(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクスルシャフトを形成するための方法であって、
第１の金型の中に先端及び後端を有する第１の管状ブランクを挿入することであって、前記第１の金型が押出しスロートを画定する入口端部及び出口端部を有し、前記押出しスロートを通して前記第１の管状ブランクが、前記第１の管状ブランクの前記先端を開始点、前記第１の管状ブランクの前記後端を終了点として押し出される、第１の金型の中に先端及び後端を有する第１の管状ブランクを挿入することと、
前記第１の金型の中に第１の工具を挿入することであって、前記第１の工具が前記第１の管状ブランクの前記後端に係合するように構成された表面を画定し、前記第１の金型の前記押出しスロート及び前記第１の管状ブランクの中で受け入れられるように構成されたマンドレルを有し、前記マンドレルが第１の直径を有する第１の部分、及び前記第１の直径よりも大きい第２の直径を有する第２の部分を有する、前記第１の金型の中に第１の工具を挿入することと、
前記第１の工具の前記表面が前記第１の管状ブランクの前記後端に係合し、前記マンドレルの前記第１の部分が前記第１の管状ブランク及び前記第１の金型の前記押出しスロートの中に配置されるように、前記第１の金型の中で前記第１の工具を移動することと、
前記第１の工具に力をかけて前記第１の金型の前記出口端部に向かって前記第１の工具を移動し、前記押出しスロートを通して前記第１の管状ブランクを押し出して前記アクスルシャフトを形成することであって、前記アクスルシャフトの第１の端部分が前記押出しスロートによって画定された外径、及び前記マンドレルの前記第１の部分によって画定された内径を有する形状となり、前記アクスルシャフトの第１の中間部分が、前記押出しスロートによって画定された外径及び前記マンドレルの前記第２の部分によって画定された内径を有する形状となる、前記第１の工具に力をかけることと、
前記第１の金型から前記第１の工具を引き出すことと、
前記第１の金型の中に先端及び後端を有する第２の管状ブランクを挿入することであって、前記第２の管状ブランクの前記先端が前記第１の管状ブランクの前記後端に係合する、第２の管状ブランクを挿入することと、
前記第１の金型の中に第２の工具を挿入することであって、前記第２の工具が前記第２の管状ブランクの前記後端に係合するように構成された表面を画定し、前記第１の金型の前記押出しスロート及び前記第１の管状ブランクの中に受け入れられるように構成されたマンドレルを有し、前記第２の工具の前記マンドレルが、前記第２の直径未満である第３の直径を有する、前記第１の金型の中に第２の工具を挿入することと、
前記第２の工具の前記表面が前記第２の管状ブランクの前記後端に係合し、前記第２の工具の前記マンドレルが前記第１の管状ブランク及び前記第１の金型の前記押出しスロートの中に配置されるように、前記第１の金型の中で前記第２の工具を移動することと、
前記アクスルシャフトの第２の端部分が前記押出しスロートによって画定された外径及び前記第２の工具の前記マンドレルによって画定された内径を有する形状となるように、前記第２の工具に力をかけて前記第１の金型の前記出口端部に向かって前記第２の工具を移動することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記アクスルシャフトの前記第１の端部の直径を削減するために第２の金型を通して前記アクスルシャフトの前記第１の端部を押し出すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の金型を用いて、前記アクスルシャフトの前記第１の端部で複数のスプラインを形成することをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
車輪フランジが前記アクスルシャフトの第１の端部に係合するように、前記車輪フランジを位置決めすることと、
前記アクスルシャフト及び前記車輪フランジのうち少なくとも１つを、前記アクスルシャフト及び前記車輪フランジのうち別の１つに対して回転させて前記アクスルシャフト及び前記車輪フランジをともに溶接することと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アクスルシャフトの第１の端部の半径方向内面を、シールを受け入れるように構成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アクスルシャフトの前記第１の端部の前記半径方向内面を構成することが、前記第１の金型を用いて前記半径方向内面を形成して雌ねじ又は溝の少なくとも１つを画定して前記シールを受け入れることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記アクスルシャフトを硬化するために前記アクスルシャフトに熱を加えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の金型の中に前記第１の管状ブランクを挿入する前に、前記第１の管状ブランクに潤滑剤を塗布することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記マンドレルの前記第２の部分の前記第２の直径が、前記マンドレルの前記第１の部分の前記第１の直径よりも大きい、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の金型の形状が管状であり、予め圧縮応力を与えられる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の金型が、その中に斜め表面を画定するために前記第１の金型の全長に沿って変化する直径を有する前記出口端部の直前に削減ゾーンを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
アクスルシャフトが、前記アクスルシャフトの前記全長の少なくとも一部分に沿って延在するボアを画定する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の前記方法によって形成されるアクスルシャフト。
【請求項１３】
前記アクスルシャフトの外径及び内径の少なくとも１つが、変化する厚さの壁を画定するために前記アクスルシャフトの全長に沿って変化する、請求項１２に記載のアクスルシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、開示全体が参照することにより本明細書に組み込まれる、２０１４年４月８日に出願された米国特許出願第１４／２４７，７０２号の利点、及び米国特許出願第１４／２４７，７０２号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、アクスルシャフトに関する。特に、本発明は可変内径及び可変外径を有する軽量アクスルシャフトを形成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
アクスルシャフトは多くの場合著しい荷重にさらされている。例えば、車両のドライブアクスルシャフトは車両車輪にかなりのトルクを伝達し、操作中の急な始動及び停止の影響を受ける。多くの場合にアクスルシャフトに課される著しい荷重のため、大部分のアクスルシャフトは十分な剛性及び強度を提供するために固体金属から形成される。しかしながら、中実アクスルシャフトは相当量の材料を必要とし、相対的に重い。車両では、この重量は燃費にマイナス影響を及ぼし、他の車両構成部品に追加の荷重を課す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，２１３，２５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
中実ドライブアクスルシャフトに関連する不利な点のため、例えば、開示全体が参照することにより本明細書に組み込まれる特許文献１に示されるように、中空ドライブアクスルシャフトが開発されてきた。しかしながら、中空アクスルシャフトを形成するための既存の方法は、シャフトの特定の用途の目的を達成するためにシャフトの内径及び／又は外径を変化させながらも、複数のアクスルシャフトを迅速に製造することを困難にしている。
【０００６】
発明者は、上記に識別された欠陥の内の１つ又は複数を最小限に抑える及び／又は排除するアクスルシャフトを形成するための方法の必要性を認識している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、アクスルシャフトに関する。特に、本発明は可変内径及び可変外径を有する軽量アクスルシャフトを形成するための方法に関する。
【０００８】
本発明の一実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法は、金型の中に先端及び後端を有する第１の管状ブランクを挿入することを含む。金型は押出しスロートを画定する入口端部及び出口端部を有し、該押出しスロートを通して第１の管状ブランクが、第１の管状ブランクの先端を開始点、第１の管状ブランクの後端を終了点として押し出される。方法は、金型の中に工具を挿入することをさらに含む。工具は、第１の管状ブランクの後端に係合するように構成された表面を画定し、金型の押出しスロート及び第１の管状ブランクの中で受け入れられるように構成されたマンドレルを有する。マンドレルは、第１の直径を有する第１の部分、及び第１の直径とは異なる第２の直径を有する第２の部分を有する。方法は、工具の表面が第１の管状ブランクの後端に係合し、マンドレルの第１の部分の先端が第１の管状ブランクを出て、第１の管状ブランクの先端を越えて伸長するように金型の中で工具を移動することをさらに含む。方法は、工具に力をかけて金型の出口端部に向かって工具を移動し、押出しスロートを通して第１の管状ブランクを押し出して、アクスルシャフトを形成することをさらに含む。アクスルシャフトの第１の端部分は、押出しスロートによって画定される外径、及びマンドレルの第１の部分の後端によって画定される内径を有する形となる。アクスルシャフトの中間部分は、押出しスロートによって画定された外径、及びマンドレルの第２の部分によって画定された内径を有する形状となる。方法は、金型から工具を引き出し、金型の中に先端及び後端を有する第２の管状ブランクを挿入することをさらに含む。第２の管状ブランクの先端は、第１の管状ブランクの後端に係合する。
【０００９】
いくつかの実装では、方法は、工具の表面が第２の管状ブランクの後端に係合し、マンドレルの第１の部分の先端が第２の管状ブランクを出て、第２の管状ブランクの先端を越えて第１の管状ブランクの後端の中に伸長するように、金型の中に工具を再挿入し、金型の中で工具を移動することをさらに含む。方法は、アクスルシャフトの第２の端部分が押出しスロートによって画定された外径を、またマンドレルの第１の部分の先端によって画定された内径を有する形になるように、工具に力をかけて金型の出口端部に向かって工具を移動することをさらに含む。
【００１０】
いくつかの実装では、方法は金型の中に第２の工具を挿入することをさらに含む。第２の工具は、第２の管状ブランクの後端に係合するように構成された表面を画定し、金型の押出しスロート及び第１の管状ブランクの中に受け入れられるように構成されたマンドレルを有する。第２の工具のマンドレルは第２の直径未満の第３の直径を有する。方法は、第２の工具の表面が第２の管状ブランクの後端に係合し、第２の工具のマンドレルが第１の管状ブランク及び第１の金型の押出しスロートの中に配置されるように金型の中で第２の工具を移動することをさらに含む。方法は、アクスルシャフトの第２の端部分が、押出しスロートによって画定された外径及び第２の工具のマンドレルによって画定された内径を有する形をとるように、第２の工具に力をかけて金型の出口端部に向かって第２の工具を移動することをさらに含む。
【００１１】
いくつかの実装では、方法は、アクスルシャフトの第１の端部の直径を削減するために第２の金型を通してアクスルシャフトの第１の端部を押し出すことをさらに含む。
【００１２】
いくつかの実装では、方法は、アクスルシャフトの第１の端部に複数のスプラインを形成することをさらに含む。
【００１３】
いくつかの実装では、方法は、車輪フランジがアクスルシャフトの第１の端部に係合するように車輪フランジを位置決めすることをさらに含む。方法は、アクスルシャフト及び車輪フランジのうち少なくとも１つを、アクスルシャフト及び車輪フランジのうち別の１つに対して回転させて、アクスルシャフト及び車輪フランジを互いに溶接することをさらに含む。
【００１４】
いくつかの実装では、方法は、アクスルシャフトの第１の端部の半径方向内面を、シールを受け入れるように構成することをさらに含む。
【００１５】
いくつかの実装では、アクスルシャフトの第１の端部の半径方向内面を構成することは、半径方向内面を機械加工して雌ねじ又は溝の少なくとも１つを画定しシールを受け入れることを含む。
【００１６】
いくつかの実装では、方法は、アクスルシャフトを硬化するためにアクスルシャフトに熱を加えることをさらに含む。
【００１７】
いくつかの実装では、方法は、第１の金型の中に第１の管状ブランクを挿入する前に第１の管状ブランクに潤滑剤を塗布することをさらに含む。
【００１８】
いくつかの実装では、マンドレルの第２の部分の第２の直径は、マンドレルの第１の部分の第１の直径よりも大きい。
【００１９】
いくつかの実装では、第１の金型は形状が管状であり、予め圧縮応力を与えられる。
【００２０】
いくつかの実装では、第１の金型は、その中に斜めの表面を生じさせるために第１の金型の全長に沿って変化する直径を有する出口端部の直前に削減ゾーンを含む。
【００２１】
いくつかの実装では、アクスルシャフトはアクスルシャフトの全長の少なくとも一部分に沿って延在するボアを画定する。
【００２２】
いくつかの実装では、アクスルシャフトの外径及び内径の少なくとも１つは、変化する厚さの壁を画定するためにアクスルシャフトの全長に沿って変化する。
【００２３】
本発明の上記の及び他の態様、特徴、詳細、効用、及び優位点は以下の説明及び特許請求の範囲を読むことから、並びに添付図面を検討することから明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る方法に従って形成されたアクスルシャフトの斜視図である。
【図２】図１のアクスルシャフトの断面図である。
【図３】図１から図２のアクスルシャフトの部分の断面図である。
【図４Ａ】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｃ】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｄ１】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｄ２】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｅ１】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｅ２】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｆ】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【図４Ｇ】本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフトを形成するための方法のステップを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ここで類似する参照番号が多様な図で同一の構成部品を識別するために使用される図面を参照すると、図１から図２は、本発明に係る方法を使用し形成され得るアクスルシャフト１０の一実施形態を示す。シャフト１０は特に車両ドライブアクスル、より詳細にはリアドライブアクスルでの使用に適合される。ただし、本明細書に開示される方法がフロントドライブアクスル用のアクスルシャフトの形成でも、他の車両用及び車両用ではないパワートランスミッションの用途でも使用できることが理解されるべきである。シャフト１０は、本体１２及び車輪フランジ１４を含んでよい。
【００２６】
本体１２は、車両ドライブトレイン（不図示）から１つ又は複数の車両車輪（不図示）へ等、駆動部材と被駆動部材との間でトルクを伝達するために使用されてよい。本体１２は、従来の金属及び金属合金から作られてよい。本体１２は細長く、回転軸１６の回りに配置され、回転軸１６を中心としてよい。本体１２の一方の長手方向端部１８はフランジ１４に結合されてよく、車両車輪を支持するように構成されてよい。本体１２の他方の長手方向端部２０は、差動装置のサイドギア（不図示）に結合されてよい。再び図１を参照すると、端部２０の半径方向外面は、回転用のシャフト１０をサイドギアと結合するためにサイドギアのボアの対応するスプラインに係合するように構成された複数の軸方向に伸長するスプライン２２を画定してよい。スプラインは、例えば圧延又はスェージングによって形成されてよい。また、本体１２は、従来の中実アクスルシャフトに比べてアクスルシャフト１０の重量を削減するために管状つまり中空であり、本体１２の全長の一部分又はすべてに沿って延在するボア２４を画定する。本体１２の外径及び／又は内径は、本体１２の全長に沿って荷重の変動に対応するために本体１２の全長に沿って変化する厚さの壁２６（及び変化する直径のボア２４）を画定するために変化してよい。図３を参照すると、端部１８に近い本体１２の端部分２７での壁２６は相対的に厚く、外径ＯＤ１及び内径ＩＤ１を有してよい。内側方向に移動すると、壁２６の内径は、本体１２の中間部分２８での壁２６が相対的に薄く、外径ＯＤ１に等しい外径ＯＤ２、及び内径ＩＤ１より大きい内径ＩＤ２を有するように増加してよい。内側方向で継続すると、壁２６の内径は、本体１２の中間部分２９での壁２６が相対的に厚く、外径ＯＤ１に等しい外径ＯＤ３及び内径ＩＤ２未満である内径ＩＤ３を有するように減少してよい。内径ＩＤ３は内径ＩＤ１に等しくてよいが、内径ＩＤ１に対して変化してもよい。内側方向で継続すると、壁２６の外径と内径の両方とも、本体１２の端部２０に近い本体１２の端部分３０での壁２６が相対的に厚く、外径ＯＤ１未満である外径ＯＤ４、及び内径ＩＤ２及びＩＤ３未満である内径ＩＤ４を有するように減少してよい。内径ＩＤ４はＩＤ１未満であってもよい。最後に、本体１２の端部２０での本体１２の端部分３１も相対的に厚く、以下に説明される目的で外径ＯＤ４に等しい外径Ｄ５、及び内径ＩＤ４よりも大きい内径ＩＤ５を有してよい。本体１２に示される壁２６の変動は例示的にすぎないこと、並びに壁１８の内径及び外径が、強度、梱包、及び他のパラメータに関して予想される必要性に対応するために用途に応じて変化してよいことが理解されるべきである。再び図２を参照すると、ボア２４は、雌ねじ、溝、又は栓若しくは他のタイプのシール（不図示）を受け入れるように構成された他の形成部を画定するために端部２０で機械加工されてよい。
【００２７】
車輪フランジ１４は、車両車輪等の被駆動部材を支持し、それとの回転のためにアクスルシャフト１０に被駆動部材を結合するために提供される。フランジ１４は、従来の金属及び金属合金から鍛造されてよい。フランジ１４は、本体１２の端部１８に結合するために構成される軸方向に伸長する環状ハブ３２を含む。ハブ３２の内側端部は円環形であってよく、本体１２の端部１８の内径及び外径ＩＤ１、ＯＤ１に等しい内径及び外径を有してよい。ハブ３２の外側端部は、異物及び外的要素が本体１２のボア２４に進入するのを防ぐために閉じられてよい。また、フランジ１４は、ハブ３２から半径方向に外向きに伸長する車輪取付け部分３４も含む。部分３４は、形状が概して円形であってよく、軸１６に平行に伸長し、車両車輪を支持するために使用されるボルト（不図示）を受け入れるように構成された複数のボア（不図示）を含んでよい。
【００２８】
ここで図４Ａから図４Ｇを参照すると、本発明の多様な実施形態に従ってアクスルシャフト１０等のアクスルシャフトを形成するための方法が説明される。図４Ａを参照すると、方法は、金型３８に管状ブランク３６を挿入するステップで開始してよい。ブランク３６は従来の金属及び金属合金から作られ、材料の組成及びサイズは用途の必要性に応じて選択される。ブランク３６は、選択された材料のより長い方のポールから必要な長さに切断されてよい。ブランク３６は、先端４０及び後端４２を有し、先端４０は後端４２の前で金型３８の中に挿入されている。また、ブランク３６は、端部４０、４２の間のブランク３８の全長に沿って延在するボア４４を画定する。金型３８の中にブランク３６を挿入する前に、ブランク３６に反応性の形成潤滑剤が塗布されてよい。金型３８は形状が管状であり、圧縮応力を与えられ、入口端部４６及び出口端部４８を画定する。入口端部４６に形成された開口部は、変形していない状態でブランク３６を受け入れるための大きさに作られた直径を有する。出口端部４８に形成された開口部は、入口端部４６（及び変形されていないブランク３６）の開口部の直径よりも小さい直径を有し、押出しスロート５０を含み、該押出しスロートを通してブランク３６が、ブランク３６の先端４０を開始点、ブランク３６の後端４２を終了点として押し出される。出口端部４８直前の金型３８の領域は削減ゾーンを含み、この領域の直径は、斜めの表面を生じさせて効率的な材料の流れを促進するために変化してよい。
【００２９】
図４Ｂを参照すると、方法は金型３８の中に工具５２を挿入するステップを続けてよい。工具５２は、パンチ又は類似する工具を含んでよい。工具５２は本体５４、及び本体５４から伸長するマンドレル５６を含む。本体５４は、金型３８の内径及びブランク３６の直径にほぼ等しい直径を有する。本体５４は、ブランク３６の後端４２に係合するように構成された表面５８を一方の端部に画定する。マンドレル５６は、ブランク３６のボア４４及び金型３８の押出しスロート５０の中に受け入れられるように構成される。マンドレル５６はその全長に沿って変化する直径を有してよい。示されている実施形態では、マンドレル５６は、第１の直径ｄ１を有する第１の部分６０、及び直径ｄ１とは異なる第２の直径ｄ２を有する第２の部分６２を含む。示されている実施形態では、直径ｄ２は直径ｄ１よりも大きい。マンドレル５６が異なる直径を有する３つ以上の部分を有してよいこと、及び直径がマンドレル５６の全長に沿って部分から部分へ移動し、増加又は減少することがあることが理解されるべきである。方法は、表面５８がブランク３６の後端４２に係合し、マンドレル５６の部分６０の先端６４がブランク３６を出て、ブランク３６の先端４０を越えて伸長するように、金型３８の中で工具５２を移動するステップを続けてよい。
【００３０】
図４Ｃを参照すると、方法は、工具５２に力をかけて金型３８の出口端部４８に向かって工具５２を移動し、スロート５０を通してブランク３６を押し出してアクスルシャフト１０の管状本体１２を形成し始めるステップを続けてよい。ブランク３８の先端４０が金型３８を通って押し出されるにつれ、先端はマンドレル５６の回りで潰れ、本体１２の１つの端部分２７は、スロート５０によって画定された外径並びにマンドレル５６の部分６０の後端６６によって画定された内径及び長さを有する形状となる。工具５２が金型３８の出口端部４８に向かって移動し続けるにつれ、マンドレル５６の部分６０は金型３８を出て、マンドレル５６の部分６２は金型３８のスロート５０の中に及びスロート５０を通って移動する。結果として、本体１２の中間部分２８はスロート５０によって画定された外径、並びにマンドレル５６の部分６２によって画定された内径及び長さを有する形となる。マンドレル５６の形状に応じて、端部分２７と中間部分２８の間に段付きの、つまり段階的な遷移部分が形成されてよい。
【００３１】
図４Ｄ１を参照すると、いったん工具５２が所定の位置に到達すると、方法は、金型３８から工具５２を引き出すステップ、及び金型３８の中に別の管状ブランク３６Ａを挿入するステップを続けてよい。ブランク３６Ａは、ブランク３６Ａの先端４０Ａがブランク３６の後端４２に係合するまで金型３８の中で移動される。方法は、金型３８の中に工具５２を再挿入するステップと、工具５２の表面５８がブランク３６Ａの後端４２Ａに係合するまで金型３８の中で工具５２を移動するステップをさらに続けてよい。この点で、マンドレル５６はブランク３６Ａのボア４４Ａを通って伸長し、マンドレル５６の部分６０の先端６４はブランク３６Ａを出て、ブランク３６の後端４２の中にブランク３６Ａの先端４０Ａを越えて伸長する。図４Ｄ２を参照すると、本発明の代替実施形態では、金型３８の中に工具５２を再挿入するのと対照的に、異なる工具６８が金型３８の中に挿入されてよい。工具５２と同様に、工具６８は、ブランク３６Ａの後端４２Ａに係合するように構成された表面７２、及びブランク３６Ａの先端４０Ａを越えてブランク３６Ａのボア４４Ａを通って、ブランク３６の後端４２の中に伸長するように構成されたマンドレル７４を有する本体７０を含む。異なる工具６８を使用することは、ブランク３６の内径及び本体１２の壁厚の形成での追加の変動を可能にする。示されている実施形態では、例えば、工具６８のマンドレル７４は、互いに異なり、工具５２上のマンドレル５６の部分６０、６２とは異なってよい直径を有する部分７６、７８を含む（示されている実施形態で部分７６より大きい直径を有する部分７８を有する）。図３を参照すると、部分７６、７８は、端部２０の部分３０が、以後のスプライン形成動作、及び／又はシャフト１２の車両差動装置からの外側移動を妨げるために使用される保持クリップを受け入れる際に使用するためのリング溝の形成にサポートを提供するために相対的に厚くなり、一方、端部２０の別の部分３１は栓又はシールを受け入れるために端部２０の内径を形成するときに材料の除去の必要性を削減するために相対的に薄くなるように、本体１２の端部２０を形成するように構成される。
【００３２】
図４Ｅ１を参照すると、方法は、シャフト１０の本体１２の別の端部分が、スロート５０によって画定された外径及びマンドレル５６の部分６０の先端６４によって画定された内径を有する形状となるように、工具５２に力をかけて金型３８の出口端部４８に向かって工具５２を移動するステップを続けてよい。いったんブランク３６の後端４２が金型３８から排出されると、ブランク３６Ａの押出しはブランク３６と同様に始まってよい。示されている実施形態では、ブランク３６Ａの押出しは工具５２の取外しなしに始まることがある。図４Ｅ２を参照すると、異なる工具６８が使用される代替実施形態では、方法は同様に、シャフト１０の本体１２の端部分３０、３１が、スロート５０によって画定された外径、及び工具６８のマンドレル７４の部分７６、７８それぞれによって画定された内径を有する形となるように、工具に６８力をかけて金型３８の出口端部４８に向かって工具６８を移動するステップを続けてよい。いったんブランク３６の後端４２が金型３８から排出されると、工具６８は引き出され、工具５２は再挿入され、ブランク３６Ａの押出しはブランク３６と同様に始まってよい。
【００３３】
図４Ｆ及び図４Ｇを参照すると、追加の形成ステップがドライブアクスルとしての使用に適したアクスルシャフトを作り出すために実行されてよい。例えば、方法は、端部１８又は２０の内径及び外径を削減するために別の金型８０を通して本体１２の一端１８又は２０を押し出すステップを続けてよい。方法は、車両差動装置のサイドギアへの結合のために本体１２を構成するために、例えば、圧延動作、スェージング動作、又は切削動作を通して端部２０に複数のスプラインを形成するステップをさらに続けてよい。同様に、方法は、本体１２の一方の端部又は両方の端部１８、２０の半径方向内面を構成するステップをさらに含んでよい。例えば、端部２０の内面は、ボア２４を塞ぎ、差動装置内の潤滑剤がボア２４の中に進入し、それにより差動装置の流体力学及び給油面を変更するのを妨げるためにシールを受け入れ、差動装置及び差動構成部品内の潤滑剤への汚染物質の導入を妨げるように構成されてよい。
【００３４】
また、方法は、本体１２に車輪フランジ１４を組み付けるためのいくつかのステップを含んでもよい。特に、方法は、端部１８等の本体１２の少なくとも一部分を硬化するために本体１２に熱を加えるステップを含んでよい。熱は、コイルの中に本体１２又は本体１２の一部分を挿入し、コイル内で電流を生じさせることによって、例えば誘導によって発生してよい。それ以後、方法は、フランジ１４が本体１２の端部１８に係合するように車輪フランジ１４を位置決めするステップ、及び本体１２及び車輪フランジ１４の少なくとも一方を他方に対して回転させて、本体１２及び車輪フランジ１４の係合表面を溶かすほど十分な頭を発生させるステップを含んでよい。方法は、本体１２及び車輪フランジ１４の一方又は両方に軸方向の力をかけて係合及び圧力を維持するステップをさらに含んでよい。回転の速度、回転の持続時間、及びかけられる圧力は、本体１２及びフランジ１４の材料組成、係合表面の表面粗度、及び他の要因に応じて変化してよい。方法は、本体１２及び／又は車輪フランジ１４の回転を停止して溶かされた係合表面の融合を可能にするステップをさらに含んでよい。結果として生じる接合部は連続し、均質である。溶かされた表面からのなんらかの物質はフラッシング及び一般に「雄羊の角」と呼ばれるものを形成する。本体１２のボア２４の中に内向きに変位されたいずれの材料も固まり、ボア２４の中に留まる。外向きに変位されたいずれの材料も一般に剪断動作又は別の機械加工動作によって取り除かれてよい。
【００３５】
本発明に従ってアクスルシャフト１０を形成するための方法は、従来の方法に対する改善策を表す。連続ブランク３６、３６Ａを使用し、ブランク３６、３６Ａ及び工具５２、６８を正確に位置決めすることによって、本発明の方法は、シャフト１０を変化する内径及び外径で形成できるようにする一方で、アクスルシャフト１０の迅速な生産を可能にする。さらに、本発明の方法は、他の構成部品にアクスルシャフト１０の端部１８、２０を結合することからの荷重に対応するために相対的に厚い端部断面１８、２０を有する中空アクスルシャフト１０の形成を可能にする。例えば、リアドライブアクスルシャフトの場合、方法は、車輪フランジジョイントでの相対的に厚い壁を可能にし、それにより溶接ジョイント強度を高める。
【００３６】
本発明はその１つ又は複数の特定の実施形態に関して図示され、説明されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく多様な変更及び修正を加えることができることが当業者によって理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ１】
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【図４Ｄ２】
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【図４Ｅ１】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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