JP5655318B2

JP5655318B2 - Method for manufacturing universal joint yoke

Info

Publication number: JP5655318B2
Application number: JP2010024131A
Authority: JP
Inventors: 敦川村; 健悟鈴木
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2030-02-05
Also published as: JP2011161457A

Description

本発明は自在継手のヨークの製造方法、特に、ステアリング装置のステアリングシャフトの回転を伝達する軸同士を連結する自在継手のヨークの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a universal joint yoke, and more particularly to a method for manufacturing a universal joint yoke that connects shafts that transmit rotation of a steering shaft of a steering device.

車両の前輪を操舵するステアリング装置では、ステアリングホイールの操作で回転するステアリングシャフトの動きを、自在継手を介してステアリングギヤの入力軸に伝達している。ステアリングホイールの動きはステアリングコラム内に回転自在に設けたステアリングシャフトおよび中間シャフトを介してステアリングギアに伝達され、ステアリングギアによって車輪の方向を操舵する。通常、ステアリングシャフトとステアリングギアの入力軸とは互いに同一直線上に設けることが出来ない。 In a steering device that steers the front wheels of a vehicle, the movement of a steering shaft that is rotated by the operation of a steering wheel is transmitted to an input shaft of a steering gear through a universal joint. The movement of the steering wheel is transmitted to the steering gear via a steering shaft and an intermediate shaft that are rotatably provided in the steering column, and the direction of the wheel is steered by the steering gear. Normally, the steering shaft and the input shaft of the steering gear cannot be provided on the same straight line.

このため従来から、ステアリングシャフトとステアリングギアへの入力軸との間に中間シャフトを設け、この中間シャフトの端部とステアリングシャフト、および、中間シャフトの端部とステアリングギアの入力軸の端部とを、自在継手を介して結合し、同一直線上に存在しないステアリングシャフトと入力軸との間での動力伝達が行えるようにしている。 For this reason, conventionally, an intermediate shaft is provided between the steering shaft and the input shaft to the steering gear, the end of the intermediate shaft and the steering shaft, and the end of the intermediate shaft and the end of the input shaft of the steering gear. Are coupled via a universal joint so that power can be transmitted between the steering shaft and the input shaft that do not exist on the same straight line.

近年、ステアリングシャフトに操舵補助力を付与するアシスト装置を、中間シャフトとステアリングホイールとの間に設けたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置が多くなってきた。このような、コラムアシスト式の電動パワーステアリングでは、中間シャフトに負荷される回転トルクが大きくなるため、中間シャフトと自在継手との結合部の結合剛性を大きくする必要があるため、自在継手のヨークの剛性を大きくすることが必要となっている。 In recent years, there has been an increasing number of column assist type electric power steering devices in which an assist device for applying a steering assist force to a steering shaft is provided between an intermediate shaft and a steering wheel. In such column assist type electric power steering, since the rotational torque applied to the intermediate shaft increases, it is necessary to increase the coupling rigidity of the coupling portion between the intermediate shaft and the universal joint. It is necessary to increase the rigidity.

剛性の大きなヨークを製造するためには、素材強度の大きな材料を使用することが必要であるが、板材のプレス成形では素材強度の大きな材料の成形性が低いため、成形性に優れた冷間鍛造で成形することが多い。 In order to manufacture a yoke with high rigidity, it is necessary to use a material with high material strength. However, press forming of a plate material has low formability of a material with high material strength, so cold work with excellent formability. Often formed by forging.

冷間鍛造の成形では、成形荷重をできるだけ小さくして金型の寿命を長くするために、特許文献１に示すように、ヨークのアーム部が後方押し出しになるように成形することが多い。アーム部を後方押し出しで成形すると、一対のアーム部を接続する稜線部が上下の金型の合わせ面になるため、稜線部にバリが発生する。このバリは加工硬化しており、成形時の温度変化によるバリの大きさのばらつきもあって、バリの除去作業の難易度が高く、製造コスト上昇の一因になっている。 In cold forging forming, as shown in Patent Document 1, in order to make the forming load as small as possible and prolong the life of the die, the yoke arm is often formed so as to be pushed backward. When the arm part is formed by rearward extrusion, the ridge line part that connects the pair of arm parts becomes the mating surface of the upper and lower molds, so that burrs are generated in the ridge line part. This burr is work hardened, and there is a variation in the size of the burr due to a temperature change during molding, which makes it difficult to remove the burr and contributes to an increase in manufacturing cost.

特許文献２は、ヨークのアーム部が前方押し出しになるように成形するとともに、リングノックアウトに背圧を加えながら成形することで、成形品の充満度の向上と金型に加わる負荷を軽減している。しかし、特許文献２の成形方法では、アーム部の成形時に、アーム部の前端とノックアウトピンの先端との間の隙間が無くなるため、素材の体積の変動によって、金型に加わる負荷が変動し、金型の寿命が短くなる問題が生じる。 In Patent Document 2, molding is performed so that the arm part of the yoke is pushed forward, and molding is performed while applying back pressure to the ring knockout, thereby reducing the load applied to the mold and improving the degree of fullness of the molded product. Yes. However, in the molding method of Patent Document 2, when the arm portion is molded, there is no gap between the front end of the arm portion and the tip of the knockout pin, so the load applied to the mold varies due to the variation in the volume of the material, There is a problem that the life of the mold is shortened.

特開２００２−３４００１２号公報JP 2002-340012 A 特開２００３−２５１４３１号公報JP 2003-251431 A

本発明は、金型に加わる負荷の変動を小さくして、金型の寿命を長くするとともに、アーム部を接続する稜線部のバリの発生を抑制した自在継手のヨークの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention provides a method for manufacturing a universal joint yoke by reducing fluctuations in the load applied to the mold, extending the life of the mold, and suppressing the occurrence of burrs in the ridge line section connecting the arm sections. Is an issue.

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、基端寄り部分に軸を嵌合するための孔部を備えた結合筒部と、上記結合筒部に、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対のアーム部が一体に形成されたヨークを上金型と下金型からなる一対の金型で鍛造する自在継手のヨークの製造方法であって、上記下金型に形成され、筒状のヨーク素材の外周を拘束する内周面を有するダイスと、上記上金型に形成され、上記ヨーク素材の結合筒部側の端面を押圧するパンチと、上記下金型の上記ダイスの内周面に形成され、上記ヨーク素材の上記アーム部側の前端を押圧して、成形後のヨーク素材を一方の金型から排出するノックアウトピンとを備えた冷間鍛造装置を用いる上記自在継手のヨークの製造のための成形工程が、上記ヨーク素材を上記ダイスに装着する成形準備工程と、上記パンチを下降させて、該パンチの外周面を上記ダイスの内周面に密に嵌合させながら、該パンチの前端面で上記ヨーク素材を押圧して、結合筒部、孔部、アーム部、稜線部、面取り部、Ｒ面とりを成形し、成形された上記ヨーク素材のアーム部の前端と上記ノックアウトピンとの間に隙間を形成した予備成形ヨーク素材とする予備成形工程と、上記ノックアウトピンを上方に移動させ、上記予備ヨーク素材の上記アーム部前端に上記ノックアウトピンの先端を当接させて上記予備成形ヨーク素材を上方に押して上記下金型から排出する予備成形ヨーク素材排出工程と、上記予備成形ヨーク素材を上記ダイスの上方から該ダイスの内周面に装着し、上記パンチを下降させ、その前端面で上記予備成形ヨーク素材を押圧して、結合筒部、孔部、アーム部、稜線部、面取り部、Ｒ面取り部を有する本成形ヨーク素材を成形すると共に、上記ヨーク素材の成形完了時に、該本成形ヨーク素材の上記アーム部の前端と上記ノックアウトピンの先端との間に隙間が形成される本成形工程と、上記ノックアウトピンを上方に移動させて、上記本成形ヨーク素材の上記アーム部の前端に上記ノックアウトピンの先端を当接させ、上記本成形ヨーク素材を上方に押圧して上記下金型から排出する本成形ヨーク素材排出工程と、上記本成形ヨーク素材を上記ダイスの上方から該ダイスの内周面に装着して、上記パンチを下降させて、該パンチの前端面で上記本成形ヨーク素材を押圧し、上記アーム部の先端部に逃げ部を成形してアーム部先端逃げ部成形ヨーク素材とすると共に、該アーム部先端逃げ部成形ヨーク素材の上記アーム部の前端と上記ノックアウトピンの先端との間に隙間を形成するアーム部先端逃げ部成形工程と、上記ノックアウトピンを上方に移動させて、上記アーム部先端逃げ部成形ヨーク素材の上記アーム部の前端に上記ノックアウトピンの先端を当接させ、該アーム部先端逃げ部成形ヨーク素材を上方に押圧して、上記下金型から排出するアーム部先端逃げ部成形ヨーク素材排出工程とをこの順で含むことを特徴とする自在継手のヨークの製造方法である。 The above problem is solved by the following means. In other words, the first invention is a pair having a coupling cylinder portion provided with a hole portion for fitting a shaft in the proximal end portion, and a bearing hole for pivotally supporting the cross shaft in the coupling cylinder portion. A yoke for a universal joint forging a yoke integrally formed with a pair of molds composed of an upper mold and a lower mold, the cylindrical yoke formed on the lower mold A die having an inner peripheral surface that constrains the outer periphery of the material, a punch that is formed on the upper die and presses an end surface of the yoke material on the coupling cylinder portion side, and an inner peripheral surface of the die of the lower die The universal joint yoke is manufactured using a cold forging device that is formed and includes a knockout pin that presses the front end of the yoke material on the arm side and discharges the molded yoke material from one mold. A molding process for attaching the yoke material to the die. A molding preparation step, and lowering the punch, tightly fitting the outer peripheral surface of the punch to the inner peripheral surface of the die, pressing the yoke material at the front end surface of the punch, A preforming step of forming a hole part, an arm part, a ridge line part, a chamfered part, an R chamfer, and forming a preformed yoke material having a gap between a front end of the arm part of the molded yoke material and the knockout pin And a preformed yoke for moving the knockout pin upward, bringing the tip of the knockout pin into contact with the front end of the arm part of the preliminary yoke material, pushing the preformed yoke material upward, and discharging the preform from the lower mold. A material discharge step and the preformed yoke material are mounted on the inner peripheral surface of the die from above the die, the punch is lowered, and the preformed yoke material is pressed on the front end surface thereof. , Coupling tubular portion, the hole portion, the arm portion, ridge portion, chamfer, as well as forming the present molding yoke material having R-chamfered portion, when forming the completion of the yoke material, the front end of the arm part of the main molding yoke material A forming step in which a gap is formed between the front end of the knockout pin and the front end of the arm portion of the main forming yoke material. And a main molding yoke material discharging step of pressing the main molding yoke material upward and discharging it from the lower mold, and mounting the main molding yoke material on the inner peripheral surface of the die from above the die, Lowering the punch, pressing the main forming yoke material at the front end surface of the punch, forming an escape portion at the tip of the arm portion to obtain an arm portion tip escape portion forming yoke material, Arm part tip relief part molding step of forming an arm part tip relief part that forms a gap between the front end of the arm part of the yoke material and the tip of the knockout pin, and moving the knockout pin upward, the arm part The tip end of the knockout pin is brought into contact with the front end of the arm part of the tip relief part molding yoke material, the arm part tip relief part molding yoke material is pressed upward and discharged from the lower mold. A method of manufacturing a universal joint yoke, comprising the step of partially molding yoke material discharging in this order.

第２番目の発明は、第１番目の発明の自在継手のヨークの製造方法において、上記ヨーク素材が中空筒状であり、上記ヨーク素材の内周を拘束する外周面を有するマンドレルが上記一方の金型に固定され、上記ノックアウトピンが上記ダイスの内周面とマンドレルの外周面との間に形成されていることを特徴とする自在継手のヨークの製造方法である。
According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a universal joint yoke according to the first aspect, the yoke material has a hollow cylindrical shape, and a mandrel having an outer peripheral surface that restrains an inner periphery of the yoke material A method for manufacturing a universal joint yoke, wherein the knockout pin is fixed to a mold and the knockout pin is formed between an inner peripheral surface of the die and an outer peripheral surface of a mandrel.

本発明の自在継手のヨークの製造方法は、一方の金型に形成され、筒状のヨーク素材の外周を拘束する内周面を有するダイスと、他方の金型に形成され、ヨーク素材の結合筒部側の端面を押圧するパンチと、一方の金型にダイスの内周面に形成され、ヨーク素材のアーム部側の前端を押圧して、成形後のヨーク素材を一方の金型から排出するノックアウトピンとを備え、ヨーク素材の成形完了時に、ヨーク素材のアーム部側の前端とノックアウトピンの先端との間に隙間が形成される。 The method for manufacturing a universal joint yoke according to the present invention includes a die formed on one mold and having an inner peripheral surface that constrains the outer periphery of a cylindrical yoke material, and a coupling between the yoke materials formed on the other mold. A punch that presses the end face on the cylinder side, and a die that is formed on the inner peripheral surface of the die, presses the front end on the arm part side of the yoke material, and discharges the molded yoke material from one mold A knockout pin is provided, and when the yoke material is completely formed, a gap is formed between the front end of the yoke material on the arm portion side and the tip of the knockout pin.

従って、ヨーク素材に体積の変動があっても、上金型、下金型に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。また、アーム部を接続する稜線部が、一方の金型内で成形されるため、稜線部に金型の合わせ面が無く、稜線部にはバリが発生しない。 Therefore, even when the volume of the yoke material varies, the load applied to the upper mold and the lower mold does not vary, and the life of the mold is improved. Moreover, since the ridge line part which connects an arm part is shape | molded in one metal mold | die, there is no mating surface of a metal mold | die in a ridge line part, and a burr | flash does not generate | occur | produce in a ridge line part.

本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置の全体図である。1 is an overall view of a steering device including a universal joint according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークを示し、（ａ）は溶接ヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の下面図である。The welding yoke manufactured by the manufacturing method of Example 1 of this invention is shown, (a) is a front view of a welding yoke, (b) is a right view of (a), (c) is a bottom view of (a). It is. 本発明の実施例１の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of Example 1 of this invention, Comprising: (a) is a shaping | molding preparation process which shows the state which mounted | wore the die | dye with the yoke raw material, (b) is a preforming process. 図３（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）はアーム部先端の逃げ部成形工程である。FIG. 3B shows a post-process, where FIG. 3A shows a main forming process, and FIG. 3B shows a relief forming process at the tip of the arm part. 実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）はアーム部先端の逃げ部成形工程が完了した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of each shaping | molding process of the welding yoke manufactured by the manufacturing method of Example 1, Comprising: (a) is a yoke raw material, (b) is the state which completed the preforming process, (c) is this (D) is an explanatory view showing a state in which the relief part forming process at the tip of the arm part is completed. 本発明の実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークを示し、（ａ）はピンチボルトヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。The pinch bolt yoke manufactured by the manufacturing method of Example 2 of this invention is shown, (a) is a front view of a pinch bolt yoke, (b) is a cross-sectional view of (a). 本発明の実施例２の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of Example 2 of this invention, Comprising: (a) is a shaping | molding preparation process which shows the state which mounted | wore the yoke raw material to die | dye, (b) is a preforming process. 図７（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）は結合筒部外周のしごき成形工程である。FIG. 7B shows a post-process, where FIG. 7A shows a main forming process, and FIG. 7B shows an iron forming process on the outer periphery of the combined cylinder portion. 実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）は結合筒部外周のしごき成形工程が完了した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of each shaping | molding process of the pinch volt | bolt yoke manufactured by the manufacturing method of Example 2, Comprising: (a) is a yoke raw material, (b) is the state which completed the preforming process, (c) is (D) is an explanatory view showing a state in which the ironing forming process on the outer periphery of the combined cylinder portion is completed.

以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例２を説明する。 Hereinafter, Example 1 to Example 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置の全体図である。図１に示すように、本発明の実施例の自在継手を備えたステアリング装置は、コラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置である。ステアリングホイール１０１の操作力を軽減するために、コラム１０５の中間部に取付けたモータ１０２の操舵補助力をステアリングシャフトに付与し、中間シャフト１０６を介して、ラックピニオン式のステアリングギヤ１０３のラックを往復移動させ、タイロッド１０４を介して舵輪を操舵する方式のパワーステアリング装置である。 FIG. 1 is an overall view of a steering apparatus provided with a universal joint according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the steering apparatus provided with the universal joint of the embodiment of the present invention is a column assist type rack and pinion type power steering apparatus. In order to reduce the operating force of the steering wheel 101, the steering assist force of the motor 102 attached to the intermediate portion of the column 105 is applied to the steering shaft, and the rack of the rack and pinion type steering gear 103 is connected via the intermediate shaft 106. This is a power steering device that reciprocates and steers the steering wheel via the tie rod 104.

ステアリングシャフトに補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）１０７の車体前方側端面から突出した出力軸１０８が、自在継手（上側自在継手）１０９Ａを介して、中間シャフト１０６の後端部に連結している。また、この中間シャフト１０６の前端部に、別の自在継手（下側自在継手）１０９Ｂを介して、ステアリングギヤ１０３のピニオン軸（以下軸と呼ぶ）１０３Ａを連結している。 The output shaft 108 protruding from the front end surface of the vehicle body of the assist device (steering assisting portion) 107 for applying assisting torque to the steering shaft is connected to the rear end portion of the intermediate shaft 106 via a universal joint (upper universal joint) 109A. It is linked to. Further, a pinion shaft (hereinafter referred to as a shaft) 103A of the steering gear 103 is coupled to the front end portion of the intermediate shaft 106 via another universal joint (lower universal joint) 109B.

図２は本発明の実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークを示し、（ａ）は溶接ヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の下面図である。図３は本発明の実施例１の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。 2A and 2B show a welding yoke manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a front view of the welding yoke, FIG. 2B is a right side view of FIG. FIG. FIGS. 3A and 3B are explanatory views showing a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a forming preparation step showing a state where a yoke material is mounted on a die, and FIG. 3B is a pre-forming step.

図４は図３（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）はアーム部先端の逃げ部成形工程である。図５は実施例１の製造方法によって製造される溶接ヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）はアーム部先端の逃げ部成形工程が完了した状態を示す説明図である。 4A and 4B show the subsequent process of FIG. 3B, where FIG. 4A shows the main forming process and FIG. 4B shows the relief forming process at the tip of the arm part. FIGS. 5A and 5B are explanatory views showing the state of each forming step of the welding yoke manufactured by the manufacturing method of Example 1, wherein FIG. 5A is a yoke material, FIG. 5B is a state where the pre-forming step is completed, and FIG. ) Is an explanatory view showing a state in which the main forming step is completed, and (d) is an explanatory view showing a state in which the relief portion forming step at the tip of the arm portion is completed.

図２に示すように、溶接ヨーク２には略円筒状の結合筒部２１が形成され、この結合筒部２１に形成された円形の孔部２２に図示しない軸（中間シャフト１０６等）を嵌合し、溶接によって軸を結合筒部２１に固定する。溶接ヨーク２には、結合筒部２１と一体に設けられた一対のアーム部２３、２３が形成され、アーム部２３、２３には、図示しない十字軸を軸支するための軸受け孔（後工程の機械加工によって形成される）が形成される。 As shown in FIG. 2, the welding yoke 2 is formed with a substantially cylindrical coupling tube portion 21, and a shaft (not shown) such as an intermediate shaft 106 is fitted into a circular hole 22 formed in the coupling tube portion 21. Then, the shaft is fixed to the coupling cylinder portion 21 by welding. The welding yoke 2 is formed with a pair of arm portions 23, 23 provided integrally with the coupling cylinder portion 21, and a bearing hole (post-process) for supporting a cross shaft (not shown) in the arm portions 23, 23. Are formed by machining).

アーム部２３、２３の両側面には、ジョイント角を確保するための面取り部２４、２４が形成されている。また、アーム部２３、２３先端の対向する内側側面には、円弧状の逃げ部２５、２５が形成されている。また、アーム部２３、２３を接続する稜線部２６の外周側には、Ｒ面取り２７、２７が形成されている。円形の孔部２２は、結合筒部２１の端面２８から稜線部２６に渡って貫通して形成されている。 Chamfered portions 24 and 24 for securing a joint angle are formed on both side surfaces of the arm portions 23 and 23. Further, arc-shaped relief portions 25, 25 are formed on the inner side surfaces of the arm portions 23, 23 at the opposite ends. Further, R chamfers 27 and 27 are formed on the outer peripheral side of the ridge line portion 26 connecting the arm portions 23 and 23. The circular hole portion 22 is formed so as to penetrate from the end surface 28 of the coupling cylinder portion 21 to the ridge line portion 26.

図３、図４に示すように、本発明の実施例１の製造方法に使用される金型は、上金型３と下金型４で構成されている。上金型３は、図示しない上ボルスターに固定されて上下移動するパンチホルダー３１と、パンチホルダー３１に取り付けられた中空筒状のパンチ３２で構成されている。下金型４は、図示しない下ボルスターに固定された受圧板４１と、受圧板４１に固定されたダイス４２で構成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the mold used in the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes an upper mold 3 and a lower mold 4. The upper die 3 includes a punch holder 31 that is fixed to an upper bolster (not shown) and moves up and down, and a hollow cylindrical punch 32 attached to the punch holder 31. The lower mold 4 includes a pressure receiving plate 41 fixed to a lower bolster (not shown) and a die 42 fixed to the pressure receiving plate 41.

ダイス４２には、溶接ヨーク２の外周を拘束するための内周面４２１が形成されている。パンチ３２には、ダイス４２の内周面４２１に密に嵌合する外周面３２１と、溶接ヨーク２の結合筒部２１の端面２８を押圧する前端面３２２が形成されている。下金型４には、ダイス４２の内周面４２１の軸心に、棒状のマンドレル４３が垂直に固定されている。 An inner peripheral surface 421 for constraining the outer periphery of the welding yoke 2 is formed on the die 42. The punch 32 is formed with an outer peripheral surface 321 that closely fits the inner peripheral surface 421 of the die 42 and a front end surface 322 that presses the end surface 28 of the coupling cylinder portion 21 of the welding yoke 2. In the lower mold 4, a rod-shaped mandrel 43 is fixed vertically to the axial center of the inner peripheral surface 421 of the die 42.

マンドレル４３の先端側（図３、図４の上端側）には、円柱状の外周面４３１と角柱状の外周面４３２が形成されている。円柱状の外周面４３１は、溶接ヨーク２の孔部２２を拘束する。角柱状の外周面４３２は、溶接ヨーク２のアーム部２３、２３の対向する内側側面及び稜線部２６を拘束する。 A cylindrical outer peripheral surface 431 and a prismatic outer peripheral surface 432 are formed on the distal end side (the upper end side in FIGS. 3 and 4) of the mandrel 43. The cylindrical outer peripheral surface 431 restrains the hole 22 of the welding yoke 2. The prismatic outer peripheral surface 432 restrains the opposite inner side surfaces and the ridge line portion 26 of the arm portions 23, 23 of the welding yoke 2.

下金型４には、ダイス４２の内周面４２１とマンドレル４３の外周面４３２との間に、中空筒状のノックアウトピン４４が介挿されている。ノックアウトピン４４は、図３、図４の上下方向に移動可能である。ノックアウトピン４４が上方に移動すると、成形後の溶接ヨーク２のアーム部２３、２３の前端（図３、図４の下端）２３１にノックアウトピン４４の先端４４１が当接し、溶接ヨーク２を上方に押圧して、下金型４から排出する。 In the lower mold 4, a hollow cylindrical knockout pin 44 is inserted between the inner peripheral surface 421 of the die 42 and the outer peripheral surface 432 of the mandrel 43. The knockout pin 44 is movable in the vertical direction in FIGS. When the knockout pin 44 moves upward, the tip 441 of the knockout pin 44 comes into contact with the front ends (lower ends in FIGS. 3 and 4) 231 of the arm portions 23 and 23 of the welded yoke 2 after molding, and the welding yoke 2 is moved upward. Press to discharge from the lower mold 4.

図５（ａ）に示すように、中空円筒状のヨーク素材２Ａを所定の体積に形成し、図３（ａ）の成形準備工程に示すように、ダイス４２の上方からダイス４２の内周面４２１にヨーク素材２Ａを装着する。図３（ｂ）の予備成形工程に示すように、パンチ３２を下降し、パンチ３２の外周面３２１をダイス４２の内周面４２１に密に嵌合させながら、パンチ３２の前端面３２２でヨーク素材２Ａを押圧する。 As shown in FIG. 5 (a), a hollow cylindrical yoke material 2A is formed in a predetermined volume, and as shown in the molding preparation step of FIG. 3 (a), the inner peripheral surface of the die 42 from above the die 42. The yoke material 2A is attached to 421. As shown in the preforming step of FIG. 3B, the punch 32 is lowered and the yoke 32 is moved by the front end surface 322 of the punch 32 while the outer peripheral surface 321 of the punch 32 is closely fitted to the inner peripheral surface 421 of the die 42. The material 2A is pressed.

ヨーク素材２Ａは、ダイス４２の内周面４２１、マンドレル４３の外周面４３１、４３２に拘束されて成形され、図５（ｂ）に示す予備成形ヨーク素材２Ｂができる。予備成形ヨーク素材２Ｂには、結合筒部２１、孔部２２、アーム部２３、稜線部２６、面取り部２４、Ｒ面取り２７が予備成形される。本発明の実施例１の溶接ヨーク２は、形状が単純なので、予備成形工程を省略してもよい。 The yoke material 2A is molded by being constrained by the inner peripheral surface 421 of the die 42 and the outer peripheral surfaces 431 and 432 of the mandrel 43, so that a preformed yoke material 2B shown in FIG. The joint cylinder part 21, the hole part 22, the arm part 23, the ridge line part 26, the chamfer part 24, and the R chamfer 27 are preformed on the preformed yoke material 2B. Since the welding yoke 2 of Example 1 of the present invention has a simple shape, the preforming step may be omitted.

この予備成形ヨーク素材２Ｂの成形完了時に、予備成形ヨーク素材２Ｂのアーム部２３、２３の前端（図３（ｂ）の下端）２３１とノックアウトピン４４の先端４４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａの体積に変動があっても、上金型３、下金型４に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン４４を上方に移動し、予備成形ヨーク素材２Ｂのアーム部２３、２３の前端２３１にノックアウトピン４４の先端４４１を当接させ、予備成形ヨーク素材２Ｂを上方に押圧して、下金型４から排出する。 When the preforming of the preformed yoke material 2B is completed, a gap is formed between the front ends (the lower end of FIG. 3B) 231 of the preformed yoke material 2B and the tip 441 of the knockout pin 44. Has been. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 3 and the lower mold 4 does not vary, and the life of the mold is improved. Next, the knockout pin 44 is moved upward, the front end 231 of the knockout pin 44 is brought into contact with the front ends 231 of the arm portions 23, 23 of the preformed yoke material 2B, and the preformed yoke material 2B is pressed upward, Discharge from the lower mold 4.

次に、図４（ａ）の本成形工程に示すように、上記した予備成形ヨーク素材２Ｂをダイス４２の上方からダイス４２の内周面４２１に装着する。その後、パンチ３２を下降し、パンチ３２の前端面３２２で予備成形ヨーク素材２Ｂを押圧し、図５（ｃ）に示す本成形ヨーク素材２Ｃを成形する。本成形ヨーク素材２Ｃには、結合筒部２１、孔部２２、アーム部２３、稜線部２６、面取り部２４、Ｒ面取り２７が本成形される。 Next, as shown in the main forming step of FIG. 4A, the above-described preformed yoke material 2 B is mounted on the inner peripheral surface 421 of the die 42 from above the die 42. Thereafter, the punch 32 is lowered, and the preformed yoke material 2B is pressed by the front end surface 322 of the punch 32, thereby forming the main formed yoke material 2C shown in FIG. In the main forming yoke material 2 C, the connecting cylinder portion 21, the hole portion 22, the arm portion 23, the ridge line portion 26, the chamfered portion 24, and the R chamfer 27 are finally formed.

この本成形ヨーク素材２Ｃの成形完了時に、本成形ヨーク素材２Ｃのアーム部２３、２３の前端（図４（ａ）の下端）２３１とノックアウトピン４４の先端４４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型３、下金型４に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン４４を上方に移動し、本成形ヨーク素材２Ｃのアーム部２３、２３の前端２３１にノックアウトピン４４の先端４４１を当接させ、本成形ヨーク素材２Ｃを上方に押圧して、下金型４から排出する。 When the molding of the main molding yoke material 2C is completed, a gap is formed between the front ends (the lower end of FIG. 4A) 231 of the main molding yoke material 2C and the tip 441 of the knockout pin 44. Has been. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 3 and the lower mold 4 does not vary, and the life of the mold is improved. Next, the knockout pin 44 is moved upward, the front end 231 of the knockout pin 44 is brought into contact with the front end 231 of the arm portion 23, 23 of the main forming yoke material 2C, and the main forming yoke material 2C is pressed upward. Discharge from the lower mold 4.

次に、図４（ｂ）のアーム部先端の逃げ部成形工程に示すように、上記した本成形ヨーク素材２Ｃをダイス４２の上方からダイス４２の内周面４２１に装着する。その後、パンチ３２を下降し、パンチ３２の前端面３２２で本成形ヨーク素材２Ｃを押圧し、図５（ｄ）に示すアーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄを成形する。 Next, as shown in the step of forming the relief portion at the tip of the arm portion in FIG. 4B, the above-described formed yoke material 2 C is mounted on the inner peripheral surface 421 of the die 42 from above the die 42. Thereafter, the punch 32 is lowered, and the main forming yoke material 2C is pressed by the front end surface 322 of the punch 32 to form the relief forming yoke material 2D at the tip of the arm portion shown in FIG.

アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄには、アーム部２３、２３先端の対向する内側側面に、円弧状の逃げ部２５、２５が成形される。図４（ｂ）に示すように、マンドレル４３の角柱状の外周面４３２には、円弧状の凸面４３３、４３３が形成されている。この円弧状の凸面４３３、４３３によって、アーム部２３、２３先端の対向する内側側面を拘束し、円弧状の逃げ部２５、２５を成形する。 Arc-shaped relief portions 25, 25 are formed on the inner side surfaces of the arm portions 23, 23 at the front ends thereof in the escape portion molding yoke material 2 D at the tip of the arm portion. As shown in FIG. 4B, arc-shaped convex surfaces 433 and 433 are formed on the prismatic outer peripheral surface 432 of the mandrel 43. The arc-shaped convex surfaces 433 and 433 constrain the opposing inner side surfaces of the arm portions 23 and 23 to form arc-shaped relief portions 25 and 25.

このアーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄの成形完了時に、アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄのアーム部２３、２３の前端（図４（ｂ）の下端）２３１とノックアウトピン４４の先端４４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型３、下金型４に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。 When the forming of the escape portion molding yoke material 2D at the tip of the arm portion is completed, the front ends (lower ends of FIG. 4B) 231 of the relief portion forming yoke material 2D at the tip of the arm portion and the tip of the knockout pin 44 are provided. A gap is formed between 441 and 441. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 3 and the lower mold 4 does not vary, and the life of the mold is improved.

次に、ノックアウトピン４４を上方に移動し、アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄのアーム部２３、２３の前端２３１にノックアウトピン４４の先端４４１を当接させる。アーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材２Ｄを上方に押圧して、下金型４から排出すれば、溶接ヨーク２の鍛造工程が完了する。 Next, the knockout pin 44 is moved upward, and the tip 441 of the knockout pin 44 is brought into contact with the front ends 231 of the arm portions 23 and 23 of the escape portion molding yoke material 2D at the tip of the arm portion. If the relief portion forming yoke material 2D at the tip of the arm portion is pressed upward and discharged from the lower mold 4, the forging process of the welding yoke 2 is completed.

本発明の実施例１の製造方法では、アーム部２３、２３を接続する稜線部２６が、一体構造の下金型４内で成形されるため、稜線部２６に金型の合わせ面が無く、稜線部２６にはバリが発生しない。本発明の実施例１の製造方法では、中空円筒状のヨーク素材２Ａを使用しているが、中実のヨーク素材を使用してもよい。その場合には、アーム部２３、２３を成形した後で、孔部２２を機械加工または打ち抜きによって成形すればよい。 In the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, the ridge line portion 26 that connects the arm portions 23 and 23 is formed in the lower mold 4 of the integral structure, and therefore the ridge line portion 26 does not have a mold mating surface, No burr is generated in the ridge line portion 26. In the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, the hollow cylindrical yoke material 2A is used, but a solid yoke material may be used. In that case, after forming the arm portions 23, 23, the hole portion 22 may be formed by machining or punching.

図６は本発明の実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークを示し、（ａ）はピンチボルトヨークの正面図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。図７は本発明の実施例２の製造方法を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材をダイスに装着した状態を示す成形準備工程、（ｂ）は予備成形工程である。 6A and 6B show a pinch bolt yoke manufactured by the manufacturing method according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6A is a front view of the pinch bolt yoke, and FIG. 6B is a transverse sectional view of FIG. FIGS. 7A and 7B are explanatory views showing a manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a forming preparation step showing a state where a yoke material is mounted on a die, and FIG. 7B is a pre-forming step.

図８は図７（ｂ）の後工程を示し、（ａ）は本成形工程、（ｂ）は結合筒部外周のしごき成形工程である。図９は実施例２の製造方法によって製造されるピンチボルトヨークの各成形工程の状態を示す説明図であって、（ａ）はヨーク素材、（ｂ）は予備成形工程が完了した状態、（ｃ）は本成形工程が完了した状態、（ｄ）は結合筒部外周のしごき成形工程が完了した状態を示す説明図である。 FIG. 8 shows the post-process of FIG. 7B, where FIG. 8A shows the main forming process, and FIG. FIG. 9 is an explanatory view showing the state of each forming step of the pinch bolt yoke manufactured by the manufacturing method of Example 2, wherein (a) is a yoke material, (b) is a state where the preliminary forming step is completed, (c) is a state in which the main forming step is completed, and (d) is an explanatory view showing a state in which the ironing step on the outer periphery of the combined cylinder portion is completed.

図６に示すように、ピンチボルトヨーク５には、円弧状外周面５１３を有する略円筒状の結合筒部５１が形成され、この結合筒部５１に形成された円形の孔部５２に図示しない軸（中間シャフト１０６等）を嵌合する。結合筒部５１から接線方向に延びた左右一対のフランジ部５１Ａ、５１Ｂが形成されている。フランジ部５１Ａ、５１Ｂの間には、孔部５２に連通するスリット５１Ｃが形成されている。 As shown in FIG. 6, the pinch bolt yoke 5 is formed with a substantially cylindrical connecting tube portion 51 having an arcuate outer peripheral surface 513, and a circular hole 52 formed in the connecting tube portion 51 is not shown. A shaft (such as the intermediate shaft 106) is fitted. A pair of left and right flange portions 51A and 51B extending in the tangential direction from the coupling cylinder portion 51 are formed. A slit 51C communicating with the hole 52 is formed between the flanges 51A and 51B.

フランジ部５１Ａには、図示しないボルトを挿入するための段付きボルト孔５１１が形成され、フランジ部５１Ｂにも、ボルトを挿入するためのボルト孔５１２が形成され、段付きボルト孔５１１とボルト孔５１２は同心状に形成されている。また、ボルト孔５１２には雌ねじが形成されている。ボルトを雌ねじにねじ込んで、孔部５２を縮径し、孔部５２に嵌合した軸を結合筒部５１に固定する。 A stepped bolt hole 511 for inserting a bolt (not shown) is formed in the flange portion 51A, and a bolt hole 512 for inserting a bolt is also formed in the flange portion 51B. The stepped bolt hole 511 and the bolt hole 512 is formed concentrically. In addition, a female screw is formed in the bolt hole 512. A bolt is screwed into the female screw, the diameter of the hole 52 is reduced, and the shaft fitted in the hole 52 is fixed to the coupling cylinder 51.

ピンチボルトヨーク５には、結合筒部５１と一体に設けられた一対のアーム部５３、５３が形成され、アーム部５３、５３には、図示しない十字軸を軸支するための軸受け孔（後工程の機械加工によって形成される）が形成される。 The pinch bolt yoke 5 is formed with a pair of arm portions 53, 53 provided integrally with the coupling cylinder portion 51. The arm portions 53, 53 have bearing holes (rear side) for supporting a cross shaft (not shown). Formed by machining of the process).

アーム部５３、５３を接続する稜線部５６の外周側には、Ｒ面取り５７、５７が形成されている。円形の孔部５２は、結合筒部５１の端面５８から稜線部５６に渡って貫通して形成されている。 R chamfers 57 and 57 are formed on the outer peripheral side of the ridge line portion 56 connecting the arm portions 53 and 53. The circular hole portion 52 is formed so as to penetrate from the end surface 58 of the coupling cylinder portion 51 to the ridge line portion 56.

図７、図８に示すように、本発明の実施例２の製造方法に使用される金型は、実施例１と同様に、上金型６と下金型７で構成されている。上金型６は、図示しない上ボルスターに固定されて上下移動するパンチホルダー６１と、パンチホルダー６１に取り付けられた中空筒状のパンチ６２で構成されている。下金型７は、図示しない下ボルスターに固定された受圧板７１と、受圧板７１に固定されたダイス７２で構成されている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the mold used in the manufacturing method of the second embodiment of the present invention is composed of an upper mold 6 and a lower mold 7 as in the first embodiment. The upper mold 6 includes a punch holder 61 that is fixed to an upper bolster (not shown) and moves up and down, and a hollow cylindrical punch 62 attached to the punch holder 61. The lower mold 7 includes a pressure receiving plate 71 fixed to a lower bolster (not shown) and a die 72 fixed to the pressure receiving plate 71.

ダイス７２には、ピンチボルトヨーク５の外周を拘束するための内周面７２１が形成されている。パンチ６２には、ダイス７２の内周面７２１に密に嵌合する外周面６２１と、ピンチボルトヨーク５の結合筒部５１の端面５８を押圧する前端面６２２が形成されている。下金型７には、ダイス７２の内周面７２１の軸心に、棒状のマンドレル７３が垂直に固定されている。 The die 72 is formed with an inner peripheral surface 721 for restricting the outer periphery of the pinch bolt yoke 5. The punch 62 is formed with an outer peripheral surface 621 that is closely fitted to the inner peripheral surface 721 of the die 72 and a front end surface 622 that presses the end surface 58 of the coupling cylinder portion 51 of the pinch bolt yoke 5. In the lower mold 7, a rod-shaped mandrel 73 is fixed vertically to the axial center of the inner peripheral surface 721 of the die 72.

マンドレル７３の先端側（図７、図８の上端側）には、円柱状の外周面７３１と角柱状の外周面７３２が形成されている。円柱状の外周面７３１は、ピンチボルトヨーク５の孔部５２を拘束する。角柱状の外周面７３２は、ピンチボルトヨーク５のアーム部５３、５３の対向する内側側面及び稜線部５６を拘束する。 A cylindrical outer peripheral surface 731 and a prismatic outer peripheral surface 732 are formed on the distal end side (the upper end side in FIGS. 7 and 8) of the mandrel 73. The cylindrical outer peripheral surface 731 restrains the hole 52 of the pinch bolt yoke 5. The prismatic outer peripheral surface 732 restrains the inner side surface and the ridge line portion 56 of the arm portions 53, 53 of the pinch bolt yoke 5 facing each other.

下金型７には、ダイス７２の内周面７２１とマンドレル７３の外周面７３２との間に、中空筒状のノックアウトピン７４が介挿されている。ノックアウトピン７４は、図７、図８の上下方向に移動可能である。ノックアウトピン７４が上方に移動すると、成形後のピンチボルトヨーク５のアーム部５３、５３の前端（図７、図８の下端）５３１にノックアウトピン７４の先端７４１が当接し、ピンチボルトヨーク５を上方に押圧して、下金型７から排出する。 In the lower mold 7, a hollow cylindrical knockout pin 74 is inserted between the inner peripheral surface 721 of the die 72 and the outer peripheral surface 732 of the mandrel 73. The knockout pin 74 is movable in the vertical direction in FIGS. When the knockout pin 74 moves upward, the tip 741 of the knockout pin 74 comes into contact with the front ends (lower ends in FIGS. 7 and 8) 531 of the arm portions 53 and 53 of the pinch bolt yoke 5 after molding, and the pinch bolt yoke 5 is moved. Press upward and eject from the lower mold 7.

図９（ａ）に示すように、中空角筒状のヨーク素材５Ａを所定の体積に形成し、図７（ａ）の成形準備工程に示すように、ダイス７２の上方からダイス７２の内周面７２１にヨーク素材５Ａを装着する。図７（ｂ）の予備成形工程に示すように、パンチ６２を下降し、パンチ６２の外周面６２１をダイス７２の内周面７２１に密に嵌合させながら、パンチ６２の前端面６２２でヨーク素材５Ａを押圧する。 As shown in FIG. 9A, a hollow rectangular tube-shaped yoke material 5A is formed in a predetermined volume, and as shown in the molding preparation process of FIG. The yoke material 5A is mounted on the surface 721. 7B, the punch 62 is lowered and the outer peripheral surface 621 of the punch 62 is closely fitted to the inner peripheral surface 721 of the die 72. The material 5A is pressed.

ヨーク素材５Ａは、ダイス７２の内周面７２１、マンドレル７３の外周面７３１、７３２に拘束されて成形され、図９（ｂ）に示す予備成形ヨーク素材５Ｂができる。予備成形ヨーク素材５Ｂには、結合筒部５１、孔部５２、アーム部５３、稜線部５６、Ｒ面取り５７が予備成形される。本発明の実施例２のピンチボルトヨーク５は、形状が単純なので、予備成形工程を省略してもよい。 The yoke material 5A is molded by being constrained by the inner peripheral surface 721 of the die 72 and the outer peripheral surfaces 731 and 732 of the mandrel 73, and a preformed yoke material 5B shown in FIG. The joint cylinder part 51, the hole part 52, the arm part 53, the ridgeline part 56, and the R chamfer 57 are preformed on the preformed yoke material 5B. Since the pinch bolt yoke 5 according to the second embodiment of the present invention has a simple shape, the preforming step may be omitted.

この予備成形ヨーク素材５Ｂの成形完了時に、予備成形ヨーク素材５Ｂのアーム部５３、５３の前端（図７（ｂ）の下端）５３１とノックアウトピン７４の先端７４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材５Ａに体積の変動があっても、上金型６、下金型７に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン７４を上方に移動し、予備成形ヨーク素材５Ｂのアーム部５３、５３の前端５３１にノックアウトピン７４の先端７４１を当接させ、予備成形ヨーク素材５Ｂを上方に押圧して、下金型７から排出する。 When the preforming of the preformed yoke material 5B is completed, a gap is formed between the front ends (the lower end of FIG. 7B) 531 of the preformed yoke material 5B and the tip 741 of the knockout pin 74. Has been. Therefore, even if the volume of the yoke material 5A varies, the load applied to the upper mold 6 and the lower mold 7 does not vary, and the life of the mold is improved. Next, the knockout pin 74 is moved upward, the tip 741 of the knockout pin 74 is brought into contact with the front end 531 of the arm portion 53, 53 of the preformed yoke material 5B, and the preformed yoke material 5B is pressed upward. Discharge from the lower mold 7.

次に、図８（ａ）の本成形工程に示すように、上記した予備成形ヨーク素材５Ｂをダイス７２の上方からダイス７２の内周面７２１に装着する。その後、パンチ６２を下降し、パンチ６２の前端面６２２で予備成形ヨーク素材５Ｂを押圧し、図９（ｃ）に示す本成形ヨーク素材５Ｃを成形する。本成形ヨーク素材５Ｃには、結合筒部５１、孔部５２、アーム部５３、稜線部５６、Ｒ面取り５７が本成形される。 Next, as shown in the main forming step of FIG. 8A, the above-described preformed yoke material 5 B is mounted on the inner peripheral surface 721 of the die 72 from above the die 72. Thereafter, the punch 62 is lowered, and the preformed yoke material 5B is pressed by the front end surface 622 of the punch 62, thereby forming the final formed yoke material 5C shown in FIG. 9C. The combined cylinder part 51, the hole part 52, the arm part 53, the ridge line part 56, and the R chamfer 57 are finally formed on the main forming yoke material 5C.

この本成形ヨーク素材５Ｃの成形完了時に、本成形ヨーク素材５Ｃのアーム部５３、５３の前端（図８（ａ）の下端）５３１とノックアウトピン７４の先端７４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型６、下金型７に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。次に、ノックアウトピン７４を上方に移動し、本成形ヨーク素材５Ｃのアーム部５３、５３の前端５３１にノックアウトピン７４の先端７４１を当接させ、本成形ヨーク素材５Ｃを上方に押圧して、下金型７から排出する。 When the molding of the main molding yoke material 5C is completed, a gap is formed between the front ends (the lower ends of FIG. 8A) 531 of the main molding yoke material 5C and the tip 741 of the knockout pin 74. Has been. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 6 and the lower mold 7 does not vary, and the life of the mold is improved. Next, the knockout pin 74 is moved upward, the tip 741 of the knockout pin 74 is brought into contact with the front end 531 of the arm portions 53, 53 of the main forming yoke material 5C, and the main forming yoke material 5C is pressed upward. Discharge from the lower mold 7.

次に、図８（ｂ）の結合筒部外周のしごき成形工程に示すように、上記した本成形ヨーク素材５Ｃを１８０度反転（本成形ヨーク素材５Ｃのアーム部５３の前端５３１を上向き）して、ダイス７２の上方からダイス７２の内周面７２１に装着する。その後、パンチ６２を下降し、パンチ６２の前端面６２２で本成形ヨーク素材５Ｃの稜線部５６を押圧し、図９（ｄ）に示す結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄを成形する。 Next, as shown in the ironing process of the outer periphery of the connecting cylinder portion in FIG. 8B, the above-described main forming yoke material 5C is inverted 180 degrees (the front end 531 of the arm portion 53 of the main forming yoke material 5C is directed upward). The die 72 is mounted on the inner peripheral surface 721 of the die 72 from above. Thereafter, the punch 62 is lowered, and the ridge line portion 56 of the main forming yoke material 5C is pressed by the front end surface 622 of the punch 62, thereby forming the ironing forming yoke material 5D on the outer periphery of the combined cylindrical portion shown in FIG.

結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄには、結合筒部５１の外周に円弧状外周面５１３が成形される。パンチ６２の外周面６２１は、アーム部５３、５３の対向する内側側面を拘束する。図８（ｂ）に示すように、マンドレル７３の円柱状の外周面７３１は、結合筒部５１の孔部５２に内嵌して、孔部５２を拘束するとともに、パンチ６２の内周面６２３に内嵌して、パンチ６２の内周面６２３を案内する。 An arcuate outer peripheral surface 513 is formed on the outer periphery of the combined cylinder portion 51 in the ironing yoke material 5D on the outer periphery of the combined cylinder portion. The outer peripheral surface 621 of the punch 62 restrains the opposing inner side surfaces of the arm portions 53 and 53. As shown in FIG. 8 (b), the cylindrical outer peripheral surface 731 of the mandrel 73 is fitted into the hole 52 of the coupling cylinder portion 51 to restrain the hole 52 and also the inner peripheral surface 623 of the punch 62. And the inner peripheral surface 623 of the punch 62 is guided.

この結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄの成形完了時に、結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄの結合筒部５１の端面（図８（ｂ）の下端）５８とノックアウトピン７４の先端７４１との間には、隙間が形成されている。従って、ヨーク素材２Ａに体積の変動があっても、上金型６、下金型７に加わる負荷が変動せず、金型の寿命が向上する。 When the forming of the iron forming yoke material 5D on the outer periphery of the connecting cylinder portion is completed, the end surface (the lower end in FIG. 8B) 58 of the iron forming yoke material 5D on the outer periphery of the connecting tube portion 58 and the tip 741 of the knockout pin 74. A gap is formed between the two. Therefore, even if the volume of the yoke material 2A varies, the load applied to the upper mold 6 and the lower mold 7 does not vary, and the life of the mold is improved.

次に、ノックアウトピン７４を上方に移動し、結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄの結合筒部５１の端面５８にノックアウトピン７４の先端７４１を当接させ、結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材５Ｄを上方に押圧して、下金型７から排出すれば、ピンチボルトヨーク５の鍛造工程が完了する。 Next, the knockout pin 74 is moved upward, the tip 741 of the knockout pin 74 is brought into contact with the end surface 58 of the coupling cylinder part 51 of the ironing yoke material 5D on the outer periphery of the coupling cylinder part, and the ironing yoke on the outer periphery of the coupling cylinder part. If the material 5D is pressed upward and discharged from the lower mold 7, the forging process of the pinch bolt yoke 5 is completed.

本発明の実施例２の製造方法においても、アーム部５３、５３を接続する稜線部５６が、一体構造の下金型７内で成形されるため、稜線部５６に金型の合わせ面が無く、稜線部５６にはバリが発生しない。本発明の実施例２の製造方法では、中空角筒状のヨーク素材５Ａを使用しているが、中実角筒状のヨーク素材を使用してもよい。その場合には、アーム部５３、５３を成形した後で、孔部５２を機械加工または打ち抜きによって成形すればよい。 Also in the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, since the ridge line portion 56 that connects the arm portions 53 and 53 is formed in the lower mold 7 having an integral structure, the ridge line portion 56 has no mold mating surface. In the ridge line portion 56, no burrs are generated. In the manufacturing method of Embodiment 2 of the present invention, the hollow rectangular tube-shaped yoke material 5A is used, but a solid rectangular tube-shaped yoke material may be used. In that case, after forming the arm portions 53, 53, the hole portion 52 may be formed by machining or punching.

１０１ステアリングホイール
１０２モータ
１０３ステアリングギヤ
１０３Ａピニオン軸
１０４タイロッド
１０５コラム
１０６中間シャフト
１０７アシスト装置（操舵補助部）
１０８出力軸
１０９Ａ、１０９Ｂ自在継手
２溶接ヨーク
２Ａヨーク素材
２Ｂ予備成形ヨーク素材
２Ｃ本成形ヨーク素材
２Ｄアーム部先端の逃げ部成形ヨーク素材
２１結合筒部
２２孔部
２３アーム部
２３１前端
２４面取り部
２５逃げ部
２６稜線部
２７Ｒ面取り
２８端面
３上金型
３１パンチホルダー
３２パンチ
３２１外周面
３２２前端面
４下金型
４１受圧板
４２ダイス
４２１内周面
４３マンドレル
４３１円柱状の外周面
４３２角柱状の外周面
４３３円弧状の凸面
４４ノックアウトピン
４４１先端
５ピンチボルトヨーク
５Ａヨーク素材
５Ｂ予備成形ヨーク素材
５Ｃ本成形ヨーク素材
５Ｄ結合筒部外周のしごき成形ヨーク素材
５１結合筒部
５１１段付きボルト孔
５１２ボルト孔
５１３円弧状外周面
５１Ａ、５１Ｂフランジ部
５１Ｃスリット
５２孔部
５３アーム部
５３１前端
５６稜線部
５７Ｒ面取り
５８端面
６上金型
６１パンチホルダー
６２パンチ
６２１外周面
６２２前端面
６２３内周面
７下金型
７１受圧板
７２ダイス
７２１内周面
７３マンドレル
７３１円柱状の外周面
７３２角柱状の外周面
７４ノックアウトピン
７４１先端 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Steering wheel 102 Motor 103 Steering gear 103A Pinion shaft 104 Tie rod 105 Column 106 Intermediate shaft 107 Assist device (steering assist part)
108 Output shaft 109A, 109B Universal joint 2 Welding yoke 2A Yoke material 2B Preliminarily formed yoke material 2C Main formed yoke material 2D Relief portion forming yoke material 21 at the tip of the arm portion 21 Coupling tube portion 22 Hole portion 23 Arm portion 231 Front end 24 Chamfered portion 25 Escape portion 26 Ridge portion 27 R chamfer 28 End surface 3 Upper die 31 Punch holder 32 Punch 321 Outer surface 322 Front end surface 4 Lower die 41 Pressure receiving plate 42 Die 421 Inner surface 43 Mandrel 431 Cylindrical outer surface 432 Outer peripheral surface 433 Arc-shaped convex surface 44 Knockout pin 441 Tip 5 Pinch bolt yoke 5A Yoke material 5B Preliminarily formed yoke material 5C Main formed yoke material 5D Ironing formed yoke material on the outer periphery of the combined cylinder portion 51 Combined cylinder portion 511 Stepped bolt hole 512 Bolt Hole 513 outside arc Peripheral surface 51A, 51B Flange part 51C Slit 52 Hole part 53 Arm part 531 Front end 56 Ridge part 57 R Chamfer 58 End face 6 Upper mold 61 Punch holder 62 Punch 621 Outer peripheral face 622 Front end face 623 Inner peripheral face 7 Lower mold 71 Pressure receiving Plate 72 Dies 721 Inner peripheral surface 73 Mandrel 731 Columnar outer peripheral surface 732 Square columnar outer peripheral surface 74 Knockout pin 741 Tip

Claims

基端寄り部分に軸を嵌合するための孔部を備えた結合筒部と、
上記結合筒部に、十字軸を軸支するための軸受け孔を有する一対のアーム部が一体に形成されたヨークを上金型と下金型からなる一対の金型で鍛造する自在継手のヨークの製造方法であって、
上記下金型に形成され、筒状のヨーク素材の外周を拘束する内周面を有するダイスと、上記上金型に形成され、上記ヨーク素材の結合筒部側の端面を押圧するパンチと、上記下金型の上記ダイスの内周面に形成され、上記ヨーク素材の上記アーム部側の前端を押圧して、成形後のヨーク素材を一方の金型から排出するノックアウトピンとを備えた冷間鍛造装置を用いる上記自在継手のヨークの製造のための成形工程が、
上記ヨーク素材を上記ダイスに装着する成形準備工程と、
上記パンチを下降させて、該パンチの外周面を上記ダイスの内周面に密に嵌合させながら、該パンチの前端面で上記ヨーク素材を押圧して、結合筒部、孔部、アーム部、稜線部、面取り部、Ｒ面とりを成形し、成形された上記ヨーク素材のアーム部の前端と上記ノックアウトピンとの間に隙間を形成した予備成形ヨーク素材とする予備成形工程と、
上記ノックアウトピンを上方に移動させ、上記予備ヨーク素材の上記アーム部前端に上記ノックアウトピンの先端を当接させて上記予備成形ヨーク素材を上方に押して上記下金型から排出する予備成形ヨーク素材排出工程と、
上記予備成形ヨーク素材を上記ダイスの上方から該ダイスの内周面に装着し、上記パンチを下降させ、その前端面で上記予備成形ヨーク素材を押圧して、結合筒部、孔部、アーム部、稜線部、面取り部、Ｒ面取り部を有する本成形ヨーク素材を成形すると共に、上記ヨーク素材の成形完了時に、該本成形ヨーク素材の上記アーム部の前端と上記ノックアウトピンの先端との間に隙間が形成される本成形工程と、
上記ノックアウトピンを上方に移動させて、上記本成形ヨーク素材の上記アーム部の前端に上記ノックアウトピンの先端を当接させ、上記本成形ヨーク素材を上方に押圧して上記下金型から排出する本成形ヨーク素材排出工程と、
上記本成形ヨーク素材を上記ダイスの上方から該ダイスの内周面に装着して、上記パンチを下降させて、該パンチの前端面で上記本成形ヨーク素材を押圧し、上記アーム部の先端部に逃げ部を成形してアーム部先端逃げ部成形ヨーク素材とすると共に、該アーム部先端逃げ部成形ヨーク素材の上記アーム部の前端と上記ノックアウトピンの先端との間に隙間を形成するアーム部先端逃げ部成形工程と、
上記ノックアウトピンを上方に移動させて、上記アーム部先端逃げ部成形ヨーク素材の上記アーム部の前端に上記ノックアウトピンの先端を当接させ、該アーム部先端逃げ部成形ヨーク素材を上方に押圧して、上記下金型から排出するアーム部先端逃げ部成形ヨーク素材排出工程と
をこの順で含むこと
を特徴とする自在継手のヨークの製造方法。 A coupling tube portion having a hole for fitting the shaft to the proximal end portion;
A universal joint yoke that forges a yoke in which a pair of arm portions having bearing holes for supporting a cross shaft is integrally formed in the coupling cylinder portion with a pair of upper and lower molds. A manufacturing method of
A die formed on the lower die and having an inner peripheral surface that restrains the outer periphery of the cylindrical yoke material; a punch that is formed on the upper die and presses the end surface of the yoke material on the coupling cylinder portion side; A cold provided with a knockout pin that is formed on the inner peripheral surface of the die of the lower mold , presses the front end of the yoke material on the arm side, and discharges the molded yoke material from one mold A molding process for manufacturing the universal joint yoke using a forging device,
A molding preparation step of mounting the yoke material on the die;
While the punch is lowered and the outer peripheral surface of the punch is closely fitted to the inner peripheral surface of the die, the yoke material is pressed by the front end surface of the punch, and the combined cylinder portion, hole portion, arm portion Forming a ridge line portion, a chamfered portion, an R chamfer, and a preforming step to form a preformed yoke material in which a gap is formed between the front end of the arm portion of the molded yoke material and the knockout pin;
The knockout pin is moved upward, the tip of the knockout pin is brought into contact with the front end of the arm portion of the preliminary yoke material, and the preformed yoke material is pushed upward to be discharged from the lower mold. Process,
The preformed yoke material is mounted on the inner peripheral surface of the die from above the die, the punch is lowered, and the preformed yoke material is pressed on the front end surface thereof, so that the coupling cylinder part , hole part, arm part Forming a main yoke material having a ridge line portion, a chamfered portion, and an R chamfered portion, and when the forming of the yoke material is completed, between the front end of the arm portion of the main yoke material and the tip of the knockout pin. A main forming step in which a gap is formed;
The knockout pin is moved upward, the tip of the knockout pin is brought into contact with the front end of the arm portion of the main forming yoke material, and the main forming yoke material is pressed upward and discharged from the lower mold. A main yoke material discharge process,
The main molding yoke material is mounted on the inner peripheral surface of the die from above the die, the punch is lowered, the main molding yoke material is pressed by the front end surface of the punch, and the tip of the arm portion And forming a clearance portion between the front end of the arm portion and the tip of the knockout pin. Tip relief part molding process,
The knockout pin is moved upward to bring the tip of the knockout pin into contact with the front end of the arm part tip relief part molding yoke material, and the arm part tip relief part molding yoke material is pressed upward. A method of manufacturing a universal joint yoke, comprising, in that order, a step of forming the arm portion tip relief portion forming yoke material discharged from the lower mold in this order.

請求項１に記載された自在継手のヨークの製造方法において、
上記ヨーク素材が中空筒状であり、
上記ヨーク素材の内周を拘束する外周面を有するマンドレルが上記一方の金型に固定され、
上記ノックアウトピンが上記ダイスの内周面とマンドレルの外周面との間に形成されていること
を特徴とする自在継手のヨークの製造方法。 In the manufacturing method of the yoke of the universal joint described in Claim 1,
The yoke material is a hollow cylinder,
A mandrel having an outer peripheral surface that restrains the inner periphery of the yoke material is fixed to the one mold,
A method for manufacturing a universal joint yoke, characterized in that the knockout pin is formed between an inner peripheral surface of the die and an outer peripheral surface of a mandrel.