扭矩杆和使用该扭矩杆的发动机支承系统
阅读：9发布：2020-05-12
专利汇可以提供扭矩杆和使用该扭矩杆的发动机支承系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 扭矩 杆（1）通过用 连接杆 （4）连接两个弹性套筒（2，3）形成，两个弹性套筒（2，3）分别安装至振动产生侧和振动所传输到的一侧。在连接杆（4）内设置有用于使 质量 构件（5b）在套着向两个弹性套筒（2，3）延伸的轴（5a）的状态下往复运动的主动控制振动抵消部件（5）。主动控制抵消部件（5）构造为 致动器 ，其设置有：具有附接至连接杆（4）的相反端部的并且沿连接杆（4）的轴线方向延伸的轴（5a）；围绕轴（5a）的筒状质量构件（5b）；在筒状质量构件（5b）内附接至轴（5a）的线圈（5e）和卷绕芯（5f）；附接于筒状质量构件（5b）的内周面或轴（5a）的 永磁体 （5d）；和用于将筒状质量构件（5b）的至少一端连接至轴（5a）的连接构件（5c）。，下面是扭矩杆和使用该扭矩杆的发动机支承系统专利的具体信息内容。
1.一种扭矩杆，其包括：分别被安装至振动产生侧和振动接收侧的两个弹性套筒；和连接所述两个弹性套筒的连接杆，
其特征在于，在所述连接杆中设置主动控制的振动抵消部件，所述振动抵消部件用于使质量构件在套着朝向所述两个弹性套筒延伸的轴的状态下往复运动，并且主动控制的所述振动抵消部件包括致动器，所述致动器包括：所述轴，其具有被安装至所述连接杆的两个相反端部并且在所述连接杆的轴线方向上延伸；所述质量构件，其形成为围绕所述轴的筒状形状；线圈和卷绕芯，其在筒状的所述质量构件中被固定于所述轴；
永磁体，其被安装至筒状的所述质量构件的内周面或所述轴；和连接构件，其用于将筒状的所述质量构件的至少一端部连接至所述轴。
2.根据权利要求1所述的扭矩杆，其特征在于，所述振动抵消部件的所述轴的两个端部被分别安装至与所述弹性套筒分别邻接的两个相对的壁，并且所述轴的至少一端部以如下方式被安装至所述连接杆：允许所述轴相对于所述连接杆在所述轴的中心轴线方向上发生相对移位。
3.根据权利要求2所述的扭矩杆，其特征在于，在处于所述弹性套筒被分别安装至所述振动产生侧和所述振动接收侧的姿势时，所述振动抵消部件的所述轴的能够相对于所述连接杆相对移位的所述一端部被布置在所述振动产生侧。
4.根据权利要求2或3所述的扭矩杆，其特征在于，所述振动抵消部件的所述轴的所述一端部被布置成插入到形成在所述连接杆的邻接壁上的孔内。
5.根据权利要求4所述的扭矩杆，其特征在于，所述振动抵消部件的所述轴的与能够相对移位的所述一端部相反的另一端部被压装并被固定到所述振动接收侧的邻接壁。
6.根据权利要求4所述的扭矩杆，其特征在于，弹性构件被夹设在所述振动抵消部件的所述轴的所述一端部与所述连接杆的所述孔之间。
7.根据权利要求1所述的扭矩杆，其特征在于，所述连接杆具有如下间隙：所述间隙在所述轴的长度方向上至少位于所述弹性套筒中的一个与所述振动抵消部件的所述轴的端部中的一个之间，所述间隙在与所述轴的中心轴线方向交叉的方向上延伸并且具有超过所述轴的配置高度的深度。
8.根据权利要求7所述的扭矩杆，其特征在于，设置两个间隙以使所述振动抵消部件的所述轴在所述轴的长度方向上分别与所述两个弹性套筒分开。
9.根据权利要求7或8所述的扭矩杆，其特征在于，所述间隙填充有弹性材料。
10.根据权利要求1所述的扭矩杆，其特征在于，所述扭矩杆进一步包括：杆主体，其在与连接分别固定至所述振动产生侧和所述振动接收侧的所述弹性套筒的轴线垂直的平面内具有矩形截面；和致动器室，其在所述矩形的短边处具有开口，
其中，所述致动器经由所述开口被安装到所述致动器室内，并且使所述质量构件沿着与所述轴线平行的所述轴往复运动以减小传输至所述杆主体的振动。
11.根据权利要求10所述的扭矩杆，其特征在于，所述质量构件在垂直于所述轴的平面内具有矩形截面。
12.根据权利要求10或11所述的扭矩杆，其特征在于，所述致动器包括：被固定至所述致动器室的内壁的所述轴、被固定至所述轴的卷绕芯、围绕所述卷绕芯卷绕的线圈和布置在所述卷绕芯的外周面的永磁体，
其中，所述质量构件适于在面向永磁体的部分处具有比其余部分处的质量密度高的质量密度。
13.根据权利要求10所述的扭矩杆，其特征在于，所述弹性套筒中的一个具有比另一弹性套筒的直径小的直径，并且
所述致动器室的开口位于从通过了所述一个弹性套筒的基部并且接触了所述另一弹性套筒的开口的切线向外的位置处。
14.根据权利要求10所述的扭矩杆，其特征在于，所述弹性套筒中的一个具有比另一弹性套筒的直径小的直径，所述一个弹性套筒具有朝向与所述致动器室相同的方向的开口，并且所述另一弹性套筒具有朝向垂直于所述致动器室的方向的开口。
15.根据权利要求10所述的扭矩杆，其特征在于，所述弹性套筒中的一个具有比另一弹性套筒的直径小的直径，
所述一个弹性套筒和所述另一弹性套筒均具有朝向垂直于所述致动器室的方向的开口，并且
所述扭矩杆进一步包括：布置在所述一个弹性套筒的基部的肋；和用于固定盖的螺纹孔，当从所述致动器室的开口侧观察时，所述螺纹孔设置在所述肋的延伸线上。
16.根据权利要求10所述的扭矩杆，其特征在于，所述扭矩杆以使得所述致动器室的开口面向发动机罩的方式被安装至车辆。
17.根据权利要求1所述的扭矩杆，其特征在于，所述扭矩杆包括：弹性套筒，其被分别安装至所述振动产生侧和所述振动接收侧；连接杆，其连接所述弹性套筒；和致动器，其安装在形成于所述连接杆的内部的致动器室内并且使所述质量构件在所述轴线方向上往复运动，
其中，所述致动器室具有朝向所述连接杆的外表面的开口，并且所述开口位于通过连接各所述弹性套筒而限定出的空间以外的区域。
18.一种发动机支承系统，其用于借助于根据权利要求1所述的扭矩杆将发动机连接至车身侧，
其中，所述两个弹性套筒具有相互不同的弹簧常数，具有较小弹簧常数的弹性套筒被安装至发动机侧构件，并且具有较大弹簧常数的弹性套筒被安装至车辆侧构件。
扭矩杆和使用该扭矩杆的发动机支承系统
技术领域
[0001] 本发明涉及由连接分别安装至振动产生侧和振动接收侧的两个弹性套筒的连接杆形成的扭矩杆（torque rod），和使用扭矩杆的发动机支承系统。特别地，本发明提出一种有效防止振动产生侧的输入振动被传输至振动接收侧的技术。
背景技术
[0002] 为了使诸如机动车等的车辆在行驶期间获得优异的乘坐舒适性和振动噪声性能两者，与车辆的特性兼容的多种安装方法被用于将作为振动源的发动机单体或将通过发动机与变速器等一体化而构造的动力设备（以下简称为“发动机”）安装至车身。
[0003] 作为安装方法之一，在FF式小型车辆中已主要采用钟摆法。在该方法中，发动机通过诸如左、右支承件构成的两个支承件等多个支承件被像钟摆一样弹性地支撑，并且，为了抑制发动机围绕辊轴的移位，诸如专利文献1中描述的扭矩杆将发动机与车身上的构件连接。
[0004] 从提高车辆的乘坐舒适性的观点，上述布置在车身侧和发动机侧之间的扭矩杆需要两个矛盾的功能。即，要求扭矩杆相对于诸如作用在发动机上的驱动反作用力等的施加至发动机的大的输入力显示出高刚性以减小发动机的移位大小，而相对于怠速和正常行驶期间由发动机自身的激励作用引起的较小振动显示出低刚性以抑制传输至车身的输入振动。
[0005] 在这样的要求下，专利文献2提出“流体填充式防振连接杆，其中，形成在杆主体的长度方向中间部分的平衡室具有一部分形成有挠性膜以允许容积改变的壁部；非压缩性流体被填充到平衡室内；形成有将平衡室连通性地连接至流体室的孔通路；并且孔通路的至少一部分利用杆主体的内部空间形成。”防振连接杆使得当输入有振动时，流体通过孔通路在平衡室与形成在橡胶套筒内的流体室之间流动，由此由于诸如流体的共振作用等的流动作用而显示出防振效果。
[0006] 专利文献1：日本特开2005-188575号公报
[0007] 专利文献2：日本特许第4241478号公报
发明内容
[0008] 然而，专利文献2中描述的“防振连接杆”允许密封在平衡室和液体室的内部的非压缩性液体在连通性地连接两个室的孔通路中流动以通过液柱共振（liquid column resonance）和流动阻力的作用来衰减输入振动。因此，可能不能根据输入振动的振幅和频率的大小充分地衰减振动。尤其是当输入具有高频振动的振动时，在孔通路中产生所谓的非压缩性液体的堵塞，这妨碍了充分的防振和振动衰减效果。因此，在一些情况中，“防振连接杆”可能不适于用作需要抑制由发动机的转动或车辆的行驶条件引起的各种输入振动的发动机支承件。
[0009] 本发明意图解决现有技术的这些问题。发明的目的是提供如下一种扭矩杆，其能够响应于振动产生侧的各种输入振动一致地且有效地显示出期望的防振功能，以更加有效地防止输入振动被传输至振动接收侧，并且还提供一种使用该扭矩杆的发动机支承系统。
[0010] 根据发明的扭矩杆包括：分别被安装至振动产生侧和振动接收侧的两个弹性套筒；和连接所述两个弹性套筒的连接杆，其中，在所述连接杆中设置主动控制的振动抵消部件，所述振动抵消部件用于使质量构件在套着朝向所述两个弹性套筒延伸的轴的状态下往复运动，并且主动控制的所述振动抵消部件包括致动器，所述致动器包括：所述轴，其具有被安装至所述连接杆的两个相反端部并且在所述连接杆的轴线方向上延伸；所述质量构件，其形成为围绕所述轴的筒状形状；线圈和卷绕芯，其在筒状的所述质量构件中被固定于所述轴；永磁体，其被安装至筒状的所述质量构件的内周面或所述轴；和连接构件，其用于将筒状的所述质量构件的至少一端部连接至所述轴。
[0011] 优选的是，所述振动抵消部件的所述轴的两个端部被分别安装至与所述弹性套筒分别邻接的两个相对的壁，并且所述轴的至少一端部以如下方式被安装至所述连接杆：允许所述轴相对于所述连接杆在所述轴的中心轴线方向上发生相对移位。
[0012] 在该情况中，优选的是，在处于所述弹性套筒被分别安装至所述振动产生侧和所述振动接收侧的姿势时，所述振动抵消部件的所述轴的能够相对于所述连接杆相对移位的所述一端部被布置在所述振动产生侧。还优选的是，所述振动抵消部件的所述轴的所述一端部被布置成插入到形成在所述连接杆的邻接壁上的孔内。
[0013] 优选的是，所述振动抵消部件的所述轴的与能够相对移位的所述一端部相反的另一端部被压装并被固定到所述振动接收侧的邻接壁。
[0014] 优选的是，诸如薄橡胶等弹性构件被夹设在所述振动抵消部件的所述轴的所述一端部与所述连接杆的所述孔之间。
[0015] 优选的是，所述连接杆具有如下间隙：所述间隙在所述轴的长度方向上至少位于所述弹性套筒中的一个与所述振动抵消部件的所述轴的端部中的一个之间，所述间隙在与所述轴的中心轴线方向交叉的方向上延伸并且具有超过所述轴的配置高度的深度。优选的是，设置两个间隙以使所述振动抵消部件的所述轴在所述轴的长度方向上分别与所述两个弹性套筒分开。还优选的是，所述间隙填充有弹性材料。
[0016] 优选的是，所述扭矩杆进一步包括：杆主体，其在与连接分别固定至所述振动产生侧和所述振动接收侧的所述弹性套筒的轴线垂直的平面内具有矩形截面；和致动器室，其在所述矩形的短边处具有开口，其中，所述致动器经由所述开口被安装到所述致动器室内，并且使所述质量构件沿着与所述轴线平行的所述轴往复运动以减小传输至所述杆主体的振动。
[0017] 优选的是，所述质量构件在垂直于所述轴的平面内具有矩形截面。
[0018] 优选的是，所述致动器包括：被固定至所述致动器室的内壁的所述轴、被固定至所述轴的卷绕芯、围绕所述卷绕芯卷绕的线圈和布置在所述卷绕芯的外周面的永磁体，其中，所述质量构件适于在面向永磁体的部分处具有比其余部分处的质量密度高的质量密度。
[0020] 优选的是，所述弹性套筒中的一个具有比另一弹性套筒的直径小的直径，所述一个弹性套筒具有朝向与所述致动器室相同的方向的开口，并且所述另一弹性套筒具有朝向垂直于所述致动器室的方向的开口。
[0021] 优选的是，所述弹性套筒中的一个具有比另一弹性套筒的直径小的直径，所述一个弹性套筒和所述另一弹性套筒均具有朝向垂直于所述致动器室的方向的开口，并且所述扭矩杆进一步包括：布置在所述一个弹性套筒的基部的肋；和用于固定盖的螺纹孔，当从所述致动器室的开口侧观察时，所述螺纹孔设置在所述肋的延伸线上。
[0022] 优选的是，所述扭矩杆以使得所述致动器室的开口面向发动机罩的方式被安装至车辆。
[0023] 优选的是，所述扭矩杆包括：弹性套筒，其被分别安装至所述振动产生侧和所述振动接收侧；连接杆，其连接所述弹性套筒；和致动器，其安装在形成于所述连接杆的内部的致动器室内并且使所述质量构件在所述轴线方向上往复运动，其中，所述致动器室具有朝向所述连接杆的外表面的开口，并且所述开口位于通过连接各所述弹性套筒而限定出的空间以外的区域。
[0024] 根据本发明的发动机支承系统用于借助于上述任一种扭矩杆将发动机与车身侧连接，其中，所述两个弹性套筒具有相互不同的弹簧常数，具有较小弹簧常数的弹性套筒被安装至发动机侧构件，并且具有较大弹簧常数的弹性套筒被安装至车辆侧构件。
[0025] 根据本发明的扭矩杆，例如通过布置在扭矩杆的外部的控制部件来控制振动抵消部件的质量构件的振动的振幅和频率，而质量构件以与自振动产生侧输入的振动的相位相反的相位在扭矩杆的轴线方向上往复地移位，使得输入振动的未被具有较小弹簧常数的弹性套筒吸收的部分能够被吸收，以相对于来自振动产生侧的具有不同水平振幅大小和频率大小的各种输入振动显示出有效的振动控制特性。
[0026] 在扭矩杆中，上述线性可移动式致动器被采用作为主动控制振动抵消部件，使得：当电驱动力被施加至线性可移动式致动器时，筒状质量构件在简单的控制下、在套着轴的状态下、在轴的中心轴线方向上往复地移位，以便为连接杆提供一致性地具有稳定波形的抵消驱动力，其中所述轴具有被安装至连接杆的两个相反端部。
[0027] 然而，在以上扭矩杆中，从高效的特别配置的观点，以及借助于振动抵消部件显示出轴线方向上的有效振动控制特性的观点，优选的是，在将振动抵消部件于连接杆中布置在两弹性套筒之间的状态下，将振动抵消部件的轴的各端部安装至连接杆的与弹性套筒邻接的彼此相对的壁上。在该情况中，一旦轴的两个端部被固定在连接杆中，归因于车辆迅速加速和减速期间由扭矩杆的轴线方向上的大的拉伸负载或压缩负载引起的朝向振动抵消部件的负载，存在着诸如降低了的振动响应（vibration response）的风险。
[0028] 另一方面，当振动抵消部件被构造成具有悬臂支撑结构时，朝向振动抵消部件的上述负载将不会发生，其中振动抵消部件的轴的一端部被安装至连接杆的相对壁中的一个，而另一端部未被安装至相对壁中的另一个。然而，由于振动抵消部件仅在轴的一端部被连接杆支撑，所以质量构件的在扭矩杆的轴线方向上的往复运动可以导致例如振动抵消部件的在垂直于扭矩杆的轴线方向的方向上的所谓的摇摆运动，该摇摆运动引起不能显示出借助于振动抵消的适当的振动控制功能的问题。
[0029] 为了解决该问题，振动抵消部件的轴的安装于连接杆的各端部被安装至各个相对壁，并且轴的一端部适于使得能够相对于连接杆在轴的中心轴线方向上相对移位。因此，当车辆的突然加速或减速期间大的轴向负载沿压缩或拉伸方向被施加至扭矩杆时，轴的一端部可以产生在轴的中心轴线方向上的相对移位。这能够释放施加至轴的输入力。结果，对具有轴的振动抵消部件的负载降低，以有效地防止振动抵消部件的振动响应的减小，使得能够提高扭矩杆的耐久性。
[0030] 此外，振动抵消部件的轴的两端部直接或间接地被安装至连接杆的壁上，使得当振动抵消部件操作时，不产生例如在与轴的轴线垂直的方向上的摇摆运动。因此，相对于来自振动产生侧的在扭矩杆的轴线方向上的输入振动，能够恒定地显示出有效的振动控制特性。
[0031] 当振动抵消部件的轴的一端部布置成插入到形成在连接杆的邻接壁上的孔内时，在轴的一端部能够抵着轴的轴线方向上的负载的作用、在连接杆的孔内沿轴的中心轴线方向可滑动地移位的状态下，能够使轴的一端部在与扭矩杆的轴线方向垂直的方向上的移位被充分地限制在孔内。因此，能够充分地减小朝向振动抵消部件的负载，并另外地能够更加有效地防止振动抵消部件的上述摇摆运动。
[0032] 在弹性构件被夹设在振动抵消部件的轴的一端部与连接杆的孔的内侧之间的情况中，当负载作用于轴时，弹性构件以相对小的变形量被压缩以能够抑制振动抵消部件的摇摆运动，并且弹性构件具有在轴的中心轴线方向上的相对大的剪切变形以能够有效地释放轴上的负载。
[0033] 应该注意的是，如果例如作为弹性构件的薄橡胶件被夹设在孔内，则孔以在制造扭矩杆时到达弹性套筒的橡胶构件的方式、被形成为贯通连接杆的与弹性套筒邻接的壁，并且弹性套筒的橡胶构件可以一体地布置在连接杆的孔内，使得可以降低制造成本，并且与诸如线性套筒等的单独构件被附接至连接杆的孔内的情况相比，制造过程可以变得容易。
[0034] 另外，在车辆的突然加速或减速期间，扭矩杆接收由于发动机自身的重量引起的惯性力而导致的、在连接两个套筒的连接杆处、沿着连接杆的延伸方向的大的拉伸负载或压缩负载，使得在上述具有主动控制振动抵消部件的扭矩杆中，大的拉伸或压缩负载被直接施加至振动抵消部件，这引起了振动抵消部件的振动响应的精确度降低和振动抵消部件在早期阶段破损的问题。
[0035] 为了解决这样的问题，可以采用通过在连接两个套筒的连接杆的外侧、如在扭矩杆的侧面布置振动抵消部件来防止振动抵消部件上的负载输入的方法。然而，在该方法中，与振动抵消部件布置在连接两个套筒的连接杆上的情况中相比，扭矩杆自身的体积较大，这可能影响空间的节约。还有，在该情形中，振动抵消部件安装在连接杆外侧的安装增加了扭矩杆的惯性矩，并且减小了俯仰振动的共振频率，使得存在着由于与发动机的振动的共振而导致易于发生具有较大振幅的振动的问题，并因此使扭矩杆的声音振动性能劣化。
[0036] 当振动抵消部件布置在连接两个弹性套筒的连接杆的内侧时，能够节约空间并且能够有效地减小在连接两个套筒的连接杆的延伸方向上的振动。另外，当连接杆在轴的长度方向上至少在一个弹性套筒与振动抵消部件的轴的一个端部之间具有间隙部分时，间隙部分在接收到扭矩杆上的、在轴的延伸方向上的拉伸或压缩负载时变形以吸收负载，使得包括了轴在内的振动抵消部件上的输入力被充分地抑制，以有效地防止振动抵消部件的操作性能的劣化并大大地提高了振动抵消部件的耐久性。
[0037] 应该注意的是，当由于线圈和卷绕芯与安装在质量构件的内周面或轴上的永磁体之间的电磁感应的作用而使杆上的振动抵消部件的质量构件进行往复运动时，例如通过用导线等将线圈和卷绕芯与适当的控制部件连接，能够容易地控制质量构件的振动。另外，通过调节待使用的连接构件的弹簧常数和质量构件的重量，可以改变质量构件的振动的本征频率（eigenfrequency），以由此获得期望频率的振动的控制力。
[0038] 同时，在该类型的扭矩杆中，当具有开口的致动器室设置于连接杆等以安装致动器时，取决于致动器室的开口位置，扭矩杆的开口可能在受到过大外力的位置处发生较大变形。
[0039] 在该方面，杆主体可以设置有致动器室，该致动器室具有在与连接两弹性套筒的轴线垂直的平面内的矩形形状和在矩形形状的短边处的开口，并且致动器经由开口被安装至致动器室内。这使得杆主体的致动器室能够在与连接被分别固定至振动产生侧和振动接收侧的弹性套筒的轴线垂直的平面内的矩形截面的短边处具有开口，使得即使非常大的拉伸力被施加至杆主体，也能够防止开口的变形。
[0040] 另外，根据该发明的发动机支承系统，在发动机侧构件和车辆侧构件之间设置有主动控制振动抵消部件的扭矩杆的安置姿势如下：两个不同弹性套筒中的具有小弹簧常数的弹性套筒被安装至发动机侧构件，并且具有较大弹簧常数的弹性套筒被安装至车辆侧构件。因此，当振动沿扭矩杆的轴线方向从发动机侧输入时，具有较小弹簧常数的弹性套筒能够吸收大部分输入振动，以有效地防止振动从发动机侧传输至车辆侧，而无需将振动抵消部件的能力增加很多。
[0041] 在本发明的发动机支承系统中，在作为来自发动机侧的振动的传输路径的发动机侧构件、扭矩杆和车辆侧构件中，具有最轻重量的扭矩杆设置有上述振动抵消部件，使得与振动抵消部件安装在振动侧构件或车辆侧构件上的情况相比，能够提高能量效率。
[0042] 换言之，当振动抵消部件安装在具有比扭矩杆的惯性力大的惯性力的车辆侧构件或发动机侧构件上以抵消来自发动机侧的振动输入时，振动抵消部件需要较大驱动力用于抵消主要取决于质量而不是加速度的输入振动的振动力，并因此振动抵消部件需要用于抵消发动机侧构件或车辆侧构件中的来自发动机侧的输入振动的极大的能量，导致了降低了的能量效率。附图说明
[0043] 图1是示出本发明的扭矩杆的第一实施方式的立体图。
[0044] 图2是图1中的扭矩杆的平面图。
[0045] 图3是沿图1中的扭矩杆的线III-III截取的截面图。
[0046] 图4是示出当电力被施加至线圈时图1中的扭矩杆的操作的图。
[0047] 图5是与图3类似的、设置在连接杆中的振动抵消部件的变型例的截面图。
[0048] 图6是示出扭矩杆的第二实施方式的立体图。
[0049] 图7是与图3类似的扭矩杆的第三实施方式的截面图。
[0050] 图8是示出扭矩杆的第四实施方式的平面图。
[0051] 图9是示意性地示出图8中示出的扭矩杆的振动抵消部件安装至连接杆的安装姿势的截面图。
[0052] 图10是示出连接杆的一端的安装姿势的变型例的放大截面图。
[0053] 图11以与图9类似的方式示出连接杆的另一端的安装姿势的变型例。
[0054] 图12是图8中示出的扭矩杆的包括中心轴线的纵截面图。
[0055] 图13是扭矩杆的第五实施方式的局部剖切立体图。
[0056] 图14是示出图13中示出的扭矩杆的重要部分的放大局部剖切立体图。
[0057] 图15是示出将振动抵消部件组装至图13中示出的扭矩杆上的连接杆的过程的立体图。
[0058] 图16是示出扭矩杆的第六实施方式的立体图。
[0059] 图17是图16中示出的扭矩杆的平面图。
[0060] 图18是图16中示出的扭矩杆的沿着线A-A截取的截面图。
[0061] 图19是图16中示出的扭矩杆的沿着线B-B截取的截面图。
[0062] 图20示出使用根据本发明的扭矩杆的发动机的支撑结构。
[0063] 图21示出扭矩杆的第七实施方式。
[0064] 图22是示出被用在扭矩杆的第七实施方式中的主体部的立体图。
[0065] 图23示出被用在扭矩杆的第七实施方式中的盖。
[0066] 图24示出扭矩杆的第七实施方式的作用和效果。
[0067] 图25示出扭矩杆的第七实施方式的作用和效果。
[0068] 图26示出扭矩杆的第八实施方式。
[0069] 图27示出扭矩杆的第九实施方式。
[0070] 图28示出扭矩杆的第十实施方式。
[0071] 图29示出被用在扭矩杆的第十一实施方式中的盖。
[0072] 图30示出由被用在扭矩杆的第十一实施方式中的盖引起的作用和效果。
[0073] 图31示出被用在扭矩杆的第十二实施方式中的盖。
[0074] 图32是示出扭矩杆的实施方式的平面图。
具体实施方式
[0075] 下面参照附图说明本发明的扭矩杆的实施方式。在图1中，附图标记1表示连接发动机侧和车辆侧的扭矩杆。
[0076] 扭矩杆1包括互相具有不同弹簧常数的两个弹性套筒2、3；连接两个弹性套筒2、3的连接杆4；和设置在连接杆4中的主动控制的振动抵消部件5。
[0077] 弹性套筒2、3包括：诸如金属材料等的刚性材料制成的外筒2a、3a；例如同心地配置在外筒2a、3a内的同样由刚性材料制成的内筒2b、3b；和将外筒2a、3a的内周面与内筒2b、3b的外周面连接的橡胶材料2c、3c。如图所示，与弹性套筒3的外筒的直径、更具体地为布置在内筒与外筒之间的橡胶构件的体积相比，弹性套筒2适于具有更大的外筒直径、更具体地为布置在内筒和外筒之间的橡胶构件的体积，以减小弹簧常数。下文中，具有较小弹簧常数的弹性套筒2被称作“大直径弹性套筒2”，并且具有较大弹簧常数的弹性套筒3被称作“小直径弹性套筒3”。
[0078] 注意，在图示实施方式中，为了进一步减小大直径弹性套筒2的相对于扭矩杆1的中心轴线方向上的输入的弹簧常数，平面图中具有M形状的腔2d和平面图中具有大致弧形形状的腔2e以如平面图图2所示的、在扭矩杆1的中心轴线方向上隔着内筒2b隔开并且在厚度方向上贯穿弹性轴筒2的方式设置于大直径弹性套筒2的橡胶构件2c。此外，具有圆形轮廓的三个腔2f以同样贯通橡胶套筒的方式设置在外筒2a和大致弧形腔2e之间。
[0079] 通过将大直径弹性套筒2安装至发动机侧构件（未示出）并且将小直径弹性套筒3安装至车辆侧构件（未示出），图示扭矩杆1构成发动机支承系统。这允许安装在发动机侧的具有小弹簧常数的大直径弹性套筒2吸收来自发动机侧的输入振动中的一大部分，使得自发动机侧输入的振动能够相对于车辆侧构件被有效地抵消而不用大大地增加连接杆4中的主动控制的振动抵消部件5所需的振动吸收能力。
[0080] 设置在连接杆中的主动控制的振动抵消部件5使质量构件5b在套着沿两个不同尺寸的弹性套筒2、3的配置方向或者说在图示实施方式中的连接杆的轴线方向C延伸并配置于轴线方向C上的轴5a的状态下、在连接杆4的轴线方向C上往复运动。根据振动抵消部件5，扭矩杆1被布置在车辆侧和发动机侧之间，并且当接收从发动机侧至扭矩杆1的振动时，振动抵消部件5的质量构件5b通过例如利用扭矩杆1外部的外部控制部件而以与来自发动机侧的输入振动反向的相位往复运动，由此有效地抵消输入振动。
[0081] 因此，振动抵消部件5优选地为线性可移动式致动器。例如，如图3中截面图所示，具有实心圆形截面的轴5a的各端被分别安装至设置在扭矩杆1的连接杆4上的矩形凹部4a的在轴线方向C上的相对壁上，并且具有长方体状外轮廓的筒状质量构件5b布置成围绕轴5a。质量构件5b的位于图中大直径弹性套筒2侧的端部借助诸如板簧等的薄板状连接构件5c被整周连接并固定至轴5a。另外，两对彼此邻接的永磁体5d被附接至筒状质量构件5b的内周面，使得所述两对永磁体以其极性彼此反向地定向的方式相对地与轴5a隔开。另一方面，线圈5e和卷绕芯5f以与永磁体5d具有预定间隔的方式布置在轴5a上，并且用于从扭矩杆1外部的控制部件（未示出）供应电力的导线5g的一端被连接至线圈5e。
注意，如果线性可移动式致动器5布置于扭矩杆1以被使用，则优选地用盖构件（未示出）覆盖连接杆4的长方体状凹部4a。
注意，如果线性可移动式致动器5布置于扭矩杆1以被使用，则优选地用盖构件（未示出）覆盖连接杆4的长方体状凹部4a。
[0082] 如此构造的线性可移动式致动器5被从设置于扭矩杆外部的控制部件经由导线5g供应电力以在卷绕芯5f中产生磁场，使得卷绕芯5f起到电磁体的作用，并且，响应于被供应至线圈的电力的方向，磁力被施加至在质量构件5b的内周面处的永磁体5d。
[0083] 归因于被施加至线圈5e的电力的方向，在相同极性之间产生排斥力或者在相反极性之间产生吸引力，以使质量构件5b如放大截面图图4中放大地示出的、相对于轴5a在轴5a的中心轴线方向上、例如朝向大直径弹性套筒2侧相对移位。于是，归因于使轴5a和质量构件5b连接的连接构件5c的弹性变形，产生回复力以对扭矩杆1施加如图中箭头所示的力。另一方面，与图中所示箭头的方向相反的力被施加至质量构件5b，并且质量构件5b返回至如图3所示的初始配置位置。注意，为了使质量构件5b朝向直径弹性套筒3侧相对地移位，被供应至线圈5e的电力的方向与用于使质量构件5b朝向大直径弹性套筒2侧相对地移位的电力的方向反向。
[0084] 因此，通过供应交变电流或脉冲电流至线圈5e，或者通过适当地切断供应至线圈5e的电力，能够通过质量构件5b的相对于轴5a的相对移位在扭矩杆1上产生期望的振动。
因此，线性可移动式致动器5在扭矩杆1上产生具有与发动机侧的输入振动的相位相反的相位的振动以能够通过振动的叠加作用有效地抵消来自发动机侧的输入振动。
因此，线性可移动式致动器5在扭矩杆1上产生具有与发动机侧的输入振动的相位相反的相位的振动以能够通过振动的叠加作用有效地抵消来自发动机侧的输入振动。
[0085] 在图3和图4中，连接轴5a和筒状质量构件5b的连接构件5c仅设置在质量构件5b的大直径弹性套筒2侧的端部。然而，如图5所示，连接构件5c可以设置在质量构件5b的两端以将质量构件5b的两端连接至轴5a。在该情况中，由供应至线圈5e的电力引起的质量构件5b的在轴5a的中心轴线方向上的相对移位可以更加稳定。另外，虽然图中未示出，但是作为电磁体的永磁体和卷绕芯两者可以被安装于轴。
[0086] 应该注意的是，在布置于扭矩杆1外部的控制部件上可以使用具有与待由抵消部件5吸收的振动相对应的振幅成分和频率成分的参考信号，以控制线圈5e的供应电流，以有效地施加与待吸收的振动对应的振幅或频率的振动力。作为参考信号，例如可以使用扭矩杆1上的来自发动机侧的输入振动的检出值。
[0087] 当设置有振动抵消部件的扭矩杆被用作发动机支承系统时，具有较小弹簧常数的弹性套筒可能产生在除了待由振动抵消部件吸收的振动的方向以外的方向上具有较大移动的、消音区域为50Hz至200Hz范围的共振。出于控制共振的目的，在本发明的扭矩杆1中，如第二实施方式的立体图图6所示，可以设置用于控制除了待由主动控制振动抵消部件5吸收的振动的方向以外的方向上的振动的动态阻尼器6，该动态阻尼器例如包括在连接杆4的轴线方向上安装在大直径弹性套筒2的外筒2a的外周面的弹性构件6a和纺锤6b。
[0088] 根据动态阻尼器6，通过调整动态阻尼器6的纺锤6b的共振频率和振幅，可以使由于大直径弹性套筒2的共振而可能在图6所示的扭矩杆1上产生的显著移动的振动水平减小。在该情况中，特别地，动态阻尼器6形成有在连接杆4的轴线方向上安装在大直径弹性套筒2的外筒的外周面的弹性构件6a和纺锤6b，使得夹设在大直径弹性套筒2的外筒2a与纺锤6b之间的弹性构件6a的剪切变形产生动态阻尼器6的共振，并且从共振的弹性主轴线到动态阻尼器6的距离变得足够远以增加惯性矩。因此，能够在动态阻尼器6具有简单结构的状态下，充分地减小在待由振动抵消部件5吸收的振动的方向以外的其他方向上的振动。
[0089] 另外，如图7中示出的第三实施方式所示，弹性体7可以夹设在连接扭矩杆1的连接杆4中的主动控制振动抵消部件5与连接杆4的连接部处，在图示实施方式中，弹性体7夹设在连接轴5a与连接杆4的凹部的壁表面的连接部处。在该情况中，由于弹性体7的剪切变形，振动抵消部件5自身起到动态阻尼器的作用，由此控制除了待由主动控制振动抵消部件吸收的振动的方向以外的其他方向上的振动。在该情况中，与设置有独立的动态阻尼器6的第二实施方式相比，可以抑制扭矩杆的重量增加。
[0090] 接着，讨论本发明的扭矩杆的第四实施方式。图8所示的扭矩杆10包括：外径尺寸相互不同的两种类型的弹性套筒20、30；连接两个弹性套筒20、30的连接杆40；和在连接杆40中的配置在两个弹性套筒20、30之间的主动控制振动抵消部件50。
[0091] 振动抵消部件50用于使质量构件52在套着朝向两个弹性套筒20、30延伸的轴51的状态下往复运动。为了将振动抵消部件50布置在连接杆40上，如图中所示出的，轴51的各端51a、51b分别例如安装至在连接杆40中与弹性套筒20、30邻接地形成的长方体状凹部41的相对侧壁42a、42b。
[0092] 轴51的安装如下：使得如放大截面图图9所示，振动抵消部件50的轴51的一端部51a被插入到形成在连接杆40的邻接侧壁42a上的孔43内，并且在孔43的内表面与轴51的一端部51a之间夹设有薄橡胶件44。结果，当轴线方向上的拉伸或压缩负载被施加至扭矩杆10时，如图所示，主要归因于薄橡胶件44的上下方向上的剪切变形，轴51相对于连接杆40产生在轴51的中心轴线方向上的相对移位，以充分地减小振动抵消部件50上的输入。
[0093] 另外，夹设在孔43的内表面与轴51的一端部51a之间的弹性构件形成为薄橡胶件44，并且轴51的一端部51a可以相对于连接杆40相对地移位，使得由连接杆40的变形引起的在连接杆40中的轴51自身在中心轴线方向上的振动或者整个连接杆40上的俯仰振动（pitching vibration）能够通过薄橡胶件44的剪切变形被有效地减小。
[0094] 关于轴51在连接杆40上的安装，只要轴51的一端部51a能够相对于连接杆40在轴51的中心轴线方向上产生相对移位，可以有多种可能的安装方式，如轴51的一端部51a与侧壁42a之间的安装部的放大图图10所示。
[0095] 在图10（a）示出的实施方式中，轴51被直接滑动并插入到孔43的内表面而没有在侧壁42a的孔43的内表面处夹设薄橡胶件44。当被施加负载时，轴51在孔43内滑动地移位以释放力。另外，在图10（b）中示出的实施方式中，虽然未示出细节，但是内部填充有多个球的线性套筒45被安装在侧壁42a的孔43的内表面，并且轴51被插入并被布置成通过线性套筒45。
[0096] 另外，图10（c）中示出的安装结构在安装于侧壁42a的单独构件46上形成孔43，并且轴51的一端部51a被插入并被安置在孔43内。另外，在图10（d）中示出的实施方式中，筒状构件47覆盖并连接形成在侧壁42a上的突出部和轴51的一端部51a两者，以允许轴51的一端部51a的相对移位。
[0097] 另一方面，从借助于振动抵消部件50有效地抵消在扭矩杆10的轴线C方向上的输入振动的观点，轴51的另一端部51b可以被牢固地固定至连接杆40的与侧壁42a相对的侧壁42b。可选地，如图11所示，轴51的另一端部51b可以经由多层弹性体48被安装至侧壁42b，该多层弹性体48通过层叠刚性构件和多层橡胶构件形成。
[0098] 振动抵消部件50例如可以形成为如纵截面图图12所示的线性可移动式致动器。换言之，例如，如图12所示，由方形筒状形成的长方体状的筒状质量构件52以围绕轴51的方式布置于致动器50，并且质量构件52的在弹性套筒30侧的端部通过诸如板簧等的薄板状连接构件53被整周固定并连接至轴51。另外，两对彼此相邻的永磁体54被附接至筒状质量构件52的内周面，使得所述两对永磁体以其极性彼此反向地定向的方式相对地与轴
51隔开。另一方面，线圈55和卷绕芯56以与永磁体54具有预定间隔的方式布置在轴51上，并且用于从扭矩杆10外部的控制部件（未示出）供应电力的导线57的一端被连接至线圈55。应该注意的是，线性可移动式致动器50布置于扭矩杆10以被使用，优选地用盖构件（未示出）覆盖连接杆40的长方体状凹部41。
51隔开。另一方面，线圈55和卷绕芯56以与永磁体54具有预定间隔的方式布置在轴51上，并且用于从扭矩杆10外部的控制部件（未示出）供应电力的导线57的一端被连接至线圈55。应该注意的是，线性可移动式致动器50布置于扭矩杆10以被使用，优选地用盖构件（未示出）覆盖连接杆40的长方体状凹部41。
[0099] 另外，弹性套筒20、30包括：由诸如金属等的刚性材料制成的外筒21、31；由刚性材料制成的并且例如与外筒同心布置的内筒22、32；和连接外筒21、31的内周面与内筒22、32的外周面的橡胶构件23、33。在该情况中，如图所示的弹性套筒20、30具有直径大小不同的外筒21、31和内筒22、32。然而，它们可以具有相同直径大小。
[0100] 应该注意的是，在平面图中具有M形状的腔34和在平面图中具有大致弧形形状的腔35被布置在大直径弹性套筒30的弹性构件33上，使得如图12所示，他们在扭矩杆10的中心轴线方向上隔着内筒32隔开并且在厚度方向上贯穿弹性套筒30。此外，具有圆形轮廓的三个腔36以同样贯通橡胶套筒的方式设置在外筒31和大致弧形腔35之间。
[0101] 图13是第五实施方式的扭矩杆10a处于两个弹性套筒中的每一个的弹性构件和内筒被布置之前的姿势时的局部剖切立体图。应该注意的是，图中省略了振动抵消部件50的内部结构。在图示扭矩杆10a中，在连接杆40的中心轴线上设置有孔43a和孔43b，其中孔43a从具有小弹簧常数的弹性套筒形成所在的大直径外筒31的内周面贯通至凹部41，孔43b从具有大弹簧常数的弹性套筒形成所在的小直径外筒21的内周面贯通至凹部41，并且贯通振动抵消部件50的轴61被插入到贯通孔43a、43b两者内以将振动抵消部件50安装在连接杆40上。
[0102] 如放大图图14所示，轴61具有位于大直径弹性套筒的端部的凸缘状部61a和形成其余部分的细长棒状销部61b。在凸缘状部61a的顶端的直径稍微减小的区域中，设置有由聚酰胺、芳族聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯等制成的圆环状树脂构件62，并且销部61b的在凸缘状部61a侧的区域经由台阶61c具有放大直径。
[0103] 在扭矩杆10a中，设置在轴61的凸缘状部61a中的树脂构件62被装配在连接杆40的贯通孔43a内，以允许轴61的在大直径弹性套筒侧的端部相对于连接杆40在轴线方向上滑动，而轴的销部61b的小直径顶端区域被牢固地摩擦接合或压装于且固定在连接杆
40的贯通孔43b的周面上，并且位于凸缘状部61a与轴61的销部61b的台阶61c之间的放大直径区域被牢固地摩擦接合在振动抵消部件50的筒体63上。如图14所示，用于在内部接收轴61的、振动抵消部件50的筒体63的内周面可以在比轴的台阶61c靠销部61b的顶端侧的位置经由台阶63a具有小直径，以由此允许轴61在轴61的放大直径区域和小直径筒体63的区域两个位置处被摩擦接合到筒体63上。因此，能够有效地防止轴61在振动抵消部件50的筒体63中的所谓摇摆运动（oscillating motion）。
40的贯通孔43b的周面上，并且位于凸缘状部61a与轴61的销部61b的台阶61c之间的放大直径区域被牢固地摩擦接合在振动抵消部件50的筒体63上。如图14所示，用于在内部接收轴61的、振动抵消部件50的筒体63的内周面可以在比轴的台阶61c靠销部61b的顶端侧的位置经由台阶63a具有小直径，以由此允许轴61在轴61的放大直径区域和小直径筒体63的区域两个位置处被摩擦接合到筒体63上。因此，能够有效地防止轴61在振动抵消部件50的筒体63中的所谓摇摆运动（oscillating motion）。
[0104] 应该注意的是，为了防止由于增加轴61的大直径弹性套筒侧的端部与贯通孔43a的周面之间的粘着性而引起摇摆运动，并且为了具有抵着贯通孔43a的周面的端部的良好的滑动运动，如图14所示，优选的是，凸缘状部61a的除了具有树脂构件62的接触区域以外的外周面被形成为直径朝向销部61b逐渐减小的渐缩形状。由此仅树脂构件62产生与贯通孔43a的周面的滑动接触。
[0105] 根据连接杆40上的振动抵消部件50的安装结构，设置在轴61的凸缘状部61a中的树脂构件62能够在小的摩擦作用下在贯通孔43a内滑动地移位。因此，当车辆的迅速加速和减速期间大的轴向负载被施加至扭矩杆10a时，能够有效地减小施加在振动抵消部件50上的负载。
[0106] 另外，轴61的销部61b的放大直径区域被牢固地摩擦接合到振动抵消部件50的筒体63上，并且凸缘状部61a的底部抵接振动抵消部件50的筒体63，使得能够有效地防止振动抵消部件50的相对于轴61的相对移位。还有，振动抵消部件50在销部61b的小直径顶端区域被牢固地固定至连接杆40，使得由振动抵消部件50产生的抵消驱动力能够被始终如一地且稳定地提供给连接杆。
[0107] 在图示扭矩杆10a中，轴61不是在振动产生侧而是在振动吸收侧被固定至连接杆40，使得轴61能够被固定在连接杆40的变形较小的一侧，并且能够在抑制由连接杆40的变形引起的压装力的减小的状态下确实地将连接杆40紧固。
[0108] 特别地，当扭矩杆10a在发动机侧和车辆侧之间布置并使用时，轴61的上述固定位置被设定在车辆侧，并且能够在输入振动被传输至车辆侧构件紧前一刻利用振动抵消部件50产生的抵消驱动力有效地吸收来自发动机侧的输入振动。另外，轴61的支撑振动抵消部件50的大部分重量的固定侧的端部、换言之销部61b的上述小直径顶端区域在与发动机侧间隔的位置处被固定至连接杆40，使得来自发动机侧的输入振动几乎不直接传输至振动抵消部件50，这能够提高可靠性。
[0109] 当振动抵消部件50被安装在图13中示出的扭矩杆10a的连接杆40上时，例如，如图15（a）中所示，在布置弹性套筒的弹性构件和内筒之前，从矩形凹部41的设置在连接杆40的侧面的开口将尚未安装至轴的振动抵消部件50插入。在该状态下，以如下方式布置振动抵消部件50：形成在连接杆的位于大直径弹性套筒侧的通孔43a、形成在连接杆的位于小直径弹性套筒侧的通孔43b以及振动抵消部件50的筒体63的中心轴线在杆40的中心轴线上对齐。
[0110] 此后，如图15（b）和图15（c）所示，轴61被从形成在连接杆40的大直径弹性套筒侧的通孔43a、经由振动抵消部件50的筒体63的内部、压入到连接杆40的小直径弹性套筒侧的通孔43b内，以将轴61的销部61b摩擦接合或压装至连接杆40的通孔43b内，并将销部61b的放大直径区域摩擦接合至振动抵消部件50的筒体63的内周面。因此，轴61被牢固地固定在连接杆40和振动抵消部件50上。扭矩杆10a在外筒31的轴的延长线上的位置处设置有开口31a，使得用于将轴61摩擦接合或压装在通孔43b上的压入夹具可以被从开口31a插入。
[0111] 如图14中所示，优选的是，朝向振动抵消部件50延伸的环状凹部62a形成于树脂构件62的在大直径套筒侧的端面。这有利于树脂构件62朝向内周面的变形。因此，不仅在将轴61安装于连接杆40时无需大的加压力就可将树脂构件62插入并配置在通孔43a内，而且在大的轴向负载被施加至扭矩杆10a时可以抑制安置在凸缘状部61a与通孔43a之间的树脂构件62的剪切变形。同时，轴61上的树脂构件62的安置获得了如下效果：例如，当在振动抵消部件50被安装至凹部41内之后通过关闭盖使振动抵消部件50的周部密封以提高振动抵消部件50的耐久性时，可以有效地防止水或灰尘经由轴61与贯通孔43a之间的间隙进入到被密封的凹槽41内。
[0112] 图16至图19中示出第六实施方式的扭矩杆110，该扭矩杆包括：被安装至振动产生侧或振动接收侧中的一方的第一弹性套筒120；被安装至振动产生侧或振动接收侧中的另一方的第二弹性套筒130；和连接第一和第二弹性套筒的连接杆140。在连接杆140内，设置了主动控制振动抵消部件150，该振动抵消部件具有朝向两个弹性套筒120、130延伸的轴151，和相对于轴151在轴151的延伸方向上往复运动的质量构件153。振动抵消部件150的轴151位于在轴151的长度方向上隔开以提供两个间隙141、142的连接杆140上，其中所述间隙141、142在与轴151的中心轴线CL方向交叉的方向上延伸并且具有从连接杆
140的上表面超过轴151的配置高度的深度。
140的上表面超过轴151的配置高度的深度。
[0113] 在图16至图19中示出的实施方式中，弹性套筒120、130由橡胶构件121、131和用于与振动产生侧和振动接收侧的连接的刚性内筒122、132构成。另外，第一弹性套筒120的橡胶构件121设置有在刚性内筒122的中心轴线方向上贯通的腔123，并且腔123调节橡胶构件121的弹簧常数。
[0114] 另外，如沿线A-A截取的扭矩杆110的截面图图18所示，振动抵消部件150包括：安装至轴151的周面的电磁体152；围绕着轴151的筒状质量构件153；以在轴的径向上与电磁体152相对的方式安装至质量构件153的内周面的永磁体154；和连接轴151和质量构件153以在轴151的轴线方向上对质量构件153施力的连接构件155。振动抵消部件150通过永磁体154与电磁体152之间的电磁感应的作用使质量构件153往复运动。
[0115] 在图示示例中，电磁体152包括绕着在垂直于轴151的方向上延伸的卷绕芯156卷绕的线圈157，并且线圈157经由导线158连接至控制部件（未示出）。
[0116] 例如，当输入振动被施加至扭矩杆110时，控制部件以对质量构件153施加相反振动的方式对振动抵消部件150进行前馈控制（feed forward control）。另外，虽然图中未示出，但是电磁体和永磁体可以都安装在轴上。
[0117] 如图17和图18所示，扭矩杆110的间隙141、142两者都具有在轴151的中心轴线CL方向上的宽度W和在与中心轴线CL垂直交叉的方向上延伸的长度L。
[0118] 间隙141、142的宽度W优选地为大约0.1mm至5.0mm，并且宽度W可以在该范围内适当地形成以充分地获得抑制输入至振动抵消部件的负载的期望效果。
[0119] 另外，间隙141、142的长度L优选地为扭矩杆110的宽度TW的大约0.5倍至0.95倍。通过将长度L限制在相对于宽度TW的上述范围内，抑制输入至振动抵消部件的负载的效果可以更加可靠。
[0120] 另外，如图19所示，间隙141、142具有当从连接杆140的上表面测量时超过轴151的配置高度的深度D。
[0121] 在图示示例中，由于间隙141、142朝向连接杆140的上表面开口，所以深度D从上表面开始测量。然而，在本发明中，间隙141、142可以例如朝向连接杆140的底表面或侧表面开口。在该情况中，深度D应该从具有开口的表面开始测量。
[0122] 另外，间隙141、142也可以如图示示例所示在连接杆140内终止，或者虽然图中未示出，间隙141、142可以在间隙的深度方向上贯穿连接杆140。另外，可以仅设置一个间隙以将振动抵消部件的轴151在轴151的长度方向上与第一弹性套筒120或第二弹性套筒130中的一方隔开。
[0123] 间隙141、142也可以例如填充有诸如橡胶等的弹性材料。因此，通过用诸如橡胶等的弹性材料填充间隙来提供衰减效果，能够使轴151的轴线方向上的振动衰减，并因此能够使输入至振动抵消部件的振动衰减。因此，提高了振动抵消部件的可靠性和耐久性以防止扭矩杆的共振。
[0124] 图20示出使用根据本发明的扭矩杆的发动机支撑结构。在图20中，左侧是如箭头标志所示出的车辆的前方。车辆的右侧是发动机的前方。
[0125] 发动机300在重心上方两位置处由右发动机支承件303和左发动机支承件304支撑。右发动机支承件303从车辆的右侧支撑发动机300。左发动机支承件304从车辆的左侧支撑发动机300。这样的支撑方法称作钟摆法。
[0126] 在钟摆发动机支承系统的结构的操作期间，发动机300由于转动惯性力而围绕连接这两个支承点的轴线倾斜。为了防止该倾斜，设置了上扭矩杆201-1和下扭矩杆201-2。上扭矩杆201-1安装在车辆的右上侧，其中上扭矩杆的一端部被连接至发动机300并且另一端部被连接至车身302。上扭矩杆201-1水平地安装至杆主体210。下扭矩杆201-2安装在车辆的下侧，其中下扭矩杆的一端连接至发动机300并且另一端安装至车身302。下扭矩杆201-2同样水平地安装至杆主体210。
[0127] 上扭矩杆201-1和下扭矩杆201-2的基本结构相同。在下文中，当上、下扭矩杆之间无需特别区分时，说明称作扭矩杆201。
[0128] 图21示出根据本发明的扭矩杆的第七实施方式。图21（A）是平面图，图21（B）是前视图，并且图21（C）是沿着图21（B）的线C-C截取的截面图。应该注意的是，为了避免图21（B）中的图复杂，在作为主动控制振动抵消部件的致动器220的惯性质量体中，仅特别地用虚线表示了轴221，并且在图21（C）中省略了惯性质量致动器220。
[0129] 扭矩杆201包括杆主体210和惯性质量致动器220。
[0130] 杆主体210包括作为两个弹性套筒中的一个的发动机固定部211、作为弹性套筒中的另一个的车辆固定部212和作为将弹性套筒彼此连接的连接杆的主体部213。
[0131] 发动机固定部211包括外筒211a、内筒211b和弹性体211c。外筒211a通过插入到主体部213的一端部内而被固定。内筒211b与外筒211a同心地配置。内筒211b通过如图20所示插入螺栓305而被固定至发动机300。弹性体211c被夹设在内筒211b与外筒211a之间。弹性体211c例如是弹性橡胶。弹性体211c不仅具有弹性特性而且具有衰减特性。
[0132] 车辆固定部212具有比发动机固定部211的直径小的直径。车辆固定部212在垂直于发动机固定部211的方向上开口。车辆固定部212的其他基本构造与发动机固定部211的相同。换言之，车辆固定部212包括：通过插入到主体部213的一端部内而被固定的外筒212a、与外筒212a同心的内筒212b和夹设在外筒212a与内筒212b之间的弹性构件
212c。
212c。
[0133] 致动器室2131形成于主体部213。致动器室2131朝向与车辆固定部212相同的方向开口。开口2131a位于从通过了车辆固定部212的基部2121并且接触到发动机固定部211的开口的切线L向外的位置。从图21（A）可以清楚看出，主体部213在车辆固定部侧具有恒定厚度。还有，主体部213在发动机固定部侧具有稍薄的厚度。从图21（B）可以清楚看出，主体部213的宽度在车辆固定部侧减小。在图21（B）中，宽度在车辆固定部侧为近似1/3。主体部213的宽度在发动机固定部侧是恒定的。图21（C）是沿着图21（B）的线C-C截取的截面图，示出了在与连接发动机固定部211和车辆固定部212的轴线垂直的平面中的截面。从图21（C）可以看出，致动器室2131的开口2131a在与上述轴线垂直的平面中的截面的矩形的短边处开口。
[0134] 惯性质量致动器220包括轴221、作为连接构件的板簧222、作为质量构件的惯性质量体223和力产生部224。
[0135] 轴221被固定至致动器室2131的内壁2131b。轴221与连接发动机固定部211和车辆固定部212的轴线平行地安装。
[0136] 两个板簧222被分别设置于轴221的发动机侧和车辆侧。板簧222是弹性元件。板簧222具有相对小的刚性。
[0137] 惯性质量体223围绕轴221布置。惯性质量体223与轴221同轴。惯性质量体223为方形筒状。惯性质量体223在垂直于轴221的平面中具有矩形截面。惯性质量体223被固定至板簧222的两个端部。车辆侧的板簧被固定至惯性质量体223的侧壁的车辆侧端部。发动机侧板簧被固定至惯性质量体223的侧壁的发动机侧端部。换言之，板簧222和惯性质量体223的固定部从纸面的前侧开始沿深度方向延伸。惯性质量体223是被磁化的金属。惯性质量体223的截面在左右方向和上下方向上对称。惯性质量体223的内壁223a的一部分具有朝向力产生部224的永磁体224c突出的突出部。
[0138] 力产生部224使惯性质量体223在轴221的轴线方向（图21中的左右方向）上往复运动。力产生部224产生与已被送回的扭矩杆201的速度相对应的力。由此，力产生部224产生力以衰减扭矩杆201的振动。
[0139] 力产生部224布置在惯性质量体223与轴221之间的空间内。力产生部224包括作为卷绕芯的芯224a、线圈224b和永磁体224c。
[0140] 芯224a是方形筒状。芯224a被固定至轴221。芯224a由多个层叠的钢板制成。芯224a构成了线圈224b的磁路。钢板被固定至轴221的外周以整体形成为方形筒状芯
224a。线圈224b围绕芯224a卷绕。永磁体224c布置在芯224a的外周面。
224a。线圈224b围绕芯224a卷绕。永磁体224c布置在芯224a的外周面。
[0141] 因为力产生部224的这种构造，由于线圈224b和永磁体224c产生的磁场导致的磁阻扭矩使惯性质量体223在杆的轴线方向上往复运动。
[0142] 图22是示出扭矩杆的第七实施方式中使用的主体部的立体图。
[0143] 主体部213在垂直于如下轴线的平面中具有矩形截面：该轴线连接分别被固定至发动机固定侧和车辆固定侧的固定部，并且致动器室2131在该矩形的短边侧具有开口。
[0144] 主体部213形成有发动机固定部211的孔和车辆固定部212的孔。发动机固定部211的开口与致动器室2131的开口2131a垂直。车辆固定部212的开口面向与致动器室
2131的开口2131a相同的方向。换言之，发动机固定部的开口垂直于车辆固定部212的开口。主体部213的车辆固定部附近的厚度a1与致动器室附近的厚度a2相等。换言之，主体部213在车辆固定部侧具有恒定厚度。还有，在车辆固定部侧的孔的开口直径b1与致动器室的开口长度b2相等。
2131的开口2131a相同的方向。换言之，发动机固定部的开口垂直于车辆固定部212的开口。主体部213的车辆固定部附近的厚度a1与致动器室附近的厚度a2相等。换言之，主体部213在车辆固定部侧具有恒定厚度。还有，在车辆固定部侧的孔的开口直径b1与致动器室的开口长度b2相等。
[0145] 图23示出第七实施方式的扭矩杆中使用的盖，图23（A）是扭矩杆的局部放大前视图，图23（B）是扭矩杆的局部放大侧视图，并且图23（C）示出盖。
[0146] 盖230关闭形成在主体部213上的致动器室2131的开口2131a。盖230通过被施加至致动器室2131的开口2131a上的粘合剂240而被固定。盖230由具有良好传热性的金属制成。通过安装这样的盖230，可以维持致动器室2131内部的防水性和防尘性。
[0147] 图24示出根据本发明的扭矩杆的第七实施方式的效果。图24（A）示出拉伸力被施加至本实施方式时的状态，图24（B）示出拉伸力被施加至比较例时的状态。
[0148] 如上所述，本实施方式具有致动器室2131，致动器室2131在与连接发动机固定部211和车辆固定部212的轴线垂直的平面内的矩形截面的短边处具有开口，而比较例在矩形的长边处具有开口。利用这样的构造，致动器室2131的开口2131a位于从通过了车辆固定部212的基部2121的切线向内的位置。在比较例中，当如箭头所示的大的拉伸力被施加至发动机固定部211和车辆固定部212时，如图24（B）中点划线所示，主体部213的肩部变形，并且开口2131a变形。因此，存在着盖230偏离的可能性。还存在着由于来自局部偏离了的盖230撞击主体部213的共振而产生噪声的可能性。
[0149] 相比之下，在本实施方式中，致动器室2131在与连接发动机固定部211和车辆固定部212的轴线垂直的平面内的矩形截面的短边处具有开口。利用这样的构造。致动器室2131的开口2131a位于从通过了车辆固定部212的基部2121的切线向外的位置。换言之，致动器室2131包括朝向主体部213的外表面开口的开口2131a。开口2131a位于从通过连接发动机固定部211和车辆固定部212而限定的空间（立体范围）偏离的部分内。当如箭头所示的大的拉伸力被施加至发动机固定部211和车辆固定部212时，拉伸力主要作用在内表面上而不是切线L上。因此，如图24（A）所示，即使大的拉伸力被施加至本发明的构造上，开口2131a也基本上没有变形。盖230几乎不偏离，并且可以防止噪声的产生。
[0150] 图25示出根据本发明的扭矩杆的第七实施方式的作用和效果。
[0151] 扭矩杆201优选地以致动器室2131的开口2131a面向发动机罩310的方式被安装至车辆。以该方式，即使当盖230的一部分偏离时产生了噪音，噪音也由附接至发动机罩310的底部的隔音材料311吸收。因此，可以维持车厢内的安静。
[0152] 根据该实施方式，由于盖230由金属制成，所以具有良好的传热性和良好的散热性。因此，即使惯性质量致动器220产生了热，热也会散开，这能够抑制惯性质量致动器220的温度升高。这允许大量的电力被供应至惯性质量致动器220，使得惯性质量致动器220能够产生大的力。
[0153] 如图22所示，主体部213的车辆固定部附近的厚度a1等于致动器室附近的厚度a2。换言之，主体部213在车辆固定部侧具有恒定厚度。车辆固定部侧的孔的开口直径b1等于致动器室的开口长度b2。因此，可以防止根据杆主体210的厚度的变化的应力集中。因此，也能够抑制开口2131a的变形。
[0154] 惯性质量构件223在垂直于轴221的平面中具有矩形截面。质量构件223适于在面向永磁体224c的部分处具有比其余部分处的质量密度高的质量密度。因此，致动器室2131的开口区域小并且能够抑制开口2131a的变形。
[0155] 图26示出根据本发明的扭矩杆的第八实施方式。
[0156] 应该注意的是，在以下说明中，对于满足与上述功能相同的功能的元件应用相同的附图标记，并适当省略其说明。
[0157] 本实施方式的扭矩杆201的主体部213具有与致动器室2131的开口2131a垂直的发动机固定部211的开口。车辆固定部212的开口也与致动器室2131的开口2131a垂直。换言之，发动机固定部211的开口面向与车辆固定部212的开口的方向相同的方向。应该注意的是，在该实施方式中，与第七实施方式一样，致动器室2131的开口2131a位于从通过了车辆固定部212的基部2121的切线向外的位置。
[0158] 即使利用这样的构造，当被施加大的拉伸力时，致动器室2131的开口2131a和第七实施方式的情况一样几乎没有变形。盖230几乎没有偏离，并且能够防止噪声。
[0159] 图27示出根据本发明的扭矩杆的第九实施方式。图27（A）是平面图，图27（B）是前视图，图27（C）是沿图27（B）中的线C-C截取的截面图。为了避免图复杂，以与图21中相同的方式示出致动器220。
[0160] 本实施方式的扭矩杆201使得发动机固定部211的直径与车辆固定部212的直径相同。
[0161] 如图27（C）所示，形成在主体部213上的致动器室2131在与连接分别固定在发动机上和车辆上的固定部的轴线垂直的平面中的矩形截面的短边处开口。
[0162] 与在矩形截面的长边处开口的致动器室2131相比，本构造能够以上述方式抑制致动器室2131的开口2131a的变形，盖230几乎不偏离，并且不易发生噪声。
[0163] 图28是示出根据本发明的扭矩杆的第十实施方式的图。图28（A）是扭矩杆的局部放大前视图。图28（B）是扭矩杆的局部放大侧视图。图28（C）示出了密封件，图28（D）示出了盖。
[0164] 本实施方式的扭矩杆201具有形成在车辆固定部212的基部2121的肋2121a。如图28（B）所示，从致动器室2131的开口侧观察时，在肋2121a的延长线上设置有用于固定盖的螺纹孔213a。在该区域，以密封件250位于中间的方式用螺栓固定盖230。
[0165] 根据该构造，能够减小被连接至盖230的部分的应力，并且能够抑制盖230的变形。由此，能够抑制从盖230产生的噪声。
[0166] 图29示出被用在根据本发明的扭矩杆的第十一实施方式的盖。图29（A）是盖的前视图。图29（B）是沿图29（A）中的B-B截取的截面图。图29（C）是沿图29（A）中的线C-C截取的截面图。
[0167] 本实施方式的盖230形成为表面向外突出的曲面形状。肋231形成于盖230的内表面。如图29（C）所示，在该实施方式中形成了三个肋231。肋231与连接发动机固定部211和车辆固定部212的轴线平行。如图29（B）所示，肋231从边缘朝向中央变高。
[0168] 图30示出被用在根据本发明的扭矩杆的第十一实施方式的盖的作用和效果。
[0169] 在扭矩杆201中，惯性质量致动器220产生力以衰减扭矩杆201的振动并且使惯性质量体223在轴221的轴线方向（图29中的上下方向）上往复运动。在该状态，如果如该实施方式中所示在盖230的内表面形成有肋231，则在惯性质量体223如图30（A）中所示向下移动时，空气沿着肋231上升。当惯性质量体223如图30（B）所示上升时，空气沿着肋231向下移动。即使惯性质量致动器220产生了热，也可以高效地将热散掉，这可以抑制惯性质量致动器220的温度升高。
[0170] 在该实施方式中，特别地，肋231从边缘朝向中央变高，空气流动路径的截面面积窄，当空气流动速度增加时，散热面积增加。因此，散热特性尤其优异。
[0171] 因此，大量的电力可以被供应至惯性质量致动器220，使得可以从惯性质量致动器220产生大的力。
[0172] 在设置了肋231的情况下，单位面积惯性矩增加了，并且能够抑制共振激励。由于强度增加，所以即使由于意外存在有过度的输入，也难以产生破损。
[0173] 图31示出被用在根据本发明的扭矩杆的第十二实施方式的盖，图31（A）是盖的平面图，图31（B）是沿图31（A）的线B-B截取的截面图。
[0175] 用于固定加速度传感器241的螺栓251布置在肋231的正上方。
[0176] 根据本实施方式，通过在盖230上固定地配置重负载（加速度传感器241），减小了盖230的共振频率。因此，可以放大盖230的振动抵消范围。还有，由于传感器的安装面的刚性增加了，所以能够减小被输入至传感器的噪声。此外，通过将螺栓251布置在肋231的正上方，能够抑制由重负载的集中而引起的盖230的变形。
[0178] 例如，在第十一实施方式中，肋231形成在内表面，换言之，他们形成在致动器室侧。然而，如果仅关注盖230的强度，则肋231可以形成在致动器室的相反侧。还有，可以形成在致动器室的内、外两侧。
[0179] 实施例
[0180] 根据图16至图19中示出的扭矩杆110的构造，如图32（a）和图32（b）所示，由铸铝制备具有不同长度L的间隙141、142的扭矩杆，该扭矩杆被称作实施例1和2。在表1中列出了间隙的长度L、宽度W和深度D以及扭矩杆的宽度TW。
[0182] 8000N的压缩负载被沿轴的轴线方向施加至如此制备出的每个扭矩杆，接着测量出输入至振动抵消部件的轴的负载（N）。表1中示出结果。
[0183] 在该测量测试中，上述压缩负载被假设为在输入冲击负载时由车辆变形引起的扭矩杆上的输入负载，8000N是节气门全开时在车辆的扭矩杆上产生的输入负载（3000N至4000N）的近似两倍。
[0184] 表1
[0185]
[0186] 在表1中，“比率”是指输入至轴的负载（N）相对于施加在扭矩杆上的压缩负载8000N的百分比。另外。关于间隙的深度D，术语“贯通”意味着间隙在扭矩杆的厚度方向上贯通。
[0187] 表1表明：与比较例1和2的扭矩杆相比，实施例1和2大大地减小了输入至轴的负载。另外，通过比较实施例1和2，间隙L的长度越长，输入至轴的负载减小的越多。
[0188] 从以上结果可知，图16至图19示出的扭矩杆可以有效地抑制输入至具有轴的振动抵消部件的负载。
[0189] 应该注意的是，在评价测试中，借助于示例列举了在扭矩杆的厚度方向上贯通的间隙，但是本发明可以具有例如留有几毫米间隔未贯通扭矩杆的间隙。
[0190] 附图标记列表
[0191] 1、10、10a、110、201 扭矩杆
[0192] 2、3、20、30、120、130 弹性套筒
[0193] 4、40、140 连接杆
[0194] 5、50、150、220 主动控制振动抵消部件
[0195] 5a、51、61、151、221 轴
[0196] 5b、52、153、223 质量构件
[0197] 5e、55、157、224b 线圈
[0198] 5f、56、156、224a 卷绕芯
[0199] 5d、54、154、224c 永磁体
[0200] 5c、53、155、222 连接构件
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