JP6347990B2 - Torsion beam suspension - Google Patents
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Description
本発明は、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.
トーションビーム式サスペンションは、左右のトレーリングアームと、前記トレーリングアームを繋ぐトーションビームとからなる平面視略H状の構造部材で、トレーリングアーム及びトーションビームがいずれもパイプで構成されるものが多い(特許文献1〜特許文献3)。トーションビーム式サスペンションは、トレーリングアーム先端に設けられる短尺な取付パイプ(例えば特許文献1:ブッシュ取付部7)にブッシュ(例えば特許文献1:ゴムブッシュ3)を嵌合、固定し、前記ブッシュを介して車体のピボット軸に軸着され、前記車体に対して揺動自在に弾性支持される。
The torsion beam type suspension is a substantially H-shaped structural member in plan view consisting of a left and right trailing arm and a torsion beam connecting the trailing arm, and the trailing arm and the torsion beam are both constituted by pipes (patents).
トーションビーム式サスペンションは、ブッシュを介して車体に弾性支持されるようにする必要があり、トレーリングアームにブッシュを取り付ける部位として取付パイプを設けることも仕方がない。しかし、パイプから構成されるトレーリングアーム先端に取付パイプを設けるためには、前記トレーリングアーム先端を取付パイプに倣った端面に整形し、更に取付パイプを前記整形された端面に当接させた状態で溶接する必要があり、手間と労力が掛かるほか、別部材を接合することから、溶接不良により分離する可能性も否定できない。 The torsion beam type suspension needs to be elastically supported by the vehicle body via the bush, and there is no choice but to provide an attachment pipe as a part for attaching the bush to the trailing arm. However, in order to provide a mounting pipe at the tip of a trailing arm composed of pipes, the trailing arm tip is shaped into an end surface that follows the mounting pipe, and the mounting pipe is brought into contact with the shaped end surface. It is necessary to perform welding in a state, and it takes time and labor, and since another member is joined, the possibility of separation due to poor welding cannot be denied.
また、取付パイプにブッシュを嵌合、固定する取付態様は、ブッシュが安定してトレーリングアームに対して保持されるようにする意味もあり、単にブッシュをトレーリングアームに取り付けるだけは意味がない。そこで、少なくともトレーリングアームがパイプから構成されるトーションビーム式サスペンションにおいて、前記トレーリングアーム先端にブッシュを取り付ける構造として、別部材の取付パイプを用いず、ブッシュが安定に保持されるように、検討した。 Also, the mounting mode in which the bush is fitted and fixed to the mounting pipe also means that the bush is stably held against the trailing arm, and there is no point in simply mounting the bush to the trailing arm. . Therefore, in a torsion beam type suspension in which at least a trailing arm is composed of a pipe, as a structure for attaching a bush to the tip of the trailing arm, a study was made so that the bush is stably held without using a separate attachment pipe. .
検討の結果開発したものが、少なくともトレーリングアームがパイプから構成されるトーションビーム式サスペンションにおいて、前記トレーリングアーム先端の延在直交方向に対向するパイプ面のそれぞれに、互いに同一方向に突出した環状壁が形成され、一対の前記パイプ面に、前記環状壁に囲まれた取付孔が連通する位置関係で一対設けられ、前記環状壁それぞれに外筒が接面されて一対の前記取付孔にわたってブッシュが嵌合、固定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である。本発明のトーションビーム式サスペンションは、トレーリングアームがパイプであればよく、トーションビームがパイプであるか否かを問わない。 Was developed result of the examination is, at least in the torsion beam suspension composed trailing arm from the pipe, each pipe surface facing the orthogonal extending direction of the trailing arm tip, an annular wall projecting in the same direction to each other There are formed, the pair of the pipe surface, the mounting hole surrounded by an annular wall provided with a pair in a positional relationship in communication, bush over the pair of the mounting hole outer cylinder is contact surface on each of said annular wall Is a torsion beam suspension characterized by being fitted and fixed. In the torsion beam suspension of the present invention, the trailing arm may be a pipe, and it does not matter whether the torsion beam is a pipe.
本発明のトーションビーム式サスペンションは、パイプであるトレーリングアーム先端に取り付けていた取付パイプをなくし、前記トレーリングアーム先端に設けた一対の取付孔にわたってブッシュを嵌合させる。ブッシュは、一対の取付孔それぞれを囲む環状壁に外筒を嵌合させ、安定して支持される。取付孔を囲む環状壁は、例えばバーリング加工により取付孔の開口と同時に形成する。一対の取付孔それぞれを囲む環状壁の向きは、同じになる。 The torsion beam suspension of the present invention eliminates the mounting pipe attached to the leading end of the trailing arm, which is a pipe, and fits the bush over a pair of mounting holes provided at the leading end of the trailing arm. The bush is supported stably by fitting an outer cylinder to an annular wall surrounding each of the pair of mounting holes. Annular wall surrounding the mounting hole, for example, formed simultaneously with the opening of the mounting hole by bar-ring machining. Annular wall orientation surrounding each pair of mounting holes is the same.
トレーリングアームは、パイプであるトレーリングアーム先端の周面に対して対向する位置関係にある前記周面をそれぞれパイプ面として設定してもよいが、周面のままのパイプ面に、環状壁で囲まれた取付孔を形成することは難しい。これから、トレーリングアームには、端面から延びる切欠が対向する位置関係で一対設けられ、一対の前記パイプ面は、周方向に分断されて形成されるとよい。この場合、切欠により周方向に分断されたパイプ面それぞれをバーリング加工して取付孔及び環状壁を同時に形成することも難しくない。 In the trailing arm, each of the circumferential surfaces facing the circumferential surface of the leading end of the trailing arm, which is a pipe, may be set as a pipe surface. It is difficult to form a mounting hole surrounded by. Now, the trailing arm, the notch extending from the end surface provided with a pair in opposing positional relationship, the pipe surface one pair may be formed are divided in the circumferential direction. In this case, it is not difficult to simultaneously form the attachment hole and the annular wall by burring each pipe surface divided in the circumferential direction by the notch.
また、環状壁に囲まれた取付孔は、湾曲した周面であるパイプ面にバーリング加工することで形成することもできるが、この場合、パイプ面に対する環状壁の高さ(突出量)が周方向にばらついてしまい、ブッシュの支持が安定しなくなる虞がある。これから、トレーリングアームは、一対の前記パイプ面に平行な一対の平面が整形され、前記環状壁に囲まれた前記取付孔は、前記平面それぞれの範囲内に設けられるとよい。平面は、環状壁の外径より広い面として、パイプ面の一部又は全部に成形する。また、平面は、パイプであるトレーリングアーム先端に設定したパイプ面をそのまま形成してもよいが、上述のように、切欠を設けて周方向に分断したパイプ面をそれぞれに形成する方がよい。 The mounting hole surrounded by the annular wall can also be formed by burring the pipe surface, which is a curved peripheral surface. In this case, the height (projection amount) of the annular wall relative to the pipe surface is the circumference. There is a risk that the support of the bush may become unstable due to variations in the direction. Now, the trailing arms, a pair of planes parallel to the pair of the pipe surface is shaped, said mounting hole surrounded by the annular wall may be provided within the scope of the plane, respectively. The flat surface is formed on a part or all of the pipe surface as a surface wider than the outer diameter of the annular wall. In addition, the plane may be formed as it is the pipe surface set at the tip of the trailing arm, which is a pipe, but as described above, it is better to form each pipe surface divided in the circumferential direction by providing a notch. .
本発明が適用されるトレーリングアームは、初めからパイプである場合のほか、平板を丸めて形成した巻きパイプから構成してもよい。この場合、巻きパイプを構成してから、切欠を加え、パイプ面を平面に形成してからバーリング加工により、環状壁に囲まれた取付孔を設けてもよいし、例えば予めトレーリングアームの延在方向に突出する一対の突出面を形成した平板を丸めて巻きパイプを構成し、前記突出面を平面に形成してからバーリング加工により、環状壁に囲まれた取付孔を設けてもよい。 The trailing arm to which the present invention is applied may be constituted by a wound pipe formed by rounding a flat plate in addition to a pipe from the beginning. In this case, a winding pipe may be formed, a notch is added, a pipe surface is formed into a flat surface, and a mounting hole surrounded by an annular wall may be provided by burring. A flat plate formed with a pair of projecting surfaces projecting in the present direction may be rolled to form a wound pipe, and the mounting surface surrounded by the annular wall may be provided by burring after forming the projecting surface into a flat surface.
トレーリングアームは、トーションビームに接合する内側部材と、前記内側部材に接合する外側部材との最中構造のパイプから構成してもよい。この場合、切欠や平面は、内側部材及び外側部材それぞれで形成できるため、加工が容易となる。また、内側部材及び外側部材を延在方向に断面形状又は大きさを徐変にし、トレーリングアームに加わる負荷を考慮して部分的に強度を変化させることもできる。 The trailing arm may be constituted by a pipe having a middle structure of an inner member joined to the torsion beam and an outer member joined to the inner member. In this case, the notch and the plane can be formed by the inner member and the outer member, respectively, so that the processing becomes easy. Moreover, the cross-sectional shape or size of the inner member and the outer member can be gradually changed in the extending direction, and the strength can be partially changed in consideration of the load applied to the trailing arm.
本発明のトーションビーム式サスペンションは、ブッシュを直接トレーリングアームに取り付けるため、従来のように、別部材である取付パイプを前記トレーリングアーム先端に取り付けるための加工や溶接が必要なくなる。これは、加工における手間と労力を削減するほか、溶接不良による取付パイプの分離、すなわちブッシュの脱落といった可能性をなくす効果を有する。 In the torsion beam suspension according to the present invention, since the bush is directly attached to the trailing arm, processing and welding for attaching the attachment pipe, which is a separate member, to the tip of the trailing arm as in the prior art is not required. This has the effect of reducing labor and labor in processing, and also eliminating the possibility of separation of the mounting pipe due to poor welding, that is, dropping of the bush.
従来板金製のトレーリングアームでも、先端に開口を設けてブッシュを嵌合するトーションビーム式サスペンションが見られたが、本発明は、一対の取付孔それぞれに環状壁を設け、前記環状壁にわたって外筒を嵌合させることにより、ブッシュをより強固かつ安定して支持できる効果がある。しかも、こうしたブッシュの安定した支持は、上述の通り、別部材を用いることなく、トレーリングアーム先端を加工することで実現される。このように、本発明は、トレーリングアムームにおけるブッシュの支持構造を簡易かつ低廉に実現し、そして前記ブッシュの支持を安定させる効果を併せ有する特徴がある。 Even in a conventional sheet metal trailing arm, a torsion beam type suspension in which an opening is provided at the tip and a bush is fitted is seen. However, in the present invention, an annular wall is provided in each of a pair of mounting holes, and an outer cylinder extends over the annular wall. By fitting, there is an effect that the bush can be supported more firmly and stably. In addition, such a stable support of the bush can be realized by processing the tip of the trailing arm without using a separate member as described above. As described above, the present invention is characterized in that the bush support structure in the trailing ahm is realized simply and inexpensively, and also has the effect of stabilizing the support of the bush.
端面から延びる切欠を対向する位置関係で一対設けたり、一対のパイプ面に平行な一対の平面を整形したトレーリングアームは、環状壁に囲まれた取付孔の成形、特にバーリング加工を容易にする。巻きパイプから構成したトレーリングアームに一対の取付孔を設けてブッシュを嵌合、支持させれば、初めからパイプで構成するレーリングアームに一対の取付孔を設けてブッシュを嵌合、支持させる構成に比べ、全体として安価に製造できる。また、最中構造のパイプから構成したトレーリングアームに一対の取付孔を設けてブッシュを嵌合、支持させれば、トレーリングアームの軸方向に断面形状又は大きさを徐変にして、負荷に応じて適当な強度の設定ができる。 A trailing arm in which a pair of notches extending from the end face are provided in a positional relationship facing each other, or a pair of planes parallel to a pair of pipe faces is shaped, makes it easy to form a mounting hole surrounded by an annular wall, particularly burring . If a pair of mounting holes are provided in a trailing arm made up of a wound pipe to fit and support a bush, a pair of mounting holes are made in a railing arm made up of a pipe from the beginning to fit and support a bush. Compared to the configuration, it can be manufactured inexpensively as a whole. In addition, if a pair of mounting holes are provided in the trailing arm constructed from the middle-structured pipe to fit and support the bush, the sectional shape or size of the trailing arm is gradually changed in the axial direction, and the load is changed. An appropriate strength can be set according to the conditions.
以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。本発明が適用される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、左右のトレーリングアーム2,2と、前記トレーリングアーム2,2を両端に接合したトーションビーム3とが、いずれもパイプから構成される。本例のトーションビーム式サスペンション1は、トレーリングアーム2が平坦な原板5(図6参照)から形成される巻きパイプで、トーションビーム3は通常のパイプを用いている。図示を省略するが、両方共巻きパイプであってもよいし、両方とも通常のパイプであってもよい。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The
トーションビーム式サスペンション1は、車種により全体形状が異なり、それに合わせて車体フレーム及び車輪の取り付け方が様々である。本例のトーションビーム式サスペンション1は、トレーリングアーム2先端(図1中右上端)に設けられた取付孔221に嵌合、固定されたブッシュ4(図2及び図3参照)を介して車体フレーム(図示略)に揺動自在に支持され、トレーリングアーム2後端(図1中左下端)に車輪(図示略)を取り付る。
The overall shape of the
本例のトレーリングアーム2は、図2、図4及び図5に見られるように、断面円形のパイプ面21を形成した巻きパイプを曲げて構成され、延在直交方向に対向して上下方向に平行な一対の平面22,22を先端に形成し、環状壁222に囲まれた取付孔221を、連通する位置関係で、前記平面22,22に一対設けている(図3参照)。本例のトレーリングアーム2は、曲げ方向の突出を左右方向に対向させ、トーションビーム3両端の成形端31を中間部分のパイプ面21に当接させ、前記成形端31の周縁を溶接して取り付けられる(図1参照)。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the
トレーリングアーム2は、先端に切欠23,23を設けて周方向に分断することにより形成された平面22,22それぞれを一方向から(本例は、左右のトレーリング2,2に挟まれた内側に向けて)バーリング加工して、一対の取付孔221,221及び環状壁222,222を一度に形成する。環状壁222は、後述するように、取付孔221に嵌合するブッシュ4の外筒41を接面させて取付安定性を高めたり、ブッシュ4を支持するトレーリングアーム2先端の断面係数を大きくして、前記先端の外力による変形を抑制又は防止したりする働きを有する。
The trailing
環状壁222の突出方向は、曲げたトレーリングアーム2の突方向に一致している。本例のトレーリングアーム2は、既述したように、曲げ方向の突出を左右方向に対向させてトーションビーム2両端に取り付けられるため、左右のトレーリングアーム2それぞれに設けた環状壁222は、いずれも内向きに突出して対向する(図3参照)。左右のトレーリングアーム2それぞれに設けた環状壁222の突出方向を同一にして対向しない関係にしてもよいが、対向関係にすることにより、外力を受けた際の応力の発生が左右対称となり、結果としてトーションビーム式サスペンション1全体の耐久性が向上される。
The protruding direction of the
ブッシュ4は、図2に見られるように、各トレーリングアーム2先端に形成された一対の環状壁222,222それぞれに外筒41を接面させ、一対の取付孔221,221にわたって嵌合、固定される。このように、ブッシュ4は、単純に一対の取付孔221,221にわたって嵌合させるのではなく、前記各取付孔221それぞれが有する環状壁222に外筒41を接面させているため、がたつきのない取付安定性が得られる。これは、経年劣化によるブッシュ4の位置ずれを抑制又は防止する効果に繋がる。
As shown in FIG. 2, the
トーションビーム3は、通常のパイプの両端に、トレーリングアーム2のパイプ面12の湾曲面に倣って切り欠いた側面視凹状の成形端31を形成し、前記成形端31をトレーリングアーム2のパイプ面12に全周当接させ、隅肉溶接によりトレーリングアーム2を固着する。本発明において、トーションビーム3がパイプから構成されていなくてもよいし、また両端に成形端31を形成することなく、従来公知の各種手段を利用してトレーリングアーム2を接合してもよい。
The
本例のトレーリングアーム2は、図6に見られるように、予め所定形状に整形した原板5を巻いて作られる巻きパイプから構成される。トレーリングアーム2は、曲がった巻きパイプの外観で、先端に取付孔221及び環状壁222を形成する余剰(成形代)が必要となる。これから、本例のトレーリングアーム2を作る原板5は、曲がった巻きパイプに倣って湾曲した側縁を有し、取付孔221及び環状壁222を形成する先端に相当する部分が成形代に合わせて広幅になっている。
As shown in FIG. 6, the trailing
原板5は、数段階に分けたロール成形又はプレス成形を経て、図7に見られるように、丸められた中間品6に成形されていく。トレーリングアーム2を軽量化しながら必要な強度を確保するため、原板5に高張力鋼板が用いられる場合が少なくない。これから、原板5を丸めていくロール成形又はプレス成形は、数段階を経て徐々に進めていく。本例は、原板5を丸めると同時に、プレス成形により一対の平面22,22も形成する。
The original plate 5 is formed into a rolled
こうして原板5から丸められた中間品6は、図8に見られるように、上面側(図8中紙面直交方向手前側)で側縁を突き合わせたシーム24を隅肉溶接して接合する(溶接ビードの図示略)と、それぞれが環状壁222及び取付孔221を形成する前の巻きパイプとなる。トレーリングアーム2の先端に相当する端部(図8中上端)は、一対の平面22,22が平行に並んだ状態である。
As shown in FIG. 8, the
一対の取付孔221,221は、巻きパイプである中間品6の外側(図8中左側)の平面22から内側(図8中右側)の平面22に向けてバーリング加工することにより、それぞれを囲む環状壁222が揃って内向きに突出させ、一度に形成される(図2参照)。このように、一対の取付案221,221とそれぞれの環状壁222,222とを一度に形成することにより、取付孔221,221の位置ずれを防ぐと共に、同一方向に突出する環状壁222,222の内周面を揃えて、ブッシュをがたつきなく嵌合、固定できるようにしている。
The pair of mounting
本発明のトーションビーム式サスペンション1は、トレーリングアーム2がパイプ(=中空の筒体)であればよく、例えば図9に見られる別例のように、トーションビーム3に接合する内側部材25と、前記内側部材25に接合する外側部材26との最中構造のパイプからトレーリングアーム2を構成することもできる。
The torsion
別例のトレーリングアーム2は、延在方向に断面形状及び大きさが徐変に変化するように、非対称な断面形状の内側部材25及び外側部材26を接合し、滑らかな曲面状のパイプ面21を形成した最中構造のパイプから構成される。このように、最中構造のパイプは、通常のパイプと異なり、内側部材25及び外側部材26を個別に成形できるため、それぞれの形状の自由度が高く、結果として得られるパイプの断面形状及び大きさを延在方向に変化させ、部分的な強度向上を図りやすい利点がある。
The trailing
別例のトレーリングアーム2も、上記例示(図1参照)同様、曲げ方向の突出を左右方向に対向させ、トーションビーム3両端の成形端31を内側部材25のパイプ面21に、隅肉溶接により接合している。内側部材25及び外側部材26は、突き合わせた上面及び下面のシーム24,24をそれぞれ隅肉溶接して接合し、それぞれの先端に形成された平面22,22を内側に向けてバーリング加工することにより、環状壁222に囲まれた取付孔221を設けている。平面22,22は、両者を周方向に分断する切欠23,23を挟んで対向している。
Similarly to the above-described example (see FIG. 1), the trailing
1 トーションビーム式サスペンション
2 トレーリングアーム
21 パイプ面
22 平面
221 取付孔
222 環状壁
23 切欠
24 シーム
25 内側部材
26 外側部材
3 トーションビーム
31 成形端
4 ブッシュ
41 外筒
5 原板
6 中間品
1
21 Pipe surface
22 plane
221 Mounting hole
222 annular wall
23 Notch
24 seams
25 Inner member
26
31 Molded
41 outer cylinder 5
Claims (5)
前記トレーリングアーム先端の延在直交方向に対向するパイプ面のそれぞれに、互いに同一方向に突出した環状壁が形成され、一対の前記パイプ面に、前記環状壁に囲まれた取付孔が連通する位置関係で一対設けられ、前記環状壁それぞれに外筒が接面されて一対の前記取付孔にわたってブッシュが嵌合、固定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。 At least in the torsion beam type suspension where the trailing arm is composed of a pipe,
Each of the pipe surface facing the orthogonal extending direction of the trailing arm tip, is formed an annular wall projecting in the same direction to each other, the pair of the pipe surface, the mounting hole surrounded by the annular wall communicates pair provided in a positional relationship, torsion beam type suspension bushing for a pair of the mounting hole outer cylinder is contact surface on each of said annular wall, characterized in that the fitting, which is fixed.
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