(57)【要約】【課題】車軸ケースに前後曲げモーメントが作用した際に、カバー溶接部と、カバーの取付面部およびカバー本体部の境界部とにおける応力を低減させ、変形を抑えると共に耐久性を向上させる。【解決手段】本発明では、板金溶接組立構造の車軸ケースの構造について、カバーの略半球殻形状からなるカバー本体部の外周に沿って環状に設けられたフランジ状の取付面が、左右２個所に取付面の他の個所よりも幅広となる幅広面部を設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝形断面を有し長手中央部がそれぞれのウェブ面側に膨らんで中央開口部を形成する上下の側板と、中央開口部の前後の縁部にそれぞれ固着されるリング状の補強板および略半球殻状のカバーとから構成される板金溶接組立構造の車軸ケースの構造において、
前記カバーの略半球殻形状からなるカバー本体部の外周に沿って環状に設けられたフランジ状の取付面が、左右２個所に前記取付面の他の個所よりも幅広となる幅広面部を設けたことを特徴とする車軸ケースの構造。
【請求項２】
前記幅広面部が、前記カバー本体部の左右の周側壁を内方へ平面状または湾曲面状に窪ませると共に、前記取付面に対して略垂直に形成してなることを特徴とする請求項１に記載の車軸ケースの構造。
【請求項３】
前記幅広面部が、前記フランジ状取付面の左右の面を外方へ突出させて形成してなることを特徴とする請求項１に記載の車軸ケースの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車軸ケースのカバーの変形を抑えて信頼性を高めた車軸ケースの構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すような板金溶接組立構造の車軸ケース２１は上下の側板２２、２３の両端部をお互いに突合わせて溶接したものの中央開口部２４の前方にギヤケースを取り付けるためのリング状の補強材２５を溶接し、後方にはギヤの潤滑油等を密閉するための略半球殻形状のカバー３０を溶接している。
このような車軸ケース２１には主要荷重となる前後力が図示しないトルクロッド等を介して入力されるので、車軸ケース２１にその中央部分が前後方向にたわむような曲げモーメントが作用する。
すると、前記中央開口部２４及びそれに溶接されているカバー３０は、図８に示す図中二点鎖線から実線位置で示すように車軸ケースの軸線Ｌに沿った左右方向が長軸となり、上下方向が短軸となるような楕円形状に近づくように変形する。
このため、これらの変形時に前記楕円形の長軸方向の左右２箇所に相当するカバー３０と上下側板２２．２３との溶接ルート部、およびカバー３０に設けられた略半球殻状のカバー本体部３０Ａとフランジ状の取付面部３０Ｂとの境界部には大きな引張りの応力が発生し、疲労亀裂や油漏れの原因となる虞れがあった。
また、車軸ケースにとって最大となる上下荷重が入力した場合にはカバーは楕円形ではなく略三角形に近づくように変形するが、カバー上部と左右斜め下の３ヵ所には同様の引張り応力が作用する。
そこで、これらの応力を緩和し、同部の耐久性を向上させるにはカバー３０の外周を徐々に小さくしていき、カバー端面を従来の取付面部３０Ｂとカバー本体部３０Ａとの境界に設けられた湾曲した曲げ部分にカバーの外周端面を配置するものが実用化されている。
ところが、上記形状にすると、上下荷重に次いで車軸ケース２１にとって大きな前後入力が作用した場合、カバー取付部となる中央開口部２４が左右を長軸とする楕円形状に変形する際にフランジ状の取付面部３０Ｂの左右部分と略半球殻形状のカバー本体部３０Ａとの境界付近に大きな曲げ応力が発生し、カバー溶接部のビード止端部が前記曲げ応力発生部に位置することから同部の強度が低下する虞れがあった。
また、本出願人は、特許第２６８５７１７号によりカバー取付面の溶接部に加えてカバーの裏側と側板との溶接部を追加することにより、溶接ルート部の応力集中を緩和する方法を提案しているが、溶接工数の増加を伴い、また前記のようなカバーの取付面と半球殻形状の境界部の応力緩和には十分でない。
【特許文献１】特許第２６８５７１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、車軸ケースに前後曲げモーメントが作用した際に、カバー溶接部と、カバーの取付面部およびカバー本体部の境界部とにおける応力低減と耐久性を向上させる車軸ケースの構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
溝形断面を有し長手中央部がそれぞれのウェブ面側に膨らんで中央開口部を形成する上下の側板と、中央開口部の前後の縁部にそれぞれ固着されるリング状の補強板および略半球殻状のカバーとから構成される板金溶接組立構造の車軸ケースの構造において、
前記カバーの略半球殻形状からなるカバー本体部の外周に沿って環状に設けられたフランジ状の取付面が、左右２個所に前記取付面の他の個所よりも幅広となる幅広面部を設けたことを特徴とする。
また、請求項２の発明では、
前記幅広面部が、前記カバー本体部の左右の周側壁を内方へ平面状または湾曲面状に窪ませると共に、前記取付面に対して略垂直に形成してなることを特徴とする。
更に、請求項３の発明では、
前記幅広面部が、前記フランジ状取付面の左右の面を外方へ突出させて形成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、車軸ケースに作用する主な荷重である前後曲げモーメントにより、車軸ケースの中央開口部が楕円形状に近づく変形をする際に、カバー溶接部や、カバーのフランジ状の取付面と略半球殻形状のカバー本体部との境界部で、引張りの高応力の発生個所となる前記取付面の左右個所を幅広く拡大することで、前記中央開口部の周囲に溶接され、中央開口部の楕円形状化に追従しやすくなるため、前記変形に伴うカバー溶接部やカバー取付面と半球形状部との境界部に発生する引張りの高応力を緩和することができる。
従って、従来の同部の強度向上策のように、カバーの板厚を増加したり、カバーの裏側から溶接を追加したりする必要がなくなり、車軸ケースの重量やコストを増加することなしにカバー溶接部やその近傍の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
この発明は、カバーの取付面部の左右に幅広面部を設けることで、車軸ケースに前後曲げモーメントが作用してもその高応力を緩和し、耐久性の向上を実現した。
以下に、この発明の車軸ケースの構造の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【０００７】
車軸ケース１は、従来と同様に、上下の側板２、３の両端部を相互に突合わせて溶接し、中央開口部４の前方にリング状の補強材５を溶接し、後方にこの発明の略半球殻形状のカバー１０を溶接している（図６参照）。
カバー１０は、図１に示すように、中央に設けられた略半球殻形状のカバー本体部１０Ａと、該カバー本体部１０Ａの外周に沿って設けられたフランジ状の取付面部１０Ｂとからなっている。
【０００８】
そして、カバー１０の取付面部１０Ｂは、車軸ケース１の軸線Ｌに沿った左右方向の２個所の径方向の幅を、相対的に他の個所よりも幅広い一対の幅広面部１４に形成している。
本実施例では、図１に示すように前記軸線Ｌを基準としてそれぞれ約３０度、合計約６０度の範囲（α）を幅広面部１４に設定している。
この発明では、幅広面部１４の範囲は上記数値に限定されない。
【０００９】
幅広面部１４としては、例えば、（１）取付面部１０Ｂの外周に対してカバー本体部１０Ａの略半球殻形状の外周壁を中心方向に窪ませて取付面部１０Ｂの幅を広げる構成、（２）カバー本体部１０Ａの外周壁に対してフランジ状の取付面部１０Ｂの幅を外方へ広げる構成、（３）カバー本体部１０Ａの外周壁を中心方向に窪ませると共に取付面部１０Ｂの幅を外方へ広げる構成などがある。
【００１０】
図１および図２のカバー１０では、カバー本体部１０Ａの外周壁を中心方向に凹ませて幅広面部１４を形成した一例を示す。
図示例では、カバー本体部１０Ａの湾曲する外周壁を、左右に延びる軸線Ｌを基準にして左右両側にそれぞれ略６０度にわたる範囲で、取付面部１０Ｂに対して断面が略垂直な面Ｈ（図示例では平坦面）に成形して凹ませ、取付面部１０Ｂに一対の幅広面部１４を形成した。
【００１１】
これにより、前述のように車軸ケース１の中央部分が後方に撓むような曲げモーメントが車軸ケース１に作用したとき、車軸ケース１の中央部開口４とカバー１０の外周は、図８に示すように、左右方向に伸びて長軸となり、上下方向が縮んで短軸となる略楕円形状に変形しようとするが、対応する取付面部１０Ｂの左右に幅広面部１４が形成されているため、図３に示すように、左右方向（ｄｒ方向）の変形抵抗が増加して、これら部位の左右方向への突出変形量は減少し、突出範囲は周方向に拡散される。
【００１２】
さらに、カバー１０の外周が略楕円形状に変形するのに伴い、幅広面部１４はカバー１０の外周が側板２、３から離れる方向（ｄｘ方向）に変形してカバー１０の溶接部６を介して側板２、３の中央開口部４周縁のカバー被取付面４’をカバー１０側に引き上げようとするが、同部における取付面部１０Ｂは幅広面部１４となって拡大しているため、幅広面部１４に対する垂直方向のカバー本体部１０Ａの剛性が低下し、側板２、３をカバー１０側に引き寄せる力が減少する。
【００１３】
このように、カバー１０の取付面部１０Ｂの左右２箇所に、溶接面を拡大する幅広面部１４と、該幅広面部１４に垂直な面Ｈをカバー本体部１０Ａの外周壁面に形成することにより、車軸ケース１の中央部分が後方にたわむような曲げモーメントを作用させたときのカバー１０の溶接部６やカバー本体部１０Ａと取付面部１０Ｂとの境界部における高い引張り応力を緩和することができ、同部の耐久性を向上することができる。
【実施例２】
【００１４】
図４に示すカバー１０は、カバー本体部１０Ａの湾曲する外周壁を、左右に延びる軸線Ｌを基準にして左右両側にそれぞれ略６０度にわたる範囲で、取付面部１０Ｂに対して断面が垂直な面Ｈ（図２参照）となるようカバー本体部１０Ａの背面視円形の半径より大きい曲率を有する湾曲面（円筒形状）に凹ませて、取付面部１０Ｂの左右に一対の幅広面部１４を形成した。
この場合も、幅広面部１４は前記実施例１と同様の作用、効果を奏することができる。
【００１５】
この発明では、上記垂直な面Ｈの構成に代えて、カバー本体部１０Ａの外周壁を、カバー本体部１０Ａの半円球の半径より大きい曲率を有する湾曲面（球面状）となるように凹ませてよい（図示せず）。
【実施例３】
【００１６】
図５に示すカバー１０は、カバー本体部１０Ａの外周壁は、従来と同様に凹まさずにそのままの略半球殻形状とし、前記軸線Ｌを基準にして左右両側にそれぞれ略６０度にわたる範囲でフランジ状の取付面部１０Ｂを外側に突出するように形成して、取付面部１０Ｂに一対の幅広面部１４を設けている。
【００１７】
この場合も、カバー外周となる取付面部１０Ｂの左右２個所を幅広にして、カバー取付面部１０Ｂに一対の幅広面部１４が形成されるので、カバー本体部１０Ａの外周壁が取付面部１０Ｂに垂直な方向に変形し易くなり、カバー１０が楕円形に近づくように変形する際に側板２、３をカバー１０側に引き寄せる力が緩和し、カバーの溶接部６やカバー本体部１０Ａと取付面部１０Ｂの境界部に発生する高応力を低減する効果がある。
【００１８】
この構造では、カバーの成形形状は従来構造と同じになり、従来の成形型が流用できるとともに、カバーの内側に内蔵される減速ギヤ等との干渉が問題になることはない。
さらに、製造に際して、カバーの外周を切断する形状が大きくなっても、カバーの全周にわたって大きくなる訳ではないため、切断後のスクラップが減少するだけで、材料増加の必要もない。
【００１９】
また、上記実施例では、取付面部１０Ｂの外周は変化させずカバー本体部１０Ａの外周を凹ませるか、カバー本体部１０Ａの外周は変化させず取付面部１０Ｂの外周を外方へ広げる構成としたが、両者を組み合わせてカバー本体部１０Ａの外周を凹ませ且つ取付面部１０Ｂの外周を外方へ広げる構成としてもよい。その場合は、それぞれの変形量が少なくてすむ。
【００２０】
また、この発明は、少なくとも左右２個所に幅広面部が形成されていればよく、その他の個所にも幅広面部が形成されていてもよい。
例えば、特願２００７−１６７０３５のようにカバーの上部１個所または左右斜め下方２箇所にも幅広面部が形成され、あるいは左右斜め下方２箇所の幅広面部と左右の幅広面部とが連続する幅広面部となっているような場合であってもよい。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１のカバーを示す図であって、（ａ）および（ｃ）は背面図、（ｂ）は斜視図である。
【図２】実施例１および２のカバー本体の外周壁と幅広面部との部分断面図である。
【図３】カバー外周部の変形を説明する断面図である。
【図４】実施例２のカバーを示す図であって、（ａ）および（ｃ）は背面図、（ｂ）は斜視図である。
【図５】実施例３のカバーを示す図であって、（ａ）は背面図、（ｂ）は斜視図である。
【図６】実施例１の板金製の車軸ケースの分解状態を示す斜視図である。
【図７】従来の板金製の車軸ケースの分解状態を示す斜視図である。
【図８】前後曲げモーメントによるカバーの変形を示す背面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    車軸ケース
２、３  上下側板
４    中央開口部
５    補強材
６    溶接部
１０    カバー
１０Ａ  カバー本体部
１０Ｂ  取付面部
１１    上部位置
１２、１３  左右斜め下方位置
１４    幅広面部
１６    固着面部
２１    車軸ケース
２２、２３  上下側板
２４    中央開口部
２５    補強材
３０    カバー
３０Ａ  カバー本体部
３０Ｂ  取付面部
【図１】
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【図２】
2010143352.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010143352.tif 000006
【図５】
2010143352.tif 000007
【図６】
2010143352.tif 000008
【図７】
2010143352.tif 000009
【図８】
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