JP2005113936A - Joint member and its machining method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のステアリング装置に使用するための継手部材、及び、自在継手のヨークをなす継手部材に関し、さらにはそれらの部材の加工方法に関する。 The present invention relates to a joint member for use in an automobile steering device and a joint member forming a yoke of a universal joint, and further relates to a method for processing these members.
図30は、自動車のステアリング装置の一般的構成を示す説明図である。ステアリングホイール1の動きはステアリングコラム2内に回転自在に設けたステアリングシャフト(図示省略)および中間シャフト3を介してステアリングギア4に伝達され、このステアリングギア4によって車輪の方向を操舵する。通常、上記ステアリングシャフトとステアリングギア4の入力軸とは互いに同一直線上に設けることが出来ない。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing a general configuration of a steering apparatus for an automobile. The movement of the steering wheel 1 is transmitted to the steering gear 4 via a steering shaft (not shown) rotatably provided in the
このため従来から上記ステアリングシャフトとステアリングギア4への入力軸5の間に中間シャフト3を設け、この中間シャフト3の両端部とステアリングシャフトおよび入力軸5の端部とを自在継手6、6を介して結合することにより、同一直線上に存在しないステアリングシャフトと入力軸5との間での動力伝達が行えるようにされている。また、ステアリングシャフトとステアリングギア4との間には車輪からの振動を遮断する目的で緩衝部材が組み込まれる場合がある。
For this reason, an intermediate shaft 3 is conventionally provided between the steering shaft and the input shaft 5 to the steering gear 4, and
図1、図2は、従来から動力伝達機構に組み込まれている自在継手のヨークの異なる例を示す説明図である。継手部材をなすヨーク10は、継手要素14とアーム要素21とを備えている。継手要素14は、基端寄り部分に切り割り13を、内周面にセレーション溝15を、それぞれ有する円管状の結合筒部11を備えており、この結合筒部11は基端部に、上記切り割り13を挟んで上記結合筒部11と一体に設けられた一対のフランジ部16、17とを備えている。
1 and 2 are explanatory views showing different examples of a universal joint yoke that has been incorporated in a power transmission mechanism. The
一方のフランジ部16にフランジ面に対して直角方向に形成された螺子孔18が、また、この螺子孔18に螺合するボルトを挿通するため、他方のフランジ部17には上記螺子孔18と同心に形成された通し孔19を備えている。アーム要素21は、この継手要素14の結合筒部11の反対側に二股状に形成され、十字軸9(図31参照)との嵌合のための軸受を挿入するための一対の円孔(軸受け孔)20、20を備えた結合腕12を有している。
A
なお、図1と図2とに示されるヨークの違いは、継手要素14とアーム要素21の位相が適度の角度、この場合では90度、ずれている点にある。2つのヨーク10は図31に示すように十字軸9を介して結合される。
1 and 2 is that the phases of the
また、この継手部材には結合筒部の先端に、図3に示すように、内面にセレーション溝24を有する円管状部23が結合されて、緩衝要素22が形成される場合、あるいは、図4に示すように、外面にセレーション溝26を有する中実軸部25が結合されて緩衝要素22が形成される場合(緩衝継手)がある。
Further, as shown in FIG. 3, a circular
図5は継手部材そのもののみを単品にした製品を示しており、結合筒部11の基端部に相手部品(図示せず・・・ヨーク部品など)と結合するときの嵌合部27が設けられている。この部品はこのまま使用されることはないが、相手部品に応じていろいろな部品と機械的に結合できるので、適応範囲が広い。
FIG. 5 shows a product in which only the joint member itself is made as a single product, and a
これらの継手部材(自在継手のヨーク10、緩衝要素22を有する継手部材)は一般に鍛造で造られているが、特許文献1(特公平07−088859号公報)に示されるように、ヨーク10を金属板から作ろうという試みもある。また、特許文献2(特許第2534772号)に示されるように、継手要素14を金属板を所定ブランク形状に打抜いた後、曲げ加工や部分鍛造加工等を施して得ようとするものもある。
These joint members (a
最終的にこの継手部材は二股状のアーム要素と溶接結合され自在継手のヨークとして使用される。金属板から作ることから、強度を保つために切り割り13に連続する部分(円筒に成形して突き合せた部分)を溶接する必要があり、この溶接のためかえってコストが金属板一体のヨークよりも高くなってしまう。また、特許文献1のような金属板一体のヨークは相手軸との組み付け時にフランジ部16、17が変形しボルトが破損してしまう危険もある。
Finally, the joint member is welded to the bifurcated arm element and used as a universal joint yoke. Since it is made of a metal plate, it is necessary to weld a portion continuous to the slit 13 (portion formed by butting with a cylinder) in order to maintain the strength. It will be high. Further, the yoke integrated with the metal plate as in Patent Document 1 has a risk that the
図1に示されるヨークを鍛造によって作る場合、従来は図23乃至図26に示す工程に沿って加工が行われている。まず、図23に示すような低炭素鋼のブランク28を製作する。これはフォーマー鍛造機を用いるなどの公知のやり方で鋼ビレットから簡単に成形出来る。 In the case of making the yoke shown in FIG. 1 by forging, processing is conventionally performed along the steps shown in FIGS. First, a low-carbon steel blank 28 as shown in FIG. 23 is manufactured. This can be easily formed from a steel billet by a known method such as using a former forging machine.
このブランク28は中実の円筒部282および二面幅を持った切り欠き部283、283を有する。ブランク28は焼き鈍しおよび表面潤滑皮膜処理を施され(以下の例でも同様なので次例以降省略する)て、図24に示すような形状に鍛造され、第一の鍛造素材29となる。この工程では二股状のアーム部が成形される。
The blank 28 has a solid
次の工程で図25に示すように第二の鍛造素材30となる。この工程においてブランク28の円筒部282は据え込まれ、円周一方向に張り出し成形を受け、矩形状の中実の矩形張り出し部281が形成される。次の工程で図26に示すように、アーム先端部を円弧状に打抜いて素材工程は完了する。
In the next step, the second forging
続く切削工程において、この素材は、切り割り13、セレーション下孔およびセレーション溝15、螺子孔18、通し孔19、円孔20等が切削されて図1の製品が得られる。
In the subsequent cutting process, the material is cut into the
図2の製品の場合の従来技術は以下のようである。図27に示すようなブランク28をまず製作する。このブランクは図28に示すような形状に鍛造され、中実の矩形張り出し部281と部分的な円筒部282および二股状のアーム部を有する第一の鍛造素材29となる。
The prior art in the case of the product of FIG. 2 is as follows. First, a blank 28 as shown in FIG. 27 is manufactured. This blank is forged into a shape as shown in FIG. 28 and becomes a first forging
次の工程で図29に示すように、アーム先端部を円弧状に打抜いて素材の鍛造工程は完了する。そして、前例と同様に、この次の切削工程にて、切り割り13、セレーション下孔およびセレーション溝15、螺子孔18、通し孔19、円孔20等の切削が行われ、図2の製品が得られる。図3〜図5の例の加工については、上述の例と比べて、もっと単純な鍛造方法で行うことができるので説明を省略する。
In the next step, as shown in FIG. 29, the tip of the arm is punched into an arc shape, and the forging step of the material is completed. As in the previous example, in the next cutting step, cutting of the
いずれにしても、これまでの鍛造法による場合、鍛造工程終了時の素材は、その継手部において切り割りとセレーション溝孔の部分がいずれも成形されておらず、後工程においてこれらの個所を初めから(つまり、大まかな孔も、大まかな切り割りもないところから)切削にて加工しなければならない。 In any case, in the case of the conventional forging method, the material at the end of the forging process is not formed with any part of the slit and the serration groove hole in the joint part, and these parts are not changed from the beginning in the subsequent process. (In other words, there is no rough hole or rough cutting) and it must be machined by cutting.
このとき、セレーション溝孔は大型のドリルあるいはフライスで孔あけ加工することになるが、この除去体積が大きいため非常に時間がかかり能率が悪い。また、切り割りもフライスによる溝切り加工となるため、やはり除去体積も多く、そのため能率としてはよくない。
本発明は、先に述べた問題に鑑みてなされた発明であり、従来技術のような軸孔(セレーション溝孔)及び切り割りを初めから切削加工する必要をなくすことにより、加工時間を短縮させ、もって加工コスト及び製品コストを低減させることを課題とする。また、従来のように切削によってメタルフローが切断されることがないようにして高い強度の継手要素あるいはヨークを低コストで製造することを課題とするものである。 The present invention is an invention made in view of the above-mentioned problems, and by eliminating the need for cutting shaft holes (serration groove holes) and slits as in the prior art from the beginning, the processing time is shortened, Accordingly, it is an object to reduce processing costs and product costs. Another object of the present invention is to manufacture a joint element or yoke having high strength at a low cost so that the metal flow is not cut by cutting as in the prior art.
上記課題は、以下の手段により解決される。すなわち、第1番目の発明の解決手段は、基端寄り部分に切り割りと、軸を嵌合するための軸孔を備えた円管状の結合筒部と、上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部と、上記フランジ部の一方に形成された螺子孔と、上記フランジ部の他方に、上記螺子孔に螺合するボルトを挿通するために同心に形成された通し孔とを有する継手部材において、上記軸孔と上記切り割りが鍛造により同時に成形されたものであることを特徴とする継手部材である。 The above problem is solved by the following means. That is, the solving means of the first invention comprises: a cut-out portion near the base end; a circular connecting tube portion having a shaft hole for fitting the shaft; and the connecting tube portion sandwiching the cut A pair of flange portions provided integrally, a screw hole formed in one of the flange portions, and a thread formed concentrically for inserting a bolt screwed into the screw hole into the other flange portion. A joint member having a hole, wherein the shaft hole and the slit are simultaneously formed by forging.
第2番目の発明の解決手段は、第1番目の発明の継手部材において、上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、内面にセレーション溝を有する円管状の緩衝部材が一体に形成されていることを特徴とする継手部材である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a joint member according to the first aspect, wherein the coupling tubular portion extends in the axial direction on the side opposite to the shaft hole and has a serration groove on the inner surface. The shock-absorbing member is integrally formed.
第3番目の発明の解決手段は、第1番目の発明の継手部材において、上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、外面にセレーション溝を有する中実軸の緩衝部材が一体に形成されていることを特徴とする継手部材である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a joint member according to the first aspect, wherein the coupling cylinder portion extends in the axial direction on the opposite side to the shaft hole and has a serration groove on the outer surface. The joint member is characterized in that the buffer member of the shaft is integrally formed.
第4番目の発明の解決手段は、第1番目の発明の継手部材において、上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合腕が一体に形成されていることを特徴とする継手部材である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pair of joint members according to the first aspect, wherein the coupling cylinder portion includes a bearing hole for pivotally supporting the cross member on the side opposite to the shaft hole. The coupling member is characterized in that the coupling arm is integrally formed.
第5番目の発明の解決手段は、第4番目の発明の継手部材において、上記結合腕と上記フランジ部の位相がずれていることを特徴とする継手部材である。 A solving means of a fifth invention is the joint member according to the fourth invention, wherein the coupling arm and the flange portion are out of phase.
第6番目の発明の解決手段は、基端寄り部分に切り割りと、軸を嵌合するための軸孔を備えた円管状の結合筒部と、上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部と、上記フランジ部の一方に形成された螺子孔と、上記フランジ部の他方に、上記螺子孔に螺合するボルトを挿通するために同心に形成された通し孔とを有する継手部材における上記軸孔と切り割りを加工するための加工方法であって、一端部側に前方後円形状の断面を有する前方後円柱状部分を備えたブランクに、円とこの円から突出する半矩形部からなる鍵穴形状断面を備えたパンチを上記前方後円柱状部分の端面から軸方向に押し込んで上記軸孔と切り割りを同時に形成することを特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a cylindrical coupling cylinder portion having a slit near the proximal end, a shaft hole for fitting the shaft, and the coupling cylinder portion sandwiched between the slits. A pair of flange portions provided; a screw hole formed in one of the flange portions; and a through hole formed concentrically for inserting a bolt screwed into the screw hole into the other of the flange portions. A processing method for processing the above-mentioned shaft hole and slit in a joint member having a circle, and a blank provided with a front rear cylindrical portion having a front rear circular cross section on one end side, and protruding from the circle and this circle The shaft hole and the slit of the joint member are characterized in that the shaft hole and the slit are formed simultaneously by pushing a punch having a keyhole-shaped cross section made of a semi-rectangular portion into the axial direction from the end surface of the front rear cylindrical portion. Processing method for processing A.
第7番目の発明の解決手段は、第6番目の発明の継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法において、上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、内面にセレーション溝を有する円管状の緩衝部材が一体に形成されることを特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法である。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a processing method for processing a shaft hole and a slit of a joint member according to the sixth aspect of the present invention, wherein the coupling cylinder portion has an axial direction opposite to the shaft hole. A processing method for processing a shaft hole and a slit of a joint member, wherein a circular buffer member extending and having a serration groove on an inner surface is integrally formed.
第8番目の発明の解決手段は、第6番目の発明の継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法において、上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、外面にセレーション溝を有する中実軸の緩衝部材が一体に形成されることを特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a machining method for machining a shaft hole and a slit of a joint member according to the sixth aspect of the present invention, wherein the coupling cylinder portion is axially opposite to the shaft hole. A solid shaft cushioning member extending integrally and having a serration groove on the outer surface is integrally formed.
第9番目の発明の解決手段は、第6番目の発明の継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法において、上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合腕が一体に形成されることを特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法である。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a processing method for processing a shaft hole and a slit of a joint member according to the sixth aspect of the present invention, wherein the coupling cylinder portion has a cross member on the side opposite to the shaft hole. A processing method for processing a shaft hole and a slit of a joint member, wherein a pair of coupling arms having a bearing hole for pivotally supporting the joint member is integrally formed.
第10番目の発明の解決手段は、第9番目の発明の継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法において、上記結合腕と上記フランジ部とは互いに位相がずれているものであることを特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法である。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a processing method for processing a shaft hole and a slit in a joint member according to the ninth aspect, wherein the coupling arm and the flange portion are out of phase with each other. This is a processing method for processing a shaft hole and a slit of a joint member.
第11番目の発明の解決手段は、第6から第10番目までの発明の継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法において、上記鍵穴形状断面を備えたパンチは、円筒部側面にセレーションを形成するための形状を備えており、上記軸孔の内側にはセレーションが形成されることを特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法である。 According to an eleventh aspect of the invention, there is provided a machining method for machining a shaft hole and a slit of a joint member according to the sixth to tenth aspects of the invention, wherein the punch having the keyhole-shaped cross section is formed on a side surface of the cylindrical portion. A machining method for machining a shaft hole and a slit of a joint member, characterized in that it has a shape for forming a serration, and the serration is formed inside the shaft hole.
以上のように、本発明によれば、鍛造により継手要素の切り割りおよびセレーション下孔を鍛造時に成形することが出来るので、後加工の切削においてこの部分の加工工数を省くことが出来、大幅な切削時間の短縮が図れ、切削コストが安くなる。その結果製品コストが安くなる。 As described above, according to the present invention, the forging of the joint element and the serration pilot hole can be formed by forging at the time of forging. Time can be shortened and cutting cost is reduced. As a result, the product cost is reduced.
また、鍛造により継手要素の部分形状を作るため、材料が鍛錬されて強度が増し、メタルフローも切断されないため製品の耐久強度が向上し、低コストで高品質の継手部材を得ることができる。 Moreover, since the partial shape of the joint element is formed by forging, the material is forged and the strength is increased, and the metal flow is not cut, so that the durability strength of the product is improved, and a high-quality joint member can be obtained at low cost.
本発明の初めのブランクには従来技術におけるブランクとほぼ同様のものが使用され、このブランクは一端部側に前方後円形状の断面を有する前方後円柱状部分を備えている。このブランクの基端寄り部分に切り割りと、軸を嵌合するための軸孔が鍛造によって円管状に成形され結合筒部が作られる。 The first blank of the present invention is substantially the same as the blank in the prior art, and this blank is provided with a front rear cylindrical portion having a front rear circular cross section on one end side. When the base end portion of the blank is cut, a shaft hole for fitting the shaft is formed into a circular tube by forging to form a coupling tube portion.
このとき結合筒部には一対のフランジ部が上記切り割りを挟む形で形成され、その後上記フランジ部の一方には螺子孔が形成され、他方には上記螺子孔に螺合するボルトを挿通するための通し孔が同心に形成され、最も基本的な継手部材が得られる。 At this time, a pair of flange portions are formed in the coupling cylinder portion so as to sandwich the slit, and then a screw hole is formed in one of the flange portions, and a bolt to be screwed into the screw hole is inserted in the other. Are formed concentrically, and the most basic joint member is obtained.
更に、上記結合筒部には、軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、内面にセレーション溝を有する円管状の緩衝部材が、あるいは、外面にセレーション溝を有する中実軸の緩衝部材が一体に形成される場合もあり、更に、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合腕が一体に形成されることもある。最後の例の場合には、使用する箇所に応じて結合腕とフランジ部の位相をずらすあるいは同位相とする場合がある。 Further, the coupling cylinder portion has a cylindrical buffer member extending in the axial direction on the opposite side of the shaft hole and having a serration groove on the inner surface, or a solid shaft buffer member having a serration groove on the outer surface. May be integrally formed, and a pair of coupling arms having bearing holes for supporting the cross member may be integrally formed. In the case of the last example, the phases of the coupling arm and the flange portion may be shifted or the same phase depending on the location to be used.
上記切り割りと軸孔は、円とこの円から突出する半矩形部からなる鍵穴形状断面を備えたパンチを前方後円柱状部分の端面から軸方向に押し込むことにより軸孔と切り割りが同時に形成される。 The slit and the shaft hole are formed simultaneously by pushing a punch having a keyhole-shaped cross-section consisting of a circle and a semi-rectangular portion protruding from the circle from the end face of the front rear cylindrical portion in the axial direction. .
本発明によれば、従来のように軸孔(セレーション溝孔)、セレーション及び切り割りを初めから切削加工する必要がなく、加工時間を短縮させることができ、もって加工コスト及び製品コストを低減させることが可能となる。また、従来のように切削によってメタルフローが切断されることがないので、高い強度の継手部材あるいはヨークを低コストで製造することが可能となる。 According to the present invention, it is not necessary to cut shaft holes (serration groove holes), serrations and slits from the beginning as in the prior art, and the processing time can be shortened, thereby reducing processing costs and product costs. Is possible. Further, since the metal flow is not cut by cutting as in the prior art, a high strength joint member or yoke can be manufactured at low cost.
以下、本発明の実施例に係わる継手部品およびその製造方法を図面を参照しつつ説明する。本発明の実施例1では、図1に示す製品が図6〜図9に示す工程によって製作される。最初に用意されるブランク28は図6に示されるように中間に円筒部282を有し、その一方に矩形張り出し部281を備えた部分円筒部285を、またその他方に二面状の切り欠き部283、283を有している。
Hereinafter, a joint part and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment of the present invention, the product shown in FIG. 1 is manufactured by the steps shown in FIGS. As shown in FIG. 6, the initially prepared blank 28 has a
このブランク28は従来と同様、フォーマーなどの鍛造装置を用いて製作可能であり、また焼き鈍しおよび表面潤滑皮膜処理を施す点においても従来と同様である。この部分の説明は同様であるため以下の実施例ではこの部分の説明は省略する。 The blank 28 can be manufactured by using a forging device such as a former as in the conventional case, and is also the same as in the conventional case in that annealing and surface lubricating film treatment are performed. Since the description of this part is the same, the description of this part is omitted in the following embodiments.
図6のブランク28を鍛造して図7に示す第一の鍛造素材29を造る。この第一の鍛造素材29は図6の矩形張り出し部281と部分円筒部285の部分が、後方押し出し鍛造により成形され、開口孔部291が成形されたものである。
6 is forged to produce a first forging
この成形は、具体的には、素材の端部から開口孔部291に相補的形状を有する鍵穴状のパンチを押し込み、矩形張り出し部281と部分円筒部285を後方押出し鍛造することによって行われる。これは後述の第2〜第5の実施例においても同様であるので、これらの実施例の説明においてはこの部分の説明は省略する。
More specifically, this molding is performed by pushing a keyhole-shaped punch having a complementary shape into the
開口孔部291は鍵穴形状を有し、側面にも開口した切り割り294を有しているほか、開口孔部291の底部には底部292とバリ部293を備えている。そして反対側は切り欠き283(図6)を備えた円筒部282が二股状に成形され、もってアーム部が形成される。アーム部の底部と開口孔部291の底部292は接近しており打抜きが可能な程度の厚みになっている。
The
図7の鍛造品は、次の工程で底部292とバリ部293が打抜かれ、図8に示すように、軸方向に貫通した孔を有する形状となる。次の工程でアーム先端部を円弧状に打抜いて図9に示す形状にし、素材の製造工程は完了する。この素材は次の切削工程にて、セレーション溝15、螺子孔18、通し孔19、円孔20、20を削り出して図1の製品となる。
The forged product in FIG. 7 has a shape in which the bottom 292 and the
従来の図26に示した素材と比較すると、切り割り294と開口孔部291が本発明の場合には、鍛造終了の段階で出来上がっている点で大きく異なる。このため、本発明の場合は切り割り294とセレーション下孔(開口孔)を切削加工する必要がない、あるいは仕上げ加工するにしてもわずかな除肉量で済むという大きな特徴を有し、コスト削減に寄与することができる。
Compared to the conventional material shown in FIG. 26, the
なお、この加工において、切り割り294(13)とヨーク10の結合腕12とはその開口部の位相が相互に90度異なっているが、図6〜図9に示す工程では0〜90度の範囲で角度をずらすだけであるため容易に変更することができる。
In this process, the slits 294 (13) and the connecting
鍵穴状のパンチの円筒側面にセレーション対応の溝を形成しておくことにより、開口孔部291の成形時にセレーション溝が形成できるので、後工程でこれを切削することを必要をなくすことができる。これは以降の実施例においても同様である。
By forming grooves corresponding to serrations on the cylindrical side surface of the keyhole-shaped punch, serration grooves can be formed at the time of forming the
実施例2は、切り割り294(13)とヨーク10の結合腕12との位相が合致している(図2)製品を製作する例であって、図10〜図13にその工程をしめす。最初のブランク28は、図10に示すように一方に、矩形張り出し部281と部分円筒部285を、他方に、矩形部284を有している。このブランク28を鍛造して図11に示す第一の鍛造素材29を造る。
The second embodiment is an example of manufacturing a product in which the phases of the slit 294 (13) and the
この第一の鍛造素材29は矩形張り出し部281と部分円筒部285の部分が、後方押し出し鍛造により成形され、開口孔部291が成形されたものである。開口孔部291は実施例1と同様の方法で形成され、鍵穴形状を有し、この開口部は側面にも開口して切り割り294が形成されている。
In this first forging
開口孔の底部には底部292が存在しており、一方、反対側は図10の矩形部284が二股上に成形されアーム部が形成される。アーム部の底部と開口孔部291の底部292は接近しており打抜きが可能な程度の厚さに成形されている。
A
次の工程で図11の鍛造品は、底部292を打抜かれ図12に示す形状となる。次の工程でアーム先端部を円弧状に打抜いて図13に示す形状にし、素材の鍛造工程は完了する。この素材は次の切削工程にて、セレーション溝15、螺子孔18、通し孔19、円孔20、20を削り出して図2の製品となる。
In the next step, the forged product shown in FIG. 11 is punched at the bottom 292 to have the shape shown in FIG. In the next step, the tip of the arm is punched into an arc shape so as to have the shape shown in FIG. In the next cutting process, this material is cut out of the
従来の図29に示した素材と比較すると、切り割り294と開口孔部291が、本発明の場合には、素材の段階で出来上がっている点が異なる。従って、本発明の場合は切り割り294とセレーション下孔(開口孔)を切削加工する必要がないか、あるいは仕上げ加工するにしてもわずかな除肉量ですみ、製造コストを引き下げることができる。
Compared to the conventional material shown in FIG. 29, in the case of the present invention, the
実施例3は、図3に示す製品を製作する例であって、図14〜図16にその工程をしめす。最初のブランク28は一方に矩形張り出し部281と部分円筒部285を、他方に円筒部282を有する。図14のブランク28を鍛造して図15に示す第一の鍛造素材29を造る。この鍛造素材29は図14の矩形張り出し部281と部分円筒部285の部分が、後方押し出し鍛造により成形され、開口孔部291が成形されたものである。
Example 3 is an example in which the product shown in FIG. 3 is manufactured, and the process is shown in FIGS. The first blank 28 has a rectangular protruding
開口孔部291は鍵穴形状を有し開口部は側面にも開口した切り割り294を有している。開口孔の底部には底部292とバリ部293が存在している。一方、反対側は図14の円筒部282がチューブ状に成形され円管状部23とされ、その内面にセレーション溝24が形成されている。円管状部23の底部と開口孔部291の底部292は接近しており打抜きが可能な程度の厚さに成形されている。
The
なお、この例では、内面のセレーション溝24を図15の鍛造時に成形するようにしているが、工程を分割して別工程で内面のセレーション溝24を形成しても良い。
In this example, the inner
次の工程で図15の鍛造品は、底部292およびバリ部293を打抜かれ図16に示す形状となり、素材の鍛造工程が完了する。この素材は次の切削工程にて、セレーション溝15、螺子孔18、通し孔19を削り出して図3の製品となる。
In the next step, the forged product of FIG. 15 is punched through the bottom 292 and the
従来の素材と比較すると、切り割り294と開口孔部291が本発明の場合には、素材の段階で出来上がっている点で異なる。従って、本発明の場合は切り割り294とセレーション下孔(開口孔)を切削加工する必要がないため、低コスト化することができる。
Compared to a conventional material, the
また、従来、この製品の場合は、継手要素14と緩衝要素22とを別々に製作し、両者を溶接で結合する方法も採用されていたが、本発明の場合は一体で製作できるので溶接の工数を省くことができる。
Conventionally, in the case of this product, a method in which the
実施例4は、図4に示す製品を製作する例であって、図17〜図19にその工程を示す。最初のブランク28は一方に矩形張り出し部281と部分円筒部285を、他方に円筒部282を有している。図17のブランク28を鍛造して図18に示す第一の鍛造素材29を造る。
Example 4 is an example in which the product shown in FIG. 4 is manufactured, and the steps are shown in FIGS. The first blank 28 has a rectangular protruding
この鍛造素材29は図17の矩形張り出し部281と部分円筒部285の部分が、後方押し出し鍛造により成形され、開口孔部291が成形される。開口孔部291は鍵穴形状を有しており、開口部は側面にも開口した切り割り294を有している。この開口孔の底部には底部292とバリ部293が存在する。
In this forged
開口孔部291の円周面にはすでにセレーション溝15が形成されている。一方、反対側は図17の円筒部282が軸状に前方押し出し成形され、中実軸部25となり、その外周面にセレーション溝26が形成されている。
なお、この例では、セレーション溝15および外面のセレーション溝26を図18の鍛造時に成形するという工程にしているが、工程を分割して別の工程で(内面)セレーション溝15および外面のセレーション溝26を形成するようにしてもよい。
In this example, the
次の工程で図18の鍛造品は、バリ部293を打抜かれ図19に示す形状となり、素材の工程は完了する。この素材は次の切削工程にて、螺子孔18、通し孔19を削り出して図4の製品となる。従来の鍛造素材と比較すると、切り割り294と開口孔部291およびセレーション溝15が、本発明の場合には、素材の段階で出来上がっている点で異なる。
In the next step, the forged product of FIG. 18 is punched out of the
従って、本発明の場合は、切り割り294とセレーション溝15を切削加工する必要がないため、製造コストを引き下げることができる。また、従来、この製品の場合は、継手要素14と緩衝要素22とを別々に製作し、両者を溶接で結合する方法も採用されていたが、本発明の場合は一体で製作できるので溶接の工数が省くことができる。
Therefore, in the case of the present invention, since it is not necessary to cut the
実施例5は、図5に示す製品を製作する例であって、図20〜図22にその工程を示す。最初のブランク28は図20に示されるように一方に矩形張り出し部281と部分円筒部285を、他方に円筒部282を有している。この図20のブランクを鍛造して図21に示す第一の鍛造素材29を造る。
Example 5 is an example in which the product shown in FIG. 5 is manufactured, and the steps are shown in FIGS. As shown in FIG. 20, the first blank 28 has a rectangular protruding
この鍛造素材29は図20の矩形張り出し部281と部分円筒部285の部分が、後方押し出し鍛造により成形され、開口孔部291が成形される。開口孔部291は鍵穴形状を有し開口部は側面にも開口した切り割り294を有している。開口孔の底部には底部292とバリ部293が存在する。一方反対側は図20の円筒部282が段差を有するように軽度の成形がなされている。この段差は相手部品と結合するときの嵌合部27となる。
In this forged
次の工程で図21の鍛造品は底部292およびバリ部293が打抜かれ図22に示すような形状とされ素材の鍛造工程が完了する。この素材は次の切削工程にて、セレーション溝15、螺子孔18、通し孔19を削り出して図5の製品となる。
In the next step, the
従来の鍛造素材と比較すると、切り割り294と開口孔部291が本発明の場合には、素材の鍛造段階で出来上がっている点が異なる。従って、本発明の場合は切り割り294とセレーション下孔(開口孔)を切削加工する必要がない。
Compared with a conventional forging material, the cutting 294 and the
1 ステアリングホイール
2 ステアリングコラム
3 中間シャフト
4 ステアリングギア
5 入力軸
6 自在継手
9 十字軸
10 ヨーク
11 結合筒部
12 結合腕
13 切り割り
14 継手要素
15 セレーション溝
16、17 フランジ部
18 螺子孔
19 通し孔
20 円孔
21 アーム要素
22 緩衝要素
23 円管状部
24 セレーション溝
25 中実軸部
26 セレーション溝
27 嵌合部
28 ブランク
29、30 鍛造素材
281 矩形張り出し部
282 円筒部
283 切り欠き部
284 矩形部
285 部分円筒部
291 開口孔部
292 底部
293 バリ部
294 切り割り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部と、
上記フランジ部の一方に形成された螺子孔と、
上記フランジ部の他方に、上記螺子孔に螺合するボルトを挿通するために同心に形成された通し孔と
を有する継手部材において、
上記軸孔と上記切り割りが鍛造により同時に成形されたものであること
を特徴とする継手部材。 A cylindrical coupling tube portion provided with a shaft hole for fitting a shaft into a portion near the proximal end, and a shaft;
A pair of flange portions provided integrally with the coupling cylinder portion across the slit;
A screw hole formed in one of the flange portions;
In the joint member having, on the other side of the flange portion, a through hole formed concentrically for inserting a bolt to be screwed into the screw hole,
The joint member, wherein the shaft hole and the slit are simultaneously formed by forging.
上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、内面にセレーション溝を有する円管状の緩衝部材が一体に形成されていること
を特徴とする継手部材。 In the joint member according to claim 1,
A joint member, wherein a circular shock-absorbing member extending in the axial direction on the opposite side of the shaft hole and having a serration groove on the inner surface is integrally formed on the coupling cylinder portion.
上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、外面にセレーション溝を有する中実軸の緩衝部材が一体に形成されていること
を特徴とする継手部材。 In the joint member according to claim 1,
A joint member, wherein a solid shaft buffer member extending in the axial direction on the opposite side of the shaft hole and having a serration groove on the outer surface is integrally formed in the coupling cylinder portion.
上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合腕が一体に形成されていること
を特徴とする継手部材。 In the joint member according to claim 1,
A joint member characterized in that a pair of coupling arms having bearing holes for pivotally supporting the cross member are integrally formed on the coupling cylinder portion on the side opposite to the shaft hole.
上記結合腕と上記フランジ部の位相がずれていること
を特徴とする継手部材。 In the joint member according to claim 1,
The coupling member, wherein the coupling arm and the flange portion are out of phase.
上記切り割りを挟んで上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部と、
上記フランジ部の一方に形成された螺子孔と、
上記フランジ部の他方に、上記螺子孔に螺合するボルトを挿通するために同心に形成された通し孔と
を有する継手部材における上記軸孔と切り割りを加工するための加工方法であって、
一端部側に前方後円形状の断面を有する前方後円柱状部分を備えたブランクに、円とこの円から突出する半矩形部からなる鍵穴形状断面を備えたパンチを上記前方後円柱状部分の端面から軸方向に押し込んで上記軸孔と切り割りを同時に形成すること
を特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法。 A cylindrical coupling tube portion provided with a shaft hole for fitting a shaft into a portion near the proximal end, and a shaft;
A pair of flange portions provided integrally with the coupling cylinder portion across the slit;
A screw hole formed in one of the flange portions;
A processing method for processing the shaft hole and the slit in a joint member having a through hole formed concentrically for inserting a bolt to be screwed into the screw hole on the other of the flange portions,
A punch having a keyhole-shaped cross section consisting of a circle and a semi-rectangular portion protruding from the circle is applied to a blank having a front rear cylindrical section having a front rear circular section on one end side. A processing method for processing a shaft hole and a slit of a joint member, wherein the shaft hole and the slit are formed simultaneously by pushing in an axial direction from an end face.
上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、内面にセレーション溝を有する円管状の緩衝部材が一体に形成されること
を特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法。 In the processing method for processing the shaft hole and the slit in the joint member according to claim 6,
A shaft hole of a joint member, wherein the coupling tube portion is integrally formed with a cylindrical buffer member extending in the axial direction on the opposite side of the shaft hole and having a serration groove on the inner surface; Machining method for machining cuts.
上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で軸線方向に延在し、外面にセレーション溝を有する中実軸の緩衝部材が一体に形成されること
を特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法。 In the processing method for processing the shaft hole and the slit in the joint member according to claim 6,
A shaft hole of a joint member, wherein the coupling cylinder portion is integrally formed with a solid shaft buffer member extending in the axial direction on the opposite side of the shaft hole and having a serration groove on the outer surface. And processing method for cutting and cutting.
上記結合筒部には、上記軸孔とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の結合腕が一体に形成されること
を特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法。 In the processing method for processing the shaft hole and the slit in the joint member according to claim 6,
A pair of coupling arms having bearing holes for pivotally supporting the cross member are integrally formed on the coupling cylinder portion on the side opposite to the shaft hole. Processing method for processing.
上記結合腕と上記フランジ部とは互いに位相がずれているものであること
を特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法。 In the processing method for processing the shaft hole and the slit in the joint member according to claim 9,
A processing method for processing a shaft hole and a slit of a joint member, wherein the coupling arm and the flange portion are out of phase with each other.
上記鍵穴形状断面を備えたパンチは、円筒部側面にセレーションを形成するための形状を備えており、上記軸孔の内側にはセレーションが形成されること
を特徴とする継手部材の軸孔と切り割りを加工するための加工方法。 In the processing method for processing the shaft hole and the slit in the joint member according to any one of claims 6 to 10,
The punch having the keyhole-shaped cross section has a shape for forming serrations on the side surface of the cylindrical portion, and serrations are formed inside the shaft holes. Processing method for processing.
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JP2015182097A (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 鹿児島県 | Turret forging device |
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