JP5270193B2 - Axle case - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車軸(アクスル)を覆うアクスルケースに関し、トラックに好適なアクスルケース関する。 The present invention relates to an axle case that covers an axle (axle) of a vehicle, and relates to an axle case suitable for a truck.
トラックなどの車両に搭載されたエンジンの駆動力をタイヤに伝達するための部品の一つとして、種々のギアなどが組み付けられた車軸(アクスル)が広く知られている。また、トラックなどでは、他の車軸に従動して回転する車軸を備えたタイプも知られている。車軸は通常、アクスルケースで覆われており、このアクスルケースには、種々のギアなどが組み付けられた車軸を覆うドライブアクスルケースと、他の車軸に従動して回転する車軸を覆うデッドアクスルケースの2種類がある。 As one of parts for transmitting the driving force of an engine mounted on a vehicle such as a truck to a tire, an axle having various gears is widely known. In addition, a type of truck having an axle that rotates following another axle is also known. The axle is usually covered with an axle case. This axle case includes a drive axle case that covers an axle with various gears and a dead axle case that covers an axle that rotates following another axle. There are two types.
上記したいずれのタイプのアクスルケースであっても、その長手方向両端部には軸受やハブが取り付けられるので、その横断面は環状(リング状)のもの(円筒状)である。また、アクスルケースの長手方向中央部は強度を高めるために、横断面が正方形の筒状となっている。このようなアクスルケースは、長手方向両端部(一対の円筒状)と長手方向中央部とに3分割されたものが結合されて構成されている(例えば、特許文献1参照。)。この長手方向中央部は上下に2分割されたものを溶接で接合して一体のものとしている。
アクスルケースの長手方向中央部の長さは一般的に、アクスルケース全体の大部分をしめる。上記したデッドアクスルケースの場合、2分割された長手方向中央部を互いに溶接して接合する際には、長い直線状の溶接を施す必要がある。このような長い直線状部分を溶接する作業はその品質の維持が難しく、溶接後にはスパッタ除去作業が必要となり、溶接部分が長いほど作業に時間を要することとなる。また、ドライブアクスルケースの場合は長手方向中央部に差動ギア用空洞が形成されているのでデッドアクスルケースほどではないが、同様に比較的長い直線状の溶接を施す必要があり、同様の問題が生じる。 In general, the length of the longitudinal center portion of the axle case generally indicates the majority of the entire axle case. In the case of the above-described dead axle case, it is necessary to perform long linear welding when the longitudinally divided two central portions are welded together. It is difficult to maintain the quality of the work for welding such a long linear part, and after the welding, a spatter removal work is required. The longer the welded part, the longer the work takes. In the case of a drive axle case, since a differential gear cavity is formed in the central portion in the longitudinal direction, it is not as good as a dead axle case, but it is necessary to apply a relatively long linear weld as well. Occurs.
また、上記した従来のアクスルケースでは、その長さに変更が生じた場合、全体の長さの約8割程度を占める長手方向中央部の長さを変更する必要があり、変更部分が長くなるという問題もある。 Further, in the above-described conventional axle case, when the length is changed, it is necessary to change the length of the central portion in the longitudinal direction that occupies about 80% of the total length, and the changed portion becomes longer. There is also a problem.
本発明は、上記事情に鑑み、溶接を容易にして組立作業の効率化を図ると共に設計変更に容易に対応できるアクスルケースを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an axle case that facilitates welding to improve the efficiency of assembly work and can easily cope with a design change.
上記目的を達成するための本発明のアクスルケースは、車両の車軸を覆うアクスルケースにおいて、
(1)長手方向両端部に配置された一対の円筒部材と、
(2)この一対の円筒部材に溶接で接続された円筒部分、及びこの円筒部分から連続的に変形して矩形の横断面をもつ矩形筒部分とからなる、前記一対の円筒部材よりも長手方向中央部側に配置された一対の連続部材と、
(3)矩形の横断面をもって前記矩形筒部分に溶接で接続された、前記一対の連続部材よりも長手方向中央部側に配置された中央矩形部材とを備え、
(4)前記一対の連続部材は、前記円筒部分の肉厚が前記矩形部分の肉厚よりも厚いものであり、この肉厚が連続的に減少しながら前記円筒部分から前記矩形部分に徐変されており、
(5)前記一対の連続部材は、前記矩形部分の角部の肉厚が、辺部の肉厚よりも厚いものである、ことを特徴とするものである。
An axle case of the present invention for achieving the above object is an axle case that covers an axle of a vehicle.
(1) a pair of cylindrical members disposed at both ends in the longitudinal direction;
(2) Longer direction than the pair of cylindrical members, comprising a cylindrical portion connected by welding to the pair of cylindrical members, and a rectangular cylindrical portion having a rectangular cross section continuously deformed from the cylindrical portions. A pair of continuous members disposed on the center side;
(3) a central rectangular member that is connected to the rectangular cylinder portion by welding with a rectangular cross section, and that is disposed closer to the longitudinal center than the pair of continuous members ;
(4) In the pair of continuous members, the thickness of the cylindrical portion is thicker than the thickness of the rectangular portion, and gradually changes from the cylindrical portion to the rectangular portion while the thickness is continuously reduced. Has been
(5) The pair of continuous members is characterized in that a thickness of a corner portion of the rectangular portion is thicker than a thickness of a side portion .
ここで、
(6)前記一対の連続部材の円筒部分と前記円筒部材との接合部分の周方向に沿った溶接長がアクスルケース全長よりも短いものであってもよい。
here,
(6) The welding length along the circumferential direction of the joint portion between the cylindrical portion of the pair of continuous members and the cylindrical member may be shorter than the total length of the axle case .
また、
(7)前記一対の連続部材の矩形筒部分と前記中央矩形部材との接合部分の周方向に沿った溶接長がアクスルケースの全長よりも短いものであってもよい。
Also,
(7) The welding length along the circumferential direction of the joint portion between the rectangular cylindrical portion of the pair of continuous members and the central rectangular member may be shorter than the total length of the axle case .
さらに、
(8)前記一対の連続部材は、鋳造品、鍛造品、及びプレス成形品のいすれか一つであってもよい。
further,
(8) The pair of continuous members may be any one of a cast product, a forged product, and a press-formed product.
さらにまた、
(9)前記一対の連続部材は、円筒素材を冷間プレス成形して作製したプレス成形品であってもよい。
Furthermore,
(9) The pair of continuous members may be a press-molded product produced by cold press-molding a cylindrical material.
さらにまた、
(10)前記中央矩形部材は、差動ギアが組み込まれる差動ギア用空洞がその長手方向中央部に形成されたドライブアクスル用であってもよい。
Furthermore,
(10) The central rectangular member may be for a drive axle in which a differential gear cavity into which a differential gear is incorporated is formed at a central portion in the longitudinal direction.
さらにまた、
(11)前記中央矩形部材は、横断面が矩形状の一本の筒状部材からなるデッドアクスル用であってもよい。
Furthermore,
(11) The central rectangular member may be a dead axle made of a single cylindrical member having a rectangular cross section.
ここでいう矩形とは、直角の角だけでなく、後述するようにやや湾曲している角も含む概念である。 The rectangle here is a concept including not only a right-angled corner but also a slightly curved corner as described later.
本発明のアクスルケースは、一対の円筒部材、一対の連続部材、及び中央矩形部材からなる5つの部材で構成されており(5分割されており)、一対の連続部材の円筒部分と一対の円筒部材とは環状の端面同士を溶接で接合されると共に、一対の連続部材の矩形筒部分と中央矩形部材とは矩形の端面同士を溶接で接合される。従って、直線状の長い溶接部分が少ないので、溶接作業を容易にして組立作業の効率化を図ることができる。また、一対の連続部材の長さを調整することによりアクスルケースの長さ調整が容易なので、設計変更に容易に対応できる。また、一対の連続部材は、円筒部分の肉厚が矩形部分の肉厚よりも厚く、この肉厚が連続的に減少しながら円筒部分から矩形部分に徐変されており、且つ、矩形部分の角部の肉厚が、辺部の肉厚よりも厚くなっているので、応力集中が発生し難く、強度の適正化、軽量化を達成できる。 The axle case of the present invention is composed of five members including a pair of cylindrical members, a pair of continuous members, and a central rectangular member (divided into five parts), and a cylindrical portion of the pair of continuous members and a pair of cylinders The members are joined together by welding the annular end faces, and the rectangular cylindrical portions of the pair of continuous members and the central rectangular member are joined together by welding the rectangular end faces. Therefore, since there are few linear long welding parts, welding work can be facilitated and assembly work can be made more efficient. Moreover, since the length adjustment of an axle case is easy by adjusting the length of a pair of continuous member, it can respond easily to a design change. Further, the pair of continuous members is such that the thickness of the cylindrical portion is larger than the thickness of the rectangular portion, and the thickness of the cylindrical portion is gradually changed from the cylindrical portion to the rectangular portion while continuously decreasing. Since the thickness of the corner is thicker than the thickness of the side, stress concentration hardly occurs, and optimization of strength and weight reduction can be achieved.
本発明は、トラックに好適なアクスルケースに実現された。 The present invention has been realized in an axle case suitable for a truck.
図1は、本発明のアクスルケースの一例を示す斜視図である。図2(a)は図1のB―B断面図であり、(b)は図1のC―C断面図である。図3(a)は、一つの連続部材を示す斜視図であり、(b)は(a)に示す連続部材をその長手方向に沿って切断した断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of an axle case of the present invention. 2A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. Fig.3 (a) is a perspective view which shows one continuous member, (b) is sectional drawing which cut | disconnected the continuous member shown to (a) along the longitudinal direction.
実施例1のアクスルケースは、その長手方向中央部に差動ギア用空洞が形成されたドライブアクスルケース10である。ドライブアクスルケース10は5つの部材からなるものであり、5分割されている。5つの部材は、長手方向(矢印A方向)両端部に形成された一対の円筒部材(チューブ)20,20と、この一対の円筒部材20,20に溶接で接続された一対の連続部材30,30と、この一対の連続部材30,30に挟まれた位置に形成された中央矩形部材(バンジョウー部)40とからなる。なお、一対の連続部材30,30にはブレーキ取付用フランジ12が嵌め込まれて接合されている。
The axle case of the first embodiment is a
一つの連続部材30は、一つの円筒部材20に溶接で接続された円筒部分32、及び円筒部分32から連続的に変形して矩形(ここでは、ほぼ正方形)の横断面をもつ矩形筒部分34とからなる。連続部材30は円筒部材20よりも長手方向中央部側に形成されて(配置されて)いる。一つの円筒部材20と一つの連続部材30とを溶接で接合する場合、両者の同一サイズの環状の端面同士をフリクション溶接やアーク溶接で接合する。連続部材30の環状の端面は、図3に示す端面32aである。また、この溶接長さ(図1のL1で示す円の円周に相当する)は通常、ドライブアクスルケース10の全長よりも短いので、溶接作業は容易になり、溶接後のスパッタ除去作業も容易となる。
One
中央矩形部材40の両端部分の横断面は矩形(ここでは、ほぼ正方形)であり、矩形筒部分34に溶接で接続されている。中央矩形部材40と連続部材30の矩形筒部分34とを溶接で接合する場合、両者の同一サイズの矩形状の端面同士をアーク溶接で接合する。連続部材30の矩形状の端面は、図3に示す端面34aである。また、この溶接長さ(図1のL2で示す矩形の周長に相当する)は通常、ドライブアクスルケース10の全長よりも短いので、溶接作業は容易になり、溶接後のスパッタ除去作業も容易となる。なお、中央矩形部材40の長手方向中央部には、差動ギアが組み込まれる差動ギア用空洞42が形成されている。
The cross sections of both end portions of the central
また、ドライブアクスルケース10の設計変更などに起因して、円筒部材20と中央矩形部材40の形状に変更は無いが全長を長く(又は短く)する場合、連続部材30だけを長く(又は短く)すればよいので、このような設計変更等に容易に対応できる。
Further, due to the design change of the
連続部材30は上記のように円筒部分32と矩形筒部分34とからなり、円筒部分32の横断面は、図2(a)に示すように環状(リング状)であり、矩形筒部分34の横断面は図2(b)に示すようにほぼ正方形である。この連続部材30は、鋳造品、鍛造品、及びプレス成形品のいずれでもよい。連続部材30をプレス成形する場合、円筒素材(円筒状の素材(鋼))を冷間でプレス成形するときは加工硬化によって強度が向上する。従って、従来よりも薄くしても所望の強度を保て、ドライブアクスルケース10の軽量化を図ることができる。また、連続部材30の強度が従来と同程度で良いときは、強度の弱い(薄い)円筒素材を使用しても加工硬化によって従来と同程度の強度を得ることができ、且つ、軽量化を図ることができる。さらに、円筒素材から連続部材30をプレス成形する場合、円筒部分32から矩形筒部分34に向かう変化部において素材の周長を連続的に徐変させると同時に肉厚も連続的に徐々に変化するようにプレス成形する。このようにプレス成形することにより、図2に示すように円筒部分32の肉厚t1が矩形部分34の辺部の肉厚t2よりも厚くなり、円筒部分32の強度が向上する。また、プレス成形の際に辺部の肉が角部に偏るので、矩形部分34の角部の肉厚t3は辺部の肉厚t2よりも厚くなる。また、円筒部分32から矩形筒部分34に向かってそれらの肉厚が連続的に徐々に変化するので、この変化する部分には応力集中が発生しにくい。
As described above, the
上記した円筒部分32は矩形筒部分34よりも外形寸法が小さいので、両者を同じ板厚にした場合は円筒部分32が矩形筒部分34よりも弱くなり、強度が適正化されないおそれがある。そこで、両者の強度を適正化するために、円筒部分32の板厚を矩形筒部分34よりも厚くする。矩形筒部分34の外形寸法は円筒部分32のそれよりも大きいので板厚を薄くすることもできるが、従来の分割・溶接の場合、繋ぎ部位で板厚が急変する。しかし、本願発明のように両者一体で徐変させることにより「強度の適正化、軽量化」が達成できる。
Since the above-described
以上説明したように、ドライブアクスルケース10は5分割された部品で構成されるので、これらを組み立てて接合する際は、直線状に溶接する部分が短くなり、溶接作業を容易にして組立作業の効率化を図ることができる。また、上述したように円筒部材20と中央矩形部材40の形状に変更は無いが全長を長く(又は短く)する場合、連続部材30だけを長く(又は短く)すればよいので、このような設計変更等に容易に対応できる。
As described above, the
図4を参照して、本発明のアクスルケースの他の例を説明する。図4は、本発明のアクスルケースの一例を示す斜視図である。図4では、図1から図3までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。 With reference to FIG. 4, another example of the axle case of the present invention will be described. FIG. 4 is a perspective view showing an example of the axle case of the present invention. In FIG. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
実施例2のアクスルケースは、中央矩形部材の横断面が矩形状(ここでは、ほぼ正方形状)の一本の筒状部材からなるデッドアクスルケース100である。デッドアクスルケース100は5つの部材からなるものであり、5分割されている。5つの部材は、長手方向(矢印A方向)両端部に形成された一対の円筒部材(チューブ)20,20と、この一対の円筒部材20,20に溶接で接続された一対の連続部材30,30と、この一対の連続部材30,30に挟まれた位置に形成された中央矩形部材140とからなる。なお、一対の連続部材30,30にはブレーキ取付用フランジ12が嵌め込まれて接合されている。
The axle case of the second embodiment is a
一つの連続部材30は、一つの円筒部材20に溶接で接続された円筒部分32、及び円筒部分32から連続的に変形して矩形(ここでは、ほぼ正方形)の横断面をもつ矩形筒部分34とからなる。連続部材30は円筒部材20よりも長手方向中央部側に形成されて(配置されて)いる。一つの円筒部材20と一つの連続部材30とを溶接で接合する場合、両者の同一サイズの環状の端面同士をフリクション溶接やアーク溶接で接合する。連続部材30の環状の端面は、図3に示す端面32aである。また、この溶接長さ(図4のL1で示す円の円周に相当する)は通常、デッドアクスルケース100の全長よりも非常に短いので、溶接作業は容易になり、溶接後のスパッタ除去作業も容易となる。
One
中央矩形部材140の横断面は矩形(ここでは、ほぼ正方形)であり、矩形筒部分34に溶接で接続されている。中央矩形部材140と連続部材30の矩形筒部分34とを溶接で接合する場合、両者の同一サイズの矩形状の端面同士をアーク溶接で接合する。連続部材30の矩形状の端面は、図3に示す端面34aである。この溶接長さ(図4のL2で示す矩形の周長に相当する)も上記と同様に通常、デッドアクスルケース100の全長よりも非常に短いので、溶接作業は容易になり、溶接後のスパッタ除去作業も容易となる。
The central
また、デッドアクスルケース100の設計変更などに起因して、円筒部材20と中央矩形部材140の形状に変更は無いが全長を長く(又は短く)する場合、連続部材30だけを長く(又は短く)すればよいので、このような設計変更等に容易に対応できる。
Further, due to the design change of the
連続部材30は上記のように円筒部分32と矩形筒部分34とからなり、円筒部分32の横断面は、図2(a)に示すように環状(リング状)であり、矩形筒部分34の横断面は図2(b)に示すようにほぼ正方形である。この連続部材30は、鋳造品、鍛造品、及びプレス成形品のいずれでもよい。連続部材30をプレス成形する場合、円筒素材(円筒状の素材)を冷間でプレス成形するときは加工硬化によって強度が向上する。従って、従来よりも薄くしても所望の強度を保て、ドライブアクスルケース10の軽量化を図ることができる。また、連続部材30の強度が従来と同程度で良いときは、強度の弱い(薄い)円筒素材を使用しても加工硬化によって従来と同程度の強度を得ることができ、且つ、軽量化を図ることができる。さらに、円筒素材から連続部材30をプレス成形する場合、円筒部分32から矩形筒部分34に向かう変化部において素材の周長を連続的に徐変させると同時に肉厚も連続的に徐々に変化するようにプレス成形する。このようにプレス成形することにより、図2に示すように円筒部分32の肉厚t1が矩形部分34の辺部の肉厚t2よりも厚くなり、円筒部分32の強度が向上する。また、プレス成形の際に辺部の肉が角部に偏るので、矩形部分34の角部の肉厚t3は辺部の肉厚t2よりも厚くなる。また、円筒部分32から矩形筒部分34に向かってそれらの肉厚が連続的に徐々に変化するので、この変化する部分には応力集中が発生しにくい。
As described above, the
上記した円筒部分32は矩形筒部分34よりも外形寸法が小さいので、両者を同じ板厚にした場合は円筒部分32が矩形筒部分34よりも弱くなり、強度が適正化されないおそれがある。そこで、両者の強度を適正化するために、円筒部分32の板厚を矩形筒部分34よりも厚くする。矩形筒部分34の外形寸法は円筒部分32のそれよりも大きいので板厚を薄くすることもできるが、従来の分割・溶接の場合、繋ぎ部位で板厚が急変する。しかし、本願発明のように両者一体で徐変させることにより「強度の適正化、軽量化」が達成できる。
Since the above-described
以上説明したように、デッドアクスルケース100は5分割された部品で構成されるので、これらを組み立てて接合する際は、直線状に溶接する部分が短くなり、溶接作業を容易にして組立作業の効率化を図ることができる。また、上述したように円筒部材20と中央矩形部材40の形状に変更は無いが全長を長く(又は短く)する場合、連続部材30だけを長く(又は短く)すればよいので、このような設計変更等に容易に対応できる。
As described above, since the
10 ドライブアクスルケース
20,20 一対の円筒部材(チューブ)
30,30 一対の連続部材
32 円筒部分
34 矩形筒部分
40 中央矩形部材(バンジョウー部)
100 デッドアクスルケース
140 中央矩形部材
10
30, 30 A pair of
100
Claims (7)
長手方向両端部に配置された一対の円筒部材と、
この一対の円筒部材に溶接で接続された円筒部分、及びこの円筒部分から連続的に変形して矩形の横断面をもつ矩形筒部分とからなる、前記一対の円筒部材よりも長手方向中央部側に配置された一対の連続部材と、
矩形の横断面をもって前記矩形筒部分に溶接で接続された、前記一対の連続部材よりも長手方向中央部側に配置された中央矩形部材とを備え、
前記一対の連続部材は、前記円筒部分の肉厚が前記矩形部分の肉厚よりも厚いものであり、この肉厚が連続的に減少しながら前記円筒部分から前記矩形部分に徐変されており、
前記一対の連続部材は、前記矩形部分の角部の肉厚が、辺部の肉厚よりも厚いものであることを特徴とするアクスルケース。 In the axle case that covers the axle of the vehicle,
A pair of cylindrical members disposed at both ends in the longitudinal direction;
A center part in the longitudinal direction from the pair of cylindrical members, comprising a cylindrical part connected to the pair of cylindrical members by welding, and a rectangular cylindrical part having a rectangular cross section continuously deformed from the cylindrical part. A pair of continuous members arranged in;
With a rectangular cross section is connected by welding to the rectangular tube portion, and a central rectangular member disposed in the longitudinal direction central portion side of the pair of continuous members,
The pair of continuous members is such that the thickness of the cylindrical portion is larger than the thickness of the rectangular portion, and the thickness is gradually changed from the cylindrical portion to the rectangular portion while the thickness is continuously reduced. ,
The pair of continuous members is an axle case characterized in that a corner portion of the rectangular portion is thicker than a side portion .
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