JP2019181991A - シャフトユニット及びその製造方法並びにステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストの安価なシャフトユニットを提供する。【解決手段】シャフトユニットUが中実のアッパーシャフト10と中空のロアーシャフト20とインプットシャフト30とを含む。アッパーシャフト10が一端部11から延びるスプラインシャフト部13を含む。ロアーシャフト20が、一端部21から延びるスプラインスリーブ部23と、他端部22から延びる結合スリーブ部25とを含む。インプットシャフト30が一端部31から延び結合スリーブ部25に圧入された圧入部33を含む。アッパーシャフト10の外周段部15bがロアーシャフト20の一端部21と軸方向Xに対向する軸直角面17を含む。アッパーシャフト10の軸直角面17とロアーシャフト20の一端部21との第1距離L1が、アッパーシャフト10の一端部11とインプットシャフト30の一端部31との第2距離L2と同等又は同等以下である(L1≦L2)。【選択図】図2
Description
本発明は、シャフトユニット及びその製造方法並びにステアリング装置に関する。
ステアリング装置において、ステアリングシャフトのアッパーシャフトを中実のインナーシャフトで構成する技術が開示されている(例えば特許文献1を参照)。特許文献1では、ロアーシャフトの下端が自在継手に連結されている。
また、電動パワーステアリング装置において、ステアリングシャフトのロアーシャフトと減速機のインプットシャフトとが圧入結合される構造が開示されている(例えば特許文献2を参照)。
また、電動パワーステアリング装置において、ステアリングシャフトのロアーシャフトと減速機のインプットシャフトとが圧入結合される構造が開示されている(例えば特許文献2を参照)。
ロアーシャフトが中空のアウターシャフトである場合に、そのロアーシャフト単体を専用の圧入治具で押しながら、減速機のインプットシャフトに圧入する場合を想定すると、専用の圧入治具が必要である。その専用の圧入治具の取付、取り外しに手間がかかり、製造コストが高くなる。
本発明の目的は、製造コストの安価なシャフトユニット及びその製造方法並びにステアリング装置を提供することである。
本発明の目的は、製造コストの安価なシャフトユニット及びその製造方法並びにステアリング装置を提供することである。
請求項1に記載の発明は、一端部(11)と、他端部(21)と、前記一端部から延びるスプラインシャフト部(13)と、を含む中実の第1シャフト(10)と、一端部(21)と、他端部(22)と、前記一端部から延び前記スプラインシャフト部と嵌合されたスプラインスリーブ部(23)と、前記他端部から延びる結合スリーブ部(25)と、を含む中空の第2シャフト(20)と、一端部(31)と、他端部(32)と、前記一端部から延び前記第2シャフトの前記結合スリーブ部に圧入された圧入部(33)と、含む第3シャフト(30)と、を備え、前記第1シャフトが、外周段部(15a)を含み、前記外周段部が、前記第2シャフトの前記一端部と軸方向(X)に対向する軸直角面(17)を含み、前記軸方向に関して、前記第1シャフトの前記軸直角面と前記第2シャフトの前記一端部との距離である第1距離(L1)が、前記第1シャフトの前記一端部と前記第3シャフトの前記一端部との距離である第2距離(L2)と同等又は同等以下(L1≦L2)である、シャフトユニット(U)を提供する。
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項2に記載の発明のように、請求項1において、前記第1シャフトが、鍛造品であるブランク(B)を用いて形成されており、前記軸直角面が切削部であってもよい。
請求項2に記載の発明のように、請求項1において、前記第1シャフトが、鍛造品であるブランク(B)を用いて形成されており、前記軸直角面が切削部であってもよい。
請求項3に記載の発明のように、請求項1又は2において、前記第2シャフトが、前記スプラインスリーブ部と前記結合スリーブ部との間に、中間スリーブ部(24)を含み、前記中間スリーブ部の外径(D5)が、前記スプラインスリーブ部の外径(D4)よりも大きくされていてもよい(D5>D4)。
請求項4に記載の発明は、一端部から延びるスプラインスリーブ部と他端部から延びる結合スリーブ部とを含む中空の第2シャフトと、一端部から延びるスプラインシャフト部と外周段部とを含み前記外周段部が軸直角面を含む第1シャフトとを、前記スプラインスリーブ部と前記スプラインシャフト部とが嵌合される状態に組み合わせる組合せ工程と、組み合わされた前記第1シャフトと前記第2シャフトとにおいて前記第1シャフトの前記外周段部の前記軸直角面によって前記第2シャフトの前記一端部を押圧する状態で、第3シャフトの圧入部を前記第2シャフトの前記結合スリーブ部に圧入させる圧入工程と、を含む、シャフトユニットの製造方法を提供する。
請求項4に記載の発明は、一端部から延びるスプラインスリーブ部と他端部から延びる結合スリーブ部とを含む中空の第2シャフトと、一端部から延びるスプラインシャフト部と外周段部とを含み前記外周段部が軸直角面を含む第1シャフトとを、前記スプラインスリーブ部と前記スプラインシャフト部とが嵌合される状態に組み合わせる組合せ工程と、組み合わされた前記第1シャフトと前記第2シャフトとにおいて前記第1シャフトの前記外周段部の前記軸直角面によって前記第2シャフトの前記一端部を押圧する状態で、第3シャフトの圧入部を前記第2シャフトの前記結合スリーブ部に圧入させる圧入工程と、を含む、シャフトユニットの製造方法を提供する。
請求項5に記載の発明のように、請求項4において、前記組合せ工程の前に、鍛造品であるブランクに前記軸直角面を切削加工する加工工程を含んでいてもよい。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のシャフトユニットをコラムシャフト(3)の一部として含むステアリング装置(1)を提供する。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のシャフトユニットをコラムシャフト(3)の一部として含むステアリング装置(1)を提供する。
請求項1の発明では、製造時において、中実の第1シャフトの外周段部の軸直角面によって中空の第2シャフトの一端部を押圧する状態で、第2シャフトの他端部側の結合スリーブ部に、第3シャフトの一端部側の圧入部を圧入させることができる。すなわち、第1シャフト自体を圧入治具として用いることが可能である。このため、製造時において、専用の圧入治具を取り付けたり取り外したりする作業が不要であり、製造コストを安くすることができる。
請求項2に記載の発明では、中空の第2シャフトの一端部を押圧する第1シャフトの外周段部の軸直角面が切削部であるため、軸直角面の寸法精度が高い。このため、製造時において、第1シャフトを圧入治具として用いて、第2シャフトを軸方向に真直に押圧することが可能となり、圧入不良の発生を抑制することができる。
請求項3に記載の発明では、第2シャフトが、スプラインスリーブ部と結合スリーブ部との間に、スプラインスリーブ部の外径よりも大きい外径を有する中間スリーブ部を含む。このため、圧入時に、中空の第2シャフトの座屈の発生を抑制することができる。
請求項3に記載の発明では、第2シャフトが、スプラインスリーブ部と結合スリーブ部との間に、スプラインスリーブ部の外径よりも大きい外径を有する中間スリーブ部を含む。このため、圧入時に、中空の第2シャフトの座屈の発生を抑制することができる。
請求項4に記載の発明では、組み合わされた第1シャフトと第2シャフトとにおいて第1シャフトの外周段部の軸直角面によって第2シャフトの一端部を押圧する状態で、第3シャフトの端部を第2シャフトの結合スリーブ部に圧入させる。第1シャフト自体を圧入治具として用いるため、専用の圧入治具を取り付けたり取り外したりする作業が不要であり、製造コストを安くすることができる。
請求項5に記載の発明では、鍛造品であるブランクに外周段部の軸直角面が切削加工されるため、軸直角面の寸法精度が高い。このため、第1シャフトを圧入治具として用いて第2シャフトを軸方向に真直に押圧することが可能となり、圧入不良の発生を抑制することができる。
請求項6に記載の発明では、製造コストの易いステアリング装置を実現することができる。
請求項6に記載の発明では、製造コストの易いステアリング装置を実現することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るシャフトユニットUが適用された電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式的断面図である。図1に示すように、電動パワーステアリング装置1は、操舵部材2と連結されるコラムシャフト3と、コラムジャケット4と、インターミディエイトシャフト5と、転舵輪(図示せず)と連結される転舵機構6と、アシスト機構7とを備える。
図1は、本発明の一実施形態に係るシャフトユニットUが適用された電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式的断面図である。図1に示すように、電動パワーステアリング装置1は、操舵部材2と連結されるコラムシャフト3と、コラムジャケット4と、インターミディエイトシャフト5と、転舵輪(図示せず)と連結される転舵機構6と、アシスト機構7とを備える。
コラムシャフト3は、インターミディエイトシャフト5を介して転舵機構6に連結されている。電動パワーステアリング装置1は、操舵部材2の操舵に連動して、転舵機構6を介して転舵輪を転舵する。
コラムシャフト3は、第1シャフトとしてのアッパーシャフト10と、第2シャフトとしてのロアーシャフト20と、第3シャフトとしてのインプットシャフト30と、トーションバー8と、アウトプットシャフト9とを含む。
コラムシャフト3は、第1シャフトとしてのアッパーシャフト10と、第2シャフトとしてのロアーシャフト20と、第3シャフトとしてのインプットシャフト30と、トーションバー8と、アウトプットシャフト9とを含む。
アッパーシャフト10(第1シャフト)とロアーシャフト20(第2シャフト)とインプットシャフト30(第3シャフト)とによって、シャフトユニットUが構成されている。アッパーシャフト10は、中実シャフトである。ロアーシャフト20は、中空シャフトである。アッパーシャフト10とロアーシャフト20とは、スプライン嵌合されている。インプットシャフト30は、ロアーシャフト20に圧入嵌合されている。
インプットシャフト30とアウトプットシャフト9とは、トーションバー8を介して相対回転可能に連結されている。アシスト機構7は、電動モータ71と、減速装置72と、トルクセンサ73と、ECU(Electronic Control Unit)74とを含む。電動モータ71は、運転者による操舵時に、操舵部材2の操舵を補助するアシスト力を発生する。
減速装置72は、電動モータ71の発生する動力をアウトプットシャフト9に伝達する。減速装置72は、駆動ギヤ75と、駆動ギヤ75と噛み合う被動ギヤ76とを含む。駆動ギヤ75は、電動モータ71の回転軸と同軸上に連結された、例えばウォームである。被動ギヤ76は、アウトプットシャフト9と一体回転可能に連結された、例えばウォームホイールである。
減速装置72は、電動モータ71の発生する動力をアウトプットシャフト9に伝達する。減速装置72は、駆動ギヤ75と、駆動ギヤ75と噛み合う被動ギヤ76とを含む。駆動ギヤ75は、電動モータ71の回転軸と同軸上に連結された、例えばウォームである。被動ギヤ76は、アウトプットシャフト9と一体回転可能に連結された、例えばウォームホイールである。
トルクセンサ73は、トーションバー8を介するインプットシャフト30とアウトプットシャフト9との間の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出する。ECU74では、トルクセンサ73から与えられるトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ71を駆動制御(操舵補助制御)する。電動モータ71の出力回転が、減速装置72を介して減速されて、アウトプットシャフト9に伝達され、操舵が補助される。
コラムジャケット4に、コラムシャフト3が挿通される。コラムジャケット4は、コラムシャフト3を回転可能に支持する。コラムジャケット4は、車体に取り付けられる中空のロアージャケット41と、ロアージャケット41に嵌合されたチューブ状のアッパージャケット42とを含む。
ロアージャケット41は、大径のハウジング部43と、ハウジング部43よりも小径の筒状部44とを含む。ハウジング部43内に、減速装置72とトルクセンサ73とが配置される。筒状部44に、アッパージャケット42が嵌合されている。
ロアージャケット41は、大径のハウジング部43と、ハウジング部43よりも小径の筒状部44とを含む。ハウジング部43内に、減速装置72とトルクセンサ73とが配置される。筒状部44に、アッパージャケット42が嵌合されている。
アッパーシャフト10は、アッパージャケット42の軸方向上端に保持された軸受45によって回転可能に支持されている。アウトプットシャフト9は、ハウジング部43に保持された軸受46によって回転可能に支持されている。
図2はシャフトユニットUの断面図である。図2に示すように、第1シャフトとしてのアッパーシャフト10は、中実部材から構成される。アッパーシャフト10は、軸方向Xの下側の一端部11と、軸方向Xの上側の他端部12とを含む。アッパーシャフト10は、一端部11側から軸方向Xの途中部までロアーシャフト20に挿入されている。図1に示すように、アッパーシャフト10の他端部12は、コラムジャケット4の外部に露出しており、他端部12は、操舵部材2と一体回転可能に連結されている。
図2はシャフトユニットUの断面図である。図2に示すように、第1シャフトとしてのアッパーシャフト10は、中実部材から構成される。アッパーシャフト10は、軸方向Xの下側の一端部11と、軸方向Xの上側の他端部12とを含む。アッパーシャフト10は、一端部11側から軸方向Xの途中部までロアーシャフト20に挿入されている。図1に示すように、アッパーシャフト10の他端部12は、コラムジャケット4の外部に露出しており、他端部12は、操舵部材2と一体回転可能に連結されている。
図2に示すように、アッパーシャフト10は、一端部11側から、スプラインシャフト部13と、細径部14と、太径部15とを含む。スプラインシャフト部13は、一端部11から軸方向Xに所定長さで延びる。具体的には、アッパーシャフト10の外周面10aに、一端部11から軸方向Xに所定長さで延びる雄スプライン13aが形成されている。細径部14は、スプラインシャフト部13の外径D1よりも小さい外径D2(D1>D2)を有する。また、太径部15は、スプラインシャフト部13の外径D1よりも大きい外径D3(D3>D1)を有する。
太径部15は、外周面15aと、細径部14に隣接する環状の端面である外周段部15bとを有している。太径部15の外周面15aの一部は、切削部である円筒面からなる軸受保持部16を含む。図1に示すように、軸受45は、アッパーシャフト10の太径部15の軸受保持部16とアッパージャケット42の端部の内周面との間に配置される。すなわち、軸受保持部16が、軸受45の内輪の着座面となっている。
図2に示すように、アッパーシャフト10の外周面10aにおいて、太径部15の環状の端面で構成される外周段部15bは、切削部である軸直角面17を含む。軸直角面17は、ロアーシャフト20側に対向している。また、アッパーシャフト10の他端部12には、アッパーシャフト10の軸心を中心とする中心孔18が形成されている。中心孔18は、他端部12の端面12aに開口し、所定深さを有している。
第2シャフトとしてのロアーシャフト20は、中空部材により構成される。ロアーシャフト20は、軸方向Xの上側の一端部21と、軸方向Xの下側の他端部22とを含む。ロアーシャフト20の一端部21は、アッパーシャフト10の軸直角面17と軸方向Xに対向している。
ロアーシャフト20は、一端部21側から、スプラインスリーブ部23と、中間スリーブ部24と、結合スリーブ部25とを含む。スプラインスリーブ部23は、一端部21から軸方向Xに所定長さで延びる。具体的には、ロアーシャフト20の内周面20aに、一端部21から軸方向Xに所定長さで延びる雌スプライン23aが形成されている。結合スリーブ部25は、他端部22から所定長さで延びる。
ロアーシャフト20は、一端部21側から、スプラインスリーブ部23と、中間スリーブ部24と、結合スリーブ部25とを含む。スプラインスリーブ部23は、一端部21から軸方向Xに所定長さで延びる。具体的には、ロアーシャフト20の内周面20aに、一端部21から軸方向Xに所定長さで延びる雌スプライン23aが形成されている。結合スリーブ部25は、他端部22から所定長さで延びる。
中間スリーブ部24は、スプラインスリーブ部23と結合スリーブ部25との間に配置されている。中間スリーブ部24は、スプラインスリーブ部23の外径D4よりも大きい外径D5(D5>D4)を有している。中間スリーブ部24の内径D6は、アッパーシャフト10のスプラインシャフト部13の外径D1よりも大きくされている。
第3シャフトとしてのインプットシャフト30は、軸方向Xの上側の一端部31と、軸方向Xの下側の他端部32とを含む。インプットシャフト30の一端部31は、アッパーシャフト10の一端部11と軸方向Xに対向している。
第3シャフトとしてのインプットシャフト30は、軸方向Xの上側の一端部31と、軸方向Xの下側の他端部32とを含む。インプットシャフト30の一端部31は、アッパーシャフト10の一端部11と軸方向Xに対向している。
また、インプットシャフト30は、一端部31から、圧入部33と、外向フランジ部34とを含む。圧入部33は、インプットシャフト30において一端部31から軸方向Xに所定長さで延びる部分で構成される。圧入部33は、ロアーシャフト20の結合スリーブ部25に圧入されて固定されている。
また、インプットシャフト30には、インプットシャフト30の軸心を中心とする中心孔35が形成されている。中心孔35は、インプットシャフト30の一端部31の端面31a及び他端部32の端面32aに開口する軸方向Xの貫通孔である。
また、インプットシャフト30には、インプットシャフト30の軸心を中心とする中心孔35が形成されている。中心孔35は、インプットシャフト30の一端部31の端面31a及び他端部32の端面32aに開口する軸方向Xの貫通孔である。
外向フランジ部34は、インプットシャフト30の外周面30aから径方向外向きに突出する環状のフランジ部である。外向フランジ部34は、圧入部33側に隣接して配置される。外向フランジ部34の圧入部33側の環状の端面34aに対して、ロアーシャフト20の他端部22の端面22aが突き当てられている。これにより、ロアーシャフト20とインプットシャフト30とが、互いに軸方向Xに位置決めされている。
シャフトユニットUにおいて、アッパーシャフト10の外周段部15bの軸直角面17とロアーシャフト20の一端部21の端面21aとの軸方向Xの距離である第1距離L1が、アッパーシャフト10の一端部11の端面11aとインプットシャフト30の一端部31の端面31aとの軸方向Xの距離である第2距離L2と同等又は同等以下である(L1≦L2)。
次いで、シャフトユニットUの製造方法について、概略図である図3A、図3B、図3C、図4A及び図4Bに基づいて説明する。
まず、図3Aに示すように、シャフトユニットUのアッパーシャフト10の素材としての、鍛造品であるブランクBが準備される。ブランクBは、一端部11側から他端部12側に向けて、スプラインシャフト部13を形成するための第1部分B1と、細径部14の一部を形成するための第2部分B2と、細径部14の一部及び太径部15を形成するための太径部である第3部分B3とを含む。第2部分B2の外径は、第1部分B1の外径よりも小径であり、第3部分B3(太径部)の外径は、第1部分B1の外径よりも大径である。
まず、図3Aに示すように、シャフトユニットUのアッパーシャフト10の素材としての、鍛造品であるブランクBが準備される。ブランクBは、一端部11側から他端部12側に向けて、スプラインシャフト部13を形成するための第1部分B1と、細径部14の一部を形成するための第2部分B2と、細径部14の一部及び太径部15を形成するための太径部である第3部分B3とを含む。第2部分B2の外径は、第1部分B1の外径よりも小径であり、第3部分B3(太径部)の外径は、第1部分B1の外径よりも大径である。
第3部分B3は、円筒面からなる頂部B4と、頂部B4と第2部分B2とを接続する円錐台状面からなる第1傾斜部B5と、頂部B4に対して第1傾斜部B5の反対側に配置される円錐台状面からなる第2傾斜部B6とを含む。
次いで、図3AのブランクBに切削加工を施すことにより、図3Bに示される第1シャフトとしてのアッパーシャフト10を得る。具体的には、第1部分B1に雄スプライン13aが加工されてスプラインシャフト部13が形成される。第3部分B3の頂部B4に切削加工が施されて、軸受保持部16が形成される。また、第3部分B3の第1傾斜部B5が切削加工により除去されて、軸直角面17を含む外周段部15bが形成される。
次いで、図3AのブランクBに切削加工を施すことにより、図3Bに示される第1シャフトとしてのアッパーシャフト10を得る。具体的には、第1部分B1に雄スプライン13aが加工されてスプラインシャフト部13が形成される。第3部分B3の頂部B4に切削加工が施されて、軸受保持部16が形成される。また、第3部分B3の第1傾斜部B5が切削加工により除去されて、軸直角面17を含む外周段部15bが形成される。
次いで、図3Cに示す組合せ工程では、アッパーシャフト10(第1シャフト)に対して、別途に形成されたロアーシャフト20(第2シャフト)が組み合わされる。すなわち、シャフトユニットUのサブアセンブリSAが形成される。
次いで、図4A、図4Bに示される圧入工程では、サブアセンブリSAにおけるアッパーシャフト10自体を圧入治具として用いて、ロアーシャフト20に対してインプットシャフト30が圧入される。
次いで、図4A、図4Bに示される圧入工程では、サブアセンブリSAにおけるアッパーシャフト10自体を圧入治具として用いて、ロアーシャフト20に対してインプットシャフト30が圧入される。
具体的には、図4Aに示すように、サブアセンブリSAが最も短縮された状態(すなわち、アッパーシャフト10の軸直角面17がロアーシャフト20の一端部21の端面21aに当接する状態)で、サブアセンブリSAのアッパーシャフト10が、第1保持具50により保持され、且つ、ロアーシャフト20が、第2保持具60により保持される。一方、インプットシャフト30が、第3保持具80により保持される。
第1保持具50は、アッパーシャフト10の他端部12の端面12aと当接する押圧部51aを有する第1保持具本体51と、アッパーシャフト10の中心孔18に嵌合されるセンタリング用の軸部52とを含む。
第2保持具60は、ロアーシャフト20の中間スリーブ部24の外周面24aに当接して、ロアーシャフト20をアッパーシャフト10に対して同心に支持し且つロアーシャフト20の軸方向Xの移動を案内する機能を果たす。第2保持具60は、図示のような筒状のものであってもよいし、中間スリーブ部24の外周面24aに当接するV字面を有する一対のVブロックであってもよい。
第2保持具60は、ロアーシャフト20の中間スリーブ部24の外周面24aに当接して、ロアーシャフト20をアッパーシャフト10に対して同心に支持し且つロアーシャフト20の軸方向Xの移動を案内する機能を果たす。第2保持具60は、図示のような筒状のものであってもよいし、中間スリーブ部24の外周面24aに当接するV字面を有する一対のVブロックであってもよい。
第3保持具80は、インプットシャフト30の他端部32の端面32aと当接する押圧部81aを有する第3保持具本体81と、インプットシャフト30の中心孔35に嵌合されるセンタリング用の軸部82とを含む。
図示しない圧入装置は、ベッドと、圧入シリンダ等の駆動機構により前記ベッドに対して移動される圧入ヘッドとを含む。第1保持具50が、前記圧入ヘッド側に取り付けられる。第2保持具60及び第3保持具80が、前記ベッド側に取り付けられる。各保持具が、圧入装置に取り付けられた状態で、アッパーシャフト10とロアーシャフト20とインプットシャフト30とが、同心に支持される。
図示しない圧入装置は、ベッドと、圧入シリンダ等の駆動機構により前記ベッドに対して移動される圧入ヘッドとを含む。第1保持具50が、前記圧入ヘッド側に取り付けられる。第2保持具60及び第3保持具80が、前記ベッド側に取り付けられる。各保持具が、圧入装置に取り付けられた状態で、アッパーシャフト10とロアーシャフト20とインプットシャフト30とが、同心に支持される。
前記駆動機構によって前記圧入ヘッドが前記ベッド側へ駆動されることにより、図4Bに示すように、第1保持具50が、アッパーシャフト10を介してロアーシャフト20をインプットシャフト30側へ移動させる。これにより、インプットシャフト30の一端部31側の圧入部33がロアーシャフト20の他端部22側の結合スリーブ部25内に圧入される。
本実施形態に係るシャフトユニットUによれば、図2に示すように、アッパーシャフト10の外周段部15bの軸直角面17とロアーシャフト20の一端部21との距離である第1距離L1が、アッパーシャフト10の一端部11とインプットシャフト30の一端部31との距離である第2距離L2と同等又は同等以下である(L1≦L2)。
このため、当該シャフトユニットUの製造時において、中実のアッパーシャフト10(第1シャフト)の外周段部15bの軸直角面17によって中空のロアーシャフト20(第2シャフト)の一端部21を押圧する状態で、ロアーシャフト20の他端部22側の結合スリーブ部25に、インプットシャフト30(第3シャフト)の一端部31側の圧入部33を圧入させることができる。すなわち、アッパーシャフト10自体を圧入治具として用いることが可能である。このため、製造時において、専用の圧入治具を取り付けたり取り外したりする作業が不要であり、製造コストを安くすることができる。
このため、当該シャフトユニットUの製造時において、中実のアッパーシャフト10(第1シャフト)の外周段部15bの軸直角面17によって中空のロアーシャフト20(第2シャフト)の一端部21を押圧する状態で、ロアーシャフト20の他端部22側の結合スリーブ部25に、インプットシャフト30(第3シャフト)の一端部31側の圧入部33を圧入させることができる。すなわち、アッパーシャフト10自体を圧入治具として用いることが可能である。このため、製造時において、専用の圧入治具を取り付けたり取り外したりする作業が不要であり、製造コストを安くすることができる。
また、シャフトユニットUによれば、中空のロアーシャフト20の一端部21を押圧するアッパーシャフト10の外周段部15bの軸直角面17が切削部であるため、軸直角面17の寸法精度が高い。このため、製造時において、アッパーシャフト10を圧入治具として用いて、ロアーシャフト20を軸方向Xに真直に押圧することが可能となり、圧入不良の発生を抑制することができる。
また、ブランクBにおいて、切削部である軸受保持部16を形成するための太径の第3部分B3がもともと設けられており、この第3部分B3を用いて切削部である外周段部15bの軸直角面17が形成される。このため、ブランクBに関する設計変更等が不要であり、この点における製造コストの上昇はない。
また、シャフトユニットUによれば、ロアーシャフト20が、スプラインスリーブ部23と結合スリーブ部25との間に、スプラインスリーブ部23の外径D4よりも大きい外径D5を有する中間スリーブ部24を含む。このため、圧入時に、中空のロアーシャフト20の座屈の発生を抑制することができる。
また、シャフトユニットUによれば、ロアーシャフト20が、スプラインスリーブ部23と結合スリーブ部25との間に、スプラインスリーブ部23の外径D4よりも大きい外径D5を有する中間スリーブ部24を含む。このため、圧入時に、中空のロアーシャフト20の座屈の発生を抑制することができる。
すなわち、圧入時において、ロアーシャフト20において、アッパーシャフト10のスプラインシャフト部13と嵌合されるスプラインスリーブ部23は、スプラインシャフト部13により補強されるため、座屈し難い。一方、スプラインシャフト部13と嵌合されない中間スリーブ部24は、スプラインシャフト部13により補強されないため、スプラインスリーブ部23よりも座屈し易い傾向にある。そこで、中間スリーブ部24をスプラインスリーブ部23よりも大径として断面係数を大きくすることにより、中間スリーブ部24の座屈強度が高くされる。
また、シャフトユニットUをコラムシャフト3の一部に含むステアリング装置1では、シャフトユニットUの製造時に、専用の圧入治具を不要として、製造コストを安くすることができる。
また、シャフトユニットUの製造方法では、組み合わされたアッパーシャフト10とロアーシャフト20とにおいてアッパーシャフト10の外周段部15bの軸直角面17によってロアーシャフト20の一端部21を押圧する状態で、インプットシャフト30の圧入部33をロアーシャフト20の結合スリーブ部25に圧入させる。アッパーシャフト10自体を圧入治具として用いるため、専用の圧入治具を取り付けたり取り外したりする作業が不要であり、製造コストを安くすることができる。
また、シャフトユニットUの製造方法では、組み合わされたアッパーシャフト10とロアーシャフト20とにおいてアッパーシャフト10の外周段部15bの軸直角面17によってロアーシャフト20の一端部21を押圧する状態で、インプットシャフト30の圧入部33をロアーシャフト20の結合スリーブ部25に圧入させる。アッパーシャフト10自体を圧入治具として用いるため、専用の圧入治具を取り付けたり取り外したりする作業が不要であり、製造コストを安くすることができる。
また、シャフトユニットUの製造方法では、鍛造品であるブランクBに外周段部15bの軸直角面17が切削加工されるため、軸直角面17の寸法精度が高い。このため、アッパーシャフト10を圧入治具として用いてロアーシャフト20を軸方向Xに真直に押圧することが可能となり、圧入不良の発生を抑制することができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば圧入工程において、サブアセンブリSAが圧入装置のベッド側に取り付けられ、インプットシャフト30が圧入装置の圧入ヘッド側に取り付けられてもよい。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば圧入工程において、サブアセンブリSAが圧入装置のベッド側に取り付けられ、インプットシャフト30が圧入装置の圧入ヘッド側に取り付けられてもよい。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
1…電動パワーステアリング装置、3…コラムシャフト、10…アッパーシャフト(第1シャフト)、11…一端部、12…他端部、13…スプラインシャフト部、13a…雄スプライン、15b…外周段部、17…軸直角面、20…ロアーシャフト20(第2シャフト)、21…一端部、22…他端部、23…スプラインスリーブ部、23a…雌スプライン、24…中間スリーブ部、25…結合スリーブ部、30…インプットシャフト(第3シャフト)、31…一端部、32…他端部、33…圧入部、B…ブランク、D4…(スプラインスリーブ部の)外径、D5…(中間スリーブ部の)外径、L1…第1距離、L2…第2距離、SA…サブアセンブリ、U…シャフトユニット、X…軸方向
Claims (6)
- 一端部と、他端部と、前記一端部から延びるスプラインシャフト部と、を含む中実の第1シャフトと、
一端部と、他端部と、前記一端部から延び前記スプラインシャフト部と嵌合されたスプラインスリーブ部と、前記他端部から延びる結合スリーブ部と、を含む中空の第2シャフトと、
一端部と、他端部と、前記一端部から延び前記第2シャフトの前記結合スリーブ部に圧入された圧入部と、含む第3シャフトと、を備え、
前記第1シャフトが、外周段部を含み、前記外周段部が、前記第2シャフトの前記一端部と軸方向に対向する軸直角面を含み、
前記軸方向に関して、前記第1シャフトの前記軸直角面と前記第2シャフトの前記一端部との距離である第1距離が、前記第1シャフトの前記一端部と前記第3シャフトの前記一端部との距離である第2距離と同等又は同等以下である、シャフトユニット。 - 請求項1に記載のシャフトユニットにおいて、前記第1シャフトが、鍛造品であるブランクを用いて形成されており、前記軸直角面が切削部である、シャフトユニット。
- 請求項1又は2に記載のシャフトユニットにおいて、前記第2シャフトが、前記スプラインスリーブ部と前記結合スリーブ部との間に、中間スリーブ部を含み、
前記中間スリーブ部の外径が、前記スプラインスリーブ部の外径よりも大きくされている、シャフトユニット。 - 一端部から延びるスプラインスリーブ部と他端部から延びる結合スリーブ部とを含む中空の第2シャフトと、一端部から延びるスプラインシャフト部と外周段部とを含み前記外周段部が軸直角面を含む第1シャフトとを、前記スプラインスリーブ部と前記スプラインシャフト部とが嵌合される状態に組み合わせる組合せ工程と、
組み合わされた前記第1シャフトと前記第2シャフトとにおいて前記第1シャフトの前記外周段部の前記軸直角面によって前記第2シャフトの前記一端部を押圧する状態で、第3シャフトの圧入部を前記第2シャフトの前記結合スリーブ部に圧入させる圧入工程と、を含む、シャフトユニットの製造方法。 - 請求項4に記載のシャフトユニットの製造方法において、前記組合せ工程の前に、鍛造品であるブランクに前記軸直角面を切削加工する加工工程を含む、シャフトユニットの製造方法。
- 請求項1〜3の何れか一項に記載のシャフトユニットをコラムシャフトの一部として含むステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018071028A JP2019181991A (ja) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | シャフトユニット及びその製造方法並びにステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018071028A JP2019181991A (ja) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | シャフトユニット及びその製造方法並びにステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2019181991A true JP2019181991A (ja) | 2019-10-24 |
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ID=68338319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018071028A Pending JP2019181991A (ja) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | シャフトユニット及びその製造方法並びにステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2018
- 2018-04-02 JP JP2018071028A patent/JP2019181991A/ja active Pending
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