JPS59197330A - 捩り強度に優れた電縫管による駆動軸の製造方法 - Google Patents
捩り強度に優れた電縫管による駆動軸の製造方法Info
- Publication number
- JPS59197330A JPS59197330A JP7145983A JP7145983A JPS59197330A JP S59197330 A JPS59197330 A JP S59197330A JP 7145983 A JP7145983 A JP 7145983A JP 7145983 A JP7145983 A JP 7145983A JP S59197330 A JPS59197330 A JP S59197330A
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- Japan
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- pipe
- driving shaft
- torsional strength
- wall thickness
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、小径め普通鋼電縫管を絞り加工して、例えば
自動車用ドライブシャフト等の駆動軸を製造する際の加
工方法に関するものである。
自動車用ドライブシャフト等の駆動軸を製造する際の加
工方法に関するものである。
１−
最近、自動車部品の軽量化・工程省略・コストダウンの
だめ、中実部品の鋼管化の努力が行われている。特にＦ
Ｆ車のドライブシャフト等の駆動軸の鋼管化に際し、電
縫溶接管を用いてコストダウンをねらうと同時に、溶接
部・接合部を出来るだけ少くして、信頼性の向上と工程
省略を同時に満たす加工方法が求められている。
だめ、中実部品の鋼管化の努力が行われている。特にＦ
Ｆ車のドライブシャフト等の駆動軸の鋼管化に際し、電
縫溶接管を用いてコストダウンをねらうと同時に、溶接
部・接合部を出来るだけ少くして、信頼性の向上と工程
省略を同時に満たす加工方法が求められている。
従来、ＦＦ車用ドライブシャフトとしては、第１図に示
すように、鍛造部品ｌを鋼管２に圧接接合する方法が主
に用いられているが、この方法は高価であると同時に、
圧接部３において電縫鋼管２のシーム溶接部との交点５
から疲労亀裂が発生することがあり、ドライブシャフト
という保安部品の第１命題である″溶接接合部を可能な
限り少くする”という点で改善が必要とされている。そ
こでその対策の一つとして、鋼管２を絞り加工した後、
端部６をアプセット加工によって中実とし、当該部位に
捩り荷重を伝達するための歯車（セレーション）等の機
械加工を行い、次いで熱処理によって当該部位を強化し
て捩シ強度に優れた駆動２− 軸の加工技術の確立が求められている。この一体成型駆
動軸の素材として、シームレス鋼管を用いると高価であ
り、管の肉厚変動、脱炭等の問題がある。これに対して
電縫鋼管を用いると、安価で外径、肉厚等の幾何学的形
状および圧延金属組織に優れているため、コストダウン
・軽量化・静粛性に優れた駆動軸の製造が可能となる。
すように、鍛造部品ｌを鋼管２に圧接接合する方法が主
に用いられているが、この方法は高価であると同時に、
圧接部３において電縫鋼管２のシーム溶接部との交点５
から疲労亀裂が発生することがあり、ドライブシャフト
という保安部品の第１命題である″溶接接合部を可能な
限り少くする”という点で改善が必要とされている。そ
こでその対策の一つとして、鋼管２を絞り加工した後、
端部６をアプセット加工によって中実とし、当該部位に
捩り荷重を伝達するための歯車（セレーション）等の機
械加工を行い、次いで熱処理によって当該部位を強化し
て捩シ強度に優れた駆動２− 軸の加工技術の確立が求められている。この一体成型駆
動軸の素材として、シームレス鋼管を用いると高価であ
り、管の肉厚変動、脱炭等の問題がある。これに対して
電縫鋼管を用いると、安価で外径、肉厚等の幾何学的形
状および圧延金属組織に優れているため、コストダウン
・軽量化・静粛性に優れた駆動軸の製造が可能となる。
しかし、電縫鋼管はシーム溶接部をもつだめ、適切な加
工条件を確立しないと、捩り荷重に対して優れた強度を
有することができない。そこで、電縫鋼管を素材として
優れた捩り強度を有し、安定した製品形状で且つ安価に
製造することができる。一体成型駆動軸の加工方法の開
発が望まれていた。
工条件を確立しないと、捩り荷重に対して優れた強度を
有することができない。そこで、電縫鋼管を素材として
優れた捩り強度を有し、安定した製品形状で且つ安価に
製造することができる。一体成型駆動軸の加工方法の開
発が望まれていた。
本発明はかかる実状に鑑み為されたものであって、その
要旨とするところは、外径３０〜６０ａｍ肉厚３〜６龍
の普通鋼電縫管を素材として、その管端部に絞り加工を
施して加工後の最小径部の外径２０〜４０ＩＩＩＩＩ、
肉厚４−３ ｍｍの駆動軸を製造するに際し、索材電縫
鋼管に２〜６段の冷間絞り加工を行ったのち、管端部を
アプセットによって中実にすると共に、歯車等の機械加
工を施し、該加工部を焼入れし、次いで１６０〜２００
ｔ４’１〜４時間の焼もどし熱処理を施し、しかる後
犬気放冷を行うことを特徴とする捩り強度に優れた電縫
管による駆動軸の加工方法にある。
要旨とするところは、外径３０〜６０ａｍ肉厚３〜６龍
の普通鋼電縫管を素材として、その管端部に絞り加工を
施して加工後の最小径部の外径２０〜４０ＩＩＩＩＩ、
肉厚４−３ ｍｍの駆動軸を製造するに際し、索材電縫
鋼管に２〜６段の冷間絞り加工を行ったのち、管端部を
アプセットによって中実にすると共に、歯車等の機械加
工を施し、該加工部を焼入れし、次いで１６０〜２００
ｔ４’１〜４時間の焼もどし熱処理を施し、しかる後
犬気放冷を行うことを特徴とする捩り強度に優れた電縫
管による駆動軸の加工方法にある。
以下本発明の詳細な説明する。
先ず本発明において普通鋼電縫管とは、通常の機械構造
用の電縫鋼管に相当する材料を指すものである。この場
合、自動車等の駆動軸として用いられるためには、５０
ｋＩＩ／ｌｌ１１１２以上の引張強さと適当な硬さく）
（ｖ＝２００程度）および良好な加工性（伸び２０％以
上）が必要とされ、価格、引張強さ、伸び等を考慮すれ
ば、５４０Ｃ相当材で充分その目的を達することができ
るものである。
用の電縫鋼管に相当する材料を指すものである。この場
合、自動車等の駆動軸として用いられるためには、５０
ｋＩＩ／ｌｌ１１１２以上の引張強さと適当な硬さく）
（ｖ＝２００程度）および良好な加工性（伸び２０％以
上）が必要とされ、価格、引張強さ、伸び等を考慮すれ
ば、５４０Ｃ相当材で充分その目的を達することができ
るものである。
また素材とする電縫管の形状を外径３０〜６０ｍｒａ、
肉厚３〜６龍のものとし、絞り加工後の最小径部の外径
を２０〜４０ｍｍ、同肉厚を４〜Ｂｍｒｎとするのは、
管の剛性および回転時の静粛性から素材外径を３０〜６
０ ｍｍとするものであり、一方駆動軸の軸受部の外径
が２０〜４Ｑａｎであるため最小径部の外径をこの様に
定めたものである。また管の肉厚は軽量化の目的を達す
るために薄肉であることが望ましいが、最弱部位である
最小外径部で、捩り強度を満足する肉厚が４〜８！Ｉ１
１であり、一方、絞り加工による増肉量の検討から素材
で３〜６ ｍｍの肉厚が必要であることが判ったためで
ある。この場合加工後の最小外径部というのは第２図の
７に相当する位置であって、捩り強度は外径に依存する
ところが大きく、従って、捩り荷重に対して最も弱く破
損し易い位置である。
肉厚３〜６龍のものとし、絞り加工後の最小径部の外径
を２０〜４０ｍｍ、同肉厚を４〜Ｂｍｒｎとするのは、
管の剛性および回転時の静粛性から素材外径を３０〜６
０ ｍｍとするものであり、一方駆動軸の軸受部の外径
が２０〜４Ｑａｎであるため最小径部の外径をこの様に
定めたものである。また管の肉厚は軽量化の目的を達す
るために薄肉であることが望ましいが、最弱部位である
最小外径部で、捩り強度を満足する肉厚が４〜８！Ｉ１
１であり、一方、絞り加工による増肉量の検討から素材
で３〜６ ｍｍの肉厚が必要であることが判ったためで
ある。この場合加工後の最小外径部というのは第２図の
７に相当する位置であって、捩り強度は外径に依存する
ところが大きく、従って、捩り荷重に対して最も弱く破
損し易い位置である。
管端部を絞り加工によって外径の縮少と肉厚の増加を得
る手段としては、管端をダイスに据え込んで絞り加工を
行うものであるが、駆動軸類の絞り加工による製造の場
合、前述の通り最小外径部は最弱１部位となるため、そ
の部位で要求される肉厚は素材肉厚の１．３〜１．６倍
である。これに対して一回の絞り加工で急激な縮径加工
を行うと、応力集中が生じて捩り荷重に対して危険であ
り、又電縫溶接部の内面形状が亀裂の発生等の悪化を生
じ、さらに必要な増肉量が得られず、強加工によ ５
一 つて非加工部の座屈等の現象も生じる。これらについて
本発明者らが種々検討したところ、最小外径部で捩り強
度に優れた特性を得るためには、２〜６段の冷間絞り加
工を行なう必要があることを見出した。この場合２段未
満即ち１回の絞り加工では、前述の通り応力集中が生じ
る危険があり、又６段を超える回数の加工を施すことは
、ダイス製造費が高くおよび加工時間が長くなるという
点でむしろ不都合であり、作業が極めて煩雑になる。
る手段としては、管端をダイスに据え込んで絞り加工を
行うものであるが、駆動軸類の絞り加工による製造の場
合、前述の通り最小外径部は最弱１部位となるため、そ
の部位で要求される肉厚は素材肉厚の１．３〜１．６倍
である。これに対して一回の絞り加工で急激な縮径加工
を行うと、応力集中が生じて捩り荷重に対して危険であ
り、又電縫溶接部の内面形状が亀裂の発生等の悪化を生
じ、さらに必要な増肉量が得られず、強加工によ ５
一 つて非加工部の座屈等の現象も生じる。これらについて
本発明者らが種々検討したところ、最小外径部で捩り強
度に優れた特性を得るためには、２〜６段の冷間絞り加
工を行なう必要があることを見出した。この場合２段未
満即ち１回の絞り加工では、前述の通り応力集中が生じ
る危険があり、又６段を超える回数の加工を施すことは
、ダイス製造費が高くおよび加工時間が長くなるという
点でむしろ不都合であり、作業が極めて煩雑になる。
このようにして冷間絞り加工を行ったのち、端部を加熱
して、アプセット加工によって中実とし、歯車（セレー
ション）加工等の機械加工を行った後に、当該加工部を
焼入れするものである。・この場合、歯車（セレーショ
ン）加工を施すのは、駆動軸として使用する際の回転力
を伝達するためである。焼入れ手段としては特に制限す
るものではなく、通常用いられている高周波焼入れ、炎
焼入れなどを用いることが出来る。即ち加工部を８００
〜１１０００に加熱後水又は油中に焼入れることによっ
て所望の表面硬さ及び焼入れ深さを得るもの ６− である。この場合駆動軸の最小外径部の焼入れ深さは２
〜６朋が要求されるが、これは鋼材成分とも考え合せて
、焼入れ時の加熱手段；高周波を用いる場合はコイル形
状、周波数、電力、送り速度、及び冷却手段；冷媒の種
類、流量、等を適宜選択することによって達成すること
が出来る。
して、アプセット加工によって中実とし、歯車（セレー
ション）加工等の機械加工を行った後に、当該加工部を
焼入れするものである。・この場合、歯車（セレーショ
ン）加工を施すのは、駆動軸として使用する際の回転力
を伝達するためである。焼入れ手段としては特に制限す
るものではなく、通常用いられている高周波焼入れ、炎
焼入れなどを用いることが出来る。即ち加工部を８００
〜１１０００に加熱後水又は油中に焼入れることによっ
て所望の表面硬さ及び焼入れ深さを得るもの ６− である。この場合駆動軸の最小外径部の焼入れ深さは２
〜６朋が要求されるが、これは鋼材成分とも考え合せて
、焼入れ時の加熱手段；高周波を用いる場合はコイル形
状、周波数、電力、送り速度、及び冷却手段；冷媒の種
類、流量、等を適宜選択することによって達成すること
が出来る。
なお、焼入れ深さが２ ｍｍ未満では、捩り荷重に対し
て優れた強度を安定的に得ることが出来ず、また６ １
１１１１を超えると、電縫管の絞り加工時に、その溶接
部近傍に亀裂の発生の可能性があり、この亀裂先端部が
脆化［７て、捩り荷重を受けた場合亀裂の伝播、破壊を
生じる可能性があり危険であるためである。
て優れた強度を安定的に得ることが出来ず、また６ １
１１１１を超えると、電縫管の絞り加工時に、その溶接
部近傍に亀裂の発生の可能性があり、この亀裂先端部が
脆化［７て、捩り荷重を受けた場合亀裂の伝播、破壊を
生じる可能性があり危険であるためである。
以上のように焼入れされた駆動軸の端部を焼戻し熱処理
を行う。焼戻し熱処理は、焼入れ部の降伏点を上昇させ
、疲労強度を上昇させる目的で行われるものであって、
加熱温度は１６０〜２００Ｃ１保持時間は１〜４時間で
ある。加熱温度が１６０′Ｃ未満の場合十分な焼戻し効
果を得るためｊ（は多大な加熱時間を要する。又２００
Ｃを超えると軟化の程度が大きい。
を行う。焼戻し熱処理は、焼入れ部の降伏点を上昇させ
、疲労強度を上昇させる目的で行われるものであって、
加熱温度は１６０〜２００Ｃ１保持時間は１〜４時間で
ある。加熱温度が１６０′Ｃ未満の場合十分な焼戻し効
果を得るためｊ（は多大な加熱時間を要する。又２００
Ｃを超えると軟化の程度が大きい。
尚、６却手段は大気放冷であるが、これによって良好な
組織が得られるためであり、炉内冷却では冷却時間を要
し生産性が悪いためである。
組織が得られるためであり、炉内冷却では冷却時間を要
し生産性が悪いためである。
以上のような焼戻し熱処理によって焼入れ時に対して表
面硬度はＨｖ−１００程度軟化する。この低下分を見込
んで焼入れ時の表面硬さを得なければならない。焼戻し
熱処理後に必要とされる表面硬さはＨｖ二５００〜７０
０である。Ｔ（ｖ＝５ＱＱ未満では前述の最小外径部に
おける必要強度が得られず、Ｈｖニア００を超えると、
材料の脆化によって衝撃的な荷重が負荷された場合に危
険である。
面硬度はＨｖ−１００程度軟化する。この低下分を見込
んで焼入れ時の表面硬さを得なければならない。焼戻し
熱処理後に必要とされる表面硬さはＨｖ二５００〜７０
０である。Ｔ（ｖ＝５ＱＱ未満では前述の最小外径部に
おける必要強度が得られず、Ｈｖニア００を超えると、
材料の脆化によって衝撃的な荷重が負荷された場合に危
険である。
以北述べた本発明の加工法を行うことによって、電縫鋼
管を素材として捩り強度に優れ、価格、静粛性の点でも
優れた自動車用駆動軸を工業的規模で得ることが可能と
なる。
管を素材として捩り強度に優れ、価格、静粛性の点でも
優れた自動車用駆動軸を工業的規模で得ることが可能と
なる。
最後に実施例（（より本発明の効果をさらに具体例を示
す。
す。
実施例
素材として外径４０′ｎ１ＩＩ肉厚４．５鶴の８４０Ｃ
相当材の電縫管を用い、３段絞り加工によって最小部外
径を２４謁、肉厚を５．５ ｍｍとし、高周波加熱（１
００ＯＣ）後水焼入れによって焼入れ深さを３．５關と
し、１８０１Ｔ３時間の焼もどし熱処理を行い表面深さ
をＨｖ−６００とした。静的捩９強度は３２０ ！＜ｐ
−ｍ捩り疲労強度は±１ｏｏｋ、ｐ−ｍで１０５回以
上を満し１、自動車のドライブシャフト等の駆動軸の使
用に十分耐えるものであった。
相当材の電縫管を用い、３段絞り加工によって最小部外
径を２４謁、肉厚を５．５ ｍｍとし、高周波加熱（１
００ＯＣ）後水焼入れによって焼入れ深さを３．５關と
し、１８０１Ｔ３時間の焼もどし熱処理を行い表面深さ
をＨｖ−６００とした。静的捩９強度は３２０ ！＜ｐ
−ｍ捩り疲労強度は±１ｏｏｋ、ｐ−ｍで１０５回以
上を満し１、自動車のドライブシャフト等の駆動軸の使
用に十分耐えるものであった。
第１図は圧接方式による駆動軸の製造手段の説明図、第
２図は一体成形方式による駆動軸の製造手段の説明図で
ある。 ■・・−鍛造部品、 ２・・・電縫鋼管、 ３・・・
圧接部、４・・・シーム溶接部、 ５・・・交点、
６・・・管端アプセット部、 ７・・・加工後の最小径
部。 特許出願人 代理人 弁理士 矢 葺 知 之 （ばか１名） ９− 第１図 第２図 ｏ゛／２
２図は一体成形方式による駆動軸の製造手段の説明図で
ある。 ■・・−鍛造部品、 ２・・・電縫鋼管、 ３・・・
圧接部、４・・・シーム溶接部、 ５・・・交点、
６・・・管端アプセット部、 ７・・・加工後の最小径
部。 特許出願人 代理人 弁理士 矢 葺 知 之 （ばか１名） ９− 第１図 第２図 ｏ゛／２
Claims (1)
- 外径３０〜６０謁、肉厚３〜６１１１１１Ｌの普通鋼電
縫管を素材として、その管端部に絞ジ加工を施して加工
後の最小径部の外径２０〜４０ｍＩＩＬ１肉厚４〜８鶴
の駆動軸を製造するに際し、索材電縫鋼管に２〜６段の
冷間絞９加工を行ったのち、管端部をアプセットによっ
て中実にすると共に、歯車等の機械加工を施し、該加工
部を焼入れし、次いで１６０〜２００Ｃで１〜４時間の
焼もどし熱処理を施し、しかる後犬気放冷を行うことを
特徴とする捩り強度に優れた電縫管による駆動軸の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145983A JPS59197330A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 捩り強度に優れた電縫管による駆動軸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145983A JPS59197330A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 捩り強度に優れた電縫管による駆動軸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197330A true JPS59197330A (ja) | 1984-11-08 |
| JPS6147211B2 JPS6147211B2 (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=13461182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7145983A Granted JPS59197330A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 捩り強度に優れた電縫管による駆動軸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197330A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007091585A1 (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | エアバッグインフレータ用ボトル部材の製造方法 |
| JP2010019370A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Nishio Seimitsu Kk | 段付中空軸及び段付中空軸の製造方法 |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP7145983A patent/JPS59197330A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CONSTANT VELOCITY JOINTS FOR ADVANCED DRIVE LINE ENGINEERING=1980 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007091585A1 (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | エアバッグインフレータ用ボトル部材の製造方法 |
| JP5228492B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2013-07-03 | 新日鐵住金株式会社 | エアバッグインフレータ用ボトル部材の製造方法 |
| JP2010019370A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Nishio Seimitsu Kk | 段付中空軸及び段付中空軸の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6147211B2 (ja) | 1986-10-17 |
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