JP2008309307A

JP2008309307A - 継手およびその加工方法

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Publication number: JP2008309307A
Application number: JP2007160135A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Abe; 正一阿部; Yasushi Watanabe; 靖渡辺; Naoki Hara; 直樹原
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2027-06-18
Also published as: JP5045257B2

Abstract

【課題】切削加工の工数が少なく、材料の歩留まりが良く、金型の寿命が長くなる継手およびその加工方法を提供する。
【解決手段】第１の鍛造素材３２は、左右両方の側面から見て上下方向及び左右方向が対称な略矩形に形成されている。図３（Ｃ）の上下方向及び左右方向の中央部に、第１の鍛造素材３２の右端面３２５から、円形の孔部３２１が、底部３２２を有する止まり孔に形成されている。図３（Ｃ）に示すように、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３が、右側面から見て上下方向及び左右方向が対称に一対形成されている。切削工程にて、雌セレーション溝１５、螺子孔１８、通し孔１９、円孔２０、２０、切り割り１３を削り出して、図１に示すようなヨーク７となる。
【選択図】図１

Description

本発明は継手、特に、ステアリング装置のステアリングシャフトの回転を伝達する軸同士を連結する継手、および、その加工方法に関する。

車両の前輪を操舵するステアリング装置では、ステアリングホイールの操作で回転するステアリングシャフトの動きを、自在継手を介してステアリングギヤの入力軸に伝達している。

図２３は、車両のステアリング装置の一般的構成を示す斜視図である。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。

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の端部とステアリングシャフト、および、中間シャフト３の端部と入力軸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している。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。

図２４は、図２３のステアリング装置に使用される自在継手６の要部の側面図である。自在継手６は、二股状の腕部を有するヨーク７、７と、この二股状の腕部を結合する十字軸８で構成されている。

図２５は、図２４の自在継手６のヨーク７を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＮ−Ｎ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の一部を断面にした下面図である。

ヨーク７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、内周面に雌セレーション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。

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た腕部１２、１２を有し、腕部１２、１２には、十字軸８（図２４参照）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が形成されている。

このような継手を製造する方法として、熱間鍛造によって製造する方法があるが、中間シャフト３を挿入するための雌セレーション１５の下穴の穴あけ加工、雌セレーション１５の加工、切り割り１３の加工は、全て切削加工が必要となる。また、熱間鍛造後には、部材の周囲に発生したバリを除去する工程が必要であり、成形後の形状精度がそれほど高くないことから、切削加工時の切削代が多く、材料の歩留まりが悪く、加工コストが増大する恐れがあった。

また、このような継手を製造する方法として、特許文献１に、冷間鍛造によって製造する技術が開示されている。特許文献１の継手の場合には、切り割り１３を鍛造で加工するため、設計的に切り割りの溝幅が狭くなる場合には、金型に加わる負荷が大きくなるため、金型の寿命が短くなる恐れがあった。

また、このような継手を板材を折り曲げて製造する技術が、特許文献２に開示されている。特許文献２の継手の場合には、継手要素とアーム要素の結合作業が必要となる。この結合作業を溶接によって行う場合には、溶接部の精度や溶接部の強度のバラツキ等、品質を確保するための工数が増大する恐れがあった。

特開２００５−１１３９３６号公報特許第２５３４７７２号公報

本発明は、切削加工の工数が少なく、材料の歩留まりが良く、金型の寿命が長くなる、継手およびその加工方法を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、基端寄り部分に軸を嵌合するための孔部を備えた結合筒部と、上記結合筒部に孔部を挟んで対称位置に各々形成され、上記孔部に貫通しない一対の略対称形状の凹部と、上記凹部の一方に形成され、上記孔部に貫通する切り割りと、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上記螺子孔と同心に形成された通し孔と、上記凹部の他方に形成され、上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部とを有する継手において、上記孔部、上記一対の凹部、及び、上記結合筒部と一体に設けられた二対のフランジ部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である。

第２番目の発明は、第１番目の発明の継手において、上記凹部は略Ｖ字状の凹部であることを特徴とする継手である。

第３番目の発明は、第１番目の発明の継手において、上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の腕部が一体に形成されていることを特徴とする継手である。

第４番目の発明は、第１番目の発明の継手において、上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、内面に雌セレーション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である。

第５番目の発明は、第１番目の発明の継手において、上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、外面に雄セレーション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である。

第６番目の発明は、基端寄り部分に軸を嵌合するための孔部を備えた結合筒部と、上記結合筒部に孔部を挟んで対称位置に各々形成され、上記孔部に貫通しない一対の凹部と、上記凹部の一方に形成され、上記孔部に貫通する切り割りと、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上記螺子孔と同心に形成された通し孔と、上記凹部の他方に形成され、上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部とを有する継手の加工方法であって、上記孔部、上記一対の凹部、及び、上記結合筒部と一体に設けられた二対のフランジ部を鍛造により同時に成形することを特徴とする継手の加工方法である。

第７番目の発明は、第６番目の発明の継手の加工方法において、上記凹部は略Ｖ字状の凹部であることを特徴とする継手の加工方法である。

第８番目の発明は、第６番目の発明の継手の加工方法において、上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の腕部が一体に形成されていることを特徴とする継手の加工方法である。

第９番目の発明は、第６番目の発明の継手の加工方法において、上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、内面に雌セレーション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の加工方法である。

第１０番目の発明は、第６番目の発明の継手の加工方法において、上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、外面に雄セレーション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の加工方法である。

本発明の継手およびその加工方法では、基端寄り部分に軸を嵌合するための孔部を備えた結合筒部と、結合筒部に孔部を挟んで対称位置に各々形成され、孔部に貫通しない一対の略対称形状の凹部と、凹部の一方に形成され、孔部に貫通する切り割りと、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、フランジ部の一方に形成された螺子孔と、フランジ部の他方に、螺子孔に螺合するボルトを挿通するために螺子孔と同心に形成された通し孔と、凹部の他方に形成され、上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部とを有する継手において、孔部、一対の凹部、及び、結合筒部と一体に設けられた二対のフランジ部が鍛造により同時に成形される。

従って、凹部を対称形状に一対形成したことで、金型が対称形状になって簡略化できるため、金型に加わる負荷が小さくなり、金型の寿命が長くなる。また、鍛造で凹部が形成された部分に、切り割りを切削加工で形成するため、切削で除去する体積が小さくて済むため、切り割りを切削加工する時間が短くなり、切削工具の寿命も長くなり、加工コストを低減することができる。

さらに、凹部を対称形状に一対形成し、一方の凹部を切り割り加工して、そのフランジ部をボルトで締め付ける。従って、ボルトの締め付けで、他方の凹部が容易に弾性変形するため、他方の凹部が無い場合と比較して、ボルトの締め付け作業が容易となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例８を説明する。

図１は本発明の実施例１の対象となる自在継手のヨークを示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＥ−Ｅ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図２は本発明の実施例１の自在継手のヨークの製造工程を説明する図であり、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は図１の自在継手のヨークの素材となるブランクの正面図である。図３は図２のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。

図４は図３の鍛造品に腕部を鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図５は図４の鍛造品の孔部の底部を打ち抜き加工した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図６は図５の鍛造品の腕部の先端部を打ち抜き加工した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。

本発明の実施例１では、図１の継手要素１４とアーム要素２１を有するヨーク７が、図２〜図６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３１は図２に示されるように、丸棒状の素材を所定の長さに切断した後、焼き鈍し処理を施し、表面にリン酸亜鉛等の潤滑皮膜層を形成しておく。この部分の説明は同様であるため、以下の実施例２から実施例３では、この部分の説明は省略する。

図２のブランク３１を鍛造して、図３に示す第１の鍛造素材３２を造る。この第１の鍛造素材３２は、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、左右両方の側面から見て上下方向及び左右方向が対称な略矩形に形成されている。また、図３（Ｂ）の軸方向（左右方向）の中央部よりも右側の端部にかけて、図３（Ｃ）に示すように、円弧状に突出した結合筒部１１が形成される。

また、図３（Ｃ）の上下方向及び左右方向の中央部に、第１の鍛造素材３２の右端面３２５から、円形の孔部３２１が、底部３２２を有する止まり孔に形成されている。孔部３２１は、図１の雌セレーション１５の下孔である。

さらに、図３（Ｂ）の軸方向（左右方向）の中央部よりも右側の端部にかけて、図３（Ｃ）に示すように、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３が、右側面から見て上下方向及び左右方向が対称に、一対形成されている。

上側の略Ｖ字状の凹部２２は、第１の鍛造素材３２の上端面３２３側から孔部３２１に向かって、図３（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部３２１には貫通しないように形成されている。

また、下側の略Ｖ字状の凹部２３は、第１の鍛造素材３２の下端面３２４側から孔部３２１に向かって、図３（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部３２１には貫通しないように形成されている。

また、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３を挟んで、第１の鍛造素材３２の右側面３２６と左側面３２７によって、フランジ部１６、１７、２４、２５が形成されている。下側のフランジ部１６、１７と上側のフランジ部２４、２５は、右側面から見て、上下方向及び左右方向が対称に形成されている。

次に、図３の第１の鍛造素材３２を鍛造して、図４に示す第２の鍛造素材３３を造る。この第２の鍛造素材３３は、図３（Ｂ）の軸方向（左右方向）の中央部よりも左側の矩形部が、二股状に形成されて、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、腕部１２、１２が形成されている。腕部１２、１２の右端の結合部付近の底部３３１は、結合筒部１１に形成された孔部３２１の底部３２２に接近して形成されて、打抜き加工が可能な程度の厚みになっている。

次に、図４の第２の鍛造素材３３を打ち抜き加工して、図５に示す第３の素材３４を造る。この第３の素材３４は、図４（Ｂ）に示す結合筒部１１に形成された孔部３２１の底部３２２を打ち抜き加工して、通し孔部３４１を形成する。この工程は必ずしも必要な工程では無く、設計的に不要であれば、上記底部３２２がある状態で使用することも可能である。

次に、図５の第３の素材３４を打ち抜き加工して、図６に示す第４の素材３５を造る。この第４の素材３５は、図６（Ｄ）に示す腕部１２、１２の左端面３５１、３５１を、円弧状に打ち抜き加工して形成する。この第４の素材３５の製造工程で、素材の製造工程は完了する。この工程の打ち抜き加工は、必要に応じて、切削加工によって対応してもよい。

この第４の素材３５は、次の切削工程にて、雌セレーション１５、螺子孔１８、通し孔１９、円孔２０、２０、切り割り１３を削り出して、図１に示すようなヨーク７となる。切り割り１３は、下側の略Ｖ字状の凹部２３側に切削加工される。

本発明の実施例１では、略Ｖ字状の凹部を対称形状に一対形成したことで、金型が対称形状になって簡略化できるため、金型に加わる負荷が小さくなり、金型の寿命が長くなる。

また、鍛造で略Ｖ字状の凹部が形成された部分に、切り割りを切削加工で形成するため、切削で除去する体積が小さくて済むため、切り割りを切削加工する時間が短くなり、切削工具の寿命も長くなり、加工コストを低減することができる。

さらに、略Ｖ字状の凹部を対称形状に一対形成し、一方の略Ｖ字状の凹部を切り割り加工して、そのフランジ部をボルトで締め付ける。従って、ボルトの締め付けで、他方の略Ｖ字状の凹部は、Ｖ字の角度が大きくなる方向に弾性変形するため、他方の略Ｖ字状の凹部が無い場合と比較して、ボルトの締め付け作業が容易となる。

次に本発明の実施例２について説明する。図７は本発明の実施例２の対象となる自在継手のヨークを示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＦ−Ｆ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例２は、実施例１の変形例であって、結合筒部１１を円弧状の凹部に形成し、フランジ部１６、１７、２４、２５よりも窪んだ形状に形成した例である。実施例２のヨーク７の製造工程は、実施例１のヨーク７の製造工程と同一であるので、詳細な説明は省略する。

次に本発明の実施例３について説明する。図８は本発明の実施例３の対象となる自在継手のヨークを示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＧ−Ｇ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例３は、実施例１の変形例であって、結合筒部１１を平坦に形成し、フランジ部１６、１７、２４、２５と同一平面上に形成した例である。実施例３のヨーク７の製造工程は、実施例１のヨーク７の製造工程と同一であるので、詳細な説明は省略する。実施例２及び実施例３に示すように、結合筒部１１は、凸形状、凹形状、平面状でもよく、さらにその形状も、円、楕円、矩形、あるいはそれらの組み合わせ等種々の形状が可能である。

次に本発明の実施例４について説明する。図９は本発明の実施例４の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＨ−Ｈ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図１０は本発明の実施例４の継手の製造工程を説明する図であり、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は、図９の継手の素材となるブランクの正面図である。

図１１は図１０のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図１２は図１１の鍛造品に段付の軸部を鍛造成形した工程を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

本発明の実施例４では、図９の継手要素１４と緩衝要素２７を有する継手９が、図１０〜図１２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５１は、図１０に示されるように、丸棒状の素材を所定の長さに切断した後、焼き鈍し処理を施し、表面にリン酸亜鉛等の潤滑皮膜層を形成しておく。この部分の説明は同様であるため、以下の実施例５から実施例７では、この部分の説明は省略する。

図１０のブランク５１を鍛造して、図１１に示す第１の鍛造素材５２を造る。この第１の鍛造素材５２は、図１１（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１１（Ａ）、（Ｃ）に示すように、左右両方の側面から見て、上下方向及び左右方向が対称な略矩形に形成されている。また、図１１（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１１（Ｃ）に示すように、円弧状に突出した結合筒部１１が形成される。

また、図１１（Ｃ）の上下方向及び左右方向の中央部に、第１の鍛造素材５２の右端面５２５から、円形の孔部５２１が、底部５２２を有する止まり孔に形成されている。孔部５２１は、図９の雌セレーション１５の下孔である。

さらに、図１１（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１１（Ｃ）に示すように、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３が、右側面から見て、上下方向及び左右方向が対称に一対形成されている。

上側の略Ｖ字状の凹部２２は、第１の鍛造素材５２の右側の端部の上端面５２３側から孔部５２１に向かって、図１１（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部５２１には貫通しないように形成されている。

また、下側の略Ｖ字状の凹部２３は、第１の鍛造素材５２の右側の端部の下端面５２４側から孔部５２１に向かって、図１１（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部５２１には貫通しないように形成されている。

また、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３を挟んで、第１の鍛造素材５２の右側面５２６と左側面５２７によって、フランジ部１６、１７、２４、２５が形成されている。下側のフランジ部１６、１７と上側のフランジ部２４、２５は、右側面から見て、上下方向及び左右方向が対称に形成されている。また、図１１（Ｂ）の軸方向（左右方向）の左側の端部にかけて、図１１（Ａ）に示すように、円柱状の軸部２６が結合筒部１１と一体的に形成されている。

次に、図１１の第１の鍛造素材５２を鍛造して、図１２に示す第２の鍛造素材５３を造る。この第２の鍛造素材５３は、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、図１２（Ｂ）で見て軸部２６の左端に、軸部２６よりも小径で円柱状の軸部４１が、軸部２６と同心に形成されている。

この工程は必ずしも必要な工程では無く、製造上不要であれば、図１１の第１の鍛造素材５２を鍛造して成形する際に、小径の軸部４１を同時に形成することも可能である。また、図１０のブランク５１を製造する際に、小径の軸部４１を同時に形成しておき、鍛造加工で、図１２の形状にすることも可能である。小径の軸部４１の形状は、雄セレーション、雄スプライン、多角形等、任意の非円形断面形状であってもよい。

この第２の鍛造素材５３の製造工程で、素材の製造工程は完了する。この第２の鍛造素材５３は、次の切削工程にて、雌セレーション１５、螺子孔１８、通し孔１９、切り割り１３、雄セレーション２８、円環状の溝２９を削り出して、図９に示すような継手９となる。切り割り１３は、下側の略Ｖ字状の凹部２３側に切削加工される。

上記雌セレーション１５、雄セレーション２８は、上記第１の鍛造素材５２または第２の鍛造素材５３を製造する際に、同時に鍛造で加工することも可能である。

本発明の実施例４では、略Ｖ字状の凹部を対称形状に一対形成したことで、金型が対称形状になって簡略化できるため、金型に加わる負荷が小さくなり、金型の寿命が長くなる。

また、継手要素１４と緩衝要素２７が同時に成形できるため、継手要素１４と緩衝要素２７を個別に形成して両者を溶接した従来の製造方法に比較して、製造コストを削減することができる。

次に本発明の実施例５について説明する。図１３は本発明の実施例５の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＪ−Ｊ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図１４は本発明の実施例５の継手の製造工程を説明する図であり、図１０のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。

図１５は図１４の鍛造品に段付の軸部を鍛造成形した工程を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。
以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

本発明の実施例５は実施例４の変形例であって、図１３に示す継手９が、図１４〜図１５に示す工程によって製作される。図１０のブランク５１を鍛造加工して、図１４に示す第１の鍛造素材５２を造る。この第１の鍛造素材５２は、図１４（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１４（Ａ）、（Ｃ）に示すように、左右両方の側面から見て上下方向及び左右方向が対称な略矩形に形成されている。また、図１４（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１４（Ｃ）に示すように、円弧状に突出した結合筒部１１が形成される。

また、図１４（Ｃ）の上下方向及び左右方向の中央部に、第１の鍛造素材５２の右端面５２５から、円形の孔部５２１が、底部５２２を有する止まり孔に形成されている。孔部５２１は、図１３の雌セレーション１５の下孔である。

さらに、図１４（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１４（Ｃ）に示すように、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３が、右側面から見て、上下方向及び左右方向が対称に一対形成されている。

上側の略Ｖ字状の凹部２２は、第１の鍛造素材５２の右側の端部の上端面５２３側から孔部５２１に向かって、図１４（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部５２１には貫通しないように形成されている。

また、下側の略Ｖ字状の凹部２３は、第１の鍛造素材５２の右側の端部の下端面５２４側から孔部５２１に向かって、図１４（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部５２１には貫通しないように形成されている。

また、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３を挟んで、第１の鍛造素材５２の右側面５２６と左側面５２７によって、フランジ部１６、１７、２４、２５が形成されている。下側のフランジ部１６、１７と上側のフランジ部２４、２５は、右側面から見て、上下方向及び左右方向が対称に形成されている。また、図１４（Ｂ）の軸方向（左右方向）の左側の端部にかけて、図１４（Ａ）に示すように、円柱状の軸部２６が結合筒部１１と一体的に形成されている。

次に、図１４の第１の鍛造素材５２を鍛造して、図１５に示す第２の鍛造素材５３を造る。この第２の鍛造素材５３は、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、図１５（Ｂ）で見て軸部２６の左端に、軸部２６よりも小径で円柱状の軸部４１が、軸部２６と同心に形成されている。

この第２の鍛造素材５３の製造工程で、素材の製造工程は完了する。この第２の鍛造素材５３は、次の切削工程にて、雌セレーション１５、螺子孔１８、通し孔１９、切り割り１３、雄セレーション２８を削り出して、図１３に示すような継手９となる。切り割り１３は、下側の略Ｖ字状の凹部２３側に切削加工される。

次に本発明の実施例６について説明する。図１６は本発明の実施例６の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＫ−Ｋ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図１７は本発明の実施例６の継手の製造工程を説明する図であり、図１０のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。

図１８は図１７の鍛造品に穴部を有する円筒部を鍛造成形した工程を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

本発明の実施例６は実施例４の変形例であって、図１６に示す継手９が、図１７〜図１８に示す工程によって製作される。図１０のブランク５１を鍛造加工して、図１７に示す第１の鍛造素材５２を造る。この第１の鍛造素材５２は、図１７（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１７（Ａ）、（Ｃ）に示すように、左右両方の側面から見て、上下方向及び左右方向が対称な略矩形に形成されている。また、図１７（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１７（Ｃ）に示すように、円弧状に突出した結合筒部１１が形成される。

また、図１７（Ｃ）の上下方向及び左右方向の中央部に、第１の鍛造素材５２の右端面５２５から、円形の孔部５２１が、底部５２２を有する止まり孔に形成されている。孔部５２１は、図１６の雌セレーション１５の下孔である。

さらに、図１７（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図１７（Ｃ）に示すように、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３が、右側面から見て、上下方向及び左右方向が対称に一対形成されている。

上側の略Ｖ字状の凹部２２は、第１の鍛造素材５２の右側の端部の上端面５２３側から孔部５２１に向かって、図１７（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部５２１には貫通しないように形成されている。

また、下側の略Ｖ字状の凹部２３は、第１の鍛造素材５２の右側の端部の下端面５２４側から孔部５２１に向かって、図１７（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部５２１には貫通しないように形成されている。

また、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３を挟んで、第１の鍛造素材５２の右側面５２６と左側面５２７によって、フランジ部１６、１７、２４、２５が形成されている。下側のフランジ部１６、１７と上側のフランジ部２４、２５は、右側面から見て、上下方向及び左右方向が対称に形成されている。また、図１７（Ｂ）の軸方向（左右方向）の左側の端部にかけて、図１７（Ａ）に示すように、円柱状の軸部２６が結合筒部１１と一体的に形成されている。

次に、図１７の第１の鍛造素材５２を鍛造して、図１８に示す第２の鍛造素材５３を造る。この第２の鍛造素材５３は、図１８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、図１８（Ｂ）で見て軸部２６の左端に、軸部２６と同一外径で、孔部５３１を有する円管状部４３が、軸部２６と同心に形成されている。孔部５３１は、図１６に示す雌セレーション４２の下孔である。

この第２の鍛造素材５３の製造工程で、素材の製造工程は完了する。この第２の鍛造素材５３は、次の切削工程にて、雌セレーション１５、螺子孔１８、通し孔１９、切り割り１３、雌セレーション４２を削り出して、図１６に示すような継手９となる。切り割り１３は、下側の略Ｖ字状の凹部２３側に切削加工される。

上記雌セレーション１５、雌セレーション４２は、上記第２の鍛造素材５３を製造する際に、同時に鍛造で加工することも可能である。孔部５２１の底部５２２と孔部５３１の底部を接近させて成形することも可能であるため、必要に応じて、打抜き加工で上記底部５２２を除去して、孔部５２１と孔部５３１を貫通させることも可能である。

次に本発明の実施例７について説明する。図１９は本発明の実施例７の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＬ−Ｌ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例７は、実施例４の変形例であって、結合筒部１１を円弧状の凹部に形成し、フランジ部１６、１７、２４、２５よりも窪んだ形状に形成した例である。結合筒部１１は、凸形状、凹形状、平面状でもよく、さらにその形状も、円、楕円、矩形等種々の形状が可能である。実施例７の継手９の製造工程は、実施例４の継手９の製造工程と同一であるので、詳細な説明は省略する。

次に本発明の実施例８について説明する。図２０は本発明の実施例８の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＭ−Ｍ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図２１は本発明の実施例８の継手の製造工程を説明する図であり、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は図２０の継手の素材となるブランクの正面図である。

図２２は図２１のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。

本発明の実施例８では、図２０の継手要素１４と嵌合部４４を有する継手９が、図２１〜図２２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６１は、図２１に示されるように、丸棒状の素材を所定の長さに切断した後、焼き鈍し処理を施し、表面にリン酸亜鉛等の潤滑皮膜層を形成しておく。

図２１のブランク６１を鍛造加工して、図２２に示す第１の鍛造素材６２を造る。この第１の鍛造素材６２は、図２２（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図２２（Ａ）、（Ｃ）に示すように、左右両方の側面から見て、上下方向及び左右方向が対称な略矩形に形成されている。また、図２２（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図２２（Ｃ）に示すように、円弧状に突出した結合筒部１１が形成される。

また、図２２（Ｃ）の上下方向及び左右方向の中央部に、第１の鍛造素材６２の右端面６２５から、円形の孔部６２１が、底部６２２を有する止まり孔に形成されている。孔部６２１は、図２０の雌セレーション１５の下孔である。

さらに、図２２（Ｂ）の軸方向（左右方向）の右側の端部にかけて、図２２（Ｃ）に示すように、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３が、右側面から見て上下方向及び左右方向が対称に一対形成されている。

上側の略Ｖ字状の凹部２２は、第１の鍛造素材６２の右側の端部の上端面６２３側から孔部６２１に向かって、図２２（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部６２１には貫通しないように形成されている。

また、下側の略Ｖ字状の凹部２３は、第１の鍛造素材６２の右側の端部の下端面６２４側から孔部６２１に向かって、図２２（Ｃ）の左右方向の幅が徐々に狭くなるように、Ｖ字状に形成され、Ｖ字の先端は、孔部６２１には貫通しないように形成されている。

また、略Ｖ字状の凹部（凹部）２２、２３を挟んで、第１の鍛造素材６２の右側面６２６と左側面６２７によって、フランジ部１６、１７、２４、２５が形成されている。下側のフランジ部１６、１７と上側のフランジ部２４、２５は、右側面から見て上下方向及び左右方向が対称に形成されている。また、図２２（Ｂ）の軸方向（左右方向）の左側の端部にかけて、図２２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、段付の嵌合部４４を形成するように、軸部２６が結合筒部１１と一体的に形成されている。

この第１の鍛造素材６２の製造工程で、素材の製造工程は完了する。この第１の鍛造素材６２は、次の切削工程にて、雌セレーション１５、螺子孔１８、通し孔１９、切り割り１３を削り出して、図２０に示すような継手９となる。切り割り１３は、下側の略Ｖ字状の凹部２３側に切削加工される。

上記第１の鍛造素材６２をさらに鍛造加工して、嵌合部４４の軸心に、左端面６２８側から孔部を形成することも可能である。その場合、孔部６２１の底部６２２と、嵌合部４４の軸心に形成した孔部の底部を接近させて成形することも可能であるため、必要に応じて、打抜き加工で上記底部６２２を除去して、孔部６２１を貫通させることも可能である。

上記雌セレーション１５は、上記第１の鍛造素材６２を製造する際に、同時に鍛造で加工することも可能である。また、上記嵌合部４４は円形に形成されているが、楕円、多角形、雄セレーション、雄スプライン等任意の形状に形成することが可能である。

上記実施例では、凹部として略Ｖ字状の凹部を形成した例について説明したが、略Ｕ字状、矩形状、円形状、楕円状等の凹部でもよい。また、上記実施例では、結合筒部に雌セレーションを形成した例について説明したが、雌スプライン、多角形孔、楕円孔等の孔部でもよい。さらに、上記実施例では、鍛造で形成した下孔に雌セレーションを切削加工する例について説明したが、鍛造加工や押し込み加工等のプレス加工で雌セレーションを形成してもよい。

本発明の実施例１の対象となる自在継手のヨークを示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＥ−Ｅ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例１の自在継手のヨークの製造工程を説明する図であり、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は図１の自在継手のヨークの素材となるブランクの正面図である。図２のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図３の鍛造品に腕部を鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図４の鍛造品の孔部の底部を打ち抜き加工した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図５の鍛造品の腕部の先端部を打ち抜き加工した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例２の対象となる自在継手のヨークを示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＦ−Ｆ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例３の対象となる自在継手のヨークを示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＧ−Ｇ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例４の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＨ−Ｈ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例４の継手の製造工程を説明する図であり、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は、図９の継手の素材となるブランクの正面図である。図１０のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図１１の鍛造品に段付の軸部を鍛造成形した工程を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例５の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＪ−Ｊ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例５の継手の製造工程を説明する図であり、図１０のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図１４の鍛造品に段付の軸部を鍛造成形した工程を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例６の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＫ−Ｋ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例６の継手の製造工程を説明する図であり、図１０のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。図１７の鍛造品に穴部を有する円筒部を鍛造成形した工程を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例７の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＬ−Ｌ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例８の対象となる継手を示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＭ−Ｍ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。本発明の実施例８の継手の製造工程を説明する図であり、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は図２０の継手の素材となるブランクの正面図である。図２１のブランクを鍛造成形した形状を示し、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図、（Ｄ）は（Ｂ）の下面図である。車両のステアリング装置の一般的な構成を示す斜視図である。ステアリング装置に使用される自在継手の要部の側面図である。図２４の自在継手のヨークを示す部品図であって、（Ａ）は（Ｂ）の左側面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＮ−Ｎ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の一部を断面にした下面図である。

符号の説明

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
７ヨーク
８十字軸
９継手
１１結合筒部
１２腕部
１３切り割り
１４継手要素
１５雌セレーション
１６、１７フランジ部
１８螺子孔
１９通し孔
２０円孔（軸受け孔）
２１アーム要素
２２、２３略Ｖ字状の凹部（凹部）
２４、２５フランジ部
２６軸部
２７緩衝要素
２８雄セレーション
２９円環状の溝
３１ブランク
３２第１の鍛造素材
３２１孔部
３２２底部
３２３上端面
３２４下端面
３２５右端面
３２６右側面
３２７左側面
３３第２の鍛造素材
３３１底部
３４第３の素材
３４１通し孔部
３５第４の素材
３５１左端面
４１軸部
４２雌セレーション
４３円管状部
４４嵌合部
５１ブランク
５２第１の鍛造素材
５２１孔部
５２２底部
５２３上端面
５２４下端面
５２５右端面
５２６右側面
５２７左側面
５３第２の鍛造素材
５３１底部
６１ブランク
６２第１の鍛造素材
６２１孔部
６２２底部
６２３上端面
６２４下端面
６２５右端面
６２６右側面
６２７左側面
６２８左端面

Claims

基端寄り部分に軸を嵌合するための孔部を備えた結合筒部と、
上記結合筒部に孔部を挟んで対称位置に各々形成され、上記孔部に貫通しない一対の略対称形状の凹部と、
上記凹部の一方に形成され、上記孔部に貫通する切り割りと、
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上記螺子孔と同心に形成された通し孔と、
上記凹部の他方に形成され、上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部と
を有する継手において、
上記孔部、上記一対の凹部、及び、上記結合筒部と一体に設けられた二対のフランジ部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。
請求項１に記載された継手において、
上記凹部は略Ｖ字状の凹部であること
を特徴とする継手。
請求項１に記載された継手において、
上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の腕部が一体に形成されていること
を特徴とする継手。
請求項１に記載された継手において、
上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、内面に雌セレーション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。
請求項１に記載された継手において、
上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、外面に雄セレーション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。
基端寄り部分に軸を嵌合するための孔部を備えた結合筒部と、
上記結合筒部に孔部を挟んで対称位置に各々形成され、上記孔部に貫通しない一対の凹部と、
上記凹部の一方に形成され、上記孔部に貫通する切り割りと、
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上記螺子孔と同心に形成された通し孔と、
上記凹部の他方に形成され、上記結合筒部と一体に設けられた一対のフランジ部と
を有する継手の加工方法であって、
上記孔部、上記一対の凹部、及び、上記結合筒部と一体に設けられた二対のフランジ部を鍛造により同時に成形すること
を特徴とする継手の加工方法。
請求項６に記載された継手の加工方法において、
上記凹部は略Ｖ字状の凹部であること
を特徴とする継手の加工方法。
請求項６に記載された継手の加工方法において、
上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で、十字部材を軸支するための軸受け孔を有する一対の腕部が一体に形成されていること
を特徴とする継手の加工方法。
請求項６に記載された継手の加工方法において、
上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、内面に雌セレーション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
を特徴とする継手の加工方法。
請求項６に記載された継手の加工方法において、
上記結合筒部には、上記孔部とは反対側で軸線方向に延在し、外面に雄セレーション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
を特徴とする継手の加工方法。