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自動車用シャフトに関する用途と工法解説

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自動車用シャフトに関する用途と工法解説

冷間鍛造.comでは、これまで数多くの自動車部品の製造を手掛け、工法開発・工法変換をご提案してきました。本コラムでは、当社がこれまで手掛けてきた自動車用シャフトに関する解説を行うとともに、当社が提供するシャフトの特徴をお伝えいたします。

自動車用シャフトの名称・用途

自動車用のシャフトとしては、主に、エンジン・トランスミッション等などの駆動系パーツ、ステアリング・シャーシなどの車体パーツなどがあります。シャフト部品のポイントの一つといえるのが精度(真直度、同軸度含む)です。

エンジン・トランスミッションなどの駆動系シャフト

自動車の部品の中でもエンジン・トランスミッション用シャフトは非常に高い精度が求められます。というのもシャフトは機械の動力伝達に使用されるもので、動力機構で生み出した力をシャフトが回転をすることで他の構成部品に伝達し、物体を動かすという機能を持つ部品です。高い動力を求める機構においては回転数が高く設定され、高速回転するシャフトはわずかな精度のズレ(芯ブレ・寸法精度不良)が回転数のロス・動力効率の減少を生み、場合によっては事故を招きます。

そのため、駆動系シャフトには、主に千分台の精度が求められます。当社が得意とする冷間鍛造では同精度を一発で出すことは難しく、冷間鍛造+切削加工により精度を出すことが可能です。最近では、駆動機構が内燃機関から電動へと移行してきており、来るEVシフトにおいては従来の駆動系パーツからモーターシャフトをはじめとする電動機構への置き換えニーズが高まりを見せています。

ただし、電動化へのシフトにおいては、エンジン機構と比較し急速となるエネルギーの立ち上がりや、省エネを考慮した効率的な動力伝達が求められる為、シャフトの精度についても、より高精度な方向へとシフトしていくことが予想され、現に当社に来ているニーズもより高精度化が一つのテーマとなっています。

自動車用シャフト 駆動系シャフトの種類

エンジン部品 クランクシャフト
トランスミッション部品 インプットシャフト・メインシャフト・カウンターシャフト・
コントロールシャフト・プーリーシャフト・ステーターシャフト
その他の部品 ドライブシャフト・プロペラシャフト

 

ステアリング・シャーシ用シャフト

次にご紹介するのが、当社が手掛けるステアリング・シャーシ用シャフトです。当社ではステアリングやシャーシなどのシャフトを数多く手掛けてきました。ステアリングやシャーシ用シャフトは、エンジンや駆動系のパーツと異なり、精度という点では百分台~千分台と幅があります。つまり、当社が得意とする冷間鍛造+切削加工を組み合わせることで全切削と比較してコスト優位性があり、切削から冷間鍛造+切削加工への置き換えをよく検討いただける製品群と言えます。

■自動車業界向けステアリング・シャーシ用タイロッド
材質には非調質鋼を使用しており、熱処理・矯正レスでの製造が可能です。サイズはφ18mm×312mmで同形状であればアルミ材への置き換えも可能です。昨今軽量化の流れの中で、アルミ材への置き換えも数多くご依頼をいただいています。詳しくは下記をご覧ください。
詳しくはこちら>>

冷間鍛造.comがシャフト製造において提案可能な工法

当社ではサイト名称にある通り、冷間鍛造技術をメインとしており、同工法を軸とした従来工法からの工法変換を得意としています。

シャフト部品は丸棒からの削り出しで加工する場合が多く見受けられますが、同工法では、フランジ付きやテーパー付き、ギアや異形(六角、四角など)部を持つシャフトの製造には、切削量(切粉)や切削工数も多く、材料・時間のロスを生み、製品によっては別部品のフランジを取り付けたり部品点数・総工数が多くなります。一方、当社が得意とする冷間鍛造は、ニアネットシェイプの考えのもと材料ロスを極限まで抑えた工法であり、昨今のカーボンニュートラルなどの時流に沿う古くて新しい工法と言えます。また、加工サイクルタイムを切削加工比で30~50%は確実に削減できるため、電力などエネルギーコストの削減、リードタイム削減という効果もあります。

冷間鍛造への置き換えは年々進んでおり、数多くのご相談をいただいておりますが、当社のVA・VE提案は多くのメーカー様で採用いただいております。量産が今すぐという案件だけでなく、製品企画段階でも結構です。お問い合わせください。

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