(57)【要約】【課題】接合部の剛性を確保しつつアクスルハウジング本体やチューブの割れ等を防止できるアクスルハウジングを提供する。【解決手段】補強部材１６を、所定の開き角度θをなすＶ字状に屈曲形成してなる一対の平板部１６ａ，１６ａを有するものとし、該各平板部１６ａに車幅方向左，右端部から前記屈曲部１６ｃに向けて切欠き凹部１６ｂを形成し、前記各切欠き凹部１６ｂを、アクスルハウジング本体２とチューブ３とに車軸中心線Ａと重なるように当接させ、各切欠き凹部１６ｂに沿って溶接することによりアクスルハウジング本体２及びチューブ３に接合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デファレンシャル装置を収納するアクスルハウジング本体と、前記デファレンシャル装置に連結され、車幅方向に延びる左，右一対の車軸を収容支持するとともに前記アクスルハウジング本体に溶接接合された左，右のチューブと、左，右の溶接接合部の少なくとも一方を跨ぐように配置され、前記アクスルハウジング本体とチューブとに掛け渡して溶接された補強部材とを有するアクスルハウジングであって、
前記補強部材を、板材を正面視Ｖ字状をなすように屈曲してなる一対の平板部を有するものとし、該各平板部に、車幅方向の左，右端部から中央の屈曲部に向けて延びる切欠き凹部を形成し、
平面視で、前記各切欠き凹部が車軸中心線と重なるように、かつ前記屈曲部が前記溶接接合部と重なるように前記アクスルハウジング本体とチューブとに当接させるとともに、各切欠き凹部に沿って前記アクスルハウジング本体及びチューブに溶接接合したことを特徴としている。
【請求項２】
請求項１に記載のアクスルハウジングにおいて、
前記補強部材は、前記アクスルハウジング本体及びチューブの下面に、前記屈曲部を下方に向けて、かつ前記溶接接合部との間に所定の隙間を設けて配置されており、前記屈曲部がジャッキアップポイントとなっていることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デファレンシャル装置を収容するアクスルハウジング本体と、車幅方向に延びる左，右一対の車軸を回転自在に収容支持する左，右のチューブとを外周面に沿って溶接により接合してなるアクスルハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のアクスルハウジングでは、走行中に路面から加わる上下方向の荷重や加減速時，制動時等に加わる前後方向の荷重を受けることから、高い剛性が要求される。またアクスルハウジング本体とチューブとを溶接接合した接合部は、前後方向及び上下方向の荷重に対する剛性が他の部分より低くなる傾向がある。
【０００３】
このため、例えば、特許文献１には、コ字形状の補強部材を、前記接合部を跨いでアクスルハウジング本体とチューブとに掛け渡して溶接により接合するようにした補強構造が提案されている（段落００３４及び図３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来の補強構造では、接合部の剛性は確保できるものの、補強部材の中央部が溶接された部分の剛性と補強部材の端部が溶接された部分の剛性とが急激に変化するため、該補強部材の端部が溶接された部分に応力が集中し、場合によってはアクスルハウジング本体やチューブに亀裂や割れ等が発生する懸念がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、接合部の剛性を確保しつつアクスルハウジング本体やチューブの割れ等を防止できるアクスルハウジングを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、デファレンシャル装置を収納するアクスルハウジング本体と、前記デファレンシャル装置に連結され、車幅方向に延びる左，右一対の車軸を収容支持するとともに前記アクスルハウジング本体に溶接接合された左，右のチューブと、左，右の溶接接合部の少なくとも一方を跨ぐように配置され、前記アクスルハウジング本体とチューブとに掛け渡して溶接接合された補強部材とを有するアクスルハウジングであって、前記補強部材を、板材を正面視Ｖ字状をなすように屈曲してなる一対の平板部を有するものとし、該各平板部に、車幅方向の左，右端部から中央の屈曲部に向けて延びる切欠き凹部を形成し、平面視で、前記各切欠き凹部が車軸中心線と重なるように、かつ前記屈曲部が前記溶接接合部と重なるように前記アクスルハウジング本体とチューブとに当接させるとともに、各切欠き凹部に沿って前記アクスルハウジング本体及びチューブに溶接接合したことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のアクスルハウジングにおいて、前記補強部材は、前記アクスルハウジング本体及びチューブの下面に、前記屈曲部を下方に向けて、かつ前記溶接接合部との間に所定の隙間を設けて配置されており、前記屈曲部がジャッキアップポイントとなっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明に係るアクスルハウジングによれば、補強部材を、正面視Ｖ字状をなす一対の平板部を有し、該各平板部に切欠き凹部が形成されたものとし、該各切欠き凹部を、アクスルハウジング本体及びチューブに、車軸中心線に重なるように当接させ、該切欠き凹部に沿って溶接により接合したので、溶接接合部の上下方向及び前後方向の曲げ荷重に対する必要な剛性を確保しつつ、アクスルハウジング本体やチューブに割れ等が生じるのを防止できる。即ち、前記補強部材を構成する一対の平板部に切欠き凹部を形成したので、該補強部材による剛性は、前記屈曲部で最大となり、ここから切欠き凹部の開口に向かって緩やかに小さくなっていくこととなり、補強部材の端部に過大な応力が集中するのを回避できる。
【００１０】
請求項２の発明では、補強部材を、屈曲部が下方に向かうように、かつ該屈曲部が溶接接合部との間に所定の隙間を有するように配置したので、補強部材の屈曲部をジャッキアップ部材に兼用することができ、新たなジャッキアップ部材を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１によるアクスルハウジングの正面図である。
【図２】前記アクスルハウジングの底面図である。
【図３】前記アクスルハウジングに配置された補強部材の断面正面図である。
【図４】前記アクスルハウジングに配置された補強部材の断面側面図である。
【図５】前記補強部材の斜視図である。
【図６】前記補強部材の正面図である。
【図７】前記補強部材の底面図である。
【図８】前記補強部材の側面図である。
【図９】前記アクスルハウジングを揺動自在に支持するリヤサスペンションの斜視図である。
【図１０】前記補強部材の開き角度と曲げ応力低減率との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】
図１ないし図９は、本発明の実施例１によるアクスルハウジングを説明するための図である。なお、本実施例で前後，左右という場合は、特記なき限り、車両の前進方向に向かって見た場合の前後，左右を意味する。
【００１３】
図において、１はアクスルハウジングを示しており、これは、図９に示すように、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ２０ａ，２０ａを有する車体フレーム２０にリヤサスペンション２１を介して上，下揺動可能に支持されている。
【００１４】
前記リヤサスペンション２１は、前記アクスルハウジング１を車体フレーム２０に揺動可能に連結する左，右のアッパコントロールアーム２２，２２と、左，右のロアコントロールアーム２３，２３と、ラテラルコントロールロッド２４とを有する。
【００１５】
また前記リヤサスペンション２１は、前記車体フレーム２と左，右のロアコントロールアーム２３との間に架設されたコイルばね２５，２５と、前記車体フレーム２と前記アクスルハウジング１の左，右端部との間に架設されたダンパ２６，２６と、前記車体フレーム２に取り付けられ、最大圧縮時にアクスルハウジング１が当接するバウンドストッパ２７，２７とを有する。
【００１６】
前記アクスルハウジング１は、デファレンシャル装置（不図示）を収納するアクスルハウジング本体２と、該デファレンシャル装置に連結され、該デファレンシャル装置から車幅方向外方に延びる左，右一対の車軸（不図示）を回転自在に収容支持する左，右のチューブ３，３と、該左，右のチューブ３の外端部に溶接接合され、後輪（不図示）を回転自在に支持する後輪支持部材４，４とを備えている。
【００１７】
前記左，右のチューブ３の車幅方向内側の上面には、上方に延びるコ字形状のブラケット１２，１２が溶接により接合されている。該左，右のブラケット１２に前記左，右のアッパコントロールアーム２２が連結されている。
【００１８】
前記左，右のチューブ３の車幅方向外側の下面には、下方に延びるブラケット１３，１３が溶接により接合されている。該左，右のブラケット１３に前記左，右のロアコントロールアーム２３が連結されている。
【００１９】
前記アクスルハウジング本体２は、車軸中心線Ａに沿って上下に分割された上側ハウジング部２ａと下側ハウジング部２ｂとを溶接により接合した構造を有する。
【００２０】
前記アクスルハウジング本体２は、円形状をなすハウジング部５と、該ハウジング部５から車幅方向左，右に延びるテーパ管部６，６とを有する。
【００２１】
前記ハウジング部５の前壁５ａ，後壁５ｂにはそれぞれ開口が形成されている。この前壁５ａの開口周縁には、リング状のフランジ８が溶接により接合されており、該フランジ８には、エンジン動力が伝達されるドライブ軸１１を回転自在に支持する支持ケース９のフランジ部９ａがボルト締め固定されている。該ドライブ軸１１の駆動力がデファレンシャル装置を介して左，右の車軸に伝達される。
【００２２】
また前記後壁５ｂの開口周縁には、前記デファレンシャル装置を覆う大略碗状をなすカバー部材１０が溶接により接合されている。
【００２３】
前記アクスルハウジング本体２の左，右のテーパ管部６，６の外端部は、前記チューブ３の内端部と同じ径となるように形成されている。前記左，右のテーパ管部６，６には、左，右のチューブ３，３が同軸をなすように突き合わされており、両者３，６は突き合わせ部を外周面に沿って溶接することにより一体に接合されている。
【００２４】
前記アクスルハウジング本体２と左，右のチューブ３とが溶接接合された接合部（溶接接合部）１５には、補強部材１６が該接合部１５を跨ぐように前記アクスルハウジング本体２とチューブ３とに掛け渡して配設されており、詳細には以下の構造を有する。
【００２５】
なお、車両正面から見て、前記右側のブラケット１２は、前記接合部１５を跨いでアクスルハウジング本体２とチューブ３とに掛け渡して溶接接合されている。また左側のブラケット１２は、左のチューブ３の接合部１５より外側に偏位させて溶接接合されている（図１参照）。
【００２６】
前記補強部材１６は、長方形板状のものからなり、長手方向中央部を屈曲部１６ｃとして所定の開き角度θのＶ字形状をなすよう屈曲形成してなる左，右一対の平板部１６ａ，１６ａを有する。該各平板部１６ａ，１６ａには車幅方向左，右端部から前記屈曲部１６ｃに向けて延びる切欠き凹部１６ｂ，１６ｂが形成されている。
【００２７】
前記左，右の補強部材１６は、前記接合部１５を跨ぐように前記アクスルハウジング本体２と左，右のチューブ３とに掛け渡して配置されており、かつアクスルハウジング１の下面に地面に略対向するよう配置されている。
【００２８】
そして各補強部材１６は、平面視で、前記左，右の切欠き凹部１６ｂが車軸中心線Ａと重なるように配置され、アクスルハウジング本体２とチューブ３とに前記切欠き凹部１６ｂに沿って溶接接合されている。また前記補強部材１６は、正面視で、前記平板部１６ａ，１６ａの延長線が前記車軸中心線Ａと交差するように配設されている。
【００２９】
前記補強部材１６の屈曲部１６ｃは、前記接合部１５との間に所定の隙間をあけて配置されており、該屈曲部１６ｃの前後方向中央部には、ジャッキアップポイントとなる凹部１６ｄが下方に突出形成されている。この凹部１６ｄにジャッキ３０を当接させてジャッキアップすることとなる（図３，図４参照）。
【００３０】
前記補強部材１６は、図６に示すように、開き角度θが１２０度〜１４７度、高さ寸法ａが４０〜４６．５ｍｍ、幅寸法ｂが８０〜１２０ｍｍ、左，右の平板部１６ａの上端から車軸中心線Ａまでの寸法ｃが０〜７ｍｍとなるように設定されている。このように設定することにより、上下方向の曲げ応力を９．２〜１９．５％低減でき、また前後方向の曲げ応力を２．２〜６％低減できる。
【００３１】
本実施例のアクスルハウジング１によれば、長方形板状をなす補強部材１６を、所定の開き角度θのＶ字状をなすよう屈曲形成してなる一対の平板部１６ａ，１６ａを有するものとし、該各平板部１６ａに切欠き凹部１６ｂ，１６ｂを切欠き形成し、該各切欠き凹部１６ｂを、アクスルハウジング本体２と左，右のチューブ３，３とに、前記切欠き凹部１６ｂに沿って溶接接合したので、接合部１５の上下方向及び前後方向の曲げ応力に対する必要な剛性を確保しつつ、アクスルハウジング本体２やチューブ３に亀裂，割れ等が生じるのを防止できる。
【００３２】
即ち、前記補強部材１６を、屈曲部１６ｃを起点に所定の開き角度θをなすＶ字形状に屈曲形成し、各平板部１６ａに切欠き凹部１６ｂを形成した構造としたので、補強部材１６による剛性は、前記屈曲部１６ｃで最大となり、ここから切欠き凹部１６ｂの開口部に向かって徐々に小さくなり、剛性変化が緩やかとなる。そのため補強部材１６の端部に過大な応力集中が発生するのを回避でき、前記亀裂や割れを防止できる。
【００３３】
本実施例では、前記補強部材１６をアクスルハウジング１の下面に屈曲部１６ｃが地面に略対向するように配置し、該屈曲部１６ｃを接合部１６から所定の隙間を設けて配置することによりジャッキアップポイントとしたので、補強部材１６をジャッキアップ部材として兼用することができ、新たなジャッキアップ部材を不要にできる。
【００３４】
本実施例では、長方形状をなす板材を、例えばプレス成形により折り曲げ加工するとともに打ち抜き加工することにより、平板部１６ａと切欠き凹部１６ｂとを同時に形成することが可能であり、構造が簡単で製造が容易であり、コストを低減できる。
【００３５】
図１０は、補強部材の開き角度θを変化させた場合の、溶接部周辺における上下方向及び前後方向の曲げ応力について最大となる応力値の低減率を調べた実験結果を示す特性図である。
【００３６】
この実験は、開き角度θが１２０度〜１４７度の範囲で異なる複数の補強部材を作成し、これらの補強部材の上下方向及び前後方向の曲げ応力の低減率を調べた。図中、折れ線Ｂは上下方向の曲げ応力低減率を示し、折れ線Ｃは前後方向の曲げ応力の低減率を示す。
【００３７】
同図からも明らかなように、開き角度θが大きくなるほど上下方向及び前後方向の曲げ応力の低減率は大きくなっている。特に開き角度θを１３８度〜１４５度の範囲としたときには、低減率が最も大きいことが分かる。
【００３８】
なお、前記実施例では、補強部材１６をアクスルハウジング１の下面に配置した場合を説明したが、本発明の補強部材はこれに限られるものではなく、アクスルハウジングの上面に配置してもよく、要は接合部の剛性を高める必要がある部位に配置することとなる。
【００３９】
また前記実施例では、左，右の接合部１５に補強部材１６を配置したが、例えば他の補強部材で代用できる場合等であれば、左，右何れかの接合部にのみ配置してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  アクスルハウジング
２  アクスルハウジング本体
３  チューブ
１５  接合部
１６  補強部材
１６ａ  平板部
１６ｂ  切欠き凹部
１６ｃ  屈曲部
１６ｄ  凹部（ジャッキアップポイント）
Ａ  車軸中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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