JPH0270341A - 鋼管製駆動軸の製造方法 - Google Patents

鋼管製駆動軸の製造方法

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JPH0270341A
JPH0270341A JP21923088A JP21923088A JPH0270341A JP H0270341 A JPH0270341 A JP H0270341A JP 21923088 A JP21923088 A JP 21923088A JP 21923088 A JP21923088 A JP 21923088A JP H0270341 A JPH0270341 A JP H0270341A
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JP
Japan
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steel pipe
pipe
thickness
drive shaft
driving shaft
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Application number
JP21923088A
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English (en)
Inventor
Mitsusachi Yamamoto
三幸 山本
Kazuo Toyama
外山 和男
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車に使用されるドライブシャフト等駆動軸
を鋼管を素材として製造する方法に関する。
【従来の技術】
自動車に使用される駆動軸は、従来はもっばら棒鋼を素
材として製造されていたが、最近になって棒鋼から鋼管
への切替えが検討され始めている。 それは、棒鋼から鋼管へ切替えることにより、まず第1
に軽量化が図れ、加速性能等の自動車運動性能が向上す
る。第2に固有振動数を機関回転数の範囲外へ変更でき
、共振現象を避け、振動、騒音低減が図られることが理
由である。 このような鋼管製駆動軸の製造方法は大別して以下のご
とき2通りの方法がある。その1つは第5図に示すよう
に一体成形タイブの鋼管製駆動軸の場合で、鋼管aの管
端部すを口絞りした後、絞り部Cにスプライン加工を施
す方法である。もう1つは第6図に示すように溶接組立
タイプの鋼管製駆動軸の場合で、あらかじめスプライン
加工した絞り部Cを備えるステムeを鋼管aの両端に溶
接(fは溶接部を示す)するものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 これらの製造方法のうち、一体成形タイプの鋼管製駆動
軸を製造するものでは、製造上避は難い円周方向の微妙
な角振りや肉厚不均一が管端口絞り加工により増長され
、顕著な疵となる場合がある。このような疵は使用時の
繰返しねじり荷重による疲労亀裂の発生の起点となり、
駆動軸の疲労強度を低下させるという問題を生じさせる
。 一方、溶接組立タイプの鋼管製駆動軸を製造する方法で
は、管端の口絞り加工が行われないため素材鋼管の角張
りや肉厚不均一が助長されることはないが、溶接時の熱
のために熱影響部と呼ばれる軟化部が生じ、この部分の
疲労強度が低下する。 また、特に薄肉の場合に問題となることであるが、鋼管
fとステムeとの軸芯ずれのため、溶接部の強度が十分
に確保できなくなるといったこともある。 前述のごとき疲労強度の低下は、特に自動車の駆動軸を
対象とする場合、製品の信軌性に重大な影響を及ぼし、
鋼管製駆動軸の実用化にあたっての重大な障害となって
いる。 本発明は製造コスト低減を考慮しつつ、前記従来技術に
よる疲労強度に関する問題を解消した鋼管製駆動軸の製
造方法を提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の第1の製造方法は、鋼管を用いて駆動軸を製造
する方法において、管長手方向に等間隔に増肉部を有し
、かつ増肉部と通常肉厚部の肉厚比が2以上である差厚
鋼管を素材とし、該差厚鋼管を増肉部で短管切断した後
、両管端部に接続用スプライン加工を施すものである。 本発明の第2の製造方法は、鋼管を用いて駆動軸を製造
する方法において、管長手方向に等間隔に増肉部を有す
る差厚鋼管を素材とし、該差厚鋼管を増肉部で短管切断
した後、両管端にステム部を摩擦溶接にて接合するもの
である。 〔作  用〕 本発明の第1の製造方法においては、厚肉の管端部にス
プライン加工を施すので、駆動軸の疲労強度が向上する
。更に素管全体を肉厚化するわけではないので、軽量化
も達成される。また、素管として、鋼管の段階から管長
手方向に等間隔に増肉部を有する差厚鋼管を使用するの
で、後処理により増肉させるのと異なり工程省略が達成
できる。 本発明の第1方法において、差厚鋼管の増肉部と通常部
の肉厚比を2以上とするのは、後工程でスプラインが形
成される増肉部の疲労強度を確保するためである。さら
に疲労強度を確保するためには肉厚比を増加させればよ
い事はいうまでもないが、いたずらに肉厚比を増加させ
ると軽量化に支障をきたす、よって肉厚比は2以上の範
囲で選択する。 第1表は、種々の肉厚比を有する差厚鋼管を増肉部で短
管切断した後、増肉部に機械加工にてスプラインを形成
したものについて、定荷重両振りねじり疲労試験を行っ
た結果を示したものである。 差厚鋼管としては、通常部の寸法が外径50m、肉厚2
.51allのSTKM16C相当材を使用した。 またスプライン形状は歯高IImの台形状とした。 第1表より肉厚比の増加とともに疲労寿命は向上し、は
ぼ2以上で飽和していることがわかる。 また、肉厚比2未満ではスプラインの部分に疲労亀裂が
発生するが、2以上ではスプラインの部分に疲労亀裂は
生じず、増肉部と通常部の境界に疲労亀裂が発生した。 このことから肉厚比が2以上であれば増肉部にスプライ
ンを形成しても、当部位に十分な疲労強度が確保される
ことがわかる。 第  1  表 本発明の第2の製造方法においては、管端の厚肉部分に
ステムを溶接するので、通常部の肉厚を有する鋼管にス
テムを溶接する場合に比較し駆動軸の疲労強度が向上す
る。更に素管全体を厚肉化するわけではないので、軽量
化も達成される。また素管として、鋼管の段階から管長
手方向に当間隔に増肉部を有する差厚鋼管を使用するの
で、後処理により増肉させるのと異なり工程省略が達成
できる。 本発明の第2の方法において、摩擦溶接を採用する理由
は、摩擦溶接が各種溶接接合の中で最も生産性が高く製
造コスト低減が可能となり鋼管の周溶接に適した溶接法
であるからである。更に、駆動軸は回転体であるため回
転バランスが問題となるが、摩擦溶接は溶接部のビード
量が円周方向どの位置でも同量となり、偏心量がきわめ
て少ない。よって溶接後の回転バランスにも優れる。 〔実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。 第1図は本発明の製造方法で使用される差厚鋼管の一例
を示す断面図である0本例の差厚鋼管は管長手方向で薄
肉部分(通常部)lと、通常部1より内径の小さい増肉
部2が所定ピッチで交互に形成された管である。このよ
うな鋼管は通常は一様肉厚の鋼管を素材とし特殊な冷間
抽伸により製造される。 本発明の第1の方法の実施例として、外径50■、肉厚
2.51mの通常部lを有し、管長手方向に500g+
sピッチで長さ150閣、肉I¥5IIIIlO増肉部
2が形成された差厚鋼管に対し、増肉部2の中央で短管
切断を行った後、第2図に示すごとく両端部外周に機械
加工によりスプライン3を形成して全長500mの駆動
軸を製作した。 このようにして製作した駆動軸について定荷重両振りね
じり疲労試験を行った結果を第3図に示す8図中の0印
は本製作品のものであり、・印は比較のため増肉部のな
い同材質の鋼管(外径50■、肉厚2.5mm+)を素
材として管端に絞り加工した後、絞り部にスプライン加
工を施したもの、即ち従来技術による一体成形タイブの
駆動軸の結果である。 本発明による駆動軸は疲労寿命のばらつきが少なく優れ
た疲労強度を有している。一方、比較品では先に述べた
ように口絞り加工による疵が発生する場合があり、それ
を起点とする疲労亀裂が発生したものは疲労寿命が低下
している。このため、比較品の疲労寿命にはばらつきが
大きい。以上のことから、本発明による駆動軸は実用に
耐えうるに十分な疲労強度を有していることがわかる。 次に、本発明の第2の方法の実施例として、通常部1が
外径75as、肉ff+、6+n+wテ、増肉部2が長
さ50m、肉厚2.5 mで管長手方向に500a*ピ
ツチで形成された差厚鋼管を増肉部2の中央で切断した
。そして、得られた全長500間の鋼管の両端に、別に
用意したステム部を摩擦圧8kgfZ閣冨、アプセット
圧12 kg f 7m” 、アブセント時間4秒の条
件で摩擦溶接した。摩擦溶接部の外周に生じた溶接ぼり
は機械加工により切削した。 このようにして製作した駆動軸について定荷重両振りね
じり疲労試験を行った結果を第4図に示す0図中の実線
は本発明による駆動軸の場合であり、破線は比較のため
増肉部のない同材質の鋼管(外径75m、肉P′!、1
.6 wh及び2.5■)を素材として同条件にて摩I
!J溶接し、外周溶接ビードを切削して製作した駆動軸
の場合である。比較品のうち、外径75m、肉厚1.6
−のものを比較品A、外径75m、肉厚2.5mのもの
を比較品Bと呼ぶ。 この図によれば、本発明による駆動軸は、肉厚の厚い比
較品Bと同等な疲労強度を有しており、肉厚の薄い比較
品Aに比べ疲労強度が著しく向上していることがわかる
。なお、本発明による駆動軸と比較品Bが同等な疲労強
度を示したのは、疲労亀裂の起点となるff擦溶接部に
おいて両者が等しい肉厚であることと対応している。 また、第2表は上述した本発明による駆動軸、比較品A
及び比較品Bの重量比を示したものである。この表より
本発明による駆動軸は比較品Aより若干重いが、同等の
疲労強度を示す比較品Bに比べはるかに軽量であること
がわかる。 第 表 あり、本発明による駆動軸の回転バランスが優れている
ことがわかる。 第 表 また、第3表は上述した本発明による駆動軸、比較品A
及び比較品Bに対して振動実験を行い、それぞれ曲げ振
動の固有振動数を調べた結果である。差厚鋼管を使用し
たことによる弊害はなく、固有振動数は三者とも略同−
であり、1次モードで約800Hzである。この値は自
動車駆動軸の回転速度に比べ高い値となっており共振現
象は生じないことがわかる。一方、回転バランスについ
ては、JIS  BO905の規定によるつり合い良さ
を測定したところ、本発明の駆動軸では15aus /
 S、本発明による駆動軸と同じ寸法の駆動軸をアーク
周溶接で製造した場合には31mm/Sで以上のことか
ら、本発明の第2の方法による駆動軸は、疲労強度が高
く、駆動軸としての強度信顛性に優れたものであること
がわかる。また、軽量化が達成され、更に、溶接を採用
するにもがかわらず回転バランスが優れ、振動低減の効
果も十分に期待できるものである。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明の鋼管製駆動軸
の製造方法は、鋼管の段階から増肉部を有する差厚鋼管
を使用するので、後処理により増肉させるのと異なり工
程省略が達成でき、経済的であるほか、駆動軸の軽量を
図り、更に軽量を図るにもかかわらず駆動軸の疲労強度
を向上させ、製品の信頼性を高める。更に本発明の第2
の方法にあっては、溶接が採用されるにもかかわらず振
動低減の効果も十分に期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で使用する差厚鋼管の一部縦断面図、第
2図は差厚鋼管により製作した駆動軸の一部縦断面図、
第3図はねじり疲労試験の結果を示すグラフ、第4図は
他の実施例におけるねじり疲労試験の結果を示すグラフ
、第5図は従来の一体成形タイブの駆動軸の説明図、第
6図は従来の溶接組立タイプの駆動軸の説明図である。 図中、l:通常部、2:増肉部、3ニスプライン。 第 図 第 図 ねじり荷電極返し数(回) 第 図 第 図 ねじりR東繰返し数(回) 第 図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鋼管を用いて駆動軸を製造する方法において、管長
    手方向に等間隔に増肉部を有し、かつ増肉部と通常肉厚
    部の肉厚比が2以上である差厚鋼管を素材とし、該差厚
    鋼管を増肉部で短管切断した後、両管端部に接続用スプ
    ライン加工を施すことを特徴とする鋼管製駆動軸の製造
    方法。 2、鋼管を用いて駆動軸を製造する方法において、管長
    手方向に等間隔に増肉部を有する差厚鋼管を素材とし、
    該差厚鋼管を増肉部で短管切断した後、両管端にステム
    部を摩擦溶接にて接合することを特徴とする鋼管製駆動
    軸の製造方法。
JP21923088A 1988-08-31 1988-08-31 鋼管製駆動軸の製造方法 Pending JPH0270341A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015030229A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 株式会社ジェイテクト 切削工具およびスプライン加工方法
US9646800B2 (en) 2013-03-29 2017-05-09 Nec Network And Sensor Systems, Ltd. Traveling wave tube system and control method of traveling wave tube

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9646800B2 (en) 2013-03-29 2017-05-09 Nec Network And Sensor Systems, Ltd. Traveling wave tube system and control method of traveling wave tube
WO2015030229A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 株式会社ジェイテクト 切削工具およびスプライン加工方法
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