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JP2020066043A - Shaft thickening metal mold, shaft thickening device, stepped shaft manufacturing method and stepped shaft - Google Patents

Shaft thickening metal mold, shaft thickening device, stepped shaft manufacturing method and stepped shaft Download PDF

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JP2020066043A
JP2020066043A JP2018201540A JP2018201540A JP2020066043A JP 2020066043 A JP2020066043 A JP 2020066043A JP 2018201540 A JP2018201540 A JP 2018201540A JP 2018201540 A JP2018201540 A JP 2018201540A JP 2020066043 A JP2020066043 A JP 2020066043A
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JP
Japan
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shaft
enlargement processing
mold
die
shaft member
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Application number
JP2018201540A
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Japanese (ja)
Inventor
義孝 桑原
Yoshitaka Kuwabara
義孝 桑原
森 一樹
Kazuki Mori
一樹 森
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Neturen Co Ltd
Original Assignee
Neturen Co Ltd
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Abstract

To provide a shaft thickening metal mold and a shaft thickening device which are suitably used for shaft thickening of a shaft material having a large diameter part and are excellent in durability, and to provide a manufacturing method for a stepped shaft having two large diameter parts, and a stepped shaft.SOLUTION: A shaft thickening metal mold 120 in a shaft thickening device 100 used for manufacture of a stepped shaft 1 comprises metal mold pieces 140 to 142 which are combined with each other thereby forming a ring form fitting to an outer periphery of a shaft material 2 and are divided in a circumferential direction of the ring form so as to be detachable in a radial direction with respect to the shaft material 2. The metal mold pieces 140 to 142 respectively have: a molding surface which is located on one end side in axial direction of the ring form, and molds an enlarged part 6 of the shaft material 2; an inner diameter surface located on an inner diameter side of the ring form; and a pair of abutting surfaces which abut against adjacent other metal mold pieces in the circumferential direction of the ring form. each corner part, which is formed by the molding surface, the inner diameter surface and the abutting surface, is chamfered.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、軸肥大加工用金型、軸肥大加工装置、段付き軸の製造方法及び段付き軸に関する。   The present invention relates to a shaft enlargement processing die, a shaft enlargement processing apparatus, a stepped shaft manufacturing method, and a stepped shaft.

軸材の一部に大径部を形成する加工方法の一つとして軸肥大(登録商標)加工が知られている。軸肥大加工は、典型的には、軸方向の圧縮応力を軸材に作用させた状態で、軸材を曲げて且つ回転させることにより軸材の一部を肥大させ、それにより大径部を形成するものである。   Shaft enlargement (registered trademark) processing is known as one of the processing methods for forming a large diameter portion in a part of a shaft material. Shaft enlargement processing is typically performed by bending and rotating the shaft material while applying a compressive stress in the axial direction to the shaft material, thereby enlarging a part of the shaft material, thereby increasing the large diameter portion. To form.

特許文献1に記載されたチャック装置は、軸肥大加工装置において軸材を回転させる一対のスピンドルの少なくとも一方に装着され、軸材を保持するために用いられるものである。この特許文献1に記載された一つのチャック装置は、軸肥大加工装置のスピンドルに固定されるチャック本体と、チャック本体に対して回動可能にチャック本体の穴部に配設された複数の可動スリーブとを備える。複数の可動スリーブは、回動に応じて互いに組み合わされ、また、互いに分離され、組み合わされた状態では、軸材を保持する保持孔をチャック本体の軸心上に形成しており、分離された状態では、チャック本体の軸心から離間している。   The chuck device described in Patent Document 1 is attached to at least one of a pair of spindles that rotate a shaft member in a shaft enlargement processing device, and is used to hold the shaft member. One of the chuck devices described in Patent Document 1 is a chuck body fixed to a spindle of a shaft enlargement processing apparatus, and a plurality of movable bodies arranged rotatably with respect to the chuck body in holes of the chuck body. And a sleeve. The plurality of movable sleeves are combined with each other in accordance with the rotation, and are separated from each other, and in the combined state, a holding hole for holding the shaft member is formed on the axis center of the chuck body and separated. In the state, it is separated from the axis of the chuck body.

特許文献1に記載されたもう一つのチャック装置は、軸肥大加工装置のスピンドルに固定されるチャック本体と、チャック本体の軸心上の空孔部に着脱可能に嵌め込まれる複数のスリーブとを備え、チャック本体の空孔部及び複数のスリーブには、互いに嵌合するテーパ部が設けられている。複数のスリーブは、チャック本体の空孔部に引き込まれることによって互いに組み合わされ、チャック本体から取り外されることによって互いに分離され、組み合わされた状態では、軸材を保持する保持孔をチャック本体の軸心上に形成している。   Another chuck device described in Patent Document 1 includes a chuck main body fixed to a spindle of a shaft enlargement processing device, and a plurality of sleeves detachably fitted into holes on an axial center of the chuck main body. The hollow portion of the main body and the plurality of sleeves are provided with tapered portions that are fitted to each other. The plurality of sleeves are combined with each other by being drawn into the holes of the chuck body and separated from each other by being removed from the chuck body. Formed on.

特許第4594009号公報Japanese Patent No. 4594009

特許文献1に記載された一つのチャック装置では、複数の可動スリーブが回動されて互いに分離されることにより、保持孔よりも大きい空間が複数の可動スリーブの内側に形成される。したがって、保持孔よりも大きい大径部を有する軸材もチャック装置によって保持できる。特許文献1に記載されたもう一つのチャック装置でも、複数のスリーブが予め軸材を保持した状態でチャック本体の空孔部に嵌め込まれることにより、保持孔よりも大きい大径部を有する軸材をチャック装置によって保持できる。これらの場合に、軸材に予め形成されている大径部と、軸肥大加工によって軸材に形成される肥大部との二つの大径部を有する段付き軸が得られる。   In one chuck device described in Patent Document 1, a plurality of movable sleeves are rotated and separated from each other, so that a space larger than the holding hole is formed inside the plurality of movable sleeves. Therefore, the shaft material having a large diameter portion larger than the holding hole can be held by the chuck device. Also in the other chuck device described in Patent Document 1, a plurality of sleeves are fitted in the holes of the chuck body while holding the shaft member in advance, so that the shaft member has a large diameter portion larger than the holding hole. Can be held by a chuck device. In these cases, a stepped shaft having two large diameter portions, a large diameter portion formed in advance on the shaft material and an enlarged portion formed on the shaft material by shaft enlargement processing, can be obtained.

しかし、肥大部は、軸材の材料が塑性流動することによって形成され、塑性流動する軸材の材料は、肥大部の基部に密接する保持孔の開口部において、複数のスリーブの突合せ面の隙間に進入する。また、保持孔の開口部には比較的大きい荷重が作用し、この荷重が、軸材の回転に伴って繰り返し作用する。このため、複数のスリーブの突合せ面のエッジに、割れ、欠け等の損傷が生じる虞がある。   However, the enlarged portion is formed by plastically flowing the material of the shaft material, and the plastic material of the shaft material that plastically flows has a gap between the abutting surfaces of the plurality of sleeves in the opening portion of the holding hole that is in close contact with the base portion of the enlarged portion. Enter. Further, a relatively large load acts on the opening of the holding hole, and this load repeatedly acts as the shaft member rotates. Therefore, the edges of the abutting surfaces of the plurality of sleeves may be damaged, such as cracked or chipped.

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、大径部を有する軸材の軸肥大加工に好適に用いられ、耐久性に優れる軸肥大加工用金型及び軸肥大加工装置を提供し、二つの大径部を有する段付き軸の製造方法及び段付き軸を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is suitably used for shaft enlargement processing of a shaft material having a large diameter portion, and provides a shaft enlargement processing die and a shaft enlargement processing apparatus which are excellent in durability. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a stepped shaft having two large diameter portions and a stepped shaft.

本発明の一態様の軸肥大加工用金型は、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを軸材に作用させることによって前記軸材を部分的に肥大させる軸肥大加工に用いられる軸肥大加工用金型であって、互いに組み合わされることによって、前記軸材の外周に嵌合する環状体を形成し、前記軸材に対して径方向に着脱可能となるように、前記環状体の周方向に分割されてなる複数の金型片を備え、前記複数の金型片は、前記環状体の軸方向の一端側に配置され、前記軸材の肥大部を成形する成形面と、前記環状体の内径側に配置される内径面と、前記環状体の周方向に隣り合う他の金型片と突合される一対の突合せ面と、をそれぞれ有し、前記成形面と、前記内径面と、前記突合わせ面とによって形成される各角部は、面取りされている。   A mold for axial enlargement processing according to an aspect of the present invention is a shaft for partially enlarging the axial member by causing a compressive stress in the axial direction and a repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction to act on the shaft member. A shaft enlargement processing mold used for enlargement processing, and by being combined with each other, an annular body that fits on the outer periphery of the shaft material is formed, and can be detachably attached to the shaft material in the radial direction. In, a plurality of mold pieces that are divided in the circumferential direction of the annular body is provided, the plurality of mold pieces are arranged on one end side in the axial direction of the annular body, and form an enlarged portion of the shaft member. Forming surface, an inner diameter surface arranged on the inner diameter side of the annular body, and a pair of abutting surfaces that are abutted with another mold piece adjacent in the circumferential direction of the annular body, respectively, the molding Each corner formed by the surface, the inner diameter surface, and the abutting surface, It is chamfered.

また、本発明の一態様の軸肥大加工装置は、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを軸材に加えることによって前記軸材を部分的に肥大させる軸肥大加工装置であって、前記軸肥大加工装置は、前記軸材の両端部を保持する一対のホルダを備え、前記一対のホルダのうち一方の第1ホルダは、前記軸材の第1端部の外周に嵌合した前記軸肥大加工用金型が装着される金型装着部と、前記軸材の前記第1端部の先端部に当接する押出ロッドと、を有し、前記軸肥大加工用金型と前記押出ロッドとの間に、前記軸肥大加工用金型の内径よりも大径な収容空間が設けられる。   Moreover, the shaft enlargement processing apparatus of one aspect of the present invention is a shaft enlargement for partially enlarging the shaft member by applying a compressive stress in the axial direction and a repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction to the shaft member. In the processing device, the shaft enlargement processing device includes a pair of holders for holding both ends of the shaft member, and one first holder of the pair of holders is a first end part of the shaft member. For the shaft enlargement processing, a die mounting portion to which the shaft enlargement processing die fitted on the outer periphery is mounted, and an extrusion rod that comes into contact with the tip end portion of the first end portion of the shaft member. An accommodation space having a diameter larger than the inner diameter of the axial enlargement processing die is provided between the die and the extrusion rod.

また、本発明の一態様の段付き軸の製造方法は、第1端部に設けられている大径部と、前記大径部から第2端部まで延びている小径の軸部とを有する軸材の前記軸部の外周に一対の軸肥大加工用金型を嵌合させ、前記一対の軸肥大加工用金型の間に配置されている前記軸部の中間部に、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを作用させることにより、前記軸部の前記中間部を前記一対の軸肥大加工用金型の間で肥大させるステップと、前記軸部の前記中間部を肥大させた後、前記軸材を前記一対の軸肥大加工用金型から取り外すステップと、を備え、前記一対の軸肥大加工用金型のうち前記大径部側に配置される一方の軸肥大加工用金型は、前記軸肥大用金型であり、当該軸肥大加工用金型を複数の金型片に分離することによって、前記軸材を当該軸肥大加工用金型から取り外す。   The method for manufacturing a stepped shaft according to an aspect of the present invention includes a large-diameter portion provided at the first end and a small-diameter shaft portion extending from the large-diameter portion to the second end. A pair of shaft enlargement processing dies are fitted to the outer periphery of the shaft portion of the shaft member, and an axial compression is applied to an intermediate portion of the shaft portion arranged between the pair of shaft enlargement processing dies. By applying a stress and a repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction, the step of enlarging the intermediate portion of the shaft portion between the pair of shaft enlargement processing dies, and the shaft portion After enlarging the intermediate portion, the step of removing the shaft member from the pair of shaft enlargement working dies, one of which is arranged on the large diameter portion side of the pair of shaft enlargement processing dies. The shaft enlargement processing die is the shaft enlargement die, and the shaft enlargement processing die is divided into a plurality of die pieces. By, removing the shaft material from said shaft hypertrophic processing mold.

また、本発明の一態様の段付き軸は、軸材の第1端部に設けられている大径部と、前記大径部に対して前記軸材の第2端部側に間隔をあけて設けられている肥大部と、前記大径部と前記肥大部との間に設けられており、前記大径部及び前記肥大部よりも小径な軸部と、を備え、前記肥大部と前記軸部とによって形成される環状の隅部の外周面には、周方向に間隔をあけて複数の突起が形成されており、又は複数の突起除去痕が形成されている。   Further, the stepped shaft according to one aspect of the present invention has a large-diameter portion provided at a first end portion of the shaft member and a gap between the large-diameter portion and the second end portion side of the shaft member. An enlarged portion provided with the large diameter portion and the enlarged portion, and a shaft portion having a diameter smaller than the large diameter portion and the enlarged portion, and the enlarged portion and the A plurality of protrusions are formed at intervals in the circumferential direction, or a plurality of protrusion removal marks are formed on the outer peripheral surface of the annular corner formed by the shaft portion.

本発明によれば、大径部を有する軸材の軸肥大加工に好適に用いられ、耐久性に優れる軸肥大加工用金型及び軸肥大加工装置を提供し、二つの大径部を有する段付き軸の製造方法及び段付き軸を提供することができる。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a die for shaft enlargement processing and a shaft enlargement processing apparatus which are suitably used for shaft enlargement processing of a shaft material having a large diameter portion and have excellent durability are provided, and a step having two large diameter portions is provided. It is possible to provide a method of manufacturing the attached shaft and a stepped shaft.

本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の一例の平面図である。It is a top view of an example of a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 図1の段付き軸のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of the stepped shaft of FIG. 本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の他の例の平面図である。It is a top view of other examples of a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 図3の段付き軸の適用例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the application example of the stepped shaft of FIG. 本発明の実施形態を説明するための、軸肥大加工装置の一例の模式図である。It is a schematic diagram of an example of a shaft enlargement processing apparatus for explaining the embodiment of the present invention. 図5の軸肥大加工装置のホルダの断面図である。It is sectional drawing of the holder of the shaft enlargement processing apparatus of FIG. 本発明の実施形態を説明するための、軸肥大加工用金型の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of a metal mold for axial enlargement for explaining the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の製造工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a step of manufacturing a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の製造工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a step of manufacturing a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の製造工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a step of manufacturing a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の製造工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a step of manufacturing a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の製造工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a step of manufacturing a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の製造工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a step of manufacturing a stepped shaft for explaining the embodiment of the present invention. 図8Cの破線枠IXで囲まれた部分を拡大して示す軸肥大加工用金型の斜視図である。It is a perspective view of the metal mold | die for shaft axial expansion processing which expands and shows the part enclosed with the broken line frame IX of FIG. 8C. 本発明の実施形態を説明するための、軸肥大加工方法の他の例の模式図である。It is a schematic diagram of the other example of the shaft enlargement processing method for describing embodiment of this invention. 本発明の実施形態を説明するための、軸肥大加工方法の他の例の模式図である。It is a schematic diagram of the other example of the shaft enlargement processing method for describing embodiment of this invention. 本発明の実施形態を説明するための、軸肥大加工方法の他の例の模式図である。It is a schematic diagram of the other example of the shaft enlargement processing method for describing embodiment of this invention. 本発明の実施形態を説明するための、軸肥大加工方法の他の例の模式図である。It is a schematic diagram of the other example of the shaft enlargement processing method for describing embodiment of this invention.

図1及び図2は、本発明の実施形態を説明するための、段付き軸の一例を示す。   1 and 2 show an example of a stepped shaft for explaining an embodiment of the present invention.

段付き軸1は、軸材の第1端部3に設けられている大径部4と、大径部4に対して軸材の第2端部5側に間隔をあけて設けられている肥大部6と、大径部4と肥大部6との間に設けられている第1軸部7と、肥大部6から第2端部5まで延びている第2軸部8とを備える。軸材は、例えば鋼等の金属材料からなる丸棒が用いられる。   The stepped shaft 1 is provided with a large-diameter portion 4 provided at the first end portion 3 of the shaft material and a space on the second-end portion 5 side of the shaft material with respect to the large-diameter portion 4. The enlarged portion 6, the first shaft portion 7 provided between the large diameter portion 4 and the enlarged portion 6, and the second shaft portion 8 extending from the enlarged portion 6 to the second end portion 5 are provided. As the shaft member, for example, a round bar made of a metal material such as steel is used.

第1軸部7及び第2軸部8の外径は、軸材(素材)の外径と略同一であり、大径部4及び肥大部6の外径よりも小さい。大径部4の外径と、肥大部6の外径とは、略同一でもよいし、一方が他方より大きくてもよい。大径部4は、例えば鍛造加工等によって形成されており、肥大部6は軸肥大加工によって形成されている。肥大部6には、軸肥大加工に起因する金属組織のファイバーフローが形成されており、このファイバーフローは、典型的には、軸心を含む断面において、第1軸部7及び第2軸部8から肥大部6に向けて且つ軸心側から肥大部6の外径側に向けて延びている。   The outer diameters of the first shaft portion 7 and the second shaft portion 8 are substantially the same as the outer diameter of the shaft material (material), and are smaller than the outer diameters of the large diameter portion 4 and the enlarged portion 6. The outer diameter of the large diameter portion 4 and the outer diameter of the enlarged portion 6 may be substantially the same, or one may be larger than the other. The large-diameter portion 4 is formed by, for example, forging processing, and the enlarged portion 6 is formed by axial enlargement processing. In the enlarged portion 6, a fiber flow of a metal structure resulting from the axial enlargement process is formed, and this fiber flow is typically in the cross section including the axis, the first shaft portion 7 and the second shaft portion. 8 toward the enlarged portion 6 and from the axial center side toward the outer diameter side of the enlarged portion 6.

肥大部6と第1軸部7とによって形成される環状の隅部9の外周面には、複数の突起10が周方向に間隔をあけて設けられており、図1及び図2に示す例では、三つの突起10が周方向に等しい間隔をあけて設けられている。突起10は、肥大部6を形成する軸肥大加工に伴って形成されたものであり、肥大部6及び第1軸部7と一体である。突起10は、例えばバリであり、又は肥大部6を補強するリブである。突起10の数及び配置は、軸肥大加工に使用される軸肥大加工用金型に応じて異なるが、周方向に隣り合う二つの突起10と軸心とを結ぶ二つの直線の交角φは180°以下である。なお、突起10がバリである場合に、突起10は切削加工等によって取り除かれてもよく、突起10が取り除かれる場合に、隅部9の外周面には突起除去痕が形成される。   On the outer peripheral surface of the annular corner portion 9 formed by the enlarged portion 6 and the first shaft portion 7, a plurality of projections 10 are provided at intervals in the circumferential direction, and the example shown in FIGS. In, three protrusions 10 are provided at equal intervals in the circumferential direction. The protrusion 10 is formed along with the shaft enlargement process for forming the enlarged portion 6, and is integral with the enlarged portion 6 and the first shaft portion 7. The protrusion 10 is, for example, a burr, or a rib that reinforces the enlarged portion 6. The number and arrangement of the protrusions 10 differ depending on the axial enlargement processing die used for axial enlargement processing, but the intersection angle φ of two straight lines connecting the two axially adjacent protrusions 10 and the axis is 180. ° or less. When the protrusion 10 is a burr, the protrusion 10 may be removed by cutting or the like, and when the protrusion 10 is removed, a protrusion removal mark is formed on the outer peripheral surface of the corner 9.

図3は、段付き軸1の変形例を示す。   FIG. 3 shows a modification of the stepped shaft 1.

図3に示す段付き軸11は、段付き軸1の第2軸部8が切除され、第2軸部8が切除されることによって形成された肥大部6の端面6aに、他の軸材12が同軸に接合されたものである。軸材12の接合端部13の外径と、肥大部6の外径とは略同一である。肥大部6は、切除された第2軸部8よりも大径なので、第2軸部8と、この第2軸部8と略同一の外径を有する軸材とを接合するよりも、肥大部6と、肥大部6と略同一の外径を有する軸材12とを接合することにより、接合面積を増加させ、接合強度を高めることができる。肥大部6と軸材12との接合方法は、摩擦圧接、超音波溶接等を例示できる。   In the stepped shaft 11 shown in FIG. 3, the second shaft portion 8 of the stepped shaft 1 is cut off, and the end surface 6a of the enlarged portion 6 formed by cutting off the second shaft portion 8 has another shaft member. 12 is coaxially joined. The outer diameter of the joint end portion 13 of the shaft member 12 and the outer diameter of the enlarged portion 6 are substantially the same. Since the enlarged portion 6 has a larger diameter than the excised second shaft portion 8, it is larger than joining the second shaft portion 8 and a shaft material having an outer diameter substantially the same as that of the second shaft portion 8. By joining the portion 6 and the shaft member 12 having an outer diameter substantially the same as that of the enlarged portion 6, the joining area can be increased and the joining strength can be increased. Examples of the method of joining the enlarged portion 6 and the shaft member 12 include friction welding and ultrasonic welding.

軸材12の材料と、段付き軸1に使用されている軸材の材料とは、同じでもよいし、異なってもよい。例えば段付き軸1に使用されている軸材の材料に、機械的強度、硬度、耐食性、耐熱性等に優れる特殊鋼が用いられ、軸材12の材料に普通鋼が用いられてもよい。かかる段付き軸11は、例えば船外機のドライブシャフトDSに好適に用いることができる。図4に示すドライブシャフトDSでは、プロベラシャフトPSに接続される先端部側であって、少なくとも水中に沈む部分が、特殊鋼からなる段付き軸1によって形成されており、段付き軸1の大径部4には、プロベラシャフトに回転を伝達するための、かさ歯車が形成されている。一方、エンジンEに連結される基端部側であって、水面WSより上に配置される部分は、普通鋼からなる軸材12によって形成されている。これにより、ドライブシャフトDSに要求される耐食性を満足し且つドライブシャフトDSの製造コストを下げることができる。また、軸材12は、丸棒でもよいし、中空の円管でもよい。軸材12が円管である場合に、段付き軸11の軽量化を図ることができる。   The material of the shaft member 12 and the material of the shaft member used in the stepped shaft 1 may be the same or different. For example, the material of the shaft material used for the stepped shaft 1 may be special steel having excellent mechanical strength, hardness, corrosion resistance, heat resistance, etc., and the material of the shaft material 12 may be ordinary steel. The stepped shaft 11 can be suitably used for the drive shaft DS of the outboard motor, for example. In the drive shaft DS shown in FIG. 4, the tip end side connected to the prober shaft PS and at least the part that is submerged in water is formed by the stepped shaft 1 made of special steel, and the large size of the stepped shaft 1 A bevel gear for transmitting rotation to the prober shaft is formed on the diameter portion 4. On the other hand, the base end side connected to the engine E and the part arranged above the water surface WS is formed by the shaft member 12 made of ordinary steel. This makes it possible to satisfy the corrosion resistance required for the drive shaft DS and reduce the manufacturing cost of the drive shaft DS. The shaft material 12 may be a round bar or a hollow circular tube. When the shaft member 12 is a circular pipe, it is possible to reduce the weight of the stepped shaft 11.

図5は、本発明の実施形態を説明するための、軸肥大加工装置の一例を示す。   FIG. 5 shows an example of a shaft enlargement processing apparatus for explaining the embodiment of the present invention.

軸肥大加工は、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを軸材に作用させることによって軸材を部分的に肥大させるものであり、図5に示す軸肥大加工装置100は、軸材を曲げた状態で軸材を回転させることにより、軸材に繰り返しせん断応力を作用させる。この軸肥大加工装置100によって加工される軸材2は、上述した段付き軸1の製造に用いられる軸材であり、第1端部3に設けられている大径部4と、大径部4から第2端部5まで延びている軸部14とを有する。軸部14の外径は大径部4の外径よりも小さい。   The shaft enlargement processing is to partially enlarge the shaft material by causing compressive stress in the axial direction and repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction to act on the shaft material, and the shaft enlargement processing shown in FIG. The device 100 repeatedly applies shear stress to the shaft member by rotating the shaft member while bending the shaft member. The shaft material 2 processed by the shaft enlargement processing apparatus 100 is a shaft material used for manufacturing the stepped shaft 1 described above, and includes the large diameter portion 4 provided at the first end portion 3 and the large diameter portion. 4 and a shaft portion 14 extending from the second end portion 5 to the second end portion 5. The outer diameter of the shaft portion 14 is smaller than the outer diameter of the large diameter portion 4.

軸肥大加工装置100は、軸材2が配置される基準線C上で互いに離間して配置された一対のホルダ101,102を備える。ホルダ101は、軸材2の第2端部5を保持し、基準線Cに沿って移動可能に基台103に支持されている。ホルダ102は、軸材2の第1端部3を保持し、基準線Cに対して傾斜可能に基台103に支持されている。   The shaft enlargement processing device 100 includes a pair of holders 101 and 102 that are arranged apart from each other on a reference line C on which the shaft member 2 is arranged. The holder 101 holds the second end 5 of the shaft member 2 and is supported by the base 103 so as to be movable along the reference line C. The holder 102 holds the first end 3 of the shaft member 2 and is supported by the base 103 so as to be tiltable with respect to the reference line C.

軸材2の第2端部5を保持するホルダ101は、軸材2の軸部14の外周に嵌合する環状の軸肥大加工用金型110と、軸肥大加工用金型110が装着されるスピンドル111と、スピンドル111を回転可能に支持するハウジング112と、押出ロッド113とを有する。押出ロッド113は、軸材2の第2端部5の先端部に当接しており、シリンダ等の直動装置114によって駆動されて第2端部5を軸方向に押圧する。ホルダ102もまた、軸肥大加工用金型と、スピンドルと、ハウジングと、押出ロッドと、直動装置とを有する。   The holder 101 that holds the second end portion 5 of the shaft member 2 is provided with an annular shaft enlargement processing mold 110 that fits around the outer periphery of the shaft portion 14 of the shaft member 2 and a shaft enlargement processing mold 110. A spindle 111, a housing 112 that rotatably supports the spindle 111, and an extrusion rod 113. The push rod 113 is in contact with the tip of the second end 5 of the shaft member 2, and is driven by a linear motion device 114 such as a cylinder to press the second end 5 in the axial direction. The holder 102 also has a shaft enlargement processing die, a spindle, a housing, an extrusion rod, and a linear motion device.

そして、軸肥大加工装置100は、ホルダ101を基準線Cに沿って移動させる加圧部104と、ホルダ102を基準線Cに対して傾ける傾動部105と、ホルダ102のスピンドルを回転させる回動部106とを備える。軸材2の両端部3,5が一対のホルダ101,102によって保持されている状態で、ホルダ101が基準線Cに沿ってホルダ102側に移動されることにより、軸材2に圧縮応力が作用する。また、ホルダ102が基準線Cに対して傾けられることにより、一対のホルダ101,102の間に配置される軸部14の中間部が曲げられる。また、ホルダ102のスピンドルが回転されることにより、軸材2が回転される。ホルダ101のスピンドル111は軸材2と一体に回転される。   Then, the shaft enlargement processing apparatus 100 includes a pressing unit 104 that moves the holder 101 along the reference line C, a tilting unit 105 that tilts the holder 102 with respect to the reference line C, and a rotation that rotates the spindle of the holder 102. And a unit 106. When both ends 3 and 5 of the shaft member 2 are held by the pair of holders 101 and 102, the holder 101 is moved to the holder 102 side along the reference line C, whereby compressive stress is applied to the shaft member 2. To work. Further, by tilting the holder 102 with respect to the reference line C, the intermediate portion of the shaft portion 14 arranged between the pair of holders 101 and 102 is bent. The shaft 2 is rotated by rotating the spindle of the holder 102. The spindle 111 of the holder 101 is rotated integrally with the shaft member 2.

図6は、軸材2の第1端部3を保持するホルダ102の構成を示す。   FIG. 6 shows the structure of the holder 102 that holds the first end 3 of the shaft member 2.

軸材2の第1端部3を保持するホルダ102は、軸材2の軸部14の外周に嵌合する環状の軸肥大加工用金型120と、軸肥大加工用金型120が装着されるスピンドル121と、押出ロッド123とを有する。なお、図5では、スピンドル121を回転可能に支持するハウジングと、押出ロッド123を駆動する直動装置とは省略されている。   The holder 102 that holds the first end portion 3 of the shaft member 2 is mounted with an annular shaft enlargement processing mold 120 that fits around the shaft portion 14 of the shaft member 2 and a shaft enlargement processing mold 120. It has a spindle 121 and an extruding rod 123. In FIG. 5, the housing that rotatably supports the spindle 121 and the linear motion device that drives the push rod 123 are omitted.

スピンドル121は、軸肥大加工用金型120が装着される金型装着部125を有し、金型装着部125は、軸材2の第1端部3と、軸肥大加工用金型120とを収容する収容穴126を有する。押出ロッド123は、スピンドル121を軸方向に貫通し、収容穴126の底から収容穴126内部に突出している。収容穴126に収容された軸肥大加工用金型120と押出ロッド123との間には、軸肥大加工用金型120の内径よりも大径な収容空間127が設けられる。この収容空間127には、収容穴126の底に向けて軸肥大加工用金型120から突出している軸材2の大径部4が配置される。   The spindle 121 has a mold mounting portion 125 to which the shaft enlargement processing die 120 is mounted. The mold mounting portion 125 includes the first end portion 3 of the shaft member 2 and the shaft enlargement processing die 120. Has a housing hole 126 for housing The push rod 123 penetrates the spindle 121 in the axial direction and projects from the bottom of the accommodation hole 126 into the accommodation hole 126. An accommodation space 127 having a diameter larger than the inner diameter of the axial enlargement mold 120 is provided between the axial enlargement mold 120 and the extrusion rod 123 accommodated in the accommodation hole 126. In the accommodation space 127, the large diameter portion 4 of the shaft member 2 protruding from the shaft enlargement processing die 120 toward the bottom of the accommodation hole 126 is arranged.

押出ロッド123は、軸材2の第1端部3の先端部、すなわち収容空間127に配置された軸材2の大径部4に当接している。ホルダ101の押出ロッド113(図5参照)とホルダ102の押出ロッド123との間に挟まれた軸材2には、ホルダ101の移動に応じて、軸方向の圧縮応力が作用する。そして、ホルダ101の軸肥大加工用金型110(図5参照)とホルダ102の軸肥大加工用金型120との間に配置されている軸部14の中間部には、ホルダ102の傾き及びスピンドル121の回転に応じて、軸方向と交差する方向のせん断応力が繰り返し作用する。これにより、軸部14の中間部が軸肥大加工用金型110と軸肥大加工用金型120との間で肥大され、肥大部6が形成される。   The push rod 123 is in contact with the distal end portion of the first end portion 3 of the shaft member 2, that is, the large-diameter portion 4 of the shaft member 2 arranged in the housing space 127. Axial compressive stress is applied to the shaft member 2 sandwiched between the push rod 113 (see FIG. 5) of the holder 101 and the push rod 123 of the holder 102 according to the movement of the holder 101. Then, the inclination of the holder 102 and the inclination of the holder 102 are provided at the intermediate portion of the shaft portion 14 arranged between the axial enlargement processing die 110 (see FIG. 5) of the holder 101 and the axial enlargement die 120 of the holder 102. Shear stress in a direction intersecting the axial direction repeatedly acts according to the rotation of the spindle 121. As a result, the intermediate portion of the shaft portion 14 is enlarged between the shaft enlargement processing die 110 and the shaft enlargement processing die 120, and the enlarged portion 6 is formed.

ホルダ102は、環状のスリーブ130と、環状の座金131と、押えリング132とをさらに有する。スリーブ130は、軸肥大加工用金型120の外周に着脱可能に嵌合し、且つ収容穴126の内周に嵌合している。座金131は、スリーブ130及び軸肥大加工用金型120と収容穴126の底との間に挟まれており、収容空間127の外周を囲んでいる。押えリング132は、座金131との間にスリーブ130のフランジ部133を挟んで、金型装着部125の開口部134に固定されている。   The holder 102 further includes an annular sleeve 130, an annular washer 131, and a holding ring 132. The sleeve 130 is detachably fitted to the outer circumference of the shaft enlargement processing die 120 and fitted to the inner circumference of the accommodation hole 126. The washer 131 is sandwiched between the sleeve 130, the shaft enlargement processing die 120, and the bottom of the accommodation hole 126, and surrounds the outer periphery of the accommodation space 127. The pressing ring 132 is fixed to the opening 134 of the mold mounting portion 125 with the flange portion 133 of the sleeve 130 sandwiched between the pressing ring 132 and the washer 131.

押えリング132と座金131との間に挟まれたスリーブ130は、収容穴126の内周に嵌合した状態で金型装着部125に固定されている。一方、スリーブ130の内周に着脱可能に嵌合する軸肥大加工用金型120は、金型装着部125に対しても着脱可能であり、座金131に当接することによって収容穴126内部における軸方向の位置が決められている。軸材2の大径部4が押出ロッド123によって押圧された際に、軸肥大加工用金型120は、軸材2の第1端部3と一体に収容穴126から押し出される。   The sleeve 130 sandwiched between the pressing ring 132 and the washer 131 is fixed to the mold mounting portion 125 while being fitted to the inner circumference of the accommodation hole 126. On the other hand, the shaft enlargement processing die 120 that is detachably fitted to the inner periphery of the sleeve 130 is also attachable to and detachable from the die mounting portion 125, and by abutting against the washer 131, the shaft inside the accommodation hole 126. The position of the direction is fixed. When the large-diameter portion 4 of the shaft member 2 is pressed by the extruding rod 123, the shaft enlargement processing die 120 is extruded from the housing hole 126 integrally with the first end 3 of the shaft member 2.

好ましくは、図6に示すように、軸肥大加工用金型120と押出ロッド123との間にスペーサ135が設けられ、軸肥大加工用金型120も押出ロッド123によって押圧される。これにより、軸材2と軸肥大加工用金型120との相対移動が抑制され、例えば軸部14の外周面に疵がつくことを防止できる。   Preferably, as shown in FIG. 6, a spacer 135 is provided between the axial enlargement processing die 120 and the extrusion rod 123, and the axial enlargement processing die 120 is also pressed by the extrusion rod 123. As a result, relative movement between the shaft member 2 and the shaft enlargement processing die 120 is suppressed, and for example, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the shaft portion 14 from being scratched.

また、好ましくは、スリーブ130は、スリーブ130の内周面に突出する一つ以上の凸部136を有し、スリーブ130の内周に着脱可能に嵌合する軸肥大加工用金型120の外周面には、凸部136と周方向に係合する凹部137が設けられる。図6に示す例では、スプリングプランジャ138がスリーブ130に埋設されており、スプリングプランジャ138の先端部が凸部136を構成している。凸部136と凹部137とが係合することによって、軸肥大加工用金型120のスリーブ130に対する回転が阻止され、スピンドル121の回転が、スリーブ130及び軸肥大加工用金型120を介して軸材2に確実に伝達される。なお、凸部136は、スリーブ130に接合されたキーによって構成されてもよく、この場合に、凹部137は、軸肥大加工用金型120の一端から軸方向に延びるキー溝によって構成される。   In addition, preferably, the sleeve 130 has one or more convex portions 136 protruding on the inner peripheral surface of the sleeve 130, and the outer periphery of the shaft enlargement working die 120 detachably fitted to the inner periphery of the sleeve 130. The surface is provided with a recess 137 that circumferentially engages with the projection 136. In the example shown in FIG. 6, the spring plunger 138 is embedded in the sleeve 130, and the tip end portion of the spring plunger 138 constitutes the convex portion 136. By the engagement of the convex portion 136 and the concave portion 137, the rotation of the shaft enlargement processing die 120 with respect to the sleeve 130 is blocked, and the rotation of the spindle 121 is prevented from rotating via the sleeve 130 and the shaft enlargement processing die 120. It is reliably transmitted to the material 2. The protrusion 136 may be formed by a key joined to the sleeve 130, and in this case, the recess 137 is formed by a key groove extending in the axial direction from one end of the shaft enlargement working die 120.

図7は、軸肥大加工用金型120の構成を示す。   FIG. 7 shows the structure of the shaft enlargement processing die 120.

軸肥大加工用金型120は、複数の金型片を備え、図7に示す例では、三つの金型片140〜142を備える。金型片140〜142が互いに組み合わされることによって、軸材2の軸部14の外周に嵌合する環状の軸肥大加工用金型120が形成される。金型片140〜142は、環状の軸肥大加工用金型120の周方向に分割されており、いずれも断面略扇形状を呈し、その中心角度φは180°以下である。金型片140〜142それぞれの中心角度φが180°以下であることにより、金型片140〜142は、軸材2の軸部14に対して径方向に着脱可能となっている。   The shaft enlargement processing die 120 includes a plurality of die pieces, and in the example illustrated in FIG. 7, includes three die pieces 140 to 142. By combining the mold pieces 140 to 142 with each other, an annular shaft enlargement processing mold 120 that fits on the outer periphery of the shaft portion 14 of the shaft member 2 is formed. The mold pieces 140 to 142 are divided in the circumferential direction of the annular shaft enlargement processing mold 120, and each has a substantially fan-shaped cross section, and its central angle φ is 180 ° or less. Since the central angle φ of each of the mold pieces 140 to 142 is 180 ° or less, the mold pieces 140 to 142 can be attached to and detached from the shaft portion 14 of the shaft member 2 in the radial direction.

中心角度φが180°以下である限りにおいて、軸肥大加工用金型120を形成する金型片の数と、金型片それぞれの中心角度φとは、特に限定されない。軸肥大加工用金型120は、例えば中心角度φが180°である二つの金型片によって形成されてもよい。ただし、好ましくは、軸肥大加工用金型120は、中心角度φが180°未満の三つ以上の金型片によって形成される。これにより、多少の成形誤差にかかわらず、各金型片を軸材2の軸部14に対して円滑に着脱できる。さらに好ましくは、軸肥大加工用金型120は、図7に示すように、中心角度φが120°の三つの金型片140〜142によって形成される。これにより、金型片の製作が容易となり且つ金型片を組み合わせることも容易となる。   As long as the central angle φ is 180 ° or less, the number of mold pieces forming the axial enlargement processing mold 120 and the central angle φ of each mold piece are not particularly limited. The axial enlargement processing die 120 may be formed by, for example, two die pieces having a central angle φ of 180 °. However, preferably, the axial enlargement working die 120 is formed by three or more die pieces having a central angle φ of less than 180 °. As a result, each mold piece can be smoothly attached to and detached from the shaft portion 14 of the shaft member 2 regardless of some molding error. More preferably, the axial enlargement working die 120 is formed by three die pieces 140 to 142 having a central angle φ of 120 ° as shown in FIG. 7. This makes it easy to manufacture the mold pieces and also to combine the mold pieces.

金型片140は、軸肥大加工用金型120の軸方向の一端側に配置される略扇形状の成形面140aと、軸肥大加工用金型120の内径側に配置される内径面140bと、軸肥大加工用金型120の周方向に隣り合う他の金型片141,142と突合される一対の突合せ面140c,140dとを有する。金型片141及び金型片142もまた、成形面と、内径面と、一対の突合せ面とをそれぞれ有する。金型片140〜142それぞれの成形面は、軸肥大加工用金型120において、軸材2の肥大部6に接し、肥大部6を成形する成形面128(図6参照)を形成する。   The mold piece 140 includes a substantially fan-shaped molding surface 140a arranged on one end side in the axial direction of the shaft enlargement processing mold 120, and an inner diameter surface 140b arranged on the inner diameter side of the shaft enlargement processing mold 120. It has a pair of abutting surfaces 140c and 140d that are abutted with the other die pieces 141 and 142 that are adjacent to each other in the circumferential direction of the axial enlargement die 120. The mold piece 141 and the mold piece 142 also have a molding surface, an inner diameter surface, and a pair of abutting surfaces, respectively. The molding surface of each of the mold pieces 140 to 142 is in contact with the enlarged portion 6 of the shaft member 2 in the shaft enlargement processing die 120 and forms a molding surface 128 (see FIG. 6) for forming the enlarged portion 6.

図8A〜図8Fは、軸肥大加工装置100を用いた段付き軸1の製造工程を示す。   8A to 8F show a manufacturing process of the stepped shaft 1 using the shaft enlargement processing apparatus 100.

段付き軸1の製造に用いられる軸材2は、第1端部3に設けられている大径部4と、大径部4から第2端部5まで延びる軸部14とを有する。まず、図8Aに示すように、金型片140〜142が軸材2に対して径方向に取り付けられ、金型片140〜142が組み合わされてなる軸肥大加工用金型120が、軸材2の軸部14の外周に嵌合される。   The shaft member 2 used for manufacturing the stepped shaft 1 has a large diameter portion 4 provided at the first end portion 3 and a shaft portion 14 extending from the large diameter portion 4 to the second end portion 5. First, as shown in FIG. 8A, the die 120 for shaft enlargement processing in which the die pieces 140 to 142 are attached in the radial direction with respect to the shaft material 2 and the die pieces 140 to 142 are combined is a shaft material. It is fitted to the outer circumference of the second shaft portion 14.

次に、図8Bに示すように、軸材2の第1端部3と、軸肥大加工用金型120とが、ホルダ102のスピンドル121の収容穴126に収容される。軸材2の大径部4は、ホルダ102の押出ロッド123と軸肥大加工用金型120との間に設けられる収容空間127に配置される。そして、ホルダ101が基準線Cに沿ってホルダ102側に移動され、相対的に、軸材2の軸部14が、第2端部5側からホルダ101の軸肥大加工用金型110に挿入される。軸部14の外周に嵌合している軸肥大加工用金型110と軸肥大加工用金型120との間には間隔Dがあけられる。間隔Dは、軸部14に形成する肥大部6の軸方向長さ及び外径に応じて適宜設定される。   Next, as shown in FIG. 8B, the first end portion 3 of the shaft member 2 and the shaft enlargement processing die 120 are housed in the housing hole 126 of the spindle 121 of the holder 102. The large-diameter portion 4 of the shaft member 2 is arranged in a housing space 127 provided between the pushing rod 123 of the holder 102 and the shaft enlargement processing die 120. Then, the holder 101 is moved to the holder 102 side along the reference line C, and the shaft portion 14 of the shaft member 2 is relatively inserted from the second end 5 side into the shaft enlargement processing die 110 of the holder 101. To be done. A space D is provided between the shaft enlargement processing die 110 and the shaft enlargement processing die 120, which are fitted to the outer periphery of the shaft portion 14. The distance D is appropriately set according to the axial length and the outer diameter of the enlarged portion 6 formed on the shaft portion 14.

次に、図8Cに示すように、ホルダ101が基準線Cに沿ってホルダ102側に移動され、軸材2に軸方向の圧縮応力が加えられる。また、ホルダ102が基準線Cに対して傾けられることにより、軸肥大加工用金型110と軸肥大加工用金型120との間に配置されている軸部14の中間部が曲げられる。曲げ角度θは、典型的には2°〜4°である。そして、ホルダ102のスピンドル121が回転されることにより、軸材2が回転される。   Next, as shown in FIG. 8C, the holder 101 is moved to the holder 102 side along the reference line C, and an axial compressive stress is applied to the shaft member 2. Further, when the holder 102 is tilted with respect to the reference line C, the intermediate portion of the shaft portion 14 arranged between the axial enlargement processing die 110 and the axial enlargement processing die 120 is bent. The bending angle θ is typically 2 ° to 4 °. Then, the shaft 121 is rotated by rotating the spindle 121 of the holder 102.

図8Dに示すように、軸材2の回転に伴い、軸部14の中間部には、曲げ内側における圧縮と曲げ外側における引張りとに基づき、軸方向と交差する方向のせん断応力が繰り返し作用する。軸部14の中間部には軸方向の圧縮応力も作用していることから、軸部14の中間部における曲げ内側の材料が外径側に塑性流動して膨出する。この膨出が全周に亘って成長することにより、肥大部6が形成される。   As shown in FIG. 8D, with the rotation of the shaft member 2, a shear stress in a direction intersecting the axial direction is repeatedly applied to the intermediate portion of the shaft portion 14 based on the compression on the bending inner side and the tension on the bending outer side. . Since the compressive stress in the axial direction also acts on the intermediate portion of the shaft portion 14, the material on the inner side of the bend in the intermediate portion of the shaft portion 14 plastically flows toward the outer diameter side and swells. The bulge grows over the entire circumference to form the enlarged portion 6.

図8Eに示すように、軸肥大加工用金型110と軸肥大加工用金型120との間隔が所定間隔(肥大部6の所定軸方向長さ)に到達した後、軸材2の圧縮が停止される。そして、基準線Cに対して傾けられたホルダ102が再び基準線C上に配置され、軸部14が曲げ戻される。以上により、段付き軸1が得られる。   As shown in FIG. 8E, after the interval between the shaft enlargement processing die 110 and the shaft enlargement processing die 120 reaches a predetermined interval (a predetermined axial length of the enlarged part 6), the shaft material 2 is compressed. Be stopped. Then, the holder 102 tilted with respect to the reference line C is again arranged on the reference line C, and the shaft portion 14 is bent back. From the above, the stepped shaft 1 is obtained.

この後、図8Fに示すように、段付き軸1の回転が停止され、段付き軸1が軸肥大加工用金型110,120から取り外される。ホルダ101が基準線Cに沿ってホルダ102側とは反対側に移動され、且つ段付き軸1の第2端部5がホルダ101の押出ロッド113によって押圧され、段付き軸1がホルダ101の軸肥大加工用金型110から押し出される。また、段付き軸1の大径部4がホルダ102の押出ロッド123によって押圧され、段付き軸1の第1端部3と、軸肥大加工用金型120とが、ホルダ102のスピンドル121の収容穴126から一体に押し出される。収容穴126から押し出された軸肥大加工用金型120が金型片140〜142に分離されることにより、段付き軸1は金型片140〜142から取り外される。   Thereafter, as shown in FIG. 8F, the rotation of the stepped shaft 1 is stopped, and the stepped shaft 1 is removed from the shaft enlargement processing dies 110, 120. The holder 101 is moved to the side opposite to the holder 102 side along the reference line C, and the second end portion 5 of the stepped shaft 1 is pressed by the pushing rod 113 of the holder 101, and the stepped shaft 1 of the holder 101 is moved. It is extruded from the shaft enlargement processing die 110. Further, the large-diameter portion 4 of the stepped shaft 1 is pressed by the pushing rod 123 of the holder 102, and the first end 3 of the stepped shaft 1 and the shaft enlargement processing die 120 are attached to the spindle 121 of the holder 102. It is pushed out integrally from the accommodation hole 126. The stepped shaft 1 is removed from the mold pieces 140 to 142 by separating the shaft enlargement processing mold 120 pushed out from the accommodation hole 126 into the mold pieces 140 to 142.

ここで、図8C〜図8Dに示した、肥大部6を形成するステップにおいて、軸肥大加工用金型120の成形面128側の開口部129は、肥大部6の基部に密接しており、塑性流動する軸材2の材料が、隣り合う金型片140と金型片141との間、金型片141と金型片142との間、及び金型片142と金型片140との間で開口部129に露出している隙間に進入する。そして、これらの隙間に進入した軸材2の材料は、製造された段付き軸1における環状の隅部9の外周面に突起10(図1及び図2参照)を形成する。隙間は、周方向に等しい間隔をあけて開口部129の三箇所に設けられており、突起10もまた、周方向に等しい間隔をあけて環状の隅部9の三箇所に設けられる。   Here, in the step of forming the enlarged portion 6 shown in FIGS. 8C to 8D, the opening 129 on the molding surface 128 side of the axial enlargement processing die 120 is in close contact with the base portion of the enlarged portion 6, The material of the shaft material 2 that plastically flows is between the adjacent mold piece 140 and the mold piece 141, between the mold piece 141 and the mold piece 142, and between the mold piece 142 and the mold piece 140. The space enters the gap exposed in the opening 129. Then, the material of the shaft member 2 that has entered these gaps forms a protrusion 10 (see FIGS. 1 and 2) on the outer peripheral surface of the annular corner portion 9 of the manufactured stepped shaft 1. The gaps are provided at three positions of the opening 129 at equal intervals in the circumferential direction, and the protrusions 10 are also provided at three positions of the annular corner portion 9 at equal intervals in the circumferential direction.

図9は、軸材2の材料が進入する隙間を拡大して示す。   FIG. 9 is an enlarged view showing a gap into which the material of the shaft member 2 enters.

図9は、軸肥大加工用金型120の開口部129において、金型片140と金型片141との間に設けられている隙間143を示している。隙間143は、開口部129に配置される金型片140の角部140eと、金型片141の角部141eとの間に設けられている。角部140eは、金型片140の成形面140aと、内径面140bと、一方の突合せ面140cとによって形成されており、角部141eは、金型片141の成形面141aと、内径面141bと、一方の突合せ面141dとによって形成されており、両角部140e,141eともに面取りされている。   FIG. 9 shows a gap 143 provided between the mold piece 140 and the mold piece 141 in the opening 129 of the axial enlargement processing mold 120. The gap 143 is provided between a corner 140e of the mold piece 140 arranged in the opening 129 and a corner 141e of the mold piece 141. The corner portion 140e is formed by the molding surface 140a of the mold piece 140, the inner diameter surface 140b, and one butting surface 140c, and the corner portion 141e is formed by the molding surface 141a of the mold piece 141 and the inner diameter surface 141b. And one abutting surface 141d, and both corners 140e and 141e are chamfered.

軸材2の材料が隙間143に進入することによって、両角部140e,141eは、軸材2に作用する圧縮応力及び繰り返しせん断応力に応じた荷重を受ける。両角部140e,141eが面取りされていることにより、両角部140e,141eにおける応力集中が緩和されており、割れ、欠け等の損傷が両角部140e,141eに生じることが抑制される。図示は省略するが、開口部129に配置される金型片140〜142の他の角部も同様に面取りされており、割れ、欠け等の損傷が各角部に生じることが抑制される。これにより、軸肥大加工用金型120の耐久性を高め、軸肥大加工用金型120の寿命を延長できる。金型片140〜142の各角部の面取りは、C面取りでもよいが、好ましくはR面取りであり、各角部における応力集中をさらに緩和できる。   When the material of the shaft member 2 enters the gap 143, the both corners 140e and 141e receive a load according to the compressive stress and the repeated shear stress acting on the shaft member 2. By chamfering both corners 140e and 141e, stress concentration in both corners 140e and 141e is relaxed, and damage such as cracks and chips is suppressed from occurring in both corners 140e and 141e. Although not shown, the other corners of the mold pieces 140 to 142 arranged in the opening 129 are also chamfered in the same manner, and it is possible to prevent damage such as cracks and chips from occurring in each corner. As a result, the durability of the shaft enlargement processing die 120 can be improved, and the life of the shaft enlargement processing die 120 can be extended. Chamfering of each corner of the mold pieces 140 to 142 may be C chamfering, but is preferably R chamfering, and stress concentration at each corner can be further alleviated.

なお、上述した軸肥大加工装置100では、金型片140〜142からなる軸肥大加工用金型120が、ホルダ102のスピンドル121に対して軸材2と一体に着脱されるが、特許文献1に記載されたチャック装置のように、金型片140〜142が、ホルダ102のスピンドル121に対して回動可能に、スピンドル121の収容穴126内部に配設されてもよい。この場合に、金型片140〜142は、回動に応じて互いに組み合わされ、また、互いに分離される。軸材2の大径部4は、互いに分離された金型片140〜142の内側を通される。ただし、金型片140〜142の可動域は、収容穴126内部に制限され、金型片140〜142の内側を通される軸材2の大径部4の外径も制限される。この点、金型片140〜142からなる軸肥大加工用金型120が、ホルダ102のスピンドル121に対して軸材2と一体に着脱されることにより、金型片140〜142の可動域の制限がなくなり、より大きな大径部4にも対応可能である。   In the shaft enlargement processing device 100 described above, the shaft enlargement processing die 120 including the die pieces 140 to 142 is integrally attached to and detached from the spindle 121 of the holder 102 with the shaft member 2. Like the chuck device described in (1), the mold pieces 140 to 142 may be disposed inside the accommodation hole 126 of the spindle 121 so as to be rotatable with respect to the spindle 121 of the holder 102. In this case, the mold pieces 140 to 142 are combined with each other and separated from each other according to the rotation. The large diameter portion 4 of the shaft member 2 is passed through the inside of the mold pieces 140 to 142 separated from each other. However, the movable range of the mold pieces 140 to 142 is limited to the inside of the housing hole 126, and the outer diameter of the large diameter portion 4 of the shaft member 2 which is passed through the inside of the mold pieces 140 to 142 is also limited. In this respect, the shaft enlargement processing die 120 including the die pieces 140 to 142 is integrally attached to and detached from the spindle 121 of the holder 102 with the shaft member 2 so that the movable range of the die pieces 140 to 142 is reduced. There is no limit, and it is possible to deal with a larger large diameter portion 4.

また、軸肥大加工装置100は、軸材2の第1端部3を保持するホルダ102を基準線Cに対して傾けることによって軸材2の軸部14を曲げ、軸部14を曲げた状態で軸材2を回転させることにより、軸部14に繰り返しせん断応力を作用させるが、他の方法によって軸部14に繰り返しせん断応力を作用させてもよい。   Further, the shaft enlargement processing apparatus 100 bends the shaft portion 14 of the shaft material 2 by tilting the holder 102 that holds the first end portion 3 of the shaft material 2 with respect to the reference line C, and bends the shaft portion 14. Although the shearing stress is repeatedly applied to the shaft portion 14 by rotating the shaft member 2 with, the shearing stress may be repeatedly applied to the shaft portion 14 by another method.

図10に示す例は、曲げ及び回転によって軸材2の軸部14に繰り返しせん断応力を加える点で上述した軸肥大加工方法と共通するが、軸材2の第1端部3を保持するホルダAを基準線Cに対して傾けることに替えて、ホルダAを基準線Cと交差する方向にスライドさせることによって軸部14を曲げる。   The example shown in FIG. 10 is common to the shaft enlargement processing method described above in that shearing stress is repeatedly applied to the shaft portion 14 of the shaft material 2 by bending and rotation, but a holder for holding the first end portion 3 of the shaft material 2 Instead of tilting A with respect to the reference line C, the holder A is slid in a direction intersecting with the reference line C to bend the shaft portion 14.

また、図11に示す例は、ホルダBによって軸材2の第2端部5を回転不能な拘束状態に保持し、ホルダAによって軸材2の第1端部3を非拘束状態に保持し、ホルダAを基準線Cまわりに旋回させることにより、軸材2の軸部14に繰り返しせん断応力を作用させる。   In the example shown in FIG. 11, the holder B holds the second end 5 of the shaft member 2 in a non-rotatable restraint state, and the holder A holds the first end portion 3 of the shaft member 2 in an unconstrained state. By rotating the holder A around the reference line C, shear stress is repeatedly applied to the shaft portion 14 of the shaft member 2.

また、図12に示す例は、ホルダA,Bによって軸材2の両端部3,5を回転不能な拘束状態に保持し、ホルダAを基準線Cまわりに往復回転させることにより、軸材2の軸部14に繰り返しせん断応力を作用させる。   In addition, in the example shown in FIG. 12, both ends 3 and 5 of the shaft member 2 are held in a non-rotatable restraint state by the holders A and B, and the holder A is reciprocally rotated around the reference line C, whereby the shaft member 2 is rotated. Shear stress is repeatedly applied to the shaft portion 14 of.

また、図13に示す例は、振動発生器OSCから軸材2に曲げ又は捻り振動を与えることにより、軸材2の軸部14に繰り返しせん断応力を作用させる。   In addition, in the example shown in FIG. 13, a shearing stress is repeatedly applied to the shaft portion 14 of the shaft member 2 by applying bending or torsional vibration to the shaft member 2 from the vibration generator OSC.

以上、説明したとおり、本明細書に開示された軸肥大加工用金型は、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを軸材に作用させることによって前記軸材を部分的に肥大させる軸肥大加工に用いられる軸肥大加工用金型であって、互いに組み合わされることによって、前記軸材の外周に嵌合する環状体を形成し、前記軸材に対して径方向に着脱可能となるように、前記環状体の周方向に分割されてなる複数の金型片を備え、前記複数の金型片は、前記環状体の軸方向の一端側に配置され、前記軸材の肥大部を成形する成形面と、前記環状体の内径側に配置される内径面と、前記環状体の周方向に隣り合う他の金型片と突合される一対の突合せ面と、をそれぞれ有し、前記成形面と、前記内径面と、前記突合わせ面とによって形成される各角部は、面取りされている。   As described above, the mold for axial enlargement processing disclosed in the present specification is such that the axial stress is exerted on the axial stress by applying compressive stress in the axial direction and repeated shear stress in the direction intersecting with the axial direction. Is a metal mold for shaft enlargement processing used for shaft enlargement processing for partially enlarging, forming an annular body fitted to the outer periphery of the shaft material by combining with each other, and a diameter with respect to the shaft material. So as to be attachable / detachable in a direction, a plurality of mold pieces that are divided in the circumferential direction of the annular body are provided, and the plurality of mold pieces are arranged at one end side in the axial direction of the annular body, A molding surface for molding the enlarged portion of the shaft member, an inner diameter surface arranged on the inner diameter side of the annular body, and a pair of abutting surfaces that are abutted with another die piece adjacent in the circumferential direction of the annular body, Respectively, the molding surface, the inner diameter surface, and the abutting surface Thus the corners formed is chamfered.

また、本明細書に開示された軸肥大加工用金型は、前記角部が、R面取りされている。   Further, in the shaft enlargement processing die disclosed in the present specification, the corners are rounded.

また、本明細書に開示された軸肥大加工用金型は、前記軸材と一体に軸肥大加工装置に着脱される。   Further, the die for shaft enlargement processing disclosed in this specification is attached to and detached from the shaft enlargement processing apparatus integrally with the shaft material.

また、本明細書に開示された軸肥大加工装置は、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを軸材に加えることによって前記軸材を部分的に肥大させる軸肥大加工装置であって、前記軸肥大加工装置は、前記軸材の両端部を保持する一対のホルダを備え、前記一対のホルダのうち一方の第1ホルダは、前記軸材の第1端部の外周に嵌合した請求項1から3のいずれか一項記載の前記軸肥大加工用金型が装着される金型装着部と、前記軸材の前記第1端部の先端部に当接する押出ロッドと、を有し、前記軸肥大加工用金型と前記押出ロッドとの間に、前記軸肥大加工用金型の内径よりも大径な収容空間が設けられる。   Further, the shaft enlargement processing device disclosed in the present specification is a shaft for partially enlarging the shaft member by applying compressive stress in the axial direction and repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction to the shaft member. An enlargement processing apparatus, wherein the shaft enlargement processing apparatus includes a pair of holders for holding both end portions of the shaft member, and one first holder of the pair of holders is a first end portion of the shaft member. A mold mounting part to which the shaft enlargement processing mold according to any one of claims 1 to 3 fitted on the outer periphery of the shaft, and a tip part of the first end part of the shaft member are contacted. An extrusion rod is provided, and a housing space having a diameter larger than the inner diameter of the axial enlargement die is provided between the axial enlargement die and the extrusion rod.

また、本明細書に開示された軸肥大加工装置は、前記金型装着部が、前記軸材の前記第1端部と、前記軸肥大加工用金型とを収容する収容穴を有し、前記軸肥大加工用金型は、前記押出ロッドによって、前記軸材と一体に前記収容穴から押し出される。   Further, in the shaft enlargement processing device disclosed in the present specification, the mold mounting portion has a storage hole that stores the first end portion of the shaft member and the shaft enlargement processing mold, The shaft enlargement processing die is extruded from the accommodation hole integrally with the shaft member by the extrusion rod.

また、本明細書に開示された軸肥大加工装置は、前記第1ホルダが、前記軸肥大加工用金型の外周に着脱可能に嵌合し、且つ前記収容穴の内周に嵌合する環状のスリーブと、前記収容空間の外周を囲み、前記スリーブ及び前記軸肥大加工用金型と前記収容穴の底との間に挟まれる環状の座金と、前記座金との間に前記スリーブを挟み、前記金型装着部に固定される押さえリングと、を有する。   Further, in the shaft enlargement processing device disclosed in the present specification, the first holder is an annular shape that is detachably fitted to the outer periphery of the shaft enlargement processing die and is fitted to the inner periphery of the accommodation hole. A sleeve and an outer circumference of the accommodation space, and an annular washer sandwiched between the sleeve and the shaft enlargement processing die and the bottom of the accommodation hole, and the sleeve is sandwiched between the washer, A pressing ring fixed to the mold mounting portion.

また、本明細書に開示された軸肥大加工装置は、前記スリーブが、当該スリーブの内周面に突出する一つ以上の凸部を有し、前記軸肥大加工用金型の外周面には、前記凸部と周方向に係合する凹部が設けられている。   Further, in the shaft enlargement processing device disclosed in the present specification, the sleeve has one or more protrusions protruding from the inner peripheral surface of the sleeve, and the outer peripheral surface of the shaft enlargement processing die is A concave portion is provided which engages with the convex portion in the circumferential direction.

また、本明細書に開示された軸肥大加工装置は、前記第1ホルダが、前記軸肥大加工用金型と前記押出ロッドとの間に挟まれるスペーサを有する。   Further, in the shaft enlargement processing device disclosed in the present specification, the first holder has a spacer sandwiched between the shaft enlargement processing die and the extrusion rod.

また、本明細書に開示された段付き軸の製造方法は、第1端部に設けられている大径部と、前記大径部から第2端部まで延びている小径の軸部とを有する軸材の前記軸部の外周に一対の軸肥大加工用金型を嵌合させ、前記一対の軸肥大加工用金型の間に配置されている前記軸部の中間部に、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを作用させることにより、前記軸部の前記中間部を前記一対の軸肥大加工用金型の間で肥大させるステップと、前記軸部の前記中間部を肥大させた後、前記軸材を前記一対の軸肥大加工用金型から取り外すステップと、を備え、前記一対の軸肥大加工用金型のうち前記大径部側に配置される一方の軸肥大加工用金型は、前記軸肥大用金型であり、当該軸肥大加工用金型を複数の金型片に分離することによって、前記軸材を当該軸肥大加工用金型から取り外す。   Further, the method for manufacturing a stepped shaft disclosed in the present specification includes a large diameter portion provided at the first end portion and a small diameter shaft portion extending from the large diameter portion to the second end portion. A pair of shaft enlargement processing dies are fitted to the outer periphery of the shaft portion of the shaft member, and an axial direction is provided in an intermediate portion of the shaft portion arranged between the pair of shaft enlargement processing dies. A step of enlarging the intermediate portion of the shaft portion between the pair of shaft enlargement processing dies by applying a compressive stress and a repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction, and a step of the shaft portion. Removing the shaft member from the pair of shaft enlargement working dies after enlarging the intermediate portion, and is arranged on the large diameter portion side of the pair of shaft enlargement working dies. One of the shaft enlargement processing dies is the shaft enlargement processing die, and the shaft enlargement processing die is a plurality of mold pieces. By separating, removing the shaft material from said shaft hypertrophic processing mold.

また、本明細書に開示された段付き軸の製造方法は、前記軸部のうち、前記中間部が肥大されてなる肥大部から前記第2端部側に延びている部分を切除するステップと、前記肥大部に、他の軸材を接合するステップと、をさらに備える。   In the method for manufacturing a stepped shaft disclosed in the present specification, a step of cutting a portion of the shaft portion extending from the enlarged portion formed by enlarging the intermediate portion toward the second end portion side is cut off. And a step of joining another shaft member to the enlarged portion.

また、本明細書に開示された段付き軸は、軸材の第1端部に設けられている大径部と、前記大径部に対して前記軸材の第2端部側に間隔をあけて設けられている肥大部と、前記大径部と前記肥大部との間に設けられており、前記大径部及び前記肥大部よりも小径な軸部と、を備え、前記肥大部と前記軸部とによって形成される環状の隅部の外周面には、周方向に間隔をあけて複数の突起が形成されており、又は複数の突起除去痕が形成されている。   Further, the stepped shaft disclosed in the present specification has a large-diameter portion provided at the first end portion of the shaft member and a gap on the second end portion side of the shaft member with respect to the large-diameter portion. An enlarged portion provided separately, and provided between the large diameter portion and the enlarged portion, a shaft portion having a diameter smaller than the large diameter portion and the enlarged portion, and the enlarged portion. On the outer peripheral surface of the annular corner formed by the shaft portion, a plurality of protrusions are formed at intervals in the circumferential direction, or a plurality of protrusion removal marks are formed.

また、本明細書に開示された段付き軸は、前記肥大部に、他の軸材が接合されている。   In the stepped shaft disclosed in the present specification, another shaft member is joined to the enlarged portion.

1 段付き軸
2 軸材
3 第1端部
4 大径部
5 第2端部
6 肥大部
7 第1軸部
8 第2軸部
9 隅部
10 バリ
11 段付き軸
12 軸材
13 接合端部
14 軸部
100 軸肥大加工装置
101 ホルダ
102 ホルダ
103 基台
104 加圧部
105 傾動部
106 回動部
110 軸肥大加工用金型
111 スピンドル
112 ハウジング
113 押出ロッド
114 直動装置
120 軸肥大加工用金型
121 スピンドル
123 押出ロッド
125 金型装着部
126 収容穴
127 収容空間
128 成形面
129 開口部
130 スリーブ
131 座金
132 押さえリング
133 フランジ部
134 開口部
135 スペーサ
136 凸部
137 凹部
138 スプリングプランジャ
140 金型片
140a 成形面
140b 内径面
140c 突合せ面
140d 突合せ面
140e 角部
141 金型片
142 金型片
143 隙間
1 Stepped Shaft 2 Shaft 3 First End 4 Large Diameter 5 Second End 6 Enlarged Part 7 First Shaft 8 Second Shaft 9 Corner 10 Burr 11 Step Shaft 12 Shaft 13 Joint End 14 Shaft 100 Shaft Enlargement Processing Device 101 Holder 102 Holder 103 Base 104 Pressing Unit 105 Tilt Part 106 Rotating Part 110 Shaft Enlargement Mold 111 Spindle 112 Housing 113 Extrusion Rod 114 Linear Actuator 120 Shaft Enlargement Processing Gold Mold 121 Spindle 123 Extrusion rod 125 Mold mounting portion 126 Storage hole 127 Storage space 128 Molding surface 129 Opening 130 Sleeve 131 Washer 132 Pressing ring 133 Flange 134 Opening 135 Spacer 136 Convex 137 Recess 138 Spring plunger 140 Mold piece 140a Molding surface 140b Inner diameter surface 140c Butt surface 140d Butt surface 140e Corner 141 mold piece 142 mold piece 143 gap

Claims (12)

軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを軸材に作用させることによって前記軸材を部分的に肥大させる軸肥大加工に用いられる軸肥大加工用金型であって、
互いに組み合わされることによって、前記軸材の外周に嵌合する環状体を形成し、前記軸材に対して径方向に着脱可能となるように、前記環状体の周方向に分割されてなる複数の金型片を備え、
前記複数の金型片は、
前記環状体の軸方向の一端側に配置され、前記軸材の肥大部を成形する成形面と、
前記環状体の内径側に配置される内径面と、
前記環状体の周方向に隣り合う他の金型片と突合される一対の突合せ面と、
をそれぞれ有し、
前記成形面と、前記内径面と、前記突合わせ面とによって形成される各角部は、面取りされている軸肥大加工用金型。
A shaft enlargement working die used for shaft enlargement processing for partially enlarging the shaft material by causing a compressive stress in the axial direction and a repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction to act on the shaft material. ,
By combining with each other, a plurality of annular bodies that are fitted to the outer circumference of the shaft member are formed, and a plurality of members are divided in the circumferential direction of the annular member so that they can be attached to and detached from the shaft member in the radial direction. Equipped with mold pieces,
The plurality of mold pieces,
A molding surface that is disposed on one end side in the axial direction of the annular body and that molds the enlarged portion of the shaft member,
An inner diameter surface arranged on the inner diameter side of the annular body,
A pair of abutting surfaces that are abutted with another mold piece adjacent in the circumferential direction of the annular body,
Respectively,
Each of the corners formed by the molding surface, the inner diameter surface, and the abutting surface is chamfered, which is a mold for axial enlargement processing.
請求項1記載の軸肥大加工用金型であって、
前記角部は、R面取りされている軸肥大加工用金型。
The mold for shaft enlargement processing according to claim 1,
The corner portion is a rounded chamfering die for shaft enlargement processing.
請求項1又は2記載の軸肥大加工用金型であって、
前記軸材と一体に軸肥大加工装置に着脱される軸肥大加工用金型。
A mold for shaft enlargement processing according to claim 1 or 2,
A shaft enlargement processing mold that is integrally attached to and detached from the shaft enlargement processing device.
軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを軸材に加えることによって前記軸材を部分的に肥大させる軸肥大加工装置であって、
前記軸肥大加工装置は、前記軸材の両端部を保持する一対のホルダを備え、
前記一対のホルダのうち一方の第1ホルダは、
前記軸材の第1端部の外周に嵌合した請求項1から3のいずれか一項記載の前記軸肥大加工用金型が装着される金型装着部と、
前記軸材の前記第1端部の先端部に当接する押出ロッドと、
を有し、
前記軸肥大加工用金型と前記押出ロッドとの間に、前記軸肥大加工用金型の内径よりも大径な収容空間が設けられる軸肥大加工装置。
A shaft enlargement processing device for partially enlarging the shaft member by applying compressive stress in the axial direction and repeated shear stress in a direction intersecting the axial direction to the shaft member,
The shaft enlargement processing device includes a pair of holders for holding both ends of the shaft member,
One first holder of the pair of holders is
A mold mounting portion to which the shaft enlargement processing mold according to any one of claims 1 to 3 is fitted, which is fitted to an outer periphery of a first end portion of the shaft member,
An extruding rod that abuts the tip of the first end of the shaft;
Have
A shaft enlargement processing apparatus in which a housing space having a diameter larger than an inner diameter of the shaft enlargement mold is provided between the shaft enlargement mold and the extrusion rod.
請求項4記載の軸肥大加工装置であって、
前記金型装着部は、前記軸材の前記第1端部と、前記軸肥大加工用金型とを収容する収容穴を有し、
前記軸肥大加工用金型は、前記押出ロッドによって、前記軸材と一体に前記収容穴から押し出される軸肥大加工装置。
The shaft enlargement processing device according to claim 4,
The mold mounting portion has a housing hole for housing the first end portion of the shaft member and the shaft enlargement processing mold,
The shaft enlargement processing die is a shaft enlargement processing apparatus in which the extrusion rod is extruded integrally with the shaft member from the accommodation hole by the extrusion rod.
請求項5記載の軸肥大加工装置であって、
前記第1ホルダは、
前記軸肥大加工用金型の外周に着脱可能に嵌合し、且つ前記収容穴の内周に嵌合する環状のスリーブと、
前記収容空間の外周を囲み、前記スリーブ及び前記軸肥大加工用金型と前記収容穴の底との間に挟まれる環状の座金と、
前記座金との間に前記スリーブを挟み、前記金型装着部に固定される押さえリングと、
を有する軸肥大加工装置。
The shaft enlargement processing device according to claim 5,
The first holder is
An annular sleeve removably fitted to the outer circumference of the shaft enlargement processing die, and fitted to the inner circumference of the accommodation hole,
An annular washer that surrounds the outer periphery of the accommodation space and is sandwiched between the sleeve and the shaft enlargement processing die and the bottom of the accommodation hole,
A pressing ring sandwiching the sleeve between the washer and fixed to the mold mounting portion,
Shaft enlargement processing device having a.
請求項6記載の軸肥大加工装置であって、
前記スリーブは、当該スリーブの内周面に突出する一つ以上の凸部を有し、
前記軸肥大加工用金型の外周面には、前記凸部と周方向に係合する凹部が設けられている軸肥大加工装置。
The shaft enlargement processing device according to claim 6,
The sleeve has one or more protrusions protruding from the inner peripheral surface of the sleeve,
A shaft enlargement processing apparatus, wherein a concave portion that engages with the convex portion in the circumferential direction is provided on the outer peripheral surface of the die for axial enlargement processing.
請求項5から7のいずれか一項記載の軸肥大加工装置であって、
前記第1ホルダは、前記軸肥大加工用金型と前記押出ロッドとの間に挟まれるスペーサを有する軸肥大加工装置。
The shaft enlargement processing device according to any one of claims 5 to 7,
The first holder is a shaft enlargement processing apparatus having a spacer sandwiched between the die for shaft enlargement processing and the extrusion rod.
第1端部に設けられている大径部と、前記大径部から第2端部まで延びている小径の軸部とを有する軸材の前記軸部の外周に一対の軸肥大加工用金型を嵌合させ、前記一対の軸肥大加工用金型の間に配置されている前記軸部の中間部に、軸方向の圧縮応力と、軸方向と交差する方向の繰り返しせん断応力とを作用させることにより、前記軸部の前記中間部を前記一対の軸肥大加工用金型の間で肥大させるステップと、
前記軸部の前記中間部を肥大させた後、前記軸材を前記一対の軸肥大加工用金型から取り外すステップと、
を備え、
前記一対の軸肥大加工用金型のうち前記大径部側に配置される一方の軸肥大加工用金型は、請求項1から3のいずれか一項記載の前記軸肥大用金型であり、当該軸肥大加工用金型を複数の金型片に分離することによって、前記軸材を当該軸肥大加工用金型から取り外す段付き軸の製造方法。
A pair of shaft enlargement working metals on the outer circumference of the shaft portion of a shaft member having a large diameter portion provided at the first end portion and a small diameter shaft portion extending from the large diameter portion to the second end portion. A mold is fitted and a compressive stress in the axial direction and a repetitive shear stress in a direction intersecting with the axial direction act on an intermediate portion of the shaft portion arranged between the pair of axial hypertrophy processing dies. By doing so, a step of enlarging the intermediate portion of the shaft portion between the pair of shaft enlargement processing dies,
After enlarging the intermediate portion of the shaft portion, a step of removing the shaft member from the pair of shaft enlargement processing dies,
Equipped with
One of the pair of shaft enlargement processing dies arranged on the large diameter portion side is the shaft enlargement processing die, and the shaft enlargement die according to any one of claims 1 to 3. A method for manufacturing a stepped shaft, wherein the shaft material is detached from the shaft enlargement processing mold by separating the shaft enlargement processing mold into a plurality of mold pieces.
請求項9記載の段付き軸の製造方法であって、
前記軸部のうち、前記中間部が肥大されてなる肥大部から前記第2端部側に延びている部分を切除するステップと、
前記肥大部に、他の軸材を接合するステップと、
をさらに備える段付き軸の製造方法。
A method for manufacturing a stepped shaft according to claim 9, wherein
A step of cutting out a portion of the shaft portion extending from the enlarged portion formed by enlarging the intermediate portion to the second end portion side;
A step of joining another shaft member to the enlarged portion,
And a stepped shaft manufacturing method.
軸材の第1端部に設けられている大径部と、
前記大径部に対して前記軸材の第2端部側に間隔をあけて設けられている肥大部と、
前記大径部と前記肥大部との間に設けられており、前記大径部及び前記肥大部よりも小径な軸部と、
を備え、
前記肥大部と前記軸部とによって形成される環状の隅部の外周面には、周方向に間隔をあけて複数の突起が形成されており、又は複数の突起除去痕が形成されている段付き軸。
A large diameter portion provided at the first end of the shaft member,
An enlarged portion provided with a space on the second end side of the shaft member with respect to the large diameter portion,
Provided between the large diameter portion and the enlarged portion, a shaft portion having a smaller diameter than the large diameter portion and the enlarged portion,
Equipped with
A plurality of protrusions are formed at intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the annular corner formed by the enlarged portion and the shaft portion, or a step in which a plurality of protrusion removal marks are formed. With axis.
請求項11記載の段付き軸であって、
前記肥大部に、他の軸材が接合されている段付き軸。
The stepped shaft according to claim 11,
A stepped shaft in which another shaft member is joined to the enlarged portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113070438A (en) * 2021-04-06 2021-07-06 江阴雷特斯钻具有限公司 Thickening die and thickening method for drill rod in double-arm drill rod
CN114406161A (en) * 2021-12-10 2022-04-29 钢铁研究总院 Net forming forging die for shaft forgings

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