JPH10329519A - トーションビーム式サスペンション装置 - Google Patents
トーションビーム式サスペンション装置Info
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- JPH10329519A JPH10329519A JP14666997A JP14666997A JPH10329519A JP H10329519 A JPH10329519 A JP H10329519A JP 14666997 A JP14666997 A JP 14666997A JP 14666997 A JP14666997 A JP 14666997A JP H10329519 A JPH10329519 A JP H10329519A
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- shot peening
- edge surface
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はトーションビーム式サスペンション
装置に関し、トーションビームの耐久性を低コストで向
上させることを目的とする。 【解決手段】 トーションビーム２６はＵ型の断面形状
を有する。この断面の端部にはエッジ面２８が形成され
る。トーションビーム２６に捩れ変形が生じた場合、エ
ッジ面２８には最も大きな引張応力が作用する。本発明
において、エッジ面２８にのみ、ショットピーニングが
施される。このため、エッジ面２８には圧縮残留応力が
生成され、その疲労強度が向上される。その結果、トー
ションビーム２６の耐久性が向上される。
装置に関し、トーションビームの耐久性を低コストで向
上させることを目的とする。 【解決手段】 トーションビーム２６はＵ型の断面形状
を有する。この断面の端部にはエッジ面２８が形成され
る。トーションビーム２６に捩れ変形が生じた場合、エ
ッジ面２８には最も大きな引張応力が作用する。本発明
において、エッジ面２８にのみ、ショットピーニングが
施される。このため、エッジ面２８には圧縮残留応力が
生成され、その疲労強度が向上される。その結果、トー
ションビーム２６の耐久性が向上される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トーションビーム
式サスペンション装置に係り、特に、トーションビーム
の耐久性を向上するのに好適なトーションビーム式サス
ペンション装置に関する。
式サスペンション装置に係り、特に、トーションビーム
の耐久性を向上するのに好適なトーションビーム式サス
ペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の後輪用のサスペンション装置とし
て、従来よりトーションビーム式サスペンション装置が
用いられている。トーションビーム式サスペンション装
置は、左右後輪に対応して設けられたトレーリングアー
ムと、トレーリングアームを連結するトーションビーム
とを備えている。トレーリングアームはその前端におい
て車体に上下に揺動可能に連結され、その後端において
車輪を支持している。トーションビームには、その断面
が例えばＵ型の開放形状に形成されることで、所定の捩
れ剛性が付与されている。従って、左右輪に逆ストロー
クの上下振動が生じた場合、トーションビームに捩れ変
形が生ずることにより、かかる振動が適切に吸収され
る。
て、従来よりトーションビーム式サスペンション装置が
用いられている。トーションビーム式サスペンション装
置は、左右後輪に対応して設けられたトレーリングアー
ムと、トレーリングアームを連結するトーションビーム
とを備えている。トレーリングアームはその前端におい
て車体に上下に揺動可能に連結され、その後端において
車輪を支持している。トーションビームには、その断面
が例えばＵ型の開放形状に形成されることで、所定の捩
れ剛性が付与されている。従って、左右輪に逆ストロー
クの上下振動が生じた場合、トーションビームに捩れ変
形が生ずることにより、かかる振動が適切に吸収され
る。
【０００３】上述の如く、トーションビームは、一般
に、例えばＵ型等の開放断面形状を有している。このた
め、トーションビームに捩れが生ずると、断面のエッジ
部に大きな引張応力が作用する。また、トーションビー
ムは、圧延材を切断及びプレス加工することにより成形
されるため、断面のエッジ部には大きな引張残留応力が
生じている。このため、トーションビームは、その断面
のエッジ部において最も低い疲労強度を有することにな
る。従って、トーションビームの優れた耐久性を実現す
るために、その断面のエッジ部における疲労強度を向上
させる必要がある。
に、例えばＵ型等の開放断面形状を有している。このた
め、トーションビームに捩れが生ずると、断面のエッジ
部に大きな引張応力が作用する。また、トーションビー
ムは、圧延材を切断及びプレス加工することにより成形
されるため、断面のエッジ部には大きな引張残留応力が
生じている。このため、トーションビームは、その断面
のエッジ部において最も低い疲労強度を有することにな
る。従って、トーションビームの優れた耐久性を実現す
るために、その断面のエッジ部における疲労強度を向上
させる必要がある。
【０００４】トーションビームのエッジ部における疲労
強度を向上させるには、引張残留応力を緩和することが
有効である。引張残留応力を緩和若しくは解消させる手
段として、従来より、例えば特開昭６２−６７３１５号
に開示される如く、ショットピーニングを施すことが公
知である。上記公報には、引張残留応力が生じたＵ字ボ
ルトにショットピーニングを施すことで、残留応力を圧
縮側に変化させ得ることが開示されている。従って、か
かるショットピーニングをトーションビームに適用する
ことで、エッジ部における疲労強度を向上させることが
できる。
強度を向上させるには、引張残留応力を緩和することが
有効である。引張残留応力を緩和若しくは解消させる手
段として、従来より、例えば特開昭６２−６７３１５号
に開示される如く、ショットピーニングを施すことが公
知である。上記公報には、引張残留応力が生じたＵ字ボ
ルトにショットピーニングを施すことで、残留応力を圧
縮側に変化させ得ることが開示されている。従って、か
かるショットピーニングをトーションビームに適用する
ことで、エッジ部における疲労強度を向上させることが
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
おいては、Ｕ字ボルトの全面にショットピーニングを施
すことで、Ｕ字ボルト全体の引張残留応力を解消するこ
ととしている。しかしながら、トーションビームの如き
大型の部材の全面にショットピーニングを施したので
は、ショッピーニングを行なうための装置が大型化する
と共に、ショットピーニングに長時間を要することにな
る。このため、ショットピーニング処理に大きなコスト
が必要となり、トーションビームの製造コストが増大し
てしまう。
おいては、Ｕ字ボルトの全面にショットピーニングを施
すことで、Ｕ字ボルト全体の引張残留応力を解消するこ
ととしている。しかしながら、トーションビームの如き
大型の部材の全面にショットピーニングを施したので
は、ショッピーニングを行なうための装置が大型化する
と共に、ショットピーニングに長時間を要することにな
る。このため、ショットピーニング処理に大きなコスト
が必要となり、トーションビームの製造コストが増大し
てしまう。
【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、トーションビームの耐久性を低コストで向上さ
せることが可能な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。
であり、トーションビームの耐久性を低コストで向上さ
せることが可能な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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、トーションビームの疲労強度が低い部
位にショットピーニングを施したトーションビーム式サ
スペンション装置により達成される。本発明において、
トーションビームの疲労強度が低い部位にショットピー
ニングが施される。疲労強度が低い部位にショットピー
ニングが施されると、その部位において引張残留応力が
緩和され、あるいは、圧縮残留応力が生成されることで
疲労強度は向上する。従って、本発明によれば、疲労強
度が低い部位における疲労強度が向上することで、トー
ションビームの耐久性が向上する。また、トーションビ
ームの全面ではなく疲労強度が低い部位に限定してショ
ットピーニングが施されることで、ショットピーニング
を行なうための装置の規模が低減されると共に、ショッ
トピーニングに要する時間が短縮される。
に記載する如く、トーションビームの疲労強度が低い部
位にショットピーニングを施したトーションビーム式サ
スペンション装置により達成される。本発明において、
トーションビームの疲労強度が低い部位にショットピー
ニングが施される。疲労強度が低い部位にショットピー
ニングが施されると、その部位において引張残留応力が
緩和され、あるいは、圧縮残留応力が生成されることで
疲労強度は向上する。従って、本発明によれば、疲労強
度が低い部位における疲労強度が向上することで、トー
ションビームの耐久性が向上する。また、トーションビ
ームの全面ではなく疲労強度が低い部位に限定してショ
ットピーニングが施されることで、ショットピーニング
を行なうための装置の規模が低減されると共に、ショッ
トピーニングに要する時間が短縮される。
【０００８】また、上記の目的は、請求項２に記載する
如く、開放断面形状を有するトーションビームを備える
トーションビーム式サスペンション装置において、前記
トーションビームの、前記開放断面形状におけるエッジ
部の少なくとも一部にショットピーニングを施したトー
ションビーム式サスペンション装置によっても達成され
る。
如く、開放断面形状を有するトーションビームを備える
トーションビーム式サスペンション装置において、前記
トーションビームの、前記開放断面形状におけるエッジ
部の少なくとも一部にショットピーニングを施したトー
ションビーム式サスペンション装置によっても達成され
る。
【０００９】本発明において、トーションビームは開放
断面形状を有する。トーションビームに捩れ変形が生ず
ると、開放断面形状におけるエッジ部に最大の引張応力
が作用する。このため、開放断面形状におけるエッジ部
の疲労強度は低くなる。本発明によれば、かかるエッジ
部の少なくとも一部にショットピーニングが施されるこ
とで、エッジ部の疲労強度が向上し、その結果トーショ
ンビームの耐久性が向上する。また、トーションビーム
の全面ではなく断面形状のエッジ部に限定してショット
ピーニングが施されることで、ショットピーニングを行
なうための装置の規模が低減されると共に、ショットピ
ーニングに要する時間が短縮される。
断面形状を有する。トーションビームに捩れ変形が生ず
ると、開放断面形状におけるエッジ部に最大の引張応力
が作用する。このため、開放断面形状におけるエッジ部
の疲労強度は低くなる。本発明によれば、かかるエッジ
部の少なくとも一部にショットピーニングが施されるこ
とで、エッジ部の疲労強度が向上し、その結果トーショ
ンビームの耐久性が向上する。また、トーションビーム
の全面ではなく断面形状のエッジ部に限定してショット
ピーニングが施されることで、ショットピーニングを行
なうための装置の規模が低減されると共に、ショットピ
ーニングに要する時間が短縮される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例であるト
ーションビーム式サスペンション装置１０（以下、サス
ペンション装置１０と略称する）を模式的に示す平面図
である。サスペンション装置１０は、図１における上方
が車両の前方となり、また、図１における左右方向が車
幅方向となるように、車両に取り付けられる。
ーションビーム式サスペンション装置１０（以下、サス
ペンション装置１０と略称する）を模式的に示す平面図
である。サスペンション装置１０は、図１における上方
が車両の前方となり、また、図１における左右方向が車
幅方向となるように、車両に取り付けられる。
【００１１】図１に示す如く、サスペンション装置は、
トレーリングアーム１４、１６を備えている。トレーリ
ングアーム１４、１６はそれらの前端部において、ジョ
イント部１８、２０を介して車体に対して上下に揺動可
能に連結されている。また、トレーリングアーム１４、
１６は、それらの後端部において、それぞれ、リヤ側の
車輪２２、２４を回転可能に支持している。更に、トレ
ーリングアーム１４、１６はそれらの中間部において、
トーションビーム２６により互いに連結されている。ト
レーリングアーム１４、１６、及びトーションビーム２
６は何れも鋼板より構成された部材である。
トレーリングアーム１４、１６を備えている。トレーリ
ングアーム１４、１６はそれらの前端部において、ジョ
イント部１８、２０を介して車体に対して上下に揺動可
能に連結されている。また、トレーリングアーム１４、
１６は、それらの後端部において、それぞれ、リヤ側の
車輪２２、２４を回転可能に支持している。更に、トレ
ーリングアーム１４、１６はそれらの中間部において、
トーションビーム２６により互いに連結されている。ト
レーリングアーム１４、１６、及びトーションビーム２
６は何れも鋼板より構成された部材である。
【００１２】図２は、トーションビーム２６を図１に示
す直線II-II に沿って切断した際の断面図である。図２
に示す如く、トーションビーム２６はＵ型の断面形状を
有している。トーションビーム２６は、そのＵ型断面の
両脚部がトレーリングアーム１４、１６を上下から挟ん
だ状態で、トレーリングアーム１４、１６に例えば溶接
により連結されている。図１に示す如く、トーションビ
ーム２６はその両端部、すなわち、トレーリングアーム
１４、１６との連結部において、他部位に比して大きな
前後方向の幅を有する場合もある。この場合、トーショ
ンビーム２６とトレーリングアーム１４、１６との連結
強度が強化される。
す直線II-II に沿って切断した際の断面図である。図２
に示す如く、トーションビーム２６はＵ型の断面形状を
有している。トーションビーム２６は、そのＵ型断面の
両脚部がトレーリングアーム１４、１６を上下から挟ん
だ状態で、トレーリングアーム１４、１６に例えば溶接
により連結されている。図１に示す如く、トーションビ
ーム２６はその両端部、すなわち、トレーリングアーム
１４、１６との連結部において、他部位に比して大きな
前後方向の幅を有する場合もある。この場合、トーショ
ンビーム２６とトレーリングアーム１４、１６との連結
強度が強化される。
【００１３】図２に示す如く、トーションビーム２６の
Ｕ字断面の両端にはエッジ面２８が形成されている。な
お、トーションビーム２６の表面のエッジ面２８以外の
部位を、一般面３０と称する。トーションビーム２６に
は、その断面がＵ型に形成されることで、所定の捩れ剛
性が付与されている。なお、本実施例において、トーシ
ョンビーム２６は、その断面の開放部が車両後方を向く
ように配置されているが、これに限らず、開放部は何れ
の方向に向いていてもよい。また、トーションビーム２
６の断面形状はＵ型に限らず、例えばＶ型等の任意の開
放断面形状であってもよい。
Ｕ字断面の両端にはエッジ面２８が形成されている。な
お、トーションビーム２６の表面のエッジ面２８以外の
部位を、一般面３０と称する。トーションビーム２６に
は、その断面がＵ型に形成されることで、所定の捩れ剛
性が付与されている。なお、本実施例において、トーシ
ョンビーム２６は、その断面の開放部が車両後方を向く
ように配置されているが、これに限らず、開放部は何れ
の方向に向いていてもよい。また、トーションビーム２
６の断面形状はＵ型に限らず、例えばＶ型等の任意の開
放断面形状であってもよい。
【００１４】車輪２２、２４に互いに逆相のストローク
が生じた場合、トレーリングアーム１２、１４が互いに
逆向きに揺動することにより車輪２２、２４のストロー
クが吸収される。この場合、トーションビーム２６の両
端は互いに逆向きに回転され、トーションビーム２６に
は、その長手軸回りの捩れ変形が生ずる。上述の如く、
トーションビーム２６には所定の捩れ剛性が付与されて
いる。このため、トーションビーム２６に捩れ変形が生
ずることで、車輪２２、２４の逆相のストロークに伴う
車体の振動が適切に吸収される。
が生じた場合、トレーリングアーム１２、１４が互いに
逆向きに揺動することにより車輪２２、２４のストロー
クが吸収される。この場合、トーションビーム２６の両
端は互いに逆向きに回転され、トーションビーム２６に
は、その長手軸回りの捩れ変形が生ずる。上述の如く、
トーションビーム２６には所定の捩れ剛性が付与されて
いる。このため、トーションビーム２６に捩れ変形が生
ずることで、車輪２２、２４の逆相のストロークに伴う
車体の振動が適切に吸収される。
【００１５】トーションビーム２６に捩れ変形が生ずる
場合、その断面は剪断中心を中心として回転方向に変位
する。トーションビーム２６の如くＵ型の断面形状を有
する部材の剪断中心は、図２に符号Ｏを付して示す如
く、Ｕ字断面の閉じ側より外側の部位に位置する。従っ
て、トーションビーム２６に捩れ変形が生じた場合、そ
の断面内において剪断中心Ｏから最も離れた部位、すな
わち、エッジ面２８に最も大きな変位が生ずる。このた
め、トーションビーム２６には、そのエッジ面２８にお
いて最大の引張応力が作用することになる。
場合、その断面は剪断中心を中心として回転方向に変位
する。トーションビーム２６の如くＵ型の断面形状を有
する部材の剪断中心は、図２に符号Ｏを付して示す如
く、Ｕ字断面の閉じ側より外側の部位に位置する。従っ
て、トーションビーム２６に捩れ変形が生じた場合、そ
の断面内において剪断中心Ｏから最も離れた部位、すな
わち、エッジ面２８に最も大きな変位が生ずる。このた
め、トーションビーム２６には、そのエッジ面２８にお
いて最大の引張応力が作用することになる。
【００１６】また、トーションビーム２６の製造は、圧
延鋼板を切断した後、プレス加工することにより行なわ
れる。かかる加工工程において、トーションビーム２６
には引張残留応力が発生する。この引張残留応力は、特
に、トーションビーム２６のエッジ部分、すなわち、エ
ッジ面２８において大きくなり易い。このように、トー
ションビーム２６のエッジ面２８には、トーションビー
ム２６の捩れ変形に伴って大きな引張応力が作用すると
共に、製造時において大きな引張残留応力が生じ易い。
このため、エッジ面２８における疲労強度は低くなり、
トーションビーム２６の耐久性はエッジ面２８の疲労強
度により制限されることになる。従って、トーションビ
ーム２６の耐久性を向上させるためには、エッジ面２８
における疲労強度を向上させることが必要である。
延鋼板を切断した後、プレス加工することにより行なわ
れる。かかる加工工程において、トーションビーム２６
には引張残留応力が発生する。この引張残留応力は、特
に、トーションビーム２６のエッジ部分、すなわち、エ
ッジ面２８において大きくなり易い。このように、トー
ションビーム２６のエッジ面２８には、トーションビー
ム２６の捩れ変形に伴って大きな引張応力が作用すると
共に、製造時において大きな引張残留応力が生じ易い。
このため、エッジ面２８における疲労強度は低くなり、
トーションビーム２６の耐久性はエッジ面２８の疲労強
度により制限されることになる。従って、トーションビ
ーム２６の耐久性を向上させるためには、エッジ面２８
における疲労強度を向上させることが必要である。
【００１７】従来より、エッジ部における疲労強度を向
上させ得る材料として、圧延短冊材と呼ばれる材料が知
られている。圧延短冊材は、圧延工程において、高温の
比較的柔らかい状態にある圧延材を切断すると共に、そ
の切断エッジ部を丸めることにより形成された帯状の鋼
板である。従って、トーションビーム２６を圧延短冊材
により構成することができれば、エッジ面２８に丸みが
付与されることで、エッジ面２８に作用する応力が緩和
され、これにより、エッジ面２８における疲労強度が向
上される。
上させ得る材料として、圧延短冊材と呼ばれる材料が知
られている。圧延短冊材は、圧延工程において、高温の
比較的柔らかい状態にある圧延材を切断すると共に、そ
の切断エッジ部を丸めることにより形成された帯状の鋼
板である。従って、トーションビーム２６を圧延短冊材
により構成することができれば、エッジ面２８に丸みが
付与されることで、エッジ面２８に作用する応力が緩和
され、これにより、エッジ面２８における疲労強度が向
上される。
【００１８】しかしながら、圧延短冊材は一般に高価で
あるため、トーションビーム２６を圧延短冊材より構成
することとすると、トーションビーム２６のコスト増を
招いてしまう。更に、圧延短冊材によれば、一定幅の帯
状の材料しか得られないため、本実施例のトーションビ
ーム２６の如く、両端部が広がった形状を有する部材に
適用することは困難である。
あるため、トーションビーム２６を圧延短冊材より構成
することとすると、トーションビーム２６のコスト増を
招いてしまう。更に、圧延短冊材によれば、一定幅の帯
状の材料しか得られないため、本実施例のトーションビ
ーム２６の如く、両端部が広がった形状を有する部材に
適用することは困難である。
【００１９】また、エッジ部２８における疲労強度を向
上させるうえで、エッジ部２８での引張残留応力を緩和
することも有効である。従来より、ショットピーニング
を施すことにより、引張残留応力を緩和できることが知
られている。ショットピーニングによれば、ショット粒
の投射によって表面が押しつぶされることで、引張残留
応力が緩和され、更には、圧縮残留応力が生成される。
従って、トーションビーム２６のエッジ部２８にショッ
トピーニングを施すことで、その疲労強度を向上させる
ことができる。
上させるうえで、エッジ部２８での引張残留応力を緩和
することも有効である。従来より、ショットピーニング
を施すことにより、引張残留応力を緩和できることが知
られている。ショットピーニングによれば、ショット粒
の投射によって表面が押しつぶされることで、引張残留
応力が緩和され、更には、圧縮残留応力が生成される。
従って、トーションビーム２６のエッジ部２８にショッ
トピーニングを施すことで、その疲労強度を向上させる
ことができる。
【００２０】この場合、トーションビーム２６の全面に
わたってショットピーニングを施すこととすると、ショ
ットピーニングを行なうための装置（以下、ショットピ
ーニング装置と称す）が大型化すると共に、ショットピ
ーニングに要する時間が増大し、トーションビーム２６
の製造コストの上昇を招いてしまう。また、ショットピ
ーニングに伴ってトーションビーム２６の板厚は僅かに
減少する。このため、トレーリングアーム１４、１６と
の連結部にショットピーニングが施されると、その板厚
が変化してトレーリングアーム１４、１６との組み付け
性が低下することがある。一方、かかる組み付け性の低
下を回避するために、トーションビーム２６とトレーリ
ングアーム１４、１６との連結後にショットピーニング
を施すこととすると、ショット粒が、連結部の隙間に侵
入する可能性がある。この場合、連結部に侵入したショ
ット粒によりトーションビーム２６の捩れ変形が妨げら
れることで、サスペンション装置１０の特性が劣化して
しまう。
わたってショットピーニングを施すこととすると、ショ
ットピーニングを行なうための装置（以下、ショットピ
ーニング装置と称す）が大型化すると共に、ショットピ
ーニングに要する時間が増大し、トーションビーム２６
の製造コストの上昇を招いてしまう。また、ショットピ
ーニングに伴ってトーションビーム２６の板厚は僅かに
減少する。このため、トレーリングアーム１４、１６と
の連結部にショットピーニングが施されると、その板厚
が変化してトレーリングアーム１４、１６との組み付け
性が低下することがある。一方、かかる組み付け性の低
下を回避するために、トーションビーム２６とトレーリ
ングアーム１４、１６との連結後にショットピーニング
を施すこととすると、ショット粒が、連結部の隙間に侵
入する可能性がある。この場合、連結部に侵入したショ
ット粒によりトーションビーム２６の捩れ変形が妨げら
れることで、サスペンション装置１０の特性が劣化して
しまう。
【００２１】本実施例のサスペンション装置１０は、ト
ーションビーム２６のうち、疲労強度の低いエッジ面２
８にのみショットピーニングを施すことで、上記した問
題を招くことなく、トーションビーム２６の耐久性を向
上させ得る点に特徴を有している。以下、図３及び図４
を参照して本実施例のかかる特徴部について説明する。
ーションビーム２６のうち、疲労強度の低いエッジ面２
８にのみショットピーニングを施すことで、上記した問
題を招くことなく、トーションビーム２６の耐久性を向
上させ得る点に特徴を有している。以下、図３及び図４
を参照して本実施例のかかる特徴部について説明する。
【００２２】図３は、トーションビーム２６のエッジ面
２８及び一般面３０における長手方向の残留応力の測定
結果を、比較のため、トーションビーム２６にショット
ピーニングを施さない場合（符号Ａ，Ｄで示す）、トー
ションビーム２６の全面にショットピーニングを施した
場合（符号Ｂ，Ｅで示す）、及び、エッジ面２８にのみ
ショットピーニングを施した場合、すなわち、本実施例
のトーションビーム２６の場合（符号Ｃ，Ｆで示す）に
ついて示している。なお、図３においては、引張残留応
力を正、圧縮残留応力を負として示している。
２８及び一般面３０における長手方向の残留応力の測定
結果を、比較のため、トーションビーム２６にショット
ピーニングを施さない場合（符号Ａ，Ｄで示す）、トー
ションビーム２６の全面にショットピーニングを施した
場合（符号Ｂ，Ｅで示す）、及び、エッジ面２８にのみ
ショットピーニングを施した場合、すなわち、本実施例
のトーションビーム２６の場合（符号Ｃ，Ｆで示す）に
ついて示している。なお、図３においては、引張残留応
力を正、圧縮残留応力を負として示している。
【００２３】図３に符号Ａで示す如く、トーションビー
ム２６にショットピーニングを施さない場合は、エッジ
面２８には４０ｋｇ／ｍｍ2 程度の大きな引張残留応力
が生じている。トーションビームを構成するのに一般的
に用いられる鋼材の引張強度は４０〜５０ｋｇ／ｍｍ2
程度である。従って、トーションビーム２６にショット
ピーニングを施さない場合は、エッジ面２８には引張強
度と同程度の引張残留応力が生じていることになる。こ
のため、ショットピーニングが施されない状態では、エ
ッジ面２８における疲労強度は非常に低い。
ム２６にショットピーニングを施さない場合は、エッジ
面２８には４０ｋｇ／ｍｍ2 程度の大きな引張残留応力
が生じている。トーションビームを構成するのに一般的
に用いられる鋼材の引張強度は４０〜５０ｋｇ／ｍｍ2
程度である。従って、トーションビーム２６にショット
ピーニングを施さない場合は、エッジ面２８には引張強
度と同程度の引張残留応力が生じていることになる。こ
のため、ショットピーニングが施されない状態では、エ
ッジ面２８における疲労強度は非常に低い。
【００２４】これに対して、図３に符号Ｃ及びＢで示す
如く、エッジ面２８にのみショットピーニングを施した
場合、及び、トーションビーム２６の全面にショットピ
ーニングを施した場合は、エッジ面２８における残留応
力は何れも約−５０ｋｇ／ｍｍ2 にまで減少し、圧縮残
留応力が生じている。エッジ面２８に圧縮残留応力が生
じた状態では、トーションビーム２６が捩れ変形した場
合にトーションビーム２６に作用する引張応力は、圧縮
残留応力分だけ相殺される。すなわち、エッジ面２８に
おける引張強度は、鋼材の固有の引張強度から圧縮残留
応力分だけ増強されたものとなり、その結果、エッジ面
２８における疲労強度が向上される。
如く、エッジ面２８にのみショットピーニングを施した
場合、及び、トーションビーム２６の全面にショットピ
ーニングを施した場合は、エッジ面２８における残留応
力は何れも約−５０ｋｇ／ｍｍ2 にまで減少し、圧縮残
留応力が生じている。エッジ面２８に圧縮残留応力が生
じた状態では、トーションビーム２６が捩れ変形した場
合にトーションビーム２６に作用する引張応力は、圧縮
残留応力分だけ相殺される。すなわち、エッジ面２８に
おける引張強度は、鋼材の固有の引張強度から圧縮残留
応力分だけ増強されたものとなり、その結果、エッジ面
２８における疲労強度が向上される。
【００２５】一方、図３に符号Ｄ及びＦを付して示す如
く、一般面３０においては、ショットピーニングを施さ
ない場合、及び、エッジ面２８にのみショットピーニン
グを施した場合でも、残留応力はほとんどゼロである。
また、図３に符号Ｅを付して示す如く、トーションビー
ム２６の全面にショットピーニングが施された場合に
は、エッジ面２８と共に一般面３０のショットピーニン
グが施されることで、一般面３０における残留応力は約
−３０ｋｇ／ｍｍ2 となっている。従って、トーション
ビーム２６の全面にショットピーニングを施すことによ
り、一般面３０における疲労強度を向上することができ
る。
く、一般面３０においては、ショットピーニングを施さ
ない場合、及び、エッジ面２８にのみショットピーニン
グを施した場合でも、残留応力はほとんどゼロである。
また、図３に符号Ｅを付して示す如く、トーションビー
ム２６の全面にショットピーニングが施された場合に
は、エッジ面２８と共に一般面３０のショットピーニン
グが施されることで、一般面３０における残留応力は約
−３０ｋｇ／ｍｍ2 となっている。従って、トーション
ビーム２６の全面にショットピーニングを施すことによ
り、一般面３０における疲労強度を向上することができ
る。
【００２６】しかしながら、上述の如く、トーションビ
ーム２６において疲労強度が最も低いのはエッジ面２８
であり、エッジ面２８における疲労強度によってトーシ
ョンビーム２６の耐久性が制限される。従って、トーシ
ョンビーム２６の優れた耐久性を実現するうえでは、一
般面３０における疲労強度を向上させることは重要では
なく、エッジ面２８における疲労強度を向上させること
ができれば十分であると考えられる。
ーム２６において疲労強度が最も低いのはエッジ面２８
であり、エッジ面２８における疲労強度によってトーシ
ョンビーム２６の耐久性が制限される。従って、トーシ
ョンビーム２６の優れた耐久性を実現するうえでは、一
般面３０における疲労強度を向上させることは重要では
なく、エッジ面２８における疲労強度を向上させること
ができれば十分であると考えられる。
【００２７】図４は、トーションビーム２６の捩れ疲労
試験を行なった結果を、トーションビーム２６のエッジ
面２８にのみショットピーニングを施した場合（すなわ
ち、本実施例のトーションビーム２６の場合）、トーシ
ョンビーム２６の全面にショットピーニングを施した場
合、及び、トーションビーム２６にショットピーニング
を施さない場合について、それぞれ、実線、破線、及び
一点鎖線で示している。なお、本疲労試験は、サスペン
ション装置１０を組み立てた状態で、トレーリングアー
ム１４、１６を逆位相で揺動させて、トーションビーム
２６に捩れ変形を繰り返し生じさせることにより行なっ
た。図４において、縦軸は、トーションビーム２６のエ
ッジ部２８におけるひずみの振幅を、また、横軸は、ト
ーションビーム２６に亀裂が発生するまでの捩れ変形の
繰り返し回数、すなわち、疲労寿命を、それぞれ示して
いる。
試験を行なった結果を、トーションビーム２６のエッジ
面２８にのみショットピーニングを施した場合（すなわ
ち、本実施例のトーションビーム２６の場合）、トーシ
ョンビーム２６の全面にショットピーニングを施した場
合、及び、トーションビーム２６にショットピーニング
を施さない場合について、それぞれ、実線、破線、及び
一点鎖線で示している。なお、本疲労試験は、サスペン
ション装置１０を組み立てた状態で、トレーリングアー
ム１４、１６を逆位相で揺動させて、トーションビーム
２６に捩れ変形を繰り返し生じさせることにより行なっ
た。図４において、縦軸は、トーションビーム２６のエ
ッジ部２８におけるひずみの振幅を、また、横軸は、ト
ーションビーム２６に亀裂が発生するまでの捩れ変形の
繰り返し回数、すなわち、疲労寿命を、それぞれ示して
いる。
【００２８】図４に一点鎖線及び実線で示す如く、エッ
ジ面２８にのみショットピーニングを施した場合は、シ
ョットピーニングを全く施さない場合と比較して疲労寿
命が向上している。例えば、１０-3の歪みに対して、シ
ョットピーニングを施さない場合には疲労寿命は１０5
であるのに対して、エッジ面２８にショットピーニング
を施した場合は疲労寿命は１０6 以上へ上昇している。
一方、図４に実線及び破線で示す如く、エッジ面２８に
のみショットピーニングを施した場合と、トーションビ
ーム２６の全面にショットピーニングを施した場合とで
は、疲労寿命はほとんど変化しない。
ジ面２８にのみショットピーニングを施した場合は、シ
ョットピーニングを全く施さない場合と比較して疲労寿
命が向上している。例えば、１０-3の歪みに対して、シ
ョットピーニングを施さない場合には疲労寿命は１０5
であるのに対して、エッジ面２８にショットピーニング
を施した場合は疲労寿命は１０6 以上へ上昇している。
一方、図４に実線及び破線で示す如く、エッジ面２８に
のみショットピーニングを施した場合と、トーションビ
ーム２６の全面にショットピーニングを施した場合とで
は、疲労寿命はほとんど変化しない。
【００２９】すなわち、本実施例においては、トーショ
ンビーム２６のうち疲労強度が低いエッジ面２８にのみ
ショットピーニングを施すことで、トーションビーム２
６の全面にショットピーニングを施す場合と同様の耐久
性を得ることができる。ショットピーニングがエッジ面
２８に限定して施されることで、ショットピーニング装
置の小型化を図ることができると共に、ショットピーニ
ングに要する時間を短縮することができる。従って、本
実施例によれば、耐久性に優れたトーションビーム２６
を低コストで実現することができる。
ンビーム２６のうち疲労強度が低いエッジ面２８にのみ
ショットピーニングを施すことで、トーションビーム２
６の全面にショットピーニングを施す場合と同様の耐久
性を得ることができる。ショットピーニングがエッジ面
２８に限定して施されることで、ショットピーニング装
置の小型化を図ることができると共に、ショットピーニ
ングに要する時間を短縮することができる。従って、本
実施例によれば、耐久性に優れたトーションビーム２６
を低コストで実現することができる。
【００３０】また、本実施例によれば、エッジ面２８に
おける残留引張応力が減少することで、トーションビー
ム２６を、引張強度が比較的小さい低グレードの鋼材に
より構成することができる。低グレードの鋼材は、低コ
ストであり、また、カーボンの含有量が少ないことから
良好なプレス成形性を有している。従って、本実施例に
よれば、トーションビーム２６を低グレードの鋼材から
構成することで、材料コストを低減することができると
共に、そのプレス加工性を向上させることができる。
おける残留引張応力が減少することで、トーションビー
ム２６を、引張強度が比較的小さい低グレードの鋼材に
より構成することができる。低グレードの鋼材は、低コ
ストであり、また、カーボンの含有量が少ないことから
良好なプレス成形性を有している。従って、本実施例に
よれば、トーションビーム２６を低グレードの鋼材から
構成することで、材料コストを低減することができると
共に、そのプレス加工性を向上させることができる。
【００３１】更に、本実施例においては、一般面３０に
ショットピーニングが施されないため、トーションビー
ム２６のトレーリングアーム１４、１６との連結部位に
おける板厚の減少を招くことはない。このため、トーシ
ョンビーム２６のトレーリングアーム１４、１６との組
み付け性が低下することが防止されている。また、かか
る組み付け性の低下が防止されることで、ショットピー
ニング処理を、トーションビーム２６とトレーリングア
ーム１４、１６とを連結する前に行なうことができる。
このため、トーションビーム２６とトレーリングアーム
１４、１６と連結部にショット粒が侵入することは起こ
り得ない。従って、本実施例によれば、ショット粒の侵
入に起因してサスペンション装置１０の特性が劣化する
ことが防止される。
ショットピーニングが施されないため、トーションビー
ム２６のトレーリングアーム１４、１６との連結部位に
おける板厚の減少を招くことはない。このため、トーシ
ョンビーム２６のトレーリングアーム１４、１６との組
み付け性が低下することが防止されている。また、かか
る組み付け性の低下が防止されることで、ショットピー
ニング処理を、トーションビーム２６とトレーリングア
ーム１４、１６とを連結する前に行なうことができる。
このため、トーションビーム２６とトレーリングアーム
１４、１６と連結部にショット粒が侵入することは起こ
り得ない。従って、本実施例によれば、ショット粒の侵
入に起因してサスペンション装置１０の特性が劣化する
ことが防止される。
【００３２】なお、ショットピーニングに伴うコスト増
を抑制する観点からは、エッジ面２８のうち特に疲労強
度が低くなる部位に限定してショットピーニングを施す
ことが有効である。例えば、非対称なＵ字断面形状を有
するトーションビームの場合には、何れか一方のエッジ
面において、トーションビームの捩れに伴って生ずる引
張応力が最大となり、従って、その疲労強度は最も低く
なる。このため、疲労強度が低い側のエッジ面にのみシ
ョットピーニングを施すことで、トーションビームの耐
久性を効果的に向上させることができる。また、トーシ
ョンビームの長手方向においても、断面形状が変化する
部位や、トレーリングアームとの連結部近傍等で応力集
中が生じ、局所的に疲労強度が低下する場合がある。従
って、かかる部位に限定してショットピーニングを施す
ことによってもトーションビームの耐久性を効果的に向
上させることができる。
を抑制する観点からは、エッジ面２８のうち特に疲労強
度が低くなる部位に限定してショットピーニングを施す
ことが有効である。例えば、非対称なＵ字断面形状を有
するトーションビームの場合には、何れか一方のエッジ
面において、トーションビームの捩れに伴って生ずる引
張応力が最大となり、従って、その疲労強度は最も低く
なる。このため、疲労強度が低い側のエッジ面にのみシ
ョットピーニングを施すことで、トーションビームの耐
久性を効果的に向上させることができる。また、トーシ
ョンビームの長手方向においても、断面形状が変化する
部位や、トレーリングアームとの連結部近傍等で応力集
中が生じ、局所的に疲労強度が低下する場合がある。従
って、かかる部位に限定してショットピーニングを施す
ことによってもトーションビームの耐久性を効果的に向
上させることができる。
【００３３】このように、エッジ面のうち特に疲労強度
が低い部位に限定してショットピーニングを施すことに
より、ショットピーニング装置の更なる小型化、及び、
ショットピーニングに要する時間の更なる短縮化を図り
つつ、エッジ面全体にショットピーニングを施した場合
と同様の効果を得ることができる。また、上記実施例に
おいては、ショットピーニングが施される前の状態でエ
ッジ面２８に引張残留応力が生じ、この引張残留応力が
ショットピーニングにより圧縮残留応力に変化すること
で、エッジ面２８における疲労強度が向上するものとし
て説明した。しかしながら、ショットピーニングが施さ
れる前にエッジ面２８に引張残留応力が生じていない場
合であっても、エッジ面２８に大きな引張応力が作用す
ることに起因して、その疲労強度は低くなっている。従
って、かかる場合においても、エッジ面２８に圧縮残留
応力が生成されることで、その疲労強度が向上し、トー
ションビームの耐久性が向上する。
が低い部位に限定してショットピーニングを施すことに
より、ショットピーニング装置の更なる小型化、及び、
ショットピーニングに要する時間の更なる短縮化を図り
つつ、エッジ面全体にショットピーニングを施した場合
と同様の効果を得ることができる。また、上記実施例に
おいては、ショットピーニングが施される前の状態でエ
ッジ面２８に引張残留応力が生じ、この引張残留応力が
ショットピーニングにより圧縮残留応力に変化すること
で、エッジ面２８における疲労強度が向上するものとし
て説明した。しかしながら、ショットピーニングが施さ
れる前にエッジ面２８に引張残留応力が生じていない場
合であっても、エッジ面２８に大きな引張応力が作用す
ることに起因して、その疲労強度は低くなっている。従
って、かかる場合においても、エッジ面２８に圧縮残留
応力が生成されることで、その疲労強度が向上し、トー
ションビームの耐久性が向上する。
【００３４】すなわち、引張残留応力の有無にかかわら
ず、大きな引張応力が作用することに起因して疲労強度
が低くなる部位にショッピーニングを施すことで、その
部位の疲労強度を向上させ、これによりトーションビー
ムの耐久性を向上させることができるのである。なお、
上記実施例においては、サスペンション装置１０は、ト
ーションビーム２８がトレーリングアーム１４、１６の
中間部を連結する中間ビーム式サスペンション装置であ
るものとしたが、これに限らず、トーションビーム２８
がトレーリングアーム１４、１６の後端部を連結する後
端ビーム式サスペンション装置であってもよい。
ず、大きな引張応力が作用することに起因して疲労強度
が低くなる部位にショッピーニングを施すことで、その
部位の疲労強度を向上させ、これによりトーションビー
ムの耐久性を向上させることができるのである。なお、
上記実施例においては、サスペンション装置１０は、ト
ーションビーム２８がトレーリングアーム１４、１６の
中間部を連結する中間ビーム式サスペンション装置であ
るものとしたが、これに限らず、トーションビーム２８
がトレーリングアーム１４、１６の後端部を連結する後
端ビーム式サスペンション装置であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】上述の如く、請求項１及び２記載の発明
によれば、トーションビームの耐久性を低コストで向上
させることができる。
によれば、トーションビームの耐久性を低コストで向上
させることができる。
【図１】本発明の一実施例であるトーションビーム式サ
スペンション装置を模式的に示す平面図である。
スペンション装置を模式的に示す平面図である。
【図２】本実施例のトーションビームを図１に示す直線
II-II に沿って切断した際の断面図である。
II-II に沿って切断した際の断面図である。
【図３】トーションビームのエッジ面及び一般面におけ
る残留応力の測定結果を、ショットピーニングを施さな
い場合、ショットピーニングを全面に施した場合、及
び、ショットピーニングをエッジ面にのみ施した場合に
ついて示す図である。
る残留応力の測定結果を、ショットピーニングを施さな
い場合、ショットピーニングを全面に施した場合、及
び、ショットピーニングをエッジ面にのみ施した場合に
ついて示す図である。
【図４】トーションビームの捩れ疲労試験結果を、ショ
ットピーニングを施さない場合、ショットピーニングを
全面に施した場合、及び、ショットピーニングをエッジ
面にのみ施した場合について示す図である。
ットピーニングを施さない場合、ショットピーニングを
全面に施した場合、及び、ショットピーニングをエッジ
面にのみ施した場合について示す図である。
【符号の説明】 １０ トーションビーム式サスペンション装置 ２６ トーションビーム ２８ エッジ面
Claims (2)
- 【請求項１】 トーションビームの疲労強度が低い部位
にショットピーニングを施したことを特徴とするトーシ
ョンビーム式サスペンション装置。 - 【請求項２】 開放断面形状を有するトーションビーム
を備えるトーションビーム式サスペンション装置におい
て、 前記トーションビームの、前記開放断面形状におけるエ
ッジ部の少なくとも一部にショットピーニングを施した
ことを特徴とするトーションビーム式サスペンション装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14666997A JP3732617B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | トーションビーム式サスペンション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14666997A JP3732617B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | トーションビーム式サスペンション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10329519A true JPH10329519A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3732617B2 JP3732617B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=15412943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14666997A Expired - Fee Related JP3732617B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | トーションビーム式サスペンション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3732617B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6889989B2 (en) * | 2002-08-16 | 2005-05-10 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Torsion beam suspension |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101673343B1 (ko) | 2015-05-06 | 2016-11-07 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 커플드 토션 빔 액슬 |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14666997A patent/JP3732617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6889989B2 (en) * | 2002-08-16 | 2005-05-10 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Torsion beam suspension |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3732617B2 (ja) | 2006-01-05 |
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