シャフト連載記事 vol.3

こんにちは。都筑製作所の菊地と申します。
過去２回の配信では各方面の皆様から大きな反響を頂きまして大変ありがとうございます。
今後も引き続き連載をさせて頂きたいと思いますので、どうぞ宜しくお願い致します。

都筑製作所は自動車足回り部品の製造を得意とする、加工メーカーです。
昨今の自動車EV化の流れに合わせ、当社においてもローターシャフトについてのお問い合わせが大変多くなっています。

この記事では「シャフト」をテーマに定期的に加工技術情報についてご案内いたします。
連載３回目の今回は、『電動化に向けた次世代シャフトの提案』をテーマに 車載用モータージェネレーターシャフトをご紹介します。皆様の課題解決のお役に立ちましたら幸いです。

車載用モータージェネレーターシャフト（中実シャフト）

中実シャフトとは無垢の素材に各種加工を施したシャフトを指します。
当社では中空シャフトと区別するため中実シャフトと呼んでおります。

都筑製作所が製造する車載用モータージェネレーターシャフト（中実シャフト）の種類

• モーター用ローターシャフト
• バーチカルシャフト
• 発電機用ローターシャフト

当社では上記のシャフト等を数多く手がけています。

車載用モータージェネレーターシャフト（中実シャフト）に求められる性能

• 高精度加工　　モーターのエアギャップ等、精度が必要な場合
• 高バランス　　高回転体に用いる場合
• 高強度　　　　モーター等で動力を伝達する場合の剛性

車載用モータージェネレーターシャフト（中実シャフト）の材質

• 機械構造用鋼、非鉄金属、難削材

車載用モータージェネレーターシャフト（中実シャフト）の材料素材

• 主にインゴット、鍛造、鋳造品が素材として用いられます
• インゴットから削り出すより、形状に相似した素材から削り出す方が、安価に製作が可能です
• 品物の形状や大きさや数量によって素材の素性を使い分けます

車載用モータージェネレーターシャフト（中実シャフト）の加工方法

レース加工

• レース加工とは回転物を刃物で切削する加工の総称です
• レース加工は主にマシニングセンターで加工を行います

粗加工

• 素材納入時の取り代を粗加工によって除去し、仕上げ前の寸法にします
• 仕上げ取り代が少ない程、刃具・砥石の長寿命化が可能になります

外径仕上げ加工

• 粗加工が終了したワークを必要な精度に入れる為、仕上げ加工・研磨を行います

スプライン加工

• スプラインは回転体同士を結合し動力伝達を行うために必要な機能です
• 加工は主にホブ盤を用いて行います
• スプライン加工は精密な精度が要求され1000分台の加工精度を施しています

溝加工

• 電磁鋼板をシャフトに回転方向で固定するために溝加工を行います
• 溝加工はマシニング等でエンドミル加工を行います

ねじ加工

• シャフトにねじ加工が必要な場合はマシニングセンターで加工を行います

熱処理

• スプラインの硬度を出す為、表面の熱処理を行います。熱処理は主に高周波、浸炭、窒化処理などが可能です
• 　ねじ部に関しては遅れ破壊防止のため、焼き戻し処理を施します

仕上げ研削

• レース加工で精度が出せない場合は、研削により精度を確保します
• 電磁鋼板とシャフトの嵌めあい、ベアリング圧入部等精度が必要な部分に適用されます
• シャフトは同軸度が重要となり、1000分台の加工精度が必要となります

洗浄

• 部品の清浄度確保、および検査工程で確認を容易にするため、検査前に加工で発生した切粉等を除去します

検査

• 形状、寸法、硬度、回転バランスなどが定められた規格・基準に適合しているか各種検査設備で確認します

バランス修正

• 高回転時の回転バランスが必要な場合は、重要の偏りを調整するため微小加工を施します

ローターシャフトの加工及び必要部品の組付けも対応可能

当社はローターシャフトメーカとして各種形状のシャフトが製作可能です。
当社では素材加工、スプライン加工、熱処理、検査まで一貫した生産ラインを持ち、低コスト・高品質な製品を提供可能です。
様々なお客様のニーズにお応え致します。
加工メーカーならではの視点で、試作から量産に至る様々な場面でローターシャフトの提案ができます。
モーター開発においてのパートナーとしてご協力させていただきます。

ローターシャフトの加工及び必要部品の組付けも対応可能ですので、ぜひお気軽にご相談ください。

次回の記事予定

次回は『中空シャフトの造りの提案』です。
Vol.4では中空シャフトの加工方法をメーカーならではの視点で提案させて頂きたいと思います。ご期待ください。

軽量モーターシャフト量産についてもぜひご相談ください

下記の課題にお応えいたします。

• 軽量化を目的とした軸物（シャフト）中空化
• 削加工部位を減らしコストダウン
• 2部品構成を一体化して強度アップ
• 軸物（シャフト）中空化により、内部に付加機能を持たせる

都筑製作所は複雑形状、高精度加工も得意領域です。
中空軸塑性加工設備の導入に合わせ、軽量化などの技術開発にも取り組み、仕様提案でお客様のソリューションに貢献いたします。軽量モーターシャフト量産について、次世代EV用ローターシャフト加工技術についてなど、ぜひお気軽にご相談ください。