JP4510617B2 - 軸受構成部材を収容するためのケーシングおよび該ケーシングを製作するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項１の上位概念部に記載した形式の、軸受構成部材を収容するためのケーシングと、方法の独立請求項８および独立請求項９に記載したような、前記形式のケーシングを製作するための方法とに関する。

上位概念部に記載した形式のケーシングは、従来技術に基づいて種々異なる構成で公知であって、有利には自動車産業におけるシャーシエレメントを製作するための構成部材として必要とされる。この場合、ケーシングの軸付加部と有利には管状に構成された中空成形体との間の結合は、溶接、ねじ固定またはプレスによって行われ得る。構成部材のプレスに際して、軸付加部における細溝成形部は、この細溝成形部の中央長手方向軸線に対して回転対称的に加工成形され、溝状の幾つかの凹部を有する。ケーシング軸付加部と管端部との間の結合に際して、管中空室の内側面は、適当なプレス工程によって軸付加部の細溝成形部に適合される。これにより、後に軸付加部から管端部を引き抜くことは不可能となる。

この形式のプレス結合部は、確かに原則的には性能を発揮しているが、その強さ特性に関しては、システムに起因した欠点を有している。この欠点は、実質的に次のことにある。すなわち、切削加工工程によって（この切削加工工程の枠内で軸付加部に細溝成形部が加工成形される）、加工された軸付加部と加工されていない表面を備えたケーシングとの間の移行領域に、重大なノッチ作用が生ぜしめられ、このことが、ケーシング軸付加部の強さ特性に関して不利な結果を招くことにある。さらに、細溝成形部の製作は、その加工時間に基づいて比較的に手間がかかり、ひいては相当の経費を伴う。細溝成形部の回転対称的な構成は、さらに、結合された構成部材のねじり応力の発生に際して、ケーシング軸と管端部との間の結合部の回動に対して限られた安全性しか提供しない。

したがって本発明の課題は、冒頭に述べた形式の軸受構成部材を収容するためのケーシングを改良して、当該ケーシングの軸付加部とこのケーシングに結合すべき中空成形体との間の結合部の強さへの高められた要求に応えるようなものを提供することである。さらに、特に高いねじり応力の発生に際してケーシング軸と中空成形体端部との間の回動防止部を提供するという課題が、補足的に解決されるようにしたい。

前記課題は本発明によれば、ケーシングに関しては、請求項１の特徴部に開示された技術的な教示によって解決され、方法に関しては、請求項８および請求項９の特徴部に開示された技術的な教示によって解決される。

本発明によれば、細溝成形部の加工成形は、もはや、公知先行技術に基づいて公知であるように切削工程の枠内で行われるのではなく、細溝成形部は、切粉なしの加工の枠内で、変形加工方法によってかまたは粗成形加工方法（Urformverfahren）によって製作される。

この場合、変形加工工程は鍛造技術によって行われ得る。

さらに、前記課題の独立した第２の解決手段によれば、細溝成形部を鋳造方法もしくは注型成形方法で製作することが考えられる。この方法は、特に比較的に大きい個数のためには安価である。なぜならば、軸付加部と細溝成形部とを備えたケーシング構成部分の全製作は、別個の細溝成形部構成のために付加的な製作ステップが必要とされることなしに、１つの作業工程で行われ得るからである。変形加工方法もしくは粗成形加工方法で製作された細溝成形部が付加的な強さを獲得するようにしたい場合、軸付加部の強さは、圧縮残留応力（Druckeigenspannungen）を細溝成形部の縁部層内にもたらすための付加的な手段によって、例えばショットピーニングまたは冷間キャリブレーション（Kaltkalibrieren）によって増大され得る。

以下に、本発明の対象物の１実施例を、添付した図面を用いて詳しく説明する。

図１に管状の中空成形体２と一緒に示された、全体が符号１で表示されたケーシングは、実質的に、軸受構成部材（図示せず）のための管状の収容エレメント３を有している。軸受構成部材は、収容エレメント３に切欠き加工成形されている貫通孔４内に挿入される。管状の収容エレメント３には、片側で突出するように軸付加部５が存在する。この軸付加部５は、組立て状態ではケーシングと中空成形体との間で、中空成形体２の端部領域６の、当該事例では環状の切欠７に収容されている。この場合、横断面で見てほぼ円形の軸付加部５の外側寸法は、この軸付加部５が難なく中空成形体２の切欠７に押し込まれ得るように選択されている。押込み後、適当なプレス装置によって、中空成形体２の端部領域６が押し合わされる。この場合、十分に高い力負荷によって、切欠７の内側輪郭が軸付加部５の外側輪郭に適合される。この軸付加部５の外側輪郭は、細溝成形部８を備えており、この細溝成形部８は、軸付加部５の軸長手方向に並べて配置された複数の凹部９から形成されている。

図１のＢ−Ｂ線に沿った横断面図が示されている図２の図から窺えるように、図示の実施例では、周部に沿って２つの凹部９が円区分を成すように、軸付加部の互いに反対に位置する側に分配されていて、それぞれ約１２０°の円区分角度にわたって延在している。凹部９の円区分を成すような配置によって、ケーシング１の軸付加部５と中空成形体２との接合後、および軸付加部５の外側輪郭と中空成形体２の内壁との間の、前記接合に伴う形状接続（Formschluss）後、互いに結合された構成部材間の、作用するねじり力に基づいて生ぜしめられる回動が、高い信頼度で排除される。

軸付加部５の領域に凹部９によって生ぜしめられるノッチ作用を回避するために、凹部９は、本発明によれば、ケーシング全体のための変形加工方法で製作されるかまたは粗成形工程の枠内で製作される。例えば、変形加工方法は鍛造工程であってよく、粗成形工程は鋳造工程もしくは注型成形であってよい。

本発明によるケーシングを、このケーシングに結合すべき中空成形体の自由端部と一緒に示す斜視図的な分解図である。

図１におけるＢ−Ｂ線に沿った、ケーシングの軸付加部の横断面図である。

符号の説明

１ ケーシング
２ 中空成形体
３ 収容エレメント
４ 貫通孔
５ 軸付加部
６ 端部領域
７ 切欠
８ 細溝成形部
９ 凹部

Claims (10)

1. 軸受構成部材を収容するためのケーシングであって、横断面で見て円形の軸付加部（５）が設けられており、該軸付加部（５）が、中空成形体（２）の端部領域（６）の切欠（７）に挿入されるようになっていて、かつ前記端部領域（６）によってプレスされるようになっており、軸付加部（５）が細溝成形部（８）を備えており、該細溝成形部（８）が変形加工方法または粗成形加工で製作されている形式のものにおいて、細溝成形部（８）が、軸付加部（５）の軸長手方向に並べて配置されていて、横断面で見て円形の軸付加部（５）の周部にわたって該軸付加部（５）の円の一区分を成すように分配された横断面で見て円弧状を成す複数の凹部（９）を有していることを特徴とする、軸受構成部材を収容するためのケーシング。
2. 変形加工方法が鍛造工程を含む、請求項１記載の軸受構成部材を収容するためのケーシング。
3. 変形加工方法が鍛造工程と、細溝成形部の縁部層内に圧縮残留応力をもたらすための工程とを含む、請求項１記載の軸受構成部材を収容するためのケーシング。
4. 粗成形加工方法が、鋳造工程もしくは注型成形工程を含む、請求項３記載の軸受構成部材を収容するためのケーシング。
5. 粗成形工程後の細溝成形部が、その縁部層に圧縮残留応力を有している、請求項４記載の軸受構成部材を収容するためのケーシング。
6. 円区分が、８０°〜１４０°の範囲内の角度広がりを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の軸受構成部材を収容するためのケーシング。
7. 軸付加部（５）の軸長手方向に、３個〜８個の凹部（９）が並べて配置されている、請求項１または６記載の軸受構成部材を収容するためのケーシング。
8. 細溝成形部を備えた、軸受構成部材を収容するためのケーシング（１）を製作するための方法において、この場合、細溝成形部（８）が、ケーシング（１）の横断面で見て円形の軸付加部（５）に配置されており、該軸付加部（５）が、中空成形体（２）の端部領域（６）の切欠（７）に挿入されるようになっていて、かつ前記端部領域（６）によってプレスされるようになっており、細溝成形部（８）が、軸付加部（５）の軸長手方向に並べて配置されていて、横断面で見て円形の軸付加部（５）の周部にわたって該軸付加部（５）の円の一区分を成すように分配された横断面で見て円弧状を成す複数の凹部（９）を有しており、細溝成形部（８）を、鍛造工程を含む変形加工工程で形成する形式のものにおいて、変形加工工程が、細溝成形部（８）の縁部層内に圧縮残留応力をもたらすための工程を含むことを特徴とする、軸受構成部材を収容するためのケーシングを製作するための方法。
9. 軸受構成部材を収容するためのケーシング（１）における細溝成形部（８）を製作するための方法において、この場合、細溝成形部（８）が、ケーシング（１）の横断面で見て円形の軸付加部（５）に配置されており、該軸付加部（５）が、中空成形体（２）の端部領域（６）の切欠（７）に挿入されるようになっていて、かつ前記端部領域（６）によってプレスされるようになっており、細溝成形部（８）を粗成形工程で形成する形式のものにおいて、細溝成形部（８）が、軸付加部（５）の軸長手方向に並べて配置されていて、横断面で見て円形の軸付加部（５）の周部にわたって該軸付加部（５）の円の一区分を成すように分配された横断面で見て円弧状を成す複数の凹部（９）を有しており、鋳造プロセスもしくは注型成形プロセスの後、細溝成形部の縁部層内に圧縮残留応力をもたらすための工程が設けられていることを特徴とする、細溝成形部を製作するための方法。
10. 細溝成形部の縁部層内に圧縮残留応力をもたらすための工程が、ショットピーニングプロセスを含む、請求項９記載の細溝成形部を製作するための方法。

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