JP2017106566A - Manufacturing method of male shaft for telescopic shaft - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a manufacturing method of a male shaft for a telescopic shaft which can reduce a manufacturing cost.SOLUTION: A first intermediate raw material 57 having a raw shaft part 58 is manufactured at a portion which is shifted to the other end in an axial direction from one end in the axial direction. Then, a raw center hole 61 is formed at one end of the first intermediate raw material 57 in the axial direction, and a second intermediate raw material 62 is manufactured. Then, a center hole 52 is formed by expanding an inside diameter of the raw center hole 61 by inserting a mandrel 65 to the inside of the raw center hole 61, a diameter-expanded part 67 is formed by expanding an outside diameter of a portion existing on an outside diameter side of the raw center hole 61 out of the second intermediate raw material 62, and a third intermediate raw material 66 is manufactured. A male spline part is formed at an external peripheral face of the diameter-expanded part 67 in a state that a support shaft is inserted to the inside of the center hole 52.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、例えば自動車の操舵装置を構成する中間シャフトとして使用される伸縮自在シャフトを構成する雄軸の製造方法の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in a manufacturing method of a male shaft constituting a telescopic shaft used as an intermediate shaft constituting, for example, an automobile steering device.

自動車のステアリング装置として従来から、図8に記載する様な構造のものが知られている。該ステアリング装置は、ステアリングホイール1が、ステアリングシャフト2の後端部に固定されている。又、これと共に、該ステアリングシャフト2の前端部が、1対の自在継手3a、3b及び中間シャフト4を介して、ステアリングギヤユニット5を構成する入力軸6の基端部に接続されている。更に、前記ステアリングギヤユニット5に内蔵されラックアンドピニオン機構により左右1対のタイロッド7、7を押し引きして、左右1対の操舵輪に、前記ステアリングホイール1の操作量に応じた舵角を付与する様に構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an automobile steering apparatus having a structure as shown in FIG. 8 is known. In the steering apparatus, a steering wheel 1 is fixed to a rear end portion of a steering shaft 2. At the same time, the front end portion of the steering shaft 2 is connected to the base end portion of the input shaft 6 constituting the steering gear unit 5 via a pair of universal joints 3 a and 3 b and the intermediate shaft 4. Further, a pair of left and right tie rods 7 and 7 are pushed and pulled by a rack and pinion mechanism built in the steering gear unit 5 so that the steering angle corresponding to the operation amount of the steering wheel 1 is given to the pair of left and right steering wheels. It is configured to grant.

この様なステアリング装置に組み込まれる前記中間シャフト4は、例えば、走行時に自動車から入力される振動が、前記ステアリングホイール1に伝わる事を防止する(吸収する)為、或いは、前記中間シャフト4を、全長を縮めた状態で車体に組み込む為に、伸縮式のものが使用されている。   The intermediate shaft 4 incorporated in such a steering device is, for example, for preventing (absorbing) vibrations input from an automobile during traveling from being transmitted to the steering wheel 1 or, A telescopic type is used in order to incorporate it into the car body with its full length shortened.

図9は、特許文献1に記載された伸縮式の中間シャフト4の構造を示している。該中間シャフト4は、軸方向一端部(前端部であって、図9の左端部。組み付け状態でアウタチューブ10側の端部)の外周面に雄スプライン部8が形成されたインナシャフト9と、内周面に該雄スプライン部8とスプライン係合可能な雌スプライン部12が形成された円管状のアウタチューブ10とから成る。そして、前記雄スプライン部8と前記雌スプライン部12とをスプライン係合する事で、前記インナシャフト9と前記アウタチューブ10とを、伸縮自在に組み合わせている。   FIG. 9 shows the structure of the telescopic intermediate shaft 4 described in Patent Document 1. The intermediate shaft 4 includes an inner shaft 9 having a male spline portion 8 formed on the outer peripheral surface of one axial end portion (the front end portion and the left end portion in FIG. 9; the end portion on the outer tube 10 side in the assembled state). And a circular outer tube 10 in which a female spline portion 12 capable of spline engagement with the male spline portion 8 is formed on the inner peripheral surface. The male spline portion 8 and the female spline portion 12 are spline-engaged, so that the inner shaft 9 and the outer tube 10 are combined in a freely stretchable manner.

又、図9に示す構造の場合、前記インナシャフト9を、後側(前後方向とは、車体の前後方向を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。)に配置すると共に、前記アウタチューブ10を前側に配置している。又、前記インナシャフト9の軸方向他端部には、前記両自在継手3a、3bのうちの後側に配置された自在継手3aを構成する第一のヨーク11が外嵌固定(圧入)されている。一方、前記アウタチューブ10の軸方向一端部には、前記両自在継手3a、3bのうちの前側に配置された自在継手3bを構成する第二のヨーク13が外嵌固定(圧入)されている。
尚、前記インナシャフト9と前記第一のヨーク11との結合、或いは、前記アウタチューブ10と前記第二のヨーク13との結合は、溶接により行う事もできる。又、後述する実施の形態の構造の様に、インナシャフトを前側に、アウタチューブを後側に配置する構造を採用する事もできる。
In the case of the structure shown in FIG. 9, the inner shaft 9 is disposed on the rear side (the front-rear direction refers to the front-rear direction of the vehicle body. The same applies throughout the present specification and claims), and The outer tube 10 is arranged on the front side. The first yoke 11 constituting the universal joint 3a disposed on the rear side of the universal joints 3a and 3b is externally fitted (fixed) to the other axial end of the inner shaft 9. ing. On the other hand, a second yoke 13 constituting the universal joint 3b disposed on the front side of the universal joints 3a and 3b is externally fitted and fixed (press-fitted) to one axial end portion of the outer tube 10. .
The coupling between the inner shaft 9 and the first yoke 11 or the coupling between the outer tube 10 and the second yoke 13 can be performed by welding. Further, a structure in which the inner shaft is disposed on the front side and the outer tube is disposed on the rear side can be employed as in the structure of the embodiment described later.

ところで、従来から前記中間シャフト4を構成するインナシャフト9の軸方向中間部に存在する小径軸部34を、切削加工により形成する事が行われている。具体的には、前記インナシャフト9の基となる中間部材の外径を全長に亙り転造下径に加工した状態、或は、該中間部材の全長に亙り雄スプライン部を形成した状態で、前記小径軸部34に相当する部分に切削加工を施す。この様な切削加工は、面倒であり加工時間が嵩むだけでなく、切削加工の際に生じる切り屑の分だけ材料の歩留まりが悪く、製造コストが嵩んでしまう可能性がある。   By the way, conventionally, the small-diameter shaft portion 34 existing at the intermediate portion in the axial direction of the inner shaft 9 constituting the intermediate shaft 4 is formed by cutting. Specifically, in a state in which the outer diameter of the intermediate member that is the basis of the inner shaft 9 is processed to the rolling lower diameter over the entire length, or in the state where the male spline portion is formed over the entire length of the intermediate member, A portion corresponding to the small diameter shaft portion 34 is cut. Such cutting is troublesome and not only increases the processing time, but also the yield of the material is low by the amount of chips generated during the cutting, and the manufacturing cost may increase.

特開2015−21596号公報JP 2015-21596 A

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、製造コストの低減を図る事ができる伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法を実現するものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention realizes a method for manufacturing a male shaft for a telescopic shaft that can reduce the manufacturing cost.

本発明の製造方法の対象となる伸縮自在シャフト用雄軸は、雄スプライン部と、小径軸部と、ヨーク部と、中心孔とを有している。
このうちの雄スプライン部は、前記雄軸の軸方向一端部の外周面に形成されている。
前記小径軸部は、前記雄スプライン部よりも軸方向他方側に形成されており、外径が該雄スプライン部の各凸部の外接円の直径よりも小さい。
前記ヨーク部は、前記小径軸部の軸方向他端部に一体に設けられている。
前記中心孔は、軸方向一端が前記雄軸の軸方向一端面に開口している。
この様な伸縮自在シャフト用雄軸は、前記雄スプライン部を、雌軸の内周面に形成された雌スプライン部に係合させる事により、該雌軸との間でトルク伝達可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされる。
The male shaft for a telescopic shaft that is the object of the manufacturing method of the present invention has a male spline portion, a small diameter shaft portion, a yoke portion, and a center hole.
Among these, the male spline part is formed in the outer peripheral surface of the axial direction one end part of the said male shaft.
The small-diameter shaft portion is formed on the other side in the axial direction from the male spline portion, and the outer diameter is smaller than the diameter of the circumscribed circle of each convex portion of the male spline portion.
The yoke portion is provided integrally with the other axial end portion of the small diameter shaft portion.
The center hole has one axial end opening at one axial end surface of the male shaft.
Such a male shaft for a telescopic shaft is capable of transmitting torque to and from the female shaft by engaging the male spline portion with a female spline portion formed on the inner peripheral surface of the female shaft, and Combined in a stretchable state.

特に、本発明の伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法に於いては、軸方向一端部から軸方向他端寄り部分にかけての部分に全長に亙り外径が変化しない円柱状の素軸部を有する中間素材を造る工程を有している。
又、前記中間素材に孔あけ加工を施す事により、軸方向一端が該中間素材の軸方向一端面に開口し、内径が、前記中心孔の内径よりも小さい素中心孔を形成する工程を有している。
又、前記素中心孔の内径を拡径して前記中心孔を形成すると共に、該素中心孔が形成された部分の外径を拡径する事により拡径部を形成する工程を有している。
更に、前記拡径部の外周面に、前記雄スプライン部を形成する工程を有している。
そして、前記素軸部のうちの前記拡径部を除いた部分の少なくとも一部をそのまま前記小径軸部とする。
尚、上述の各工程は、矛盾が生じない範囲で、順番を入れ替える事が可能である。又、これら各工程は、可能な範囲で、同時に行う事もできる。
In particular, in the method for manufacturing a male shaft for a telescopic shaft according to the present invention, a cylindrical raw shaft portion whose outer diameter does not change over the entire length is provided in a portion from one axial end portion to the other axial end portion. It has the process of making an intermediate material.
In addition, by drilling the intermediate material, there is a step of forming an elementary center hole in which one end in the axial direction opens to one end surface in the axial direction of the intermediate material and the inner diameter is smaller than the inner diameter of the center hole. doing.
In addition, the method includes a step of expanding the inner diameter of the element center hole to form the center hole, and forming an enlarged diameter portion by expanding the outer diameter of the portion where the element center hole is formed. Yes.
Furthermore, it has the process of forming the said male spline part in the outer peripheral surface of the said enlarged diameter part.
And at least one part of the part except the said enlarged diameter part of the said raw shaft part is made into the said small diameter shaft part as it is.
Note that the order of the steps described above can be changed within a range where no contradiction occurs. Each of these steps can be performed simultaneously as far as possible.

上述の様な本発明の伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法を実施する場合には、具体的に、請求項2に記載した発明の様に、前記中心孔の内側にサポート軸を挿入した状態で、前記拡径部の外周面に雄スプライン部を形成する構成を採用できる。   When carrying out the method for manufacturing a male shaft for a telescopic shaft according to the present invention as described above, specifically, a state in which a support shaft is inserted inside the center hole as in the invention described in claim 2 Thus, it is possible to adopt a configuration in which a male spline part is formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter part.

上述の様な本発明の伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法を実施する場合には、具体的に、請求項3に記載した発明の様に、前記雄スプライン部を形成する際、前記雄スプライン部の各凹部の外接円の直径を、前記素軸部の外径よりも大きくする構成を採用できる。   When carrying out the above-described method for manufacturing a male shaft for a telescopic shaft according to the present invention, specifically, when the male spline portion is formed as in the invention described in claim 3, the male spline is formed. It is possible to adopt a configuration in which the diameter of the circumscribed circle of each concave portion of the portion is larger than the outer diameter of the bare shaft portion.

上述の様な本発明の伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法を実施する場合には、追加的に、請求項4に記載した発明の様に、前記中心孔の開口部を塞いだ状態で、前記雄スプライン部の外周面に、コーティング層を形成する。   When the manufacturing method of the male shaft for a telescopic shaft of the present invention as described above is carried out, in addition, as in the invention described in claim 4, with the opening of the center hole being closed, A coating layer is formed on the outer peripheral surface of the male spline portion.

上述した様な構成を有する本発明の伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法の場合、雄スプライン部を形成する部分である拡径部を、中間素材のうちの素中心孔が形成された部分の外径を拡径する事により造っている。即ち、本発明の場合、小径軸部に相当する部分と、前記拡径部に相当する部分との様に、外径寸法が異なる部分を、切削加工を施す事なく造る事ができる。従って、前述した従来の製造方法が採用している、小径軸部を形成する為の切削加工が不要となり、製造コストの低減を図れる。   In the case of the manufacturing method of the male shaft for a telescopic shaft according to the present invention having the above-described configuration, the diameter-enlarged portion that is the portion that forms the male spline portion is the portion of the intermediate material in which the element center hole is formed. It is made by expanding the outer diameter. In other words, in the case of the present invention, it is possible to produce a portion having a different outer diameter, such as a portion corresponding to the small diameter shaft portion and a portion corresponding to the enlarged diameter portion, without performing cutting. Therefore, the cutting process for forming the small-diameter shaft portion employed in the above-described conventional manufacturing method is not required, and the manufacturing cost can be reduced.

本発明の実施の形態の1例を示す、両端部に十軸式自在継手を装着した中間シャフトを示す、部分切断側面図。The partial cutting side view which shows the intermediate shaft which attached the 10 axis | shaft type universal joint to the both ends which shows an example of embodiment of this invention. 同じく、インナシャフトのうち、図1のイ部に相当する部分を示す拡大図。Similarly, the enlarged view which shows the part corresponded to (a) part of FIG. 1 among inner shafts. 同じく、インナシャフトの斜視図。Similarly, the perspective view of an inner shaft. 同じく、インナシャフトの製造工程のうちの、第1〜4工程を説明する為の断面図。Similarly, sectional drawing for demonstrating the 1st-4th process among the manufacturing processes of an inner shaft. 同じく、インナシャフトの製造工程のうちの、第5〜8工程を説明する為の断面図。Similarly, sectional drawing for demonstrating the 5th-8th process among the manufacturing processes of an inner shaft. 同じく、インナシャフトの製造工程のうちの第7、8工程の具体例を説明する為の図。Similarly, the figure for demonstrating the specific example of the 7th, 8th process among the manufacturing processes of an inner shaft. 同じく、図6のA−A断面図(A)と、同じくB−B断面図(B)と、C−C断面図(C)。Similarly, AA sectional view (A) of FIG. 6, BB sectional view (B), and CC sectional view (C). 従来から知られているステアリング装置の1例を示す部分切断側面図。The partially cut side view which shows an example of the steering apparatus known conventionally. 中間シャフトを取り出して示す部分切断側面図。The partial cutting side view which takes out and shows an intermediate shaft.

[実施の形態の1例]
本発明の実施の形態の1例に就いて、図1〜7により説明する。尚、本例は、本発明の製造方法の対象である伸縮自在シャフト用雄軸を雌軸と組み合わせて、ステアリング装置を構成する中間シャフトに適用したものである。但し、本発明の製造方法の対象である伸縮自在シャフト用雄軸は、この様な中間シャフト以外にも、各種用途で使用される伸縮自在シャフトに使用する事ができる。又、本例の中間シャフトを組み込んだステアリング装置の構造は、図8に示したステアリング装置とほぼ同様の構造を有している。但し、本例の中間シャフト4aは、図8に示したステアリング装置の構造に限らず、従来から知られている各種ステアリング装置の構造に適用する事ができる。以下、本例の中間シャフト4aを組み込む事ができるステアリング装置の構造を簡単に説明した後、本例の中間シャフト4aの構造、及び該中間シャフト4aの製造方法に就いて説明する。
[Example of Embodiment]
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, a male shaft for a telescopic shaft, which is an object of the manufacturing method of the present invention, is combined with a female shaft and applied to an intermediate shaft constituting a steering device. However, the male shaft for a telescopic shaft that is the object of the production method of the present invention can be used for a telescopic shaft used in various applications other than such an intermediate shaft. In addition, the structure of the steering device incorporating the intermediate shaft of this example is substantially the same as the structure of the steering device shown in FIG. However, the intermediate shaft 4a of this example is not limited to the structure of the steering device shown in FIG. 8, but can be applied to the structures of various steering devices known in the art. Hereinafter, after briefly explaining the structure of the steering apparatus in which the intermediate shaft 4a of this example can be incorporated, the structure of the intermediate shaft 4a of this example and the manufacturing method of the intermediate shaft 4a will be explained.

本例の中間シャフト4aを組み込んだステアリング装置は、ステアリングホイール1(図8参照)が、ステアリングシャフト2の後端部に固定されている。又、これと共に、該ステアリングシャフト2の前端部が、1対の自在継手3c、3d及び前記中間シャフト4aを介して、ステアリングギヤユニット5を構成する入力軸6の基端部に接続されている。更に、該ステアリングギヤユニット5に内蔵したラックアンドピニオン機構により左右1対のタイロッド7、7を押し引きして、左右1対の操舵輪に、前記ステアリングホイール1の操作量に応じた舵角を付与する様に構成されている。   In the steering apparatus incorporating the intermediate shaft 4a of this example, the steering wheel 1 (see FIG. 8) is fixed to the rear end portion of the steering shaft 2. At the same time, the front end portion of the steering shaft 2 is connected to the base end portion of the input shaft 6 constituting the steering gear unit 5 through a pair of universal joints 3c and 3d and the intermediate shaft 4a. . Further, the rack and pinion mechanism built in the steering gear unit 5 pushes and pulls the pair of left and right tie rods 7 and 7 so that the steering angle corresponding to the operation amount of the steering wheel 1 is given to the pair of left and right steering wheels. It is configured to grant.

前記中間シャフト4aは、特許請求の範囲に記載した雄軸の1例に相当するインナシャフト9aの軸方向一端部(図1の右端部であって、組み付け状態に於いて、アウタチューブ10a側となる端部)と、同じく雌軸の1例に相当するアウタチューブ10aの軸方向他端部(図1の左端部であって、組み付け状態に於いて、インナシャフト9a側となる端部)とをスプライン係合させる事により、トルク伝達可能、且つ全長を伸縮可能に組み合わせている。以下、前記中間シャフト4aの具体的な構造に就いて説明する。   The intermediate shaft 4a has one axial end portion of the inner shaft 9a corresponding to one example of the male shaft described in the claims (the right end portion in FIG. 1 and the outer tube 10a side in the assembled state). And the other axial end portion of the outer tube 10a corresponding to one example of the female shaft (the left end portion in FIG. 1 and the end portion on the inner shaft 9a side in the assembled state). Are combined so that torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted. Hereinafter, a specific structure of the intermediate shaft 4a will be described.

前記アウタチューブ10aは、軸方向他方側から順に、小径筒部18と、連続部19と、大径筒部20と、ヨーク部21とを備えている。
このうちの小径筒部18は円筒状であり、前記アウタチューブ10aのうちの、軸方向他端部から軸方向中央部にかけての部分に設けられている。この様な小径筒部18の外周面は、軸方向の全長に亙り外径寸法が変化しない円筒面状である。又、該小径筒部18の内周面には、円周方向に関して交互に形成された軸方向に長い、複数ずつの凹部と凸部とから成る雌スプライン部22が、全長に亙り形成されている。
The outer tube 10 a includes a small-diameter cylindrical portion 18, a continuous portion 19, a large-diameter cylindrical portion 20, and a yoke portion 21 in order from the other axial side.
Of these, the small-diameter cylindrical portion 18 has a cylindrical shape, and is provided in a portion of the outer tube 10a extending from the other axial end portion to the axial central portion. The outer peripheral surface of such a small diameter cylindrical portion 18 has a cylindrical surface shape whose outer diameter dimension does not change over the entire length in the axial direction. On the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 18, a female spline portion 22 composed of a plurality of concave portions and convex portions that are long in the axial direction and are alternately formed in the circumferential direction is formed over the entire length. Yes.

前記連続部19は、外径寸法及び内径寸法が軸方向一方側(図1の右側)に向かうほど大きくなる部分円錐筒状であり、軸方向他端縁が、前記小径筒部18の軸方向一端縁に連続している。
前記大径筒部20は円筒状であり、軸方向他端縁が、前記連続部19の軸方向一端縁に連続している。この様な大径筒部20の内径寸法及び外径寸法は、前記小径筒部18の内径寸法及び外径寸法よりも大きい。
The continuous portion 19 has a partial conical cylindrical shape in which the outer diameter dimension and the inner diameter dimension increase toward the one side in the axial direction (the right side in FIG. 1), and the other end in the axial direction is the axial direction of the small diameter cylindrical part 18. It is continuous to one edge.
The large-diameter cylindrical portion 20 has a cylindrical shape, and the other axial end edge is continuous with the one axial end edge of the continuous portion 19. The inner diameter dimension and the outer diameter dimension of such a large diameter cylindrical portion 20 are larger than the inner diameter dimension and the outer diameter dimension of the small diameter cylindrical portion 18.

前記ヨーク部21は、前記自在継手3cを構成するものであり、前記大径筒部20の軸方向一端縁のうちで、該大径筒部20に関する直径方向反対側となる2箇所位置から軸方向一方側に延出する状態で設けられた1対の腕部23、23から成る。この様な両腕部23、23の軸方向一端寄り部分には、互いの中心軸が同軸となる状態で1対の円孔24、24が形成されている。尚、図1に示す組み立て状態に於いて、該両円孔24、24の内側には、それぞれ有底円筒状の軸受カップ25、25が内嵌固定されている。これと共に、該両軸受カップ25、25の内側に、それぞれ複数本のニードル26、26を介して、十字軸27を構成する4本の軸部28、28のうちの1対の軸部28、28の端部が回動自在に支持されている。   The yoke portion 21 constitutes the universal joint 3c, and is pivoted from two axial positions on one end edge in the axial direction of the large diameter cylindrical portion 20 on the opposite side in the diameter direction with respect to the large diameter cylindrical portion 20. It consists of a pair of arm parts 23 and 23 provided in a state extending in one direction. A pair of circular holes 24, 24 are formed in the vicinity of one end in the axial direction of both the arm portions 23, 23 in such a manner that the central axes are coaxial. In the assembled state shown in FIG. 1, bottomed cylindrical bearing cups 25 and 25 are fitted and fixed inside the circular holes 24 and 24, respectively. At the same time, a pair of shaft portions 28 of the four shaft portions 28, 28 constituting the cross shaft 27 are provided inside the bearing cups 25, 25 via a plurality of needles 26, 26, respectively. The end part of 28 is supported rotatably.

尚、前記十字軸27を構成する4本の軸部28、28のうち、前記ヨーク部21の両円孔24、24内に支持された軸部28、28以外の1対の軸部28(一方の軸部28は図示省略)の端部は、前記ステアリングシャフト2の前端部に支持固定されたヨーク29を構成する1対の腕部30(片方の腕部30は図示省略)に形成された円孔(図示省略)の内側に、軸受カップ及びニードル(図示省略)を介して回動自在に支持されている。
本例の場合、前記ヨーク部21を、前記アウタチューブ10aに一体に設ける構造を採用しているが、アウタチューブとヨーク部とを別体に設けて溶接或は嵌合等により結合固定する構造を採用する事もできる。
Of the four shaft portions 28, 28 constituting the cross shaft 27, a pair of shaft portions 28 other than the shaft portions 28, 28 supported in the circular holes 24, 24 of the yoke portion 21 ( The ends of one shaft portion 28 are not shown) and are formed on a pair of arm portions 30 (one arm portion 30 is not shown) constituting a yoke 29 supported and fixed to the front end portion of the steering shaft 2. A circular hole (not shown) is rotatably supported via a bearing cup and a needle (not shown).
In the case of this example, the structure in which the yoke portion 21 is provided integrally with the outer tube 10a is adopted. However, the outer tube and the yoke portion are provided separately and are joined and fixed by welding or fitting. Can also be adopted.

前記インナシャフト9aは、軸方向一方側(図1〜3の右側)から順に、予備軸部31、スプライン形成部32と、連続部33と、小径軸部34aと、ヨーク部35とを備えている。
このうちの予備軸部31は、前記インナシャフト9aの軸方向一端部に設けられている。この様な予備軸部31の外周面は、軸方向一端縁に形成された面取り部を除いて、軸方向の全長に亙り変化しない円筒面状に形成されている。
The inner shaft 9a includes a spare shaft portion 31, a spline forming portion 32, a continuous portion 33, a small diameter shaft portion 34a, and a yoke portion 35 in order from one axial side (the right side in FIGS. 1 to 3). Yes.
Of these, the spare shaft portion 31 is provided at one axial end portion of the inner shaft 9a. The outer peripheral surface of the preliminary shaft portion 31 is formed in a cylindrical surface shape that does not change over the entire length in the axial direction except for a chamfered portion formed at one end edge in the axial direction.

前記スプライン形成部32は、前記インナシャフト9aの軸方向中間部から軸方向一端寄り部分にかけての部分(軸方向中間部のうちの軸方向一方側部分)に形成されている。この様なスプライン形成部32の軸方向一端縁は、前記予備軸部31の軸方向他端縁(図1の左端縁)に連続している。又、前記スプライン形成部32の外周面には、円周方向に関して交互に形成された軸方向に長い、複数ずつの凹部77と凸部36とから成る雄スプライン部37が、全長に亙り形成されている。   The spline forming portion 32 is formed in a portion (an axially one side portion of the axially intermediate portion) from the axially intermediate portion of the inner shaft 9a to a portion closer to one end in the axial direction. One end edge in the axial direction of the spline forming portion 32 is continuous with the other end edge in the axial direction of the spare shaft portion 31 (left end edge in FIG. 1). On the outer peripheral surface of the spline forming portion 32, a male spline portion 37 composed of a plurality of concave portions 77 and convex portions 36, which are long in the axial direction and are alternately formed in the circumferential direction, is formed over the entire length. ing.

前記連続部33は、前記インナシャフト9aのうち、前記スプライン形成部32の軸方向他方側に隣接した部分に形成されている。この様な連続部33の外周面には、円周方向に関して交互に形成された、複数ずつの凹部(図示省略)と、前記インナシャフト9aの中心軸を含む仮想平面に関する断面形状が直角三角形状の凸部38とから成る不完全スプライン部39が形成されている。この様な不完全スプライン部39を構成する各凸部38の外周面は、軸方向他方に向かうほど外径寸法が小さくなる方向に傾斜している。又、前記不完全スプライン部39の各凸部38の外周面の軸方向一端縁は、前記雄スプライン部37を構成する各凸部36の外周面の軸方向他端縁に連続している。一方、前記不完全スプライン部39の各凸部38の外周面の軸方向他端縁は、前記小径軸部34aの外周面の軸方向一端縁に連続している。尚、本例の場合、前記雄スプライン部37の凹部77の外接円の直径と、前記不完全スプライン部39の凹部の外接円の直径とが等しい。   The continuous portion 33 is formed in a portion of the inner shaft 9a adjacent to the other side in the axial direction of the spline forming portion 32. On the outer peripheral surface of such a continuous portion 33, a plurality of concave portions (not shown) alternately formed in the circumferential direction and a cross-sectional shape with respect to a virtual plane including the central axis of the inner shaft 9a is a right triangle shape. The incomplete spline part 39 which consists of this convex part 38 is formed. The outer peripheral surface of each convex portion 38 constituting such an incomplete spline portion 39 is inclined in a direction in which the outer diameter dimension becomes smaller toward the other axial direction. Further, one axial end edge of the outer peripheral surface of each convex portion 38 of the incomplete spline portion 39 is continuous with the other axial end edge of the outer peripheral surface of each convex portion 36 constituting the male spline portion 37. On the other hand, the other axial end edge of the outer peripheral surface of each convex portion 38 of the incomplete spline portion 39 is continuous with one axial end edge of the outer peripheral surface of the small diameter shaft portion 34a. In the case of this example, the diameter of the circumscribed circle of the concave portion 77 of the male spline portion 37 is equal to the diameter of the circumscribed circle of the concave portion of the incomplete spline portion 39.

前記小径軸部34aは、前記インナシャフト9aのうち、前記連続部33の軸方向他方側に隣接した位置から、軸方向他端寄り部分にかけて形成されている。この様な小径軸部34aの軸方向一端縁は、前記連続部33の軸方向他端縁に連続している。そして、前記小径軸部34aの外径寸法は、前記雄スプライン部37を構成する凹部77及び凸部36の外接円の直径、及び、前記不完全スプライン部39を構成する凹部及び凸部38の外接円の直径よりも小さい。又、前記小径軸部34aの外周面は、後述する素材(又は、第一中間素材57のうちの該小径軸部34aに相当する部分)の外周面そのものにより構成されている。別の言い方をすれば、該小径軸部34aの外周面は、切削加工が施されていない。   The small-diameter shaft portion 34a is formed from a position adjacent to the other axial side of the continuous portion 33 to a portion closer to the other axial end portion of the inner shaft 9a. One end edge in the axial direction of such a small diameter shaft portion 34 a is continuous with the other end edge in the axial direction of the continuous portion 33. The outer diameter dimension of the small-diameter shaft portion 34a is the diameter of the circumscribed circle of the concave portion 77 and the convex portion 36 constituting the male spline portion 37, and the concave portion and the convex portion 38 constituting the incomplete spline portion 39. It is smaller than the diameter of the circumscribed circle. Further, the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion 34a is constituted by the outer peripheral surface itself of a material to be described later (or a portion corresponding to the small-diameter shaft portion 34a in the first intermediate material 57). In other words, the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion 34a is not cut.

前記ヨーク部35は、前記小径軸部34aの軸方向他端部に、該小径軸部34aと一体に設けられている。尚、本例の場合、前記ヨーク部35と、十字軸40と、前記入力軸6の基端部に支持固定されたヨーク41とにより、前記両自在継手3c、3dのうちの、前側(図1の左側)に配置された自在継手3dを構成している。   The yoke portion 35 is provided integrally with the small diameter shaft portion 34a at the other axial end portion of the small diameter shaft portion 34a. In the case of this example, the front side of the universal joints 3c and 3d (see FIG. 5) is constituted by the yoke portion 35, the cross shaft 40, and the yoke 41 supported and fixed to the base end portion of the input shaft 6. The universal joint 3d arranged on the left side of 1 is configured.

この様なヨーク部35は、略矩形板状の基部42と、該基部42の外周面のうち、該基部42の長手方向反対側(図3の上下方向)となる2箇所位置から軸方向他方側に延出した状態で設けられた1対の腕部43、43とから成る。
このうちの基部42は、軸方向片側面の中央部が前記小径軸部34aの軸方向他端面に連続した状態で設けられている。
Such a yoke portion 35 has a substantially rectangular plate-like base portion 42 and two axial positions on the outer peripheral surface of the base portion 42 which are opposite to the longitudinal direction of the base portion 42 (vertical direction in FIG. 3). It consists of a pair of arm parts 43 and 43 provided in the state extended to the side.
Of these, the base portion 42 is provided in a state where the central portion of one axial side surface is continuous with the other axial end surface of the small-diameter shaft portion 34a.

又、前記両腕部43、43のうち、軸方向に関して前記基部42と反対側端部寄り部分には、互いの中心軸が同軸となる状態で1対の円孔44、44が形成されている。又、前記両腕部43、43の、互いに対向した両側面の短手方向(図4、5の上下方向)両端部には、それぞれ1対の第一の逃げ凹部45、45が形成されている。この様な両第一の逃げ凹部45、45は、ジョイント角度を大きく確保する為のものである。又、前記両腕部43、43の、互いに対向した両側面の先端部(前記基部42と反対側の端部であって、図4、5の左端部)には第二の逃げ凹部46が形成されている。この様な第二の逃げ凹部46は、前記十字軸40を、前記両円孔44、44に組み付ける際、該十字軸40と前記両腕部43、43との干渉を防止する為のものである。   In addition, a pair of circular holes 44, 44 are formed in a portion of the both arm portions 43, 43 near the end opposite to the base portion 42 with respect to the axial direction so that the central axes are coaxial. Yes. In addition, a pair of first relief recesses 45, 45 are formed at both ends of the arms 43, 43 on both side surfaces facing each other in the short direction (vertical direction in FIGS. 4 and 5), respectively. Yes. The first relief recesses 45, 45 are for securing a large joint angle. Further, a second relief recess 46 is formed at the tip of both arms 43, 43 facing each other (the end opposite to the base 42 and the left end in FIGS. 4 and 5). Is formed. Such a second relief recess 46 is for preventing interference between the cross shaft 40 and the arms 43, 43 when the cross shaft 40 is assembled to the circular holes 44, 44. is there.

又、図1に示す組み立て状態に於いて、前記両腕部43、43の両円孔44、44の内側には、それぞれ有底円筒状の軸受カップ47、47が内嵌固定されている。これと共に、該両軸受カップ47、47の内側に、それぞれ複数本のニードル48、48を介して、前記十字軸40を構成する4本の軸部49、49のうちの1対の軸部49、49の端部が回動自在に支持されている。   In the assembled state shown in FIG. 1, cylindrical cups 47 and 47 having bottoms are fitted and fixed inside the circular holes 44 and 44 of the arms 43 and 43, respectively. At the same time, a pair of shaft portions 49 of the four shaft portions 49, 49 constituting the cross shaft 40 are provided inside the bearing cups 47, 47 via a plurality of needles 48, 48, respectively. , 49 are rotatably supported.

尚、前記十字軸40を構成する4本の軸部49、49のうち、前記ヨーク部35の両円孔44、44内に支持された軸部49、49以外の1対の軸部49(一方の軸部49は図示省略)の端部は、前記ヨーク50を構成する1対の腕部51(一方の腕部51は図示省略)に形成された円孔(図示省略)の内側に、軸受カップ(図示省略)及びニードル(図示省略)を介して回動自在に支持されている。   Of the four shaft portions 49, 49 constituting the cross shaft 40, a pair of shaft portions 49 other than the shaft portions 49, 49 supported in both the circular holes 44, 44 of the yoke portion 35 ( The end of one shaft portion 49 is not shown) inside a circular hole (not shown) formed in a pair of arm portions 51 (one arm portion 51 is not shown) constituting the yoke 50, It is rotatably supported via a bearing cup (not shown) and a needle (not shown).

又、本例の場合、前記インナシャフト9aの軸方向一端縁から、前記雄スプライン部37の軸方向他端縁よりも軸方向一方側となる位置にかけて、軸方向一端が前記インナシャフト9a(予備軸部31)の軸方向一端面に開口した中心孔52が形成されている。
具体的には、前記中心孔52は、円筒面部53と、円錐面部54とから成る。
このうちの円筒面部53は、全長に亙り内径寸法が変化しない円筒面状であり、軸方向に関して、前記インナシャフト9a(前記予備軸部31)の軸方向一端縁から前記スプライン形成部32の軸方向他端寄り部分にかけての部分に形成されている。即ち、前記円筒面部53の軸方向他端縁(該円筒面部53と前記円錐面部54との境界)は、前記連続部33の軸方向一端縁(前記雄スプライン部37と該連続部33との境界であって、図2に直線Xで示す位置)よりも軸方向一方側に位置している。尚、後述する本例の製造方法により前記中心孔52を形成する場合には、前記円錐面部54は完全な円錐状に形成されない場合もある。具体的には、前記円錐面部54の径方向外端寄り部分が、後述するマンドレル65の軸方向他側面の径方向外端寄り部分の形状に沿う様な球面状に形成される場合がある。別の言い方をすれば、中心孔が、円筒面部と、円錐面部と、該円筒面部の軸方向他端縁と該円錐面部の径方向外端縁とを連続する球面部とにより構成される場合がある。
In the case of this example, one end in the axial direction extends from one end edge in the axial direction of the inner shaft 9a to a position on the one side in the axial direction with respect to the other end edge in the axial direction of the male spline portion 37. A central hole 52 opened in one axial end surface of the shaft portion 31) is formed.
Specifically, the center hole 52 includes a cylindrical surface portion 53 and a conical surface portion 54.
Among these, the cylindrical surface portion 53 has a cylindrical surface shape whose inner diameter does not change over the entire length, and with respect to the axial direction, the shaft of the spline forming portion 32 extends from one axial end edge of the inner shaft 9a (the preliminary shaft portion 31). It is formed in a portion extending toward the other end in the direction. That is, the other end edge in the axial direction of the cylindrical surface portion 53 (the boundary between the cylindrical surface portion 53 and the conical surface portion 54) is one end edge in the axial direction of the continuous portion 33 (the male spline portion 37 and the continuous portion 33). It is a boundary and is located on one side in the axial direction from the position indicated by the straight line X in FIG. In addition, when the said center hole 52 is formed with the manufacturing method of this example mentioned later, the said conical surface part 54 may not be formed in perfect cone shape. Specifically, the radially outer end portion of the conical surface portion 54 may be formed in a spherical shape that follows the shape of the radially outer end portion of the other axial side surface of the mandrel 65 described later. In other words, the center hole is constituted by a cylindrical surface portion, a conical surface portion, and a spherical surface portion that is continuous with the other axial end edge of the cylindrical surface portion and the radially outer end edge of the conical surface portion. There is.

又、前記円錐面部54は、軸方向一端縁が、前記円筒面部53の軸方向他端縁に連続した状態で形成されている。この様な円錐面部54は、内径寸法が、軸方向他方側に向かうほど小さくなる状態で形成されている。又、本例の場合、前記円錐面部54の軸方向他端縁も、前記連続部33の軸方向一端縁(前記雄スプライン部37と該連続部33との境界であって、図2に直線Xで示す位置)よりも軸方向一方側に位置している。具体的には、前記円錐面部54の軸方向他端縁は、前記スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の軸方向に関する長さ寸法をL32とした場合に、該スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の軸方向一端縁から、(0.5〜1.0)・L32となる位置に配置する。好ましくは、前記円錐面部54の軸方向他端縁を、前記スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の軸方向一端縁から、(0.7〜0.9)・L32となる位置に配置する。
尚、本例の場合、前記インナシャフト9aのうち、前記中心孔52及び前記ヨーク部35の基部42の軸方向他側面の中央部に形成された基準孔55以外の部分は、中実状に形成されている。
The conical surface portion 54 is formed such that one end edge in the axial direction is continuous with the other end edge in the axial direction of the cylindrical surface portion 53. Such a conical surface portion 54 is formed in a state in which the inner diameter dimension becomes smaller toward the other side in the axial direction. In the case of this example, the other end edge in the axial direction of the conical surface portion 54 is also one end edge in the axial direction of the continuous portion 33 (the boundary between the male spline portion 37 and the continuous portion 33; (Position indicated by X) is located on one side in the axial direction. Specifically, when the axial end edge of the conical surface portion 54, the length dimension in the axial direction of the spline forming section 32 (the male spline portion 37) was set to L 32, the spline forming section 32 ( from one axial end edge of the male spline section 37), disposed at a position which becomes (0.5~1.0) · L 32. Preferably, the other axial end edge of the conical surface portion 54 is at a position where (0.7 to 0.9) · L 32 from the axial one end edge of the spline forming portion 32 (the male spline portion 37). Deploy.
In the case of this example, portions of the inner shaft 9a other than the reference hole 55 formed in the central portion of the other side surface in the axial direction of the base hole 52 and the base portion 42 of the yoke portion 35 are formed in a solid shape. Has been.

又、前記インナシャフト9aを構成する雄スプライン部37の外周面には、滑りやすい(摩擦係数の低い)合成樹脂製のコーティング層56が設けられている。具体的には、本例の場合、該コーティング層56は、前記インナシャフト9aの外周面のうち、前記予備軸部31の軸方向一端縁から前記小径軸部34aの軸方向一端寄り部分(前記連続部33の軸方向他端縁よりも軸方向他方側に位置する部分であって、図2に直線Yで示す位置)にかけての部分に設けられている。尚、前記インナシャフト9a(前記予備軸部31)の軸方向一端面、及び、前記中心孔52の内周面には、前記コーティング層56は設けられていない。   A coating layer 56 made of a synthetic resin that is slippery (having a low coefficient of friction) is provided on the outer peripheral surface of the male spline portion 37 constituting the inner shaft 9a. Specifically, in the case of this example, the coating layer 56 is a portion of the outer peripheral surface of the inner shaft 9a that is closer to one end in the axial direction of the small-diameter shaft portion 34a than one end edge in the axial direction of the auxiliary shaft portion 31 (see It is a portion located on the other side in the axial direction from the other end edge in the axial direction of the continuous portion 33, and is provided in a portion extending to a position indicated by a straight line Y in FIG. The coating layer 56 is not provided on one axial end surface of the inner shaft 9a (the preliminary shaft portion 31) and the inner peripheral surface of the center hole 52.

以上の様な構成を有するインナシャフト9aは、前記雄スプライン部37を全長に亙り、前記アウタチューブ10aの雌スプライン部22に、前記コーティング層56を介してスプライン係合させる事により、前記アウタチューブ10aに組み付けられている。この様に組み付けられた状態で、前記雄スプライン部37と前記雌スプライン部22との係合部には、所定量の締め代が設けられている。この様にして、前記インナシャフト9aと前記アウタチューブ10aとは、トルクの伝達を可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされている。   The inner shaft 9a having the above-described configuration has the male spline portion 37 formed over the entire length, and is spline-engaged with the female spline portion 22 of the outer tube 10a via the coating layer 56. 10a. In this assembled state, a predetermined amount of tightening allowance is provided at the engaging portion between the male spline portion 37 and the female spline portion 22. In this manner, the inner shaft 9a and the outer tube 10a are combined in a state where torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted.

次に、本例の中間シャフト4aを構成するインナシャフト9aの製造方法に就いて、図4〜7を参照しつつ説明する。
先ず、第1工程に於いて、炭素鋼(例えば、S10C〜S45C)等の鉄系合金、或いは、アルミニウム系合金、マグネシウム合金等の軽合金から成る、円杆状(円柱状)の素材(図示省略)に、前方押出し加工、後方押出し加工等の冷間鍛造加工、及び、プレス加工を施して、図4(A)に示す様な第一中間素材57を造る。尚、本例の場合、前記素材は、押し出し成形材又は引き抜き材を所定長さに切断したものにより構成している。
Next, the manufacturing method of the inner shaft 9a which comprises the intermediate shaft 4a of this example is demonstrated, referring FIGS.
First, in the first step, a circular (cylindrical) material (illustrated) made of an iron-based alloy such as carbon steel (for example, S10C to S45C), or a light alloy such as an aluminum-based alloy or a magnesium alloy. The first intermediate material 57 as shown in FIG. 4A is manufactured by performing cold forging processing such as forward extrusion processing and backward extrusion processing, and press processing. In the case of this example, the material is constituted by a material obtained by cutting an extrusion molding material or a drawing material into a predetermined length.

上述の様な第一中間素材57は、特許請求の範囲に記載した中間素材に相当する部材であり、軸方向一端部(図4、5の右端部)から軸方向他端寄り部分にかけて設けられた素軸部58と、軸方向他端部に設けられた素ヨーク部59とを備えている。
このうちの素軸部58は、軸方向の全長に亙り外径寸法D58が変化しない中実の円柱状である。この様な素軸部58は、前記素材のうちの該素軸部58に相当する部分に、前述した後方押出し加工を施す事により造られたものである。
The first intermediate material 57 as described above is a member corresponding to the intermediate material described in the claims, and is provided from one end portion in the axial direction (the right end portion in FIGS. 4 and 5) to a portion closer to the other end in the axial direction. And a raw yoke portion 59 provided at the other axial end portion.
Raw axis portion of this 58 is a solid cylindrical shape overall length over the outside diameter D 58 in the axial direction does not change. Such a raw shaft portion 58 is formed by subjecting the portion corresponding to the raw shaft portion 58 of the material to the backward extrusion described above.

又、前記素ヨーク部59は、前記第一中間素材57の軸方向他端部に、前述の前方押出し加工及びプレス加工により形成されたもので、略円板状の基部42と、1対の素腕部60(片方の素腕部60は図示省略)とから成る。該両素腕部60は、前記基部42の外周面のうち、該基部42の直径方向反対側となる2箇所位置から軸方向他方側に延出する状態で設けられている。又、前記両素腕部60の互いに対向した両側面の短手方向(図4、5の上下方向)端部には、それぞれ1対の第一の逃げ凹部45、45が形成されている。又、前記両素腕部60の、互いに対向した両側面の先端部(前記基部42と反対側の端部であって、図4、5の左端部)には第二の逃げ凹部46が形成されている。   The element yoke portion 59 is formed at the other axial end portion of the first intermediate material 57 by the above-described forward extrusion and pressing, and has a substantially disc-shaped base portion 42 and a pair. It comprises a bare arm portion 60 (one bare arm portion 60 is not shown). Both the bare arm portions 60 are provided so as to extend from two positions on the outer circumferential surface of the base portion 42 on the opposite side in the diameter direction of the base portion 42 to the other side in the axial direction. Further, a pair of first relief recesses 45, 45 are formed at the ends in the short direction (vertical direction in FIGS. 4 and 5) of the opposite side surfaces of the both arm portions 60, respectively. Further, a second relief recess 46 is formed at the front end portions of both the opposite side surfaces of the both arm portions 60 (the end portion opposite to the base portion 42 and the left end portion in FIGS. 4 and 5). Has been.

又、前記基部42の軸方向他側面の中央部には、前記基準孔55が形成されている。この様な基準孔55は、前記第1工程の後に、孔あけ加工により形成するが、該基準孔55は省略する事もできる。   Further, the reference hole 55 is formed in the central portion of the other side surface in the axial direction of the base portion 42. Such a reference hole 55 is formed by drilling after the first step, but the reference hole 55 may be omitted.

次いで、第2工程に於いて、前記第一中間素材57の軸方向一端面に、孔あけ加工を施す事により、素中心孔(下孔)61を形成して、図4(B)に示す様な第二中間素材62とする。該素中心孔61は、円筒面部63と、円錐面部64とから成る。
このうちの円筒面部63は、全長に亙り内径寸法が変化せず、軸方向に関して、前記第一中間素材57の軸方向一端面から所定長さを有する状態で形成されている。
又、前記円錐面部64は、軸方向一端縁が、前記円筒面部63の軸方向他端縁に連続した状態で形成されている。この様な円錐面部64は、内径寸法が、軸方向他方側に向かうほど小さくなる状態で形成されている。
Next, in the second step, an elementary center hole (lower hole) 61 is formed by drilling one end surface of the first intermediate material 57 in the axial direction, as shown in FIG. Such a second intermediate material 62 is used. The element center hole 61 includes a cylindrical surface portion 63 and a conical surface portion 64.
Of these, the cylindrical surface portion 63 is formed in a state having a predetermined length from one end surface in the axial direction of the first intermediate material 57 with respect to the axial direction without changing the inner diameter dimension over the entire length.
The conical surface portion 64 is formed such that one end edge in the axial direction is continuous with the other end edge in the axial direction of the cylindrical surface portion 63. Such a conical surface portion 64 is formed in such a state that the inner diameter dimension becomes smaller toward the other side in the axial direction.

次いで、第3工程に於いて、前記第二中間素材62の素中心孔61の内径側に、マンドレル65を挿入し、該マンドレル65により前記素中心孔61の内周面を扱く。すると、該マンドレル65の軸方向他方側への変位に伴い、該素中心孔61の内径が拡がり(拡径して)、前記中心孔52が形成される。
一方、前記マンドレル65の軸方向他方側への変位に伴い、前記第二中間素材62の外周面のうち、軸方向に関して前記素中心孔61と整合する部分の外径が拡がり(拡径して)、拡径部67(スプライン形成部32)が形成される。
この様にして図4(C)に示す様な第三中間素材66を造る。
Next, in a third step, a mandrel 65 is inserted into the inner diameter side of the elementary center hole 61 of the second intermediate material 62, and the inner peripheral surface of the elementary center hole 61 is handled by the mandrel 65. Then, as the mandrel 65 is displaced toward the other side in the axial direction, the inner diameter of the element center hole 61 is expanded (expanded), and the center hole 52 is formed.
On the other hand, with the displacement of the mandrel 65 to the other side in the axial direction, the outer diameter of the portion of the outer peripheral surface of the second intermediate material 62 that aligns with the element center hole 61 in the axial direction increases (expands). ), An enlarged diameter portion 67 (spline forming portion 32) is formed.
In this way, the third intermediate material 66 as shown in FIG.

前記拡径部67の外径寸法D67は、前記第三中間素材66の軸方向中間部から軸方向一端部にかけての部分(前記第三中間素材66のうちの前記素ヨーク部59が形成された部分を除いた部分)のうち、該拡径部67以外の部分の外径寸法D58よりも大きい(D67>D58)。又、該拡径部67の軸方向他端部のうち、前記不完全スプライン部39が形成される部分(該拡径部67の軸方向他端部)は、軸方向他方側に向かうほど外径寸法が小さくなる傾斜面状に形成されている。又、前記素軸部58のうちの前記拡径部67よりも軸方向他方側部分がそのまま、前記インナシャフト9aの小径軸部34aとなる。即ち、本例の場合、前記素軸部58のうちの前記拡径部67よりも軸方向他方側部分には、切削加工を施さずに前記小径軸部34aとする。 Outer diameter D 67 of the enlarged diameter portion 67, wherein the element yoke portion 59 of the third portion from the axially intermediate portion toward the one axial end portion of the intermediate material 66 (the third intermediate material 66 is formed and excluding the portion) of the portion, larger than the outer diameter D 58 of the portions other than the enlarged diameter portion 67 (D 67> D 58) . Of the other axial end portion of the enlarged diameter portion 67, the portion where the incomplete spline portion 39 is formed (the other axial end portion of the enlarged diameter portion 67) is more outwardly directed toward the other axial side. It is formed in the shape of an inclined surface with a reduced diameter. Further, the other axial portion of the raw shaft portion 58 in the axial direction from the enlarged diameter portion 67 becomes the small diameter shaft portion 34a of the inner shaft 9a. In other words, in the case of this example, the other-diameter portion of the raw shaft portion 58 in the axial direction relative to the enlarged-diameter portion 67 is not subjected to cutting, so that the small-diameter shaft portion 34a is formed.

前記マンドレル65は、扱き部68と、軸部69とを備えている。
このうちの扱き部68は、軸方向両側面が部分球面状で、外周面の軸方向中央部が円筒面状の略円板状部材である。
前記軸部69は、軸方向他端部が前記扱き部68の軸方向一側面に結合固定されている。
この様なマンドレル65は、前記扱き部68を、前記素中心孔61の軸方向一端開口部に挿入し、該扱き部68の軸方向他側面の外径側寄り部分と該扱き部68の外周面とにより、前記素中心孔61の内周面を扱きながら該扱き部68が前記素中心孔61の円筒面部63の軸方向他端部に位置するまで挿入される。
The mandrel 65 includes a handling part 68 and a shaft part 69.
Of these, the handling portion 68 is a substantially disk-shaped member whose both axial side surfaces are partially spherical and whose axial center portion of the outer peripheral surface is cylindrical.
The other end of the shaft portion 69 is coupled and fixed to one side surface of the handling portion 68 in the axial direction.
In such a mandrel 65, the handling portion 68 is inserted into one end opening in the axial direction of the element center hole 61, and a portion closer to the outer diameter side of the other axial side surface of the handling portion 68 and the outer periphery of the handling portion 68. With the surface, the handling portion 68 is inserted until it is located at the other axial end of the cylindrical surface portion 63 of the elementary center hole 61 while handling the inner peripheral surface of the elementary center hole 61.

尚、上述の様な第3工程では、前記素中心孔61の内周面を、前記扱き部68により扱く際、該扱き部68の軸方向他側面が球面状になっている為、前記素中心孔61の内周面は、該扱き部68が軸方向他方に変位すると、径方向外方且つ軸方向他方に押圧される。従って、前記扱き部68が軸方向他方に変位する際、前記第二中間素材62の外周面のうちの前記扱き部68よりも軸方向他方側部分も拡径される。特に、前記第3工程に於いて、前記第二中間素材62の軸方向中間部から軸方向一端部にかけての部分の外径側に、内周面が円筒面状の外型(図示省略)を配置した場合には、該外型の内周面により外径側への変位(流動)が規制された前記素中心孔61の周囲に存在する部分を構成する金属材料を、軸方向他方側へと流動し易くできる。この為、前記第二中間素材62の外周面のうちの前記扱き部68よりも軸方向他方側部分を拡径し易くできる。
この様に、前記扱き部68が軸方向他方に変位する際、前記第二中間素材62の外周面のうちの前記扱き部68よりも軸方向他方側部分も拡径する事により、前記拡径部67の軸方向に関する長さ寸法をL67(L67=L32)とした場合に、前記中心孔52の円錐面部54の軸方向他端縁を、前記拡径部67のうちの前記雄スプライン部37が形成される部分(該拡径部67のうち前記予備軸部31及び前記不完全スプライン部39が形成される部分を除いた部分)の軸方向一端縁から、(0.5〜1.0)・L32{好ましくは、(0.7〜0.9)・L67}となる位置に配置している。
In the third step as described above, when the inner peripheral surface of the element center hole 61 is handled by the handling portion 68, the other side surface in the axial direction of the handling portion 68 has a spherical shape. When the handling portion 68 is displaced in the other axial direction, the inner peripheral surface of the element center hole 61 is pressed radially outward and in the other axial direction. Therefore, when the handling portion 68 is displaced in the other axial direction, the diameter of the other axial side portion of the outer peripheral surface of the second intermediate material 62 is also larger than that of the handling portion 68. In particular, in the third step, an outer mold (not shown) whose inner peripheral surface is cylindrical is formed on the outer diameter side of the portion from the axial intermediate portion to the axial one end portion of the second intermediate material 62. When arranged, the metallic material constituting the portion existing around the element center hole 61 whose displacement (flow) to the outer diameter side is regulated by the inner peripheral surface of the outer mold is moved to the other side in the axial direction. And can easily flow. For this reason, it is possible to easily expand the diameter of the other axial side portion of the outer peripheral surface of the second intermediate material 62 rather than the handling portion 68.
In this way, when the handling portion 68 is displaced in the other axial direction, the diameter of the outer peripheral surface of the second intermediate material 62 is also enlarged by increasing the diameter of the other side in the axial direction relative to the handling portion 68. When the length dimension in the axial direction of the portion 67 is L 67 (L 67 = L 32 ), the other axial end edge of the conical surface portion 54 of the center hole 52 is connected to the male portion of the enlarged diameter portion 67. From one end edge in the axial direction of the portion where the spline portion 37 is formed (the portion excluding the portion where the preliminary shaft portion 31 and the incomplete spline portion 39 are formed in the enlarged diameter portion 67) (from 0.5 to 1.0) · L 32 {preferably (0.7 to 0.9) · L 67 }.

次いで、第4工程に於いて、前記第三中間素材66の拡径部67の外周面に切削加工を施す事により、該拡径部67を、外径寸法が転造下径(プレス下径)である最終拡径部70として、図4(D)に示す様な第四中間素材71とする。但し、前記第三中間素材66のうちの前記小径軸部34aに相当する部分には、切削加工は施さない。尚、前記第三中間素材66の拡径部67の外周面に切削加工を施す事なく、次の工程に進める事もできる。   Next, in a fourth step, by cutting the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 67 of the third intermediate material 66, the outer diameter dimension of the enlarged diameter portion 67 is a rolling lower diameter (press lower diameter). ) Is a fourth intermediate material 71 as shown in FIG. 4D. However, the portion corresponding to the small diameter shaft portion 34a in the third intermediate material 66 is not cut. It is also possible to proceed to the next step without cutting the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 67 of the third intermediate material 66.

次いで、第5工程に於いて、前記第四中間素材71の最終拡径部70の外周面に、転造又はプレス成形を施す事により円周方向に凹部と凸部とを交互に配置して成る凹凸部である前記雄スプライン部37を形成する。尚、前記最終拡径部70に転造又はプレス成形を施す際には、該最終拡径部70の内周面(中心孔52の内側)に、サポート軸72を挿入した状態で行う。該サポート軸72を設ける事により、前記最終拡径部70の径方向に関する剛性を全長に亙り一定(又は、ほぼ一定)にした状態で、前記転造又はプレス加工を施す事ができる。この結果、前記雄スプライン部37の性状(凸部の高さ、凹部の深さ等)を軸方向に関して一定(又は、ほぼ一定)に形成する事ができる。又、前記第5工程では、前記雄スプライン部37と共に、前記不完全スプライン部39も形成される。
又、前記雄スプライン部37を形成した後の前記第四中間素材71の外周面のうち、前記予備軸部31に相当する部分に切削加工を施して、外周面の形状(外径)を整える事により前記予備軸部31を形成する。そして、図5(A)に示す様な第五中間素材73とする。
Next, in the fifth step, the outer peripheral surface of the final enlarged diameter portion 70 of the fourth intermediate material 71 is alternately arranged with concave and convex portions in the circumferential direction by rolling or press molding. The male spline portion 37, which is an uneven portion, is formed. In addition, when rolling or press-molding the final diameter-expanded portion 70, the support shaft 72 is inserted into the inner peripheral surface of the final diameter-expanded portion 70 (inside the center hole 52). By providing the support shaft 72, the rolling or pressing can be performed in a state where the rigidity in the radial direction of the final enlarged diameter portion 70 is constant (or substantially constant) over the entire length. As a result, the properties of the male spline portion 37 (the height of the convex portion, the depth of the concave portion, etc.) can be formed constant (or substantially constant) in the axial direction. In the fifth step, the incomplete spline portion 39 is formed together with the male spline portion 37.
Further, the outer peripheral surface of the fourth intermediate material 71 after the male spline portion 37 is formed is subjected to a cutting process to adjust the shape (outer diameter) of the outer peripheral surface. Thus, the preliminary shaft portion 31 is formed. Then, a fifth intermediate material 73 as shown in FIG.

尚、上述の第3工程の際、前記第二中間素材62の軸方向中間部から軸方向一端部にかけての部分の外径側に、筒状の外型(図示省略)を配置する構成を採用する場合に、この外型として、内周面に前記雄スプライン部37の形状に沿う形状を有する雌スプライン部が形成されたものを採用する事もできる。この様な外型を採用する場合には、前記第二中間素材62の素中心孔61の内径側に前記マンドレル65を挿入するのと同時に、この第二中間素材62の外周面のうちのこの挿入により拡径する部分の外周面を、前記外側の雌スプライン部に押し付けて前記雄スプライン部37を形成する(転造する)事ができる。即ち、この様な構成を採用した場合には、図4(c)に示す前記第二中間素材62から前記第五中間素材73を造る工程を1工程で行う事ができる。   In the third step described above, a configuration in which a cylindrical outer mold (not shown) is disposed on the outer diameter side of the portion from the axial intermediate portion to one axial end portion of the second intermediate material 62 is adopted. In this case, the outer mold having a female spline portion having a shape along the shape of the male spline portion 37 on the inner peripheral surface may be employed. In the case of adopting such an outer mold, the mandrel 65 is inserted into the inner diameter side of the element center hole 61 of the second intermediate material 62 and at the same time the outer peripheral surface of the second intermediate material 62. The male spline portion 37 can be formed (rolled) by pressing the outer peripheral surface of the portion whose diameter is increased by insertion against the outer female spline portion. That is, when such a configuration is adopted, the process of making the fifth intermediate material 73 from the second intermediate material 62 shown in FIG. 4C can be performed in one process.

次いで、第6工程に於いて、前記素ヨーク部59を構成する素腕部60に孔あけ加工を施す事により、前記両円孔44を形成して、図5(B)に示す様なインナシャフト9aとする。尚、第6工程は、前記第1工程の後〜第5工程の前までの何れかの時点で行う事ができる。   Next, in a sixth step, the circular arm 44 is formed by drilling the bare arm portion 60 constituting the elementary yoke portion 59 to form the inner hole as shown in FIG. The shaft 9a. Note that the sixth step can be performed at any point in time from after the first step to before the fifth step.

次いで、第7工程に於いて、前記インナシャフト9aの外周面のうち、該インナシャフト9a(前記予備軸部31)の軸方向一端縁から前記雄スプライン部37よりも軸方向他方側にかけての部分に、粗コーティング層74を形成する。
該粗コーティング層74を形成する方法に就いては、図6を参照しつつ説明する。
先ず、図6(A)に示す様に、前記インナシャフト9aの軸方向一端面{図6(A)の下端面}に、例えば磁石製で直方体状の抑え治具75を、前記中心孔52の軸方向一端開口部を塞ぐ様に固定する。尚、該抑え治具75の構造は、該中心孔52の軸方向一端開口部を塞ぐ事ができる構造であれば、円柱状や多角柱状等の各種構造を採用できる。
Next, in a seventh step, a portion of the outer peripheral surface of the inner shaft 9a extending from one axial end edge of the inner shaft 9a (preliminary shaft portion 31) to the other axial side of the male spline portion 37. Then, a rough coating layer 74 is formed.
A method of forming the rough coating layer 74 will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 6A, a rectangular parallelepiped holding jig 75 made of, for example, a magnet is provided on the axial end end surface {the lower end surface of FIG. 6A) of the inner shaft 9a. It fixes so that the opening part of one axial direction may be closed. As the structure of the holding jig 75, various structures such as a cylindrical shape and a polygonal column shape can be adopted as long as the axial end opening of the center hole 52 can be closed.

次に、上述の様に抑え治具75が固定された前記インナシャフト9aを、図6(B)に示す様な溶融した合成樹脂76の中に、軸方向一方側から所定の長さだけ浸漬(ディッピング)する事により、図6(C)に示す様な粗コーティング層74を形成する。具体的には、本例の場合、前記インナシャフト9aのうち、前記予備軸部31の軸方向一端縁から前記雄スプライン部37よりも軸方向他方側にかけての部分を、前記合成樹脂の中に浸漬して、当該部分に、前記粗コーティング層74を形成する。
この様にして形成された粗コーティング層74は、軸方向及び周方向に連続した状態で形成されている。
尚、前記粗コーティング層74を形成する方法は、例えば、流動浸漬法、静電塗装法等を採用する事ができる。
Next, the inner shaft 9a to which the holding jig 75 is fixed as described above is immersed in a molten synthetic resin 76 as shown in FIG. 6B by a predetermined length from one side in the axial direction. By (dipping), a rough coating layer 74 as shown in FIG. 6C is formed. Specifically, in the case of this example, a portion of the inner shaft 9a extending from one end edge in the axial direction of the spare shaft portion 31 to the other side in the axial direction from the male spline portion 37 is placed in the synthetic resin. The rough coating layer 74 is formed in the portion by dipping.
The rough coating layer 74 formed in this way is formed in a continuous state in the axial direction and the circumferential direction.
As a method of forming the rough coating layer 74, for example, a fluid dipping method, an electrostatic coating method, or the like can be employed.

最後に、前記粗コーティング層74に、シェービング加工を施す事により前記コーティング層56を形成する。
この様なシェービング加工は、例えば、前記コーティング層56のうちの前記雄スプライン部37を覆う部分の外周面に沿う内周面形状を有する筒状のシェービング用金型(シェービングカッター)の内側に、前記インナシャフト9aのうちの前記粗コーティング層74が形成された部分を挿通する事により、該粗コーティング層74のうちの前記雄スプライン部37を覆う部分の径方向外端寄り部分を削り取る。
又、前記シェービング加工の際には、前記抑え治具75を取り外して、前記中心孔52をセンタ出し(前記シェービングカッターと前記インナシャフト9aとの中心軸同士を一致させる作業)に利用する事ができる。
尚、以上の様な本例の伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法を構成する各工程は、矛盾が生じない範囲で、順番を入れ替えて実施する事が可能である。又、これら各工程は、可能な範囲で、同時に行う事もできる。
Finally, the coating layer 56 is formed by shaving the rough coating layer 74.
Such a shaving process is performed, for example, inside a cylindrical shaving mold (shaving cutter) having an inner peripheral surface shape along an outer peripheral surface of a portion covering the male spline portion 37 in the coating layer 56. By inserting a portion of the inner shaft 9a where the rough coating layer 74 is formed, a portion of the rough coating layer 74 near the outer end in the radial direction of the portion covering the male spline portion 37 is scraped off.
In the shaving process, the holding jig 75 may be removed and the center hole 52 may be used for centering (operation for aligning the center axes of the shaving cutter and the inner shaft 9a). it can.
In addition, each process which comprises the manufacturing method of the male shaft for telescopic shafts of this example as mentioned above can be implemented by changing the order in a range where no contradiction occurs. Each of these steps can be performed simultaneously as far as possible.

以上の様な構成を有する本例の中間シャフト4aによれば、前記インナシャフト9aの雄スプライン部37と、前記アウタチューブ10aの雌スプライン部22との係合部の回転方向のがたつきを小さく抑えられる構造を採用した場合にも、前記インナシャフト9aと前記アウタチューブ10aとの摺動抵抗を小さく抑える事ができる。
即ち、本例の場合、前記インナシャフト9aに、前記中心孔52を形成している。
そして、該中心孔52の軸方向他端縁の位置を、前記スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の軸方向に関する長さ寸法をL32とした場合に、該スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の軸方向一端縁から、(0.5〜1.0)・L32{好ましくは、(0.7〜0.9)・L32}となる位置に配置している。この為、前記スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の径方向に関する剛性を適度に小さくする事ができる。この結果、該雄スプライン部37と前記アウタチューブ10aの雌スプライン部22との係合部の回転方向のがたつきを防止する為に、該係合部に締め代を持たせた構造を採用した場合でも、該締め代に対する摺動抵抗(摺動荷重)を小さくする事ができる。又、該摺動抵抗(摺動荷重)の変動が鈍感になり、前記インナシャフト9aの、前記アウタチューブ10aに対する摺動を安定させる事ができる。更に、前記インナシャフト9aの誤差を許容できる範囲(寸法公差)を大きく確保した場合でも、該寸法公差の影響で、前記摺動抵抗が徒に大きくなる事を防止できる。従って、前記インナシャフト9a及び前記アウタチューブ10aの、製造コストの低減を図れる。
According to the intermediate shaft 4a of the present example having the above-described configuration, the rotation direction of the engaging portion between the male spline portion 37 of the inner shaft 9a and the female spline portion 22 of the outer tube 10a is rattled. Even when a structure that can be kept small is adopted, the sliding resistance between the inner shaft 9a and the outer tube 10a can be kept small.
That is, in the case of this example, the center hole 52 is formed in the inner shaft 9a.
Then, the position of the axial end edge of said central hole 52, the length in the axial direction of the spline forming section 32 (the male spline section 37) in the case of the L 32, the spline forming section 32 (the from one axial end edge of the male spline section 37), (0.5~1.0) · L 32 { preferably, (0.7~0.9) · L 32} are arranged in positions to be. For this reason, the rigidity in the radial direction of the spline forming portion 32 (the male spline portion 37) can be appropriately reduced. As a result, in order to prevent rattling in the rotational direction of the engagement portion between the male spline portion 37 and the female spline portion 22 of the outer tube 10a, a structure in which the engagement portion has a tightening margin is employed. Even in this case, the sliding resistance (sliding load) with respect to the tightening allowance can be reduced. Further, the fluctuation of the sliding resistance (sliding load) becomes insensitive, and the sliding of the inner shaft 9a with respect to the outer tube 10a can be stabilized. Furthermore, even when a large range (dimensional tolerance) in which the error of the inner shaft 9a can be tolerated is ensured, it is possible to prevent the sliding resistance from increasing due to the influence of the dimensional tolerance. Therefore, the manufacturing cost of the inner shaft 9a and the outer tube 10a can be reduced.

又、本例の場合、前記インナシャフト9aの軸方向一端部に、前記予備軸部31を設けている。この為、前述した様な方法により前記インナシャフト9aに前記粗コーティング層74を形成する際に、前記予備軸部31の外周面の全周に亙り、該粗コーティング層74を連続した状態で形成できる。この為、該粗コーティング層74を形成した後、前記インナシャフト9aの軸方向一端面から前記抑え治具75を取り外す際に、該抑え治具75に引っ張られて前記粗コーティング層74の軸方向一端縁がめくれ、前記雄スプライン部37が露出する事を防止できる。更に、使用時に前記インナシャフト9aと前記アウタチューブ10aとが摺動する際にも、前記コーティング層56の軸方向一端縁がめくれてしまう事を防止できる。   In the case of this example, the spare shaft portion 31 is provided at one axial end portion of the inner shaft 9a. For this reason, when the rough coating layer 74 is formed on the inner shaft 9a by the method as described above, the rough coating layer 74 is formed continuously over the entire circumference of the outer peripheral surface of the spare shaft portion 31. it can. For this reason, after the rough coating layer 74 is formed, when the restraining jig 75 is removed from one axial end surface of the inner shaft 9a, it is pulled by the restraining jig 75 and the axial direction of the rough coating layer 74 is reached. It is possible to prevent the male spline portion 37 from being exposed by turning one end edge. Furthermore, even when the inner shaft 9a and the outer tube 10a slide during use, it is possible to prevent the one end edge in the axial direction of the coating layer 56 from turning over.

又、本例の場合、前記中心孔52の円錐面部54の軸方向他端縁を、前記スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の軸方向他端縁と同じか、該スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)の軸方向他端縁よりも軸方向一方側に配置している。この為、前記インナシャフト9aのうちの前記連続部33と前記小径軸部34aとの境界部分の様に、応力が集中し易い部分の剛性を確保する事ができる。この結果、前記インナシャフト9aの耐久性の向上を図れる。   In the case of this example, the other axial end edge of the conical surface portion 54 of the center hole 52 is the same as the other axial end edge of the spline forming portion 32 (the male spline portion 37) or the spline forming portion 32. It arrange | positions in the axial direction one side rather than the axial direction other end edge of (the said male spline part 37). For this reason, it is possible to ensure the rigidity of a portion where stress is easily concentrated, such as a boundary portion between the continuous portion 33 and the small-diameter shaft portion 34a of the inner shaft 9a. As a result, the durability of the inner shaft 9a can be improved.

又、本例の場合、前記インナシャフト9aとして、前記ヨーク部35を前記小径軸部34aの軸方向他端部に一体に設けた構造を採用している。この為、部品点数を減らす事ができて、部品管理や組み立て作業が面倒になる事の防止を図れる。   In the case of this example, the inner shaft 9a employs a structure in which the yoke portion 35 is integrally provided at the other axial end of the small diameter shaft portion 34a. For this reason, it is possible to reduce the number of parts and prevent troublesome parts management and assembly work.

又、本例の製造方法の場合、前記スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)に相当する部分を、前記第3工程の様に、前記第二中間素材62の素中心孔61に前記マンドレル65を挿入して拡径する事により形成している。即ち、前記小径軸部34aに相当する部分と、前記スプライン形成部32(前記雄スプライン部37)に相当する部分との様に、外径寸法が異なる部分を、切削加工を施す事なく造る事ができる。この結果、加工コストの低減(加工時間の短縮)及び材料コストの低減を図り、延いては製造コストの低減を図る事ができる。   Further, in the case of the manufacturing method of this example, the portion corresponding to the spline forming portion 32 (the male spline portion 37) is inserted into the mandrel in the elementary center hole 61 of the second intermediate material 62 as in the third step. It is formed by inserting 65 and expanding the diameter. That is, a portion having a different outer diameter, such as a portion corresponding to the small-diameter shaft portion 34a and a portion corresponding to the spline forming portion 32 (the male spline portion 37), is formed without cutting. Can do. As a result, it is possible to reduce the processing cost (shortening the processing time) and the material cost, thereby reducing the manufacturing cost.

又、上述の様に、前記小径軸部34aに相当する部分を切削加工により形成していない為、該小径軸部34aの外周面を、前記第一中間素材57の素軸部58の外周面そのものにより構成する事ができる。この様な小径軸部34aの外周面は、表面粗さが十分に低く、表面に生じる傷も、破断等に結びつかない軸方向に長い傷となる。これに対し、切削加工により形成する場合には、深さにばらつきがある円周方向の切削痕が生じる可能性があり、該切削痕のうちの深い切削痕は、前記小径軸部34aに曲げ応力等が作用した場合に、応力集中の起点となり易い。研削加工等の仕上げ加工を施す事により、この様な切削痕を消す事はできるが、加工コストが嵩んでしまう。
この様に、本例の場合には、前記小径軸部34aを切削加工を施す事なく形成している為、上述の様な応力集中の起点となるような傷が生じ難く、前記インナシャフト9aの曲げ剛性を十分に確保する事ができる。この結果、該インナシャフト9aが破断して、ステアリング装置としての機能を失ってしまう事を防止できる。
Further, as described above, since the portion corresponding to the small diameter shaft portion 34 a is not formed by cutting, the outer peripheral surface of the small diameter shaft portion 34 a is used as the outer peripheral surface of the raw shaft portion 58 of the first intermediate material 57. It can be configured by itself. The outer peripheral surface of such a small-diameter shaft portion 34a has a sufficiently low surface roughness, and scratches generated on the surface are also long scratches in the axial direction that do not lead to breakage or the like. On the other hand, in the case of forming by cutting, there is a possibility that circumferential cutting traces having variations in depth may occur, and the deep cutting traces of the cutting traces are bent to the small diameter shaft portion 34a. When stress or the like acts, it tends to be a starting point of stress concentration. By performing a finishing process such as a grinding process, such a cutting mark can be erased, but the processing cost increases.
In this way, in the case of this example, since the small-diameter shaft portion 34a is formed without being subjected to cutting processing, the inner shaft 9a is less likely to be scratched as a starting point of stress concentration as described above. It is possible to ensure sufficient bending rigidity. As a result, it is possible to prevent the inner shaft 9a from being broken and losing its function as a steering device.

前述した実施の形態の1例では、本発明を、ステアリング装置を構成する中間シャフトを構成するインナシャフトに適用した例に就いて説明した。但し、本発明は、この様なインナシャフト以外にも、各種用途で使用される伸縮自在シャフトの構造に適用する事ができる。
又、本発明を実施する場合には、伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法を構成する各工程は、矛盾が生じない範囲で、順番を入れ替える事が可能である。又、これら各工程は、可能な範囲で、同時に行う事もできる。
In one example of the above-described embodiment, the present invention has been described with respect to an example in which the present invention is applied to an inner shaft constituting an intermediate shaft constituting a steering device. However, the present invention can be applied to the structure of a telescopic shaft used for various purposes other than such an inner shaft.
Moreover, when implementing this invention, each process which comprises the manufacturing method of the male shaft for telescopic shafts can be changed order in the range which does not produce inconsistency. Each of these steps can be performed simultaneously as far as possible.

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3a、3b、3c、3d 自在継手
4、4a 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 入力軸
7 タイロッド
8 雄スプライン部
9、9a インナシャフト
10、10a アウタチューブ
11 第一のヨーク
12 雌スプライン部
13 第二のヨーク
14 十字軸
15 ヨーク
16 十字軸
17 ヨーク
18 小径筒部
19 連続部
20 大径筒部
21 ヨーク部
22 雌スプライン部
23 腕部
24 円孔
25 軸受カップ
26 ニードル
27 十字軸
28 軸部
29 ヨーク
30 腕部
31 予備軸部
32 スプライン形成部
33 連続部
34、34a 小径軸部
35 ヨーク部
36 凸部
37 雄スプライン部
38 凸部
39 不完全スプライン部
40 十字軸
41 ヨーク
42 基部
43 腕部
44 円孔
45 第一の逃げ凹部
46 第二の逃げ凹部
47 軸受カップ
48 ニードル
49 軸部
50 ヨーク
51 腕部
52 中心孔
53 円筒面部
54 円錐面部
55 基準孔
56 コーティング層
57 第一中間素材
58 素軸部
59 素ヨーク部
60 素腕部
61 素中心孔
62 第二中間素材
63 円筒面部
64 円錐面部
65 マンドレル
66 第三中間素材
67 拡径部
68 扱き部
69 軸部
70 最終拡径部
71 第四中間素材
72 サポート軸
73 第五中間素材
74 粗コーティング層
75 押え治具
76 合成樹脂
77 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3a, 3b, 3c, 3d Universal joint 4, 4a Intermediate shaft 5 Steering gear unit 6 Input shaft 7 Tie rod
8 Male spline part 9, 9a Inner shaft
10, 10a Outer tube 11 First yoke 12 Female spline portion 13 Second yoke 14 Cross shaft 15 Yoke 16 Cross shaft 17 Yoke 18 Small diameter cylindrical portion 19 Continuous portion 20 Large diameter cylindrical portion 21 Yoke portion 22 Female spline portion 23 Arm Part 24 circular hole 25 bearing cup 26 needle 27 cross shaft 28 shaft part 29 yoke 30 arm part 31 spare shaft part 32 spline forming part 33 continuous part 34, 34a small diameter shaft part 35 yoke part 36 convex part 37 male spline part 38 convex part 39 Incomplete spline portion 40 Cross shaft 41 Yoke 42 Base portion 43 Arm portion 44 Circular hole 45 First relief recess 46 Second relief recess 47 Bearing cup 48 Needle 49 Shaft portion 50 Yoke 51 Arm portion 52 Center hole
53 cylindrical surface portion 54 conical surface portion 55 reference hole 56 coating layer 57 first intermediate material 58 bare shaft portion 59 elementary yoke portion 60 bare arm portion 61 elementary center hole 62 second intermediate material 63 cylindrical surface portion 64 conical surface portion 65 mandrel 66 third intermediate Material 67 Expanded portion 68 Handling portion 69 Shaft portion 70 Final expanded portion 71 Fourth intermediate material 72 Support shaft 73 Fifth intermediate material 74 Coarse coating layer 75 Holding jig 76 Synthetic resin 77 Concavity

Claims (4)

軸方向一端部の外周面に形成された雄スプライン部と、該雄スプライン部よりも軸方向他方側に形成されており、外径が該雄スプライン部の各凸部の外接円の直径よりも小さい小径軸部と、該小径軸部の軸方向他端部に一体に設けられたヨーク部と、軸方向一端が軸方向一端面に開口している中心孔とを有し、このうちの雄スプライン部を雌軸の内周面に形成された雌スプライン部に係合させる事により、前記雌軸との間でトルク伝達可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされる伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法であって、
軸方向一端部から軸方向他端寄り部分にかけての部分に全長に亙り外径が変わらない円柱状の素軸部を有する中間素材を造る工程と、
該中間素材に孔あけ加工を施す事により、軸方向一端が該中間素材の軸方向一端面に開口し、内径が、前記中心孔の内径よりも小さい素中心孔を形成する工程と、
該素中心孔の内径を拡径して前記中心孔を形成すると共に、該素中心孔が形成された部分の外径を拡径する事により拡径部を形成する工程と、
前記拡径部の外周面に、前記雄スプライン部を形成する工程とを有し、
前記素軸部のうちの前記拡径部を除いた部分の少なくとも一部をそのまま前記小径軸部とする、
伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法。
A male spline portion formed on the outer peripheral surface of one end portion in the axial direction, and formed on the other side in the axial direction from the male spline portion, the outer diameter being larger than the diameter of the circumscribed circle of each convex portion of the male spline portion A small-diameter shaft portion, a yoke portion integrally provided at the other axial end portion of the small-diameter shaft portion, and a central hole having one axial end opening at one axial end surface, By engaging the spline part with the female spline part formed on the inner peripheral surface of the female shaft, torque can be transmitted between the female shaft and the male for a telescopic shaft combined with the full length of the female shaft. A method of manufacturing a shaft,
A step of making an intermediate material having a cylindrical raw shaft portion whose outer diameter does not change over the entire length in a portion from one end portion in the axial direction to a portion closer to the other end in the axial direction;
By drilling the intermediate material, one end in the axial direction is opened on one end surface in the axial direction of the intermediate material, and the inner diameter is smaller than the inner diameter of the central hole, forming a center hole,
Forming the center hole by expanding the inner diameter of the element center hole, and forming the expanded portion by expanding the outer diameter of the portion where the element center hole is formed;
Forming the male spline part on the outer peripheral surface of the enlarged diameter part,
Of the raw shaft portion, at least a part of the portion excluding the enlarged diameter portion is directly used as the small diameter shaft portion.
Manufacturing method of male shaft for telescopic shaft.
前記中心孔の内側にサポート軸を挿入した状態で、前記拡径部の外周面に雄スプライン部を形成する、請求項1に記載した伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法。   The method for manufacturing a male shaft for a telescopic shaft according to claim 1, wherein a male spline portion is formed on an outer peripheral surface of the enlarged diameter portion in a state where a support shaft is inserted inside the center hole. 前記雄スプライン部を形成する際、前記雄スプライン部の各凹部の外接円の直径を、前記素軸部の外径よりも大きくする、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法。   The said male spline part WHEREIN: The diameter of the circumscribed circle of each recessed part of the said male spline part is made larger than the outer diameter of the said bare shaft part, It described in any one of Claims 1-2 Manufacturing method of male shaft for telescopic shaft. 前記中心孔の開口部を塞いだ状態で、前記雄スプライン部の外周面に、コーティング層を形成する工程を有する請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した伸縮自在シャフト用雄軸の製造方法。   The male shaft for a telescopic shaft according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of forming a coating layer on an outer peripheral surface of the male spline portion in a state where the opening of the center hole is closed. Manufacturing method.
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