JP2003130077A - 軸継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 矯正（サイジング）の際に、金型に対する位
置決めが容易にかつ確実に行える軸継手を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 内周面に軸方向に沿うスプライン溝３が
周方向に等間隔ごとに設けられる焼結金属材からなる軸
継手であって、外周面に、軸方向に沿う位置決め用の溝
５を周方向に等間隔ごとに複数設ける。金型のダイの矯
正孔内周面の突起に軸継手１外周面の位置決め用の溝５
を合致させと、ダイに対して軸継手１が相対的に位置決
めされる。軸継手の外周面の位置決め用の溝と内周面の
スプライン溝３とは相関的な関係にあるので、外周面の
位置決め用の溝を介して軸継手をダイに対して相対的に
位置決めすることにより、内周側のスプライン軸もダイ
に対して相対的に位置決めされ、さらに、ダイと相対的
な位置関係にあるコアロッドに対しても相対的に位置決
めされることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軸継手に関し、特
に、一方の軸をスプライン係合させ、他方の軸を圧入さ
せることで両軸を一体に連結する軸継手に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の軸継手の一例を図５に示す。図
５に示す軸継手１５は、例えばモータＭの回転軸１１
（入力軸）の回転力を軸１２（出力軸）に伝達するもの
であって、鋼材から形成されたものである。この軸継手
１５は筒状をなすものであって、内周側に、軸方向の一
方から一方の軸１１をスプライン係合させ、軸方向の他
方から他方の軸１２を圧入させることで、一方の軸１１
と他方の軸１２とを一体に連結するようにしたものであ
る。

【０００３】この場合、軸継手１５は、筒状の外スリー
ブ１６と、外スリーブ１６の内周側に圧入される筒状の
内スリーブ１９とからなり、外スリーブ１６の内周面は
スプライン孔１７に形成され、内スリーブ１９の内周面
はスプライン孔１７よりも小径の圧入孔２０に形成さ
れ、スプライン孔１７の内周面には軸方向に沿うスプラ
イン溝１８が周方向に等間隔ごとに複数設けられ、圧入
孔２０の内周面には軸方向に沿う溝が（図示せず）周方
向に等間隔ごとに複数設けられるようになっている。

【０００４】ここで、軸継手１５が外スリーブ１６と内
スリーブ１９の２つの部品から構成されているのは、外
スリーブ１６の内周面側にブローチ盤によりスプライン
溝１８を加工する場合に、ブローチの逃げが必要となる
からである。すなわち、外スリーブ１６の内周面を大径
部１６ａと小径部１６ｂの２段に形成し、小径部１６ｂ
内周面にブローチ盤によりスプライン溝３を加工する際
に大径部１６ａをブローチの逃げとして使用している。

【０００５】そして、スプライン溝１８の加工が終了し
た後に、大径部１６ａに、予め内周面に複数の溝を設け
ておいた内スリーブ１９を圧入する。そして、その後
に、スプライン孔１７内に、外周面に軸方向に沿うスプ
ライン溝を周方向に等間隔ごとに複数設けた一方の軸１
１をスプライン係合させ、圧入孔２０内に、外周面に軸
方向に沿う溝を周方向に等間隔ごとに複数設けた他方の
軸１２を圧入させることで、一方の軸１１と他方の軸１
２とを一体に連結することができるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の軸継手１５にあっては、外スリーブ１６と
内スリーブ１９の２つの部品から構成されているため、
部品点数が多くなり、加工に手間がかかり、生産効率が
悪いものである。

【０００７】一方、上記のような問題を解決するため
に、全体を焼結金属材で一体に形成した軸継手が提案さ
れている。このような軸継手（図示せず）にあっては、
部品の点数を少なくすることができるので、加工を容易
にすることができるものである。しかしながら、矯正
（サイジング）の際に、金型に対する位置決めの手段を
備えていないために、位置決めに手間がかかり、ターン
テーブル等を用いて連続的に金型に投入することが困難
である。矯正の際に各部の寸法に狂いが生じてしまい、
所定の寸法精度を確保できない場合が多々ある。

【０００８】本発明は、上記のような問題に鑑みなされ
たものであって、部品点数を少なくすることができて、
加工を容易にすることができるとともに、矯正の際に金
型に対する位置決めが容易かつ確実にできて、ターンテ
ーブル等を用いて連続的に金型に投入することが可能で
あり、さらに、矯正の際に各部の寸法に狂いが生じるこ
とがなく、所定の寸法精度が得られる軸継手を提供する
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、以下のような手段を採用している。す
なわち、請求項１に係る発明は、筒状をなすとともに、
内周面に軸方向に沿う溝が周方向に所定の間隔ごとに設
けられる焼結金属材からなる軸継手であって、外周面
に、軸方向に沿う位置決め用の溝を周方向に複数設けた
ことを特徴とする。この発明による軸継手によれば、矯
正の際に、金型（ダイ）に対して軸継手が外周面の位置
決め用の溝を介して相対的に位置決めされる。この場
合、軸継手の外周面の位置決め用の溝と内周面の溝とは
相関的な関係にあるので、内周面の溝も金型（ダイ）に
対して相対的に位置決めされることになり、金型（ダ
イ）と相関的な位置関係にある金型（コアロッド）を軸
継手の内周側に容易にかつ確実に位置決めすることが可
能となる。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１記載の軸
継手であって、前記位置決め用の溝は周方向に等間隔ご
とに設けられていることを特徴とする。この発明による
軸継手によれば、軸継手の外周面の位置決め用の溝と内
周面の溝とは相関的な関係にあるので、矯正の際に、金
型（ダイ）に対して軸継手を外周面の位置決め用の溝を
介して相対的に位置決めすることにより、軸継手の内周
面の溝も金型（ダイ）に対して相対的に位置決めされる
ことになり、金型（ダイ）と相関的な位置関係にある金
型（コアロッド）を軸継手の内周側に容易にかつ確実に
位置決めすることが可能となる。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１又は２記
載の軸継手であって、外周面の溝の数は内周面の溝の数
の約数であることを特徴とする。この発明による軸継手
によれば、軸継手の外周面の溝と内周面の溝とは相関的
な関係にあるので、矯正の際に、金型（ダイ）に対して
軸継手を外周面の位置決め用の溝を介して相対的に位置
決めすることにより、軸継手内周面の溝も金型（ダイ）
に対して相対的に位置決めされることになり、金型（ダ
イ）と相関的な位置関係にある金型（コアロッド）を軸
継手の内周側に容易にかつ確実に位置決めすることが可
能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の実施の
形態について説明する。図１〜図３には、本発明による
軸継手の一実施の形態が示されていて、図１は全体を示
す縦断面図、図２は図１の左側面図、図３は図１の右側
面図である。

【００１３】すなわち、この軸継手１は、焼結金属材か
ら形成される円筒状をなすものであって、内周側はスプ
ライン孔２とスプライン孔２よりも小径の圧入孔４の２
段に形成され、スプライン孔２の開口部及び圧入孔４の
開口部はそれぞれ所定の角度で面取りされるようになっ
ている。

【００１４】スプライン孔２の内周面には、軸方向に沿
う軸継手１の軸線に平行なスプライン溝３が周方向に向
かって等間隔ごとに複数設けられ、この複数のスプライ
ン溝３によりスプライン孔２の内周面は凹凸が連続する
形成に形成されるようになっている。複数のスプライン
溝３は、粉末成形で使用する金型のコアロッド（図示せ
ず）の外周面形状に対応したものとなっている。

【００１５】圧入孔４の内周面には、軸方向に沿う軸継
手１の軸線に平行な微小溝４ａが周方向に向かって等間
隔ごとに複数設けられ、この複数の微小溝により圧入孔
４の内周面は微小凹凸が連続する形状に形成されるよう
になっている。複数の微小溝は、粉末成形で使用する金
型のコアロッド（図示せず）の外周面形状に対応したも
のとなっている。

【００１６】軸継手１の外周面には、軸方向に沿う軸継
手１の軸線に平行な位置決め用の溝５が周方向に向かっ
て等間隔ごとに複数設けられ、この複数の位置決め用の
溝５により軸継手１の外周面は凹凸が連続する形状に形
成されるようになっている。位置決め用の溝５は、断面
半円形状、断面三角形状、断面四角形状等とすることが
できる。位置決め用の溝５を等間隔ごとに設けているの
は、回転時のバランスを考慮したためである。位置決め
用の溝５は、粉末成形で使用する金型のダイの成形孔
（図示せず）の内周面形状に対応したものとなってい
る。

【００１７】軸継手１外周面の位置決め用溝５の総数
は、軸継手１内周面のスプライン溝３の総数の約数とな
っている。例えば、軸継手１内周面のスプライン溝３の
総数を１６とした場合、位置決め用の溝５の総数は８に
設定される。従って、スプライン溝３の総数は偶数とな
る。従って、軸継手１の外周面の位置決め用の溝５と内
周面のスプライン溝３とは相関的な関係となるので、後
述する矯正（サイジング）で使用する金型（ダイ、コア
ロッド等）に対して軸継手１を外周面の位置決め用の溝
５を介して相対的に位置決めすることにより、内周面の
スプライン溝３も金型（ダイ、コアロッド等）に対して
相対的に位置決めされることになる。

【００１８】そして、上記のような構成の軸継手１は、
粉末成形、焼結、矯正（サイジング）を経て、所定の形
状、寸法に形成される。

【００１９】すなわち、プレス機に金型（ダイ、コアロ
ッド、アッパーパンチ、ロアーパンチ等）を装着し、金
型の成形空所内に粉末状の焼結金属材を充填し、圧縮成
形することにより成形空所の形状に合致した成形品であ
る軸継手１を成形する。

【００２０】そして、金型から成形品を取り出し、成形
品を焼結炉内に入れ、保護雰囲気下において加熱して焼
結を行い、所定の形状の焼結品である軸継手１を形成す
る。

【００２１】そして、図４に示すように、焼結品である
軸継手１を矯正用の金型のダイ６の矯正孔７内に投入す
る。この場合、１個ずつ軸継手１を投入しても良いし、
ターンテーブルを用いて連続的に投入しても良い。

【００２２】そして、軸継手１外周面の位置決め用の溝
５とダイ６の矯正孔７内周面に予め設けておいた突起
（図示せず）とを合致させ、軸継手１をダイ６の矯正孔
７内に固定し、ダイ６に対して軸継手１を相対的に位置
決めし、軸継手１内周面のスプライン溝３をダイ６に対
して相対的に位置決めする。

【００２３】この場合、軸継手１外周面の位置決め用の
溝５と内周面のスプライン溝３とは相関的な関係にある
ので、軸継手１の内周面のスプライン溝３がダイ６に対
して相対的に位置決めされることになる。

【００２４】また、矯正金型のダイ６とコアロッド８と
は予め相対的に位置決めされているので、軸継手１内周
面のスプライン溝３はダイ６に対して相対的に位置決め
されるとともに、コアロッド８に対しても相対的に位置
決めされることになる。

【００２５】そして、この状態で軸継手１の内周側にコ
アロッド８を挿入し、軸継手１内周面のスプライン溝３
とコアロッド８外周面に予め設けておいた突起（図示せ
ず）とを合致させ、この状態で矯正金型のアッパーパン
チ９とロアーパンチ１０との間で軸継手１を圧縮し、加
圧することにより軸継手１の矯正（サイジング）を行
い、矯正終了後に矯正金型を開いて軸継手１を取り出
す。このようにして、所定の形状、寸法精度の軸継手１
が得られるものである。

【００２６】上記のように構成したこの実施の形態によ
る軸継手１にあっては、焼結金属材を用いて全体を一体
に形成したので、部品点数を少なくすることができ、加
工が容易となる。

【００２７】また、軸継手１の外周面に位置決め用の溝
５を設け、この位置決め用の溝５と内周面のスプライン
軸３とを相関的に関係としたことにより、軸継手１の外
周面の位置決め用の溝５をダイ６の矯正孔７の内周面の
突起に合致させ、軸継手１をダイ６に対して相対的に位
置決めすることにより、軸継手１内周側のスプライン溝
３もダイ６に対して相対的に位置決めされることにな
る。この場合、ダイ６とコアロッド８とは、予め相対的
に位置決めされているので、軸継手１内周側の酢プラン
溝３はコアロッド８に対しても相対的に位置決めされる
ことになる。従って、ダイ６に対してコアロッド８を相
対的に接近させて、コアロッド８外周面の突起を軸継手
１内周面のスプライン溝３に係合させる際に、両者をス
ムーズに係合させることができるので、両者の係合が容
易かつ確実となり、両者の係合の際に軸継手１側のスプ
ライン溝３が傷つけられたり、破損させられたりするよ
うなことはない。

【００２８】さらに、軸継手１の外周側を位置決め用の
溝を介してダイ６側に固定し、内周側をスプライン溝３
を介してコアロッド８側に固定し、アッパーパンチ９と
ロアーパンチと１０の間で軸継手１を上下方向から圧縮
し、この状態で軸継手１に熱処理が施されることになる
ので、軸継手１の厚みに厚い部分と薄い部分とがあって
軸継手１の各部の変形量に差が生じても、軸継手１の各
部の寸法に狂いが生じるようなことはなく、所定の精度
の軸継手１が得られることになる。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による軸
継手によれば、 焼結金属材を用いて全体が一体に形成
されることになるので、部品の数が少なくなり、加工が
容易となる。また、軸継手の外周面に設けた位置決め用
の溝と内周面の溝とは相関的な関係となるので、矯正の
際に、外周面の位置決め用の溝を介して軸継手を金型
（ダイ）に対して相対的に位置決めすることにより、内
周面の溝もその金型（ダイ）に対して相対的に位置決め
され、さらに金型（ダイ）と相対的な位置関係にある金
型（コアロッド）に対しても相対的に位置決めされるこ
とになる。従って、矯正の際、金型に対する軸継手の相
対的な位置決めが容易かつ確実となるので、金型の型締
めの際に軸継手の内周側の溝に傷を付けたり、破損させ
たりするようなことはなくなる。さらに、ターンテーブ
ルを用いて軸継手を連続的に金型に投入する場合であっ
ても、軸継手の金型に対する位置決めが容易かつ確実に
行われるので、生産性を大幅に高めることもできること
になる。さらに、軸継手の外周側の溝を金型（ダイ）側
に固定し、内周側の溝を金型（コアロッド）側に固定
し、この状態で軸継手の熱処理が行われることになるの
で、軸継手の肉厚に厚い部分と薄い部分とがあって各部
の変形量に差が生じても、各部の寸法に狂いが生じるよ
うなことはなく、所定の精度の軸継手が得られることに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による軸継手の一実施の形態を示した
縦断面図である。

【図２】 図１の左側面図である。

【図３】 図１の右側面図である。

【図４】 本発明による軸継手と矯正金型との関係を示
した概略断面図である。

【図５】 従来の軸継手の一例を示した縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 軸継手 ３ スプライン溝 ５ 位置決め用の溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原川 俊郎 新潟県新潟市小金町３丁目１番１号 三菱 マテリアル株式会社新潟製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状をなすとともに、内周面に軸方向に
   沿う溝が周方向に所定の間隔ごとに設けられる焼結金属
   材からなる軸継手であって、 外周面に、軸方向に沿う位置決め用の溝を周方向に複数
   設けたことを特徴とする軸継手。
2. 【請求項２】 請求項１記載の軸継手であって、前記位
   置決め用の溝は周方向に等間隔ごとに設けられているこ
   とを特徴とする軸継手。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の軸継手であって、
   外周面の溝の数は内周面の溝の数の約数であることを特
   徴とする軸継手。