JP2010083281A

JP2010083281A - 車軸ケース

Info

Publication number: JP2010083281A
Application number: JP2008253398A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sasaki; 真佐々木; Kenji Takahashi; 健治高橋
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】耐久性向上と溶接品質安定を図れるカバー溶接部を持つ車軸ケースの提供。
【解決手段】溝形断面で中央部が膨む上下の側板１、２と、膨らみ部の前後に配設した補強板３及び半球殻状カバー４０で構成され、側板１、２で開口部５が形成される車軸ケースで、カバー４０、４０’の外周部をカバー外周縁４１、４１’に向かい断面曲線状に折曲げ、端面に円筒面４３、４３’を形成し、かつ開口部５の周囲に座繰り部５１を形成し、カバー４０の円筒面４３、４３’を座繰り部５１の内周面に接触させて溶接６０した。よってカバーの溶落ちが避けられ、またカバーは容易且つ正確に側板に取付けられ，更にカバー取付面の平面度が確保され、隙間がなくなり、溶接部が半球殻状部に近づけば、溶接部へのモーメントの減少で、溶接が剥がれ難くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、板金溶接組立構造の車軸ケース、殊にカバーの装着に新規な構造を採用した車軸ケースに関するものである。

前記車軸ケースとしては、図３に示すように溝形断面を有し、長手中央部がそれぞれのウェブ面１ａ、２ａ側に膨らんだ上下の側板１、２と、前記中央の膨らみ部１ｂ、２ｂの前後にそれぞれ配設されるリング状の補強板３及び半球殻状のカバー４とから構成され、前記上下の側板１、２を上下に対称的に組み合わせて溶接したとき、膨らみ部１ｂ、２ｂの中心に中央開口部５が形成されるごとき板金溶接組立構造のものが一般的である。

前記リング状の補強板３は、差動ギヤ装置（図示せず）を車軸ケースに装着するためのものであり、前記半球殻状のカバー４は、前記差動ギヤ装置用の潤滑油等を前記膨らみ部１ｂ、２ｂ内に密封するためのものである。

そして、前記半球殻状のカバー４は、図４に示すようにその周縁にフランジ部４ａが形成されており、中央開口部５を覆った状態でフランジ部４ａの外周縁を溶接６するのである。

このような車軸ケースが大型トラック等に搭載され走行したとき、主要荷重となる上下力が懸架ばね等を介して車軸ケースに入力し、タイヤ接地点からこれらの反力を受けると、車軸ケースにはその中央部が下に橈むような曲げモーメントが作用し、このため前記中央開口部５及びカバー４は、図５に実線で示すように上部が頂点となり、下部が底辺となるような三角形に近づくよう変形する。

このため、このような変形時に、前記三角形の頂点に対応する上部及び左右の斜め下の三箇所のカバー４と上下側板１、２の溶接ルート部６ａ及びカバー４のフランジ部４ａと半球形状部４ｂの境界付近には大きな引張応力が発生し、疲労亀裂とそれによる油漏れの原因となる場合がある。

前記のような大きな応力を緩和し、カバーの耐久性を向上させるため、図６に示すように、カバーの外周を小さくし、外周縁を従来の取付け面と半球形状部４ｂの境界付近の曲げ曲線部に配置して、上下側板１、２に溶接６’するものが実用化されているが、このようなカバーの形状では、カバー４の側板１、２への接触面がカバーの側板１、２側の周辺のみとなり、このためカバー外周部を溶接する場合に、わずかなすき間や溶接条件の変化によってカバーが溶け落ち、溶接欠陥となることがある。

特開２００４−２６１８３３号公報特開平７−３５１０６号公報

本発明が解決しようとする課題は、カバーの溶接部及びカバー取付面と半球殻形状部との境界部の応力低減による耐久性向上と溶接品質の安定を図ることのできる、カバー溶接部の構造を持つ車軸ケース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、溝形断面を有し、長手中央部がそれぞれのウェブ面側に膨らんだ上下の側板と、前記中央の膨らみ部の前後に配設されるリング状の補強板及び半球殻状のカバーとから構成され、前記上下の側板により中央開口部が形成される板金溶接組立構造の車軸ケースにおいて、前記カバーの外周部をカバー外周縁に向かい断面曲線状に折り曲げ、端面に円筒面を形成するとともに、前記車軸ケースの中央開口部の周囲にカバー外周部と同一かやや大きい径の座繰り部を形成し、前記カバーをその円筒面が前記座繰り部内周面に接触した状態で溶接したことを特徴とする車軸ケースである。

本発明車軸ケースは、溝形断面を有し、長手中央部がそれぞれのウェブ面側に膨らんだ上下の側板と、前記中央の膨らみ部の前後に配設されるリング状の補強板及び半球殻状のカバーとから構成され、前記上下の側板により中央開口部が形成される板金溶接組立構造の車軸ケースにおいて、前記カバーの外周部をカバー外周縁に向かい断面曲線状に折り曲げ、端面に円筒面を形成するとともに、前記車軸ケースの中央開口部の周囲にカバー外周部と同一かやや大きい径の座繰り部を形成し、前記カバーをその円筒面が前記座繰り部内周面に接触した状態で溶接したので、カバーガ溶け落ちてしまう溶接欠陥が生じにくくなる。殊に図１に示すものでは溶接部が半球殻状部に近づくことにより、前記応力により溶接部に掛かるモーメントが減少し、溶接が剥がれにくくなる。

また、図１、図２に示すものともカバーの側板への位置決めが座繰り部により行なわれるので、カバーは容易且つ正確に側板に取り付けられる。

また、図１、図２に示すものとも前記カバーを前記側板に形成された座繰り部の底面にカバーの外周縁を接触した状態で溶接するので、カバー取付面の平面度が確保され、従来カバーと側板の間に生じがちであった隙間がなくなるばかりでなく、座繰り部の内周面とカバーの円筒面が接触し得るので、半球殻状のカバーを使用する場合の側板との接触部が、従来カバー周辺のみであったものに比較して大幅に改善される。

さらに、図１、図２に示すものとも前記溶接部の構造により、溶接部の強度上からは最も有利な、フランジを殆ど有しないカバー形状のものであっても、従来の如き、溶接品質の不安定に伴う溶接欠陥の発生を未然に防止でき、強度と品質とが両立するカバー接合部を備えた車軸ケースを提供できる。

本発明の好ましい実施の形態を図１乃至図３により説明すると、本発明の車軸ケースは、溝形断面を有し、長手中央部がそれぞれのウェブ面１ａ、２ａ側に膨らんだ上下の側板１、２と、前記中央の膨らみ部１ｂ、２ｂの前後に配設されるリング状の補強板３及び半球殻状のカバー４０とから構成され、前記上下の側板１、２により中央開口部５が形成される板金溶接組立構造の車軸ケースにおいて、前記カバー４０、４０’の外周部をカバー外周縁４１、４１’に向かい断面曲線状に４２、４２’の如く折り曲げ、端面に円筒面４３、４３’を形成するとともに、前記車軸ケースの中央開口部５の周囲にカバー外周部４１と同一かやや大きい径の座繰り部５１を形成し、前記カバー４０をその円筒面４３、４３’が前記座繰り部５１の内周面に接触した状態で溶接６０したものである。

図に示す実施例について更に詳細に説明すると、図１のものではカバー４０の外周部をカバー外周縁４１に向かい断面曲線状に４２の如くやや浅く折り曲げ、端面に円筒面４３を形成するとともに、前記車軸ケースの中央開口部５の周囲に形成した座繰り部５１の内周及び底に接触した状態で溶接６０したものである。

図２のものではカバー４０’の外周部をカバー外周縁４１’に向かい断面曲線状に４２’の如く深く折り曲げ、端面に円筒面４３’を形成するとともに、前記車軸ケースの中央開口部５の周囲に形成した座繰り部５１の内周及び底に接触した状態で溶接６０したものである。

上記いずれの場合も、カバー４０、４０’の外周は通常成形後においてカバーの中心軸に平行な方向に剪断加工されるので、カバーの外周を小さくしすぎると、切断面の板厚方向と剪断方向の傾きが大きくなり、カバーの外周縁４１、４１’と座繰り部５１との接触が鋭角となり、かえって強度が低下する。よって、実験をもとに考察した結果、カバー外周部の外側表面における曲げ幅はカバー板厚の１／２以上は必要である。

前記のごとく、本願発明では、前記カバー４０、４０’の外周部をカバー外周縁４１、４１’に向かい断面曲線状に４２、４２’の如く折り曲げ、端面に円筒面４３、４３’を形成するとともに、前記車軸ケースの中央開口部５の周囲にカバー外周部４１と同一かやや大きい径の座繰り部５１を形成し、前記カバー４０をその円筒面４３、４３’が前記座繰り部５１の内周面に接触した状態で溶接６０するのであるが、該溶接は隅肉溶接で行なう。このとき、本発明者らの研究によれば、前記座繰り部５１の径とカバー４０、４０’の外径との差を、カバー板厚の１／１０から１／２の範囲とするとともに、座繰り部５１の深さをカバー板厚の１／２の範囲とするのが強度上望ましい。

本発明に係る車軸ケースの要部断面図である。本発明に係る車軸ケースの他の要部断面図である。車軸ケースの基本的構成を示す斜視図である。従来の車軸ケースの要部断面図である。車軸ケースに取り付けたカバーの曲げモーメントによる変形を示す図である。従来のカバー溶接部強度対策品を示す要部断面図である。

符号の説明

１、２側板
３リング状補強板
４、４０、４０’ カバー
５中央開口部
５１座繰り部
６、６０溶接。

Claims

溝形断面を有し、長手中央部がそれぞれのウェブ面側に膨らんだ上下の側板と、前記中央の膨らみ部の前後に配設されるリング状の補強板及び半球殻状のカバーとから構成され、前記上下の側板により中央開口部が形成される板金溶接組立構造の車軸ケースにおいて、前記カバーの外周部をカバー外周縁に向かい断面曲線状に折り曲げ、端面に円筒面を形成するとともに、前記車軸ケースの中央開口部の周囲にカバー外周部と同一かやや大きい径の座繰り部を形成し、前記カバーをその円筒面が前記座繰り部内周面に接触した状態で溶接したことを特徴とする車軸ケース。
前記カバーの外側表面における外周部の折り曲げ幅が、カバー板厚の１／２乃至２倍の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の車軸ケース。
前記カバーの外周部の直径と前記座繰り部の内径との寸法差が、カバー板厚の１／１０乃至１／２の範囲にあり、且つ座繰り部の深さがカバー板厚の１／２以内であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車軸ケース。