CN102292563B - 十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种即使在用于结合固定叉形件(12d)的基部(14d)与旋转轴的端部的螺栓的紧固力变得过大的场合该螺栓也不易发生折损等损伤的叉形件。按照本发明，在第一凸缘部(16d)和第二凸缘部(17d)施加相互接近的方向的力，在弹性地缩小了基部(14d)的内径的状态下，形成通孔(25)、螺纹孔(26)、座面部(19d)。此后，解除上述力，由自身的弹力扩大基部(14d)的内径。或者，在基部(14d)的内径缩小了的状态下，形成通孔(25)、螺纹孔(26)、座面部(19d)，然后，一边使第一凸缘部(16d)和第二凸缘部(17d)在相互离开的方向上产生塑性变形，一边扩大基部(14d)的内径。

Description

十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法

技术领域

本发明涉及一种构成十字轴式万向联轴节的叉形件及其制造方法的改良，该十字轴式万向联轴节用于以能够传递转矩的方式对构成机动车用转向装置的旋转轴彼此间进行连接。

背景技术

机动车用转向装置如图8所示那样构成，将转向盘1的旋转传递到转向齿轮单元2的输入轴3，随着该输入轴3的旋转，推拉左右一对的拉杆4，使前车轮产生转向角。为此，在后端部上支承固定了转向盘1的转向轴5的前端部连接在中间轴8的后端部上，将该中间轴8的前端部连接在输入轴3。图示例成为设置了以电动马达为辅助动力源的助力装置10的电动式动力转向装置，转向轴5的前端部连接在助力装置10的输入侧，助力装置10的输出轴连接在中间轴8的后端部。

通常，转向轴5、中间轴8、输入轴3成为相互不处在同一线上的旋转轴20a、20b(转向轴5与中间轴8或中间轴8与输入轴3)，所以，它们相互通过万向联轴节7、9连接。作为这些万向联轴节7、9，使用含有叉形件的十字轴式万向联轴节，这样的十字轴式万向联轴节如专利文献1～7记载的那样已知有各种结构的万向联轴节。

图9表示专利文献1记载的以往的结构的1例。该图9所示的万向联轴节11通过1个十字轴13自如地传递转矩地接合一对叉形件12a、12b而构成。在这样的以往例的场合，两叉形件12a、12b分别由冲压对钢板等金属板进行冲裁加工和弯曲加工而制造，分别具有基部14a、14b和对该两叉形件12a、12b各设置了一对的结合臂部15a、15b。

在两基部14a、14b，分别夹着设在两基部14a、14b的圆周方向 1个部位的不连续部18a、18b设置第一凸缘部16a、16b和第二凸缘部17a、17b。在各个基部的第一及第二凸缘部的相互对齐的位置，在成为相对于基部的轴向扭转的位置关系的方向上形成一对安装孔。另外，在第一凸缘部16a、16b的外侧面，在将形成于该第一凸缘部16a、16b的安装孔的开口部围住的部分，在与该安装孔的中心轴正交的方向形成座面部19a、19b。

另外，一对结合臂部15a、15b在各个基部14a、14b的前端部在轴向上延伸地形成在关于旋转轴20a、20b的直径方向相反侧2个部位，旋转轴20a、20b结合固定在该基部14a、14b。另外，在各结合臂部15a、15b的前端部分别相互同心地形成圆孔21a、21b。在各圆孔21a、21b的内侧，设在十字轴13上的4根轴部分别由作为冲压外圈滚针轴承的径向轴承22a、22b旋转自如地支承。按照这样的结构，两叉形件12a、12b按即使其中心轴相互倾斜也能够传递转矩的方式组合。

在组装这样的机动车用转向装置的场合，将两旋转轴20a、20b的端部内嵌在两叉形件12a、12b的基部14a、14b中，再螺旋接合已插通在该两基部14a、14b的各安装孔的螺栓23a、23b与螺母24a、24b，并将其紧固，由两基部14a、14b的内面强有力地压紧两旋转轴20a、20b的端部外周面。

在图示例中，一对叉形件12a、12b中的一方(图9的左方)的叉形件12b通过使形成在基部14b内周面的阴细齿与形成于旋转轴20b的端部外周面的阳细齿卡合，能够在这些基部14b与旋转轴20b间传递大的转矩。在该场合，通过在轴向相对位移，结合基部14b与旋转轴20b。相对于此，另一方(图9的右方)的叉形件12a的基部14a成为侧方开口的、U形截面的侧方进入叉形件，使得能够从侧方将旋转轴20a插入到该基部12a。

另外，如图10～11所示，还存在这样的公知技术的结构(参照专利文献3、5～7)，即，将以相互对齐的状态形成在两凸缘部16c、17c上的一对安装孔中的一方的安装孔作为松弛地插通螺栓23c的通孔25，将另一方的安装孔作为用于螺旋接合该螺栓23c的螺纹孔26，省 略螺母。

叉形件12c成为对金属板由冲压依次进行冲裁加工及弯曲加工而形成的冲压叉形件，第一凸缘部16c及第二凸缘部17c通过折叠该金属板而成为该金属板2片的厚度尺寸。另外，在基部14c的内周面上，除了不连续部18c及其近旁部分外，设有阴细齿44。

这样的冲压叉形件的结构及制造方法也为公知技术(参照专利文献7)。首先，由冲压加工对金属板进行冲裁，获得图12(A)所示的、具有基板部28和一对舌状部29的平坦的坯板30。然后，在各个的窄幅部31部分对基板部28的两端部进行180°折叠，从而形成为图12(B)所示第一中间坯料32。然后，在一对压模相互间挤压第一中间坯料32，使其产生塑性变形，从而形成图12(C)所示第二中间坯料33。该第二中间坯料33的两舌状部29弯曲成部分圆筒状，并且该两舌状部29的靠基端的部分被折曲成大致曲柄状，该两舌状部29的从中间部到靠前端的部分相对于基板部28偏移。

然后，使基板部28的中央部分从平板状态弯曲到超过90°，不到180°，例如130°～150°左右，形成为图12(D)所示第三中间坯料34。然后，使基板部28从平板状态进一步弯曲到180°左右，形成为图12(E)所示第四中间坯料35。在该状态下，形成基部14c和一对结合臂部15b。最后，在两凸缘部16c、17c形成通孔25及螺纹孔26，在基部14c的内周面形成阴细齿44，在两结合臂部15b形成圆孔21b，从而完成图10～11所示那样的叉形件12c。

按照这样的构成，在如上述那样制造的叉形件12c的场合，在图11(A)所示未安装螺栓23c的状态及图11(B)所示安装了螺栓23c的状态下都将旋转轴20c插入到基部14c内，只要不紧固螺栓23c，则通孔25与螺纹孔26相互同心。

不论是哪种型式的叉形件12a～c，随着螺栓23a～c的紧固，第一凸缘部16a～c与第二凸缘部17a～c的间隔缩小。此时，由于旋转轴20a～c的存在，各凸缘部16a～c、17a～c的弹性变形量在刚性低的靠前端的位置(距旋转轴20a～c较远一侧)比在刚性高的靠基端的 位置(接近旋转轴20a～c一侧)大。即，第一凸缘部16a～c与第二凸缘部17a～c的间隔越靠基端则越宽，越往前端侧则越窄。

结果，除了座面部19a～c相对于与各安装孔的中心轴正交的方向偏移外，插通乃至螺旋接合螺栓23a～c的安装孔的中心轴还相互倾斜。在该状态下，在弯曲该螺栓23a～c的方向上施加力，越是强有力地紧固该螺栓23a～c，则该力越大。特别是在如图10～11所示那样，基部14c与旋转轴20c的端部进行细齿卡合，而且螺栓23c螺旋接合在设于第二凸缘部17c上的螺纹孔26的结构的场合，这些螺栓23c的头部36与螺纹孔26的距离短。为此，随着上述紧固，该螺栓23c的一部分存在按较大的曲率弯曲的倾向。为此，如螺栓23c的紧固力过大，则螺栓23c的弯曲变大，存在螺栓23c的耐久性受到损害的可能性。

为了缓和这样的螺栓23c的弯曲，已知这样的结构，该结构如专利文献1所记载的那样防止一对凸缘部的前端部彼此的间隔过度变窄，或如专利文献5、6所记载的那样预先使得用于顶在螺栓的头部内侧面的座面部倾斜，或考虑到伴随着螺栓紧固产生的弹性变形，预先使形成在一对凸缘部的安装孔倾斜。

图13表示记载于专利文献5的以往的结构。该叉形件通过利用锻造对金属材料进行塑性加工而构成，在图13(A)(B)所示使用前的状态下，通孔38与螺纹孔39相互同心。使座面部40相对于两孔38、39倾斜，而且，使通孔38的内径比螺栓23b的外径足够大。按照该结构，在图13(C)(D)所示使用状态下，座面部40成为处在与螺旋接合在螺纹孔39的螺栓23b的中心轴正交的方向的状态，防止在该螺栓23b施加弯曲方向的大的力。但是，尽管能够确保螺栓23b的耐久性，但加工麻烦，成本增大难以避免。

另外，如上述那样，近年来多采用将用于在转向轴5施加转向助力的助力装置10设置在中间轴8与转向盘1间的立柱助力式的电动式动力转向装置。

在采用了这样的电动式动力转向装置的结构中，作用在中间轴8 的转矩变大，所以，需要增大万向联轴节7的刚性，特别是作为用于轴支十字轴13的轴承孔的圆孔21a、21b周边的结合臂部15a、15b的刚性。

在专利文献9中，在结合臂部15a、15b的径向外侧绕圆孔21a、21b实施内缘翻边加工，突出形成圆筒状的增厚部，增大对轴承进行轴支的圆孔21a、21b的内壁的面积，增大该圆孔21a、21b周边的结合臂部15a、15b的刚性。

然而，按照专利文献1所示的万向联轴节7，由于圆筒状的增厚部的壁厚较薄，所以，如施加在万向联轴节7的载荷变大，则圆筒状的增厚部产生塑性变形，存在圆孔21a、21b周边的结合臂部15a、15b的刚性下降的危险。

专利文献

专利文献1：日本特开平8-284968号公报

专利文献2：日本特开平10-2343号公报

专利文献3：日本特开2000-320564号公报

专利文献4：日本特开2004-223616号公报

专利文献5：日本特开2008-298267号公报

专利文献6：日本特开2009-8174号公报

专利文献7：日本特公平7-88859号公报

专利文献8：日本特开2009-210012号公报

专利文献9：日本特开平10-148217号公报

发明内容

本发明就是鉴上述那样的情况而作出的，其目的在于提供一种叉形件及使得该叉形件容易制造的方法，该叉形件具有这样的结构，按照该结构，即使在用于结合固定叉形件的基端部与旋转轴的端部的螺栓的紧固力变得过大了的场合，也不易在该螺栓发生折损等损伤。

此外，本发明的目的还在于提供一种叉形件，该叉形件增大用于轴支十字轴的圆孔(轴承孔)周边的结合臂部的刚性，能够对施加在 万向联轴节的大的载荷进行支承。

装有本发明的叉形件的十字轴式万向联轴节与以往已知的十字轴式万向联轴节同样地具有一对叉形件和摇动位移自如地将该一对叉形件彼此结合的1个十字轴。

上述一对叉形件分别具有基部、一对结合臂部、及一对圆孔；该基部用于结合固定旋转轴的端部；该一对结合臂部从该基部的轴向一端缘中的、关于该旋转轴的直径方向相反侧2个部位沿轴向伸出；该一对圆孔形成在该一对结合臂部的前端部。

使用十字轴式万向联轴节时，在上述一对叉形件的上述一对圆孔的内侧，在上述十字轴上按相互正交的状态设置的4根轴部分别通过轴承旋转自如地支承在内侧。

另外，上述一对叉形件中的至少一方的叉形件的基部为在圆周方向1个部位具有不连续部的缺口圆筒状，具有隔着该不连续部设置的第一凸缘部及第二凸缘部、在其中的第一凸缘部按处在相对于上述基部的中心轴扭转位置的关系形成的通孔、形成在第二凸缘部的与上述通孔对齐的位置的螺纹孔，及在第一凸缘部的外侧面上形成于围住上述通孔的开口部的部分的座面部。

在十字轴万向联轴节的使用时，螺栓插通上述通孔，进而螺旋接合在上述螺纹孔中，将插入在上述基部内的旋转轴的外周面压紧，在该旋转轴的端部结合固定具有上述不连续部的叉形件的基部。

特别是本发明的十字轴式万向联轴节用叉形件相对于上述通孔沿直角方向形成上述座面部。另外，上述通孔的中心轴与上述螺纹孔的中心轴在上述不连续部的宽度变宽到能够将上述旋转轴的端部插入到上述基部的内侧的尺寸的状态下相互倾斜。相对于此，在上述不连续部的宽度变窄到能够固定上述基部与上述旋转轴的端部的尺寸的状态下，存在上述通孔的中心轴与上述螺纹孔的中心轴变得一致的倾向。即，上述通孔的中心轴与上述螺纹孔的中心轴相互实质地一致，使得对于插通上述通孔、螺旋接合在上述螺纹孔、进而紧固了的螺栓不产生有害的弯曲。

在实施本发明的十字轴式万向联轴节用叉形件的场合，最好在上述基部的不连续部的宽度变宽到上述旋转轴的端部能够插入到该基部的内侧的状态下使上述一对圆孔的中心轴相互倾斜。此外，使得在使上述不连续部的宽度变窄到能够固定上述基部与上述旋转轴的端部的尺寸的状态下，存在上述一对圆孔的中心轴彼此一致的倾向。

另外，对于在上述基部的内周面上形成与形成于上述旋转轴的端部外周面的阳细齿卡合的阴细齿的场合，最好使上述阴细齿的节圆直径在上述不连续部的宽度变宽到能够将上述旋转轴的端部插入在该基部的内侧的状态下比上述阳细齿的节圆直径大。此外，使得在上述不连续部的宽度变窄到能够固定上述基部与上述旋转轴的端部的尺寸的状态下，存在上述阴细齿的节圆直径变为上述阳细齿的节圆直径以下的倾向，换言之，存在上述阴细齿的节圆直径变得与该阳细齿的节圆直径相等的倾向，或者，存在上述阴细齿的节圆直径变得比该阳细齿的节圆直径小规定量(例如10～200μm左右)的倾向。

另一方面，本发明的十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法在使存在于第一凸缘部与第二凸缘部间的不连续部的宽度变窄到了能够固定上述基部与上述旋转轴的端部的状态下，换言之，上述基部的内径缩小到能够以足够的强度将插入在该基部的内侧的上述旋转轴的端部压紧的程度的状态下，相互同心地在第一凸缘部形成上述通孔，在第二凸缘部形成上述螺纹孔，并且，在第一凸缘部的外侧面上，在与该通孔的中心轴正交的方向上将上述座面部形成在围住上述通孔的开口部的部分。此后，使上述不连续部的宽度扩大，将上述基部内径扩大到能够松弛地插入上述旋转轴的端部的大小。

在实施本发明的十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法的场合，最好在第一凸缘部和第二凸缘部施加相互接近的方向的力，在弹性地缩小了上述基部的内径的状态下，形成上述通孔、上述螺纹孔、及上述座面部。此后，将施加在了上述两凸缘部的力解除，由自身的弹力弹性地扩大上述基部的内径。

在该场合，更理想的技术方案是，在将具有与上述旋转轴的端部 相同的形状及尺寸的支轴内嵌到了该基部的状态下，在上述两凸缘部施加相互接近的方向的力，弹性地缩小上述基部的内径，形成上述通孔、上述螺纹孔、及上述座面部。

或者，在上述基部的内径特别是不施加外力就收缩了的状态下，形成上述通孔、上述螺纹孔、及上述座面部。此后，借助于楔形的卡具在上述两凸缘部彼此间的压入等，一边使该两凸缘在相互离开的方向上产生塑性变形，一边扩大上述基部的内径。

另外，在实施本发明的十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法的场合，最好在上述不连续部的宽度变窄到了能够固定上述基部与上述旋转轴的端部的尺寸的状态下进行。另外，在该状态下，在上述一对结合臂部的前端部相互同心地形成上述一对圆孔。

另外，在实施本发明的十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法时，对于十字轴式万向联轴节用叉形件在上述基部的内周面上形成与形成于上述旋转轴的端部外周面的阳细齿卡合的阴细齿的场合，最好在上述不连续部的宽度变窄到能够固定上述基部与上述旋转轴的端部的尺寸的状态下进行。另外，在该状态下，使得上述阴细齿的节圆直径与上述阳细齿的节圆直径相等，或变得比该阳细齿的节圆直径小规定量(例如10～200μm左右)地将该阴细齿形成在上述基部的内周面上。

另外，按照本发明的优选方式的十字轴式万向联轴节用叉形件及其制造方法，朝径向内侧对上述一对的结合臂部的径向外侧的面进行面推压加工，使上述一对的圆孔的周缘加工硬化。最好由抛光加工进行该加工硬化。

按照本发明的十字轴式万向联轴节用叉形件，使用时，座面部通过通孔及螺纹孔固定，相对于被紧固了的螺栓的中心轴成为存在于大体正交的方向的状态，能够防止在该螺栓施加弯曲方向的大的力。

特别是按照本发明，当制造具有上述那样的构成的十字轴式万向联轴节用叉形件时，能够同时而且容易地对上述两凸缘部进行通孔、螺纹孔、及座面部的加工。为此，能够以低成本获得能够缓和伴随着 紧固的螺栓弯曲的结构。

另外，在本发明的优选实施方式中，使用时，形成于上述两结合臂部的前端部的上述两圆孔的中心轴成为相互大体一致的状态，能够使该两圆孔与配置在该圆孔内的十字轴的2根轴部的同心性良好。按照该结构，能够良好地维持构成冲压外圈滚针轴承的各滚针的滚动面与轨道面的滚动接触状态，该冲压外圈滚针轴承旋转自如地支承这些轴，所以，能够实现该轴承的长寿命化，并且实现由十字轴式万向联轴节进行的旋转传递动作的圆滑化。

另外，在本发明的优选实施方式中，使用时，能够按整体上大体均匀的状态增大形成在上述基部的内周面上的阴细齿与形成在上述旋转轴的端部外周面上的阳细齿的密接性，所以，能够充分地确保上述基部与上述旋转轴的端部的结合力。

另外，在本发明的优选方式中，朝径向内侧对上述一对结合臂部的径向外侧的面进行面推压，使作为轴承孔的圆孔的周缘加工硬化。因此，该一对臂部的圆孔周缘的刚性变大，所以，能够对施加在万向联轴节的大的载荷进行支承。另外，对圆孔的内周面进行抛光加工，使其硬化，从而提高圆孔的内周面的正圆度和面粗糙度，进一步改善万向联轴节的耐久性和精度。

附图说明

图1为关于缩小了基部的内径的状态(A)和扩大了基部的内径后的状态(B)表示本发明实施方式的第一例的与图9的I-I截面相当的图。

图2为关于用叉形件单体安装旋转轴及螺栓之前的状态(A)和安装了旋转轴及螺栓后的状态(B)表示本发明实施方式的第一例的与图1同样的图。

图3为关于缩小了基部的内径的状态(A)和扩大了基部的内径后的状态(B)表示本发明实施方式的第二例的与图9的I-I截面相当的图。

图4为表示本发明实施方式的第三例的与图1(A)同样的图。

图5为关于本发明的实施方式的第四例以缩小基部的内径、在两结合臂部的前端部上形成了两圆孔的状态表示的侧视图(A)及切断一部分从上方看到的图(B)。

图6为关于缩小基部的内径，形成了通孔、螺纹孔、及座面部的状态(A)和接下来在基部的内周面形成了阴细齿的状态(B)，表示本发明实施方式的第五例的、与图9的I-I截面相当的图。

图7为表示本发明优选的实施方式的一例(第六例)的正视图(A)和右侧视图(B)。

图8为表示装入了十字式万向联轴节的机动车用转向装置的一例的局部剖切侧视图。

图9为表示以往的十字式万向联轴节的第一例的局部剖切侧视图。

图10为按仅拆下了叉形件的状态表示以往的十字式万向联轴节的第二例的立体图。

图11为关于图10所示叉形件表示插入旋转轴后安装螺栓以前的状态(A)和安装了螺栓以后的状态(B)的、与图9的I-I截面相当的图。

图12为按工序程序表示图10所示叉形件的制造方法的图。

图13为关于以往的十字式万向联轴节的第三例仅取出叉形件按螺栓安装前的状态表示的侧视图(A)及剖视图(B)，及按螺栓安装后的状态表示的侧视图(C)及剖视图(D)。

具体实施方式

实施方式的第一例

图1～图2表示本发明的实施方式的第一例。包含本例在内，本发明的共同的特征在于尽管第一凸缘部16d及第二凸缘部17d随着螺栓23c的紧固而产生弹性变形，也能够缓和施加在该螺栓23c上的弯曲方向的力的结构及用于获得这样的结构的制造方法。

具体地说，关于叉形件12d的结构，其特征在于，在将插通在了通孔25的螺栓23c螺旋接合在螺纹孔26，进而紧固了的状态下，确保该螺栓23c的头部36的内侧面41与座面部19d的平行度。 

另外，关于叉形件12d的制造方法，其特征在于，改进在上述第一凸缘部16d、第二凸缘部17d形成通孔25、螺纹孔26、及座面部19d的工序，使得容易获得上述那样的结构。

关于叉形件12d的基本结构，与图10～11所示以往结构的叉形件12c同样。另外，关于万向联轴节整体的结构及作用，与图9所示以往结构的万向联轴节11相同。另外，关于叉形件12d的制造方法，基本工序部分除了特别提及的场合外，其它与图12所示以往的制造方法相同。因此，关于与以往结构及以往的制造方法同等部分，省略或简化重复的图示及说明，以本例的特征部分为中心进行说明。

按照本例的制造方法，对第一及第二凸缘部16d、17d按缩小了叉形件12d的基部14d的内径的状态进行用于形成通孔25、螺纹孔26、及座面部19d的作业。

该基部14d的内径(阴细齿44的节圆直径)在结合固定叉形件12d与旋转轴20c的端部以前的状态下需要稍比该旋转轴20c的端部的外径(阳细齿45的节圆直径)大。这是为了能够进行将旋转轴20c的端部插入到基部14d内的作业。在该状态下，处在第一及第二凸缘部16d、17d彼此间的不连续部18d的宽度尺寸成为扩大了的状态。

按照本例的制造方法，在图1(A)中，如用方向相反的箭头表示的那样，在第一及第二凸缘部16d、17d的前端部施加相互接近的方向的力F。然后，缩小不连续部18d的宽度尺寸，从而弹性地缩小基部14d的内径。具体地说，弹性地缩小基部14d的内径，直到形成在该基部14d的内周面上的阴细齿44的节圆直径与形成在旋转轴20c的端部外周面上的阳细齿45的节圆直径大体一致。即，成为不连续部18d的宽度变窄到能够固定基部14d与旋转轴20c的端部的尺寸的状态，或插入到了基部14d的内侧的旋转轴20c的端部由足够的强度压紧的程度。

然后，保持施加了力F的状态不变，形成通孔25、螺纹孔26、座面部19d。此时，这些通孔25和螺纹孔26相互同心地被加工，该座面部19d在相对于该两孔25、26的中心轴正交的方向形成。由于不需要在相对于两孔25、26的中心轴倾斜的方向形成座面部19d，所以，能够容易而且以良好精度进行这些座面部19d及两孔25、26的加工作业。

形成了通孔25、螺纹孔26、及座面部19d后，将施加在第一及第二凸缘部16d、17d的力F解除，如图1(B)及图2(A)所示那样，由自身的弹力弹性地扩大基部14d的内径。即，扩大不连续部18d的宽度，将基部14d的内径扩大到能够松弛地插入旋转轴20c的端部的大小。具体地说，使形成于该基部14d的内周面上的阴细齿44的节圆直径稍比形成在旋转轴20c的端部外周面上的阳细齿45的节圆直径大。在该状态下，获得通孔25的中心轴与螺纹孔26的中心轴稍倾斜的本发明的结构。而且，该通孔25的内径稍比螺栓23c的外径大，尽管该两孔25、26倾斜，插通了通孔25的螺栓23c也能够螺旋接合在螺纹孔26。

在本例的结构中，如图2(B)所示，螺栓23c螺旋接合在螺纹孔26，再加以紧固，在结合固定了叉形件12d与旋转轴20c的使用状态下，座面部19d相对于螺栓23c的中心轴处在大体正交的方向上。在该状态下，能够防止在该螺栓23c施加弯曲方向的大的力。

另外，在本例的制造方法中，由于能够容易地进行通孔25、螺纹孔26、及座面部19d的加工，所以，能够以低成本获得能够缓和随着紧固产生的螺栓23c的弯曲。

实施方式的第二例

图3表示本发明的实施方式的第二例。在本例的场合，在图12所示制造工序中，在图12(E)所示第四中间坯料35的阶段，使基部14d的内径(阴细齿44的节圆直径)与旋转轴20c的端部的外径(阳细齿45的节圆直径)大体相同。然后，在该状态下，在第一及第二凸缘部16d、17d上形成通孔25、螺纹孔26、及座面部19d。在本例的 场合，同样，这些通孔25和螺纹孔26相互同心地被加工，该座面部19d在相对于该两孔25、26的中心轴正交的方向形成，所以，能够容易而且以良好精度进行这些座面部19d及两孔25、26的加工作业。

形成了通孔25、螺纹孔26、及座面部19d后，如图3(A)所示，将楔状的扩径卡具42压入到第一及第二凸缘部16d、17d相互间。另外，一边使该基部14d产生少许塑性变形，一边扩大基部14d的内径。即，扩大存在于第一及第二凸缘部16d、17d相互间的不连续部18d的宽度，将基部14d的内径扩大到能够松弛地插入旋转轴20c的端部的大小，使形成于该基部14d的内周面上的阴细齿44的节圆直径稍比形成于旋转轴20c的端部外周面上的阳细齿45的节圆直径大。在该状态下，与实施方式的第一例同样，通孔25的中心轴与螺纹孔26的中心轴稍倾斜。

特别是在本例的场合，在需要较多加工时间的通孔25及螺纹孔26的形成时，不需要压紧第一及第二凸缘部16d、17d，所以，有利于进一步提高叉形件12d的加工效率，实现该叉形件12d的低廉化。

实施方式的第三例

图4表示本发明的实施方式的第三例。在本例的场合，作为结合固定在叉形件12d的基部14d的旋转轴20c的替代结构，在将具有与旋转轴20c的端部相同形状及尺寸的支轴43内嵌在了基部14d的状态下，在第一及第二凸缘部16d、17d施加相互接近的方向的力F，弹性地缩小基部14d。即，按与实际使用状态符合的状态缩小该基部14d的内径。这样，在缩小了该基部14d的内径的状态下，在第一及第二凸缘部16d、17d上分别形成通孔25、螺纹孔26、及座面部19d。

在本例的场合，形成通孔25、螺纹孔26、座面部19d时的基部14d的变形状态更接近叉形件12d的使用状态。为此，能够进一步减轻使用时螺栓23c的弯曲。

实施方式的第四例

图5表示本发明实施方式的第四例。在本例的制造方法的场合，用于在构成叉形件12e的一对结合臂部15c的前端部形成一对圆孔21c 的作业在缩小了基部14d的内径的状态下进行。即，当形成该两圆孔21c时，由一对压紧卡具46在第一及第二凸缘部16d、17d施加相互接近的方向的力F，将存在于第一及第二凸缘部16d、17d间的不连续部18d的宽度减小到能够固定基部14d与旋转轴20c的端部的尺寸。然后，在该状态下，相互同心地在两结合臂部15c的前端部形成两圆孔21c。

在本例的场合，形成了该两圆孔21c后，如将施加在了第一及第二凸缘部16d、17d的力F解除，从而由自身的弹力弹性地扩大不连续部18d的宽度，基部14d的内径成为能够松弛地插入旋转轴20c的端部的大小，则获得两圆孔21c的中心轴相互倾斜了的本例的结构。在本例的场合，用于在第一及第二凸缘部16d、17d分别形成通孔25、螺纹孔26、及座面部19d的作业由与本发明的实施方式的第一例或第三例同样的方法，在两圆孔21c的形成作业的前后进行。

按照本例的十字轴式万向联轴节用叉形件，也是将螺栓23c螺旋接合在螺纹孔26，再进行紧固，在结合固定了叉形件12e与旋转轴20c的使用状态下，形成于两结合臂部15c的前端部的两圆孔21c的中心轴成为相互大体一致的状态。为此，能够使得该两圆孔21c与通过冲压外圈滚针轴承配置在该两圆孔21c内的、构成十字轴的2根轴部的同心性良好。因此，能够使得构成各冲压外圈滚针轴承的滚针的各个的滚动面与轨道面的滚动接触状态良好。结果，能够实现冲压外圈滚针轴承的长寿命化，并且能够实现由十字轴式万向联轴节进行的旋转传递动作的圆滑化。其它构成及作用与本发明实施方式的第一例或第三例相同。

在实施本例的场合，用于在第一及第二凸缘部16d、17d分别形成通孔25、螺纹孔26、及座面部19d的作业和用于在两结合臂部15c的前端部形成两圆孔21c的作业可使用共用的卡具，在弹性地缩小了不连续部18d的宽度的状态下依次进行，也可使用各自的卡具，每次一边弹性地缩小不连续部18d的宽度，一边进行。总之，用于弹性地缩小该不连续部18d的宽度的卡具形成为不妨碍各部位25、26、19d、 21c的形成作业的形状。另外，本例的圆孔的形成方法也可以本发明实施方式的第二例的叉形件12d为对象实施。

实施方式的第五例

图6表示本发明实施方式的第五例。在本例的制造方法的场合，用于在构成叉形件12f的基部14e的内周面形成阴细齿44a的作业在缩小了该基部14e的内径的状态下进行。为此，在本例的场合，首先，与本发明的实施方式的第一例同样，如图6(A)所示那样，由一对压紧卡具46a、46b在第一及第二凸缘部16d、17d施加相互接近的方向的力F，使存在于第一及第二凸缘部16d、17d相互间的不连续部18d的宽度变窄到能够固定基部14e与旋转轴20c的端部的尺寸。

然后，在该状态下，在第一及第二凸缘部16d、17d分别形成图6(A)及(B)的左半部所示那样的通孔25、螺纹孔26、座面部19d。此后，保持相同状态不变，如图6(B)所示那样，在基部14e的内周面形成阴细齿44a。特别是在本例的场合，使这样形成了阴细齿44a的状态下的该阴细齿44a的节圆直径比形成在旋转轴20c的端部的阳细齿45的节圆直径小规定量，具体地说，小10～200μm左右。

另外，在本例的场合，形成了阴细齿44a后，如将施加在第一及第二凸缘部16d、17d的力F解除，由自身的弹力弹性地扩大不连续部18d的宽度，基部14e的内径成为能够松弛地插入旋转轴20c的端部的大小，则获得阴细齿44a的节圆直径比阳细齿45的节圆直径大的本例的结构。

在本例的十字轴式万向联轴节用叉形件中，能够将在使不连续部18d的宽度缩小到了能够固定基部14e与旋转轴20c的端部的尺寸的状态下的、阴细齿44a的形状及尺寸成为所期望的形状及尺寸。为此，在将螺栓23c螺旋接合在螺纹孔26，进而进行紧固而结合固定了叉形件12f与旋转轴20c的使用状态下，能够按整体大体均匀的状态增大阴细齿44a与阳细齿45的密接性。

特别是在本例的场合，使在形成了阴细齿44a的状态下的该阴细齿44a的节圆直径比阳细齿45的节圆直径小10～200μm左右。为此， 容易按整体大体均匀的状态增大在使用状态下的两细齿44a、45彼此的密接性。这样，能够充分地确保基部14e与旋转轴20c的端部的结合力。其它构成及作用与本发明实施方式的第一例相同。

在本例中，在实施了在第一及第二凸缘部16d、17d分别形成通孔25、螺纹孔26、座面部19d的作业后，实施在基部14e的内周面形成阴细齿44a的作业，但也可使该两形成作业的顺序相反。另外，在本例中，采用了这样的方法，该方法使用共用的卡具在仍然弹性地缩小了不连续部18d的宽度的状态下依次进行该两形成作业，但也可使用各自的卡具，每次一边弹性地缩小不连续部18d的宽度，一边进行该两形成作业。另外，本例的阴细齿的形成方法也能够以本发明实施方式的第二例的叉形件12d为对象实施。

实施方式的第六例

图7表示本发明优选实施方式的一例(第六例)。如图7所示，在叉形件12g的上侧(图7的上侧)相向地形成一对结合臂部15d，在该结合臂部15d上分别形成圆孔21d。在该圆孔21d中通过冲压外圈滚针轴承插入十字轴的轴部。叉形件12g通过由冲压对壁厚8mm左右的金属板依次实施冲裁加工及弯曲加工，确保较长的圆孔21d的长度，增大圆孔21d的面积。

在叉形件12d的下侧(图7的下侧)形成大致圆筒状的基部14f，在该基部14f的内周面47，从图7的下侧平行于基部14f的轴向地插入轴20d。另外，在叉形件12d的基部14f上形成从基部14f在切线方向延伸的左右一对凸缘部48。在一对凸缘部48间形成连通到内周面47的不连续部(狭缝)52。不连续部52在基部14f的轴向的全长范围形成。

在两凸缘部48上同心地分别形成用于插入图中未表示的螺栓23的螺栓孔49。另外，在两凸缘部48上分别形成座面部50。图7的左侧的座面50抵接在螺栓23的螺栓头部36的下面。图7的右侧的座面50抵接在拧入到螺栓23的螺栓轴部的螺母(图中未表示)的下面。

将轴20d插入到基部14f的内周面47，从图7(B)的左侧将螺栓 23插入到螺栓孔49。如将螺母拧入到螺栓23的螺栓轴部，则凸缘部48产生弹性变形，不连续部52的槽宽变窄，能够用基部14f的内周面47强有力地紧固轴20d的外周面而将其固定。

由图中未表示的圆筒形状的挤压(面押し)冲头，朝径向内侧(图7(B)的箭头F的方向)对一对结合臂部15d的径向外侧的面51进行挤压(押し圧)，使圆孔21d的周缘加工硬化。这样，一对的结合臂部15d的圆孔21d的周缘的刚性变大，所以，能够对施加在万向联轴节7的叉形件12g的大的载荷进行支承。

另外，由于能够通过由冲压进行的面推压加工增大结合臂部15d的刚性，所以，能够减少机械加工的工时。另外，不需要以往那样的朝径向外侧突出的圆筒状的增厚部，所以，能够减小万向联轴节7向四处摆动的空间的直径(摆动圆)，能够减小使用了该叉形件12g的万向联轴节7的设置空间。

另外，最好在由车削加工等对圆孔21d进行粗加工后，对圆孔21d的内周面进行滚光加工而实施精加工。这样，圆孔21d的内周面加工硬化，圆孔21d的内周面的正圆度、面粗糙度提高，所以，万向联轴节的耐久性和精度进一步改善。

在本例中，说明了适用到通过紧固螺栓而将旋转轴21d结合在基部14f的夹紧螺栓式的万向联轴节的例子，但也可将本例适用到通过焊接或凿紧加工将旋转轴21d结合在基部14f的方式的万向联轴节。

产业上利用的可能性

本发明不限于适用到图1～图3所示那样的对金属板实施冲压加工而设置了分别具有2片该金属板的厚度的第一、第二两凸缘部16d、17d的叉形件12d。即，也可对上述图6所示叉形件12b的那样的仅具有1片金属板的厚度的第一、第二两凸缘部16b、17b的叉形件12实施。另外，也能够关于通过锻造加工制作的叉形件加以实施。

另外，关于记载于权利要求2、8的一对圆孔的构成及形成方法的发明及关于记载于权利要求3、9的阴细齿的构成及形成方法的发明，在以记载于专利文献8等的以往知道的、在第一、第二两凸缘部分别 形成了用于插通螺栓的通孔的十字轴式万向联轴节用叉形件为对象实施的场合，也能够分别获得独自的作用和效果。

附图标记说明 

1   转向盘

2   转向齿轮单元

3   输入轴

4   拉杆

5   转向轴

6   转向立柱

7   万向联轴节

8   中间轴

9   万向联轴节

10  助力装置

11  万向联轴节

12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g  叉形件

13   十字轴

14a、14b、14c、14d、14e、14f  基部

15a、15b、15c、15d  结合臂部

16a、16b、16c、16d  第一凸缘部

17a、17b、17c、17d  第二凸缘部

18a、18b、18c、18d  不连续部

19a、19b、19c、19d  座面部

20a、20b、20c、20d  旋转轴

21a、21b、21c、21d  圆孔

22a、22b  径向轴承

23、23a、23b  螺栓

24a、24b  螺母

25  通孔

26  螺纹孔

27  切口部

28  基板部

29  舌状部

30  坯板

31  窄幅部

32  第一中间坯料

33  第二中间坯料

34  第三中间坯料

35  第四中间坯料

36  头部

37  凸缘部

38  通孔

39  螺纹孔

40  座面部

41  内侧面

42  扩径卡具

43  支轴

44、44a  阴细齿

45  阳细齿

46、46a、46b  压紧卡具

47  内周面

48  凸缘部

49  螺栓孔

50  座面

51  结合臂部的径向外侧的面

52  不连续部(狭缝)

Claims (2)

1.一种十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法，该十字轴式万向联轴节用叉形件具有基部、一对结合臂部、及一对圆孔；该基部用于结合固定旋转轴的端部；该一对结合臂部从该基部的轴向一端缘中的、关于所述旋转轴的直径方向相反侧2个部位沿轴向伸出；该一对圆孔相互同心地形成在该一对结合臂部的前端部；

所述基部为在圆周方向1个部位具有不连续部的缺口圆筒状，具有隔着该不连续部设置的第一凸缘部及第二凸缘部、在该第一凸缘部相对于所述基部的中心轴按扭转位置的关系形成的通孔、形成在第二凸缘部的与所述通孔对齐的位置的螺纹孔，及在第一凸缘部的外侧面上形成于围住所述通孔的开口部的部分的座面部；

其特征在于，具有以下工序：

在所述基部的内径收缩，使存在于第一凸缘部与第二凸缘部间的不连续部的宽度变窄到了能够固定所述基部与所述旋转轴的端部的尺寸的状态下，相互同心地在第一凸缘部形成所述通孔、在第二凸缘部形成所述螺纹孔，并且，在第一凸缘部的外侧面上，在与所述通孔的中心轴正交的方向上将所述座面部形成在围住所述通孔的开口部的部分的工序；

在所述不连续部的宽度变窄到了能够固定所述基部与所述旋转轴的端部的所述状态下，在所述一对结合臂部的前端部相互同心地形成所述一对圆孔的工序，此后，一边使第一凸缘部和第二凸缘部在相互离开的方向上产生塑性变形，一边使存在于第一凸缘部与第二凸缘部间的所述不连续部的宽度扩大，将所述基部的内径扩大到能够松弛地插入所述旋转轴的端部的大小的工序，以及

由挤压冲头将所述一对结合臂部的径向外侧的面朝径向内侧挤压，使所述圆孔的周缘加工硬化的工序。

2.根据权利要求1所述的十字轴式万向联轴节用叉形件的制造方法，其特征在于：所述十字轴式万向联轴节用叉形件，在所述基部的内周面上形成与形成于所述旋转轴的端部外周面的阳细齿配合的阴细齿，

在所述不连续部的宽度变窄到能够固定所述基部与所述旋转轴的端部的尺寸的所述状态下，以使得该阴细齿的节圆直径与所述阳细齿的节圆直径相等、或使该阴细齿的节圆直径变得比该阳细齿的节圆直径小规定量的方式形成该阴细齿。