JP2012102868A - 伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸 - Google Patents

伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸 Download PDF

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Abstract

【課題】摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸であって、伸縮軸の摺動位置による摺動抵抗の変動を小さくした伸縮軸の製造方法を提供する。
【解決手段】雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数だけ往復摺動させると、溝４１の側面４１１と被覆部６１の摩擦熱によって、被覆部６１が加熱される。被覆部６１が雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長にわたって膨張する。そのため、歯５１の軸方向の全長にわたって、被覆部６１は塑性変形して圧縮歪を起こす。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させることで、雌シャフト１６Ｂの溝４１と雄シャフト１６Ａの歯５１が軸方向の全長にわたって均等に当たり、摺動抵抗が摺動範囲の全長にわたって一定になる。
【選択図】図２

Description

本発明は伸縮軸、特に、回転トルクを伝達可能で軸方向に相対摺動可能な伸縮軸、例えば、中間シャフトやステアリングシャフト等の伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸に関する。
ステアリング装置には、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に相対摺動可能に連結されたスプライン軸等の伸縮軸が、中間シャフトやステアリングシャフト等に組み込まれている。すなわち、中間シャフトは、ステアリングギヤのラック軸に噛合うピニオンシャフトに、自在継手を締結する際に、一旦縮めてからピニオンシャフトに嵌合させて締結するためや、車体フレームとの間の相対変位を吸収するために、伸縮機能が必要である。
また、ステアリングシャフトは、ステアリングホイールの操舵力を車輪に伝達すると共に、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールの位置を軸方向に調整する必要があるため、伸縮機能が要求される。
近年、車体全体の剛性と走行安定性が向上したために、ステアリングホイールを操作した時に、伸縮軸の回転方向のガタツキを運転者が感じやすくなった。そこで、回転方向のガタツキと摺動抵抗が小さく、潤滑性と耐久性に優れた伸縮軸が望まれている。
そのために、雄シャフトの歯面外周に摺動抵抗の小さな樹脂等を被覆し、潤滑用の潤滑剤を塗布した後に雌シャフトに嵌合した伸縮軸がある。このような伸縮軸では、摺動抵抗の許容範囲が狭いと、雄シャフト、雌シャフト及び樹脂被覆部の加工精度によって、摺動抵抗を許容範囲内に製造することが困難であった。
特許文献１の伸縮軸は、樹脂を被覆した雄シャフトに雌シャフトを嵌合させた状態で、回転トルクを付与し、雌シャフトの内歯を雄シャフトの外歯の樹脂被覆部に押し付け、樹脂被覆部を圧縮して硬化し、樹脂被覆部に押圧凹み面を形成している。これによって、摺動隙間を長期にわたって一定に維持し、押圧凹み面に潤滑剤を溜めることで、潤滑剤の供給を良好にしている。
しかし、特許文献１の伸縮軸は、回転トルクを付与して樹脂被覆部を圧縮した特定の摺動位置の近傍の摺動抵抗は所定の大きさになるが、伸縮軸が摺動する距離の全長に渡って、摺動抵抗を所定の大きさに製造することが困難であった。
特開２００４−６６９７０号公報
本発明は、摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸であって、伸縮軸の摺動位置による摺動抵抗の変動を小さくした伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸を提供することを課題とする。
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、非円形の外周形状を有する雄シャフト、上記雄シャフトの外周に軸方向に相対摺動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、上記雄シャフトの非円形の外周に形成され、上記雌シャフトの内周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸の製造方法であって、上記雄シャフトの非円形の外周に、所定の摺動抵抗よりも大きな摺動抵抗になるような厚さの被覆部を形成する工程、上記被覆部を形成した雄シャフトの非円形の外周に上記雌シャフトの非円形の内周を締め代を有するように外嵌する工程、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて、摩擦熱によって上記被覆部を加熱して膨張させ、被覆部を塑性変形させて締め代を小さくし、所定の摺動抵抗にする工程を備えたことを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第２番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第３番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法は、上記被覆部と雌シャフトの内周との間に硬いグリースを充填して、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第４番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトの中心軸線に対して雄シャフトの中心軸線をずらす方向の荷重を付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第５番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトと雄シャフトとの間に回転トルクを付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第６番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトの内周を縮径する方向の荷重を付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第７番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させる範囲は、車体組付け時に上記雌シャフトに対して雄シャフトを往復摺動させる範囲とは異なる範囲であることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第８番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させる距離は、車体組付け時に上記雌シャフトに対して雄シャフトを往復摺動させる距離とは異なる距離であることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第９番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、内周の表面あらさが所定の大きさよりも大きな雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させ、被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした時に、雌シャフトの内周の表面あらさを所定の大きさにすることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１０番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後、上記被覆部と雌シャフトの内周との間にグリースを追加して充填することを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１１番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後、上記被覆部と雌シャフトの内周との間に充填したグリースを入れ換えることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１２番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法において、上記摺動速度は１００mm／ｓｅｃ以上であることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１３番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記被覆部と雌シャフトの内周との間にグリースを充填せずに、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させ、上記被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後、上記被覆部と雌シャフトの内周との間にグリースを充填することを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１４番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、小さな摺動速度、小さな摺動面面圧、小さな摺動距離で上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させた後、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えて、再度雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて所定の摺動抵抗にすることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１５番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて、摩擦熱によって上記被覆部を加熱して溶融させ、所定の摺動抵抗にすることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１６番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に所定回数往復摺動させた時の摺動抵抗の値に応じて、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１７番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に所定回数往復摺動させた時の摺動抵抗と被覆部の温度の値に応じて、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１８番目の発明は、第２番目から第６番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記被覆部を加熱装置によって加熱しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第１９番目の発明は、第７番目から第１７番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法は、上記被覆部を加熱装置によって加熱しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。
第２０番目の発明は、第１番目から第１９番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法によって製造した伸縮軸である。
本発明の伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸では、雄シャフトの非円形の外周に、所定の摺動抵抗よりも大きな摺動抵抗になるような厚さの被覆部を形成する工程と、被覆部を形成した雄シャフトの非円形の外周に雌シャフトの非円形の内周を締め代を有するように外嵌する工程と、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて、摩擦熱によって被覆部を加熱して膨張させ、被覆部を塑性変形させて締め代を小さくし、所定の摺動抵抗にする工程を備えている。
雌シャフトに対して雄シャフトを往復摺動させることで、被覆部は、雌シャフトに対する雄シャフトの摩擦熱によって加熱膨張して圧縮歪を起こし、慣らし後の摺動抵抗を摺動範囲の全長にわたって一定にすることが可能となる。
本発明の伸縮軸を有するステアリング装置の全体を示し、一部を切断した側面図であって、操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。 本発明の実施例１の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。 図２のＡ−Ａ拡大断面図を示し、（ａ）はスリーブを被覆した伸縮軸を示す拡大断面図、（ｂ）は被覆部をコーティングした伸縮軸を示す拡大断面図である。 本発明の実施例１の伸縮軸の雄シャフトを示す斜視図である。 本発明の実施例１の伸縮軸の製造工程を示し、図３（ｂ）のＰ部拡大断面図である。 図５の後工程を示す図３（ｂ）のＰ部拡大断面図である。 図２のＱ矢視図を示し、（ａ）は折り曲げる方向の荷重を雄シャフトの円周方向の複数の角度位置から付与した例を示すＱ矢視図、（ｂ）は折り曲げる方向の荷重の向きを雄シャフトの円周方向に連続的に変化させた例を示すＱ矢視図である。 本発明の実施例３の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。 図８のＲ矢視図を示し、（ａ）は中心軸線をずらす方向の荷重を雄シャフトの円周方向の複数の角度位置から付与した例を示すＲ矢視図、（ｂ）は中心軸線をずらす方向の荷重を雄シャフトの円周方向に連続的に変化させた例を示すＲ矢視図である。 本発明の実施例４の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。 図１０のＳ矢視図を示し、（ａ）は回転トルクを時計方向に付与した後、反時計方向に付与した例を示すＳ矢視図、（ｂ）は回転トルクを時計方向と反時計方向に交互に反復して付与した例を示すＳ矢視図である。 本発明の実施例５の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。 図１２のＴ矢視図を示す。 （ａ）は、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲Ｂ１を、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲Ｂ２とは異なる範囲に設定した伸縮軸の製造工程を示す縦断面図、（ｂ）は、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離Ｌ１を、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離Ｌ２とは異なる距離に設定した伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。 本発明の実施例６の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例６を説明する。
図１は本発明の伸縮軸を有するステアリング装置の全体を示し、一部を切断した側面図であって、操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。図２は本発明の実施例１の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。図３は図２のＡ−Ａ拡大断面図を示し、（ａ）はスリーブを被覆した伸縮軸を示す拡大断面図、（ｂ）は被覆部をコーティングした伸縮軸を示す拡大断面図である。
図４は本発明の実施例１の伸縮軸の雄シャフトを示す斜視図である。図５は本発明の実施例１の伸縮軸の製造工程を示し、図３（ｂ）のＰ部拡大断面図である。図６は図５の後工程を示す図３（ｂ）のＰ部拡大断面図である。図７は図２のＱ矢視図を示し、図７（ａ）は折り曲げる方向の荷重を雄シャフトの円周方向の複数の角度位置から付与した例を示すＱ矢視図、図７（ｂ）は折り曲げる方向の荷重の向きを雄シャフトの円周方向に連続的に変化させた例を示すＱ矢視図である。
図１に示すように、本発明の実施例の伸縮軸を有するステアリング装置は、車体後方側（図１の右側）にステアリングホイール１１を装着可能なステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、ステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）２０と、ステアリングシャフト１２の車体前方側（図１の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備える。
ステアリングシャフト１２は、アウターシャフト１２Ａとインナーシャフト１２Ｂとを、回転トルクを伝達自在に、かつ軸方向に関して相対変位可能に組み合わせて成る。すなわち、インナーシャフト１２Ｂの車体後方側外周には、複数の雄スプラインが形成されている。アウターシャフト１２Ａの車体前方側内周には、複数の雌スプラインが、雄スプラインと同一位相位置に形成されている。アウターシャフト１２Ａの雌スプラインがインナーシャフト１２Ｂの雄スプラインと所定の隙間を有して外嵌し、回転トルクを伝達自在に、かつ軸方向に関して相対変位可能に係合している。従って、上記アウターシャフト１２Ａとインナーシャフト１２Ｂとは、衝突時に、この係合部が相対摺動して、全長を縮めることができる。
また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせており、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。
そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記インナーシャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、アシスト装置２０の図示しない入力軸の車体後方側端部に結合している。
ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。
また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した出力軸２３は、自在継手１５を介して、中間シャフト１６の雄中間シャフト（以下雄シャフトと呼ぶ）１６Ａの後端部に連結している。また、この中間シャフト１６の雌中間シャフト（以下雌シャフトと呼ぶ）１６Ｂの前端部に、別の自在継手１７を介して、ステアリングギヤ３０の入力軸３１を連結している。
雄シャフト１６Ａは、雌シャフト１６Ｂに対して、軸方向に相対摺動可能に、かつ、回転トルクを伝達可能に結合している。図示しないピニオンが、この入力軸３１の前端部に形成されている。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイール１１の回転が、タイロッド３２を移動させて、図示しない車輪を操舵する。
アシスト装置２０のギヤハウジング２１には、電動モータ２６のケース２６１が固定されている。ステアリングホイール１１からステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出する。この検出信号に応じて、電動モータ２６を駆動し、図示しない減速機構を介して、出力軸２３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。
図２に示すように、本発明の実施例１の伸縮軸は、中間シャフト１６の雄シャフト１６Ａと雌シャフト１６Ｂに適用した例を示す。雄シャフト１６Ａの車体前方側（図２の左端）が、雌シャフト１６Ｂの車体後方側（図２の右端）に内嵌して連結されている。
図２、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、炭素鋼またはアルミニウム合金で成形された雌シャフト１６Ｂは中空筒状に形成されており、その内周には、雌シャフト１６Ｂの軸心から放射状に、複数の軸方向の溝４１が、伸縮範囲（伸縮ストローク）の全長にわたって、等間隔に形成されている。
図３（ａ）の例は、炭素鋼またはアルミニウム合金で成形された雄シャフト（雄スプライン軸）１６Ａの歯５１に、雌シャフト（雌スプライン筒）１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１として、スリーブを被覆した伸縮軸の例を示す。
すなわち、回転トルクを伝達するための非円形の外周形状として、４個の軸方向の歯５１を有する雄シャフト１６Ａには、歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１として、スリーブが被覆されている。
また、図３（ｂ）の例は、雄シャフト（雄スプライン軸）１６Ａの歯５１に、雌シャフト（雌スプライン筒）１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１をコーティングした伸縮軸の例を示す。すなわち、回転トルクを伝達するための非円形の外周形状として、１８個の軸方向の歯５１を有する雄シャフト１６Ａには、歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの軸方向の溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１がコーティングされている。
図３（ａ）、（ｂ）の被覆部６１の材質は、ゴム、例えば、天然ゴム、合成ゴム、または、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちの少なくともいずれか一つで構成することが好ましい。また、被覆部６１の材質は、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤で構成してもよい。
さらに、被覆部６１の材質は、天然ゴム、合成ゴム、または、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちの少なくともいずれか一つに、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で構成してもよい。
また、上記被覆部６１の材質は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル・エーテルケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料で構成することが好ましい。
さらに、上記被覆部６１の材質は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料に、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で構成してもよい。
図５（ａ）に示すように、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成した後、図２に示すように、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。被覆部６１の厚さは、中間シャフト１６の慣らし前の摺動抵抗が、所定の摺動抵抗の許容範囲の下限値よりも大きな摺動抵抗になるように厚く形成し、溝４１の側面４１１と被覆部６１が締め代を有するように設定する。雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１の外周との間には、所定の硬さ（ちょう度）のグリースを所定量だけ充填する。
次ぎに、図２に示すように、雌シャフト１６Ｂの外周を加工治具７１で固定した状態で、雄シャフト１６Ａの右端に、雄シャフト１６Ａの中心軸線１６１Ａに直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与する。その結果、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げることになる。雄シャフト１６Ａを加工治具７１で固定し、雌シャフト１６Ｂの左端に、雌シャフト１６Ｂの中心軸線１６１Ｂに直交する方向の荷重を付与してもよい。
雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重は、雄シャフト１６Ａの円周方向の一つの角度位置から付与する例に限定されるものではない。すなわち、図７（ａ）に示すように、雄シャフト１６Ａの円周方向の複数の角度位置から荷重Ｐ１、Ｐ２を付与することが好ましい。荷重を付与する回数は、一回に限定されるものではなく、一つの角度位置について複数回荷重を付与してもよい。また、図７（ｂ）の白矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に示すように、雄シャフト１６Ａの円周方向に荷重の向きを連続的に変化させてもよい。
雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、図２の白矢印Ｒに示すように、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数だけ往復摺動させる。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離と同一に設定する。
また、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲と同一に設定する。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、溝４１の側面４１１と被覆部６１の摩擦熱によって、被覆部６１が加熱される。
被覆部６１が加熱されると、図５（ｂ）の二点鎖線に示すように、被覆部６１が雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長にわたって膨張する。そのため、図４の一点鎖線の楕円Ｔ１、Ｔ２、及び、図６（ａ）に示すように、歯５１の軸方向の全長にわたって、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が大きくなり、塑性変形して圧縮歪を起こす。
雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させることで、雌シャフト１６Ｂの溝４１と雄シャフト１６Ａの歯５１が軸方向の全長にわたって均等に当たり、摺動抵抗が摺動範囲（摺動ストローク）の全長にわたって一定になる。また、被覆部６１の温度が高い状態で被覆部６１が大きな圧縮応力を受けるため、時間の経過に伴って、クリープ現象によって被覆部６１の圧縮歪が増大する。
雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動が完了すると、中間シャフト１６は放熱し、被覆部６１が常温に戻ると、図６（ｂ）に示すように、被覆部６１は収縮する。その結果、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が小さくなり、慣らし後の中間シャフト１６の摺動抵抗が所定の大きさになる。
雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、被覆部６１が大きな圧縮応力を受け、被覆部６１の圧縮歪が増大するため、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮することができる。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与せずに、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させてもよい。
次に本発明の実施例２について説明する。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。実施例２は、実施例１の変形例であり、被覆部６１と雌シャフト１６Ｂの内周との間に硬いグリースを充填して、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動させるようにした例である。
すなわち、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成した後、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。
被覆部６１の厚さは、中間シャフト１６の慣らし前の摺動抵抗が、所定の摺動抵抗の許容範囲の下限値よりも大きな摺動抵抗になるように厚く形成し、溝４１の側面４１１と被覆部６１が締め代を有するように設定する。雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１の外周との間には、実施例１よりも硬い（ちょう度が小さい）グリースを所定量だけ充填する。
次ぎに、実施例１と同様に、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数だけ往復摺動させる。実施例１と同様に、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させてもよい。
雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、実施例１よりも硬いグリースを充填しているため、溝４１の側面４１１と被覆部６１との間に発生する摩擦熱が多くなり、被覆部６１が短時間で加熱される。
被覆部６１が加熱されると被覆部６１が膨張し、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が大きくなり、塑性変形して圧縮歪を起こす。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させることで、雌シャフト１６Ｂの溝４１と雄シャフト１６Ａの歯５１が軸方向の全長にわたって均等に当たり、摺動抵抗が摺動範囲（摺動ストローク）の全長にわたって一定になる。
雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動が完了すると、中間シャフト１６は放熱し、被覆部６１が常温に戻ると、被覆部６１は収縮する。その結果、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が小さくなり、慣らし後の中間シャフト１６の摺動抵抗が所定の大きさになる。実施例２では、被覆部６１が短時間で加熱され、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮することができる。
次に本発明の実施例３について説明する。図８は本発明の実施例３の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。図９は図８のＲ矢視図を示し、図９（ａ）は中心軸線をずらす方向の荷重を雄シャフトの円周方向の複数の角度位置から付与した例を示すＲ矢視図、図９（ｂ）は中心軸線をずらす方向の荷重を雄シャフトの円周方向に連続的に変化させた例を示すＲ矢視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
実施例３は、実施例１の変形例であり、雌シャフト１６Ｂの中心軸線に対して雄シャフト１６Ａの中心軸線をずらす方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動させるようにした例である。
すなわち、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成した後、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。
被覆部６１の厚さは、中間シャフト１６の慣らし前の摺動抵抗が、所定の摺動抵抗の許容範囲の下限値よりも大きな摺動抵抗になるように厚く形成し、溝４１の側面４１１と被覆部６１が締め代を有するように設定する。雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１の外周との間には、実施例１と同様に、所定の硬さ（ちょう度）のグリースを所定量だけ充填する。
次ぎに、図８に示すように、雌シャフト１６Ｂの外周を加工治具７１で固定した状態で、雌シャフト１６Ｂの中心軸線１６１Ｂに対して雄シャフト１６Ａの中心軸線１６１Ａをずらす方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを、雄シャフト１６Ａに付与する。雄シャフト１６Ａを加工治具で固定し、雄シャフト１６Ａの中心軸線１６１Ａに対して雌シャフト１６Ｂの中心軸線１６１Ｂをずらす方向の荷重を、雌シャフト１６Ｂに付与してもよい。
雌シャフト１６Ｂの中心軸線１６１Ｂに対して雄シャフト１６Ａの中心軸線１６１Ａをずらす方向の荷重は、雄シャフト１６Ａの円周方向の一つの角度位置から付与する例に限定されるものではない。すなわち、図９（ａ）に示すように、雄シャフト１６Ａの円周方向の複数の角度位置から荷重Ｐ１、Ｐ２を付与することが好ましい。荷重を付与する回数は、一回に限定されるものではなく、一つの角度位置について複数回荷重を付与してもよい。また、図９（ｂ）の白矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に示すように、雄シャフト１６Ａの円周方向に荷重の向きを連続的に変化させてもよい。
雌シャフト１６Ｂの中心軸線１６１Ｂに対して雄シャフト１６Ａの中心軸線１６１Ａをずらす方向の荷重を付与しながら、図８の白矢印Ｒに示すように、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数だけ往復摺動させる。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離と同一に設定する。
また、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲と同一に設定する。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、溝４１の側面４１１と被覆部６１の摩擦熱によって、被覆部６１が加熱される。
被覆部６１が加熱されると被覆部６１が膨張し、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が大きくなり、塑性変形して圧縮歪を起こす。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させることで、雌シャフト１６Ｂの溝４１と雄シャフト１６Ａの歯５１が軸方向の全長にわたって均等に当たり、摺動抵抗が摺動範囲（摺動ストローク）の全長にわたって一定になる。
雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動が完了すると、中間シャフト１６は放熱し、被覆部６１が常温に戻ると、被覆部６１は収縮する。その結果、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が小さくなり、慣らし後の中間シャフト１６の摺動抵抗が所定の大きさになる。
雌シャフト１６Ｂの中心軸線１６１Ｂに対して雄シャフト１６Ａの中心軸線１６１Ａをずらす方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、被覆部６１が大きな圧縮応力を受け、被覆部６１の圧縮歪が増大するため、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮することができる。
次に本発明の実施例４について説明する。図１０は本発明の実施例４の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。図１１は図１０のＳ矢視図を示し、図１１（ａ）は回転トルクを時計方向に付与した後、反時計方向に付与した例を示すＳ矢視図、図１１（ｂ）は回転トルクを時計方向と反時計方向に交互に反復して付与した例を示すＳ矢視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
実施例４は、実施例１の変形例であり、雌シャフト１６Ｂと雄シャフト１６Ａとの間に回転トルクを付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動させるようにした例である。
すなわち、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成した後、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。
被覆部６１の厚さは、中間シャフト１６の慣らし前の摺動抵抗が、所定の摺動抵抗の許容範囲の下限値よりも大きな摺動抵抗になるように厚く形成し、溝４１の側面４１１と被覆部６１が締め代を有するように設定する。雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１の外周との間には、実施例１と同様に、所定の硬さ（ちょう度）のグリースを所定量だけ充填する。
次ぎに、図１０に示すように、雌シャフト１６Ｂの外周を加工治具７１で固定した状態で、雄シャフト１６Ａに回転トルクＴを付与する。雄シャフト１６Ａを加工治具で固定し、雌シャフト１６Ｂに回転トルクＴを付与してもよい。
雌シャフト１６Ｂと雄シャフト１６Ａとの間に付与する回転トルクは、時計方向または反時計方向のいずれか一方向に限定されるものではない。すなわち、図１１（ａ）に示すように、時計方向の回転トルクＴ１を付与した後、反時計方向の回転トルクＴ２を付与してもよい。また、図１１（ｂ）に示すように、時計方向の回転トルクＴ１と反時計方向の回転トルクＴ２を、短時間で交互に反復して付与してもよい。
雌シャフト１６Ｂと雄シャフト１６Ａとの間に回転トルクＴを付与しながら、図１０の白矢印Ｒに示すように、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数だけ往復摺動させる。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離と同一に設定する。
また、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲と同一に設定する。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、溝４１の側面４１１と被覆部６１の摩擦熱によって、被覆部６１が加熱される。
被覆部６１が加熱されると被覆部６１が膨張し、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が大きくなり、塑性変形して圧縮歪を起こす。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させることで、雌シャフト１６Ｂの溝４１と雄シャフト１６Ａの歯５１が軸方向の全長にわたって均等に当たり、摺動抵抗が摺動範囲（摺動ストローク）の全長にわたって一定になる。
雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動が完了すると、中間シャフト１６は放熱し、被覆部６１が常温に戻ると、被覆部６１は収縮する。その結果、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が小さくなり、慣らし後の中間シャフト１６の摺動抵抗が所定の大きさになる。
雌シャフト１６Ｂと雄シャフト１６Ａとの間に回転トルクＴを付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、被覆部６１が大きな圧縮応力を受け、被覆部６１の圧縮歪が増大するため、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮することができる。
次に本発明の実施例５について説明する。図１２は本発明の実施例５の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。図１３は図１２のＴ矢視図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
実施例５は、実施例１の変形例であり、雌シャフト１６Ｂの内周を縮径する方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動させるようにした例である。
すなわち、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成した後、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。
被覆部６１の厚さは、中間シャフト１６の慣らし前の摺動抵抗が、所定の摺動抵抗の許容範囲の下限値よりも大きな摺動抵抗になるように厚く形成し、溝４１の側面４１１と被覆部６１が締め代を有するように設定する。雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１の外周との間には、実施例１と同様に、所定の硬さ（ちょう度）のグリースを所定量だけ充填する。
次ぎに、図１２に示すように、雌シャフト１６Ｂの外周を加工治具７１で固定した状態で、雌シャフト１６Ｂの内周を縮径する方向の荷重Ｐを付与する。図１３に示すように、雌シャフト１６Ｂの外周の４箇所をプレス７２で押圧して、雌シャフト１６Ｂの内周を均等に縮径する。雌シャフト１６Ｂの内周を縮径する範囲は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲全体が好ましいが、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲の一部でもよい。
雌シャフト１６Ｂの内周を縮径する方向の荷重Ｐを付与しながら、図１２の白矢印Ｒに示すように、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数だけ往復摺動させる。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離と同一に設定する。
また、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲と同一に設定する。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、溝４１の側面４１１と被覆部６１の摩擦熱によって、被覆部６１が加熱される。
被覆部６１が加熱されると被覆部６１が膨張し、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が大きくなり、塑性変形して圧縮歪を起こす。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させることで、雌シャフト１６Ｂの溝４１と雄シャフト１６Ａの歯５１が軸方向の全長にわたって均等に当たり、摺動抵抗が摺動範囲（摺動ストローク）の全長にわたって一定になる。
雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動が完了すると、中間シャフト１６は放熱し、被覆部６１が常温に戻ると、被覆部６１は収縮する。その結果、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が小さくなり、慣らし後の中間シャフト１６の摺動抵抗が所定の大きさになる。
雌シャフト１６Ｂの内周を縮径する方向の荷重Ｐを付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、被覆部６１が大きな圧縮応力を受け、被覆部６１の圧縮歪が増大するため、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮することができる。
次に本発明の実施例６について説明する。図１５は本発明の実施例６の伸縮軸の製造工程を示す縦断面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
実施例６は、実施例１の変形例であり、被覆部６１を加熱装置によって加熱しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動させ、雌シャフト１６Ｂの内周に局部的に凸部があっても、凸部による摺動抵抗の局部的な増大を抑制するようにした例である。
すなわち、図１５に示すように、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成した後、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。
被覆部６１の厚さは、中間シャフト１６の慣らし前の摺動抵抗が、所定の摺動抵抗の許容範囲の下限値よりも大きな摺動抵抗になるように厚く形成し、溝４１の側面４１１と被覆部６１が締め代を有するように設定する。雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１の外周との間には、実施例１と同様に、所定の硬さ（ちょう度）のグリースを所定量だけ充填する。
次ぎに、図１５に示すように、雌シャフト１６Ｂの外周を加工治具７１で固定した後、雌シャフト１６Ｂの外周に高周波コイル等の加熱装置７３を外嵌する。加熱装置７３に交流電流を流すと、電磁誘導によって雌シャフト１６Ｂが加熱され、その熱が被覆部６１に伝達され、被覆部６１が所定の温度に加熱される。その結果、被覆部６１が雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長にわたって膨張する。他の例として、雄シャフト１６Ａ側から被覆部６１を加熱してもよい。
次ぎに、図１５に示すように、雌シャフト１６Ｂの外周を加工治具７１で固定した状態で、雄シャフト１６Ａの右端に、雄シャフト１６Ａの中心軸線１６１Ａに直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与しながら、白矢印Ｒに示すように、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数だけ往復摺動させる。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、溝４１の側面４１１と被覆部６１の摩擦熱によって、被覆部６１が更に加熱される。荷重を付与する方向は、上記実施例１から実施例５で説明したどの方向でもよい。
被覆部６１が加熱されると被覆部６１が更に膨張し、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が大きくなり、塑性変形して圧縮歪を起こす。雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させることで、雌シャフト１６Ｂの溝４１と雄シャフト１６Ａの歯５１が軸方向の全長にわたって均等に当たり、摺動抵抗が摺動範囲（摺動ストローク）の全長にわたって一定になる。
交流電流を切って加熱装置７３の加熱を停止し、雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動が完了すると、中間シャフト１６は放熱し、被覆部６１が常温に戻ると、被覆部６１は収縮する。その結果、被覆部６１は、溝４１の側面４１１と歯５１の側面５１１、５１１との間の締め代が小さくなり、慣らし後の中間シャフト１６の摺動抵抗が所定の大きさになる。
被覆部６１を加熱装置７３で加熱しながら往復摺動させると、被覆部６１が実施例１から実施例５よりも軟化する。従って、雌シャフト１６Ｂの溝４１の側面４１１に局部的に凸部があっても、凸部に接触した被覆部６１が、局部的に大きな圧縮歪をおこし、摺動抵抗の局部的な増大を抑制することが可能となる。
また、被覆部６１を加熱装置７３で加熱しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、被覆部６１を短時間で加熱できるため、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮することができる。実施例６では、加熱装置７３による加熱を往復摺動の全時間に渡って実施しているが、所定の時間だけ、または、被覆部６１が所定の温度になるまで実施してもよい。
上記した実施例１から実施例６では、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６６Ａを往復摺動させる範囲は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲と同一に設定している。図１４（ａ）に示すように、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲Ｂ１を、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲Ｂ２とは異なる範囲に設定してもよい。
製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、雌シャフト１６Ｂの内周が摩耗してグリースの保持能力が低下するが、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる範囲とは異なる範囲に設定すれば、グリースの保持能力の低下を抑制することができる。
また、上記した実施例１から実施例６では、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離は、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離と同一に設定している。図１４（ｂ）に示すように、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離Ｌ１を、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離Ｌ２とは異なる距離に設定してもよい。
製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、雌シャフト１６Ｂの内周が摩耗してグリースの保持能力が低下するが、車体組付け時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる距離とは異なる距離に設定すれば、グリースの保持能力の低下を抑制することができる。
また、上記した実施例１から実施例６において、製造時の雌シャフト１６Ｂの内周の表面あらさを、車体組付け時に製品として使用する時の雌シャフト１６Ｂの内周の表面あらさよりも大きく設定してもよい。製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させ、被覆部６１を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした時に、雌シャフト１６Ｂの内周の表面あらさを所定の大きさにする。
製造時の雌シャフト１６Ｂの内周の表面あらさを大きく設定すれば、溝４１の側面４１１と被覆部６１との間の摩擦抵抗が大きくなり、摩擦熱が多く発生する。従って、被覆部６１を短時間で加熱でき、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮できる。
また、上記した実施例１から実施例６において、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させ、被覆部６１を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後に、被覆部６１と雌シャフト１６Ｂの内周との間にグリースを追加して充填、または、被覆部６１と雌シャフト１６Ｂの内周との間に充填したグリースを入れ換えてもよい。
製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させると、雌シャフト１６Ｂの内周が摩耗して金属粉がグリースに混入する恐れがある。グリースを追加して充填、または、グリースを入れ換えれば、金属粉の混入割合いを抑制することができる。
また、上記した実施例１から実施例６において、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる摺動速度は、１００mm／ｓｅｃ以上であることが好ましい。摺動速度が１００mm／ｓｅｃ以上であれば、被覆部６１の加熱が効率的に行われ、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮できる。
また、上記した実施例１から実施例６において、製造時に雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させる時の、単位時間当たりの往復摺動回数は、２０回／ｓｅｃ以上であることが好ましい。往復摺動回数が２０回／ｓｅｃ以上であれば、被覆部６１の加熱が短時間で行われ、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮できる。
また、上記した実施例１から実施例６において、被覆部６１と雌シャフト１６Ｂの内周との間にグリースを充填せずに、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させ、被覆部６１を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後に、被覆部６１と雌シャフト１６Ｂの内周との間にグリースを充填してもよい。
製造時に被覆部６１と雌シャフト１６Ｂの内周との間にグリースを充填しないと、溝４１の側面４１１と被覆部６１との間の摩擦抵抗が大きくなり、摩擦熱が多く発生する。従って、被覆部６１が短時間で加熱され、摺動抵抗を所定の大きさにするための製造時間を短縮できる。
また、上記した実施例１から実施例６において、小さな摺動速度、小さな摺動面面圧、小さな摺動距離で、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に複数回往復摺動させた後、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えて、再度、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて所定の摺動抵抗にしてもよい。すなわち、複数の摺動条件で、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを往復摺動させてもよい。
また、上記した実施例１から実施例６において、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動させる時の単位時間当たりの往復摺動回数を多くして、被覆部６１を加熱して溶融させ、所定の摺動抵抗にしてもよい。すなわち、単位時間当たりの往復摺動回数を２００回／ｓｅｃ程度にすると被覆部６１が溶融するため、小さな摺動面面圧で被覆部６１を塑性変形させることができる。
往復摺動回数を２００回／ｓｅｃ程度にするには、例えば、振動溶着用振動発生装置を使用すればよい。振動溶着用振動発生装置とは、一対の電磁石の間に磁性体で形成された振動体を配置し、励磁電流を所定の周期で一対の電磁石に交互に流し、振動体を一対の電磁石の間で往復振動させる装置である。
また、上記した実施例１から実施例６において、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に所定回数往復摺動させた時の摺動抵抗の値に応じて、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えてもよい。すなわち、製造前の試験データを取得するために、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを所定回数（例えば１回〜１０回程度の中から選択した特定の回数）往復摺動させた時の摺動抵抗の値を測定する。
測定した摺動抵抗を所定の大きさにするために、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動した時の、摺動回数と摺動抵抗の低下量との関係を予め試験して、データを取得しておく。往復摺動する時の摺動速度、摺動面面圧を変えて試験し、適切な摺動速度、摺動面面圧のデータを得ることが望ましい。
従って、製造時に、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを所定回数往復摺動させた時に、摺動抵抗の値を測定値し、この測定値に応じて、上記したデータから決定した摺動速度、摺動面面圧、摺動距離で雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動を行えば、慣らし後の摺動抵抗を所定の許容範囲に確実に収めることが可能となる。
また、別の例として、製造前の試験データを取得するために、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを所定回数（例えば１回〜１０回程度の中から選択した特定の回数）往復摺動させた時の摺動抵抗の値と被覆部の温度の値の二つを測定する。測定した温度の時の摺動抵抗を所定の大きさにするために、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に往復摺動した時の、摺動回数と摺動抵抗の低下量との関係を予め試験して、データを取得しておく。往復摺動する時の摺動速度、摺動面面圧を変えて試験し、適切な摺動速度、摺動面面圧のデータを得ることが望ましい。
従って、製造時に、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを所定回数往復摺動させた時に、摺動抵抗の値と被覆部の温度を測定値し、この測定値に応じて、上記したデータから決定した摺動速度、摺動面面圧、摺動距離で雌シャフト１６Ｂに対する雄シャフト１６Ａの往復摺動を行えば、慣らし後の摺動抵抗を所定の許容範囲に確実に収めることが可能となる。
上記実施例では、雄シャフト１６Ａの歯５１側に摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成しているが、雌シャフト１６Ｂの溝４１側に摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成してもよい。また、雄シャフト１６Ａの歯５１と雌シャフト１６Ｂの溝４１の両方に、摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成してもよい。さらに、雄シャフト１６Ａまたは雌シャフト１６Ｂ全体を、摺動抵抗を減少させる被覆部６１と同一の材質で成形してもよい。
また、上記実施例では、中間シャフト１６に本発明を適用した例について説明したが、ステアリングシャフト１２等、ステアリング装置を構成する任意の伸縮軸に適用することができる。
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト
１２Ａ アウターシャフト
１２Ｂ インナーシャフト
１３ ステアリングコラム
１３Ａ アウターコラム
１３Ｂ インナーコラム
１４ 支持ブラケット
１５ 自在継手
１６ 中間シャフト
１６Ａ 雄中間シャフト（雄シャフト）
１６１Ａ 中心軸線
１６Ｂ 雌中間シャフト（雌シャフト）
１６１Ｂ 中心軸線
１７ 自在継手
１８ 車体
２０ アシスト装置
２１ ギヤハウジング
２３ 出力軸
２６ 電動モータ
２６１ ケース
３０ ステアリングギヤ
３１ 入力軸
３２ タイロッド
４１ 溝
４１１ 側面
５１ 歯
５１１ 側面
６１ 被覆部
７１ 加工治具
７２ プレス
７３ 加熱装置

Claims (20)

  1. 非円形の外周形状を有する雄シャフト、
    上記雄シャフトの外周に軸方向に相対摺動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、
    上記雄シャフトの非円形の外周に形成され、上記雌シャフトの内周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸の製造方法であって、
    上記雄シャフトの非円形の外周に、所定の摺動抵抗よりも大きな摺動抵抗になるような厚さの被覆部を形成する工程、
    上記被覆部を形成した雄シャフトの非円形の外周に上記雌シャフトの非円形の内周を締め代を有するように外嵌する工程、
    上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて、摩擦熱によって上記被覆部を加熱して膨張させ、被覆部を塑性変形させて締め代を小さくし、所定の摺動抵抗にする工程を備えたこと
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  2. 請求項１に記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  3. 請求項１に記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記被覆部と雌シャフトの内周との間に硬いグリースを充填して、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  4. 請求項１に記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトの中心軸線に対して雄シャフトの中心軸線をずらす方向の荷重を付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  5. 請求項１に記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトと雄シャフトとの間に回転トルクを付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  6. 請求項１に記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトの内周を縮径する方向の荷重を付与しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  7. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させる範囲は、車体組付け時に上記雌シャフトに対して雄シャフトを往復摺動させる範囲とは異なる範囲であること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  8. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させる距離は、車体組付け時に上記雌シャフトに対して雄シャフトを往復摺動させる距離とは異なる距離であること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  9. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    内周の表面あらさが所定の大きさよりも大きな雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させ、被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした時に、雌シャフトの内周の表面あらさを所定の大きさにすること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  10. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後、上記被覆部と雌シャフトの内周との間にグリースを追加して充填すること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  11. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後、上記被覆部と雌シャフトの内周との間に充填したグリースを入れ換えること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  12. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法において、
    上記摺動速度は１００mm／ｓｅｃ以上であること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  13. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記被覆部と雌シャフトの内周との間にグリースを充填せずに、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させ、上記被覆部を塑性変形させて所定の摺動抵抗にした後、上記被覆部と雌シャフトの内周との間にグリースを充填すること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  14. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    小さな摺動速度、小さな摺動面面圧、小さな摺動距離で上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させた後、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えて、再度雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて所定の摺動抵抗にすること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  15. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に複数回往復摺動させて、摩擦熱によって上記被覆部を加熱して溶融させ、所定の摺動抵抗にすること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  16. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に所定回数往復摺動させた時の摺動抵抗の値に応じて、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  17. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に所定回数往復摺動させた時の摺動抵抗と被覆部の温度の値に応じて、摺動速度、摺動面面圧、摺動距離を変えること
    を特徴とする伸縮軸の製造方法。
  18. 請求項２から請求項６までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記被覆部を加熱装置によって加熱しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法。
  19. 請求項７から請求項１７までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法は、
    上記被覆部を加熱装置によって加熱しながら、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に往復摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法。
  20. 請求項１から請求項１９までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法によって製造した伸縮軸。
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