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軽量化対応鋼管の開発

軽量化対応鋼管の開発

丸棒からのパイプ化(中空化による軽量化)

自動車のハンドルの動きを車輪に伝達するステアリング機能には、ステアリングシャフト・ラックバーなどの部品があり、これらの部品の中空化が図られている。

(1)中空化の狙い
中空化による軽量化のみならず、生産性向上・工程省略をも狙ったものである。

部品名 中空化の狙い 効 果
ステアリングシャフト 軽量化 軽量化率 15~55%
ラックバー 工程省略 軽量化率 10~60%
軽量化

(2)ラックバー中空化の考え方の例

タイプ 素材 部品加工法 軽量化
シリンダー部 ラック歯切部
現行 丸棒(S45C) ガンドリル孔加工 歯削り出し
I 冷間仕上継目無鋼管(S45C) 同上 10%
II 同上 冷間プレス成形
(薄肉化)
冷間カマボコ成形
歯削り出し
40%
III 電気抵抗溶接鋼管(0.30~0.40%C) 同上 冷間歯形成形 60%

(3)製品化の代表例

部品名 パイプ寸法 パイプ規格例 素材機械的性質
ステアリングシャフト
(アッパー)
21.7~31.8φ×2.6~3.2t STKM15A相当 TS≒540~610N/mm2
ラックバー 25~40φ×3~5t 住友規格
(0.30~0.35C)
TS≒540~640N/mm2

高強度鋼管化による軽量化

自動車のプロペラシャフト、ドライブシャフトなどの駆動軸はエンジンの動力を車輪に伝える重要な部品である。

これまで500N/mm2級鋼管が使用されていたが、軽量化、高出力化の要求から700N/mm2級、800N/mm2級の高強度鋼管が使用されるようになった。