JP2013203200A

JP2013203200A - Torsion beam type suspension

Info

Publication number: JP2013203200A
Application number: JP2012073688A
Authority: JP
Inventors: Yuki Tsubota; 悠希坪田; Masashi Ando; 正志安藤; Yoshinobu Hino; 義信日野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Hiruta Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Hiruta Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2013-10-07
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: JP5912750B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torsion beam type suspension including a torsion beam having rigidity which can be adjusted for improvement in order to attain various levels of rigidity for specifications requested, while saving materials.SOLUTION: A torsion beam type suspension including a torsion beam 12 for connecting a pair of right and left trailing arms comprises: a front plate 121; a back plate 122; and a bridge plate 123 which is longitudinally symmetric and bridges upper edges of the front plate 121 and the back plate 122, and has an open-bottom U-shaped cross section. In the torsion beam 12, a front folding angle α1 of a front reinforcing flange 124 folded forward from a lower edge of the front plate 121 is different from a rear folding angle α2 of a rear reinforcing flange 125 folded backward from a lower edge of the back plate 122.

Description

本発明は、車両に用いられる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 used in a vehicle.

左右一対のトレーリングアームをトーションビームで連結して構成されるトーションビーム式サスペンションは、左右一対のトレーリングアームが支持する車輪の上下動を前記トーションビームの捻れで吸収したり、様々な剛性（ロール剛性、ねじり剛性
、トー剛性及びキャンバー剛性）を調整する働きを有している。こうしたトーションビームは、様々な構造のものが提案されている。例えば断面Ｕ字状の板金部材として構成されるトーションビームは、開放面を下方又は前方に向けた姿勢で、左右一対のトレーリングアームを連結する（特許文献１、特許文献２）。 A torsion beam type suspension constructed by connecting a pair of left and right trailing arms with a torsion beam absorbs the vertical movement of the wheels supported by the pair of left and right trailing arms by the twist of the torsion beam, and various rigidity (roll rigidity, Torsional rigidity, toe rigidity and camber rigidity). Various types of torsion beams have been proposed. For example, a torsion beam configured as a sheet metal member having a U-shaped cross section connects a pair of left and right trailing arms with an open surface facing downward or forward (Patent Documents 1 and 2).

特許文献１が開示するトーションビーム式サスペンションは、減じられた重量で高い剛性を確保するため、前面板（脚）と、後面板（脚）と、前記前面板及び後面板の各上縁にわたって架け渡された前後対称な架橋板（弓形の嶺区分）とからなる下方に開いた断面Ｕ字状のトーションビーム（クロスストラット）が、少なくとも前面板又は後面板の一方の下縁に湾曲したカーリング部分（中空プロファイル状に湾曲した長さ区分）を形成し、前記カーリング部分の端部を前面板又は後面板の内面又は外面に接合している（特許文献１・請求項１）。 The torsion beam suspension disclosed in Patent Document 1 spans the front plate (leg), the rear plate (leg), and the upper edges of the front plate and the rear plate in order to ensure high rigidity with the reduced weight. A torsion beam (cross strut) having a U-shaped cross-section, which is formed of a longitudinally symmetric bridge plate (bow-shaped ridge section), is curved at least on one lower edge of the front plate or the rear plate (hollow) A length section curved in a profile shape is formed, and an end portion of the curling portion is joined to an inner surface or an outer surface of the front plate or the rear plate (Patent Document 1 and Claim 1).

特許文献２が開示するトーションビーム式サスペンションは、少ない部品点数で効率的にスタビライザ機能としてのロール剛性をトーションビームに持たせるため、トーションビームに沿って前記トーションビーム内を延在する連結部材を設け、前記連結部材の両端部を、トーションビームの左右端部に設けられた内側補強部材と一体的に連結している（特許文献２・請求項１）。具体的な連結部材として、下方に凸な断面円弧状板材（特許文献２・図２）、逆に上方に凸な断面円弧状板材（特許文献２・図４）やパイプ材（特許文献２・図８）等を挙げている。 The torsion beam suspension disclosed in Patent Document 2 is provided with a connecting member that extends inside the torsion beam along the torsion beam in order to efficiently give the torsion beam roll rigidity as a stabilizer function with a small number of parts. Both end portions of the torsion beam are integrally connected to inner reinforcing members provided at the left and right end portions of the torsion beam (Patent Document 2 and Claim 1). As a specific connecting member, a downwardly convex cross-section arc-shaped plate material (Patent Document 2 / FIG. 2), and conversely, an upward-convex cross-section arc-shaped plate material (Patent Document 2 / FIG. 4) and a pipe material (Patent Document 2 / FIG. 2). FIG. 8).

特開2005-029155号公報JP 2005-029155 JP 特開2001-088525号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-088525

断面Ｕ字状の板金部材として構成されるトーションビームは、材料を節約しながら、仕様要求に応える様々な剛性を確保する課題がある。特許文献１が開示するトーションビーム式サスペンションは、前面板又は後面板の下縁に湾曲したカーリング部分を形成することにより、前記課題の解決を試みている。特許文献２が開示するトーションビーム式サスペンションは、トーションビームと平行に別途連結部材を設けることにより、前記課題の解決を試みている。 A torsion beam configured as a sheet metal member having a U-shaped cross section has a problem of ensuring various rigidity to meet the specification requirements while saving material. The torsion beam type suspension disclosed in Patent Document 1 attempts to solve the above problem by forming a curling portion that is curved at the lower edge of the front plate or the rear plate. The torsion beam suspension disclosed in Patent Document 2 attempts to solve the above problem by providing a separate connecting member in parallel with the torsion beam.

しかし、特許文献１が開示するトーションビーム式サスペンションは、カーリング部分だけ材料が余分に必要になるし、特許文献２が開示するトーションビーム式サスペンションは、別途連結部材が必要なことから、材料の節約を果たせていない。また、トーションビームに求められる剛性は、強すぎても、弱すぎても好ましくなく、仕様要求に合わせた細かな調整ができることが望ましいが、こうした点について特許文献１及び特許文献２は触れていない。 However, the torsion beam type suspension disclosed in Patent Document 1 requires extra material only for the curling portion, and the torsion beam type suspension disclosed in Patent Document 2 requires a separate connecting member. Not. Further, the rigidity required for the torsion beam is not preferable if it is too strong or too weak, and it is desirable to be able to make fine adjustments according to the specification requirements. However, Patent Document 1 and Patent Document 2 do not touch on this point.

断面Ｕ字状の板金部材として構成されるトーションビームは、端縁をそのまま延ばす場合、前記端縁が滑らかでないことによる応力の集中を防ぐため、研磨して前記端縁を滑らかにしていた。特許文献１が開示するトーションビーム式サスペンションは、こうした研磨作業を不要にする点で好ましいが、やはり剛性の向上の細かな調整に不適である。そこで、材料を節約しながら、仕様要求に応える様々な剛性を実現するため、剛性の向上を調整できるトーションビームについて、検討した。 When a torsion beam configured as a sheet metal member having a U-shaped cross section is extended as it is, the end edge is smoothed by polishing in order to prevent stress concentration due to the end edge not being smooth. The torsion beam suspension disclosed in Patent Document 1 is preferable in that it does not require such a polishing operation, but is also unsuitable for fine adjustment of improvement in rigidity. Therefore, we examined a torsion beam that can adjust the improvement of rigidity in order to realize various rigidity to meet the specification requirement while saving material.

検討の結果開発したものが、左右一対のトレーリングアームを連結するトーションビームが、前面板と、後面板と、前記前面板及び後面板の各上縁にわたって架け渡された前後対称な架橋板とからなる下方に開いた断面Ｕ字状であるトーションビーム式サスペンションにおいて、トーションビームは、前面板の下縁から前方に折り曲げて形成した前補強フランジの前折曲角度と、後面板の下縁から後方に折り曲げて形成した後補強フランジの後折曲角度とを異ならせ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である。前折曲角度（後折曲角度）は、前面板の前面側（後面板の後面側）と前補強フランジの上面側（後補強フランジの上面側）とが挟む角度である。 What was developed as a result of the study was that a torsion beam that connects a pair of left and right trailing arms consists of a front plate, a rear plate, and a longitudinally symmetric bridge plate spanning the upper edges of the front plate and the rear plate. In the torsion beam suspension having a U-shaped cross section opened downward, the torsion beam is bent forward from the lower edge of the front plate and bent backward from the lower edge of the rear plate. The torsion beam suspension is characterized in that the rear bending angle of the reinforcing flange is different from that of the torsion beam suspension. The front bending angle (rear bending angle) is an angle between the front side of the front plate (the rear side of the rear plate) and the upper side of the front reinforcing flange (the upper side of the rear reinforcing flange).

本発明におけるトーションビームは、前面板の下縁に形成する前補強フランジの前折曲角度と、後面板の下縁に形成する後補強フランジの後折曲角度とを異ならせ、前補強フランジによる前面板の剛性（特に前面板の下縁の剛性）の向上と、後補強フランジによる後面板の剛性（特に後面板の下縁の剛性）の向上とに差を設ける。前補強フランジ及び後補強フランジによる剛性の向上の差は、トーションビームの疲労強度を改善する。また、前補強フランジ及び後補強フランジの形成により、前補強フランジ及び後補強フランジの各端縁を研磨しなくても端縁に応力が集中することを回避できる。 In the torsion beam according to the present invention, the front bending angle of the front reinforcing flange formed on the lower edge of the front plate is different from the rear bending angle of the rear reinforcing flange formed on the lower edge of the rear plate. There is a difference between improving the rigidity of the face plate (particularly the rigidity of the lower edge of the front face plate) and improving the rigidity of the rear face plate (particularly the rigidity of the lower edge of the rear face plate) by the rear reinforcing flange. The difference in rigidity improvement between the front reinforcing flange and the rear reinforcing flange improves the fatigue strength of the torsion beam. Further, by forming the front reinforcing flange and the rear reinforcing flange, it is possible to avoid stress concentration on the end edge without polishing each end edge of the front reinforcing flange and the rear reinforcing flange.

通常、前面板の剛性は後面板に比べて低くてよいので、前折曲角度は、90度より大きい鈍角で、後折曲角度は、90度の直角である構成が好ましい。後折曲角度を90度とすると、後補強フランジによる後面板の剛性の向上は最大限となる。ここで、前折曲角度を90度より大きい鈍角で調整すると、前補強フランジによる前面板の剛性の向上を、前記後面板の剛性の向上に対して、必ず低く調整できる。前折曲角度は、後面板の剛性の向上に対して前面板の剛性の向上の程度をどれぐらいに抑えるかによって決定される。 Usually, since the rigidity of the front plate may be lower than that of the rear plate, it is preferable that the front bending angle is an obtuse angle larger than 90 degrees and the rear bending angle is a right angle of 90 degrees. When the rear bending angle is 90 degrees, the improvement in the rigidity of the rear plate by the rear reinforcing flange is maximized. Here, if the front bending angle is adjusted to an obtuse angle larger than 90 degrees, the improvement in the rigidity of the front plate by the front reinforcing flange can be adjusted to be lower than the improvement in the rigidity of the rear plate. The front bending angle is determined by how much the improvement in the rigidity of the front plate is suppressed with respect to the improvement in the rigidity of the rear plate.

また、前面板と後面板との長さを異ならせても、前面板及び後面板の剛性の向上に差を設けることができる。前補強フランジの前折曲角度と後補強フランジの後折曲角度の後折曲角度との差による剛性の向上の調整と、前面板及び後面板の長さによる剛性の向上の調整とは、個別に設定できるため、両者を組み合わせるとより細やかな剛性の向上の調整ができる。上述同様、前面板の剛性は後面板に比べて低くてよいとすれば、前面板より後面板の長さを長くする。 Further, even if the lengths of the front plate and the rear plate are made different, a difference can be provided in improving the rigidity of the front plate and the rear plate. Adjustment of improvement in rigidity due to the difference between the front bending angle of the front reinforcing flange and the rear bending angle of the rear reinforcing flange and adjustment of improvement in rigidity due to the length of the front plate and the rear plate are: Since they can be set individually, the combination of both can be used to make finer adjustments in rigidity. As described above, if the rigidity of the front plate may be lower than that of the rear plate, the length of the rear plate is made longer than that of the front plate.

本発明は、前面板の下縁から前方に折り曲げて形成した前補強フランジの前折曲角度と、後面板の下縁から後方に折り曲げて形成した後補強フランジの後折曲角度とを異ならせることにより、前面板と後面板との剛性の向上の程度に差を設けることができ、トーションビーム式サスペンションの仕様要求に合わせて、トーションビームの前面板及び後面板の剛性をそれぞれ個別に設定できるようになる。これにより、トーションビーム式サスペンションの設計自由度が向上する。前補強フランジ及び後補強フランジの形成は、前記前補強フランジ及び後補強フランジの端縁を研磨する必要をなくし、トーションビームの製造能率を向上させる効果をもたらす。 The present invention makes the front bending angle of the front reinforcing flange formed by bending forward from the lower edge of the front plate different from the rear bending angle of the rear reinforcing flange formed by bending backward from the lower edge of the rear plate. Therefore, it is possible to provide a difference in the degree of improvement in rigidity between the front plate and the rear plate, and to set the rigidity of the front plate and the rear plate of the torsion beam individually according to the specification requirements of the torsion beam suspension. Become. Thereby, the design freedom of the torsion beam type suspension is improved. The formation of the front reinforcing flange and the rear reinforcing flange eliminates the need to polish the edges of the front reinforcing flange and the rear reinforcing flange, and has the effect of improving the production efficiency of the torsion beam.

前面板及び後面板の相対的な剛性の差を設けるため、例えば前面板を短くすると、前補強フランジ及び後補強フランジを設けていない従来のトーションビームと断面周長（トーションビームを平面に展開した場合における横幅）を同じにする、すなわち従来と変わらない原板から形成できるようになり、材料コストの上昇を抑制又は防止できる利点もある。前面板及び後面板の剛性の向上は、前補強フランジ、後補強フランジ、そして前記前面板及び後面板の長さの組み合わせにより調整できるため、前記従来のトーションビームに比べて断面周長を短くし、材料の節約を図ることもできる。 In order to provide a difference in relative rigidity between the front plate and the rear plate, for example, if the front plate is shortened, the conventional torsion beam without the front reinforcing flange and the rear reinforcing flange and the cross-sectional peripheral length (when the torsion beam is deployed on a plane) (Horizontal width) is the same, that is, it can be formed from an original plate that is not different from the conventional one, and there is also an advantage that increase in material cost can be suppressed or prevented. Since the rigidity of the front plate and the rear plate can be adjusted by the combination of the length of the front reinforcing flange, the rear reinforcing flange, and the front plate and the rear plate, the cross-sectional peripheral length is shortened compared to the conventional torsion beam, Material savings can also be achieved.

本発明の適用例であるトーションビーム式サスペンションの斜視図である。It is a perspective view of a torsion beam type suspension which is an application example of the present invention. 本例のトーションビームの断面図である。It is sectional drawing of the torsion beam of this example.

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。本発明のトーションビーム式サスペンション１は、例えば図１に見られるように、左右一対のトレーリングアーム11,11をトーションビーム12により連結され、平面視H形状に構成される。トーションビーム12は、図２に見られるように、前面板121と、後面板122と、前記前面板121及び後面板122の各上縁にわたって架け渡された前後対称な断面角山形状の架橋板123とからなる下方に開いた断面Ｕ字状である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The torsion beam type suspension 1 of the present invention is configured in an H shape in plan view by connecting a pair of left and right trailing arms 11 and 11 by a torsion beam 12 as seen in FIG. As shown in FIG. 2, the torsion beam 12 includes a front plate 121, a rear plate 122, a cross-sectionally symmetric cross-sectionally shaped cross-sectional plate 123 bridged over the upper edges of the front plate 121 and the rear plate 122. It has a U-shaped cross section opened downward.

本発明の特徴は、前面板121の下縁から前方に折り曲げて形成した前補強フランジ124の前折曲角度α1と、後面板122の下縁から後方に折り曲げて形成した後補強フランジ125の後折曲角度α2とを異ならせていることにある。本例のトーションビーム12は、前折曲角度α1が135度の鈍角、後折曲角度α2が90度の直角であり、前面板121の剛性の向上を、後面板122の剛性の向上より抑えて剛性に差を設けている。 The features of the present invention are that the front bending angle α1 of the front reinforcing flange 124 formed by bending forward from the lower edge of the front plate 121 and the rear reinforcing flange 125 formed by bending backward from the lower edge of the rear plate 122. This is because the bending angle α2 is different. The torsion beam 12 in this example is an obtuse angle with a front bending angle α1 of 135 degrees and a right angle with a rear bending angle α2 of 90 degrees, and the rigidity of the front plate 121 is suppressed more than the rigidity of the rear plate 122. There is a difference in rigidity.

本例のトーションビーム12は、更に前面板121の長さＬ1を後面板122の長さＬ2より短くし、材料の節約を図っている。ここで、架橋板123の長さが同じとして、本例のトーションビーム12における前補強フランジ124、後補強フランジ125、前面板121、そして後面板122を足した長さが、端縁を下方に向けた旧来のトーションビームにおける前面板と後面板とを足した長さに等しければ、本例のトーションビーム12は従来と同じ原板から製造できることになり、材料コストの増加のないことが理解される。 In the torsion beam 12 of this example, the length L1 of the front plate 121 is further shorter than the length L2 of the rear plate 122 to save material. Here, assuming that the length of the bridging plate 123 is the same, the length obtained by adding the front reinforcing flange 124, the rear reinforcing flange 125, the front plate 121, and the rear plate 122 in the torsion beam 12 of this example is such that the edge is directed downward. If the length of the front plate and the rear plate in the conventional torsion beam is equal, the torsion beam 12 of this example can be manufactured from the same original plate as before, and it is understood that there is no increase in material cost.

１トーションビーム式サスペンション
11 トレーリングアーム
12 トーションビーム
121 前面板
122 後面板
123 架橋板
124 前補強フランジ
125 後補強フランジ
α1 前折曲角度
α2 後折曲角度
Ｌ1 前面板の長さ
Ｌ2 後面板の長さ 1 Torsion beam suspension
11 Trailing arm
12 Torsion beam
121 Front plate
122 Rear plate
123 Cross-linked board
124 Front reinforcement flange
125 Rear reinforcement flange α1 Front bend angle α2 Back bend angle L1 Front plate length L2 Rear plate length

Claims

左右一対のトレーリングアームを連結するトーションビームが、前面板と、後面板と、前記前面板及び後面板の各上縁にわたって架け渡された前後対称な架橋板とからなる下方に開いた断面Ｕ字状であるトーションビーム式サスペンションにおいて、
トーションビームは、
前面板の下縁から前方に折り曲げて形成した前補強フランジの前折曲角度と、
後面板の下縁から後方に折り曲げて形成した後補強フランジの後折曲角度とを異ならせ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。 A torsion beam connecting a pair of left and right trailing arms has a U-shaped cross-section that opens downwardly, consisting of a front plate, a rear plate, and a longitudinally symmetrical bridge plate spanning the upper edges of the front plate and the rear plate. In the torsion beam type suspension,
The torsion beam
The front bending angle of the front reinforcing flange formed by bending forward from the lower edge of the front plate;
A torsion beam suspension characterized in that the rear bending angle of the rear reinforcing flange formed by bending the rear plate from the lower edge of the rear plate is different.

前折曲角度は、90度より大きい鈍角で、後折曲角度は、90度の直角である請求項１記載のトーションビーム式サスペンション。 The torsion beam suspension according to claim 1, wherein the front bending angle is an obtuse angle larger than 90 degrees and the rear bending angle is a right angle of 90 degrees.

前面板と後面板との長さを異ならせた請求項１又は２いずれか記載のトーションビーム式サスペンション。 The torsion beam type suspension according to claim 1 or 2, wherein the front plate and the rear plate have different lengths.

前面板より後面板の長さを長くした請求項１〜３いずれか記載のトーションビーム式サスペンション。 The torsion beam suspension according to any one of claims 1 to 3, wherein the length of the rear plate is longer than that of the front plate.