JP5034881B2

JP5034881B2 - 伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸

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Publication number: JP5034881B2
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Inventors: 祥史黒川
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Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2012-09-26
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Description

本発明は伸縮軸、特に、回転トルクを伝達可能で軸方向に相対摺動可能な伸縮軸、例えば、中間シャフトやステアリングシャフト等の伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸に関する。

ステアリング装置には、回転トルクを伝達可能に、かつ、軸方向に相対摺動可能に連結されたスプライン軸等の伸縮軸が、中間シャフトやステアリングシャフト等に組み込まれている。すなわち、中間シャフトは、ステアリングギヤのラック軸に噛合うピニオンシャフトに、自在継手を締結する際に、一旦縮めてからピニオンシャフトに嵌合させて締結するためや、車体フレームとの間の相対変位を吸収するために、伸縮機能が必要である。

また、ステアリングシャフトは、ステアリングホイールの操舵力を車輪に伝達すると共に、運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールの位置を軸方向に調整する必要があるため、伸縮機能が要求される。

近年、車体全体の剛性と走行安定性が向上したために、ステアリングホイールを操作した時に、伸縮軸の回転方向のガタツキを運転者が感じやすくなった。そこで、回転方向のガタツキが小さく、潤滑性と耐久性に優れた伸縮軸が望まれている。

そのために、雄シャフトの歯面外周に摺動抵抗の小さな樹脂等を被覆し、潤滑用の潤滑剤を塗布した後に雌シャフトに嵌合した伸縮軸がある。このような伸縮軸は、車両運転中にトルクが加わりながら繰り返し伸縮するため、雄シャフトと雌シャフトの歯面の接触部に潤滑剤（油）を絶えず供給する必要がある。

特許文献１の伸縮軸は、樹脂を被覆した雄シャフトに雌シャフトを嵌合させた状態で、回転トルクを付与して、雌シャフトの内歯を雄シャフトの外歯の樹脂被覆部に押し付けて硬化し、樹脂被覆部に押圧凹み面を形成している。これによって、摺動隙間を長期にわたって一定に維持し、押圧凹み面に潤滑剤を溜めることで、潤滑剤の供給を良好にしている。しかし、特許文献１の伸縮軸は、押圧凹み面があるため、雌シャフトの内歯と雄シャフトの外歯との間に隙間ができて、回転方向のガタツキが発生する不具合がある。

特許文献２の伸縮軸は、樹脂を被覆した雄シャフトに雌シャフトを嵌合させた状態で、外部から樹脂を加熱して軟化し、雌シャフトの内歯と雄シャフトの外歯の隙間形状に樹脂被覆部を成形している。これによって、内歯と外歯の噛み合い隙間を均一にして、回転方向のガタを小さくし、軸方向の摺動抵抗を良好にしている。しかし、特許文献２の伸縮軸は、雌シャフトの内歯と雄シャフトの外歯との間に噛み合い隙間があるため、回転方向のガタツキが発生する不具合がある。

また、上記特許文献１及び特許文献２の伸縮軸は、雄シャフトの被覆部の軸方向の両端部がエッジになるため、雄シャフトと雌シャフトの歯面の接触部に塗布された潤滑剤が、被覆部のエッジによって接触部の外に掃き出されてしまい、潤滑剤の供給が不足して、摺動抵抗が増大し、伸縮軸の寿命が低下してしまうことがある。

特開２００４−６６９７０号公報特開２００２−３２１６２７号公報

本発明は、摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸であって、摺動面に潤滑剤が円滑に供給され、長期にわたって摺動抵抗が小さく維持されて、伸縮軸の寿命が向上する伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、非円形の外周形状を有する雄シャフト、上記雄シャフトの外周に軸方向に相対摺動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、上記雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長にわたって形成され、上記雌シャフトの内周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸の製造方法であって、上記雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長に上記雌シャフトの内周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を形成する工程、上記被覆部を形成した雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長に上記雌シャフトの非円形の内周を外嵌する工程、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与し、上記雄シャフトの非円形の外周の軸方向の両端近傍の被覆部を圧縮して面取り部を形成する工程を備えたことを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第２番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法において、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、上記被覆部を加熱することを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第３番目の発明は、第２番目の発明の伸縮軸の製造方法において、上記被覆部を３０度以上に加熱することを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第４番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法において、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に摺動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第５番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法において、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的にみそすり運動させることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第６番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法において、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を、上記雄シャフトの円周方向の複数の角度位置から付与することを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第７番目の発明は、第１番目の発明の伸縮軸の製造方法において、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与する工程と、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に摺動させる工程を順次行うことを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第８番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法において、上記被覆部は、ゴム、高分子材料、固体潤滑剤のうちの少なくともいずれか一つの材質で形成されていることを特徴とする伸縮軸の製造方法である。

第９番目の発明は、第１番目から第８番目までのいずれかの発明の伸縮軸の製造方法によって製造した伸縮軸である。

第１０番目の発明は、非円形の外周形状を有する雄シャフト、上記雄シャフトの外周に軸方向に相対摺動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、上記雌シャフトの非円形の内周の軸方向の全長にわたって形成され、上記雄シャフトの外周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸であって、上記雌シャフトの非円形の内周の軸方向の全長に上記雄シャフトの外周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を形成する工程、上記雄シャフトの非円形の外周に上記被覆部を形成した雌シャフトの非円形の内周の軸方向の全長を外嵌する工程、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与し、上記雌シャフトの非円形の内周の軸方向の両端近傍の被覆部を圧縮して面取り部を形成する工程によって製造した伸縮軸である。

本発明の伸縮軸の製造方法、及び、この製造方法によって製造した伸縮軸では、雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長に雌シャフトの内周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を形成する工程と、被覆部を形成した雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長に雌シャフトの非円形の内周を外嵌する工程と、雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与し、雄シャフトの非円形の外周の軸方向の両端近傍の被覆部を圧縮して面取り部を形成する工程を備えている。

従って、被覆部の軸方向の両端部に面取り部が形成されるため、摺動面に塗布された潤滑油が、摺動面の外に掃き出されることがない。そのため、摺動面に潤滑剤が円滑に供給され、長期にわたって摺動抵抗が小さく維持されて、伸縮軸の寿命が向上する。

以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例５を説明する。

図１は本発明の伸縮軸を有するステアリング装置の全体を示し、一部を切断した側面図であって、操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。図２は本発明の実施例１の伸縮軸の要部を示す縦断面図である。図３は図２のＡ−Ａ拡大断面図を示し、（１）はスリーブを被覆した伸縮軸を示す拡大断面図、（２）は被覆部をコーティングした伸縮軸を示す拡大断面図である。

図４は本発明の実施例１の伸縮軸の製造工程を示す説明図であって、（１）は伸縮軸の要部の縦断面図、（２）は（１）の上面図である。図５は本発明の実施例１の伸縮軸の雄シャフトを示す斜視図である。図６は本発明の実施例１の製造方法によって製造した伸縮軸の雄シャフトを示し、（１）は雄シャフト単体の縦断面図、（２）は（１）のＳ部拡大断面図である。

図１に示すように、本発明の実施例の伸縮軸を有するステアリング装置は、車体後方側（図１の右側）にステアリングホイール１１を装着可能なステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、ステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置（操舵補助部）２０と、ステアリングシャフト１２の車体前方側（図１の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備える。

ステアリングシャフト１２は、雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとを、回転トルクを伝達自在に、かつ軸方向に関して相対変位可能に組み合わせて成る。

すなわち、雄シャフト１２Ｂの車体後方側外周には、複数の雄スプラインが形成され、雌シャフト１２Ａの車体前方側内周には、複数の雌スプラインが、雄スプラインと同一位相位置に形成されて、雄シャフト１２Ｂの雄スプラインと所定の隙間を有して外嵌し、回転トルクを伝達自在に、かつ軸方向に関して相対変位可能に係合している。従って、上記雌シャフト１２Ａと雄シャフト１２Ｂとは、衝突時に、この係合部が相対摺動して、全長を縮めることができる。

また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせており、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。

そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端部に圧入嵌合して固定している。また、上記雄シャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、アシスト装置２０の図示しない入力軸の車体後方側端部に結合している。

ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。

また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施例の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置、及び、高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。

上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した出力軸２３は、自在継手１５を介して、中間シャフト１６の雄中間シャフト（以下雄シャフトと呼ぶ）１６Ａの後端部に連結している。また、この中間シャフト１６の雌中間シャフト（以下雌シャフトと呼ぶ）１６Ｂの前端部に、別の自在継手１７を介して、ステアリングギヤ３０の入力軸３１を連結している。

雄中間シャフト１６Ａは、雌中間シャフト１６Ｂに対して、軸方向に相対摺動可能に、かつ、回転トルクを伝達可能に結合している。図示しないピニオンが、この入力軸３１の前端部に形成されている。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っており、ステアリングホイール１１の回転が、タイロッド３２を移動させて、図示しない車輪を操舵する。

アシスト装置２０のギヤハウジング２１には、電動モータ２６のケース２６１が固定されている。ステアリングホイール１１からステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさを、トルクセンサで検出する。この検出信号に応じて、電動モータ２６を駆動し、図示しない減速機構を介して、出力軸２３に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。

図２に示すように、本発明の実施例１の伸縮軸は、中間シャフト１６の雄シャフト１６Ａと雌シャフト１６Ｂに適用した例を示す。雄シャフト１６Ａの車体前方側（図２の下端）が、雌シャフト１６Ｂの車体後方側（図２の上端）に内嵌して連結されている。

図２、図３（１）、（２）に示すように、炭素鋼またはアルミニウム合金で成形された雌シャフト１６Ｂは中空筒状に形成されており、その内周には、雌シャフト１６Ｂの軸心から放射状に、複数の軸方向の溝４１が、伸縮ストロークの全長にわたって、等間隔に形成されている。

図３（１）の例は、炭素鋼またはアルミニウム合金で成形された雄シャフト（雄スプライン軸）１６Ａの歯５１に、雌シャフト（雌スプライン筒）１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１として、スリーブを被覆した伸縮軸の例を示す。すなわち、回転トルクを伝達するための非円形の外周形状として、４個の軸方向の歯５１を有する雄シャフト１６Ａには、歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１として、スリーブが被覆されている。

また、図３（２）の例は、雄シャフト（雄スプライン軸）１６Ａの歯５１に、雌シャフト（雌スプライン筒）１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１をコーティングした伸縮軸の例を示す。すなわち、回転トルクを伝達するための非円形の外周形状として、１８個の軸方向の歯５１を有する雄シャフト１６Ａには、歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの軸方向の溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１がコーティングされている。

図３（１）、（２）の被覆部６１の材質は、ゴム、例えば、天然ゴム、合成ゴム、または、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちの少なくともいずれか一つで構成することが好ましい。また、被覆部６１の材質は、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤で構成してもよい。

さらに、被覆部６１の材質は、天然ゴム、合成ゴム、または、天然ゴムと合成ゴムの混合物のうちの少なくともいずれか一つに、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で構成してもよい。

また、上記被覆部６１の材質は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料で構成することが好ましい。

さらに、上記被覆部６１の材質は、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のうちの少なくともいずれか一つの高分子材料に、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素化合物のうちの少なくともいずれか一つの固体潤滑剤を含有させた材質で構成してもよい。

雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成した後、図２に示すように、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。

次に、図４（１）に示すように、雌シャフト１６Ｂを図示しない加工治具等で固定した状態で、雄シャフト１６Ａの上端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与する。その結果、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げることになる。雄シャフト１６Ａを加工治具等で固定し、雌シャフト１６Ｂの下端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重を付与してもよい。

そのため、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の両端近傍のＱ部とＲ部に、反力（黒矢印）Ｒ１、Ｒ２が作用し、被覆部６１の軸方向の両端近傍のＱ部とＲ部が強く圧縮される。荷重Ｐは、図５の一点鎖線の楕円Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に示すように、回転トルクを伝達する雄シャフト１６Ａの歯５１の側面５１１、５１１を強く圧縮する方向に付与することが好ましい。

雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重は、雄シャフト１６Ａの円周方向の一つの角度位置から付与する例に限定されるものではない。すなわち、図４（２）に示すように、雄シャフト１６Ａの円周方向の複数の角度位置から荷重Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を付与することが好ましい。また、荷重を付与する回数は、一回に限定されるものではなく、一つの角度位置について複数回荷重を付与してもよい。

図６に本発明の実施例１の製造方法によって製造した伸縮軸の雄シャフト１６Ａを示す。図６（１）に示すように、雄シャフト１６Ａの被覆部６１の軸方向の両端近傍には、面取り部６２、６２が形成される。面取り部６２、６２は、図６（２）に示すように、雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１との間の隙間δが、被覆部６１の軸方向の端部に向かって大きくなるように形成される。

従って、雄シャフト１６Ａの被覆部６１の軸方向の両端部にはエッジがないため、雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１との間の摺動面に塗布されたグリース等の潤滑剤は、被覆部６１の軸方向の両端部によって、摺動面の外に掃き出されることがない。そのため、摺動面には潤滑剤が円滑に供給され、長期にわたって摺動抵抗が小さく維持され、伸縮軸の寿命が向上する。

次に本発明の実施例２について説明する。図７は本発明の実施例２の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例２は、実施例１の変形例であり、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に摺動させるようにした例である。

すなわち、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に、雌シャフト１６Ｂの溝４１との間の摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成（図３参照）した後、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の全長に雌シャフト１６Ｂの溝４１を外嵌する。

次に、図７に示すように、雌シャフト１６Ｂを図示しない加工治具等で固定した状態で、雄シャフト１６Ａの上端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを、軸方向（白矢印Ｕ方向）に摺動させる。その結果、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に摺動させながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げることになる。

雄シャフト１６Ａを加工治具等で固定し、雌シャフト１６Ｂの下端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重を付与しながら、雄シャフト１６Ａに対して雌シャフト１６Ｂを軸方向に摺動させてもよい。

その結果、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の両端近傍のＱ部とＲ部に、反力（黒矢印）Ｒ１、Ｒ２が作用し、被覆部６１の軸方向の両端近傍のＱ部とＲ部が強く圧縮される。

雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重は、雄シャフト１６Ａの円周方向の一つの角度位置から付与する例に限定されるものではなく、雄シャフト１６Ａの円周方向の複数の角度位置から荷重を付与してもよい。また、荷重を付与する回数は一回に限定されるものではなく、一つの角度位置について複数回荷重を付与してもよい。

本発明の実施例２の製造方法によって製造した伸縮軸の雄シャフト１６Ａにおいても、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの被覆部６１の軸方向の両端近傍には、面取り部６２、６２が形成される。面取り部６２、６２は、雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１との間の隙間が、被覆部６１の軸方向の端部に向かって大きくなるように形成される。

従って、雄シャフト１６Ａの被覆部６１の軸方向の両端部にはエッジがないため、雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１との間の摺動面に塗布された潤滑剤は、被覆部６１の軸方向の両端部によって、摺動面の外に掃き出されることがない。そのため、摺動面には潤滑剤が円滑に供給され、長期にわたって摺動抵抗が小さく維持され、伸縮軸の寿命が向上する。

次に本発明の実施例３について説明する。図８は本発明の実施例３の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例３は、実施例１の変形例であり、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、被覆部６１を加熱するようにした例である。

次に、図８に示すように、雌シャフト１６Ｂを図示しない加工治具等で固定し、雌シャフト１６Ｂの外周に高周波コイル等の加熱装置７１を外嵌する。続いて、雄シャフト１６Ａの上端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与しながら、加熱装置７１で雌シャフト１６Ｂの外周側から被覆部６１を加熱する。その結果、被覆部６１を加熱しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げることになる。

雄シャフト１６Ａを加工治具等で固定し、雌シャフト１６Ｂの下端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重を付与しながら、加熱装置７１で雌シャフト１６Ｂの外周側から被覆部６１を加熱してもよい。被覆部６１の加熱温度は、３０度以上が好ましい。
他の例として、雄シャフト１６Ａ側から被覆部６１を加熱してもよい。

本発明の実施例３の製造方法によって製造した伸縮軸の雄シャフト１６Ａにおいても、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの被覆部６１の軸方向の両端近傍には、面取り部６２、６２が形成される。面取り部６２、６２は、雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１との間の隙間が、被覆部６１の軸方向の端部に向かって大きくなるように形成される。被覆部６１を加熱することで、被覆部６１が塑性変形する圧縮荷重が小さくなるため、小さな荷重Ｐで面取り部６２、６２を形成することが可能となる。

次に本発明の実施例４について説明する。図９は本発明の実施例４の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例４は、実施例１の変形例であり、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的にみそすり運動させるようにした例である。

次に、図９に示すように、雌シャフト１６Ｂを図示しない加工治具等で固定した状態で、雄シャフト１６Ａの上端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与しながら、雄シャフト１６Ａの軸心の傾斜方向を回転させる。その結果、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げるような力を受けながら、あたかも、すり鉢とすりこ木で味噌をすりつぶすときのように、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的にみそすり運動（実線矢印Ｖ）させることになる。この場合、すりこ木（つまり、雄シャフト１６Ａ）自体を自転させるか否かは問われない。

雄シャフト１６Ａを加工治具等で固定し、雌シャフト１６Ｂの下端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重を付与しながら雌シャフト１６Ｂを回転させ、雄シャフト１６Ａに対して雌シャフト１６Ｂを相対的にみそすり運動させてもよい。

本発明の実施例４の製造方法によって製造した伸縮軸の雄シャフト１６Ａにおいても、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの被覆部６１の軸方向の両端近傍には、面取り部６２、６２が形成される。面取り部６２、６２は、雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１との間の隙間が、被覆部６１の軸方向の端部に向かって大きくなるように形成される。

次に本発明の実施例５について説明する。図１０は本発明の実施例５の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。

実施例５は、実施例１の変形例であり、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与する工程と、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向に摺動させる工程を順次行うようにした例である。

次に、図１０（１）に示すように、雌シャフト１６Ｂを図示しない加工治具等で固定した状態で、雄シャフト１６Ａの上端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与する。その結果、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に折り曲げることになる。

雄シャフト１６Ａを加工治具等で固定し、雌シャフト１６Ｂの下端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重を付与してもよい。その結果、雄シャフト１６Ａの歯５１の軸方向の両端近傍のＱ部とＲ部に、反力（黒矢印）Ｒ１、Ｒ２が作用し、被覆部６１の軸方向の両端近傍のＱ部とＲ部が強く圧縮される。

次に、図１０（２）に示すように、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを相対的に軸方向（白矢印Ｗ方向）に摺動させる。その後、図１０（３）に示すように、再び、雄シャフト１６Ａの上端に、雌シャフト１６Ｂの軸線に直交する方向の荷重（白矢印で示す横荷重）Ｐを付与する。その結果、雌シャフト１６Ｂに対して雄シャフト１６Ａを、再び、相対的に折り曲げることになる。この、折り曲げ、相対的な軸方向の摺動、折り曲げを、複数回繰り返してもよい。

本発明の実施例５の製造方法によって製造した伸縮軸の雄シャフト１６Ａにおいても、実施例１と同様に、雄シャフト１６Ａの被覆部６１の軸方向の両端近傍には、面取り部６２、６２が形成される。面取り部６２、６２は、雌シャフト１６Ｂの溝４１と被覆部６１との間の隙間が、被覆部６１の軸方向の端部に向かって大きくなるように形成される。

上記実施例では、雄シャフト１６Ａの歯５１側に摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成しているが、雌シャフト１６Ｂの溝４１側に摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成してもよい。また、雄シャフト１６Ａの歯５１と雌シャフト１６Ｂの溝４１の両方に、摺動抵抗を減少させる被覆部６１を形成してもよい。さらに、雄シャフト１６Ａまたは雌シャフト１６Ｂ全体を、摺動抵抗を減少させる被覆部６１と同一の材質で成形してもよい。

また、上記実施例では、中間シャフト１６に本発明を適用した例について説明したが、ステアリングシャフト１２等、ステアリング装置を構成する任意の伸縮軸に適用することができる。

本発明の伸縮軸を有するステアリング装置の全体を示し、一部を切断した側面図であって、操舵補助部を有する電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。本発明の実施例１の伸縮軸の要部を示す縦断面図である。図２のＡ−Ａ拡大断面図を示し、（１）はスリーブを被覆した伸縮軸を示す拡大断面図、（２）は被覆部をコーティングした伸縮軸を示す拡大断面図である。本発明の実施例１の伸縮軸の製造工程を示す説明図であって、（１）は伸縮軸の要部の縦断面図、（２）は（１）の上面図である。本発明の実施例１の伸縮軸の雄シャフトを示す斜視図である。本発明の実施例１の製造方法によって製造した伸縮軸の雄シャフトを示し、（１）は雄シャフト単体の縦断面図、（２）は（１）のＳ部拡大断面図である。本発明の実施例２の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。本発明の実施例３の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。本発明の実施例４の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。本発明の実施例５の伸縮軸の製造工程を示す説明図である。

符号の説明

１１ステアリングホイール
１２ステアリングシャフト
１２Ａ雌シャフト
１２Ｂ雄シャフト
１３ステアリングコラム
１３Ａアウターコラム
１３Ｂインナーコラム
１４支持ブラケット
１５自在継手
１６中間シャフト
１６Ａ雄中間シャフト（雄シャフト）
１６Ｂ雌中間シャフト（雌シャフト）
１７自在継手
１８車体
２０アシスト装置
２１ギヤハウジング
２３出力軸
２６電動モータ
２６１ケース
３０ステアリングギヤ
３１入力軸
３２タイロッド
４１溝
５１歯
５１１側面
６１被覆部
６２面取り部
７１加熱装置

Claims

非円形の外周形状を有する雄シャフト、
上記雄シャフトの外周に軸方向に相対摺動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、
上記雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長にわたって形成され、上記雌シャフトの内周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸の製造方法であって、
上記雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長に上記雌シャフトの内周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を形成する工程、
上記被覆部を形成した雄シャフトの非円形の外周の軸方向の全長に上記雌シャフトの非円形の内周を外嵌する工程、
上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与し、上記雄シャフトの非円形の外周の軸方向の両端近傍の被覆部を圧縮して面取り部を形成する工程を備えたこと
を特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項１に記載された伸縮軸の製造方法において、
上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、上記被覆部を加熱すること
を特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項２に記載された伸縮軸の製造方法において、
上記被覆部を３０度以上に加熱すること
を特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項１に記載された伸縮軸の製造方法において、
上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に摺動させること
を特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項１に記載された伸縮軸の製造方法において、
上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与しながら、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的にみそすり運動させること
を特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項１に記載された伸縮軸の製造方法において、
上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を、上記雄シャフトの円周方向の複数の角度位置から付与すること
を特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項１に記載された伸縮軸の製造方法において、
上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与する工程と、上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に軸方向に摺動させる工程を順次行うことを特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項１から請求項７までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法において、
上記被覆部は、ゴム、高分子材料、固体潤滑剤のうちの少なくともいずれか一つの材質で形成されていること
を特徴とする伸縮軸の製造方法。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載された伸縮軸の製造方法によって製造した伸縮軸。
非円形の外周形状を有する雄シャフト、
上記雄シャフトの外周に軸方向に相対摺動可能にかつ回転トルクを伝達可能に外嵌する非円形の内周形状を有する雌シャフト、
上記雌シャフトの非円形の内周の軸方向の全長にわたって形成され、上記雄シャフトの外周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を有する伸縮軸であって、
上記雌シャフトの非円形の内周の軸方向の全長に上記雄シャフトの外周との間の摺動抵抗を減少させる被覆部を形成する工程、
上記雄シャフトの非円形の外周に上記被覆部を形成した雌シャフトの非円形の内周の軸方向の全長を外嵌する工程、
上記雌シャフトに対して雄シャフトを相対的に折り曲げる方向の荷重を付与し、上記雌シャフトの非円形の内周の軸方向の両端近傍の被覆部を圧縮して面取り部を形成する工程によって製造した伸縮軸。