特開 2025-17536 アクスルケース構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025017536

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】アクスルケース構造

(51)【国際特許分類】

   B60G 9/04 20060101AFI20250130BHJP

【ＦＩ】

B60G9/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023120627

(22)【出願日】2023-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】390001579

【氏名又は名称】プレス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128509

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 晴久

(74)【代理人】

【識別番号】100119356

【弁理士】

【氏名又は名称】柱山 啓之

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 真

【テーマコード（参考）】

3D301

【Ｆターム（参考）】

3D301AA72

3D301AA85

3D301BA03

3D301CA23

3D301CA48

3D301DA02

3D301DA14

3D301DA31

3D301DA54

3D301DB21

3D301DB22

(57)【要約】

【課題】重量増を抑制しつつねじり剛性を高める。
【解決手段】アクスルケース構造１は、車両の車幅方向に延びるアクスルケース本体２を備える。アクスルケース本体は、中空六角形の断面形状を有する六角部７を有し、六角部は、上下に分割された上側六角部１０と下側六角部１１を有し、上側六角部は、下方の下底側が開放された台形の断面形状を有し、下側六角部は、上方の下底側が開放された逆台形の断面形状を有し、六角部は、上側六角部と下側六角部の突き合わせ部を固着する溶接部６Ｒを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車幅方向に延びるアクスルケース本体を備え、
前記アクスルケース本体は、中空六角形の断面形状を有する六角部を有し、
前記六角部は、上下に分割された上側六角部と下側六角部を有し、
前記上側六角部は、下方の下底側が開放された台形の断面形状を有し、
前記下側六角部は、上方の下底側が開放された逆台形の断面形状を有し、
前記六角部は、前記上側六角部と前記下側六角部の突き合わせ部を固着する溶接部を有する
ことを特徴とするアクスルケース構造。

【請求項2】

前記突き合わせ部には、前記アクスルケース本体の半径方向外側に向かって開く開先部と、前記開先部の半径方向内側に隣接したルート面部とが形成される
請求項１に記載のアクスルケース構造

【請求項3】

前記アクスルケース本体の軸方向両端に接続されたスピンドルを備える
請求項１に記載のアクスルケース構造

【請求項4】

デッドアクスルを形成する
請求項１に記載のアクスルケース構造。

【請求項5】

前記上側六角部に溶接により固着されるサスペンション取付用上側ブラケットを備え、
前記上側ブラケットは、前記上側六角部に重ね合わされる上側凹部を有し、
前記上側凹部は、基準上下軸の方向に対する、前記上側六角部の前側斜面部および後側斜面部の傾斜角に等しい前後の抜き勾配を有する
請求項１に記載のアクスルケース構造

【請求項6】

前記下側六角部に溶接により固着されるサスペンション取付用下側ブラケットを備え、
前記下側ブラケットは、前記下側六角部に重ね合わされる下側凹部を有し、
前記下側凹部は、基準上下軸の方向に対する、前記下側六角部の前側斜面部および後側斜面部の傾斜角に等しい前後の抜き勾配を有する
請求項１に記載のアクスルケース構造

【請求項7】

前記車両は、シャシに対し上下方向に回動可能に取り付けられたトレーリングアームと、前記シャシと前記トレーリングアームの間に設けられたエアスプリングとを備え、
前記六角部は、前記トレーリングアームに取り付けられる
請求項１に記載のアクスルケース構造。

【請求項8】

前記車両は、トレーラである
請求項１に記載のアクスルケース構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両に適用されるアクスルケース構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばトレーラといった車両では、シャシに取り付けられたリーフスプリングにアクスルケースが取り付けられている。そしてアクスルケースには主たる荷重である上下方向の荷重（上下荷重）が付加される。アクスルケースの断面形状は、上下荷重に対し比較的高い剛性を有する中空の矩形とされるのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－２９８２３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで近年、積み荷の損傷回避等の観点から、リーフスプリングに代わってエアスプリングが用いられる例が多く見られる。この場合、左右のトレーリングアームがシャシに対し上下方向に回動可能に取り付けられ、左右のエアスプリングがシャシと左右のトレーリングアームの間にそれぞれ設けられる。そして、アクスルケースが左右のトレーリングアームに取り付けられる。

【0005】

この場合、コーナリング時等にアクスルケースには比較的高いねじり荷重が付加される。このねじり荷重に対する十分な剛性（ねじり剛性）を確保するため、アクスルケースの断面形状を、ねじり荷重に対し比較的高い剛性を有する中空の円形に変更することが考えられる。

【0006】

しかし、円形断面で矩形断面と同等の、上下荷重に対する剛性（上下剛性）を確保しようとすると、肉厚が増加し、重量が増加してしまう。

【0007】

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、重量増を抑制しつつねじり剛性を高めることができるアクスルケース構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一の態様によれば、
車両の車幅方向に延びるアクスルケース本体を備え、
前記アクスルケース本体は、中空六角形の断面形状を有する六角部を有し、
前記六角部は、上下に分割された上側六角部と下側六角部を有し、
前記上側六角部は、下方の下底側が開放された台形の断面形状を有し、
前記下側六角部は、上方の下底側が開放された逆台形の断面形状を有し、
前記六角部は、前記上側六角部と前記下側六角部の突き合わせ部を固着する溶接部を有する
ことを特徴とするアクスルケース構造が提供される。

【0009】

好ましくは、前記突き合わせ部には、前記アクスルケース本体の半径方向外側に向かって開く開先部と、前記開先部の半径方向内側に隣接したルート面部とが形成される。

【0010】

好ましくは、前記アクスルケース構造は、前記アクスルケース本体の軸方向両端に接続されたスピンドルを備える。

【0011】

好ましくは、前記アクスルケース構造は、デッドアクスルを形成する。

【0012】

好ましくは、前記アクスルケース構造は、前記上側六角部に溶接により固着されるサスペンション取付用上側ブラケットを備え、
前記上側ブラケットは、前記上側六角部に重ね合わされる上側凹部を有し、
前記上側凹部は、基準上下軸の方向に対する、前記上側六角部の前側斜面部および後側斜面部の傾斜角に等しい前後の抜き勾配を有する。

【0013】

好ましくは、前記アクスルケース構造は、前記下側六角部に溶接により固着されるサスペンション取付用下側ブラケットを備え、
前記下側ブラケットは、前記下側六角部に重ね合わされる下側凹部を有し、
前記下側凹部は、基準上下軸の方向に対する、前記下側六角部の前側斜面部および後側斜面部の傾斜角に等しい前後の抜き勾配を有する。

【0014】

好ましくは、前記車両は、シャシに対し上下方向に回動可能に取り付けられたトレーリングアームと、前記シャシと前記トレーリングアームの間に設けられたエアスプリングとを備え、
前記六角部は、前記トレーリングアームに取り付けられる。

【0015】

好ましくは、前記車両は、トレーラである。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、重量増を抑制しつつねじり剛性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態のアクスルケース構造が適用される車両の一部を示す左側面図である。

【図2】アクスルケース構造を示す概略斜視図である。

【図3】アクスルケース構造を示す概略分解斜視図である。

【図4】アクスルケース構造を示し、（Ａ）は後面図、（Ｂ）は上側ブラケットおよび下側ブラケットを示す斜視図である。

【図5】六角部の断面を示し、図２のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】溶接部の詳細を示す断面図である。

【図7】ブラケットの取付部の詳細を示す側面図である。

【図8】従来例と本実施形態のアクスルケース本体を比較した表である。

【図9】従来例の矩形断面のアクスルケース本体がねじり荷重を受けたときの様子を示す。

【図10】本実施形態のアクスルケース本体の六角部がねじり荷重を受けたときの様子を示す。

【図11】従来例の矩形断面のアクスルケース本体にサスペンション取付用ブラケットを取り付けたときの取付部の詳細を示す側面図である。

【図12】変形例に係るアクスルケース構造を示す後面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。

【0019】

図１に、本実施形態のアクスルケース構造が適用される車両の一部を示す。車両における前後左右上下の各方向は図示する通りである。便宜上、アクスルケース構造の各方向を車両の各方向と一致させるものとする。

【0020】

本実施形態の車両は、トラクタに牽引されるトレーラであり、シャシとしてのラダーフレームと、左右のサスペンション装置５２（左側のみ図示）とを有する。ラダーフレームは左右一対のサイドメンバ５１（左側のみ図示）と、これらサイドメンバ５１を連結する複数のクロスメンバ（図示せず）とを備える。左右のサイドメンバ５１とサスペンション装置５２はそれぞれ左右対称なので、以下、左側の構成のみを主に説明する。

【0021】

サスペンション装置５２は、サイドメンバ５１の下面部に突出して設けられたブラケット５３と、ブラケット５３に回動可能に取り付けられたトレーリングアーム５４と、サイドメンバ５１とトレーリングアーム５４の間に設けられたエアスプリング５５とを備える。

【0022】

トレーリングアーム５４は、前後方向に延び、互いに重ね合わされて一体化された上側アーム５６と下側アーム５７を備える。上側アーム５６と下側アーム５７の前端部が、ブラケット５３に取り付けられた回動軸５８に、矢印ａの如く上下方向に回動可能に取り付けられている。回動軸５８は左右方向に延びており、トレーリングアーム５４はその回動軸５８の回りを回動可能である。

【0023】

トレーリングアーム５４の長さ方向（前後方向）の中間部に、本実施形態のアクスルケース構造１が取り付けられている。上側アーム５６はこのアクスルケース構造１の位置までしか後方に延びていないが、下側アーム５７はアクスルケース構造１より後方の位置まで後方に延びている。上側アーム５６の後端部はアクスルケース構造１の上方に位置される。下側アーム５７は、アクスルケース構造１の直後の位置で下側に向かってクランク状に折り曲げられ、その折り曲げられた先の後方に後端部を有する。

【0024】

エアスプリング５５は、上下方向に延び、下側アーム５７の後端部と、その上方に位置するサイドメンバ５１とを連結する。エアスプリング５５は矢印ｂの如く上下方向に伸縮可能である。

【0025】

アクスルケース構造１は、前後一対のＵボルト５８でトレーリングアーム５４に取り付けられる。トレーリングアーム５４の上面部（すなわち上側アーム５６の上面部）とＵボルト５８の間にはスプリングシート５９が挟まれている。

【0026】

サスペンション装置５２は、ショックアブソーバ６０も備える。ショックアブソーバ６０は、前方に向かうほど高くなるよう傾斜して配置されている。ショックアブソーバ６０の前端部は、ブラケット５３に取り付けられ左右方向に延びる回動軸（図示せず）に回動可能に取り付けられている。ショックアブソーバ６０の後端部は、アクスルケース構造１に取り付けられ左右方向に延びる回動軸６１に回動可能に取り付けられている。

【0027】

以上の各要素は右側にも設けられる。よって車両は、左右のサイドメンバ５１に対し上下方向に回動可能に取り付けられた左右のトレーリングアーム５４と、左右のサイドメンバ５１と左右のトレーリングアーム５４の間に設けられた左右のエアスプリング５５とを備える。

【0028】

本実施形態のアクスルケース構造１は、車輪である後輪（図示せず）に駆動力を伝達する機能を有しない死軸式アクスル、すなわちデッドアクスルを形成する。これに対し、車輪に駆動力を伝達する機能を有するものはドライブアクスルと称する。

【0029】

次に、本実施形態のアクスルケース構造１を説明する。

【0030】

図２はアクスルケース構造１の概略斜視図、図３はアクスルケース構造１の概略分解斜視図、図４はアクスルケース構造１の後面図である。なお図２～図４のうち図４にのみ後述のブラケットを示す。また図５は図２のＶ－Ｖ断面図である。

【0031】

アクスルケース構造１は、車両の車幅方向（左右方向）に延びるアクスルケース本体２を備える。アクスルケース本体２は、車幅方向（左右方向）に平行な中心軸（ケース軸という）Ｃに沿って、これと同軸に延びている。以下特に断らない限り、ケース軸Ｃを基準とした軸方向、半径方向および周方向を単に軸方向、半径方向および周方向という。

【0032】

アクスルケース構造１は、アクスルケース本体２の軸方向における左右両端に接続された左右のスピンドル３も備える。図３は、アクスルケース本体２とスピンドル３を分離して示す。スピンドル３は、車幅方向（左右方向）に延びる短い円筒状の部材である。スピンドル３には、車輪を支持するハブが回転可能に取り付けられると共に、ブレーキ装置の一部が取り付けられる。スピンドル３はアクスルケース本体２に溶接により同軸に接続される。

【0033】

アクスルケース本体２は、ケース軸Ｃの高さ位置で上下に等しく二分割され、上側の分割片である上側本体４と、下側の分割片である下側本体５とを有する。そして図５に示すように、これら上側本体４と下側本体５は互いに突き合わされ、溶接により固着される。この溶接による固着部が溶接部、すなわち前側溶接部６Ｆと後側溶接部６Ｒ（総じて符号６で表す）である。

【0034】

アクスルケース本体２は、その軸方向において、両端部を除く大部分が中空六角形の断面形状を有する。この中空六角形の断面形状を有する部分が六角部７である。またアクスルケース本体２は、その軸方向両端部に、スピンドル３に接続する円筒部８と、円筒部８および六角部７の間でこれらを連結する遷移部９とを一体かつ同軸に有する。

【0035】

円筒部８は、中空円形の断面形状を有し、スピンドル３と同一の外形を有すると共に、スピンドル３に突き合わせ溶接される。遷移部９は、円筒部８と接続する一端から、六角部７と接続する他端までの間で、断面形状が中空円形から中空六角形に徐々に変化するようになっている。

【0036】

上側本体４と下側本体５のうち、六角部７を構成する部分が、上側六角部１０と下側六角部１１である。よって六角部７は、上下に分割された上側六角部１０と下側六角部１１を有することとなる。また前側溶接部６Ｆおよび後側溶接部６Ｒはアクスルケース本体２の全長に亘って存在し、六角部７にも存在する。そのため六角部７は、上側六角部１０と下側六角部１１の突き合わせ部を固着する溶接部６Ｆ，６Ｒを有することとなる。

【0037】

図５に示すように、六角部７は、中空で、ほぼ正六角形の断面形状を有する。六角部７は、上下対称かつ前後対称の断面形状を有する。そして上側六角部１０は、下方の下底側が開放された台形の断面形状を有し、下側六角部１１は、上方の下底側が開放された逆台形の断面形状を有する。逆台形とは台形を上下に反転させた形状をいう。上側六角部１０および下側六角部１１は上下対称の断面形状を有する。

【0038】

上側六角部１０および下側六角部１１を含む上側本体４および下側本体５は、厚さｔの金属板（具体的には鋼板）をプレス加工することにより形成される。上側六角部１０の断面形状は前後対称の台形であり、下側六角部１１の断面形状は前後対称の逆台形である。

【0039】

ここで、ケース軸Ｃを通り前後方向に平行な軸を基準前後軸Ｃ１とし、ケース軸Ｃを通り上下方向に平行な軸を基準上下軸Ｃ２とする。

【0040】

上側六角部１０は、台形の上底をなす上面部１２と、上面部１２の前後の端部に形成された前側斜面部１３および後側斜面部１４とを一体に備える。上面部１２は、ケース軸Ｃおよび基準前後軸Ｃ１に平行である。前側斜面部１３および後側斜面部１４は、上面部１２の前後の端部を下方に向かって所定角度θ１だけ折り曲げることにより形成される。本実施形態の場合、角度θ１は約６０°である。上面部１２と、前側斜面部１３および後側斜面部１４との接続部（折り曲げ部）は断面アール状に形成される。

【0041】

下側六角部１１は、逆台形の上底をなす下面部１５と、下面部１５の前後の端部に接続された前側斜面部１６および後側斜面部１７とを一体に備える。下面部１５は、ケース軸Ｃおよび基準前後軸Ｃ１に平行である。前側斜面部１６および後側斜面部１７は、下面部１５の前後の端部を上方に向かって所定角度θ２だけ折り曲げることにより形成される。本実施形態の場合、角度θ２は角度θ１と等しく、約６０°である。下面部１５と、前側斜面部１６および後側斜面部１７との接続部（折り曲げ部）は断面アール状に形成される。

【0042】

上側六角部１０の前側斜面部１３および後側斜面部１４の下端部と、下側六角部１１の前側斜面部１６および後側斜面部１７の上端部とが、それぞれ互いに突き合わされ、前側溶接部６Ｆおよび後側溶接部６Ｒにおいて溶接される。

【0043】

図６に、前側溶接部６Ｆの詳細を示す。図示するように、上側六角部１０の前側斜面部１３の下端部と、下側六角部１１の前側斜面部１６の上端部とが突き合わされて突き合わせ部１９が形成される。そしてこの突き合わせ部１９には、アクスルケース本体２の半径方向外側（具体的には前側）に向かって開く開先部２０と、開先部２０の半径方向内側（具体的には後側）に隣接したルート面部２１とが形成される。

【0044】

ルート面部２１は、上側の前側斜面部１３のルート面２２と、下側の前側斜面部１６のルート面２３とにより挟まれて形成された断面長方形状の隙間であり、所定のルート間隔Ｕを有する。開先部２０は、上側の前側斜面部１３の開先面２４と、下側の前側斜面部１６の開先面２５とにより挟まれて形成された断面Ｖ字状の隙間であり、所定の開先角αを有する。開先角αは、好ましくは３０°（片側１５°）以上であり、より好ましくは４５～６０°（片側２２．５～３０°）の範囲内である。

【0045】

これら開先部２０とルート面部２１に対し、半径方向外側（具体的には前側）から溶接が行われる。図中符号Ｂで示すのは、溶接後にできる溶接ビードである。

【0046】

なお、前側溶接部６Ｆの構成は、基準前後軸Ｃ１を境に上下に対称である。また上側の前側斜面部１３と下側の前側斜面部１６とは、基準上下軸Ｃ２（便宜上、図示の位置に移動している）の方向に対し、それぞれ上側および下側ほど後側に向かうよう、所定角度θ３，θ４で傾斜している。角度θ３は９０°－θ１に等しく、角度θ４は９０°－θ２に等しい。本実施形態の場合、角度θ３，θ４はともに等しく約３０°である。

【0047】

後側溶接部６Ｒについては、前側溶接部６Ｆと前後対称の構成であるため、説明を省略する。

【0048】

図１および図４に示すように、アクスルケース構造１は、上側六角部１０に溶接により固着されるサスペンション取付用上側ブラケット３１と、下側六角部１１に溶接により固着されるサスペンション取付用下側ブラケット３２とを備える。溶接はすみ肉溶接により行われる。

【0049】

上側ブラケット３１および下側ブラケット３２は、ともにアクスルケース本体２をサスペンション装置５２に取り付けるためのものである。左側の一対の上側ブラケット３１および下側ブラケット３２が、六角部７の左側の端部に取り付けられている。また右側の一対の上側ブラケット３１および下側ブラケット３２が、六角部７の右側の端部に取り付けられている。これら各対のブラケット３１，３２は左右対称なので、以下、主に左側についてのみ説明する。

【0050】

図４（Ａ）はアクスルケース構造１を示す後面図であり、図４（Ｂ）は上側ブラケット３１および下側ブラケット３２を示す斜視図である。

【0051】

上側ブラケット３１および下側ブラケット３２は、金属材料（具体的には鋼材）を鍛造することにより形成される。上側ブラケット３１および下側ブラケット３２は、概ね上下対称の構成とされ、図４に示すように、あたかもアクスルケース本体２に跨る鞍状の形状を有する。上側ブラケット３１および下側ブラケット３２は、軸方向の同一の位置に配置される。また図１に示すように、上側ブラケット３１および下側ブラケット３２は、アクスルケース本体２よりも前方および後方の位置まで延びている。

【0052】

ここで上側ブラケット３１についてのみ詳しく述べると、上側ブラケット３１は、上側六角部１０の上面部１２の上方で上面部１２に平行に形成された平面状の座面部３３と、座面部３３から下方に突出する前後一対の脚部３４とを一体に有する。

【0053】

図７に示すように、一対の脚部３４の内側には、上側六角部１０に重ね合わされもしくは嵌合される上側凹部３５が形成される。上側凹部３５は、下側が開き上側が閉じた凹部で、上側六角部１０の外形状に符合した台形状の断面形状（軸方向に垂直な断面形状）を有する。上側凹部３５は、上側六角部１０の上面部１２に当接される底面部３６と、上側六角部１０の前側斜面部１３に当接される前側側面部３７と、上側六角部１０の後側斜面部１４に当接される後側側面部３８とを有する。底面部３６と、前側側面部３７および後側側面部３８との接続部はアール状に形成される。

【0054】

ここで、上側ブラケット３１は鍛造により作製されるので、上側ブラケット３１には鍛造型から引き抜くための抜き勾配が形成される必要がある。一般的に抜き勾配は５～７°程度必要である。本実施形態の場合、この抜き勾配は、前側側面部３７と後側側面部３８の傾斜によって自動的に作られる。

【0055】

すなわち、上側六角部１０の前側斜面部１３は、基準上下軸Ｃ２の方向に対し角度θ３で傾斜されており、上側凹部３５の前側側面部３７も、基準上下軸Ｃ２の方向に対し同じ角度θ３で傾斜されている。これにより上側凹部３５を上側六角部１０に重ね合わせたとき、前側側面部３７を前側斜面部１３に隙間無く面接触させることができる。

【0056】

同様に、上側六角部１０の後側斜面部１４は、基準上下軸Ｃ２の方向に対し角度θ５（＝θ３）で傾斜されており、上側凹部３５の後側側面部３８も、基準上下軸Ｃ２の方向に対し同じ角度θ５で傾斜されている。これにより後側側面部３８を後側斜面部１４に隙間無く面接触させることができる。

【0057】

前側側面部３７により、前側斜面部１３の傾斜角θ３に等しい前側の抜き勾配が形成される。また後側側面部３８により、後側斜面部１４の傾斜角θ５に等しい後側の抜き勾配が形成される。こうして上側凹部３５は、上側六角部１０の前側斜面部１３および後側斜面部１４の傾斜角θ３，θ５に等しい前後の抜き勾配を有することとなる。これら傾斜角θ３，θ５は一般的な抜き勾配（５～７°程度）に比べて十分に大きい。

【0058】

このように本実施形態によれば、前側側面部３７および後側側面部３８を、前側斜面部１３および後側斜面部１４と等しい傾斜角θ３，θ５にするだけで、自ずと必要な抜き勾配を形成することができる。そして重ね合わせたときに、前側側面部３７および後側側面部３８を前側斜面部１３および後側斜面部１４に面接触させることができるので、理想的な合致が得られ、高い溶接強度を確保することができる。

【0059】

図７に示すように、前側斜面部１３と前側脚部３４の下面部とが溶接部３９においてすみ肉溶接される。図中符号Ｂ１で示すのは、溶接後にできる溶接ビードである。同様に、後側斜面部１４と後側脚部３４の下面部とが溶接部４０においてすみ肉溶接される。図中符号Ｂ２で示すのは、溶接後にできる溶接ビードである。

【0060】

その他の箇所で、上側ブラケット３１と上側六角部１０を溶接してもよい。例えば、座面部３３の左側面と右側面とを上側六角部１０に溶接してもよい。

【0061】

下側ブラケット３２については上側ブラケット３１と上下対称なので、詳細な説明を省略する。下側ブラケット３２の場合、下側六角部１１に重ね合わされる下側凹部が形成され、下側凹部は、下側六角部１１の前側斜面部１６および後側斜面部１７の傾斜角θ４，θ６（図５参照）に等しい前後の抜き勾配を有する。

【0062】

こうして上側ブラケット３１および下側ブラケット３２が取り付けられたアクスルケース構造１は、次のようにしてサスペンション装置５２に取り付けられる。

【0063】

図１および図４に示すように、アクスルケース構造１は、前後一対のＵボルト５８でトレーリングアーム５４に取り付けられる。このとき、アクスルケース構造１の上側ブラケット３１が、下側アーム５７の下面部に重ね合わされる。またスプリングシート５９が、上側アーム５６の上面部に重ね合わされる。

【0064】

前後のＵボルト５８は、下方が開放されたＵ字状の姿勢とされると共に、スプリングシート５９、上側アーム５６および下側アーム５７を上方から跨いだ後、上側ブラケット３１および下側ブラケット３２の座面部３３の四隅に設けられた挿通孔４５（図４（Ｂ）参照）に上方から挿通される。そして前後のＵボルト５８の下端部にナット６２が締め付けられる。これによりスプリングシート５９、トレーリングアーム５４およびアクスルケース構造１が一体的に固定される。

【0065】

下側ブラケット３２の前端部に、ショックアブソーバ６０の後端部を回動可能に支持する回動軸６１が取り付けられる。

【0066】

次に、本実施形態の利点を説明する。

【0067】

図８は、従来例と本実施形態のアクスルケース本体を比較した表である。（Ａ）は、中空矩形（具体的には正方形）の断面形状を有する従来のアクスルケース本体の場合である。（Ｂ）は、中空円形の断面形状を有する従来のアクスルケース本体の場合である。（Ｃ）は、六角形（具体的には正六角形）の断面形状を有する本実施形態のアクスルケース本体の場合である。それぞれ、許容軸重１０,００００ｋｇクラスのトレーラへの適用を意図している。

【0068】

それぞれ、断面高さｈは等しく１４０ｍｍであり、上下剛性（指数）も等しく１００である。従来例（Ａ）と（Ｂ）は、本実施形態（Ｃ）と同様に、アクスルケース本体が上下に分割されて溶接されている。

【0069】

板厚ｔに関しては、矩形断面（Ａ）の場合１０．０ｍｍであるのに対し、円形断面（Ｂ）の場合１９．０ｍｍまで増加するが、六角形断面（Ｃ）の場合１３．９ｍｍまでしか増加せず、増加量は円形断面（Ｂ）より少ない。

【0070】

また断面積（指数）に関しては、矩形断面（Ａ）の場合を１００とすると、円形断面（Ｂ）の場合１４６まで増加するが、六角形断面（Ｃ）の場合１２２までしか増加せず、増加量は円形断面（Ｂ）より少ない。

【0071】

一方、一定のねじり荷重に対するせん断応力（指数）に関しては、矩形断面（Ａ）の場合を１００とすると、円形断面（Ｂ）の場合７６まで低下するが、六角形断面（Ｃ）の場合８８までしか低下せず、低下量は円形断面（Ｂ）より少ない。

【0072】

このように、矩形断面を基準として円形断面と六角形断面を比較すると、六角形断面は円形断面より板厚ｔの増加と断面積の増加とを抑制でき、重量の増加を抑制できる。一方、六角形断面は円形断面ほどではないが、矩形断面よりはせん断応力を低下でき、矩形断面よりねじり剛性を高めることができる。

【0073】

一軸あたりの製品重量を比較すると、矩形断面から円形断面に変更すると重量増は２５ｋｇに達するのに対し、矩形断面から六角形断面に変更すると重量増は１２ｋｇに止まる。

【0074】

よって本実施形態のアクスルケース構造１によれば、重量増を抑制しつつねじり剛性を高めることができる。

【0075】

特に、本実施形態のトレーラでは、左右のトレーリングアーム５４がシャシ（サイドメンバ５１）に対し上下方向に回動可能に取り付けられ、左右のエアスプリング５５がシャシと左右のトレーリングアーム５４の間にそれぞれ設けられる。そして、アクスルケース構造１が左右のトレーリングアーム５４に取り付けられる。

【0076】

この場合、車両のコーナリング時等に、左右のエアスプリング５５の長さの差が比較的大きくなるため、一般的なリーフスプリング式サスペンション装置の場合に比べ、アクスルケース構造１に付加されるねじり荷重が高くなる。この場合に、アクスルケースの断面形状を矩形から円形に変更すると、重量が大きく増加してしまう。しかし、本実施形態のアクスルケース構造１を採用すれば、こうした重量増を抑制しつつ、ねじり剛性を高めることができる。

【0077】

なお、本実施形態のような、左右のトレーリングアーム５４の一端側にのみエアスプリング５５があるエアサスペンション形式を２バッグ式という。これに対し、左右のトレーリングアームに代わる両端側にエアスプリングがある形式を４バッグ式という。４バッグ式だとアクスルケース構造へのねじり荷重は２バッグ式ほど強くない。言い換えると本実施形態のアクスルケース構造１は、４バッグ式よりねじり荷重が強い２バッグ式にとって好適である。

【0078】

また、本実施形態には次の利点もある。

【0079】

図９には、従来例の矩形断面のアクスルケース本体がねじり荷重を受けたときの様子を示す。このとき、アクスルケース本体には、仮想線ａで示すように、各辺部分が半径方向内側に向かって湾曲するようなワーピング（反り、歪み）が発生する。すると、前後の溶接部１０１において、半径方向内側のルート面部を上下に引き裂くような引張り応力ｂが働き、溶接部１０１のルート面部に亀裂が発生する可能性がある。

【0080】

一方、図１０には、本実施形態のアクスルケース本体２の六角部７がねじり荷重を受けたときの様子を示す。このとき、アクスルケース本体２には、仮想線ｆで示すように、各辺部分が半径方向内側に向かって湾曲するようなワーピングが発生する。すると、前後の溶接部６Ｆ，６Ｒの半径方向内側のルート面部２１において、上下のルート面２２，２３（図６参照）同士を互いに押しつけ合うような圧縮応力ｄが働く。そのため、溶接部６Ｆ，６Ｒのルート面部２１に亀裂が発生するのを抑制することができる。

【0081】

他方、半径方向外側の開先部２０では、これを上下に引き裂くような引張り応力ｅが働く。しかし斜面部１３，１４，１６，１７が基準上下軸Ｃ２の方向に対し傾斜しているので、図６に示すように、溶接ビードＢの止端部角度α１が矩形断面の場合より大きくなる。よって引張り応力ｅによる亀裂発生を抑制することができる。なお止端部角度α１とは、溶接ビードＢの止端部（最も端の部分）とそれに隣接する部材表面とのなす角度である。

【0082】

また、本実施形態には次の利点もある。

【0083】

図１１には、従来例の矩形断面のアクスルケース本体にサスペンション取付用ブラケット（具体的には上側ブラケット）１０２を取り付けたときの様子を示す。この場合、ブラケット１０２の凹部１０３には、一般的な５～７°程度の抜き勾配θ７が設けられる。

【0084】

しかし、前面部１０４および後面部１０５は基準上下軸Ｃ２の方向に対し傾斜していないので、ブラケット１０２と前面部１０４および後面部１０５との間には、凹部１０３の下端の高さ位置で最大となる隙間１０６，１０７ができてしまう。そしてこの隙間１０６，１０７を跨ぐようにして、ブリッジ状の溶接ビード１０８，１０９ができる。そのため、溶接強度が低下する虞がある。

【0085】

この問題の解決策として、例えば、溶接ビード１０８，１０９のサイズを大きくし、その脚長ａと、のど厚ｂを大きくする第１の方法が考えられる。あるいは、自動溶接工程での本溶接の前に、手動溶接による隙間埋め工程を追加する第２の方法が考えられる。しかし、いずれの方法も、コストと重量の増大につながる。

【0086】

一方、図７に示すように、本実施形態の場合（図示例は上側の場合）だと、上側ブラケット３１の上側凹部３５には、上側六角部１０の前側斜面部１３および後側斜面部１４の傾斜角θ３，θ５に等しい抜き勾配が形成される。よって、上側ブラケット３１と前側斜面部１３および後側斜面部１４との間に隙間ができることと、溶接ビードＢがブリッジ状となることとを抑制もしくは防止し、安定した健全な溶接ビードＢを形成できる。そして十分な溶接強度を確保することができる。

【0087】

なお、上側ブラケット３１と前側斜面部１３および後側斜面部１４との間に、重ね合わせに好ましくかつ溶接強度に影響しないような最小限の隙間を設けてもよい。この場合も、前側側面部３７と前側斜面部１３の傾斜角は等しいのが好ましく、後側側面部３８と後側斜面部１４の傾斜角は等しいのが好ましい。

【0088】

ところで、上側凹部３５は、所定の下限値（例えば５°）以上の抜き勾配を有していなければならない。この点に鑑みると、前側斜面部１３および後側斜面部１４の傾斜角θ３，θ５は、所定の下限値以上であるのが好ましい。

【0089】

［変形例］
次に、本開示の変形例を説明する。なお前記基本実施形態と同様の部分には図中同一符号を付して説明を割愛し、以下、基本実施形態との相違点を主に説明する。

【0090】

図１２は、変形例に係るアクスルケース構造１の後面図である。このアクスルケース構造１は、車輪に駆動力を伝達するドライブアクスルを形成し、特に、ディファレンシャル装置と左右のドライブシャフトとを内部に収容する。アクスルケース構造１は、周知のバンジョウ形アクスルケースとして形成されている。

【0091】

アクスルケース構造１は、車両の車幅方向（左右方向）に延びるアクスルケース本体２と、アクスルケース本体２の軸方向両端に接続された左右のスピンドル３とを備える。アクスルケース本体２は、上下に二分割され、上側の分割片である上側本体４と、下側の分割片である下側本体５とを有する。これら上側本体４と下側本体５は互いに突き合わされ、前側溶接部６Ｆと後側溶接部６Ｒ（図５参照）において固着される。

【0092】

アクスルケース本体２は、軸方向両端に位置する左右の円筒部８と、円筒部８の軸方向中心側に隣接して位置された左右の遷移部９と、遷移部９の軸方向中心側に隣接して位置された左右の六角部７と、六角部７の軸方向中心側に隣接して位置されたギアケース部４１とを一体に有する。ギアケース部４１は、アクスルケース本体２の軸方向中央部に設けられている。こうしたアクスルケース本体２の全体が上側本体４と下側本体５に分割され、互いに突き合わせ溶接されている。

【0093】

ギアケース部４１は、減速・差動装置と、ドライブシャフトの一部とを収容する部分である。ギアケース部４１は、前後方向に延びる中心軸Ｃ３を有し前後が開放されたリング部４２と、リング部４２から左右に延びる管部４３とを一体に通する。リング部４２の前後の開口部は図示しない蓋板で閉止される。六角部７に接続する管部４３の軸方向外側の端部は、六角部７と等しい六角形の断面形状を有する。

【0094】

アクスルケース本体２の全体が上下に分割されるので、ギアケース部４１も上下に分割される。なお、ギアケース部４１を別体で作製して六角部７に溶接等で接続してもよい。

【0095】

六角部７は、ギアケース部４１の軸方向端部側すなわち左右側に隣接して位置される。この六角部７には、前記同様、サスペンション装置５２に取り付けられるための上側ブラケット３１および下側ブラケット３２が溶接にて取り付けられる。

【0096】

本変形例の作用効果は前記基本実施形態と同様である。本変形例のアクスルケース構造１においても、重量増を抑制しつつ、ねじり剛性を高めることができる。

【0097】

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態および変形例は他にも様々考えられる。

【0098】

（１）例えば、六角部７の断面形状は、正六角形でなくてもよく、前後非対称および／または上下非対称であってもよい。

【0099】

（２）六角部７の各斜面部１３，１４，１６，１７の基準上下軸Ｃ２方向に対する傾斜角（θ３～θ６等）は、一部または全部が等しくてもよいし、異なっていてもよい。

【0100】

（３）サスペンション取付用ブラケット３１，３２は必須ではなく、一方または両方を省略することも可能である。例えば、両方を省略し、六角部をトレーリングアームにスペーサを挟んでＵボルトで取り付けてもよい。

【0101】

（４）ブラケット３１，３２は鍛造品に限らず、例えば鋳造品であってもよい。あるいはプレス成形品であってもよい。

【0102】

（５）車両は、トレーラに限定されず、任意の種類の車両であってよい。例えばトラックのリアアクスルにも本開示のアクスルケース構造を採用できる。またサスペンション装置の形式も任意である。

【0103】

前述の各実施形態および各変形例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

【符号の説明】

【0104】

１ アクスルケース構造
２ アクスルケース本体
３ スピンドル
６，６Ｆ，６Ｒ 溶接部
７ 六角部
１０ 上側六角部
１１ 下側六角部
１９ 突き合わせ部
２０ 開先部
２１ ルート面部
３１ 上側ブラケット
３２ 下側ブラケット
３５ 上側凹部
５１ サイドメンバ
５４ トレーリングアーム
５５ エアスプリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】