动力传递轴、主动轴及驱动轴的制作方法

专利名称：动力传递轴、主动轴及驱动轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于机动车或各种产业机械中的动力传递的动力传递轴、主动轴 (drive shaft)及马区云力$由(propeller shaft)。
背景技术：
机动车、产业机械等很多机械部件中使用的动力传递轴通常通过使形成在其外周 的细齿或花键等与匹配构件(凸台)嵌合而进行转矩传递。考虑塑性加工性、机械加工性 及成本，细齿或花键等转矩传递用齿部通过对中碳钢或低合金钢进行高频淬火、渗碳淬火、 氮化等的表面硬化处理或调质等热处理提高轴强度而被使用。例如，作为机动车的主动轴使用的动力传递轴的一般的制造工序进行图5A所示 的棒状的母材的切制工序一图5B所示的母材的外径的车削工序一图5C所示的两端部的细 齿5的滚轧工序一图5D所示的两端部的夹槽6的车削工序一图5E所示的高频淬火及回火 工序一图5F所示的外径的烧结涂装工序。作为通过热处理来提高轴强度的一例，例如有专利文献1所述的发明，在该发明 中，对轴形状机械部件实施高频淬火、渗碳淬火，将有效硬化层深度与部件半径的比设定为 0. 4 0. 8。此外，在专利文献2、3、4中也公开有设定有效硬化层深度与部件半径的比(以下， 称硬化层比)的发明。专利文献2、3、4所述的发明分别将硬化层比设定为0.4以上、0.45 以上、0. 5以上。在上述公报所述的发明中，不特别区分花键等的转矩传递用齿部与不具有该种齿 的滑面状的平滑部而进行热处理。可以将转矩传递用齿部与平滑部认为是同时以相同条件 进行热处理的部分，此时的淬火深度在转矩传递用齿部与平滑部中大致相同(参照图5E的 剖面线部参照)。为了提高动力传递轴的强度，需要从静态扭转强度(静态强度)和扭转疲劳强度 (动态强度)这两方面进行强度提高。静态扭转强度主要由轴径的大小决定，疲劳强度主要 由轴径和应力集中系数决定。另外，若比较花键等转矩传递用齿部与平滑部的各自的静态 扭转强度，则平滑部的静态扭转强度比转矩传递用齿部的静态扭转强度低。另一方面，平滑 部的扭转疲劳强度存在比转矩传递用齿部的扭转疲劳强度高的倾向。着眼于这样的转矩传递用齿部和平滑部的性质的差异，专利文献5和6所述的发 明使转矩传递用齿部与平滑部的淬火深度存在差异。即，专利文献5和专利文献6的发明 使平滑部的有效硬化层深度(或硬化层比)比转矩传递用齿部的有效硬化层深度(或硬化 层比)深。专利文献1日本专利第3194093号公报专利文献2日本特开2007-1070 号公报专利文献3日本专利第3539981号公报专利文献4日本特开2007-107027号公报
专利文献5日本特开2000-240669号公报专利文献6日本特开2006-138007号公报近年来，随着地球环境问题被重视，强烈要求例如在机动车中排气限制的强化和 燃料利用率的提高，作为其对策，对于驱动轴或主动轴等动力传递轴也强烈要求其进一步 的轻量化、强度提高。此外，为了使在驱动轴、主动轴等中使用等速万向接头取到尽可能大 的动作角，要求动力传递构件的小径化、强度提高。对于这样的需求，可以预想到通过上述 专利文献中所述的发明无法充分地应对。

发明内容
因此，本发明的目的在于提高动力传递轴的强度，特别是平滑部的静态扭转强度 的提高。发明的第一方案为一种动力传递轴，其具有在端部侧的外周面形成的转矩传递 用齿部；以在与该转矩传递用齿部邻接的外周面阶段性地缩径的方式形成的平滑部，其中， 所述平滑部的最小直径与所述转矩传递用齿部的最小直径的比设定为0. 9以上且1. 02以 下，对所述转矩传递用齿部及所述平滑部进行热处理而形成有热处理硬化层，且该热处理 硬化层形成为从所述转矩传递用齿部侧向所述平滑部侧变深，在所述平滑部的至少最小直 径部进行了从表面到轴心形成所述热处理硬化层的全硬化。本发明的动力传递轴以硬化层从转矩传递用齿部侧朝向平滑部侧变深的方式形 成，且在平滑部的至少最小直径部进行全硬化，因此能够提高平滑部的静态扭转强度。因 此，在平滑部、尤其在最小直径部能够在维持充分的强度的同时实现进一步的小径化。此外，本发明将平滑部的最小直径与转矩传递用齿部的最小直径的比设定为0. 9 以上且1. 02以下。这样设定的原因在于，当平滑部的最小直径与转矩传递用齿部的最小直 径的比小于0. 9时，无法得到足够的静态扭转强度。另一方面，当平滑部的最小直径与转矩 传递用齿部的最小直径的比超过1.02时，难以实现平滑部的最小直径的进一步小径化。在第一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第二方案为，所述转矩传递用齿 部的所述热处理硬化层设定成层厚与轴半径的比为0. 4以上且0. 65以下，并且所述转矩传 递用齿部的表面硬度设定为Hv650以上且Hv690以下。当层厚与轴半径的比小于0. 4时，无法获得足够的静态扭转强度。另一方面，当层 厚与轴半径的比超过0. 65时，转矩传递用齿部的表面压缩残余应力下降，疲劳强度可能下 降。另外，当转矩传递用齿部的表面硬度小于Hv650时，可能导致反复载荷引起磨损的产 生。另一方面，若转矩传递用齿部的表面硬度超过Hv690，则可能发生脆化引起的疲劳强度 的降低。在第一或第二方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第三方案为，所述转矩传 递用齿部的表面硬度设定为比所述平滑部的最小直径部的表面硬度小，该平滑部的最小直 径部与转矩传递用齿部的表面硬度差的上限值设定为Hv60。由于转矩传递用齿部会发生切口脆化，因此需要使转矩传递用齿部的硬度比平滑 部的硬度低。另外，若平滑部的最小直径部与转矩传递用齿部的表面硬度差超过Hv60，则高 循环域的寿命明显下降，因此将其上限值设定为Hv60。在第一 第三方案中任一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第四方案为，所述平滑部的进行了全硬化的部分的轴心部的硬度设定为Hv400以上且Hv600以下。若平滑部的进行了全硬化的部分的轴心部的硬度小于Hv400，则会招致静态扭转 强度的下降。另一方面，若平滑部的进行了全硬化的部分的轴心部的硬度超过Hv600，则表 面残余应力难以获得，疲劳强度(高循环条件)可能下降。在第一 第四方案中任一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第五方案为， 所述平滑部的进行了全硬化的部分的表面压缩残余应力设定为400MPa以上且SOOMPa以 下。若平滑部的进行了全硬化的部分的表面压缩残余应力小于400MPa，则无法获得充 分的疲劳强度。另一方面，若进行了全硬化的部分的表面压缩残余应力超过800MPa，则制造 成本提高而不优选。在第一 第五方案中任一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第六方案为， 所述热处理硬化层的旧奥氏体平均粒径设定为8μπι以上且35 μ m以下。若热处硬化层的旧奥氏体平均粒径超过35 μ m,则无法得到充分的晶界强度。另一 方面，若旧奥氏体平均粒径小于8 μ m，则需要降低淬火温度。因此，容易不完全淬火，可能无 法得到规定的强度。在第一 第六方案中任一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第七方案为， 原材料的含碳量设定为0. 37重量％以上且0. 44重量％以下。通过将碳(C)的含量设定在上述的范围内，能够充分获得高频淬火后的硬化层的 硬度和深度而提高强度。其原因在于，若C的含量小于0. 37重量％，则难以确保必要的强 度，并且也难以生成贝氏体组织。另一方面，若C的含量超过0. 44重量％，则晶界强度下降， 导致切削性、冷锻性及耐淬裂性的下降。在第一 第七方案中任一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第八方案为， 含有的Si为0. 02重量％以上且0. 25重量％以下，含有的Mn为0. 6重量％以上且1. 2重 量％以下，含有的P为0. 02重量％以下，含有的S为0. 025重量％以下，含有的B为0. 0005 重量％以上且0. 0035重量％以下，含有的Ti为0. 01重量％以上且0. 05重量％以下。通过如上述那样设定各元素的含量，从而在强度、耐久性、制造性等方面变得优 良ο在第一 第八方案中任一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第九方案是与 等速万向接头连结的动力传递轴，所述平滑部的最小直径部形成于在所述等速万向接头取 到最大动作角时与该等速万向接头接近的部位。通过实现在上述的部位形成的最小直径部的进一步的小径化，在等速万向接头取 动作角时，等速万向接头与动力传递轴变得不易互相干涉，因此能够实现等速万向接头的 高动作角化。在第一 第九方案中任一方案所述的动力传递轴的基础上，发明的第十方案适用 于短轴。由此，能够在充分地维持短轴的强度的同时实现小径化。发明的第十一方案为一种主动轴，其在中间轴的两端部安装等速万向接头而形 成，其中，在所述中间轴中适用技术方案1 9中任一方案所述的动力传递轴。由此，能够在充分地维持主动轴的中间轴的强度的同时实现小径化。
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发明的第十二方案为一种驱动轴，其在中间轴的两端部经由短轴安装等速万向接 头而形成，其中，在所述短轴中适用技术方案1 9中任一方案所述的动力传递轴。由此，能够在充分地维持驱动轴具有的短轴的强度的同时实现小径化。发明效果根据本发明，由于能够提高平滑部的静态扭转强度，因此能够在维持平滑部的充 分的强度的同时实现进一步的小径化。由此，能够提供可实现轻量化及等速万向接头的高 动作角化的可靠性高的动力传递轴。


图1是表示本发明的动力传递轴的一端部的图。图2是主动轴的整体结构图。图3是驱动轴的整体结构图。图4是表示动力传递轴与固定型等速万向接头连结且固定型等速万向接头取到 最大动作角的状态的图。图5A是用于说明动力传递轴的切制工序的图。图5B是用于说明动力传递轴的外径的车削工序的图。图5C是用于说明动力传递轴的两端部的细齿的滚轧工序的图。图5D是用于说明动力传递轴的两端部的夹槽的车削工序的图。图5E是用于说明动力传递轴的高频淬火及回火工序的图。图5F是用于说明动力传递轴的外径的烧结涂装工序的图。符号说明
1动力传递轴
2转矩传递用齿部
3平滑部
3a最小直径部
4硬化层
10主动轴
11中间轴
12滑动型等速万向接头
13固定型等速万向接头
20驱动轴
21中间轴
22滑动型等速万向接头
23固定型等速万向接头
24短轴
25短轴
31动力传递轴
32转矩传递用齿部
33平滑部
33a最小直径部40固定型等速万向接头D2min最小直径D3min最小直径X轴线
具体实施例方式对本发明所涉及的动力传递轴的结构进行说明。图1是表示本发明所涉及的动力传递轴的一端部的图。图1所示的动力传递轴1 由实心轴构成。在动力传递轴1的端部的外周面形成有用于进行转矩传递的、与匹配构件 嵌合的转矩传递用齿部2。转矩传递用齿部2通过在轴向上形成细齿或花键等多个凹部5 而构成。并且，在转矩传递用齿部2沿周向形成有用于嵌入止动用的夹钳的夹槽6。在动力传递轴1的与转矩传递用齿部2邻接的外周面形成有不具备细齿等的齿的 滑面状的平滑部3。该平滑部3以阶段性地缩径的方式形成。在图1中，从平滑部3的两端 部朝向中央部阶段性地缩径。动力传递轴1的外周面通过高频淬火被热处理。在图1中，比轴线X靠下侧的剖 面线部表示通过热处理形成的热处理硬化层4(以下，简称硬化层4)。需要说明的是，通过 热处理形成的硬化层4沿动力传递轴1的周向形成为同样，图1的剖面线部表示硬化层4 的剖面(深度)。上述硬化层4以从转矩传递用齿部侧2向平滑部3侧变深的方式形成。并且，在 平滑部3的至少最小直径部3a进行从表面到轴心X形成硬化层4的全硬化。另外，若着眼 于平滑部3的硬化层4的深度，则硬化层4的深度从平滑部3的两端侧的最大直径部朝向 中央部的最小直径部3a增加，硬化层4的深度在最小直径部3a及其周边到达轴心X。另外，平滑部3的进行了全硬化的部分的轴心部的硬度设定为Hv400以上且Hv600 以下。若进行了全硬化的部分的轴心部的硬度小于Hv400，则会招致静态扭转强度的下降。 另一方面，若进行了全硬化的部分的轴心部的硬度超过Hv600，则表面残余应力难以获得， 疲劳强度(高循环条件)可能下降。进而，平滑部3的进行了全硬化的部分的表面压缩残余应力设定为400MPa以上且 SOOMPa以下。若进行了全硬化的部分的表面压缩残余应力小于400MPa，则无法获得充分的 疲劳强度。另一方面，若进行了全硬化的部分的表面压缩残余应力超过800MPa，则制造成本 提高而不优选。在图1中，转矩传递用齿部2的最小直径由符号D2min表示，平滑部3的最小直径 由符号D3min表示。本发明中，平滑部3的最小直径D3min与转矩传递用齿部2的最小直 径D2min的比(D3min/D2min)设定为0. 9以上且1. 02以下。在该D3min/D2min小于0. 9 时，无法获得充分的静态扭转强度。另一方面，当D3min/D2min超过1. 02时，平滑部3的最 小直径D3min变大，难以实现动力传递轴1的轻量化和等速万向接头的高动作角化等目的 因而不优选。另外，将硬化层4的层厚t相对于动力传递轴1的轴半径r的比(t/r)定义为硬 化层比时，将转矩传递用齿部2的硬化层比设定为0. 4以上且0. 65以下。在该硬化层比小于0. 4时，无法获得充分的静态扭转强度。另一方面，当硬化层比超过0. 65时，转矩传递用 齿部2的表面压缩残余应力下降，疲劳强度可能下降。另外，将转矩传递用齿部2的基于热处理的表面硬度设定为Hv650以上且Hv690 以下。当转矩传递用齿部2的表面硬度小于Hv650时，可能导致反复载荷引起磨损的产生。 另一方面，当转矩传递用齿部2的表面硬度超过Hv690时，可能会因脆化而使疲劳强度下 降。由于转矩传递用齿部2会发生切口脆化，因此需要使转矩传递用齿部2的硬度比 平滑部3的硬度低。因此，将转矩传递用齿部2的基于热处理的表面硬度设定成小于平滑 部3的最小直径部3a的基于热处理的表面硬度。为了降低硬度，通过使淬火时的转矩传递 用齿部2的最高加热温度比平滑部3的淬火时的最高加热温度低，由此缓和急冷度。但是， 若平滑部3的最小直径部3a与转矩传递用齿部2的表面硬度差超过Hv60，则高循环域的寿 命明显下降，因此将其上限值设定为Hv60。此外，硬化层4的旧奥氏体平均粒径设定为8μπι以上且35μπι以下。若该旧奥氏 体平均粒径超过35 μ m，则无法得到充分的晶界强度。另一方面，若旧奥氏体平均粒径小于 8 μ m，则需要降低淬火温度。因此，容易不完全淬火，可能无法得到规定的强度。以上，在图1中，对动力传递轴1的一端部的结构进行了说明，在与其相反的一侧 的另一端部也可以为同样的结构。 以下，对本发明的动力传递轴的原材料进行说明。在构成本发明的动力传递轴的钢材成分中，碳(C)是对动力传递轴的淬火性的影 响最大的元素。此外，若动力传递轴的母材的组织即淬火前的组织为含有特定的比率的贝 氏体组织的组织，则该贝氏体组织是与铁素体一珠光体组织相比碳化物微细地分散的组 织，因此在淬火加热时作为奥氏体的核生成位置的铁素体/碳化物的界面的面积增加，生 成的奥氏体微细化。其结果是，淬火硬化层的粒径变得微细，由此提高晶界强度，扭转疲劳 强度及耐淬裂性提高。在本发明中，C的含量设定为0.37重量％以上且0.44重量％以下。通过将C的含 量设定在上述的范围内，能够充分获得高频淬火后的硬化层的硬度和深度而提高强度。其 原因在于，若C的含量小于0. 37重量％，则难以确保必要的强度，并且也难以生成贝氏体组 织。另一方面，若C的含量超过0. 44重量％，则晶界强度下降，导致切削性、冷锻性及耐淬 裂性的下降。此外，使硅(Si)的含量为0.02重量％以上且0.25重量％以下，使锰(Mn)的含量 为0.6重量％以上且1.2重量％以下，使磷(P)的含量为0.02重量％以下，使硫磺(S)的 含量为0.025重量％以下，硼(B)的含量为0.0005重量％以上且0.0035重量％以下，钛 (Ti)的含量为0.01重量％以上且0.05重量％以下。以下，对这样设定各元素的含量的理 由进行说明。Si是具有抑制因回火引起的软化的作用，但若Si过多则会招致切削性、滚轧性等 加工性的下降及耐淬裂性的下降，因此如上述那样设定。Mn是提高淬火性的元素，对于确保高频淬火后的硬化层4的深度是不可或缺的。 但是，当Mn的含量小于0. 6重量％时，其添加效果难以获得。另一方面，若Mn的含量超过 1. 2重量％，则原材料的硬度上升，滚轧性、切削性等加工性下降，且耐淬裂性也下降。
P是钢材成分中含有的不可避免的杂质。因为含有P，存在在旧奥氏体晶界产生偏 析而晶界强度下降并且助长淬裂的缺陷。因此，优选P的含量极少，因此将其含量设定为 0. 02重量％以下。S与钢材中含有的Mn化合而生成硫化锰(MnS)，是提高切削性的有用元素。然而， 若S的含量超过0. 025重量％，则MnS的量增加而强度可能下降。B具有通过微量添加而提高淬火性、增加淬火深度、提高强度的作用。并且，B在晶 界产生偏析而降低在晶界偏析的P的浓度，发挥提高晶界强度的作用。另外，通过提高晶界 强度，耐淬裂性也提高。但是，若B的含量小于0. 0005重量％，则难以获得基于添加B所获 得的作用。另一方面，若B的含量超过0.0035重量％，则其效果饱和反而导致成本的上升。Ti是为了得到基于上述B的淬火性的提高效果而被添加的。即，若钢材成分中含 有氮(N)，则B与N化合而生成氮化硼(BN)，B的淬火提高效果受阻，若含有Ti，则氮化钛 (TiN)优先于BN生成，因此能够高效地发挥B的效果。为此，需要至少含有0.01重量％的 Ti。另一方面，若Ti的含量超过0. 05重量％，则TiN大量生成，这可能会导致强度下降。上述本发明的动力传递轴的制造工序(制造方法)与利用上述图5说明的制造工 序基本相同。但是，在本发明的动力传递轴所涉及的高频淬火工序中，优选使移动加热盘管 (移动加热源)从轴端部的转矩传递用齿部2向平滑部3顺次移动而进行高频淬火。通过 这样进行高频淬火，控制移动加热盘管的预热，能够形成为硬化层4从转矩传递用齿部侧2 向平滑部3侧变深，且容易在平滑部3的至少最小直径部3a进行全硬化。此外，为了使上 述本发明的硬化层4容易形成，高频淬火优选以3kHz以下的频率进行。需要说明的是，根 据设定条件的不同，存在在烧结涂装工序中也能够得到回火的效果的情况，因此在这种情 况下可以省略回火工序。图2表示在机动车等中使用的通常的(前侧的)主动轴10。主动轴10通过在中 间轴11的两端安装等速万向接头12、13而构成。图的右侧的等速万向接头12为滑动型等 速万向接头，左侧的等速万向接头13为固定型等速万向接头。在中间轴11的两端部形成有 细齿或花键的转矩传递用齿部lla、llb，在各转矩传递用齿部IlaUlb连结两等速万向接 头12、13。此外，在中间轴11上形成有与转矩传递用齿部IlaUlb邻接的平滑部llc、lld。 在这样的主动轴10的中间轴11的与各等速万向接头12、13的连结端部能够适用上述本发 明的结构。另外，在图3中表示在机动车等中使用的通常的驱动轴20。驱动轴20通过在中空 的中间轴21的两端经由实心的短轴M、25安装等速万向接头22、23而构成。图的右侧的 等速万向接头22为滑动型等速万向接头，左侧的等速万向接头23为固定型等速万向接头。 在各短轴M、25的端部形成有细齿或花键的转矩传递用齿部Ma、25a，在各转矩传递用齿 部Ma、2fe连结两等速万向接头22、23。在各短轴M、25上形成有与转矩传递用齿部Ma、 2 邻接的平滑部Mb、25b。在所述短轴M、25的与各等速万向接头22、23的连结端部也 能够适用上述本发明的结构。图4是适用于主动轴或驱动轴的本发明的动力传递轴31与固定型等速万向接头 40连结的状态，示出固定型等速万向接头40取到最大动作角的状态。固定型等速万向接头40具有在内周面形成有多个引导槽41的外侧接头构件 42 ；在外周面形成有多个引导槽43的内侧接头构件44 ；介于外侧接头构件42的引导槽41
9与内侧接头构件44的引导槽43之间而传递转矩的多个滚珠45 ；介于外侧接头构件42与 内侧接头构件44之间而保持滚珠45的保持架46。图4所示的固定型等速万向接头是在外 侧接头构件42的引导槽41和内侧接头构件44的引导槽43上分别形成有直线状底的免根 切型的等速万向接头(UJ)。另外，上述固定型等速万向接头不局限于免根切型(UJ)，也可 以适用引导槽的整个区域形成为曲线状的球笼型(BJ)等。另一方面，动力传递轴31具有在其端部形成的转矩传递用齿部32和与转矩传递 用齿部32邻接形成的平滑部33。转矩传递用齿部32与在内侧接头构件44的内周面形成 的细齿或花键连结。平滑部33以阶段性地缩径的方式形成，平滑部33的最小直径部33a 在固定型等速万向接头40取到最大动作角时形成在动力传递轴31的接近固定型等速万向 接头的部位。根据本发明的结构，如图1所示，以硬化层4从转矩传递用齿部侧2朝向平滑部3 侧变深的方式形成，且使平滑部3的至少最小直径部3a全硬化，因此能够提高平滑部3的 静态扭转强度。因此，能够在维持平滑部3的强度的同时进一步小径化，能够实现动力传递 轴1的轻量化。另外，如图4所示，在将本发明的动力传递轴31与固定型等速万向接头40连结 时，通过使平滑部33、特别是最小直径部33a小径化，能够实现固定型等速万向接头40的高 动作角化。或者，能够使在高动作角时最小直径部33a接近的固定型等速万向接头40的部 分的壁厚增大将平滑部33的最小直径部33a小径化的量。因此，能够提高固定型等速万向 接头40的强度。特别地，在使用免根切型的等速万向接头(UJ)时，高动作角时的外侧接头 构件的引导槽的滚珠的接触点设计成接近用于避免与轴(动力传递轴)的干涉的退避面， 通过增大该退避面的形成部位的壁厚能够期待增大其强度提高效果。另外，通过使平滑部 33的最小直径部33a仅形成在接近固定型等速万向接头的部位，能够将动力传递轴31的扭 转刚性的降低抑制在最小限度。以上，对本发明的动力传递轴进行了说明，但本发明不局限于上述的实施例，在不 脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更是不言而喻的。本发明的结构不局限于机动 车用的主动轴、驱动轴，也可以适用于其他的各种产业机械中使用的动力传递轴。
权利要求
1.一种动力传递轴，其具有在端部侧的外周面形成的转矩传递用齿部；以在与该转 矩传递用齿部邻接的外周面阶段性地缩径的方式形成的平滑部，其特征在于，所述平滑部的最小直径与所述转矩传递用齿部的最小直径之比设定为0. 9以上且 1.02以下，对所述转矩传递用齿部及所述平滑部进行热处理而形成有热处理硬化层，且该热处理 硬化层形成为从所述转矩传递用齿部侧向所述平滑部侧变深，在所述平滑部的至少最小直 径部进行了从表面到轴心形成所述热处理硬化层的全硬化。
2.根据权利要求1所述的动力传递轴，其特征在于，所述转矩传递用齿部的所述热处理硬化层设定成层厚与轴半径之比为0. 4以上且0.65以下，并且所述转矩传递用齿部的表面硬度设定为Hv650以上且Hv690以下。
3.根据权利要求1或2所述的动力传递轴，其特征在于，所述转矩传递用齿部的表面硬度设定为比所述平滑部的最小直径部的表面硬度小，该 平滑部的最小直径部与转矩传递用齿部的表面硬度差的上限值设定为Hv60。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的动力传递轴，其特征在于，所述平滑部的进行了全硬化的部分的轴心部的硬度设定为Hv400以上且Hv600以下。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的动力传递轴，其特征在于，所述平滑部的进行了全硬化的部分的表面压缩残余应力设定为400MPa以上且SOOMPa 以下。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的动力传递轴，其特征在于， 所述热处理硬化层的旧奥氏体平均粒径设定为8 μ m以上且35 μ m以下。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的动力传递轴，其特征在于， 原材料的含碳量设定为0. 37重量％以上且0. 44重量％以下。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的动力传递轴，其特征在于，含有的Si为0. 02重量％以上且0. 25重量％以下，含有的Mn为0. 6重量％以上且1.2重量％以下，含有的P为0. 02重量％以下，含有的S为0. 025重量％以下，含有的B为 0. 0005重量％以上且0. 0035重量％以下，含有的Ti为0. 01重量％以上且0. 05重量％以 下。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的动力传递轴，其特征在于，所述动力传递轴是与等速万向接头连结的动力传递轴，所述平滑部的最小直径部形成 于在所述等速万向接头取到最大动作角时与该等速万向接头接近的部位。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的动力传递轴，其特征在于， 所述动力传递轴适用于短轴。
11.一种主动轴，其在中间轴的两端部安装等速万向接头而形成，其特征在于， 在所述中间轴中适用权利要求1 9中任一项所述的动力传递轴。
12.—种驱动轴，其在中间轴的两端部经由短轴安装等速万向接头而形成，其特征在于，在所述短轴中适用权利要求1 9中任一项所述的动力传递轴。
全文摘要
本发明提供一种实现了平滑部的静态扭转强度的提高的动力传递轴。本发明的动力传递轴具有在端部侧的外周面形成的转矩传递用齿部(2)；以在与转矩传递用齿部(2)邻接的外周面阶段性地缩径的方式形成的平滑部(3)。平滑部(3)的最小直径(D3min)与转矩传递用齿部(2)的最小直径(D2min)之比设定为0.9以上且1.02以下。进而，对转矩传递用齿部(2)及平滑部(3)进行热处理而形成有热处理硬化层(4)。热处理硬化层(4)形成为从转矩传递用齿部(2)侧向平滑部(3)侧变深。在平滑部(3)的至少最小直径部进行了从表面到轴心(X)形成热处理硬化层(4)的全硬化。
文档编号B60K17/22GK102149928SQ200980135769
公开日2011年8月10日 申请日期2009年8月21日 优先权日2008年9月12日
发明者吉田和彦, 大场浩量, 曾根启助 申请人:Ntn株式会社