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A7 B7 五、發明説明（ 背景 本發明係概括關於車用轉向軸總成，尤指 式轉向轴構件之方法。 在現今所使用之實際所有車輛，均提供轉 駕車者控制移動之方向。—種代表性轉向系 盤，—轉向軸總成，及一轉向裝置。方向盤 在車輛駕駛間内，供駕車者移動。轉向軸總 至方向盤，供隨其旋轉。轉向軸總成之另一 裝置’供窝應方向盤之旋轉使車輪轉動。在 ’轉向軸總成予以體現爲一單軸或管，有一 兩端。軛通常藉個別之萬向接頭連接至方向 種製造單件 向系統 統包括 可旋轉 成在一 端連接 其最簡 對耗安 盤及轉 以允許 一方向 式支承 端連接 至轉向 單形式 裝在其 向裝置 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -.4 在很多車輛，轉向軸總成設計爲不僅在方向盤與轉向装 置i間提供旋轉驅動連接，並且也允許其間之相對軸向移 動。此種相對軸向移動允許駕車者在使用時使方向盤可調 整式位於所希望之舒適位置。要達到如此，已知爲自合作 之凸形及凹形轉向軸構件構成轉向軸總成。伸縮花鍵連接 在方向盤事轉向裝置之·間，提供一種可旋轉驅動連接，同 時允許相對轴向移動。 在過去，凸形轉向軸構件（常稱作軛軸）爲自一外花鍵鋼 袖，有一鋼輛焊接至其外端所形成。同樣，凹形轉向轴構 件（常稱作滑動輛）爲自一中空鋼管有一中空輛焊接至其外 端所形成。此等熟知之凸形及凹形轉向軸構件之製造，因 此需要一次或多次烊接作業，並因此比較·昂貴。而且，常 -4 i紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) Α·4規格（210X297公釐） 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 315349

需比較廣大之過程控制及檢查程序。因此宜於提供—種改 進 < 万法，以供製造供車用轉向軸總成之軛軸及滑動軛， 其比較間早而不昂貴。 發明之概述 經洚部中央揉準局wa：工消费合作社印11 本發明係概括關於—種供形成—單件式轉向轴構件，諸 如一外花鍵凸形轉向軸構件（或軛軸）或一内花鍵凹形轉向 軸構件（或滑動軛）之方法。在最初提供一中空圓筒狀管， 其較佳爲自一金屬材料，諸如鋁之坯件所形成，具有伸長 係數至少百分之十五。管宜具有均_壁厚纟，並界定—沿 其長5實際均-之外徑。管一端之外徑自其原來直徑縮小 。在官I縮小直徑端部形成一花鍵表面。花鍵表面形成在 軛軸之外表面及滑動軛之内表面。然後使管之另一端變形 ，俾提供一通常爲中空矩形之剖面形狀。此可予以完成爲 致使對管中空矩形端之所有四侧面提供均—壁厚度。管中 空矩形端之第一對相對側面可代之爲形成爲有一第—壁厚 度，而第二對相對側面可形成爲有一不同於第一壁厚度之 第二壁厚度。其次自管中空矩形端之二相對側面除去材料 之U形刀。最後，形成一鐘孔通過每—輕耳，並且使輕 耳之方形角部成爲圓形。如果必要，完工之轉向軸構件可 以習知方式予以熱處理。 精於此項技藝者自較佳實施例之下列詳細説明根據 ，將會明白本發明之各項目的及優點。 本紙浪从帽家縣 五、 發明説明（ A7 B7 附圖之簡要説明_ 圖1至4，7，及8爲侧視圖，示根據本發明形成輕轴、 法中之各項步驟。 之方 圖5爲管之一部份沿圖4之5 - 5線所取之放大剖面圖 圖6爲與圖5相似之放大剖面圖，示管之—稀栽比 。 膂代性結構 圖9至1 1，1 4，及1 5爲側視圖，示根據本發 明形成軛軸 之方法中之各項步驟。 圖1 2爲管之一部份，沿圖〗丨之i 2 _丨2線所取之放大1 圖。 圖1 3爲與圖1 2相似之放大剖面圖，示管之 構。 面 .·1 ,丨 H.-T- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 種替代性結 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 較佳實施例之詳細説 現請參照附圖，例示一種根據本發明，供形成單件式轉 向轴構件之方法。圖⑴就花键凸形轉向轴構件（或較轴） 】丁▲方法，而圖9至丨5法就形成外花鍵凹形轉向軸構件（ 動軛）例示該方法。每一此等轉向軸包括二端，亦即 :花鍵端卜軏端。如以上所討論’誕耗及滑動輛之輛端 \通於連接至車輛之方向盤與轉向裝置。雖然本案所例示 、^月〈方法備供最初形成車輛轉向轴構件之花键端，繼 〈馬隨後形成轉向軸構件之軛端’但請予察知，如果希望 ’此順序可予倒反。 、現請參照圖山，例示根據本發明，冑造單件式耗軸之 万法。如圖i中所示，在最初提供—概括示於此中空圓 、-° 315349 第84112639號專利申請案 土大説明書脩正頁(85年11月） 力-"/，） A7 B7 五、發明説明（4 ) 筒狀管。管10較佳爲自一伸長係數至少百分之十五之金屬 材料坯件所形成。例如，管10可以6061-T4鋁形成。管 1〇宜具有均一壁厚度，並沿其長度界定一實際均一之外徑 。爲供例示本發明方法步驟之目的，如圖1至8中點線所示 之管10可見爲分成一第一部份11，一第二部12，及一第 三部份1 3。 本發明方法中之第二步驟，爲縮小管1〇之第二部份12及 第三部份13之外徑，如圖2中所示。可藉任何己知金屬成 形作業’較佳爲進給模鍛，完成此種直徑縮小。然而，管 1 0之第一部份1 1較佳爲保持在其-原來第一外徑。如以下 所解釋，管1 0之第二部份1 2及第三部份1 3之縮小外徑較 佳爲均一’並約略等於所希望完工之·耗軸花鍵端部之小外 徑。因此在管10之第一部份11與第二部份12之間提供一 錐形過渡區段11a。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，如圖3中所示，管1〇之第二部份12經歷進一步之 外徑縮小處理。也可藉任何己知金屬成形作業，較佳爲凹 部模锻’完成此種進一步縮小直徑。而且，第一管10之第 一部份10較佳爲保持在其原來第一外徑。管10之第二部 份12之壁厚度較佳爲自管第三部份13之壁厚度基本上保 持不變。因此，第二部份1 2之外徑爲小於第三部份丨3之 外徑’並且第三部份1 3之外徑^小於第、一部份丨丨之外徑 。如以下將更詳細説明，管10之第二部份丨2具有均—之 外徑’並有平滑之外表面，以提供適當之密封面供—彈性 體密封（未示）’諸如一般爲配合之滑動軛所提供者。因此 本纸張尺度適用中國國家標羋（CNS ) A4規格（210X29?公嫠） 第84112639號專利申請案 中文説明書修正頁(85年 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 在管10之第二部份12與第三部份13 區段1 2 a。 如圖4中所示，在此步驟之接 疋:後，在管l〇a第三部份13之 外表面形成花鍵表面13a。妨4 丨 較佳爲利用習知之壓尖作業， 使管1 0之第三部份1 3變形，品茲，、，π , 父市而藉以形成此種花鍵表面13a 。花鍵表面1 3 a可代之爲藉皙知士 — . 馬精白知之化鍵滾壓機形成在管10 之第二邵份13。吾人發現，如 禾官10足罘一部份11a在花 鍵或模鍛機保持在其方便管1〇插入+ A丄& TiU播入足原來中空圓筒狀形狀 ，可更容易形成花鍵表面13a。炊你-Γ』— a然後可如在13b所示，斜 切管10第三部份13之軸向端外表面。 然後使管1〇1第一部份11變形，俾提供—大致中空矩形 剖面形狀。如圖5中所示，此可完成爲致使對管⑺之中空 矩形第一部份1 1所有四側面提供均一之壁厚度。然而，如 圖6中所示，管10之中空矩形第一部份n，其第一對相對 側面lib可形成爲有一第一壁厚度，而管1〇之中空矩形第 一部份1 1，其第二對相對側面i丨c可形成爲有—不同於第 一壁厚度之第二壁厚度。可藉一種二步驟法以此方式形成 管10之第一部份11。首先，在最初藉一圓形模具在一矩 形剖面形狀之心軸上模鍛管1〇之第一部份，致使第一 部份11之内部變形爲具有矩形剖面形狀，第—部份 外部保持爲大致圊形剖面形狀。'然後藉一、矩形模具在同一 心軸上模鍛管10之第一部份11，致使第一部份之外部 變形爲具有矩形剖面形狀。 如圖7中所示’其次自管1 〇第一部份1 1之二相對側面除 之間提供一錐形過渡 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

T 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（21 Ox297公釐） A7

«Ρ ΎτΤ 經濟部中央橾準局男工消費合作社印褽 "人π π <外仍；^行毕父住人筑爲U _形或 V-形，留下各別相對凹部〗4形成於管〗〇之第—部份11之 ::對側面。可藉任何適當手段，諸如藉沖切或銑削除去部 丫刀材料。如果二對相對側面b及】丨c之壁厚度不同， 圖6中所π者，則將行自該對相對側面丄丨b _ :料較佳爲具有較小之壁厚度。無論如何，其餘—；：： 貝面因此界足相對之軛耳15。最後，如圖8中所示 一 =形成爲通過每一轭耳15,並使輕耳。之方形角變 沖孔同抽對準，並可藉任何適當手段諸如鑽孔或 理，成。如果必要，完成之輛轴可以習知方式予以熱處. 之方;/ :圖至15,例示根據本發明製造單件式滑動輕 二如圖9中所示，在最相提供—概括示於以 ®柱形官。管20較佳爲自一伸長係 = 屬材料趣件所形成。例如 百刀（十五（金 管20舍且古认 $ 2〇 了以6〇61-丁 4鋁形成。 &20且具有均一壁厚度， 僻。讲v ,- 丹长没界疋—實際均一之外 ^ 仏例不本發明方法中之步報之目Μ _ Η 士' L 夕蛛^目的，管20可如圖9 f 1 5中足點_線所示，見爲分至 部份22。 弟郅份：丨及“ 一第二 本發明方法中之第二步驟，爲如圖 第二部份22之外控10。可藉任 I所不，縮小官2〇 佳真進给模錢完成此種直徑縮小。然=成形作業：較 21較佳爲保持在其原來第—外徑。二20心第一部份 ® A ,. r B 2 0弟二份2 2之名奉 厚度車义佳為保持與其原來壁厚度約 ^ 公相冋。如以下所解釋 本紙張ΛΑϋ財郎 CNS ) Α4» ( 21^¾ -Ο 訂 I------>1装！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) A7 B7 五、發明説明（ ，管20第二部份22之縮小外徑較佳爲均一，並約等於完 工之滑動軛花键端部所希望之外徑。因此在管2〇第—部$ 2!與第二部份22之間提供—錐形過渡區段2U。 刀 其次，如11圖中所示，在22a之點線示許多花鍵形成於 管2 0第二邵份2 2内表面。較佳爲使管2 〇之第二部份2 2这 花鍵心軸變形，藉以形成此等花鍵22a。如以上所説明： 此可在與管20之第二部份22縮小直徑同時完成^管“之 第二部份22，其軸向端之内表面可如在22b所示，同時予 以斜切。 然後使管20之第-部份21變形，俾提供一大致中空矩形 剖面形狀。如圖12中所示，此可完成爲致使對管20中空 矩形第-部份21之所有四側面提供均—壁厚度。然而，如 圖1中所示，管2〇中命4€：»/_ .、 5 ◦中工矩形弟—邵份21之一第一對21b相 對側面可形成爲有一第—壁厚度，而管2〇之一第二對& 相對侧面可形成爲有—不π 1 _ ρ. 叶 灼I不同於罘一壁厚度之第二壁厚度。 管2〇心第一部份，可以由 、 乂由以上關於軛軸之管10之第— 郅份1 1所述相同方式形成。 經濟部中央棣準局員工消費合作杜印製 --------^ — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ 二圖=所示’其次自管20第—部份21之二相對侧面 ^ 礼材料。將行除去之部份材料較佳爲大致呈U-形 或V-形，留下各別相對 ,Β, ^ τ四#24形成在官20第一部份21之 相對側面。可藉任何適 ^ _ 部份材料。如果1相讲彳 精沖切或銑削，除去 諸如# ® 凡及2卜之壁厚度不同， 者如在圖1 4中所示者，則 相對側面2 lb除去…m ，、有較小壁厚度之該對 余去4伤材料。無論如何，其餘一對相對側 木紙張足^適心國國 齡(11^97^7 315349 第8412639號專利申請案 中文說明書倏正百(85年11 Η、

五、發明説明（8 卸囚此界定相對軛耳 鬥▲ j I "I ，79 风 _ 鐘孔26通過每一軛耳25，並使軛耳25之方形角部成爲^ 形。鏜孔26予以同軸對準，並可藉任何適當手段諸如藉与 孔或冲孔形成。如果必要，完工之滑動扼可以習知方式乃 以熱處理。 根據專利法之規定’本發明之之原理及作業方式業經4 其較佳實施例予以解釋及例示。然而，請予瞭解本發明节 以特別所解釋及例示者以外之其他方式實施，而不偏離^ 精神或範圍。 圖示带號參考説-明 圖1至圖8: .圖9至圖15 1 〇 管 2 0 管 ‘' 11 第一部份 1 1a過渡區段 1 1 b第一對相對侧面 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 1 c第 12 第 1 2 a過渡區段 13 第三部份 1 3 a花鍵表面 13b (斜切角） 1 4 相對凹部 15 軛耳 16 鏜孔 對相對側面部份 2 1 第一部份 2 1 a過渡區段 2 1 b第一對相對侧面 2 1 c第二對相對側面 22 第二部份 2 2 a花键 2 2 b (斜切角） 24 相對凹部 25長耳 ‘ 2 6 鏜孔 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 -------^丨裝-----^丨訂·-----^ ·線 (請先閱it背面之注意Ϋ項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局炅工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 ^'ti . 读^84112639號專利申請案 土主ίϋ專利範91修 if衣(85年11月」 、申請專利範圍 •、—種單件式軸及軛構件之形成方法，包含下列步驟： '>(3)提供—具有第—端部、第二端部及-大致圓形剖面之管材 坯件； ⑸使g材坯件疋第一端部形成一非圓形剖面之形狀； 以及 ’ (c)除去第一端部之一對相對部份，以形成一對相互分 離之軛耳，供萬向接頭使用。 2·，據令請專利範圍第】項之方法，其中步骤⑹之操作方 式係將該第-端部之并圓形剖面形成一對相對側面，每 對側面有-壁厚度小^第，端部其餘部份之壁厚度 所完成。 ---- 3·，據申請專利範圍第择^法，筹中步驟㈡之操作方 式係自琢第一端部之相對側面除去該對相對部份所完成 4·根據申請專利範圍第1項之方法，其 所完成，並且步驟⑹爲藉沖切所完成 5·根據申請專利範圍第1項之方法，其 —端部形成爲有一大致矩形剖面所完 6. 根據申請專利範团第1項之方法，另 及在步驟⑹之前，使管材坯件—部份 於其第一端部之步驟。 7. 根據申請專利範圍第1項之方”法，另 成一鏜孔之步驟。 8_根據申請專利範圍第1項之方法，另 部之外表面形成至少一外部花鏠之步 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公着） 中步驟(b)爲藉模鍛 〇 中步驟(b)爲藉使第 成。 包括在步驟(b)之後 之外徑縮小爲不同 包、括在每一扼耳形 包括在管材第二端 驟。 — -f -裝-----"丨訂·-----「線 (诗先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)