JP2023077974A

JP2023077974A - Spline shaft and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP2023077974A
Application number: JP2021191503A
Authority: JP
Inventors: 敦吏宮崎; Atsushi Miyazaki; 昇吾小鳥遊; Shogo TAKANASHI
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2023-06-06

Abstract

To realize a structure capable of suppressing increase in manufacturing cost while securing axial connection strength between the entire metal shaft body and a synthetic resin coating layer.SOLUTION: A radial thickness of a portion of a coating layer 4 that covers an outer peripheral surface of a preliminary shaft part 5 is made thicker than a radial thickness of a portion of the coating layer 4 that covers an outer peripheral surface of a spline shaft part 6. A radial thickness of a portion of the coating layer 4 that covers an outer peripheral surface of an end part on one side of a non-spline shaft part 7 in an axial direction is made thicker than a radial thickness of a portion of the coating layer 4 that covers the outer peripheral surface of the spline shaft part 6.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば自動車用ステアリング装置の中間シャフトを構成するインナシャフトとして使用されるスプラインシャフト、及びその製造方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spline shaft used, for example, as an inner shaft constituting an intermediate shaft of a steering device for automobiles, and a manufacturing method thereof.

図１０は、自動車用のステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１００の回転は、ステアリングギヤユニット１０１の入力軸１０２に伝達され、入力軸１０２の回転に伴って左右１対のタイロッド１０３が押し引きされて、前車輪に舵角が付与される。ステアリングホイール１００は、ステアリングシャフト１０４の後端部に支持固定されており、ステアリングシャフト１０４は、ステアリングコラム１０５の内側を軸方向に挿通し、かつ、ステアリングコラム１０５に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト１０４の前端部は、自在継手１０６を介して中間シャフト１０７の後端部に接続され、中間シャフト１０７の前端部は、別の自在継手１０８を介して、入力軸１０２に接続されている。 FIG. 10 shows an example of a steering system for automobiles. The rotation of the steering wheel 100 is transmitted to the input shaft 102 of the steering gear unit 101, and the pair of left and right tie rods 103 are pushed and pulled along with the rotation of the input shaft 102 to impart a steering angle to the front wheels. The steering wheel 100 is supported and fixed to the rear end of a steering shaft 104 , and the steering shaft 104 is axially inserted through the inside of a steering column 105 and rotatably supported by the steering column 105 . The front end of the steering shaft 104 is connected via a universal joint 106 to the rear end of an intermediate shaft 107, and the front end of the intermediate shaft 107 is connected via another universal joint 108 to the input shaft 102. .

なお、図示のステアリング装置は、ステアリングホイール１００の前後位置を調節可能とするテレスコピック機構を備える。このために、ステアリングシャフト１０４を、インナシャフト１０９とアウタチューブ１１０とを、スプライン係合により、トルク伝達及び伸縮を可能に組み合わせることにより構成している。また、ステアリングコラム１０５を、インナコラム１１１とアウタコラム１１２とを伸縮可能に組み合わせることにより構成している。 The steering device shown in the figure has a telescopic mechanism that allows the front and rear positions of the steering wheel 100 to be adjusted. For this reason, the steering shaft 104 is configured by combining the inner shaft 109 and the outer tube 110 by spline engagement so that torque transmission and expansion/contraction are possible. Further, the steering column 105 is configured by combining an inner column 111 and an outer column 112 so as to be able to expand and contract.

また、ステアリング装置に組み込まれる中間シャフト１０７は、例えば、走行時に操舵輪から入力される振動がステアリングホイール１００に伝わることを防止するため、及び／又は、全長を縮めた状態で車体に組み込むために、伸縮構造を備える。 In addition, the intermediate shaft 107 incorporated in the steering device is used, for example, to prevent vibrations input from the steered wheels during running from being transmitted to the steering wheel 100, and/or to be incorporated into the vehicle body with its overall length shortened. , with a telescopic structure.

図１１及び図１２は、特開２０２０－１４３７６６号公報に記載された、伸縮式の中間シャフト（中間軸）１０７ａを示している。中間シャフト１０７ａは、軸方向片側（図１１の左側）の端部外周面に、雄スプライン部１１３を有するインナシャフト（内軸）１１４と、軸方向他側（図１１の右側）の端部内周面に、雌スプライン部１１５を有する円管状のアウタチューブ（外軸）１１６とを備える。中間シャフト１０７ａは、雄スプライン部１１３と雌スプライン部１１５とをスプライン係合することで、インナシャフト１１４とアウタチューブ１１６とを、全長を伸縮可能に組み合わせることにより構成されている。 11 and 12 show a telescopic intermediate shaft (intermediate shaft) 107a described in JP-A-2020-143766. The intermediate shaft 107a includes an inner shaft (inner shaft) 114 having a male spline portion 113 on the outer peripheral surface of one end in the axial direction (left side in FIG. 11) and an inner peripheral end on the other axial side (right side in FIG. 11). A cylindrical outer tube (outer shaft) 116 having a female spline portion 115 on its surface is provided. The intermediate shaft 107a is configured by combining the inner shaft 114 and the outer tube 116 so that the entire length thereof can be expanded and contracted by spline-engaging the male spline portion 113 and the female spline portion 115 .

インナシャフト１１４は、金属製のシャフト本体（軸本体）１１７と、該シャフト本体１１７の軸方向片側の端部を覆う合成樹脂製のコーティング層（樹脂層）１１８とを備える。 The inner shaft 114 includes a metal shaft body (shaft body) 117 and a synthetic resin coating layer (resin layer) 118 that covers one axial end of the shaft body 117 .

シャフト本体１１７は、軸方向片側の端部外周面に、複数ずつの歯芯部１１９と溝芯部１２０とを円周方向に交互に配置してなる雄スプライン芯部１２１を有する。 The shaft body 117 has a male spline core portion 121 formed by alternately arranging a plurality of tooth core portions 119 and groove core portions 120 in the circumferential direction on the outer peripheral surface of one end in the axial direction.

雄スプライン芯部１２１は、軸方向に離隔した３箇所に、欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを有する。欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、それぞれの形成位置の歯芯部１１９を全周にわたって切り欠くことにより形成されている。このため、欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、雄スプライン芯部１２１の溝底径と同じ外径を有する。また、欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃのうち、真ん中に位置する欠歯部１２２ｂの軸方向長さを、両側に位置する欠歯部１２２ａ、１２２ｃよりも長くしている。 The male spline core portion 121 has toothless portions 122a, 122b, and 122c at three locations separated in the axial direction. The toothless portions 122a, 122b, and 122c are formed by notching the entire circumference of the tooth core portion 119 at respective forming positions. Therefore, the toothless portions 122 a , 122 b , 122 c have the same outer diameter as the groove bottom diameter of the male spline core portion 121 . Among the toothless portions 122a, 122b, and 122c, the axial length of the toothless portion 122b located in the middle is made longer than the toothless portions 122a and 122c located on both sides.

コーティング層１１８は、雄スプライン芯部１２１を全周にわたって覆っている。コーティング層１１８は、射出成形（インジェクション成形）により、シャフト本体１１７の雄スプライン芯部１２１に結合固定されている。コーティング層１１８のうち、複数ずつの歯芯部１１９と溝芯部１２０とを覆った部分により、アウタチューブ１１６の雌スプライン部１１５とスプライン係合する雄スプライン部１１３が構成される。 The coating layer 118 covers the entire circumference of the male spline core portion 121 . The coating layer 118 is coupled and fixed to the male spline core portion 121 of the shaft body 117 by injection molding. A male spline portion 113 that spline-engages with a female spline portion 115 of the outer tube 116 is formed by a portion of the coating layer 118 that covers a plurality of tooth core portions 119 and groove core portions 120 .

特開２０２０－１４３７６６号公報のインナシャフト１１４では、コーティング層１１８を射出成形により造る際に、該コーティング層１１８を構成する合成樹脂が、欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃにも充填され、当該部分に充填部１２３がそれぞれ形成される。このため、シャフト本体１１７とコーティング層１１８とを軸方向に相対変位させようとする力が作用した場合でも、欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃと充填部１２３との係合により、シャフト本体１１７とコーティング層１１８との軸方向の相対変位を確実に防止することができる。すなわち、特開２０２０－１４３７６６号公報に記載のインナシャフト１１４では、欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを設けることにより、シャフト本体１１７とコーティング層１１８との軸方向に関する結合強度を確保している。 In the inner shaft 114 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-143766, when the coating layer 118 is formed by injection molding, the synthetic resin forming the coating layer 118 is also filled in the toothless portions 122a, 122b, and 122c. A filling portion 123 is formed in each of the . Therefore, even if a force acts to relatively displace the shaft main body 117 and the coating layer 118 in the axial direction, the engagement between the toothless portions 122a, 122b, and 122c and the filling portion 123 causes the shaft main body 117 and the coating layer 118 to displace. Axial displacement relative to the coating layer 118 can be reliably prevented. That is, in the inner shaft 114 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-143766, by providing the toothless portions 122a, 122b, and 122c, the coupling strength between the shaft body 117 and the coating layer 118 in the axial direction is ensured.

特開２０２０－１４３７６６号公報JP 2020-143766 A

特開２０２０－１４３７６６号公報に記載のインナシャフト１１４では、シャフト本体１１７とコーティング層１１８との軸方向に関する結合強度を向上させるため、雄スプライン芯部１２１に、歯芯部１１９を全周にわたって切り欠くことにより、欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを形成している。このため、シャフト本体１１７の加工工数が増大するとともに、材料の歩留まりが悪化して、インナシャフト１１４の製造コストが増大してしまう可能性がある。 In the inner shaft 114 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-143766, in order to improve the axial bonding strength between the shaft body 117 and the coating layer 118, the male spline core portion 121 is provided with the tooth core portion 119 cut along the entire circumference. By missing, toothless portions 122a, 122b, and 122c are formed. As a result, the number of man-hours for processing the shaft body 117 increases, and the yield of the material deteriorates, which may increase the manufacturing cost of the inner shaft 114 .

また、特開２０２０－１４３７６６号公報に記載のインナシャフト１１４では、雄スプライン芯部１２１の周囲に金型を配置した状態で、真ん中の欠歯部１２２ｂの周囲に配置したゲートから溶融合成樹脂を前記金型のキャビティ内に送り込み、冷却固化させることで、コーティング層１１８を造っていると考えられる。ゲートから送り込まれた溶融合成樹脂は、欠歯部１２２ｂの内側を円周方向に流れ、該欠歯部１２２ｂ内で、他のゲートから送り込まれた溶融合成樹脂と合流（衝突）する。このため、欠歯部１２２ｂ内に充填された合成樹脂の表面に、ウェルドラインと呼ばれる線状跡が形成され、美観や強度などが損なわれる可能性がある。 In addition, in the inner shaft 114 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-143766, in a state where a mold is arranged around the male spline core portion 121, molten synthetic resin is injected from a gate arranged around the middle toothless portion 122b. It is considered that the coating layer 118 is formed by feeding into the cavity of the mold and cooling and solidifying. The molten synthetic resin fed from the gate flows in the circumferential direction inside the toothless portion 122b, and joins (collides) with the molten synthetic resin fed from other gates in the toothless portion 122b. For this reason, a linear mark called a weld line is formed on the surface of the synthetic resin filled in the toothless portion 122b, and there is a possibility that the appearance and strength of the resin will be impaired.

特に本発明者等が行ったシミュレーションによれば、真ん中の欠歯部１２２ｂの周囲に、溶融合成樹脂を送り込むためのゲートを配置した場合、フローフロント同士の会合角が小さくなることが分かった。このため、ウェルドラインがはっきり表れてしまうと考えられる。 In particular, according to simulations conducted by the present inventors, it was found that when a gate for feeding molten synthetic resin is arranged around the central toothless portion 122b, the meeting angle between the flow fronts becomes smaller. For this reason, it is considered that the weld line appears clearly.

本発明は、上述のような事情を鑑みて、金属製のシャフト本体と合成樹脂製のコーティング層との軸方向の結合強度を確保しつつ、製造コストを抑えることができる、スプラインシャフトの構造を実現することを目的としている。 In view of the circumstances as described above, the present invention provides a spline shaft structure that can reduce manufacturing costs while ensuring the axial bonding strength between a metal shaft body and a synthetic resin coating layer. intended to be realized.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトは、金属製のシャフト本体と、合成樹脂製のコーティング層とを備える。 A spline shaft according to one aspect of the present invention includes a metal shaft body and a synthetic resin coating layer.

前記シャフト本体は、予備軸部と、スプライン軸部と、非スプライン軸部とを含む。 The shaft body includes a preliminary shaft portion, a splined shaft portion, and a non-splined shaft portion.

前記予備軸部は、前記シャフト本体の軸方向片側の端部に配置されている。 The auxiliary shaft portion is arranged at one axial end of the shaft body.

前記スプライン軸部は、外周面に歯芯部と溝芯部とを円周方向に交互に配置してなる雄スプライン芯部を有し、かつ、前記予備軸部の軸方向他側に配置されている。 The spline shaft portion has a male spline core portion formed by alternately arranging tooth core portions and groove core portions in a circumferential direction on an outer peripheral surface, and is arranged on the other axial side of the preliminary shaft portion. ing.

前記非スプライン軸部は、前記スプライン軸部の軸方向他側に配置されている。 The non-spline shaft portion is arranged on the other axial side of the spline shaft portion.

前記コーティング層は、前記予備軸部の外周面、前記スプライン軸部の外周面、及び、前記非スプライン軸部の軸方向片側の端部外周面を覆う。 The coating layer covers the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion, the outer peripheral surface of the spline shaft portion, and the outer peripheral surface of one end in the axial direction of the non-spline shaft portion.

特に本発明の一態様に係るスプラインシャフトでは、前記予備軸部の外周面と前記スプライン軸部の外周面とが、軸方向片側を向いた第１の段差面により接続されている。
さらに、前記コーティング層のうちで前記予備軸部の外周面を覆う部分の径方向厚さが、前記コーティング層のうちで前記スプライン軸部の外周面を覆う部分の径方向厚さよりも厚く、かつ、前記コーティング層のうちで前記非スプライン軸部の軸方向片側の端部外周面を覆う部分の径方向厚さが、前記コーティング層のうちで前記スプライン軸部の外周面を覆う部分の径方向厚さよりも厚い。 In particular, in the spline shaft according to one aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion and the outer peripheral surface of the spline shaft portion are connected by a first stepped surface facing one side in the axial direction.
Further, the radial thickness of the portion of the coating layer covering the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion is greater than the radial thickness of the portion of the coating layer covering the outer peripheral surface of the spline shaft portion, and , the radial thickness of the portion of the coating layer that covers the outer peripheral surface of the end portion of the non-spline shaft portion in the axial direction is equal to the radial thickness of the portion of the coating layer that covers the outer peripheral surface of the spline shaft portion. Thicker than thick.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトでは、前記第１の段差面を、前記シャフト本体の中心軸に直交する平坦面により構成することができる。
あるいは、前記第１の段差面を、軸方向他側に向かうほど外径が大きくなる方向に傾斜した円すい台面により構成することもできる。 In the spline shaft according to one aspect of the present invention, the first stepped surface can be configured by a flat surface perpendicular to the central axis of the shaft body.
Alternatively, the first stepped surface may be configured by a truncated cone surface inclined in a direction in which the outer diameter increases toward the other side in the axial direction.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトでは、前記スプライン軸部の外周面と前記非スプライン軸部の軸方向片側の端部外周面とを、前記シャフト本体の中心軸に直交する平坦面状の第２の段差面により接続することができる。 In the spline shaft according to one aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the spline shaft portion and the outer peripheral surface of the end portion of the non-spline shaft portion on one side in the axial direction are formed into a flat surface perpendicular to the central axis of the shaft body. It can be connected by two stepped surfaces.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトは、前記雄スプライン芯部の円周方向複数箇所に、軸方向他側に隣接する部分よりも径方向内側に向けて凹んだ切り欠き凹部を有することができる。 A spline shaft according to an aspect of the present invention can have cutout recesses that are recessed radially inward from portions adjacent to the other side in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction of the male spline core portion. .

本発明の一態様に係るスプラインシャフトでは、前記コーティング層のうちで前記スプライン軸部の外周面を覆う部分にウェルドラインを存在しないようにすることができる。 In the spline shaft according to the aspect of the present invention, it is possible to prevent weld lines from being present in a portion of the coating layer that covers the outer peripheral surface of the spline shaft portion.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトでは、前記コーティング層は、前記非スプライン軸部の軸方向片側の端部外周面を覆う部分に、ゲート切断部を有することができる。
この場合、前記ゲート切断部の円周方向に関する位相を、前記歯芯部のうちのいずれかの歯芯部の円周方向に関する位相と一致させることができる。 In the spline shaft according to the aspect of the present invention, the coating layer may have a gate cut portion in a portion covering the outer peripheral surface of one end of the non-spline shaft portion in the axial direction.
In this case, the phase of the gate cutting portion in the circumferential direction can be matched with the phase of any one of the tooth core portions in the circumferential direction.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトの製造方法は、本発明の一態様に係るスプラインシャフトを造るために、前記非スプライン軸部の軸方向片側の端部、前記スプライン軸部及び前記予備軸部の周囲に金型を配置し、かつ、前記非スプライン軸部の軸方向片側の端部の周囲にゲートを配置した状態で、前記ゲートから前記金型内のキャビティに溶融合成樹脂を送り込むことにより、前記コーティング層を形成する工程を備える。 A method for manufacturing a spline shaft according to one aspect of the present invention comprises: an end portion on one side in the axial direction of the non-spline shaft portion, the spline shaft portion, and the preliminary shaft portion to manufacture the spline shaft according to one aspect of the present invention; and a gate is placed around one end of the non-spline shaft in the axial direction, and the molten synthetic resin is fed into the cavity in the mold from the gate and forming the coating layer.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトの製造方法では、前記シャフト本体の中心軸が水平方向を向いた状態で、前記シャフト本体を前記金型にセットすることができる。
本発明の一態様に係るスプラインシャフトの製造方法では、前記シャフト本体の中心軸が鉛直方向を向いた状態で、前記シャフト本体を前記金型にセットすることもできる。 In the spline shaft manufacturing method according to the aspect of the present invention, the shaft main body can be set in the mold with the central axis of the shaft main body facing the horizontal direction.
In the method for manufacturing a spline shaft according to one aspect of the present invention, the shaft body can be set in the mold with the central axis of the shaft body oriented in the vertical direction.

本発明の一態様に係るスプラインシャフトの製造方法では、前記予備軸部の軸方向片側の端面の外径を、前記スプラインシャフトを前記金型から取り出す際に前記予備軸部の軸方向片側の端面を押圧するためのエジェクタピンの外径よりも小さくすることができる。 In the method for manufacturing a spline shaft according to an aspect of the present invention, the outer diameter of the end face on one axial side of the preliminary shaft portion is adjusted to the end face on the one axial side of the preliminary shaft portion when the spline shaft is removed from the mold. can be smaller than the outer diameter of the ejector pin for pressing the

本発明の一態様に係るスプラインシャフトによれば、金属製のシャフト本体と合成樹脂製のコーティング層との軸方向の結合強度を確保しつつ、製造コストを抑えることができる。また、本発明の一態様に係るスプラインシャフトの製造方法によれば、本発明の一態様に係るスプラインシャフトを工業的に能率よく製造することができる。 According to the spline shaft according to one aspect of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost while ensuring the axial bonding strength between the metal shaft body and the synthetic resin coating layer. Moreover, according to the method for manufacturing a spline shaft according to one aspect of the present invention, the spline shaft according to one aspect of the present invention can be industrially efficiently manufactured.

図１（Ａ）は、実施の形態の第１例に係るスプラインシャフトを示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の左側から見た端面図である。FIG. 1(A) is a cross-sectional view showing a spline shaft according to a first embodiment, and FIG. 1(B) is an end view seen from the left side of FIG. 1(A). 図２は、図１（Ａ）の左側部分を拡大して示す図である。FIG. 2 is an enlarged view of the left portion of FIG. 1(A). 図３（Ａ）は、図２のＸ部拡大図であり、図３（Ｂ）は、図２のＹ部拡大図である。3A is an enlarged view of the X section in FIG. 2, and FIG. 3B is an enlarged view of the Y section in FIG. 図４は、実施の形態の第１例に係るシャフト本体を示す要部拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main part showing a shaft body according to the first example of the embodiment. 図５は、コーティング層を射出成形により形成する様子を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing how the coating layer is formed by injection molding. 図６（Ａ）は、シャフト本体を軸方向片側から見た端面図であり、図６（Ｂ）は、コーティング層を形成した状態で示す、図６（Ａ）のＺ部拡大図である。FIG. 6A is an end view of the shaft body viewed from one side in the axial direction, and FIG. 6B is an enlarged view of the Z portion of FIG. 6A showing a state in which a coating layer is formed. 図７は、実施の形態の第２例を示す、図３（Ｂ）に相当する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3B showing a second example of the embodiment. 図８は、実施の形態の第２例に係るシャフト本体を示す要部拡大斜視図である。FIG. 8 is an enlarged perspective view of a main part showing a shaft body according to a second example of the embodiment. 図９は、実施の形態の第３例を示す、図５と同様の図である。FIG. 9 is a diagram similar to FIG. 5 showing a third example of the embodiment. 図１０は、従来のステアリング装置の１例を示す部分切断斜視図である。FIG. 10 is a partially cutaway perspective view showing an example of a conventional steering device. 図１１は、従来の中間シャフトの１例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a conventional intermediate shaft. 図１２は、従来のインナシャフトの１例を示す部分切断斜視図である。FIG. 12 is a partially cut perspective view showing an example of a conventional inner shaft.

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１（Ａ）～図６（Ｂ）を用いて説明する。本例のスプラインシャフト１は、軸方向片側部分（図１（Ａ）及び図２の左側部分）の外周面に雄スプライン部２を有する。スプラインシャフト１は、内周面に雌スプライン部１１５を有するアウタチューブ１１６（図１１参照）と組み合わせて使用することができる。すなわち、スプラインシャフト（インナシャフト）１とアウタチューブ１１６とは、雄スプライン部２と雌スプライン部１１５とをスプライン係合することにより組み合わされて、伸縮式の中間シャフト１０７ａを構成することができる。 [First example of embodiment]
A first example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1(A) to 6(B). The spline shaft 1 of this example has a male spline portion 2 on the outer peripheral surface of one axial side portion (the left portion in FIGS. 1(A) and 2). The spline shaft 1 can be used in combination with an outer tube 116 (see FIG. 11) having a female spline portion 115 on its inner peripheral surface. That is, the spline shaft (inner shaft) 1 and the outer tube 116 can be combined by spline-engaging the male spline portion 2 and the female spline portion 115 to form a telescopic intermediate shaft 107a.

スプラインシャフト１は、シャフト本体３と、コーティング層４とを備える。 A spline shaft 1 includes a shaft body 3 and a coating layer 4. - 特許庁

シャフト本体３は、アルミニウム合金やマグネシウム合金、チタン合金等の軽合金により、全体を一体に、かつ、中空筒状に構成されている。ただし、本発明を実施する場合、シャフト本体を、炭素鋼等の鉄系合金により構成することもできる、及び／又は、中実状に構成することもできる。 The shaft main body 3 is made of a light alloy such as an aluminum alloy, a magnesium alloy, or a titanium alloy, and is integrally formed into a hollow cylindrical shape. However, in carrying out the present invention, the shaft body can also be constructed of a ferrous alloy such as carbon steel and/or can be constructed in a solid state.

シャフト本体３は、軸方向片側から順に、予備軸部５と、スプライン軸部６と、非スプライン軸部７とを備える。 The shaft body 3 includes a spare shaft portion 5, a spline shaft portion 6, and a non-spline shaft portion 7 in order from one side in the axial direction.

予備軸部５は、シャフト本体３の軸方向片側の端部に備えられている。予備軸部５は、軸方向片側の端部外周面に備えられた面取り部８ａを除き、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状の外周面を有する。また、予備軸部５は、後述するスプライン軸部６の外周面に備えられた雄スプライン芯部１０の溝底径（溝芯部１２の外接円直径）ｄ_１２よりも小さい外径Ｄ_５を有する。すなわち、予備軸部５の外周面とスプライン軸部６の外周面とは、軸方向片側を向いた第１の段差面９により接続されている。本例では、第１の段差面９は、スプラインシャフト１（シャフト本体３）の中心軸Ｏに直交する平坦面により構成されている。ただし、第１の段差面は、軸方向他側に向かうほど外径が大きくなる方向に傾斜した円すい台面により構成することもできる。図示の例では、予備軸部５の軸方向寸法は、スプライン軸部６の軸方向寸法よりも十分に短い。 The spare shaft portion 5 is provided at one end portion of the shaft body 3 in the axial direction. The preliminary shaft portion 5 has a cylindrical outer peripheral surface whose outer diameter does not change in the axial direction except for a chamfered portion 8a provided on the outer peripheral surface of one end in the axial direction. Further, the preliminary shaft portion 5 has an outer diameter _D5 smaller than the groove bottom diameter (diameter of the circumscribed circle of the groove core portion 12) _d12 of the male spline core portion 10 provided on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6, which will be described later. have. That is, the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion 5 and the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6 are connected by a first stepped surface 9 directed to one side in the axial direction. In this example, the first stepped surface 9 is a flat surface perpendicular to the central axis O of the spline shaft 1 (shaft body 3). However, the first step surface can also be configured by a truncated cone surface inclined in a direction in which the outer diameter increases toward the other side in the axial direction. In the illustrated example, the axial dimension of the preliminary shaft portion 5 is sufficiently shorter than the axial dimension of the spline shaft portion 6 .

なお、本例では、予備軸部５の軸方向片側の端面の外径ｄ_５は、後述するように、コーティング層４を射出成形した後、スプラインシャフト１を金型２６から取り出す際に予備軸部５の軸方向片側の端面を軸方向他側に向けて押圧するエジェクタピン３０の外径Ｄ_３０よりも大きくなっている。 In this example, the outer diameter _d5 of the end face on one side in the axial direction of the preliminary shaft portion 5 is the diameter of the preliminary shaft when the spline shaft 1 is removed from the mold 26 after the coating layer 4 is injection molded, as will be described later. It is larger than the outer diameter D30 of the ejector pin ₃₀ that presses the end face on one side in the axial direction of the portion 5 toward the other side in the axial direction.

スプライン軸部６は、シャフト本体３のうち、軸方向中間部から予備軸部５の軸方向他側（図１（Ａ）の右側）に隣接する部分にかけての範囲に備えられている。スプライン軸部６は、外周面に雄スプライン芯部１０を有する。雄スプライン芯部１０は、軸方向に伸長する凸状の歯芯部１１と、軸方向に伸長する凹溝状の溝芯部１２とを、円周方向に関して交互に複数個ずつ（図示の例では１８個ずつ）配置してなる。 The spline shaft portion 6 is provided in a range from the axially intermediate portion of the shaft body 3 to a portion adjacent to the auxiliary shaft portion 5 on the other side in the axial direction (right side in FIG. 1(A)). The spline shaft portion 6 has a male spline core portion 10 on its outer peripheral surface. The male spline core portion 10 includes a plurality of axially extending convex tooth core portions 11 and axially extending concave groove core portions 12 alternately in the circumferential direction (example shown in the figure). Then 18 pieces each) are arranged.

なお、本例では、歯芯部１１の歯先面は、軸方向両側の端部、すなわち面取り部１３が備えられた軸方向片側の端部、及び後述する凸部１８が備えられた軸方向他側の端部を除き、軸方向に関する凹凸が存在しない、平坦面又は中心軸Ｏを中心とする部分円筒面により構成されている。また、溝芯部１２の底面（径方向外側を向いた面）は、軸方向に関する凹凸が存在しない、平坦面又は中心軸Ｏを中心とする部分円筒面により構成されている。 In this example, the tooth crest of the tooth core portion 11 is divided into two ends in the axial direction, i.e., one end in the axial direction provided with the chamfered portion 13, and an end in the axial direction provided with the convex portion 18, which will be described later. Except for the end on the other side, it is composed of a flat surface or a partial cylindrical surface centered on the central axis O without irregularities in the axial direction. In addition, the bottom surface of the groove core portion 12 (the surface facing radially outward) is configured by a flat surface or a partially cylindrical surface centered on the central axis O, which does not have irregularities in the axial direction.

非スプライン軸部７は、スプライン軸部６の軸方向他側に隣接する部分に備えられている。非スプライン軸部７は、軸方向片側の端部に配置された接続部１４と、軸方向他側の端部から接続部１４の軸方向他側に隣接する部分にかけての範囲に備えられた小径軸部１５とを有する。 The non-spline shaft portion 7 is provided at a portion adjacent to the spline shaft portion 6 on the other side in the axial direction. The non-spline shaft portion 7 includes a connecting portion 14 disposed at one end in the axial direction, and a small diameter portion provided in a range from the other end in the axial direction to a portion adjacent to the other axial side of the connecting portion 14 . and a shaft portion 15 .

接続部１４は、軸方向片側部分の外周面に不完全雄スプライン芯部１６を有し、かつ、軸方向他側の端部外周面に、軸方向他側に向かうほど外径が小さくなる方向に傾斜した円すい台面状の第１の傾斜面部１７ａを有する。第１の傾斜面部１７ａの軸方向他側の端部は、後述する小径軸部１５の軸方向片側の端部に接続されている。 The connecting portion 14 has an incomplete male spline core portion 16 on the outer peripheral surface of one side portion in the axial direction, and has an outer peripheral surface on the other axial end portion in a direction in which the outer diameter decreases toward the other axial side. It has a first inclined surface portion 17a in the shape of a truncated cone that is inclined upwardly. The other end in the axial direction of the first inclined surface portion 17a is connected to one end in the axial direction of the small-diameter shaft portion 15, which will be described later.

不完全雄スプライン芯部１６は、中心軸Ｏを含む断面形状が直角三角形状の凸部１８と、凹部１９とを、円周方向に関して交互に複数個ずつ（図示の例では１８個ずつ）配置してなる。凸部１８は、外周面に、軸方向他側に向かうほど外径が小さくなる方向に傾斜した部分円すい台面状の第２の傾斜面部１７ｂを有する。第２の傾斜面部１７ｂの軸方向片側の端部は、歯芯部１１の歯先面の軸方向他側の端部に接続され、かつ、第２の傾斜面部１７ｂの軸方向他側の端部は、第１の傾斜面部１７ａの軸方向片側の端部外周面に接続されている。 The imperfect male spline core portion 16 has a plurality of protrusions 18 and recesses 19 each having a right-angled triangular cross-sectional shape including the central axis O, and a plurality of protrusions 18 and recesses 19 are alternately arranged in the circumferential direction (18 each in the illustrated example). become. The convex portion 18 has a second inclined surface portion 17b in the shape of a partially truncated cone inclined in a direction in which the outer diameter becomes smaller toward the other side in the axial direction on the outer peripheral surface. One axial end of the second inclined surface portion 17b is connected to the other axial end of the tip surface of the tooth core portion 11, and the other axial end of the second inclined surface portion 17b. is connected to the outer peripheral surface of one end in the axial direction of the first inclined surface portion 17a.

第１の傾斜面部１７ａと第２の傾斜面部１７ｂとは、同一の円すい台面上に存在している。すなわち、本例では、スプライン軸部６の軸方向他側の端部外周面と小径軸部１５の軸方向片側の端部外周面とは、第１の傾斜面部１７ａと第２の傾斜面部１７ｂとからなる円すい台面状の傾斜面部１７により接続されている。 The first inclined surface portion 17a and the second inclined surface portion 17b are present on the same truncated cone surface. That is, in this example, the outer peripheral surface of the end portion on the other side in the axial direction of the spline shaft portion 6 and the outer peripheral surface of the end portion on one side in the axial direction of the small-diameter shaft portion 15 are the first inclined surface portion 17a and the second inclined surface portion 17b. are connected by a truncated conical inclined surface portion 17 consisting of.

小径軸部１５は、シャフト本体３のうち、軸方向他側の端部から接続部１４の軸方向他側に隣接する部分にかけての範囲に備えられている。小径軸部１５は、軸方向他側の端部外周面に備えられた面取り部８ｂを除き、軸方向に関して外径が変化しない円筒面状の外周面を有する。また、小径軸部１５は、スプライン軸部６の外周面に備えられた雄スプライン芯部１０の溝底径（溝芯部１２の外接円直径）ｄ_１２よりも小さい外径Ｄ_１５を有する。なお、本例では、小径軸部１５の外径Ｄ_１５は、予備軸部５の外径Ｄ_５よりも大きくなっている（Ｄ_１５＞Ｄ_５）。 The small-diameter shaft portion 15 is provided in a range from the end on the other axial side of the shaft body 3 to a portion adjacent to the other axial side of the connecting portion 14 . The small-diameter shaft portion 15 has a cylindrical outer peripheral surface whose outer diameter does not change in the axial direction except for the chamfered portion 8b provided on the outer peripheral surface of the end on the other side in the axial direction. The small-diameter shaft portion 15 has an outer diameter _D15 smaller than the groove bottom diameter (the circumscribed circle diameter of the groove core portion 12) _d12 of the male spline core portion 10 provided on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6. In this example, the outer diameter D ₁₅ of the small diameter shaft portion 15 is larger than the outer diameter D ₅ of the spare shaft portion 5 (D ₁₅ >D ₅ ).

また、シャフト本体３は、中心部を軸方向に貫通する中心孔２１を有する。中心孔２１は、面取り部８ｃが備えられた軸方向他側の端部を除き、軸方向片側に向かうほど内径が段階的に大きくなる段付孔により構成されている。 Further, the shaft body 3 has a center hole 21 axially penetrating the center portion. The center hole 21 is a stepped hole whose inner diameter gradually increases toward one side in the axial direction, except for the end portion on the other axial side where the chamfered portion 8c is provided.

コーティング層４は、ポリアミド樹脂（ＰＡ）やポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等、本例のスプラインシャフト１と組み合わされるアウタチューブ１１６の雌スプライン部１１５に対する摺動抵抗を小さくすることができる合成樹脂により構成されている。コーティング層４は、予備軸部５の外周面、スプライン軸部６の外周面、及び非スプライン軸部７の軸方向片側部分の外周面（接続部１４の外周面及び小径軸部１５の軸方向片側部分の外周面）を全周にわたって覆っている。なお、図１（Ｂ）は、コーティング層４の円周方向一部を省略して表しているが、実際には、コーティング層４は全周にわたって備えられている。 The coating layer 4 is made of polyamide resin (PA), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyacetal resin (POM), etc., to reduce the sliding resistance of the outer tube 116 to be combined with the spline shaft 1 of this embodiment against the female spline portion 115. It is composed of a synthetic resin that can be The coating layer 4 is applied to the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion 5, the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6, and the outer peripheral surface of one axial side portion of the non-spline shaft portion 7 (the outer peripheral surface of the connecting portion 14 and the axial direction of the small diameter shaft portion 15). The outer peripheral surface of one side portion) is covered over the entire circumference. In addition, FIG. 1B shows the coating layer 4 with a portion of the coating layer 4 omitted in the circumferential direction, but the coating layer 4 is actually provided over the entire circumference.

このため、雄スプライン部２は、スプライン軸部６の外周面に備えられた雄スプライン芯部１０と、コーティング層４のうちで雄スプライン芯部１０を覆う雄スプライン被覆部２２とから構成される。本例では、雄スプライン被覆部２２は、図６（Ｂ）に示すように、軸方向片側部分（図１（Ａ）にαで示す範囲）の外周面の円周方向複数箇所（図示の例では４箇所）に切り欠き凹部２０を備える。それぞれの切り欠き凹部２０は、半円形の断面形状を有し、スプラインシャフト１の外周面と軸方向片側の端面とに開口する。本例では、それぞれの切り欠き凹部２０は、雄スプライン部２のうち、円周方向に関する位相がスプライン溝と一致する部分に備えられている。なお、図１（Ｂ）は、切り欠き凹部２０を省略して示している。 Therefore, the male spline portion 2 is composed of a male spline core portion 10 provided on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6 and a male spline covering portion 22 that covers the male spline core portion 10 in the coating layer 4. . In this example, as shown in FIG. 6(B), the male spline covering portion 22 is provided at a plurality of circumferential locations (example shown in the figure) on the outer circumferential surface of one side portion in the axial direction (the range indicated by α in FIG. 1(A)). Notch recesses 20 are provided at four locations in the example). Each notch recess 20 has a semicircular cross-sectional shape and opens to the outer peripheral surface of the spline shaft 1 and the end surface on one side in the axial direction. In this example, each notch recess 20 is provided in a portion of the male spline portion 2 whose phase in the circumferential direction coincides with the spline groove. Note that FIG. 1B omits the notch recess 20 .

それぞれの切り欠き凹部２０は、後述するように、コーティング層４を射出成形する際に、金型２６に対してシャフト本体３を円周方向に位置決めするべく、位置決めピン２７をスプライン溝に係合させることにより形成される。それぞれの切り欠き凹部２０は、スプラインシャフト１の完成後においては、該スプラインシャフト１をアウタチューブ１１６と組み合わせて中間シャフト１０７ａを構成した場合に、雄スプライン部２と雌スプライン部１１５とのスプライン係合部に塗布されたグリースを保持するためのグリース溜りとして利用することができる。 Each cutout recess 20 engages a positioning pin 27 with a spline groove to circumferentially position the shaft body 3 with respect to a mold 26 when the coating layer 4 is injection molded, as will be described later. It is formed by After the spline shaft 1 is completed, the cutout recesses 20 are formed in the spline engagement between the male spline portion 2 and the female spline portion 115 when the spline shaft 1 is combined with the outer tube 116 to form the intermediate shaft 107a. It can be used as a grease reservoir for holding the grease applied to the joint.

それぞれの切り欠き凹部２０の軸方向長さは、特に限定されるものではないが、例えば、雄スプライン部２の軸方向長さの１／２０以上１／６以下とすることができる。 The axial length of each cutout recess 20 is not particularly limited, but can be, for example, 1/20 or more and 1/6 or less of the axial length of the male spline portion 2 .

雄スプライン被覆部２２は、歯芯部１１を覆う歯被覆部２３と、溝芯部１２を覆う溝被覆部２４とを有する。雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔは、切り欠き凹部２０が備えられた部分を除き、円周方向及び軸方向にわたってほぼ一定である。雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔは、特に限定されるものではないが、例えば０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下、好ましくは０．２５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下とすることができる。 The male spline covering portion 22 has a tooth covering portion 23 covering the tooth core portion 11 and a groove covering portion 24 covering the groove core portion 12 . The radial thickness t of the male spline covering portion 22 is substantially constant in the circumferential direction and the axial direction, except for the portion where the notch recess 20 is provided. The radial thickness t of the male spline covering portion 22 is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 mm or more and 0.50 mm or less, preferably 0.25 mm or more and 0.40 mm or less.

なお、コーティング層４のうち、切り欠き凹部２０が備えられた部分の径方向厚さは極めて薄くなっている。コーティング層４のうち、切り欠き凹部２０が備えられた部分の径方向厚さは、特に限定されるものではないが、例えば０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下とすることができる。 It should be noted that the radial thickness of the portion of the coating layer 4 where the notch recess 20 is provided is extremely thin. The radial thickness of the portion of the coating layer 4 provided with the notch recesses 20 is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 mm or more and 0.10 mm or less.

本例では、コーティング層４のうちで予備軸部５の外周面を覆う第１の厚肉部２５ａの径方向厚さＴ_Ａを、コーティング層４のうちでスプライン軸部６の外周面に備えられた雄スプライン芯部１０を覆う雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも厚くしている（Ｔ_Ａ＞ｔ）。 In this example, the radial thickness T _A of the first thick portion 25 a covering the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion 5 in the coating layer 4 is provided on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6 in the coating layer 4 . It is thicker than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 covering the male spline core portion 10 (T _A >t).

このために、第１の厚肉部２５ａのうち、円周方向に関して歯芯部１１と一致する部分の外径を、歯被覆部２３の外径と同じとし、かつ、第１の厚肉部２５ａのうち、円周方向に関して溝芯部１２と一致する部分の外径を、溝被覆部２４の外径と同じとしている。本例では、予備軸部５の外径Ｄ_５は、雄スプライン芯部１０の溝底径ｄ_１２よりも小さいため、予備軸部５の外周面を覆う第１の厚肉部２５ａの径方向厚さＴ_Ａは、円周方向に関する位相にかかわらず、雄スプライン芯部１０を覆う雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも厚くなる。 For this reason, the outer diameter of the portion of the first thick portion 25a that coincides with the tooth core portion 11 in the circumferential direction is the same as the outer diameter of the tooth covering portion 23, and the first thick portion The outer diameter of the portion of 25 a that coincides with the groove core portion 12 in the circumferential direction is the same as the outer diameter of the groove covering portion 24 . In this example, since the outer diameter D5 of the preliminary shaft portion ₅ is smaller than the groove bottom diameter _d12 of the male spline core portion 10, the first thick portion 25a covering the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion 5 is The thickness _TA is thicker than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 covering the male spline core portion 10 regardless of the phase in the circumferential direction.

なお、本例では、第１の厚肉部２５ａの径方向外側部分の軸方向長さ、すなわち第１の厚肉部２５ａの軸方向片側の端面から面取り部１３の軸方向他側の端部までの軸方向長さＬ_ａ１を、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも大きくしている（Ｌ_ａ１＞ｔ）。さらに、第１の厚肉部２５ａの径方向内側部分の軸方向長さ、すなわち第１の厚肉部２５ａの軸方向片側の端面から第１の段差面９までの軸方向長さＬ_ａ２を、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも大きくしている（Ｌ_ａ２＞ｔ）。 In this example, the axial length of the radially outer portion of the first thick portion 25a, that is, the axial length of the first thick portion 25a from one axial end face of the first thick portion 25a to the other axial end portion of the chamfered portion 13 Axial length L _a1 up to the male spline covering portion 22 is made larger than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 (L _a1 >t). Furthermore, the axial length of the radially inner portion of the first thick portion 25a, that is, the axial length L _a2 from the axial one-side end surface of the first thick portion 25a to the first stepped surface 9 is , is larger than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 (L _a2 >t).

第１の厚肉部２５ａの径方向厚さＴ_Ａは、特に限定されるものではないが、例えば、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔの３倍以上７倍以下とすることができる。 The radial thickness _TA of the first thick portion 25a is not particularly limited, but can be, for example, three to seven times the radial thickness t of the male spline covering portion 22. .

また、コーティング層４のうちで非スプライン軸部７の軸方向片側の端部外周面、すなわち接続部１４の外周面及び小径軸部１５の軸方向片側の端部外周面を覆う第２の厚肉部２５ｂの径方向厚さ（最も厚い部分の径方向厚さ）Ｔ_Ｂを、コーティング層４のうちでスプライン軸部６の外周面に備えられた雄スプライン芯部１０を覆う雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも厚くしている（Ｔ_Ｂ＞ｔ）。 A second thickness that covers the outer peripheral surface of one axial end of the non-spline shaft portion 7 in the coating layer 4, that is, the outer peripheral surface of the connecting portion 14 and the outer peripheral surface of one axial end of the small-diameter shaft portion 15. The radial thickness (the radial thickness of the thickest portion) T _B of the meat portion 25 b is defined by the male spline covering portion covering the male spline core portion 10 provided on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6 in the coating layer 4 . 22 (T _B >t).

このために、第２の厚肉部２５ｂのうち、円周方向に関して歯芯部１１と一致する部分の外径を、歯被覆部２３の外径と同じとし、かつ、第２の厚肉部２５ｂのうち、円周方向に関して溝芯部１２と一致する部分の外径を、溝被覆部２４の外径と同じとしている。本例では、雄スプライン芯部１０の溝底径Ｄ_１２よりも小さい外径Ｄ_１５を有する小径軸部１５の軸方向片側の端部外周面と、スプライン軸部６の軸方向他側の端部外周面とを、円すい台面状の傾斜面部１７により接続している。したがって、すなわち接続部１４の外周面及び小径軸部１５の軸方向片側の端部外周面を覆う第２の厚肉部２５ｂの径方向厚さＴ_Ｂは、円周方向に関する位相にかかわらず、雄スプライン芯部１０を覆う雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも厚くなる。 For this reason, the outer diameter of the portion of the second thick portion 25b that coincides with the tooth core portion 11 in the circumferential direction is set to be the same as the outer diameter of the tooth covering portion 23, and the second thick portion The outer diameter of the portion of 25 b that coincides with the groove core portion 12 in the circumferential direction is the same as the outer diameter of the groove covering portion 24 . In this example, the small-diameter shaft portion 15 having an outer diameter _D15 smaller than the groove bottom diameter _D12 of the male spline core portion 10 has an outer peripheral surface at one end in the axial direction, and the other end of the spline shaft portion 6 in the axial direction. A truncated conical inclined surface portion 17 is connected to the outer peripheral surface of the portion. Therefore, the radial thickness _TB of the second thick portion 25b that covers the outer peripheral surface of the connection portion 14 and the outer peripheral surface of one end of the small-diameter shaft portion 15 in the axial direction is, regardless of the phase in the circumferential direction, It is thicker than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 covering the male spline core portion 10 .

なお、本例では、第２の厚肉部２５ｂの径方向外側部分の軸方向長さ、すなわち第２の厚肉部２５ｂの軸方向他側の端面から接続部１４の軸方向片側の端部までの軸方向長さＬ_ｂ１を、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも大きくしている（Ｌ_ｂ１＞ｔ）。さらに、第２の厚肉部２５ｂの径方向内側部分の軸方向長さ、すなわち第２の厚肉部２５ｂの軸方向他側の端面から接続部１４の軸方向他側の端部までの軸方向長さＬ_ｂ２を、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも大きくしている（Ｌ_ｂ２＞ｔ）。 In this example, the axial length of the radially outer portion of the second thick portion 25b, that is, the axial length of the second thick portion 25b from the other axial end surface of the second thick portion 25b to the one axial end portion of the connecting portion 14 The axial length L _b1 up to the male spline covering portion 22 is made larger than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 (L _b1 >t). Furthermore, the axial length of the radially inner portion of the second thick portion 25b, that is, the axis from the axially opposite end face of the second thick portion 25b to the axially opposite end of the connecting portion 14 The directional length L _b2 is made larger than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 (L _b2 >t).

コーティング層４は、小径軸部１５を覆う部分のうち、第２の厚肉部２５ｂよりも軸方向他側に外れた薄肉部３２の外周面の円周方向１箇所又は等間隔複数箇所に図示しないゲート切断部を有する。具体的には、本例では、コーティング層４は、薄肉部３２の外周面の径方向反対側２箇所にゲート切断部を有する。また、本例では、ゲート切断部は、薄肉部３２の外周面のうち、円周方向に関して歯芯部１１と位相が一致する部分に形成されている。なお、ゲート切断部は、後述するように、コーティング層４を射出成形（インジェクション成形）した後、ゲート２９を切断することにより形成される切断痕をいう。 The coating layer 4 is shown in one place or a plurality of equally spaced places in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the thin portion 32 outside the second thick portion 25b in the other axial direction of the portion covering the small-diameter shaft portion 15. It has a gate disconnection that does not Specifically, in this example, the coating layer 4 has two gate cut portions on the outer peripheral surface of the thin portion 32 on opposite sides in the radial direction. Further, in this example, the gate cut portion is formed in a portion of the outer peripheral surface of the thin portion 32 that coincides in phase with the tooth core portion 11 in the circumferential direction. As will be described later, the gate cut portion refers to a cut mark formed by cutting the gate 29 after injection molding the coating layer 4 (injection molding).

コーティング層４は、射出成形により形成されると同時に、シャフト本体３に対し結合固定される。 The coating layer 4 is formed by injection molding and is simultaneously fixed to the shaft body 3 .

次に、本例のスプラインシャフト１の製造方法について、以下に説明する。 Next, a method for manufacturing the spline shaft 1 of this example will be described below.

まず、金属製の線材又は棒材を所定の長さに切断して円柱状素材を得る。次いで、前記円柱状素材に、鍛造加工や切削加工、研削加工等の必要な加工を施して、シャフト本体３を得る。例えば、雄スプライン芯部１０は、転造加工又は切削加工により形成することができる。 First, a metal wire or bar is cut into a predetermined length to obtain a cylindrical material. Next, the cylindrical material is subjected to necessary processing such as forging, cutting, and grinding to obtain the shaft body 3 . For example, the male spline core 10 can be formed by rolling or cutting.

続くコーティング層４を形成する工程では、まず、図５に示すように、シャフト本体３を金型２６内にセットする。本例では、シャフト本体３を、中心軸を水平方向に向けた状態で金型２６内にセットする。なお、金型２６は、例えば、複数の金型部品からなる分割型の構造を備えることができる。 In the subsequent step of forming the coating layer 4, first, the shaft body 3 is set in the mold 26 as shown in FIG. In this example, the shaft body 3 is set in the mold 26 with the central axis oriented horizontally. The mold 26 can have, for example, a split mold structure composed of a plurality of mold parts.

本例では、シャフト本体３を金型２６内にセットした状態で、図６（Ａ）に示すように、シャフト本体３の雄スプライン芯部１０を構成する溝芯部１２のうちの一部（図示の例では４つ）の溝芯部１２に、位置決めピン２７を係合（挿入）している。これにより、金型２６に対してシャフト本体３を、円周方向に位置決めしている。この状態で、金型２６の内面とシャフト本体３の外周面との間に存在するキャビティ２８内に溶融合成樹脂を送り込むためのゲート２９は、小径軸部１５の軸方向片側部分の径方向外側（図１に太矢印で示す位置）に位置し、かつ、円周方向に関して歯芯部１１と位相が一致する部分に配置される。なお、ゲート２９は、シャフト本体３の中心軸に直交する方向に限らず、シャフト本体３の中心軸に対し傾斜する方向、例えばシャフト本体３の中心軸を含む断面において、シャフト本体３の中心軸となす角度が３０°以上６０°以下となる方向に配置することもできる。 In this example, in a state where the shaft body 3 is set in the mold 26, as shown in FIG. Positioning pins 27 are engaged (inserted) with four groove core portions 12 in the illustrated example. Thereby, the shaft body 3 is positioned with respect to the mold 26 in the circumferential direction. In this state, the gate 29 for feeding the molten synthetic resin into the cavity 28 existing between the inner surface of the mold 26 and the outer peripheral surface of the shaft body 3 is positioned radially outward of the small-diameter shaft portion 15 on one side in the axial direction. (the position indicated by the thick arrow in FIG. 1), and is arranged in a portion that coincides in phase with the tooth core portion 11 in the circumferential direction. It should be noted that the gate 29 is not limited to the direction perpendicular to the central axis of the shaft body 3 , but also the direction inclined with respect to the central axis of the shaft body 3 . It can also be arranged in a direction in which the angle between the

シャフト本体３の軸方向片側部分の周囲に金型２６を配置した状態で、ゲート２９からキャビティ２８内に、溶融した合成樹脂を圧力を加えて注入した後、合成樹脂をキャビティ２８内で冷却固化させる。合成樹脂が冷却固化した後、金型２６を分割し、エジェクタピン３０により、シャフト本体３（予備軸部５）の軸方向片側の端面を軸方向他側に向けて押圧することで、スプラインシャフト１を金型２６から取り出す。そして、ゲート２９を切断して、完成後のスプラインシャフト１を得る。なお、雄スプライン芯部１０の周囲のうち、位置決めピン２７を配置していた部分の合成樹脂（雄スプライン被覆部２２）は、他の部分に比べ極めて薄くなり、当該部分に切り欠き凹部２０が形成される。 With the mold 26 arranged around one side of the shaft body 3 in the axial direction, the molten synthetic resin is pressurized and injected into the cavity 28 from the gate 29, and then the synthetic resin is cooled and solidified in the cavity 28. Let After the synthetic resin is cooled and solidified, the mold 26 is split, and an ejector pin 30 presses the end surface of the shaft main body 3 (preliminary shaft portion 5) on one side in the axial direction toward the other side in the axial direction, thereby forming a spline shaft. 1 is removed from the mold 26. Then, the gate 29 is cut to obtain the spline shaft 1 after completion. Of the circumference of the male spline core 10, the synthetic resin (male spline covering portion 22) in the portion where the positioning pin 27 was arranged is extremely thin compared to other portions, and the notch recess 20 is formed in this portion. It is formed.

本例のスプラインシャフト１によれば、金属製のシャフト本体３と合成樹脂製のコーティング層４との軸方向の結合強度を確保しつつ、製造コストを抑えることができる。 According to the spline shaft 1 of this example, the manufacturing cost can be suppressed while ensuring the axial bonding strength between the metal shaft body 3 and the synthetic resin coating layer 4 .

すなわち、本例のスプラインシャフト１では、コーティング層４のうち、予備軸部５の外周面を覆う第１の厚肉部２５ａの径方向厚さＴ_Ａを、コーティング層４のうち、雄スプライン芯部１０を覆う雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも厚くしている。また、コーティング層４のうち、非スプライン軸部７の軸方向片側の端部外周面を覆う第２の厚肉部２５ｂの径方向厚さＴ_Ｂを、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも厚くしている。 That is, in the spline shaft 1 of this example, the radial thickness TA of the first thick portion 25a covering the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion 5 in the coating layer 4 is equal to the thickness _TA of the male spline core in the coating layer 4. It is thicker than the radial thickness t of the male spline covering portion 22 covering the portion 10 . In the coating layer 4, the radial thickness TB of the second thick portion 25b covering the outer peripheral surface of the end portion of the non-spline shaft portion 7 in the axial direction is defined as the radial thickness T _B of the male spline covering portion 22. Thicker than t.

したがって、コーティング層４を射出成形により形成するため、キャビティ２８内に溶融合成樹脂を充填した後、冷却固化することに伴う熱収縮量（体積の減少量）は、雄スプライン被覆部２２よりも、第１の厚肉部２５ａ及び第２の厚肉部２５ｂで多くなる。この結果、雄スプライン芯部１０を覆う雄スプライン被覆部２２のシャフト本体３の外周面に対する結合強度（密着度）よりも、雄スプライン芯部１０の軸方向両側に位置する第１の厚肉部２５ａ及び第２の厚肉部２５ｂのシャフト本体３の外周面に対する結合強度が高くなる。このため、シャフト本体３に対する結合強度が高い第１の厚肉部２５ａ及び第２の厚肉部２５ｂを、シャフト本体３の雄スプライン芯部１０の軸方向両側に位置させることができる。換言すれば、雄スプライン芯部１０を、シャフト本体３に対する結合強度が高い第１の厚肉部２５ａ及び第２の厚肉部２５ｂにより軸方向両側から挟持することができる。これにより、シャフト本体３とコーティング層４との軸方向に関する結合強度を確保することができる。 Therefore, since the coating layer 4 is formed by injection molding, the amount of heat shrinkage (decrease in volume) due to cooling and solidification after filling the cavity 28 with molten synthetic resin is less than that of the male spline covering portion 22. It increases in the first thick portion 25a and the second thick portion 25b. As a result, the first thick portions located on both sides of the male spline core 10 in the axial direction are stronger than the coupling strength (adhesion) of the male spline covering 22 covering the male spline core 10 to the outer peripheral surface of the shaft body 3 . The bonding strength of 25a and second thick portion 25b to the outer peripheral surface of shaft body 3 is increased. Therefore, the first thick portion 25 a and the second thick portion 25 b having high coupling strength to the shaft body 3 can be positioned on both axial sides of the male spline core portion 10 of the shaft body 3 . In other words, the male spline core portion 10 can be sandwiched from both sides in the axial direction by the first thick portion 25a and the second thick portion 25b having high coupling strength to the shaft body 3 . As a result, it is possible to ensure the axial bonding strength between the shaft body 3 and the coating layer 4 .

さらに本例のスプラインシャフト１では、シャフト本体３とコーティング層４との軸方向に関する結合強度を確保することができる構造を、特開２０２０－１４３７６６号公報に記載のインナシャフト１１４のように、シャフト本体１１７の雄スプライン芯部１２１に欠歯部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを全周にわたって形成することなく実現している。したがって、シャフト本体３の加工工数が徒に増大したり、材料の歩留まりが悪化したりするのを防止できて、スプラインシャフト１の製造コストを抑えることができる。 Furthermore, in the spline shaft 1 of the present example, a structure capable of securing the coupling strength in the axial direction between the shaft main body 3 and the coating layer 4 is provided like the inner shaft 114 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-143766. This is realized without forming the toothless portions 122a, 122b, and 122c on the male spline core portion 121 of the main body 117 over the entire circumference. Therefore, it is possible to prevent the number of processing steps for the shaft body 3 from increasing unnecessarily and the material yield to deteriorate, thereby reducing the manufacturing cost of the spline shaft 1 .

また、本例では、第１の厚肉部２５ａの径方向外側部分の軸方向長さＬ_ａ１および径方向内側部分の軸方向長さＬ_ａ２を、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも大きくし、かつ、第２の厚肉部２５ｂの径方向外側部分の軸方向長さＬ_ｂ１および径方向内側部分の軸方向長さＬ_ｂ２を、雄スプライン被覆部２２の径方向厚さｔよりも大きくしている。このため、雄スプライン芯部１０の軸方向両側に位置する第１の厚肉部２５ａ及び第２の厚肉部２５ｂの体積を十分に確保することができる。この面からも、シャフト本体３とコーティング層４との軸方向に関する結合強度を確保することができる。 In this example, the axial length L _a1 of the radial outer portion of the first thick portion 25 a and the axial length L _a2 of the radial inner portion of the first thick portion 25 a are equal to the radial thickness t of the male spline cover portion 22 . and the axial length _Lb1 of the radially outer portion of the second thick portion 25b and the axial length _Lb2 of the radially inner portion of the second thick portion 25b are equal to the radial thickness of the male spline covering portion 22 is larger than t. Therefore, the volume of the first thick portion 25a and the second thick portion 25b located on both sides in the axial direction of the male spline core portion 10 can be sufficiently secured. From this aspect as well, it is possible to ensure the axial bonding strength between the shaft body 3 and the coating layer 4 .

また、本例のスプラインシャフト１の製造方法によれば、スプラインシャフト１を工業的に能率よく製造することができる。 Moreover, according to the manufacturing method of the spline shaft 1 of this example, the spline shaft 1 can be industrially manufactured efficiently.

特に本例では、コーティング層４を射出成形により形成する際に、シャフト本体３を、中心軸を水平方向に向けた状態で金型２６内にセットするとともに、キャビティ２８内に溶融合成樹脂を送り込むためのゲート２９を、小径軸部１５の軸方向片側部分の径方向外側に位置させている。このように、シャフト本体３の軸方向を水平方向に向け、かつ、ゲート２９の軸方向位置を規制しているため、雄スプライン部２を構成する雄スプライン被覆部２２の表面に、ウェルドラインが形成されることを防止できる。この理由について、以下に説明する。 Especially in this example, when forming the coating layer 4 by injection molding, the shaft body 3 is set in the mold 26 with the central axis oriented horizontally, and the molten synthetic resin is fed into the cavity 28. A gate 29 is positioned radially outward of one axial side portion of the small-diameter shaft portion 15 . Since the axial direction of the shaft body 3 is oriented horizontally and the axial position of the gate 29 is regulated in this manner, a weld line is formed on the surface of the male spline covering portion 22 constituting the male spline portion 2. can be prevented from forming. The reason for this will be explained below.

本発明者等が行ったシミュレーションによれば、ゲート２９からキャビティ２８内に溶融合成樹脂を送り込むと、溶融合成樹脂は、円周方向及び軸方向片側部分に向けて広がるように流れ、非スプライン軸部７（小径軸部１５）の軸方向片側部分の周囲で、他のゲート２９から送り込まれた溶融合成樹脂と円周方向に合流（衝突）する。非スプライン軸部７の軸方向片側部分の周囲において、隣り合うゲート２９から送り込まれた溶融合成樹脂のフローフロント同士が合流した後は、軸方向片側に向かう流れが多くなる。本例では、このように、溶融合成樹脂を、非スプライン軸部７の軸方向片側部分の周囲で円周方向に合流させてから、雄スプライン芯部１０の周囲に送り込んでいるため、溶融合成樹脂が雄スプライン芯部１０の外周面に達するまでの間に、フローフロント同士の会合角が十分に大きくなる。このため、雄スプライン被覆部２２にウェルドラインが形成されることを防止することができる。すなわち、完成後のスプラインシャフト１の美観が損なわれたり、雄スプライン部２を構成する雄スプライン被覆部２２の強度が低下したりすることを防止できる。 According to simulations conducted by the present inventors, when the molten synthetic resin is fed from the gate 29 into the cavity 28, the molten synthetic resin spreads toward one side in the circumferential direction and the axial direction. Circumferentially joins (collides) with the molten synthetic resin fed from the other gate 29 around one axial side portion of the portion 7 (small diameter shaft portion 15). After the flow fronts of the molten synthetic resin fed from the adjacent gates 29 merge around the one-side portion of the non-spline shaft portion 7 in the axial direction, the flow toward one side in the axial direction increases. In this example, the molten synthetic resin is thus joined in the circumferential direction around the axial one-side portion of the non-spline shaft portion 7, and then sent around the male spline core portion 10. By the time the resin reaches the outer peripheral surface of the male spline core portion 10, the meeting angle between the flow fronts becomes sufficiently large. Therefore, formation of a weld line in the male spline covering portion 22 can be prevented. That is, it is possible to prevent deterioration of the appearance of the completed spline shaft 1 and reduction in the strength of the male spline covering portion 22 constituting the male spline portion 2 .

なお、コーティング層４のうち、非スプライン軸部７（小径軸部１５）の軸方向片側部分の外周面を覆う薄肉部３２の表面にウェルドラインが形成される可能性はあるが、完成後のスプラインシャフト１の美観の確保や、雄スプライン被覆部２２の強度を確保する面からは特に問題とはならない。 In the coating layer 4, a weld line may be formed on the surface of the thin portion 32 covering the outer peripheral surface of the non-spline shaft portion 7 (small diameter shaft portion 15) on one side in the axial direction. This poses no particular problem in terms of securing the appearance of the spline shaft 1 and securing the strength of the male spline covering portion 22 .

また、本例では、ゲート２９の円周方向に関する位相を、歯芯部１１の円周方向に関する位相と一致させている。このため、ゲート２９を切断した後の残し代を、歯芯部１１の歯先面の高さまで許容することができる。ただし、本発明を実施する場合、ゲートの円周方向に関する位相を、溝芯部の円周方向に関する位相と一致させることもできる。 In this example, the phase of the gate 29 in the circumferential direction is matched with the phase of the tooth core portion 11 in the circumferential direction. Therefore, it is possible to allow the height of the tooth crest of the tooth core portion 11 to remain after the gate 29 is cut. However, when carrying out the present invention, the phase of the gate in the circumferential direction can be matched with the phase of the groove core in the circumferential direction.

本例では、コーティング層４を射出成形により形成する際に、シャフト本体３の中心軸を水平方向に向けた状態で、金型２６内にセットしている。ただし、本発明を実施する場合、シャフト本体の中心軸を鉛直方向に向けることもできる。あるいは、シャフト本体の中心軸を水平方向に対して傾けた状態で、金型内にセットすることもできる。 In this example, when the coating layer 4 is formed by injection molding, the shaft body 3 is set in the mold 26 with the central axis thereof directed horizontally. However, when implementing the present invention, the central axis of the shaft body can also be oriented vertically. Alternatively, the shaft body can be set in the mold with the central axis of the shaft body tilted with respect to the horizontal direction.

また、本発明のスプラインシャフトは、ステアリング装置用の中間シャフトを構成するインナシャフトに限らず、各種のスプラインシャフトに適用することができる。例えば、本発明のスプラインシャフトは、後端部にステアリングホイールが支持固定されるステアリングシャフトを構成するインナシャフトに適用することができる。 Moreover, the spline shaft of the present invention can be applied not only to the inner shaft constituting the intermediate shaft for the steering device, but also to various spline shafts. For example, the spline shaft of the present invention can be applied to an inner shaft that constitutes a steering shaft whose rear end portion supports and fixes a steering wheel.

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図７及び図８を用いて説明する。本例では、シャフト本体３ａは、軸方向片側から順に、予備軸部５と、スプライン軸部６と、非スプライン軸部７ａとを備える。本例では、非スプライン軸部７ａは、小径軸部１５のみからなる。すなわち、本例では、シャフト本体３ａは、実施の形態の第１例に係るシャフト本体３のように、外周面に不完全雄スプライン芯部１６を有する接続部１４を備えていない。そして、スプライン軸部６の外周面と小径軸部１５の外周面とを、シャフト本体３ａの中心軸Ｏに直交する平坦面状の第２の段差面３１により接続している。第２の段差面３１は、例えば、鍛造成形後、切削加工により形成することもできる。 [Second example of embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. In this example, the shaft main body 3a includes a spare shaft portion 5, a spline shaft portion 6, and a non-spline shaft portion 7a in order from one side in the axial direction. In this example, the non-spline shaft portion 7a consists of the small-diameter shaft portion 15 only. That is, in this example, unlike the shaft body 3 according to the first embodiment, the shaft body 3a does not have the connection portion 14 having the incomplete male spline core portion 16 on the outer peripheral surface. The outer peripheral surface of the spline shaft portion 6 and the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion 15 are connected by a flat second stepped surface 31 orthogonal to the central axis O of the shaft body 3a. The second step surface 31 can also be formed, for example, by cutting after forging.

このため、シャフト本体３ａに対してコーティング層４ａが軸方向片側に向けて想定変位しようとすることに対する抵抗を、実施の形態の第１例に係るスプラインシャフト１に比べて大きくすることができる。 Therefore, the resistance against the assumed displacement of the coating layer 4a toward one side in the axial direction with respect to the shaft main body 3a can be increased compared to the spline shaft 1 according to the first example of the embodiment.

なお、本例では、コーティング層４ａのうち、非スプライン軸部７ａの軸方向片側の端部を覆う第２の厚肉部２５ｃの体積が、実施の形態の第１例に係るスプラインシャフト１よりも大きくなる。ただし、この場合でも、ウェルドラインが、雄スプライン部２を構成する雄スプライン被覆部２２に形成されるのを防止することができる。 In this example, in the coating layer 4a, the volume of the second thick portion 25c that covers one axial end of the non-spline shaft portion 7a is larger than that of the spline shaft 1 according to the first example of the embodiment. will also grow. However, even in this case, it is possible to prevent weld lines from being formed in the male spline covering portion 22 that constitutes the male spline portion 2 .

また、本発明者等が行ったシミュレーションによれば、本例のように、スプライン軸部６の外周面と小径軸部１５の外周面とを、シャフト本体３ａの中心軸Ｏに直交する平坦面状の段差面３１により接続した場合、コーティング層４ａを射出成形により形成する際に、溶融合成樹脂の下側に向かう流れを、実施の形態の第１例のように、スプライン軸部６の外周面と小径軸部１５の外周面とを円すい台状の傾斜面部１７により接続した場合と比較して、円周方向に関する位相にかかわらず、ほぼ同じ速さとすることができる。 Further, according to simulations conducted by the present inventors, as in this example, the outer peripheral surface of the spline shaft portion 6 and the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion 15 are flat surfaces perpendicular to the central axis O of the shaft body 3a. When the coating layer 4a is formed by injection molding, the flow toward the lower side of the molten synthetic resin is controlled by the outer circumference of the spline shaft portion 6 as in the first example of the embodiment. Compared to the case where the surface and the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion 15 are connected by a truncated cone-shaped inclined surface portion 17, the speed can be substantially the same regardless of the phase in the circumferential direction.

その他の部分の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。 Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、図９を用いて説明する。本例では、シャフト本体３ｂの予備軸部５ａの軸方向片側の端面の外径ｄ_５を、エジェクタピン３０の外径Ｄ_３０よりも小さくしている。エジェクタピン３０は、コーティング層４を射出成形した後、スプラインシャフト１を金型２６から取り出す際に、予備軸部５ａの軸方向片側の端面およびコーティング層４の軸方向片側の端面（第１の厚肉部２５ａの軸方向片側の端面）を軸方向他側に向けて押圧するのに利用する。 [Third example of embodiment]
A third example of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In this example, the outer diameter _d5 of the end face on one side in the axial direction of the spare shaft portion 5a of the shaft body 3b is made smaller than the outer diameter D30 of the ejector pin _30. As shown in FIG. When the spline shaft 1 is taken out from the mold 26 after the coating layer 4 is injection molded, the ejector pin 30 is ejected from one axial end surface of the preliminary shaft portion 5a and one axial end surface of the coating layer 4 (first It is used to press the end surface of the thick portion 25a on one side in the axial direction toward the other side in the axial direction.

本例によれば、スプラインシャフト１を金型２６から取り出す際に、エジェクタピン３０により、予備軸部５ａの軸方向片側の端面とコーティング層４の軸方向片側の端面とを同時に押圧することができる。このため、スプラインシャフト１を金型２６から取り出す際に、シャフト本体３ｂとコーティング層４とが軸方向にずれるのを確実に防止することができる。その他の部分の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例及び第２例と同様である。 According to this example, when the spline shaft 1 is removed from the mold 26, the ejector pin 30 can simultaneously press one axial end surface of the preliminary shaft portion 5a and one axial end surface of the coating layer 4. can. Therefore, when the spline shaft 1 is removed from the mold 26, it is possible to reliably prevent the shaft main body 3b and the coating layer 4 from being displaced in the axial direction. The configuration and effects of other parts are the same as those of the first and second examples of the embodiment.

１スプラインシャフト
２雄スプライン部
３、３ａ、３ｂシャフト本体
４、４ａコーティング層
５、５ａ予備軸部
６スプライン軸部
７、７ａ非スプライン軸部
８ａ、８ｂ、８ｃ面取り部
９第１の段差面
１０雄スプライン芯部
１１歯芯部
１２溝芯部
１３面取り部
１４接続部
１５小径軸部
１６不完全雄スプライン芯部
１７傾斜面部
１７ａ第１の傾斜面部
１７ｂ第２の傾斜面部
１８凸部
１９凹部
２０切り欠き凹部
２１中心孔
２２雄スプライン被覆部
２３歯被覆部
２４溝被覆部
２５ａ第１の厚肉部
２５ｂ、２５ｃ第２の厚肉部
２６金型
２７位置決めピン
２８キャビティ
２９ゲート
３０エジェクタピン
３１第２の段差面
３２薄肉部
１００ステアリングホイール
１０１ステアリングギヤユニット
１０２入力軸
１０３タイロッド
１０４ステアリングシャフト
１０５ステアリングコラム
１０６自在継手
１０７、１０７ａ中間シャフト
１０８自在継手
１０９インナシャフト
１１０アウタチューブ
１１１インナコラム
１１２アウタコラム
１１３雄スプライン部
１１４インナシャフト
１１５雌スプライン部
１１６アウタチューブ
１１７シャフト本体
１１８コーティング層
１１９歯芯部
１２０溝芯部
１２１雄スプライン芯部
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ欠歯部
１２３充填部 Reference Signs List 1 spline shaft 2 male spline portion 3, 3a, 3b shaft body 4, 4a coating layer 5, 5a spare shaft portion 6 spline shaft portion 7, 7a non-spline shaft portion 8a, 8b, 8c chamfered portion 9 first step surface 10 Male spline core portion 11 Tooth core portion 12 Groove core portion 13 Chamfered portion 14 Connection portion 15 Small diameter shaft portion 16 Incomplete male spline core portion 17 Inclined surface portion 17a First inclined surface portion 17b Second inclined surface portion 18 Convex portion 19 Concave portion 20 Notch recess 21 Center hole 22 Male spline covering part 23 Tooth covering part 24 Groove covering part 25a First thick part 25b, 25c Second thick part 26 Mold 27 Positioning pin 28 Cavity 29 Gate 30 Ejector pin 31 Second 2 step surface 32 thin portion 100 steering wheel 101 steering gear unit 102 input shaft 103 tie rod 104 steering shaft 105 steering column 106 universal joints 107, 107a intermediate shaft 108 universal joint 109 inner shaft 110 outer tube 111 inner column 112 outer column 113 male Spline portion 114 Inner shaft 115 Female spline portion 116 Outer tube 117 Shaft body 118 Coating layer 119 Tooth core portion 120 Groove core portion 121 Male spline core portion 122a, 122b, 122c Missing tooth portion 123 Filling portion

Claims

A spare shaft portion arranged at one end in the axial direction, and a male spline core portion formed by alternately arranging a tooth core portion and a groove core portion in a circumferential direction on an outer peripheral surface, and the spare shaft. a metal shaft body including a spline shaft portion arranged on the other axial side of the portion and a non-spline shaft portion arranged on the other axial side of the spline shaft portion;
a synthetic resin coating layer covering the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion, the outer peripheral surface of the spline shaft portion, and the outer peripheral surface of the end portion of the non-spline shaft portion on one side in the axial direction;
with
an outer peripheral surface of the preliminary shaft portion and an outer peripheral surface of the spline shaft portion are connected by a first stepped surface facing one side in the axial direction;
The radial thickness of the portion of the coating layer covering the outer peripheral surface of the preliminary shaft portion is greater than the radial thickness of the portion of the coating layer covering the outer peripheral surface of the spline shaft portion, and The radial thickness of a portion of the coating layer that covers the outer peripheral surface of one axial end of the non-spline shaft portion is greater than the radial thickness of the portion of the coating layer that covers the outer peripheral surface of the spline shaft portion. too thick,
splined shaft.

The outer peripheral surface of the spline shaft portion and the outer peripheral surface of the end portion of the non-spline shaft portion on one side in the axial direction are connected by a flat second stepped surface perpendicular to the central axis of the shaft body,
A spline shaft according to claim 1.

At a plurality of locations in the circumferential direction of the male spline core, there are notched recesses that are recessed radially inward from portions adjacent to the other side in the axial direction,
A spline shaft according to claim 1 or 2.

There is no weld line in a portion of the coating layer that covers the outer peripheral surface of the spline shaft,
A spline shaft according to any one of claims 1 to 3.

The coating layer has a gate cut portion in a portion covering the outer peripheral surface of one end of the non-spline shaft portion in the axial direction,
A spline shaft according to claim 4.

The phase in the circumferential direction of the gate cutting portion matches the phase in the circumferential direction of any one of the tooth core portions,
A spline shaft according to claim 5.

A method for manufacturing a spline shaft according to claim 5 or 6,
A mold is arranged around one axial end of the non-spline shaft, the spline shaft and the spare shaft, and a gate is provided around one axial end of the non-spline shaft. forming the coating layer by feeding a molten synthetic resin from the gate into the cavity in the mold in the arranged state;
A method for manufacturing a spline shaft.

setting the shaft body in the mold with the central axis of the shaft body oriented in a horizontal direction;
The manufacturing method of the spline shaft according to claim 7.

The outer diameter of one end surface of the preliminary shaft portion in the axial direction is smaller than the outer diameter of an ejector pin for pressing the one end surface of the preliminary shaft portion in the axial direction when the spline shaft is removed from the mold.
A method for manufacturing a spline shaft according to claim 7 or 8.