JP5260247B2 - 車軸ケース - Google Patents

Description

本発明は、円筒状の本体の長手方向端面にスピンドルの長手方向端面を突き合わせて溶接する突合せ溶接部を備えた車軸ケースに関する。

車軸ケースとスピンドルの突合せ溶接構造において溶接溶け込み１００％を確保するために、別部品（バックプレート）を使用しており、組立時にはこのバックプレートをスピンドルに挿入する工数が発生する（このようなバックプレートを使用するタイプはバックプレートタイプと呼ばれており、例えば、特許文献１参照）。また、バックプレートに代えて従来知られているバックプレート機能を持たせたスピンドルを使用するタイプはインロータイプと呼ばれており、このインロータイプは、バックプレートタイプに比較して強度上劣る（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１１−１１５４０５号公報 特開昭６３−２８１７２９ 号公報

上記したようにバックプレートタイプの車軸ケースはインロータイプの車軸ケースに比べて強度上有利であるが、部品点数が多くなるという問題がある。一方、インロータイプの車軸ケースは、バックプレートタイプの車軸ケースに比べて部品点数は少ないが、強度上劣るという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、バックプレートタイプの車軸ケースよりも部品点数を削減できるだけでなく、バックプレートタイプの車軸ケースと同等以上の強度を有する車軸ケースを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の車軸ケースは、本体の円筒状の長手方向端面にスピンドルの長手方向端面を突き合わせて溶接する突合せ溶接部を備えた車軸ケースにおいて、
（１）前記突合せ溶接部は、

前記突合せ溶接部における剛性変化を抑制するとともに応力集中を緩和するため、前記本体の長手方向の端面と前記スピンドルの長手方向の端面の外径及び板厚を略等しくするとともに、前記本体の前記端面及び前記スピンドルの前記端面双方のうちのいずれか一方の端面を板厚同一のまま外径より縮径して他方の端面の内径が嵌合する小径部を形成し、該小径部を前記他方の端面の内径に嵌合し、前記本体の前記長手方向端面における板厚の中心線と、前記スピンドルの前記長手方向端面における板厚の中心線とが直線的につながるように、前記本体と前記スピンドルとを突き合わせて溶接したものであるとを特徴とするものである。

ここで、
（２）前記いずれか一方の端面として前記スピンドルの前記長手方向の前記端面を縮径してこれを前記小径部とし、前記スピンドルは、前記小径部に繋げて前記本体の長手方向の端面の外径及び板厚と略等しい部分を有すると共に、その部分につなげてその部分よりも板厚が厚く徐変された厚肉部を有していてもよい。
また、
（３）前記いずれか一方の端面として前記本体の前記長手方向の前記端面を縮径してこれを前記小径部とし、前記本体は、前記小径部に繋げて前記スピンドルの長手方向の端面の外径及び板厚と略等しい部分を有していてもよい。
さらに、
（４）前記スピンドルの外径及び板厚が、前記本体の外径及び板厚の１倍から１．３倍であってもよい。

本発明ではバックプレートタイプに対し、インロータイプとすることで部品削減（バックプレート廃止）および組立工数の削減ができる。
本発明では従来のインロータイプに対し、接合端部の本体板厚中心線とスピンドルの板厚中心線が従来のものに比べてより直線的に連続することになり、車軸ケースＡＳＳＹへの入力に対する同接合部の応力集中を緩和する形状となるので、バックプレートタイプと同等の強度を有する。

本発明ではバックプレートタイプからの変更であっても、組立の設備をそのまま使用することができる。

本発明は、例えばトラックなどに好適な車軸ケース（車軸ケースＡＳＳＹ）１０に実現された。

図１を参照して本発明の車軸ケースの一例を説明する。図１は、本発明の車軸ケース１０の一例を示す斜視図である。

車軸ケ−ス１０は、長手方向両端部が円筒状の本体１２と、この本体１２の長手方向（矢印Ｌ方向）両端面にその長手方向両端面が突き合わされて溶接されたスピンドル１４とから構成されている。
図１に示す車軸ケース１０をバックプレートタイプからインロータイプに変更した例について図２と図４を参照して説明する。図２は、従来のバックプレートタイプを示す断面図であり、図４は、本発明のインロータイプを示す断面図である。

図２に示すようなバックプレートタイプから、図４に示すようなインロータイプにすることにより、バックプレートを廃止でき、部品点数及び組立工数を削減できる。図４に示すようなインロータイプにするためには、本体１２の円筒状の長手方向端面にスピンドル１４の長手方向端面を突き合わせて溶接する突合せ溶接部を備えた車軸ケース１０において、本体１２の長手方向の端面と前記スピンドル１４の長手方向の端面の外径及び板厚を略等しくするとともに、前記本体１２の前記端面及び前記スピンドル１４の前記端面双方のうちのいずれか一方（例えばスピンドル１４）の端面を板厚同一のまま外径より縮径して他方（例えば本体１２）の端面の内径１２Ａに嵌合する小径部１４Ａを形成してこれに結合する。この逆に、本体１２の長手方方向端面を縮径してもよい。ここで、本体１２の長手方向の端面とスピンドル１４の長手方向の端面の外径及び板厚を略等しくするとは、スピンドル１４の外径及び板厚が本体１２の外径及び板厚の１倍から１．３倍までをいう。

ところが、図３に示すような従来からのインロータイプでは、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すように車軸ケースＡＳＳＹ１２への入力に対し、溶接ルートＷＲ近傍に応力集中部位ができ、バックプレートタイプと比較して強度的に劣る。

そこで、図４に示すように、両者の板厚中心線をスムーズに繋ぐようなスピンドル形状とすることで車軸ケースＡＳＳＹ１０への入力に対する応力集中を緩和でき、バックプレートタイプと同等の強度を確保できる。なお、図５に示すように、本体１２の内径を縮径してもよい。
本発明では， 図２に示すようなバックプレートタイプから、図４に示すようなインロータイプにしたので部品削減（バックプレート廃止）および組立工数の削減ができた。

本発明では図４（Ｂ）に示すように従来のインロータイプに対し、接合端面おける本体１０の板厚中心線ＣＴとスピンドル１４の板厚中心線ＣＴが従来のものに比べてより直線的に連続することになり、車軸ケースＡＳＳＹへの入力に対する同接合部の応力集中を緩和する形状になるので、バックプレートタイプと同等の強度を有する。
本発明ではバックプレートタイプからの変更であっても、組立の設備をそのまま使用することができる。
なお、上記の例ではスピンドル１４を本体１２の内側に嵌合した例を説明したが、図５に示すように本体１２をスピンドル１４の内側に嵌合してもよい。

本発明の車軸ケースの一例を示す斜視図である。 従来のバックプレートタイプを示す断面図であり 従来のインロータイプを示す断面図である。 本発明の車軸ケース示す断面図である。 本発明のケースを示す断面図であるが、本体をスピンドルの内側に嵌合したタイプである。

符号の説明

１０ 車軸ケースＡＳＳＹ
１２ 本体
１２Ａ 本体の端面の内径
１４ スピンドル
ＣＴ スピンドルの長手方向端面における板厚の中心線
ＣＴ 本体の長手方向端面における板厚の中心線

Claims (4)

1. 本体の円筒状の長手方向端面にスピンドルの長手方向端面を突き合わせて溶接する突合せ溶接部を備えた車軸ケースにおいて、
   前記突合せ溶接部は、
   前記突合せ溶接部における剛性変化を抑制するとともに応力集中を緩和するため、
   前記本体の長手方向の端面と前記スピンドルの長手方向の端面の外径及び板厚を略等しくするとともに、前記本体の前記端面及び前記スピンドルの前記端面双方のうちのいずれか一方の端面を板厚同一のまま外径より縮径して他方の端面の内径が嵌合する小径部を形成し、該小径部を前記他方の端面の内径に嵌合し、前記本体の前記長手方向端面における板厚の中心線と、前記スピンドルの前記長手方向端面における板厚の中心線とが直線的につながるように、前記本体と前記スピンドルとを突き合わせて溶接したものである、
   ことを特徴とする車軸ケース。
2. 前記いずれか一方の端面として前記スピンドルの前記長手方向の前記端面を縮径してこれを前記小径部とし、
   前記スピンドルは、前記小径部に繋げて前記本体の長手方向の端面の外径及び板厚と略等しい部分を有すると共に、その部分につなげてその部分よりも板厚が厚く徐変された厚肉部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の車軸ケース。
3. 前記いずれか一方の端面として前記本体の前記長手方向の前記端面を縮径してこれを前記小径部とし、
   前記本体は、前記小径部に繋げて前記スピンドルの長手方向の端面の外径及び板厚と略等しい部分を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の車軸ケース。
4. 前記スピンドルの外径及び板厚が、前記本体の外径及び板厚の１倍から１．３倍である、ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車軸ケース。

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