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KR101363401B1 - 중공 구동축 및 이의 제조 방법 - Google Patents

중공 구동축 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR101363401B1
KR101363401B1 KR1020130109010A KR20130109010A KR101363401B1 KR 101363401 B1 KR101363401 B1 KR 101363401B1 KR 1020130109010 A KR1020130109010 A KR 1020130109010A KR 20130109010 A KR20130109010 A KR 20130109010A KR 101363401 B1 KR101363401 B1 KR 101363401B1
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KR
South Korea
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cross
drive shaft
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large diameter
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KR1020130109010A
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이현일
노정수
이장선
서종욱
정재승
천명길
김기훈
송동현
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한국델파이주식회사
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Abstract

본 발명은 단면 두께 및 외경의 차이로 인해 발생될 수 있는 취약 부위에 대한 집중 하중을 분산시켜 전체 길이에 대한 강도를 최대한 균일화시킬 수 있는 중공 구동축을 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 중공 구동축은, 중공 구동축에 있어서, 중공된 형상의 하나 이상의 소경부; 및 상기 소경부에 인접하여 구비되며 상기 소경부에 비해 상대적으로 외경이 큰 중공된 형상의 대경부를 포함하고, 상기 대경부의 단면 두께는 상기 소경부의 단면 두께보다 작고, 상기 대경부의 외면에서 시작하여 상기 대경부의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간은 침탄되어 HRC 55 이상의 경도로 이루어진다.

Description

중공 구동축 및 이의 제조 방법{Hollow drive shaft and manufacturing method thereof}
본 발명은 자동차 등에 사용되는 중공 구동축에 관한 것이다.
일반적으로, 구동축은 구동원의 회전력을 피동 부재에 전달하는 동력 전달 매체의 하나로, 속이 찬 중실 구동축과 속이 빈 중공 구동축으로 나뉘어 진다.
이 중, 중공 구동축은, 중실 구동축에 비해 무게가 적게 나가 경량화를 달성할 수 있고, 재료가 적게 사용되어 제품 단가를 낮출 수 있으며, 비틀림 강도 면에서도 우수한 특성을 갖는다.
종래의 기술로 한국공개특허 제10-2007-0107140호에 개시된 고주파 담금질 중공 구동축은, 담금질성에 미치는 Ti, N 및 B의 함유량을 조절하고 강도를 확보하기 위해 전체 두께에 걸쳐 담금질을 행하는 기술적 특징을 갖는다.
하지만, 종래의 기술은 전체 두께에 걸쳐 담금질이 수행되므로 전체 길이에 대해 동일한 단면 두께 및 동일한 외경을 갖는 중공 구동축에 있어서는 전체적으로 강도가 향상되는 효과가 있긴 하나, 전체 길이에서 단면 두께 및 외경이 다른 부위를 갖는 구동축의 경우 단면 두께 및 외경의 차이로 인해 취약 부위가 발생될 수 있어 종래의 기술인 담금질이 수행되더라도 그 취약 부위로 비틀림에 대한 피로 하중이 집중되면서 오히려 강도가 취약해지는 문제가 있다.
1. 한국공개특허 제10-2007-0107140호 (공개일: 2007년 11월 06일)
본 발명의 기술적 과제는, 단면 두께 및 외경의 차이로 인해 발생될 수 있는 취약 부위에 대한 집중 하중을 분산시켜 전체 길이에 대한 강도를 최대한 균일화시킬 수 있는 중공 구동축 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 중공 구동축은, 중공 구동축에 있어서, 중공된 형상의 하나 이상의 소경부; 및 상기 소경부에 인접하여 구비되며 상기 소경부에 비해 상대적으로 외경이 큰 중공된 형상의 대경부를 포함하고, 상기 대경부의 단면 두께는 상기 소경부의 단면 두께보다 작고, 상기 대경부의 외면에서 시작하여 상기 대경부의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간은 침탄되어 HRC 55 이상의 경도로 이루어진다.
상기 대경부 중 상기 제1 단면 구간을 제외한 제2 단면 구간은 침탄되어 HRC 40의 경도로 이루어질 수 있다.
상기 제1 및 제2 단면 구간 사이에는 HRC 40 내지 HRC 55의 경도의 천이 구간이 형성될 수 있다.
상기 소경부는 상기 제1 단면 구간이 상기 HRC 55 이상의 경도로 이루어짐과 동시에 상기 제2 단면 구간이 상기 HRC 40의 경도로 이루어지는 열처리 조건에서 침탄되어 경화될 수 있다.
상기 대경부는 진공 침탄에 의해 열처리될 수 있다.
상기 대경부의 표면은 숏 블라스트(shot blast)에 의해 균질화될 수 있다.
상기 하나 이상의 소경부는, 제1 및 제2 소경부를 포함할 수 있고, 상기 대경부는 상기 제1 및 제2 소경부 사이에 구비될 수 있다.
상기 소경부 및 상기 대경부는 스웨이징(swaging)에 의해 가공될 수 있다.
상기 스웨이징에 의해 상기 소경부와 상기 대경부 사이에 중공된 형상의 연결부가 더 형성될 수 있다.
상기 연결부는 상기 소경부의 외경에 대해 30% 이상의 반경으로 라운드 처리될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 중공 구동축의 제조 방법은, 중공 구동축 제조 방법에 있어서, 중공된 형상의 하나 이상의 소경부와, 상기 소경부에 인접하여 구비되며 상기 소경부에 비해 상대적으로 외경이 큰 중공된 형상의 대경부가 포함되도록 하고, 상기 대경부의 단면 두께가 상기 소경부의 단면 두께보다 작게 가공되도록 성형하는 단계; 및 상기 소경부 및 상기 대경부를 침탄하는 단계를 포함하고, 상기 침탄하는 단계는, 상기 대경부의 외면에서 시작하여 상기 대경부의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간의 경도가 HRC 55 이상으로 이루어지는 열처리 조건에서 수행된다.
상기 열처리 조건에서, 상기 대경부 중 상기 제1 단면 구간을 제외한 제2 단면 구간의 경도가 HRC 40으로 이루어질 수 있다.
상기 열처리 조건에서, 상기 제1 및 제2 단면 구간 사이에는 HRC 40 내지 HRC 55의 경도의 천이 구간이 형성될 수 있다.
상기 대경부는 진공 침탄에 의해 열처리될 수 있다.
상기 대경부의 표면은 숏 블라스트에 의해 균질화될 수 있다.
상기 성형하는 단계는, 상기 소경부 및 상기 대경부를 스웨이징 가공에 의해 성형할 수 있다.
상기 스웨이징에 의해 상기 소경부와 상기 대경부 사이에 중공된 형상의 연결부가 더 형성될 수 있고, 상기 연결부는 상기 소경부의 외경에 대해 30% 이상의 반경으로 라운드 처리될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중공 구동축 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 단면 두께 및 외경의 차이를 갖는 중공 구동축 전체가 침탄되어 경화되되, 대경부의 외면에서 시작하여 대경부의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간이 침탄되어 HRC 55 이상의 경도로 이루어지는 기술 구성을 가지므로, 전체 길이에 대한 강도를 최대한 균일화시킬 수 있어, 중공 구동축이 회전되는 동안 취약 부위가 파단되는 현상을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 중공 구동축 중 대경부의 단면 부위별 경도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축의 제조 방법을 나타낸 플로우차트이다
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 중공 구동축 중 대경부의 단면 부위별 경도를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 소경부(110)와 대경부(120)를 포함한다.
하나 이상의 소경부(110)는 중공된 형상을 갖는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 소경부(110)는 대경부(120)의 일단 및 타단에 각각 연장 형성되는 제1 및 제2 소경부(110a)(110b)를 포함할 수 있다. 특히, 소경부(110)의 단면 두께 및 외경은 자동차 메이커(car maker) 등에서 요구하는 스팩(spec)에 따라 변경될 수 있긴 하나, 대경부(120)의 외경보다는 항상 작게 가공된다.
나아가, 소경부(110)는 로터리 스웨이징(rotary swaging) 또는 선형 압축(linear extrusion)을 통해 가공될 수 있으며, 특히 로터리 스웨이징 가공시에는 소경부(110)의 중공부에 맨드릴(미도시)(mandrel)을 삽입하여 변형에 따른 버르(Burr; 접힘 현상) 등을 방지할 수 있다. 또한, 소경부(110)의 말단에는 상대 부재(미도시)와의 결합을 위해 스플라인(140)(spline)이 형성될 수 있으며, 특히 스플라인(140)의 가공시에는 소경부(110)의 중공부에 맨드릴을 삽입하여 스플라인(140)이 원주방향으로 변형되는 현상을 최소화할 수 있다.
대경부(120)는 중공된 형상을 가지며, 소경부(110)에 인접하여 구비되며 소경부(110)에 비해 상대적으로 외경이 크게 가공된다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 대경부(120)는 제1 및 제2 소경부(110a)(110b) 사이에 위치될 수 있다. 특히, 대경부(120)는 주변 부재(미도시)와의 결합 또는 간섭 방지로 인해 그 두께 및 외경이 소경부(110)와 달리 어느 하나로 특정되어 가공되므로, 후술하는 침탄 열처리시 침탄에 따른 깊이별 경도 변화에 대한 기준으로 사용된다.
나아가, 대경부(120)는 로터리 스웨이징(rotary swaging) 또는 선형 압축(linear extrusion)을 통해 가공될 수 있으며, 특히 로터리 스웨이징 가공시에는 대경부(120)의 중공부에 맨드릴(mandrel)을 삽입하여 변형에 따른 버르(Burr; 접힘 현상) 등을 방지할 수 있다.
이와 함께, 스웨이징에 의해 소경부(110)와 대경부(120) 사이에 중공된 형상의 연결부(130)가 더 가공될 수 있다. 특히, 연결부(130)는 스웨이징 가공에 의해 소경부(110)의 외경에 대해 30% 이상의 반경(R)으로 라운드(round) 처리될 수 있다.
한편, 이렇게 로터리 스웨이징 가공 또는 리니어 압출 가공에 의해 성형된 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축(100)은 아래와 같이 침탄 열처리된다. 이하, 도 1 및 도 2를 다시 참조하여, 침탄 열처리에 대해 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 침탄은 고체상태의 철에 탄소원자를 스며들게 하는 처리로, 탄소농도가 낮은 연철(軟鐵)의 표면부를 탄소농도가 높은 마텐자이트로 변환시키기 위한 표변 경화법이다. 또한, 소경부(110)와 대경부(120) 중 침탄의 기준을 정함에 있어 외경 및 단면 두께가 하나로 특정되어 있는 대경부(120)를 침탄의 기준으로 삼는다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 중공 구동축(100) 전체에 대해 침탄 열처리를 수행한다. 특히, 대경부(120)의 외면에서 시작하여 대경부(120)의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간(121)이 HRC 55 이상의 경도로 이루어지도록 침탄 열처리를 수행한다. 실험을 통해 확인한 결과, 35% 보다 작으면 원하는 강도가 나오지 않아 중공 구동축 회전시 종래 기술과 비슷한 수준으로 취약 부위에서 파단되는 문제가 발생되었고, 60% 보다 크면 오히려 취성이 커져 중공 구동축 회전시 상대적으로 빨리 부러지는 문제가 발생되었다. 나아가, 실험을 통해 확인한 결과, 제1 단면 구간(121)의 경도가 HRC 55 보다 작으면 강도가 나오지 않아 중공 구동축 회전시 종래 기술과 비슷한 수준으로 취약 부위에서 파단되는 문제가 발생되었다. 또한, 제1 단면 구간(121)의 경도가 HRC 55 이상으로 이루어지는 열처리 조건은 열처리 온도 및 열처리 시간으로 세분화할 수는 있긴 하나, 중공 구동축(100)을 이루는 소재의 조성비에 따라 그 온도 및 시간이 다르게 설정되게 되므로 어느 하나로 특정하지 않았다. 굳이, 예로 들자면, 열처리 온도는 대략 850℃ 내지 880℃으로 설정될 수 있고, 열처리 시간은 대략 90분 내지 120분으로 설정될 수 있다.
대경부(120) 중 제1 단면 구간(121)을 제외한 제2 단면 구간(122)은 대략 HRC 40의 경도로 이루어지도록 침탄 열처리될 수 있다. 특히, 제2 단면 구간(122)을 대략 HRC 40으로 관리하는 이유는, 침탄 열처리되는 동안 제1 단면 구간(121)이 무한정으로 경도가 증가되는 문제를 막고, 침탄 열처리 조건(열처리 온도 및 열처리 시간)에 대해 하한의 기준을 제시하기 위함이다. 나아가, 실험을 통해 확인한 결과, 대략 40% 보다 크면 중공 구동축(100) 전체의 취성이 커지는 문제가 발생되었고, 대략 40% 보다 작으면 제1 단면 구간(121)에서 HRC 55 이상의 경도가 나오지 않는 문제가 발생되었다.
소경부(110)는 대경부(120)의 제1 단면 구간(121)이 HRC 55 이상의 경도로 이루어짐과 동시에 대경부(120)의 제2 단면 구간(122)이 HRC 40의 경도로 이루어지는 열처리 조건(상기 예시된 열처리 온도 및 시간 참조)에서 대경부(120)와 함께 침탄되어 경화될 수 있다. 특히, 대경부(120) 및 소경부(110)가 위의 열처리 조건에서 침탄되는 동안, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 단면 구간(121)(122) 사이에는 HRC 40 내지 HRC 55의 경도의 천이 구간(123)이 형성될 수 있다.
또한, 대경부(120) 및 소경부(110)는 진공 침탄에 의해 열처리될 수 있다. 따라서, 대경부(120) 및 소경부(110)의 표면에 나타나는 입계 산화층의 생성을 막을 수 있다. 다른 예로, 대경부(120) 및 소경부(110)의 표면에 생성되는 입계 산화층을 제거하기 위해, 대경부(120) 및 소경부(110)의 표면은 숏 블라스트(shot blast)에 의해 균질화될 수 있다.
이하, 도 3를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축(100)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축의 제조 방법을 나타낸 플로우차트이다.
먼저, 중공된 형상의 하나 이상의 소경부(110)와, 소경부(110)에 인접하여 구비되며 소경부(110)에 비해 상대적으로 외경이 큰 중공된 형상의 대경부(120)가 포함되도록 하고, 대경부(120)의 단면 두께가 소경부(110)의 단면 두께보다 작게 가공되도록 성형한다(S110). 특히, 성형은 로터리 스웨이징 가공 또는 리니어 압축 가공에 의해 수행된다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 상술한 본 발명의 중공 구동축(100)에서 상세히 설명하였으므로 생략하기로 한다.
그리고 나서, 소경부(110) 및 대경부(120)를 침탄한다(S120). 특히, 침탄은 대경부(120)의 외면에서 시작하여 대경부(120)의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간(121)의 경도가 HRC 55 이상으로 이루어지는 열처리 조건에서 수행된다.
상기 열처리 조건에서, 대경부(120) 중 제1 단면 구간(121)을 제외한 제2 단면 구간(122)의 경도가 HRC 40으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 열처리 조건에서, 제1 및 제2 단면 구간(121)(122) 사이에는 HRC 40 내지 HRC 55의 경도의 천이 구간(123)이 형성될 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 상술한 본 발명의 중공 구동축(100)에서 상세히 설명하였으므로 생략하기로 한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 구동축 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 단면 두께 및 외경의 차이를 갖는 중공 구동축(100) 전체가 침탄되어 경화되되, 대경부(120)의 외면에서 시작하여 대경부(120)의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간(121)이 침탄되어 HRC 55 이상의 경도로 이루어지는 기술 구성을 가지므로, 전체 길이에 대한 강도를 최대한 균일화시킬 수 있어, 중공 구동축(100)이 회전되는 동안 취약 부위가 파단되는 현상을 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 중공 구동축 110: 하나 이상의 소경부
110a: 제1 소경부 110b: 제2 소경부
120: 대경부 121: 제1 단면 구간
122: 제2 단면 구간 123: 천이 구간
140: 스플라인

Claims (17)

  1. 중공 구동축에 있어서,
    중공된 형상의 하나 이상의 소경부; 및
    상기 소경부에 인접하여 구비되며 상기 소경부에 비해 상대적으로 외경이 큰 중공된 형상의 대경부를 포함하고,
    상기 대경부의 단면 두께는 상기 소경부의 단면 두께보다 작고,
    상기 대경부의 외면에서 시작하여 상기 대경부의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간은 침탄되어 HRC 55 이상의 경도로 이루어지고,
    상기 대경부 중 상기 제1 단면 구간을 제외한 제2 단면 구간은 침탄되어 HRC 40의 경도로 이루어지고,
    상기 제1 및 제2 단면 구간 사이에는 HRC 40 내지 HRC 55의 경도의 천이 구간이 형성되는 중공 구동축.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 소경부는 상기 제1 단면 구간이 상기 HRC 55 이상의 경도로 이루어짐과 동시에 상기 제2 단면 구간이 상기 HRC 40의 경도로 이루어지는 열처리 조건으로 침탄되어 경화되는 중공 구동축.
  5. 제1항에서,
    상기 대경부는 진공 침탄에 의해 열처리되는 중공 구동축.
  6. 제1항에서,
    상기 대경부의 표면은 숏 블라스트에 의해 균질화되는 중공 구동축.
  7. 제1항에서,
    상기 하나 이상의 소경부는, 제1 및 제2 소경부를 포함하고,
    상기 대경부는 상기 제1 및 제2 소경부 사이에 구비되는 중공 구동축.
  8. 제1항에서,
    상기 소경부 및 상기 대경부는 스웨이징에 의해 가공되는 중공 구동축.
  9. 제8항에서,
    상기 스웨이징에 의해 상기 소경부와 상기 대경부 사이에 중공된 형상의 연결부가 더 형성되는 중공 구동축.
  10. 제9항에서,
    상기 연결부는 상기 소경부의 외경에 대해 30% 이상의 반경으로 라운드 처리되는 중공 구동축.
  11. 중공 구동축 제조 방법에 있어서,
    중공된 형상의 하나 이상의 소경부와, 상기 소경부에 인접하여 구비되며 상기 소경부에 비해 상대적으로 외경이 큰 중공된 형상의 대경부가 포함되도록 하고, 상기 대경부의 단면 두께가 상기 소경부의 단면 두께보다 작게 가공되도록 성형하는 단계; 및
    상기 소경부 및 상기 대경부를 침탄하는 단계를 포함하고,
    상기 침탄하는 단계는,
    상기 대경부의 외면에서 시작하여 상기 대경부의 단면 두께의 35% 내지 60%가 되는 제1 단면 구간의 경도가 HRC 55 이상으로 이루어지는 열처리 조건에서 수행되고,
    상기 열처리 조건에서, 상기 대경부 중 상기 제1 단면 구간을 제외한 제2 단면 구간의 경도가 HRC 40으로 이루어지고,
    상기 열처리 조건에서, 상기 제1 및 제2 단면 구간 사이에는 HRC 40 내지 HRC 55의 경도의 천이 구간이 형성되는 중공 구동축의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에서,
    상기 대경부는 진공 침탄에 의해 열처리되는 중공 구동축의 제조 방법.
  15. 제11항에서,
    상기 대경부의 표면은 숏 블라스트에 의해 균질화되는 중공 구동축의 제조 방법.
  16. 제11항에서,
    상기 성형하는 단계는
    상기 소경부 및 상기 대경부를 스웨이징 가공에 의해 성형하는 중공 구동축의 제조 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 스웨이징에 의해 상기 소경부와 상기 대경부 사이에 중공된 형상의 연결부가 더 형성되고,
    상기 연결부는 상기 소경부의 외경에 대해 30% 이상의 반경으로 라운드 처리되는 중공 구동축의 제조 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6547080B1 (ja) * 2019-02-27 2019-07-17 株式会社ショーワ 動力伝達軸に用いられる管体及び動力伝達軸
US12071978B2 (en) 2021-05-24 2024-08-27 General Electric Company Midshaft rating for turbomachine engines
US11724813B2 (en) 2021-05-24 2023-08-15 General Electric Company Midshaft rating for turbomachine engines
US11603801B2 (en) 2021-05-24 2023-03-14 General Electric Company Midshaft rating for turbomachine engines
US11808214B2 (en) 2021-05-24 2023-11-07 General Electric Company Midshaft rating for turbomachine engines
US20220373019A1 (en) * 2021-05-24 2022-11-24 General Electric Company Midshaft rating for turbomachine engines

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH054128A (ja) * 1991-06-28 1993-01-14 Ntn Corp 中空軸の加工方法
JP2001063307A (ja) * 1999-08-31 2001-03-13 Tube Foming Co Ltd 前輪駆動車両の中空ドライブシャフトおよびその製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000037732A (ko) * 1998-12-02 2000-07-05 정몽규 강의 내피팅성, 내마모 특성 및 마찰저항 특성을 향상시키는 고탄소 침탄 열처리 방법
JP2000283139A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用プロペラシャフト
JP2000336469A (ja) 1999-05-28 2000-12-05 Nachi Fujikoshi Corp 真空浸炭方法及び装置
US6318710B1 (en) * 2000-11-21 2001-11-20 Meritor Suspension Systems Company Stabilizer bars with variable cross-sectional properties
JP2006002809A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Ntn Corp 中空状動力伝達シャフト
JP2006002185A (ja) 2004-06-15 2006-01-05 Ntn Corp 中空状動力伝達シャフトの熱処理方法
JP2006026697A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Ntn Corp 中空状動力伝達シャフト
ATE449654T1 (de) * 2004-08-02 2009-12-15 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Verfahren zur herstellung einer hohlen antriebswelle
JP2006046408A (ja) 2004-08-02 2006-02-16 Ntn Corp 中空状動力伝達シャフト
JP2006045605A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Ntn Corp 中空状動力伝達シャフトの製造方法
JPWO2006025369A1 (ja) * 2004-08-31 2008-05-08 住友金属工業株式会社 ダイス、段付き金属管の製造方法及び段付き金属管
KR20070107140A (ko) 2005-03-25 2007-11-06 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 고주파 담금질 중공 구동축
JP2011094700A (ja) * 2009-10-29 2011-05-12 Ntn Corp 中空シャフトおよび等速自在継手
JP2013066903A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Ntn Corp 中空状動力伝達シャフト

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH054128A (ja) * 1991-06-28 1993-01-14 Ntn Corp 中空軸の加工方法
JP2001063307A (ja) * 1999-08-31 2001-03-13 Tube Foming Co Ltd 前輪駆動車両の中空ドライブシャフトおよびその製造方法

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