扭矩杆和使用該扭矩杆的發動機支承系統的製作方法

2023-05-07 03:33:56

專利名稱：扭矩杆和使用該扭矩杆的發動機支承系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及由連接分別安裝至振動產生側和振動接收側的兩個彈性套筒的連接杆形成的扭矩杆(torque rod)，和使用扭矩杆的發動機支承系統。特別地，本發明提出一種有效防止振動產生側的輸入振動被傳輸至振動接收側的技術。
背景技術：
為了使諸如機動車等的車輛在行駛期間獲得優異的乘坐舒適性和振動噪聲性能兩者，與車輛的特性兼容的多種安裝方法被用於將作為振動源的發動機單體或將通過發動機與變速器等一體化而構造的動力設備(以下簡稱為「發動機」)安裝至車身。作為安裝方法之一，在FF式小型車輛中已主要採用鐘擺法。在該方法中，發動機通過諸如左、右支承件構成的兩個支承件等多個支承件被像鐘擺一樣彈性地支撐，並且，為了抑制發動機圍繞輥軸的移位，諸如專利文獻I中描述的扭矩杆將發動機與車身上的構件連接。從提高車輛的乘坐舒適性的觀點，上述布置在車身側和發動機側之間的扭矩杆需要兩個矛盾的功能。即，要求扭矩杆相對於諸如作用在發動機上的驅動反作用力等的施加至發動機的大的輸入力顯示出高剛性以減小發動機的移位大小，而相對於怠速和正常行駛期間由發動機自身的激勵作用引起的較小振動顯示出低剛性以抑制傳輸至車身的輸入振動。在這樣的要求下，專利文獻2提出「流體填充式防振連接杆，其中，形成在杆主體的長度方向中間部分的平衡室具有一部分形成有撓性膜以允許容積改變的壁部；非壓縮性流體被填充到平衡室內；形成有將平衡室連通性地連接至流體室的孔通路；並且孔通路的至少一部分利用杆主體的內部空間形成。」防振連接杆使得當輸入有振動時，流體通過孔通路在平衡室與形成在橡膠套筒內的流體室之間流動，由此由於諸如流體的共振作用等的流動作用而顯示出防振效果。專利文獻1:日本特開2005-188575號公報專利文獻2:日本特許第4241478號公報

發明內容
然而，專利文獻2中描述的「防振連接杆」允許密封在平衡室和液體室的內部的非壓縮性液體在連通性地連接兩個室的孔通路中流動以通過液柱共振(liquid columnresonance)和流動阻力的作用來衰減輸入振動。因此，可能不能根據輸入振動的振幅和頻率的大小充分地衰減振動。尤其是當輸入具有高頻振動的振動時，在孔通路中產生所謂的非壓縮性液體的堵塞，這妨礙了充分的防振和振動衰減效果。因此，在一些情況中，「防振連接杆」可能不適於用作需要抑制由發動機的轉動或車輛的行駛條件引起的各種輸入振動的發動機支承件。本發明意圖解決現有技術的這些問題。發明的目的是提供如下一種扭矩杆，其能夠響應于振動產生側的各種輸入振動一致地且有效地顯示出期望的防振功能，以更加有效地防止輸入振動被傳輸至振動接收側，並且還提供一種使用該扭矩杆的發動機支承系統。
根據發明的扭矩杆包括:分別被安裝至振動產生側和振動接收側的兩個彈性套筒；和連接所述兩個彈性套筒的連接杆，其中，在所述連接杆中設置主動控制的振動抵消部件，所述振動抵消部件用於使質量構件在套著朝向所述兩個彈性套筒延伸的軸的狀態下往復運動，並且主動控制的所述振動抵消部件包括致動器，所述致動器包括:所述軸，其具有被安裝至所述連接杆的兩個相反端部並且在所述連接杆的軸線方向上延伸；所述質量構件，其形成為圍繞所述軸的筒狀形狀；線圈和卷繞芯，其在筒狀的所述質量構件中被固定於所述軸；永磁體，其被安裝至筒狀的所述質量構件的內周面或所述軸；和連接構件，其用於將筒狀的所述質量構件的至少一端部連接至所述軸。
優選的是，所述振動抵消部件的所述軸的兩個端部被分別安裝至與所述彈性套筒分別鄰接的兩個相對的壁，並且所述軸的至少一端部以如下方式被安裝至所述連接杆:允許所述軸相對於所述連接杆在所述軸的中心軸線方向上發生相對移位。
在該情況中，優選的是，在處於所述彈性套筒被分別安裝至所述振動產生側和所述振動接收側的姿勢時，所述振動抵消部件的所述軸的能夠相對於所述連接杆相對移位的所述一端部被布置在所述振動產生側。還優選的是，所述振動抵消部件的所述軸的所述一端部被布置成插入到形成在所述連接杆的鄰接壁上的孔內。
優選的是，所述振動抵消部件的所述軸的與能夠相對移位的所述一端部相反的另一端部被壓裝並被固定到所述振動接收側的鄰接壁。
優選的是，諸如薄橡膠等彈性構件被夾設在所述振動抵消部件的所述軸的所述一端部與所述連接杆的所述孔之間。
優選的是，所述連接杆具有如下間隙:所述間隙在所述軸的長度方向上至少位於所述彈性套筒中的一個與所述振動抵消部件的所述軸的端部中的一個之間，所述間隙在與所述軸的中心軸線方向交叉的方向上延伸並且具有超過所述軸的配置高度的深度。優選的是，設置兩個間隙以使所述振動抵消部件的所述軸在所述軸的長度方向上分別與所述兩個彈性套筒分開。還優選的是，所述間隙填充有彈性材料。
優選的是，所述扭矩杆進一步包括:杆主體，其在與連接分別固定至所述振動產生側和所述振動接收側的所述彈性套筒的軸線垂直的平面內具有矩形截面；和致動器室，其在所述矩形的短邊處具有開口，其中，所述致動器經由所述開口被安裝到所述致動器室內，並且使所述質量構件沿著與所述軸線平行的所述軸往復運動以減小傳輸至所述杆主體的振動。
優選的是，所述質量構件在垂直於所述軸的平面內具有矩形截面。
優選的是，所述致動器包括:被固定至所述致動器室的內壁的所述軸、被固定至所述軸的卷繞芯、圍繞所述卷繞芯卷繞的線圈和布置在所述卷繞芯的外周面的永磁體，其中，所述質量構件適於在面向永磁體的部分處具有比其餘部分處的質量密度高的質量密度。
優選的是，所述彈性套筒中的一個具有比另一彈性套筒的直徑小的直徑，並且所述致動器室的開口位於從通過了所述一個彈性套筒的基部並且接觸了所述另一彈性套筒的開口的切線向外的位置處。
優選的是，所述彈性套筒中的一個具有比另一彈性套筒的直徑小的直徑，所述一個彈性套筒具有朝向與所述致動器室相同的方向的開口，並且所述另一彈性套筒具有朝向垂直於所述致動器室的方向的開口。優選的是，所述彈性套筒中的一個具有比另一彈性套筒的直徑小的直徑，所述一個彈性套筒和所述另一彈性套筒均具有朝向垂直於所述致動器室的方向的開口，並且所述扭矩杆進一步包括:布置在所述一個彈性套筒的基部的肋；和用於固定蓋的螺紋孔，當從所述致動器室的開口側觀察時，所述螺紋孔設置在所述肋的延伸線上。優選的是，所述扭矩杆以使得所述致動器室的開口面向發動機罩的方式被安裝至車輛。優選的是，所述扭矩杆包括:彈性套筒，其被分別安裝至所述振動產生側和所述振動接收側；連接杆，其連接所述彈性套筒；和致動器，其安裝在形成於所述連接杆的內部的致動器室內並且使所述質量構件在所述軸線方向上往復運動，其中，所述致動器室具有朝向所述連接杆的外表面的開口，並且所述開口位於通過連接各所述彈性套筒而限定出的空間以外的區域。根據本發明的發動機支承系統用於藉助於上述任一種扭矩杆將發動機與車身側連接，其中，所述兩個彈性套筒具有相互不同的彈簧常數，具有較小彈簧常數的彈性套筒被安裝至發動機側構件，並且具有較大彈簧常數的彈性套筒被安裝至車輛側構件。根據本發明的扭矩杆，例如通過布置在扭矩杆的外部的控制部件來控制振動抵消部件的質量構件的振動的振幅和頻率，而質量構件以與自振動產生側輸入的振動的相位相反的相位在扭矩杆的軸線方向上往復地移位，使得輸入振動的未被具有較小彈簧常數的彈性套筒吸收的部分能夠被吸收，以相對於來自振動產生側的具有不同水平振幅大小和頻率大小的各種輸入振動顯示出有效的振動控制特性。在扭矩杆中，上述線性可移動式致動器被採用作為主動控制振動抵消部件，使得:當電驅動力被施加至線性可移動式致動器時，筒狀質量構件在簡單的控制下、在套著軸的狀態下、在軸的中心軸線方向上往復地移位，以便為連接杆提供一致性地具有穩定波形的抵消驅動力，其中所述軸具有被安裝至連接杆的兩個相反端部。然而，在以上扭矩杆中，從高效的特別配置的觀點，以及藉助于振動抵消部件顯示出軸線方向上的有效振動控制特性的觀點，優選的是，在將振動抵消部件於連接杆中布置在兩彈性套筒之間的狀態下，將振動抵消部件的軸的各端部安裝至連接杆的與彈性套筒鄰接的彼此相對的壁上。在該情況中，一旦軸的兩個端部被固定在連接杆中，歸因於車輛迅速加速和減速期間由扭矩杆的軸線方向上的大的拉伸負載或壓縮負載引起的朝向振動抵消部件的負載，存在著諸如降低了的振動響應(vibration response)的風險。另一方面，當振動抵消部件被構造成具有懸臂支撐結構時，朝向振動抵消部件的上述負載將不會發生，其中振動抵消部件的軸的一端部被安裝至連接杆的相對壁中的一個，而另一端部未被安裝至相對壁中的另一個。然而，由于振動抵消部件僅在軸的一端部被連接杆支撐，所以質量構件的在扭矩杆的軸線方向上的往復運動可以導致例如振動抵消部件的在垂直於扭矩杆的軸線方向的方向上的所謂的搖擺運動，該搖擺運動引起不能顯示出藉助于振動抵消的適當的振動控制功能的問題。為了解決該問題，振動抵消部件的軸的安裝於連接杆的各端部被安裝至各個相對壁，並且軸的一端部適於使得能夠相對於連接杆在軸的中心軸線方向上相對移位。因此，當車輛的突然加速或減速期間大的軸向負載沿壓縮或拉伸方向被施加至扭矩杆時，軸的一端部可以產生在軸的中心軸線方向上的相對移位。這能夠釋放施加至軸的輸入力。結果，對具有軸的振動抵消部件的負載降低，以有效地防止振動抵消部件的振動響應的減小，使得能夠提高扭矩杆的耐久性。
此外，振動抵消部件的軸的兩端部直接或間接地被安裝至連接杆的壁上，使得當振動抵消部件操作時，不產生例如在與軸的軸線垂直的方向上的搖擺運動。因此，相對於來自振動產生側的在扭矩杆的軸線方向上的輸入振動，能夠恆定地顯示出有效的振動控制特性。
當振動抵消部件的軸的一端部布置成插入到形成在連接杆的鄰接壁上的孔內時，在軸的一端部能夠抵著軸的軸線方向上的負載的作用、在連接杆的孔內沿軸的中心軸線方向可滑動地移位的狀態下，能夠使軸的一端部在與扭矩杆的軸線方向垂直的方向上的移位被充分地限制在孔內。因此，能夠充分地減小朝向振動抵消部件的負載，並另外地能夠更加有效地防止振動抵消部件的上述搖擺運動。
在彈性構件被夾設在振動抵消部件的軸的一端部與連接杆的孔的內側之間的情況中，當負載作用於軸時，彈性構件以相對小的變形量被壓縮以能夠抑制振動抵消部件的搖擺運動，並且彈性構件具有在軸的中心軸線方向上的相對大的剪切變形以能夠有效地釋放軸上的負載。
應該注意的是，如果例如作為彈性構件的薄橡膠件被夾設在孔內，則孔以在製造扭矩杆時到達彈性套筒的橡膠構件的方式、被形成為貫通連接杆的與彈性套筒鄰接的壁，並且彈性套筒的橡膠構件可以一體地布置在連接杆的孔內，使得可以降低製造成本，並且與諸如線性套筒等的單獨構件被附接至連接杆的孔內的情況相比，製造過程可以變得容易。
另外，在車輛的突然加速或減速期間，扭矩杆接收由於發動機自身的重量引起的慣性力而導致的、在連接兩個套筒的連接杆處、沿著連接杆的延伸方向的大的拉伸負載或壓縮負載，使得在上述具有主動控制振動抵消部件的扭矩杆中，大的拉伸或壓縮負載被直接施加至振動抵消部件，這引起了振動抵消部件的振動響應的精確度降低和振動抵消部件在早期階段破損的問題。
為了解決這樣的問題，可以採用通過在連接兩個套筒的連接杆的外側、如在扭矩杆的側面布置振動抵消部件來防止振動抵消部件上的負載輸入的方法。然而，在該方法中，與振動抵消部件布置在連接兩個套筒的連接杆上的情況中相比，扭矩杆自身的體積較大，這可能影響空間的節約。還有，在該情形中，振動抵消部件安裝在連接杆外側的安裝增加了扭矩杆的慣性矩，並且減小了俯仰振動的共振頻率，使得存在著由於與發動機的振動的共振而導致易於發生具有較大振幅的振動的問題，並因此使扭矩杆的聲音振動性能劣化。
當振動抵消部件布置在連接兩個彈性套筒的連接杆的內側時，能夠節約空間並且能夠有效地減小在連接兩個套筒的連接杆的延伸方向上的振動。另外，當連接杆在軸的長度方向上至少在一個彈性套筒與振動抵消部件的軸的一個端部之間具有間隙部分時，間隙部分在接收到扭矩杆上的、在軸的延伸方向上的拉伸或壓縮負載時變形以吸收負載，使得包括了軸在內的振動抵消部件上的輸入力被充分地抑制，以有效地防止振動抵消部件的操作性能的劣化並大大地提高了振動抵消部件的耐久性。
應該注意的是，當由於線圈和卷繞芯與安裝在質量構件的內周面或軸上的永磁體之間的電磁感應的作用而使杆上的振動抵消部件的質量構件進行往復運動時，例如通過用導線等將線圈和卷繞芯與適當的控制部件連接，能夠容易地控制質量構件的振動。另外，通過調節待使用的連接構件的彈簧常數和質量構件的重量，可以改變質量構件的振動的本徵頻率(eigenfrequency),以由此獲得期望頻率的振動的控制力。同時，在該類型的扭矩杆中，當具有開口的致動器室設置於連接杆等以安裝致動器時，取決於致動器室的開口位置，扭矩杆的開口可能在受到過大外力的位置處發生較大變形。在該方面，杆主體可以設置有致動器室，該致動器室具有在與連接兩彈性套筒的軸線垂直的平面內的矩形形狀和在矩形形狀的短邊處的開口，並且致動器經由開口被安裝至致動器室內。這使得杆主體的致動器室能夠在與連接被分別固定至振動產生側和振動接收側的彈性套筒的軸線垂直的平面內的矩形截面的短邊處具有開口，使得即使非常大的拉伸力被施加至杆主體，也能夠防止開口的變形。另外，根據該發明的發動機支承系統，在發動機側構件和車輛側構件之間設置有主動控制振動抵消部件的扭矩杆的安置姿勢如下:兩個不同彈性套筒中的具有小彈簧常數的彈性套筒被安裝至發動機側構件，並且具有較大彈簧常數的彈性套筒被安裝至車輛側構件。因此，當振動沿扭矩杆的軸線方向從發動機側輸入時，具有較小彈簧常數的彈性套筒能夠吸收大部分輸入振動，以有效地防止振動從發動機側傳輸至車輛側，而無需將振動抵消部件的能力增加很多。 在本發明的發動機支承系統中，在作為來自發動機側的振動的傳輸路徑的發動機側構件、扭矩杆和車輛側構件中，具有最輕重量的扭矩杆設置有上述振動抵消部件，使得與振動抵消部件安裝在振動側構件或車輛側構件上的情況相比，能夠提高能量效率。換言之，當振動抵消部件安裝在具有比扭矩杆的慣性力大的慣性力的車輛側構件或發動機側構件上以抵消來自發動機側的振動輸入時，振動抵消部件需要較大驅動力用於抵消主要取決於質量而不是加速度的輸入振動的振動力，並因此振動抵消部件需要用於抵消發動機側構件或車輛側構件中的來自發動機側的輸入振動的極大的能量，導致了降低了的能量效率。


圖1是示出本發明的扭矩杆的第一實施方式的立體圖。圖2是圖1中的扭矩杆的平面圖。圖3是沿圖1中的扭矩杆的線II1-1II截取的截面圖。圖4是示出當電力被施加至線圈時圖1中的扭矩杆的操作的圖。圖5是與圖3類似的、設置在連接杆中的振動抵消部件的變型例的截面圖。圖6是示出扭矩杆的第二實施方式的立體圖。圖7是與圖3類似的扭矩杆的第三實施方式的截面圖。圖8是示出扭矩杆的第四實施方式的平面圖。圖9是示意性地示出圖8中示出的扭矩杆的振動抵消部件安裝至連接杆的安裝姿勢的截面圖。
圖10是示出連接杆的一端的安裝姿勢的變型例的放大截面圖。
圖11以與圖9類似的方式示出連接杆的另一端的安裝姿勢的變型例。
圖12是圖8中示出的扭矩杆的包括中心軸線的縱截面圖。
圖13是扭矩杆的第五實施方式的局部剖切立體圖。
圖14是示出圖13中示出的扭矩杆的重要部分的放大局部剖切立體圖。
圖15是示出將振動抵消部件組裝至圖13中示出的扭矩杆上的連接杆的過程的立體圖。
圖16是示出扭矩杆的第六實施方式的立體圖。
圖17是圖16中示出的扭矩杆的平面圖。
圖18是圖16中示出的扭矩杆的沿著線A-A截取的截面圖。
圖19是圖16中示出的扭矩杆的沿著線B-B截取的截面圖。
圖20示出使用根據本發明的扭矩杆的發動機的支撐結構。
圖21示出扭矩杆的第七實施方式。
圖22是示出被用在扭矩杆的第七實施方式中的主體部的立體圖。
圖23示出被用在扭矩杆的第七實施方式中的蓋。
圖24示出扭矩杆的第七實施方式的作用和效果。
圖25示出扭矩杆的第七實施方式的作用和效果。
圖26示出扭矩杆的第八實施方式。
圖27示出扭矩杆的第九實施方式。
圖28示出扭矩杆的第十實施方式。
圖29示出被用在扭矩杆的第i^一實施方式中的蓋。
圖30示出由被用在扭矩杆的第十一實施方式中的蓋引起的作用和效果。
圖31示出被用在扭矩杆的第十二實施方式中的蓋。
圖32是示出扭矩杆的實施方式的平面圖。
具體實施方式
下面參照

本發明的扭矩杆的實施方式。在圖1中，附圖標記I表示連接發動機側和車輛側的 扭矩杆。
扭矩杆I包括互相具有不同彈簧常數的兩個彈性套筒2、3 ;連接兩個彈性套筒2、3的連接杆4 ;和設置在連接杆4中的主動控制的振動抵消部件5。
彈性套筒2、3包括:諸如金屬材料等的剛性材料製成的外筒2a、3a ;例如同心地配置在外筒2a、3a內的同樣由剛性材料製成的內筒2b、3b ;和將外筒2a、3a的內周面與內筒2b,3b的外周面連接的橡膠材料2c、3c。如圖所示，與彈性套筒3的外筒的直徑、更具體地為布置在內筒與外筒之間的橡膠構件的體積相比，彈性套筒2適於具有更大的外筒直徑、更具體地為布置在內筒和外筒之間的橡膠構件的體積，以減小彈簧常數。下文中，具有較小彈簧常數的彈性套筒2被稱作「大直徑彈性套筒2」，並且具有較大彈簧常數的彈性套筒3被稱作「小直徑彈性套筒3」。
注意，在圖示實施方式中，為了進一步減小大直徑彈性套筒2的相對於扭矩杆I的中心軸線方向上的輸入的彈簧常數，平面圖中具有M形狀的腔2d和平面圖中具有大致弧形形狀的腔2e以如平面2所示的、在扭矩杆I的中心軸線方向上隔著內筒2b隔開並且在厚度方向上貫穿彈性軸筒2的方式設置於大直徑彈性套筒2的橡膠構件2c。此外，具有圓形輪廓的三個腔2f以同樣貫通橡膠套筒的方式設置在外筒2a和大致弧形腔2e之間。通過將大直徑彈性套筒2安裝至發動機側構件(未示出)並且將小直徑彈性套筒3安裝至車輛側構件(未示出)，圖示扭矩杆I構成發動機支承系統。這允許安裝在發動機側的具有小彈簧常數的大直徑彈性套筒2吸收來自發動機側的輸入振動中的一大部分，使得自發動機側輸入的振動能夠相對於車輛側構件被有效地抵消而不用大大地增加連接杆4中的主動控制的振動抵消部件5所需的振動吸收能力。設置在連接杆中的主動控制的振動抵消部件5使質量構件5b在套著沿兩個不同尺寸的彈性套筒2、3的配置方向或者說在圖示實施方式中的連接杆的軸線方向C延伸並配置於軸線方向C上的軸5a的狀態下、在連接杆4的軸線方向C上往復運動。根據振動抵消部件5，扭矩杆I被布置在車輛側和發動機側之間，並且當接收從發動機側至扭矩杆I的振動時,振動抵消部件5的質量構件5b通過例如利用扭矩杆I外部的外部控制部件而以與來自發動機側的輸入振動反向的相位往復運動，由此有效地抵消輸入振動。因此，振動抵消部件5優選地為線性可移動式致動器。例如，如圖3中截面圖所示，具有實心圓形截面的軸5a的各端被分別安裝至設置在扭矩杆I的連接杆4上的矩形凹部4a的在軸線方向C上的相對壁上，並且具有長方體狀外輪廓的筒狀質量構件5b布置成圍繞軸5a。質量構件5b的位於圖中大直徑彈性套筒2側的端部藉助諸如板簧等的薄板狀連接構件5c被整周連接並固定至軸5a。另外，兩對彼此鄰接的永磁體5d被附接至筒狀質量構件5b的內周面，使得所述兩對永磁體以其極性彼此反向地定向的方式相對地與軸5a隔開。另一方面，線圈5e和卷繞芯5f以與永磁體5d具有預定間隔的方式布置在軸5a上，並且用於從扭矩杆I外部的控制部件(未示出)供應電力的導線5g的一端被連接至線圈5e。注意，如果線性可移動式致動器5布置於扭矩杆I以被使用，則優選地用蓋構件(未示出)覆蓋連接杆4的長方體狀凹部4a。如此構造的線性可移動式致動器5被從設置於扭矩杆外部的控制部件經由導線5g供應電力以在卷繞芯5f中產生磁場，使得卷繞芯5f起到電磁體的作用，並且，響應於被供應至線圈的電力的方向，磁力被施加至在質量構件5b的內周面處的永磁體5d。歸因於被施加至線圈5e的電力的方向，在相同極性之間產生排斥力或者在相反極性之間產生吸引力，以使質量構件5b如放大截面4中放大地示出的、相對於軸5a在軸5a的中心軸線方向上、例如朝向大直徑彈性套筒2側相對移位。於是，歸因於使軸5a和質量構件5b連接的連接構件5c的彈性變形，產生回復力以對扭矩杆I施加如圖中箭頭所示的力。另一方面，與圖中所示箭頭的方向相反的力被施加至質量構件5b,並且質量構件5b返回至如圖3所示的初始配置位置。注意,為了使質量構件5b朝向直徑彈性套筒3側相對地移位，被供應至線圈5e的電力的方向與用於使質量構件5b朝向大直徑彈性套筒2側相對地移位的電力的方向反向。因此，通過供應交變電流或脈衝電流至線圈5e，或者通過適當地切斷供應至線圈5e的電力，能夠通過質量構件5b的相對於軸5a的相對移位在扭矩杆I上產生期望的振動。因此，線性可移動式致動器5在扭矩杆I上產生具有與發動機側的輸入振動的相位相反的相位的振動以能夠通過振動的疊加作用有效地抵消來自發動機側的輸入振動。
在圖3和圖4中，連接軸5a和筒狀質量構件5b的連接構件5c僅設置在質量構件5b的大直徑彈性套筒2側的端部。然而，如圖5所示，連接構件5c可以設置在質量構件5b的兩端以將質量構件5b的兩端連接至軸5a。在該情況中，由供應至線圈5e的電力引起的質量構件5b的在軸5a的中心軸線方向上的相對移位可以更加穩定。另外，雖然圖中未不出，但是作為電磁體的永磁體和卷繞芯兩者可以被安裝於軸。應該注意的是，在布置於扭矩杆I外部的控制部件上可以使用具有與待由抵消部件5吸收的振動相對應的振幅成分和頻率成分的參考信號，以控制線圈5e的供應電流，以有效地施加與待吸收的振動對應的振幅或頻率的振動力。作為參考信號，例如可以使用扭矩杆I上的來自發動機側的輸入振動的檢出值。當設置有振動抵消部件的扭矩杆被用作發動機支承系統時，具有較小彈簧常數的彈性套筒可能產生在除了待由振動抵消部件吸收的振動的方向以外的方向上具有較大移動的、消音區域為50Hz至200Hz範圍的共振。出於控制共振的目的，在本發明的扭矩杆I中，如第二實施方式的立體6所示，可以設置用於控制除了待由主動控制振動抵消部件5吸收的振動的方向以外的方向上的振動的動態阻尼器6，該動態阻尼器例如包括在連接杆4的軸線方向上安裝在大直徑彈性套筒2的外筒2a的外周面的彈性構件6a和紡錘
6b ο根據動態阻尼器6，通過調整動態阻尼器6的紡錘6b的共振頻率和振幅，可以使由於大直徑彈性套筒2的共振而可能在圖6所示的扭矩杆I上產生的顯著移動的振動水平減小。在該情況中，特別地，動態阻尼器6形成有在連接杆4的軸線方向上安裝在大直徑彈性套筒2的外筒的外周面的彈性構件6a和紡錘6b，使得夾設在大直徑彈性套筒2的外筒2a與紡錘6b之間的彈性構件6a的剪切變形產生動態阻尼器6的共振，並且從共振的彈性主軸線到動態阻尼器6的距離變得足夠遠以增加慣性矩。因此，能夠在動態阻尼器6具有簡單結構的狀態下，充分地減小在待由振動抵消部件5吸收的振動的方向以外的其他方向上的振動。另外，如圖7中示出的第三實施方式所示，彈性體7可以夾設在連接扭矩杆I的連接杆4中的主動控制振動抵消部件5與連接杆4的連接部處，在圖示實施方式中，彈性體7夾設在連接軸5a與連接杆4的凹部的壁表面的連接部處。在該情況中，由於彈性體7的剪切變形，振動抵消部件5自身起到動態阻尼器的作用，由此控制除了待由主動控制振動抵消部件吸收的振動的方向以外的其他方向上的振動。在該情況中，與設置有獨立的動態阻尼器6的第二實施方式相比，可以抑制扭矩杆的重量增加。接著，討論本發明的扭矩杆的第四實施方式。圖8所示的扭矩杆10包括:外徑尺寸相互不同的兩種類型的彈性套筒20、30 ;連接兩個彈性套筒20、30的連接杆40 ;和在連接杆40中的配置在兩個彈性套筒20、30之間的主動控制振動抵消部件50。振動抵消部件50用於使質量構件52在套著朝向兩個彈性套筒20、30延伸的軸51的狀態下往復運動。為了將振動抵消部件50布置在連接杆40上，如圖中所示出的，軸51的各端51a、51b分別例如安裝至在連接杆40中與彈性套筒20、30鄰接地形成的長方體狀凹部41的相對側壁42a、42b。軸51的安裝如下:使得如放大截面9所示，振動抵消部件50的軸51的一端部51a被插入到形成在連接杆40的鄰接側壁42a上的孔43內，並且在孔43的內表面與軸51的一端部51a之間夾設有薄橡膠件44。結果，當軸線方向上的拉伸或壓縮負載被施加至扭矩杆10時，如圖所示，主要歸因於薄橡膠件44的上下方向上的剪切變形，軸51相對於連接杆40產生在軸51的中心軸線方向上的相對移位，以充分地減小振動抵消部件50上的輸入。另外，夾設在孔43的內表面與軸51的一端部51a之間的彈性構件形成為薄橡膠件44，並且軸51的一端部51a可以相對於連接杆40相對地移位，使得由連接杆40的變形引起的在連接杆40中的軸51自身在中心軸線方向上的振動或者整個連接杆40上的俯仰振動(pitching vibration)能夠通過薄橡膠件44的剪切變形被有效地減小。關於軸51在連接杆40上的安裝，只要軸51的一端部51a能夠相對於連接杆40在軸51的中心軸線方向上產生相對移位，可以有多種可能的安裝方式，如軸51的一端部51a與側壁42a之間的安裝部的放大10所示。在圖10 (a)示出的實施方式中，軸51被直接滑動並插入到孔43的內表面而沒有在側壁42a的孔43的內表面處夾設薄橡膠件44。當被施加負載時，軸51在孔43內滑動地移位以釋放力。另外，在圖10 (b)中示出的實施方式中，雖然未示出細節，但是內部填充有多個球的線性套筒45被安裝在側壁42a的孔43的內表面，並且軸51被插入並被布置成通過線性套筒45。另外，圖10 (C)中示出的安裝結構在安裝於側壁42a的單獨構件46上形成孔43，並且軸51的一端部51a被插入並被安置在孔43內。另外，在圖10 (d)中示出的實施方式中，筒狀構件47覆蓋並連接形成在側壁42a上的突出部和軸51的一端部51a兩者，以允許軸51的一端部51a的相對移位。另一方面，從藉助于振動抵消部件50有效地抵消在扭矩杆10的軸線C方向上的輸入振動的觀點，軸51的另一端部51b可以被牢固地固定至連接杆40的與側壁42a相對的側壁42b。可選地，如圖11所示，軸51的另一端部51b可以經由多層彈性體48被安裝至側壁42b，該多層彈性體48通過層疊剛性構件和多層橡膠構件形成。振動抵消部件50例如可以形成為如縱截面12所示的線性可移動式致動器。換言之，例如，如圖12所示，由方形筒狀形成的長方體狀的筒狀質量構件52以圍繞軸51的方式布置於致動器50，並且質量構件52的在彈性套筒30側的端部通過諸如板簧等的薄板狀連接構件53被整周固定並連接至軸51。另外，兩對彼此相鄰的永磁體54被附接至筒狀質量構件52的內周面，使得所述兩對永磁體以其極性彼此反向地定向的方式相對地與軸51隔開。另一方面，線圈55和卷繞芯56以與永磁體54具有預定間隔的方式布置在軸51上，並且用於從扭矩杆10外部的控制部件(未示出)供應電力的導線57的一端被連接至線圈55。應該注意的是，線性可移動式致動器50布置於扭矩杆10以被使用，優選地用蓋構件(未不出)覆蓋連接杆40的長方體狀凹部41。另外，彈性套筒20、30包括:由諸如金屬等的剛性材料製成的外筒21、31 ;由剛性材料製成的並且例如與外筒同心布置的內筒22、32 ;和連接外筒21、31的內周面與內筒22、32的外周面的橡膠構件23、33。在該情況中，如圖所示的彈性套筒20、30具有直徑大小不同的外筒21、31和內筒22、32。然而，它們可以具有相同直徑大小。應該注意的是，在平面圖中具有M形狀的腔34和在平面圖中具有大致弧形形狀的腔35被布置在大直徑彈性套筒30的彈性構件33上，使得如圖12所示，他們在扭矩杆10的中心軸線方向上隔著內筒32隔開並且在厚度方向上貫穿彈性套筒30。此外，具有圓形輪廓的三個腔36以同樣貫通橡膠套筒的方式設置在外筒31和大致弧形腔35之間。圖13是第五實施方式的扭矩杆IOa處於兩個彈性套筒中的每一個的彈性構件和內筒被布置之前的姿勢時的局部剖切立體圖。應該注意的是，圖中省略了振動抵消部件50的內部結構。在圖示扭矩杆IOa中，在連接杆40的中心軸線上設置有孔43a和孔43b，其中孔43a從具有小彈簧常數的彈性套筒形成所在的大直徑外筒31的內周面貫通至凹部41，孔43b從具有大彈簧常數的彈性套筒形成所在的小直徑外筒21的內周面貫通至凹部41，並且貫通振動抵消部件50的軸61被插入到貫通孔43a、43b兩者內以將振動抵消部件50安裝在連接杆40上。如放大14所示，軸61具有位於大直徑彈性套筒的端部的凸緣狀部61a和形成其餘部分的細長棒狀銷部61b。在凸緣狀部61a的頂端的直徑稍微減小的區域中，設置有由聚醯胺、芳族聚醯胺、聚乙烯、聚丙烯等製成的圓環狀樹脂構件62，並且銷部61b的在凸緣狀部61a側的區域經由臺階61c具有放大直徑。在扭矩杆IOa中，設置在軸61的凸緣狀部61a中的樹脂構件62被裝配在連接杆40的貫通孔43a內，以允許軸61的在大直徑彈性套筒側的端部相對於連接杆40在軸線方向上滑動，而軸的銷部61b的小直徑頂端區域被牢固地摩擦接合或壓裝於且固定在連接杆40的貫通孔43b的周面上，並且位於凸緣狀部61a與軸61的銷部61b的臺階61c之間的放大直徑區域被牢固地摩擦接合在振動抵消部件50的筒體63上。如圖14所示，用於在內部接收軸61的、振動抵消部件50的筒體63的內周面可以在比軸的臺階61c靠銷部61b的頂端側的位置經由臺階63a具有小直徑，以由此允許軸61在軸61的放大直徑區域和小直徑筒體63的區域兩個位置處被摩擦接合到筒體63上。因此，能夠有效地防止軸61在振動抵消部件50的筒體63中的所謂搖擺運動(oscillating motion)。應該注意的是，為了防止由於增加軸61的大直徑彈性套筒側的端部與貫通孔43a的周面之間的粘著性而引起搖擺運動，並且為了具有抵著貫通孔43a的周面的端部的良好的滑動運動，如圖14所示，優選的是，凸緣狀部61a的除了具有樹脂構件62的接觸區域以外的外周面被形成為直徑朝向銷部61b逐漸減小的漸縮形狀。由此僅樹脂構件62產生與貫通孔43a的周面的滑動接觸。根據連接杆40上的振動抵消部件50的安裝結構，設置在軸61的凸緣狀部61a中的樹脂構件62能夠在小的摩擦作用下在貫通孔43a內滑動地移位。因此，當車輛的迅速加速和減速期間大的軸向負載被施加至扭矩杆IOa時，能夠有效地減小施加在振動抵消部件50上的負載。另外，軸61的銷部61b的放大直徑區域被牢固地摩擦接合到振動抵消部件50的筒體63上，並且凸緣狀部61a的底部抵接振動抵消部件50的筒體63，使得能夠有效地防止振動抵消部件50的相對於軸61的相對移位。還有，振動抵消部件50在銷部61b的小直徑頂端區域被牢固地固定至連接杆40，使得由振動抵消部件50產生的抵消驅動力能夠被始終如一地且穩定地提供給連接杆。在圖示扭矩杆IOa中，軸61不是在振動產生側而是在振動吸收側被固定至連接杆40，使得軸61能夠被固定在連接杆40的變形較小的一側，並且能夠在抑制由連接杆40的變形引起的壓裝力的減小的狀態下確實地將連接杆40緊固。
特別地，當扭矩杆IOa在發動機側和車輛側之間布置並使用時，軸61的上述固定位置被設定在車輛側，並且能夠在輸入振動被傳輸至車輛側構件緊前一刻利用振動抵消部件50產生的抵消驅動力有效地吸收來自發動機側的輸入振動。另外，軸61的支撐振動抵消部件50的大部分重量的固定側的端部、換言之銷部61b的上述小直徑頂端區域在與發動機側間隔的位置處被固定至連接杆40，使得來自發動機側的輸入振動幾乎不直接傳輸至振動抵消部件50，這能夠提高可靠性。當振動抵消部件50被安裝在圖13中示出的扭矩杆IOa的連接杆40上時，例如，如圖15 (a)中所示，在布置彈性套筒的彈性構件和內筒之前，從矩形凹部41的設置在連接杆40的側面的開口將尚未安裝至軸的振動抵消部件50插入。在該狀態下，以如下方式布置振動抵消部件50:形成在連接杆的位於大直徑彈性套筒側的通孔43a、形成在連接杆的位於小直徑彈性套筒側的通孔43b以及振動抵消部件50的筒體63的中心軸線在杆40的中心軸線上對齊。此後，如圖15 (b)和圖15 (C)所示，軸61被從形成在連接杆40的大直徑彈性套筒側的通孔43a、經由振動抵消部件50的筒體63的內部、壓入到連接杆40的小直徑彈性套筒側的通孔43b內，以將軸61的銷部61b摩擦接合或壓裝至連接杆40的通孔43b內，並將銷部61b的放大直徑區域摩擦接合至振動抵消部件50的筒體63的內周面。因此，軸61被牢固地固定在連接杆40和振動抵消部件50上。扭矩杆IOa在外筒31的軸的延長線上的位置處設置有開口 31a，使得用於將軸61摩擦接合或壓裝在通孔43b上的壓入夾具可以被從開口 31a插入。如圖14中所示，優選的是，朝向振動抵消部件50延伸的環狀凹部62a形成於樹脂構件62的在大直徑套筒側的端面。這有利於樹脂構件62朝向內周面的變形。因此，不僅在將軸61安裝於連接杆40時無需大的加壓力就可將樹脂構件62插入並配置在通孔43a內，而且在大的軸向負載被施加至扭矩杆IOa時可以抑制安置在凸緣狀部61a與通孔43a之間的樹脂構件62的剪切變形。同時，軸61上的樹脂構件62的安置獲得了如下效果:例如，當在振動抵消部件50被安裝至凹部41內之後通過關閉蓋使振動抵消部件50的周部密封以提高振動抵消部件50的耐久性時，可以有效地防止水或灰塵經由軸61與貫通孔43a之間的間隙進入到被密封的凹槽41內。圖16至圖19中示出第六實施方式的扭矩杆110，該扭矩杆包括:被安裝至振動產生側或振動接收側中的一方的第一彈性套筒120 ;被安裝至振動產生側或振動接收側中的另一方的第二彈性套筒130 ;和連接第一和第二彈性套筒的連接杆140。在連接杆140內，設置了主動控制振動抵消部件150，該振動抵消部件具有朝向兩個彈性套筒120、130延伸的軸151，和相對於軸151在軸151的延伸方向上往復運動的質量構件153。振動抵消部件150的軸151位於在軸151的長度方向上隔開以提供兩個間隙141、142的連接杆140上，其中所述間隙141、142在與軸151的中心軸線CL方向交叉的方向上延伸並且具有從連接杆140的上表面超過軸151的配置高度的深度。在圖16至圖19中示出的實施方式中，彈性套筒120、130由橡膠構件121、131和用於與振動產生側和振動接收側的連接的剛性內筒122、132構成。另外，第一彈性套筒120的橡膠構件121設置有在剛性內筒122的中心軸線方向上貫通的腔123，並且腔123調節橡膠構件121的彈簧常數。
另外，如沿線A-A截取的扭矩杆110的截面18所示，振動抵消部件150包括:安裝至軸151的周面的電磁體152 ;圍繞著軸151的筒狀質量構件153 ;以在軸的徑向上與電磁體152相對的方式安裝至質量構件153的內周面的永磁體154 ;和連接軸151和質量構件153以在軸151的軸線方向上對質量構件153施力的連接構件155。振動抵消部件150通過永磁體154與電磁體152之間的電磁感應的作用使質量構件153往復運動。在圖示示例中，電磁體152包括繞著在垂直於軸151的方向上延伸的卷繞芯156卷繞的線圈157，並且線圈157經由導線158連接至控制部件(未示出)。例如，當輸入振動被施加至扭矩杆110時，控制部件以對質量構件153施加相反振動的方式對振動抵消部件150進行前饋控制(feed forward control)。另外,雖然圖中未示出，但是電磁體和永磁體可以都安裝在軸上。如圖17和圖18所示，扭矩杆110的間隙141、142兩者都具有在軸151的中心軸線CL方向上的寬度W和在與中心軸線CL垂直交叉的方向上延伸的長度L。間隙141、142的寬度W優選地為大約0.1mm至5.0mm,並且寬度W可以在該範圍內適當地形成以充分地獲得抑制輸入至振動抵消部件的負載的期望效果。另外，間隙141、142的長度L優選地為扭矩杆110的寬度TW的大約0.5倍至0.95倍。通過將長度L限制在相對於寬度TW的上述範圍內，抑制輸入至振動抵消部件的負載的效果可以更加可靠。另外，如圖19所示，間隙141、142具有當從連接杆140的上表面測量時超過軸151的配置高度的深度D。在圖示示例中，由於間隙141、142朝向連接杆140的上表面開口，所以深度D從上表面開始測量。然而，在本發明中，間隙141、142可以例如朝向連接杆140的底表面或側表面開口。在該情況中，深度D應該從具有開口的表面開始測量。另外，間隙141、142也可以如圖示示例所示在連接杆140內終止，或者雖然圖中未示出，間隙141、142可以在間隙的深度方向上貫穿連接杆140。另外，可以僅設置一個間隙以將振動抵消部件的軸151在軸151的長度方向上與第一彈性套筒120或第二彈性套筒130中的一方隔開。間隙141、142也可以例如填充有諸如橡膠等的彈性材料。因此，通過用諸如橡膠等的彈性材料填充間隙來提供衰減效果，能夠使軸151的軸線方向上的振動衰減，並因此能夠使輸入至振動抵消部件的振動衰減。因此，提高了振動抵消部件的可靠性和耐久性以防止扭矩杆的共振。圖20示出使用根據本發明的扭矩杆的發動機支撐結構。在圖20中，左側是如箭頭標誌所示出的車輛的前方。車輛的右側是發動機的前方。發動機300在重心上方兩位置處由右發動機支承件303和左發動機支承件304支撐。右發動機支承件303從車輛的右側支撐發動機300。左發動機支承件304從車輛的左側支撐發動機300。這樣的支撐方法稱作鐘擺法。在鐘擺發動機支承系統的結構的操作期間，發動機300由於轉動慣性力而圍繞連接這兩個支承點的軸線傾斜。為了防止該傾斜，設置了上扭矩杆201-1和下扭矩杆201-2。上扭矩杆201-1安裝在車輛的右上側，其中上扭矩杆的一端部被連接至發動機300並且另一端部被連接至車身302。上扭矩杆201-1水平地安裝至杆主體210。下扭矩杆201-2安裝在車輛的下側，其中下扭矩杆的一端連接至發動機300並且另一端安裝至車身302。下扭矩杆201-2同樣水平地安裝至杆主體210。上扭矩杆201-1和下扭矩杆201-2的基本結構相同。在下文中，當上、下扭矩杆之間無需特別區分時，說明稱作扭矩杆201。圖21示出根據本發明的扭矩杆的第七實施方式。圖21 (A)是平面圖，圖21 (B)是前視圖，並且圖21 (C)是沿著圖21 (B)的線C-C截取的截面圖。應該注意的是，為了避免圖21 (B)中的圖複雜，在作為主動控制振動抵消部件的致動器220的慣性質量體中，僅特別地用虛線表示了軸221，並且在圖21 (C)中省略了慣性質量致動器220。扭矩杆201包括杆主體210和慣性質量致動器220。杆主體210包括作為兩個彈性套筒中的一個的發動機固定部211、作為彈性套筒中的另一個的車輛固定部212和作為將彈性套筒彼此連接的連接杆的主體部213。發動機固定部211包括外筒211a、內筒211b和彈性體211c。外筒211a通過插入到主體部213的一端部內而被固定。內筒211b與外筒211a同心地配置。內筒211b通過如圖20所示插入螺栓305而被固定至發動機300。彈性體211c被夾設在內筒211b與外筒211a之間。彈性體211c例如是彈性橡膠。彈性體211c不僅具有彈性特性而且具有衰減特性。車輛固定部212具有比發動機固定部211的直徑小的直徑。車輛固定部212在垂直於發動機固定部211的方向上開口。車輛固定部212的其他基本構造與發動機固定部211的相同。換言之，車輛固定部212包括:通過插入到主體部213的一端部內而被固定的外筒212a、與外筒212a同心的內筒212b和夾設在外筒212a與內筒212b之間的彈性構件212c。致動器室2131形成於主體部213。致動器室2131朝向與車輛固定部212相同的方向開口。開口 2131a位於從通過了車輛固定部212的基部2121並且接觸到發動機固定部211的開口的切線L向外的位置。從圖21 (A)可以清楚看出，主體部213在車輛固定部側具有恆定厚度。還有，主體部213在發動機固定部側具有稍薄的厚度。從圖21 (B)可以清楚看出，主體部213的寬度在車輛固定部側減小。在圖21 (B)中，寬度在車輛固定部側為近似1/3。主體部213的寬度在發動機固定部側是恆定的。圖21 (C)是沿著圖21 (B)的線C-C截取的截面圖，示出了在與連接發動機固定部211和車輛固定部212的軸線垂直的平面中的截面。從圖21 (C)可以看出，致動器室2131的開口 2131a在與上述軸線垂直的平面中的截面的矩形的短邊處開口。慣性質量致動器220包括軸221、作為連接構件的板簧222、作為質量構件的慣性質量體223和力產生部224。軸221被固定至致動器室2131的內壁2131b。軸221與連接發動機固定部211和車輛固定部212的軸線平行地安裝。兩個板簧222被分別設置於軸221的發動機側和車輛側。板簧222是彈性元件。板簧222具有相對小的剛性。慣性質量體223圍繞軸221布置。慣性質量體223與軸221同軸。慣性質量體223為方形筒狀。慣性質量體223在垂直於軸221的平面中具有矩形截面。慣性質量體223被固定至板簧222的兩個端部。車輛側的板簧被固定至慣性質量體223的側壁的車輛側端部。發動機側板簧被固定至慣性質量體223的側壁的發動機側端部。換言之，板簧222和慣性質量體223的固定部從紙面的前側開始沿深度方向延伸。慣性質量體223是被磁化的金屬。慣性質量體223的截面在左右方向和上下方向上對稱。慣性質量體223的內壁223a的一部分具有朝向力產生部224的永磁體224c突出的突出部。力產生部224使慣性質量體223在軸221的軸線方向(圖21中的左右方向)上往復運動。力產生部224產生與已被送回的扭矩杆201的速度相對應的力。由此，力產生部224產生力以衰減扭矩杆201的振動。力產生部224布置在慣性質量體223與軸221之間的空間內。力產生部224包括作為卷繞芯的芯224a、線圈224b和永磁體224c。芯224a是方形筒狀。芯224a被固定至軸221。芯224a由多個層疊的鋼板製成。芯224a構成了線圈224b的磁路。鋼板被固定至軸221的外周以整體形成為方形筒狀芯224a。線圈224b圍繞芯224a卷繞。永磁體224c布置在芯224a的外周面。因為力產生部224的這種構造，由於線圈224b和永磁體224c產生的磁場導致的磁阻扭矩使慣性質量體223在杆的軸線方向上往復運動。圖22是示出扭矩杆的第七實施方式中使用的主體部的立體圖。主體部213在垂直於如下軸線的平面中具有矩形截面:該軸線連接分別被固定至發動機固定側和車輛固定側的固定部，並且致動器室2131在該矩形的短邊側具有開口。主體部213形成有發動機固定部211的孔和車輛固定部212的孔。發動機固定部211的開口與致動器室2131的開口 2131a垂直。車輛固定部212的開口面向與致動器室2131的開口 2131a相同的方向。換言之，發動機固定部的開口垂直於車輛固定部212的開口。主體部213的車輛固定部附近的厚度al與致動器室附近的厚度a2相等。換言之，主體部213在車輛固定部側具有恆定厚度。還有，在車輛固定部側的孔的開口直徑bl與致動器室的開口長度b2相等。圖23示出第七實施方式的扭矩杆中使用的蓋，圖23 (A)是扭矩杆的局部放大前視圖，圖23 (B)是扭矩杆的局部放大側視圖，並且圖23 (C)示出蓋。蓋230關閉形成在主體部213上的致動器室2131的開口 2131a。蓋230通過被施加至致動器室2131的開口 2131a上的粘合劑240而被固定。蓋230由具有良好傳熱性的金屬製成。通過安裝這樣的蓋230，可以維持致動器室2131內部的防水性和防塵性。圖24示出根據本發明的扭矩杆的第七實施方式的效果。圖24 (A)示出拉伸力被施加至本實施方式時的狀態，圖24 (B)示出拉伸力被施加至比較例時的狀態。如上所述，本實施方式具有致動器室2131，致動器室2131在與連接發動機固定部211和車輛固定部212的軸線垂直的平面內的矩形截面的短邊處具有開口，而比較例在矩形的長邊處具有開口。利用這樣的構造，致動器室2131的開口 2131a位於從通過了車輛固定部212的基部2121的切線向內的位置。在比較例中，當如箭頭所示的大的拉伸力被施加至發動機固定部211和車輛固定部212時，如圖24 (B)中點劃線所示，主體部213的肩部變形，並且開口 2131a變形。因此，存在著蓋230偏離的可能性。還存在著由於來自局部偏離了的蓋230撞擊主體部213的共振而產生噪聲的可能性。相比之下，在本實施方式中，致動器室2131在與連接發動機固定部211和車輛固定部212的軸線垂直的平面內的矩形截面的短邊處具有開口。利用這樣的構造。致動器室2131的開口 2131a位於從通過了車輛固定部212的基部2121的切線向外的位置。換言之，致動器室2131包括朝向主體部213的外表面開口的開口 2131a。開口 2131a位於從通過連接發動機固定部211和車輛固定部212而限定的空間(立體範圍)偏離的部分內。當如箭頭所示的大的拉伸力被施加至發動機固定部211和車輛固定部212時，拉伸力主要作用在內表面上而不是切線L上。因此，如圖24 (A)所示，即使大的拉伸力被施加至本發明的構造上，開口 2131a也基本上沒有變形。蓋230幾乎不偏離，並且可以防止噪聲的產生。圖25示出根據本發明的扭矩杆的第七實施方式的作用和效果。扭矩杆201優選地以致動器室2131的開口 2131a面向發動機罩310的方式被安裝至車輛。以該方式，即使當蓋230的一部分偏離時產生了噪音，噪音也由附接至發動機罩310的底部的隔音材料311吸收。因此，可以維持車廂內的安靜。根據該實施方式，由於蓋230由金屬製成，所以具有良好的傳熱性和良好的散熱性。因此，即使慣性質量致動器220產生了熱，熱也會散開，這能夠抑制慣性質量致動器220的溫度升高。這允許大量的電力被供應至慣性質量致動器220，使得慣性質量致動器220能夠產生大的力。如圖22所示，主體部213的車輛固定部附近的厚度al等於致動器室附近的厚度a2。換言之，主體部213在車輛固定部側具有恆定厚度。車輛固定部側的孔的開口直徑bl等於致動器室的開口長度b2。因此，可以防止根據杆主體210的厚度的變化的應力集中。因此，也能夠抑制開口 2131a的變形。慣性質量構件223在垂直於軸221的平面中具有矩形截面。質量構件223適於在面向永磁體224c的部分處具有比其餘部分處的質量密度高的質量密度。因此，致動器室2131的開口區域小並且能夠抑制開口 2131a的變形。圖26示出根據本發明的扭矩杆的第八實施方式。應該注意的是，在以下說明中，對於滿足與上述功能相同的功能的元件應用相同的附圖標記，並適當省略其說明。本實施方式的扭矩杆201的主體部213具有與致動器室2131的開口 2131a垂直的發動機固定部211的開口。車輛固定部212的開口也與致動器室2131的開口 2131a垂直。換言之，發動機固定部211的開口面向與車輛固定部212的開口的方向相同的方向。應該注意的是，在該實施方式中，與第七實施方式一樣，致動器室2131的開口 2131a位於從通過了車輛固定部212的基部2121的切線向外的位置。即使利用這樣的構造，當被施加大的拉伸力時，致動器室2131的開口 2131a和第七實施方式的情況一樣幾乎沒有變形。蓋230幾乎沒有偏離，並且能夠防止噪聲。圖27示出根據本發明的扭矩杆的第九實施方式。圖27 (A)是平面圖，圖27 (B)是前視圖，圖27 (C)是沿圖27 (B)中的線C-C截取的截面圖。為了避免圖複雜，以與圖21中相同的方式示出致動器220。本實施方式的扭矩杆201使得發動機固定部211的直徑與車輛固定部212的直徑相同。如圖27 (C)所示，形成在主體部213上的致動器室2131在與連接分別固定在發動機上和車輛上的固定部的軸線垂直的平面中的矩形截面的短邊處開口。與在矩形截面的長邊處開口的致動器室2131相比，本構造能夠以上述方式抑制致動器室2131的開口 2131a的變形，蓋230幾乎不偏離，並且不易發生噪聲。圖28是示出根據本發明的扭矩杆的第十實施方式的圖。圖28 (A)是扭矩杆的局部放大前視圖。圖28 (B)是扭矩杆的局部放大側視圖。圖28 (C)示出了密封件，圖28(D)示出了蓋。本實施方式的扭矩杆201具有形成在車輛固定部212的基部2121的肋2121a。如圖28 (B)所示，從致動器室2131的開口側觀察時，在肋2121a的延長線上設置有用於固定蓋的螺紋孔213a。在該區域，以密封件250位於中間的方式用螺栓固定蓋230。根據該構造，能夠減小被連接至蓋230的部分的應力，並且能夠抑制蓋230的變形。由此，能夠抑制從蓋230產生的噪聲。圖29示出被用在根據本發明的扭矩杆的第十一實施方式的蓋。圖29 (A)是蓋的前視圖。圖29 (B)是沿圖29 (A)中的B-B截取的截面圖。圖29 (C)是沿圖29 (A)中的線C-C截取的截面圖。本實施方式的蓋230形成為表面向外突出的曲面形狀。肋231形成於蓋230的內表面。如圖29 (C)所示，在該實施方式中形成了三個肋231。肋231與連接發動機固定部211和車輛固定部212的軸線平行。如圖29 (B)所示，肋231從邊緣朝向中央變高。圖30示出被用在根據本發明的扭矩杆的第十一實施方式的蓋的作用和效果。在扭矩杆201中，慣性質量致動器220產生力以衰減扭矩杆201的振動並且使慣性質量體223在軸221的軸線方向(圖29中的上下方向)上往復運動。在該狀態，如果如該實施方式中所示在蓋230的內表面形成有肋231，則在慣性質量體223如圖30 (A)中所示向下移動時，空氣沿著肋231上升。當慣性質量體223如圖30 (B)所示上升時，空氣沿著肋231向下移動。即使慣性質量致動器220產生了熱，也可以高效地將熱散掉，這可以抑制慣性質量致動器220的溫度升高。在該實施方式中，特別地，肋231從邊緣朝向中央變高，空氣流動路徑的截面面積窄，當空氣流動速度增加時，散熱面積增加。因此，散熱特性尤其優異。因此，大量的電力可以被供應至慣性質量致動器220，使得可以從慣性質量致動器220產生大的力。在設置了肋231的情況下，單位面積慣性矩增加了，並且能夠抑制共振激勵。由於強度增加，所以即使由於意外存在有過度的輸入，也難以產生破損。圖31示出被用在根據本發明的扭矩杆的第十二實施方式的蓋，圖31 (A)是蓋的平面圖，圖31 (B)是沿圖31 (A)的線B-B截取的截面圖。加速度傳感器241固定地配置在本實施方式的蓋230上。加速度傳感器241的信號被送回，並且力產生部224產生力。因此，力產生部224產生力以衰減扭矩杆201的振動。用於固定加速度傳感器241的螺栓251布置在肋231的正上方。根據本實施方式，通過在蓋230上固定地配置重負載(加速度傳感器241)，減小了蓋230的共振頻率。因此，可以放大蓋230的振動抵消範圍。還有，由於傳感器的安裝面的剛性增加了，所以能夠減小被輸入至傳感器的噪聲。此外，通過將螺栓251布置在肋231的正上方，能夠抑制由重負載的集中而引起的蓋230的變形。本發明不限於上述實施方式，並且可以在其技術思想的範疇內進行各種變型和修改；顯然他們被包括在本發明的技術範疇內。
例如，在第十一實施方式中，肋231形成在內表面，換言之，他們形成在致動器室偵U。然而，如果僅關注蓋230的強度，則肋231可以形成在致動器室的相反側。還有，可以形成在致動器室的內、外兩側。實施例根據圖16至圖19中示出的扭矩杆110的構造，如圖32 (a)和圖32 (b)所示，由鑄鋁製備具有不同長度L的間隙141、142的扭矩杆，該扭矩杆被稱作實施例1和2。在表I中列出了間隙的長度L、寬度W和深度D以及扭矩杆的寬度TW。接著，由鑄鐵和鑄鋁製備出除了不具有任何間隙以外具有與實施例1和2相同構造的扭矩杆，這些扭矩杆被稱作比較例I和2。8000N的壓縮負載被沿軸的軸線方向施加至如此製備出的每個扭矩杆，接著測量出輸入至振動抵消部件的軸的負載(N)。表I中示出結果。在該測量測試中，上述壓縮負載被假設為在輸入衝擊負載時由車輛變形引起的扭矩杆上的輸入負載，8000N是節氣門全開時在車輛的扭矩杆上產生的輸入負載(3000N至4000N)的近似兩倍。表I
權利要求
1.一種扭矩杆，其包括:分別被安裝至振動產生側和振動接收側的兩個彈性套筒；和連接所述兩個彈性套筒的連接杆， 其中，在所述連接杆中設置主動控制的振動抵消部件，所述振動抵消部件用於使質量構件在套著朝向所述兩個彈性套筒延伸的軸的狀態下往復運動，並且 主動控制的所述振動抵消部件包括致動器，所述致動器包括:所述軸，其具有被安裝至所述連接杆的兩個相反端部並且在所述連接杆的軸線方向上延伸；所述質量構件，其形成為圍繞所述軸的筒狀形狀；線圈和卷繞芯，其在筒狀的所述質量構件中被固定於所述軸；永磁體，其被安裝至筒狀的所述質量構件的內周面或所述軸；和連接構件，其用於將筒狀的所述質量構件的至少一端部連接至所述軸。
2.根據權利要求1所述的扭矩杆，其特徵在於，所述振動抵消部件的所述軸的兩個端部被分別安裝至與所述彈性套筒分別鄰接的兩個相對的壁，並且所述軸的至少一端部以如下方式被安裝至所述連接杆:允許所述軸相對於所述連接杆在所述軸的中心軸線方向上發生相對移位。
3.根據權利要求2所述的扭矩杆，其特徵在於，在處於所述彈性套筒被分別安裝至所述振動產生側和所述振動接收側的姿勢時，所述振動抵消部件的所述軸的能夠相對於所述連接杆相對移位的所述一端部被布置在所述振動產生側。
4.根據權利要求2或3所述的扭矩杆，其特徵在於，所述振動抵消部件的所述軸的所述一端部被布置成插入到形成在所述連接杆的鄰接壁上的孔內。
5.根據權利要求4所述的扭矩杆，其特徵在於，所述振動抵消部件的所述軸的與能夠相對移位的所述一端部相反的另一端部被壓裝並被固定到所述振動接收側的鄰接壁。
6.根據權利要求4或5所述的扭矩杆，其特徵在於，彈性構件被夾設在所述振動抵消部件的所述軸的所述一端部與所述連接杆的所述孔之間。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的扭矩杆，其特徵在於，所述連接杆具有如下間隙:所述間隙在所述軸的長度方向上至少位於所述彈性套筒中的一個與所述振動抵消部件的所述軸的端部中的一個之間，所述間隙在與所述軸的中心軸線方向交叉的方向上延伸並且具有超過所述軸的配置高度的深度。
8.根據權利要求7所述的扭矩杆，其特徵在於，設置兩個間隙以使所述振動抵消部件的所述軸在所述軸的長度方向上分別與所述兩個彈性套筒分開。
9.根據權利要求7或8所述的扭矩杆，其特徵在於，所述間隙填充有彈性材料。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的扭矩杆，其特徵在於，所述扭矩杆進一步包括:杆主體，其在與連接分別固定至所述振動產生側和所述振動接收側的所述彈性套筒的軸線垂直的平面內具有矩形截面；和致動器室，其在所述矩形的短邊處具有開口， 其中，所述致動器經由所述開口被安裝到所述致動器室內，並且使所述質量構件沿著與所述軸線平行的所述軸往復運動以減小傳輸至所述杆主體的振動。
11.根據權利要求10所述的扭矩杆，其特徵在於，所述質量構件在垂直於所述軸的平面內具有矩形截面。
12.根據權利要求10或11所述的扭矩杆，其特徵在於，所述致動器包括:被固定至所述致動器室的內壁的所述軸、 被固定至所述軸的卷繞芯、圍繞所述卷繞芯卷繞的線圈和布置在所述卷繞芯的外周面的永磁體，其中，所述質量構件適於在面向永磁體的部分處具有比其餘部分處的質量密度高的質量密度。
13.根據權利要求10至12中任一項所述的扭矩杆，其特徵在於，所述彈性套筒中的一個具 有比另一彈性套筒的直徑小的直徑，並且 所述致動器室的開口位於從通過了所述一個彈性套筒的基部並且接觸了所述另一彈性套筒的開口的切線向外的位置處。
14.根據權利要求10至13中任一項所述的扭矩杆，其特徵在於，所述彈性套筒中的一個具有比另一彈性套筒的直徑小的直徑，所述一個彈性套筒具有朝向與所述致動器室相同的方向的開口，並且所述另一彈性套筒具有朝向垂直於所述致動器室的方向的開口。
15.根據權利要求10至13中任一項所述的扭矩杆，其特徵在於，所述彈性套筒中的一個具有比另一彈性套筒的直徑小的直徑， 所述一個彈性套筒和所述另一彈性套筒均具有朝向垂直於所述致動器室的方向的開口，並且 所述扭矩杆進一步包括:布置在所述一個彈性套筒的基部的肋；和用於固定蓋的螺紋孔，當從所述致動器室的開口側觀察時，所述螺紋孔設置在所述肋的延伸線上。
16.根據權利要求10至15中任一項所述的扭矩杆，其特徵在於，所述扭矩杆以使得所述致動器室的開口面向發動機罩的方式被安裝至車輛。
17.根據權利要求1至9中任一項所述的扭矩杆，其特徵在於，所述扭矩杆包括:彈性套筒，其被分別安裝至所述振動產生側和所述振動接收側；連接杆，其連接所述彈性套筒；和致動器，其安裝在形成於所述連接杆的內部的致動器室內並且使所述質量構件在所述軸線方向上往復運動， 其中，所述致動器室具有朝向所述連接杆的外表面的開口，並且所述開口位於通過連接各所述彈性套筒而限定出的空間以外的區域。
18.—種發動機支承系統，其用於藉助於根據權利要求1至17中任一項所述的扭矩杆將發動機連接至車身側， 其中，所述兩個彈性套筒具有相互不同的彈簧常數，具有較小彈簧常數的彈性套筒被安裝至發動機側構件，並且具有較大彈簧常數的彈性套筒被安裝至車輛側構件。
全文摘要
該扭矩杆(1)通過用連接杆(4)連接兩個彈性套筒(2，3)形成，兩個彈性套筒(2，3)分別安裝至振動產生側和振動所傳輸到的一側。在連接杆(4)內設置有用於使質量構件(5b)在套著向兩個彈性套筒(2，3)延伸的軸(5a)的狀態下往復運動的主動控制振動抵消部件(5)。主動控制抵消部件(5)構造為致動器，其設置有具有附接至連接杆(4)的相反端部的並且沿連接杆(4)的軸線方向延伸的軸(5a)；圍繞軸(5a)的筒狀質量構件(5b)；在筒狀質量構件(5b)內附接至軸(5a)的線圈(5e)和卷繞芯(5f)；附接於筒狀質量構件(5b)的內周面或軸(5a)的永磁體(5d)；和用於將筒狀質量構件(5b)的至少一端連接至軸(5a)的連接構件(5c)。
文檔編號F16F15/08GK103180633SQ20118005111
公開日2013年6月26日 申請日期2011年8月23日 優先權日2010年8月23日
發明者小島宏, 杉本幸大, 植木哲, 黑瀨史治, 杉山孝伸, 木村容康, 金堂雅彥, 佐藤裕介 申請人:株式會社普利司通, 日產自動車株式會社