JP2003136180A - 鍔付き連結シャフトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多段式圧造成形により一貫して連続的に製造
でき、かつ、高精度なスプラインを備えた鍔付き連結シ
ャフトの製造方法を提供すること。 【解決手段】 線材を一定長さに切断してボンデ処理を
施した第１素材Ａを用い、第１素材Ａを一方向からダイ
スに押し込んで、一端に頭部Ａ２を有し、他端に第１素
材Ａよりも小径の軸部Ａ１を有してなる第２素材Ｂを形
成し、次工程において第２素材Ｂの頭部Ｂ２にセンター
ピンを押し込むと共に、該頭部Ｂ２を圧造加工して予備
凹所Ｃ４を有する鍔Ｃ３付きの頭部Ｃ２を備えてなる第
３素材Ｃを形成し、さらに次の工程において、第３素材
Ｃの頭部Ｃ２に成形ピンを押し込んで、軸穴Ｄ４を有す
る大径の鍔Ｄ３付き頭部Ｄ２を備えてなる第４素材Ｄを
形成し、最終工程において、パンチにより第４素材Ｄを
パンチによりダイ側に打ち込むことにより、第４素材Ｄ
における頭部Ｄ２の軸穴Ｄ４内面と軸部Ｄ１の先端部外
面とにスプライン１５，１６を同時にスプライン加工し
て最終成形品を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車の
エンジン側の出力を変速機側に伝える鍔付き連結シャフ
トの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の鍔付き連結シャフトの製
造方法としては、線材を一定長さに切断した素材を用
い、該素材を個別に独立設置された複数のプレス機によ
り各プレス機ごとで独立的にプレス加工して、軸部の一
端に鍔付き頭部が一体形成された成形品を形成し、その
後、該成形品における頭部の軸穴の内面と軸部の先端部
の外面とにスプラインを切削加工などにより形成して鍔
付き連結シャフトを段階的に製造するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記連結シ
ャフトは、比較的長軸で、頭部における鍔部の径と軸部
の径との径差も大きく、その上、頭部の軸孔内面と軸部
の先端側外面とにスプラインが形成される複雑な構造
上、独立した複数のプレス機で成形を行う場合には、各
プレス機ごとで前以て素材にボンデ処理を施し、そのう
えでプレス加工を施す必要があるし、また、後工程で成
形品における頭部の軸穴の内面と軸部の先端部の外面と
にスプラインを切削加工により行うようにしているた
め、スプラインを備えた鍔付き連結シャフトを一貫して
連続的に製造することができず、作業性が非常に悪いば
かりか、大がかりな設備も必要となる問題があった。

【０００４】そこで本発明は、多段式の圧造成形により
一貫して連続的に製造することができ、その上、高精度
なスプラインを備えた鍔付き連結シャフトを製造するこ
とができる製造方法の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１の発明は、軸部の一端に鍔付き頭部
が一体形成され、頭部の軸穴内面と軸部の先端側外面と
にスプライン溝が形成されてなる鍔付き連結シャフトの
製造方法として、線材を一定長さに切断してボンデ処理
を施した第１素材を用い、まず、第１素材を一方向から
ダイスに押し込んで、一端に頭部を有し、他端に第１素
材よりも小径の軸部を有してなる第２素材を形成し、次
に、次工程において、第２素材の頭部にセンターピンを
押し込むと共に、該頭部を圧造加工して予備凹所を有す
る鍔付きの頭部を備えてなる第３素材を形成し、その
後、さらに次の工程において、第３素材の頭部に成形ピ
ンを押し込んで、軸穴を有する大径の鍔付き頭部を備え
てなる第４素材を形成し、然る後、最終工程において、
パンチにより第４素材をパンチによりダイ側に打ち込む
ことにより、第４素材における頭部の軸穴内面と軸部の
先端部外面とにスプラインを同時にスプライン加工して
最終成形品を形成するようにしたことを特徴とする。

【０００６】また、本願の請求項２の発明は、請求項１
の発明の最終工程において、ダイを、第４素材が打ち込
まれる側に配置された可動ダイと、可動ダイと所定間隔
を空けて弾性部材で連結される固定ダイとから構成し、
第４素材が打ち込みによって固定ダイ側へ所定量移動し
たときに、第４素材における頭部の軸穴の内面と軸部の
先端部の外面とにスプラインを同時にスプライン加工す
るようにしたことを特徴とする。

【０００７】なお、特許請求の範囲でいうスプラインと
は、セレーションや歯車状の条痕などを含む概念であ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図面は、線材を一定長さに切断し
てボンデ処理を施した第１素材Ａから自動車のエンジン
側の出力を変速機側に伝える鍔付き連結シャフト１を製
造する場合の実施の形態を示す。ここで、鍔付き連結シ
ャフト１は、図１に示すように軸部１１の一端に鍔１３
付き頭部１２が一体形成され、頭部１２の軸穴１４内面
と軸部１１の先端側外面とにスプライン１５，１６が形
成された形状となっている。

【０００９】図１〜図７は、鍔付き連結シャフト１を線
材から多段式圧造成形機により製造する場合の成形工程
における形状の変化を示している。図２に示すように、
線材を素材として用いるに際し、外径が上記連結シャフ
ト１の頭部１２の外径とほぼ同一とした線材を一定長さ
に切断してボンデ処理を施した第１素材Ａを用いる。

【００１０】まず、第１工程において、第１素材Ａを一
方向からダイスに押し込んで、図３に示すように一端に
端面矯正部Ａ１を形成する。なお、この工程は省略する
ことも可能である。

【００１１】そして、第２工程において、端面矯正が施
された第１′素材Ａ′を一方向からダイスに押し込ん
で、図４に示すように第１′素材Ａ′の外径よりも小径
の軸部Ｂ１と、その一端に第１素材Ａの外径とほぼ同径
の頭部Ｂ２とを有してなる第２素材Ｂを形成する。

【００１２】次に、第３工程において、第２素材Ｂの頭
部Ｂ２にセンターピンを押し込むと共に、該頭部Ｂ２を
圧造加工して、図５に示すように軸部Ｃ１の一端に予備
凹所Ｃ４を有する鍔Ｃ３付きの頭部Ｃ２を備えてなる第
３素材Ｃを形成する。

【００１３】その後、第４工程において、第３素材Ｃの
頭部Ｃ１に成形ピンを押し込んで、図６に示すような軸
部Ｃ１′の一端に軸穴Ｃ４′を有する鍔Ｃ３′付きの頭
部Ｃ２′を備えてなる第３′素材Ｃ′を形成する。な
お、この工程は省略することも可能である。

【００１４】さらに、第５工程において、第３′素材
Ｃ′の頭部Ｃ１′に成形ピンを押し込んで、図７に示す
ような軸部Ｄ１の一端に軸穴Ｄ４を有する大径の鍔Ｄ３
付きの頭部Ｄ２を備えてなる第４素材Ｄを形成する。

【００１５】然る後、最終工程において、パンチにより
第４素材Ｄをパンチによりダイ側に打ち込むことによ
り、第４素材Ｄにおける頭部Ｄ２の軸穴Ｄ４内面と軸部
Ｄ１の先端部外面とにスプライン１５，１６を同時にス
プライン加工して、図１に示すように軸部１１の一端に
鍔１３付き頭部１２が一体形成され、頭部１２の軸穴１
４内面と軸部１１の先端側外面とにスプライン１５，１
６が形成された最終成形品１を形成する。

【００１６】ここで、最終工程の圧造ステーションにお
いては、図８及び図９に示すように、ダイ３を、第４素
材が打ち込まれる側に配置された可動ダイ３ａと、可動
ダイ３ａと所定間隔を空けてスプリング３ｃで連結され
る固定ダイ３ｂとから構成し、第４素材Ｄが打ち込みに
よって固定ダイ３ｂ側へ所定量移動したときに、第４素
材Ｄにおける頭部Ｄ２の軸穴Ｄ４の内面と軸部Ｄ１の先
端部の外面とにスプライン１５，１６を同時にスプライ
ン加工するようになされている。

【００１７】以上のように、本発明の製造方法によれ
ば、スプライン１５，１６を備えた鍔付き連結シャフト
１を、線材を一定長さに切断してボンデ処理を施した第
１素材Ａから多段式の圧造成形により一貫して連続的に
製造することができる。しかも、ボンデ処理を施した第
１素材Ａを用いることにより、軸物のシャフトにおいて
加工限界付近の絞り加工が可能であり、軸径の差が大き
い連結シャフトに適用できるし、また、鍔径が軸径に比
べて比較的大きくても、外周部に割れ、つまり据え込み
割れを発生させずに成形が可能である。その上、スプラ
インの加工時に新生面ではないので、製品の焼き付きも
なく高精度のスプラインが成形できる。

【００１８】また、最終工程において、図８及び図９に
示すようにダイ３を、第４素材が打ち込まれる側に配置
された可動ダイ３ａと、可動ダイ３ａと所定間隔を空け
てスプリング３ｃで連結される固定ダイ３ｂとから構成
し、第４素材Ｄが打ち込みによって固定ダイ３ｂ側へ所
定量移動したときに、第４素材Ｄにおける頭部Ｄ２の軸
穴Ｄ４の内面と軸部Ｄ１の先端部の外面とにスプライン
１５，１６を同時にスプライン加工するようになされて
いるので、第４素材Ｄの軸部Ｄ１と頭部Ｄ２とを可動ダ
イ３ａ内に入り込ませて、その軸部Ｄ１と頭部Ｄ２との
形状を確保したうえで、パンチ２と固定ダイ３ｂ及びカ
ウンターパンチ４とによって頭部Ｄ２の軸穴Ｄ４の内面
と軸部Ｄ１の先端部の外面とに正確な形状のスプライン
１５，１６を同時にスプライン加工することができる。
これにより、頭部１２の外周部分での膨み変形がなくな
り、形状の整った鍔付き連結シャフト１が得られると共
に、両スプライン１５，１６を高精度に成形できる。

【００１９】以上の実施の形態では、第４素材Ｄにおけ
る頭部Ｄ２の軸穴Ｄ４の内面と軸部Ｄ１の先端部の外面
とにスプライン１５，１６を形成したものについて説明
したけれども、スプラインに代えて例えばセレーション
や歯車状の条痕などであってもよいことは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、多段式の
圧造成形により線材から一貫して連続的にスプライン溝
を備えた鍔付き連結ボルトを製造でき、作業性を向上で
きると共に、設備の小型化を図ることができる。その
上、一度だけボンデ処理を施した第１素材を用いて、多
段式の圧造成形により圧造成形することにより、軸物の
シャフトにおいて加工限界付近の絞り加工が可能であ
り、軸径の差が大きい連結シャフトに適用できるし、ま
た、鍔径が軸径に比べて比較的大きくても、外周部に割
れ、つまり据え込み割れを発生させずに成形が可能であ
る。その上、スプラインの加工時に新生面ではないの
で、製品の焼き付きもなく高精度のスプラインが成形で
きる。

【００２１】また、最終工程において、ダイを、第４素
材が打ち込まれる側に配置された可動ダイと、可動ダイ
と所定間隔を空けて弾性部材で連結される固定ダイとか
ら構成し、第４素材が打ち込みによって固定ダイ側へ所
定量移動したときに、第４素材における頭部の軸穴の内
面と軸部の先端部の外面とにスプラインを同時にスプラ
イン加工するようにしたから、第４素材の軸部と頭部と
を可動ダイ内に入り込ませて、その軸部と頭部との形状
を確保したうえで、パンチとダイ及びカウンターパンチ
とによって頭部の軸穴の内面と軸部の先端部の外面とに
正確な形状のスプラインを同時にスプライン加工するこ
とができ、これにより、頭部の外周部分での膨出がなく
なり、形状の整った鍔付き連結シャフトが得られると共
に、各スプラインを高精度に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る製造方法で製造する鍔付き連結
シャフト（最終成形品）の一部切欠き正面図である。

【図２】 本発明に係る製造方法で製造する鍔付き連結
シャフトの製造過程における第１素材の一部切欠き正面
図である。

【図３】 同第１工程で成形された第１′素材の一部切
欠き正面図である。

【図４】 同第２工程で成形された第２素材の一部切欠
き正面図である。

【図５】 同第３工程で成形された第３素材の一部切欠
き正面図である。

【図６】 同第４工程で成形された第３′素材の一部切
欠き正面図である。

【図７】 同第５工程で成形された第４素材の一部切欠
き正面図である。

【図８】 第４工程で用いられる圧造ステーションの説
明図である。

【図９】 同圧造ステーションの動作説明図である。

【符号の説明】 １ 鍔付き連結シャフト ３ ダイ ３ａ 可動ダイ ３ｂ 固定ダイ ３ｃ 弾性部材 １１ 軸部 １２ 頭部 １３ 鍔部 １４ 軸穴 １５ スプライン １６ スプライン Ａ 第１素材 Ｂ 第２素材 Ｂ１ 軸部 Ｂ２ 頭部 Ｃ 第３素材 Ｃ１ 軸部 Ｃ２ 頭部 Ｃ３ 鍔部 Ｃ４ 予備凹所 Ｄ 第４素材 Ｄ１ 軸部 Ｄ２ 頭部 Ｄ３ 鍔部 Ｄ４ 軸穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安井 且好 京都府久世郡久御山町大字佐山小字新開地 ５−１ 株式会社阪村テクノロジーセンタ ー内 Ｆターム(参考） 4E087 AA10 BA17 CA22 CA31 CB07 CC01 DA05 DB03 DB22 EC17 HA08 HA38

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部の一端に鍔付き頭部が一体形成さ
   れ、頭部の軸穴内面と軸部の先端側外面とにスプライン
   溝が形成されてなる鍔付き連結シャフトの製造方法であ
   って、線材を一定長さに切断してボンデ処理を施した第
   １素材を用い、まず、最初の工程において、第１素材を
   一方向からダイスに押し込んで、一端に頭部を有し、他
   端に第１素材よりも小径の軸部を有してなる第２素材を
   形成し、次に、次工程において、第２素材の頭部にセン
   ターピンを押し込むと共に、該頭部を圧造加工して予備
   凹所を有する鍔付きの頭部を備えてなる第３素材を形成
   し、その後、さらに次の工程において、第３素材の頭部
   に成形ピンを押し込んで、軸穴を有する大径の鍔付き頭
   部を備えてなる第４素材を形成し、然る後、最終工程に
   おいて、パンチにより第４素材をパンチによりダイ側に
   打ち込むことにより、第４素材における頭部の軸穴内面
   と軸部の先端部外面とにスプラインを同時にスプライン
   加工して最終成形品を形成するようにしたことを特徴と
   する鍔付き連結シャフトの製造方法。
2. 【請求項２】 最終工程において、ダイを、第４素材が
   打ち込まれる側に配置された可動ダイと、可動ダイと所
   定間隔を空けて弾性部材で連結される固定ダイとから構
   成し、第４素材が打ち込みによって固定ダイ側へ所定量
   移動したときに、第４素材における頭部の軸穴の内面と
   軸部の先端部の外面とにスプラインを同時にスプライン
   加工するようにしたことを特徴とする鍔付き連結シャフ
   トの製造方法。