[发明专利]扭力杆及其制法

说明书

技术领域

此发明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。

背景技术

图1及图2表示与本申请发明有关的扭力杆，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(lower mount)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。

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。