KR101923876B1 - 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법 및 이를 이용한 스티어링 장치의 제조 방법 및 자동차의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

십자축식 유니버셜 조인트(6)의 요크(7a, 7b)의 결합 아암부(10), 그 선단부에 있는 원 구멍(15), 및 컵 베어링(18)의 치수의 차이나, 컵 베어링(18)의 압입 작업에 수반하는 요크(7a)의 결합 아암부(10)의 탄성 변형에 관계없이, 결합 아암부(10)에 형성된 원 구멍(15)과 십자축(8)의 축부(17a)의 선단부와의 사이에 있는 부분에, 컵 베어링(18)을 정밀도 좋게 조립하기 위해서, 압입 펀치(33)를 이용해서, 컵 베어링(18)을 원 구멍(15)의 내측에, 미리 설정한 기준 위치까지 압입하고, 그 시점에서 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값을 기준 압력으로서 설정하고, 압입 펀치(33)에 가하는 압력이 기준 압력보다 미리 설정한 소정값만큼 커진 시점에서, 컵 베어링(18)이 압입 완료 위치에까지 달했다고 판정한다.

Description

십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법 및 이를 이용한 스티어링 장치의 제조 방법 및 자동차의 제조 방법{ASSEMBLY METHOD FOR CROSS SHAFT TYPE UNIVERSAL JOINT AND MANUFACTURING METHOD FOR STEERING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR VEHICLE USING THE SAME}

본 발명은 스티어링 샤프트의 움직임을 스티어링 기어에 전달하기 위한 스티어링 장치 등에 조립되는, 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법에 관한 것이다.

자동차의 스티어링 장치는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 스티어링 휠(1)의 움직임을, 스티어링 샤프트(2) 및 중간 샤프트(3)를 거쳐서, 차륜을 조타하는 스티어링 기어 유닛(4)에 전달하도록 구성된다. 스티어링 샤프트(2)와 스티어링 기어 유닛(4)의 입력축(5)은, 통상 동일 직선상에 배치할 수 없다. 이 때문에, 스티어링 샤프트(2)와 입력축(5)과의 사이에 중간 샤프트(3)가 설치되어 있고, 중간 샤프트(3)의 양단부와, 스티어링 샤프트(2) 및 입력축(5)의 단부는, 카르단 조인트로 불리는 십자축식 유니버셜 조인트(6)를 거쳐서, 각각 결합되어 있다. 이러한 구성에 의해, 동일 직선상에 존재하지 않는, 스티어링 샤프트(2)와 입력축(5)과의 사이에서, 회전력의 전달이 가능해지고 있다.

도 11 및 도 12는 종래의 십자축식 유니버셜 조인트의 일 예로서 일본 특허 공개 제 평10-205547 호 공보에 기재된 것을 도시하고 있다. 십자축식 유니버셜 조인트(6)는 한쌍의 금속판제의 요크(7a, 7b)와, 십자축(8)을 구비한다. 한쌍의 요크(7a, 7b) 중, 한쪽(도 11 및 도 12의 우측)의 요크(7a)는, 기부(9a)와, 기부(9a)의 축방향 일단연(도 11 및 도 12의 좌단연)으로부터 연장된 한쌍의 결합 아암부(10)를 구비한다.

기부(9a)는, 스티어링 샤프트 등의 도시하지 않은 회전축의 단부를 삽입하기 위해, 원주방향 1개소를 불연속부로 한 불완전 원통형상으로 형성되어 있고, 그 내경은 확장 수축으로 되어 있다. 또한, 기부(9a)에는, 상기 불연속부를 원주방향 양측에서 끼운 상태에서, 서로 대향하는 한쌍의 플랜지(11a, 11b)가 설치되어 있다. 한쌍의 플랜지(11a, 11b) 중 한쪽(도 12의 하방)의 플랜지(11a)에는, 볼트(도시하지 않음)의 로드부를 삽입통과하기 위한 관통 구멍(12)이 형성되어 있다. 한편, 한쌍의 플랜지(11a, 11b) 중 다른쪽(도 12의 상방)의 플랜지(11b)에는, 관통 구멍(13)이 형성되고, 또한 관통 구멍(13)에 너트(14)가 압입 고정되어 있고, 너트(14)가, 다른쪽의 플랜지(11b)에 상기 볼트를 나사결합하기 위한 나사 구멍으로서 기능한다.

한쌍의 결합 아암부(10)는, 기부(9a)의 축방향 일단부에서 직경방향 반대측이 되는 2개소 위치로부터, 기부(9a)의 축방향으로 연장하고, 또한 서로의 내측면끼리를 대향시키고 있다. 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부에는, 서로 동심의 원 구멍(15)이 형성되어 있다.

한쌍의 요크(7a, 7b) 중 다른쪽(도 11 및 도 12의 좌방)의 요크(7b)는, 기부(9b)의 형상만이 한쪽의 요크(7a)와 상이하다. 다른쪽의 요크(7b)의 기부(9b)는, 중간 샤프트 등의 회전축(16)의 단부를 삽입하기 위해, 전체가 대략 원통형상으로 형성되어 있다.

십자축(8)은, 십자로 교차하는 상태로 설치된 2개의 축부(17a, 17b)에 의해 구성되어 있고, 이러한 축부(17a, 17b) 중, 한쪽의 축부(17a)의 양단부는, 한쪽의 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10)에 형성된 한쌍의 원 구멍(15)의 내측에 피봇 지지되고, 또한 다른쪽의 축부(17b)의 양단부는, 다른쪽의 요크(7b)의 한쌍의 결합 아암부(10)에 형성된 한쌍의 원 구멍(15)의 내측에 피봇 지지되어 있다. 보다 구체적으로는, 십자축(8)의 축부(17a, 17b)의 각각의 선단부는, 각각의 원 구멍(15)의 내측에, 컵 베어링(18)을 거쳐서, 회전 자재로 지지되어 있다.

각각의 컵 베어링(18)은 쉘형 니들 베어링에 상당하고, 쉘형 외륜에 상당하는 1개의 컵(19)과, 복수개의의 니들(20)을 구비한다. 컵(19)은 탄소강판, 기소강판 등의 경질 금속판에, 디프 드로잉 가공 등의 소성 가공을 실시하는 것에 의해 형성되고, 원통부(21)와, 저부(22)와, 내향 플랜지부(23)를 구비한다. 저부(22)는, 원통부(21)의 축방향 일단측(원 구멍(15) 내에의 조립 상태에서, 결합 아암부(10)의 외측면측) 전체를 폐쇄한다. 내향 플랜지부(23)는, 원통부(21)의 축방향 타단부(원 구멍(15) 내에의 조립 상태에서, 결합 아암부(10)의 내측면측의 단부)로부터 직경방향 내쪽으로 절곡되어 신장하고, 또한 니들(20)에 대향하는 면이 오목면이 되는 방향으로 만곡하고 있다. 각각의 컵(19)이, 원 구멍(15)의 내측으로 압입된 상태에서, 결합 아암부(10)의 외측면 중, 원 구멍(15)의 개구연부의 원주방향 복수 개소를 직경방향 내쪽으로 소성 변형시키는 것에 의해, 코킹부(24)가 형성된다. 이러한 구성에 의해, 컵(19)이 원 구멍(15)으로부터 외쪽으로 빠져 나오는 것이 방지되고 있다. 니들(20)의 직경방향 내측에는, 십자축(8)의 축부(17a, 17b)의 선단부가 각각 삽입되어 있다.

이와 같이 구성되는 유니버셜 조인트(6)를 거쳐서, 2개의 회전축(16, 25)의 단부끼리를 연결할 때, 우선 미리 조립된 유니버셜 조인트(6)의 다른쪽의 요크(7b)의 기부(9b)의 내측에, 회전축(16)의 단부를 덜컹거림 없이 삽입 또는 압입한 상태에서, 기부(9b)와 회전축(16)의 단부를 용접 고정한다. 다음에, 유니버셜 조인트(6)의 한쪽의 요크(7a)의 기부(9a)의 내측에, 다른 회전축(25)의 단부를 스플라인 계합시킨 상태에서, 한쪽의 플랜지(11a)에 형성되어 있는 관통 구멍(12)에, 그 로드부를 삽입통과한 도시하지 않은 볼트의 선단부를, 다른쪽의 플랜지(11b)에 고정한 너트(14)에 나사결합시켜 체결한다. 이것에 의해, 한쌍의 플랜지(11a, 11b)끼리의 간격을 좁히고, 기부(9a)를 축경시키는 것에 의해, 기부(9a)에 대해서 다른 회전축(25)의 단부를 결합 고정한다.

유니버셜 조인트(6)는, 한쌍의 요크(7a, 7b)를, 십자축(8)을 거쳐서 연결하는 것에 의해 조립할 수 있다. 도 13의 (A) 및 도 13의 (B)는, 유니버셜 조인트(6)를 조립하기 위한 종래 방법의 일 예를 도시하고 있다. 이 때, 한쌍의 요크(7a, 7b)를 지지하기 위해서는, 요크 수용 지그(26)가 이용된다. 요크 수용 지그(26)는, 대략 L자형의 한쌍의 지지 아암부(27)와, 이러한 지지 아암부(27)를 이동시키기 위한 도시하지 않은 모터를 구비한다. 한쌍의 요크(7a, 7b)에, 각각 십자축(8)의 축부(17a, 17b)를 조립하기 위해서는, 압입 펀치(28) 및 코킹 펀치(29)가 이용된다. 압입 펀치(28)는, 원주형상으로 구성되어 있고, 기단측에 설치된 도시하지 않은 압입용 실린더에 의해 전후 방향(도 13의 (A) 및 도 13의 (B)의 좌우 방향)으로 이동 가능하다. 이것에 대해, 코킹 펀치(29)는, 대략 원통형상으로 구성되어 있고, 압입 펀치(28)의 주위에 외부삽입되어 있다. 코킹 펀치(29)는, 기단측에 설치된 도시하지 않은 코킹용 실린더에 의해, 전후 방향(도 13의 (A) 및 도 13의 (B)의 좌우 방향)으로 이동 가능하다.

유니버셜 조인트(6)를 조립할 때, 우선 한쪽의 요크(7a)의 한쌍의 원 구멍(15)의 내측에, 십자축(8)의 한쪽의 축부(17a)의 양단부를 각각 느슨하게 삽입한 상태에서, 요크 수용 지그(26)의 한쌍의 지지 아암부(27)의 선단부를, 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측에 배치한다. 또한, 한쌍의 결합 아암부(10)를 끼운 양측 위치에, 압입 펀치(28) 및 코킹 펀치(29)를, 원 구멍(15)의 중심축과 동축상에 각각 배치한다. 다음에, 요크 수용 지그(26)의 상기 모터를 구동하는 것에 의해, 한쌍의 지지 아암부(27)를, 원 구멍(15)의 중심 축방향으로 서로 떨어지는 방향으로 동기해서 이동시킨다. 그리고, 한쌍의 지지 아암부(27)의 선단부 외측면을, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부 내측면에 당접시켜서, 이들 한쌍의 결합 아암부(10)를 지지한다.

또한, 압입 펀치(28)를 전방(요크(7a)에 접근 방향)으로 각각 이동시키는 것에 의해, 컵 베어링(18)의 컵(19)의 저부(22)의 내면을 축부(17a)의 선단면에 가압해서, 압입 펀치(28)에 가해지는 압력이 소정의 크기에 이른 시점, 또는 압입 펀치(28)의 전방에의 이동량이 소정량에 이른 시점에서, 전방에의 이동을 정지한다. 다음에, 코킹 펀치(29)를 전방으로 이동시키고, 결합 아암부(10)의 외측면 중, 원 구멍(15)의 개구연부의 복수 개소를 소성 변형시켜서, 해당 부분에 코킹부(24)를 형성한다. 이것에 의해, 컵 베어링(18)을, 원 구멍(15)과 축부(17a)의 양단부와의 사이에 있는 부분에 조립하고, 축부(17a)의 양단부를 원 구멍(15)의 내측에, 컵 베어링(18)을 거쳐서 회전 자재로 지지한다. 또한, 다른쪽의 요크(7)와 십자축(8)의 다른쪽의 축부(17b)와의 조립도 마찬가지로 행해진다.

일본 특허 공개 제 평10-205547 호 공보

종래의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법에서는, 컵 베어링(18)의 압입량(압입 위치)을, 압입 펀치(28)에 가하는 압력의 크기만, 또는 압입 펀치(28)의 전방에의 이동량만에 기초하여 결정하고 있다. 이와 같이 컵 베어링(18)의 압입량을 결정했을 경우, 십자축식 유니버셜 조인트(6)의 컵 베어링(18)에 적정한 예압을 안정되게 부여하는 것이 어려워지거나, 컵 베어링(18)의 빠짐 방지를 충분히 도모할 수 없게 될 가능성이 있다.

예를 들어, 몇개의 요크(7a(7b))에 형성된 원 구멍(15)의 내경 치수나, 컵 베어링(18)의 외경 치수, 십자축(8)의 축부(17a(17b))의 축방향 치수 등 유니버셜 조인트(6)의 각각의 부재의 치수에는, 항상 치수 공차 내에서 차이가 생긴다. 이 때문에, 복수의 유니버셜 조인트(6)를 조립하는 경우에, 예를 들어, 내경 치수가 조금큰 원 구멍(15)을 갖는 요크(7a(7b))와, 외경 치수가 조금큰 컵 베어링(18)이 조합되거나, 반대로 내경 치수가 조금작은 원 구멍(15)을 갖는 요크(7a(7b))와, 외경 치수가 조금작은 컵 베어링(18)이 조합되거나 하는 경우가 있다. 따라서, 컵 베어링(18)의 압입량을, 압입 펀치(28)에 가하는 압력의 크기에만 기초하여 결정하면, 컵 베어링(18)의 압입량이 과대하게 되거나 부족하거나 할 가능성이 있고, 컵 베어링(18)에 적정한 예압을 안정되게 부여하는 것이 어려워진다.

또한, 요크(7a(7b))의 중심축(X)으로부터 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면까지의 치수(이하, 「내측면 치수」라고 부른다)에도, 항상 치수 공차 내에서 차이가 생긴다. 이 때문에, 한쌍의 지지 아암부(27)를, 한쌍의 결합 아암부(10)의 원 구멍(15)의 중심 축방향의 중심 위치(기계 중심 위치)(O)로부터 서로 떨어지는 방향으로 등거리만 이동시키고, 요크(7a(7b))를 지지한 경우, 도 14의 (A)에 도시하는 바와 같이, 요크(7a(7b))는, 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면 치수의 차이에 따라서, 원 구멍(15)의 중심 축방향(도 14의 (A)의 좌우 방향)으로 어긋난다. 구체적으로는, 도 14의 (A)에 도시하는 바와 같이, 요크(7a(7b))의 중심축(X)을, 한쌍의 지지 아암부(27)의 기계 중심 위치(O)에 일치시킨 상태에서, 한쌍의 지지 아암부(27) 중 한쪽(도 14의 (A)의 우방)의 지지 아암부(27)의 첨단부 외측면에서, 한쌍의 결합 아암부(10) 중 한쪽의 결합 아암부(10)의 선단부 내측면까지의 거리(L1)와, 다른쪽(도 14의 (A)의 좌방)의 지지 아암부(27)의 선단부 외측면에서, 다른쪽의 결합 아암부(10)의 선단부 내측면까지의 거리(L2)가 동일하지 않은 경우(L1＜L2), 도 14의 (B)에 도시하는 바와 같이, 상기 거리가 짧은측(지지 아암부(27)와 결합 아암부(10)가 먼저 당접하는 측)의 지지 아암부(27)에 밀리고, 요크(7a(7b))가 원 구멍(15)의 중심 축방향의 한쪽측(도 14의 (A)의 우측)으로 어긋난다. 이 때문에, 도 14의 (B)에 도시하는 바와 같이, 지지가 완료한 상태에서의 요크(7a(7b))의 중심축(X)이, 한쌍의 지지 아암부(27)의 기계 중심 위치(O)에 대해서 ΔA분 만큼 차이를 일으킨다.

컵 베어링(18)의 압입량을, 한쌍의 압입 펀치(28)의 전방에의 이동량에만 기초하여 결정하는 경우, 한쌍의 압입 펀치(28)의 전방에의 이동량은, 기계 중심 위치(O)를 기준으로서 설정되기 때문에, 이들 한쌍의 압입 펀치(28) 중, 한쪽(도 14의 (B)의 우측)의 압입 펀치(28)에 의한 압입량은 과잉으로 되는데 반해, 다른쪽(도 14의 (B)의 좌방)의 압입 펀치(28)에 의한 압입량은 부족하다. 따라서, 한쌍의 컵 베어링(18)에 적정한 예압을 안정되게 부여하는 것이 어려워진다. 또한, 한쌍의 코킹 펀치(29) 중, 한쪽(도 14의 (B)의 우측)의 코킹 펀치(29)에 의한 코킹량은 과잉으로 되는데 반해, 다른쪽(도 14의 (B)의 좌방)의 코킹 펀치(29)에 의한 코킹량은 부족하다. 따라서, 적어도 한쪽의 컵 베어링(18)의 빠짐 방지를 충분히 도모할 수 없게 될 가능성이 있다.

또한, 요크(7a(7b))의 한쌍의 결합 아암부(10)는, 요크(7a(7b))의 형상이나 재질에 따라서는, 한쌍의 지지 아암부(27)에 의한 백업에 관계없이, 컵 베어링(18)의 압입 작업에 수반해서, 원 구멍(15)의 주위 부분끼리가 서로 근접 방향으로 휨 변형할 가능성이 있다. 이 때문에, 도 15의 (A)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 컵 베어링(18)을, 한쌍의 결합 아암부(10)에 각각 형성된 원 구멍(15)에 동시에 압입하는 경우, 도 15의 (B)에 과장해서 도시하는 바와 같이, 한쌍의 결합 아암부(10)가 각각 휨 변형한다. 따라서, 컵 베어링(18)의 압입량을, 압입 펀치(28)에 가하는 압력의 크기에만 기초하여 결정하면, 한쌍의 결합 아암부(10)가 각각 휨 변형 한 상태에서, 한쌍의 압입 펀치(28)에 가하는 압력의 크기가, 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입 완료 위치를 의미하는 소정값에 이를 가능성이 있다. 그런데, 한쌍의 결합 아암부(10)가 각각 휨 변형한 상태에서, 한쌍의 컵 베어링(18)을 조립한 경우, 한쌍의 압입 펀치(28)를 후퇴시키는 것에 따라, 도 15의 (C)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 결합 아암부(10)의 휨 변형이 각각 해방되는 스프링 백이 생긴다. 이것에 의해, 한쌍의 컵 베어링(18)의 컵(19)의 저부(22)의 내면이, 십자축(8)의 축부(17a)의 선단면으로부터, 한쌍의 결합 아암부(10)의 휨 변형량의 합계분 만큼 떨어지는 방향으로 이동하고, 저부(22)의 내면과 축부(17a)의 선단면과의 사이에 각각 틈새를 생기게 할 가능성이 있다. 이 결과, 컵 베어링(18)에 적정한 예압을 부여하는 것이 어려워진다.

본 발명은, 상술과 같은 사정에 감안하여, 십자축식 유니버셜 조인트를 구성하는 각 부재의 치수의 차이나, 컵 베어링의 압입 작업에 수반하는 요크의 결합 아암부의 탄성 변형에 관계없이, 요크의 결합 아암부에 형성된 원 구멍과 십자축의 축부의 선단부와의 사이에 있는 부분에, 컵 베어링을 정밀도 좋게 조립하는 것을 가능하게 하는, 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 한쌍의 결합 아암부와, 상기 한쌍의 결합 아암부의 선단부에 형성된 한쌍의 원 구멍을 구비한 요크와, 축부를 구비한 십자축과, 상기 축부의 양단부를 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 회전 자재로 지지하기 위한 한쌍의 컵 베어링을 구비하는 십자축식 유니버셜 조인트를 조립하는 방법에 있어서, 상기 한쌍의 결합 아암부의 상기 한쌍의 원 구멍과, 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 내측면측으로부터 삽입된 상기 축부의 상기 양단부와의 사이에 있는 부분에, 상기 한쌍의 컵 베어링을 조립하기 위해서, 상기 한쌍의 컵 베어링을 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 외측면측으로부터 한쌍의 압입 펀치를 이용해서 압입하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법은, 기본적으로는, 상기 한쌍의 결합 아암부의 상기 선단부의 내측면끼리의 간격을 일정하게 보지할 수 있도록 상기 한쌍의 결합 아암부를 백업하는 공정과, 상기 한쌍의 결합 아암부를 백업한 상태에서, 상기 한쌍의 결합 아암부의 상기 한쌍의 원 구멍과, 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 내측면측으로부터 삽입된 상기 축부의 상기 양단부와의 사이에 있는 부분에, 상기 한쌍의 컵 베어링을 상기 한쌍의 결합 아암부의 외측면측으로부터 한쌍의 압입 펀치를 이용해서 압입하는 공정을 구비한다.

특히, 본 발명의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법은, 상기 요크 또는 상기 십자축의 치수에 따라서, 또는 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에의 상기 한쌍의 컵 베어링의 압입 작업에 수반하는 상기 한쌍의 결합 아암부의 탄성 변형의 크기에 따라서, 상기 한쌍의 압입 펀치의 이동량을 조정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 1 실시형태에서는, 상기 한쌍의 결합 아암부를 백업하고, 또한 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 내측면측으로부터 상기 축부가 삽입된 상태에서, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽을 상기 한쌍의 원 구멍의 한쪽의 내측에 미리 설정한 기준 위치까지 압입하고, 그 시점에서 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽에 가하는 압력의 값을 기준 압력으로서 설정한다. 다음에, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽을 상기 기준 위치로부터 한층 더 압입하고, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽에 가하는 압력이 상기 기준 압력보다 미리 설정한 값만큼 크게 된 시점에서, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽이 압입 완료 위치에까지 달했다고 판정하고, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽의 압입 작업을 종료한다.

이 경우, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽은, 원통부와 상기 원통부의 일단측을 폐쇄하는 저부를 갖는 바닥이 있는 원통형의 컵(쉘형 외륜, 쉘 컵)과, 상기 컵의 내측에 전동 자재로 배치된 복수개의 니들에 의해 구성할 수 있다. 그리고, 상기 컵의 상기 저부의 내면이, 상기 축부의 상기 양단부의 한쪽의 선단면에 당접하는 위치보다 앞의 위치를 상기 기준 위치로서 설정한다.

또한, 상기 기준 위치는, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽의 상기 저부가, 상기 축부의 상기 양단부의 한쪽에 당접하는 위치보다 앞의 위치에 있으면, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽의 압입량이 적은 압입 초기의 위치를 상기 기준 위치로서 설정할 수도 있다. 단, 압입 작업의 사이클 타임의 단축의 면에서는, 상기 저부가 상기 양단부의 한쪽에 당접하는 위치까지 접근한, 상기 당접 위치로부터 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도의 조금 앞의 위치를 상기 기준 위치로서 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 압입 완료 위치를 결정하기 위한 상기 압력의 값은, 요크나 컵 베어링의 재질, 크기, 형상 등에 기초하여, 각종 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 미리 적정한 값을 구해 둘 수 있다.

상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽이 상기 기준 위치에 이른 후의 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽의 압입 속도를, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽에 가하는 압력의 상기 기준 압력으로부터의 증대량에 따라 늦게 하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽의 압입 속도를 연속적 또는 단계적으로 늦게 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽으로 가하는 압력은, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽에 설치한 압력 센서에 의해 측정하는 것이 가능하다.

상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽에 대해서도, 마찬가지로 해서, 상기 한쌍의 원 구멍의 다른쪽의 내측에 압입해서 조립하는 것이 가능하다. 또한, 상기 한쌍의 컵 베어링의 양쪽 모두에 대해서, 마찬가지로 해서, 상기 한쌍의 원 구멍에 동시에 압입해서, 조립하는 것도 가능하다.

본 발명의 제 2 실시형태에서는, 상기 한쌍의 결합 아암부를 백업하고, 또한 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 내측면측으로부터 상기 축부가 삽입된 상태에서, 상기 한쌍의 컵 베어링 중 한쪽을, 상기 한쌍의 압입 펀치 중 한쪽을 이용해서, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽의 이송량에 근거해서, 미리 설정한 압입 완료 위치까지 압입하고, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽을 후퇴시키고, 또한 상기 한쌍의 컵 베어링 중 다른쪽을, 상기 한쌍의 압입 펀치 중 다른쪽을 이용해서, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽의 이송량에 근거해서, 미리 설정한 기준 위치까지 압입하고, 다음에 상기 한쌍의 컵 베어링 중 다른쪽을 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽을 이용해서 상기 십자축의 상기 축부와 함께 밀어넣고, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽에 가하는 압력의 크기가 소정의 크기로 된 위치를 압입 완료 위치로 판정하고, 상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽의 압입을 정지하고, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽을 후퇴시킨다.

이 경우, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽을 상기 압입 완료 위치까지 압입시킬 때에, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽을, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽의 이송량에 근거해서, 미리 설정한 기준 위치까지 압입한 후, 상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽을 상기 기준 위치에 정지시킨 상태에서, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽만을 상기 압입 완료 위치까지 압입할 수도 있다.

본 발명의 제 2 실시형태에서는, 바람직하게는, 상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽을 상기 기준 위치까지 압입한 시점에서 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽에 가하는 압력의 값을, 기준 압력으로서 설정한다. 그리고, 상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽을 상기 기준 위치로부터 한층 더 압입하고, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽에 가하는 압력이 상기 기준 압력보다 미리 설정한 값만큼 커진 시점에서, 상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽이 상기 압입 완료 위치에까지 달했다고 판정한다.

대체적으로, 상기 한쌍의 컵 베어링 중 다른쪽을 상기 십자축의 상기 축부와 함께 상기 기준 위치로부터 한층 더 밀어넣을 때에, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽에 가하는 압력을 감시하고, 상기 축부의 상기 양단부의 다른쪽의 선단면이, 상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽의 저부의 내면에 당접하기 시작한 것을 나타내는 변곡점(압력의 값이 증가 경향으로 변화하는 점)을 검출했을 때에, 상기 변곡점에 있어서의 상기 압력의 값을, 상기 기준 압력으로서 설정할 수 있다.

또한, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽에 가하는 압력의 값은, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽에 설치한, 압력 센서에 의해 측정하는 것이 가능하다. 또한, 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽의 상기 압입 완료 위치를 결정하기 위한 상기 압력의 값은, 요크나 컵 베어링의 재질, 크기, 형상 등에 기초해서, 각종 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 미리 적정한 값을 구해 둘 수 있다.

본 발명의 제 2 실시형태에 있어서도, 상기 한쌍의 컵 베어링은 각각, 원통부와 상기 원통부의 일단측을 폐쇄하는 저부를 갖는 컵(쉘형 외륜, 쉘 컵)과, 상기 컵의 내측에 전동 자재로 배치된 복수개의 니들에 의해 구성할 수 있다. 또한, 대체적으로, 상기 한쌍의 컵 베어링의 다른쪽에 대해서, 상기 컵의 저부의 내면이 상기 축부의 선단면에 당접하는 위치보다 앞의 위치를, 상기 기준 위치로서 설정하고, 그 시점에서 상기 한쌍의 압입 펀치의 다른쪽에 가하는 압력의 값을 상기 기준 압력으로서 설정할 수도 있다. 또한, 상기 기준 위치는, 상기 당접 위치로부터 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도의 조금 앞의 위치로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기준 위치에 이른 후의 상기 다른쪽의 컵 베어링의 압입 속도를, 상기 다른쪽의 압입 펀치에 가하는 압력의 상기 기준 압력으로부터의 증대량에 따라 연속적 또는 단계적으로 늦게 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3 실시형태에서는, 상기 한쌍의 결합 아암부의 상기 선단부의 내측면을, 서보모터의 구동에 의해 이동하는 한쌍의 지지 부재에 의해 백업함에 즈음해서, 상기 한쌍의 지지 부재를 상기 한쌍의 결합 아암부의 상기 선단부의 내측면에 접근하도록, 상기 서보모터의 구동에 의해 상기 한쌍의 지지 부재를, 상기 한쌍의 원 구멍의 중심축과 평행한 방향으로, 또한 서로 이격하는 방향으로 이동시키고, 상기 서보모터에 소정의 토크가 발생한 시점에서, 상기 한쌍의 지지 부재의 이동을 정지하고, 상기 한쌍의 지지 부재에 의해 상기 한쌍의 결합 아암부의 선단부 내측면을 지지하고, 다음에 상기 서보모터의 펄스수를 이용해서, 상기 한쌍의 지지 부재의 상기 원 구멍의 중심 축방향의 중심 위치(기계 중심 위치)로부터 상기 한쌍의 결합 아암부를 지지한 상태에서의 상기 한쌍의 지지 부재의 상기 원 구멍의 중심 축방향의 중심 위치(결합 아암부의 중심 위치)까지의 편차량을 구하고, 또한 상기 한쌍의 컵 베어링을 상기 한쌍의 압입 펀치를 이용해서 압입할 때에, 상기 편차량에 근거해서, 상기 한쌍의 압입 펀치의 전방에의 이동량을 각각 보정한다.

본 발명의 제 3 실시형태에서는, 상기 한쌍의 압입 펀치에 의해, 상기 한쌍의 컵 베어링을 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 압입한 후, 한쌍의 코킹 펀치를 이용해서, 상기 한쌍의 결합 아암부의 외측면 중, 상기 한쌍의 원 구멍의 개구연부를 소성 변형시키는 공정을 한층 더 구비하고, 상기 한쌍의 원 구멍의 개구연부를 상기 한쌍의 코킹 펀치를 이용해서 소성 변형시킬 때에도, 상기 편차량에 근거해서, 상기 한쌍의 코킹 펀치의 전방에의 이동량을 각각 보정할 수 있다.

본 발명은 또한, 상술한 각 실시형태에 따른 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 이용한 스티어링 장치의 제조 방법 및 자동차의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법에 의해, 십자축식 유니버셜 조인트를 구성하는 각 부재(특히, 요크 또는 십자축)의 치수의 차이나, 한쌍의 컵 베어링의 압입 작업에 수반하는 요크의 한쌍의 결합 아암부의 탄성 변형에 상관없이, 상기 한쌍의 결합 아암부에 형성된 한쌍의 원 구멍과 십자축의 축부의 양단부와의 사이에 있는 부분에, 컵 베어링을 정밀도 좋게 조립하는 것이 가능해진다.

도 1의 (A) 내지 도 1의 (F)는 본 발명의 제 1 실시형태의 일 예를 도시하는, 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 공정순으로 도시하는 부분 단면도이다.
도 2는 컵 베어링을 기준 위치까지 압입하기 이전의 조립 상황을 도시하는, 도 1의 (C)의 a부 확대도이다.
도 3은 컵 베어링의 압입 속도와 시간과의 관계를 모식적으로 도시하는 선도이다.
도 4는 압입 펀치에 가하는 압력의 크기와 시간과의 관계를 도시하는 선도이다.
도 5의 (A) 내지 도 5의 (G)는 본 발명의 제 2 실시형태의 제 1 예를 도시하는, 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 공정순으로 도시하는 부분 단면도이다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 압입 제 4 공정을 도시하는 모식도이다.
도 7의 (A) 내지 도 7의 (D)는 본 발명의 제 2 실시형태의 제 2 예에 관한 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법 중, 압입 공정만을 도시하는 부분 단면도이다.
도 8의 (A) 내지 도 8의 (D)는 본 발명의 제 3 실시형태의 제 1 예를 도시하는, 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 공정순으로 도시하는 부분 단면도이다.
도 9의 (A) 내지 도 9의 (D)는 본 발명의 제 3 실시형태의 제 2 예를 도시하는, 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 공정순으로 도시하는 부분 단면도이다.
도 10은 십자축식 유니버셜 조인트를 조립한 스티어링 장치의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 11은 종래의 십자축식 유니버셜 조인트의 일 예를 도시하는 측면도이다.
도 12는 일부를 절단한 상태로 도시하는, 도 11의 하방으로부터 본 도면이다.
도 13의 (A)는 종래의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법 중, 압입 공정을 도시하는 단면도이며, 도 13의 (B)는 코킹 공정을 도시하는 단면도이다.
도 14의 (A) 및 도 14의 (B)는 종래의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법에 있어서, 유니버셜 조인트를 구성하는 각 부재의 치수의 차이에 근거해서 생기는 문제점을 설명하기 위해서 도시하는 부분 단면도이다.
도 15의 (A) 내지 도 15의 (C)는 종래의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법에 있어서, 베어링 컵의 압입에 수반해서 결합 아암부가 탄성 변형하는 것에 의해 생기는 문제점을 설명하기 위해서 도시하는 부분 단면도이다.

[제 1 실시형태의 일 예]

도 1의 (A) 내지 도 4는 본 발명의 제 1 실시형태의 일 예를 도시하고 있다. 본 예의 대상이 되는 십자축식 유니버셜 조인트는 공지의 것과 마찬가지이며, 한쌍의 결합 아암부(10)와, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부에 형성된 한쌍의 원 구멍(15)을 구비한 요크(7a)와, 축부(17a, 17b)를 구비한 십자축(8)과, 축부(8)의 양단부를 한쌍의 원 구멍(15)의 내측에 회전 자재로 지지하기 위한 한쌍의 컵 베어링(18)을 구비한다. 본 예의 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법도, 종래의 방법과 마찬가지로, 적어도, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부의 내측면끼리의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 한쌍의 결합 아암부(10)를 백업하는 공정과, 한쌍의 결합 아암부(10)를 백업한 상태에서, 한쌍의 결합 아암부(10)의 한쌍의 원 구멍(15)과 한쌍의 원 구멍(15)의 내측에 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면측으로부터 삽입된 축부(17a, 17b)의 양단부와의 사이에 있는 부분에, 한쌍의 컵 베어링(18)을 한쌍의 결합 아암부(10)의 외측면측으로부터 한쌍의 압입 펀치(33)를 이용해서 압입하는 공정을 구비한다.

본 예의 특징은, 컵 베어링(18)의 압입 공정을 고안하는 것에 의해, 십자축식 유니버셜 조인트(6)(도 10 내지 도 12 참조)를 구성하는 각 부재의 치수의 차이에 관계없이, 컵 베어링(18)을 정밀도 좋게 조립하는 것을 가능하게 하는 점에 있다. 그 이외의 유니버셜 조인트(6)의 구조 및 그 조립 방법의 구성 및 이러한 작용 효과에 대해서는 종래와 동일하다.

본 예의 유니버셜 조인트(6)의 조립 방법은 크게 나누어 (A) 내지 (F)의 6개의 공정을 구비하고 있다. 이러한 공정에 대해서 이하 공정순으로 설명한다. 또한, 본 예의 유니버셜 조인트(5)의 조립 방법에서는, 종래와 마찬가지로, 주로 한쌍의 압입 코킹 장치(31)와, 요크 수용 지그(32)를 구비하는, 조립 장치(30)가 이용된다. 한쌍의 압입 코킹 장치(31)의 각각은 원주형상의 압입 펀치(33)와, 대략 원통형으로, 압입 펀치(33)에 상대 이동 가능하게 외부삽입되어 있는 코킹 펀치(35)와, 압입 펀치(33) 및 코킹 펀치(35)의 각각의 기단측에 설치되고, 각각을 개별적으로 이동시키기 위한 서보모터나 실린더 등의 구동 기구를 구비한다. 또한, 요크 수용 지그(32)는, 대략 L자형의 한쌍의 지지 아암부(34)와, 한쌍의 지지 아암부(34)의 각각을 이동시키기 위한 도시하지 않은 서보모터 등의 구동 기구를 구비한다. 또한, 조립 장치(30)는, 서보모터 등의 구동 기구를 제어하는 제어기나, 압입 펀치(33)나 코킹 펀치의 이송량을 측정하기 위한, 리니어 스케일이나 이러한 구동 기구의 펄스량을 측정하는 기기 등을 포함하지만, 어느 쪽도 공지의 기기를 이용할 수 있고, 또한 본 발명의 본지에 직접 관여하지 않기 때문에, 그 도시를 생략한다.

[(A) 세트전 공정]

도 1의 (A)에 도시하는 바와 같이, 십자축(8)의 한쪽의 축부(17a)의 양단부를, 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10)에 형성된 원 구멍(15) 내에 각각 삽입한 예비 조립 상태에서, 요크(7a)를, 요크 수용 지그(32)의 상방 위치에, 도시하지 않은 척에 의해 하향으로 보지한다. 보다 구체적으로는, 한쌍의 결합 아암부(10)의 지지 부재인, 요크 수용 지그(32)의 한쌍의 지지 아암부(34)의 원 구멍(15)의 중심 축방향의 중심 위치(O)(기계 중심 위치)와, 요크(7a)의 중심축(X)을 일치시킨 상태에서, 요크(7a)를 요크 수용 지그(32)의 상방 위치에 배치한다. 또한, 도시하지 않은 센터 압출 지그를 이용해서, 한쪽의 축부(17a)의 양단부를, 한쌍의 결합 아암부(10)의 한쌍의 원 구멍(15)의 중심축과 동축상에 위치시킨다.

[(B) 백업 공정]

다음에, 도 1의 (B)에 도시하는 바와 같이, 요크(7a)를 소정량만 하강시키고, 한쌍의 결합 아암부(10)의 원 구멍(15)과, 한쌍의 압입 코킹 장치(31)의 한쌍의 압입 펀치(33)를 동축상에 위치시킨다. 또한, 이 상태에서, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부의 내측면끼리의 사이에, 요크 수용 지그(32)의 한쌍의 지지 아암부(34)의 선단부를 삽입한다. 다음에, 요크 수용 지그(32)의 서보모터를 구동하는 것에 의해, 한쌍의 지지 아암부(34)를 서로 떨어지는 방향(도 1의 (B)의 좌우 방향)으로 구동하고, 한쌍의 지지 아암부(34)의 선단부 외측면을, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부 내측면으로 당접시킨다. 그리고, 한쌍의 지지 아암부(34)에 각각 설치한 압력 센서에 의해, 한쌍의 지지 아암부(34)에 가하는 압력의 크기를 측정하고, 한쌍의 지지 아암부(34)에 가하는 압력이 소정값이 될 때까지, 한쌍의 결합 아암부(10)를 확개하는 방향으로 압압한다. 이것에 의해, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부의 내측면끼리의 간격이 일정하게 보지된 상태에서, 한쌍의 결합 아암부(10)가 백업된다. 다음에, 도시하지 않은 베어링 공급 장치를 이용해서, 한쌍의 컵 베어링(18)을, 원 구멍(15) 및 압입 펀치(33)와 동축상에 공급한다. 단, 한쌍의 컵 베어링(18)은, 도 1의 (A)에 도시하는 바와 같이, 세트전 공정의 단계에서 공급할 수도 있다.

[(C) 고속 압입 공정]

본 예에서는, 컵 베어링(18)의 압입 공정을, 고속 압입 공정과, 중속 및 저속 압입 공정과의 2단계에서 실시하는 것을 특징으로 한다. 우선, 도 1의 (C)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 결합 아암부(10)가 백업되고, 또한 한쌍의 원 구멍(15)의 내측에 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면측으로부터 한쪽의 축부(17a)가 삽입된 상태에서, 한쌍의 압입 코킹 장치(31)의 서보모터를 구동하는 것에 의해, 또는 유압 또는 공압에 의해서 작동하는 실린더를 구동하는 것에 의해, 한쌍의 압입 펀치(33)를 각각 전방(서로 근접하는 방향)으로 이동시키고, 한쌍의 컵 베어링(18)을, 한쌍의 결합 아암부(10)의 외측면측으로부터 원 구멍(15) 내에 동시에 압입한다. 본 예에서는, 한쌍의 압입 펀치(33)에 각각 설치한 압력 센서에 의해, 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력(압입 반력)의 크기를 측정하고, 또한 리니어 스케일 또는 서보모터의 보내 펄스수에 의해, 한쌍의 압입 펀치(33)의 기계 중심 위치(O)에 대한 이송량(컵 베어링(18)의 압입량)을 측정하고 있다. 이것에 의해, 한쌍의 컵 베어링(18)의 컵(19)의 저부(22)의 내면이, 축부(17a)의 양단부의 각각의 선단면에 당접하는 위치보다 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도, 바람직하게는 0.3㎜ 내지 0.7㎜ 정도라고 하는, 조금 앞의 위치를 기준 위치로서 정하고, 한쌍의 컵 베어링(18)이 이 기준 위치에 각각 도달할 때까지, 한쌍의 압입 펀치(33)에 의해 이들 한쌍의 컵 베어링(18)을 고속(50㎜/초 내지 100㎜/초 정도의 속도)으로 압입한다.

환언하면, 한쌍의 압입 펀치(33)의 선단면끼리의 간격이, 축부(17a)의 축방향 치수(공차를 포함한다)와, 저부(22)의 내면과 축부(17a)의 선단면과의 사이의 틈새(0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도)의 2배의 값과, 저부(22)의 두께 치수의 2배의 값과의 합계와 동일해질 때까지, 한쌍의 압입 펀치(33)를 고속으로 전방으로 이동시킨다. 또한, 이 기준 위치에 관해서, 한쌍의 컵 베어링(18)의 컵(19)의 저부가, 축부(17a)의 양단부에 당접하는 위치보다 앞의 위치에 있으면, 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입량이 적은 압입 초기의 위치를 기준 위치로서 설정할 수도 있다. 단, 압입 작업의 사이클 타임의 단축의 면에서는, 상술한 바와 같이, 컵(19)의 저부가 축부(17a)의 양단부의 한쪽에 당접하는 위치까지 접근한, 이러한 당접 위치로부터 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도의 조금 앞의 위치를 기준 위치로서 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 압입 속도에 관해서도, 장치의 성능에 따라서, 압입 작업의 효율성의 관점으로부터 임의로 결정된다.

한쌍의 컵 베어링(18)을 기준 위치에까지 압입한 시점에서, 압력 센서에 의해 측정되는 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값을, 기준 압력(SP)으로 해서, 조립 장치(30)의 제어기 중의 메모리에 기억한다. 이 시점에서, 한쌍의 압입 펀치(33)의 전방에의 이동을 일단 정지한다. 또한, 도 2에는, 컵 베어링(18)을 기준 위치까지 압입한 시점으로의, 압입 펀치(33)의 선단면의 위치를, 편의상, 축부(17a)의 단면과의 간격을 실제의 경우보다 넓게 한 상태에서, 일점쇄선에 의해 나타내고 있다.

[(D) 중속 및 저속 압입 공정]

다음에, 도 1의 (D) 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입 속도를 지금까지보다 낮게 설정한 중속(고속시의 속도의 1/2500 내지 1/500 정도의 속도=0.02㎜/초 내지 0.2㎜/초 정도의 속도)에서, 압입을 재개한다. 그리고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값이, 기준 압력(SP)보다 미리 설정한 제 1 소정값(α)분 만큼 커진 시점에서, 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입 속도를, 중속으로부터 저속(중속시의 속도의 반분 정도의 속도=0.01㎜/초 내지 0.1㎜/초 정도의 속도)으로 감속해서 압입을 계속한다. 그리고, 최종적으로, 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값이, 기준 압력(SP)보다 미리 설정한 제 2 소정값(β, β＞α)분 만큼 커진 시점에서, 한쌍의 컵 베어링(18)이 압입 완료 위치에까지 달했다고 판정해서 압입 작업을 종료한다.

이와 같이, 한쌍의 컵 베어링(18)을 압입 완료 위치에 압입한 상태에서, 이들 한쌍의 컵 베어링(18)은, 저부(22)의 내면이 축부(17a)의 선단면에 당접한 후, 또한 소정량 압입되어, 예압이 부여되고 있다. 본 예에서는, 한쌍의 컵 베어링(18)의 기준 위치 도달 후의 압입 속도를, 중속으로 설정한 후, 저속으로 설정하고 있고, 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력이 커짐에 따라서 단계적으로 늦게 하고 있다. 단, 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입 속도를 직선적 또는 곡선적으로 늦게 해도 좋다. 또한, 이러한 중속이나 저속의 압입 속도에 대해서도, 장치의 성능에 따라서, 압입 작업의 효율성의 관점으로부터 임의로 결정된다. 또한, 제 1 소정값(α) 및 제 2 소정값(β)은, 요크(7a)나 컵 베어링(18)의 컵(19)이나 니들(20)의 재질, 크기, 형상 등에 기초해서, 각종 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 미리 적정한 값을 구해둘 수 있다.

[(E) 코킹 공정]

다음에, 도 1의 (E)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 압입 코킹 장치(31)의 서보모터(압입 펀치(33)의 구동에 이용하는 서보모터와는 다른 서보모터)를 구동하는 것에 의해, 또는 유압 또는 공압에 의해서 작동하는 실린더를 구동하는 것에 의해, 한쌍의 코킹 펀치(35)를 전방으로 이동시킨다. 그리고, 한쌍의 코킹 펀치(35)의 선단면에 의해, 한쌍의 결합 아암부(10)의 외측면 중, 원 구멍(15)의 개구연부의 원주방향 복수 개소를 소성 변형시키고, 해당 부분에 코킹부(24)(도 11 및 도 12 참조)를 형성한다. 이것에 의해, 코킹부(24)를, 컵(19)의 저부(22)의 외면에 압박해서, 컵(19)이 원 구멍(15)으로부터 빠져 나오는 것을 방지한다. 또한, 본 예에서는, 한쌍의 압입 펀치(33)의 주위에 외부삽입한 상태로 한쌍의 코킹 펀치(35)가 배치되어 있는 조립 장치(30)를 사용하고 있지만, 한쌍의 압입 펀치(33)와 한쌍의 코킹 펀치(35)를 개별적으로 구비하는 장치도 적용 가능하다.

[(F) 취출 공정]

마지막으로, 도 1의 (F)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 코킹 펀치(35) 및 한쌍의 압입 펀치(33)를 각각 초기 위치까지 후퇴시킨다. 또한, 요크 수용 지그(32)의 한쌍의 지지 아암부(34)끼리를, 서로 근접하는 방향으로 이동시키고, 이들 한쌍의 지지 아암부(34)에 의한 한쌍의 결합 아암부(10)의 백업을 해제한다. 다음에, 요크(7a)를 요크 수용 지그(32)의 상방 위치에 퇴피시키고, 요크(7a)를 조립 장치(30)로부터 취출한다.

본 예의 조립 방법에 의하면, 유니버셜 조인트(6)를 구성하는 각 부재의 치수의 차이, 특히 요크(7a, 7b)에 형성된 원 구멍(15)의 내경 치수나, 컵 베어링(18)의 외경 치수나, 십자축(8)의 축부(17a(17b))의 축방향 치수의 차이에 관계없이, 요크(7a)의 한쌍의 원 구멍(15)과 십자축(8)의 축부(17a)의 양단부와의 사이에 있는 부분에, 한쌍의 컵 베어링(18)을 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

즉, 한쌍의 컵 베어링(18)을 기준 위치까지 압입한 시점에서 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값인 기준 압력(SP)을 기준으로 해서, 압력의 값이 미리 설정한 제 2 소정값(β)만큼 커질 때까지 한쌍의 컵 베어링(18)을 압입한다. 이와 같이, 최종적으로 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값(압입 완료 위치로 판정하는 압력의 값)을, 원 구멍(15)의 내경 치수와 컵 베어링(18)의 외경 치수와의 사이에 생기는 치수의 차이에 기인해서 변화하는 기준 압력(SP)의 값을 고려해서 결정한다. 이 때문에, 이 차이가 컵 베어링(18)의 압입량(압입 위치)에게 주는 영향을 배제할 수 있다.

구체적인 예를 들어 설명하면, 예를 들어, 원 구멍(15)의 내경 치수가 조금작고, 컵 베어링(18)의 외경 치수가 조금큰 경우의 기준 압력(SP1)은, 원 구멍(15)의 내경 치수가 조금크며, 컵 베어링(18)의 외경 치수가 조금작은 경우의 기준 압력(SP2)보다 커진다(SP1＞SP2). 이 때문에, 컵 베어링(18)의 압입량을 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 크기에만 기초하여 결정하면, 원 구멍(15)의 내경 치수가 조금작고, 컵 베어링(18)의 외경 치수가 조금큰 경우에, 이 컵 베어링(18)의 압입량이 부족하고, 원 구멍(15)의 내경 치수가 조금크며, 컵 베어링(18)의 외경 치수가 조금작은 경우에, 이 컵 베어링(18)의 압입량이 과대하게 될 가능성이 있다. 이것에 대해, 본 예에서는, 원 구멍(15)의 내경 치수가 조금작고, 컵 베어링(18)의 외경 치수가 조금큰 경우에는, 압입 펀치(33)에 가하는 압력이, X1＋β에 이른 단계에서, 압입이 완료했다고 판정하고, 원 구멍(15)의 내경 치수가 조금크며, 컵 베어링(18)의 외경 치수가 조금작은 경우에는, 압입 펀치(33)에 가하는 압력이, X2＋β에 이른 단계에서, 압입이 완료했다고 판정한다. 이와 같이, 압입 완료 위치로 판정하는 압력의 크기를, 원 구멍(15)의 내경 치수와 컵 베어링(18)의 외경 치수와의 사이에 생기는 치수의 차이에 기인해 변화하는 기준 압력(SP1, SP2)의 값을 고려해서 결정하기 때문에, 이 차이가 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입량에 주는 영향을 배제할 수 있다.

또한, 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입량에 근거해서 압입 완료 위치를 판정하는 것이 아니라, 기준 압력(SP1, SP2)으로부터 미리 설정한 제 2 소정값(β)만큼 압력이 커진 위치를, 한쌍의 컵 베어링(18)에 적정한 예압을 부여할 수 있는, 압입 완료 위치로 판정한다. 이 때문에, 십자축(8)의 축부(17a)의 축방향 치수의 차이가 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입량에 주는 영향도 배제할 수 있다. 이 결과, 본 예의 유니버셜 조인트의 조립 방법에 의하면, 유니버셜 조인트(6)를 구성하는 각 부재의 치수의 차이에 관계없이, 한쌍의 컵 베어링(18)을 적정한 예압을 부여할 수 있는 적정 위치에 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

또한, 한쌍의 컵 베어링(18)이 기준 위치에 이를 때까지의 압입 초기 단계의 압입 속도를, 기준 위치에 이른 후의 압입 중기 및 후기 단계에 있어서의 압입 속도보다 빠르게 하고 있기 때문에, 압입 작업의 사이클 타임을 단축할 수 있다. 특히, 본 예에서는, 한쌍의 컵 베어링(18)이 기준 위치에 이른 후에, 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입 속도를, 고속으로부터 저속으로 단번에 늦게 하는 것이 아니라, 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 기준 압력으로부터의 증대량에 따라 단계적으로 늦게 하고 있기 때문에, 중기 단계에 있어서도 압입 속도를 어느 정도 확보할 수 있고, 사이클 타임을 보다 한층 단축할 수 있도록 하고 있다. 또한, 본 예에서는, 작업 효율의 관점으로부터 한쌍의 컵 베어링(18)의 압입 작업을 동시에 행하고 있지만, 한쌍의 컵 베어링(18)의 각각에 대해서 각 공정을 순차 행하는 것도 가능하고, 이러한 경우도 본 발명의 범위에 포함된다.

[제 2 실시형태의 제 1 예]

도 5의 (A) 내지 도 5의 (G), 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 본 발명의 제 2 실시형태의 제 1 예를 도시하고 있다. 또한, 본 예의 특징은, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)의 압입 공정을 고안하는 것에 의해, 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b)의 휨 변형에 관계없이, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 정밀도 좋게 조립할 수 있는 조립 방법을 실현하는 점에 있다. 그 이외의 구성 및 작용 효과에 대해서는, 제 1 실시형태의 일 예와 동일하다.

본 예의 십자축식 유니버셜 조인트(6)의 조립 방법은 크게 나누어 (A) 내지 (G)의 7개의 공정을 구비하고 있다. 이러한 공정 중, (A) 세트전 공정, (B) 백업 공정, (G) 코킹 및 취출 공정에 대해서는 모두 제 1 실시형태의 일 예와 동일하다. 이 때문에, 이러한 공정의 설명은 생략한다.

[(C) 압입 제 1 공정]

도 5의 (C)에 나타낸 압입 제 1 공정도, 도 1의 (C)에 도시한 제 1 실시형태의 일 예에 있어서의 고속 압입 공정과 거의 동일하다. 단, 본 예에서는, 한쌍의 압입 펀치(33a, 33b) 중, 도 5의 (C)에 있어서의 우측의 압입 펀치(33b)에만 압입 센서를 설치하고 있다. 본 예의 압입 제 1 공정에 있어서도, 리니어 스케일 또는 서보모터의 이송 펄스수에 의해, 한쌍의 압입 펀치(33a, 33b)의 기계 중심 위치(O)에 대한 이송량(컵 베어링(18a, 18b)의 압입량)을 측정하고, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 미리 설정한 기준 위치, 예를 들어, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)의 컵(19a, 19b)의 저부(22a, 22b)의 내면이, 십자축(8)의 한쪽의 축부(17a)의 선단면에 당접하는 위치보다 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도 앞의 위치에까지 압입한 시점에서, 압력 센서에 의해 측정되는 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값을, 기준 압력(SP)으로 해서, 조립 장치(30)의 제어기 중의 메모리에 기억하도록 하고 있다. 그런데, 이러한 압입 제 1 공정에 있어서, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 각각 압입하는데 따라서, 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b)에, 한쌍의 원 구멍(15a, 15b)의 주위 부분끼리를 서로 접근하는 방향의 휨 변형이 생기는 경우가 있다.

[(D) 압입 제 2 공정]

압입 제 1 공정에 있어서, 한쌍의 베어링 컵(18a, 18b)을 기준 위치까지 압입했다면, 도 5의 (D)에 도시하는 바와 같이, 압입 제 2 공정으로 해서, 이들 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b) 중 한쪽(도 5의 (D)의 좌측)의 컵 베어링(18a)만을 압입 완료 위치까지 압입한다. 본 예에서는, 한쌍의 압입 펀치(33a, 33b) 중, 한쪽의 컵 베어링(18a)을 압압하기만 하는 압입 펀치(33a)의 이송량(기계 중심 위치에 대한 이동량)을 리니어 스케일 또는 서보모터의 이송 펄스수에 의해 감시하면서, 위치 결정 제어에 의해, 한쪽의 컵 베어링(18a)을 미리 설정한 압입 완료 위치까지 압입한다. 이것에 대해, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b) 중 다른쪽(도 5의 (D)의 우측)의 컵 베어링(18b)은 기준 위치에서 정지한 채로 해서 둔다. 또한, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b) 중 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 관해서도, 그 선단면을, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 컵(19b)의 저부(22b)의 외면에 당접시킨 상태로 정지하게 한다. 또한, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 기준 위치로부터 압입 완료 위치까지의 압입 속도는 개시 위치로부터 기준 위치까지의 압입 속도에 비해 낮게 설정된다.

[(E) 압입 제 3 공정]

다음에, 도 5의 (E)에 도시하는 바와 같이, 압입 제 3 공정으로서, 한쪽의 압입 펀치(33a)만을, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 외면으로부터 소정량(2㎜ 이상, 바람직하게는 4㎜ 이상) 분리될 때까지, 후퇴시킨다. 이것에 의해, 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b)에, 한쌍의 원 구멍(15a, 15b)의 주위 부분끼리를 서로 근접하는 방향의 휨 변형이 생기고 있는 경우에서도, 한쪽의 컵 베어링(18a)을 조립한 한쪽(도 5의 (E)의 좌측)의 결합 아암부(10a)에 생긴 휨 변형이 해방된다. 이것에 의해, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 내면과, 한쪽의 축부(17a)의 양단부 중 한쪽의 선단면과의 사이에는, 한쪽의 결합 아암부(10a)의 휨 변형을 해방했던 것에 기인하는 틈새가 형성된다.

또한, 본 예에서는, 한쪽의 압입 펀치(33a)를 후퇴시킨 후, 다른쪽의 압입 펀치(33b)의 전방에의 이동, 및 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 작업을 재개한다. 본 예에서도, 제 1 실시형태의 일 예와 마찬가지로, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 속도를 압입 제 1 공정보다 낮게 설정한 중속(고속시의 속도의 1/2500 내지 1/500 정도의 속도)에서, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 작업을 재개한다. 이것에 의해, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 원 구멍(15b)의 안쪽측에 밀어넣는 것과 동시에, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 거쳐서, 십자축(8)을 한쪽의 컵 베어링(18a)을 향해서, 축부(17a)의 축방향으로 밀어넣는다. 그리고, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 내면과 축부(17a) 중 한쪽의 단부의 선단면과의 사이에 형성된 틈새를 서서히 작게 하고, 최종적으로는 이 틈새를 제로로 한다.

[(F) 압입 제 4 공정]

그리고, 도 5의 (F)에 도시하는 바와 같이, 압입 제 4 공정으로서, 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값이, 기준 압력(SP)보다 미리 설정한 제 1 소정값(α)분 만큼 커진 시점에서, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 속도를, 중속으로부터 저속(중속시의 속도의 반분 정도의 속도)으로 감속해서 압입을 계속한다. 그리고, 최종적으로, 도 6의 (A)에 나타내는 위치까지, 다른쪽의 컵 베어링(18b) 및 십자축(8)을 밀어넣고, 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값이, 기준 압력(SP)보다 미리 설정한 제 2 소정값(β, β＞α)분 만큼 커진 시점에서, 다른쪽의 컵 베어링(18b)이 압입 완료 위치에까지 달했다고 판정한다.

본 예에서는, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 압입 완료 위치까지 밀어넣은 상태에서, 컵(19b)의 저부(22b) 뿐만이 아니라, 컵(19a)의 저부(22a)에 대해서도 탄성 변형을 일으킨다. 다음에, 다른쪽의 압입 펀치(33b)를, 컵(19b)의 저부(22b)의 외면으로부터 멀어질 때까지 후퇴시키고, 압입 작업을 종료한다. 다른쪽의 압입 펀치(33b)를 후퇴시키는 것에 의해, 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 조립한 다른쪽(도 5의 (F) 및 도 6의 (B)의 우측)의 결합 아암부(10b)에 생긴 휨 변형이 해방된다. 이것과 동시에, 컵(19a, 19b)에 생긴 탄성 변형도 해방된다.

본 예에서는, 다른쪽의 컵 베어링(18b)이 기준 위치에 도달한 후의 압입 속도를, 중속으로 설정한 후, 저속으로 설정하고 있고, 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력이 커짐에 따라서 단계적으로 압입 속도를 늦게 하고 있다. 단, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 속도를 연속적(직선적 또는 곡선적)으로 늦게 할 수도 있다. 또한, 제 1 소정값(α) 및 제 2 소정값(β)은, 요크(7a)나 컵 베어링[18a, 18b(컵(19a, 19b), 니들(20))]의 재질, 크기, 형상 등에 기초하여, 각종 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 미리 적정한 값을 구해둔다. 특히, 제 2 소정값(β)은, 다른쪽의 결합 아암부(10b)에 휨 변형이 생기지 않는다고 했을 경우에, 다른쪽의 컵 베어링(18b)에 적정한 예압을 부여할 수 있는 값보다, 다른쪽의 결합 아암부(10b)의 휨 변형의 해방에 의한 예압 누락분 만큼 큰 값으로 하는 것이 바람직하다.

본 예의 조립 방법에 의하면, 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b)의 휨 변형에 관계없이, 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b)의 선단부에 형성한 원 구멍(15a, 15b)과 십자축(8)의 축부(17a)의 양단부와의 사이에 있는 부분에, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 정밀도 좋게 조립하는 것이 가능해진다.

즉, 본 예에서는, 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b) 중, 한쪽의 결합 아암부(10a)의 휨 변형을 해방한 후, 한쪽의 결합 아암부(10a)의 휨 변형의 해방에 의해 생긴, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 내면과, 축부(17a) 중 한쪽의 단부의 선단면과의 사이의 틈새를 없애도록, 다른쪽의 압입 펀치(33b)를 이용해서 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 십자축(8)마다 밀어넣는다. 이 때문에, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 압입 완료 위치까지 압입하고, 조립을 완료한 상태에서, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)의 컵(19a, 19b)의 저부(22a, 22b)의 내면이, 축부(17a)의 양단면으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 이동량의 합계를, 다른쪽의 결합 아암부(10b)의 휨 변형량분 만큼 억제할 수 있다. 따라서, 도 15에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 결합 아암부(10)의 휨 변형량의 합계분 만큼 이동하는 경우에 비해, 이동량을 반분 정도까지 작게 할 수 있다. 또한, 다른쪽의 결합 아암부(10b)의 휨 변형에만 기초를 두는 이동량은 작기 때문에, 컵(19a, 19b)의 저부(22a, 22b)의 탄성 변형에 의해, 예압의 범위 내에서, 그 이동량을 흡수하는 것이 가능하게 된다. 즉, 제 2 소정값의 값(β)을, 다른쪽의 결합 아암부(10b)에 휨 변형이 생기지 않는다고 했을 경우에, 다른쪽의 컵 베어링(18b)에 적정한 예압을 부여할 수 있는 값보다, 다른쪽의 결합 아암부(10b)의 휨 변형의 해방에 의한 예압 누락분 만큼 큰 값으로 하고 있다. 그리고, 컵(19a, 19b)을 의도적으로 탄성 변형시키고, 다른쪽의 결합 아암부(10b)의 휨 변형을 해방할 때에, 컵(19a, 19b)의 탄성 변형도 해방하고, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)에 적정한 예압을 부여할 수 있도록 하고 있다. 따라서, 본 예의 조립 방법에 의하면, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을, 적정한 예압을 부여할 수 있는 적정 위치에 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

또한, 본 예에서도, 십자축식 유니버셜 조인트(6)를 구성하는 각 부재의 치수의 차이에 관계없이, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 적정한 예압을 부여할 수 있는 적정 위치에 정밀도 좋게 조립할 수 있다. 즉, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 기준 위치까지 압입한 시점에서, 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값인 기준 압력(SP)을 기준으로 해서, 압력의 값이 미리 설정한 제 2 소정값(β)만큼 커질 때까지 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 압입한다. 요컨대, 본 예에서는, 최종적으로 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값(압입 완료 위치로 판정하는 압력의 값)을, 원 구멍(15b)의 내경 치수와 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 외경 치수와의 사이에 생기는 치수의 차이에 기인해 변화하는 기준 압력(SP)의 값을 고려해서 결정하기 때문에, 이 차이가 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입량(압입 위치)에 주는 영향을 배제할 수 있다.

[제 2 실시형태의 제 2 예]

도 7은 본 발명의 제 2 실시형태의 제 2 예를 도시하고 있다. 본 예는, 제 2 실시형태의 제 1 예와, 압입 공정만이 상이하고, 그 이외의 공정, 및 사용하는 조립 장치(30)에 대해서는 기본적으로는 동일하다.

[(C') 압입 제 1 공정]

본 예에서도, (A) 세트전 공정, 및 (B) 백업 공정이 완료했다면, 도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이, 제 1 실시형태의 일 예에 있어서의 고속 압입 공정 및 제 2 실시형태의 제 1 예에 있어서의 압입 제 1 공정과 거의 마찬가지로, 압입 제 1 공정을 실시한다. 본 예에서도, 도 7의 (A)의 우측의 압입 펀치(33b)에 설치한 압력 센서에 의해, 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 크기를 측정하지만, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)이 미리 설정한 기준 위치, 예를 들어 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)의 컵(19a, 19b)의 저부(22a, 22b)의 내면이, 십자축(8)의 한쪽의 축부(17a)의 선단면에 당접하는 위치보다 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도 앞의 위치에 도달할 때까지, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 고속으로 압입하지만, 이 시점에 있어서의, 압력 센서에 의해 측정되는 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값은 기준 압력(SP)으로서 취급되지 않는다.

[(D) 압입 제 2 공정]

그 후, 도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 압입 제 2 공정으로서, 제 2 실시형태의 제 1 예와 마찬가지로, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b) 중 한쪽(도 7의 (B)의 좌측)의 컵 베어링(18a)만을 압입 완료 위치까지 압입한다.

[(E) 압입 제 3 공정]

다음에, 도 7의 (C)에 도시하는 바와 같이, 압입 제 3 공정으로서 제 2 실시형태의 제 1 예와 마찬가지로, 한쪽의 압입 펀치(33a)만을, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 외면으로부터 소정량(예를 들어, 2㎜ 이상, 바람직하게는 4㎜ 이상) 떨어질 때까지, 후퇴시키고, 한쪽의 결합 아암부(10a, 10b)에 휨 변형이 생기고 있는 경우에서도, 한쪽의 컵 베어링(18a)을 조립한 한쪽(도 7의 (C)의 좌측)의 결합 아암부(10a)에 생긴 휨 변형을 해방한다. 이것에 의해, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 내면과, 축부(17a) 중 한쪽의 단부의 선단면과의 사이에 틈새가 형성된다.

본 예에서도, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 속도를 압입 제 1 공정보다 낮게 설정한 중속(고속시의 속도의 1/2500 내지 1/500 정도의 속도)에서, 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력 및 압입 위치를 감시하면서, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 작업을 재개하고, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 원 구멍(15b)의 안쪽 측에 밀어넣는 것과 동시에, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 거쳐서, 십자축(8)을 한쪽의 컵 베어링(18a)을 향해서, 축부(17a)의 축방향으로 밀어넣고, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 내면과, 축부(17a) 중 한쪽의 단부의 선단면과의 사이에 형성된 틈새를 서서히 작게 하고, 최종적으로는 틈새를 제로로 한다.

[(F') 압입 제 4 공정]

본 예에서는, 도 7의 (D)에 도시하는 바와 같이, 압입 제 4 공정으로서 다른쪽의 베어링 컵(18b)의 압입량(압입 위치)이, 미리 설정한 소정의 위치에 이른 시점에서, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입 속도를, 중속으로부터 저속(중속시의 반정도의 속도)으로 감속해서 압입을 계속한다. 그리고, 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값을 감시하고 있는 중에, 축부(17a)의 한쪽의 단부의 선단면이 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 내면에 당접하기 시작한 것을 표시하는 변곡점(압력의 값이 증가 경향에 변화하는 점)을 검출했다면, 이 변곡점으로의 압력의 값을 기준 압력(SP)으로서 설정한다. 그리고, 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값이, 이 기준 압력(SP)보다 미리 설정한 소정값(γ)분 만큼 커진 시점에서, 다른쪽의 컵 베어링(18b)이 압입 완료 위치에까지 달했다고 판정한다. 다음에, 다른쪽의 압입 펀치(33b)를, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 컵(19b)의 저부(22b)의 외면으로부터 멀어질 때까지 후퇴시키고, 압입 작업을 종료한다. 또한, 다른쪽의 압입 펀치(33b)를 후퇴시키는 것에 의해, 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 조립한 다른쪽(도 12의 우측)의 결합 아암부(10b)에 생긴 휨 변형이 해방된다. 또한, 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 기준 위치 도달 후의 압입 속도를, 연속적(직선적 또는 곡선적)으로 늦게 할 수도 있다. 또한, 상기 소정값(γ)은, 요크(7a)나 한쌍의 컵 베어링[18a, 18b(컵(19a, 19b), 니들(20))]의 재질, 크기, 형상 등에 기초하여, 각종 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 미리 적정한 값을 구해 둔다. 특히, 소정값(γ)은, 다른쪽의 결합 아암부(10b)에 휨 변형이 생기지 않는다고 했을 경우에, 다른쪽의 컵 베어링(18b)에 적정한 예압을 부여할 수 있는 값보다, 다른쪽의 결합 아암부(10b)의 휨 변형의 해방에 의한 예압 누락분 만큼 큰 값으로 하는 것이 바람직하다.

본 예의 조립 방법에서도, 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b)의 휨 변형에 관계없이, 한쌍의 결합 아암부(10a, 10b)의 선단부에 형성한 원 구멍(15a, 15b)과 십자축(8)의 축부(17a)의 양단부와의 사이에 있는 부분에, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

또한, 본 예에서도, 유니버셜 조인트(6)를 구성하는 각 부재의 치수의 차이에 관계없이, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 적정한 예압을 부여할 수 있는 적정 위치에 정밀도 좋게 조립할 수 있다. 즉, 본 예에서는, 십자축(8)의 축부(17a)의 선단면이, 한쪽의 컵 베어링(18a)의 컵(19a)의 저부(22a)의 내면에 당접하기 시작한 시점을 나타내는 변곡점으로의 압력의 값을, 기준 압력(SP)으로 해서, 미리 설정한 값(γ)만큼 커질 때까지 다른쪽의 컵 베어링(18b)을 압입한다. 이와 같이, 최종적으로 다른쪽의 압입 펀치(33b)에 가하는 압력의 값(압입 완료 위치와 판정하는 압력의 값)을, 원 구멍(15a, 15b)의 내경 치수와 컵 베어링(18a, 18b)의 외경 치수와의 사이에 생기는 치수의 차이에 의한 영향을 받지 않는, 변곡점으로의 압력의 값을 기준으로 결정하기 위해, 이 차이가 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입량(압입 위치)에 주는 영향을 배제할 수 있다. 또한, 컵 베어링(18b)의 압입량에 근거여 압입 완료 위치를 판정하는 것이 아니라, 기준 압력(SP)으로부터 미리 설정한 값(γ)만큼 압력이 커진 위치를, 다른쪽의 컵 베어링(18b)에 적정한 예압을 부여할 수 있는, 압입 완료 위치로 판정한다. 이 때문에, 축부(17a)의 축방향 치수의 차이가 다른쪽의 컵 베어링(18b)의 압입량에 주는 영향도 배제할 수 있다. 따라서, 본 예의 조립 방법에 의하면, 유니버셜 조인트(6)의 구성 각 부재의 치수의 차이에 관계없이, 한쌍의 컵 베어링(18a, 18b)을 적정한 예압을 부여할 수 있는 적정 위치에 정밀도 좋게 조립할 수 있다. 그 이외의 구성 및 작용 효과에 대해서는, 제 2 실시형태의 제 1 예의 경우와 동일하다.

[제 3 실시형태의 제 1 예]

도 8의 (A) 내지 (D)는 본 발명의 제 3 실시형태의 제 1 예를 도시하고 있다. 또한, 본 예의 특징은, 십자축식 유니버셜 조인트(6)의 조립 방법을 구성하는, 세트전 공정, 백업 공정, 압입 공정, 코킹 공정, 및 취출 공정 중, 요크(7a)의 백업 공정을 고안하는 것에 의해, 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면 치수(요크 중심축(X)으로부터 한쌍의 결합 아암부(10)의 각각의 내측면까지의 거리)의 차이에 관계없이, 컵 베어링(18)을 정밀도 좋게 조립할 수 있는 것을 가능하게 하는 점에 있다. 그 이외의 유니버셜 조인트(6)의 구조 및 그 조립 방법의 구성 및 이러한 작용 효과에 대해서는 종래와 동일하다. 또한, 이들에 대한 설명은 제 1 실시형태의 일 예와 동일하기 때문에, 이하의 설명에 대해서는 간략화 또는 생략한다.

[(A) 세트전 공정]

도 8의 (A)에 도시하는 바와 같이, 세트전 공정으로서 십자축(8)의 한쪽의 축부(17a)의 양단부를, 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10)에 형성된 원 구멍(15) 내에 각각 삽입한 예비 조립 상태에서, 요크(7a)를, 요크 수용 지그(32)의 상방 위치에, 한쌍의 결합 아암부(10)의 지지 부재인, 요크 수용 지그(32)의 한쌍의 지지 아암부(34)의 원 구멍(15)의 중심 축방향의 중심 위치(O)(기계 중심 위치)와, 요크(7a)의 중심축(X)을 일치시키도록 해서, 도시하지 않은 척에 의해 하향으로 보지한다.

[(B) 백업 공정]

다음에, 도 8의 (B)에 도시하는 바와 같이, 백업 공정으로서 요크(7a)를 소정량만 하강시키고, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부에 형성된 원 구멍(15)과, 한쌍의 압입 펀치(33)와 코킹 펀치(35)를 동축상에 위치시킨다. 또한, 이 상태에서, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부 내측면끼리의 사이에, 한쌍의 지지 아암부(34)의 선단부를 삽입한다. 이들 한쌍의 지지 아암부(34)는, 각각 다른 서보모터(36)에 의해 구동하고, 원 구멍(15)의 중심축과 평행한 방향으로, 서로 원근동 가능(도 8의 (B)의 좌우 방향)으로 하고 있다. 한쌍의 지지 아암부(34)의 이동(개폐 동작)은 서보모터(36)를 토크 제어하는 것으로 제어 가능하게 되어 있다.

다음에, 서보모터(36)를 각각 구동하는 것에 의해, 한쌍의 지지 아암부(34)를 기계 중심 위치(O)로부터 서로 떨어지는 방향으로 이동시켜, 이들 한쌍의 지지 아암부(34)의 선단부 외측면을, 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부 내측면에 당접시킨다. 또한, 본 예의 경우, 한쌍의 지지 아암부(34)끼리의 동작이 완전하게는 일치하지 않도록(서로 동기하지 않는다), 이들 한쌍의 지지 아암부(34)의 이동 속도나 이동 개시의 타이밍 등을 늦추고 있다. 그리고, 서보모터(36)에 미리 설정한 서로 동일한 소정의 토크, 즉 한쌍의 결합 아암부(10)를 충분히 백업할 수 있는 정도의 압압력을 부여할 수 있는 토크가 발생할 때까지, 한쌍의 지지 아암부(34)를 서로 이격하도록 이동시킨다. 본 예에서는, 백업 공정의 실행중은, 요크(7a)를, 적어도 원 구멍(15)의 중심 축방향에의 평행 이동을 가능하게 척에 의해 보지하거나, 또는 한쌍의 지지 아암부(34)에 의한 지지가 개시된 시점에서, 척에 의한 요크(7a)의 보지를 해제해 둔다. 이것에 의해, 도 8의 (B)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 지지 아암부(34)의 이동에 수반하고, 요크(7a)가, 원 구멍(15)의 중심 축방향으로 어긋나도록, 평행 이동한다. 또한, 이 편차량의 중에는, 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면 치수의 차이를 원인으로 하는 차이분이 포함되어 있다. 그리고, 서보모터(36)에, 미리 설정한 서로 동일한 소정의 토크가 발생한 시점에서, 한쌍의 지지 아암부(34)의 이동을 정지하고, 이들 한쌍의 지지 아암부(34)에 의해 한쌍의 결합 아암부(10)의 선단부 내측면을 지지한다.

그리고, 백업 공정이 완료한 시점에서, 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(선단부 외측면끼리의 중앙 위치)(P)를 구한다. 본 예의 경우에는, 한쌍의 지지 아암부(34)를 각각 서보모터(36)에 의해 구동하기 때문에, 서보모터(36)를 제어하는 조립 장치(30)의 제어기에 의해, 서보모터(36)의 펄스수를 이용해서 한쌍의 지지 아암부(34)의 각각의 이송량(기계 중심 위치(O)로부터의 이동량)을 산출하는 것에 의해, 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(P)를 구할 수 있다. 그리고, 이들 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(P)를 구했다면, 기계 중심 위치(O)로부터의 중심 위치(P)의 편차량(Δα)을 구한다. 또한, 다음의 압입 공정 이전에, 도시하지 않은 베어링 공급 장치를 이용해서, 한쌍의 컵 베어링(18)을, 원 구멍(15) 및 압입 펀치(33)의 동축상에 공급한다. 또한, 이들 한쌍의 컵 베어링(18)은, 도 8의 (A)에 도시하는 바와 같이, 세트전 공정의 단계에서 공급하고, 대기해 둘 수도 있다.

[(C) 압입 공정]

다음에, 도 8의 (C)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 압입 코킹 장치(31)의 서보모터를 구동하는 것에 의해, 한쌍의 압입 펀치(33)를 각각 전방(서로 근접하는 방향)으로 이동시키고, 한쌍의 컵 베어링(18)을, 한쌍의 결합 아암부(10)의 외측면측으로부터 원 구멍(15) 내에 동시에 압입한다. 이 때, 한쌍의 압입 펀치(33)의 이송량(전방에의 이동량)을, 편차량(Δα)에 따라 보정한다. 구체적으로는, 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(P)가 기계 중심 위치(O)로부터 우측으로 Δα분 만큼 어긋나 있기 때문에, 도 8의 (C)의 좌측의 압입 펀치(33)의 선단면을, 통상 압입 지령 위치(차이가 생기지 않았다고 가정해 설정한 압입 완료 위치)(Y1)에, Δα를 더한 위치(보정 압입 지령 위치(Y1'))까지 이동시키도록 설정하고, 반대로, 도 8의 (C)의 우측의 압입 펀치(33)의 선단면을, 통상 압입 지령 위치(Y2)로부터, Δα를 당긴 위치(보정 압입 지령 위치(Y2'))까지 이동시키도록 설정하고 있다. 그리고, 한쌍의 압입 펀치(33)를, 각각 설정된 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')까지 이동시키고, 압입 작업을 종료한다. 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')까지 한쌍의 압입 펀치(33)를 이동시킨 상태에서는, 한쌍의 컵 베어링(18)은, 각각의 저부(22)의 내면이 상기 축부(17a)의 선단면에 당접한 후, 한층 더 소정량 압입되고, 한쌍의 컵 베어링(18)에는 예압이 부여된다.

[(D) 코킹 및 취출 공정]

다음에, 도 8의 (D)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 코킹 펀치(35)를 전방으로 이동시킨다. 본 예에서는, 이들 한쌍의 코킹 펀치(35)의 이송량(전방에의 이동량)을, 편차량(Δα)에 따라 보정하고 있다. 구체적으로는, 백업 공정이 완료한 시점에서의 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(P)가, 기계 중심 위치(O)로부터 우측으로 Δα분 만큼 어긋나 있기 때문에, 도 8의 (D)의 좌측의 코킹 펀치(35)의 선단면의 위치를, 통상 코킹 지령 위치(차이가 생기지 않았다고 가정해서 설정한 코킹 완료 위치)(Z1)에, Δα를 더한 위치(보정 코킹 지령 위치(Z1'))까지 이동시키도록 설정하고, 반대로 도 8의 (D)의 우측의 코킹 펀치(35)의 선단면의 위치를, 통상 코킹 지령 위치(Z2)로부터, Δα를 당긴 위치(보정 코킹 지령 위치(Z2'))까지 이동시키도록 설정하고 있다. 그리고, 한쌍의 코킹 펀치(35)의 선단면을, 각각 설정된 보정 코킹 지령 위치(Z1', Z2')까지 이동시키고, 한쌍의 코킹 펀치(35)의 선단면에 의해, 원 구멍(15)의 내주연부의 원주방향 복수 개소를 소성 변형시킨다. 그리고, 해당 부분에 코킹부(24)(도 11 및 도 12 참조)를 형성한다. 이것에 의해, 코킹부(24)를, 컵(19)의 저부(22)의 외면에 압박해서, 컵(19)이 원 구멍(15)으로부터 빠져 나오는 것을 방지한다.

마지막으로, 한쌍의 코킹 펀치(35) 및 한쌍의 압입 펀치(33)를, 각각 초기 위치까지 후퇴시키고, 또한 요크 수용 지그(32)의 한쌍의 지지 아암부(34)끼리를, 서로 근접하는 방향으로 이동시키고, 이들 한쌍의 지지 아암부(34)에 의한 한쌍의 결합 아암부(10)의 백업을 해제하고, 또한 요크(7a)를, 요크 수용 지그(32)의 상방 위치에 퇴피시키는 것에 의해, 요크(7a)를 조립 장치(30)로부터 취출한다.

본 예의 조립 방법에 의하면, 요크(7a)의 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면 치수의 차이에 관계없이, 요크(7a)의 원 구멍(15)과 십자축(8)의 축부(17a)의 양단부와의 사이에 있는 부분에, 한쌍의 컵 베어링(18)을 정밀도 좋게 조립하는 것이 가능해진다.

즉, 본 예에서는, 한쌍의 지지 아암부(34)를 이동시키는, 각각의 서보모터(36)의 펄스수를 이용해서, 한쌍의 지지 아암부(34)의 기계 중심 위치(O)로부터, 한쌍의 결합 아암부(10)를 지지한 상태에서의 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(P)까지의 편차량(Δα)을 구하고, 이 편차량에 근거하여, 한쌍의 압입 펀치(33) 및 한쌍의 코킹 펀치(35)의 전방에의 이동량을 각각 보정하고 있다. 이 때문에, 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면 치수의 차이가, 한쌍의 압입 펀치(33) 및 한쌍의 코킹 펀치(35)의 전방에의 이동량에 주는 영향을 배제할 수 있다. 따라서, 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면 치수의 차이에 관계없이, 한쌍의 컵 베어링(18)을 적정한 예압을 부여할 수 있는 적정 위치에 정밀도 좋게 조립할 수 있고, 또한 코킹부(24)의 코킹량(소성 변형량)이 부족한 것을 방지할 수 있고, 한쌍의 컵 베어링(18)의 빠짐방지를 충분히 도모할 수 있다.

또한, 서보모터(36)에 소정의 토크가 발생할 때까지 한쌍의 지지 아암부(34)를 이동시키고, 한쌍의 결합 아암부(10)를 지지하기 때문에, 한쌍의 결합 아암부(10)의 내측면 치수의 차이에 관계없이, 한쌍의 결합 아암부(10)를 적정한 힘으로 지지할 수 있다.

[제 3 실시형태의 제 2 예]

도 9의 (A)는 본 발명의 제 3 실시형태의 제 2 예를 도시하고 있다. 또한, 본 예의 특징은, 십자축(8)의 축부(17a)의 축방향 치수의 차이, 및 컵 베어링(18)의 컵(19)의 저부(22)의 두께 치수의 차이가, 압입 펀치(33) 및 코킹 펀치(35)의 전방에의 이동량에 주는 영향을 배제하는 점에 있다. 그 이외의 공정 및 작용 효과에 대해서는, 제 3 실시형태의 제 1 예의 경우와 동일하다.

본 예에서는, 압입 공정에 있어서, 도 9의 (B) 및 도 9의 (C)에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 압입 펀치(33)를 각각 전방으로 이동시키고, 한쌍의 컵 베어링(18)을, 한쌍의 결합 아암부(10)의 외측면측으로부터 원 구멍(15) 내에 동시에 압입할 때에, 한쌍의 압입 펀치(33)의 이송량을, 한쌍의 지지 아암부(34)의 기계 중심 위치(O)로부터, 한쌍의 결합 아암부(10)를 지지한 상태에서의 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(P)까지의 편차량(Δα)에 따라 보정한다.

또한, 본 예에서는, 한쌍의 압입 펀치(33)에 각각 설치한 압력 센서에 의해, 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력(압입 반력)의 크기를 측정한다. 즉, 십자축(8)의 축부(17a)의 축방향 치수나, 컵(19)의 저부(22)의 두께 치수의, 치수 공차 내에 있어서의 차이에 기인하여, 한쌍의 압입 펀치(33)가, 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')에 이르기 이전에, 한쌍의 컵 베어링(18)에 적정한 예압이 부여되거나 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')에 이른 상태에서도, 한쌍의 컵 베어링(18)에 적정한 예압이 부여되지 않고, 예압이 부족하거나 할 가능성이 있다. 여기서, 본 예에서는, 한쌍의 압입 펀치(33)의 이송량이, 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')에 이르지 않아도, 이들 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값이 미리 설정한 소정값에 이른 시점에서 압입 작업을 종료한다. 그리고, 한쌍의 압입 펀치(33)에 의한 압입이 실제로 완료한 위치와 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')와의 차이(-Δβ)를 구해 둔다. 반대로, 한쌍의 압입 펀치(33)의 이송량이, 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')에 이르고 있어도, 한쌍의 압입 펀치(33)에 가하는 압력의 값이 상기 소정값에 이르지 않으면 전방에의 이동을 계속하고, 이 소정값에 이른 시점에서 압입 작업을 종료한다. 그리고, 한쌍의 압입 펀치(33)에 의한 압입이 실제로 완료한 위치와 보정 압입 지령 위치(Y1', Y2')와의 차이(＋Δβ)를 구해 둔다.

본 예에서는, 코킹 공정에 있어서도, 한쌍의 코킹 펀치(35)의 이송량을, Δα와 Δβ와의 2개의 편차량에 따라 보정하고 있다. 구체적으로는, 한쌍의 지지 아암부(34)의 중심 위치(P)가 기계 중심 위치(O)로부터 우측으로 Δα분 만큼 어긋나 있기 때문에, 도 9의 (D)의 좌측의 코킹 펀치(35)의 선단면의 위치를, 통상 코킹 지령 위치(Z1)에 Δα를 더한 제 1 보정 코킹 지령 위치(Z1')에, 한층 더 Δβ를 가감한 위치(제 2 보정 코킹 지령 위치(Z1'±Δβ))까지 이동시키도록 설정하고, 반대로, 도 9의 (D)의 우측의 코킹 펀치(35)의 선단면의 위치를, 통상 코킹 지령 위치(Z2)로부터 Δα를 당긴 제 1 보정 코킹 지령 위치(Z2')에, 한층 더 Δβ를 가감한 위치(제 2 보정 코킹 지령 위치(Z2'±Δβ))까지 이동시키도록 설정하고 있다. 그리고, 한쌍의 코킹 펀치(35)의 선단면을, 각각 설정된 제 2 보정 코킹 지령 위치(Z1'±Δβ, Z2'±Δβ)까지 이동시키고, 한쌍의 코킹 펀치(35)의 선단면에 의해, 한쌍의 결합 아암부(10)의 외측면 중, 원 구멍(15)의 개구연부의 원주방향 복수 개소를 소성 변형시킨다. 그리고, 해당 부분에 코킹부(24)(도 16 내지 도 18 참조)를 형성한다. 이것에 의해, 코킹부(24)를, 컵(19)의 저부(22)의 외면에 압박하고, 컵(19)이 원 구멍(15)으로부터 빠져 나오는 것을 방지한다.

본 예에서는, 십자축(8)의 축부(17a)의 축방향 치수나, 컵(19)의 저부(22)의 두께 치수의 차이가, 한쌍의 압입 펀치(33) 및 한쌍의 코킹 펀치(35)의 전방에의 이동량에 주는 영향을 배제할 수 있다. 이 때문에, 십자축(8)의 축부(17a)의 축방향 치수나, 컵(19)의 저부(22)의 두께 치수의 차이에 관계없이, 한쌍의 컵 베어링(18)에 적정한 예압을 부여할 수 있고, 또한 코킹부(24)의 코킹량을 적정하게 확보할 수 있다. 따라서, 한쌍의 컵 베어링(18)을 정밀도 좋게 조립할 수 있다.

본 발명은 제 1 실시형태의 일 예, 제 2 실시형태의 제 1 예 및 제 2 예, 및 제 3 실시형태의 제 1 예 및 제 2 예로 한정되는 일은 없다. 이러한 실시형태는 서로 모순되지 않는 한에 있어서, 서로 조합하는 것도 가능하고, 그러한 실시형태도 본 발명에 포함된다.

본 발명의 조립 방법은 스티어링 장치에 조립되는 십자축식 유니버셜 조인트에 한정되지 않고, 프로펠러 샤프트나 각종 토크 전달 기구 등에 조립할 수 있는 십자축식 유니버셜 조인트에 넓게 적용하는 것이 가능하다.

1: 스티어링 휠 2: 스티어링 샤프트
3: 중간 샤프트 4: 스티어링 기어 유닛
5: 입력축 6: 유니버셜 조인트
7a, 7b: 요크 8: 십자축
9a, 9b: 기부 10, 10a, 10b: 결합 아암부
11a, 11b: 플랜지 12: 관통 구멍
13: 관통 구멍 14: 너트
15, 15a, 15b: 원 구멍 16: 회전축
17a, 17b: 축부 18, 18a, 18b: 컵 베어링
19, 19a, 19b: 컵 20: 니들
21: 원통부 22, 22a, 22b: 저부
23: 내향 플랜지부 24: 코킹부
25: 회전축 26: 요크 수용 지그
27: 지지 아암부 28: 압입 펀치
29: 코킹 펀치 30: 조립 장치
31: 압입 코킹 장치 32: 요크 수용 지그
33, 33a, 33b: 압입 펀치 34: 지지 아암부
35: 코킹 펀치 36: 서보모터

Claims (4)

1. 한쌍의 결합 아암부와, 상기 한쌍의 결합 아암부의 선단부에 형성된 한쌍의 원 구멍을 구비한 요크와, 축부를 구비한 십자축과, 상기 축부의 양단부를 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 회전 자재로 지지하기 위한 한쌍의 컵 베어링을 구비하는 십자축식 유니버셜 조인트를, 상기 한쌍의 결합 아암부의 상기 한쌍의 원 구멍과, 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 내측면측으로부터 삽입된 상기 축부의 상기 양단부와의 사이에 있는 부분에, 상기 한쌍의 컵 베어링을 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 외측면측으로부터 한쌍의 압입 펀치를 이용해서 압입하는 것에 의해, 상기 한쌍의 컵 베어링을 조립하는, 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법에 있어서,
   상기 한쌍의 결합 아암부를 백업하고, 또한 상기 한쌍의 원 구멍의 내측에 상기 한쌍의 결합 아암부의 내측면측으로부터 상기 축부가 삽입된 상태에서, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽을 상기 한쌍의 원 구멍의 한쪽의 내측에 미리 설정한 기준 위치까지 압입하고, 그 시점에서 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽에 가하는 압력의 값을 기준 압력으로서 설정하고, 다음에 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽을 상기 기준 위치로부터 한층 더 압입하고, 상기 한쌍의 압입 펀치의 한쪽에 가하는 압력이 상기 기준 압력보다 미리 설정한 값만큼 커진 시점에서, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽이 압입 완료 위치에까지 달했다고 판정하고, 상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽의 압입 작업을 종료하는 것을 특징으로 하는
   십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 한쌍의 컵 베어링의 한쪽은, 원통부와 상기 원통부의 일단측을 폐쇄하는 저부를 갖는 바닥이 있는 원통형의 컵과, 상기 컵의 내측에 전동 자재로 배치된 복수개의 니들에 의해 구성되어 있고, 상기 컵의 저부의 내면이, 상기 축부의 상기 양단부의 한쪽의 선단면에 당접하는 위치보다 앞의 위치를, 상기 기준 위치로서 설정하는 것을 특징으로 하는
   십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 이용한 스티어링 장치의 제조 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 십자축식 유니버셜 조인트의 조립 방법을 이용한 자동차의 제조 방법.

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