(57)【要約】【課題】軽量化を図るべく、基部１４ｅのうちの軸方向の一部にのみ第一、第二両フランジ部１６ｅ、１７ｅを設けた場合でも、この基部１４ｅの内周面に形成した雌スプライン部の精度を確保する。【解決手段】前記両フランジ部１７ｅ、１７ｅは、前記基部１４ｅのうちで、１対の腕部１５ｂ、１５ｂから離れた側の軸方向片半部にのみ設けられていて、これら両腕部１５ｂ、１５ｂに近い側の軸方向他半部に設けられていない。又、前記基部１４ｅの内周面のうちで、軸方向に関する位相がこの軸方向他半部に一致する部分に、逃げ凹部４０ａが設けられている。この逃げ凹部４０ａの存在により、前記基部１４ｅの内周面に仕上げ加工を施す為の切削工具が傾斜せず、前記雌スプライン部の精度を確保できる。【選択図】図３
2011220398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の端部を結合固定する為、内周面に雌スプライン部を形成すると共に、円周方向の１箇所に設けられた不連続部を挟んで第一、第二両フランジ部を設け、これら両フランジ部の互いに整合する部分にそれぞれ取付孔を設けた基部と、この基部の軸方向一端縁で直径方向反対側位置からこの基部の軸方向に延出した１対の腕部とを備えた自在継手用ヨークに於いて、前記両フランジ部は、前記基部のうちで、これら両腕部から離れた側の軸方向片半部にのみ設けられていて、これら両腕部に近い側の軸方向他半部に設けられておらず、前記基部の内周面のうちで、軸方向に関する位相がこの軸方向他半部に一致する部分の内径が、同じく軸方向片半部に一致する部分の内径よりも大きく、前記雌スプライン部は、前記基部の内周面のうちで軸方向に関する位相が前記軸方向片半部に一致する部分にのみ設けられている事を特徴とする自在継手用ヨーク。
【請求項２】
金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を含むプレス加工を施す事により、請求項１に記載した自在継手用ヨークを造る為に、
金属板を打ち抜き成形する事により、基板部と、この基板部の幅方向一端縁のうちでこの基板部の長さ方向に離隔した２箇所位置から、この基板部の幅方向側方に突出した１対の舌状部とを備えた素板を形成する第一の工程を有し、
この第一の工程で造られる前記素板は、前記基板部の幅方向一端縁のうちでこれら両舌状部同士の間に位置する部分を両端寄り部分よりもこれら両舌状部の先端寄りに位置させる事で、前記基板部の長さ方向中間部の幅寸法を長さ方向両端部の幅寸法よりも大きくすると共に、この基板部の長さ方向中間部で前記両舌状部同士の間に位置する部分の片面のうちで前記幅方向一端縁寄り部分に逃げ凹部を設けたものであり、
前記第一の工程で前記素板を形成した後、第二の工程で、前記基板部のうちでこれら両舌状部よりも突出した両端部分を、それぞれの長さ方向中間部で、この基板部の厚さ方向に関して同じ方向である前記片面側にそれぞれ１８０度折り返して、それぞれが前記金属板の２枚分の厚さを有する１対の重ね合わせ部を形成し、
前記第二の工程の後に行う第三の工程で、前記基板部の長さ方向中間部で前記両舌状部の間部分を、前記片面側を内周面側にしてＵ字形に折り返して、円周方向の１箇所に設けられた不連続部を挟んで第一、第二両フランジ部を設けた基部を形成し、
前記第三の工程の後に行う第四の工程で、前記基部の内周面に雌セレーション部を形成する
自在継手用ヨークの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用操舵装置を構成する回転軸同士を、トルク伝達可能に接続する為の十字軸式自在継手（カルダンジョイント）を構成するヨーク及びその製造方法の改良に関する。具体的には、金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工等のプレス加工を施して、この金属板２枚分の厚さ寸法を有する１対のフランジ部を備えたヨークの構造及びその製造方法を工夫する事により、ヨークと回転軸との軸方向に関する相対変位量の確保と軽量化との両立を図る事ができ、しかも、これらヨークと回転軸との結合部の精度を十分に確保できる構造及びその製造方法の実現を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用操舵装置は、図４に示す様に構成して、ステアリングホイール１の回転をステアリングギヤユニット２の入力軸３に伝達し、この入力軸３の回転に伴って左右１対のタイロッド４、４を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト５の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト５は、円筒状のステアリングコラム６を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム６に回転自在に支持されている。又、前記ステアリングシャフト５の前端部は、自在継手７を介して中間シャフト８の後端部に接続し、この中間シャフト８の前端部を、別の自在継手９を介して、前記入力軸３に接続している。尚、図示の例は、電動モータ１０を補助動力源として前記ステアリングホイール１を操作する為に要する力の低減を図る、電動式パワーステアリング装置を組み込んでいる。従って、前記ステアリングシャフト５の前端部を、この電動式パワーステアリング装置の入力側に接続し、この電動式パワーステアリング装置の出力軸と前記中間シャフト８の後端部とを、前記自在継手７により、トルクの伝達を自在に接続している。
【０００３】
上述の様な自動車用操舵装置に組み込まれた、互いに同一直線上に存在しない回転軸である、前記ステアリングシャフト５と前記中間シャフト８と前記入力軸３とを接続する、前記両自在継手７、９は、何れも本発明の製造方法の対象となるヨークを組み込んだ、十字軸式自在継手である。この様な自在継手は、例えば特許文献１〜５に記載される等により、従来から各種構造のものが知られている。図５は、このうちの特許文献１に記載された構造の１例を示している。この図５に示した自在継手１１は、１対のヨーク１２ａ、１２ｂを１個の十字軸１３を介して、トルク伝達自在に結合して成る。図示の例の場合、これら両ヨーク１２ａ、１２ｂは、それぞれが鋼板等の十分な強度及び剛性を有する金属板に、プレスによる打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により造られており、それぞれが、基部１４ａ、１４ｂと、これら両ヨーク１２ａ、１２ｂ毎に１対ずつの結合腕部１５ａ、１５ｂとを備える。
【０００４】
このうちの基部１４ａ、１４ｂはそれぞれ、第一フランジ部１６ａ、１６ｂと第二フランジ部１７ａ、１７ｂとを備える。これら各第一フランジ部１６ａ、１６ｂと第二フランジ部１７ａ、１７ｂとはそれぞれ、前記両基部１４ａ、１４ｂの円周方向１箇所に設けられた不連続部１８ａ、１８ｂを挟んで設けられている。これら両基部１４ａ、１４ｂ毎に対となった第一、第二各フランジ部１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂの互いに整合する位置に、前記両基部１４ａ、１４ｂ毎に１対ずつの取付孔を、それぞれこれら両基部１４ａ、１４ｂの軸方向に対して捩れの位置関係となる方向に形成している。
【０００５】
又、前記両ヨーク１２ａ、１２ｂ毎に１対ずつの結合腕部１５ａ、１５ｂは、それぞれ当該ヨーク１２ａ、１２ｂの基部１４ａ、１４ｂの先端縁のうちで、この基部１４ａ、１４ｂに結合固定する回転軸１９ａ、１９ｂに関する直径方向反対側２箇所位置から、軸方向に延出している。そして、前記各結合腕部１５ａ、１５ｂの先端部にそれぞれ円孔２０ａ、２０ｂを、前記両ヨーク１２ａ、１２ｂ毎に１対ずつの結合腕部１５ａ、１５ｂ同士の間で、互いに同心に形成している。そして、前記各円孔２０ａ、２０ｂの内側に前記十字軸１３に設けた４本の軸部を、それぞれがシェル型ニードル軸受である、ラジアル軸受２１ａ、２１ｂにより、回転自在に支持している。この様な構造により前記両ヨーク１２ａ、１２ｂを、それぞれの基部１４ａ、１４ｂの中心軸同士が傾斜した状態でもトルクの伝達を可能に組み合わせている。
【０００６】
前述の様な自動車用操舵装置を組み立てる場合には、上述の様な自在継手１１により、同一直線上に存在しない（前記ステアリングシャフト５と前記中間シャフト８と前記入力軸３とのうちの、互いに隣り合って配置される何れか２本であって、それぞれの中心軸が互いに傾斜した）１対の回転軸１９ａ、１９ｂを、トルクの伝達を可能に結合する。この為に、これら両回転軸１９ａ、１９ｂの端部を前記両ヨーク１２ａ、１２ｂの基部１４ａ、１４ｂに内嵌し、更にこれら両基部１４ａ、１４ｂに形成した前記各取付孔を挿通したボルト２２ａ、２２ｂとナット２３ａ、２３ｂとを螺合し、更に締め付ける。そして、前記両基部１４ａ、１４ｂの内面により前記両回転軸１９ａ、１９ｂの端部外周面を強く抑え付ける。この状態で、これら両回転軸１９ａ、１９ｂが、前記自在継手１１を介して、トルクの伝達を可能に結合される。
【０００７】
尚、図５に示した自在継手１１を構成する１対のヨーク１２ａ、１２ｂのうち、一方（図５の左方）のヨーク１２ｂは、前記基部１４ｂの内周面に形成した雌セレーションと前記回転軸１９ｂの端部外周面に形成した雄セレーションとを係合させる事により、これら基部１４ｂと回転軸１９ｂとの間で大きなトルクを伝達可能としている。従って、これら基部１４ｂと回転軸１９ｂとを結合する際には、これら基部１４ｂと回転軸１９ｂとを軸方向に相対変位させる。これに対して、他方（図５の右方）のヨーク１２ａの基部１４ａは、側方が開口した、断面Ｕ字形若しくは断面コ字形である、所謂横入れ式のヨークとして、前記回転軸１９ａをこの基部１２ａに、側方から挿入可能としている。尚、本明細書では、説明の便宜上、上述の様に、基部と回転軸とを軸方向に相対変位させつつ、これら基部の内周面に形成した雌セレーションと回転軸の端部外周面に形成した雄セレーションとを係合させる構造のヨークを、縦入れ式のヨークとする。
【０００８】
又、図６〜７に示す様に、ヨーク１２ｃに設けた第一、第二両フランジ部１６ｃ、１７ｃに互いに整合する状態で形成した１対の取付孔のうち、一方の取付孔をボルト２２ｃを緩く挿通する通孔２４とし、他方の取付孔をこのボルト２２ｃを螺合させる為のねじ孔２５として、ナットを省略する構造も、例えば特許文献３、５に記載される等により、従来から広く知られている。前記ヨーク１２ｃは、金属板にプレスによる打ち抜き加工及び曲げ加工を順次施して成る、所謂プレスヨークで、基部１４ｃの内周面に、不連続部１８ｃ及びその近傍部分を除き、雌セレーションを形成している。更に、第一、第二両フランジ部１６ｃ、１７ｃを、前記金属板を折り返す事により、この金属板２枚分の厚さ寸法としている。この様なプレスヨークの構造及び製造方法に就いても、基本的には、特許文献５に記載される等により従来から知られている。本発明は、この様なプレスヨーク及びその製造方法の改良に関するものであるから、前記特許文献５に記載された製造方法に対して若干の改良を加えた製造方法に就いて、図８により説明する。
【０００９】
この製造方法では、先ず、鋼板等、十分な剛性を有する金属板をプレス加工で打ち抜く事により、図８の（Ａ）に示す様な、基板部２６と１対の舌状部２７、２７とを備えた、平坦な素板２８を得る。
打ち抜き加工により上述の様な素板２８を得たならば、次いで、この素板２８を構成する前記基板部２６のうちで、前記両舌状部２７、２７よりも突出した両端部分を、それぞれの長さ方向中間部で、前記基板部２６の厚さ方向に関して同じ方向にそれぞれ１８０度、密に（可及的に大きな曲率で）折り返して、１対の重ね合わせ部２９、２９を形成する事により、図８の（Ｂ）に示す様な第一中間素材３０とする。
【００１０】
次いで、この第一中間素材３０を１対の押型同士の間で押圧して塑性変形させる事により、図８の（Ｃ）に示す様な第二中間素材３１とする。この第二中間素材３１は、１対の結合腕部１５ｂ、１５ｂ（図６参照）となるべき、前記両舌状部２７、２７部分が部分円筒状に湾曲すると共に、これら両舌状部２７、２７の基端寄り部分が略クランク状に折れ曲がって、これら両舌状部２７、２７の中間部乃至先端寄り部分が、前記基板部２６に対しオフセットしている。
【００１１】
次いで、上述の様な第二中間素材３１は、前記基板部２６の中央部分を少し（９０度を超えて１８０度未満、例えば１３０〜１５０度程度）湾曲させて、図８の（Ｄ）に示す様な第三中間素材３２とする。
次に、この第三中間素材３２の基板部２６を更に（平板の状態から１８０度迄）湾曲させて、図８の（Ｅ）に示す様な第四中間素材３３とする。この状態で、完成後のヨーク１２ｃ（図７参照）に備えられる、基部１４ｃと１対の腕部１５ｂ、１５ｂとが形成される。そこで最後に、このうちの基部１４ｃを構成する第一、第二両フランジ部１６ｃ、１７ｃに通孔２４及びねじ孔２５を、前記両腕部１５ｂ、１５ｂに円孔２０ｂ、２１ｂ（図６〜７参照）を、それぞれ形成して、図６〜７に示す様なヨーク１２ｃとして完成する。
【００１２】
例えば上述の様な製造方法により造られる縦入れ式のヨーク１２ｃの場合、このヨーク１２ｃの基部１４ｃと回転軸１９ｂの端部とを着脱する際には、これら基部１４ｃと回転軸１９ｂとを、軸方向に関して相対変位させる必要がある。前述の図５に示す自在継手１１の様に、縦入れ式のヨーク１２ｂと横入れ式のヨーク１２ａとを組み合わせた構造の場合には、縦入れ式のヨーク１２ｂの基部１４ｂと回転軸１９ｂの端部とを先に結合固定した後、横入れ式のヨーク１２ａと回転軸１９ａの端部とを結合固定すれば、互いに傾斜して、これら両回転軸１９ａ、１９ｂ同士を結合できる。これら両回転軸１９ａ、１９ｂ同士を分離する際には、逆に、横入れ式のヨーク１２ａと回転軸１９ａの端部との結合を先に外せば、後から、縦入れ式のヨーク１２ｂと回転軸１９ｂの端部との結合を外せる。但し、横入れ式のヨーク１２ａと回転軸１９ａの端部との着脱作業は、側方に或る程度の空間を要する。この為、搭載する車両の構造等によっては、自在継手を構成する１対のヨークを、何れも縦入れ式とする事を要求される場合がある。
【００１３】
但し、１対のヨークを、何れも縦入れ式とした場合には、何れかのヨークに関して、基部の内周面と回転軸の端部外周面とをセレーション係合させたまま、これら基部と回転軸の端部とを軸方向に相対変位させられる量（可能ストローク量）を十分に確保する必要がある。この理由は、前記両ヨークのうちの一方のヨークの基部に一方の回転軸の端部をセレーション係合させた後、他方のヨークの基部を他方の回転軸の端部にセレーション係合させるべく、前記一方のヨークの基部に対する前記一方の回転軸の端部の挿入量を増大させる際に、この一方の回転軸の端面と十字軸との干渉を防止する為である。
【００１４】
例えば、図９は、上述の様な要求を満たすべく（前記一方のヨークとして前記可能ストローク量を確保できる様に）構成したヨーク１２ｄとして、金属板にプレス加工を施して成るプレスヨークを示している。このヨーク１２ｄは、第一、第二両フランジ部１６ｄ、１７ｄ及び不連続部１８ｄを含めて、基部１４ｄの軸方向長さを十分に大きくしている。但し、ボルト２２ｃ｛図７の（Ｂ）参照｝を挿通する通孔２４及びねじ孔２５は、前記両フランジ部１６ｄ、１７ｄの基端（１対の結合腕１５ｂ、１５ｂと反対側の端で、図９の下端）寄り部分に形成している。この理由は、前記基部１４ｄと回転軸１９ｂの端部（図７参照）とを結合固定した状態では、この回転軸１９ｂの端部が、前記基部１４ｄの基端寄り部分にのみ存在し、この基部１４ｄの先端寄り部分には存在しなくなる為である。
【００１５】
上述の図９に示した様なヨーク１２ｄを使用すれば、１対のヨークを何れも縦入れ式とした自在継手であっても、隣接する１対の回転軸同士を互いに結合できる。この結合作業は、先ず、前記基部１４ｄの軸方向長さが大きなヨーク１２ｄの基部１４ｄに一方の回転軸の端部をセレーション係合させ、この回転軸の端部をできる限りこの基部１４ｄの奥まで（回転軸の端面が十字軸に突き当たるか、その寸前まで）挿入する。この状態で、他方のヨークの基部の基端開口部と他方の回転軸の先端面とを整合（互いに中心軸を一致させた状態で対向）させる。次いで、前記基部１４ｄから前記一方の回転軸の端部を引き抜く方向に移動させつつ、前記他方のヨークの基部を他方の回転軸の端部にセレーション係合させる。これら他方のヨークの基部と他方の回転軸の端部とを十分に（必要とする軸方向長さ分）セレーション係合させた状態であっても、前記ヨーク１２ｄの基部１４ｄと前記一方の回転軸の端部とは、十分にセレーション係合した状態のままである。そこで、両ヨークの基部の直径を、それぞれボルトの締め付けにより縮めて、これら両ヨークの基部と前記両回転軸の端部とを結合固定する。
【００１６】
上述の様な図９に示したヨーク１２ｄは、回転軸の端部との結合固定作業を可能にする面からは問題ないが、軽量化の面から問題がある。即ち、前記ヨーク１２ｄの基部１４ｄを構成する第一、第二両フランジ部１６ｄ、１７ｄのうち、使用状態で回転軸の端部を抑え付ける部分は、基端寄り部分のみである。一方、これら両フランジ部１６ｄ、１７ｄのうちの先端寄り部分は、剛性確保以外の役目を持たない。この為、剛性確保の必要がない場合には、その存在自体が、前記ヨーク１２ｄの重量を嵩ませる原因となる。逆に言えば、前記両フランジ部１６ｄ、１７ｄのうちの先端寄り部分は、ヨークとして必要な剛性、特に、トルクを伝達する為の捩り剛性を確保できる限り省略でき、これによって、ヨークの軽量化を図れる。
【００１７】
図１０は、この様な観点で、先に考えたヨーク１２ｅを示している。このヨーク１２ｅは、第一、第二両フランジ部１６ｅ、１７ｅ及び不連続部１８ｅを、基部１４ｅの基端寄り部分にのみ設けている。言い換えれば、この基部１４ｅのうちで先端寄り部分にはフランジ部を設けていない。この様な構造を有するヨーク１２ｅは、特に大きなトルクを伝達する用途で無い限り、必要とする剛性を確保しつつ、軽量化を図れる。例えば、パワーステアリング装置付の自動車用操舵装置を構成する回転軸同士を接続する為の自在継手の場合でも、補助動力源よりもステアリングホイール側に組み込む自在継手の場合には、伝達するトルクが限られており、前記図１０に示した様なヨーク１２ｅを使用する事により、実用性に問題を生じる事なく、軽量化を図れる。
【００１８】
ところが、上述の様な構造で軽量化を図った、前記ヨーク１２ｅの場合、前記基部１４ｅの内周面の精度を確保する面から問題を生じる。即ち、この基部１４ａの内周面には、回転軸の端部に形成した雄セレーション部とセレーション係合する、雌セレーション部を形成する必要がある。この雌セレーション部の形成作業は、次の様にして行う。先ず、前述の図８の（Ａ）〜（Ｅ）に示した工程で、前記図１０に示したヨーク１２ｅに見合う形状を有する、図１１に示す様な第四中間素材３３aを形成する。そして、この第四中間素材３３ａのうち、結合腕部１５ｂの先端部に円孔２０ｂを、第一、第二両フランジ部１６ｅ、１７ｅに通孔２４及びねじ孔２５（一部の構成部分に関しては図１０参照）を形成すると共に、基部１４ｅの内周面に雌スプライン部を形成する。この雌スプライン部の形成作業は、リーマ等の切削工具３４により前記基部１４ｅの内径を設計値通りに仕上げた後、この基部１４ｅの内周面にブローチ加工を施す事により行う。
【００１９】
性状が良好な（形状及び寸法が設計値通りの）雌スプライン部を得る為には、前記一連の作業の際、リーマやブローチ等の工具により、前記基部１４ｅの内周面を、全周に亙り均一に削り取る事が必要である。一方、図１１に示す様な第四中間素材３３ａの基部１４ｅの内周面を削り取る際には、前記切削工具３４が前記基部１４ｅの先端寄り部分にまで進入した状態でこの切削工具３４の先端部が、前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅが存在しない側に向け、図１１で矢印α方向に倒れる傾向になる。即ち、前記切削工具３４の先端部が、図１１に鎖線で誇張して示す様に、前記基部１４ｅの折り返し部３５から退避する方向に変位する傾向になる。この結果、この基部１４ｅの内周面と前記切削工具３４との係合状態が、円周方向に関して不均一になり、この基部１４ｅの内周面の切削状況が、円周方向に関して不均一になる。この結果、得られる雌スプライン部の性状が不良になる。性状が不良の雌スプライン部と、回転軸の端部外周面に形成した雄スプライン部とは、精度良く係合しない。具体的には、前記基部１４ｅの内径側に前記回転軸の端部を挿入する事が難しくなったり、逆に、これら基部１４ｅと回転軸の端部とを結合固定した後にも、この結合固定部にがたつきが発生し易くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、軽量化を図るべく、基部のうちの軸方向の一部にのみ第一、第二両フランジ部を設けた場合でも、この基部の内周面に形成した雌スプライン部に関して良好な性状を確保できる構造及びその製造方法を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の十字軸式自在継手用ヨーク及びその製造方法のうち、請求項１に記載した十字軸式自在継手用ヨークは、前述した従来から知られている十字軸式自在継手用ヨークと同様に、基部と、１対の腕部とを備える。
このうちの基部は、回転軸の端部を結合固定する為、内周面に雌スプライン部を形成すると共に、円周方向の１箇所に設けられた不連続部を挟んで第一、第二両フランジ部を設け、これら両フランジ部の互いに整合する部分にそれぞれ取付孔を設けている。
又、前記両腕部は、前記基部の軸方向一端縁で直径方向反対側位置から、この基部の軸方向に延出している。
【００２２】
特に、本発明の自在継手用ヨークに於いては、前記両フランジ部は、前記基部のうちで、これら両腕部から離れた側の軸方向片半部にのみ設けられていて、これら両腕部に近い側の軸方向他半部に設けられていない。
又、前記基部の内周面のうちで、軸方向に関する位相がこの軸方向他半部に一致する部分の内径が、同じく軸方向片半部に一致する部分の内径よりも大きい。
そして、前記雌スプライン部は、前記基部の内周面のうちで、軸方向に関する位相が前記軸方向片半部に一致する部分にのみ設けられている。
【００２３】
又、請求項２に記載した、十字軸式自在継手用ヨークの製造方法は、金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を含むプレス加工を施す事により、上述した様な構造を有する本発明の自在継手用ヨークを造る為の製造方法であって、第一工程〜第四工程を備える。
このうちの第一工程では、金属板を打ち抜き成形する事により、基板部と、この基板部の幅方向一端縁のうちでこの基板部の長さ方向に離隔した２箇所位置から、この基板部の幅方向側方に突出した１対の舌状部とを備えた素板を形成する。
そして、前記第一の工程で造られる、この素板は、前記基板部の幅方向一端縁のうちでこれら両舌状部同士の間に位置する部分を、両端寄り部分よりもこれら両舌状部の先端寄りに位置させる。そして、前記基板部の長さ方向中間部の幅寸法を、長さ方向両端部の幅寸法よりも大きくする。又、この基板部の長さ方向中間部で前記両舌状部同士の間に位置する部分の片面のうち、前記幅方向一端縁寄り部分に、逃げ凹部を設ける。
又、第二工程では、前記第一の工程で前記素板を形成した後、前記基板部のうちでこれら両舌状部よりも突出した両端部分を、それぞれの長さ方向中間部で、この基板部の厚さ方向に関して同じ方向である前記片面側にそれぞれ１８０度折り返す。そして、それぞれが前記金属板の２枚分の厚さを有する、１対の重ね合わせ部を形成する。
又、第三工程では、前記第二工程の後に、前記基板部の長さ方向中間部で前記両舌状部の間部分を、前記片面側を内周面側にしてＵ字形に折り返す。そして、円周方向の１箇所に設けられた不連続部を挟んで、第一、第二両フランジ部を設けた基部を形成する。
更に、第四工程では、前記第三の工程の後に、前記基部の内周面に雌セレーション部を形成する。
【発明の効果】
【００２４】
上述の様に構成する本発明の十字軸式自在継手用ヨーク及びその製造方法によれば、軽量化を図るべく、基部のうちの軸方向の一部にのみ第一、第二両フランジ部を設けた構造で、この基部の内周面形成した雌スプライン部の精度を確保できる。即ち、本発明の十字軸式自在継手用ヨーク及びその製造方法の場合には、基部のうちで前記両フランジ部から外れた部分に逃げ凹部が存在する。この為、これら両フランジ部から外れた部分では、前記雌スプライン部を形成する為、前記基部の内周面を削り取る切削工具が、ほぼ全周に亙って拘束されない状態となる。この為、この切削工具が、前記両フランジ部から外れた部分で、前記基部の折り返し部から退避する方向に傾斜する事が無くなって、前記切削工具によりこの基部の内周面を、全周に亙って均一に加工できる。この結果、この基部の内周面に形成する、前記雌スプライン部の性状を良好にして、この雌スプライン部と、回転軸の端部に形成した雄スプライン部との係合状態を良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の１例で、第一工程により造る素板の斜視図。
【図２】基部に雌セレーション部を形成する為の加工工程を示す、図３の（Ａ）のイ−イ断面に相当する図。
【図３】完成後のヨークを示す、不連続部の側から見た正面図（Ａ）と、逃げ凹部を形成する範囲の２例を示す、それぞれ（Ａ）の上方から見た図（Ｂ）（Ｃ）。
【図４】十字式自在継手を組み込んだ自動車用操舵装置の１例を示す、部分切断側面図。
【図５】従来から知られている十字式自在継手の第１例を示す部分切断側面図。
【図６】同第２例を、ヨークのみを取り出した状態で示す斜視図。
【図７】このヨーク単体で回転軸を挿入後ボルトを組み付ける以前の状態（Ａ）と、ボルトを組み付けた以後の状態（Ｂ）とを示す、図５のロ−ロ断面に相当する図。
【図８】このヨークの製造方法を工程順に示す図。
【図９】ヨークと回転軸との軸方向変位量を確保する為に先に考えたヨークの１例を、不連続部の側から見た正面図（Ａ）と、（Ａ）の右方から見た側面図（Ｂ）。
【図１０】軽量化の為にフランジ部の寸法を短くした構造の１例を示す、図９と同様の図。
【図１１】フランジ部の寸法を短くした場合に生じる問題を説明する為の、図２と同様の図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合には、前述の図８の（Ａ）に対応する、プレスヨークの製造工程の第一工程で、鋼板等の、必要とする強度及び剛性を得られる金属板に、打ち抜き加工を含むプレス加工を施す事により、図１に示す様な素板２８ａを形成する。この素板２８ａは、基板部２６aと、１対の舌状部２７、２７とを備える。これら両舌状部２７、２７は、それぞれ、この基板部２６ａの幅方向一端縁（図１の上端縁）のうちでこの基板部２６ａの長さ方向（図１の左右方向）に離隔した２箇所位置から、この基板部２６ａの幅方向側方（図１の上方）に突出した状態で形成されている。
【００２７】
又、前記素板２８ａは、前記基板部２６ａの幅方向一端縁のうちで、前記両舌状部２７、２７同士の間に位置する中間部分３６を、これら両舌状部２７、２７よりも長さ方向端縁に寄った部分に存在する両端部分３７、３７よりも、これら両舌状部２７、２７の先端寄り（図１の上寄り）に位置させている。これに対して、前記基板部２６ａの幅方向他端縁（図１の下端縁）は、折り返し作業の容易化の為に設けた切り欠き部３８、３８部分を除き、幅方向に関する位置を同じとしている。従って、前記基板部２６ａの幅寸法Ｗ、w  は、長さ方向中間部で大きく（Ｗであり）、長さ方向両端部で小さい（ｗである）。特に、この長さ方向中間部の幅寸法Ｗを十分に大きくして、前述した可能ストローク量を十分に確保できる様にしている。これに対して、前記両舌状部２７、２７よりも長さ方向端縁に寄った部分の幅寸法ｗは、得られたヨーク１２ｆと回転軸の端部との結合強度を確保できるだけに止めて、軽量化を図っている。即ち、図１に鎖線で示した余剰部分３９、３９（残した場合に、図２に鎖線で示した余剰部分３９ａとなる部分）を省略する事により、前記素板２８ａを加工して得られる、前記ヨーク１２ｆの軽量化を可能としている。
【００２８】
更に、前記基板部２６ａの中間部分３６のうちの幅方向の一部に、逃げ凹部４０を形成している。即ち、この中間部分３６のうちで前記両舌状部２７、２７を形成した側の端縁寄り部分に偏らせた状態で、前記逃げ凹部４０を形成している。前記中間部分３６のうちで、この逃げ凹部４０から外れた部分の幅寸法は、前記両舌状部２７、２７よりも長さ方向端縁に寄った部分の幅寸法ｗとほぼ同じとしている。
【００２９】
上述の様な素板２８ａは、前述の図８の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）に示した順番で、プレスによる所定の曲げ加工を施して、図２に示した第四中間素材３３ｂとする。そして、この第四中間素材３３ｂのうち、結合腕部１５ｂの先端部に円孔２０ｂを、第一、第二両フランジ部１６ｅ、１７ｅに通孔２４及びねじ孔２５（一部の構成部分に関しては図３参照）を形成すると共に、前述の図１１で説明した場合と同様に、基部１４ｅの内周面に雌スプライン部を形成する。即ち、リーマ等の切削工具３４により前記基部１４ｅの内径を設計値通りに仕上げた後、この基部１４ｅの内周面にブローチ加工を施して、前記雌スプライン部を形成する。
【００３０】
本例の場合には、前記第四中間素材３３ｂ乃至完成後のヨーク１２ｆを構成する基部１４ｅのうちで、軸方向に関する位相が前記第一、第二両フランジ部１６ｅ、１７ｅから外れた部分の内径が、同じくこれら両フランジ部１６ｅ、１７ｅに一致する部分の内径よりも大きくなっている。即ち、前記基部１４ｅのうちで軸方向に関する位相が前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅから外れた部分に、前記素板２８ａの逃げ凹部４０を元に形成された、逃げ凹部４０ａが存在する。従って、前記基部１４ｅの内周面に雌スプライン部を形成すべく、図２に示す様に、この基部１４ｅの内側にリーマ等の切削工具３４を進入させた状態では、この切削工具３４のうちで軸方向に関する位相が前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅと一致する部分が、不連続部１８ｅ（図３参照）部分を除き、ほぼ全周に亙って、前記基部１４ｅの内周面と係合する（この内周面を切削加工する）。
【００３１】
即ち、本例の場合には、前記基部１４ｅの内周面に雌スプライン部を形成する工程時には、前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅから軸方向に外れた、図３に斜格子で示した前記逃げ凹部４０ａの存在により、前記切削工具３４のうちで前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅから軸方向に外れた部分は、全周に亙って何れの部分にも接触しない。要するに、前記切削工具３４は、軸方向に関する位相が前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅと一致する部分では、前記不連続部１８ｅに対向する部分を除き、ほぼ全周に亙って、被加工面である前記基部１４ｅの内周面に接触する。又、前記不連続部１８ｅの円周方向に関する幅δ｛図３の（Ｂ）（Ｃ）｝は、前記切削工具３４の直径Ｄ（図２参照）に比べて遥かに小さく（δ≪Ｄ）、この切削工具３４が前記不連続部１８ｅ内に退避する事はない。従って、軸方向に関する位相が前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅと一致する部分では、前記切削工具３４を径方向に関して何れかの方向に動かす力は作用しない。これに対して、軸方向に関する位相が前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅから外れた部分では、全周に亙って何れの面にも接触しない。この為、軸方向に関する位相が前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅから外れた部分でも、前記切削工具３４を径方向に関して何れかの方向に動かす力は作用しない。
【００３２】
この結果、軸方向に関して何れの部分でも、前記切削工具３４の中心軸が前記基部１４ｅの中心軸に対し傾斜する事がなくなって、この切削工具３４によりこの基部１４ｅの内周面を、全周に亙って均一に加工できる。この結果、この基部１４ｅの内周面に形成する前記雌スプライン部の性状を良好にして、この雌スプライン部と、回転軸の端部に形成した雄スプライン部との係合状態を良好にできる。そして、この回転軸の端部と前記基部１４ｅとを、スプライン係合させ易く、しかも、スプライン係合後、ねじ孔２５に螺合したボルト２２ｃ｛図７の（Ｂ）参照｝を締め付けた後の状態では、前記回転軸の端部と前記基部１４ｅとの結合部ががたつかない様にできる。
【００３３】
尚、前記基部１４ｅの内周面に設ける、前記逃げ凹部４０ａの円周方向に関する範囲は、ほぼ半円周以上あれば足りる。即ち、少なくとも図３の（Ｂ）に示す様に、前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅの径方向反対側に位置するほぼ半円周部分に形成すれば、前記基部１４ｅの内径側に進入させた切削工具３４（図２参照）に、径方向の力が加わる事を、ほぼ実用上問題ない程度にまで低く抑えられる。但し、好ましくは、図３の（Ｃ）に示す様に、前記基部１４ｅの内周面のうちで、前記両フランジ部１６ｅ、１７ｅから軸方向に外れ、前記切削工具３４の外周面に擦れ合い得る部分全体に逃げ凹部４０ａを形成する。この様に、広い範囲にこの逃げ凹部４０ａを形成すれば、切削工具３４に径方向の力が加わる事を、ほぼ完全に抑えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の十字軸式自在継手用ヨーク及びその製造方法のうち、特許請求の範囲の請求項２に記載した製造方法の発明に関しては、金属板にプレス加工を施して成るプレスヨークに限定している。但し、請求項１に記載した物の発明は、プレスヨークに限定するものではなく、金属材料に鍛造による塑性加工を施して成る、所謂鍛造ヨークも、本発明のうちの物の発明の技術的範囲には属する。即ち、鍛造ヨークの場合でも、ヨークと回転軸との軸方向に関する相対変位量の確保と軽量化とを両立させる為、前述の図１０に類似した形状を採用する事が考えられる。又、鍛造ヨークの場合でも、基部の内径を所定寸法に仕上る為のボール盤加工や、この内周面に雌スプライン部を形成するブローチ加工を施す場合に、前述の図１１で説明した様な問題を生じる。
【００３５】
そこで、鍛造ヨークの場合も、前述の図２〜３に示した如く、基部の内周面のうちで結合腕部寄り部分に逃げ凹部を形成すれば、前記図１１で説明した様な問題を解消できる。そして、鍛造加工によりこの様な逃げ凹部を形成する事は、得るべき形状（所定部分に逃げ凹部を形成する事）さえ決まれば、鍛造型の形状をそれに合わせるだけで、容易に実施できる。言い換えれば、鍛造ヨークの場合には、前記逃げ凹部を設ける事に関して、プレスヨークの場合程は、製造方法を工夫する必要はない。従って、鍛造ヨークに関する製造方法は、特に特許請求の範囲には記載しなかった。但し、前記請求項１に記載した形状を有するヨークに関しては、鍛造ヨークであっても、この請求項１に記載した発明の技術的範囲には属する。
【符号の説明】
【００３６】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングギヤユニット
３    入力軸
４    タイロッド
５    ステアリングシャフト
６    ステアリングコラム
７    自在継手
８    中間シャフト
９    自在継手
１０    電動モータ
１１    自在継手
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ  ヨーク
１３    十字軸
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ  基部
１５ａ、１５ｂ  結合腕部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ  第一フランジ部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ  第二フランジ部
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ  不連続部
１９ａ、１９ｂ  回転軸
２０ａ、２０ｂ  円孔
２１ａ、２１ｂ  ラジアル軸受
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  ボルト
２３ａ、２３ｂ  ナット
２４    通孔
２５    ねじ孔
２６、２６ａ  基板部
２７    舌状部
２８、２８ａ  素板
２９    重ね合わせ部
３０    第一中間素材
３１    第二中間素材
３２    第三中間素材
３３、３３ａ、３３ｂ  第四中間素材
３４    切削工具
３５、３５ａ  折り返し部
３６    中間部分
３７    両端部分
３８    切り欠き部
３９、３９ａ  余剰部分
４０、４０ａ  逃げ凹部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開平８−２８４９６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２３４３号公報
【特許文献３】特開２０００−３２０５６４号公報
【特許文献４】特開２００４−２２３６１６号公報
【特許文献５】特公平７−８８８５９号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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