JP2019532819A - パイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はヨークが一体に形成されたシャフトジョイント及びパイプジョイントをパイプを所定の長さに切断した素材をフォーミング及びプレス加工した後に加工する方法で製造することで、製造コスト節減、生産性向上、製品重量減少の効果を提供するとともに耐久性も満足させることができるパイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法を提供しようとするものである。【解決手段】パイプを所定の長さに切断して素材を準備する素材準備段階と、素材においてヘッド成形部分を除いたシャフト成形部分の外部をフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させてシャフトを形成するシャフト成形段階と、縮小しなかったヘッド成形部分に軸方向に分割溝を形成して両分する切開段階と、切開されたヘッド成形部分をプレス加工してヘッドに互いに向き合う一対のヨークを成形するヨーク成形段階と、ヨークにピンホールを形成するピンホール成形段階と、縮小した中空形のシャフトの外面にスプライン軸を形成するスプライン軸成形段階とによってシャフトジョイントを製造し、パイプを所定の長さに切断して素材を準備する素材準備段階と、素材においてヘッド成形部分を除いたチューブ成形部分の外部をフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させるチューブ成形段階と、縮小しなかったヘッド成形部分に軸方向に分割溝を形成して両分する切開段階と、切開されたヘッド成形部分をプレス加工してヘッドに互いに向き合う一対のヨークを成形するヨーク成形段階と、ヨークにピンホールを形成するピンホール成形段階と、縮小した中空形のチューブの内面にスプラインボスを形成するスプラインボス成形段階とによってパイプジョイント製造する。【選択図】 図２

Description

本発明は車両の進行方向を任意に操作するための操舵装置に適用されるパイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法に係り、より詳しくはヨークが一体に形成されたシャフトジョイントを、パイプを所定の長さに切断した素材をフォーミング及びプレス加工後に加工する方法で製造することができるようにすることで、製造コストの節減、生産性向上、製品重量減少の効果を提供するとともに耐久性も満足させることができる、パイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法を提供しようとするものである。

一般に、自動車には、運転者が車両の進行方向を任意に変えるために、操舵装置が提供される。この操舵装置は、運転席の前方に設置され、運転者の操作によって車両の進行方向を変えるためのステアリングホイールと、前記ステアリングホイールの下部に取り付けられるステアリングカラムと、前記ステアリングホイールの回転運動を直進運動に転換するとともに操舵力を増大させてタイヤの方向を変更させる操舵ギアボックスと、前記ステアリングカラムに伝達された回転力を操舵ギアボックスに伝達するためのユニバーサルジョイントアセンブリーとを含む。

前記ユニバーサルジョイントは、シャフトジョイントとシャフトジョイントに回転力を伝達するパイプジョイントとからなる。ここで、シャフトジョイントの外面に凹凸形に構成されたスプラインがパイプジョイントの内面に凹凸形に構成されたスプラインに噛み合っていることにより、回転力を伝達しながら軸方向に移動することができるように構成される。

前記シャフトジョイント及びパイプジョイントの端部にはヨークが構成され、シャフトジョイントに構成されたヨークはステアリングカラムに連結され、パイプジョイントに構成されたヨークはギアボックスに連結される。

前述したユニバーサルジョイントに関連した先行技術としては、韓国特許公開第１０−２００６−０１１６０９９号公報（２００６．１１．１４．）の‘自動車用ユニバーサルジョイント及びその製造方法’が提供されている。その構成は、所定の長さ及び外径を有する素材を金型の役割をするダイスに挿入し、パンチで押圧して塑性変形させることによってシャフト部とヨーク部を一体型に成形するシャフトジョイント成形工程と、前記シャフトジョイントのヨーク部にスパイダーのような他のジョイントを連結するために連結ホールを加工するホール加工工程と、前記シャフト部の外側面にギアを成形する工程と、所定の長さ及び外径を有する素材を金型の役割をするダイスに挿入し、パンチで押圧して塑性変形させることにより、前記シャフト部が挿入されるパイプ部とヨーク部を一体型に成形するパイプジョイント成形工程と、前記成形されたパイプジョイントのヨーク部にスパイダーのような他のジョイントを連結するために連結ホールを加工するホール加工工程と、前記成形されたパイプ部の内側にシャフト部のギアと対応するスプラインを成形する工程と、前記それぞれ製造されたシャフトジョイントのシャフト部をパイプジョイントのパイプ部に挿入して、完成されたユニバーサルジョイントの形態を有するようにする組立工程とを含む方法である。

他の先行技術としては、韓国特許登録第１０−１３２２３６３号公報（２０１３．１０．２８．）の‘ヨークの製造方法’が提供されている。その構成は、丸棒の原資材を切断し、チューブ押出し成形してナックル（ｋｎｕｃｋｌｅ）部とシャフト（ｓｈａｆｔ）部が形成されるようにヨーク成形部材を加工する第１工程と、第１工程で加工されたヨーク成形部材のナックル部をパンチングして、ナックル部の両側にそれぞれ板状の引張部を加工する第２工程と、第２工程で引張部加工されたナックル部側にシャフト部の内部が貫通されるようにピアシング（ｐｉｅｒｃｉｎｇ）加工と引張部の内側にそれぞれ連結孔をパンチング加工する第３工程と、第３工程で連結孔が加工された引張部をナックル部に対して上方に折り曲げるように１次ベンディング加工する第４工程と、第４工程で１次ベンディング加工された引張部をナックル部に対して垂直に折り曲げるように２次ベンディング加工する第５工程と、第３工程ピアシング加工されたシャフト部の内周面をスプライン加工する第６工程とを含んでなる方法である。

さらに他の先行技術としては、韓国特許登録第１０−１６３２７０２号公報（２０１６．０６．２２．）の‘自動車操舵装置用パイプジョイントの製造方法’が提供されている。その構成は、フォーミング機の一側から供給されて来る材料を切断して切断素材を収得し、前記切断された素材を中心溝成形ダイスに供給した後、パンチで押圧して素材の一側に中心溝を成形する中心溝成形工程と、前記素材を１次後方押出し成形ダイスの前方に位置させた後、ダイピンを前方に移動させて素材の一側に内径ホールとパイプを成形する１次後方押出し成形工程と、前記素材を２次後方押出し成形ダイスの前方に位置させた後、ダイピンを前方に移動させて内径ホールをより長く成形させる２次後方押出し成形工程と、前記素材をヨーク予備成形ダイスの前方に位置させた後、パンチで押圧するヨーク予備成形工程と、前記素材を移送装置でヨーク成形ダイスの前方に位置させた後、ヨーク成形パンチで押圧して連結溝の形成されたヨークを成形するとともに、ダイピンで内径ホールを完全に成形するヨーク成形工程と、前記素材のパイプにスプラインを成形するスプライン成形工程とからなる自動車操舵装置用パイプジョイントの製造において、中心溝成形工程と、１次後方押出し工程と、２次後方押出し工程と、ヨーク予備成形工程と、ヨーク成形工程と、スプライン成形工程とをフォーミング機によって冷間鍛造で行い、ヨーク予備成形工程は２次後方押出し工程で成形された素材をヨーク予備成形ダイスの前方に位置させた後、パンチで押圧して、内径ホールの形成された素材の反対側に素材の外径より大きくて中央に案内溝が形成された予備ヨークを成形し、ヨーク成形工程は、前記予備ヨークをヨーク成形ダイスで押圧して、予備ヨークに連結溝が形成されたヨークを形成し、スプライン成形工程は、ヨーク成形工程で成形された素材をスプラインダイスに入れ、スプライン形状のパンチで押圧してパイプに凹凸状のスプラインを成形する方法である。

前記のように、先行技術は原素材が丸棒からなるもので、ヨーク部分を成形するために鍛造工程で棒状材料を広げてから折り曲げた後に加工する工程からなり、またパイプジョイントの場合、中心に貫設される孔を押出し成形工法で形成しなければならないため、製造工程が複雑で生産性の向上が難しかった。

そして、シャフトジョイントの場合、棒状材料の外部にスプライン軸を形成する構成によっては軽量のものを提供しにくく、自動車産業で燃費向上などのために部品の重量を減らす努力にも役立ちにくかった。

韓国特許公開第１０−２００６−０１１６０９９号公報 韓国特許登録第１０−１３２２３６３号公報 韓国特許登録第１０−１６３２７０２号公報

したがって、本発明者は前述した従来のユニバーサルジョイントの製造方法による諸般問題点を一掃するために本発明を研究開発したものである。

すなわち、本発明は、既存の棒状原材料を使うものとは違い、パイプを原素材として、シャフトジョイントとパイプジョイントにおいて、シャフトとチューブをフォーミングして形成し、ヨーク部分をプレス加工してから機械加工する方法で製作することができるようにすることによって生産性向上及び原価低減ができるようにし、特にシャフトジョイントの内部を中空状態で提供して重量を画期的に減少させることができるようにしたパイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法を提供することに発明の技術的課題をおいて本発明を完成した。

本発明は、一つ目、ヨークが一体に形成されたシャフトジョイント及びパイプジョイントの組合せからなるユニバーサルジョイントの製造において、前記シャフトジョイントは、パイプを所定の長さに切断して素材を準備する素材準備段階と、素材においてヘッド成形部分を除いたシャフト成形部分の外部をフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させてシャフトを形成するシャフト成形段階と、縮小しなかったヘッド成形部分に軸方向に分割溝を形成して両分する切開段階と、切開されたヘッド成形部分をプレス加工してヘッドに互いに向き合う一対のヨークを成形するヨーク成形段階と、ヨークにピンホールを形成するピンホール成形段階と、縮小した中空形のシャフトの外面にスプライン軸を形成するスプライン軸成形段階とによって製造されることを特徴とする。

二つ目、ヨークが一体に形成されたシャフトジョイント及びパイプジョイントの組合せからなるユニバーサルジョイントの製造において、前記シャフトジョイントは、パイプを所定の長さに切断して素材を準備する素材準備段階と、素材においてヘッド成形部分を除いたシャフト成形部分の外部をフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させてシャフトを形成するシャフト成形段階と、縮小しなかったヘッド成形部分を金型に投入した後、プレス上型をヘッド成形部分の内側に押圧するプレス工法（鍛造）で予備ヨークを成形する予備ヨーク成形段階と、予備ヨーク成形段階によって形成される上部が開口した四角箱状においてヨーク部分を除いた連結された部分を切開するヨーク形成のための切開段階と、ヨークにピンホールを形成するピンホール成形段階と、縮小した中空形のシャフトの外面にスプライン軸を形成するスプライン軸成形段階とによって製造されることを特徴とする。

三つ目、ヨークが一体に形成されたシャフトジョイント及びパイプジョイントの組合せからなるユニバーサルジョイントの製造において、前記パイプジョイントは、パイプを所定の長さに切断して素材を準備する素材準備段階と、素材においてヘッド成形部分を除いたチューブ成形部分の外部をパイプフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させるチューブ成形段階と、縮小しなかったヘッド成形部分に軸方向に分割溝を形成して両分する切開段階と、切開されたヘッド成形部分をプレス加工してヘッドに互いに向き合う一対のヨークを成形するヨーク成形段階と、ヨークにピンホールを形成するピンホール成形段階と、縮小した中空形のチューブの内面にスプラインボスを形成するスプラインボス成形段階とによって製造されることを特徴とする。

四つ目、ヨークが一体に形成されたシャフトジョイント及びパイプジョイントの組合せからなるユニバーサルジョイントの製造において、前記パイプジョイントは、パイプを所定の長さに切断して素材を準備する素材準備段階と、素材においてヘッド成形部分を除いたチューブ成形部分の外部をパイプフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させるチューブ成形段階と、縮小しなかったヘッド成形部分を金型に投入した後、プレス上型をヘッド成形部分の内側に押圧するプレス工法（鍛造）で予備ヨークを成形する予備ヨーク成形段階と、予備ヨーク成形段階によって形成される上部が開口した四角箱状においてヨーク部分を除いた連結された部分を切開するヨーク形成のための切開段階と、ヨークにピンホールを形成するピンホール成形段階と、縮小した中空形のチューブの内面にスプラインボスを形成するスプラインボス成形段階とによって製造されることを特徴とする。

五つ目、素材準備段階でのパイプ（Ａ）は継ぎ目のないシームレスパイプであることを特徴とする。

本発明で提供するパイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法によれば、継ぎ目のないパイプを用いてヨークの一体に形成されたシャフトジョイント及びパイプジョイントを製造することによって原価低減を期待することができる。

また、機械加工を最小化することができるので、生産性が向上し、内部を中空状態で提供することができるので、完成されたユニバーサルジョイントの重量を減らすことができ、これは自動車の軽量化の一環にも大きく寄与することができる効果がある。

本発明で提供するユニバーサルジョイントの外観を示した斜視図である。 本発明で提供するユニバーサルジョイントのシャフトジョイントの製造工程図である。 本発明で提供するユニバーサルジョイントのシャフトジョイントの他の例を示した製造工程図である。 本発明で提供するユニバーサルジョイントのパイプジョイントの製造工程図である。 本発明で提供するユニバーサルジョイントのパイプジョイントの他の例を示した製造工程図である。

以下、本発明で提供するパイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明で提供するユニバーサルジョイントの外観を示した斜視図を示すのである。

自動車には、運転者が車両の進行方向を任意に変えるために提供される操舵装置が適用される。

前記操舵装置は、運転席の前方に設置され、運転者の操作によって車両の進行方向を変えるためのステアリングホイールと、前記ステアリングホイールの下部に取り付けられるステアリングカラムと、前記ステアリングホイールの回転運動を直進運動に転換するとともに操舵力を増大させてタイヤの方向を変更させる操舵ギアボックスと、前記ステアリングカラムに伝達された回転力を操舵ギアボックスに伝達するためのユニバーサルジョイント１とを含んでいる。

ユニバーサルジョイント１は、図１に示したように、シャフトジョイント２とシャフトジョイント２に回転力を伝達するパイプジョイント３とからなり、シャフトジョイント２の外面には凹凸状にスプライン軸２７が形成され、パイプジョイント３の内面には凹凸状にスプラインボス３７が形成され、両部材が結合された状態で回転力が伝達され、軸方向にスライドするように構成される。ここで、スプライン軸２７とスプラインボス３７の接触面には、摩擦力を減らすために、ベアリング４が介装された構成で提供される。

本発明で提供するパイプＡを用いたユニバーサルジョイント１は、前記のように構成されるシャフトジョイント２とパイプジョイント３を、従来に丸棒素材から構成するものとは違い、パイプＡを用いて製造することにより、製造コスト節減、生産性向上、製品重量減少の効果を提供しながらも耐久性も満たすようにしたことを特徴とする。

以下で、パイプＡを用いてシャフトジョイント２とパイプジョイント３を製造する方法を具体的に説明する。

−シャフトジョイントの製造−
図２は本発明で提供するユニバーサルジョイントのシャフトジョイントの製造工程図を示す図である。

本発明のパイプＡを用いたユニバーサルジョイント１において、ヨーク２５が一体に形成されたシャフトジョイント２の製造工程は、１）素材準備段階（Ｓ１１）、２）シャフト成形段階（Ｓ１２）、ヨーク２５部分であるヘッドを形成するための３）切開段階（Ｓ１３）、４）ヨーク成形段階（Ｓ１４）、５）ピンホール成形段階（Ｓ１５）及び６）スプライン軸成形段階（Ｓ１６）の順に行われ、これらの各段階を以下で具体的に説明する。

１）素材準備段階（Ｓ１１）
所定の直径を有するパイプＡを切断機で所定の長さに切断して素材Ｂを準備する。ここで、パイプＡの所望の直径は後述するヘッド成形部分２１に対応する直径のものを使う。また、パイプＡの場合、製造過程での破れ現象などを考慮すると、継ぎ目のないシームレスパイプＡを使うことが好ましい。

２）シャフト成形段階（Ｓ１２）
前記のようにパイプＡを所定の長さに切断して備えられた素材Ｂは、ヘッド成形部分２１とシャフト成形部分２２とに区分することができ、シャフト２３の成形工程はシャフト成形部分２２の直径を縮小させてシャフト２３を成形する工程である。

好ましくは、素材Ｂにおいてヘッド成形部分２１を除いたシャフト成形部分２２をフォーミング機に投入してフォーミングする方法で外径を縮小させてシャフト２３を成形する。

前記のように、フォーミング機を用いてシャフト２３をフォーミングすると、外径が縮小し、長さが長くなりながら厚さが厚くなる中空形状を提供することになり、耐久性を維持しながらも重量を減らす効果を提供することができる。

前記のようなフォーミング機を用いたフォーミング工程はシャフト２３の外径縮小程度によって１回又は数回繰り返して段々直径を縮小させることが好ましい。

３）切開段階（Ｓ１３）
ヘッド成形部分２１は、ヨーク２５を形成するための事前工程によって縮小しなかったヘッド成形部分２１を軸方向に切断機又は金属レーザーカッターなどで切開する方法で分割溝２４を形成して両分する工程である。

４）ヨーク成形段階（Ｓ１４）
ヨーク成形段階（Ｓ１４）は互いに向き合う一対のヨーク２５を形成する工程によって切開されたヘッド成形部分２１を金型に投入した後、プレス上型をヘッド成形部分２１の内側に押圧するプレス工法（鍛造）によって互いに向き合う一対のヨークを形成する。

５）ピンホール成形段階（Ｓ１５）
ヘッド成形部分２１に形成したヨーク２５の場合、隣り合う相対側ヨーク２５と十字軸に結合されたニードルローラーベアリングが組み立てられるピンホール２６が要求されるので、向き合う両ヨーク２５にピンホール２６を形成する。

前記ピンホール２６は、プレスによるドローイング加工で十分な厚さとなるようにした状態でドリリングして所望の直径に加工することにより、ニードルローラーベアリングが安定に組み立てられるようにする。

６）スプライン軸成形段階（Ｓ１６）
前記のように、フォーミング機でフォーミングすることによって縮小した中空形のシャフト２３の外面にスプライン軸２７を形成する。

図３は本発明で提供するユニバーサルジョイントのシャフトジョイントの他の例を示した製造工程図を示す。

本発明のパイプＡを用いたユニバーサルジョイント１において、ヨーク２５が一体に形成されたシャフトジョイント２の製造工程は、１）素材準備段階（Ｓ１１１）、２）シャフト成形段階（Ｓ１１２）、３）予備ヨーク成形段階（Ｓ１１３）、４）ヨーク形成のための切開段階（Ｓ１１４）、５）ピンホール成形段階（Ｓ１１５）及び６）スプライン軸成形段階（Ｓ１１６）の順に行われ、これらの各段階を以下で具体的に説明する。

１）素材準備段階（Ｓ１１１）
所定の直径を有するパイプＡを切断機で所定の長さに切断して素材Ｂを準備する。ここで、パイプＡは、好ましくは後述するヘッド成形部分２１に対応する直径及び厚さを有するものを使う。また、パイプＡの場合、製造過程での破れ現象などを考慮すると、継ぎ目のないシームレスパイプＡを使うことが好ましい。

２）シャフト成形段階（Ｓ１１２）
前記のように、パイプＡを所定の長さに切断することによって備えられた素材Ｂはヘッド成形部分２１とシャフト成形部分２２とに区分することができ、シャフト２３の成形工程はシャフト成形部分２２の直径を縮小させてシャフト２３を成形する工程である。

好ましくは、素材Ｂにおいてヘッド成形部分２１を除いたシャフト成形部分２２をフォーミング機に投入してフォーミングする方法によって外径を縮小させることによってシャフト２３を成形する。

前記のように、フォーミング機でシャフト２３をフォーミングすると、外径が縮小し、長さが長くなりながら厚さが厚くなる中空形状となるので、耐久性を維持しながらも重量を減らす効果を提供することができる。

前記のようなフォーミング機を用いたフォーミング工程は、シャフト２３の外径縮小程度によって数回繰り返して段々直径を縮小させることが好ましい。

３）予備ヨーク成形段階（Ｓ１１３）
パイプＡはヘッド成形部分に対応する直径を有する構成になるので、金型にヘッド成形部分を投入した後、プレス上型をヘッド成形部分２１の内側に押圧するプレス工法（鍛造）によって予備ヨークを成形する。

このとき、互いに向き合う一対のヨークが互いに連結された状態で、まるで上部が開口した四角箱状に形成される。

４）ヨーク形成のための切開段階（Ｓ１１４）
切開段階はヨークを提供する段階であり、予備ヨーク成形段階によって形成されるヨークは互いに連結された構成を有し、切開段階はヨーク部分を除いた連結された部分を切開する工程である。

切開工程はフライス盤などの工作機械又は金属レーザーカッターからなることができる。

５）ピンホール成形段階（Ｓ１１５）
ヘッド成形部分２１に形成したヨーク２５の場合、隣り合う相対側ヨーク２５と十字軸に結合されたニードルローラーベアリングが組み立てられるピンホール２６が要求されるので、向き合う両ヨーク２５にピンホール２６を形成する。

前記ピンホール２６はプレスを用いたドローイング加工によって十分な厚さを提供した状態でドリリングして所望の直径に加工することによってニードルローラーベアリングが安定に組み立てられることができるようにする。

６）スプライン軸成形段階（Ｓ１１６）
前記のように、フォーミング機でフォーミングして縮小した中空形のシャフト２３の外面にスプライン軸２７を形成する。

前記スプライン軸の成形は、プレス工法、フォーミング機を用いた成形及び転造（Ｒｏｌｌｉｎｇ）工法のいずれか一つによって行うことができる。このような成形工法は通常使われる方法を適用することができるので、詳細な説明は省略する。

−パイプジョイントの製造−
図４は本発明で提供するユニバーサルジョイントのパイプジョイント製造工程図を示す。

本発明のパイプＡを用いたユニバーサルジョイント１においてヨーク３５が一体に形成されたパイプジョイント３の製造工程は、１）素材準備段階（Ｓ２１）、２）チューブ成形段階（Ｓ２２）、ヨーク３５部分であるヘッドを形成するための３）切開段階（Ｓ２３）、４）ヨーク成形段階（Ｓ２４）、５）ピンホール成形段階（Ｓ２５）及び６）スプラインボス形成段階（Ｓ２６）によって行われることを特徴とする。

１）素材準備段階（Ｓ１１）
所定の直径を有するパイプＡを切断機で所定の長さに切断して素材Ｂを準備する。ここで、パイプＡの所望の直径は後述するヘッド成形部分３１に対応する直径のものを使う。また、パイプＡの場合、製造過程中の破れ現象などが考慮すると、継ぎ目のないシームレスパイプを使うことが好ましい。

２）チューブ成形段階（Ｓ２２）
前記のように、パイプＡを所定の長さに切断して提供した素材Ｂはヘッド成形部分３１とチューブ成形部分３２に区分することができ、チューブ成形工程はチューブ３３成形部分３２の直径を縮小させてチューブ３３を成形する工程である。

好ましくは、素材Ｂにおいてヘッド成形部分３１を除いたチューブ成形部分３２をフォーミング機に投入してフォーミングする方法で外径を縮小させてチューブ３３を成形することにより、前述したシャフトジョイント２のスプライン軸２７部分が挿入できるようにする。

前記のように、フォーミング機を用いてチューブ３３をフォーミングすると、外径が縮小し、長さが長くなりながら厚さが厚くなる中空形状を提供することで、耐久性を維持しながらも重量を減らす効果を提供することができる。

前記のようなフォーミング機を用いたフォーミング工程は、チューブ３３の外径縮小程度によって１回又は数回繰り返して直径を段々縮小させることが好ましい。

３）切開段階（Ｓ１３）
ヘッド成形部分３１の場合、ヨーク３５を形成するための事前工程として縮小しなかったヘッド成形部分３１を軸方向に切断機又は金属レーザーカッターなどで切開する方法で分割溝３４を形成して両分する工程である。

４）ヨーク成形段階（Ｓ１４）
ヨーク成形段階（Ｓ１４）は向き合う一対のヨーク３５を形成する工程であり、切開されたヘッド成形部分３１を金型に投入した後、プレス上型をヘッド成形部分３１の内側に押圧するプレス工法（鍛造）によって向き合う一対のヨークを形成する。

５）ピンホール成形段階（Ｓ１５）
ヘッド成形部分３１に形成されたヨーク３５の場合、隣り合う相対側ヨーク３５と十字軸に結合されたニードルローラーベアリングが組み立てられるピンホール３６が要求されるので、向き合う両ヨーク３５にピンホール３６を形成する。

前記ピンホール３６はプレスを用いたドローイング加工で十分な厚さを提供した状態でドリリングして所望の直径に加工することによってニードルローラーベアリングが安定に組み立てられることができるようにする。

６）スプラインボス成形段階（Ｓ１６）
前記のように、パイプＡをフォーミング機でフォーミングして縮小した中空形のチューブ３３の内面にスプラインボス３７を形成する。

図５は本発明で提供するユニバーサルジョイントのパイプジョイントの他の例を示した製造工程図を示すのである。

本発明のパイプＡを用いたユニバーサルジョイント１においてヨーク３５が一体に形成されたパイプジョイント３の製造工程は、１）素材準備段階（Ｓ２１１）、２）チューブ成形段階（Ｓ２１２）、３）予備ヨーク成形段階（Ｓ２１３）、４）ヨークのための切開段階（Ｓ２１４）、５）ピンホール成形段階（Ｓ２１５）及び６）スプラインボス形成段階（Ｓ２１６）によって行われることを特徴とする。

１）素材準備段階（Ｓ１１１）
所定の直径を有するパイプＡを切断機で所定の長さに切断して素材Ｂを準備する。ここで、パイプＡは、後述するヘッド成形部分３１に対応する直径及び厚さを有するものを使う。また、パイプＡの場合、製造過程中の破れ現象などを考慮すると、継ぎ目のないシームレスパイプを使うことが好ましい。

２）チューブ成形段階（Ｓ２１２）
前記のように、パイプＡを所定の長さに切断して提供された素材Ｂはヘッド成形部分３１とチューブ成形部分３２に区分することができる。チューブ成形工程はチューブ３３の成形部分３２の直径を縮小してチューブ３３を成形する工程である。

好ましくは、素材Ｂにおいてヘッド成形部分３１を除いたチューブ成形部分３２をフォーミング機に投入してフォーミングする方法で外径を縮小させてチューブ３３を成形することにより、前述したシャフトジョイント２のスプライン軸２７部分が挿入できるようにする。

前記のように、フォーミング機でチューブ３３をフォーミングすると、外径が縮小し、長さが長くなりながら厚さが厚くなる中空形状を提供するようになるので、耐久性を維持しながらも重量を減らす効果を提供することができる。

前記のようなフォーミング機を用いたフォーミング工程は、チューブ３３の外径縮小程度によって１回又は数回繰り返して直径を段々縮小させることが好ましい。

３）予備ヨーク成形段階（Ｓ２１３）
パイプＡの場合、ヘッド成形部分に対応する直径を有するものからなり、金型にヘッド成形部分を投入した後、プレス上型をヘッド成形部分の内側に押圧するプレス工法（鍛造）によって予備ヨークを成形する。

ここで、向き合う一対のヨークが互いに連結された状態で、まるで上部が開口した四角箱状に形成される。

４）ヨーク形成のための切開段階（Ｓ２１４）
切開段階はヨークを提供する段階であり、予備ヨーク成形段階によって形成されるヨークは互いに連結された構成を有する。切開段階はヨーク部分を除いた連結された部分を切開する工程である。

切開工程はフライス盤などの工作機械又は金属レーザーカッターによって行うことができる。

５）ピンホール成形段階（Ｓ２１５）
ヘッド成形部分３１に形成したヨーク３５の場合、隣り合う相対側ヨーク３５と十字軸に結合されたニードルローラーベアリングが組み立てられるピンホール３６が要求されるので、向き合う両ヨーク３５にピンホール３６を形成する。

前記ピンホール３６はプレスを用いたドローイング加工で十分な厚さを提供した状態でドリリングして所望の直径に加工することによってニードルローラーベアリングが安定に組み立てられることができるようにする。

６）スプラインボス成形段階（Ｓ２１６）
前記のように、パイプＡフォーミング機でフォーミングして縮小した中空形のチューブ３３の内面にスプラインボス３７を形成する。

前記スプラインボス３７の成形は、プレス工法、フォーミング機を用いた成形、転造（Ｒｏｌｌｉｎｇ）工法のいずれか一つによって行うことができる。このような成形工法は通常使われる方法を適用することができるので、詳細な説明は省略する。

一方、本発明では別に言及していないが、シャフトジョイント２及びパイプジョイント３に形成されたスプライン軸２７とスプラインボス３７、そしてヨーク２５、３５の場合、耐磨耗性を高める目的で熱処理工程などをさらに追加することができるのは言うまでもない。

以上のように、パイプＡを用いたユニバーサルジョイント１の製造方法でシャフトジョイント２及びパイプジョイント３を製造する場合、既存の丸棒を鍛造することに比べて素材Ｂの費用を画期的に減らすことができる。特に、シャフトジョイント２を中空形に提供することができるので、製品の重量を画期的に減らすことができ、自動車産業で燃費向上などのために部品重量を減らす努力にも役立つことになるものである。

本発明の詳細な説明では具体的な実施例について開示しているが、本発明の範疇から逸脱しない範疇内で多様な変形が可能であるのは言うまでもない。したがって、本発明の保護範囲は前述した実施例に限定されてはいけなく、後述する請求範囲だけでなく均等なものなどによって決定されなければならない。

Claims (5)

1. ヨーク（２５、３５）が一体に形成されたシャフトジョイント（２）及びパイプジョイント（３）の組合せからなるユニバーサルジョイント（１）の製造において、
   前記シャフトジョイント（２）は、パイプ（Ａ）を所定の長さに切断して素材（Ｂ）を準備する素材準備段階（Ｓ１１）と、素材（Ｂ）においてヘッド成形部分（２１）を除いたシャフト成形部分（２２）の外部をフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させてシャフト（２３）を形成するシャフト成形段階（Ｓ１２）と、
   縮小しなかったヘッド成形部分（２１）に軸方向に分割溝（２４）を形成して両分する切開段階（Ｓ１３）と、
   切開されたヘッド成形部分（２１）をプレス加工してヘッドに互いに向き合う一対のヨーク（２５）を成形するヨーク成形段階（Ｓ１４）と、
   ヨーク（２５）にピンホール（２６）を形成するピンホール成形段階（Ｓ１５）と、
   縮小した中空形のシャフト（２３）の外面にスプライン軸（２７）を形成するスプライン軸成形段階（Ｓ１６）とによって製造されることを特徴とする、パイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法。
2. ヨーク（２５、３５）が一体に形成されたシャフトジョイント（２）及びパイプジョイント（３）の組合せからなるユニバーサルジョイント（１）の製造において、
   前記シャフトジョイント（２）は、パイプ（Ａ）を所定の長さに切断して素材（Ｂ）を準備する素材準備段階（Ｓ１１１）と、
   素材（Ｂ）においてヘッド成形部分（２１）を除いたシャフト成形部分（２２）の外部をフォーミング機でフォーミングして外径を縮小させてシャフト（２３）を形成するシャフト成形段階（Ｓ１１２）と、
   縮小しなかったヘッド成形部分（２１）を金型に投入した後、プレス上型をヘッド成形部分（２１）の内側に押圧するプレス工法（鍛造）で予備ヨークを成形する予備ヨーク成形段階（Ｓ１１３）と、
   予備ヨーク成形段階によって形成される上部が開口した四角箱状においてヨーク部分を除いた連結された部分を切開するヨーク形成のための切開段階（Ｓ１１４）と、
   ヨーク（２５）にピンホール（２６）を形成するピンホール成形段階（Ｓ１１５）と、
   縮小した中空形のシャフト（２３）の外面にスプライン軸（２７）を形成するスプライン軸成形段階（Ｓ１１６）とによって製造されることを特徴とする、パイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法。
3. ヨーク（２５）が一体に形成されたシャフトジョイント（２）及びパイプジョイント（３）の組合せからなるユニバーサルジョイント（１）の製造において、
   前記パイプジョイント（３）は、パイプ（Ａ）を所定の長さに切断して素材（Ｂ）を準備する素材準備段階（Ｓ２１）と、
   素材（Ｂ）においてヘッド成形部分（３１）を除いたチューブ成形部分（３２）の外部をパイプ（Ａ）フォーミング機でフォーミングして外径を縮小させるチューブ成形段階（Ｓ２２）と、
   縮小しなかったヘッド成形部分（３１）に軸方向に分割溝（３４）を形成して両分する切開段階（Ｓ２３）と、
   切開されたヘッド成形部分（３１）をプレス加工してヘッドに互いに向き合う一対のヨーク（３５）を成形するヨーク成形段階（Ｓ２４）と、
   ヨーク（３５）にピンホール（３６）を形成するピンホール成形段階（Ｓ２６）と、
   縮小した中空形のチューブ（３３）の内面にスプラインボス（３７）を形成するスプラインボス成形段階（Ｓ２７）とによって製造されることを特徴とする、パイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法。
4. ヨーク（２５）が一体に形成されたシャフトジョイント（２）及びパイプジョイント（３）の組合せからなるユニバーサルジョイント（１）の製造において、
   前記パイプジョイント（３）は、パイプ（Ａ）を所定の長さに切断して素材（Ｂ）を準備する素材準備段階（Ｓ２１１）と、
   素材（Ｂ）においてヘッド成形部分（３１）を除いたチューブ成形部分（３２）の外部をパイプ（Ａ）フォーミング機でフォーミングして外径を縮小させるチューブ成形段階（Ｓ２１２）と、
   縮小しなかったヘッド成形部分（３１）を金型に投入した後、プレス上型をヘッド成形部分（２１）の内側に押圧するプレス工法（鍛造）で予備ヨークを成形する予備ヨーク成形段階（Ｓ２１３）と、
   予備ヨーク成形段階によって形成される上部が開口した四角箱状においてヨーク部分を除いた連結された部分を切開するヨーク形成のための切開段階（Ｓ２１４）と、
   ヨーク（３５）にピンホール（３６）を形成するピンホール成形段階（Ｓ２１５）と、
   縮小した中空形のチューブ（３３）の内面にスプラインボス（３７）を形成するスプラインボス成形段階（Ｓ２１６）とによって製造されることを特徴とする、パイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法。
5. 素材準備段階（Ｓ１１、Ｓ１１１、Ｓ２１、Ｓ２１１）でのパイプ（Ａ）は継ぎ目のないシームレスパイプであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパイプを用いたユニバーサルジョイントの製造方法。