JP2011174499A - スプライン伸縮軸、およびスプライン伸縮軸の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スティックスリップを防止することができるスプライン伸縮軸、および当該スプライン伸縮軸の製造方法を提供すること。
【解決手段】中間軸５は、軸方向Ｘ１に移動可能に嵌合された内軸３５および筒状の外軸と、内軸３５の外周に設けられた外スプライン３８と、外軸の内周に設けられた内スプラインと、外スプライン３８に設けられた樹脂被膜４０とを備えている。樹脂被膜４０は、凹部としての複数の区画溝４２によって複数の区画領域４３に区画されている。複数の区画溝４２は、内軸３５の製造用中間体に樹脂被膜が成形された後、レーザーを用いて形成されたものである。
【選択図】図４

Description

この発明は、軸方向に伸縮可能なスプライン伸縮軸、および当該スプライン伸縮軸の製造方法に関する。

軸方向に伸縮可能なスプライン伸縮軸が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。この特許文献１〜３に係るスプライン伸縮軸は、それぞれ、互いに軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合された内軸および筒状の外軸を備えている。また、特許文献１〜３に係るスプライン伸縮軸では、内軸の外周に樹脂が被覆されている。

特開２００５−１５３６７７号公報 特開２００６−２０７６３９号公報 特開２００４−６６９７０号公報

しかしながら、特許文献１〜３に係るスプライン伸縮軸では、内軸および外軸間でスティックスリップが生じる場合がある。スティックスリップが生じると、スプライン伸縮軸を滑らかに伸縮させることができなくなる。また、スティックスリップは、騒音や振動を発生させる一つの要因である。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、スティックスリップを防止することができるスプライン伸縮軸、および当該スプライン伸縮軸の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、軸方向（Ｘ１）に移動可能に嵌合された内軸（３５）および筒状の外軸（３６）と、上記内軸の外周に設けられた外スプライン（３８、２３８、３３８、４３８）と、上記外軸の内周に設けられた内スプライン（３９）と、上記外スプラインおよび上記内スプラインの少なくとも一方に設けられた樹脂被膜（４０）とを備え、上記樹脂被膜の少なくともスプライン歯面（４１、２４１、３４１、４４１）を形成する部分（Ｐ１）は、凹部（４２、２４２、３４２、４９）によって複数の区画領域（４３、２４３、３４３、４４３）に区画されているスプライン伸縮軸（５、２０５、３０５、４０５）である（請求項１）。

互いに接触する２つの接触面が静止している状態から滑り出して摺動するとき、接触面全体の滑り（接触面のマクロ的な滑り）は、接触面内での局所的な滑り（接触面のミクロ的な滑り）が接触面内に拡大した後に生じる。また、このとき接触面各部での局所的な滑りが発生するタイミングを分散させることにより、上記２つの接触面を静止状態（静摩擦状態）から摺動状態（動摩擦状態）に徐々に移行させることができる。すなわち、例えば布が平面に沿って摺動するときのように、上記２つの接触面を滑らかに摺動させることができる。これにより、接触面の滑りが突然発生することを防止して、上記２つの接触面の滑りと固着とが急激に交互に繰り返されるスティックスリップを防止することができる。

また、接触面の静摩擦係数は、接触面における凹凸の有無や当該凹凸の形状などの表面状態によって変化する。したがって、接触面の表面状態を調整することにより、接触面の静摩擦係数を低下させることができる。これにより、摺動状態の２つの接触面が摩擦力によって停止して固着することを防止することができる。そのため、上記２つの接触面のスティックスリップを防止することができる。さらに、接触面の静摩擦係数を低下させることにより、上記２つの接触面を摺動させるときの荷重を低減することができる。

本発明に係る樹脂被膜の少なくともスプライン歯面を形成する部分は、複数の区画領域に区画されている。したがって、樹脂被膜の少なくともスプライン歯面を形成する部分を撓み易くさせることができ、これによって、内軸および外軸が軸方向に相対移動するときに、各区画領域の滑りが発生するタイミングを分散させることができる。そのため、互いに接触する２つのスプライン歯面を静止状態から摺動摩擦に徐々に移行させて、外および内スプライン間でのスティックスリップを防止することができる。これにより、スプライン伸縮軸を滑らかに伸縮させることができる。

また、上記複数の区画領域は、上記凹部としての溝（４２、２４２、３４２）によって格子状に区画されてなる場合がある（請求項２）。この場合、直線的な複数の溝を樹脂被膜に形成することにより、樹脂被膜を格子状に区画することができる。したがって、樹脂被膜を区画するときの加工が容易である。
また、各上記区画領域は、多角形形状をなし、摺動方向（Ｄ１、Ｄ２）に関する各上記区画領域の端部に角部（２４３ａ、２４３ｂ、３４３ａ、３４３ｂ、４４３ａ）が配置されている場合がある（請求項３）。この場合、外および内スプラインを軸方向に摺動させるときに、各区画領域の一部（摺動方向に指向する角部）に他の部分よりも大きな応力（せんだん応力）が加わって角部の滑りが他の部分の滑りよりも先に発生する。また、この角部の滑りを起点として区画領域全体の滑りが発生する。したがって、区画領域全体に均一に応力が加わる場合よりも小さな荷重で区画領域全体の滑りを発生させることができる。すなわち、各区画領域の角部を摺動方向に向けることにより、スプライン歯面の静摩擦係数を低下させて、比較的小さな荷重でスプライン伸縮軸を伸縮させることができる。これにより、外および内スプライン間でのスティックスリップをより確実に防止することができる。

また、上記複数の区画領域（３４３）は、複数の異なる大きさの区画領域（３４３ｃ、３４３ｄ、３４３ｅ）を含む場合がある（請求項４）。この場合、外および内スプラインを軸方向に摺動させるときに、大きさが相対的に小さな区画領域に大きな応力（せんだん応力）が加わって、この区画領域の滑りが、当該区画領域よりも大きな区画領域の滑りよりも先に発生する。また、この相対的に小さな区画領域の滑りを起点として他の区画領域の滑りが発生する。したがって、区画領域の大きさが統一されている場合よりも小さな荷重でスプライン歯面全体の滑りを発生させることができる。すなわち、大きさの異なる複数の区画領域を設けることにより、スプライン歯面の静摩擦係数を低下させて、比較的小さな荷重でスプライン伸縮軸を伸縮させることができる。これにより、外および内スプライン間でのスティックスリップをより確実に防止することができる。

また、上記目的を達成するための本発明は、互いに軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合された内軸および筒状の外軸を備えるスプライン伸縮軸の製造方法において、上記内軸の製造用中間体（４５）および上記外軸の製造用中間体（４８）の少なくとも一方のスプライン（４４）に樹脂被膜を成形する工程と、レーザー、ウォータジェットまたは圧縮エアーの何れかを用いて、上記樹脂被膜に凹部を形成し、上記樹脂被膜の少なくともスプライン歯面を形成する部分を複数の領域に区画する工程と、を含むスプライン伸縮軸の製造方法である（請求項５）。

本発明によれば、レーザ、ウォータジェットまたは圧縮エアーの何れかを用いて樹脂被膜の少なくともスプライン歯面を形成する部分を複数の領域に区画するための凹部を形成する。したがって、この発明に係る樹脂被膜のような起伏のある部分であっても、寸法精度の高い任意の形状の凹部を容易に形成することができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の第１実施形態に係るスプライン伸縮軸が適用された中間軸を有する車両用操舵装置の概略構成図である。 中間軸の部分断面図である。 中間軸の要部の断面図である。 外スプラインの要部の斜視図である。 外スプラインのスプライン歯面の一部の拡大図である。 中間軸の製造方法の一例を説明するための図解図である。 本発明の第２実施形態に係る外スプラインのスプライン歯面の一部の拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る外スプラインのスプライン歯面の一部の拡大図である。 本発明の第４実施形態に係る外スプラインのスプライン歯面の一部の拡大図である。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るスプライン伸縮軸が適用された中間軸５を有する車両用操舵装置１の概略構成図である。
図１を参照して、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結された操舵軸３と、操舵軸３に自在継手４を介して連結されたスプライン伸縮軸としての中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有する転舵軸としてのラック軸８とを備えている。ピニオン軸７およびラック軸８を含むラックアンドピニオン機構によって、転舵機構Ａ１が構成されている。また、ラック軸８は、車体側部材９に固定されたハウジング１０によって、車両の左右方向に沿う軸方向（紙面とは直交する方向）に移動可能に、支持されている。図示はしないが、ラック軸８の各端部は、対応するタイロッドおよび対応するナックルアームを介して対応する転舵輪に連結されている。

操舵軸３は、同軸上に連結された第１操舵軸１１と第２操舵軸１２とを備えている。第１操舵軸１１は、スプライン結合を用いて、同伴回転可能に且つ軸方向に相対摺動可能に嵌合されたアッパーシャフト１３およびロアーシャフト１４を有している。アッパーシャフト１３およびロアーシャフト１４の何れか一方が内軸を構成し、他方が筒状の外軸を構成している。また、第２操舵軸１２は、ロアーシャフト１４と同伴回転可能に連結された入力軸１５と、自在継手４を介して中間軸５に連結された出力軸１６と、入力軸１５および出力軸１６を相対回転可能に連結するトーションバー１７とを有している。

また、操舵軸３は、車体側部材１８、１９に固定されたステアリングコラム２０によって、図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。ステアリングコラム２０は、軸方向に相対移動可能に嵌め合わされた筒状のアッパージャケット２１および筒状のロアージャケット２２と、ロアージャケット２２の軸方向下端に連結されたハウジング２３とを備えている。ハウジング２３内には、操舵補助用の電動モータ２４の動力を減速して出力軸１６に伝達する減速機構２５が収容されている。減速機構２５は、電動モータ２４の回転軸（図示せず）と同行回転可能に連結された駆動ギヤ２６と、駆動ギヤ２６に噛み合い出力軸１６と同伴回転する被動ギヤ２７とを有している。駆動ギヤ２６は例えばウォーム軸からなり、従動ギヤ２７は例えばウォームホイールからなる。

また、ステアリングコラム２０は、車両後方側のアッパーブラケット２８および車両前方側のロアーブラケット２９を介して車体側部材１８、１９に固定されている。より具体的には、アッパーブラケット２８は、車体側部材１８から下方に突出する固定ボルト（スタッドボルト）３０と、当該固定ボルト３０に螺合するナット３１と、アッパーブラケット２８に離脱可能に保持されたカプセル３２とを用いて、車体側部材１８に固定されている。また、ロアーブラケット２９は、車体側部材１９から突出する固定ボルト（スタッドボルト）３３と、当該固定ボルト３３に螺合するナット３４とを用いて、車体側部材１９に固定されている。

スプライン伸縮軸としての中間軸５は、内軸３５と筒状の外軸３６とを中間軸５の軸方向Ｘ１に沿って摺動可能に且つトルク伝達可能にスプライン嵌合させて形成されている。内軸３５および外軸３６の何れか一方がアッパーシャフトを構成し、他方がロアーシャフトを構成する。本実施の形態では、スプライン伸縮軸を中間軸５に適用した場合に則して説明するが、本発明のスプライン伸縮軸を第１操舵軸１１に適用し、第１操舵軸１１にテレスコピック調整機能や衝撃吸収機能を果たさせるようにしてもよい。また、本実施の形態では、車両用操舵装置１が電動パワーステアリング装置である場合に則して説明するが、本発明のスプライン伸縮軸をマニュアルステアリングの車両用操舵装置に適用するようにしてもよい。

図２は、中間軸５の部分断面図である。また、図３は、中間軸５の要部の断面図である。以下では、図２および図３を参照して、スプライン伸縮軸としての中間軸５について具体的に説明する。
図２に示すように、中間軸５は、中間軸５の軸方向Ｘ１に移動可能に嵌合された内軸３５および筒状の外軸３６を備えている。内軸３５の一端には、自在継手６が連結されている。内軸３５は、芯金３７の一部に合成樹脂を被覆させて形成されたものである。図３に示すように、内軸３５は、芯金３７と、芯金３７の外周に被覆された樹脂被膜４０とを含む。内軸３５の外周には、外スプライン３８が設けられている。

また、外軸３６は、金属製である。図２に示すように、外軸３６の一端には、自在継手４が連結されている。外軸３６の内周には、筒状の内スプライン３９が設けられている。外スプライン３８および内スプライン３９は、動力伝達可能に、且つ、中間軸５の軸方向Ｘ１に相対移動可能に連結されている。また、外スプライン３８と内スプライン３９との間には、潤滑剤（例えばグリース）が介在している。これにより、内軸３５および外軸３６が中間軸５の軸方向Ｘ１に相対移動するときの摺動抵抗が低減されている。

図４は、外スプライン３８の要部の斜視図である。また、図５は、外スプライン３８のスプライン歯面４１の一部の拡大図である。
図４および図５を参照して、樹脂被膜４０の少なくともスプライン歯面４１を形成する部分Ｐ１には、芯金３７に向かって凹む凹部としての複数の区画溝４２が形成されている。図４に示すように、この実施形態では、樹脂被膜４０の全体に複数の区画溝４２が形成されている。したがって、樹脂被膜４０全体が、複数の区画溝４２によって、複数の区画領域４３に区画されている。各区画溝４２は、中間軸５の軸方向Ｘ１または中間軸５の周方向Ｚ１に直線状に延びており、樹脂被膜４０は、格子状に細分化されている。また、図５に示すように、中間軸５の軸方向Ｘ１に隣接する区画溝４２の間隔は一定であり、中間軸５の周方向Ｚ１に隣接する区画溝４２の間隔は一定である。したがって、各区画領域４３は、大きさの等しい長方形形状に形成されている。

各区画溝４２の溝幅Ｗ１は、例えば数十μｍ〜数百μｍ程度であり、各区画領域４３の辺の長さＬ１は、数百μｍ〜数ｍｍ程度である。また、樹脂被膜４０の膜厚（スプライン歯面４１に垂直な方向への長さ）が数百μｍ程度である場合、各区画溝４２の深さ（スプライン歯面４１に垂直な方向への長さ）は、数十μｍ以上である。
図６は、中間軸５の製造方法の一例を説明するための図解図である。図６における（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、中間軸５の製造方法の途中工程を示す図解図である。以下では、図６を参照して、中間軸５の製造方法の一例について説明する。

この中間軸５の製造方法の一例では、図６（ａ）に示すように、スプライン４４が形成された内軸３５の製造用中間体４５に、例えば流動浸漬法や液状の合成樹脂を噴霧することにより、合成樹脂が被覆される。そして、図６（ｂ）に示すように、内軸３５の製造用中間体４５が合成用被膜スプライン加工用の表面ブローチ４６に通され、合成樹脂の不要部分が除去される。その後、図６（ｃ）に示すように、製造用中間体４５に被覆された合成樹脂にレーザが照射され、合成樹脂の一部が、熱分解および融解される。

より具体的には、製造用中間体４５に被覆された合成樹脂にレーザが照射されながら、レーザ照射ユニット４７が製造用中間体４５の軸方向に移動させられる。また、製造用中間体４５に被覆された合成樹脂にレーザが照射されながら、レーザ照射ユニット４７が固定された状態で、製造用中間体４５が中心軸線まわりに回転させられる。このような工程がレーザの照射位置をずらして複数回行われ、製造用中間体４５の軸方向および周方向に延びる複数の区画溝４２（図５参照）が形成される。レーザを用いることにより、樹脂被膜４０のような起伏のある部分であっても、寸法精度の高い任意の形状の複数の区画溝４２を容易に形成することができる。また、この実施形態では、各区画溝４２が直線的であるので、各区画溝４２を形成するときの加工条件の制御が容易である。

複数の区画溝４２が形成された後は、図６（ｄ）に示すように、内軸３５の製造用中間体４５に例えば溶接によって自在継手６が固定される。また、図６（ｄ）に示すように、外軸３６の製造用中間体４８に例えば溶接によって自在継手４が固定される。その後、図６（ｅ）に示すように、内軸３５の外スプライン３８に潤滑剤が塗布され、内軸３５が外軸３６の内周に嵌合される。これにより、内軸３５が外軸３６に組み付けられ、中間軸５が製造される。

以上のように本実施形態では、樹脂被膜４０が複数の区画領域４３に区画されているので、樹脂被膜４０の各部が撓み易くなっている。したがって、内軸３５および外軸３６が軸方向Ｘ１に相対移動するときに、各区画領域４３の滑りが発生するタイミングを分散させることができる。これにより、外スプライン３８および内スプライン３９の互いに接触する２つのスプライン歯面を静止状態から摺動摩擦に徐々に移行させて、外スプライン３８および内スプライン３９間でのスティックスリップを防止することができる。そのため、中間軸５を滑らかに伸縮させることができる。

また、樹脂被膜４０の各部を撓み易くすることにより、中間軸５を伸縮させるときの荷重を低減することができる。したがって、中間軸５を製造するときや、車両用操舵装置１を車両（図示せず）に取り付けるときの作業性を向上させることができる。例えば、中間軸５の製造工程において内軸３５を外軸３６の内周に嵌合させるときの荷重を低減させることができるので、内軸３５を外軸３６に組み付けるときの作業性を向上させることができる。特に、外スプライン３８および内スプライン３９間に締め代が設定されている場合に、作業性を格段に向上させることができる。

また、樹脂被膜４０に形成された複数の区画溝４２を潤滑剤保持用の凹部として機能させることができる。したがって、中間軸５の軸方向Ｘ１に内軸３５および外軸３６が相対移動したときに、複数の区画溝４２に保持された潤滑剤をスプライン歯面４１などの内軸３５および外軸３６の摺動部分に確実に供給することができる。これにより、外スプライン３８および内スプライン３９間でのスティックスリップを確実に防止することができる。また、内軸３５および外軸３６の摺動部分に確実に潤滑剤を供給することができるので、樹脂被膜４０の摩耗を抑制することができる。

また本実施形態では、中間軸５としてスプライン伸縮軸が用いられているので、逆入力時におけるスプライン伸縮軸の伸縮時に、外スプライン３８および内スプライン３９間でのスティックスリップを確実に防止することができ、騒音や振動を防止することができる。すなわち、転舵機構Ａ１側から操舵部材２に向かって伝達される振動を中間軸５によって確実に吸収して、当該振動が操舵部材２に伝達されることを防止することができる。さらに、操舵補助力を操舵軸３に付与するコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置では、操舵トルクに加えて、電動モータ２４からのトルクが中間軸５に伝達されるので、外スプライン３８および内スプライン３９は高トルクを受けながら、中間軸５の軸方向Ｘ１に相対移動する。したがって、外スプライン３８および内スプライン３９のスプライン歯面が互いに強く押し付けられた状態で、外スプライン３８および内スプライン３９が中間軸５の軸方向Ｘ１に相対移動する。そのため、外スプライン３８および内スプライン３９間でスティックスリップが生じ易くなる。しかしながら、本実施形態のように、中間軸５としてスプライン伸縮軸を用いることにより、外スプライン３８および内スプライン３９間でスティックスリップが生じることを確実に防止することができる。

図７は、本発明の第２実施形態に係る外スプライン２３８のスプライン歯面２４１の一部の拡大図である。この図７において、前述の図１〜図６に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、摺動方向に関する各区画領域の端部に角部が配置されていることである。より具体的には、各区画領域が、摺動方向に指向する角部を含み、各区画領域の所定の角部（摺動方向に指向する角部に相当）が、同じ区画領域に設けられた他の角部よりも摺動方向に指向して配置されている。図７を参照して説明すると、複数の区画溝２４２は、中間軸２０５の軸方向Ｘ１に対して例えば４５度で斜めに交差する方向に沿って形成されており、各区画領域２４３は、大きさの等しい四角形形状に形成されている。図７に示すように、各区画領域２４３の１つの角部２４３ａ（摺動方向に指向する角部に相当）は、同じ区画領域２４３に設けられた他の３つの角部よりも摺動方向Ｄ１に指向して配置されている。また、図７に示すように、各区画領域２４３の１つの角部２４３ｂ（摺動方向に指向する角部に相当）は、同じ区画領域２４３に設けられた他の３つの角部よりも摺動方向Ｄ２に指向して配置されている。

本実施形態では、外スプライン２３８および内スプライン３９を軸方向Ｘ１に摺動させるときに、各区画領域２４３の一部（角部２４３ａまたは角部２４３ｂ）に他の部分よりも大きな応力（せんだん応力）が加わって、この区画領域２４３の一部の滑りが他の部分の滑りよりも先に発生する。また、この区画領域２４３の一部の滑りを起点として区画領域２４３全体の滑りが発生する。したがって、区画領域２４３全体に均一に応力が加わる場合よりも（例えば、区画領域全体が丸形に形成されている場合よりも）小さな荷重で区画領域２４３全体の滑りを発生させることができる。すなわち、摺動方向Ｄ１および摺動方向Ｄ２に関する各区画領域２４３の端部にそれぞれ角部２４３ｂおよび角部２４３ａを配置することにより、スプライン歯面２４１の静摩擦係数を低下させて、比較的小さな荷重で中間軸２０５を伸縮させることができる。これにより、外スプライン２３８および内スプライン３９間でのスティックスリップをより確実に防止することができる。

図８は、本発明の第３実施形態に係る外スプライン３３８のスプライン歯面３４１の一部の拡大図である。この図８において、前述の図１〜図７に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第３実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、複数の区画領域が、複数の異なる大きさの区画領域を含むことである。より具体的には、例えば、複数の区画領域３４３は、大きさが相対的に大きい複数の大区画領域３４３ｃと、大きさが相対的に小さい複数の小区画領域３４３ｄと、大区画領域３４３ｃと小区画領域３４３ｄの中間程度の大きさの複数の中区画領域３４３ｅとを含む。また、複数の区画溝３４２は、中間軸３０５の軸方向Ｘ１に対して例えば４５度で斜めに交差する方向に沿って形成されており、各区画領域３４３は、長方形形状または四角形形状に形成されている。各区画領域３４３は、摺動方向Ｄ２に指向する角部３４３ａと、摺動方向Ｄ１に指向する角部３４３ｂとを含む。

本実施形態では、外スプライン３３８および内スプライン３９を軸方向Ｘ１に摺動させるときに、大きさが相対的に小さな小区画領域３４３ｄに大きな応力（せんだん応力）が加わって、小区画領域３４３ｄの滑りが、大区画領域３４３ｃおよび中区画領域３４３ｅの滑りよりも先に発生する。また、小区画領域３４３ｄの滑りを起点として大区画領域３４３ｃおよび中区画領域３４３ｅの滑りが発生する。したがって、区画領域３４３の大きさが統一されている場合よりも小さな荷重でスプライン歯面３４１全体の滑りを発生させることができる。すなわち、大きさの異なる複数の区画領域３４３を設けることにより、スプライン歯面３４１の静摩擦係数を低下させて、比較的小さな荷重で中間軸３０５を伸縮させることができる。これにより、外スプライン３３８および内スプライン３９間でのスティックスリップをより確実に防止することができる。

図９は、本発明の第４実施形態に係る外スプライン４３８のスプライン歯面４４１の一部の拡大図である。この図９において、前述の図１〜図８に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第４実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、摺動方向に応じてスプライン歯面４４１に加わる摺動抵抗が変化するように、樹脂被膜４０が複数の区画領域４４３に区画されていることにある。より具体的には、略正三角形形状の複数の凹部４９が例えばレーザを用いて樹脂被膜４０に形成されており、これらの凹部４９によって樹脂被膜４０が複数の区画領域４４３に区画されている。複数の区画領域４４３は、例えば、それぞれ大きさの等しい正三角形形状に形成されている。また、複数の区画領域４４３は、例えば、スプライン歯面４４１内において中間軸４０５の軸方向Ｘ１および中間軸４０５の周方向Ｚ１に規則的に配列されている。

各区画領域４４３の１つの角部４４３ａ（摺動方向に指向する角部に相当）は、同じ区画領域４４３に設けられた他の２つの角部よりも摺動方向Ｄ１に関して上流側に配置されている。また、各区画領域４４３の他の角部は、中間軸４０５の軸方向Ｘ１に関して位置が揃えられている。すなわち、本実施形態では、各区画領域４４３全体が摺動方向Ｄ２を指向するように形成されている。したがって、スプライン歯面４４１を摺動方向Ｄ１に摺動させたときの摺動抵抗は、スプライン歯面４４１を摺動方向Ｄ２に摺動させたときの摺動抵抗よりも小さくなる。これにより、中間軸４０５を伸長させるときの荷重と、中間軸４０５を収縮させるときの荷重に差を設けることができる。

この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、上述の第１〜第４実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば上述の第１〜第４実施形態では、レーザを用いて複数の区画溝４２、２４２、３４２または複数の凹部４９を形成する場合について説明したが、レーザに限らず、ウォータジェットまたは圧縮エアーを用いて複数の区画溝４２等を形成してもよい。圧縮エアーを用いて複数の区画溝４２等を形成する場合には、圧縮エアー中に硬質の粒子を混入させて、この粒子を樹脂被膜４０に衝突させることにより、複数の区画溝４２等を形成してもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態では、外スプライン３８、２３８、３３８、４３８に樹脂被膜４０が設けられ、この樹脂被膜４０に複数の区画溝４２、２４２、３４２または複数の凹部４９が形成されている場合について説明したが、外スプラインおよび内スプラインの両方に樹脂被膜が設けられ、この２つの樹脂被膜の少なくとも一方が複数の区画領域に区画されていてもよい。また、内スプラインにだけ樹脂被膜が設けられ、この内スプラインに設けられた樹脂被膜が複数の区画領域に区画されていてもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態では、区画領域４３、２４３、３４３、４４３が、四角形、長方形、または三角形に形成されている場合について説明したが、区画領域４３、２４３、３４３、４４３の形状は、これらの形状に限らず、五角形や星形などの４つ以上の角部を有するその他の多角形であってもよいし、丸形や楕円形であってもよい。
また、上述の第１実施形態では、車両用操舵装置１が、操舵軸３に操舵補助力を付与する、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置である場合について説明したが、車両用操舵装置１の形式はこれに限られない。すなわち、車両用操舵装置１は、例えば、ピニオン軸７に操舵補助力を付与する、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置であってもよいし、ラック軸８に操舵補助力を付与する、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置であってもよい。

また、上述の第１実施形態では、本発明の一実施形態に係るスプライン伸縮軸が車両用操舵装置１に用いられている場合について説明したが、本発明に係るスプライン伸縮軸は、車両用操舵装置１に限らず、その他の装置に用いられてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１・・・車両用操舵装置、３・・・操舵軸、５、２０５、３０５、４０５・・・中間軸（スプライン伸縮軸）、１１・・・第１操舵軸、１３・・・アッパーシャフト、１４・・・ロアーシャフト、３５・・・内軸、３６・・・外軸、３８、２３８、３３８、４３８・・・外スプライン、３９・・・内スプライン、４０・・・樹脂被膜、４１、２４１、３４１、４４１・・・スプライン歯面、４２、２４２、３４２・・・区画溝（凹部、溝）、４３、２４３、３４３、４４３・・・区画領域、４４・・・スプライン、４５・・・（内軸の）製造用中間体、４８・・・（外軸の）製造用中間体、４９・・・凹部、２４３ａ、２４３ｂ、３４３ａ、３４３ｂ、４４３ａ・・・角部、３４３ｃ・・・大区画領域（異なる大きさの区画領域）、３４３ｄ・・・小区画領域（異なる大きさの区画領域）、３４３ｅ・・・中区画領域（異なる大きさの区画領域）、Ｄ１、Ｄ２・・・摺動方向、Ｘ１・・・中間軸の軸方向、Ｐ１・・・（スプライン歯面を形成する）部分

Claims (5)

1. 軸方向に移動可能に嵌合された内軸および筒状の外軸と、
   上記内軸の外周に設けられた外スプラインと、
   上記外軸の内周に設けられた内スプラインと、
   上記外スプラインおよび上記内スプラインの少なくとも一方に設けられた樹脂被膜とを備え、
   上記樹脂被膜の少なくともスプライン歯面を形成する部分は、凹部によって複数の区画領域に区画されているスプライン伸縮軸。
2. 請求項１において、上記複数の区画領域は、上記凹部としての溝によって格子状に区画されてなるスプライン伸縮軸。
3. 請求項１または２において、各上記区画領域は、多角形形状をなし、摺動方向に関する各上記区画領域の端部に角部が配置されているスプライン伸縮軸。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記複数の区画領域は、複数の異なる大きさの区画領域を含むスプライン伸縮軸。
5. 互いに軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合された内軸および筒状の外軸を備えるスプライン伸縮軸の製造方法において、
   上記内軸の製造用中間体および上記外軸の製造用中間体の少なくとも一方のスプラインに樹脂被膜を成形する工程と、
   レーザー、ウォータジェットまたは圧縮エアーの何れかを用いて、上記樹脂被膜に凹部を形成し、上記樹脂被膜の少なくともスプライン歯面を形成する部分を複数の領域に区画する工程と、を含むスプライン伸縮軸の製造方法。
   

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