JPH11290957A

JPH11290957A - パイプの溝加工方法

Info

Publication number: JPH11290957A
Application number: JP10114298A
Authority: JP
Inventors: Toru Murata; 徹村田
Original assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Current assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-13
Also published as: JP4234224B2

Abstract

(57)【要約】【課題】芯金を使用することなくパイプの一部を内側
へ塑性変形させて高い寸法精度で溝を加工できるように
する。【解決手段】両側が小径とされた段付きパイプの中間
部分の大径部１２の外周側を第１予備ダイス３６で保持
しつつ、その第１予備ダイス３６の内周面に設けられた
第１小幅突部３８によって第１小幅溝４０を加工した
後、第２予備ダイス４４や正規ダイス５０で同様の加工
を行うことにより、徐々に溝幅を拡大して目的とする設
定幅寸法のキーロック用溝２０を形成する。こうすれ
ば、大径部１２の外周を各ダイス３６、４４、５０によ
って保持しているため、加工時に大径部１２が径方向に
潰れる恐れがないとともに、溝幅を徐々に拡大している
ため、溝底の両側の内角部４８ａ、２０ａは勿論、溝開
口部の両側の角部４８ｂ、２０ｂと各ダイス４４、５０
との間にも隙間が生じ難く、その角部をシャープにでき
るなど高い寸法精度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒形状のパイプ
の一部を内側へ塑性変形させて溝を形成する溝加工方法
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のステアリングメインシャフトと
して、円筒形状のパイプの一端側を塑性変形させて小径
部を形成するとともに、大径部の一部を内側へ塑性変形
させることによりキーロック用の直線溝を形成したもの
が、特開平５−２００６３４号公報で提案されている。
キーロック用の直線溝は、溝に対応した凹部を有する芯
金を大径部の内部に挿入するとともに、内周面に溝に対
応した突部が設けられたダイスを大径部の外側に嵌合し
て軸方向へ移動させることによって形成されている。ま
た、このようにキーロック用の直線溝を加工した後、大
径部の端部を小径に絞り加工している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の加工方法では、パイプの両端を小径とする塑性加
工を溝加工工程の前後で行う必要があり、必ずしも効率
的ではなかった。また、芯金を用いて溝加工を行ってい
るため、大径部を挟んで軸方向の両側に小径部を有する
パイプの大径部に溝加工を行うことはできなかった。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、芯金を使用すること
なくパイプの一部を内側へ塑性変形させて高い寸法精度
で溝を加工できるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、円筒形状のパイプの一部を内側へ塑
性変形させて、予め定められた設定幅寸法の溝を軸方向
に形成する溝加工方法であって、(a) 前記パイプの外径
と略同じか所定寸法だけ小さい内径寸法で、前記溝に対
応して前記設定幅寸法より小さい幅寸法の小幅突部が内
周面に設けられた予備ダイスを、前記パイプの外周側に
嵌合して軸方向へ相対移動させ、その小幅突部によりそ
のパイプの一部を内側へ塑性変形させてその設定幅寸法
よりも幅寸法が小さい小幅溝を形成する小幅溝加工工程
と、(b) 前記予備ダイスの内径寸法と略同じか所定寸法
だけ小さい内径寸法で、前記溝に対応して前記設定幅寸
法と略等しい幅寸法の正規突部が内周面に設けられた正
規ダイスを、前記小幅溝加工工程後のパイプの外周側に
嵌合して軸方向へ相対移動させ、その正規突部により前
記小幅溝の溝幅を拡大して設定幅寸法とする正規溝加工
工程とを有することを特徴とする。

【０００６】第２発明は、第１発明のパイプの溝加工方
法において、前記パイプは、大径部を挟んで軸方向の両
側に小径部を一体に有するもので、その大径部に、溝底
径がその小径部の外径と同じかそれより大きい溝を形成
することを特徴とする。

【０００７】第３発明は、第１発明または第２発明のパ
イプの溝加工方法において、前記正規ダイスの内径寸法
は前記予備ダイスの内径寸法より所定寸法だけ小さく、
前記正規溝加工工程は、前記小幅溝加工工程後のパイプ
を縮径させながら前記小幅溝の溝幅を拡大して前記設定
幅寸法とするものであることを特徴とする。

【０００８】第４発明は、円筒形状のパイプの一部を内
側へ塑性変形させて、所定の幅寸法の溝を軸方向に形成
する溝加工方法であって、前記パイプの外径より所定寸
法だけ小さい内径寸法で、前記溝に対応して前記幅寸法
と略等しい幅寸法の突部が内周面に設けられたダイス
を、前記パイプの外周側に嵌合して軸方向へ相対移動さ
せ、そのパイプを縮径させながらその突部によりそのパ
イプの一部を内側へ塑性変形させて前記溝を形成するこ
とを特徴とする。

【０００９】

【発明の効果】第１発明のパイプの溝加工方法において
は、パイプの外周側を予備ダイスで保持しつつ、その予
備ダイスの内周面に設けられた小幅突部によって幅寸法
が小さい小幅溝を加工した後、同じく正規ダイスでパイ
プの外周側を保持しつつ、その正規ダイスの内周面に設
けられた正規突部により小幅溝の溝幅を拡大して設定幅
寸法の溝を形成するため、芯金を用いなくても高い寸法
精度で溝を形成できる。すなわち、パイプの外周をダイ
スによって保持しているため、小幅突部や正規突部との
係合によってパイプが径方向に潰れる恐れがないととも
に、小幅溝を加工した後その溝幅を拡大するようにして
いるため、設定幅寸法の溝幅で溝深さを徐々に深くする
場合に比較して、溝底の両側の内角部は勿論、溝開口部
の両側の角部とダイスとの間にも隙間が生じ難く、その
角部をシャープにできるなど高い寸法精度が得られるの
である。

【００１０】また、芯金を用いることなく高い寸法精度
で溝を加工できるため、第２発明のように大径部の両側
に小径部を有するパイプの大径部に溝を加工することが
可能で、例えば予めパイプの両側に小径部を形成した後
に中間の大径部に溝を加工できるなど、一連の加工設計
の自由度が向上する。

【００１１】第２発明については、芯金を使用すること
ができないため、本発明を適用することにより、大径部
に高い寸法精度で溝を加工できるようになる。特に、大
径部の両側が小径部とされているため、両端が開口して
いるパイプに比較して剛性が高く、一層高い寸法精度で
溝を加工できる。

【００１２】第３発明では、正規ダイスの内径寸法が予
備ダイスの内径寸法より小さく、正規溝加工工程では、
小幅溝加工工程後のパイプを縮径させながら小幅溝の溝
幅を拡大して設定幅寸法とするため、縮径に対する反力
で芯金が無くてもダイスとパイプとの間に隙間が更に生
じ難くなり、正規突部に対応した一層高い寸法精度で溝
を形成できる。

【００１３】第４発明は、パイプの外径より所定寸法だ
け小さい内径寸法のダイスを用いて、パイプを縮径させ
ながら突部によりパイプの一部を内側へ塑性変形させて
溝を形成するもので、第３発明と同様に縮径に対する反
力で芯金が無くてもダイスとパイプとの間に隙間が生じ
難いため、突部に対応した高い寸法精度で溝を形成でき
る。これにより、１段の塑性加工のみで目的とする幅寸
法の溝を形成することができるし、前記小幅溝加工工程
および正規溝加工工程など複数の工程で溝を加工する場
合は、その各塑性加工工程に本発明を適用することによ
り、一層高い寸法精度で溝を形成することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】ここで、小幅溝加工工程は、単一
の予備ダイスを用いた１回の塑性加工だけでも良いが、
小幅突部の幅寸法が異なる複数の予備ダイスを用いて複
数回の塑性加工を施すことにより、小幅溝の幅寸法を徐
々に大きくするようにしても良い。単一の予備ダイス
に、幅寸法が段階的或いは連続的に変化する小幅突部を
軸方向に設け、予備ダイスを軸方向へ相対移動させる１
工程で、比較的大きな幅寸法の小幅溝を塑性加工するこ
ともできる。正規溝加工工程は、予備ダイスと別個に構
成された正規ダイスを用いて別工程で行うことができる
が、上記小幅突部の後に正規突部を設けて予備ダイスと
正規ダイスとを一体化し、小幅溝加工工程に続いて正規
溝加工工程を１工程で行うこともできる。

【００１５】予備ダイスの小幅突部の突出寸法は、形成
すべき溝の溝深さと略同じであることが望ましいが、そ
れより小さい寸法で、正規溝加工工程において幅寸法を
拡大するとともに溝深さを深くするようになっていても
良い。正規ダイスの正規突部は、形成すべき溝の溝深さ
と略同じ寸法で設けられる。正規ダイスの正規突部は、
パイプのスプリングバックを考慮して設定することが望
ましい。また、これ等の小幅突部および正規突部、或い
は第４発明の突部のパイプに食い込む食付き側の端部に
は、幅寸法や突出寸法を徐々に小さくした食付き部を設
けることが望ましい。

【００１６】本発明は、第２発明のように大径部を挟ん
で軸方向の両側に小径部を一体に有するパイプの大径部
に溝を加工する場合、すなわち芯金を使用することがで
きない場合に好適に適用されるが、一定の径寸法のパイ
プに溝を形成する場合など、芯金を使用できる場合の溝
加工に適用することもできる。第２発明のパイプの大径
部と小径部との間には、径寸法が滑らかに変化するテー
パ部を設けておくことが望ましい。なお、第１発明の実
施に際して、パイプの外径と略同じ内径寸法の予備ダイ
スや正規ダイスを用いる場合には、必要に応じて芯金を
併用することもできる。

【００１７】第３発明では、正規ダイスの内径寸法を予
備ダイスの内径寸法より小さくし、パイプを縮径させな
がら小幅溝の溝幅を拡大するようになっているが、小幅
溝加工工程でも、パイプの外径より小さい内径寸法の予
備ダイスを用いて、パイプを縮径させながら小幅溝を高
い寸法精度で形成するようにしても良い。これは、第４
発明の一実施形態でもある。

【００１８】円筒形状のパイプの断面形状は、完全な円
環形状（真円）であることが望ましいが、楕円等の多少
変形した円筒形状であっても本発明は適用され得る。ま
た、パイプに形成すべき溝は、例えばパイプの軸心と平
行な直線溝であるが、パイプとダイスとを軸方向へ相対
移動させながら軸心まわりに相対回転させることによ
り、軸心まわりに捩じれた捩れ溝を塑性加工することも
できる。

【００１９】また、本発明は、自動車のステアリングメ
インシャフトの製造方法に好適に適用され、例えば(a)
肉厚および径寸法が一定の円筒形状のパイプを用意する
工程と、(b) そのパイプの所定範囲を塑性加工によって
縮径させ、大径部を挟んで軸方向の両側に小径部を一体
に有する段付きパイプとする工程と、(c) 該段付きパイ
プの大径部の外径と略同じか所定寸法だけ小さい内径寸
法で、キーロック用溝の幅寸法（請求項１の設定幅寸法
に相当）より小さい幅寸法の小幅突部が該キーロック用
溝に対応して内周面に設けられた予備ダイスを、該大径
部の外周側に嵌合して軸方向へ相対移動させ、該小幅突
部により該大径部の一部を内側へ塑性変形させて該キー
ロック用溝の幅寸法よりも幅寸法が小さい小幅溝を形成
する小幅溝加工工程と、(d) 前記予備ダイスの内径寸法
と略同じか所定寸法だけ小さい内径寸法で、前記キーロ
ック用溝の幅寸法と略等しい幅寸法の正規突部が該キー
ロック用溝に対応して内周面に設けられた正規ダイス
を、前記小幅溝加工工程後のパイプの外周側に嵌合して
軸方向へ相対移動させ、該正規突部により前記小幅溝の
溝幅を拡大して目的とする幅寸法とする正規溝加工工程
とを有して製造される。

【００２０】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１(a) はステアリングメインシャフ
ト１０の正面図を示しており、図１(b)は図１(a) の b
−b 断面図を示している。図において、ステアリングメ
インシャフト１０は中空の円筒形状を成しているととも
に、中央部の大径部１２を挟んで軸方向の両側に一対の
小径部１４、１５を備えている。大径部１２と小径部１
４、１５との間には、径寸法が滑らかに変化するテーパ
部１６、１７がそれぞれ設けられており、大径部１２に
は、軸心と平行に直線状の一対のキーロック用溝２０が
設けられている。このキーロック用溝２０は請求項１に
記載の予め定められた設定幅寸法の溝に相当するもの
で、溝底径は小径部１４、１５の外径よりも少し大き
い。また、小径部１４、１５の先端部にはそれぞれセレ
ーション部１８、１９が設けられている。なお、本実施
例のステアリングシャフト１０の全長Ｌは４００ｍｍ
で、大径部１２の外径は２８．０ｍｍ、小径部１４、１
５の外径は１９．０ｍｍ、キーロック用溝２０の幅寸法
（設定幅寸法）Ｗは９．０ｍｍ、溝深さ（溝中央におけ
る溝底から大径部１２の外周面の延長円弧面までの寸
法）Ｄは３．３ｍｍである。

【００２１】図２はステアリングメインシャフト１０の
各製造工程を(a) 〜(c) に渡って順次示す図である。図
２において、(a) 工程では、肉厚ｔ＝２．６ｍｍ〜２．
８ｍｍ程度で径寸法φ＝２８．０〜２９．０ｍｍ程度の
断面形状が略真円のパイプ２４を用意する。パイプ２４
としては、例えば機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ１５
Ｃ）などが用いられ、製品長さＬ＝４００ｍｍよりも５
〜１０ｍｍ程度短く切断するとともに、焼鈍、ボンデ処
理を施して加工性を良好にした。なお、機械構造用炭素
鋼鋼管としてＳＴＫＭ１５Ａを用いた場合は、ボンデ処
理のみでも可能である。

【００２２】次に(b) 工程では、図３に示される成形型
３０、３１を用いてパイプ２４の両端部を塑性加工によ
って縮径させることにより、大径部１２を挟んで軸方向
の両側に一対の小径部１４、１５を一体に有する段付き
パイプ２６を成形する。この段階でパイプ２４は軸方向
に延ばされて製品長さより若干長い段付きパイプ２６と
なる。図３の成形型３０、３１において、符号９０〜９
４で示される各成形面の内径寸法はそれぞれφ２８、φ
１９、φ１６、φ１２、φ１８に設定されており、これ
らの成形型３０、３１は加工材料であるパイプ２４の両
端部に両側から嵌合され、冷間で軸方向へ押し込むこと
によりスウェージング鍛造を施して目的形状に成形す
る。成形型３０、３１のみでパイプ２４を段付きパイプ
２６に鍛造成形することもできるが、複数の成形型を用
いて複数段のスウェージング鍛造を施すことにより段階
的に目的形状とするようにしても良い。なお、必要に応
じて熱間鍛造を行うようにしても良いし、外周側からパ
イプ２４を押圧して縮径させるなど他の鍛造成形方法を
採用することもできる。

【００２３】図２の(c) 工程では、その段付きパイプ２
６の中央部の大径部１２に、パイプの軸心と平行な直線
状の一対のキーロック用溝２０を成形することにより、
ステアリングメインシャフト１０が製造される。図４〜
図６は、(c) 工程で使用する第１予備ダイス３６、第２
予備ダイス４４、及び正規ダイス５０をそれぞれ示す図
で、何れも(b) は(a) のｂ−ｂ断面図、(a) は(b) の左
側から見た正面図である。

【００２４】図４に示す第１予備ダイス３６は、上記段
付きパイプ２６の大径部１２の外径と略等しい内径寸法
（２８．０ｍｍ）を有する円筒状の部材で、前記キーロ
ック用溝２０の設定幅寸法Ｗ＝９．０ｍｍより小さい
６．０ｍｍ程度の幅寸法で且つその溝深さＤと略等しい
３．３ｍｍ程度の突出し寸法を有する一対の第１小幅突
部３８が相対向する内周面に設けられており、一対の第
１小幅突部３８の食付き側には、内周面に対して１５°
程度の角度で傾斜する第１食付き部４２がそれぞれ設け
られている。また、第１小幅突部３８および第１食付き
部４２の角部、すなわち図で符号７０、７１、７２、７
３で示される各凹凸部分には、それぞれ曲率半径Ｒ５、
Ｒ５、Ｒ２、Ｒ３でＲ付けが施されている。

【００２５】図５に示す第２予備ダイス４４は、内径が
２８．０ｍｍ程度の円筒状の部材で、キーロック用溝２
０の設定幅寸法Ｗより小さく上記第１小幅突部３８の幅
寸法より大きい７．０ｍｍ程度の幅寸法で且つキーロッ
ク用溝２０の溝深さＤと略等しい３．３ｍｍ程度の突出
し寸法を有する一対の第２小幅突部４６が相対向する内
周面に設けられている以外は、第１予備ダイス３６と略
同じ形状を有し、第２小幅突部４６の食付き側には第２
食付き部４９が設けられている。第２食付き部４９の幅
寸法は、第２小幅突部４６から離間する前側へ向かうに
従って両側から略対称的に滑らかに（直線的に）狭くさ
れ、その前端部では前記第１予備ダイス３６の第１小幅
突部３８の幅寸法（６．０ｍｍ）より狭くなっている。
また、第２小幅突部４６および第２食付き部４９の角
部、すなわち図で符号７４、７５、７６、７７で示され
る各凹凸部分には、それぞれ第１予備ダイス３６よりも
小さな曲率半径Ｒ３、Ｒ３、Ｒ１．５、Ｒ２でＲ付けが
施されている。

【００２６】なお、図示は省略するが、幅寸法が８．０
ｍｍ程度で突出し寸法が３．３ｍｍ程度の第３小幅突部
を有する第３予備ダイスも用意されている。

【００２７】図６に示す正規ダイス５０は、内径が２
８．０ｍｍ程度の円筒状の部材で、キーロック用溝２０
の設定幅寸法Ｗと略等しい９．０ｍｍ程度の幅寸法で且
つキーロック用溝２０の溝深さＤと略等しい３．３ｍｍ
程度の突出し寸法を有する一対の正規突部５２が相対向
する内周面に設けられている以外は、第１予備ダイス３
６や第２予備ダイス４４と略同じ形状を有し、正規突部
５２の食付き側には正規食付き部５６が設けられてい
る。正規食付き部５６の幅寸法は、正規突部５２から離
間する前側へ向かうに従って両側から略対称的に滑らか
に（直線的に）狭くされ、その前端部では前記第３予備
ダイスの第３小幅突部の幅寸法（８．０ｍｍ）より狭く
なっている。また、正規突部５２および正規食付き部５
６の角部、すなわち図で符号７８、７９、８０、８１で
示される各凹凸部分には、それぞれ曲率半径Ｒ３、Ｒ
３、Ｒ０．７〜０．８、Ｒ０．５でＲ付けが施されてい
る。

【００２８】図７(a) 〜(c) は、第１予備ダイス３６、
第２予備ダイス４４、及び正規ダイス５０により、上記
段付きパイプ２６に順次幅寸法を押し広げて成形される
溝をそれぞれ示している。図７において、(a) の第１小
幅溝加工工程では、第１予備ダイス３６を第１食付き部
４２側から段付きパイプ２６の大径部１２の外周側に嵌
合して軸方向へ相対移動させ、第１小幅突部３８により
大径部１２を内側へ塑性変形させて、キーロック用溝２
０の設定幅寸法Ｗよりも小さい幅寸法で且つその溝深さ
Ｄと略等しい溝深さを有する第１小幅溝４０が形成され
る。次に、(b)の第２小幅溝加工工程では、第２予備ダ
イス４４を用いて(a) と同様の押出し加工を行うことに
より、第１小幅溝４０の幅寸法が僅かに押し広げられた
第２小幅溝４８が形成される。そして、図示しない第３
予備ダイスを用いて第２小幅溝４８の溝幅が更に拡大さ
れ、最後に(c) の正規溝加工工程において、正規ダイス
５０を用いて(b) と同様の押出し加工を行うことによ
り、溝幅が更に押し広げられて目的とする設定幅寸法Ｗ
のキーロック用溝２０が形成される。このようにして形
成されたキーロック用溝２０は加工硬化によりＨｖ２３
０〜２４０程度に強度が向上しており、ロック部材とし
て十分な機能が果たせるようになっている。

【００２９】上述のように本実施例によれば、段付きパ
イプ２６の大径部１２の外周側を第１予備ダイス３６で
保持しつつ、その第１予備ダイス３６の内周面に設けら
れた第１小幅突部３８によってキーロック用溝２０より
も小さな幅寸法を有する第１小幅溝４０を加工した後、
第２予備ダイス４４、図示しない第３予備ダイス、およ
び正規ダイス５０により同様の加工を行うことにより、
溝幅を徐々に拡大して設定幅寸法Ｗのキーロック用溝２
０を形成するため、芯金を用いなくても高い寸法精度で
キーロック用溝２０を形成できる。すなわち、段付きパ
イプ２６の大径部１２の外周を各ダイス３６、４４、５
０によって保持しているため、第１小幅突部３８や第２
小幅突部４６、正規突部５２との係合によって大径部１
２が径方向に潰れる恐れがないとともに、第１小幅溝４
０を加工した後でその溝幅を拡大するようにしているた
め、設定幅寸法Ｗの溝幅で溝深さを徐々に深くする場合
に比較して、溝底の両側の内角部４８ａ、２０ａは勿
論、溝開口部の両側の角部４８ｂ、２０ｂと各ダイス４
４、５０との間にも隙間が生じ難く、その角部をシャー
プにできるなど高い寸法精度が得られるのである。

【００３０】また、このように芯金を用いることなく高
い寸法精度でキーロック用溝２０を加工できるため、本
実施例のように図２の(b) の工程で大径部１２の両側に
小径部１４、１５を形成した後に、その大径部１２にキ
ーロック用溝２０を加工できるようになり、一連の加工
設計の自由度が向上する。大径部１２の両側にテーパ部
１６、１７を介して小径部１４、１５が設けられている
ことから、両側が開口している場合に比較して剛性が高
く、一層高い寸法精度でキーロック用溝２０を形成でき
る。

【００３１】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適
用され得るものである。

【００３２】例えば、前述の実施例においては、第１予
備ダイス３６、第２予備ダイス４４、及び正規ダイス５
０の内径寸法は何れも大径部１２の外径と略同じ寸法で
あったが、前記パイプ２４としてステアリングメインシ
ャフト１０の大径部１２よりも大径、例えばφ２９〜３
０程度のものを用意するとともに、図２(b) のスウェー
ジング鍛造工程では、大径部１２よりも径寸法が大きい
大径部を中間部分に残し、図２(c) で予備ダイスおよび
正規ダイスを用いて段階的に溝幅を広げながらキーロッ
ク用溝２０を加工する際に、それらのダイスの内径寸法
を段階的に小さくして大径部の外径を段階的に縮径し、
目的とする外径寸法の大径部１２とするようにしても良
い。

【００３３】図８は、上記のようにキーロック用溝２０
を加工する際に大径部の外径を縮径させる場合に用いら
れる正規ダイス６０の一例を示す図で、その内周面には
大径部７０、テーパ部７２、小径部７４が設けられてい
るとともに、その小径部７４には、軸心に対して対称位
置に一対の正規突部６４が設けられ、テーパ部７２には
正規突部６４に連続して正規食付き部６２が設けられて
いる。小径部７４の内径寸法は、目的とする大径部１２
の外径寸法と同じ２８．０ｍｍで、大径部７０の内径寸
法は、前段階である小幅溝加工工程で使用する予備ダイ
スの内径寸法より僅かに大きい寸法であり、小幅溝加工
工程後の段付きパイプが図８(b) の左側から挿入される
ことにより、テーパ部７２において目的とする径寸法
（φ２８）まで大径部を縮径させながら正規食付き部６
２により溝幅を拡大して設定幅寸法Ｗのキーロック用溝
２０を形成する。図８の(b) は(a) のｂ−ｂ断面図で、
(a)は(b) の左側から見た正面図である。

【００３４】このように縮径させながら溝幅を拡大する
ようにすれば、縮径に対する反力で芯金が無くても正規
ダイス６０と段付きパイプとの間に隙間が生じ難いた
め、正規突部６４に対応した高い寸法精度でキーロック
用溝２０を形成できる。

【００３５】上記正規ダイス６０による加工は、請求項
３に記載の発明の一実施例に相当するが、請求項４に記
載の発明の一実施例でもある。また、このように高い寸
法精度で溝を加工できることから、条件によっては小幅
溝加工工程を行うことなく、正規ダイス６０の大径部７
０の径寸法を溝加工前の大径部の外径寸法より大きくす
ることにより、１段の塑性加工のみで目的とする設定幅
寸法Ｗのキーロック用溝２０を加工することも可能であ
る。なお、大径部の縮径寸法は極小さくて充分であり、
縮径に伴う軸方向の伸びは殆ど無視できる程度である
が、この軸方向の伸びを考慮して溝加工前の大径部の長
さ寸法を設定するようにしても良い。

【００３６】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に従ってキーロック用溝が設けられ
たステアリングメインシャフトの一例を示す図であっ
て、(a) は正面図、(b) は(a) の b−b 断面図である。

【図２】図１のステアリングメインシャフトの各製造工
程を示す図であって、(a) は材料となるパイプ、(b) は
パイプに塑性加工を行って形成される段付きパイプ、
(c) は段付きパイプにキーロック用溝を形成したステア
リングメインシャフトをそれぞれ示している。

【図３】図２の(b) 工程で用いられる成形型を示す断面
図である。

【図４】図２の(c) 工程で用いられる第１予備ダイスを
示す図であって、(a) は正面図、(b) は(a) の b−b 断
面図である。

【図５】図２の(c) 工程で用いられる第２予備ダイスを
示す図であって、(a) は正面図、(b) は(a) の b−b 断
面図である。

【図６】図２の(c) 工程で用いられる正規ダイスを示す
図であって、(a) は正面図、(b) は(a) の b−b 断面図
である。

【図７】図４〜図６のダイスで形成される溝の断面形状
を示す図で、(a) は図４の第１予備ダイスにより形成さ
れる第１小幅溝、(b) は図５の第２予備ダイスにより形
成される第２小幅溝、(c) は図６の正規ダイスにより形
成されるキーロック用溝をそれぞれ示している。

【図８】本発明の他の実施例である正規ダイスを示す図
であって、(a) は正面図、(b)は(a) の b−b 断面図で
ある。

【符号の説明】

１２：大径部１４、１５：小径部２０：キーロック用溝（溝）２６：段付きパイプ（パイプ）３６：第１予備ダイス（予備ダイス）３８：第１小幅突部（小幅突部）４０：第１小幅溝（小幅溝）４４：第２予備ダイス（予備ダイス）４６：第２小幅突部（小幅突部）４８：第２小幅溝（小幅溝）５０：正規ダイス５２：正規突部６０：正規ダイス（ダイス）６４：正規突部（突部）Ｗ：設定幅寸法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形状のパイプの一部を内側へ塑性変
形させて、予め定められた設定幅寸法の溝を軸方向に形
成する溝加工方法であって、前記パイプの外径と略同じか所定寸法だけ小さい内径寸
法で、前記溝に対応して前記設定幅寸法より小さい幅寸
法の小幅突部が内周面に設けられた予備ダイスを、前記
パイプの外周側に嵌合して軸方向へ相対移動させ、該小
幅突部により該パイプの一部を内側へ塑性変形させて該
設定幅寸法よりも幅寸法が小さい小幅溝を形成する小幅
溝加工工程と、前記予備ダイスの内径寸法と略同じか所定寸法だけ小さ
い内径寸法で、前記溝に対応して前記設定幅寸法と略等
しい幅寸法の正規突部が内周面に設けられた正規ダイス
を、前記小幅溝加工工程後のパイプの外周側に嵌合して
軸方向へ相対移動させ、該正規突部により前記小幅溝の
溝幅を拡大して該設定幅寸法とする正規溝加工工程とを
有することを特徴とするパイプの溝加工方法。
【請求項２】前記パイプは、大径部を挟んで軸方向の
両側に小径部を一体に有するもので、該大径部に、溝底
径が該小径部の外径と同じかそれより大きい溝を形成す
ることを特徴とする請求項１に記載のパイプの溝加工方
法。
【請求項３】前記正規ダイスの内径寸法は前記予備ダ
イスの内径寸法より所定寸法だけ小さく、前記正規溝加
工工程は、前記小幅溝加工工程後のパイプを縮径させな
がら前記小幅溝の溝幅を拡大して前記設定幅寸法とする
ものであることを特徴とする請求項１または２に記載の
パイプの溝加工方法。
【請求項４】円筒形状のパイプの一部を内側へ塑性変
形させて、所定の幅寸法の溝を軸方向に形成する溝加工
方法であって、前記パイプの外径より所定寸法だけ小さい内径寸法で、
前記溝に対応して前記幅寸法と略等しい幅寸法の突部が
内周面に設けられたダイスを、前記パイプの外周側に嵌
合して軸方向へ相対移動させ、該パイプを縮径させなが
ら該突部により該パイプの一部を内側へ塑性変形させて
前記溝を形成することを特徴とするパイプの溝加工方
法。