JP2002143958A - 伝動軸とその製造方法 - Google Patents
伝動軸とその製造方法Info
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- JP2002143958A JP2002143958A JP2000337198A JP2000337198A JP2002143958A JP 2002143958 A JP2002143958 A JP 2002143958A JP 2000337198 A JP2000337198 A JP 2000337198A JP 2000337198 A JP2000337198 A JP 2000337198A JP 2002143958 A JP2002143958 A JP 2002143958A
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- Japan
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- diameter
- thick
- pipe
- transmission shaft
- small
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 両端小径軸部の肉厚を十分にとれ、中間軸部
は薄肉として軽量で強度の大な中空構造の伝動軸を提供
する。 【解決手段】 均一な外径を有すると共に軸方向に一定
の間隔をおいて内径が小径とされた所要長さの肉厚部２
を有し、それ以外は肉薄とされた長尺の素材パイプを前
記肉厚部２で切断して両端肉厚のパイプ材６を設け、こ
のパイプ材６の両端肉厚部２，２を縮径加工してセレー
ション加工等に供される小径軸部８，８としたことを特
徴とする。
は薄肉として軽量で強度の大な中空構造の伝動軸を提供
する。 【解決手段】 均一な外径を有すると共に軸方向に一定
の間隔をおいて内径が小径とされた所要長さの肉厚部２
を有し、それ以外は肉薄とされた長尺の素材パイプを前
記肉厚部２で切断して両端肉厚のパイプ材６を設け、こ
のパイプ材６の両端肉厚部２，２を縮径加工してセレー
ション加工等に供される小径軸部８，８としたことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転を伝達する伝動
軸およびその製造方法に係り、特にパイプ材により形成
される伝動軸とその製造方法に関する。
軸およびその製造方法に係り、特にパイプ材により形成
される伝動軸とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば前輪駆動方式の自動車では、エン
ジンの出力軸を通じて出力される回転を左右の前輪に伝
動軸を通じて個々に伝達し、車両を走行させるようにな
っている。
ジンの出力軸を通じて出力される回転を左右の前輪に伝
動軸を通じて個々に伝達し、車両を走行させるようにな
っている。
【０００３】上記の伝動軸は、従来無空の丸棒状の鋼材
が用いられ、所定の形状に切削加工したのち表面に焼き
入れを行なって製品とされている。
が用いられ、所定の形状に切削加工したのち表面に焼き
入れを行なって製品とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来の伝
動軸では、丸棒材を切削加工したのち表面焼き入れ（高
周波焼き入れ）を行なうので加工に著しく時間が掛り、
量産性に欠け、勢いコスト高になるばかりでなく、重量
が嵩むため車体の軽量化を阻み、さらに回転伝達時に騒
音を発生しやすいなどの問題点があった。
動軸では、丸棒材を切削加工したのち表面焼き入れ（高
周波焼き入れ）を行なうので加工に著しく時間が掛り、
量産性に欠け、勢いコスト高になるばかりでなく、重量
が嵩むため車体の軽量化を阻み、さらに回転伝達時に騒
音を発生しやすいなどの問題点があった。
【０００５】なかにはパイプ材を用いて中空軸とするこ
とも他分野では実施されているが、従来の中空軸は、そ
の両端を小径軸部とする場合、別途形成された無空の軸
部材をパイプ材の端部に挿入固着して小径軸部とする
か、あるいはパイプ材の両端を絞って小径化するように
なされている。
とも他分野では実施されているが、従来の中空軸は、そ
の両端を小径軸部とする場合、別途形成された無空の軸
部材をパイプ材の端部に挿入固着して小径軸部とする
か、あるいはパイプ材の両端を絞って小径化するように
なされている。
【０００６】しかし別の軸部材をパイプ材の端部に挿着
させる構造では、やはり加工工数が多く、軽量化は図れ
てもコストダウンを期待することは難しく、また均等肉
厚のパイプ材の端部を絞って小径軸部とするものでは小
径軸部の肉厚が十分に得られず、前輪駆動用伝動軸のよ
うに小径軸部にセレーション加工を要する場合には十分
な強度が得られないという問題があった。
させる構造では、やはり加工工数が多く、軽量化は図れ
てもコストダウンを期待することは難しく、また均等肉
厚のパイプ材の端部を絞って小径軸部とするものでは小
径軸部の肉厚が十分に得られず、前輪駆動用伝動軸のよ
うに小径軸部にセレーション加工を要する場合には十分
な強度が得られないという問題があった。
【０００７】本発明は上記の点に鑑み、伝動軸を中空構
造として軽量化を図ると同時に端部の小径軸部の肉厚を
大きくできて小径軸部の強度を十分に確保することがで
き、量産を可能としてコストダウンを図りながら強度の
高い構造とすることができる伝動軸とその製造方法を提
供することを課題としてなされたものである。
造として軽量化を図ると同時に端部の小径軸部の肉厚を
大きくできて小径軸部の強度を十分に確保することがで
き、量産を可能としてコストダウンを図りながら強度の
高い構造とすることができる伝動軸とその製造方法を提
供することを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、均一な外径を有するとともに軸方向に
一定の間隔をおいて内径が小径とされた所要長さの肉厚
部を有し、それ以外は肉薄とされた長尺の素材パイプを
前記肉厚部で切断して両端肉厚のパイプ材を設け、この
パイプ材の両端肉厚部を縮径加工してセレーション加工
等に供される小径軸部としたことにある。
として本発明は、均一な外径を有するとともに軸方向に
一定の間隔をおいて内径が小径とされた所要長さの肉厚
部を有し、それ以外は肉薄とされた長尺の素材パイプを
前記肉厚部で切断して両端肉厚のパイプ材を設け、この
パイプ材の両端肉厚部を縮径加工してセレーション加工
等に供される小径軸部としたことにある。
【０００９】前記小径軸部以外の外周をしごき加工によ
り薄肉に形成して加工硬化を与えるようにすることがで
きる。
り薄肉に形成して加工硬化を与えるようにすることがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。図１は本発明において用いら
れる素材パイプ１の一例の断面図を示すもので、この素
材パイプ１は引き抜き加工により均一な外径Ｄを有する
とともに軸方向に一定の間隔をおいて内径ｄが小径とさ
れた所要長さＬ１の肉厚部２を有し、それ以外の長さＬ
２の部分は肉薄部３とされた長尺（４〜５ｍ）のパイプ
材である。この素材パイプ１の材質としては、前輪駆動
用伝動軸とする場合はＪＩＳ−ＳＴＫＭ相当（炭素鋼
系）が用いられ、引張り強度３５ｋｇ／ｍｍ２〜８０ｋ
ｇ／ｍｍ２のものが用いられる。
形態を参照して説明する。図１は本発明において用いら
れる素材パイプ１の一例の断面図を示すもので、この素
材パイプ１は引き抜き加工により均一な外径Ｄを有する
とともに軸方向に一定の間隔をおいて内径ｄが小径とさ
れた所要長さＬ１の肉厚部２を有し、それ以外の長さＬ
２の部分は肉薄部３とされた長尺（４〜５ｍ）のパイプ
材である。この素材パイプ１の材質としては、前輪駆動
用伝動軸とする場合はＪＩＳ−ＳＴＫＭ相当（炭素鋼
系）が用いられ、引張り強度３５ｋｇ／ｍｍ２〜８０ｋ
ｇ／ｍｍ２のものが用いられる。
【００１１】ちなみに前輪駆動用伝動軸とする場合の上
記素材パイプ１の肉厚部２の肉厚ｔ １は５〜９ｍｍ程
度、肉薄部３の肉厚ｔ２は２〜３．０ｍｍ程度、外径Ｄ
は２５〜４５ｍｍφ、中間位置の肉厚部２の長さＬ１は
２００ｍｍ程度、肉薄部３の長さＬ２は１５０〜４５０
ｍｍ程度とされる。
記素材パイプ１の肉厚部２の肉厚ｔ １は５〜９ｍｍ程
度、肉薄部３の肉厚ｔ２は２〜３．０ｍｍ程度、外径Ｄ
は２５〜４５ｍｍφ、中間位置の肉厚部２の長さＬ１は
２００ｍｍ程度、肉薄部３の長さＬ２は１５０〜４５０
ｍｍ程度とされる。
【００１２】前記素材パイプ１は図２（Ａ）〜（Ｄ）に
示す工程により形成することができる。
示す工程により形成することができる。
【００１３】すなわち図２（Ａ）に示す均等肉厚のパイ
プ材１’の一端から図２（Ｂ）に示すようにダイス４に
より縮径加工し、次いでパイプ材１’内に挿入した芯金
５の外周部とダイス４とで肉を絞って薄肉部３を加工し
（図２（Ｃ））、所定の長さＬ２にわたり薄肉加工した
のち芯金５を退去させて図２（Ｄ）のようにダイス４に
より肉厚のまま縮径加工のみ行い、再び芯金５の外周部
とダイス４とで肉を絞って薄肉化することを交互に繰り
返すことにより図１の素材パイプ１を得る。
プ材１’の一端から図２（Ｂ）に示すようにダイス４に
より縮径加工し、次いでパイプ材１’内に挿入した芯金
５の外周部とダイス４とで肉を絞って薄肉部３を加工し
（図２（Ｃ））、所定の長さＬ２にわたり薄肉加工した
のち芯金５を退去させて図２（Ｄ）のようにダイス４に
より肉厚のまま縮径加工のみ行い、再び芯金５の外周部
とダイス４とで肉を絞って薄肉化することを交互に繰り
返すことにより図１の素材パイプ１を得る。
【００１４】前記の素材パイプ１をその肉厚部２の長さ
方向中央位置Ｐで切断して図３（Ａ）に示すように中間
部が肉薄部３で両端に内径が小径の長さＬ１／２の肉厚
部２，２を有する断面形状のパイプ材６を得る。
方向中央位置Ｐで切断して図３（Ａ）に示すように中間
部が肉薄部３で両端に内径が小径の長さＬ１／２の肉厚
部２，２を有する断面形状のパイプ材６を得る。
【００１５】図３（Ａ）における断面係数および断面２
次モーメントは、Ｄ＝２５、ｄ＝１５のとき断面積３１
４ｍｍ２、断面係数１３３５ｍｍ３、断面２次モーメン
ト１６６８９ｍｍ４であり、Ｄ＝４５、ｄ＝２７のとき
断面積１０１７ｍｍ２、断面係数７７８６ｍｍ３、断面
２次モーメント１７５２０１ｍｍ４である。
次モーメントは、Ｄ＝２５、ｄ＝１５のとき断面積３１
４ｍｍ２、断面係数１３３５ｍｍ３、断面２次モーメン
ト１６６８９ｍｍ４であり、Ｄ＝４５、ｄ＝２７のとき
断面積１０１７ｍｍ２、断面係数７７８６ｍｍ３、断面
２次モーメント１７５２０１ｍｍ４である。
【００１６】このパイプ材６の一端を図３（Ｂ）に示す
ようにダイス７により外径ＤがＤ／２程度になるように
縮径加工して小径軸部８を形成する。このときパイプ材
６の端部の肉厚部２が縮径されるので、殆ど中実状態の
軸構造となる。
ようにダイス７により外径ＤがＤ／２程度になるように
縮径加工して小径軸部８を形成する。このときパイプ材
６の端部の肉厚部２が縮径されるので、殆ど中実状態の
軸構造となる。
【００１７】次に図３（Ｃ）に示すように、パイプ材６
の未加工の反対端を前記図３（Ｂ）の場合と同様にダイ
ス７により縮径加工して小径軸部８を形成する。
の未加工の反対端を前記図３（Ｂ）の場合と同様にダイ
ス７により縮径加工して小径軸部８を形成する。
【００１８】これにより図３（Ｄ）に示すように両端に
小径軸部８，８が形成された伝動軸の形状となる。
小径軸部８，８が形成された伝動軸の形状となる。
【００１９】上記小径軸部８，８の外周に、図４に示す
ように前輪駆動系に連結するためのセレーション９，９
が加工される。これにより両端に小径軸部８，８を有す
る中空の伝動軸１０が構成される。
ように前輪駆動系に連結するためのセレーション９，９
が加工される。これにより両端に小径軸部８，８を有す
る中空の伝動軸１０が構成される。
【００２０】また中間の肉薄部３にしごき加工を施せ
ば、その加工硬化により硬度が与えられるので、必ずし
も高周波焼き入れを必要とせず、ショットピーニング程
度の加工を施すだけで伝動軸として十分に耐用が可能と
なる。なお必要により表面焼入れすれば、さらに硬度を
増すことができる。
ば、その加工硬化により硬度が与えられるので、必ずし
も高周波焼き入れを必要とせず、ショットピーニング程
度の加工を施すだけで伝動軸として十分に耐用が可能と
なる。なお必要により表面焼入れすれば、さらに硬度を
増すことができる。
【００２１】なお本発明における伝動軸１０は、自動車
の前輪駆動用伝動軸に限らず、あらゆる分野における回
転伝達系の伝動軸として使用し得ることはもちろんであ
る。
の前輪駆動用伝動軸に限らず、あらゆる分野における回
転伝達系の伝動軸として使用し得ることはもちろんであ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
径が均一で軸方向に一定の間隔をおいて内径が小径とさ
れた所要長さの肉厚部を有し、それ以外は肉薄とされた
長尺の素材パイプを前記肉厚部で切断して両端が肉厚の
パイプ材を設け、このパイプ材の両端の肉厚部を縮径加
工してセレーション加工等に供される小径軸部としたの
で、パイプ材の両端を厚肉化する加工が不要となり、か
つ元々肉厚部分を縮径加工するので小径軸部に十分な肉
厚を与えることができ、セレーションやネジ等の加工に
支障をきたすことがなく、軽量で安価な伝動軸を提供す
ることができる。
径が均一で軸方向に一定の間隔をおいて内径が小径とさ
れた所要長さの肉厚部を有し、それ以外は肉薄とされた
長尺の素材パイプを前記肉厚部で切断して両端が肉厚の
パイプ材を設け、このパイプ材の両端の肉厚部を縮径加
工してセレーション加工等に供される小径軸部としたの
で、パイプ材の両端を厚肉化する加工が不要となり、か
つ元々肉厚部分を縮径加工するので小径軸部に十分な肉
厚を与えることができ、セレーションやネジ等の加工に
支障をきたすことがなく、軽量で安価な伝動軸を提供す
ることができる。
【００２３】またパイプ材の中間部の肉薄部にしごき加
工を加えれば、その加工硬化によって硬度が増し、後工
程での高周波焼き入れも不要とすることができて工数を
削減することができる。
工を加えれば、その加工硬化によって硬度が増し、後工
程での高周波焼き入れも不要とすることができて工数を
削減することができる。
【図１】本発明において用いる素材パイプの一例を示す
一部切欠断面図。
一部切欠断面図。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は図１の素材パイプの成形工程
を示す説明図。
を示す説明図。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明による伝動軸の製造工
程を示す説明図。
程を示す説明図。
【図４】本発明による伝動軸の外観を示す一部切欠正面
図。
図。
１ 素材パイプ ２ 肉厚部 ３ 肉薄部 ５ 芯金 ６ パイプ材 ４，７ ダイス ８ 小径軸部 ９ セレーション １０ 伝動軸
Claims (4)
- 【請求項１】均一な外径を有するとともに軸方向に一定
の間隔をおいて内径が小径とされた所要長さの肉厚部を
有し、それ以外は肉薄とされた長尺の素材パイプを前記
肉厚部で切断して両端肉厚のパイプ材を設け、このパイ
プ材の両端肉厚部を縮径加工してセレーション加工等に
供される小径軸部としたことを特徴とする伝動軸。 - 【請求項２】前記小径軸部以外の外周をしごき加工によ
り薄肉に形成して加工硬化が与えられている請求項１記
載の伝動軸。 - 【請求項３】均一な外径を有するとともに軸方向に一定
の間隔をおいて内径が小径とされた所要長さの肉厚部を
有し、それ以外は肉薄とされた長尺の素材パイプを用
い、この素材パイプの前記肉厚部で切断して両端が肉厚
のパイプ材とし、このパイプ材の両端肉厚部を縮径加工
してセレーション加工等に供される小径軸部とすること
を特徴とする伝動軸の製造方法。 - 【請求項４】前記小径軸部以外の外周をしごき加工を施
すことにより薄肉化して加工硬化を与える工程を含む請
求項３記載の伝動軸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000337198A JP2002143958A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 伝動軸とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000337198A JP2002143958A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 伝動軸とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002143958A true JP2002143958A (ja) | 2002-05-21 |
Family
ID=18812621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000337198A Withdrawn JP2002143958A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 伝動軸とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002143958A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1702695A2 (de) * | 2005-03-16 | 2006-09-20 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Übergangs an einem Hohlformteil |
| CN112638630A (zh) * | 2019-02-27 | 2021-04-09 | 日立安斯泰莫株式会社 | 用于传动轴的管体的制造方法 |
| CN114321142A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 一种rat传动轴 |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000337198A patent/JP2002143958A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1702695A2 (de) * | 2005-03-16 | 2006-09-20 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Übergangs an einem Hohlformteil |
| EP1702695A3 (de) * | 2005-03-16 | 2007-09-05 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Übergangs an einem Hohlformteil |
| CN112638630A (zh) * | 2019-02-27 | 2021-04-09 | 日立安斯泰莫株式会社 | 用于传动轴的管体的制造方法 |
| CN114321142A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 一种rat传动轴 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |