KR20180126548A

KR20180126548A - 토션 빔 제조 방법, 토션 빔 제조 장치 및 토션 빔

Info

Publication number: KR20180126548A
Application number: KR1020187030748A
Authority: KR
Inventors: 게이노스케 이구치; 마사아키 미즈무라
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2018-11-27
Also published as: WO2017195706A1; EP3456558A4; KR102104377B1; US20190091756A1; US10888916B2; MX2018013212A; EP3456558A1

Abstract

이 토션 빔 제조 방법은, 길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부와, 상기 일정 형상 폐단면부에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부를 구비하는 토션 빔을 제조하는 방법이며, 적어도 상기 형상 변화부의, 상기 한 쌍의 귀부 각각의 양 외측면을 지지한 상태에서, 상기 한 쌍의 귀부의 팽창에 저항하도록 상기 한 쌍의 귀부 각각을 외측으로부터 압박하여 한 쌍의 증육부를 형성하는 증육 공정을 갖는다.

Description

토션 빔 제조 방법, 토션 빔 제조 장치 및 토션 빔

본 발명은, 자동차의 토션 빔식 서스펜션 장치에 적용되어 금속 피로가 억제된 토션 빔을 제조하는, 토션 빔 제조 방법 및 토션 빔 제조 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이들 토션 빔 제조 방법 및 토션 빔 제조 장치에 의해 제조된 토션 빔에 관한 것이다.

본원은, 2016년 05월 10일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2016-094819호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

주지하는 바와 같이, 자동차용 서스펜션 시스템의 일 형태로서 토션 빔식 서스펜션 장치가 널리 보급되어 있다.

토션 빔식 서스펜션 장치는, 좌우의 차륜을 회전 가능하게 지지하는 좌우 한 쌍의 트레일링 암이 토션 빔에 의해 연결되고, 또한 좌우 한 쌍의 스프링 받침부가 토션 빔의 좌우 단부 근방에 접합된 토션 빔 어셈블리와, 토션 빔 및 차체 사이를 연결하는 스프링 및 업소버를 구비한다. 그리고 토션 빔이, 차체의 좌우로부터 중앙측을 향해 신장되는 피봇 축을 통해, 차체에 대해 요동 가능하게 접속되어 있다.

토션 빔은, 예를 들어 프레스 성형이나 히드로 폼 성형에 의해 금속관을 소성 가공함으로써 형성되어 있고, 토션 빔의 길이 방향에 직교하는 단면이, 트레일링 암과의 설치부로부터 일정 형상 폐단면부를 향해 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면으로 형성되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

토션 빔은, 일정 형상 폐단면부와, 좌우의 트레일링 암과 접속되는 설치부와, 일정 형상 폐단면부 및 설치부 사이에 위치하는 길이 방향 형상 변화부(점진 변화부)를 구비하고 있어, 차체가 노면으로부터 외력을 받은 경우에, 주로 토션 빔의 비틀림 강성에 의해 차체의 롤 강성을 확보하고 있다.

한편, 토션 빔이 충분한 롤 강성을 갖고 있었다고 해도, 토션 빔은, 차륜이나 트레일링 암을 통해 노면으로부터 다양한 외력을 받기 때문에, 이러한 외력에 기인하여 복잡한 응력 분포가 발생한다.

그 때문에, 노면으로부터 다양한 외력을 받은 경우라도, 금속 피로의 진전을 억제할 필요가 있고, 이러한 금속 피로를 억제하기 위해 다양한 기술이 개발되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2, 3, 4 참조).

특허문헌 2에 기재된 기술은, 토션 빔을 프레스 성형한 후에, ?칭, 템퍼링, 숏 피닝을 행하여, 토션 빔의 외측 표면을 경화시킴으로써, 토션 빔의 피로 특성을 향상시킨다.

특허문헌 3에 기재된 기술은, 열 처리 후에 표면 경도가 높아지는 강관을 사용함으로써, 토션 빔의 표면 경도를 향상시켜, 토션 빔의 피로 특성을 향상시킨다.

특허문헌 4에 기재된 기술은, 토션 빔에 인장 응력을 부여함으로써, 토션 빔의 잔류 응력을 저감시켜 피로 특성을 향상시킨다.

일본 특허 공개 제2011-635호 공보 일본 특허 공개 제2001-123227호 공보 일본 특허 공개 제2008-063656호 공보 일본 특허 공개 제2013-091433호 공보

그러나 특허문헌 2 내지 4에 기재된 기술을 적용하여 토션 빔의 피로 특성을 향상시키는 것은, 반드시 용이하다고는 할 수 없는데다가, 설비 투자 등의 이니셜 코스트나 제조 러닝 코스트가 증대되는 문제가 있다. 그래서 피로 특성이 우수한 토션 빔을, 용이하고 또한 효율적으로 제조하는 것이 가능한 토션 빔 제조 기술이 요망되고 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 피로 특성이 우수한 토션 빔의 제공을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 이러한 토션 빔을 용이하고 또한 효율적으로 제조하는 것이 가능한, 토션 빔 제조 방법 및 토션 빔 제조 장치의 제공도 목적으로 한다.

본 발명의 발명자들은, 자동차의 토션 빔식 서스펜션 장치에 사용되는 토션 빔의 피로 특성을 향상시키기 위한 기술에 대해 예의 연구하였다. 그 결과, 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면에 있어서, 오목측 외면을 이루는 제1 벽부와 볼록측 외면을 이루는 제2 벽부 사이를 접속하는 되꺾임 벽부(귀부)에 응력이 집중되기 쉬워, 되꺾임 벽부의 두께를 제1 벽부 및 제2 벽부보다 두껍게 가공함으로써, 되꺾임 벽부에 집중되는 응력을 효율적으로 완화할 수 있어, 토션 빔의 피로 특성을 효율적으로 향상시키는 것이 가능하다는 지견을 얻었다.

그리고 되꺾임 벽부를 두껍게 가공할 때, 폐단면을 따른 압축 응력을 발생시킴으로써, 되꺾임 벽부의 잔류 응력을 감소시켜 금속 피로의 진전을 억제하는 면에서 큰 효과가 얻어지는 것을 알아냈다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 토션 빔 제조 방법은, 길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부와, 상기 일정 형상 폐단면부에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부를 구비하는 토션 빔을 제조하는 방법이며, 적어도 상기 형상 변화부의, 상기 한 쌍의 귀부 각각의 양 외측면을 지지한 상태에서, 상기 한 쌍의 귀부의 팽창에 저항하도록 상기 한 쌍의 귀부 각각을 외측으로부터 압박하여 한 쌍의 증육부를 형성하는 증육 공정을 갖는다.

상기 증육 공정 전에는, 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부에 잔류 응력이 발생하고 있다. 상기 (1)에 기재된 양태에 의하면, 이 잔류 응력을, 증육 공정에 있어서, 한 쌍의 귀부를 외측으로부터 압박하여 소성 변형시킴으로써 해소 또는 저감시킬 수 있다. 이러한 잔류 응력의 해소 또는 저감은, 종래에는 히드로 폼 성형 등의 특수 가공을 하지 않는 한 이룰 수 없어, 큰 수고를 요하고 있었다. 본 양태는 이러한 수고를 요하지 않고 단순한 프레스 가공으로 잔류 응력을 떨어뜨릴 수 있다.

(2) 상기 (1)에 기재된 토션 빔 제조 방법에서는, 상기 증육 공정에 있어서, 상기 한 쌍의 귀부를 제외하고, 상기 폐단면의 내측면을 지지한 상태에서, 상기 한 쌍의 귀부를 압박해도 된다.

상기 (2)의 경우, 한 쌍의 귀부 이외의 부분을 지지하여 변형을 방지할 수 있으므로, 한 쌍의 귀부에 대해 부여하는 압박력을, 한 쌍의 귀부의 증육 가공에 집중시킬 수 있다. 그 결과, 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부의 잔류 응력을 더 확실하게 해소 또는 저감시키는 것이 가능해진다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 토션 빔 제조 방법에서는, 상기 증육 공정에 있어서, 상기 증육부에 있어서의 판 두께의 최댓값이, 동 단면에서의 상기 증육부 이외의 부분에 있어서의 판 두께의 1.01 내지 1.50배로 되도록, 상기 한 쌍의 귀부를 압박해도 된다.

(4) 본 발명의 일 형태에 관한 토션 빔 제조 장치는, 길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부와, 상기 일정 형상 폐단면부에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부를 구비하는 토션 빔을 제조하는 장치이며, 상기 한 쌍의 귀부 양쪽의 양 외측면을 지지하는 제1 금형과, 상기 한 쌍의 귀부 양쪽의 정상부를 외측으로부터 상기 폐단면의 내측을 향해 압박하는 제2 금형을 구비한다.

상기 (4)에 기재된 양태의 토션 빔 제조 장치에서 증육 가공하기 전에는, 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부에 잔류 응력이 발생하고 있다. 본 양태에서는, 제1 금형에 의해 한 쌍의 귀부 양쪽의 양 외측면을 지지한 상태에서, 제2 금형에 의해 한 쌍의 귀부 양쪽의 정상부를 외측으로부터 폐단면의 내측을 향해 압박하여 소성 변형시킴으로써 잔류 응력을 해소 또는 저감시킬 수 있다. 이러한 잔류 응력의 해소 또는 저감은, 종래에는 히드로 폼 성형 등의 특수 가공을 하지 않는 한 이룰 수 없어, 큰 수고를 요하고 있었다. 본 양태는 이러한 수고를 요하지 않고 단순한 프레스 가공으로 잔류 응력을 떨어뜨릴 수 있다.

(5) 상기 (4)에 기재된 토션 빔 제조 장치에서는, 상기 폐단면 내 중, 상기 한 쌍의 귀부를 제외한 내측면을 지지하는 제3 금형을 더 구비해도 된다.

상기 (5)의 경우, 한 쌍의 귀부 이외의 부분을 제3 금형으로 내측으로부터 지지하여 변형을 방지할 수 있으므로, 한 쌍의 귀부에 대해 부여하는 압박력을, 한 쌍의 귀부의 증육 가공에 집중시킬 수 있다. 그 결과, 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부의 잔류 응력을 더 확실하게 해소 또는 저감시키는 것이 가능해진다.

(6) 본 발명의 일 양태에 관한 토션 빔은, 길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부와, 상기 일정 형상 폐단면부에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부를 구비하고, 적어도 상기 형상 변화부에 있어서의 상기 한 쌍의 귀부 각각이, 이들 한 쌍의 귀부 이외의 부분보다 판 두께가 증가한 증육부를 이루고, 상기 각 증육부 각각의 상기 판 두께의 가장 두꺼운 위치에 있어서의 잔류 응력이, 동 가장 두꺼운 위치의 외표면에 있어서의 비커스 경도로부터 추정되는 인장 강도의 70％ 이하이다.

증육부가 형성되기 전의 한 쌍의 귀부에는, 이들 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부에 잔류 응력이 발생하고 있었다. 그러나 상기 (6)에 기재된 양태의 토션 빔은, 상기 (1)에 기재된 양태의 토션 빔 제조 방법 또는 상기 (4)에 기재된 양태의 토션 빔 제조 장치에서 제조된 것이며, 상술한 이유에 의해 잔류 응력이 해소 또는 저감되어 있다. 그리고 그 결과, 각 증육부 각각의 판 두께의 가장 두꺼운 위치에 있어서의 잔류 응력이, 동 가장 두꺼운 위치의 외표면에 있어서의 비커스 경도로부터 추정되는 인장 강도의 70％ 이하가 된다.

(7) 상기 (6)에 기재된 토션 빔은, 상기 가장 두꺼운 위치에 있어서의 상기 판 두께가, 동일한 단면에 있어서의 상기 증육부 이외의 부분의 판 두께의 1.01 내지 1.50배여도 된다.

본 발명의 상기 각 양태에 의하면, 피로 특성이 우수한 토션 빔을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 토션 빔을 용이하고 또한 효율적으로 제조하는 것이 가능한, 토션 빔 제조 방법 및 토션 빔 제조 장치도 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 토션 빔식 리어 서스펜션 장치의 개략 구성을 설명하는 사시도이다.
도 2는 동 실시 형태에 관한 토션 빔 어셈블리의 개략 구성을 설명하는 도면이며, 하방으로부터 본 사시도이다.
도 3은 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 개략 구성을 설명하는 사시도이다.
도 4는 동 토션 빔의 길이 방향 형상 변화부의 개략 구성을 설명하는 사시도이다.
도 5a는 동 토션 빔의 개략 구성을 도시하는 단면도이며, 도 4에 나타낸 화살표 VA-VA 방향에서 본 폐단면이다.
도 5b는 동 토션 빔의 개략 구성을 도시하는 단면도이며, 도 4에 나타낸 화살표 VB-VB 방향에서 본 폐단면이다.
도 6은 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 7a는 동 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치의 일례를 설명하는 정면도이다.
도 7b는 동 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치의 일례를 설명하는 도면이며, 도 7a에 있어서 화살표 VIIB-VIIB 방향에서 본 단면도이다.
도 7c는 동 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치의 일례를 설명하는 도면이며, 도 7a에 있어서 화살표 VIIC-VIIC 방향에서 본 단면도이다.
도 8a는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 도 7b의 위치에 대해 설명하는 도면이며, 토션 빔 소재를 하부 고정형에 배치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8b는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 도 7b의 위치에 대해 설명하는 도면이며, 하부 고정형에 세트한 토션 빔 소재에 펀치형을 삽입한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8c는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 도 7b의 위치에 대해 설명하는 도면이며, 하부 고정형에 세트한 토션 빔 소재를 상부 가동형으로 압박한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8d는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 도 7b의 위치에 대해 설명하는 도면이며, 상부 가동형, 하부 고정형, 펀치형으로 구속한 토션 빔 소재의 되꺾임 벽부(귀부)를 압박하는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9a는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 도 7c의 위치에 대해 설명하는 도면이며, 토션 빔 소재를 하부 고정형에 배치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9b는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 도 7c의 위치에 대해 설명하는 도면이며, 하부 고정형에 세트한 토션 빔 소재를 상부 가동형으로 압박한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9c는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 공정의 일례를 도 7c의 위치에 대해 설명하는 도면이며, 상부 가동형과 하부 고정형으로 구속한 토션 빔 소재의 되꺾임 벽부(귀부)를 압박하는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10a는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 과정에 있어서, 토션 빔 소재를 성형할 때의 증육 처리 예정부에 발생하는 응력을 도시하는 도면이다.
도 10b는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 과정에 있어서, 증육 처리 예정부를 증육 처리할 때에 발생하는 응력을 도시하는 도면이다.
도 10c는 동 실시 형태에 관한 토션 빔의 제조 과정에 있어서, 증육 처리부에 있어서의 잔류 응력을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 효과를 검증하기 위한 해석에 사용한 일 실시예를 도시하는 사시도이며, (A)가 준비 공정, (B)가 프레스 가공 공정, (C)가 가공 후의 토션 빔을 나타낸다.
도 12는 동 실시예에 있어서의 가공 후의 토션 빔 내의 잔류 응력 분포를 나타내는 단면도이며, (A)가 증육 공정을 행하지 않은 비교예를 나타내고, (B) 및 (C)가 증육 공정을 행한 본 발명예를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 토션 빔식 리어 서스펜션 장치(토션 빔식 서스펜션 장치)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 동 도에 있어서, 부호 1은 토션 빔식 리어 서스펜션 장치를 나타내고, 부호 2는 토션 빔 어셈블리를 나타내고, 부호 10은 토션 빔을 나타내고 있다. 또한, 도 1에 나타낸 부호 F는, 이 토션 빔식 리어 서스펜션 장치(1)가 탑재되는 차량(도시하지 않음)의 전방을 나타내고, 부호 R은 후방을 나타내고 있다.

토션 빔식 리어 서스펜션 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 토션 빔 어셈블리(2)와, 토션 빔 어셈블리(2) 및 차체(도시하지 않음) 사이를 연결하는 스프링(3) 및 업소버(4)를 구비하고 있다.

토션 빔 어셈블리(2)는, 좌우의 차륜(WL, WR)을 좌우 한 쌍의 트레일링 암(5)에 의해 지지함과 함께, 상기 차체의 좌우로부터 차체의 조금 전방 중앙측을 향해 신장되는 피봇 축(JL, JR)을 통해 상기 차체와 연결되어 있다. 그리고 토션 빔 어셈블리(2)는, 상기 차체에 대해 요동 가능하다.

토션 빔 어셈블리(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 좌우 한 쌍의 트레일링 암(암)(5)과, 이들 트레일링 암(5) 사이를 연결하는 토션 빔(10)과, 스프링(3)을 지지하는 좌우 한 쌍의 스프링 받침부(3A)를 구비하고 있다. 또한, 완충 장치인 업소버(4)의 일단부측이, 도시하지 않은 완충 받침부에 접속되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 토션 빔(10)은, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 상측으로 볼록하게 된 대략 V자 형상의 폐단면 형상을 갖고 있다.

트레일링 암(5)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 트레일링 암 본체(5A)와, 트레일링 암 본체(5A)의 프론트측 단부에 접속되어 피봇 축(J)을 통해 상기 차체에 지지되는 피봇 설치 부재(5F)와, 트레일링 암 본체(5A)의 리어측 단부에 연결되어 차륜(WL, WR)을 지지하는 차륜 설치 부재(5R)를 구비하고 있다.

스프링 받침부(3A)는, 토션 빔(10)을 사이에 두고 피봇 설치 부재(5F)의 반대측에 배치되어 있고, 스프링(3)의 일단부측이 설치된다. 노면으로부터 받은 하중은, 차륜(WL, WR), 트레일링 암(5) 및 스프링(3)을 통해 상기 차체에 전달된다.

이하, 도 3 내지 도 5b를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 토션 빔(10)에 대해 설명한다.

도 3은, 본 실시 형태에 관한 토션 빔(10)의 개략 구성을 설명하는 사시도이다. 도 4는, 토션 빔(10)의 길이 방향 형상 변화부 근방을 설명하는 사시도이다. 도 5a, 도 5b는, 토션 빔(10)의 단면도이며, 도 5a가 도 4에 있어서의 화살표 VA-VA 방향에서 본 단면을 나타내고, 도 5b가 도 4에 있어서의 화살표 VB-VB에서 본 단면을 나타내고 있다.

토션 빔(10)은, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 길이 방향의 중앙측에 형성되어 대략 V자 형상의 일정 형상의 폐단면을 갖는 일정 형상 폐단면부(11)와, 길이 방향 형상 변화부(12)와, 설치 폐단면부(13)와, 설치 폐단면부(13)의 외측 단부에 형성되어 대략 타원형의 폐단면 형상을 갖고, 또한 트레일링 암(5)이 설치되는 설치부(14)를 구비하고 있다.

일정 형상 폐단면부(11), 길이 방향 형상 변화부(12), 설치 폐단면부(13), 설치부(14)는, 토션 빔(10)의 길이 방향 중앙으로부터 양단부를 향해 이 순서로 형성되어 있다.

일정 형상 폐단면부(11)는, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 토션 빔(10)의 길이 방향 중앙측에 위치하고 있고, 그 길이 방향 양단부에 있어서 각 길이 방향 형상 변화부(12)와 접속되어 있다.

일정 형상 폐단면부(11)는, 토션 빔(10)을 그 길이 방향에 수직인 단면에서 본 경우에, 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 대략 일정 폐단면 형상이 상기 길이 방향을 따라 연속해서 형성되어 있는 부분이다. 본 실시 형태의 토션 빔(10)은, 차체 전후 방향으로 대칭이 되는 형상을 갖고 있다. 또한, 일정 형상 폐단면부(11)에 있어서, 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 오목측을 구성하는 벽부의 골부(저부)에, 부분적인 요철이 형성되어 있어도 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 길이 방향 형상 변화부(12)는, 토션 빔(10)의 길이 방향 중앙 부근이 일정 형상 폐단면부(11)에 접속되고, 길이 방향 외측이 설치 폐단면부(13)에 접속되어 있다.

또한, 길이 방향 형상 변화부(12)는, 토션 빔(10)의 길이 방향과 직교하는 폐단면이, 일정 형상 폐단면부(11)로부터 설치 폐단면부(13)를 향해 점차 변화되어 있다. 즉, 형상 변화부(12)는, 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 오목측을 구성하는 벽부의 골부(저부)의 깊이가, 길이 방향 외측(차량 폭 방향 외측)을 향해 점차 얕아지는 부분이다. 또한, 형상 변화부(12)의 도중에, 골부(저부)가 한층 얕아지는 개소가 부분적으로 형성되어 있어도 된다.

길이 방향 형상 변화부(12)는, 도 4의 화살표 방향 VA-VA에서 본 단면인 도 5a에 도시한 바와 같이, 대략 V자 형상의 폐단면에 있어서 오목측 외면을 이루는 제1 벽부(110)와, 동 폐단면에 있어서 볼록측 외면을 이루는 제2 벽부(120)와, 이들 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120) 각각의 양단부를 이루어 폐단면에 있어서 외측으로 팽출되는 2개의 되꺾임 벽부(130)(한 쌍의 귀부)를 구비하고 있다. 각 되꺾임 벽부(130)에는, 증육 처리부(140)가 형성되어 있다.

증육 처리라 함은, 증육 처리 예정부를 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120)의 양쪽보다 두껍게 성형하는 가공을 말한다.

또한, 되꺾임 벽부(130)라 함은, 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120)의 양단부를 포함하고, 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면에 있어서 내측으로부터 외측으로 팽출됨과 함께, 제1 벽부측 되꺾임 점(131)과 제2 벽부측 되꺾임 점(132) 사이에 위치하는 벽부이다.

증육 처리부(140)는, 이 실시 형태에 있어서, 토션 빔(10) 중, 설치 폐단면부(13)를 제외한 전체 길이, 즉 일정 형상 폐단면부(11) 및 길이 방향 형상 변화부(12)에 형성되어 있다. 그러나 이 형태에만 한정되는 것은 아니며, 형상 변화부(12)에만 증육 처리부(140)를 형성해도 된다. 형상 변화부(12)는 길이 방향을 따라 형상이 변화되는 부분이며 특히 강도가 요구되기 때문에, 적어도 형상 변화부(12)에 증육 처리부(140)를 형성하는 것이 유효하다.

또한, 증육 처리부(140)를 형성하면, 판 두께가 토션 빔(10)의 주위 방향 및 전체 길이의 양쪽에 걸쳐 균일한 경우와 비교하여, 롤 강성이 높아진다. 한편, 차체 설계에 있어서는, 토션 빔(10)에 요구되는 롤 강성이 소정 범위 내로 정해져 있으므로, 실제 제품인 토션 빔(10)의 롤 강성은, 설계값보다 높아도, 낮아도 바람직하지 않다. 따라서, 롤 강성을 소정의 설계값에 가깝게 하는 것과, 잔류 응력의 저감을, 동시에 달성하는 것이 요구된다. 예를 들어, 증육부의 형성에 의해 롤 강성이 설계값으로부터 벗어나 버리면, 설계 단계에서 토션 빔(10)의 굵기(둘레 길이)를 미리 가늘게 해 둠으로써, 상기한 두 조건을 양립시킬 수 있다.

길이 방향 형상 변화부(12)에 있어서, 제1 벽부(110)와 제2 벽부(120)는 서로 이격되어 형성되어 있고, 제1 벽부(110)와 제2 벽부(120) 사이에는 대략 V자 형상의 중공부(150A)가 형성되어 있다.

또한, 길이 방향 형상 변화부(12)는, 차체 전후 방향으로 대칭인 형상을 갖고 있다.

되꺾임 벽부(130)는, 도 5a에 도시한 바와 같이, 제1 벽부측 되꺾임 점(131)과 제2 벽부측 되꺾임 점(132) 사이에 형성되어 있다.

증육 처리부(140)는, 예를 들어 2개의 되꺾임 벽부(130)의 폐단면을 따르는 방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 즉, 증육 처리부(140)는, 제1 벽부(110)와 판 두께가 동등한 제1 벽부측 되꺾임 점(131)으로부터 폐단면을 따라 서서히 판 두께가 증가하여 정상부에서 최대 두께가 되고, 다음에는 정상부로부터 폐단면을 따라 서서히 판 두께가 감소하여, 마침내 제2 벽부(120)와 판 두께가 동등한 제2 벽부측 되꺾임 점(132)에 이르는 형상을 이루고 있다.

증육 처리부(140)의 최대 두께(㎜)는, 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120)의 판 두께(예를 들어, 1.0㎜ 내지 5.0㎜)에 대해, 예를 들어 101％ 내지 150％(1.01 내지 1.50배. 더 바람직하게는 1.05배 내지 1.50배)로 되어 있고, 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120)의 각 단부로부터 최대 두께 부분을 향해 점차 후육화되어 있다.

또한, 각 부 판 두께의 측정에 관하여, 증육 처리부(140)에 대해서는 최대 두께를 사용하고, 증육 처리부(140) 이외에 대해서는 두께를 복수 점 측정하여 그것들의 평균값을 사용하는 것이 바람직하다.

일정 형상 폐단면부(11)는, 도 4의 화살표 VB-VB 방향에서 본 단면인 도 5b에 도시한 바와 같이, 대략 V자 형상의 폐단면에 있어서 오목측 외면을 이루는 제1 벽부(110)와, 동 폐단면에 있어서 볼록측 외면을 이루는 제2 벽부(120)와, 이들 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120) 각각의 양단부에 접속되어 외측으로 팽출되는 2개의 되꺾임 벽부(130)를 구비하고 있다. 각 되꺾임 벽부(130)에는, 증육 처리부(140)가 형성되어 있다.

제1 벽부(110)와 제2 벽부(120)는, 밀착부(150B)를 통해 서로 접촉하고 있다.

되꺾임 벽부(130)는, 도 5b에 도시한 바와 같이, 제1 벽부측 되꺾임 점(131)과 제2 벽부측 되꺾임 점(132) 사이에 형성되어 있다.

증육 처리부(140)는, 2개의 되꺾임 벽부(130)의 폐단면을 따르는 방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다.

설치 폐단면부(13)는, 토션 빔(10)의 길이 방향에 있어서 길이 방향 형상 변화부(12)의 외측에 형성되어 있고, 외측 단부는 설치부(14)로 되어 있다. 설치 폐단면부(13)는, 설치부(14)와 마찬가지인 대략 타원 형상의 폐단면을 갖고 있다. 설치 폐단면부(13)는, 형상 변화부(12)의 길이 방향 외측(차량 폭 방향 외측)에 배치되고, 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상을 이루는 오목부가 형성되어 있지 않은 부분을 말한다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 본 실시 형태에 관한 토션 빔(10)의 제조 공정의 개략에 대해 설명한다. 도 6은, 토션 빔(10)의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다. 도 6에 있어서, 1중 프레임의 블록은 물품을 나타내고 있고, 2중 프레임의 블록은 공정을 나타내고 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 토션 빔(10)의 제조 공정에 대해 설명한다.

(1) 금속 재료관을 준비한다(스텝 S101).

준비하는 금속 재료관으로서는, 예를 들어 두께가 균일한 원형 강관을 사용하는 것이 가능하다.

(2) 다음으로, 금속 재료관을 프레스 가공한다(스텝 S102).

금속 재료관의 프레스 가공에서는, 토션 빔(10)의 외형 중, 증육 처리부(140) 이외의 부분은 최종 형상으로 성형되고, 증육 처리부(140)와 대응하는 부분에 대해서는 증육 처리 예정부로서, 토션 빔(10)의 외형으로부터 외측으로 변위된 형상으로 성형된다.

(3) 상기 (2)에 있어서의 금속 재료관의 프레스 가공(스텝 S102)에 의해, 토션 빔 소재가 형성된다(스텝 S103).

(4) 이어서, 토션 빔 소재의 증육 처리 예정부를 압박하여 증육 처리부(140)로 하는 증육 처리를 행한다(스텝 S104).

(5) 상기 (4)에 있어서의 증육 처리에 의해, 토션 빔(10)이 성형된다(스텝 S105).

본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 방법에서는, 스텝 S104에 있어서, 적어도 길이 방향 형상 변화부(12)의, 되꺾임 벽부(130)(한 쌍의 귀부) 각각의 양 외측면을 지지한 상태에서, 되꺾임 벽부(130)의 팽창에 저항하도록, 되꺾임 벽부(130) 각각의 정상부를 외측으로부터 내측을 향해 압박하여 한 쌍의 증육부를 형성하는 증육 공정을 행하고 있다.

이 증육 공정 전의 각 되꺾임 벽부(130)에는, 이들 되꺾임 벽부(130)를 형성하였을 때의 잔류 응력이 발생하고 있다. 이 잔류 응력을, 상기 증육 공정에 있어서, 되꺾임 벽부(130)를 외측으로부터 압박하여 소성 변형시킴으로써 해소 또는 저감시키고 있다. 이와 같이 하여 증육된 되꺾임 벽부(130)는, 다른 부위에 비해, 가공 경화에 의해 경도가 증가하고 있지만 잔류 응력은 저감되고, 그리고 판 두께도 증가하고 있다.

특히 잔류 응력에 대해 설명하면, 본 실시 형태의 토션 빔(10)은, 되꺾임 벽부(130) 각각의 판 두께가 가장 두꺼운 위치(정상부)에 있어서의 잔류 응력이, 동 가장 두꺼운 위치의 외표면에 있어서의 비커스 경도로부터 추정되는 인장 강도의 70％ 이하로 되어 있다.

토션 빔(10)의 피로 강도 향상을 고려한 경우, 귀부를 이루는 되꺾임 벽부(130)에서의 잔류 응력을 특히 해소 또는 저감시키는 것이 효과적이기 때문에, 본 실시 형태에서는 한 쌍의 되꺾임 벽부(130)를 가압하여 증육시키고 있다. 이때의 가압력은, 주로, 한 쌍의 되꺾임 벽부(130)의 증육에 사용되지만, 이들 되꺾임 벽부(130) 이외의 부분에도 결과적으로 전달되게 된다. 더 구체적으로 말하면, 예를 들어 도 5b에 있어서, V자 형상을 이루는 제2 벽부(120)의 저부(120b)로부터 그 양측의 제2 벽부측 되꺾임 점(132)에 이르는 부분(120a)과, 마찬가지로 V자 형상을 이루는 제1 벽부(110)의 저부(110b)로부터 그 양측의 제1 벽부측 되꺾임 점(131)에 이르는 부분(110a)의 양쪽에도, 폐단면을 따른 압축력이 가해지게 된다. 이 압축력은, 부분(110a, 120a)의 양쪽에 있어서의 잔류 응력을 해소 또는 저감시킨다. 이와 같이, 본 실시 형태의 증육 가공은, 한 쌍의 되꺾임 벽부(130)에 있어서의 잔류 응력의 해소 또는 저감을 주 목적으로 하여 행해지지만, 부차적으로, 그 밖의 부분의 잔류 응력도 동시에, 해소 또는 저감 가능하게 되어 있다.

또한, 비커스 경도로부터 인장 강도를 추정할 때에는, 예를 들어 SAE(자동차 기술자 협회: Society of Automotive Engineers)의 규격인 SAE J 417에 규정되어 있는, 비커스 경도와 인장 강도의 환산표 및 근사식(하기 (1)식)을 사용할 수 있다. 이 (1)식에 있어서, TS는 단위 ㎫의 인장 강도를 나타내고, Hv는 비커스 경도를 나타낸다.

또한, 각 되꺾임 벽부(130) 각각의 판 두께가 가장 두꺼운 위치(정상부)에 있어서의 잔류 응력은, 동 가장 두꺼운 위치의 외표면에 대해 X선 측정을 행함으로써 구해진다. 이 X선 측정에 사용하는 기기로서는, 예를 들어 하기 장치를 적합하게 사용할 수 있다.

·장치명: (주) 리가쿠 제조 PSPC/MS F-2M

·특성 X선: CrKα

·주사 방법: 2θ-sin2Ψ법(측경법)

또한, 스텝 S104에 있어서의 증육 처리에 있어서, 스텝 S102에서 증육 처리 예정부가 형성되어 소정 시간이 경과한 후에 증육 처리할지, 또는 증육 처리 예정부가 형성된 직후에 계속해서 증육 처리할지에 대해서는, 임의로 설정할 수 있다.

다음으로, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치의 개략 구성에 대해 설명한다. 도 7a 내지 도 7c에 있어서, 부호 100은 토션 빔 제조 장치를 나타내고 있다.

도 7a는, 본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치의 일례를 설명하는 정면도이다. 도 7b는, 도 7a에 나타낸 화살표 VIIB-VIIB 방향에서 본 토션 빔 제조 장치(100)의 단면도이다. 도 7c는, 도 7a에 있어서 화살표 VIIC-VIIC 방향에서 본 토션 빔 제조 장치(100)의 단면도이다.

토션 빔 제조 장치(100)는, 예를 들어 도 7a, 도 7b, 도 7c에 도시한 바와 같이, 하부 고정형(제2 벽부 지지형)(D110)과, 상부 가동형(제1 벽부 지지형)(D120)과, 펀치형(P100)과, 증육 처리 압박 부재(D130)와, 상부 가동형 압박 스프링(S100)을 구비하고 있다.

하부 고정형(D110)은, 토션 빔 소재(M10) 및 토션 빔(10)의 제2 벽부(120)를 성형하는 프레스 성형 하형을 겸하고 있다. 상부 가동형(D120)은, 토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110)를 성형하는 프레스 성형 상형을 겸하고 있다.

또한, 하부 고정형(D110)과, 상부 가동형(D120)과, 펀치형(P100)은, 토션 빔 소재 지지 부재를 구성하고 있다.

그리고 토션 빔 소재 지지 부재는, 토션 빔 소재(M10)의 지지 부위(예를 들어, 증육 처리 예정부 이외의 지지 가능한 부위)를 지지하여, 증육 처리 예정부 이외가 증육 처리할 때에 변형되는 것을 억제한다.

토션 빔 소재(M10)는, 예를 들어 도 7b, 도 7c에 도시한 바와 같이, 대략 V자 형상의 폐단면에 있어서 오목측 외면을 이루는 제1 벽부(110)와, 볼록측 외면을 이루는 제2 벽부(120)와, 되꺾임 벽부(130)와 대응하는 되꺾임 벽부 예정부(M130)와, 되꺾임 벽부 예정부(M130) 사이에 형성되어 증육 처리부(140)와 대응하는 증육 처리 예정부(M140)를 구비하고 있다.

토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110), 제2 벽부(120)에 대해서는, 토션 빔(10)과 동일한 형상이다.

한편, 토션 빔 소재(M10)의 되꺾임 벽부 예정부(M130) 및 증육 처리 예정부(M140)에 대해서는, 토션 빔(10)과 형상이 상이하다.

하부 고정형(제2 벽부 지지형)(D110)에는, 제2 벽부 지지 오목부(D110U)가 형성되어 있고, 이 제2 벽부 지지 오목부(D110U)에 토션 빔 소재(M10)의 제2 벽부(120)를 배치하여, 토션 빔 소재(M10)의 제2 벽부(120)측을 하방으로부터 지지한다.

상부 가동형(제1 벽부 지지형)(D120)에는, 제1 벽부 지지 압박부(D120P)가 형성되어 있고, 이 제1 벽부 지지 압박부(D120P)에 의해 토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110)를 상방으로부터 압박하여, 지지한다.

펀치형(P100)은, 토션 빔 소재(M10)의 양단부 개구부(설치부(14))로부터, 토션 빔 소재(M10)의 설치 폐단면부(13), 길이 방향 형상 변화부(12) 내에 삽입 가능하고, 토션 빔 소재(M10)의 각 부를 내측으로부터 지지한다.

증육 처리 압박 부재(D130)는, 가이드부(D130A)와, 증육 처리부 형성 오목부(D130U)를 구비하고 있다.

증육 처리 압박 부재(D130)는, 하부 고정형(D110), 상부 가동형(D120), 펀치형(P100)(토션 빔 소재 지지 부재)에 의해 지지된 토션 빔 소재(M10)의 증육 처리 예정부(M140)를 외측으로부터 내측을 향해 압박한다.

상부 가동형 밀어올림 스프링(S100)은, 증육 처리 압박 부재(D130)와 상부 가동형(제1 벽부 지지형)(D120) 사이에 장착되어 있다. 상부 가동형 밀어올림 스프링(S100)은, 프레스 구동부(도시하지 않음)에 의해 증육 처리 압박 부재(D130)를 압박하였을 때, 제1 벽부 지지 압박부(D120P)에 의해 점차 압축되면서 토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110)를 압박하여 지지한다.

그리고 상기 프레스 구동부가 더 큰 압박력에 의해 증육 처리 압박 부재(D130)를 압박함으로써, 증육 처리 예정부(M140)를 압박하여, 증육 처리 예정부(M140)를 증육 처리한다.

그리고 상기 프레스 구동부가 증육 처리 압박 부재(D130)를 상승시키면, 상부 가동형 밀어올림 스프링(S100)은, 신장되어, 증육 처리 압박 부재(D130)를 상부 가동형(제1 벽부 지지형)(D120)으로부터 이격시킨다.

다음으로, 도 8a 내지 도 8d를 참조하여, 토션 빔 제조 장치(100)에 의해 토션 빔 소재(M10)를 토션 빔(10)으로 성형할 때의, 도 7b의 위치에 있어서의 가공에 대해 설명한다.

(1) 먼저, 도 8a에 도시한 바와 같이, 토션 빔 소재(M10)를 하부 고정형(D110)의 제2 벽부 지지 오목부(D110U) 내에 배치하여, 제2 벽부(120)를 그 하방으로부터 지지한다.

(2) 다음으로, 도 8b에 도시한 바와 같이, 하부 고정형(D110)에 세트한 토션 빔 소재(M10)의 양단부로부터 중공부(M150A)에 펀치형(P100)을 삽입하여, 토션 빔 소재(M10)를 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120)의 내측으로부터 지지한다.

(3) 이어서, 도 8c에 도시한 바와 같이, 상기 프레스 구동부에 의해 상부 가동형(D120)을 화살표 T1 방향으로 하강시킨다. 그리고 제1 벽부 지지 압박부(D120P)에 의해, 토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110)를 상방으로부터 압박하여 지지한다.

그 결과, 토션 빔 소재(M10)의 증육 처리 예정부(M140) 이외의 부위가 지지(구속)된다.

(4) 다음으로, 도 8d에 도시한 바와 같이, 하부 고정형(D110), 상부 가동형(D120), 펀치형(P100)에 의해 구속된 토션 빔 소재(M10)를, 증육 처리 압박 부재(D130)에 의해 압박한다.

그 결과, 증육 처리부 형성 오목부(D130U)에 의해 증육 처리 예정부(M140)가 압박되어 소성 변형되어 증육 처리되어, 증육 처리부(140)가 형성된다.

다음으로, 도 9a 내지 도 9c를 참조하여, 토션 빔 제조 장치(100)에 의해 토션 빔 소재(M10)를 토션 빔(10)으로 성형할 때의, 도 7c의 위치에 있어서의 가공에 대해 설명한다.

또한, 이하의 공정은, 기본적으로는, 도 8a 내지 도 8d를 사용하여 설명한 공정과 동시에 행하지만, 동시가 아니라 제각기 행해도 된다.

(1) 먼저, 도 9a에 도시한 바와 같이, 토션 빔 소재(M10)를 하부 고정형(D110)의 제2 벽부 지지 오목부(D110U) 내에 배치하여, 제2 벽부(120)를 그 하방으로부터 지지한다.

(2) 다음으로, 도 9b에 도시한 바와 같이, 프레스 구동부(도시하지 않음)에 의해 상부 가동형(D120)을 화살표 T1 방향으로 하강시킨다. 그리고 제1 벽부 지지 압박부(D120P)에 의해, 토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110)를 상방으로부터 압박하여 지지한다.

(3) 다음으로, 도 9c에 도시한 바와 같이, 하부 고정형(D110), 상부 가동형(D120)에 의해 구속된 토션 빔 소재(M10)를 증육 처리 압박 부재(D130)에 의해 압박한다.

다음으로, 도 10a 내지 도 10c를 참조하여, 증육 처리 예정부(M140)를 증육 처리할 때의 작용에 대해 설명한다.

(1) 먼저, 도 10a에 도시한 바와 같이, 토션 빔 소재(M10)를 성형할 때에 금속 재료관이 소성 변형되면, 부여한 굽힘 모멘트(MS)에 의해, 증육 처리 예정부(M140)의 외측에는 인장 응력이 부하되는 한편, 증육 처리 예정부(M140)의 내측측에는 압축 응력이 부하된다. 그 결과, 두께 방향 외측(외표면 및 내표면)에서는 소성 변형이 발생하고, 두께 방향 내측(중앙 부분)에서는 탄성 변형이 발생한다.

그 후, 프레스의 정지에 의해 굽힘 모멘트(MS)가 없어지면, 증육 처리 예정부(M140)는, 탄성 변형에 기초하여 변형이 복원되고, 복원 전의 탄성 변형과 소성 변형에 의한 응력 분포로부터, 탄성 변형에 의한 복원 변형 시의 응력 변화를 차감한 차분이, 최종적으로 잔류 응력으로서 남는다.

(2) 다음으로, 도 10b에 도시한 바와 같이, 증육 처리 예정부(M140)를 화살표 T2 방향으로 압박함으로써 증육 처리 예정부(M140)를 소성 변형시키는 증육 처리를 하면, 증육 처리 예정부(M140)에는 압축력(PS)이 작용하여 전체적으로 압축 응력이 발생한다. 그 때문에, 굽힘 외측, 내측 모두 압축 응력 상태가 되고, 또한 전역에서 소성 영역이 된다는 점에서 두께 방향의 응력값의 변화가 작은 것이 된다. 그 결과로서 판 두께 방향의 굽힘 모멘트(MS)는 매우 작은 것이 되어, 압축력(PS)을 제거하였을 때의 탄성 변형에 의한 복원량도 매우 작아지고, 최종적인 잔류 응력도 매우 작아진다.

이상에 의해, 되꺾임 벽부(130)에 있어서의 잔류 응력이 작아져, 피로 강도가 향상된다.

본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치(100)를 사용한 토션 빔 제조 방법에 의하면, 토션 빔 소재(M10)의 미리 설정한 지지 부위를 지지하여, 증육 처리 예정부를 증육 처리함으로써, 되꺾임 벽부(130)의 피로 특성이 우수한 토션 빔(10)을 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 「효율적으로 제조」라 함은, 종래와 같은 액압을 사용한 복잡한 성형 가공을 사용하지 않고도, 메커니컬한 냉간 성형만으로 잔류 응력을 떨어뜨릴 수 있다고 하는 의미를 나타낸다. 또한, 토션 빔 소재(M10)의 「미리 설정한 지지 부위」라 함은, 토션 빔 소재(M10)의 증육 처리 예정부를 증육 처리할 때에 지지한다(구속하는), 증육 처리 예정부 이외의 부위이다.

또한, 증육 처리 압박 부재(D130)에 의해 증육 처리 예정부(M140)를 폐단면의 외측으로부터 내측으로 압박하여, 폐단면을 따라 증육 처리 예정부(M140)를 압축하면서 증육 처리하므로 피로 특성이 우수한 토션 빔을 효율적으로 제조할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치(100)를 사용한 토션 빔 제조 방법에 의하면, 토션 빔 소재(M10)의 제2 벽부측(120)을 지지하는 하부 고정형(D110)과, 토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110)측을 지지하는 상부 가동형(D120)과, 토션 빔 소재(M10)의 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120)를 내측으로부터 지지하는 펀치형(P100)에 의해 토션 빔 소재(M10)를 지지(구속)하여, 증육 처리 압박 부재(D130)에 의해 증육 처리 예정부(M140)를 압박하므로, 간단한 구성 및 공정에 의해, 되꺾임 벽부(130)에 용이하고 또한 효율적으로 증육 처리부(140)를 형성할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치(100)를 사용한 토션 빔 제조 방법에 의하면, 중공부(150A)를 펀치형(P100)에 의해 내측으로부터 지지하므로, 중공부(150A)를 변형시키는 일 없이, 증육 처리부(140)를 확실하게 증육 처리할 수 있다.

그 결과, 토션 빔(10)의 길이 방향 형상 변화부(12), 설치 폐단면부(13), 설치부(14)를 안정적이고 또한 효율적으로 증육 처리할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 방법에 의하면, 금속 재료관을 소성 가공하여, 토션 빔 소재(M10)를 성형하므로, 토션 빔 소재(M10)를 효율적으로 성형할 수 있다.

그 결과, 피로 특성이 우수한 토션 빔(10)을 효율적으로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다양한 변경을 하는 것이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에 있어서는, 토션 빔(10)이 차체에 탑재된 경우에 상측으로 볼록해지는 대략 V자 형상으로 형성되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 대략 U자 형상으로 형성된 토션 빔에 적용해도 되고, 차체에 대해 하측으로 볼록해지는 구성으로 해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 토션 빔(10)에 있어서의 차체의 전방측과 후방측의 양쪽의 되꺾임 벽부(130)에 증육 처리부(140)가 형성되는 경우에 대해 설명하였지만, 차체의 전방측과 후방측 중 어느 한쪽의 되꺾임 벽부(130)에 증육 처리부(140)가 형성된 토션 빔(10)에 적용해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 일정 형상 폐단면부(11), 길이 방향 형상 변화부(12)의 전체 길이에 걸쳐 증육 처리부(140)가 형성되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 토션 빔(10)의 길이 방향에 있어서의 임의의 범위에 증육 처리부(140)를 형성해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 되꺾임 벽부(130)의 폐단면을 따른 방향의 모든 범위에 걸쳐 증육 처리부(140)가 형성되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 폐단면을 따르는 방향에 있어서의 증육 처리부(140)를 형성하는 범위에 대해서는, 임의로 설정 가능하고, 되꺾임 벽부(130)의 일부에 증육 처리부(140)를 형성해도 된다.

또한, 폐단면을 따르는 방향에 있어서, 되꺾임 벽부(130)를 넘는 범위에 증육 처리부(140)를 형성해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 일정 형상 폐단면부(11)를 구성하는 제1 벽부(110)와 제2 벽부(120)의 폐단면에 있어서의 내측이 밀착되어 형성되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들어 증육 처리부(140)를 증육 처리할 때, 되꺾임 벽부(130), 제1 벽부(110), 제2 벽부(120)의 증육 처리부(140)에 인접하는 부위에 증육 처리에 기인하는 불특정한 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있는 경우나 증육 처리의 영향이 발생하지 않는 경우에는, 제1 벽부(110) 및 제2 벽부(120)의 각 내측끼리를 밀착시킬지 여부를 임의로 설정할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 증육 처리부(140)의 두께가 폐단면을 따른 방향에 있어서 점차 변화되는 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들어 증육 처리 압박 부재(D130)의 압박부(D130U)의 형상을 조정함으로써 증육 처리부(140)의 두께 변화 형상을 임의로 설정해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 토션 빔 제조 장치(100)가, 하부 고정형(제2 벽부 지지형)(D110)과, 상부 가동형(제1 벽부 지지형)(D120)과, 펀치형(P100)과, 증육 처리 압박 부재(D130)와, 상부 가동형 압박 스프링(S100)을 구비하고 있는 경우에 대해 설명하였지만, 펀치형(P100)을 구비할지 여부는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 상부 가동형 압박 스프링(S100) 대신에, 유압 실린더 등의 액추에이터나 캠, 혹은 이들의 조합 등에 의해, 증육 처리 압박 부재(D130)를 상부 가동형(D120)에 대해 지연시켜 하강시키는 구성으로 해도 된다.

상기 실시 형태에 있어서는, 프레스 가공에 의해 미리 토션 빔 소재(M10)를 형성하여, 토션 빔 소재(M10)의 지지 부위를 하부 고정형(D110)과 상부 가동형(D120)에 의해 지지하고 나서 상부 가동형 압박 스프링(S100)이 압축된 후에, 증육 처리 압박 부재(D130)가 증육 처리 예정부(M140)를 압박하여 증육 처리하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나 상부 가동형 압박 스프링(S100) 대신에, 예를 들어 유압 실린더 등의 액추에이터나 캠 기구 등을 적용함으로써, 토션 빔 소재(M10)가 형성되어 토션 빔 소재(M10)의 지지 부위가 지지되는 동시에 증육 처리를 개시하는 구성으로 해도 된다.

또한, 상부 가동형(D120) 및 증육 처리 압박 부재(D130)를 유압 실린더 등에 의해 압박 가능하게 구성하여, 프레스 가공(스텝 S102)과 되꺾임 벽부 증육 가공(스텝 S104)을 실질적으로 하나의 공정으로 해도 된다.

즉, 상부 가동형(D120)을, 프레스 가공(스텝 S102) 가능한 가압력을 갖는 유압 실린더 등에 접속하여, 증육 처리 압박 부재(D130)를 되꺾임 벽부 증육(스텝 S104) 가능한 가압력을 갖는 유압 실린더 등에 접속함과 함께, 증육 처리 압박 부재(D130)를 상부 가동형(D120)에 연동시킨다. 이에 의해, 상부 가동형(D120)이 금속 재료관으로부터 토션 빔 소재(M10)를 프레스 가공(스텝 S102)한 후에, 계속해서, 되꺾임 벽부 증육 처리(스텝 S104)를 하여, 실질적으로 하나의 공정(스테이션)에서 토션 빔(10)을 제조해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 제2 벽부 지지형과 제1 벽부 지지형을, 하부 고정형(D110)과 상부 가동형(D120)에 의해 구성하는 경우에 대해 설명하였지만, 증육 처리에 있어서의 금형 이동 방향은, 임의로 설정할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 토션 빔 소재 지지 부재가, 하부 고정형(제2 벽부 지지형)(D110)과, 상부 가동형(제1 벽부 지지형)(D120)과, 펀치형(P100)에 의해 구성되는 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들어 지지 부위를 지지 가능한 척 장치, 클램프 등, 금형 이외로 해도 된다.

이 실시 형태에서는, 하부 고정형(D110) 및 상부 가동형(D120)이 토션 빔 소재(M10)의 제2 벽부(120) 및 제1 벽부(110)를 성형하는 프레스 성형형을 겸하고 있는 경우에 대해 설명하였지만, 토션 빔 소재 지지 부재를 프레스 성형형과 일체로 할지 제각기 구성할지는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 토션 빔 소재(M10)를 형성할 때에 사용하는 금속 재료관이, 균일한 두께의 환형 강관인 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들어 피로 완화 후육 형상 대응부가 형성된 강판(금속 재료판)을 프레스 성형이나 롤 포밍하여 형성한 용접관을 소성 가공하여 형성한 금속관이나, 압출 성형, 인발 성형에 의해 형성한 금속관을 사용하여 형성해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 토션 빔(10)의 제조에 사용하는 금속 재료관이 강관인 경우에 대해 설명하였지만, 강관 이외에 적용해도 된다.

실시예 1

본 발명에 관한 토션 빔 제조 방법의 효과를 검증하기 위해, 1/4 모델의 토션 빔을 사용한 수치 해석을 실시하였다. 이 수치 해석에서는, 780㎫급의 강도를 갖는 원형의 강관을 소관으로 하고, 이 소관에 대해 프레스 성형한 상태를, 소관을 평면에서 보아 1/4 분할하여 본 경우에 대해 해석하였다. 또한, 소관 사이즈는, 비교예의 프레스 성형을 가하는 것은 외경 89.1㎜이고 두께 2.9㎜로 하고, 본 발명예의 토션 빔 제조 방법을 적용하는 것은 외경 90㎜이고 두께 2.9㎜로 하였다.

도 11의 (A)에 도시한 바와 같이, 먼저 소관(W500)을, 하부 고정형(D110)과 상부 가동형(D120) 사이에 배치한다(이하, 준비 공정이라고 칭함). 또한, 도 11의 (A) 내지 도 11의 (C)에 있어서, 하부 고정형(D110) 및 상부 가동형(D120)은, 가압면만을 도시하고 있다.

계속해서, 도 11의 (B)에 도시한 바와 같이, 상부 가동형(D120)을 내려, 하부 고정형(D110)과의 사이에서 소관(W500)을 프레스 가공한다(이하, 프레스 가공 공정이라고 칭함). 비교예의 제조 방법에서는, 이 공정에서 제품 형상이 확정되므로, 다음 공정으로서 그대로 이형함으로써 토션 빔(500A)이 완성된다. 한편, 본 발명예의 제조 방법을 적용하는 케이스에서는, 상기 프레스 가공 공정 외에도, 도 7a 내지 도 9c에 도시한 바와 같이, 증육 처리 압박 부재(D130)에 의한 증육 공정을 실시하고, 그 후에 이형함으로써 토션 빔(500B)이 완성된다. 동 증육 공정에서는, 귀부를 높이 방향으로 1㎜ 눌러 찌부러뜨리는 가공, 즉 귀부의 곡면을 따른 방향에서는 약 2㎜ 수축하도록 찌부러뜨리는 가공을 행한다. 이 경우, 가한 변형량은 5％ 정도가 된다.

또한, 도 11의 (B)에 있어서는, 증육 처리 압박 부재(D130)의 도시를 생략하고 있다.

본 발명예의 제조 방법을 적용하는 케이스에서는, 상기 준비 공정이 도 6의 스텝 S101에 대응하고, 상기 프레스 가공 공정이 스텝 S102, S103에 대응하고, 그리고 상기 증육 공정이 스텝 S104에 대응한다.

이상과 같은 각 공정을 거쳐 얻어진 비교예의 토션 빔(500A)을 도 12의 (A)에 나타내고, 본 발명예에 관한 토션 빔(500B)을 도 12의 (B)에 나타낸다. 이들 도 12의 (A), 도 12의 (B)에 있어서, 색이 짙은 부분일수록 잔류 응력이 높은 것을 나타내고 있다.

도 12의 (A)에 나타낸 비교예의 토션 빔(500A)에서는, 폐단면의 내면의 거의 전역에 있어서 균일한 강한 잔류 응력이 잔존하고 있다. 즉, 폐단면의 내면에는 인장력이 작용하는 한편, 폐단면의 외면에는 압축력이 작용하고 있고, 그 결과로서 최대 900㎫ 정도의 잔류 응력이 잔존하고 있다.

한편, 도 12의 (B)에 나타내는 본 발명예의 토션 빔(500B)에서는, 폐단면의 내면 및 외면에서 큰 인장력이나 압축력이 발생하고 있지 않고, 그 결과로서, 귀부 내면에서의 잔류 응력이 100㎫ 이하, 귀부 외면에서의 잔류 응력에서는 최대라도 200㎫ 정도까지 떨어뜨릴 수 있다. 게다가, 한 쌍의 귀부 외에도 그 밖의 부분의 잔류 응력도 동시에 저감되어 있다.

이상 설명과 같이, 본 발명예의 토션 빔(500B)은, 비교예의 토션 빔(500A)과 비교하여 잔류 응력을 효과적으로 저감 가능한 것이 확인되었다.

실시예 2

본 발명에 관한 토션 빔 제조 방법의 효과를 검증하는 것으로서, 증육 공정의 조건을 바꾼 경우의 실시예 2를 설명한다. 이하의 설명에 있어서는 실시예 1과의 상위점을 중심으로 설명하고, 그 밖에 대해서는 실시예 1과 마찬가지로 하여 설명을 생략한다.

본 실시예 2의 증육 공정에서는, 귀부를 높이 방향으로 3㎜ 눌러 찌부러뜨리는 가공, 즉, 귀부의 곡면을 따른 방향에서는 약 6㎜ 수축시키도록 찌부러뜨리는 가공을 행한다. 이 경우, 가한 변형량은 15％ 정도가 된다.

이러한 증육 공정을 거쳐 얻어진 본 발명예에 관한 토션 빔(600B)을 도 12의 (C)에 나타낸다. 본 발명예의 토션 빔(600B)에 있어서도, 한 쌍의 귀부에 있어서 큰 인장력이나 압축력이 발생하고 있지 않아, 잔류 응력을 떨어뜨릴 수 있다. 게다가, 이들 귀부 외에도 그 밖의 부분의 잔류 응력도 동시에 저감되어 있다.

이상 설명과 같이, 본 발명예의 토션 빔(600B)에 있어서도, 비교예의 토션 빔(500A)과 비교하여 잔류 응력을 효과적으로 저감 가능한 것이 확인되었다.

또한, 이 실시예 2의 결과로부터도 이해할 수 있는 바와 같이, 토션 빔(600B)의 내부에 있어서의 잔류 응력의 저감 정도는, 그 외표면에 있어서의 잔류 응력의 저감 정도에 거의 비례하고 있다. 따라서, 귀부의 외표면에 있어서의 잔류 응력을 측정하면, 귀부의 내표면에 있어서의 잔류 응력의 저감 정도도 추정할 수 있다.

상술한 실시 형태의 골자를 이하에 정리한다.

(1) 본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 방법은, 길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부(한 쌍의 되꺾임 벽부(130))를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부(11)와, 상기 일정 형상 폐단면부(11)에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부(11)로부터 이격됨에 따라서 변화되는 길이 방향 형상 변화부(12)를 구비하는 토션 빔(10)을 제조하는 방법이며, 적어도 상기 길이 방향 형상 변화부(12)의, 상기 한 쌍의 귀부 각각의 양 외측면을 지지한 상태에서, 상기 한 쌍의 귀부의 팽창에 저항하도록 상기 한 쌍의 귀부 각각을 외측으로부터 압박하여 한 쌍의 증육부를 형성하는 증육 공정을 갖는다.

상기 증육 공정 전에 있어서의 한 쌍의 귀부에는, 이들 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부에 잔류 응력이 발생하고 있다. 상기 (1)에 기재된 제조 방법에 의하면, 이 잔류 응력을, 증육 공정에 있어서, 한 쌍의 귀부를 외측으로부터 압박하여 소성 변형시킴으로써 해소 또는 저감시킬 수 있다. 이러한 잔류 응력의 해소 또는 저감은, 종래에는 히드로 폼 성형 등의 특수 가공을 하지 않는 한 이룰 수 없어, 큰 수고를 요하고 있었다. 본 양태는 이러한 수고를 요하지 않고 단순한 프레스 가공으로 잔류 응력을 떨어뜨릴 수 있다.

따라서, 본 실시 형태의 토션 빔 제조 방법에 의하면, 피로 특성이 우수한 토션 빔(10)을, 용이하고 또한 효율적으로 제조할 수 있다.

(2) 상기 (1)에 기재된 토션 빔 제조 방법에서는, 예를 들어 도 7b를 사용하여 설명한 바와 같이, 상기 증육 공정에 있어서, 상기 한 쌍의 귀부를 제외하고, 상기 폐단면의 내측면을 펀치형(P100)으로 지지한 상태에서, 상기 한 쌍의 귀부를 압박해도 된다.

상기 (2)의 경우, 한 쌍의 귀부 이외의 부분을 펀치형(P100)으로 지지하여 변형을 방지할 수 있으므로, 한 쌍의 귀부에 대해 부여하는 압박력을, 한 쌍의 귀부의 증육 가공에 집중시킬 수 있다. 그 결과, 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부의 잔류 응력을 더 확실하게 해소 또는 저감시키는 것이 가능해진다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 토션 빔 제조 방법에서는, 상기 증육 공정에 있어서, 상기 증육부에 있어서의 판 두께의 최댓값이, 동 단면에서의 상기 증육부 이외의 부분에 있어서의 판 두께의 1.01 내지 1.50배가 되도록 상기 한 쌍의 귀부를 압박해도 된다.

(4) 본 실시 형태에 관한 토션 빔 제조 장치는, 길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부(한 쌍의 되꺾임 벽부(130))를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부(11)와, 상기 일정 형상 폐단면부(11)에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부(11)로부터 이격됨에 따라서 변화되는 길이 방향 형상 변화부(12)를 구비하는 토션 빔(10)을 제조하는 장치이며, 상기 한 쌍의 귀부 양쪽의 양 외측면을 지지하는 제1 금형(하부 고정형(D110) 및 상부 가동형(D120))과, 상기 한 쌍의 귀부 양쪽의 정상부를 외측으로부터 상기 폐단면의 내측을 향해 압박하는 제2 금형(증육 처리 압박 부재(D130))을 구비한다.

상기 (4)에 기재된 토션 빔 제조 장치에서 증육 가공하기 전에는, 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부에 잔류 응력이 발생하고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 금형에 의해 한 쌍의 귀부 양쪽의 양 외측면을 지지한 상태에서, 제2 금형에 의해 한 쌍의 귀부 양쪽의 정상부를 외측으로부터 폐단면의 내측을 향해 압박하여 소성 변형시킴으로써 잔류 응력을 해소 또는 저감시킬 수 있다.

따라서, 본 실시 형태의 토션 빔 제조 장치에 의하면, 피로 특성이 우수한 토션 빔(10)을, 용이하고 또한 효율적으로 제조할 수 있다.

(5) 상기 (4)에 기재된 토션 빔 제조 장치에서는, 상기 폐단면 내 중, 상기 한 쌍의 귀부를 제외한 내측면을 지지하는 제3 금형(펀치형(P100))을 더 구비해도 된다.

(6) 본 실시 형태에 관한 토션 빔(10)은, 길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부(한 쌍의 되꺾임 벽부(130))를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부(11)와, 상기 일정 형상 폐단면부(11)에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부(11)로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부(12)를 구비하고, 적어도 상기 형상 변화부(12)에 있어서의 상기 한 쌍의 귀부 각각이, 이들 한 쌍의 귀부 이외의 부분보다 판 두께가 증가한 증육부를 이루고, 상기 각 증육부 각각의 상기 판 두께의 가장 두꺼운 위치에 있어서의 잔류 응력이, 동 가장 두꺼운 위치의 외표면에 있어서의 비커스 경도로부터 추정되는 인장 강도의 70％ 이하이다.

증육부가 형성되기 전의 한 쌍의 귀부에는, 이들 한 쌍의 귀부를 포함하는 각 부에 잔류 응력이 발생하고 있었다. 그러나 상기 (6)에 기재된 양태의 토션 빔은, 상기 (1)에 기재된 양태의 토션 빔 제조 방법 또는 상기 (4)에 기재된 양태의 토션 빔 제조 장치에서 제조된 것이며, 상술한 이유에 의해 잔류 응력이 해소 또는 저감되어 있다. 그리고 각 증육부 각각의 판 두께의 가장 두꺼운 위치에 있어서의 잔류 응력이, 동 가장 두꺼운 위치의 외표면에 있어서의 비커스 경도로부터 추정되는 인장 강도의 70％ 이하로 되어 있다.

따라서, 피로 특성이 우수하면서도 용이하고, 또한 효율적으로 제조된 토션 빔(10)으로 되어 있다.

(7) 상기 (6)에 기재된 토션 빔(10)은, 상기 가장 두꺼운 위치에 있어서의 상기 판 두께가, 동일한 단면에 있어서의 상기 증육부 이외의 부분의 판 두께의 1.01 내지 1.50배이다.

본 발명에 따르면, 피로 특성이 우수한 토션 빔을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 토션 빔을 용이하고 또한 효율적으로 제조하는 것이 가능한, 토션 빔 제조 방법 및 토션 빔 제조 장치도 제공할 수 있다. 따라서, 산업상 이용 가능성은 크다.

1 : 토션 빔식 리어 서스펜션 장치(토션 빔식 서스펜션 장치)
2 : 토션 빔 어셈블리
5 : 트레일링 암(암)
10 : 토션 빔
11 : 일정 형상 폐단면부
12 : 길이 방향 형상 변화부(형상 변화부)
13 : 설치 폐단면부
14 : 설치부
100 : 토션 빔 제조 장치
110 : 제1 벽부
120 : 제2 벽부
130 : 되꺾임 벽부
131 : 제1 벽부측 되꺾임 점
132 : 제2 벽부측 되꺾임 점
140 : 증육 처리부
D110 : 하부 고정형(제2 벽부 지지형, 토션 빔 소재 지지 부재)
D120 : 상부 가동형(제1 벽부 지지형, 토션 빔 소재 지지 부재)
D130 : 증육 처리 압박 부재
M10 : 토션 빔 소재
M130 : 되꺾임 벽부 예정부
M140 : 증육 처리 예정부

Claims

길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부와, 상기 일정 형상 폐단면부에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부를 구비하는 토션 빔을 제조하는 방법이며,
적어도 상기 형상 변화부의, 상기 한 쌍의 귀부 각각의 양 외측면을 지지한 상태에서, 상기 한 쌍의 귀부의 팽창에 저항하도록 상기 한 쌍의 귀부 각각을 외측으로부터 압박하여 한 쌍의 증육부를 형성하는 증육 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 토션 빔 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 증육 공정에서는, 상기 한 쌍의 귀부를 제외하고, 상기 폐단면의 내측면을 지지한 상태에서, 상기 한 쌍의 귀부를 압박하는 것을 특징으로 하는, 토션 빔 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 증육 공정에서는, 상기 증육부에 있어서의 판 두께의 최댓값이, 동 단면에서의 상기 증육부 이외의 부분에 있어서의 판 두께의 1.01 내지 1.50배로 되도록, 상기 한 쌍의 귀부를 압박하는 것을 특징으로 하는, 토션 빔 제조 방법.
길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부와, 상기 일정 형상 폐단면부에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부를 구비하는 토션 빔을 제조하는 장치이며,
상기 한 쌍의 귀부 양쪽의 양 외측면을 지지하는 제1 금형과,
상기 한 쌍의 귀부 양쪽의 정상부를 외측으로부터 상기 폐단면의 내측을 향해 압박하는 제2 금형을 구비하는 것을 특징으로 하는, 토션 빔 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 폐단면 내 중, 상기 한 쌍의 귀부를 제외한 내측면을 지지하는 제3 금형을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 토션 빔 제조 장치.
길이 방향에 직교하는 단면이, 한 쌍의 귀부를 갖는 대략 V자 형상 또는 대략 U자 형상의 폐단면인 일정 형상 폐단면부와,
상기 일정 형상 폐단면부에 연속되고, 또한 상기 폐단면의 형상이 상기 일정 형상 폐단면부로부터 이격됨에 따라서 변화되는 형상 변화부를 구비하고,
적어도 상기 형상 변화부에 있어서의 상기 한 쌍의 귀부 각각이, 이들 한 쌍의 귀부 이외의 부분보다 판 두께가 증가한 증육부를 이루고,
상기 각 증육부 각각의 상기 판 두께의 가장 두꺼운 위치에 있어서의 잔류 응력이, 동 가장 두꺼운 위치의 외표면에 있어서의 비커스 경도로부터 추정되는 인장 강도의 70％ 이하인 것을 특징으로 하는, 토션 빔.
제6항에 있어서,
상기 가장 두꺼운 위치에 있어서의 상기 판 두께가, 동일한 단면에 있어서의 상기 증육부 이외의 부분의 판 두께의 1.01 내지 1.50배인 것을 특징으로 하는, 토션 빔.