JP2016211633A - Yoke for universal joint and manufacturing method of yoke for universal joint - Google Patents

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東 賢司
Kenji Azuma
賢司 東
直貴 辻
Naoki Tsuji
直貴 辻
俊洋 根津
Toshihiro Nezu
俊洋 根津
和浩 花谷
Kazuhiro Hanatani
和浩 花谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a yoke for a universal joint which can improve the rigidity of a female screw part while suppressing an increase of weight, and a manufacturing method of the yoke for a universal joint.SOLUTION: A first yoke 21 is fixed to the other end 3a of a steering shaft 3. The first yoke 21 comprises a first fastening plate 60 and a second fastening plate 70 which are extended in an axial orthogonal direction R from both-side portions 50a of a slit 51 which extends in an axial direction X of the steering shaft 3, oppose each other with the slit 51 sandwiched therebetween, and fasten the steering shaft 3 via a cylindrical part 50. A first hole 61 which penetrates the first fastening plate in a plate thickness direction is formed at the first fastening plate 60, and a second hole 71 which penetrates the second fastening plate 70 in a plate thickness direction D, and has a female screw part 72 at an internal peripheral face is formed at the second fastening plate 70. The second fastening plate 70 includes a heavy thickness part 74 at least at a peripheral edge 73 of the second hole 71, and a plate thickness T2 of the second fastening plate 70 is thicker than a plate thickness T1 of the first fastening part 60.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法に関する。   The present invention relates to a universal joint yoke and a method for manufacturing the universal joint yoke.

下記特許文献1に記載の自在継手用ヨークは、シャフトが結合される基端部と、基端部に互いに離間して配置された一対の抑え板部とを含んでいる。一方の抑え板部の開口側端部には、ねじ孔が設けられている。他方の抑え板部の開口側端部には、ねじ孔と略同心でこのねじ孔よりも大径の通孔が設けられている。抑えボルトを通孔に挿通し、抑えボルトの先端部に形成した雄ねじ部をねじ孔に螺合し緊締すると、一対の抑え板部の内側面同士の間隔が狭まり、シャフトの先端部が基端部に結合固定される。   The universal joint yoke described in Patent Document 1 below includes a base end portion to which a shaft is coupled, and a pair of holding plate portions that are spaced apart from each other at the base end portion. A screw hole is provided at the opening side end of one holding plate. A through hole having a diameter larger than that of the screw hole is provided substantially concentrically with the screw hole at the opening side end of the other holding plate. Inserting the holding bolt through the hole, screwing the male threaded part formed at the tip of the holding bolt into the screw hole and tightening, the distance between the inner surfaces of the pair of holding plate parts is narrowed, and the tip of the shaft is the base end Fixed to the part.

ところで、自在継手用ヨークは、下記特許文献2または3に記載されているように、金属板等の加工板材をプレス成形することによって形成することができる。   By the way, the universal joint yoke can be formed by press-molding a processed plate material such as a metal plate, as described in Patent Document 2 or 3 below.

特開2006−29343号公報JP 2006-29343 A 特開2011−220500号公報JP 2011-220500 A 特開2002−66677号公報JP 2002-66677 A

特許文献1に記載の自在継手用ヨークでは、抑えボルトの雄ねじ部と螺合する一方の抑え板部のねじ孔の雌ねじ部の強度が不十分である場合、シャフトの先端部を自在継手用ヨークの基端部に適切な強度で結合固定することができない。雌ねじ部の強度を向上させるためには、雄ねじ部と螺合する雌ねじ部のねじ山の数を増やして雌ねじ部のねじ山1つ当たりが受け得る剪断応力を低減する必要がある。   In the universal joint yoke described in Patent Document 1, when the strength of the female thread portion of the screw hole of one retaining plate portion that is screwed with the male thread portion of the retaining bolt is insufficient, the tip portion of the shaft is connected to the universal joint yoke. It cannot be bonded and fixed with appropriate strength to the base end portion of the. In order to improve the strength of the female threaded portion, it is necessary to increase the number of threads of the female threaded portion to be screwed with the male threaded portion to reduce the shear stress that can be received per thread of the female threaded portion.

特許文献2または3のように金属板をプレス加工してヨークを形成する場合、雌ねじ部のねじ山の数を増やすためには、板厚が厚い金属板を用いる必要があるが、これでは自在継手用ヨーク全体の重量が増大する虞がある。
この発明は、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部の強度を向上させることができる自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法を提供することを目的とする。
When forming a yoke by pressing a metal plate as in Patent Document 2 or 3, it is necessary to use a metal plate with a large plate thickness in order to increase the number of threads of the female screw portion, but this is free There is a possibility that the weight of the entire joint yoke increases.
An object of the present invention is to provide a universal joint yoke capable of improving the strength of the internal thread portion while suppressing an increase in weight and a method for manufacturing the universal joint yoke.

請求項1記載の発明は、シャフト(3,4,5)の端部(3a,4a,4b,5a)に固定される自在継手用ヨーク(21,22)であって、前記シャフトの軸方向(X)に延びるスリット(51)を形成した、シャフト固定用の筒状部(50)と、前記筒状部における前記スリットの両側の部分(50a)から軸直角方向(R)に延設され、前記スリットを挟んで対向し、前記筒状部を介して前記シャフトを締め付ける第1締付板(60)および第2締付板(70)と、を備え、前記第1締付板には、前記第1締付板を板厚方向(D)に貫通する第1孔(61)が形成され、前記第2締付板には、前記第2締付板を前記板厚方向に貫通し、内周に雌ねじ部(72)が設けられた第2孔(71)が形成され、前記第2締付板は、少なくとも前記第2孔の周縁部(73)に厚肉部(74;74P;74Q)を含み、前記第2締付板の板厚(T2;T2P;T2Q)は、前記第1締付板の板厚(T1)よりも厚い、自在継手用ヨークである。   The invention according to claim 1 is a universal joint yoke (21, 22) fixed to the end (3a, 4a, 4b, 5a) of the shaft (3, 4, 5), wherein the axial direction of the shaft A cylindrical portion (50) for fixing the shaft, which is formed with a slit (51) extending in (X), and a portion (50a) on both sides of the slit in the cylindrical portion, is extended in the direction perpendicular to the axis (R). And a first fastening plate (60) and a second fastening plate (70) that are opposed to each other with the slit interposed therebetween and fasten the shaft via the cylindrical portion, and the first fastening plate includes A first hole (61) is formed through the first clamping plate in the thickness direction (D), and the second clamping plate penetrates the second clamping plate in the thickness direction. A second hole (71) provided with an internal thread portion (72) on the inner periphery is formed, and the second fastening plate is at least in front The peripheral portion (73) of the second hole includes a thick portion (74; 74P; 74Q), and the plate thickness (T2; T2P; T2Q) of the second fastening plate is the thickness of the first fastening plate. This is a universal joint yoke thicker than (T1).

請求項2記載の発明は、請求項1において、金属板(80)をプレス成形することによって形成される、自在継手用ヨークである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2において、前記厚肉部は、筒状突起部(88;88P;88Q)を含む、自在継手用ヨークである。
請求項4記載の発明は、請求項3において、前記筒状突起部は、前記第2締付板の前記板厚方向に対して傾斜した傾斜部(75)を含む、自在継手ヨークである。
The invention according to claim 2 is the universal joint yoke according to claim 1, which is formed by press-molding the metal plate (80).
A third aspect of the present invention is the universal joint yoke according to the first or second aspect, wherein the thick portion includes a cylindrical protrusion (88; 88P; 88Q).
A fourth aspect of the present invention is the universal joint yoke according to the third aspect, wherein the cylindrical protrusion includes an inclined portion (75) inclined with respect to the plate thickness direction of the second fastening plate.

請求項5記載の発明は、請求項3または4の自在継手用ヨークの製造方法であって、製造段階の第2締付板(81)に、前記筒状突起部を形成する工程と、前記筒状突起部を前記板厚方向に貫通する貫通孔(85;85P;85Q)を形成する孔明け工程と、前記孔明け工程で形成された前記貫通孔の内径部(86;86P;86Q)に前記雌ねじ部を加工して前記第2孔を形成するねじ加工工程と、を含む、製造方法である。   Invention of Claim 5 is a manufacturing method of the yoke for universal joints of Claim 3 or 4, Comprising: The process of forming the said cylindrical projection part in the 2nd clamping board (81) of a manufacture stage, A drilling step for forming a through hole (85; 85P; 85Q) penetrating the cylindrical protrusion in the plate thickness direction, and an inner diameter portion (86; 86P; 86Q) of the through hole formed in the drilling step And a threading step of forming the second hole by processing the female thread portion.

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。   In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

請求項1記載の発明によれば、雌ねじ部が設けられた第2孔の周縁部の厚肉部によって、第2締付板の板厚は、第1締付板の板厚よりも厚くされている。そのため、雌ねじ部のねじ山の数を増やすことができるので、雌ねじ部の強度を確保することができる。したがって、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部の強度を向上させることができる。
請求項2記載の発明によれば、金属板をプレス成形することによって厚肉部を容易に形成することができる。
According to the first aspect of the present invention, the thickness of the second fastening plate is made thicker than the thickness of the first fastening plate by the thick portion of the peripheral portion of the second hole provided with the female screw portion. ing. For this reason, the number of threads of the female screw portion can be increased, so that the strength of the female screw portion can be ensured. Therefore, the strength of the female screw portion can be improved while suppressing an increase in weight.
According to invention of Claim 2, a thick part can be easily formed by press-molding a metal plate.

請求項3記載の発明によれば、筒状突起部によって第2締付板の板厚を十分に確保できる。
請求項4記載の発明によれば、筒状突起部の傾斜部は、板厚方向に対して傾斜するため、第2孔の長さを長くすることができる。したがって、雌ねじ部のねじ山の数を増やすことができる。
According to the third aspect of the invention, the thickness of the second fastening plate can be sufficiently secured by the cylindrical protrusion.
According to invention of Claim 4, since the inclination part of a cylindrical protrusion part inclines with respect to a plate | board thickness direction, it can lengthen the length of a 2nd hole. Therefore, the number of threads of the female thread portion can be increased.

請求項5記載の発明によれば、筒状突起部を用いて第2孔の周縁部に厚肉部を容易に設けることができる。   According to invention of Claim 5, a thick part can be easily provided in the peripheral part of a 2nd hole using a cylindrical projection part.

本発明の第1実施形態に係る自在継手が第1自在継手であるステアリング装置の概略正面図である。1 is a schematic front view of a steering apparatus in which a universal joint according to a first embodiment of the present invention is a first universal joint. 第1自在継手の周辺の拡大図である。It is an enlarged view of the periphery of a 1st universal joint. 第1ヨークがステアリングシャフトを固定する構造の断面の概略図であり、図2のIII−III線に沿う断面に相当する。It is the schematic of the cross section of the structure where a 1st yoke fixes a steering shaft, and is equivalent to the cross section which follows the III-III line of FIG. 第1ヨーク周辺の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view around a first yoke. (a)〜(g)は、第1ヨークの製造工程を順次に示す概略断面図である。(A)-(g) is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of a 1st yoke in order. (a)〜(f)は、第1ヨークの第2実施形態の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。(A)-(f) is a schematic sectional drawing which shows a manufacturing process in order in the manufacturing method of 2nd Embodiment of a 1st yoke. (a)〜(e)は、第1ヨークの第3実施形態の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。(A)-(e) is a schematic sectional drawing which shows a manufacturing process in order in the manufacturing method of 3rd Embodiment of a 1st yoke.

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る自在継手が第1自在継手7であるステアリング装置1の概略正面図である。図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2が一端に連結されたステアリングシャフト3(シャフト)と、インターミディエイトシャフト4(シャフト)と、ピニオンシャフト5(シャフト)と、ラックバー6とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic front view of a steering apparatus 1 in which the universal joint according to the first embodiment of the present invention is a first universal joint 7. Referring to FIG. 1, a steering device 1 includes a steering shaft 3 (shaft) in which a steering member 2 such as a steering wheel is coupled to one end, an intermediate shaft 4 (shaft), a pinion shaft 5 (shaft), And a rack bar 6.

ステアリングシャフト3の他端3aは、第1自在継手7を介してインターミディエイトシャフト4の一端4aに連結されている。また、インターミディエイトシャフト4の他端4bは、第2自在継手8を介してピニオンシャフト5の一端5aに連結されている。
ピニオンシャフト5の他端の外周面には、ピニオン5bが設けられている。ラックバー6の外周面の周上1箇所には、ピニオン5bと噛み合うラック6aが形成されている。ピニオン5bおよびラック6aは、互いに噛み合うことでラックアンドピニオン式の転舵機構10を構成している。
The other end 3 a of the steering shaft 3 is connected to one end 4 a of the intermediate shaft 4 via the first universal joint 7. The other end 4 b of the intermediate shaft 4 is connected to one end 5 a of the pinion shaft 5 via the second universal joint 8.
A pinion 5 b is provided on the outer peripheral surface of the other end of the pinion shaft 5. A rack 6 a that meshes with the pinion 5 b is formed at one place on the outer peripheral surface of the rack bar 6. The pinion 5b and the rack 6a constitute a rack-and-pinion type steering mechanism 10 by meshing with each other.

ラックバー6は、車体に固定される略円筒体のハウジング11に収容されている。ラックバー6の両端部は、ハウジング11の両側へ突出し、各端部にはそれぞれ継手12を介してタイロッド13が結合されている。各タイロッド13は、対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪14に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がインターミディエイトシャフト4を介してピニオンシャフト5に伝達され、ピニオン5bおよびラック6aによって、車体の幅方向に沿ったラックバー6の直線運動に変換される。これにより、転舵輪14の転舵が達成される。
The rack bar 6 is accommodated in a substantially cylindrical housing 11 fixed to the vehicle body. Both end portions of the rack bar 6 protrude to both sides of the housing 11, and tie rods 13 are coupled to the respective end portions via joints 12. Each tie rod 13 is connected to a corresponding steered wheel 14 via a corresponding knuckle arm (not shown).
When the steering member 2 is operated and the steering shaft 3 is rotated, this rotation is transmitted to the pinion shaft 5 via the intermediate shaft 4, and the rack bar 6 along the width direction of the vehicle body is transmitted by the pinion 5b and the rack 6a. Is converted into a linear motion. Thereby, the turning of the steered wheel 14 is achieved.

図2は、第1自在継手7の周辺の拡大図である。
図2を参照して、第1自在継手7は、ステアリングシャフト3の他端3a(端部)に固定される第1ヨーク21(自在継手用ヨーク)と、インターミディエイトシャフト4の一端4aに溶接等により固定される第2ヨーク22と、を備える。また、第1自在継手7は、第1ヨーク21と第2ヨーク22とを連結する十字軸30と、第1ヨーク21をステアリングシャフト3の他端3aに固定するための締付ボルト40と、を備える。
FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the first universal joint 7.
Referring to FIG. 2, the first universal joint 7 is welded to a first yoke 21 (universal joint yoke) fixed to the other end 3 a (end part) of the steering shaft 3 and one end 4 a of the intermediate shaft 4. And a second yoke 22 fixed by, for example. The first universal joint 7 includes a cross shaft 30 that connects the first yoke 21 and the second yoke 22, a fastening bolt 40 for fixing the first yoke 21 to the other end 3a of the steering shaft 3, Is provided.

第1ヨーク21の一対の腕部23のそれぞれには、嵌合孔23aが形成されている。なお、ここでは、一方の腕部23の嵌合孔23aの図示を省略している。第2ヨーク22の一対の腕部24のそれぞれには、嵌合孔24aが形成されている。
十字軸30は、円柱状の軸部33を4つ有している。各軸部33は、第1ヨーク21の対応する嵌合孔23aと、第2ヨーク22の対応する嵌合孔24aとに挿通されている。
A fitting hole 23 a is formed in each of the pair of arm portions 23 of the first yoke 21. In addition, illustration of the fitting hole 23a of one arm part 23 is abbreviate | omitted here. A fitting hole 24 a is formed in each of the pair of arm portions 24 of the second yoke 22.
The cross shaft 30 has four cylindrical shaft portions 33. Each shaft portion 33 is inserted into a corresponding fitting hole 23 a of the first yoke 21 and a corresponding fitting hole 24 a of the second yoke 22.

ステアリングシャフト3の他端3aの外周には、雄セレーション31が形成されている。また、ステアリングシャフト3の他端3aの外周には、雄セレーション31を横切る周溝32が形成されている。
なお、第1ヨーク21がインターミディエイトシャフト4の一端4a(端部)に固定され、第2ヨーク22がステアリングシャフト3の他端3aに固定されていてもよい。この場合、雄セレーション31および周溝32は、インターミディエイトシャフト4の一端4aに形成される。
A male serration 31 is formed on the outer periphery of the other end 3 a of the steering shaft 3. A circumferential groove 32 that crosses the male serration 31 is formed on the outer periphery of the other end 3 a of the steering shaft 3.
The first yoke 21 may be fixed to one end 4 a (end portion) of the intermediate shaft 4, and the second yoke 22 may be fixed to the other end 3 a of the steering shaft 3. In this case, the male serration 31 and the circumferential groove 32 are formed at one end 4 a of the intermediate shaft 4.

図1を参照して、第2自在継手8は、第1自在継手7と同様の構成を有している。第2自在継手8では、ピニオンシャフト5の一端5a(端部)およびインターミディエイトシャフト4の他端4b(端部)のうち、いずれか一方に第1ヨーク21(図2参照)が固定されており、他方に第2ヨーク22(図2参照)が固定されている。
図3は、第1ヨーク21がステアリングシャフト3を固定する構造の断面の概略図であり、図2のIII−III線に沿う断面に相当する。図4は、第1ヨーク21周辺の分解斜視図である。
Referring to FIG. 1, the second universal joint 8 has the same configuration as the first universal joint 7. In the second universal joint 8, the first yoke 21 (see FIG. 2) is fixed to one of the one end 5a (end portion) of the pinion shaft 5 and the other end 4b (end portion) of the intermediate shaft 4. The second yoke 22 (see FIG. 2) is fixed to the other side.
FIG. 3 is a schematic view of a cross section of the structure in which the first yoke 21 fixes the steering shaft 3, and corresponds to a cross section taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view around the first yoke 21.

図3を参照して、第1ヨーク21は、例えば一枚の金属板をプレス成形することにより形成される。第1ヨーク21は、ステアリングシャフト3を固定するための筒状部50と、筒状部50を介してステアリングシャフト3の他端3aを締め付けるための第1締付板60および第2締付板70と、を単一の部材で一体に備える。
図4を参照して、筒状部50は、締付ボルト40の締付方向(後述する中心軸方向Jに相当)の上流側および下流側のそれぞれに端部50aを有する有端の筒状である。筒状部50は、ステアリングシャフト3の軸方向Xと同じ方向に延びる。筒状部50は、一対の端部50aの間で軸方向Xに延びるスリット51を形成している。一対の端部50aは、筒状部50におけるスリット51の両側の部分を構成している。筒状部50の内周には、ステアリングシャフト3の他端3aの雄セレーション31とセレーション嵌合する雌セレーション52が形成されている。
Referring to FIG. 3, the first yoke 21 is formed, for example, by press molding a single metal plate. The first yoke 21 includes a tubular portion 50 for fixing the steering shaft 3, and a first fastening plate 60 and a second fastening plate for fastening the other end 3 a of the steering shaft 3 via the tubular portion 50. 70 with a single member.
Referring to FIG. 4, cylindrical portion 50 has an end-cylinder shape having end portions 50 a on the upstream side and the downstream side in the tightening direction of bolt 40 (corresponding to a central axis direction J described later). It is. The cylindrical portion 50 extends in the same direction as the axial direction X of the steering shaft 3. The cylindrical portion 50 forms a slit 51 extending in the axial direction X between the pair of end portions 50a. The pair of end portions 50 a constitutes portions on both sides of the slit 51 in the tubular portion 50. On the inner periphery of the cylindrical portion 50, a female serration 52 that is serrated and fitted with the male serration 31 of the other end 3a of the steering shaft 3 is formed.

図3を参照して、第1締付板60および第2締付板70は、一対の端部50aから軸直角方向R(ステアリングシャフト3の軸方向Xに相当する筒状部50の軸方向に対して直交する方向)にそれぞれ延設されており、スリット51を挟んで対向している。
締付ボルト40は、中心軸方向Jに延びる中心軸線Cを有する軸部43を含む。軸部43の一端には、頭部41が設けられている。軸部43の他端には、雄ねじ部42が設けられている。第1締付板60には、第1締付板60を板厚方向Dに貫通する第1孔61が形成されている。第1孔61には、締付ボルト40が挿通される。第2締付板70には、第2締付板70を板厚方向Dに貫通する第2孔71が形成されている。第2孔71には、締付ボルト40の雄ねじ部42と螺合する雌ねじ部72が内周に設けられている。第2締付板70は、締付ボルト40とねじ嵌合している。第1締付板60および第2締付板70は、締付ボルト40によって筒状部50を介してステアリングシャフト3の他端3aを締め付けるように構成されている。
Referring to FIG. 3, the first clamping plate 60 and the second clamping plate 70 are arranged in a direction perpendicular to the axis R (the axial direction of the cylindrical portion 50 corresponding to the axial direction X of the steering shaft 3) from the pair of end portions 50 a. Extending in a direction perpendicular to each other) and facing each other with the slit 51 interposed therebetween.
The fastening bolt 40 includes a shaft portion 43 having a center axis C extending in the center axis direction J. A head 41 is provided at one end of the shaft portion 43. A male screw part 42 is provided at the other end of the shaft part 43. The first tightening plate 60 is formed with a first hole 61 that penetrates the first tightening plate 60 in the plate thickness direction D. The fastening bolt 40 is inserted into the first hole 61. The second tightening plate 70 is formed with a second hole 71 that penetrates the second tightening plate 70 in the plate thickness direction D. The second hole 71 is provided with an internal thread portion 72 that engages with the external thread portion 42 of the tightening bolt 40 on the inner periphery. The second fastening plate 70 is screwed with the fastening bolt 40. The first fastening plate 60 and the second fastening plate 70 are configured to fasten the other end 3 a of the steering shaft 3 via the tubular portion 50 with the fastening bolt 40.

第2締付板70は、少なくとも第2孔71の周縁部73に、第1締付板60の板厚T1よりも厚くされた厚肉部74と、厚肉部74以外の部分である薄肉部76とを含む。第2締付板70の板厚T2(厚肉部74の板厚に相当)は、第1締付板60の板厚T1よりも大きい(T2>T1)。薄肉部76の板厚TTは、第1締付板60の板厚T1と等しい(TT=T1)。   The second fastening plate 70 includes at least a peripheral portion 73 of the second hole 71, a thick portion 74 that is thicker than the plate thickness T <b> 1 of the first fastening plate 60, and a thin wall portion other than the thick portion 74. Part 76. The plate thickness T2 (corresponding to the plate thickness of the thick portion 74) of the second fastening plate 70 is larger than the plate thickness T1 of the first fastening plate 60 (T2> T1). The thickness TT of the thin portion 76 is equal to the thickness T1 of the first fastening plate 60 (TT = T1).

厚肉部74は、周縁部73から板厚方向Dに突出した筒状突起部88を含む。筒状突起部88は、第2孔71の中心軸線方向(板厚方向Dに相当)に対して傾斜する傾斜部75を含む。ステアリングシャフト3の雄セレーション31を第1ヨーク21の筒状部50の雌セレーション52の凹凸に合わせてステアリングシャフト3を第1ヨーク21の筒状部50に挿通して、締付ボルト40を回転させて中心軸方向Jに移動させると、締付ボルト40の頭部41によって第1締付板60が第2締付板70側へ押され、締付ボルト40とねじ嵌合する第2締付板70が第1締付板60側へ引っ張られる。これにより、第1締付板60と第2締付板70とがスリット51を狭めるように互いに近づく。そのため、ステアリングシャフト3の他端3aは、第1締付板60および第2締付板70によって、第1締付板60および第2締付板70と一体に設けられた筒状部50を介して締め付けられる。したがって、ステアリングシャフト3の他端3aの雄セレーション31と第1ヨーク21の筒状部50の雌セレーション52とが強固にセレーション嵌合し、第1ヨーク21がステアリングシャフト3に固定される。   The thick portion 74 includes a cylindrical protrusion 88 that protrudes from the peripheral portion 73 in the plate thickness direction D. The cylindrical protrusion 88 includes an inclined portion 75 that is inclined with respect to the central axis direction of the second hole 71 (corresponding to the plate thickness direction D). The steering shaft 3 is inserted into the cylindrical portion 50 of the first yoke 21 with the male serration 31 of the steering shaft 3 aligned with the irregularities of the female serration 52 of the cylindrical portion 50 of the first yoke 21, and the tightening bolt 40 is rotated. Then, when it is moved in the central axis direction J, the first fastening plate 60 is pushed toward the second fastening plate 70 by the head 41 of the fastening bolt 40, and the second fastening that is screwed with the fastening bolt 40 is performed. The attached plate 70 is pulled toward the first fastening plate 60 side. Thereby, the 1st clamping board 60 and the 2nd clamping board 70 mutually approach so that the slit 51 may be narrowed. Therefore, the other end 3 a of the steering shaft 3 has a cylindrical portion 50 provided integrally with the first tightening plate 60 and the second tightening plate 70 by the first tightening plate 60 and the second tightening plate 70. Tightened through. Therefore, the male serration 31 of the other end 3 a of the steering shaft 3 and the female serration 52 of the cylindrical portion 50 of the first yoke 21 are firmly serrated and the first yoke 21 is fixed to the steering shaft 3.

次に、第1ヨーク21の製造方法について説明する。
図5(a)〜図5(g)は、第1ヨーク21の製造工程を順次に示す概略断面図である。
第1ヨーク21の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための絞り工程[図5(a)〜図5(c)参照]、孔明け工程[図5(d)および図5(e)参照]およびねじ加工工程[図5(f)および図5(g)参照]を含む。
Next, a method for manufacturing the first yoke 21 will be described.
FIG. 5A to FIG. 5G are schematic cross-sectional views sequentially showing manufacturing steps of the first yoke 21.
The manufacturing method of the first yoke 21 includes a drawing process (see FIGS. 5A to 5C) for forming the second fastening plate 70 of the first yoke 21, and a drilling process [FIG. ) And FIG. 5 (e)] and a threading step [see FIG. 5 (f) and FIG. 5 (g)].

まず、絞り工程では、図5(a)に示すように、第1ヨーク21(図3参照)を形成するために準備した金属板80において加工される部分(被加工部81)を、金型90内に配置する。金型90は、円錐台状の凹部91aが形成された受け型91と、凹部91aに挿入される円錐台状の凸部92aが形成され、受け型91へ向けて可動な押し型92とを含む。   First, in the drawing step, as shown in FIG. 5A, a portion to be processed (worked portion 81) in the metal plate 80 prepared for forming the first yoke 21 (see FIG. 3) is formed as a mold. 90. The mold 90 includes a receiving die 91 formed with a truncated cone-shaped recess 91a and a pressing die 92 formed with a truncated cone-shaped protruding portion 92a inserted into the recessed portion 91a and movable toward the receiving die 91. Including.

絞り工程では、図5(b)に示すように、被加工部81が金型90によってプレス成形されることによって、図5(c)に示すように、被加工部81にカップ状の筒状突起部82が形成される。被加工部81は、製造段階の第2締付板70である。
筒状突起部82は、被加工部81の板厚方向(第2締付板70の板厚方向Dに相当)に対して傾斜したテーパ状の周側壁83と、底部84とを一体的に含む。
In the drawing process, as shown in FIG. 5 (b), the processed portion 81 is press-molded by the mold 90, so that the processed portion 81 has a cup-shaped cylindrical shape as shown in FIG. 5 (c). A protrusion 82 is formed. The workpiece 81 is the second fastening plate 70 at the manufacturing stage.
The cylindrical projection 82 is formed by integrating a tapered peripheral side wall 83 and a bottom 84 that are inclined with respect to the plate thickness direction of the workpiece 81 (corresponding to the plate thickness direction D of the second fastening plate 70). Including.

孔明け工程では、図5(d)に示すように、ドリル93を用いて、筒状突起部82の周側壁83の一部と底部84とを取り除く。これにより、図5(e)に示すように、絞り工程により形成された周側壁83を板厚方向Dに貫通する貫通孔85が、被加工部81に形成される。
ねじ加工工程では、図5(f)に示すように、孔明け工程で形成された貫通孔85の内径部86に雌ねじ部72を、タップ94を用いて加工する。これにより、図5(g)に示すように、内周に雌ねじ部72が設けられた第2孔71が形成され、第2締付板70が形成される。孔明け工程の際に残った周側壁83の一部83aは、第2締付板70を形成した後の第2孔71の周縁部73の厚肉部74の一部である筒状突起部88の傾斜部75を構成している。
In the drilling step, as shown in FIG. 5D, a part of the peripheral side wall 83 and the bottom 84 of the cylindrical protrusion 82 are removed using a drill 93. As a result, as shown in FIG. 5 (e), a through-hole 85 that penetrates the peripheral side wall 83 formed in the drawing step in the plate thickness direction D is formed in the workpiece 81.
In the screw machining step, as shown in FIG. 5 (f), the female screw portion 72 is machined using the tap 94 in the inner diameter portion 86 of the through hole 85 formed in the drilling step. As a result, as shown in FIG. 5G, the second hole 71 having the female screw portion 72 provided on the inner periphery is formed, and the second fastening plate 70 is formed. A part 83a of the peripheral side wall 83 remaining in the drilling step is a cylindrical protrusion that is a part of the thick part 74 of the peripheral edge 73 of the second hole 71 after the second fastening plate 70 is formed. 88 inclined portions 75 are formed.

なお、第1ヨーク21において第2締付板70以外の部分は、金型90または別の図示しない金型を用いてプレス成形することによって形成される。
以上の工程により、第2締付板70が形成された第1ヨーク21が完成する。
第1実施形態によれば、第2孔71の周縁部73には、厚肉部74が設けられるので、第2締付板70の板厚T2(厚肉部74の板厚に相当)は、第1締付板60の板厚T1(薄肉部76の板厚TTに相当)よりも厚くされている。そのため、第2孔71に設けられた雌ねじ部72の強度確保のために厚肉部74の板厚と同等の板厚の金属板80を用いる必要がない。すなわち、金属板からなる第1ヨーク21であっても、上記の製造工程によって、厚肉部74を容易に形成することができる。そのため、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができるので、雌ねじ部72の強度を確保することができる。したがって、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部72の強度を向上させることができる。
Note that portions other than the second fastening plate 70 in the first yoke 21 are formed by press molding using a mold 90 or another mold (not shown).
Through the above steps, the first yoke 21 on which the second fastening plate 70 is formed is completed.
According to the first embodiment, since the thick portion 74 is provided in the peripheral portion 73 of the second hole 71, the plate thickness T2 of the second fastening plate 70 (corresponding to the plate thickness of the thick portion 74) is The plate thickness T1 of the first fastening plate 60 (corresponding to the plate thickness TT of the thin portion 76) is made thicker. Therefore, it is not necessary to use a metal plate 80 having a thickness equivalent to the thickness of the thick portion 74 in order to ensure the strength of the female screw portion 72 provided in the second hole 71. That is, even with the first yoke 21 made of a metal plate, the thick portion 74 can be easily formed by the above manufacturing process. Therefore, the number of threads of the female screw portion 72 can be increased, so that the strength of the female screw portion 72 can be ensured. Therefore, the strength of the female screw portion 72 can be improved while suppressing an increase in weight.

また、雌ねじ部72の強度を確保するために雌ねじ部72が形成される箇所の板厚(厚肉部74の板厚T2)と同等の板厚の金属板80を用いる必要がないので、第1ヨーク21の材料費の増大を抑制することもできる。
また、プレス成形によって、金属板80に厚肉部74を容易に形成することができる。
また、筒状突起部88を用いて第2孔71の周縁部73に厚肉部74を容易に設けることができる。
また、筒状突起部88の傾斜部75は、第2孔71の中心軸線方向に対して傾斜する。このため、第2孔71の長さを長くすることができる。したがって、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができる。
Further, since it is not necessary to use a metal plate 80 having a plate thickness equivalent to the plate thickness (plate thickness T2 of the thick portion 74) where the female screw portion 72 is formed in order to ensure the strength of the female screw portion 72, the first An increase in material cost of one yoke 21 can also be suppressed.
Further, the thick portion 74 can be easily formed on the metal plate 80 by press molding.
In addition, the thick portion 74 can be easily provided on the peripheral edge 73 of the second hole 71 using the cylindrical protrusion 88.
Further, the inclined portion 75 of the cylindrical protrusion 88 is inclined with respect to the central axis direction of the second hole 71. For this reason, the length of the second hole 71 can be increased. Therefore, the number of threads of the female thread portion 72 can be increased.

<第2実施形態>
第2実施形態の第1ヨーク21は、以下の製造方法によって製造することができる。
図6(a)〜図6(f)は、第1ヨーク21の第2実施形態の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。図6に示す第2実施形態の第1ヨーク21の製造方法では、図5に示す第1実施形態の第1ヨーク21の製造方法と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する(後述する図7でも同様)。
第1ヨーク21の第2実施形態の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための孔明け工程[図6(a)〜図6(d)参照]およびねじ加工工程[図6(e)〜図6(f)参照]を含む。
Second Embodiment
The first yoke 21 of the second embodiment can be manufactured by the following manufacturing method.
FIG. 6A to FIG. 6F are schematic cross-sectional views sequentially showing the manufacturing steps in the manufacturing method of the first embodiment of the first yoke 21. In the manufacturing method of the first yoke 21 of the second embodiment shown in FIG. 6, the same components as those of the manufacturing method of the first yoke 21 of the first embodiment shown in FIG. The same applies to FIG. 7 described later).
The manufacturing method of the second embodiment of the first yoke 21 includes a drilling step [see FIGS. 6A to 6D] and threading for forming the second fastening plate 70 of the first yoke 21. The process [refer FIG.6 (e)-FIG.6 (f)] is included.

第2実施形態の製造方法における孔明け工程では、具体的には、被加工部81に対してバーリング加工が行われる。
バーリング加工では、まず、図6(a)および図6(b)に示すように、ドリル95を用いて被加工部81に下孔81aを形成する。
次に、図6(c)に示すように、円柱状の雄型治具97によって下孔81aを拡げながら、下孔81aの周縁部81bを雌型治具96に設けられたキャビティ96aの内周面96bに沿わせて徐々に立ち上げる。雌型治具96のキャビティ96aの内周面96bは、円筒面または抜き勾配が設けられたテーパ面により構成されている。これにより、図6(d)に示すように、下孔81aが拡げられることによって被加工部81を板厚方向Dに貫通する貫通孔85Pが形成される。また、下孔81aの周縁部81bがリブ状に立ち上げられることによって、貫通孔85Pの周縁部87Pに筒状突起部88Pが形成される。このように、バーリング加工によって周縁部87Pに筒状突起部88Pが形成される。
In the drilling step in the manufacturing method of the second embodiment, specifically, burring is performed on the workpiece 81.
In the burring process, first, as shown in FIGS. 6A and 6B, a pilot hole 81 a is formed in the workpiece 81 using a drill 95.
Next, as shown in FIG. 6 (c), while the lower hole 81 a is expanded by the cylindrical male jig 97, the peripheral edge 81 b of the lower hole 81 a is inside the cavity 96 a provided in the female jig 96. It gradually rises along the peripheral surface 96b. The inner peripheral surface 96b of the cavity 96a of the female jig 96 is configured by a cylindrical surface or a tapered surface provided with a draft angle. As a result, as shown in FIG. 6D, a through hole 85P that penetrates the workpiece 81 in the plate thickness direction D is formed by expanding the lower hole 81a. Moreover, the cylindrical protrusion part 88P is formed in the peripheral part 87P of the through-hole 85P by raising the peripheral part 81b of the lower hole 81a in rib shape. Thus, the cylindrical protrusion 88P is formed in the peripheral part 87P by burring.

ねじ加工工程では、図6(e)に示すように、孔明け工程で形成された貫通孔85Pの内径部86Pに雌ねじ部72を、タップ94を用いて加工する。これにより、図6(f)に示すように、周縁部73に筒状突起部88Pが形成された第2孔71が形成される。このように、第2実施形態の製造方法によっても第2締付板70が形成される。第2実施形態の製造方法によって形成された第2締付板70の厚肉部74Pは、筒状突起部88Pを含んでいる。厚肉部74Pの板厚T2Pは、筒状突起部88Pの高さT3P分を含んでいる。   In the screw machining step, as shown in FIG. 6 (e), the female thread portion 72 is machined using the tap 94 in the inner diameter portion 86 </ b> P of the through hole 85 </ b> P formed in the drilling step. As a result, as shown in FIG. 6 (f), the second hole 71 in which the cylindrical protrusion 88 </ b> P is formed in the peripheral edge 73 is formed. Thus, the 2nd clamping board 70 is formed also by the manufacturing method of 2nd Embodiment. The thick portion 74P of the second fastening plate 70 formed by the manufacturing method of the second embodiment includes a cylindrical protrusion 88P. The plate thickness T2P of the thick portion 74P includes the height T3P of the cylindrical protrusion 88P.

以上のように、バーリング加工によって被加工部81に筒状突起部88Pが形成される。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を奏する。
雌型治具96のキャビティ96aの内周面96bがテーパ面により形成されている場合、筒状突起部88Pは、第2孔71の中心軸線方向に対して傾斜する傾斜部を含んでいる。この場合、第2孔71の長さを長くすることができるので、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができる。
As described above, the cylindrical projection 88P is formed on the workpiece 81 by burring.
According to 2nd Embodiment, there exists the same effect as 1st Embodiment.
When the inner peripheral surface 96 b of the cavity 96 a of the female jig 96 is formed by a tapered surface, the cylindrical protrusion 88 </ b> P includes an inclined portion that is inclined with respect to the central axis direction of the second hole 71. In this case, since the length of the 2nd hole 71 can be lengthened, the number of the screw threads of the internal thread part 72 can be increased.

<第3実施形態>
第3実施形態の第1ヨーク21は、以下の製造方法によって製造することができる。
図7(a)〜図7(e)は、第3実施形態の第1ヨーク21の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。
第3実施形態の第1ヨーク21の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための孔明け工程[図7(a)〜図7(c)参照]およびねじ加工工程[図7(d)および図7(e)参照]を含む。
<Third Embodiment>
The first yoke 21 of the third embodiment can be manufactured by the following manufacturing method.
FIG. 7A to FIG. 7E are schematic cross-sectional views sequentially showing the manufacturing steps in the manufacturing method of the first yoke 21 of the third embodiment.
The manufacturing method of the first yoke 21 according to the third embodiment includes a drilling process for forming the second fastening plate 70 of the first yoke 21 [see FIGS. 7A to 7C] and threading. The process [refer FIG.7 (d) and FIG.7 (e)] is included.

第3実施形態の製造方法における孔明け工程では、具体的には、被加工部81に対してフロードリル加工等が行われる。
フロードリル加工では、図7(a)に示すように、高速回転させたフロードリル98を被加工部81に対して板厚方向Dから押し当てる。これにより、図7(b)および図7(c)に示すように、被加工部81においてフロードリル98を押し当てられた部分に被加工部81を板厚方向Dに貫通する貫通孔85Qが形成される。その際、貫通孔85Qの周縁部87Qには、フロードリル98が被加工部81をリブ状に押し出した部分によって筒状突起部88Qが形成される。
In the drilling step in the manufacturing method of the third embodiment, specifically, flow drilling or the like is performed on the workpiece 81.
In the flow drilling process, as shown in FIG. 7A, the flow drill 98 rotated at a high speed is pressed against the workpiece 81 from the plate thickness direction D. As a result, as shown in FIGS. 7B and 7C, the through hole 85Q that penetrates the processed portion 81 in the plate thickness direction D in the portion of the processed portion 81 against which the flow drill 98 is pressed. It is formed. At this time, a cylindrical projection 88Q is formed on the peripheral edge 87Q of the through hole 85Q by a portion where the flow drill 98 pushes the workpiece 81 into a rib shape.

ねじ加工工程では、図7(d)に示すように、孔明け工程で形成された貫通孔85Qの内径部86Qに雌ねじ部72を、タップ94を用いて加工する。これにより、図7(e)に示すように、周縁部73に筒状突起部88Qが形成された第2孔71が形成される。このように、第3実施形態の製造方法によっても第2締付板70が形成される。第3実施形態の製造方法によって形成された第2締付板70の厚肉部74Qは、筒状突起部88Qを含んでいる。厚肉部74Qの板厚T2Qは、筒状突起部88Qの高さT3Q分を含んでいる。   In the screw machining step, as shown in FIG. 7D, the female screw portion 72 is machined using the tap 94 in the inner diameter portion 86Q of the through hole 85Q formed in the drilling step. As a result, as shown in FIG. 7E, the second hole 71 in which the cylindrical protrusion 88Q is formed in the peripheral edge 73 is formed. Thus, the 2nd clamping board 70 is formed also by the manufacturing method of 3rd Embodiment. The thick part 74Q of the second fastening plate 70 formed by the manufacturing method of the third embodiment includes a cylindrical protrusion 88Q. The plate thickness T2Q of the thick portion 74Q includes the height T3Q of the cylindrical protrusion 88Q.

以上のように、フロードリル加工によって被加工部81に筒状突起部88Qが形成される。第3実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を奏する。
なお、厚肉部74,74P,74Qは、強調的に示してあるが、例えば、第1締付板60の板厚T1が7mm程度であって、厚肉部74,74P,74Qの板厚T2,T2P,T2Qが8mm程度であれば、本発明の効果を十分に得られる。
As described above, the cylindrical projection 88Q is formed on the workpiece 81 by flow drilling. According to 3rd Embodiment, there exists the same effect as 1st Embodiment.
Although the thick portions 74, 74P, 74Q are shown in an emphasized manner, for example, the plate thickness T1 of the first fastening plate 60 is about 7 mm and the plate thickness of the thick portions 74, 74P, 74Q. If T2, T2P, and T2Q are about 8 mm, the effects of the present invention can be sufficiently obtained.

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、第2ヨーク22は、第1ヨーク21と同じ構成を有する自在継手用ヨークであってもよい。
また、本発明の自在継手ヨーク(第1ヨーク21)は、ステアリング装置1に用いられるあらゆる自在継手に適用可能である。また、本発明の自在継手用ヨーク(第1ヨーク21)は、ステアリング装置1に用いられる自在継手に限られず、シャフト同士を連結するあらゆる自在継手に適用可能である。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, the second yoke 22 may be a universal joint yoke having the same configuration as the first yoke 21.
The universal joint yoke (first yoke 21) of the present invention can be applied to any universal joint used in the steering device 1. Further, the universal joint yoke (first yoke 21) of the present invention is not limited to the universal joint used in the steering device 1, and can be applied to any universal joint that connects shafts together.

3…ステアリングシャフト、3a…他端、4…インターミディエイトシャフト、4a…一端、4b…他端、5…ピニオンシャフト、5a…一端、21…第1ヨーク、22…第2ヨーク、50…筒状部、50a…端部、51…スリット、60…第1締付板、61…第1孔、70…第2締付板、71…第2孔、72…雌ねじ部、73…周縁部、74;74P;74Q…厚肉部、75…傾斜部、80…金属板、81…被加工部、85;85P;85Q…貫通孔、86;86P;86Q…内径部、88;88P;88Q…筒状突起部、D…板厚方向、R…軸直角方向、T1…板厚、T2;T2P;T2Q…板厚、X…軸方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Steering shaft, 3a ... Other end, 4 ... Intermediate shaft, 4a ... One end, 4b ... Other end, 5 ... Pinion shaft, 5a ... One end, 21 ... 1st yoke, 22 ... 2nd yoke, 50 ... Cylindrical shape Part 50a ... end part 51 ... slit 60 first clamp plate 61 first hole 70 second clamp plate 71 second hole 72 female thread 73 peripheral edge 74 74P; 74Q ... thick part, 75 ... inclined part, 80 ... metal plate, 81 ... processed part, 85; 85P; 85Q ... through hole, 86; 86P; 86Q ... inner diameter part, 88; 88P; 88Q ... cylinder D-shaped projection, D: plate thickness direction, R: axis perpendicular direction, T1: plate thickness, T2; T2P; T2Q: plate thickness, X: axis direction

Claims (5)

シャフトの端部に固定される自在継手用ヨークであって、
前記シャフトの軸方向に延びるスリットを形成した、シャフト固定用の筒状部と、
前記筒状部における前記スリットの両側の部分から軸直角方向に延設され、前記スリットを挟んで対向し、前記筒状部を介して前記シャフトを締め付ける第1締付板および第2締付板と、を備え、
前記第1締付板には、前記第1締付板を板厚方向に貫通する第1孔が形成され、
前記第2締付板には、前記第2締付板を前記板厚方向に貫通し、内周に雌ねじ部が設けられた第2孔が形成され、
前記第2締付板は、少なくとも前記第2孔の周縁部に厚肉部を含み、前記第2締付板の板厚は、前記第1締付板の板厚よりも厚い、自在継手用ヨーク。
A universal joint yoke fixed to the end of the shaft,
A cylindrical portion for fixing the shaft, in which a slit extending in the axial direction of the shaft is formed;
A first fastening plate and a second fastening plate that extend in a direction perpendicular to the axis from both sides of the slit in the cylindrical portion, face each other across the slit, and clamp the shaft via the cylindrical portion. And comprising
The first fastening plate is formed with a first hole penetrating the first fastening plate in the thickness direction,
The second fastening plate is formed with a second hole that penetrates the second fastening plate in the plate thickness direction and has an internal thread portion on the inner periphery thereof.
The second fastening plate includes a thick portion at least at a peripheral portion of the second hole, and the thickness of the second fastening plate is larger than the thickness of the first fastening plate. yoke.
請求項1において、金属板をプレス成形することによって形成される、自在継手用ヨーク。   The universal joint yoke according to claim 1, wherein the universal joint yoke is formed by press-molding a metal plate. 請求項1または2において、前記厚肉部は、筒状突起部を含む、自在継手用ヨーク。   The universal joint yoke according to claim 1, wherein the thick portion includes a cylindrical protrusion. 請求項3において、前記筒状突起部は、前記第2締付板の前記板厚方向に対して傾斜した傾斜部を含む、自在継手用ヨーク。   4. The universal joint yoke according to claim 3, wherein the cylindrical protrusion includes an inclined portion inclined with respect to the plate thickness direction of the second fastening plate. 請求項3または4の自在継手用ヨークの製造方法であって、
製造段階の第2締付板に前記筒状突起部を形成する工程と、
前記筒状突起部を前記板厚方向に貫通する貫通孔を形成する孔明け工程と、
前記孔明け工程で形成された前記貫通孔の内径部に前記雌ねじ部を加工して前記第2孔を形成するねじ加工工程と、を含む、製造方法。
A method for manufacturing a universal joint yoke according to claim 3 or 4,
Forming the cylindrical protrusion on the second fastening plate at the manufacturing stage;
A drilling step of forming a through-hole penetrating the cylindrical protrusion in the plate thickness direction;
And a threading step of forming the second hole by processing the female screw portion on the inner diameter portion of the through hole formed in the drilling step.
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