JP2022091232A

JP2022091232A - Yoke-integrated shaft

Info

Publication number: JP2022091232A
Application number: JP2020203932A
Authority: JP
Inventors: 誠一森山; Seiichi Moriyama; 康男小池; Yasuo Koike
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-06-21

Abstract

To provide a yoke-integrated shaft which is high in the reliability of torque transmission while suppressing a rise of a manufacturing cost.SOLUTION: A yoke-integrated shaft comprises a shaft whose one end is oriented in a first direction, and the other end is oriented in a second direction, a yoke fit to the outside of one end of the shaft, and an annular spacer fixed to an end part of the yoke in the second direction by welding, and penetrated with the shaft. The yoke comprises an annular base part having a penetration hole, and a pair of arms protruding in the first direction from the base part. The penetration hole has a shaft accommodation part for accommodating the shaft, and a spacer accommodation part arranged in the second direction rather than the shaft accommodation part, and accommodating the spacer. An external peripheral face of the shaft is formed into a non-circular shape, and an internal peripheral face of the spacer and an internal peripheral face of the shaft accommodation part are formed into non-circular shapes so as to correspond to the external peripheral face of the shaft.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、ヨーク一体型シャフトに関する。 The present invention relates to a yoke-integrated shaft.

車両は、運転者によるステアリングホイールの操作を車輪に伝えるため、ステアリング装置を備える。ステアリング装置は、一端がステアリングホイールと連結されるステアリングシャフトと、一端がステアリングシャフトの他端と連結する中間シャフトと、一端が中間シャフトの他端と連結されるピニオンシャフトと、を備える。 The vehicle is equipped with a steering device in order to convey the operation of the steering wheel by the driver to the wheels. The steering device includes a steering shaft having one end connected to the steering wheel, an intermediate shaft having one end connected to the other end of the steering shaft, and a pinion shaft having one end connected to the other end of the intermediate shaft.

下記特許文献１に示すように、中間シャフトは、筒状のアウタチューブと、インナシャフトと、を備える。インナシャフトは、アウタチューブに収容され、アウタチューブに摺動自在に支持される。これにより、中間シャフトは、伸縮して走行中の振動を吸収する。又は、車両がキャブチルトされた場合（運転席が前方に持ち上げられた場合）、中間シャフトは伸長する。 As shown in Patent Document 1 below, the intermediate shaft includes a cylindrical outer tube and an inner shaft. The inner shaft is housed in the outer tube and is slidably supported by the outer tube. As a result, the intermediate shaft expands and contracts to absorb vibration during traveling. Alternatively, if the vehicle is cabtilted (the driver's seat is lifted forward), the intermediate shaft extends.

下記特許文献１に示すように、ステアリング装置では、ステアリングシャフトと中間シャフトを繋いだり、中間シャフトとピニオンシャフトを繋いだりするための継手として、ユニバーサルジョイントが用いられる。ユニバーサルジョイントのヨークは、インナシャフトの一端に固定され、インナシャフトとヨークとが一体化している。以下、インナシャフトとヨークとが一体化したものをヨーク一体型シャフトと呼ぶ。 As shown in Patent Document 1 below, in the steering device, a universal joint is used as a joint for connecting the steering shaft and the intermediate shaft, or connecting the intermediate shaft and the pinion shaft. The yoke of the universal joint is fixed to one end of the inner shaft, and the inner shaft and the yoke are integrated. Hereinafter, a shaft in which the inner shaft and the yoke are integrated is referred to as a yoke-integrated shaft.

特開２０１４－１０５７７３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-105773

ところで、ヨークは、一対のアームと、シャフトが貫通する貫通孔を有する基部と、を備える。また、確実にトルクを伝達するため、基部の貫通孔は、シャフトの断面形状に対応し、例えば十字形状など、非円形状となっていることがある。そして、基部の貫通孔を十字形状等に形成する場合、ブローチ加工が必要となる。しかし、貫通孔の軸方向の長さが比較的長いため、一度のブローチ加工で十字形状等とすることができない。よって、ブローチ加工を複数回実施したり、長尺化した専用のブローチ盤を使用したりする必要があり、製造コストが上昇した。一方、製造コストの上昇を回避するため、基部の貫通孔を円形状とすることが考えられる。しかしながら、円形状の貫通孔にインナシャフトを圧入しただけでは、ヨークに対しインナシャフトが相対回転する可能性があり、トルク伝達の信頼性が低い。 By the way, the yoke includes a pair of arms and a base having a through hole through which the shaft penetrates. Further, in order to reliably transmit torque, the through hole at the base may correspond to the cross-sectional shape of the shaft and may have a non-circular shape such as a cross shape. Then, when the through hole of the base is formed into a cross shape or the like, broaching is required. However, since the length of the through hole in the axial direction is relatively long, it is not possible to form a cross shape or the like by one broaching process. Therefore, it is necessary to carry out the broaching process a plurality of times or to use a special broach tool having a long length, which increases the manufacturing cost. On the other hand, in order to avoid an increase in manufacturing cost, it is conceivable to make the through hole at the base circular. However, if the inner shaft is simply press-fitted into the circular through hole, the inner shaft may rotate relative to the yoke, and the reliability of torque transmission is low.

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、製造コストの上昇を抑えつつ、かつトルク伝達の信頼性が高いヨーク一体型シャフトを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a yoke-integrated shaft having high reliability of torque transmission while suppressing an increase in manufacturing cost.

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係るヨーク一体型シャフトは、一端が第１方向を指し、他端が第２方向を指すシャフトと、前記シャフトの一端の外側に嵌められるヨークと、溶接により前記ヨークの第２方向の端部に固定され、前記シャフトに貫通される環状のスペーサと、を備える。前記ヨークは、貫通孔を有する環状の基部と、前記基部から前記第１方向に突出する一対のアームと、を備える。前記貫通孔は、前記シャフトを収容するシャフト収容部と、前記シャフト収容部よりも前記第２方向に配置され、前記スペーサを収容するスペーサ収容部と、を有する。前記シャフトの外周面は、非円形状を成す。前記スペーサの内周面及び前記シャフト収容部の内周面は、前記シャフトの外周面に対応して非円形状を成している。 In order to achieve the above object, the yoke-integrated shaft according to one aspect of the present disclosure includes a shaft having one end pointing in the first direction and the other end pointing to the second direction, and a yoke fitted to the outside of one end of the shaft. And an annular spacer that is fixed to the second end of the yoke by welding and penetrates the shaft. The yoke comprises an annular base having through holes and a pair of arms protruding from the base in the first direction. The through hole has a shaft accommodating portion for accommodating the shaft, and a spacer accommodating portion arranged in the second direction from the shaft accommodating portion and accommodating the spacer. The outer peripheral surface of the shaft has a non-circular shape. The inner peripheral surface of the spacer and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion have a non-circular shape corresponding to the outer peripheral surface of the shaft.

貫通孔は、シャフト収容部以外にスペーサ収容部を有する。つまり、貫通孔のうちシャフト収容部が占める割合が低減し、シャフト収容部の長さが短い。よって、非円形状のシャフト収容部を形成するためのブローチ加工の回数が低減し、製造コストの上昇が抑制される。また、トルク伝達に関し、ヨークが回転すると、シャフト収容部に嵌合するシャフトにトルクが伝達される。また、溶接により固定されたスペーサを介して、ヨークからシャフトにトルクが伝達される。つまり、シャフトに伝達されるトルクは、基部からシャフトに直接作用する伝達経路と、スペーサを介してシャフトに間接的に作用する伝達経路との、２つとなる。よって、トルク伝達の信頼性が向上する。 The through hole has a spacer accommodating portion in addition to the shaft accommodating portion. That is, the proportion of the through hole occupied by the shaft accommodating portion is reduced, and the length of the shaft accommodating portion is short. Therefore, the number of broaching processes for forming the non-circular shaft accommodating portion is reduced, and the increase in manufacturing cost is suppressed. Further, regarding torque transmission, when the yoke rotates, torque is transmitted to the shaft fitted to the shaft accommodating portion. Further, torque is transmitted from the yoke to the shaft via a spacer fixed by welding. That is, the torque transmitted to the shaft is two, a transmission path that directly acts on the shaft from the base and a transmission path that indirectly acts on the shaft via the spacer. Therefore, the reliability of torque transmission is improved.

また、上記のヨーク一体型シャフトの望ましい態様として、前記スペーサは、全周が溶接されて前記基部に固定している。 Further, as a desirable aspect of the yoke-integrated shaft, the spacer is welded all around and fixed to the base.

先行技術文献の技術は、ヨークの基部と、シャフトの十字形状を構成する複数の突起と、を接合するように溶接し、環状に溶接していなかった。そして、溶接部の強度を確保するため、溶接ビードを基部から第２方向に大きく突出するように形成していた。一方で、本開示のヨーク一体型シャフトでは、スペーサの全周を溶接し、溶接部の十分な強度が確保される。よって、基部から第２方向に突出する溶接ビードの量を小さくなる。この結果、シャフトは、アウタチューブに収容可能なスライド有効長が長くなり、中間シャフトの短縮時の長さを短くすることができる。 The technique of the prior art document welds the base of the yoke and the plurality of protrusions forming the cross shape of the shaft so as to join them, and does not weld them in an annular shape. Then, in order to secure the strength of the welded portion, the weld bead is formed so as to greatly protrude in the second direction from the base portion. On the other hand, in the yoke-integrated shaft of the present disclosure, the entire circumference of the spacer is welded to ensure sufficient strength of the welded portion. Therefore, the amount of the weld bead protruding from the base in the second direction is reduced. As a result, the effective slide length of the shaft that can be accommodated in the outer tube becomes long, and the length of the intermediate shaft when shortened can be shortened.

また、上記のヨーク一体型シャフトの望ましい態様として、前記シャフトは、外周面を覆う樹脂製のコーティング層を有する。前記スペーサは、前記スペーサ収容部よりも前記軸方向の長さが長い。 Further, as a desirable embodiment of the yoke-integrated shaft, the shaft has a resin coating layer that covers the outer peripheral surface. The spacer has a longer axial length than the spacer accommodating portion.

これによれば、スペーサの容積が増え、溶接時の熱がコーティング層に伝達し難い。よって、コーティング層の溶解を抑制できる。 According to this, the volume of the spacer increases, and it is difficult to transfer the heat at the time of welding to the coating layer. Therefore, the dissolution of the coating layer can be suppressed.

また、上記のヨーク一体型シャフトは、前記シャフトの外周面は、軸方向から視て十字形状を成し、前記スペーサの内周面及び前記シャフト収容部の内周面は、前記シャフトの外周面に対応して十字形状を成していてもよい。 Further, in the yoke-integrated shaft, the outer peripheral surface of the shaft has a cross shape when viewed from the axial direction, and the inner peripheral surface of the spacer and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion are the outer peripheral surfaces of the shaft. It may have a cross shape corresponding to.

また、上記のヨーク一体型シャフトの望ましい態様として、前記シャフトは、前記軸を中心に径方向外側に突出する突起が周方向に４つ配置されて前記十字形状を成している。前記スペーサは、前記軸を中心に径方向内側に突出する内側突起が周方向に４つ配置されて前記十字形状を成す。前記内側突起の歯丈は、前記突起の歯丈よりも短い。 Further, as a desirable embodiment of the yoke-integrated shaft, the shaft has a cross shape in which four protrusions projecting radially outward about the shaft are arranged in the circumferential direction. The spacer has a cross shape in which four inner protrusions protruding inward in the radial direction about the axis are arranged in the circumferential direction. The tooth height of the medial protrusion is shorter than the tooth height of the protrusion.

これによれば、スペーサの加工が容易となり、スペーサの生産効率が向上する。 This facilitates the processing of the spacer and improves the production efficiency of the spacer.

本開示のヨーク一体型シャフトによれば、製造コストの上昇を抑制しつつ、トルク伝達の信頼性を向上させることができる。 According to the yoke-integrated shaft of the present disclosure, it is possible to improve the reliability of torque transmission while suppressing an increase in manufacturing cost.

図１は、実施形態１のステアリング装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of the steering device of the first embodiment. 図２は、実施形態１のステアリング装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the steering device of the first embodiment. 図３は、実施形態１のヨーク一体型シャフトを径方向外側から視た全体図である。FIG. 3 is an overall view of the yoke-integrated shaft of the first embodiment as viewed from the outside in the radial direction. 図４は、実施形態１のインナシャフトとヨークとを組み合わせる前の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view before combining the inner shaft and the yoke of the first embodiment. 図５は、実施形態１のヨーク一体型シャフトを軸方向に切った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the yoke-integrated shaft of the first embodiment cut in the axial direction. 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線の矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 図７は、実施形態１のヨーク一体型シャフトを第１方向から視た図である。FIG. 7 is a view of the yoke-integrated shaft of the first embodiment as viewed from the first direction. 図８は、実施形態１のスペーサのみを抽出し、第１方向から視た図である。FIG. 8 is a view in which only the spacer of the first embodiment is extracted and viewed from the first direction. 図９は、図５のＩＸ－ＩＸ線の矢視断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 図１０は、変形例１のヨーク一体型シャフトを軸方向に切った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the yoke-integrated shaft of Modification 1 cut in the axial direction. 図１１は、変形例２のヨーク一体型シャフトからスペーサを抽出し、そのスペーサを第１方向から視た図である。FIG. 11 is a view showing a spacer extracted from the yoke-integrated shaft of Modification 2 and the spacer viewed from the first direction.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments for carrying out the following inventions (hereinafter referred to as embodiments). Further, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in a so-called equal range. Further, the components disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

図１は、実施形態１のステアリング装置の模式図である。図２は、実施形態１のステアリング装置の斜視図である。ステアリング装置８０の基本的な構造について、図１、図２を参照しながら説明する。ステアリング装置８０は、操作者から付与される操作力（操舵トルク）が伝達する順に、ステアリングホイール８１、ステアリングシャフト８２、操舵力アシスト機構８３、第１ユニバーサルジョイント８４、中間シャフト８５、及び第２ユニバーサルジョイント８６を備える。 FIG. 1 is a schematic view of the steering device of the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the steering device of the first embodiment. The basic structure of the steering device 80 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The steering device 80 has a steering wheel 81, a steering shaft 82, a steering force assist mechanism 83, a first universal joint 84, an intermediate shaft 85, and a second universal in the order in which the operating force (steering torque) applied by the operator is transmitted. A joint 86 is provided.

操舵力アシスト機構８３は、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）９０と、減速装置９２と、電動モータ９３と、トルクセンサ９４と、図示しないトーションバーと、を備える。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。なお、本実施形態のヨーク一体型シャフト４は、操舵力アシスト機構８３を備えたステアリング装置８０（電動パワーステアリング装置）に適用した例を挙げているが、本開示のヨーク一体型シャフトは、操舵力アシスト機構８３を備えていないステアリング装置に適用してもよい。 The steering force assist mechanism 83 includes an ECU (Electronic Control Unit) 90, a speed reducing device 92, an electric motor 93, a torque sensor 94, and a torsion bar (not shown). Power is supplied to the ECU 90 from the power supply device 99 (for example, an in-vehicle battery) with the ignition switch 98 turned on. The yoke-integrated shaft 4 of the present embodiment gives an example of being applied to a steering device 80 (electric power steering device) provided with a steering force assist mechanism 83, but the yoke-integrated shaft of the present disclosure is steering. It may be applied to a steering device that does not have the force assist mechanism 83.

ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂと、を備える。入力軸８２ａの一方の端部は、ステアリングホイール８１と連結している。また、入力軸８２ａの他方の端部は、操舵力アシスト機構８３のトーションバー（不図示）を介して、出力軸８２ｂの一方の端部と連結している。操舵トルクにより入力軸８２ａが回転すると、トーションバーが捻じれ、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの回転に角度差が生じる。 The steering shaft 82 includes an input shaft 82a and an output shaft 82b. One end of the input shaft 82a is connected to the steering wheel 81. Further, the other end of the input shaft 82a is connected to one end of the output shaft 82b via a torsion bar (not shown) of the steering force assist mechanism 83. When the input shaft 82a is rotated by the steering torque, the torsion bar is twisted, and an angular difference occurs in the rotation between the input shaft 82a and the output shaft 82b.

トルクセンサ９４は、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの角度差を検出し、その結果をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、車両の車速センサ９５から車両の走行速度を取得する。ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの角度差と、車両の走行速度とに基づいて、電動モータ９３を駆動させる。減速装置９２は、電動モータ９３の出力軸に連結する図示しないウォームと、出力軸８２ｂと連結する図示しないウォームホイールと、を備える。よって、電動モータ９３が駆動すると、減速装置９２を介して出力軸８２ｂに操舵補助トルクが付与され、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの回転に角度差がなくなる。 The torque sensor 94 detects the angle difference between the input shaft 82a and the output shaft 82b, and transmits the result to the ECU 90. The ECU 90 acquires the traveling speed of the vehicle from the vehicle speed sensor 95 of the vehicle. The ECU 90 drives the electric motor 93 based on the angle difference between the input shaft 82a and the output shaft 82b and the traveling speed of the vehicle. The speed reducing device 92 includes a worm (not shown) connected to the output shaft of the electric motor 93, and a worm wheel (not shown) connected to the output shaft 82b. Therefore, when the electric motor 93 is driven, steering assist torque is applied to the output shaft 82b via the speed reducing device 92, and there is no angular difference in rotation between the input shaft 82a and the output shaft 82b.

図２に示すように、出力軸８２ｂの他方の端部は、第１ユニバーサルジョイント８４を介して、中間シャフト８５の一方の端部と連結している。中間シャフト８５の他方の端部は、第２ユニバーサルジョイント８６を介して、ピニオンシャフト８７の一方の端部と連結している。ピニオンシャフト８７の他方の端部は、ピニオン８８ａを備える。ピニオン８８ａは、ラック８８ｂと噛み合っている。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。なお、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを合わせてステアリングギヤ８８と呼ばれることがある。 As shown in FIG. 2, the other end of the output shaft 82b is connected to one end of the intermediate shaft 85 via a first universal joint 84. The other end of the intermediate shaft 85 is connected to one end of the pinion shaft 87 via a second universal joint 86. The other end of the pinion shaft 87 comprises a pinion 88a. The pinion 88a meshes with the rack 88b. The steering gear 88 converts the rotational motion transmitted to the pinion 88a into a straight motion by the rack 88b. The rack 88b is connected to the tie rod 89. The angle of the wheel changes as the rack 88b moves. The pinion 88a and the rack 88b may be collectively referred to as a steering gear 88.

中間シャフト８５は、第１ユニバーサルジョイント８４と接合されるインナシャフト１と、第１ユニバーサルジョイント８４と接合されるアウタチューブ２と、を備える。インナシャフト８５ａは、アウタチューブ８５ｂに摺動自在に支持されている。よって、中間シャフト８５は、車両の振動により長さ方向に伸縮し、車体に歪を吸収する（図２の矢印Ａ１参照）。また、キャブチルトにより運転席が前方に持ち上がった場合（図２の矢印Ａ２参照）、中間シャフト８５は、長さ方向に短縮する。次に、インナシャフト１と第１ユニバーサルジョイント８４のヨーク３とを接合してなるヨーク一体型シャフト４について説明する。なお、本実施形態において、インナシャフト１が入力軸となっており、アウタチューブ２が出力軸となっているが、本開示のヨーク一体型シャフトは、出力軸のインナシャフトに適用してもよい。 The intermediate shaft 85 includes an inner shaft 1 joined to the first universal joint 84 and an outer tube 2 joined to the first universal joint 84. The inner shaft 85a is slidably supported by the outer tube 85b. Therefore, the intermediate shaft 85 expands and contracts in the length direction due to the vibration of the vehicle, and absorbs the strain in the vehicle body (see arrow A1 in FIG. 2). Further, when the driver's seat is lifted forward by the cab tilt (see arrow A2 in FIG. 2), the intermediate shaft 85 is shortened in the length direction. Next, a yoke-integrated shaft 4 formed by joining the inner shaft 1 and the yoke 3 of the first universal joint 84 will be described. In the present embodiment, the inner shaft 1 is the input shaft and the outer tube 2 is the output shaft, but the yoke-integrated shaft of the present disclosure may be applied to the inner shaft of the output shaft. ..

図３は、実施形態１のヨーク一体型シャフトを径方向外側から視た全体図である。図４は、実施形態１のインナシャフトとヨークとを組み合わせる前の斜視図である。図５は、実施形態１のヨーク一体型シャフトを軸方向に切った断面図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線の矢視断面図である。図７は、実施形態１のヨーク一体型シャフトを第１方向から視た図である。図８は、実施形態１のスペーサのみを抽出し、第１方向から視た図である。図９は、図５のＩＸ－ＩＸ線の矢視断面図である。 FIG. 3 is an overall view of the yoke-integrated shaft of the first embodiment as viewed from the outside in the radial direction. FIG. 4 is a perspective view before combining the inner shaft and the yoke of the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the yoke-integrated shaft of the first embodiment cut in the axial direction. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. FIG. 7 is a view of the yoke-integrated shaft of the first embodiment as viewed from the first direction. FIG. 8 is a view in which only the spacer of the first embodiment is extracted and viewed from the first direction. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG.

図３に示すように、ヨーク一体型シャフト４は、インナシャフト１と、ヨーク３と、スペーサ５０と、溶接部５（図５を参照）と、カシメ部１５（図５を参照）と、を備える。インナシャフト１とヨーク３とスペーサ５０は、機械構造用炭素鋼（ＣａｒｂｏｎＳｔｅｅｌｆｏｒＭａｃｈｉｎｅＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＵｓｅ）で製造されている。以下、インナシャフト１の軸Ｘと平行な方向を軸方向と呼ぶ。インナシャフト１の軸方向の中央部から視てヨーク３が配置される方向を第１方向Ｘ１と呼び、ヨーク３が配置されていない方向を第２方向Ｘ２と呼ぶ。 As shown in FIG. 3, the yoke-integrated shaft 4 includes an inner shaft 1, a yoke 3, a spacer 50, a welded portion 5 (see FIG. 5), and a caulked portion 15 (see FIG. 5). Be prepared. The inner shaft 1, the yoke 3, and the spacer 50 are made of carbon steel for machine structure (Carbon Steel for Machine Structural Use). Hereinafter, the direction parallel to the axis X of the inner shaft 1 is referred to as an axial direction. The direction in which the yoke 3 is arranged when viewed from the central portion in the axial direction of the inner shaft 1 is referred to as a first direction X1, and the direction in which the yoke 3 is not arranged is referred to as a second direction X2.

インナシャフト１は、ヨーク３及びスペーサ５０に挿入される嵌合部１０と、スペーサ５０から第２方向Ｘ２に延在する軸部２０と、を備える。軸部２０は、アウタチューブ２に収容され、アウタチューブ２に摺動自在に支持される。よって、軸部２０がアウタチューブ２に収容される軸方向の長さが増加すると、中間シャフト８５が短縮する。 The inner shaft 1 includes a fitting portion 10 inserted into the yoke 3 and the spacer 50, and a shaft portion 20 extending from the spacer 50 in the second direction X2. The shaft portion 20 is housed in the outer tube 2 and is slidably supported by the outer tube 2. Therefore, as the axial length of the shaft portion 20 accommodated in the outer tube 2 increases, the intermediate shaft 85 shortens.

軸部２０は、アウタチューブ２との摺動性を確保するため、軸部２０の外周面を被覆する樹脂製のコーティング層２５を有している。このコーティング層２５は、インナシャフト１とスペーサ５０とヨーク３とを組み合わせる前からインナシャフト１を被覆している。 The shaft portion 20 has a resin coating layer 25 that covers the outer peripheral surface of the shaft portion 20 in order to ensure slidability with the outer tube 2. The coating layer 25 covers the inner shaft 1 before the inner shaft 1, the spacer 50, and the yoke 3 are combined.

図４、図６に示すように、インナシャフト１の断面形状は、十字形状を成している。つまり、インナシャフト１の外周面は、軸方向から視て十字形状を成している。このため、嵌合部１０は、径方向外側に突出し、かつ軸Ｘを中心に周方向に９０度間隔で配置される４つの第１突起１１を備える（図６を参照）。同様に、軸部２０は、第１突起１１と軸方向に連続する４つの第２突起２１を備える（図４では２つのみ図示）。 As shown in FIGS. 4 and 6, the cross-sectional shape of the inner shaft 1 is a cross shape. That is, the outer peripheral surface of the inner shaft 1 has a cross shape when viewed from the axial direction. Therefore, the fitting portion 10 includes four first protrusions 11 that project outward in the radial direction and are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction about the axis X (see FIG. 6). Similarly, the shaft portion 20 includes four second protrusions 21 that are continuous with the first protrusion 11 in the axial direction (only two are shown in FIG. 4).

図５に示すように、第２突起２１は、第１突起１１よりも径方向外側への突出量が大きい。よって、インナシャフト１は、嵌合部１０と軸部２０との境界で第１方向Ｘ１を向く突き当て面２２を有している。 As shown in FIG. 5, the second protrusion 21 has a larger amount of protrusion to the outside in the radial direction than the first protrusion 11. Therefore, the inner shaft 1 has an abutting surface 22 facing the first direction X1 at the boundary between the fitting portion 10 and the shaft portion 20.

図６に示すように、第１突起１１は、径方向外側を向く外向面１２と、周方向を向く一対の１３、１３を備える。第１突起１１の周面１３は、径方向内端が隣り合う第１突起１１の周面１３と連続している。 As shown in FIG. 6, the first protrusion 11 includes an outward surface 12 facing outward in the radial direction and a pair of 13 and 13 facing outward in the circumferential direction. The peripheral surface 13 of the first protrusion 11 is continuous with the peripheral surface 13 of the first protrusion 11 whose inner ends in the radial direction are adjacent to each other.

図４に示すように、ヨーク３は、基部３０と、基部３０から第１方向Ｘ１に突出する一対のアーム３１、３１を備える。基部３０は、軸方向に貫通する貫通孔３２を有し、環状体となっている。基部３０は、第１方向Ｘ１を向く第１面３３（図７参照）と、第２方向Ｘ２を向く第２面３４と、を有している。 As shown in FIG. 4, the yoke 3 includes a base 30 and a pair of arms 31, 31 projecting from the base 30 in the first direction X1. The base portion 30 has a through hole 32 penetrating in the axial direction and is an annular body. The base 30 has a first surface 33 (see FIG. 7) facing the first direction X1 and a second surface 34 facing the second direction X2.

図３に示すように、一対のアーム３１、３１は、基部３０の第１面３３に設けられている。アーム３１は、軸Ｘを中心に径方向に貫通する円形状の円形孔３１ａを有する。円形孔３１ａには、第１ユニバーサルジョイント８４の図示しない十字軸が挿入される。以下、円形孔３１ａの中心線Ｏと平行な方向を第３方向Ｙと呼ぶ。また、軸方向と第３方向Ｙとのそれぞれに直交する方向を第４方向Ｚと呼ぶ。 As shown in FIG. 3, the pair of arms 31 and 31 are provided on the first surface 33 of the base 30. The arm 31 has a circular hole 31a having a circular shape that penetrates in the radial direction about the axis X. A cross axis (not shown) of the first universal joint 84 is inserted into the circular hole 31a. Hereinafter, the direction parallel to the center line O of the circular hole 31a is referred to as a third direction Y. Further, a direction orthogonal to each of the axial direction and the third direction Y is referred to as a fourth direction Z.

図４に示すように、貫通孔３２には、インナシャフト１の嵌合部１０が挿入される。貫通孔３２は、軸方向から視て形状が異なるシャフト収容部３５とスペーサ収容部３７とを有する。シャフト収容部３５は、第１面３３（第１方向Ｘ１）側に位置し、スペーサ収容部３７は、第２面３４（第２方向Ｘ２）に位置している。つまり、スペーサ収容部３７は、シャフト収容部３５よりも第２方向Ｘ２に配置されている。スペーサ収容部３７は、軸Ｘを中心に円形状を成し、第２面３４から第１方向Ｘ１に窪んだ形状となっている。 As shown in FIG. 4, the fitting portion 10 of the inner shaft 1 is inserted into the through hole 32. The through hole 32 has a shaft accommodating portion 35 and a spacer accommodating portion 37 having different shapes when viewed from the axial direction. The shaft accommodating portion 35 is located on the first surface 33 (first direction X1) side, and the spacer accommodating portion 37 is located on the second surface 34 (second direction X2). That is, the spacer accommodating portion 37 is arranged in the second direction X2 with respect to the shaft accommodating portion 35. The spacer accommodating portion 37 has a circular shape centered on the axis X, and has a shape recessed from the second surface 34 in the first direction X1.

図６に示すように、シャフト収容部３５の内周面は、インナシャフト１の外周面に対応して十字形状を成している。つまり、シャフト収容部３５は、径方向内側に突出し、軸Ｘを中心に周方向に９０度間隔で配置された４つの内側突起３６を有している。内側突起３６は、２つの第１突起１１の間に入り込み、内側突起３６の周面３６ａが第１突起１１の周面１３と当接している。また、シャフト収容部３５の内形は、嵌合部１０の外形より僅かに小さい。よって、シャフト収容部３５に嵌合部１０が圧入され、シャフト収容部３５から嵌合部１０が脱落し難い。 As shown in FIG. 6, the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion 35 has a cross shape corresponding to the outer peripheral surface of the inner shaft 1. That is, the shaft accommodating portion 35 has four inner protrusions 36 that project inward in the radial direction and are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction about the axis X. The inner protrusion 36 enters between the two first protrusions 11, and the peripheral surface 36a of the inner protrusion 36 is in contact with the peripheral surface 13 of the first protrusion 11. Further, the inner shape of the shaft accommodating portion 35 is slightly smaller than the outer shape of the fitting portion 10. Therefore, the fitting portion 10 is press-fitted into the shaft accommodating portion 35, and the fitting portion 10 is unlikely to fall off from the shaft accommodating portion 35.

図７に示すように、第１面３３は、貫通孔３２との境界に、第２方向Ｘ２に窪む環状の内縁部３３ａを有している。第１方向Ｘ１から視て、第１面３３の内周側には、インナシャフト１の第１端面１４が配置されている。この第１端面１４は、第１面３３よりも第１方向に突出している。そして、第１端面１４には、第１端面１４の外縁を潰して径方向外側に変形させてなる４つのカシメ部１５が設けられている。図５に示すように、第１突起１１の外向面１２よりも径方向外側に突出し、基部３０の第１面３３の内縁部３３ａに当接している。よって、インナシャフト１は、基部３０から脱落しない。 As shown in FIG. 7, the first surface 33 has an annular inner edge portion 33a recessed in the second direction X2 at the boundary with the through hole 32. The first end surface 14 of the inner shaft 1 is arranged on the inner peripheral side of the first surface 33 when viewed from the first direction X1. The first end surface 14 projects in the first direction from the first surface 33. The first end surface 14 is provided with four caulking portions 15 which are formed by crushing the outer edge of the first end surface 14 and deforming it radially outward. As shown in FIG. 5, it protrudes radially outward from the outward surface 12 of the first protrusion 11 and is in contact with the inner edge portion 33a of the first surface 33 of the base portion 30. Therefore, the inner shaft 1 does not fall off from the base 30.

図８に示すように、スペーサ５０は、ヨーク３とインナシャフト１との間で、トルクを伝達する役割を有する環状の部品である。 As shown in FIG. 8, the spacer 50 is an annular component having a role of transmitting torque between the yoke 3 and the inner shaft 1.

スペーサ５０は、中央部を貫通する貫通孔５１を有する環状の本体部５２と、本体部５２から径方向内側に突出する４つの内側突起５３と、を備える。本体部５２の外周面５５は、スペーサ収容部３７の形状に対応して円形状となっている。４つの内側突起５３は、軸Ｘを中心に周方向に９０度間隔で配置されている。このため、貫通孔５１は、軸方向から視て十字形状を成している。つまり、スペーサ５０の内周面は、インナシャフト１の外周面に対応して十字形状を成している。また、内側突起５３は、径方向内側に向かうにつれて周方向の幅が小さくなり、軸方向から視て略三角形状を成している。また、内側突起５３は、周方向を向く一対の周面５３ａ、５３ａを有している。 The spacer 50 includes an annular main body portion 52 having a through hole 51 penetrating the central portion, and four inner protrusions 53 protruding radially inward from the main body portion 52. The outer peripheral surface 55 of the main body 52 has a circular shape corresponding to the shape of the spacer accommodating portion 37. The four inner protrusions 53 are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction about the axis X. Therefore, the through hole 51 has a cross shape when viewed from the axial direction. That is, the inner peripheral surface of the spacer 50 has a cross shape corresponding to the outer peripheral surface of the inner shaft 1. Further, the width of the inner protrusion 53 in the circumferential direction becomes smaller toward the inner side in the radial direction, and the inner protrusion 53 has a substantially triangular shape when viewed from the axial direction. Further, the inner protrusion 53 has a pair of peripheral surfaces 53a and 53a facing in the circumferential direction.

このようなスペーサ５０は、図４に示すように、基部３０の第２方向Ｘ２に配置される。また、図５に示すように、スペーサ５０は、基部３０の貫通孔３２に挿入され、本体部５２がスペーサ収容部３７に嵌合している。このため、スペーサ５０が径方向に位置ずれしないようになっている。また、スペーサ収容部３７は、軸Ｘを中心に円形状に形成されているため、基部３０に対するスペーサ５０の同芯度が高い。さらに、上記したスペーサ収容部３７によれば、スペーサ５０の位置決めが容易となる。 As shown in FIG. 4, such a spacer 50 is arranged in the second direction X2 of the base 30. Further, as shown in FIG. 5, the spacer 50 is inserted into the through hole 32 of the base portion 30, and the main body portion 52 is fitted to the spacer accommodating portion 37. Therefore, the spacer 50 is prevented from being displaced in the radial direction. Further, since the spacer accommodating portion 37 is formed in a circular shape about the axis X, the concentricity of the spacer 50 with respect to the base portion 30 is high. Further, according to the spacer accommodating portion 37 described above, the spacer 50 can be easily positioned.

スペーサ５０は、スペーサ収容部３７よりも軸方向の長さが長い。よって、スペーサ５０の第２方向Ｘ２を向く第２端面５４は、基部３０の第２面３４よりも第２方向Ｘ２に位置している。スペーサ５０の第２端面５４は、インナシャフト１の突き当て面２２と当接している。よって、インナシャフト１を貫通孔５１及び貫通孔３２に挿入した場合、基部３０及びスペーサ５０に対するインナシャフト１の軸方向の位置決めが容易である。 The spacer 50 has a longer axial length than the spacer accommodating portion 37. Therefore, the second end surface 54 of the spacer 50 facing the second direction X2 is located in the second direction X2 with respect to the second surface 34 of the base portion 30. The second end surface 54 of the spacer 50 is in contact with the abutting surface 22 of the inner shaft 1. Therefore, when the inner shaft 1 is inserted into the through hole 51 and the through hole 32, the axial positioning of the inner shaft 1 with respect to the base 30 and the spacer 50 is easy.

図５に示すように、基部３０の第２面３４には、溶接部５が設けられている。溶接部５は、スペーサ５０の外周面５５と、基部３０のスペーサ収容部３７と、の突合せ面を溶接して生成される。図９に示すように、溶接部５は、環状となっている。つまり、スペーサ５０は、外周面５５の全周が基部３０と溶接されている。 As shown in FIG. 5, a welded portion 5 is provided on the second surface 34 of the base portion 30. The welded portion 5 is generated by welding the butt surface of the outer peripheral surface 55 of the spacer 50 and the spacer accommodating portion 37 of the base portion 30. As shown in FIG. 9, the welded portion 5 has an annular shape. That is, the entire circumference of the outer peripheral surface 55 of the spacer 50 is welded to the base portion 30.

図９に示すように、スペーサ５０の貫通孔５１に、インナシャフト１の嵌合部１０が挿入される。スペーサ５０の内側突起５３は、２つの第１突起１１の間に入り込み、内側突起５３の周面５３ａが第１突起１１の周面１３と当接している。また、スペーサ５０の内径は、嵌合部１０の外形より僅かに小さい。よって、スペーサ５０に嵌合部１０が圧入され、スペーサ５０から嵌合部１０が脱落し難い。 As shown in FIG. 9, the fitting portion 10 of the inner shaft 1 is inserted into the through hole 51 of the spacer 50. The inner protrusion 53 of the spacer 50 is inserted between the two first protrusions 11, and the peripheral surface 53a of the inner protrusion 53 is in contact with the peripheral surface 13 of the first protrusion 11. Further, the inner diameter of the spacer 50 is slightly smaller than the outer diameter of the fitting portion 10. Therefore, the fitting portion 10 is press-fitted into the spacer 50, and the fitting portion 10 is unlikely to fall off from the spacer 50.

次に実施形態１のヨーク一体型シャフト４の効果について説明する。実施形態１において、ヨーク３が軸Ｘを中心に回転すると、基部３０の内側突起３６が第１突起１１を周方向に押圧する。また、溶接によりヨーク３に固定されたスペーサ５０の内側突起５３も、第１突起１１を周方向に押圧する。よって、ヨーク３からインナシャフト１へのトルク伝達経路は、基部３０からインナシャフト１に直接作用する経路と、スペーサ５０を介してインナシャフト１に間接的に作用する経路の、２つとなっている。 Next, the effect of the yoke-integrated shaft 4 of the first embodiment will be described. In the first embodiment, when the yoke 3 rotates about the axis X, the inner protrusion 36 of the base 30 presses the first protrusion 11 in the circumferential direction. Further, the inner protrusion 53 of the spacer 50 fixed to the yoke 3 by welding also presses the first protrusion 11 in the circumferential direction. Therefore, there are two torque transmission paths from the yoke 3 to the inner shaft 1: a path that directly acts on the inner shaft 1 from the base 30, and a path that indirectly acts on the inner shaft 1 via the spacer 50. ..

また、従来の溶接部５は、基部３０とインナシャフト１とを接合し、インナシャフト１に伝わる熱量が大きかった。このため、インナシャフト１の熱がコーティング層２５に伝達し、コーティング層２５が溶融した。しかしながら、本実施形態によれば、溶接部５は、スペーサ５０と基部３０とを接合しており、溶接時の溶け込みがインナシャフト１に到達していない。よって、溶接時にインナシャフト１に伝わる熱量は小さく、コーティング層２５が溶融する可能性が低い。 Further, in the conventional welded portion 5, the base portion 30 and the inner shaft 1 are joined to each other, and the amount of heat transferred to the inner shaft 1 is large. Therefore, the heat of the inner shaft 1 was transferred to the coating layer 25, and the coating layer 25 was melted. However, according to the present embodiment, the welded portion 5 joins the spacer 50 and the base portion 30, and the penetration at the time of welding does not reach the inner shaft 1. Therefore, the amount of heat transferred to the inner shaft 1 during welding is small, and the possibility that the coating layer 25 will melt is low.

また、スペーサ５０は、スペーサ収容部３７よりも軸方向の長さが長い。言い換えると、スペーサ５０は、基部３０の第２面３４から第２方向Ｘ２に突出し、大型化している。よって、スペーサ５０の容積は大きく、多くの溶接時の熱を吸収する。よって、スペーサ５０からインナシャフト１に伝わる熱量が小さくなり、コーティング層２５が溶融する可能性が低い。 Further, the spacer 50 has a longer axial length than the spacer accommodating portion 37. In other words, the spacer 50 projects from the second surface 34 of the base 30 in the second direction X2 and is enlarged. Therefore, the volume of the spacer 50 is large and absorbs a large amount of heat during welding. Therefore, the amount of heat transferred from the spacer 50 to the inner shaft 1 becomes small, and the possibility that the coating layer 25 melts is low.

なお、先行技術文献の技術では、基部３０の第２面３４と、インナシャフト１の５つの第２突起２１と、が直接溶接されていた。よって、溶接部は、５か所あり、周方向に点在していた。そして、５つの溶接部の強度を確保するため、溶接部を基部３０から第２方向Ｘ２の方に大きく突出するように形成していた。一方、本実施形態では、スペーサ５０の全周に亘って溶接し、溶接個所が周方向に分散している。このため、溶接部５の強度を確保する必要性が小さく、本実施形態の溶接部５は、第２方向Ｘ２への突出量が小さい。このため、インナシャフト１の軸部２０の外周面に、溶接部５が設けられていない。 In the technique of the prior art document, the second surface 34 of the base 30 and the five second protrusions 21 of the inner shaft 1 were directly welded to each other. Therefore, there were five welded portions, which were scattered in the circumferential direction. Then, in order to secure the strength of the five welded portions, the welded portions were formed so as to greatly protrude from the base portion 30 in the second direction X2. On the other hand, in the present embodiment, welding is performed over the entire circumference of the spacer 50, and the welded portions are dispersed in the circumferential direction. Therefore, it is less necessary to secure the strength of the welded portion 5, and the welded portion 5 of the present embodiment has a small amount of protrusion in the second direction X2. Therefore, the welded portion 5 is not provided on the outer peripheral surface of the shaft portion 20 of the inner shaft 1.

また、基部３０の貫通孔３２の加工方法は、基部３０の中央部に円形の下孔を形成する。次に、下穴のうち第２方向Ｘ２寄りの部分を拡径するように切削し、スペーサ収容部３７を形成する。そして、下穴のうちスペーサ収容部３７以外の部分にブローチ加工を行い、シャフト収容部３５を形成し、貫通孔３２が完成する。よって、ブローチ加工が必要な範囲は、下穴の一部、言い換えると、基部３０の軸方向の厚みの一部となる。このため、貫通孔３２全体にシャフト収容部３５を形成する必要がないため、ブローチ加工を実施する回数が低減し、製造コストの上昇が抑制される。 Further, in the method of processing the through hole 32 of the base portion 30, a circular pilot hole is formed in the central portion of the base portion 30. Next, the portion of the prepared hole near the second direction X2 is cut so as to increase the diameter to form the spacer accommodating portion 37. Then, the portion of the prepared hole other than the spacer accommodating portion 37 is broached to form the shaft accommodating portion 35, and the through hole 32 is completed. Therefore, the range in which broaching is required is a part of the prepared hole, in other words, a part of the axial thickness of the base 30. Therefore, since it is not necessary to form the shaft accommodating portion 35 in the entire through hole 32, the number of times the broaching process is performed is reduced, and the increase in manufacturing cost is suppressed.

以上、実施形態１のヨーク一体型シャフト４は、一端が第１方向Ｘ１を指し、他端が第２方向Ｘ２を指すシャフト（インナシャフト１）と、シャフト（インナシャフト１）の一端の外側に嵌められるヨーク３と、溶接によりヨーク３の第２方向Ｘ２の端部に固定され、シャフトに貫通される環状のスペーサ５０と、を備える。ヨーク３は、貫通孔３２を有する環状の基部３０と、基部３０から第１方向Ｘ１に突出する一対のアーム３１、３１と、を備える。貫通孔３２は、シャフト（インナシャフト１）を収容するシャフト収容部３５と、シャフト収容部３５よりも第２方向Ｘ２に配置され、スペーサ５０を収容するスペーサ収容部３７と、を有する。シャフト（インナシャフト１）の外周面は、非円形状を成している。スペーサ５０の内周面及びシャフト収容部３５の内周面は、シャフト（インナシャフト１）の外周面に対応して非円形状を成している。また、非円形状に関し、シャフト（インナシャフト１）の外周面は、軸方向から視て十字形状を成している。スペーサ５０の内周面及びシャフト収容部３５の内周面は、シャフト（インナシャフト１）の外周面に対応して十字形状を成している。 As described above, the yoke-integrated shaft 4 of the first embodiment has a shaft (inner shaft 1) having one end pointing to the first direction X1 and the other end pointing to the second direction X2, and outside one end of the shaft (inner shaft 1). It includes a yoke 3 to be fitted and an annular spacer 50 that is fixed to the end of the yoke 3 in the second direction X2 by welding and penetrates the shaft. The yoke 3 includes an annular base 30 having a through hole 32 and a pair of arms 31 and 31 projecting from the base 30 in the first direction X1. The through hole 32 has a shaft accommodating portion 35 accommodating the shaft (inner shaft 1), and a spacer accommodating portion 37 arranged in the second direction X2 from the shaft accommodating portion 35 and accommodating the spacer 50. The outer peripheral surface of the shaft (inner shaft 1) has a non-circular shape. The inner peripheral surface of the spacer 50 and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion 35 have a non-circular shape corresponding to the outer peripheral surface of the shaft (inner shaft 1). Further, regarding the non-circular shape, the outer peripheral surface of the shaft (inner shaft 1) has a cross shape when viewed from the axial direction. The inner peripheral surface of the spacer 50 and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion 35 form a cross shape corresponding to the outer peripheral surface of the shaft (inner shaft 1).

これによれば、ヨーク３からインナシャフト１にトルクが伝達されるトルク伝達経路が２つとなり、トルク伝達の信頼性が高い。また、製造コストの上昇が抑えられる。 According to this, there are two torque transmission paths in which torque is transmitted from the yoke 3 to the inner shaft 1, and the reliability of torque transmission is high. In addition, the increase in manufacturing cost can be suppressed.

また、実施形態１のスペーサ５０は、全周が溶接されて基部３０に固定している。 Further, the spacer 50 of the first embodiment is welded all around and fixed to the base 30.

これによれば、溶接ビードの第２方向Ｘ２への突出量が小さい。言い換えると、シャフト（インナシャフト１）の軸部２０の外周面に、溶接部５が設けられていない。これより、軸部２０のスライド有効長（アウタチューブ２に収容可能な長さ）が長くなり、短縮時の中間シャフト８５の軸方向の長さが短くなる。 According to this, the amount of protrusion of the weld bead in the second direction X2 is small. In other words, the welded portion 5 is not provided on the outer peripheral surface of the shaft portion 20 of the shaft (inner shaft 1). As a result, the effective slide length of the shaft portion 20 (the length that can be accommodated in the outer tube 2) becomes long, and the axial length of the intermediate shaft 85 at the time of shortening becomes short.

また、実施形態１のシャフト（インナシャフト１）は、外周面を覆う樹脂製のコーティング層２５を有する。スペーサ５０は、スペーサ収容部３７よりも軸方向の長さが長い。 Further, the shaft (inner shaft 1) of the first embodiment has a resin coating layer 25 that covers the outer peripheral surface. The spacer 50 has a longer axial length than the spacer accommodating portion 37.

これによれば、スペーサ５０の容積が増え、溶接時の熱がコーティング層２５に伝達し難い。よって、コーティング層２５が溶解し難い。 According to this, the volume of the spacer 50 increases, and it is difficult for heat during welding to be transferred to the coating layer 25. Therefore, the coating layer 25 is difficult to dissolve.

次に、実施形態１のヨーク一体型シャフト４の変形例を説明する。なお、以下の説明においては、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 Next, a modified example of the yoke-integrated shaft 4 of the first embodiment will be described. In the following description, the same components as those described in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

（変形例１）
図１０は、変形例１のヨーク一体型シャフトを軸方向に切った断面図である。図１０に示すように、変形例１のヨーク一体型シャフト４Ａは、溶接部５Ａの溶け込みの大きさが異なる点で、実施形態１のインナシャフト１と異なる。変形例１において、溶接部５Ａの溶け込みは、本体部５２を貫き、第１突起１１の外向面１２に到達している。つまり、溶接部５Ａは、ヨーク３とスペーサ５０とインナシャフト１とを接合している。これによれば、トルク伝達の信頼性がさらに高くなる。なお、スペーサ５０Ａの本体部５２の径方向の厚みを小さく設計すると、溶接部５Ａの溶け込みが本体部５２を貫いて、第１突起１１の外向面１２に到達し易くなる。 (Modification 1)
FIG. 10 is a cross-sectional view of the yoke-integrated shaft of Modification 1 cut in the axial direction. As shown in FIG. 10, the yoke-integrated shaft 4A of the modified example 1 is different from the inner shaft 1 of the first embodiment in that the size of the penetration of the welded portion 5A is different. In the first modification, the welded portion 5A penetrates the main body portion 52 and reaches the outward surface 12 of the first protrusion 11. That is, the welded portion 5A joins the yoke 3, the spacer 50, and the inner shaft 1. According to this, the reliability of torque transmission is further improved. If the thickness of the main body 52 of the spacer 50A is designed to be small in the radial direction, the welded portion 5A penetrates the main body 52 and easily reaches the outward surface 12 of the first protrusion 11.

（変形例２）
図１１は、変形例２のヨーク一体型シャフトからスペーサを抽出し、そのスペーサを第１方向から視た図である。図１１に示すように、変形例２のヨーク一体型シャフト４Ｂは、スペーサ５０に代えてスペーサ５０Ｂを備えている点において、実施形態１のインナシャフト１と異なる。スペーサ５０Ｂの内側突起５３Ｂは、本体部５２から径方向内側に向かう突出量Ｌが実施形態１よりも小さい。このような変形例２によっても、内側突起５３Ｂの周面５３ａが第１突起１１の周面と当接し、基部３０のトルクをインナシャフト１に伝達する。また、スペーサ５０Ｂの貫通孔５１を形成する方法は、最初に円形状の下穴を形成し、その後に内周縁を４か所切り欠くブローチ加工を行う。変形例２の内側突起５３Ｂは、歯丈（突出量Ｌ）が小さいため、ブローチ加工の回数が低減する。よって、製造コストの上昇を抑制できる。 (Modification 2)
FIG. 11 is a view showing a spacer extracted from the yoke-integrated shaft of Modification 2 and the spacer viewed from the first direction. As shown in FIG. 11, the yoke-integrated shaft 4B of the second modification is different from the inner shaft 1 of the first embodiment in that the spacer 50B is provided instead of the spacer 50. The protrusion 53B of the spacer 50B has a protrusion amount L inward in the radial direction from the main body 52, which is smaller than that of the first embodiment. Even in such a modification 2, the peripheral surface 53a of the inner protrusion 53B comes into contact with the peripheral surface of the first protrusion 11 and transmits the torque of the base 30 to the inner shaft 1. Further, in the method of forming the through hole 51 of the spacer 50B, a circular pilot hole is first formed, and then a broaching process is performed in which the inner peripheral edge is cut out at four places. Since the inner protrusion 53B of the second modification has a small tooth length (protrusion amount L), the number of broaching processes is reduced. Therefore, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost.

以上、実施形態１と、変形例１、変形例２とについて説明したが、本開示のヨーク一体型シャフトは、実施形態及び変形例に示した例に限定されない。例えば、実施形態及び変形例では、ヨーク一体型シャフトのシャフトとして、中間シャフト８５のインナシャフト１に適用しているが、本開示のヨーク一体型シャフトは、他のシャフトに適用してもよい。 Although the first embodiment, the first modification, and the second modification have been described above, the yoke-integrated shaft of the present disclosure is not limited to the examples shown in the embodiment and the modification. For example, in the embodiments and modifications, the inner shaft 1 of the intermediate shaft 85 is applied as the shaft of the yoke-integrated shaft, but the yoke-integrated shaft of the present disclosure may be applied to other shafts.

また、実施形態において、シャフト（インナシャフト１）の外周面と、スペーサ５０の内周面と、シャフト収容部３５の内周面は、十字形状を成しているが、本開示のヨーク一体型シャフトはこれに限定されない。つまり、スペーサ５０からシャフト（インナシャフト１）へのトルク伝達と、基部３０（シャフト収容部３５）からシャフト（インナシャフト１）へのトルク伝達と、をそれぞれ確実に行える形状であればよい。つまり、シャフト（インナシャフト１）の外周面は非円形状を成しており、スペーサ５０の内周面及びシャフト収容部３５の内周面は、シャフト（インナシャフト１）の外周面に対応して非円形状を成していてもよい。 Further, in the embodiment, the outer peripheral surface of the shaft (inner shaft 1), the inner peripheral surface of the spacer 50, and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion 35 have a cross shape, but the yoke-integrated type of the present disclosure is provided. The shaft is not limited to this. That is, the shape may be such that torque transmission from the spacer 50 to the shaft (inner shaft 1) and torque transmission from the base portion 30 (shaft accommodating portion 35) to the shaft (inner shaft 1) can be reliably performed. That is, the outer peripheral surface of the shaft (inner shaft 1) has a non-circular shape, and the inner peripheral surface of the spacer 50 and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion 35 correspond to the outer peripheral surface of the shaft (inner shaft 1). It may have a non-circular shape.

１インナシャフト（シャフト）
２アウタチューブ
３ヨーク
４、４Ａ、４Ｂヨーク一体型シャフト
５、５Ａ溶接部
１０嵌合部
１１第１突起
１２外向面
１３周面
１５カシメ部
２０軸部
２１第２突起
２５コーティング層
３０基部
３１アーム
３２貫通孔
３３第１面
３４第２面
３５シャフト収容部
３６内側突起
３７スペーサ収容部
５０、５０Ａ、５０Ｂスペーサ
５１貫通孔
５３内側突起
８０ステアリング装置
８４第１ユニバーサルジョイント
８５中間シャフト
８６第２ユニバーサルジョイント 1 Inner shaft (shaft)
2 Outer tube 3 Yoke 4, 4A, 4B Yoke integrated shaft 5, 5A Welded part 10 Fitting part 11 First protrusion 12 Outer surface 13 Circumferential surface 15 Caulking part 20 Shaft part 21 Second protrusion 25 Coating layer 30 Base 31 Arm 32 Through hole 33 1st surface 34 2nd surface 35 Shaft accommodating part 36 Inner protrusion 37 Spacer accommodating part 50, 50A, 50B Spacer 51 Through hole 53 Inner protrusion 80 Steering device 84 1st universal joint 85 Intermediate shaft 86 2nd universal joint

Claims

A shaft with one end pointing in the first direction and the other end pointing in the second direction,
A yoke fitted to the outside of one end of the shaft,
An annular spacer that is fixed to the second end of the yoke by welding and penetrates the shaft.
Equipped with
The yoke is
An annular base with through holes and
A pair of arms protruding from the base in the first direction,
Equipped with
The through hole is
A shaft accommodating portion for accommodating the shaft and
A spacer accommodating portion arranged in the second direction from the shaft accommodating portion and accommodating the spacer,
Have,
The outer peripheral surface of the shaft has a non-circular shape and has a non-circular shape.
The inner peripheral surface of the spacer and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion are yoke-integrated shafts having a non-circular shape corresponding to the outer peripheral surface of the shaft.

The yoke-integrated shaft according to claim 1, wherein the spacer is welded all around and fixed to the base.

The shaft has a resin coating layer that covers the outer peripheral surface.
The yoke-integrated shaft according to claim 1 or 2, wherein the spacer is longer in the axial direction than the spacer accommodating portion.

The outer peripheral surface of the shaft has a cross shape when viewed from the axial direction.
The yoke according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner peripheral surface of the spacer and the inner peripheral surface of the shaft accommodating portion form a cross shape corresponding to the outer peripheral surface of the shaft. Body shaft.

On the outer peripheral surface of the shaft, four protrusions protruding outward in the radial direction are arranged in the circumferential direction to form the cross shape.
The inner peripheral surface of the spacer has four inner protrusions protruding inward in the radial direction arranged in the circumferential direction to form the cross shape.
The yoke-integrated shaft according to claim 4, wherein the tooth height of the inner protrusion is shorter than the tooth height of the protrusion.