JPH03140628A

JPH03140628A - 自在継手のヨーク及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03140628A
Application number: JP27549489A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Yamamoto; 善美山本
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Column Systems Corp
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-06-14

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］この発明は、自動車の操向装置に用いられる自在継手の
ヨーク及びその製造方法に関する。

［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ヤボックスから
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ヤボックスを介して
左右の操向輪が接地面を中心として回動するようになっ
ているものである。

上記操向装置における一般的な自在継手は、所謂カルダ
ン型プレスヨークジヨイントであり、これは一対のヨー
クを相対向し、それらのヨークを十字形のトラニオンで
連結して屈折可能、かっ、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
ークの端部に透孔を穿設し、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ニードルベアリン
グを環状に介在させてトラニオンの端部であるスパイダ
ーを挿入するとともに、そのスパイダーの基部とベアリ
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。

ところが近時、上記トラニオンに代えて樹脂製のボール
をヨークに係合させた樹脂球ジヨイントが提供されてい
る（特開昭５９−１３１０３２号公報参照）。これは、
所謂アングーソン型ジヨイントと称され、樹脂球をその
直径方向でヨークが挟むものであって、第６図から第８
図に示したように、所定の曲率で湾曲したフォーク部５
０と、樹脂球の球面部を４つに分割したブロック５Ｉと
、それらの中心部に対向して介在する角錐形の一対のブ
ロック５２と、及び該角錐形のブロック５２を互いに外
方ｌ＼押すスプリング５３を有してなり、フォーク１５
０が４つに分割したブロック５Ｉの間に形成されるＶ　
’７１１１５４に係合する構成である。

ブロック５１．５２はテーパー面５５．５６でブロック
５２と接し、ブロック５２がスプリング５３で常に外方
へ押されることにより、ブロック５Ｉは常にフォーク部
５０に摺接する力が作用するようになっている。そして
この例におけるヨーク５７は、グイキャストによるアル
ミニュームや所謂熱間鍛造による鉄からなる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記従来のアンダーソン型ジヨイントに
よれば、ヨークの製造にアルミダイキャスト若しくは熱
間鍛造方法によるから、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
しくはそれ以上のヨークを得ることを目的としてなされ
たものである。

［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、一対のフォーク部
が、板材を略Ｖ字形に曲げ形成し、該フォーク部の内面
が樹脂球の溝に係合する湾曲したＶ字形の突起部を形成
するともに、外面が長平方向の外方ヘリブ状に突出して
なり、かつ、該フォーク部と一体でシャフトを連結する
基部が板材を王冠状に曲げ形成するとともに、その中央
部に透孔を穿設してなる自在継手のヨークを構成すると
ともに、円盤部とその直径方向で相対向する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略Ｖ字形断面となるように成型
する第１絞り工程と、前記ブランクの円盤部を王冠状に
成型する第２絞り工程と、該円盤部の中央部に異形の透
孔を穿設するピアス工程と、フォーク部を湾曲させ、そ
の外面に長さ方向のリブを形成し、かつ、その内面に所
定の曲率を有するＶ字形の突起部を形成するフオーの曲
率を有するＶ字形の突起部を形成するフォーム工程とか
らなる自在継手のヨークの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、ヨークが板材を曲げ形成
し、基部がシャフト連結用の透孔を有し、フォーク部が
所定の曲率を有して湾曲するとともに、外面にリブと、
内面にＶ字形の突起部を形成してなるので、樹脂球を剛
性高く挟持する一方、透孔にシャフトをかしめて連結す
ることにより、トルク伝達に支障のない、軽量な自在継
手を形成する。

また、この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。

［実施例コ次に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。第１
図は自在継手として一対のヨーク１．２が樹脂球３を挟
んで連結された状態を示し、ヨーク１．２にはそれぞれ
シャフト４．５が連結されている。第２図に示したよう
に、ヨーク１．２のフォーク部６．６は略Ｖ字形断面を
なし、その外面に長手方向に沿うリブ７．７が形成され
、その内面にＶ形状の突起部８が形成され、全体として
円弧状に湾曲している。また、フォーク部６．６と一体
形成された基部９は所謂王冠状の断面である。

ヨーク１．２とシャフト４．５との連結は、基部９の中
央部に小判形の透孔１０を穿設するとともに、その透孔
１０に嵌合する小判形断面を、例えばシャフト４の一端
部に形成して互いに嵌合させ、かつ、基部９をシャフト
４に押圧してかしめである。すなわち、ヨーク１．２は
それぞれ、第４図に詳細に示したように、一対のフォー
ク部６．６が、板材を略Ｖ字形に曲げ形成し、該フォー
ク部６．６の内面が樹脂球３の溝に係合する湾曲したＶ
字形の突起部８．８を形成するともに、外面が長手方向
の外方ヘリブ７，７として突出してなり、かつ、該フォ
ーク部６，６と一体でシャフト４，５を連結する基部９
が板材を王冠状に曲げ形成するとともに、その中央部に
異形の透孔１０を穿設してなる。

樹脂球３は、第２図及び第３図に示したように、ボール
を均等に分割して４つのブロック！１を形成するととも
に、それらの中心部に四角錐のブロックｌ　２，１２を
収納し、かつ、そのブロック１２゜１２を互いに外方へ
押すスプリング１３を弾装してなる。ブロック１１．１
２はそれぞれの斜面がアリ溝で係合し、ブロック１２．
１２が外方へ移動するとブロック１１．１１がその斜面
を介して外方円錐移動できるようになっている。１４は
ブロック１１を互いに貫通して連結するためのリングで
ある。

上記自在継手によれば、例えばシャフト４に回転トルク
が人力されると、その力はヨークｌに伝達され、フォー
ク部６．６を経て樹脂球３を介しヨーク２のフォーク部
６．６を経てシャフト５に伝達される。ヨーク１．２の
それぞれのフォーク部６．６はブロック１．１を介在し
ているので、そのブロック１１を圧縮しながらトルク伝
達をするのである。そして、フォーク部６．６とブロッ
ク１１の係合面に摩滅が生じると、ブロック！２゜１２
が互いに外方へスプリング１３の力で押されているため
、互いの斜面を介してブロック１１が外方へ移動して、
摩滅量を補う自動的な調整がなされる。

上記ヨーク１．２は次のような製造方法によって形成さ
れる。すなわち、第５図（Ａ）に示したように、適宜の
板材をプレスにより打ち抜いて、中央部に略円形の円盤
部２０とその左右に翼状に突出する舌片部２１．２１を
一体形成してなるブランク２２を形成しくブランク形成
工程）、ついで、第５図（Ｂ）に示したように、ブラン
ク２２の舌片部２１．２１を上型２３と下型２４とで舌
片部２！、２１の端部がそれぞれ基本的にＶ字形の断面
をなすように押圧成型する（第１絞り工程）。上型２３
はその型面２５が所定の曲率の弧面をなし、下型２４は
Ｖ字形の溝２６が形成されている。この第１絞り工程に
より、第５図（ｂ）に示したように、平らな円盤部２０
の左右両側に略Ｖ字形断面のフォーク形成部２７が形成
される。そして、第５図（Ｃ）に示したように、その円
盤部２０を下型２８に載せ、上型２９で円盤部２０が所
謂王冠状になるように押圧成型する（第２絞り工程）。

下型２８は、第５図（Ｄ）に示したように、略楕円形の
短軸辺を軸中心に向けて略Ｖ字形に湾曲してくぼませた
凹部３０，３０を有した所謂分銅形をなし、その外形と
相似形をした凸部３１．３１が上型２９に形成されてい
る。この第２絞り工程により、第５図（ｄ）に示したよ
うに、基部形成部３２がフォーク形成部２７と一体に形
成される。次に、第５図（Ｅ）に示したように、基部形
成部３２の中央部に、所謂小判形の抜き型３３をプレス
等で押圧して打ち抜く（ピアス工程）。このピアス工程
により、第５図（ｅ）に示したように、基部形成部３２
にシャフト連結用の透孔３４（第４図の符号ＩＯに相当
する）が穿設される。そして、第５図（Ｆ）に示したよ
うに、フォーク形成部２７．２７の内側と外側にそれぞ
れ対向型３５．３５及び３６．３６を当て、これらの対
向型３５．３６をそれぞれ中心部に向けて押し圧し、フ
ォーク形成部２７．２７に所定の曲率を与える（フオー
ム工程）。対向型３５は舌片部２１の外面に波形の型面
３７が、また、対向型３６はフォーク形成部２７の内面
に所定の曲率で湾曲したＶ形状の突起部３８（第２図の
符号８に相当する）を形成するために、円錐台形をして
いる。このフオーム工程により、第５図（ｆ）に示した
ように、フォーク形成部２７が、所定の曲率を有して湾
曲するとともに、その内面にＶ字形の突起部３Ｂを、そ
の外面に長手方向の外方へ突出するリブ３９，３９（第
１図のリブ８，８に相当する）を備えたフォークとして
略完成される。

最後に、第５図（Ｇ）に示したように、フォーク形成部
２７．２７の内側に対向して回転可能なローラー４０．
４０と、外側に対向して前記対向型３５．３５を当て、
フォーク形成部２７．２７の内面に形成された突起部３
８．３８をそれぞれ対向ローラー４０．４０を回転させ
ることにより、切削加工又はローラーによる塑性加工で
フォームる（フォーム工程）。ローラー４０は前記対向
型３６と同様に円錐台形をしている。なお、このフォー
ム工程は、前記フォーム工程の終了後、対向型３６．３
６を回転させ、若しくは対向型３６．３６をローラー４
０．４０と交換して回転させるようにしてらよいのであ
る。

［発明の効果］以上記載したこの発明によれば、所謂アンダーソン型ジ
ヨイントにおけるヨークが、板材を型成形してなるから
、軽量で安価な自在継手を得ることができるとともに、
加熱工程を要しないので製造作業環境に悪影響を及ぼす
ことがない、等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るヨークを用いた自在継手を示す
一部断面側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ断面図、第３図
は第２図１１３−Ｂ拡大断面図、第４図はこの発明に係
るヨークを示す正面図（Δ）、製造方法の工程概要図、
第６図から第８図は従来例を示す斜視図、部分斜視図及
び第６図Ｘ−Ｘ断面図である。１．２・・・ヨーク、３・・・樹脂球、６・・・フォー
ク部、７・・・リブ、８・・・突起部、９・・・基部、
１０・・・透孔、２０・・・円盤部、２１・・・舌片部
、２２・・・ブランク、２７・・・フォーク形成部、３
２・・・基部形成部第４図（Ｂ）（Ｃ）２０３− 第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対のフォーク部が、板材を略Ｖ字形に曲げ形成
し、該フォーク部の内面が樹脂球の溝に係合する湾曲し
たＶ字形の突起部を形成するともに、外面が長手方向の
外方へリブ状に突出してなり、かつ、該フォーク部と一
体でシャフトを連結する基部が板材を王冠状に曲げ形成
するとともに、その中央部に透孔を穿設してなることを
特徴とする自在継手のヨーク。
（２）円盤部とその直径方向で相対向する所定長さの舌
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略Ｖ字形断面となるよう
に成型する第１絞り工程と、前記ブランクの円盤部を王
冠状に成型する第２絞り工程と、該円盤部の中央部に透
孔を穿設するピアス工程と、フォーク部を湾曲させ、そ
の外面に長さ方向のリブを形成し、かつ、その内面に所
定の曲率を有するＶ字形の突起部を形成するフォーム工
程と、該Ｖ字形の突起部を平滑にする仕上げ工程とから
なることを特徴とする自在継手のヨークの製造方法。