JP5455754B2 - アクスルハウジング - Google Patents

Description

本発明は、車輌すなわち自動車その他の産業用車輌、農業用車輌などにおいて駆動車軸及びデファレンシャルギアなどを収容するバンジョー型のアクスルハウジング（車軸ケース）に関する。

車輌のアクスルハウジングは、基本的に、車体の左右方向に延びる管状部材（軸管部またはハウジングチューブ）と、この管状部材の車体の左右方向の概略中央部において上下方向に突出する傾斜拡大部と前後方向に平坦部又は凸部とを有するハウジングセンター部からなり、このハウジングセンター部の中央部前方側には開口部、中央部後方側には後方に突出するようにカバー部が設けられている。また、ハウジングセンター部には、プロペラシャフトからの回転力を、左右の車輪に回転力を差動しつつ分配するデファレンシャルギヤユニットと左右の車軸を収納している。また、デファレンシャルギアの潤滑油が旋回時の遠心力にて車輪側に流動しないように、デファレンンシャルギアの左右にバッフルプレートを設置している場合もある。

特許文献１には、該バッフルプレートが軸断面をほぼ全て覆う形状とし、旋回時の潤滑油の車輪側への流動を抑制しているアクスルハウジングの構造が開示されている。しかしながら、アクスルハウジングへの剛なる締結はデファレンシャルギア取付面側の内面のみとなっており、ハウジングセンターの上面、下面、後ろ面については、弾性体または金属板の屈曲部を密着させているのみであるため、走行時のデファレンシャルギアの噛み合い衝撃による反デファレンシャルギア取付面側のデファレンシャルギアを中心とした左右のハウジングセンター面から放射する振動騒音を抑制することは出来ない。

また、特許文献２には、左右の直管部とハウジングセンターの境界部に金属環状部材を嵌合し、その近傍の振動による騒音を抑制しようとするアクスルハウジングが開示されているが、デファレンシャルギアの中心部の左右に位置する比較的平坦で広い面積を有するハウジングセンター面の振動を抑制する効果は低く、騒音低減効果が小さい。

また、消費燃料の低減のためハウジングセンターを含むアクスルハウジングを軽量化するためにこれらの構成部材の板厚低減を試みると、面剛性が低下し騒音が大きくなり、軽量化の弊害となっている。

特開平８−１８３３０４号公報 特開２００６−２１３１７８号公報

本発明は前記の問題に鑑み、アクスルハウジング、特にハウジングセンター部の面剛性を高め、騒音が小さいアクスルハウジングを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨とするところは以下のとおりである。

本第１発明のアクスルハウジングは、（１）左右両側に軸管部を有し、車体の幅方向中央部の前面側に取り付けられたデファレンシャルギアを収容するアクスルハウジングであって、アクスルハウジング内部の軸方向における前記デファレンシャルギアと前記左右両側の軸管部との間に、内部補強材が配置され、前記内部補強材は、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面の少なくとも１点と、上方または下方の少なくともいずれかの１点に、前記内部補強材のフランジを介して、前記フランジの先端および両側部を溶接またはカシメ接合することにより接合され、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面の少なくとも１点と、前記上方または下方の少なくともいずれかの１点とが、前記内部補強材で直線状に連結されたことを特徴とする。

本第２発明のアクスルハウジングは、（２）本発明の（１）記載のアクスルハウジングにおいて、前記内部補強材が、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面の少なくとも２点に溶接またはカシメ接合により接合されたことを特徴とする。

本第３発明のアクスルハウジングは、（３）本発明の（１）または（２）記載のアクスルハウジングにおいて、前記内部補強材は、軸断面方向において、ドライブシャフトに接触しないように設けられた穴または切り欠きを有するプレート状の部材であることを特徴とする。

本第４発明のアクスルハウジングは、（４）本発明の（１）〜（３）のいずれかに記載のアクスルハウジングにおいて、前記内部補強材とアクスルハウジング内面との接合部において、前記内部補強材の外周が、前記アクスルハウジング内面に沿った形状を有することを特徴とする。

本第５発明のアクスルハウジングは、（５）本発明の（１）〜（４）のいずれかに記載のアクスルハウジングにおいて、アクスルハウジング内面のうち、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面以外の上方の面、下方の面、および前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面が曲面で構成されることを特徴とする。

本第６発明のアクスルハウジングは、（６）本発明の（１）〜（５）のいずれかに記載のアクスルハウジングにおいて、一体成形されたことを特徴とする。なお、一体成形する部分は、ハウジングセンター部のみの場合や、ハウジングセンター部と軸管部を一体成形する場合、さらに他の部品を含めて一体成形する場合も含まれる。

本第７発明のアクスルハウジングは、（７）本発明の（１）〜（６）のいずれかに記載のハウジングにおいて、前記内部補強材が上下対称形であり、前記アクスルハウジング内の左右いずれにも使用可能な構造であることを特徴とする。

尚、本発明において、面が曲面で構成されるとは、面の左右方向または上下方向の少なくとも１方向に曲率を有していることを意味する。

本発明により、車輌走行時のデファレンシャルギアの噛み合い衝撃によって、反デファレンシャルギア取付面側のデファレンシャルギアを中心とした左右のハウジングセンター面から放射される振動騒音を、低減することができる。

すなわち、本第１発明のアクスルハウジングによれば、デファレンシャルギア取付側の反対側の面を、接合部の少なくとも１点において、それぞれ面前後方向の剛性が高い上方及び下方の少なくともいずれか１点と、内部補強材を介して接合することにより、デファレンシャルギア取付側の反対側の面の前後方向の振動を抑制でき、前述の効果を得ることができる。

尚、デファレンシャルギアが取り付けられた部分は、重量があり且つ剛性が高いデファレンシャルギア取付面フランジにて近傍を拘束されているため、デファレンシャルギア取付側の前後方向の面振動の抑制は特に必要としないが、更なる面振動低減のために、内部補強材をデファレンシャルギア取付側の面に接合しても構わない。

接合する方法として、アーク溶接がある。他にスポット溶接、レーザー溶接、回転拡散溶接、カシメ接合、耐油性接着材による接合等の方法でもよい。また、接合点が複数ある場合には、これらを適宜組み合わせて使用してもよい。

また、その施工位置は、内部補強材をアクスルハウジング内に接合するために内部補強材に形成した曲げフランジの先端であってもよいが、振動抑制という観点によれば、該曲げフランジの内部補強材本体側を接合するのが望ましい。また、曲げフランジ加工やアクスルハウジングへの接合等の施工上、曲げフランジによるアクスルハウジングへの接合が困難な場合は、曲げフランジを省略し内部補強材本体を直接アクスルハウジングに接合しても構わない。

また、内部補強材は、アクスルハウジング内の前後方向と垂直方向に形成された面内に取り付けるのがもっとも効果的であるが、この面から若干傾けてもその効果の低減量は小さいため、若干傾けて取り付けても構わない。また、本第２発明のアクスルハウジングによれば、デファレンシャルギア取付側の反対側の面の斜め上下方向の振動も含む前後方向の振動を、該接合部の少なくとも２点において、それぞれ面前後方向の剛性が高い上方または下方の少なくともいずれか１点と、内部補強材を介して接合することにより、デファレンシャルギア取付側の反対側の面の斜め上下方向の振動も含む前後方向の振動を抑制でき、前述の効果を得ることができる。デファレンシャルギア取付側の反対側の面の斜め上下方向の振動も含む前後方向の振動、つまり曲げモーメントを含む前後方向の振動は、１点で拘束するよりも少なくとも２点で拘束した方が効果的に振動を抑制できる。

また、本第３発明のアクスルハウジングによれば、デファレンシャルギア取付側の反対側の面の斜め上下方向の振動も含む前後方向の振動を、該接合部の少なくとも１点において、それぞれ面前後方向の剛性が高い上方または下方の少なくともいずれか１点と、プレート状の内部補強材を介して接合することにより、デファレンシャルギア取付側の反対側の面の斜め上下方向の振動も含む前後方向の振動を抑制でき、前述の効果を得ることができる。内部補強材をプレート状の部材にすることにより、接合部間の拘束を、引張り圧縮荷重だけでなく、斜め上下方向の振動も含む前後方向の振動変形を内部補強材で曲げモーメント拘束することにより、更に振動を抑制できる。尚、プレート状の内部補強材は、ドライブシャフトに接触しないように設けられた穴または切り欠きを有するが、アクスルハウジング内面形状に沿った形状を有していなくても特に構わない。

また、本第４発明のアクスルハウジングによれば、内部補強材の形状を、ドライブシャフトに干渉しないように設けられた穴または切り欠き以外はアクスルハウジング内面形状に沿った形状とすることにより、潤滑油の揺動を抑制し且つもっとも剛性が高い補強材となり、更に振動による不快な音を低減できる。

また、本第５発明のアクスルハウジングによれば、アクスルハウジングのデファレンシャルが取り付けられた前面以外の上方の面、下方の面、デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面が曲面で構成されることにより、それらの面剛性が高まった面同士を内部補強材にて接合し、更に音響特性が改善され不快な音を減少させることができる。

また、本第６発明のアクスルハウジングによれば、アクスルハウジングを上下或いは左右に分割して各部材をプレスなどにより成形し、これらの部材を溶接により接合するという従来の方法に比べ、部品点数を少なくして、極めて効率的にアクスルハウジングを製造することが出来る。また、溶接部を無くすことにより、溶接部が振動振幅の節や腹となる不快な騒音も低減できる。

また、第７の発明のアクスルハウジングによれば、内部補強材を上下方向に対称とし左右それぞれを共有することにより、左右で別の金型を使用するという非効率を解消し、安価に内部補強材が製造できる。

第１発明のアクスルハウジングと内部補強材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は内部補強材の斜視図である。 第２発明のアクスルハウジングと内部補強材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は内部補強材の斜視図である。 第３発明のアクスルハウジングと内部補強材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は内部補強材の斜視図である。 第４発明のアクスルハウジングと内部補強材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は内部補強材の斜視図である。 第５発明のアクスルハウジングと内部補強材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は内部補強材の斜視図である。 第６発明の一体成形が可能なハイドロフォーム加工の例を示す横断面図であり、（ａ）は加工前、（ｂ）は加工後の状態である。 第７発明の上下に対称な左右を共有化できる内部補強材を示す図であり、（ａ）は左側に用いる内部補強材、（ｂ）は右側に用いる内部補強材を、それぞれ左後方から見た斜視図である。 従来のアクスルハウジングと内部補強材を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は内部補強材の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。尚、本明細書においては、上下、前後、左右等の記載は、一般的なＦＲ車、すなわちフロントにエンジンを搭載する後輪駆動車の車体を基準とする方向、位置関係を示すものとする。従って、軸方向とは、アクスルハウジングの軸方向を意味し、上記の車体幅方向と略同じである。四輪駆動車などでフロントにアクスルハウジングを搭載する場合には、前後が逆の記述となる。また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図８は、従来のアクスルハウジング５１の形状を示す図であり、（ａ）は車体上方から見た平面図、（ｂ）は車体後方から見た背面図である。また、（ｃ）はアクスルハウジング１内に内部補強材として溶接で取り付けられているバッフルプレート６の斜視図である。なお、アクスルハウジング５１は、ハウジングセンター部２と軸管部５のほかに、車軸を支えるベアリングを収容しブレーキを固定するハブ、サスペンションスプリングを支えるスプリングシート、ショックアブソーバやラテラルリンクなどを取り付けるためのブラケットやピン類があるが、本明細書および図面では省略している。

図８に示すように、アクスルハウジング５１は、車体の幅方向において左右の軸管部５とハウジングセンター部２を有し、ハウジングセンター部２は、前面側にデファレンシャルギア取り付けフランジ４、後面側にデファレンシャルギアセンターカバー３をそれぞれ備えたハウジングセンター前面２ａおよびハウジングセンター後面２ｂを有している。この従来のアクスルハウジング５１内には、デファレンシャルギア２１の潤滑油の揺動を抑制するためのバッフルプレート６が、ハウジングセンター前面２ａおよびハウジングセンター後面２ｂの下部に、溶接で取り付けられている。

また、ハウジングセンター前面２ａとハウジングセンター後面２ｂは、事前にプレス加工にて成形した上下２つのパーツを、溶接で組み上げている。この２つのパーツは、プレス加工性並びにその溶接施工性の問題から平面で形成されており、従って、溶接されたハウジングセンター前面２ａとハウジングセンター後面２ｂは、平坦部を有している。

本発明者らは、このアクスルハウジングを軽量化するために、形状は従来と同様のままで板厚を薄くし、その音響特性を調査したところ、１／３オクターブ分析の６３０Ｈｚを中心に騒音が大きくなった。

アクスルハウジングにおいては、車両の走行中、デファレンシャルギアの噛み合いの加振力とハウジングセンター部の固有振動数が一致する共振現象にて上記の中周波数領域での騒音が増大している。

発明者らは、上記のような音響特性の悪化を防止するために、種々の検討を行った結果、デファレンシャルギアセンターカバーの両横のハウジングセンター部の平坦部の剛性が低いため、当該平坦部が振動することにより騒音を悪化させていると考えた。また、その平坦部の内側に取り付けている従来のバッフルプレートは潤滑油の揺動を抑制する目的であるため、その高さは低く、取り付けも前方や後方でなく下方のみでしか溶接していないので、当該平坦部の振動を抑制する効果がないと考えた。

このようなことから、音響特性の劣化を防止するためには、デファレンシャルギアセンターカバーの両横のハウジングセンター部の剛性を向上させることが有効であることを見出し、本発明をなしたものである。

図１は、本第１の発明の実施態様の一例で、アクスルハウジング１内部の内部補強材７の形状とハウジングセンター部２との関係を示す図であり、（ａ）は車体上方から見た平面図、（ｂ）は車体後方から見た背面図、（ｃ）はアクスルハウジング１内に溶接で取り付けている内部補強材７の斜視図である。

図１に示すように、内部補強材７は、軸方向においてデファレンシャルギア２１と左右の軸管部５との間にそれぞれ１つずつ設けられ、ハウジングセンター部２の内部の上面と下面と、デファレンシャルギア２１が取り付けられたハウジングセンター前面２ａの反対側の面であるハウジングセンター後面２ｂの３面を、細長い板からなる内部補強材７で直線状に連結している。すなわち、本実施形態においては、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、（ｃ）に示す内部補強材７を、フランジ８を介して溶接にて上方、下方、後方の３箇所で取り付けている。溶接による取り付けは内部補強材フランジ８の先端だけでなく、その両側部まで溶接した方が望ましい。尚、図１（ａ）、（ｂ）では、ハウジングセンター部２の内部の上方、下方、後方の３箇所で内部補強材７を接合しているが、上方と後方との２箇所、または下方と後方の２箇所だけ、更に前方も追加した４箇所以上で接合しても構わない。

図２は、本第２の発明の実施態様の一例で、アクスルハウジング１内部の内部補強材の形状とハウジングセンター部２との関係を示す図であり、（ａ）は車体上方から見た平面図、（ｂ）は車体後方から見た背面図、（ｃ）はアクスルハウジング１内に溶接で取り付けている内部補強材９の斜視図である。

図２に示すように、内部補強材９は、軸方向においてデファレンシャルギア２１と左右の軸管部５との間にそれぞれ１つずつ設けられ、ハウジングセンター部２の内部の上面と下面と、デファレンシャルギア２１が取り付けられたハウジングセンター前面２ａの反対側の面であるハウジングセンター後面２ｂの３面を、細長い板からなる内部補強材９で直線状に連結している。すなわち、本実施形態においては、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、（ｃ）に示す後方に２箇所のフランジ８を有する内部補強材９を、フランジ８を介して溶接にて上方、下方の２箇所と後方の２箇所の合計４箇所で取り付けている。これも同様に、溶接による取り付けは内部補強材フランジ８の先端だけでなく、その両側部まで溶接した方が望ましい。尚、図２（ａ）、（ｂ）では、ハウジングセンター部２の内部の上方、下方の２箇所と後方の２箇所の合計４箇所で内部補強材９を接合しているが、上方１箇所と後方２箇所の合計３箇所、または下方１箇所と後方の２箇所の合計３箇所だけ、更に前方も追加した５箇所以上で接合しても構わない。

図３は、本第３の発明の実施態様の一例で、アクスルハウジング１内部の内部補強材１０の形状とハウジングセンター部２との関係を示す図であり、（ａ）は車体上方から見た平面図、（ｂ）は車体後方から見た背面図、（ｃ）はアクスルハウジング１内に溶接で取り付けている内部補強材１０の斜視図である。

図３（ｃ）においては、内部補強材１０は、ハウジングセンター部２の内部の上面と下面とデファレンシャルギア２１が取り付けられたハウジングセンター前面２ａの反対側の面であるハウジングセンター後面２ｂの３面で接合されるプレート状部材であり、ドライブシャフト２２に接触しないように切り欠き２０を設けている。尚、図３（ａ）、（ｂ）では、デファレンシャルギア取付側の反対側の面を１箇所で接合しているが、２箇所以上で接合する方がより望ましい。また、ハウジングセンター部２の内部の上方、下方、後方の３箇所で内部補強材１０を接合しているが、上方と後方との２箇所、または下方と後方の２箇所だけ、更に前方も追加した４箇所以上で接合しても構わない。

図４は、本第４の発明の実施態様の一例で、アクスルハウジング１内部の内部補強材１１の形状とハウジングセンター部２との関係を示す図であり、（ａ）は車体上方から見た平面図、（ｂ）は車体後方から見た背面図、（ｃ）はアクスルハウジング１内に溶接で取り付けている内部補強材１１の斜視図である。

図４（ｃ）においては、内部補強材１１は、ハウジングセンター部２の内部の上面と下面とデファレンシャルギア２１が取り付けられたハウジングセンター前面２ａの反対側の面であるハウジングセンター後面２ｂの３面で接合されるプレート状部材であり、ドライブシャフト２２に接触しないように切り欠き２０を設けている以外はアクスルハウジング１の内面に沿った形状となっている。尚、図４（ａ）、（ｂ）では、デファレンシャルギア２１取付側の反対側の面を１箇所で接合しているが、２箇所以上で接合しても構わない。また、ハウジングセンター部２の内部の上方、下方、後方の３箇所で内部補強材１１を接合しているが、更に前方も追加した４箇所以上で接合しても構わない。

図５は、本第５の発明の実施態様の一例で、アクスルハウジング１内部の内部補強材１２の形状とハウジングセンター部２との関係を示す図であり、（ａ）はアクスルハウジング１を上方から車体上方から見た平面図、（ｂ）は車体後方から見た背面図、（ｃ）はアクスルハウジング１内に溶接で取り付けている内部補強材１２の斜視図である。

図５（ａ）、（ｂ）においては、ハウジングセンター後面２ｂにおいて、図８で示した従来のデファレンシャルギアセンターカバー３の両側部の平坦部であった面を、車体の幅方向並びに上下方向に滑らかに球面化し、面剛性を向上させている。図５（ｃ）においては、内部補強材１２は、上記の図４（ｃ）と同様、ドライブシャフト２２に接触しないように切り欠き２０を設けている以外はアクスルハウジング１の内面に沿った形状となっている。尚、図５（ａ）〜（ｃ）では、デファレンシャルギア２１取付側の反対側の面を１箇所で接合しているが、２箇所以上で接合しても構わない。また、ハウジングセンター部２の内部の上方、下方、後方の３箇所で内部補強材１２を接合しているが、上方と後方との２箇所、または下方と後方の２箇所だけ、更に前方も追加した４箇所以上で接合しても構わない。

図６は、本第６の発明の一体成形に適した実施態様であるハイドロフォーム加工を示す横断面図である。成形するアクスルハウジング１の形状は、上記の本第５発明（図５）と同様である。図６（ａ）に示すように、金属素管１４を最終形状に即した成形金型１３の下型内に装着し、対である上型で金属素管１４を挟みこんだあと、図６（ｂ）に示すように、軸押しシリンダヘッド１５にて軽く金属素管１４の両端に接触し、作動流体注入流路１６を通して金属素管１４内に作動流体を充満させる。作動流体充満後、作動流体注入流路１６を通して金属素管１４内に圧力をかけながら、軸押しシリンダヘッド１５にて管端から中心に向け軸方向に部材を押し所望のアクスルハウジングの形状に仕上げる。なお、図６に示した成形金型１３は下型であるが、上下金型は同形状である。このハイドロフォームによる製造法は、一般的なプレス成形法などによりアクスルハウジングを上下或いは左右に分割して各部材を成形し、これらの部材を溶接によって接合する従来の製造法と比較し、部品点数が少なく極めて効率的に製造できるだけでなく、走行時に受ける繰り返し荷重による疲労き裂が生じる溶接部が少なくなるため、疲労耐久性も向上する。また、ハイドロフォームによる製造法は、軸押しの位置と作動流体の圧力とを適切に制御することにより、一般的なプレス成形法よりも成形による板厚の減少量が小さく振動音響特性の劣化も少ない。尚、アクスルハウジングのハウジングセンター前面２ａの開口部は、拡管終了後、その開口部形成部を切断除去することにより、設けることができる。

なお、一体成形による疲労耐久性向上を活用して、板厚を減少させて軽量化を図る場合が考えられる。この場合には、重量低下によって、質量効果による振動吸収が期待できなくなることでの音響特性劣化に加え、板厚の減少によってハウジングセンター部両脇の面剛性が低下するため、さらなる音響特性の劣化が起こる。しかしながら、本発明によれば、音響特性劣化の原因となる部分を効率的に内部補強材によって接合できるため、音響特性を軽量化前と同等以上にすることが出来る。

なお、本発明のアクスルハウジングの一体成形に関する製造法として、ハイドロフォーム加工法を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。

前述の図１〜図５の（ａ）、（ｂ）に示す各アクスルハウジング１は、本第６の発明の一体成形のアクスルハウジングの例として示した。なお、本実施態様では、ハウジングセンター部２と軸管部５を一体化した例を示したが、そのほかには、ハウジングセンター部２の上下部品のみを一体成形して軸管部５は別体とする態様もあり、本実施態様に限定されるものではない。

図７は、本第７の発明の実施態様の一例で、左右いずれでも使用可能な内部補強材１１を示す。この内部補強材１１の形状の例は、図４に示した本第４の発明のアクスルハウジング１の形状に対応した１対の内部補強材１１の態様を示す。（ａ）がアクスルハウジング１内の図４において左側に取り付けられる内部補強材１１の左後方からの斜視図で、（ｂ）がアクスルハウジング１内の右側に取り付けられる内部補強材１１の左後方からの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）を上下反転させた同一形状のものである。ハウジングセンター部２の内部補強材１１の取り付け位置におけるアクスルハウジング１の車軸に対して直角方向の断面において、上下対称の形状とすることにより、内部補強材１１の上下を反転させるとフランジ８の向きが左右対称となって左右で部品を共有化し、製品コストが低減できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

以下の実施例により、本発明を更に具体的に説明する。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すアクスルハウジング１において、車幅方向長さ１２３４ｍｍ、上下方向高さ１９２ｍｍ、前後方向最大厚み１１５ｍｍで軽量化のため板厚を２．３ｍｍまで薄くし、デフレンシャルギア２１の中心位置より左右１００ｍｍの位置に、図１（ｃ）に示す上方、下方、後方の各面１箇所ずつフランジ８を設けた板厚１．２ｍｍの内部補強材７を設置し、それらのフランジ８をアーク溶接にてアクスルハウジング１内部に固定した。その後デファレンシャギア２１と車軸２２やそれらの関連部品を組み込み、規定の潤滑油を注油し、実車走行したところ、上記と同じ寸法と板厚のアクスルハウジングに図８（ｃ）で示す従来の内部補強材（バッフルプレート６）を下方の面のみにアーク溶接したアクスルハウジング５１での同様の走行と比較し、８０〜９０ｋｍ／ｈの走行時に１／３オクターブの５００Ｈｚバンドにて２．０ｄＢ、騒音が改善できることを確認した。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すアクスルハウジング１において、車幅方向長さ１２３４ｍｍ、上下方向高さ１９２ｍｍ、前後方向最大厚み１１５ｍｍ、板厚２．３ｍｍとし、デフレンシャルギア中心位置より左右１００ｍｍの位置に、図２（ｃ）に示す上方、下方に１箇所ずつ、更に後方に２箇所の合計４箇所にフランジ８を設けた内部補強材９を設置し、それらのフランジ８をアーク溶接にてアクスルハウジング１内部に固定した。その後デファレンシャギア２１と車軸２２やそれらの関連部品を組み込み、規定の潤滑油を注油し、実車走行したところ、実施例１と比較し、８０〜９０ｋｍ／ｈの走行時に１／３オクターブの５００Ｈｚバンドにて更に１．０ｄＢ、騒音が改善できることを確認した。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すアクスルハウジング１において、車幅方向長さ１２３４ｍｍ、上下方向高さ１９２ｍｍ、前後方向最大厚み１１５ｍｍ、板厚２．３ｍｍとし、デフレンシャルギア中心位置より左右１００ｍｍの位置に、図３（ｃ）に示す上方、下方、後方の各面１箇所ずつフランジ８を設けた内部補強材１０を設置し、それらのフランジ８をアーク溶接にてアクスルハウジング１内部に固定した。その後デファレンシャギア２１と車軸２２やそれらの関連部品を組み込み、規定の潤滑油を注油し、実車走行したところ、実施例２と比較し、８０〜９０ｋｍ／ｈの走行時に１／３オクターブの５００Ｈｚバンドにて更に１．０ｄＢ、騒音が改善できることを確認した。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すアクスルハウジング１において、車幅方向長さ１２３４ｍｍ、上下方向高さ１９２ｍｍ、前後方向最大厚み１１５ｍｍ、板厚２．３ｍｍとし、デフレンシャルギア中心位置より左右１００ｍｍの位置に、図４（ｃ）に示す上方、下方、後方の各面１箇所ずつフランジ８を設けたアクスルハウジング１の内面形状に沿った内部補強材１１を設置し、それらのフランジ８をアーク溶接にてアクスルハウジング１内部に固定した。その後デファレンシャギア２１と車軸２２やそれらの関連部品を組み込み、規定の潤滑油を注油し、実車走行したところ、実施例３と比較し、８０〜９０ｋｍ／ｈの走行時に１／３オクターブの５００Ｈｚバンドにて更に０．５ｄＢ、騒音が改善できることを確認した。

図５（ａ）及び（ｂ）に示す曲面を有するアクスルハウジング１において、車幅方向長さ１２３４ｍｍ、上下方向高さ１９２ｍｍ、前後方向最大厚み１１５ｍｍ、板厚２．３ｍｍとし、デフレンシャルギア中心位置より左右１００ｍｍの位置に、図５（ｃ）に示す上方、下方、後方の各面１箇所ずつフランジ８を設けたアクスルハウジング１の内面形状に沿った内部補強材１２を設置し、それらのフランジ８をアーク溶接にてアクスルハウジング１内部に固定した。その後デファレンシャギア２１と車軸２２やそれらの関連部品を組み込み、規定の潤滑油を注油し、実車走行したところ、実施例４と比較し、８０〜９０ｋｍ／ｈの走行時に１／３オクターブの５００Ｈｚバンドにて更に１．５ｄＢ、騒音が改善できることを確認した。

図５の（ａ）、（ｂ）に示す実施例５と同形状のアクスルハウジング１を、図６に示すハイドロフォーム加工にて、外径６０．５ｍｍ×板厚２．９ｍｍの鋼管から拡管し、ハウジングセンター部２の平均板厚を実施例５と同様の２．３ｍｍに成形した。その後、デファレンシャルギア２１の取付部の開口をレーザーにて切断除去し、図５（ｃ）に示す上方、下方、後方の各面１箇所ずつフランジ８を設けた内部補強材１２を設置し、それらのフランジ８をアーク溶接にてアクスルハウジング１の内部に固定した。そして実施例５と同様に実車走行したところ、実施例５と同じ騒音レベルであることを確認した。また、実走行よりも過酷な繰り返し荷重を付与する台上の疲労試験にて、図５の（ａ）、（ｂ）と同形状のプレス加工溶接品と、同形状の図５に示すハイドロフォーム加工品とを比較評価した結果、後者のハイドロフォーム品が前者のプレス加工溶接品よりも２倍に寿命が伸び、耐久性も向上していることが確認できた。

軽量化を目的に、実施例６と同様の製造方法にて、図５の（ａ）、（ｂ）に示す実施例６と同形状のアクスルハウジング１を、外径６０．５ｍｍ×板厚２．６ｍｍの鋼管から、ハウジングセンター部２ａ、２ｂの平均板厚２．０ｍｍに成形した。その後、デファレンシャルギア２１の取付部の開口部をレーザーにて切断除去し、図５（ｃ）に示す上方、下方、後方の各面１箇所ずつフランジ８を設けた内部補強材１２を設置し、それらのフランジ８をアーク溶接にてアクスルハウジング１の内部に固定した。そして実施例６と同様に実車走行したところ、実施例６より騒音改善レベルは低下したものの、実施例４と同じ騒音レベルであることを確認した。

実施例４の図４に示すアクスルハウジング１において、ハウジングセンター部２でデファレンシャルギア２１の中心を基準に左右に１００ｍｍ離れた位置で上下に対称な断面形状を形成し、図７の（ａ）、（ｂ）で示す上下対称で反転して使用できる内部補強材１１の上方、下方、後方の各面１箇所ずつフランジ８を介しアーク溶接にてアクスルハウジング１の内部に固定した。これにより左右の部品を共有化でき、コスト削減が図れた。

本発明は、振動を抑制して騒音低減を図るハウジング構造に適用できる。

１、５１ アクスルハウジング
２ ハウジングセンター部
２ａ ハウジングセンター前面
２ｂ ハウジングセンター後面
３ デファレンシャルギアセンターカバー
４ デファレンシャルギア取付面フランジ
５ 軸管部
６ バッフルプレート
７、９、１０、１１、１２ 内部補強材
８ フランジ
１３ 成形金型
１４ 金属素管
１５ 軸押しシリンダヘッド
１６ 作動流体注入用流路
１７ 作動流体
２０ 切り欠き
２１ デファレンシャルギア
２２ ドライブシャフト

Claims (7)

1. 左右両側に軸管部を有し、車体の幅方向中央部の前面側に取り付けられたデファレンシャルギアを収容するアクスルハウジングであって、
   アクスルハウジング内部の軸方向における前記デファレンシャルギアと前記左右両側の軸管部との間に、内部補強材が配置され、
   前記内部補強材は、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面の少なくとも１点と、上方または下方の少なくともいずれかの１点に、前記内部補強材のフランジを介して、前記フランジの先端および両側部を溶接またはカシメ接合することにより接合され、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面の少なくとも１点と、前記上方または下方の少なくともいずれかの１点とが、前記内部補強材で直線状に連結されたことを特徴とするアクスルハウジング。
2. 前記内部補強材が、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面の少なくとも２点に溶接またはカシメ接合により接合されたことを特徴とする請求項１記載のアクスルハウジング。
3. 前記内部補強材は、軸断面方向において、ドライブシャフトに接触しないように設けられた穴または切り欠きを有するプレート状の部材であることを特徴とする請求項１または２に記載のアクスルハウジング。
4. 前記内部補強材とアクスルハウジング内面との接合部において、前記内部補強材の外周が、前記アクスルハウジング内面に沿った形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクスルハウジング。
5. アクスルハウジング内面のうち、前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面以外の上方の面、下方の面、および前記デファレンシャルギアが取り付けられた前面の反対側の面が曲面で構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアクスルハウジング。
6. アクスルハウジングが一体成形されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアクスルハウジング。
7. 前記内部補強材が上下対称形であり、前記アクスルハウジング内の左右いずれにも使用可能な構造であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアクスルハウジング。

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