(57)【要約】  本発明はアクスルハウジングに関する。前記アクスルハウジングを安価な方法で構成し得るようにするため、中央支持体（１）を金属板からロール成形する。
2007510579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットにおいて、
前記支持ユニット（１、１０）がロール成形された金属板から構成されることを特徴とする中央支持ユニット。
【請求項２】
前記中央支持ユニット（１、１０）に車軸ユニットが溶接固定されることを特徴とする請求項１に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項３】
前記支持ユニット（１）が、端部が互いに溶接されたリングを形成することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項４】
前記支持ユニット（１０）が、互いに溶接された２つの金属板部品から構成されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項５】
前記２つの金属板部品（１１、１２）が構造的に同一であることを特徴とする請求項４に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項６】
前記支持ユニット（１、１０）をロール成形プロセスにおいて加工することを特徴とする自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記ロール成形プロセス後、前記支持ユニットを一体化溶接し、車軸ユニットを固定する領域に開口（７、８）を備えることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記支持ユニットの少なくとも１つの金属板部品の溶接継ぎ目を、時間的に前記支持ユニットのロール成形プロセスの前に予備加工することを特徴とする請求項６あるいは７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記支持ユニット（１、１０）を対称平面内において溶接することを特徴とする請求項６あるいは８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記支持ユニット（１、１０）が、車両に搭載される位置において、後方を向きかつカバー（１０１）を溶接する開口を有していることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記支持ユニット（１、１０）に補強リングを溶接することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分による自動車用アクスルハウジングに関する。本発明は、さらに、独立請求項である請求項６によって自動車用アクスルハウジングの製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は先行公開公報ではないが、この文献は自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットを説明している。この支持ユニットは成形部品として構成される。
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２  ５５  ２０９．６−２１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、コスト効率の良い自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴と請求項６による製造方法とによって達せられる。
【０００６】
ロール成形された金属板は特にコスト効率が良い。金属板のブランクからロール成形することなく曲げ加工又はプレス加工される成形曲げ部品に比較して、ロール成形の場合は、高い比率のスクラップ部分を有する金属板のブランクを製造する必要がないので、スクラップが、たとえ発生するとしてもごく僅かしか発生しない。
【０００７】
ねずみ鋳鉄に比べると金属板は簡単に溶接することができる。従って、車軸部品が貫通する車軸ユニットを確実に容易に溶接することができる。壁厚の薄い金属板の溶接法としては、特にレーザ溶接法を用いることができるが、他のいかなる所望の溶接法でも同様に使用可能である。列挙し得る例としては、電気溶接法又は電子ビーム溶接法がある。
【０００８】
金属板からプレスされる２部品構成の支持ユニットの場合に比べて、約５０００トンの複雑な成形法による成形プレスは全く必要ない。本発明による方法の場合は、プレス加工に比較して、金属板のブランクの切断も不必要になる。むしろ反対に、コスト効率の良い広幅の帯材を用いることができる。同様に、Ｕ字形の金属板を再ロール成形して支持ユニットを形成することも可能である。
【０００９】
閉鎖形の溶接されたリングとして構成される金属板製の支持ユニットの製造が特に有利である。この場合は、単一の構成部品のみによって支持ユニットの全基本構造体が形成されるからである。有利なことに２構成体の形態は不要である。特に有利であるのは、閉鎖リングの形状は、リング形成のためにロール成形された金属板の端部の僅かな長さの溶接継目しか必要としないことである。従って、この種の環状の支持ユニットの溶接は急速施工が可能であり、溶接材料の使用もごく僅少である。この場合、リングは必ずしも円形である必要はなく、むしろ、
−搭載空間、又は、
−重量、又は、
−剛性、又は、
−シャシの幾何学的形状、又は、
−ディファレンシャルケースの形状、
に最適の形状にすることができる。特に、部分的に楕円の形状が有利である可能性がある。
【００１０】
支持ユニットは、又、相互に溶接される２つの金属板部品から構成することもできる。この２つの金属板部品が同一の部品であれば、２つの部品を、製造工程を変更することなく同じロール成形機で製造することができるのでコスト効率が良い。ロール成形加工後に、２つの同一部品に対して異なる加工処理を施すことができる。例えば、上部の金属板部品は、車軸のバネ系を取り付けるためにさらに機械加工することができる。この車軸バネ系は、車軸に組み付けられかつ支持ユニットの近傍に固定される空気ベローズ支持器であってもよい。又、２つの金属板部品からなる支持ユニットをロール成形する際には、コスト効率の良い広幅帯材及びＵ字形の金属板のいずれをも使用することができる。
【００１１】
請求項８は、特にコスト効率の良いアクスルハウジングの製造方法を示している。これは、溶接継ぎ目の予備加工、すなわち特に溶接開先の生成に関係している。本発明によるロール成形プロセスの場合は、例えば支持ユニットを金属板からプレス加工する場合よりも厳密な公差を保持し得るので、溶接開先を、必ずしも時間的に金属板のロール成形後に加工しなくてもよいのである。溶接開先を設けるために、斜めの切り落としを、広幅帯材又はＵ字形金属板の製造段階において広幅帯材又はＵ字形金属板に加工してしまうので、いわゆる「溶接開先」加工を省略して次の加工段階に移行することができる。特に効率の良い方法として、後に溶接開先を形成する斜めの切り落としを、切断することなく金属板に形成することができる。
【００１２】
又、特に有利な代替方式として、溶接の継ぎ目の加工を、支持ユニットを製造するロール成形工程で行うことも可能である。すなわち、溶接開先用の斜めの切り落としをロール成形中に金属板に同様にロール成形するのである。
【００１３】
本発明のさらなる利点が、さらなる請求項と、以下の説明と、図面とから明らかになる。
【００１４】
次に、本発明を、図面を参照して詳説する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下の説明においては独国特許出願公開第１０２  ５５  ２０９．６−２１号明細書を参照する。独国特許出願公開第１０２  ５５  ２０９．６−２１号明細書の内容及び用語は本出願にも含まれると見なされるものとする。独国特許出願公開第１０２  ５５  ２０９．６−２１号明細書は、特に、中央支持ユニットと、その支持ユニットの両側に不可動方式で固定される２つの車軸ユニットとから構成される車軸を規定している。
【００１６】
図１は、第１の実施形態におけるアクスルハウジングの中央支持ユニット１を示す。この場合、中央支持ユニット１は、―容易に看取されるように―Ｕ字形の断面形状２を備えたリングの形態を有している。このリングの基本的な形状は中空円筒形であるが、この中空円筒は、車軸ユニットに面する両側に、部分的に楕円状の膨らみ３、４を有している。この部分的に楕円状の膨らみ３、４は、それぞれ、付加的に外側に曲げられた部分５、６を有しており、その部分から、それぞれ円形の切り抜き７、８が切り取られている。その結果、独国特許出願公開第１０２  ５５  ２０９．６−２１号明細書に見ることができる２つの車軸ユニットをそこに溶接することができる。この溶接は、例えばレーザ溶接法で行うことができる。
【００１７】
環状の支持ユニット１の両端は、突合せ接合を形成するように配置され、溶接継ぎ目９において同様にレーザ溶接される。この溶接継ぎ目９は支持ユニット１の区分線となる中心の垂直面内に位置している。図１に示す実施形態においては、溶接継ぎ目９が、支持ユニット１の搭載位置における底部に位置しているが、代替案として、この溶接継ぎ目を支持ユニット１の搭載位置における頂部に配置することもできる。
【００１８】
図２は、図１の中央支持ユニット１を、図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面として示す。ここで、Ｕ字形の断面形状２を明確に見ることができる。支持ユニット１は、その形状をロール成形プロセスによって得ている。すなわち、帯鋼、又は代替的にＵ字形に予備成形された鋼板を、２つのロールに沿って前記の形状にロール成形する。
【００１９】
図３は、第２の実施形態におけるアクスルハウジングの中央支持ユニット１０を示す。第１の実施形態に対して、この支持ユニットは、２つのロール成形されたＵ字形金属板１１、１２から構成される。この２つの金属板１１、１２は同一の形状を有しており、支持ユニット１０の中心水平面１３に関して鏡面対称的に配置されて、その両端の領域部分で相互にレーザ溶接される。２つの金属板１１、１２は、支持ユニット１０の溶接されていない中央部で開口しており、その中心部に中空の円筒形状を作り出している。この中空の円筒形状は、互いに対して直径方向に位置する両側部において先細に尖った形になっている。２つのＵ字形金属板１１、１２を溶接して一体化した後、それぞれほぼ三角形の金属板片（図示なし）を、そこに形成される２つの先細部分９９、９８に溶接する。このため、材料のスクラップはできる限り僅少に維持される。
【００２０】
２つの車軸ユニットが溶接される側方の開口１４ａ、１４ｂは、角が丸められた長方形の形状１５を有している。これは、この形状１５が、図４から明らかなように、開いた側で互いに向き合っている互いに溶接された２つのＵ字形金属板１１、１２から構成されているからである。
【００２１】
図５は、全アクスルハウジング１００に関して、最初の２つの実施形態である図１、図２及び図３、図４の中央支持ユニット１、１０をどのように補強しかつ閉鎖するかを示している。このため、一方にはカバー１０１が設けられ、他方には２部品構成の補強リング１０２が装着される。２部品構成の補強リング１０２は２つのリングセグメント１０３、１０４から構成される。
【００２２】
支持ユニット１、１０の両実施形態の場合、中空の円筒状開口が中心に形成される。この中空の円筒状開口は、走行方向において後部から見て、カバー１０１によって閉鎖される。このカバー１０１は、深絞りされた金属板から構成され、支持ユニット１又は１０にレーザ溶接される。走行方向において前部から見ることができる２つのリングセグメント１０３、１０４は、中空の円筒状開口の外縁部の半径方向の僅かに外側で支持ユニットにレーザ溶接される。リングセグメント１０３、１０４を溶接する結果、中央領域の剛性が特に高まり、この中空の円筒形状の中に配置されるディファレンシャルによって支持ユニットに付加される高い支持力を吸収することができる。
【００２３】
図６は、Ｕ字形の断面形状を有する中央支持ユニット２０２製造用の２つのロール２００、２０１を模式的に示している。１つのロール２００は、雄型に割り当てられ、雌型を形成する第２ロールと共に回転する間に、２つのロール２００、２０１の間のＵ字形の隙間によって広幅の帯材を絞り加工する。すなわちこの２つのロールが広幅の帯材の両側に沿ってロール成形していく。
【００２４】
広幅の帯材は、平板の金属板帯材としてもよいし、Ｕ字形状に予備加工された金属板帯材の形としてもよい。
【００２５】
金属板は鋼板とするのが好ましい。重量節減のため、及びロール成形工程を低い力で実行し得るために、アルミニウム板を用いることも可能である。アルミニウム材料はアルミニウム製の車軸ユニットに溶接することができる。
【００２６】
代表的な実施形態において実行されるすべての溶接接合の場合に、技術的に可能なあらゆる溶接方法を用いることができる。これは、特に、
−図１の支持部品の突合せ接合における溶接継ぎ目、
−図３の２つのＵ字形状金属板間の溶接継ぎ目、
−図３の先細部分に装着されるほぼ三角形の金属板片の溶接継ぎ目、及び、
−２部品構成の補強リングの溶接継ぎ目、
に関係する。
【００２７】
特に、
−レーザ溶接法、
−金属／活性ガス溶融溶接法、すなわちＭＡＧ溶接法、及び、
−レーザ光線シールドアーク溶接と金属被覆アーク溶接とを組み合わせたレーザ／ハイブリッド溶接法、
を用いることができる。
【００２８】
ロール成形機は、単なる円形形状とは異なる、それぞれ、中央支持ユニットの第１及び第２の実施形態１及び１０に一致した形状を製造するために設定することができる。
【００２９】
以上述べた実施形態は単に例示的な形態である。異なる実施形態についても、上記の特徴の組合せを同様に実現することができる。本発明に属する装置部品のさらなる特徴、特に上に述べていない特徴を、図面に表現した装置部品の幾何学的形状から読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施形態におけるアクスルハウジングの中央支持ユニットを示す。
【図２】図１の中央支持ユニットを、図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面として示す。
【図３】第２の実施形態におけるアクスルハウジングの中央支持ユニットを示す。
【図４】図３の中央支持ユニットを、図３の線ＩＶ−ＩＶによる断面として示す。
【図５】中央支持ユニットと、カバーと、２部品構成の補強リングとを分解図として示す。
【図６】Ｕ字形の断面形状を有する中央支持ユニット製造用の２つのロールを模式的に示す。
【図１】
2007510579.tif 000003
【図２】
2007510579.tif 000004
【図３】
2007510579.tif 000005
【図４】
2007510579.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月2日(2005.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット（１、１０）であって、ロール成形された金属板から構成される前記支持ユニット（１、１０）において、
前記支持ユニット（１、１０）に剛性強化リング（補強リング１０２）が溶接されることを特徴とする中央支持ユニット（１、１０）。
【請求項２】
前記中央支持ユニット（１、１０）に車軸ユニットが溶接固定されることを特徴とする請求項１に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項３】
前記支持ユニット（１）が、端部が互いに溶接されたリングを形成することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項４】
前記支持ユニット（１０）が、互いに溶接された２つの金属板部品から構成されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項５】
前記２つの金属板部品（１１、１２）が構造的に同一であることを特徴とする請求項４に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項６】
前記支持ユニット（１、１０）を対称平面内において溶接することを特徴とする請求項１に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【請求項７】
前記支持ユニット（１、１０）が、車両に搭載される位置において、後方を向きかつカバー（１０１）を溶接する開口を有していることを特徴とする請求項１に記載の自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニット。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分による自動車用アクスルハウジングに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
特許文献１が自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットを既に開示している。この支持ユニットの場合、金属板が深絞りされ、圧延される。
特許文献２は、鍛造で製造される自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットを開示している。
特許文献３も自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットを開示しているが、この場合は、鋼管を分割し、続いて圧延して支持ユニットを形成している。
特許文献４も自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットを開示している。この支持ユニットは、２つの１／２部分の外殻から構成されるが、この１／２部分の外殻は、車軸カバーと共に金属板のブランクから単一部品として打ち抜きされ、かつ成形される。
特許文献５は先行公開公報ではないが、この文献は自動車用アクスルハウジングの中央支持ユニットを説明している。この支持ユニットは成形部品として構成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２，１６７，０８８号明細書
【特許文献２】米国特許第３，７９３，７０３号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４０６，８１９号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９６  ４８  ３９６  Ａ１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０２  ５５  ２０９．６−２１号明細書
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴によって達せられる。
この場合、支持ユニットには剛性強化リングが溶接される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
さらに、支持ユニットは、圧延された金属板から構成される。ロール成形された金属板は特にコスト効率が良い。金属板のブランクからロール成形することなく曲げ加工又はプレス加工される成形曲げ部品に比較して、ロール成形の場合は、高い比率のスクラップ部分を有する金属板のブランクを製造する必要がないので、スクラップが、たとえ発生するとしてもごく僅かしか発生しない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
アクスルハウジングは、特にコスト効率良く製造され得る。これは、溶接継ぎ目の予備加工、すなわち特に溶接開先の生成に関係している。本発明によるロール成形プロセスの場合は、例えば支持ユニットを金属板からプレス加工する場合よりも厳密な公差を保持し得るので、溶接開先を、必ずしも時間的に金属板のロール成形後に加工しなくてもよいのである。溶接開先を設けるために、斜めの切り落としを、広幅帯材又はＵ字形金属板の製造段階において広幅帯材又はＵ字形金属板に加工してしまうので、いわゆる「溶接開先」加工を省略して次の加工段階に移行することができる。特にコスト効率の良い方法として、後に溶接開先を形成する斜めの切り落としを、切断することなく金属板に形成することができる。
【国際調査報告】
2007510579.tif 000009
2007510579.tif 000010
2007510579.tif 000011
2007510579.tif 000012
2007510579.tif 000013
2007510579.tif 000014