扭力杆及其制法制造技术

一种扭力杆及其制法，在设计具有从大球部向车身侧传递的传递特性不足100N/mm的平态特性的扭力杆时，容易地进行小球扭转弹簧和大球弹簧比的决定。扭力杆具备向发动机(12)连结的小球部(20)；向车身(14)连结的大球部(30)；和将这些小球部(20)和大球部(30)连结的杆部(40)，大球部(30)具备与杆部(40)连结的外侧部件(31)；向车身(14)连结的内侧部件(32)；和将它们连结的大球弹性部件(33)。从预先测绘将杆长、小球扭转弹簧和大球弹簧及大球弹簧比作为参数决定的扭力杆的传递特性得到的传递特性图表选择传递特性不足100N/mm的参数的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
此专利技术涉及用于将汽车的发动机和车身进行防振连结的扭力杆及其制法。
技术介绍
图1及图2表示与本申请专利技术有关的扭力杆，但整体的结构示意性地表示一般的扭力杆的结构。图1的(A)是扭力杆的立体图，(B)是示意性地表示发动机的防振支承的图。图2的(A)表示扭力杆的俯视图，图2的(B)表示主视图。另外，在本申请中，前后、左右、上下各方向是指在车辆搭载状态下的车辆的各方向。另外，特别是在大球部中，前后方向是指将小球部侧作为前方。一般的扭力杆10，如图1的(B)所示，被配置在发动机12的下方，作为将发动机12的下部和车身连结的下机架(lowermount)使用。发动机12被横置配置，其上下由上机架50及扭力杆10支承，向车宽方向延伸的惯性主轴的左右两侧由侧机架(均未图示)支承，由此，成为由这些各种发动机机架支承以惯性主轴为中心进行俯仰的发动机12的钟摆形式的支承构造。作为下机架发挥功能的扭力杆10，是为了抑制俯仰而设置，在俯仰时，被输入载荷，以便被向前方拉伸。此扭力杆10具有由棒状等的长部件构成的杆部40和设置在其长方向两端的小球部20及大球部30，小球部20向发动机12连结，大球部30向车身14连结。如图1(A)所示，小球部20具备与杆部40连结的圆筒状的外侧部件21；向发动机12连结的圆筒状的小球内侧部件22；和将它们连结的由橡胶等构成的小球弹性部件23。r>大球部30具备与杆部40连结的圆筒状的大球外侧部件31；向车身14连结的圆筒状的大球内侧部件32；和将它们连结的由橡胶等构成的大球弹性部件33。在这里，做成的结构：若使小球内侧部件22的中心轴为C1，使大球内侧部件32的中心轴为C2，使杆部40的中心线为C3，则它们分别正交，使C1与车辆的左右方向Y一致，使C2与上下方向Z一致，使C3与前后方向X一致地配置。扭力杆10成为如下的结构：小球部20的小球内侧部件22和大球部30的内侧部件32绕杆部40的轴方向C3倾斜(扭转)了90°的扭转形式。此扭力杆10，本来是用于使发动机12的振动难以向车身14传递的防振装置，但由于扭力杆10的刚体共振而使车身14共振，产生刺耳的噪音(轰鸣音)已被公知。这是因为，在车身14中存在规定的车身共振频率区域，扭力杆10的刚体共振在此车身共振频率区域中产生，由此，扭力杆10的刚体共振从大球部30向车身14传递，使车身14共振。因此，希望降低车身侧的基于扭力杆10的刚体共振的噪音，研究在车身共振频率区域中使从扭力杆10的大球部30向车身14的振动传递降低的方法。作为这样的方法的一例，有在大球部30的外侧部件31上设置配重等，通过使扭力杆的重心从连结小球部20和大球部30的中心的直线偏置，由滚动方向的振动抵消弹起方向及俯仰方向的振动的方法(方法1；参照专利文献1)。另外，使从大球部30向车身传递的方向上的刚体共振的峰(参照图7的P1、P2)变化以便从车身共振频率区域错开(方法2)也已被公知。但是，在上述方法1中，必须调整配重的共振系统中的共振峰以便与车身共振频率区域重叠。即，由于是按机种区分的规格，机种不同，每当发动机和车身的组合变化时，都必须进行配重的调整，所以是缺乏通用性的方法。另外，在方法2中，如图7所示，因为仅使刚体共振的峰从车身共振频率区域的P1平行移动以便成为低周波数侧的P2，所以若车身的构造等因机种不同而变化，车身共振频率区域向P2的位置变化，则必须变更扭力杆的设计，以便共振峰再次错开，依旧是缺乏通用性的设计。为了获得此通用性，可以考虑在与发动机的燃烧相伴的作为振动一次成分的30～200Hz的频率区域中，使振动难以从大球部30的内侧部件32向车身14传递。具体地说，若使共振峰中的作为振动传递的能力的传递特性不足100N/mm则能够实现，这已被公知。另外，将共振峰的传递特性不足100N/mm的共振称为平态特性。这样的平态特性的扭力杆是公知的。图8所示的是这样的扭力杆的以往例中的大球部130，是从内侧部件132的安装轴方向表示的图。此大球部130由大球弹性部件133将外侧部件131和内侧部件132弹性地连结。内侧部件132是做成大致三角形的特殊形状(异形形状)的金属的铸造品。内侧部件132由作为安装轴的螺栓向车身侧连结，将其中心作为紧固中心CT1。另外，将大球弹性部件133中的前后弹簧的中心作为弹性中心CT2，将紧固中心CT1和弹性中心CT2的距离作为大球弹性中心距离A(以弹性中心CT2与紧固中心CT1相比处于后方的情况为正)。如果这样做，则紧固中心CT1和弹性中心CT2接近，大球弹性中心距离变小，能够使大球弹性中心距离及大球弹簧比R成为进入后述的图6的铸造区域61内的那样的比较小的大球弹性中心距离及大球弹簧比R。为此，与和后述的小球部的显著变弱了的扭转弹簧的组合相辅相成，实现了不足100N/mm这样的小的传递特性。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009－185883号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在考虑了降低传递特性的情况下，在扭转形式的扭力杆10中，因为在从发动机12向车身14传递振动时，在小球部20中以小球内侧部件22为中心扭转，此扭转向大球部30传递，所以可以考虑使小球部20的小球弹性部件23中的扭转弹簧Kr变小。进而，因为向扭力杆10传递的振动从大球部30的内侧部件32向车身14传递，所以可以考虑使内侧部件32的轴方向上的大球弹性部件33的弹簧(下面称为上下弹簧)变小。由于大球弹性部件33需要使杆部40的轴方向上的弹簧(下面称为前后弹簧，另外也称为杆部的轴方向弹簧)变大，所以在使上下弹簧/前后弹簧为大球弹簧比R时，将尽量使此大球弹簧比R变小。上述图8所示的以往例，通过使小球弹性部件中的扭转弹簧Kr成为比1.0小的极弱的弹簧，并且将大球部130的内侧部件132做成异形形状，实现了比较小的大球弹簧比，实现了上述不足100N/mm的小的传递特性。另外，通过将内侧部件132做成异形形状，实现了小的大球弹性中心距离。但是，若使大球弹性部件的弹簧变得过小，或不调整与大球弹簧比的平衡，则小球弹性部件及大球弹性部件133变得容易断裂，容易损害耐久性。因此，为了提高小球弹性部件及大球弹性部件的耐久性，希望下述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭力杆，所述扭力杆具备向发动机(12)连结的小球部(20)；向车身(14)连结的大球部(30)；和将这些小球部(20)和大球部(30)连结的杆部(40)，小球部(20)具备与杆部(40)连结的外侧部件(21)；向发动机(12)连结的内侧部件(22)；和将它们连结的弹性部件(23)，大球部(30)具备与杆部(40)连结的外侧部件(31)；向车身(14)连结的内侧部件(32)；和将它们连结的弹性部件(33)，与从大球部(30)向车身(14)侧传递的传递力的大小相关的大球传递特性是使峰值不足100N/mm的平态特性，其特征在于，作为向小球部(20)的小球弹性部件(23)施加的扭转时的弹簧的小球扭转弹簧(Kr)；和作为大球弹性部件(33)中的内侧部件(32)的轴方向弹簧相对于杆部(40)的轴方向弹簧之比的大球弹簧比(R)的组合，使预先测绘将杆长、小球扭转弹簧和大球弹簧比及大球弹簧值作为参数决定的扭力杆的传递特性得到的传递特性图表中的传递特性不足100N/mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.06 JP 2013-1857641.一种扭力杆，所述扭力杆具备向发动机(12)连结的小球部(20)；
向车身(14)连结的大球部(30)；和将这些小球部(20)和大球部
(30)连结的杆部(40)，
小球部(20)具备与杆部(40)连结的外侧部件(21)；向发动
机(12)连结的内侧部件(22)；和将它们连结的弹性部件(23)，
大球部(30)具备与杆部(40)连结的外侧部件(31)；向车身
(14)连结的内侧部件(32)；和将它们连结的弹性部件(33)，
与从大球部(30)向车身(14)侧传递的传递力的大小相关的大
球传递特性是使峰值不足100N/mm的平态特性，
其特征在于，
作为向小球部(20)的小球弹性部件(23)施加的扭转时的弹簧
的小球扭转弹簧(Kr)；和
作为大球弹性部件(33)中的内侧部件(32)的轴方向弹簧相对
于杆部(40)的轴方向弹簧之比的大球弹簧比(R)的组合，
使预先测绘将杆长、小球扭转弹簧和大球弹簧比及大球弹簧值作
为参数决定的扭力杆的传递特性得到的传递特性图表中的传递特性不
足100N/mm。
2.如权利要求1所述的扭力杆，其特征在于，前述大球部(30)
的内侧部件(32)为管制。
3.如权利要求2所述的扭力杆，其特征在于，前述大球部(30)
的内侧部件(32)为圆管制。
4.如权利要求2或3所述的扭力杆，其特征在于，作为前述大球
弹性部件(33)中的弹性中心和内侧部件(32)的相对于车身的紧固
中心的距离的大球弹性中心距离(A)和前述大球弹簧比(R)，处于
预先由实验确定了的规定的管区域(60)内。
5.如权利要求4所述的扭力杆，其特征在于，前述管区域在以大

\t球弹性中心距离(A)为纵轴，以大球弹簧比(R)为横轴的坐标图中，
是由大球弹簧比R＝0.2～1.0、直线A＝－23R+21及与它平行的直线包
围的范围。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的扭力杆，其特征在于，前
述小球部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤洋辅，
申请(专利权)人：山下橡胶株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP