WO2023007855A1

WO2023007855A1 - 継手部材の製造方法及びかかる製造方法により製造された継手部材を用いて角度位置保持装置を製造する方法

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Publication number: WO2023007855A1
Application number: PCT/JP2022/014932
Authority: WO
Inventors: 太郎磯部
Original assignee: 株式会社オリジン
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2023-02-02
Also published as: KR20230122115A; CN116761947A; EP4241903A1; JP2023020113A; TWI845967B; TW202305263A; EP4241903A4; US20240019003A1; JP7035254B1

Abstract

雄係合部及び雌係合部が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材を粉末冶金により高品質且つ容易に製造することのできる、新規の製造方法を提供する。雄係合部（１０）を備えた雄部材（１４）と雌係合部（１２）を備えた雌部材（１６）とを各別に粉末冶金にて形成した後に、雄部材（１４）と雌部材（１６）とを相対回転不能に組み合わせる。

Description

継手部材の製造方法及びかかる製造方法により製造された継手部材を用いて角度位置保持装置を製造する方法

　本発明は、継手部材、殊に雄係合部及び雌係合部が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材の製造方法及びかかる製造方法により製造された継手部材を用いて角度位置保持装置を製造する方法に関する。

　下記特許文献１には、電動モーターの如き入力側機器からの回転トルクを車両のハッチバックの如き出力側機器に伝達するシャフトに装着されて、入力側機器の駆動を停止しても出力側機器の角度位置が保持される角度位置保持装置が開示されている。かかる角度位置保持装置にあっては、入力側機器から回転トルクが入力されると、シャフトは制動トルク付与手段が備える所要制動トルクに抗して回転し、入力側機器から回転トルクが入力されないときは、シャフトは上記所要制動トルクによって保持される。

特許第６８１５５６７号公報

　上記特許文献１に開示された角度位置保持装置にあっては、入力側機器から延びるシャフトが出力側機器に直接的に接続されていたが、入力側機器及び出力側機器の構成によっては、入力側機器及び出力側機器の双方に回転を伝達するシャフトが設けられ、両シャフトを角度位置保持装置で接続、つまり角度位置保持装置に継手としての機能を持たせて、入力側機器から延びるシャフトと出力側機器から延びるシャフトとを間接的に接続することが必要となる場合がある。ここで、入力側機器から延びるシャフト及び出力側機器から延びるシャフトが共に雌被係合部を備えている場合には、両雌被係合部と係合する雄係合部を備えた継手部材を、両シャフトが共に雄被係合部を備えている場合には、両雄被係合部と係合する雌係合部を備えた継手部材を用意することで両シャフトを接続することができる。一方、入力側機器から延びるシャフト及び出力側機器から延びるシャフトが雌被係合部及び雄被係合部を相互に備えている場合には、上記雄係合部及び上記雌係合部が同軸上に夫々配置された継手部材を用意する必要がある。

　また、上記特許文献１に開示された角度位置保持装置が備える制動トルク付与手段はコイルばねであって、これは、内側を上記シャフトが貫通する内輪の外周面に装着されている。そして、内輪はコイルばねの締付力に起因した制動トルクに抗して回転、つまり内輪はコイルばねに対して摺動する。そのため、内輪は耐摩耗性を含む相当な強度を有する必要があり、粉末冶金により製造される。

　ところで、上述した継手部材、つまり雄係合部及び雌係合部が同軸上に夫々配置された継手部材を上記特許文献１に開示された角度位置保持装置の内輪として使用する場合には、継手部材にはコイルばねを装着するための円筒形状部を設ける必要があることから、雄係合部と雌係合部とを同軸上の軸方向の同じ位置に配置することはできず、同軸上の軸方向の異なる位置に配置する必要がある。かような継手部材（内輪）を粉末冶金により一体的に製造するには、後に図面を参照して詳述するとおり、軸方向に延在する有底凹部を備えた雌金型と、この雌金型内に進入可能な雄金型とにより構成される成形金型が用いられる。雄金型には雌係合部を規定するために軸方向に突出する突起が設けられている。このような成形金型を用いて継手部材を製造するには、雌金型の内側に粉末を充填した後に雄金型を雌金型内に進入せしめて粉末を圧縮することで成形体を形成し、その後にかかる成形体を成形金型から取り出して焼結する。

　而して、上述したとおりにして継手部材を成形金型で成形する際、より詳しくは雄金型を雌金型内に進入せしめて粉末を圧縮する際には、雄金型の押圧面（下面）に軸方向に突出する突起が設けられており、かかる突起の外周面が雌係合部を規定することに起因して、以下のとおりの問題が生じる。即ち、（１）突起の自由端面には上記圧縮による軸方向荷重が集中するため突起は座屈しやすく、雄金型は相当な強度を有する必要がある、（２）突起の前方に存在する粉末の一部は軸方向ではなく径方向外方に強制させられることから粉末の流動性が良好ではなく、雄金型を雌金型内に進入させる際に過大な抵抗が発生、つまり雄金型を雌金型内に進入させるのに過大な力を要する、（３）突起の前方に存在する粉末のみが比較的高密度に圧縮されるため、成形体を構成する粉末の密度分布にムラが生じ、焼結した際にクラックが発生する。

　また、上述した継手部材、即ち、雄係合部と雌係合部とが同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材を高強度で製造する他の方法として、金属ブロックから削り出す方法も考えられるが、かかる方法は製造効率及びコストの観点から著しく不利であり、現実的ではない。

　本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、雄係合部及び雌係合部が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材を粉末冶金により高品質且つ容易に製造することのできる、新規の製造方法を提供することである。

　本発明者は、鋭意検討の結果、雄係合部を備えた雄部材と雌係合部を備えた雌部材とを各別に粉末冶金にて形成した後に、雄部材と雌部材とを相対回転不能に組み合わせることによって、上記主たる技術的課題を達成できることを見出した。

　即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する継手部材の製造方法として、雄係合部及び雌係合部が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材の製造方法において、
　前記雄係合部及び係止部を備えた雄部材と、前記雌係合部及び被係止部を備えた雌部材とを各別に粉末冶金にて形成した後に、
　前記係止部と前記被係止部とを係止させて前記雄部材と前記雌部材とを相対回転不能に組み合わせる、ことを特徴とする継手部材の製造方法が提供される。

　好ましくは、前記雄係合部及び前記雌係合部は共に歯車状である。この場合には、前記雄係合部のピッチ円直径は前記雌係合部のピッチ円直径以下であるのが好適である。さらに、前記雄係合部は雄セレーション、前記雌係合部は雌セレーションであるのがよい。前記雄部材には前記雄係合部の一端が固定されたフランジ部が、前記雌部材には前記フランジ部を受容する凹部が夫々設けられ、前記係止部は前記フランジ部の外周面において径方向外方に突出する突起であると共に、前記被係止部は前記凹部の内周面において前記突起が嵌め合わされる没入部であるのが好適である。入力側機器及び出力側機器を相互に接続する継手部材と、前記継手部材に所要制動トルクを付与する制動トルク付与手段とを具備し、入力側機器から回転トルクが入力されると、前記継手部材は前記所要制動トルクに抗して回転し、入力側機器から回転トルクが入力されないときは、前記継手部材は前記所要制動トルクによって保持される角度位置保持装置の製造方法において、前記継手部材を上述したとおりの製造方法によって製造することができる。この場合には、前記継手部材の少なくとも前記雌部材を固定のハウジングの内側に配置し、前記継手部材を、前記ハウジングが備える端板及び前記ハウジングに装着されるシールドによって軸方向の両側から支持するのがよい。また、前記制動トルク付与手段はコイルばねであって、線材が螺旋状に巻回された巻回部と前記巻回部から前記線材が径方向外方に延出するフック部とを備え、自由状態における前記巻回部の内径は前記継手部材の前記雌部材の外径よりも小さく、前記コイルばねは、前記巻回部が拡径された状態で前記雌部材の外周面に装着され、前記フック部は前記ハウジングの内周面に形成されたフック溝に嵌め合わされて、前記コイルばねは前記ハウジングに対して回転不能であり、前記継手部材が回転すると、前記フック溝内で前記フック部が前記コイルばねの緩み方向に押されるのがよい。

　本発明によれば、雄係合部を備えた雄部材と雌係合部を備えた雌部材とを各別に粉末冶金にて形成した後に雄部材と雌部材とを相対回転不能に組み合わせることで継手部材が製造されるため、雄金型の押圧面に軸方向に突出する突起を設けることなく雌部材を成形することができる。これにより、雄係合部及び雌係合部が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材を粉末冶金にて一体的に製造する場合に生じる上記問題に直面することなく、雄係合部及び雌係合部が同軸上の異なる位置に配置された継手部材を粉末冶金により高品質且つ容易に製造することができる。

本発明に従って構成される製造方法によって製造された継手部材を用いた角度位置保持装置の好適実施形態の全体構成を示す図。図１に示す角度位置保持装置を構成部品毎に分解して示す斜視図。図１に示す角度位置保持装置の継手部材を構成する雄部材を単体で示す図。図１に示す角度位置保持装置の継手部材を構成する雌部材を単体で示す図。図１に示す角度位置保持装置のハウジングを単体で示す図。図１に示す角度位置保持装置のシールドを単体で示す図。図１に示す角度位置保持装置の継手部材を一体的に成形する場合の成形金型を示す図。図７に示す成形金型を用いて成形する際の問題を説明するための図。図３に示す雄部材を成形するための成形金型の一例を示す図。図４に示す雌部材を成形するための成形金型の一例を示す図。本発明に従って構成される製造方法によって製造された継手部材の変形例を構成する雄部材を単体で示す図。図１１に示す雄部材と組み合わせられる雌部材を単体で示す図。本発明に従って構成される製造方法によって製造された継手部材の他の変形例を構成する雄部材を単体で示す図。図１３に示す雄部材と組み合わせられる雌部材を単体で示す図。

　以下、本発明に従って構成された継手部材の製造方法及びこの製造方法によって製造された継手部材を用いた角度位置保持装置の好適実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。なお、以下の説明における「軸方向片側」及び「軸方向他側」とは、特に指定しない限り、図１のＡ－Ａ断面に示される状態を基準として、「軸方向片側」は同図において左側を、「軸方向他側」は同図において右側のことを言う。

　図１及び図２を参照して説明すると、全体を番号２で示す角度位置保持装置は、継手部材４と、継手部材４に所要制動トルクを付与する制動トルク付与手段６と、固定のハウジング８とを備えている。図１のＢ－Ｂ断面においては、容易に理解できるように、制動トルク付与手段６（後述するとおり、これは図示の実施形態においてはコイルばねである）には薄墨を付して示している。

　継手部材４は入力側機器から延びるシャフトＳ１と出力側機器から延びるシャフトＳ２とを接続して、シャフトＳ１の回転をシャフトＳ２に伝達する部材であり、継手部材４の回転軸をｏで示す。シャフトＳ１は雌被係合部Ｓ１ａを、シャフトＳ２は雄被係合部Ｓ２ａを夫々備えており、継手部材４は雌被係合部Ｓ１ａと係合する雄係合部１０、及び雄被係合部Ｓ２ａと係合する雌係合部１２を備えている。後述するとおり、図示の実施形態においては、雄係合部１０は雄セレーション、雌係合部１２は雌セレーションであることから、雌被係合部Ｓ１ａは雌セレーション、雄被係合部Ｓ２ａは雄セレーションである。継手部材４は後述するとおり制動トルク付与手段（コイルばね）８に対して滑りながら回転（つまり摺動）することから耐摩耗性を含む相当な強度を有する必要があり、従って粉末冶金により製造される。本発明にあっては、継手部材４が、雄係合部１０を備えた雄部材１４と、雌係合部１２を備えた雌部材１６とを各別に粉末冶金にて形成した後に、雄部材１４と雌部材１６とを相対回転不能に組み合わせて製造されることが重要である。

　図１及び図２と共に図３を参照して説明すると、雄部材１４が備える雄係合部１０は、図示の実施形態においては雄セレーションであって、軸方向に延びる円筒形状の軸部１８の外周面において軸方向に直線状に延びる多数の外歯２０により構成される。雄係合部１０の一端、つまり軸方向他側端はフランジ部２２に固定されている。フランジ部２２の外周面、さらに詳しくはその軸方向他側部には径方向外方に突出する突起からなる係止部２４が形成されている。係止部２４は周方向に等角度間隔をおいて複数（図示の実施形態においては８個）形成されている。図示の実施形態においては、係止部２４は雄の角形スプラインを構成する。雄係合部１０及びフランジ部２２の中心軸は回転軸ｏと同一であり、雄部材１４は回転軸ｏに沿って軸方向に直線状に延びる貫通穴２６を備えている。

　図１及び図２と共に図４を参照して説明すると、雌部材１６は円筒形状であって回転軸ｏに沿って軸方向に直線状に延びる貫通穴２８を備えている。図示の実施形態においては、雌係合部１２は雌セレーションであって、雌部材１６の内周面において軸方向に直線状に延びる多数の内歯３０により構成され、雄係合部１０の雄セレーション及び雌係合部１２の雌セレーションのピッチ円直径は同一である。雄係合部１０のピッチ円直径は雌係合部１２のピッチ円直径以下であるのが良い。雌部材１６の軸方向片側端部には、内径を局所的に増大せしめてなる凹部３２が設けられており、凹部３２の内周面には、径方向内方に突出する突起３４が形成されている。突起３４は雄部材１４に設けられた係止部２４と対応して周方向に等角度間隔をおいて複数（従って図示の実施形態においては８個）形成されており、周方向に隣接する２つの突起３４の間には夫々径方向外方に没入する被係止部３５が画成されている。図示の実施形態においては、被係止部３５は雌の角形スプラインを構成する。雌部材１６の凹部３２が雄部材１４のフランジ部２２を受容して、雌部材１６の被係止部３５に雄部材１４の係止部２４が嵌め合わされることで、雄部材１４及び雌部材１６は相対回転不能に係止する。雌部材１６の軸方向他側端面には外周縁に沿って周方向に連続して延在する円筒形状の被支持壁３６が形成されている。被支持壁３６はハウジング８の後述する支持壁５４と端板４２の接続部５０とによって支持される。

　図１及び図２に示すとおり、図示の実施形態においては、制動トルク付与手段６は金属製の線材により形成されたコイルばねである（以下、コイルばねを番号８で示す）。コイルばね６は、線材が螺旋状に巻回された巻回部３８と巻回部３８から径方向外方に延出するフック部４０とを備えている。フック部４０は巻回部３８の軸方向両端に夫々設けられている。コイルばね６が自由状態にあるときの、つまりコイルばね６が何らの外力を受けていない状態にあるときの、巻回部３８の内径は継手部材４の雌部材１６の外径よりも小さく、コイルばね６は巻回部３８が拡径された状態で雌部材１６の外周面に装着される。そして、２つのフック部４０は共通してハウジング８に形成された後述するフック溝６２に嵌め合わされ、コイルばね６はハウジング８に対して回転不能となる。

　図１及び図２と共に図５を参照して説明すると、適宜の合成樹脂で成形されるハウジング８は、回転軸ｏに対して垂直に配置される端板４２と、端板４２の外周縁から軸方向片側に延びる円筒形状の外周壁４４とを備えたカップ状であり、継手部材４の雌部材１６を内側に収容している。端板４２は軸方向に見ると円形であるが、円形の中央部４６は円環形状の外周部４８よりも軸方向他側に幾分変位されており、中央部４６の外周縁と外周部４８の内周縁との間には円筒形状の接続部５０が設けられている。中央部４６及び接続部５０は、継手部材４の雌部材１６の軸方向他側端部を軸受けする円形の軸受け凹部５２を構成する。端板４２の中央部４６の軸方向片側面の外周縁部には周方向に連続して延在する円筒形状の支持壁５４が形成されており、雌部材１６に形成された被支持壁３６が支持壁５４と端板４２の接続部５０との間に進入することで、継手部材４はハウジング８に対して安定して回転することが可能となる。端板４２の中央には軸方向に貫通する円形の貫通穴５６が形成されており、シャフトＳ２の雄被係合部Ｓ２ａが貫通穴５６を通って継手部材４の雌部材１６に形成された雌係合部１２と係合する。端板４２の軸方向他側面の外周部４８には軸方向他側に起立する所要形状のリブ５８が配設されており、これにより、端板４２には軸方向他側及び径方向外側に向かって開放された固定凹部６０が形成されている。固定凹部６０は周方向に等角度間隔に４つ形成されており、ハウジング８を車両等に固定する際に使用される。

　外周壁４４の内周面には所定角度範囲に亘って内径を増大せしめてなる円弧形状のフック溝６２が形成されている。フック溝６２は軸方向に直線状に延在しており、図１のＢ－Ｂ断面に示すとおり、フック溝６２にはコイルばね６が備える２つのフック部４０が共通して嵌め合わされる。図示の実施形態においては、外周壁４４の内周面においてフック溝６２とは直径方向の反対側にもフック溝６２と同一形状のダミー溝６４が形成されている。ダミー溝６４は組み立て性を考慮して設けられており、ダミー溝６４をフック溝６２として使用することもできる。外周壁４４の自由端面つまり軸方向片側端面には、軸方向片側に向かって更に延出する円弧形状の周方向係止片６６が周方向に等角度間隔をおいて６個設けられている。夫々の周方向係止片６６の内側面の延出端部には、径方向内側に突出する軸方向係止突起６８が設けられている。

　ハウジング８の開放端、つまり外周壁４４の軸方向片側端はシールド７０によって閉塞される。図１及び図２と共に図６を参照して説明すると、シールド７０は合成樹脂製であって、全体的に円環形状である。シールド７０の外周面には径方向外側に延出した円弧形状の周方向被係止片７２が設けられている。シールド７０の外周面には更に径方向外側に突出した軸方向被係止突起７４が設けられている。周方向被係止片７２と周方向係止片６６とが周方向に、軸方向被係止突起７４と軸方向係止突起６８とが軸方向に夫々係止することで、シールド７０はハウジング８に固定される。シールド７０の内周面における軸方向他側端には径方向内側に延出すると共に周方向に連続して延在する円環形状の支持片７６が形成されている。支持片７６は継手部材４の雄部材１４及び雌部材１６を同時に軸方向片側から支持する。図１のＡ－Ａ断面を参照することによって理解されるとおり、支持片７６の軸方向他側面は雄部材１４に設けられた係止部２４の軸方向片側面と対向すると共に、雌部材１６の突起３４の軸方向片側面とも対向する。シールド７０の軸方向他側面の内周縁部には、軸方向他側に突出して周方向に連続して延在する円筒形状の支持壁７８が形成されている。支持壁７８はその内側に配置される継手部材４の雌部材１６の軸方向片側端部を回転可能に軸受けすると共に、コイルばね６の軸方向の移動を制限する。

　角度位置保持装置２は以下のようにして作動する。即ち、入力側機器から延びるシャフトＳ１及び継手部材４並びに出力側機器から延びるシャフトＳ２は一体であることから、入力側機器から回転トルクが入力されると、継手部材４はコイルばね６と共に回転しようとするが上述したとおりコイルばね６はハウジング８に対して回転不能であるため、ハウジング８に形成されたフック溝６２内において２つのフック部４０のいずれか一方がフック溝６２を規定するハウジング８の内側面によって相対的にコイルばね６が緩む方向に押され、継手部材４はコイルばね６の締め付け力による制動トルクに抗してコイルばね６（及びハウジング８）に対して回転する。つまり、入力側機器からの回転トルクが出力側機器に伝達されてこれを駆動させる。一方、入力側機器からの回転トルクが入力されないときは、コイルばね６による所要制動トルクによって継手部材４が保持され、これにより、出力側機器の角度位置も保持される。

　上述したとおり、本発明の継手部材４の製造方法にあっては、雄係合部１０を備えた雄部材１４と、雌係合部１２を備えた雌部材１６とを各別に粉末冶金にて形成した後に、雄部材１４と雌部材１６とを相対回転不能に組み合わせることが重要である。雄係合部１０´及び雌係合部１２´が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材４´（図７において二点鎖線で示す）を粉末冶金により一体成形することも不可能ではないが、以下の理由から好ましくない。その理由について以下に詳述する。以下の説明においては、継手部材４´における上述した継手部材４と対応する部位については同一の番号に「´」を付して示す。また、継手部材４´を粉末冶金により形成する場合には、継手部材４´の軸方向を上下方向とする必要があるため、以下の説明においては、上述した軸方向片側を下方に、軸方向他側を上方として説明する。

　図７には、継手部材４´を粉末冶金にて形成するための成形金型１００が示されている。かかる成形金型１００は、固定の雌金型１０２と、この雌金型１０２に対して上下方向に移動可能な雄金型１０４とから構成されている。雌金型１０２は上下方向に延在する有底凹部を備え、かかる有底凹部は継手部材４´の外周面を規定する内周面１０６と、継手部材４´の軸方向片側端面（下側端面）を規定する内底面１０８とを有している。そして、内周面１０６において内底面１０８の外周縁から上方に延びる内周面下部１１０が継手部材４´の雄係合部１０´を規定する。雄金型１０４は雌金型１０２の有底凹部に進入可能であり、継手部材４´の軸方向他側端面（上側端面）を規定する下面１１２を有する。下面１１２の中央には、雌金型１０２の内底面１０８に向かって下方に突出する突起１１４が形成されており、突起１１４の外周面１１６が継手部材４´の雌係合部１２´を規定する。

　図８を参照して説明を続けると、継手部材４´を製造するには、最初に、図８（ａ）に示すとおり、雌金型１０２内に金属製の粉末Ｐを充填する。次いで、図８（ｂ）に示すとおり、雄金型１０４を降下させて雌金型１０２内に進入せしめ、これによって同図において矢印で示すとおり、粉末Ｐを圧縮して成形体を形成する。その後に、成形金型１００を開いて（つまり雌金型１０２に対して雄金型１０４を上昇させて離隔せしめて）これから上記成形体を取出し、かかる成形体を焼結する。

　ここで、成形金型１００によって成形しようとする継手部材４´にあっては、雄金型１０４の下面１１２（押圧面）に軸方向に突出する突起１１４が設けられており、かかる突起１１４の外周面が雌係合部１２´を規定することに起因して、雄金型１０４を雌金型１０２内に進入せしめて粉末を圧縮する際には、以下のとおりの問題が生じる。即ち、（１）突起１１４の自由端面には上記圧縮による上下方向荷重が集中するため突起１１４は座屈しやすく、突起１１４を備えた雄金型１０４は相当な強度を有する必要がある、（２）突起１１４の前方（図示の実施形態にあっては下方）に存在する粉末の一部は下方ではなく横方向に強制させられることから粉末の流動性が良好ではなく、雄金型１０４を雌金型１０２内に進入させる際に過大な抵抗が発生、つまり雄金型１０４を雌金型１０２内に進入させるのに過大な力を要する、（３）突起１１４の前方に存在する粉末のみが比較的高密度に圧縮されるため、成形体を構成する粉末の密度分布にムラが生じ、焼結した際にクラックが発生する。

　この点、本発明の製造方法のように、雄係合部１０を備えた雄部材１４と雌係合部１２を備えた雌部材１６とを各別に粉末冶金にて製造すれば、雄金型の下面（押圧面）に軸方向に突出する突起を設けることなく雌部材を成形することができ、上記問題を生じることはない。以下、雄部材１４及び雌部材１６の製造工程の一例について図９及び図１０を参照して説明する。

　図９には、同図中において二点鎖線で示される雄部材１４を成形するための成形金型２００の一例が示されている。かかる成形金型２００は、固定の雌金型２０２と、この雌金型２０２に対して上下方向に移動可能な雄金型２０４と、雌金型２０２の内側において上下方向に直線状に延びる中子２０６とから構成される。雌金型２０２は上下方向に延在する有底凹部を備え、かかる有底凹部は雄部材１４の外周面を規定する内周面２０８と、雄部材１４の軸方向片側端面（下側端面）を規定する内底面２１０とを有している。内周面２０８において内底面２１０の外周縁から上方向に延びる内周面下部２１２が雄部材１４の雄係合部１０を規定する。雄金型２０４は雌金型２０２の有底凹部に進入可能であり、雄部材１４の軸方向他側端面（上側端面）を規定する平坦な下面２１４を有する。かかる下面２１４及び内底面２１０には中子２０６が貫通する穴が同軸上に形成されており、かかる穴を中子２０６が貫通することで貫通穴２６が規定される。かような成形金型２００によれば、雌金型２０２内に金属製の粉末を充填した後に、雄金型２０４を降下させて雌金型２０２内に進入せしめ、これによって粉末を圧縮すれば、中子２０６に軸方向の荷重がかかることなく雄部材１４を形成することができる。

　図１０には、同図中において二点鎖線で示される雌部材１６を成形するための成形金型３００の一例が示されている。かかる成形金型３００は、固定の雌金型３０２と、この雌金型３０２に対して上下方向に移動可能な雄金型３０４と、雌金型３０２の内側において上下方向に直線状に延びる中子３０６とから構成される。雌金型３０２は上下方向に延在する有底凹部を備え、かかる有底凹部は雌部材１６の外周面を規定する内周面３０８と、雌部材１６の軸方向片側端面（下側端面）を規定する内底面３１０とを有している。雄金型３０４は雌金型３０２の有底凹部に進入可能であり、雌部材１６の軸方向他側端面（上側端面）を規定する平坦な下面３１２を有する。かかる下面３１２及び内底面３１０には中子３０６が貫通する穴が同軸上に形成されており、かかる穴を中子３０６が貫通し、中子３０６の外周面によって雌係合部１２（内歯３０）が規定される。かような成形金型３００によれば、雌金型３０２内に金属製の粉末を充填した後に、雄金型３０４を降下させて雌金型３０２内に進入せしめ、これによって粉末を圧縮すれば、中子３０６に軸方向の荷重がかかることなく雌部材１６を形成することができる。

　従って、本発明の製造方法によれば、継手部材４は、雄係合部１０を備えた雄部材１４と雌係合部１２を備えた雌部材１６とを各別に粉末冶金にて形成した後に、雄部材１４と雌部材１６とを相対回転不能に組み合わせることにより製造されるため、雄金型の押圧面に軸方向に突出する突起を設けることなく雌部材１６を成形することができる。これにより、雄係合部及び雌係合部が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材を粉末冶金にて一体的に製造する場合に生じる上記問題に直面することなく、雄係合部及び雌係合部が同軸上の異なる位置に配置された継手部材を粉末冶金により高品質且つ容易に製造することができる。

　以上、本発明に従って構成された継手部材の製造方法及びかかる方法により製造された継手部材を用いた角度位置保持装置について添付した図面を参照して詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において適宜の修正や変更が可能である。例えば、図示の実施形態においては、雄係合部は雄セレーション、雌係合部は雌セレーションであったが、雄係合部及び雌係合部は夫々スプラインの如き歯車状であれば任意であってよい。また、雄セレーション及び雌セレーションのピッチ円直径は必ずしも同一でなくてもよい。雄部材と雌部材とを相対回転不能に係止する方法は任意の手段であって良く、図示の実施形態においては、雄部材１４に設けられた係止部２４は雄の角形スプラインを構成すると共に雌部材１６に設けられた被係止部３５は雌の角形スプラインを構成していたが、係止部２４及び被係止部３５を他の形状のスプライン（例えばインボリュートスプライン）としたり、図１１及び図１２に示す変形例のようにセレーションとしたり（図１１及び図１２では、図３及び図４に示す構成と同一の構成については同一の番号に「´」を付して示している）、図１３及び図１４に示す他の変形例のように多角形（図示の実施形態においては正８角形）としたりすることもできる（図１３及び図１４では、図３及び図４に示す構成と同一の構成については同一の番号に「´´」を付して示している）。図示の実施形態においては、角度位置保持装置において雌部材に所要制動トルクを付与する制動トルク付与手段はコイルばねであったが、制動トルク付与手段は、板ばねやトレランスリング或いは輪ばね等であってもよく、従って制動トルク付与手段は必ずしもハウジングに対して回転不能でなくてもよい。念のため付言すると、本発明における「継手部材」は上述した角度位置保持装置にのみ適用されるわけではなく、他の装置に適用されることや、単体つまり単に２つの部材を接続する「継手」として使用されることもあり得る。

　２：角度位置保持装置
　４：継手部材
　６：制動トルク付与手段（コイルばね）
　８：ハウジング
　１０：雄係合部
　１２：雌係合部
　１４：雄部材
　１６：雌部材
　２４、２４´、２４´´：係止部
　３５、３５´、３５´´：被係止部

Claims

　雄係合部及び雌係合部が同軸上の軸方向の異なる位置に配置された継手部材の製造方法において、
　前記雄係合部及び係止部を備えた雄部材と、前記雌係合部及び被係止部を備えた雌部材とを各別に粉末冶金にて形成した後に、
　前記係止部と前記被係止部とを係止させて前記雄部材と前記雌部材とを相対回転不能に組み合わせる、ことを特徴とする継手部材の製造方法。
　前記雄係合部及び前記雌係合部は共に歯車状である、請求項１に記載の継手部材の製造方法。
　前記雄係合部のピッチ円直径は前記雌係合部のピッチ円直径以下である、請求項２に記載の継手部材の製造方法。
　前記雄係合部は雄セレーション、前記雌係合部は雌セレーションである、請求項２に記載の継手部材の製造方法。
　前記雄部材には前記雄係合部の一端が固定されたフランジ部が、前記雌部材には前記フランジ部を受容する凹部が夫々設けられ、前記係止部は前記フランジ部の外周面において径方向外方に突出する突起であると共に、前記被係止部は前記凹部の内周面において前記突起が嵌め合わされる没入部である、請求項１に記載の継手部材の製造方法。
　入力側機器及び出力側機器を相互に接続する継手部材と、前記継手部材に所要制動トルクを付与する制動トルク付与手段とを具備し、入力側機器から回転トルクが入力されると、前記継手部材は前記所要制動トルクに抗して回転し、入力側機器から回転トルクが入力されないときは、前記継手部材は前記所要制動トルクによって保持される角度位置保持装置の製造方法において、
　前記継手部材を請求項１乃至５のいずれかに記載の製造方法によって製造する、ことを特徴とする角度位置保持装置の製造方法。
　前記継手部材の少なくとも前記雌部材を固定のハウジングの内側に配置し、前記継手部材を、前記ハウジングが備える端板及び前記ハウジングに装着されるシールドによって軸方向の両側から支持する、請求項６に記載の角度位置保持装置の製造方法。
　前記制動トルク付与手段はコイルばねであって、線材が螺旋状に巻回された巻回部と前記巻回部から前記線材が径方向外方に延出するフック部とを備え、
　自由状態における前記巻回部の内径は前記継手部材の前記雌部材の外径よりも小さく、前記コイルばねは、前記巻回部が拡径された状態で前記雌部材の外周面に装着され、
　前記フック部は前記ハウジングの内周面に形成されたフック溝に嵌め合わされて、前記コイルばねは前記ハウジングに対して回転不能であり、前記継手部材が回転すると、前記フック溝内で前記フック部が前記コイルばねの緩み方向に押される、請求項７に記載の角度位置保持装置の製造方法。