JP2014240278A - ステアリングコラムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鉄系材料製の円筒状部材19の前端部に絞り加工を施して、前端面の内径を、円筒状部材19のうち、本体部分18の後端面を形成する部分の内径側に位置する部分の内径よりも小さくする。そして、円筒状部材19の前端寄り部分を金型21の外側面22に開口した挿入孔23に挿通し、前端寄り部分を、金型21内に突出させる。金型21に軽合金の溶湯を送り込み、本体部分18を成形する。金型21から取り出した後に、円筒状部材19のうちの径方向内方に突出した前端部内周縁と、本体部分18との内径側部分に切削加工を施して、円筒状部材19の少なくとも前端寄り部分の内径を、本体部分18の内径以上とする。
【選択図】図1
Description
図1〜図2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例を含めて、本発明の特徴は、ステアリングコラムを構成するコラム用部材である、アウタコラム10bの後半部(図1の右側)の厚さを薄くしても、その強度の確保を図ることができる、ステアリングコラムの構造を工業的に実現している点にある。その他の部分の構造および作用は、従来のステアリングコラムおよびその製造方法と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
図4は、本発明の実施の形態の第2例〜第4例を示している。なお、図4(a)〜図4(c)のいずれにおいても、(A)に前端部20の先端部に加工を施す以前の状態を、(B)にその加工後の状態を示している。これらの例の場合には、円筒状部材19b〜19dの形状が、実施の形態の第1例の場合と異なっている。まず、図4(a)に示す第2例の場合には、円筒状部材19bの前端部20の先端部に絞り加工を施す以前の状態で、実施の形態の第1例のようなテーパ面部30(図2参照)を設けていない。このため、円筒状部材19bの前端部20の先端部に絞り加工を施すと、円筒状部材19bの前端縁が、径方向中間部が前方に向けて尖った形状となる。この場合であっても、中子26の段差面29(図1参照)の径方向寸法が十分に大きい場合は特に問題は生じない。または、円筒状部材19bの前端部20の先端部に絞り加工を施した後に、この前端縁に切削加工を施して、円筒状部材19bの前端面を段差面29に平行な面とすることもできる。
図5は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合には、円筒状部材19eの前端縁を全周にわたり断面円弧状に曲げ成形することで、この円筒状部材19eの前端部20の先端部に、円筒状部材19eの前端部20のうち本体部分18(図1参照)の後端面が形成される部分の内径側に位置する部分よりも内径が小さく、外径が大きい突片部37を設けている。また、突片部37の外径寄り部分の周方向の少なくとも1箇所に切り欠き部40を設けている。本体部分18を鋳造する際には、突片部37に中子26の段差面29(図1参照)を突き当てる。突片部37の内径側半部は、本体部分18の鋳造後に削り取られる。本体部分18を鋳造した後の状態では、突片部37の外径側半部と本体部分18との係合により軸方向の結合強度が確保される。また、突片部37の外径側半部のうちで切り欠き部40と、切り欠き部40内に進入した本体部分18との係合により、周方向の結合強度を確保される。
図6は、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の場合、円筒状部材19fの前端部20の外周面の軸方向複数箇所(図示の例では3箇所)に、全周にわたって周方向凹溝41を設けている。また、円筒状部材19fの前端部外周面の周方向複数箇所に、軸方向に長い軸方向凹溝42を設けている。円筒状部材19fの前端部20の先端部には絞り加工が施されており、剛性が高くなっているため、被加工部位である円筒状部材19fの前端部の外周面が大きく弾性変形することが抑えられる。このため、たとえば、円筒状部材19fの前端部外周面に、周方向凹溝41を旋削加工により、軸方向凹溝42を切削加工により形成する際に、周方向凹溝41および軸方向凹溝42を容易かつ高精度に形成することができる。または、周方向凹溝41を、円筒状部材19fを長尺なパイプ材を所定の長さに旋削加工で切断することにより造る際に、同一工程内で、途中でチャックを外すことなく、いわゆるワンチャクの旋削加工を施すことにより形成することもできる。この場合、製造工程の削減により、製造コストを削減することができる。
図7は、本発明の実施の形態の第7例を示している。本例の場合、円筒状部材19gの前端部外周面のうち、周方向複数箇所に設けた軸方向凹溝42aの軸方向中間部1箇所位置に周方向凹溝41aを全周にわたって設けている。このような周方向凹溝41aは、円筒状部材19gの前端部20の外周面を径方向内方に向けて押圧し塑性変形させる、転造加工あるいはプレス加工により設けられる。また、軸方向凹溝42aは、円筒状部材19gの前端部20に転造加工あるいは絞り加工を施すことにより設けられる。周方向凹溝41aおよび軸方向凹溝42aを塑性変形により設けることで、被加工部位の板厚の減少を小さく抑えることができ、ファイバーフロー(繊維状金属組織)が切断されることが防止される。このため、円筒状部材19gの板厚を薄くしても、本体部分18(図1参照)との結合部における円筒状部材19gの剛性が確保される。
図8は、本例の実施の形態の第8例を示している。本例の場合、円筒状部材19hの前端部20の外周面のうち、周方向複数箇所に設けた軸方向凹溝42bとこの軸方向凹溝42bを形成した部分の軸方向後側に隣接する部分の1箇所位置に周方向凹溝41bを全周にわたって設けている。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第7例と同様である。
図9は、本発明の実施の形態の第9例を示している。本例の場合、円筒状部材19iの前端部20の外周面にローレット加工を施すことで、この円筒状部材19iの前端部20の外周面に凹凸面部43を設けている。ローレット加工により形成するローレット目は、平目(ストレートパターン)や斜目(スパイラルパターン)とすることもできるが、図9(C)に示すように、周方向および軸方向の何れに対しても傾斜(軸方向に対する傾斜角度が10°〜80°、好ましくは30°〜60°、最も好ましくは45°)した微小凹溝が網目状に交差する、綾目とすることが好ましい。すなわち、綾目ローレット目とすることで、円筒状部材19iと本体部分18(図1参照)との捩れ剛性を大きくし、これらの円筒状部材19iと本体部分18との相対回転を防止できることに加え、円筒状部材19iと本体部分18との軸方向の結合強度を大きくして、円筒状部材19iが本体部分18から抜け落ちることを防止できる。
図10および図11は、本発明に関する参考例の1例を示している。本参考例は、本発明の製造方法により造られたステアリングコラムを組み込んだステアリング装置の1例である。このステアリング装置は、テレスコピック機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置となっている。このステアリング装置では、アウタコラム10dの前端部にインナコラム32aの後端部を、アウタコラム10dとインナコラム32aとが互いに軸方向に変位することを可能とした状態で、内嵌している。インナコラム32aの前端部には、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機などを収納するためのハウジング44を結合固定している。このようなステアリングコラム2bは、アウタコラム10dを支持した後側ブラケット45と、ハウジング44の前端部左右両側に設けられた前側ブラケット46とを、車体に対し結合固定することにより、車体に対して支持されている。本参考例の場合、ステアリングコラム2bを構成するアウタコラム10dに、本発明の実施の形態の第1例〜第10例のいずれかのコラム用部材を含むステアリングコラムが用いられている。
2、2a〜2b ステアリングコラム
3、3a ステアリングシャフト
4 ステアリングホイール
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 入力軸
9 タイロッド
10、10a〜10d アウタコラム
11、11a アウタチューブ
12 ステアリングロック装置
13 ロックユニット
14 係合凹部
15 キーロックカラー
16 ロックピン
17、17a ロック用透孔
18、18a 本体部分
19、19a〜19i 円筒状部材
20 前端部
21 前端面
22 凹部
23 金型
24 端面
25 挿入孔
26 中子
27 先端部
28 基端部
29 段差面
30 テーパ面部
31 凸部
32a インナコラム
33 転がり軸受
34 小径部
35 小径部
36 円輪部
37 突片部
38 段差部
39 係止部
40 切り欠き部
41、41a、41b 周方向凹溝
42、42a、42b 軸方向凹溝
43 凹凸面部
44 ハウジング
45 後側ブラケット
46 前側ブラケット
Claims (8)
- 全体が中空円筒状で、少なくとも一部を構成するコラム用部材が、
軽合金製の本体部分と、
この本体部分の一方側端部にその他方側端部を内嵌固定することにより、前記本体部分に対して軸方向に結合されており、その他方側端部の端面の内径が、その他方側端部のうち前記本体部分との結合部を構成する部分の内径よりも小さい、鉄系合金製の円筒状部材と、
を備える、ステアリングコラムの製造方法であって、
前記円筒状部材の前記他方側端部の外周面に凹部を設け、
この円筒状部材の前記他方側端部を、金型の一方側端面に開口する挿入孔に挿通し、この円筒状部材の前記他方側端部をこの金型内に突出させ、
この円筒状部材の前記他方側端部に中子の一方側端部を挿通し、
前記金型に溶湯を送り込み、前記本体部分を成形するとともに、この際にこの溶湯の一部を前記凹部に入り込ませて、この本体部分の前記一方側端部の内周面に凸部を形成することにより、この本体部分のこの一方側端部と前記円筒状部材の前記他方側端部とを前記結合部を介して軸方向に結合して、前記コラム用部材を得る、
工程を備える、ステアリングコラムの製造方法。 - 前記円筒状部材の前記他方側端部の端面の内径が、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径よりも小さくなるように、この本体部分を成形するとともに、この本体部分を成形した後に、前記円筒状部材の前記他方側端部の先端部の内径側部分に切削加工を施して、この円筒状部材の他方側端面の内径を、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径以上とする工程をさらに備える、請求項1に記載のステアリングコラムの製造方法。
- 前記凹部が、周方向の少なくとも1箇所に設けられた軸方向に長い、軸方向凹溝であり、この軸方向凹溝を切削加工により形成する、請求項1に記載のステアリングコラムの製造方法。
- 前記円筒状部材の前記他方側端部を、前記金型の挿入孔に挿通する以前に、この円筒状部材の前記他方側端部の先端部に絞り加工を施して、この円筒状部材の他方側端面の内径を、この円筒状部材の他方側端部のうち前記本体部分との結合部を構成する部分の内径よりも小さくするのと同時に、前記円筒状部材の他方側端部外周面に前記軸方向凹溝を設ける工程をさらに備える、請求項3に記載のステアリングコラムの製造方法。
- 前記凹部が、軸方向の少なくとも1箇所に設けられた周方向に長い、周方向凹溝であり、この周方向凹溝を旋削加工により形成する、請求項1に記載のステアリングコラムの製造方法。
- 前記凹部が、前記円筒状部材の前記他方側端部の外周面に形成されたローレット目により構成されており、このローレット目を前記他方側端部の外周面にローレット加工を施すことにより形成する、請求項1に記載のステアリングコラムの製造方法。
- 前記凹部を、前記円筒状部材の他方側端部の外周面にプレス加工を施すことにより形成する、請求項1に記載のステアリングコラムの製造方法。
- 全体が中空円筒状で、少なくとも一部を構成するコラム用部材が、
軽合金製の本体部分と、
この本体部分の一方側端部にその他方側端部を内嵌固定することにより、前記本体部分に対して軸方向に結合されており、その他方側端部の端面の内径が、その他方側端部のうち前記本体部分との結合部を構成する部分の内径よりも小さい、鉄系合金製の円筒状部材と、
を備える、ステアリングコラムの製造方法であって、
前記円筒状部材の前記他方側端部の外周面に凸部を設け、
この円筒状部材のこの他方側端部を、金型の一方側端面に開口する挿入孔に挿通し、この円筒状部材のこの他方側端部をこの金型内に突出させ、
この円筒状部材の前記他方側端部に中子の一方側端部を挿通し、
前記金型に溶湯を送り込み、前記本体部分を成形するとともに、この際にこの溶湯の一部を前記凸部の周辺部分に入り込ませて、この本体部分の前記一方側端部の内周面に凹部を形成することにより、この本体部分の前記一方側端部と前記円筒状部材の前記他方側端部とを前記結合部を介して軸方向に結合して、前記コラム用部材を得る、
工程を備える、ステアリングコラムの製造方法。
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