(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーションビーム式サスペンション装置において車体幅方向における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前記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字形状の閉断面とされたトーションビームであって、
前記略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の閉断面は、
前記閉断面において凹側外面をなす第１壁部と、前記閉断面において凸側外面をなす第２壁部と、前記第１壁部の両端部をなし前記閉断面において前記凹側外面の内方に向かう突出と外方に向かう突出とを接続する第１壁部側折返し点と前記第２壁部の両端部をなし前記第１壁部側折返し点と対応する第２壁部側折返し点との間に形成され前記閉断面において内方から外方に膨出する折返し壁部と、を備え、
前記車体の前方側の折返し壁部と前記車体の後方側の折返し壁部の少なくともいずれかに、前記第１壁部及び前記第２壁部よりも厚肉に形成された疲労緩和厚肉形状部を備え、
前記第１壁部の肉厚をｔ１とし前記第２壁部の肉厚をｔ２とした場合に、
前記疲労緩和厚肉形状部は、
前記折返し壁部から前記第１壁部側に（２×ｔ１）の範囲まで形成され、かつ前記折返し壁部から前記第２壁部側に（２×ｔ２）の範囲まで形成されている
ことを特徴とするトーションビーム。
【請求項２】
請求項１に記載のトーションビームであって、
前記疲労緩和厚肉形状部は、
前記長手方向の中央側から両端部に近づくにつれて、前記第１壁部と前記第２壁部との間隔が漸次拡がる長手方向形状変化部の全長にわたって形成されていることを特徴とするトーションビーム。
【請求項３】
請求項１に記載のトーションビームであって、
前記疲労緩和厚肉形状部は、
前記閉断面において前記車体の前方向と対応する前端側の折返し壁部と前記閉断面において前記車体の後方向と対応する後端側の折返し壁部の少なくともいずれか一方の前記折返し壁部の全長にわたって形成されていることを特徴とするトーションビーム。
【請求項４】
請求項１に記載のトーションビームであって、
前記疲労緩和厚肉形状部は、
前記閉断面において前記車体の前方向と対応する前端側の折返し壁部と前記閉断面において前記車体の後方向と対応する後端側の折返し壁部の全長にわたって形成されていることを特徴とするトーションビーム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトーションビームであって、
前記疲労緩和厚肉形状部は、
前記第１壁部の肉厚ｔ１及び前記第２壁部の肉厚ｔ２に対して、５〜５０％の範囲で厚肉に形成されていることを特徴とするトーションビーム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトーションビームであって、
前記長手方向における両端から中央側に向かって、前記疲労緩和厚肉形状部の幅が漸次短く形成されていることを特徴とするトーションビーム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトーションビームであって、
押出し工程又は引き抜き工程により前記疲労緩和厚肉形状部が形成された金属材料管を塑性加工することにより製造されることを特徴とするトーションビーム。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトーションビームであって、
前記疲労緩和厚肉形状部と対応する疲労緩和厚肉形状対応部をなす金属材料片、前記第１壁部と対応する第１壁部対応部をなす金属材料片及び前記第２壁部と対応する第２壁部対応部をなす金属材料片を、面方向に配置してこれら金属片の境界を溶接により接続して形成した金属材料板を丸めて両側端部を接続部により接続した金属材料管を塑性加工することにより製造されることを特徴とするトーションビーム。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のトーションビームであって、
前記疲労緩和厚肉形状部と対応する疲労緩和厚肉形状対応部が、前記疲労緩和厚肉形状対応部と対応する金属材料片を厚さ方向に溶接することにより接続して形成された金属材料管を塑性加工することにより製造されることを特徴とするトーションビーム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のトーションビームであって、
前記長手方向に接続部が形成されている場合に、前記接続部は前記第２壁部に形成されていることを特徴とするトーションビーム。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のトーションビームを備えることを特徴とするトーションビームＡｓｓｙ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のトーションビームＡｓｓｙを備えることを特徴とするトーションビーム式サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、金属疲労を抑制可能なトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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Ａｓｓｙと、トーションビームと車体とを連結するスプリングと、アブソーバとを備え、トーションビームが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との揺動が可能に接続された構成とされている。
【０００３】
トーションビームは、一定形状部と、左右のトレーリングアームと接続される取付部とを備えており、車体が路面から外力を受けた場合にトーションビームの主に捻れ剛性により車体のロール剛性を確保するように構成されている。
【０００４】
トーションビームは、例えば、パイプをその軸線方向に沿って塑性加工され、トーションビームの長手方向と直交する閉断面が、トレーリングアームとの取付部から一定形状部に向かって略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。）。
【０００５】
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する。
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、３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−６３５号公報
【特許文献２】特開２００８−１６９４５５号公報
【特許文献３】特開２０１３−０９１４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２、３に記載の技術を用いて金属疲労を抑制することは、必ずしも容易とはいえず、トーションビームに生じる金属疲労の進展を効率的に抑制するための技術が望まれている。
【０００８】
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、自動車用のトーションビーム式サスペンション装置に適用されるトーションビームに関して、金属疲労の進展を効率的に抑制することが可能なトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、自動車のトーションビーム式サスペンション装置に用いられるトーションビームにおける金属疲労を抑制するための技術について鋭意研究した結果、上下方向いずれかに突出して略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の閉断面において凹側外面をなす第１壁部と凸側外面をなす第２壁部とが接続される折返し壁部に応力集中が生じやすく、この応力集中を緩和することでトーションビームに生じる金属疲労の進展が効率的に抑制されるとの知見を得た。
そして、折返し壁部に生じる応力集中を緩和するうえで、折返し壁部に第１壁部及び第２壁部の板厚よりも肉厚とされた厚肉形状部を形成することが有効であることを見い出した。
【００１０】
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。
請求項１に記載の発明は、トーションビーム式サスペンション装置において車体幅方向における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前記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字形状の閉断面とされたトーションビームであって、前記略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の閉断面は、前記閉断面において凹側外面をなす第１壁部と、前記閉断面において凸側外面をなす第２壁部と、前記第１壁部の両端部をなし前記閉断面において前記凹側外面の内方に向かう突出と外方に向かう突出とを接続する第１壁部側折返し点と前記第２壁部の両端部をなし前記第１壁部側折返し点と対応する第２壁部側折返し点との間に形成され前記閉断面において内方から外方に膨出する折返し壁部と、を備え、前記車体の前方側の折返し壁部と前記車体の後方側の折返し壁部の少なくともいずれかに、前記第１壁部及び前記第２壁部よりも厚肉に形成された疲労緩和厚肉形状部を備え、前記第１壁部の肉厚をｔ１とし前記第２壁部の肉厚をｔ２とした場合に、前記疲労緩和厚肉形状部は、前記折返し壁部から前記第１壁部側に（２×ｔ１）の範囲まで形成され、かつ前記折返し壁部から前記第２壁部側に（２×ｔ２）の範囲まで形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１１に記載の発明は、トーションビームＡｓｓｙであって、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のトーションビームを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項１２に記載の発明は、トーションビーム式サスペンション装置であって、請求項１１に記載のトーションビームＡｓｓｙを備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置によれば、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の閉断面が、凹側外面をなす第１壁部と、凸側外面をなす第２壁部と、第１壁部側折返し点と第２壁部側折返し点との間に形成される折返し壁部とを備え、車体の前方側の折返し壁部と車体の後方側の折返し壁部の少なくともいずれかに、第１壁部及び第２壁部よりも厚肉に形成された疲労緩和厚肉形状部を備えているので、トーションビームに生じる応力集中が緩和されてトーションビームの金属疲労の進展が抑制される。
また、折り返し壁部に厚肉に形成された疲労緩和厚肉形状部を備えることにより、板厚が均一なトーションビームと比べてロール剛性が高まるが、トーションビームの周長を小さく設定することにより、金属疲労の進展が抑制可能され、かつロール剛性を調整することができる。
また、第１壁部の肉厚をｔ１とし第２壁部の肉厚をｔ２とした場合に、疲労緩和厚肉形状部は、折返し壁部から第１壁部側に（２×ｔ１）の範囲まで形成され、かつ折返し壁部から第２壁部側に（２×ｔ２）の範囲まで形成されているので、折返し壁部の第１壁部側及び第２壁部側における応力集中を充分に分散することができる。
その結果、トーションビームに生じる金属疲労の進展を効果的に抑制しつつ所望のサスペンション性能を確保することができる。
【００１４】
この明細書において、第１壁部及び第２壁部よりも厚肉とは、第１壁部の肉厚と第２壁部の肉厚が等しい場合には第１壁部（第２壁部）の肉厚より厚肉であることを意味し、第１壁部の肉厚と第２壁部の肉厚が異なる場合には第１壁部と第２壁部の双方よりも厚肉であることを意味する。
【００１５】
また、この明細書において、第１壁部（第２壁部）の肉厚とは、第１壁部（第２壁部）において肉厚が一定となる部分の肉厚（定常肉厚）をいう。なお、第１壁部（又は第２壁部）において定常肉厚が特定できない場合には、第１壁部の頂部（凹側外面における底部に相当）から閉断面に沿って左右それぞれの折返し壁部に至るまでの１／２の範囲の平均肉厚をいうものとする。
【００１６】
また、この明細書において、折返し壁部とは、第１壁部と第２壁部の両端部を含み略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の閉断面において内方から外方に膨出するとともに、第１壁部側折返し点と第２壁部側折返し点との間に位置される壁部である。
【００１７】
また、この明細書において、「第２壁部において第１壁部側折返し点と対応する第２壁部側折返し点」とは、第２壁部に略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の閉断面において外方から内方に向かう凹部が形成されている場合には、この凹部のうち最も第２壁部中央側に位置される側の点（部位）をいい、第２壁部にかかる凹部が形成されていない場合には、第２壁部において第１壁部側折返し点と対向し第１壁部側折返し点との間隔が最も近い点（部位）をいうものとする。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトーションビームであって、前記疲労緩和厚肉形状部は、前記長手方向の中央側から両端部に近づくにつれて、前記第１壁部と前記第２壁部との間隔が漸次拡がる長手方向形状変化部の全長にわたって形成されていることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係るトーションビームによれば、疲労緩和厚肉形状部が、長手方向の中央側から両端部に近づくにつれて、第１壁部と第２壁部との間隔が漸次拡がる長手方向形状変化部の全長にわたって形成されているので、トーションビームの両端側に生じる応力集中を効率的に緩和することができる。その結果、トーションビームにおける進展を効率的に抑制することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のトーションビームであって、前記疲労緩和厚肉形状部は、前記閉断面において前記車体の前方向と対応する前端側の折返し壁部と前記閉断面において前記車体の後方向と対応する後端側の折返し壁部の少なくともいずれか一方の前記折返し壁部の全長にわたって形成されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明に係るトーションビームによれば、閉断面において車体の前方向と対応する前端側の折返し壁部と閉断面において車体の後方向と対応する後端側の折返し壁部の少なくともいずれか一方の折返し壁部の全長にわたって疲労緩和厚肉形状部が形成されているので、疲労緩和厚肉形状部が全長にわたって形成された折返し壁部では、長手方向において異なる板厚の部位が接続される境界がないので、この折返し壁部における応力集中を効率的に緩和することができる。
その結果、トーションビームにおける応力集中を緩和し金属疲労の進展を効率的に抑制することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のトーションビームであって、前記疲労緩和厚肉形状部は、前記閉断面において前記車体の前方向と対応する前端側の折返し壁部と前記閉断面において前記車体の後方向と対応する後端側の折返し壁部の全長にわたって形成されていることを特徴とする。
【００２３】
この発明に係るトーションビームによれば、前端側の折返し壁部と後端側の折返し壁部の全長にわたって疲労緩和厚肉形状部が形成され、前端側の折返し壁部と後端側の折返し壁部の長手方向において、異なる板厚の部位が接続される境界がないので、折返し壁部における応力集中を効率的に緩和することができる。
その結果、トーションビームの全長にわたって応力集中を緩和し金属疲労の進展を抑制することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトーションビームであって、前記疲労緩和厚肉形状部は、前記第１壁部の肉厚ｔ１及び前記第２壁部の肉厚ｔ２に対して、５％〜５０％の範囲で厚肉に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
この発明に係るトーションビームによれば、疲労緩和厚肉形状部が、前記第１壁部の肉厚ｔ１及び前記第２壁部の肉厚ｔ２に対して、５％〜５０％の範囲で厚肉に形成されているので、疲労緩和厚肉形状部と第１壁部の肉厚及び第２壁部の肉厚との肉厚差が大きいことに起因して、疲労緩和厚肉形状部と第１壁部及び第２壁部の接続部に集中応力が発生するのを抑制して金属疲労を安定して抑制することができる。また、トーションビームの重量が増加するのを抑制することができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトーションビームであって、前記長手方向における両端から中央側に向かって、前記疲労緩和厚肉形状部の幅が漸次短く形成されていることを特徴とする。
【００２９】
この発明に係るトーションビームによれば、長手方向における両端から中央側に向かって、前記疲労緩和厚肉形状部の幅が漸次小さくなるように形成されているので、金属疲労を抑制しつつトーションビームの軽量化を効率的に行うことができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトーションビームであって、押出し工程又は引き抜き工程により前記疲労緩和厚肉形状部が形成された金属材料管を塑性加工することにより製造されることを特徴とする。
【００３１】
この発明に係るトーションビームによれば、押出し工程又は引き抜き工程により前記疲労緩和厚肉形状部が形成された金属材料管を、塑性加工することにより製造されているので、疲労緩和厚肉形状部が形成された金属材料管を効率的に製造することができ、ひいては、金属疲労の進展が抑制可能とされかつ所望のロール剛性を備えたトーションビームを効率的に製造することができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトーションビームであって、前記疲労緩和厚肉形状部と対応する疲労緩和厚肉形状対応部をなす金属材料片、前記第１壁部と対応する第１壁部対応部をなす金属材料片及び前記第２壁部と対応する第２壁部対応部をなす金属材料片を、面方向に配置してこれら金属片の境界を溶接により接続して形成した金属材料板を丸めて両側端部を接続部により接続した金属材料管を塑性加工することにより製造されることを特徴とする。
【００３３】
この発明に係るトーションビームによれば、疲労緩和厚肉形状部と対応する疲労緩和厚肉形状対応部をなす金属材料片、第１壁部と対応する第１壁部対応部をなす金属材料片及び第２壁部と対応する第２壁部対応部をなす金属材料片を、面方向に配置してこれら金属片の境界を溶接により接続して形成した金属材料板を丸めて両側端部を接続部により接続した金属材料管を、塑性加工することにより製造されるので、種々の構成（幅、厚さ等）を有する疲労緩和厚肉形状部が形成されたトーションビームを効率的に形成することができる。また、複数の異種金属からなる疲労緩和厚肉形状部を形成することができる。
【００３４】
請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のトーションビームであって、前記疲労緩和厚肉形状部と対応する疲労緩和厚肉形状対応部が、前記疲労緩和厚肉形状対応部と対応する金属材料片を厚さ方向に溶接することにより接続して形成された金属材料管を塑性加工することにより製造されることを特徴とする。
【００３５】
この発明に係るトーションビームによれば、疲労緩和厚肉形状部と対応する金属材料片を厚さ方向に溶接することにより接続して形成された金属材料管を厚さ方向に接続することにより形成された金属材料管を塑性加工することにより製造されるので、種々の構成（幅、厚さ等）を有する疲労緩和厚肉形状部が形成されたトーションビームを効率的に形成することができる。また、複数の異種金属からなる疲労緩和厚肉形状部を形成することができる。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のトーションビームであって、前記長手方向に接続部が形成されている場合に、前記接続部は前記第２壁部に形成されていることを特徴とする。
【００３７】
この発明に係るトーションビームによれば、接続部が第２壁部に長手方向に沿って形成されているので、第１壁部における加工を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００３８】
この発明に係るトーションビーム、トーションビームＡｓｓｙ及びトーションビーム式サスペンション装置によれば、トーションビームに生じる応力集中が緩和されて金属疲労の進展が抑制される。
その結果、トーションビームに生じる金属疲労を効果的に低減しつつ所望のサスペンション性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の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。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るトーションビームＡｓｓｙの概略構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の第１の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。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るトーションビームの長手方向形状変化部の概略を説明する斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るトーションビームの概略構成を示す断面図であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図４において矢視ＶＡ−ＶＡ、ＶＢ−ＶＢ、ＶＣ−ＶＣで示す閉断面を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るトーションビームの折返し壁部における疲労緩和厚肉形状部の詳細を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るトーションビームの製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、（Ａ）はトーションビームの材料となる溶接管を形成するために用いられる材料鋼板の概略構成を示す図であり、（Ｂ）はトーションビームに成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、（Ｃ）はトーションビームを長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の変形例に係るトーションビームの折返し壁部と疲労緩和厚肉形状部を説明する図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るトーションビームの製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、（Ａ）はトーションビームの材料となる溶接管を形成するために用いられる材料鋼板の概略構成を示す図であり、（Ｂ）はトーションビームに成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、（Ｃ）はトーションビームを長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るトーションビームの製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、（Ａ）はトーションビームの材料となる溶接管を形成するために用いられる材料鋼板の概略構成を示す図であり、（Ｂ）はトーションビームに成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、（Ｃ）はトーションビームを長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るトーションビームの製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、（Ａ）はトーションビームの材料となる溶接管を形成するために用いられる材料鋼板の概略構成を示す図であり、（Ｂ）はトーションビームに成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、（Ｃ）はトーションビームを長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
【図１２】本発明の効果を確認するための実施例の概略構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
＜第１の実施形態＞
以下、図１から図７を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の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、符号２はトーションビームＡｓｓｙを、符号１０はトーションビームを示している。なお、図に示した符号Ｆは車両の前方を、符号Ｒは後方を示している。
【００４１】
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、例えば、トーションビームＡｓｓｙ２と、トーションビームＡｓｓｙ２と車体（不図示）とを連結するスプリング３と、アブソーバと４とを備えている。
【００４２】
トーションビームＡｓｓｙ２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、車体の左右側から車体の少し前方中央側に向かって伸びるピボット軸ＪＬ、ＪＲを介して車体と連結されている。そして、車体に対して揺動可能に構成されている。
【００４３】
トーションビームＡｓｓｙ２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、左右のトレーリングアーム５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の一端側が、図示しない緩衝受部に接続されるようになっている。
なお、第１の実施形態において、トーションビーム１０は、図１、図２に示すように、下側に凸とされた略Ｖ字形状の閉断面とされている。
【００４４】
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ピボット軸Ｊを介して車体に支持されるピボット取付部材５Ｆと、リア側端に連結され車輪を支持するめの車輪取付部材５Ｒとを備えている。
【００４５】
スプリング受部３Ａは、トーションビーム１０を挟んでピボット取付部材５Ｆの反対側に形成されており、スプリング３の一端側が配置されるとともに、路面から受けた荷重が車輪ＷＬ、ＷＲ、トレーリングアーム５を介して伝達され、この荷重をスプリング３を介して車両に伝達するようになっている。
【００４６】
以下、図３〜図７を参照して、第１の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、第１の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り、図４はトーションビーム１０の長手方向形状変化部の概略を説明する斜視図である。また、図５は、トーションビーム１０の概略構成を示す断面図であり、図６は、トーションビーム１０の折返し壁部における疲労緩和厚肉形状部の詳細を示す図である。
なお、図５〜図７における二点鎖線は、疲労緩和厚肉形状部と第１壁部及び第２壁部との肉厚差を示すものである。
【００４７】
トーションビーム１０は、例えば、材料パイプをその軸線方向に沿って塑性加工することにより製造されている。
また、トーションビーム１０は、図３に示すように、長手方向の中央側に略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、長手方向形状変化部１２と、取付閉断面部１３と、長手方向の両端部に形成され略楕円形の閉断面とされてトレーリングアーム５を取付けるための取付部１４とを備えている。
また、一定形状閉断面部１１、長手方向形状変化部１２、取付閉断面部１３、取付部１４は、トーションビーム１０の長手方向中央側から両端に向かってこの順に形成されている。
【００４８】
一定形状閉断面部１１は、図３に示すように、トーションビーム１０の長手方向の中央側に位置されている。
そして、トーションビーム１０の長手方向と直交する断面が、例えば、図５（Ａ）に示すような略Ｖ字形状の一定形状の閉断面とされている。
図５（Ａ）で示す閉断面は、図４において矢視ＶＡにより示される閉断面であり、一定形状閉断面部１１と長手方向形状変化部１２とが接続される一定形状閉断面部１１の両端部と長手方向形状変化部１２の長手方向中央側の端部における閉断面である。
【００４９】
また、一定形状閉断面部１１は、図５（Ａ）に示すように、略Ｖ字形状の閉断面において凹側外面をなす第１壁部１１０Ａ（１１０）と、閉断面において凸側外面をなす第２壁部１２０Ａ（１２０）と、第１壁部１１０Ａ（１１０）と第２壁部１２０Ａ（１２０）の両端部をなし閉断面において外方に膨出する折返し壁部１３０Ａ（１３０）と、疲労緩和厚肉形状部１４０Ａ（１４０）とを備えている。
また、一定形状閉断面部１１は、例えば、車体前後方向に対称に形成されている。
【００５０】
折返し壁部１３０Ａ（１３０）は、図５（Ａ）、図６に示すように、第１壁部１１０Ａ（１１０）と第２壁部１２０Ａ（１２０）の両端部を含み、第１壁部側折返し点１３１Ａ（１３１）と第２壁部側折返し点１３２Ａ（１３２）の間に形成されている。
【００５１】
第１壁部側折返し点１３１Ａ（１３１）は、第１壁部１１０Ａ（１１０）が閉断面において内方に向かう突出と外方に向かう突出とが接続される接続点とされている。
【００５２】
また、この実施形態において、第２壁部側折返し点１３２Ａ（１３２）は、第２壁部１２０Ａ（１２０）に部分的に形成された、閉断面において外方から内方に向かって突出する凹部のうち最も第２壁部１２０Ａ（１２０）の中央側に位置する点（部位）とされている。
【００５３】
疲労緩和厚肉形状部１４０Ａ（１４０）は、この実施形態において、例えば、二つの折返し壁部１３０Ａ（１３０）の閉断面に沿う方向の全長（全幅）にわたって形成され、第１壁部側折返し点１３１Ａ（１３１）から第１壁部１１０Ａ（１１０）の中央側に向かって第１壁部１１０Ａ（１１０）の板厚ｔ１の２倍の長さＬ１の位置まで延在されるとともに第２壁部側折返し点１３２Ａ（１３２）から第２壁部１２０Ａ（１２０）の中央側に向かって第２壁部１２０Ａ（１２０）の板厚ｔ２の２倍の長さＬ２の位置まで延在されている。
【００５４】
また、疲労緩和厚肉形状部１４０Ａ（１４０）の板厚ｔ３（ｍｍ）は、第１壁部１１０Ａ（１１０）の板厚ｔ１（例えば、１.０ｍｍ〜５．０ｍｍ）、第２壁部１２０Ａ（１２０）の板厚ｔ２（例えば、１.０ｍｍ〜５．０ｍｍ）に対して、例えば、５％〜５０％厚く形成されていて、その範囲は、概ね１.０５ｍｍ〜７．５０ｍｍとされている。
【００５５】
長手方向形状変化部１２は、図３、図４に示すように、例えば、トーションビーム１０において一定形状閉断面部１１の両端側に形成されている。
そして、トーションビーム１０の長手方向と直交する断面が略Ｖ字形状の一定形状の閉断面とされ、例えば、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示すように、第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）と第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）との間隔Ｌ１０Ａ、Ｌ１０Ｂ、Ｌ１０Ｃ（Ｌ１０）が、一定形状閉断面部１１側から取付閉断面部１３に近づくにつれて漸次拡がるように構成されている。
なお、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）で示す閉断面は、図４において矢視ＶＢ、矢視ＶＣにより示される閉断面である。
【００５６】
また、長手方向形状変化部１２は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示すように、略Ｖ字形状の閉断面において凹側外面をなす第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）と、閉断面において凸側外面をなす第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）と、第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）と第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）の両端部をなし、閉断面において外方に膨出する折返し壁部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ（１３０）と、疲労緩和厚肉形状部１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ（１４０）とを備えている。
また、長手方向形状変化部１２は、例えば、車体前後方向に対称に形成されている。
【００５７】
折返し壁部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ（１３０）は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図６に示すように、第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）と第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）を含み、第１壁部側折返し点１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ（１３１）と第２壁部側折返し点１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ（１３２）の間に形成されている。
【００５８】
第１壁部側折返し点１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ（１３１）は、第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）が閉断面において内方に向かう突出と外方に向かう突出とが接続される接続点とされている。
【００５９】
また、この実施形態において、第２壁部側折返し点１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ（１３２）は、第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）に部分的に形成された、閉断面において外方から内方に向かって突出する凹部のうち最も第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）の中央側に位置する点（部位）とされている。
【００６０】
疲労緩和厚肉形状部１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ（１４０）は、この実施形態において、例えば、二つの折返し壁部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ（１３０）の閉断面に沿う方向の全長（全幅）にわたって形成され、それぞれ第１壁部側折返し点１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ（１３１）から第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）の中央側に向かって第１壁部第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）の板厚ｔ１の２倍の長さの位置まで延在されるとともに第２壁部側折返し点１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ（１３２）から第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）の中央側に向かって第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）の板厚ｔ２の２倍の長さの位置まで延在されている。
【００６１】
また、疲労緩和厚肉形状部１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ（１４０）の板厚ｔ３（ｍｍ）は、第１壁部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（１１０）の板厚ｔ１（例えば、１.０ｍｍ〜５．０ｍｍ）、第２壁部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ（１２０）の板厚ｔ２（例えば、１.０ｍｍ〜５．０ｍｍ）に対して、例えば、５％〜５０％厚く形成されていて、その範囲は、概ね１.０５ｍｍ〜７．５０ｍｍとされている。
【００６２】
取付閉断面部１３は、長手方向形状変化部１２と取付部１４との間に形成されており、取付部１４と同様の略楕円形状の閉断面とされている。
そして、取付閉断面部１３には、長手方向形状変化部１２から連続された疲労緩和厚肉形状部１４０が形成されている。
【００６３】
なお、この実施形態では、疲労緩和厚肉形状部１４０は、トーションビーム１０の全長にわたって形成されており、疲労緩和厚肉形状部１４０の閉断面に沿った方向の長さ（幅）が、長手方向の中央側から両端部に向かって、傾斜的に漸次広くなるように構成されている。
また、第１壁部１１０の板厚ｔ１、第２壁部１２０の板厚ｔ２、疲労緩和厚肉形状部１４０の板厚ｔ３は、それぞれ全長にわたって同一とされている。
【００６４】
次に、図７を参照して、第１の実施形態に係るトーションビーム１０の製造工程における概略構成の一例を説明する。
図７は、トーションビーム１０の製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、図７（Ａ）はトーションビーム１０の材料として用いられる溶接管（材料パイプ）を形成するための材料鋼板の概略構成を示す図であり、図７（Ｂ）はトーションビーム１０に成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、図７（Ｃ）はトーションビーム１０を長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
なお、図７（Ａ）に示した上側の図は材料鋼板を厚さ方向に見た図であり、下側の図は材料鋼板をトーションビーム１０の長手方向と対応する方向に沿って見た図である。
また、図７において、符号Ｍ１０は材料鋼板を、符号Ｐ１０は溶接管（金属材料管）を示している。
【００６５】
トーションビーム１０は、例えば、材料鋼板Ｍ１０から溶接管Ｐ１０を形成し、この溶接管Ｐ１０をその長手方向に沿って塑性加工することにより形成されている。
【００６６】
材料鋼板（金属材料板）Ｍ１０は、図７（Ａ）に示すように、例えば、第１壁部１１０と対応する第１壁部対応部（金属材料）Ｍ１１０と、第２壁部１２０と対応する第２壁部対応部（金属材料）Ｍ１２０と、疲労緩和厚肉形状部１４０と対応しそれぞれ第１壁部対応部Ｍ１１０と第２壁部対応部Ｍ１２０の間に形成された疲労緩和厚肉形状対応部（金属材料）Ｍ１４０とを備えている。
【００６７】
第１の実施形態では、材料鋼板Ｍ１０の両側部には第１壁部対応部Ｍ１１０が配置されている。
また、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０は材料鋼板Ｍ１０Ａの長手方向全長にわたって形成され、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０の幅（トーションビーム１０の長さ方向と直交する方向の長さ）は、トーションビーム１０の長さ方向と対応する長手方向中央側に向かって漸次短く（幅狭に）形成されている。
【００６８】
材料鋼板Ｍ１０における疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０については、例えば、以下のような方法で形成することができる。
（１）鋼板を圧延する際に、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０と対応する凹部が形成された圧延ロールを用いることにより、厚肉の疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０を形成する。
（２）第１壁部対応部（金属材料）Ｍ１１０、第２壁部対応部（金属材料）Ｍ１２０、疲労緩和厚肉形状対応部（金属材料）Ｍ１４０と対応する形状の短冊（金属材料片）を予め形成する。そして、第１壁部対応部（金属材料）Ｍ１１０と対応する短冊（金属材料片）及び第２壁部対応部（金属材料）Ｍ１２０と対応する短冊（金属材料片）の間に、疲労緩和厚肉形状対応部（金属材料）Ｍ１４０と対応する短冊（金属材料片）を配置して、第１壁部対応部Ｍ１１０と疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０の境界及び第２壁部対応部Ｍ１２０と疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０の境界を面方向（長手方向）に沿って溶接して接続する。（ＴＷＢ（テーラードブランク工法））
（３）第１壁部対応部Ｍ１１０及び第２壁部対応部Ｍ１２０と対応する鋼板（金属材料）に、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０を形成するためのパッチ（金属材料）を板厚方向に重ねて溶接する。
【００６９】
第１壁部対応部Ｍ１１０は板厚ｔ１（例えば、１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ）、第２壁部対応部Ｍ１２０は板厚ｔ２（例えば、１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ）、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０は板厚ｔ３（例えば、１．０５ｍｍ〜７．５０ｍｍ）に形成されている。
この実施形態では、第１壁部対応部Ｍ１１０の板厚ｔ１と、第２壁部対応部Ｍ１２０の板厚ｔ２は同じ板厚とされている。
そして、板厚ｔ３は、例えば、板厚ｔ３＝（板厚ｔ１（ｔ２））×（１．０５〜１．５０）に形成されている。
【００７０】
また、第１壁部対応部Ｍ１１０の疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０側には、板厚ｔ１から板厚ｔ３に漸次増加する板厚変化部が形成され、第２壁部対応部Ｍ１２０の疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０側には、板厚ｔ２から板厚ｔ３に漸次増加する板厚変化領域が形成されている。
【００７１】
溶接管Ｐ１０は、例えば、材料鋼板Ｍ１０を図７（Ａ）に矢印Ｔで示すようなトーションビーム１０の長手方向と直交する方向に丸めて、その両側部を溶接して接続することにより形成する。
溶接管Ｐ１０の製造に際しては、例えば、プレス成形、ロールフォーミングを適用して丸めることが可能である。
【００７２】
第１の実施形態では、図７（Ｂ）に示すように、トーションビーム１０の閉断面において第２壁部１２０と対応する第２管壁部Ｐ１２０は材料鋼板Ｍ１０を丸めることにより形成され、トーションビーム１０の閉断面において第１壁部１１０と対応する第１管壁部Ｐ１１０には溶接管Ｐ１０を形成する際の溶接に基づいてシーム部（接続部）Ｐ１０Ｓが形成されている。
なお、シーム部（接続部）Ｐ１０Ｓにおける接続には、例えば、レーザー溶接を適用することができる。
また、材料鋼板Ｍ１０を丸めてシーム部Ｐ１０Ｓを形成する際に、電縫管製造工程等、周知の金属管製造技術を適用してもよい。
【００７３】
トーションビーム１０は、溶接管Ｐ１０をその長手方向に沿って塑性加工して形成されており、例えば、プレス成形、液圧プレス成形、ハイドロフォーム加工等を適用して成形される。
その結果、図７（Ｃ）に示すように、略Ｖ字形状に形成された閉断面を有し、第１壁部１１０にシーム部１０Ｓが形成されたトーションビーム１０が形成される。
【００７４】
＜第１の実施形態（変形例）＞
次に、図８を参照して、第１の実施形態の変形例について説明する。
図８は、第１の実施形態の変形例に係る折返し壁部及び疲労緩和厚肉形状部の概略構成を説明する図であり、図８において符号１２５は第２壁部を、符号１３５は折返し壁部を、符号１４５は疲労緩和厚肉形状部を示している。また、図８における二点鎖線は、疲労緩和厚肉形状部１４５と第１壁部１１０及び第２壁部１２５との肉厚差を示すものである。
【００７５】
第１の実施形態の変形例は、図８に示すように、第２壁部１２５に図６に示した閉断面において内方に向かって突出する部位（第２壁部側折返し点１３２）が形成されていないために、折返し壁部１３５を特定する際に適用する「第２壁部１２５において第１壁部側折返し点１３１と対応する第２壁部側折返し点１３７」が第１の実施形態における第２壁部側折返し点１３２と異なる構成とされている。
【００７６】
具体的には、第２壁部側折返し点１３７は、第２壁部１２５において第１壁部側折返し点１３１と対向するとともに、第１壁部側折返し点１３１との間隔Ｌ１３０Ａが最も小さくなる部位とされている。
折返し壁部１３５は、第１壁部側折返し点１３１と第２壁部側折返し点１３７の間に形成されている。
【００７７】
そして、疲労緩和厚肉形状部１４５は、閉断面に沿って折返し壁部１３５から第１壁部１１０側に符号Ｌ１で示す（２×ｔ１）以上の範囲まで、第２壁部１２５側に符号Ｌ２Ａで示す（２×ｔ２）以上の範囲まで形成されている。その他は、第１の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７８】
第１の実施形態に係るトーションビーム１０、トーションビームＡｓｓｙ２及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、トーションビーム１０に生じる応力集中が緩和されるので、金属疲労の進展を抑制することができる。
その結果、トーションビーム１０に生じる金属疲労を効果的に低減しつつトーションビーム式リアサスペンション装置１として所望のサスペンション性能を確保することができる。
【００７９】
第１の実施形態に係るトーションビーム１０、トーションビームＡｓｓｙ２及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、略Ｖ字形状に形成された閉断面の前端側と後端側の双方の折返し壁部１３０の全長にわたって疲労緩和厚肉形状部１４０が形成されているので、前端側の折返し壁部１３０と後端側の折返し壁部１３０の全長にわたって疲労緩和厚肉形状部１４０が形成され、前端側の折返し壁部１３０と後端側の折返し壁部１３０の長手方向において、異なる板厚の部位が接続される境界がないので応力集中を効率的に緩和することができる。
【００８０】
第１の実施形態に係るトーションビーム１０、トーションビームＡｓｓｙ２及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、疲労緩和厚肉形状部１４０が折返し壁部１３０から第１壁部１１０側に（２×ｔ１）以上の範囲まで形成され、かつ折返し壁部１３０から第２壁部１２０側に（２×ｔ２）以上の範囲まで形成されているので、折返し壁部１３０の第１壁部１１０側及び第２壁部１２０側における応力集中を充分に分散することができる。
【００８１】
第１の実施形態に係るトーションビーム１０、トーションビームＡｓｓｙ２及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、疲労緩和厚肉形状部１４０の板厚（肉厚）ｔ３が、第１壁部１１０の板厚（肉厚）ｔ１及び第２壁部１２０の板厚（肉厚）ｔ２に対して、５〜５０％ほど厚肉に形成されているので、金属疲労を抑制しつつトーションビーム１０が重くなるのを抑制することができる。
【００８２】
第１の実施形態に係るトーションビーム１０、トーションビームＡｓｓｙ２及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、長手方向における両端から中央側に向かって、疲労緩和厚肉形状部１４０の幅が漸次小さくなるように形成されているので、金属疲労を抑制しつつトーションビーム１０の軽量化を効率的に行うことができる。
【００８３】
第１の実施形態に係るトーションビーム１０、トーションビームＡｓｓｙ２及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、第１壁部１１０と対応する第１壁部対応部（金属材料）Ｍ１１０と、第２壁部１２０と対応する第２壁部対応部（金属材料）Ｍ１２０と、疲労緩和厚肉形状部１４０と対応しそれぞれ第１壁部対応部Ｍ１１０と第２壁部対応部Ｍ１２０の間に形成された疲労緩和厚肉形状対応部（金属材料板）Ｍ１４０を面方向に接続した材料鋼板Ｍ１０を成形して形成した溶接管Ｐ１０を塑性加工して形成しているので、長手方向において疲労緩和厚肉形状部１４０の幅が変化する場合でも効率的に製造することができる。
【００８４】
＜第２の実施形態＞
次に、図９を参照して、第２の実施形態に係るトーションビーム１０Ａについて説明する。図９において、二点鎖線は、疲労緩和厚肉形状部と第１壁部及び第２壁部との肉厚差を示すものである。
【００８５】
図９は、トーションビーム１０Ａの製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、図９（Ａ）はトーションビーム１０Ａの材料として用いられる溶接管（材料パイプ）を形成するための材料鋼板の概略構成を示す図であり、図９（Ｂ）はトーションビーム１０Ａに成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、図９（Ｃ）はトーションビーム１０Ａを長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
なお、図９（Ａ）に示した上側の図は材料鋼板を厚さ方向に見た図であり、下側の図は材料鋼板をトーションビーム１０Ａの長手方向と対応する方向に沿って見た図である。
また、図９において、符号Ｍ１０Ａは材料鋼板を、符号Ｐ１０Ａは溶接管（金属材料管）を示している。
【００８６】
トーションビーム１０Ａは、例えば、材料鋼板Ｍ１０Ａから溶接管Ｐ１０Ａを形成し、この溶接管Ｐ１０Ａをその長手方向に沿って塑性加工することにより形成されている。
【００８７】
材料鋼板（金属材料板）Ｍ１０Ａは、図９（Ａ）に示すように、例えば、第１壁部１１０Ａと対応する第１壁部対応部（金属材料）Ｍ１１０Ａと、第２壁部１２０と対応する第２壁部対応部（金属材料）Ｍ１２０Ａと、疲労緩和厚肉形状部１４０Ａと対応しそれぞれ第１壁部対応部Ｍ１１０Ａと第２壁部対応部Ｍ１２０Ａの間に形成された疲労緩和厚肉形状対応部（金属材料）Ｍ１４０Ａとを備えている。
【００８８】
第２の実施形態では、材料鋼板Ｍ１０Ａの両側部には第１壁部対応部Ｍ１１０Ａが配置されている。
また、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０は材料鋼板Ｍ１０の長手方向全長にわたって形成され、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０Ａの幅（トーションビーム１０Ａの閉断面に沿う方向の長さ）は、材料鋼板Ｍ１０Ａの全長にわたって同じ幅に形成されている。
【００８９】
トーションビーム１０Ａは、溶接管Ｐ１０Ａを、例えば、プレス成形、液圧プレス成形、ハイドロフォーム加工等を適用してその長手方向に沿って塑性加工することにより形成されている。
その結果、図９（Ｃ）に示すように、略Ｖ字形状に形成された閉断面を有し、第１壁部１１０にシーム部（接続部）１０Ｓが形成されたトーションビーム１０が形成される。
その他は、第１の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９０】
第２の実施形態に係るトーションビーム１０、トーションビームＡｓｓｙ２及びトーションビーム式リアサスペンション装置１によれば、疲労緩和厚肉形状部１４０の幅がトーションビーム１０の長手方向において同じ幅に形成されているので、第１の実施形態に加えて、図９（Ａ）に示すような展開形状を有する材料鋼管（金属材料管）を、材料鋼板（金属材料板）Ｍ１０Ａを形成することなく、引抜き成形や押出し成形により直接形成してもよい。
溶接管Ｐ１０Ａに相当する材料鋼管（金属材料管）を、引抜き成形や押出し成形により直接成形することにより、トーションビーム１０Ａを効率的かつ低コストに製造することができる。
【００９１】
＜第３の実施形態＞
次に、図１０を参照して、第３の実施形態に係るトーションビーム１０Ｂの製造工程における概略構成の一例を説明する。図１０において、二点鎖線は、疲労緩和厚肉形状部と第１壁部及び第２壁部との肉厚差を示すものである。
【００９２】
図１０は、トーションビーム１０Ｂの製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、図１０（Ａ）はトーションビーム１０Ｂの材料として用いられる溶接管（材料パイプ）を形成するための材料鋼板の概略構成を示す図であり、図１０（Ｂ）はトーションビーム１０Ｂに成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、図１０（Ｃ）はトーションビーム１０Ｂを長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
なお、図１０（Ａ）に示した上側の図は材料鋼板を厚さ方向に見た図であり、下側の図は材料鋼板をトーションビーム１０Ａの長手方向と対応する方向に沿って見た図である。
また、図１０において、符号Ｍ１０Ｂは材料鋼板を、符号Ｐ１０Ｂは溶接管（金属材料管）を示している。
【００９３】
トーションビーム１０Ｂは、例えば、材料鋼板Ｍ１０Ｂから溶接管Ｐ１０Ｂを形成し、この溶接管Ｐ１０Ｂをその長手方向に沿って塑性加工することにより形成されている。
【００９４】
材料鋼板（金属材料板）Ｍ１０は、図１０（Ａ）に示すように、例えば、第１壁部１１０Ｂと対応する第１壁部対応部（金属材料）Ｍ１１０Ｂと、第２壁部１２０Ｂと対応する第２壁部対応部（金属材料）Ｍ１２０Ｂと、疲労緩和厚肉形状部１４０Ｂと対応しそれぞれ第１壁部対応部Ｍ１１０Ｂと第２壁部対応部Ｍ１２０Ｂの間に形成された疲労緩和厚肉形状対応部（金属材料）Ｍ１４０Ｂとを備えている。
【００９５】
第３の実施形態では、材料鋼板Ｍ１０Ｂの両側部には第１壁部対応部Ｍ１２０Ｂが配置されている。
また、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０Ｂは材料鋼板Ｍ１０Ｂの長手方向全長にわたって形成され、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０Ｂの幅（トーションビーム１０Ｂの閉断面に沿う方向の長さ）は、トーションビーム１０Ｂの長さ方向と対応する長手方向中央側に向かって漸次短く（幅狭に）形成されている。
【００９６】
溶接管Ｐ１０Ｂは、例えば、材料鋼板Ｍ１０Ｂを図１０（Ａ）に矢印Ｔで示すようなトーションビーム１０Ｂの長手方向と直交する方向に丸めて、その両側部を溶接して接続することにより形成する。
溶接管Ｐ１０Ｂは、例えば、プレス成形、ロールフォーミングを適用して製造することができる。
【００９７】
第３の実施形態では、図１０（Ｂ）に示すように、トーションビーム１０Ｂの閉断面において第１壁部１１０Ｂと対応する第１管壁部Ｐ１１０Ｂは材料鋼板Ｍ１０Ｂを丸めることにより形成され、トーションビーム１０の閉断面において第２壁部１２０Ｂと対応する第２管壁部Ｐ１２０Ｂには溶接管Ｐ１０Ｂを形成する際の溶接に基づいてシーム部（接続部）Ｐ１０Ｓが形成されている。
【００９８】
トーションビーム１０Ｂは、溶接管Ｐ１０Ｂをその長手方向に沿って塑性加工して形成されており、例えば、プレス成形、液圧プレス成形、ハイドロフォーム加工等を適用して成形される。
その結果、図１０（Ｃ）に示すように、略Ｖ字形状に形成された閉断面を有し、第２壁部１２０Ｂにシーム部（接続部）１０Ｓが形成されたトーションビーム１０Ｂが形成される。
【００９９】
第３の実施形態に係るトーションビーム１０によれば、シーム部１０Ｓが第２壁部１２０の長手方向に沿って形成されているので、第１壁部１１０における加工を効率的に行うことができる。
【０１００】
＜第４の実施形態＞
次に、図１１を参照して、第４の実施形態に係るトーションビーム１０Ｃの製造工程における概略構成の一例を説明する。図１１において、二点鎖線は、疲労緩和厚肉形状部と第１壁部及び第２壁部との肉厚差を示すものである。
【０１０１】
図１１は、トーションビーム１０Ｃの製造工程における概略構成の一例を説明する図であり、図１１（Ａ）はトーションビーム１０Ｃの材料として用いられる溶接管（材料パイプ）を形成するための材料鋼板の概略構成を示す図であり、図１１（Ｂ）はトーションビーム１０Ｃに成形する前の溶接管を軸方向に沿って見た図であり、図１１（Ｃ）はトーションビーム１０Ｃを長手方向に沿って見た閉断面を示す図である。
なお、図１１（Ａ）に示した上側の図は材料鋼板を厚さ方向に見た図であり、下側の図は材料鋼板をトーションビーム１０Ａの長手方向と対応する方向に沿って見た図である。
また、図１１において、符号Ｍ１０Ｃは材料鋼板を、符号Ｐ１０Ｃは溶接管（金属材料管）を示している。
【０１０２】
トーションビーム１０Ｃは、例えば、材料鋼板Ｍ１０Ｃから溶接管Ｐ１０Ｃを形成し、この溶接管Ｐ１０Ｃをその長手方向に沿って塑性加工することにより形成されている。
【０１０３】
材料鋼板（金属材料板）Ｍ１０Ｃは、図１１（Ａ）に示すように、例えば、第１壁部１１０Ｃと対応する第１壁部対応部（金属材料）Ｍ１１０Ｃと、第２壁部１２０Ｃと対応する第２壁部対応部（金属材料）Ｍ１２０Ｃと、疲労緩和厚肉形状部（金属材料）１４０Ｃと対応しそれぞれ第１壁部対応部Ｍ１１０Ｃと第２壁部対応部Ｍ１２０Ｃの間に形成された疲労緩和厚肉形状対応部（金属材料）Ｍ１４０Ｃとを備えている。
【０１０４】
第４の実施形態では、材料鋼板Ｍ１０Ｃの両側部には第１壁部対応部Ｍ１２０Ｃが配置されている。
また、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０Ｃは材料鋼板Ｍ１０の長手方向全長にわたって形成され、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０Ｃの幅（トーションビーム１０Ｃの閉断面に沿う方向の長さ）は、材料鋼板Ｍ１０Ｃの全長にわたって同じ幅に形成されている。
【０１０５】
溶接管Ｐ１０Ｃは、例えば、材料鋼板Ｍ１０Ｃを図１１（Ａ）に矢印Ｔで示すようなトーションビーム１０Ｃの長手方向と直交する方向に丸めて、その両側部を溶接して接続することにより形成する。
溶接管Ｐ１０Ｃは、例えば、プレス成形、ロールフォーミングを適用して製造することができる。
【０１０６】
第４の実施形態では、図１１（Ｂ）に示すように、トーションビーム１０Ｃの閉断面において第１壁部１１０Ｃと対応する第１管壁部Ｐ１１０Ｃは材料鋼板Ｍ１０Ｃを丸めることにより形成され、トーションビーム１０Ｃの閉断面において第２壁部１２０Ｃと対応する第２管壁部Ｐ１２０Ｃには溶接管Ｐ１０Ｃを形成する際の溶接に基づいてシーム部Ｐ１０Ｓが形成されている。
【０１０７】
トーションビーム１０Ｃは、溶接管Ｐ１０Ｃをその長手方向に沿って塑性加工して形成されており、例えば、プレス成形、液圧プレス成形、ハイドロフォーム加工等を適用して成形される。
その結果、図１１（Ｃ）に示すように、略Ｖ字形状に形成された閉断面を有し、第２壁部１２０Ｃにシーム部１０Ｓが形成されたトーションビーム１０Ｃが形成される。
【０１０８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、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。
【０１０９】
例えば、上記実施の形態においては、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字形状に形成されてい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としてもよい。
【０１１０】
また、上記実施の形態においては、トーションビーム１０における車体の前方側と後方側の双方の折返し壁部１３０に疲労緩和厚肉形状部１４０が形成される場合について説明したが、車体の前方側と後方側のいずれか一方の折返し壁部１３０に疲労緩和厚肉形状部１４０が形成された構成としてもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態においては、疲労緩和厚肉形状部１４０が、一定形状閉断面部１１、長手方向形状変化部１２、及び取付閉断面部１３の全長にわたって形成されている場合について説明したが、疲労緩和厚肉形状部１４０をトーションビーム１０の長手方向における任意の範囲に形成してもよい。
【０１１２】
また、上記実施の形態においては、閉断面に沿う方向において、疲労緩和厚肉形状部１４０が、折返し壁部１３０から第１壁部１１０側に（２×ｔ１）、第２壁部１２０側に（２×ｔ２）の範囲にわたって形成されている場合について説明したが、疲労緩和厚肉形状部１４０の閉断面に沿う方向における形成範囲については、折返し壁部１３０から第１壁部１１０側に（２×ｔ１）、第２壁部１２０側に（２×ｔ２）の範囲に限定されず、任意に設定することができる。
また、閉断面に沿う方向において、疲労緩和厚肉形状部１４０を折返し壁部１３０より小さな範囲に形成してもよい。
【０１１３】
また、上記実施の形態においては、閉断面に沿う方向において、疲労緩和厚肉形状部１４０の幅が傾斜適的に形状変形される場合と、同じ幅に形成される場合について説明したが、閉断面に沿う方向における疲労緩和厚肉形状部１４０の幅及び形状については任意に設定することができる。
【０１１４】
また、上記実施の形態においては、疲労緩和厚肉形状部１４０の板厚ｔ３が、第１壁部１１０の板厚ｔ１及び第２壁部１２０の板厚ｔ２に対して５％〜５０％の範囲の板厚に形成されている場合について説明したが、疲労緩和厚肉形状部１４０の板厚ｔ３については任意に設定することができる。
また、上記実施の形態においては、第１壁部１１０の板厚ｔ１と第２壁部１２０の板厚ｔ２がそれぞれ均一とされ、板厚ｔ１と板厚ｔ２が等しい場合について説明したが、例えば、第１壁部１１０の板厚ｔ１と第２壁部１２０の板厚ｔ２が異なる構成とされてもよいし、板厚ｔ１と板厚ｔ２のいずれか又は双方が均一とされない構成とすることも可能である。
【０１１５】
また、上記実施の形態においては、トーションビーム１０を形成する際に用いる金属管が、例えば、疲労緩和厚肉形状対応部Ｍ１４０が形成された鋼板（金属材料板）Ｍ１０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Ｐ１０を塑性加工する場合について説明したが、押出し成形や引抜き成形により形成した金属管に対して適用することも可能である。
【０１１６】
また、上記実施の形態においては、トーションビーム１０の製造に用いる金属管が鉄鋼である場合について説明したが、鉄鋼以外の金属に適用してもよい。
【実施例】
【０１１７】
以下、本発明に係るトーションビームの効果について説明する。
効果の確認は、以下に示す本発明例及び比較例に係るトーションビームについて、捩じり疲労試験を行うことによって確認した。
【０１１８】
＜本発明例＞
本発明例に係るトーションビームは、引張強さ約７００ＭＰａ、長さ１４６０ｍｍ、長手方向に沿って疲労緩和厚肉形状部が形成されている。疲労緩和厚肉形状部の最大曲率は、一定形状閉断面部において約０．３（１／ｍｍ）、長手方向形状変化部の長手方向中央部において約０．１４（１／ｍｍ）である。
（１）まず、図１２（Ａ）に示すような材料鋼板を、材料鋼板と対応する引張強さ７００ＭＰａ級の高張力鋼からなるそれぞれ板厚３．４ｍｍの短冊と板厚４．３ｍｍの短冊（網かけ部）を並べて、レーザー溶接により接合して形成した。
（２）次に、この材料鋼板をプレス成形により丸めるとともに両側部をレーザー溶接により接合して、図１２（Ｂ）に示すような閉断面を有する長さ１４６０ｍｍ、外径φ９５．５ｍｍの差厚鋼管を成形した。
（３）次いで、この差厚鋼管をプレス成形して、図１２（Ｃ）に示すような閉断面を有するトーションビームを製造した。
【０１１９】
＜比較例＞
比較例に係るトーションビームは、引張強さ約７００ＭＰａ、長さ１４６０ｍｍ、板厚は３．４ｍｍで一定である。
（１）まず、引張強さ７００ＭＰａ級の高張力鋼からなる板厚３．４ｍｍの材料鋼板をプレス成形により丸めるとともに両側部をレーザー溶接により接合して、長さ１４６０ｍｍ、外径φ１０１．６の鋼管を成形した。
比較例に使用した鋼管を外径φ１０１．６としたのは、発明例とロール剛性を合わせるためであり、比較例のねじり剛性は７．０８×１０４（Ｎｍｍ／°）、発明例のねじり剛性は７．１２×１０４（Ｎｍｍ／°）である。
（２）次いで、この鋼管をプレス成形してトーションビームを製造した。
【０１２０】
捩じり疲労試験は、トーションビームの両端部の間に±２０°の変位を繰返し与えて、長手方向形状変化部の折返し壁部に発生した最大応力と、金属疲労による寿命を評価した。
なお、金属疲労による寿命は、ねじり疲労試験中の反力トルクが試験開始時のトルクの８０％以下に到達することを以って破断が発生したと判定した。
【０１２１】
その結果、トーションビームの折返し壁部に発生した応力の最大値は、発明例が５３１ＭＰａ、比較例が６１６ＭＰａであり、発明例が１４％低くなることが確認できた。
また、ねじり疲労試験の寿命は、発明例が４００００回であり、比較例が２００００回となり、寿命が２倍になることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明によれば、トーションビームに生じる応力集中を緩和することにより金属疲労の進展を抑制することができるので、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
Ｌ１０、Ｌ１０Ａ、Ｌ１０Ｂ、Ｌ１０Ｃ  第１壁部と第２壁部の間隔
Ｌ１３０Ａ  第１壁部側折返し点との間隔
Ｍ１０、Ｍ１０Ａ、Ｍ１０Ｂ、Ｍ１０Ｃ  材料鋼板（金属材料板）
Ｐ１０、Ｐ１０Ａ、Ｐ１０Ｂ、Ｐ１０Ｃ  溶接管（金属材料管）
１  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）
２  トーションビームＡｓｓｙ
５  トレーリングアーム（アーム）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  トーションビーム
１０S  シーム部（接続部）
１１  一定形状閉断面部
１２  長手方向形状変化部
１３  取付閉断面部
１４  取付部
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ  第１壁部
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ  第２壁部
１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３５  折返し壁部
１３１、１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ  第１壁部側折返し点
１３２、１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ、１３７  第２壁部側折返し点
Ｍ１１０、Ｍ１１０Ａ、Ｍ１１０Ｂ、Ｍ１１０Ｃ  第１壁部対応部（金属材料）
Ｍ１１０、Ｍ１１０Ａ、Ｍ１１０Ｂ、Ｍ１１０Ｃ  第２壁部対応部（金属材料）
Ｍ１４０、Ｍ１４０Ａ、Ｍ１４０Ｂ、Ｍ１４０Ｃ  疲労緩和厚肉形状部（金属材料）
Ｍ１４０、Ｍ１４０Ａ、Ｍ１４０Ｂ、Ｍ１４０Ｃ  疲労緩和厚肉形状対応部
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ  疲労緩和厚肉形状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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