JP2019123916A - 中空ドライブシャフトの製造方法 - Google Patents

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耕己 川原田
Koki Kawaharada
耕己 川原田
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

【課題】熱収縮によるシャフト表面の残留圧縮応力の低下を抑制することができる中空ドライブシャフトの製造方法を提供すること。【解決手段】中空ドライブシャフト１の製造方法は、中空ドライブシャフト１におけるスプライン部１２の中空部１０ａに金属製プラグ４０を圧入する工程と、金属製プラグ４０を圧入した状態で中空ドライブシャフト１を高周波熱処理する工程と、を含んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、中空ドライブシャフトの製造方法に関する。
特許文献１には、中空ドライブシャフトにおけるスプライン部の中空部にバックアップ部材を嵌合する構成が開示されている。
特開２００５−１０６２５７号公報
特許文献１では、中空ドライブシャフトの捩じり強度を向上させるために高周波熱処理を行っている。しかしながら、中空ドライブシャフトを高周波熱処理すると、熱収縮によってシャフト表面の残留圧縮応力が低下するおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、熱収縮によるシャフト表面の残留圧縮応力の低下を抑制することができる中空ドライブシャフトの製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る中空ドライブシャフトの製造方法は、中空ドライブシャフトにおけるスプライン部の中空部に金属製プラグを圧入する工程と、前記金属製プラグを圧入した状態で前記中空ドライブシャフトを高周波熱処理する工程と、を含むことを特徴とする。
これにより、中空部に金属製プラグを圧入することにより、高周波熱処理後の熱収縮を抑制することができる。
本発明に係る中空ドライブシャフトの製造方法によれば、中空部に圧入した金属製プラグによって高周波熱処理後の熱収縮を抑制することができるため、シャフト表面の残留圧縮応力の低下を抑制することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る中空ドライブシャフトの構成を示す部分断面図である。 図２は、図１のＡ部を拡大した部分断面図である。
本発明の実施形態に係る中空ドライブシャフトの製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
まず、本実施形態に係る製造方法によって製造される中空ドライブシャフト１の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。中空ドライブシャフト１は、車両の前輪用または後輪用のドライブシャフトであり、中間シャフト１０と、等速自在継手２０，３０と、金属製プラグ４０と、を備えている。
中間シャフト１０は、鋼管からなり、中空部１０ａを有している。中間シャフト１０の一端側および他端側にはそれぞれスプライン部１１，１２が形成されている。中間シャフト１０は、スプライン部１１，１２を介して、等速自在継手２０，３０とそれぞれスプライン嵌合している。
等速自在継手２０は、外側継手部材２１と、内側継手部材２２と、ボール２３と、ブーツ２４と、を備えている。内側継手部材２２は、外側継手部材２１の内部に設けられており、ボール２３を回転自在に保持している。内側継手部材２２は、スプライン部２５を介して、中間シャフト１０のスプライン部１１とスプライン嵌合している。ブーツ２４は、中間シャフト１０の外周に設けられている。これにより、継手内部が密封されている。また、継手内部には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。
等速自在継手３０は、外側継手部材３１と、内側継手部材３２と、ボール３３と、ブーツ３４と、を備えている。内側継手部材３２は、外側継手部材３１の内部に設けられており、ボール３３を回転自在に保持している。内側継手部材３２は、スプライン部３５を介して、中間シャフト１０のスプライン部１２とスプライン嵌合している。ブーツ３４は、中間シャフト１０の外周に設けられている。これにより、継手内部が密封されている。また、継手内部には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。
金属製プラグ４０は、中空ドライブシャフト１の中間シャフト１０のスプライン部１１，１２の中空部１０ａに圧入されている。なお、図２では、図１のＡ部に示す等速自在継手３０側の中空部１０ａに圧入された金属製プラグ４０を例示しているが、図１のＢ部に示す等速自在継手２０側の中空部１０ａにも金属製プラグ４０は圧入されている。この金属製プラグ４０は、具体的には鉄製のプラグである。
以下、本実施形態に係る中空ドライブシャフト１の製造方法について説明する。中空ドライブシャフト１の製造方法では、圧入工程および熱処理工程を実施する。
圧入工程では、中空ドライブシャフト１において、図２のＣ部に示す捩じり強度最弱部に金属製プラグ４０を圧入する。前記した「捩じり強度最弱部」とは、中空ドライブシャフト１の中空部１０ａにおいて最大捩じり応力が発生する部位のことを意味している。圧入工程では、具体的には、中空ドライブシャフト１におけるスプライン部１２の中空部１０ａに金属製プラグ４０を圧入する。なお、図示は省略したが、圧入工程では、中空ドライブシャフト１におけるスプライン部１１の中空部１０ａにも金属製プラグ４０を圧入する。
熱処理工程では、中空ドライブシャフト１の捩じり強度を向上させるために、中空ドライブシャフト１の高周波熱処理（高周波焼き入れ）を実施する。中空ドライブシャフト１の中空部１０ａに金属製プラグ４０を圧入した状態で、当該中空ドライブシャフト１を高周波熱処理する。このように、中空部１０ａに金属製プラグ４０を圧入した状態で高周波熱処理することにより、高周波熱処理後の熱収縮を抑制することができる。これにより、高周波熱処理後における中空ドライブシャフト１のシャフト表面の残留圧縮応力を、中実ドライブシャフトと同等の範囲まで確保し、前記した捩じり強度最弱部（図２のＣ部参照）の強度を向上させることができる。
以上説明したような中空ドライブシャフト１の製造方法によれば、中空部１０ａに圧入した金属製プラグ４０によって高周波熱処理後の熱収縮を抑制することができるため、シャフト表面の残留圧縮応力の低下を抑制することができる。また、中空ドライブシャフト１の中空部１０ａ内に金属製プラグ４０を配置することにより、等速自在継手２０，３０内のグリースが中間シャフト１０内に流入することを抑制することができ、等速自在継手２０，３０内の潤滑を確保するためのグリース量を少なくすることができる。
以上、本発明に係る中空ドライブシャフトの製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
１ 中空ドライブシャフト
１０ 中間シャフト
１０ａ 中空部
１１，１２ スプライン部
２０ 等速自在継手
２１ 外側継手部材
２２ 内側継手部材
２３ ボール
２４ ブーツ
２５ スプライン部
３０ 等速自在継手
３１ 外側継手部材
３２ 内側継手部材
３３ ボール
３４ ブーツ
３５ スプライン部
４０ 金属製プラグ

Claims (1)

  1. 中空ドライブシャフトにおけるスプライン部の中空部に金属製プラグを圧入する工程と、
    前記金属製プラグを圧入した状態で前記中空ドライブシャフトを高周波熱処理する工程と、
    を含むことを特徴とする中空ドライブシャフトの製造方法。
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