JP2004314651A - Axle beam - Google Patents

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    • B60G2206/20Constructional features of semi-rigid axles, e.g. twist beam type axles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an axle beam capable of torsional elastic deformation. <P>SOLUTION: An axle beam 10 of a suspension device comprises a longitudinal-shaped body member 30, and wheel holding members 32 fixed to both ends of the body member 30 respectively. The body member 30 is made as a seamless hollow tube element in a manner that both longitudinal ends are highest, the element once descends, and then ascends as it approaches to a central part, and a central part becomes high again. A groove part 48 opened downward perpendicular to a lower part across an entire length is formed to the body member 30. Depth of the groove part 48 at a longitudinal center of an axle beam 10 is made deepest, and both ends are made shallowest. A lateral section area of a hollow part 60 at a portion positioned on a front side of a vehicle of its perpendicular face is made larger than that of a hollow part 62 at a portion positioned on a rear side of the vehicle against a perpendicular face passing at a width center of the groove part 48 across approximately entire length of the body member 30. In this case, it is not inevitable that a lateral section shape of the body member 30 is made asymmetrical. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車輪を保持するアクスルビームに関するものであり、特にねじり弾性変形が可能なアクスルビームの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ねじり弾性変形が可能なアクスルビームは、例えば、特許文献1,2等によって既に知られている。特許文献1には、中空管体に軸方向に沿った切り目を付け、その切り目において中空管体を開くことにより、横断面形状がU字形を成す状態とされた形状のアクスルビーム(U字形断面アクスルビームと称する)が記載されている。そのアクスルビームの長手方向の両端近傍部には、それぞれほぼ車両の前後方向に延びる2本のトレーリングアームの各後端部が、長手方向に隔たった2個所においてそれぞれゴムブッシュを介して連結されている。アクスルビームの両端に保持された左右後輪の一方が車体に接近し、他方が車体から離間する場合に、2本のトレーリングアームがほぼ鉛直方向に相対回動し、それに伴ってアクスルビームがねじり弾性変形させられる。それによって、アクスルビームを車体に対して平行な状態に戻そうとする弾性的な復元力が発生させられる。アクスルビームがトーションバーの機能をも果たすのである。また、アクスルビームがねじり弾性変形し難いものである場合に比較して、アクスルビームに保持された車輪のキャンバ角の変化や、車幅方向の車輪位置の変化が少なくて済み、車体の車輪を収容するホイールハウスが小さくて済むとともに、ロールステア特性が改善され、走行安定性が向上する。また、上記ゴムブッシュの弾性変形量が小さくて済み、耐久性が向上する。
【0003】
また、特許文献2には、中空管状のアクスルビームの両端に車輪保持部材が固定され、そのアクスルビームの長手方向の少なくとも中央部において、そのアクスルビームの周壁の一部が中空管体の内部に向かって陥没することにより、外周側に向かって開いた溝部を形成しているもの(溝付き中空管状アクスルビームと称する)が記載されている。このように溝部を備えたアクスルビームは、上記特許文献1に記載のU字形の横断面形状を有するアクスルビームに比較すればねじり剛性が高く、薄肉化を達成することができる。また、溝部を備えない中空管状のアクスルビームに比較すれば、ねじり剛性が低く、容易にねじり弾性変形する。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−192614号公報
【特許文献2】
特開平7−186654号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果】
本発明は、上記特許文献2に記載のアクスルビームのような溝付き中空管状アクスルビームを改良することを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様のアクスルビームおよびサスペンション装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【0006】
なお、以下の各項において、 (1)項が請求項1に相当し、 (2)項が請求項2に、 (3)項が請求項3に、 (4)項が請求項4に、(6)項が請求項5に、(7)項が請求項6に、(9)項が請求項7に、(11)項が請求項8にそれぞれ相当する。
【0007】
(1)継ぎ目のない中空管体の両端に車輪保持部材が固定され、その中空管体の全長にわたって、その中空管体の周壁の一部が中空管体の内部に向かって陥没することにより、外周側に向かって開いた溝部を形成している形状のアクスルビーム。
前述のように、アクスルビームをU字形断面アクスルビームとすれば、溝部のない中空管状のアクスルビームに比較してねじり剛性を低くすることができ、アクスルビームにトーションバーの機能を果たさせることができる。また、アクスルビームを溝付き中空管状アクスルビームとすれば、溝部のない中空管状のアクスルビームに比較してねじり剛性を低くすることができるとともに、U字形断面アクスルビームに比較してねじり剛性を高くすることができ、トーションバーの機能を果たすアクスルビームを薄肉化することができる。そして、本項におけるように、溝付き中空管状アクスルビームの溝部をアクスルビームの全長に設ければ、アクスルビーム全体としてねじり変形能力を向上させ、より優れたアクスルビームが得られる。
前記特許文献2には、溝部が全長に形成された溝付き中空管状アクスルビームは記載されておらず、その製造方法も記載されていないが、例えば、ハイドロプレス成形法によれば製造することができる。このハイドロプレス成形法は、実施形態の項で詳述するように、横断面形状が円形の管材(円管と称する)の両端開口を閉塞部材により閉塞するとともに、円管内に水等の液体を充填し、その円管に外周側から開閉可能な金型を作用させて所望の形状に成形するのである。この方法によれば、横断面形状を所望の形状に成形することができるのみならず、外周長(アクスルビームの横断面における外周輪郭線の長さ)を増減させたり、アクスルビーム全体を長手方向に湾曲させたり(長手方向において傾斜角を徐変させたり)することもできる。ただし、円管の両端開口が閉塞部材により閉塞されている部分は、上記のように横断面形状を所望の形状にしたり、外周長を増減させたり、長手方向に傾斜させたりすることが困難であるため、成形後に両端部を切除することが望ましい。
(2)前記溝部の深さの、当該アクスルビームの長手方向における変化率の最大値が1/2以下である (1)項に記載のアクスルビーム。
溝付き中空管状アクスルビームは、上記のように、横断面形状を所望の形状にすることができるため、アクスルビームの長手方向において溝部の深さが漸変するものとすることができる。しかし、深さが急変することは望ましいことではなく、変化率が最大の部分においても、1/2以下とされることが望ましく、1/5以下、1/8以下、1/10以下とされることがさらに望ましい。なお、溝の深さの変化率は、アクスルビームの単位長さ(例えば1mm)当たりの溝部の深さの変化量(単位mm)で表されるものとする。
(3)前記中空管体の全長にわたっての外周長の変化が、最小の外周長の30%以下である (1)項または (2)項に記載のアクスルビーム。
アクスルビームは、本項におけるように、外周長が可及的に小さいものとすることも、次項におけるように、外周長を積極的に変化させたものとすることもできる。「外周長を積極的に変化させる」とは、例えば、円管をハイドロプレス成形する際に、管材の周壁が周方向に伸ばされるようにしたり、縮められるようにしたりすることである。成形を容易にし、あるいは、高張力鋼等、引き延ばしは難しいが軽量化が可能な材料の使用を可能にし、あるいは可及的に安価な材料を使用する観点からは、外周長があまり変化しないようにすること、すなわち、中空管体の全長にわたっての外周長の変化が30%以下であるようにすることが望ましく、20%以下、10%以下であるようにすることが特に望ましい。
一方、アクスルビーム使用時の性能を良くする観点からは、外周長を積極的に変化させることが望ましい場合が多い。例えば、アクスルビームの両端には、車輪保持部材が溶接等によって固定されるのであるが、この固定強度を増すために、両端部の外周長を大きくすることが望ましい。また、アクスルビームにトーションバーの機能を果たさせる場合には、トレーリングアーム等、車両の前後方向に延びる前後方向アームがアクスルビームに溶接により固定されることが多く、その場合、アクスルビームの、前後方向アームが溶接される部分より車輪保持部材側の部分は、片持ち梁として機能するため曲げ剛性が大きいことが望ましく、曲げ剛性を大きくするためには、外周長を大きくして中空部の横断面積を大きくすることが望ましい。中空管体の両端における外周長を最大とし、その両端の外周長が最小の外周長の110%以上となるようにすることが望ましいのであり、120%以上、130%以上、140%以上とすることがさらに望ましい。
(4)前記中空管体の両端における外周長が最大であって、両端の外周長が最小の外周長の110%以上である (1)項または (2)項に記載のアクスルビーム。
(5)前記中空管体の長手方向の中央における外周長が最小である (4)項に記載のアクスルビーム。
(6)前記中空管体の長手方向における外周長の変化率が1以下である (4)項または (5)項に記載のアクスルビーム。
溝付き中空管状アクスルビームは、前述のように、長手方向において外周長が変化するものとすることができるが、外周長をあまり急激に変化させれば、成形が困難になり、高価な材料を使用する必要が生じる上、使用時に内部応力が急激に変化する部分が生じ易いため、望ましくない。外周長の変化率が最大の部分においても、1以下とされることが望ましく、1/2以下、1/3以下、1/5以下、1/10以下とされることがさらに望ましい。なお、外周長の変化率は、アクスルビームの単位長さ(例えば1mm)当たりの外周長の変化量(単位mm)で表されるものとする。
(7)前記溝部が前記中空管体の下部にほぼ鉛直下向きに開いている (1)項ないし (6)項のいずれかに記載のアクスルビーム。
溝部を中空管状アクスルビームの下部に、ほぼ鉛直下向きに開いている状態で形成すれば、アクスルビームがトーションバーとして機能する場合の剪断中心(ねじり中心)の位置を高くすることができる。溝部を最下部に鉛直下向きに開く状態で形成し、横断面形状が溝部の中央面を対称面として面対称の形状となるようにする態様が、本項のアクスルビームの一具体例であるが、例えば、(11)項に記載のように、溝部の中央面に対して非対称の形状を有するものとすることも可能である。後者の態様によれば前者の態様による場合に比較して、上記剪断中心を車両前方側に位置させることができる。その場合、前側に位置する部分の中空部の横断面積を、後ろ側に位置する部分のそれの20%以上大きくすることが望ましく、50%以上、80%以上大きくすることがさらに望ましい。
ただし、横断面形状が溝部の中央面を対称面として面対称の形状となるようにする場合に、溝部の中央面が鉛直面に対して30度以下の角度傾斜するようにすることにより、溝部の開口の中央が最下部に位置しないようにすることができる。例えば、前後方向アームがトレーリングアームであり、そのトレーリングアームの後端部にアクスルビームが溶接される場合に、溝部が最下部より後方に開口するようにすれば、両者の溶接線を長くして、溶接部の強度を高めることができる。また、横断面形状が溝部の中央面に対して非対称の形状を有するものとする場合にも、溝部の中央面が鉛直下向きとされることも、溝部の開口の中央が最下部に位置するようにされることも不可欠ではない。中央面が30度以内の角度傾くようにしたり、溝部の開口の中央が、アクスルビームの横断面形状の最下部から横断面形状の高さの10%以内であれば、最下部から外れた位置にあるようにすることができるのである。
(8)前記溝部が鉛直下向きに開いている (7)項に記載のアクスルビーム。
(9)前記中空管体の前記車輪保持部材への固定端がほぼ鉛直であり、かつ、前記中空管体の端部が前記車輪保持部材から離れるに従って下がる向きに傾斜している (1)項ないし (8)項のいずれかに記載のアクスルビーム。
水平方向に対して傾斜しているアクスルビームを鉛直な切断面で切断すれば、その傾斜部に対して直角な切断平面で切断する場合より横断面形状が大きくなり、車輪保持部材との溶接線を長くすることができ、溶接強度を向上させることができる。また、中空管体の端部を車輪保持部材から離れるに従って下がる向きに傾斜させれば、アクスルビームの車輪保持部材から離れた部分の高さを低くすることができ、サスペンション装置のスプリングやショックアブソーバの配設スペース、あるいはブレーキ配管やワイヤハーネスの通過スペースを確保することが容易となる。
(10)前記中空管体の両端が最も高く、長手方向の中央に向かうに従って一旦下降した後上昇し、中央が最も高い (1)項ないし (9)項のいずれかに記載のアクスルビーム。
(9)項に関連して述べた上記効果を享受しつつ、アクスルビーム全体としての剪断中心を高くすることができる。
(11)前記中空管体の少なくとも一部において、前記溝部の幅方向の中央を通り深さ方向に延びる平面である中央面に対して、その中央面の片側に位置する部分の中空部の横断面積が、他方側に位置する部分のそれより大きくされた (1)項ないし(10)項のいずれかに記載のアクスルビーム。
(12)前記溝部がほぼ鉛直下向きに開いていて、前記溝部の幅方向の中央面がほぼ鉛直面であり、そのほぼ鉛直面より前側に位置する部分の中空部の横断面積が、後ろ側に位置する部分のそれより大きくされた(11)項に記載のアクスルビーム。
剪断中心を下げることなく車両前方側あるいは後方側へ移動させることができる。例えば、アクスルビームに固定される前後方向アームが、前端部が車体に回動可能に連結されるトレーリングアームである場合には、剪断中心が前方へ移動させられることが望ましく、後端部が車体に回動可能に連結されるものである場合には、後方に移動させられることが望ましい。
(13)前記溝部が鉛直下向きに開いていて、前記中央面が鉛直面である(12)項に記載のアクスルビーム。
(14) (1)項ないし(10)項のいずれかに記載のアクスルビームと、
そのアクスルビームの両端近傍部に固定され、そのアクスルビームに対してほぼ直角にかつ互いにほぼ平行に延びる前後方向アームと
を含むサスペンション装置。
(15)(11)項ないし(13)項のいずれかに記載のアクスルビームと、
そのアクスルビームの両端近傍部に一部が溶接され、そのアクスルビームに対してほぼ直角にかつ互いにほぼ平行に延びる前後方向アームと
を含み、前後方向アームの前記一部が、前記中空管体の前記中空部の横断面積が大きい側の部分の外周面に溶接されたサスペンション装置。
中空管体が溝部の中央面に対して非対称な横断面形状を有するものである場合には、中空部の横断面積が大きい側に前後方向アームが溶接により固定されるようにすれば、溶接線を長くして溶接強度を上げることが容易となる。この効果は、前後方向アームの一端部がアクスルビームに溶接される際に特に有効に享受できる。前後方向アームのアクスルビームに溶接される一部は、長手方向の中間部でも、一端部でもよいのであるが、後者の場合の方が中空管体の横断面形状が非対称とされることの効果が大きいのである。なお、溝部がアクスルビームの最下部付近に下向きに開いた状態で形成されていれば、前後方向アームの長手方向の中間部がアクスルビームに溶接される場合でも、溝部の片側において溶接が許容されるのみである(溝部の両側に前後方向アームを溶接してしまえば、アクスルビームのねじり剛性が大きくなって、溝部を形成したことの効果が失われてしまうからである)ため、アクスルビームの横断面形状を非対称とし、中空部の横断面積が大きい側に前後方向アームを溶接することが有効である。
(16)前記前後方向アームが、前端部が車体に少なくとも鉛直面内における回動可能に連結されたトレーリングアームである(14)項または(15)項に記載のサスペンション装置。
(17)前記トレーリングアームの後端部が前記アクスルビームに固定された(16)項に記載のサスペンション装置。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1ないし図4には、本発明の一実施形態であるサスペンション装置が示されている。本実施形態におけるサスペンション装置は、車両の後輪側サスペンション装置として使用されるトーションビーム式サスペンション装置の一例である。なお、図1〜図4には、後輪側サスペンション装置の一方の側(図示の例では右後輪側)が代表的に示されている。本サスペンション装置は、アクスルビーム(トーションビーム)10,トレーリングアーム12,ラテラルコントロールロッド14,コイルスプリング(図示省略)およびショックアブソーバ18等により構成されている。これらトレーリングアーム12,ラテラルコントロールロッド14,コイルスプリングおよびショックアブソーバ18等の構成および機能については公知のものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0009】
アクスルビーム10は、車両の幅方向に延び、左右後輪(図示省略)を保持している。アクスルビーム10の詳細な構造は後に説明する。アクスルビーム10の長手方向の両端近傍部には、それぞれほぼ車両の前後方向に延びる2本のトレーリングアーム12の各後端部(図1〜図4にはそれらのうちの一方のみを図示)が、長手方向に隔たった2個所においてそれぞれ連結されている。つまり、2本のトレーリングアーム12が、アクスルビーム10に対してほぼ直角でかつ互いにほぼ平行に延びる前後方向アームを構成しているのである。これらトレーリングアーム12の各後端部は、それぞれアクスルビーム10に溶接により接合されている。2本のトレーリングアーム12の各前端部は、図示は省略するが、ブッシュを介して車体にほぼ鉛直面内で回動可能に連結されている。また、ラテラルコントロールロッド14は、その一端がアクスルビーム10に溶接により固定されたピンおよびブッシュを介してアクスルビーム10に連結され、他端がブッシュを介して車体に連結されている。
【0010】
トレーリングアーム12のアクスルビーム10への接合部近傍には、ショックアブソーバ18の下端部が回動可能に連結されている。トレーリングアーム12には貫通穴19が設けられ、ショックアブソーバ18の上端部がこの貫通穴19を貫通して上方に延び出し、車体側に連結されている。さらに、アクスルビーム10の長手方向の両端近傍部の、トレーリングアーム12の連結部にアクスルビーム10の長手方向において隣接する部分には、前記コイルスプリングの下端部を保持するためのスプリングシート20が固定されている。図示は省略するが、コイルスプリングの上端部は車体側に保持される。つまり、これらコイルスプリングおよびショックアブソーバ18は車体とアクスルビーム10との間に介在させられており、各車輪から入力される路面の凹凸等に起因する振動を吸収し、減衰させる機能を有する。
【0011】
アクスルビーム10は、長手形状の本体部材30と、本体部材30の両端にそれぞれ固定された端部材たる車輪保持部材32とを備えている。車輪保持部材32は、図5に示すように、板状を成すエンドプレート(端板)34と軸保持部材36とから成っている。軸保持部材36は、エンドプレート34の本体部材30に固定された側の面(内側面と称する)とは反対側(外側面と称する)に固定され、固定後はエンドプレート34と共同して一体的な車輪保持部材32を構成する。軸保持部材36は概して円筒状を成し、車輪軸40をベアリング42(図示の例では一対の)を介して回転可能に保持している。この車輪軸40に後輪が固定されるのであり、車輪保持部材32(の軸保持部材36)は、左右の後輪と車輪軸40とを回転可能に保持することとなる。
【0012】
本体部材30は、JIS780MPa級高張力鋼製の継ぎ目のない中空管体であり、図3に最も明瞭に示すように、本体部材30の車輪保持部材32の固定端である長手方向の両端が最も高く、両端部は車輪保持部材32から離れるに従って下がる向きに傾斜させられている。本体部材30は、長手方向の中央に向かうに従って一旦下降した後上昇し、中央が再び高くなるようにされ、長手方向に湾曲させられている。本体部材30はさらに、図2に示すように、その全長にわたって、本体部材30の周壁の一部が本体部材30の内部に向かって陥没することにより、外周側に向かって開いた溝部48が形成された二重溝形部50を備えた形状を成している。本実施形態においては、図2に示すように、溝部48は本体部材30の下部に鉛直下向きに開口している。
【0013】
本体部材30の横断面形状は長手方向に変化(徐変)させられ、溝部48の深さがアクスルビーム10の長手方向において漸変させられている。具体的には、図6に示すように、アクスルビーム10の長手方向の中央における溝部48の深さが最も深くされ、アクスルビーム10の長手方向の両端の溝部48の深さが最も浅くされている。本体部材30の成形を容易にする等の点で溝部48の深さが急変させられるのは望ましくないため、溝部48のアクスルビーム10の長手方向における変化率(アクスルビーム10の単位長さ当たりの溝部48の深さの変化量)の最大値がほぼ0.25とされている。また、本体部材30の外周長(アクスルビーム10の横断面における外周輪郭線の長さ)が長手方向にわたって変化させられている。ただし、本実施形態においては、本体部材30の全長にわたっての外周長の変化量、すなわち〔(最大外周長−最小外周長)/最小外周長〕×100はほぼ120%とされている。なお、図6に示すように、本体部材30の長手方向の両端における外周長が最大であって、本体部材30の長手方向の中央における外周長が最小とされている。また、本体部材30の外周長を急激に変化させることは成形性等の点で望ましくないため、本体部材30の長手方向における外周長の変化率(アクスルビーム10の単位長さ当たりの外周長の変化量)が1/3以下となるようにされている。
【0014】
さらに、本体部材30は、図2および図7に示すように、ほぼ全長にわたって、溝部48の幅方向の中央を通り深さ方向に延びる中央面Pに対して非対称の横断面形状を有するものである。具体的には、本体部材30の長手方向において車輪保持部材32が固定される両端部以外の部分(2本のトレーリングアーム12との各結合部および中央部を含む部分)において、図7に示すように、上記中央面Pに対して、その中央面Pの片側に位置する部分の中空部60の横断面積が、他方側に位置する部分の中空部62のそれより大きくされている。上記中央面Pは、本実施形態においては鉛直面Pであり、その鉛直面Pより車両前側に位置する中空部60の横断面積が後ろ側に位置する中空部62のそれより大きくされているのである。図7に示すように、中空部60,62の横断面積が大きい側(中空部60)にトレーリングアーム12の後端部が溶接により固定されており、そのために溶接線を長くして溶接強度を上げることが容易となっている。なお、本体部材30の両端部の横断面形状は、図6に示すように、溝部48の幅方向の中央を通り深さ方向に延びる中央面を対称面として面対称形状となっている。
【0015】
本体部材30を以上のような形状とすることが望ましい理由については後述することとし、本体部材30を上記形状とするための製造方法について説明する。本実施形態においては、本体部材30はハイドロプレス成形法(ハイドロフォーミング法とも称される)によって製造される。このハイドロプレス成形法は公知の方法であるため、図8の概略図に基づいて簡単に説明する。
本ハイドロプレス成形法に使用される成形装置は、開閉可能な一対の金型80,82を含む金型装置84と、本体部材30の成形素材である横断面形状が円形の管材(円管と称する)86の両端開口を閉塞する一対の閉塞部材88(図8にはそれらのうちの一方のみ図示)とを備えている。一対の金型80,82は金型駆動装置によって互いに接近,離間させられる(本実施形態では上下方向に)ことによって開閉可能である。本実施形態では、金型82が位置固定の固定型とされ、金型80が金型駆動装置90によって金型82に対して接近,離間させられる可動型とされている。一対の閉塞部材88は、図示を省略する閉塞部材駆動装置92によって金型80,82の接近,離間方向と交差(本実施形態ではほぼ直交)する方向(本実施形態では水平方向)に互いに接近,離間可能である。金型駆動装置90および閉塞部材駆動装置92は、例えば、流体圧シリンダの一種である液圧シリンダを含むものとすることができる。金型80,82の互いに対向する側の面には、本体部材30の外周面の形状に対応する型面100,102がそれぞれ形成され、金型80,82のパーティング面同士が当接させられて金型80,82が閉じられた状態では、それら型面100,102の共同により内部の空間に本体部材30の外周面を成形するキャビティが形成される。金型80,82の一方(本実施形態の場合金型82)の型面102には、他の部分より内側(金型80の型面100側)に突出し、かつ、長手方向(円管86の延びる方向である水平方向)に延びる突部104が一体的に設けられている。この突部104の外面も型面102の一部を形成し、突部104によって本体部材30の溝部48が設けられた部分の外周面が成形される。したがって、突部104の突出高さは、二重溝形部50の溝の深さに対応してその延出方向に高さが徐々に変化させられている。
【0016】
閉塞部材88は、円管86の両端開口を閉塞するとともに、円管86の両端部を外周側から液密に保持し得るように、円形断面を有する収容穴110を備えている。収容穴110の内周面には、円管86内部の液密を保持するためにシール部材(図示省略)が設けられている。一対の閉塞部材88のうちの一方には、その内部に液通路112が形成され、その液通路112の一端が加圧液供給装置に接続されるとともに、他端が収容穴110の底面に開口し、円管86の内部に加圧された液体(例えば水や、水に防錆剤の加えられたもの)を供給し得るようになっている。
【0017】
以上の構成の成形装置によって本体部材30を成形するにあたってまず、図8(a)に示すように、金型80,82の開状態で円管86が閉塞部材88に長手方向の両側から保持される。閉塞部材88は、金型80,82が閉じられるまでの間、円管86を両側から保持した状態で、一方の閉塞部材88は後退端位置に位置させられ、他方の閉塞部材88が円管86を一方の閉塞部材88側に軽く押している状態となるようにそれぞれの閉塞部材駆動装置92が制御され、円管86が金型80,82に対して相対移動不能に精度良く位置決めされた状態で保持されるとともに、円管86の両端開口が閉塞される。そして、液通路112を経て加圧液が円管86内部に充填される。この状態では、閉塞部材88に保持された円管86の外周面が金型82の型面102において最も高い部分に近接させられている。その後、図8(b)に示すように、金型駆動装置90の駆動によって金型80,82が閉じられれば、金型80,82の型面100,102によって円管86が外周側から成形される。その際、円管86内には加圧液が密封状態で存在するため、円管86内部の液圧が上昇し、円管86の周壁にしわが発生することが良好に防止される。なお、円管86が閉じられた金型80,82によってある程度強固に保持される状態となれば、一対の閉塞部材88が閉塞部材駆動装置92の駆動によって互いに接近する向きに付勢され、円管86を両側から押す。このことにより、円管86が金型80,82によって成形されても、円管86内部の閉塞状態(液密)が常に維持されることとなる。以上のようにして成形された円管86の閉塞部材88により保持されている両端部および金型80,82内部に保持された部分の両端部は、成形後に切除され、本体部材30が得られる。なお、円管86の金型80,82内部に保持された両端部は、成形が終了した状態では閉塞部材88に保持された両端部に向かって上方に傾斜する(水平方向に対して傾斜する)状態で延びており、この両端部を長手方向と直交する鉛直な切断面で切断することにより、図6に示すように、車輪保持部材32と固定されるべき本体部材30の両端がほぼ鉛直に延びる状態とされる。すなわち、両端部がそれら両端部の延びる方向に直角な平面に対して傾斜した切断面で切断されることとなり、それら両端の横断面積が大きくなって、車輪保持部材32との固定強度が増大する効果が得られる。
【0018】
本ハイドロプレス成形法によれば、横断面形状を所望の形状に成形することができるのみならず、外周長を増減させたり(成形素材を膨張収縮させたり)、アクスルビーム全体を長手方向に湾曲させたりすることも容易である。また、本体部材30を薄肉化して軽量化を図ることができる。さらに、複数枚の板材を溶接して製造する方法と比較して、製作工程が少なくて済むとともに、溶接継ぎ目がないため強度,耐久性に優れた本体部材30を得ることができる。
【0019】
本実施形態において、アクスルビームの横断面形状が、中空部の断面積が前側において大きい非対称形状とされているが、このことが望ましい理由を、図9および図10に基づいて説明する。これらの図は、従来のサスペンション装置のアクスルビーム150とトレーリングアーム152とを模型的に示す図である。
まず、アクスルビームの剪断中心をできる限り高くすることが望ましい理由を説明する。
図9において、車両が左に旋回することにより車体が右にロールしたと仮定し、その際、車体が下がると考える代わりに右後輪が車体に向かって上がると考えることとする。すると、トレーリングアーム152は前端部が車体にほぼ鉛直面内で回動可能に連結されているため、アクスルビーム150の右端部は、右側から見て時計方向に回転し、アクスルビーム150の左端部は左側から見て反時計方向に回転するように、アクスルビーム150がねじられることとなる。そして、その場合の右後輪の運動は、ごく概略的に考えれば、三角形ABCが、辺BCを中心に点Aが上方(図9の紙面の裏側から表側へ向かう方向)へ移動する向きに回動するのに伴う運動と考えることができる。なお、点Aはアクスルビーム150と車輪保持部材154との結合面と車輪軸156の軸線との交点、点Bはトレーリングアーム152の車体への連結点、点Cはアクスルビーム150の長手方向の中央における剪断中心とする。アクスルビーム150の剪断中心は、アクスルビーム150の長手方向において一定ではないが、アクスルビーム150全体の等価的な剪断中心(以下、単に剪断中心と称する)が、アクスルビーム150の長手方向の中央において、点Cに位置すると考えることとする。ただし、図9,10においては、単純化のために、剪断中心がアクスルビーム150の軸線上に位置する状態で示されている。
【0020】
もし、上記三角形ABCが図9の紙面に平行である状態から回動すると仮定すると、点Aは辺BCと直交する直線L上を図9において斜め左上に移動することとなり、車輪軸156は先端が基端に対して相対的に車両前方へ移動することとなる。すなわち、右後輪の姿勢がアンダステア側に変化することとなるのである。それに対して、図10に示すように、車両の後方から水平にアクスルビーム150を見た場合に、点Aが最も高く、次に点Bが高く、点Cが最も低い場合(サスペンション装置の設計上、この関係となることが多い)には、三角形ABCが辺BCを中心に上記のように回動すると、点Aが辺BCに直角な直線L上を斜め左上方へ移動するとともに、車輪軸156が、点Aを通り、辺BCに平行な直線Lのまわりに回転する。そのため、車輪軸156が図9において(平面視において)先端側が基端側に対して車両後方に相対移動することとなり、その車輪軸156に保持された右後輪の姿勢がオーバステア側に変化する。このオーバステア側への変化と、前記アンダステア側への変化との差が実際の右後輪の姿勢変化となるが、オーバステア側への変化は、図10における辺BCの傾きが大きいほど、すなわち点Cが点Bに対して相対的に低いほど大きくなる。したがって、点Cの点Bに対する相対的な高さを高くするほど、右後輪がアンダステア傾向になることとなる。つまり、車両の走行安定性を向上させるべく、旋回外側の後輪である右後輪の姿勢をアンダステア側に変化させるためには、アクスルビーム150の剪断中心を可及的に高くすることが望ましいのである。
【0021】
次に、アクスルビーム150の剪断中心を車両前方に位置させることが望ましい理由を説明する。図9において、車両左旋回に伴う車体のロールにより、右後輪が三角形ABCの辺BCを回動軸線とする回動に伴う運動をすると考える場合には、右後輪はキャンバ角が減少する向きに回動することとなる。それに対して、もし、アクスルビーム150が点Bを通り、車両の幅方向に平行な直線のまわりに回動するとすれば、キャンバ角の変化はない。車体ロール時における右後輪のキャンバ角の減少量が大きいと、右後輪が車体のホイールハウスと干渉する恐れがあるため、ホイールハウスを大きくする必要が生じ、車体の内部空間が狭くなってしまう。また、右後輪が三角形ABCの辺BCを回動軸線として回動する場合には、点Bを通り、車両の幅方向に平行な直線のまわりに回動する場合に比較して、アクスルビーム150の傾き角度が大きくなり、それによっても、右後輪がホイールハウスと干渉し易くなる。したがって、これらをできる限り抑制するために、辺BCはできるかぎり車両の幅方向に平行に近くなるようにすることが望ましく、アクスルビーム150の剪断中心はできる限り車両前方に位置させることが望ましいこととなる。
【0022】
本実施形態によれば、中空管体である本体部材30に溝部48を全長にわたって形成することにより、アクスルビーム10のねじり剛性を低くしてねじり弾性変形を容易にし得るとともに、ねじり剛性の調整の幅も広がる。本実施形態のように、本体部材30の中央部において溝部48を最も深くし、車輪保持部材32の固定される両端部において最も浅くすることにより、本体部材30の中央部のねじり弾性変形が容易となるとともに、車輪保持部材32と固定される両端部には必要な剛性を確保でき、アクスルビーム10の耐久性が向上する。また、全長にわたって溝部48を形成することにより、アクスルビーム10の剪断中心高さを所望の位置に調整することが容易となり、アクスルビーム10の剪断中心を高くできれば、前述したように車両の走行安定性を向上させることができる。さらに、本体部材30の両端部にも溝部を設けて剪断中心を高くすれば、車輪の回転軸線と剪断中心との距離を小さくすることができ、従来のアクスルビームのように車輪保持部材32への固定端に溝部を設けない場合に比較して、後輪に作用する前後方向力によるアクスルビーム10のねじり変形を抑えることができる。また、剪断中心を高くすれば、本体部材30のエンドプレート34への固定端の高さを低くすることができる。例えば、エンドプレート34を上下方向の寸法の大きいものとし、外側面の上部に車輪軸40を保持させ、内側面の下部に本体部材30の端を固定するのである。本体部材30のエンドプレート34への固定端の位置を低くできれば、本体部材30の両端近傍部の急激な湾曲を回避でき、成形が容易となる。さらに、本体部材30の両端近傍部の高さを低くできる結果、両端近傍部の上側に各種配管やワイヤハーネス等他部材を配設するためのスペースを確保できる。
【0023】
アクスルビーム10の横断面形状を、中空部60,62の断面積が前側において大きい非対称とすることにより、剪断中心を下げることなく車両前方に位置させることができ、車体ロール時における車輪のキャンバ角の減少量が小さくされ、ホイールハウスとのスペースを確保できるため、車体側の設計自由度が増す。また、アクスルビーム10の剪断中心位置を望ましい位置に調整することが容易となる。さらに、トレーリングアーム12のアクスルビーム10との結合部の溶接線を長くできることにより、この二部材の結合部の強度,疲労強度(耐久性)が向上する。
【0024】
溝部48の深さのアクスルビーム10の長手方向における変化率や本体部材30の全長にわたっての外周長の変化率は、本実施形態で説明したものに限らず種々の値とすることができる。
【0025】
ただし、本実施形態のように、アクスルビーム10の両端部以外の部分の横断面形状を非対称とすることは不可欠ではない。例えば、アクスルビーム10の中央部のみを本実施形態で説明したような非対称の横断面形状としてもよい。あるいは、アクスルビームの全長にわたって、横断面形状を溝部の幅方向の中央を通り深さ方向に延びる中央面を対称面として面対称形状となるようにしてもよいのである。それでも、前述したアクスルビームの剪断中心を高くすることの効果を有効に享受できる。
【0026】
アクスルビームの両端に固定される車輪保持部材は、本実施形態におけるように、車輪軸を回転可能に保持するものに限らず、車輪軸を一体的に有し、その車輪軸のまわりに回転可能に車輪を保持するものであってもよい。
【0027】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるサスペンション装置の本発明に関連の深い部分を示す斜視図である。
【図2】上記サスペンション装置の側面断面図である。
【図3】上記サスペンション装置の背面図である。
【図4】上記サスペンション装置の平面図である。
【図5】上記サスペンション装置の構成要素であるアクスルビームおよび車輪軸を示す正面図(一部断面)である。
【図6】上記アクスルビームを複数個所における横断面形状とともに示す背面図である。
【図7】上記サスペンション装置の構成要素であるトレーリングアームとアクスルビームとの結合部を示す側面断面図である。
【図8】上記アクスルビームを製造する製造方法を説明するための概略図である。
【図9】上記アクスルビームの横断面形状を、中空部の断面積が前側において大きい非対称とすることが望ましい理由を説明するために、従来のサスペンション装置のアクスルビームとトレーリングアームとを模型的に示す平面図である。
【図10】上記従来のサスペンション装置のアクスルビームとトレーリングアームとを模型的に示す背面図である。
【符号の説明】
10:アクスルビーム 12:トレーリングアーム 30:本体部材(中空管体) 32:車輪保持部材(端部材) 48:溝部 50:二重溝形部60,62:中空部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an axle beam for holding wheels of a vehicle, and more particularly to an improvement in an axle beam capable of torsional elastic deformation.
[0002]
[Prior art]
Axle beams capable of torsional elastic deformation are already known, for example, from Patent Documents 1 and 2. Patent Literature 1 discloses an axle beam (U) having a cross section formed into a U-shape by making a cut along the axial direction in a hollow tube and opening the hollow tube at the cut. Axle beam). Near the two ends of the axle beam in the longitudinal direction, rear ends of two trailing arms extending substantially in the front-rear direction of the vehicle are respectively connected via rubber bushes at two places separated in the longitudinal direction. ing. When one of the left and right rear wheels held at both ends of the axle beam approaches the vehicle body and the other separates from the vehicle body, the two trailing arms relatively rotate substantially vertically, and the axle beam is accordingly moved. It is torsionally elastically deformed. Thereby, an elastic restoring force for returning the axle beam to a state parallel to the vehicle body is generated. The axle beam also acts as a torsion bar. Also, compared to the case where the axle beam is hardly torsionally elastically deformed, the change in the camber angle of the wheel held by the axle beam and the change in the wheel position in the vehicle width direction are small, and the wheels of the vehicle body are reduced. The wheel house to be housed can be small, the roll steer characteristics are improved, and the running stability is improved. Further, the elastic deformation of the rubber bush can be small, and the durability is improved.
[0003]
Further, in Patent Document 2, wheel holding members are fixed to both ends of a hollow tubular axle beam, and at least a central portion in the longitudinal direction of the axle beam has a part of a peripheral wall of the axle beam inside the hollow tube. (See, for example, a hollow tubular axle beam with a groove) is described. The axle beam having the groove as described above has higher torsional rigidity and can be made thinner than the axle beam having a U-shaped cross-sectional shape described in Patent Document 1. Further, as compared with a hollow tubular axle beam having no groove, the torsional rigidity is low and the torsional elastic deformation is easily performed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-192614 [Patent Document 2]
JP-A-7-186654
Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving Problems, and Effects
The present invention has been made to improve a hollow tubular axle beam having a groove, such as the axle beam described in Patent Document 2, and the present invention provides an axle beam and a suspension device of the following aspects. Can be As in the case of the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and the number of another section is cited as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the present invention and should not be construed as limiting the technical features and combinations thereof described in the present specification to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, the plurality of items need not always be adopted together. It is also possible to select and adopt only some of the items.
[0006]
In the following items, (1) corresponds to claim 1, (2) to claim 2, (3) to claim 3, (4) to claim 4, (6) corresponds to claim 5, (7) to claim 6, (9) to claim 7, and (11) to claim 8.
[0007]
(1) Wheel holding members are fixed to both ends of a seamless hollow tube, and a part of the peripheral wall of the hollow tube is depressed toward the inside of the hollow tube over the entire length of the hollow tube. By doing so, the axle beam has a shape that forms a groove that opens toward the outer peripheral side.
As described above, if the axle beam is a U-shaped cross-section axle beam, the torsional rigidity can be reduced as compared with a hollow tubular axle beam having no groove, and the axle beam can function as a torsion bar. Can be. In addition, if the axle beam is a hollow tubular axle beam with a groove, the torsional rigidity can be reduced as compared with a hollow tubular axle beam without a groove portion, and the torsional rigidity can be increased as compared with a U-shaped cross-sectional axle beam. The thickness of the axle beam which functions as a torsion bar can be reduced. If the groove portion of the hollow tubular axle beam with a groove is provided on the entire length of the axle beam as in this section, the torsional deformation ability of the entire axle beam is improved, and a more excellent axle beam can be obtained.
Patent Document 2 does not describe a hollow tubular axle beam having a groove in which a groove portion is formed over the entire length, and does not describe a method of manufacturing the same. For example, it can be manufactured by a hydropress molding method. it can. In this hydropress molding method, as described in detail in the embodiment section, both ends of a tubular material (referred to as a circular tube) having a circular cross section are closed by closing members, and a liquid such as water is filled in the circular tube. Filling is performed, and a mold that can be opened and closed from the outer peripheral side acts on the circular tube to form a desired shape. According to this method, not only can the cross-sectional shape be formed into a desired shape, but also the outer peripheral length (the length of the outer peripheral contour in the cross section of the axle beam) can be increased or decreased, or the entire axle beam can be moved in the longitudinal direction. (The inclination angle is gradually changed in the longitudinal direction). However, it is difficult to make the cross-sectional shape into a desired shape, increase or decrease the outer peripheral length, or incline in the longitudinal direction, as described above, in the portion where both ends of the circular tube are closed by the closing member. Therefore, it is desirable to cut off both ends after molding.
(2) The axle beam according to (1), wherein the maximum value of the rate of change of the depth of the groove in the longitudinal direction of the axle beam is 1 / or less.
As described above, the grooved hollow tubular axle beam can have a desired cross-sectional shape, and thus the depth of the groove can be gradually changed in the longitudinal direction of the axle beam. However, it is not desirable for the depth to change suddenly, and it is desirable that the maximum change rate is not more than 1/2, and is not more than 1/5, not more than 1/8, and not more than 1/10. It is more desirable that Note that the rate of change of the groove depth is represented by the amount of change (unit: mm) of the depth of the groove per unit length (for example, 1 mm) of the axle beam.
(3) The axle beam according to the above (1) or (2), wherein the change in the outer peripheral length over the entire length of the hollow tubular body is 30% or less of the minimum outer peripheral length.
The axle beam may have an outer peripheral length as small as possible in this section, or may have an outer peripheral length positively changed as in the following section. "Aggressively changing the outer peripheral length" means, for example, that when a circular pipe is subjected to hydropress molding, the peripheral wall of the pipe material is expanded or contracted in the circumferential direction. From the viewpoint of facilitating molding, or using a material that is difficult to stretch but can be reduced in weight, such as high-tensile steel, or using a material that is as inexpensive as possible, the outer peripheral length should not change much. That is, it is desirable that the change in the outer peripheral length over the entire length of the hollow tube is 30% or less, and it is particularly desirable that the change is 20% or less and 10% or less.
On the other hand, from the viewpoint of improving the performance when using the axle beam, it is often desirable to positively change the outer peripheral length. For example, the wheel holding members are fixed to both ends of the axle beam by welding or the like. To increase the fixing strength, it is desirable to increase the outer peripheral length of both ends. When the axle beam performs the function of a torsion bar, a front-rear arm extending in the front-rear direction of the vehicle, such as a trailing arm, is often fixed to the axle beam by welding. The portion closer to the wheel holding member than the portion to which the front and rear arms are welded preferably functions as a cantilever and therefore has a large flexural rigidity. It is desirable to increase the cross-sectional area. It is desirable to maximize the outer peripheral length at both ends of the hollow tubular body, and to make the outer peripheral length at both ends 110% or more of the minimum outer peripheral length, such as 120% or more, 130% or more, and 140% or more. It is even more desirable to
(4) The axle beam according to the above (1) or (2), wherein the outer peripheral length at both ends of the hollow tubular body is the maximum, and the outer peripheral length at both ends is 110% or more of the minimum outer peripheral length.
(5) The axle beam according to (4), wherein the outer peripheral length at the center in the longitudinal direction of the hollow tubular body is minimum.
(6) The axle beam according to the above item (4) or (5), wherein a change rate of an outer peripheral length in a longitudinal direction of the hollow tubular body is 1 or less.
As described above, the grooved hollow tubular axle beam can have an outer peripheral length that changes in the longitudinal direction.However, if the outer peripheral length changes too rapidly, molding becomes difficult, and expensive materials are used. It is not desirable because it is necessary to use it, and a part where the internal stress changes rapidly during use is likely to occur. Even at the portion where the change rate of the outer peripheral length is the largest, it is preferably set to 1 or less, more preferably 1/2 or less, 1/3 or less, 1/5 or less, 1/10 or less. Note that the rate of change of the outer peripheral length is represented by a change amount (unit: mm) of the outer peripheral length per unit length (for example, 1 mm) of the axle beam.
(7) The axle beam according to any one of (1) to (6), wherein the groove is opened substantially vertically downward at a lower portion of the hollow tubular body.
If the groove is formed in the lower part of the hollow tubular axle beam and is opened substantially vertically downward, the position of the shear center (twist center) when the axle beam functions as a torsion bar can be raised. A specific example of the axle beam according to the present mode is a mode in which the groove is formed in a state of being opened vertically downward at the lowermost portion, and the cross-sectional shape becomes a plane-symmetrical shape with the center plane of the groove as a plane of symmetry. For example, as described in (11), the groove may have an asymmetric shape with respect to the center plane of the groove. According to the latter aspect, the shear center can be located on the front side of the vehicle as compared with the case of the former aspect. In that case, it is desirable to increase the cross-sectional area of the hollow portion of the portion located on the front side by 20% or more, and more desirably 50% or more, by 80% or more of that of the portion located on the rear side.
However, when the cross-sectional shape is a plane-symmetrical shape with the central plane of the groove as a plane of symmetry, the groove is formed by inclining the central plane of the groove at an angle of 30 degrees or less with respect to the vertical plane. Can be prevented from being located at the lowermost position. For example, if the front-rear arm is a trailing arm and an axle beam is welded to the rear end of the trailing arm, if the groove is opened rearward from the lowermost part, the welding line of both will be longer. As a result, the strength of the weld can be increased. In addition, even when the cross-sectional shape has an asymmetric shape with respect to the center surface of the groove, the center surface of the groove may be vertically downward, or the center of the opening of the groove may be located at the lowest position. It is not essential to be made. If the center plane is inclined at an angle of 30 degrees or less, or if the center of the opening of the groove is within 10% of the height of the cross-sectional shape from the lowest part of the cross-sectional shape of the axle beam, the position deviates from the lowest part It can be as in
(8) The axle beam according to (7), wherein the groove is open vertically downward.
(9) The fixed end of the hollow tubular body to the wheel holding member is substantially vertical, and the end of the hollow tubular body is inclined in a direction to be lowered as it goes away from the wheel holding member. The axle beam according to any one of the above items (8) to (8).
If the axle beam that is inclined with respect to the horizontal direction is cut along a vertical cutting plane, the cross-sectional shape will be larger than if it is cut along a cutting plane that is perpendicular to the slope, and the welding line with the wheel holding member Can be lengthened, and the welding strength can be improved. In addition, if the end of the hollow tube is inclined so as to descend as it moves away from the wheel holding member, the height of the portion of the axle beam away from the wheel holding member can be reduced, and the spring or shock of the suspension device can be reduced. It becomes easy to secure a space for installing the absorber or a space for passing the brake pipe or the wire harness.
(10) The axle beam according to any one of the above items (1) to (9), wherein both ends of the hollow tube body are highest, descend once toward the center in the longitudinal direction, and then rise, and the center is highest.
It is possible to increase the center of shear of the axle beam as a whole while enjoying the above-described effects described in connection with (9).
(11) In at least a part of the hollow tube, a portion of the hollow portion that is located on one side of the center surface with respect to a center surface that is a plane extending in the depth direction passing through the center in the width direction of the groove portion. The axle beam according to any one of (1) to (10), wherein the cross-sectional area is larger than that of the portion located on the other side.
(12) The groove portion is opened substantially vertically downward, the center surface in the width direction of the groove portion is substantially a vertical surface, and the cross-sectional area of the hollow portion of the portion located substantially on the front side of the vertical surface is closer to the rear side. The axle beam according to (11), wherein the axle beam is made larger than that of the located portion.
The vehicle can be moved forward or backward without lowering the shear center. For example, when the front-rear arm fixed to the axle beam is a trailing arm whose front end is rotatably connected to the vehicle body, it is desirable that the shear center be moved forward, and the rear end is If it is rotatably connected to the vehicle body, it is desirable that it be moved rearward.
(13) The axle beam according to the mode (12), wherein the groove is opened vertically downward, and the center plane is a vertical plane.
(14) The axle beam according to any one of (1) to (10),
A suspension device fixed to a portion near both ends of the axle beam and extending in a direction substantially perpendicular to the axle beam and substantially parallel to each other;
(15) The axle beam according to any of (11) to (13),
A front-rear arm partially welded to both ends of the axle beam and extending substantially at right angles to the axle beam and substantially parallel to each other, wherein the part of the front-rear arm is the hollow tube body The suspension device which is welded to an outer peripheral surface of a portion having a large cross-sectional area of the hollow portion.
In the case where the hollow tubular body has an asymmetrical cross-sectional shape with respect to the center plane of the groove, if the longitudinal arm is fixed to the side having a large cross-sectional area of the hollow by welding, welding It is easy to increase the welding strength by lengthening the wire. This effect can be particularly effectively enjoyed when one end of the longitudinal arm is welded to the axle beam. The part to be welded to the axle beam of the longitudinal arm may be the middle part or one end part in the longitudinal direction, but in the latter case, the cross-sectional shape of the hollow tube is more asymmetric. The effect is great. In addition, if the groove is formed so as to open downward near the lowermost part of the axle beam, welding is allowed on one side of the groove even when the longitudinal middle portion of the front-rear arm is welded to the axle beam. (Because the torsional rigidity of the axle beam increases if the front and rear arms are welded to both sides of the groove, the effect of forming the groove is lost.) It is effective to make the cross-sectional shape asymmetric and to weld the front-rear direction arm to the side where the cross-sectional area of the hollow portion is large.
(16) The suspension device according to the mode (14) or (15), wherein the front-rear direction arm is a trailing arm whose front end is rotatably connected to the vehicle body at least in a vertical plane.
(17) The suspension device according to (16), wherein a rear end of the trailing arm is fixed to the axle beam.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIGS. 1 to 4 show a suspension device according to an embodiment of the present invention. The suspension device according to the present embodiment is an example of a torsion beam type suspension device used as a rear wheel side suspension device of a vehicle. 1 to 4 representatively show one side (the right rear wheel side in the illustrated example) of the rear wheel side suspension device. This suspension device includes an axle beam (torsion beam) 10, a trailing arm 12, a lateral control rod 14, a coil spring (not shown), a shock absorber 18, and the like. Since the configurations and functions of the trailing arm 12, the lateral control rod 14, the coil spring, the shock absorber 18, and the like are known, their detailed description is omitted here.
[0009]
The axle beam 10 extends in the width direction of the vehicle and holds left and right rear wheels (not shown). The detailed structure of the axle beam 10 will be described later. In the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the axle beam 10, the rear ends of two trailing arms 12 each extending substantially in the front-rear direction of the vehicle (only one of them is shown in FIGS. 1 to 4). Are connected to each other at two locations separated in the longitudinal direction. That is, the two trailing arms 12 constitute a front-rear arm extending substantially perpendicular to the axle beam 10 and substantially parallel to each other. The trailing ends of the trailing arms 12 are joined to the axle beam 10 by welding. Although not shown, each front end of the two trailing arms 12 is connected to the vehicle body via a bush so as to be rotatable substantially in a vertical plane. The lateral control rod 14 has one end connected to the axle beam 10 via a pin and a bush fixed to the axle beam 10 by welding, and the other end connected to the vehicle body via a bush.
[0010]
A lower end of a shock absorber 18 is rotatably connected to a portion near the joint of the trailing arm 12 to the axle beam 10. The trailing arm 12 is provided with a through hole 19, and the upper end of the shock absorber 18 extends upward through the through hole 19 and is connected to the vehicle body. Furthermore, a spring seat 20 for holding a lower end of the coil spring is provided in a portion adjacent to a connection portion of the trailing arm 12 in a longitudinal direction of the axle beam 10 near both ends in the longitudinal direction of the axle beam 10. Fixed. Although not shown, the upper end of the coil spring is held on the vehicle body side. That is, the coil spring and the shock absorber 18 are interposed between the vehicle body and the axle beam 10 and have a function of absorbing and damping vibrations, which are input from the respective wheels and are caused by irregularities on the road surface.
[0011]
The axle beam 10 includes a main body member 30 having a longitudinal shape, and a wheel holding member 32 which is an end member fixed to both ends of the main body member 30. As shown in FIG. 5, the wheel holding member 32 includes a plate-shaped end plate (end plate) 34 and a shaft holding member 36. The shaft holding member 36 is fixed to a side (referred to as an outer side) opposite to a surface (referred to as an inner side) of the end plate 34 fixed to the main body member 30, and after fixing, cooperates with the end plate 34. An integrated wheel holding member 32 is configured. The shaft holding member 36 has a generally cylindrical shape, and rotatably holds the wheel shaft 40 via bearings 42 (a pair in the illustrated example). The rear wheel is fixed to the wheel shaft 40, and the wheel holding member 32 (the shaft holding member 36 thereof) rotatably holds the left and right rear wheels and the wheel shaft 40.
[0012]
The main body member 30 is a seamless hollow tubular body made of JIS 780 MPa class high-strength steel. As shown most clearly in FIG. 3, both ends in the longitudinal direction of the main body member 30 which are fixed ends of the wheel holding member 32 are formed. It is the highest, and both ends are inclined so as to descend as the distance from the wheel holding member 32 increases. The main body member 30 once descends toward the center in the longitudinal direction and then rises, the center is raised again, and is curved in the longitudinal direction. As shown in FIG. 2, a part of the peripheral wall of the main body member 30 is depressed toward the inside of the main body member 30 over its entire length, thereby forming a groove portion 48 that opens toward the outer peripheral side. It has a shape provided with a double channel 50 formed. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the groove 48 opens vertically downward at a lower portion of the main body member 30.
[0013]
The cross-sectional shape of the main body member 30 is changed (gradually changed) in the longitudinal direction, and the depth of the groove 48 is gradually changed in the longitudinal direction of the axle beam 10. Specifically, as shown in FIG. 6, the depth of the groove 48 at the center in the longitudinal direction of the axle beam 10 is the deepest, and the depth of the grooves 48 at both ends in the longitudinal direction of the axle beam 10 is the smallest. I have. Since it is not desirable that the depth of the groove 48 is suddenly changed, for example, in order to facilitate the molding of the main body member 30, the rate of change of the groove 48 in the longitudinal direction of the axle beam 10 (per unit length of the axle beam 10) The maximum value of the depth of the groove 48 is about 0.25. Further, the outer peripheral length of the main body member 30 (the length of the outer peripheral contour line in the cross section of the axle beam 10) is changed in the longitudinal direction. However, in the present embodiment, the variation of the outer peripheral length over the entire length of the main body member 30, that is, [(maximum outer peripheral length−minimum outer peripheral length) / minimum outer peripheral length] × 100 is approximately 120%. As shown in FIG. 6, the outer peripheral length at both ends in the longitudinal direction of the main body member 30 is maximum, and the outer peripheral length at the center in the longitudinal direction of the main body member 30 is minimum. Also, since it is not desirable in terms of formability and the like to rapidly change the outer peripheral length of the main body member 30, the rate of change of the outer peripheral length in the longitudinal direction of the main body member 30 (the outer peripheral length per unit length of the axle beam 10). (Amount of change) is set to 1/3 or less.
[0014]
Further, as shown in FIGS. 2 and 7, the main body member 30 has an asymmetrical cross-sectional shape over substantially the entire length with respect to a central plane P extending in the depth direction through the center in the width direction of the groove portion 48. is there. More specifically, in portions other than both end portions to which the wheel holding member 32 is fixed in the longitudinal direction of the main body member 30 (portions including the coupling portions with the two trailing arms 12 and the central portion), FIG. As shown in the figure, the cross-sectional area of the hollow portion 60 on one side of the center plane P is larger than that of the hollow section 62 on the other side. The center plane P is a vertical plane P in the present embodiment, and the cross-sectional area of the hollow section 60 located on the vehicle front side of the vertical plane P is larger than that of the hollow section 62 located on the rear side. is there. As shown in FIG. 7, the rear end of the trailing arm 12 is fixed by welding to the side (hollow portion 60) where the cross-sectional area of the hollow portions 60 and 62 is large. Is easy to raise. As shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of both ends of the main body member 30 is plane-symmetric with a central plane extending in the depth direction passing through the center of the groove 48 in the width direction.
[0015]
The reason why it is desirable for the main body member 30 to have the above-described shape will be described later, and a manufacturing method for forming the main body member 30 into the above shape will be described. In the present embodiment, the main body member 30 is manufactured by a hydropress molding method (also referred to as a hydroforming method). Since this hydropress molding method is a known method, it will be briefly described based on the schematic diagram of FIG.
The molding device used in the present hydropress molding method includes a mold device 84 including a pair of molds 80 and 82 that can be opened and closed, and a tubular material (a circular tube and a circular tube) having a circular cross-sectional shape as a molding material of the main body member 30. ) 86 is provided with a pair of closing members 88 (only one of them is shown in FIG. 8) for closing the openings at both ends. The pair of dies 80 and 82 can be opened and closed by being approached and separated from each other (in the vertical direction in the present embodiment) by the dies driving device. In the present embodiment, the mold 82 is a fixed mold having a fixed position, and the mold 80 is a movable mold that is moved toward and away from the mold 82 by the mold driving device 90. The pair of closing members 88 approach each other in a direction (horizontal direction in the present embodiment) intersecting (substantially orthogonal in the present embodiment) with the approaching and separating directions of the dies 80 and 82 by a closing member driving device 92 (not shown). , Can be separated. The mold driving device 90 and the closing member driving device 92 may include, for example, a hydraulic cylinder which is a type of a hydraulic cylinder. Mold surfaces 100 and 102 corresponding to the shape of the outer peripheral surface of the main body member 30 are formed on the surfaces of the molds 80 and 82 facing each other, and the parting surfaces of the molds 80 and 82 are brought into contact with each other. When the molds 80 and 82 are closed and the mold surfaces 100 and 102 are formed together, a cavity for forming the outer peripheral surface of the main body member 30 is formed in the internal space. The mold surface 102 of one of the molds 80 and 82 (the mold 82 in the present embodiment) protrudes inward (the mold surface 100 side of the mold 80) from the other portion, and extends in the longitudinal direction (circular tube 86). Projecting portion 104 extending in the horizontal direction, which is the extending direction of the projection). The outer surface of the protrusion 104 also forms a part of the mold surface 102, and the protrusion 104 forms the outer peripheral surface of the portion of the main body member 30 where the groove 48 is provided. Therefore, the height of the protrusion 104 is gradually changed in the direction in which it extends in accordance with the depth of the groove of the double groove 50.
[0016]
The closing member 88 is provided with a receiving hole 110 having a circular cross section so as to close the openings at both ends of the circular tube 86 and to hold both ends of the circular tube 86 from the outer peripheral side in a liquid-tight manner. A seal member (not shown) is provided on the inner peripheral surface of the housing hole 110 to maintain liquid tightness inside the circular tube 86. A liquid passage 112 is formed inside one of the pair of closing members 88, and one end of the liquid passage 112 is connected to the pressurized liquid supply device, and the other end is opened at the bottom of the accommodation hole 110. Then, a pressurized liquid (for example, water or water to which a rust inhibitor is added) can be supplied into the inside of the circular tube 86.
[0017]
In molding the main body member 30 by the molding apparatus having the above configuration, first, as shown in FIG. 8A, the circular pipe 86 is held by the closing member 88 from both sides in the longitudinal direction with the molds 80 and 82 in the open state. You. Until the molds 80 and 82 are closed, the closing member 88 holds the circular tube 86 from both sides, and one closing member 88 is located at the retracted end position, and the other closing member 88 is closed. The respective closing member driving devices 92 are controlled so as to lightly push the 86 toward one of the closing members 88, and the circular tube 86 is accurately positioned relative to the dies 80, 82 so as to be relatively immovable. And the openings at both ends of the circular tube 86 are closed. Then, the pressurized liquid is filled into the circular pipe 86 through the liquid passage 112. In this state, the outer peripheral surface of the circular tube 86 held by the closing member 88 is brought close to the highest portion of the mold surface 102 of the mold 82. Thereafter, as shown in FIG. 8B, when the molds 80 and 82 are closed by driving the mold driving device 90, the circular pipe 86 is formed from the outer peripheral side by the mold surfaces 100 and 102 of the molds 80 and 82. Is done. At this time, since the pressurized liquid exists in the circular tube 86 in a sealed state, the liquid pressure inside the circular tube 86 increases, and it is possible to prevent the peripheral wall of the circular tube 86 from wrinkling. When the circular tube 86 is held firmly to some extent by the closed molds 80 and 82, the pair of closing members 88 are urged in a direction approaching each other by the driving of the closing member driving device 92, and the circle is closed. Push tube 86 from both sides. Thus, even if the circular tube 86 is formed by the molds 80 and 82, the closed state (liquid tightness) inside the circular tube 86 is always maintained. Both ends of the circular tube 86 formed as described above, which are held by the closing member 88, and both ends of the portions held inside the molds 80, 82 are cut off after the molding, and the main body member 30 is obtained. . Note that both ends of the circular tube 86 held inside the molds 80 and 82 are inclined upward toward both ends held by the closing member 88 when the molding is completed (inclined with respect to the horizontal direction). 6), and the both ends of the main body member 30 to be fixed to the wheel holding member 32 are substantially vertically cut by cutting the both end portions with a vertical cut surface orthogonal to the longitudinal direction, as shown in FIG. Is extended. That is, both end portions are cut by a cut surface inclined with respect to a plane perpendicular to the direction in which the both end portions extend, so that the cross-sectional area of both ends increases, and the fixing strength with the wheel holding member 32 increases. The effect is obtained.
[0018]
According to this hydropress molding method, not only can the cross-sectional shape be formed into a desired shape, but also the outer peripheral length can be increased / decreased (the molding material expands / contracts), and the entire axle beam can be curved in the longitudinal direction. It is also easy to do. Further, the thickness of the main body member 30 can be reduced to reduce the weight. Further, as compared with a method of manufacturing by welding a plurality of plate members, the number of manufacturing steps can be reduced, and since there is no welding seam, the main body member 30 having excellent strength and durability can be obtained.
[0019]
In this embodiment, the cross-sectional shape of the axle beam is an asymmetric shape in which the cross-sectional area of the hollow portion is large on the front side. The reason why this is desirable will be described with reference to FIGS. 9 and 10. These drawings schematically show an axle beam 150 and a trailing arm 152 of a conventional suspension device.
First, the reason why it is desirable to make the shear center of the axle beam as high as possible will be described.
In FIG. 9, it is assumed that the vehicle rolls to the right by turning the vehicle to the left. At this time, it is assumed that the right rear wheel rises toward the vehicle instead of thinking that the vehicle lowers. Then, since the front end of the trailing arm 152 is rotatably connected to the vehicle body in a substantially vertical plane, the right end of the axle beam 150 rotates clockwise when viewed from the right, and the left end of the axle beam 150 The axle beam 150 is twisted so that the part rotates counterclockwise as viewed from the left. The movement of the right rear wheel in that case, when considered very roughly, is such that the triangle ABC moves in a direction in which the point A moves upward (in the direction from the back side to the front side in FIG. 9) about the side BC. It can be considered as a movement accompanying the rotation. A point A is an intersection of the axis of the wheel axle 156 with the connecting surface between the axle beam 150 and the wheel holding member 154, a point B is a connection point of the trailing arm 152 to the vehicle body, and a point C is a longitudinal direction of the axle beam 150. And the shear center at the center of. The shear center of the axle beam 150 is not constant in the longitudinal direction of the axle beam 150, but the equivalent shear center of the entire axle beam 150 (hereinafter simply referred to as the shear center) is located at the center of the axle beam 150 in the longitudinal direction. , Point C. However, FIGS. 9 and 10 show a state where the shear center is located on the axis of the axle beam 150 for simplification.
[0020]
If assuming that rotates from the state the triangle ABC is parallel to the plane of FIG. 9, the point A becomes able to move on the straight line L 1 perpendicular to the side BC obliquely upper left in FIG. 9, the wheel shaft 156 The distal end moves forward of the vehicle relative to the proximal end. That is, the posture of the right rear wheel changes to the understeer side. On the other hand, as shown in FIG. 10, when the axle beam 150 is viewed horizontally from the rear of the vehicle, the point A is the highest, the point B is the next highest, and the point C is the lowest (design of the suspension device). on, this relationship is often a), the triangle ABC is rotated as described above around the sides BC, with the point a moves perpendicular straight line L 2 on the side BC obliquely upper left, wheel shaft 156 passes through the point a, rotates around a straight line parallel L 3 to the side BC. Therefore, in FIG. 9, the front end side of the wheel shaft 156 relatively moves rearward of the vehicle with respect to the base end side (in a plan view), and the posture of the right rear wheel held by the wheel shaft 156 changes to the oversteer side. . The difference between the change to the oversteer side and the change to the understeer side is the actual change in the posture of the right rear wheel. The change to the oversteer side is caused by increasing the inclination of the side BC in FIG. The larger the value of C relative to the point B, the larger the value. Therefore, as the height of the point C relative to the point B increases, the right rear wheel tends to understeer. That is, in order to change the attitude of the right rear wheel, which is the rear wheel on the outside of the turn, to the understeer side in order to improve the running stability of the vehicle, it is desirable that the shear center of the axle beam 150 be as high as possible. It is.
[0021]
Next, the reason why it is desirable to position the shear center of the axle beam 150 in front of the vehicle will be described. In FIG. 9, when it is considered that the right rear wheel makes a motion associated with the rotation about the side BC of the triangle ABC as a rotation axis due to the roll of the vehicle body following the left turn of the vehicle, the camber angle of the right rear wheel decreases. It turns in the direction. On the other hand, if the axle beam 150 passes around point B and rotates around a straight line parallel to the width direction of the vehicle, there is no change in the camber angle. If the amount of reduction in the camber angle of the right rear wheel during the roll of the vehicle body is large, the right rear wheel may interfere with the wheel house of the vehicle body, so it is necessary to increase the wheel house, and the internal space of the vehicle body becomes narrow. I will. In addition, when the right rear wheel rotates around the side BC of the triangle ABC as the rotation axis, the axle beam passes through the point B and turns around a straight line parallel to the width direction of the vehicle. The angle of inclination of 150 increases, which also makes it easier for the right rear wheel to interfere with the wheel house. Therefore, in order to suppress these as much as possible, it is desirable that the side BC is as close as possible parallel to the width direction of the vehicle, and it is desirable that the shear center of the axle beam 150 is located as far as possible in front of the vehicle. It becomes.
[0022]
According to the present embodiment, by forming the groove 48 over the entire length of the main body member 30 that is a hollow tubular body, the torsional rigidity of the axle beam 10 can be reduced to facilitate torsional elastic deformation, and the torsional rigidity can be adjusted. Also widens. By making the groove 48 deepest at the center of the main body member 30 and shallowest at both ends where the wheel holding member 32 is fixed as in the present embodiment, the torsional elastic deformation of the center of the main body member 30 is easy. At the same time, the required rigidity can be secured at both ends fixed to the wheel holding member 32, and the durability of the axle beam 10 is improved. Further, by forming the groove portion 48 over the entire length, it becomes easy to adjust the height of the shear center of the axle beam 10 to a desired position, and if the shear center of the axle beam 10 can be raised, the running stability of the vehicle as described above is increased. Performance can be improved. Further, by providing grooves at both ends of the main body member 30 to increase the shear center, the distance between the rotation axis of the wheel and the shear center can be reduced, and the distance between the wheel holding member 32 and the conventional axle beam can be reduced. The torsional deformation of the axle beam 10 due to the front-rear force acting on the rear wheel can be suppressed as compared with the case where no groove is provided at the fixed end of the axle beam 10. Also, if the shear center is increased, the height of the fixed end of the main body member 30 to the end plate 34 can be reduced. For example, the size of the end plate 34 in the vertical direction is large, the wheel axle 40 is held on the upper portion of the outer surface, and the end of the main body member 30 is fixed on the lower portion of the inner surface. If the position of the fixed end of the main body member 30 with respect to the end plate 34 can be lowered, sharp bending of the vicinity of both ends of the main body member 30 can be avoided, and molding becomes easy. Furthermore, as a result of being able to reduce the height of the vicinity of both ends of the main body member 30, a space for disposing other members such as various pipes and wire harnesses above the vicinity of both ends can be secured.
[0023]
The cross-sectional shape of the axle beam 10 is asymmetrical in that the cross-sectional area of the hollow portions 60 and 62 is large on the front side, so that the axle beam 10 can be positioned in front of the vehicle without lowering the shear center, and the camber angle of the wheel when the vehicle body rolls The amount of reduction in the size of the vehicle is reduced, and the space with the wheel house can be secured. Further, it becomes easy to adjust the shear center position of the axle beam 10 to a desired position. Further, since the welding line at the connection between the trailing arm 12 and the axle beam 10 can be lengthened, the strength and fatigue strength (durability) of the connection between the two members are improved.
[0024]
The rate of change of the depth of the groove 48 in the longitudinal direction of the axle beam 10 and the rate of change of the outer peripheral length over the entire length of the main body member 30 are not limited to those described in the present embodiment, but may be various values.
[0025]
However, it is not essential that the cross-sectional shape of the portion other than the both ends of the axle beam 10 be asymmetric as in the present embodiment. For example, only the central portion of the axle beam 10 may have an asymmetric cross-sectional shape as described in the present embodiment. Alternatively, over the entire length of the axle beam, the cross-sectional shape may be a plane-symmetric shape with a central plane extending in the depth direction passing through the center in the width direction of the groove portion as the plane of symmetry. Nevertheless, the effect of increasing the shear center of the axle beam described above can be effectively enjoyed.
[0026]
The wheel holding members fixed to both ends of the axle beam are not limited to those that rotatably hold the wheel axle, as in the present embodiment, have a wheel axle integrally, and can rotate around the wheel axle. The wheel may be held.
[0027]
As described above, some embodiments of the present invention have been described. However, these are merely examples, and the present invention relates to the aspects described in the above section [Problems to be Solved by the Invention, Problem Solving Means and Effects]. First, various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a portion related to the present invention of a suspension device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the suspension device.
FIG. 3 is a rear view of the suspension device.
FIG. 4 is a plan view of the suspension device.
FIG. 5 is a front view (partial cross section) showing an axle beam and a wheel shaft which are components of the suspension device.
FIG. 6 is a rear view showing the axle beam together with a cross-sectional shape at a plurality of locations.
FIG. 7 is a side sectional view showing a connecting portion between a trailing arm and an axle beam, which are components of the suspension device.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a manufacturing method for manufacturing the axle beam.
FIG. 9 is a schematic view of an axle beam and a trailing arm of a conventional suspension device in order to explain the reason why it is desirable that the cross-sectional shape of the axle beam is asymmetrical in that the cross-sectional area of the hollow portion is large on the front side. FIG.
FIG. 10 is a rear view schematically showing an axle beam and a trailing arm of the conventional suspension device.
[Explanation of symbols]
10: Axle beam 12: Trailing arm 30: Main body member (hollow tube) 32: Wheel holding member (end member) 48: Groove 50: Double groove 60, 62: Hollow

Claims (8)

継ぎ目のない中空管体の両端に車輪保持部材が固定され、その中空管体の全長にわたって、その中空管体の周壁の一部が中空管体の内部に向かって陥没することにより、外周側に向かって開いた溝部を形成している形状のアクスルビーム。Wheel holding members are fixed to both ends of the seamless hollow tube, and a part of the peripheral wall of the hollow tube is depressed toward the inside of the hollow tube over the entire length of the hollow tube. An axle beam that forms a groove that opens toward the outer periphery. 前記溝部の深さの、当該アクスルビームの長手方向における変化率の最大値が1/2以下である請求項1に記載のアクスルビーム。The axle beam according to claim 1, wherein the maximum value of the rate of change of the depth of the groove in the longitudinal direction of the axle beam is 1/2 or less. 前記中空管体の全長にわたっての外周長の変化が、最小の外周長の30%以下である請求項1または2に記載のアクスルビーム。The axle beam according to claim 1 or 2, wherein a change in an outer peripheral length over the entire length of the hollow tubular body is 30% or less of a minimum outer peripheral length. 前記中空管体の両端における外周長が最大であって、両端の外周長が最小の外周長の110%以上である請求項1または2に記載のアクスルビーム。The axle beam according to claim 1 or 2, wherein the outer peripheral length at both ends of the hollow tubular body is the maximum, and the outer peripheral length at both ends is 110% or more of the minimum outer peripheral length. 前記中空管体の長手方向における外周長の変化率が1以下である請求項4に記載のアクスルビーム。The axle beam according to claim 4, wherein a change rate of an outer peripheral length in a longitudinal direction of the hollow tubular body is 1 or less. 前記溝部が前記中空管体の下部にほぼ鉛直下向きに開いている請求項1ないし5のいずれかに記載のアクスルビーム。The axle beam according to any one of claims 1 to 5, wherein the groove portion is opened substantially vertically downward at a lower portion of the hollow tubular body. 前記中空管体の前記車輪保持部材への固定端がほぼ鉛直であり、かつ、前記中空管体の端部が前記車輪保持部材から離れるに従って下がる向きに傾斜している請求項1ないし6のいずれかに記載のアクスルビーム。7. The fixed end of the hollow tubular body to the wheel holding member is substantially vertical, and the end of the hollow tubular body is inclined so as to descend as the distance from the wheel holding member increases. The axle beam according to any one of the above. 前記中空管体の少なくとも一部において、前記溝部の幅方向の中央を通り深さ方向に延びる平面である中央面に対して、その中央面の片側に位置する部分の中空部の横断面積が、他方側に位置する部分のそれより大きくされた請求項1ないし7のいずれかに記載のアクスルビーム。In at least a part of the hollow tubular body, a cross-sectional area of a hollow portion of a portion located on one side of the central surface with respect to a central surface which is a plane extending in a depth direction passing through a center in a width direction of the groove portion. The axle beam according to any one of claims 1 to 7, wherein the axle beam is made larger than that of a portion located on the other side.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008522893A (en) * 2004-12-08 2008-07-03 オート・シャシ・アンテルナシオナル・ソシエテ・アン・ノン・コレクティフ Flexible axle comprising a trapezoidal cross member, cross member, vehicle, and manufacturing method
EP2189311A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-26 Peugeot Citroen Automobiles SA Rear axle for an automobile comprising two suspension arms with a vertical opening
JP2010537884A (en) * 2007-09-05 2010-12-09 マグナ インターナショナル インコーポレイテッド Interlocked torsion beam
CN102219028A (en) * 2010-04-16 2011-10-19 标致·雪铁龙汽车公司 Rear axle used for automobile including two suspension arms with vertical openings
JP2013052740A (en) * 2011-09-02 2013-03-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Torsion beam, torsion beam assembly and torsion beam type suspension device
WO2014046007A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 新日鐵住金株式会社 Hardened steel tube member, automobile axle beam using hardened steel tube member, and method for manufacturing hardened steel tube member
WO2014118915A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 新日鐵住金株式会社 Torsion beam, torsion beam assembly, torsion beam-type suspension device
RU2537352C2 (en) * 2010-04-21 2015-01-10 Пежо Ситроен Отомобиль Са Vehicle rear axle with two suspension levers provided with vertical opening
CN109305013A (en) * 2017-07-27 2019-02-05 株式会社威泰克 Vehicle twist-beam suspension and vehicle torsion beam
DE102007058582B4 (en) 2007-07-20 2022-06-15 Hyundai Motor Co. Torsion beam of a vehicle suspension

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008522893A (en) * 2004-12-08 2008-07-03 オート・シャシ・アンテルナシオナル・ソシエテ・アン・ノン・コレクティフ Flexible axle comprising a trapezoidal cross member, cross member, vehicle, and manufacturing method
DE102007058582B4 (en) 2007-07-20 2022-06-15 Hyundai Motor Co. Torsion beam of a vehicle suspension
JP2014133558A (en) * 2007-09-05 2014-07-24 Magna Internatl Inc Twist beam with interlock
JP2010537884A (en) * 2007-09-05 2010-12-09 マグナ インターナショナル インコーポレイテッド Interlocked torsion beam
EP2189311A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-26 Peugeot Citroen Automobiles SA Rear axle for an automobile comprising two suspension arms with a vertical opening
FR2938794A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-28 Peugeot Citroen Automobiles Sa REAR TRAIN FOR MOTOR VEHICLE COMPRISING TWO SUSPENSION ARMS COMPRISING A VERTICAL OPENING
EP2199120A1 (en) * 2008-11-25 2010-06-23 Peugeot Citroen Automobiles SA Rear wheel suspension system comprising two suspension arms having vertical opening
CN102219028A (en) * 2010-04-16 2011-10-19 标致·雪铁龙汽车公司 Rear axle used for automobile including two suspension arms with vertical openings
RU2537352C2 (en) * 2010-04-21 2015-01-10 Пежо Ситроен Отомобиль Са Vehicle rear axle with two suspension levers provided with vertical opening
JP2013052740A (en) * 2011-09-02 2013-03-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Torsion beam, torsion beam assembly and torsion beam type suspension device
US9702019B2 (en) 2012-09-20 2017-07-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Quenched steel pipe member, vehicle axle beam using quenched steel pipe member, and method for manufacturing quenched steel pipe member
WO2014046007A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 新日鐵住金株式会社 Hardened steel tube member, automobile axle beam using hardened steel tube member, and method for manufacturing hardened steel tube member
CN104508170A (en) * 2012-09-20 2015-04-08 新日铁住金株式会社 Hardened steel tube member, automobile axle beam using hardened steel tube member, and method for manufacturing hardened steel tube member
RU2620847C2 (en) * 2013-01-30 2017-05-30 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Torsion beam, torsion beam unit and torsion type suspension system
US9573436B2 (en) 2013-01-30 2017-02-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Torsion beam, torsion beam assembly, and torsion beam type suspension system
WO2014118915A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 新日鐵住金株式会社 Torsion beam, torsion beam assembly, torsion beam-type suspension device
JPWO2014118915A1 (en) * 2013-01-30 2017-01-26 新日鐵住金株式会社 Torsion beam, torsion beam assembly and torsion beam suspension device
CN105026189B (en) * 2013-01-30 2017-09-19 新日铁住金株式会社 Torque beam, moment of torsion beam assembly and torque beam suspension device
EP2952371B1 (en) 2013-01-30 2018-03-14 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Torsion beam, torsion beam assembly, torsion beam-type suspension device
EP2952371A4 (en) * 2013-01-30 2016-10-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Torsion beam, torsion beam assembly, torsion beam-type suspension device
CN109305013A (en) * 2017-07-27 2019-02-05 株式会社威泰克 Vehicle twist-beam suspension and vehicle torsion beam
JP2019026012A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 株式会社ワイテック Torsion beam structure of vehicle
CN109305013B (en) * 2017-07-27 2022-03-18 株式会社威泰克 Torsion beam type suspension for vehicle and torsion beam for vehicle

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