シャフトの製造方法及びその製造装置
【課題】中実丸棒の両端を同時に絞り加工することによりシャフトを製造し、工程数を削減し製造時間の短縮を図ったシャフトを得る。
【解決手段】シャフト製造装置１０は、両端が開口された円柱状の第１キャビティ１４を有する第１絞り金型１２と、一端が開口された円柱状の第２キャビティ３４とを有する第２絞り金型３２を備え、第１絞り金型１２に形成された第１テーパ部２０と第１キャビティ１４の軸線方向とのなす角度が、第２絞り金型３２に形成された第２テーパ部４０と第２キャビティ３４の軸線方向とのなす角度よりも大きく形成されている。このシャフト製造装置１０を用いて、第１開口部１６、第３開口部３６に挿入された中実丸棒６０の両端部を第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８並びに第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形することにより、所望のシャフトを製造することができる。
【解決手段】シャフト製造装置１０は、両端が開口された円柱状の第１キャビティ１４を有する第１絞り金型１２と、一端が開口された円柱状の第２キャビティ３４とを有する第２絞り金型３２を備え、第１絞り金型１２に形成された第１テーパ部２０と第１キャビティ１４の軸線方向とのなす角度が、第２絞り金型３２に形成された第２テーパ部４０と第２キャビティ３４の軸線方向とのなす角度よりも大きく形成されている。このシャフト製造装置１０を用いて、第１開口部１６、第３開口部３６に挿入された中実丸棒６０の両端部を第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８並びに第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形することにより、所望のシャフトを製造することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトの製造方法及びその製造装置に関し、詳細には長尺で且つ力の伝達に適したシャフトを製造する方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用のシャフトは、エンジンからの動力伝達経路の一部として用いられ、すなわち、エンジンの回転運動を回転駆動力として駆動輪等へと伝達している。このシャフトに対しては、車両の燃費向上を図るために軽量化が求められ、また、振動を低減し静粛性の向上を図るために高剛性化が求められている。
【０００３】
軽量化を目的としたシャフトの製造方法としては、特許文献１に示すような方法が知られている。この製造方法では、中空円管１００の一端の端部１０２を金型１０４のキャビティ１０６に押し込んで、絞り加工により縮径した後に（図１０Ａ参照）、端部１０２の開口部にマンドレル１０８を押し込み、キャビティ１０６の内周面とマンドレル１０８の外周面との間で端部１０２に対してしごき成形を施し、中空円管１００の一端の端部１０２の加工を終了し（図１０Ｂ参照）、次いで、前記中空円管１００の他端を同じ工程で加工することによりシャフトが製造される。
【０００４】
また、シャフトの高剛性化を目的としたシャフトの製造方法としては、特許文献２に示すように、高周波焼入をした炭素鋼を用いる製造方法が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４７８３５号公報（図１）
【特許文献２】特開平１０−０３６９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されたシャフトは中空のシャフトであって、肉厚が薄く、強度の点から中空円管１００の両端部を同時に加工することは難しい。従って、両端を同時に加工することにより、工程数を削減し製造時間の短縮を図ることは困難であった。
【０００７】
また、特許文献２に示されたシャフトは表面硬さが大きく、中実丸棒の両端部を同時に旋盤によりレース加工することは難しく、結局工程数を削減し製造時間の短縮を図ることは不可能である。
【０００８】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、中実丸棒の両端部を同時に絞り加工することにより簡便にシャフトを製造することが可能であり、これによって工程数を削減し製造時間を短縮するとともに品質に優れたシャフトの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るシャフトの製造方法は、両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを備え、前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入する工程と、前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形する工程と、前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、中実丸棒の両端部を簡便に絞り成形できることにより、シャフトの製造工程を削減し製造時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
また、他の本発明に係るシャフト製造装置は、両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを備え、前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入した後に前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形した後に、さらに前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形することを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型のいずれか一方が固定されていてもよい。
【００１３】
さらにまた、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の間に、前記シャフトを貫通するための貫通孔が形成されたガイド金型を設けることにより、中実丸棒の両端部を同時に絞り成形する際に中実丸棒に生じ得る座屈や据え込みを防ぎ、品質の優れたシャフトを得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、中実丸棒の両端部を簡便に絞り成形できることにより、シャフトの製造工程を削減し製造時間の短縮を図ることができる。また、第１絞り金型と第２絞り金型との間にガイド金型を設けることにより、中実丸棒の両端部を同時に絞り成形する際に中実丸棒に生じ得る座屈や据え込みを防ぎ、品質の優れたシャフトを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るシャフト製造装置１０の概略説明図である。
【００１６】
シャフト製造装置１０は、柱状の第１絞り金型１２と第２絞り金型３２を備える。第１絞り金型１２には、両端が開口された円柱状の第１キャビティ１４が形成されており、第１キャビティ１４の一端の第１開口部１６から成形素材である中実丸棒６０が挿入される。第１キャビティ１４には、中実丸棒６０を絞り成形するための第１成形ランド部１８と、前記第１開口部１６から第１成形ランド部１８にかけて形成された第１テーパ部２０と、中実丸棒６０を絞り成形した後に逃がすための第２開口部２２が形成されている。第１開口部１６の直径は、中実丸棒６０の直径とほぼ等しく、且つ第１成形ランド部１８の直径よりも大きく形成されている。第１テーパ部２０は、第１キャビティ１４の軸線方向となす角度が所定の角度αとなるように形成されている（図２Ａ参照）。また、第２開口部２２の直径は、第１成形ランド部１８の直径よりも大きく形成されている。
【００１７】
第２絞り金型３２には、一端が開口され、他端が閉塞された円柱状の第２キャビティ３４が形成されており、第２キャビティ３４の開口端である第３開口部３６から成形素材である中実丸棒６０が挿入される。第２キャビティ３４には、中実丸棒６０を絞り成形するための第２成形ランド部３８と、前記第３開口部３６から第２成形ランド部３８にかけて形成された第２テーパ部４０と、中実丸棒６０を絞り成形した後に逃がすための奥部４２が形成されている。第３開口部３６の直径は、中実丸棒６０の直径とほぼ等しく、且つ第２成形ランド部３８の直径よりも大きく形成されている。第２テーパ部４０は、第２キャビティ３４の軸線方向となす角度が所定の角度βとなるように形成されている（図２Ｂ参照）。また、奥部４２の直径は、第２成形ランド部３８の直径よりも大きく形成されている。
【００１８】
なお、第１テーパ部２０が第１キャビティ１４の軸線方向となす角度αは、第２テーパ部４０が第２キャビティ３４の軸線方向となす角度βよりも大きくなるように形成されている。このように、角度αが角度βより大きくすることにより、中実丸棒６０の両端部を絞り成形する際に、第２絞り金型３２に挿入した中実丸棒６０の端部から成形を始めることができる。また、この角度α、βは特に限定されるものではないが、角度αは１５度から２５度、角度βは１０度から２０度であることが好ましい。さらに、角度αは、角度βよりも３度〜９度、好ましくは５度〜７度の範囲で大きい方が好ましい。
【００１９】
次に、前記第１実施形態に係るシャフト製造装置１０を用いたシャフトの製造方法について説明する。
【００２０】
まず、固定された第１絞り金型１２に対して、第２絞り金型３２を第１開口部１６と第３開口部３６が対向するように配設し、中実丸棒６０を第１開口部１６及び第３開口部３６に挿入し、第２絞り金型３２が第１絞り金型１２に近づく方向（矢印Ｘ方向）に第２絞り金型３２を移動する（図３Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので、第１開口部１６に挿入された中実丸棒６０の端部６２Ａ（他端部）が第１テーパ部２０と当接し、第３開口部３６に挿入された中実丸棒６０の端部６２Ｂ（一端部）が第２テーパ部４０と当接した場合、端部６２Ａと第１テーパ部２０が接することにより生じる摩擦力が、端部６２Ｂと第２テーパ部４０が接することにより生じる摩擦力よりも大きい。従って、第２絞り金型３２を矢印Ｘ方向に移動すると、端部６２Ａはほとんど絞り成形されないが、端部６２Ｂは、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の閉塞端である奥端部４４と当接するまで行われる（図３Ｂ参照）。
【００２１】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接すると、端部６２Ａと第１テーパ部２０との間の摩擦力よりも、奥端部４４と接触する端部６２Ｂを通じて第２絞り金型３２を矢印Ｘ方向に移動する力の方が大きいために、端部６２Ａが矢印Ｘ方向に移動し、第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図３Ｃ参照）。
【００２２】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第２絞り金型３２を外した後に、第１絞り金型１２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる（図３Ｄ参照）。
【００２３】
上記のシャフトの製造方法では、第１絞り金型１２を固定し、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２に近づける方向に移動させていたが、第２絞り金型３２を固定し、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２に近づける方向に移動させることにより中実丸棒６０の両端部を絞り成形することもできる。
【００２４】
かかる場合には、まず、固定された第２絞り金型３２に対して、第１絞り金型１２を第１開口部１６と第３開口部３６が対向するように配設し、中実丸棒６０を第１開口部１６及び第３開口部３６に挿入し、第１絞り金型１２が第２絞り金型３２に近づく方向（矢印Ｙ方向）に第２絞り金型３２を移動する（図４Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので第１絞り金型１２を移動しても、端部６２Ａの絞り成形はほとんど行われずに、端部６２Ｂが矢印Ｙ方向に移動し、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の奥端部４４と当接するまで行われる（図４Ｂ参照）。
【００２５】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接した後に、さらに第１絞り金型１２を矢印Ｙ方向に移動することにより、端部６２Ａが第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図４Ｃ参照）。
【００２６】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第１絞り金型１２を外した後に、第２絞り金型３２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる。
【００２７】
以上説明したように第１実施形態に係るシャフトの製造方法及び装置では、両端が開口された円柱状の第１キャビティ１４を有する第１絞り金型１２と、一端が開口され、他端が閉塞された円柱状の第２キャビティ３４を有する第２絞り金型３２とを用いている。この場合、第１キャビティ１４の第１開口部１６及び第２開口部２２の直径は、第１成形ランド部１８の直径よりも大きく形成され、且つ第２キャビティ３４の第３開口部３６及び奥部４２の直径は、第２成形ランド部３８の直径よりも大きく形成されている。しかも、第１開口部１６から第１成形ランド部１８にかけて第１テーパ部２０が形成され、第３開口部３６から第２成形ランド部３８にかけて第２テーパ部４０が形成され、第１テーパ部２０と第１キャビティ１４の軸線方向とのなす角度αは、第２テーパ部４０と第２キャビティ３４の軸線方向とのなす角度βよりも大きく形成される。このシャフト製造装置１０を用いて、中実丸棒６０を第１開口部１６及び第３開口部３６に挿入し、第１開口部１６と第３開口部３６が互いに近づく方向に第１絞り金型１２と第２絞り金型３２の少なくともいずれか一方を、第３開口部３６に挿入された中実丸棒６０の端部６２Ｂが第２キャビティ３４の奥部４２の奥端部４４に当接するまで移動し、端部６２Ｂを第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形し、さらに第１開口部１６と第３開口部３６が互いに近づく方向に第１絞り金型１２と第２絞り金型３２の少なくともいずれか一方を移動し、中実丸棒６０の端部６２Ａを第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形することにより、所望のシャフトを製造することができる。
【００２８】
図５は、本発明の第２実施形態に係るシャフト製造装置５０の概略説明図である。この場合、第１実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。この第２実施形態に係るシャフト製造装置５０では、シャフト製造装置１０に対して第１絞り金型１２と第２絞り金型３２との間にガイド金型５２が介装されている。
【００２９】
柱状のガイド金型５２には、中実丸棒６０を挿入し誘導するための貫通孔５４が形成されている。貫通孔５４の直径は、図６に示すように貫通孔５４への中実丸棒６０の挿入を容易にするために、中実丸棒６０を前記貫通孔５４へ挿入した場合に所定のクリアランス５６が形成されるように、中実丸棒６０直径よりも大きい。
【００３０】
次に、第２実施形態のシャフトの製造方法について、第２実施形態に係るシャフト製造装置５０との関連で以下説明する。
【００３１】
まず、ガイド金型５２に中実丸棒６０を挿入し、固定された第１絞り金型１２に対して、第１絞り金型１２の第１開口部１６とガイド金型５２の貫通孔５４の位置が合うように第１絞り金型１２を配設する（図５参照）。次いで、第１絞り金型１２にガイド金型５２の端部が当接した状態で中実丸棒６０を貫通孔５４を介して、第１絞り金型１２の第１開口部１６に挿入し、さらに中実丸棒６０を第３開口部３６に挿入し、第２絞り金型３２が第１絞り金型１２に近づく方向（矢印Ｘ方向）に第２絞り金型３２を移動する（図７Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので第２絞り金型３２を移動しても、端部６２Ａの絞り成形はほとんど行われずに、端部６２Ｂが矢印Ｘ方向に移動し、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の奥端部４４と当接するまで行われる（図７Ｂ参照）。
【００３２】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接した後に、さらに第２絞り金型３２を矢印Ｘ方向に移動することにより、端部６２Ａが第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図７Ｃ参照）。
【００３３】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第２絞り金型３２を外した後に、第１絞り金型１２及びガイド金型５２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる。
【００３４】
上記のシャフトの製造方法では、第１絞り金型１２を固定し、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２に近づける方向に移動させていたが、第２絞り金型３２を固定し、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２に近づける方向に移動させることにより中実丸棒６０の両端部を絞り成形することもできる。
【００３５】
かかる場合には、まず、ガイド金型５２に中実丸棒６０を挿入し、固定された第２絞り金型３２に対して、第２絞り金型３２の第３開口部３６とガイド金型５２の貫通孔５４の位置が合うように第２絞り金型３２を配設する（図８参照）。次いで、第２絞り金型３２にガイド金型５２の端部が当接した状態で中実丸棒６０を貫通孔５４を介して、第２絞り金型３２の第３開口部３６に挿入し、さらに中実丸棒６０を第１開口部１６に挿入し、第１絞り金型１２が第２絞り金型３２に近づく方向（矢印Ｙ方向）に第１絞り金型１２を移動する（図９Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので第１絞り金型１２を移動しても、端部６２Ａの絞り成形はほとんど行われずに、端部６２Ｂが矢印Ｙ方向に移動し、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の奥端部４４と当接するまで行われる（図９Ｂ参照）。
【００３６】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接した後に、さらに第１絞り金型１２を矢印Ｙ方向に移動することにより、端部６２Ａが第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図９Ｃ参照）。
【００３７】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第１絞り金型１２を外した後に、第２絞り金型３２及びガイド金型５２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる。
【００３８】
なお、第２実施形態に係るシャフト製造装置５０では、第１絞り金型１２又は第２絞り金型３２とガイド金型５２とを別体としていたが、このガイド金型５２を第１絞り金型１２又は第２絞り金型３２と一体形成してもよい。また、前記第２実施形態では、第１絞り金型１２と第２絞り金型３２の間に１のガイド金型５２を配置していたが、これらの第１絞り金型１２と第２絞り金型３２との間に２以上のガイド金型５２を挟んでもよい。
【００３９】
以上説明したように第２実施形態に係るシャフトの製造方法及びその装置では、ガイド金型５２とガイド金型５２の間に設けられた第２絞り金型３２に形成された貫通孔５４に中実丸棒６０を挿入した後に、中実丸棒６０の両端部を絞り成形することにより、中実丸棒６０が相当長い場合であっても、中実丸棒６０に生じうる座屈や据え込みを防ぐことができる。
【００４０】
なお、第１及び第２実施形態に係るシャフト製造装置では、第１絞り金型１２又は第２絞り金型３２の一方のみを移動していたが、第１絞り金型１２及び第２絞り金型３２を固定せずに、第１絞り金型１２と第２絞り金型３２が互いに近づく方向に移動することにより中実丸棒６０の両端部を絞り成形することもできる。
【００４１】
また、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシャフト製造装置の概略説明図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、中実丸棒を挿入する前の絞り金型の一部省略断面説明図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、図１のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図であって、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図であり、図３Ｄは、本発明の第１実施形態によって製造されたシャフトの外観図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の第１実施形態において、第２絞り金型を固定し、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るシャフト製造装置の概略説明図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、図５のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線断面図であって、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るシャフト製造装置において、第２絞り金型を固定した場合の概略説明図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、図８のＩＸＡ−ＩＸＡ線断面図であって、本発明の第２実施形態において、第２絞り金型を固定し、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図である。
【図１０】図１０Ａ、図１０Ｂは、従来のシャフトの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…シャフト製造装置 １２…第１絞り金型
１４…第１キャビティ １６…第１開口部
１８…第１成形ランド部 ２０…第１テーパ部
２２…第２開口部 ３２…第２絞り金型
３４…第２キャビティ ３６…第３開口部
３８…第２成形ランド部 ４０…第２テーパ部
４２…奥部 ４４…奥端部
５０…シャフト製造装置 ５２…ガイド金型
５４…貫通孔 ５６…クリアランス
６０…中実丸棒 ６２Ａ、６２Ｂ…端部
６４…シャフト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトの製造方法及びその製造装置に関し、詳細には長尺で且つ力の伝達に適したシャフトを製造する方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用のシャフトは、エンジンからの動力伝達経路の一部として用いられ、すなわち、エンジンの回転運動を回転駆動力として駆動輪等へと伝達している。このシャフトに対しては、車両の燃費向上を図るために軽量化が求められ、また、振動を低減し静粛性の向上を図るために高剛性化が求められている。
【０００３】
軽量化を目的としたシャフトの製造方法としては、特許文献１に示すような方法が知られている。この製造方法では、中空円管１００の一端の端部１０２を金型１０４のキャビティ１０６に押し込んで、絞り加工により縮径した後に（図１０Ａ参照）、端部１０２の開口部にマンドレル１０８を押し込み、キャビティ１０６の内周面とマンドレル１０８の外周面との間で端部１０２に対してしごき成形を施し、中空円管１００の一端の端部１０２の加工を終了し（図１０Ｂ参照）、次いで、前記中空円管１００の他端を同じ工程で加工することによりシャフトが製造される。
【０００４】
また、シャフトの高剛性化を目的としたシャフトの製造方法としては、特許文献２に示すように、高周波焼入をした炭素鋼を用いる製造方法が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４７８３５号公報（図１）
【特許文献２】特開平１０−０３６９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されたシャフトは中空のシャフトであって、肉厚が薄く、強度の点から中空円管１００の両端部を同時に加工することは難しい。従って、両端を同時に加工することにより、工程数を削減し製造時間の短縮を図ることは困難であった。
【０００７】
また、特許文献２に示されたシャフトは表面硬さが大きく、中実丸棒の両端部を同時に旋盤によりレース加工することは難しく、結局工程数を削減し製造時間の短縮を図ることは不可能である。
【０００８】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、中実丸棒の両端部を同時に絞り加工することにより簡便にシャフトを製造することが可能であり、これによって工程数を削減し製造時間を短縮するとともに品質に優れたシャフトの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るシャフトの製造方法は、両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを備え、前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入する工程と、前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形する工程と、前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、中実丸棒の両端部を簡便に絞り成形できることにより、シャフトの製造工程を削減し製造時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
また、他の本発明に係るシャフト製造装置は、両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを備え、前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入した後に前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形した後に、さらに前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形することを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型のいずれか一方が固定されていてもよい。
【００１３】
さらにまた、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の間に、前記シャフトを貫通するための貫通孔が形成されたガイド金型を設けることにより、中実丸棒の両端部を同時に絞り成形する際に中実丸棒に生じ得る座屈や据え込みを防ぎ、品質の優れたシャフトを得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、中実丸棒の両端部を簡便に絞り成形できることにより、シャフトの製造工程を削減し製造時間の短縮を図ることができる。また、第１絞り金型と第２絞り金型との間にガイド金型を設けることにより、中実丸棒の両端部を同時に絞り成形する際に中実丸棒に生じ得る座屈や据え込みを防ぎ、品質の優れたシャフトを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るシャフト製造装置１０の概略説明図である。
【００１６】
シャフト製造装置１０は、柱状の第１絞り金型１２と第２絞り金型３２を備える。第１絞り金型１２には、両端が開口された円柱状の第１キャビティ１４が形成されており、第１キャビティ１４の一端の第１開口部１６から成形素材である中実丸棒６０が挿入される。第１キャビティ１４には、中実丸棒６０を絞り成形するための第１成形ランド部１８と、前記第１開口部１６から第１成形ランド部１８にかけて形成された第１テーパ部２０と、中実丸棒６０を絞り成形した後に逃がすための第２開口部２２が形成されている。第１開口部１６の直径は、中実丸棒６０の直径とほぼ等しく、且つ第１成形ランド部１８の直径よりも大きく形成されている。第１テーパ部２０は、第１キャビティ１４の軸線方向となす角度が所定の角度αとなるように形成されている（図２Ａ参照）。また、第２開口部２２の直径は、第１成形ランド部１８の直径よりも大きく形成されている。
【００１７】
第２絞り金型３２には、一端が開口され、他端が閉塞された円柱状の第２キャビティ３４が形成されており、第２キャビティ３４の開口端である第３開口部３６から成形素材である中実丸棒６０が挿入される。第２キャビティ３４には、中実丸棒６０を絞り成形するための第２成形ランド部３８と、前記第３開口部３６から第２成形ランド部３８にかけて形成された第２テーパ部４０と、中実丸棒６０を絞り成形した後に逃がすための奥部４２が形成されている。第３開口部３６の直径は、中実丸棒６０の直径とほぼ等しく、且つ第２成形ランド部３８の直径よりも大きく形成されている。第２テーパ部４０は、第２キャビティ３４の軸線方向となす角度が所定の角度βとなるように形成されている（図２Ｂ参照）。また、奥部４２の直径は、第２成形ランド部３８の直径よりも大きく形成されている。
【００１８】
なお、第１テーパ部２０が第１キャビティ１４の軸線方向となす角度αは、第２テーパ部４０が第２キャビティ３４の軸線方向となす角度βよりも大きくなるように形成されている。このように、角度αが角度βより大きくすることにより、中実丸棒６０の両端部を絞り成形する際に、第２絞り金型３２に挿入した中実丸棒６０の端部から成形を始めることができる。また、この角度α、βは特に限定されるものではないが、角度αは１５度から２５度、角度βは１０度から２０度であることが好ましい。さらに、角度αは、角度βよりも３度〜９度、好ましくは５度〜７度の範囲で大きい方が好ましい。
【００１９】
次に、前記第１実施形態に係るシャフト製造装置１０を用いたシャフトの製造方法について説明する。
【００２０】
まず、固定された第１絞り金型１２に対して、第２絞り金型３２を第１開口部１６と第３開口部３６が対向するように配設し、中実丸棒６０を第１開口部１６及び第３開口部３６に挿入し、第２絞り金型３２が第１絞り金型１２に近づく方向（矢印Ｘ方向）に第２絞り金型３２を移動する（図３Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので、第１開口部１６に挿入された中実丸棒６０の端部６２Ａ（他端部）が第１テーパ部２０と当接し、第３開口部３６に挿入された中実丸棒６０の端部６２Ｂ（一端部）が第２テーパ部４０と当接した場合、端部６２Ａと第１テーパ部２０が接することにより生じる摩擦力が、端部６２Ｂと第２テーパ部４０が接することにより生じる摩擦力よりも大きい。従って、第２絞り金型３２を矢印Ｘ方向に移動すると、端部６２Ａはほとんど絞り成形されないが、端部６２Ｂは、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の閉塞端である奥端部４４と当接するまで行われる（図３Ｂ参照）。
【００２１】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接すると、端部６２Ａと第１テーパ部２０との間の摩擦力よりも、奥端部４４と接触する端部６２Ｂを通じて第２絞り金型３２を矢印Ｘ方向に移動する力の方が大きいために、端部６２Ａが矢印Ｘ方向に移動し、第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図３Ｃ参照）。
【００２２】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第２絞り金型３２を外した後に、第１絞り金型１２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる（図３Ｄ参照）。
【００２３】
上記のシャフトの製造方法では、第１絞り金型１２を固定し、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２に近づける方向に移動させていたが、第２絞り金型３２を固定し、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２に近づける方向に移動させることにより中実丸棒６０の両端部を絞り成形することもできる。
【００２４】
かかる場合には、まず、固定された第２絞り金型３２に対して、第１絞り金型１２を第１開口部１６と第３開口部３６が対向するように配設し、中実丸棒６０を第１開口部１６及び第３開口部３６に挿入し、第１絞り金型１２が第２絞り金型３２に近づく方向（矢印Ｙ方向）に第２絞り金型３２を移動する（図４Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので第１絞り金型１２を移動しても、端部６２Ａの絞り成形はほとんど行われずに、端部６２Ｂが矢印Ｙ方向に移動し、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の奥端部４４と当接するまで行われる（図４Ｂ参照）。
【００２５】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接した後に、さらに第１絞り金型１２を矢印Ｙ方向に移動することにより、端部６２Ａが第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図４Ｃ参照）。
【００２６】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第１絞り金型１２を外した後に、第２絞り金型３２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる。
【００２７】
以上説明したように第１実施形態に係るシャフトの製造方法及び装置では、両端が開口された円柱状の第１キャビティ１４を有する第１絞り金型１２と、一端が開口され、他端が閉塞された円柱状の第２キャビティ３４を有する第２絞り金型３２とを用いている。この場合、第１キャビティ１４の第１開口部１６及び第２開口部２２の直径は、第１成形ランド部１８の直径よりも大きく形成され、且つ第２キャビティ３４の第３開口部３６及び奥部４２の直径は、第２成形ランド部３８の直径よりも大きく形成されている。しかも、第１開口部１６から第１成形ランド部１８にかけて第１テーパ部２０が形成され、第３開口部３６から第２成形ランド部３８にかけて第２テーパ部４０が形成され、第１テーパ部２０と第１キャビティ１４の軸線方向とのなす角度αは、第２テーパ部４０と第２キャビティ３４の軸線方向とのなす角度βよりも大きく形成される。このシャフト製造装置１０を用いて、中実丸棒６０を第１開口部１６及び第３開口部３６に挿入し、第１開口部１６と第３開口部３６が互いに近づく方向に第１絞り金型１２と第２絞り金型３２の少なくともいずれか一方を、第３開口部３６に挿入された中実丸棒６０の端部６２Ｂが第２キャビティ３４の奥部４２の奥端部４４に当接するまで移動し、端部６２Ｂを第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形し、さらに第１開口部１６と第３開口部３６が互いに近づく方向に第１絞り金型１２と第２絞り金型３２の少なくともいずれか一方を移動し、中実丸棒６０の端部６２Ａを第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形することにより、所望のシャフトを製造することができる。
【００２８】
図５は、本発明の第２実施形態に係るシャフト製造装置５０の概略説明図である。この場合、第１実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。この第２実施形態に係るシャフト製造装置５０では、シャフト製造装置１０に対して第１絞り金型１２と第２絞り金型３２との間にガイド金型５２が介装されている。
【００２９】
柱状のガイド金型５２には、中実丸棒６０を挿入し誘導するための貫通孔５４が形成されている。貫通孔５４の直径は、図６に示すように貫通孔５４への中実丸棒６０の挿入を容易にするために、中実丸棒６０を前記貫通孔５４へ挿入した場合に所定のクリアランス５６が形成されるように、中実丸棒６０直径よりも大きい。
【００３０】
次に、第２実施形態のシャフトの製造方法について、第２実施形態に係るシャフト製造装置５０との関連で以下説明する。
【００３１】
まず、ガイド金型５２に中実丸棒６０を挿入し、固定された第１絞り金型１２に対して、第１絞り金型１２の第１開口部１６とガイド金型５２の貫通孔５４の位置が合うように第１絞り金型１２を配設する（図５参照）。次いで、第１絞り金型１２にガイド金型５２の端部が当接した状態で中実丸棒６０を貫通孔５４を介して、第１絞り金型１２の第１開口部１６に挿入し、さらに中実丸棒６０を第３開口部３６に挿入し、第２絞り金型３２が第１絞り金型１２に近づく方向（矢印Ｘ方向）に第２絞り金型３２を移動する（図７Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので第２絞り金型３２を移動しても、端部６２Ａの絞り成形はほとんど行われずに、端部６２Ｂが矢印Ｘ方向に移動し、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の奥端部４４と当接するまで行われる（図７Ｂ参照）。
【００３２】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接した後に、さらに第２絞り金型３２を矢印Ｘ方向に移動することにより、端部６２Ａが第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図７Ｃ参照）。
【００３３】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第２絞り金型３２を外した後に、第１絞り金型１２及びガイド金型５２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる。
【００３４】
上記のシャフトの製造方法では、第１絞り金型１２を固定し、第２絞り金型３２を第１絞り金型１２に近づける方向に移動させていたが、第２絞り金型３２を固定し、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２に近づける方向に移動させることにより中実丸棒６０の両端部を絞り成形することもできる。
【００３５】
かかる場合には、まず、ガイド金型５２に中実丸棒６０を挿入し、固定された第２絞り金型３２に対して、第２絞り金型３２の第３開口部３６とガイド金型５２の貫通孔５４の位置が合うように第２絞り金型３２を配設する（図８参照）。次いで、第２絞り金型３２にガイド金型５２の端部が当接した状態で中実丸棒６０を貫通孔５４を介して、第２絞り金型３２の第３開口部３６に挿入し、さらに中実丸棒６０を第１開口部１６に挿入し、第１絞り金型１２が第２絞り金型３２に近づく方向（矢印Ｙ方向）に第１絞り金型１２を移動する（図９Ａ参照）。上述したように、第１テーパ部２０の角度αは、第２テーパ部４０の角度βよりも大きいので第１絞り金型１２を移動しても、端部６２Ａの絞り成形はほとんど行われずに、端部６２Ｂが矢印Ｙ方向に移動し、第２テーパ部４０及び第２成形ランド部３８によって絞り成形される。端部６２Ｂの絞り成形は、端部６２Ｂが奥部４２の奥端部４４と当接するまで行われる（図９Ｂ参照）。
【００３６】
次いで、端部６２Ｂと奥端部４４が当接した後に、さらに第１絞り金型１２を矢印Ｙ方向に移動することにより、端部６２Ａが第１テーパ部２０及び第１成形ランド部１８によって絞り成形される（図９Ｃ参照）。
【００３７】
端部６２Ａの所望の範囲で絞り成形が終了した後に、第１絞り金型１２を第２絞り金型３２から離間する方向に移動して中実丸棒６０から第１絞り金型１２を外した後に、第２絞り金型３２及びガイド金型５２から中実丸棒６０を外すことにより、中央部が両端部よりも拡径した形状の所望のシャフト６４が得られる。
【００３８】
なお、第２実施形態に係るシャフト製造装置５０では、第１絞り金型１２又は第２絞り金型３２とガイド金型５２とを別体としていたが、このガイド金型５２を第１絞り金型１２又は第２絞り金型３２と一体形成してもよい。また、前記第２実施形態では、第１絞り金型１２と第２絞り金型３２の間に１のガイド金型５２を配置していたが、これらの第１絞り金型１２と第２絞り金型３２との間に２以上のガイド金型５２を挟んでもよい。
【００３９】
以上説明したように第２実施形態に係るシャフトの製造方法及びその装置では、ガイド金型５２とガイド金型５２の間に設けられた第２絞り金型３２に形成された貫通孔５４に中実丸棒６０を挿入した後に、中実丸棒６０の両端部を絞り成形することにより、中実丸棒６０が相当長い場合であっても、中実丸棒６０に生じうる座屈や据え込みを防ぐことができる。
【００４０】
なお、第１及び第２実施形態に係るシャフト製造装置では、第１絞り金型１２又は第２絞り金型３２の一方のみを移動していたが、第１絞り金型１２及び第２絞り金型３２を固定せずに、第１絞り金型１２と第２絞り金型３２が互いに近づく方向に移動することにより中実丸棒６０の両端部を絞り成形することもできる。
【００４１】
また、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシャフト製造装置の概略説明図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、中実丸棒を挿入する前の絞り金型の一部省略断面説明図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、図１のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図であって、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図であり、図３Ｄは、本発明の第１実施形態によって製造されたシャフトの外観図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の第１実施形態において、第２絞り金型を固定し、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るシャフト製造装置の概略説明図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、図５のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線断面図であって、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るシャフト製造装置において、第２絞り金型を固定した場合の概略説明図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、図８のＩＸＡ−ＩＸＡ線断面図であって、本発明の第２実施形態において、第２絞り金型を固定し、シャフト製造装置に中実丸棒を挿入した状態における製造工程の説明図である。
【図１０】図１０Ａ、図１０Ｂは、従来のシャフトの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…シャフト製造装置 １２…第１絞り金型
１４…第１キャビティ １６…第１開口部
１８…第１成形ランド部 ２０…第１テーパ部
２２…第２開口部 ３２…第２絞り金型
３４…第２キャビティ ３６…第３開口部
３８…第２成形ランド部 ４０…第２テーパ部
４２…奥部 ４４…奥端部
５０…シャフト製造装置 ５２…ガイド金型
５４…貫通孔 ５６…クリアランス
６０…中実丸棒 ６２Ａ、６２Ｂ…端部
６４…シャフト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを用いたシャフトの製造方法であって、
前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、
前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、
前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、
中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入する工程と、
前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形する工程と、
前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形する工程とを備えることを特徴とするシャフトの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のシャフトの製造方法において、
前記中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入する工程は、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の間に設けられたガイド金型に形成された貫通孔に前記中実丸棒を挿入する工程を有することを特徴とするシャフトの製造方法。
【請求項３】
両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを用いたシャフト製造装置であって、
前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、
前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、
前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、
中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入した後に前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形した後に、さらに前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形することを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項４】
請求項３記載のシャフト製造装置において、
前記第１絞り金型と前記第２絞り金型のいずれか一方が固定されていることを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項５】
請求項３又４記載のシャフト製造装置において、
前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の間に、前記シャフトを貫通するための貫通孔が形成されたガイド金型を有することを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項１】
両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを用いたシャフトの製造方法であって、
前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、
前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、
前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、
中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入する工程と、
前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形する工程と、
前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形する工程とを備えることを特徴とするシャフトの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のシャフトの製造方法において、
前記中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入する工程は、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の間に設けられたガイド金型に形成された貫通孔に前記中実丸棒を挿入する工程を有することを特徴とするシャフトの製造方法。
【請求項３】
両端が開口された円柱状の第１キャビティを有する第１絞り金型と一端が開口された円柱状の第２キャビティを有する第２絞り金型とを用いたシャフト製造装置であって、
前記第１キャビティの第１開口部及び第２開口部の直径は、前記第１キャビティに形成された第１成形ランド部の直径よりも大きく形成され、且つ前記第２キャビティの第３開口部及び奥部の直径は、第２キャビティ内に形成された第２成形ランド部の直径よりも大きく形成され、
前記第１開口部から前記第１成形ランド部にかけて第１テーパ部が形成され、且つ前記第３開口部から前記第２成形ランド部にかけて第２テーパ部が形成され、
前記第１テーパ部と前記第１キャビティの軸線方向とのなす角度は、前記第２テーパ部と前記第２キャビティの軸線方向とのなす角度よりも大きく形成され、
中実丸棒を前記第１開口部及び前記第３開口部に挿入した後に前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を、前記第３開口部に挿入された前記中実丸棒の一端部が前記第２キャビティの奥部の奥端部に当接するまで移動し、前記一端部を前記第２テーパ部及び前記第２成形ランド部によって絞り成形した後に、さらに前記第１開口部と前記第３開口部が互いに近づく方向に前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の少なくともいずれか一方を移動し、前記中実丸棒の他端部を前記第１テーパ部及び前記第１成形ランド部によって絞り成形することを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項４】
請求項３記載のシャフト製造装置において、
前記第１絞り金型と前記第２絞り金型のいずれか一方が固定されていることを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項５】
請求項３又４記載のシャフト製造装置において、
前記第１絞り金型と前記第２絞り金型の間に、前記シャフトを貫通するための貫通孔が形成されたガイド金型を有することを特徴とするシャフト製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２０２７５０（Ｐ２００８−２０２７５０Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４２２４３（Ｐ２００７−４２２４３）
【出願日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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