JP6331692B2 - 十字軸式自在継手の組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばステアリングシャフトの動きをステアリングギヤに伝達する為のステアリング装置に組み込まれる十字軸式自在継手の組立方法の改良に関する。

自動車のステアリング装置は、例えば図５に示す様に構成している。ステアリングホイール１の動きは、ステアリングシャフト２及び中間シャフト３を介してステアリングギヤユニット４に伝達し、このステアリングギヤユニット４によって車輪を操舵する。前記ステアリングシャフト２と、このステアリングギヤユニット４の入力軸５とは、互いに同一直線上に設ける事ができないのが一般的である。この為に従来から、前記ステアリングシャフト２と前記入力軸５との間に前記中間シャフト３を設け、この中間シャフト３の両端部と、前記ステアリングシャフト２及び前記入力軸５の端部とを、それぞれカルダン継手と呼ばれる自在継手６、６を介して結合している。これにより、同一直線上に存在しない、前記ステアリングシャフト２と前記入力軸５との間で、回転力の伝達を行える様にしている。

図６〜７は、従来から知られている自在継手の１例として、特許文献１に記載されたものを示している。自在継手６は、１対の金属板製のヨーク７ａ、７ｂと、十字軸８とを備える。１対のヨーク７ａ、７ｂのうち、一方（図６〜７の右方）のヨーク７ａは、基部９ａと、この基部９ａの軸方向一端縁（図６〜７の左端縁）から延出した１対の結合腕部１０、１０とを備える。

このうちの基部９ａは、ステアリングシャフト等の図示しない回転軸の端部を挿入する為、円周方向１個所を不連続部とした欠円筒状に形成して、内径を拡縮可能としている。又、この不連続部に、互いに対向する１対のフランジ１１ａ、１１ｂを設けている。そして、このうちの一方のフランジ１１ａに、ボルト（図示せず）の杆部を挿通する為の通孔１２を形成している。これと共に、他方のフランジ１１ｂに形成した通孔１３にナット１４を圧入固定する事により、前記ボルトを螺合する為のねじ孔を設けている。

又、前記両結合腕部１０、１０は、前記基部９ａの軸方向一端部で径方向反対側となる２個所位置から、この基部９ａの軸方向に延出しており、互いの内側面同士を対向させている。又、前記両結合腕部１０、１０の先端部には、互いに同心の円孔１５、１５を形成している。

前記１対のヨーク７ａ、７ｂのうちの他方（図６〜７の左方）のヨーク７ｂは、基部９ｂの形状のみが、前記一方のヨーク７ａと異なる。即ち、この他方のヨーク７ｂを構成する基部９ｂは、中間シャフト等の回転軸１６の端部を挿入する為、全体を略円筒状に形成している。

前記十字軸８は、この十字軸８を構成する十字に交わる状態で設けられた２本の軸部１７ａ、１７ｂのうち、一方の軸部１７ａの両端部を、前記一方のヨーク７ａの結合腕部１０、１０に形成した円孔１５、１５の内側に枢支すると共に、同じく他方の軸部１７ｂの両端部を、前記他方のヨーク７ｂの結合腕部１０、１０に形成した円孔１５、１５の内側に枢支している。この為に、これら各円孔１５、１５の内側にそれぞれ、カップ軸受１８を介して、前記十字軸８を構成する軸部１７ａ、１７ｂの先端部を回転自在に支持している。

前記各カップ軸受１８は、それぞれシェル型ニードル軸受に相当するものであり、シェル型外輪に相当する１個のカップ１９と、複数本のニードル２０、２０とを備える。このうちのカップ１９は、炭素鋼板、肌焼鋼板等の硬質金属板を、深絞り加工等の塑性加工により曲げ形成して成るもので、円筒部２１と、底部２２と、内向鍔部２３とを備える。このうちの底部２２は、この円筒部２１の軸方向一端側（円孔１５内への組み付け状態で、結合腕部１０の外側面側）全体を塞ぐ。又、前記内向鍔部２３は、前記円筒部２１の軸方向他端側（円孔１５内への組み付け状態で、結合腕部１０の内側面側）から径方向内方に折れ曲がったもので、前記各ニードル２０、２０に対向する面が凹面となる方向に湾曲している。そして、上述の様な構成を有する前記各カップ１９、１９を、前記各円孔１５、１５の内側に圧入すると共に、前記各結合腕部１０、１０の外側面のうち、これら各円孔１５、１５の開口縁部を径方向内方に塑性変形させてかしめ部２４、２４を形成し、前記各カップ１９、１９が前記各円孔１５、１５から外方に抜け出る事を防止している。又、前記各ニードル２０、２０の径方向内側に、前記十字軸８を構成する軸部１７ａ、１７ｂの先端部をそれぞれ挿入している。

上述の様に構成する自在継手６の使用時には、図６〜７に示す様に、他方のヨーク７ｂを構成する基部９ｂの内側に、前記回転軸１６の端部をがたつきなく挿入又は圧入した状態で、これら基部９ｂと回転軸１６の端部とを溶接固定する。これと共に、一方のヨーク７ａを構成する基部９ａの内側に、別の回転軸２５の端部をスプライン係合させた状態で、一方のフランジ１１ａに形成した通孔１２にその杆部を挿通した図示しないボルトの先端部を、他方のフランジ１１ｂに固定したナット１４に螺合させて締め付ける。これにより、前記両フランジ１１ａ、１１ｂ同士の間隔を狭めて、前記基部９ａを縮径させる事に基づき、この基部９ａに対して前記別の回転軸２５の端部を結合固定する。そして、この様に２本の回転軸１６、２５の端部同士を、前記自在継手６を介して連結する事により、同一直線上に存在しない、前記両回転軸１６、２５同士の間で、回転力の伝達を行える様にする。

次に、上述した様な構成を有する自在継手６の組立方法に就いて説明する。図８は、従来から知られた組立方法の１例を示している。図示の例の場合、ヨーク７ａを構成する１対の円孔１５の内側に、十字軸８を構成する軸部１７ａの両端部をそれぞれ緩く挿入した状態で、１対の結合腕部１０を挟む両側位置に、圧入パンチ２６及びかしめパンチ２７を、前記各円孔１５と同軸上にそれぞれ配置する。このうちの圧入パンチ２６は、円柱状に構成されており、基端側に設けられた図示しない圧入用シリンダにより前後方向（図８の左右方向）に移動可能である。これに対し、前記かしめパンチ２７は、略円筒状に構成されており、前記圧入パンチ２６の周囲に外嵌されている。又、このかしめパンチ２７は、基端側に設けられた図示しないかしめ用シリンダにより、前後方向（図８の左右方向）に移動可能である。

従来方法の場合、先ず、前記圧入パンチ２６により、カップ軸受１８を構成する底部２２の内面を前記軸部１７ａの先端面に押し付け、前記圧入パンチ２６に加わる圧力が所定の大きさに達した状態で、この圧入パンチ２６の前方への移動（ヨーク７ａに近づく方向への移動）を停止する。次いで、前記かしめパンチ２７を前方に移動させて、前記結合腕部１０のうち、前記円孔１５の開口縁部の複数個所を塑性変形させて、当該部分にかしめ部２４、２４を形成する。これにより、前記カップ軸受１８を、前記円孔１５と前記軸部１７ａの先端部との間部分に組み付け、この軸部１７ａの先端部をこの円孔１５の内側に、前記カップ軸受１８を介して回転自在に支持する。

ところが、上述した様な組立方法の場合、前記カップ軸受１８の圧入量（圧入位置）を、前記圧入パンチ２６に加わる圧力の大きさのみに基づいて決定している為、次の様な問題を生じる可能性がある。
即ち、前記ヨーク７ａ（７ｂ）に形成された円孔１５の内径寸法や、カップ軸受１８の外径寸法、十字軸８を構成する軸部１７ａ（１７ｂ）の軸方向寸法等、自在継手６を構成する各部材には、常に寸法公差内で寸法にばらつきを生じる。この為、複数の自在継手６を組み立てる場合に例えば、円孔１５の内径寸法が大きめのものと、カップ軸受１８の外径寸法が小さめのものとを組み合わせたり、反対に、円孔１５の内径寸法が小さめのものと、カップ軸受１８の外径寸法が大きめのものとを組み合わせたりする場合がある。従って、このカップ軸受１８の圧入量を、前記圧入パンチ２６に加わる圧力の大きさのみに基づいて決定すると、この圧入量が過大になったり、不足したりする可能性があり、カップ軸受１８に適正な予圧を安定して付与する事が難しくなる。

特開平１０−２０５５４７号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、構成各部材の寸法のばらつきに拘らず、ヨークを構成する円孔と十字軸を構成する軸部の先端部との間部分に、カップ軸受を精度良く組み付けられる、十字軸式自在継手の組立方法を実現すべく発明したものである。

本発明の十字軸式自在継手の組立方法は、ヨークを構成する結合腕部の先端部に形成された円孔と、この円孔の内側にこの結合腕部の内側面側から挿入された十字軸の軸部の先端部との間部分に、この軸部の先端部をこの円孔の内側に回転自在に支持する為のカップ軸受を組み込むべく、このカップ軸受をこの円孔の内側に前記結合腕部の外側面側から圧入パンチを用いて圧入する方法である。
特に本発明の場合には、前記カップ軸受を前記円孔の内側に、予め設定した基準位置まで圧入し、その時点で前記圧入パンチに加わる圧力の値を基準圧力として設定（記憶）する。
次いで、前記カップ軸受を前記基準位置から更に圧入し、この圧入パンチに加わる圧力が前記基準圧力よりも予め設定した値だけ大きくなった時点で、前記カップ軸受が圧入完了位置にまで達したと判定して圧入作業を終了する。

本発明の十字軸式自在継手の組立方法を実施する場合、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記カップ軸受を、有底円筒状のカップ（シェル型外輪、シェルカップ）と、このカップの内側に転動自在に配置された複数本のニードルとを含んで構成する。
そして、前記カップを構成する底部の内面が、前記軸部の先端面に当接する位置よりも手前の位置を、前記基準位置として設定する。
尚、この基準位置は、前記カップを構成する底部の内面が、前記軸部の先端面に当接する位置よりも手前の位置であれば、前記カップ軸受の圧入量が少ない圧入初期の位置を基準位置としても良い。但し、圧入作業のサイクルタイムの短縮の面からは、前記当接する位置に接近した、例えば０．１〜１．０ｍｍ程度の僅かに手前の位置を基準位置する事が好ましい。
又、圧入完了位置を決定する為の圧力の値は、ヨークやカップ軸受の材質、大きさ、形状等に基づき、各種シミュレーションや実験等により予め適正な値を求めておく事ができる。

又、本発明の十字軸式自在継手の組立方法を実施する場合、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記カップ軸受が前記基準位置に達するまでのこのカップ軸受の圧入速度を、このカップ軸受がこの基準位置に達した後のこのカップ軸受の圧入速度よりも速くする（例えば５００〜５０００倍程度速くする）。

又、本発明の十字軸式自在継手の組立方法を実施する場合、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記カップ軸受が前記基準位置に達した後のこのカップ軸受の圧入速度を、前記圧入パンチに加わる圧力の前記基準圧力からの増大量に応じて遅くする。
上述した様な請求項４に記載した発明を実施する場合、例えば請求項５に記載した発明の様に、前記カップ軸受の圧入速度を段階的に遅くする。

又、本発明の十字軸式自在継手の組立方法を実施する場合、例えば請求項６に記載した発明の様に、前記圧入パンチに加わる圧力を、この圧入パンチに設置した圧力センサにより測定する。

又、本発明の十字軸式自在継手の組立方法を実施する場合、例えば請求項７に記載した発明の様に、前記ヨークを構成する１対の結合腕部の先端部に互いに同心に形成された１対の円孔と、これら両円孔の内側にそれぞれ配置された前記軸部の両端部との間部分に、１対のカップ軸受を同時に組み込む。つまり、これら両カップ軸受を、それぞれ本発明の組立方法により同時に組み付ける。

上述の様に構成する本発明の十字軸式自在継手の組立方法によれば、構成各部材の寸法のばらつきに拘らず、ヨークを構成する円孔と十字軸を構成する軸部の先端部との間部分に、カップ軸受を精度良く組み付ける事ができる。
即ち、本発明の場合には、カップ軸受を基準位置まで圧入した時点で圧入パンチに加わる圧力の値である基準圧力を基準として、圧力の値が予め設定した値だけ大きくなるまでカップ軸受を圧入する。この様に本発明の場合には、最終的に圧入パンチに加わる圧力の値（圧入完了位置と判定する圧力の値）を、円孔の内径寸法とカップ軸受の外径寸法との間に生じる寸法のばらつきに起因して変化する基準圧力の値を考慮して決定する為、このばらつきが、カップ軸受の圧入量（圧入位置）に与える影響を排除できる。又、本発明の場合には、カップ軸受の圧入量に基づいて圧入完了位置を判定するのではなく、前記基準圧力から予め設定した値だけ圧力が大きくなった位置を、カップ軸受に適正な予圧を付与できる、圧入完了位置と判定する為、十字軸を構成する軸部の軸方向寸法のばらつきが、カップ軸受の圧入量に与える影響も排除できる。従って、本発明によれば、自在継手の構成各部材の寸法のばらつきに拘らず、カップ軸受を適正な予圧を付与できる適正位置に精度良く組み付ける事ができる。

又、請求項３に記載した発明によれば、カップ軸受が基準位置に達するまでの圧入初期段階の圧入速度を、基準位置に達した後の圧入中期乃至後期段階の圧入速度よりも速くしている為、圧入作業のサイクルタイムを短縮する事ができる。
更に、請求項４に記載した発明によれば、サイクルタイムをより一層短縮できる。

本発明の実施の形態の１例を示す、自在継手の組立方法を工程順に示す図。 同じくカップ軸受を基準位置まで圧入する以前の組立状況を示す、図１（Ｃ）のＺ部拡大図。 同じくカップ軸受の圧入速度と時間との関係を模式的に示す線図。 同じく圧入パンチに加わる圧力の大きさと時間との関係を示す線図。 自在継手を組み込んだステアリング装置の１例を示す斜視図。 従来から知られている自在継手の１例を示す側面図。 一部を切断した状態で示す、図６の下方から見た図。 従来から知られている自在継手の組立方法を示す断面図であり、（Ａ）は圧入工程を示しており、（Ｂ）はかしめ工程を示している。

［実施の形態の１例］
図１〜４は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、カップ軸受１８の圧入工程を工夫する事により、自在継手６（図５〜７参照）を構成する各部材の寸法のばらつきに拘らず、前記カップ軸受１８を精度良く組み付けられる組立方法を実現する点にある。本例の組立方法の対象となる自在継手６の構造及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同じであるから、同等部分に関する図示及び説明は省略し、以下、本例の特徴部分である組立方法を中心に説明する。

本例の自在継手６の組立方法は、大別して（Ａ）〜（Ｆ）の６つの工程を備えている。これら各工程に就いて、以下、工程順に説明する。尚、図１には、本例の組立方法に使用する組立装置２８のうち、主要な装置である、１対の圧入かしめ装置２９、２９と、ヨーク受け治具３０のみを示している。

［（Ａ）セット前工程］
図１の（Ａ）に示す様に、十字軸８を構成する一方の軸部１７ａの両端部を、ヨーク７ａを構成する１対の結合腕部１０、１０に形成された円孔１５、１５内にそれぞれ挿入した予備組み立て状態で、前記ヨーク７ａを、前記ヨーク受け治具３０の上方位置に、図示しないチャックにより下向きに保持する。より具体的には、このヨーク受け治具３０の中心軸（機械中心）と、前記ヨーク７ａの中心軸とを一致させた状態で、このヨーク７ａを前記ヨーク受け治具３０の上方位置に配置する。又、図示しないセンタ出し治具を用いて、前記一方の軸部１７ａの両端部を前記両円孔１５、１５の中心に位置させる。

［（Ｂ）セット工程］
次に、前記ヨーク７ａを所定量だけ下降させて、前記両結合腕部１０、１０の先端部に形成された円孔１５、１５と、前記両圧入かしめ装置２９、２９を構成する、それぞれが円柱状の１対の圧入パンチ３１、３１とを同軸上に位置させる。又、この状態で、前記両結合腕部１０、１０の先端部内側面同士の間に、前記ヨーク受け治具３０を構成する、略Ｌ字形に構成された１対の支持腕部３２、３２の先端部を挿入する。又、このヨーク受け治具３０を構成するサーボモータを駆動する事により、前記両支持腕部３２、３２を互いに離れる方向（図１の左右方向）に駆動し、これら両支持腕部３２、３２の先端部外側面を、前記両結合腕部１０、１０の先端部内側面に当接させる。そして、前記両支持腕部３２、３２に加わる圧力が所定値になるまで、前記両結合腕部１０、１０を拡開する方向に押圧する。これにより、次述する（Ｃ）〜（Ｅ）の工程で、これら両結合腕部１０、１０の先端部内側面同士の間隔を一定に保持できるようにバックアップする。又、図示しない軸受供給装置を利用して、１対のカップ軸受１８、１８を、前記各円孔１５、１５及び前記各圧入パンチ３１、３１の同軸上に供給する。尚、これら両カップ軸受１８、１８は、図１の（Ａ）に示した様に、セット前工程の段階で供給し、待機しておく事もできる。

［（Ｃ）高速圧入工程］
次に、前記両圧入かしめ装置２９、２９を構成するサーボモータを駆動する事により、前記両圧入パンチ３１、３１をそれぞれ前方に移動（互いに近づく方向に移動）させて、前記両カップ軸受１８、１８を、前記両結合腕部１０、１０の外側面側から前記両円孔１５、１５内に同時に圧入する。本例の場合、前記両圧入パンチ３１、３１にそれぞれ設置した圧力センサにより、これら両圧入パンチ３１、３１に加わる圧力（圧入反力）の大きさを測定すると共に、リニアスケール又はサーボモータの送りパルス数により、これら両圧入パンチ３１、３１の機械中心位置に対する送り量（カップ軸受１８の圧入量）を測定している。これにより、これら両カップ軸受１８、１８を構成するカップ１９の底部２２の内面が、前記一方の軸部１７ａの各端面に当接する位置よりも１ｍｍ程度手前の位置を基準位置として定め、前記両カップ軸受１８、１８がこの基準位置にそれぞれ到達するまで、前記両圧入パンチ３１、３１によりこれら両カップ軸受１８、１８を高速で圧入する。別な言い方をすれば、これら両圧入パンチ３１、３１の先端面同士の間隔が、前記軸部１７ａの軸方向寸法（公差を含む）と、前記底部２２の内面と前記軸部１７ａの先端面との間の隙間（１ｍｍ程度）の２倍の値と、この底部２２の厚さ寸法の２倍の値との合計に等しくなるまで、前記両圧入パンチ３１、３１を高速で前方に移動させる。そして、前記両カップ軸受１８、１８を基準位置にまで圧入した時点で、前記圧力センサにより測定される前記両圧入パンチ３１、３１に加わる圧力の値を、基準圧力（Ｘ）として、前記組立装置２８を構成する制御器中のメモリに記憶する。又、前記両圧入パンチ３１、３１の前方への移動を一旦停止する。尚、図２には、前記カップ軸受１８を基準位置まで圧入した時点での、前記圧入パンチ３１の先端面の位置を、便宜上、前記軸部１７ａの端面との間隔を実際の場合よりも広くした状態で、一点鎖線により表している。

［（Ｄ）中速・低速圧入工程］
その後、図３に示す様に、前記両カップ軸受１８、１８の圧入速度をこれまでよりも低く設定した中速（高速時の１／２５００〜１／５００程度の速度）にて、圧入を再開する。そして、図４に示す様に、前記両圧入パンチ３１、３１に加わる圧力の値が、前記基準圧力（Ｘ）よりも予め設定した第一の所定値（α）分だけ大きくなった時点で、前記両カップ軸受１８、１８の圧入速度を、中速から低速（中速時の半分程度の速度）に減速して圧入を継続する。そして最終的に、前記両圧入パンチ３１、３１に加わる圧力の値が、前記基準圧力（Ｘ）よりも予め設定した第二の所定値（β、β＞α）分だけ大きくなった時点で、前記両カップ軸受１８、１８が圧入完了位置にまで達したと判定して圧入作業を終了する。この様に、これら両カップ軸受１８、１８を圧入完了位置に圧入した状態で、これら両カップ軸受１８、１８は、底部２２の内面が軸部１７ａの先端面に当接した後、更に所定量圧入され、予圧が付与されている。本例の場合には、前記両カップ軸受１８、１８の基準位置到達後の圧入速度を、中速に設定した後、低速に設定しており、前記両圧入パンチ３１、３１に加わる圧力が大きくなるに従って段階的に遅くしている。但し、前記両カップ軸受１８、１８の圧入速度を、直線的又は曲線的に遅くしても良い。
尚、前記第一の所定値（α）及び前記第二の所定値（β）は、前記ヨーク７ａや前記カップ軸受１８（カップ１９、ニードル２０）の材質、大きさ、形状等に基づき、各種シミュレーションや実験等により予め適正な値を求めておく。

［（Ｅ）かしめ工程］
次いで、前記両圧入かしめ装置２９、２９を構成するサーボモータ（圧入パンチ３１の駆動に用いるサーボモータとは別のサーボモータ）を駆動する事により、又は、油圧若しくは空圧によって作動するシリンダを駆動する事により、１対のかしめパンチ３３、３３を前方に移動させる。そして、これら両かしめパンチ３３、３３の先端面により、前記両円孔１５、１５の内周縁部の円周方向複数個所を塑性変形させて、当該部分にかしめ部２４、２４（図６〜８参照）を形成する。これにより、これら各かしめ部２４、２４を、前記両カップ１９、１９を構成する底部２２、２２の外面に押し付けて、これら両カップ１９、１９が前記両円孔１５、１５から抜け出る事を防止する。
尚、本例の場合にも、前記図８に示した従来方法で使用したかしめパンチと同様に、前記両かしめパンチ３３、３３として、円筒状のものを使用し、これら両かしめパンチ３３、３３を、前記両圧入パンチ３１、３１の周囲に外嵌した状態で配置している。

［（Ｆ）取り出し工程］
最後に、前記両かしめパンチ３３、３３及び前記両圧入パンチ３１、３１を、それぞれ初期位置まで後退させる。又、前記ヨーク受け治具３０を構成する前記両支持腕部３２、３２同士を、互いに近づく方向に移動させて、これら両支持腕部３２、３２による前記両結合腕部１０、１０のバックアップを解除する。次いで、前記ヨーク７ａを、前記ヨーク受け治具３０の上方位置に移動（退避）させて、このヨーク７ａを前記組立装置２８から取り出す。

以上の様な工程を有する本例の組立方法によれば、自在継手６の構成各部材の寸法のばらつきに拘らず、ヨーク７ａを構成する円孔１５、１５と十字軸８を構成する軸部１７ａの両端部との間部分に、１対のカップ軸受１８、１８を精度良く組み付ける事ができる。
即ち、本例の場合には、これら両カップ軸受１８、１８を基準位置まで圧入した時点で圧入パンチ３１、３１に加わる圧力の値である基準圧力（Ｘ）を基準として、圧力の値が予め設定した第二の所定値（β）だけ大きくなるまで前記両カップ軸受１８、１８を圧入する。この様に本例の組立方法の場合には、最終的に圧入パンチ３１、３１に加わる圧力の値（圧入完了位置と判定する圧力の値）を、前記各円孔１５、１５の内径寸法と前記各カップ軸受１８、１８の外径寸法との間に生じる寸法のばらつきに起因して変化する基準圧力の値を考慮して決定する。この為、このばらつきが、前記両カップ軸受１８、１８の圧入量（圧入位置）に与える影響を排除できる。

具体例を挙げて説明すると、例えば、前記円孔１５の内径寸法が小さめであり、前記カップ軸受１８の外径寸法が大きめである場合の基準圧力（Ｘ１）は、前記円孔１５の内径寸法が大きめであり、前記カップ軸受１８の外径寸法が小さめである場合の基準圧力（Ｘ２）よりも大きくなる（Ｘ１＞Ｘ２）。この為、従来方法の様に、前記カップ軸受１８の圧入量を、前記圧入パンチ３１に加わる圧力の大きさのみに基づいて決定すると、前記円孔１５の内径寸法が小さめであり、前記カップ軸受１８の外径寸法が大きめである場合に、このカップ軸受１８の圧入量が不足し、前記円孔１５の内径寸法が大きめであり、前記カップ軸受１８の外径寸法が小さめである場合に、このカップ軸受１８の圧入量が過大になる可能性がある。これに対し、本例の場合には、前記円孔１５の内径寸法が小さめであり、前記カップ軸受１８の外径寸法が大きめである場合には、圧入パンチ３１に加わる圧力が、Ｘ１＋βに達した段階で、圧入が完了したと判定し、前記円孔１５の内径寸法が大きめであり、前記カップ軸受１８の外径寸法が小さめである場合には、圧入パンチ３１に加わる圧力が、Ｘ２＋βに達した段階で、圧入が完了したと判定する。この様に、本例の場合には、圧入完了位置と判定する圧力の大きさを、前記円孔１５の内径寸法と前記カップ軸受１８の外径寸法との間に生じる寸法のばらつきに起因して変化する前記基準圧力（Ｘ１、Ｘ２）の値を考慮して決定する為、このばらつきが、前記両カップ軸受１８、１８の圧入量に与える影響を排除できる。

又、本例の場合には、前記両カップ軸受１８、１８の圧入量に基づいて圧入完了位置を判定するのではなく、前記基準圧力（Ｘ１、Ｘ２）から予め設定した第二の所定値（β）だけ圧力が大きくなった位置を、前記両カップ軸受１８、１８に適正な予圧を付与できる、圧入完了位置と判定する。この為、前記十字軸８を構成する軸部１７ａの軸方向寸法のばらつきが、前記両カップ軸受１８、１８の圧入量に与える影響も排除できる。
この結果、本例の組立方法によれば、前記自在継手６の構成各部材の寸法のばらつきに拘らず、前記両カップ軸受１８、１８を適正な予圧を付与できる適正位置に精度良く組み付ける事ができる。

又、本例の場合には、前記両カップ軸受１８、１８が基準位置に達するまでの圧入初期段階の圧入速度を、基準位置に達した後の圧入中期乃至後期段階の圧入速度よりも速くしている為、圧入作業のサイクルタイムを短縮する事ができる。特に本例の場合には、前記両カップ軸受１８、１８が前記基準位置に達した後の、これら両カップ軸受１８、１８の圧入速度を、高速から低速へと一気に遅くするのではなく、前記両圧入パンチ３１、３１に加わる圧力の前記基準圧力からの増大量に応じて段階的に遅くしている（中期段階では圧入速度をある程度確保できる）為、サイクルタイムをより一層短縮できる。

本発明の組立方法の対象となる十字軸式自在継手は、ステアリング装置に限らず、プロペラシャフトや各種トルク伝達機構に組み付けた状態で使用できる。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ 中間シャフト
４ ステアリングギヤユニット
５ 入力軸
６ 自在継手
７ａ、７ｂ ヨーク
８ 十字軸
９ａ、９ｂ 基部
１０ 結合腕部
１１ａ、１１ｂ フランジ
１２ 通孔
１３ 通孔
１４ ナット
１５ 円孔
１６ 回転軸
１７ａ、１７ｂ 軸部
１８ カップ軸受
１９ カップ
２０ ニードル
２１ 円筒部
２２ 底部
２３ 内向鍔部
２４ かしめ部
２５ 回転軸
２６ 圧入パンチ
２７ かしめパンチ
２８ 組立装置
２９ 圧入かしめ装置
３０ ヨーク受け治具
３１ 圧入パンチ
３２ 支持腕部
３３ かしめパンチ

Claims (7)

1. ヨークを構成する結合腕部の先端部に形成された円孔と、この円孔の内側にこの結合腕部の内側面側から挿入された十字軸の軸部の先端部との間部分に、この軸部の先端部をこの円孔の内側に回転自在に支持する為のカップ軸受を組み込むべく、このカップ軸受をこの円孔の内側に前記結合腕部の外側面側から圧入パンチを用いて圧入する、十字軸式自在継手の組立方法であって、
   前記カップ軸受を前記円孔の内側に予め設定した基準位置まで圧入し、その時点で前記圧入パンチに加わる圧力の値を基準圧力として設定した後、前記カップ軸受を前記基準位置から更に圧入し、前記圧入パンチに加わる圧力が前記基準圧力よりも予め設定した値だけ大きくなった時点で、前記カップ軸受が圧入完了位置にまで達したと判定して圧入作業を終了する事を特徴とする十字軸式自在継手の組立方法。
2. 前記カップ軸受が、有底円筒状のカップと、このカップの内側に転動自在に配置された複数本のニードルとを含んで構成されており、このカップの底部の内面が前記軸部の先端面に当接する位置よりも手前の位置を、前記基準位置として設定している、請求項１に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
3. 前記カップ軸受が前記基準位置に達するまでのこのカップ軸受の圧入速度を、このカップ軸受がこの基準位置に達した後のこのカップ軸受の圧入速度よりも速くする、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
4. 前記カップ軸受が前記基準位置に達した後のこのカップ軸受の圧入速度を、前記圧入パンチに加わる圧力の前記基準圧力からの増大量に応じて遅くする、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
5. 前記カップ軸受の圧入速度を段階的に遅くする、請求項４に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
6. 前記圧入パンチに加わる圧力を、この圧入パンチに設置した圧力センサにより測定する、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
7. 前記ヨークを構成する１対の結合腕部の先端部に互いに同心に形成された１対の円孔と、これら両円孔の内側にそれぞれ配置された前記軸部の両端部との間部分に、１対のカップ軸受を同時に組み込む、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載した十字軸式自在継手の組立方法。
   

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