(57)【要約】【課題】シャフトの製造時間を短縮することが可能であり、且つ、加工対象となる長尺ワークが中空丸棒である場合でも、絞り成形をする際の長尺ワークの意図しない変形を防止することが可能なシャフト製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】シャフト製造装置１０は、第１絞り金型１４と第２絞り金型１６との間に配置され長尺ワーク１２を挿通させて長尺ワーク１２をガイドするためのガイド金型１８を備える。ガイド金型１８は、第１絞り金型１４に固定されたガイド本体５４と、ガイド本体５４より第２絞り金型１６側に突出可能であるとともにガイド本体５４に対して軸線方向に移動可能であり、長尺ワーク１２が挿通されたとき長尺ワーク１２を支持するスライドガイド５６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺ワークの一端部を絞り成形する第１絞り金型と、前記長尺ワークの他端部を絞り成形する第２絞り金型とを有し、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型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一方を移動させ、前記長尺ワークの両端部を絞り成形することにより両端部が縮径したシャフトを製造するため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絞り金型との間に配置され、前記長尺ワークを挿通させて前記長尺ワークをガイドするためのガイド金型を備え、
前記ガイド金型は、
前記第１絞り金型に固定されたガイド本体と、
前記ガイド本体より前記第２絞り金型側に突出可能であるとともに前記ガイド本体に対して軸線方向に移動可能であり、前記長尺ワークが挿通されたとき前記長尺ワークを支持するスライドガイドとを有する、
ことを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項２】
請求項１記載のシャフト製造装置において、
前記ガイド本体は、前記スライドガイドを囲繞して、前記スライドガイドが軸線方向にのみ移動可能であるように前記スライドガイドを案内及び支持する、
ことを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のシャフト製造装置において、
前記第２絞り金型は、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型が互いに近づく方向に移動するときに前記スライドガイドの突出側の端部に嵌合する嵌合部を有する、
ことを特徴とするシャフト製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシャフト製造装置において、
前記ガイド金型は、前記スライドガイドを前記ガイド本体より軸線方向に突出する方向に付勢する付勢機構を有し、
前記第１絞り金型と前記第２絞り金型が互いに近づく方向に移動するとき、前記スライドガイドは、前記第２絞り金型により軸線方向に押圧されることにより、前記付勢機構による付勢力に抗して前記ガイド本体に対して後退移動する、
ことを特徴とするシャフト製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺ワークの両端部を絞り成形することにより両端部が縮径したシャフトを製造するためのシャフト製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の動力伝達系において、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するために、ドライブシャフトが用いられる。上記のようなドライブシャフトとしては、従来、また現在においても、中実シャフトが多く使用されている。このような中実シャフトを製造するための装置に関し、下記特許文献１において、工程数を削減し製造時間を短縮することが可能なシャフト製造装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１にて提案されたシャフト製造装置は、第１テーパ部が形成された第１キャビティを有する第１絞り金型と、第２テーパ部が形成された第２キャビティを有する第２絞り金型と、第１絞り金型と第２絞り金型との間に設けられ、中実丸棒が貫通可能な貫通孔が形成されたガイド金型とを備える。
【０００４】
このように構成された特許文献１のシャフト製造装置により両端部が縮径したシャフトを製造するには、第１絞り金型の第１キャビティに中実丸棒の一端部を挿入するとともに、第２絞り金型の第２キャビティに中実丸棒の他端部を挿入し、第１絞り金型と第２絞り金型が互いに近づくように第１絞り金型と第２絞り金型の少なくとも一方を移動させることで、中実丸棒の両端部を絞り成形する。この成形の際、中実丸棒は、ガイド金型の貫通孔に挿通されており、貫通孔の内面によって支持されるため、中実丸棒が相当長い場合であっても、中実丸棒において座屈や据え込みが発生することが防止される。
【０００５】
一方、ドライブシャフトの他の形態として、鋼管等から加工された中空シャフトもある。このような中空シャフトは、自動車の軽量化、ドライブシャフトの剛性増大、固有振動数の最適化による車室内の静粛性向上等を目的として使用されている。なお、中空シャフトに関する従来技術を開示する文献としては、例えば、下記特許文献２、３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０２７５０号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８０３７号公報
【特許文献３】特開２００６−２９４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１のシャフト製造装置は、中実丸棒の両端部を絞り成形する際における意図しない変形（例えば、座屈や据え込み等）の発生を防止できるものであるが、加工対象として中実丸棒を想定しており、中空丸棒を加工対象とする場合には、中空丸棒を絞り成形する際に意図しない変形が発生することが懸念される。
【０００８】
また、特許文献２、３では、中空丸棒を絞り成形する際に生じ得る意図しない変形を防止する技術的手段については、何ら提案されていない。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、シャフトの製造時間を短縮することが可能であり、且つ、加工対象となる長尺ワークが中空丸棒である場合でも、絞り成形する際における長尺ワークの意図しない変形を防止することが可能なシャフト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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明は、長尺ワークの一端部を絞り成形する第１絞り金型と、前記長尺ワークの他端部を絞り成形する第２絞り金型とを有し、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型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一方を移動させ、前記長尺ワークの両端部を絞り成形することにより両端部が縮径したシャフトを製造するため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絞り金型との間に配置され、前記長尺ワークを挿通させて前記長尺ワークをガイドするためのガイド金型を備え、前記ガイド金型は、前記第１絞り金型に固定されたガイド本体と、前記ガイド本体より前記第２絞り金型側に突出可能であるとともに前記ガイド本体に対して軸線方向に移動可能であり、前記長尺ワークが挿通されたとき前記長尺ワークを支持するスライドガイドとを有する、ことを特徴とする。
【００１１】
上記のように構成された本発明に係るシャフト製造装置は、第１絞り金型と第２絞り金型とを近づけて長尺ワークの両端部を絞り成形してシャフトを製造するため、シャフトの製造時間を短縮することが可能であるとともに、以下の効果が得られる。
【００１２】
本発明に係るシャフト製造装置では、長尺ワークに対して絞り成形をする間、スライドガイドは、長尺ワークを支持しながら、第２絞り金型により第１絞り金型側に押されて後退移動する。このように、ガイド金型は、第１絞り金型と第２絞り金型との距離が小さくなるに従って短縮することで常に長尺ワークの中間部分を支持し得るように構成されているので、長尺ワークが中空丸棒である場合でも、絞り成形をする際における長尺ワークの意図しない変形（例えば、座屈や据え込み等）を防止することが可能となる。また、本発明のシャフト製造装置は、中実丸棒を加工対象とすることも可能であり、本発明のシャフト製造装置により中実丸棒を絞り成形して中実シャフトを製造した場合には、寸法精度の高い中実シャフトを製造できる。
【００１３】
また、上記のシャフト製造装置において、前記ガイド本体は、前記スライドガイドを囲繞して、前記スライドガイドが軸線方向にのみ移動可能であるように前記スライドガイドを案内及び支持する、ことを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、スライドガイドを安定して軸線方向にスライドさせることができるので、スライドガイドによる長尺ワークの支持の安定性が向上し、絞り成形をする際における長尺ワークの意図しない変形を一層効果的に防止することが可能となる。
【００１５】
また、上記のシャフト製造装置において、前記第２絞り金型は、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型が互いに近づく方向に移動するときに前記スライドガイドの突出側の端部に嵌合する嵌合部を有する、ことを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、スライドガイドの端部が第２絞り金型に嵌合すると、スライドガイドが第２絞り金型に対して径方向にしっかりと位置決め及び固定される。このため、スライドガイドが長尺ワークから受けた荷重は、スライドガイドを介して第２絞り金型においても受けるので、スライドガイドによる長尺ワークの支持を一層安定させることが可能となる。
【００１７】
また、上記のシャフト製造装置において、前記ガイド金型は、前記スライドガイドを前記ガイド本体より軸線方向に突出する方向に付勢する付勢機構を有し、前記第１絞り金型と前記第２絞り金型が互いに近づく方向に移動するとき、前記スライドガイドは、前記第２絞り金型により軸線方向に押圧されることにより、前記付勢機構による付勢力に抗して前記ガイド本体に対して後退移動する、ことを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、第１絞り金型と第２絞り金型が近づくことでスライドガイドが第１絞り金型側に後退移動した後に、第１絞り金型と第２絞り金型を離間すると、スライドガイドは、付勢機構の作用下に、自動的に突出位置に復帰する。このため、複雑な制御機構を設けることなく、スライドガイドを適切なタイミングで適切な位置に移動させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のシャフト製造装置によれば、シャフトの製造時間を短縮することが可能であり、且つ、加工対象となる長尺ワークが中空丸棒である場合でも、形成時における長尺ワークの意図しない変形を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置を示す一部省略概略断面図である。
【図２】図２Ａは、本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置の第１絞り金型及びその周辺を示す一部省略拡大断面図であり、図２Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置の第２絞り金型及びその周辺を示す一部省略拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置のガイド本体及びその周辺を示す一部省略拡大断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置の動作及び当該シャフト製造装置による製造工程の説明図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置の動作及び当該シャフト製造装置による製造工程の説明図である。図５Ｃは、本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置により製造したシャフトの外観構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るシャフト製造装置を示す一部省略概略断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るシャフト製造装置の第２絞り金型及びその周辺を示す一部省略拡大断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るシャフト製造装置により製造したシャフトの外観構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るシャフト製造装置１０について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置１０を示す一部省略概略断面図である。なお、説明の都合上、本願の添付図面において、シャフト製造装置１０の軸線方向、及びこのシャフト製造装置１０を構成する各部材（要素）の軸線方向を矢印Ｘ方向で示す。また、このＸ方向の一方向（図１で左方向）をＸ１で示し、他方向（図１で右方向）をＸ２で示す。
【００２３】
シャフト製造装置１０は、長尺ワーク１２の両端部を絞り成形することにより両端部が縮径したシャフト（図５Ｃ参照）を製造するための装置である。ここで、加工対象となる長尺ワーク１２は、例えば、自動車用のドライブシャフト等の長尺丸棒部材である。なお、本実施形態では、長尺ワーク１２として中空丸棒（パイプ素材）を加工対象とするが、本発明はこれに限られず、中実丸棒を加工対象としてもよい。
【００２４】
図１に示すように、シャフト製造装置１０は、長尺ワーク１２の一端部を絞り成形する第１絞り金型１４と、長尺ワーク１２の他端部を絞り成形する第２絞り金型１６と、長尺ワーク１２をガイドするガイド金型１８とを備える。
【００２５】
以下、第１絞り金型１４により絞り成形される長尺ワーク１２の一端部を「第１端部１１」と呼び、第２絞り金型１６により絞り成形される長尺ワーク１２の他端部を「第２端部１３」と呼ぶ。また、第１絞り金型１４及びその構成要素について、長尺ワーク１２が挿入される側を「挿入側」と呼び、これと反対側を「反挿入側」と呼ぶ。第２絞り金型１６及びその構成要素について、長尺ワーク１２が挿入される側を「挿入側」と呼び、これと反対側を「反挿入側」と呼ぶ。
【００２６】
図２Ａは、第１絞り金型１４及びその周辺の一部省略拡大断面図である。図２Ａに示すように、第１絞り金型１４は、両端が開口した円柱状の孔である第１キャビティ２０を有している。第１キャビティ２０には、長尺ワーク１２の第１端部１１を絞り成形するための第１テーパ部２２が形成されている。第１テーパ部２２は、第１キャビティ２０の挿入側から反挿入側（Ｘ１方向）に向かって一定割合で縮径している。第１テーパ部２２は、第１キャビティ２０の軸線方向となす角度（傾斜角度）が所定の角度αとなるように形成されている。
【００２７】
また、第１テーパ部２２の挿入側には、第１大径平行部２４が形成され、第１テーパ部２２の反挿入側には、第１大径平行部２４の内径より小さい内径をもつ第１小径平行部２６が形成されている。第１大径平行部２４の内径は、長尺ワーク１２の外径と略同じか、僅かに大きく設定されている。
【００２８】
また、第１絞り金型１４において、第１キャビティ２０の挿入側の部位には、第１キャビティ２０よりも大径の円柱状空洞として形成されたスプリング装着部２８が設けられている。このスプリング装着部２８には、肩部３０が形成されている。なお、本実施形態において、第１絞り金型１４は、長尺ワーク１２を絞り成形する際に軸線方向に移動しない固定金型として構成されている。
【００２９】
図２Ｂは、第２絞り金型１６及びその周辺を示す一部省略拡大断面図である。図２Ｂに示すように、第２絞り金型１６は、両端が開口した円柱状の孔である第２キャビティ３８を有している。第２キャビティ３８には、長尺ワーク１２の第２端部１３を絞り成形するための第２テーパ部４０が形成されている。第２テーパ部４０は、第２キャビティ３８の挿入側から反挿入側（Ｘ２方向）に向かって一定割合で縮径している。第２テーパ部４０は、第２キャビティ３８の軸線方向となす角度（傾斜角度）が所定の角度βとなるように形成されている。
【００３０】
第１の実施形態において、第１キャビティ２０の軸線に対する第１テーパ部２２の傾斜角度αは、第２キャビティ３８に対する第２テーパ部４０の傾斜角度βよりも大きく設定されている。このように、傾斜角度αが傾斜角度βより大きく設定されることにより、長尺ワーク１２の両端部を絞り成形する際に、第２絞り金型１６に挿入した長尺ワーク１２の第２端部１３から絞り成形を始めることができる。
【００３１】
なお、傾斜角度α、βは特に限定されるものではないが、傾斜角度αは５度から２５度、傾斜角度βは５度から２５度であることが好ましい。さらに、傾斜角度αは、傾斜角度βよりも０度〜２０度、好ましくは５度〜１０度の範囲で大きい方が好ましい。
【００３２】
また、第２テーパ部４０の挿入側には、第２大径平行部４２が形成され、第２テーパ部４０の反挿入側には、第２大径平行部４２の内径より小さい内径をもつ第２小径平行部４４が形成されている。第２大径平行部４２の内径は、長尺ワーク１２の外径と略同じか、僅かに大きく設定されている。また、第２絞り金型１６において、第２キャビティ３８の挿入側の部位には、第２キャビティ３８よりも大径に形成された嵌合部４６が形成されている。
【００３３】
第１の実施形態において、第２絞り金型１６は、図示しない移動機構により軸線方向に移動可能に構成されている。すなわち、第１の実施形態において、第２絞り金型１６は、可動金型として構成されている。
【００３４】
第１の実施形態では、図１に示すように、第１絞り金型１４の反挿入側には、絞り成形が完了した後の長尺ワーク１２、すなわちシャフト７２（図５Ｃ参照）を挿入側に押し出すための押出し機構３２が設けられている。押出し機構３２は、軸線方向に移動可能なノックアウトピン３４と、ノックアウトピン３４の軸線方向の移動をガイドするハウジング３６とを有する。
【００３５】
ノックアウトピン３４の軸線は、第１絞り金型１４の第１キャビティ２０の軸線と一致している。ノックアウトピン３４の外径は、第１キャビティ内を軸線方向に移動可能なように、第１キャビティ２０の第１小径平行部２６の内径より僅かに小さく設定されている。
【００３６】
ノックアウトピン３４は、図示しない駆動機構によって軸線方向に直線駆動されるように構成されており、成形された後の長尺ワーク１２に接触しない「退避位置」と、第１キャビティ２０内に進出して長尺ワーク１２を押し出す「ノックアウト位置」との間を移動可能に構成されている。なお、図１では、退避位置にあるノックアウトピン３４が示されている。
【００３７】
また、第１の実施形態では、第２絞り金型１６の反挿入側には、絞り成形の際に長尺ワーク１２の第２端部１３に当接して第２絞り金型１６に対する長尺ワーク１２の挿入量を規制するストッパ機構４８が設けられている。このストッパ機構４８は、第２キャビティ３８の軸線上に配置された棒状のストッパ部材５０と、ストッパ部材５０を固定及び支持し第２絞り金型１６に固定されたハウジング５２とを有する。
【００３８】
なお、第２キャビティ３８に対するストッパ部材５０の先端位置は、長尺ワーク１２の第２端部１３に対して絞り成形する長さに応じて設定される。従って、図示例では、第２キャビティ３８に対するストッパ部材５０の先端位置は、第２キャビティ３８の反挿入側の開口位置と略同じ位置であるが、第２キャビティ３８の内部であってもよく、あるいは、ハウジング５２に形成されたストッパ支持穴５３の内部であってもよい。ストッパ部材５０の外径は、第２キャビティ３８内に進入できるように、第２キャビティ３８の内径よりも僅かに小さく設定されている。
【００３９】
第２キャビティ３８に対するストッパ部材５０の先端位置の調整（変更）は、ハウジング５２に対するストッパ部材５０の挿入量を調整することにより、あるいは、長さの異なる複数のストッパ部材５０から適切なものを選択することにより行うことができる。
【００４０】
ガイド金型１８は、第１絞り金型１４と第２絞り金型１６との間に配置され、長尺ワーク１２を挿通させて長尺ワーク１２をガイドするように構成されている。具体的には、ガイド金型１８は、第１絞り金型１４に固定されたガイド本体５４と、ガイド本体５４に対して軸線方向に移動可能なスライドガイド５６と、スライドガイド５６をガイド本体５４より軸線方向に突出する方向に付勢する付勢機構５８として構成されたコイルスプリング５８Ａとを有する。
【００４１】
ガイド本体５４は、スライドガイド５６を囲繞して、スライドガイド５６が軸線方向にのみ移動可能であるようにスライドガイド５６を案内及び支持するものであり、スライドガイド５６を軸線方向に移動自在に案内するガイド穴６０を有する。ガイド穴６０は、ガイド本体５４を軸線方向に貫通する円柱状空洞である。
【００４２】
図３は、ガイド本体５４及びその周辺を示す一部省略拡大断面図である。図３に示すように、ガイド穴６０の挿入側（Ｘ２方向側）の端部には、半径方向内方に突出するスライドストッパ６２が設けられている。このスライドストッパ６２は、ガイド本体５４からスライドガイド５６が抜け出ることを防止する機能を有する。
【００４３】
スライドガイド５６は、ガイド本体５４より第２絞り金型１６側（Ｘ２方向側）に突出可能であるとともにガイド本体５４に対して軸線方向に移動可能であり、長尺ワーク１２が挿通されたとき長尺ワーク１２を支持するように構成されている。スライドガイド５６には、長尺ワーク１２が挿通される円筒形の挿通穴６４が形成されている。この挿通穴６４の内径は、長尺ワーク１２を軸線方向に滑らかに案内できるように、長尺ワーク１２の外径と略同じか、僅かに大きく設定されている。
【００４４】
また、スライドガイド５６には、半径方向外方に突出（拡径）しガイド本体５４の内周面（ガイド穴６０）と摺接する摺動拡径部６６と、コイルスプリング５８Ａの一端部（Ｘ２方向側の端部）に挿入された挿入筒部６８と、摺動拡径部６６と挿入筒部６８との間に形成され、コイルスプリング５８Ａの一端部が挿入された環状溝７０とが設けられている。
【００４５】
摺動拡径部６６の外径は、前述したスライドストッパ６２の内径よりも大きく設定されている。このため、スライドストッパ６２によって摺動拡径部６６が係止されることにより、それ以上スライドガイド５６がＸ２方向に移動することが規制され、ガイド本体５４からスライドガイド５６が抜け出ることが防止される。
【００４６】
上述した嵌合部４６の内径は、スライドガイド５６の突出側の端部（Ｘ２方向側の端部）の外径と略同じか、僅かに大きく設定されている。このため、嵌合部４６は、スライドガイド５６の突出側の端部に嵌合することが可能となっている。
【００４７】
付勢機構５８として構成されたコイルスプリング５８Ａは、第１絞り金型１４とスライドガイド５６との間に配設されており、その他端部（Ｘ１方向側の端部）は、第１絞り金型１４のスプリング装着部２８に挿入され、スプリング装着部２８に形成された肩部３０に当接している。
【００４８】
上記のように構成されたコイルスプリング５８Ａにより、スライドガイド５６は、ガイド本体５４から突出する方向（Ｘ２方向）に常時付勢されるため、第１絞り金型１４側（Ｘ１方向側）への荷重を受けていないときは、図１に示すように、ガイド本体５４から突出する。一方、第１絞り金型１４側（Ｘ１方向側）への荷重を受けた場合であって当該荷重がコイルスプリング５８Ａの弾発力（付勢力）を上回る場合には、スライドガイド５６は、第１絞り金型１４側にスライドする。
【００４９】
本発明の第１の実施形態に係るシャフト製造装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その作用及び効果について説明する。
【００５０】
図４Ａの初期状態において、長尺ワーク１２をシャフト製造装置１０にセットできるように第１絞り金型１４と第２絞り金型１６は十分に離間しており、ノックアウトピン３４は退避位置にあり、スライドガイド５６は付勢機構５８により付勢されてガイド本体５４から突出している。シャフト製造装置１０を用いてシャフトを製造するには、図４Ａに示すように、先ず、スライドガイド５６に長尺ワーク１２を挿入する。
【００５１】
次に、図示しない移動機構により、第２絞り金型１６が第１絞り金型１４に近づく方向（Ｘ１方向）に第２絞り金型１６を移動させ、図４Ｂに示すように、長尺ワーク１２の第１端部１１を第１キャビティ２０に挿入するとともに、長尺ワーク１２の第２端部１３を第２キャビティ３８に挿入する。このとき、長尺ワーク１２は、スライドガイド５６によって支持及び案内される。図４Ｂでは、長尺ワーク１２の第１端部１１が第１テーパ部２２に当接する位置まで挿入され、長尺ワーク１２の第２端部１３が第２テーパ部４０に当接する位置まで挿入された状態が示されている。
【００５２】
図４Ｂに示すように、第２絞り金型１６が第１絞り金型１４にある程度まで近づくと、第２絞り金型１６の嵌合部４６がスライドガイド５６の突出側の端部（Ｘ２方向側の端部）に嵌合する。この場合、前述したように、嵌合部４６の内径は、スライドガイド５６の突出側の端部の外径と略同じか、僅かに大きく設定されているので、第２絞り金型１６によってスライドガイド５６の突出側の端部が安定的に保持された状態となる。
【００５３】
上述したように、第１テーパ部２２の傾斜角度αは、第２テーパ部４０の傾斜角度βよりも大きいので、第１テーパ部２２による長尺ワーク１２の第１端部１１の絞り成形時の加工抵抗は、第２テーパ部４０による長尺ワーク１２の第２端部１３の絞り成形時の加工抵抗よりも大きい。このため、図４Ｂの状態から、第２絞り金型１６をさらに第１絞り金型１４側に移動させると、図４Ｃに示すように、第１端部１１はほとんど絞り成形されないが、第２端部１３は、第２テーパ部４０によって絞り成形される。第２端部１３の絞り成形は、第２端部１３がストッパ部材５０と当接するまで行われる。
【００５４】
図４Ｂの状態から図４Ｃの状態に移行する過程において、スライドガイド５６は、第２絞り金型１６により第１絞り金型１４側の方向に押圧されることにより、コイルスプリング５８Ａによる弾発力（付勢力）に抗してガイド本体５４に対して第１絞り金型１４側に後退移動する。このように、スライドガイド５６は、第２端部１３が絞り成形されている間、第１絞り金型１４と第２絞り金型１６との距離が小さくなるに従って、第１絞り金型１４側に後退移動する。従って、長尺ワーク１２は、第２端部１３が絞り成形されている間、スライドガイド５６によって中間部分が常に支持される。
【００５５】
第１端部１１とストッパ部材５０が当接した後は、第１テーパ部２２による長尺ワーク１２の第１端部１１の絞り成形時の加工抵抗よりも、ストッパ部材５０による長尺ワーク１２に対する位置規制力のほうが大きいため、第２絞り金型１６と一体となって移動するストッパ部材５０によって長尺ワーク１２が第１絞り金型１４側に押圧されることで移動する。従って、図４Ｄに示すように、第２絞り金型１６とストッパ機構４８とが一体となって第１絞り金型１４側の方向に所定の位置まで移動することで、長尺ワーク１２の第１端部１１は、第１テーパ部２２によって所定長さだけ絞り成形される。
【００５６】
なお、図４Ｄの状態において、ノックアウトピン３４は、退避位置にあり、長尺ワーク１２の第１端部１１と接触していない。すなわち、ノックアウトピン３４と長尺ワーク１２の第１端部１１との間には、隙間が形成さている。
【００５７】
図４Ｃの状態から図４Ｄの状態に移行する過程において、スライドガイド５６は、第２絞り金型１６により第１絞り金型１４側の方向に押圧されることにより、第１絞り金型１４側にさらに後退移動する。このように、スライドガイド５６は、第１端部１１が絞り成形されている間、第１絞り金型１４と第２絞り金型１６との距離が小さくなるに従って、第１絞り金型１４側に後退移動する。従って、長尺ワーク１２は、第１端部１１が絞り成形されている間も、スライドガイド５６によって中間部分が常に支持される。
【００５８】
第１端部１１の絞り成形が終了した後は、図５Ａに示すように、第２絞り金型１６を第１絞り金型１４から離間する方向に移動させる。そして、第２絞り金型１６の移動と並行して、あるいはこの後に、図５Ｂに示すように、ノックアウトピン３４を進出させることで長尺ワーク１２を押し出し、第１絞り金型１４及びガイド金型１８から長尺ワーク１２を取り出す。これより、図５Ｃに示すように、両端部が縮径した形状の所望のシャフト７２が得られる。
【００５９】
なお、上記では、第１絞り金型１４を固定金型として構成し、第２絞り金型１６を可動金型として構成した場合を説明したが、これとは逆に、設計条件によっては、第１絞り金型１４を可動金型として構成し、第２絞り金型１６を固定金型として構成してもよい。すなわち、第２絞り金型１６の位置を固定し、第１絞り金型１４を第２絞り金型１６に近づける方向に移動させることにより長尺ワーク１２の両端部を絞り成形して、両端部が縮径したシャフト７２を製造することもできる。
【００６０】
以上のように、シャフト製造装置１０によれば、第１絞り金型１４と第２絞り金型１６とを近づけて長尺ワーク１２の両端部を絞り成形する際に、長尺ワーク１２がガイド金型１８によりガイド及び支持される。この場合、スライドガイド５６は、長尺ワーク１２を支持しながら、第２絞り金型１６により第１絞り金型１４側に押されて後退移動する。このように、ガイド金型１８は、第１絞り金型１４と第２絞り金型１６との距離が小さくなるに従って短縮することで常に長尺ワーク１２の中間部分を支持し得るように構成されているので、長尺ワーク１２が中空丸棒である場合でも、絞り成形する際の長尺ワーク１２の意図しない変形（例えば、座屈や据え込み等）を防止することが可能となる。なお、シャフト製造装置１０により製造したシャフト７２と、切削加工で製造した同一形状のシャフトについて、寸法精度を比較した結果、シャフト製造装置１０により製造したシャフト７２の寸法精度は、切削加工した場合の寸法精度に対して同等以上の精度を確保できることが確認された。
【００６１】
また、ガイド本体５４は、スライドガイド５６が軸線方向にのみ移動可能であるようにスライドガイド５６を案内及び支持するように構成されているので、スライドガイド５６を安定して軸線方向にスライドさせることができる。このため、スライドガイド５６による長尺ワーク１２の支持の安定性が向上し、絞り成形をする際の長尺ワーク１２の意図しない変形を一層効果的に防止することが可能となる。
【００６２】
さらに、シャフト製造装置１０によれば、スライドガイド５６の突出側の端部が第２絞り金型１６の嵌合部４６に嵌合すると、スライドガイド５６が第２絞り金型１６に対して径方向にしっかりと位置決め及び固定される。このため、スライドガイド５６が長尺ワーク１２から受けた荷重は、スライドガイド５６を介して第２絞り金型１６においても受けるので、スライドガイド５６による長尺ワーク１２の支持を一層安定させることが可能となる。
【００６３】
さらにまた、第１の実施形態において、付勢機構５８は、第１絞り金型１４とスライドガイド５６との間に保持されたコイルスプリング５８Ａにより構成されるので、簡単な構成で、スライドガイド５６を第２絞り金型１６側に常時付勢する一方、スライドガイド５６が第２絞り金型１６により押圧されるとスライドガイド５６の後退移動を許容する付勢機構５８を構成することができる。
【００６４】
上述したように、スライドガイド５６が第１絞り金型１４側に後退移動した後に、第１絞り金型１４と第２絞り金型１６を離間すると、スライドガイド５６は、付勢機構５８としてのコイルスプリング５８Ａの作用下に、自動的に突出位置に復帰する（図５Ａ参照）。このため、複雑な制御機構を設けることなく、スライドガイド５６を適切なタイミングで適切な位置に移動させることが可能となる。
【００６５】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るシャフト製造装置１０ａを示す一部省略概略断面図である。シャフト製造装置１０ａは、第２絞り金型１６ａの第２キャビティ７４に設けられるテーパ部の個数に関して、上述した第１の実施形態に係るシャフト製造装置１０と異なる。
【００６６】
図７は、第２キャビティ７４及びその周辺を示す一部省略拡大断面図である。図７に示すように、円柱状空洞に形成された第２キャビティ７４には、第２端部１３を絞り成形するための第２テーパ部７６及び第３テーパ部７８が形成されている。
【００６７】
第２テーパ部７６は、第２キャビティ７４の挿入側から反挿入側（Ｘ２方向）に向かって一定割合で縮径している。第２テーパ部７６及び第３テーパ部７８は、第２キャビティ７４の軸線方向となす角度（傾斜角度）が、それぞれ所定の角度β１、β２となるように形成されている。
【００６８】
第１テーパ部２２による長尺ワーク１２の第１端部１１の絞り成形時の加工抵抗が、第２テーパ部７６及び第３テーパ部７８による長尺ワーク１２の第２端部１３の絞り成形時の加工抵抗よりも大きくなるように、傾斜角度β１、β２は、第１テーパ部２２の傾斜角度αよりも小さく設定されている。傾斜角度β１、β２は、同一でも異なっていてもよい。
【００６９】
第２テーパ部７６の挿入側（Ｘ１方向側）には、第２大径平行部８０が形成されている。第２大径平行部８０の内径は、長尺ワーク１２の外径と略同じか、僅かに大きく設定されている。第３テーパ部７８の反挿入側（Ｘ２方向側）には、第２大径平行部８０の内径より小さい内径をもつ第２小径平行部８２が形成されている。第２テーパ部７６と第３テーパ部７８との間には、第２大径平行部８０の内径より小さく且つ第２小径平行部８２の内径よりも大きい内径をもつ第２中径平行部８４が形成されている。
【００７０】
第２の実施形態に係るシャフト製造装置１０ａのその他の部分の構成は、上述した第１の実施形態に係るシャフト製造装置１０と同様である。従って、第１絞り金型１４を固定金型として構成し、第２絞り金型１６ａを可動金型として構成した場合には、図４Ａ〜図４Ｄ、図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明したのと同様の動作（製造工程）により、図８に示すように、両端部が縮径した形状の所望のシャフト８６が得られる。
【００７１】
従って、第２の実施形態に係るシャフト製造装置１０ａによっても、上述した第１の実施形態に係るシャフト製造装置１０と同様に、長尺ワーク１２が中空丸棒である場合でも、絞り成形時における長尺ワーク１２の意図しない変形（例えば、座屈や据え込み等）を防止することが可能となる。
【００７２】
その他、第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する各構成部分については、第１の実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。
【００７３】
なお、第２の実施形態に係るシャフト製造装置１０ａにおいて、設計条件によっては、第１絞り金型１４を可動金型として構成し、第２絞り金型１６ａを固定金型として構成してもよい。第２キャビティ７４に形成するテーパ部の個数は３以上であってもよい。また、第２の実施形態に係るシャフト製造装置１０ａにおいて、第１キャビティ２０に複数のテーパ部を設けてもよい。
【００７４】
上述した第１及び第２の実施形態では、加工対象の長尺ワーク１２が中空丸棒である場合を説明したが、本発明はこれに限られず、長尺ワーク１２が中実丸棒である場合にも適用可能である。本発明のシャフト製造装置１０、１０ａにより中実丸棒を絞り成形して中実シャフトを製造した場合には、寸法精度の高い中実シャフトを製造できる。
【００７５】
上述した第１及び第２の実施形態では、第１絞り金型１４の反挿入側に押出し機構３２を設けた場合を説明したが、押出し機構３２を省略してもよい。
【００７６】
上述した第１及び第２の実施形態では、第２絞り金型１６、１６ａの反挿入側にストッパ機構４８を設けた場合を説明したが、ストッパ機構４８を省略し、代わりに第２絞り金型１６、１６ａの反挿入側を閉塞した構成としてもよい。すなわち、第２キャビティ３８、７４を、反挿入側が閉じた円柱状空洞に形成してもよい。
【００７７】
上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１０ａ…シャフト製造装置          １２…長尺ワーク
１４…第１絞り金型                      １６、１６ａ…第２絞り金型
１８…ガイド金型                        ２０…第１キャビティ
３８、７４…第２キャビティ              ４６…嵌合部
５４…ガイド本体                        ５６…スライドガイド
５８…付勢機構                          ５８Ａ…コイルスプリング
【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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【図８】
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