JP2001239346A - シャフトの成形型及びシャフトの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１金型と第２金型との位相合わせが直接的
に行われるシャフトの成形型を提供すること。また、第
１金型と第２金型との位相合わせが直接的に行われた状
態にした後で、第１金型と第２金型との位相関係を固定
し、その後に、軸状素材からシャフトを成形することが
可能なシャフトの成形方法を提供すること。 【解決手段】 ダイセットの下型プレート２１に下型ホ
ルダー２３を介して固設された第１金型２４の圧接面に
対し、第２金型１４の圧接面を重ね合わせた状態にして
から、第２金型１４をダイセットの上型プレート１１に
上型ホルダー１３を介して固設する。このとき、第１金
型２４の圧接面に設けられた第１位置決め孔５６と第２
金型１４の表側圧接面に設けられた第２位置決め孔６６
とを、位置決めピン３４を介して連接させ、その後にお
いて、第２金型１４をダイセットの上型プレート１１に
上型ホルダー１３を介して固設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸状素材からシャ
フトを冷間鍛造で成形するためのシャフトの成形型、及
び、軸状素材からシャフトを冷間鍛造で成形するシャフ
トの成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車などで使用されるシャ
フトには、その一端部分がスプライン歯形の溝部となっ
ている一方で、その他端部分が所定形状に成形されたも
のが多く存在する。そして、このようなシャフトの成形
方法に対しては、例えば、特公昭５８−８９３１号公報
に記載されたスプラインシャフトの冷間成形方法のよう
に、冷間鍛造技術が広く適用されている。

【０００３】特に、特公昭５８−８９３１号公報に記載
されたスプラインシャフトの冷間成形方法の第３工程で
は、汎用油圧式プレスのラムに固設した上ダイズと、汎
用油圧式プレスの基台に固設した下ダイズとにおいて、
中間材の下部段付部を下ダイズに挿入した後に、上ダイ
ズを下降させており、これにより、中間材の上部端部及
び下部段付部に成形圧を同時的に作用させことができる
ので、中間材の両端部分にスプライン歯形の溝部を同時
的に成形することが可能である。

【０００４】また、ここでは、上ダイズを汎用油圧式プ
レスのラムに固設するとともに下ダイズを汎用油圧式プ
レスの基台に固設することにより、上ダイズと下ダイズ
の位相合わせを行うと同時に、上ダイズと下ダイズの位
相関係を固定した状態にしており、その後において、中
間材の上部端部及び下部段付部に成形圧を同時的に作用
させている。従って、シャフトの両端部分に成形された
スプライン歯形の溝部同士の位相関係（以下、「シャフ
トの位相関係」という）は常に一定であり、中間材から
シャフトを成形する毎に「シャフトの位相関係」が変動
することはない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上ダイ
ズと下ダイズの位相合わせ及び位相関係の固定は、汎用
油圧式プレスのラムや基台を介して、間接的に行わなけ
ればならないので、「シャフトの位相関係」が設計どお
りにならない場合が生ずることがあった。そして、この
ような場合には、汎用油圧式プレスのラムに対する上ダ
イズの固設位置の誤差、汎用油圧式プレスの基台に対す
る下ダイズの固設位置の誤差など、様々な原因を探し当
てて、改善しなければならないので、上ダイズと下ダイ
ズの位相関係の修正には多大な労力を要するという、問
題点があった。

【０００６】そこで、本発明は上述した問題点を解決す
るためになされたものであり、第１金型と第２金型との
位相合わせが直接的に行われるシャフトの成形型を提供
することを課題とする。また、第１金型と第２金型との
位相合わせが直接的に行われた状態にした後で、第１金
型と第２金型との位相関係を固定し、その後に、軸状素
材からシャフトを成形することが可能なシャフトの成形
方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に成された請求項１に係る発明は、一端部分の第１形状
と他端部分の第２形状とに位相関係があるシャフトを軸
状素材から成形するためのシャフトの成形型であって、
前記第１形状を冷間鍛造するための第１金型と、前記第
２形状を冷間鍛造するための第２金型とを有し、前記第
１金型に設けられた第１位相合わせ手段と、前記第２金
型に設けられた第２位相合わせ手段とを組み合わせるこ
とによって、前記第１金型と前記第２金型との位相合わ
せが行われること、を特徴としている。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載するシャフトの成形型において、前記軸状素材から
前記シャフトを成形する際に前記第２金型が圧接する前
記第１金型の圧接面に対し前記第１位相合わせ手段を設
けるとともに、前記軸状素材から前記シャフトを成形す
る際に前記第１金型が圧接する前記第２金型の圧接面に
対し前記第２位相合わせ手段を設けたこと、を特徴とし
ている。

【０００９】また、請求項３に係る発明は、請求項２に
記載するシャフトの成形型において、前記第１位相合わ
せ手段として第１位置決め孔を前記第１金型の圧接面に
設けるとともに、前記第２位相合わせ手段として第２位
置決め孔を前記第２金型の圧接面に設け、位置決めピン
の一端部分を前記第１位置決め孔に嵌入させるととも
に、前記位置決めピンの他端部分を前記第２位置決め孔
に嵌入させることによって、前記第１位置決め孔と前記
第２位置決め孔とを組み合わせること、を特徴としてい
る。

【００１０】このような特徴を有する本発明のシャフト
の成形型は、第１金型と第２金型とを有するものであっ
て、軸状素材からシャフトを成形する際に使用されるも
のである。そして、本発明のシャフトの成形型により、
軸状素材からシャフトを成形する際には、軸状素材の一
端部分に第１形状が第１金型で冷間鍛造されるととも
に、その軸状素材の他端部分に第２形状が第２金型で冷
間鍛造され、これにより、軸状素材からシャフトが成形
される。このとき、第１形状と第２形状との間には位相
関係が存在するので、その軸状素材からシャフトを成形
する以前において、第１金型と第２金型との位相合わせ
を行う必要がある。

【００１１】そこで、請求項１に係る発明であるシャフ
トの成形型では、軸状素材の一端部分に第１形状を冷間
鍛造するための第１金型に第１位相合わせ手段を設ける
とともに、軸状素材の他端部分に第２形状を冷間鍛造す
るための第２金型に第２位相合わせ手段を設けており、
第１位相合わせ手段と第２位相合わせ手段とによって、
第１金型と第２金型との位相合わせが行われる。このと
き、第１位相合わせ手段と第２位相合わせ手段とを組み
合わせるので、第１金型と第２金型との位相合わせは直
接的に行われる。

【００１２】また、本発明のシャフトの成形型により、
軸状素材からシャフトを成形する際には、第１金型の圧
接面に第２金型が圧接するとともに、第２金型の圧接面
に第１金型が圧接するので、第１金型の圧接面と第２金
型の圧接面とは互いに対向して圧接する関係にあり、ひ
いては、第１金型の圧接面と第２金型の圧接面とは互い
に接面する関係にある。従って、本発明のシャフトの成
形型では、軸状素材からシャフトを成形する以前におい
て、第１金型の圧接面と第２金型の圧接面とを容易に重
ね合わせることができる。

【００１３】そこで、請求項２に係る発明であるシャフ
トの成形型では、軸状素材からシャフトを成形する際に
互いに対向して圧接する第１金型の圧接面と第２金型の
圧接面とに対して、第１金型の圧接面には第１位相合わ
せ手段を設けるとともに、第２金型の圧接面には第２位
相合わせ手段を設けており、第１金型の圧接面と第２金
型の圧接面とを重ね合わせて、第１位相合わせ手段と第
２位相合わせ手段とを組み合わせることによって、第１
金型と第２金型との位相合わせが直接的に行われる。こ
のとき、第１金型の圧接面と第２金型の圧接面とを容易
に重ね合わせることができるので、第１位相合わせ手段
と第２位相合わせ手段とを簡便に組み合わせることがで
きる。

【００１４】また、請求項３に係る発明であるシャフト
の成形型では、第１金型の圧接面に設けた第１位相合わ
せ手段が第１位置決め孔であるとともに、第２金型の圧
接面に設けた第２位相合わせ手段が第２位置決め孔であ
り、第１金型の圧接面と第２金型の圧接面とを重ね合わ
せたときに、位置決めピンの一端部分を第１位置決め孔
に嵌入させるとともに、その位置決めピンの他端部分を
第２位置決め孔に嵌入させて、第１位置決め孔と第２位
置決め孔とを簡便に組み合わせることによって、第１金
型と第２金型との位相合わせが直接的に行われる。この
とき、位置決めピンの両端部分は、第１位置決め孔及び
第２位置決め孔において、遊びのない状態で嵌め入れら
れているので、第１金型と第２金型との位相合わせは高
精度で行われる。

【００１５】尚、本発明のシャフトの成形型は、所謂
「ダイセット方式」と呼ばれるタイプの型でもよいし、
所謂「プレス直付け方式」と呼ばれるタイプの型でもよ
い。

【００１６】また、上述した課題を解決するために成さ
れた請求項４に係る発明は、第１金型と前記第１金型に
対向する第２金型との位相関係を固定した下で、前記第
１金型の成形穴に軸状素材の一端を配置するとともに、
前記第２金型の成形穴に前記軸状素材の他端を配置し、
前記第１金型と前記第２金型とを圧接させてから離間さ
せ、前記第１金型の成形穴又は前記第２金型の成形穴か
ら前記軸状素材を突き出すことにより、前記軸状素材の
一端部分を第１形状に冷間鍛造するとともに前記軸状素
材の他端部分を第２形状に冷間鍛造して、前記軸状素材
からシャフトを成形するシャフトの成形方法において、
前記第１金型に設けられた第１位相合わせ手段と、前記
第２金型に設けられた第２位相合わせ手段とを組み合わ
せることによって、前記第１金型と前記第２金型との位
相合わせが行われた状態にした後、前記第１金型と前記
第２金型との位相関係を固定すること、を特徴としてい
る。

【００１７】また、請求項５に係る発明は、請求項４に
記載するシャフトの成形方法において、前記第２金型が
圧接する前記第１金型の圧接面に対し前記第１位相合わ
せ手段を設けるとともに、前記第１金型が圧接する前記
第２金型の圧接面に対し前記第２位相合わせ手段を設け
たこと、を特徴としている。

【００１８】また、請求項６に係る発明は、請求項５に
記載するシャフトの成形方法において、前記第１位相合
わせ手段として第１位置決め孔を前記第１金型の圧接面
に設けるとともに、前記第２位相合わせ手段として第２
位置決め孔を前記第２金型の圧接面に設け、位置決めピ
ンの一端部分を前記第１位置決め孔に嵌入させるととも
に、前記位置決めピンの他端部分を前記第２位置決め孔
に嵌入させることによって、前記第１位置決め孔と前記
第２位置決め孔とを組み合わせること、を特徴としてい
る。

【００１９】また、請求項７に係る発明は、請求項４乃
至請求項６のいずれか１つに記載するシャフトの成形方
法において、前記軸状素材の一端部分に冷間鍛造される
第１形状がスプライン溝部又はセレーション溝部である
こと、を特徴としている。また、請求項８に係る発明
は、請求項４乃至請求項６のいずれか１つに記載するシ
ャフトの成形方法において、前記軸状素材の他端部分に
冷間鍛造される第２形状がスプライン溝部又はセレーシ
ョン溝部であること、を特徴としている。

【００２０】また、請求項９に係る発明は、請求項４乃
至請求項８のいずれか１つに記載するシャフトの成形方
法において、前記軸状素材の一端を前記第１金型の成形
穴の段差部に緩嵌させることにより、前記軸状素材の一
端を前記第１金型の成形穴に配置するとともに、前記軸
状素材の他端を第２金型の成形穴の段差部に緩嵌させる
ことにより、前記軸状素材の他端を前記第２金型の成形
穴に配置すること、を特徴としている。

【００２１】また、請求項１０に係る発明は、請求項４
乃至請求項９のいずれか１つに記載するシャフトの成形
方法において、前記第１金型と前記第２金型とを圧接さ
せた際には、前記軸状素材の一端部分が前記第１金型の
成形穴の絞部に押し込まれると同時に前記軸状素材の他
端部分が前記第２金型の成形穴の絞部に押し込まれる状
態を経由して、前記軸状素材の一端部分が前記第１金型
の成形穴の成形部に押し込まれ、前記軸状素材の他端部
分が前記第２金型の成形穴の成形部に押し込まれるこ
と、を特徴としている。

【００２２】このような特徴を有する本発明のシャフト
の成形方法は、第１金型と第２金型とを圧接させてから
離間させることにより、軸状素材からシャフトを成形す
るものである。そして、本発明のシャフトの成形方法に
より、軸状素材からシャフトを成形する際には、軸状素
材の一端部分に第１形状が第１金型で冷間鍛造されると
ともに、その軸状素材の他端部分に第２形状が第２金型
で冷間鍛造され、これにより、その軸状素材からシャフ
トが成形される。このとき、第１形状と第２形状との間
には位相関係が存在するので、その軸状素材からシャフ
トを成形する以前において、第１金型と第２金型との位
相合わせを行い、第１金型と第２金型との位相関係を固
定する必要がある。

【００２３】そこで、請求項４に係る発明であるシャフ
トの成形方法では、軸状素材の一端部分に第１形状を冷
間鍛造するための第１金型に第１位相合わせ手段を設け
るとともに、軸状素材の他端部分に第２形状を冷間鍛造
するための第２金型に第２位相合わせ手段を設けてお
り、第１位相合わせ手段と第２位相合わせ手段とによっ
て、第１金型と第２金型との位相合わせが行われた状態
にした後、第１金型と第２金型との位相関係を固定す
る。このとき、第１位相合わせ手段と第２位相合わせ手
段とを組み合わせるので、第１金型と第２金型との位相
合わせが直接的に行われた状態にした後で、第１金型と
第２金型との位相関係を固定し、その後に、軸状素材か
らシャフトを成形することが可能となる。

【００２４】また、本発明のシャフトの成形方法によ
り、軸状素材からシャフトを成形する際には、第１金型
の圧接面に第２金型が圧接するとともに、第２金型の圧
接面に第１金型が圧接するので、第１金型の圧接面と第
２金型の圧接面とは互いに対向して圧接する関係にあ
り、ひいては、第１金型の圧接面と第２金型の圧接面と
は互いに接面する関係にある。従って、本発明のシャフ
トの成形方法では、軸状素材からシャフトを成形する以
前において、第１金型の圧接面と第２金型の圧接面とを
容易に重ね合わせることができる。

【００２５】そこで、請求項５に係る発明であるシャフ
トの成形方法では、軸状素材からシャフトを成形する際
に互いに対向して圧接する第１金型の圧接面と第２金型
の圧接面とに対して、第１金型の圧接面には第１位相合
わせ手段を設けるとともに、第２金型の圧接面には第２
位相合わせ手段を設けており、第１金型の圧接面と第２
金型の圧接面とを重ね合わせて、第１位相合わせ手段と
第２位相合わせ手段とを組み合わせる。これによって、
第１金型と第２金型との位相合わせが直接的に行われた
状態にした後、第１金型と第２金型との位相関係を固定
し、その後に、軸状素材からシャフトを成形することを
可能とする。このとき、第１金型の圧接面と第２金型の
圧接面とを容易に重ね合わせることができるので、第１
位相合わせ手段と第２位相合わせ手段とを簡便に組み合
わせることができる。

【００２６】また、請求項６に係る発明であるシャフト
の成形方法では、第１金型の圧接面に設けた第１位相合
わせ手段が第１位置決め孔であるとともに、第２金型の
圧接面に設けた第２位相合わせ手段が第２位置決め孔で
あり、第１金型の圧接面と第２金型の圧接面とを重ね合
わせたときに、位置決めピンの一端部分を第１位置決め
孔に嵌入させるとともに、その位置決めピンの他端部分
を第２位置決め孔に嵌入させて、第１位置決め孔と第２
位置決め孔とを簡便に組み合わせる。これによって、第
１金型と第２金型との位相合わせが直接的に行われた状
態にした後、第１金型と第２金型との位相関係を固定
し、その後に、軸状素材からシャフトを成形することを
可能とする。このとき、位置決めピンの両端部分は、第
１位置決め孔及び第２位置決め孔において、遊びのない
状態で嵌め入れられているので、第１金型と第２金型と
の位相合わせは高精度で行われる。

【００２７】また、シャフトの一端部分の第１形状とそ
の他端部分の第２形状との間に位相関係がある場合に、
シャフトの一端部分の第１形状、又は、その他端部分の
第２形状が、スプライン溝部又はセレーション溝部であ
るときは、シャフトの一端部分の第１形状とその他端部
分の第２形状との間の位相関係に対する精度への要求が
厳しい。

【００２８】従って、請求項７に係る発明であるシャフ
トの成形方法では、軸状素材の一端部分に冷間鍛造され
る第１形状がスプライン溝部又はセレーション溝部であ
るので、上述した効果をより大きく発揮させることがで
きる。同様にして、請求項８に係る発明であるシャフト
の成形方法では、軸状素材の他端部分に冷間鍛造される
第２形状がスプライン溝部又はセレーション溝部である
ので、上述した効果をより大きく発揮させることができ
る。

【００２９】そして、本発明のシャフトの成形方法で
は、上述したようにして、第１金型と第２金型との位相
合わせが直接的に行われた状態にした後で、第１金型と
第２金型との位相関係を固定すると、その後に、軸状素
材の一端を第１金型の成形穴に配置し、さらに、その軸
状素材の他端を第２金型の成形穴に配置し、第１金型と
第２金型とを圧接、離間させて、その軸状素材からシャ
フトを成形するので、第１金型の成形穴及び第２金型の
成形穴とその軸状素材との間の心出しを行う必要があ
る。

【００３０】そこで、請求項９に係る発明であるシャフ
トの成形方法では、軸状素材の一端を第１金型の成形穴
の段差部に緩嵌させることにより、その軸状素材の一端
を第１金型の成形穴に配置し、さらに、その軸状素材の
他端を第２金型の成形穴の段差部に緩嵌させることによ
り、その軸状素材の他端を第２金型の成形穴に配置す
る。このとき、その軸状素材の一端は第１金型の成形穴
の段差部にぴったりと嵌まった状態にあり、さらに、そ
の軸状素材の他端は第２金型の成形穴の段差部にぴった
りと嵌まった状態にあることから、第１金型の成形穴及
び第２金型の成形穴とその軸状素材との間の心出しが精
度良く行われるとともに、その軸状素材を第１金型の成
形穴及び第２金型の成形穴に対し動かないように配置さ
せることができる。さらに、第１金型と第２金型とを圧
接させるために、圧力を加えながら第１金型と第２金型
とを近づけても、第１金型の成形穴及び第２金型の成形
穴とその軸状素材との間で心ずれが生じることはないの
で、その軸状素材が座屈する危険度を助長させるような
事態は起こらない。

【００３１】そして、本発明のシャフトの成形方法で
は、第１金型と第２金型とを圧接させるために、圧力を
加えながら第１金型と第２金型とを近づけていくと、第
１金型の成形穴により、その軸状素材の一端部分が第１
形状へと変形するとともに、第２金型の成形穴により、
その軸状素材の他端部分が第２形状へと変形し、その軸
状素材の軸方向には、大きな圧縮（成形）荷重が作用す
ることになる。従って、その軸状素材の座屈荷重が最も
大きくなる条件において、圧力を加えながら第１金型と
第２金型とを近づけていくことが望ましい。

【００３２】そこで、請求項１０に係る発明である本発
明のシャフトの成形方法では、第１金型と第２金型とを
圧接させるために、圧力を加えながら第１金型と第２金
型とを近づけていくと、直ぐに、その軸状素材の一端部
分が第１金型の成形穴の絞部に押し込まれると同時に、
その軸状素材の他端部分が第２金型の成形穴の絞部に押
し込まれた状態にし、その軸状素材の両端の支持条件を
「自由端」から「固定端」にして、その軸状素材の座屈
荷重が最も大きくなる条件としている。そして、その軸
状素材の座屈荷重が最も大きくなる条件において、その
軸状素材の一端部分が第１金型の成形穴の成形部に押し
込まれて、その軸状素材の一端部分が第１形状へと変形
するとともに、その軸状素材の他端部分が第２金型の成
形穴の成形部に押し込まれて、その軸状素材の他端部分
が第２形状へと変形するので、その軸状素材が座屈する
危険度が低減することになる。

【００３３】尚、その軸状素材の座屈荷重が最も大きく
なる条件の下では、その軸状素材の一端部分が第１金型
の成形穴の成形部に押し込まれて、その軸状素材の一端
部分が第１形状へと変形することが、先に行われてもよ
いし、その軸状素材の他端部分が第２金型の成形穴の成
形部に押し込まれて、その軸状素材の他端部分が第２形
状へと変形することが、先に行われてもよい。

【００３４】そして、本発明のシャフトの成形方法で
は、第１金型と第２金型とを圧接させた後に、第１金型
と第２金型とを離間させると、その軸状素材は、第１金
型の成形穴又は第２金型の成形穴に食いついた状態とな
るので、第１金型の成形穴又は第２金型の成形穴から、
その軸状素材を突き出す。このとき、その軸状素材に
は、その一端部分に第１形状が冷間鍛造されており、ま
た、その他端部分に第２形状が冷間鍛造されていること
から、一端部分が第１形状であり他端部分が第２形状で
あるシャフトを、その軸状素材から成形することができ
る。

【００３５】尚、本発明のシャフトの成形方法では、第
１金型と第２金型との位相合わせが直接的に行われた状
態にした後で第１金型と第２金型との位相関係を固定す
ることを、所謂「ダイセット方式」において行ってもよ
いし、所謂「プレス直付け方式」において行ってもよ
い。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。本実施の形態のシャフトの成形
装置は、第１金型と第２金型とをプレス機で圧接・離間
させることにより、軸状素材（直径１８ｍｍ程のアルミ
ニウム合金製の丸棒）からインターメディエイト・シャ
フトを成形するものである。

【００３７】ここで、成形品であるインターメディエイ
ト・シャフトについて説明する。インターメディエイト
・シャフトは自動車の部品として使用されるものであ
る。また、図１１の正面図で示すように、インターメデ
ィエイト・シャフト２は、その一端部分３にセレーショ
ン溝部（第１形状に相当するもの）が形成されたもので
ある。また、図１２の側面図でも示すように、インター
メディエイト・シャフト２は、その他端部分４の断面が
六角形（第２形状に相当するもの）に形成されたもので
ある。尚、図１１や図１２に示すように、インターメデ
ィエイト・シャフト２には、一端部分３と他端部分４と
の間に、鍛造自由形状の領域５が存在する。

【００３８】次に、第１金型について説明する。第１金
型は、インターメディエイト・シャフト２の一端部分３
をセレーション溝部に成形するものである（図１１、図
１２参照）。図１４の正面図で示すように、第１金型２
４は、成形穴５３を設けたセレーションダイズ５２が型
枠５１に焼きばめされたものである。そして、型枠５１
の裏側には、下型ホルダー２３（図１参照）に対する位
置決め孔５４が等ピッチで４つ設けられている。また、
型枠５１の表側（圧接面）には、下型ホルダー２３（図
１参照）へ固設するためのボルト穴５５が等ピッチで４
つ設けられている。さらに、型枠５１の表側（圧接面）
には、第２金型に対する第１位置決め孔５６（第１位相
合わせ手段に相当するもの）が等ピッチで４つ設けられ
ている。

【００３９】また、図１５の断面図で示すように、第１
金型２４のセレーションダイズ５２の成形穴５３におい
ては、その入口部分に、段差部５７が設けられている。
この段差部５７は、軸状素材の一端を緩やかに嵌めるこ
とが可能な大きさを持つ。また、段差部５７の奥には、
段差部５７の径を少し小さくした絞部５８が連設されて
いる。さらに、絞部５８の奥には、セレーション溝部に
変形させるための成形部５９が連設されている。尚、図
１５の断面図では、成形部５９の歯形は簡略されて示し
てある。

【００４０】次に、第２金型について説明する。第２金
型は、インターメディエイト・シャフト２の他端部分４
の断面を六角形に成形するものである（図１１、図１２
参照）。図１６の正面図で示すように、第２金型１４
は、その中央に成形穴６３が設けられたものである。そ
して、第２金型１４の裏側には、上型ホルダー１３（図
１参照）へ固設するためのボルト穴６５が等ピッチで４
つ設けられている。また、第２金型１４の表側（圧接
面）には、第１金型２４に対する第２位置決め孔６６
（第２位相合わせ手段に相当するもの）が等ピッチで４
つ設けられている。従って、この第２位置決め孔６６の
配置は、第１金型２４の第１位置決め孔５６の配置と同
じである。

【００４１】また、図１７の断面図で示すように、第２
金型１４の成形穴６３においては、その入口部分に、段
差部６７が設けられている。この段差部６７は、軸状素
材の他端を緩やかに嵌めることが可能な大きさを持つ。
また、段差部６７の奥には、段差部６７を少し小さくし
た絞部６８が連設されている。さらに、絞部６８の奥に
は、断面を六角形に変形させるための成形部６９が連設
されている。尚、図１７の断面図では、段差部６７、絞
部６８、成形部６９のいずれも簡略されて示してある。

【００４２】次に、本実施の形態のシャフトの成形装置
での、第１金型２４と第２金型１４の組付手順について
説明する。図１は、本実施の形態のシャフトの成形装置
の型組付体１の断面を示した概念図である。図１に示す
ように、本実施の形態のシャフトの成形装置の型組付体
１では、第１金型２４と第２金型１４は、下型ホルダー
２３、上型ホルダー１３を介して、ダイセットの上型プ
レート１１とダイセットの下型プレート２１にそれぞれ
組み付けられ、この型組付体１が図示せぬプレス機のラ
ムと基台の間に取り付けられる。尚、型組付体１は、
「シャフトの成形型」に相当するものであり、所謂「ダ
イセット方式」と呼ばれるタイプの型である。

【００４３】そのためには、先ず、ダイセットの上型プ
レート１１に対し、位置決めピン３１と締付ボルト４１
とを用いて、上型ホルダー１３を所定位置に正確に固設
しておく。さらに、ダイセットの下型プレート２１に対
し、位置決めピン３２と締付ボルト４２とを用いて、下
型ホルダー２３を所定位置に正確に固設しておく。

【００４４】次に、下型ホルダー２３の側からノックア
ウトピン２５を取付けるとともに、下型ホルダー２３に
おいて位置決めピン３３を縦立させる。その後は、下型
ホルダー２３の位置決めピン３３を第１金型２４の位置
決め孔５４（図１４参照）に嵌入させながら、下型ホル
ダー２３の上に第１金型２４を配置する。そして、第１
金型２４のボルト穴５５（図１４参照）へ締付ボルト４
３を挿入してねじ込むことによって、下型ホルダー２３
に対し、第１金型２４を所定位置に正確に固設する。こ
れにより、第１金型２４は、下型ホルダー２３を介し
て、ダイセットの下型プレート２１に固設される。

【００４５】次に、第１金型２４の表側（圧接面）にお
いて、第１金型２４の第１位置決め孔５６（図１４参
照）へ位置決めピン３４を嵌入して縦立させる。その後
は、第１金型２４の位置決めピン３４を第２金型１４の
第２位置決め孔６６（図１６参照）に嵌入させながら、
第１金型２４の表側（圧接面）の上に第２金型１４を配
置する。これにより、第１金型２４に対し、第２金型１
４を所定位置に正確に重ね合わせる。このとき、第１金
型２４の第１位置決め孔５６（図１４参照）と第２金型
１４の第２位置決め孔６６（図１６参照）は、位置決め
ピン３４を介して、互いに連接する。

【００４６】さらに、第２金型１４の裏側において、ス
トッパー１５を成形穴６３（図１６参照）に嵌め込む。
そして、ガイドポスト１２とガイドブッシュ２２とで案
内させながら、ダイセットの上型プレート１１をダイセ
ットの下型プレート２１の方へ移動させ、第２金型１４
の裏側に上型ホルダー１３を接面させる。その後は、ダ
イセットの上型プレート１１と上型ホルダー１３の間で
連通するボルト穴へ、調節ボルト４４を挿入し、第２金
型１４のボルト穴６５（図１６参照）にねじ込む。これ
により、上型ホルダー１３に対し、第２金型１４を所定
位置に固設する。よって、第２金型１４は、上型ホルダ
ー１３を介して、ダイセットの上型プレート１１に固設
される。この時点で、第１金型２４と第２金型１４との
位相関係が固定される。その後は、この型組付体１を図
示せぬプレス機のラムと基台との間に取り付け、プレス
機にセットする。

【００４７】次に、本実施の形態のシャフトの成形装置
での、インターメディエイト・シャフト２（図１１、図
１２参照）の成形方法について説明する。先ず、図２に
示すように、第１金型２４と第２金型１４とを離間させ
た後、第１金型２４において、成形穴５３の段差部５７
（図１５参照）に軸状素材の一端を遊嵌させる。尚、説
明の便宜上、図２〜図７においては、軸状素材の符号を
インターメディエイト・シャフトと同じ「２」とする。
そして、ガイドポスト１２とガイドブッシュ２２とで案
内しながら、ダイセットの上型プレート１１をダイセッ
トの下型プレート２１の方へ移動させ、第２金型１４に
おいて、成形穴６３の段差部６７（図１７参照）に軸状
素材２の他端を遊嵌させる。

【００４８】次に、プレス機を作動させ、図３〜図７の
順で、第２金型１４を第１金型２４に対して圧接・離間
させる。これにより、図２の軸状素材２から図７のイン
ターメディエイト・シャフト２が成形される。ここで
は、そのメカニズムについて説明する。先ず、第２金型
１４が第１金型２４の方へ移動を開始すると、図３に示
すようになり、第１金型２４においては、軸状素材２の
一端が成形穴５３の段差部５７から絞部５８へ押し込ま
れる（図１５参照）。同時に、第２金型１４において
は、軸状素材２の他端が成形穴６３の段差部６７から絞
部６８へ押し込まれ、さらに、軸状素材２の他端が成形
穴６３の絞部６８から成形部６９へ押し込まれていく
（図１７参照）。尚、この成形過程は、図８のストロー
ク領域Ａに相当する。

【００４９】さらに、第２金型１４が第１金型２４の方
へ移動すると、図４に示すようになり、第１金型２４に
おいては、軸状素材２の一端が成形穴５３の絞部５８か
ら成形部５９へ僅かに押し込まれる（図１５参照）。一
方、第２金型１４においては、軸状素材２の他端が成形
穴６３の成形部６９の奥へ押し込まれ（図１７参照）、
ストッパー１５にまで到達する。尚、この成形過程は、
図８のストローク領域Ｂに相当する。

【００５０】さらに、第２金型１４が第１金型２４の方
へ移動して、第２金型１４が第１金型２４に圧接する
と、図５に示すようになり、第１金型２４においては、
軸状素材２の一端が成形穴５３の成形部５９の奥へ押し
込まれ（図１５参照）、ノックアウトピン２５にまで到
達する。一方、第２金型１４においては、軸状素材２の
他端がストッパー１５にまで到達した状態を維持しなが
ら、第１金型２４の方へ移動し圧接する。尚、この成形
過程は、図８のストローク領域Ｃに相当する。

【００５１】その後に、第２金型１４を第１金型２４か
ら離間させると、図６に示すようになり、第１金型２４
においては、成形穴５３に軸状素材２が食いついた状態
となる（図１５参照）。一方、第２金型１４において
は、成形穴６３から軸状素材２の他端が抜き出た状態と
なる（図１７参照）。そして、この状態で、ノックアウ
トピン２５を作動させると、図７に示すようになり、第
１金型２４において、成形穴５３から軸状素材２が飛び
出して、インターメディエイト・シャフト２として取り
出される。

【００５２】尚、図２の軸状素材２から図７のインター
メディエイト・シャフト２が成形されるまでの成形過程
を上述したように説明できるのは、以下の理由による。
すなわち、図２〜図７で示したように、インターメディ
エイト・シャフト２の一端部分３をセレーション溝部に
成形するとともに、インターメディエイト・シャフト２
の他端部分４の断面を六角形に成形する場合には、軸状
素材２に作用する成形荷重とプレス機のストロークの関
係は図８に示すようになる。

【００５３】この点、仮に、インターメディエイト・シ
ャフト２の他端部分４の断面を六角形に成形する一方
で、第１金型２４の成形穴５３を段差部５７のみとし
（図１５参照）、インターメディエイト・シャフト２の
一端部分３を軸状素材２のままにする場合には、軸状素
材２に作用する成形荷重とプレス機のストロークの関係
は図９に示すようになる。そして、図８と比べてみる
と、図８のストローク領域Ｂの成形荷重と図９の成形荷
重とは概ね等しいことがわかる。従って、図８のストロ
ーク領域Ｂでは、軸状素材（インターメディエイト・シ
ャフト）２の他端部分４の断面を六角形に成形している
ことがわかる。

【００５４】また、仮に、インターメディエイト・シャ
フト２の一端部分３をセレーション溝部に成形する一方
で、第２金型１４の成形穴６３を段差部６７のみとし
（図１７参照）、インターメディエイト・シャフト２の
他端部分４を軸状素材２のままにする場合には、軸状素
材２に作用する成形荷重とプレス機のストロークの関係
は図１０に示すようになる。そして、図８と比べてみる
と、図８のストローク領域Ｃの成形荷重と図１０の成形
荷重とは概ね等しいことがわかる。従って、図８のスト
ローク領域Ｃでは、軸状素材（インターメディエイト・
シャフト）２の一端部分３をセレーション溝部に成形し
ていることがわかる。

【００５５】さらに、図８、図９、図１０を比較する
と、図８のストローク領域Ａの成形荷重の立ち上がり
が、図９、図１０と比べ、なだらかである。従って、図
８のストローク領域Ａでは、第１金型２４において、軸
状素材２の一端が成形穴５３の段差部５７から絞部５８
へ押し込まれること（図１５参照）と、第２金型１４に
おいて、軸状素材２の他端が成形穴６３の段差部６７か
ら絞部６８へ押し込まれること（図１７参照）とが、同
時に進行していることがわかる。

【００５６】以上詳細に説明したように、本実施の形態
において、図１の型組付体１は、第１金型２４と第２金
型１４とを有するものであって、軸状素材２からインタ
ーメディエイト・シャフト２を成形する際に使用される
ものである。そして、本実施の形態の型組付体１によ
り、軸状素材２からインターメディエイト・シャフト２
をを成形する際には、軸状素材２の一端部分３がセレー
ション溝部が第１金型２４で冷間鍛造されるとともに、
その軸状素材２の他端部分４の断面が六角形に第２金型
１４で冷間鍛造され、これにより、軸状素材２からイン
ターメディエイト・シャフト２が成形される。このと
き、一端部分３のセレーション溝部と他端部分４の断面
の六角形との間には位相関係が存在するので、その軸状
素材２からインターメディエイト・シャフト２を成形す
る以前において、第１金型２４と第２金型１４との位相
合わせを行う必要がある。

【００５７】そこで、本実施の形態の型組付体１では、
軸状素材２の一端部分３にセレーション溝部を冷間鍛造
するための第１金型２４に第１位置決め孔５６を設ける
とともに、軸状素材２の他端部分４の断面を六角形に冷
間鍛造するための第２金型１４に第２位置決め孔６６を
設けており、第１位置決め孔５６と第２位置決め孔６６
とによって、第１金型２４と第２金型１４との位相合わ
せが行われる。このとき、位置決めピン３４を介して、
第１位置決め孔５６と第２位置決め孔６６とを組み合わ
せるので（図１参照）、第１金型２４と第２金型１４と
の位相合わせは直接的に行われる。

【００５８】従って、ダイセットの下型プレート２１に
対する第１金型２４の固設位置の誤差、ダイセットの上
型プレート１１に対する第２金型１４の固設位置の誤差
などを配慮することなく、第１金型２４と第２金型１４
との位相合わせやその修正を行うことができる（図１参
照）。

【００５９】また、本実施の形態の型組付体１により、
軸状素材２からインターメディエイト・シャフト２を成
形する際には、第１金型２４の表側（圧接面）に第２金
型１４が圧接するとともに、第２金型１４の表側（圧接
面）に第１金型２４が圧接するので、第１金型２４の表
側（圧接面）と第２金型１４の表側（圧接面）とは互い
に対向して圧接する関係にあり、ひいては、第１金型２
４の表側（圧接面）と第２金型１４の表側（圧接面）と
は互いに接面する関係にある（図５参照）。従って、本
実施の形態の型組付体１では、軸状素材２からインター
メディエイト・シャフト２を成形する以前において、第
１金型２４の表側（圧接面）と第２金型１４の表側（圧
接面）とを容易に重ね合わせることができる。

【００６０】そこで、本実施の形態の型組付体１では、
軸状素材２からインターメディエイト・シャフト２を成
形する際に互いに対向して圧接する第１金型２４の表側
（圧接面）と第２金型１４の表側（圧接面）とに対し
て、第１金型２４の表側（圧接面）には第１位置決め孔
５６を設けるとともに、第２金型１４の表側（圧接面）
には第２位置決め孔６６を設けており、第１金型２４の
表側（圧接面）と第２金型１４の表側（圧接面）とを重
ね合わせて、位置決めピン３４を介して、第１位置決め
孔５６と第２位置決め孔６６とを組み合わせることによ
って（図１参照）、第１金型２４と第２金型１４との位
相合わせが直接的に行われる。このとき、第１金型２４
の表側（圧接面）と第２金型１４の表側（圧接面）とを
容易に重ね合わせることができるので、第１位置決め孔
５６と第２位置決め孔６６とを簡便に組み合わせること
ができる。

【００６１】また、本実施の形態の型組付体１では、第
１金型２４の表側（圧接面）に設けた第１位相合わせ手
段が第１位置決め孔５６であるとともに、第２金型１４
の表側（圧接面）に設けた第２位相合わせ手段が第２位
置決め孔６６であり、第１金型２４の表側（圧接面）と
第２金型１４の表側（圧接面）とを重ね合わせたとき
に、位置決めピン３４の一端部分を第１位置決め孔５６
に嵌入させるとともに、その位置決めピン３４の他端部
分を第２位置決め孔６６に嵌入させて、第１位置決め孔
５６と第２位置決め孔６６とを簡便に組み合わせること
によって、第１金型２４と第２金型１４との位相合わせ
が直接的に行われる。このとき、位置決めピン３４の両
端部分は、第１位置決め孔５６及び第２位置決め孔６６
において、遊びのない状態で嵌め入れられているので、
第１金型２４と第２金型１４との位相合わせは高精度で
行われる。

【００６２】また、本実施の形態のシャフトの成形装置
で行われるシャフトの成形方法は、第１金型２４と第２
金型１４とを圧接させてから離間させることにより、軸
状素材２からインターメディエイト・シャフト２を成形
するものである。そして、本実施の形態のシャフトの成
形装置で行われるシャフトの成形方法により、軸状素材
２からインターメディエイト・シャフト２を成形する際
には、軸状素材２の一端部分３にセレーション溝部が第
１金型２４で冷間鍛造されるとともに、その軸状素材２
の他端部分４の断面を六角形に第２金型１４で冷間鍛造
され、これにより、その軸状素材２からインターメディ
エイト・シャフト２が成形される。このとき、一端部分
３のセレーション溝部と他端部分４の断面の六角形との
間には位相関係が存在するので、その軸状素材２からイ
ンターメディエイト・シャフト２を成形する以前におい
て、第１金型２４と第２金型１４との位相合わせを行
い、第１金型２４と第２金型１４との位相関係を固定す
る必要がある。

【００６３】そこで、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、軸状素材２の一
端部分３にセレーション溝部を冷間鍛造するための第１
金型２４に第１位置決め孔５６を設けるとともに、軸状
素材２の他端部分４の断面を六角形に冷間鍛造するため
の第２金型１４に第２位置決め孔６６を設けており、第
１位置決め孔５６と第２位置決め孔６６とによって、第
１金型２４と第２金型１４との位相合わせが行われた状
態にした後、第１金型２４と第２金型１４との位相関係
を固定する。このとき、位置決めピン３４を介して、第
１位置決め孔５６と第２位置決め孔６６とを組み合わせ
るので（図１参照）、第１金型２４と第２金型１４との
位相合わせが直接的に行われた状態にした後で、第１金
型２４と第２金型１４との位相関係を固定し、その後
に、軸状素材２からインターメディエイト・シャフト２
を成形することが可能となる。

【００６４】また、本実施の形態のシャフトの成形装置
で行われるシャフトの成形方法により、軸状素材２から
インターメディエイト・シャフト２を成形する際には、
第１金型２４の表側（圧接面）に第２金型１４が圧接す
るとともに、第２金型１４の表側（圧接面）に第１金型
２４が圧接するので、第１金型２４の表側（圧接面）と
第２金型１４の表側（圧接面）とは互いに対向して圧接
する関係にあり、ひいては、第１金型２４の表側（圧接
面）と第２金型１４の表側（圧接面）とは互いに接面す
る関係にある（図１参照）。従って、本実施の形態のシ
ャフトの成形装置で行われるシャフトの成形方法では、
軸状素材２からインターメディエイト・シャフト２を成
形する以前において、第１金型２４の表側（圧接面）と
第２金型１４の表側（圧接面）とを容易に重ね合わせる
ことができる。

【００６５】そこで、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、軸状素材２から
インターメディエイト・シャフト２を成形する際に互い
に対向して圧接する第１金型２４の表側（圧接面）と第
２金型１４の表側（圧接面）とに対して、第１金型２４
の表側（圧接面）には第１位置決め孔５６を設けるとと
もに、第２金型１４の表側（圧接面）には第２位置決め
孔６６を設けており、第１金型２４の表側（圧接面）と
第２金型１４の表側（圧接面）とを重ね合わせて、位置
決めピン３４を介して、第１位置決め孔５６と第２位置
決め孔６６とを組み合わせる（図１参照）。これによっ
て、第１金型２４と第２金型１４との位相合わせが直接
的に行われた状態にした後、第１金型２４と第２金型１
４との位相関係を固定し、その後に、軸状素材２からイ
ンターメディエイト・シャフト２を成形することを可能
とする。このとき、第１金型２４の表側（圧接面）と第
２金型１４の表側（圧接面）とを容易に重ね合わせるこ
とができるので、第１位置決め孔５６と第２位置決め孔
６６とを簡便に組み合わせることができる。

【００６６】また、本実施の形態のシャフトの成形装置
で行われるシャフトの成形方法では、第１金型２４の表
側（圧接面）に設けた第１位相合わせ手段が第１位置決
め孔５６であるとともに、第２金型１４の表側（圧接
面）に設けた第２位相合わせ手段が第２位置決め孔６６
であり、第１金型２４の表側（圧接面）と第２金型１４
の表側（圧接面）とを重ね合わせたときに、位置決めピ
ン３４の一端部分を第１位置決め孔５６に嵌入させると
ともに、その位置決めピン３４の他端部分を第２位置決
め孔６６に嵌入させて、第１位置決め孔５６と第２位置
決め孔６６とを簡便に組み合わせる。これによって、第
１金型２４と第２金型１４との位相合わせが直接的に行
われた状態にした後、第１金型２４と第２金型１４との
位相関係を固定し、その後に、軸状素材２からインター
メディエイト・シャフト２を成形することを可能とす
る。このとき、位置決めピン３４の両端部分は、第１位
置決め孔５５及び第２位置決め孔５６において、遊びの
ない状態で嵌め入れられているので、第１金型２４と第
２金型１４との位相合わせは高精度で行われる。

【００６７】特に、インターメディエイト・シャフト２
が自動車部品として使用されることもあって、インター
メディエイト・シャフト２の一端部分３のセレーション
溝部とその他端部分４の断面の六角形との間の位相関係
に対する精度への要求が厳しい。

【００６８】従って、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、インターメディ
エイト・シャフト（軸状素材）２の一端部分３にセレー
ション溝部が冷間鍛造されるので、上述した効果をより
大きく発揮させることができる。

【００６９】そして、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、上述したように
して、第１金型２４と第２金型１４との位相合わせが直
接的に行われた状態にした後で、第１金型２４と第２金
型１４との位相関係を固定すると、その後に、軸状素材
２の一端を第１金型２４の成形穴５３に配置し、さら
に、その軸状素材２の他端を第２金型１４の成形穴６３
に配置し、第１金型２４と第２金型１４とを圧接、離間
させて、その軸状素材４からインターメディエイト・シ
ャフト２を成形するので（図２〜図７）、第１金型２４
の成形穴５３及び第２金型１４の成形穴６３とその軸状
素材２との間の心出しを行う必要がある。

【００７０】そこで、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、軸状素材２の一
端を第１金型２４の成形穴５３の段差部５７に緩嵌させ
ることにより（図１５参照）、その軸状素材２の一端を
第１金型２４の成形穴５３に配置し、さらに、その軸状
素材２の他端を第２金型１４の成形穴６３の段差部６７
に緩嵌させることにより（図１７参照）、その軸状素材
２の他端を第２金型１４の成形穴６３に配置する。この
とき、その軸状素材２の一端は第１金型２４の成形穴５
３の段差部５７にぴったりと嵌まった状態にあり、さら
に、その軸状素材２の他端は第２金型１４の成形穴６３
の段差部６７にぴったりと嵌まった状態にあることか
ら、第１金型２４の成形穴５３及び第２金型１４の成形
穴６３とその軸状素材２との間の心出しが精度良く行わ
れるとともに、その軸状素材２を第１金型２４の成形穴
５３及び第２金型１４の成形穴６３に対し動かないよう
に配置させることができる。さらに、第１金型２４と第
２金型１４とを圧接させるために、圧力を加えながら第
１金型２４と第２金型１４とを近づけても（図２〜図５
参照）、第１金型２４の成形穴５３及び第２金型１４の
成形穴６３とその軸状素材４との間で心ずれが生じるこ
とはないので、その軸状素材２が座屈する危険度を助長
させるような事態は起こらない。

【００７１】そして、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、第１金型２４と
第２金型１４とを圧接させるために、圧力を加えながら
第１金型２４と第２金型１４とを近づけていくと、第１
金型２４の成形穴５３により、その軸状素材４の一端部
分３がセレーション溝部へと変形するとともに、第２金
型１４の成形穴６３により、その軸状素材２の他端部分
４の断面が六角形へと変形し、その軸状素材２の軸方向
には、大きな圧縮（成形）荷重が作用することになる。
従って、その軸状素材２の座屈荷重が最も大きくなる条
件において、圧力を加えながら第１金型２４と第２金型
１４とを近づけていくことが望ましい。

【００７２】そこで、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、第１金型２４と
第２金型１４とを圧接させるために、圧力を加えながら
第１金型２４と第２金型１４とを近づけていくと、直ぐ
に、その軸状素材２の一端部分３が第１金型２４の成形
穴５３の絞部５８に押し込まれると同時に（図１５参
照）、その軸状素材２の他端部分４が第２金型１４の成
形穴６３の絞部６８に押し込まれた状態にし（図１７参
照）（図８のストローク領域Ａ）、その軸状素材２の両
端の支持条件を「自由端」から「固定端」にして、その
軸状素材２の座屈荷重が最も大きくなる条件としてい
る。そして、その軸状素材２の座屈荷重が最も大きくな
る条件において、その軸状素材２の一端部分３が第１金
型２４の成形穴５３の成形部５９に押し込まれて（図１
５参照）、その軸状素材２の一端部分３がセレーション
溝部へと変形するとともに（図８のストローク領域
Ｃ）、その軸状素材２の他端部分４が第２金型１４の成
形穴６３の成形部６９に押し込まれて（図１７参照）、
その軸状素材２の他端部分４の断面が六角形へと変形す
るので（図８のストローク領域Ｂ）、その軸状素材２が
座屈する危険度が低減することになる。

【００７３】尚、この点を厳密に言えば、本実施の形態
では、軸状素材２の他端部分４が第２金型１４の成形穴
６３の成形部６９に押し込まれて（図１７参照）、軸状
素材２の他端部分４の断面が六角形へと変形した後に
（図８のストローク領域Ｂ）、軸状素材２の一端部分３
が第１金型２４の成形穴５３の成形部５９に押し込まれ
て（図１５参照）、軸状素材２の一端部分３がセレーシ
ョン溝部へと変形する（図８のストローク領域Ｃ）。

【００７４】しかし、その軸状素材２の座屈荷重が最も
大きくなる条件の下では、その軸状素材２が座屈する危
険度が低減されているので、その軸状素材２の一端部分
３が第１金型２４の成形穴５３の成形部５９に押し込ま
れて（図１５参照）、その軸状素材２の一端部分３がセ
レーション溝部へと変形することが（図８のストローク
領域Ｃ）、先に行われてもよいし、本実施の形態のよう
に、その軸状素材２の他端部分４が第２金型１４の成形
穴６３の成形部６９に押し込まれて（図１７参照）、そ
の軸状素材２の他端部分４の断面が六角形へと変形する
ことが（図８のストローク領域Ｂ）、先に行われてもよ
い。

【００７５】そして、本実施の形態のシャフトの成形装
置で行われるシャフトの成形方法では、第１金型２４と
第２金型１４とを圧接させた後に、第１金型２４と第２
金型１４とを離間させると、その軸状素材２は、第１金
型２４の成形穴５３に食いついた状態となるので（図６
参照）、第１金型２４の成形穴５３から、ノックアウト
ピン２５により、その軸状素材２を突き出す。このと
き、その軸状素材２には、その一端部分３にセレーショ
ン溝部が冷間鍛造されており、また、その他端部分４の
断面が六角形に冷間鍛造されていることから、一端部分
３がセレーション溝部であり他端部分４の断面が六角形
であるインターメディエイト・シャフト２を、その軸状
素材２から成形することができる。

【００７６】そして、インターメディエイト・シャフト
２の鍛造自由形状の領域５（図１１参照）は、第１金型
２４の成形穴５３の絞部５８と（図１５参照）、第２金
型１４の成形穴６３の絞部６８とに（図１７参照）、軸
状素材２の中央部分が押し込まれることによって成形さ
れる。

【００７７】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、本実施の形態の型組付体１は、所
謂「ダイセット方式」と呼ばれるタイプの型であり、本
実施の形態のシャフトの成形装置で行われるシャフトの
成形方法では、第１金型２４と第２金型１４との位相合
わせが直接的に行われた状態にした後で第１金型２４と
第２金型１４との位相関係を固定することを、所謂「ダ
イセット方式」において行っていた。

【００７８】よって、本実施の形態の型組付体１は、以
下の手段により、第１金型２４と第２金型１４との位相
合わせが直接的に行われるものと言うことができる。す
なわち、本実施の形態の型組付体１は、「一端部分の第
１形状と他端部分の第２形状とに位相関係があるシャフ
トを軸状素材から成形するためのシャフトの成形型であ
って、前記第１形状を冷間鍛造するための第１金型と、
前記第１金型が固設される下型ダイセットと、前記第２
形状を冷間鍛造するための第２金型と、前記第２金型が
固設される上型ダイセットとを有し、前記第１金型を前
記下型ダイセットに固設してから、前記第２金型を前記
上型ダイセットに固設する前に、前記第１金型に設けら
れた第１位相合わせ手段と、前記第２金型に設けられた
第２位相合わせ手段とを組み合わせることによって、前
記第１金型と前記第２金型との位相合わせが行われるこ
と、」を特徴としている。

【００７９】また、本実施の形態のシャフトの成形装置
で行われるシャフトの成形方法は、以下の手段により、
第１金型２４と第２金型１４との位相合わせが直接的に
行われた状態にした後で第１金型２４と第２金型１４と
の位相関係を固定することを行うものと言うことができ
る。すなわち、本実施の形態のシャフトの成形装置で行
われるシャフトの成形方法は、「第１金型を下型ダイセ
ットに固設するとともに第２金型を上型ダイセットに固
設した後に、前記第１金型の成形穴に軸状素材の一端を
配置するとともに、前記第２金型の成形穴に前記軸状素
材の他端を配置し、前記第１金型と前記第２金型とをプ
レス機で圧接させてから離間させ、前記第１金型の成形
穴又は前記第２金型の成形穴から前記軸状素材を突き出
すことにより、前記軸状素材の一端部分を第１形状に冷
間鍛造するとともに前記軸状素材の他端部分を第２形状
に冷間鍛造して、前記軸状素材からシャフトを成形する
シャフトの成形方法において、前記第１金型を前記下型
ダイセットに固設してから、前記第１金型の圧接面に対
して前記第２金型の圧接面を重ね合わせ、前記第１金型
に設けられた第１位相合わせ手段と前記第２金型に設け
られた第２位相合わせ手段とを組み合わせて、前記第１
金型と前記第２金型との位相合わせをし、その後に前記
第２金型を前記上型ダイセットに固設することにより、
前記第１金型と前記第２金型との位相関係を固定するこ
と、」を特徴としている。

【００８０】しかしながら、所謂「プレス直付け方式」
と呼ばれるタイプの型であっても、第１金型と第２金型
との位相合わせが直接的に行われた状態にした後で第１
金型と第２金型との位相関係を固定することを行うこと
は可能である。そこで、所謂「プレス直付け方式」と呼
ばれるタイプの型をシャフトの成形装置に取り付ける方
法について、図１８に基づいて説明する。

【００８１】図１８に示すように、所謂「プレス直付け
方式」と呼ばれるタイプの型をシャフトの成形装置に取
り付けるには、先ず、プレス機のラム１０１に対して上
型取付プレート１０２を複数の締付ボルト１０３で取り
付けるとともに、プレス機のボルスタ１０４に対して下
型取付プレート１０５を複数の締付ボルト１０６で取り
付ける。次に、下型取付プレート１０５に対して第２金
型１０７を複数の締付ボルト１０８で取り付けた後、第
２金型１０７の成形穴１０９の側からノックアウトピン
１１０を取り付ける。尚、第２金型１０７の成形穴１０
９には、軸状素材２の一端が緩嵌される段差部、軸状素
材２の一端部分３をセレーション溝部へと変形させる成
形部、段差部と成形部との間にある絞部が設けられてい
る。

【００８２】そして、第２金型１０７の表側（圧接面）
に対して、第１金型１１１の表側（圧接面）を重ね合わ
せる。このとき、第２金型１０７の表側（圧接面）に形
成された四角形の凹部１１３へ、第１金型１１１の表側
（圧接面）を嵌入させる（図１９、図２０参照）。これ
により、第１金型１１１と第２金型１０７との位相合わ
せが行われる。次に、第１金型１１１の成形穴１１２に
対してストッパー１１４を取り付けた後、プレス機のラ
ム１０１をプレス機のボルスタ１０４の方向に移動させ
て、上型取付プレート１０２に対して第１金型１１１を
複数の締付ボルト１１５で取り付ける。これにより、第
１金型１１１と第２金型１０７との位相関係が固定され
る。尚、第１金型１１１の成形穴１１２には、軸状素材
２の他端が緩嵌される段差部、軸軸状素材２の他端部分
４の断面を六角形へと変形させる成形部、段差部と成形
部との間にある絞部が設けられている。

【００８３】以上より、所謂「プレス直付け方式」と呼
ばれるタイプの型であっても、第２金型１０７の表側
（圧接面）に形成された四角形の凹部１１３へ第１金型
１１１の表側（圧接面）を嵌入させることによって、第
１金型１１１と第２金型１０７との位相合わせが直接的
に行われる。また、第１金型１１１と第２金型１０７と
の位相合わせが直接的に行われた状態にした後で、第１
金型１１１と第２金型１０７との位相関係を固定し、そ
の後に、軸状素材２からインターメディエイト・シャフ
ト２を成形することが可能である。

【００８４】尚、所謂「ダイセット方式」と呼ばれるタ
イプの型であろうと、所謂「プレス直付け方式」と呼ば
れるタイプの型であろうとも、第１金型の表側（圧接
面）と第２金型の表側（圧接面）とを重ね合わせたとき
に、第１金型の表側（圧接面）と第２金型の表側（圧接
面）とが、圧接面の段差などで、ぴったり組み合ってず
れないようにすれば、第１金型と第２金型との位相合わ
せを直接的に行こなうことは可能である。

【００８５】また、本実施の形態のシャフトの成形装置
では、図１に示すようにして、第１金型２４と第２金型
１４とをプレス機に固定していたが、第１金型２４と第
２金型１４の位相関係の固定（位相合わせ）を正確に行
うことが可能ならば、図１３に示すようにして、第１金
型２４と第２金型１４とをプレス機に固定してもよい。
そこで、図１３の組付手順について説明すると、先ず、
ダイセットの上型プレート１１に対し、位置決めピン３
１と締付ボルト４１とを用いて、上型ホルダー１３を所
定位置に正確に固設しておく。さらに、ダイセットの下
型プレート２１に対し、位置決めピン３２と締付ボルト
４２とを用いて、下型ホルダー２３を所定位置に正確に
固設しておく。

【００８６】次に、下型ホルダー２３側からノックアウ
トピン２５を取付けるとともに、下型ホルダー２３にお
いて位置決めピン３３を縦立させる。その後は、下型ホ
ルダー２３の位置決めピン３３を第１金型２４の位置決
め孔５４（図１４参照）に嵌入させながら、下型ホルダ
ー２３の上に第１金型２４を配置する。そして、第１金
型２４のボルト穴５５（図１４参照）へ締付ボルト４３
を挿入してねじ込むことによって、下型ホルダー２３に
対し、第１金型２４を所定位置に正確に固設する。これ
により、第１金型２４は、下型ホルダー２３を介して、
ダイセットの下型プレート２１に固設される。

【００８７】一方、上型ホルダー１３においても位置決
めピン３４を縦立させる。その後は、上型ホルダー１３
の位置決めピン３４を第２金型１４の位置決め孔（図１
６では図示されていないもの）に嵌入させながら、上型
ホルダー１３の上に第２金型１４を配置する。そして、
第２金型１４のボルト穴（図１６では図示されていない
もの）へ締付ボルト４５を挿入してねじ込むことによっ
て、上型ホルダー１３に対し、第２金型１４を所定位置
に正確に固設する。これにより、第２金型１４は、上型
ホルダー１３を介して、ダイセットの上型プレート１１
に固設される。以上より、第１金型２４と第２金型１４
の位相関係の固定（位相合わせ）を正確に行いながら、
第１金型２４と第２金型１４とをプレス機に固定させ
る。

【００８８】また、本実施の形態では、インターメディ
エイト・シャフト（軸状素材）２の一端部分３にセレー
ション溝部を冷間鍛造するとともに、インターメディエ
イト・シャフト（軸状素材）２の他端部分４の断面を六
角形に冷間鍛造していたが、それとは逆に、インターメ
ディエイト・シャフト（軸状素材）２の一端部分３の断
面を六角形に冷間鍛造するとともに、インターメディエ
イト・シャフト（軸状素材）２の他端部分４にセレーシ
ョン溝部を冷間鍛造してもよい。

【００８９】また、本実施の形態では、インターメディ
エイト・シャフト（軸状素材）２の一端部分３にセレー
ション溝部を冷間鍛造していたが、スプライン溝部を冷
間鍛造してもよい。また、インターメディエイト・シャ
フト（軸状素材）２の他端部分４の断面を六角形に冷間
鍛造していたが、その他の多角形、楕円形などに冷間鍛
造してもよい。さらに、インターメディエイト・シャフ
ト（軸状素材）２の一端部分３と他端部分４の両方に、
セレーション溝部やスプライン溝部を冷間鍛造してもよ
いし、多角形、楕円形などの断面に冷間鍛造してもよ
い。

【００９０】

【発明の効果】本発明のシャフトの成形型では、第１金
型に設けた第１位相合わせ手段と第２金型に設けた第２
位相合わせ手段とを組み合わせることによって、第１金
型と第２金型との位相合わせが行われるので、第１金型
と第２金型との位相合わせを直接的に行うことができ
る。

【００９１】また、シャフトの成形方法では、第１金型
に設けた第１位相合わせ手段と第２金型に設けた第２位
相合わせ手段とを組み合わせることによって、第１金型
と第２金型との位相合わせが行われるので、第１金型と
第２金型との位相合わせが直接的に行われた状態にした
後で、第１金型と第２金型との位相関係を固定し、その
後に、軸状素材からシャフトを成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１金型と第２金型の位相合わせ及び位相関係
の固定の方法を示した概念図である。

【図２】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の成形過程の１つを示した概念図で
ある。

【図３】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の成形過程の１つを示した概念図で
ある。

【図４】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の成形過程の１つを示した概念図で
ある。

【図５】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の成形過程の１つを示した概念図で
ある。

【図６】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の成形過程の１つを示した概念図で
ある。

【図７】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の成形過程の１つを示した概念図で
ある。

【図８】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の、軸状素材に作用する成形荷重と
プレス機のストロークの関係を示した図である。

【図９】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷間
鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角形
に冷間鍛造する場合の、軸状素材に作用する成形荷重と
プレス機のストロークの関係を示した図である。

【図１０】軸状素材の一端部分をセレーション溝部に冷
間鍛造するとともに、軸状素材の他端部分の断面を六角
形に冷間鍛造する場合の、軸状素材に作用する成形荷重
とプレス機のストロークの関係を示した図である。

【図１１】インターメディエイト・シャフトの正面図で
ある。

【図１２】インターメディエイト・シャフトの側面図で
ある。

【図１３】第１金型と第２金型の位相合わせ及び位相関
係の固定の方法を示した概念図である。

【図１４】第１金型の正面図である。

【図１５】第１金型の成形穴の部分断面図である

【図１６】第２金型の正面図である。

【図１７】第２金型の成形穴の部分断面図である

【図１８】第１金型と第２金型の位相合わせ及び位相関
係の固定の方法の、その他の一例を示した概念図であ
る。

【図１９】図１８の第１金型の正面図である。

【図２０】図１８の第２金型の正面図である。

【符号の説明】

１ 型組付体 ２ インターメディエイト・シャフト（軸状素材） ３ インターメディエイト・シャフト（軸状素材）の一
端部分 ４ インターメディエイト・シャフト（軸状素材）の他
端部分 １１ ダイセットの上型プレート ２１ ダイセットの下型プレート １４ 第２金型 ２４ 第１金型 ３４ 位置決めピン ５３ 第１金型の成形穴 ５６ 第１金型の位置決め孔 ５７ 第１金型の成形穴の段差部 ５８ 第１金型の成形穴の絞部 ５９ 第１金型の成形穴の成形部 ６３ 第２金型の成形穴 ６６ 第２金型の位置決め孔 ６７ 第２金型の成形穴の段差部 ６８ 第２金型の成形穴の絞部 ６９ 第２金型の成形穴の成形部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 昭男 富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ ン軽金属株式会社内 (72)発明者 吉田 朋夫 富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ ン軽金属株式会社内 Ｆターム(参考） 4E087 AA10 BA04 CA12 CA19 CB03 EA12 EC01 ED22 EE02 HA01 HA31 HA82

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部分の第１形状と他端部分の第２形
   状とに位相関係があるシャフトを軸状素材から成形する
   ためのシャフトの成形型であって、 前記第１形状を冷間鍛造するための第１金型と、 前記第２形状を冷間鍛造するための第２金型とを有し、 前記第１金型に設けられた第１位相合わせ手段と、前記
   第２金型に設けられた第２位相合わせ手段とを組み合わ
   せることによって、前記第１金型と前記第２金型との位
   相合わせが行われること、 を特徴とするシャフトの成形型。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するシャフトの成形型に
   おいて、 前記軸状素材から前記シャフトを成形する際に前記第２
   金型が圧接する前記第１金型の圧接面に対し前記第１位
   相合わせ手段を設けるとともに、前記軸状素材から前記
   シャフトを成形する際に前記第１金型が圧接する前記第
   ２金型の圧接面に対し前記第２位相合わせ手段を設けた
   こと、 を特徴とするシャフトの成形型。
3. 【請求項３】 請求項２に記載するシャフトの成形型に
   おいて、 前記第１位相合わせ手段として第１位置決め孔を前記第
   １金型の圧接面に設けるとともに、前記第２位相合わせ
   手段として第２位置決め孔を前記第２金型の圧接面に設
   け、 位置決めピンの一端部分を前記第１位置決め孔に嵌入さ
   せるとともに、前記位置決めピンの他端部分を前記第２
   位置決め孔に嵌入させることによって、前記第１位置決
   め孔と前記第２位置決め孔とを組み合わせること、 を特徴とするシャフトの成形型。
4. 【請求項４】 第１金型と前記第１金型に対向する第２
   金型との位相関係を固定した下で、前記第１金型の成形
   穴に軸状素材の一端を配置するとともに、前記第２金型
   の成形穴に前記軸状素材の他端を配置し、前記第１金型
   と前記第２金型とを圧接させてから離間させ、前記第１
   金型の成形穴又は前記第２金型の成形穴から前記軸状素
   材を突き出すことにより、前記軸状素材の一端部分を第
   １形状に冷間鍛造するとともに前記軸状素材の他端部分
   を第２形状に冷間鍛造して、前記軸状素材からシャフト
   を成形するシャフトの成形方法において、 前記第１金型に設けられた第１位相合わせ手段と、前記
   第２金型に設けられた第２位相合わせ手段とを組み合わ
   せることによって、前記第１金型と前記第２金型との位
   相合わせが行われた状態にした後、前記第１金型と前記
   第２金型との位相関係を固定すること、 を特徴とするシャフトの成形方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載するシャフトの成形方法
   において、 前記第２金型が圧接する前記第１金型の圧接面に対し前
   記第１位相合わせ手段を設けるとともに、前記第１金型
   が圧接する前記第２金型の圧接面に対し前記第２位相合
   わせ手段を設けたこと、 を特徴とするシャフトの成形方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載するシャフトの成形方法
   において、 前記第１位相合わせ手段として第１位置決め孔を前記第
   １金型の圧接面に設けるとともに、前記第２位相合わせ
   手段として第２位置決め孔を前記第２金型の圧接面に設
   け、 位置決めピンの一端部分を前記第１位置決め孔に嵌入さ
   せるとともに、前記位置決めピンの他端部分を前記第２
   位置決め孔に嵌入させることによって、前記第１位置決
   め孔と前記第２位置決め孔とを組み合わせること、 を特徴とするシャフトの成形方法。
7. 【請求項７】 請求項４乃至請求項６のいずれか１つに
   記載するシャフトの成形方法において、 前記軸状素材の一端部分に冷間鍛造される第１形状がス
   プライン溝部又はセレーション溝部であること、 を特徴とするシャフトの成形方法。
8. 【請求項８】 請求項４乃至請求項６のいずれか１つに
   記載するシャフトの成形方法において、 前記軸状素材の他端部分に冷間鍛造される第２形状がス
   プライン溝部又はセレーション溝部であること、 を特徴とするシャフトの成形方法。
9. 【請求項９】 請求項４乃至請求項８のいずれか１つに
   記載するシャフトの成形方法において、 前記軸状素材の一端を前記第１金型の成形穴の段差部に
   緩嵌させることにより、前記軸状素材の一端を前記第１
   金型の成形穴に配置するとともに、前記軸状素材の他端
   を第２金型の成形穴の段差部に緩嵌させることにより、
   前記軸状素材の他端を前記第２金型の成形穴に配置する
   こと、 を特徴とするシャフトの成形方法。
10. 【請求項１０】 請求項４乃至請求項９のいずれか１つ
    に記載するシャフトの成形方法において、 前記第１金型と前記第２金型とを圧接させた際には、前
    記軸状素材の一端部分が前記第１金型の成形穴の絞部に
    押し込まれると同時に前記軸状素材の他端部分が前記第
    ２金型の成形穴の絞部に押し込まれる状態を経由して、
    前記軸状素材の一端部分が前記第１金型の成形穴の成形
    部に押し込まれ、前記軸状素材の他端部分が前記第２金
    型の成形穴の成形部に押し込まれること、 を特徴とするシャフトの成形方法。