(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径の異なる少なくとも３つの被研削部を有するワークを研削手段により研削して段差部を複数備えたシャフトを製造するシャフトの製造方法であって、
前記研削手段は少なくとも４つの研削部を備えており、
第１の被研削部の外周面を第１の研削部で研削すると同時に、前記第１の被研削部よりも外径の小さい第２の被研削部の外周面を前記第１の研削部よりも外径の大きい第２の研削部で研削する第１工程と、
前記研削手段及び前記ワークの少なくとも一方を軸方向に沿って相対的に移動させる第２工程と、
前記第１の被研削部の外周面を第３の研削部で研削すると同時に、前記第１の被研削部よりも外径の小さい第３の被研削部を前記第３の研削部よりも外径の大きい第４の研削部で研削する第３工程と
を備えたことを特徴とするシャフトの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシャフトの製造方法において、
２つの前記ワークが前記研削手段にて同時に研削され、
一方のワークについて前記第１工程が行われると同時に、他方のワークについて前記第３工程が行われることを特徴とするシャフトの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のシャフトの製造方法において、
前記第１の研削部と前記第３の研削部との間に前記第２の研削部が形成されていると共に、前記第２の研削部と前記第３の研削部との間に前記第４の研削部が形成されていることを特徴とするシャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段差部を備えたシャフトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータ等には、特許文献１にて開示されているように、外径の大きさが異なる少なくとも３つの部位を有することにより段差部を複数備えたシャフトが用いられることがある。従来、このような段差部を複数有するシャフトは、シャフトの形状に応じて形成された研削砥石を用いてシャフトとなるワークの外周面を研削して製造される。
【０００３】
例えば、図７（ａ）に示すシャフト１００は、円柱状のシャフト本体部１０１と、該シャフト本体部１０１の両端に一体形成され該シャフト本体部１０１よりも小径の円柱部１０２，１０３とから構成されている。このシャフト１００は、シャフト本体部１０１と円柱部１０２，１０３との外径が異なることにより、２つの段差部１０４，１０５を備えている。また、図７（ｂ）に示すように、研削加工が施されてシャフト１００となるワーク１１０は、ワーク本体部１１１と、該ワーク本体部１１１の両端に一体に形成され該ワーク本体部１１１よりも小径の円柱部１１２，１１３とから構成されている。そして、ワーク１１０を研削する研削砥石１２０は、ワーク本体部１１１の外周面を研削するための研削部１２１と、該研削部１２１の両端に一体に形成された研削部１２２，１２３とから構成されている。研削部１２１の軸方向の長さは、シャフト本体部１０１の軸方向の長さと等しく形成されている。そして、研削部１２２，１２３は、研削砥石１２０がシャフト１００の段差部１０４，１０５に対応した形状となるように、その外径が研削部１２１よりも大きく設定されている。尚、研削加工時にワーク１１０の回転を制御する調整車１３０も、研削砥石１２０と同様に、シャフト１００に応じた形状に形成されている。
【０００４】
研削加工が行われる際には、ワーク１１０は、調整車１３０と支持刃１４０との間で支持され、調整車１３０によってその回転が制御される。そして、研削部１２１にてワーク本体部１１１の外周面が研削されると同時に、研削部１２２，１２３にて円柱部１１２，１１３がそれぞれ研削されてシャフト１００が製造される。
【０００５】
ところで、段差部を複数備えたシャフトの種類が複数ある場合（例えば、シャフト本体部１０１の軸方向の長さが異なるシャフトが複数種類ある場合）には、一般的に下記の３つの方法の何れかを実施することで対応している。
【０００６】
まず、１つ目の方法は、製造するシャフトの種類（シャフトの品番）が変更される時に、研削砥石、調整車、及び支持刃を次に製造するシャフトの形状に合わせて形成されたものに交換する方法である。２つ目の方法は、製造するシャフトの種類（シャフトの品番）が変更される時に、研削砥石、調整車、及び支持刃を次に製造するシャフトの形状に合わせて形成し直す方法である。そして、３つ目の方法は、製造するシャフトの種類（シャフトの品番）毎に専用の設備（研削装置）を用いる方法である。
【特許文献１】特開平２００４−５８９４２号公報  （第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、１つ目の方法を実施した場合、シャフトの種類の数だけ研削砥石等を用意することになるため、製造コストが増大する。更に、研削砥石、調整車、及び支持刃を交換する度に、研削砥石、調整車、及び支持刃の調整を行わなければならないため、研削加工を再開するまでの時間が長くなり、生産性が悪くなってしまうという問題もある。
【０００８】
また、２つ目の方法を実施した場合、研削砥石、調整車、及び支持刃の寿命が短くなることから、研削砥石、調整車、及び支持刃を新しいものに交換する間隔が短くなり、製造コストが増大する。そして、３つ目の方法を実施した場合、設備費が高額になり、結果的に製造コストを増大させることになる。
【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、段差部を複数備えたシャフトの研削加工にかかる製造コストの低減を図ると共に、生産性を向上させることができるシャフトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、外径の異なる少なくとも３つの被研削部を有するワークを研削手段により研削して段差部を複数備えたシャフトを製造するシャフトの製造方法であって、前記研削手段は少なくとも４つの研削部を備えており、第１の被研削部の外周面を第１の研削部で研削すると同時に、前記第１の被研削部よりも外径の小さい第２の被研削部の外周面を前記第１の研削部よりも外径の大きい第２の研削部で研削する第１工程と、前記研削手段及び前記ワークの少なくとも一方を軸方向に沿って相対的に移動させる第２工程と、前記第１の被研削部の外周面を第３の研削部で研削すると同時に、前記第１の被研削部よりも外径の小さい第３の被研削部を前記第３の研削部よりも外径の大きい第４の研削部で研削する第３工程とを備えた。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシャフトの製造方法において、２つの前記ワークが前記研削手段にて同時に研削され、一方のワークについて前記第１工程が行われると同時に、他方のワークについて前記第３工程が行われる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のシャフトの製造方法において、前記第１の研削部と前記第３の研削部との間に前記第２の研削部が形成されていると共に、前記第２の研削部と前記第３の研削部との間に前記第４の研削部が形成されていることを特徴とするシャフトの製造方法。
【００１３】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、第１乃至第３の被研削部の外周面を同時に研削するわけではなく、第１工程で第１の被研削部の外周面と第２の被研削部の外周面とを研削し、第３工程で第１の被研削部の外周面と第３の被研削部の外周面とを研削している。このように、外径の異なる２つの被研削部ごとに研削加工を行うことから、各研削部の軸方向の長さは、各研削部が研削する被研削部の軸方向の長さと等しく形成されなくてもよい。従って、各研削部の軸方向の長さを、各研削部が研削する被研削部のうち最も軸方向の長さが長い被研削部の軸方向の長さに合わせて形成することができることから、軸方向の長さが異なる複数種類のシャフトについて、研削手段を変更することなく研削加工を行うことができる。また、製造するシャフトの外径が変わっても、同時に研削される２つの被研削部により形成される段差の形状が同じであれば、研削手段を変更することなくワークの研削を行うことができる。尚、「段差の形状が同じである」とは、外径の異なる２つの研削部において、半径の長さの差が変わっていないことを意味する。これらのことから、一種類の研削手段で該研削手段の形状を変更することなく、段差部を備えた複数種類のワークを研削することができる。よって、研削手段を交換したり、研削手段をシャフトの形状に合わせて形成し直したりしなくてもよいことから、段差部を備えたシャフトの研削加工にかかる製造コストの低減を図ると共に、生産性の向上を図ることができる。
【００１４】
尚、本発明において、「軸方向に沿って移動させる」とは、軸方向に沿って直線的に移動される場合のほか、移動された研削手段及びワークの少なくとも一方において移動前の位置と移動後の位置とが軸方向に沿った同じ直線上にある場合も含む。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、１つの研削手段にて、２つのワークを同時に研削するため、単位時間当たりに製造されるシャフトの個数を増大させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、研削手段により２つのワークを同時に研削することができる。また、第２工程において、研削手段及びワークの少なくとも一方を軸方向に沿って相対的に移動させることにより、第１の被研削部と第３の研削部とを、更に第３の被研削部と第４の研削部とを容易に対向させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、段差部を有するシャフトの研削加工にかかる製造コストの低減が図られると共に、生産性の向上が図られるシャフトの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
まず、本実施形態の製造方法を実施して製造されるシャフトについて説明する。本実施形態のシャフトは、車両用ワイパ装置に用いられるピボット軸である。
【００１８】
図１（ａ）〜図１（ｃ）にシャフト１〜３を示す。図１（ａ）に示すように、シャフト１は、円柱状をなすシャフト本体部１１、及びシャフト本体部１１の両端にそれぞれ形成され円柱状をなす円柱部１２，１３とから構成されている。これらのシャフト本体部１１、及び円柱部１２，１３は、軸線が一致している。そして、シャフト本体部１１の軸方向の一端部（図１（ａ）において右側の端部）には、シャフト本体部１１の軸方向中央部から遠ざかるに連れて徐々に縮径されてなるテーパ部１４が形成されている。
【００１９】
前記円柱部１２は、シャフト本体部１１の軸方向の一端面１５（図１（ａ）において右側の端面）に一体形成されている。この円柱部１２の外径Ｄ１は一端面１５の直径よりも小さい。即ち、円柱部１２の外径Ｄ１は、シャフト本体部１１の外径Ｄ２よりも小さい。一方、円柱部１３は、シャフト本体部１１の軸方向の他端面１６（図１（ａ）において左側の端面）に一体形成されている。円柱部１３の外径Ｄ３はシャフト本体部１１の外径Ｄ２よりも小さい。また、円柱部１３の外径Ｄ３は、円柱部１２の外径Ｄ１よりも若干大きい。そして、シャフト１には、シャフト本体部１１の外径Ｄ２と円柱部１２の外径Ｄ１とが異なることにより段差部１７が形成されると共に、シャフト本体部１１の外径Ｄ２と円柱部１３の外径Ｄ３とが異なることにより段差部１８が形成されている。
【００２０】
ところで、車両用ワイパ装置に用いられるピボット軸は、当該車両用ワイパ装置が搭載される自動車の車種によってその軸方向の長さが設定されている。そのため、図１（ａ）に示すシャフト１の他に、例えば、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すようなシャフト２，３も存在する。シャフト２のシャフト本体部２１は、その外径Ｄ４が、シャフト本体部１１の外径Ｄ２と等しく形成されている。また、シャフト３のシャフト本体部３１は、その外径Ｄ５が、シャフト本体部１１の外径Ｄ２と等しく形成されている。そして、シャフト本体部２１は、シャフト本体部１１よりも軸方向に長く形成されており、シャフト本体部３１は、シャフト本体部２１よりも軸方向に長く形成されている。また、シャフト本体部２１，３１の軸方向の両端には、シャフト本体部１１と同様に、円柱部１２，１３が一体形成されている。これらのシャフト１〜３にはそれぞれ品番が付され、当該品番によってシャフト１〜３が識別されている。
【００２１】
次に、シャフト１〜３を製造する研削装置について説明する。
図２に示す研削装置４１は、図３に示すワーク５０に研削加工を施すものである。
まず、ワーク５０について説明する。ワーク５０は、研削加工が施されてシャフト１となるものである。ワーク５０は、円柱状をなすワーク本体部５１と、該ワーク本体部５１の両端に形成され円柱状をなす円柱部５２，５３とから構成されている。これらのワーク本体部５１、及び円柱部５２，５３は、軸線が一致している。
【００２２】
ワーク本体部５１は、その軸方向の長さが、シャフト本体部１１の軸方向の長さと等しく形成されている。また、ワーク本体部５１の外径Ｄ６は、研削代の分だけ、シャフト本体部１１の外径Ｄ２よりも若干大きく形成されている。ワーク本体部５１の軸方向の一端部（図３において右側の端部）には、シャフト本体部１１の軸方向の一端部に設けられたテーパ部１４と同様のテーパ部５４が形成されている。
【００２３】
前記円柱部５２は、ワーク本体部５１の軸方向の一端面５５（図３において右側の端面）に一体形成されている。円柱部５２の外径Ｄ７は一端面５５の直径よりも小さい。即ち、円柱部５２の外径Ｄ７は、ワーク本体部５１の外径Ｄ６よりも小さい。また、円柱部５２の外径Ｄ７は、研削しろの分だけ、円柱部１２の外径Ｄ１よりも若干大きく形成されている。そして、円柱部５２は、その軸方向の長さが、円柱部１２の軸方向の長さと等しく形成されている。
【００２４】
一方、円柱部５３は、ワーク本体部５１の軸方向の他端面５６（図３において左側の端面）に一体形成されている。そして、円柱部５３の外径Ｄ８はワーク本体部５１の外径Ｄ６よりも小さい。また、円柱部５３は、その外径Ｄ８が、円柱部５２の外径Ｄ７よりも若干大きく形成されていると共に、研削しろの分だけ、円柱部１３の外径Ｄ３よりも若干大きく形成されている。更に、円柱部５３は、その軸方向の長さが、円柱部１３の軸方向の長さと等しく形成されている。尚、このようなワーク５０は、例えば鍛造加工により形成される。
【００２５】
次に、研削装置４１について説明する。
図２に示すように、研削装置４１は、研削砥石４２、調整車４３、２つの支持刃４４，４５、ワーク搬送装置４６、位置決め機構４７、及び制御装置４８を備えて構成されている。
【００２６】
図５に示すように、研削砥石４２は４つの研削部６１〜６４から構成されており、各研削部６１〜６４は、互いに外径が異なる円柱状をなしている。これら研削部６１〜６４は、軸方向に並んで一体に形成されており、各研削部６１〜６４の軸線が一致している。研削部６１，６４はワーク本体部５１の外周面を研削する部位であり、研削部６１と研削部６４との間に形成された研削部６２は円柱部５２の外周面を研削する部位であり、研削部６２と研削部６４との間に形成された研削部６３は、円柱部５３の外周面を研削する部位である。そして、研削部６１，６４は、その軸方向の長さが、シャフト本体部１１（ワーク本体部５１）の軸方向の長さよりも長く形成されている。更に述べると、研削部６１，６４は、その軸方向の長さが、シャフト本体部３１（図１（ｃ）参照）の軸方向の長さよりも長く形成されている。また、研削部６２の軸方向の長さは、円柱部１２（円柱部５２）の軸方向の長さより長く形成され、研削部６３の軸方向の長さは、円柱部１３（円柱部５３）の軸方向の長さより長く形成されている。
【００２７】
研削部６２は、研削部６１の軸方向の一端（図５において右側の端）に一体に形成されており、その外径Ｄ１２が、研削部６１の外径Ｄ１１よりも大きく形成されている。研削部６３は、研削部６２の軸方向の一端（図５において右側の端であり、研削部６１と逆側の端）に一体に形成されており、その外径Ｄ１３が、研削部６１の外径Ｄ１１よりも大きく形成されている。研削部６４は、研削部６３の軸方向の一端（図５において右側の端であり、研削部６２と逆側の端）に一体に形成されており、その外径Ｄ１４が、研削部６１の外径Ｄ１１よりも若干大きく（ワーク本体部５１が研削部６１にて研削される研削しろの分だけ若干大きく）形成されている。
【００２８】
また、研削部６２は、シャフト本体部１１の半径Ｒ１と円柱部１２の半径Ｒ２との差Ｓ１（図１（ａ）参照）から研削部６４にて研削されるワーク本体部５１の研削しろの分だけ引いた長さと、研削部６１の半径Ｒ３と研削部６２の半径Ｒ４との差Ｓ２とが等しくなるように、研削部６１に対する径方向の大きさが設定されている。更に、研削部６３は、シャフト本体部１１の半径Ｒ１と円柱部１３の半径Ｒ５との差Ｓ３（図１（ａ）参照）と、研削部６３の半径Ｒ６と研削部６４の半径Ｒ７との差Ｓ４とが等しくなるように、研削部６４に対する径方向の大きさが設定されている。
【００２９】
前記調整車４３は、外径が異なる４つの調整部７１〜７４から構成されており、各調整部７１〜７４は円柱状をなしている。これら調整部７１〜７４は、軸方向に並んで一体に形成されており、各調整部７１〜７４の軸線が一致している。そして、調整部７１，７４は、その軸方向の長さが、前記研削部６１，６４の軸方向の長さと等しく形成されている。また、調整部７１と調整部７４との間に形成された調整部７２の軸方向の長さは、研削部６２の軸方向の長さと等しく形成され、調整部７２と調整部７４との間に形成された調整部７３の軸方向の長さは、研削部６３の軸方向の長さと等しく形成されている。
【００３０】
調整部７１は、その外径Ｄ１５が、研削部６１の外径Ｄ１１よりも若干小さく形成されている。前記調整部７２は、調整部７１の軸方向の一端（図５において右側の端）に一体に形成されており、その外径Ｄ１６が、調整部７１の外径Ｄ１５よりも大きく形成されている。調整部７３は、調整部７２の軸方向の一端（図５において右側の端であり、調整部７１と逆側の端）に一体に形成されており、その外径Ｄ１７が、調整部７１の外径Ｄ１５よりも大きく形成されている。そして、調整部７４は、調整部７３の軸方向の一端（図５において右側の端であり、調整部７２と逆側の端）に一体に形成されており、その外径Ｄ１８が、調整部７１の外径Ｄ１５よりも若干大きく（ワーク本体部５１が研削部６１にて研削される研削代の分だけ若干大きく）形成されている。
【００３１】
また、調整部７２は、シャフト本体部１１の半径Ｒ１と円柱部１２の半径Ｒ２との差Ｓ１（図１（ａ）参照）から研削部６４にて研削されるワーク本体部５１の研削しろの分だけ引いた長さと、調整部７１の半径Ｒ８と調整部７２の半径Ｒ９との差Ｓ５とが等しくなるように、調整部７１に対する径方向の大きさが設定されている。更に、調整部７３は、シャフト本体部１１の半径Ｒ１と円柱部１３の半径Ｒ５との差Ｓ３（図１（ａ）参照）と、調整部７３の半径Ｒ１０と調整部７４の半径Ｒ１１との差Ｓ６とが等しくなるように、調整部７４に対する径方向の大きさが設定されている。
【００３２】
前記研削砥石４２と調整車４３とは、前記研削砥石の軸線Ｌ１と、調整車４３の軸線Ｌ２とが平行となるように配置されている。また、調整車４３は、研削部６１と調整部７１とが径方向に対向し、研削部６２と調整部７２とが径方向に対向し、研削部６３と調整部７３とが径方向に対向し、研削部６４と調整部７４とが径方向に対向するように配置されている。そして、研削砥石４２及び調整車４３は、それぞれモータ等により回転される。また、調整車４３は、図示しない移動機構により、研削砥石４２と対向する方向に沿って移動可能となっている。
【００３３】
前記支持刃４４，４５は、支持刃４４，４５は、ワーク本体部５１の外径よりも若干薄い厚さの略板状をなしている。支持刃４４，４５は、該支持刃４４，４５の厚さ方向と、研削砥石４２と調整車４３とが対向する方向とが一致するように、研削砥石４２と調整車４３との間に配置されている。２つの支持刃４４，４５は、軸方向に並んで配置され、支持刃４４，４５における研削砥石４２の軸方向に沿った幅は、ワーク本体部５１の軸方向の長さよりも若干長く形成されている。そして、支持刃４４は、研削部６１に対向するように配置され、支持刃４５は、研削部６４に対向するように配置されている。また、図４に示すように、支持刃４４，４５の上端部は、研削砥石４２の軸方向から見ると、上方に向かうに連れて、調整車４３から遠ざかるように徐々に厚さが薄く形成され、これにより傾斜面４４ａ，４５ａが形成されている。
【００３４】
図５及び図６に示すように、ワーク搬送装置４６は、支持刃４４上から支持刃４５上にワーク５０を移動させると共に、支持刃４４上に研削加工前のワーク５０を配置するための機構である。ワーク搬送装置４６は、研削砥石４２及び調整車４３の下方に配置されている。ワーク搬送装置４６は、例えば、調整車４３が研削砥石４２から遠ざかるように移動された際に支持刃４４，４５と共にワーク５０を支持する支持機構（図示略）と、ワーク５０を支持刃４４上から支持刃４５上へ押進させる押進機構（図示略）と、支持刃４４上にワーク５０を配置するワーク配置機構（図示略）とを備えて構成されている。そして、支持機構が支持刃４４，４５と共にワーク５０を支持した状態で、押進機構が支持刃４４上に配置されたワーク５０に円柱部５３側から当接してワーク５０を支持刃４５上へ押進する。これにより、ワーク５０が軸方向に沿って支持刃４４上から支持刃４５上へ移動されると、支持刃４５上に配置されていたワーク５０は、支持刃４４上に配置されていたワーク５０によって押し出され、研削装置４１から排出される。そして、ワーク配置機構により支持刃４４上にワーク５０が配置される。
【００３５】
図６に示すように、位置決め機構４７（移動規制手段）は、ワーク搬送装置４６において研削部６２，６３と対向する部分に凹設された収容凹部８１に出入可能に設けられたストッパ部材８２と、研削砥石４２の軸方向の両側に配置されたストッパ装置８３，８４とを備えて構成されている。ストッパ装置８３，８４は、該ストッパ装置８３，８４の筐体内に出入可能に設けられたストッパピン８３ａ，８４ａを有している。
【００３６】
ワーク搬送装置４６によりワーク５０の移動及び配置が行われる際には、ストッパ部材８２は収容凹部８１内に格納されていると共に、ストッパピン８３ａ，８４ａはストッパ装置８３，８４の筐体内に格納されている。そして、ワーク搬送装置４６にてワーク５０が支持刃４４，４５（図６では図示略）上に配置された後に、ストッパ部材８２が突出する。その後、ストッパピン８３ａ，８４ａが突出する。支持刃４４上に配置されたワーク５０（図６において左側のワーク）は、ストッパピン８３ａによって円柱部５３側からストッパ部材８２側に押進され、円柱部５２の先端面がストッパ部材８２に当接することにより研削砥石４２に対して軸方向に位置決めされる。位置決めされた当該ワーク５０においては、ワーク本体部５１が研削部６１と径方向に対向すると共に、円柱部５２が研削部６２と径方向に対向する。一方、支持刃４５上に配置されたワーク５０（図６において右側のワーク）は、ストッパピン８４ａによって円柱部５２側からストッパ部材８２側に押進され、円柱部５３の先端面がストッパ部材８２に当接することにより研削砥石４２に対して軸方向に位置決めされる。位置決めされた当該ワーク５０においては、ワーク本体部５１が研削部６４と径方向に対向すると共に、円柱部５３が研削部６３と径方向に対向する。そして、ワーク５０は、ストッパ部材８２、及びストッパピン８３ａ，８４ａにより軸方向の移動が規制された状態で研削される。
【００３７】
図２に示すように、制御装置４８は、研削砥石４２、調整車４３、及び支持刃４４，４５、ワーク搬送装置４６、及び位置決め機構４７の制御を行う。例えば、研削砥石４２及び調整車４３を回転させる各モータにはエンコーダが備えられており、制御装置４８は、前記エンコーダから入力されるモータの回転状態に応じた信号に基づいて、各モータの回転速度、及び回転位置等の回転状態を検出し、研削砥石４２及び調整車４３の制御を行う。また、制御装置４８は、例えばリニアエンコーダから入力される信号に基づいて、研削砥石４２と対向する方向に沿った調整車４３の位置を検出し、調整車４３の位置制御を行う。
【００３８】
次に、上記の研削装置４１を用いたシャフトの製造方法について、図５及び図６を参照に説明する。
まず、制御装置４８は、調整車４３を、研削砥石４２との間にワーク本体部５１の外径Ｄ６よりも大きい間隔が空くような位置（図５において二点差線にて示す位置）まで後退させる。そして、制御装置４８は、ワーク搬送装置４６により、ワーク５０を支持刃４４上に配置する。これにより、ワーク５０は、支持刃４４上で、研削砥石４２と調整車４３との間に配置される。この時、支持刃４５上には、ワーク５０は配置されていない。
【００３９】
次いで、制御装置４８は、位置決め機構４７を作動させ、ストッパ部材８２を突出させると共に、ストッパピン８３ａを突出させる。すると、ワーク５０は、円柱部５３側からストッパピン８３ａにより軸方向に押進され、当該ワーク５０の円柱部５２の先端面がストッパ部材８２に当接する（図６参照）。これにより、ワーク５０の研削砥石４２に対する軸方向の位置決めがなされると共に、ワーク５０は、ストッパ部材８２及びストッパピン８３ａにより軸方向の移動が規制される。次いで、制御装置４８により調整車４３が研削砥石４２側に前進され、ワーク本体部５１の外周面に研削部６１及び調整部７１が当接すると共に、円柱部５２の外周面に研削部６２及び調整部７２が当接する。
【００４０】
次いで、制御装置４８は、研削砥石４２及び調整車４３を周方向に回転させる。本実施形態では、研削砥石４２及び調整車４３は、図５における軸方向左側から見て時計方向に回転される。そして、制御装置４８によって調整車４３が研削砥石４２側に送り込まれることにより、ワーク本体部５１の外周面が研削部６１によって粗研削されると同時に、円柱部５２の外周面が研削部６２によって仕上げ研削される（第１工程）。
【００４１】
ワーク本体部５１の外周面の粗研削、及び円柱部５２の外周面の仕上げ研削が終了すると、制御装置４８は、研削砥石４２及び調整車４３の回転を停止し、研削砥石４２との間にワーク本体部５１の外径Ｄ６よりも大きい間隔が空くような位置（図５において二点差線にて示す位置）まで調整車４３を後退させる。この時、ワーク搬送装置４６の支持機構によって、ワーク５０の支持刃４４上からの落下が防止されている。また、制御装置４８は、ストッパ部材８２を収容凹部８１内に格納すると共に、ストッパピン８３ａ，８４ａを後退させる。そして、制御装置４８は、ワーク搬送装置４６の押進機構を作動させ、ワーク５０を支持刃４４上から支持刃４５上に移動させる（第２工程）。即ち、ワーク５０は、研削砥石４２の軸方向に沿って、研削砥石４２に対して相対的に移動される。また、制御装置４８は、ワーク搬送装置４６のワーク配置機構を作動させ、支持刃４４上に研削加工前のワーク５０を配置させる。
【００４２】
次いで、制御装置４８は、位置決め機構４７を作動させ、ストッパ部材８２を突出させると共に、ストッパピン８３ａ，８４ａを突出させる。すると、支持刃４４上に配置されたワーク５０は、ストッパピン８３ａにより円柱部５３側から軸方向に沿って押進され、当該ワーク５０の円柱部５２の先端面がストッパ部材８２に当接する（図６参照）。これにより、支持刃４４上に配置されたワーク５０の研削砥石４２に対する軸方向の位置決めがなされる。一方、支持刃４５上に配置されたワーク５０は、ストッパピン８４ａにより円柱部５２側から軸方向に沿って押進され、当該ワーク５０の円柱部５３の先端面がストッパ部材８２に当接する（図６参照）。これにより、支持刃４５上に配置されたワーク５０の研削砥石４２に対する軸方向の位置決めがなされる。そして、支持刃４４，４５上にそれぞれ配置されたワーク５０は、ストッパ部材８２及びストッパピン８３ａ，８４ａにより軸方向の移動が規制される。
【００４３】
次いで、制御装置４８により調整車４３が研削砥石４２側に前進され、支持刃４５上に配置されたワーク５０のワーク本体部５１の外周面に研削部６４及び調整部７４が当接すると共に、円柱部５３の外周面に研削部６３及び調整部７３が当接する。同時に、支持刃４４上に配置されたワーク５０のワーク本体部５１の外周面に研削部６１及び調整部７１が当接すると共に、円柱部５３の外周面に研削部６２及び調整部７２が当接する。
【００４４】
次いで、制御装置４８は、研削砥石４２及び調整車４３を回転させる。そして、制御装置４８によって調整車４３が研削砥石４２側に送り込まれることにより、支持刃４５上に配置されたワーク５０におけるワーク本体部５１の外周面が研削部６４によって仕上げ研削されると同時に、円柱部５３の外周面が研削部６３によって仕上げ研削され（第３工程）、シャフト１が完成する。また同時に、調整車４３が研削砥石４２側に送り込まれることにより、支持刃４４上に配置されたワーク５０におけるワーク本体部５１の外周面が研削部６１によって粗研削されると同時に、円柱部５２の外周面が研削部６２によって仕上げ研削される（第１工程）。
【００４５】
次いで、制御装置４８は、研削砥石４２及び調整車４３の回転を停止し、研削砥石４２との間にワーク本体部５１の外径Ｄ６よりも大きい間隔が空くような位置（図５において二点差線にて示す位置）まで調整車４３を移動させる。また、制御装置４８は、ストッパ部材８２を収容凹部８１内に格納すると共に、ストッパピン８３ａ，８４ａを後退させる。そして、制御装置４８は、ワーク搬送装置４６の押進機構を作動させ、ワーク５０を支持刃４４上から支持刃４５上に移動させる（第２工程）。即ち、ワーク５０は、研削砥石４２の軸方向に沿って、研削砥石４２に対して相対的に移動される。これにより、支持刃４５上にあったワーク５０は、支持刃４４上にあったワーク５０によって押し出され、研削装置４１から排出される。また、制御装置４８は、ワーク搬送装置４６のワーク配置機構を作動させ、支持刃４４上に研削加工前のワーク５０を配置させる。
【００４６】
以後、研削装置４１において上記の動作が繰り返され、ワーク５０に研削加工が施されてシャフト１が製造されていく。
上記の製造方法にてシャフト１を製造する場合、ワーク本体部５１の外周面及び円柱部５２，５３の外周面を同時に研削するわけではなく、第１工程でワーク本体部５１の外周面と円柱部５２の外周面とを同時に研削し、第３工程でワーク本体部５１の外周面と円柱部５３の外周面とを同時に研削している。即ち、ワーク５０において外径の異なる２つの部位（ワーク本体部５１と円柱部５２、若しくはワーク本体部５１と円柱部５３）ごとに研削加工を行っている。そのため、ワーク本体部５１及び円柱部５２、５３を研削する研削部６１〜６４の軸方向の長さは、各研削部６１〜６４が研削するワーク本体部５１及び円柱部５２，５３の軸方向の長さと等しく形成されなくてもよい。よって、研削部６１〜６４の軸方向の長さを、各研削部６１〜６４が研削するワーク本体部５１及び円柱部５２，５３の長さのうち最も軸方向の長さが長いワーク本体部５１及び円柱部５２，５３の軸方向の長さに合わせて形成することができる。その結果、軸方向の長さが異なる複数種類のシャフト１〜３について、研削砥石４２を変更することなく研削加工を行うことができる。また、シャフト１〜３の外径が変わっても、同時に研削される２つの部位（ワーク本体部５１と円柱部５２、若しくはワーク本体部５１と円柱部５３）の半径の差が等しければ、研削砥石４２を変更することなく同じ研削砥石４２を用いてワークの研削を行うことができる。
【００４７】
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用・効果を有する。
（１）本実施形態の製造方法によりワークに研削加工を施す場合、製造するシャフトの品番が変更され、ワーク本体部５１の軸方向の長さが変わっても、ワーク本体部５１の軸方向の長さが研削部６１，６４の軸方向の長さ以下であれば、研削砥石４２を交換することなくワーク５０の研削を行うことができる。従って、調整車４３、及び支持刃４４，４５も交換しなくてもよい。その結果、製造するシャフトの品番変更時に研削砥石４２、調整車４３、及び支持刃４４，４５を交換した場合と比べて、研削砥石４２、調整車４３、及び支持刃４４，４５の調整等にかかる時間を削減することができ、生産性の向上を図ることができる。そして、シャフトの品番毎に、専用の研削砥石等を用意しなくてもよいため、研削砥石等にかかるコストを低減させることができる。
【００４８】
また、ワーク本体部５１の外周面、及び円柱部１２，１３の外周面の３箇所を同時に研削するわけではないため、製造するシャフトの品番変更時に研削砥石４２、調整車４３、及び支持刃４４，４５の形状を、次に製造する品番のシャフトの形状に合わせて形成し直さなくてもよい。よって、次に製造する品番のシャフトの形状に合わせて研削砥石４２、調整車４３、及び支持刃４４，４５を形成し直す時間が削減されるため、生産性の向上を図ることができる。更に、研削砥石４２，調整車４３、及び支持刃４４，４５を次に製造する品番のシャフトの形状に合わせて形成し直す場合に比べて、研削砥石４２，調整車４３、及び支持刃４４，４５の寿命が長くなる。従って、研削砥石４２等にかかるコストを低減させることができる。
【００４９】
また更に、製造するシャフトの品番毎に専用の設備（研削装置）を設置した場合に比べて、設備費を低減させることができる。
これらのことから、段差部１７，１８を有するシャフト１〜３（ワーク５０）の研削加工にかかる製造コストの低減を図ることができる。
【００５０】
（２）１つの研削砥石４２で同時に２つのワーク５０を研削していることから、ワーク５０を１つずつ研削する場合に比べて単位時間当たりに製造されるシャフトの個数を増大させることができ、生産性がより向上する。また、本実施形態では、１つのワーク５０を研削するに当たり、ワーク本体部５１の外周面を粗研削すると同時に円柱部５２の外周面を仕上げ研削する工程と、ワーク本体部５１の外周面を仕上げ研削すると同時に円柱部５３の外周面を仕上げ研削する工程との２つの工程を経てワーク５０の研削が終了する。即ち、各ワーク５０を研削する工程が、２つに分割されている。しかしながら、本実施形態では、２つのワーク５０を同時に研削しているため、ワーク５０を研削する工程を分割しても、ワーク５０の研削に要する時間の延長を抑制することができる。
【００５１】
（３）研削砥石４２は、研削部６１と研削部６４との間に研削部６２が形成され、研削部６２と研削部６４との間に研削部６３が形成された構成となっている。そのため、研削砥石４２により２つのワーク５０を同時に研削することができる。また、第２工程において、研削砥石４２に対してワーク５０を軸方向に沿って移動させることにより、ワーク本体部５１と研削部６４とを、更に円柱部５３と研削部６３とを容易に対向させることができ、生産性が更に向上する。
【００５２】
（４）一般的に、高精度のシャフト１〜３を製造する際には、ワーク５０の粗研削と仕上げ研削とを２つの工程に分け、工程毎に専用の設備（研削装置）で研削を行っている。しかしながら、本実施形態では、１つの研削砥石４２にて、ワーク本体部５１の粗研削及び仕上げ研削を行っているため、粗研削用の設備と、仕上げ研削用の設備とをそれぞれ設置しなくてもよい。よって、高精度のシャフト１〜３を製造する場合においても設備費を低減させることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００５３】
（５）例えば、ワーク本体部に熱処理等が施され２つの円柱部に比べてワーク本体部の硬度が高いワークを研削する場合、硬度が高いワーク本体部と硬度が低い２つの円柱部とを同じ仕様の研削砥石にて研削すると、一般的に、研削砥石に目づまり・目潰れ・目こぼれ等が生じ易い。そして、目づまり・目潰れ・目こぼれ等が生じた研削砥石にて研削加工を行うと、製造されたシャフトの外周面（シャフト本体部の外周面、及び円柱部の外周面）の加工精度が悪化してしまう。従って、硬度が高い部位と硬度が低い部位とを有するワークを同じ仕様の研削砥石にて研削する場合には、従来は、シャフトの外周面の加工精度を保つために、研削砥石の目立てを頻繁に行う必要があり、結果的に製造コストが増大していた。尚、硬度が異なる部位を備えたワークを研削するに当たり、硬度が異なる部位に応じて仕様が異なる研削砥石を組み合わせてワークを研削する方法も知られているが、この方法では、研削砥石にかかるコストが増大されてしまう。
【００５４】
そこで、本実施形態では、研削砥石４２の研削部６１にてワーク本体部５１の外周面の粗研削を行い、研削砥石４２の研削部６４にてワーク本体部５１の外周面の仕上げ研削を行うようにしている。そのため、ワーク本体部５１の硬度が円柱部５２，５３に比べて高い場合であっても、研削部６１及び研削部６４にて研削するワーク本体部５１の研削しろを適切な量に調節することにより、研削部６１〜６４の仕様が同じ研削砥石４２を用いて製造されたシャフト１〜３の外周面の加工精度の悪化を抑制することができる。従って、ワーク本体部５１の硬度が円柱部５２，５３に比べて高い場合であっても、硬度が異なる部位に応じて仕様が異なる研削砥石を組み合わせてワーク５０を研削しなくてもよいため、研削砥石にかかるコストの増大を抑制することができる。
【００５５】
（６）ワーク本体部５１の粗研削の終了後、研削砥石４２に対してワーク５０が移動されることにより、ワーク本体部５１は研削部６４に対向される。従って、ワーク５０に対して研削砥石４２が軸方向に沿って移動されてワーク本体部５１に研削部６４が対向される場合に比べて、研削装置４１を小型化することができる。その結果、研削装置４１の設置場所の自由度が増す。
【００５６】
（７）ワーク搬送装置４６により支持刃４４，４５上に配置されたワーク５０は、位置決め機構４７のストッパピン８３ａ，８４ａによって収容凹部８１から突出したストッパ部材８２に当接するまで軸方向に沿って移動されることにより、研削砥石４２に対する軸方向の位置決めがなされる。従って、各研削部６１〜６４と、これらの研削部６１〜６４により研削されるワーク５０の外周面とを的確に対向させることができる。
【００５７】
（８）研削されるワーク５０は、ストッパ部材８２及びストッパピン８３ａ，８４ａにより軸方向の移動が規制されている。従って、ワーク５０の研削加工中にワーク５０が軸方向に移動することが防止されるため、各研削部６１によりワーク本体部５１の外周面及び円柱部５２，５３の外周面全体をむら無く研削することができる。
【００５８】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ワーク本体部５１の粗研削の終了後、研削砥石４２に対してワーク５０が移動されることにより、ワーク本体部５１は研削部６４に対向される。しかしながら、ワーク本体部５１の粗研削の終了後、ワーク５０に対して研削砥石４２が移動されることにより、ワーク本体部５１が研削部６４に対向されてもよい。また、ワーク５０及び研削砥石４２の両方が移動されることにより、ワーク本体部５１が研削部６４に対向されてもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、研削装置４１は、２つのワーク５０を同時に研削するが、１つずつ研削してもよい。このようにしても、上記実施形態の（１）と同様の効果を得ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００６０】
・研削部６１〜６４の軸方向の順序は、上記実施形態の順序に限らない。研削部６３、研削部６１、研削部６４、研削部６２の順に軸方向に並ぶように形成されてもよい。この場合、まず、ワーク本体部５１の外周面が研削部６１にて粗研削されると同時に、円柱部５３の外周面が研削部６３にて仕上げ研削される。その後、ワーク５０が研削砥石に対して移動され、ワーク本体部５１が研削部６４に径方向に対向すると共に、円柱部５２が研削部６２に径方向に対向される。そして、ワーク本体部５１の外周面が研削部６４にて仕上げ研削されると同時に、円柱部５２の外周面が研削部６２にて仕上げ研削されて、シャフト１〜３が製造される。
【００６１】
・上記実施形態では、段差部を２つ備えたシャフト１〜３を例に説明したが、例えば、シャフト本体部１１の軸方向一端にシャフト本体部１１よりも外径の小さい円柱部１２が形成され、円柱部１２の先端に円柱部１２よりも外径の小さい円柱部１３が形成された構成のシャフトについて本発明を適用してもよい。この場合、研削砥石４２は、例えば、研削部６１と研削部６３との間に研削部６２が形成され、研削部６３と研削部６２との間に研削部６４が形成された構成とされる。また、段差部を３つ以上有するシャフトに本発明を適用してもよい。この場合、外径の異なる部位を２つずつ研削する工程を複数回繰り返すことにより段差部を３つ以上有するシャフトが製造される。
【００６２】
・上記実施形態では、シャフト１〜３は、車両用ワイパ装置に用いられるピボット軸であるとしたが、これに限らない。研削装置４１にて研削されるワークは、外径が異なる複数の円柱状の部位が同軸となるように一体に形成されて段差部を有するワークであればよく、例えば、車両のパワーステアリングモータに備えられるシャフト（回転軸）等に本発明を適用してもよい。
【００６３】
上記実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のシャフトの製造方法において、前記第２の被研削部は前記第１の被研削部の一端に形成され、前記第３の被研削部は前記第１の被研削部の他端に形成されていることを特徴とするシャフトの製造方法。このように構成すると、第１の被研削部の両端に該第１の被研削部よりも外径の小さい第２の被研削部及び第３の被研削部が形成されたワークを研削し、段差部を２つ備えたシャフトを製造することができる。
【００６４】
（ロ）請求項１乃至請求項３及び前記（イ）の何れか１項に記載のシャフトの製造方法において、前記第２工程では、前記研削手段に対して前記ワークが移動されることを特徴とするシャフトの製造方法。このようにすると、ワークに対して研削砥石が移動される場合に比べて、研削を行うために必要な場所を狭く抑えることができる。
【００６５】
（ハ）請求項１乃至請求項３、及び前記（イ）、及び前記（ロ）の何れか１項に記載のシャフトの製造方法において、前記第１の被研削部は、前記第１工程にて粗研削が行われ、前記第２工程にて仕上げ研削が行われることを特徴とするシャフトの製造方法。このようにすると、第１の被研削部の外周面を高精度に研削することができる。また、別途第１の被研削部の仕上げ切削を行う必要がなくなり、更に生産性を向上させることができる。
【００６６】
（ニ）請求項１乃至請求項３、及び前記（イ）乃至（ハ）の何れか１項に記載のシャフトの製造方法において、前記第１工程及び前記第２工程では、前記ワークの軸方向の両側からワークに当接する移動規制手段により、前記ワークの軸方向の移動が規制されていることを特徴とするシャフトの製造方法。このようにすると、ワークの研削加工中にワークが軸方向に移動することが防止されるため、各研削部により各被研削部の外周面全体をむら無く研削することができる。
【００６７】
（ホ）前記（ニ）に記載のシャフトの製造方法において、前記第２工程では、前記ワークは、前記移動規制手段により前記研削手段に対する軸方向の位置決めが行われることを特徴とするシャフトの製造方法。このようにすると、各研削部と、これら各研削部により研削される被研削部の外周面とを的確に対向させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はシャフトの正面図。
【図２】研削装置のブロック図。
【図３】ワークの正面図。
【図４】図５におけるＡ−Ａ断面図。
【図５】研削装置の概念図。
【図６】位置決め機構を説明するための研削装置の概念図。
【図７】（ａ）は段差部を有するシャフトの正面図、（ｂ）は段差部を有するシャフトの従来の研削加工の様子を示す概念図。
【符号の説明】
【００６９】
１〜３…シャフト、１７，１８…段差部、４２…研削手段としての研削砥石、５０…ワーク、５１…第１の被研削部としてのワーク本体部、５２…第２の被研削部としての円柱部、５３…第３の被研削部としての円柱部、６１…第１の研削部としての研削部、６２…第２の研削部としての研削部、６３…第４の研削部としての研削部、６４…第３の研削部としての研削部、Ｄ６…第１の被研削部としてのワーク本体部５０の外径、Ｄ７…第２の被研削部としての円柱部の外径、Ｄ８…第３の研削部としての円柱部の外径、Ｄ１１…第１の研削部としての研削部の外径、Ｄ１２…第２の研削部としての研削部の外径、Ｄ１３…第４の研削部としての研削部の外径、Ｄ１４…第３の研削部としての研削部の外径。
【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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