JP2020200910A - Manufacturing method of link mechanism and link mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リンク機構の製造方法及びリンク機構に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a link mechanism and a link mechanism.
一般的に、自動車では、ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、ステアリングギヤシャフトとしての例えばピニオン軸とが、インターミディエイトシャフトを介して連結されている。インターミディエイトシャフトのシャフトとヨークとは、例えば、シャフトの一端がヨークに対してカシメられることで接合されている(例えば特許文献1参照)。具体的には、予めシャフトの一端部の外周部に段差部を形成し、当該段差部にヨークの背面部が当接するように、ヨークに対してシャフトの先端部を貫通させる。この状態でシャフトの先端がカシメられると、ヨークがシャフトのカシメ部と段差部とで挟持され、ヨークとシャフトとが接合される。 Generally, in an automobile, a steering shaft connected to a steering wheel and, for example, a pinion shaft as a steering gear shaft are connected via an intermediate shaft. The shaft and the yoke of the intermediate shaft are joined by, for example, one end of the shaft being crimped to the yoke (see, for example, Patent Document 1). Specifically, a step portion is formed in advance on the outer peripheral portion of one end portion of the shaft, and the tip end portion of the shaft is passed through the yoke so that the back surface portion of the yoke abuts on the step portion. When the tip of the shaft is crimped in this state, the yoke is sandwiched between the crimped portion and the stepped portion of the shaft, and the yoke and the shaft are joined.
ところで、上述したカシメ工法であると、ヨークの一端部に対してはカシメ部が圧着するものの、ヨークの他端部に対しては単に段差部が当接した状態であるために、接合強度を高めにくいという問題がある。 By the way, in the caulking method described above, although the caulking portion is crimped to one end of the yoke, the stepped portion is simply in contact with the other end of the yoke, so that the joint strength is increased. There is a problem that it is difficult to raise.
このため、本発明の目的は、シャフトとヨークとのカシメによる接合強度を高めることができるリンク機構の製造方法などを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a link mechanism capable of increasing the joint strength by caulking the shaft and the yoke.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るリンク機構の製造方法は、組立時に治具によって保持されたシャフトに対してヨークを組み付ける、シャフトとヨークとを含むリンク機構の製造方法であって、シャフトは、本体部と、本体部に対して連続し、ヨークが接合される一端部とを有し、治具は、シャフトの一端部におけるヨークが対向される対向領域に対し、本体部側で隣接する第一隣接部を、少なくとも周方向の一部で隙間を有して配置されるとともに、ヨークを支持する非拘束部と、非拘束部に連続する位置に配置され、シャフトの本体部を、全周にわたって隙間なく囲む拘束部とを有し、リンク機構の製造方法は、治具の拘束部及び非拘束部に囲まれる位置に、シャフトを配置するとともに、ヨークを非拘束部に支持させることで、シャフトの一端部に対してヨークを位置合わせする配置工程と、配置工程後に、シャフトの一端面を押圧することで、当該シャフトの第一隣接部を塑性変形させて外方へ突出させる押圧工程と、を含む。 In order to solve the above problems, the method for manufacturing a link mechanism according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing a link mechanism including a shaft and a yoke, in which a yoke is assembled to a shaft held by a jig at the time of assembly. The shaft has a main body portion and one end portion which is continuous with the main body portion and the yoke is joined, and the jig has the main body with respect to the facing region where the yoke is opposed to the one end portion of the shaft. The first adjacent portion adjacent to the portion side is arranged with a gap at least in a part in the circumferential direction, and is arranged at a position continuous with the non-constrained portion supporting the yoke and the non-restrained portion of the shaft. It has a restraining part that surrounds the main body without gaps over the entire circumference, and the method of manufacturing the link mechanism is to arrange the shaft at a position surrounded by the restraining part and the non-binding part of the jig, and to surround the yoke as the non-binding part. By supporting the jig, the yoke is aligned with one end of the shaft, and after the placement process, by pressing one end of the shaft, the first adjacent portion of the shaft is plastically deformed to the outside. Includes a pressing step of projecting to.
また、本発明の他の態様に係るリンク機構は、シャフトと、シャフトに接合されたヨークとを備え、シャフトは、本体部と、本体部に対して連続し、ヨークが接合される一端部とを有し、シャフトの一端部におけるヨークが対向される対向領域に対し、本体部側で隣接する第一隣接部は、軸方向に圧縮された状態で外方に突出している。 Further, the link mechanism according to another aspect of the present invention includes a shaft and a yoke joined to the shaft, and the shaft is continuous with the main body portion and one end portion to which the yoke is joined. The first adjacent portion adjacent to the main body portion side with respect to the facing region facing the yoke at one end of the shaft protrudes outward in a state of being compressed in the axial direction.
本発明によれば、シャフトとヨークとのカシメによる接合強度を高めることができる。 According to the present invention, the joint strength between the shaft and the yoke by caulking can be increased.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below are comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, connection forms, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the embodiment according to the present disclosure will be described as arbitrary components. The embodiment of the present disclosure is not limited to the current independent claims, but may be expressed by other independent claims.
また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。 In addition, the drawings are schematic views in which emphasis, omission, and ratio are adjusted as appropriate to show the present invention, and may differ from the actual shape, positional relationship, and ratio.
図1は、実施の形態に係るインターミディエイトシャフト100の使用形態の一例を示す模式図である。図1に示すように、インターミディエイトシャフト100は、自動車のステアリング装置10に設けられている。具体的には、ステアリング装置10は、一端にステアリングホイール11が連結されたステアリングシャフト12と、ピニオン軸13及びラック軸14を含むラックアンドピニオン機構からなり転舵輪15を転舵する転舵機構16と、ステアリングシャフト12とピニオン軸13との間に介在して操舵トルクを伝達するインターミディエイトシャフト100とを備えている。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a usage embodiment of the
インターミディエイトシャフト100の一方の端部は、第一自在継手17を介してステアリングシャフト12と連結されている。インターミディエイトシャフト100と、第一自在継手17と、ステアリングシャフト12とは、本発明に係るリンク機構200の一例である。また、インターミディエイトシャフト100の他方の端部は、第二自在継手18を介してピニオン軸13と連結されている。
One end of the
ステアリングホイール11が操作されてステアリングシャフト12が回転されると、その回転がインターミディエイトシャフト100を介してピニオン軸13及びラック軸14に伝達される。これにより、転舵機構16は転舵輪15を転舵させる。
When the
次に、本実施の形態に係るインターミディエイトシャフト100について詳細に説明する。
Next, the
図2は、実施の形態に係るインターミディエイトシャフト100の概略構成を示す平面図である。図2以降の図において、X軸方向をインターミディエイトシャフト100の軸方向とした直交座標系とする。つまり、互いに直交するY軸方向及びZ軸方向も、X軸方向に直交している。以下の説明では、X軸方向マイナス側の端部を一端部と称し、X軸方向プラス側の端部を他端部と称す。
FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the
図2に示すようにインターミディエイトシャフト100は、伸縮自在な中間シャフト110と、中間シャフト110の一端部に設けられた第一自在継手17と、中間シャフト110の他端部に設けられた第二自在継手18とを備えている。なお、図2においては、第一自在継手17の一部である第一ヨーク171のみを図示している。第一自在継手17は、第一ヨーク171と、ステアリングシャフト12に結合された第二ヨーク(図示省略)と、第一ヨーク171と第二ヨークとを連結する十字軸(図示省略)とを含む。十字軸の各軸部は、図示しない軸受を介して、第一ヨーク171と第二ヨークのそれぞれのアームに回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
第一ヨーク171は、鉄、アルミニウムなどの金属から形成されており、基部172と、一対のアーム173とを有している。基部172は、その中央にX軸方向に沿う貫通孔174(図5等参照)が形成されている。貫通孔174は、X軸方向視における断面形状が、内軸150の断面形状に対応した形状となっている。本実施の形態では、貫通孔174の断面形状は十字形状となっている。一対のアーム173は、基部172のZ軸方向の両端部からX軸方向マイナス側に延設された部位である。この一対のアーム173には、図示しない軸受を介して十字軸における一対の軸部が回転自在に支持されている。
The
また、図2においては、第二自在継手18の一部である第一ヨーク181のみを図示している。第二自在継手18は、第一ヨーク181と、ピニオン軸13に結合された第二ヨーク(図示省略)と、第一ヨーク181と第二ヨークとを連結する十字軸(図示省略)とを含む。十字軸の各軸部は、図示しない軸受を介して、第一ヨーク181と第二ヨークのそれぞれのアームに回転自在に支持されている。第一ヨーク181の具体的な構成は、第一自在継手17の第一ヨーク171と同等であるので詳細な説明は省略する。
Further, in FIG. 2, only the first yoke 181 which is a part of the second
中間シャフト110は、外軸140と、内軸150とを備えている。外軸140の他端部には、第二自在継手18の第一ヨーク181が接合されている。外軸140は、例えば鉄、アルミニウムなどの金属から形成された円筒状の軸体であり、X軸方向視における中央部に貫通孔141を有している。貫通孔141は、X軸方向視における断面形状が全長にわたって一様な形状となっているが、一様な形状でなくてもよい。貫通孔141内には、X軸方向プラス側から内軸150がX軸方向にスライド自在に挿入されている。貫通孔141の断面形状は、内軸150をX軸方向にスライド自在とし、X軸方向を中心とした回転を規制する形状となっている。具体的には、貫通孔141の断面形状は、内軸150の断面形状に対応した形状となっている。本実施の形態では、貫通孔141の断面形状は十字形状となっている。
The
図3は、実施の形態に係る内軸150と第一ヨーク171とを示す斜視図である。図2及び図3に示すように、内軸150は、本発明に係るシャフトの一例であり、例えば鉄、アルミニウムなどの金属からなる棒状の軸体である。具体的には、内軸150は、本体部151と、本体部151に連続し、第一自在継手17の第一ヨーク171が接合された一端部152とを有している。
FIG. 3 is a perspective view showing the
本体部151は、X軸方向視における断面形状が非円形であり、全長にわたって一様な断面形状となっている。例えば、本体部151の断面形状は十字形状である。なお、本体部151の断面形状は、非円形であれば如何様でもよい。その他の断面形状としては、楕円形状、長円形状、多角形状、Y字形状、星形状などが挙げられる。
The
一端部152は、第一ヨーク171の基部172が接合されている。具体的には、一端部152は、基部172が対向される対向領域1523に対して本体部151側で隣接する第一隣接部1521と、対向領域1523に対して本体部151とは反対側で隣接する第二隣接部1522とを有している。
The
具体的には、対向領域1523は、一端部152における外周面が基部172の貫通孔141をなす内周面に対して対向している領域である。つまり、対向領域1523は、一端部152における貫通孔141内に収まっている領域である。
Specifically, the facing
第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、軸方向に対して圧縮された状態で、一端部152の全周にわたって外方に向けて突出している。これにより、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、第一ヨーク171の基部172をX軸方向で挟持することで、当該基部172を固定している。
The first
一端部152における対向領域1523のX軸方向視の断面形状は、本体部151と略同等の大きさの形状となっている。一方、第一隣接部1521及び第二隣接部1522の断面形状は、本体部151よりも拡大された形状となっている。
The cross-sectional shape of the facing
次に、リンク機構200の製造時に用いられる治具300について説明する。
Next, the
図4は、実施の形態に係る治具300に、加工後に内軸150となるシャフト190及び第一ヨーク171が治具300にセットされた状態を示す断面図である。図5Aは、図4におけるVa−Va線を含む断面を示す断面図である。図5Bは、図4におけるVb−Vb線を含む断面を示す断面図である。図5Cは、図4におけるVc−Vc線を含む断面を示す断面図である。なお、図4では、加工前の内軸150は断面図で図示されていない。図4、図5A、図5B及び図5Cに示すように、シャフト190は、その断面形状が軸方向に全体として一様である。シャフト190は、例えば引き抜き加工によって、断面形状が軸方向に全体として一様な十字状に形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the shaft 190 and the
図4に示すように、治具300は、拘束部310と、拘束部310の上面に載置された非拘束部320とを有している。
As shown in FIG. 4, the
拘束部310は、例えば鉄などの金属からなる部材であり、非拘束部320に軸方向で連続する位置に配置されている。拘束部310の上面には、シャフト190が挿入される、X軸方向に長尺な挿入穴311が形成されている。
The
図5Cに示すように、挿入穴311のX軸方向視における断面形状は、シャフト190が全周にわたって嵌合するように、シャフト190の断面形状に対応した形状となっている。本実施の形態では、挿入穴311の断面形状は十字形状である。また、拘束部310は、シャフト190における挿入穴311内に配置された部位に対しては、全周にわたって隙間なく囲むことで、当該部位を拘束している。また、挿入穴311に挿入されたシャフト190は、一端部192が拘束部310の上面から突出している(図4参照)。ここで、シャフト190における拘束部310内に収まる部位を本体部191とする。
As shown in FIG. 5C, the cross-sectional shape of the
非拘束部320は、シャフト190よりも剛性の低い低剛性体である。低剛性体としては、例えば、ゴムなどの弾性体や、樹脂部材が挙げられる。図5Bに示すように、非拘束部320は、円環状に形成されており、シャフト190の全周にわたって隙間を有して囲んでいる。なお、非拘束部320は、多角環状、楕円環状、長円環状であってもよい。
The
図4に示すように、非拘束部320の上面には、シャフト190の一端部192が貫通孔174に貫通された状態の第一ヨーク171が載置されている。この状態では、シャフト190の一端部192は、全周にわたって第一ヨーク171の貫通孔174に嵌合している(図5A参照)。シャフト190の一端面は、第一ヨーク171の基部172から突出している。ここで、シャフト190の一端部192のうち、非拘束部320に対応する部位は第一隣接部1521であり、基部172から突出した部位は第二隣接部1522であり、貫通孔174に収まる部位は対向領域1523である。シャフト190が治具300にセットされると、第二隣接部1522は、全周にわたって開放された状態となる。全周にわたって開放された状態とは、第二隣接部1522の全周に対して他の部材(例えば第一ヨーク171)が接触していない状態である。
As shown in FIG. 4, a
次に、リンク機構200の製造方法について説明する。具体的には、リンク機構200の製造方法のうち、内軸150に対して第一ヨーク171を組み付ける工程(配置工程及び押圧工程)について詳細に説明する。ここでは、作業者が内軸150に対して第一ヨーク171を組み付ける場合を例示するが、組立装置によって内軸150に対して第一ヨーク171を自動的に組み付けてもよい。その場合においても、同様の手順で内軸150に対して第一ヨーク171を組み付けることが可能である。
Next, a method of manufacturing the
まず、配置工程では、作業者は、シャフト190の一端部192に対して第一ヨーク171を位置合わせする。具体的には、作業者は、治具300における拘束部310の挿入穴311内にシャフト190の本体部191を挿入し、当該シャフト190の一端部192を拘束部310の上面から突出させる。この状態では、治具300の拘束部310及び非拘束部320に囲まれる位置に、シャフト190が配置されている。
First, in the placement step, the operator aligns the
具体的には、拘束部310が、シャフト190における挿入穴311内に配置された部位を、全周にわたって隙間なく囲み、拘束している。また、非拘束部320は、シャフト190の一端部192に対して、全周にわたって隙間を有して囲んでいる。
Specifically, the
その後、作業者は、第一ヨーク171の貫通孔174内に、シャフト190の一端部192を貫通させてから、第一ヨーク171を非拘束部320の上面に配置することで、第一ヨーク171を非拘束部320に支持させる。これにより、図4に示す状態となる。
After that, the operator penetrates one
なお、配置工程では、治具300に対して第一ヨーク171を設置した後に、シャフト190を第一ヨーク171及び治具300に挿入してもよい。また、なお、治具300は、配置工程時にプレス機の所定位置に予め固定されていてもよいし、配置工程時には別の場所に設置されていて、配置工程後にプレス機の所定位置に配置されてもよい。
In the arranging step, the shaft 190 may be inserted into the
次に、押圧工程について説明する。図6は、実施の形態に係る押圧工程でのシャフト190の状態遷移を示す説明図である。具体的には、図6の(a)は、押圧開始直後のシャフト190の一端部192の状態を示している。図6の(b)は、押圧中の一端部192の状態を示している。図6の(c)は、押圧完了時の一端部192の状態を示している。
Next, the pressing process will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state transition of the shaft 190 in the pressing process according to the embodiment. Specifically, FIG. 6A shows the state of one
押圧工程では、作業者は、プレス機を操作することで、当該プレス機のパンチ400でシャフト190の一端面を押圧させる(図6の(a)参照)。パンチ400による押圧が進行すると、図6の(b)に示すように、シャフト190の本体部191は、拘束部310によって拘束されているので、X軸方向に圧縮されるものの径方向には膨らまない。
In the pressing step, the operator operates the press to press one end surface of the shaft 190 with the
一端部192では、対向領域1523も第一ヨーク171の基部172によって拘束されているので径方向には膨らまない。一方、一端部192の第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、その外周面が拘束されていないために、塑性変形し、X軸方向に潰れながら全周にわたって径方向に膨らむ。つまり、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、全周にわたって外方に向かって突出するように塑性変形する。このとき、第二隣接部1522が第一ヨーク171の基部172に当接するために、第一ヨーク171も押圧方向に進行する。これにより、非拘束部320も圧縮されX軸方向に潰れ、第一ヨーク171と拘束部310とのX軸方向の間隔が狭まる。このため、図6の(c)に示すように、第一隣接部1521と第二隣接部1522とがX軸方向により圧縮され、径方向にもより広がることとなる。したがって、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、それぞれ第一ヨーク171の基部172に対して圧着する面積が広がることとなり、第一ヨーク171に対する接合強度が高められる。このように、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、圧縮によって形成されたカシメ部と言うこともできる。つまり、対向領域1523は、一端部152のうち、一対のカシメ部で挟まれた領域とも言える。
At one
このように、配置工程及び押圧工程によって、シャフト190が第一ヨーク171に組み付けられた内軸150となる。
In this way, the shaft 190 becomes the
以上のように、本実施の形態に係るリンク機構200の製造方法は、組立時に治具によって保持されたシャフト190に対して第一ヨーク171(ヨーク)を組み付ける、シャフト190と第一ヨーク171とを含むリンク機構200の製造方法であって、シャフト190は、本体部191と、本体部191に対して連続し、第一ヨーク171が接合される一端部192とを有し、治具300は、シャフト190の一端部192における第一ヨーク171が対向される対向領域1523に対し、本体部191側で隣接する第一隣接部1521を、少なくとも周方向の一部で隙間を有して配置されるとともに、第一ヨーク171を支持する非拘束部320と、非拘束部320に連続する位置に配置され、シャフト190の本体部191を、全周にわたって隙間なく囲む拘束部310とを有し、リンク機構200の製造方法は、治具300の拘束部310及び非拘束部320に囲まれる位置に、シャフト190を配置するとともに、第一ヨーク171を非拘束部320に支持させることで、シャフト190の一端部192に対して第一ヨーク171を位置合わせする配置工程と、配置工程後に、シャフト190の一端面を押圧することで、当該シャフト190の第一隣接部1521を塑性変形させて、外方へ突出させる押圧工程と、を含む。
As described above, in the method of manufacturing the
これによれば、押圧工程では、シャフト190の一端面を押圧することで、当該シャフト190の第一隣接部1521を塑性変形させて外方へ突出させているので、当該第一隣接部1521は、第一ヨーク171における本体部191側の面(背面)に対し圧着することとなる。これにより、シャフト190と第一ヨーク171とのカシメによる接合強度を高めることができる。
According to this, in the pressing step, by pressing one end surface of the shaft 190, the first
また、非拘束部320は、第一隣接部1521を、全周にわたって隙間を有して囲み、押圧工程は、シャフト190の一端面を押圧することで、当該シャフト190の第一隣接部321を塑性変形させて、全周にわたって外方へ突出させる。
Further, the
これによれば、押圧工程では、シャフト190の一端面を押圧することで、当該シャフト190の第一隣接部1521を塑性変形させて、全周にわたって外方へ突出させているので、当該第一隣接部1521は、第一ヨーク171における本体部191側の面(背面)に対し、全周にわたって圧着することとなる。これにより、シャフト190と第一ヨーク171とのカシメによる接合強度をより高めることができる。
According to this, in the pressing step, by pressing one end surface of the shaft 190, the first
また、シャフト190の一端部192における対向領域1523に対し、本体部191とは反対側で隣接する第二隣接部1522は、全周にわたって開放されており、押圧工程では、シャフト190の一端面を押圧することで、当該シャフト190の第一隣接部1521及び第二隣接部1522のそれぞれを塑性変形させて全周にわたって外方へ突出させ、当該突出した第一隣接部1521及び第二隣接部1522で第一ヨーク171を挟持させる。
Further, the second
これによれば、一度の押圧によって、第一隣接部1521及び第二隣接部1522のそれぞれを塑性変形させて全周にわたって外方へ突出させるので、製造時間の短縮化を図ることができる。また、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、第一ヨーク171を挟持することで、当該第一ヨーク171に対して圧着されているので、シャフト190と第一ヨーク171とのカシメによる接合強度をより高めることができる。
According to this, each of the first
また、非拘束部320は、シャフト190よりも剛性の低い低剛性体であり、押圧工程では、塑性変形された第二隣接部1522が、第一ヨーク171を押圧することによって、非拘束部320を変形させる。
Further, the
これによれば、非拘束部320がシャフト190よりも剛性の低い低剛性体であるので、押圧工程時には、塑性変形された第二隣接部1522が、第一ヨーク171を押圧することによって、非拘束部320を変形させる。これにより、非拘束部320も圧縮されるので、第一ヨーク171と拘束部310との間隔が狭まる。このため、第一隣接部1521と第二隣接部1522とが圧縮され、径方向にもより広がることとなる。したがって、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、それぞれ第一ヨーク171に対して圧着する面積が広がることとなり、第一ヨーク171に対する接合強度が一層高められる。
According to this, since the
また、シャフト190は、押圧工程の前の状態では、当該シャフト190の断面形状が非円形であり、当該シャフト190の軸方向に全体として一様である。 Further, in the state before the pressing process, the shaft 190 has a non-circular cross-sectional shape, and is uniform as a whole in the axial direction of the shaft 190.
ここで、断面形状が円形のシャフトに比べて、非円形のシャフトは、溶接やカシメによる接合が困難であり、それだけヨークに対する接合強度が高めにくい問題がある。しかしながら、その断面形状が非円形なシャフト190であったとしても、上述した製造方法で第一ヨーク171と接合すれば、接合強度を高めることが可能である。
Here, as compared with a shaft having a circular cross-sectional shape, a non-circular shaft is difficult to join by welding or caulking, and there is a problem that it is difficult to increase the joining strength to the yoke. However, even if the shaft 190 has a non-circular cross-sectional shape, the joining strength can be increased by joining the shaft 190 with the
さらに、シャフト190は、断面形状が軸方向に全体として一様であるので、例えば引抜き加工によって形成されたシャフト190に対して、第一ヨーク171を好適に接合することができる。
Further, since the shaft 190 has a uniform cross-sectional shape as a whole in the axial direction, the
また、シャフト190の断面形状は、十字形状である。 The cross-sectional shape of the shaft 190 is a cross shape.
これによれば、断面形状が十字状のシャフト190であると、溶接やカシメによる接合がより困難となり、ヨークに対する接合強度も一層高めにくいのが実状である。しかしながら、その断面形状が十字形状のシャフト190であったとしても、上述した製造方法で第一ヨーク171と接合すれば、接合強度を高めることが可能である。
According to this, when the shaft 190 has a cross-shaped cross section, it is more difficult to join by welding or caulking, and it is difficult to further increase the joining strength to the yoke. However, even if the cross-sectional shape of the shaft 190 is cross-shaped, the joining strength can be increased by joining the shaft 190 with the
また、本実施の形態に係るリンク機構200は、内軸150(シャフトと、内軸150に接合された第一ヨーク171とを備え、内軸150は、本体部151と、本体部151に対して連続し、第一ヨーク171が接合される一端部152とを有し、内軸150の一端部152における第一ヨーク171が対向される対向領域1523に対し、本体部151側で隣接する第二隣接部1522は、軸方向に圧縮された状態で外方に突出している。
Further, the
これによれば、内軸150の第二隣接部1522は、軸方向に圧縮された状態で外方に突出しているので、当該第一隣接部1521は、第一ヨーク171における本体部151側の面(背面)に対し圧着することとなる。これにより、内軸150と第一ヨーク171とのカシメによる接合強度を高めることができる。
According to this, since the second
また、内軸150の一端部152における対向領域1523に対し、本体部151とは反対側で隣接する第二隣接部1522は、軸方向に圧縮された状態で全周にわたって外方に突出し、第一隣接部1521とともに第一ヨーク171を挟持している。
Further, the second
これによれば、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、第一ヨーク171を挟持することで、当該第一ヨーク171に対して圧着されているので、内軸150と第一ヨーク171とのカシメによる接合強度をより高めることができる。
According to this, since the first
また、内軸150の断面形状は、非円形であり、内軸150は、第一隣接部1521及び第二隣接部1522を除く部位において、当該内軸150の軸方向に全体として一様な断面形状である。
Further, the cross-sectional shape of the
ここで、断面形状が円形のシャフトに比べて、非円形のシャフトは、溶接やカシメによる接合が困難であり、それだけヨークに対する接合強度が高めにくい問題がある。しかしながら、その断面形状が非円形な内軸150であったとしても、第一隣接部1521を形成することで第一ヨーク171と接合すれば、接合強度を高めることが可能である。
Here, as compared with a shaft having a circular cross-sectional shape, a non-circular shaft is difficult to join by welding or caulking, and there is a problem that it is difficult to increase the joining strength to the yoke. However, even if the cross-sectional shape is a non-circular
また、内軸150の断面形状は、十字形状である。
The cross-sectional shape of the
これによれば、断面形状が十字状の内軸150であると、溶接やカシメによる接合がより困難となり、ヨークに対する接合強度も一層高めにくいのが実状である。しかしながら、その断面形状が十字形状のシャフト190であったとしても、第一隣接部1521を形成することで第一ヨーク171と接合すれば、接合強度を高めることが可能である。
According to this, when the cross-sectional shape is the cross-shaped
以上、本発明に係るリンク機構200及びその製造方法について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。以降の説明において、上記実施の形態と同一の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
Although the
(変形例1)
例えば、上記実施の形態では、非拘束部320が低剛性体である場合を例示した。しかし、非拘束部は拘束部と同程度の剛性を有していてもよい。具体的には、非拘束部と拘束部とは、例えば金属などにより一体成形されていてもよい。このような治具300Aであっても、押圧工程を実施することは可能である。
(Modification example 1)
For example, in the above embodiment, the case where the
図7は、変形例1に係る治具300Aを用いた押圧工程でのシャフト190の状態遷移を示す説明図である。具体的には、図7の(a)は、押圧開始直後のシャフト190の一端部192の状態を示している。図7の(b)は、押圧中の一端部192の状態を示している。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state transition of the shaft 190 in the pressing process using the
図7に示すように、治具300Aでは、拘束部310aと、非拘束部320aとが金属などによって一体成形されている。
As shown in FIG. 7, in the
押圧工程では、作業者は、プレス機を操作することで、当該プレス機のパンチ400でシャフト190の一端面を押圧させる(図7の(a)参照)。パンチ400による押圧が進行すると、図7の(b)に示すように、シャフト190の本体部191は、拘束部310aによって拘束されているので、X軸方向に圧縮されるものの径方向には膨らまない。一端部192では、対向領域1523も第一ヨーク171の基部172によって拘束されているので径方向には膨らまない。一方、一端部192の第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、その外周面が拘束されていないために、塑性変形し、X軸方向に潰れながら全周にわたって径方向に膨らむ。つまり、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、全周にわたって外方に向かって突出するように塑性変形する。したがって、第一隣接部1521及び第二隣接部1522は、それぞれ第一ヨーク171の基部172に対して圧着する。
In the pressing step, the operator operates the press to press one end surface of the shaft 190 with the
(変形例2)
また、上記実施の形態では、非拘束部320が円環状に形成されている場合を例示した。しかしながら、非拘束部は、シャフト190の全周にわたって隙間を有して囲んでいるのであればその形状は如何様でもよい。例えば、非拘束部は、多角環状、楕円環状、長円環状であってもよい。
(Modification 2)
Further, in the above embodiment, the case where the
図8は、変形例2に係る非拘束部の概略構成を示す断面図である。図8は、図5Bに対応する図である。図8に示すように、非拘束部320bは、シャフト190の全周にわたって隙間を有して断続的に囲んでいてもよい。図8に示す非拘束部320bは、例えば3つの円柱状の部材322bにより構成されているが、部材322bは4つ以上であってもよい。また、部材322bの形状は如何様でもよい。また、非拘束部は、第一隣接部を少なくとも周方向の一部で隙間を有して配置されていてもよい。この場合、第一隣接部は、押圧工程にて周方向の一部のみが突出されることもある。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the unconstrained portion according to the modified example 2. FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 5B. As shown in FIG. 8, the
(その他)
また、上記実施の形態では、シャフトの一例として内軸を例示したが、シャフトの他の例としては外軸などが挙げられる。つまり、上記実施の形態では、内軸150となるシャフト190に対して本発明に係る製造方法を適用した場合を例示したが、外軸140となるシャフトに対して本発明に係る製造方法を適用してもよい。
(Other)
Further, in the above embodiment, the inner shaft is illustrated as an example of the shaft, but the outer shaft and the like can be mentioned as another example of the shaft. That is, in the above embodiment, the case where the manufacturing method according to the present invention is applied to the shaft 190 which is the
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in the embodiment and the modification without departing from the spirit of the present invention and the embodiment obtained by subjecting various modifications to the embodiment. The form is also included in the present invention.
本発明は、カシメによって接合されたシャフトとヨークとを備えたリンク機構に適用可能である。 The present invention is applicable to a link mechanism comprising a shaft and a yoke joined by caulking.
10…ステアリング装置 11…ステアリングホイール 12…ステアリングシャフト 13…ピニオン軸 14…ラック軸 15…転舵輪 16…転舵機構 17…第一自在継手 18…第二自在継手 100…インターミディエイトシャフト 110…中間シャフト 140…外軸 141…貫通孔 150…内軸(シャフト) 151…本体部 152…一端部 171…第一ヨーク(ヨーク) 172…基部 173…アーム 174…貫通孔 181…第一ヨーク 190…シャフト 191…本体部 192…一端部 200…リンク機構 300、300A…治具 310、310a…拘束部 311…挿入穴 320、320a、320b…非拘束部 322b…部材 400…パンチ 1521…第一隣接部 1522…第二隣接部 1523…対向領域
10 ...
Claims (11)
前記シャフトは、本体部と、前記本体部に対して連続し、前記ヨークが接合される一端部とを有し、
前記治具は、
前記シャフトの前記一端部における前記ヨークが対向される対向領域に対し、前記本体部側で隣接する第一隣接部を、少なくとも周方向の一部で隙間を有して配置されるとともに、前記ヨークを支持する非拘束部と、
前記非拘束部に連続する位置に配置され、前記シャフトの前記本体部を、全周にわたって隙間なく囲む拘束部とを有し、
前記リンク機構の製造方法は、
前記治具の前記拘束部及び前記非拘束部に囲まれる位置に、前記シャフトを配置するとともに、前記ヨークを前記非拘束部に支持させることで、前記シャフトの前記一端部に対して前記ヨークを位置合わせする配置工程と、
前記配置工程後に、前記シャフトの一端面を押圧することで、当該シャフトの前記第一隣接部を塑性変形させて外方へ突出させる押圧工程と、を含む
リンク機構の製造方法。 A method for manufacturing a link mechanism including the shaft and the yoke, in which a yoke is assembled to a shaft held by a jig at the time of assembly.
The shaft has a main body portion and one end portion continuous with the main body portion and to which the yoke is joined.
The jig is
The first adjacent portion adjacent to the main body side is arranged with a gap at least in a part in the circumferential direction with respect to the facing region of the one end portion of the shaft with which the yoke faces, and the yoke. With the non-restraint part that supports
It is arranged at a position continuous with the non-restraint portion, and has a restraint portion that surrounds the main body portion of the shaft without a gap over the entire circumference.
The method for manufacturing the link mechanism is as follows.
By arranging the shaft at a position surrounded by the restrained portion and the non-restrained portion of the jig and supporting the yoke by the non-restrained portion, the yoke is provided to the one end portion of the shaft. The alignment process to align and
A method for manufacturing a link mechanism, which comprises, after the arrangement step, a pressing step of pressing one end surface of the shaft to plastically deform the first adjacent portion of the shaft and project it outward.
前記押圧工程は、前記シャフトの一端面を押圧することで、当該シャフトの前記第一隣接部を塑性変形させて、全周にわたって外方へ突出させる
請求項1に記載のリンク機構の製造方法。 The non-restraint portion surrounds the first adjacent portion with a gap over the entire circumference.
The method for manufacturing a link mechanism according to claim 1, wherein in the pressing step, the first adjacent portion of the shaft is plastically deformed by pressing one end surface of the shaft to project outward over the entire circumference.
前記押圧工程では、前記シャフトの一端面を押圧することで、当該シャフトの前記第一隣接部及び前記第二隣接部のそれぞれを塑性変形させて全周にわたって外方へ突出させ、当該突出した前記第一隣接部及び前記第二隣接部で前記ヨークを挟持させる
請求項2に記載のリンク機構の製造方法。 The second adjacent portion, which is adjacent to the opposite region of the one end portion of the shaft on the opposite side of the main body portion, is open over the entire circumference.
In the pressing step, by pressing one end surface of the shaft, each of the first adjacent portion and the second adjacent portion of the shaft is plastically deformed to be projected outward over the entire circumference, and the protruding said portion. The method for manufacturing a link mechanism according to claim 2, wherein the yoke is sandwiched between the first adjacent portion and the second adjacent portion.
前記押圧工程では、塑性変形された前記第二隣接部が、前記ヨークを押圧することによって、前記非拘束部を変形させる
請求項3に記載のリンク機構の製造方法。 The non-restraint portion is a low-rigidity body having a lower rigidity than the shaft.
The method for manufacturing a link mechanism according to claim 3, wherein in the pressing step, the plastically deformed second adjacent portion deforms the unconstrained portion by pressing the yoke.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のリンク機構の製造方法。 The link according to any one of claims 1 to 4, wherein the shaft has a non-circular cross-sectional shape in the state before the pressing step and is uniform as a whole in the axial direction of the shaft. How to manufacture the mechanism.
請求項5に記載のリンク機構の製造方法。 The method for manufacturing a link mechanism according to claim 5, wherein the cross-sectional shape of the shaft is a cross shape.
前記シャフトに接合されたヨークとを備え、
前記シャフトは、本体部と、前記本体部に対して連続し、前記ヨークが接合される一端部とを有し、
前記シャフトの前記一端部における前記ヨークが対向される対向領域に対し、前記本体部側で隣接する第一隣接部は、軸方向に圧縮された状態で外方に突出している
リンク機構。 With the shaft
With a yoke joined to the shaft
The shaft has a main body portion and one end portion continuous with the main body portion and to which the yoke is joined.
A link mechanism in which the first adjacent portion adjacent to the main body side of the one end portion of the shaft facing the yoke is projected outward in a state of being compressed in the axial direction.
請求項7に記載のリンク機構。 The link mechanism according to claim 7, wherein the first adjacent portion projects outward over the entire circumference.
請求項7または8に記載のリンク機構。 The second adjacent portion adjacent to the facing region at the one end portion of the shaft on the opposite side of the main body portion projects outward over the entire circumference in a state of being compressed in the axial direction, and the first adjacent portion The link mechanism according to claim 7 or 8, wherein the yoke is sandwiched with the yoke.
前記シャフトは、前記第一隣接部及び前記第二隣接部を除く部位において、当該シャフトの軸方向に全体として一様な断面形状である
請求項9に記載のリンク機構。 The cross-sectional shape of the shaft is non-circular and
The link mechanism according to claim 9, wherein the shaft has a uniform cross-sectional shape as a whole in the axial direction of the shaft except for the first adjacent portion and the second adjacent portion.
請求項10に記載のリンク機構。 The link mechanism according to claim 10, wherein the cross-sectional shape of the shaft is a cross shape.
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