株式会社秋山製作所
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軽量化シャフトの提案

中空構造による45%減量に成功!


軽量化の課題

●従来は・・・
電気自動車(EV)においては、走行距離の延長をさせるため、車両全体のあらゆる部分の軽量化が求められています。

EV用のモーターシャフトは、中実材が主流です。そして、シャフトにおいても製品重量の軽量化という課題があります。

中空構造のシャフトで45%の軽量化に成功!強度も難なくクリア!

当社では、従来であれば中実材からの切削加工によって、削り出すシャフトを下記の写真のように、中実材と中空構造材を摩擦圧接することによって、約45%の軽量化に成功しました。

モータシャフトに必要とされる大トルクに対応するための強度テストも難なくクリアし、EVモーターの軽量化、車両の軽量化に大きく貢献できます。

また、モーター中心の重量が軽くなることにより、慣性力を抑えることができ、モーターの応答性向上に貢献できます。



強度試験
試験は銅製ジグに介して試験品にモーメントを加える

最大トルク

結 果

2228Nm

つかみ部のすべりにより
2228Nm以上の測定不能

新工法の特許情報について
秋山製作所では、お客様のご要望に応えるために軽量化のための新工法を開発しました。
この新工法を一部のお客様にご案内したところ、特許問題をクリアにして欲しいとの依頼を複数受けました。そこで、特許庁ウェブサイトによる検索から類似案件が無いことを確認するとともに、弊社の新工法が特許に該当することが判明しました。

秋山製作所では、熟慮の結果、この新工法にて特許を取得すべきでないという結論に至りました。その理由は強度保障です。シャフトにかかる「ねじり強度・ひっぱり強度」は保障できますが、「繰り返し強度」については、使用環境により変動してしまうので弊社にて保障することができません。

お客様が必要とする強度保障ができないならば技術料もいただくべきでないという考えの下、上記の結論に至りました。そして、この新工法をウェブサイトにて公開することにより公知の技術として、弊社も含めこの工法での特許を取得できなくすることにより利用し易い技術とさせていただきました。

中実材シャフトと中空構造シャフトとの比較


 

中実材による一体型シャフト

中空構造の圧接シャフト
製品重量
2.75kg
1.52kg
低コスト
精度
納期

 


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▼加工可能範囲や材質、製作実績などは以下をご覧ください。
■外径
  Φ15〜Φ100mm
■全長
  70〜500mm
■重量
  1製品あたり最大15kgまで
■材質
  FC材、FCD材、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、アルミ
■形状
  センター穴があるものすべて
■製作実績
  • EV走行モーター用シャフト
  • HEV走行モーター用シャフト
  • HEV発電機用シャフト
  • 自動車エンジン用クランクシャフト
  • バイクエンジン用クランクシャフト
  • 産業エンジン用クランクシャフト
  • 産業用コンプレッサー用クランクシャフト
  • 車載用コンプレッサー用クランクシャフト
  • 空調機器用コンプレッサー用クランクシャフト
  • 産業エンジン用バランサーシャフト
  • 油圧モーター用シャフト
  • 油圧ポンプ用シャフト
  • 電動モーター用シャフト
  • カーエアコン用コンプレッサー用シャフト

など。

超軽量シャフトの品質保証

非破壊検査による万全な品質保証体制を確立

摩擦圧接部位の強度確認は従来、引張試験や、ねじり試験などの、破壊検査が一般的でした。中空構造材を摩擦圧接して製造する超軽量シャフトは人命に深く関わる重要な自動車部品です。秋山製作所ではより高い安全性を守るために、非破壊検査による品質保証体制が必要と考え、非破壊検査による、自社内での、万全な品質保証体制を確立しました。

 

動画「クランクシャフト・シャフト加工」
動画「品質保証体制」


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