JP2007106305A - Torsion beam type suspension - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、左右のトレーリングアームをトーションビームで連結したトーションビーム式サスペンションに関する。 The present invention relates to a torsion beam suspension in which left and right trailing arms are connected by a torsion beam.
従来より、トーションビーム式サスペンションに用いられるトーションビームとしては、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されたものが知られている。特許文献1のトーションビーム式サスペンションでは、トーションビームはトーションビームの長手方向と直交する断面形状が開放断面形状に形成されており、トーションビームの両端が左右のトレーリングアームに連結されている。
Conventionally, as a torsion beam used for a torsion beam type suspension, for example, those disclosed in
トーションビームは、断面形状がトーションビームの長手方向に沿って変化し、車体中央では断面形状が小さく、左右のトレーリングアーム側では断面形状が大きく形成されて、ガセット等により補強することなく、トーションビームとトレーリングアームとを連結している。。 The torsion beam has a cross-sectional shape that changes along the longitudinal direction of the torsion beam, a small cross-sectional shape at the center of the vehicle body, and a large cross-sectional shape at the left and right trailing arm sides. The ring arm is connected. .
また、特許文献2のトーションビーム式サスペンションでは、トーションビームの断面形状が略C字形の略円筒状で、断面形状が長手方向に一定に形成され、トレーリングアームに形成した貫通孔にトーションビームを挿入すると共に、トーションビームとトレーリングアームとに跨るガセットを取り付けて補強している。
しかしながら、こうした従来の特許文献1のものでは、トーションビームをプレス加工により形成しているが、トーションビームの中央とその両端とでは、断面形状の大きさが異なり、板材から切り取られるブランクが中央の幅が狭く、両端側の幅が広い形状となるため、歩留まりが悪いという問題があった。
However, in such a
また、特許文献2のものでは、トーションビームの断面形状が長手方向に一定に形成されているので、ブランクの形状がほぼ長方形となり、歩留まりがよいが、トレーリングアームに形成した貫通孔にトーションビームを挿入するため、トーションビームの外形はトレーリングアームの外形よりも小さくなる。この為、トーションビームとトレーリングアームとの外形に段差が生じ、これらを跨ぐガセットの形状を複雑にするか、トーションビームの外形に合わせて小さなガセットを形成すると、十分な剛性が得られない場合があるという問題があった。
Further, in
本発明の課題は、歩留まりがよく、ガセットの形成が容易で、剛性を向上させたトーションビーム式サスペンションを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a torsion beam type suspension having a good yield, easy formation of a gusset, and improved rigidity.
かかる課題に対して、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
一端が車体に揺動可能に支持され他端に車輪を回転可能に支持する左右のトレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームと、前記トーションビーム及び前記トレーリングアームに跨るガセットとを備え、前記トーションビームは板材を折り返した開放断面形状に形成されると共に、前記トーションビームは車体の前後方向の一方に開放側が配置され、また、前記ガセットは前記トーションビームの開放側と反対側に配置されたトーションビーム式サスペンションにおいて、
前記トーションビームは、前記トーションビームの長手方向と直交する断面形状の周長が前記トーションビームの長手方向に沿ってほぼ一定に形成され、かつ、前記トーションビームは、前記車体の中央での前記断面形状が非対称形状に形成されると共に、両端側の前記断面形状が略対称形状に形成されたことを特徴とするトーションビーム式サスペンションがそれである。
In order to solve this problem, the present invention has taken the following measures. That is,
Left and right trailing arms, one end of which is swingably supported by the vehicle body and the other end of the wheels is rotatably supported; a torsion beam connecting the left and right trailing arms; and the gusset straddling the torsion beam and the trailing arm; The torsion beam is formed in an open cross-sectional shape by folding back a plate material, the torsion beam is disposed on one side in the front-rear direction of the vehicle body, and the gusset is disposed on the side opposite to the open side of the torsion beam. In torsion beam suspension
The torsion beam is formed such that the circumferential length of the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam is substantially constant along the longitudinal direction of the torsion beam, and the torsion beam has an asymmetrical cross-sectional shape at the center of the vehicle body The torsion beam suspension is characterized in that the cross-sectional shape at both ends is formed in a substantially symmetrical shape.
前記トーションビームの端側は前記トレーリングアームの長手方向に沿って湾曲させて、前記トーションビームの端を前記ガセットと反対側に張り出した構成としてもよい。また、前記トーションビームが連結される箇所の前記トーションビームの断面形状は対称形状で、また、前記ガセットは、断面略U字状に形成され、前記トーションビームと前記トレーリングアームとを前記車体の上下方向の両側から挟み込む構成としてもよい。更に、前記トーションビームは、前記車体の中央での前記断面形状が非対称形状に形成されると共に、両端側へ向かって前記断面形状が徐々に変化して前記断面形状が略対称形状に形成された構成としてもよい。 The end side of the torsion beam may be curved along the longitudinal direction of the trailing arm so that the end of the torsion beam protrudes to the opposite side of the gusset. Further, the torsion beam has a symmetrical cross-sectional shape where the torsion beam is connected, and the gusset is formed in a substantially U-shaped cross section, and the torsion beam and the trailing arm are arranged in the vertical direction of the vehicle body. It is good also as a structure inserted | pinched from both sides. Further, the torsion beam has a configuration in which the cross-sectional shape at the center of the vehicle body is formed in an asymmetric shape, and the cross-sectional shape is gradually changed toward both end sides so that the cross-sectional shape is formed in a substantially symmetrical shape. It is good.
本発明のトーションビーム式サスペンションは、トーションビームが、トーションビームの長手方向と直交する断面形状の周長をトーションビームの長手方向に沿ってほぼ一定に形成したので、歩留まりがよく、また、トーションビームが、車体の中央での断面形状を非対称形状に形成すると共に、両端側の断面形状を略対称形状に形成したので、ガセットの形成が容易で、剛性も向上するという効果を奏する。 The torsion beam suspension of the present invention has a good yield because the torsion beam has a substantially uniform circumferential length along the longitudinal direction of the torsion beam. In addition to forming the cross-sectional shape into asymmetrical shape and forming the cross-sectional shape on both end sides into a substantially symmetrical shape, it is easy to form gussets and improve the rigidity.
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、1は左のトレーリングアームで、トレーリングアーム1は、本実施形態では、断面円形のパイプを曲げ加工して形成されている。左のトレーリングアーム1と、これと左右対称の右のトレーリングアーム2とがトーションビーム4により連結されている。左右のトレーリングアーム1,2とトーションビーム4とに跨って、それぞれガセット6,8が取り付けられている。両トレーリングアーム1,2は、左右対称であるので、本実施形態では、以下、左のトレーリングアーム1を中心に説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, 1 is a left trailing arm, and the
左のトレーリングアーム1の一端には、カラー10が溶接により固定されている。カラー10を介して、図示しない車体に左のトレーリングアーム1が揺動可能に支持される。また、トレーリングアーム1の他端には、車輪支持部材12が溶接により固着されている。車輪支持部材12には、図示しない車輪が回転可能に取り付けられる。
A
左のトレーリングアーム1と左のガセット6とに跨ってバネ受け部材14が溶接により固着されており、バネ受け部材14と図示しない車体との間にコイルスプリングが配置される。
A spring receiving member 14 is fixed by welding across the left
また、右のトレーリングアーム2も、前述した左のトレーリングアーム1と同様、右のトレーリングアーム2の端にカラー16が取り付けられると共に、右のトレーリングアーム2の他端には、車輪支持部材18が溶接により固着されている。右のトレーリングアーム2と右のガセット8とに跨ってバネ受け部材20が溶接により固着されている。
Similarly to the left
トーションビーム4は、図2に示すように、板材を折り返した開放断面形状にプレス成形により形成されており、トーションビーム4は図示しない車体の前方に開放側が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
トーションビーム4の長手方向に沿って、長手方向と直交するトーションビーム4の断面形状は各箇所で異なり、図示しない車体の中央でのトーションビーム4の断面形状は、トレーリングアーム1,2の長手方向に対して、その上下で、非対称に形成されている。
Along the longitudinal direction of the
また、トーションビーム4の両端側では、トーションビーム4の断面形状は、トレーリングアーム1,2の長手方向に対して、その上下で、略対称に形成されている。そして、中央の非対称断面形状から両端の略対称断面形状に、その間のトーションビーム4の断面形状は、徐々に滑らかに変化するように形成されている。
In addition, at both ends of the
本実施形態では、図2に示すAA断面のように、車体の中央でのトーションビーム4の断面形状は、上側平板部4aと下側平板部4bとがほぼ平行に形成されており、車体後方側の上側平板部4aに小さな円弧状の円形板部4cが形成され、円形板部4cの端から下側平板部4bとが平坦な傾斜板部4dにより接続されて、非対称形状に形成されている。尚、図2ではトーションビーム4の右側半分を示している。
In the present embodiment, as in the AA cross section shown in FIG. 2, the cross section of the
図2に示すEE断面のように、トーションビーム4の両端側では、トーションビーム4の断面形状は、上側平板部4aと下側平板部4bとがほぼ平行で、上側平板部4aと下側平板部4bとが大きな円弧の半円板部4eにより接続されて、U字状の略対称形状に形成されている。
As shown in the EE cross section shown in FIG. 2, at both ends of the
中央のAA断面から両端のEE断面に、徐々に滑らかに変化するように、トーションビーム4の長手方向に沿って、AA断面からBB断面に、更にCC断面になるに従って、円形板部4cの円弧が大きくなり、傾斜板部4dが徐々に小さくなる。そして、更に、DD断面では、傾斜板部4dがほぼ無くなり、円形板部4cが大きな円弧の半円板部4eに徐々に変化するように形成されている。
The arc of the circular plate portion 4c is changed along the longitudinal direction of the
しかも、トーションビーム4は、トーションビーム4の長手方向と直交する断面形状の周長がトーションビーム4の長手方向に沿ってほぼ一定に形成されている。即ち、図2に示すAA,BB,CC,DD,EEの各断面形状において、板材の形状に沿った周長がほぼ一定に形成されている。従って、トーションビーム4を平らに展開するとほぼ長方形状となる。よって、トーションビーム4をプレス成形する際には、板材から切り取った長方形状のブランクをプレス加工することができ、歩留まりがよい。
Moreover, the
トーションビーム式サスペンションでは、図3(a)に示すように、車体ロール時には、図示しない左右の車輪は、カラー10,16の支持中心Pとねじれ変形の中心点となる不動点Qとを結ぶ直線Lを中心に回転するような挙動を示す。
In the torsion beam suspension, as shown in FIG. 3A, when the vehicle body is rolled, the left and right wheels (not shown) connect a straight line L connecting the support center P of the
また、本実施形態では、不動点Qは、図3(a)に示すように、車体のほぼ中央で、トーションビーム4よりも車体の後方にあり、図3(b)に示すように、トーションビーム4の上側にある。不動点Qの位置は、図示しない車輪の上下動により、キャンバー角変化やトー角変化に影響を及ぼす。
Further, in the present embodiment, the fixed point Q is substantially at the center of the vehicle body as shown in FIG. 3A and is located behind the
図3(a)に示すように、不動点Qがトーションビーム4よりも車体の後方にある場合、ロール剛性等との関係から、トーションビーム4は車体の前方に開放側が配置される。図3(b)に示すように、不動点Qがトーションビーム4の上側にある場合、トーションビーム4の中央の断面形状は、図2のAA断面に示すように、ロール剛性等との関係から、非対称形状に形成される。不動点Qの位置に応じて、トーションビーム4の中央の断面形状を適切な非対称形状に形成すればよい。
As shown in FIG. 3A, when the fixed point Q is located behind the
ガセット6,8は断面形状がほぼU字状に形成されており、トーションビーム4と左右のトレーリングアーム1,2とを、その上下方向から挟み込むことができるように形成されている。そして、ガセット6,8は、トーションビーム4と左右のトレーリングアーム1,2とに跨って配置され、ガセット6,8の周囲が溶接により固着されている。
The
トーションビーム4の両端側の断面形状は、図2のEE断面に示すように、略対称形状に形成されており、トーションビーム4の上下方向の幅は、パイプ状の左右のトレーリングアーム1,2の直径とほぼ等しく形成されている。トーションビーム4の両端を左右のトレーリングアーム1,2の外形形状に応じて切り欠くことにより、トーションビーム4と左右のトレーリングアーム1,2とを滑らかに接続できる。
The cross-sectional shape of both ends of the
よって、トーションビーム4と左右のトレーリングアーム1,2とに跨って配置されるガセット6,8の断面形状も略対称形状に形成でき、ガセット6,8の形成が容易となり、断面形状をU字状の略対称形状に形成すればよく、プレス加工等により容易に形成できる。
Therefore, the cross-sectional shape of the
図2に示すように、トーションビーム4の両端が、トレーリングアーム1,2の長手方向に沿って、ガセット6,8が取り付けられる側と反対側に湾曲されて、車体の前方に距離Fだけ張り出して形成されている。
As shown in FIG. 2, both ends of the
左右のトレーリングアーム1,2にトーションビーム4を溶接により取り付けると共に、ガセット6,8を溶接により取り付ける際に、これらとの溶接距離Wが長くなる。また、トーションビーム4に対して、車体の前方に湾曲したトーションビーム4が張り出し、車体の後方にはガセット6,8が張り出すので、取付が強固になると共に、車体への横方向からの作用力に対する横剛性が向上する。
When the
次に、前述した本実施形態のトーションビーム式サスペンションの作動について説明する。
走行中には、左右の両輪が車体に対して同じ方向の同じ量だけストロークした場合には、トーションビーム式サスペンション装置は、そのまま上下に動き、ねじれは発生しないが、例えば車体に遠心力が働き車体が傾き、左右の両輪が車体に対し逆方向にストロークする場合には、トーションビーム4がねじられ、そのロール剛性に比例したねじり反力が発生する。
Next, the operation of the above-described torsion beam suspension according to this embodiment will be described.
When both the left and right wheels stroke in the same direction in the same direction while traveling, the torsion beam suspension device moves up and down as it is, and no torsion occurs. Is tilted and the left and right wheels stroke in opposite directions with respect to the vehicle body, the
また、トーションビーム4は、トーションビーム4の長手方向と直交する断面形状の周長がトーションビーム4の長手方向に沿ってほぼ一定に形成されている。よって、トーションビーム4は、板材から切り取った長方形状のブランクをプレス加工して形成することができ、歩留まりがよい。
Further, the
更に、トーションビーム4は、車体の中央での断面形状が非対称に形成される共に、両端側の断面形状が略対称形状に形成されているので、ロール剛性を適切に設定できる。両端側が略対称形状に形成されているので、トーションビーム4とトレーリングアーム1,2とを滑らかに接続でき、これにより、ガセット6,8の断面形状もプレス加工が容易な略対称形状に形成でき、ガセット6,8の形成や取付が容易になる。ガセット6,8は、トーションビーム4と左右のトレーリングアーム1,2とを、その上下方向から挟み込むことができるように形成でき、剛性が向上する。
Furthermore, the
しかも、トーションビーム4の両端はガセット6,8が取り付けられる側と反対側に湾曲して形成されており、車体の前方に湾曲したトーションビーム4が張り出し、車体の後方にはガセット6,8が張り出すので、取付が強固になると共に、横剛性が向上する。
In addition, both ends of the
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。 The present invention is not limited to such embodiments as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
1,2…トレーリングアーム 4…トーションビーム
4a…上側平板部 4b…下側平板部
4c…円形板部 4d…傾斜板部
4e…半円板部 6,8…ガセット
10,16…カラー 12,18 車輪支持部材
14,20…バネ受け部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記トーションビームは、前記トーションビームの長手方向と直交する断面形状の周長が前記トーションビームの長手方向に沿ってほぼ一定に形成され、かつ、前記トーションビームは、前記車体の中央での前記断面形状が非対称形状に形成されると共に、両端側の前記断面形状が略対称形状に形成されたことを特徴とするトーションビーム式サスペンション。 Left and right trailing arms, one end of which is swingably supported by the vehicle body and the other end of the wheels is rotatably supported; a torsion beam connecting the left and right trailing arms; and the gusset straddling the torsion beam and the trailing arm; The torsion beam is formed in an open cross-sectional shape by folding back a plate material, the torsion beam is disposed on one side in the front-rear direction of the vehicle body, and the gusset is disposed on the side opposite to the open side of the torsion beam. In torsion beam suspension
The torsion beam is formed such that the circumferential length of the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam is substantially constant along the longitudinal direction of the torsion beam, and the torsion beam has an asymmetrical cross-sectional shape at the center of the vehicle body The torsion beam suspension is characterized in that the cross-sectional shape at both ends is formed in a substantially symmetrical shape.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011088461A (en) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Daihatsu Motor Co Ltd | Suspension structure |
JP2013052740A (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Torsion beam, torsion beam assembly and torsion beam type suspension device |
DE102014221472A1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Cross member for a torsion beam axle |
RU2620847C2 (en) * | 2013-01-30 | 2017-05-30 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Torsion beam, torsion beam unit and torsion type suspension system |
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2005
- 2005-10-14 JP JP2005300290A patent/JP2007106305A/en active Pending
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JP2013052740A (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Torsion beam, torsion beam assembly and torsion beam type suspension device |
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DE102014221472A1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Cross member for a torsion beam axle |
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