JP5549292B2 - Method for manufacturing universal joint yoke - Google Patents

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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。   The present invention relates to a method for manufacturing a universal joint yoke, and more particularly to a method for manufacturing a universal joint yoke that connects shafts that transmit rotation of a steering shaft of a steering device.

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。   In a steering device that steers the front wheels of a vehicle, the movement of a steering shaft that is rotated by the operation of a steering wheel is transmitted to an input shaft of a steering gear through a universal joint. The movement of the steering wheel is transmitted to the steering gear via a steering shaft and an intermediate shaft that are rotatably provided in the steering column, and the direction of the wheel is steered by the steering gear. Normally, the steering shaft and the input shaft of the steering gear cannot be provided on the same straight line.

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。   For this reason, conventionally, an intermediate shaft is provided between the steering shaft and the input shaft to the steering gear, the end of the intermediate shaft and the steering shaft, and the end of the intermediate shaft and the end of the input shaft of the steering gear. Are coupled via a universal joint so that power can be transmitted between the steering shaft and the input shaft that do not exist on the same straight line.

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。   In recent years, there has been an increasing number of column assist type electric power steering devices in which an assist device for applying a steering assist force to a steering shaft is provided between an intermediate shaft and a steering wheel. In such column assist type electric power steering, since the rotational torque applied to the intermediate shaft increases, it is necessary to increase the coupling rigidity of the coupling portion between the intermediate shaft and the universal joint. It is necessary to increase the rigidity.

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。   In order to manufacture a yoke with high rigidity, it is necessary to use a material with high material strength. However, press forming of a plate material has low formability of a material with high material strength, so cold work with excellent formability. Often formed by forging.

ステアリング装置用の自在継手では、ジョイント角をできるだけ大きく確保するために、アーム部前端をR凸面に成形することが望ましい。従来の冷間鍛造のヨークでは、プレス加工によるトリミング(打ち抜き)、または、切削加工によって、アーム部前端をR凸面に成形しているが、冷間鍛造工程とは別の工程で加工するため、製造コストが上昇する問題がある。   In a universal joint for a steering device, it is desirable to mold the front end of the arm part into an R convex surface in order to ensure a joint angle as large as possible. In a conventional cold forging yoke, the front end of the arm part is formed into an R convex surface by trimming (punching) by pressing or cutting, but because it is processed in a process different from the cold forging process, There is a problem that the manufacturing cost increases.

特許文献1の冷間鍛造方法は、密閉鍛造で、アーム部前端のR凸面を金型に押し当てて成形している。特許文献1の冷間鍛造方法は、密閉鍛造であるため、素材重量を厳密に管理する必要がある。また、成形品の内圧が高くなり、金型の寿命が短くなるため製造コストが上昇する問題がある。   The cold forging method of Patent Document 1 is hermetic forging, in which the R convex surface at the front end of the arm portion is pressed against a mold. Since the cold forging method of Patent Document 1 is hermetic forging, it is necessary to strictly manage the material weight. Further, there is a problem that the manufacturing cost increases because the internal pressure of the molded product increases and the life of the mold is shortened.

特許文献2の冷間鍛造方法は、アーム部の押し出し成形前に、予備成形工程でアーム部前端のR凸面を成形している。特許文献2の冷間鍛造方法は、工程数が増え、アーム部の押し出し成形時に、予め成形されたアーム部前端のR凸面の形状が崩れるため、寸法のバラツキが生じやすい問題がある。   In the cold forging method of Patent Document 2, the R convex surface of the front end of the arm part is formed in a pre-forming process before the extrusion of the arm part. The cold forging method of Patent Document 2 has a problem that the number of steps increases, and the shape of the R convex surface of the front end of the arm portion that is molded in advance collapses at the time of extrusion molding of the arm portion.

特公平2−59014号公報Japanese Examined Patent Publication No. 2-59014 特開昭58−93532号公報JP 58-93532 A

本発明は、一工程でアーム部の成形とアーム部前端のR凸面の成形を同時に行うとともに、金型に加わる負荷を小さくして、製造コストを低減し、金型の寿命を長くするように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。   In the present invention, the molding of the arm portion and the molding of the R convex surface at the front end of the arm portion are simultaneously performed in one step, the load applied to the mold is reduced, the manufacturing cost is reduced, and the mold life is extended. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a universal joint yoke.

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、上記ヨーク素材の端面を所定の成形荷重で押圧するパンチと、上記一方の金型または他方の金型のいずれか一方に形成され、上記パンチとは独立して駆動されて、上記ヨーク素材のアーム部側の前端を上記成形荷重よりも小さな荷重で押圧して、アーム部側の前端にR凸面を成形するR凸面成形パンチとを備え、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R凸面成形パンチの先端との間に隙間が形成され、上記成形後のヨーク素材のアーム部側の前端を、上記R凸面成形パンチの先端で押圧して、アーム部側の前端にR凸面を成形す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。   The above problem is solved by the following means. In other words, the first invention is a pair having a coupling cylinder portion provided with a hole portion for fitting a shaft in the proximal end portion, and a bearing hole for pivotally supporting the cross shaft in the coupling cylinder portion. Is a universal joint yoke forging a yoke integrally formed with a pair of upper and lower molds, the inner circumference being formed on one mold and restraining the outer circumference of the cylindrical yoke material A die having a surface, a punch formed on the other die, and pressing the end face of the yoke material with a predetermined molding load, and formed on either the one die or the other die, the punch An R convex molding punch that is driven independently and presses the front end on the arm part side of the yoke material with a load smaller than the molding load, and forms an R convex surface on the front end on the arm part side, When the forming of the yoke material is completed, the yoke material is A gap is formed between the front end of the mold part side and the tip of the R convex molding punch, and the arm part side is pressed by pressing the front end of the yoke material after the molding with the tip of the R convex molding punch. Forming a R convex surface at the front end of the universal joint yoke.

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R凸面成形パンチは、上記一方の金型に上記ダイスの内周面に形成され、前方押し出し成形された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パンチであ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。   According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a universal joint yoke according to the first aspect, the R convex surface forming punch is formed on the inner peripheral surface of the die on the one mold and is subjected to forward extrusion molding. A method of manufacturing a universal joint yoke, wherein the yoke material is a knockout punch that presses the front end of the yoke material on the arm portion side and discharges the molded yoke material from one mold.

第3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R凸面成形パンチは、上記他方の金型に上記パンチの外周面に形成され、後方押し出し成形された上記ヨーク素材のアーム部側の前端を背圧発生装置の背圧力で押圧す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。   According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a universal joint yoke according to the first aspect, the R convex molding punch is formed on the outer peripheral surface of the punch on the other mold, and is extruded backward. A yoke manufacturing method for a universal joint, wherein the front end of the yoke material on the arm portion side is pressed by the back pressure of the back pressure generator.

本発明の自在継手のヨークの製造方法は、一方の金型または他方の金型のいずれか一方に形成され、パンチとは独立して駆動されて、ヨーク素材のアーム部側の前端を成形荷重よりも小さな荷重で押圧して、アーム部側の前端にR凸面を成形するR凸面成形パンチを備え、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R凸面成形パンチの先端との間に隙間が形成され、成形後のヨーク素材のアーム部側の前端を、R凸面成形パンチの先端で押圧して、アーム部側の前端にR凸面を成形する。   The universal joint yoke manufacturing method of the present invention is formed on one of the molds or the other mold and driven independently of the punch, and the front end on the arm part side of the yoke material is formed on the molding load. R-shaped convex punch that forms an R-convex surface at the front end on the arm portion side by pressing with a smaller load, and when the yoke material is completely formed, the front end on the arm portion side of the yoke material and the tip of the R-shaped convex punch A gap is formed between them, and the front end on the arm portion side of the yoke material after molding is pressed with the tip of the R convex molding punch to form the R convex surface on the front end on the arm portion side.

従って、一工程でアーム部の成形とアーム部前端のR凸面の成形を同時に行うことができるため、金型に加わる負荷を小さくして、製造コストを低減し、金型の寿命を長くすることが可能となる。   Therefore, it is possible to simultaneously mold the arm part and the R convex surface at the front end of the arm part in one process, thereby reducing the load applied to the mold, reducing the manufacturing cost, and extending the life of the mold. Is possible.

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。1 is an overall view of a steering device including a universal joint according to an embodiment of the present invention. 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。The welding yoke manufactured by the manufacturing method of Example 1 of this invention is shown, (a) is a front view of a welding yoke, (b) is a right view of (a), (c) is a bottom view of (a). It is. (a)は本発明の実施例1の製造方法を示す説明図であって、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であり、(b)は(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。(A) is explanatory drawing which shows the manufacturing method of Example 1 of this invention, Comprising: It is a shaping | molding preparation process which shows the state which mounted | wore the die with the yoke raw material, (b) is the yoke raw material and knockout punch of (a). FIG. (a)は図3の後工程の予備成形工程を示す説明図であって、予備成形が完了した状態を示し、(b)は(a)の予備成形後のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。(A) is explanatory drawing which shows the preforming process of the post process of FIG. 3, Comprising: The state which completed the preforming is shown, (b) is the side view of the yoke raw material and knockout punch after the preforming of (a) It is. (a)は図4の予備成形工程で、ノックアウトパンチを上方に移動して、アーム部側の前端にR凸面を成形するとともに、予備成形後のヨーク素材を下金型から排出途中の状態を示す説明図であって、(b)は(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。(A) is a preforming step of FIG. 4, the knockout punch is moved upward to form an R convex surface at the front end on the arm side, and the yoke material after the preforming is being discharged from the lower mold. It is explanatory drawing shown, Comprising: (b) is a side view of the yoke raw material and knockout punch of (a). 図5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。FIG. 5 shows a post-process of FIG. 5, where (a) is a main forming process, and (b) is a relief forming process of the tip of the arm part. 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。It is explanatory drawing which shows the state of each shaping | molding process of the welding yoke manufactured by the manufacturing method of Example 1, Comprising: (a) is a yoke raw material, (b) is the state which completed the preforming process, (c) is this (D) is an explanatory view showing a state in which the relief part forming process at the tip of the arm part is completed. 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。The pinch bolt yoke manufactured by the manufacturing method of Example 2 of this invention is shown, (a) is a front view of a pinch bolt yoke, (b) is a cross-sectional view of (a). (a)は本発明の実施例2の製造方法を示す説明図であって、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であり、(b)は(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。(A) is explanatory drawing which shows the manufacturing method of Example 2 of this invention, Comprising: It is a shaping | molding preparation process which shows the state which mounted | wore the die with the yoke raw material, (b) The yoke raw material and knockout punch of (a) FIG. (a)は図9の後工程の予備成形工程を示す説明図であって、予備成形が完了した状態を示し、(b)は(a)の予備成形後のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。(A) is explanatory drawing which shows the preforming process of the post process of FIG. 9, Comprising: The state which completed the preforming is shown, (b) is the side view of the yoke raw material and knockout punch after the preforming of (a) It is. (a)は図10の予備成形工程で、ノックアウトパンチを上方に移動して、アーム部側の前端にR凸面を成形するとともに、予備成形後のヨーク素材を下金型から排出途中の状態を示す説明図であって、(b)は(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。(A) is a preforming step in FIG. 10, and the knockout punch is moved upward to form an R convex surface at the front end on the arm side, and the yoke material after preforming is being discharged from the lower mold. It is explanatory drawing shown, Comprising: (b) is a side view of the yoke raw material and knockout punch of (a). 図11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。FIG. 11 shows a post-process of FIG. 11, (a) is a main forming process, and (b) is an ironing process of the outer periphery of the coupling cylinder part. 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。It is explanatory drawing which shows the state of each shaping | molding process of the pinch volt | bolt yoke manufactured by the manufacturing method of Example 2, Comprising: (a) is a yoke raw material, (b) is the state which completed the preforming process, (c) is (D) is an explanatory view showing a state in which the ironing forming process on the outer periphery of the combined cylinder portion is completed. (a)は本発明の実施例3の製造方法を示す説明図であって、本成形が完了した状態を示し、(b)は(a)の本成形後のヨーク素材とR凸面成形パンチの側面図である。(A) is explanatory drawing which shows the manufacturing method of Example 3 of this invention, Comprising: The state which this shaping | molding was completed is shown, (b) is the yoke raw material after this shaping | molding of (a), and R convex surface shaping | molding punch. It is a side view. (a)は図14の本成形工程で、R凸面成形パンチを下方に移動して、アーム部側の前端にR凸面を成形した状態を示す説明図であって、(b)は(a)のヨーク素材とR凸面成形パンチの側面図である。14A is an explanatory view showing a state in which the R convex surface forming punch is moved downward in the main forming step of FIG. 14 and the R convex surface is formed at the front end on the arm side, and FIG. FIG. 6 is a side view of the yoke material and the R convex molding punch.

以下、図面に基づいて本発明の実施例1から実施例3を説明する。     Embodiments 1 to 3 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is an overall view of a steering apparatus provided with a universal joint according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the steering apparatus provided with the universal joint of the embodiment of the present invention is a column assist type rack and pinion type power steering apparatus. In order to reduce the operating force of the steering wheel 101, the steering assist force of the motor 102 attached to the intermediate portion of the column 105 is applied to the steering shaft, and the rack of the rack and pinion type steering gear 103 is connected via the intermediate shaft 106. This is a power steering device that reciprocates and steers the steering wheel via the tie rod 104.

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。   The output shaft 108 protruding from the front end surface of the vehicle body of the assist device (steering assisting portion) 107 for applying assisting torque to the steering shaft is connected to the rear end portion of the intermediate shaft 106 via a universal joint (upper universal joint) 109A. It is linked to. Further, a pinion shaft (hereinafter referred to as a shaft) 103A of the steering gear 103 is coupled to the front end portion of the intermediate shaft 106 via another universal joint (lower universal joint) 109B.

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(a)は本発明の実施例1の製造方法を示す説明図であって、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であり、図3(b)は図3(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。   2A and 2B show a welding yoke manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a front view of the welding yoke, FIG. 2B is a right side view of FIG. FIG. FIG. 3A is an explanatory view showing the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, and is a forming preparation step showing a state in which the yoke material is mounted on the die, and FIG. It is a side view of a yoke material and a knockout punch.

図4(a)は図3の後工程の予備成形工程を示す説明図であって、予備成形が完了した状態を示し、図4(b)は図4(a)の予備成形後のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。図5(a)は図4の予備成形工程で、ノックアウトパンチを上方に移動して、アーム部側の前端にR凸面を成形するとともに、予備成形後のヨーク素材を下金型から排出途中の状態を示す説明図であって、図5(b)は図5(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。   FIG. 4A is an explanatory view showing a pre-forming step subsequent to FIG. 3, and shows a state where the pre-forming is completed, and FIG. 4B is a yoke material after the pre-forming shown in FIG. FIG. 6 is a side view of the knockout punch. FIG. 5A shows the preforming step of FIG. 4, in which the knockout punch is moved upward to form an R convex surface at the front end on the arm side, and the preformed yoke material is being discharged from the lower mold. It is explanatory drawing which shows a state, Comprising: FIG.5 (b) is a side view of the yoke raw material and knockout punch of Fig.5 (a).

図6は図5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7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。   FIG. 6 shows a post-process of FIG. 5, (a) is a main forming process, and (b) is a relief forming process of the tip of the arm part. 7A and 7B are explanatory views showing the state of each forming step of the welding yoke manufactured by the manufacturing method of Example 1, wherein FIG. 7A is a yoke material, FIG. 7B is a state where the preliminary forming step is completed, and FIG. ) Is an explanatory view showing a state in which the main forming step is completed, and (d) is an explanatory view showing a state in which the relief portion forming step at the tip of the arm portion is completed.

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。   As shown in FIG. 2, the welding yoke 2 is formed with a substantially cylindrical coupling tube portion 21, and a shaft (not shown) such as an intermediate shaft 106 is fitted into a circular hole 22 formed in the coupling tube portion 21. Then, the shaft is fixed to the coupling cylinder portion 21 by welding. The welding yoke 2 is formed with a pair of arm portions 23, 23 provided integrally with the coupling cylinder portion 21, and a bearing hole (post-process) for supporting a cross shaft (not shown) in the arm portions 23, 23. Are formed by machining).

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、結合筒部21のアーム部側の端面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の反アーム部側の端面28からアーム部側の端面26に渡って貫通して形成されている。アーム部23、23の前端231は、ジョイント角を確保するためにR凸面に形成されている。   Chamfered portions 24 and 24 for securing a joint angle are formed on both side surfaces of the arm portions 23 and 23. Further, arc-shaped relief portions 25, 25 are formed on the inner side surfaces of the arm portions 23, 23 at the opposite ends. In addition, R chamfers 27 and 27 are formed on the outer peripheral side of the end surface 26 on the arm portion side of the coupling cylinder portion 21. The circular hole portion 22 is formed so as to penetrate from the end surface 28 on the side opposite to the arm portion of the coupling tube portion 21 to the end surface 26 on the arm portion side. The front ends 231 of the arm portions 23 and 23 are formed in an R convex surface in order to secure a joint angle.

図3から図6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。   As shown in FIGS. 3 to 6, the mold used in the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes an upper mold 3 and a lower mold 4. The upper die 3 includes a punch holder 31 that is fixed to an upper bolster (not shown) and moves up and down, and a hollow cylindrical punch 32 attached to the punch holder 31. The lower mold 4 includes a pressure receiving plate 41 fixed to a lower bolster (not shown) and a die 42 fixed to the pressure receiving plate 41.

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の反アーム部側の端面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。   An inner peripheral surface 421 for constraining the outer periphery of the welding yoke 2 is formed on the die 42. The punch 32 is formed with an outer peripheral surface 321 that closely fits with the inner peripheral surface 421 of the die 42 and a front end surface 322 that presses the end surface 28 on the side opposite to the arm portion of the coupling cylinder portion 21 of the welding yoke 2. . In the lower mold 4, a rod-shaped mandrel 43 is fixed vertically to the axial center of the inner peripheral surface 421 of the die 42.

マンドレル43の先端側(図3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結合筒部21のアーム部側の端面26を拘束する。   A cylindrical outer peripheral surface 431 and a prismatic outer peripheral surface 432 are formed on the distal end side (the upper end side in FIG. 3) of the mandrel 43. The cylindrical outer peripheral surface 431 restrains the hole 22 of the welding yoke 2. The prismatic outer peripheral surface 432 restrains the opposite inner side surfaces of the arm portions 23, 23 of the welding yoke 2 and the end surface 26 on the arm portion side of the coupling cylinder portion 21.

下金型4には、ダイス42の内周面421とマンドレル43の角柱状の外周面432との間に、中空筒状のノックアウトパンチ44が介挿されている。ノックアウトパンチ44は、図3から図6の上下方向に移動可能である。ノックアウトパンチ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から図6の下端)231にノックアウトパンチ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3(b)に示すように、ノックアウトパンチ44の先端441には、アーム部23、23のR凸面の前端(図2参照)231を成形するためのR凹面が形成されている。すなわち、ノックアウトパンチ44はR凸面成形パンチの機能を備えている。   In the lower mold 4, a hollow cylindrical knockout punch 44 is interposed between the inner peripheral surface 421 of the die 42 and the prismatic outer peripheral surface 432 of the mandrel 43. The knockout punch 44 is movable in the vertical direction in FIGS. When the knockout punch 44 moves upward, the tip 441 of the knockout punch 44 comes into contact with the front ends (lower ends in FIGS. 3 to 6) 231 of the arm portions 23 and 23 of the welded yoke 2 after molding, and the welding yoke 2 is moved upward. Press to discharge from the lower mold 4. As shown in FIG. 3B, an R concave surface for forming the front ends (see FIG. 2) 231 of the R convex surfaces of the arm portions 23 and 23 is formed at the tip 441 of the knockout punch 44. That is, the knockout punch 44 has the function of an R convex molding punch.

図7(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4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、ヨーク素材2Aをパンチ32の前端面322で、所定の成形荷重で押圧する。   As shown in FIG. 7A, a hollow cylindrical yoke material 2A is formed in a predetermined volume, and as shown in the molding preparation step of FIG. 3, the yoke is formed on the inner peripheral surface 421 of the die 42 from above the die 42. Wear material 2A. As shown in the preforming step of FIG. 4, the yoke material 2 </ b> A is moved by the front end surface 322 of the punch 32 while the punch 32 is lowered and the outer peripheral surface 321 of the punch 32 is closely fitted to the inner peripheral surface 421 of the die 42. And pressing with a predetermined molding load.

ヨーク素材2Aは、ダイス42の内周面421、マンドレル43の円柱状の外周面431、角柱状の外周面432に拘束されて成形され、図7(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、アーム部側の端面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。   The yoke material 2A is molded by being constrained by the inner peripheral surface 421 of the die 42, the cylindrical outer peripheral surface 431 of the mandrel 43, and the prismatic outer peripheral surface 432, and a preformed yoke material 2B shown in FIG. . In the preformed yoke material 2B, the connecting cylinder part 21, the hole part 22, the arm part 23, the end face 26 on the arm part side, the chamfered part 24, and the R chamfered part 27 are preformed. Since the welding yoke 2 of Example 1 of the present invention has a simple shape, the preforming step may be omitted.

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4の下端)231とノックアウトパンチ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、負荷が過大になることが無いため、金型の寿命が向上する。予備成形ヨーク素材2Bのアーム部23、23の前端(図4の下端)231は、金型に当接しない自由押し出しであるから、予備成形が完了した時のアーム部23、23の前端(図4の下端)231は、歪んだ形状をしている。   When the preforming of the preformed yoke material 2B is completed, a gap is formed between the front ends (lower ends in FIG. 4) 231 of the preformed yoke material 2B and the tip 441 of the knockout punch 44. . Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 3 and the lower mold 4 does not vary, and the load does not become excessive, so that the life of the mold is improved. Since the front ends (lower end in FIG. 4) 231 of the arm portions 23, 23 of the preformed yoke material 2B are free extrusions that do not contact the mold, the front ends of the arm portions 23, 23 when the preforming is completed (see FIG. 4 (lower end of 4) 231 has a distorted shape.

次に、図5に示すように、パンチ32を上昇させた後、ノックアウトパンチ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にノックアウトパンチ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。ノックアウトパンチ44の先端441にはR凹面が形成されているため、ノックアウト荷重の反力によって、アーム部23、23の前端(図5の下端)231にはR凸面が成形される。本発明の実施例1では、一工程でアーム部23、23の成形と、アーム部23、23の前端231のR凸面の成形を同時に行うことができるため、工程数が減少し、製造コストを低減することができる。   Next, as shown in FIG. 5, after raising the punch 32, the knockout punch 44 is moved upward so that the front end 231 of the arm portion 23, 23 of the preformed yoke material 2 </ b> B contacts the front end 441 of the knockout punch 44. Then, the preformed yoke material 2 </ b> B is pressed upward and discharged from the lower mold 4. Since an R concave surface is formed at the tip 441 of the knockout punch 44, an R convex surface is formed at the front ends (lower ends in FIG. 5) 231 of the arm portions 23 and 23 by the reaction force of the knockout load. In the first embodiment of the present invention, the molding of the arm portions 23 and 23 and the molding of the R convex surface of the front end 231 of the arm portions 23 and 23 can be simultaneously performed in one step, thereby reducing the number of steps and reducing the manufacturing cost. Can be reduced.

予備成形ヨーク素材2Bを下金型4から排出するのに必要な荷重(ノックアウト荷重)は、ダイス42の内周面421内で予備成形ヨーク素材2Bに発生している側方力に抗する力である。この側方力に抗する力は、ヨーク素材2Aをパンチ32で押圧した成形荷重の約10%程度であることが経験的に知られている。本発明者の実験では、成形荷重150トンに対して、ノックアウト荷重18トンで、アーム部23、23の前端231に、所定のR凸面を成形することができた。   The load (knockout load) necessary for discharging the preformed yoke material 2B from the lower mold 4 is a force that resists the lateral force generated in the preformed yoke material 2B within the inner peripheral surface 421 of the die 42. It is. It is empirically known that the force against the lateral force is about 10% of the molding load in which the yoke material 2A is pressed by the punch 32. In the experiment of the present inventor, a predetermined R convex surface could be formed on the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 with a knockout load of 18 tons with respect to a forming load of 150 tons.

本発明の実施例では、図4(b)に示すように、ノックアウトパンチ44の先端441のR凹面の半径R(アーム部23の前端231のR凸面の半径)を、アーム部23、23の幅Wの1/2よりも大きく設定している。従って、アーム部23の前端231のR凸面の成形荷重が小さくて済むため、ノックアウトパンチ44の寿命が向上する。   In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4B, the radius R of the R concave surface of the tip 441 of the knockout punch 44 (the radius of the R convex surface of the front end 231 of the arm portion 23) is set to It is set to be larger than ½ of the width W. Therefore, since the molding load of the R convex surface of the front end 231 of the arm portion 23 can be small, the life of the knockout punch 44 is improved.

次に、図6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7(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、アーム部側の端面26、面取り部24、R面取り27が本成形される。   Next, as shown in the main forming step in FIG. 6, the preformed yoke material 2 </ b> B described above is mounted on the inner peripheral surface 421 of the die 42 from above the die 42. Thereafter, the punch 32 is lowered, and the preformed yoke material 2B is pressed by the front end surface 322 of the punch 32, thereby forming the main formed yoke material 2C shown in FIG. In the main forming yoke material 2C, the connecting cylinder portion 21, the hole portion 22, the arm portion 23, the end surface 26 on the arm portion side, the chamfered portion 24, and the R chamfer 27 are finally formed.

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6(a)の下端)231とノックアウトパンチ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。   When the molding of the main molding yoke material 2C is completed, a gap is formed between the front ends (lower ends of FIG. 6A) 231 of the main molding yoke material 2C and the tip 441 of the knockout punch 44. Has been. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 3 and the lower mold 4 does not vary, and the life of the mold is improved.

次に、図示はしないが、パンチ32を上昇させた後、ノックアウトパンチ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にノックアウトパンチ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。ノックアウトパンチ44の先端441にはR凹面が形成されているため、ノックアウト荷重の反力によって、アーム部23、23の前端231にはR凸面が成形される。   Next, although not shown, after raising the punch 32, the knockout punch 44 is moved upward, and the tip 441 of the knockout punch 44 is brought into contact with the front ends 231 of the arm portions 23, 23 of the forming yoke material 2C. Then, the main forming yoke material 2 </ b> C is pressed upward and discharged from the lower mold 4. Since an R concave surface is formed at the tip 441 of the knockout punch 44, an R convex surface is formed at the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 by the reaction force of the knockout load.

次に、図6(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7(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。   Next, as shown in the step of forming the relief portion at the tip of the arm portion in FIG. 6B, the above-described formed yoke material 2C is mounted on the inner peripheral surface 421 of the die 42 from above the die 42. Thereafter, the punch 32 is lowered, the main forming yoke material 2C is pressed by the front end surface 322 of the punch 32, and the relief portion forming yoke material 2D at the tip of the arm portion shown in FIG. 7 (d) is formed.

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6(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。   Arc-shaped relief portions 25, 25 are formed on the inner side surfaces of the arm portions 23, 23 at the front ends thereof in the escape portion molding yoke material 2 </ b> D at the tip of the arm portion. As shown in FIG. 6B, arc-shaped convex surfaces 433 and 433 are formed on the prismatic outer peripheral surface 432 of the mandrel 43. The arc-shaped convex surfaces 433 and 433 constrain the opposing inner side surfaces of the arm portions 23 and 23 to form arc-shaped relief portions 25 and 25.

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6(b)の下端)231とノックアウトパンチ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。   When the forming of the escape portion molding yoke material 2D at the tip of the arm portion is completed, the front ends (lower ends of FIG. 6B) 231 of the escape portion forming yoke material 2D at the tip of the arm portion and the tip of the knockout punch 44 are formed. A gap is formed between 441 and 441. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 3 and the lower mold 4 does not vary, and the life of the mold is improved.

次に、図示はしないが、パンチ32を上昇させた後、ノックアウトパンチ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にノックアウトパンチ44の先端441を当接させる。ノックアウトパンチ44の先端441にはR凹面が形成されているため、ノックアウト荷重の反力によって、アーム部23、23の前端231にはR凸面が成形される。アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材2Dをノックアウトパンチ44によって上方に押圧して、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。   Next, although not shown, after raising the punch 32, the knockout punch 44 is moved upward, and the tip of the knockout punch 44 is moved to the front end 231 of the arm portions 23, 23 of the relief portion molding yoke material 2D at the tip of the arm portion. 441 is brought into contact. Since an R concave surface is formed at the tip 441 of the knockout punch 44, an R convex surface is formed at the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 by the reaction force of the knockout load. The forging process of the welding yoke 2 is completed when the relief portion forming yoke material 2D at the tip of the arm portion is pressed upward by the knockout punch 44 and discharged from the lower mold 4.

本発明の実施例1の製造方法では、全ての成形工程(予備成形工程、本成形工程、逃げ部成形工程)で、ノックアウトパンチ44によって、アーム部23、23の前端231のR凸面を成形しているが、一部の成形工程だけでアーム部23、23の前端231のR凸面を成形してもよい。   In the manufacturing method of Example 1 of the present invention, the R convex surface of the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 is formed by the knockout punch 44 in all the forming steps (preliminary forming step, main forming step, relief portion forming step). However, the R convex surface of the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 may be formed by only a part of the forming steps.

本発明の実施例1の製造方法は前方押し出し成形であり、結合筒部21のアーム部側の端面26が、一体構造の下金型4内で成形されるため、結合筒部21のアーム部側の端面26に金型の合わせ面が無く、アーム部側の端面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。   The manufacturing method according to the first embodiment of the present invention is forward extrusion molding, and the end surface 26 on the arm portion side of the coupling cylinder portion 21 is molded in the lower mold 4 of the integral structure. The end face 26 on the side has no mold mating face, and no burr is generated on the end face 26 on the arm part side. In the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, the hollow cylindrical yoke material 2A is used, but a solid yoke material may be used. In that case, after forming the arm portions 23, 23, the hole portion 22 may be formed by machining or punching.

図8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9(a)は本発明の実施例2の製造方法を示す説明図であって、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であり、図9(b)は図9(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。   8A and 8B show a pinch bolt yoke manufactured by the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8A is a front view of the pinch bolt yoke, and FIG. 8B is a transverse sectional view of FIG. FIG. 9 (a) is an explanatory view showing the manufacturing method of Example 2 of the present invention, and is a forming preparation step showing a state in which a yoke material is mounted on a die, and FIG. 9 (b) is a view of FIG. 9 (a). It is a side view of a yoke material and a knockout punch.

図10(a)は図9の後工程の予備成形工程を示す説明図であって、予備成形が完了した状態を示し、図10(b)は図10(a)の予備成形後のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。図11(a)は図10の予備成形工程で、ノックアウトパンチを上方に移動して、アーム部側の前端にR凸面を成形するとともに、予備成形後のヨーク素材を下金型から排出途中の状態を示す説明図であって、図11(b)は図11(a)のヨーク素材とノックアウトパンチの側面図である。   FIG. 10 (a) is an explanatory view showing a preliminary molding step subsequent to FIG. 9, showing a state where the preliminary molding is completed, and FIG. 10 (b) is a yoke material after the preliminary molding in FIG. 10 (a). FIG. 6 is a side view of the knockout punch. FIG. 11A shows the preforming step of FIG. 10, in which the knockout punch is moved upward to form an R convex surface at the front end on the arm side, and the preformed yoke material is being discharged from the lower mold. It is explanatory drawing which shows a state, Comprising: FIG.11 (b) is a side view of the yoke raw material and knockout punch of Fig.11 (a).

図12は図11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13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。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。   FIG. 12 shows the post-process of FIG. 11, (a) is the main forming step, and (b) is the ironing step of the outer periphery of the combined cylinder part. FIG. 13 is an explanatory view showing the state of each forming step of the pinch bolt yoke manufactured by the manufacturing method of Example 2, wherein (a) is a yoke material, (b) is a state where the preliminary forming step is completed, (c) is a state in which the main forming step is completed, and (d) is an explanatory view showing a state in which the ironing step on the outer periphery of the combined cylinder portion is completed. In the following description, only structural parts different from the above-described embodiment will be described, and redundant description will be omitted. Further, the same parts will be described with the same numbers.

実施例2の製造方法は、前方押し出し成形で、ピンチボルトヨークを成形する例である。図8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。   The manufacturing method of Example 2 is an example in which a pinch bolt yoke is formed by forward extrusion molding. As shown in FIG. 8, the pinch bolt yoke 5 is formed with a substantially cylindrical connecting tube portion 51 having an arcuate outer peripheral surface 513, and a circular hole portion 52 formed in the connecting tube portion 51 is not shown. A shaft (such as the intermediate shaft 106) is fitted. A pair of left and right flange portions 51A and 51B extending in the tangential direction from the coupling cylinder portion 51 are formed. A slit 51C communicating with the hole 52 is formed between the flanges 51A and 51B.

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。   A stepped bolt hole 511 for inserting a bolt (not shown) is formed in the flange portion 51A, and a bolt hole 512 for inserting a bolt is also formed in the flange portion 51B. The stepped bolt hole 511 and the bolt hole 512 is formed concentrically. In addition, a female screw is formed in the bolt hole 512. A bolt is screwed into the female screw, the diameter of the hole 52 is reduced, and the shaft fitted in the hole 52 is fixed to the coupling cylinder 51.

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。   The pinch bolt yoke 5 is formed with a pair of arm portions 53, 53 provided integrally with the coupling cylinder portion 51. The arm portions 53, 53 have bearing holes (rear side) for supporting a cross shaft (not shown). Formed by machining of the process).

結合筒部51のアーム部側の端面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の反アーム部側の端面58からアーム部側の端面56に渡って貫通して形成されている。アーム部53、53の前端531は、ジョイント角を確保するためにR凸面に形成されている。   R chamfers 57 and 57 are formed on the outer peripheral side of the end surface 56 on the arm portion side of the coupling cylinder portion 51. The circular hole portion 52 is formed so as to penetrate from the end surface 58 on the side opposite to the arm portion of the coupling tube portion 51 to the end surface 56 on the arm portion side. The front ends 531 of the arm portions 53 and 53 are formed as R convex surfaces in order to secure a joint angle.

図9から図12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。   As shown in FIGS. 9 to 12, the mold used in the manufacturing method of the second embodiment of the present invention is composed of an upper mold 6 and a lower mold 7 as in the first embodiment. The upper mold 6 includes a punch holder 61 that is fixed to an upper bolster (not shown) and moves up and down, and a hollow cylindrical punch 62 attached to the punch holder 61. The lower mold 7 includes a pressure receiving plate 71 fixed to a lower bolster (not shown) and a die 72 fixed to the pressure receiving plate 71.

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の反アーム部側の端面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。   The die 72 is formed with an inner peripheral surface 721 for restricting the outer periphery of the pinch bolt yoke 5. The punch 62 is formed with an outer peripheral surface 621 that is closely fitted to the inner peripheral surface 721 of the die 72 and a front end surface 622 that presses the end surface 58 on the side opposite to the arm portion of the coupling cylinder portion 51 of the pinch bolt yoke 5. Yes. In the lower mold 7, a rod-shaped mandrel 73 is fixed vertically to the axial center of the inner peripheral surface 721 of the die 72.

マンドレル73の先端側(図9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結合筒部51のアーム部側の端面56を拘束する。   A cylindrical outer peripheral surface 731 and a prismatic outer peripheral surface 732 are formed on the distal end side (the upper end side in FIG. 9) of the mandrel 73. The cylindrical outer peripheral surface 731 restrains the hole 52 of the pinch bolt yoke 5. The prismatic outer peripheral surface 732 restrains the opposite inner side surfaces of the arm portions 53, 53 of the pinch bolt yoke 5 and the end surface 56 on the arm portion side of the coupling cylinder portion 51.

下金型7には、ダイス72の内周面721とマンドレル73の角柱状の外周面732との間に、中空筒状のノックアウトパンチ74が介挿されている。ノックアウトパンチ74は、図9の上下方向に移動可能である。ノックアウトパンチ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9の下端)531にノックアウトパンチ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(b)に示すように、ノックアウトパンチ74の先端741には、アーム部53、53のR凸面の前端531を成形するためのR凹面が形成されている。すなわち、ノックアウトパンチ74はR凸面成形パンチの機能を備えている。   A hollow cylindrical knockout punch 74 is interposed in the lower mold 7 between the inner peripheral surface 721 of the die 72 and the prismatic outer peripheral surface 732 of the mandrel 73. The knockout punch 74 is movable in the vertical direction in FIG. When the knockout punch 74 moves upward, the tip 741 of the knockout punch 74 comes into contact with the front ends (lower ends in FIG. 9) 531 of the arm portions 53 and 53 of the pinch bolt yoke 5 after molding, and presses the pinch bolt yoke 5 upward. Then, it is discharged from the lower mold 7. As shown in FIG. 9B, an R concave surface for forming the front end 531 of the R convex surface of the arm portions 53, 53 is formed at the tip 741 of the knockout punch 74. That is, the knockout punch 74 has the function of an R convex molding punch.

図13(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9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10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。   As shown in FIG. 13 (a), a hollow rectangular tube-shaped yoke material 5A is formed in a predetermined volume, and as shown in the molding preparation step of FIG. 9, from above the die 72 to the inner peripheral surface 721 of the die 72. The yoke material 5A is attached. As shown in the preforming step of FIG. 10, the yoke material 5 </ b> A is moved by the front end surface 622 of the punch 62 while the punch 62 is lowered and the outer peripheral surface 621 of the punch 62 is closely fitted to the inner peripheral surface 721 of the die 72. Press.

ヨーク素材5Aは、ダイス72の内周面721、マンドレル73の円柱状の外周面731、角柱状の外周面732に拘束されて成形され、図13(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、アーム部側の端面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。   The yoke material 5A is formed by being constrained by the inner peripheral surface 721 of the die 72, the columnar outer peripheral surface 731 of the mandrel 73, and the prismatic outer peripheral surface 732, and the preformed yoke material 5B shown in FIG. . The preformed yoke material 5B is preformed with a connecting cylinder portion 51, a hole 52, an arm portion 53, an end surface 56 on the arm portion side, and an R chamfer 57. Since the pinch bolt yoke 5 according to the second embodiment of the present invention has a simple shape, the preforming step may be omitted.

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10の下端)531とノックアウトパンチ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、負荷が過大になることが無いため、金型の寿命が向上する。予備成形ヨーク素材5Bのアーム部53、53の前端(図10の下端)531は、金型に当接しない自由押し出しであるから、予備成形が完了した時のアーム部53、53の前端(図10の下端)531は、歪んだ形状をしている。   When the preforming of the preformed yoke material 5B is completed, a gap is formed between the front ends (lower end in FIG. 10) 531 of the preformed yoke material 5B and the tip 741 of the knockout punch 74. . Therefore, even if the volume of the yoke material 5A varies, the load applied to the upper mold 6 and the lower mold 7 does not fluctuate and the load does not become excessive, so that the life of the mold is improved. Since the front ends (lower ends in FIG. 10) 531 of the arm portions 53, 53 of the preformed yoke material 5B are free extrusions that do not come into contact with the mold, the front ends of the arm portions 53, 53 when the preforming is completed (see FIG. 10 (lower end of 10) 531 has a distorted shape.

次に、図11に示すように、パンチ62を上昇させた後、ノックアウトパンチ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にノックアウトパンチ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。ノックアウトパンチ74の先端741にはR凹面が形成されているため、ノックアウト荷重の反力によって、アーム部53、53の前端(図5の下端)531にはR凸面が成形される。   Next, as shown in FIG. 11, after raising the punch 62, the knockout punch 74 is moved upward so that the front end 531 of the preformed yoke blank 5B is brought into contact with the front end 531 of the knockout punch 74. Then, the preformed yoke material 5 </ b> B is pressed upward and discharged from the lower mold 7. Since an R concave surface is formed at the tip 741 of the knockout punch 74, an R convex surface is formed at the front ends (lower ends in FIG. 5) 531 of the arm portions 53 and 53 by the reaction force of the knockout load.

本発明の実施例2においても、ヨーク素材5Aをパンチ62で押圧した成形荷重の約10%程度のノックアウト荷重で、アーム部53、53の前端531に、所定のR凸面を成形することができた。本発明の実施例2では、一工程でアーム部53、53の成形と、アーム部53、53の前端531のR凸面の成形を同時に行うことができるため、工程数が減少し、製造コストを低減することができる。   Also in the second embodiment of the present invention, a predetermined R convex surface can be formed on the front ends 531 of the arm portions 53 and 53 with a knockout load of about 10% of the forming load obtained by pressing the yoke material 5A with the punch 62. It was. In the second embodiment of the present invention, the molding of the arm portions 53 and 53 and the molding of the R convex surface of the front end 531 of the arm portions 53 and 53 can be simultaneously performed in one step, thereby reducing the number of steps and reducing the manufacturing cost. Can be reduced.

本発明の実施例2においても、図10(b)に示すように、ノックアウトパンチ74の先端741のR凹面の半径R(アーム部53の前端531のR凸面の半径)を、アーム部53、53の幅Wの1/2よりも大きく設定している。従って、アーム部53の前端531のR凸面の成形荷重が小さくて済むため、ノックアウトパンチ74の寿命が向上する。   Also in the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10B, the radius R of the R concave surface of the tip 741 of the knockout punch 74 (the radius of the R convex surface of the front end 531 of the arm portion 53) is set to the arm portion 53, It is set to be larger than ½ of the width W of 53. Therefore, since the molding load of the R convex surface of the front end 531 of the arm portion 53 can be small, the life of the knockout punch 74 is improved.

次に、図12(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13(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、アーム部側の端面56、R面取り57が本成形される。   Next, as shown in the main forming step of FIG. 12A, the above-described preformed yoke material 5 </ b> B is mounted on the inner peripheral surface 721 of the die 72 from above the die 72. Thereafter, the punch 62 is lowered, and the preformed yoke material 5B is pressed by the front end surface 622 of the punch 62, thereby forming the main formed yoke material 5C shown in FIG. In the main forming yoke material 5C, the connecting cylinder portion 51, the hole portion 52, the arm portion 53, the end surface 56 on the arm portion side, and the R chamfer 57 are finally formed.

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12(a)の下端)531とノックアウトパンチ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。   When the molding of the main molding yoke material 5C is completed, a gap is formed between the front ends (the lower ends of FIG. 12A) 531 of the main molding yoke material 5C and the tip 741 of the knockout punch 74. Has been. Therefore, even if the volume of the yoke material 5A varies, the load applied to the upper mold 6 and the lower mold 7 does not vary, and the life of the mold is improved.

次に、図示はしないが、パンチ62を上昇させた後、ノックアウトパンチ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にノックアウトパンチ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。ノックアウトパンチ74の先端741にはR凹面が形成されているため、ノックアウト荷重の反力によって、アーム部53、53の前端231にはR凸面が成形される。   Next, although not shown, after raising the punch 62, the knockout punch 74 is moved upward, and the tip 741 of the knockout punch 74 is brought into contact with the front ends 531 of the arm portions 53, 53 of the forming yoke material 5C. Then, the main forming yoke material 5 </ b> C is pressed upward and discharged from the lower mold 7. Since an R concave surface is formed at the tip 741 of the knockout punch 74, an R convex surface is formed at the front ends 231 of the arm portions 53 and 53 by the reaction force of the knockout load.

次に、図12(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の結合筒部51のアーム部側の端面56を押圧し、図13(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。   Next, as shown in the ironing process of the outer periphery of the connecting cylinder portion in FIG. 12B, the above-described main forming yoke material 5C is inverted 180 degrees (the front end 531 of the arm portion 53 of the main forming yoke material 5C is directed upward). The die 72 is mounted on the inner peripheral surface 721 of the die 72 from above. After that, the punch 62 is lowered, and the end surface 56 on the arm portion side of the combined cylinder portion 51 of the main forming yoke material 5C is pressed by the front end surface 622 of the punch 62, and the outer peripheral forming of the combined cylinder portion shown in FIG. A yoke material 5D is formed.

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12(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。   An arcuate outer peripheral surface 513 is formed on the outer periphery of the combined cylinder portion 51 in the ironing yoke material 5D on the outer periphery of the combined cylinder portion. The outer peripheral surface 621 of the punch 62 restrains the opposing inner side surfaces of the arm portions 53 and 53. As shown in FIG. 12B, the columnar outer peripheral surface 731 of the mandrel 73 is fitted into the hole 52 of the coupling cylinder portion 51 to restrain the hole 52 and also the inner peripheral surface 623 of the punch 62. And the inner peripheral surface 623 of the punch 62 is guided.

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の反アーム部側の端面(図12(b)の下端)58とノックアウトパンチ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。   When the forming of the iron forming yoke material 5D on the outer periphery of the connecting cylinder portion is completed, the end surface (the lower end of FIG. 12B) 58 of the connecting tube portion 51 of the iron forming yoke material 5D on the outer periphery of the connecting tube portion is knocked out. A gap is formed between the tip 741 of the punch 74. Therefore, even if the volume of the yoke material 5A varies, the load applied to the upper mold 6 and the lower mold 7 does not vary, and the life of the mold is improved.

次に、ノックアウトパンチ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の反アーム部側の端面58にノックアウトパンチ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。図12(b)のノックアウトパンチ74の先端741には、R凹面は形成されていない。   Next, the knockout punch 74 is moved upward, and the tip 741 of the knockout punch 74 is brought into contact with the end surface 58 on the side opposite to the arm of the coupling cylinder 51 of the ironing yoke material 5D on the outer periphery of the coupling cylinder. If the outer ironing yoke material 5D is pressed upward and discharged from the lower mold 7, the forging process of the pinch bolt yoke 5 is completed. An R concave surface is not formed at the tip 741 of the knockout punch 74 in FIG.

本発明の実施例2の製造方法では、予備成形工程及び本成形工程で、ノックアウトパンチ74によって、アーム部53、53の前端531のR凸面を成形しているが、どちらか一方の成形工程だけで、アーム部53、53の前端531のR凸面を成形してもよい。   In the manufacturing method of Example 2 of the present invention, the R convex surface of the front end 531 of the arm portions 53 and 53 is formed by the knockout punch 74 in the pre-forming step and the main forming step, but only one of the forming steps is performed. Thus, the R convex surface of the front end 531 of the arm portions 53 and 53 may be formed.

本発明の実施例2の製造方法も前方押し出し成形であり、結合筒部51のアーム部側の端面56が、一体構造の下金型7内で成形されるため、結合筒部51のアーム部側の端面56に金型の合わせ面が無く、アーム部側の端面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。   The manufacturing method according to the second embodiment of the present invention is also forward extrusion molding, and the end surface 56 on the arm portion side of the coupling cylinder portion 51 is molded in the lower die 7 of an integral structure. There is no mold mating surface on the side end surface 56, and no burr occurs on the end surface 56 on the arm side. In the manufacturing method of Embodiment 2 of the present invention, the hollow rectangular tube-shaped yoke material 5A is used, but a solid rectangular tube-shaped yoke material may be used. In that case, after forming the arm portions 53, 53, the hole portion 52 may be formed by machining or punching.

図14(a)は本発明の実施例3の製造方法を示す説明図であって、本成形が完了した状態を示し、図14(b)は図14(a)の本成形後のヨーク素材とR凸面成形パンチの側面図である。図15(a)は図14の本成形工程で、R凸面成形パンチを下方に移動して、アーム部側の前端にR凸面を成形した状態を示す説明図であって、図15(b)は図15(a)のヨーク素材とR凸面成形パンチの側面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。   FIG. 14 (a) is an explanatory view showing the manufacturing method of Example 3 of the present invention, showing a state where the main forming is completed, and FIG. 14 (b) is a yoke material after the main forming of FIG. 14 (a). It is a side view of an R convex molding punch. FIG. 15A is an explanatory view showing a state in which the R convex surface forming punch is moved downward in the main forming step of FIG. 14 and the R convex surface is formed at the front end on the arm side, and FIG. FIG. 16 is a side view of the yoke material and R convex molding punch shown in FIG. In the following description, only structural parts different from the above-described embodiment will be described, and redundant description will be omitted. Further, the same parts will be described with the same numbers.

実施例3の製造方法は、後方押し出し成形で、実施例1の溶接ヨーク2を成形した例であり、本成形工程についてのみ説明する。図14から図15に示すように、本発明の実施例3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3と下金型4で構成されている。上金型3には、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が固定されている。パンチホルダー31には、パンチホルダー31の内周面311の軸心に、中実棒状のパンチ33が垂直に固定されている。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。   The manufacturing method of Example 3 is an example in which the welding yoke 2 of Example 1 is formed by backward extrusion molding, and only the main forming step will be described. As shown in FIGS. 14 to 15, the mold used in the manufacturing method of the third embodiment of the present invention is composed of the upper mold 3 and the lower mold 4 as in the first embodiment. A punch holder 31 that is fixed to an upper bolster (not shown) and moves up and down is fixed to the upper die 3. A solid rod-like punch 33 is fixed to the punch holder 31 vertically on the axis of the inner peripheral surface 311 of the punch holder 31. The lower mold 4 includes a pressure receiving plate 41 fixed to a lower bolster (not shown) and a die 42 fixed to the pressure receiving plate 41.

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33には、円柱状の外周面331と角柱状の外周面332が形成されている。円柱状の外周面331は、溶接ヨーク2の孔部22(図2参照)を拘束する。角柱状の外周面332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結合筒部21のアーム部側の端面26(図2参照)を拘束する。   An inner peripheral surface 421 for constraining the outer periphery of the welding yoke 2 is formed on the die 42. The punch 33 is formed with a cylindrical outer peripheral surface 331 and a prismatic outer peripheral surface 332. The cylindrical outer peripheral surface 331 restrains the hole 22 (see FIG. 2) of the welding yoke 2. The prismatic outer peripheral surface 332 restrains the opposite inner side surfaces of the arm portions 23, 23 of the welding yoke 2 and the end surface 26 (see FIG. 2) on the arm portion side of the coupling cylinder portion 21.

パンチホルダー31には、パンチホルダー31の内周面311とパンチ33の角柱状の外周面332との間に、中空筒状のR凸面成形パンチ34が介挿されている。R凸面成形パンチ34は、図14から図15の上下方向に移動可能である。R凸面成形パンチ34は、油圧シリンダまたはガスクッション等の背圧発生装置によって、パンチ33とは独立して駆動される。   In the punch holder 31, a hollow cylindrical R convex molding punch 34 is interposed between the inner peripheral surface 311 of the punch holder 31 and the prismatic outer peripheral surface 332 of the punch 33. The R convex molding punch 34 is movable in the vertical direction in FIGS. The R convex molding punch 34 is driven independently of the punch 33 by a back pressure generator such as a hydraulic cylinder or a gas cushion.

R凸面成形パンチ34には、ダイス42の内周面421に密に嵌合する外周面341と、溶接ヨーク2のアーム部23、23の前端(図14から図15の上端)231(図2参照)を押圧する先端342が形成されている。R凸面成形パンチ34が下方に移動すると、成形後の溶接ヨーク2のアーム部23、23の前端(図14から図15の上端)231(図2参照)にR凸面成形パンチ34の先端342が当接し、溶接ヨーク2を下方に押圧する。図14(b)に示すように、R凸面成形パンチ34の先端342には、アーム部23、23のR凸面の前端(図2参照)231を成形するためのR凹面が形成されている。   The R convex molding punch 34 includes an outer peripheral surface 341 that is closely fitted to the inner peripheral surface 421 of the die 42, and front ends (upper ends in FIGS. 14 to 15) 231 (FIG. 2) of the welding yoke 2. A tip 342 is formed to press (see). When the R convex molding punch 34 moves downward, the tip 342 of the R convex molding punch 34 is placed on the front ends (upper ends in FIGS. 14 to 15) 231 (see FIG. 2) of the arm portions 23, 23 of the welded yoke 2 after molding. It abuts and presses the welding yoke 2 downward. As shown in FIG. 14B, an R concave surface for molding the front ends (see FIG. 2) 231 of the R convex surfaces of the arm portions 23, 23 is formed at the tip 342 of the R convex molding punch 34.

下金型4には、ダイス42の内周面421の間に、中空筒状のノックアウトピン45が介挿されている。ノックアウトピン45は、図14から図15の上下方向に移動可能である。ノックアウトピン45が上方に移動すると、成形後の溶接ヨーク2の結合筒部21の反アーム部側の端面28にノックアウトピン45の先端451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。   A hollow cylindrical knockout pin 45 is inserted between the inner peripheral surface 421 of the die 42 in the lower mold 4. The knockout pin 45 is movable in the vertical direction in FIGS. When the knockout pin 45 moves upward, the tip 451 of the knockout pin 45 comes into contact with the end surface 28 on the side opposite to the arm portion of the joined cylindrical portion 21 of the welded yoke 2 after molding, and presses the welding yoke 2 upward, Discharge from the mold 4.

図14(a)の本成形工程に示すように、予備成形ヨーク素材2B(図7(b)参照)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33を下降し、パンチ33の角柱状の外周面332で、予備成形ヨーク素材2Bを所定の成形荷重で押圧する。予備成形ヨーク素材2Bは、ダイス42の内周面421、パンチ33の角柱状の外周面332、円柱状の外周面331に拘束されて成形され、図7(c)に示す本成形ヨーク素材2Cが成形される。本成形ヨーク素材2Cには、結合筒部21、孔部22、アーム部23、アーム部側の端面26、面取り部24、R面取り27が本成形される。   14A, the preformed yoke material 2B (see FIG. 7B) is mounted on the inner peripheral surface 421 of the die 42 from above the die 42. Thereafter, the punch 33 is lowered, and the preformed yoke material 2 </ b> B is pressed with a predetermined molding load by the prismatic outer peripheral surface 332 of the punch 33. The preformed yoke material 2B is formed by being constrained by the inner peripheral surface 421 of the die 42, the prismatic outer peripheral surface 332 of the punch 33, and the cylindrical outer peripheral surface 331, and is formed into a main yoke material 2C shown in FIG. Is formed. In the main forming yoke material 2C, the connecting cylinder portion 21, the hole portion 22, the arm portion 23, the end surface 26 on the arm portion side, the chamfered portion 24, and the R chamfer 27 are finally formed.

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14(a)の上端)231と、R凸面成形パンチ34の先端342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、負荷が過大になることが無いため、金型の寿命が向上する。本成形ヨーク素材2Cのアーム部23、23の前端(図14の上端)231は、金型に当接しない自由押し出しであるから、本成形が完了した時のアーム部23、23の前端(図14の上端)231は、歪んだ形状をしている。   When the molding of the main molding yoke material 2C is completed, between the front ends (upper ends of FIG. 14 (a)) 231 of the main molding yoke material 2C and the tip 342 of the R convex molding punch 34, A gap is formed. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper die 3 and the lower die 4 does not fluctuate and the load does not become excessive, so that the life of the die is improved. Since the front ends (upper ends in FIG. 14) 231 of the arm portions 23 and 23 of the main forming yoke material 2C are free extrusions that do not contact the mold, the front ends of the arm portions 23 and 23 when the main forming is completed (see FIG. 14) 231 has a distorted shape.

次に、図15に示すように、R凸面成形パンチ34を背圧発生装置によって下方に移動し、本成形ヨーク素材2Cのアーム部23、23の前端231にR凸面成形パンチ34の先端342を当接させ、背圧発生装置の背圧力によって、アーム部23、23の前端231にR凸面成形パンチ34の先端342を押圧する。   Next, as shown in FIG. 15, the R convex molding punch 34 is moved downward by the back pressure generator, and the tip 342 of the R convex molding punch 34 is attached to the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 of the main molding yoke material 2C. The tip 342 of the R convex punch 34 is pressed against the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 by the back pressure of the back pressure generator.

R凸面成形パンチ34の移動ストロークは、背圧発生装置の全ストローク以下に設定されており、アーム部23、23の前端231のR凸面の形状によって決定される。本発明の実施例3では、R凸面成形パンチ34の移動ストロークの必要最小距離は、5.3ミリであった。R凸面成形パンチ34の先端342にはR凹面が形成されているため、アーム部23、23の前端231には所定のR凸面が成形される。本発明の実施例3では、一工程でアーム部23、23の成形と、アーム部23、23の前端231のR凸面の成形を同時に行うことができるため、工程数が減少し、製造コストを低減することができる。   The movement stroke of the R convex molding punch 34 is set to be equal to or less than the entire stroke of the back pressure generator, and is determined by the shape of the R convex surface of the front ends 231 of the arm portions 23 and 23. In Example 3 of the present invention, the required minimum distance of the moving stroke of the R convex molding punch 34 was 5.3 mm. Since the R concave surface is formed at the tip 342 of the R convex molding punch 34, a predetermined R convex surface is formed at the front ends 231 of the arm portions 23, 23. In Embodiment 3 of the present invention, the molding of the arm portions 23 and 23 and the molding of the R convex surface of the front end 231 of the arm portions 23 and 23 can be simultaneously performed in one step, so the number of steps is reduced and the manufacturing cost is reduced. Can be reduced.

背圧発生装置の背圧力は、予備成形ヨーク素材2Bをパンチ33で押圧する成形荷重よりも小さく設定されている。背圧発生装置の背圧力によって、アーム部23、23の前端231にR凸面成形パンチ34の先端342を押圧すると、本成形ヨーク素材2Cは密閉状態になるが、背圧発生装置の背圧力は成形荷重よりも小さいため、本成形ヨーク素材2Cの内圧が過大になることはなく、金型の寿命が向上する。   The back pressure of the back pressure generator is set to be smaller than the molding load for pressing the preformed yoke material 2B with the punch 33. When the tip 342 of the R convex molding punch 34 is pressed against the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 by the back pressure of the back pressure generator, the forming yoke material 2C is in a sealed state, but the back pressure of the back pressure generator is Since it is smaller than the molding load, the internal pressure of the main molding yoke material 2C does not become excessive, and the life of the mold is improved.

本発明の実施例では、図14(b)に示すように、R凸面成形パンチ34の先端342のR凹面の半径R(アーム部23の前端231のR凸面の半径)を、アーム部23、23の幅Wの1/2よりも大きく設定している。従って、アーム部23の前端231のR凸面の成形荷重が小さくて済むため、R凸面成形パンチ34の寿命が向上する。   In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 14 (b), the radius R of the R concave surface of the tip 342 of the R convex molding punch 34 (the radius of the R convex surface of the front end 231 of the arm portion 23) is set to the arm portion 23, 23 is set to be larger than ½ of the width W of 23. Accordingly, since the molding load on the R convex surface of the front end 231 of the arm portion 23 can be small, the life of the R convex molding punch 34 is improved.

次に、図示はしないが、パンチ33、R凸面成形パンチ34を上昇させた後、ノックアウトピン45を上方に移動し、本成形ヨーク素材2Cの結合筒部21の反アーム部側の端面28にノックアウトピン45の先端451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から排出すれば、溶接ヨーク2の本成形工程が完了する。   Next, although not shown, after raising the punch 33 and the R convex molding punch 34, the knockout pin 45 is moved upward to reach the end surface 28 on the side opposite to the arm portion of the coupling cylinder portion 21 of the molding yoke material 2C. If the tip 451 of the knockout pin 45 is brought into contact, the main forming yoke material 2C is pressed upward and discharged from the lower mold 4, the main forming step of the welding yoke 2 is completed.

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 アーム部側の端面
27 R面取り
28 反アーム部側の端面
3 上金型
31 パンチホルダー
311 内周面
32 パンチ
321 外周面
322 前端面
33 パンチ
331 円柱状の外周面
332 角柱状の外周面
34 R凸面成形パンチ
341 外周面
342 先端
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 ノックアウトパンチ
441 先端
45 ノックアウトピン
451 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 アーム部側の端面
57 R面取り
58 反アーム部側の端面
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 ノックアウトパンチ
741 先端
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Steering wheel 102 Motor 103 Steering gear 103A Pinion shaft 104 Tie rod 105 Column 106 Intermediate shaft 107 Assist device (steering assist part)
108 Output shaft 109A, 109B Universal joint 2 Welding yoke 2A Yoke material 2B Preliminarily formed yoke material 2C Main formed yoke material 2D Relief portion forming yoke material 21 at the tip of the arm portion 21 Coupling tube portion 22 Hole portion 23 Arm portion 231 Front end 24 Chamfered portion 25 Escape part 26 End face on arm side 27 R chamfer 28 End face on opposite arm part 3 Upper die 31 Punch holder 311 Inner peripheral face 32 Punch 321 Outer peripheral face 322 Front end face 33 Punch 331 Cylindrical outer peripheral face 332 Rectangular outer peripheral face Surface 34 R Convex molding punch 341 Outer peripheral surface 342 Tip 4 Lower die 41 Pressure receiving plate 42 Die 421 Inner peripheral surface 43 Mandrel 431 Cylindrical outer peripheral surface 432 Square columnar outer peripheral surface 433 Arc-shaped convex surface 44 Knockout punch 441 Tip 45 Knockout Pin 451 Tip 5 Pinch Bol Yoke 5A Yoke material 5B Preliminarily formed yoke material 5C Main formed yoke material 5D Ironing yoke material 51 on the outer periphery of the combined cylinder portion 51 Combined cylinder portion 511 Stepped bolt hole 512 Bolt hole 513 Arc-shaped outer peripheral surface 51A, 51B Flange portion 51C Slit 52 Hole Part 53 Arm part 531 Front end 56 Arm part side end face 57 R chamfer 58 Counter arm side end face 6 Upper die 61 Punch holder 62 Punch 621 Outer surface 622 Front end surface 623 Inner surface 7 Lower die 71 Pressure receiving plate 72 Dies 721 inner peripheral surface 73 mandrel 731 cylindrical outer peripheral surface 732 prismatic outer peripheral surface 74 knockout punch 741 tip

Claims (3)

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、上記ヨーク素材の端面を所定の成形荷重で押圧するパンチと、
上記一方の金型または他方の金型のいずれか一方に形成され、上記パンチとは独立して駆動されて、上記ヨーク素材のアーム部側の前端を上記成形荷重よりも小さな荷重で押圧して、アーム部側の前端にR凸面を成形するR凸面成形パンチとを備え、
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R凸面成形パンチの先端との間に隙間が形成され、
上記成形後のヨーク素材のアーム部側の前端を、上記R凸面成形パンチの先端で押圧して、アーム部側の前端にR凸面を成形すること
を特徴とする自在継手のヨークの製造方法。
A coupling tube portion having a hole for fitting the shaft to the proximal end portion;
A method of manufacturing a universal joint yoke forging a yoke, in which a pair of arm portions having a bearing hole for pivotally supporting a cross shaft is integrally formed in the coupling cylinder portion with a pair of upper and lower molds,
A die formed on one mold and having an inner peripheral surface that restrains the outer periphery of the cylindrical yoke material;
A punch formed on the other mold and pressing the end face of the yoke material with a predetermined molding load;
It is formed on either one of the one mold or the other mold and is driven independently of the punch to press the front end on the arm part side of the yoke material with a load smaller than the molding load. An R convex surface forming punch for forming an R convex surface at the front end on the arm side,
When forming the yoke material, a gap is formed between the front end of the yoke material on the arm portion side and the tip of the R convex molding punch,
A method for manufacturing a universal joint yoke, wherein the front end of the yoke material after molding is pressed with the tip of the R convex molding punch to form the R convex surface at the front end of the arm part.
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R凸面成形パンチは、
上記一方の金型に上記ダイスの内周面に形成され、前方押し出し成形された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パンチであること
を特徴とする自在継手のヨークの製造方法。
In the manufacturing method of the yoke of the universal joint described in Claim 1,
The R convex molding punch is
A knockout punch that is formed on the inner peripheral surface of the die on the one mold and presses the front end on the arm portion side of the yoke material that is formed by forward extrusion, and discharges the molded yoke material from the one mold. A method of manufacturing a universal joint yoke.
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R凸面成形パンチは、
上記他方の金型に上記パンチの外周面に形成され、後方押し出し成形された上記ヨーク素材のアーム部側の前端を背圧発生装置の背圧力で押圧すること
を特徴とする自在継手のヨークの製造方法。
In the manufacturing method of the yoke of the universal joint described in Claim 1,
The R convex molding punch is
A universal joint yoke, wherein the other die is formed on the outer peripheral surface of the punch, and the front end on the arm portion side of the yoke material formed by rear extrusion is pressed by a back pressure of a back pressure generator. Production method.
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