(57)【要約】【課題】アーム部のトリミングを不要として製造コストを向上させることができるヨークの製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】円筒状素材Ｗを冷間鍛造することにより、突端がＲ形状Ｗａａとされた一対のアーム部Ｗａ、プロペラシャフトの端部と接続され得る円筒部Ｗｂを有したプロペラシャフトのヨークを製造するためのヨークの製造方法において、円筒状素材Ｗに対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面にアーム部ＷａのＲ形状Ｗａａと同等のＲ部ｒを有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材Ｗ’を得る予備成形工程と、中間素材Ｗ’を冷間鍛造してアーム部Ｗａ及び円筒部Ｗｂを形成する本成形工程とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状素材を冷間鍛造することにより、突端がＲ形状とされた一対のアーム部を有した十字軸継手のヨークを製造するためのヨークの製造方法において、
円筒状素材に対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面に前記アーム部のＲ形状と同等のＲ部を有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材を得る予備成形工程と、
前記中間素材を冷間鍛造して前記アーム部を形成する本成形工程と、
を有することを特徴とするヨークの製造方法。
【請求項２】
前記本成形工程は、冷間鍛造過程において、前記中間素材のＲ部に対する変形を規制して行われることを特徴とする請求項１記載のヨークの製造方法。
【請求項３】
円筒状素材を冷間鍛造することにより、突端がＲ形状とされた一対のアーム部を有した十字軸継手のヨークを製造するためのヨークの製造装置において、
円筒状素材に対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面に前記アーム部のＲ形状と同等のＲ部を有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材を得る予備成形用金型と、
前記中間素材を冷間鍛造して前記アーム部を形成する本成形用金型と、
を有することを特徴とするヨークの製造装置。
【請求項４】
前記本成形用金型は、冷間鍛造過程において、前記中間素材のＲ部に対する変形を規制すべく当該Ｒ部に倣って当接する当接部を具備したことを特徴とする請求項３記載のヨークの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状素材を冷間鍛造することにより、突端がＲ形状とされた一対のアーム部を有した十字軸継手のヨークを製造するためのヨークの製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に配設されたプロペラシャフトは、駆動源であるエンジンの駆動力を車輪に伝達して推進力を得るためのもので、一般にはトランスミッションとデファレンシャルギアとの間に懸架されている。即ち、エンジンの駆動力はトランスミッションに伝達された後、プロペラシャフト及びデファレンシャルギアを介して車輪に至るよう構成されているのである。かかるプロペラシャフトの端部には、ユニバーサル継手等を形成するための十字軸継手のヨークが接続されており、当該ヨークは、冷間鍛造にて製造される場合がある。
【０００３】
より具体的には、十字軸継手のヨークの製造は、図７に示すように、円筒状素材Ｗ（同図（ａ）参照）に対してその軸方向からパンチを押圧して冷間鍛造し、一対のアーム部Ｗａ及びプロペラシャフトの端部と接続され得る円筒部Ｗｂを有したもの（同図（ｂ）参照）を得た後、当該アーム部Ｗａの先端をトリミングして所定長さとするとともに、当該アーム部Ｗａの突端が所定の曲率を持ったＲ形状Ｗａａとなるよう加工している（同図（ｃ）参照）。
【０００４】
即ち、冷間鍛造において、アーム部Ｗａを何ら規制せず自由に延ばして形成した後、その延設寸法を所定寸法に揃え、且つ、突端にＲ形状Ｗａａを形成するためにトリミングしていたのである。その後、同図（ｄ）で示すように、アーム部Ｗａに継手の軸部を挿通するための挿通孔Ｗａｂを切削加工することにより、プロペラシャフトのヨークＹが完成する。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のヨークの製造方法においては、アーム部Ｗａの先端をトリミングする必要があったので、廃棄される端材が生じてしまい、その分、製造コストが嵩んでしまうという問題があった。また、トリミング加工は、鍛造加工の如く金型による加工と異なり、人手がかかることから、その分、リードタイムが長くなり、これによっても製造コストが嵩んでしまうという不具合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アーム部のトリミングを不要として製造コストを向上させることができるヨークの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、円筒状素材を冷間鍛造することにより、突端がＲ形状とされた一対のアーム部を有した十字軸継手のヨークを製造するためのヨークの製造方法において、円筒状素材に対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面に前記アーム部のＲ形状と同等のＲ部を有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材を得る予備成形工程と、前記中間素材を冷間鍛造して前記アーム部を形成する本成形工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のヨークの製造方法において、前記本成形工程は、冷間鍛造過程において、前記中間素材のＲ部に対する変形を規制して行われることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、円筒状素材を冷間鍛造することにより、突端がＲ形状とされた一対のアーム部を有した十字軸継手のヨークを製造するためのヨークの製造装置において、円筒状素材に対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面に前記アーム部のＲ形状と同等のＲ部を有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材を得る予備成形用金型と、前記中間素材を冷間鍛造して前記アーム部を形成する本成形用金型とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のヨークの製造装置において、前記本成形用金型は、冷間鍛造過程において、前記中間素材のＲ部に対する変形を規制すべく当該Ｒ部に倣って当接する当接部を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、円筒状素材に対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面に前記アーム部のＲ形状と同等のＲ部を有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材を得ておき、その中間素材を本成形することによりヨークを製造するので、アーム部のトリミングを不要として製造コストを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るヨークの製造方法で適用される素材を示す図であって（ａ）円筒状素材を示す平面図及び正面図、（ｂ）中間素材を示す平面図及び正面図
【図２】同ヨークの製造方法で適用される中間素材を示す斜視図
【図３】同ヨークの製造方法で適用される中間素材に対して本成形工程を施した状態を示す平面図及び正面図
【図４】同ヨークの製造方法で製造されたヨークを示す平面図及び正面図
【図５】本発明の実施形態に係るヨークの製造装置で適用される予備成形用金型を示す模式図
【図６】本発明の実施形態に係るヨークの製造装置で適用される本成形用金型を示す模式図
【図７】従来のヨークの製造方法を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るヨークの製造方法は、図４に示すように、突端がＲ形状Ｗａａとされた一対のアーム部Ｗａと、プロペラシャフトの端部（不図示）と接続され得る円筒部Ｗｂとを有したプロペラシャフトの十字軸継手のヨークＹを製造するためのものであり、円筒状素材を冷間鍛造する予備成形工程と、該予備成形工程で得られた中間素材を冷間鍛造する本成形工程とを有する。尚、円筒状素材Ｗは、予備成形工程前において丸棒を所定長さに切断して得られたものとされ、例えばショットブラストによって表面のスケールを除去し、ボンデ処理（潤滑処理）がなされている。
【００１４】
予備成形工程は、図１（ａ）に示すように、鋼材料（例えば機械構造用炭素鋼）或いは非鉄金属材料としての円筒状素材Ｗを冷間鍛造して同図（ｂ）の如き中間素材Ｗ’を得るための工程である。具体的には、円筒状素材Ｗに対し径方向（図１（ａ）中矢印方向）に冷間鍛造にて圧縮プレス成形し、図２に示すように、上面（又は下面）にアーム部ＷａのＲ形状Ｗａａと同等のＲ部ｒを有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材Ｗ’を得るのである。
【００１５】
かかる予備成形工程で用いられる予備成形用金型は、図５で示す如きである。即ち、予備成形用金型Ａは、素材Ｗを横向きに載置可能なダイス１と、該ダイス１に載置された素材Ｗの側面に対して衝合可能なパンチ２を有し、当該パンチ２がダイス１上の素材Ｗに衝合して鍛造加工し得るものである。尚、図中符号Ｋは、ダイス１及びパンチ２にそれぞれ配設されたノックアウトピンを示している。
【００１６】
上記予備成形工程で得られた中間素材Ｗ’は、次工程である本成形に搬送される。かかる搬送は、ベルトコンベアやローラコンベア等で行われるもの、或いはロボットアーム等のマニピュレータで行われるもの、等何れのものであってもよい。本実施形態においては、中間素材Ｗ’の側面が平坦状とされているので、予備成形工程から本成形工程へ搬送される際、当該平坦面を下にして安定した載置及び搬送（マニピュレータによる把持作用含む）が可能とされる。
【００１７】
本成形工程は、中間素材Ｗ’を冷間鍛造して、図３に示すように、アーム部Ｗａ及び円筒部Ｗｂ（内部に凹部を有する）を形成するための工程である。かかる本成形工程においては、冷間鍛造過程において、中間素材Ｗ’のＲ部ｒに対する変形（曲率は勿論、延設寸法や形状等の変形）を規制して行われる。即ち、中間素材Ｗ’のＲ部ｒがアーム部Ｗａにおける突端のＲ形状Ｗａａとなるよう、当該中間素材Ｗ’に対する鍛造加工が行われるのである。
【００１８】
かかる本成形工程で用いられる本成形用金型は、図６で示す如きである。即ち、本成形用金型Ｂは、中間素材Ｗ’をそのＲ部ｒが上向きになるよう載置可能なダイス３と、該ダイス３に載置された中間素材Ｗ’の上面に対して衝合可能なパンチ４を有し、当該パンチ４がダイス３上の中間素材Ｗ’に衝合して鍛造加工し得るものである。尚、図中符号Ｋは、ダイス３に配設されたノックアウトピンを示している。
【００１９】
更に、本実施形態における本成形用金型Ｂは、冷間鍛造過程において、中間素材Ｗ’のＲ部ｒに対する変形を規制すべく当該Ｒ部ｒ（中間素材Ｗ’上面の両側部）に倣って当接する当接部４ａがパンチ４の側面に形成されている。これにより、中間素材Ｗ’のＲ部ｒ（円筒状素材Ｗの側面の曲率）を利用して、アーム部Ｗａにおける突端のＲ形状Ｗａａを造り込むことが可能とされているのである。
【００２０】
上記本成形工程で得られた成形品に対し、バリ取りを行った後、図４に示すように、そのアーム部Ｗａに継手の軸部（不図示）を挿通するための挿通孔Ｗａｂを切削加工にて形成するとともに、円筒部Ｗｂの凹部を切削加工して所定寸法（プロペラシャフトを接続し得る寸法）の円筒凹部Ｗｂａを形成することにより、プロペラシャフトのヨークＹが完成する。本実施形態によれば、円筒状素材Ｗに対し径方向に冷間鍛造し、上面（又は下面）にアーム部ＷａのＲ形状Ｗａａと同等の（同等の曲率の）Ｒ部ｒを有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材Ｗ’を得ておき、その中間素材Ｗ’を本成形することによりヨークＹを製造するので、従来の如きアーム部Ｗａのトリミングを不要として製造コストを向上させることができる。
【００２１】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば予備成形工程における予備成形用金型や本成形工程における本成形用金型として他の形態のものを用いてもよい。また、他の機能を有する所望形状を有したヨークを成形するに際し、上記実施形態の如き予備成形工程及び本成形工程を経るものとしてもよい。製造されるべきヨークＹの寸法や形状等はいずれのものであってもよい。さらに、製造されるべきヨークＹは、プロペラシャフトの十字軸継手のものに限定されず、他の十字軸継手（例えばステアリングシャフト等）に適用されるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
円筒状素材に対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面に前記アーム部のＲ形状と同等のＲ部を有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材を得る予備成形工程と、中間素材を冷間鍛造してアーム部を形成する本成形工程とを有したヨークの製造方法、又は円筒状素材に対し径方向に冷間鍛造し、上面又は下面に前記アーム部のＲ形状と同等のＲ部を有するとともに側面が平坦状とされた偏平状の中間素材を得る予備成形用金型と、中間素材を冷間鍛造してアーム部を形成する本成形用金型とを有したヨークの製造装置であれば、他の形態のものであってもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１  （予備成形用金型Ａにおける）ダイス
２  （予備成形用金型Ａにおける）パンチ
３  （本成形用金型Ｂにおける）ダイス
４  （本成形用金型Ｂにおける）パンチ
Ｙ  ヨーク
Ｗ  円筒状素材
Ｗ’  中間素材
Ｗａ  アーム部
Ｗａａ  Ｒ形状
Ｗｂ  円筒部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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