(57)【要約】  ドライブアクスルシャフト及びそれを作るための方法が提供される。管状ブランクはオリフィスを含んだ第１の金型に挿入される。管状ブランクは、長手方向軸を有する細長い管状本体を形成するためにオリフィスを通して押し出される。管状本体の第１の長手方向端部は加熱される。管状本体は支持装置のボアの中に挿入される。支持装置はボアを取り囲む一端に第２の金型を画定し、管状本体の第１の長手方向端部はボアから外向きに突出する。第３の金型は、管状本体の中に受け入れられるように構成されたマンドレルを含む。車輪フランジは、第２の金型と第３の金型との間で管状本体の第１の長手方向端部を変形させるために、支持装置及び第３の金型の少なくとも一方を支持装置及び第３の金型の他方に向かって移動することによって形成される。
2017518188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブアクスルシャフトを形成するための方法であって、
金型オリフィスを有する出口端部を含む第１の金型に管状ブランクを挿入することと、
長手方向軸を有する細長い管状本体を形成するために前記金型オリフィスを通して前記管状ブランクを押し出すことと、
前記管状本体の第１の長手方向端部分を選択的に加熱することと、
前記管状本体の前記第１の長手方向端部分がボアから外向きに突出し、前記本体が支持装置によって実質的に支持されるように、前記支持装置の前記ボアの中に前記管状本体を挿入することであって、前記支持装置が前記ボアを取り囲む一端に第２の金型を画定する、前記管状本体を挿入することと、
前記管状本体の中に受け入れられるように構成されたマンドレルを備える第３の金型を提供することと、
前記第２の金型と前記第３の金型との間に前記管状本体の前記第１の長手方向端部分を挟むために、前記支持装置及び前記第３の金型の少なくとも一方を前記支持装置及び前記第３の金型の他方に向かって移動することによって車輪フランジを形成することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記管状本体の中に受け入れられるように構成されたマンドレルを備える第４の金型を提供することと、
前記形成ステップの前に、前記第２の金型と前記第４の金型の間に半径方向に外向きに前記管状本体の前記第１の長手方向端部分を拡大するために、前記支持装置及び前記第４の金型の少なくとも一方を前記支持装置及び前記第４の金型の前記他方に向かって移動すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第４の金型の前記マンドレルの一部分が、前記第４の金型の基部に向かって軸方向で増加する外径を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第４の金型の前記基部から測定された前記第４の金型の前記マンドレルの全長が、前記第３の金型の基部から測定された前記第３の金型の前記マンドレルの全長よりも大きい、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記第３の金型及び前記第４の金型がシャトルに取り付けられ、前記シャトルが半径方向及び軸方向で前記第３の金型及び前記第４の金型を移動するように構成される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記車輪フランジを形成することが、前記シャトルが前記第３の金型及び前記第４の金型の少なくとも１つを定位置に移動する間に前記第２の金型から軸方向に離れて前記管状本体の前記第１の長手方向端部分を変位させることをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記管状本体の前記第１の長手方向端部を変位させることが、軸方向で前記管状本体の第２の長手方向端部分に力をかけることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記支持装置から前記管状本体を排出するステップをさらに含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記管状本体を排出することが、前記管状本体の第２の長手方向端部分に力をかけることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記管状本体の前記第１の長手方向端部分を加熱することが、電磁誘導を介して前記第１の長手方向端部分を選択的に加熱することを含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３の金型が基部で支持され、前記第３の金型と関連付けられた前記マンドレルが、その全長にわたっていくつかの部分で変化する外径を有する、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の金型から前記第１の長手方向端部分を逸らすために、前記管状本体の第２の長手方向端部分に力をかけることによって前記支持装置の中の前記管状本体を一時的に変位させることをさらに含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記細長い管状本体が前記管状本体の前記全長に沿って中空である、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記車輪フランジが前記車輪フランジの全長に沿って中空である、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記細長い管状本体の壁厚が前記細長い管状本体の全長に沿って変化する、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【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１４／２４７，７４７号の利点、及び米国特許出願第１４／２４７，７４７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、本発明は一体フランジ部材を有する可変壁軽量ドライブアクスルシャフト、及びドライブ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。さらに、既存の中空ドライブアクスルシャフトは、管状本体、及びフランジ及び本体の一方又は両方を互いに対して回転させることによって本体に摩擦溶接される、別個に鍛造された車輪フランジを含む。本体に車輪フランジを接合するプロセスは相対的に大量の時間及び製造設備を必要とし、特定の荷重を受けて疲労及び潜在的な分離にさらされたままとなる、フランジと本体の間のジョイントを作り出す。
【０００６】
発明者は、本明細書で、ドライブアクスルシャフト、及び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／又は排除するドライブ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、本発明は一体フランジ部材を有する可変壁軽量ドライブアクスルシャフト、及びドライブ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ドライブアクスルシャフトを形成するための方法は、第１の金型に管状ブランクを挿入するステップを含む。第１の金型は金型オリフィスを含む。方法は、金型オリフィスを通して管状ブランクを押し出して長手方向軸を有する細長い管状本体を形成するステップ、及び管状本体の第１の長手方向端部分を加熱するステップをさらに含む。方法は、支持装置のボアの中に管状本体を挿入するステップをさらに含む。支持装置はボアを取り囲む一端に第２の金型を画定し、管状本体の第１の長手方向端部分はボアから外向きに突出する。方法は、第３の金型を提供するステップをさらに含む。第３の金型は、管状本体の中に受け入られるように構成されたマンドレルを含む。方法は、第２の金型と第３の金型との間で管状本体の第１の長手方向端部分を変形するために、支持装置及び第３の金型の少なくとも一方を支持装置及び第３の金型の他方に向かって移動することによって車輪フランジを形成するステップをさらに含む。
【０００９】
本発明の一実施形態に係るドライブアクスルシャフトは、長手方向軸の回りに配置された細長い管状本体を含む。管状本体は、第１の長手方向端部分、中間部分、及び差動装置のサイドギアに結合するために構成された第２の長手方向端部分を有する。ドライブアクスルシャフトは、管状本体の第１の長手方向端部分に配置された車両車輪を支持するように構成された車輪フランジをさらに含む。細長い管状本体及び車輪フランジは、その間に接合部のない一体的な本体として形成される。
【００１０】
別の実施形態では、ドライブアクスルシャフトを形成するための方法は、金型オリフィスを有する出口端部を含んだ第１の金型に管状ブランクを挿入することを含む。方法は、長手方向軸を有する細長い管状本体を形成するために金型オリフィスを通して管状ブランクを押し出すことをさらに含む。方法は、管状本体の第１の長手方向端部分を選択的に加熱することをさらに含む。方法は、管状本体の第１の長手方向端部分がボアから外向きに突出し、本体が支持装置によって実質的に支持されるように支持装置のボアの中に管状本体を挿入することをさらに含む。支持装置は、ボアを取り囲む一端で第２の金型を画定する。方法は、該管状本体の中に受け入れられるように構成されたマンドレルを含んだ第３の金型を提供することをさらに含む。方法は、第２の金型と第３の金型との間に管状本体の該第１の長手方向端部分を挟むために、該支持装置及び該第３の金型の少なくとも一方を該支持装置及び該第３の金型の他方に向かって移動することによって車輪フランジを形成することをさらに含む。
【００１１】
いくつかの実装では、方法は、該管状本体の中に受け入れられるように構成されたマンドレルを含んだ第４の金型を提供することをさらに含む。方法は、該形成ステップの前に、第２の金型と第４の金型との間に半径方向に外向きに管状本体の該第１の長手方向端部分を拡大するために、該支持装置及び該第４の金型の少なくとも一方を該支持装置及び該第４の金型の他方に向かって移動することをさらに含む。
【００１２】
いくつかの実装では、第４の金型のマンドレルの一部分は、第４の金型の基部に向かって軸方向に増加する外径を含む。
【００１３】
いくつかの実装では、第４の金型の基部から測定された第４の金型のマンドレルの全長は、第３の金型の基部から測定された第３の金型のマンドレルの全長よりも大きい。
【００１４】
いくつかの実装では、第３の金型及び第４の金型はシャトル上に取り付けられ、シャトルは半径方向及び軸方向に第３の金型及び第４の金型を移動するように構成される。
【００１５】
いくつかの実装では、車輪フランジを形成することは、シャトルが第３の金型及び第４の金型の少なくとも１つを所定位置に移動する間に、第２の金型から軸方向で管状本体の第１の長手方向端部分を変位させることをさらに含む。
【００１６】
いくつかの実装では、管状本体の第１の長手方向端部を変位させることは、軸方向で管状本体の第２の長手方向端部分に力をかけることを含む。
【００１７】
いくつかの実装では、方法は支持装置から管状本体を排出するステップをさらに含む。
【００１８】
いくつかの実装では、管状本体を排出することは、管状本体の第２の長手方向端部分に力をかけることを含む。
【００１９】
いくつかの実装では、管状本体の第１の長手方向端部分を加熱することは、電磁誘導を介して第１の長手方向端部分を選択的に加熱することを含む。
【００２０】
いくつかの実装では、第３の金型は基部で支持され、マンドレルはその全長にわたっていくつかの部分で変化する外径を有する。
【００２１】
いくつかの実装では、方法は管状本体の第２の長手方向端部分に力をかけて第２の金型から第１の長手方向端部分を逸らせることによって支持装置の中で管状本体を一時的に変位させることをさらに含む。
【００２２】
いくつかの実装では、細長い管状本体は管状本体の全長に沿って中空である。
【００２３】
いくつかの実装では、車輪フランジは車輪フランジの全長に沿って中空である。
【００２４】
いくつかの実装では、細長い管状本体の壁厚は細長い管状本体の全長に沿って変化する。
【００２５】
ドライブアクスルシャフト、及び本発明に従ってドライブアクスルシャフトを形成するための方法は、従来のドライブアクスルシャフト及び形成方法に対する改善策を表す。連続ブランクを使用し、ブランク及び工具を位置決めすることによって、本発明の方法は、シャフト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、アクスルシャフトの迅速な生産を可能にする。さらに、押し出されたシャフト本体から直接に車輪フランジを作り出すことは、アクスルシャフトの生産に要する時間を短縮し、フランジ及びシャフト本体の摩擦溶接に必要となる特定の設備を排除し、それによってより低い製造費を生じさせる。さらに、フランジとシャフト本体の間のジョイントを排除することによって、アクスルシャフトの強度は高められる。最後に、押し出されたシャフト本体から直接的に車輪フランジを形成することは中空フランジを作り出し、それによってアクスルシャフトの重量をさらに削減してよい。
【００２６】
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】
【００２７】
【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３Ａ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｂ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｃ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｄ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｅ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｆ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｇ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｈ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｉ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｊ】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概略図及び断面図である。
【図３Ｋ】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概略図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、及び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、及び他の車両の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。
【００２９】
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分１８はフランジ１４に結合されてよく、フランジ１４は車両車輪を支持するように構成される。本体１２の他方の長手方向端部分２０は、差動装置のサイドギア（不図示）に結合されてよい。また、本体１２は端部分１８、２０の間に中間部分２２を含む。再び図１を参照すると、端部分２０の半径方向外面は、サイドギアと回転用のシャフト１０を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２４を画定してよい。スプライン２４は、例えば、回転すること又はスェージングによって形成されてよい。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２６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２８（及び変化する直径のボア２６）を画定するために変化してよい。ただし、本体１２に示される壁２８の変動は例示的にすぎないこと、並びに壁２８の内径及び／又は外径が、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。ボア２６は、差動装置の流体面及び流量の動力学に対する変更、並びにディファレンシャル液及び構成部品の潜在的な汚染を妨げるために使用された栓又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内部ねじ山、溝、又は他の形成部を画定するためにどちらかの端部分１８、２０で機械加工されてよい。
【００３０】
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。以下により詳しく説明されるように、本体１２及びフランジ１４はその間に接合部のない一体的な本体として形成されてよい。例えば、及び制限なく、フランジ１４は、（本明細書で以下により詳細に説明される）本体１２を形成するための押出しプロセスに続く「温間形成」プロセス中に本体１２の長手方向端部分１８から一体形成できる。フランジ１４は、軸方向に伸長する環状ハブ３０を含む。ハブ３０の外側端部は、異物及び外的要素が本体１２のボア２６に侵入するのを防ぐために栓又はシールで閉じられてよい。また、フランジ１４は、ハブ３０から半径方向に外向きに伸長する車輪マウント３２も含む。車輪マウント３２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。車輪マウント３２は内側側面３４及び外側側面３６を画定する。内側側面３４は、ハブ３０と車輪マウント３２の半径方向外側周辺部との間で半径方向に配置された、軸方向に内側に伸長する環状リング３８を含んでよい。
【００３１】
ここで図３Ａから図３Ｋ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３Ａを参照すると、方法は、金型４２に管状ブランク４０を挿入するステップで開始してよい。ブランク４０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４０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４０は、先端４４及び後端４６を有し、先端４４は後端４６の前で金型４２の中に挿入されている。また、ブランク４０は、端部４４、４６の間のブランク４０の全長に沿って延在するボア４８を画定する。金型４２の中にブランク４０を挿入する前に、ブランク４０に反応性の形成潤滑剤が塗布されてよい。金型４２は形状が管状であり、圧縮応力を与えられ、入口端部５０及び出口端部５２を画定する。入口端部５０に形成された開口部は、変形していない状態でブランク４０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５２に形成された開口部は、入口端部５０（及び変形されていないブランク４０）の開口部の直径よりも小さい直径を有し、金型オリフィス又は押出しスロート５４を含み、該金型オリフィス又は押出しスロートを通してブランク４０が押し出され、ブランク４０の先端４４で開始し、ブランク４０の後端４６で終了する。出口端部５２直前の金型４２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。
【００３２】
図３Ｂから図３Ｅを参照すると、方法は金型オリフィス５４を通して細長いブランク４０までブランク４０を押し出すステップを続け、本体１２を形成してよい。図３Ｂを参照すると、押出しは金型４２の中に工具５６を挿入するサブステップで開始してよい。工具５６は、パンチ又は類似する工具を含んでよい。工具５６は本体５８、及び本体５８から伸長するマンドレル６０を含む。本体５８は、金型４２の内径及びブランク４０の外径にほぼ等しい直径を有する。本体５８は、ブランク４０の後端４６に係合するように構成された表面６２を一方の端部に画定する。マンドレル６０は、ブランク４０のボア４８及び金型４２の押出しスロート５４の中に受け入れられるように構成される。マンドレル６０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６０は、第１の直径ｄ１を有する第１の部分６４、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６６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。また、マンドレルは、部分６４、６６の間に先細部分６８を含んでもよい。マンドレル６０が異なる直径を有する１つ又は２つ以上の部分を有してよいこと、及び直径がマンドレル６０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。押出しステップは、表面６２がブランク４０の後端４６に係合し、マンドレル６０の部分６４の先端７０がブランク４０を出て、ブランク４０の先端４４を越えて伸長するように、金型４２の中で工具５６を移動するサブステップを続けてよい。
【００３３】
図３Ｃを参照すると、押出しステップは、アクスルシャフト１０の管状本体１２を形成することを開始するために、工具５６に力をかけて、金型４２の出口端部５２に向かって工具５６を移動し、オリフィス５４を通してブランク４０を押し出すステップを続けてよい。ブランク４０の先端４４が金型４２を通して押し出されるにつれ、先端４４はマンドレル６０の回りで潰れ、（フランジ１４がそこから形成されてよい）本体１２の端部分１８は、スロート５４によって画定された外径、並びにマンドレル６０の部分６４の後端７２によって画定された内径及び全長を有する形となる。工具５６が金型４２の出口端部５２に向かって移動し続けるにつれ、マンドレル６０の部分６４は金型４２を出て、マンドレル６０の部分６６が金型４２のスロート５４の中に、及びスロート５４を通って移動する。結果として、本体１２の中間部分２２は、スロート５４によって画定された外径、並びにマンドレル６０の部分６６によって画定された内径及び全長を有する形となる。マンドレル６０（及び特にマンドレル６０の部分６８）の形状に応じて、端部分１８と中間部分２２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。
【００３４】
図３Ｄを参照すると、いったん工具５６が所定の位置に到達すると、押出しステップは金型４２から工具５６を引き出すステップ、及び金型４２の中に別の管状ブランク４０Ａを挿入するステップを続けてよい。ブランク４０Ａは、ブランク４０Ａの先端４４Ａがブランク４０の後端４６に係合するまで金型４２の中で移動される。押出しステップは、金型４２の中に工具５６を再挿入するサブステップと、工具５６の表面６２がブランク４０Ａの後端４６Ａに係合するまで金型４２の中で工具５６を移動するサブステップをさらに続けてよい。この点で、マンドレル６０はブランク４０Ａのボア４８Ａを通って伸長し、マンドレル６０の部分６４の先端７０はブランク４０Ａを出て、ブランク４０の後端４６の中にブランク４０Ａの先端４４Ａを越えて伸長する。本発明の代替実施形態では、金型４２の中に工具５６を再挿入するのと対照的に、異なる工具が金型４２の中に挿入されてよい。異なる工具を使用することは、ブランク４０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。例えば、及び制限なく、異なる工具のマンドレルは、端部分２０の部分７４（図２に図示）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、部分７４の内側から端部分２０の別の部分７６（図２に図示）は栓又はシールを受け入れるために端部分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の端部分２０を形成するように構成されてよい。
【００３５】
図３Ｅを参照すると、押出しステップは、シャフト１０の本体１２の端部分２０が、スロート５４によって画定された外径及びマンドレル６０の部分６４の先端７０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５６に力をかけて金型４２の出口端部５２に向かって工具５６を移動するサブステップを続けてよい。いったんブランク４０の後端４６が金型４２から排出されると、ブランク４０Ａの押出しはブランク４０と同様に開始してよい。示されている実施形態では、ブランク４０Ａの押出しは工具５６の取外しなしに開始することがある。代わりに、本体１２の端部分２０を形成するために異なる工具が使用される場合、異なる工具は取り外され、工具５６は金型４２に再挿入されてよい。
【００３６】
ここで図３Ｆを参照すると、方法は、本体１２の長手方向端部分１８を加熱するステップを続けてよい。端部分１８の加熱は、フランジ１４の車輪マウント３２の以後の形成を可能にする。加熱は、車輪マウント３２の中に形成される端部分１８のセグメントだけが加熱され得るように、選択的であって（つまり目標とされて）よい。本発明の方法の一実施形態では、加熱は誘導加熱を介して達成されてよい。示されている実施形態では、コイル７８及び本体１２の端部分１８は、コイル７８が本体１２の長手方向端部分１８を取り囲むように位置決めされる。コイル７８は電源（不図示）によって付勢され、磁場を生成する。場は、合金鋼等電気的に導電性の材料から構成されてよい、本体１２の長手方向端部分１８で渦電流を誘導する。長手方向端部分１８の電気抵抗は、端部分１８の抵抗又はジュール加熱につながる。誘導加熱に依存する本発明の実施形態は、本明細書に説明され、示されるが、当業者は、本体１２の長手方向端部分１８を加熱するステップは、誘導加熱による以外の多様な方法で達成されてもよいことを理解する。
【００３７】
図３Ｇを参照すると、方法は、支持装置８２のボア８０の中に本体１２を挿入するステップを続けてよい。支持装置８２は、概して本体１２の加熱されていない部分（例えば、本体１２の端部分２０及び中間部分２２の少なくとも１つ）を支持するように構成される。一方、本体１２の長手方向端部分１８は、ボア８０から外側に突出する。支持装置８２は、支持装置８２の一端８６で金型８４を画定してよい。金型８４は、装置８２の端面で装置８２の外面に形成されてよく、ボア８０を取り囲んでよい。金型８４は、車輪マウント３２の内側側面３４の所望される形状に補完的である形状を有するため、車輪マウント３２の内側側面３４に形成されたリング３８に対応する空洞８８を画定してよい。示されている実施形態では、支持装置８２は一体的な本体である。ただし、支持装置８２が、複数の部品に形成されてよいこと、並びにさらに支持装置８２（及び金型８４）が用途に応じてさまざまな方法で構成され得ることが理解されるべきである。
【００３８】
図３Ｇをさらに参照すると、方法は、本体１２のボア２６の中に受け入れられるように構成されたマンドレル９２を含んだ別の金型９０を提供するステップを続けてよい。金型９０は基部９４に支持されてよい。金型９０は、以後の処理のために本体１２の長手方向端部分１８を予備成形する又は準備するように構成されてよい。一実施形態では、マンドレル９２は、その全長にわたっていくつかの部分で変化する外径を有する。示されている実施形態では、マンドレル９２は、その外径が、基部９４から距離があるマンドレル９２の一端から基部９４に隣接するマンドレル９２の反対側端部に向かって移動する、軸方向で増加するように半径方向に外向きに近接した基部９４を曲げる。当業者は、マンドレル９２の直径の変化率が（円錐形においてのように）一定であってよい、又は変わってよいことを理解する。
【００３９】
図３Ｈを参照すると、方法は、金型８４、９０の間で半径方向に外向きに本体１２の長手方向端部分１８を拡大するために、支持装置８２及び金型９０の少なくとも一方を支持装置８２及び金型９０の他方に向かって移動するステップを続けてよい。金型９０は、軸１６に対して少なくとも半径方向及び軸方向で金型９０を移動するように構成されたシャトル９６に取り付けられてよい。シャトル９６の移動は、流体（水圧又は空気圧）作動装置を使用して制御されてよく、シャトル９６はシャトル９６に金型９０を保持するために保持クランプを含んでよい。一実施形態では、支持装置８２は、シャトル９６が支持装置８２に向かって金型９０を移動する間、静止したままである。シャトル９６は、金型９０が金型８４に接触しないように、軸１６に沿って所定の位置で停止するように構成されてよい。装置８２及び／又は金型９０の互いに向かう移動は本体１２の長手方向端部分１８を圧縮し、本体１２の長手方向端部分１８を半径方向に拡大させる。当業者は、図３Ｇ及び図３Ｈに示される、以後の処理のために長手方向端部分１８を予備成形する又は作成するためのステップは必要とされないことがあることを理解する。さらに、長手方向端部分１８の追加の予備成形は追加の金型又は他の工具を使用する際に起こることがあることが理解されるべきである。予備成形ステップが完了した後、方法は任意選択で、本体１２の端部分２０に力をかけて本体１２の少なくとも追加部分を強制的にボア８０から出させることによって、装置８２の中で本体１２を一時的に変位させるステップを含んでよい。このようにして、本体１２の加熱された端部分１８は、形成動作が発生していないそれらの時間の間（例えば、シャトル９６が運動している間）、金型８４への不必要な熱伝達を妨げるために金型８４から転移される。従来のエジェクタアセンブリ（不図示）のエンドキャップ９８は、端部８６の反対側の装置８２の端部のボアを通って伸長し、本体１２の端部２０に係合してエジェクタアセンブリからの力の伝達を可能にしてよい。
【００４０】
図３Ｉを参照すると、方法は、別の金型１００を提供するステップを続けてよい。金型１００は、（図１〜図２に示される）フランジ１４の車輪マウント３２の外側側面３６を形成するように構成されてよい。金型１００は、基部１０２、基部１０２から伸長し、本体１２の中で受け入れられるように構成されるマンドレル１０４、空洞１０６、及びマンドレル１０４と空洞１０６との間に半径方向に配置される周方向段１０８を含んでよい。一実施形態では、マンドレル１０４は、その全長にわたっていくつかの部分で変化してよい外径を有する。示されている実施形態では、マンドレル１０４は、その外径が、基部１０２から距離があるマンドレル１０４の一端から基部１０２に隣接するマンドレル１０４の反対側端部に向かって移動する、軸方向で増加するように半径方向に外向きに近接した基部１０２を曲げる。当業者は、マンドレル１０４の直径の変化率が（円錐形においてのように）一定であってよい、又は変化してよいことを理解する。示されている実施形態では、基部１０２から測定されるマンドレル１０４の全長は、金型９０の基部９４から測定される金型９０でのマンドレル９２の全長未満である。ただし、マンドレル９２、１０４（及び概して金型９０、１００）の形状及び構成は、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。
【００４１】
図３Ｊを参照すると、方法は、金型８４、１００の間で本体１２の長手方向端部分１８を変形するために、該支持装置８２及び金型１００の少なくとも一方を支持装置８２及び金型１００の他方に向かって移動することによってフランジ１４の車輪マウント３２を形成するステップを続けてよい。金型１００は、シャトル９６が軸１６に対して少なくとも半径方向及び軸方向で金型１００を移動するようにシャトル９６に取り付けられてよい。他の実施形態では、金型１００は別のシャトルに取り付けられてよい。ただし、同じシャトル９６に金型８４、１００を取り付けることは、製造プロセスのより迅速且つ精密な制御を可能にする。一実施形態では、支持装置８２は、シャトル９６が支持装置８２に向かって金型１００を移動する間、静止したままである。シャトル９６は、支持装置８２上の金型８４が金型１００の基部１０４に接触するように軸１６に沿って所定の位置で停止するように構成されてよい。係る移動は、本体１２の長手方向端部分１８を変形させ、（半径方向及び軸方向で）金型１００の空洞１０６及び金型８４の空洞８８の中で伸長させ、このようにして（図１から図２に示される）フランジ１４の車輪マウント３２のそれぞれ内側側面及び外側側面３２、３４を形成する。フランジ１４から突出する任意の過剰な材料は、機械加工動作又は剪断（トリミング）動作によって以後取り除かれてよい。いったんフランジ１４の車輪マウント３２を形成するステップが完了すると、シャトル９６は、本体１２が支持装置８２から排出できるように、半径方向及び／又は軸方向で引っ込んでよい。
【００４２】
図３Ｋを参照すると、方法は、支持装置８２から本体１２を排出すステップを続けてよい。上述されたように、このステップは、本体１２に装置８２のボア８０を出るように促すために、（例えばエンドキャップ９８を通して）本体１２の端部分２０に力をかけるサブステップを含んでよい。その後、完成したアクスルシャフト１０は冷却するのを許されてよい。
【００４３】
ドライブアクスルシャフト１０及び本発明に従ってドライブアクスルシャフト１０を形成するための方法は、従来のドライブアクスルシャフト及び形成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を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、押し出されたシャフト本体１２から直接的に車輪フランジ１４を生産することは、アクスルシャフト１０の生産に要する時間を短縮し、フランジ１４及びシャフト本体１２の摩擦溶接に必要とされる特定の設備を排除し、それによってより低い製造費を生じさせる。さらに、フランジ１４とシャフト本体１２との間のジョイントを排除することによって、アクスルシャフト１０の強度は高められる。また、本発明の方法は、本体１２のように、中空であり、それによってさらにシャフト１０の重量を削減するフランジ１４を生じさせることもある。
【００４４】
１つ又は複数の特定の実施形態が図示され、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３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図３Ｋ】
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【国際調査報告】
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