WO2017169733A1 - トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置 - Google Patents

トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置 Download PDF

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井口 敬之助
水村 正昭
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新日鐵住金株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a torsion beam manufacturing method and a torsion beam manufacturing apparatus, which are applied to a torsion beam suspension device of an automobile and manufacture a torsion beam in which metal fatigue is suppressed.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-0667929 filed in Japan on March 30, 2016, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • a torsion beam suspension device is widely used as one form of a suspension system for automobiles.
  • a torsion beam suspension device a torsion beam assembly in which a pair of left and right trailing arms that rotatably support left and right wheels are connected by a torsion beam, and a pair of left and right spring receiving portions are joined near the left and right ends of the torsion beam; And a spring and an absorber for connecting between the vehicle bodies.
  • the torsion beam is swingably connected to the vehicle body via a pivot shaft extending from the left and right sides of the vehicle body toward the center side.
  • the torsion beam is formed by, for example, plastic processing of a metal tube by press molding or hydroforming, and the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the torsion beam is directed from the mounting portion with the trailing arm toward the fixed cross section.
  • the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the torsion beam is directed from the mounting portion with the trailing arm toward the fixed cross section.
  • it is formed in a substantially V-shaped or substantially U-shaped closed cross section (for example, see Patent Document 1).
  • the torsion beam is positioned between a fixed shape closed cross section having a substantially V-shaped or U-shaped substantially constant closed cross section, a mounting portion connected to the left and right trailing arms, and the fixed shape closed cross section and the mounting portion.
  • the torsion beam even if the torsion beam has sufficient roll rigidity, the torsion beam receives various external forces from the road surface via the wheels and the trailing arm, so that a complicated stress distribution is generated due to such external forces.
  • metal fatigue is likely to progress. For example, this metal fatigue is remarkably likely to occur in the vicinity of the connecting portion between the shape changing portion and the constant shape closed cross section.
  • Patent Documents 2 and 3). 4 are examples of various techniques.
  • Patent Document 2 improves the fatigue characteristics of the torsion beam by press-molding the torsion beam, followed by quenching, tempering, and shot peening to cure the outer surface of the torsion beam.
  • Patent Document 3 improves the fatigue characteristics of the torsion beam by improving the surface hardness of the torsion beam by using a steel pipe whose surface hardness increases after heat treatment.
  • Patent Document 4 imparts tensile stress by applying pressure from the inside to the outside of the steel pipe by hydroforming, and as a result, reduces the residual stress of the torsion beam and improves the fatigue characteristics.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-635 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-123227 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-063656 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-091433
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a torsion beam manufacturing method and a torsion beam manufacturing apparatus capable of efficiently manufacturing a torsion beam having excellent fatigue characteristics.
  • a torsion beam manufacturing method includes a constant-shaped closed cross-section portion in which a cross-section orthogonal to the longitudinal direction is a substantially V-shaped or U-shaped closed cross section at an arbitrary position in the longitudinal direction;
  • the remaining residual stress can be reduced or removed.
  • a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be manufactured.
  • no post-treatment such as heat treatment
  • an inner side supporting member supports the inner side of the outer part along the longitudinal direction from the connection region, and the outer part.
  • the tensile force may be applied by moving the inner support member and the outer locking member in a direction away from the fixed cross section with the outer locking member locked to the outside.
  • the outer portion of the torsion beam material is supported by the inner support member, and the outer locking member is locked outside the outer portion to apply a tensile force.
  • a tensile force can be easily applied while suppressing deformation.
  • the outer side of the connection region is supported by an outer support member, and in the same direction as the movement of the inner support member and the outer locking member, The outer support member may be moved in synchronization.
  • the outer support member moves in synchronization with the movement of the inner support member and the outer locking member, the extension of the torsion beam material due to the pulling is not hindered. Therefore, since a tensile force can be reliably applied to the torsion beam material, the residual stress can be reliably reduced or eliminated.
  • the two ends of the torsion beam material are relatively separated from each other along the longitudinal direction, whereby the tensile force is applied to the entire length of the torsion beam material. May be added over time. In this case, since the torsion beam material is pulled outward in the longitudinal direction over its entire length, the residual stress can be reduced or eliminated without leakage.
  • connection region of the torsion beam material has a strain of 1% or more in the longitudinal direction. It may be given. In this case, a tensile force sufficient to remove or reduce the residual stress of the torsion beam material can be applied.
  • the torsion beam manufacturing method may further include a pressing step of pressing the raw tube to obtain the torsion beam material before the tensioning step. .
  • a pressing step of pressing the raw tube to obtain the torsion beam material before the tensioning step.
  • residual stress remains in the torsion beam material at the time after the pressing process, but this can be removed by the subsequent tensioning process.
  • a torsion beam manufacturing apparatus includes a constant-shaped closed cross-section portion in which a cross section perpendicular to the longitudinal direction is a substantially V-shaped or U-shaped closed cross section at an arbitrary position in the longitudinal direction;
  • a torsion beam manufacturing apparatus comprising: a shape changing portion having a connection region having a closed cross-section different from the closed cross-section connected to the fixed cross-section having the fixed shape; Of the torsion beam material in which the shape change portion is formed, the portion located on one side of the connection region and the portion located on the other side of the connection region when viewed along the longitudinal direction of the torsion beam material are retained.
  • the tensile force in the longitudinal direction is applied to at least the connection region of the torsion beam material by the pair of holding mechanisms and the first drive mechanism, so that the torsion beam material remains on the torsion beam material. Residual stress can be reduced or eliminated. As a result, a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be manufactured. In addition, since no post-treatment such as heat treatment is required, it is possible to manufacture efficiently.
  • each holding mechanism may hold both ends of the torsion beam material.
  • a tensile force can be applied over the entire length of the torsion beam material. Accordingly, the residual stress can be reduced or eliminated without leakage over the entire length of the torsion beam material.
  • a movable mold having a shape corresponding to the constant shape closed cross section and the shape changing portion; and the constant shape closed cross section and the shape on the torsion beam material
  • a second drive mechanism that presses the movable mold against the raw tube before applying the changing portion.
  • a torsion beam material having a constant shape closed cross section and a shape changing portion can be obtained by pressing the movable mold against the raw tube by the second drive mechanism.
  • At least one of the holding mechanisms is an inner support member inserted inside the shape changing portion; And an outer locking member.
  • the inner side of the shape changing portion of the torsion beam material is supported by the inner support member, and the outer locking member can be locked to the outside of the shape changing portion to apply a tensile force. It is possible to easily apply a pulling force while suppressing the above.
  • a movable mold having a shape corresponding to the constant shape closed cross section and the shape changing portion; and the constant shape closed cross section and the shape on the torsion beam material
  • a second drive mechanism that presses the movable mold against the raw tube before applying the changing portion.
  • a torsion beam material having a constant shape closed cross section and a shape changing portion can be obtained by pressing the movable mold against the raw tube by the second drive mechanism.
  • the movable mold body having a shape corresponding to at least the fixed shape closed cross section;
  • a movable mold end having a shape corresponding to at least the shape changing portion and being separable from the movable mold main body, and the movable mold end from the movable mold main body
  • a third drive mechanism for separating the parts and the movable mold end also serves as the outer locking member.
  • the raw tube pressed by the movable mold is given a shape corresponding to at least a fixed shape closed cross section by the movable mold main body, and at least a shape corresponding to the shape changing part by the movable mold end. give.
  • a tensile force is applied to the torsion beam material while the inner support member is inserted inside the shape changing portion of the torsion beam material thus obtained and the movable mold end is locked to the outside of the shape changing portion.
  • the movable mold end also serves as the outer locking member, the torsion beam material obtained by pressing the blank tube is continuously pulled without being transferred to another device. You can apply power.
  • the third drive mechanism may be a cam inserted in a gap between the movable mold main body and the movable mold end.
  • the raw tube is pressed by the movable mold main body and the movable mold end to be processed into a torsion beam material.
  • the cam is pushed into the gap to widen the gap between the movable mold body and the movable mold end. Then, since the movable mold end moves away from the movable mold main body, a tensile force can be applied to the torsion beam material to reduce or eliminate the residual stress.
  • a support mold for supporting the torsion beam material A mold is provided to support the torsion beam material at a portion including the constant shape closed cross-section, and to be separated from the support mold main body, and at least the shape changing portion is provided. And a supporting mold end portion to support.
  • a tensile force is applied to the torsion beam material
  • the end of the support mold can be separated from the main body of the support mold, the extension of the torsion beam material due to the tension is not hindered. Therefore, since a tensile force can be reliably applied to the torsion beam material, the residual stress can be reliably reduced or eliminated.
  • the following configuration may be adopted: a control unit that controls the first drive mechanism;
  • the control unit operates the first drive mechanism to apply a strain of 1% or more in the longitudinal direction to at least the connection region of the torsion beam material. In this case, a tensile force sufficient to remove or reduce the residual stress of the torsion beam material can be applied.
  • a pair of left and right arms are used in a torsion beam suspension device, and both ends of the longitudinal direction are connected to each other, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction is a front end and a rear end of the vehicle body.
  • a fixed-shaped closed cross-section portion, a fixed closed cross-sectional portion, a fixed closed cross-sectional portion, and a fixed closed cross-sectional portion that are substantially V-shaped or substantially U-shaped with a gap protruding upward or downward.
  • a torsion beam manufacturing method for manufacturing a torsion beam having a shape change portion positioned between and a metal material tube, and forming a torsion beam material having the constant shape closed cross section and the shape change portion A pressing step, and a tensioning step for pulling in a longitudinal direction a connecting portion that connects at least the constant shape closed cross-sectional portion of the torsion beam material and the shape changing portion; Equipped with a.
  • a tensile treatment step of pulling the connecting portion that connects the shape changing portion in the longitudinal direction is provided, so that the tensile residual stress can be reduced or removed from the connecting portion.
  • the constant-shaped closed cross-section portion is a substantially constant V-shaped or U-shaped substantially constant closed cross-sectional shape (for example, a valley of a wall portion that constitutes a concave side of a substantially V-shaped or U-shaped shape.
  • Part (bottom part)) means the part formed continuously along the longitudinal direction.
  • corrugation is partially formed until the trough part (bottom part) of the wall part which comprises the concave side of a substantially V shape or a substantially U shape continues to the shape change part which becomes gradually shallower. It is included in the fixed shape closed cross section.
  • the shape changing portion is a portion in which a shape in which a trough portion (bottom portion) of a wall portion constituting a substantially V-shaped or substantially U-shaped concave side is gradually shallowed is continuously formed.
  • the part where a trough part (bottom part) becomes partially shallow may be formed in the middle of the shape change part.
  • the mounting closed cross-sectional portion is located on the outer side in the longitudinal direction of the shape changing portion (outward in the vehicle width direction), and a concave portion having a substantially V shape or a substantially U shape is formed. Say no part.
  • the connecting portion that connects the constant shape closed cross-section portion and the shape change portion refers to a portion including the boundary between the constant shape closed cross-section portion and the shape change portion.
  • the valley portion (bottom portion) of the wall portion that forms the substantially V-shaped or substantially U-shaped concave side formed along the shape continuously becomes shallow at the shape changing portion and is inclined with respect to the longitudinal direction. It is a part including the site
  • the range of a connection part can be arbitrarily set based on distribution etc. of a tensile residual stress.
  • the inner support member in the tension processing step, is inserted inside the shape change portion of the torsion beam material, and the shape change portion support member is locked to the shape change portion, so that the connection portion is elongated. Since it is pulled in the direction, deformation of the shape change portion can be reliably suppressed while easily pulling the connecting portion of the torsion beam material outward in the longitudinal direction. As a result, a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • connection closed section of the torsion beam material is held and the connection portion is pulled in the longitudinal direction.
  • connection closed section of the torsion beam material is held and the connecting portion is pulled in the longitudinal direction, so that it can be pulled outward in the longitudinal direction over the entire length of the torsion beam material. .
  • a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • a pair of left and right arms are used in a torsion beam type suspension device and are connected to both ends in the longitudinal direction, and a cross section orthogonal to the longitudinal direction has a front end and a rear end in the longitudinal direction of the vehicle body.
  • a fixed shape closed cross-section portion, a fixed closed cross-section portion, a fixed closed cross-section portion, and a fixed closed cross-section portion that are substantially V-shaped or substantially U-shaped and projecting upward or downward.
  • a torsion beam manufacturing apparatus for manufacturing a torsion beam having a shape changing portion positioned between the shape changing portion and a shape changing portion outer holding member having an outer shape holding shape portion formed complementary to the shape changing portion;
  • a shape changing portion supporting member provided in the mold for locking and supporting the shape changing portion from the inside in the longitudinal direction; and the mounting closed cross section holding member in the longitudinal direction of the torsion beam material.
  • the shape changing portion supporting member is configured to move outward in the longitudinal direction of the torsion beam material.
  • a shape change portion outer holding member having an outer shape holding shape portion formed complementary to the shape change portion, and the shape change portion provided in the mold are locked from the inside in the longitudinal direction.
  • the shape change portion held by the supporting shape change portion support member the shape change portion is deformed because the shape change portion support member is moved outward in the longitudinal direction of the torsion beam material and the connecting portion is pulled in the longitudinal direction. Can be stably tensioned. As a result, a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • a pair of left and right arms are used in a torsion beam type suspension device and are connected to both ends in the longitudinal direction, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction is a front end and a rear end in the longitudinal direction of the vehicle body.
  • a fixed shape closed cross-section portion, a fixed closed cross-section portion, a fixed closed cross-section portion, and a fixed closed cross-section portion that are substantially V-shaped or substantially U-shaped and projecting upward or downward.
  • a torsion beam manufacturing apparatus for manufacturing a torsion beam having a shape changing portion positioned between the mounting closed cross-section portion holding member and the mounting closed cross-section holding member as a torsion beam.
  • a drive unit that advances and retreats in the longitudinal direction of the material; and a control unit, wherein the control unit is configured such that the mounting closed section holding member holds the mounting closed section and the torsion bead. It is configured to pull the beam material in the longitudinal direction.
  • connection closed section of the torsion beam material is held and the connecting portion is pulled in the longitudinal direction, so that it can be pulled outward in the longitudinal direction over the entire length of the torsion beam material.
  • a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • a pair of left and right arms are used in a torsion beam type suspension device and are connected to both ends in the longitudinal direction, and a cross section orthogonal to the longitudinal direction has a front end and a rear end in the front-rear direction of the vehicle body
  • a fixed shape closed cross-section portion, a fixed closed cross-section portion, a fixed closed cross-section portion, and a fixed closed cross-section portion that are substantially V-shaped or substantially U-shaped and projecting upward or downward.
  • a torsion beam manufacturing apparatus that manufactures a torsion beam having a shape change portion positioned between a portion and a metal material tube is pressed to form a torsion beam material having the constant shape closed cross section and the shape change portion A forming die, a shape changing portion support member provided on the forming die for locking and supporting the shape changing portion from the inside in the longitudinal direction, and a shape changing portion support provided on the forming die.
  • a shape change portion supporting member driving portion that moves the member forward and backward in the longitudinal direction, and an inner portion that can be inserted inward of the shape change portion and holds the shape change portion in cooperation with the shape change portion support member A support member; and a control unit, wherein the control unit holds the shape change unit with the shape change unit support member and the inner support member after the torsion beam material is formed.
  • the support member is configured to move outward in the longitudinal direction of the torsion beam material.
  • the control unit presses the metal material tube to form the torsion beam material, and then the shape change unit support member and the inner support member cooperate to hold the shape change unit. Since the torsion beam material is pulled outward in the longitudinal direction by the driving portion, the tensile residual stress can be reduced or removed from the connecting portion. As a result, a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • a pair of left and right arms used in a torsion beam suspension device are connected to both ends in the longitudinal direction, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction protrudes upward or downward between the front and rear ends in the longitudinal direction of the vehicle body.
  • a torsion beam manufacturing apparatus that manufactures a torsion beam having a change portion, a forming die that presses a metal material tube to form the torsion beam material having the constant shape closed cross section and the shape change portion, and the forming die
  • a shape change portion support member provided to lock and support the shape change portion from the inside in the longitudinal direction; and the shape change portion support member provided in the mold to advance and retreat in the longitudinal direction.
  • the drive unit is configured by a cam mechanism that is operated by a stroke when the molding die molds the torsion beam material.
  • the cam mechanism is operated by a stroke when the torsion beam material is formed, so that the shape change portion support member and the inner support member are Since the torsion beam material is pulled outward in the longitudinal direction by the driving unit while the shape changing portion is held in cooperation, the tensile residual stress can be reduced or removed from the connecting portion. As a result, a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • the torsion beam material when the torsion beam material is pulled in the longitudinal direction, the torsion beam material is provided with the shape change absorbing means that displaces along with the longitudinal shape change. However, it can be easily pulled. In addition, the torsion beam material can be prevented from being damaged during the tensile treatment, and the residual stress can be efficiently reduced.
  • a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a torsion beam type rear suspension device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure explaining schematic structure of the torsion beam assembly concerning the embodiment, and is a perspective view seen from the lower part. It is a perspective view explaining schematic structure of the torsion beam concerning the embodiment. It is a perspective view explaining schematic structure of the shape change part of the torsion beam concerning the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of the torsion beam according to the embodiment, and is a closed cross-sectional view when viewed in the direction of arrows VA-VA in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of the torsion beam according to the embodiment, and is a closed cross-sectional view when viewed in the direction of arrows VA-VA in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of the torsion beam according to the embodiment, and is a closed cross-sectional view when
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a torsion beam according to the same embodiment, and is a closed sectional view when viewed in the direction of arrows VB-VB in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a torsion beam according to the same embodiment, and is a closed cross-sectional view when viewed in the direction of arrows VC-VC in FIG. 4.
  • It is a flowchart explaining an example of the manufacturing process of the torsion beam concerning the embodiment.
  • It is a front view explaining schematic structure of the torsion beam manufacturing apparatus concerning the embodiment.
  • FIG. 9 is a view for explaining each tension processing step in the torsion beam manufacturing step according to the embodiment along the flow of FIGS.
  • FIG. 9B is a diagram showing the stress distribution in the closed section corresponding to FIG. 5A for explaining the effect of the tension treatment in the embodiment
  • FIG. 9A shows the stress distribution before the tension treatment
  • FIG. ) Shows the stress distribution after the tensile treatment.
  • FIG. 10 (A) shows the stress distribution before a tension process
  • FIG. ) Shows the stress distribution after the tensile treatment.
  • FIG. 10 (A) shows the stress distribution before a tension process
  • FIG. ) Shows the stress distribution after the tensile treatment.
  • FIG. 10 shows the stress distribution before a tension process
  • FIG. 11 (A) shows the stress distribution before a tension process
  • FIG.11 (B). Indicates the stress distribution after the tensile treatment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining each manufacturing process of the torsion beam according to the embodiment along the flow of FIGS. 13 (A) to 13 (D), and corresponds to a portion B of FIG.
  • FIGS. 13 (A) to 13 (D) show the flow of FIGS. 13 (A) to 13 (D), and corresponds to a portion B of FIG.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining schematic structure of the torsion beam manufacturing apparatus concerning the embodiment.
  • FIG. 16 is a view for explaining each manufacturing process of the torsion beam according to the embodiment along the flow of FIG. 16A to FIG. 16E and corresponds to a part C of FIG. It is a front view explaining schematic structure of the torsion beam manufacturing apparatus concerning a 4th embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a view for explaining each manufacturing process of the torsion beam according to the embodiment along the flow of FIGS. 18A to 18E, and corresponds to a D portion of FIG. 17; It is a front view explaining schematic structure of the torsion beam manufacturing apparatus concerning a 5th embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a view for explaining each manufacturing process of the torsion beam according to the embodiment along the flow of FIG. 20 (A) to FIG.
  • FIG. 21A shows a step of forming and gripping a stepped portion at the tube end
  • FIG. 21B shows a step of pulling the tube end after gripping.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a torsion beam type rear suspension device (torsion beam type suspension device) according to the present embodiment.
  • Reference numeral 1 denotes a torsion beam type rear suspension device
  • reference numeral 2 denotes a torsion beam assembly
  • reference numeral 10. Indicates a torsion beam.
  • symbol F shown in FIG. 1 has shown the front of the vehicle (not shown) in which this torsion beam type rear suspension apparatus 1 is mounted, and the code
  • the torsion beam type rear suspension device 1 includes a torsion beam assembly 2, a spring 3 and an absorber 4 that connect between the torsion beam assembly 2 and a vehicle body (not shown).
  • the torsion beam assembly 2 supports the left and right wheels WL, WR by a pair of left and right trailing arms 5 and is connected to the vehicle body via pivot shafts JL, JR extending slightly from the left and right of the vehicle body toward the front center side. ing.
  • the torsion beam assembly 2 is configured to be swingable with respect to the vehicle body.
  • the torsion beam assembly 2 includes, for example, a pair of left and right trailing arms (arms) 5, a torsion beam 10 that connects the trailing arms 5, and a pair of left and right spring receiving portions that support the spring 3. 3A.
  • the one end side of the absorber 4 which is a buffer device is connected to the buffer receiving part which is not shown in figure.
  • the torsion beam 10 has a substantially V-shaped closed cross-sectional shape protruding upward.
  • the trailing arm 5 includes, for example, a trailing arm main body 5A and a pivot mounting member connected to the front side end of the trailing arm main body 5A and supported by the vehicle body via a pivot shaft J. 5F and a wheel mounting member 5R that is connected to the rear side end of the trailing arm body 5A and supports the wheels WL and WR.
  • the spring receiving portion 3A is disposed on the opposite side of the pivot mounting member 5F with the torsion beam 10 interposed therebetween, and one end side of the spring 3 is attached.
  • the load received from the road surface is transmitted to the vehicle via the wheels WL and WR, the trailing arm 5 and the spring 3.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the torsion beam 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view for explaining the outline of the vicinity of the shape changing portion of the torsion beam 10.
  • 5A, 5B, and 5C are sectional views showing the torsion beam 10.
  • FIG. 5A shows a sectional view taken along arrow VA-VA in FIG. 4
  • FIG. 5B shows a sectional view taken along arrow VB-VB in FIG.
  • FIG. 5C shows a cross-sectional view taken along the arrow VC-VC in FIG.
  • the torsion beam 10 is formed on the center side in the longitudinal direction and has a constant shape closed cross section 11 having a substantially V-shaped closed cross section, a shape changing section 12, and a closed attachment.
  • a cross-sectional portion 13 and a mounting portion 14 which is formed at the outer end portion of the mounting closed cross-sectional portion 13 and has a substantially elliptical closed cross-sectional shape and to which the trailing arm 5 is mounted.
  • the constant shape closed cross-section portion 11 is formed with a substantially V-shaped or U-shaped substantially constant closed cross-sectional shape continuously along the longitudinal direction. It is a part that has been.
  • partial unevenness may be formed in the valley portion (bottom portion) of the wall portion that forms the substantially V-shaped or substantially U-shaped concave side.
  • the depth of the valley portion (bottom portion) of the wall portion constituting the substantially V-shaped or substantially U-shaped concave side is gradually shallower toward the outer side in the longitudinal direction (outward in the vehicle width direction). It is a part.
  • a portion where the valley (bottom) becomes shallower may be partially formed in the middle of the shape changing portion 12.
  • the closed mounting cross-section portion 13 is a portion that is disposed on the outer side in the longitudinal direction of the shape changing portion 12 (outward in the vehicle width direction) and has no substantially V-shaped or U-shaped concave portion.
  • the fixed shape closed cross section 11, the shape changing section 12, the mounting closed cross section 13 and the mounting section 14 are arranged in this order from the longitudinal center of the torsion beam 10 toward both ends. And the fixed shape closed cross-section part 11 and the shape change part 12 are connected by the connection part 12A shown in FIG.
  • the fixed shape closed cross-section portion 11 is located at the center in the longitudinal direction of the torsion beam 10 and is connected to each shape changing portion 12 at both ends in the longitudinal direction.
  • the fixed shape closed cross section 11 is formed in a fixed shape having a substantially V-shaped cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam 10, and in this embodiment, for example, has a shape that is symmetric in the longitudinal direction of the vehicle body. Yes.
  • the fixed shape closed cross section 11 has a first wall S110A that forms a concave inner surface, a second wall S120A that forms a convex outer surface, and these The first wall portion S110A and the second wall portion S120A are connected to each other at both ends, and are provided with two folded wall portions S130A that bulge outward in the closed cross section.
  • the central portion in the circumferential direction of the first wall portion S110A is a concave portion (bottom portion) S111A on the concave side having a substantially V shape in the constant-shaped closed cross-section portion 11.
  • the first wall portion S110A and the second wall portion S120A are in contact with each other via the contact portion S150A.
  • Each folding wall part S130A is the range shown by the arrow in FIG. 5A, and each is formed between the first wall part side folding point a and the second wall part side folding point b.
  • the first wall portion side turning point a is a connection point between the end edge of the first wall portion S110A and the end edge of the turning wall portion S130A.
  • the second wall portion side turning point b is a connection point between the end edge of the second wall portion S120A and the end edge of the turning wall portion S130A.
  • the connecting portion 12 ⁇ / b> A starts from the cross-section S ⁇ b> 12 ⁇ / b> A that is a boundary between the constant shape closed cross-section portion 11 and the shape change portion 12.
  • the valley portion (bottom portion) of the wall portion constituting the concave side of the substantially V shape or the substantially U shape gradually becomes shallower, and is a portion extending to the position of the cross section S12C where the transition is made to the form inclined with respect to the longitudinal direction.
  • the range of the connecting portion 12A can be arbitrarily set based on the distribution of tensile residual stress and the like.
  • the cross section S12B included in the connecting portion 12A includes a first wall portion S110B that forms a concave inner surface in a substantially V-shaped closed cross section, and a second wall portion that forms a convex outer surface in the closed cross section.
  • S120B and two folded wall portions S130B that connect both ends of the first wall portion S110B and the second wall portion S120B and bulge outward in the closed cross section are provided.
  • the circumferential direction center part of 1st wall part S110B is made into the trough part (bottom part) S111B of the concave side of a substantially V shape in the connection part 12A.
  • a hollow portion 150B is formed between the first wall portion S110B and the second wall portion S120B.
  • Each folding wall part S130B is the range shown by the arrow in FIG. 5B, and each is formed between the first wall part side folding point a1 and the second wall part side folding point b1.
  • the first wall portion side turning point a1 is a connection point between the end edge of the first wall portion S110B and the end edge of the turning wall portion S130B.
  • the second wall portion side turning point b1 is a connection point between the end edge of the second wall portion S120B and the end edge of the turning wall portion S130B.
  • the shape changing portion 12 is connected to the constant shape closed cross section 11 at the center in the longitudinal direction of the torsion beam 10 and connected to the mounting closed cross section 13 at the outer side in the longitudinal direction. Further, the shape changing portion 12 is configured such that the shape of the closed cross section orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam 10 gradually shifts from the fixed shape closed cross sectional portion 11 toward the mounting closed cross sectional portion 13.
  • the shape changing portion 12 includes a first wall portion S110C that forms a concave inner surface in a substantially V-shaped closed section, and a second wall portion S120C that forms a convex outer surface in the closed section.
  • the first wall portion S110C and the second wall portion S120C are connected to each other at both ends, and are provided with two folded wall portions S130C that bulge outward in the closed cross section.
  • the central portion in the circumferential direction of the first wall S110C is a substantially V-shaped concave valley (bottom) S111C.
  • a hollow portion 150C is formed between the first wall portion S110C and the second wall portion S120C.
  • the folded wall portion S130C is a range indicated by an arrow in FIG. 5C, and each is formed between the first wall portion side folding point a2 and the second wall portion side folding point b2.
  • the first wall portion side turning point a2 is a connection point between the end edge of the first wall portion S110C and the end edge of the turning wall portion S130C.
  • the second wall portion side turning point b2 is a connection point between the end edge of the second wall portion S120C and the end edge of the turning wall portion S130C.
  • the mounting closed cross-section portion 13 is located, for example, on the outer side in the longitudinal direction of the shape changing portion 12 (outward in the vehicle width direction), and has a substantially V-shaped or U-shaped concave portion. It has a substantially elliptical closed section without it.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the torsion beam 10.
  • a metal material tube is prepared (step S101).
  • the metal material pipe to be prepared for example, a circular steel pipe having a uniform thickness can be used.
  • the metal material tube is pressed (step S102).
  • a torsion beam material is formed by pressing a metal material tube.
  • a known pressing machine can be used for the pressing process.
  • a torsion beam material is formed by pressing in step S102 (step S103).
  • the torsion beam material has a fixed shape closed cross section, a shape change portion, and a mounting closed cross section, and a connection portion (connection region) that connects the fixed shape closed cross section and the shape change portion is formed.
  • the torsion beam material is tensioned (step S104).
  • this tensile treatment by applying a strain of 1% or more to the torsion beam material in the axial direction, it is possible to reliably release the residual stress on the front and back surfaces in the plate thickness direction.
  • the tensile force may be applied only in the longitudinal direction of the torsion beam material, particularly to the portion where the residual stress is desired to be reduced. It is more preferable in that it can be reduced.
  • the torsion beam 10 is formed (step S105).
  • FIG. 7 is a front view illustrating a schematic configuration of the torsion beam manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100 includes a torsion beam material support table 110 on which the torsion beam material W10 is placed, two tension processing units 120 that pull the torsion beam material W10 in the longitudinal direction thereof, and a control unit (not shown).
  • the torsion beam material support base 110 has a concave portion 110U corresponding to the outer shape of the torsion beam material W10 at the upper portion, and stably supports the torsion beam material W10 placed on the concave portion 110U.
  • portions corresponding to the respective portions of the constant shape closed cross section 11, the shape changing portion 12, the mounting closed cross section 13, and the mounting portion 14 of the torsion beam 10 are shown. Will be described by changing the signs of the fixed shape closed cross section 11W, the shape changing section 12W, the mounting closed cross section 13W, and the mounting section 14W, respectively.
  • the tension processing unit 120 includes an attachment closed section holding member 121 that holds the attachment closed section 13W of the torsion beam material W10, and the attachment closed section holding member 121 along the arrow T120.
  • the hydraulic cylinder (driving unit) 125 that advances and retreats in the longitudinal direction of the cylinder and the control unit are provided. The operation of the tension processing unit 120 is controlled by the control unit.
  • the mounting closed cross-section holding member 121 has a mounting closed cross-section holding member main body 121A formed with a convex portion corresponding to the internal shape of the mounting closed cross-section 13W along the longitudinal direction of the torsion beam material W10 from the bottom of the recess 121U. And a plurality of sets of clamp members 121B and 121C disposed opposite to each other.
  • the clamp member 121B is connected to a drive unit (not shown) such as an actuator, and can advance and retract inward from the wall portion of the mounting closed cross-section holding member main body 121A.
  • a drive unit such as an actuator
  • the clamp member 121C is connected to a drive unit (not shown) such as an actuator, and can advance and retreat outward from the convex portion of the mounting closed cross-section holding member main body 121A.
  • a drive unit such as an actuator
  • the clamp member 121B and the clamp member 121C hold the vicinity of the attachment portion 14W of the attachment closed cross-section portion 13W of the torsion beam material W10 in cooperation from the outside and the inside.
  • the hydraulic cylinder (driving unit) 125 When the hydraulic cylinder (driving unit) 125 receives an instruction from the control unit, the hydraulic cylinder (driving unit) 125 moves the mounting closed cross-section holding member 121 forward and backward in the longitudinal direction of the torsion beam material W10 along the arrow T120.
  • the control unit pulls the pair of mounting closed section holding members 121 in the longitudinal direction while holding the mounting closed section 13W at both ends of the torsion beam material W10.
  • the both ends of the torsion beam material W10 are pulled.
  • the present invention is not limited to this form, and the pair of mounting closed cross-section holding members 121 are provided with the mounting closed cross-section portions 13W at both ends of the torsion beam material W10.
  • FIGS. 8A to 8E are diagrams for explaining the respective tension processing steps in the torsion beam manufacturing process along the flow of FIGS. 8A to 8E.
  • FIG. It is a figure corresponded to a part. In addition, you may make it the following tension process process be performed automatically by the said control part.
  • the torsion beam material W10 is placed and supported on the torsion beam material support 110, and the attached closed section holding member 121 is advanced in the direction of arrow T120F.
  • the mounting closed section holding member 121 is positioned in the vicinity of the mounting section 14W of the mounting closed section 13W of the torsion beam material W10. Stop. Then, the clamp member 121B and the clamp member 121C are protruded as shown by the arrows to hold the attachment closed cross-section portion 13W.
  • the clamp member 121B and the clamp member 121C are protruded as shown by the arrows to hold the attachment closed cross-section portion 13W.
  • FIG. 9A to FIG. 11B are diagrams for explaining the effect of the tensile treatment according to the first embodiment.
  • 9A and 9B show the stress distribution in the closed section at the same position as FIG. 5A
  • FIGS. 10A and 10B show the stress in the closed section at the same position as FIG. 5B
  • 11A and 11B show the stress distribution in the closed cross section at the same position as FIG. 5C.
  • the black portion indicates a portion having a high tensile residual stress
  • the shaded portion indicates a portion having a medium tensile residual stress
  • the colorless portion indicates a portion having almost no tensile residual stress. Is shown.
  • FIG. 9A shows the stress distribution before the tensile treatment
  • FIG. 9B shows the stress distribution after the tensile treatment.
  • the residual stress in the fixed shape closed cross-section portion 11 is in the thickness direction over almost the entire circumference of the contact portion S150A as shown in the cross section of FIG. 9A when the torsion beam material W10 is formed. Widely distributed.
  • the tensile residual stress exists in a region where the tensile residual stress is about 1/3 from the outside in the plate thickness direction to the inside. is doing.
  • the high tensile residual stress is very high on both the first wall portion S110A side and the second wall portion S120A side of the contact portion S150A. The distribution is shrinking and there is almost no tensile residual stress. Therefore, fatigue characteristics can be improved.
  • FIG. 10A shows the stress distribution before the tensile treatment
  • FIG. 10B shows the stress distribution after the tensile treatment.
  • the residual stress in the connecting portion 12A is, as shown in a cross section S12B of FIG. 10A, in the state at the time when the torsion beam material W10 is molded, from the vicinity of the folded wall portion S130B of the closed cross section inner side S150B to the center side in the width direction. High tensile residual stress is distributed to the middle position.
  • FIG. 11A shows the stress distribution before the tensile treatment
  • FIG. 11B shows the stress distribution after the tensile treatment.
  • the residual stress at the shape changing portion 12 in the state where the torsion beam material W10 is molded is a plate thickness on the second wall portion S120C side forming the convex outer surface of the closed cross section inner side S150C.
  • 11A and 11B can achieve the same effect as the improvement in fatigue characteristics in the cross sections shown in FIGS. 9A and 9B. That is, in this embodiment, by pulling the torsion beam material W10 in the longitudinal direction, the residual stress can be reduced as shown in FIG. 11B, so that the fatigue characteristics can be improved.
  • the torsion beam 10 having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • the attachment closed cross-section 13W of the torsion beam material W10 is held and the connecting portion 12A is pulled in the longitudinal direction. Pull over.
  • the tensile residual stress can be removed without leakage in the entire range of the constant shape closed cross-section portion 11W and the shape change portion 12W of the torsion beam material W10.
  • FIG. 12 is a front view for explaining the schematic configuration of the torsion beam manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention
  • FIGS. 13A to 13D show the torsion beam manufacturing process according to the second embodiment. It is a figure explaining an outline.
  • reference numeral 100A denotes a torsion beam manufacturing apparatus.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the method for holding the torsion beam material W10 when the torsion beam material W10 is subjected to a tensile process is different.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100A includes a torsion beam material support table 110 on which the torsion beam material W10 is placed, a pair of tension processing units 120A that pull the torsion beam material W10 in the longitudinal direction, and a control unit (not shown). It has.
  • the tension processing unit 120A includes a shape change portion outer holding member 1210 that holds the shape change portion 12W and the attachment closed cross-section portion 13W from the outside, and a shape change portion 12W and an attachment closed cross-section portion 13W.
  • a shape change portion support punch (inner support member) 122 supported from the inside and a hydraulic cylinder 125 for moving the shape change portion support punch 122 in the direction of the arrow T120 along the longitudinal direction of the torsion beam material W10 are provided.
  • the shape changing portion outer holding member 1210 includes an upper outer shape holding portion 1211 formed corresponding to the upper shape of the shape changing portion 12W and the mounting closed cross section 13W of the torsion beam material W10, and the shape changing portion 12W and the mounting closed cross section.
  • the lower outer shape holding portion 1212 formed corresponding to the lower outer shape of 13W, and the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 in the arrow T121Y direction (tensile direction) and the arrow T121Z (holding direction)
  • a drive unit (not shown) such as an actuator for advancing and retreating.
  • the upper outer shape holding portion 1211 includes an upper outer shape holding shape portion formed complementarily to the upper shape of the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W, and is connected to a driving portion (not shown).
  • the lower outer shape holding portion 1212 includes a lower outer shape holding shape portion formed in a complementary manner to the lower outer shape of the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W, and is connected to a driving portion (not shown).
  • the shape changing portion support punch 122 is formed, for example, corresponding to the inner shapes of the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W, and can be inserted into the shape changing portion 12W and the shape changing portion 12W. Is supported from the inside.
  • the shape change portion support punch 122 has a shape change portion inner side holding shape formed in a complementary manner to the inner shape of the shape change portion 12W.
  • the tension processing unit 120A is controlled by a control unit (not shown). Specifically, the hydraulic cylinder 125 advances and retracts the shape changing portion support punch 122 in the direction of the arrow T120 in response to an instruction from the control portion.
  • FIG. 13A to FIG. 13D are diagrams for explaining the outline of the torsion beam manufacturing process according to the second embodiment.
  • the torsion beam material W10 is disposed and supported on the torsion beam material support 110, and the shape changing portion outer holding member 1210 is disposed at a predetermined position.
  • the shape changer support punch 122 is advanced in the direction of arrow T120F and inserted to the inside of the shape changer 12W, and the shape changer support punch 122 changes its shape. If the part 12W is supported from the inside, it is stopped.
  • the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 are advanced in the direction of the arrow T121Z by a drive unit (not shown), and these upper outer shape holding portions 1211 are moved forward.
  • the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W are supported from the inside by the shape changing portion support punch 122, and the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding are supported.
  • the torsion beam 10 is formed by pulling in the direction of the arrow T121P while the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W are held by the portion 1212.
  • the shape changing portion support punch 122 moves in the arrow T120R direction in synchronization with or following the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212. In this tensile treatment, it is possible to reliably release the tensile residual stress on the front and back surfaces in the plate thickness direction by applying a strain of 1% or more in the axial direction to the torsion beam material W10.
  • the residual stress of the connecting portion 12A can be reduced, and the torsion beam 10 having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • the shape changing portion support punch 122 inserts the shape changing portion supporting punch 122 into the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W, whereby the shape changing portion supporting punch 122 and the shape changing portion 12W are attached and closed.
  • the cross section 13W is supported from the inside.
  • the torsion beam material W10 is pulled in the longitudinal direction in a state where the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W are held by the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212, so that the shape changing portion 12W is crushed. Stable tensile treatment can be performed while suppressing deformation.
  • FIG. 14 is a flowchart for explaining a torsion beam manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a front view illustrating the schematic configuration of the torsion beam manufacturing apparatus according to the present embodiment, and FIGS. 16A to 16E illustrate the overview of the manufacturing process of the torsion beam according to the present embodiment. It is a figure to do.
  • reference numeral 100B denotes a torsion beam manufacturing apparatus.
  • the torsion beam material W10 is formed in advance by performing a pressing process, and then the torsion beam material W10 is pulled by the torsion beam manufacturing apparatus 100 to manufacture the torsion beam 10.
  • both press processing and tension processing are performed by the torsion beam manufacturing apparatus 100A.
  • Other points of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • a metal material tube is prepared (step S201).
  • the metal material pipe to be prepared for example, a circular steel pipe having a uniform thickness can be used.
  • the metal material pipe is subjected to press working and tensile treatment (step S202).
  • the torsion beam material W10 is formed by pressing the metal material tube, and then the torsion beam material W10 is continuously tensioned in the installed state.
  • the torsion beam 10 is formed by performing press working / tensioning in step S202 (step S203).
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100B includes a press-molding fixed mold 110A, a pair of tension processing units 120, a press-molding movable drive unit 130A, and a control unit (not shown).
  • the press-molding fixed mold 110A and the press-molding movable drive apparatus 130A constitute a press working machine
  • the pair of tension processing units 120 constitute a tension processing machine.
  • pulling process unit 120 since it is the same as that of 1st Embodiment, the same code
  • the press-molding fixed mold (molding mold) 110A is formed with a recess 110AU used when the metal material tube is pressed to obtain the torsion beam material W10. That is, in the press-molding fixed mold 110A, a concave portion 110AU having a shape corresponding to the lower surface of the torsion beam material W10 is formed facing upward.
  • the press-molding fixed mold 110 ⁇ / b> A is also a torsion beam material support base that supports the torsion beam material W ⁇ b> 10 when the torsion beam material W ⁇ b> 10 is tensioned by the pair of tension processing units 120.
  • the press-molding movable mold driving device 130A includes a press-molding movable mold (molding mold) 131 and a hydraulic cylinder (driving unit) 135 that moves the press-molding movable mold 131 back and forth (up and down) in the direction of arrow T130.
  • the press-molding movable die 131 is formed with a shape portion for molding the torsion beam material W10, and forms the torsion beam material W10 in cooperation with the press-forming fixed die 110A.
  • a shape corresponding to the upper surface of the torsion beam material W10 is formed facing downward.
  • the control unit (not shown) instructs each of the tension processing units 120 and the press-molding movable drive unit 130A to perform operations related to press working and tension processing.
  • FIGS. 16A to 16E are views for explaining the torsion beam manufacturing process according to the present embodiment along the flow of FIGS. 16A to 16E, and FIG. It is a figure corresponded to a part.
  • the metal material tube W0 is placed on the press-molding fixed mold 110A, and the press-molding movable mold 131 is moved in the direction of arrow T130F (downward).
  • the press-molding movable mold 131 is moved in the direction of arrow T130F (downward).
  • the press-molding movable die 131 is moved in the direction of arrow T130R (upward).
  • the attachment closed cross-section part holding member 121 is advanced in the arrow T120F direction.
  • FIG. 16C when the mounting closed section holding member 121 is positioned in the vicinity of the mounting section 14W of the mounting closed section 13W of the torsion beam material W10, the mounting closed section holding member 121 advances.
  • the clamp member 121B and the clamp member 121C are protruded in the arrow direction so as to approach each other.
  • the vicinity of the attachment portion 14W of the torsion beam material W10 is held by sandwiching the attachment closed cross-section portion 13W between the clamp member 121B and the clamp member 121C.
  • the hydraulic cylinder (the hydraulic cylinder 125 shown in FIG. 15) is operated with the clamped member 121B and the clamp member 121C holding the mounting closed section 13W.
  • the torsion beam material W10 is pulled in the direction of the arrow T120P along the longitudinal direction thereof to form the torsion beam 10.
  • the torsion beam 10 having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100B after the metal material tube W0 is pressed to form the torsion beam material W10, the torsion beam material W10 is continuously transferred without transferring the torsion beam material W10 to another apparatus. Since the torsion beam 10 is manufactured by pulling, productivity can be improved.
  • FIG. 17 is a front view illustrating a schematic configuration of a torsion beam manufacturing apparatus 100C according to the present embodiment.
  • 18 (A) to 18 (E) are diagrams for explaining the outline of the manufacturing process of the torsion beam according to the present embodiment along the flow of FIGS. 18 (A) to 18 (E). It is a figure corresponded to the D section.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100C includes a press molding fixed mold (molding mold) 110B, a pair of tension processing units 120B, a press molding movable mold driving device 130B, and a control unit (not shown).
  • the press-molding fixed mold 110B and the press-molding movable drive apparatus 130B constitute a press working machine
  • the pair of tension processing units 120B constitute a tension processing machine.
  • the press-molding fixed mold (molding mold) 110B is formed with a recess 110BU used when the metal material tube W0 is pressed to obtain the torsion beam material W10. That is, in the press-molding fixed mold 110B, a concave portion 110BU having a shape corresponding to the lower surface of the torsion beam material W10 is formed facing upward. Further, the press-molding fixed die 110B is also a torsion beam material support base that supports the torsion beam material W10 when the torsion beam material W10 is subjected to a tension process by the pair of tension processing units 120B.
  • the press-molding fixed die 110B includes a first support portion 111B having a shape corresponding to the fixed shape closed cross-section portion 11W of the torsion beam material W10, and a pair of second portions having shapes corresponding to the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W.
  • a support portion 112B and an actuator (shape change absorbing means) 113B such as a hydraulic cylinder that is disposed in the first support portion 111B and moves the second support portion 112B forward and backward in the direction of the arrow T112 with respect to the first support portion 111B.
  • One actuator 113B is provided for each of the second support portions 112B.
  • the press-molding movable mold drive device 130B includes a press-molding movable mold (molding mold) 132 and a hydraulic cylinder (driving unit) 135 that moves the press-molding movable mold 132 back and forth (up and down) in the direction of arrow T130.
  • a shape corresponding to the upper shape of the torsion beam material W10 is formed on the lower surface of the press molding movable die 132, and the metal material tube W0 is pressed in cooperation with the press molding fixed die 110B to obtain the torsion beam material W10. .
  • each tension processing unit 120B has a shape change portion support punch (inner support member) 122 and a shape change portion support punch 122 in the direction of arrow T120 along the longitudinal direction of the torsion beam material W10. And a hydraulic cylinder 125 for advancing and retreating.
  • Each shape change portion support punch 122 is formed in a shape corresponding to the internal shape of the shape change portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W, and is inserted into the shape change portion 12W to form the shape change portion 12W. Support from the inside. Specifically, each shape change portion support punch 122 includes a shape change portion inward holding shape portion formed in a complementary manner to the internal shape of the shape change portion 12W.
  • Each hydraulic cylinder 125 advances and retracts the shape changing portion support punch 122 in the direction of arrow T120 in accordance with an instruction from the control portion (not shown).
  • the press-molding movable mold driving device 130B includes a press-molding movable mold (molding mold) 132 and a hydraulic cylinder (driving unit) 135 that moves the press-molding movable mold 132 back and forth (up and down) in the direction of arrow T130.
  • the press-molding movable mold 132 includes a first molding portion 132A and two second molding dies (shape change portion support members) 132B disposed on both sides in the longitudinal direction of the first molding portion 132A.
  • a pair of hydraulic cylinders (shape changing portion supporting member driving portions) 132C for advancing and retracting the second forming portion 132B in the direction of the arrow T132 are provided.
  • a shape corresponding to the upper shape of the torsion beam material W10 is formed on the lower surface of the press-molding movable die 132, and the torsion beam material W10 is press-formed in cooperation with the press-forming fixed die 110B.
  • the control unit (not shown) instructs each actuator 113B, each tension processing unit 120B, and the press-molding movable drive unit 130B of the press-molding fixed mold 110B to perform operations related to press working and tension processing.
  • Each actuator 113B is displaced corresponding to a change in shape (elongation) in the longitudinal direction accompanying the molding process of the torsion beam material W10. Specifically, it operates in synchronization with or following the movement of each hydraulic cylinder (shape changing portion supporting member driving portion) 132C.
  • the control unit causes the actuators 113B of the press-molding fixed mold 110B and the hydraulic cylinders (shape changing unit supporting member driving units) 132C disposed in the press-molding movable mold 132 to advance and retract in synchronization.
  • Each hydraulic cylinder 125 operates in synchronization with or following each actuator 113B and each hydraulic cylinder 132C.
  • FIGS. 18 (A) to 18 (E) are diagrams for explaining the manufacturing steps of the torsion beam according to the present embodiment along the flow of FIGS. 18 (A) to 18 (E). It is a figure corresponded to D section.
  • the metal material tube W0 is placed on the press-molding fixed mold 110B, and the press-molding movable mold 132 is moved in the direction of arrow T130F.
  • the first support portion 111B and the second support portion 112B are integrated, and each actuator 113B is retracted so as to form a concave portion 110BU having a shape corresponding to the lower shape of the torsion beam material W10.
  • the torsion beam material W10 is press-molded by sandwiching the metal material tube W0 between the press-molding fixed mold 110B and the press-molding movable mold 132.
  • FIG. 18A the metal material tube W0 is placed on the press-molding fixed mold 110B, and the press-molding movable mold 132 is moved in the direction of arrow T130F.
  • the first support portion 111B and the second support portion 112B are integrated, and each actuator 113B is retracted so as to form a concave portion 110BU having a shape corresponding to
  • the shape change portion support punch 122 is advanced in the direction of arrow T120F and inserted into the shape change portion 12W.
  • the shape change portion support punch 122 abuts on the shape change portion 12W of the torsion beam material W10, and supports the shape change portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W from the inside thereof.
  • the cylinder 132C and the actuator 113B cooperate to advance the second forming portion 132B in the direction of the arrow T132P, and the shape change portion support punch 122 and the second forming portion are moved forward.
  • the torsion beam material W10 is pulled in the longitudinal direction while the shape changing portion 12W is supported by the portion 132B.
  • the second support portion 112B moves forward in the direction of the arrow T112P in synchronization with the second shaping portion 132B to form the torsion beam 10.
  • the shape changing portion support punch 122 moves backward in the arrow T120R direction in synchronization with the second molding portion 132B and the second support portion 112B.
  • this tensile treatment it is possible to reliably release the tensile residual stress on the front and back surfaces in the plate thickness direction by applying a strain of 1% or more to the torsion beam material W10 in the axial direction.
  • the second forming portion 132B is retracted in the direction of the arrow T132R by the cylinder 132C and the second support portion 112B is retracted in the direction of the arrow T112R by the actuator 113B.
  • the shape changing portion support punch 122 moves backward in the direction of the arrow T120R.
  • the press-molding movable die 132 moves (rises) in the direction of arrow T130R.
  • the torsion beam 10 having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • the shape changing portion support punch 122 and the second forming portion 132B cooperate to hold the shape changing portion 12W and pull the torsion beam material W10 in the longitudinal direction.
  • the tensile residual stress can be reduced or eliminated.
  • the actuator 113B that is displaced along with the shape change in the longitudinal direction accompanying the tensile processing of the torsion beam material W10 is provided. Even when the outer shape on the center side in the direction is larger than both adjacent sides, it can be easily pulled.
  • the actuator 113B since the actuator 113B is provided, it is possible to suppress the torsion beam material W10 from being damaged during the tensile process, and to effectively reduce the residual stress.
  • the torsion beam material W10 can be continuously pulled without being transferred to another apparatus, so that the torsion beam 10 can be manufactured. Can be improved.
  • the second forming part 132B is advanced and retracted in the direction of the arrow T132 by the hydraulic cylinder (shape changing part supporting member driving part) 132C, so that the moving speed and moving timing of the second forming part 132B are easy. And can be controlled efficiently.
  • FIG. 19 is a front view illustrating a schematic configuration of a torsion beam manufacturing apparatus 100D according to the present embodiment.
  • 20A to 20E are views for explaining the torsion beam manufacturing process according to the present embodiment along the flow of FIGS. 20A to 20E.
  • FIG. It is a figure corresponded to a part.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100D includes a press molding fixed mold (molding mold) 110A, a pair of tension processing units 120B, a press molding movable mold driving device 130C, and a control unit (not shown).
  • the press-molding fixed mold 110A and the press-molding movable drive apparatus 130C constitute a press processing machine
  • the pair of tension processing units 120B constitute a tension processing machine.
  • the configuration and operation of the press-molding fixed mold 110A are the same as those of the third embodiment, and the configuration and operation of the tension processing unit 120B are the same as those of the fourth embodiment. Duplicate explanation is omitted.
  • the press-molding movable mold drive device 130C includes a press-molding movable mold (molding mold) 133 and a hydraulic cylinder (driving unit) 135 that moves the press-molding movable mold 133 forward and backward (lifts and lowers) in the direction of arrow T130.
  • the press-molding movable mold 133 includes a first molding part 133A and two second molding dies (shape changing part support members) 133B arranged on both sides in the longitudinal direction of the first molding part 133A.
  • a cam surface (cam mechanism) 133C a guide member 133D for guiding the second molding portion 133B to move in the horizontal direction with respect to the first molding portion 133A, a press-molding movable base member 134, and a cam follower support member 133E, a cam follower (cam mechanism) 133F, a spring 133S, and restoring means (not shown) for moving the second molding portion 133B to the first molding portion 133A side.
  • a shape corresponding to the upper shape of the torsion beam material W10 is formed on the lower surface of the press-molding movable die 133, and the torsion beam material W10 is press-molded in cooperation with the press-forming fixed die 110A.
  • the cam surface 133C is an inclined surface that is formed on the inner surface of the second molding portion 133B, and is inclined so that the side away from the cam follower 133F approaches the first molding portion 133A. And the clearance gap formed between this cam follower 133F and its opposing surface is tapering toward the press direction of the press molding movable mold 133.
  • the cam follower support member 133E is formed so as to extend from the lower surface of the press-molding movable base member 134 toward the cam surface 133C.
  • the cam follower 133F is composed of, for example, a roller, and is rotatably provided on the distal end side of the cam follower support member 133E.
  • the cam surface 133C and the cam follower 133F constitute a cam mechanism that moves the second forming portion 133B in the longitudinal direction of the torsion beam material W10.
  • a plurality of springs 133S are provided between the guide member 133D and the press-molding movable base member 134.
  • the press-molding movable base member 134 is further lowered so that the space between the press-molding movable base member 134 and the guide member 133D is lowered.
  • the position of the cam follower 133F with respect to the cam surface 133C can be displaced by changing the distance.
  • the control unit (not shown) instructs the tension processing unit 120B and the press-molding movable drive unit 130C to perform operations related to press working and tension processing.
  • FIGS. 20 (A) to 20 (E) are diagrams for explaining the steps of manufacturing the torsion beam according to the fifth embodiment along the flow of FIGS. 20 (A) to 20 (E). It is a figure corresponded to the E section.
  • the metal material tube W0 is disposed on the press-molding fixed mold 110A, and the press-molding movable mold 133 is moved in the direction of the arrow T130F.
  • the torsion beam material W10 is formed by press forming using the press forming fixed mold 110A and the press forming movable mold 133.
  • the shape change portion support punch 122 is advanced in the direction of arrow T120F.
  • the press-molding movable base member 134 is further moved in the direction of the arrow T133F. Lower.
  • the cam follower 133F comes into contact with the cam surface 133C, and the cam follower 133F moves along the cam surface 133C, so that the second molding portion 133B moves in the arrow T132F direction. Move forward.
  • the torsion beam material W10 is pulled in the longitudinal direction while the shape changing portion 12W is supported by the shape changing portion supporting punch 122 and the second forming portion 133B, thereby forming the torsion beam 10.
  • this tensile treatment it is possible to reliably release the tensile residual stress on the front and back surfaces in the plate thickness direction by applying a strain of 1% or more to the torsion beam material W10 in the axial direction.
  • the press-molding movable base member 134 is raised in the direction of the arrow T130R, and the press-molding movable base member 134 is moved to the first molding portion 133A, 2 Separated from the molding part 133B.
  • the cam follower 133F moves to the upper side of the cam surface 133C, so that the second mold is retracted in the arrow T132R direction by the second mold restoring means (not shown). Further, the shape changing portion supporting punch 122 is moved backward in the direction of the arrow T120R.
  • the torsion beam 10 having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured.
  • the cam mechanism is operated by a stroke for moving the press-molding movable mold 133 in the direction of the arrow T130F. Since the torsion beam material W10 is pulled outward in the longitudinal direction while the shape change portion 12W is held by the shape change portion support punch 122 and the second forming portion 133B, the residual stress is efficiently reduced or removed from the connection portion 12A. be able to.
  • the torsion beam material W10 can be continuously pulled without being transferred to another apparatus. Can be improved.
  • the second molding portion 133B is advanced in the direction of the arrow T133 by the cam mechanism, so that the second molding portion 133B can be operated with a simple structure.
  • the present invention is not limited to this configuration, and the configuration of the mounting closed cross-section holding member 121 and the position for holding the torsion beam material W10 can be arbitrarily set within a range in which the connecting portion 12A can be pulled.
  • the torsion beam manufacturing apparatuses 100 and 100B hold the mounting closed section 13W by the mounting closed section holding member 121, and the torsion beam material W10 is elongated by the hydraulic cylinder (driving unit) 125.
  • the case of pulling in the direction has been described.
  • the configuration of the mounting closed cross-section holding member 121, the position held by the mounting closed cross-section holding member 121, and the configuration of the drive unit are not limited to this form, but are arbitrarily set as long as the connecting portion 12A can be pulled. it can.
  • the torsion beam manufacturing apparatuses 100A and 100C hold the shape changing portion 12W by the second forming portions 132B and 133B and the shape changing portion support punch (inner support member) 122, The case where the torsion beam material W10 is pulled in the longitudinal direction has been described.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100B holds the shape change portion 12W by the shape change portion outer holding member 1210 and the shape change portion support punch (inner support member) 122 and pulls the torsion beam material W10 in the longitudinal direction. explained.
  • the configuration of the holding member for holding the shape-changing portion 12W, the position for holding the torsion beam material W10, and the configuration of the drive unit are not limited to these forms, but can be arbitrarily set as long as the connecting portion 12A can be pulled. it can.
  • the shape changing portion outer holding member 1210 includes the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 has been described.
  • the longitudinal direction of the torsion beam material W10 is described. It may be divided into three or more when viewed along the direction.
  • the shape change part outer side holding member 1210 demonstrated the case where the shape change part 12W and the attachment closed cross-section part 13W were hold
  • the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 each have an outer shape holding shape that is complementarily formed with both the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W.
  • it is not limited to this form, and may be formed complementary to only a part of the outer shape of the shape changing portion 12W and the mounting closed cross-section portion 13W within a range in which the connecting portion 12A can be pulled. Can be set arbitrarily.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100C includes the actuator (shape change absorbing means) 113B has been described. However, whether the actuator 113B is included can be arbitrarily set.
  • the torsion beam manufacturing apparatus according to another embodiment may include the actuator 113B.
  • shape change portion support punch (inner support member) 122, the actuator 113B, and the hydraulic cylinder (shape change portion support member driving portion) 132C can be arbitrarily set.
  • first wall portion S110A constituting the fixed shape closed cross-section portion 11 and the inner side of the closed cross section of the second wall portion S120 are formed in close contact with each other. Whether the first wall S110A and the inner side of the second wall S120 are in close contact with each other can be arbitrarily set.
  • the torsion beam 10 is applied to a torsion beam formed in a substantially U-shape.
  • it may be configured to protrude upward with respect to the vehicle body.
  • the metal material tube W0 used when forming the torsion beam material W10 is a round steel tube having a uniform thickness
  • this metal material tube W0 for example, a metal tube formed by plastic working a welded tube formed by press forming or roll forming a steel plate (metal material plate) on which a fatigue relaxation thick wall corresponding part is formed, A metal tube formed by extrusion molding or pultrusion molding may be used.
  • the metal material pipe used for manufacturing the torsion beam 10 is a steel pipe
  • a metal pipe other than the steel pipe may be used.
  • the shape change portion support punch 122A (inner support member) is pushed into the end portion of the torsion beam material W10. Go.
  • the shape changing portion support punch 122A includes a distal end portion 122A1 having a relatively small outer diameter size, a base end portion 122A2 having a relatively large outer diameter size, and a step formed between the distal end portion 122A1 and the base end portion 122A2.
  • Part 122A3 The outer diameter dimension of the distal end portion 122A1 is a dimension that can be inserted into the mounting closed cross-section portion 13, while the outer diameter dimension of the base end portion 122A2 is slightly larger than the inner diameter dimension of the mounting closed cross-section portion 13.
  • the mounting portion 14 that is the tube end of the mounting closed cross-section portion 13 is stepped when pushed into the mounting closed cross-section portion 13 as described above.
  • the diameter is expanded by 122A3 and the base end portion 122A2.
  • the outer diameter dimension of the portion of the mounting portion 14 in the mounting closed cross-section portion 13 is larger than that of the other portions, and the locking portion st is formed.
  • the mounting closed cross-section portion 13 is sandwiched from above and below by the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212. At that time, the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 are positioned in advance so as not to crush the locking portion st.
  • the upper outer shape holding portion 1211, the lower outer shape holding portion 1212, and the shape changing portion support punch 122 ⁇ / b> A are moved in synchronization with the direction away from the fixed shape closed cross-section portion 11. .
  • the side end surfaces 1211a and 1212a of the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 are locked to the locking portion st, the tensile force by the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 is reliably ensured.
  • the torsion beam material W10 can be applied to at least the connection portion 12A.
  • the gripping force is set to be strong so as not to slip with respect to the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212.
  • the shape change part support punch 122 was used together as a core so that it may not deform
  • the mounting closed cross-section portion 13 is pulled mainly by locking rather than by friction, so that even if the gripping force by the upper outer shape holding portion 1211 and the lower outer shape holding portion 1212 is relatively weak, it is ensured. A tensile force can be applied.
  • the shape change portion support punch 122 since it is not necessary to use the shape change portion support punch 122 as a core, it is possible to omit the use of the shape change portion support punch 122 when a tensile force is applied as shown in FIG.
  • locking part st may be performed on a torsion beam manufacturing apparatus, or may be previously performed before mounting on a torsion beam manufacturing apparatus.
  • the torsion beam manufacturing method includes a constant-shaped closed cross-section portion 11 in which a cross section perpendicular to the longitudinal direction is a substantially V-shaped or U-shaped closed cross section at an arbitrary position in the longitudinal direction.
  • the torsion beam 10 includes a shape changing portion 12 having a connection portion 12A (connection region) having a closed cross section with a shape having a closed cross section that is connected to the fixed shape closed cross section 11 and having a different closed cross section. For example, as shown in FIGS.
  • the longitudinal direction of the torsion beam material W10 in which the constant shape closed cross-section portion 11 and the shape changing portion 12 are formed is at least connected to the connecting portion 12A.
  • a tensioning step for obtaining a torsion beam 10 by applying a tensile force along According to the torsion beam manufacturing method according to this aspect, since a tensile force is applied to at least the connecting portion 12A in the tensioning step, the remaining residual stress can be reduced or removed. As a result, the torsion beam 10 having excellent fatigue characteristics can be manufactured. In addition, since no post-treatment such as heat treatment is required, it is possible to manufacture efficiently.
  • the shape changing portion support punch 122 ( The shape changing portion support punch 122 and the upper outer shape holding portion 1211 are fixed in a state in which the upper shape holding portion 1211 (outer locking member) is locked to the outside of the outer portion.
  • the tensile force may be applied by moving in a direction away from the shape closed section 11.
  • the inner side of the outer portion of the torsion beam material W10 is supported by the shape change portion support punch 122, and then the upper outer shape holding portion 1211 is locked to the outer side of the outer portion to apply a tensile force. Therefore, a tensile force can be easily applied while suppressing deformation of the outer portion.
  • the outer side of the connecting portion 12A is supported by a lower outer shape holding portion 1212 (outer support member) to change the shape changing portion.
  • the lower outer shape holding portion 1212 may be moved in the same direction and in synchronization with the movement of the support punch 122 and the upper outer shape holding portion 1211.
  • the extension of the torsion beam material W10 accompanying the pulling is not hindered. Therefore, since a tensile force can be reliably applied to the torsion beam material W10, the residual stress can be reliably reduced or removed.
  • the tensile force is obtained by relatively separating both ends of the torsion beam material W10 along the longitudinal direction in the tensioning step. May be added over the entire length of the torsion beam material W10. In this case, since the torsion beam material W10 is pulled outward in the longitudinal direction over its entire length, the residual stress can be reduced or eliminated without leakage.
  • connection portion 12A of the torsion beam material W10 may be strained by 1% or more in the longitudinal direction. In this case, a tensile force sufficient to remove or reduce the residual stress of the torsion beam material W10 can be applied.
  • the metal material tube W0 base tube
  • a torsion beam material W10 May be.
  • residual stress remains in the torsion beam material W10 at the time after the pressing process, but this can be removed by the subsequent tensioning process.
  • the torsion beam manufacturing apparatus 100 ⁇ / b> B has a cross section perpendicular to the longitudinal direction substantially closed in a V shape or a U shape at an arbitrary position in the longitudinal direction.
  • connection part 12A connection region
  • first drive mechanism first drive mechanism
  • each tension processing unit 120 may hold both ends of the torsion beam material W10.
  • both ends of the torsion beam material W10 are held and pulled by the pair of tension processing units 120, so that a tensile force can be applied over the entire length of the torsion beam material W10. Accordingly, the residual stress can be reduced or eliminated without leakage over the entire length of the torsion beam material W10.
  • a press-molding movable die 131 (movable die) having a shape corresponding to the fixed shape closed cross-section portion 11 and the shape changing portion 12;
  • a hydraulic cylinder 135 (second drive mechanism) that presses the press-molding movable die 131 against the metal material tube W0 (base tube) before the fixed shape closed cross-section portion 11 and the shape changing portion 12 are provided. Also good.
  • the press-molding movable mold 131 against the metal material tube W0 by the hydraulic cylinder 135 by pressing the press-molding movable mold 131 against the metal material tube W0 by the hydraulic cylinder 135, the torsion beam material W10 having the fixed shape closed cross-section portion 11 and the shape changing portion 12 can be obtained.
  • the tension processing units 120 For example, like the torsion beam manufacturing apparatus 100C shown in FIG. 17, at least one of the tension processing units 120 (each holding mechanism) is inserted into the shape changing portion 12 inside the shape changing portion support punch 122 ( An inner support member); and a second molded portion 132B (outer locking member) that is locked to the outside of the shape changing portion 12.
  • the second forming portion 132B can be locked to the outside of the shape changing portion 12 to apply a tensile force. Therefore, it is possible to easily apply a tensile force while suppressing deformation of the shape changing portion 12.
  • a torsion beam manufacturing apparatus 100C shown in FIG. 17 may adopt the following configuration: the press-molding movable mold 132 (movable mold) has a shape corresponding to at least the fixed-shaped closed cross-section portion 11.
  • a first molding part 132A movable mold main body part
  • a second molding die 132B having a shape corresponding to at least the shape changing part 12 and provided to be separable from the first molding part 132A.
  • the second molding die 132B includes the outer locking member.
  • the metal material tube W0 (base tube) pressed by the press-molding movable die 132 is given a shape corresponding to at least the fixed-shape closed cross-section portion 11 by the first molding portion 132A, and by the second molding die 132B.
  • a shape corresponding to at least the shape changing portion 12 is given.
  • the third drive mechanism is inserted into a gap between the end of the first molding part 132A and the second molding die 132B (cam follower 133F (cam ).
  • the metal material tube W0 is pressed into the torsion beam material W10 by the first forming part 133A and the second forming parts 133B.
  • the cam follower 133F is pushed wide.
  • a press molding fixing mold 110B (supporting mold) for supporting the torsion beam material W10 is further provided;
  • the mold 110B is provided so as to be separable from the first support portion 111B (support mold main body portion) that supports the torsion beam material W10 in a portion including the fixed shape closed cross-section portion 11, and the first support portion 111B.
  • a second support part 112B (support mold end part) that supports at least the shape changing part 12.
  • the second support portion 112B is separable from the first support portion 111B, so that the extension of the torsion beam material W10 due to the tension is not hindered. Therefore, since a tensile force can be reliably applied to the torsion beam material W10, the residual stress can be reliably reduced or removed.
  • a control unit that controls the hydraulic cylinder 125 is further provided; the control unit operates the hydraulic cylinder 125 to connect at least the torsion beam material W10.
  • a distortion of 1% or more is imparted to the portion 12A in the longitudinal direction. In this case, a tensile force sufficient to remove or reduce the residual stress of the torsion beam material W10 can be applied.
  • a torsion beam having excellent fatigue characteristics can be efficiently manufactured, so that industrial applicability is great.

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Abstract

このトーションビーム製造方法は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略V字形状または略U字形状の閉断面である一定形状閉断面部と、前記一定形状閉断面部に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する方法であって、前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうちの少なくとも前記接続領域に対し、前記長手方向に沿った引っ張り力を加えて前記トーションビームを得る引張工程を有する。

Description

トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置
 この発明は、自動車のトーションビーム式サスペンション装置に適用されて金属疲労が抑制されたトーションビームを製造する、トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置に関する。
 本願は、2016年3月30日に、日本国に出願された特願2016-067929号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 周知のように、自動車用サスペンションシステムの一形態としてトーションビーム式サスペンション装置が広く普及している。
 トーションビーム式サスペンション装置は:左右の車輪を回転自在に支持する左右一対のトレーリングアームがトーションビームによって連結され、さらに、左右一対のスプリング受部がトーションビームの左右端近傍に接合されたトーションビームアッセンブリと;トーションビーム及び車体間を連結するスプリング及びアブソーバと;を備える。トーションビームは、車体の左右から中央側に向かって伸びるピボット軸を介して、車体に対して揺動可能に接続されている。
 トーションビームは、例えば、プレス成形やハイドロフォーム成形により金属管を塑性加工することで形成されており、トーションビームの長手方向に直交する断面が、トレーリングアームとの取付部から一定形状閉断面部に向かって、略V字形状又は略U字形状の閉断面に形成されている(例えば、特許文献1参照)。
 トーションビームは、略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面を有する一定形状閉断面部と、左右のトレーリングアームに接続される取付部と、一定形状閉断面部及び取付部間に位置する形状変化部(徐変部)とを備えており、車体が路面から外力を受けた場合に、主としてトーションビームの捻れ剛性により車体のロール剛性を確保している。
 一方、トーションビームが充分なロール剛性を有していたとしても、トーションビームは、車輪やトレーリングアームを介して路面から種々の外力を受けるため、このような外力に起因して複雑な応力分布が発生して、金属疲労が進展しやすい。この金属疲労は、例えば、形状変化部及び一定形状閉断面部間の接続部近傍で著しく生じやすい。
 そのため、路面から種々の外力を受けた場合でも、金属疲労の進展を抑制する必要があり、このような金属疲労を抑制するために種々の技術が開発されている(例えば、特許文献2、3、4参照)。
 特許文献2に記載の技術は、トーションビームをプレス成形した後に、焼き入れ、焼き戻し、ショットピーニングを行って、トーションビームの外側表面を硬化させることにより、トーションビームの疲労特性を向上させる。
 特許文献3に記載の技術は、熱処理後に表面硬度が高くなる鋼管を用いることにより、トーションビームの表面硬度を向上させて、トーションビームの疲労特性を向上させる。
 特許文献4に記載の技術は、ハイドロフォームによって鋼管の内方から外方に向かう圧力を加えることで引張応力を付与し、その結果として、トーションビームの残留応力を低減させて疲労特性を向上させる。
日本国特開2011-635号公報 日本国特開2001-123227号公報 日本国特開2008-063656号公報 日本国特開2013-091433号公報
 しかしながら、特許文献2~4に記載の技術を適用してトーションビームの疲労特性を向上させることは、必ずしも容易とは言えない上に、設備投資等のイニシャルコストや製造ランニングコストが増大する問題がある。そこで、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することが可能なトーションビーム製造技術が望まれている。
 本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、疲労特性に優れたトーションビームを効率的に製造することが可能な、トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置の提供を目的とする。
 上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
(1)本発明の一態様に係るトーションビーム製造方法は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略V字形状または略U字形状の閉断面である一定形状閉断面部と、前記一定形状閉断面部に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する方法であって、前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうちの少なくとも前記接続領域に対し、前記長手方向に沿った引っ張り力を加えて前記トーションビームを得る引張工程を有する。
 この態様に係るトーションビーム製造方法によれば、引張工程において少なくとも接続領域に引っ張り力を加えるため、残存している残留応力を低減もしくは除去することができる。
 その結果、疲労特性に優れたトーションビームを製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としないため、効率的に製造できる。
(2)上記(1)に記載のトーションビーム製造方法において、前記引張工程で、前記接続領域よりも前記長手方向に沿った外方部分の内側を内側支持部材で支持してかつ、前記外方部分の外側に外側係止部材を係止させた状態で、前記内側支持部材及び前記外側係止部材を前記一定形状閉断面部から離れる方向に移動させることで、前記引っ張り力を加えてもよい。
 この場合、引張工程において、トーションビーム素材の外方部分を内側支持部材で支持した上で、この外方部分の外側に外側係止部材を係止させて引っ張り力を加えるので、同外方部分の変形を抑えた上で容易に引っ張り力を与えることができる。
(3)上記(2)に記載のトーションビーム製造方法において、前記引張工程で、前記接続領域の外側を外側支持部材で支持し、前記内側支持部材及び前記外側係止部材の移動と同方向にかつ同期して、前記外側支持部材を移動させてもよい。
 この場合、外側支持部材が、内側支持部材及び外側係止部材の動きと同期して移動するため、引っ張りに伴うトーションビーム素材の延びを阻害しない。したがって、トーションビーム素材へ確実に引っ張り力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。
(4)上記(1)に記載のトーションビーム製造方法において、前記引張工程で、前記トーションビーム素材の両端間を前記長手方向に沿って相対的に離間させることで、前記引っ張り力を前記トーションビーム素材の全長にわたって加えてもよい。
 この場合、トーションビーム素材をその全長にわたって長手方向外方に引っ張るため、漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。
(5)上記(1)~(4)の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法において、前記引張工程で、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で1%以上の歪みを付与してもよい。
 この場合、トーションビーム素材の残留応力を除去または低減させるのに十分な引っ張り力を付与することができる。
(6)上記(1)~(5)の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法において、前記引張工程の前に、素管をプレスして前記トーションビーム素材を得るプレス工程を有してもよい。
 この場合、プレス工程後の時点では、トーションビーム素材に残留応力が残っているが、続く引張工程により、これを除去することができる。
(7)本発明の一態様に係るトーションビーム製造装置は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略V字形状または略U字形状の閉断面である一定形状閉断面部と、前記一定形状閉断面部に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する装置であって、前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうち、前記トーションビーム素材の長手方向に沿って見た場合に前記接続領域よりも一方側にある部分と、前記接続領域よりも他方側にある部分とを保持する一対の保持機構と;前記各保持機構間を相対的に離間させる第1の駆動機構と;を備える。
 この態様に係るトーションビーム製造装置によれば、一対の保持機構及び第1の駆動機構により、トーションビーム素材のうちの少なくとも接続領域に対して長手方向の引っ張り力を加えることで、トーションビーム素材に残存している残留応力を低減もしくは除去することができる。
 その結果、疲労特性に優れたトーションビームを製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としないため、効率的に製造することが可能である。
(8)上記(7)に記載のトーションビーム製造装置において、前記各保持機構が、前記トーションビーム素材の両端を保持してもよい。
 この場合、一対の保持機構によってトーションビーム素材の両端を保持して引っ張るため、トーションビーム素材の全長にわたって引っ張り力を付与することができる。従って、トーションビーム素材の全長にわたって漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。
(9)上記(8)に記載のトーションビーム製造装置において、前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と;前記トーションビーム素材に前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第2の駆動機構と;をさらに備えてもよい。
 この場合、第2の駆動機構によって可動金型を素管に押し付けることにより、一定形状閉断面部及び形状変化部を有するトーションビーム素材を得ることが出来る。
(10)上記(7)に記載のトーションビーム製造装置において、前記各保持機構のうちの少なくとも一方が、前記形状変化部の内側に挿入される内側支持部材と;前記形状変化部の外側に係止する外側係止部材と;を備えてもよい。
 この場合、トーションビーム素材の形状変化部の内側を内側支持部材で支持した上で、形状変化部の外側に外側係止部材を係止させて引っ張り力を加えことができるので、形状変化部の変形を抑えた上で容易に引っ張り力を与えることができる。
(11)上記(10)に記載のトーションビーム製造装置において、前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と;前記トーションビーム素材に前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第2の駆動機構と;をさらに備えてもよい。
 この場合、第2の駆動機構によって可動金型を素管に押し付けることにより、一定形状閉断面部及び形状変化部を有するトーションビーム素材を得ることが出来る。
(12)上記(11)に記載のトーションビーム製造装置において、以下の構成を採用してもよい:前記可動金型が、少なくとも前記一定形状閉断面部に対応した形状を有する可動金型本体部と、少なくとも前記形状変化部に対応した形状を有してかつ、前記可動金型本体部に対して離間自在に設けられた可動金型端部と、前記可動金型本体部より前記可動金型端部を離間させる第3の駆動機構と、を備え;前記可動金型端部が、前記外側係止部材を兼ねている。
 この場合、可動金型によってプレスされる素管に対し、可動金型本体部によって少なくとも一定形状閉断面部に対応した形状を与えるとともに、可動金型端部によって少なくとも形状変化部に対応した形状を与える。このようにして得たトーションビーム素材の形状変化部の内側に内側支持部材を挿入し、また形状変化部の外側に可動金型端部を係止させた状態で、トーションビーム素材に引っ張り力を加える。この構成によれば、可動金型端部が、前記外側係止部材を兼ねているので、素管をプレス加工して得たトーションビーム素材を他の装置に移し替えることなく、そのまま継続して引っ張り力を加えることができる。
(13)上記(12)に記載のトーションビーム製造装置において、前記第3の駆動機構が、前記可動金型本体部及び前記可動金型端部間の隙間に挿入されるカムであってもよい。
 この場合、まず、可動金型本体部及び可動金型端部によって素管をプレスしてトーションビーム素材に加工する。続いて、カムを隙間に押し込むことで、可動金型本体部と可動金型端部との隙間を押し広げる。すると、可動金型本体部より可動金型端部が離れる方向に移動するため、トーションビーム素材に対して引っ張り力を付与して、残留応力を低減もしくは除去することができる。
(14)上記(7)~(13)の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置において、以下の構成を採用してもよい:前記トーションビーム素材を支持する支持金型をさらに備え;前記支持金型が、前記トーションビーム素材を、前記一定形状閉断面部を含む部分において支持する支持金型本体部と、前記支持金型本体部に対して離間自在に設けられてかつ、少なくとも前記形状変化部を支持する支持金型端部と、を備える。
 この場合、トーションビーム素材に引っ張り力を加える際には、支持金型端部が支持金型本体部に対して離間自在であるため、引っ張りに伴うトーションビーム素材の延びを阻害しない。したがって、トーションビーム素材へ確実に引っ張り力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。
(15)上記(7)~(14)の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置において、以下の構成を採用してもよい:前記第1の駆動機構を制御する制御部をさらに備え;前記制御部が、前記第1の駆動機構を動作させて、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で1%以上の歪みを付与する。
 この場合、トーションビーム素材の残留応力を除去または低減させるのに十分な引っ張り力を付与することができる。
 本発明は、上記態様に加えて下記態様を採用してもよい。
(a)本発明の他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面形状とされた一定形状閉断面部と取付閉断面部と前記一定形状閉断面部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造方法であって、金属材料管をプレスして前記一定形状閉断面部と前記形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形するプレス加工工程と、前記トーションビーム素材の少なくとも前記一定形状閉断面部と前記形状変化部とを接続する接続部を長手方向に引張する引張処理工程と、を備える。
 この態様に係るトーションビーム製造方法によれば、金属材料管をプレスして一定形状閉断面部と形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形するプレス加工工程と、トーションビーム素材の少なくとも一定形状閉断面部と形状変化部とを接続する接続部を長手方向に引張する引張処理工程とを備えているので、接続部から引張残留応力を低減もしくは除去することができる。
 その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
 この明細書において、一定形状閉断面部とは、略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面形状(例えば、略V字形状又は略U字形状の凹側を構成する壁部の谷部(底部))が長手方向に沿って連続して形成されている部分を言う。なお、略V字形状又は略U字形状の凹側を構成する壁部の谷部(底部)が継続して漸次浅くなる形状変化部に至るまでは、部分的に凹凸が形成されていても一定形状閉断面部に含まれる。
 また、この明細書において、形状変化部とは、略V字形状又は略U字形状の凹側を構成する壁部の谷部(底部)が漸次浅くなる形態が継続して形成されている部分を言う。なお、形状変化部の途中に谷部(底部)が部分的に浅くなる部分が形成されていてもよい。
 また、この明細書において、取付閉断面部とは、形状変化部の長手方向外方(車両幅方向外方)に位置されて、略V字形状又は略U字形状をなす凹部が形成されていない部分を言う。
 また、この明細書において、一定形状閉断面部と形状変化部とを接続する接続部とは、一定形状閉断面部と形状変化部の境界を含む部分をいい、一定形状閉断面部において長手方向に沿って形成された略V字形状又は略U字形状の凹側を構成する壁部の谷部(底部)が、形状変化部において継続して漸次浅くなり長手方向に対して傾斜する形態に移行する部位を含む部分である。なお、接続部の範囲は、引張残留応力の分布等に基づいて任意に設定することができる。
(b)上記(a)に記載のトーションビーム製造方法であって、前記引張処理工程において、前記トーションビーム素材の形状変化部の内方に内方支持部材を挿入するとともに前記形状変化部に形状変化部支持部材を係止して、前記接続部を長手方向に引張する。
 このトーションビーム製造方法によれば、引張処理工程において、トーションビーム素材の形状変化部の内方に内方支持部材を挿入するとともに形状変化部に形状変化部支持部材を係止して、接続部を長手方向に引張するので、トーションビーム素材の接続部を容易に長手方向外方に引張しつつ形状変化部の変形を確実に抑制することができる。
 その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
(c)上記(a)に記載のトーションビーム製造方法であって、前記引張処理工程において、前記トーションビーム素材の取付閉断面部を保持して、前記接続部を長手方向に引張する。
 このトーションビーム製造方法によれば、引張処理工程において、トーションビーム素材の取付閉断面部を保持して、接続部を長手方向に引張するので、トーションビーム素材の全長にわたって長手方向外方に引張することができる。
 その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
(d)本発明のさらに他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面形状とされた一定形状閉断面部と取付閉断面部と前記一定形状閉断面部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、前記形状変化部と相補的に形成された外形保持形状部を有する形状変化部外方保持部材と、前記成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から係止して支持する形状変化部支持部材と、前記取付閉断面部保持部材をトーションビーム素材の長手方向に進退する駆動部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記トーションビーム素材を成形した後に、前記形状変化部外方保持部材と前記内方支持部材により前記形状変化部を保持した状態で前記形状変化部支持部材を前記トーションビーム素材の長手方向外方に移動させるように構成されている。
 このトーションビーム装置によれば、形状変化部と相補的に形成された外形保持形状部を有する形状変化部外方保持部材と、成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から係止して支持する形状変化部支持部材によって形状変化部を保持した状態で、形状変化部支持部材をトーションビーム素材の長手方向外方に移動して接続部を長手方向に引張するので、形状変化部が変形するのを抑制して安定して引張処理することができる。
 その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
(e)本発明のさらに他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面形状とされた一定形状閉断面部と取付閉断面部と前記一定形状閉断面部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、前記取付閉断面部を保持する取付閉断面部保持部材と、前記取付閉断面部保持部材をトーションビーム素材の長手方向に進退する駆動部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記取付閉断面部保持部材が前記取付閉断面部を保持した状態で、前記トーションビーム素材を長手方向に引張するように構成されている。
 このトーションビーム装置によれば、トーションビーム素材の取付閉断面部を保持して、接続部を長手方向に引張するので、トーションビーム素材の全長にわたって長手方向外方に引張することができる。
 その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
(f)本発明のさらに他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面形状とされた一定形状閉断面部と取付閉断面部と前記一定形状閉断面部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、金属材料管をプレスして前記一定形状閉断面部と前記形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形する成形型と、前記成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から係止して支持する形状変化部支持部材と、前記成形型に設けられ前記形状変化部支持部材を前記長手方向に進退する形状変化部支持部材駆動部と、前記形状変化部の内方に挿入可能とされ、前記形状変化部支持部材と協働して前記形状変化部を保持する内方支持部材と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記トーションビーム素材を成形した後に、前記形状変化部支持部材と前記内方支持部材により前記形状変化部を保持した状態で前記形状変化部支持部材を前記トーションビーム素材の長手方向外方に移動させるように構成されている。
 このトーションビーム製造装置によれば、制御部は、金属材料管をプレスしてトーションビーム素材を成形した後に、形状変化部支持部材と内方支持部材が協働して形状変化部を保持した状態で、トーションビーム素材を駆動部により長手方向外方に引張するので、接続部から引張残留応力を低減もしくは除去することができる。
 その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
(g)トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面形状とされた一定形状閉断面部と取付閉断面部と前記一定形状閉断面部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、金属材料管をプレスして前記一定形状閉断面部と前記形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形する成形型と、前記成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から係止して支持する形状変化部支持部材と、前記成形型に設けられ前記形状変化部支持部材を前記長手方向に進退する形状変化部支持部材駆動部と、前記形状変化部の内方に挿入可能とされ、前記形状変化部支持部材と協働して前記形状変化部を保持する内方支持部材と、を備え、前記駆動部は、前記成形型がトーションビーム素材を成形する際のストロークによって作動するカム機構により構成されている。
 このトーションビーム製造装置によれば、金属材料管をプレスしてトーションビーム素材を成形した後に、トーションビーム素材を成形する際のストロークによってカム機構が作動することにより、形状変化部支持部材と内方支持部材が協働して形状変化部を保持した状態でトーションビーム素材を駆動部により長手方向外方に引張するので、接続部から引張残留応力を低減もしくは除去することができる。
 その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
(h)上記(d)~(g)のいずれか1項に記載のトーションビーム製造装置であって、前記トーションビーム素材を長手方向に引張する際に、長手方向の形状変化とともに変位する形状変化吸収手段を備えている。
 このトーションビーム製造装置によれば、トーションビーム素材を長手方向に引張する際に、長手方向の形状変化とともに変位する形状変化吸収手段を備えているので、トーションビームの長手方向中央側の形状が大きい場合であっても、容易に引張処理することができる。
 また、引張処理する際にトーションビーム素材が傷つくのを抑制して、効率的に残留応力を低減することができる。
 上記各態様に係るトーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置によれば、疲労特性に優れたトーションビームを効率的に製造することができる。
本発明の第1実施形態に係るトーションビーム式リアサスペンション装置の概略構成を説明する斜視図である。 同実施形態に係るトーションビームアッセンブリの概略構成を説明する図であって、下方より見た斜視図である。 同実施形態に係るトーションビームの概略構成を説明する斜視図である。 同実施形態に係るトーションビームの形状変化部の概略構成を説明する斜視図である。 同実施形態に係るトーションビームの概略構成を示す図であって、図4の矢視VA-VAで見た場合の閉断面図である。 同実施形態に係るトーションビームの概略構成を示す図であって、図4の矢視VB-VBで見た場合の閉断面図である。 同実施形態に係るトーションビームの概略構成を示す図であって、図4の矢視VC-VCで見た場合の閉断面図である。 同実施形態に係るトーションビームの製造工程の一例を説明するフローチャートである。 同実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する正面図である。 同実施形態に係るトーションビームの製造工程における各引張処理工程を図8(A)~図8(E)の流れに沿って説明する図であって、図7のA部に相当する図である。 同実施形態における引張処理の効果を説明するための、図5Aに対応する閉断面における応力分布を示す図であって、図9(A)が引張処理前の応力分布を示し、図9(B)が引張処理後の応力分布を示す。 同実施形態における引張処理の効果を説明するための、図5Bに対応する閉断面における応力分布を示す図であって、図10(A)が引張処理前の応力分布を示し、図10(B)が引張処理後の応力分布を示す。 同実施形態における引張処理の効果を説明するための、図5Cに対応する閉断面における応力分布を示す図であって、図11(A)が引張処理前の応力分布を、図11(B)が引張処理後の応力分布を示す。 本発明の第2実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する正面図である。 同実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図13(A)~図13(D)の流れに沿って説明する図であって、図12のB部に相当する図である。 本発明の第3実施形態に係るトーションビームの製造工程を説明するフローチャートである。 同実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する正面図である。 同実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図16(A)~図16(E)の流れに沿って説明する図であって、図15のC部に相当する図である。 本発明の第4実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する正面図である。 同実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図18(A)~図18(E)の流れに沿って説明する図であって、図17のD部に相当する図である。 本発明の第5実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する正面図である。 同実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図20(A)~図20(E)の流れに沿って説明する図であって、図19のE部に相当する図である。 本発明の変形例を上記第2実施形態に適用した場合を示す図であって、図12のG部に相当する部分を示す。図21(A)が管端に段差部を形成して把持する工程を示し、図21(B)が把持後の管端を引っ張る工程を示している。
<第1実施形態>
 以下、図1から図11(B)を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
 図1は、本実施形態に係るトーションビーム式リアサスペンション装置(トーションビーム式サスペンション装置)の概略構成を示す図であり、符号1はトーションビーム式リアサスペンション装置を示し、符号2はトーションビームアッセンブリを示し、符号10はトーションビームを示している。なお、図1に示した符号Fは、このトーションビーム式リアサスペンション装置1が搭載される車両(不図示)の前方を示し、符号Rは後方を示している。
 トーションビーム式リアサスペンション装置1は、図1に示すように、トーションビームアッセンブリ2と、トーションビームアッセンブリ2及び車体(不図示)間を連結するスプリング3及びアブソーバと4と、を備えている。
 トーションビームアッセンブリ2は、左右の車輪WL、WRを左右一対のトレーリングアーム5によって支持するとともに、前記車体の左右から少し前方中央側に向かって伸びるピボット軸JL、JRを介して前記車体と連結されている。そして、トーションビームアッセンブリ2は、前記車体に対して揺動可能に構成されている。
 トーションビームアッセンブリ2は、図2に示すように、例えば、左右一対のトレーリングアーム(アーム)5と、これらトレーリングアーム5間を連結するトーションビーム10と、スプリング3を支持する左右一対のスプリング受部3Aとを備えている。また、緩衝装置であるアブソーバ4の一端側が、図示しない緩衝受部に接続されている。
 なお、本実施形態において、トーションビーム10は、図1、図2に示すように、上側に凸とされた略V字形状の閉断面形状を有している。
 トレーリングアーム5は、図2に示すように、例えば、トレーリングアーム本体5Aと、トレーリングアーム本体5Aのフロント側端に接続されてピボット軸Jを介して前記車体に支持されるピボット取付部材5Fと、トレーリングアーム本体5Aのリア側端に連結されて車輪WL、WRを支持する車輪取付部材5Rとを備えている。
 スプリング受部3Aは、トーションビーム10を間に挟んでピボット取付部材5Fの反対側に配置されており、スプリング3の一端側が取付けられる。路面から受けた荷重は、車輪WL、WR、トレーリングアーム5、及びスプリング3を介して前記車両に伝達する。
 以下、図3~図5Cを参照して、本実施形態に係るトーションビーム10について説明する。
 図3は、本実施形態に係るトーションビーム10の概略構成を説明する斜視図である。図4は、トーションビーム10の形状変化部近傍の概略を説明する斜視図である。図5A、図5B、図5Cは、トーションビーム10を示す断面図であり、図5Aが図4における矢視VA-VAでの断面図を示し、図5Bが図4における矢視VB-VBでの断面図を示し、図5Cが図4における矢視VC-VCにおける断面図を示している。
 トーションビーム10は、図3、図4に示すように、長手方向の中央側に形成され略V字形状の一定形状の閉断面を有する一定形状閉断面部11と、形状変化部12と、取付閉断面部13と、取付閉断面部13の外側端部に形成されて略楕円形の閉断面形状を有し、トレーリングアーム5が取付けられる取付部14とを備えている。
 一定形状閉断面部11は、トーションビーム10をその長手方向に垂直な断面で見た場合に、略V字形状又は略U字形状の略一定閉断面形状が前記長手方向に沿って連続して形成されている部分である。なお、一定形状閉断面部11において、略V字形状又は略U字形状の凹側を構成する壁部の谷部(底部)に、部分的な凹凸が形成されていてもよい。
 形状変化部12は、略V字形状又は略U字形状の凹側を構成する壁部の谷部(底部)の深さが、長手方向外方(車両幅方向外方)に向かって漸次浅くなる部分である。なお、形状変化部12の途中に、谷部(底部)が一段と浅くなる箇所が部分的に形成されていてもよい。
 取付閉断面部13は、形状変化部12の長手方向外方(車両幅方向外方)に配置され、略V字形状又は略U字形状をなす凹部が形成されていない部分を言う。
 一定形状閉断面部11、形状変化部12、取付閉断面部13、取付部14は、トーションビーム10の長手方向中央から両端に向かってこの順に配置されている。そして、一定形状閉断面部11と形状変化部12とは、図4に示す接続部12Aにより接続されている。
 一定形状閉断面部11は、図3、図4に示すように、トーションビーム10の長手方向の中央に位置していて、その長手方向両端において各形状変化部12と接続されている。
 一定形状閉断面部11は、トーションビーム10の長手方向と直交する断面が略V字形状の一定形状に形成されるとともに、この実施形態では、例えば、車体前後方向で対称となる形状を有している。
 一定形状閉断面部11の断面は、例えば、図5Aに示す略V字形状の閉断面において、凹側内面をなす第1壁部S110Aと、凸側外面をなす第2壁部S120Aと、これら第1壁部S110A及び第2壁部S120Aそれぞれの両端間を接続するとともに前記閉断面において外方に膨出する二つの折返し壁部S130Aとを備えている。第1壁部S110Aの周方向中央部は、一定形状閉断面部11において略V字形状の凹側の谷部(底部)S111Aとされている。
 そして、第1壁部S110Aと第2壁部S120Aとは、密着部S150Aを介して互いに接している。
 各折返し壁部S130Aは、図5Aにおいて矢印で示す範囲であり、それぞれが第1壁部側折返し点aと第2壁部側折返し点bとの間に形成されている。
 第1壁部側折返し点aは、第1壁部S110Aの端縁と折返し壁部S130Aの端縁との接続点である。また、第2壁部側折返し点bは、第2壁部S120Aの端縁と折返し壁部S130Aの端縁との接続点である。
 図4に示す接続部12A(接続領域)は、一定形状閉断面部11と形状変化部12との間を接続し、一定形状閉断面部11と形状変化部12の境界を含む部分である。すなわち、接続部12Aは、図4に示すように、一定形状閉断面部11及び形状変化部12間の境界である断面S12Aから、形状変化部12の長手方向途中位置(例えば、形状変化部12において略V字形状又は略U字形状の凹側を構成する壁部の谷部(底部)が漸次浅くなり、長手方向に対して傾斜する形態に移行する断面S12Cの位置)にかけての部分である。なお、接続部12Aの範囲は、引張残留応力の分布等に基づいて任意に設定できる。
 接続部12Aに含まれる断面S12Bは、例えば図5Bに示すように、略V字形状の閉断面において凹側内面をなす第1壁部S110Bと、閉断面において凸側外面をなす第2壁部S120Bと、これら第1壁部S110B及び第2壁部S120Bの両端間を接続するとともに前記閉断面において外方に膨出する二つの折返し壁部S130Bとを備えている。また、第1壁部S110Bの周方向中央部は、接続部12Aにおいて略V字形状の凹側の谷部(底部)S111Bとされている。
 そして、第1壁部S110B及び第2壁部S120B間には、中空部150Bが形成されている。
 各折返し壁部S130Bは、図5Bにおいて矢印で示す範囲であり、それぞれが第1壁部側折返し点a1と第2壁部側折返し点b1との間に形成されている。
 第1壁部側折返し点a1は、第1壁部S110Bの端縁と折返し壁部S130Bの端縁との接続点である。また、第2壁部側折返し点b1は、第2壁部S120Bの端縁と折返し壁部S130Bの端縁との接続点である。
 図4に示すように、形状変化部12は、トーションビーム10の長手方向中央寄りが一定形状閉断面部11に接続され、長手方向外方が取付閉断面部13に接続されている。
 また、形状変化部12は、トーションビーム10の長手方向と直交する閉断面の形状が、一定形状閉断面部11から取付閉断面部13に向かって次第に移行するようになっている。
 形状変化部12は、例えば、図5Cに示すように、略V字形状の閉断面において凹側内面をなす第1壁部S110Cと、前記閉断面において凸側外面をなす第2壁部S120Cと、第1壁部S110C及び第2壁部S120Cそれぞれの両端間を接続するとともに前記閉断面において外方に膨出する二つの折返し壁部S130Cとを備えている。また、第1壁部S110Cの周方向中央部は、略V字形状の凹側の谷部(底部)S111Cとされている。
 そして、第1壁部S110C及び第2壁部S120C間には、中空部150Cが形成されている。
 折返し壁部S130Cは、図5Cにおいて矢印で示す範囲であり、それぞれが第1壁部側折返し点a2と第2壁部側折返し点b2との間に形成されている。
 第1壁部側折返し点a2は、第1壁部S110Cの端縁と折返し壁部S130Cの端縁との接続点である。また、第2壁部側折返し点b2は、第2壁部S120Cの端縁と折返し壁部S130Cの端縁との接続点である。
 図4に示すように、取付閉断面部13は、例えば、形状変化部12の長手方向外方(車両幅方向外方)に位置しており、略V字形状又は略U字形状の凹部を持たない略楕円形の閉断面を有している。
 次に、図6を参照して、第1実施形態に係るトーションビーム10の製造工程の一例について説明する。図6は、トーションビーム10の製造工程の一例を示すフローチャートである。
 以下、図6を参照して、トーションビーム10の製造工程について説明する。
(1)金属材料管を準備する(ステップS101)。
 準備する金属材料管としては、例えば、肉厚が均一の円形鋼管を用いることが可能である。
(2)次に、プレス加工工程において、金属材料管をプレス加工する(ステップS102)。
 金属材料管をプレス加工することによりトーションビーム素材を成形する。プレス加工は、周知のプレス加工機を使用することが可能である。
(3)ステップS102におけるプレス加工によって、トーションビーム素材が形成される(ステップS103)。トーションビーム素材は、一定形状閉断面部と、形状変化部と、取付閉断面部とを有し、一定形状閉断面部と形状変化部とを接続する接続部(接続領域)が形成されている。
(4)次いで、引張処理工程において、トーションビーム素材を引張処理する(ステップS104)。この引張処理では、トーションビーム素材に、その軸方向で1%以上の歪みを与えることで、確実に、板厚方向の表裏面における残留応力を解除することが可能となる。なお、引張力は、トーションビーム素材の長手方向で、特に残留応力を低減させたい部位のみに加えてもよいが、本実施形態のように全長にわたって加えた方が、残留応力を全体的に漏れなく低減できる点でより好ましい。
(5)ステップS104においてトーションビーム素材を引張処理することにより、トーションビーム10が成形される(ステップS105)。
 次に、図7を参照して、第1実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成について説明する。図7は、第1実施形態に係るトーションビーム製造装置100の概略構成を説明する正面図である。
 トーションビーム製造装置100は、トーションビーム素材W10を載置するトーションビーム素材支持台110と、トーションビーム素材W10をその長手方向に引っ張る二つの引張処理ユニット120と、制御部(不図示)とを備えている。
 トーションビーム素材支持台110は、上部にトーションビーム素材W10の外形に対応する凹部110Uが形成されていて、この凹部110U上に載置されたトーションビーム素材W10を安定して支持する。
 なお、以下のトーションビーム素材W10に関する説明では、トーションビーム10と区別するために、トーションビーム10の一定形状閉断面部11、形状変化部12、取付閉断面部13、取付部14の各部位に対応する部位を、それぞれ、一定形状閉断面部11W、形状変化部12W、取付閉断面部13W、取付部14Wと符合を変えて説明する。
 引張処理ユニット120は、図7に示すように、トーションビーム素材W10の取付閉断面部13Wを保持する取付閉断面部保持部材121と、取付閉断面部保持部材121を矢印T120に沿ってトーションビーム素材W10の長手方向に進退させる油圧シリンダ(駆動部)125と、前記制御部とを備えている。引張処理ユニット120の動作は、前記制御部によって制御される。
 取付閉断面部保持部材121は、凹部121Uの底部からトーションビーム素材W10の長手方向に沿って取付閉断面部13Wの内部形状に対応する形状の凸部が形成された取付閉断面部保持部材本体121Aと、互いに対向配置された複数組のクランプ部材121B及びクランプ部材121Cと、を備えている。
 クランプ部材121Bは、アクチュエータ等の駆動部(不図示)に接続されていて、取付閉断面部保持部材本体121Aの壁部から内方に向かって進退可能である。
 クランプ部材121Cは、アクチュエータ等の駆動部(不図示)に接続されていて、取付閉断面部保持部材本体121Aの前記凸部から外方に向かって進退可能である。
 クランプ部材121Bとクランプ部材121Cは、トーションビーム素材W10の取付閉断面部13Wの取付部14W近傍を、その外方及び内方から協働して挟んで保持する。
 油圧シリンダ(駆動部)125は、前記制御部からの指示を受けた場合に、取付閉断面部保持部材121を、矢印T120に沿ってトーションビーム素材W10の長手方向に進退させる。
 すなわち、前記制御部により、一対の取付閉断面部保持部材121がトーションビーム素材W10の両端にある取付閉断面部13Wをそれぞれ保持した状態で長手方向に引っ張る。なお、本実施形態では、トーションビーム素材W10の両端を引っ張る形態としたが、この形態のみに限らず、一対の取付閉断面部保持部材121がトーションビーム素材W10の両端にある取付閉断面部13Wをそれぞれ保持した後、一対の取付閉断面部保持部材121のうちの一方の位置を固定し、他方を前記一方に対して相対的に離間させることで、トーションビーム素材W10に引っ張りを加える形態も採用可能である。この点は、他の実施形態も同様である。
 次に、図8(A)~図8(E)を参照して、トーションビーム製造装置100を用いた引張処理工程の概略を説明する。図8(A)~図8(E)は、トーションビームの製造工程における各引張処理工程を図8(A)~図8(E)の流れに沿って説明する図であって、図7のA部に相当する図である。なお、下記の引張処理工程は、前記制御部により全て自動的に行われるようにしても良い。
(1)まず、図8(A)に示すように、トーションビーム素材W10を前記トーションビーム素材支持台110上に配置して支持し、取付閉断面部保持部材121を矢印T120F方向に前進させる。
(2)次に、図8(B)に示すように、取付閉断面部保持部材121がトーションビーム素材W10の取付閉断面部13Wの取付部14Wの近傍に位置したら、取付閉断面部保持部材121を停止させる。
 そして、クランプ部材121B及びクランプ部材121Cを矢印に示すように突出させて、取付閉断面部13Wを保持する。
(3)次いで、図8(C)に示すように、クランプ部材121B及びクランプ部材121Cにより取付閉断面部13Wを保持したら、油圧シリンダ(不図示)を作動させてトーションビーム素材W10をその長手方向に沿って矢印T120P方向に引っ張る。この引張処理では、トーションビーム素材W10に、その軸方向で1%以上の歪みを与えることで、確実に、板厚方向の表裏面における残留応力を解除させることが可能となる。
(4)トーションビーム素材W10の引っ張りが終了したら、トーションビーム10が出来上がっている。その後、図8(D)に示すように、クランプ部材121B及びクランプ部材121Cを矢印に示すように後退させる。これにより、取付閉断面部保持部材121による取付閉断面部13Wの保持が解除される。
(5)クランプ部材121B及びクランプ部材121Cが所定の位置まで後退したら、図8(E)に示すように、取付閉断面部保持部材121を矢印T120R方向に後退させて、引張処理が完了する。
 以下、図9(A)~図11(B)を参照して、第1実施形態に係る引張処理の効果を説明する。
 図9(A)~図11(B)は、第1実施形態に係る引張処理の効果を説明する図である。図9(A)及び図9(B)が図5Aと同じ位置での閉断面における応力分布を示し、図10(A)及び図10(B)が図5Bと同じ位置での閉断面における応力分布を示し、図11(A)及び図11(B)が図5Cと同じ位置での閉断面における応力分布を示す。図9(A)~図11(B)において、黒色部分は引張残留応力が高い部分を示し、網掛部分は引張残留応力が中程度の部分を示し、無色部分は引張残留応力がほとんど存在しない部分を示している。
 まず、図9(A)、図9(B)を参照して、一定形状閉断面部11における引張処理の効果を説明する。図9(A)は引張処理前の応力分布を、図9(B)は引張処理後の応力分布を示している。
 一定形状閉断面部11における残留応力は、トーションビーム素材W10を成形した時点での状態では、図9(A)の断面に示すように、高い引張応力が密着部S150Aのほぼ全周にわたって板厚方向に広く分布している。
 また、引張残留応力がほとんど存在しない部分である、凸側外面をなす第2壁部S120A側では、板厚方向の外方から内方に向かって引張残留応力が1/3程度の領域に存在している。一方、凹側内面をなす第1壁部S110A側には引張残留応力がほとんど存在していない。
 これに対して、引張処理をした後は、図9(B)の断面に示すように、高い引張残留応力は、密着部S150Aの第1壁部S110A側、第2壁部S120A側ともに非常に分布が縮小しており、引張残留応力がほとんど存在しなくなっている。従って、疲労特性を向上させることができる。
 次に、図10(A)、図10(B)を参照して、接続部12Aにおける引張処理の効果を説明する。図10(A)は引張処理前の応力分布を、図10(B)は引張処理後の応力分布を示している。
 接続部12Aにおける残留応力は、トーションビーム素材W10を成形した時点での状態では、図10(A)の断面S12Bに示すように、閉断面内方S150Bの折り返し壁部S130B近傍から幅方向中央側の途中位置まで高い引張残留応力が分布している。
 また、引張残留応力のほとんど存在しない部分が、凸側外面をなす第2壁部S120B側の幅方向ほぼ中央位置の外方に存在しているが、凹側内面をなす第1壁部S110B側にはほとんど存在していない。
 これに対して、引張処理をした後は、図10(B)の断面S12Bに示すように、ほぼ全範囲にわたって、引張残留応力がほとんど存在しなくなっている。
 図10(A)及び図10(B)に示す断面についても、上述の図9(A)及び図9(B)に示す断面での疲労特性向上と同様の効果を得ることが出来る。すなわち、本実施形態では、トーションビーム素材W10をその長手方向に引っ張ることで、図10(B)に示すように、残留応力を低減させることができるため、疲労特性を向上させることができる。
 次に、図11(A)、図11(B)を参照して、形状変化部12における引張処理の効果を説明する。図11(A)は引張処理前の応力分布を示し、図11(B)は引張処理後の応力分布を示している。
 形状変化部12における残留応力は、トーションビーム素材W10を成形した状態では、図11(A)の断面に示すように、閉断面内方S150Cの凸側外面をなす第2壁部S120C側では板厚方向の内方にわずかに分布し、凹側内面をなす第1壁部S110C側では、折り返し壁部S130C近傍から幅方向中央側の途中まで高い引張残留応力が板厚方向の全範囲にわたって分布している。
 また、引張残留応力がほとんど存在しない部分は、第1壁部S110C側、第2壁部S120C側とも、非常に小さい。
 これに対して、引張処理をした後は、図11(B)に示す断面のように、引張残留応力がほとんど存在しない部分が大幅に拡大して、高い引張残留応力の部分は存在しなくなる。
 図11(A)及び図11(B)に示す断面についても、上述の図9(A)及び図9(B)に示す断面での疲労特性向上と同様の効果を得ることが出来る。すなわち、本実施形態では、トーションビーム素材W10をその長手方向に引っ張ることで、図11(B)に示すように、残留応力を低減させることができるため、疲労特性を向上させることができる。
 第1実施形態に係るトーションビーム製造方法、及びトーションビーム製造装置100によれば、疲労特性が優れたトーションビーム10を効率的に製造することができる。
 また、第1実施形態に係るトーションビーム製造方法、及びトーションビーム製造装置100によれば、トーションビーム素材W10の取付閉断面部13Wを保持して、接続部12Aを長手方向に引っ張るので、トーションビーム素材W10の全長にわたって引っ張れる。その結果、トーションビーム素材W10の一定形状閉断面部11W、形状変化部12Wの全範囲で漏れなく引張残留応力を除去することができる。
<第2実施形態>
 次に、図12及び図13(A)~図13(D)を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
 図12は、本発明の第2実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する正面図であり、図13(A)~図13(D)は第2実施形態に係るトーションビームの製造工程の概略を説明する図である。図12において、符号100Aはトーションビーム製造装置を示している。
 第2実施形態が第1実施形態と異なるのは、トーションビーム素材W10を引張処理する際のトーションビーム素材W10の保持方法が異なる点である。
 以下、図12を参照して、第2実施形態に係るトーションビーム製造装置100Aの概略構成について説明する。
 トーションビーム製造装置100Aは、図12に示すように、トーションビーム素材W10を載置するトーションビーム素材支持台110と、トーションビーム素材W10を長手方向に引っ張る一対の引張処理ユニット120Aと、制御部(不図示)とを備えている。
 引張処理ユニット120Aは、図12に示すように、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wを外方から保持する形状変化部外方保持部材1210と、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wを内方から支持する形状変化部支持ポンチ(内方支持部材)122と、形状変化部支持ポンチ122をトーションビーム素材W10の長手方向に沿って矢印T120方向に進退させる油圧シリンダ125とを備えている。
 形状変化部外方保持部材1210は、トーションビーム素材W10の形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの上側外形に対応して形成された上側外形保持部1211と、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの下側外部形状に対応して形成された下側外形保持部1212と、これら上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212を矢印T121Y方向(引張方向)及び矢印T121Z(保持方向)に進退させるアクチュエータ等の駆動部(不図示)とを備えている。
 上側外形保持部1211は、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの上側外形と相補的に形成された上側外形保持形状部を備え、駆動部(不図示)に接続されている。
 下側外形保持部1212は、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの下側外形と相補的に形成された下側外形保持形状部を備え、駆動部(不図示)に接続されている。
 形状変化部支持ポンチ122は、例えば、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの内方形状に対応して形成されていて、形状変化部12Wの内方に挿入可能であるとともに形状変化部12Wをその内方から支持する。
 具体的には、形状変化部支持ポンチ122は、形状変化部12Wの内方形状と相補的に形成された形状変化部内方側保持形状を有している。
 引張処理ユニット120Aは、制御部(不図示)によって制御される。
 具体的には、油圧シリンダ125は、前記制御部からの指示を受けて、形状変化部支持ポンチ122を矢印T120方向に進退させる。
 以下、図13(A)~図13(D)を参照して、トーションビーム製造装置100Aによるトーションビーム製造工程の概略の一例について説明する。図13(A)~図13(D)は、第2実施形態に係るトーションビームの製造工程の概略を説明する図である。
(1)まず、図12及び図13(A)に示すように、トーションビーム素材W10をトーションビーム素材支持台110上に配置して支持し、形状変化部外方保持部材1210を所定位置に配置させる。
(2)次に、図13(B)に示すように、形状変化部支持ポンチ122を矢印T120F方向に前進させて形状変化部12Wの内方まで挿入し、形状変化部支持ポンチ122が形状変化部12Wを内方から支持したら停止させる。
(3)次いで、図13(C)に示すように、駆動部(不図示)によって、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212を矢印T121Z方向に前進させて、これら上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212によって形状変化部12W及び取付閉断面部13Wを上下方向から保持する。
(4)次いで、図13(D)に示すように、形状変化部支持ポンチ122によって形状変化部12W及び取付閉断面部13Wを内方から支持するとともに、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212によって形状変化部12W及び取付閉断面部13Wを保持した状態で矢印T121P方向に引っ張り、トーションビーム10を形成する。この時、形状変化部支持ポンチ122は、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212と同期又は追従して矢印T120R方向に移動する。この引張処理では、トーションビーム素材W10に、その軸方向で1%以上の歪みを与えることで、確実に、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除することが可能となる。
 第2実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置100Aによれば、接続部12Aの残留応力を低減して、疲労特性が優れたトーションビーム10を効率的に製造することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Aによれば、形状変化部支持ポンチ122を形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの内方に挿入することで、形状変化部支持ポンチ122によって形状変化部12W及び取付閉断面部13Wをその内方から支持する。そして、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212によって形状変化部12W及び取付閉断面部13Wを保持した状態で、トーションビーム素材W10をその長手方向に引っ張るので、形状変化部12Wが潰れるように変形するのを抑制して安定した引張処理を行える。
<第3実施形態>
 次に、図14~図16(E)を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。
 図14は、本発明の第3実施形態に係るトーションビームの製造工程を説明するフローチャートである。また、図15は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する正面図であり、図16(A)~図16(E)は本実施形態に係るトーションビームの製造工程の概略を説明する図である。図15において、符号100Bはトーションビーム製造装置を示している。
 上記第1実施形態では、予めプレス加工工程を行ってトーションビーム素材W10を成形しておき、その後に、トーションビーム製造装置100によりトーションビーム素材W10を引張処理してトーションビーム10を製造していた。これに対し、本実施形態では、プレス加工と引張処理との両方をトーションビーム製造装置100Aによって実施する。なお、本実施形態のその他の点については、上記第1実施形態と同様である。
 以下、図14を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造工程について説明する。
(1)金属材料管を準備する(ステップS201)。
 準備する金属材料管としては、例えば、肉厚が均一の円形鋼管を用いることが可能である。
(2)次に、プレス加工・引張処理工程において、金属材料管をプレス加工及び引張処理をする(ステップS202)。
 プレス加工・引張処理工程では、金属材料管をプレス加工することによりトーションビーム素材W10を成形し、その後、その設置状態のまま、引き続きトーションビーム素材W10を引張処理する。この引張処理では、トーションビーム素材W10に、その軸方向で1%以上の歪みを与えることで、確実に、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。
(3)ステップS202においてプレス加工・引張処理することにより、トーションビーム10が成形される(ステップS203)。
 次に、図15を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造装置100Bの概略構成について説明する。
 トーションビーム製造装置100Bは、図15に示すように、プレス成形固定型110Aと、一対の引張処理ユニット120と、プレス成形可動型駆動装置130Aと、制御部(不図示)とを備えている。
 トーションビーム製造装置100Bにおいて、プレス成形固定型110Aとプレス成形可動型駆動装置130Aはプレス加工機を構成し、一対の引張処理ユニット120は引張処理加工機を構成している。
 引張処理ユニット120の構成及び動作については、第1実施形態と同様であるので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
 プレス成形固定型(成形型)110Aは、金属材料管をプレス加工してトーションビーム素材W10を得る際に用いられる凹部110AUが形成されている。すなわち、プレス成形固定型110Aには、トーションビーム素材W10の下面に対応した形状の凹部110AUが、上方を向いて形成されている。
 また、プレス成形固定型110Aは、一対の引張処理ユニット120によりトーションビーム素材W10を引張処理する際に、このトーションビーム素材W10を支持するトーションビーム素材支持台でもある。
 プレス成形可動型駆動装置130Aは、プレス成形可動型(成形型)131と、プレス成形可動型131を矢印T130方向に進退(昇降)させる油圧シリンダ(駆動部)135とを備えている。
 プレス成形可動型131は、トーションビーム素材W10を成形するための形状部が形成されていて、プレス成形固定型110Aと協働してトーションビーム素材W10を成形する。プレス成形可動型131の下面には、トーションビーム素材W10の上面に対応した形状が、下方を向いて形成されている。
 前記制御部(不図示)は、各引張処理ユニット120及びプレス成形可動型駆動装置130Aに、プレス加工及び引張処理に関する動作を指示する。
 以下、図16(A)~図16(E)を参照して、トーションビーム製造装置100Bによるトーションビーム製造工程の概略について説明する。図16(A)~図16(E)は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程を図16(A)~図16(E)の流れに沿って説明する図であって、図15のC部に相当する図である。
(1)まず、図16(A)に示すように、金属材料管W0をプレス成形固定型110A上に載置し、プレス成形可動型131を矢印T130F方向(下方)に移動させる。
(2)次に、図16(B)に示すように、トーションビーム素材W10が成形されたら、プレス成形可動型131を矢印T130R方向(上方)に移動させる。そして、取付閉断面部保持部材121を矢印T120F方向に前進させる。
(3)次いで、図16(C)に示すように、取付閉断面部保持部材121がトーションビーム素材W10の取付閉断面部13Wの取付部14W近傍に位置したら、取付閉断面部保持部材121の前進を停止させる。
 そして、クランプ部材121B及びクランプ部材121Cを、互いに接近するように矢印方向に突出させる。
(4)次いで、図16(D)に示すように、クランプ部材121B及びクランプ部材121Cにより取付閉断面部13Wを挟むことで、トーションビーム素材W10の取付部14W近傍を保持する。
(5)次いで、図16(E)に示すように、クランプ部材121B及びクランプ部材121Cにより取付閉断面部13Wを保持した状態のまま、油圧シリンダ(図15に示す油圧シリンダ125)を作動させてトーションビーム素材W10をその長手方向に沿って矢印T120P方向に引張処理してトーションビーム10を形成する。この引張処理では、トーションビーム素材W10に、その軸方向で1%以上の歪みを与えることで、確実に、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。
 トーションビーム10を形成した後は、第1実施形態において図8(D)、図8(E)を用いて説明した動作と同様であるので、ここでは重複説明を省略する。
 本実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置100Bによれば、疲労特性が優れたトーションビーム10を効率的に製造することができる。
 また、本実施形態に係るトーションビーム製造装置100Bによれば、金属材料管W0をプレスしてトーションビーム素材W10を成形した後に、このトーションビーム素材W10を他の装置に移し替えずに、引き続きトーションビーム素材W10を引っ張ってトーションビーム10を製造するので、生産性を向上させることができる。
<第4実施形態>
 次に、図17~図18(E)を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。
 図17は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置100Cの概略構成を説明する正面図である。図18(A)~図18(E)は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程の概略を図18(A)~図18(E)の流れに沿って説明する図であって、図17のD部に相当する図である。
 以下、図17を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造装置100Cの概略構成について説明する。
 トーションビーム製造装置100Cは、プレス成形固定型(成形型)110Bと、一対の引張処理ユニット120Bと、プレス成形可動型駆動装置130Bと、制御部(不図示)とを備えている。
 トーションビーム製造装置100Cにおいて、プレス成形固定型110Bとプレス成形可動型駆動装置130Bはプレス加工機を構成し、一対の引張処理ユニット120Bは引張処理加工機を構成している。
 プレス成形固定型(成形型)110Bは、金属材料管W0をプレス加工してトーションビーム素材W10を得る際に用いられる凹部110BUが形成されている。すなわち、プレス成形固定型110Bには、トーションビーム素材W10の下面に対応した形状の凹部110BUが、上方を向いて形成されている。
 また、プレス成形固定型110Bは、一対の引張処理ユニット120Bによりトーションビーム素材W10を引張処理する際に、このトーションビーム素材W10を支持するトーションビーム素材支持台でもある。
 プレス成形固定型110Bは、トーションビーム素材W10の一定形状閉断面部11Wに対応した形状を有する第1支持部111Bと、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wに対応した形状を有する一対の第2支持部112Bと、第1支持部111B内に配置され、第1支持部111Bに対して第2支持部112Bを矢印T112方向に進退させる油圧シリンダ等のアクチュエータ(形状変化吸収手段)113Bとを備えている。アクチュエータ113Bは、各第2支持部112Bのそれぞれに一つずつ設けられている。
 プレス成形可動型駆動装置130Bは、プレス成形可動型(成形型)132と、プレス成形可動型132を矢印T130方向に進退(昇降)させる油圧シリンダ(駆動部)135とを備えている。
 プレス成形可動型132の下面には、トーションビーム素材W10の上部形状に対応した形状が形成されていて、プレス成形固定型110Bと協働して金属材料管W0をプレス加工してトーションビーム素材W10を得る。
 各引張処理ユニット120Bは、それぞれ、図17に示すように、形状変化部支持ポンチ(内方支持部材)122と、形状変化部支持ポンチ122をトーションビーム素材W10の長手方向に沿った矢印T120方向に進退させる油圧シリンダ125とを備えている。
 各形状変化部支持ポンチ122は、それぞれ、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの内部形状に対応する形状に形成されていて、形状変化部12Wの内方に挿入されて形状変化部12Wをその内方から支持する。
 具体的には、各形状変化部支持ポンチ122は、形状変化部12Wの内部形状と相補的に形成された形状変化部内方側保持形状部をそれぞれ備えている。
 各油圧シリンダ125は、それぞれ、前記制御部(不図示)からの指示によって、形状変化部支持ポンチ122を矢印T120方向に進退させる。
 プレス成形可動型駆動装置130Bは、プレス成形可動型(成形型)132と、プレス成形可動型132を矢印T130方向に進退(昇降)させる油圧シリンダ(駆動部)135とを備えている。
 プレス成形可動型132は、図17に示すように、第1成形部132Aと、第1成形部132Aの長手方向両側にそれぞれ配置された2つの第2成形型(形状変化部支持部材)132Bと、これら第2成形部132Bを矢印T132方向に進退させる一対の油圧シリンダ(形状変化部支持部材駆動部)132Cとを備えている。
 プレス成形可動型132の下面には、トーションビーム素材W10の上部形状に対応した形状が形成されていて、プレス成形固定型110Bと協働してトーションビーム素材W10をプレス成形する。
 前記制御部(不図示)は、プレス成形固定型110Bの各アクチュエータ113B、各引張処理ユニット120B、及びプレス成形可動型駆動装置130Bに対し、プレス加工及び引張処理に関する動作を指示する。
 各アクチュエータ113Bは、トーションビーム素材W10の成形過程に伴う長手方向の形状変化(伸び)に対応して変位する。具体的には、各油圧シリンダ(形状変化部支持部材駆動部)132Cの動きと同期又は追従して作動する。
 前記制御部は、プレス成形固定型110Bの各アクチュエータ113Bと、プレス成形可動型132に配置された各油圧シリンダ(形状変化部支持部材駆動部)132Cとを同期して進退させる。
 各油圧シリンダ125は、各アクチュエータ113B及び各油圧シリンダ132Cと同期又は追従して作動する。
 以下、図18(A)~図18(E)を参照して、トーションビーム製造装置100Cによるトーションビーム製造工程の概略について説明する。図18(A)~図18(E)は、本実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図18(A)~図18(E)の流れに沿って説明する図であって、図17のD部に相当する図である。
(1)まず、図18(A)に示すように、金属材料管W0をプレス成形固定型110B上に載置し、プレス成形可動型132を矢印T130F方向に移動させる。
 このとき、第1支持部111Bと第2支持部112Bとが一体となり、トーションビーム素材W10の下部形状と対応する形状の凹部110BUを形成するように、各アクチュエータ113Bは後退している。
(2)そして、図18(B)に示すように、プレス成形固定型110B及びプレス成形可動型132間に金属材料管W0を挟み込むことによってトーションビーム素材W10がプレス成形される。
(3)次に、図18(C)に示すように、形状変化部支持ポンチ122を矢印T120F方向に前進させて形状変化部12Wの内部に至るまで挿入する。その結果、形状変化部支持ポンチ122がトーションビーム素材W10の形状変化部12Wに当接し、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wをそれらの内方から支持する。
(4)そして、図18(D)に示すように、シリンダ132C及びアクチュエータ113Bを協働させて、第2成形部132Bを矢印T132P方向に前進させて、形状変化部支持ポンチ122と第2成形部132Bにより形状変化部12Wを支持した状態でトーションビーム素材W10を長手方向に引っ張る。また、第2支持部112Bが第2成形部132Bと同期して矢印T112P方向に前進してトーションビーム10を形成する。このとき、形状変化部支持ポンチ122は、第2成形部132B及び第2支持部112Bと同期して矢印T120R方向に後退する。
 この引張処理では、トーションビーム素材W10に、その軸方向で1%以上の歪みを与えることで、確実に、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。
(5)トーションビーム10を形成したら、図18(E)に示すように、シリンダ132Cにより第2成形部132Bを矢印T132R方向に後退させるとともにアクチュエータ113Bにより第2支持部112Bを矢印T112R方向に後退させる。また、形状変化部支持ポンチ122が矢印T120R方向に後退する。また、プレス成形可動型132が矢印T130R方向に移動(上昇)する。
 本実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置100Cによれば、疲労特性が優れたトーションビーム10を効率的に製造することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Cによれば、形状変化部支持ポンチ122と第2成形部132Bが協働して形状変化部12Wを保持した状態でトーションビーム素材W10をその長手方向に引っ張るので、接続部12Aの引張残留応力を低減もしくは除去することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Cによれば、トーションビーム素材W10を長手方向に引っ張る際に、トーションビーム素材W10の引張加工に伴う長手方向への形状変化とともに変位するアクチュエータ113Bを備えているので、トーションビームW10の長手方向中央側の外形状がその両隣より大きい場合であっても、容易に引張処理することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Cによれば、アクチュエータ113Bを備えているので、引張処理する際にトーションビーム素材W10が傷つくのを抑制して、効率的に残留応力を低減することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Cによれば、金属材料管W0をプレス加工してトーションビーム素材W10を成形した後に、他の装置に移し替えることなく引き続きトーションビーム素材W10を引っ張ってトーションビーム10を製造できるので、生産性を向上することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Cによれば、油圧シリンダ(形状変化部支持部材駆動部)132Cにより第2成形部132Bを矢印T132方向に進退させるので、第2成形部132Bの移動速度や移動タイミングを容易かつ効率的に制御することができる。
<第5実施形態>
 次に、図19~図20(E)を参照して、本発明の第5実施形態について説明する。
 図19は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置100Dの概略構成を説明する正面図である。図20(A)~図20(E)は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程を図20(A)~図20(E)の流れに沿って説明する図であって、図19のE部に相当する図である。
 以下、図19を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造装置100Dの概略構成について説明する。
 トーションビーム製造装置100Dは、プレス成形固定型(成形型)110Aと、一対の引張処理ユニット120Bと、プレス成形可動型駆動装置130Cと、制御部(不図示)とを備えている。
 トーションビーム製造装置100Dにおいて、プレス成形固定型110Aとプレス成形可動型駆動装置130Cはプレス加工機を構成し、一対の引張処理ユニット120Bは引張処理加工機を構成している。
 なお、プレス成形固定型110Aの構成及び動作については第3実施形態と同様であり、また、引張処理ユニット120Bの構成及び動作については第4実施形態と同様であるので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
 プレス成形可動型駆動装置130Cは、プレス成形可動型(成形型)133と、プレス成形可動型133を矢印T130方向に進退(昇降)させる油圧シリンダ(駆動部)135とを備えている。
 プレス成形可動型133は、図19に示すように、第1成形部133Aと、第1成形部133Aの長手方向両側にそれぞれ配置された2つの第2成形型(形状変化部支持部材)133Bと、カム面(カム機構)133Cと、第2成形部133Bが第1成形部133Aに対して水平方向に移動するのをガイドするガイド部材133Dと、プレス成形可動型ベース部材134と、カムフォロア支持部材133Eと、カムフォロア(カム機構)133Fと、スプリング133Sと、第2成形部133Bを第1成形部133A側に移動させる復元手段(不図示)と、を備えている。
 また、プレス成形可動型133の下面には、トーションビーム素材W10の上部形状に対応した形状が形成されていて、プレス成形固定型110Aと協働してトーションビーム素材W10をプレス成形する。
 カム面133Cは、第2成形部133Bの内側面に形成され、カムフォロア133Fと離間する側が第1成形部133Aに向かって近付くように傾斜する傾斜面である。そして、このカムフォロア133F及びその対向面間に形成される隙間が、プレス成形可動型133のプレス方向に向かって先細りとなっている。
 カムフォロア支持部材133Eは、プレス成形可動型ベース部材134の下面よりカム面133C側に向かって延在するように形成されている。
 カムフォロア133Fは、例えば、ローラにより構成され、カムフォロア支持部材133Eの先端側に回転可能に設けられている。
 カム面133C及びカムフォロア133Fは、第2成形部133Bをトーションビーム素材W10の長手方向に移動させるカム機構を構成している。
 スプリング133Sは、ガイド部材133Dとプレス成形可動型ベース部材134との間に複数設けられている。第1成形部133A及び第2成形部133Bによりトーションビーム素材W10が形成された後に、プレス成形可動型ベース部材134をさらに下降させることで、プレス成形可動型ベース部材134とガイド部材133Dとの間の距離が変化して、カム面133Cに対するカムフォロア133Fの位置を変位可能である。
 制御部(不図示)は、引張処理ユニット120B及びプレス成形可動型駆動装置130Cに、プレス加工及び引張処理に関する動作を指示する。
 以下、図20(A)~図20(E)を参照して、トーションビーム製造装置100Dによるトーションビーム製造工程の概略について説明する。図20(A)~図20(E)は、第5実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図20(A)~図20(E)の流れに沿って説明する図であって、図19のE部に相当する図である。
(1)まず、図20(A)に示すように、金属材料管W0をプレス成形固定型110A上に配置し、プレス成形可動型133を矢印T130F方向に移動させる。
(2)図20(B)に示すように、プレス成形固定型110A及びプレス成形可動型133を用いたプレス成形により、トーションビーム素材W10が成形される。
(3)次に、図20(C)に示すように、形状変化部支持ポンチ122を矢印T120F方向に前進させる。
(4)次いで、図20(D)に示すように、形状変化部支持ポンチ122がトーションビーム素材W10の形状変化部12Wの内側に当接したら、プレス成形可動型ベース部材134をさらに矢印T133F方向に下降させる。
 プレス成形可動型ベース部材134をさらに矢印T133F方向に下降させると、カムフォロア133Fがカム面133Cと当接し、カムフォロア133Fがカム面133Cに沿って移動することで第2成形部133Bを矢印T132F方向に前進させる。その結果、形状変化部支持ポンチ122と第2成形部133Bにより形状変化部12Wを支持した状態でトーションビーム素材W10をその長手方向に引っ張ってトーションビーム10を形成する。この引張処理では、トーションビーム素材W10に、その軸方向で1%以上の歪みを与えることで、確実に、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。
(5)トーションビーム10を形成したら、図20(E)に示すように、プレス成形可動型ベース部材134を矢印T130R方向に上昇させて、プレス成形可動型ベース部材134を第1成形部133A、第2成形部133Bから離間させる。これにより、カムフォロア133Fがカム面133Cの上方側に移動することで第2成形型復元手段(不図示)により第2成形型が矢印T132R方向に後退する。
 また、形状変化部支持ポンチ122を矢印T120R方向に後退させる。
 第5実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置100Dによれば、疲労特性が優れたトーションビーム10を効率的に製造することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Dによれば、プレス成形可動型133を矢印T130F方向に移動させるストロークによってカム機構が作動する。そして、形状変化部支持ポンチ122と第2成形部133Bにより形状変化部12Wを保持した状態でトーションビーム素材W10を長手方向外方に引っ張るので、接続部12Aから効率的に残留応力を低減もしくは除去することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Dによれば、金属材料管W0をプレスしてトーションビーム素材W10を成形した後に、他の装置に移し替えることなく引き続きトーションビーム素材W10を引っ張れるので、トーションビーム10を製造する際の生産性を向上することができる。
 また、トーションビーム製造装置100Dによれば、カム機構により第2成形部133Bを矢印T133方向に前進させるので、簡単な構造により第2成形部133Bを作動することができる。
 なお、本発明は、上記の各実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
 例えば、第1実施形態においては、トーションビーム製造装置100が取付閉断面部保持部材121により取付閉断面部13Wの取付部14近傍を保持してトーションビーム素材W10を長手方向に引っ張る場合について説明した。しかしながら、この形態のみに限るものではなく、取付閉断面部保持部材121の構成、トーションビーム素材W10を保持する位置については、接続部12Aを引っ張り可能な範囲で任意に設定できる。
 また、上記各実施形態においては、プレス成形可動型(成形型)131、132、133が油圧シリンダ135により進退する場合について説明したが、例えば、クランク機構や油圧シリンダ以外のアクチュエータにより進退する構成(不図示)を採用してもよい。
 また、上記第1、第3実施形態においては、トーションビーム製造装置100、100Bが取付閉断面部保持部材121により取付閉断面部13Wを保持して油圧シリンダ(駆動部)125によりトーションビーム素材W10を長手方向に引っ張る場合について説明した。しかしながら、この形態のみに限らず、取付閉断面部保持部材121の構成、取付閉断面部保持部材121により保持する位置、駆動部の構成については、接続部12Aを引っ張り可能であれば任意に設定できる。
 また、上記第2、第4実施形態においては、トーションビーム製造装置100A、100Cが第2成形部132B、133Bと形状変化部支持ポンチ(内方支持部材)122により形状変化部12Wを保持して、トーションビーム素材W10を長手方向に引っ張る場合について説明した。また、トーションビーム製造装置100Bが、形状変化部外方保持部材1210と形状変化部支持ポンチ(内方支持部材)122とによって形状変化部12Wを保持して、トーションビーム素材W10を長手方向に引っ張る場合について説明した。しかしながら、これら形態のみに限らず、形状変化部12Wを保持するための保持部材の構成、トーションビーム素材W10を保持する位置、駆動部の構成については、接続部12Aを引っ張り可能であれば任意に設定できる。
 また、上記第2実施形態においては、形状変化部外方保持部材1210が、上側外形保持部1211と下側外形保持部1212とを備えている場合について説明したが、例えば、トーションビーム素材W10の長手方向に沿って見たときに3つ以上に分割されていてもよい。
 また、上記第2実施形態においては、形状変化部外方保持部材1210が形状変化部12W及び取付閉断面部13Wを保持する場合について説明したが、接続部12Aを引っ張り可能であれば形状変化部12Wだけを保持してもよい。
 また、上記第2実施形態においては、上側外形保持部1211、下側外形保持部1212が、それぞれ形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの双方と相補的に形成された外形保持形状を備える場合について説明した。しかしながら、この形態のみに限らず、接続部12Aを引っ張り可能な範囲で、形状変化部12W及び取付閉断面部13Wの外形形状の一部のみと相補的に形成してもよく、外形保持形状部については任意に設定できる。
 また、上記第4実施形態においては、トーションビーム製造装置100Cがアクチュエータ(形状変化吸収手段)113Bを備えている場合について説明したが、アクチュエータ113Bを備えるかどうかは任意に設定できる。また、他の実施形態のトーションビーム製造装置に、アクチュエータ113Bを備えてもよい。
 また、形状変化部支持ポンチ(内方支持部材)122、アクチュエータ113B、油圧シリンダ(形状変化部支持部材駆動部)132Cの相互の作動を同期させるか追従させるかは、任意に設定できる。
 また、上記各実施形態においては、一定形状閉断面部11を構成する第1壁部S110Aと第2壁部S120の閉断面における内方側とが密着して形成されている場合について説明したが、第1壁部S110Aと第2壁部S120の内方側とを密着させるかどうかは任意に設定できる。
 また、上記各実施形態においては、トーションビーム10が、車体に搭載した場合に下側に凸とされた略V字形状である場合について説明したが、略U字形状に形成されたトーションビームに適用してもよいし、車体に対して上側に突出する構成であってもよい。
 また、上記各実施形態においては、トーションビーム素材W10を形成する際に用いる金属材料管W0が、均一な肉厚の丸鋼管である場合について説明した。この金属材料管W0としては、例えば、疲労緩和厚肉形状対応部が形成された鋼板(金属材料板)をプレス成形やロールフォーミングして形成した溶接管を塑性加工して形成した金属管や、押出し成形、引抜き成形により形成した金属管を用いてもよい。
 また、上記各実施形態においては、トーションビーム10の製造に用いる金属材料管が鋼管である場合について説明したが、鋼管以外の金属管であってもよい。
 また、上記各実施形態においては、図4に示したように、取付閉断面部13の形状が長手方向にストレートである場合について説明したが、段差付き形状としてもよい。すなわち、取付閉断面部13に対し、まず段差を形成し、続いてこの段差に形状変化部外方保持部材1210を係止させた状態で引張力を加える変形例を採用してもよい。
 この変形例を上記第2実施形態に対して適用した場合について説明すると、まず図21(A)に示すように、形状変化部支持ポンチ122A(内側支持部材)をトーションビーム素材W10の端部内に押し込んでいく。形状変化部支持ポンチ122Aは、相対的に外径寸法が小さい先端部122A1と、相対的に外径寸法が大きい基端部122A2と、これら先端部122A1及び基端部122A2間に形成された段差部122A3とを有している。先端部122A1の外径寸法は取付閉断面部13内に挿通可能な寸法である一方、基端部122A2の外径寸法は取付閉断面部13の内径寸法よりも少し大きめになっている。
 形状変化部支持ポンチ122Aがこのような段付形状であるため、上述したように取付閉断面部13に対して押し込んだ際、取付閉断面部13の管端である取付部14が、段差部122A3及び基端部122A2によって拡径される。その結果、図21(A)に示すように、取付閉断面部13のうちの取付部14の部分の外径寸法が他の部分よりも大きくなり、係止部stが形成される。
 続いて、上側外形保持部1211と下側外形保持部1212とによって取付閉断面部13を上下より挟み込む。その際、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212が係止部stを潰さぬように予め位置決めされている。
 続いて、図21(B)に示すように、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212と形状変化部支持ポンチ122Aとを、一定形状閉断面部11から離れる方向に同期して移動させる。すると、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212それぞれの側端面1211a,1212aが係止部stに係止するため、これら上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212による引張力を確実にトーションビーム素材W10の少なくとも接続部12Aに付与することが可能となる。
 さらに言うと、上記第2実施形態では、トーションビーム素材W10を引っ張る際に、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212に対して滑らないよう、把持力を強めに設定していた。そして、この把持力を受けても過度に変形しないよう、形状変化部支持ポンチ122を中子として併用していた。これに対し、本変形例では、摩擦ではなく主に係止により取付閉断面部13を引っ張るため、上側外形保持部1211及び下側外形保持部1212による把持力を比較的弱めにしても確実に引張力を加えられる。したがって、形状変化部支持ポンチ122を中子として併用する必要が無いため、図21(B)のように引張力を加える際に形状変化部支持ポンチ122の使用を省略することが可能である。なお、係止部stの形成は、トーションビーム製造装置上で行っても良いし、または、トーションビーム製造装置に載せる前に予め行っておいても良い。
 なお、以上説明では、本変形例を上記第2実施形態に適用した場合について説明したが、その他の実施形態に適用してもよいことは勿論である。
 以上説明の各実施形態に基づく本発明の骨子を、以下に纏める。
(1)本発明の一態様に係るトーションビーム製造方法は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略V字形状または略U字形状の閉断面である一定形状閉断面部11と、一定形状閉断面部11に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続部12A(接続領域)を有する形状変化部12と、を備えたトーションビーム10を製造する方法である。そして、例えば図8(A)~図8(E)に示すように、一定形状閉断面部11及び形状変化部12が形成されたトーションビーム素材W10のうちの少なくとも接続部12Aに対し、前記長手方向に沿った引っ張り力を加えてトーションビーム10を得る引張工程を有する。
 この態様に係るトーションビーム製造方法によれば、引張工程において少なくとも接続部12Aに引っ張り力を加えるため、残存している残留応力を低減もしくは除去することができる。
 その結果、疲労特性に優れたトーションビーム10を製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としないため、効率的に製造することが可能である。
(2)例えば図13(A)~図13(D)に示したように、前記引張工程で、接続部12Aよりも前記長手方向に沿った外方部分の内側を形状変化部支持ポンチ122(内側支持部材)で支持してかつ、前記外方部分の外側に上側外形保持部1211(外側係止部材)を係止させた状態で、形状変化部支持ポンチ122及び上側外形保持部1211を一定形状閉断面部11から離れる方向に移動させることで、前記引っ張り力を加えてもよい。
 この場合、引張工程において、トーションビーム素材W10の外方部分の内側を形状変化部支持ポンチ122で支持した上で、この外方部分の外側に上側外形保持部1211を係止させて引っ張り力を加えるので、同外方部分の変形を抑えた上で容易に引っ張り力を与えることができる。
(3)例えば図13(A)~図13(D)に示したように、前記引張工程で、接続部12Aの外側を下側外形保持部1212(外側支持部材)で支持し、形状変化部支持ポンチ122及び上側外形保持部1211の移動と同方向にかつ同期して、下側外形保持部1212を移動させてもよい。
 この場合、下側外形保持部1212が、形状変化部支持ポンチ122及び上側外形保持部1211の動きと同期して移動するため、引っ張りに伴うトーションビーム素材W10の延びを阻害しない。したがって、トーションビーム素材W10へ確実に引っ張り力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。
(4)例えば図8(A)~図8(E)に示したように、前記引張工程で、トーションビーム素材W10の両端間を前記長手方向に沿って相対的に離間させることで、前記引っ張り力を前記トーションビーム素材W10の全長にわたって加えてもよい。
 この場合、トーションビーム素材W10をその全長にわたって長手方向外方に引っ張るため、漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。
(5)上記各実施形態で述べたように、前記引張工程で、トーションビーム素材W10の少なくとも接続部12Aに対して前記長手方向で1%以上の歪みを付与してもよい。
 この場合、トーションビーム素材W10の残留応力を除去または低減させるのに十分な引っ張り力を付与することができる。
(6)例えば図16(A)~図16(C)に示したように、前記引張工程の前に、金属材料管W0(素管)をプレスしてトーションビーム素材W10を得るプレス工程を有してもよい。
 この場合、このプレス工程後の時点では、トーションビーム素材W10に残留応力が残っているが、続く引張工程により、これを除去することができる。
(7)例えば図15に示したように、本発明の一態様に係るトーションビーム製造装置100Bは、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略V字形状または略U字形状の閉断面である一定形状閉断面部11と、一定形状閉断面部11に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続部12A(接続領域)を有する形状変化部12と、を備えたトーションビーム10を製造する装置である。そして、一定形状閉断面部11及び形状変化部12が形成されたトーションビーム素材W10のうち、トーションビーム素材W10の長手方向に沿って見た場合に接続部12A(接続領域)よりも一方側にある部分と、接続部12Aよりも他方側にある部分とを保持する一対の引張処理ユニット120(保持機構)と;各引張処理ユニット120間を相対的に離間させる油圧シリンダ125(第1の駆動機構)と;を備える。
 この態様に係るトーションビーム製造装置100Bによれば、一対の引張処理ユニット120及び油圧シリンダ125により、トーションビーム素材W10のうちの少なくとも接続部12A(接続領域)に対して長手方向の引っ張り力を加えることで、トーションビーム素材W10に残存している残留応力を低減もしくは除去することができる。
 その結果、疲労特性に優れたトーションビーム10を製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としないため、効率的に製造することが可能である。
(8)例えば図15に示したトーションビーム製造装置100Bのように、各引張処理ユニット120が、トーションビーム素材W10の両端を保持してもよい。
 この場合、一対の引張処理ユニット120によってトーションビーム素材W10の両端を保持して引っ張るため、トーションビーム素材W10の全長にわたって引っ張り力を付与することができる。従って、トーションビーム素材W10の全長にわたって漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。
(9)例えば図15に示したトーションビーム製造装置100Bのように、一定形状閉断面部11及び形状変化部12に対応した形状を有するプレス成形可動型131(可動金型)と;トーションビーム素材W10に一定形状閉断面部11及び形状変化部12を付与する前の金属材料管W0(素管)に対し、プレス成形可動型131を押し付ける油圧シリンダ135(第2の駆動機構)と;をさらに備えてもよい。
 この場合、油圧シリンダ135によってプレス成形可動型131を金属材料管W0に押し付けることにより、一定形状閉断面部11及び形状変化部12を有するトーションビーム素材W10を得ることが出来る。
(10)例えば図17に示したトーションビーム製造装置100Cのように、引張処理ユニット120(各保持機構)のうちの少なくとも一方が、形状変化部12の内側に挿入される形状変化部支持ポンチ122(内側支持部材)と;形状変化部12の外側に係止する第2成形部132B(外側係止部材)と;を備えてもよい。
 この場合、トーションビーム素材W10の形状変化部12の内側を形状変化部支持ポンチ122で支持した上で、形状変化部12の外側に第2成形部132Bを係止させて引っ張り力を加えことができるので、形状変化部12の変形を抑えた上で容易に引っ張り力を与えることができる。
(11)例えば図17に示したトーションビーム製造装置100Cのように、以下の構成を採用してもよい:プレス成形可動型132(可動金型)が、少なくとも一定形状閉断面部11に対応した形状を有する第1成形部132A(可動金型本体部)と、少なくとも形状変化部12に対応した形状を有してかつ、第1成形部132Aに対して離間自在に設けられた第2成形型132B(可動金型端部)と、第1成形部132Aより第2成形型132Bを離間させる油圧シリンダ132C(第3の駆動機構)と、を備え;第2成形型132Bが、前記外側係止部材を兼ねている。
 この場合、プレス成形可動型132によってプレスされる金属材料管W0(素管)に対し、第1成形部132Aによって少なくとも一定形状閉断面部11に対応した形状を与えるとともに、第2成形型132Bによって少なくとも形状変化部12に対応した形状を与える。このようにして得たトーションビーム素材W10の形状変化部12の内側に形状変化部支持ポンチ122を挿入し、また形状変化部12の外側に第2成形型132Bを係止させた状態で、トーションビーム素材W10に引っ張り力を加える。この構成によれば、第2成形型132Bが前記外側係止部材を兼ねているので、トーションビーム素材W10を他の装置に移し替えることなくそのまま継続して引っ張り力を加えることができる。
(12)例えば図19に示したトーションビーム製造装置100Dのように、前記第3の駆動機構が、第1成形部132Aの端部及び第2成形型132B間の隙間に挿入されるカムフォロア133F(カム)であってもよい。
 この場合、まず、第1成形部133A及び各第2成形部133Bによって金属材料管W0をプレスしてトーションビーム素材W10に加工する。続いて、カムフォロア133Fを隙間に押し込むことで、第1成形部133Aと第2成形部133Bとの隙間を押し広げる。すると、第1成形部133Aより第2成形部133Bが離れる方向に移動するため、トーションビーム素材W10に対して引っ張り力を付与して、残留応力を低減もしくは除去することができる。
(13)例えば図17に示したトーションビーム製造装置100Cのように、以下の構成を採用してもよい:トーションビーム素材W10を支持するプレス成形固定型110B(支持金型)をさらに備え;プレス成形固定型110Bが、トーションビーム素材W10を、一定形状閉断面部11を含む部分において支持する第1支持部111B(支持金型本体部)と、第1支持部111Bに対して離間自在に設けられてかつ、少なくとも形状変化部12を支持する第2支持部112B(支持金型端部)と、を備える。
 この場合、トーションビーム素材10に引っ張り力を加える際には、第2支持部112Bが第1支持部111Bに対して離間自在であるため、引っ張りに伴うトーションビーム素材W10の延びを阻害しない。したがって、トーションビーム素材W10へ確実に引っ張り力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。
(14)上記各実施形態において、以下の構成を採用してもよい:油圧シリンダ125を制御する制御部をさらに備え;前記制御部が、油圧シリンダ125を動作させて、トーションビーム素材W10の少なくとも接続部12Aに対して前記長手方向で1%以上の歪みを付与する。
 この場合、トーションビーム素材W10の残留応力を除去または低減させるのに十分な引っ張り力を付与することができる。
 本発明に係るトーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置によれば、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができるので、産業上の利用可能性は大である。
 10 トーションビーム
 11 一定形状閉断面部
 12 形状変化部
 12A 接続部(接続領域)
 100,100A,100B,100C,100D トーションビーム製造装置
 110B プレス成形固定型(支持金型)
 111B 第1支持部(支持金型本体部)
 112B 第2支持部(支持金型端部)
 120,120A,120B 引張処理ユニット(保持機構)
 121B,121C クランプ部材(挟持部)
 122 形状変化部支持ポンチ(内側支持部材)
 125 油圧シリンダ(第1の駆動機構)
 131,132,133 プレス成形可動型(可動金型)
 132A 第1成形部(可動金型本体部)
 132B 第2成形部(外側係止部材,可動金型端部)
 133F カムフォロア(第3の駆動機構,カム)
 135 油圧シリンダ(第2の駆動機構)
 1211 上側外形保持部(外側係止部材)
 1212 下側外形保持部(外側支持部材)
 W0 金属材料管(素管)
 W10 トーションビーム素材

Claims (15)

  1.  長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略V字形状または略U字形状の閉断面である一定形状閉断面部と、前記一定形状閉断面部に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する方法であって、
     前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうちの少なくとも前記接続領域に対し、前記長手方向に沿った引っ張り力を加えて前記トーションビームを得る引張工程を有する
    ことを特徴とするトーションビーム製造方法。
  2.  前記引張工程で、前記接続領域よりも前記長手方向に沿った外方部分の内側を内側支持部材で支持してかつ、前記外方部分の外側に外側係止部材を係止させた状態で、前記内側支持部材及び前記外側係止部材を前記一定形状閉断面部から離れる方向に移動させることで、前記引っ張り力を加える
    ことを特徴とする請求項1に記載のトーションビーム製造方法。
  3.  前記引張工程で、
      前記接続領域の外側を外側支持部材で支持し、
      前記内側支持部材及び前記外側係止部材の移動と同方向にかつ同期して、前記外側支持部材を移動させる
    ことを特徴とする請求項2に記載のトーションビーム製造方法。
  4.  前記引張工程で、前記トーションビーム素材の両端間を前記長手方向に沿って相対的に離間させることで、前記引っ張り力を前記トーションビーム素材の全長にわたって加える
    ことを特徴とする請求項1に記載のトーションビーム製造方法。
  5.  前記引張工程で、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で1%以上の歪みを付与する
    ことを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法。
  6.  前記引張工程の前に、素管をプレスして前記トーションビーム素材を得るプレス工程を有する
    ことを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法。
  7.  長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略V字形状または略U字形状の閉断面である一定形状閉断面部と、前記一定形状閉断面部に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する装置であって、
     前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうち、前記トーションビーム素材の長手方向に沿って見た場合に前記接続領域よりも一方側にある部分と、前記接続領域よりも他方側にある部分とを保持する一対の保持機構と;
     前記各保持機構間を相対的に離間させる第1の駆動機構と;
    を備える
    ことを特徴とするトーションビーム製造装置。
  8.  前記各保持機構が、前記トーションビーム素材の両端を保持する
    ことを特徴とする請求項7に記載のトーションビーム製造装置。
  9.  前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と;
     前記トーションビーム素材に前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第2の駆動機構と;
    をさらに備える
    ことを特徴とする請求項8に記載のトーションビーム製造装置。
  10.  前記各保持機構のうちの少なくとも一方が、
      前記形状変化部の内側に挿入される内側支持部材と;
      前記形状変化部の外側に係止する外側係止部材と;
    を備える
    ことを特徴とする請求項7に記載のトーションビーム製造装置。
  11.  前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と;
     前記トーションビーム素材に前記一定形状閉断面部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第2の駆動機構と;
    をさらに備える
    ことを特徴とする請求項10に記載のトーションビーム製造装置。
  12.  前記可動金型が、
      少なくとも前記一定形状閉断面部に対応した形状を有する可動金型本体部と、
      少なくとも前記形状変化部に対応した形状を有してかつ、前記可動金型本体部に対して離間自在に設けられた可動金型端部と、
      前記可動金型本体部より前記可動金型端部を離間させる第3の駆動機構と、
    を備え;
     前記可動金型端部が、前記外側係止部材を兼ねている;
    ことを特徴とする請求項11に記載のトーションビーム製造装置。
  13.  前記第3の駆動機構が、前記可動金型本体部及び前記可動金型端部間の隙間に挿入されるカムである
    ことを特徴とする請求項12に記載のトーションビーム製造装置。
  14.  前記トーションビーム素材を支持する支持金型をさらに備え;
     前記支持金型が、
      前記トーションビーム素材を、前記一定形状閉断面部を含む部分において支持する支持金型本体部と、
      前記支持金型本体部に対して離間自在に設けられてかつ、少なくとも前記形状変化部を支持する支持金型端部と、を備える;
    ことを特徴とする請求項7~13の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置。
  15.  前記第1の駆動機構を制御する制御部をさらに備え;
     前記制御部が、前記第1の駆動機構を動作させて、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で1%以上の歪みを付与する;
    ことを特徴とする請求項7~14の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置。
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CN201780005065.7A CN108473015B (zh) 2016-03-30 2017-03-14 扭力梁制造方法及扭力梁制造装置
MX2018010462A MX2018010462A (es) 2016-03-30 2017-03-14 Metodo de fabricacion de barra de torsion y aparato de fabricacion de barra de torsion.
KR1020187017976A KR102122870B1 (ko) 2016-03-30 2017-03-14 토션 빔 제조 방법 및 토션 빔 제조 장치
IN201817018675A IN201817018675A (ja) 2016-03-30 2017-03-14
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019069631A1 (ja) 2017-10-04 2019-04-11 新日鐵住金株式会社 トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置
CN115505690A (zh) * 2022-10-25 2022-12-23 华北电力大学 一种温磁振复合时效的张拉装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11007839B2 (en) * 2016-03-10 2021-05-18 Nippon Steel Corporation Automotive component manufacturing method and automotive component
US20180118259A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 Steering Solutions Ip Holding Corporation Torsion bar for a steering system assembly
CN109807252B (zh) * 2019-02-28 2021-05-28 保隆(安徽)汽车配件有限公司 一种扭力梁分段式预成形方法
CN114952654B (zh) * 2022-06-02 2023-06-27 重庆电子工程职业学院 扭力梁气密检测和油气喷涂设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5994521A (ja) * 1982-11-22 1984-05-31 Nhk Spring Co Ltd 金属製ト−シヨンバ−の製造方法
JP2006089031A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Hwashin Co Ltd 自動車後輪懸架系用トーションビームのビーム製造装置
JP2009509774A (ja) * 2005-10-04 2009-03-12 オート シャシ アンテルナショナル エスエヌセー 長さが調節可能なパンチ及び/又は金型を具備する閉断面のクロスメンバーを製造するための装置と方法
JP2014025773A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Jfe Steel Corp トーションビームの残留応力診断方法及び装置並びに製造方法
US20160001341A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method for producing a torsional profile from a tubular hollow profile, and torsional profile

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820415C1 (de) * 1998-05-07 1999-09-16 Benteler Werke Ag Verfahren zum Umformen eines Ausgangsrohrs mit kreisrundem Querschnitt in ein U-förmiges Profil und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19941993C1 (de) 1999-09-02 2000-12-14 Benteler Werke Ag Verfahren zur Herstellung eines biegesteifen torsionsweichen Rohrprofils als Querträger für eine Verbundlenkerhinterachse eines Personenkraftwagens
DE20101602U1 (de) * 2001-01-31 2001-04-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verbundlenkerachse
JP4211722B2 (ja) * 2004-10-07 2009-01-21 トヨタ自動車株式会社 トーションビーム式サスペンション装置
JP4282731B2 (ja) 2006-08-11 2009-06-24 新日本製鐵株式会社 疲労特性に優れた自動車足回り部品の製造方法
KR20090009547A (ko) * 2007-07-20 2009-01-23 현대자동차주식회사 차량 현가장치의 토션 빔
US8205898B2 (en) * 2007-09-05 2012-06-26 Magna International Inc. Twist beam with interlock
JP2009274077A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Nippon Steel Corp 異形断面筒状部材のプレス成形方法とその方法により成形した異形断面筒状部材
CA2644464C (en) * 2008-10-17 2010-04-20 Arcelormittal Tubular Products Canada Inc. Twist-axle of variable wall thickness
JP4858624B2 (ja) 2009-04-01 2012-01-18 Jfeスチール株式会社 トーションビームの製造方法及びトーションビーム
JP2011000635A (ja) 2009-06-22 2011-01-06 Toyota Motor Corp トーションビームの製造方法
JP5927841B2 (ja) 2011-10-26 2016-06-01 新日鐵住金株式会社 トーションビーム、トーションビームAssy、トーションビーム式サスペンション装置、トーションビームの製造方法
DE102014109680A1 (de) * 2014-07-10 2016-01-14 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Torsionsprofils aus einer Platine sowie Torsionsprofil

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5994521A (ja) * 1982-11-22 1984-05-31 Nhk Spring Co Ltd 金属製ト−シヨンバ−の製造方法
JP2006089031A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Hwashin Co Ltd 自動車後輪懸架系用トーションビームのビーム製造装置
JP2009509774A (ja) * 2005-10-04 2009-03-12 オート シャシ アンテルナショナル エスエヌセー 長さが調節可能なパンチ及び/又は金型を具備する閉断面のクロスメンバーを製造するための装置と方法
JP2014025773A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Jfe Steel Corp トーションビームの残留応力診断方法及び装置並びに製造方法
US20160001341A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method for producing a torsional profile from a tubular hollow profile, and torsional profile

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3363664A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019069631A1 (ja) 2017-10-04 2019-04-11 新日鐵住金株式会社 トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置
US11498107B2 (en) 2017-10-04 2022-11-15 Nippon Steel Corporation Torsion beam manufacturing method and torsion beam manufacturing apparatus
CN115505690A (zh) * 2022-10-25 2022-12-23 华北电力大学 一种温磁振复合时效的张拉装置
CN115505690B (zh) * 2022-10-25 2023-11-14 华北电力大学 一种温磁振复合时效的张拉装置

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