第１ストッパゴム部２６とで構成されている。第２ストッパ部２７は、例えば車両減速時にロッド本体２に対する第１内筒体１０の車両後側への相対変位量を規制するものであって、ゴム弾性体のみで構成されている。
【００３５】
上記一対の弾性腕部１６は、ロッド側面視において、略Ｖ字状をなすように上記直線Ｃを挟んで線対称に配置されている。より詳細には、各弾性腕部１６は、第１内筒体１０の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向（車両前後方向）に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側（車両後側）に傾斜するように延びて第１筒状部３の内周面に接続されている。このように、各弾性腕部１６を、主荷重入力方向の直交方向に対して傾斜する方向に延設することで、各弾性腕部１６のバネ定数を高めることができる。また、各弾性腕部１６の延設方向の長さを増加させてその耐久性を向上させることが可能となる。この一対の弾性腕部１６が、トルクロッド１に入力された振動を吸収する主バネ部として機能する。
【００３６】
弾性腕部１６の車両前側の側端面２８と、第１筒状部３の内周面（詳しくは枠状部２０の内周面）との接続部には、該各面を連続的に滑らかに連結するコーナＲ部１９が形成されている。
【００３７】
上記第１弾性部材５は、加硫成形により第１内筒体１０及び第１筒状部３に一体成形されている。具体的には、射出成形金型に対して、ロッド本体２を設置した後、該ロッド本体２の第１筒状部３の内側に第１内筒体１０をセットし、型締め後に、第１内筒体１０と第１筒状部３との間に未加硫のゴム弾性体を射出して加熱加硫することで、第１内筒体１０、第１弾性部材５、及び第１筒状部３が加硫接着により一体化されている。このように加硫一体成形を採用することで、例えば、ブッシュタイプの加硫成形品を第１筒状部３に圧入する場合に比べて、第１筒状部３の形状自由度を高めることができる。したがって、第１筒状部３の形状を、円筒状に限らず、本実施形態の如く、ストッパ本体部１５や膨出部１８を有する比較的複雑な形状にすることができる。さらに、ブッシュ圧入方式を採用した場合に必要となる、外筒体を省略して製造コストを低減することができる。
【００３８】
上記第２内筒体１１は、第２筒状部４内に同軸に配設されていて、上述の如く第２弾性部材６を介して第２筒状部４の内周面に連結されている。該第２弾性部材６は、第２内筒体１１の外周面を囲むようにその全周に亘って形成されている。この第２筒状部４内の第２弾性部材６も、上記第１弾性部材５と同様に、加硫接合により第２内筒体１１及び第２筒状部４に一体成形されている。尚、第２筒状部４に対しては、ゴム弾性体の加硫一体成形に限らず、例えば、ブッシュタイプの加硫成形品を圧入する方式を採用するようにしてもよい。
【００３９】
上記第２内筒体１１は、その筒孔に挿通された不図示のボルトによりパワープラントＰの下端部に連結され、これにより、トルクロッド１の第２筒状部側がパワープラントＰに連結される。こうして、第１内筒体１０がサブフレームＦに連結されることと、第２内筒体１１がパワープラントＰに連結されることとにより、サブフレームＦとパワープラントＰとがトルクロッド１を介して連結される。
【００４０】
以上のように構成されたトルクロッド１の動作について説明する。例えば、車両減速時には、トルクロッド１には第２内筒体１１を通じて車両後側に向かう駆動反力が入力され、ロッド本体２が車両後側に変位する。第１内筒体１０は、サブフレームＦに固定されているため殆ど動かず、結果として、第１内筒体１０がロッド本体２に対して車両前側に相対変位する。これに伴い、弾性腕部１６の第１内筒体１０側の端部が車両前側に相対変位する。この変位によって、弾性腕部１６の車両前側の側端面２８と、第１筒状部３の内周面との接続部（つまりコーナＲ部１９）には、高い応力集中が生じることとなるが、この変位は接続角αを減少させる向きの変位であるため、両者の接続部（つまりコーナＲ部１９）には主に圧縮荷重が作用することとなる。したがって、コーナＲ部１９に引っ張り荷重が作用する後述の車両加速時に比べて、コーナＲ部１９に亀裂が生じる危険性は低い。
【００４１】
一方、車両加速時には、トルクロッド１には第２内筒体１１を通じて車両前側に向かう荷重が入力され、ロッド本体２が車両前側に変位する。第１内筒体１０は、サブフレームＦに固定されているため殆ど移動せず、結果として、第１内筒体１０がロッド本体２に対して車両後側に相対変位する。これに伴い、弾性腕部１６の第１内筒体１０側の端部が車両後側に相対変位する。この変位は、弾性腕部１６の車両前側の側端面２８と、第１筒状部３の内周面との接続角αを増加させる向きの変位であるため、両者の接続部（つまりコーナＲ部１９）には主に引っ張り荷重が作用する。この結果、コーナＲ部１９において亀裂が生じ易くなる。特に、本実施形態の如く、弾性腕部１６を、バネ定数向上のために主荷重入力方向に直交する方向に対して傾斜させるように形成した場合には、上記接続角αが鋭角になるため、弾性腕部１６を上記直行方向に延設する場合に比べてコーナＲ部のＲ寸法を十分に確保することができず、コーナＲ部の応力集中に起因した亀裂破壊が生じ易くなる。
【００４２】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、第１筒状部３の内周面における弾性腕部１６との接続面１７に、膨出部１８を設けるようにしたことで、この亀裂破壊を効果的に防止することができる。これは以下の理由による。すなわち、この膨出部１８を設けることで、弾性腕部１６のコーナＲ部１９の近傍において、ゴム弾性体は、車両後側に変位しようにも膨出部１８によって堰き止められてその変位が規制される。このため、コーナＲ部１９の近傍では、膨出部１８を設けない場合に比べて、ゴム弾性体の局所的な変位量を低減することができる。この結果、コーナＲ部近傍における応力値が低下するため、弾性腕部１６におけるコーナＲ部１９からの亀裂破壊を防止することができる。一方、コーナＲ部１９の近傍において、膨出部１８によりゴム弾性体の変位量が規制された分、その他の領域ではゴム弾性体の局所的な変形量が増大して応力値が増加することとなる。しかし、この領域は、もともと、コーナＲ部１９に比べて応力値が低い領域であるため、たとえ応力値が増加したとしても、この領域から亀裂破壊が生じることはない。
【００４３】
このことは、図４及び図５に示すＦＥＭ解析図からも読み取ることができる。図４は、膨出部１８を有さない従来のトルクロッド１の解析図であり、図５は、本実施形態に係るトルクロッド１の解析図である。解析に際しては、汎用のＦＥＭ解析ソフト（本解析では、ＭＳＣソフトウェア社製 ＭＡＲＣ）を使用し、ＣＡＤモデル上にて第１内筒体１０を図の矢印に示す向きに所定量変位させて解析を行った。各解析図の色の濃い部分ほど応力値が高いことを示し、吹出し内の数値は、吹出し位置における応力値を示している。
【００４４】
従来のトルクロッド１では、コーナＲ部１９における筒軸方向の両端部に応力が集中していることが分かる。コーナＲ部１９における応力値は、従来のトルクロッド１が１．１８Ｎ／ｍｍ２であったのに対し（図４参照）、本実施形態のトルクロッド１が０．７２Ｎ／ｍｍ２となって（図５参照）、膨出部１８を設けることによって略４０％近く減少していることがわかる。一方、コーナＲ部１９から主荷重入力方向に離間した所定位置Ｘにおける応力値は、従来のトルクロッド１が０．６４Ｎ／ｍｍ２であったのに対し、本実施形態のトルクロッド１が０．８１Ｎ／ｍｍ２となって、膨出部１８を設けることによって略３０％近く増加していることがわかる。このように、本実施形態のトルクロッド１では、コーナＲ部１９に集中していた応力を、膨出部１８を設けることで、もともと応力値が低いその他の部分に分散させ、これによって、第１防振部材５全体で見たときに、各部の応力値を亀裂破壊が生じる危険レベル（例えば１．０Ｎ／ｍｍ２）以下に抑制することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、膨出部１８を、上記接続面１７における主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成するようにしたことで、第１内筒体１０が車両前側に相対変位した際のコーナＲ部１９の応力値をより一層確実に低減することができる。すなわち、膨出部１８を上記接続面１７における車両前側端部に形成するようにした場合、上記コーナＲ部１９の極近傍において、ゴム弾性体が膨出部にて堰き止められて他領域に逃げようとするため、コーナＲ部１９近傍のゴム弾性体の変位量が却って増加し、応力値も増加してしまう。一方、膨出部１８を上記接続面における車両後側端部に形成するようにした場合、膨出部１８がコーナＲ部１９から離れ過ぎて、上述した膨出部１８によるゴム弾性体の堰き止め効果が薄れるため、コーナＲ部１９の応力値を低減することができない。これに対して、上記実施形態では、膨出部１８を上記接続面１７における主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成するようにしたことで、第１内筒体１０が相対変位した際の、コーナＲ部１９の応力集中を効果的に緩和することができる。
【００４６】
さらに、上記実施形態では、上記膨出部１８における第１筒状部３の径方向内側に臨む膨出面１８ａを、円筒面状（曲面状）に形成するようにしたことで、応力集中が生じ易い角部を極力排除することができる。よって、弾性腕部１６が応力集中により破壊するのを確実に防止し、その耐久性を向上させることが可能となる。
【００４７】
（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、膨出部１８の膨出面１８ａを、曲面状に形成するようにしているが、例えば球面状に形成するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、ロッド本体２及び各内筒体１０，１１を、金属製部材で構成するようにしているが、これに限らず、例えば樹脂製部材で構成するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、弾性腕部１６を、第１内筒体１０の外周面から径方向外側に向かって、上記主荷重入力方向に直交する方向に対して車両後側に傾斜させるようにしているが、例えば車両前側に傾斜させるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、第１筒状部３の筒孔を、筒軸方向から見て略多角形状に形成するようにしているが、例えば、円形状や楕円形状に形成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、第１筒状部３及び第２筒状部４が同じ方向に開口しているが、これに限ったものではなく、例えば、特開２００７−０５７０７０号公報に示すように、両筒状部３，４が、互いに９０°をなす方向に開口するものであってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、一対の弾性腕部１６を、第１筒状部３にのみ形成するようにしているが、さらに第２筒状部４にも形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、防振連結ロッドに有用であり、特にエンジンと車体との間に設けられるトルクロッドに有用である。
【符号の説明】
【００５４】
Ｐ パワープラント(被連結部材）
Ｆ フロントサブフレーム(被連結部材）
１ トルクロッド（防振連結ロッド）
２ ロッド本体
３ 第１筒状部
４ 第２筒状部
５ 第１弾性部材
６ 第２弾性部材
１０ 第１内筒体
１１ 第２内筒体
１６ 弾性腕部
１７ 接続面
１８ 膨出部
１８ａ 膨出面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの被連結部材を防振しながら連結する防振連結ロッドに関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、長手方向の両端部にそれぞれ筒状部を形成してなるロッド本体と、各筒状部内に配設され、ゴム弾性体を介して各筒状部の内周面に連結される内筒体とを備えた防振連結ロッドは知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す防振連結ロッドでは、ロッド本体の長手方向を車両前後方向に向けて配設して、一方の筒状部に設けられた内筒体をエンジンに固定し、他方の筒状部に設けられた内筒体を車体に固定するようにしている。この防振連結ロッドの主荷重入力方向は、車両前後方向に一致している。車体側の筒状部内に設けられたゴム弾性体は、内筒体を介してエンジンから入力される振動を吸収する主バネ部を有している。この主バネ部は、内筒体から腕状をなして径方向外側へ延びる一対の弾性腕部を有している。各弾性腕部は、内筒体の外周面から、径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して車両前側に傾斜するように延びて筒状部の内周面に接続されている。そうして、２つの弾性腕部は、該筒状部の筒軸方向から見て、略Ｖ字状をなすように配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に示すように、主バネ部を構成する弾性腕部を、筒状部の筒軸方向から見て、主荷重入力方向に直交する方向に対して車両前側に傾斜させるようにした場合には、該弾性腕部を該直交方向に延設する場合に比べて、弾性腕部の主荷重入力方向のバネ定数を増加させることができる点で有利である。
【０００６】
しかしながら、この場合、弾性腕部の車両後側の端面と筒状部の内周面との接続角が鋭角になるため、弾性腕部を上記直交方向に延設する場合に比べて、この接続角が小さくなる分だけ、該接続部に形成することができるコーナＲの半径が小さくならざるを得ない。このため、内筒体が主荷重入力方向に変位したときに、弾性腕部の該接続部近傍に生じる応力集中が大きくなり、延いては、弾性腕部の耐久性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、主荷重入力方向のバネ定数を十分に確保することができ且つ耐久性に優れた防振連結ロッドを提供しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明では、内筒体と筒状部とを連結する弾性腕部を、内筒体の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して傾斜する方向に延設して筒状部の内周面に接続するとともに、ロッド本体の筒状部の内周面における弾性腕部との接続面に、該筒状部の径方向内側に膨出する膨出部を形成するようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明では、主荷重入力方向に互いに間隔を空けて配置された第１及び第２筒状部を有するロッド本体と、該第１筒状部内に配設され、一方の被連結部材が取り付けられるとともに該第１筒状部の内周面に第１弾性部材を介して連結される第１内筒体と、上記第２筒状部内に配設され、他方の被連結部材が取り付けられるとともに該第２筒状部の内周面に第２弾性部材を介して連結される第２内筒体とを備え、上記第１弾性部材が、該第１筒状部の内周面と第１内筒体の外周面とを連結する一対の弾性腕部を有するように構成された防振連結ロッドを対象とする。
【００１０】
そして、上記一対の弾性腕部は、上記第１内筒体の筒軸方向から見て、該筒軸を通り且つ主荷重入力方向に延びる直線を挟んでその両側に配設されていて、該第１内筒体の外周面からその径方向外側に向かって、上記主荷重入力方向に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側に傾斜するように延びて上記第１筒状部の内周面に接続されており、上記第１筒状部の内周面における上記弾性腕部との接続面には、該第１筒状部の径方向内側に膨出する膨出部が設けられているものとする。
【００１１】
この構成によれば、弾性腕部を、第１内筒体の筒軸方向から見て、内筒体の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側に傾斜するように延設したことで、該直交方向に延設する場合に比べて、弾性腕部の主荷重入力方向のバネ定数を向上させることができる。
【００１２】
また、例えば、第１筒状部の筒孔を、筒軸方向から見て、主荷重入力方向に長い楕円形状や多角形状に形成するようにすれば、上述の如く、弾性腕部を上記直交方向に対して傾斜させることにより弾性腕部の延設方向の長さを増加させることができる。これにより、第１内筒体が変位したときの弾性腕部の局所的な変形を低減して、弾性腕部の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
そしてさらに、本発明では、第１筒状部の内周面における弾性腕部との接続面に、径方向内側に膨出する膨出部を形成するようにしたことで、弾性腕部の耐久性を可及的に向上させることができる。すなわち、弾性腕部の主荷重入力方向の他側（上記一側とは反対側）の側端面と、第１内筒体の内周面との接続部には、第１内筒体がロッド本体に対して主荷重入力方向の一側に相対変位した際に、引っ張り荷重が作用して高い応力集中が生じる。この応力集中は、弾性腕部に亀裂破壊を生じさせて、その耐久性を低下させる要因となる。これに対して、本発明では、上述の如く、第１筒状部の内周面における上記弾性腕部との接続面に、径方向内側に膨出する膨出部を設けるようにしたことで、内筒体が主荷重入力方向に相対変位した際に、これに伴って応力集中部及びその近傍の弾性体が主荷重入力方向に変位しようとするのを膨出部にて堰き止めることができる。したがって、応力集中部とのその近傍部における弾性体の変位量を低減することができ、延いては、応力集中部における応力値を低減することができる。よって、この応力集中に起因して弾性腕部に亀裂が生じるのを防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記弾性腕部は、ゴム弾性体で構成されていて、上記第１筒状部の内周面と上記第１内筒体の外周面とに加硫接着により一体成形されているものとする。
【００１５】
この構成によれば、弾性腕部を、第１筒状部の内周面と第１内筒体の外周面とに加硫接着により一体成形するようにしたことで、例えば、内筒体と弾性腕部と外筒体とからなるブッシュタイプの加硫成形品を第１筒状部に圧入する場合に比べて、第１筒状部の成形自由度を高めることができ、延いては、上記膨出部の成形性を高めることができる。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記膨出部は、上記接続面における上記主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成されているものとする。
【００１７】
この構成によれば、第１内筒体が相対変位した際の上記応力集中部の応力値をより一層確実に低減することができる。
【００１８】
すなわち、膨出部を上記接続面における主荷重入力方向の他側端部に形成するようにした場合、上記応力集中部の極近傍において、弾性体が膨出部により堰き止められて他領域に逃げようとするため、応力集中部近傍の弾性体の変位量が却って増加し、結果として応力値も増加してしまう。一方、膨出部を上記接続面における主荷重入力方向の一側端部に形成するようにした場合、膨出部が応力集中部から離れ過ぎて、上述した膨出部による弾性体の堰き止め効果が薄れるため、応力集中部の応力値を低減することができない。
【００１９】
これに対して、本発明では、膨出部を上記接続面における主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成するようにしたことで、第１内筒体が相対変位した際の、応力集中部の応力値を効果的に低減することができる。
【００２０】
請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか一つの発明において、上記膨出部における上記第１筒状部の径方向内側に臨む面は、曲面状又は球面状に形成されているものとする。
【００２１】
この構成によれば、上記膨出部における１筒状部の径方向内側に臨む面を、曲面状又は球面状に形成するようにしたことで、応力集中が生じ易い角部を極力排除して、弾性腕部に亀裂破壊が生じるのを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の防振連結ロッドによると、内筒体と筒状部とを連結する弾性腕部を、内筒体の筒軸方向から見て、内筒体の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向に直交する方向に対して傾斜する方向に延設して筒状部の内周面に接続するとともに、ロッド本体の筒状部の内周面における弾性腕部との接続面に、該筒状部の径方向内側に膨出する膨出部を形成するようにしたことで、弾性部材の主荷重入力方向のバネ定数の向上と耐久性の向上との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る防振連結ロッドとしてのトルクロッドを備えた車両のエンジンマウントシステムを示す、車両後方の斜め上側から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るトルクロッドを示す、第１筒状部の筒軸方向から見た側面図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】従来のトルクロッドのＦＥＭ解析結果を示す図であり、図（ａ）は、トルクロッドの第１筒状部内に設けられる第１弾性部材を、その筒軸方向から見たＦＥＭ解析図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のIV方向から見たＦＥＭ解析図である。
【図５】本発明の実施形態に係るトルクロッドのＦＥＭ解析結果を示す図であり、図（ａ）は、トルクロッドの第１筒状部内に設けられる第１弾性部材を、その筒軸方向から見たＦＥＭ解析図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＶ方向から見たＦＥＭ解析図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係るトルクロッド（防振連結ロッド）１を備えた車両のエンジンマウントシステムを示している。図１において、符号Ｐは、エンジンＥ及び変速機Ｔが直列に連結されたパワープラントである。
【００２６】
パワープラントＰは、その長手方向が車幅方向となるようにエンジンルームに対して横置きに配設されており、その長手方向両端部にそれぞれ配設された防振マウントＭ１，Ｍ２により車両のサイドフレームＳに対して弾性支持されている。そうして、この２つの防振マウントＭ１，Ｍ２はそれぞれ、パワープラントＰの慣性主軸（ロール軸）よりも高い位置に配設されており、そのことにより、パワープラントＰは、２つの防振マウントＭ１，Ｍ２の荷重の支持点を結ぶ揺動支軸周りに振り子（ペンデュラム）のように揺動可能になっている。
【００２７】
このエンジンマウントシステムにおいて、例えば車両の急加減速時のように大きな駆動反力が作用すると、パワープラントＰが振り子のように車体前後方向に大きく揺れようとする。そうした車体前後方向の揺れは、パワープラントＰの下端部と該パワープラントＰの車体後方に位置する車両のサブフレームＦとがトルクロッド１を介して連結されていることにより規制されている。このように、本実施形態に係るトルクロッド１には、主に車両前後方向の荷重が入力される。
【００２８】
トルクロッド１は、図２に示すように、主荷重入力方向（つまり車両前後方向）に間隔を空けて配置された第１及び第２筒状部３，４を有するロッド本体２と、該第１筒状部３内に配設され、該第１筒状部３の内周面に第１弾性部材５を介して連結される第１内筒体１０と、第２筒状部４内に配設され、パワープラントＰ（他方の被連結部材）に取り付けられるとともに該第２筒状部４の内周面に第２弾性部材６を介して連結される第２内筒体１１とを備えている。
【００２９】
上記ロッド本体２は、全体形状が瓢箪状をなす金属製のフレーム部材で構成されていて、その長手方向が主荷重入力方向（車両前後方向）に一致するように配設されている。第１筒状部３及び第２筒状部４は、ロッド本体２の長手方向の両端部に形成され、一対の連結フレーム部７を介して互いに連結されている。
【００３０】
第１筒状部３及び第２筒状部４は、筒孔が同じ方向に開口するように配設されている。上記第２筒状部４は、筒軸方向から見て略真円状をなす円筒状に形成されいるのに対し、第１筒状部３は、筒軸方向から見て、外形が概ね多角形状をなす筒状に形成されている。第１筒状部３は、第２筒状部４に比べて相対的に大きい筒孔を有している。第１筒状部３の内周面における車両後側の端面には、車両前側に膨出する第１ストッパ本体部１５（後述する）が形成されている。また、第１筒状部３の内周面における後述する弾性腕部１６との接続面１７には、径方向内側に膨出する膨出部１８が形成されている。これらストッパ本体部１５及び膨出部１８は共に、ロッド本体２の一部を構成していて、金属部材により形成されている。
【００３１】
上記膨出部１８における第１筒状部３の径方向内側に臨む膨出面１８ａは曲面状に形成されている。膨出面１８ａは、第１筒状部３の内周面における該膨出面１８ａを除く面に対して滑らかに（連続的に）接続されている。膨出部１８は、接続面１７における主荷重入力方向の両側端部を除く中間面に形成されている。より詳しくは、膨出部１８は、該中間面１７におけるコーナＲ部１９（後述する）寄りの部分に形成されている。膨出部１８の膨出量は、例えば、コーナＲ部１９の半径値と略同じに設定されている。
【００３２】
第１内筒体１０及び第２内筒体１１は、円筒状の金属部材からなる。両内筒体１０，１１は、互いに平行に配設されており、ロッド本体２は、ロッド側面視において（つまり第１筒状部３の筒軸方向から見て）、第１内筒体１０の軸心と第２内筒体１１の軸心とを通る直線Ｃに関して線対称をなしている。
【００３３】
第１内筒体１０は、第１筒状部３内における主荷重入力方向の中央位置よりも第２内筒体１１側（車両後側）にややオフセットした位置に配設されている。第１内筒体１０は、上述の如く第１弾性部材５を介して第１筒状部３の内周面に弾性連結されている。第１内筒体１０は、その筒孔に挿通された不図示のボルトによりサブフレームＦに連結され、これにより、トルクロッド１の第１筒状部３側がサブフレームＦに連結される。
【００３４】
上記第１弾性部材５は、ゴム弾性体で構成されている。第１弾性部材５は、第１内筒体１０から径方向外側に延びる一対の弾性腕部１６と、第１筒状部３の内周面を全周に亘って薄皮状に覆う枠状部２０とを有している。枠状部２０には、第１ストッパ部２５の一部を構成する第１ストッパゴム部２６と、第１内筒体１０を挟んで第１ストッパ部２５の反対側に位置するゴム製の第２ストッパ部２７とが一体形成されている。第１ストッパ部２５は、後述するように、例えば車両加速時にロッド本体２に対する第１内筒体１０の車両前側への相対変位量を規制するものであって、ロッド本体２の一部を構成する金属製の第１ストッパ本体部１５と、その先端面を覆うべく配設された第１ストッパゴム部２６とで構成されている。第２ストッパ部２７は、例えば車両減速時にロッド本体２に対する第１内筒体１０の車両後側への相対変位量を規制するものであって、ゴム弾性体のみで構成されている。
【００３５】
上記一対の弾性腕部１６は、ロッド側面視において、略Ｖ字状をなすように上記直線Ｃを挟んで線対称に配置されている。より詳細には、各弾性腕部１６は、第１内筒体１０の外周面から径方向外側に向かって、主荷重入力方向（車両前後方向）に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側（車両後側）に傾斜するように延びて第１筒状部３の内周面に接続されている。このように、各弾性腕部１６を、主荷重入力方向の直交方向に対して傾斜する方向に延設することで、各弾性腕部１６のバネ定数を高めることができる。また、各弾性腕部１６の延設方向の長さを増加させてその耐久性を向上させることが可能となる。この一対の弾性腕部１６が、トルクロッド１に入力された振動を吸収する主バネ部として機能する。
【００３６】
弾性腕部１６の車両前側の側端面２８と、第１筒状部３の内周面（詳しくは枠状部２０の内周面）との接続部には、該各面を連続的に滑らかに連結するコーナＲ部１９が形成されている。
【００３７】
上記第１弾性部材５は、加硫成形により第１内筒体１０及び第１筒状部３に一体成形されている。具体的には、射出成形金型に対して、ロッド本体２を設置した後、該ロッド本体２の第１筒状部３の内側に第１内筒体１０をセットし、型締め後に、第１内筒体１０と第１筒状部３との間に未加硫のゴム弾性体を射出して加熱加硫することで、第１内筒体１０、第１弾性部材５、及び第１筒状部３が加硫接着により一体化されている。このように加硫一体成形を採用することで、例えば、ブッシュタイプの加硫成形品を第１筒状部３に圧入する場合に比べて、第１筒状部３の形状自由度を高めることができる。したがって、第１筒状部３の形状を、円筒状に限らず、本実施形態の如く、ストッパ本体部１５や膨出部１８を有する比較的複雑な形状にすることができる。さらに、ブッシュ圧入方式を採用した場合に必要となる、外筒体を省略して製造コストを低減することができる。
【００３８】
上記第２内筒体１１は、第２筒状部４内に同軸に配設されていて、上述の如く第２弾性部材６を介して第２筒状部４の内周面に連結されている。該第２弾性部材６は、第２内筒体１１の外周面を囲むようにその全周に亘って形成されている。この第２筒状部４内の第２弾性部材６も、上記第１弾性部材５と同様に、加硫接合により第２内筒体１１及び第２筒状部４に一体成形されている。尚、第２筒状部４に対しては、ゴム弾性体の加硫一体成形に限らず、例えば、ブッシュタイプの加硫成形品を圧入する方式を採用するようにしてもよい。
【００３９】
上記第２内筒体１１は、その筒孔に挿通された不図示のボルトによりパワープラントＰの下端部に連結され、これにより、トルクロッド１の第２筒状部側がパワープラントＰに連結される。こうして、第１内筒体１０がサブフレームＦに連結されることと、第２内筒体１１がパワープラントＰに連結されることとにより、サブフレームＦとパワープラントＰとがトルクロッド１を介して連結される。
【００４０】
以上のように構成されたトルクロッド１の動作について説明する。例えば、車両減速時には、トルクロッド１には第２内筒体１１を通じて車両後側に向かう駆動反力が入力され、ロッド本体２が車両後側に変位する。第１内筒体１０は、サブフレームＦに固定されているため殆ど動かず、結果として、第１内筒体１０がロッド本体２に対して車両前側に相対変位する。これに伴い、弾性腕部１６の第１内筒体１０側の端部が車両前側に相対変位する。この変位によって、弾性腕部１６の車両前側の側端面２８と、第１筒状部３の内周面との接続部（つまりコーナＲ部１９）には、高い応力集中が生じることとなるが、この変位は接続角αを減少させる向きの変位であるため、両者の接続部（つまりコーナＲ部１９）には主に圧縮荷重が作用することとなる。したがって、コーナＲ部１９に引っ張り荷重が作用する後述の車両加速時に比べて、コーナＲ部１９に亀裂が生じる危険性は低い。
【００４１】
一方、車両加速時には、トルクロッド１には第２内筒体１１を通じて車両前側に向かう荷重が入力され、ロッド本体２が車両前側に変位する。第１内筒体１０は、サブフレームＦに固定されているため殆ど移動せず、結果として、第１内筒体１０がロッド本体２に対して車両後側に相対変位する。これに伴い、弾性腕部１６の第１内筒体１０側の端部が車両後側に相対変位する。この変位は、弾性腕部１６の車両前側の側端面２８と、第１筒状部３の内周面との接続角αを増加させる向きの変位であるため、両者の接続部（つまりコーナＲ部１９）には主に引っ張り荷重が作用する。この結果、コーナＲ部１９において亀裂が生じ易くなる。特に、本実施形態の如く、弾性腕部１６を、バネ定数向上のために主荷重入力方向に直交する方向に対して傾斜させるように形成した場合には、上記接続角αが鋭角になるため、弾性腕部１６を上記直行方向に延設する場合に比べてコーナＲ部のＲ寸法を十分に確保することができず、コーナＲ部の応力集中に起因した亀裂破壊が生じ易くなる。
【００４２】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、第１筒状部３の内周面における弾性腕部１６との接続面１７に、膨出部１８を設けるようにしたことで、この亀裂破壊を効果的に防止することができる。これは以下の理由による。すなわち、この膨出部１８を設けることで、弾性腕部１６のコーナＲ部１９の近傍において、ゴム弾性体は、車両後側に変位しようにも膨出部１８によって堰き止められてその変位が規制される。このため、コーナＲ部１９の近傍では、膨出部１８を設けない場合に比べて、ゴム弾性体の局所的な変位量を低減することができる。この結果、コーナＲ部近傍における応力値が低下するため、弾性腕部１６におけるコーナＲ部１９からの亀裂破壊を防止することができる。一方、コーナＲ部１９の近傍において、膨出部１８によりゴム弾性体の変位量が規制された分、その他の領域ではゴム弾性体の局所的な変形量が増大して応力値が増加することとなる。しかし、この領域は、もともと、コーナＲ部１９に比べて応力値が低い領域であるため、たとえ応力値が増加したとしても、この領域から亀裂破壊が生じることはない。
【００４３】
このことは、図４及び図５に示すＦＥＭ解析図からも読み取ることができる。図４は、膨出部１８を有さない従来のトルクロッド１の解析図であり、図５は、本実施形態に係るトルクロッド１の解析図である。解析に際しては、汎用のＦＥＭ解析ソフト（本解析では、ＭＳＣソフトウェア社製 ＭＡＲＣ）を使用し、ＣＡＤモデル上にて第１内筒体１０を図の矢印に示す向きに所定量変位させて解析を行った。各解析図の色の濃い部分ほど応力値が高いことを示し、吹出し内の数値は、吹出し位置における応力値を示している。
【００４４】
従来のトルクロッド１では、コーナＲ部１９における筒軸方向の両端部に応力が集中していることが分かる。コーナＲ部１９における応力値は、従来のトルクロッド１が１．１８Ｎ／ｍｍ２であったのに対し（図４参照）、本実施形態のトルクロッド１が０．７２Ｎ／ｍｍ２となって（図５参照）、膨出部１８を設けることによって略４０％近く減少していることがわかる。一方、コーナＲ部１９から主荷重入力方向に離間した所定位置Ｘにおける応力値は、従来のトルクロッド１が０．６４Ｎ／ｍｍ２であったのに対し、本実施形態のトルクロッド１が０．８１Ｎ／ｍｍ２となって、膨出部１８を設けることによって略３０％近く増加していることがわかる。このように、本実施形態のトルクロッド１では、コーナＲ部１９に集中していた応力を、膨出部１８を設けることで、もともと応力値が低いその他の部分に分散させ、これによって、第１防振部材５全体で見たときに、各部の応力値を亀裂破壊が生じる危険レベル（例えば１．０Ｎ／ｍｍ２）以下に抑制することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、膨出部１８を、上記接続面１７における主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成するようにしたことで、第１内筒体１０が車両前側に相対変位した際のコーナＲ部１９の応力値をより一層確実に低減することができる。すなわち、膨出部１８を上記接続面１７における車両前側端部に形成するようにした場合、上記コーナＲ部１９の極近傍において、ゴム弾性体が膨出部にて堰き止められて他領域に逃げようとするため、コーナＲ部１９近傍のゴム弾性体の変位量が却って増加し、応力値も増加してしまう。一方、膨出部１８を上記接続面における車両後側端部に形成するようにした場合、膨出部１８がコーナＲ部１９から離れ過ぎて、上述した膨出部１８によるゴム弾性体の堰き止め効果が薄れるため、コーナＲ部１９の応力値を低減することができない。これに対して、上記実施形態では、膨出部１８を上記接続面１７における主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成するようにしたことで、第１内筒体１０が相対変位した際の、コーナＲ部１９の応力集中を効果的に緩和することができる。
【００４６】
さらに、上記実施形態では、上記膨出部１８における第１筒状部３の径方向内側に臨む膨出面１８ａを、円筒面状（曲面状）に形成するようにしたことで、応力集中が生じ易い角部を極力排除することができる。よって、弾性腕部１６が応力集中により破壊するのを確実に防止し、その耐久性を向上させることが可能となる。
【００４７】
（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、膨出部１８の膨出面１８ａを、曲面状に形成するようにしているが、例えば球面状に形成するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、ロッド本体２及び各内筒体１０，１１を、金属製部材で構成するようにしているが、これに限らず、例えば樹脂製部材で構成するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、弾性腕部１６を、第１内筒体１０の外周面から径方向外側に向かって、上記主荷重入力方向に直交する方向に対して車両後側に傾斜させるようにしているが、例えば車両前側に傾斜させるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、第１筒状部３の筒孔を、筒軸方向から見て略多角形状に形成するようにしているが、例えば、円形状や楕円形状に形成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、第１筒状部３及び第２筒状部４が同じ方向に開口しているが、これに限ったものではなく、例えば、特開２００７−０５７０７０号公報に示すように、両筒状部３，４が、互いに９０°をなす方向に開口するものであってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、一対の弾性腕部１６を、第１筒状部３にのみ形成するようにしているが、さらに第２筒状部４にも形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、防振連結ロッドに有用であり、特にエンジンと車体との間に設けられるトルクロッドに有用である。
【符号の説明】
【００５４】
Ｐ パワープラント(被連結部材）
Ｆ フロントサブフレーム(被連結部材）
１ トルクロッド（防振連結ロッド）
２ ロッド本体
３ 第１筒状部
４ 第２筒状部
５ 第１弾性部材
６ 第２弾性部材
１０ 第１内筒体
１１ 第２内筒体
１６ 弾性腕部
１７ 接続面
１８ 膨出部
１８ａ 膨出面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主荷重入力方向に互いに間隔を空けて配置された第１及び第２筒状部を有するロッド本体と、該第１筒状部内に配設され、一方の被連結部材が取り付けられるとともに該第１筒状部の内周面に第１弾性部材を介して連結される第１内筒体と、上記第２筒状部内に配設され、他方の被連結部材が取り付けられるとともに該第２筒状部の内周面に第２弾性部材を介して連結される第２内筒体とを備え、上記第１弾性部材が、該第１筒状部の内周面と第１内筒体の外周面とを連結する一対の弾性腕部を有するように構成された防振連結ロッドであって、
上記一対の弾性腕部は、上記第１内筒体の筒軸方向から見て、該筒軸を通り且つ主荷重入力方向に延びる直線を挟んでその両側に配設されていて、該第１内筒体の外周面からその径方向外側に向かって、上記主荷重入力方向に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側に傾斜するように延びて上記第１筒状部の内周面に接続されており、
上記第１筒状部の内周面における上記弾性腕部との接続面には、該第１筒状部の径方向内側に膨出する膨出部が設けられていることを特徴とする防振連結ロッド。
【請求項２】
請求項１記載の防振連結ロッドにおいて、
上記弾性腕部は、ゴム弾性体で構成されていて、上記第１筒状部の内周面と上記第１内筒体の外周面とに加硫接着により一体成形されていることを特徴とする防振連結ロッド。
【請求項３】
請求項１又は２記載の防振連結ロッドにおいて、
上記膨出部は、上記接続面における上記主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成されていることを特徴とする防振連結ロッド。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の防振連結ロッドにおいて、
上記膨出部における上記第１筒状部の径方向内側に臨む面は、曲面状又は球面状に形成されていることを特徴とする防振連結ロッド。
【請求項１】
主荷重入力方向に互いに間隔を空けて配置された第１及び第２筒状部を有するロッド本体と、該第１筒状部内に配設され、一方の被連結部材が取り付けられるとともに該第１筒状部の内周面に第１弾性部材を介して連結される第１内筒体と、上記第２筒状部内に配設され、他方の被連結部材が取り付けられるとともに該第２筒状部の内周面に第２弾性部材を介して連結される第２内筒体とを備え、上記第１弾性部材が、該第１筒状部の内周面と第１内筒体の外周面とを連結する一対の弾性腕部を有するように構成された防振連結ロッドであって、
上記一対の弾性腕部は、上記第１内筒体の筒軸方向から見て、該筒軸を通り且つ主荷重入力方向に延びる直線を挟んでその両側に配設されていて、該第１内筒体の外周面からその径方向外側に向かって、上記主荷重入力方向に直交する方向に対して該主荷重入力方向の一側に傾斜するように延びて上記第１筒状部の内周面に接続されており、
上記第１筒状部の内周面における上記弾性腕部との接続面には、該第１筒状部の径方向内側に膨出する膨出部が設けられていることを特徴とする防振連結ロッド。
【請求項２】
請求項１記載の防振連結ロッドにおいて、
上記弾性腕部は、ゴム弾性体で構成されていて、上記第１筒状部の内周面と上記第１内筒体の外周面とに加硫接着により一体成形されていることを特徴とする防振連結ロッド。
【請求項３】
請求項１又は２記載の防振連結ロッドにおいて、
上記膨出部は、上記接続面における上記主荷重入力方向の両側端部を除く中間部に形成されていることを特徴とする防振連結ロッド。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の防振連結ロッドにおいて、
上記膨出部における上記第１筒状部の径方向内側に臨む面は、曲面状又は球面状に形成されていることを特徴とする防振連結ロッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９７８７７（Ｐ２０１２−９７８７７Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４８３７２（Ｐ２０１０−２４８３７２）
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００２０１８６９）倉敷化工株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００２０１８６９）倉敷化工株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
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