JPH0725309B2 - ステアリングホイール用ボスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ホイールリングがスポークを介して固定され
るボスプレートに固定され、かつ、ステアリングホイー
ル取付用シャフトが挿入される自動車用ステアリングホ
イール用ボスの製造方法に関し、詳しくは、素材より鍛
造加工によりボスを製造するボスの製造方法に関する。

従来の技術 従来より、この種のステアリングホイール用ボスは種々
の方法により製造されている。例えば、第11〜14図に一
例を示すような冷間鍛造工程で行う方法がある。すなわ
ち、まず、円柱状素材をダイス（図示せず）内に抱持
し、この素材の上面には外径寸法の大きなパンチを押圧
し、素材の下面には上記パンチより外径の小さなパンチ
を押圧して、上記素材の上部に深くかつ大きな内径寸法
の凹部を形成するとともに、素材の下部に浅くかつ小さ
な内径寸法の凹部を形成する。次いで、上記両凹部を貫
通させて貫通穴30aを形成したのち、第11図に示すよう
に上記素材30の貫通穴30aの上部側に上端開口に向かう
に従い貫通穴内径寸法が大きくなる傾斜面30bを形成す
る。このとき、傾斜面30bを形成する際に生ずる余分な
肉は上記貫通穴30aの下部側に径方向中心向きに突出さ
せて突出部30cが形成される。次いで、上記貫通穴の上
側よりセレーション加工用パンチを圧入して、第12図に
示すように上記貫通穴30の下部の内周面30dにセレーシ
ョンを形成するとともに、上記突出部30cを除去する。
次いで、第13図に示すように上記貫通穴30aの下端の開
口の縁部に対して旋盤で面取り加工を行い、上記貫通穴
30aの下部側の上記突出部30cの残りと、上記セレーショ
ン時に生じたバリ30eとを除去し、ボス31の製造を完了
する。このようにして製造されたボス31は、その外周面
にボスプレート32を嵌合して溶接し、ボスプレート32と
ボス31とを固着させる。以後、このボスプレートにステ
アリングホイールのスポークを介してホイールリングを
固着してステアリングホイールを組み立てる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記方法においては、旋盤で上記面取り
加工を行う際、セレーション加工時のバリと、上記下端
開口近傍に突出した傾斜面形成時の余分な肉の残りとの
両方を上記旋盤により切削する必要があるため、旋盤に
対する切削負荷が大きくなるとともに、上記セレーショ
ン加工時のバリは鋸歯状であるため断続的な切削作業を
行うことになり旋盤に対する切削負荷が大きくなり、切
削工具の寿命が短くなるといった問題があった。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあ
って、バリの発生を少なくして、バリ取り作業を無くす
ることができるか、または、バリ取り作業を行っても切
削工具に対する負荷が小さくなり切削工具の寿命を向上
させることができるステアリングホイール用ボスの製造
方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記目的を構成するために、本発明は、予め素材の貫通
穴形成部分の縁部に面取り加工を行う一方、傾斜面を形
成するときの余分の肉を流動させて素材の外面より突出
させて鍔部を形成するようにして、素材の貫通穴の開口
縁部でのバリの発生を少なくするように構成した。すな
わち、スポークを介してホイールリングが固定されるボ
スプレートを外部に固定せしめるステアリングホイール
用ボスの製造方法において、素材の軸方向上下両面に夫
々パンチを押圧させて、上記素材の上下両面に凹部を夫
々形成するとともに該凹部の縁部に面取り加工を行う第
１工程と、上記素材の上下一対の凹部内に上下一対の凹
部成形用パンチを夫々圧入して、上記各凹部の深さ寸法
を大きくするとともに上記素材を軸方向に延ばす第２工
程と、上記素材の両凹部を軸方向に貫通させて貫通穴を
形成する第３工程と、上記素材の下側の貫通穴内面に下
端開口に向かって貫通穴内径寸法が徐々に大きくなる傾
斜面を形成するとともに該傾斜面形成時の余分な材料を
流動させて素材外面の所定箇所に鍔部を形成する第４工
程と、上記素材の貫通穴の傾斜面形成部以外の貫通穴内
面の所定箇所にセレーション加工を行う第５工程と、を
備えるように構成した。

上記ステアリングホイール用ボスの製造方法により製造
されたボスにおいて、該ボスは円筒形状をなすととも
に、上記鍔部はその外面に平坦面を有するように構成す
ることもできる。

また、上記第４工程で上記素材の内面の上記鍔部形成部
に対応する部分に、鍔部形成時にヒケを形成するように
構成することもできる。

発明の作用 上記構成においては、第１工程で、素材の軸方向上下両
面に夫々パンチを押圧させて、上記素材の上下両面に凹
部を夫々形成するとともに該凹部の縁部に面取り加工を
行う。次いで、第２工程で、上記素材の上下一対の凹部
内に上下一対の凹部成形用パンチを夫々圧入して、上記
各凹部の深さ寸法を大きくするとともに上記素材を軸方
向に延ばす。次いで、第３工程で、上記素材の両凹部を
軸方向に貫通させて貫通穴を形成する。次いで、第４工
程で、上記素材の下側の貫通穴内面に下端開口に向かっ
て貫通穴内径寸法が徐々に大きくなる傾斜面を形成する
とともに該傾斜面形成時の余分な材料を流動させて素材
外面の所定箇所に鍔部を形成する。次いで、第５工程
で、上記素材の貫通穴の傾斜面形成部以外の貫通穴内面
の所定箇所にセレーション加工を行う。これにより、ボ
スが製造される。

発明の効果 上記構成によれば、素材に対してまず貫通穴形成用凹部
の縁部の面取り加工を行ったのち、上記凹部を利用して
貫通穴を形成し、該貫通穴内に傾斜面を形成するとき、
貫通穴の開口部分に従来のように突出部を形成するので
はなく素材の外面に鍔部を形成するようにして、貫通穴
の開口に余分な材料が突出しないようにしたのち、上記
貫通穴内の所定箇所にセレーション加工を行うようにし
たので、セレーション加工時にバリの発生が少なくな
り、バリ取り作業を省略することができる。また、たと
え、このバリ取り作業を行う場合であっても、バリ取り
用の切削工具に対する切削負荷が小さくなり、切削工具
の寿命を向上させることができる。すなわち、貫通穴の
開口部分に上記傾斜面形成時の余分な材料の突出がな
く、かつ、開口の縁部には面取り加工が既に成されてい
るので、セレーション加工を行ってもバリが開口縁部に
おいて発生しにくくなるのである。

また、上記ボスの外面の鍔部に平坦面を形成するように
すれば、ボスをボスプレート成形金型内に挿入してボス
プレートをダイカスト鋳造したとき、ボスプレートに対
してボスが軸方向のに抜け止めされるとともにボスプレ
ートに対するボスの回り止めを確実に行うことができ、
ボスとボスプレートとの連結の信頼性が向上する。

実施例 以下に、本発明にかかる実施例を第１〜10図に基づいて
詳細に説明する。

本実施例にかかるステアリングホイール用ボスの製造方
法により製造されたボスは、第1,2図に示すように、そ
の外周面にボスプレート３をダイカスト鋳造して形成
し、該形成されたボスプレート３にスポーク4,…,4を介
してホイールリング５を固定してステアリングホイール
１を構成するようにしている。

上記ボス２は、第3,4図に示すように、大略円筒体より
構成され、その外周面の中間部に径方向外向きに張り出
した大略六角形状鍔部2aを形成するとともに、円筒体の
貫通穴2gの上部2bの内周面にはステアリングホイール取
付用シャフトのセレーション部に噛み合いうるセレーシ
ョンが形成されるとともに、該上部2bの内径寸法に対し
て中間部2cの内径寸法を大きくなるように形成し、か
つ、下部2dは中間部2cより下端開口に向かうに互い徐々
に内径寸法が大きくなるように傾斜面に形成する。

上記ボス２は冷間鋳造法により以下の工程で製造され
る。

第５図に示すように、まず、S10C等の鋼材より所定寸法
に切断された金属製円柱状素材６を用意する。

次いで、第１工程では、第６図に示すように、上記素材
６を第１ダイス７の円形穴7a内に保持するとともに、素
材６の上下両面の各中央部に対して粗加工用パンチ8,9
を夫々押圧させて、凹部6b,6dを夫々形成する。このと
き、上側凹部6bの上端開口の縁部及び下側凹部6dの下端
開口の縁部に夫々面取り加工を行い、素材軸方向に対し
て傾斜した面取り部2e,2fを夫々形成する。なお、パン
チ8,9の各先端部分の周囲の傾斜面により、素材６に形
成される凹部6b,6dの各周囲部分に傾斜面を形成するこ
とにより、面取り加工を行う。この面取り部2e,2fの面
とり角度は、上記ボス２として完成されたときの面取り
部の面取り角度より大きくして、第５工程でのセレーシ
ョン加工時のバリの発生を効果的に防止できるようにす
るのが好ましい。

次いで、第２工程では、第７図に示すように、上記第１
ダイス７内に保持された上記素材６の上記凹部6b,6dに
対して凹部成形パンチ10,11を夫々圧入して、各凹部6b,
6dをより深く形成するとともに、上記凹部形成による余
分な材料を流動させて素材６を軸方向沿いに延ばす。こ
のとき、下部の凹部6dの深さ寸法が上部の凹部6bの深さ
寸法より大きくなるように形成する。この第２工程で
は、上記パンチ10,11の径はパンチ8,9の径よりそれぞれ
小さく、上記凹部6b,6dの周囲の面取り部分以外の部分
に上記パンチ10,11が圧入することにより、上記凹部6b,
6dをさらに深く形成するものである。

次いで、第３工程では、第８図に示すように、上記第１
ダイス７に保持された上記素材６の上部凹部6b内に円筒
状支持パンチ12を挿入するとともに、下方より素材６に
貫通穴形成パンチ13を圧入して、上記上下の凹部6b,6d
を貫通させ、貫通穴6gを形成する。この貫通穴6gは、そ
の上部の内径寸法よりもその下部の内径寸法の方が大き
くなっている。

次いで、第４工程では、第９図に示すように、上記素材
６の上部外周面を第２ダイス14で保持し、上記素材６の
下部外周面を第３ダイス15で保持して、第２ダイス14の
第３ダイス近傍には、大略六角形状鍔部2aを形成するた
めの大略環状凹部16を形成する。また、上記素材６の貫
通穴6gの上部には上側パンチ17を嵌合させる。すなわ
ち、該上側パンチ17は、その下端の円柱部17aを上記素
材６の貫通穴6gの上部に嵌合し、円錐部17bを上記上側
面取り部2eに接触させ、本体部17cを素材６の上端面に
当て止めする。また、上記素材６の貫通穴6gの中間部及
び下部には下側パンチ18を嵌合させる。すなわち、該下
側パンチ18は、その上端の円柱部18aを上記素材６の貫
通穴6gの中間部に嵌合するとともに、円錐部18bを貫通
穴6gの下部に強制的に圧入しえるようにする。上記素材
６の下端面に下側筒状パンチ19により当て止めされる。
従って、まず、第2,3ダイス14,15の保持穴内に上記素材
６を嵌合して、素材６の外周面の中間部には上記大略環
状凹部16が対向するようにする。そして、素材６の貫通
穴6gの上部には上記上側パンチ17を嵌合するとともに、
素材６の下端面を上記筒状パンチ19で支持する。この状
態で、上記下側パンチ18を上記素材６の貫通穴下部に圧
入し、上記円錐部18bで貫通穴下部内周面を強制的に径
方向外側に拡大させるように成形する。このとき、素材
６の貫通穴下部を形成する素材下部の余分な材料が流動
し、パンチ17,19やダイス14,15で規制されていない部
分、すなわち上記大略環状凹部16内に上記材料を流入さ
せる。よって、この材料の流動により、上記素材６の外
周面の中間部には外向きに突出した鍔部6aを形成すると
同時に、上記貫通穴下部内周面に傾斜面を形成する。上
記鍔部6aが形成される素材６の中間部の貫通穴6a内周面
には、逆にヒケ2jが生じるが、後述するように、この中
間部の外部にはボスプレート３が形成されるので、ステ
アリングホイール全体としては強度的には何等問題は生
じない。

次いで、第５工程では、第10図に示すように、上記素材
６を第４ダイス20の保持穴20a内に保持するとともに、
その素材６の上面側に円筒状押え管40を上記保持穴20a
内に挿入する一方、上記素材６の鍔部6aを上記保持穴20
a内の大略環状凹部20b内に嵌合して、ダイス20に素材６
を保持する。そして、上記素材６の貫通穴6a内に下方よ
りセレーション加工工具21を圧入して、その先端の切削
部21aで上記貫通穴6aの上部内周面にセレーションを形
成する。上記セレーション加工時においては、該セレー
ション加工前の工程において、素材６に対してまず貫通
穴形成用凹部6b,6dの縁部の面取り加工を行い面取り部2
e,2fを形成したのち、上記凹部6b,6dを利用して貫通穴6
gを形成し、該貫通穴6g内に傾斜面を形成するとき、貫
通穴6gの開口部分に突出部を形成するのではなく素材６
の外周面に鍔部6aを形成するようにして、貫通穴6gの開
口に余分な材料が突出しないようにしたのち、上記貫通
穴内の所定箇所にセレーション加工を行うようにしたの
で、セレーション加工時にバリの発生が少なくなり、バ
リ取り作業を省略することができる。すなわち、貫通穴
6gの開口部分に上記傾斜面形成時の余分な材料の突出が
なく、かつ、開口の縁部には面取り加工がすでになされ
ているので、セレーション加工を行ってもバリが開口縁
部において発生しにくくなるのである。また、少ないバ
リを取るバリ取り作業を行う場合であっても、切削工具
によるバリ取り作業はごく簡単なものとなる。

上記第１〜５工程によれば、上記ボス２を製造すること
ができる。よって、上記素材６の鍔部6a、貫通穴6gは夫
々ボス２の鍔部2a、貫通穴2gとなる。このようにして製
造されたボス２は、ボスプレート鋳造用金型内に挿入し
たのち、例えば亜鉛、マグネシウム、またはアルミニウ
ム等の鋳造材料を上記金型内に注入して、ボス２の外部
にボスプレート３を一体的に形成する。このとき、上記
ボス２の鍔部2aがボスプレート３に対して軸方向の抜け
止め機能を行わせるとともに、鍔部2aが大略六角形状に
形成されているので、ボスプレート３に対して軸回りに
回り止め機能をも行わせることができる。そして、上記
ボスプレート３にスポーク4,…,4を介してホイールリン
グ５を固定して、ステアリングホイール１を構成する。
このようなステアリングホイール１は、そのボス２の貫
通穴2g内に、ステアリングホイール取付用シャフトを挿
入して、そのシャフトのセレーション部を上記ボス２の
貫通穴2gの上部2bのセレーションと噛み合わすと、ボス
２、従ってステアリングホイール１が、上記シャフトと
一体的に回転する。

上記実施例によれば、素材６に対してまず貫通穴形成用
凹部6b,6dの縁部の面取り加工を行ったのち、上記凹部6
b,6dを利用して貫通穴6gを形成し、該貫通穴6g内に傾斜
面を形成するとき、貫通穴6gの開口部分に突出部を形成
するのではなく素材６の外周面に鍔部6gを形成するよう
にして、貫通穴6gの開口に余分な材料が突出しないよう
にしたのち、上記貫通穴内の所定箇所にセレーション加
工を行うようにしたので、セレーション加工時にバリの
発生が少なくなり、バリ取り作業を省略するきとができ
る。また、たとえ、このバリ取り作業を行う場合であっ
ても、バリ取り用の切削工具に対する切削負荷が小さく
なり、切削工具の寿命を向上させることができる。すな
わち、貫通穴6gの開口部分に上記傾斜面形成時の余分な
材料の突出がなく、かつ、開口の縁部には面取り加工が
既に成されているので、セレーション加工を行ってもバ
リが開口縁部において発生しにくくなるのである。ま
た、上記ボス２の外周面に大略六角形状の鍔部2aを形成
したので、ボス２をボスプレート成形金型内に挿入し
て、ボスプレート３をダイカスト鋳造したとき、ボスプ
レート３に対してボス２が軸方向のに抜け止めされると
ともにボスプレート３に対するボス２の回り止めを確実
に行うことができ、ボス２とボスプレート３との連結の
信頼性が向上する。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の態様で実施できる。例えば、上記ボス２の
鍔部2aの形状は上記大略六角形状に限らず、円形等任意
の形状でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるステアリングホイー
ルを示す平面図、第２図は該ステアリングホイールのボ
スとボスプレートとの関係を示す縦断面図、第3,4図は
夫々上記ボスの平面図及び一部断面正面図、第５図は上
記ボスを製造するための素材の正面図、第６〜10図は夫
々順に上記ボスを製造するための工程を示す説明図、第
11〜14図は夫々従来のボスの製造工程を示す説明図であ
る。 １……ステアリングホイール、２……ボス、2a……鍔
部、2b……上部、2c……中間部、2d……下部、2e,2f…
…面取り部、2g……貫通穴、３……ボスプレート、４…
…スポーク、５……ホイールリング、６……素材、6a…
…鍔部、6b,6d……凹部、6g……貫通穴、7,14,15,20…
…ダイス、8,9,10,11,12,13,17,18……パンチ、16……
大略環状凹部、21……セレーション加工工具。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スポーク（４）を介してホイールリング
   （５）が固定されるボスプレート（３）を外部に固定せ
   しめるステアリングホイール用ボスの製造方法におい
   て、 素材（６）の軸方向上下両面に夫々パンチ（8,9）を押
   圧させて、上記素材（６）の上下両面に凹部（6b,6d;2
   b,2d）を夫々形成するとともに外凹部（6b,6d;2b,2d）
   の縁部に面取り加工を行う第１工程と、 上記素材（６）の上下一対の凹部（6b,6d;2b,2d）内に
   上下一対の凹部成形用パンチ（10,11）を夫々圧入し
   て、上記各凹部（6b,6d;2b,2d）の深さ寸法を大きくす
   るとともに上記素材（６）を軸方向に延ばす第２工程
   と、 上記素材（６）の両凹部（6b,6d;2b,2d）を軸方向に貫
   通させて貫通穴（6g,2g）を形成する第３工程と、 上記素材（６）の下側に貫通穴内面に下端開口に向かっ
   て貫通穴内径寸法が徐々に大きくなる傾斜面を形成する
   とともに該傾斜面形成時の余分な材料を流動させて素材
   （６）外面の所定箇所に鍔部（6a,2a）を形成する第４
   工程と、 上記素材（６）の貫通穴（6a,2a）の傾斜面形成部以外
   の貫通穴内面の所定箇所にセレーション加工を行う第５
   工程と、 を備えるようにしたことを特徴とするステアリングホイ
   ール用ボスの製造方法。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のステアリン
   グホイール用ボスの製造方法により製造されたボス
   （２）であって、該ボス（２）は円筒形状をなすととも
   に、上記鍔部（2a）はその外面に平坦面を有するように
   したボス。
3. 【請求項３】上記第４工程で上記素材（６）の内面の上
   記鍔部（6a,2a）形成部に対応する部分に、鍔部形成時
   にヒケ（2j）を形成するようにした特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。