JP2011161457A - 自在継手のヨークの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金型に加わる負荷の変動を小さくして、金型の寿命を長くするとともに、アーム部を接続する稜線部のバリの発生を抑制した自在継手のヨークの製造方法を提供する。
【解決手段】ヨーク素材２Ａは、ダイス４２の内周面４２１、マンドレル４３の外周面４３１、４３２に拘束されて成形され、予備成形ヨーク素材２Ｂができる。予備成形ヨーク素材２Ｂには、結合筒部、孔部、アーム部、稜線部、面取り部、Ｒ面取りが予備成形される。この予備成形ヨーク素材２Ｂの成形完了時に、予備成形ヨーク素材２Ｂのアーム部の前端２３１とノックアウトピン４４の先端４４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａの体積の変動があっても、上金型３、下金型４に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。
【選択図】図３

Description

本発明は自在継手のヨークの製造方法、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自在継手のヨークの製造方法に関する。

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。ステアリングホイールの動きはステアリングコラム内に回転自在に設けたステアリングシャフトおよび中間シャフトを介してステアリングギアに伝達され、ステアリングギアによって車輪の方向を操舵する。通常、ステアリングシャフトとステアリングギア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、ステアリングシャフトとステアリングギアへの入力軸との間に中間シャフトを設け、この中間シャフトの端部とステアリングシャフト、および、中間シャフトの端部とステアリングギアの入力軸の端部とを、自在継手を介して結合し、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との間での動力伝達が行えるようにしている。

近年、ステアリングシャフトに操舵補助力を付与するアシスト装置を、中間シャフトとステアリングホイールとの間に設けたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置が多くなってきた。このような、コラムアシスト式の電動パワーステアリングでは、中間シャフトに負荷される回転トルクが大きくなるため、中間シャフトと自在継手との結合部の結合剛性を大きくする必要があるため、自在継手のヨークの剛性を大きくすることが必要となっている。

剛性の大きなヨークを製造するためには、素材強度の大きな材料を使用することが必要であるが、板材のプレス成形では素材強度の大きな材料の成形性が低いため、成形性に優れた冷間鍛造で成形することが多い。

冷間鍛造の成形では、成形荷重をできるだけ小さくして金型の寿命を長くするために、特許文献１に示すように、ヨークのアーム部が後方押し出しになるように成形することが多い。アーム部を後方押し出しで成形すると、一対のアーム部を接続する稜線部が上下の金型の合わせ面になるため、稜線部にバリが発生する。このバリは加工硬化しており、成形時の温度変化によるバリの大きさのばらつきもあって、バリの除去作業の難易度が高く、製造コスト上昇の一因になっている。

特許文献２は、ヨークのアーム部が前方押し出しになるように成形するとともに、リングノックアウトに背圧を加えながら成形することで、成形品の充満度の向上と金型に加わる負荷を軽減している。しかし、特許文献２の成形方法では、アーム部の成形時に、アーム部の前端とノックアウトピンの先端との間の隙間が無くなるため、素材の体積の変動によって、金型に加わる負荷が変動し、金型の寿命が短くなる問題が生じる。

特開２００２−３４００１２号公報 特開２００３−２５１４３１号公報

本発明は、金型に加わる負荷の変動を小さくして、金型の寿命を長くするとともに、アーム部を接続する稜線部のバリの発生を抑制した自在継手のヨークの製造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、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対のアーム部が一体に形成されたヨークを上下一対の金型で鍛造する自在継手のヨークの製造方法であって、一方の金型に形成され、筒状のヨーク素材の外周を拘束する内周面を有するダイスと、他方の金型に形成され、上記ヨーク素材の結合筒部側の端面を押圧するパンチと、上記一方の金型に上記ダイスの内周面に形成され、上記ヨーク素材のアーム部側の前端を押圧して、成形後のヨーク素材を一方の金型から排出するノックアウトピンとを備え、上記ヨーク素材の成形完了時に、上記ヨーク素材のアーム部側の前端とノックアウトピンの先端との間に隙間が形成されることを特徴とする自在継手のヨークの製造方法である。

第２番目の発明は、第１番目の発明の自在継手のヨークの製造方法において、上記ヨーク素材が中空筒状であり、上記ヨーク素材の内周を拘束する外周面を有するマンドレルが上記一方の金型に固定され、上記ノックアウトピンが上記ダイスの内周面とマンドレルの外周面との間に形成されていることを特徴とする自在継手のヨークの製造方法である。

第３番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明の自在継手のヨークの製造方法によって製造された自在継手のヨークである。

第４番目の発明は、第３番目の発明の自在継手のヨークが、上記孔部に嵌合した軸を溶接によって結合筒部に固定する溶接ヨークであることを特徴とする自在継手のヨークである。

第５番目の発明は、第３番目の発明の自在継手のヨークが、上記孔部に嵌合した軸をボルトによって縮径した結合筒部に固定するピンチボルトヨークであることを特徴とする自在継手のヨークである。

本発明の自在継手のヨークの製造方法は、一方の金型に形成され、筒状のヨーク素材の外周を拘束する内周面を有するダイスと、他方の金型に形成され、ヨーク素材の結合筒部側の端面を押圧するパンチと、一方の金型にダイスの内周面に形成され、ヨーク素材のアーム部側の前端を押圧して、成形後のヨーク素材を一方の金型から排出するノックアウトピンとを備え、ヨーク素材の成形完了時に、ヨーク素材のアーム部側の前端とノックアウトピンの先端との間に隙間が形成される。

従って、ヨーク素材に体積の変動があっても、上金型、下金型に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。また、アーム部を接続する稜線部が、一方の金型内で成形されるため、稜線部に金型の合わせ面が無く、稜線部にはバリが発生しない。

本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置の全体図である。 本発明の実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークを示し、（ａ）は溶接ヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の下面図である。 本発明の実施例１の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。 図３（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）はアーム部先端の逃げ部成形工程である。 実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）はアーム部先端の逃げ部成形工程が完了した状態を示す説明図である。 本発明の実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークを示し、（ａ）はピンチボルトヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。 本発明の実施例２の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。 図７（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）は結合筒部外周のしごき成形工程である。 実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）は結合筒部外周のしごき成形工程が完了した状態を示す説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例２を説明する。

図１は本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置の全体図である。図１に示すように、本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置は、コラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置である。ステアリングホイール１０１の操作力を軽減するために、コラム１０５の中間部に取付けたモータ１０２の操舵補助力をステアリングシャフトに付与し、中間シャフト１０６を介して、ラックピニオン式のステアリングギヤ１０３のラックを往復移動させ、タイロッド１０４を介して舵輪を操舵する方式のパワーステアリング装置である。

ステアリングシャフトに補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）１０７の車体前方側端面から突出した出力軸１０８が、自在継手（上側自在継手）１０９Ａを介して、中間シャフト１０６の後端部に連結している。また、この中間シャフト１０６の前端部に、別の自在継手（下側自在継手）１０９Ｂを介して、ステアリングギヤ１０３のピニオン軸（以下軸と呼ぶ）１０３Ａを連結している。

図２は本発明の実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークを示し、（ａ）は溶接ヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の下面図である。図３は本発明の実施例１の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。

図４は図３（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）はアーム部先端の逃げ部成形工程である。図５は実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）はアーム部先端の逃げ部成形工程が完了した状態を示す説明図である。

図２に示すように、溶接ヨーク２には略円筒状の結合筒部２１が形成され、この結合筒部２１に形成された円形の孔部２２に図示しない軸（中間シャフト１０６等）を嵌合し、溶接によって軸を結合筒部２１に固定する。溶接ヨーク２には、結合筒部２１と一体に設けられた一対のアーム部２３、２３が形成され、アーム部２３、２３には、図示しない十字軸を軸支するための軸受け孔（後工程の機械加工によって形成される）が形成される。

アーム部２３、２３の両側面には、ジョイント角を確保するための面取り部２４、２４が形成されている。また、アーム部２３、２３先端の対向する内側側面には、円弧状の逃げ部２５、２５が形成されている。また、アーム部２３、２３を接続する稜線部２６の外周側には、Ｒ面取り２７、２７が形成されている。円形の孔部２２は、結合筒部２１の端面２８から稜線部２６に渡って貫通して形成されている。

図３、図４に示すように、本発明の実施例１の製造方法に使用される金型は、上金型３と下金型４で構成されている。上金型３は、図示しない上ボルスターに固定されて上下移動するパンチホルダー３１と、パンチホルダー３１に取り付けられた中空筒状のパンチ３２で構成されている。下金型４は、図示しない下ボルスターに固定された受圧板４１と、受圧板４１に固定されたダイス４２で構成されている。

ダイス４２には、溶接ヨーク２の外周を拘束するための内周面４２１が形成されている。パンチ３２には、ダイス４２の内周面４２１に密に嵌合する外周面３２１と、溶接ヨーク２の結合筒部２１の端面２８を押圧する前端面３２２が形成されている。下金型４には、ダイス４２の内周面４２１の軸心に、棒状のマンドレル４３が垂直に固定されている。

マンドレル４３の先端側（図３、図４の上端側）には、円柱状の外周面４３１と角柱状の外周面４３２が形成されている。円柱状の外周面４３１は、溶接ヨーク２の孔部２２を拘束する。角柱状の外周面４３２は、溶接ヨーク２のアーム部２３、２３の対向する内側側面及び稜線部２６を拘束する。

下金型４には、ダイス４２の内周面４２１とマンドレル４３の外周面４３２との間に、中空筒状のノックアウトピン４４が介挿されている。ノックアウトピン４４は、図３、図４の上下方向に移動可能である。ノックアウトピン４４が上方に移動すると、成形後の溶接ヨーク２のアーム部２３、２３の前端（図３、図４の下端）２３１にノックアウトピン４４の先端４４１が当接し、溶接ヨーク２を上方に押圧して、下金型４から排出する。

図５（ａ）に示すように、中空円筒状のヨーク素材２Ａを所定の体積に形成し、図３（ａ）の成形準備工程に示すように、ダイス４２の上方からダイス４２の内周面４２１にヨーク素材２Ａを装着する。図３（ｂ）の予備成形工程に示すように、パンチ３２を下降し、パンチ３２の外周面３２１をダイス４２の内周面４２１に密に嵌合させながら、パンチ３２の前端面３２２でヨーク素材２Ａを押圧する。

ヨーク素材２Ａは、ダイス４２の内周面４２１、マンドレル４３の外周面４３１、４３２に拘束されて成形され、図５（ｂ）に示す予備成形ヨーク素材２Ｂができる。予備成形ヨーク素材２Ｂには、結合筒部２１、孔部２２、アーム部２３、稜線部２６、面取り部２４、Ｒ面取り２７が予備成形される。本発明の実施例１の溶接ヨーク２は、形状が単純なので、予備成形工程を省略してもよい。

この予備成形ヨーク素材２Ｂの成形完了時に、予備成形ヨーク素材２Ｂのアーム部２３、２３の前端（図３（ｂ）の下端）２３１とノックアウトピン４４の先端４４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａの体積に変動があっても、上金型３、下金型４に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン４４を上方に移動し、予備成形ヨーク素材２Ｂのアーム部２３、２３の前端２３１にノックアウトピン４４の先端４４１を当接させ、予備成形ヨーク素材２Ｂを上方に押圧して、下金型４から排出する。

次に、図４（ａ）の本成形工程に示すように、上記した予備成形ヨーク素材２Ｂをダイス４２の上方からダイス４２の内周面４２１に装着する。その後、パンチ３２を下降し、パンチ３２の前端面３２２で予備成形ヨーク素材２Ｂを押圧し、図５（ｃ）に示す本成形ヨーク素材２Ｃを成形する。本成形ヨーク素材２Ｃには、結合筒部２１、孔部２２、アーム部２３、稜線部２６、面取り部２４、Ｒ面取り２７が本成形される。

この本成形ヨーク素材２Ｃの成形完了時に、本成形ヨーク素材２Ｃのアーム部２３、２３の前端（図４（ａ）の下端）２３１とノックアウトピン４４の先端４４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型３、下金型４に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン４４を上方に移動し、本成形ヨーク素材２Ｃのアーム部２３、２３の前端２３１にノックアウトピン４４の先端４４１を当接させ、本成形ヨーク素材２Ｃを上方に押圧して、下金型４から排出する。

次に、図４（ｂ）のアーム部先端の逃げ部成形工程に示すように、上記した本成形ヨーク素材２Ｃをダイス４２の上方からダイス４２の内周面４２１に装着する。その後、パンチ３２を下降し、パンチ３２の前端面３２２で本成形ヨーク素材２Ｃを押圧し、図５（ｄ）に示すアーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄを成形する。

アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄには、アーム部２３、２３先端の対向する内側側面に、円弧状の逃げ部２５、２５が成形される。図４（ｂ）に示すように、マンドレル４３の角柱状の外周面４３２には、円弧状の凸面４３３、４３３が形成されている。この円弧状の凸面４３３、４３３によって、アーム部２３、２３先端の対向する内側側面を拘束し、円弧状の逃げ部２５、２５を成形する。

このアーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄの成形完了時に、アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄのアーム部２３、２３の前端（図４（ｂ）の下端）２３１とノックアウトピン４４の先端４４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型３、下金型４に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。

次に、ノックアウトピン４４を上方に移動し、アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄのアーム部２３、２３の前端２３１にノックアウトピン４４の先端４４１を当接させる。アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄを上方に押圧して、下金型４から排出すれば、溶接ヨーク２の鍛造工程が完了する。

本発明の実施例１の製造方法では、アーム部２３、２３を接続する稜線部２６が、一体構造の下金型４内で成形されるため、稜線部２６に金型の合わせ面が無く、稜線部２６にはバリが発生しない。本発明の実施例１の製造方法では、中空円筒状のヨーク素材２Ａを使用しているが、中実のヨーク素材を使用してもよい。その場合には、アーム部２３、２３を成形した後で、孔部２２を機械加工または打ち抜きによって成形すればよい。

図６は本発明の実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークを示し、（ａ）はピンチボルトヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。図７は本発明の実施例２の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。

図８は図７（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）は結合筒部外周のしごき成形工程である。図９は実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）は結合筒部外周のしごき成形工程が完了した状態を示す説明図である。

図６に示すように、ピンチボルトヨーク５には、円弧状外周面５１３を有する略円筒状の結合筒部５１が形成され、この結合筒部５１に形成された円形の孔部５２に図示しない軸（中間シャフト１０６等）を嵌合する。結合筒部５１から接線方向に延びた左右一対のフランジ部５１Ａ、５１Ｂが形成されている。フランジ部５１Ａ、５１Ｂの間には、孔部５２に連通するスリット５１Ｃが形成されている。

フランジ部５１Ａには、図示しないボルトを挿入するための段付きボルト孔５１１が形成され、フランジ部５１Ｂにも、ボルトを挿入するためのボルト孔５１２が形成され、段付きボルト孔５１１とボルト孔５１２は同心状に形成されている。また、ボルト孔５１２には雌ねじが形成されている。ボルトを雌ねじにねじ込んで、孔部５２を縮径し、孔部５２に嵌合した軸を結合筒部５１に固定する。

ピンチボルトヨーク５には、結合筒部５１と一体に設けられた一対のアーム部５３、５３が形成され、アーム部５３、５３には、図示しない十字軸を軸支するための軸受け孔（後工程の機械加工によって形成される）が形成される。

アーム部５３、５３を接続する稜線部５６の外周側には、Ｒ面取り５７、５７が形成されている。円形の孔部５２は、結合筒部５１の端面５８から稜線部５６に渡って貫通して形成されている。

図７、図８に示すように、本発明の実施例２の製造方法に使用される金型は、実施例１と同様に、上金型６と下金型７で構成されている。上金型６は、図示しない上ボルスターに固定されて上下移動するパンチホルダー６１と、パンチホルダー６１に取り付けられた中空筒状のパンチ６２で構成されている。下金型７は、図示しない下ボルスターに固定された受圧板７１と、受圧板７１に固定されたダイス７２で構成されている。

ダイス７２には、ピンチボルトヨーク５の外周を拘束するための内周面７２１が形成されている。パンチ６２には、ダイス７２の内周面７２１に密に嵌合する外周面６２１と、ピンチボルトヨーク５の結合筒部５１の端面５８を押圧する前端面６２２が形成されている。下金型７には、ダイス７２の内周面７２１の軸心に、棒状のマンドレル７３が垂直に固定されている。

マンドレル７３の先端側（図７、図８の上端側）には、円柱状の外周面７３１と角柱状の外周面７３２が形成されている。円柱状の外周面７３１は、ピンチボルトヨーク５の孔部５２を拘束する。角柱状の外周面７３２は、ピンチボルトヨーク５のアーム部５３、５３の対向する内側側面及び稜線部５６を拘束する。

下金型７には、ダイス７２の内周面７２１とマンドレル７３の外周面７３２との間に、中空筒状のノックアウトピン７４が介挿されている。ノックアウトピン７４は、図７、図８の上下方向に移動可能である。ノックアウトピン７４が上方に移動すると、成形後のピンチボルトヨーク５のアーム部５３、５３の前端（図７、図８の下端）５３１にノックアウトピン７４の先端７４１が当接し、ピンチボルトヨーク５を上方に押圧して、下金型７から排出する。

図９（ａ）に示すように、中空角筒状のヨーク素材５Ａを所定の体積に形成し、図７（ａ）の成形準備工程に示すように、ダイス７２の上方からダイス７２の内周面７２１にヨーク素材５Ａを装着する。図７（ｂ）の予備成形工程に示すように、パンチ６２を下降し、パンチ６２の外周面６２１をダイス７２の内周面７２１に密に嵌合させながら、パンチ６２の前端面６２２でヨーク素材５Ａを押圧する。

ヨーク素材５Ａは、ダイス７２の内周面７２１、マンドレル７３の外周面７３１、７３２に拘束されて成形され、図９（ｂ）に示す予備成形ヨーク素材５Ｂができる。予備成形ヨーク素材５Ｂには、結合筒部５１、孔部５２、アーム部５３、稜線部５６、Ｒ面取り５７が予備成形される。本発明の実施例２のピンチボルトヨーク５は、形状が単純なので、予備成形工程を省略してもよい。

この予備成形ヨーク素材５Ｂの成形完了時に、予備成形ヨーク素材５Ｂのアーム部５３、５３の前端（図７（ｂ）の下端）５３１とノックアウトピン７４の先端７４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材５Ａに体積の変動があっても、上金型６、下金型７に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン７４を上方に移動し、予備成形ヨーク素材５Ｂのアーム部５３、５３の前端５３１にノックアウトピン７４の先端７４１を当接させ、予備成形ヨーク素材５Ｂを上方に押圧して、下金型７から排出する。

次に、図８（ａ）の本成形工程に示すように、上記した予備成形ヨーク素材５Ｂをダイス７２の上方からダイス７２の内周面７２１に装着する。その後、パンチ６２を下降し、パンチ６２の前端面６２２で予備成形ヨーク素材５Ｂを押圧し、図９（ｃ）に示す本成形ヨーク素材５Ｃを成形する。本成形ヨーク素材５Ｃには、結合筒部５１、孔部５２、アーム部５３、稜線部５６、Ｒ面取り５７が本成形される。

この本成形ヨーク素材５Ｃの成形完了時に、本成形ヨーク素材５Ｃのアーム部５３、５３の前端（図８（ａ）の下端）５３１とノックアウトピン７４の先端７４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型６、下金型７に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン７４を上方に移動し、本成形ヨーク素材５Ｃのアーム部５３、５３の前端５３１にノックアウトピン７４の先端７４１を当接させ、本成形ヨーク素材５Ｃを上方に押圧して、下金型７から排出する。

次に、図８（ｂ）の結合筒部外周のしごき成形工程に示すように、上記した本成形ヨーク素材５Ｃを１８０度反転（本成形ヨーク素材５Ｃのアーム部５３の前端５３１を上向き）して、ダイス７２の上方からダイス７２の内周面７２１に装着する。その後、パンチ６２を下降し、パンチ６２の前端面６２２で本成形ヨーク素材５Ｃの稜線部５６を押圧し、図９（ｄ）に示す結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄを成形する。

結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄには、結合筒部５１の外周に円弧状外周面５１３が成形される。パンチ６２の外周面６２１は、アーム部５３、５３の対向する内側側面を拘束する。図８（ｂ）に示すように、マンドレル７３の円柱状の外周面７３１は、結合筒部５１の孔部５２に内嵌して、孔部５２を拘束するとともに、パンチ６２の内周面６２３に内嵌して、パンチ６２の内周面６２３を案内する。

この結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄの成形完了時に、結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄの結合筒部５１の端面（図８（ｂ）の下端）５８とノックアウトピン７４の先端７４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型６、下金型７に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。

次に、ノックアウトピン７４を上方に移動し、結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄの結合筒部５１の端面５８にノックアウトピン７４の先端７４１を当接させ、結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄを上方に押圧して、下金型７から排出すれば、ピンチボルトヨーク５の鍛造工程が完了する。

本発明の実施例２の製造方法においても、アーム部５３、５３を接続する稜線部５６が、一体構造の下金型７内で成形されるため、稜線部５６に金型の合わせ面が無く、稜線部５６にはバリが発生しない。本発明の実施例２の製造方法では、中空角筒状のヨーク素材５Ａを使用しているが、中実角筒状のヨーク素材を使用してもよい。その場合には、アーム部５３、５３を成形した後で、孔部５２を機械加工または打ち抜きによって成形すればよい。

１０１ ステアリングホイール
１０２ モータ
１０３ ステアリングギヤ
１０３Ａ ピニオン軸
１０４ タイロッド
１０５ コラム
１０６ 中間シャフト
１０７ アシスト装置（操舵補助部）
１０８ 出力軸
１０９Ａ、１０９Ｂ 自在継手
２ 溶接ヨーク
２Ａ ヨーク素材
２Ｂ 予備成形ヨーク素材
２Ｃ 本成形ヨーク素材
２Ｄ アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材
２１ 結合筒部
２２ 孔部
２３ アーム部
２３１ 前端
２４ 面取り部
２５ 逃げ部
２６ 稜線部
２７ Ｒ面取り
２８ 端面
３ 上金型
３１ パンチホルダー
３２ パンチ
３２１ 外周面
３２２ 前端面
４ 下金型
４１ 受圧板
４２ ダイス
４２１ 内周面
４３ マンドレル
４３１ 円柱状の外周面
４３２ 角柱状の外周面
４３３ 円弧状の凸面
４４ ノックアウトピン
４４１ 先端
５ ピンチボルトヨーク
５Ａ ヨーク素材
５Ｂ 予備成形ヨーク素材
５Ｃ 本成形ヨーク素材
５Ｄ 結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材
５１ 結合筒部
５１１ 段付きボルト孔
５１２ ボルト孔
５１３ 円弧状外周面
５１Ａ、５１Ｂ フランジ部
５１Ｃ スリット
５２ 孔部
５３ アーム部
５３１ 前端
５６ 稜線部
５７ Ｒ面取り
５８ 端面
６ 上金型
６１ パンチホルダー
６２ パンチ
６２１ 外周面
６２２ 前端面
６２３ 内周面
７ 下金型
７１ 受圧板
７２ ダイス
７２１ 内周面
７３ マンドレル
７３１ 円柱状の外周面
７３２ 角柱状の外周面
７４ ノックアウトピン
７４１ 先端

Claims (5)

1. 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、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対のアーム部が一体に形成されたヨークを上下一対の金型で鍛造する自在継手のヨークの製造方法であって、
   一方の金型に形成され、筒状のヨーク素材の外周を拘束する内周面を有するダイスと、
   他方の金型に形成され、上記ヨーク素材の結合筒部側の端面を押圧するパンチと、
   上記一方の金型に上記ダイスの内周面に形成され、上記ヨーク素材のアーム部側の前端を押圧して、成形後のヨーク素材を一方の金型から排出するノックアウトピンとを備え、
   上記ヨーク素材の成形完了時に、上記ヨーク素材のアーム部側の前端とノックアウトピンの先端との間に隙間が形成されること
   を特徴とする自在継手のヨークの製造方法。
2. 請求項１に記載された自在継手のヨークの製造方法において、
   上記ヨーク素材が中空筒状であり、
   上記ヨーク素材の内周を拘束する外周面を有するマンドレルが上記一方の金型に固定され、
   上記ノックアウトピンが上記ダイスの内周面とマンドレルの外周面との間に形成されていること
   を特徴とする自在継手のヨークの製造方法。
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載された自在継手のヨークの製造方法によって製造された自在継手のヨーク。
4. 請求項３に記載された自在継手のヨークが、
   上記孔部に嵌合した軸を溶接によって結合筒部に固定する溶接ヨークであること
   を特徴とする自在継手のヨーク。
5. 請求項３に記載された自在継手のヨークが、
   上記孔部に嵌合した軸をボルトによって縮径した結合筒部に固定するピンチボルトヨークであること
   を特徴とする自在継手のヨーク。

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