JP3693445B2

JP3693445B2 - 自在継手用ヨークとその製造方法

Info

Publication number: JP3693445B2
Application number: JP02667697A
Authority: JP
Inventors: 清定方; 尚秀笹本; 修司日谷
Original assignee: NSK Ltd; Otsuka Koki Co Ltd
Current assignee: NSK Ltd; Otsuka Koki Co Ltd
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2017-02-10
Also published as: DE19805093A1; US6347900B1; JPH10216855A; DE19805093B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る自在継手用ヨークの製造方法及び製造装置は、例えばステアリング装置を構成する１対のステアリングシャフト同士の連結部に組み込む自在継手のヨークを、簡単なプレス加工により安価に造れる様にする為のものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリング装置を構成するステアリングシャフト同士の連結部には、図７に略示する様な自在継手１を設けて、同一直線上に存在しない１対のステアリングシャフト２、２同士を、互いの間での回転力の伝達を自在に連結している。この様な自在継手１は、１対のヨーク３、３を１個の十字軸４により、互いの揺動変位を自在に結合して成る。又、上記各ヨーク３、３は、それぞれコ字形に造られて、互いに対向する１対の腕部５、５を有する。これら各腕部５、５の先端部には互いに同心の円孔６、６を形成しており、これら各円孔６、６の内側に上記十字軸４の端部を、ラジアルニードル軸受により揺動変位自在に支持している。
【０００３】
上述の様な自在継手１のコスト低減を図るべく、上記各ヨーク３、３を、鋼板にプレス加工を施して造る事が行なわれている。プレス加工により上記ヨーク３を造る場合には、所定形状に打ち抜いた鋼板をコ字形に折り曲げて上記１対の腕部５、５を形成した後、これら各腕部５、５の先端部に上記各円孔６、６を形成する。上記ヨーク３、３のコストを十分に低減する為には、上記各腕部５、５の先端部に上記円孔６、６を形成する作業も、例えばボール盤等を使用する切削加工ではなく、プレスによる打ち抜き加工により行なう事が好ましい。
【０００４】
一方、上記自在継手１の性能を確保する為には、上記各円孔６、６の相互の同軸度、真円度、孔の傾斜、孔の内径寸法等の寸法精度並びに形状精度を十分に高くする必要がある。即ち、これら各円孔６、６は、それぞれの内側に、上記ラジアルニードル軸受を構成する軸受カップを内嵌固定する。この為、上記各円孔６、６の上記各精度が悪いと、上記十字軸４の支持部ががたついたり、或はこの支持部４の揺動が円滑に行なわれなくなったり、更には上記ラジアルニードル軸受部分のシール性が悪化したりする。これらは、上記自在継手１を組み込んだステアリング装置の操作感や耐久性を悪化させる為、好ましくない。
【０００５】
例えば、図８は、一般的なプレス加工方法によりヨーク３の腕部５、５の先端部（図８の上端部）に円孔６、６を穿設した状態を示している。プレスによるこれら両円孔６、６の穿設作業は、上記１対の腕部５、５同士の間にダイス（受型）を挿入した状態で、これら両腕部５、５の先端部に１対の打ち抜きパンチ（押型）を貫通させる事により行なう。この様な一般的なプレス加工方法により穿設した円孔６、６は、上記打ち抜きパンチを挿入する側である外側面側半部には、比較的精度の良い円筒面８、８が形成される。これに対して、上記ダイスに対向する側である内側面側半部には、形状、寸法、粗さが何れも不安定な、円錐凹面状の破断面９、９が形成される。この様な破断面９、９を含む（精度が悪い）円孔６、６を形成したヨーク３により構成した自在継手の性能が悪い事は、上述の通りである。
【０００６】
これに対して、プレス加工により精密な孔あけを行なう為に従来から、被加工物となる鋼板の一部で形成すべき円孔の周囲部分を厚さ方向に抑え付けながら、ダイスに向けて打ち抜きパンチを押し付ける事が行なわれている。更に、打ち抜きパンチとダイスとのクリアランスを調整したり、或はこれら打ち抜きパンチ及びダイスの端縁部の形状を工夫する事で、プレス加工により形成する円孔の精度を確保する事が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステアリング装置に組み込む自在継手１の場合、小型・軽量化の為、各腕部５、５の先端部外周縁と円孔６、６の周縁部との間に存在する先端仕切壁部７、７の幅Ｗ₇ が小さい。この為、上記各円孔６、６を打ち抜く際にこれら各円孔６、６の周囲部分を抑え付ける力を十分に確保する事が難しい。即ち、この力を大きくすると、幅Ｗ₇ が狭い上記各先端仕切壁部７、７の厚さ方向に大きな面圧が作用し、これら各先端仕切壁部７、７の厚さＴ₇ が規定値からずれてしまう。
この様な原因で上記抑え付ける力を確保できず、上記円孔６、６の相互の同軸度、真円度、孔の傾斜、孔の内径寸法等の精度を確保できない為、先端部にこれら円孔６、６を設けたヨーク３、３により構成する自在継手１の性能が悪化する。従って、この様な自在継手を、実際に自動車のステアリング装置に使用する事は難しい。
本発明の自在継手用ヨークの製造方法及び製造装置は、穿孔作業を安価なプレス加工により行なえる様にし、しかも上述の様な性能悪化に結び付く円孔の精度悪化を防止して、実際に自動車のステアリング装置に使用可能にすべく考えたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の自在継手用ヨークの製造方法及び製造装置のうち、請求項１に記載した自在継手用ヨークの製造方法は、従来から知られている自在継手用ヨークの製造方法と同様に、鋼板をプレス成形により折り曲げて互いに対向する１対の腕部を形成した後、これら両腕部の先端部に互いに同心の円孔を、プレスの打ち抜き加工により形成するものである。
特に、本発明の自在継手用ヨークの製造方法に於いては、上記円孔を形成する際に、上記腕部の内側面をダイスにより支持すると共に、抑え型により上記円孔を形成する部分の近傍部分でこの腕部の外周縁を抑え付けた状態で、上記腕部の先端部に打ち抜きパンチを、この腕部の外側面側から突き通す事により、この腕部の内側面側の内径が同じく外側面側の内径よりも小さい素孔を形成した後、この素孔の外側面側に芯出しブロックの円形凸部を嵌合した状態でこの素孔の内側面側に、仕上パンチを構成する、この円形凸部と同径でこの円形凸部と同心の仕上凸部を、上記腕部の内側面側から挿入する事により、上記素孔の精度を向上させて上記円孔とする。
【０００９】
又、請求項２に記載した自在継手用ヨークの製造装置は、鋼板をプレス成形により折り曲げて互いに対向する１対の腕部を形成した後、これら両腕部の先端部に互いに同心の円孔を、プレスの打ち抜き加工により形成する為に使用する。
この様な本発明の自在継手用ヨークの製造装置は、上記円孔を形成する際に上記腕部の内側面を支持するダイスと、この円孔を構成する部分の近傍部分でこの腕部の外周縁を抑え付ける抑え型と、この抑え型によりその外周縁を抑えられた上記腕部の先端部にこの腕部の外側面側から突き通して、この腕部の内側面側の内径が同じく外側面側の内径よりも小さい素孔を形成する打ち抜きパンチと、この素孔の外側面側に嵌合させる円形凸部を有する芯出しブロックと、この素孔の外側面側にこの円形凸部を嵌合させた状態でこの素孔の内側面側に上記腕部の内側面側から挿入され、この素孔の精度を向上させて上記円孔とする、この円形凸部と同径でこの円形凸部と同心の仕上凸部を有する仕上パンチとを備える。
【００１０】
【作用】
上述の様に構成する本発明の自在継手用ヨークの製造方法及び製造装置によれば、穿孔作業を安価なプレス加工により行なって、しかも上述の様な性能悪化に結び付く孔の精度悪化を防止できる為、安価で高性能の自在継手を得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜６は、本発明の実施の形態の１例を示している。本発明の製造方法及び製造装置により自在継手用ヨークを造る場合には、先ず、所定形状に打ち抜いた鋼板をコ字形に折り曲げる事により、互いにほぼ平行な１対の腕部５、５を形成して、第一のヨーク素子１０（図１〜２）とする。又、この第一ヨーク素子１０の中央部には、ステアリングシャフト２（図７）の端部を内嵌固定する為の取付孔２９を、打ち抜き形成している。この取付孔２９に要求される精度はあまり高くない。従ってこの取付孔２９は、上記鋼板を所定形状に打ち抜く際に同時に、或は第一のヨーク素子１０の形成後、通常のプレス加工により形成する。この様な第一のヨーク素子１０を造る方法自体は、従来から自在継手用ヨークを造るのに広く実施されて周知である為、図示並びに詳しい説明は省略する。本発明の特徴は、この様な第一のヨーク素子１０を構成する１対の腕部５、５の先端部に互いに同心の円孔６、６を、プレス加工により精度良く形成する点にある。以下、上記１対の腕部５、５の先端部に互いに同心の円孔６、６を形成する工程を、順を追って説明する。
【００１２】
上記第一のヨーク素子１０は、先ず、図１〜２に示す様な穿孔装置１１にセットして、上記各腕部５、５の先端部に、図３に示す様な素孔１２、１２（円孔）を形成する。上記穿孔装置１１は、十分な剛性を有する基板１３の上側に設けている。この基板１３の中央部には、上記素孔１２、１２を穿設する際に発生する打ち抜き屑を排出する為の排出孔１４を形成している。そして、この排出孔１４の上端開口を覆う様にして上記基板１３の上面に、ダイス１５を固定している。このダイス１５の厚さＴ₁₅は、上記第一のヨーク素子１０を構成する１対の腕部５、５同士の間にがたつきなく挿入自在とすべく、これら１対の腕部５、５の内側面同士の間隔Ｄ₅ とほぼ同じ（Ｔ₁₅≒Ｄ₅ ）にしている。従って、上記ダイス１５に上記第一のヨーク素子１０を外嵌した状態で、この第一のヨーク素子１０を構成する１対の腕部５、５の内側面が、上記ダイス１５の外側面に、内側面全体に亙り密に当接する。
【００１３】
又、このダイス１５には、上記素孔１２、１２の内径Ｒ₁₂よりも僅かに大きな内径Ｒ₁₆（Ｒ₁₂＜Ｒ₁₆）を有する受孔１６を、このダイス１５の両側面同士を貫通させる状態で、上記基板１３の上面と平行に形成している。更に、上記受孔１６の中間部下面と上記排出孔１４との間には、排出通孔１７を形成して、上記受孔１６内に押し込まれた上記打ち抜き屑を、上記排出孔１４に排出自在としている。
【００１４】
又、上記ダイス１５の両側面には、それぞれ抑え型としての役目を果たす、抑え板１８、１８を固定している。これら各抑え板１８、１８は、それぞれ上記素孔１２、１２を形成する部分の近傍部分、即ち、上記各腕部５、５の先半部で、これら各腕部５、５の外周縁を抑え付けるものである。この様な抑え板１８、１８の上端縁中央部には、それぞれＵ字形の切り欠き１９、１９を形成し、上記受孔１６の両端開口部を、これら各切り欠き１９、１９の中央部に位置させている。これら各切り欠き１９、１９の内周縁形状は、それぞれ上記各腕部５、５の先端部の外周縁形状に一致させている。従って、上記第一のヨーク素子１０を上記ダイス１５に外嵌し、上記各腕部５、５の先半部を上記各切り欠き１９、１９内に進入させた状態では、これら各切り欠き１９、１９の内周縁と各腕部５、５の先半部の外周縁とが、全長に亙って密に当接する。
【００１５】
又、上記基板１３の上面で、上記ダイス１５を左右両側から挟む位置には、それぞれ打ち抜きパンチ２０を保持固定したスライダ２１、２１を、上記ダイス１５に対する遠近動自在に設けている。これら各スライダ２１、２１は、それぞれ主板２２と副板２３とを重ね合わせて、ねじ等により結合固定して成る。上記パンチ２０は、このうちの主板２２の中央部を貫通し、頭部２４をこの主板２２と上記副板２３との間で挟持する事により、それぞれの基端部を上記各スライダ２１、２１に固定している。尚、これら各スライダ２１、２１は、上記各打ち抜きパンチ２０、２０の軸方向（図１の左右方向）に摺動する。又、これら各打ち抜きパンチ２０、２０と前記受孔１６とは、総て同軸上に配置している。又、上記スライダ２１、２１同士の間隔は、図示しない復帰ばねの弾力により、外力が作用しない限り、図１に示した状態よりも少し離れている。
【００１６】
又、上記各打ち抜きパンチ２０、２０の先端寄り部分には、それぞれ側方抑えブロック２５、２５を、これら各打ち抜きパンチ２０、２０の軸方向に亙る摺動のみ自在に外嵌している。そして、これら各側方抑えブロック２５、２５の外側面と、上記各スライダ２１、２１の内側面との間に、それぞれ圧縮ばね２６、２６を設けている。従って、上記各腕部５、５の先端部に前記素孔１２、１２を穿設すべく、上記各スライダ２１、２１を上記ダイス１５に向け前進させた状態では、上記両抑えブロック２５、２５が上記両腕部５、５を、上記ダイス１５の外側面との間で弾性的に押圧する。
【００１７】
一方、上記基板１３の上方には押し板２７を、水平状態を維持したまま、昇降自在に設けている。この押し板２７は、図示しない復帰ばねの弾力により、外力が作用しない限り、図１〜２に示した状態よりも上方に存在する。これに対して、上記素孔１２、１２の穿孔作業を行なう際には、やはり図示しない、プレス加工機のラム等により下方に向け強く押圧され、図１〜２に示す状態よりも、更に下方にまで下降する。この様な押し板２７の下面中央部には上方抑えブロック３０を、この押し板２７に対する昇降自在に支持し、この上方抑えブロック３０の上面と上記押し板２７の下面との間に、圧縮ばね３１、３１を設けている。この上方抑えブロック３０の下面には、抑え凹部３２を形成している。この抑え凹部３２の内面形状は、前記第一のヨーク素子１０の基端部外周面形状に一致させている。従って、上記押し板２７を下降させ、この第一のヨーク素子１０の基端部を上記抑え凹部３２に内嵌した状態では、この抑え凹部３２の内面とこの第一のヨーク素子１０の基端部外周面とが隙間なく当接する。
【００１８】
更に、上記押し板２７の下面両端部には、それぞれ上部スライドブロック３３、３３を固定している。これら両上部スライドブロック３３、３３の下半部で、互いに対向する内側面は、それぞれ駆動側傾斜面３４、３４としている。これら両上部スライドブロック３３、３３にそれぞれ形成した駆動側傾斜面３４、３４同士の間隔は、下方に向う程広くなる。一方、前記１対のスライダ２１、２１を構成する主板２２、２２の上端部外側面には、上記各駆動側傾斜面３４、３４と密に摺接する、被駆動側傾斜面３５、３５を形成している。これら各駆動側傾斜面３４、３４と被駆動側傾斜面３５、３５との係合に基づき、上記１対のスライダ２１、２１は、上記押し板２７の下降に伴って前記基板１３の上面を、互いに近づく方向に摺動する。
【００１９】
上述の様に構成される穿孔装置１１により、上記第一のヨーク素子１０を構成する１対の腕部５、５の先端部に素孔１２、１２を穿設する作業は、次の様にして行なう。上記穿孔装置１１をプレス機にセットした状態で、先ず、図１〜２に示す様に、前記ダイス１５の上半部に上記第一のヨーク素子１０を外嵌してから、上記プレス機のラムにより上記押し板２７を下方に押圧する。この結果、前記上方抑えブロック３０が、上記第一のヨーク素子１０を上記ダイス１５の上端面に押し付ける。又、この押し付けに基づいて上記各腕部５、５の先端部外周縁が、前記抑え板１８、１８の上端部に形成した切り欠き１９、１９の内周縁に、前記圧縮ばね３１の弾力に基づいて押し付けられる。
【００２０】
又、前記駆動側傾斜面３４、３４と被駆動側傾斜面３５、３５との係合に基づいて、上記１対のスライダ２１、２１が、互いに近づく方向に水平移動する。そして、前記各側方抑えブロック２５、２５が上記各腕部５、５を、上記ダイス１５の外側面に、前記圧縮ばね２６、２６の弾力に基づいて押し付ける。この状態から更に上記押し板２７を下降させ続け、上記１対のスライダ２１、２１を更に近づけ合うと、前記１対の打ち抜きパンチ２０、２０が上記各腕部５、５の先端部を強く押し、この先端部に図３に示す様な素孔１２、１２を穿設する。
【００２１】
この様に打ち抜きパンチ２０、２０により素孔１２、１２を打ち抜く際、この素孔１２、１２の周囲に存在する、幅が狭い先端仕切壁部７、７となる部分は、上記各抑え板１８、１８の切り欠き１９、１９により、直径が拡がらない方向に抑え付けられている。又、これら各先端仕切壁部７、７となる部分は、ダイス１５と側方抑えブロック２５、２５とにより、面方向にも抑え付けられている。従って、上記各素孔１２、１２の打ち抜き加工時に、これら各素孔１２、１２の精度（形状及び寸法）が高くなる。
【００２２】
但し、上記打ち抜きパンチ２０、２０による打ち抜き加工だけでは、自在継手用ヨークの円孔６、６（図６）に要求される精度を確保できない。即ち、これら各打ち抜きパンチ２０、２０が挿入される側である、上記各腕部５、５の外側面側半部の精度は十分に確保できるが、反対の内側面側半部の精度まで確保する事は難しい。そこで、次述する仕上げ加工を考慮して、上記各素孔１２、１２の形状が、各腕部５、５の内側面側の内径が外側面側の内径よりも小さくなる様に、加工条件を調整する。この様な加工条件の調整は、上記各打ち抜きパンチ２０、２０の外径とダイス１５の受孔１６の内径との差、これら各打ち抜きパンチ２０、２０の先端部の形状を変える事により行なえる。
【００２３】
前記穿孔装置１１を使用して、前記第一のヨーク素子１０に上述の様な素孔１２、１２を穿設し、図３に示す様な第二のヨーク素子３６を得たならば、次いでこの第二のヨーク素子３６に、図４〜５に示す様な仕上装置３７により、リストライクと呼ばれる仕上加工を施す。この仕上装置３７は、やはり十分な剛性を有する基板３８の上側に設けており、上記第二のヨーク素子３６を構成する腕部５、５の先端部に形成した素孔１２、１２の内面側半部に仕上パンチ３９を押し込む事により、これら各素孔１２、１２の内面側半部を外面側半部と同等の精度にまで仕上げる事ができ、破断面の割合が大きく減少した内周面を有する孔を得られる。尚、上記仕上パンチ３９は上記各素孔１２、１２に、上記各腕部５、５の内側面側から押し込む必要がある。従って、スペースの都合上、上記仕上加工は、上記各素孔１２、１２毎に別々に（前後して）行なう。
【００２４】
上記仕上加工を行なう為の仕上装置３７を構成すべく、上記基板３８の上面中央部には、前記穿孔装置１１を構成する抑え板１８、１８（図１〜２）と同様の形状を有する１対の支持板４０、４０を、上記第二のヨーク素子３６を構成する１対の腕部５、５と同じ間隔で固定している。そして、これら両支持板４０、４０の上端縁部に形成した切り欠き４１、４１に、上記各腕部５、５の先端部を密に嵌合支持自在としている。又、一方（図４の右方）の支持板４０の上半部外側面には、芯出しブロック４２を結合固定している。この芯出しブロック４２の内側面で上記切り欠き４１の内側に位置する部分には、円形凸部４３を形成している。この円形凸部４３の外径は、上記素孔１２の外側面側半部の内径に一致させて、この円形凸部４３をこの素孔１２の外側面側半部に、がたつきなく内嵌自在としている。但し、これら円形凸部４３と素孔１２との嵌合を円滑に行なわせるべく、この円形凸部４３の先端部を、先細にテーパさせる事は自由である。又、これら円形凸部４３と素孔１２の外側面側半部とを嵌合させた状態で、上記腕部５、５の先端部外周縁と上記切り欠き４１の内周縁とが密に当接する様に、上記支持板４０に対する芯出しブロック４２の結合固定位置を規制している。
【００２５】
一方、上記基板３８の上方には押し板４４を、水平状態を維持したまま、昇降自在に設けている。この押し板４４は、図示しない復帰ばねの弾力により、外力が作用しない限り、図４〜５に示した状態よりも上方に存在する。これに対して、上記素孔１２の仕上作業を行なう際には、やはり図示しない、プレス加工機のラム等により下方に向け強く押圧され、図４〜５に示す状態よりも、更に下方にまで下降する。この様な押し板４４の下面中央部には上方抑えブロック４５を、この押し板４４に対する昇降自在に支持し、この上方抑えブロック４５の上面と上記押し板４４の下面との間に、圧縮ばね４６を設けている。この上方抑えブロック４５の下面には、抑え凹部４７を形成している。この抑え凹部４７の内面形状は、前記第二のヨーク素子３６の基端部外周面形状に一致させている。従って、上記押し板４４を下降させ、この第二のヨーク素子３６の基端部を上記抑え凹部４７に内嵌した状態では、この抑え凹部４７の内面とこの第二のヨーク素子３６の基端部外周面とが隙間なく当接する。
【００２６】
更に、上記押し板４４の下面片隅部（図４の左隅部）には、押し腕４８の上端部を結合固定している。一方、上記基板３８の上面で前記１対の支持板４０、４０の側方部分には、スライダ４９を、これら両支持板４０、４０の配列方向に亙る変位自在に設けている。このスライダ４９は、図示しない復帰ばねの弾力により、外力が作用しない限り、図４に示した状態よりも少し左方に存在する。又、上記押し腕４８の下端部には駆動側傾斜面５０を、上記スライダ４９の基端面（図４の左端面）には被駆動側傾斜面５１を、それぞれ形成し、これら両傾斜面５０、５１同士を、互いに摺動自在に係合させている。これら両傾斜面５０、５１同士の係合に基づき上記スライダ４９が、上記押し板４４の下降時に、この押し板４４から退避する方向（図４の右方向）に、上記復帰ばねの弾力に抗して変位する。
【００２７】
この様なスライダ４９の上面には支持板５２を結合固定し、更にこの支持板５２の側面に、前記仕上パンチ３９の基端部（図５の左端部）を結合固定している。尚、この仕上パンチ３９の前側面（図４の右側面）に形成した、仕上凸部５３は、前記芯出しブロック４２に形成した円形凸部４３と同径で、且つこの円形凸部４３と同心に配置している。又、上記仕上凸部５３の先端部外周縁には、断面円弧状の面取り部を設け、この仕上凸部５３を前記素孔１２内に押し込み易くしている。
【００２８】
上述の様に構成される仕上装置３７により、上記第二のヨーク素子３６を構成する１対の腕部５、５の先端部に形成した素孔１２、１２の内側面側半部に仕上加工を施す作業は、次の様にして行なう。上記仕上装置３７をプレス機にセットした状態で、先ず、図４〜５に示す様に、上記第二のヨーク素子３６を前記１対の支持板４０、４０と芯出しブロック４２とに係止する。この係止作業は、上記第二のヨーク素子３６を図４の左から右に水平移動させつつ行なう。この様にして上記第二のヨーク素子３６を係止してから、上記プレス機のラムにより前記押し板４４を下方に押圧する。この結果、前記上方抑えブロック４５が、上記第二のヨーク素子３６を、上記１対の支持板４０、４０に形成した切り欠き４１、４１の内周縁に押し付ける。尚、前記圧縮ばね４６の弾力に基づくこの押し付け力は、前述した穿孔装置１１の上方抑えブロック３０が前記第一のヨーク素子１０を抑え付ける力に比べれば弱い。
【００２９】
又、前記駆動側傾斜面５０と被駆動側傾斜面５１との係合に基づいて、上記スライダ４９が水平方向に変位し、上記仕上パンチ３９が上記芯出しブロック４２に近づく方向に水平移動する。そして、この仕上パンチ３９に設けた仕上凸部５３が前記素孔１２の内側面側半部に進入し、この内側面側半部の内周面を、上記仕上凸部５３の外周面形状に合致する形状に仕上げる。この結果、上記素孔１２の内側面側半部が外側面側半部と合致する形状となり、図６に示す様に、所望の精度に仕上げられた円孔６、６を有するヨーク３として完成する。尚、上記仕上凸部５３の形状は真円形でも良いが、上記圧縮ばね４６の弾力に基づく押圧力が解除された場合の弾性復元等を考慮して、僅かに楕円形にする等、真円から僅かに異ならせる事もできる。
【００３０】
この様にして本発明の製造方法及び製造装置により造られたヨーク３の腕部５、５の先端部に形成した１対の円孔６、６の内側には、図６に示す様に、これら円孔６、６の相互の同軸度、真円度、孔の傾斜、孔の内径寸法等の寸法精度、並びに形状精度を総合的に検査できる、この円孔６、６の内径よりも僅かに小さいだけのシャフト５４を挿通できる。即ち、これら両円孔６、６の上記精度が高い程、これら両円孔６、６の内径に近い外径を有するシャフト５４を挿通できる。言い換えれば、挿通可能なシャフト５４の外径と円孔６、６の内径との差が小さい程、上記両円孔６、６の上記精度が高い事になる。本発明者が行なった実験によると、本発明によれば、この差を従来方法により造ったヨークの場合（差が０．０４mm程度）の半分程度（差が０．０２５mm程度）に小さくできた。又、孔径レンジ｛０．０４５mm（従来方法）→０．０１８mm（本発明方法）｝、孔径の楕円量｛０．０３mm（従来方法）→０．０２mm（本発明方法）｝、剪断面面積の最小値｛７０％（従来方法）→８５％（本発明方法）｝、破断面面積の最大値｛３０％（従来方法）→１５％（本発明方法）｝等、他の評価項目でも、本発明によれば、従来方法による場合に比べて良好な値を得られる事を確認でき、従来方法のプレス加工によるヨークで構成した自在継手では困難であった、実際の自動車用のステアリング装置への使用が、本発明の製造方法及び製造装置により造られるヨークでは可能になった。尚、上記の実験でヨークの製造に使用した材質はＳＰＨＣ（ＪＩＳＧ３１３１）、板厚は６．０mmとし、円孔６の内径は１６mm、先端仕切壁部７の幅は３．０mmとした。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の自在継手用ヨークの製造方法及び製造装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、十字軸の端部を支持する為の円孔を、安価に実施できるプレス加工により精度良く形成して、高性能でしかも安価な自在継手の実現に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一のヨーク素子を構成する腕部の先端部に素孔を形成する為の穿孔装置の略縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】第二のヨーク素子の断面図。
【図４】第二のヨーク素子の素孔を仕上げる為の仕上装置の略縦断面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図６】完成したヨークの断面図。
【図７】ヨークを組み込んだ自在継手の略側面図。
【図８】一般的なプレス加工により円孔を形成したヨークの断面図。
【符号の説明】
１自在継手
２ステアリングシャフト
３ヨーク
４十字軸
５腕部
６円孔
７先端仕切壁部
８円筒面
９破断面
１０第一のヨーク素子
１１穿孔装置
１２素孔
１３基板
１４排出孔
１５ダイス
１６受孔
１７排出通孔
１８抑え板
１９切り欠き
２０打ち抜きパンチ
２１スライダ
２２主板
２３副板
２４頭部
２５側方抑えブロック
２６圧縮ばね
２７押し板
２９取付孔
３０上方抑えブロック
３１圧縮ばね
３２抑え凹部
３３上部スライドブロック
３４駆動側傾斜面
３５被駆動側傾斜面
３６第二のヨーク素子
３７仕上装置
３８基板
３９仕上パンチ
４０支持板
４１切り欠き
４２芯出しブロック
４３円形凸部
４４押し板
４５上方抑えブロック
４６圧縮ばね
４７抑え凹部
４８押し腕
４９スライダ
５０駆動側傾斜面
５１被駆動側傾斜面
５２支持板
５３仕上凸部
５４シャフト

Claims

鋼板をプレス成形により折り曲げて互いに対向する１対の腕部を形成した後、これら両腕部の先端部に互いに同心の円孔を、プレスの打ち抜き加工により形成する自在継手用ヨークの製造方法に於いて、上記円孔を形成する際に、上記腕部の内側面をダイスにより支持すると共に、抑え型により上記円孔を構成する部分の近傍部分でこの腕部の外周縁を抑え付けた状態で、上記腕部の先端部に打ち抜きパンチを、この腕部の外側面側から突き通す事により、この腕部の内側面側の内径が同じく外側面側の内径よりも小さい素孔を形成した後、この素孔の外側面側に芯出しブロックの円形凸部を嵌合した状態でこの素孔の内側面側に、仕上パンチを構成する、この円形凸部と同径でこの円形凸部と同心の仕上凸部を、上記腕部の内側面側から挿入する事により、上記素孔の精度を向上させて上記円孔とする事を特徴とする自在継手用ヨークの製造方法。
鋼板をプレス成形により折り曲げて互いに対向する１対の腕部を形成した後、これら両腕部の先端部に互いに同心の円孔を、プレスの打ち抜き加工により形成する為に使用する自在継手用ヨークの製造装置であって、上記円孔を形成する際に上記腕部の内側面を支持するダイスと、この円孔を構成する部分の近傍部分でこの腕部の外周縁を抑え付ける抑え型と、この抑え型によりその外周縁を抑えられた上記腕部の先端部にこの腕部の外側面側から突き通して、この腕部の内側面側の内径が同じく外側面側の内径よりも小さい素孔を形成する打ち抜きパンチと、この素孔の外側面側に嵌合させる円形凸部を有する芯出しブロックと、この素孔の外側面側にこの円形凸部を嵌合させた状態でこの素孔の内側面側に上記腕部の内側面側から挿入され、この素孔の精度を向上させて上記円孔とする、この円形凸部と同径でこの円形凸部と同心の仕上凸部を有する仕上パンチとを備えた自在継手用ヨークの製造装置。