JP2000135902A - ツ―・ピ―ス摩擦溶接自動車車軸 - Google Patents

ツ―・ピ―ス摩擦溶接自動車車軸

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JP2000135902A
JP2000135902A JP11236648A JP23664899A JP2000135902A JP 2000135902 A JP2000135902 A JP 2000135902A JP 11236648 A JP11236648 A JP 11236648A JP 23664899 A JP23664899 A JP 23664899A JP 2000135902 A JP2000135902 A JP 2000135902A
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グレガリ、エイ、フェット
Jeffrey L Colbert
ジェフリ、エル、カルバート
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両ビーム荷重を支持するツー・ピース摩擦
溶接自動車車軸を提供することにある。 【解決手段】 フランジ部分１６に摩擦溶接した車軸部
分１２を備えたツー・ピース摩擦溶接自動車車軸１０に
おいて、フランジ部分１６は、軸受レースに対する硬さ
要求を満足するようにＳＡＥ１０５０Ｍｏｄ（Ｍｎ０．
８０−１．１０％）のような比較的高い炭素含量を持つ
炭素鋼材料で作る。車軸部分１２は強度及び延性を最高
にする一層低い炭素含量を持つＳＡＥ１０３８、ＳＡＥ
１０４０又はＳＡＥ８６３０のような鋼バーストック材
料で作る。摩擦溶接部は軸受レースの内側に位置させ
る。溶接したツー・ピース自動車車軸は部分輪郭に機械
加工し、熱処理し次いで最終プリント寸法に機械加工す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に新規なツー・ピー
ス摩擦溶接自動車車軸（ｔｗｏ−ｐｉｅｃｅｆｒｉｃｔ
ｉｏｎ ｗｅｌｄｅｄ ｍｏｔｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ
ａｘｌｅｓｈａｆｔ）に関する。ことに本発明は、フラ
ンジ部分に摩擦溶接した車軸部分を備えた新規なツー・
ピース摩擦溶接自動車車軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車車軸は、自動車の運転中に力及び
振動を含む著しいレベルの応力を受ける。自動車車軸の
ねじり過負荷による破損は粗雑な運転条件によって起る
ことが多い。このような破損により自動車からの車輪及
び／又は自動車車軸の分離が生ずる。
【０００３】典型的な公知の従来の自動車車軸は、自動
車車軸全体にわたり実質的に均等な化学組成を持つ材料
典型的には鋼から成る単一体から作られている。自動車
車軸の若干の部分の性質は、熱処理のような材料処理作
業又は、高周波焼入れ、応力除去焼なまし、焼戻し及び
／又はショット・ピーニングのような一層局部化した材
料処理作業により修正できるが、得られる性質は、使用
材料の化学組成により制限される。このことは、自動車
車軸の若干の部分が高い接触応力を受け従って付加的な
硬さを必要とすると共に自動車車軸の他の部分は硬さは
一層低くてよいが付加的な延性を必要とするので望まし
くない。性質のこのような平衡は、実質的に均等な組成
を持つ材料を使うときは得ることがむずかしい。さらに
特殊化材料処理作業は費用と時間とがかかる。
【０００４】典型的には従来の摩擦溶接車軸は、実質的
に車両ビーム荷重を支持しない用途に使われている。し
かし車両ビーム荷重（ｖｅｈｉｃｌｅ ｂｅａｍｉｎｇ
ｌｏａｄ）を支持する用途にはツー・ピース摩擦溶接
自動車車軸を利用することが望ましい。
【０００５】従って本発明の好適な実施例は、フランジ
部分に摩擦溶接した車軸部分を備えたツー・ピース摩擦
溶接自動車車軸に係わる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】フランジ部分は軸受レー
スに対する硬さの要求を満足するのにＳＡＥ１０５０Ｍ
ｏｄ（Ｍｎ０．８０−１．１０％）のような比較的高炭
素の炭素鋼材料で作るのがよく、又車軸部分は強度及び
延性を最高にするようにいくぶん低い炭素含量を持つ、
ＳＡＥ１０３８、ＳＡＥ１０４０又はＳＡＥ８６３０の
ような鋼バーストック材料（ｓｔｅｅｌ ｂａｒｓｔｏ
ｃｋ ｍａｔｅｒｉａｌ）で作るのがよい。摩擦溶接部
は軸受レースの内側に位置させ、溶接を行うと、ツー・
ピース自動車車軸を部分輪郭（ｐａｒｔ ｐｒｏｆｉｌ
ｅ）に機械加工し、熱処理し、最終プリント寸法（ｆｉ
ｎａｌ ｐｒｉｎｔ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）に機械加工
する。
【０００７】本発明のその他の利点及び新規な特徴は添
付図面による以下の詳細な説明から明らかである。
【０００８】
【実施例】本発明の好適な実施例についての以下の詳細
な説明では、この詳細な説明と共に本発明の好適な実施
例によるツー・ピース摩擦溶接自動車車軸１０を例示し
た添付図面を参照する。添付図面を通じて対応する部品
を同様な参照数字で示してある。図１ないし図３には本
発明の好適な実施例によるツー・ピース摩擦溶接自動車
車軸１０のそれぞれ一部を縦断面にした側面図、図１の
鎖線２で囲んだ部分の拡大側面図及び外端面図である。
ツー・ピース摩擦溶接自動車車軸１０は一般に溶接接合
部１４でフランジ部分１６に摩擦溶接した車軸部分１２
を備える。フランジ部分１６は、軸受レースに対する硬
さ要求を満足するようにＳＡＥ１０５０Ｍｏｄ（Ｍｎ
０．８０−１．１０％）のような比較的高い炭素含量を
持つ鋼材料で作るのがよく、又車軸部分１２はその強度
及び延性を最高にするようにいくぶん一層低い炭素含量
を持つ、ＳＡＥ１０３８、ＳＡＥ１０４０又はＳＡＥ８
６３０のような鋼バーストック材料で作るのがよい。溶
接接合部１４は軸受レースの内側端部１８の内側に位置
させるのがよい。溶接を終るとツー・ピース摩擦溶接自
動車車軸１０は、部分輪郭（ｐａｒｔ ｐｒｏｆｉｌ
ｅ）に機械加工し、熱処理し、次いで最終プリント寸法
（ｆｉｎａｌ ｐｒｉｎｔ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）に機
械加工する。
【０００９】自動車車軸のねじり過負荷による破損は粗
雑な運転条件によって生ずることが多い。このような破
損により車輪及び／又は自動車車軸の自動車からの分離
を生ずる。本発明によるツー・ピース摩擦溶接自動車車
軸１０は、軸受構造にツー・ピース摩擦溶接半浮動式自
動車後車軸として利用することができ比較的低い炭素含
量の鋼材料の延性及び過負荷特性を軸支持（オン・シャ
フト）軸受レース用の比較的中程度の又は高い炭素含量
の鋼材料の高い硬さ特性と組み合わせる。このような構
造は種種の固有の材料特性を利用することができる。
【００１０】典型的には摩擦溶接自動車車軸は実質的に
ビーム荷重を支持しない用途に使われている。しかし本
発明によるツー・ピース摩擦溶接自動車車軸１０は、軸
受構造に支えたツー・ピース摩擦溶接半浮動式自動車後
車軸であり従って自動車ビーム負荷を支持する。
【００１１】以上本発明を詳細に説明したがこれは例示
しただけで本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるツー・ピース摩擦溶接自動車車軸
の１実施例を一部を縦断面にして示す側面図である。
【図２】図１のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸の鎖線
２で囲んだ部分の拡大側面図である。
【図３】図１に示した本発明の好適な実施例によるツー
・ピース摩擦溶接自動車車軸の外端面図である。
【符号の説明】
１０ ツー・ピース摩擦溶接自動車車軸 １２ 車軸部分 １４ 溶接接合部 １６ フランジ部分
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月２７日（１９９９．１０．
２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリ、エル、カルバート アメリカ合衆国インディアナ州46825、フ ォート・ウエイン、オーバーン・ロウド 9163番

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内側端部を持ち、比較的高い炭素含量を
    持つ鋼材料で作ったフランジ部分と、 外側端部を持ち、比較的低い炭素含量を持つ鋼材料で作
    られた車軸部分と、を備え、 前記フランジ部分の前記内側端部を、ツー・ピース摩擦
    溶接自動車車軸を形成するために摩擦溶接法によって前
    記車軸部分の外側端部に溶接して成る、ツー・ピース摩
    擦溶接自動車車軸。
  2. 【請求項２】 前記車軸部分を鋼バーストック材料で作
    った請求項１のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  3. 【請求項３】 前記鋼バーストック材料が、ＳＡＥ１６
    ３８である請求項２のツー・ピース摩擦溶接自動車車
    軸。
  4. 【請求項４】 前記鋼バーストック材料が、ＳＡＥ１０
    ４０である請求項２のツー・ピース摩擦溶接自動車車
    軸。
  5. 【請求項５】 前記鋼バーストック材料が、ＳＡＥ８６
    ３０である請求項２のツー・ピース摩擦溶接自動車車
    軸。
  6. 【請求項６】 前記フランジ部分を、ＳＡＥ１０５０Ｍ
    ｏｄ（Ｍｎ０．８０−１．１０％）で作った請求項２の
    ツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  7. 【請求項７】 摩擦溶接部を軸受レースの内側に位置さ
    せた請求項２のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  8. 【請求項８】 摩擦溶接処理に次いで部分輪郭に機械加
    工し、熱処理し次いで最終プリント寸法に機械加工した
    請求項７のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  9. 【請求項９】 前記摩擦溶接部を軸受レースの内側に位
    置させた請求項１のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  10. 【請求項１０】 摩擦溶接処理に次いで部分輪郭に機械
    加工し、熱処理し次いで最終プリント寸法に機械加工し
    た請求項９のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  11. 【請求項１１】 摩擦溶接処理に次いで部分輪郭に機械
    加工し、熱処理し次いで最終プリント寸法に機械加工し
    た請求項１のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  12. 【請求項１２】 前記車軸部分をＳＡＥ１０３８材料で
    作った請求項１のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  13. 【請求項１３】 前記摩擦溶接部を前記軸受レースの内
    側に位置させた請求項１２のツー・ピース摩擦溶接自動
    車車軸。
  14. 【請求項１４】 前記車軸部分をＳＡＥ１０４０材料で
    作った請求項１のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  15. 【請求項１５】 前記摩擦溶接部を前記軸受レースの内
    側に位置させた請求項１４のツー・ピース摩擦溶接自動
    車車軸。
  16. 【請求項１６】 摩擦溶接処理に次いで部分輪郭に機械
    加工し、熱処理し次いで最終プリント寸法に機械加工し
    た請求項１５のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  17. 【請求項１７】 前記車軸部分をＳＡＥ８６３０材料で
    作った請求項１のツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  18. 【請求項１８】 前記摩擦溶接部を前記軸受レースの内
    部に位置させた請求項１７のツー・ピース摩擦溶接自動
    車車軸。
  19. 【請求項１９】 前記フランジ部分をＳＡＥ１０５０Ｍ
    ｏｄ（Ｍｎ０．８０−１．１０％）で作った請求項１の
    ツー・ピース摩擦溶接自動車車軸。
  20. 【請求項２０】 前記摩擦溶接部を前記軸受レースの内
    側に位置させた請求項１９のツー・ピース摩擦溶接自動
    車車軸。
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