JP2009096359A - Vehicular axle housing and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直管材を原材料とし、この直管材のプレス加工により形成される全体として一体的な管形状の車両用アクスルハウジング、およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a tubular axle housing having an overall tubular shape formed by pressing a straight pipe material as a raw material, and a method of manufacturing the same.
上記車両用アクスルハウジング、およびその製造方法には、従来、下記特許文献１〜３に示されるものがある。これら公報における上記製造方法によれば、まず、平板材をプレス加工して断面Ｕ字形状の一対の中間品を形成する。次に、これら中間品の各開口を閉じるよう、これら中間品の開口の開口縁部同士を互いに突き合わせ、これら突き合わせ部を互いに溶接加工する。これにより、軸心が直線的に延び、その軸方向の各部断面形状が閉断面となる上記アクスルハウジングが形成されこととされる。
ところで、上記製造方法によれば、次のような問題点がある。 By the way, according to the said manufacturing method, there exist the following problems.
即ち、第１に、ワークを溶接加工した場合には、通常、アークブローによるブローホールやビードの乱れなどが発生しがちであり、このため、溶接部には強度不足が生じるおそれがある。このため、上記従来の技術のように、溶接加工する場合には、一般に、上記平板材の板厚を予めある程度大きくすることにより、上記溶接部の肉厚を大きくできるようにし、これにより、上記強度不足を補填することが行われる。 That is, firstly, when a workpiece is welded, blow holes or bead disturbances due to arc blow tend to occur, and there is a risk that the weld will have insufficient strength. For this reason, when welding is performed as in the prior art, generally, the thickness of the flat plate material is increased to some extent in advance so that the thickness of the welded portion can be increased. To compensate for the lack of strength.
しかし、上記のように板厚を大きくすると、アクスルハウジングの質量が過大となり、このアクスルハウジングを車両に適用した場合には、懸架装置のばね下質量が大きくなって、車両の操縦性や乗り心地が低下するおそれを生じる。 However, when the plate thickness is increased as described above, the mass of the axle housing becomes excessive, and when this axle housing is applied to a vehicle, the unsprung mass of the suspension system becomes large, and the controllability and ride comfort of the vehicle become large. May cause a decrease.
また、第２に、上記製造方法では、プレス加工に加えて、これとは加工技術や設備が大きく異なる溶接加工が必要とされている。このため、上記各加工のための熟練者や設備が広範にわたることとなり、よって、上記アクスルハウジングの製造作業は極めて煩雑となりがちである。 Secondly, in the manufacturing method described above, in addition to press working, welding processing is required which is greatly different in processing technology and equipment. For this reason, the skilled person and equipment for each said process will be extensive, Therefore The manufacturing operation | work of the said axle housing tends to become very complicated.
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、アクスルハウジングを軽量にし、このアクスルハウジングを車両に適用することにより、この車両の操縦性や乗り心地をより向上させるようにすることである。 The present invention has been made paying attention to the above situation, and an object of the present invention is to reduce the weight of the axle housing and to apply the axle housing to a vehicle, thereby improving the controllability and ride comfort of the vehicle. It is to improve.
また、本発明の他の目的は、上記アクスルハウジングの製造作業がより容易にできるようにすることである。 Another object of the present invention is to make it easier to manufacture the axle housing.
請求項１の発明は、軸心２が直線的に延び、溶接部を有しない一体的な管形状をなすアクスルハウジング１であって、このアクスルハウジング１の軸方向の各端部側を構成する直管部３に車軸が内有可能とされ、また、アクスルハウジング１の軸方向の中途部が上記直管部３よりも断面形状が大きい膨出部４とされてこの膨出部４に差動歯車組が内有可能とされたことを特徴とする車両用アクスルハウジングである。
The invention of
なお、上記請求項１中の「溶接部を有しない」における「溶接部」には、上記直管部３や後述の直管材１７自体の形成に適用される溶接部や、上記アクスルハウジング１に対する補強材や付属品の取り付けのための溶接部は含まれないこととする。
The “welded portion” in “not having a welded portion” in
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用アクスルハウジングの製造方法であって、
軸心１６が直線的に延びる一体的な管材３１の軸方向の各端部側を上記直管部３とし、上記軸心１６に対する直交方向Ａで互いに対面する上記管材３１の軸方向の中途部における各側壁３３に、この管材３１の軸方向の軸方向に長く延びるスロット３４をそれぞれ形成し、このように形成された管材を第１中間品３５とする「第１工程」と、
上記第１中間品３５を軸方向に圧縮し、上記スロット３４を拡開させて中間開口４４を形成することにより、この第１中間品３５の中途部を上記軸心１６と直交方向Ａとに対する他の直交方向Ｂの外方に塑性変形させて上記膨出部４を形成し、このように形成された管材を第２中間品４５とする「第２工程」とを備えたことを特徴とする車両用アクスルハウジングの製造方法である。
Invention of
Each axial end portion side of the
By compressing the first
請求項３の発明は、上記「第１工程」以前の「前段工程」として、軸心１６が直線的に延びる直管材１７を軸方向に圧縮することにより、この直管材１７の軸方向の中途部を上記軸心１９に対する上記各直交方向Ａ，Ｂの外方に塑性変形させて前段膨出部３０を形成し、このように形成された管材を上記「第１工程」の管材３１として、上記前段膨出部３０の各側壁３３に上記スロット３４を形成することを特徴とする請求項２に記載の車両用アクスルハウジングの製造方法である。
In the invention of
請求項４の発明は、上記軸心１６を水平とし、かつ、上記他の直交方向Ｂを上下方向として見たとき、上記第１中間品３５の軸方向における上記スロット３４の中央部の上、下方に位置する上記側壁３３の上、下部３３ａ，３３ｂの各高さ寸法Ｈが、上記スロット３４の他部のそれよりもそれぞれ小さくなるようこのスロット３４を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両用アクスルハウジングの製造方法である。
In the invention of claim 4, when the
請求項５の発明は、上記直管材１７の断面形状を円形にしたことを特徴とする請求項３に記載の車両用アクスルハウジングの製造方法である。
A fifth aspect of the present invention is the method of manufacturing an axle housing for a vehicle according to the third aspect, wherein the
請求項６の発明は、上記直管材１７の断面形状を矩形にしたことを特徴とする請求項３に記載の車両用アクスルハウジングの製造方法である。
A sixth aspect of the present invention is the method for manufacturing a vehicle axle housing according to the third aspect, wherein the
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。 In addition, in this section, the reference numerals and drawing numbers appended to the above terms are not intended to limit the technical scope of the present invention to the “Example” section and the contents of the drawings described later.
本発明による効果は、次の如くである。 The effects of the present invention are as follows.
請求項１の発明は、軸心が直線的に延び、溶接部を有しない一体的な管形状をなすアクスルハウジングであって、このアクスルハウジングの軸方向の各端部側を構成する直管部に車軸が内有可能とされ、また、アクスルハウジングの軸方向の中途部が上記直管部よりも断面形状が大きい膨出部とされてこの膨出部に差動歯車組が内有可能とされている。
The invention according to
即ち、従来のアクスルハウジングの製造方法では、その溶接部における強度不足の補填のために、この溶接部の肉厚を大きくできるよう原材料の板厚をある程度大きくしていたが、このような従来の技術のアクスルハウジングに比べ、上記発明のアクスルハウジングは溶接部を有しない一体的な管形状であるため、このアクスルハウジングの各部の板厚を大きくすることを抑制したままで、このアクスルハウジングの各部に所望強度を確保することができる。 That is, in the conventional method for manufacturing an axle housing, the thickness of the raw material is increased to some extent so that the thickness of the welded portion can be increased in order to compensate for the lack of strength in the welded portion. Compared to the technical axle housing, the axle housing of the present invention has an integral tube shape without a welded portion, so that the parts of the axle housing can be kept while suppressing the increase in the plate thickness of the parts of the axle housing. The desired strength can be ensured.
よって、上記アクスルハウジングを軽量にできることから、このアクスルハウジングを車両に適用することにより、この車両の操縦性や乗り心地をより向上させることができる。 Therefore, since the axle housing can be reduced in weight, by applying this axle housing to a vehicle, it is possible to further improve the maneuverability and riding comfort of the vehicle.
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用アクスルハウジングの製造方法であって、
軸心が直線的に延びる一体的な管材の軸方向の各端部側を上記直管部とし、上記軸心に対する直交方向で互いに対面する上記管材の軸方向の中途部における各側壁に、この管材の軸方向に長く延びるスロットをそれぞれ形成し、このように形成された管材を第１中間品とする「第１工程」と、
上記第１中間品を軸方向に圧縮し、上記スロットを拡開させて中間開口を形成することにより、この第１中間品の中途部を上記軸心と直交方向とに対する他の直交方向の外方に塑性変形させて上記膨出部を形成し、このように形成された管材を第２中間品とする「第２工程」とを備えている。
Invention of
The axial ends of the integral pipe material with the axis extending linearly are defined as the straight pipe parts, and each side wall in the axial middle part of the pipe material facing each other in the direction orthogonal to the axis is provided on the side wall. A slot that extends long in the axial direction of the tube material is formed, and the tube material thus formed is a first intermediate product;
By compressing the first intermediate product in the axial direction and expanding the slot to form an intermediate opening, the intermediate portion of the first intermediate product is placed outside the other orthogonal direction with respect to the axial center and the orthogonal direction. And a “second step” in which the bulging portion is formed by plastic deformation in the direction, and the tube material thus formed is a second intermediate product.
このため、上記アクスルハウジングは、単に軸心が直線的に延びた一体的な管材から溶接加工を経ることなく、ほとんどプレス加工により製造されることから、加工技術や設備が互いに大きく異なるプレス加工と溶接加工とを共に用いていた従来の技術に比べて、上記アクスルハウジングの製造はより容易にできる。 For this reason, since the axle housing is manufactured by almost pressing without integrally welding an integral tube whose axis extends linearly, the pressing technology differs greatly from each other. The axle housing can be manufactured more easily than the conventional technique that uses welding together.
請求項３の発明は、上記「第１工程」以前の「前段工程」として、軸心が直線的に延びる直管材を軸方向に圧縮することにより、この直管材の軸方向の中途部を上記軸心に対する上記各直交方向の外方に塑性変形させて前段膨出部を形成し、このように形成された管材を上記「第１工程」の管材として、上記前段膨出部の各側壁に上記スロットを形成するようにしている。
According to the invention of
このため、上記アクスルハウジングの原材料は構成の極めて簡単な直管材であり、よって、上記アクスルハウジングの製造は安価に達成される。 For this reason, the raw material of the axle housing is a straight pipe material having a very simple structure. Therefore, the manufacture of the axle housing is achieved at low cost.
請求項４の発明は、上記軸心を水平とし、かつ、上記他の直交方向を上下方向として見たとき、上記第１中間品の軸方向における上記スロットの中央部の上、下方に位置する上記側壁の上、下部の各高さ寸法が、上記スロットの他部のそれよりもそれぞれ小さくなるようこのスロットを形成している。 The invention according to claim 4 is located above and below the central portion of the slot in the axial direction of the first intermediate product when the shaft center is horizontal and the other orthogonal direction is viewed as the vertical direction. The slot is formed so that the height dimension of the upper and lower portions of the side wall is smaller than that of the other portion of the slot.
このため、上記第１中間品の軸方向で上記スロットに対応する上記第１中間品の部分のうち、上記スロットの中央部に対応する上記第１中間品の部分の強度がより低くなる。よって、上記「第２工程」において、第１中間品を軸方向に圧縮して上記スロットを拡開させる場合、この拡開が円滑、かつ、より精度よくなされることから、上記膨出部の形成が容易にでき、その分、アクスルハウジングの製造が更に容易にできる。 For this reason, the intensity | strength of the part of the said 1st intermediate product corresponding to the center part of the said slot becomes lower among the parts of the said 1st intermediate product corresponding to the said slot in the axial direction of the said 1st intermediate product. Accordingly, in the “second step”, when the first intermediate product is compressed in the axial direction to expand the slot, the expansion is performed smoothly and more accurately. It can be formed easily, and accordingly, the axle housing can be manufactured more easily.
請求項５の発明は、上記直管材の断面形状を円形にしている。 In a fifth aspect of the present invention, the straight pipe material has a circular cross-sectional shape.
このため、特に、アクスルハウジングの直管部が断面円形である場合、上記断面円形の直管材を用いることにより、この直管材の各端部側をそのままアクスルハウジングの各直管部にすることができる。よって、その分、アクスルハウジングの製造がより容易にできる。 Therefore, in particular, when the straight pipe portion of the axle housing has a circular cross section, by using the straight pipe material having the circular cross section, each end portion side of the straight pipe material can be directly used as each straight pipe portion of the axle housing. it can. Therefore, the axle housing can be more easily manufactured accordingly.
請求項６の発明は、上記直管材の断面形状を矩形にしている。 According to a sixth aspect of the present invention, the straight pipe material has a rectangular cross-sectional shape.
このため、特に、アクスルハウジングの直管部が断面矩形である場合、上記断面矩形の直管材を用いることにより、この直管材の各端部をそのままアクスルハウジングの各直管部にすることができる。よって、その分、アクスルハウジングの製造がより容易にできる。 Therefore, in particular, when the straight pipe portion of the axle housing has a rectangular cross section, by using the straight pipe material having the rectangular cross section, each end portion of the straight pipe material can be directly used as each straight pipe portion of the axle housing. . Therefore, the axle housing can be more easily manufactured accordingly.
本発明の車両用アクスルハウジングに関し、アクスルハウジングを軽量にし、このアクスルハウジングを車両に適用することにより、この車両の操縦性や乗り心地をより向上させるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。 The present invention relates to an axle housing for a vehicle according to the present invention in order to realize the object of further improving the maneuverability and ride comfort of the vehicle by reducing the weight of the axle housing and applying the axle housing to the vehicle. The best mode for carrying out the invention is as follows.
即ち、軸心が直線的に延び、溶接部を有しない一体的な管形状をなすアクスルハウジングである。このアクスルハウジングの軸方向の各端部側を構成する直管部に車軸が内有可能とされている。また、アクスルハウジングの軸方向の中途部が上記直管部よりも断面形状が大きい膨出部とされてこの膨出部に差動歯車組が内有可能とされている。 That is, the axle housing has an integral tube shape in which the axis extends linearly and does not have a weld. An axle can be included in the straight pipe portion constituting each end side in the axial direction of the axle housing. Further, the axial middle portion of the axle housing is a bulging portion having a cross-sectional shape larger than that of the straight pipe portion, and a differential gear set can be included in the bulging portion.
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。 In order to explain the present invention in more detail, an embodiment thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
図１，２において、符号１は金属製アクスルハウジングであり、これは、車両である自動車（トラック）の後車輪に適用されるものである。また、矢印Ｆｒは、この自動車の進行方向の前方を示している。
1 and 2,
上記アクスルハウジング１は、軸心２が直線的に延び、溶接部を有しない一体的な管形状体をなしている。上記アクスルハウジング１の軸方向の各端部側は、その軸方向各部断面が互いに同形同大である円形の直管部３とされている。また、これら各直管部３同士は互いに同形同大とされている。そして、これら各直管部３には、その軸心２上に車軸が内有可能とされ、また、上記各直管部３の自由端部には車輪が支持可能とされる。
The
上記アクスルハウジング１の軸方向の中途部（中央部）が、上記直管部３よりも断面形状が大きい膨出部４とされている。この膨出部４はバンジョー部といわれるもので、この膨出部４の内部には差動歯車組が内有可能とされている。
A midway portion (central portion) in the axial direction of the
上記膨出部４は、アクスルハウジング１の正面視（図１）で、ほぼ楕円形状をなし、側面視（図２）で、上下に長い長方形状をなし、その前後幅寸法は、上記直管部３の径寸法Ｄにほぼ合致している。具体的には、上記膨出部４の上、下部５，６は、上記直管部３よりも上、下方に大きく膨出している。また、上記軸心２に直交する水平方向（前後方向）で、互いに対面する上記膨出部４における各側壁７，８は、互いに平行に延びる平板形状とされ、これら各側壁７，８の外面は、側面視（図２）で、上記直管部３の前後端の接線とほぼ合致している。
The bulging portion 4 has a substantially elliptical shape when viewed from the front of the axle housing 1 (FIG. 1), and has a vertically long rectangular shape when viewed from the side (FIG. 2). It almost matches the diameter D of the
上記両側壁７，８のうち、一方（前側）の側壁７には開口９が形成されている。この開口９の開口縁部には厚肉で金属製の円環形状フランジ１０が溶接可能とされると共に、このフランジ１０に入力軸を支持するデフキャリア１１が締結可能とされ、つまり、上記開口９の開口縁部に上記フランジ１０を介しデフキャリア１１が取り付け可能とされている。また、他方（後側）の側壁８には他の開口１２が形成されている。この他の開口１２の開口縁部には、この他の開口１２を閉じる金属製カバー体１３が溶接により取り付け可能とされている。上記両開口９，１２は互いほぼ同形同大とされている。
An
上記入力軸、差動歯車組、各車軸、および各車輪は、この順序で互いに連動連結され、上記入力軸は、クラッチ、変速装置等を介しエンジンと互いに連動連結されている。そして、自動車の走行時には、上記差動歯車組を主体として差動作用が発揮される。 The input shaft, the differential gear set, the axles, and the wheels are interlocked with each other in this order, and the input shaft is interlocked with the engine via a clutch, a transmission, and the like. When the automobile is running, a differential action is exhibited mainly using the differential gear set.
図３〜７により、上記アクスルハウジング１形成用の材料を冷間プレス加工により塑性変形させて、このアクスルハウジング１を製造する製造方法につき説明する。なお、これら各図中（１）は正面図であり、（２）は、この正面図（１）についての部分側面図である。
A manufacturing method for manufacturing the
図３において、上記製造方法の「第１前段工程」として、まず、所定長さに切断され、軸心１６が直線的に延び、かつ、軸方向の各部断面が互いに同形同大である一体的な円形の管材である直管材１７が準備される。この直管材１７の断面形状は、上記アクスルハウジング１の直管部３の断面形状と同じとされ、つまり、この直管材１７の軸方向の各端部側は、将来的に上記アクスルハウジング１の各直管部３を構成する。なお、例えば、上記直管材１７は材質が鋼材で、直径×肉厚の各部寸法（ｍｍ）は、８０×５．５とされる。
In FIG. 3, as the “first pre-stage process” of the above manufacturing method, first, it is cut into a predetermined length, the
ある水平な軸心１９上に、分割型を構成する一対の第１金型２０，２０が設けられ、これら両第１金型２０，２０は、上記軸心１９の軸方向で互いに接合、離反可能とされている。
A pair of
上記両第１金型２０，２０が互いに接合した状態（図４）で見て、これら両第１金型２０，２０内には、上記軸心１９上に断面が円形の型孔２１が形成されている。この型孔２１の軸方向の各端部側２２は、上記直管部３とほぼ同形同大とされている。また、上記型孔２１の軸方向の中央部である中途部２３の断面の径寸法は、その軸方向の端部から中央に向かうに従い、上記端部側２２と同じ径寸法から始まって徐々に増加することとされ、その増加率は中央付近では徐々に減少することとされている。
When the
そして、図３のように、上記両第１金型２０，２０が互いに離反した状態で、これら両第１金型２０，２０における上記型孔２１の各端部側２２に対し、上記直管材１７の各端部側を密に嵌入させて、この直管材１７を上記両第１金型２０，２０内に設置する。
Then, as shown in FIG. 3, the straight pipe material is formed with respect to each
図４において、「第２前段工程」として、上記軸心１９上に設けられた一対の押し型２５，２５と上記両第１金型２０，２０とを互いに接近させることにより、上記型孔２１内の上記直管材１７を軸方向に圧縮する。この圧縮により、上記直管材１７の軸方向の中途部（中央部）の外面を、上記のように互いに接合した両第１金型２０，２０内の型孔２１の中途部２３の内面に全体的に圧接させる。このようにして、上記直管材１７の中途部を上記軸心１６に対する直交方向Ａ、およびこれら軸心１６と直交方向Ａとに対する他の直交方向Ｂの各外方に塑性変形させて断面円形の前段膨出部２６を形成する。そして、このように形成された管材を第１前段品２７とする。
In FIG. 4, as a “second pre-stage process”, a pair of pressing dies 25, 25 provided on the shaft center 19 and the first dies 20, 20 are brought close to each other, thereby making the
なお、上記直管材１７から第１前段品２７を形成する場合、次のようにしてもよい。即ち、上記直管材１７の軸方向の中途部の内部にパンタグラフ形状のジャッキや、楔体など補助拡開用の加圧装置を介在させる。そして、上記したように直管材１７を軸方向に圧縮する際、この圧縮と共に上記加圧装置により上記直管材１７の中途部の内面を外方に向かって加圧し変形させる。これによれば、この直管材１７の中途部の外面は上記両第１金型２０，２０の型孔２１の中途部２３の内面に、より円滑にかつ精度良く圧接させられる。
In addition, when forming the 1st
図５において、「第３前段工程」として、上記第１前段品２７の前段膨出部２６を押し型２９で加圧することにより断面矩形の前段膨出部３０を形成し、この管材を第２前段品３１とする。上記前段膨出部３０は、その側面視での前後厚さ寸法は上記直管部３の径寸法Ｄとほぼ同じとされ、高さ寸法は、この径寸法Ｄよりも大きくされている。
In FIG. 5, as the “third pre-stage process”, the
図６において、「第１工程」として、上記第２前段品３１の軸方向の中途部である上記前段膨出部３０において、上記軸心１６に対する上記直交方向Ａで互いに対面する前後各側壁３３に、この第２前段品３１の軸方向に長く延びるスロット３４をそれぞれ形成し、このように形成された管材を第１中間品３５とする。上記スロット３４はプレス打抜きや溶断などにより形成される。また、図例では、上記スロット３４は、その互いに対面する両開口縁が少し離れて薄く開口したものとされているが、上記両開口縁が極めて接近した切り目状のものであってもよい。
In FIG. 6, as the “first step”, the front and
上記軸心１６を水平とし、かつ、上記他の直交方向Ｂを上下方向として見たとき、上記第１中間品３５の軸方向における上記スロット３４の中央部の上、下方に位置する上記側壁３３の上、下部３３ａ，３３ｂの各高さ寸法Ｈが、上記スロット３４の他部のそれよりもそれぞれ小さくなるようこのスロット３４が形成されている。具体的には、上記スロット３４の内幅寸法は、上記第１中間品３５の軸方向におけるスロット３４の中央部が最大とされ、各端部に向かうに従い徐々に減少することとされている。
The
ある水平な軸心３７上に、分割型を構成する一対の第２金型３８，３８が設けられ、これら両第２金型３８，３８は、上記軸心３７の軸方向で互いに接合、離反可能とされている。
A pair of
上記両第２金型３８，３８が互いに接合した状態（図７）で見て、上記両第２金型３８，３８内には、上記軸心３７上に型孔３９が形成されている。この型孔３９の軸方向の各端部側４０は、上記直管部３とほぼ同形同大とされている。また、上記型孔３９の軸方向の中央部である中途部４１の断面の寸法は、正面視で、その軸方向の端部から中央に向かうに従い、上記端部側４０と同じ寸法から始まって直線的に増加し、中央付近ではほぼ一定値とされている。また、上記中途部４１の断面の前後方向の幅寸法は、側面視で、上記端部側４０の径寸法とほぼ同じとされている。
A
そして、図６のように、上記両第２金型３８，３８が互いに離反した状態で、これら両第２金型３８，３８における上記型孔３９の各端部側４０に対し、上記第１中間品３５の各端部側を密に嵌入させて、この第１中間品３５を上記両第２金型３８，３８内に設置する。
Then, as shown in FIG. 6, the
図７において、「第２工程」として、上記軸心３７上に設けられた一対の押し型４３，４３と上記両第２金型３８，３８とを互いに接近させることにより、上記型孔３９内の上記第１中間品３５を軸方向に圧縮する。この圧縮により、上記スロット３４を拡開させて中間開口４４を形成することにより、上記第１中間品３５の中途部（中央部）の外面が、上記のように互いに接合した両第２金型３８，３８内の型孔３９の中途部４１の内面に全体的に圧接させる。このようにして、上記第１中間品３５の中途部を上記他の直交方向Ｂに塑性変形させて、前記アクスルハウジング１の膨出部４を形成する。そして、このように形成された管材を第２中間品４５とする。
In FIG. 7, as a “second step”, the pair of pressing dies 43, 43 provided on the shaft center 37 and the two second dies 38, 38 are brought close to each other, so that The first
上記第２中間品４５の軸方向で、その各直管部３と膨出部４との互いの遷移点から、上記中間開口４４の各端部に至る長さをＬとし、上記各直管部３の径寸法をＤとしたとき、０．８Ｄ＜Ｌ＜１．２Ｄとなるように上記第２中間品４５が形成されている。
In the axial direction of the second
図１，２において、「最終工程」として、上記第２中間品４５の中間開口４４の開口縁部を切断など仕上げ加工することにより、前記アクスルハウジング１の各開口９，１２を形成する。これにより、前記アクスルハウジング１が製造される。なお、必要に応じて、上記第２中間品４５の軸方向の端部を切断して、この軸方向の全長を所定長さにしてもよい。また、必要に応じて、上記第２中間品４５の軸方向の端部に、延長短管材や車輪支持用の外向きフランジを、溶接などにより取り付けてもよい。
1 and 2, as the “final process”, the
上記構成のアクスルハウジング１によれば、次の効果が生じる。即ち、従来のアクスルハウジング製造方法では、その溶接部における強度不足の補填のために、この溶接部の肉厚を大きくできるよう原材料の板厚をある程度大きくしていた。しかし、このような従来の技術のアクスルハウジングに比べ、上記構成のアクスルハウジング１は溶接部を有しない一体的な管形状である。このため、このアクスルハウジング１の各部の板厚を大きくすることを抑制したままで、このアクスルハウジング１の各部に所望強度を確保することができる。
According to the
よって、上記アクスルハウジング１を軽量にできることから、このアクスルハウジング１を自動車に適用することにより、この自動車の操縦性や乗り心地をより向上させることができる。
Therefore, since the
また、前記自動車用アクスルハウジング１の製造方法であって、
軸心１６が直線的に延びる一体的な第２前段品３１の軸方向の各端部側を上記直管部３とし、上記軸心１６に対する直交方向Ａで互いに対面する上記第２前段品３１の軸方向の中途部における各側壁３３に、この第２前段品３１の軸方向に長く延びるスロット３４をそれぞれ形成し、このように形成された管材を第１中間品３５とする「第１工程」と、
上記第１中間品３５を軸方向に圧縮し、上記スロット３４を拡開させて中間開口４４を形成することにより、この第１中間品３５の中途部を上記軸心１６と直交方向Ａとに対する他の直交方向Ｂの外方に塑性変形させて上記膨出部４を形成し、このように形成された管材を第２中間品４５とする「第２工程」とを備えている。
Moreover, it is a manufacturing method of the said
The end portions in the axial direction of the integral second front-
By compressing the first
このため、上記アクスルハウジング１は、単に軸心１６が直線的に延びた一体的な第２前段品３１から溶接加工を経ることなく、ほとんどプレス加工により製造されることから、加工技術や設備が互いに大きく異なるプレス加工と溶接加工とを共に用いていた従来の技術に比べて、上記アクスルハウジング１の製造はより容易にできる。
For this reason, the
また、前記したように、「第１工程」以前の「前段工程」として、軸心１６が直線的に延びる直管材１７を軸方向に圧縮することにより、この直管材１７の軸方向の中途部を上記軸心１９に対する上記各直交方向Ａ，Ｂの外方に塑性変形させて断面矩形の前段膨出部３０を形成し、このように形成された管材を上記「第１工程」の第２前段品３１として、上記前段膨出部３０の各側壁３３に上記スロット３４を形成するようにしている。
Further, as described above, as a “previous step” before the “first step”, the
このため、上記アクスルハウジング１の原材料は構成の極めて簡単な直管材１７であり、よって、上記アクスルハウジング１の製造は安価に達成される。
For this reason, the raw material of the
また、上記したように前段膨出部３０は断面矩形であるため、この前段膨出部３０の各側壁３３は平板形状となる。よって、これら各側壁３３が例えば円弧状に屈曲していることに比べ、これら各側壁３３におけるスロット３４の形成は容易にでき、その分、アクスルハウジング１の製造がより容易にできる。
Further, as described above, since the
また、前記したように、上記軸心１６を水平とし、かつ、上記他の直交方向Ｂを上下方向として見たとき、上記第１中間品３５の軸方向における上記スロット３４の中央部の上、下方に位置する上記側壁３３の上、下部３３ａ，３３ｂの各高さ寸法Ｈが、上記スロット３４の他部のそれよりもそれぞれ小さくなるようこのスロット３４を形成している。
In addition, as described above, when the
このため、上記第１中間品３５の軸方向で上記スロット３４に対応する上記第１中間品３５の部分のうち、上記スロット３４の中央部に対応する上記第１中間品３５の部分の強度がより低くなる。よって、上記「第２工程」において、第１中間品３５を軸方向に圧縮して上記スロット３４を拡開させる場合、この拡開が円滑、かつ、より精度よくなされることから、上記膨出部４の形成が容易にでき、その分、アクスルハウジング１の製造が更に容易にできる。
Therefore, the strength of the portion of the first
また、前記したように、第２中間品４５の軸方向で、その各直管部３と膨出部４との互いの遷移点から、上記中間開口４４の各端部に至る長さをＬとし、上記各直管部３の径寸法をＤとしたとき、上記直管部３の材質がＳＴＫＭの場合には、０．８Ｄ＜Ｌ＜１．２Ｄとなるように上記第２中間品４５を形成している。
Further, as described above, in the axial direction of the second
ここで、上記長さＬが０．８Ｄ以下であるとすると、上記中間開口４４が過大となり、これに伴い、この中間開口４４に基づき形成されるアクスルハウジング１の各開口９，１２が過大となる。よって、アクスルハウジング１の強度が無用に低下するおそれを生じると共に、上記各開口９，１２を閉じるよう設けられるデフキャリア１１やカバー体１３が無用に大型になるおそれがある。
Here, if the length L is 0.8 D or less, the
一方、上記長さＬが１．２Ｄ以上であるとすると、上記「第２工程」において、第１中間品３５を軸方向に圧縮し、スロット３４を拡開させて上記中間開口４４を形成するとき、上記第２中間品４５の軸方向における上記中間開口４４の各端部に応力集中が生じ易くなって、これら端部にクラックが生じるおそれがある。
On the other hand, if the length L is 1.2D or more, in the “second step”, the first
そこで、上記ＬとＤとを上記のような関係としたのであり、これによれば、アクスルハウジング１に所望の強度が確保されると共に、デフキャリア１１やカバー体１３が無用に大型になることが防止される。また、上記「第２工程」において、第２中間品４５にクラックが生じることが防止される。但し、上記したＬとＤとの関係を示す数値は、上記直管部３の材質毎に適正に選定することが求められる。
Therefore, the above-described relationship between L and D is set as described above, and according to this, a desired strength is ensured in the
また、前記したように、直管材の断面形状を円形にしている。 Further, as described above, the cross-sectional shape of the straight pipe material is circular.
このため、アクスルハウジング１の直管部３が前記のように断面円形である場合、上記断面円形の直管材１７を用いることにより、この直管材１７の各端部側をそのままアクスルハウジング１の各直管部３にすることができる。よって、その分、アクスルハウジング１の製造がより容易にできる。
For this reason, when the
なお、以上は図示の例による、上記直管材１７の断面形状を矩形にしてもよい。
In the above description, the
このようにした場合、特に、アクスルハウジング１の直管部３が断面矩形であるとすると、上記断面矩形の直管材１７を用いることにより、この直管材１７の各端部をそのままアクスルハウジング１の各直管部３にすることができる。よって、その分、アクスルハウジング１の製造がより容易にできる。
In this case, in particular, assuming that the
また、上記「第１工程」におけるスロット３４は、上記直管材１７に形成してもよく、断面円形の前段膨出部２６に形成してもよい。また、上記各中間開口４４をそのまま各開口９，１２とし、これによって、上記第２中間品４５をそのままアクスルハウジング１としてもよい。
Further, the
また、上記アクスルハウジング１は、上記自動車の他にトラクタなど農耕用機械、建設用機械、玩具などの車両に適用してもよく、また、前車輪用に適用してもよい。
The
１ アクスルハウジング
２ 軸心
３ 直管部
４ 膨出部
５ 上部
６ 下部
７ 側壁
８ 側壁
９ 開口
１１ デフキャリア
１２ 他の開口
１３ カバー体
１６ 軸心
１７ 直管材
１９ 軸心
２０ 第１金型
２１ 型孔
２６ 前段膨出部
２７ 第１前段品
３０ 前段膨出部
３１ 第２前段品（管材）
３３ 側壁
３３ａ 上部
３３ｂ 下部
３４ スロット
３５ 第１中間品
３７ 軸心
３８ 第２金型
３９ 型孔
４４ 中間開口
４５ 第２中間品
Ａ 直交方向
Ｂ 他の直交方向
Ｄ 径寸法
Ｌ 長さ
Ｈ 高さ寸法
DESCRIPTION OF
33
Claims (6)
軸心が直線的に延びる一体的な管材の軸方向の各端部側を上記直管部とし、上記軸心に対する直交方向で互いに対面する上記管材の軸方向の中途部における各側壁に、この管材の軸方向に長く延びるスロットをそれぞれ形成し、このように形成された管材を第１中間品とする「第１工程」と、
上記第１中間品を軸方向に圧縮し、上記スロットを拡開させて中間開口を形成することにより、この第１中間品の中途部を上記軸心と直交方向とに対する他の直交方向の外方に塑性変形させて上記膨出部を形成し、このように形成された管材を第２中間品とする「第２工程」とを備えたことを特徴とする車両用アクスルハウジングの製造方法。 It is a manufacturing method of the axle housing for vehicles according to claim 1,
The axial ends of the integral pipe material with the axis extending linearly are defined as the straight pipe parts, and each side wall in the axial middle part of the pipe material facing each other in the direction orthogonal to the axis is provided on the side wall. A slot that extends long in the axial direction of the tube material is formed, and the tube material thus formed is a first intermediate product;
By compressing the first intermediate product in the axial direction and expanding the slot to form an intermediate opening, the intermediate portion of the first intermediate product is placed outside the other orthogonal direction with respect to the axial center and the orthogonal direction. A method of manufacturing an axle housing for a vehicle, comprising: a “second step” in which the bulging portion is formed by plastic deformation in the direction and the tube material thus formed is a second intermediate product.
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