JPH10329503A

JPH10329503A - アクスルケースの製造方法およびアクスルケース

Info

Publication number: JPH10329503A
Application number: JP9144094A
Authority: JP
Inventors: Yasutomo Nagai; 康友永井
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-12-15
Anticipated expiration: 2017-06-02
Also published as: JP3832927B2

Abstract

(57)【要約】【課題】寸法精度の高いアクスルケースを材料の歩留
りを悪化させることなく製造できるアクスルケースの製
造方法およびアクスルケースを提供する。【解決手段】アクスルケース３を略半割りにした形状
のフォーム品５を上型２０と下型１５との間に挟みつ
つ、そのフォーム品５の半割り端部６をリストライクす
ることにより、フォーム品５の形状を上下型１５、２０
に合わせて変形させると共に半割り端部６を真直ぐに整
え、そのリストライク品９を２個半割り端部６同士で溶
接するようにした。半割り端部６をリストライクして真
直ぐに整えているので、無駄な溶接カット部が一切生じ
ることはなく材料の歩留りが向上する。また、同時に、
このリストライクによってフォーム品５の形状を上下型
１５、２０に合わせて変形させているので、寸法精度の
高いアクスルケース３を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクスルケースの
製造方法およびアクスルケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】トラックやバス等の後ろ二軸の車両で
は、その前側の駆動車軸にはデフギヤが収容される通常
のアクスルケースが用いられ、後側の従動車軸にはデッ
ドアクスルケースが用いられる。かかるデッドアクスル
ケース（以下単にアクスルケースという）は、図１(d)
に示すように、中央は剛性を上げるために角断面部１と
なっており、その両端はエンドチューブを溶接するため
に丸断面部２となっている。このアクスルケース３の代
表的な製造方法を図１を用いて説明する。

【０００３】まず、図１(a) に示すように長方形の板か
らなる素材４をプレス加工し、図１(b) に示すようなア
クスルケース３を略半割りにした形状のフォーム品５を
成形する。次に、フォーム品５の半割り端部６をガス切
断によってトリムし、図１(c) に示すように真直ぐな形
状７に整えると共に溶接のための開先８を形成する。そ
して、このトリム品９を図１(d) に示すように２個突き
合わせて溶接し、アクスルケース３を製造する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかるアクスルケース
３は、車両のレイアウト上、角断面部１や丸断面部２の
外形寸法は決められており、この外形寸法の中でいかに
必要な曲げ剛性と疲労強度を確保するかが設計上のポイ
ントとなる。曲げ剛性は、図２に示す角断面部１の板厚
ｔ１とＲ１の大きさで決まり、疲労強度のネック箇所は
丸断面部２とエンドチューブとの溶接部１０であるが、
その強度は丸断面部２の板厚ｔ２で決まる。よって、曲
げ剛性および疲労強度上、角断面部１のＲ１を出来るだ
け小さくし、丸断面部２の板厚ｔ２をｔ１より厚くする
ことが望ましい。

【０００５】しかし、従来方法で製造したアクスルケー
スにおいては、長方形板状の素材４をプレス加工して成
形しているので、当然ながら角断面部１と丸断面部２と
の板厚ｔ１，ｔ２は同じであり、丸断面部２の板厚ｔ２
のみを厚くすることはできない。また、角断面部１のＲ
１の大きさを小さくしすぎると、プレス加工時に割れや
肉引けの問題が生じるため、Ｒ１を小さくするには限界
があった。

【０００６】また、図２に示すように、角断面部１の周
長Ｌ１に対して丸断面部２の周長Ｌ２が短いため、長方
形板状の素材４をプレス加工する従来方法においては丸
断面部２の半割り端部６のトリムが必要であり、他方、
角断面部１においても溶接に必要な精度をプレス成形の
みで確保するのは不可能なため、半割り端部６にトリム
代を設ける必要があり、その結果、材料歩留りが悪化せ
ざるを得なかった。

【０００７】また、トリムをガス切断により行っている
ため熱歪みが生じやすく、切断後に熱変形が生じる。よ
って、この熱変形を見込んだトリムラインの設定する必
要があるが、それは極めて難しく、不良品発生の原因と
なる。また、ガス切断時に切断部にノロ（溶断屑）が発
生し、そのノロが切断部に付着するため、ノロ落としの
工程が必要となる。

【０００８】また、ガス切断によるトリム工程は加熱作
業なので、プレス工場とは別の場所で行う必要があり、
トリム前製品の在庫管理、搬送、作業場所の確保、ガス
による発光の安全対策である遮光眼鏡・遮光板の義務付
け、ガス管理等、様々な問題を抱えていた。

【０００９】また、長方形板状の素材４をプレス加工し
て成形しているので、図２に示すように、最大応力発生
部位である断面中央部１１，１２も、最小応力発生部位
である断面両端部１３、１４も同じ板厚で構成されるた
め、強度部材として不適切な板厚分布であった。

【００１０】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、寸法精度の高いアクスルケースを材料の歩留り
を悪化させることなく製造できるアクスルケースの製造
方法およびアクスルケースを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るアクスルケースの製造方法は、アクスルケー
スを略半割りにした形状のフォーム品を上型と下型との
間に挟みつつ、そのフォーム品の半割り端部をリストラ
イクすることにより、フォーム品の形状を上下型に合わ
せて変形させると共に半割り端部を真直ぐに整え、その
リストライク品を２個半割り端部同士で溶接するように
したものである。

【００１２】本発明によれは、フォーム品の半割り端部
を従来のガス切断によるトリムの代わりにリストライク
して真直ぐに整えているので、無駄な溶接カット部が一
切生じることはなく材料の歩留りが向上すると共に、ガ
ス切断による熱変形も生じない。また、同時に、このリ
ストライクによってフォーム品の形状を上下型に合わせ
て変形させているので、寸法精度の高いアクスルケース
を製造できる。

【００１３】また、上記フォーム品を、中央を角断面部
に成形すると共に両端を丸断面部に成形し、上記リスト
ライクによって、そのフォーム品の角断面部のＲをさら
に小さなＲとすると共に丸断面部の板厚を増し且つ半割
り端部に溶接用開先を形成してリストライク品としても
よい。これにより、曲げ剛性と疲労強度とが向上し、溶
接用開先を形成する手間が省ける。逆をいえば、従来と
同等の曲げ剛性と疲労強度でよければ、板厚をより薄く
でき、軽量化に繋がる。

【００１４】また、上記フォーム品を、その断面中央部
に凹凸部を有するように成形し、上記リストライクが、
上記半割り端部に加えてその凹凸部になされることによ
り、リストライク品の断面中央部の板厚をその他の部分
に比べて厚くするようにしてもよい。これにより、最大
応力発生部位の肉厚が増加され、剛性が向上する。

【００１５】すなわち、このアクスルケースは、アクス
ルケース本体を、中央の角断面部とその両端の丸断面部
とから形成し、そのアクスルケース本体の上下部に、当
該ケース本体の長手方向に沿って厚肉部を形成して構成
される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基いて説明する。

【００１７】まず、図１(a) に示すように、均一の厚さ
（10mm以上）の長方形の板からなる素材４を準備する。
次に、上記素材４を公知のプレス加工によって、図１
(b) に示すように、アクスルケース３を略半割りにした
形状のフォーム品５に成形する。このフォーム品５は、
長手方向の中央が角断面部１に成形され、両端が丸断面
部２に成形される。

【００１８】ここで、図２に示すように角断面部１の周
長Ｌ１に対して丸断面部２の周長Ｌ２が短いため、丸断
面部２の半割り端部６には、余剰部分が成形される。ま
た、角断面部１の半割り端部６にも、後述する溶け込み
100％の突合せ溶接時（図１(d) 参照）に必要な精度を
確保するため、リストライク用の所定の余剰部分を成形
しておく。

【００１９】次に、かかるフォーム品５を図３および図
４に示すような下型ダイブロック１５の凹部１６，１７
に収容する。凹部１６，１７は、アクスルケース３（完
成品）の正確な半割り形状である図１(c) に示すリスト
ライク品９の外形に合わせて形成されており、図３に示
す角形凹部１６と、図４に示す丸形凹部１７と、これら
角形凹部１６と丸形凹部１７との間に形成されるテーパ
状の凹部（図示せず）とから構成されている。角形凹部
１６には、リストライク後のワークをエジェクトするた
めのパッド１８およびクッションピン１９が設けられて
いる。

【００２０】凹部１６，１７には、上型パンチ２０が所
定圧力で挿入される。上型パンチ２０は、下型ダイブロ
ック１５の角形凹１６部、丸形凹部１７、テーパ状の凹
部に係合する幅を有するように一体的に形成され自在に
昇降する幅広部２１と、幅広部２１の下面に設けられリ
ストライク品９の角断面部２２、丸断面部２３、テーパ
状断面部２４に応じて形成された角形凸部２５、丸形凸
部２６、テーパ状凸部（図示せず）と、幅広部２１の下
面の左右縁部に形成される押圧部２７と、押圧部２７に
形成されリストライク品９に溶接用開先８を形成すべく
断面三角状に形成された開先型部２８とからなってい
る。

【００２１】上記上型パンチ２０を下型ダイブロック１
５の凹部１６、１７内に引き下ろして、フォーム品５を
上下型２０、１５内に拘束しつつ、フォーム品５の半割
り端部６を押圧部２７でリストライクする。これによ
り、フォーム品５の左右の半割り端部６、６同士が前述
の余剰部分の範囲でＵ字状の断面方向に圧縮されつつ、
フォーム品５が下型ダイブロック１５の凹部１６、１７
に押し付けられる。この結果、図１(c) に示すように、
半割り端部６が真直ぐな形状７に整えられ、外形が凹部
１６、１７と一致し、形状７に溶接開先８が形成された
リストライク品９が製造される。

【００２２】詳しくは、上記下型ダイブロック１５と上
型パンチ２０とを用いてフォーム品５の半割り端部６を
リストライクすると（熱間でも冷間でもよい）、図１
(a) から図１(b) へのプレス加工時の割れや肉引けを回
避するために下型ダイブロック１５の角形凹部１６のＲ
２より大きく設定されているフォーム品５の角部のＲ１
が、図３に示すリストライクによって角形凹部１６のＲ
２に押し付けられて小さくなる。これにより、断面係数
が大きくなって曲げ剛性が向上する。

【００２３】ここで、リストライクは、フォーム品５の
左右の半割り端部６、６同士をＵ字状の断面方向に圧縮
しつつ、フォーム品５を下型ダイブロック１５の角形凹
部１６のＲ２に押し付けるので、Ｒ１を小さくするとき
に割れや肉引けが生じることはない。また、下型ダイブ
ロック１５のＲ２と上型パンチ２０の角形凸部２５のＲ
３との間隔を広げておけば、その間隔に余分な材料が押
し込まれ、リストライク品９の角断面部２２の角部２９
の板厚が厚くなり、さらに曲げ剛性が向上する。

【００２４】また、フォーム品５の図４に示す丸断面部
においては、下型ダイブロック１５の丸形凹部１７と、
上型パンチ２０の丸形凸部２６との間隔ｔ３がフォーム
品５の板厚ｔ２よりも厚く設定されている。このため、
フォーム品５の半割り端部６をリストライクすると、余
分な材料がＵ字状の断面方向に圧縮されてその間隔ｔ３
に押し込まれ、リストライク品９の板厚がｔ２からｔ３
増加する。これにより、疲労強度が向上する。

【００２５】このとき、フォーム品５の形状がもともと
丸断面であり、素材４が10mm以上と厚いため、左右の半
割り端部６、６をリストライクしてもワークが座屈する
ことはなく、外形形状が下型ダイブロック１５の凹部１
７に押し付けられて完全になじむ。よって、板厚増加の
みならず、製品の真円度も向上する。なお、丸形凸部２
６とワークとの間の隙間３０はなくてもよい。

【００２６】このように、本製造方法によって得られた
アクスルケース３は、従来方法によって得られたアクス
ルケースよりも図１(d) における角断面部１のＲを小さ
くできると共に丸断面部２の板厚ｔを厚くできるので、
曲げ剛性が向上すると共に疲労強度が向上する。逆をい
えば、従来品と同等の剛性でよければ素材４の板厚を従
来より薄くすることができ、軽量化および低コスト化を
図ることができる。

【００２７】また、フォーム品５の半割り端部６を従来
のガス切断によるトリムの代わりにリストライクによっ
て真直ぐに整えているので、無駄な溶接カット部が一切
生じることはなく、材料の歩留りが100 ％となる。ま
た、ガス切断による熱変形も、ノロ処理の必要も生じな
い。また、このリストライクによって、半割り端部６を
整えると同時に、フォーム品５を下型ダイブロック１５
の凹部１６、１７に押し付けて変形させているので、寸
法精度の高いリストライク品９を得ることができる。よ
って、これを図１(d) に示すように溶接することにより
精度の高いアクスルケース１を製造できる。図中３１は
突合せ溶接部（溶け込み100 ％）である。

【００２８】なお、図１(c) において角断面部２２と丸
断面部２３のリストライクは、勿論同時に行うので、従
来方法と比べて工程数が増えることはない。また、図１
(a)から図１(b) のプレス加工と図１(b) から図１(c)
のリストライク加工とを同時に行うようにし、工数低減
を図るようにしてもよい。この場合、変形量が大きいた
め熱間加工することが望ましい。

【００２９】変形例を図５および図６に示す。

【００３０】この変形例は、上記フォーム品５をプレス
加工によって、その断面中央部に長手方向に沿って凹凸
部３２を有するように成形し、上記リストライクを、上
記半割り端部６に加えてその凹凸部３２に行うことによ
り、リストライク品９の断面中央部３３の板厚ｔ４をそ
の他の部分に比べて厚くするようにしたものである。な
お、図中、ｔ１とｔ２は素材４の板厚と同じである。

【００３１】すなわち、この変形例は、図１(b) に示す
フォーム品５の断面を図５(a) および図６(a) に示すよ
うにプレス加工し、そのフォーム品５を前実施形態と同
じ図３および図４に示す上下型２０、１５によってリス
トライクし、上記半割り端部６に加えてその凹凸部３２
を集中的に圧縮して、リストライク品９の断面中央部３
３の板厚ｔ４をその他の部分に比べて厚くするようにし
たものである。

【００３２】このリストライク品９を２個図１(d) に示
すように溶接することにより、中央の角断面部１とその
両端の丸断面部２とからなるアクスルケース本体の上下
部に、当該ケース本体の長手方向に沿って板厚ｔ４の厚
肉部を形成したアクスルケース３を得ることができる。
このアクスルケース３によれば、最大応力発生部位であ
る断面中央部３３の板厚ｔ４が最小応力発生部位である
溶接部３１側よりも厚くなっているため、強度部材とし
て適切な板厚分布となり、剛性がさらに向上する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るアクス
ルケースの製造方法およびアクスルケースによれば、次
のような効果を発揮できる。

【００３４】(1) 寸法精度の高いアクスルケースを材料
の歩留りを悪化させることなく製造できる。

【００３５】(2) アクスルケースの軽量化を図りつつ曲
げ剛性および疲労強度を向上させることができる

【図面の簡単な説明】

【図１】アクスルケースの製造工程を示す説明図であ
る。

【図２】図２(a) は図１(c) のａ−ａ線断面図、図２
(b) はｂ−ｂ線断面図を示す。

【図３】角断面部のリストライクの様子を示す断面図で
ある。

【図４】丸断面部のリストライクの様子を示す断面図で
ある。

【図５】変形例を示す角断面部のリストライクの様子を
示す断面図である。

【図６】変形例を示す丸断面部のリストライクの様子を
示す断面図である。

【符号の説明】

１角断面部２丸断面部３アクスルケース４素材５フォーム品６半割り端部９リストライク品１５下型２０上型３２凹凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクスルケースを略半割りにした形状の
フォーム品を上型と下型との間に挟みつつ、そのフォー
ム品の半割り端部をリストライクすることにより、フォ
ーム品の形状を上下型に合わせて変形させると共に半割
り端部を真直ぐに整え、そのリストライク品を２個半割
り端部同士で溶接するようにしたアクスルケースの製造
方法。
【請求項２】上記リストライクによって、フォーム品
の板厚よりリストライク品の板厚を増すようにした請求
項１記載のアクスルケースの製造方法。
【請求項３】上記リストライクによって、フォーム品
の角断面部のＲよりリストライク品の角断面部のＲを小
さくするようにした請求項１記載のアクスルケースの製
造方法。
【請求項４】上記リストライクによって、フォーム品
の半割り端部に溶接用開先を形成するようにした請求項
１記載のアクスルケースの製造方法。
【請求項５】上記フォーム品を、長方形平板状の素材
をプレスして成形するようにした請求項１記載のアクス
ルケースの製造方法。
【請求項６】上記フォーム品を、長手方向の中央を角
断面部に成形すると共に両端を丸断面部に成形し、上記
リストライクによって、そのフォーム品の角断面部のＲ
をさらに小さなＲとすると共に丸断面部の板厚を増し且
つ半割り端部に溶接用開先を形成してリストライク品と
した請求項１記載のアクスルケースの製造方法。
【請求項７】上記フォーム品を、その断面中央部に長
手方向に沿って凹凸部を有するように成形し、上記リス
トライクが、上記半割り端部に加えてその凹凸部になさ
れることにより、リストライク品の断面中央部の板厚を
その他の部分に比べて厚くするようにした請求項１記載
のアクスルケースの製造方法。
【請求項８】アクスルケース本体を、中央の角断面部
とその両端の丸断面部とから形成し、そのアクスルケー
ス本体の上下部に、当該ケース本体の長手方向に沿って
厚肉部を形成したことを特徴とするアクスルケース。