JP2000052733A - トーションビーム式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法 - Google Patents

トーションビーム式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法

Info

Publication number
JP2000052733A
JP2000052733A JP10229116A JP22911698A JP2000052733A JP 2000052733 A JP2000052733 A JP 2000052733A JP 10229116 A JP10229116 A JP 10229116A JP 22911698 A JP22911698 A JP 22911698A JP 2000052733 A JP2000052733 A JP 2000052733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torsion beam
gusset
molded product
coining
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10229116A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Asatate
英樹 朝立
Koichi Ueno
行一 上野
Toshiaki Kaneyuki
俊明 兼行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP10229116A priority Critical patent/JP2000052733A/ja
Publication of JP2000052733A publication Critical patent/JP2000052733A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/20—Constructional features of semi-rigid axles, e.g. twist beam type axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/70—Materials used in suspensions
    • B60G2206/72—Steel
    • B60G2206/722—Plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/80—Manufacturing procedures
    • B60G2206/81—Shaping
    • B60G2206/8103—Shaping by folding or bending

Landscapes

  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トーションビーム式リヤサスペンションの軽
量化及び低コスト化を図る。 【解決手段】 トーションビーム１０の長手方向の両端
部には、トレーリングアーム１２への接合用のガセット
相当部２２が一体に形成されている。従って、ガセット
を別部品とする場合やガセットをトレーリングアームに
一体化させる場合に比し、部品点数の削減（即ち、一部
品化）を図ることができる。従って、トーションビーム
式リヤサスペンションの軽量化及び低コスト化を図るこ
とができる。しかも、トーションビーム１０の端末部１
０Ａの所定範囲はコイニング加工されているため、疲労
強度も高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トーションビーム
及び一対のアームを含んで構成されるトーションビーム
式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１２には、従来のトーションビーム式
リヤサスペンションの平面図が示されている。この図に
示されるように、この種のトーションビーム式リヤサス
ペンションは、略車両幅方向を長手方向として配置され
たトーションビーム（ストレートビーム）１００と、こ
のトーションビーム１００の長手方向の両端部に接合さ
れかつ略車両前後方向を長手方向として配置された左右
一対のトレーリングアーム１０２と、を主要部として構
成されている。なお、トーションビーム１００はＵ字形
の開断面構造とされており、又トレーリングアーム１０
２は一例としてパイプ状の閉断面構造とされている。
【０００３】さらに、上述したトーションビーム式リヤ
サスペンションでは、トーションビーム１００とトレー
リングアーム１０２との接合強度確保及びビームエッジ
部の疲労強度確保のため、トーションビーム１００とト
レーリングアーム１０２との接合部位にガセット１０４
が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による場合、トーションビーム１００とトレーリング
アーム１０２との接合部位に別部品であるガセット１０
４を接合しなければならないため、部品点数が増加す
る。部品点数が増加すると重量増加を招くと共に、ガセ
ット１０４単独の成形工程やガセット１０４の前記接合
部位への接合工程が増える等の理由によりコストアップ
も招く。
【０００５】かかる不利を解消するべく、ガセットをア
ームと一体に形成するという構成もある。この場合、ア
ームをパイプ状の閉断面構造とすると、ガセットをアー
ムと一体に形成することができないため、アームをアー
ムアッパ及びアームロアから成る上下分割構造とした上
で、アームアッパにはガセットアッパを形成し、アーム
ロアにはガセットロアを形成する。そして、両者を合わ
せて接合することにより、ガセット一体のアームを形成
することになる。
【０００６】従って、ガセットが独立部品にはならなく
なるものの、アームが二部品化するため、根本的な解決
には至らず、又アーム構造も制約される不利がある。
【０００７】本発明は上記事実を考慮し、軽量化及び低
コスト化を図ることができるトーションビーム式リヤサ
スペンション及びトーションビームの製造方法を得るこ
とが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、略車両幅方向を長手方向として配置される開断面形
状のトーションビームと、このトーションビームの長手
方向の両端部に接合され略車両前後方向を長手方向とし
て配置される一対のアームと、を含んで構成されるトー
ションビーム式リヤサスペンションであって、前記トー
ションビームの長手方向の両端部には、アームに接合さ
れるガセット相当部が一体に形成されている、ことを特
徴としている。
【０００９】請求項２記載の本発明に係るトーションビ
ーム式リヤサスペンションは、請求項１に記載の発明に
おいて、前記トーションビームの端末部は、当該トーシ
ョンビームの長手方向の所定範囲にわたってコイニング
加工されている、ことを特徴としている。
【００１０】請求項３記載の本発明に係るトーションビ
ーム式リヤサスペンションは、請求項２に記載の発明に
おいて、前記トーションビームの端末部における板中央
部は、コイニング加工によって凹形状化されている、こ
とを特徴としている。
【００１１】請求項４記載の本発明に係るトーションビ
ームの製造方法は、アームへの接合部となるガセット相
当部を含んで構成されるトーションビームの展開形状を
素材から打ち抜くことにより、トーションビームの一次
成形品を形成した後、当該一次成形品を曲げ加工するこ
とにより、所定の開断面形状とされたトーションビーム
の二次成形品を形成する、ことを特徴としている。
【００１２】請求項５記載の本発明に係るトーションビ
ームの製造方法は、請求項４に記載の発明において、さ
らに、前記二次成形品の端末部を所定範囲にわたってコ
イニング加工することにより、トーションビームの三次
成形品を形成する、ことを特徴としている。
【００１３】請求項１記載の本発明によれば、トーショ
ンビームは開断面形状とされており、当該開断面形状の
トーションビームの長手方向の両端部にガセット相当部
が一体に形成されている。そして、当該ガセット相当部
を略車両前後方向を長手方向として配置されるアームに
接合することにより、トーションビーム式リヤサスペン
ションが構成される。
【００１４】ここで、本発明では、前述した如く、トー
ションビームの長手方向の両端部にガセット相当部を一
体に形成したので、トーションビームとガセットを一部
品化することができる。すなわち、従来構造のようにガ
セットをアームに一体化しようとすると、アームは通常
閉断面構造とされることから、結局はアームが二部品化
するが、本発明のようにガセットをトーションビームに
一体化すれば、トーションビームは通常開断面構造とさ
れることから、一部品化することが可能となる。従っ
て、本発明によれば、部品点数が削減される。
【００１５】請求項２記載の本発明の作用は、以下の通
りである。
【００１６】上述した請求項１記載の本発明のようにト
ーションビームの長手方向の両端部にガセット相当部を
一体に形成すると、ガセット相当部の形状にもよるが、
一般にはトーションビームを曲げ加工した際に、当該ト
ーションビームの端末部に引張残留応力が生じる。かか
る引張残留応力の発生は疲労強度の低下に繋がるので、
これを改善することが望ましい。
【００１７】そこで、本発明では、トーションビームの
端末部を当該トーションビームの長手方向の所定範囲に
わたってコイニング加工することとした。コイニング加
工すると、トーションビームの端末部における板内部及
び板外部の金属組織が型面に沿って板中央部に寄せられ
るため、当該板内部及び板外部は圧縮される。つまり、
引張残留応力が発生した部分に圧縮残留応力を付加する
ことで、当該引張残留応力が除去される。さらに、コイ
ニング加工すると、トーションビームの端末部における
板内部及び板外部の金属組織が型面に沿って流動するた
め、当該板内部及び板外部の表面性状が微細な凹凸面か
ら応力集中が生じにくい平滑面へと変化する。
【００１８】このようにコイニング加工することによ
り、トーションビームの端末部における板内部及び板外
部に圧縮残留応力が付加されると共に、当該端末部の板
内部及び板外部の表面性状が改善される。
【００１９】請求項３記載の本発明によれば、トーショ
ンビームの端末部における板中央部が、コイニング加工
によって凹形状化されているため、板中央部にも圧縮残
留応力を生じさせる（引張残留応力から圧縮残留応力へ
シフトさせる）ことができる。
【００２０】つまり、トーションビームの端末部をコイ
ニング加工した場合、当該端末部の板内部及び板外部は
型によって直接コイニングされるが、板中央部は型によ
って直接コイニングされる訳ではない。このため、コイ
ニング加工の程度によっては板中央部に凹形状が明確に
形成されない場合もあると思われ、それは即ち板中央部
があまり圧縮されていないことを意味する。これに対
し、本発明では、コイニング加工によって板内部及び板
外部から板中央部への材料流れを積極的に起こさせ、板
中央部を板厚方向へ圧縮することにより、当該板中央部
を凹形状化している。従って、板中央部にも圧縮残留応
力を生じさせることができる。
【００２１】請求項４記載の本発明によれば、まず、ア
ームへの接合部となるガセット相当部を含んで構成され
るトーションビームの展開形状が、素材から打ち抜かれ
る。これにより、トーションビームの一次成形品が形成
される。次に、当該一次成形品が曲げ加工される。これ
により、展開形状の一次成形品は所定の開断面形状に加
工され、トーションビームの二次成形品が形成される。
【００２２】このようにすれば、ガセット相当部が一体
化されたトーションビームを製造することができ、ガセ
ットを単独部品とする場合やガセットをアームと一体化
させる場合に比し、部品点数が削減される。
【００２３】請求項５記載の本発明によれば、トーショ
ンビームの二次成形品の形成後、さらに、当該トーショ
ンビームの二次成形品の端末部が所定範囲にわたってコ
イニング加工される。これにより、トーションビームの
三次成形品が形成される。
【００２４】このようにすれば、コイニング加工が付加
されているため、トーションビームの端末部に圧縮残留
応力が付加されると共に表面性状が改善される。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図１１を用いて、本
発明の一実施形態に係るトーションビーム式リヤサスペ
ンションについて説明する。なお、図１及び図２におい
て示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、又矢印
ＩＮは車両幅方向内側を示しており、更に矢印ＵＰは車
両上方側を示している。
【００２６】図１には、本実施形態に係るトーションビ
ーム式リヤサスペンションの概略平面図が示されてい
る。この図に示されるように、トーションビーム式リヤ
サスペンションは、略車両幅方向を長手方向として配置
されたトーションビーム１０と、このトーションビーム
１０の長手方向の両端部に接合されかつ略車両前後方向
を長手方向として配置された一対のトレーリングアーム
１２と、を含んで構成されている。
【００２７】トレーリングアーム１２はパイプ状部材に
よって構成されており、長手方向の中間部でクランクさ
れて後端側が前端側よりも略車両幅方向外側へ変位した
平面形状とされている。このトレーリングアーム１２の
前端部には側面視で環状に形成されたブシュ支持部１４
が固着されており、当該ブシュ支持部１４内へ図示しな
いブシュの外筒が圧入されるようになっている。ブシュ
は同心円上に配置された内筒及び外筒並びにこれらの内
外筒間に充填された弾性体を主要部として構成されてお
り、内筒側が車体側に連結されている。これにより、ト
レーリングアーム１２の前端部は、車体側に対して揺動
可能に連結されている。
【００２８】また、トレーリングアーム１２の中間部の
内側には、図示しないコイルスプリング取付用のスプリ
ングシート１６が固着されている。さらに、トレーリン
グアーム１２の後端部には、図示しないショックアブソ
ーバ取付用のピン１８が取り付けられている。また、ト
レーリングアーム１２の後端部近傍には、図示しない後
輪を回転自在に支持するためのコ字状のキャリア２０が
固着されている。
【００２９】一方、トーションビーム１０は、後述する
ように鋼板を打ち抜き加工、曲げ加工、及びコイニング
加工することにより構成されており、略車両後方側が開
放された逆Ｕ字状の開断面形状に形成されている（図２
参照）。
【００３０】ここで、本実施形態では、上述したトーシ
ョンビーム１０の長手方向の両端部に、平面視で鞍型形
状とされたガセット相当部２２が一体に形成されてい
る。トーションビーム１０は、このガセット相当部２２
の外端がトレーリングアーム１２の内側に接合されるこ
とにより、トレーリングアーム１２と一体化されてい
る。
【００３１】さらに、図３に拡大して示されるように、
トーションビーム１０の端末部１０Ａは、コイニング加
工によって板内部１０Ａ1 及び板外部１０Ａ2 が凸曲面
形状化（Ｒ形状化）されており、板中央部１０Ａ3 が凹
曲面形状化されている。トーションビーム１０の端末部
１０Ａのコイニング範囲は、トーションビーム１０の断
面形状が変化する部分を中心としたＸの範囲（図１参
照）であり、当該コイニング範囲Ｘの両側には急な断面
変化が生じないようにするための徐変範囲Ｙが設定され
ている。
【００３２】次に、本実施形態に係るトーションビーム
１０の製造方法について説明し、当該説明を通して本実
施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３３】本実施形態に係るトーションビーム１０
は、以下の手順で製造される。 （抜き工程）まず、図４及び図５に示されるように、プ
レス加工によって素材３０からトーションビーム１０の
展開形状を打ち抜く、所謂抜き工程が行われる。
【００３４】具体的に説明すると、素材３０は、所定幅
の鋼板を巻いたコイル（図示省略）として保持されてい
る。コイルから引き出された素材３０は、図４に示され
る如く、当該素材３０の幅方向（矢印Ａ方向）及び送り
方向（矢印Ｂ方向）の双方向に位置決めされる。幅方向
の位置決めは、素材３０の幅方向両端部に配置されたＦ
ｒサイドガイド３２及びガイドローラ３４によってなさ
れる。また、送り方向の位置決めは、素材３０の送り方
向の先端部に配置されたミスフィードストッパ３６及び
固定ストッパ３８並びに位置決めピン３９によってなさ
れる。
【００３５】作動的には、素材３０がリフター４０によ
って若干浮いた状態で所定の位置まで搬送されると、抜
き工程用位置決めピン差し込み用の円孔４２及び曲げ工
程用パイロットピン差し込み用の小孔４４等が穿孔され
る。次いで、素材３０が１ピッチ送られて抜き落とし位
置に到達すると、図５に示される如く、上型パンチ４６
が下型ダイス４８側（矢印Ｃ方向側）へ下降されてトー
ションビーム１０の展開形状が打ち抜かれる。これによ
り、トーションビーム１０の一次成形品５０が形成され
る。抜き落とされたトーションビーム１０の一次成形品
５０は、次工程で加工すべく図４の矢印Ｄ方向へ取り出
される。この一次成形品５０には、当然のことながら、
長手方向の両端部に一対のガセット相当部２２が含まれ
ている。
【００３６】上型５２について補足すると、上型本体５
４の底面の所定位置には円柱形状のウレタン製の弾性体
５６が配設されており、更に弾性体５６の底面側にはパ
ッド５８が取り付けられている。素材３０は上昇位置に
ある上型５２のパッド５８と下型ダイス４８との間に送
られた後、上型５２が下降しパッド５８と下型ダイス４
８との間に素材３０のスクラップ部分６０が挟持され
る。そして、更に上型５２が下降されると、弾性体５６
が圧縮されてスクラップ部分６０がしっかりと挟持さ
れ、なおも上型５２が下降されることにより上型パンチ
４６によってトーションビーム１０の展開形状が打ち抜
かれるようになっている。なお、スクラップ部分６０
は、ミスフィードストッパ３６及び固定ストッパ３８に
当たるようにスクラップカッタ６２（図４参照）でカッ
トされる。 （曲げ工程）次に、図６〜図８に示されるように、プレ
ス加工によってトーションビーム１０の一次成形品５０
を略Ｕ字状に曲げて二次成形品６４を作る、所謂曲げ工
程が行われる。
【００３７】すなわち、図６及び図７に示されるよう
に、トーションビーム１０の一次成形品５０がダイス６
６とポンチ６８との間に位置決めされながらセットされ
る。位置決めは、パイロットピン７０を一次成形品５０
の小孔４４へ通すことにより、及び上型ラフガイド７２
で一次成形品５０の幅方向の両端部をガイドすることに
より行われる（図６参照）。
【００３８】次いで、図７に示されるように、ダイス６
６がポンチ６８側（矢印Ｅ方向側）へ下降され、トーシ
ョンビーム１０の立体形状に合致するポンチ６８の凸部
７４とダイス６６の凹部７６との間にトーションビーム
１０の一次成形品５０を挟み込みながら曲げていく。こ
れにより、図８に示されるように、断面略Ｕ字形で平面
視で鞍型のガセット相当部２２を有するトーションビー
ム１０の二次成形品６４が形成される。
【００３９】なお、曲げ加工後のトーションビーム１０
の二次成形品６４をポンチ６８側又はダイス６６側から
容易に剥離させるべく、ポンチ６８側にはスプリング７
８によって上方へ付勢されたずれ止めピン８０が配設さ
れており、又ダイス６６側にはスプリング８２によって
下方へ付勢された払いピン８４が配設されている。
【００４０】トーションビーム１０の二次成形品６４が
形成されたら、エッジリフタ８６によって当該二次成形
品６４がリフトアップされ、次工程へ搬送される。 （コイニング工程）次に、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示され
るように、トーションビーム１０の二次成形品６４がコ
イニング加工される。具体的には、まず、図９（Ａ）に
示される如く、コイニングダイス８８のフローティング
ポンチ９０上に曲げ加工されたトーションビーム１０の
二次成形品６４がセットされる。なお、このコイニング
ダイス８８の所定位置には、断面略Ｕ字状の一対の凹溝
９２が形成されている。また、フローティングポンチ９
０は、クッションピン９４を介して一定のエア圧力で保
持されている。
【００４１】次いで、図９（Ｂ）に示される如く、ダイ
ス９５が下降され、当該ダイス９５の底部に形成された
凹部９６とフローティングポンチ９０との間にトーショ
ンビーム１０の二次成形品６４が挟持される。
【００４２】次いで、図９（Ｃ）に示される如く、トー
ションビーム１０の二次成形品６４をダイス９５の凹部
９６とフローティングポンチ９０との間に挟持した状態
で、ダイス９５が更に下降される。ダイス９５が下降す
ると、トーションビーム１０の一対の端末部１０Ａがコ
イニングダイス８８の一対の凹溝９２内へ押しつけられ
る。このため、当該端末部１０Ａの板内部１０Ａ1 及び
板外部１０Ａ2 が凹溝９２の内周面に圧接され、板中央
部１０Ａ3 側へ圧縮されながら寄せられていく。これに
より、板内部１０Ａ1 及び板外部１０Ａ2 が凸曲面形状
化（Ｒ形状化）される。また、これに伴って、板中央部
１０Ａ3 は板内部１０Ａ1 及び板外部１０Ａ2 からの材
料流れによって凹曲面形状化される。このようにして端
末部１０Ａがコイニング加工されたトーションビーム１
０の三次成形品（即ち、製品）９８が形成される。
【００４３】なお、上記のコイニング加工は前述したコ
イニング範囲Ｘにわたって実施され、その両側に設定さ
れる徐変範囲Ｙについてはコイニングダイス８８の凹溝
９２の形状を予め徐変させておくことで対応する。補足
すると、コイニング範囲Ｘは鞍型のガセット相当部２２
が形成された位置からずれているが、これは車両走行時
にトーションビーム１０に作用する最大引張応力発生部
位を考慮したためである。つまり、製品状態では鞍型の
ガセット相当部２２付近の端末部１０Ａに引張残留応力
が最も生じると思われるが、車両走行状態を加味する
と、トーションビーム１０の断面形状が変化する部分
（くびれた部分）に最も応力集中が生じる。従って、こ
の部位の疲労強度を高めるべく、当該部位を含む範囲を
コイニング範囲Ｘとしている。
【００４４】また、上述したトーションビーム１０の製
造に関し、図１０に示される如く、抜き工程における抜
きクリアランスは１０％×ｔ（ｔ；板厚）程度とし、コ
イニング加工時の面圧は６５ｋｇｆ／ｍｍ2 程度とする
のが好ましい。例えば、抜きクリアランスが３０％・ｔ
とすると、板内部側の材料がだれて、剪断面が傾斜面と
なる。従って、コイニング加工したときも、板内部が強
く加圧される反面、板外部はあまり加圧されず、均一な
コイニングができない。これに対し、抜きクリアランス
を１０％・ｔとした場合は、剪断面が組織の方向に対し
て直交する垂直面となる。また、コイニング加工時の面
圧も、４５ｋｇｆ／ｍｍ2 とするよりも、６５ｋｇｆ／
ｍｍ2 としたときの方が短時間で精度良くコイニングす
ることができる。
【００４５】以上説明してきたように本実施形態では、
トーションビーム１０の長手方向の両端部にガセット相
当部２２を一体に形成したので、トーションビームとガ
セットを一部品化することができる。すなわち、従来構
造のようにガセットをアームに一体化しようとすると、
アームは通常閉断面構造とされることから、結局はアー
ムが二部品化するが、本実施形態のようにガセットをト
ーションビームに一体化すれば、トーションビームは通
常開断面構造とされることから、一部品化することが可
能となる。従って、本実施形態によれば、部品点数を削
減することができ、ひいてはトーションビーム式リヤサ
スペンションの軽量化及び低コスト化を図ることができ
る。
【００４６】また、本実施形態によれば、トーションビ
ーム１０を曲げ加工した後に、当該トーションビーム１
０の端末部１０Ａをコイニング加工することとしたの
で、重量アップ及びコストアップを招くことなく、当該
端末部１０Ａの疲労強度を向上させることができる。
【００４７】すなわち、本実施形態のようにトーション
ビーム１０の長手方向の両端部に平面視で鞍型のガセッ
ト相当部２２を一体形成すると、トーションビーム１０
の一次成形品３２を曲げ加工した際に、当該トーション
ビーム１０の端末部１０Ａに引張残留応力が発生する。
具体的には、図１１に示される如く、板内部１０Ａ1で
は２ｋｇｆ／ｍｍ2 、板中央部１０Ａ3 では１９ｋｇｆ
／ｍｍ2 、板外部１０Ａ2 では１９ｋｇｆ／ｍｍ2 の引
張残留応力が発生する。これに対し、曲げ加工後にコイ
ニング加工すると、板内部１０Ａ1 では３８ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 、板中央部１０Ａ3 では２ｋｇｆ／ｍｍ2 、板外部
１０Ａ2 では３２ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧縮残留応力が生じ
る。つまり、引張残留応力が発生した部分に圧縮残留応
力を付加することで、当該引張残留応力を除去すること
ができる。
【００４８】さらに、コイニング加工すると、トーショ
ンビーム１０の端末部１０Ａにおける板内部１０Ａ1 及
び板外部１０Ａ2 の金属組織が型面（コイニングダイス
４４の凹溝４８の内壁面）に沿って流動するため、当該
板内部１０Ａ1 及び板外部１０Ａ2 の表面性状が微細な
凹凸面から応力集中が生じにくい平滑面へと変化する。
【００４９】このようにコイニング加工することによ
り、トーションビーム１０の端末部１０Ａにおける板内
部１０Ａ1 及び板外部１０Ａ2 に圧縮残留応力を付加す
ることができると共に表面性状を改善することができ
る。その結果、本実施形態によれば、前述した如く、重
量アップ及びコストアップを招くことなく、当該端末部
１０Ａの疲労強度を向上させることができる。
【００５０】さらに、本実施形態によれば、トーション
ビーム１０の端末部１０Ａにおける板中央部１０Ａ
3 が、コイニング加工によって凹形状化されているた
め、板中央部１０Ａ3 にも圧縮残留応力を生じさせる
（引張残留応力から圧縮残留応力へシフトさせる）こと
ができる。
【００５１】つまり、トーションビーム１０の端末部１
０Ａをコイニング加工した場合、当該端末部１０Ａの板
内部１０Ａ1 及び板外部１０Ａ2 はコイニングダイス４
４の凹溝４８によって直接コイニングされるが、板中央
部１０Ａ3 は当該凹溝４８によって直接コイニングされ
る訳ではない。このため、コイニング加工の程度によっ
ては板中央部１０Ａ3 に凹形状が明確に形成されない場
合もあると思われ、それは即ち板中央部１０Ａ3 があま
り圧縮されていないことを意味する。これに対し、本実
施形態では、コイニング加工によって板内部１０Ａ1 及
び板外部１０Ａ 2 から板中央部１０Ａ3 への材料流れを
積極的に起こさせ（即ち、板内部１０Ａ 1 及び板外部１
０Ａ2 側の材料を板中央部１０Ａ3 側へ寄せて圧縮して
いき）、板中央部１０Ａ3 を板厚方向へ圧縮することに
より、当該板中央部１０Ａ3 を凹形状化している。従っ
て、板中央部１０Ａ3 にも圧縮残留応力を生じさせるこ
とができる（図１１の２ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧縮残留応力
参照）。その結果、本実施形態によれば、当該端末部１
０Ａの疲労強度を更に向上させることができる。
【００５２】補足すると、本実施形態による方法以外に
疲労強度を向上させる手段としては、ショットピーニン
グ、素材圧延によるＲ成形、板厚アップ等が考えられ
る。しかし、ショットピーニングは設備投資費及びラン
ニングコストがいずれも大であり、素材圧延によるＲ成
形はストレートビームにのみ適用可能な方法であると共
に工程増によるコストアップを招く不利があり、板厚ア
ップはコスト及び重量がアップすると共に性能も低下す
る不利がるため、いずれも本実施形態による方法よりも
劣る。
【００５３】なお、本実施形態では、トーションビーム
１０の端末部１０Ａの所定範囲にコイニング加工を施し
たが、請求項１記載の本発明との関係では、当該端末部
１０Ａにコイニング加工を施していない構成も含まれ、
トーションビーム１０の長手方向の両端部にガセット相
当部２２が一体に形成されている構成であればよい。同
様に、本実施形態では、抜き工程、曲げ工程、コイニン
グ工程を経てトーションビーム１０を製造することとし
たが、請求項４記載の本発明との関係においては、抜き
工程と曲げ工程のみによってトーションビーム１０を製
造する方法を採ってもよい。
【００５４】また、本実施形態では、トーションビーム
１０の端末部１０Ａにおける長手方向の所定範囲にのみ
コイニング加工を施したが、これに限らず、長手方向の
全範囲にわたってコイニング加工を施してもよい。
【００５５】さらに、本実施形態では、端末部１０Ａの
板内部１０Ａ1 及び板外部１０Ａ2を凸曲面形状化する
だけでなく、板中央部１０Ａ3 を凹曲面形状化したが、
請求項２記載の本発明との関係では、トーションビーム
１０の端末部１０Ａが所定範囲にわたってコイニング加
工されていればそれでよい。つまり、板中央部１０Ａ 3
が凹曲面形状化される程度にコイニングされている方が
上述した効果が確実かつ十分に得られて好ましいが、仮
に板中央部１０Ａ3 が凹曲面形状化されない程度のコイ
ニングを施したとしても（コイニング圧を低めに設定し
たとしても）、上述した効果はある程度は得られる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の本発
明に係るトーションビーム式リヤサスペンションは、ト
ーションビームの長手方向の両端部にアームに接合され
るガセット相当部を一体に形成したので、部品点数の削
減を図ることができ、その結果、リヤサスペンションの
軽量化及び低コスト化を図ることができるという優れた
効果を有する。
【００５７】請求項２記載の本発明に係るトーションビ
ーム式リヤサスペンションは、請求項１記載の発明にお
いて、トーションビームの端末部を当該トーションビー
ムの長手方向の所定範囲にわたってコイニング加工した
ので、圧縮残留応力の付加及び表面性状の改善を図るこ
とができ、その結果、重量アップ及びコストアップを招
くことなく、当該端末部の疲労強度を向上させることが
できるという優れた効果を有する。
【００５８】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
発明において、トーションビームの端末部における板中
央部をコイニング加工によって凹形状化したので、板中
央部にも圧縮残留応力を生じさせることができ、その結
果、当該端末部の疲労強度を更に向上させることができ
るという優れた効果を有する。
【００５９】請求項４記載の本発明に係るトーションビ
ームの製造方法は、アームへの接合部となるガセット相
当部を含んで構成されるトーションビームの展開形状を
素材から打ち抜くことにより、トーションビームの一次
成形品を形成した後、当該一次成形品を曲げ加工するこ
とにより、所定の開断面形状とされたトーションビーム
の二次成形品を形成することとしたので、部品点数の削
減を図ることができ、その結果、リヤサスペンションの
軽量化及び低コスト化を図ることができるという優れた
効果を有する。
【００６０】請求項５記載の本発明に係るトーションビ
ームの製造方法は、請求項４記載の発明において、さら
に、当該二次成形品の端末部を所定範囲にわたってコイ
ニング加工することにより、トーションビームの三次成
形品を形成することとしたので、圧縮残留応力の付加及
び表面性状の改善を図ることができ、その結果、トーシ
ョンビームの端末部の疲労強度を向上させることができ
るという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るトーションビーム式リヤサス
ペンションの概略平面図である。
【図２】トーションビームの縦断面構造を拡大して示す
図１の２−２線に沿う断面図である。
【図３】図２に示されるトーションビームの端末部の断
面形状を拡大して示す図２の３線矢視部の拡大図であ
る。
【図４】本実施形態に係るトーションビームの製造工程
（抜き工程）を示す平面図である。
【図５】抜き工程で使用される型の縦断面図である。
【図６】本実施形態に係るトーションビームの製造工程
（曲げ工程）を示す平面図である。
【図７】曲げ工程で使用される型の縦断面図である。
【図８】トーションビームが曲げ加工された状態を示す
斜視図である。
【図９】本実施形態に係るトーションビームの製造工程
（コイニング工程）を示す断面図である。
【図１０】抜きクリアランスと加工面圧の関係を示す実
験データである。
【図１１】トーションビームを曲げ加工しただけの場合
と端末部をコイニング加工した場合とで残留応力がどの
ようになるかを示す実験データである。
【図１２】従来例に係るトーションビーム式リヤサスペ
ンションの概略平面図である。
【符号の説明】
１０ トーションビーム １０Ａ 端末部 １０Ａ3 板中央部 １２ トレーリングアーム ２２ ガセット相当部 ３０ 素材 ５０ 一次成形品 ６４ 二次成形品 ９８ 三次成形品
フロントページの続き (72)発明者 兼行 俊明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D001 AA00 AA17 BA76 DA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 略車両幅方向を長手方向として配置され
    る開断面形状のトーションビームと、このトーションビ
    ームの長手方向の両端部に接合され略車両前後方向を長
    手方向として配置される一対のアームと、を含んで構成
    されるトーションビーム式リヤサスペンションであっ
    て、 前記トーションビームの長手方向の両端部には、アーム
    に接合されるガセット相当部が一体に形成されている、 ことを特徴とするトーションビーム式リヤサスペンショ
    ン。
  2. 【請求項２】 前記トーションビームの端末部は、当該
    トーションビームの長手方向の所定範囲にわたってコイ
    ニング加工されている、 ことを特徴とする請求項１に記載のトーションビーム式
    リヤサスペンション。
  3. 【請求項３】 前記トーションビームの端末部における
    板中央部は、コイニング加工によって凹形状化されてい
    る、 ことを特徴とする請求項２に記載のトーションビーム式
    リヤサスペンション。
  4. 【請求項４】 アームへの接合部となるガセット相当部
    を含んで構成されるトーションビームの展開形状を素材
    から打ち抜くことにより、トーションビームの一次成形
    品を形成した後、 当該一次成形品を曲げ加工することにより、所定の開断
    面形状とされたトーションビームの二次成形品を形成す
    る、 ことを特徴とするトーションビームの製造方法。
  5. 【請求項５】 さらに、前記二次成形品の端末部を所定
    範囲にわたってコイニング加工することにより、トーシ
    ョンビームの三次成形品を形成する、 ことを特徴とする請求項４記載のトーションビームの製
    造方法。
JP10229116A 1998-08-13 1998-08-13 トーションビーム式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法 Pending JP2000052733A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10229116A JP2000052733A (ja) 1998-08-13 1998-08-13 トーションビーム式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10229116A JP2000052733A (ja) 1998-08-13 1998-08-13 トーションビーム式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000052733A true JP2000052733A (ja) 2000-02-22

Family

ID=16887006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10229116A Pending JP2000052733A (ja) 1998-08-13 1998-08-13 トーションビーム式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000052733A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283984A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Toyota Motor Corp トーションビーム式サスペンション
CN100387449C (zh) * 2002-07-04 2008-05-14 本田技研工业株式会社 扭矩梁式悬架
JP2010023102A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Fuji Heavy Ind Ltd ビームの製造方法、及び、ビーム
US7878518B2 (en) * 2005-07-13 2011-02-01 Auto Chassis International Snc Motor vehicle flexible axle, comprising a cross bracing with open cross-section whereof the flanks include non-rectilinear edges, cross bracing and corresponding motor vehicle
JP2013063709A (ja) * 2011-09-19 2013-04-11 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用サスペンションの形成方法
CN104228505A (zh) * 2014-09-16 2014-12-24 安徽江淮汽车股份有限公司 扭转梁悬架的纵臂及扭转梁悬架
DE102014104014A1 (de) 2014-03-24 2015-09-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeugachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers für eine Kraftfahrzeugachse
CN105008157A (zh) * 2013-03-14 2015-10-28 麦格纳国际公司 具有凸出的中间部段的后扭转梁

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100387449C (zh) * 2002-07-04 2008-05-14 本田技研工业株式会社 扭矩梁式悬架
US7878518B2 (en) * 2005-07-13 2011-02-01 Auto Chassis International Snc Motor vehicle flexible axle, comprising a cross bracing with open cross-section whereof the flanks include non-rectilinear edges, cross bracing and corresponding motor vehicle
JP2007283984A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Toyota Motor Corp トーションビーム式サスペンション
JP2010023102A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Fuji Heavy Ind Ltd ビームの製造方法、及び、ビーム
JP2013063709A (ja) * 2011-09-19 2013-04-11 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用サスペンションの形成方法
CN105008157A (zh) * 2013-03-14 2015-10-28 麦格纳国际公司 具有凸出的中间部段的后扭转梁
DE102014104014A1 (de) 2014-03-24 2015-09-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeugachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers für eine Kraftfahrzeugachse
EP2923865A2 (de) 2014-03-24 2015-09-30 Benteler Automobiltechnik GmbH Kraftfahrzeugachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers für eine Kraftfahrzeugachse
EP2923865A3 (de) * 2014-03-24 2016-06-15 Benteler Automobiltechnik GmbH Kraftfahrzeugachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers für eine Kraftfahrzeugachse
DE102014104014B4 (de) 2014-03-24 2018-03-08 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeugachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers für eine Kraftfahrzeugachse
CN104228505A (zh) * 2014-09-16 2014-12-24 安徽江淮汽车股份有限公司 扭转梁悬架的纵臂及扭转梁悬架

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100009114A1 (en) Beam formed of plank and method for manufacturing the same
EP1223058B1 (en) Suspension arm
JP4698873B2 (ja) 車両用サスペンションアームの製造方法
US20050253447A1 (en) Rim having a non-uniform thickness and a method for manufacturing the rim
JP2011516320A (ja) ファブリケーテッド構造の乗物用の車軸
JP2010534163A (ja) 自動車の後輪サスペンション用管状トーションビーム及びその製造方法
WO2009139379A1 (ja) 異形断面筒状部材のプレス成形方法とこのプレス成形方法により成形した異形断面筒状部材
WO2010128540A1 (ja) テーラードブランク材およびそれを用いた構造部材の製造方法
JP2010126095A (ja) アーム部材及びその製造方法
JP2000052733A (ja) トーションビーム式リヤサスペンション及びトーションビームの製造方法
KR102497745B1 (ko) 차량 차축용 폐쇄 중공형 프로파일의 제조 방법
KR101120801B1 (ko) 스프링시트 일체형 리어 로어암 상판 제조방법
CN109070676B (zh) 扭力梁制造方法、扭力梁制造装置以及扭力梁
KR102104377B1 (ko) 토션 빔 제조 방법, 토션 빔 제조 장치 및 토션 빔
JP6729841B1 (ja) プレス成形方法およびプレス装置
JPH08332820A (ja) サスペンションアーム
KR101304752B1 (ko) 토션 빔 성형 방법
JP7248283B2 (ja) トーションビームの製造方法
WO2022185525A1 (ja) 車両用サスペンションアームの製造方法および車両用サスペンションアーム
JP5053874B2 (ja) 車両用サスペンションアーム及びその製造方法
JP2010254255A (ja) サスペンションアーム及びサスペンションアームの製造方法
KR20210013446A (ko) 차량용 현가암의 제조방법
JP5314348B2 (ja) ビームの製造方法、及び、ビーム
JPH07315025A (ja) サスペンション用アームおよびその製造方法
KR20130050413A (ko) 토션 빔 성형 방법, 토션 빔, 및 토션 빔 모듈