JP2016211633A - 自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部の強度を向上させることができる自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法を提供する。
【解決手段】第1ヨーク21は、ステアリングシャフト3の他端3aに固定される。第1ヨーク21は、ステアリングシャフト3の軸方向Xに延びるスリット51の両側の部分50aから軸直角方向Rに延設され、スリット51を挟んで対向し、筒状部50を介してステアリングシャフト3を締め付ける第1締付板60および第2締付板70を備える。第1締付板60には、板厚方向Dに第1締付板を貫通する第1孔61が形成される。第2締付板70には、第2締付板70を板厚方向Dに貫通し、内周に雌ねじ部72が設けられた第2孔71が形成される。第2締付板70は、少なくとも第2孔71の周縁部73に厚肉部74を含み、第2締付板70の板厚T2は、第1締付板60の板厚T1よりも厚い。
【選択図】図3
【解決手段】第1ヨーク21は、ステアリングシャフト3の他端3aに固定される。第1ヨーク21は、ステアリングシャフト3の軸方向Xに延びるスリット51の両側の部分50aから軸直角方向Rに延設され、スリット51を挟んで対向し、筒状部50を介してステアリングシャフト3を締め付ける第1締付板60および第2締付板70を備える。第1締付板60には、板厚方向Dに第1締付板を貫通する第1孔61が形成される。第2締付板70には、第2締付板70を板厚方向Dに貫通し、内周に雌ねじ部72が設けられた第2孔71が形成される。第2締付板70は、少なくとも第2孔71の周縁部73に厚肉部74を含み、第2締付板70の板厚T2は、第1締付板60の板厚T1よりも厚い。
【選択図】図3
Description
この発明は、自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法に関する。
下記特許文献1に記載の自在継手用ヨークは、シャフトが結合される基端部と、基端部に互いに離間して配置された一対の抑え板部とを含んでいる。一方の抑え板部の開口側端部には、ねじ孔が設けられている。他方の抑え板部の開口側端部には、ねじ孔と略同心でこのねじ孔よりも大径の通孔が設けられている。抑えボルトを通孔に挿通し、抑えボルトの先端部に形成した雄ねじ部をねじ孔に螺合し緊締すると、一対の抑え板部の内側面同士の間隔が狭まり、シャフトの先端部が基端部に結合固定される。
ところで、自在継手用ヨークは、下記特許文献2または3に記載されているように、金属板等の加工板材をプレス成形することによって形成することができる。
特許文献1に記載の自在継手用ヨークでは、抑えボルトの雄ねじ部と螺合する一方の抑え板部のねじ孔の雌ねじ部の強度が不十分である場合、シャフトの先端部を自在継手用ヨークの基端部に適切な強度で結合固定することができない。雌ねじ部の強度を向上させるためには、雄ねじ部と螺合する雌ねじ部のねじ山の数を増やして雌ねじ部のねじ山1つ当たりが受け得る剪断応力を低減する必要がある。
特許文献2または3のように金属板をプレス加工してヨークを形成する場合、雌ねじ部のねじ山の数を増やすためには、板厚が厚い金属板を用いる必要があるが、これでは自在継手用ヨーク全体の重量が増大する虞がある。
この発明は、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部の強度を向上させることができる自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法を提供することを目的とする。
この発明は、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部の強度を向上させることができる自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、シャフト(3,4,5)の端部(3a,4a,4b,5a)に固定される自在継手用ヨーク(21,22)であって、前記シャフトの軸方向(X)に延びるスリット(51)を形成した、シャフト固定用の筒状部(50)と、前記筒状部における前記スリットの両側の部分(50a)から軸直角方向(R)に延設され、前記スリットを挟んで対向し、前記筒状部を介して前記シャフトを締め付ける第1締付板(60)および第2締付板(70)と、を備え、前記第1締付板には、前記第1締付板を板厚方向(D)に貫通する第1孔(61)が形成され、前記第2締付板には、前記第2締付板を前記板厚方向に貫通し、内周に雌ねじ部(72)が設けられた第2孔(71)が形成され、前記第2締付板は、少なくとも前記第2孔の周縁部(73)に厚肉部(74;74P;74Q)を含み、前記第2締付板の板厚(T2;T2P;T2Q)は、前記第1締付板の板厚(T1)よりも厚い、自在継手用ヨークである。
請求項2記載の発明は、請求項1において、金属板(80)をプレス成形することによって形成される、自在継手用ヨークである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2において、前記厚肉部は、筒状突起部(88;88P;88Q)を含む、自在継手用ヨークである。
請求項4記載の発明は、請求項3において、前記筒状突起部は、前記第2締付板の前記板厚方向に対して傾斜した傾斜部(75)を含む、自在継手ヨークである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2において、前記厚肉部は、筒状突起部(88;88P;88Q)を含む、自在継手用ヨークである。
請求項4記載の発明は、請求項3において、前記筒状突起部は、前記第2締付板の前記板厚方向に対して傾斜した傾斜部(75)を含む、自在継手ヨークである。
請求項5記載の発明は、請求項3または4の自在継手用ヨークの製造方法であって、製造段階の第2締付板(81)に、前記筒状突起部を形成する工程と、前記筒状突起部を前記板厚方向に貫通する貫通孔(85;85P;85Q)を形成する孔明け工程と、前記孔明け工程で形成された前記貫通孔の内径部(86;86P;86Q)に前記雌ねじ部を加工して前記第2孔を形成するねじ加工工程と、を含む、製造方法である。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
請求項1記載の発明によれば、雌ねじ部が設けられた第2孔の周縁部の厚肉部によって、第2締付板の板厚は、第1締付板の板厚よりも厚くされている。そのため、雌ねじ部のねじ山の数を増やすことができるので、雌ねじ部の強度を確保することができる。したがって、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部の強度を向上させることができる。
請求項2記載の発明によれば、金属板をプレス成形することによって厚肉部を容易に形成することができる。
請求項2記載の発明によれば、金属板をプレス成形することによって厚肉部を容易に形成することができる。
請求項3記載の発明によれば、筒状突起部によって第2締付板の板厚を十分に確保できる。
請求項4記載の発明によれば、筒状突起部の傾斜部は、板厚方向に対して傾斜するため、第2孔の長さを長くすることができる。したがって、雌ねじ部のねじ山の数を増やすことができる。
請求項4記載の発明によれば、筒状突起部の傾斜部は、板厚方向に対して傾斜するため、第2孔の長さを長くすることができる。したがって、雌ねじ部のねじ山の数を増やすことができる。
請求項5記載の発明によれば、筒状突起部を用いて第2孔の周縁部に厚肉部を容易に設けることができる。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る自在継手が第1自在継手7であるステアリング装置1の概略正面図である。図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2が一端に連結されたステアリングシャフト3(シャフト)と、インターミディエイトシャフト4(シャフト)と、ピニオンシャフト5(シャフト)と、ラックバー6とを備えている。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る自在継手が第1自在継手7であるステアリング装置1の概略正面図である。図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2が一端に連結されたステアリングシャフト3(シャフト)と、インターミディエイトシャフト4(シャフト)と、ピニオンシャフト5(シャフト)と、ラックバー6とを備えている。
ステアリングシャフト3の他端3aは、第1自在継手7を介してインターミディエイトシャフト4の一端4aに連結されている。また、インターミディエイトシャフト4の他端4bは、第2自在継手8を介してピニオンシャフト5の一端5aに連結されている。
ピニオンシャフト5の他端の外周面には、ピニオン5bが設けられている。ラックバー6の外周面の周上1箇所には、ピニオン5bと噛み合うラック6aが形成されている。ピニオン5bおよびラック6aは、互いに噛み合うことでラックアンドピニオン式の転舵機構10を構成している。
ピニオンシャフト5の他端の外周面には、ピニオン5bが設けられている。ラックバー6の外周面の周上1箇所には、ピニオン5bと噛み合うラック6aが形成されている。ピニオン5bおよびラック6aは、互いに噛み合うことでラックアンドピニオン式の転舵機構10を構成している。
ラックバー6は、車体に固定される略円筒体のハウジング11に収容されている。ラックバー6の両端部は、ハウジング11の両側へ突出し、各端部にはそれぞれ継手12を介してタイロッド13が結合されている。各タイロッド13は、対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪14に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がインターミディエイトシャフト4を介してピニオンシャフト5に伝達され、ピニオン5bおよびラック6aによって、車体の幅方向に沿ったラックバー6の直線運動に変換される。これにより、転舵輪14の転舵が達成される。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がインターミディエイトシャフト4を介してピニオンシャフト5に伝達され、ピニオン5bおよびラック6aによって、車体の幅方向に沿ったラックバー6の直線運動に変換される。これにより、転舵輪14の転舵が達成される。
図2は、第1自在継手7の周辺の拡大図である。
図2を参照して、第1自在継手7は、ステアリングシャフト3の他端3a(端部)に固定される第1ヨーク21(自在継手用ヨーク)と、インターミディエイトシャフト4の一端4aに溶接等により固定される第2ヨーク22と、を備える。また、第1自在継手7は、第1ヨーク21と第2ヨーク22とを連結する十字軸30と、第1ヨーク21をステアリングシャフト3の他端3aに固定するための締付ボルト40と、を備える。
図2を参照して、第1自在継手7は、ステアリングシャフト3の他端3a(端部)に固定される第1ヨーク21(自在継手用ヨーク)と、インターミディエイトシャフト4の一端4aに溶接等により固定される第2ヨーク22と、を備える。また、第1自在継手7は、第1ヨーク21と第2ヨーク22とを連結する十字軸30と、第1ヨーク21をステアリングシャフト3の他端3aに固定するための締付ボルト40と、を備える。
第1ヨーク21の一対の腕部23のそれぞれには、嵌合孔23aが形成されている。なお、ここでは、一方の腕部23の嵌合孔23aの図示を省略している。第2ヨーク22の一対の腕部24のそれぞれには、嵌合孔24aが形成されている。
十字軸30は、円柱状の軸部33を4つ有している。各軸部33は、第1ヨーク21の対応する嵌合孔23aと、第2ヨーク22の対応する嵌合孔24aとに挿通されている。
十字軸30は、円柱状の軸部33を4つ有している。各軸部33は、第1ヨーク21の対応する嵌合孔23aと、第2ヨーク22の対応する嵌合孔24aとに挿通されている。
ステアリングシャフト3の他端3aの外周には、雄セレーション31が形成されている。また、ステアリングシャフト3の他端3aの外周には、雄セレーション31を横切る周溝32が形成されている。
なお、第1ヨーク21がインターミディエイトシャフト4の一端4a(端部)に固定され、第2ヨーク22がステアリングシャフト3の他端3aに固定されていてもよい。この場合、雄セレーション31および周溝32は、インターミディエイトシャフト4の一端4aに形成される。
なお、第1ヨーク21がインターミディエイトシャフト4の一端4a(端部)に固定され、第2ヨーク22がステアリングシャフト3の他端3aに固定されていてもよい。この場合、雄セレーション31および周溝32は、インターミディエイトシャフト4の一端4aに形成される。
図1を参照して、第2自在継手8は、第1自在継手7と同様の構成を有している。第2自在継手8では、ピニオンシャフト5の一端5a(端部)およびインターミディエイトシャフト4の他端4b(端部)のうち、いずれか一方に第1ヨーク21(図2参照)が固定されており、他方に第2ヨーク22(図2参照)が固定されている。
図3は、第1ヨーク21がステアリングシャフト3を固定する構造の断面の概略図であり、図2のIII−III線に沿う断面に相当する。図4は、第1ヨーク21周辺の分解斜視図である。
図3は、第1ヨーク21がステアリングシャフト3を固定する構造の断面の概略図であり、図2のIII−III線に沿う断面に相当する。図4は、第1ヨーク21周辺の分解斜視図である。
図3を参照して、第1ヨーク21は、例えば一枚の金属板をプレス成形することにより形成される。第1ヨーク21は、ステアリングシャフト3を固定するための筒状部50と、筒状部50を介してステアリングシャフト3の他端3aを締め付けるための第1締付板60および第2締付板70と、を単一の部材で一体に備える。
図4を参照して、筒状部50は、締付ボルト40の締付方向(後述する中心軸方向Jに相当)の上流側および下流側のそれぞれに端部50aを有する有端の筒状である。筒状部50は、ステアリングシャフト3の軸方向Xと同じ方向に延びる。筒状部50は、一対の端部50aの間で軸方向Xに延びるスリット51を形成している。一対の端部50aは、筒状部50におけるスリット51の両側の部分を構成している。筒状部50の内周には、ステアリングシャフト3の他端3aの雄セレーション31とセレーション嵌合する雌セレーション52が形成されている。
図4を参照して、筒状部50は、締付ボルト40の締付方向(後述する中心軸方向Jに相当)の上流側および下流側のそれぞれに端部50aを有する有端の筒状である。筒状部50は、ステアリングシャフト3の軸方向Xと同じ方向に延びる。筒状部50は、一対の端部50aの間で軸方向Xに延びるスリット51を形成している。一対の端部50aは、筒状部50におけるスリット51の両側の部分を構成している。筒状部50の内周には、ステアリングシャフト3の他端3aの雄セレーション31とセレーション嵌合する雌セレーション52が形成されている。
図3を参照して、第1締付板60および第2締付板70は、一対の端部50aから軸直角方向R(ステアリングシャフト3の軸方向Xに相当する筒状部50の軸方向に対して直交する方向)にそれぞれ延設されており、スリット51を挟んで対向している。
締付ボルト40は、中心軸方向Jに延びる中心軸線Cを有する軸部43を含む。軸部43の一端には、頭部41が設けられている。軸部43の他端には、雄ねじ部42が設けられている。第1締付板60には、第1締付板60を板厚方向Dに貫通する第1孔61が形成されている。第1孔61には、締付ボルト40が挿通される。第2締付板70には、第2締付板70を板厚方向Dに貫通する第2孔71が形成されている。第2孔71には、締付ボルト40の雄ねじ部42と螺合する雌ねじ部72が内周に設けられている。第2締付板70は、締付ボルト40とねじ嵌合している。第1締付板60および第2締付板70は、締付ボルト40によって筒状部50を介してステアリングシャフト3の他端3aを締め付けるように構成されている。
締付ボルト40は、中心軸方向Jに延びる中心軸線Cを有する軸部43を含む。軸部43の一端には、頭部41が設けられている。軸部43の他端には、雄ねじ部42が設けられている。第1締付板60には、第1締付板60を板厚方向Dに貫通する第1孔61が形成されている。第1孔61には、締付ボルト40が挿通される。第2締付板70には、第2締付板70を板厚方向Dに貫通する第2孔71が形成されている。第2孔71には、締付ボルト40の雄ねじ部42と螺合する雌ねじ部72が内周に設けられている。第2締付板70は、締付ボルト40とねじ嵌合している。第1締付板60および第2締付板70は、締付ボルト40によって筒状部50を介してステアリングシャフト3の他端3aを締め付けるように構成されている。
第2締付板70は、少なくとも第2孔71の周縁部73に、第1締付板60の板厚T1よりも厚くされた厚肉部74と、厚肉部74以外の部分である薄肉部76とを含む。第2締付板70の板厚T2(厚肉部74の板厚に相当)は、第1締付板60の板厚T1よりも大きい(T2>T1)。薄肉部76の板厚TTは、第1締付板60の板厚T1と等しい(TT=T1)。
厚肉部74は、周縁部73から板厚方向Dに突出した筒状突起部88を含む。筒状突起部88は、第2孔71の中心軸線方向(板厚方向Dに相当)に対して傾斜する傾斜部75を含む。ステアリングシャフト3の雄セレーション31を第1ヨーク21の筒状部50の雌セレーション52の凹凸に合わせてステアリングシャフト3を第1ヨーク21の筒状部50に挿通して、締付ボルト40を回転させて中心軸方向Jに移動させると、締付ボルト40の頭部41によって第1締付板60が第2締付板70側へ押され、締付ボルト40とねじ嵌合する第2締付板70が第1締付板60側へ引っ張られる。これにより、第1締付板60と第2締付板70とがスリット51を狭めるように互いに近づく。そのため、ステアリングシャフト3の他端3aは、第1締付板60および第2締付板70によって、第1締付板60および第2締付板70と一体に設けられた筒状部50を介して締め付けられる。したがって、ステアリングシャフト3の他端3aの雄セレーション31と第1ヨーク21の筒状部50の雌セレーション52とが強固にセレーション嵌合し、第1ヨーク21がステアリングシャフト3に固定される。
次に、第1ヨーク21の製造方法について説明する。
図5(a)〜図5(g)は、第1ヨーク21の製造工程を順次に示す概略断面図である。
第1ヨーク21の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための絞り工程[図5(a)〜図5(c)参照]、孔明け工程[図5(d)および図5(e)参照]およびねじ加工工程[図5(f)および図5(g)参照]を含む。
図5(a)〜図5(g)は、第1ヨーク21の製造工程を順次に示す概略断面図である。
第1ヨーク21の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための絞り工程[図5(a)〜図5(c)参照]、孔明け工程[図5(d)および図5(e)参照]およびねじ加工工程[図5(f)および図5(g)参照]を含む。
まず、絞り工程では、図5(a)に示すように、第1ヨーク21(図3参照)を形成するために準備した金属板80において加工される部分(被加工部81)を、金型90内に配置する。金型90は、円錐台状の凹部91aが形成された受け型91と、凹部91aに挿入される円錐台状の凸部92aが形成され、受け型91へ向けて可動な押し型92とを含む。
絞り工程では、図5(b)に示すように、被加工部81が金型90によってプレス成形されることによって、図5(c)に示すように、被加工部81にカップ状の筒状突起部82が形成される。被加工部81は、製造段階の第2締付板70である。
筒状突起部82は、被加工部81の板厚方向(第2締付板70の板厚方向Dに相当)に対して傾斜したテーパ状の周側壁83と、底部84とを一体的に含む。
筒状突起部82は、被加工部81の板厚方向(第2締付板70の板厚方向Dに相当)に対して傾斜したテーパ状の周側壁83と、底部84とを一体的に含む。
孔明け工程では、図5(d)に示すように、ドリル93を用いて、筒状突起部82の周側壁83の一部と底部84とを取り除く。これにより、図5(e)に示すように、絞り工程により形成された周側壁83を板厚方向Dに貫通する貫通孔85が、被加工部81に形成される。
ねじ加工工程では、図5(f)に示すように、孔明け工程で形成された貫通孔85の内径部86に雌ねじ部72を、タップ94を用いて加工する。これにより、図5(g)に示すように、内周に雌ねじ部72が設けられた第2孔71が形成され、第2締付板70が形成される。孔明け工程の際に残った周側壁83の一部83aは、第2締付板70を形成した後の第2孔71の周縁部73の厚肉部74の一部である筒状突起部88の傾斜部75を構成している。
ねじ加工工程では、図5(f)に示すように、孔明け工程で形成された貫通孔85の内径部86に雌ねじ部72を、タップ94を用いて加工する。これにより、図5(g)に示すように、内周に雌ねじ部72が設けられた第2孔71が形成され、第2締付板70が形成される。孔明け工程の際に残った周側壁83の一部83aは、第2締付板70を形成した後の第2孔71の周縁部73の厚肉部74の一部である筒状突起部88の傾斜部75を構成している。
なお、第1ヨーク21において第2締付板70以外の部分は、金型90または別の図示しない金型を用いてプレス成形することによって形成される。
以上の工程により、第2締付板70が形成された第1ヨーク21が完成する。
第1実施形態によれば、第2孔71の周縁部73には、厚肉部74が設けられるので、第2締付板70の板厚T2(厚肉部74の板厚に相当)は、第1締付板60の板厚T1(薄肉部76の板厚TTに相当)よりも厚くされている。そのため、第2孔71に設けられた雌ねじ部72の強度確保のために厚肉部74の板厚と同等の板厚の金属板80を用いる必要がない。すなわち、金属板からなる第1ヨーク21であっても、上記の製造工程によって、厚肉部74を容易に形成することができる。そのため、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができるので、雌ねじ部72の強度を確保することができる。したがって、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部72の強度を向上させることができる。
以上の工程により、第2締付板70が形成された第1ヨーク21が完成する。
第1実施形態によれば、第2孔71の周縁部73には、厚肉部74が設けられるので、第2締付板70の板厚T2(厚肉部74の板厚に相当)は、第1締付板60の板厚T1(薄肉部76の板厚TTに相当)よりも厚くされている。そのため、第2孔71に設けられた雌ねじ部72の強度確保のために厚肉部74の板厚と同等の板厚の金属板80を用いる必要がない。すなわち、金属板からなる第1ヨーク21であっても、上記の製造工程によって、厚肉部74を容易に形成することができる。そのため、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができるので、雌ねじ部72の強度を確保することができる。したがって、重量の増大を抑制しつつ雌ねじ部72の強度を向上させることができる。
また、雌ねじ部72の強度を確保するために雌ねじ部72が形成される箇所の板厚(厚肉部74の板厚T2)と同等の板厚の金属板80を用いる必要がないので、第1ヨーク21の材料費の増大を抑制することもできる。
また、プレス成形によって、金属板80に厚肉部74を容易に形成することができる。
また、筒状突起部88を用いて第2孔71の周縁部73に厚肉部74を容易に設けることができる。
また、筒状突起部88の傾斜部75は、第2孔71の中心軸線方向に対して傾斜する。このため、第2孔71の長さを長くすることができる。したがって、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができる。
また、プレス成形によって、金属板80に厚肉部74を容易に形成することができる。
また、筒状突起部88を用いて第2孔71の周縁部73に厚肉部74を容易に設けることができる。
また、筒状突起部88の傾斜部75は、第2孔71の中心軸線方向に対して傾斜する。このため、第2孔71の長さを長くすることができる。したがって、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができる。
<第2実施形態>
第2実施形態の第1ヨーク21は、以下の製造方法によって製造することができる。
図6(a)〜図6(f)は、第1ヨーク21の第2実施形態の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。図6に示す第2実施形態の第1ヨーク21の製造方法では、図5に示す第1実施形態の第1ヨーク21の製造方法と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する(後述する図7でも同様)。
第1ヨーク21の第2実施形態の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための孔明け工程[図6(a)〜図6(d)参照]およびねじ加工工程[図6(e)〜図6(f)参照]を含む。
第2実施形態の第1ヨーク21は、以下の製造方法によって製造することができる。
図6(a)〜図6(f)は、第1ヨーク21の第2実施形態の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。図6に示す第2実施形態の第1ヨーク21の製造方法では、図5に示す第1実施形態の第1ヨーク21の製造方法と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する(後述する図7でも同様)。
第1ヨーク21の第2実施形態の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための孔明け工程[図6(a)〜図6(d)参照]およびねじ加工工程[図6(e)〜図6(f)参照]を含む。
第2実施形態の製造方法における孔明け工程では、具体的には、被加工部81に対してバーリング加工が行われる。
バーリング加工では、まず、図6(a)および図6(b)に示すように、ドリル95を用いて被加工部81に下孔81aを形成する。
次に、図6(c)に示すように、円柱状の雄型治具97によって下孔81aを拡げながら、下孔81aの周縁部81bを雌型治具96に設けられたキャビティ96aの内周面96bに沿わせて徐々に立ち上げる。雌型治具96のキャビティ96aの内周面96bは、円筒面または抜き勾配が設けられたテーパ面により構成されている。これにより、図6(d)に示すように、下孔81aが拡げられることによって被加工部81を板厚方向Dに貫通する貫通孔85Pが形成される。また、下孔81aの周縁部81bがリブ状に立ち上げられることによって、貫通孔85Pの周縁部87Pに筒状突起部88Pが形成される。このように、バーリング加工によって周縁部87Pに筒状突起部88Pが形成される。
バーリング加工では、まず、図6(a)および図6(b)に示すように、ドリル95を用いて被加工部81に下孔81aを形成する。
次に、図6(c)に示すように、円柱状の雄型治具97によって下孔81aを拡げながら、下孔81aの周縁部81bを雌型治具96に設けられたキャビティ96aの内周面96bに沿わせて徐々に立ち上げる。雌型治具96のキャビティ96aの内周面96bは、円筒面または抜き勾配が設けられたテーパ面により構成されている。これにより、図6(d)に示すように、下孔81aが拡げられることによって被加工部81を板厚方向Dに貫通する貫通孔85Pが形成される。また、下孔81aの周縁部81bがリブ状に立ち上げられることによって、貫通孔85Pの周縁部87Pに筒状突起部88Pが形成される。このように、バーリング加工によって周縁部87Pに筒状突起部88Pが形成される。
ねじ加工工程では、図6(e)に示すように、孔明け工程で形成された貫通孔85Pの内径部86Pに雌ねじ部72を、タップ94を用いて加工する。これにより、図6(f)に示すように、周縁部73に筒状突起部88Pが形成された第2孔71が形成される。このように、第2実施形態の製造方法によっても第2締付板70が形成される。第2実施形態の製造方法によって形成された第2締付板70の厚肉部74Pは、筒状突起部88Pを含んでいる。厚肉部74Pの板厚T2Pは、筒状突起部88Pの高さT3P分を含んでいる。
以上のように、バーリング加工によって被加工部81に筒状突起部88Pが形成される。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を奏する。
雌型治具96のキャビティ96aの内周面96bがテーパ面により形成されている場合、筒状突起部88Pは、第2孔71の中心軸線方向に対して傾斜する傾斜部を含んでいる。この場合、第2孔71の長さを長くすることができるので、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができる。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を奏する。
雌型治具96のキャビティ96aの内周面96bがテーパ面により形成されている場合、筒状突起部88Pは、第2孔71の中心軸線方向に対して傾斜する傾斜部を含んでいる。この場合、第2孔71の長さを長くすることができるので、雌ねじ部72のねじ山の数を増やすことができる。
<第3実施形態>
第3実施形態の第1ヨーク21は、以下の製造方法によって製造することができる。
図7(a)〜図7(e)は、第3実施形態の第1ヨーク21の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。
第3実施形態の第1ヨーク21の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための孔明け工程[図7(a)〜図7(c)参照]およびねじ加工工程[図7(d)および図7(e)参照]を含む。
第3実施形態の第1ヨーク21は、以下の製造方法によって製造することができる。
図7(a)〜図7(e)は、第3実施形態の第1ヨーク21の製造方法において製造工程を順次に示す概略断面図である。
第3実施形態の第1ヨーク21の製造方法は、第1ヨーク21の第2締付板70を形成するための孔明け工程[図7(a)〜図7(c)参照]およびねじ加工工程[図7(d)および図7(e)参照]を含む。
第3実施形態の製造方法における孔明け工程では、具体的には、被加工部81に対してフロードリル加工等が行われる。
フロードリル加工では、図7(a)に示すように、高速回転させたフロードリル98を被加工部81に対して板厚方向Dから押し当てる。これにより、図7(b)および図7(c)に示すように、被加工部81においてフロードリル98を押し当てられた部分に被加工部81を板厚方向Dに貫通する貫通孔85Qが形成される。その際、貫通孔85Qの周縁部87Qには、フロードリル98が被加工部81をリブ状に押し出した部分によって筒状突起部88Qが形成される。
フロードリル加工では、図7(a)に示すように、高速回転させたフロードリル98を被加工部81に対して板厚方向Dから押し当てる。これにより、図7(b)および図7(c)に示すように、被加工部81においてフロードリル98を押し当てられた部分に被加工部81を板厚方向Dに貫通する貫通孔85Qが形成される。その際、貫通孔85Qの周縁部87Qには、フロードリル98が被加工部81をリブ状に押し出した部分によって筒状突起部88Qが形成される。
ねじ加工工程では、図7(d)に示すように、孔明け工程で形成された貫通孔85Qの内径部86Qに雌ねじ部72を、タップ94を用いて加工する。これにより、図7(e)に示すように、周縁部73に筒状突起部88Qが形成された第2孔71が形成される。このように、第3実施形態の製造方法によっても第2締付板70が形成される。第3実施形態の製造方法によって形成された第2締付板70の厚肉部74Qは、筒状突起部88Qを含んでいる。厚肉部74Qの板厚T2Qは、筒状突起部88Qの高さT3Q分を含んでいる。
以上のように、フロードリル加工によって被加工部81に筒状突起部88Qが形成される。第3実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を奏する。
なお、厚肉部74,74P,74Qは、強調的に示してあるが、例えば、第1締付板60の板厚T1が7mm程度であって、厚肉部74,74P,74Qの板厚T2,T2P,T2Qが8mm程度であれば、本発明の効果を十分に得られる。
なお、厚肉部74,74P,74Qは、強調的に示してあるが、例えば、第1締付板60の板厚T1が7mm程度であって、厚肉部74,74P,74Qの板厚T2,T2P,T2Qが8mm程度であれば、本発明の効果を十分に得られる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、第2ヨーク22は、第1ヨーク21と同じ構成を有する自在継手用ヨークであってもよい。
また、本発明の自在継手ヨーク(第1ヨーク21)は、ステアリング装置1に用いられるあらゆる自在継手に適用可能である。また、本発明の自在継手用ヨーク(第1ヨーク21)は、ステアリング装置1に用いられる自在継手に限られず、シャフト同士を連結するあらゆる自在継手に適用可能である。
例えば、第2ヨーク22は、第1ヨーク21と同じ構成を有する自在継手用ヨークであってもよい。
また、本発明の自在継手ヨーク(第1ヨーク21)は、ステアリング装置1に用いられるあらゆる自在継手に適用可能である。また、本発明の自在継手用ヨーク(第1ヨーク21)は、ステアリング装置1に用いられる自在継手に限られず、シャフト同士を連結するあらゆる自在継手に適用可能である。
3…ステアリングシャフト、3a…他端、4…インターミディエイトシャフト、4a…一端、4b…他端、5…ピニオンシャフト、5a…一端、21…第1ヨーク、22…第2ヨーク、50…筒状部、50a…端部、51…スリット、60…第1締付板、61…第1孔、70…第2締付板、71…第2孔、72…雌ねじ部、73…周縁部、74;74P;74Q…厚肉部、75…傾斜部、80…金属板、81…被加工部、85;85P;85Q…貫通孔、86;86P;86Q…内径部、88;88P;88Q…筒状突起部、D…板厚方向、R…軸直角方向、T1…板厚、T2;T2P;T2Q…板厚、X…軸方向
Claims (5)
- シャフトの端部に固定される自在継手用ヨークであって、
前記シャフトの軸方向に延びるスリットを形成した、シャフト固定用の筒状部と、
前記筒状部における前記スリットの両側の部分から軸直角方向に延設され、前記スリットを挟んで対向し、前記筒状部を介して前記シャフトを締め付ける第1締付板および第2締付板と、を備え、
前記第1締付板には、前記第1締付板を板厚方向に貫通する第1孔が形成され、
前記第2締付板には、前記第2締付板を前記板厚方向に貫通し、内周に雌ねじ部が設けられた第2孔が形成され、
前記第2締付板は、少なくとも前記第2孔の周縁部に厚肉部を含み、前記第2締付板の板厚は、前記第1締付板の板厚よりも厚い、自在継手用ヨーク。 - 請求項1において、金属板をプレス成形することによって形成される、自在継手用ヨーク。
- 請求項1または2において、前記厚肉部は、筒状突起部を含む、自在継手用ヨーク。
- 請求項3において、前記筒状突起部は、前記第2締付板の前記板厚方向に対して傾斜した傾斜部を含む、自在継手用ヨーク。
- 請求項3または4の自在継手用ヨークの製造方法であって、
製造段階の第2締付板に前記筒状突起部を形成する工程と、
前記筒状突起部を前記板厚方向に貫通する貫通孔を形成する孔明け工程と、
前記孔明け工程で形成された前記貫通孔の内径部に前記雌ねじ部を加工して前記第2孔を形成するねじ加工工程と、を含む、製造方法。
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JP2015094320A JP2016211633A (ja) | 2015-05-01 | 2015-05-01 | 自在継手用ヨークおよび当該自在継手用ヨークの製造方法 |
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-
2015
- 2015-05-01 JP JP2015094320A patent/JP2016211633A/ja active Pending
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WO2025009088A1 (ja) * | 2023-07-05 | 2025-01-09 | ヤマザキマザック株式会社 | ワーク加工方法、工作機械、および、プログラム |
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