JP2001099129A - 軽量ドライブシャフト及びその製造方法 - Google Patents

軽量ドライブシャフト及びその製造方法

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JP2001099129A
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小林一登
Naonobu Kanamaru
金丸尚信
Takaaki Imura
井村隆昭
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、合
目的な塑性加工方法を組み合わせ、これらの加工方法で
パイプ等の中空素材を成形して得た軽量ドライブシャフ
ト及びその製造方法を提供することである。 【解決手段】パイプ等の中空素材の両端部を口絞り成形
する工程、引き抜き工程等の工程により軽量ドライブシ
ャフトを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、自動車等に使わ
れるドライブシャフト等に適用される。ドライブシャフ
トの両端には、継手が連結される。本願発明は、パイプ
等の中空素材を成形して軽量ドライブシャフトを得る。
【０００２】
【従来の技術】従来、これら軽量ドライブシャフト及び
その製造方法としては、特開平１０―２６７０２７を挙
げることができる。当該公開公報には、スプラインが形
成された両端部材（スタブ）をパイプ２に摩擦圧接して
得る軽量ドライブシャフト及びその製造方法が開示され
ている。この方法によれば、予め切削加工されたスタブ
を準備すること、摩擦圧接の装置、更には、摩擦圧接後
の熱処理が必要なため、数種の装置が必要になると言う
問題がある。他の従来例として、特開平５―１０３１９
を挙げることができる。特開平５―１０３１９には、中
空部を有した第１の軸部材と第２の軸部材の端部を突き
合わせて摩擦圧接によって合体させ、軽量ドライブシャ
フトを得る方法が開示されている。この方法によれば、
摩擦圧接を伴うため上記の従来技術と同様の問題があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、合
目的な塑性加工方法を組み合わせ、これらの加工方法で
パイプ等の中空素材を成形して得た軽量ドライブシャフ
ト及びその製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】パイプ等の中空素材の両
端部を口絞り成形する工程、引き抜き工程等の工程によ
り軽量ドライブシャフトを得る。即ち請求請項１の発明
は、パイプ素材を用いて、該パイプ素材の両端部を成形
する口絞り成形の工程と、中間成形品の中央の最大径部
を長手方向に引き抜く引き抜き加工の工程とを含む加工
工程により、前記パイプ素材から一体物として成形す
る。請求項２の発明は、請求項１の発明の構成に加え
て、前記口絞りされた両先端部と中央部との間に存在す
るつなぎ部の角度が２０°から４５°である。請求項３
の発明は、パイプ素材を用いて、該パイプ素材の両端部
を成形する口絞り成形の工程と、中間成形品の中央の最
大径部を長手方向に引き抜く引き抜き加工の工程とを含
む加工工程により、前記パイプ素材から一体物として成
形する。請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、
前記口絞りされた両先端部と中央部との間に存在するつ
なぎ部の角度が２０°から４５°である。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は、軽量ドライブシャフトを
示す。中央部３は、内径がｄで外形がＤ１であるパイプ
状になっている。内径ｄは成形前のパイプ素材の内径と
変わらず、外形Ｄ１はパイプ素材の外形よりも小さくな
っている。先端部１、４は、パイプ素材の両端部が縮径
され、外形が小さくなっていると同時に肉圧が増大して
いる。先端部１にはスプラインが形成されている。この
スプライン部に等速継手が固定される。中央部３と先端
部１、４との間には、つなぎ部２が存在する。つなぎ部
２の角度θは２０°から４５°が好ましい。
【０００６】図２は、軽量ドライブシャフトの製造工程
を示す。パイプ素材８は、内径がｄで外形がＤ０であ
る。当該パイプ素材８は、この後、口絞り成形の工程
ｂ、ｃ、引き抜き成形の工程ｄ及びスプライン成形の工
程ｅを経て軽量ドライブシャフトである成形品になる。
【０００７】図２の口絞り成形工程ｂにおいて、パイプ
素材８の中央部を拘束した状態で、両端部を金型を用い
て口絞り加工即ちネッキング加工を施す。ネッキング加
工され縮径した部分と中央部との間に存在するつなぎ部
２の角度は２０°から４５°が望ましい。ちなみに、ロ
ータリスエージング加工によれば、その加工法の宿命と
して１０°以下になる。この角度が小さくなれば、大径
の中央部の長さが減り、その分ドライブシャフトの剛性
が減る。口絞り加工された中間成形品の中央部の内径は
ｄで、外形はＤ０であって、これらの寸法はパイプ素材
８のものと変わりは無い。口絞りされた両端部は、縮径
し肉厚が増し、増肉部７を形成する。この中間成形品の
全長は加工前のパイプ素材８の全長と変わり無い。尚、
本実施例においては、口絞り工程を１工程で行っている
が、形状、寸法の都合で成形が困難であれば２工程にし
ても良い。
【０００８】図２のｃのクランプ部を形成させる工程に
おいては、前工程で口絞りした部分を金型を用いて次工
程で必要なクランプ部６が形成される。この段階の中間
成形品の全長は、前工程の中間成形品のものと変わり無
い。
【０００９】図２の引き抜き成形の工程ｄにおいては、
クランプ部６を工具でクランプし、当該中間成形品の中
央部を金型に設けられた穴に通し、外径部をしごく。こ
の成形によって、中間成形品の外径がＤ０からＤ１にな
り、縮径する。即ち、中間成形品の中央部の肉厚が減少
し、全長が伸びる。
【００１０】図２のスプライン成形の工程ｅにおいて、
クランプ部６に金型を用い押出し加工にてスプラインが
成形される。スプライン部５が成形された段階でドライ
ブシャフトが完成する。このスプライン部５に継手が固
定される。尚、このスプライン部の成形は、本実施例で
は押出し加工によって行われるが、転造により成形して
もよい。
【００１１】
【発明の効果】本願発明によれば、パイプ素材を用い
て、成形し、ドライブシャフトの中央部の外径を大にし
て肉厚を小にしたので、軽量化を図ることができる、ド
ライブシャフトが一体構造なので強度上の欠陥が無く信
頼性が高い、口絞りの工程を採用したので曲がりの少な
い成形品が得られる、引き抜きの工程を採用したので加
工硬化による強度向上の期待がもてる、つなぎ部の角度
を２０°から４５°なので剛性の高い中央部の占める割
合を大にできる、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドライブシャフトの長手方向の断面図
【図２】工程説明図
【符号の説明】
１は先端部、２はつなぎ部、３は中央部、４は先端部、
５はスプライン部、６はクランプ部、７は増肉部、８は
パイプ素材である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パイプ素材を用いて、該パイプ素材の両端
    部を成形する口絞り成形の工程と、中間成形品の中央の
    最大径部を長手方向に引き抜く引き抜き加工の工程とを
    含む加工工程により、前記パイプ素材から一体物として
    成形して得られたことを特徴とする軽量ドライブシャフ
    ト。
  2. 【請求項２】前記口絞りされた両先端部と中央部との間
    に存在するつなぎ部の角度が２０°から４５°であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の軽量ドライブシャフト。
  3. 【請求項３】パイプ素材を用いて、該パイプ素材の両端
    部を成形する口絞り成形の工程と、中間成形品の中央の
    最大径部を長手方向に引き抜く引き抜き加工の工程とを
    含む加工工程により、前記パイプ素材から一体物として
    成形することを特徴とする軽量ドライブシャフトの製造
    方法。
  4. 【請求項４】前記口絞りされた両先端部と中央部との間
    に存在するつなぎ部の角度が２０°から４５°であるこ
    とを特徴とする請求項３記載の軽量ドライブシャフトの
    製造方法。
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