JPH035037A - Gold forging shaft having special shaped part at one end and its manufacture and apparatus thereof - Google Patents

Gold forging shaft having special shaped part at one end and its manufacture and apparatus thereof

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JPH035037A
JPH035037A JP1140414A JP14041489A JPH035037A JP H035037 A JPH035037 A JP H035037A JP 1140414 A JP1140414 A JP 1140414A JP 14041489 A JP14041489 A JP 14041489A JP H035037 A JPH035037 A JP H035037A
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cold
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Abstract

PURPOSE:To obtain the excellent cold forging shaft without decreasing of its strength by forming a flange part at the intermediate part on the cold forging shaft having special shaped part at one end and forming the tapered part becoming gradually smaller diameter at the opposite base part against the above special shaped part. CONSTITUTION:The special shaped part 12 is formed with extrusion working at the one end part of rod material. While the special shaped part is being restricted, the opposite part is drawn with extrusion working. The flange part 13 is formed with the upsetting at the intermediate part and also the tapered part 14 becoming gradually smaller diameter and continuing to the base of this flange part is formed. Therefore the shape changing at the continuing part is become gentle and so the stress against the torsion is dispersed easily at the correcting time and the driving power transmission, and its strength is increased. The cold forging work for the shaft having the special shaped part is executed efficiently and easily with a series of processes and, especially, the special shaped part is obtained with high accuracy by forming again.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関のスタータモータのアーマチュアシ
ャフト等に用いられるような、一端にギヤ、セレーンヨ
ン等の異形形状部を備えた冷鍛シャフトとその製造方法
およびその製造装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cold-forged shaft having an irregularly shaped part such as a gear or a serenoid at one end, such as used in an armature shaft of a starter motor of an internal combustion engine. The present invention relates to a manufacturing method and an apparatus for manufacturing the same.

[従来の技術] 一般に、例えば第8図に示すように、内燃機関のスター
タモータ1に用いられるアーマチュアシャフト2の一端
部には、内燃機関のクランクシャフトへワンウェイクラ
ッチを介して接続されるギヤ3が形成されている。
[Prior Art] Generally, as shown in FIG. 8, for example, one end of an armature shaft 2 used in a starter motor 1 of an internal combustion engine has a gear 3 connected to the crankshaft of the internal combustion engine via a one-way clutch. is formed.

ところで、前記アーマチュアシャフト2は、その外形形
状の形成やギヤ3の形成は、一般には切削加工によって
行われているか、製作性の簡素化のために冷間鍛造によ
って行うことが試みられている。
By the way, the formation of the external shape of the armature shaft 2 and the formation of the gear 3 are generally performed by cutting, or cold forging has been attempted to simplify the manufacturing process.

そして、従来における前記ロータシャフト2の冷間鍛造
は、第9図ないし第11図に示す方法によって行われて
いる。
The conventional cold forging of the rotor shaft 2 is carried out by the method shown in FIGS. 9 to 11.

すなわち、第9図に示すような素材としての棒材W1を
用意し、この棒材W1を鍛造金型による前方押し出しに
より絞り込んで、第10図に示すような小径部4aと大
径部4bとからなるシャフト原型W2を形成し、次いて
、他の金型により、第11図に示すように、小径部4a
を再度絞り込んで均一な外形寸法を有する小径部4aと
するとともに、大径部4bの端部を若干絞り込んでフラ
ンジ部4cを形成するとともに、前記大径部4bの他端
部がらフランジ部4Cへ向けて所定長さにギヤ3を形成
してアーマチュアシャフト2を得るようにしている。
That is, a bar W1 as a raw material as shown in FIG. 9 is prepared, and this bar W1 is squeezed by forward extrusion using a forging die to form a small diameter portion 4a and a large diameter portion 4b as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 11, a small diameter portion 4a is formed using another mold.
is narrowed again to form a small diameter part 4a having uniform external dimensions, and the end of the large diameter part 4b is slightly narrowed to form a flange part 4c, and the other end of the large diameter part 4b is formed into a flange part 4C. The armature shaft 2 is obtained by forming a gear 3 to a predetermined length.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前述の従来のアーマチュアシャフト2に
よると、次のような不具合が生じる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-described conventional armature shaft 2 causes the following problems.

すなわち、前述のようにアーマチュアシャフト2を冷間
鍛造によって成形する場合、成形後の熱3 処理でアーマチュアシャフト2に曲がりが生じることが
あり、成形後においてその曲がりを矯正しなければなら
ないが、この時、前記小径部4aとフランジ部4Cとの
連続部が形状的に大きく変化していることから、この連
続部に前記矯正力による応力が集中し、破損を生じてし
まう等の不具合である。
That is, when the armature shaft 2 is formed by cold forging as described above, the armature shaft 2 may be bent due to the heat treatment after forming, and the bend must be corrected after forming. At this time, since the continuous portion between the small diameter portion 4a and the flange portion 4C changes greatly in shape, stress due to the straightening force concentrates on this continuous portion, resulting in problems such as damage.

また、スタータモータ1を起動すると、アーマチュアシ
ャフト2にはクランクシャフトからの反力を受けて捩れ
が生じるが、この時の捩り力、および、捩り振動も前述
と同様に小径部4aとフランジ部4Cとの連続部に応力
集中を生じさ世て、アーマチュアシャフト2の強度の低
下を招くおそれがある。
Furthermore, when the starter motor 1 is started, the armature shaft 2 is twisted due to the reaction force from the crankshaft, but the torsional force and torsional vibration at this time are also caused by the small diameter portion 4a and the flange portion 4C as described above. This may cause stress concentration in the continuous portion with the armature shaft 2, leading to a decrease in the strength of the armature shaft 2.

[課題を解決するための手段] 本発明は、前述の不具合を有効に解決し得る一端に異形
形状部を備えた冷鍛シャフトと、その製造方法および製
造装置を提供せんとするものであり、第1の態様である
一端に異形形状部を備えた冷鍛シャフトは、長さ方向の
中間部にフランジ部が形成され、このフランジ部の前記
異形形状部と反対側の基部に、漸次小径となるテーパ部
が形成されていることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The present invention aims to provide a cold-forged shaft having an irregularly shaped portion at one end, a method for manufacturing the same, and a manufacturing device thereof, which can effectively solve the above-mentioned problems. In the first embodiment, a cold forged shaft having an irregularly shaped part at one end, a flange part is formed in the middle part in the length direction, and a base part of the flange part on the opposite side from the irregularly shaped part has a gradually smaller diameter. It is characterized by having a tapered portion formed therein.

また、第2の態様である一端に異形形状部を備えた冷鍛
シャフトの製造方法は、次の11■、IIIの工程を有
することを特徴とする。
Further, the second aspect of the method for manufacturing a cold forged shaft having an irregularly shaped portion at one end is characterized by having the following steps 11 (1) and (3).

■ 未加工の棒材の一端部に押し出し加工により異形形
状部を形成する工程。
■ A process in which an irregularly shaped part is formed at one end of an unprocessed bar by extrusion.

■、前記Iの工程の後に、前記異形形状部を拘束した状
態で押し出し加工によって前記異形形状部と反対側をし
ごく工程。
(2) After step I, a step of squeezing the side opposite to the irregularly shaped part by extrusion while the irregularly shaped part is restrained.

III、前記IIの工程の後に、中間部に据え込み加工
によりフランジ部を形成するとともに、このフランジ部
の基部に続く漸次小径となるテーパ部を形成する工程。
III. After the above step II, a step of forming a flange portion in the intermediate portion by upsetting, and forming a tapered portion that gradually becomes smaller in diameter following the base of the flange portion.

さらに、第3の態様である一端部に異形形状部を備えた
冷鍛シャフトの製造装置は、一対1組とした第1および
第2の金型と、これらの金型間のシャフトの受け渡しを
行う搬送装置とを備え、前記第1の金型は、その一方の
金型に、他方の金型へ向かって開口されるとともに、前
記冷鍛シャフトの外形を拘束するサイジング孔と、この
サイジング孔の内端部に形成された異形形状部形成用の
歯とが設けられ、前記第2の金型は、その一方の金型に
は、前記冷鍛シャフトの一端部が挿入されてこの冷鍛シ
ャフトに形成された異形形状部の形状を整える歯が形成
されているとともに、他方の金型には前記一方の金型へ
向かって開口され、その開口端部がら内部へ向かって漸
次小径となるテーパ形成部を備えたサイジング孔か形成
されていることを特徴とする。
Furthermore, the third aspect of the manufacturing apparatus for a cold forged shaft having an irregularly shaped portion at one end includes a pair of first and second dies, and a transfer of the shaft between these dies. the first mold includes a sizing hole in one of the molds that is opened toward the other mold and that restricts the outer shape of the cold forged shaft; teeth for forming a deformed shape portion formed at an inner end of the second mold, one end of the cold forged shaft is inserted into one of the second molds, and the cold forged shaft is inserted into the second mold. Teeth are formed to adjust the shape of the irregularly shaped part formed on the shaft, and the other mold is opened toward the one mold, and the diameter gradually decreases from the open end toward the inside. A sizing hole with a tapered portion is formed.

[作用コ 本発明の第1の態様に係わる一端部に異形形状部を備え
た冷鍛シャフトによれば、フランジ部とそれに続く他の
部分との連続部をテーパ部によって接続することにより
、この連続部の形状変化を緩やかにし、これによって矯
正時や動力伝達時における捩れに際し、応力分散を円滑
にし、これによって強度の向上か図られる。
[Operation] According to the cold forged shaft having an irregularly shaped portion at one end according to the first aspect of the present invention, this is achieved by connecting the continuous portion between the flange portion and the other portion following the flange portion through the tapered portion. The shape change of the continuous portion is made gentler, thereby smoothing stress distribution during twisting during straightening or power transmission, thereby improving strength.

また、第2の態様に係わる製造方法によれば、一端に異
形形状部を備えたシャフトの冷鍛加工か一連の工程によ
って効率的かつ容易に行うことができ、特にその異形形
状部は、第1の金型によって形成され、さらに、第2の
金型による据え込み加工によって再度成形されることに
よりその形状が整えられるので、きわめて精度が高いも
のとなる。
Further, according to the manufacturing method according to the second aspect, cold forging of a shaft having an irregularly shaped portion at one end can be efficiently and easily performed through a series of steps, and in particular, the irregularly shaped portion can be Since it is formed by one mold and then re-molded by upsetting with a second mold to adjust its shape, it has extremely high precision.

また、第3の態様に係わる製造装置によれば、前記製造
方法を円滑に実施することができる。
Further, according to the manufacturing apparatus according to the third aspect, the manufacturing method described above can be carried out smoothly.

[実施例〕 以下、本発明の第1の態様の一実施例について、第1図
および第2図に基づき説明する。
[Example] Hereinafter, an example of the first aspect of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2.

第1図中符号10は、本実施例に係わる冷鍛シャフトを
示し、シャフト本体部11の一端に異形形状部であるギ
ヤ12が形成され、また、シャフト本体部11の中間部
にフランジ部13が形成され、このフランジ部13の前
記ギヤ12と反対側の基部に、第2図に示すように、漸
次小径となるテーパ部14が形成され、他端側には小径
部15か形成されてなるもので、前記フランジ部13か
ら前記ギヤ12側の端部までの長さに比して、前7 記フランジ部13から小径部15側の端部まての長さが
長(形成されており、この小径部15側に前記テーパ部
14か形成されている。
Reference numeral 10 in FIG. 1 indicates a cold forged shaft according to this embodiment, in which a gear 12 which is an irregularly shaped part is formed at one end of the shaft main body 11, and a flange part 13 is formed in the middle part of the shaft main body 11. As shown in FIG. 2, a tapered part 14 whose diameter gradually becomes smaller is formed at the base of the flange part 13 on the opposite side from the gear 12, and a small diameter part 15 is formed at the other end. The length from the flange portion 13 to the end on the small diameter portion 15 side is longer than the length from the flange portion 13 to the end on the gear 12 side. The tapered portion 14 is formed on the small diameter portion 15 side.

このシャフト10は、前述したスタータモータに対し、
そのハウジングの軸受内に小径部15を挿入することに
より装着される。
This shaft 10 is used for the starter motor described above.
It is mounted by inserting the small diameter portion 15 into the bearing of the housing.

しかして、このように構成された本実施例の冷鍛シャフ
ト10は、熱処理時において曲がりか生じ、この曲がり
を矯正する必要が生じた場合において、軸方向と直交す
る外力を与えても、テーパ部14により、小径部15側
のシャフト本体部11からフランジ部13にかけて緩や
かな断面変化が与えられていることから、フランジ部1
3とシャフト本体部11との連続部分に生じる応力が円
滑に分散され応力集中が回避される。
Therefore, the cold forged shaft 10 of this embodiment configured as described above bends during heat treatment, and when it becomes necessary to correct the bend, even if an external force perpendicular to the axial direction is applied, the taper does not bend. Since the portion 14 provides a gentle cross-sectional change from the shaft body portion 11 on the small diameter portion 15 side to the flange portion 13, the flange portion 1
3 and the shaft body 11 are smoothly dispersed, and stress concentration is avoided.

したかって、矯正時の強度低下が抑制され、品質の確保
が容易となる。
Therefore, a decrease in strength during straightening is suppressed, and quality can be easily ensured.

また、冷鍛シャフト10をスタータモータ等へ装着して
動力伝達に供した場合における捩れや捩れ振動に対して
も、前記理由により応力集中を回避して強度の向上が図
られる。
Further, for the above-mentioned reason, stress concentration can be avoided and the strength can be improved even when the cold forged shaft 10 is attached to a starter motor or the like and used for power transmission.

次いで、本発明の第3の態様である冷鍛シャフトの製造
装置の一実施例について第3図ないし第7図および第1
図に基つき説明する。
Next, FIG. 3 to FIG. 7 and FIG.
This will be explained based on the diagram.

第3図中符号20は、本実施例に係わる冷鍛シャフトの
製造装置を示し、一対1組とした第1および第2の金型
21・22と、これらの金型21・22間で冷鍛シャフ
ト10の受け渡しを行う搬送装置23とを備えている。
Reference numeral 20 in FIG. 3 indicates a manufacturing apparatus for a cold forged shaft according to this embodiment, in which a pair of first and second molds 21 and 22 and a cold-forging shaft are formed between these molds 21 and 22. The forged shaft 10 is also provided with a conveying device 23 that transfers the forged shaft 10.

第1の金型21は、その一方の金型21aに、他方の金
型21bへ向かって開口されるとともに、前記冷鍛シャ
フトIOの外形を拘束するサイジング孔24と、このサ
イジング孔24の内端部に形成されたギヤ(11)形成
用の歯25とが形成されている。
The first mold 21 has a sizing hole 24 that is opened toward the other mold 21b in one mold 21a and that restricts the outer shape of the cold forged shaft IO, and an inner part of the sizing hole 24. Teeth 25 for forming a gear (11) are formed at the end.

第2の金型22は、その一方の金型22bには、冷鍛シ
ャフト10の一端部が挿入されてこの冷鍛シャフト10
に形成されたギヤ11の形状を整える歯26か形成され
ているとともに、他方の金型22Hには前記一方の金型
22bへ向かって開口され、第4図に示すように、その
開口端部がら内部へ向かって漸次小径となるテーパ形成
部27aを備えたサイジング孔27が形成されている。
One end of the cold forged shaft 10 is inserted into the second mold 22, and one end of the cold forged shaft 10 is inserted into the second mold 22.
Teeth 26 are formed to adjust the shape of the gear 11 formed in the mold 22H, and the other mold 22H is opened toward the one mold 22b, and as shown in FIG. A sizing hole 27 is formed with a tapered portion 27a that gradually becomes smaller in diameter toward the inside.

これらを詳細に説明すれば、第1の金型21を構成する
一方の金型21aに形成されたサイジング孔24は、第
3図に示すように、内方(第3図中の下方)に行くに従
って段階的に小径となるように形成されており、内部に
は、サイジング孔24によって成形された冷鍛シャフト
10をサイジング孔24から押し出すためのノックアウ
トピン28が摺動自在に挿入されている。
To explain these in detail, the sizing hole 24 formed in one of the molds 21a constituting the first mold 21 extends inward (downward in FIG. 3) as shown in FIG. It is formed so that the diameter becomes gradually smaller as it goes, and a knockout pin 28 for pushing out the cold forged shaft 10 formed by the sizing hole 24 from the sizing hole 24 is slidably inserted inside. .

また、前記第2の金型22の両金型22a・22bにも
同様のノックアウトピン29・30か摺動自在に挿入さ
れている。
Also, similar knockout pins 29 and 30 are slidably inserted into both molds 22a and 22b of the second mold 22.

さらに、前記第2の金型22に形成されているサイジン
グ孔27は、第1の金型21に形成されたサイジング孔
24よりも全体的に大径に形成されているとともに、下
端部側が小径となるように、2段形状となされている。
Further, the sizing hole 27 formed in the second mold 22 has a larger diameter overall than the sizing hole 24 formed in the first mold 21, and has a smaller diameter on the lower end side. It has a two-tiered shape.

前記搬送装置23は、第5図に示すように、前記各金型
21・22に対応したクランプ31・32を備えており
、全体として金型21・22の配列方向に沿って往復移
動させられるようになっているとともに、各クランプ3
1・32は、各組毎の金型21. aと21b、22a
と22bが相互に離間させられ、かつ、冷鍛シャフト1
0か金型21・22の外部へ押し出された際に、この冷
鍛シャフト10を把持するようになっている。
As shown in FIG. 5, the conveyance device 23 is equipped with clamps 31 and 32 corresponding to each of the molds 21 and 22, and is moved back and forth as a whole along the arrangement direction of the molds 21 and 22. and each clamp 3
1 and 32 are molds 21 for each set. a, 21b, 22a
and 22b are spaced apart from each other, and the cold forged shaft 1
The cold forged shaft 10 is gripped when it is pushed out of the molds 21 and 22.

さらに、第1の金型21に対応して設けられたクランプ
31には、搬送装置23の往復動に応動してクランプ3
1を180°回転させる反転機構33か連設されている
Further, a clamp 31 provided corresponding to the first mold 21 is provided with a clamp 31 in response to the reciprocating motion of the conveying device 23.
A reversing mechanism 33 that rotates 1 by 180 degrees is connected thereto.

この反転機構33は、第6図に示すように、前記クラン
プ31に一体に取り付けられたピニオン34と、このピ
ニオン34と常時噛合状態に保持され、前記クランプ3
1と一体的に移動させられる駆動ギヤ35と、クランプ
31に固定されたアクチュエータ36とによって構成さ
れており、クランプ31が移動する際にアクチュエータ
36によって駆動ギヤ35とピニオンギヤ34とが回転
させられ、前記クランプ31が反転させられるようにな
っている。
As shown in FIG. 6, the reversing mechanism 33 has a pinion 34 integrally attached to the clamp 31, and is always kept in mesh with the pinion 34.
1, and an actuator 36 fixed to the clamp 31. When the clamp 31 moves, the actuator 36 rotates the drive gear 35 and the pinion gear 34, The clamp 31 is adapted to be reversed.

一方、各金型21・22は、同一ピッチで配設されてお
り、前記搬送装置23の移動範囲も前記ピッチに一致さ
せられており、さらに、この搬送装置23の1ピッチ分
の移動により、前記クランプ31が反転機構33によっ
て180°回転させられて、第1の金型21から第2の
金型22へ対向させられるようになっている。
On the other hand, the molds 21 and 22 are arranged at the same pitch, and the moving range of the conveying device 23 is also made to match the pitch, and furthermore, by moving the conveying device 23 by one pitch, The clamp 31 is rotated by 180 degrees by a reversing mechanism 33 so that the first mold 21 faces the second mold 22.

次いで、このように構成された本実施例の製造装置20
の作用とともに、本発明の第2の態様に係わる製造方法
について説明する。
Next, the manufacturing apparatus 20 of this embodiment configured as described above
The manufacturing method according to the second aspect of the present invention will be explained together with the operation thereof.

まず、第7図(a)に示す未加工状態の円柱状の棒材が
第1の金型21のサイジング孔24に歯26の手前まで
挿入されたのちに、各金型21・22の第3図の上方に
位置させられた金型21b・22bを第3図の下方に位
置させられた金型21a・22aへ向けて移動させて、
第1の金型21により前記棒材を前方押し出し加工を行
う。
First, the unprocessed cylindrical bar shown in FIG. 7(a) is inserted into the sizing hole 24 of the first mold 21 up to the tooth 26, and then The molds 21b and 22b located above in FIG. 3 are moved toward the molds 21a and 22a located below in FIG.
The first mold 21 performs forward extrusion processing on the bar.

この第1の金型21による加工により、第7図(b)に
示すように、一端部にギヤ12が形成されかつ他端部へ
向けて多段状に拡径された半加工状態の冷鍛シャフトI
Oが形成される。
By processing with this first mold 21, as shown in FIG. 7(b), a cold forged semi-processed state is formed in which a gear 12 is formed at one end and the diameter is expanded in multiple steps toward the other end. Shaft I
O is formed.

前記加工が完了して、上方の金型21b・22bと下方
の金型21a・22aとが離間させられると、第1の金
型21において形成された冷鍛シャフト10がノックア
ウトピン28によって第1の金型21から抜き出される
とともに搬送機構23のクランプ31によって把持され
る。
When the processing is completed and the upper molds 21b and 22b and the lower molds 21a and 22a are separated, the cold forged shaft 10 formed in the first mold 21 is moved to the first mold by the knockout pin 28. is pulled out from the mold 21 and held by the clamp 31 of the transport mechanism 23.

このとき、冷鍛シャフト10は第1の金型21のサイジ
ング孔24の内径に形成した段差によって多段状に形成
されていることから、少ない相対移動によって金型21
との密着力、すなわち摩擦抵抗が軽減され、抜き出しが
容易に行われる。
At this time, since the cold forged shaft 10 is formed in a multi-step shape by the steps formed on the inner diameter of the sizing hole 24 of the first mold 21, the mold 21 is moved by a small relative movement.
The adhesion force, that is, the frictional resistance, is reduced, making removal easier.

これに続く搬送機構23の移動により、前記冷鍛シャフ
ト10が前記第1の金型21から離間させられるととも
に、180°反転させられて、第2の金型22の下方の
金型22aの所定位置に対向させられ、この後にクラン
プ31による把持が解除されることにより、冷鍛シャフ
ト10が反転状態4 のまま下方の金型22aのサイジング孔27の小径部ま
で挿入される。
By the subsequent movement of the conveyance mechanism 23, the cold forging shaft 10 is separated from the first mold 21, and is also reversed by 180° to a predetermined position in the mold 22a below the second mold 22. Then, by releasing the grip by the clamp 31, the cold forged shaft 10 is inserted in the inverted state 4 up to the small diameter portion of the sizing hole 27 of the lower mold 22a.

この冷鍛シャフト10のサイジング孔27への挿入と同
時に、前記第1の金型21へは、新たな棒材が供給され
る。
Simultaneously with the insertion of the cold forged shaft 10 into the sizing hole 27, a new bar material is supplied to the first mold 21.

そして、冷鍛シャフト10の第2の金型22のサイジン
グ孔27への挿入に際し、このサイジング孔27の開口
端部にテーパ形成部27aが設けられていることから、
冷鍛シャフト10かテーパ形成部27IIの傾斜によっ
て案内されて、円滑かつ確実に挿入される。
When inserting the cold forged shaft 10 into the sizing hole 27 of the second die 22, since the taper forming part 27a is provided at the open end of the sizing hole 27,
The cold forged shaft 10 is guided by the inclination of the taper forming portion 27II, and is inserted smoothly and reliably.

次いで、再度上方の金型21b・22bを下方の金型2
1a・22aへ向けて下降させることにより、第1の金
型21と、第2の金型22とにおいて冷鍛加工か行われ
る。
Next, the upper molds 21b and 22b are replaced again with the lower mold 2.
By lowering it toward 1a and 22a, cold forging is performed in the first die 21 and the second die 22.

ここで、第2の金型22においては、」二方の金型22
bか下降すると、まず歯26によって前記第1の金型2
1において冷鍛シャツ)10に形成されたギヤ12がし
ごかれてその形状が整えられるとともに、ギヤ12と反
対側の端部がしごかれ、小径部15が形成される。小径
部15の先端がノックアウトピン29に当たり下降が泊
まると据え込み加工が開始され、冷鍛シャフト10のシ
ャフト本体部11における中間部(ギヤ12より)にフ
ランジ部13が形成され、また、ギヤ12と反対側のフ
ランジ部13の近傍に、前記テーパ形成部27aによっ
てテーバ部14が同時に形成される。
Here, in the second mold 22, the two molds 22
b, when the first mold 2 is lowered by the teeth 26.
In step 1, the gear 12 formed on the cold-forged shirt 10 is squeezed to adjust its shape, and the end opposite to the gear 12 is squeezed to form the small diameter portion 15. When the tip of the small diameter portion 15 hits the knockout pin 29 and the downward movement stops, the upsetting process is started, and the flange portion 13 is formed at the intermediate portion (from the gear 12) of the shaft body portion 11 of the cold forged shaft 10. A tapered portion 14 is simultaneously formed near the flange portion 13 on the opposite side by the taper forming portion 27a.

これにより、前記第1図に示す最終形状の冷鍛シャフト
IOが得られる。
As a result, the cold forged shaft IO having the final shape shown in FIG. 1 is obtained.

フランジ部13の大きさはシャフト10の小径部15の
先端がノックアウトピン29に当接する位置で変わり、
フランジ部13を形成しないこともできる。
The size of the flange portion 13 changes depending on the position where the tip of the small diameter portion 15 of the shaft 10 abuts the knockout pin 29.
It is also possible not to form the flange portion 13.

このようにして形成された冷鍛シャフト10は、クラン
プ32によって把持されて排出される。
The cold forged shaft 10 thus formed is gripped by the clamp 32 and discharged.

このような本実施例の冷鍛シャツ)10の製造方法なら
びに製造装置20であると、一端にギヤ12を備えたそ
の冷鍛シャフトIOの冷鍛加工が、一連の工程によって
効率的かつ容易に行うことができる。特にそのギヤは、
第1の金型21によって形成され、さらに、第2の金型
22による据え込み加工によって再度成形されることに
より、その形状が整えられるので、きわめて精度が高い
ものとなる。
With the manufacturing method and manufacturing apparatus 20 of the cold-forged shirt 10 of this embodiment, the cold-forging shaft IO having the gear 12 at one end can be efficiently and easily cold-forged through a series of steps. It can be carried out. Especially that gear
Since it is formed by the first mold 21 and then re-molded by upsetting with the second mold 22, its shape is adjusted, so that it has extremely high precision.

なお、前記例は一実施例であって、設計要求等に基つき
種々変更可能である。たとえば、シャフトの先端にギヤ
を形成するに限らず、セレーション、ローレット、角柱
等であってもよく、要はシャフトの外径より小さい異形
形状であればよい。
Note that the above example is just an example, and various changes can be made based on design requirements and the like. For example, the gear is not limited to being formed at the tip of the shaft, but may be serrations, knurling, prismatic, etc. In short, any irregular shape smaller than the outer diameter of the shaft may be used.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の第1の態様に係わる一端
部に異形形状部を備えた冷鍛シャフトによれば、長さ方
向の中間部にフランジ部が形成され、このフランジ部の
前記ギヤと反対側の基部に漸次小径となるテーパ部が形
成されていることを特徴とするもので、フランジ部とそ
れに続く他の部分との連続部をテーバ部によって接続す
ることにより、この連続部の形状変化を緩やかにし、こ
れによって矯正時や動力伝達時における捩れに際し、応
力分散を円滑にし、これによって、強度の向上が図られ
るといった効果を奏する。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the cold forged shaft having the irregularly shaped portion at one end according to the first aspect of the present invention, the flange portion is formed at the intermediate portion in the length direction, and the flange portion is formed at the intermediate portion in the longitudinal direction. The flange part is characterized by a taper part that gradually becomes smaller in diameter at the base on the opposite side of the gear, and by connecting the continuous part of the flange part and other parts following it by a tapered part. This has the effect of slowing down the shape change of this continuous portion, thereby smoothing stress distribution during twisting during straightening or power transmission, and thereby improving strength.

また、本発明の第2の態様に係る一端に異形形状部を備
えた冷鍛シャフトの製造方法によれば、I、未加工の棒
材の一端部に押し出し加工により異形形状部を形成する
工程と、■、前記Iの工程の後に、前記異形形状部を拘
束した状態で、押し出し加工によって前記異形形状部と
反対側をしごく工程と、■ 前記■の工程の後に、中間
部に据え込み加工によりフランジ部を形成するとともに
、このフランジ部の基部に続(漸次小径となるテーバ部
を形成する工程とを有することを特徴とすることにより
、一端に異形形状部を備えたシャフトの冷鍛加工が一連
の工程によって効率的かつ容易に行うことができ、特に
その異形形状部は、第1の金型によって形成され、さら
に、第2の金型による据え込み加工によって再度成形さ
れることによりその形状が整えられるので、きわめて精
度が高いものが得られる。
Further, according to the method for manufacturing a cold-forged shaft having an irregularly shaped portion at one end according to the second aspect of the present invention, I. forming an irregularly shaped portion at one end of an unprocessed bar material by extrusion processing; and (1) After the step I, a step of squeezing the side opposite to the irregularly shaped part by extrusion while the irregularly shaped part is restrained; Cold forging of a shaft with an irregularly shaped part at one end is characterized by forming a flange part and forming a tapered part with a gradually smaller diameter following the base of the flange part. This can be done efficiently and easily through a series of steps, and in particular, the irregularly shaped part is formed by the first mold and then re-molded by upsetting with the second mold. Since the shape can be adjusted, products with extremely high precision can be obtained.

さらに、本発明の第3の態様に係る一端に異形形状部を
備えたシャフトの製造装置によれば、対1組とした第1
および第2の金型と、これらの金型間のシャフトの受け
渡しを行う搬送装置とを備え、前記第1の金型は、その
一方の金型に、他方の金型へ向かって開口されるととも
に、前記冷鍛シャフトの外形を拘束するサイジング孔と
、このサイジング孔の内端部に形成された異形形状部形
成用の歯とが設けられ、前記第2の金型は、その一方の
金型には、前記冷鍛シャフトの一端部が挿入されてこの
冷鍛シャフトに形成された異形形状部の形状を整える歯
が形成されているとともに、他方の金型には前記一方の
金型へ向かって開口され、その開口端部がら内部へ向か
って漸次小径となるテーパ形成部を備えたサイジング孔
か形成されていることを特徴とするから、前記製造方法
を円滑に実施することができる。
Furthermore, according to the apparatus for manufacturing a shaft having an irregularly shaped portion at one end according to the third aspect of the present invention, the first
and a second mold, and a conveying device that transfers a shaft between these molds, the first mold being opened into one mold toward the other mold. Additionally, a sizing hole for constraining the outer shape of the cold-forged shaft and teeth for forming an irregularly shaped part formed at the inner end of the sizing hole are provided, and the second mold is configured to fit one of the two molds. The die is formed with teeth into which one end of the cold-forged shaft is inserted to adjust the shape of the irregularly shaped portion formed on the cold-forged shaft, and the other die is provided with teeth that adjust the shape of the irregularly shaped portion formed on the cold-forged shaft. The manufacturing method described above can be carried out smoothly because the sizing hole is formed with a tapered portion that is opened toward the inside and gradually becomes smaller in diameter from the open end toward the inside.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は本発明の第1の態様の一実施例を
示すもので、第1図は正面図、第2図はフランジ部およ
びその周辺の拡大縦断面図、第3図ないし第6図は本発
明の第3の態様の一実施例を示すもので、第3図は縦断
面図、第4図は第2の金型の一部を拡大した縦断面図、
第5図は搬送装置の概略平面図、第6図は第5図のVI
−1111線に沿う矢視断面図、第7図(a)は未加工
状態の棒材を示す正面図、第7図(b)は第1の金型に
よって鍛造された段階の冷鍛シャフトを示す正面図、第
8図ないし第11図は従来の冷鍛シャフトを説明するた
めのもので、第8図は冷鍛シャフトが適用されたスター
タモータを示す一部を断面した正面図、第9図ないし第
11図はそれぞれ冷鍛シャフトの鍛造を段階的に示した
冷鍛シャフトの正面図である。 O・・・・・冷鍛シャフト、 1・・・・シャフト本体部、 2・・・ギヤ(異形形状部)、 3 ・・・・フランジ部、 4・・テーパ部、 5・・・・・小径部、 0・・・・・冷鍛シャフト製造装置、 1・・・・・・第1の金型、 2・・・・・・第2の金型、 3・・・・・搬送装置、 4.27・・・・・サイジング孔、 5.26・ ・歯、 7a・・・・・・テーパ形成部、 1.32・・・・・クランプ、 3・・・・・・反転機構。
1 and 2 show an embodiment of the first aspect of the present invention, in which FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the flange portion and its surroundings, and FIGS. FIG. 6 shows an embodiment of the third aspect of the present invention, in which FIG. 3 is a longitudinal sectional view, FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of a part of the second mold,
Fig. 5 is a schematic plan view of the conveyance device, and Fig. 6 is the VI of Fig. 5.
-A cross-sectional view taken along the line -1111, Figure 7(a) is a front view showing the unprocessed bar, and Figure 7(b) shows the cold forged shaft after it has been forged by the first die. The front views shown in FIGS. 8 to 11 are for explaining a conventional cold-forged shaft, and FIG. 8 is a partially sectional front view showing a starter motor to which the cold-forged shaft is applied, and FIG. 11 through 11 are front views of a cold-forged shaft showing stepwise forging of the cold-forged shaft. O...Cold forged shaft, 1...Shaft main body, 2...Gear (oddly shaped part), 3...Flange part, 4...Tapered part, 5... Small diameter part, 0...Cold forged shaft manufacturing device, 1...First mold, 2...Second mold, 3...Transfer device, 4.27... Sizing hole, 5.26... Teeth, 7a... Taper forming part, 1.32... Clamp, 3... Reversing mechanism.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一端に異形形状部を備えた冷鍛シャフトであって
、長さ方向の中間部にフランジ部が形成され、このフラ
ンジ部の前記異形形状部と反対側の基部に、漸次小径と
なるテーパ部が形成されていることを特徴とする一端に
異形形状部を備えた冷鍛シャフト。
(1) A cold-forged shaft with an irregularly shaped part at one end, a flange part is formed in the middle part in the length direction, and the diameter of the flange part gradually decreases at the base on the opposite side of the irregularly shaped part. A cold-forged shaft having an irregularly shaped portion at one end, characterized in that a tapered portion is formed.
(2)一端に異形形状部を備えた冷鍛シャフトの製造方
法であって、次の I 、II、IIIの工程を有することを特
徴とする一端に異形形状部を備えた冷鍛シャフトの製造
方法。 I 、未加工の棒材の一端部に押し出し加工により異形
形状部を形成する工程。 II、前記 I の工程の後に、前記異形形状部を拘束した
状態で押し出し加工によって前記異形形状部と反対側を
しごく工程。 III、前記IIの工程の後に、中間部に据え込み加工によ
りフランジ部を形成するとともに、このフランジ部の基
部に続く漸次小径となるテーパ部を形成する工程。
(2) A method for manufacturing a cold-forged shaft with an irregularly shaped portion at one end, the method comprising the following steps I, II, and III. Method. I. A process of forming an irregularly shaped part on one end of an unprocessed bar by extrusion processing. II. After step I above, a step of squeezing the side opposite to the irregularly shaped part by extrusion while the irregularly shaped part is restrained. III. After the above step II, a step of forming a flange portion in the intermediate portion by upsetting, and forming a tapered portion that gradually becomes smaller in diameter following the base of the flange portion.
(3)一端に異形形状部を備えた冷鍛シャフトの製造装
置であって、一対1組とした第1および第2の金型と、
これらの金型間のシャフトの受け渡しを行う搬送装置と
を備え、前記第1の金型は、その一方の金型に、他方の
金型へ向かって開口されるとともに、前記冷鍛シャフト
の外形を拘束するサイジング孔と、このサイジング孔の
内端部に形成された異形形状部形成用の歯とが設けられ
、前記第2の金型は、その一方の金型には、前記冷鍛シ
ャフトの一端部が挿入されてこの冷鍛シャフトに形成さ
れた異形形状部の形状を整える歯が形成されているとと
もに、他方の金型には前記一方の金型へ向かって開口さ
れ、その開口端部から内部へ向かって漸次小径となるテ
ーパ形成部を備えたサイジング孔が形成されていること
を特徴とする一端に異形形状部を備えた冷鍛シャフトの
製造装置。
(3) A manufacturing device for a cold-forged shaft having an irregularly shaped portion at one end, comprising first and second molds arranged in a pair;
a conveying device that transfers the shaft between these molds, and the first mold has an opening in one of the molds toward the other mold, and has an outer shape of the cold-forged shaft. The second mold is provided with a sizing hole for restraining the cold-forged shaft, and teeth for forming an irregularly shaped part formed at the inner end of the sizing hole. Teeth are formed into which one end is inserted to adjust the shape of the irregularly shaped part formed on this cold forged shaft, and the other mold is opened toward the one mold, and the open end thereof is formed. 1. A manufacturing device for a cold forged shaft having an irregularly shaped portion at one end, the sizing hole having a tapered portion whose diameter gradually decreases from the portion to the inside.
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