JP3572525B2 - バンジョー形車軸ハウジングの形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に車軸アセンブリ（ａｘｌｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）、ことにこのような車軸アセンブリ用のバンジョー形ハウジング（ｂａｎｊｏ−ｔｙｐｅ ｈｏｕｓｉｎｇ）を形成する改良された方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
車軸アセンブリは、多くの車両に一般に使われているよく知られた構造である。このような車軸アセンブリは、車両のエンジンからその車輪に回転動力を伝えるようにした若干の部品を備えている。典型的には車軸アセンブリは、非回転支持体内に回転可能に支えた差動装置を備えている。この差動装置は、車両エンジンから延びる入力駆動軸と、車両車輪に延びる１対の出力車軸との間に連結してある。車軸は、支持体に固定した各回転管内に納めてある。すなわち駆動軸により差動装置の回転により車軸の対応する回転を生ずる。支持体及び各管は、差動装置及び車軸が車軸アセンブリ内で回転するように支えてあるから、車軸アセンブリの駆動列部品用のハウジングを形成する。
【０００３】
車軸ハウジングは一般に２種類の基本形式に分類される。第１の車軸ハウジング形式は、一般にソールズベリ（Ｓａｌｉｓｂｕｒｙ）形又はスパイサ（Ｓｐｉｃｅｒ）形の車軸アセンブリと呼ばれる１つにまとめ上げた支持体構造である。この構造では支持体（回転差動装置を納める）は２個の管（回転車軸を納める）に直接連結してある。支持体の後部に穴を設けこの支持体内で差動装置を組立てることができる。この穴は使用中にカバーにより閉じられる。この種の一つにまとめ上げた支持体車軸ハウジング構造は、経済的に作られ種々の車両に容易に適合する。
【０００４】
第２の車軸ハウジング形式は分離できる支持体構造である。この構造では、各車軸管は、別個に支持体から離して形成した中央部材により相互に連結してある。この中央部材は、一般に形状が中空円筒形でこれを貫いて大きい大体において円形の穴を形成してある。組立て中に差動装置を先ず支持体内に組付け、次いで支持体を中央部材に取付ける。このような車軸ハウジングの全形状（すなわち中央部材とこれから延びる細長い各管との大体丸い形状）は一般にバンジョー形楽器の形状に類似している。従ってこのような車軸ハウジングは一般にバンジョー形車軸ハウジング（ｂａｎｊｏ−ｔｙｐｅ ａｘｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ）と呼ばれる。バンジョー形車軸ハウジングは、支持体及び差動装置をサービス用車軸アセンブリからその他の部品の防げにならないで除くことができるから有利である。
【０００５】
従来、バンジョー形車軸ハウジングを形成するには複数の方法が使われている。第１の公知の方法では３個の各別の部品として中空円筒形の中央部材と２個の管とを形成していた。これ等の管は次いで、ハウジングを形成するのに溶接又はその他の手段により中央部材に固定する。第２の公知の方法では単一の管状素材からハウジング全体を形成した。この管状素材の中心を貫いて穴を切抜き、次いで中空円筒形の中央部材に形成すると共に、管状素材の互いに対向する端部部分をこの管状素材から外方に延ばし各管を形成した。第３の公知の方法では、２個の管の各端部から一体に中央部材を形成した。このことは、２個の各管の一端部を分割し、これ等の分割端部を互いに離して広げ、これ等の広げた２つの端部を中空円筒形の中央部材を形成するように互いに固定することによって行った。
【０００６】
これ等の方法のうちの任意の方法によりバンジョー形車軸ハウジングを構成し、次いで、各管の外端部にフランジを形成し又は固定する。これ等のフランジは、車軸アセンブリに車輪端部のブレーキ及びその他の部品を取付ける取付け面を形成する。すなわち各フランジの相対的な又車軸アセンブリの他の部品（たとえば支持体、差動装置及び車軸）に対する位置が重要であるのは明らかである。これ等の部品の不適正な整合は、振動、騒音及び早過ぎ摩耗を生ずる。
【０００７】
前記した公知の各方法は、バンジョー形車軸ハウジングを形成するのに有効に使われているが、車軸アセンブリの種々の部品を相対的に適正に位置させるのにすべて多くの製造段階を必要とすることが分っている。すなわち公知の方法で行われているような多くの製造段階を必要としないで製造の時間及び製造の費用を減らす、バンジョー形車軸ハウジングを形成する改良された方法を提供することが望ましい。
【０００８】
【発明の概要】
本発明は、種々の車軸装置に使うバンジョー形車軸ハウジングを形成する改良された方法の２つの実施例に係わる。初めに管の一端部を互いに対向して縦方向に延びる１対のみぞ穴を形成することにより、上側部及び外側部に分割する。これ等の上側部及び下側部は相互に離して広げて枠状の端部部分を形成する。同様にして第２の管を形成する。次いで２個の管を各枠状の端部部分が互いに接触するように端部と端部とを突合せの関係に位置させる。次に各管の接触端部部分を互い溶接して、中心穴を貫いて形成した基本的バンジョー形車軸ハウジングを形成する。このような端部部分の上側部及び下側部は相互にわずかに離して広げて溶接したハウジングに所望の表面圧縮応力を導入するのがよい。次いで取付板及び後部カバーを車軸ハウジングに穴の互いに対向する側で取付ける。取付板には大体卵形の穴を設けてある。次いで各フランジは車軸ハウジングの各端部に固定され、又は一体に形成してある。各フランジは、次に取付板を貫いて形成した各穴を精密に位置決めするのに使う。このような各穴を車軸アセンブリ用の支持体をバンジョー形車軸ハウジングに取付けるように設ける。或はこれ等の穴は取付板を貫いて前もって形成してもよい。この場合取付板は、バンジョー形車軸ハウジングに対しこのフランジに固定するのに先だってフランジにより適正に位置決めする。すなわち両実施例において取付板を貫いて形成した穴は各管の端部でフランジに対し精密に位置決めする。前記したように各フランジは、車軸アセンブリの振動、騒音及び早すぎ摩耗を避けるように支持体、差動装置及び車軸（これ等の位置はすべて取付板を貫いて形成した穴により定める）に対して精密に位置決めすることが大切である。
【０００９】
本発明の種々の目的及び利点は添付図面による好適な実施例についての以下の詳細な説明から明らかである。
【００１０】
【実施例】
図１ないし１２には本発明によるバンジョー形車軸ハウジングを形成する方法の第１の実施例を例示してある。初めに図１及び２に示すように中空円筒形の管１０を用意する。管１０は、鋼のような適当な材料で形成され、継目なし構造にするのがよい。次に図３及び４に示すように互いに対向する縦方向に延びる１対のみぞ穴１１，１２を管１０の一端部に形成する。各みぞ穴１１，１２は、管１０の端部を上側部１０ａ及び下側部１０ｂに分割する。各みぞ穴１１，１２は、板取り（ｂｌａｎｋｉｎｇ）、のこ引き（ｓａｗｉｎｇ）又はその他任意の公知の方法により形成できる。各みぞ穴１２の長さは、形成しようとするバンジョー形車軸ハウジングの寸法によって変る。便宜上みぞ穴１１は管１０の前向きの側に形成するものとし、又みぞ穴１２は管１０の後向きの側に形成するものとする。
【００１１】
次になお図３及び４に示すように、前向きのみぞ穴１１の各側で管１０の上側部１０ａ及び下側部１０ｂの縁部に１個所又は複数の切欠き１３を形成する。各切欠き１３は、形状が円形でないのがよく板取りにより形成する。このような切欠き１３は後向きのみぞ穴１２の各側では管１０の上側部１０ａ及び下側部１０ｂに形成する必要がない。なお詳しく後述するように切欠き１３は、バンジョー形車軸ハウジングの車軸アセンブリの他の部品の組付けを容易にするように管１０に設ける。
【００１２】
図５及び６に示すように管１０の端部の上側部１０ａ及び下側部１０ｂは、次いで相互に離して広げて管１０に対し枠状の端部部分を形成する。これと同時に上側部１０ａ及び下側部１０ｂは、それぞれ大体において半円形の形状（図２及び４に明示してある）から大体において半長方形の形状（図６に明示してある）に形成する。この形成は、普通の高温、中温又は常温の形成法により行うことができる。図５及び６に示すように形成した管［以下形成した管と呼ぶ］１０は、バンジョー形車軸ハウジングの一方の半部分を構成する。バンジョー形車軸ハウジングの他方の半部分は、第２の形成管１０′（図７）を形成するように前記した処理を反復することにより形成する。第２の形成した管１０′は第１の形成した管１０と形状を同じにしてみぞ穴１１′，１２′により形成された分割した上側部１０ａ′及び下側部１０ｂ′を備えるのがよい。しかし２個の形成管１０，１０′は同じ形状を持つように形成する必要はない。
【００１３】
本方法の次の段階で、２個の形成した管１０，１０′を互いに連結し基本的バンジョー形車軸ハウジングを形成する。そのためには２個の形成した管１０，１０′を図７に示すように端部と端部とが接触するように向きを定める。従って内側の各枠状の端部部分は相互に隣接して配置され、外側の各円筒形の管端部は互いに同軸に整合する。各形成した管１０，１０′をこの位置に向きを定めて保持するには普通の取付具を使えばよい。
【００１４】
２個の形成した管１０，１０′は、次いで各上側部１０ａ，１０ａ′及び下側部１０ｂ，１０ｂ′の係合縁部に沿って互いに溶接する。各上側部１０ａ，１０ａ′及び各下側部１０ｂ，１０ｂ′は、互いに溶接するのに先だってそれぞれ相互にわずかに広げるのがよい。このような広げ作用により各側部１０ａ，１０ａ′，１０ｂ，１０ｂ′の湾曲外面に所望の圧縮応力が生ずる。これ等の表面圧縮応力により、２個の形成した管１０，１０′を互いに溶接したときにハウジング全体の強度が増す。このようにして、貫通して形成された卵形の穴１４を持つ中央部材とこれから外方に同軸に延びる２個の円筒形の管１０，１０′とを備えたバンジョー形車軸ハウジングの基本構造を形成する。便宜上穴１４は、各管１０，１０′の上向きの側部からその下向きの側部まで延びるものとする。
【００１５】
本方法の次の段階では穴１４の前向きの側部のまわりの取付板１５（図８に示してある）と穴１４の後向きの側部のカバー板１６（図９に示してある）とを固定する。取付板１５及びカバー板１６は共に、各管１０，１０′と同じ材料で形成され任意普通の手段たとえば溶接により各管に固定する。取付板１５は、大体において扁平で、大きい大体において卵形の貫通する穴１５ａを形成してある。図１０に示すように取付板１５は、その一部が各管１０，１０′の前部の上側部１０ａ及び下側部１０ｂにより形成した各切欠き１３上に延びるように配置する。後述の理由で取付板１５は、各管１０，１０′に固定するときにこれ等の管に対して精密に位置決めする必要はない。穴１４の前向きの側のまわりに固定するときに、取付板１５は後述のように支持体を取付け、この支持体に車軸アセンブリの各部品を保持する表面を形成する。
【００１６】
カバー板１６は、差動装置の種々の部品と内部に取付けようとする車軸アセンブリの他の部品とを受入れる形状にしてある。穴１４の後向きの側部に固定すると、カバー板１６はこのような部品の保護カバーになる。カバー板１６は単独で封入部品を保護するが取付面を形成するようには作用しないから、カバー板１６も又各管１０，１０′に固定するときにこれ等の管に対し精密に位置決めする必要はない。
【００１７】
本方法の次の段階では各管１０，１０′の反対側の端部にフランジ１７を設ける。フランジ１７は、ブレーキ（図示してない）と、車軸アセンブリに組付けようとする車輪端部の他の部品とに対する取付面を形成する。すなわち各フランジ１７の相対位置と、車軸アセンブリの他の回転部品に対する位置とが重要である。図１１に示すようにブレーキ用のフランジ１７は、各管１０，１０′の端部に押込まれ、これ等の管に溶接等により固定された別個の部品として形成すればよい。或は各ブレーキ用のフランジ１７は、たとえばすえ込み（ｕｐｓｅｔｔｉｎｇ）のような普通の方法により管１０，１０′に一体に形成してもよい。いずれの場合にも各フランジ１７は管１０，１０′の対向端部に固定してある。
【００１８】
前記したように各フランジ１７は車軸アセンブリの他の回転部品とくに差動装置及び車軸に対して精密に位置させることが大切である。このために取付板１５を貫いて複数個の穴１８を形成する。各穴１８の場所に、図１２に示したフランジ１７の位置に関連して定める。このことは、フランジ１７を取付具に支え、各フランジ１７の固定位置に対し所定の場所で穴１８をあけることによってできる。各穴１８は、支持体を取付板１５にすなわち車軸アセンブリに取付けるようにボルト（図示してない）又は類似の手段を受入れるために設けてある。すなわち各穴１８をフランジ１７に対し精密に位置させることにより、支持体を取付板１５に固定するときに、フランジ１７と、車軸アセンブリの車輪端部とに対し確実に精密に位置させることができる。従って支持体に回転可能に支えた差動装置と、その他の駆動列部品とは、車軸アセンブリ内に適性に位置させることができる。
【００１９】
支持体を取付板１５に固定するには、取付板１５の後方から穴１８を貫いてボルトを挿入し、前方に延びるようにする。すなわち各ボルトの頭部は、それぞれ管１０，１０′に形成した切欠き１３，１３′内に受れる。前記したように各切欠き１３，１３′は、非円形の形状、なるべくはボルトの頭部と同じ非円形の形状に形成してある。すなわち支持体を取付板１５に固定するときは、各切欠き１３，１３′にボルトの頭部がはまり、ボルトの回転を妨げる。各穴１８の位置は、各フランジ１７に対して精密に定めることが大切であるが、各切欠き１３，１３′はこのように精密に位置決めする必要はない。各支持体を取付板１５に固定すると、カバー板１６は管１０，１０′に固定して穴１４の後向きの側を閉じる。
【００２０】
支持体は、その中に車軸アセンブリの差動装置を回転可能に支えるから、さらに差動装置は各管１０，１０′を貫いて外向きに延びる車軸の内端部を回転可能に支えるから、各穴１８の位置が車軸アセンブリ内の車軸の内端部の相対位置を定めるのは明らかである。従って各穴１８は、各管１０，１０′の端部のフランジ１７を貫いて形成した軸線方向に延びる穴（図示してない）の位置を精密に位置決めするのに使うことができる。このような穴は、その中に車軸アセンブリ内の車軸の外端部の位置を定める車輪軸受を受入れるように設ける。すなわち車軸アセンブリの前部の駆動軸部品がフランジ１７及び穴１８を基準にして相対的に迅速容易に位置決めされるのは明らかである。
【００２１】
すなわち得られるバンジョー形車軸ハウジング構造が、取付板１５を貫いて形成した穴１８をフランジ１７に対して精密に位置させるように形成するのは明らかである。従って車軸アセンブリの差動装置及び車軸は、車軸アセンブリに組付けようとする車輪端部のブレーキ及びその他の部品に対して精密に位置させられる。前記した車軸アセンブリを形成する方法は、各フランジ１７を各管１０，１０′に取付板１５を固定する直前に管１０，１０′の端部に固定するようにしてあるが、このようなフランジ１７は、本方法の実際上どの前段階で管１０，１０′の端部に固定し又は形成してもよいのは明らかである。たとえばフランジ１７は、図７に示すように各管１０，１０′を互いに溶接した直後に、管１０，１０′の端部に固定すればよい。本方法の重要な特徴は、各穴２０の位置がフランジ１７の位置に関連して定められるから、穴１８の形成に先だってフランジ１７を固定することである。
【００２２】
前記したように取付板１５を貫いて形成した穴１５ａは一般に卵形である。この形状は従来の穴の大体において円形の形状より好適である。よく知られているように車軸アセンブリの駆動軸部品は使用中にトルク力を受ける。このようなトルク力は差動装置及び支持体を車軸ハウジングに対して回転する傾向があり望ましくない。卵形の形状の穴１５ａは、このような相対回転を積極的に停止する作用をする。このために差動装置の内部部品（たとえば車軸用軸受キャップ）は、取付板１５を貫いて形成した穴１５ａの主要車軸部分内に位置するように位置決めする。十分に大きいトルク力を受けると、軸受キャップが穴の小軸側にはまり相対回転を防ぐ。
【００２３】
図１３ないし１５にはバンジョー形車軸ハウジングを形成する本方法の他の実施例を例示してある。図１ないし７について述べた方法の各段階を初めに前記したようにして行う。図１３は、図７に示したバンジョー形車軸ハウジングを貫いて形成した穴１４の内向きの側部のまわりに固定するようにした取付板２０を示す。前記した取付板１５とは異なって、この実施例の取付板２０は、これを貫いて複数個の穴２１を前もって形成してある。これ等の前もって形成した穴２１は、取付板１５を貫いて形成した前記した穴１８と同じ機能を持つ。
【００２４】
各穴２１は、取付板２０を貫いて前もって形成してあるから、取付板２０は管１０，１０′に形成したフランジ１７に対して前もって位置決めしなければならない。すなわち図１４に示すように各フランジ１７は、管１０，１０′に取付板２０を固定するのに先だってこれ等の管に固定し又は形成しなければならない。従って取付板２０を貫いて形成した穴２１は、図１５に示すように取付板２０を各管１０，１０′に固定するときに、フランジ１７に対して精密に位置させられる。
【００２５】
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発明はなおその精神を逸脱しないで種々の変化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明形成方法によりバンジョー形車軸ハウジングの一部を形成するのに使う管の側面図である。
【図２】図１に示した管の２−２線に沿い矢印の向きに見た端面図である。
【図３】図１に示した管をその一端部に上側部及び下側部を形成するように１対の互いに対向する縦方向のみぞ穴を形成して示す側面図である。
【図４】図３に示した管の４−４線に沿い矢印の向きに見た端面図である。
【図５】図３の管の枠状端部部分を形成するように相互に離して広げた上下の側部を示す側面図である。
【図６】図５に示した管の６−６線に沿い矢印の向きに見た端面図である。
【図７】互いに同じ様に形成した２個の管を、バンジョー形車軸ハウジングの基本構造を形成するように端部と端部とを突き合わせにして示す側面図である。
【図８】図７で示したバンジョー形車軸ハウジングを貫いて形成した穴の前向きの側のまわりに固定するのに適する取付板の側面図である。
【図９】図７に示したバンジョー形車軸ハウジングを貫いて形成した穴の後向きの側のまわりに固定するのに適するカバー板の側面図である。
【図１０】図８の取付板及び図９のカバー板を固定して示すバンジョー形車軸ハウジングの側面図である。
【図１１】各管の端部に固定したブレーキフランジを示す図１０と同様な側面図である。
【図１２】取付板を貫いて形成した複数個の穴を示す図１１と同様な側面図である。
【図１３】図７に示したバンジョー形車軸ハウジングを貫いて形成した穴の前向きの側のまわりに固定するのに適する取付板の他の実施例の側面図である。
【図１４】各管の端部に前もって固定したブレーキ・フランジを示すバンジョー形車軸ハウジングの図７と同様な側面図である。
【図１５】図１３の取付板が固定された別の実施例を示す図１４と同様な側面図である。
【符号の説明】
１０，１０′ 管
１１，１２ みぞ穴
１４ 穴
１５ 取付板
１７ フランジ
１８ 穴

Claims (2)

1. バンジョー形車軸ハウジングの形成方法において、
   （ａ）それぞれ１対の枠状の割り端部部分を持つ１対の管を用意する段階と、
   （ｂ）前記管の割り端部部分を互いに接触する関係に位置させる段階と、
   （ｃ）前記管の割り端部部分を相互にわずかに広げてこれ等の割り端部部分の表面に圧縮応力を導入する段階と、
   （ｄ）前記管の割り端部部分を前記互いにわずかに離して広げた関係を保ちながら互いに固定して車軸ハウジングを形成する段階と、
   を包含するバンジョー形車軸ハウジングの形成方法。
2. バンジョー形車軸ハウジングの形成方法において、
   （ａ）貫通する穴を形成した中央部材と、この中央部材から延びる１対の管とを備えたハウジングを用意する段階と、
   （ｂ）このハウジングに取付板を固定する段階と、
   （ｃ）前記管のうちの一方の管の端部にフランジを設ける段階と、
   （ｄ）前記管のうちの一方の管の端部に設けたフランジの位置に関連して定められた場所において前記取付板を貫いて穴を形成する段階と、
   を包含するバンジョー形車軸ハウジングの形成方法。

Images