JP2002066677A - 自在継手用ヨーク等の製造方法 - Google Patents

自在継手用ヨーク等の製造方法

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JP2002066677A
JP2002066677A JP2000255405A JP2000255405A JP2002066677A JP 2002066677 A JP2002066677 A JP 2002066677A JP 2000255405 A JP2000255405 A JP 2000255405A JP 2000255405 A JP2000255405 A JP 2000255405A JP 2002066677 A JP2002066677 A JP 2002066677A
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yoke
manufacturing
universal joint
plate material
burring
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Noboru Otani
昇 大谷
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Taiei Seisakusho Co Ltd
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Taiei Seisakusho Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 板厚が薄くても十分な強度を保有する自在継
手のヨーク等の製法の提供。 【解決手段】 鉄材等の加工板材をプレス加工処理によ
り塑性変形させて自在継手用のヨーク10等を製造する
方法であって、加工板材に対状の下穴を開設し、下穴を
拡張させ、下穴の周辺にバーリング部を形成し、下穴の
周辺に円板状のボス部15を形成するヨーク等の製法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等の操縦
装置における自在ジョイントに組み込まれるヨーク等の
製法の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のステアリング装置におい
て、操縦ハンドルに連結されたステアリング桿と、ステ
アリングギアに連結された伝動軸とを自在ジョイントを
介して連結させることは一般的に広く知られており、当
該自在ジョイントにあっては、対状のヨークと十字軸と
で構成され、十字軸に回動可能に連結される対状のヨー
クにより十字軸を抱持するように配置して自在ジョイン
トを形成している(周知技術)。
【0003】ところで、当該自在ジョイントにおける、
例えばステアリング軸に連着される側のヨークにあって
は、図12(3)に示すような形状に形成されている。
【0004】このヨークの製造手順については、次の如
くである。
【0005】即ち、図12(1)に示す、板厚(t)が
6.0mm程度の鉄板FLに、ポンチ等により十字軸を
軸着するための直径8φの軸孔SHを対状に開設し、次
に200トン程度のプレス機により、ヨークに適合する
形状に外形状の中間材MPを打ち抜く。
【0006】次いで、中間材MPに面押し部PPを形成
させる(図12(2)参照)。
【0007】更に、曲げ加工装置を利用して図12
(3)に示すように、平行状のアームAMが中央部CP
に対して直交状となるように曲げ加工処理を実施し、最
後に中央部CPに軸桿を挿着するための図12(3)の
ト−ト断面を示す図12(4)のように開口ZHを開設
するものである。
【0008】前記した先行技術によって製造されたヨー
クにあっても、十字軸に回動可能に連結されて自在ジョ
イントを形成するには十分な強度を保有しており、機能
上では不具合は存しなかったが、素材である鉄板の板厚
(t)が6.0mm程度と比較的に大であることに起因
して、次に述べるような改善が望ましい諸点が残されて
いた。
【0009】 素材として利用される鉄板の板厚が大
であるため、プレス加工に際して、能力の大きい大型プ
レスを用意する必要があった。
【0010】 前項のように鉄板の板厚が大であるた
め、完成されたヨークの重量が大となり、自在ジョイン
トの軽量化を損なうおそれがあった。
【0011】 前記の鉄板の板厚が大であるため、原
材料としてのコストが高くなる結果を招いていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題点は、前記した従来技術における不具合点を
解消することであって、次の諸点が挙げられる。
【0013】(1) 素材である鉄板の板厚を従来技術のも
のよりも25%も低減させても、強度的にも十分安全で
あり、品質の優れたヨークを得る。
【0014】(2) 鉄板の板厚が小さいのでプレス加工が
容易化出来る。
【0015】(3) 鉄板の板厚が小さいのでヨークの重量
の低減、ひいては自在ジョイントの軽量化を図ることが
出来る。
【0016】(4) 鉄板の板厚が小さいので原材料である
鉄板のための購入コストが大巾に低減出来る。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記した解決課題を解消
するための具体的な手段は次の如くである。
【0018】(1) 鉄材等の加工板材をプレス加工処理に
より塑性変形させて自在継手用のヨーク等を製造する方
法であって、少なくとも次の〜の各工程を含む製造
方法。 加工板材に下穴を開設する。 バーリング加工処理により、前記下穴を拡張させ、
下穴の周辺を少なくとも一側方向に突出させてバーリン
グ部を形成する。 前記バーリング部を加工板材の厚さ方向に加圧して
押し潰し処理を施し、前記下穴の周辺に円板状のボス部
を形成する。
【0019】従って、加工板材が薄いため、プレス加工
が容易であるばかりでなく、下穴の周辺にボス部が突設
されているため、十分な強度を保持したものを得ること
が出来るものである。
【0020】(2) 前記(1) の自在継手用のヨーク等の製
造方法において、前記の工程に続いて次の〜の工
程を実施する製造方法。 前記加工板材を打抜き加工により、所期の外形状の
中間材を形成する。 前記中間材をその長手方向沿いに弧状に湾曲させ
る。 前記中間材をコ字状に曲げ加工により、中央部の両
側に平行状のアームを形成させる。 前記中間材の中央部にピアス加工により、軸桿を取
り付けるための開口を形成する。
【0021】従って、軽量化され、原材料の使用量が大
巾に低減され、コストダウンを図ることが出来るもので
ある。
【0022】(3) 前記(1) 又は(2) の自在継手用のヨー
ク等の製造方法において、加工板材の板厚が4.5mm
であり、下穴の周辺に形成されるボス部の高さが1.5
mmとなるように加工するヨーク等の製造方法。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、図面に示されたこの発明の
実施の形態を示す自動車等のステアリング装置における
自在ジョイント装置を構成するヨークについてその製造
工程毎に説明する。
【0024】1.自在ジョイント装置1000 図1には、この発明に係る製造方法によって製造された
第1、第2のヨーク10、20を組み込んだ自在ジョイ
ント装置1000が示されている。
【0025】即ち、一端(図1において下方)にステア
リング軸等の軸桿50を溶着等の一体化手段により結合
させた第1のヨーク10における対向状の第1のアーム
11、11に開設した第1の軸孔12、12に、十文字
軸30の第1の軸部31を、図示しないベアリング手段
を介装して回転可能に軸着している(図2参照)。
【0026】又、第2のヨーク20の対向状の第2のア
ーム21、21を前記第1のヨーク11、11間に交差
するように配置してその第2の軸孔22、22には前記
十文字軸30の第1の軸31に直交状に突出する第2の
軸部32を前記と同様に回動自在に軸着しており、この
第2のヨーク20の基部23に突設した連結部24には
仮想線で示すステアリングギアの伝動軸等の連係杆40
を挿着し、止着孔25に止めボルト等を貫通させて連結
することによって軸桿50と連係杆40とを自在ジョイ
ント装置1000を介して連結させたものである。
【0027】2.第1のヨーク 図2には、完成された第1のヨーク10が示されてい
る。
【0028】その形状について見れば、鉄板(SPC
C)を素材とし、プレス加工法により前記第1のアーム
11、11と、これらを結ぶ中央部13とで構成された
外観形状においてコ字状を呈した形状としており、当該
中央部13には軸桿30を装着するための開口14が開
設されている。
【0029】又、図2のイ−イ断面を示す図3で示すよ
うに、第1のアーム11、11と中央部13とは長手方
向沿いに内向き湾曲されていて、第1のアーム11、1
1の軸孔12、12の外側外周には、対向して突出する
ボス部15、15が隆設され、十文字軸30の第1の軸
部31を安全に軸支しうるように構成されている。
【0030】又、図1及び図2中の16、16は面押し
部を示している。
【0031】3.第2のヨーク20 前記第2のヨーク20が第1のヨーク10と相違する点
は、その基部23の外側に連係杆40を嵌着出来る連結
部24を一体的に形成した点であり、その他の構成は第
1のヨーク10と共通している。
【0032】4.第1のヨーク10の製法 次に、第1のヨーク10の製造方法について各工程毎に
順を追って説明する。
【0033】(1) 下穴形成工程 板厚(T)が4.5mm程度の鉄板100をパソコン等
による自動制御装置により図4(1)に矢印(X)で示
す方向に定速で搬送させつつ、ポンチPにより図4
(2)で示すように直径(D1)約8.0φ程度の下穴
101を対状に形成させる。
【0034】(2) バーリング工程 次いで、図5(1)に示すように、図示しないバーリン
グ加工手段により、下穴101を拡張させるようにし
て、図5(2)で示すように、その外周辺には下向凸状
のバーリング部102を形成させるものであり、このバ
ーリング部102の軸孔12の内径(D2)は約14
φ、外径(D3)は約24φとした。
【0035】このバーリング部102が形成される際
に、下穴101の周辺には湾曲凹入部103が形成され
る。
【0036】(3) 押し潰し工程 次いで、図示しない押し潰し手段により、図6(1)に
示す矢印(Y)方向に前記バーリング部102を押し潰
すように圧縮加工する。
【0037】このバーリング加工行程を経て鉄板100
の下穴101の周辺に形成された突出状のバーリング部
102が押し潰され、湾曲凹入部103は面一平坦面状
に形成され、図6(2)に示すように、この下穴101
の外周辺には外径(D4)が24φで、高さ(H)が
1.5mm程度の円板状の隆起部(ボス部)15が形成
される。
【0038】(4) 打抜き工程 次に150トン程度のプレス機により、図7(1)に示
すように所要のヨークの外形状の中間材110を打ち抜
く(図7(2))。
【0039】(5) ベンド加工工程 次いで、ロボット加工手段により、図8(1)、(2)
に示すように中間材110を、その長手方向沿いに第1
のアーム11、11と中央部13とをボス部15が外向
き突状となるように湾曲させると同時に面押し部16を
形成させる。
【0040】この湾曲の曲率は約20φ〜22φ程度が
望ましい。
【0041】(6) 曲げ加工工程 図示しない曲げ加工装置を利用して、図9に示すよう
に、第1のアーム11、11が互いに並行状であって、
それぞれ中央部13に対して直交状となるように曲げ加
工処理を実施する。
【0042】(7) ピアス加工工程 次に図示しない打抜き手段により、図10に示すように
中央部13に軸桿50を挿着するための開口14を開設
する。
【0043】5.第2のヨークの製法 第2のヨーク20の製法は、大部分の工程において第1
のヨーク10の製法と共通しているので重ねての説明は
省略するが、第1のヨーク10の製法と異なる点は、
(4) 打抜き工程において図11に示すような外形状の中
間材210を打ち抜き、(6) 曲げ加工工程においては、
第1の折り曲げライン(チ)において紙面下向きに両側
縁を折り曲げ、第2の折り曲げライン(リ)において、
ボス部25が外側に配置されるように折り曲げるように
し、(7) ピアス工程を不要とした点にある。
【0044】6.特徴点 従って、以上のような形状の第1、第2のヨーク10、
20は、板厚を薄くしたにも拘わらず、長手方向沿いに
湾曲され、又、十文字軸を軸支する軸孔12、22の外
周には、高さ(H)が1.5mmのボス部15が隆設さ
れているため、従来技術における板厚が6.0mmと厚
みの大きいヨークと同等の強度が保持され、外部負荷に
対して従来技術によるヨークと比較して全く遜色のない
高信頼性のあるものとなり、しかも板厚が薄くされたこ
とにより、プレス加工が容易となり、材料費が大巾に低
減され、コストの節減を図ることが出来たものである。
【0045】7.実施例 前記した第1、第2のヨーク10、20における寸法の
他の具体例を参考までに例示すると下記の通りである
が、必ずしもこのデータに限定されるものではない。 T … 板厚(mm) H … ボス部の高さ(mm) D1 … 下穴径(φ) D2 … バーリング部の軸孔の内径(φ) D3 … バーリング部の外径(φ) D4 … ボス部の外径(φ)
【0046】8.応用例 以上、この発明の実施の形態として自在ジョイントのヨ
ークについて例示して説明したが、板材にパイロット孔
を開設した後、そのパイロット孔にバーリング加工によ
りバーリング部を形成させ、次いでこのバーリング部を
押し潰してボス部を形成して軸受孔等を形成するもので
あれば、例えば、各種の回転軸受手段や振動杆の支持手
段等においてもこの発明を応用出来ることは言うまでも
ないことである。
【0047】
【発明の効果】以上詳しく説明したこの発明によっても
たらされる効果は、次の如くである。
【0048】 薄い鉄板で形成し、しかも十分な強度
を保有するヨーク等を得ることが出来る。
【0049】 板厚が薄いのでヨーク等の加工が容易
である。
【0050】 板厚が薄いので大巾なコストダウンを
図ることが出来る。
【0051】 板厚が薄いので軽量化を図ることが出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るヨークを組み込んでなる連結装
置の斜視図。
【図2】この発明の第1のヨークの実施の形態の斜視
図。
【図3】図2のイ−イ断面図。
【図4】図2のヨークの下穴形成工程の説明図であっ
て、(1)は平面図、(2)はそのロ−ロ断面図。
【図5】図4に続くバーリング工程の説明図であって、
(1)は平面図、(2)はそのハ−ハ断面図。
【図6】図5に続く押し潰し工程の説明図であって、
(1)は平面図、(2)はそのニ−ニ断面図。
【図7】図6に続く打ち抜き工程の説明図であって、
(1)は平面図、(2)はそのホ−ホ断面図。
【図8】図7に続くベンド工程の説明図であって、
(1)は斜視図、(2)はそのヘ−ヘ断面図。
【図9】図8に続く曲げ加工工程の説明図。
【図10】図9に続くピアス工程の説明図。
【図11】この発明の第2のヨークの中間材の平面図。
【図12】従来技術によるヨークの製造工程の説明図。
【符号の説明】
10、20 ヨーク 11、12 アーム 14 開口 15 ボス部 100 加工板材 101 下穴 102 バーリング部 110 中間材 1000 自在ジョイント装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄材等の加工板材をプレス加工処理によ
    り塑性変形させて自在継手用のヨーク等を製造する方法
    であって、少なくとも次の(1) 〜(3) の各工程を含む製
    造方法。 (1) 加工板材に下穴を開設する。 (2) バーリング加工処理により、前記下穴を拡張させ、
    下穴の周辺を少なくとも一側方向に突出させてバーリン
    グ部を形成する。 (3) 前記バーリング部を加工板材の厚さ方向に加圧して
    押し潰し処理を施し、前記下穴の周辺に円板状のボス部
    を形成する。
  2. 【請求項2】 前記請求項1の自在継手用のヨーク等の
    製造方法において、前記(3) の工程に続いて次の(4) 〜
    (7) の工程を実施する製造方法。 (4) 前記加工板材を打抜き加工により、所期の外形状の
    中間材を形成する。 (5) 前記中間材をその長手方向沿いに弧状に湾曲させ
    る。 (6) 前記中間材をコ字状に曲げ加工により、中央部の両
    側に平行状のアームを形成させる。 (7) 前記中間材の中央部にピアス加工により、軸桿を取
    り付けるための開口を形成する。
  3. 【請求項3】 前記請求項1又は2の自在継手用のヨー
    ク等の製造方法において、加工板材の板厚が4.5mm
    であり、下穴の周辺に形成されるボス部の高さが1.5
    mmとなるように加工するヨーク等の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009243061A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Kubota Corp 作業機の揺動部材支持構造
JP2011169371A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Nsk Ltd 自在継手のヨ−ク
KR101378452B1 (ko) 2012-09-07 2014-03-26 주식회사 코우 요크의 너클부 제조방법

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