CN104620005A - 万向接头用叉形件以及其制造方法 - Google Patents

Abstract

结合孔(14a)中，在轴向中间部至另一端部设置用于压入轴的端部的压入孔部(21)，并且在轴向一端部设置直径比该压入孔部(21)的直径大且不压入上述轴的端部的非压入孔部(22)。

Description

万向接头用叉形件以及其制造方法

技术领域

本发明涉及构成十字轴式万向接头(万向联轴器)的叉形件以及其制造方法的改进，该十字轴式万向接头用于将构成转向装置的旋转轴彼此连接为能够传递转矩。

背景技术

汽车的转向装置如图11所示那样构成。驾驶员操作的方向盘1的动作经由转向轴2、万向接头3a、中间轴4、其它万向接头3b向转向齿轮单元5的输入轴6传递。而且构成为，利用内置于转向齿轮单元5的齿轮齿条机构来推拉左右一对横拉杆7、7，并向左右一对转向操纵轮赋予与方向盘1的操作量对应的适当的转向角。

作为设置于这样的转向装置的万向接头3a、3b，一般而言，广泛使用图12所举例表示的、被称作万向联轴器的十字轴式万向接头。万向接头3a、3b分别具备一对叉形件8a、8b(8c、8d)、和将一对叉形件8a、8b(8c、8d)的前端部彼此连结为能够摆动的十字轴9。一个叉形件8a(8c)的基部以能够传递转矩的方式在构成中间轴4的作为实心轴的雄轴10的后端部(作为空心轴的雌轴11的前端部)结合固定。另一个叉形件8b(8d)的基部以能够传递转矩的方式在转向轴2的前端部(输入轴6的后端部)结合固定。中间轴4通过以能够传递转矩、且能够沿轴向相对位移的方式组合雄轴10和雌轴11而成。

图13表示作为构成万向接头3a、3b的一个叉形件8a、8c而能够使用、被称作纵入式的叉形件的以往构造的第一例。如在专利文献1等中记载而以往众所周知那样，通过对钢板等金属板材料实施包括冲裁加工以及弯曲加工的冲压加工，或者通过对钢制圆棒等金属材料实施锻造加工、冲裁加工，来一体制造图13所示的叉形件8e。这样的叉形件8e具备基部12、以及一对臂部13、13。基部12形成为近似圆环状，在径向中心部具有沿轴向(图13的上下方向)形成的结合孔14。结合孔14是内周面形成为单纯的圆筒面的圆孔，或者是在这样的圆孔的内周面形成凹状锯齿而成的锯齿孔。臂部13、13以从基部12的成为径向相反侧的两个位置向轴向单侧(图13的上侧)延伸突出的状态设置。在臂部13、13的前端部，分别形成有相互同心的圆孔15、15。在组装有十字轴式万向接头的状态下，在圆孔15、15内，分别内嵌固定有底圆筒状的轴承杯16、16(参照图12)。并且，在轴承杯16、16内，分别经由多根针状物17、17能够自由转动地支承十字轴9(参照图12)的端部。相互对置的臂部13、13的内侧面和基部12的轴向单侧面分别通过凹曲面而平滑地连续。

当在上述那样的叉形件8e的基部12结合中间轴等的制成圆柱状或者圆管状的轴18的端部的情况下，首先，将轴18的端部压入基部12的结合孔14(以过盈配合的方式内嵌)。此外，在结合孔14是锯齿孔的情况下，在轴18的端部外周面形成凸状锯齿。而且，随着压入，以使凸状锯齿具有过盈量地与锯齿孔卡合。接下来，通过对基部12的轴向另一侧面(图13的下侧面)与轴18的外周面之间的角部实施焊接，来在两面彼此之间架设焊接金属19。结果，成为在叉形件8e的基部12以能够传递转矩的方式固定有轴18的端部的状态。

图14表示纵入式叉形件的以往构造的第二例。在以往构造的第二例的叉形件8f的情况下，基部12a中，在结合孔14的轴向另一端部的周围部分，设有与靠近结合孔14的轴向另一端部的周围部分相比、径向的壁厚变小的突出环部20。而且，以在突出环部20的外周面以及前端面与轴18的外周面之间架设焊接金属19的状态，对突出环部20和轴18进行焊接。

在这样的以往构造的第二例的情况下，在进行上述的焊接时，能够集中加热突出环部20(能够使施加于突出环部20的热难以向基部12a的轴向中间部一侧分散)。因此，能够增多突出环部20的外周面以及前端面的熔透量，从而相应地容易确保焊接部的强度。

在上述的各以往构造的情况下，将结合孔14整体作为用于压入轴18的端部的压入孔部。在这样的结合孔14的表层部，随着压入轴18的端部，产生较大的周向应力(圆周方向的拉伸应力)。另一方面，在作为基部12(12a)的轴向单侧面与结合孔14的内周面的连续部的结合孔14的一端开口周缘部(图13、图14的P部)，当在组装有十字轴式万向接头的状态下进行转矩传递，产生起因于扭转的应力集中。也就是说，在上述的各以往构造的情况下，在结合孔14的一端开口周缘部(P部)，相互重叠产生随压入引起的较大的周向应力和起因于扭转的应力集中，从而应力的最大值变大。因此，为了确保基部12(12a)的强度的设计变难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-24369号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述的情况而用于实现如下构造以及其制造方法的发明，即，将随着在结合孔压入轴的端部而在结合孔的压入孔部的表层部产生较大的周向应力、且在转矩传递时在结合孔的一端开口周缘部产生起因于扭转的应力集中的万向接头用叉形件作为对象，能够容易进行用于确保强度的设计。

用于解决课题的方案

本发明的上述目的通过下述的结构来实现。

(1)一种万向接头用叉形件，具备：

基部，其形成为环状，并在径向中心部具有沿轴向形成的结合孔；以及

一对臂部，其以从上述基部的作为径向相反侧的两个位置向轴向单侧伸出的状态设置，

上述万向接头用叉形件中，

上述结合孔构成为，轴向中间部至另一端部中的至少轴向中间部作为用于压入轴的端部的压入孔部，并且，将沿轴向与上述压入孔部邻接的轴向一端部作为直径比上述压入孔部的直径大且不压入上述轴的端部的非压入孔部。

(2)根据(1)中记载的万向接头用叉形件，对上述基部和上述轴进行焊接。

(3)根据(1)或者(2)中记载的万向接头用叉形件，在上述非压入孔部的内周面与上述基部的轴向单侧面的连续部设有倒角部。

(4)根据(1)～(3)任一项中记载的万向接头用叉形件，在上述基部中，在上述结合孔的轴向另一端部的周围部分，设有突出环部，该突出环部与靠近上述结合孔的轴向另一端部的周围部分相比径向的壁厚变小。

(5)根据(4)中记载的万向接头用叉形件，上述突出环部的径向的壁厚随着朝向轴向前端侧而变小。

(6)根据(1)～(5)任一项中记载的万向接头用叉形件，上述非压入孔部在与上述一对臂部的内侧面彼此的对置方向正交的成为径向相反侧的两个位置，分别具备沿径向凹陷并且在上述基部的轴向单侧面开口的刚性降低用凹部。

(7)一种(4)中记载的万向接头用叉形件的制造方法，

准备在前端部外周面具备与上述非压入孔部一致的作为加工面的非压入孔部用加工面的冲压用金属模具，并且，在得到具有用于形成上述基部的大致圆板状或者大致圆柱状的基部用厚度部的中间材料后，通过从上述基部用厚度部的轴向单侧面的中央部向上述基部用厚度部的内部压入上述冲压用金属模具的前端部，来将该压入的部分中的与上述非压入孔部用加工面整合的部分设为上述非压入孔部，并且使上述基部用厚度部的轴向另一侧面的中央部沿轴向鼓出，而将该鼓出的部分设为用于形成上述突出环部的突出环部用厚度部。

(8)根据(7)中记载的万向接头用叉形件的制造方法，

在上述基部用厚度部的中央部形成上述压入孔部，

通过随着上述压入孔部的形成，而除去上述突出环部用厚度部的中央部，来形成上述突出环部，

在上述压入孔部压入上述轴的端部，

并以覆盖上述突出环部的方式焊接上述突出环部和上述轴。

(9)根据(7)中记载的万向接头用叉形件的制造方法，

制造对象是(4)中记载的万向接头用叉形件，该万向接头用叉形件在上述非压入孔部的内周面与上述基部的轴向单侧面的连续部设有倒角部，并通过冲压加工形成上述倒角部，

在上述冲压用金属模具的前端部外周面，除上述非压入孔部用加工面之外，还设有与上述倒角部一致的作为加工面的倒角部用加工面，

通过从构成上述中间材料的基部用厚度部的轴向单侧面的中央部向上述基部用厚度部的内部压入上述冲压用金属模具的前端部，来将该压入的部分中的与上述非压入孔部用加工面整合的部分设为上述非压入孔部，并且将与上述倒角部用加工面整合的部分设为上述倒角部。

发明的效果如下。

(1)中记载的万向接头用叉形件的情况下，结合孔的压入孔部的表层部是随着在该结合孔压入轴的端部而产生较大的周向应力的部分，结合孔的非压入孔部的内周面与基部的轴向单侧面之间的连续部(该结合孔的一端开口周缘部)是当在组装有十字轴式万向接头的状态下传递转矩时产生起因于扭转的应力集中的部分，上述表层部和上述连续部在相互分离的位置存在。因此，本发明的情况下，与上述的各以往构造那样随压入而产生较大的周向应力的部分和产生起因于扭转的应力集中的部分相互重叠的构造相比，将基部上产生的应力的最大值抑制为较低。其结果，能够容易进行用于确保该基部的强度的设计。

根据(2)中记载的万向接头用叉形件，由于对基部和轴进行焊接，所以叉形件的基部和轴的端部成为更加稳固地结合固定的状态。

根据(3)中记载的万向接头用叉形件，由于在结合孔的非压入孔部的内周面与基部的轴向单侧面之间的连续部设有倒角部，所以能够缓和在该连续部产生的、起因于扭转的应力集中。因此，将基部上产生的应力的最大值抑制为更低。其结果，能够更加容易进行用于确保该基部的强度以及刚性的设计。

(4)中记载的万向接头用叉形件的情况下，当在轴的端部结合基部时，若在将该轴的端部压入结合孔、且在该轴的外周面与突出环部的外周面以及前端面之间架设焊接金属的状态下，焊接这些轴和突出环部，则在进行该焊接时，能够集中加热该突出环部(能够使施加于该突出环部的热难以向基部的轴向中间部侧分散)。因此，能够增多该突出环部的外周面以及前端面的熔透量，相应地，确保焊接部的强度变得容易。

根据(5)中记载的万向接头用叉形件，由于突出环部的径向的壁厚随着朝向轴向前端侧而变小，所以在压入孔部压入有轴的端部的状态下，能够防止作用于压入孔部与轴的端部之间的嵌合部的面压在与突出环部的轴向前端部对应的部分集中变高。

根据(6)中记载的万向接头用叉形件，基于一对刚性降低用凹部的存在，能够使非压入孔部的内周面与基部的轴向单侧面之间的连续部中、这两个刚性降低用凹部以外的部分的圆周方向上的刚性降低。因此，相应地，当在组装有十字轴式万向接头的状态下传递转矩时，能够增加该部分的圆周方向的弹性变形量。其结果，能够分别缓和作为该部分的一部分的、沿圆周方向与一对臂部的基端部的宽度方向两端部同相的部分(起因于扭转的应力集中尤其变大的四个部分)的应力集中。

根据(7)中记载的万向接头用叉形件的制造方法，通过从中间材料的基部用厚度部的轴向单侧面的中央部向该基部用厚度部的内部压入冲压用金属模具的前端部，能够同时形成非压入孔部和用于形成突出环部的突出环部用厚度部。因此，抑制万向接头用叉形件的制造成本。

根据(8)中记载的万向接头用叉形件的制造方法，当进行焊接时，能够集中加热突出环部，从而能够增多突出环部的外周面以及前端面的熔透量，相应地，确保焊接部的强度变得容易。

根据(9)中记载的万向接头用叉形件的制造方法，通过从中间材料的基部用厚度部的轴向单侧面的中央部向该基部用厚度部的内部压入冲压用金属模具的前端部，能够同时形成非压入孔部以及倒角部、用于形成突出环部的突出环部用厚度部。因此，抑制万向接头用叉形件的制造成本。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的第一例的叉形件的立体图。

图2(A)是从(B)的上方观察的叉形件的端面图。(B)是叉形件的剖视图。(C)是从(B)的下方观察的叉形件的端面图。

图3是图2(B)的a部放大图。

图4(A)～(C)是按照工序顺序表示叉形件的制造方法的一例的剖视图。

图5是用于说明从图4(A)所示的中间材料得到图4(B)所示的中间材料的工序的剖视图。

图6是以在叉形件的基部结合固定有轴的端部的状态表示的局部剖视图。

图7(A)是省略了焊接金属的图6的b部放大图。(B)是与比较例相关的与(A)相同的图。

图8(A)是表示本发明的实施方式的第二例的、从叉形件的前端侧观察的端面图。(B)是省略了臂部而表示(A)的c-c剖视图。

图9(A)是表示本发明的实施方式的第三例的、从叉形件的前端侧观察的端面图。(B)是(A)的d-d剖视图。

图10是表示在实施本发明的情况下能够采用的倒角部的形状的其它例的、与图3相同的图。

图11是表示以往众所周知的转向装置的一例的局部剖切侧视图。

图12是在其两端部结合有具备纵入式的叉形件的以往的十字轴式万向接头的中间轴的局部剖切侧视图。

图13是以在以往构造的第一例的叉形件的基部结合固定有轴的端部的状态表示的局部剖视图。

图14是与以往构造的第二例的叉形件相关的、与图13相同的图。

图15是表示本发明的实施方式的第四例的主要部分放大剖视图。

图16是表示本发明的实施方式的第五例的主要部分放大剖视图。

具体实施方式

(实施方式的第一例)

图1～图7表示本发明的实施方式的第一例。本例的特征主要是在基部12b的径向中心部设置的结合孔14a的构造、以及具备这样的结合孔14a的叉形件8g的制造方法。包括在基部12b的轴向另一侧面的中央部设有能够提高焊接强度的突出环部20这一方面，其它部分的构造以及作用与上述的图14所示的以往构造的第二例的情况相同，从而省略重复的说明或简略地进行说明，以下，以本例的特征部分为中心进行说明。以下的说明中，在叉形件8g(以及其中间材料)的轴向上，单侧是指图1、图2B、图4～图6的各图中的上侧，另一侧是指这些各图中的下侧。

在本例的叉形件8g的情况下，将结合孔14a作为用于将轴向中间部至另一端部压入轴18的端部的压入孔部21。并且，将相对于压入孔部21沿轴向邻接的轴向一端部作为直径比压入孔部21的直径大且无法压入轴18的端部的非压入孔部22。压入孔部21以及非压入孔部22相互同心设置，并且在压入孔部21以及非压入孔部22的轴向端缘彼此之间设有环状(图示的例子中为圆轮状)的台阶面23。压入孔部21是与上述的图14所示的以往构造的第二例的构成叉形件8f的结合孔14相同的圆孔或锯齿孔。与此相对，非压入孔部22是内周面为单纯的圆筒面的圆孔。在非压入孔部22的内周面与基部12b的轴向单侧面(包括使轴向单侧面和一对臂部13、13的内侧面平滑地连续的凹曲面。)的连续部，遍及整周设有图3所示的剖面形状局部呈圆弧状的R倒角部24。本例的情况下，R倒角部24通过冲压加工形成。

接下来，对具有上述的结构的本例的叉形件8g的制造方法进行说明。在制造叉形件8g的情况下，首先，通过对钢板等金属板材料实施包括冲裁加工以及弯曲加工的冲压加工，或者通过对钢制圆棒等金属材料实施锻造加工，来得到图4(A)所示的第一中间材料25。第一中间材料25具备：用于形成基部12b的大致圆板状或者大致圆柱状的基部用厚度部26；以从成为基部用厚度部26的径向相反侧的两个位置向轴向单侧延伸突出的状态设置的、用于形成一对臂部13、13的分别呈大致矩形板状的一对臂部用厚度部27、27。

得到这样的第一中间材料25后，接下来，在将第一中间材料25配置于未图示的凹模的空腔的状态下，从基部用厚度部26的轴向单侧面的中央部向基部用厚度部26的内部压入图5所示的冲压用金属模具(按压冲头)28的前端部。冲压用金属模具28的前端面成为与轴向垂直的圆形的平面。冲压用金属模具28的前端面中的外径侧部分成为与台阶面23一致的作为加工面的台阶面用加工面29。冲压用金属模具28的前端部外周面成为与非压入孔部22的内周面一致的作为加工面的非压入孔部用加工面30、以及成为与R倒角部24一致的作为加工面的R倒角部用加工面31。此外，台阶面用加工面29和非压入孔部用加工面30通过剖面形状局部呈圆弧状的凸曲面而平滑地连续。而且，如上所述，通过将冲压用金属模具28的前端部从基部用厚度部26的轴向单侧面的中央部向基部用厚度部26的内部压入，来使基部用厚度部26的轴向单侧面的中央部凹下。而且，该凹下的部分(压入冲压用金属模具28的前端部的部分)中，将与台阶面用加工面29整合的部分设为台阶面23，将与非压入孔部用加工面30整合的部分设为非压入孔部22，并将与R倒角部用加工面31整合的部分设为R倒角部24。并且，使基部用厚度部26的轴向另一侧面的中央部沿轴向鼓出，而将该鼓出的部分设为用于形成突出环部20的突出环部用厚度部32，并设为图4(B)所示的第二中间材料33。

此外，突出环部用厚度部32的外表面形状除压入孔部21的开口部之外，与突出环部20的外表面形状一致。本例的情况下，为了得到突出环部用厚度部32的外表面形状，在凹模的内表面与空腔对置的部分中，与基部用厚度部26的轴向另一侧面的中央部对置的部分，设有具有与突出环部用厚度部32的外表面一致的内表面的接受凹部。而且，如上所述，基于使从基部用厚度部26的轴向另一侧面的中央部沿轴向鼓出的厚度填充在接受凹部内，来得到上述那样的突出环部用厚度部32的外表面形状。

得到上述那样的第二中间材料33后，接下来，通过对构成第二中间材料33的基部用厚度部26的中央部实施冲裁加工、切削加工(在将压入孔部21设为锯齿孔的情况下，还实施用于形成凹状锯齿的拉削加工)，来形成压入孔部21。通过随着压入孔部21的形成而除去突出环部用厚度部32的中央部，来形成突出环部20。并且，通过对臂部用厚度部27、27的前端部实施冲裁加工、切削加工，来形成圆孔15、15。另外，通过根据需要实施其它的后加工，从而完成图4(C)所示那样的叉形件8g。

当在上述那样的叉形件8g的基部12b结合轴18的端部的情况下，如图6所示，首先，将轴18的端部压入结合孔14a的压入孔部21。在压入孔部21是锯齿孔的情况下，在轴18的端部外周面形成凸状锯齿，随着压入，使该凸状锯齿具有过盈量地与锯齿孔卡合。此外，在压入孔部21是内周面为单纯的圆筒面的圆孔的情况下，轴18的端部外周面形成为圆筒面，使该圆筒面具有过盈量地与由圆孔构成的压入孔部21卡合。另外，也可以将压入孔部21设为圆孔，将轴18的端部外周面设为凸状锯齿，而将该凸状锯齿压入到压入孔部21。另外，也可以将压入孔部21设为锯齿孔，将轴18的端部外周面设为圆筒面，而将该圆筒面压入到压入孔部21。接下来，以在突出环部20的外周面以及前端面与轴18的外周面之间架设焊接金属19的状态，即以突出环部20的整体被覆盖的状态，焊接突出环部20和轴18。尤其是，在轴18是空心轴的情况下，突出环部20和轴18的壁厚大致相同，在焊接时轴18和叉形件8g双方同等熔融，从而能够提高焊接强度。

在本例的情况下，结合孔14a中，将包括与突出环部20对应的部分的轴向中间部至另一端部设为压入孔部21。并且，将突出环部20的外周面设为向随着朝向突出环部20的轴向前端侧而直径变小的方向倾斜的部分圆锥面。因此，突出环部20的径向的壁厚(刚性)随着朝向轴向前端侧而变小。因此，在压入孔部21压入有轴18的端部的状态下，能够防止作用于压入孔部21与轴18的端部之间的嵌合部的面压σ_P在与突出环部20的轴向前端部对应的部分集中变高。

即，如图7(B)所示，由于将突出环部20a的外周面设为圆筒状，所以在突出环部20a的径向的壁厚(刚性)沿轴向恒定的情况下，作用于嵌合部的面压σ_P有在与突出环部20a的轴向前端部对应的部分(上述的压入的入口侧端部亦即该图的下端部)集中变高的倾向。与此相对，本例的情况下，如图7(A)所示，由于突出环部20a的径向的壁厚(刚性)随着朝向轴向前端侧而变小，所以能够防止作用于嵌合部的面压σ_P在与突出环部20的轴向前端部对应的部分(该图的下端部)集中变高。因此，在本例的情况下，在靠近轴18的端部部分，有效地抑制在面压σ_P作用的区域与面压σ_P不作用的区域之间的边界部分施加的剪切应力。其结果，能够容易进行用于确保该边界部分的耐久性的设计。这样的效果在轴18是空心轴的情况下尤其是有利的效果。为了充分得到上述那样的抑制面压的效果，优选将突出环部20的外周面(部分圆锥面)相对于突出环部20的中心轴的倾斜角度设定为20～70度的范围。

在如上所述那样构成的本例的万向接头用叉形件的情况下，结合孔14a的压入孔部21的表层部是随着在结合孔14a压入轴18的端部而产生较大的周向应力的部分，结合孔14a的非压入孔部22的内周面与基部12b的轴向单侧面之间的连续部(设有R倒角部24的部分)是当在组装有十字轴式万向接头的状态下传递转矩时产生起因于扭转的应力集中的部分，该结合孔14a的压入孔部21的表层部、和结合孔14a的非压入孔部22的内周面与基部12b的轴向单侧面之间的连续部(设有R倒角部24的部分)在相互分离的位置存在。因此，在本例的情况下，与如上述的各以往构造那样产生随压入引起的较大的周向应力的部分、和产生起因于扭转的应力集中的部分相互重叠的构造相比，将基部12b上产生的应力的最大值抑制为较低。其结果，能够容易进行用于确保基部12b的强度的设计。

并且，在本例的情况下，由于在非压入孔部22的内周面与基部12b的轴向单侧面之间的连续部设置有R倒角部24，所以能够缓和在连续部产生的起因于扭转的应力集中。另外，在本例的情况下，通过冲压加工形成R倒角部24。因此，能够对连续部的表层部赋予压缩残留应力。由于压缩残留应力具有抑制起因于使用时施加的应力的开裂等的损伤的产生的作用，所以能够提高连续部的允许应力。其结果，能够更加容易进行用于确保基部12b的强度的设计。

并且，在本例的情况下，通过从第一中间材料25的基部用厚度部26的轴向单侧面的中央部向基部用厚度部26的内部压入冲压用金属模具28的前端部，能够同时形成台阶面23、非压入孔部22、R倒角部24以及突出环部用厚度部32。因此，抑制万向接头用叉形件的制造成本。

(实施方式的第二例)

图8表示本发明的实施方式的第二例。在本例的叉形件8h的情况下，构成结合孔14b的非压入孔部22a中，在与一对臂部13、13的内侧面彼此的对置方向(图8A的上下方向)正交的(与旋转方向相关的相位每90度错开的)径向(图8A、图8B的左右方向)相反侧的两个位置，分别作为非压入孔部22a的一部分而设有沿径向凹陷并且向基部12c的轴向单侧面开口的刚性降低用凹部35、35。并且，在本例的情况下，叉形件8h也以与上述的实施方式的第一例的情况相同的方法制造。为此，预先在构成冲压用金属模具28的非压入孔部用加工面30以及R倒角部用加工面31(参照图5)，附加与刚性降低用凹部35、35以及它们的开口缘部一致的形状。此外，在实施本发明的情况下，R倒角部24也能够仅在沿周向从刚性降低用凹部35、35错开的部分形成。该情况下，预先仅在与该错开的部分对应的部分设置R倒角部用加工面31即可。

根据具有上述那样的结构的本例的万向接头用叉形件，基于刚性降低用凹部35、35的存在，在非压入孔部22a的内周面与基部12c的轴向单侧面之间的连续部(设有R倒角部24的部分)中，能够使刚性降低用凹部35、35以外的部分的圆周方向上的刚性降低。因此，相应地，当在组装有十字轴式万向接头的状态传递转矩时，能够增加该部分的圆周方向上的弹性变形量。其结果，能够分别缓和作为该部分的一部分的、沿圆周方向与臂部13、13的基端部的宽度方向两端部同相的部分、即起因于扭转的应力集中尤其变大的图8A中带斜格子表示的四个部分(α部分)的应力集中。其它的部分的结构以及作用与上述的实施方式的第一例的情况相同。

(实施方式的第三例)

图9表示本发明的实施方式的第三例。在本例的叉形件8i的情况下，在一对臂部13a、13a的内侧面的前端部的宽度方向中间部，分别设有引导用凹部36、36。并且，使设于臂部13a、13a的前端部的圆孔15、15的一部分(臂部13a、13a的前端侧的端部)向引导用凹部36、36开口。由此，容易通过引导用凹部36、36向圆孔15、15内***十字轴9(参照图12)的各轴部。

并且，在本例的情况下，叉形件8i也以与上述的实施方式的第一例的情况相同的方法制造。而且，在形成非压入孔部22以及突出环部用厚度部32以及R倒角部24(参照图4B)的同时形成引导用凹部36、36。为此，预先在冲压用金属模具28(参照图5)的靠近基端部外周面，设置与引导用凹部36、36一致的(用于形成引导用凹部36、36的)引导用凹部用加工面。其它的部分的结构以及作用与上述的实施方式的第一例的情况相同。

此外，在实施本发明的情况下，也能够相对于上述的实施方式的第二例的叉形件设置引导用凹部36、36。该情况下，也能够以与上述的实施方式的第三例相同的方法形成引导用凹部36、36。

(实施方式的第四例)

图15表示本发明的实施方式的第四例。本例中，在叉形件8e不设置非压入孔部22，而是在轴18的叉形件8e侧的端部设置作为非压入部的轴小径圆筒部40。利用该轴小径圆筒部40，也与非压入孔部22相同地将叉形件8e的基部12上产生的应力的最大值抑制为较低。此外，本例中，表示了在使用了未设置突出环部20的叉形件8e的万向接头叉形件中应用本发明的例子，但在使用了设有突出环部20的叉形件8g、8h、8i的万向接头叉形件中也能够应用本发明。另外，结合孔14也可以不是圆孔，而是锯齿孔。该情况下，在轴18的端部外周面形成凸状锯齿。

(实施方式的第五例)

图16表示本发明的实施方式的第五例。本例中，在叉形件8e不设置非压入孔部22，而是在叉形件8e设置较大倒角部41。利用该倒角部41，也与非压入孔部22相同地将叉形件8e的基部12上产生的应力的最大值抑制为较低。此外，本例中，表示了在使用了未设置突出环部20的叉形件8e的万向接头叉形件中应用本发明的例子，但在使用了设有突出环部20的叉形件8g、8h、8i的万向接头叉形件中也能够应用本发明。另外，结合孔14也可以不是圆孔，而是锯齿孔。该情况下，在轴18的端部外周面形成凸状锯齿。

工业上的可利用性

在实施本发明的情况下，不需要必须在结合孔的非压入孔部的内周面与基部的轴向单侧面之间的连续部设置倒角。并且，在设置倒角部的情况下，倒角部也可以是图10所示的剖面形状呈直线状的C倒角部34。

并且，在实施本发明的万向接头用叉形件的制造方法的情况下，例如也可以构成为使用省略了冲压用金属模具28的R倒角部用加工面31(参照图5)的形状的冲压用金属模具，并以与上述的实施方式相同的方法，同时形成非压入孔部22和突出环部用厚度部32，之后，通过使用其它的冲压用金属模具的冲压加工、或者切削加工来在其它工序中在连续部形成倒角部24(参照图4)。

并且，在制造本发明的叉形件的情况下，当叉形件具备倒角部24和一对刚性降低用凹部35、35(参照图8)时，也可以构成为，首先通过使用第一冲压用金属模具的冲压加工，并以与上述的实施方式相同的方法，来同时形成未设置刚性降低用凹部35、35的非压入孔部22和突出环部用厚度部32(参照图4)，之后，通过使用第二冲压用金属模具的冲压加工，来同时形成倒角部24和刚性降低用凹部35、35。

并且，在制造本发明的叉形件的情况下，当叉形件具备倒角部24和一对引导用凹部36、36(参照图9)时，也可以构成为，首先通过使用第一冲压用金属模具的冲压加工，并以与上述的实施方式相同的方法，来同时形成非压入孔部22(参照图4){或者22a(参照图8)}和突出环部用厚度部32(参照图4)，之后，通过使用第二冲压用金属模具的冲压加工，来同时形成倒角部24和引导用凹部36、36。

另外，在制造本发明的叉形件的情况下，当叉形件具备倒角部24、一对刚性降低用凹部35、35以及一对引导用凹部36、36(参照图8、图9)时，也可以构成为，首先通过使用第一冲压用金属模具的冲压加工，并以与上述的实施方式相同的方法，来同时形成未设置刚性降低用凹部35、35的非压入孔部22和突出环部用厚度部32(参照图4)，之后，通过使用第二冲压用金属模具的冲压加工，来同时形成倒角部24、刚性降低用凹部35、35、以及引导用凹部36、36。

并且，在实施本发明的情况下，突出环部不需要必须作为在与轴之间架设焊接金属的部位来使用，也可以仅作为用于确保结合孔的轴向长度的部位来使用。

并且，在实施本发明的情况下，结合孔的轴向另一端部也可以不是压入孔部，而是非压入孔部。

本申请基于2013年7月16日申请的日本专利申请2013-147233、2013年11月1日申请的日本专利申请2013-228672、2014年5月27日申请的日本专利申请2014-108684、2014年6月5日申请的日本专利申请2014-116393，在此作为参考而援引其内容。

符号的说明

1—方向盘，2—转向轴，3a、3b—万向接头，4—中间轴，5—转向齿轮单元，6—输入轴，7—横拉杆，8a～8i—叉形件，9—十字轴，10—雄轴，11—雌轴，12、12a～12c—基部，13、13a—臂部，14、14a、14b—结合孔，15—圆孔，16—轴承杯，17—针状物，18—轴，19—焊接金属，20、20a—突出环部，21—压入孔部，22、22a—非压入孔部，23—台阶面，24—R倒角部，25—第一中间材料，26—基部用厚度部，27—臂部用厚度部，28—冲压用金属模具，29—台阶面用加工面，30—非压入孔部用加工面，31—R倒角部用加工面，32—突出环部用厚度部，33—第二中间材料，34—C倒角部，35—刚性降低用凹部，36—引导用凹部，40—轴小径圆筒部(非压入部)，41—倒角部(非压入部)。

Claims (9)

1.一种万向接头用叉形件，具备：

基部，其形成为环状，并在径向中心部具有沿轴向形成的结合孔；以及

一对臂部，其以从上述基部的作为径向相反侧的两个位置向轴向单侧伸出的状态设置，

上述万向接头用叉形件的特征在于，

上述结合孔构成为，轴向中间部至另一端部中的至少轴向中间部作为用于压入轴的端部的压入孔部，并且，将沿轴向与上述压入孔部邻接的轴向一端部作为直径比上述压入孔部的直径大且不压入上述轴的端部的非压入孔部。

2.根据权利要求1所述的万向接头用叉形件，其特征在于，

对上述基部和上述轴进行焊接。

3.根据权利要求1或2所述的万向接头用叉形件，其特征在于，

在上述非压入孔部的内周面与上述基部的轴向单侧面的连续部设有倒角部。

4.根据权利要求1～3任一项中所述的万向接头用叉形件，其特征在于，

在上述基部中，在上述结合孔的轴向另一端部的周围部分，设有突出环部，该突出环部与靠近上述结合孔的轴向另一端部的周围部分相比径向的壁厚变小。

5.根据权利要求4所述的万向接头用叉形件，其特征在于，

上述突出环部的径向的壁厚随着朝向轴向前端侧而变小。

6.根据权利要求1～5任一项中所述的万向接头用叉形件，其特征在于，

上述非压入孔部在与上述一对臂部的内侧面彼此的对置方向正交的成为径向相反侧的两个位置，分别具备沿径向凹陷并且在上述基部的轴向单侧面开口的刚性降低用凹部。

7.一种万向接头用叉形件的制造方法，其是权利要求4所述的万向接头用叉形件的制造方法，其特征在于，

准备在前端部外周面具备与上述非压入孔部一致的作为加工面的非压入孔部用加工面的冲压用金属模具，并且，在得到具有用于形成上述基部的大致圆板状或者大致圆柱状的基部用厚度部的中间材料后，通过从上述基部用厚度部的轴向单侧面的中央部向上述基部用厚度部的内部压入上述冲压用金属模具的前端部，来将该压入的部分中的与上述非压入孔部用加工面整合的部分设为上述非压入孔部，并且使上述基部用厚度部的轴向另一侧面的中央部沿轴向鼓出，而将该鼓出的部分设为用于形成上述突出环部的突出环部用厚度部。

8.根据权利要求7所述的万向接头用叉形件的制造方法，其特征在于，

在上述基部用厚度部的中央部形成上述压入孔部，

通过随着上述压入孔部的形成，而除去上述突出环部用厚度部的中央部，来形成上述突出环部，

在上述压入孔部压入上述轴的端部，

并以覆盖上述突出环部的方式焊接上述突出环部和上述轴。

9.根据权利要求7所述的万向接头用叉形件的制造方法，其特征在于，

制造对象是权利要求4所述的万向接头用叉形件，该万向接头用叉形件在上述非压入孔部的内周面与上述基部的轴向单侧面的连续部设有倒角部，并通过冲压加工形成上述倒角部，

在上述冲压用金属模具的前端部外周面，除上述非压入孔部用加工面之外，还设有与上述倒角部一致的作为加工面的倒角部用加工面，

通过从构成上述中间材料的基部用厚度部的轴向单侧面的中央部向上述基部用厚度部的内部压入上述冲压用金属模具的前端部，来将该压入的部分中的与上述非压入孔部用加工面整合的部分设为上述非压入孔部，并且将与上述倒角部用加工面整合的部分设为上述倒角部。