JPH03168415A - 中間シャフト及びそのヨーク製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、自動車の操向装置に用いられる中間シャフ
ト及びそのヨーク製造方法に関する。

し従来の技術］ 一般に、自動車の操向装置は、ステアリングホイールを
軸着したステアリングシャフトの下端部に自在継手で中
間シャフトを連結するとともに、その中間シャフトの下
端部をさらに自在継手でステアリングギャボックスから
突出するシャフトに連結してなり、ステアリングシャフ
トを回転操作すればステアリングギャボックスを介して
左右の操向輪が接地面を中心として回動ｊるようになっ
ている。

上記操向装置における中間ンヤフトは、車両前部の部品
が後退するとき（例えば車両の正面衝突事故等）、ステ
アリングシャフトが東室内に押し出され、ステアリング
ホイールが乗員を圧迫する危険を防止するために、スト
ロークを吸収できる構造が採られる。このストローク吸
収構造は、中間シャフトを軸方向で互いに嵌合する内外
２重のシャフト（例えば、スプライン係合するアッパー
チューブとロアーシャフト）からなる。

ところで、中間シャフトは、車両走行時に路面の凸凹か
ら生ずる振動等をステアリングシャフトに伝達し易くて
、遮音性や操縦安定性を低下させるので、これを解決す
るために、アッパーチューブとロアーシャフトの間にゴ
ム等のダンパーを介在させることが多い。そこで、例え
ばロアーシャフトを小判型等の異形断面とし、且つ、そ
の異形断面部の平坦面にゴム板をモールド等で固定し、
このロアーシャフトを嵌合するアッパーチューブは、相
似形の小判型等の異形断面の中空部を有する構造とする
ことがある（実公昭５９−２９１４７号公報参照）。

しかして、アッパーチューブは、ステアリングシャフト
の下端部と自在継手で連結されるので、該７ッパーチュ
ーブの一端部には自在継手のトラニオンが軸着するため
のヨークを一体形成するか、若しくは熔接で連結しなけ
ればならない。ヨークを異形断面のアッパーチューブに
一体形成することは、コスト面から現状では採用し難い
から、別途に形成したヨークをアッパーチューブの一端
部に熔接で連結するのが常道となっている。自在継手は
所謂カルダン型ブレスヨークジョイントであり、これは
熱間鍛造により形成される一対のヨークを相対向し、そ
れらのヨークを互いに９０度回転した状態で、それぞれ
のフォーク部を十字形のトラニオンで連結して屈折可能
、かつ、回転トルクを伝達可能に構成されている。トラ
ニオンとヨークとの連結は、例えばヨークのフォーク部
に透孔を穿設し、その透孔にベアリングカップを嵌合し
、そのベアリングカップに二一ドルベアリングを環状に
介在させてトラニオンの端部であるスパイグーを挿入す
るとともに、そのスパイグーの基部とベアリングカップ
間にシールリングを嵌着してその内部にグリース等の潤
滑材を封入し、水滴等が侵入しないようにしている。

「発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ヨークは、通例、直径方向で相対向する
フォーク部を形成した連結基部が円形の部材であって、
その円形の中心部に孔を穿設し、その孔内周面にセレー
ションを刻設し、そのセレーションに係合するセレーシ
ョンを外周面に刻設したシャフトを挿入し、若しくは、
円形端面にチューブを当てて熔接で連結する構造である
ため、このヨークを異形断面のアッパーチューブに熔接
で連結することも可能であるが、その場合、ヨークの円
形の連結基部に小判型からはみ出る部分が残り、これを
無くずためには、ヨークそのものを変更した方が良い。

すなわち、異形断面のアツ？＜ーヂューブに連結するヨ
ークの連結基部は、アブ７くーチューブの断面と同じか
、若しくは相似形の異形断面とすることが合理的、且つ
、最良であることは言うまでもない。しかも、前記操縦
安定性や遮音性を向上させるためには、アッパーチュー
ブの径＝ｉ法を大きくするのが効果的であるから、ヨー
クの設計を当然に変更する必要がある。

また、従来のヨークは、熱間鍛造方法で形成したから、
重量が相当に達し、材料を多く必要としてコスト高とな
るほか、その製造方法において材料の加熱工程を必要と
して作業環境に悪影響をもたらす、等の不都合がある。

そこで、この発明は上記事情に鑑みて、軽量で、かつ、
安価に製造出来て、しかも機能的に上記従来例と同等若
しくはそれ以上の中間シャフトのヨークを得ることを目
的としてなされた。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決するため、幅広の基部とその
軸線方向の両端部に所定長さの舌片部を形成したブラン
クを、略小判形で異形断面のカップ状に絞り加工して一
対のフォーク部が所定の間隔で相対向し、且つ、前記基
部に略小判形の異形孔を形成したヨークを、略小判形で
異形断面のチューブに連結し、該ヂューブ内に軸方向で
、略小判形で異形断面のシャフトを挿入してなる中間シ
ャフトを構成し、且つ、 幅広の基部とその軸線方向の両端部に所定長さの舌片部
を備えたブランクを板材から打ち抜くブランク形成工程
と、該ブランクの舌片部を相対向させてフォーク部とな
し、且つ、基部とともに略小判形の異形断面を有するカ
ップ状に成型する少なくとも一つの絞り工程と、前記ブ
ランクの基部に異形の透孔を穿設ずるピアス工程と、フ
ォーク部の間隔を所定の寸法に整形する整形工程と、前
記透孔を穿設した基部の端而を平滑にする仕上げ工程と
からなる中間シャフトのヨーク製造方法を構成したもの
である。

［作　　用］ この発明の上記構成によれば、ヨークの基部が略小判形
の異形断面を有するので、同じ異形断面のチューブと連
結するには合理的で都合がよく、したがって、チューブ
とヨークの連結剛性を向上させる。また、ヨークが板状
のブランクを絞り加工してなるので、トルク伝達に支障
のない、軽量な自在継手を形成することができ、さらに
は、ヨークを製造する工程では、加熱作業を要しないた
め、作業環境に悪影響を及ぼすことを防止することがで
きる。

［実施例］ 次にこの考案の実施例を図面に基づき説明する。

第１図はこの考案にかかる中間シャフトの実施例を示す
半断面正面図、第２図は左側面図、第３図は第１図■一
■線断面図である。図示のように、チューブｌは、自在
継手を形成するヨーク２に、小判型の異形断面の外筒体
３を嵌合して溶接等で一体に連結してなる。ヨーク２は
、外筒体３の断面と相似形の断面を有する基部２ａと、
基部２ａから相対向して軸方向へ延伸する一対のフォー
ク部２　ｂ．　２　ｂと、フォーク部２　ｂ，　２　ｂ
に穿設された軸孔２　ｃ，　２　ｃと、基部２ａに穿設
された異形断面の底孔２ｄとからなる。軸孔２　ｃ，　
２　ｃにはトラニオン（図示略）が挿入される。上記外
簡体３に軸方向で嵌合するシャフト４は、軸部５と異形
断面部６を一体成形してなり、その異形断面部６の肩郎
に段部７が形成され、また、その段部７に係合する段部
８を備えた内簡体９が異形断面部６に嵌合している。内
筒体９の外周面には、弾性体！０が加硫接着され、かつ
、その弾性体１０の外周面にはハウジングＩＩが固着さ
れ、このハウジング１１は外筒体３に圧入嵌合している
。ハウジングｌ１は二等分され、その両者間には隙間１
　２．１　２が形成されており、したがって、弾性体１
０であるゴムを加硫接着すると、ゴムのひげ部１　３．
１　３が形成される。なお、ハウジング１１は二等分す
ることなく、異形断面部６と相似形の筒状としてもよい
。内筒体９の段部８にはリングｌ４が圧人嵌合して固定
されている。外筒体３の端部は直径方向で相対向して適
宜幅を切り、内側へ曲げ込んでストッパーｌ５を形威し
、リングｌ４の抜け止めとずる。ストッパー１５は曲げ
て形成してもよい。

なお、内筒体９と異形断面部６の両サイド６ａ，６ａの
両方若しくはいずれか一方との間に、！または複数個の
スチールボールＩ６を介在させ、内簡体９に一定の締め
代を持たせ、異形断面部６の圧人荷重を所定に保てるよ
うにした。スチールボールｌ６は、異形断面部６にその
直径よりも浅い穴６ｂを形成し、その穴６ｂに挿入され
、内簡体９に対し、通常の走行状態において、シャフト
４が容易に移動しないように一定の締め代を持たせ、シ
ャフト４が圧入となるようにしている。

上記第１実施例の作用を説明すると、通常の操同時に、
ステアリングシャフトから伝達される回転トルクは、ヨ
ーク２を経て外簡体３からハウジングｌ１に伝達され、
ハウジング１ｌから弾性体１０を経て内筒体９に伝達さ
れ、内簡体９を介し異形断面部６からシャフト４に伝達
される。そして、回転トルクが大きい場合、若しくは弾
性体１０の劣化若しくは剥離が生じた場合、リング１４
が外簡体３の内周面に当接してメタルコンタクトで伝達
する。そして、シャフト４が軸方向（第１図矢印Ｐ方向
）へ移動するのは、リング１４と外筒体３のストッパー
１５で抜け止めされる。これとは逆に、シャフト４に圧
入方向の荷重が掛かり、内筒体９がヨーク２に当接して
止まると、異形断面部６の端部はヨーク２内に進入する
。なお、ハウジング１！を二等分構成としたことにより
、チューブＩにシャフト４を圧入する際、弾性体１０の
座屈現象が生じない。

上記ヨーク２は次のような製造方法によって形成される
。すなわち、第４図（Ａ）に示したように、適宜の板材
をパンチｌ７と、ストリッパーｌ８を有するグイｌ９で
打ち抜いて、第４図（ａ）に示したように、中央部に幅
広の基部２０とその軸線方向の両端部に翼状に突出する
舌片部２１．２１を一体形威してなるブランク２２を形
或し（ブランク形成工程）、ついで、第４図（Ｂ）に示
したように、ブランク２２を上型２３と下型２４とでカ
ップ状をなすように押圧成型する（第１校り工程）。

上型２３はその断面が小判型の異形断面であり、且つ、
下型２４も小判型の異形孔２５が形成されている。２６
はストリッパー　２７はエジェクターである、この第１
絞り工程により、第４図（ｂ）に示したように、平らな
基部２０に相対向するフォーク部２８．２８が形成され
る。そして、第４図（Ｃ）に示したように、上記第ｌ絞
り工程で形成されたヨークをさらに絞り加工するため、
前記第ｌ絞り工程と同様であって、上型２３ａと下型２
４ａの異形孔２５ａは第１絞り工程のものより小さい寸
法となっている（第２絞り工程）。２６ａはストリッパ
ー、２７ａはエジエクターである。この工程により、第
４図（ｃ）に示したように、第１絞り工程よりも更に小
さく縮小されたヨークが形成される。

次に、第４図（Ｄ）に示したように、基部２０の底部を
小判型のバンチ２９で押圧して打ち抜く（ピアス工程）
。３０はストリッパー、３！はワークガイドである。こ
のピアス工程により、第４図（ｄ）に示したように、基
部２０の底板３２が打ち抜かれ、透孔３３が穿設される
。そして、第５図（Ｅ）に示したように、フォーク部２
８．２８の内側に芯金３４を、外側にそれぞれパンチ３
５．３５を当て、これらのパンチ３５．３５を押圧し、
フォーク部２８．２８の間隔を所定の寸法に整形する（
整形工程）。この整形工程により、第４図（ｅ）に示し
たように、フォーク郎２８が、所定の寸法で離間してト
ラニオンを規定通り挿入する軸孔を穿設することができ
るヨークとして完成する。そして最後に、基部２０の端
面２０ａを７ライス加工で平滑に仕上げるのである（仕
上げ工程）。

［発明の効果］ 以上説明したこの発明によれば、略小判型の異形断面を
したチューブに、相似形の異形断面を有するヨークを連
結してなる中間シャフトを形成したので、チューブとヨ
ークの連結が合理的で容易となり、且つ、剛性高く連結
できて、耐久性の高い中間シャフトを得ることができる
。また、板状のブランクを絞り加工し、整形し、仕上げ
てヨークを製造できるから、加熱工程を要しないので、
作業環境の悪化をもたらす恐れがなく、軽量で低コスト
のヨークを得ることができる、等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明この発明にかかる中間シャフトの断面正面
図、第２図は左側面図、第３図は第ｌ図Ａ−Ａ断面図、
第４図（Ａ　）〜（Ｅ　）　，　（ａ）〜（ｅ）はヨー
ク製造工程の概要説明図である。 １・・・チューブ、２・・・ヨーク、２ａ・・・基部、
２ｂ・・・フォーク部、 ２ｃ・・・軸孔、 ２ｄ・・・底孔、 ４・・・シャフ ト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）幅広の基部とその軸線方向の両端部に所定長さの
   舌片部を形成したブランクを、略小判形で異形断面のカ
   ップ状に絞り加工して一対のフォーク部が所定の間隔で
   相対向し、且つ、前記基部に略小判形の異形孔を形成し
   たヨークを、略小判形で異形断面のチューブに連結し、
   該チューブ内に軸方向で、略小判形で異形断面のシャフ
   トを挿入してなることを特徴とする中間シャフト。
2. （２）幅広の基部とその軸線方向の両端部に所定長さの
   舌片部を備えたブランクを板材から打ち抜くブランク形
   成工程と、該ブランクの舌片部を相対向させてフォーク
   部となし、且つ、基部とともに略小判形の異形断面を有
   するカップ状に成型する少なくとも一つの絞り工程と、
   前記ブランクの基部に異形の透孔を穿設するピアス工程
   と、フォーク部の間隔を所定の寸法に整形する整形工程
   と、前記透孔を穿設した基部の端面を平滑にする仕上げ
   工程とからなることを特徴とする中間シャフトのヨーク
   製造方法。