JPH02283964A - 内方環形隆起を有する中空軸とその製作方法 - Google Patents

内方環形隆起を有する中空軸とその製作方法

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JPH02283964A JP2016288A JP1628890A JPH02283964A JP H02283964 A JPH02283964 A JP H02283964A JP 2016288 A JP2016288 A JP 2016288A JP 1628890 A JP1628890 A JP 1628890A JP H02283964 A JPH02283964 A JP H02283964A
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    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、先ず各々が少なくとも1個の内方環形隆起を
有する中空の軸部分を形成し、つぎに、少なくとも2個
の内方環形隆起を有する1本の中空軸を得るように2個
の軸部分を同軸状に、端と端を突き合せて組立てること
、から成る、内方環形隆起を有する中空軸を製作する方
法に関する。
[従来の技術] そのような方法は、文献tls−A−4677722に
より公知である。このような内方環形隆起を有する中空
軸は連結棒の小端と内燃機関ピストンの間の連結に使用
されるのに殊に有用である。これらの軸はピストンの2
個の軸受の間にはめ込まれるので、分布が均一でない高
い曲げおよび長円化の力を受ける。最も高い曲げおよび
長円化の力を受ける輔の個所、つまり軸への取付は後に
ピストンの各軸と連結棒の間に位置する平面レベルに当
然位置する内方隆起は、最も低い力を受ける軸の区域、
つまり実質的に、ピストンの軸受に係合する軸端および
連結棒の小端の孔腔に係合する軸中央区域に比較的大き
な肉厚を与えて過剰寸法になることを避ける。
前記文献において、軸部分を製作する方法は、1個のブ
ランクに対して2つの対向する方向に作用する2個の穴
抜きダイを使用する必要があり、それに伴い、その都度
、中空にされたブランクをダイから取外さなければなら
ず、これは長時間の困難な作業である。つぎに、フライ
ス盤カッターのような工具で中央ウェブを穴明けするこ
とが望ましく、これは追加の作業であって、実質的に不
連続な方法であることを意味し、生産性は低くなる。
さらに、前記米国特許による方法は同特許の明細書の第
7図に示すような部品を実際に作ることができない。事
実、肉厚の最も大きい部分は工具による切削のために、
平らな輪郭を有し、第7図に示す味丸のある輪郭を有し
ないことが、第5図から明らかである。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的はこれら従来技術の欠点を克服することで
あり、そのために、最初に定義した発明の概要により内
方環形隆起を有する中空軸を制作する方法を与える。
[課題を解決するための手段] 本発明の内方環形隆起を有する中空軸の制作方法は、部
品を取外すことなく、また以後の切削もなく、1個のポ
ンチを用いる冷間押出し操作により、前記部分が成形さ
れることを実質的に特徴としており、この押出し操作は
下記の段階を含む。
i)肩付きポンチの先端を管状ブランクの軸方向内腔に
係合し、ブランクを前記の肩へよって、ブランクの長さ
の成る部分にわたってダイのI央し1オリフイスを通し
て冷間押出しを行なしλ、11)このように変形された
最初のブランクを、前記肩と前記ブランクの間にインサ
ート部品な入れ、ポンチの先端が前記ブランクの内腔か
ら部分的に抜け出た状態で、冷間押出しを行ない、■)
それにより、ポンチの先端の前方にあるブランクの部分
に内方隆起を形成し、そこでさらに該ブランクをダイか
ら完全に押出す手順である。
以下に、より明らかにされるように、このような方法は
事実上、連続的であり、殊にブランクをいったんダイに
係合させた後は、切削その他の理由でそのブランクを取
外す必要がない。
本発明による方法はさらに、前記インサート部品が次の
ブランクで構成されることを特徴としこのことは本方法
を実質的に連続的にして、高い生産性を挙げさせる。ブ
ランクはダイの一端から入り、常に同じ方向に押し通さ
れ、ダイの他端から出るので、時間の無駄がないことに
注目すべきである。
本発明はまた、殊に連結棒の小端と内燃機関ピストンと
の連結に使用されるように意図された中空軸にも関し、
最大の力を受けそうな区域の部位、つまりそれぞれのせ
ん断平面の部位毎に、全部で少なくとも2個の+1形隆
起を内方に有する中空軸を前記の方法によって製作でき
ることを特徴とする。
この軸は殊に、各部分の内方環形隆起が実質的に正弦曲
線形状を有し、あとの切削なしに冷間押出しダイの出口
にて直接に得られることも特徴である。
[実施例] 以下に添付図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する
第1図は中央内方隆起を有する、本発明による正弦波形
軸部分の軸方向断面図、第2図は摩擦溶接により突合せ
溶接されて軸ブランクを形成する第1図に似た(しかし
より短い)2個の軸部分の軸方向断面図である。
第1図に示す軸部分1は、例えば浸炭鋼から作られ、内
方環形隆起を有する。隆起は軸部分lの中央に、実際上
、その長さの3分の1にわたって延在する。もちろん、
その延在長さはそれ以下であることもできる。
肉厚の薄い中央部(その厚さは両端の厚さに実質的に等
しい)によって別けられる2個の内方隆起をもつ中空軸
を、例えば連結棒とピストンの連結軸の場合のように、
取得したい時には、先ず第1図に似た2個の軸部分1を
製作し、その端と端を溶接すればよい。これが第2図に
示す軸部分1°、軸部分1.1゛とそれぞれ内方隆起2
.2°が示される。外方ビード3,3゛と内方ビード4
,4°は慣性(または摩擦)による溶接法によって生ず
る。つまり、2つの部分を心出しし、一方は回転駆動さ
れ、固定される他方が2つの端面と接触させるように前
者に押しつけられる。生ずる摩擦熱はそれらを溶接し、
その瞬間にもちろん積極的な回転駆動は止められる。
第3図は、第2図のブランクの外部を切削して得られた
仕上がり軸の軸方向断面図である。第3図には、この軸
部分1.1′が連結棒の小端6を連結する相手と考えら
れる内燃機関ピストンの軸受5が破線で示される。
そのような軸は、同等の外側寸法を有し、等しい力を受
ける公知の軸に比して、肉厚の小さい両端と中央部を有
し、通常の厚さは隆起2.2“の平面にのみ見られ、従
って重量軽減が著しいことが判る。
第4図ないし第7図は異なる押出し操作段階における軸
部分のためのダイと冷間押出しポンチの略式軸方向断面
図である。
第4図はタイに入れられた管形ブランクIaを示し、第
5図はその軸方向内腔11の中にポンチの先端10を係
合させた後のブランクの変形1bを示す。
ブランクの後端がポンチの肩13によって押され、前端
が押し出されて、ポンチの先端10とダイ8の狭いオリ
フィス14の間で圧縮される状態を示す。
つぎに、ポンチ17を取外し、新しいブランク12をダ
イ8の中に、ブランク】bの後に導入する6したがって
、先端10が最初のブランクの内腔から部分的に引き出
された状態で、再びポンチ7に圧力がかけられ、後続の
ブランク12の推力が先端10の直ぐ前方に隆起2を形
成させるのが見られる。推力を継続して最初のブランク
を完全にダイから押し出すと、第1図に示す部分が得ら
れる。
その時、後続のブランク12は、第4図にてブランク1
aが占める位置にあり、このサイクルが同じ仕方で繰返
される。
後続のブランク12の代りに変形不能のインサート工具
部品を使用することもできるであろうが、先行のブラン
クを押すために後続のブランクを用いることの利点が明
らかに相当の時間節約を生むこと、に注目すべきである
隆起2.2°の輪郭が事実上、正弦波形であり、冷間押
出し作業のみで、あとの切削を必要としないことから、
これは自然の成行きである。このことは、本発明の補足
的な興味ある結果である。といつのは、隆起のこの実質
的な正弦波形は、理論上実証されるように。、実際に軸
の機械的強度の観点から理想的であるからである。
【図面の簡単な説明】
第1図は中央内方隆起を有する、本発明による正弦波形
軸部分の軸方向断面図、第2図は摩擦溶接により突合せ
溶接されて軸ブランクを形成する、第1図に似た(しか
しより短い)2個の軸部分の軸方向断面図、第3図は、
第2図のブランクの外部切削により得られる仕上がり軸
の軸方向断面図、第4図ないし第7図は、異なる押出し
操作段階における、軸部分のためのダイと冷間押出しポ
ンチの略式軸方向断面図である。 1.1°・・・・軸部分、 1a、 lb・・・・管形ブランク、 2.2°・・・・内方隆起、 7・・・・ポンチ、 8・・・・ダイ、 10・・・・先端、 11・・・・内腔、 12・・・・インサート部品、 13・・・・肩、 14・・・・オリフィス。 紬好分 IG 1 IG3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、先ず各々が少なくとも1個の内方環形隆起を有する
    中空の軸部分を形成し、次に少なくとも2個の内方環形
    隆起を有する1個の中空軸を得るように2個の前記軸部
    分を同軸状に、端と端を突き合せて組立てること、から
    成る、内方環形隆起を有する中空軸を製作する方法にお
    いて、 肩(13)付きポンチ(7)の先端(10)を管形ブラ
    ンク(1a)の軸方向内腔(11)に係合し、前記ブラ
    ンクを前記の肩によって、前記ブランク(1a)の長さ
    の一部分にわたってダイ(8)の狭いオリフィス(14
    )を通して冷間押出しを行ない、 インサート部品(12)を前記ブランク(1b)と前記
    ポンチ(7)との間に挿入し、 前記冷間押出しにより変形されたブランク(1b)を、
    前記肩(13)と前記ブランクの間に介在させたインサ
    ート部品(12)により、前記ポンチ(7)の先端(1
    0)が前記ブランク(1b)の内腔(11)から部分的
    に抜け出た状態で冷間押出しを行ない、 それにより、前記ポンチの先端(10)の前方にある前
    記ブランク(1b)の部分に内方隆起(2、2′)を形
    成し、そこでブランク(1b)を前記ダイから完全に押
    し出す手順を含むことを特徴とする内方環形隆起を有す
    る中空軸の製作方法。 2、前記インサート部品(12)が次のブランクである
    、請求項1記載の内方環形隆起を有する中空軸の製作方
    法。 3、2個の前記軸部分(1、1′)を溶接、殊に摩擦溶
    接により相互に接合する、請求項1または2記載の内方
    環形隆起を有する中空軸の製作方法。 4、連結棒の小端と内燃機関ピストンとの連結に使用さ
    れるように意図され、最大の力を受けそうな区域の部位
    、つまり、せん断平面の部位毎に、少なくとも全部2個
    の環形隆起を内方に有する中空軸において、該環形隆起
    を請求項1ないし3項のいずれか1項に記載の中空軸の
    製作方法によって形成されたことを特徴とする中空軸。 5、前記軸部分の内方隆起は前記各軸部分のほぼ中央に
    ある、請求項4記載の中空軸。 6、前記各軸部分の内方隆起は実際上、正弦波形を有す
    る、請求項5記載の中空軸。
JP2016288A 1989-01-27 1990-01-29 内方環形隆起を有する中空軸とその製作方法 Expired - Lifetime JPH06100280B2 (ja)

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FR8901036 1989-01-27

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