WO2014118915A1 - トーションビーム、トーションビーム組立体及び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、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014118915A1
WO2014118915A1 PCT/JP2013/052070 JP2013052070W WO2014118915A1 WO 2014118915 A1 WO2014118915 A1 WO 2014118915A1 JP 2013052070 W JP2013052070 W JP 2013052070W WO 2014118915 A1 WO2014118915 A1 WO 2014118915A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torsion beam
leg
automobile
wall portion
beam according
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/052070
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
河内　毅
栄作 桜田
孝聡 福士
Original Assignee
新日鐵住金株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51261663&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2014118915(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority to PCT/JP2013/052070 priority Critical patent/WO2014118915A1/ja
Priority to US14/764,729 priority patent/US9573436B2/en
Priority to RU2015131624A priority patent/RU2620847C2/ru
Priority to EP13873697.0A priority patent/EP2952371B2/en
Priority to ES13873697.0T priority patent/ES2668144T3/es
Application filed by 新日鐵住金株式会社 filed Critical 新日鐵住金株式会社
Priority to JP2014559413A priority patent/JP6090338B2/ja
Priority to CN201380071749.9A priority patent/CN105026189B/zh
Priority to MX2015009102A priority patent/MX361703B/es
Priority to BR112015017953A priority patent/BR112015017953A2/pt
Priority to KR1020157020626A priority patent/KR20150103371A/ko
Priority to CA2898094A priority patent/CA2898094C/en
Publication of WO2014118915A1 publication Critical patent/WO2014118915A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/051—Trailing arm twist beam axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B60B35/04—Dead axles, i.e. not transmitting torque straight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B60B35/08—Dead axles, i.e. not transmitting torque of closed hollow section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/004—Mounting arrangements for axles
    • B60B35/006—Mounting arrangements for axles with mounting plates or consoles fitted to axles
    • B60B35/007—Mounting arrangements for axles with mounting plates or consoles fitted to axles for mounting suspension elements to axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B60B35/025—Dead axles, i.e. not transmitting torque the wheels being removable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/20—Semi-rigid axle suspensions
    • B60G2200/21—Trailing arms connected by a torsional beam, i.e. twist-beam axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/20—Constructional features of semi-rigid axles, e.g. twist beam type axles
    • B60G2206/202—Constructional features of semi-rigid axles, e.g. twist beam type axles with a radially deformed tube as a cross member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G9/00—Resilient suspensions of a rigid axle or axle housing for two or more wheels
    • B60G9/04—Resilient suspensions of a rigid axle or axle housing for two or more wheels the axle or housing not being pivotally mounted on the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a torsion beam suspension device for automobiles, and more particularly to a torsion beam capable of suppressing metal fatigue, a torsion beam assembly including the torsion beam, and a torsion beam suspension device.
  • the torsion beam type suspension device includes a pair of left and right arm members and a torsion beam that connects the arm members to each other.
  • Each of the arm members has a base end portion that is rotatably connected to the vehicle body, and a wheel that is rotatably attached to the distal end portion.
  • a damper is attached between each of the arm members and the vehicle body.
  • a spring receiving portion is provided in the vicinity of each end portion of the torsion beam, and a coil spring is disposed between the spring receiving portion and the vehicle body.
  • the torsion beam gives roll rigidity to the vehicle body mainly by torsional rigidity when the vehicle body receives external force from the road surface.
  • the torsion beam has a cross-sectional shape that exhibits appropriate torsional rigidity in consideration of the roll rigidity of the vehicle body, and the cross-sectional shape is generally formed symmetrically in the longitudinal direction of the vehicle body (for example, , See Patent Document 1).
  • the present invention has a technical problem to solve such problems of the prior art, and is used as a suspension system for an automobile, and can efficiently suppress metal fatigue, a torsion beam assembly including the torsion beam, and a torsion beam suspension
  • An object is to provide an apparatus.
  • the inventors have controlled the relative positions of the outer wall vertex and the inner wall vertex with respect to the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the torsion beam. It has been found that the stress distribution generated in the torsion beam can be desirably changed while keeping the torsional rigidity of the torsion beam constant.
  • the torsion beam used in the automobile suspension apparatus having a pair of arm members extending in the front-rear direction of the automobile to be attached, the torsion beam has a recess extending in the longitudinal direction, whereby the torsion beam is It has first and second legs in a plane perpendicular to the longitudinal direction and has a substantially V-shaped or U-shaped cross-sectional shape, and the torsion beam is provided at both ends of the torsion beam and coupled to the arm member.
  • a connecting portion a fixed shape portion provided at a central portion in the longitudinal direction of the torsion beam, and the fixed shape portion and the connecting portion;
  • An asymmetrical shape portion wherein the recess has a constant depth, and the first and second leg portions have substantially the same thickness or width dimension.
  • the depth of the recess gradually becomes deeper from the connection portion toward the fixed shape portion, and the first leg portion is larger than the width dimension of the second leg portion.
  • a torsion beam comprising a larger width dimension is provided.
  • the torsion beam controls the value of the maximum principal stress generated in the torsion beam independently of the torsional rigidity of the torsion beam, thereby efficiently setting the value of the maximum principal stress and the rigidity of the torsion beam. be able to.
  • the maximum principal stress value 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.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a torsion beam type rear suspension device as an example of a suspension device to which the present invention is applicable.
  • 1 is a schematic perspective view showing an example of a torsion beam assembly including a torsion beam according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the torsion beam assembly of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic bottom view of the torsion beam assembly of FIG. 2 shown with main stresses generated in the torsion beam.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam along an arrow line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam along line BB in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam along the arrow line CC in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam along an arrow line DD in FIG. 2.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a cross-section (FIG. 5B) taken along line BB in FIG. 6 is a schematic diagram showing a change in cross section of a torsion beam according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic cross-section of a torsion beam according to a second embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic cross-section of a torsion beam according to a second embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line BB in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic cross-section of a torsion beam according to a second embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line CC of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic cross-section of a torsion beam according to a second embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line DD in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic cross-section of a torsion beam according to a third embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line AA in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a third embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line BB in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic cross-section of a torsion beam according to a third embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line CC of FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a third embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line DD in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a schematic cross section of a torsion beam according to a fourth embodiment, and is a schematic cross sectional view of the torsion beam along the line AA in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a fourth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line BB in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a fourth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line CC in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic cross section of a torsion beam according to a fourth embodiment, and is a schematic cross sectional view of the torsion beam along the line DD in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a fifth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line AA in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a fifth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line BB in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic cross-section of a torsion beam according to a fifth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the arrow CC in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic cross-section of a torsion beam according to a fifth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line DD in FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a sixth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line AA in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a sixth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line BB in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a sixth embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam taken along the line CC of FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic cross section of a torsion beam according to a sixth embodiment, and is a schematic cross sectional view of the torsion beam along the arrow DD in FIG. 2.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a seventh embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line AA in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a seventh embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line BB in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a seventh embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the arrow CC in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a torsion beam according to a seventh embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the torsion beam along the line DD in FIG.
  • a torsion beam type rear suspension apparatus 1 includes a torsion beam assembly 10, and a spring 20 and a damper 30 disposed between the torsion beam assembly 10 and a vehicle body. As shown in FIGS.
  • the torsion beam assembly 10 includes trailing arms 11L and 11R as a pair of left and right arm members extending in the front-rear direction of the automobile when attached to a vehicle body, 11L and 11R are connected to each other with a torsion beam 12.
  • the torsion beam assembly 10 further includes a pair of left and right spring receiving portions 16L and 16R that support the lower end portion of the spring 20, and a damper receiving portion (not shown) that supports the lower end portion of the damper 30.
  • the trailing arms 11L and 11R have base ends connected to the vehicle body so as to be swingable in the vertical direction or in the vertical plane around the pivot axes JL and JR.
  • the wheels WL and WR are rotatably attached to the distal ends of the trailing arms 11L and 11R opposite to the base end.
  • the torsion beam 12 is formed of a hollow member extending in the left-right direction, that is, the width direction of the automobile between the trailing arms 11L and 11R.
  • the spring receiving portions 16L and 16R are formed on the opposite side of the pivot axes JL and JR with respect to the torsion beam 12, in the present embodiment, on the rear side of the automobile, and between the trailing arms 11L and 11R and the torsion beam 12, A damper receiving portion (not shown) is provided in the vicinity of the spring receiving portions 16L and 16R on the trailing arms 11L and 11R.
  • the torsion beam 12 includes a fixed shape portion 13 provided at substantially the center in the longitudinal direction, first and second connection portions 15a provided at both ends and coupled to the trailing arms 11L and 11R, 15b, the first and second asymmetrical shape portions 14a and 14b provided between the fixed shape portion 13 and the first and second connection portions 15a and 15b.
  • the torsion beam 12 includes a first leg portion 18a disposed on the side close to the pivot shafts JL and JR, and a pivot shaft JL, It has a generally inverted V or U-shaped cross section with a second leg 18b disposed on the side far from the JR.
  • a recess 17 extending in the longitudinal direction of the torsion beam 12 is formed between the first and second legs 18a and 18b.
  • the recess 17 gradually increases in depth from the first and second connection portions 15a and 15b toward the fixed shape portion 13 through the first and second asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the depth is substantially constant.
  • the constant shape portion 13 is an area where the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the torsion beam 12 does not substantially change in the longitudinal direction of the torsion beam 12.
  • the first and second connecting portions 15a and 15b have shapes suitable for coupling the torsion beam 12 to the trailing arms 11L and 11R.
  • shallow recesses 17 are formed in the first and second connection portions 15a and 15b only in regions adjacent to the first and second asymmetric shape portions 14a and 14b. In the present embodiment, the recess 17 is not formed in the tip of the torsion beam 12 coupled to the trailing arms 11L and 11R and a portion adjacent to the tip.
  • the first and second connection portions 15a and 15b can be regions having a length substantially equal to the equivalent diameter of the first and second connection portions 15a and 15b from the tip of the torsion beam 12.
  • the first and second asymmetrical shape portions 14a and 14b are arranged so that the first leg portion 18a is thicker than the second leg portion 18b. This is a region where the cross-sections of the asymmetric shape portions 14a and 14b are formed asymmetrically in the front-rear direction.
  • the torsion beam 12 is composed of an outer wall portion 19a and an inner wall portion 19b, and an inner space is formed between them. It is formed.
  • the outer wall portion 19a is a wall portion that extends from the tip point P1 of the first leg portion 18a to the tip point P2 of the second leg portion 18b through the apex P4.
  • the inner wall portion 19b is a wall portion that extends from the tip point P1 of the first leg portion 18a to the tip point P2 of the second leg portion 18b through the vertex P3 of the recess 17.
  • the axis OV is an axis that passes through the center between the tip points P1 and P2 of the first and second legs 18a and 18b perpendicularly with respect to the line segment P1P2.
  • the vertex P4 of the outer wall portion 19a is disposed on the axis OV, but the vertex P3 of the inner wall portion 19b is rearward from the axis OV in the asymmetrical shape portions 14a and 14b. That is, it is offset in a direction away from the pivot axes JL and JR.
  • a straight line L1 is a common tangent line that touches the tip points P1 and P2 of both the first and second leg portions 18a and 18b.
  • the straight line L2 is a straight line parallel to the straight line L1 and in contact with the vertex P3 of the recess 17.
  • the straight line L3 is a straight line parallel to the straight lines L1 and L2 and equidistant from the straight lines L1 and L2.
  • the thickness or width dimension of the first leg portion 18a is the thickness of the second leg portion 18b at the portion where the first and second leg portions 18a and 18b intersect the straight line L3. Or larger than the width dimension.
  • the thickness or width dimension of the first leg portion 18a is such that the outer wall portion 19a and the inner wall portion that pass through the intersection C1 between the intermediate surface IPa and the straight line L3 between the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b in the first leg portion 18a. It can be set as the distance LF between 18b.
  • the thickness or width dimension of the second leg portion 18b is such that the outer wall portion 19a and the inner wall at the intersection C2 of the intermediate surface IPb between the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b and the straight line L3 in the second leg portion 18b. It is defined by the distance LR between the portion 18b.
  • the ratio ⁇ LF / LR of the thickness or width dimension of the first and second leg portions 18a and 18b varies in the longitudinal direction of the torsion beam 12.
  • ⁇ max 1.8 at the maximum.
  • the inventors of the present invention discovered the following facts from the numerical analysis of the torsion beam 12. (1) As the value of ⁇ is larger, the tensile stress S1 generated in the inner wall portion 19b that forms the recess 17 in the first leg portion 18a is reduced. (2) As the value of ⁇ increases, the tensile stress S2 generated in the inner wall portion 19b forming the recess 17 in the second leg portion 18b increases.
  • the value of ⁇ which is the ratio of the thickness or width dimension of the first and second leg portions 18a and 18b in the first and second asymmetric shape portions 14a and 14b, is An appropriate range exists, and it was found from numerical analysis that 1.1 ⁇ ⁇ ⁇ 2.5 is preferable. If the value of ⁇ is larger than necessary, the formability when the torsion beam 12 is press-formed from the metal tube member is lowered. Furthermore, in order to obtain a sufficient stress relaxation effect from the numerical analysis, the longitudinal dimensions of the first and second asymmetric shape portions 14a and 14b are equal to each other and 5% of the length of the torsion beam 12 It was found that the above is preferable.
  • the dimension in the longitudinal direction of the first and second asymmetrical shape portions 14 a and 14 b is 40% or less of the length of the torsion beam 12.
  • the lengths of the first and second asymmetric shape portions 14 a and 14 b are 20% of the length of the torsion beam 12.
  • the operation of the torsion beam 12 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 4 again.
  • the other trailing arm swings relatively to the opposite side.
  • the right wheel attached to the torsion beam type rear suspension device 1 receives an upward force
  • the right trailing arm 11R swings upward about the pivot axis JR
  • the left trailing arm 11L moves to the right tray. It will swing downward relative to the ring arm 11R.
  • a large tensile stress S1 is generated in the inner wall 18b of the first leg 18a in the direction F1 in the right half of the torsion beam 12, and the inner wall 19b of the second leg 18b in the left half.
  • a tensile stress S2 smaller than S1 is generated.
  • a compressive stress P1 is generated on the inner wall portion 19b of the second leg portion 18b
  • a compressive stress P2 is generated on the inner wall portion 18b of the first leg portion 18a.
  • the tensile stress S1 in the direction F1 generated in the inner wall portion 18b of the first leg portion 18a in the first and second asymmetric shape portions 14a and 14b of the torsion beam 12 is greatly increased.
  • the first leg portion 18a is thickened in the asymmetric shape portions 14a and 14b of the torsion beam 12, that is, the distance LF between the outer wall portion 19a and the inner wall portion 18b is increased, so that the first asymmetric shape portions 14a and 14b
  • the cross-sectional rigidity of the one leg portion 18a is increased and the tensile stress is reduced.
  • the distance LR between the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b is such that the outer wall portion 19a and the inner wall portion 18b of the first leg portion 18a are Since the distance LF is smaller than the distance LF, the cross-sectional rigidity is lowered. Therefore, the tensile stress S2 generated in the inner wall portion 19b of the second leg portion 18b increases in the asymmetric shape portions 14a and 14b of the torsion beam 12. However, by appropriately taking the value of ⁇ in the asymmetric shape portions 14a and 14b, the tensile stress S2 is increased. The stress S2 can be made smaller than the tensile stress S1.
  • the torsion beam 12 is formed with asymmetrical spacings LF and LR in the vehicle front-rear direction between the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b. Since the first and second asymmetrical portions 14a and 14b are provided, the stress generated in the torsion beam 12 can be controlled independently of the rigidity of the torsion beam 12, and the torsional rigidity and the maximum principal stress value of the torsion beam 12 can be controlled. Can be set easily and appropriately.
  • the torsion beam 12 according to the first embodiment can be easily replaced with a conventional torsion beam type rear suspension by making the outer wall portion 19a a cross-sectional shape symmetrical in the front-rear direction with respect to the axis OV as in the conventional torsion beam.
  • the torsion beam 12 according to the present embodiment it is possible to reduce the metal fatigue generated in the torsion beam 12 by reducing the value of the maximum principal stress of the torsion beam 12 while maintaining desired suspension performance.
  • FIGS. 8A to 8D a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A to 8D.
  • 8A to 8D the same reference numerals are given to the same components as those in the embodiment shown in FIGS. 5A to 5D.
  • the torsion beam 42 according to the second embodiment includes a constant shape portion (FIG. 8A), asymmetric shape portions 14a and 14b (FIGS. 8B and 8C), and a connection portion (FIG. 8D).
  • the first leg portion 18a is formed thicker than the second leg portion 18b in the asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the vertex P4 of the outer wall portion 19a is offset rearward from the axis OV, that is, in a direction away from the pivot axes JL and JR. .
  • the apex P3 of the inner wall portion 19b is also offset backward from the axis OV.
  • the position of the vertex P4 of the outer wall portion 49a is not constrained on the axis OV, so that the cross-sectional shapes of the fixed shape portion and the asymmetric shape portions 14a and 14b are compared with those of the first embodiment.
  • the tensile stress can be reduced while further suppressing the torsional rigidity of the torsion beam 42 as compared with the torsion beam 12 according to the first embodiment.
  • the torsion beam 52 according to the third embodiment includes a fixed shape portion (FIG. 9A), asymmetric shape portions 14a and 14b (FIGS. 9B and 9C), and a connection portion (FIG. 9D).
  • the first leg portion 18a is formed thicker than the second leg portion 18b in the asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the apex P4 of the outer wall portion 19a is arranged on the axis OV in the fixed shape portion, but in the asymmetric shape portions 14a and 14b and the connection portion, it is forward from the axis OV, that is, the pivot shaft.
  • the vertex P3 of the inner wall portion 19b is disposed on the axis OV in the fixed shape portion, but is offset backward from the axis OV in the asymmetric shape portions 14a and 14b and the connection portion. This is also different from the first embodiment.
  • the stress can be reduced equivalent to that of the first embodiment, so that the moldability is improved. It is advantageous in terms of superiority.
  • the torsion beam 62 according to the fourth embodiment also has a constant shape portion (FIG. 10A), asymmetric shape portions 14a and 14b (FIGS. 10B and 10C), and a connection portion (FIG. 10D).
  • the first leg portion 18a is formed thicker than the second leg portion 18b in the asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the apex P4 of the outer wall portion 19a is arranged on the axis OV in the fixed shape portion, but in the asymmetric shape portions 14a and 14b and the connection portion, the front, that is, the pivot axis JL, This is different from the first embodiment in that it is offset in the direction approaching the JR.
  • the vertex P3 of the inner wall part 19b is arrange
  • the range of selection of the shape of the outer wall portion 19a is widened, so that the value of ⁇ can be increased in the asymmetric shape portions 14a and 14b as compared to the first embodiment. The same effect can be obtained even with the small asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the torsion beam 72 according to the fifth embodiment includes a fixed shape portion (FIG. 11A), asymmetric shape portions 14a and 14b (FIGS. 11B and 11C), and a connection portion (FIG. 11D).
  • the first leg portion 18a is formed thicker than the second leg portion 18b in the asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the fifth embodiment is different from the first embodiment in that the apexes P4 and P3 of both the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b are arranged on the axis OV.
  • the R value in the asymmetric shape portions 14a and 14b can be increased, and the same effect can be obtained even if the asymmetric shape portions 14a and 14b are small compared to the first embodiment.
  • the apexes P4 and P3 of the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b are on the axis OV, that is, located at the center in the width direction of the torsion beam 12, the moldability is improved as compared with the first embodiment.
  • the torsion beam 82 includes a fixed shape portion (FIG. 12A), asymmetric shape portions 14a and 14b (FIGS. 12B and 12C), and a connection portion (FIG. 12D).
  • the first leg portion 18a is formed thicker than the second leg portion 18b in the asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the sixth embodiment differs from the first embodiment in that the vertices P4 and P3 of both the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b are arranged on the axis OV. Furthermore, the recess 17 has a symmetrical shape in the longitudinal direction of the automobile with respect to the axis OV.
  • the value of R in the asymmetric shape portions 14a and 14b can be increased, and the same effect can be obtained even if the asymmetric shape portions 14a and 14b are smaller than those in the first embodiment. Can be obtained. Furthermore, in the torsion beam 82 according to the sixth embodiment, since the apexes P4 and P3 of the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b are on the axis OV of the torsion beam 82, the formability is better than in the first embodiment.
  • the torsion beam 92 according to the seventh embodiment includes a constant shape portion (FIG. 13A), asymmetric shape portions 14a and 14b (FIGS. 13B and 13C), and a connection portion (FIG. 13D).
  • the first leg portion 18a is formed thicker than the second leg portion 18b in the asymmetric shape portions 14a and 14b.
  • the seventh embodiment is different from the first embodiment in that the apexes P4 and P3 of both the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b are arranged on the axis OV, that is, in the center in the width direction of the torsion beam. Is different. Furthermore, the recess 17 has a symmetrical shape in the longitudinal direction of the automobile with respect to the axis OV.
  • the value of ⁇ in the asymmetric shape portions 14a and 14b can be increased. Even if the asymmetric shape portions 14a and 14b are narrower than those in the first embodiment, the same effect can be obtained. In addition, since the apexes of the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b are located in the center of the torsion beam width direction, it is possible to improve the formability as compared with the first embodiment.
  • Table 1 shows the simulation results using a substantially U-shaped or U-shaped torsion beam having an apex formed thereon.
  • the simulation result of each example is shown as a ratio to the comparative example which is a conventional torsion beam.
  • the approximate dimensions of the torsion beam used in the simulation are a length of 1000 mm in the longitudinal direction, a width of 95 mm at the longitudinal center, and a height of 55 mm at the longitudinal center.
  • the simulation was performed by applying an external force of 5000 N in opposite directions to the left and right wheels and giving displacement so that the height difference between the left and right wheels is 140 mm.
  • the torsion beam as a comparative example is not provided with an asymmetric shape portion, and is formed symmetrically in the front-rear direction over the entire length of the torsion beam.
  • Example 1 is the torsion beam according to the first embodiment, in which the asymmetrical shape portions 14a and 14b extend over 200 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of ⁇ in the asymmetrical shape portions 14a and 14b is 1. 8 torsion beams.
  • Example 2 is a torsion beam according to the second embodiment, in which the asymmetrical shape portions 14a and 14b extend over 400 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of ⁇ in the asymmetrical shape portions 14a and 14b is 1.8. This is due to the torsion beam.
  • Example 3 is a torsion beam according to the third embodiment, in which the asymmetrical shape portions 14a and 14b extend over 200 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of ⁇ in the asymmetrical shape portions 14a and 14b is 1.8. This is due to the torsion beam.
  • Example 4 is the torsion beam according to the fourth embodiment, in which the asymmetrical shape portions 14a and 14b extend over 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of ⁇ in the asymmetrical shape portions 14a and 14b is 1.8. This is due to the torsion beam.
  • Example 5 is the torsion beam according to the fifth embodiment, in which the asymmetrical shape portions 14a and 14b extend over 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of ⁇ in the asymmetrical shape portions 14a and 14b is 1.8. This is due to the torsion beam.
  • Example 6 is the torsion beam according to the sixth embodiment, in which the asymmetrical shape portions 14a and 14b extend over 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of ⁇ in the asymmetrical shape portions 14a and 14b is 1.8. This is due to the torsion beam.
  • Example 7 is the torsion beam according to the seventh embodiment, in which the asymmetrical shape portions 14a and 14b extend over 150 mm on one side in the longitudinal direction of the torsion beam, and the maximum value of ⁇ in the asymmetrical shape portions 14a and 14b is 1.8. This is due to the torsion beam.
  • the formability is determined by the positional accuracy in the width direction and height direction of the apexes of the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b based on the molding analysis result by FEM, and the apexes of the outer wall portion 19a and the inner wall portion 19b.
  • ⁇ is over 1 mm and 2 mm or less.
  • Example 7 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 the same. If the maximum principal stress value is reduced by 6%, the fatigue durability of the torsion beam is about 1.5 times. If the maximum principal stress value is reduced by 10%, the fatigue durability of the torsion beam is about twice. According to the present invention, it will be understood that the effect of improving the fatigue durability of the torsion beam while maintaining the torsional rigidity constant can be obtained.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
  • the torsion beam 12, 42, 52, 62, 72, 82, 92 having a substantially V-shape or a substantially U-shape having a downward opening and an apex formed on the upper side has been described. It is good also as a structure which opened and the vertex was formed in the lower side.
  • the asymmetrical shape portions 14a and 14b are formed between the fixed shape portion 13 and the connection portions 15a and 15b, and are gradually deformed from the fixed shape portion 13 to the connection portions 15a and 15b.
  • the position where the asymmetrical shape portions 14a and 14b are arranged in the longitudinal direction of the torsion beam and how the fixed shape portion 13 and the connection portions 15a and 15b are deformed are arbitrarily set. Can do.
  • the apex of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the torsion beams 12, 42, 52, 62, 72, 82, 92 is arranged in either the upper or lower direction, and the apex is in any direction of the vehicle longitudinal direction or the vertical direction.
  • the amount of displacement can be arbitrarily selected.
  • the torsion beam type suspension device is the torsion beam type rear suspension device 1, but the present invention may be applied to a leading arm type suspension device, for example.
  • the metal fatigue of the torsion beam constituting the torsion beam suspension device is suppressed, and the fatigue strength of the torsion beam suspension device is improved, so that it can be used industrially.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

　自動車の車体に揺動自在に連結され車輪を回転自在に取付けるようにした自動車の前後方向に延びる一対のアーム部材を備えた自動車のサスペンション装置で用いるトーションビームが開示される。トーションビームには長手方向に延びる凹所が形成されており、それによって、該トーションビームは、長手方向に垂直な平面において第１と第２の脚部を有して略Ｖ字形の断面形状を呈している。トーションビームは、該トーションビームの両端に設けられアーム部材に結合される接続部と、該トーションビームの長手方向の中央部に設けられた一定形状部と、該一定形状部と接続部との間に設けられた非対称形状部とを備えている。非対称形状部では、凹所の深さが接続部から一定形状部へ向けて次第に深くなり、かつ、第１の脚部が第２の脚部の幅寸法よりも大きな幅寸法を有しいる。

Description

トーションビーム、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置
　本発明は、自動車用トーションビーム式サスペンション装置に関し、特に金属疲労を抑制可能なトーションビーム、該トーションビームを備えたトーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置に関する。
　周知のように、自動車の分野では、トーションビーム式サスペンション装置が広範に用いられている。トーションビーム式サスペンション装置は、左右一対のアーム部材と、該アーム部材を互いに連結するトーションビームとを備えている。アーム部材の各々は、基端部が車体に回転自在に連結され、先端部に車輪が回転自在に取り付けられる。アーム部材の各々と、車体との間にダンパーが取付けられる。トーションビームの各端部の近傍にはスプリング受部が設けられており、該スプリング受部と車体との間にコイルスプリングが配設される。トーションビームは、車体が路面から外力を受けた場合にトーションビームの主に捻れ剛性により車体にロール剛性を与えるようになっている。トーションビームは、車体のロール剛性を考慮して適切な捻れ剛性を発揮するような断面形状を有しており、該断面形状は、一般的に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）。
特開２００５－３０６１７７号公報
　路面から受ける外力により、トーションビームには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。
　本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、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、該トーションビームを備えたトーションビーム組立体およ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。
　発明者らは、トーションビームの捻れ剛性と応力分布との関係につき鋭意研究した結果、トーションビームの長手方向に対して垂直な断面形状に関して、外壁部頂点と内壁部頂点の相対位置を制御することによって、トーションビームの捻れ剛性を一定に保ちながら、トーションビームに生じる応力分布を望ましく変更可能であることを見出した。
　本発明によれば、一端において自動車の車体にピボット軸を中心に上下方向に揺動自在に連結され、前記自動車の車体に連結された端部とは反対側の端部に車輪を回転自在に取付けるようにした前記自動車の前後方向に延びる一対のアーム部材を備えた自動車のサスペンション装置で用いるトーションビームにおいて、前記トーションビームは長手方向に延びる凹所を有しており、それによって、該トーションビームは、前記長手方向に垂直な平面において第１と第２の脚部を有して略Ｖ字形または略Ｕ字形の断面形状を呈し、前記トーションビームは、該トーションビームの両端に設けられ前記アーム部材に結合される接続部と、該トーションビームの長手方向の中央部に設けられた一定形状部と、該一定形状部と前記接続部との間に設けられた非対称形状部とを備え、前記一定形状部では、前記凹所が一定の深さを有し、かつ、前記第１と第２の脚部が概ね同一の太さ或いは幅寸法を有しており、前記非対称形状部では、前記凹所の深さが前記接続部から前記一定形状部へ向けて次第に深くなり、かつ、前記第１の脚部が前記第２の脚部の幅寸法よりも大きな幅寸法を有して成るトーションビームが提供される。
　本発明によるトーションビームによれば、トーションビームが、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。
　本発明によるトーションビーム、トーションビーム組立体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。
本発明を適用可能なサスペンション装置の一例としてのトーションビーム式リアサスペンション装置の略示斜視図である。 本発明によるトーションビームを備えたトーションビーム組立体の一例を示す略示斜視図である。 図２のトーションビーム組立体の略示平面図である。 トーションビームに発生する主応力と共に示す図２のトーションビーム組立体の略示底面図である。 図２の矢視線Ａ－Ａに沿うトーションビームの略示断面図である。 図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿うトーションビームの略示断面図である。 図２の矢視線Ｃ－Ｃに沿うトーションビームの略示断面図である。 図２の矢視線Ｄ－Ｄに沿うトーションビームの略示断面図である。 図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿う断面（図５Ｂ）の拡大図である。 第１の実施形態によるトーションビームの断面の変化を示す略図である。 第２の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ａ－Ａに沿うトーションビームの略示断面図である。 第２の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿うトーションビームの略示断面図である。 第２の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｃ－Ｃに沿うトーションビームの略示断面図である。 第２の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｄ－Ｄに沿うトーションビームの略示断面図である。 第３の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ａ－Ａに沿うトーションビームの略示断面図である。 第３の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿うトーションビームの略示断面図である。 第３の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｃ－Ｃに沿うトーションビームの略示断面図である。 第３の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｄ－Ｄに沿うトーションビームの略示断面図である。 第４の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ａ－Ａに沿うトーションビームの略示断面図である。 第４の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿うトーションビームの略示断面図である。 第４の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｃ－Ｃに沿うトーションビームの略示断面図である。 第４の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｄ－Ｄに沿うトーションビームの略示断面図である。 第５の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ａ－Ａに沿うトーションビームの略示断面図である。 第５の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿うトーションビームの略示断面図である。 第５の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｃ－Ｃに沿うトーションビームの略示断面図である。 第５の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｄ－Ｄに沿うトーションビームの略示断面図である。 第６の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ａ－Ａに沿うトーションビームの略示断面図である。 第６の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿うトーションビームの略示断面図である。 第６の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｃ－Ｃに沿うトーションビームの略示断面図である。 第６の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｄ－Ｄに沿うトーションビームの略示断面図である。 第７の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ａ－Ａに沿うトーションビームの略示断面図である。 第７の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿うトーションビームの略示断面図である。 第７の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｃ－Ｃに沿うトーションビームの略示断面図である。 第７の実施形態によるトーションビームの略示断面を示す図であり、図２の矢視線Ｄ－Ｄに沿うトーションビームの略示断面図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の複数の実施形態を説明する。なお、図に示した符号Ｆ、Ｒは、トーションビームを自動車の車体に取り付けたときに車両の前方および後方を示している。
　先ず、図１から図７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において、トーションビーム式リアサスペンション装置１は、トーションビーム組立体１０、トーションビーム組立体１０と車体との間に配設されたスプリング２０およびダンパー３０を備える。トーションビーム組立体１０は、図１、２に示すように、車体に取り付けたときに、自動車の前後方向に延設された左右一対のアーム部材としてのトレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒと、該トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒを互いに連結するトーションビーム１２とを具備している。トーションビーム組立体１０は、更に、スプリング２０の下端部を支持する左右一対のスプリング受部１６Ｌ、１６Ｒ、および、ダンパー３０の下端部を支持するダンパー受部（図示せず）を備えている。トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒは、基端部がピボット軸ＪＬ、ＪＲを中心として上下方向に或いは鉛直面内で揺動自在に車体に連結されている。基端部とは反対側のトレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒの先端部には、車輪ＷＬ、ＷＲが回転自在に取り付けられるようになっている。
　トーションビーム１２は、該トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒ間で自動車の左右方向つまり幅方向に延設された中空部材よりなる。スプリング受部１６Ｌ、１６Ｒは、トーションビーム１２に関してピボット軸ＪＬ、ＪＲの反対側、本実施形態では自動車の後方側で、かつ、トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒとトーションビーム１２との間に形成されており、ダンパー受部（図示せず）は、トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒ上においてスプリング受部１６Ｌ、１６Ｒの近傍に設けられている。
　第１の実施形態によるトーションビーム１２は、その長手方向の略中央に設けられた一定形状部１３、両端部に設けられトレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒに結合される第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂ、一定形状部１３と第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂとの間に設けられた第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂを備えている。トーションビーム１２は、図３、図４、図５Ａ～図５Ｄに示すように、車体に取り付けたときにピボット軸ＪＬ、ＪＲに近い側に配置される第１の脚部１８ａと、ピボット軸ＪＬ、ＪＲから遠い側に配置される第２の脚部１８ｂとを有する概ね倒立ＶまたはＵ字形の断面を有している。第１と第２の脚部１８ａ、１８ｂの間に、トーションビーム１２の長手方向に延びる凹所１７が形成される。凹所１７は、第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂから一定形状部１３へ向けて、第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂを通じて深さが次第に深くなり、一定形状部１３では深さが略一定となる。
　一定形状部１３は、トーションビーム１２の長手方向に対して垂直な断面形状が、トーションビーム１２の長手方向に略変化しなくなる領域である。
　第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂは、トーションビーム１２をトレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒに結合するのに適した形状を有している。また、第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂには、第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂに隣接した領域にのみ浅い凹所１７（図５Ｄ）が形成されている。本実施形態では、凹所１７は、トレーリングアーム１１Ｌ、１１Ｒに結合されるトーションビーム１２の先端および該先端に隣接した部分には形成されていない。或いは、第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂに凹所１７を設けなくともよい。第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂは、トーションビーム１２の先端から該第１と第２の接続部１５ａ、１５ｂの相当直径に略等しい長さの領域とすることができる。
　第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂは、図５Ａ、５Ｂに示すように、第１の脚部１８ａが第２の脚部１８ｂよりも太くなるように、該第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂの断面が前後方向に非対称に形成された領域である。
　ここで、図２の矢視線Ｂ－Ｂに沿う断面（図５Ｂ）の拡大図である図６を参照すると、トーションビーム１２は、外壁部１９ａと内壁部１９ｂとから成り、両者間に内部空間が形成される。外壁部１９ａは第１の脚部１８ａの先端点Ｐ１から頂点Ｐ４を経て第２の脚部１８ｂの先端点Ｐ２へ至る壁部分である。内壁部１９ｂは、第１の脚部１８ａの先端点Ｐ１からから凹所１７の頂点Ｐ３を経て第２の脚部１８ｂの先端点Ｐ２へ至る壁部分である。軸線ＯＶは、第１と第２の脚部１８ａ、１８ｂの先端点Ｐ１、Ｐ２の間の中央を線分Ｐ１Ｐ２に関して垂直に通過する軸線である。第１の実施形態によるトーションビーム１２では、外壁部１９ａの頂点Ｐ４は、軸線ＯＶ上に配置されているが、内壁部１９ｂの頂点Ｐ３は、非対称形状部１４ａ、１４ｂでは、軸線ＯＶから後方に、つまりピボット軸ＪＬ、ＪＲから離反する方向にオフセットされている。
　また、図６において、直線Ｌ１は、第１と第２の脚部１８ａ、１８ｂ双方の先端点Ｐ１、Ｐ２に接する共通の接線である。直線Ｌ２は、直線Ｌ１に平行でかつ凹所１７の頂点Ｐ３に接する直線である。直線Ｌ３は、直線Ｌ１、Ｌ２に平行で、かつ、直線Ｌ１、Ｌ２から等距離にある直線である。非対称形状部１４ａ、１４ｂでは、第１と第２の脚部１８ａ、１８ｂが直線Ｌ３と交差する部分において、第１の脚部１８ａの太さ或いは幅寸法が、第２の脚部１８ｂの太さ或いは幅寸法よりも大きくなっている。第１の脚部１８ａの太さ或いは幅寸法は、第１の脚部１８ａにおいて外壁部１９ａと内壁部１９ｂの間の中間面ＩＰａと直線Ｌ３との交点Ｃ１を通過する外壁部１９ａと内壁部１８ｂとの間の距離ＬＦとすることができる。同様に、第２の脚部１８ｂの太さ或いは幅寸法は、第２の脚部１８ｂにおいて外壁部１９ａと内壁部１９ｂの間の中間面ＩＰｂと直線Ｌ３との交点Ｃ２における外壁部１９ａと内壁部１８ｂとの間の距離ＬＲで定義される。
　第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて、第１と第２の脚部１８ａ、１８ｂの太さ或いは幅寸法の比α＝ＬＦ／ＬＲはトーションビーム１２の長手方向に変化するが、第１の実施形態では、最大でαｍａｘ＝１．８となっている。本発明の発明者らは、トーションビーム１２の数値解析から以下の事実を発見した。
（１）αの値が大きいほど、第１の脚部１８ａにおいて凹所１７を形成する内壁部１９ｂに生じる引張応力Ｓ１が低減される。
（２）αの値が大きいほど、第２の脚部１８ｂにおいて凹所１７を形成する内壁部１９ｂに生じる引張応力Ｓ２が増加する。
　上記の理由（１）（２）から、第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂにおける第１と第２の脚部１８ａ、１８ｂの太さ或いは幅寸法の比であるαの値には適切な範囲が存在し、数値解析からは１．１≦α≦２．５とすることが好ましいことが分かった。また、αの値が必要以上に大きいと、トーションビーム１２を金属管部材からプレス成形するときの成形性が低下する。更に、数値解析から、十分な応力緩和の効果を得るためには、第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂの長手方向の寸法は互いに等しくし、かつ、トーションビーム１２の長さの５％以上とすることが好ましいことが分かった。更に、第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂの長手方向の寸法は、トーションビーム１２の長さの４０％以下とすることが好ましい。なお、第１の実施形態では、第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂの長さはトーションビーム１２の長さの２０％である。
　次に、再び図４を参照しつつ、第１の実施形態によるトーションビーム１２の作用を説明する。
　左右一対のトレーリングアーム１１Ｒ、１１Ｌの一方が、ピボット軸ＪＲ、ＪＬを中心として揺動すると、他方のトレーリングアームは相対的に反対側に揺動する。例えば、トーションビーム式リアサスペンション装置１に取り付けた右車輪が上向きの力を受けると、右側のトレーリングアーム１１Ｒがピボット軸ＪＲを中心として上方に揺動し、左側のトレーリングアーム１１Ｌは右側のトレーリングアーム１１Ｒに対して相対的に下方に揺動することとなる。これによって、図４に示すように、トーションビーム１２の右半分において第１の脚部１８ａの内壁部１８ｂに方向Ｆ１に大きな引張応力Ｓ１が生じ、左半分では第２の脚部１８ｂの内壁部１９ｂに方向Ｆ２にＳ１よりも小さい引張応力Ｓ２が生じる。反対に、トーションビーム１２の右半分において第２の脚部１８ｂの内壁部１９ｂに圧縮応力Ｐ１が生じ、左半分では第１の脚部１８ａの内壁部１８ｂに圧縮応力Ｐ２が生じる。また、左車輪が上向きの力を受け、左側のトレーリングアーム１１Ｌが上方に揺動する場合は、上記の作用とは反対に作用することは理解されよう。
　第１の実施形態によるトーションビーム１２によれば、トーションビーム１２の第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａの内壁部１８ｂに生じる方向Ｆ１への引張応力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の非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａを太く、つまり外壁部１９ａと内壁部１８ｂとの間の距離ＬＦを大きくすることによって、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａの断面剛性が高くなり、引張応力が低減されるためである。一方、トーションビーム１２の非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第２の脚部１８ｂでは、外壁部１９ａと内壁部１９ｂとの間の距離ＬＲが、第１の脚部１８ａの外壁部１９ａと内壁部１８ｂとの間の距離ＬＦよりも小さいので、断面剛性が低下する。そのため、トーションビーム１２の非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第２の脚部１８ｂの内壁部１９ｂに生じる引張応力Ｓ２は増大するが、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるαの値を適正にとることで、引張応力Ｓ２を引張応力Ｓ１より小さくすることが可能となる。
　第１の実施形態によるトーションビーム１２、トーションビーム組立体１０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、外壁部１９ａと内壁部１９ｂの車両前後方向における間隔ＬＦ、ＬＲが非対称に形成された第１と第２の非対称形状部１４ａ、１４ｂ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適切に設定することができる。
　また、第１の実施形態によるトーションビーム１２は、外壁部１９ａを従来のトーションビームと同様に軸線ＯＶに関して前後方向に対称な断面形状とすることにより、従来のトーションビーム式リアサスペンションに容易に置換可能である。本実施形態によるトーションビーム１２によれば、所望のサスペンション性能を維持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。
　次に、図８Ａ～図８Ｄを参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。図８Ａ～図８Ｄにおいて、図５Ａ～図５Ｄに示した実施形態と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
　第２の実施形態によるトーションビーム４２も、第１の実施形態によるトーションビーム１２と同様に、一定形状部（図８Ａ）、非対称形状部１４ａ、１４ｂ（図８Ｂ、８Ｃ）および接続部（図８Ｄ）を備えており、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａが第２の脚部１８ｂよりも太く形成されている。然しながら、第２の実施形態は、外壁部１９ａの頂点Ｐ４が、軸線ＯＶから後方に、つまりピボット軸ＪＬ、ＪＲから離反する方向にオフセットされている点で第１の実施形態とは異なっている。内壁部１９ｂの頂点Ｐ３もまた軸線ＯＶから後方にオフセットされている。
　第２の実施形態によるトーションビーム４２によれば、外壁部４９ａの頂点Ｐ４の位置を軸線ＯＶ上に拘束されないので、一定形状部および非対称形状部１４ａ、１４ｂの断面形状を第１の実施形態と比較して一層自由に選択可能であり、第１の実施形態によるトーションビーム１２と比べて、トーションビーム４２の捻れ剛性を一層抑制しながら引張応力を低減可能となる。
　次に、図９Ａ～図９Ｄを参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。図９Ａ～図９Ｄでも、図５Ａ～図５Ｄに示した実施形態と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
　第３の実施形態によるトーションビーム５２も、第１の実施形態によるトーションビーム１２と同様に、一定形状部（図９Ａ）、非対称形状部１４ａ、１４ｂ（図９Ｂ、９Ｃ）および接続部（図９Ｄ）を備えており、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａが第２の脚部１８ｂよりも太く形成されている。然しながら、第３の実施形態は、外壁部１９ａの頂点Ｐ４が、一定形状部では軸線ＯＶ上に配置されているが、非対称形状部１４ａ、１４ｂおよび接続部では軸線ＯＶから前方に、つまりピボット軸ＪＬ、ＪＲに接近する方向にオフセットされている点で第１の実施形態とは異なっている。また、第３の実施形態では、内壁部１９ｂの頂点Ｐ３が、一定形状部では軸線ＯＶ上に配置されているが、非対称形状部１４ａ、１４ｂおよび接続部では軸線ＯＶから後方にオフセットされている点でも第１の実施形態とは異なっている。
　第３の実施形態によるトーションビーム５２によれば、第１の実施形態に比べ内壁部１９ｂの断面形状が小さい範囲で変化しても、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。
　次に、図１０Ａ～図１０Ｄを参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。図１０Ａ～図１０Ｄでも、図５Ａ～図５Ｄに示した実施形態と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
　第４の実施形態によるトーションビーム６２も、第１の実施形態によるトーションビーム１２と同様に、一定形状部（図１０Ａ）、非対称形状部１４ａ、１４ｂ（図１０Ｂ、１０Ｃ）および接続部（図１０Ｄ）を備えており、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａが第２の脚部１８ｂよりも太く形成されている。然しながら、第４の実施形態は、外壁部１９ａの頂点Ｐ４が、一定形状部では軸線ＯＶ上に配置されているが、非対称形状部１４ａ、１４ｂおよび接続部では軸線ＯＶから前方つまりピボット軸ＪＬ、ＪＲに接近する方向にオフセットされている点で第１の実施形態とは異なっている。また、第４の実施形態では、内壁部１９ｂの頂点Ｐ３は、凹所１７の全長に亘って軸線ＯＶ上に配置されている。
　第４の実施形態によるトーションビーム６２によれば、外壁部１９ａの形状の選択の範囲が広くなるため、第１の実施形態に比べて非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいてαの値を大きくすることができ、小さな非対称形状部１４ａ、１４ｂであっても同等の効果を得ることが可能になる。
　次に、図１１Ａ～図１１Ｄを参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。図１１Ａ～図１１Ｄでも、図５Ａ～図５Ｄに示した実施形態と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
　第５の実施形態によるトーションビーム７２も、第１の実施形態によるトーションビーム１２と同様に、一定形状部（図１１Ａ）、非対称形状部１４ａ、１４ｂ（図１１Ｂ、１１Ｃ）および接続部（図１１Ｄ）を備えており、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａが第２の脚部１８ｂよりも太く形成されている。然しながら、第５の実施形態は、外壁部１９ａおよび内壁部１９ｂの双方の頂点Ｐ４、Ｐ３が、軸線ＯＶ上に配置されている点で第１の実施形態とは異なっている。
　第５の実施形態によるトーションビーム７２によれば、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるＲ値を大きくすることができ、第１の実施形態に比べて非対称形状部１４ａ、１４ｂが小さくとも同等の効果を得るとともに、外壁部１９ａと内壁部１９ｂの頂点Ｐ４、Ｐ３が軸線ＯＶ上にある、つまりトーションビーム１２の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が良好になる。
　次に、図１２Ａ～図１２Ｄを参照して、本発明の第６の実施形態について説明する。図１２Ａ～図１２Ｄでも、図５Ａ～図５Ｄに示した実施形態と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
　第６の実施形態によるトーションビーム８２も、第１の実施形態によるトーションビーム１２と同様に、一定形状部（図１２Ａ）、非対称形状部１４ａ、１４ｂ（図１２Ｂ、１２Ｃ）および接続部（図１２Ｄ）を備えており、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａが第２の脚部１８ｂよりも太く形成されている。然しながら、第６の実施形態は、外壁部１９ａおよび内壁部１９ｂの双方の頂点Ｐ４、Ｐ３が軸線ＯＶ上に配置されている点で、第１の実施形態とは異なっている。更に、凹所１７が軸線ＯＶに関して自動車の前後方向に対称形状となっている。
　第６の実施形態によるトーションビーム８２によれば、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるＲの値を大きくすることができ、第１の実施形態に比べて非対称形状部１４ａ、１４ｂが小さくても同等の効果を得ることができる。更に、第６の実施形態によるトーションビーム８２では、外壁部１９ａと内壁部１９ｂの頂点Ｐ４、Ｐ３がトーションビーム８２の軸線ＯＶ上にあるため、第１の実施形態に比べて成形性が良好になる。
　次に、図１３を参照して、本発明の第７の実施形態について説明する。図１３Ａ～図１３Ｄでも、図５Ａ～図５Ｄに示した実施形態と同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
　第７の実施形態によるトーションビーム９２も、第１の実施形態によるトーションビーム１２と同様に、一定形状部（図１３Ａ）、非対称形状部１４ａ、１４ｂ（図１３Ｂ、１３Ｃ）および接続部（図１３Ｄ）を備えており、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおいて第１の脚部１８ａが第２の脚部１８ｂよりも太く形成されている。然しながら、第７の実施形態は、外壁部１９ａおよび内壁部１９ｂの双方の頂点Ｐ４、Ｐ３が軸線ＯＶ上に、すなわち、トーションビームの幅方向の中央に配置されている点で、第１の実施形態とは異なっている。更に、凹所１７が軸線ＯＶに関して自動車の前後方向に対称形状となっている。
　第７の実施形態によるトーションビーム７２によれば、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるαの値を大きくすることができ、第１の実施形態に比べて非対称形状部１４ａ、１４ｂが狭くても同等の効果を得るとともに、外壁部１９ａと内壁部１９ｂ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。
　＜実施例＞
　次に、本発明の実施例について説明する。
　上方に頂点が形成された略∨字またはＵ字形のトーションビームを用いたシミュレーション結果を表１に示す。なお、表１では、各実施例のシミュレーション結果は、従来のトーションビームである比較例に対する比で示されている。シミュレーションで用いた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。また、シミュレーションは、左右の車輪に５０００Ｎの反対向きの外力を印加して、左右の車輪の高さ差が１４０ｍｍとなるように変位を与えて行った。
　比較例としてのトーションビームは、非対称形状部を備えておらず、トーションビームの全長に亘って前後方向に対称に形成されている。
　実施例１は、第１の実施形態によるトーションビームであって、非対称形状部１４ａ、１４ｂがトーションビーム長手方向に片側２００ｍｍに亘って延在し、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるαの最大値が１．８のトーションビームである。
　実施例２は第２の実施形態によるトーションビームであって、非対称形状部１４ａ、１４ｂがトーションビーム長手方向に片側４００ｍｍに亘って延在し、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるα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の実施形態によるトーションビームであって、非対称形状部１４ａ、１４ｂがトーションビーム長手方向に片側２００ｍｍに亘って延在し、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるα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の実施形態によるトーションビームであって、非対称形状部１４ａ、１４ｂがトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍに亘って延在し、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるα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の実施形態によるトーションビームであって、非対称形状部１４ａ、１４ｂがトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍに亘って延在し、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるα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の実施形態によるトーションビームであって、非対称形状部１４ａ、１４ｂがトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍに亘って延在し、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるα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の実施形態によるトーションビームであって、非対称形状部１４ａ、１４ｂがトーションビーム長手方向に片側１５０ｍｍに亘って延在し、非対称形状部１４ａ、１４ｂにおけるαの最大値が１．８のトーションビームによるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、表１において、成形性は、ＦＥＭによる成形解析結果による外壁部１９ａと内壁部１９ｂ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、外壁部１９ａと内壁部１９ｂ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。
　表１から理解されるように、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であった。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であった。最大主応力の値が６％低減されるとトーションビームの疲労耐久性は約１．５倍となり、最大主応力の値が１０％低減されるとトーションビームの疲労耐久性は約２倍となるので、本発明によれば、捻れ剛性を一定に保ちながら、トーションビームの疲労耐久性向上させるとの効果が得られることが理解されよう。
　なお、本発明は、既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神と範囲とを逸脱すること無く、種々の変形と改良が可能である。
　例えば、既述の実施の形態では、下方に開口し頂点が上側に形成された略Ｖ字形または略Ｕ字形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、上方に開口し頂点が下側に形成された構成としてもよい。
　また、既述の実施の形態では、非対称形状部１４ａ、１４ｂが、一定形状部１３と接続部１５ａ、１５ｂの間に形成され、一定形状部１３から接続部１５ａ、１５ｂに漸次変形される場合について説明したが、非対称形状部１４ａ、１４ｂ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１３及び接続部１５ａ、１５ｂ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。
　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断面の頂点を上方と下方のいずれに配置するか、又頂点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選択することができる。
　また、既述の実施の形態では、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本発明を適用してもよい。
　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。
　１　　トーションビーム式リアサスペンション装置
　１０　　トーションビーム組立体
　１１Ｌ　　トレーリングアーム
　１１Ｒ　　トレーリングアーム
　１２　　トーションビーム
　１３　　一定形状部
　１４ａ　　第１の非対称形状部
　１４ｂ　　第２の非対称形状部
　１５ａ　　第１の接続部
　１５ｂ　　第２の接続部
　１６Ｌ　　スプリング受部
　１６Ｒ　　スプリング受部
　１７　　凹所
　１８ａ　　第１の脚部
　１８ｂ　　第２の脚部
　１９ａ　　外壁部
　１９ｂ　　内壁部
　２０　　スプリング
　３０　　ダンパー
　４２　　トーションビーム
　５２　　トーションビーム
　６２　　トーションビーム
　７２　　トーションビーム
　８２　　トーションビーム
　９２　　トーションビーム
　ＪＬ　　ピボット軸
　ＪＲ　　ピボット軸
　ＷＬ　　車輪
　ＷＲ　　車輪

Claims (19)

  1. 　一端において自動車の車体にピボット軸を中心に上下方向に揺動自在に連結され、前記自動車の車体に連結された端部とは反対側の端部に車輪を回転自在に取付けるようにした前記自動車の前後方向に延びる一対のアーム部材を備えた自動車のサスペンション装置で用いるトーションビームにおいて、
    　前記トーションビームは長手方向に延びる凹所を有しており、それによって、該トーションビームは、前記長手方向に垂直な平面において第１と第２の脚部を有して略Ｖ字形または略Ｕ字形の断面形状を呈し、
    　前記トーションビームは、
    　該トーションビームの両端に設けられ前記アーム部材に結合される接続部と、
    　該トーションビームの長手方向の中央部に設けられた一定形状部と、
    　該一定形状部と前記接続部との間に設けられた非対称形状部とを備え、
    　前記一定形状部では、前記凹所が一定の深さを有し、かつ、前記第１と第２の脚部が概ね同一の太さ或いは幅寸法を有しており、
    　前記非対称形状部では、前記凹所の深さが前記接続部から前記一定形状部へ向けて次第に深くなり、かつ、前記第１の脚部が前記第２の脚部の幅寸法よりも大きな幅寸法を有して成るトーションビーム。
  2. 　前記第１の脚部は、前記トーションビームを組込んだサスペンション装置を自動車の車体に取り付けたときに、前記第２の脚部よりも前記ピボット軸の近くに配置される請求項１に記載のトーションビーム。
  3. 　前記接続部が、該トーションビームの端部から該接続部の相当直径に等しい長さを以って該トーションビームの長手方向に延設されている請求項１に記載のトーションビーム。
  4. 　前記非対称形状部の各々は、該トーションビームの長さの５％以上かつ４０％以下の長さを有している請求項１に記載のトーションビーム。
  5. 　前記第１の脚部は前記第２の脚部の幅寸法の１．１倍以上かつ２．５倍以下の幅寸法を有している請求項１に記載のトーションビーム。
  6. 　前記第１と第２の脚部の各々は先端点を有しており、該トーションビームは前記第１と第２の脚部の先端点の間で前記凹所を形成する内壁部と、それ以外の外壁部とから成り、前記非対称形状部において、前記外壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記第１と第２の脚部の先端点の中間で該先端点を通過する直線に対して垂直な軸線上に配置されている請求項１に記載のトーションビーム。
  7. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線上に配置されている請求項６に記載のトーションビーム。
  8. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線から前記第１の脚部側にオフセットされている請求項６に記載のトーションビーム。
  9. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線から前記第２の脚部側にオフセットされている請求項６に記載のトーションビーム。
  10. 　前記第１と第２の脚部の各々は先端点を有しており、該トーションビームは前記第１と第２の脚部の先端点の間で前記凹所を形成する内壁部と、それ以外の外壁部とから成り、前記非対称形状部において、前記外壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記第１と第２の脚部の先端点の中間で該先端点を通過する直線に対して垂直な軸線から前記第１の脚部側にオフセットされている請求項１に記載のトーションビーム。
  11. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線上に配置されている請求項１０に記載のトーションビーム。
  12. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線から前記第１の脚部側にオフセットされている請求項１０に記載のトーションビーム。
  13. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線から前記第２の脚部側にオフセットされている請求項１０に記載のトーションビーム。
  14. 　前記第１と第２の脚部の各々は先端点を有しており、該トーションビームは前記第１と第２の脚部の先端点の間で前記凹所を形成する内壁部と、それ以外の外壁部とから成り、前記非対称形状部において、前記外壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記第１と第２の脚部の先端点の中間で該先端点を通過する直線に対して垂直な軸線から前記第２の脚部側にオフセットされている請求項１に記載のトーションビーム。
  15. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線上に配置されている請求項１４に記載のトーションビーム。
  16. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線から前記第１の脚部側にオフセットされている請求項１４に記載のトーションビーム。
  17. 　前記内壁部の頂点が、前記非対称形状部において、前記軸線から前記第２の脚部側にオフセットされている請求項１４に記載のトーションビーム。
  18. 　一端において自動車の車体にピボット軸を中心に上下方向に揺動自在に連結され、前記自動車の車体に連結された端部とは反対側の端部に車輪を回転自在に取付けるようにした前記自動車の前後方向に延びる一対のアーム部材と、
    　請求項１～１７の何れか１項に記載のトーションビームとを具備するトーションビーム組立体。
  19. 　一端において自動車の車体にピボット軸を中心に上下方向に揺動自在に連結され、前記自動車の車体に連結された端部とは反対側の端部に車輪を回転自在に取付けるようにした前記自動車の前後方向に延びる一対のアーム部材と、
    　前記車体と前記アーム部材との間に配置されたコイルスプリングと、
    　前記車体と前記アーム部材との配置されたダンパーと、
    　請求項１～１８の何れか１項に記載のトーションビームとを具備するトーションビーム式サスペンション装置。
PCT/JP2013/052070 2013-01-30 2013-01-30 トーションビーム、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置 WO2014118915A1 (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2898094A CA2898094C (en) 2013-01-30 2013-01-30 Torsion beam, torsion beam assembly, and torsion beam type suspension system
US14/764,729 US9573436B2 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Torsion beam, torsion beam assembly, and torsion beam type suspension system
RU2015131624A RU2620847C2 (ru) 2013-01-30 2013-01-30 Торсионная балка, узел торсионной балки и система подвески торсионного типа
EP13873697.0A EP2952371B2 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Torsion beam, torsion beam assembly, torsion beam-type suspension device
ES13873697.0T ES2668144T3 (es) 2013-01-30 2013-01-30 Barra de torsión, conjunto de barra de torsión y sistema de suspensión del tipo de barra de torsión
PCT/JP2013/052070 WO2014118915A1 (ja) 2013-01-30 2013-01-30 トーションビーム、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置
JP2014559413A JP6090338B2 (ja) 2013-01-30 2013-01-30 トーションビーム、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置
CN201380071749.9A CN105026189B (zh) 2013-01-30 2013-01-30 扭矩梁、扭矩梁组件以及扭矩梁式悬架装置
MX2015009102A MX361703B (es) 2013-01-30 2013-01-30 Barra de torsion, ensamble de barra de torsion, dispositivo de suspension del tipo de barra de torsion.
BR112015017953A BR112015017953A2 (pt) 2013-01-30 2013-01-30 barra de torsão, montagem de barra de torsão, e sistema de suspensão do tipo barra de torsão
KR1020157020626A KR20150103371A (ko) 2013-01-30 2013-01-30 토션 빔, 토션 빔 조립체 및 토션 빔식 서스펜션 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/052070 WO2014118915A1 (ja) 2013-01-30 2013-01-30 トーションビーム、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014118915A1 true WO2014118915A1 (ja) 2014-08-07

Family

ID=51261663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/052070 WO2014118915A1 (ja) 2013-01-30 2013-01-30 トーションビーム、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9573436B2 (ja)
EP (1) EP2952371B2 (ja)
JP (1) JP6090338B2 (ja)
KR (1) KR20150103371A (ja)
CN (1) CN105026189B (ja)
BR (1) BR112015017953A2 (ja)
CA (1) CA2898094C (ja)
ES (1) ES2668144T3 (ja)
MX (1) MX361703B (ja)
RU (1) RU2620847C2 (ja)
WO (1) WO2014118915A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9770947B1 (en) * 2016-04-22 2017-09-26 GM Global Technology Operations LLC Axle-shaft system with two-stage stiffness and side-to-side stiffness bias
KR102310505B1 (ko) * 2017-06-28 2021-10-08 현대자동차주식회사 좌굴 유도 커플드 토션빔 액슬 및 차량
KR102030919B1 (ko) 2018-02-28 2019-11-08 맥소프트 주식회사 차량용 복합재 토션빔 구조 및 그 제조방법
JP7079422B2 (ja) * 2018-03-07 2022-06-02 いすゞ自動車株式会社 アクスルビーム
DE102019111714A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Universität Siegen Hinterachse für ein zweispuriges Fahrzeug und zweispuriges Fahrzeug mit einer Hinterachse
CN110525123B (zh) * 2019-09-11 2022-07-26 南京平安大件起重吊装有限公司 高调节行程的多轴轮式车辆的车桥悬挂系统
DE102021128174B3 (de) 2021-10-28 2023-01-19 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verbundlenkerachse
CN114148140B (zh) * 2021-11-19 2024-03-08 北京汽车股份有限公司 一种扭力梁悬架结构及汽车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004314651A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Toyota Motor Corp アクスルビーム
JP2005306177A (ja) 2004-04-21 2005-11-04 Toyota Motor Corp トーションビーム式サスペンション装置
JP2011046232A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Waitekku:Kk トーションビーム式サスペンション装置
JP2012505784A (ja) * 2008-10-17 2012-03-08 アルセロールミッタル チューブラー プロダクツ カナダ インコーポレーテッド 変化する壁厚を有するツイスト−アクスル

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4623164A (en) * 1984-12-11 1986-11-18 Bks Company Band clamp for axle assembly and the like
US5324073A (en) * 1990-08-10 1994-06-28 Benteler Industries, Inc. Tuned twist beam axle
JPH07186654A (ja) * 1993-12-24 1995-07-25 Yorozu:Kk トーションビーム式サスペンションとその製造方法
FR2782474B1 (fr) * 1998-08-19 2000-11-17 Lorraine Laminage Traverse d'un train arriere de vehicule automobile
DE50015233D1 (de) * 1999-09-02 2008-08-14 Benteler Werke Ag Querträger als Bestandteil einer Verbundlenkerachse
CZ296802B6 (cs) * 2000-05-31 2006-06-14 Benteler Ag Kliková náprava s prícnou torzní tycí
US6533300B1 (en) * 2000-06-02 2003-03-18 Oxford Suspension, Inc. Trailing twist axle and method of manufacture
JP3944012B2 (ja) * 2002-07-04 2007-07-11 本田技研工業株式会社 トーションビーム式サスペンション
CN100387449C (zh) * 2002-07-04 2008-05-14 本田技研工业株式会社 扭矩梁式悬架
JP4487829B2 (ja) * 2005-03-31 2010-06-23 マツダ株式会社 トーションビーム式リヤサスペンション
JP2007106305A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Futaba Industrial Co Ltd トーションビーム式サスペンション
ITTO20070941A1 (it) * 2007-12-27 2009-06-28 Sistemi Sospensioni Spa Traversa per una sospensione posteriore a ponte torcente per autoveicolo
KR100935018B1 (ko) 2008-07-09 2010-01-06 주식회사화신 판재성형빔 및 그 제조방법
US7946600B2 (en) * 2008-09-17 2011-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Torsion beam type rear wheel suspension system
WO2011147411A2 (de) * 2010-05-27 2011-12-01 Ksm Castings Gmbh Achsmodul, insbesondere verbundlenkerachse
KR20130027860A (ko) * 2011-09-08 2013-03-18 현대자동차주식회사 컴플라이언스 특성이 개선된 ｃｔｂａ
JP6367555B2 (ja) * 2011-09-14 2018-08-01 株式会社ワイテック 中空部材の製造方法
US20130140785A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Andreas Stranz Vehicle Axle
RU2014149564A (ru) * 2012-06-15 2016-08-10 Магна Интернэшнл Инк. Облегченная трубчатая балка кручения
CA2909707A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 Magna International Inc. Twist beam with joined inner and outer parts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004314651A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Toyota Motor Corp アクスルビーム
JP2005306177A (ja) 2004-04-21 2005-11-04 Toyota Motor Corp トーションビーム式サスペンション装置
JP2012505784A (ja) * 2008-10-17 2012-03-08 アルセロールミッタル チューブラー プロダクツ カナダ インコーポレーテッド 変化する壁厚を有するツイスト−アクスル
JP2011046232A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Waitekku:Kk トーションビーム式サスペンション装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2952371A4

Also Published As

Publication number Publication date
CA2898094C (en) 2018-03-06
US20150352922A1 (en) 2015-12-10
RU2620847C2 (ru) 2017-05-30
EP2952371A1 (en) 2015-12-09
KR20150103371A (ko) 2015-09-10
JP6090338B2 (ja) 2017-03-08
EP2952371B1 (en) 2018-03-14
MX361703B (es) 2018-12-14
EP2952371B2 (en) 2021-08-25
CN105026189A (zh) 2015-11-04
CA2898094A1 (en) 2014-08-07
CN105026189B (zh) 2017-09-19
US9573436B2 (en) 2017-02-21
MX2015009102A (es) 2015-10-05
RU2015131624A (ru) 2017-03-07
BR112015017953A2 (pt) 2017-07-11
ES2668144T3 (es) 2018-05-17
JPWO2014118915A1 (ja) 2017-01-26
EP2952371A4 (en) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6090338B2 (ja) トーションビーム、トーションビーム組立体及びトーションビーム式サスペンション装置
JP2007238085A (ja) 折り畳み式自転車
CN109305013B (zh) 车辆用扭力梁式悬架及车辆用扭力梁
US20090014975A1 (en) Tubular beam of torsion beam axle type suspension
JP2016515064A (ja) 膨出中間セクションを備えたリア・ツイストビーム
EP1422081B1 (en) Vehicular suspension
JP2016210399A (ja) 車両用カップルドトーションビームアクスル
JP5138676B2 (ja) 自動車用独立懸架式サスペンション・アーム及びそれを備える自動車用独立懸架式サスペンション
JP2016168953A (ja) トーションビーム式サスペンション
JP5454531B2 (ja) 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
JP6035315B2 (ja) サスペンション用トーションビーム
JP4211667B2 (ja) トーションビーム式サスペンション装置
WO2015182543A1 (ja) 懸架コイルばね
JP7441679B2 (ja) トーションビーム式サスペンション
TWI486267B (zh) Torsion beam, torsion beam assembly and torsion beam suspension
JP2001039135A (ja) トーションビーム式サスペンション
CN105172514A (zh) 扭转梁式车桥的扭转轮廓件和扭转梁式车桥和具有相应装备的车辆
JP2016047722A (ja) 懸架コイルばね及びストラット型懸架装置
JP2020183181A (ja) 車両用サスペンションリンク
JP5912750B2 (ja) トーションビーム式サスペンション
JP7083325B2 (ja) 中間ビーム式サスペンション
JP6035832B2 (ja) トーションビーム式リヤサスペンション装置
JP2021094878A (ja) トーションビーム
JP2007062567A (ja) 自動車用サスペンション
JP2017065543A (ja) トーションビーム式サスペンション及びそれに使用するリインフォースメントメンバ

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201380071749.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13873697

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2898094

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2015/009102

Country of ref document: MX

Ref document number: 2013873697

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014559413

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157020626

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: IDP00201504662

Country of ref document: ID

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14764729

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112015017953

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015131624

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112015017953

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20150728