JP5454531B2

JP5454531B2 - Torsion beam, torsion beam assembly and torsion beam suspension device

Info

Publication number: JP5454531B2
Application number: JP2011191845A
Authority: JP
Inventors: 毅河内; 栄作桜田; 孝聡福士
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: JP2013052740A

Description

この発明は、自動車にトーションビーム式サスペンション装置として搭載され、金属疲労を抑制可能なトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置に関する。 The present invention relates to a torsion beam, a torsion beam assembly, and a torsion beam suspension device that are mounted on a vehicle as a torsion beam suspension device and can suppress metal fatigue.

周知のように、自動車のサスペンションシステムとしてトーションビーム式サスペンション装置が広く普及している。
トーションビーム式サスペンション装置は、左右の車輪と対応して配置されそれぞれの車輪を回転自在に支持する左右一対のアームがトーションビームにより連結され、さらに、左右一対のスプリング受部がトーションビームの左右端近傍に接合されたトーションビームＡｓｓｙと、トーションビームと車体とを連結するスプリングと、アブソーバとを備え、トーションビームが車体の左右側から中央に伸びるピボット軸を介して車体と揺動可能に接続された構成とされている。 As is well known, torsion beam suspension devices are widely used as suspension systems for automobiles.
In the torsion beam suspension device, a pair of left and right arms that are arranged corresponding to the left and right wheels and rotatably support each wheel are connected by a torsion beam, and a pair of left and right spring receiving portions are joined near the left and right ends of the torsion beam. A torsion beam assembly, a spring connecting the torsion beam and the vehicle body, and an absorber, and the torsion beam is swingably connected to the vehicle body via a pivot shaft extending from the left and right sides of the vehicle body to the center. .

図１５は、従来のトーションビーム式サスペンション装置の一例であるＦＦ車のリアサスペンションシステムとして用いられるトーションビーム式リアサスペンション装置１００を示す図である。 FIG. 15 is a view showing a torsion beam type rear suspension device 100 used as a rear suspension system of an FF vehicle which is an example of a conventional torsion beam type suspension device.

トーションビーム式リアサスペンション装置１００は、図１５に示すように、トーションビームＡｓｓｙ１１０と、トーションビームＡｓｓｙ１１０の左右端に接合されたアーム１１１Ｌ、１１１Ｒと、トーションビーム１１２の左右端近傍に接合されたスプリング受部１１６Ｌ、１１６ＲからなるトーションビームＡｓｓｙ１１０と車体とスプリング受部１１６Ｌ、１１６Ｒに挟まれ、車体を支持するスプリング１２０と、アブソーバと１３０とを備えている。 As shown in FIG. 15, the torsion beam type rear suspension apparatus 100 includes a torsion beam Assy 110, arms 111L and 111R joined to the left and right ends of the torsion beam Assy 110, and spring receiving portions 116L and 116R joined near the left and right ends of the torsion beam 112. A torsion beam assembly 110, a vehicle body, and spring receiving portions 116L and 116R are sandwiched between the spring 120 and the absorber 130 for supporting the vehicle body.

トーションビームＡｓｓｙ１１０は、図１５、図１６に示すように、左右の車輪ＷＬ、ＷＲを回転自在に支持する左右一対のトレーリングアーム１１１Ｌ、１１１Ｒがトーションビーム１１２により連結され、さらに、左右一対のスプリング受部がトーションビーム１１２の左右端近傍に接合された構成とされ、トーションビームＡｓｓｙ１１０が車体の左右側から中央に伸びるピボット軸ＪＬ、ＪＲを介して車体と接続されることで、車体に対して左右の車輪ＷＬ、ＷＲが揺動可能とされている。また、トーションビームＡｓｓｙ１１０には、例えば、トーションビーム１１２を挟んでピボット軸ＪＬ、ＪＲと反対側に、スプリング１２０の一端側を支持するスプリング受部１１６Ｌ、１１６Ｒが形成されている。 As shown in FIGS. 15 and 16, the torsion beam assembly 110 includes a pair of left and right trailing arms 111 </ b> L and 111 </ b> R that rotatably support the left and right wheels WL and WR, and a pair of left and right spring receivers. Are connected to the vehicle body via pivot shafts JL and JR extending from the left and right sides of the vehicle body to the center, so that the left and right wheels WL are connected to the vehicle body. , WR can be swung. The torsion beam Assy 110 has spring receiving portions 116L and 116R that support one end of the spring 120 on the opposite side of the pivot shafts JL and JR with the torsion beam 112 interposed therebetween, for example.

トーションビーム１１２は、例えば、パイプをその軸線方向に沿って塑性加工され、トーションビーム１１２の長手方向と直交する閉断面が、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような接合部１１２Ｄから一定形状部１１２Ａに向かい略Ｖ字状又は略Ｕ字状の閉断面に形成されている。図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図１６の矢視Ｗ−Ｗ、Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ、Ｚ−Ｚと対応する閉断面を示している。 For example, the torsion beam 112 is formed by plastic processing of a pipe along the axial direction thereof, and the closed cross section perpendicular to the longitudinal direction of the torsion beam 112 is as shown in FIGS. 17 (a), (b), (c), and (d). It is formed in a substantially V-shaped or substantially U-shaped closed cross section from the fixed joint portion 112D toward the fixed shape portion 112A. FIGS. 17A, 17B, 17C, and 17D show closed sections corresponding to the arrows WW, XX, YY, and ZZ in FIG.

トーションビーム１１２の上記閉断面は、一定形状部１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃと、左右のトレーリングアーム１１１Ｌ，１１１Ｒと接続される接合部１１２Ｄとを備えており、車体が路面から外力を受けた場合にトーションビーム１１２の主に捻れ剛性により車体のロール剛性を確保するように構成され、一定形状部１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃは車体の前後方向に対称に形成されている（例えば、特許文献１参照）。 The closed cross section of the torsion beam 112 includes fixed shape portions 112A, 112B, and 112C and joint portions 112D that are connected to the left and right trailing arms 111L and 111R. When the vehicle body receives an external force from the road surface, the torsion beam 112 112 is configured to ensure the roll rigidity of the vehicle body mainly by the torsional rigidity, and the fixed shape portions 112A, 112B, and 112C are formed symmetrically in the longitudinal direction of the vehicle body (see, for example, Patent Document 1).

特開２００５−３０６１７７号公報JP-A-2005-306177

しかしながら、トーションビームによる充分なロール剛性が確保されても、路面から受ける外力により、トーションビームには、車輪、アームを介して複雑な応力分布が発生し、車両の使用状況によりトーションビームの金属疲労が進展し易くなる場合がある。 However, even if sufficient roll rigidity is ensured by the torsion beam, a complex stress distribution is generated in the torsion beam through the wheels and arms due to the external force received from the road surface, and metal fatigue of the torsion beam progresses depending on the usage condition of the vehicle. It may be easier.

そこで、発明者らがトーションビームの捻れ剛性と応力分布について鋭意研究した結果、車両の前後方向において、上下方向いずれかに突出して略Ｖ字状又は略Ｕ字状の閉断面とされたトーションビームに関して、突出側外面をなす第１壁部とくぼみ側外面をなす第２壁部により構成される閉断面を非対称とすることで、トーションビームに生じる応力分布を捻れ剛性と独立して効率的に制御可能であるとの知見を得た。 Therefore, as a result of the inventors' diligent research on the torsional rigidity and stress distribution of the torsion beam, with respect to the torsion beam that protrudes in either the vertical direction in the longitudinal direction of the vehicle and has a substantially V-shaped or substantially U-shaped closed section, By making the closed cross section composed of the first wall part forming the projecting side outer surface and the second wall part forming the indentation side outer surface asymmetric, the stress distribution generated in the torsion beam can be controlled efficiently independently of the torsional rigidity. The knowledge that there is.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、自動車のサスペンションシステムとして用いられ、金属疲労を効率的に抑制可能なトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a torsion beam, a torsion beam assembly, and a torsion beam suspension device that can be used as a suspension system of an automobile and can effectively suppress metal fatigue. To do.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、左右の車輪を回転自在に支持する左右一対のアームを有し車体の左右側から中央に伸びるピボット軸を介して前記車体に対して揺動可能に接続されたトーションビームＡｓｓｙと、前記トーションビームＡｓｓｙと車体とを連結し前記アームの揺動を復元するスプリングとを備えたトーションビーム式サスペンション装置において前記左右のアームを連結するトーションビームであって、前記左右一対のアームをそれぞれのアームの前記車輪と前記ピボット軸の中間位置で連結するとともに前記車体の幅方向と対応する長手方向が直線状に形成され、かつ前記車体の幅方向と直交する断面において、前記車体の前後方向における前端及び後端間が上下方向のいずれかに突出する略Ｖ字状又は略Ｕ字状の閉断面とされ、前記閉断面が前記前後方向に非対称に形成された応力緩和部を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 has a pair of left and right arms that rotatably support the left and right wheels, and is pivotably connected to the vehicle body via a pivot shaft extending from the left and right sides of the vehicle body to the center. A torsion beam that connects the left and right arms in a torsion beam suspension system comprising a torsion beam assembly and a spring that connects the torsion beam assembly and the vehicle body and restores the swing of the arm. A longitudinal direction corresponding to the width direction of the vehicle body is formed in a straight line, and the longitudinal direction of the vehicle body is a longitudinal direction of the vehicle body in a cross section orthogonal to the width direction of the vehicle body. A substantially V-shaped or U-shaped closed cross section is projected between the front end and the rear end in either of the vertical directions. Characterized in that the closed section and a stress relaxation portion formed asymmetrically to the longitudinal direction.

請求項６に記載の発明は、トーションビームＡｓｓｙであって、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトーションビームを備えることを特徴とする。 The invention described in claim 6 is a torsion beam Assy, comprising the torsion beam described in any one of claims 1 to 5.

請求項７に記載の発明は、トーションビーム式サスペンション装置であって、請求項６に記載のトーションビームを備えることを特徴とする。 The invention described in claim 7 is a torsion beam type suspension device, characterized in that the torsion beam described in claim 6 is provided.

この発明に係るトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置によれば、トーションビームが、上下方向のいずれかに突出する略Ｖ字状又は略Ｕ字状の閉断面とされている場合に、閉断面が車体の前後方向に非対称に形成された応力緩和部を備えているので、トーションビームに発生する最大主応力の値をトーションビームの捻れ剛性と独立して制御することにより、最大主応力の値とトーションビームの剛性とを効率的に設定することができる。
その結果、所望のサスペンション性能を確保しつつトーションビームの最大主応力の値を小さくしてトーションビームに生じる金属疲労を効果的に低減することができる。
ここで、前端及び後端とは、トーションビームをトーションビームＡｓｓｙとして用いる場合における車体前後方の最前部及び最後部であり、必ずしも上下方向におけるトーションビームの底部（上下方向における頂部と反対側の部位）であることを要しない。 According to the torsion beam, the torsion beam assembly, and the torsion beam suspension device according to the present invention, when the torsion beam has a substantially V-shaped or substantially U-shaped closed section protruding in the vertical direction, the closed section is Since it has a stress relaxation part formed asymmetrically in the longitudinal direction of the vehicle body, the value of the maximum principal stress and the torsion beam are controlled by controlling the maximum principal stress value generated in the torsion beam independently of the torsional rigidity of the torsion beam. The rigidity can be set efficiently.
As a result, it is possible to reduce the metal fatigue generated in the torsion beam by reducing the value of the maximum principal stress of the torsion beam while ensuring the desired suspension performance.
Here, the front end and the rear end are the foremost and rearmost parts of the front and rear of the vehicle body when the torsion beam is used as the torsion beam Assy, and are necessarily the bottom part of the torsion beam in the vertical direction (the part opposite to the top part in the vertical direction). I don't need it.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトーションビームであって、前記応力緩和部は、前記略Ｖ字状又は略Ｕ字状の突出側外面をなす第１壁部とくぼみ側外面をなす第２壁部の前記前後方向における間隔が非対称に形成されていることを特徴とする。 Invention of Claim 2 is the torsion beam of Claim 1, Comprising: The said stress relaxation part is the 1st wall part which makes | forms the substantially V-shaped or substantially U-shaped protrusion side outer surface, and a hollow side outer surface The space | interval in the said front-back direction of the 2nd wall part which makes is formed asymmetrically.

この発明に係るトーションビームによれば、略Ｖ字状又は略Ｕ字状の突出側外面をなす第１壁部とくぼみ側外面をなす第２壁部の前記前後方向における間隔が非対称とされているので、トーションビームの剛性と最大主応力の値を効率的に制御することができる。 According to the torsion beam according to the present invention, the distance in the front-rear direction between the first wall portion that forms the substantially V-shaped or substantially U-shaped projecting side outer surface and the second wall portion that forms the indented side outer surface is asymmetric. Therefore, the rigidity and maximum principal stress value of the torsion beam can be controlled efficiently.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のトーションビームであって、前記応力緩和部は、前記第１壁部と前記第２壁部の前記ピボット軸側の間隔が他方側よりも大きく形成されていることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the torsion beam according to the second aspect of the present invention, wherein the stress relaxation portion has a larger distance between the first wall portion and the second wall portion on the pivot shaft side than on the other side. It is formed.

この発明に係るトーションビームによれば、第１壁部と第２壁部の間隔がピボット軸側のほうが他方側よりも大きく形成されているので、最大主応力の値が大きくなりやすいトーションビームのピボット軸側に大きく作用して応力を効率的に小さくすることができる。 According to the torsion beam according to the present invention, the distance between the first wall portion and the second wall portion is formed larger on the pivot shaft side than on the other side, so that the value of the maximum principal stress tends to be large. The stress can be effectively reduced by acting largely on the side.

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のトーションビームであって、前記応力緩和部は、前記トーションビーム式サスペンション装置がトーションビーム式リアサスペンション装置である場合に、前記第１壁部と前記第２壁部の前記車体前後方向における前側の間隔が後側よりも大きく形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the torsion beam according to the second aspect, wherein the stress relieving portion includes the first wall portion and the first wall portion when the torsion beam type suspension device is a torsion beam type rear suspension device. The distance between the front side of the two wall portions in the longitudinal direction of the vehicle body is formed larger than that of the rear side.

この発明に係るトーションビームによれば、トーションビーム式リアサスペンション装置において、ピボット軸がアームの車両前側に配置される場合に、第１壁部と第２壁部の間隔が車両前側のほうが後側よりも大きく形成されているので、断面係数がメジャー方向の値が大きくなりやすいトーションビームの前側に大きく作用して主応力を効率的に小さくすることができる。 According to the torsion beam according to the present invention, in the torsion beam type rear suspension device, when the pivot shaft is disposed on the vehicle front side of the arm, the distance between the first wall portion and the second wall portion is greater on the vehicle front side than on the rear side. Since it is formed large, the section modulus acts largely on the front side of the torsion beam where the value in the major direction tends to be large, and the main stress can be efficiently reduced.

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトーションビームであって、前記応力緩和部は、前記略Ｖ字状又は略Ｕ字状の閉断面における突出側外面とくぼみ側外面の少なくともいずれか一方の頂部が前記前後方向において非対称に形成されていることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the torsion beam according to any one of the first to fourth aspects, wherein the stress relaxation portion protrudes in the substantially V-shaped or substantially U-shaped closed section. The top of at least one of the side outer surface and the indentation side outer surface is formed asymmetrically in the front-rear direction.

この発明に係るトーションビームによれば、略Ｖ字状又は略Ｕ字状の閉断面における突出側外面とくぼみ側外面の少なくともいずれか一方の頂部が前後方向において非対称に形成されているので、断面係数を大きく変化させて最大主応力の値を効率的に小さくすることができる。 According to the torsion beam according to the present invention, since the top part of at least one of the projecting side outer surface and the recessed side outer surface in the substantially V-shaped or substantially U-shaped closed section is formed asymmetrically in the front-rear direction, the section coefficient The value of the maximum principal stress can be efficiently reduced by changing the value of.

この発明に係るトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置によれば、トーションビームに発生する最大主応力の値をトーションビームの剛性と独立して制御することができ、最大主応力の値とトーションビームの剛性とを効率的に設定することができる。その結果、トーションビームの金属疲労に対する強度が向上して耐久性を向上することができる。 According to the torsion beam, the torsion beam assembly, and the torsion beam suspension device according to the present invention, the value of the maximum principal stress generated in the torsion beam can be controlled independently of the rigidity of the torsion beam. Can be set efficiently. As a result, the strength of the torsion beam against metal fatigue can be improved and the durability can be improved.

本発明の第１の実施形態に係るトーションビーム式リアサスペンション装置の概略を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an outline of a torsion beam type rear suspension device according to a first embodiment of the present invention. 第１の実施形態に係るトーションビームＡｓｓｙの概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the torsion beam Assy which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るトーションビームＡｓｓｙの概略を示す上面図である。It is a top view which shows the outline of the torsion beam Assy which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るトーションビームＡｓｓｙの概略を示す下面図である。It is a bottom view which shows the outline of the torsion beam Assy which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which concerns on 1st Embodiment, (a), (b), (c), (d) is arrow AA of FIG. 2, BB, CC , DD corresponding to a closed cross section. 第１の実施形態に係るトーションビームの応力緩和部に含まれる閉断面の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the closed cross section contained in the stress relaxation part of the torsion beam which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るトーションビームの断面変化の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the cross-sectional change of the torsion beam which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るトーションビームＡｓｓｙの作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the torsion beam Assy which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係るトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which concerns on 2nd Embodiment, (a), (b), (c), (d) is the arrows AA, BB, CC of FIG. , DD corresponding to a closed cross section. 第３の実施形態に係るトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which concerns on 3rd Embodiment, (a), (b), (c), (d) is the arrows AA, BB, CC of FIG. , DD corresponding to a closed cross section. 第４の実施形態に係るトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which concerns on 4th Embodiment, (a), (b), (c), (d) is the arrows AA, BB, CC of FIG. , DD corresponding to a closed cross section. 第５の実施形態に係るトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which concerns on 5th Embodiment, (a), (b), (c), (d) is an arrow AA, BB, CC of FIG. , DD corresponding to a closed cross section. 第６の実施形態に係るトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which concerns on 6th Embodiment, (a), (b), (c), (d) is the arrows AA, BB, CC of FIG. , DD corresponding to a closed cross section. 第７の実施形態に係るトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which concerns on 7th Embodiment, (a), (b), (c), (d) is the arrows AA, BB, CC of FIG. , DD corresponding to a closed cross section. 従来のトーションビーム式サスペンション装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the conventional torsion beam type suspension apparatus. 従来のトーションビームＡｓｓｙの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the conventional torsion beam Assy. 従来のトーションビームＡｓｓｙを構成するトーションビームの概略断面を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図１３の矢視Ｗ−Ｗ、Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ、Ｚ−Ｚと対応している。It is a figure which shows the schematic cross section of the torsion beam which comprises the conventional torsion beam Assy, (a), (b), (c), (d) is WW, XX, YY of FIG. , ZZ.

以下、図１から図８を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るトーションビーム式リアサスペンション装置（トーションビーム式サスペンション装置）の概略を示す図であり、符号１はトーションビーム式リアサスペンション装置を、符号１０はトーションビームＡｓｓｙを、符号１２はトーションビームを示している。なお、図に示した符号Ｆは車両の前方を、符号Ｒは後方を示している。 The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a torsion beam type rear suspension device (torsion beam type suspension device) according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 12 denotes a torsion beam. In addition, the code | symbol F shown in the figure has shown the front of the vehicle, and the code | symbol R has shown back.

トーションビーム式リアサスペンション装置１は、図１に示すように、トーションビームＡｓｓｙ１０と、トーションビームＡｓｓｙ１０と車体とを連結するスプリング２０と、アブソーバと３０とを備え、トーションビームＡｓｓｙ１０は車体の左右側から少し前側中央に伸びるピボット軸ＪＬ、ＪＲを介して車体と接続され、車体に対して左右の車輪ＷＬ、ＷＲが揺動可能とされている。なお、ピボット軸ＪＬ、ＪＲの向きは、車体の前後方向と直交する構成であってもよい。 As shown in FIG. 1, the torsion beam rear suspension device 1 includes a torsion beam Assy 10, a spring 20 that connects the torsion beam Assy 10 and the vehicle body, and an absorber 30. The vehicle is connected to the vehicle body via extending pivot shafts JL and JR, and the left and right wheels WL and WR can swing with respect to the vehicle body. The orientation of the pivot shafts JL and JR may be configured to be orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle body.

トーションビームＡｓｓｙ１０は、図１、図２に示すように、左右の車輪ＷＬ、ＷＲを回転自在に支持する左右一対のトレーリングアーム（アーム）１１Ｌ、１１Ｒと、トレーリングアーム１１Ｌとトレーリングアーム１１Ｒとを連結するトーションビーム１２と、スプリング２０を支持する左右一対のスプリング受部１６Ｌ、１６Ｒとを備えている。
また、トーションビーム１２を挟んでピボット軸ＪＬ、ＪＲの反対側には、スプリング２０の一端側を支持するスプリング受部１６Ｌ、１６Ｒが形成されている。また、緩衝装置であるアブソーバの一端側が、図示しない緩衝受部に接続されるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the torsion beam assembly 10 includes a pair of left and right trailing arms (arms) 11L and 11R that rotatably support the left and right wheels WL and WR, a trailing arm 11L, and a trailing arm 11R. And a pair of left and right spring receiving portions 16L and 16R for supporting the spring 20 are provided.
Further, spring receiving portions 16L and 16R that support one end side of the spring 20 are formed on the opposite side of the pivot shafts JL and JR with the torsion beam 12 interposed therebetween. Moreover, one end side of the absorber which is a buffer device is connected to a buffer receiving portion (not shown).

第１の実施形態では、トーションビーム１２は、図３、図４、図５に示すように、上方を頂部とする略Ｖ字状とされており、例えば、パイプをその軸線方向に沿って塑性加工することにより形成されている。 In the first embodiment, as shown in FIGS. 3, 4, and 5, the torsion beam 12 has a substantially V shape with the top at the top. For example, the pipe is plastically processed along its axial direction. It is formed by doing.

また、トーションビーム１２は、その長手方向（車両の幅方向に相当）と直交する断面が、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような上方を頂部とし、従来のトーションビームと互換性を有するように車両側の外形形状が前後方向に対称な略Ｖ字状の閉断面に形成され、例えば、トーションビーム１２の略中央に位置する一定形状部１２Ａと、一定形状部１２Ａのトレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒ側に位置する、例えば、閉断面１２Ｂ、１２Ｃを含む応力緩和部（以下、応力緩和部１２Ｂ、１２Ｃという）と、トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒと接続される接続部１２Ｄとを備えている。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図２の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄと対応する閉断面を示している。 Further, the torsion beam 12 has a cross section orthogonal to the longitudinal direction (corresponding to the width direction of the vehicle), with the top as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), 5 (c) and 5 (d). The outer shape on the vehicle side is formed in a substantially V-shaped closed cross section symmetrical in the front-rear direction so as to be compatible with the torsion beam, for example, a constant shape portion 12A located at the approximate center of the torsion beam 12, and a constant shape portion For example, a stress relaxation part including closed cross sections 12B and 12C (hereinafter referred to as stress relaxation parts 12B and 12C) and a connection part connected to the trailing arms 11L and 11R, which are located on the trailing arm 11L and 11R side of 12A 12D. FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D show closed cross sections corresponding to the arrows AA, BB, CC, and DD in FIG.

一定形状部１２Ａは、トーションビーム１２の長手方向と直交する断面が、例えば、図５（ａ）に示すように、略Ｖ字状の突出（上側）外面１３Ａをなす第１壁部１４とくぼみ（下側）外面１３Ｂをなす第２壁部１５の前後方向における間隔が車両前後方向に対称な一定形状の閉断面とされている。 As shown in FIG. 5A, for example, as shown in FIG. 5A, the constant-shaped portion 12A has a recess with the first wall portion 14 that forms a substantially V-shaped protruding (upper) outer surface 13A. The interval in the front-rear direction of the second wall portion 15 that forms the lower side outer surface 13B is a closed cross section having a fixed shape that is symmetrical in the vehicle front-rear direction.

応力緩和部１２Ｂ、１２Ｃは、トーションビーム１２の長手方向と直交する閉断面が、例えば、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、略Ｖ字状の突出側外面１３Ａをなす第１壁部１４とくぼみ側外面１３Ｂをなす第２壁部１５により構成される間隔が、車両前側に大きく形成された前後方向に非対称な閉断面とされている。なお、上述のように、突出側外面１３Ａをなす第１壁部１４は、車両前後方向に対称に形成されている。 The stress relaxation portions 12B and 12C have a closed cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam 12 as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c). An interval formed by the first wall portion 14 and the second wall portion 15 that forms the indentation side outer surface 13B is a closed cross section that is asymmetrically formed in the front-rear direction and is largely formed on the vehicle front side. As described above, the first wall portion 14 forming the protruding side outer surface 13A is formed symmetrically in the vehicle front-rear direction.

図６は、応力緩和部に含まれる閉断面１２Ｃ（以下、応力緩和部１２Ｃという）の詳細を説明する図である。
応力緩和部１２Ｃは、図６に示すように、上方に突出し、突出側外面１３Ａをなす第１壁部１４とくぼみ側壁部１３Ｂをなす第２壁部１５により囲まれた略Ｖ字状（又は略Ｕ字状）の閉断面とされており、第１壁部１４には頂部１４Ｔが形成され、第２壁部１５には頂部１５Ｔが形成されている。ここで、頂部とは、第１壁部１４、第２壁部１５の屈曲部により構成されている。
また、応力緩和部１２Ｃは、車両前後方向が長さＬに設定され、第１壁部１４と第２壁部１５は前方の間隔ＬＦが後方の間隔ＬＲよりも大きく形成されている。 FIG. 6 is a diagram for explaining details of a closed cross section 12C (hereinafter referred to as a stress relaxation portion 12C) included in the stress relaxation portion.
As shown in FIG. 6, the stress relieving part 12C protrudes upward, and is substantially V-shaped (or surrounded by a first wall part 14 forming a protruding side outer surface 13A and a second wall part 15 forming a hollow side wall part 13B. The first wall portion 14 is formed with a top portion 14T, and the second wall portion 15 is formed with a top portion 15T. Here, the top portion is constituted by a bent portion of the first wall portion 14 and the second wall portion 15.
Further, the stress relieving portion 12C has a length L in the vehicle front-rear direction, and the first wall portion 14 and the second wall portion 15 are formed such that the front interval LF is larger than the rear interval LR.

ここで、第１壁部１４と第２壁部１５により構成される間隔は、車両前後方向における間隔、例えば、第１壁部１４と第２壁部１５のいずれかに直交する方向における平均的な間隔等を適用してもよく、車両前後方向に対称でない部分を含むこと、すなわち非対称であることを以って応力緩和部を構成してもよい。 Here, an interval formed by the first wall portion 14 and the second wall portion 15 is an interval in the vehicle front-rear direction, for example, an average in a direction orthogonal to either the first wall portion 14 or the second wall portion 15. An appropriate interval or the like may be applied, and the stress relaxation portion may be configured by including a portion that is not symmetrical in the vehicle longitudinal direction, that is, by being asymmetric.

接続部１２Ｄは、トーションビーム１２がトレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒと接続されるための形状であり、例えば、図５（ｄ）に示すように、トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒの形状と接続可能な閉断面とされている。なお、接続部１２Ｄが非対称である場合には、トーションビーム１２の長手方向における接合部１２Ｄから所定の部位を除く範囲、例えば、一定形状部を構成する対称な閉断面に移行するために必要とされる、接続部１２Ｄの前後方向長さ（図６のＬに対応する長さ）の１．５倍とされる部位を除く範囲や塑性加工前のパイプの直径の１．５倍とされる部位を除く範囲を、応力緩和部１２Ｂ、１２Ｃが設定可能な範囲としてもよい。なお、応力緩和部１２Ｂ、１２Ｃが設定可能な範囲は、トーションビームの材質、形状等に基づいて、例えば、接合部１２ＤのＬまたは加工前のパイプの直径の１．６倍から２．０倍の範囲に設定される場合もある。 The connecting portion 12D has a shape for connecting the torsion beam 12 to the trailing arms 11L and 11R. For example, as shown in FIG. 5D, the closed section is connectable with the shape of the trailing arms 11L and 11R. It is said that. When the connecting portion 12D is asymmetrical, it is necessary to move from the joint portion 12D in the longitudinal direction of the torsion beam 12 to a range excluding a predetermined portion, for example, a symmetrical closed cross section constituting a fixed shape portion. The range excluding the portion that is 1.5 times the longitudinal length of the connecting portion 12D (the length corresponding to L in FIG. 6) and the portion that is 1.5 times the diameter of the pipe before plastic working It is good also considering the range except stress as the range which the stress relaxation parts 12B and 12C can set. The range in which the stress relaxation portions 12B and 12C can be set is, for example, 1.6 to 2.0 times the L of the joint portion 12D or the diameter of the pipe before processing, based on the material, shape, etc. of the torsion beam. It may be set to a range.

また、接続部１２Ｄから一定形状部１２Ａに移行する閉断面が非対称な部分を含む場合に、接続部１２Ｄから一定形状部１２Ａに移行する閉断面の非対称の度合い（例えば、前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）が、接続部１２Ｄから一定形状部１２Ａに漸次移行する場合の閉断面の非対称の度合いよりも大きく形成することにより応力緩和部を構成してもよい。 Further, when the closed cross section that transitions from the connecting portion 12D to the fixed shape portion 12A includes an asymmetric part, the degree of asymmetry of the closed cross section that transitions from the connecting portion 12D to the fixed shape portion 12A (for example, the front interval LF / rear) LR) may be formed to be larger than the degree of asymmetry of the closed cross section when the connection portion 12D gradually transitions to the constant shape portion 12A.

また、トーションビーム１２における閉断面は、図７に示すように、応力緩和部の（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）が、接合部１２Ｄから一定形状部１２Ａに向かい漸次変位し、応力緩和部１２Ｂ、１２Ｃを含む範囲（応力緩和部の範囲）は、接合部１２Ｄと一定形状部１２Ａの間に形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the closed cross section of the torsion beam 12 is such that the stress relaxation portion (front space LF / back space LR) is gradually displaced from the joint portion 12D toward the fixed shape portion 12A. A range including 12B and 12C (a range of the stress relaxation portion) is formed between the joint portion 12D and the fixed shape portion 12A.

第１の実施形態において、トーションビーム１２の左右に設けられた応力緩和部の車両幅方向の長さは、それぞれ、トーションビームの車両幅方向の半長の４０%である。
なお、応力範囲について制限が設けることが、トーションビーム１２の剛性を一定の範囲に定めるうえで好適であり、さらに応力緩和の効果を十分得るうえでは、左右の応力緩和部の範囲は、トーションビーム１２の車両幅方向の半長の１０％以上とすることが好適である。
なお、サスペンションの性能設計上、許容されるのであれば、つまり、トーションビームの剛性を所定範囲に設定できる場合には、応力緩和部をトーションビームの全域に設けてもよい。この場合、応力緩和部の範囲が広くなり、断面変化を緩やかにすることができるので、トーションビームに発生する応力をより効率的に低減することが可能となる。 In the first embodiment, the length in the vehicle width direction of the stress relief portions provided on the left and right sides of the torsion beam 12 is 40% of the half length of the torsion beam in the vehicle width direction.
It should be noted that it is preferable to limit the stress range in order to determine the rigidity of the torsion beam 12 within a certain range. Further, in order to obtain a sufficient stress relaxation effect, the range of the left and right stress relaxation portions is the range of the torsion beam 12. It is preferable to be 10% or more of the half length in the vehicle width direction.
It should be noted that if it is allowable in the performance design of the suspension, that is, if the rigidity of the torsion beam can be set within a predetermined range, the stress relaxation portion may be provided in the entire region of the torsion beam. In this case, the range of the stress relaxation portion is widened and the cross-sectional change can be moderated, so that the stress generated in the torsion beam can be more efficiently reduced.

また、第１の実施形態において、応力緩和部の（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値は、最大で１．８である。この値が大きいほど、後述するように、トーションビームの応力緩和部の第２壁部１５の前方に発生する引張応力Ｓ１を低減することができ、疲労特性の向上を図れるが、トーションビーム１２の応力緩和部の第２壁部１５の後方に発生する引張応力Ｓ２が増加するため、（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値には最大の限界値が存在することが、発明者らの研究により判明した。また、応力緩和部の（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値が必要以上に大きいと、トーションビーム１２のプレス成形時おける成形性においても問題が生じる可能性が予想される。
上記の理由から、応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値は、効果を十分得るために１．１以上とするのが望ましく、効果の程度と成形性を考慮し、２．５以下とするのが望ましい。 Further, in the first embodiment, the value of (front interval LF / rear interval LR) of the stress relaxation portion is 1.8 at the maximum. As this value is larger, as will be described later, the tensile stress S1 generated in front of the second wall portion 15 of the stress relaxation portion of the torsion beam can be reduced and the fatigue characteristics can be improved. Since the tensile stress S2 generated behind the second wall portion 15 of the portion increases, there is a maximum limit value in the value of (front interval LF / rear interval LR). Was found out. Further, if the value of the stress relaxation portion (front interval LF / rear interval LR) is larger than necessary, it is expected that there may be a problem in the formability of the torsion beam 12 during press molding.
For the above reasons, the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is desirably 1.1 or more in order to obtain a sufficient effect, considering the degree of effect and formability. , 2.5 or less is desirable.

次に、図８を参照して、第１の実施形態に係るトーションビーム１２の作用について説明する。
図８は、トーションビーム式リアサスペンション装置１のトーションビーム１２に発生する主応力のメジャー方向における値とその方向を示す図（下視図）である。
トーションビーム式トーションビーム式サスペンション装置１の右輪が上向きの力を受け上方に動く場合（左輪は相対的に下方に動く場合）、トーションビーム１２の第２壁部の右側前方において、図８に示すＦ１方向に大きな引張応力Ｓ１が生じ、トーションビーム１２の第２壁部の左側後方において、図８に示すＦ２方向にＳ１よりも小さい引張応力Ｓ２が生じる。また、トーションビームの第２壁部の右側後方、および、左側前方においては、圧縮応力Ｐ１、Ｐ２が生じる。
また、左輪が上向きの力を受け上方に動く場合（右輪は相対的に下方に動く場合）は、上記と左右反対の位置に同様の応力が生じる。 Next, the operation of the torsion beam 12 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a diagram (bottom view) showing values and directions of main stresses generated in the torsion beam 12 of the torsion beam type rear suspension device 1 in the major direction.
When the right wheel of the torsion beam type torsion beam type suspension device 1 receives upward force and moves upward (when the left wheel moves relatively downward), the F1 direction shown in FIG. A large tensile stress S1 is generated at the rear side of the second wall portion of the torsion beam 12, and a tensile stress S2 smaller than S1 is generated in the F2 direction shown in FIG. Further, compressive stresses P1 and P2 are generated at the right rear and the left front of the second wall portion of the torsion beam.
Further, when the left wheel moves upward due to an upward force (when the right wheel moves relatively downward), the same stress is generated at a position opposite to the above.

第１の実施形態に係るトーションビーム１２によれば、トーションビーム１２の応力緩和部の前側の第２壁部のＦ１方向の引張応力Ｓ１を大幅に低減することができる。これは、トーションビーム１２の応力緩和部の前側における第１壁部１４と第２壁部１５の間隔ＬＦを広く取っているため、応力緩和部前方の断面剛性が向上したことにより軽減されるためである。
トーションビーム１２の応力緩和部の第１壁部１４と第２壁部１５の間隔は、後方の間隔ＬＲが前方の間隔ＬＦに対して相対的に狭くなり断面剛性が低下するため、トーションビーム１２の応力緩和部の後側の第２壁部１５のＦ２方向の引張応力Ｓ２は増大するが、応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値を適正にとることで、引張応力Ｓ２を引張応力Ｓ１以下となるよう操作することができる。 According to the torsion beam 12 according to the first embodiment, the tensile stress S1 in the F1 direction of the second wall portion on the front side of the stress relaxation portion of the torsion beam 12 can be significantly reduced. This is because the gap LF between the first wall portion 14 and the second wall portion 15 on the front side of the stress relaxation portion of the torsion beam 12 is widened, which is reduced by improving the cross-sectional rigidity in front of the stress relaxation portion. is there.
The distance between the first wall portion 14 and the second wall portion 15 of the stress relaxation portion of the torsion beam 12 is such that the rear space LR becomes relatively smaller than the front space LF and the cross-sectional rigidity is lowered. Although the tensile stress S2 in the F2 direction of the second wall 15 on the rear side of the relaxation portion increases, the tensile stress S2 can be obtained by appropriately taking a value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion. Can be operated so as to be equal to or lower than the tensile stress S1.

第１の実施形態に係るトーションビーム１２、トーションビームＡｓｓｙ１０及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、トーションビーム１２が、上方向に突出する略Ｖ字状の閉断面とされている場合に、第１壁部１４と第２壁部１５の車両前後方向における間隔が非対称に形成された応力緩和部１２Ｂ、１２Ｃを備えているので、トーションビーム１２に発生する応力をトーションビーム１２の剛性と独立して制御することができ、トーションビーム１２の捻れ剛性と最大主応力の値とを容易かつ効率的に設定することができる。また、第１の実施形態に係るトーションビーム１２は、第１壁部１４を従来のトーションビームと同様に前後に対称な断面形状を保持することにより、車両部品の空間的な取り合いを気にすることなく従来のトーションビーム式リアサスペンションに代えて用いることができる。 According to the torsion beam 12, the torsion beam Assy10, and the torsion beam type rear suspension device 1 according to the first embodiment, when the torsion beam 12 has a substantially V-shaped closed cross section protruding upward, the first wall portion 14 and the second wall 15 are provided with stress relaxation portions 12B and 12C in which the distance in the longitudinal direction of the vehicle is asymmetrical, so that the stress generated in the torsion beam 12 can be controlled independently of the rigidity of the torsion beam 12. The torsional rigidity and the maximum principal stress value of the torsion beam 12 can be set easily and efficiently. Further, the torsion beam 12 according to the first embodiment maintains the first wall portion 14 with a symmetrical cross-sectional shape in the front-rear direction as in the case of the conventional torsion beam without worrying about the spatial relationship between vehicle parts. It can be used in place of a conventional torsion beam type rear suspension.

その結果、所望のサスペンション性能を確保しつつトーションビーム１２の最大主応力の値を小さくしてトーションビーム１２に生じる金属疲労を効果的に低減することができる。 As a result, the metal fatigue generated in the torsion beam 12 can be effectively reduced by reducing the value of the maximum principal stress of the torsion beam 12 while ensuring the desired suspension performance.

次に、図９を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係るトーションビーム４２が、第１の実施形態と異なるのは、トーションビームの長手方向と直交する断面における一定形状部１２Ａ、応力緩和部１２Ｂ，１２Ｃ、接合部１２Ｄを含む閉断面に代えて、一定形状部４２Ａ、応力緩和部４２Ｂ，４２Ｃ、接合部４２Ｄを含む閉断面により構成されている点である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The torsion beam 42 according to the second embodiment differs from the first embodiment in a closed cross section including a constant shape portion 12A, stress relaxation portions 12B and 12C, and a joint portion 12D in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam. Instead, it is configured by a closed cross section including a constant shape portion 42A, stress relaxation portions 42B and 42C, and a joint portion 42D.

応力緩和部４２Ｂ，４２Ｃは、第１壁部１４における頂部と第２壁部１５における頂部がともに車両前後方向後方に位置するとともに第１壁部１４と第２壁部１５の車両前方の間隔が後方の間隔よりも大きく形成されている。 In the stress relaxation parts 42B and 42C, the top part of the first wall part 14 and the top part of the second wall part 15 are both positioned rearward in the vehicle front-rear direction and the distance between the first wall part 14 and the second wall part 15 in the front of the vehicle is set. It is formed larger than the rear space.

第２の実施形態に係るトーションビーム４２によれば、車両側に位置する外形形状が、従来のトーションビーム式サスペンションとの互換性が得られない可能性が生じるが、一定形状部の断面形状を変化させることができ、第１の実施形態に比べトーションビーム４２の捻り剛性を抑制範囲が広がるため、応力緩和部をより広い範囲で設定することができ、大幅な応力低減効果を確保することができる。 According to the torsion beam 42 according to the second embodiment, the outer shape located on the vehicle side may not be compatible with the conventional torsion beam suspension, but the cross-sectional shape of the constant shape portion is changed. As compared to the first embodiment, since the range of suppression of the torsional rigidity of the torsion beam 42 is widened, the stress relaxation portion can be set in a wider range, and a significant stress reduction effect can be ensured.

次に、図１０を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態に係るトーションビーム５２が、第１の実施形態と異なるのは、トーションビームの長手方向と直交する断面における一定形状部１２Ａ、応力緩和部１２Ｂ，１２Ｃ、接合部１２Ｄを含む閉断面に代えて、一定形状部５２Ａ、応力緩和部５２Ｂ，５２Ｃ、接合部5２Ｄを含む閉断面により構成されている点である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The torsion beam 52 according to the third embodiment differs from the first embodiment in a closed cross section including a constant shape portion 12A, stress relaxation portions 12B and 12C, and a joint portion 12D in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam. Instead, it is configured by a closed cross section including a fixed shape portion 52A, stress relaxation portions 52B and 52C, and a joint portion 52D.

応力緩和部５２Ｂ，５２Ｃは、第１壁部１４における頂部が車両前後方向前方に位置して第２壁部１５における頂部が車両前後方向後方に位置するとともに、第１壁部１４と第２壁部１５の車両前方の間隔が後方の間隔よりも大きく形成されている。 The stress relieving portions 52B and 52C are configured such that the top portion of the first wall portion 14 is positioned forward in the vehicle front-rear direction and the top portion of the second wall portion 15 is positioned rearward in the vehicle front-rear direction, and the first wall portion 14 and the second wall The space | interval of the vehicle front of the part 15 is formed larger than the space | interval of back.

第３の実施形態に係るトーションビーム５２によれば、従来のトーションビーム式サスペンションとの互換性が得られない可能性が生じるが、第１の実施形態に比べ第２壁部１５の断面形状が小さい範囲で変化されても、第１の実施形態と同等の応力低減ができるので成形性に優れる点で有利である。 According to the torsion beam 52 according to the third embodiment, there is a possibility that compatibility with the conventional torsion beam suspension is not obtained, but the cross-sectional shape of the second wall portion 15 is smaller than that in the first embodiment. Even if it is changed, the stress reduction equivalent to that of the first embodiment can be achieved, which is advantageous in terms of excellent formability.

次に、図１１を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態に係るトーションビーム６２が、第１の実施形態と異なるのは、トーションビームの長手方向と直交する断面における一定形状部１２Ａ、応力緩和部１２Ｂ，１２Ｃ、接合部１２Ｄを含む閉断面に代えて、一定形状部６２Ａ、応力緩和部６２Ｂ，６２Ｃ、接合部６２Ｄを含む閉断面により構成されている点である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The torsion beam 62 according to the fourth embodiment differs from the first embodiment in a closed cross section including a constant shape portion 12A, stress relaxation portions 12B and 12C, and a joint portion 12D in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam. Instead, it is configured by a closed cross section including a fixed shape portion 62A, stress relaxation portions 62B and 62C, and a joint portion 62D.

応力緩和部６２Ｂ，６２Ｃは、第１壁部１４における頂部が車両前後方向前方に位置して第２壁部１５は車両前後方向に対称に形成されて頂部が車両前後方向中央に位置するとともに、第１壁部１４と第２壁部１５の車両前方の間隔が後方の間隔よりも大きく形成されている。 The stress relieving portions 62B and 62C have the top portion of the first wall portion 14 positioned forward in the vehicle front-rear direction, the second wall portion 15 formed symmetrically in the vehicle front-rear direction, and the top portion positioned in the center of the vehicle front-rear direction. The space | interval of the vehicle front of the 1st wall part 14 and the 2nd wall part 15 is formed larger than the space | interval of back.

第４の実施形態に係るトーションビーム６２によれば、従来のトーションビーム式サスペンションとの互換性が得られない可能性が生じるが、外側の第１壁部の形状を大きく操作きるため、第１の実施形態に比べて応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値を大きくでき、応力緩和部が狭くても同等の効果を得ることが可能になる。 According to the torsion beam 62 according to the fourth embodiment, there is a possibility that compatibility with the conventional torsion beam type suspension cannot be obtained. However, since the shape of the outer first wall portion can be largely operated, Compared with the configuration, the value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion can be increased, and even if the stress relaxation portion is narrow, the same effect can be obtained.

次に、図１２を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。
第５の実施形態に係るトーションビーム７２が、第１の実施形態と異なるのは、トーションビーム１２の長手方向と直交する断面における一定形状部１２Ａ、応力緩和部１２Ｂ，１２Ｃ、接合部１２Ｄを含む閉断面に代えて、一定形状部７２Ａ、応力緩和部７２Ｂ，７２Ｃ、接合部７２Ｄを含む閉断面により構成されている点である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The torsion beam 72 according to the fifth embodiment is different from the first embodiment in that the torsion beam 72 includes a constant shape portion 12A, stress relaxation portions 12B and 12C, and a joint portion 12D in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam 12. Instead, it is configured by a closed cross section including a fixed shape portion 72A, stress relaxation portions 72B and 72C, and a joint portion 72D.

応力緩和部７２Ｂ，７２Ｃは、第１壁部１４が車両前後方向に対称に形成され、第２壁部１５は頂部がトーションビームの幅方向の中央に位置（従来トーションビームと同様の場所に位置）するとともに、第１壁部１４と第２壁部１５の車両前方の間隔が後方の間隔よりも大きく形成されている点である。 In the stress relaxation portions 72B and 72C, the first wall portion 14 is formed symmetrically in the vehicle front-rear direction, and the top portion of the second wall portion 15 is located at the center in the width direction of the torsion beam (located at the same location as the conventional torsion beam). In addition, the distance between the first wall portion 14 and the second wall portion 15 in the front of the vehicle is larger than the distance in the rear.

第５の実施形態に係るトーションビーム７２によれば、従来のトーションビーム式サスペンションとの互換性を得ながら、応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値を大きくでき，第１の実施形態に比べて応力緩和部が狭くても同等の効果を得るとともに、第１壁部１４と第２壁部１５の頂点がトーションビーム幅方向中心に位置することから第１の実施形態に比べて成形性を向上させることが可能になる。 According to the torsion beam 72 according to the fifth embodiment, while obtaining compatibility with the conventional torsion beam suspension, the value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion can be increased. Compared to the first embodiment, the same effect can be obtained even if the stress relaxation portion is narrower than in the embodiment, and the vertices of the first wall portion 14 and the second wall portion 15 are located in the center in the torsion beam width direction. It becomes possible to improve moldability.

次に、図１３を参照して、本発明の第６の実施形態について説明する。
第６の実施形態に係るトーションビーム８２が、第１の実施形態と異なるのは、トーションビーム１２の長手方向と直交する断面における一定形状部１２Ａ、応力緩和部１２Ｂ，１２Ｃ、接合部１２Ｄを含む閉断面に代えて、一定形状部８２Ａ、応力緩和部８２Ｂ，８２Ｃ、接合部８２Ｄを含む閉断面により構成されている点である。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The torsion beam 82 according to the sixth embodiment is different from the first embodiment in that it is a closed cross section including a constant shape portion 12A, stress relaxation portions 12B and 12C, and a joint portion 12D in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam 12. Instead of this, it is configured by a closed cross section including a fixed shape portion 82A, stress relaxation portions 82B and 82C, and a joint portion 82D.

応力緩和部８２Ｂ，８２Ｃは、第１壁部１４が頂部がトーションビームの幅方向の中央に位置して前方に膨出し、第２壁部１５は頂部がトーションビームの幅方向の中央に位置して車両前後方向に対称に形成されるとともに、第１壁部１４と第２壁部１５の車両前方の間隔が後方の間隔よりも大きく形成されている。 In the stress relaxation portions 82B and 82C, the first wall portion 14 is located at the center in the width direction of the torsion beam and bulges forward, and the second wall portion 15 is positioned at the center in the width direction of the torsion beam. In addition to being formed symmetrically in the front-rear direction, the distance between the first wall portion 14 and the second wall portion 15 in the front of the vehicle is larger than the distance in the rear.

第６の実施形態に係るトーションビーム８２によれば、従来のトーションビーム式サスペンションとの互換性を得られない可能性があるが、応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値を大きくでき，第１の実施形態に比べて応力緩和部が狭くても同等の効果を得るとともに、第１壁部１４と第２壁部１５の頂点がトーションビーム幅方向中心に位置することから第１の実施形態に比べて成形性を向上させることが可能になる。 According to the torsion beam 82 according to the sixth embodiment, there is a possibility that compatibility with the conventional torsion beam suspension may not be obtained, but the value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is set. Since the same effect can be obtained even if the stress relaxation portion is narrower than that of the first embodiment, the top of the first wall portion 14 and the second wall portion 15 is located at the center in the torsion beam width direction. Compared to the embodiment, it becomes possible to improve the moldability.

次に、図１４を参照して、本発明の第７の実施形態について説明する。
第７の実施形態に係るトーションビーム９２が、第１の実施形態と異なるのは、トーションビーム１２の長手方向と直交する断面における一定形状部１２Ａ、応力緩和部１２Ｂ，１２Ｃ、接合部１２Ｄを含む閉断面に代えて、一定形状部９２Ａ、応力緩和部９２Ｂ，９２Ｃ、接合部９２Ｄを含む閉断面により構成されている点である。 Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The torsion beam 92 according to the seventh embodiment is different from the first embodiment in that it is a closed cross section including a constant shape portion 12A, stress relaxation portions 12B and 12C, and a joint portion 12D in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam 12. Instead, it is configured by a closed cross section including a fixed shape portion 92A, stress relaxation portions 92B and 92C, and a joint portion 92D.

応力緩和部９２Ｂ，９２Ｃは、第１壁部１４及び第２壁部１５における頂部が、ともに車両前後方向に対称な位置、すなわち、トーションビームの幅方向の中央に位置し、第１壁部１４は前方に膨出し、第２壁部１５は後方に膨出し、第１壁部１４と第２壁部１５の車両前方の間隔が後方の間隔よりも大きく形成されている点である。 The stress relaxation portions 92B and 92C have the top portions of the first wall portion 14 and the second wall portion 15 symmetrically positioned in the vehicle front-rear direction, that is, at the center in the width direction of the torsion beam, and the first wall portion 14 is The second wall portion 15 bulges forward, the first wall portion 14 and the second wall portion 15 are formed such that the distance between the front of the vehicle and the front of the vehicle is larger than the distance between the rear.

第７の実施形態に係るトーションビーム７２によれば、従来のトーションビーム式サスペンションとの互換性を得られない可能性があるが、応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の値を大きくでき，第１の実施形態に比べて応力緩和部が狭くても同等の効果を得るとともに、第１壁部１４と第２壁部１５の頂点がトーションビーム幅方向中心に位置することから第１の実施形態に比べて成形性を向上させることが可能になる。 According to the torsion beam 72 according to the seventh embodiment, there is a possibility that compatibility with a conventional torsion beam type suspension may not be obtained, but the value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is set. Since the same effect can be obtained even if the stress relaxation portion is narrower than that of the first embodiment, the top of the first wall portion 14 and the second wall portion 15 is located at the center in the torsion beam width direction. Compared to the embodiment, it becomes possible to improve the moldability.

＜実施例＞
次に、この発明の実施例について説明する。
表１は、例えば、上方に頂部が形成された略Ｕ字状の閉断面を有するトーションビームを用いたシミュレーション結果を従来のトーションビームである比較例に対する比で示す表である。トーションビームの概寸は、長手方向長さ１０００ｍｍ、長手方向中心における幅９５ｍｍ、長手方向中心における高さ５５ｍｍである。 <Example>
Next, examples of the present invention will be described.
Table 1 is a table showing, for example, a simulation result using a torsion beam having a substantially U-shaped closed cross-section with an apex formed above as a ratio with respect to a comparative example that is a conventional torsion beam. The approximate dimensions of the torsion beam are a length in the longitudinal direction of 1000 mm, a width in the center of the longitudinal direction of 95 mm, and a height in the center of the longitudinal direction of 55 mm.

比較例は、前後方向に対称に形成されたトーションビームによるものである。
実施例１は、第１の実施形態に係る実施例で応力緩和部の範囲がトーションビーム長手方向に片側２００ｍｍであり応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値が１．８のトーションビームによるものである。
実施例２は第２の実施形態に係る実施例で応力緩和部の範囲がトーションビーム長手方向に片側４００ｍｍであり応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値が１．８のトーションビームによるものである。
実施例３は第３の実施形態に係る実施例で応力緩和部の範囲がトーションビーム長手方向に片側２００ｍｍであり応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値が１．８のトーションビームによるものである。
実施例４は第４の実施形態に係る実施例で応力緩和部の範囲がトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍであり応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値が１．８のトーションビームによるものである。
実施例５は第５の実施形態に係る実施例で応力緩和部の範囲がトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍであり応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値が１．８のトーションビームによるものである。
実施例６は第６の実施形態に係る実施例で応力緩和部の範囲がトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍであり応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値が１．８のトーションビームによるものである。
実施例７は第７の実施形態に係る実施例で応力緩和部の範囲がトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍであり応力緩和部における（前方の間隔ＬＦ／後方の間隔ＬＲ）の最大値が１．８のトーションビームによるものである。
なお、左右の車輪に対して、５０００Ｎの外力を印加して左右の車輪の高さ差が１４０ｍｍの変位を与えた結果である。 The comparative example is based on a torsion beam formed symmetrically in the front-rear direction.
Example 1 is an example according to the first embodiment. The range of the stress relaxation portion is 200 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is 1. This is due to the 8 torsion beams.
Example 2 is an example according to the second embodiment. The range of the stress relaxation portion is 400 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is 1.8. This is due to the torsion beam.
Example 3 is an example according to the third embodiment. The range of the stress relaxation portion is 200 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is 1.8. This is due to the torsion beam.
Example 4 is an example according to the fourth embodiment. The range of the stress relaxation portion is 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is 1.8. This is due to the torsion beam.
Example 5 is an example according to the fifth embodiment. The range of the stress relaxation portion is 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is 1.8. This is due to the torsion beam.
Example 6 is an example according to the sixth embodiment. The range of the stress relaxation portion is 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is 1.8. This is due to the torsion beam.
Example 7 is an example according to the seventh embodiment. The range of the stress relaxation portion is 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of (front interval LF / rear interval LR) in the stress relaxation portion is 1.8. This is due to the torsion beam.
This is a result of applying an external force of 5000 N to the left and right wheels and giving a displacement of 140 mm in the height difference between the left and right wheels.

であった。
なお、成形性は、ＦＥＭによる成形解析結果による第１壁部１４と第２壁部１５の頂点の幅方向および高さ方向の位置精度で判断するものとし、第１壁部１４と第２壁部１５の頂点の幅方向および高さ方向の位置精度が、設定に対して２ｍｍを超える場合を△、１ｍｍを超え２ｍｍ以下である場合を○、１ｍｍ以下である場合を◎とした。

Met.
The formability is determined by the positional accuracy in the width direction and the height direction of the apexes of the first wall portion 14 and the second wall portion 15 based on the molding analysis result by FEM, and the first wall portion 14 and the second wall portion are determined. When the position accuracy of the apex of the portion 15 in the width direction and the height direction exceeds 2 mm with respect to the setting, Δ is over 1 mm and 2 mm or less.

以上のように、実施例２では、最大主応力の値が１０％低減され、捻れ剛性がほぼ同等とされることが判明した。
また、実施例７では、成形性は従来トーションビームと同等で、最大主応力の値が６％低減され、捻れ剛性がほぼ同等とされることが判明した。 As described above, in Example 2, it was found that the value of the maximum principal stress was reduced by 10%, and the torsional rigidity was made substantially equal.
Further, in Example 7, it was found that the formability was the same as that of the conventional torsion beam, the value of the maximum principal stress was reduced by 6%, and the torsional rigidity was substantially equivalent.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、頂部が上方に形成された略Ｖ字状のトーションビーム１２、４２、５２、６２、７２、８２、９２について説明したが、頂部が下方に形成された構成としてもよい。また、略Ｖ字状の閉断面に代えて、略Ｕ字状の閉断面を有する構成としてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the substantially V-shaped torsion beams 12, 42, 52, 62, 72, 82, and 92 with the top portion formed at the top have been described, but the top portion may be formed at the bottom. Good. Moreover, it is good also as a structure which replaces with a substantially V-shaped closed cross section and has a substantially U-shaped closed cross section.

また、上記実施の形態においては、応力緩和部が、一定形状部１２Ａ、４２Ａ、５２Ａ、６２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、９２Ａと接続部１２Ｄ、４２Ｄ、５２Ｄ、６２Ｄ、７２Ｄ、８２Ｄ、９２Ｄの間に形成され、一定形状部１２Ａ、４２Ａ、５２Ａ、６２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、９２Ａから接続部１２Ｄ、４２Ｄ、５２Ｄ、６２Ｄ、７２Ｄ、８２Ｄ、９２Ｄに漸次変形される場合について説明したが、応力緩和部をトーションビーム長手方向におけるどの位置に配置するか、又一定形状部１２Ａ、４２Ａ、５２Ａ、６２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、９２Ａ及び接続部１２Ｄ、４２Ｄ、５２Ｄ、６２Ｄ、７２Ｄ、８２Ｄ、９２Ｄに対してどのように変形させるかは、任意に設定することができる。 Moreover, in the said embodiment, a stress relaxation part is formed between fixed shape part 12A, 42A, 52A, 62A, 72A, 82A, 92A and connection part 12D, 42D, 52D, 62D, 72D, 82D, 92D. Although the case where the constant shape portions 12A, 42A, 52A, 62A, 72A, 82A, and 92A are gradually deformed to the connection portions 12D, 42D, 52D, 62D, 72D, 82D, and 92D has been described, Where to place in the longitudinal direction, and how to deform the fixed shape part 12A, 42A, 52A, 62A, 72A, 82A, 92A and the connection part 12D, 42D, 52D, 62D, 72D, 82D, 92D It can be arbitrarily set whether or not to make it.

また、トーションビーム１２、４２、５２、６２、７２、８２、９２の長手方向と直交する閉断面の頂部を上方と下方のいずれに配置するか、又頂部を車両の前後方向及び上下方向のいずれの方向にどれだけ変位させるかは任意に設定することができる。 Also, the top of the closed cross section perpendicular to the longitudinal direction of the torsion beams 12, 42, 52, 62, 72, 82, 92 is arranged either above or below, and the top is either in the longitudinal direction of the vehicle or in the vertical direction. The amount of displacement in the direction can be arbitrarily set.

また、上記実施の形態においては、トーションビーム式サスペンション装置がトーションビーム式リアサスペンション装置１である場合について説明したが、例えば、リーディングアーム式サスペンション装置に適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the torsion beam type suspension device is the torsion beam type rear suspension device 1 has been described, but it may be applied to, for example, a leading arm type suspension device.

トーションビーム式サスペンション装置を構成するトーションビームの金属疲労が抑制されて、トーションビーム式サスペンション装置の疲労強度が向上されるので、産業上利用可能である。 Since the metal fatigue of the torsion beam constituting the torsion beam type suspension device is suppressed and the fatigue strength of the torsion beam type suspension device is improved, it is industrially applicable.

１トーションビーム式リアサスペンション装置（トーションビーム式サスペンション装置）
ＪＬ、ＪＲピボット軸
ＷＬ、ＷＲ車輪
１０トーションビーム
１１Ｌ、１１Ｒトレーリングアーム（アーム）
１２、４２、５２、６２、７２、８２、９２トーションビーム
１２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂ、８２Ｂ、９２Ｂ、１２Ｃ、４２Ｃ、５２Ｃ、６２Ｃ、７２Ｃ、８２Ｃ、９２Ｃ応力緩和部
１３Ａ突出側外面
１３Ｂくぼみ側外面
１４第１壁部
１５第２壁部 1 Torsion beam type rear suspension system (torsion beam type suspension system)
JL, JR Pivot shaft WL, WR Wheel 10 Torsion beam 11L, 11R Trailing arm (arm)
12, 42, 52, 62, 72, 82, 92 Torsion beam 12B, 42B, 52B, 62B, 72B, 82B, 92B, 12C, 42C, 52C, 62C, 72C, 82C, 92C Stress relaxation part 13A Projection side outer surface 13B Indentation Side outer surface 14 1st wall part 15 2nd wall part

Claims

A torsion beam assembly that has a pair of left and right arms that rotatably support the left and right wheels and is pivotally connected to the vehicle body via a pivot shaft that extends from the left and right sides of the vehicle body to the center, and the torsion beam assembly and the vehicle body And a torsion beam for connecting the left and right arms in a torsion beam suspension device comprising a spring for restoring the swing of the arm,
A cross section in which the pair of left and right arms are connected at an intermediate position between the wheel of each arm and the pivot shaft, and a longitudinal direction corresponding to the width direction of the vehicle body is formed in a straight line and is orthogonal to the width direction of the vehicle body The front and rear ends of the vehicle body in the front-rear direction are substantially V-shaped or U-shaped closed cross-sections protruding in the up-down direction, and the closed cross-section is formed asymmetrically in the front-rear direction. A torsion beam comprising a stress relaxation part.

The torsion beam according to claim 1,
The stress relaxation part is
A torsion beam characterized in that an interval in the front-rear direction of the first wall portion forming the substantially V-shaped or substantially U-shaped projecting side outer surface and the second wall portion forming the hollow side outer surface is formed asymmetrically.

The torsion beam according to claim 2,
The stress relaxation part is
A torsion beam characterized in that a distance between the first wall portion and the second wall portion on the pivot shaft side is larger than that on the other side.

The torsion beam according to claim 2,
When the torsion beam type suspension device is a torsion beam type rear suspension device,
The stress relaxation part is
A torsion beam, wherein a distance between the front side of the first wall portion and the second wall portion in the longitudinal direction of the vehicle body is formed larger than that of the rear side.

The torsion beam according to any one of claims 1 to 4,
The stress relaxation part is
A torsion beam characterized in that the top of at least one of the projecting side outer surface and the indentation side outer surface in the substantially V-shaped or substantially U-shaped closed section is formed asymmetrically in the front-rear direction.

A torsion beam Assy comprising the torsion beam according to any one of claims 1 to 5.

A torsion beam type suspension device comprising the torsion beam assembly according to claim 6.