(57)【要約】【課題】  本発明は前記の問題点に鑑み、金属製環状部材を用いて局所的に補強し、製造工程を増すことなく、低コストで簡便に、音響振動特性を向上させたアクスルハウジング、及びその製造方法を提供する。【解決手段】  車体の幅方向において、左右の軸管部と、中央のハウジングセンター部を有するアクスルハウジングであって、ハウジングセンター部と軸管部の境界部に金属製環状部材が設けられていることを特徴とする。【選択図】      図１
2006213178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の幅方向において、左右の軸管部と、前方側に開口部、後方側に突出するカバー部とを有する中央のハウジングセンター部を有するアクスルハウジングであって、前記ハウジングセンター部と軸管部の境界部に金属製環状部材が設けられていることを特徴とするアクスルハウジング。
【請求項２】
前記ハウジングセンター部の後方側に突出するカバー部が、後方に凸な曲面により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクスルハウジング。
【請求項３】
前記ハウジングセンター部の少なくとも後方側が、ハウジングセンター部と軸管部との境界部からハウジングセンター部中央まで、連続する後方に凸な曲面により形成されていることを特徴とする請求項２記載のアクスルハウジング。
【請求項４】
前記金属製環状部材は、その軸方向に間隙が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のアクスルハウジング。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか1項に記載のアクスルハウジングを、左右の軸管部と、前方側に開口部形成部と後方側に突出するカバー部とを有するハウジングセンター部を形成するように構成された金型に、アクスルハウジングの軸管部とハウジングセンター部との境界部に相当する位置に金属製環状部材の素環材を配した金属素管を挿入し、金属素菅内に流体を供給すると共に、金属素菅を両端から加圧して成形するハイドロフォーム法により製造することを特徴とするアクスルハウジングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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ィファレンシャルギアなどを収容するアクスルハウジング（車軸ケース）に関する。
【背景技術】
【０００２】
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出する管状部材(軸管部)と、この管状部材の車体の左右方向の中央部において上下方向に突出する湾曲部と前後方向には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側に突出するように設けられたカバー部が設けられている。
【０００３】
特許文献１には、断面が溝形で長手方向の中央部を半円形に形成した上下一対の溝形成形品を対称的に組み合わせて溶接してなる車軸ケースにおいて、前記溝形成形品の素材として、前記成形品の折曲げ部に相当する位置に長手方向に連続したリブを形成した異形平鋼板を用いてプレス成形し、前記成形品の折り曲げ部の板厚を他の部分より厚くし、角形断面に生じる最大応力を緩和した形状が開示されている。しかしながら、この車軸ケースでは角形断面部を有しているため一部に平面部が存在し、張り剛性が低下するため面振動が生じる問題がある。
【０００４】
特許文献２には、中央にバンジョー部を構成するコ字断面凸部を膨出し、該凸部の左右に軸管部を構成する半円断面凸部を形成した２つの主部材を、対称形に合わせて溶接にて結合すると共に、前記バンジョー部の前後にそれぞれ補強リングとカバーを溶接してなるアクスルハウジングにおいて、前記バンジョー部の膨らみの末端部を上下または左右において非対称位置に設定したアクスルハウジングが開示されている。すなわち、アクスルハウジングの質量を増やすことなく強度を大きくするために、バンジョー部の膨らみの末端部を上下または左右において非対称位置に設定したり、上下の膨らみ末端部の左右の幅を通常より小さくしている。しかしながら、膨らみの末端部の左右の幅を通常より小さくするので、軸管部からバンジョー部（ハウジングのセンター部）にかけて、アクスル車軸方向の断面変化が急峻となる。このため、アクスルハウジングの各部位における加速度などに対する応答周波数を計測すると、固有振動モードに伴う顕著なピーク周波数が生じ、車輌に搭載した際に耳障りな騒音を生じるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献３には、ハウジング本体を金属板のプレス加工により形成した中央後部に半殻状の半バックカバー、中央前部に半円状の半開口部、両側方に断面半円状の半筒状部をそれぞれ備えた上半ハウジング部と下半ハウジング部とを溶接合体して構成したアクスルハウジングが開示されている(例えば、特許文献３の図１〜図８参照)。
これによって、部品点数、溶接部分の数・長さを減らし、材料代・プレス金型代・溶接費用などの生産コストを低減すると共に、小型化が容易でかつ部分的な応力集中をなくして強度の向上が可能な車両用アクスルハウジングを提供している。しかしながら、この形状においては、ハウジングセンター部の前部および上下部において一部に平面部を有しており、張り剛性が低下することから面振動が生じる問題がある。また、軸管部からハウジングのセンタ-部にかけて、アクスル車軸方向の断面変化が急峻であるため、アクスルハウジングの各部位における加速度などに対する応答周波数を計測すると、固有振動モードに伴う顕著なピーク周波数が生じ、車輌に搭載した際に耳障りな騒音を生じるという問題がある。
【０００６】
特許文献４では、ハイドロフォーム加工により異形管状製品を製造する方法において、金属素管の膨出予定部に金属素管の外径よりも大きい内径を有する補強用金属管を挿入した状態とし、液圧により金属素管及び補強用金属管とを拡管して製品形状に成形する方法を開示している。これにより、補強用金属管を異形管状製品の膨出部に密着締結させることができ、溶接や接着剤を使用することなく異形管状製品を部分的に補強することを可能とするものである。
しかしながら、この方法は、製品の膨出部の補強を目的とするもので、アクスルハウジングの音響振動特性の問題の解消を示唆するものではなく、特に、アクスルハウジングの軸管部とハウジングセンター部との境界部に管状部材を設けることを示唆していない。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３００９０４号公報
【特許文献２】特開２００４−２３１０７６号公報
【特許文献３】特開２００２−２３４３０９号公報
【特許文献４】特開２００１−３３４３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の問題点に鑑み、従来のパッチ溶接方法などのように製造工程を増すことなく、低コストで簡便方法により、局所的に補強し、音響振動特性を向上させたアクスルハウジングおよびその製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するものであり、その要旨は以下のとおりである。
本第一発明のアクスルハウジングは、（１）車体の幅方向において、左右の軸管部と、前方側に開口部、後方側に突出するカバー部とを有する中央のハウジングセンター部を有するアクスルハウジングであって、前記ハウジングセンター部と軸管部の境界部に金属製環状部材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本第２発明のアクスルハウジングは、（２）本発明の（１）に記載のアクスルハウジングにおいて、前記ハウジングセンター部の後方側に突出するカバー部が、後方に凸な曲面により形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本第３発明のアクスルハウジングは、（３）本発明の（２）に記載のアクスルハウジングにおいて、前記ハウジングセンター部の少なくとも後方側が、ハウジングセンター部と軸管部との境界部からハウジングセンター部中央まで、連続する後方に凸な曲面により形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本第４発明のアクスルハウジングは、（４）本発明の（１）〜（３）のいずれか一つに記載のアクスルハウジングにおいて、前記金属製環状部材は、その軸方向に間隙が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本第５発明は、（５）本発明の（１）から（４）のいずれか1項に記載のアクスルハウジングを、左右の軸管部と、前方側に開口部形成部と後方側に突出するカバー部とを有するハウジングセンター部を形成するように構成された金型に、アクスルハウジングの軸管部とハウジングセンター部との境界部に相当する位置に金属製環状部材の素環材を配した金属素管を挿入し、金属素菅内に流体を供給すると共に、金属素菅を両端から加圧して成形するハイドロフォーム法により製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、製造工程を増やすことなく、簡便に、金属製環状部材で局所的に補強することにより、音響振動特性が良好で、不快音を発生しない、耐久性及び信頼性の高いアクスルハウジングを得ることが可能となった。
すなわち、本第１発明のアクスルハウジングによれば、境界部の剛性が向上し、走行中のデファレンシャルギアやサスペンション部等から伝播される振動による歪の集中が回避される。これにより音響特性が改善され、不快音を減少させることができると共に、耐久性も向上させることができる。
【００１５】
本第２発明のアクスルハウジングによれば、カバー部に平坦な部分がなく、面振動を起こし難く、音響特性をさらに向上させることができる。
【００１６】
本第３発明のアクスルハウジングによれば、境界部に平面部分がなく、面振動を起こし難く、音響特性をさらに向上させることができる。
【００１７】
本第４発明のアクスルハウジングによれば、前記金属製環状部材の間隙を拡げた上で軸管の軸方向に容易に移動させることができ、アクスルハウジング軸管部の境界部に金属製環状部材を効率的に設けることができる。
【００１８】
本第５発明によれば、軸管部とハウジングセンター部との境界部に金属製環状部材を設けたアクスルハウジングを一体として成形することができ、従って、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できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を図面を用いて具体的に説明する。なお、本明細書において、上下、前後、左右等の記載は、車体に取り付けたアクスルハウジングを車体の正面（前方）から見た場合の位置関係を示すものとする。また、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同じである。また、周方向とは、このアクスルハウジングの軸に垂直な方向をいうものとする。
【００２０】
図１４は、従来のアクスルハウジングの形状を示す図であり、（ａ）は後方から見た斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後方の正面図である。図１４に示すように、車体の幅方向において、左右の軸管部３と、前方側に開口部５、後方側に突出するカバー部６とを有する中央のハウジングセンター部２を有している。この従来のアクスルハウジング１では、ハウジングセンター部２には、幅中央部において上下方向に突出するように湾曲部７が形成され、湾曲部７の上下面は平坦な面７ａが形成されている。
【００２１】
また、ハウジングセンター部２の中央部前方側には、デイファレンシャルギアを装着するための開口部５とその周辺に装着用の平坦部５ａが設けられ、後方側には、突出し、かつ平坦部６ａ、屈曲部６ｂとを有するカバー部６が形成されている。
【００２２】
発明者らは、この図１４に示すアクスルハウジングを後述するようなハイドロフォーム加工方法により製作し、その音響特性を調査した。
その結果を図１５に示す。図１５は、図１４に示したアクスルハウジングの音響特性を示した周波数応答グラフである。なお、この周波数応答は、ハウジングセンター部中央部をハンマリングし、アクスルハウジング本体から数ｍ離れた場所に騒音計を設置し、スペクトルアナライザーで音圧レベルを１／３オクターブ周波数分析して求めたものである。
アクスルハウジングにおいては、車輌の走行中、デファレンシャルギアやサスペンション部等から伝播される振動，騒音を増幅させる中周波領域の振動モードが問題となるが、図１５に示すように全体的に高い音響応答レベルを示し、音響特性を悪化させていることが判る。
【００２３】
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、さらに分析を加えた。図１６は、中周波領域における代表的な振動モードを有限要素法により求めて示したものである。図１６から明らかなように、歪み集中部１２がハウジングセンター部と軸管部の境界部４に存在しており、上記の本振動モードを誘発していることが判り、これが音響特性を劣化させていると考えた。
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、歪の集中する境界部を補強して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。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態のアクスルハウジングを示す図であり、（ａ）は後方から見た斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後方の正面図ある。
図１（ａ）〜（ｃ）において、車体前面側のハウジングセンター部２の中央部には、デファレンシャルギアを装着するための開口部５とその周辺に装着用の平坦部５ａが設けられている。また、ハウジングセンター部２には、幅中央部において上下方向に突出するように湾曲部７が形成され、湾曲部７の上下面は平坦な面７ａが形成されている。
【００２５】
一方、ハウジングセンター部２の中央の後面側は、後方に突出し、かつ平坦部６ａ、屈曲部６ｂとを有するカバー部６が形成されている。
【００２６】
そして、本発明のアクスルハウジングにおいては、図１に示すように、アクスルハウジングのハウジングセンター部２と軸管部３との境界部４に、金属製の環状部材１０を設けるものである。
なお、軸管部３とハウジングセンター部２との境界部４とは、ハウジングセンターから車体の幅方向の端部（車輪側）に向かってハウジングの内径が漸減する際、漸減しなくなった位置を軸管部とハウジングセンター部との境界とし、その幅方向の左右の周辺をいうものとする。
【００２７】
図１に示したような金属製環状部材を装着したアクスルハウジングを、ハイドロフォーム加工法により金属製環状部材と一体に成形し、音響特性を調査した。
その結果を周波数応答グラフとして図２に示す。なお、この周波数応答は、上記と同様。ハウジングセンター部の中央部をハンマリングし、アクスルハウジング本体から数ｍ離れた場所に騒音計を設置し、スペクトルアナライザーで音圧レベルを１／３オクターブ周波数分析して求めたものである。比較のため、図１５に示した音響応答も併せて記載している。
図２から判るように、５００〜８００Ｈｚの周波数帯域を主に、数ｄＢから１０ｄＢ程度、音響応答レベルが低下しており、良好な音響特性が得られていることが判る。
【００２８】
金属製環状部材１０の幅方向の長さ（幅ともいう）は、上述のアクスルハウジングの境界部を含む長さとすればよく、特に限定するものではないが、好ましくは、この境界部におけるアクスルハウジングの外径の０．５〜３．０倍とするのが好ましい。０．５倍未満では音響特性の改善効果が小さく、３．０倍を超えてもその効果は飽和する反面、製作コストや、アクスルハウジングの重量が増加して好ましくない。
【００２９】
また、金属製環状部材の厚さは、特に限定するものではないが、境界部におけるアクスルハウジングの軸管ないしはハウジングセンター部の板厚の０．５〜３．０倍とするのがこの好ましい。０．５倍未満では音響特性の改善効果が小さく、３．０倍を超えてもその効果は飽和する反面、製作コストや、アクスルハウジングの重量が増加して好ましくない。
【００３０】
また、金属製環状部材は、図3に示すように、軸方向に垂直な方向の断面が閉空間となっているものおよび、軸方向（幅方向）に間隙１１が形成され軸方向に垂直な方向の断面が開空間となっているものも含むものである。
【００３１】
後述するように、本発明のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工法により成形する場合は、金属素管の所要の位置に予め金属製環状部材の素環材をセットし、ハイドロフォーム加工により、軸管部、ハウジングセンター部および金属製環状部材を一体に成形することができる。
【００３２】
また、ハイドロフォーム加工により軸管部とハウジングセンター部とを一体に成形してアクスルハウジングとした後、或いは、プレス成形又はハイドロフォーム成形などにより軸管部およびハウジングセンター部をそれぞれ成形し、各部を溶接などにより組み合わせてアクスルハウジングとした後、軸方向の間隙を形成した金属製環状部材の間隙をその内径がアクスルハウジングの境界部の外径よりも大きくなるように治具などにより拡開させ、これをアクスルハウジングの軸管の端部から挿入して、境界部まで軸方向に移動させた後、治具を開放することにより、効率的に金属製環状部材を設けることができる。
【００３３】
また、金属製環状部材１０を加熱して内径がアクスルハウジングの境界部の外径より大きくなるように膨張させ、これを上述のようにして製作したアクスルハウジングの端部側から挿入、境界部に移動させ、焼き嵌めする方法によっても設けることができる。
このようにして、本発明のアクスルハウジングでは金属製環状部材を、アクスルハウジングの境界部の外面に設けることができる。
【００３４】
境界部においては、金属製環状部材の表面がその厚さの分だけ軸管部より外側に突出するようになってもよいが、金属製環状部材の外径は、アクスルハウジング本体の金属素管外径の１．４倍以下程度とするのが好ましい。
上述のように、ハイドロフォーム加工によって軸管部、ハウジングセンター部および金属製環状部材を一体に成形すれば、境界部近傍の表面形状を平滑な面とすることができるので好ましいことは言うまでもない。なお、ハイドロフォーム加工法による本発明のアクスルハウジングの製造方法は後述する。
【００３５】
図４は、本発明の他の実施形態のアクスルハウジングを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は後方の正面図である。図４に示すように、この実施形態のアクスルハウジングにおいては図１に示したのと同様に、車体の幅方向において、左右の軸管部３と、前方側に開口部５、後方側に突出するカバー部６とを有する中央のハウジングセンター部２を有している。また、ハウジングセンター部２には、幅中央部において上下方向に突出するように湾曲部７が形成され、湾曲部７の上下面は平坦な面７ａが形成されている。
【００３６】
また、ハウジングセンター部２の中央前方側には、デイファレンシャルギアを装着するための開口部５とその周辺に装着用の平坦部５ａが設けられている。
【００３７】
一方、ハウジングセンター部２の中央部の後面側は、後方に突出するカバー部６が形成されているが、この実施形態では、図１の場合と異なり、ハウジングセンター部のカバー部が平坦部を有しておらず、軸方向（幅方向）及び周方向に曲率を有する後方に凸な曲面８で構成された膨出部となっている。すなわち、ハウジングセンター部の軸方向および周方向の断面が、後方に凸となる曲率をもっている。
そして、このアクスルハウジングにおいても、ハウジングセンター部２と軸管部３の境界部４に金属製環状部材１０が設けられている。
【００３８】
図４に示したような金属製環状部材を装着したアクスルハウジングを、ハイドロフォーム加工法により金属製環状部材と一体に成形し、図１の場合と同様、音響特性を調査した。その結果を１／３オクターブ周波数応答グラフとして図５に示す。比較のため、図４に示す形状のアクスルハウジングにおいて、金属製環状部材を設けない場合のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工法により製作し、その音響特性も併せて記載している。
図５から判るように、５００〜８００Ｈｚの周波数帯域を主に、数ｄＢから１０ｄＢ程度、音響応答レベルが低下しており、良好な音響特性が得られていることが判る。
【００３９】
また、図６は、金属製環状部材を設けない場合のアクスルハウジングの中周波数帯域の代表的な振動モードを有限要素法により求めて示したものである。
【００４０】
図６に示すように、ハウジングセンター部と軸管部の境界部に歪が集中し、本振動モードを誘発していることが判る。
【００４１】
図７は、本発明のさらに他の実施形態のアクスルハウジングを示したものであり、（ａ）は後方からの斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後方の正面図である。
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、この実施形態のアクスルハウジングにおいては、車体の幅方向において、左右の軸管部３と、前方側に開口部５、後方側にカバー部６とを有する中央のハウジングセンター部２を有している。
そして、ハウジングセンター部２の中央前方側には、図１，図４と同様、デイファレンシャルギアを装着するための開口部５とその周辺に装着用の平坦部５ａが設けられている。
【００４２】
一方、ハウジングセンター部２の中央後方側のカバー部６は、図４の場合と同様、軸方向（幅方向）及び周方向に曲率を有する曲面で構成され、後方に突出する膨出部であるが、この実施形態のアクスルハウジングにおいては、ハウジングセンター部２が、軸管部３とハウジングセンター部２との境界部４からハウジングセンター部２の幅方向中央まで、カバー部６を一体に含んで連続した後方に凸な曲面９により一体に形成されている。
「すなわち、ハウジングセンター部の少なくとも後方側は、軸管部とハウジングセンター部との境界部からハウジングセンター部２の幅方向中央まで、車体の幅方向および周方向（軸方向に垂直な方向）において、後方に凸な曲面９で構成された膨出部となっている。言い換えれば、軸管部３とハウジングセンター部２との境界部４からハウジングセンター部２の軸方向中央までの軸方向など周方向の断面が少なくとも後方に凸となる曲率を持っており、屈曲部や平坦面を有しない形状となっている。
【００４３】
そして、軸管部３とハウジングセンター部２との境界部４には、金属製環状部材１０が設けられている。
【００４４】
図７に示したような金属製環状部材を装着したアクスルハウジングを、ハイドロフォーム加工法により金属製環状部材と一体に成形し、音響特性を調査した。
その結果を周波数応答グラフとして図８に示す。なお、この周波数応答は、上記と同様、ハウジングセンター部中央部をハンマリングし、アクスルハウジング本体から数ｍ離れた場所に騒音計を設置し、スペクトルアナライザーで音圧レベルを１／３オクターブ周波数分析して求めたものである。比較のため図９に示すように、図７に示した形状のアクスルハウジングにおいて金属製環状部材を設けない場合のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工法により製作し、その音響特性も併せて記載している。
【００４５】
また、図１０は、図９に示す金属製環状部材がないアクスルハウジングの中周波数領域の代表的な振動モードを有限要素法により求めて示したものである。図１０に示すように、ハウジングセンター部と軸管部の境界部に歪が集中し、本振動モードを誘発していることが判る。
【００４６】
金属製環状部材を装着した本発明のアクスルハウジングでは、図８から判るように、５００〜８００Ｈｚの周波数帯域を主に、数ｄＢから１０ｄＢ程度、音響応答レベルが低下しており、良好な音響特性が得られていることが判る。
【００４７】
次に、本発明のアクスルハウジングを製造する方法を説明する。
本発明のアクスルハウジングは、従来のアクスルハウジングの製造方法により金属製環状部材を装着していない状態のアクスルハウジングに製作した後、アクスルハウジングのハウジングセンター部と軸管部との境界部に環状部材を、例えば、軸方向の断面が閉断面の金属製環状部材であれば、焼き嵌めにより装着する方法、また、軸方向に間隙を有する断面が開断面の金属製環状部材であれば、その間隙を金属製環状部材の内径がアクスルハウジングの境界部の外径よりも大きくなるように治具などにより拡開させ、その状態でこれをアクスルハウジングの軸管部の端部から挿入して、境界部まで軸方向に移動させた後、治具を開放することにより、金属製環状部材を設けることができる。
【００４８】
金属製環状部材を装着しない状態のアクスルハウジングは、ハイドロフォーム加工により軸管部とハウジングセンター部とを一体に成形してアクスルハウジングとしても良いし、プレス成形又はハイドロフォーム成形などにより軸管部およびハウジングセンター部をそれぞれ成形し、各部を溶接などにより組み合わせてアクスルハウジングとしても良い。
【００４９】
しかしながら、本発明のアクスルハウジングは、金属素管の所要の位置に予め金属製環状部材をセットし、ハイドロフォーム加工により、軸管部、ハウジングセンター部および金属製環状部材を一体に成形することが効率的である。
図１１（ａ）（ｂ）及び図１２は、本発明のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工法により製造する方法を説明する断面概要図である。
このハイドロフォ−ム加工方法に用いる金型構成は図１３（ａ）に示すように、金属素管２０を収容する成形金型２１と、金属素管２０に対し内部に高圧流体を供給すると共に両端部を軸方向から押し込む左右一対の軸押し用シリンダヘッド２２、２３とを備える。なお、金型２１の内壁面は、少なくとも左右の軸管部と、前方側に開口部形成部と後方側に膨出するカバー部とを有するハウジングセンター部が形成されるように凹凸が形成されている。成形金型２１の拡管部近傍に成形時に管のバ−ストを防止するための可動金型２７、２８を設けている。ここで、開口部形成部とは、成形加工後に開口部を形成する部位を言うものとする。
【００５０】
この可動金型２７、２８は、金属素管２０がバ−ストすると想定される位置に配置されており、金属素管２０が膨張空間にて膨張して成形されていく初期または途中の段階から膨張中の管に接触しながら，金属素管２０の膨張に応じて移動できるように構成されており，スライドが終了した状態では成形金型の内壁面と可動金型の内壁面が同一面になるように位置決めされている。可動金型２７、２８が設置される側の成形金型２１には可動金型２７、２８をスライドさせる可動金型用シリンダ２９、３０が設けられており，成形過程に負荷される内圧により受ける荷重以上の支持が可能になっている。可動金型用シリンダ２９、３０は制御装置により任意に制御が可能となっており，任意のパタ−ンで可動金型２７、２８を制御することが可能である。
【００５１】
次に、上記したハイドロフォ−ム加工方法の工程を図１１（ａ）、（ｂ）及び図１２に従って説明する。図１１において、（ａ）は成形金型に金属素管を金属製環状部材の素環材と共にセットした状態、（ｂ）は成形が進んだ状態を示し、また、図１２は、成形がほぼ完了した状態を示す。
【００５２】
図１１（ａ）は成形金型２１に金属素管２０と金属製環状部材の素環材３１をセットした状態である。この時点では可動金型２７、２８は金属素管２０と接触しない初期位置に待避している。なお、金型２１の内壁面は、少なくとも左右の軸管部と、前方側に開口部形成部と後方側に膨出するカバー部とを有するハウジングセンター部が形成されるように凹凸が形成されている。
図１１（ｂ）は、作動流体を作動流体注入用流路２４を介して金属素管２０に流し込み金属素管２０に内側から圧力を負荷することによって金属素管２０が膨張し、金属製環状部材の素環材３１も内側からの圧力により膨張し、金属素管２０の外周に密着された状態である。このときは，可動金型２７、２８が金属素管２０に接触する位置に配置されている。
図１２は拡管成形の最終状態である。最終状態では可動金型２７、２８のスライドが終了し初期位置に戻るが、その状態では成形金型２１の内壁面と可動金型２７、２８の内壁面が同一面なる。金属製環状部材の素環材３１は金属素管２０の外周に密着し、金属製環状部材１０となりハイドロフォ−ム加工が完了する。
ハウジングセンター部の開口部は、加工完了後上記の開口部形成部を切断除去することにより形成することができる。
【００５３】
金属製環状部材の素環材３１は、ハイドロフォームによる成形加工性を考慮して、板厚および幅を決定することが好ましい。
すなわち、ハイドロフォーム加工方法では、板厚および幅を過大にすると局所的に大きな内圧が必要となり、金属素管だけを成形する場合のハイドロフォーム成形条件をそのまま使用することができないこととなる。また、場合によっては適正なハイドロフォーム加工条件が見出せないこともある。従って、金属製環状部材の素環材としての板厚については、好ましくは金属素管板厚の０．５倍から３．０倍とし、金属製環状部材の素環材の幅方向の長さ（幅ともいう）については、軸管部の外径の０．５倍から３．０倍とするのが望ましい。
【００５４】
なお、本発明のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工方法により金属製環状部材と共に一体に成形する場合、閉断面の金属製環状部材の素環材３１の内径を金属素管２０の外径と略同じとし、金属製環状部材の素環材を加熱して内径を膨張させ、金属素管２０の一端から挿入し、焼き嵌めするか、或いは金属製環状部材の素環材３１の内径を金属素管２０の外径よりも僅かに大きくすることにより、いずれも金属素管２０の軸管部３とハウジングセンター部２との境界部４に相当する位置に予め配置することができる。
【００５５】
なお、金属製環状部材の素環材については成形時の変形抵抗を軽減するため、図３（ａ）に示すような閉断面の環状部材の素環材だけでなく、図３（ｂ）に示したような環状部材の軸方向にスリット（間隙ともいう）を形成した開断面状のものを用いても良い。
【００５６】
ハイドロフォーム加工法による成形では、成形品の形状や、その材質や板厚などの金属素管の性状等に応じて、加工条件を適宜選択すればよいが、ハイドロフォーム成形時の割れやしわを防止し、且つ幅方向（軸方向）断面における周長が徐々に増加する滑らかな断面変化を実現するため、以下に定義するハウジングセンター拡管率Ｒを適正な値にすることが好ましい。なお、図１３は、本発明のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工法により成形する場合の拡管率を説明するための後方からの斜視図である。
【００５７】
すなわち、ハウジングセンターの最大の拡管率  Ｒ＝Ｌmax／Ｌmin［−］、Ｌmax：ハウジングセンター部の幅方向（軸方向）断面の最大周長［ｍｍ］、Ｌmin：ハウジングセンター部の幅方向（軸方向）断面の最小周長（軸管部の周長［ｍｍ］）としたとき、拡管率Ｒの上限は、均一な肉厚を確保するため５以下とするのが好ましい。また、拡管率Ｒの下限は、軽量化を実現するため１．５以上とするのが好ましい。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
図１に示す形状のアクスルハウジングを、外径６０．５ｍｍ×板厚３．２ｍｍの機械構造用鋼管をハイドロフォーム加工方法により、最大の拡管率Ｒ＝２．８で成形した。金属製環状部材は外径７０．０ｍｍ×板厚３．２ｍｍで長さ（鞘管の幅）が８０．０ｍｍを用いて成形した。その結果、成形において割れ、しわなどが発生せず、問題なくアクスルハウジングを製造できた。
また、このアクスルハウジングについて図１の場合と同様に、音響特性を調査した。その結果、図５に示したのと同様の良好な音響特性を確保でき、車輌走行時に不快音を発生させないアクスルハウジングを製造することができた。
【００５９】
（実施例２）
図７に示す形状のアクスルハウジングを、外径６０．５ｍｍ×板厚３．２ｍｍの機械構造用鋼管をハイドロフォーム加工方法により、最大の拡管率Ｒ＝２．５で成形した。金属製環状部材は外径７３．０ｍｍ×板厚３．２ｍｍで長さ（環状部材の幅）が６０．０ｍｍで、スリット幅１０．０ｍｍとした開断面のものを用いた。成形において割れ、しわなどが発生せず、問題なくアクスルハウジングを製造でき、また、このアクスルハウジングについて図７の場合と同様に、音響特性を調査した。その結果、図９に示したのと同様の良好な音響特性を確保でき、車両走行時に不快音を発生させないアクスルハウジングを製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態のアクスルハウジングを示す図であり、（ａ）は後方からの斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後方の正面図である。
【図２】図１に示すアクスルハウジングの音響特性を示す図である。
【図３】金属製環状部材の形状例を示す図であり、（ａ）は軸方向の断面形状が閉空間である例を、（ｂ）は軸方向の断面形状が開空間である例をそれぞれ示す。
【図４】本発明の他の実施形態のアクスルハウジングを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は後方の正面図である。
【図５】図４に示すアクスルハウジングの音響特性と図４に示すアクスルハウジングにおいて、金属製環状部材を有しない場合のアクスルハウジングの音響特性を示す図である。
【図６】図４に示すアクスルハウジングにおいて金属製環状部材を有しない場合のアクスルハウジングの代表的な振動モードを示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態のアクスルハウジングを示す図であり、（ａ）は後方からの斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後方の正面図である。
【図８】図７に示すアクスルハウジングの音響特性を示す図である。
【図９】図７に示すアクスルハウジングにおいて、金属製環状部材を有しない場合のアクスルハウジングを示した後方からの斜視図である。
【図１０】図９に示すアクスルハウジングの代表的な振動モードを示す図である。
【図１１】本発明のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工法により製造する方法を説明する断面概要図であり、（ａ）は成形金型に金属素管を金属製環状部材の素環材と共にセットした状態、（ｂ）は成形が進んだ状態を示す。
【図１２】本発明のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工方法で製造する方法を説明する断面概要図であり、成形がほぼ完了した状態を示す。
【図１３】本発明のアクスルハウジングをハイドロフォーム加工法により成形する際の拡管率を説明するための後方からの斜視図である。
【図１４】従来のアクスルハウジングを示す図であり、（ａ）は後方からの斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後方の正面図である。
【図１５】図１４に示すアクスルハウジングの音響特性を示す図である。
【図１６】図１４に示すアクスルハウジングの代表的な振動モードを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    アクスルハウジング
２    ハウジングセンター部
３    左右の軸管部
４    境界部
５    開口部
５ａ    開口部の平坦部
６    カバー部
６ａ    カバー部の平坦部
６ｂ    カバー部の屈曲部
７    湾曲部
７ａ    湾曲部の平坦部
８    カバー部の曲面
９    アクスルハウジング後方の曲面
１０    金属製環状部材
１１    スリット（間隙）
１２    歪集中部
２０    金属素管
２１    成形金型
２２、２３    軸押し用シリンダヘッド
２４    作動流体注入用流路
２５    膨張部
２６    成形品（アクスルジング）
２７、２８    可動金型
２９、３０    可動金型用シリンダ
３１    金属製環状部材の素環材
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図６】
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【図１０】
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【図１６】
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