扭矩杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将汽车的发动机向车体进行防振支承的扭矩杆。
【背景技术】
[0002]作为将汽车的发动机向车体进行防振支承的防振装置的一例，扭矩杆是公知的。该扭矩杆具备棒状的杆主体和具有设置在其长度方向两端的衬套的防振连结部，将该防振连结部分别向发动机和车体安装。
[0003]防振连结部具有:向发动机或车体安装的内部部件；与杆主体一体化了的环状部件；以及将该环状部件和内部部件连结的由橡胶等弹性防振部件构成的绝缘部件。内部部件通过螺栓等车体安装轴向车体侧安装。
[0004]另外，在上述一对防振连结部中的向车体侧连结的防振连结部中，绝缘部件具备相对于主要的振动的输入方向从内部部件向两侧伸出的弹性臂部，由环状部件限制该弹性臂部的伸出端，弹性臂部的弹簧系数(八'本)在内部部件的正交三轴方向上不同。
[0005]以下，作为该正交三轴，将内部部件的中心轴线方向(车体安装轴的轴线方向)设为Z轴，将与该Z轴正交的主要的振动的输入方向设为X轴，将与该X轴和Z轴分别正交的方向设为Y轴。另外，作为向车体侧连结的防振连结部中的弹性臂部的弹簧系数，将Z方向(与Z轴平行的方向)上的弹簧系数设为Z弹簧系数，将X方向(与X轴平行的方向)上的弹簧系数设为X弹簧系数，将Y方向(与Y轴平行的方向)上的弹簧系数设为Y弹簧系数。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开平06 - 109075号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]作为扭矩杆的功能，具有阻断从发动机向车体侧的振动传递的性能。但是，该振动阻断性能根据扭矩杆的刚体共振频率带与车体侧的共振频率带的相对关系发生变化。用图6来说明这种情况。图6是表示扭矩杆的振动传递特性的图表，纵轴表示振动传递性能，横轴表示扭矩杆的刚体共振频率。在该图表中，关于扭矩杆的振动传递特性，示出了频率移动前和频率移动后的两个振动传递特性。这两个特性曲线分别形成相似的大致山形，在各特性曲线的峰值P0.Pl的频率H).Fl分别表示刚体共振的峰值频率。
[0011]其中，频率移动前的频率是没有经过后述的如本发明那样的用于特别地降低共振频率的处理的频率，峰值Pl成为比较高的共振频率F1。另一方面，实施了降低共振频率的特别的处理的频率移动后的特性曲线上的峰值PO成为低的共振频率H)。
[0012]在此，在频率移动前的特性曲线上，车体侧的灵敏度高的频率FQ下的振动传递性能是Q1，而该振动传递性能Ql的水平由于扭矩杆的刚体共振的影响，振动传递性能高，发动机的振动比较容易向车体侧传递，是振动阻断不充分的状态。
[0013]因此，如果能够在车体侧的灵敏度高的频率FQ下将振动传递性能降低到对于振动阻断来说足够的Q0，则产生振动阻断效果Λ Q ( = Ql- Q0)，能够抑制向车体侧的振动传递。
[0014]而且，这样的振动阻断能够通过使特性曲线的峰值从PO向Pl大致平行移动而变成频率移动后的特性曲线来实现。该峰值的移动无非是使扭矩杆的刚体共振频率从Fl向H)移动。因此，只要能够降低扭矩杆的刚体共振频率以使车体侧的灵敏度高的频率从FQ偏离，就能够产生所需要的振动阻断效果，能够谋求实现这样的刚体共振频率的控制。
[0015]在此，在由弹簧系数和重量构成的振动系统中，刚体共振的频率与弹簧系数的平方根成正比例，与重量的平方根成反比例。因此可知，只要使弹簧系数变小或者增大重量就能够降低刚体共振的频率。
[0016]但是，由于车辆的轻量化这种设计上的基本的需求，要求扭矩杆也尽可能地轻量化，因此不能采用通过增加重量而进行的刚体共振的频率调整。因此，要求在使扭矩杆轻量化的同时也能够进行刚体共振的频率调整。
[0017]另外，在调整弹簧系数的情况下，也要求使由XYZ各方向上的弹簧系数构成的弹簧系数比在规定的范围。
[0018]尤其是，要求使得形成防振的主体的X弹簧系数不降低。因此，也希望以在将X弹簧系数维持在规定的范围的同时能够调整Y弹簧系数和Z弹簧系数相对于X弹簧系数的各弹簧系数比的方式来进行调整。
[0019]因此，本发明以实现这些需求为目的。
[0020]用于解决课题的手段
[0021]为了解决上述课题，技术方案I记载的发明是一种扭矩杆，具备:作为长度部件的杆主体；以及设置在该杆主体的长度方向两端的大小不同的一对防振连结部，即小球部(Ila)和大球部(11b)，所述扭矩杆的特征在于，
[0022]所述防振连结部中的至少大球部(Ilb)具备:设置在所述杆主体(10)上的环状部件(14);配置在该环状部件(14)的中心部的内部部件(20);以及将该内部部件与环弹性地结合的作为弹性体的绝缘部件(22)，
[0023]在将所述内部部件(20)的中心轴设为Z轴、将与Z轴正交的主要的振动的输入轴设为X轴、将与该Z轴和X轴分别正交的轴设为Y轴时，
[0024]在所述绝缘部件(22)设置弹簧系数调整凹部(32)，
[0025]至少使X轴方向的弹簧系数与Z轴方向的弹簧系数之间的弹簧系数比变化，由此，
[0026]控制Z轴方向上的刚体共振的频率。
[0027]技术方案2记载的发明是根据上述技术方案I记载的扭矩杆，其特征在于，
[0028]所述弹簧系数调整凹部(32)是槽，通过调整其深度、宽度，能够调整X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的各弹簧系数的弹簧系数比。
[0029]技术方案3记载的发明是根据上述技术方案I或2记载的扭矩杆，其特征在于，
[0030]所述绝缘部件(22)从所述内部部件(20)向所述X轴的两侧伸出，该伸出端部具备与所述环状部件(14)连接而被限制的弹性臂部(30)，
[0031]所述弹簧系数调整凹部(32)以不被所述环状部件(14)限制的方式设置在所述弹性臂部(30)的与所述环状部件(14)之间的连接根部的一部分。
[0032]技术方案4记载的发明是根据上述技术方案I?3中任一项记载的扭矩杆，其特征在于，
[0033]在所述弹性臂部(30)中，所述弹簧系数调整凹部(32)设置在比弹簧系数区域(38)靠Y轴方向外方的位置，所述弹簧系数区域(38)作为在主要的振动的输入时的弹簧系数作用的主体。
[0034]技术方案5记载的发明是根据上述技术方案I?4中任一项记载的扭矩杆，其特征在于，
[0035]在所述绝缘部件(22)中，在X轴方向上的所述内部部件(20)的两侧，设置有第一孔部(24)和第二孔部(26)，所述第一孔部(24)和第二孔部(26)向Z轴方向贯通，并且夹着所述弹性臂部(30)地向X轴的两侧延伸，
[0036]所述弹簧系数调整凹部(32)从所述第一孔部(24)或第二孔部(26)向X轴方向切入所述弹性臂部(30)地形成。
[0037]技术方案6记载的发明是根据上述技术方案I?5中任一项记载的扭矩杆，其特征在于，
[0038]在将所述内部部件(20)的X轴方向上的切线设为L1、将与该切线平行且通过所述第二孔部(26)的Y轴方向端部的直线设为L2时，将所述弹性臂部(30)中的被所述切线LI和直线L2夹着的区域(38)设为弹簧系数区域，所述弹簧系数区域作为在主要的振动的输入时的弹簧系数作用的主体，
[0039]在该区域(38)的Y轴方向外侧设置了所述弹簧系数调整凹部(32)。
[0040]技术方案7记载的发明是根据上述技术方案I?6中任一项记载的扭矩杆，其特征在于，所述弹簧系数调整凹部(32)形成狭缝状。
[0041]技术方案8记载的发明是根据上述技术方案I?7中任一项记载的扭矩杆，其特征在于，
[0042]所述杆主体(10)和环状部件(14)由比重小于2.7的非金属一体地形成。
[0043]发明的效果
[0044]根据技术方案I记载的发明，在大球部(Ilb)中，在绝缘部件(22)设置弹簧系数调整凹部(32)，由此，能够至少使X轴方向的弹簧系数(X弹簧系数)和Z轴方向的弹簧系数(Z弹簧系数)之间的弹簧系数比变化，控制扭矩杆的Z轴方向上的刚体共振的频率。因此，如果通过弹簧系数调整凹部(32)以使上述刚体共振的频率从车体侧的灵敏度高的频率偏离的方式进行调整，则能够产生振动阻断效果，抑制向车体侧的振动传递。
[0045]根据技术方案2记载的发明，如果将弹簧系数调整凹部(32)做成槽并调整其深度或宽度，则X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的各弹簧系数发生变化，因此，能够调整它们的弹簧系数比。因此，通过弹簧系数调整凹部(32)，不仅能够控制刚体共振的频率，还能够调整XYZ各方向的弹簧系数比。
[0046]根据技术方案3记载的发明，在弹性臂部(30)中，
[0047]在弹性臂部(30)的与环状部件(14)连接的连接根部的一部分设置不被所述环状部件(14)限制的弹簧系数调整凹部(32)，因此，能够将作为主要的振动的输入方向的X弹簧系数维持为规定的大小不变地，使作为内部部件(20)的中心轴方向的Z弹簧系数大幅度降低。
[0048]因此，能够不影响对于主要的振动的吸收所必要的X弹簧系数地降低Z弹簧系数，降低Z方向上的刚体共振的频率。结果，能够有效地进行向车体侧的振动的阻断。
[0049]而且，Z弹簧系数的调整只是在弹性臂部(30)的一部分设置弹簧系数调整凹部