JPH04356324A - スプラインシャフトの鍛造方法及び鍛造装置 - Google Patents

スプラインシャフトの鍛造方法及び鍛造装置

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JPH04356324A
JPH04356324A JP3155548A JP15554891A JPH04356324A JP H04356324 A JPH04356324 A JP H04356324A JP 3155548 A JP3155548 A JP 3155548A JP 15554891 A JP15554891 A JP 15554891A JP H04356324 A JPH04356324 A JP H04356324A
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    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/066Making machine elements axles or shafts splined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/12Forming profiles on internal or external surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内然機関のスタータモ
ータのアーマチュアシャフト等に用いられるような、ス
プラインシャフトの鍛造方法及び鍛造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、図1に示す如く、スプライン
シャフト1には複数のスプライン部2,3,4が形成さ
れており、各スプライン部2,3,4の径方向の位相精
度は、その製品の性質上極めて厳しい。
【0003】そのため、スプラインシャフト1の各スプ
ライン部2,3,4の径方向の位相を一致させる方法と
して、一工程の鍛造で、複数のスプライン部2,3,4
を成形する方法が試みられている。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】前述の如きスプライ
ンシャフト1の従来の鍛造成形方法を以下説明する。
【0005】先ず、図8に示す素材108を用意する。 この素材108は、図示しない棒材を予備鍛造により成
形したものである。素材108は軸線方向に長く大径部
109の両端に小径部110,111を有する。素材1
08の大径部109の外径は、所望のスプラインシャフ
ト1の大径部5の外径に略等しく、素材108の小径部
110,111の外径は、所望のスプラインシャフト1
の小径部6,7の外径よりも若干小さい。また、素材1
08の大径部109,小径部110,111の軸線方向
の長さは、各々スプラインシャフト1の大径部5,小径
部6,7の軸線方向の長さよりも若干短い。そして、こ
の素材108には、ボンデ等の表面処理により、滑性被
膜が形成されている。
【0006】常套手段通り、素材108の第1の小径部
110に第1のスプライン部2を成形して、素材108
の第2の小径部111に第3のスプライン部4を成形す
るとほぼ同時に、素材108の大径部109に第2のス
プライン部3を成形する方法を採る。
【0007】しかし、軸線方向に長い素材108に、3
つのスプライン部2,3,4を上述の方法により一工程
で成形しようとすると、素材108の大径部109の上
端部109a付近及び大径部109と第2の小径部11
1との接続部である第2の小径部111の基部111b
を除いた部分111aが膨径する傾向がある。
【0008】その結果、図7に示す如く、成形されたス
プラインシャフト101は、大径部105の上端部10
5a付近が、所望の寸法よりも、膨径するとともに、第
2の小径部107の基部107bが、欠肉してしまう。
【0009】また、スプラインシャフト101のスプラ
イン部103,107は軸線方向に比較的長いので、ス
プライン部103,107成形時に、この部分に形成さ
れていた前述の滑性被膜が削がれてしまう。そのため、
完成したスプラインシャフト101をノックアウトする
時、スプライン部103,107に擦り傷、或いはバリ
が発生してしまう。そして、発生した傷よりスプライン
シャフト101が破損することがあり、また、バリが相
手物に干渉して、スムーズにスプラインシャフト101
と相手物とが係合しない問題が発生する。
【0010】本発明は、スプラインシャフトの成形時の
過大な膨径、欠肉及びスプライン部の傷、バリの発生を
防止できる、スプラインシャフトの鍛造方法及び鍛造装
置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】1.   軸線方向に長
く、大径部と大径部の軸線方向の両端に第1の小径部と
第2の小径部を有するとともに、大径部と第1の小径部
を接続する第1のテーパー部と、大径部と第2の小径部
を接続する第2のテーパー部を有する素材を予め用意し
、素材の第1のテーパー部の軸線方向における第1の小
径部側の端部付近と第2の小径部を、所望のスプライン
シャフトの外径まで膨径させつつ、素材の第1の小径部
にスプラインシャフトの第1のスプライン部を、素材の
大径部及び第1のテーパー部にスプラインシャフトの第
2のスプライン部を、素材の第2の小径部にスプライン
シャフトの第3のスプライン部を各々成形する。
【0012】2.   鍛造装置の金型の型彫空間に連
通する孔を設けると共に、スプラインシャフトの鍛造成
形が完了した時に、孔より、スプラインシャフトのスプ
ライン部付近に、潤滑剤を供給する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0014】図1において、1はスプラインシャフトで
、大径部5の両端に、第1の小径部6と第2の小径部7
を有する。第1の小径部6に第1のスプライン部2が、
大径部5に第2のスプライン部3が、第2の小径部7に
第3のスプライン部4が、各々成形されている。これら
スプライン部2,3,4は溝状凹部が、6本、径方向に
等間隔に成形されてなる。
【0015】図2において、8は素材で図示しない棒材
を予備鍛造により成形したものである。この素材8は軸
線方向に長く、大径部9の両端に第1の小径部10と第
2の小径部11を有するとともに、大径部9と第1の小
径部10とを接続し、第1の小径部10に向け先細りの
第1のテーパー部12と、大径部9と第2の小径部11
とを接続し、第2の小径部11に向け先細りの第2のテ
ーパー部13とを有する。素材8の大径部9の外径は、
スプラインシャフト1の大径部5の外径に略等しく、素
材8の第2のテーパー部13の最大径部である基部13
aの外径は、スプラインシャフト1の第2の小径部7の
外径に略等しく、素材8の小径部10,11の外径は、
スプラインシャフト1の小径部6,7の外径よりも若干
小さい。また、素材8の大径部9,小径部10,11の
軸線方向の長さは、各々スプラインシャフト1の大径部
5,小径部6,7の軸線方向の長さよりも若干短い。そ
して、この素材8には、ボンデ等の表面処理により、滑
性被膜が形成されている。
【0016】この素材8によるスプラインシャフト1の
鍛造方法は、常套手段通り、素材8の第1の小径部10
にスプラインシャフト1の第1のスプライン部2を成形
して、素材8の第2の小径部11にスプラインシャフト
1の第3のスプライン部4を成形するとほぼ同時に、素
材8の大径部9にスプラインシャフト1の第2のスプラ
イン部3を成形する方法を採り、しかも上記の成形を一
工程で行なう。
【0017】以下、図3左半部、図3右半部、図4左半
部、図4右半部に順次示される工程を説明する。
【0018】先ず、図3左半部に示す如く、鍛造装置1
4に素材8をセットする。素材8は、押圧具20とノッ
クアウトピン21により、軸線方向に狭持されている。
【0019】18は上型で、各々が円筒形で焼嵌めされ
た内型18aと外型18bより成る分割型である。内型
18aの内周には、スプラインシャフト1の第1のスプ
ライン部2を成形する第1の凸部19が、6ヶ、径方向
に等間隔に設けられてる。
【0020】22は下型で、型彫り空間16の入口16
a付近を形成する第1の下型22Pと、型彫空間16の
底部16b付近を形成する第2の下型22Qより構成さ
れている。第1の下型22Pは、各々が円筒形で焼嵌め
された内型22aと中間型22bと外型22cより成る
分割型である。第2の下型22Qは、各々が円筒形で焼
嵌めされた内型22dと中間型22eと外型22fより
なる分割型である。また、第1の下型22Pの内型22
aの内周には、スプラインシャフト1の第2のスプライ
ン部3を成形する第2の凸部23が、6ヶ、径方向に等
間隔に設けられており、第2の下型22Qの内型22d
の内周には、スプラインシャフト1の第3のスプライン
部4を成形する第3の凸部24が、6ヶ、径方向に等間
隔に設けられている。
【0021】そして第1の下型22Pには、型彫空間1
6に連通する孔25が、6本、径方向に等間隔に設けら
れており、この孔25は、内型22aの第2の凸部23
付近に各々開口している。また、第2の下型22Qにも
、型彫空間16に連通する孔26が、6本、径方向に等
間隔に設けられており、この孔26は、内型22dの第
3の凸部24付近に各々開口している。
【0022】次に、図3右半部に示す如く、上型18を
下降させる。この時、素材8の第1の小径部10に、上
型18の第1の凸部19が押し込まれて、スプラインシ
ャフト1の第1のスプライン部2が成形される。
【0023】次に、図4左半部に示す如く、上型18を
連動させつつ、押圧具20を下降させて、素材8を押圧
する。この時、素材8の第2の小径部11に、下型22
の第3の凸部24が押し込まれて、スプラインシャフト
1の第3のスプライン部4のうち、開口半部4aが成形
される。
【0024】図4右半部に示す如く、更に上型18を連
動させつつ、押圧具20を下降させて、素材8を押圧す
る。この時、素材8の第2の小径部11に、更に下型2
2の第3の凸部24が押し込まれて、スプラインシャフ
ト1の第3のスプライン部4の底半部4bまで成形され
ると同時に、素材8の大径部9に、下型22の第2の凸
部23が押し込まれて、スプラインシャフト1の第2の
スプライン部3が成形される。
【0025】上記したスプラインシャフト1の第3のス
プライン部4の底半部4bと第2のスプライン部3の同
時成形時には、素材8の第1のテーパー部12の上端部
12a付近が、スプラインシャフト1の大径部5の外径
の寸法まで膨径する。そして、素材8の大径部9付近は
、スプラインシャフト1の大径部5の外径と略等しいま
ま、膨径しないので、所望の外径寸法を有するスプライ
ンシャフト1の大径部5が得られる。
【0026】また、素材8の第2のテーパー部13の基
部13a付近はスプラインシャフト1の第2の小径部7
の外径と略等しいまま膨径せず、素材8の第2の小径部
11のみが、スプラインシャフト1の第2の小径部7の
外径の寸法まで膨径する。そのため、所望の外径寸法を
有するスプラインシャフト1の第2の小径部7が得られ
る。
【0027】上記の如く、素材8を塑性変形させつつ、
上型18及び押圧具20が下死点に達した時点で、所望
の形状のスプラインシャフト1の鍛造成形が完了し、そ
れと同時に、下型22の孔25,26より、型彫空間1
6の方向へ、潤滑油を放出する。この孔25,26は、
下型22の凸部23,24付近に各々開口しているので
、図5,図6に示す如く、完成したばかりのスプライン
シャフト1のスプライン部3,4付近に、潤滑油が供給
されることになる。そのため、スプラインシャフト1の
スプライン部3,4成形時に、前述したように滑性被膜
が削がれてしまっても、完成したスプラインシャフト1
を、ノックアウトピン21で押し上げてノックアウトす
る時に、スプライン部3,4は潤滑して、擦り傷やバリ
が発生することがない。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、軸線方向
に長く、大径部と大径部の軸線方向の両端に第1の小径
部と第2の小径部を有するとともに、大径部と第1の小
径部を接続する第1のテーパー部と、大径部と第2の小
径部を接続する第2のテーパー部を有する素材を予め用
意し、素材の第1のテーパー部の軸線方向における第1
の小径部側の端部付近と第2の小径部を、所望のスプラ
インシャフトの外径まで膨径させつつ、素材の第1の小
径部にスプラインシャフトの第1のスプライン部を、素
材の大径部及び第1のテーパー部にスプラインシャフト
の第2のスプライン部を、素材の第2の小径部にスプラ
インシャフトの第3のスプライン部を各々成形し、また
、鍛造装置の金型の型彫空間に連通する孔を設けると共
に、スプラインシャフトの鍛造成形が完了した時に、孔
より、スプラインシャフトのスプライン部付近に、潤滑
剤を供給するので、スプラインシャフトの過大な膨径や
欠肉がないため、所望の形状のスプラインシャフトが得
られ、また、スプライン部成形時に滑性被膜が削がれて
しまっても、スプライン部は潤滑して、擦り傷やバリが
発生することがないため、強度に優れ、相手物とスムー
ズに係合するスプラインシャフトが得られる。また、こ
のスプラインシャフトは、一工程で鍛造成形されるため
、複数のスプライン部が形成されているにも関わらず、
各スプライン部の径方向の位相精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】所望のスプラインシャフトの平面図。
【図2】本発明の実施例による素材の平面図。
【図3】本発明の実施例による鍛造装置の部分断面平面
図で、左半部は素材をセットした状態、右半部は上型を
下降させた状態を各々表わす。
【図4】本発明の実施例による鍛造装置の部分断面平面
図で、左半部は押圧具を下降中の状態、右半部は更に押
圧具を下降させて鍛造成形が完了した状態を各々表わす
【図5】図4X−X線による、図4右半部に表されるス
プラインシャフトと第1の下型の内型の断面平面図。
【図6】図4Y−Y線による、図4右半部に表されるス
プラインシャフトと第2の下型の内型の断面平面図。
【図7】従来の鍛造方法によるスプラインシャフトの平
面図。
【図8】従来の素材の平面図。
【符号の説明】
1  スプラインシャフト 3  第2のスプライン部 4  第3のスプライン部 8  素材 9  大径部 10  第1の小径部 11  第2の小径部 12  第1のテーパー部 13  第2のテーパー部 14  鍛造装置 16  型彫空間 25  孔 26  孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  軸線方向に長く、大径部(9)と該大
    径部(9)の軸線方向の両端に第1の小径部(10)と
    第2の小径部(11)を有するとともに、前記大径部(
    9)と前記第1の小径部(10)とを接続する第1のテ
    ーパー部(12)と、前記大径部(9)と前記第2の小
    径部(11)とを接続する第2のテーパー部(13)を
    有する素材(8)を予め用意し、該素材(8)の前記第
    1のテーパー部(12)の軸線方向における第1の小径
    部(10)側の端部(12a)付近と前記第2の小径部
    (11)を、所望のスプラインシャフト(1)の外径ま
    で膨径させつつ、前記素材(8)の第1の小径部(10
    )に前記スプラインシャフト(1)の第1のスプライン
    部(2)を、前記素材(8)の大径部(9)及び第1の
    テーパー部(12)に前記スプラインシャフト(1)の
    第2スプライン部(3)を、前記素材(8)の第2の小
    径部(11)に前記スプラインシャフト(1)の第3の
    スプライン部(4)を各々成形することを特徴とするス
    プラインシャフトの鍛造方法。
  2. 【請求項2】  鍛造装置(14)の金型の型彫空間(
    16)に連通する孔(25)(26)を設けると共に、
    前記スプラインシャフト(1)の鍛造成形が完了した時
    に、前記孔(25)(26)より、前記スプラインシャ
    フト(1)のスプライン部(3)(4)付近に、潤滑剤
    を供給することを特徴とするスプラインシャフトの鍛造
    装置。
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