(57)【要約】【課題】引張り応力の発生を低減し得るようにした軸部材の曲がり矯正装置を提供する。【解決手段】曲がり矯正装置は、所定距離を隔てて配置された一対の受け台１０，１０と、一対の受け台１０，１０上に両端部が載置された軸部材Ｗの中間部を上方から押圧して軸部材Ｗの曲がりを矯正するパンチ２０とを備えている。一対の受け台１０，１０は、軸部材Ｗの両端部を支持する支持部材１５，１５をそれぞれ備えている。各支持部材１５，１５は、軸部材Ｗがパンチ２０で押圧された際に軸部材Ｗを支持する支持孔１７，１７（支持面）が互いに接近するように傾斜可能に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定距離を隔てて配置された一対の受け台上に両端部が載置された軸部材の中間部をパンチで押圧することで前記軸部材の曲がりを矯正する軸部材の曲がり矯正装置において、
一対の前記受け台は、前記軸部材を支持する支持部材をそれぞれ備え、各前記支持部材は、前記軸部材が前記パンチで押圧された際に前記軸部材を支持する支持面が互いに接近するように傾斜可能に設けられている軸部材の曲がり矯正装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記支持部材に支持される前記軸部材の軸線と直角に交差する平面上に延びる揺動軸に揺動可能に軸支されている、請求項１の軸部材の曲がり矯正装置。
【請求項３】
前記支持部材の前記支持面および前記揺動軸は、それぞれ前記軸部材が前記パンチで押圧される側とは反対側に設けられ、前記揺動軸は、前記支持部材の前記支持面よりも前記軸部材の前記軸線から離間した位置に設けられている、請求項２の軸部材の曲がり矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材に発生した曲がりを矯正する軸部材の曲がり矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に搭載される等速ジョイントの中間シャフトは、軽量化のためにシーム管などの中空シャフトが採用される場合がある。この中空シャフトは、高周波焼き入れなどの熱処理が施されている。そして、熱処理などで振れ（曲がり）が大きくなった中空シャフトは、中実シャフトと同様、矯正工程において振れを矯正するようにしている。
【０００３】
なお、特許文献１には、所定距離を隔てて配置された一対の受け台（下金型）上に両端部が載置された軸部材（被矯正材）の中間部をパンチ（上金型）で上方から押圧することで軸部材の曲がりを矯正する曲がり矯正方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１９２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のように、シャフトに発生した曲がりを矯正する矯正処理が施されると、シャフト表面の残留応力が矯正処理前に比べて増加するため、耐久性が低下する傾向にある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、残留応力を低減させて、耐久性の向上を図り得るようにした軸部材の曲がり矯正装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１）本発明に係る軸部材の曲がり矯正装置は、所定距離を隔てて配置された一対の受け台上に両端部が載置された軸部材の中間部をパンチで押圧することで前記軸部材の曲がりを矯正する軸部材の曲がり矯正装置において、一対の前記受け台は、前記軸部材を支持する支持部材をそれぞれ備え、各前記支持部材は、前記軸部材が前記パンチで押圧された際に前記軸部材を支持する支持面が互いに接近するように傾斜可能に設けられている。
【０００８】
（請求項２）また、前記支持部材は、前記支持部材に支持される前記軸部材の軸線と直角に交差する平面上に延びる揺動軸に揺動可能に軸支されているようにしてもよい。
【０００９】
（請求項３）また、前記支持部材の前記支持面および前記揺動軸は、それぞれ前記軸部材が前記パンチで押圧される側とは反対側に設けられ、前記揺動軸は、前記支持部材の前記支持面よりも前記軸部材の前記軸線から離間した位置に設けられているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
（請求項１）本発明によれば、一対の受け台は、軸部材を支持する支持部材をそれぞれ備え、各支持部材は、軸部材がパンチで押圧された際に軸部材を支持する支持面が互いに接近するように傾斜可能に設けられている。そのため、パンチによる押圧によって軸部材がたわむ場合に、支持部材の支持面と軸部材との接触は、軸方向に長さを持つ接触状態を維持する。即ち、両者は、面当たり状態または軸方向の線当たり状態を維持する。つまり、支持部材の支持面の軸方向の角部（エッジ）による軸部材への接触状態を回避できる。つまり、支持部材の支持面がエッジ当たりする場合に比べると、支持部材の支持面から受ける軸部材の圧縮応力が小さくなる。
【００１１】
さらに、パンチによる押圧によって軸部材がたわむ場合に、支持部材の支持面と軸部材とは軸方向に長さを持つ接触状態を維持するため、支持部材の支持面と軸部材との接触による摩擦抵抗はエッジ当たりに比べて小さい。従って、軸部材におけるパンチ接触部の裏面側に生じる引張り応力は、エッジ当たりに比べて小さくなる。
【００１２】
このように、軸部材のうち支持部材の支持面との接触部位に生じる圧縮応力、および、軸部材のうちパンチとの接触部位の裏面側に生じる引張り応力を小さくできるため、軸部材の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
（請求項２）また、支持部材は、支持部材に支持される軸部材の軸線と直角に交差する平面上に延びる揺動軸に揺動可能に軸支されていることにより、軸部材がパンチで押圧された際に、軸部材を支持する支持面が互いに接近するように各支持部材を傾斜させる構成を容易に実現することができる。
【００１４】
（請求項３）また、支持部材の支持面および揺動軸は、それぞれ軸部材がパンチで押圧される側とは反対側に設けられ、揺動軸は、支持部材の支持面よりも軸部材の軸線から離間した位置に設けられていることにより、軸部材がパンチで押圧された際に、軸部材を支持する支持面が互いに接近するように各支持部材を傾斜させる構成を容易に実現することができる。なお、揺動軸と支持部材の支持面との離間距離は、一対の支持面間距離等に応じて適宜変更される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係る軸部材の曲がり矯正装置の正面図である。
【図２】実施形態１に係る軸部材の曲がり矯正装置の側面図である。
【図３】実施形態１に係る軸部材の曲がり矯正装置を作動させたときの状態を示す説明図である。
【図４】実施形態２に係る軸部材の曲がり矯正装置の正面図である。
【図５】実施形態２に係る軸部材の曲がり矯正装置の側面図である。
【図６】実施形態２に係る軸部材の曲がり矯正装置を作動させたときの状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の軸部材の曲がり矯正装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係る軸部材の曲がり矯正装置の正面図である。図２は、実施形態１に係る軸部材の曲がり矯正装置の側面図である。図３は、実施形態１に係る軸部材の曲がり矯正装置を作動させたときの状態を示す説明図である。
【００１８】
本実施形態の軸部材の曲がり矯正装置は、図１および図２に示すように、曲がりを矯正するべく軸部材Ｗが載置される一対の受け台１０，１０と、一対の受け台１０，１０上に載置された軸部材Ｗを上方から押圧するパンチ２０とを備えている。
【００１９】
一対の受け台１０，１０は、図１および図３に示すように、同一に構成されたものが矯正装置左右方向に所定距離を隔てて対称に配置されている。よって、一方の受け台１０のみの構成について説明し、他方の受け台１０については図１および図３に同じ符号を付すのみに止めて詳しい説明を省略する。受け台１０は、基台１１と、基台１１上に揺動可能に設けられた支持部材１５とを備えている。基台１１には、図２に示すように、矯正装置前後方向（図２の左右方向）両端部に、ベアリングを含んでなる一対の軸受部１２，１２が設けられている。
【００２０】
支持部材１５は、金属等の剛性材により矩形の厚板状に形成されている。この支持部材１５の互いに背向し平行に延びる両端面の一端側（図１〜図３の下端側）の端縁部には、両端面から互いに遠ざかる方向に突出した一対の揺動軸１６，１６が設けられている。この揺動軸１６，１６は、基台１１の矯正装置前後方向両端部に設けられた一対の軸受部１２，１２にそれぞれ嵌合されている。これにより、支持部材１５は、一対の揺動軸１６，１６を中心にして、支持部材１５の上端部が矯正装置左右方向に揺動可能となっている。
【００２１】
支持部材１５の略中央部には、嵌挿された軸部材Ｗの端部を支持する支持孔１７が厚さ方向に貫設されている。この場合、支持孔１７に嵌挿された軸部材Ｗは、支持孔１７の下方側の面（支持面）で支持される。支持部材１５の支持面は、軸部材Ｗがパンチ２０で押圧される側とは反対側に設けられる。この支持孔１７は、嵌挿される軸部材Ｗの径よりも十分に大きく設定されている。
【００２２】
なお、上記の一対の揺動軸１６，１６は、支持部材１５の支持面よりも、当該支持面に支持された軸部材Ｗの軸線から離間した位置に設けられている。即ち、軸部材Ｗの軸線から支持部材１５の支持面までの距離よりも、軸部材Ｗの軸線から一対の揺動軸１６，１６までの距離の方が大きい。
【００２３】
パンチ２０は、一対の受け台１０，１０の中間位置の上方に設置されている。このパンチ２０は、図示しない駆動装置により昇降可能であり、下降した時に、一対の受け台１０，１０に両端部が支持された軸部材Ｗの中間部を所定の押圧力で下方に押圧して、軸部材Ｗの曲がりを矯正する。なお、本実施形態では、軸部材Ｗの曲がり位置や曲がり量は、公知の手段で事前に計測乃至は検出され、パンチ２０の押圧力は、各軸部材Ｗの曲がり量に応じて前記の駆動装置を制御する図示しない制御部によって適切に制御される。
【００２４】
次に、上記の曲がり矯正装置を用いて、軸部材Ｗに発生した曲がりを矯正する場合について説明する。先ず、図１および図２に示すように、曲がりを矯正するべく軸部材Ｗの両端部を、一対の支持部材１５，１５の各支持孔１７，１７内にそれぞれ嵌挿してセットする。このとき、軸部材Ｗは、曲がり部の最大凸部が上方側を向きパンチ２０の直下に位置するようにセットする。
【００２５】
そして、図３に示すように、制御部により駆動装置を作動させてパンチ２０を所定位置まで下降させる。即ち、事前に計測乃至は検出された軸部材Ｗの矯正するべく曲がり量に応じて、パンチ２０を所定位置まで下降させる。これにより、所定位置まで下降したパンチ２０が軸部材Ｗの最大凸部を上方から所定の押圧力で押圧する。これにより、軸部材Ｗは、弾性変形領域を少し超えて曲がりが矯正されるように塑性変形する。即ち、軸部材Ｗは、下方側に凸となるようにたわんだ状態になる。なお、図３において、軸部材Ｗの変形量は誇張して記載されている。
【００２６】
このとき、軸部材Ｗの両端部をそれぞれの支持孔１７，１７で支持している一対の支持部材１５，１５は、軸部材Ｗを支持する支持孔１７，１７（支持面）の下方に位置する揺動軸１６，１６を中心として揺動する。即ち、一対の支持部材１５，１５は、軸部材Ｗの変形量に応じて、各支持孔１７，１７が互いに接近するように傾斜する。これにより、支持部材１５，１５の支持孔１７，１７と軸部材Ｗとの接触は、軸方向に長さを持つ接触状態（面当たり状態）を維持する。即ち、支持部材１５，１５の支持孔１７，１７の軸方向の角部（エッジ）による軸部材Ｗへの接触状態を回避できる。つまり、支持部材１５，１５の支持孔１７，１７がエッジ当たりする場合に比べると、支持部材１５，１５の支持孔１７，１７から受ける軸部材Ｗの圧縮応力が小さくなる。
【００２７】
さらに、パンチ２０による押圧によって軸部材Ｗがたわむ場合に、支持部材１５，１５の支持孔１７，１７と軸部材Ｗとは軸方向に長さを持つ接触状態を維持するため、支持部材１５，１５の支持孔１７，１７と軸部材Ｗとの接触による摩擦抵抗はエッジ当たりに比べて小さい。従って、軸部材Ｗにおけるパンチ２０の接触部の裏面側に生じる引張り応力は、エッジ当たりに比べて小さくなる。
【００２８】
このように、軸部材Ｗのうち支持部材１５，１５の支持孔１７，１７との接触部位に生じる圧縮応力、および、軸部材Ｗのうちパンチ２０との接触部位の裏面側に生じる引張り応力を小さくできるため、軸部材Ｗの耐久性を向上させることができる。なお、パンチ２０の押圧は、必要に応じて複数回行うように設定してもよい。
【００２９】
その後、駆動装置によりパンチ２０を初期位置まで上昇させた後、矯正済みの軸部材Ｗの両端部を各支持孔１７，１７から抜き出して、軸部材Ｗの曲がり矯正処理を終了する。
【００３０】
以上のように、本実施形態の曲がり矯正装置によれば、軸部材Ｗを支持する一対の支持部材１５，１５は、軸部材Ｗがパンチ２０で押圧された際に軸部材Ｗを支持する支持孔１７，１７が互いに接近するように傾斜可能に設けられている。そのため、軸部材Ｗに発生する残留応力（圧縮応力および引張り応力）を低減することができるので、軸部材Ｗの耐久性を向上させることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、一対の支持部材１５，１５は、支持部材１５，１５に支持される軸部材Ｗの軸線と直角に交差する平面上に延びる揺動軸１６，１６に揺動可能に軸支されている。そのため、軸部材Ｗがパンチ２０で押圧された際に、軸部材Ｗを支持する各支持孔１７，１７が互いに接近するように各支持部材１７，１７を傾斜させる構成を容易に実現することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、支持部材１５の支持面および一対の揺動軸６，１６は、それぞれ軸部材Ｗがパンチ２０で押圧される側とは反対側に設けられ、一対の揺動軸１６，１６は、支持部材１５（支持孔１７）の支持面よりも軸部材Ｗの軸線から離間した位置に設けられている。そのため、軸部材Ｗがパンチ２０で押圧された際に、軸部材Ｗを支持する支持孔１７，１７の支持面が互いに接近するように各支持部材１５，１５を傾斜させる構成を容易に実現することができる。
【００３３】
〔実施形態２〕
図４は、実施形態２に係る軸部材の曲がり矯正装置の正面図である。図５は、実施形態２に係る軸部材の曲がり矯正装置の側面図である。図６は、実施形態２に係る軸部材の曲がり矯正装置を作動させたときの状態を示す説明図である。
【００３４】
実施形態２の軸部材の曲がり矯正装置は、一対の受け台１０Ａ，１０Ａに設けられた各支持部材１５Ａ，１５Ａの構成のみが実施形態１と異なる。よって、実施形態１の曲がり矯正装置と共通する他の構成部材の詳しい説明は省略し、以下、異なる点および重要な点について説明する。なお、図４〜図６および以下の説明において、実施形態１と共通する部材には同じ符号を用いる。
【００３５】
実施形態２の各支持部材１５Ａ，１５Ａは、金属等の剛性材により矩形の厚板状に形成されている。軸部材Ｗを支持する支持面として、実施形態１では、支持部材１５の略中央部に設けられた支持孔１７が採用されていたのに対して、実施形態２では、図５に示すように、支持部材１５Ａの上端から中央部にかけて形成された断面がＶ字形状のＶ溝１７Ａが採用されている点で異なる。
【００３６】
なお、各支持部材１５Ａ，１５Ａには、実施形態１の各支持部材１５，１５と同様に、支持部材１５Ａの互いに背向し平行に延びる両端面の一端側（図４〜図６の下端側）の端縁部に一対の揺動軸１６，１６が設けられている。これにより、支持部材１５Ａは、一対の揺動軸１６，１６を中心にして、支持部材１５の上端部が矯正装置左右方向に揺動可能となっている。即ち、各支持部材１５Ａ，１５Ａは、各支持部材１５Ａ，１５Ａに支持される軸部材Ｗの軸線と直角に交差する平面上に延びる一対の揺動軸１６，１６に揺動可能に軸支されている。
【００３７】
以上のように構成された実施形態２の曲がり矯正装置を用いて、軸部材Ｗの曲がり矯正を行う場合にも、曲がりを矯正するべく軸部材Ｗの両端部を、一対の支持部材１５の各支持孔１７内にそれぞれ嵌挿してセットする。そして、制御部により駆動装置を作動させてパンチ２０を所定位置まで下降させ、軸部材Ｗの最大凸部を上方から所定の押圧力で押圧することによって、実施形態１の場合と同様に、軸部材Ｗの曲がりを矯正する。
【００３８】
このとき、図６に示すように、軸部材Ｗがパンチ２０で押圧された際には、一対の支持部材１５Ａ，１５Ａは、軸部材Ｗを支持するＶ溝１７Ａ，１７Ａ（支持面）の下方に位置する揺動軸１６，１６を中心にして揺動し、軸部材Ｗの変形量に応じて、各Ｖ溝１７Ａ，１７Ａが互いに接近するように傾斜する。これにより、実施形態２の場合にも、支持部材１５Ａ，１５ＡのＶ溝１７Ａ，１７Ａと軸部材Ｗとの接触は、軸方向に長さを持つ接触状態（線当たり状態）を維持するので、支持部材１５Ａ，１５ＡのＶ溝１７Ａ，１７Ａから受ける軸部材Ｗの圧縮応力が小さくなる。
【００３９】
また、パンチ２０による押圧によって軸部材Ｗがたわむ場合には、支持部材１５Ａ，１５ＡのＶ溝１７Ａ，１７Ａと軸部材Ｗとは軸  方向に長さを持つ接触状態を維持するため、支持部材１５Ａ，１５ＡのＶ溝１７Ａ，１７Ａと軸部材Ｗとの接触による摩擦抵抗はエッジ当たりに比べて小さい。従って、軸部材Ｗにおけるパンチ２０の接触部の裏面側に生じる引張り応力は、エッジ当たりに比べて小さくなる。
【００４０】
以上のように、本実施形態の曲がり矯正装置によれば、軸部材Ｗを支持する一対の支持部材１５Ａ，１５Ａは、軸部材Ｗがパンチ２０で押圧された際に軸部材Ｗを支持するＶ溝１７Ａ，１７Ａ（支持面）が互いに接近するように傾斜可能に設けられている。そのため、軸部材Ｗに発生する残留応力（圧縮応力および引張り応力）を低減することができるので、軸部材Ｗの耐久性を向上させることができるなど、実施形態１と同様の作用および効果を奏する。
【００４１】
特に、実施形態２では、一対の支持部材１５Ａ，１５Ａの軸部材Ｗを支持する支持面としてＶ溝１７Ａが採用されているので、異形や径の大きい軸部材Ｗにも対応することができる。
【００４２】
〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。例えば、軸部材Ｗを支持する支持部材の支持面は、実施形態１では支持孔１７が採用され、実施形態２ではＶ溝１７Ａが採用されていたが、これらに代えて断面が円弧の円弧溝や断面がＵ字形状のＵ溝などにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０，１０Ａ…受け台、  １１…基部、  １２…軸受部、  １５，１５Ａ…支持部材、  １６…揺動軸、  １７…支持孔（支持面）、  １７Ａ…Ｖ溝（支持面）、  ２０…パンチ、  Ｗ…軸部材。
【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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