JPH05293716A - 疲労強度の高い中空車軸用鋼管の製造法 - Google Patents
疲労強度の高い中空車軸用鋼管の製造法Info
- Publication number
- JPH05293716A JPH05293716A JP12791292A JP12791292A JPH05293716A JP H05293716 A JPH05293716 A JP H05293716A JP 12791292 A JP12791292 A JP 12791292A JP 12791292 A JP12791292 A JP 12791292A JP H05293716 A JPH05293716 A JP H05293716A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 疲労強度を向上させた、自動車などの駆動用
中空車軸に用いられる鋼管を製造する。 【構成】 駆動用中空車軸用鋼管の内面起点疲労破断を
防止し、疲労強度を向上させるために、鋼管内面を１０
〜１２００μm 削成加工する。
中空車軸に用いられる鋼管を製造する。 【構成】 駆動用中空車軸用鋼管の内面起点疲労破断を
防止し、疲労強度を向上させるために、鋼管内面を１０
〜１２００μm 削成加工する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は疲労強度の高い中空車軸
用鋼管の製造法に係り、自動車などの駆動用中空車軸に
用いられる鋼管に関してその疲労強度を適切に向上した
製品を提供しようとするものである。
用鋼管の製造法に係り、自動車などの駆動用中空車軸に
用いられる鋼管に関してその疲労強度を適切に向上した
製品を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの駆動軸において車体の軽量
性を得しめ、また省エネルギー効果を得しめるべく中空
軸を採用することについて検討がなされているが、斯様
な中空車軸としては冷間引抜き加工などの鋼管内にプラ
グを挿入して圧延したものが用いられている。即ちこの
ものは内表面が滑かに加工され、仕上げられたものであ
る。
性を得しめ、また省エネルギー効果を得しめるべく中空
軸を採用することについて検討がなされているが、斯様
な中空車軸としては冷間引抜き加工などの鋼管内にプラ
グを挿入して圧延したものが用いられている。即ちこの
ものは内表面が滑かに加工され、仕上げられたものであ
る。
【０００３】また上記のような中空車軸についてはその
強度、剛性を確保するため、焼入れなどの熱処理を施す
ことが行われており、即ちそうした熱処理によって１０
０kgf ／mm2 以上のような高強度化を図ることが行われ
ている。
強度、剛性を確保するため、焼入れなどの熱処理を施す
ことが行われており、即ちそうした熱処理によって１０
０kgf ／mm2 以上のような高強度化を図ることが行われ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来技
術による中空車軸ではその焼入などによる高強度化に伴
い疲労強度の低下が認められる。即ち上記した１００kg
f ／mm2 以上のような高強度化に伴い、疲労クラック発
生の応力集中感受性が高まり、在来の一般的強度のもの
に比し表面の凹凸が疲労強度を低下させる傾向が強くな
る。
術による中空車軸ではその焼入などによる高強度化に伴
い疲労強度の低下が認められる。即ち上記した１００kg
f ／mm2 以上のような高強度化に伴い、疲労クラック発
生の応力集中感受性が高まり、在来の一般的強度のもの
に比し表面の凹凸が疲労強度を低下させる傾向が強くな
る。
【０００５】前記したように管内にプラグを挿入して圧
延したものはその製作に多くの工数を必要とし、コスト
高となる一方熱間加工仕上り鋼管は製造能率は高く低コ
ストではあるがその内面性状は冷間加工管に比較して劣
っている。また前記したような焼入れなどの熱処理時に
おいて内面に脱炭層が形成され、それらの何れからして
も好ましい疲労強度を求め得ない。
延したものはその製作に多くの工数を必要とし、コスト
高となる一方熱間加工仕上り鋼管は製造能率は高く低コ
ストではあるがその内面性状は冷間加工管に比較して劣
っている。また前記したような焼入れなどの熱処理時に
おいて内面に脱炭層が形成され、それらの何れからして
も好ましい疲労強度を求め得ない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ね、熱間仕上げ鋼管などの内表面の粗い素材を
採用し、しかも高い疲労強度を適切に得しめることに成
功したものであって以下の如くである。
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ね、熱間仕上げ鋼管などの内表面の粗い素材を
採用し、しかも高い疲労強度を適切に得しめることに成
功したものであって以下の如くである。
【０００７】（１） 駆動用中空車軸に供される鋼管に
おいて、その素材鋼管の内面起点疲労破断を防止し疲労
強度を高めるように鋼管内面を１０〜１２００μｍ削成
加工することを特徴とする疲労強度の高い中空車軸用鋼
管の製造法。
おいて、その素材鋼管の内面起点疲労破断を防止し疲労
強度を高めるように鋼管内面を１０〜１２００μｍ削成
加工することを特徴とする疲労強度の高い中空車軸用鋼
管の製造法。
【０００８】（２） 熱間圧延されたシームレス鋼管を
素材鋼管とし、該素材鋼管の内面を３０〜３００μｍ削
成加工することを特徴とする前記（１）項に記載の疲労
強度の高い中空車軸用鋼管の製造法。
素材鋼管とし、該素材鋼管の内面を３０〜３００μｍ削
成加工することを特徴とする前記（１）項に記載の疲労
強度の高い中空車軸用鋼管の製造法。
【０００９】
【作用】駆動用中空車軸に供される鋼管において、該鋼
管の内面を１０μｍ以上削成加工することにより鋼管内
面の凹凸、疵ないし脱炭層の何れか１つまたは２つ以上
を研削除去し耐疲労強度特性を向上する。
管の内面を１０μｍ以上削成加工することにより鋼管内
面の凹凸、疵ないし脱炭層の何れか１つまたは２つ以上
を研削除去し耐疲労強度特性を向上する。
【００１０】削成加工量としては中空車軸の内孔径の如
何によって変化するが、一般的に実用化されているこの
種中空車軸においてはその上限を１２００μｍとするこ
とにより削成工程を比較的簡易低コスト化すると共に削
成加工のための薄肉化を制限し、強度特性を維持する。
何によって変化するが、一般的に実用化されているこの
種中空車軸においてはその上限を１２００μｍとするこ
とにより削成工程を比較的簡易低コスト化すると共に削
成加工のための薄肉化を制限し、強度特性を維持する。
【００１１】熱間圧延されたシームレス鋼管を素材鋼管
とすることにより比較的簡易且つ低コストに素材鋼管を
得しめ、しかも全周方向において組織や強度の均一な鋼
管とする。
とすることにより比較的簡易且つ低コストに素材鋼管を
得しめ、しかも全周方向において組織や強度の均一な鋼
管とする。
【００１２】前記のように熱間圧延されたシームレス鋼
管の内面３０μｍ〜３００μｍ削成加工することにより
耐疲労強度の向上を図る。３０μｍ未満では好ましい耐
疲労強度の向上が得られず、一方３００μｍ超では工数
が嵩み、しかもその工数、コストアップに見合った特性
向上が求められない。
管の内面３０μｍ〜３００μｍ削成加工することにより
耐疲労強度の向上を図る。３０μｍ未満では好ましい耐
疲労強度の向上が得られず、一方３００μｍ超では工数
が嵩み、しかもその工数、コストアップに見合った特性
向上が求められない。
【００１３】上記したような本発明によるものはその素
材鋼管としては前記熱間圧延シームレス鋼管のみなら
ず、冷牽鋼管および電縫鋼管あるいは鍛接鋼管などの何
れに対しても適用することができる。
材鋼管としては前記熱間圧延シームレス鋼管のみなら
ず、冷牽鋼管および電縫鋼管あるいは鍛接鋼管などの何
れに対しても適用することができる。
【００１４】また削成加工の具体的手法としてはショッ
トブラスト、液体ホーニング、機械的研削などの何れの
手法によってもよい。特にショットブラストはそれなり
に長尺の鋼管内面に対しても均一な削成加工を円滑に行
わしめ、更には低コストに加工し得る。
トブラスト、液体ホーニング、機械的研削などの何れの
手法によってもよい。特にショットブラストはそれなり
に長尺の鋼管内面に対しても均一な削成加工を円滑に行
わしめ、更には低コストに加工し得る。
【００１５】
（実施例１）本発明によるものの具体的な実施例につい
て説明るすと、本発明者等は外径が２０mmで、内径１０
mmの熱間圧延シームレス鋼管を素材鋼管とし、該鋼管の
内表面をショットブラストにより５〜２０μｍ研削し、
このような研削によって得られた鋼管から図５に示すよ
うな試験片に夫々加工した。
て説明るすと、本発明者等は外径が２０mmで、内径１０
mmの熱間圧延シームレス鋼管を素材鋼管とし、該鋼管の
内表面をショットブラストにより５〜２０μｍ研削し、
このような研削によって得られた鋼管から図５に示すよ
うな試験片に夫々加工した。
【００１６】即ち、外面に３０mmの長さ範囲Ｌにおいて
平行な試験部１を削成して形成し、即ち該試験部１の内
径は前記のように１０mmでその外径を２０mmとし、斯か
る試験部１の両側に夫々掴持部２を形成したもので、こ
のような各試験片は焼入れ、熱処理した後、負荷トルク
を種々に変え、ねじり疲労試験を行った結果を、研削を
全く行わない比較例の場合と共に図表として示すと図１
の如くである。
平行な試験部１を削成して形成し、即ち該試験部１の内
径は前記のように１０mmでその外径を２０mmとし、斯か
る試験部１の両側に夫々掴持部２を形成したもので、こ
のような各試験片は焼入れ、熱処理した後、負荷トルク
を種々に変え、ねじり疲労試験を行った結果を、研削を
全く行わない比較例の場合と共に図表として示すと図１
の如くである。
【００１７】即ち内面研削のない比較材（△─△）の場
合に比し、１０μｍ研削によってもそれぞれ相当に向上
していて適切な効果が認められ、研削量の増大に伴いね
じり負荷トルク（Ｎ・ｍ）は何れの破断くり返し数の場
合において適切に向上せしめられている。
合に比し、１０μｍ研削によってもそれぞれ相当に向上
していて適切な効果が認められ、研削量の増大に伴いね
じり負荷トルク（Ｎ・ｍ）は何れの破断くり返し数の場
合において適切に向上せしめられている。
【００１８】これに対し内面研削量が５μm の場合（◇
…◇）は折角の研削によってもねじり負荷トルクが何れ
のくり返し回数の場合においても殆んど向上しておら
ず、即ち研削なしの場合に準ずるものであって、内孔径
が１０mmの比較的小さい内孔の場合においてもこの程度
の研削では効果のないものと言える。
…◇）は折角の研削によってもねじり負荷トルクが何れ
のくり返し回数の場合においても殆んど向上しておら
ず、即ち研削なしの場合に準ずるものであって、内孔径
が１０mmの比較的小さい内孔の場合においてもこの程度
の研削では効果のないものと言える。
【００１９】（実施例２）内孔径が１５mmで外径が４０
mmの鋼管を用い、該鋼管に対して５０〜１５０μm の研
削をなした結果について図５に示したような試験片にお
ける試験部１の外径を３０mmとし、長さＬを４０mmとし
た各試験片について実施例１におけると同様に試験した
結果を、研削なしの場合と共に図表として示したのが図
２である。
mmの鋼管を用い、該鋼管に対して５０〜１５０μm の研
削をなした結果について図５に示したような試験片にお
ける試験部１の外径を３０mmとし、長さＬを４０mmとし
た各試験片について実施例１におけると同様に試験した
結果を、研削なしの場合と共に図表として示したのが図
２である。
【００２０】即ち、この場合においては５０μm でねじ
り負荷トルク５００Ｎ・ｍ以上のような充分な効果の得
られていることは図示の如くであり、何れも好ましい結
果が得られている。
り負荷トルク５００Ｎ・ｍ以上のような充分な効果の得
られていることは図示の如くであり、何れも好ましい結
果が得られている。
【００２１】（実施例３）内孔径が２５mmである中空軸
に対して１００〜５００μm の内表面研削をなした結果
について同じく図５に示したような試験片を作成し、該
試験片における試験部１の長さを５０mm、外径４０mmと
したものについて実施例１、２におけると同様に試験し
た結果を研削なしの場合と共に示したのが図３である。
に対して１００〜５００μm の内表面研削をなした結果
について同じく図５に示したような試験片を作成し、該
試験片における試験部１の長さを５０mm、外径４０mmと
したものについて実施例１、２におけると同様に試験し
た結果を研削なしの場合と共に示したのが図３である。
【００２２】即ち、この場合においては研削量１００μ
m ではなお効果が不充分であって研削なしの場合に近い
が、内表面研削量３００μm 以上となることによって、
ねじり負荷トルク１０００Ｎ・ｍあるいはそれ以上にも
達する向上が得られている。
m ではなお効果が不充分であって研削なしの場合に近い
が、内表面研削量３００μm 以上となることによって、
ねじり負荷トルク１０００Ｎ・ｍあるいはそれ以上にも
達する向上が得られている。
【００２３】又上記のような各内面研削量とねじり疲労
強度（Ｎ−ｍ）の関係は別に図４に要約して示す如くで
あって、内孔径の如何によってそれなりに変動するが、
一般的に１０μｍを超えることにより好ましい強度向上
が図られ、内孔径の大きい場合には１０００μm の研削
量で５０００Ｎ−ｍ程度と研削なしの場合の2.５倍程度
に向上していることが確認された。
強度（Ｎ−ｍ）の関係は別に図４に要約して示す如くで
あって、内孔径の如何によってそれなりに変動するが、
一般的に１０μｍを超えることにより好ましい強度向上
が図られ、内孔径の大きい場合には１０００μm の研削
量で５０００Ｎ−ｍ程度と研削なしの場合の2.５倍程度
に向上していることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
中空車軸用鋼管の耐疲労強度を適切に向上することがで
き、低コストで効果的な特性改善をなし、有利な車輌用
駆動軸鋼管を得しめるものであるから工業的にその効果
の大きい発明である。
中空車軸用鋼管の耐疲労強度を適切に向上することがで
き、低コストで効果的な特性改善をなし、有利な車輌用
駆動軸鋼管を得しめるものであるから工業的にその効果
の大きい発明である。
【図１】本発明の実施例による内孔径１０mmの場合のね
じり疲労試験による各負荷トルクでの破断繰返し数を要
約して示した図表である。
じり疲労試験による各負荷トルクでの破断繰返し数を要
約して示した図表である。
【図２】同じく本発明の実施例による内孔径１５mmの場
合の図１と同様な試験結果を要約して示した図表であ
る。
合の図１と同様な試験結果を要約して示した図表であ
る。
【図３】同じく本発明の実施例による内孔径２５mmの場
合についての図１と同様な試験結果を要約して示した図
表である。
合についての図１と同様な試験結果を要約して示した図
表である。
【図４】上記したような本発明の実施例によるねじり疲
労強度（トルク）におよぼす内面研削量の関係を要約し
て示した図表である。
労強度（トルク）におよぼす内面研削量の関係を要約し
て示した図表である。
【図５】ねじり疲労試験片の形状構成説明図である。
１ 試験部 ２ 掴持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 隆一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動用中空車軸に供される鋼管におい
て、その素材鋼管の内面起点疲労破断を防止し疲労強度
を高めるように鋼管内面を１０〜１２００μｍ削成加工
することを特徴とする疲労強度の高い中空車軸用鋼管の
製造法。 - 【請求項２】 熱間圧延されたシームレス鋼管を素材鋼
管とし、該素材鋼管の内面を３０〜３００μｍ削成加工
することを特徴とする請求項１に記載の疲労強度の高い
中空車軸用鋼管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12791292A JPH05293716A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 疲労強度の高い中空車軸用鋼管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12791292A JPH05293716A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 疲労強度の高い中空車軸用鋼管の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293716A true JPH05293716A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14971724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12791292A Pending JPH05293716A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 疲労強度の高い中空車軸用鋼管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05293716A (ja) |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP12791292A patent/JPH05293716A/ja active Pending
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