JP2017171050A - トーションビーム - Google Patents

Abstract

【課題】 設定容易なトーションビームを、構造の簡易化及び低コストにて提供する。【解決手段】 車両のトーションビーム式サスペンション装置に備えられるトーションビーム１であって、側面にて端部同士が接合された筒状をなす第１の板部材１０及び第２の板部材２０が屈曲又は湾曲することにより、横断面が略Ｖ字又は略Ｕ字状に形成されており、接合される第１の板部材１０の先端部１１ａは、第２の板部材２０の先端部２１を回り込んで折り返されて内側面２０ｂに達している、トーションビーム１。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両のトーションビーム式サスペンション装置に用いられるトーションビームに関する。

図６は、従来のトーションビーム式サスペンション装置の構成を示す図である。図６に示すように、トーションビーム式サスペンション装置１００は、左右一対のトレーリングアーム１１０と、外側端部１２２の接続部１２２ａにて溶接によりトレーリングアーム１１０と接続されたトーションビーム１２０を主要な構成として備える。トレーリングアーム１１０は前端部に固定されたブッシュ１１１によって車体ＢＤに略水平軸線回りに回動可能に支持されるとともに、後端部に組み付けられた図示を省略するキャリアなどの車輪側部材を介して車輪Ｗを支持する。

トレーリングアーム１１０の車両内側後部には、スプリングシート１１２がそれぞれ設けられ、スプリングシート１１２は、側壁端にてトレーリングアーム１１０およびトーションビーム１２０に溶接されており、底壁にて、車体ＢＤを支持するコイルスプリング１１３を支持している。トレーリングアーム１１０の車両内側であってスプリングシート１１２の車両後方側には、ショックアブソーバ１４１がそれぞれ設けられ、ショックアブソーバ１１４は、下端に固定された支持リングによってトレーリングアーム１１０に溶接されたブラケットに回動可能に支持されており、上端にて車体ＢＤを支持している。

以上のようなトーションビーム式サスペンション装置において、トーションビーム１２０は、車両の幅方向に延設されていて、両端部にて一対のトレーリングアーム１１０の中間部にそれぞれ接続されている。トーションビーム１２０は、円筒状のパイプで構成されており、図７に示すように、その軸線方向、中間部１２１が押し潰されて横断面を略Ｖ字状とする外側曲げ部１２１ａと内側曲げ部１２１ｂを備える。

外側曲げ部１２１ａと内側曲げ部１２１ｂとは、頂部１２１ａ１、１２１ｂ１にてそれぞれ当接している。外側曲げ部１２１ａおよび内側曲げ部１２１ｂの各端部１２１ａ２、１２１ｂ２間には、押し潰されていない中空部１２１ｃが形成されるとともに、外側曲げ部１２１ａおよび内側曲げ部１２１ｂの各中間部間には、所定の隙間１２１ｄが形成されている。

以上のようなトーションビーム１２０によれば、トーションビーム１２０の横断面形状を均一化して、捩り剛性を所定の値に設定することや、せん断中心Ｓを所定の位置に設定することが容易になる、とされる（以上、特許文献１を参照）。

特開２００５−３０６１７７号公報

しかしながら、従来のトーションビーム１２０には、以下のような課題があった。すなわち、トーションビーム１２０は上述のように、一本のパイプを横断面形状にて潰した構成を備えるところ、原材料であるパイプは高価であり、更に、隙間１２１ｄを形成するように折曲げるためには、ハイドロフォーム等の特殊な工法が必要とされ、製造工程の複雑化や製造コストの増大を招くこととなっていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、設定容易なトーションビームを簡易な構造且つ低コストにて提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、車両のトーションビーム式サスペンション装置に備えられるトーションビームであって、側面にて端部同士が接合された筒状をなす一枚又は二枚の平板が屈曲又は湾曲することにより、横断面が略Ｖ字又は略Ｕ字状に形成されており、接合される前記平板の一方の端部は、他方の端部を回り込んで折り返されて他方の主面に達している、トーションビームである。

更に、本発明は他の側面として、接合される前記平板の一方の端部は、前記横断面において略Ｖ字又は略Ｕ字状の内側に位置しているものとしてもよい。

以上のような本発明は、設定容易なトーションビームの構造の簡易化及び低コスト化が可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るトーションビームの構成を示す断面図 本発明の実施の形態に係るトーションビームの製造工程を示す図 本発明の実施の形態に係るトーションビームの構成を示す断面図 本発明の他の実施の形態に係るトーションビームの構成を示す断面図 本発明の他の実施の形態に係るトーションビームの構成を示す断面図 従来のトーションビーム式サスペンション装置の構成を示す図 従来のトーションビームの構成を示す断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るトーションビーム１の構成を示す図である。トーションビーム１は、従来例同様、トーションビーム式サスペンション装置１００において車両の幅方向に延設されていて、両端部にて一対のトレーリングアーム１１０の中間部にそれぞれ接続される部材である。

トーションビーム１は、それぞれ車高方向上方に向かって凸に湾曲した第１の板部材１０及び第２の板部材２０を主要な構成として備える。図１に示すように、第１の板部材１０は外側面１０ａ及び外側面１０ａの裏面となる内側面１０ｂを備える帯状の板金であって、長手方向において中央部が凸に湾曲した横断面略Ｖ字状又は略Ｕ字状の形状を備える。同様に、第２の板部材２０は外側面２０ａ及び外側面２０ａの裏面となる内側面２０ｂを備える帯状の部材であって、長手方向において中央部が、第１の板部材１０よりも大きな曲率にて凸に湾曲した横断面略Ｖ字状又は略Ｕ字状の形状を備える。

第１の板部材１０の内側面１０ｂと第２の板部材２０の外側面２０ａが対向して重なるとともに、第１の板部材１０の両端に第２の板部材２０の両端が接合されることにより、第１の板部材１０及び第２の板部材２０は一体として横断面を略Ｖ字状は略Ｕ字状をなすととともに、第１の板部材１０の外側面１０ａと第２の板部材２０の内側面２０ｂとが外周面をなすとともに、第１の板部材１０の内側面１０ｂと第２の板部材２０の外側面２０ａとが内周面をなす、横断面略Ｖ字状又は略Ｕ字状の中空部ＨＯを形成する。第１の板部材１０と第２の板部材２０との曲率の異なりに基づき、トーションビーム１の中空部ＨＯは、中央から両端に移動するにつれて間隔が小さくなっている。

第１の板部材１０と第２の板部材２０との接合箇所は、第１の板部材１０の先端部１１ａが第２の板部材２０の外側面２０ａから先端部２１を回り込んで渡り部１１ｂにて折り返し、内側面２０ｂに達することにより、第２の板部材２０の先端部２１が、空隙１１ｘ内に位置して第１の板部材１０の先端部１１ａ及び根元部１１ｃに挟み込まれた態様を有する。更に、第１の板部材１０の先端部１１ａと第２の板部材２０の内側面２０ｂとはアーク溶接又はレーザ溶接等の溶接により溶接痕ｍを形成するよう溶接される。

以上の構成において、トーションビーム１は本発明のトーションビームに相当し、第１の板部材１０及び第２の板部材２０は本発明の平板に相当し、第１の板部材１０の先端部１１ａ及び第２の板部材２０の先端部２１はそれぞれ本発明の端部に相当し、第２の板部材２０の内側面２０ｂは本発明の平板の他方の主面に相当する。

このような構成を有する本発明の実施の形態のトーションビーム１は、それぞれ湾曲した第１の板部材１０及び第２の板部材２０から構成されたことを特徴とする。

すなわち、トーションビーム１によれば、トーションビーム１の横断面形状は、第１の板部材１０及び第２の板部材２０の湾曲の度合いを調整することにより均一化することができる。これにより、捩り剛性を所定の値に設定することや、せん断中心Ｓを所定の位置に設定することが容易となる。

更に、トーションビーム１の基材となる第１の板部材１０及び第２の板部材は帯状の板金であって、安価に入手することができ、且つ特殊な工法を必要とすることなく容易に加工ができる。したがって、戻り剛性の設定や、せん断中心Ｓの位置の設定を容易に行いつつ、簡易な構造で低コストなトーションビームを提供することが可能となる。

更に、トーションビーム１における捻り剛性やせん断中心Ｓの設定は、横断面形状としての第１の板部材及び第２の板部材の湾曲の程度を調節する他に、板部材毎の厚みを違えることによっても調節することができる。したがって、捩り剛性及びせん断中心の位置設定をより精密に行うことが可能となる。

次に、トーションビーム１の作成は、図２を参照して、以下のように行われる。すなわち、凹部Ｈ３を形成するよう延出方向に沿って湾曲させた板金１０ｘの両端を、渡り部１１ｂを起点として凹部Ｈ３側に更に湾曲させることにより、一対の空隙１１ｘを形成する。次いで、両端である先端部２１の間隔が空隙１１ｘの間隔に対応するよう湾曲させた板金２０ｘを、板金１０ｘの凹部Ｈ３に挿入する。このとき、先端部２１が空隙１１ｘに挿入されることにより、板金２０ｘは板金１０ｘに位置決め固定される。

最後に、板金１０ｘの凹部Ｈ３側に回り込んだ両端を互いに開く向きに変形させて板金２０ｘの先端部２１を固定することにより、図１に示す第１の板部材１０及び第２の板部材並びにそれらの結合部分を完成する。

なお、図２に示す作成工程においては、第１の板部材１０の先端部１１ａを、予めカール状に湾曲させて空隙１１ｘを構成することにより、完成後のトーションビーム１の接合部分においては、先端部１１ａが第２の板部材２０の内側面２０ｂに当接した構成であるとしたが、作成工程においては、凹部Ｈ３のみを形成した板金１０ｘと板金２０ｘとを重ね合わせてから、板金１０ｘの両端をかしめて板金２０ｘの先端部２１を固定するものとしてもよい。この場合、図３に示す構成例のように、先端部１１ａはヘム加工に近い加工がなされ、第２の板部材２０の先端部２１に対して、第１の板部材１０は先端部１１ａ及び根元部１１ｃがそれぞれ面にて圧接した態様となる。

また、第１の板部材１０及び第２の板部材２０が、上記のかしめ等の固定により接合の強度が担保されている場合であっても、第１の板部材１０の先端部１１ａと第２の板部材２０の内側面２０ｂとの溶接は、トーションビーム１の延出方向に沿って断続的になされることが好ましい。

このように、本実施の形態のトーションビーム１によれば、戻り剛性の設定や、せん断中心Ｓの位置の設定を容易に行いつつ、簡易な構造で低コストなトーションビームを提供することが可能となる。

しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、本発明は、平板として二枚の板金である第１の板部材１０及び第２の板部材２０から構成されるものとしたが、図４に示すトーションビーム２のように、一枚の板金である第３の板部材３０を屈曲させてなる構成としてもよい。この場合、第３の板部材の両端の接合部分が、先端部３１ａ、渡り部３１ｂ及び根元部３１ｃを形成して、空隙３１ｘを有するトーションビーム２の一方の端部を形成する一方、他方の端部は、第３の板部材３０の屈曲のみにより空隙３１ｙを有するように形成される。

更に、上記の説明においては、本発明は、第１の板部材１０と第２の板部材２０は、第２の板部材２０の内側面２０ｂがなす凹部Ｈ１内にて固定されるものとしたが、図５に示すトーションビーム３のように、第１の板部材１０と第２の板部材２０は、第１の板部材１０の外側面１０ａ側にて固定されるものとしてもよい。ただし、溶接箇所又は第１の板部材１０又は第２の板部材２０の端面が外側に露出しない配置とすることは、トーションビームが車両内の他の部品等と干渉して影響を及ぼす恐れを低減することができ、より好ましい。

また、上記の説明においては、トーションビーム１は横断面形状が略Ｕ字状又は略Ｖ字状に湾曲したものとしたが、屈曲した態様であるとしてもよい。

以上のように、本発明は、車両のトーションビーム式サスペンション装置に備えられるトーションビームであって、側面にて端部同士が接合された筒状をなす一枚又は二枚の平板が屈曲又は湾曲することにより、横断面が略Ｖ字又は略Ｕ字状に形成されており、接合される前記平板の一方の端部は、他方の端部を回り込んで折り返されて他方の主面に達しているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、設定容易なトーションビームの構造の簡易化及び低コスト化が可能になるという効果を有し、例えば乗用車等の車両への適用において有用である。

１、２、３ トーションビーム
１０ 第１の板部材
１０ａ、２０ａ 外側面
１０ｂ、２０ｂ 内側面
１０ｘ、２０ｘ 板金
１１ａ、２１ 先端部
１１ｃ 根元部
１１ｘ 空隙
２０ 第２の板部材
３０ 第３の板部材

Claims (1)

1. 車両のトーションビーム式サスペンション装置に備えられるトーションビームであって、
   側面にて端部同士が接合された筒状をなす一枚又は二枚の平板が屈曲又は湾曲することにより、横断面が略Ｖ字又は略Ｕ字状に形成されており、
   接合される前記平板の一方の端部は、他方の端部を回り込んで折り返されて他方の主面に達している、
   トーションビーム。

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