JP7266888B2

JP7266888B2 - Hollow spline shaft and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP7266888B2
Application number: JP2020157297A
Authority: JP
Inventors: 雅嗣村尾; 耕一村尾; 和彦村尾; 憲小山田; 充則尾崎; 匠田中; 崇中西
Original assignee: Namitei Co Ltd
Current assignee: Namitei Co Ltd
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2023-05-01
Anticipated expiration: 2040-09-18
Also published as: JP2022051044A

Description

本発明は、外周面側に凹凸が形成された円筒形状の中空スプラインシャフト及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cylindrical hollow spline shaft having irregularities formed on its outer peripheral surface, and a method for manufacturing the same.

従来、外周面側に凹凸を備えるスプラインシャフトを製造する場合、棒材にホブなどの切削加工、または、プレス成形を用いることが一般的であった。この場合、シャフトの端部から必要とされる範囲のみスプライン加工することで、加工時間、加工費用などの低減が図られている。
また近年では、顧客の要望により、スプラインシャフトの軽量化やコストダウンなどが求められる。そのため、外周面側に凹凸が形成された円筒形状の中空スプラインシャフトも製造されている。そのシャフトの中心に中空孔を設けるにあたっては、ブローチ等の切削加工、または、パイプ材のプレス成形が用いられている。 Conventionally, when manufacturing a spline shaft having unevenness on the outer peripheral surface side, it has been common to use cutting work such as a hob or press molding on a bar material. In this case, by spline processing only the required range from the end of the shaft, the processing time, processing cost, etc. are reduced.
In recent years, customer demands have led to demands for weight reduction and cost reduction of spline shafts. For this reason, cylindrical hollow spline shafts having irregularities formed on the outer peripheral surface side are also manufactured. In providing a hollow hole in the center of the shaft, cutting work such as broaching or press molding of a pipe material is used.

特に、中空孔を改めて加工する必要がない、パイプ材のプレス成形は、材料ロス低減の観点からも、中空スプラインシャフトを製造する際に好適な工法である。このような中空スプラインシャフトを製造する技術としては、例えば、特許文献１、２に開示されている。 In particular, press molding of a pipe material, which does not require reprocessing of hollow holes, is a suitable method for manufacturing hollow spline shafts from the viewpoint of reducing material loss. Techniques for manufacturing such a hollow spline shaft are disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.

特開平８－１４１６７７号公報JP-A-8-141677 特開平８－１０９９１８号公報JP-A-8-109918

しかしながら、パイプ材をプレス成形してスプラインシャフトを製造した場合、パイプ材の外周面にスプライン歯底に相当する凹部を成形する過程で、パイプ材の内周面側を圧迫するため、その内周面側に形成される中空孔が、外周面に形成されるスプライン形状に応じた略星形の形状に変形してしまう虞がある。つまり、スプライン部分に所望のＲが形成されないことや、型通りに形成されないといった問題が生じる。 However, when a spline shaft is manufactured by press-molding a pipe material, the inner peripheral surface side of the pipe material is pressed during the process of forming recesses corresponding to the spline tooth roots on the outer peripheral surface of the pipe material. There is a risk that the hollow hole formed on the surface side will be deformed into a substantially star-shaped shape corresponding to the spline shape formed on the outer peripheral surface. In other words, there arise problems that the desired R is not formed in the spline portion and that it is not formed according to the mold.

中空孔の断面が略星形形状に変形することによる問題点は、次の通りである。
（１）中空孔の略星形形状の尖端部（先端部）に応力が集中するため、スプラインシャフトにねじりモーメントが加わると、尖端部から亀裂が生じ易くなる。
（２）中空孔が略星形形状に変形することにより、加工圧が逃げてしまうので、外周面に形成されるスプライン形状の高い精度を得ることが困難となる。 Problems caused by the deformation of the cross section of the hollow hole into a substantially star shape are as follows.
(1) Since stress concentrates on the substantially star-shaped point (tip) of the hollow hole, when a torsional moment is applied to the spline shaft, cracks are likely to occur from the point.
(2) Since the hollow hole is deformed into a substantially star shape, the machining pressure escapes, making it difficult to obtain a highly accurate spline shape formed on the outer peripheral surface.

（３）中空孔が略星形形状に変形することを緩和するために、元材となるパイプ材の肉厚を増やすと、本来の目的であるシャフトの軽量化を達成することができなくなる。
また、シャフト端部より必要な長さのみスプライン加工した場合、合わせて以下のような問題が生じる。
（４）スプライン形状を設けない未加工部分に必要とされる寸法の制約があり、スプライン加工する部分の材料として加工に最適なパイプ材の内径外径を、自由に決めることができない。 (3) If the thickness of the original pipe material is increased in order to mitigate the deformation of the hollow hole into a substantially star shape, it becomes impossible to achieve the original purpose of reducing the weight of the shaft.
Moreover, when only the required length is splined from the end of the shaft, the following problems also occur.
(4) There are restrictions on the dimensions required for the unprocessed portion where the spline shape is not provided, and it is not possible to freely determine the inner and outer diameters of the pipe material that is optimal for processing as the material for the portion to be splined.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、中空スプラインシャフトを製造するにあたり、フローティングプラグを用いてパイプコイル材の全長引抜加工を行うものとし、所定の減面率となるようにパイプ材の内径及び外径を制御して、中空孔を円形状に保持することで、軽量で且つねじり強さが高く、高品質で生産性良好な中空スプラインシャフト及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention uses a floating plug to perform full-length drawing of a pipe coil material in manufacturing a hollow spline shaft. And, by controlling the outer diameter and holding the hollow hole in a circular shape, the hollow spline shaft is lightweight, has high torsional strength, and has high quality and good productivity, and a method for manufacturing the same. .

上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる中空スプラインシャフトは、軸心方向に貫通状の孔部が形成された長尺のパイプ材を元に芯引き加工で製造される中空スプラインシャフトであって、前記中空ス
プラインシャフトの外周面には、ダイスを用いた引抜加工により、周方向に沿って凸条部と凹条部とが交互に形成されていて、前記中空スプラインシャフトの中心には、芯材を使用した引抜加工により、軸心方向に沿って貫通状に円形状の中空孔が形成されていて、前記中空スプラインシャフトは、所定の減面率を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has taken the following technical measures.
A hollow spline shaft according to the present invention is a hollow spline shaft manufactured by core drawing processing based on a long pipe material in which a through-hole is formed in an axial direction, and the outer circumference of the hollow spline shaft is Protrusive streaks and recessed streaks are alternately formed along the circumferential direction on the surface by drawing using a die, and the center of the hollow spline shaft is formed by drawing using a core material. A circular hollow hole is formed penetrating along the axial direction, and the hollow spline shaft has a predetermined area reduction rate.

前記「所定の減面率」とは、パイプ材の孔部に対する中空孔の減面率Ｘを、６０％以上７０％以下とし、パイプ材に対する前記中空スプラインシャフトの減面率Ｙを、４５％以上５０％以下とすることである。
本発明にかかる中空スプラインシャフトの製造方法は、軸心方向に貫通状の孔部が形成された長尺のパイプ材を元に中空スプラインシャフトを製造するに際して、所定の減面率を有するように制御しながら芯引き加工を行い、前記パイプ材の外周面に、ダイスを用いた引抜加工により、周方向に沿って凸条部と凹条部とを交互に形成するとともに、前記パイプ材の中心に、芯材を使用した引抜加工により、軸心方向に沿って貫通状に円形状の中空孔を形成し、前記パイプ材の孔部に対する前記中空スプラインシャフトの中空孔の減面率Ｘを、６０％以上７０％以下とし、前記パイプ材に対する前記中空スプラインシャフトの減面率Ｙを、４５％以上５０％以下とすることを特徴とする。 The above-mentioned "predetermined area reduction rate" means that the area reduction rate X of the hollow hole with respect to the hole of the pipe material is 60% or more and 70% or less , and the area reduction rate of the hollow spline shaft with respect to the pipe material. Y should be 45% or more and 50% or less.
According to the method for manufacturing a hollow spline shaft according to the present invention, when manufacturing a hollow spline shaft based on a long pipe material in which a through-hole is formed in the axial direction, the hollow spline shaft has a predetermined area reduction rate. A centering process is performed while controlling, and a drawing process using a die is performed on the outer peripheral surface of the pipe material to alternately form protruding streaks and recessed streaks along the circumferential direction, and the center of the pipe material. 2, a circular hollow hole is formed in a penetrating manner along the axial direction by drawing using a core material, and the area reduction rate X of the hollow hole of the hollow spline shaft with respect to the hole of the pipe material is 60% or more and 70% or less, and the area reduction ratio Y of the hollow spline shaft with respect to the pipe material is 45% or more and 50% or less.

以上のように、本発明の中空スプラインシャフト及びその製造方法によれば、軽量で且つねじり強さが高く、高品質で生産性良好な中空スプラインシャフトを得ることができる。 As described above, according to the hollow spline shaft and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to obtain a hollow spline shaft that is lightweight, has high torsional strength, and is of high quality and good productivity.

本発明の中空スプラインシャフトと、その元となるパイプコイル材を模式的に示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a hollow spline shaft of the present invention and a pipe coil material that is the base of the hollow spline shaft; FIG. 本発明の中空スプラインシャフトの断面と、その元となるパイプコイル材の断面を示した図であり且つ、中空スプラインシャフトの減面率Ｘ，Ｙの概要を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section of a hollow spline shaft of the present invention and a cross section of a pipe coil material which is the base of the hollow spline shaft, and also shows an overview of area reduction rates X and Y of the hollow spline shaft. 中空スプラインシャフトの減面率Ｘ，Ｙの定義について示した図である。FIG. 4 is a diagram showing definitions of area reduction rates X and Y of a hollow spline shaft; 中空スプラインシャフトの減面率Ｘ，Ｙの定義について示した図である。FIG. 4 is a diagram showing definitions of area reduction rates X and Y of a hollow spline shaft; 中空スプラインシャフトのねじり試験の試験条件（断面形状、断面積、工法など）を示した図である。It is the figure which showed the test conditions (cross-sectional shape, cross-sectional area, construction method, etc.) of the torsion test of a hollow spline shaft. 中空スプラインシャフトのねじり試験の試験条件（寸法）を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing test conditions (dimensions) for a torsion test of a hollow spline shaft; 中空スプラインシャフトのねじり試験の結果を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of a torsion test of a hollow spline shaft; 中空スプラインシャフトのねじり試験の結果をまとめた図である。It is a figure which put together the result of the torsion test of a hollow spline shaft. 従来の中空スプラインシャフトのねじり試験後の破断部の亀裂を示す写真である。FIG. 10 is a photograph showing cracks at a fractured portion of a conventional hollow spline shaft after a torsion test; FIG. 本発明の中空スプラインシャフトのねじり試験後の破断部の概観を示す写真である。4 is a photograph showing an overview of a broken portion of the hollow spline shaft of the present invention after a torsion test. 本発明の中空スプラインシャフトを内蔵する電動シートの概略を模式的に示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an outline of an electric seat incorporating a hollow spline shaft of the present invention; FIG.

以下、本発明にかかる中空スプラインシャフト１及びその製造方法の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。また、本実施形態においては、本発明の中空スプラインシャフト１の元材として、ドラムにコイル状に巻回された長尺のパイプコイル材５（パイプ材）を用いて例示している。 An embodiment of a hollow spline shaft 1 and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The embodiment described below is an example of the present invention, and the specific example does not limit the configuration of the present invention. Further, in this embodiment, as the base material of the hollow spline shaft 1 of the present invention, a long pipe coil material 5 (pipe material) wound around a drum in a coil shape is exemplified.

以下に、本発明の中空スプラインシャフト１について、図面を基に詳細に説明する。
本発明の中空スプラインシャフト１は、例えば、電動シート１１（詳細は後述）の電動リクライニング機構１２などに採用可能である。中空スプラインシャフト１は、軸心に中
空孔４が形成された長尺の軸体であって、電動リクライニング機構１２の駆動モータ１６から出力された回転駆動力が伝達されることにより、回転するものである。 Below, hollow spline shaft 1 of the present invention is explained in detail based on a drawing.
The hollow spline shaft 1 of the present invention can be employed, for example, in an electric reclining mechanism 12 of an electric seat 11 (details will be described later). The hollow spline shaft 1 is an elongated shaft body having a hollow hole 4 formed in its axial center, and is rotated by transmission of rotational driving force output from a drive motor 16 of an electric reclining mechanism 12. is.

図１、図２に示すように、本発明の中空スプラインシャフト１（中空異形線材１）は、軸心方向に貫通状の孔部６が形成されたパイプコイル材５（中空線材５）をダイス７（異形ダイス７）で引抜加工して、外周面に周方向に沿って凸条部２と凹条部３を交互に形成すると共に、芯材８（例えば、フローティングプラグ８）を使用して、中心に円形状の中空孔４を形成することにより、製造される。 As shown in FIGS. 1 and 2, a hollow spline shaft 1 (hollow deformed wire rod 1) of the present invention is obtained by dicing a pipe coil material 5 (hollow wire rod 5) having a penetrating hole 6 in the axial direction. 7 (deformed die 7) to form protruded streaks 2 and recessed streaks 3 alternately along the circumferential direction on the outer peripheral surface, and a core material 8 (for example, a floating plug 8) is used. , by forming a circular hollow hole 4 in the center.

つまり、本発明の中空スプラインシャフト１は、空引き加工ではなく、パイプコイル材５を異形ダイス７に導入するとともに、フローティングプラグ８を孔部６に挿入して引き抜く、芯引き加工により製造されるものである。
本発明の中空スプラインシャフト１は、その軸体の外周面で周方向に沿って凸条部２（スプライン突起）と凹条部３（スプライン歯底）とが交互に形成されていて、軸心方向に沿って軸体の中心に中空孔４が形成されている。 In other words, the hollow spline shaft 1 of the present invention is manufactured not by an empty drawing process but by a core drawing process in which the pipe coil material 5 is introduced into the deformed die 7 and the floating plug 8 is inserted into the hole 6 and pulled out. It is.
A hollow spline shaft 1 of the present invention has protruding streaks 2 (spline projections) and recessed streaks 3 (spline tooth roots) alternately formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the shaft body. A hollow hole 4 is formed in the center of the shaft along the direction.

中空スプラインシャフト１の外周面には、所定の幅及び高さの凸形状の膨出部（凸条部２）が、等間隔で中空スプラインシャフト１の外周全体に形成されている。本実施形態では、７つの凸条部２（歯数７枚）が形成されている。凸条部２は、断面視で台形状であり、底辺より上辺（頂部の幅）が狭いものとなっている。
凸条部２とそれに隣接する凸条部２との間には、凹形状の突起（凹条部３）が形成されている。すなわち、中空スプラインシャフト１の外周面には、所定の幅及び深さの凹形状の溝（凹条部３）が、等間隔で中空スプラインシャフト１の外周全体に形成されている。本実施形態では、７つの凹条部３が形成されている。凹条部３は、断面視でＵ字形状であり上方が放射状に開いている。凹条部３の底部は外方膨出状の円弧となっている。 On the outer peripheral surface of the hollow spline shaft 1, protruding portions (protrusive streak portions 2) having a predetermined width and height are formed on the entire outer periphery of the hollow spline shaft 1 at regular intervals. In this embodiment, seven ridges 2 (7 teeth) are formed. The ridge 2 has a trapezoidal shape when viewed in cross section, and the upper side (the width of the top) is narrower than the base.
A recessed protrusion (recessed streak portion 3) is formed between the protruded streak portion 2 and the protruded streak portion 2 adjacent thereto. That is, on the outer peripheral surface of the hollow spline shaft 1, recessed grooves (recessed streak portions 3) having a predetermined width and depth are formed on the entire outer periphery of the hollow spline shaft 1 at regular intervals. In this embodiment, seven grooves 3 are formed. The concave streak portion 3 is U-shaped in a cross-sectional view, and is radially open upward. The bottom portion of the recessed streak portion 3 forms an outwardly bulging circular arc.

なお、凸条部２の頂部は、凹条部３の底部と相似した外方膨出状の円弧となっている。また、凸条部２の頂部と凹条部３の底部との差（凸条部２の高さ）は、電動リクライニング機構１２（詳細は後述）の従動ギア１８に形成された雌スプラインの凹条部３の深さと略同じである。
つまり、中空スプラインシャフト１の凸条部２の高さは、電動リクライニング機構１２の従動ギア１８に形成された雌スプラインの凹条部の深さによって決定される。また同様に、中空スプラインシャフト１の凸条部２の幅も、従動ギア１８に形成された雌スプラインの凹条部の幅によって決定される。 In addition, the top portion of the protruding portion 2 forms an outwardly bulging circular arc similar to the bottom portion of the recessed portion 3 . Further, the difference between the top portion of the protruding portion 2 and the bottom portion of the recessed portion 3 (the height of the protruding portion 2) is the concave portion of the female spline formed in the driven gear 18 of the electric reclining mechanism 12 (details will be described later). It is substantially the same as the depth of the ridge 3 .
That is, the height of the protruded streak portion 2 of the hollow spline shaft 1 is determined by the depth of the recessed streak portion of the female spline formed in the driven gear 18 of the electric reclining mechanism 12 . Similarly, the width of the protruded streak portion 2 of the hollow spline shaft 1 is also determined by the width of the recessed streak portion of the female spline formed in the driven gear 18 .

すなわち、本実施形態の中空スプラインシャフト１においては、凸条部２と凹条部３とが中空スプラインシャフト１の外周面に交互に形成され、中空スプラインシャフト１は断面視で星形状に形成されており、凸条部２と凹条部３の数は等しい。
また、凸条部２の頂部を結ぶ円（外接円）は、凹条部３の底部を結ぶ外接円と略同中心となっている。なお、凸条部２、凹条部３は外周に沿って等間隔（等ピッチ）に形成されていてもよいが、不等間隔（不等ピッチ）で形成されていても何ら問題はない。 That is, in the hollow spline shaft 1 of the present embodiment, the protruded streaks 2 and the recessed streaks 3 are alternately formed on the outer peripheral surface of the hollow spline shaft 1, and the hollow spline shaft 1 is formed in a star shape when viewed in cross section. , and the numbers of the protruded streaks 2 and the recessed streaks 3 are equal.
A circle (circumscribed circle) connecting the tops of the protruded streaks 2 is substantially concentric with the circumscribed circle connecting the bottoms of the recessed streaks 3 . The protruding portions 2 and the recessed portions 3 may be formed at equal intervals (equal pitch) along the outer periphery, but there is no problem even if they are formed at unequal intervals (unequal pitch).

このように、中空スプラインシャフト１の外周面には、複数の凸条部２と凹条部３が交互に形成され、複数の凸条部２が中空スプラインシャフト１の径方向に沿って放射状に並んでいることで、中空スプラインシャフト１に雄スプラインが形成されることとなる。それ故、中空スプラインシャフト１の端部は、電動リクライニング機構１２の従動ギア１８の中心部に形成されているスプライン（雌スプライン）に嵌り込んで噛み合うようになる。 In this manner, a plurality of protruded streaks 2 and recessed streaks 3 are alternately formed on the outer peripheral surface of the hollow spline shaft 1 , and the plurality of protruded streaks 2 extend radially along the hollow spline shaft 1 . By being aligned, a male spline is formed in the hollow spline shaft 1 . Therefore, the end of the hollow spline shaft 1 is fitted and meshed with the spline (female spline) formed at the center of the driven gear 18 of the electric reclining mechanism 12 .

なお、本実施形態では、凸条部２と凹条部３の数（スプラインの歯の数）を７つずつ配置し、凸条部２の形状を台形状としたが、電動リクライニング機構１２の駆動モータ１６の回転駆動力の大きさによって凸条部２と凹条部３の数及び形状を変更してもよい。また、中空スプラインシャフト１の両端部は、面取りがなされている。
さらに、図１、図２に示すように、中空スプラインシャフト１の中心には、芯材８（フローティングプラグ８）を使用した引抜加工（芯引き）により、中空孔４が軸心方向に沿って貫通状に形成されている。中空孔４は、円形状に形成され、所定の減面率（詳細は後述）を有している。なお、中空孔４は、完全な中心にあってもよいし、加工状況によって変わるのでやや偏心しているものでもよい。 In the present embodiment, the number of protruded streaks 2 and recessed streaks 3 (the number of spline teeth) is seven each, and the shape of protruded streaks 2 is trapezoidal. The number and shape of the protrusions 2 and the recesses 3 may be changed according to the magnitude of the rotational driving force of the drive motor 16 . Both ends of the hollow spline shaft 1 are chamfered.
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the center of the hollow spline shaft 1 is formed with a hollow hole 4 along the axial direction by drawing (centering) using a core material 8 (floating plug 8). It is formed in a penetrating shape. The hollow hole 4 is formed in a circular shape and has a predetermined area reduction rate (details will be described later). It should be noted that the hollow hole 4 may be perfectly centered, or may be slightly eccentric, depending on the machining conditions.

詳しくは、中空孔４は、その一方端及び他方端が開放状に形成されていて、中空スプラインシャフト１の一方端から他方端へほぼ直線状に連通するように形成された貫通孔である。すなわち、中空スプラインシャフト１の一方端及び他方端のおける開放状の孔が、断面視で現れる中空孔４である。
さて、本実施形態においては、減面率を規定している。すなわち、芯引きにより、パイプコイル材５（元材）に力を加えて変形させて、中空スプラインシャフト１（製品）を製造する際に、変化する断面積の減少率である、減面率を規定している。 Specifically, the hollow hole 4 is a through hole that is open at one end and the other end and is formed to communicate substantially linearly from one end to the other end of the hollow spline shaft 1 . That is, the open holes at one end and the other end of the hollow spline shaft 1 are hollow holes 4 that appear in a cross-sectional view.
Now, in this embodiment, the rate of area reduction is specified. That is, when the hollow spline shaft 1 (product) is manufactured by deforming the pipe coil material 5 (original material) by applying force by centering, the area reduction rate, which is the reduction rate of the changing cross-sectional area, is calculated. stipulated.

本実施形態の減面率については、孔部６の断面積に対して、中空孔４の断面積がどれだけ減少したかの比率と、パイプコイル材５（元材）の断面積に対して、中空スプラインシャフト１（製品）の断面積がどれだけ減少したかの比率を、規定している。なお、減面率（％）は、「（変化前（元材）の断面積－変化後（製品）の断面積）＝減少した断面積を、変化前（元材）の断面積で割って、×１００」で求まる。 Regarding the area reduction rate of this embodiment, the ratio of how much the cross-sectional area of the hollow hole 4 is reduced with respect to the cross-sectional area of the hole 6, and the cross-sectional area of the pipe coil material 5 (original material) , defines the ratio by which the cross-sectional area of the hollow spline shaft 1 (product) is reduced. The rate of area reduction (%) is calculated by dividing the cross-sectional area before the change (the original material) - the cross-sectional area after the change (the product) = the reduced cross-sectional area by the cross-sectional area before the change (the original material). , x 100".

本発明においては、パイプコイル材５の孔部６に対する、中空スプラインシャフト１の中空孔４の減面率Ｘについては、６０％以上７０％以下としている。
・中空孔４の減面率Ｘ（％）＝（（孔部６の断面積Ｂ－中空孔４の断面積Ａ）／孔部６の断面積Ｂ）×１００
ただし、中空スプラインシャフト１を軸心方向（長手方向）に対して直交する方向に切断したときの中空孔４の断面積をＡとする。また、パイプコイル材５を軸心方向（長手方向）に対して直交する方向に切断したときの孔部６の断面積をＢとする。 In the present invention, the area reduction rate X of the hollow hole 4 of the hollow spline shaft 1 with respect to the hole 6 of the pipe coil material 5 is set to 60% or more and 70% or less.
・ Area reduction rate X (%) of hollow hole 4 = ((cross-sectional area B of hole 6 - cross-sectional area A of hollow hole 4) / cross-sectional area B of hole 6) × 100
However, let A be the cross-sectional area of the hollow hole 4 when the hollow spline shaft 1 is cut in a direction orthogonal to the axial direction (longitudinal direction). Also, let B be the cross-sectional area of the hole portion 6 when the pipe coil material 5 is cut in a direction orthogonal to the axial direction (longitudinal direction).

なお、中空孔４の減面率Ｘに関し、妥当な軽量化率を得るのに必要とする中空孔４の直径から、パイプコイル材５の内径を導くことができる。
中空孔４の減面率Ｘについては、以下の通りである。ただし、シャフト自身の減面率については同一としている。
中空孔４の減面率Ｘが、上限を超える（７０％超）場合、略星形形状の尖端部が完全に消えずに残ってしまう状況となる。つまり、中空スプラインシャフト１００に似た形状となる虞がある。これは、元材であるパイプコイル材５の内径が大きいことを表している。 Regarding the area reduction rate X of the hollow holes 4, the inner diameter of the pipe coil material 5 can be derived from the diameter of the hollow holes 4 required to obtain an appropriate weight reduction rate.
The area reduction rate X of the hollow holes 4 is as follows. However, the area reduction rate of the shaft itself is assumed to be the same.
When the area reduction rate X of the hollow hole 4 exceeds the upper limit (exceeding 70%), a situation arises in which the substantially star-shaped pointed portion remains without completely disappearing. That is, there is a possibility that the hollow spline shaft 100 has a shape similar to that of the hollow spline shaft 100 . This indicates that the inner diameter of the pipe coil material 5, which is the original material, is large.

図３の左図に示すように、パイプコイル材５の内周長が長いので、圧縮（減面）の過程で皺Ｗが大きくなり、皺Ｗが消え難くなる。このように、中空孔４の減面率Ｘが７０％超える場合、中空孔４内に問題となる皺が発生してしまうという知見を得た。
中空孔４の減面率Ｘが下限を下回る（６０％未満）場合、中空スプラインシャフトに形成されるスプライン形状（凸条部、凹条部）の精度が悪化する。これは、元材であるパイプコイル材５の内径ひいては外径が小さいことを表している。 As shown in the left diagram of FIG. 3, since the inner circumference of the pipe coil material 5 is long, the wrinkles W become larger in the process of compression (area reduction), and the wrinkles W are difficult to disappear. As described above, the inventors have found that when the area reduction rate X of the hollow holes 4 exceeds 70%, problematic wrinkles occur in the hollow holes 4 .
If the area reduction rate X of the hollow hole 4 is less than the lower limit (less than 60%), the accuracy of the spline shape (protruding streaks, recessed streaks) formed in the hollow spline shaft deteriorates. This indicates that the inner diameter and further the outer diameter of the pipe coil material 5, which is the original material, is small.

図３の右図に示すように、元材であるパイプコイル材５の内径が小さいと、フローティングプラグ８の直径を大きくすることができず、異形ダイス７から脱落し易くなる。また、パイプコイル材５の外径が小さいので、加工の過程において、スプラインの加工圧を得ることが難しくなる。このように、中空孔４の減面率Ｘが６０％未満の場合、求めるスプライン形状（凸条部２、凹条部３）を安定して得られないという知見を得た。 As shown in the right figure of FIG. 3, if the inner diameter of the pipe coil material 5 as the original material is small, the diameter of the floating plug 8 cannot be increased, and the floating plug 8 is likely to drop out of the deformed die 7 . Moreover, since the outer diameter of the pipe coil material 5 is small, it becomes difficult to obtain the working pressure of the spline during the working process. As described above, the inventors have found that when the area reduction rate X of the hollow hole 4 is less than 60%, the desired spline shape (the protruded streak portion 2 and the recessed streak portion 3) cannot be stably obtained.

また、本発明においては、パイプコイル材５に対する、中空スプラインシャフト１の減面率Ｙについては、４５％以上５０％以下としている。
・中空スプラインシャフト１の減面率Ｙ（％）＝（（パイプコイル材５の断面積Ｄ－中空スプラインシャフト１の断面積Ｃ）／パイプコイル材５の断面積Ｄ）×１００
ただし、中空スプラインシャフト１を軸心方向（長手方向）に対して直交する方向に切断したときの中空スプラインシャフト１の断面積をＣとする。また、パイプコイル材５を軸心方向（長手方向）に対して直交する方向に切断したときのパイプコイル材５の断面積をＤとする。 Further, in the present invention, the area reduction ratio Y of the hollow spline shaft 1 with respect to the pipe coil material 5 is set to 45% or more and 50% or less.
Area reduction rate Y (%) of hollow spline shaft 1 = ((cross-sectional area D of pipe coil material 5 - cross-sectional area C of hollow spline shaft 1)/cross-sectional area D of pipe coil material 5) x 100
However, let C be the cross-sectional area of the hollow spline shaft 1 when the hollow spline shaft 1 is cut in a direction orthogonal to the axial direction (longitudinal direction). Also, let D be the cross-sectional area of the pipe coil material 5 when the pipe coil material 5 is cut in a direction orthogonal to the axial direction (longitudinal direction).

なお、中空スプラインシャフト１の減面率Ｙに関し、中空孔４の直径とパイプコイル材５の内径から、パイプコイル材５の外径を導くことができる。
中空スプラインシャフト１の減面率Ｙについては、以下の通りである。
中空スプラインシャフト１の減面率Ｙが、上限を超える（５０％超）場合、引抜加工（
芯引き）時に、断線してしまうというリスクが生じる。つまり、中空スプラインシャフト１の減面率Ｙが高いと、シャフトが絞り込まれていることを表しているので、引き抜き時に大きな力を要することとなる。このように、中空スプラインシャフト１の減面率Ｙが５０％を超える場合、中空スプラインシャフト１が断線してしまう虞があるという知見を得た。 Regarding the area reduction rate Y of the hollow spline shaft 1 , the outer diameter of the pipe coil material 5 can be derived from the diameter of the hollow hole 4 and the inner diameter of the pipe coil material 5 .
The area reduction rate Y of the hollow spline shaft 1 is as follows.
If the area reduction rate Y of the hollow spline shaft 1 exceeds the upper limit (exceeding 50%), drawing (
Core drawing), there is a risk of disconnection. That is, when the area reduction ratio Y of the hollow spline shaft 1 is high, it means that the shaft is narrowed down, so that a large force is required for pulling out the shaft. As described above, the inventors have found that when the area reduction rate Y of the hollow spline shaft 1 exceeds 50%, the hollow spline shaft 1 may break.

中空スプラインシャフト１の減面率Ｙが、下限を下回る（４５％未満）場合、中空スプラインシャフト１に形成されるスプライン形状（凸条部２、凹条部３）について、高い精度を得ることが難しくなる。このように、減面率Ｙが低いと、緩い加工（凹凸が明確とならない形状）となっていることを表しているので、スプライン突起（凸条部２）の形成に、必要で且つ十分な加工圧を得ることができない。このように、中空スプラインシャフト１の減面率Ｙが４５％未満の場合、求めるスプライン形状（凸条部２、凹条部３）を安定して得られないという知見を得た。 When the area reduction rate Y of the hollow spline shaft 1 is below the lower limit (less than 45%), high accuracy can be obtained for the spline shape (protrusive streak portion 2, recessed streak portion 3) formed in the hollow spline shaft 1. it gets harder. Thus, when the area reduction rate Y is low, it indicates that the processing is loose (a shape in which unevenness is not clearly defined). Processing pressure cannot be obtained. As described above, the inventors have found that when the area reduction ratio Y of the hollow spline shaft 1 is less than 45%, the required spline shape (the protruding portion 2 and the recessed portion 3) cannot be stably obtained.

図４に示すように、上記の中空孔４の減面率Ｘと、中空スプラインシャフト１の減面率Ｙについては、スプライン歯先の差し渡し直径φ１０ｍｍ、スプライン歯底の差し渡し直径φ８．１ｍｍ、中空孔４の直径φ５．５ｍｍである中空スプラインシャフト１より、求めた値である。
ただし、中空スプラインシャフト１（パイプコイル材５）と中空孔４（孔部６）が同様の比率であり、具体的には軽量化率が２０％以上４０％未満であれば、中空スプラインシャフト１（パイプコイル材５）が太径でも細径でも成り立つと考える。 As shown in FIG. 4, with respect to the area reduction rate X of the hollow hole 4 and the area reduction rate Y of the hollow spline shaft 1, the spline tooth top diameter is φ10 mm, the spline tooth bottom diameter is φ8.1 mm, and the hollow diameter is φ8.1 mm. This value is obtained from the hollow spline shaft 1 with the hole 4 having a diameter of φ5.5 mm.
However, if the hollow spline shaft 1 (pipe coil material 5) and the hollow hole 4 (hole portion 6) have the same ratio, and specifically the weight reduction rate is 20% or more and less than 40%, the hollow spline shaft 1 It is considered that (pipe coil material 5) holds true whether the diameter is large or small.

すなわち、軸心方向の中心に貫通状の孔部６が形成された長尺のパイプコイル材５を元に中空スプラインシャフト１を製造するに際して、上で述べた規定の減面率Ｘ，Ｙを有するように制御しながら芯引き加工を行い、パイプコイル材５の外周面に、異形ダイス７を用いた引抜加工により、周方向に沿って凸条部２と凹条部３とを交互に形成すると共に、パイプコイル材５の中心に、フローティングプラグ８（芯材８）を使用した引抜加工により、軸心方向に沿って、円形状の中空孔４を形成することで、中空スプラインシャフト１を製造する。 That is, when manufacturing the hollow spline shaft 1 based on the long pipe coil material 5 in which the through-hole 6 is formed in the center in the axial direction, the specified area reduction rates X and Y described above are set to The centering process is performed while controlling to have the ridges 2 and the grooves 3 are alternately formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the pipe coil material 5 by drawing using a deformed die 7. At the same time, a hollow spline shaft 1 is formed by forming a circular hollow hole 4 in the center of the pipe coil material 5 along the axial direction by drawing using a floating plug 8 (core material 8). manufacture.

減面率Ｘ，Ｙを制御するに際しては、フローティングプラグ８と異形ダイス７との関係（例えば、大きさ、形状、引き抜き速度など）を考慮するとよい。
以上述べた、本発明で規定した減面率Ｘ，Ｙを満たすことで、芯引き加工において、空引き加工をする際に用いているパイプコイル材の肉厚よりも、厚みで１５％～３０％程度厚い、肉厚のパイプコイル材５を使用することができるので、高強度の中空スプラインシャフト１を製造することができる。好ましくは、本発明で規定した減面率Ｘ，Ｙの中心値であるとよい。 When controlling the area reduction ratios X and Y, it is preferable to consider the relationship between the floating plug 8 and the deformed die 7 (for example, size, shape, drawing speed, etc.).
As described above, by satisfying the area reduction rates X and Y specified in the present invention, in the core drawing process, the thickness is 15% to 30% greater than the thickness of the pipe coil material used in the air drawing process. % thick pipe coil material 5 can be used, the hollow spline shaft 1 with high strength can be manufactured . Preferably , it is the median value of the area reduction ratios X and Y specified in the present invention.

本発明によれば、中空スプラインシャフト１の中心部が円形状の中空孔４とし、芯引き加工において減面率Ｘ，Ｙを満たすように制御することで、中空スプラインシャフト１の強度を向上させ且つ、軽量化を図ることが可能となる。
なお、本実施形態の中空孔４の断面については円形状で説明したが、中空孔４の断面については様々な形状（例えば、略楕円形状など）であってもよい。すなわち、中空孔４の断面形状は、フローティングプラグ８の形状によって変わってくる。
［実施例］
以下に、本発明の製造方法に従って製作した中空スプラインシャフト１のねじり試験の結果と、比較するために製作した中空スプラインシャフト１００のねじり試験の結果について、説明する。 According to the present invention, the hollow spline shaft 1 has a circular hollow hole 4 at its center and is controlled so as to satisfy the reduction ratios X and Y in the centering process, thereby improving the strength of the hollow spline shaft 1. Moreover, it becomes possible to achieve weight reduction.
Although the cross section of the hollow hole 4 in the present embodiment has been described as being circular, the cross section of the hollow hole 4 may have various shapes (for example, a substantially elliptical shape). That is, the cross-sectional shape of the hollow hole 4 changes depending on the shape of the floating plug 8 .
[Example]
Below, the results of the torsion test of the hollow spline shaft 1 manufactured according to the manufacturing method of the present invention and the results of the torsion test of the hollow spline shaft 100 manufactured for comparison will be described.

図５、図６に、中空スプラインシャフト１，１００のねじり試験の試験条件を示す。
ねじり試験の装置については、精密ねじり試験機：TTM-3kN・mA（株式会社島津製作所製）を使用した（地方独立行政法人大阪産業技術研究所和泉センターにて実施）。
ねじり試験の条件については、パイプコイル材５を用いて空引き加工で、中空スプラインシャフト１００を３本製作した。また、パイプコイル材５を用いて芯引き加工により、中空孔４が円形状の中空スプラインシャフト１を製作した。それら中空スプラインシャフ
ト１，１００を各３本ずつ計測した。中空スプラインシャフト１，１００をねじり続けて、負荷状況をトレーサーで記録した。 5 and 6 show the test conditions for the torsion test of the hollow spline shaft 1,100.
A precision torsion tester: TTM-3kN·mA (manufactured by Shimadzu Corporation) was used for the torsion test (conducted at Izumi Center, Osaka Institute of Industrial Science and Technology).
As for the conditions of the torsion test, three hollow spline shafts 100 were manufactured using the pipe coil material 5 by dry drawing. Further, a hollow spline shaft 1 having a circular hollow hole 4 was produced by centering using the pipe coil material 5 . Three each of these hollow spline shafts 1,100 were measured. The hollow spline shaft 1,100 was continuously twisted and the load condition was recorded with a tracer.

中空スプラインシャフト１，１００の形状及びサイズ等については、以下の通りである。
中空スプラインシャフト１００は、「識別Ｎｏ．１，２，３、断面形状：中空で且つ星形状、断面積：４３．２ｍｍ^２、工法：空引き」である。
中空スプラインシャフト１は、「識別Ｎｏ．４，５，６、断面形状：中空で且つ円形状、断面積：４２．９ｍｍ^２、工法：芯引き」である。 The shape, size, etc. of the hollow spline shaft 1, 100 are as follows.
The hollow spline shaft 100 is "Identification No. 1, 2, 3, cross-sectional shape: hollow and star-shaped, cross-sectional area: 43.2 mm ² , construction method: hollow drawing".
The hollow spline shaft 1 is "identification No. 4, 5, 6, cross-sectional shape: hollow and circular, cross-sectional area: 42.9 mm ² , construction method: centering".

なお、中空スプラインシャフト１,１００の外形形状は全く同一であり、断面積の違いは中空形状の違いによるものである。
また、「材質：Ｓ２０Ｃ相当材、軸間距離：約１００ｍｍ（全長２５０ｍｍ、把持部：７５ｍｍ）、ねじり速度：１２０°／ｍｉｎ、記録レンジ：１５０Ｎ・ｍ」とした。
図７～図１０に、中空スプラインシャフト１，１００のねじり試験の結果を示す。 The hollow spline shafts 1, 100 have exactly the same external shape, and the difference in cross-sectional area is due to the difference in hollow shape.
Also, "Material: S20C equivalent material, distance between axes: about 100 mm (total length: 250 mm, grip portion: 75 mm), twist speed: 120°/min, recording range: 150 N·m".
7 to 10 show the torsion test results of the hollow spline shaft 1,100.

図７においては、ねじり強さの測定結果を示す（縦軸：ねじりトルク＝１．５Ｎ・ｍ／目盛、横軸：回転角度＝３２．４°／目盛）。
空引きで製作した中空スプラインシャフト１００については、以下のような、ねじり試験結果となった。
・Ｎｏ．１：５５．９０Ｎ・ｍ
・Ｎｏ．２：５４．４５Ｎ・ｍ
・Ｎｏ．３：５７．７５Ｎ・ｍ
・平均：５６．０３Ｎ・ｍ
一方、芯引きで且つ、本発明で規定した減面率Ｘ，Ｙを満たすように製作した、中空孔４が円形状の中空スプラインシャフト１については、以下のような、ねじり試験結果となった。 FIG. 7 shows the measurement results of the torsional strength (vertical axis: torsional torque=1.5 N·m/scale, horizontal axis: rotation angle=32.4°/scale).
Regarding the hollow spline shaft 100 manufactured by dry drawing, the following torsional test results were obtained.
・No. 1: 55.90Nm
・No. 2: 54.45Nm
・No. 3: 57.75Nm
・Average: 56.03 N・m
On the other hand, for the hollow spline shaft 1 having a circular hollow hole 4, which was produced by centering and satisfying the area reduction ratios X and Y specified in the present invention, the following torsional test results were obtained. .

・Ｎｏ．４：７２．００Ｎ・ｍ
・Ｎｏ．５：７２．２０Ｎ・ｍ
・Ｎｏ．６：７２．４０Ｎ・ｍ
・平均：７２．２０Ｎ・ｍ
図９に示すように、空引きで製作した中空スプラインシャフト１００の断面については、不規則な曲面状になっており、亀裂（筋状の隙間）が生じ、それがシャフト１００の表面まで到達していることがわかった。・No. 4: 72.00Nm
・No. 5: 72.20Nm
・No. 6: 72.40Nm
・Average: 72.20N・m
As shown in FIG. 9, the cross section of hollow spline shaft 100 manufactured by air drawing has an irregularly curved surface, cracks (streak-like gaps) occur, and reach the surface of shaft 100. It turns out that

図７、図８に示すように、中空スプラインシャフト１００におけるねじり強さのピークについては、芯引きで製作した中空スプラインシャフト１の試験結果と比較して低く、ピーク後徐々に降下して０になっていることがわかる。また、サンプル（Ｎｏ．１～Ｎｏ．３）間のばらつきは、大きいことがわかる。
一方、図１０に示すように、芯引きで且つ、規定した減面率Ｘ，Ｙを満たすように製作した、中空孔４が円形状の中空スプラインシャフト１の断面については、平面状で且つ、垂直に切り落とされたような、綺麗なねじりせん断面となっていた。 As shown in FIGS. 7 and 8, the peak of the torsional strength of the hollow spline shaft 100 is lower than the test results of the hollow spline shaft 1 manufactured by core drawing, and after the peak it gradually drops to 0. I know it's happening. Also, it can be seen that the variation among the samples (No. 1 to No. 3) is large.
On the other hand, as shown in FIG. 10, the cross section of the hollow spline shaft 1 having a circular hollow hole 4 manufactured by core drawing and satisfying the defined area reduction ratios X and Y is flat and It had a beautiful torsional sheared surface that looked like it had been cut off vertically.

中空スプラインシャフト１におけるねじり強さのピークについては、中空スプラインシャフト１００の試験結果より高く、ピーク直後に垂直に降下して０になっていることがわかる。また、サンプル（Ｎｏ．４～Ｎｏ．６）間のばらつきは、小さいことがわかる。
ここで、空引きで製作した中空スプラインシャフト１００の断面について考察する。
空引きで製作した中空スプラインシャフト１００の中空孔は、外周面に形成されたスプライン突起（凸条部）に対応した略星形形状に変形しており、その略星形形状の尖端部（先端部）に応力が集中し易い状態となっている。 It can be seen that the peak of the torsional strength of the hollow spline shaft 1 is higher than that of the hollow spline shaft 100 and drops vertically to 0 immediately after the peak. Also, it can be seen that the variation among the samples (No. 4 to No. 6) is small.
Here, the cross section of the hollow spline shaft 100 manufactured by idle drawing will be considered.
The hollow hole of the hollow spline shaft 100 manufactured by air drawing is deformed into a substantially star-shaped shape corresponding to the spline projection (projection) formed on the outer peripheral surface, and the substantially star-shaped sharp end (tip part) is in a state where stress tends to concentrate.

そのため、ねじり試験を行うと、尖端部を起点とした亀裂が生じ、その亀裂が中空スプラインシャフト１００の外周面まで到達すると、円筒形状としての構造強度が保持できなくなると考えられる。
その結果、ねじり強さのピークは、中空スプラインシャフト１００が耐える以前に、亀裂がシャフト１００の表面に到達した時点となるため、亀裂が発生しない円形状の中空孔
４を有する中空スプラインシャフト１（芯引きで製作し且つ本発明の減面率Ｘ，Ｙを満たす）の試験結果と比べて、早期にピークアウトする。 Therefore, when a torsion test is performed, a crack originating from the point is generated, and if the crack reaches the outer peripheral surface of the hollow spline shaft 100, it is considered that the structural strength of the hollow spline shaft 100 cannot be maintained.
As a result, the torsional strength peaks at the point when the crack reaches the surface of the shaft 100 before the hollow spline shaft 100 withstands it. Therefore, the hollow spline shaft 1 ( Compared to the test result of the test result of manufacturing by core drawing and satisfying the area reduction ratios X and Y of the present invention), it peaks out early.

略星形形状の中空孔（空引きで製作した中空スプラインシャフト１００）は、加工時に自然発生によって形成される自由形状である。このことより、ねじられることによる亀裂の発生は不規則であり、空引きで製作した中空スプラインシャフト１００のねじり強さのピークが、ばらついた要因と考えられる。
以上をまとめると、本実施形態において、中空スプラインシャフト１，１００の断面積の広さを同じ程度に合わせたサンプルを製作し、そのサンプルに対してねじり試験を実施した結果、芯引きで製作し且つ、本発明の減面率Ｘ，Ｙを満たし、円形状の中空孔４を備える中空スプラインシャフト１のねじり強さが、空引きで製作した中空スプラインシャフト１００に比べて、高いことが分かった。 The substantially star-shaped hollow hole (hollow spline shaft 100 manufactured by air drawing) is a free shape that is naturally generated during processing. From this, the generation of cracks due to twisting is irregular, and the peak of the torsional strength of the hollow spline shaft 100 manufactured by idle drawing is considered to be the cause of the variation.
To summarize the above, in this embodiment, samples were manufactured in which the width of the cross-sectional area of the hollow spline shaft 1, 100 was adjusted to the same degree, and a torsion test was performed on the samples. In addition, it was found that the torsional strength of the hollow spline shaft 1, which satisfies the area reduction ratios X and Y of the present invention and has a circular hollow hole 4, is higher than that of the hollow spline shaft 100 manufactured by air pulling. .

また、ねじり強度が向上するという試験結果に関しては、中空スプラインシャフト１の元となる材料（パイプコイル材５）として、材料の炭素量で示すとＳ３０Ｃ相当以下の鋼材を採用することがより好ましいことがわかった。
すなわち、本発明は、軸心方向に貫通状の孔部６が形成された長尺のパイプコイル材５を元に、芯引き加工において、中空スプラインシャフト１を製造するに際して、規定した減面率Ｘ，Ｙを満たすように制御しながら、パイプコイル材５の外周面に、異形ダイス７を用いた引抜加工により、周方向に沿って凸条部２と凹条部３とを交互に形成するとともに、パイプコイル材５の中心に、フローティングプラグ８（芯材８）を挿入する引抜加工により、軸心方向に沿って貫通状に円形状の中空孔４を形成することで、中空スプラインシャフト１を製造する。 In addition, regarding the test result that the torsional strength is improved, it is more preferable to adopt a steel material with a carbon content of S30C or less as the material (pipe coil material 5) that is the base of the hollow spline shaft 1. I found out.
That is, the present invention is based on a long pipe coil material 5 in which a through-hole 6 is formed in the axial direction. Protrusions 2 and recesses 3 are alternately formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the pipe coil material 5 by drawing using a deformed die 7 while controlling to satisfy X and Y. At the same time, a hollow spline shaft 1 is formed by forming a circular hollow hole 4 penetrating along the axial direction by drawing a floating plug 8 (core material 8) in the center of the pipe coil material 5. to manufacture.

パイプコイル材５の孔部６に対する、中空スプラインシャフト１の中空孔４の減面率Ｘ（＝（（孔部６の断面積Ｂ－中空孔４の断面積Ａ）／孔部６の断面積Ｂ）×１００）を、６０％以上７０％以下とする。
また、パイプコイル材５に対する、中空スプラインシャフト１の減面率Ｙ（＝（（パイプコイル材５の断面積Ｄ－中空スプラインシャフト１の断面積Ｃ）／パイプコイル材５の断面積Ｄ）×１００）を、４５％以上５０％以下とする。 Area reduction rate X of the hollow hole 4 of the hollow spline shaft 1 with respect to the hole 6 of the pipe coil material 5 (=((cross-sectional area B of hole 6−cross-sectional area A of hollow hole 4)/cross-sectional area of hole 6 B)×100) is set to 60% or more and 70% or less.
Further, the area reduction rate Y of the hollow spline shaft 1 with respect to the pipe coil material 5 (=((cross-sectional area D of the pipe coil material 5−cross-sectional area C of the hollow spline shaft 1)/cross-sectional area D of the pipe coil material 5)× 100) shall be 45% or more and 50% or less.

なお、減面率Ｘ，Ｙを制御するに際しては、フローティングプラグ８と異形ダイス７との関係（例えば、大きさ、形状、引き抜き速度など）を考慮するとよい。
本発明で規定した減面率Ｘ，Ｙを満たすことで、芯引き加工において、空引き加工をする際に用いているパイプコイル材の肉厚よりも、厚みで１５％～３０％程度厚い、肉厚のパイプコイル材５を使用することができるので、高強度の中空スプラインシャフト１を製造することができる。 In controlling the area reduction rates X and Y, it is preferable to consider the relationship between the floating plug 8 and the deformed die 7 (for example, size, shape, drawing speed, etc.).
By satisfying the area reduction ratios X and Y specified in the present invention, the thickness is about 15% to 30% thicker than the thickness of the pipe coil material used in the core drawing process, Since a thick pipe coil material 5 can be used, a high-strength hollow spline shaft 1 can be manufactured.

つまり、本発明の中空スプラインシャフト１及びその製造方法によれば、中空スプラインシャフト１を製造するにあたり、フローティングプラグ８を用いてパイプコイル材５の引抜加工（芯引き）を行う際に、規定の減面率Ｘ，Ｙとなるように制御して、中空孔４を円形状に保持することで、生産性が良好で且つ軽量であり、さらにねじり強さが高く、品質が安定したものを得ることができる。 That is, according to the hollow spline shaft 1 and the manufacturing method thereof of the present invention, in manufacturing the hollow spline shaft 1, when performing drawing (centering) of the pipe coil material 5 using the floating plug 8, prescribed By controlling the area reduction ratios X and Y and holding the hollow holes 4 in a circular shape, a product with good productivity, light weight, high torsional strength, and stable quality is obtained. be able to.

ところで、図１１に示すように、本実施形態の中空スプラインシャフト１は、例えば、電動シート１１内の電動リクライニング機構１２に配備されている。電動シート１１は、座部１３と背もたれ部１４とを有している。電動リクライニング機構１２は、背もたれ部１４を回動させるギア機構１５と、ギア機構１５を駆動させる駆動モータ１６（電動モータ）とを有している。ギア機構１５（リクライナー）は、駆動モータ１６の回転駆動力により回転する駆動ギア１７と、駆動ギア１７の回転により回転し、回転駆動力を中空スプラインシャフト１に伝達する従動ギア１８と、を有している。 By the way, as shown in FIG. 11, the hollow spline shaft 1 of this embodiment is arranged in an electric reclining mechanism 12 in an electric seat 11, for example. The electric seat 11 has a seat portion 13 and a backrest portion 14 . The electric reclining mechanism 12 has a gear mechanism 15 that rotates the backrest portion 14 and a drive motor 16 (electric motor) that drives the gear mechanism 15 . The gear mechanism 15 (recliner) has a drive gear 17 that rotates by the rotational driving force of the drive motor 16 and a driven gear 18 that rotates by the rotation of the driving gear 17 and transmits the rotational driving force to the hollow spline shaft 1 . are doing.

中空スプラインシャフト１（中空異形線材）は、背もたれ部１４をリクライニングさせるための駆動枢支軸であり、外周にスプライン（雄スプライン）が形成された長尺の軸体（シャフト）とされる。すなわち、中空スプラインシャフト１は、軸心に対して垂直に切断した断面が、中空で且つ異型とされた中空異型シャフトで構成される。
電動リクライニング機構１２において、駆動モータ１６から回転駆動力が出力されると
、駆動モータ１６の出力軸の先端に配備された駆動ギア１７が回転する。駆動ギア１７は、噛み合っている従動ギア１８を回転させる。中空スプラインシャフト１は、雌スプラインが形成された従動ギア１８に嵌り込んでいて、従動ギア１８と共に回転する。 The hollow spline shaft 1 (hollow deformed wire) is a drive pivot shaft for reclining the backrest portion 14, and is a long shaft having splines (male splines) formed on its outer circumference. That is, the hollow spline shaft 1 is configured as a hollow irregular-shaped shaft having a hollow and irregular-shaped cross section taken perpendicularly to the axis.
In the electric reclining mechanism 12, when a rotational driving force is output from the drive motor 16, the drive gear 17 arranged at the tip of the output shaft of the drive motor 16 rotates. The driving gear 17 rotates the driven gear 18 with which it meshes. The hollow spline shaft 1 is fitted in a driven gear 18 formed with female splines and rotates together with the driven gear 18 .

駆動モータ１６から出力された回転駆動力は、駆動ギア１７と従動ギア１８を介して中空スプラインシャフト１へ伝わり、中空スプラインシャフト１が回転することで、電動シート１１の背もたれ部１４が座部１３に対してリクライニング動作するようになる。
本実施形態の中空スプラインシャフト１によれば、回転駆動力の伝達性能を落とすことなく、軸体の軽量化を図ることができ、ひいては、例えば、電動リクライニング機構１２及び電動シート１１の軽量化を図ることが可能となる。 Rotational driving force output from the drive motor 16 is transmitted to the hollow spline shaft 1 via the drive gear 17 and the driven gear 18 , and the hollow spline shaft 1 rotates, so that the backrest portion 14 of the electric seat 11 moves to the seat portion 13 . Reclining movement will be performed against.
According to the hollow spline shaft 1 of the present embodiment, it is possible to reduce the weight of the shaft body without degrading the transmission performance of the rotational driving force. It is possible to plan

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
本発明の中空スプラインシャフト１を構成する材料は、所望とされる強度を満たすものであれば、どのような材料であってもよい。また、必要とされる強度を確保すべく、中空スプラインシャフト１を、例えば、熱間加工、冷間加工のいずれか又は両方を用いて製造してもよく、表面処理加工を行うようにしてもよい。 It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects.
The hollow spline shaft 1 of the present invention may be made of any material as long as it has the desired strength. Further, in order to secure the required strength, the hollow spline shaft 1 may be manufactured by using, for example, either or both of hot working and cold working, or may be subjected to surface treatment. good.

また、本実施形態の中空スプラインシャフト１は、断面視において凸部、凹部が形成され、この凸部、凹部が略同じ形状をもって、中空スプラインシャフト１の長手方向に連続的に形成されることで、凸条部２（筋状の凸部）、凹条部３（筋状の凹部）となっている。とはいえ、凸条部２、凹条部３は、中空スプラインシャフト１の長手方向に完全に連続していなくてもよく、一部が切り掛かれるなどして断続状であってもよい。 In addition, the hollow spline shaft 1 of the present embodiment has a convex portion and a concave portion in a cross-sectional view, and the convex portion and the concave portion have substantially the same shape and are continuously formed in the longitudinal direction of the hollow spline shaft 1. , a ridge portion 2 (streak-like protrusion), and a recessed streak portion 3 (streak-like recess). However, the protruding portion 2 and the recessed portion 3 do not have to be completely continuous in the longitudinal direction of the hollow spline shaft 1, and may be intermittent by being partially cut.

また、本実施形態では、自動車用の電動シート１１に用いられるものとして例に挙げて説明したが、これに限定されない。また、本発明の中空スプラインシャフト１は、あらゆる部分の軸心（例えば、座部１３に備えられているスライド機構の駆動軸など）として使用できる。すなわち、本発明の中空スプラインシャフト１は、あらゆる装置の駆動部品として採用可能である。 Further, in the present embodiment, the electric seat 11 for an automobile has been described as an example, but the present invention is not limited to this. In addition, the hollow spline shaft 1 of the present invention can be used as the axis of any part (for example, the drive shaft of the slide mechanism provided in the seat portion 13, etc.). That is, the hollow spline shaft 1 of the present invention can be employed as a drive component for any device.

特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、作動条件や操作条件、構成物の寸法、重量などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。 In particular, matters not specified in the embodiments disclosed this time, such as operating conditions, operating conditions, dimensions of components, weights, etc., do not deviate from the scope normally practiced by those skilled in the art, and If it is a trader, the item which can be easily assumed is adopted.

１中空スプラインシャフト
２凸条部
３凹条部
４中空孔
５パイプコイル材
６孔部
７異形ダイス
８フローティングプラグ（芯材）
１１電動シート
１２電動リクライニング機構
１３座部
１４背もたれ部
１５ギア機構
１６駆動モータ
１７駆動ギア
１８従動ギア
１００中空スプラインシャフト
Ａ中空孔の断面積
Ｂ孔部の断面積
Ｃ中空スプラインシャフトの断面積
Ｄパイプコイル材の断面積 REFERENCE SIGNS LIST 1 hollow spline shaft 2 protruding portion 3 concave portion 4 hollow hole 5 pipe coil material 6 hole portion 7 deformed die 8 floating plug (core material)
REFERENCE SIGNS LIST 11 electric seat 12 electric reclining mechanism 13 seat 14 backrest 15 gear mechanism 16 drive motor 17 drive gear 18 driven gear 100 hollow spline shaft A cross-sectional area of hollow hole B cross-sectional area of hole C cross-sectional area of hollow spline shaft D pipe Cross-sectional area of coil material

Claims

A hollow spline shaft manufactured based on a long pipe material having a through hole formed in the axial direction,
By adopting centering processing for its production,
The outer peripheral surface of the hollow spline shaft is alternately provided with protruding streaks and recessed streaks along the circumferential direction formed by a die ,
A hollow hole having a circular cross section passes through the center of the hollow spline shaft along the axial direction of the core material ,
The area reduction rate X of the hollow hole with respect to the hole is 60% or more and 70% or less,
The area reduction ratio Y of the hollow spline shaft with respect to the pipe material is 45% or more and 50% or less.
A hollow spline shaft characterized by:

When manufacturing a hollow spline shaft based on a long pipe material in which a through hole is formed in the axial direction,
Centering is performed while controlling to have a predetermined area reduction rate,
Forming protruded streaks and recessed streaks alternately along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the pipe material by drawing using a die,
A hollow hole with a circular cross section penetrating along the axial direction is formed in the center of the pipe material by drawing using a core material,
The area reduction rate X of the hollow holes with respect to the holes of the pipe material is set to 60% or more and 70% or less,
An area reduction ratio Y of the hollow spline shaft with respect to the pipe material is set to 45% or more and 50% or less.
A method for manufacturing a hollow spline shaft, characterized by: