JP5609982B2 - ステアリングコラムの製造方法 - Google Patents

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Description

【技術分野】
【0001】
この発明は、自動車のステアリング装置を構成するステアリングコラムの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
操舵輪(フォークリフトなどの特殊車両を除き、通常は前輪)に舵角を付与するためのステアリング装置として、図27に示すような構造が、広く知られている。このステアリング装置では、車体1に支持された円筒状のステアリングコラム2の内径側に、ステアリングシャフト3が回転可能に支持されている。ステアリングコラム2の後端開口よりも後方に突出した、ステアリングシャフト3の後端部に、ステアリングホイール4が固定される。ステアリングホイール4を回転させると、この回転が、ステアリングシャフト3、自在継手5a、中間シャフト6、自在継手5bを介して、ステアリングギヤユニット7の入力軸8に伝達される。入力軸8が回転すると、ステアリングギヤユニット7の両側に配置された1対のタイロッド9が押し引きされて、左右1対の操舵輪に、ステアリングホイール4の操作量に応じた舵角が付与される。
【0003】
図27に示した構造では、ステアリングホイール4の前後位置の調節を可能にするため、ステアリングコラム2およびステアリングシャフト3として、伸縮式のものを使用している。また、衝突事故の際に、自動車が他の自動車などにぶつかる一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイール4に衝突する二次衝突が発生するが、この二次衝突の際に、衝撃エネルギを吸収しつつ、ステアリングホイール4を前方に変位させて、運転者の保護を図るための構造が、ステアリングコラム2およびステアリングシャフト3に備えられる。具体的には、ステアリングホイール4を支持するステアリングシャフト3を、車体1に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に変位可能に支持する構造が採られる。図27に示した構造では、ステアリングシャフト3を、アウタチューブ11とインナシャフトにより構成して、二次衝突の衝撃荷重により、アウタチューブ11がステアリングシャフト3の全長を縮めながら前方に変位できるようにするとともに、ステアリングシャフト3を支持するステアリングコラム2を、アウタコラム10とインナコラムにより構成し、アウタコラム10がステアリングコラム2の全長を縮めながら前方に変位できるように、このアウタコラム10を車体1に対して支持している。なお、このような伸縮式のステアリングコラムを構成するアウタコラムおよびインナコラム、並びに、ステアリングシャフトを構成するアウタチューブおよびインナシャフトの前後位置は、図示の構造と逆であってもよい。
【0004】
一方、自動車の盗難に対する対策として、自動車には各種の盗難防止装置が備えられている。その一種として、正規の鍵を使用しない限りステアリングホイールの操作を不能にするステアリングロック装置が、広く実施されている。図28は、ステアリングロック装置の1例として、特開2008−265646号公報に開示された構造を示している。ステアリングロック装置12は、ステアリングコラム2aの一部にロックユニット13を設けるとともに、ステアリングシャフト3aの一部で、ロックユニット13と軸方向に関する位相が一致する位置に、周方向の少なくとも1箇所に係合凹部14を形成した、キーロックカラー15を外嵌固定している。そして、作動時(キーロック時)に、ロックユニット13を構成するロックピン16の先端部を、ステアリングコラム2aの軸方向中間部に形成されたロック用透孔17を通じて、ステアリングコラム2aの内径側に向けて変位させ、係合凹部14と係合させることで、ステアリングシャフト3aの回転を実質的に不能にする。
【0005】
このようなステアリングロック装置12を、ステアリング装置に組み込む場合には、ステアリングコラム2aの外径側にロックユニット13を、ステアリングコラム2aの内径側にキーロックカラー15を、それぞれ設ける。したがって、キーロックカラー15をステアリングコラム2aの内径側に回転可能に配置するとともに、ロックピン16のストロークを過大にすることなく、ロックピン16とキーロックカラー15とを確実に係脱させるためには、少なくともステアリングロック装置12を組み込んだ部分のステアリングコラム2aの外径を小さく、その内径を大きくして、この部分のステアリングコラム2aの厚さを薄くする必要がある。
【0006】
図29は、特開2007−223383号公報に開示された、ステアリングコラムを構成するアウタコラム10aを示している。アウタコラム10aの軸方向一端部(図29の左端部)には、円筒状のインナコラムの他端部が、軸方向に相対変位可能な状態で内嵌される。アウタコラム10aは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製で、鋳造により一体に形成されており、軸方向中間部に、図28に示すようなステアリングロック装置12を組み込むための、ロック用透孔17aが設けられている。このようなアウタコラム10aの厚さを薄くした場合、ステアリングロック装置12を作動した状態で必要とされる、アウタコラム10aの強度が十分に確保されない可能性がある。すなわち、ロック用透孔17aを通じてアウタコラム10aの内径側に突出させたロックピン16をキーロックカラー15の係合凹部14(図28参照)に係合させた状態で、ステアリングホイール4(図27参照)を大きな力で回転させようとした場合に、ロック用透孔17aの周縁部に、過度に大きな力が加わり、この周縁部が変形する可能性がある。これに対して、アウタコラム10aを鉄系合金により形成することも考えられるが、ステアリングコラム全体の重量が増大するなどの問題を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2008−265646号公報
【特許文献2】特開2007−223383号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上述のような事情に鑑みて、円筒状のステアリングコラムの一部の厚さを薄くしつつも、このステアリングコラムの強度確保を図ることができる製造方法の実現を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の製造方法の対象となるステアリングコラムは、全体が円筒状であり、その全体もしくは一部がコラム用部材によって構成される。このコラム用部材は、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製の本体部分と、この本体部分の一方側端部にその他方側端部が嵌合することにより、軸方向に結合される鉄系合金製の円筒状部材と、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部の内径側に内嵌固定される金属製のリングとを有する。なお、一方側は、ステアリングコラムの軸方向の一方側を意味し、他方側は、その軸方向の逆側を意味する。
【0010】
この様なステアリングコラムを製造する為に、本発明のステアリングコラムの製造方法は、前記コラム用部材を次の工程によって得ることを特徴とする。すなわち、前記円筒状部材の他方側端部に前記リングを内嵌する工程、前記円筒状部材の他方側端部を、金型の一方側端面に開口する挿入孔に挿通して、この円筒状部材の他方側端部をこの金型内に突出させる工程、前記リングに中子の一方側端部を挿通する工程、前記金型に軽合金の溶湯を送り込み、前記本体部分を成形する工程により、前記コラム用部材を得る。なお、これらの工程は矛盾が生じない限り、その順番を入れ替えることは可能である。
【0011】
好ましくは、前記リングの内径が、前記本体部分の内径よりも小さく、前記円筒状部材の内径が、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径よりも大きくなるように、前記本体部分を成形するとともに、前記本体部分の成形後に、前記リングの内径側部分に切削加工を施して、このリングの内径を、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、前記円筒状部材の内径以下とする工程をさらに備えるようにする。
【0012】
また、本発明のステアリングコラムの製造方法の一態様では、前記リングの外径を、前記円筒状部材のうち、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部となる前記他方側端部の内径よりも小さくし、前記リングを、このリングの外周面と前記円筒状部材の前記他方側端部の内周面との間に隙間を設けた状態で、前記円筒状部材の他方側端部に内嵌固定する。
【0013】
また、別の態様では、前記金型として、一方側端部寄り部分の内径側に段差部を有する金型を用い、前記円筒状部材の他方側端部を前記金型内に突出させた状態で、この金型の段差部を前記リングの軸方向中間部の径方向外方に位置させるとともに、前記溶湯の一部を前記段差部に向けて送り込むことにより、前記本体部分の端縁を形成する。
【0014】
さらに別の態様では、前記リングとして、他方側端部に、径方向外方に突出する外向フランジ状の鍔部が設けられたリングを用い、この鍔部の一端側側面を、前記円筒状部材の他端側側面に当接させるとともに、このリングの他方側端部も前記金型内に突出させる。
【発明の効果】
【0016】
本発明の製造方法の対象となるステアリングコラムによれば、ステアリングコラムの一部の厚さを薄くしつつ、このステアリングコラムの強度を確保することができる。すなわち、このステアリングコラムを構成するコラム用部材の一端寄り部分は、鉄系合金製の円筒状部材により構成されているため、この一端寄り部分の厚さを薄くしても、この一端寄り部分の強度を確保することができる。一方、前記コラム用部材の他端寄り部分については、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製の本体部分により構成されているため、ステアリングコラム全体の重量が過度に増大することはない。
【0017】
また、前記ステアリングコラムを構成するコラム用部材の内径を、本体部分、リング、円筒状部材の順に大きくすることができる。さらに、これら本体部分と円筒状部材との結合部の内径を切削加工する際に、厚さの薄い円筒状部材を切削することがないため、前記円筒状部材の強度が低下することを防止できる。
【0018】
上述の様なステアリングコラムは、複雑な構造を伴わないため、本発明の製造方法により、能率よく、かつ低コストで工業的に生産することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】図1は、本発明の実施の形態の第1例を示す、ステアリングコラムのコラム用部材の断面図である。
【図2】図2は、図1のa部拡大図である。
【図3】図3は、本発明の実施の形態の第1例のコラム用部材の側面図である。
【図4】図4は、図3の下方から見た図である。
【図5】図5は、本発明の実施の形態の第1例におけるステアリングコラムの製造方法を工程順に示す部分断面図である。
【図6】図6は、リングを使用しない場合の製造方法の問題点を説明するための断面図である。
【図7】図7(A)は、本発明の実施の形態の第2例を示す、図1と同様の図であり、図7(B)は、図7(A)のb−b断面図である。
【図8】図8は、本発明の実施の形態の第3例を示す、図1と同様の図である。
【図9】図9は、図8のc部拡大図である。
【図10】図10は、本発明の実施の形態の第3例を示す、図5と同様の図である。
【図11】図11は、本発明の実施の形態の第4例を示す、図1と同様の図である。
【図12】図12は、図11のd部拡大図である。
【図13】図13は、本発明の実施の形態の第5例を示す、図1と同様の図である。
【図14】図14は、図13のe部拡大図である。
【図15】図15は、本発明の実施の形態の第6例を示す、図1と同様の図である。
【図16】図16は、図15のf部拡大図である。
【図17】図17は、本発明の実施の形態の第6例を示す、図5と同様の図である。
【図18】図18は、本発明の実施の形態の第7例を示す、図1と同様の図である。
【図19】図19は、図18のg部拡大図である。
【図20】図20は、本発明の実施の形態の第7例を示す、図5と同様の図である。
【図21】図21は、本発明の実施の形態の第8例を示す、図1と同様の図である。
【図22】図22は、図21のh部拡大図である。
【図23】図23は、本発明の実施の形態の第8例を示す、円筒状部材の取り出して示す斜視図である。
【図24】図24は、本発明の実施の形態の第9例を示す、図23と同様の図である。
【図25】図25は、本発明に関する参考例の1例を示す、ステアリング装置を示す側面図である。
【図26】図26は、図25の上方から見た平面図である。
【図27】図27は、従来から知られているステアリング装置の1例を、一部を切断した状態で示す斜視図である。
【図28】図28は、ステアリングロック装置の従来構造の1例を示す略断面図である。
【図29】図29は、ロック用透孔を設けたステアリングコラムの、従来構造の1例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
[実施の形態の第1例]
図1〜図5は、本発明の実施の形態の第1例を示している。なお、本例を含めて、本発明のステアリングコラムの特徴は、ステアリングコラムを構成するコラム用部材である、アウタコラム10bの後半部(図1〜図5の右側)の厚さを薄くしても、強度の確保を図ることができる構造を工業的に実現する点にある。その他の部分の構造および作用は、従来のステアリングコラムおよびその製造方法と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略もしくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【0021】
本例の場合、アウタコラム10bは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製である本体部分18と、炭素鋼板などの鉄系合金製の円筒状部材19とを軸方向に結合して構成される。すなわち、本体部分18の一方側端部である後端部(図1〜図5の右側)に、円筒状部材19の他方側端部である前端部(図1〜図5の左側)を内嵌して結合固定する。したがって、本体部分18がアウタコラム10bの前半部を構成し、円筒状部材19がアウタコラム10bの後半部を構成する。なお、本体部分18は、ステアリングコラムもしくはアウタコラム10bのうち、車体に支持固定するための構造を備えた部分を意味する。また、一方側は、ステアリングコラムの軸方向の一方側を意味し、他方側は、その軸方向の逆側を意味し、図示の例では、車体後方側が一方側に相当し、車体前方側が他方側に相当する。ただし、本発明において、円筒状部材が本体部分の前方に結合される場合には、車体前方側が一方側となり、車体後方側が他方側となる。さらに、本体部分の両側に円筒状部材が結合される構造も本発明に含められるものとする。
【0022】
円筒状部材19の前端部の外周面の軸方向一部には、周方向にわたって凹溝20が設けられている。そして、凹溝20に、本体部分18の後端部の内周面に設けた、突条21を係合させることにより、本体部分18と円筒状部材19とを軸方向に結合している。
【0023】
また、本体部分18と円筒状部材19との結合部である、この円筒状部材19の前端部と本体部分18の後端部の軸方向一部との内周面に、全体が円筒状のリング22を、内嵌固定している。リング22の内径は、後述するように、リング22の内周面に切削加工を施すことにより、本体部分18のうちの、本体部分18と円筒状部材19との結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、円筒状部材19の内径以下としている。なお、本体部分18と円筒状部材19との結合部は、本体部分18の後端部のうち、円筒状部材19またはリング22と径方向に重畳している部分を意味する。
【0024】
また、リング22の材質については、軽合金製および鉄系合金製のいずれでもよいが、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製とすることが好ましい。リング22を軽合金製とした場合、鉄系合金などの比較的硬い金属製とした場合と比較して、リング22の内周面を切削加工する作業に掛かるコストや時間を削減することができる。また、本体部分18とリング22を同一の軽合金製とすることで、切削抵抗を同じにすることができるので、加工精度が向上する。
【0025】
本例のステアリングコラムを製造するために、円筒状部材19の前端部を、図5(A)に示すように、金型23の一方側端面である外側面24に開口した挿入孔25に挿通および内嵌し、円筒状部材19の前端部を、金型23内に突出させる。なお、この金型23の挿入孔25を画定する内周面の形状は、本例の製造方法により得られる本体部分18の外形に一致する。
【0026】
円筒状部材19の前端部には、リング22を、予め締り嵌めにより内嵌している。なお、リング22を円筒状部材19に圧入する際に、リング22が円筒状部材19の奥側(図5の右側)まで入り込まずに、適正位置に止まるように、円筒状部材19の軸方向中間部の内周面に段差部26を設け、この段差部26よりも後端寄り部分の内径を、リング22の外径よりも小さくしている。また、金型23の内周面に設けた段差部27を、リング22の軸方向中間部の径方向外方に位置させている。
【0027】
そして、中子28を金型23の挿入孔25内に他方側(外側面24とは軸方向逆側)から挿入して、中子28の一方側端部である先端部29をリング22に挿通および内嵌させる。この際、中子28の先端部29と基端部30との間に設けた段差面31により、リング22は円筒状部材19の奥側(段差部26)に向け押圧される。したがって、金型23の内部空間は、金型23、円筒状部材19の前端部、リング22および中子28により画定される。
【0028】
この状態で、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金の溶湯を、金型23内に送り込むとともに、この金型23に、図5(A)に矢印で示すように、上下方向から圧力を加える。この圧力により、金型23の内部空間が封止されるとともに、金型23の内部空間に十分な圧力で溶湯を送り込むことが可能となり、これにより、本体部分18が成形される。この時、円筒状部材19の凹溝20に溶湯が入り込むことで、本体部分18の内周面に突条21が形成される。また、段差部27をリング22の中間部の径方向外方に位置させているので、本体部分18の後端縁(図5の右端縁)は、リング22の軸方向中間部の径方向外方に形成される。
【0029】
本体部分18の成形により得られたアウタコラム10bを、金型23から取り出した後に、リング22と本体部分18の後端部のうち結合部に隣接する部分との内径側部分に切削加工を施して、リング22および本体部分18の後端部のうち結合部に隣接する部分の内径を、本体部分18のうち本体部分18と円筒状部材19との結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、円筒状部材19の内径以下とする。なお、この結合部から軸方向に外れた部分における本体部分18の内径がリング22の内径以下に収まる範囲で、本体部分18のうち本体部分18と円筒状部材19との結合部から軸方向に外れた部分の内径側部分に、切削加工を施すこともできる。このような切削加工により、インナコラムを挿通する本体部分18の内周面を均一にでき、インナコラムと本体部分18との嵌合力を安定させることができる。また、本体部分18の後端部のうち結合部に隣接する部分の内径側部分にも切削加工を施すのは、加工を容易とするための便宜的なものであり、上記切削加工は、リング22の内径側部分にのみ切削加工を施したものと実質的に評価できるものである。
【0030】
本例のステアリングコラムの場合には、ステアリングコラムを構成するアウタコラム10bのうち、ステアリングロック装置12(図28参照)を組み込む、後半部の厚さを薄くしつつ、強度を確保できる。すなわち、アウタコラム10bのうちの後半部は、強度を確保しやすい、鉄系合金製の円筒状部材19により構成されている。このため、ロックユニット13やキーロックカラー15を取り付けるために、この後半部を構成する円筒状部材19の厚さを、本体部分18の厚さの0.4〜0.75倍程度まで、好ましくは0.5〜0.7倍程度まで、薄くしたり、ロックピン16を挿通するために、ロック用透孔17を設けたりしても、円筒状部材19を含めた、アウタコラム10b全体の強度を確保することができる。一方、コラム用部材を含むステアリングコラムのうち、円筒状部材19を除く部分(アウタコラム10bのうちの本体部分18およびインナコラム)は、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金などの軽合金製であること、および、円筒状部材19の厚さを薄くしていることから、ステアリングコラム全体の重量が過度に増大することはない。
【0031】
また、円筒状部材19の外周面に形成した凹溝20と、本体部分18の内周面に形成した突条21とを係合させているため、本体部分18と円筒状部材19との軸方向の結合強度を確保できる。周方向についても、本体部分18と円筒状部材19との接触面積を増大させることで、摺動抵抗が増大し、周方向の結合強度を向上させることができる。さらには、必要に応じて、凹溝20の底面に、円周方向にわたる凹凸や、凹溝20の底面に開口し、リング22により塞がれる透孔を形成することで、本体部分18と円筒状部材19との相対回転を、より確実に防止することが可能となる。
【0032】
また、本体部分18と円筒状部材19との結合部には、金属製のリング22を内嵌固定しているため、この結合部の強度確保をより有効に図ることが可能となっている。リング22を設けることによる利点を、図5に加えて図6を用いて説明する。図6は、リング22(図1〜図5参照)を使用せずに、凹溝20と突条21との係合のみに基づいて本体部分18aと円筒状部材19aとを軸方向に結合し、さらに円筒状部材19aの内径を、本体部分18aと円筒状部材19aとの結合部から軸方向に外れた部分における本体部分18aの内径以上にして、アウタコラム10cを製造する、参考例を示している。図5で説明したように、本体部分18、18aを鋳造する際に、溶湯が漏れ出すのを防止するためには、中子28の段差面31を突き当てるための相手面が必要になる。本発明の場合、この相手面をリング22の端面としているのに対して、参考例の場合には、円筒状部材19aの端面としている。
【0033】
参考例では、このような条件の下で、図5(A)の場合と同様に、円筒状部材19aの前端部の外周面に、本体部分18aの後端部の内周面を係合させるように、本体部分18aを鋳造により成形する。次いで、円筒状部材19aの内径を、本体部分18aのうちの結合部から軸方向に外れた部分の内径以上とするため、図6(B)に示すように、本体部分18aと円筒状部材19aの結合部において、円筒状部材19aの内径部分に切削加工を施す。円筒状部材19aの厚さは薄いので、内径側部分に切削加工を施してしまうと、結合部において、円筒状部材19aの厚さが過度に薄くなってしまい、この結合部の結合強度を確保することができない。一方、本例の構造の場合、結合部の内径側部分に切削加工を施す場合に、切削加工が施されるのは、実質的にリング22の内径側部分であり、円筒状部材19が削られることはない。図5(A)および図5(B)に示した、円筒状部材19の前端部とリング22との重ね合わせ部の厚さの合計は、図6(A)に示した、円筒状部材19aの前端部の厚さよりも十分に大きい。このため、図5(C)に示したように、リング22を切削した状態でも、重ね合わせ部の厚さを十分に確保できるため、本体部分18と円筒状部材19との結合部の強度も十分に確保できる。
【0034】
また、リング22の内径側部分に切削加工を施し、リング22の内径を、本体部分18のうちの、本体部分18と円筒状部材19との結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、円筒状部材19の内径以下としている。このようなアウタコラム10bの前端部(図1の左端部)には、円筒状のインナコラム(図示せず)を軸方向に変位可能な状態で内嵌して、伸縮式のステアリングコラムを構成する。アウタコラム10bの内径は、前側(図1の左側)から、本体部分18、リング22、円筒状部材19の順に大きくなっているので、ステアリングホイールの前後位置調節や二次衝突に伴い、アウタコラム10bがインナコラムに対して軸方向前方に相対変位する際に、インナコラムの後端縁が、アウタコラム10bの内周面から突出した部分と干渉することがないため、ステアリングホイールの前方への変位が阻害されることを防止できる。
【0035】
また、リング22を、円筒状部材19の前端部に内嵌しているため、金型23に軽合金の溶湯を送り込んで本体部分18を成形する際に、溶湯が円筒状部材19の内周面側に入り込むことがなく、円筒状部材19の内周面が、軽合金の付着により粗面となることを防止できる。また、金型23の内周面の段差部27をリング22の径方向外方に位置させているため、溶湯を金型23に送り込み、この金型23に、図5(A)に矢印で示すように、上下方向から圧力を加えつつ金型23のキャビティ内に加圧された溶湯を送り込むことに伴って、円筒状部材19の前端部外周面に加わる圧力が、リング22により支承される。このため、この圧力により、円筒状部材19が径方向内方に変形することを防止できる。すなわち、金型23の内周面の段差部27が、リング22から軸方向に外れた位置で円筒状部材19の径方向外方に位置すると、加圧された溶湯により、円筒状部材19の軸方向中間部の外周面に径方向内方を向いた圧力が加わり、円筒状部材19の軸方向中間部(リング22を内嵌した部分から軸方向に外れた部分)が変形する可能性があるが、本例の構成により、このような変形を防止することができる。
【0036】
[実施の形態の第2例]
図7は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、アウタコラム10dを構成する円筒状部材19bの前端部外周面の周方向の1箇所または複数箇所(図示の例では4箇所)に、凹部32を設けている。そして、本体部分18bの後端部内周面のうち、凹部32と整合する位置に凸部33を設けて、凹部32と凸部33との係合により、本体部分18bと円筒状部材19bとの軸方向および周方向の結合強度を確保している。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
【0037】
[実施の形態の第3例]
図8〜図10は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合、本体部分18と円筒状部材19との結合部で、円筒状部材19の内周面にリング22aを隙間嵌により内嵌している。リング22aの外径D22は、図8〜図10に誇張して示すように、円筒状部材19の前端部の内径R19よりもわずかに小さくし(D22<R19)、リング22aの外周面と円筒状部材19の前端部の内周面との間に、円筒状の微小隙間を設けている。この微小隙間の径方向に関する厚さ寸法「(R19−D22)/2」は、円筒状部材19の前端部にリング22を挿入する際に、圧入する必要がなく、隙間嵌で挿入できる程度に、できる限り小さくして、金型23に軽合金の溶湯を送り込む作業の際に、微小隙間にこの溶湯が入り込むことがないか、入り込んでも少量に止まるようにしている。
【0038】
本例では、リング22aの外周面と円筒状部材19の前端部内周面との間に微小隙間が設けられているため、リング22aを円筒状部材19の前端部に、圧入することなく挿入できるので、リング22aを設けることによる作業効率の低下を防止することができる。また、温度上昇に伴う熱膨張によるリング22aの変形を、微小隙間により吸収できる。したがって、リング22aが熱膨張および収縮を繰り返しても、リング22aや、リング22aの周囲に存在する、円筒状部材19の前端部に、亀裂などの損傷が発生することを防止できる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
【0039】
[実施の形態の第4例]
図11および図12は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合、本体部分18cの外径と円筒状部材19cの外径を同じ大きさとして、円筒状部材19cの前端部を本体部分18cの後端部に外嵌して、アウタコラム10eを構成するようにしている。このため、リング22cの後端部に、径方向外方に突出する鍔部34を設け、鍔部34の外周面を、円筒状部材19cの前端部の内径部分に内嵌固定している。そして、リング22cの中間部から前端部に設けられた小径部35と、円筒状部材19cの前端部とで本体部分18cの後端部を挟持して、本体部分18cと円筒状部材19cとを軸方向に結合している。この結果、本例の場合には、円筒状部材19cの内径を、本体部分18cの内径よりも大きくでき、円筒状部材19cの内径側に、キーロックカラー13(図28参照)を設けるための隙間を確保しやすくできる。本例では、円筒状部材19cの内周面に形成した凹溝20aと、本体部分18cの外周面に形成した突条21aとを係合させているため、本体部分18c円筒状部材19cの軸方向強度を確保することができる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
【0040】
[実施の形態の第5例]
図13および図14は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例は、実施の形態の第4例の変形例である。すなわち、リング22dの後端部に、径方向外方に突出する状態で設けた鍔部34aの外周面を、円筒状部材19cの前端部の内径部分に隙間嵌で内嵌固定している。そして、鍔部34aの外周面と円筒状部材19cの内周面との間に微小隙間を設けている。これにより、リング22dを円筒状部材19cの前端部に、圧入することなく挿入できる。その他の構成および作用は、実施の形態の第4例と同様である。
【0041】
[実施の形態の第6例]
図15〜図17は、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の場合、本体部分18dと円筒状部材19dとの結合部で、金属製のリング22eの中間部から後端部にかけて設けられた円筒部36を内嵌固定している。また、リング22eの前端部に径方向外方に突出した状態で、外向フランジ状の鍔部37を設け、鍔部37の後側面(図15〜図17の右側面)を、円筒状部材19dの前端面(図15〜図17の左端面)に当接させている。
【0042】
本例のステアリングコラムによれば、ステアリングコラムを製造する場合に、リング22eを本体部分18dと円筒状部材19dとの結合部に圧入する際に、リング22eを適正位置に止めて、リング22eが円筒状部材19dの奥側に入り込むことを容易に防止することができる。すなわち、本例のステアリングコラムを製造する場合には、リング22eの円筒部36を、金型23内に突出させた円筒状部材19dの前端部に、予め締り嵌めにより内嵌する。円筒部36を円筒状部材19dの奥側に向かって圧入すると、リング22eの鍔部37の後側面(図17の右側面)と、円筒状部材19dの前端面(図17の左端面)とが当接し、リング22dが円筒状部材19dの奥側(図17の右側)にそれ以上進入せずに、適正位置に止まる。このような鍔部37を設けない場合には、リングが円筒状部材の奥側に入り込むことを防止するために、円筒状部材の軸方向中間部内周面に、円筒状部材のうちの前端部を除く部分の内径がリングの外径よりも小さくなるように段差部を設けるなどの工夫を施す必要がある。この結果、ステアリングコラムの製造コストが増大したり、円筒状部材のうちの前端部を除く部分の厚さが厚くなったりする可能性がある。その他の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
【0043】
[実施の形態の第7例]
図18〜図20は、本発明の実施の形態の第7例を示している。本例は、実施の形態の第6例の変形例である。すなわち、リング22fの円筒部36aの外径を、図18〜図20に誇張して示すように、円筒状部材19dの前端部の内径よりもわずかに小さくして、円筒部36aの外周面と円筒状部材19dの前端部の内周面との間に、微小隙間を設けている。このため、実施の形態の第3例と同様の効果を得ることができる。その他の構成および作用は、実施の形態の第6例と同様である。
【0044】
[実施の形態の第8例]
図21〜図23は、本発明の実施の形態の第8例を示している。本例の場合には、円筒状部材19eの前端部外周面のうちで、周方向の1箇所または複数箇所(図示の例では4箇所)に、それぞれが円筒状部材19eの前端面(図21および図22の左端面)に開口し、軸方向に長い、凹溝38を設けている。そして、凹溝38に、本体部分18eの後端部の内周面に設けた、突条39を係合させた状態で、本体部分18eと円筒状部材19eとを軸方向に結合している。
【0045】
凹溝38は円筒状部材19eの前端面(図21〜図22の左端面)に開口しているため、金型23(図5参照)の奥端部まで軽合金の溶湯を送り込んで本体部分18eを成形する際に、凹溝38に溶湯の一部を確実に送り込め、凹溝38と突条39との係合強度を確保できる。さらに、軸方向についても、本体部分18eと円筒状部材19eとの接触面積を増大させることで、摺動抵抗が増大し、軸方向の結合強度を向上させることができる。また、必要に応じて、凹溝38の底面に、軸方向にわたる凹凸や、凹溝38の底面に開口し、リング22dにより塞がれる透孔を形成することで、本体部分18eと円筒状部材19eとの軸方向の結合強度を、より確実に向上させることができる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
【0046】
[実施の形態の第9例]
図24は、本発明の実施の形態の第9例を示している。本例の場合には、図24に多数本の直線で示すように、円筒状部材19fの先端部外周面にローレット加工により微小な凹溝を多数形成し、凹凸部40を設けている。そして、金型23(図5参照)に軽合金の溶湯を送り込んで、本体部分を形成する際に、凹凸部40に溶湯の一部を送り込むことにより、本体部分の先端部内周面に微小な突条を多数形成する。なお、ローレット加工により設ける凹凸部40は、平目ローレットと綾目ローレットとのどちらでもよい。凹凸部40を綾目ローレット目とした場合には、微小凹溝と微小突条との係合により、周方向に加えて軸方向についても、結合強度を確保できる。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第1例と同様である。
【0047】
参考例の1例
図25および図26は、本発明に関する参考例の1例を示している。本参考例は、本発明の製造方法により造られたステアリングコラムを組み込んだステアリング装置の1例である。このステアリング装置は、テレスコピック機構を備えた衝撃吸収式ステアリング装置となっている。このステアリング装置では、アウタコラム10fの前端部にインナコラム41の後端部を、アウタコラム10fとインナコラム41とが互いに軸方向に変位するのを可能な状態で内嵌している。インナコラム41の前端部には、電動式パワーステアリング装置を構成する減速機などを収納するためのハウジング42を結合固定している。このようなステアリングコラム2bは、アウタコラム10fを支持した後側ブラケット43と、ハウジング42の前端部左右両側に設けられた前側ブラケット44とを、車体に対し結合固定することにより、車体に対して支持されている。本参考例の場合、ステアリングコラム2bを構成するアウタコラム10fに、本発明の実施の形態の第1例〜第9例のいずれかのコラム用部材を含むステアリングコラムが用いられている。
【0048】
本参考例のステアリング装置には、さらに、図28に記載したようなステアリングロック装置が組み込まれる。ステアリングロック装置の作動時に、ステアリングシャフト3がステアリングコラム2b内で回転することが実質的に阻止される。なお、実質的に阻止されるとは、キーロック時に、係合凹部14とロックピン16(図30参照)の先端部とを係合させた状態で、ステアリングホイール4(図29参照)を所定以上の(キーロックレギュレーションにより規定された値を超える)力で回転させた場合には、ステアリングシャフト3がキーロックカラー15、延いてはステアリングコラム2bに対して回転するのを許容されることを意味する。ただし、操舵輪に、所望の舵角を付与するために、ステアリングホイール4を、通常の運転姿勢のまま操作する程度の力では、ステアリングシャフト3が回転することはない。また、本発明により製造されるコラム用部材は、上述したような、テレスコピック機構を有するステアリングコラムのアウタコラムに限られず、テレスコピック機構を有さないステアリングコラムに適用することも可能である。
【符号の説明】
【0049】
1 車体
2、2a、2b ステアリングコラム
3、3a ステアリングシャフト
4 ステアリングホイール
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 入力軸
9 タイロッド
10、10a〜10f アウタコラム
11 アウタチューブ
12 ステアリングロック装置
13 ロックユニット
14 係合凹部
15 キーロックカラー
16 ロックピン
17、17a ロック用透孔
18、18a〜18e 本体部分
19、19a〜19f 円筒状部材
20、21a 凹溝
21、21a 突条
22、22a〜22f リング
23 金型
24 外側面
25 挿入孔
26 段差部
27 段差部
28 中子
29 先端部
30 基端部
31 段差面
32 凹部
33 凸部
34、34a 鍔部
35 小径部
36、36a 円筒部
37 鍔部
38 凹溝
39 突条
40 凹凸部
41 インナコラム
42 ハウジング
43 後側ブラケット
44 前側ブラケット

Claims (5)

  1. 全体が円筒状で、その全体もしくは一部を構成するコラム用部材が、
    軽合金製の本体部分と、
    この本体部分の一方側端部にその他方側端部が嵌合することにより、軸方向に結合されている鉄系合金製の円筒状部材と、
    前記本体部分とこの円筒状部材との結合部の内径側に内嵌固定される金属製のリングと、
    を備える、ステアリングコラムの製造方法であって、
    前記円筒状部材の他方側端部に前記リングを内嵌し、
    前記円筒状部材の他方側端部を、金型の一方側端面に開口する挿入孔に挿通し、この円筒状部材の他方側端部をこの金型内に突出させ、
    前記リングに中子の一方側端部を挿通し、
    前記金型に軽合金の溶湯を送り込み、前記本体部分を成形する、
    工程により、前記コラム用部材を得る、ステアリングコラムの製造方法。
  2. 前記リングの内径が、前記本体部分の内径よりも小さく、前記円筒状部材の内径が、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径よりも大きくなるように、前記本体部分を成形するとともに、前記本体部分の成形後に、前記リングの内径側部分に切削加工を施して、このリングの内径を、前記本体部分のうち前記結合部から軸方向に外れた部分の内径以上で、前記円筒状部材の内径以下とする工程をさらに備える、請求項に記載のステアリングコラムの製造方法。
  3. 前記リングの外径を、前記円筒状部材のうち、前記本体部分と前記円筒状部材との結合部となる前記他方側端部の内径よりも小さくし、前記リングを、このリングの外周面と前記円筒状部材の前記他方側端部の内周面との間に隙間を設けた状態で、前記円筒状部材の他方側端部に内嵌固定する、請求項に記載のステアリングコラムの製造方法。
  4. 前記金型として、一方側端部寄り部分の内径側に段差部を有する金型を用い、前記円筒状部材の他方側端部を前記金型内に突出させた状態で、この金型の段差部を前記リングの軸方向中間部の径方向外方に位置させるとともに、前記溶湯の一部を前記段差部に向けて送り込むことにより、前記本体部分の端縁を形成する、請求項に記載のステアリングコラムの製造方法。
  5. 前記リングとして、他方側端部に、径方向外方に突出する外向フランジ状の鍔部が設けられたリングを用い、この鍔部の一端側側面を、前記円筒状部材の他端側側面に当接させるとともに、このリングの他方側端部を前記金型内に突出させる、請求項に記載のステアリングコラムの製造方法。
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