JP2007062538A

JP2007062538A - 車両用車軸ケースの溶接構造

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Publication number: JP2007062538A
Application number: JP2005250595A
Authority: JP
Inventors: Michio Osaki; 陸夫大崎; Hisanao Maruyama; 久直丸山
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】板金製車軸ケースの上下側板と三角板との溶接接合に使用する裏当てと側板又は三角板との隙間をなくして溶融金属の垂れ落ちを防止し、溶接品質を確保できる車両用車軸ケースの溶接構造の提供。
【解決手段】本発明車軸ケース２１の溶接構造は、溝形断面で、その長手方向中央部２２が凸形に湾曲の上下部材２３、２４と、上下部材の湾曲開始部付近の隙間を埋める４枚の三角板２５、２６をもつ車軸ケースの、上下部材と三角板とを裏当て１５を用いて溶接するに際し、三角板の端面に、上下部材と下端面が合致する端面２５ａ（２６ａ）を形成し、且つ三角板の前記端面以外の板厚を上下部材の最小板厚以下とし、三角板の下面に凹所２５ｂ（２６ｂ）を形成。側板と三角板と裏当てとの隙間がなくなり、１００％の溶込みが確保され、且つ溶融金属の垂れ落ちが完全に防止され、高品質の溶接が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型、中型及び小型トラック等の後車軸に使用される、板金製の車軸ケース（アクスルケース、アクスルハウジング）の溶接構造に関するものである。

前記車軸ケースは、通常比較的厚い鋼板を用い、各構成部材を図３のようにプレス成形した後、これらを溶接等で組み立てている。即ちこれを図３及び図４により説明すると、車軸ケース１は、中央に、差動ギヤ機構収納用のバンジョー部２を構成する溝形断面凸部（膨らみ）３、４を膨出し、該凸部３、４の左右の延長部３ａ、４ａに連続して、車軸（図示せず）が配設される直管部を構成する半円断面凸部５、６を形成した上下同形の鋼板製側板７、８を、４枚の三角板９、１０を挾んで対称形に合せて溶接にて結合し、前記バンジョー部２の前後に形成された開口１１、１１’の周囲にそれぞれ補強リング１２とカバー１３を溶接してなる。

ところで、前記上下の側板７、８と三角板９、１０は通常突合せアーク溶接により接合されるのであるが、突合せ面の裏側は完全には融合せずに、亀裂状のルート（Ｒｏｕｔｅ）として残ることが多く、このためこのような状態の車軸ケースを実車に使用したときは前記ルートに応力集中が生じて、溶接割れや疲労亀裂を進行させる原因となるおそれがある。

前記側板７、８と三角板９、１０間の不完全融合部をなくすためには溶接単位長さ当りの入熱を上げる、具体的には溶接速度を遅くするか、或は溶接電流を増加すればよいが、過度の入熱は図５に示す溶融金属の垂れ落ち１４を生じやすく、ひいては溶接線に沿った長い穴があくだけとなる。

前記溶融金属の垂れ落ちを防止するためには、通常耐熱銅合金製や耐熱セラミックス製の裏当て１５を図６又は図７のように使用するが、前記側板７、８は内側に凹となるように湾曲した溝形断面形状に成形されており、三角板９、１０と接合される端面が場所により延ばされたり圧縮されているので、場所によって図７のように上下の側板７、８と板厚の一定な三角板９、１０との板厚の違いによって段差を生じ、裏当て１５との間に隙間ｓができる。

この隙間ｓが大きいときは、裏当て１４の溶融金属の垂れ落ちを防止する効果が低減し、溶接品質を低下するばかりでなく、板厚の不連続による応力集中が加わり、溶接部の強度低下の原因となる。

本発明と同様な車軸ケースの溶接構造についての先行例はない。
なし

本発明が解決しようとする課題は、板金製車軸ケースの上下側板と三角板との溶接接合に使用する裏当てと前記側板又は三角板との隙間をなくして溶融金属の垂れ落ちを防止し、溶接品質を確保できる車両用車軸ケースの溶接構造を提供することにある。

前記課題を解決するための本発明は、溝形断面に成形され、その長手方向中央部が凸形に湾曲した上下部材と、上下部材の湾曲開始部付近の隙間を埋める４枚の三角板と、上下の湾曲した部分間に形成される円形空洞部の前後位置に組付けられるリング状補強部材と、略半球殻状カバーとからなる車軸ケースにおいて、前記上下部材と三角板とを裏当てを用いて溶接するに際し、前記三角板の端面に、前記上下部材と下端面が合致する端面を形成するとともに、三角板の前記端面以外における板厚を上下部材の最小板厚以下とし、三角板の下面に凹所を形成したことを特徴とする車両用車軸ケースの溶接構造である。

本発明車両用車軸ケースの溶接構造は、溝形断面に成形され、その長手方向中央部が凸形に湾曲した上下部材と、上下部材の湾曲開始部付近の隙間を埋める４枚の三角板と、上下の湾曲した部分間に形成される円形空洞部の前後位置に組付けられるリング状補強部材と、略半球殻状カバーとからなる車軸ケースにおいて、前記上下部材と三角板とを裏当てを用いて溶接するに際し、前記三角板の端面に、前記上下部材と下端面が合致する端面を形成するとともに、三角板の前記端面以外における板厚を上下部材の最小板厚以下とし、三角板の下面に凹所を形成したことを特徴とするので、車軸ケースの上下側板と三角板との溶接接合に使用する裏当てと前記側板又は三角板との隙間がなくなり、これによって１００％の溶け込みが確保され、且つ接合部裏面（内側）からの溶融金属の垂れ落ちが完全に防止され、高品質の溶接が可能となる。

前記、溶融金属の垂れ落ち乃至溶け出しがないので、表面側の溶接余盛の幅や高さが安定した良好な溶接外観が得られるとともに、接合部における前記上下部材と三角板の見た目の板厚は同一となるので、両部材間の段差による剛性の不連続部が接合部と外れた位置になり、従って接合部への応力集中が緩和され、接合部における強度信頼性が向上する。

前記上下部材に比して応力的に楽な三角板の板厚を減少させても、前記構成により接合部の有効板厚は前記上下部材の板厚と同等に確保でき、従って強度を低下させることなく車軸ケースを軽量化でき、その原価を低減できる。

本発明の好ましい実施の形態を図１乃至図４により説明すると、本発明車両用車軸ケース２１の溶接構造は、溝形断面に成形され、その長手方向中央部２２が凸形に湾曲した上下部材２３、２４と、上下部材２３、２４の湾曲開始部付近の隙間を埋める４枚の三角板２５、２６と、上下の湾曲した部分間に形成される円形空洞部の前後位置に組付けられるリング状補強部材１２と、略半球殻状カバー１３とからなる車軸ケースにおいて、前記上下部材２３、２４と三角板２５、２６とを裏当て１５を用いて溶接するに際し、前記三角板２５、２６の端面に、前記上下部材２３、２４と下端面が合致する端面２５ａ（２６ａ）を形成するとともに、三角板２５、２６の前記端面以外における板厚を上下部材２３、２４の最小板厚以下とし、三角板２５、２６の下面に凹所２５ｂ（２６ｂ）を形成したものである。

図１乃至図４によって実施例を更に詳細に説明すると、本発明車両用車軸ケース２１は、基本的には前記従来の物と同様（依って共通する部材、部所には同一符号を付す）、長手方向中央部２２を凸に湾曲した上下部材２３、２４と、該上下部材２３、２４の湾曲開始部付近の隙間を埋める４枚の三角板２５、２６と、上下の湾曲した部分間に形成される円形空洞部の前後位置に組付けられるリング状補強部材１２と、略半球殻状カバー１３とからなる車軸ケースにおいて、前記上下部材２３、２４と三角板２５、２６とを裏当て１５を用いて溶接するに際し、前記三角板２５、２６の端面に、裏当て１５上で前記上下部材２３、２４と下端面が合致する端面２５ａ（２６ａ）を形成するとともに、三角板２５、２６の前記端面以外、例えば中央付近における板厚を上下部材２３、２４の最小板厚以下とし、三角板２５、２６の下面に凹所２５ｂ（２６ｂ）を形成している。

上記のような三角板２５、２６を裏当て１５を用いて前記上下部材２３、２４に接合するときは、図１、図２に示すように、三角板２５、２６の突合せ面では、その下端が裏当て１５上で前記上下部材２３、２４と合致しているので、溶接に際し、溶融金属の垂れ落ちは完全に防止される。

このとき、三角板２５、２６の前記端面以外、例えば中央付近における板厚を上下部材２３、２４の最小板厚以下とし、三角板２５、２６の下面に凹所２５ｂ（２６ｂ）を形成しているので、場所によって隙間が図１の隙間ｓ１のように大きいか、図２の隙間ｓ２のように小さいかの違いはあっても、この隙間は保たれ、図７のような段差と、それによる障害を生ずるおそれはない。

本願車軸ケースの上下部材と三角板のように成形によって段差を生じ易いものであれば、前記の如き問題が生ずる可能性があるので、本発明を利用する可能性はある。

本発明車両用車軸ケースの溶接構造の一例を示す図４のＡ−Ａ線断面矢視相当図である。本発明車両用車軸ケースの溶接構造の一例を示す図４のＢ−Ｂ線断面矢視相当図である。本発明を適用すべき車軸ケースの分解斜視図である。本発明及び一般的なものを含めて示した車軸ケースの要部平面図である。従来の車軸ケースにおける上下部材と三角板の裏当てを使用しない溶接状態を示す断面図である。従来の車軸ケースにおける上下部材と三角板の裏当てを使用した溶接状態を示す断面図で、図４のＡ−Ａ線断面矢視相当図である。従来の車軸ケースにおける上下部材と三角板の裏当てを使用した溶接状態を示す断面図で、図４のＢ−Ｂ線断面矢視相当図である。

符号の説明

１、２１車両用車軸ケース
２、バンジョー部
３、４溝形断面凸部（膨らみ）
５、６半円断面凸部
７、８側板
９、１０、２５、２６三角板
１１、１１’ 開口
１２補強リング
１３カバー
１４垂れ落ち
１５裏当て
１６Ｕボルト
１７ワッシャプレート
１８ナット
２２長手方向中央部（バンジョー部）
２３、２４上下部材（側板）
２５ａ、２６ａ三角板の端面
２５ｂ、２６ｂ同上の側部
ｓ、ｓ１、ｓ２隙間。

Claims

溝形断面に成形され、その長手方向中央部が凸形に湾曲した上下部材と、上下部材の湾曲開始部付近の隙間を埋める４枚の三角板と、上下の湾曲した部分間に形成される円形空洞部の前後位置に組付けられるリング状補強部材と、略半球殻状カバーとからなる車軸ケースにおいて、前記上下部材と三角板とを裏当てを用いて溶接するに際し、前記三角板の端面に、前記上下部材と下端面が合致する端面を形成するとともに、三角板の前記端面以外における板厚を上下部材の最小板厚以下とし、三角板の下面に凹所を形成したことを特徴とする車両用車軸ケースの溶接構造。