JP6690289B2 - Telescopic shaft - Google Patents

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祥治 城戸
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Description

この発明に係る伸縮自在シャフトは、例えば自動車の操舵装置を構成する中間シャフトとして使用される。   The expandable shaft according to the present invention is used as, for example, an intermediate shaft that constitutes a steering device of an automobile.

自動車のステアリング装置として従来から、図７に記載する様な構造のものが知られている。このステアリング装置は、ステアリングホイール１が、ステアリングシャフト２の後端部に固定されている。又、これと共に、このステアリングシャフト２の前端部が、１対の自在継手３ａ、３ｂ及び中間シャフト４を介して、ステアリングギヤユニット５を構成する入力軸６の基端部に接続されている。更に、前記ステアリングギヤユニット５に内蔵されてラックアンドピニオン機構により左右１対のタイロッド７、７を押し引きして、左右１対の操舵輪に、前記ステアリングホイール１の操作量に応じた舵角を付与する様に構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle steering device having a structure as shown in FIG. 7 has been known. In this steering device, a steering wheel 1 is fixed to a rear end portion of a steering shaft 2. Along with this, the front end portion of the steering shaft 2 is connected to the base end portion of the input shaft 6 constituting the steering gear unit 5 via the pair of universal joints 3a and 3b and the intermediate shaft 4. Further, a pair of left and right tie rods 7 and 7 are pushed and pulled by a rack and pinion mechanism built in the steering gear unit 5 so that a pair of left and right steered wheels can be steered according to an operation amount of the steering wheel 1. It is configured to give.

この様なステアリング装置に組み込まれる前記中間シャフト４は、例えば、走行時に自動車から入力される振動が、前記ステアリングホイール１に伝わる事を防止する（吸収する）為、或いは、前記中間シャフト４を、全長を縮めた状態で車体に組み込む為に、伸縮式のものが使用されている。   The intermediate shaft 4 incorporated in such a steering device is, for example, for preventing (absorbing) the vibration input from the automobile during traveling from being transmitted to the steering wheel 1, or A telescopic type is used to install it in the vehicle body with the entire length shortened.

図８は、特許文献１に記載された伸縮式の中間シャフト４の構造を示している。この中間シャフト４は、軸方向一端部（前端部であって、図８の左端部。組み付け状態でアウタチューブ１０側の端部）の外周面に雄スプライン部８が形成されたインナシャフト９と、内周面にこの雄スプライン部８とスプライン係合可能な雌スプライン部１２が形成された円管状のアウタチューブ１０とから成る。そして、前記雄スプライン部８と前記雌スプライン部１２とをスプライン係合する事で、前記インナシャフト９と前記アウタチューブ１０とを、伸縮自在に組み合わせている。   FIG. 8 shows the structure of the telescopic intermediate shaft 4 described in Patent Document 1. The intermediate shaft 4 includes an inner shaft 9 in which a male spline portion 8 is formed on the outer peripheral surface of one end portion in the axial direction (the front end portion, that is, the left end portion in FIG. 8; the end portion on the outer tube 10 side in the assembled state). , A circular outer tube 10 having a male spline portion 8 and a female spline portion 12 capable of spline engagement formed on the inner peripheral surface thereof. Then, the male spline portion 8 and the female spline portion 12 are spline-engaged with each other, so that the inner shaft 9 and the outer tube 10 are expandably and contractably combined.

又、図８に示す構造の場合、前記インナシャフト９を、後側（前後方向とは、車体の前後方向を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に配置すると共に、前記アウタチューブ１０を前側に配置している。又、前記インナシャフト９の軸方向他端部には、前記両自在継手３ａ、３ｂのうちの後側に配置された自在継手３ａを構成する第一のヨーク１１が外嵌固定（圧入）されている。一方、前記アウタチューブ１０の軸方向一端部には、前記両自在継手３ａ、３ｂのうちの前側に配置された自在継手３ｂを構成する第二のヨーク１３が外嵌固定（圧入）されている。
尚、前記インナシャフト９と前記第一のヨーク１１との結合、或いは、前記アウタチューブ１０と前記第二のヨーク１３との結合は、溶接により行う事もできる。又、後述する実施の形態の構造の様に、インナシャフトを前側に、アウタチューブを後側に配置する構造を採用する事もできる。 Further, in the case of the structure shown in FIG. 8, the inner shaft 9 is arranged on the rear side (the front-rear direction means the front-rear direction of the vehicle body, which is the same throughout the present specification and claims), and The outer tube 10 is arranged on the front side. A first yoke 11 constituting a universal joint 3a arranged on the rear side of the universal joints 3a and 3b is externally fitted and fixed (press-fitted) to the other axial end of the inner shaft 9. ing. On the other hand, a second yoke 13 constituting a universal joint 3b arranged on the front side of the both universal joints 3a and 3b is externally fitted and fixed (press-fitted) to one axial end portion of the outer tube 10. .
The inner shaft 9 and the first yoke 11 or the outer tube 10 and the second yoke 13 may be joined by welding. Further, a structure in which the inner shaft is arranged on the front side and the outer tube is arranged on the rear side can be adopted as in the structure of the embodiment described later.

上述の様な構成を有する中間シャフト４の様に、前記インナシャフト９と前記アウタチューブ１０とをトルク伝達可能、且つ、軸方向の伸縮（摺動）可能に組み合わせた伸縮軸は、回転方向のがたつきが小さく、且つ、伸縮時の摺動抵抗が小さい事が要求される。この為に、従来から、前記インナシャフト９の雄スプライン部８の外周面に、ポリアミド樹脂等の摩擦係数が低い合成樹脂製のコーティング層を設けると共に、前記雄スプライン部８と前記雌スプライン部１２とを締め代を持たせた状態で係合させる事が行われている。但し、この様な構造の場合、前記インナシャフト９のうち、前記コーティング層を設けた部分の径方向に関する剛性が高いと、前記締め代に対する摺動抵抗（摺動荷重）の変動が敏感になってしまい、前記アウタチューブ１０に対する前記インナシャフト９の摺動を、安定させる事が難しくなる可能性がある。この様な問題は、前記がたつきを十分に抑える為に前記締め代を大きくするほど顕著になる。   Like the intermediate shaft 4 having the above-mentioned configuration, the expansion shaft that combines the inner shaft 9 and the outer tube 10 so as to transmit torque and expand (slide) in the axial direction is Low rattling and low sliding resistance during expansion and contraction are required. Therefore, conventionally, a coating layer made of a synthetic resin having a low friction coefficient such as polyamide resin is provided on the outer peripheral surface of the male spline portion 8 of the inner shaft 9, and the male spline portion 8 and the female spline portion 12 are provided. It is carried out that and are engaged with each other with a tightening margin. However, in the case of such a structure, when the rigidity of the portion of the inner shaft 9 where the coating layer is provided in the radial direction is high, the fluctuation of the sliding resistance (sliding load) with respect to the tightening margin becomes sensitive. Therefore, it may be difficult to stabilize the sliding of the inner shaft 9 with respect to the outer tube 10. Such a problem becomes more remarkable as the tightening margin is increased in order to sufficiently suppress the rattling.

又、図９は、特許文献２に記載された中間シャフト４ａの構造を示している。この中間シャフト４ａの場合、アウタチューブ１０ａのうちの雌スプライン部１２が形成された部分を、軸方向他方側に形成されたアウタ側薄肉部１４と、このアウタ側薄肉部１４の軸方向一方側に隣接した位置に形成され、外径寸法及び径方向に関する厚さ寸法が前記アウタ側薄肉部１４よりも大きいアウタ側厚肉部１５とより構成している。この様にして、前記雌スプライン部１２が形成された部分のうちの前記アウタ側薄肉部１４が形成された部分の径方向に関する剛性を低くしている。尚、このアウタ側厚肉部１５の軸方向他端部の外周面は、軸方向他方側に向かうほど外径寸法が小さくなる部分円錐面状に形成されている。   Further, FIG. 9 shows the structure of the intermediate shaft 4a described in Patent Document 2. In the case of this intermediate shaft 4a, a portion of the outer tube 10a where the female spline portion 12 is formed is an outer thin portion 14 formed on the other axial side and one axial side of the outer thin portion 14 Is formed at a position adjacent to the outer side thick portion 15 having an outer diameter dimension and a thickness dimension in the radial direction larger than that of the outer side thin portion 14. In this way, the radial rigidity of the portion where the outer thin portion 14 is formed of the portion where the female spline portion 12 is formed is reduced. The outer peripheral surface of the other axial end of the outer thick portion 15 is formed in a partial conical surface shape whose outer diameter dimension decreases toward the other axial side.

以上の様な構成を有する特許文献２に記載された発明によれば、前記アウタチューブ１０ａとインナシャフト９ａとの摺動抵抗（摺動荷重）の変動が敏感になる事を防止して、前記アウタチューブ１０ａと前記インナシャフト９ａとの摺動を、安定させる事が可能である。但し、特許文献２に記載された発明の場合、使用時に於ける、前記アウタチューブ１０ａと前記インナシャフト９ａとの伸縮ストロークの範囲内で、前記雌スプライン部１２のうちの前記アウタ側厚肉部１５の内周面に形成された部分が、前記インナシャフト９ａの雄スプライン部８とスプライン係合しない状態（図９に示す状態）が存在する。この状態でトルク伝達を行うと、前記アウタ側薄肉部１４と前記アウタ側厚肉部１５との境界部分１７に応力集中が発生し易くなる可能性がある。   According to the invention described in Patent Document 2 having the above-mentioned configuration, it is possible to prevent the fluctuation of the sliding resistance (sliding load) between the outer tube 10a and the inner shaft 9a from becoming sensitive, It is possible to stabilize the sliding between the outer tube 10a and the inner shaft 9a. However, in the case of the invention described in Patent Document 2, the outer side thick portion of the female spline portion 12 within the range of expansion and contraction stroke of the outer tube 10a and the inner shaft 9a during use. There is a state (a state shown in FIG. 9) in which the portion formed on the inner peripheral surface of 15 does not spline-engage with the male spline portion 8 of the inner shaft 9a. If torque is transmitted in this state, stress concentration may easily occur at the boundary portion 17 between the outer thin portion 14 and the outer thick portion 15.

特開２０１５−２１５９６号公報JP, 2015-21596, A 特開２０１５−１８０８３７号公報JP, 2005-180837, A

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、インナシャフトの雄スプライン部とアウタチューブの雌スプライン部との係合部の回転方向のがたつきを小さく抑えられる構造を採用した場合にも、前記インナシャフトと前記アウタチューブとを安定して摺動させる事ができ、更に、アウタチューブのアウタ側薄肉部とアウタ側厚肉部との境界部分に応力集中が発生し難い構造を実現するものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention also adopts a structure in which rattling in the rotational direction of the engaging portion between the male spline portion of the inner shaft and the female spline portion of the outer tube is suppressed to be small, A structure in which the inner shaft and the outer tube can be slid stably, and further, stress concentration is less likely to occur at the boundary portion between the outer thin portion and the outer thick portion of the outer tube. Is.

本発明の対象となる伸縮自在シャフトは、インナシャフトと、アウタチューブと、コーティング層とを備えている。
このうちのインナシャフトは、中空状に構成されており、軸方向一端部の外周面に雄スプライン部が形成されている。
前記アウタチューブは、内周面に雌スプライン部が形成されている。
前記コーティング層は、前記雄スプライン部の外周面を覆う状態で設けられている。
そして、前記雄スプライン部と前記雌スプライン部とを、前記コーティング層を介してスプライン係合させる事により、前記インナシャフトと前記アウタチューブとがトルク伝達可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされている。 The expandable shaft that is the subject of the present invention includes an inner shaft, an outer tube, and a coating layer.
The inner shaft has a hollow shape, and a male spline portion is formed on the outer peripheral surface of one end portion in the axial direction.
The outer tube has a female spline portion formed on its inner peripheral surface.
The coating layer is provided so as to cover the outer peripheral surface of the male spline portion.
Then, the male spline portion and the female spline portion are spline-engaged with each other via the coating layer, whereby the inner shaft and the outer tube are combined so that torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted. Has been done.

特に、本発明の伸縮自在シャフトは、前記アウタチューブのうち、内周面に前記雌スプライン部が形成された部分が、軸方向他端部に形成されたアウタ側薄肉部と、該アウタ側薄肉部の軸方向一方側に隣接した位置に形成された、前記アウタ側薄肉部の外径寸法よりも大きい外径寸法を有する、アウタ側厚肉部とにより構成されている。
又、前記インナシャフトのうち、外周面に前記雄スプラインが形成された部分が、軸方向一端部に形成されたインナ側薄肉部と、該インナ側薄肉部の軸方向他方側に隣接した位置に形成された、前記インナ側薄肉部の内径寸法よりも小さい内径寸法を有する、インナ側厚肉部とにより構成されている。
又、前記インナ側厚肉部の軸方向他端部の内周面には、前記インナ側厚肉部の軸方向中間部の内周面よりも全周に亙り径方向内方に張り出した内向張出部が形成されている。
そして、使用時に於ける前記インナシャフトと前記アウタチューブとの伸縮ストロークの範囲で、前記雌スプライン部のうち、前記アウタ側厚肉部の軸方向他端部の内周面に形成された部分と、前記雄スプライン部とが、常にスプライン係合する様に構成しており、且つ、前記雄スプライン部のうち、前記インナ側厚肉部の外周面に形成された部分と、前記雌スプライン部とが、常にスプライン係合する様に構成している。 Particularly, in the expandable shaft of the present invention, in the outer tube, a portion where the female spline portion is formed on the inner peripheral surface is an outer thin portion formed at the other end in the axial direction, and the outer thin wall. And an outer thick-walled portion having an outer diameter dimension larger than an outer diameter dimension of the outer thin-walled portion formed adjacent to one axial side of the portion .
Further, in the inner shaft, a portion where the male spline is formed on the outer peripheral surface is located at a position adjacent to the inner thin portion formed at one axial end and the other axial side of the inner thin portion. The formed inner-side thick portion has an inner diameter smaller than that of the formed inner-side thin portion.
In addition, the inner peripheral surface of the other axial end of the inner thick portion has an inward direction that extends radially inward over the entire circumference of the inner peripheral surface of the axial middle portion of the inner thick portion. An overhang is formed.
Then, within a range of expansion and contraction stroke of the inner shaft and the outer tube during use, a portion of the female spline portion formed on the inner peripheral surface of the other axial end of the outer thick portion. , The male spline portion is configured to always engage with the spline , and, of the male spline portion, a portion formed on the outer peripheral surface of the inner side thick portion, and the female spline portion. However, the spline is always engaged .

上述した様な構成を有する本発明の伸縮自在シャフトの場合、インナシャフトの雄スプライン部の外周面を覆う状態でコーティング層を設けている。又、これと共に、アウタチューブのうち、雌スプライン部に相当する部分の軸方向他端部にアウタ側薄肉部を形成している。この為、前記アウタチューブの雌スプライン部が形成された部分のうちのこのアウタ側薄肉部が形成された部分の径方向に関する剛性を、同じくアウタ側厚肉部が形成された部分の径方向に関する剛性より低くする事ができる。従って、前記インナシャフトの雄スプライン部と前記アウタチューブの雌スプライン部との係合部の回転方向のがたつきを防止する為に、この係合部に締め代を持たせた場合でも、この締め代に対する摺動抵抗（摺動荷重）の変動を鈍感にでき、前記インナシャフトと前記アウタチューブとの摺動を安定させる事ができる。   In the case of the expandable shaft of the present invention having the above-mentioned configuration, the coating layer is provided in a state of covering the outer peripheral surface of the male spline portion of the inner shaft. Along with this, an outer thin portion is formed at the other axial end of a portion of the outer tube corresponding to the female spline portion. Therefore, the radial rigidity of a portion of the outer tube where the female spline portion is formed and the outer thin portion thereof is related to the radial direction of the portion where the outer thick portion is formed. It can be made lower than the rigidity. Therefore, in order to prevent rattling of the engaging portion between the male spline portion of the inner shaft and the female spline portion of the outer tube in the rotational direction, even if a tightening margin is provided to this engaging portion, Fluctuations in sliding resistance (sliding load) with respect to the tightening allowance can be made insensitive, and sliding between the inner shaft and the outer tube can be stabilized.

又、本発明の場合、使用時に於ける、前記インナシャフトと前記アウタチューブとの伸縮ストロークの範囲で、前記雌スプライン部のうち、前記アウタ側厚肉部の軸方向他端部の内周面に形成された部分と、前記雄スプライン部とが、常にスプライン係合する様に構成している。この為、前記インナシャフトと前記アウタチューブとの間のトルク伝達を、前記雌スプライン部のうちの前記アウタ側厚肉部の軸方向他端部に相当する部分と、前記雄スプライン部のうちの当該部分とスプライン係合する部分とで行う事ができる。この結果、この雌スプライン部のうち、前記アウタ側薄肉部と前記アウタ側厚肉部との境界部分に応力集中が発生する事を防止できる。   Also, in the case of the present invention, the inner peripheral surface of the other axial end of the outer thick portion of the female spline portion is within a range of expansion / contraction stroke of the inner shaft and the outer tube during use. The portion formed in and the male spline portion are always configured to be in spline engagement. Therefore, torque transmission between the inner shaft and the outer tube is performed by a portion of the female spline portion corresponding to the other axial end of the outer thick portion and a male spline portion. This can be done with the part and the part that engages with the spline. As a result, it is possible to prevent stress concentration from occurring at the boundary portion between the outer-side thin portion and the outer-side thick portion of the female spline portion.

本発明の参考例を示す、両端部に十軸式自在継手を装着した中間シャフトを示す、部分切断側面図。The partially cut side view which shows the intermediate shaft which attached the 10 axis | shaft type universal joint to both ends which shows the reference example of this invention. 同じく、図１のＡ部に相当する図であって、伸縮ストロークの範囲に於いて、中間シャフトが最も長い状態を示す図（Ａ）と、同じく最も短い状態を示す図（Ｂ）。Similarly, FIG. 2A is a view corresponding to the portion A in FIG. 1, and is a view showing the longest state of the intermediate shaft and a view showing the shortest state in the range of the expansion / contraction stroke. 同じく、インナシャフトの一部斜視図。Similarly, a partial perspective view of the inner shaft. 本発明の実施の形態の第１例を示す、図１と同様の図。The figure similar to FIG. 1 which shows the 1st example of embodiment of this invention. 同じく、ヨーク部を固定する前のインナシャフトを示す断面図。Similarly, sectional drawing which shows the inner shaft before fixing a yoke part. 本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。The figure similar to FIG. 1 which shows the 2nd example of embodiment of this invention. 従来から知られているステアリング装置の１例を示す部分切断側面図。The partially cut side view which shows an example of the steering device known conventionally. 中間シャフトを取り出して示す部分切断側面図。The partial cutaway side view which takes out and shows an intermediate shaft. 従来構造の中間シャフトの別例の構造を示す、一部断面図。The partial cross section figure which shows the structure of another example of the intermediate shaft of a conventional structure.

［参考例］
本発明の参考例に就いて、図１〜３を参照しつつ説明する。尚、本参考例は、本発明を、ステアリング装置を構成する中間シャフトに適用したものである。但し、本発明は、この様な中間シャフト以外にも、各種用途で使用される伸縮自在シャフトの構造に適用する事ができる。又、本参考例の中間シャフト４ｂを組み込んだステアリング装置の構造は、図７に示したステアリング装置と同様の構造を有している。但し、本参考例の中間シャフト４ｂは、図７に示したステアリング装置の構造に限らず、従来から知られている各種構造のステアリング装置に組み込む事ができる。以下、ステアリング装置の構造を簡単に説明した後、本参考例の中間シャフト４ｂの構造に就いて説明する。 [ Reference example ]
A reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. In this reference example, the present invention is applied to an intermediate shaft that constitutes a steering device. However, the present invention can be applied to structures of expandable shafts used for various purposes other than such intermediate shafts. Further, the structure of the steering device incorporating the intermediate shaft 4b of the present reference example is similar to that of the steering device shown in FIG. However, the intermediate shaft 4b of the present reference example is not limited to the structure of the steering device shown in FIG. 7, and can be incorporated in steering devices of various conventionally known structures. Hereinafter, after briefly explaining the structure of the steering device, the structure of the intermediate shaft 4b of the present reference example will be described.

本参考例の中間シャフト４ｂを組み込んだステアリング装置は、ステアリングホイール１（図７参照）が、ステアリングシャフト２の後端部に固定されている。又、これと共に、このステアリングシャフト２の前端部が、１対の自在継手３ｃ、３ｄ及び前記中間シャフト４ｂを介して、ステアリングギヤユニット５を構成する入力軸６の基端部に接続されている。更に、このステアリングギヤユニット５に内蔵したラックアンドピニオン機構により左右１対のタイロッド７、７を押し引きして、左右１対の操舵輪に、前記ステアリングホイール１の操作量に応じた舵角を付与する様に構成されている。 In the steering device incorporating the intermediate shaft 4b of this reference example, a steering wheel 1 (see FIG. 7) is fixed to a rear end portion of the steering shaft 2. At the same time, the front end portion of the steering shaft 2 is connected to the base end portion of the input shaft 6 constituting the steering gear unit 5 via the pair of universal joints 3c and 3d and the intermediate shaft 4b. . Further, a pair of left and right tie rods 7 and 7 are pushed and pulled by a rack and pinion mechanism built in the steering gear unit 5 to give a pair of left and right steered wheels a steering angle corresponding to the operation amount of the steering wheel 1. It is configured to give.

前記中間シャフト４ｂは、特許請求の範囲に記載したインナシャフトの１例に相当するインナシャフト９ｂの軸方向一端部（図１の右端部であって、組み付け状態に於いて、アウタチューブ１０ｂ側となる端部）と、同じくアウタチューブの１例に相当するアウタチューブ１０ｂの軸方向他端部（図１の左端部であって、組み付け状態に於いて、前記インナシャフト９ｂ側となる端部）とをスプライン係合させる事により、トルク伝達可能、且つ全長を伸縮可能に組み合わせている。以下、前記中間シャフト４ｂの具体的な構造に就いて説明する。   The intermediate shaft 4b is one axial end portion of the inner shaft 9b corresponding to an example of the inner shaft described in the claims (the right end portion in FIG. 1, which is the outer tube 10b side in the assembled state). And the other end in the axial direction of the outer tube 10b, which also corresponds to an example of the outer tube (the left end in FIG. 1, which is the inner shaft 9b side in the assembled state). Torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted by spline engagement between and. Hereinafter, a specific structure of the intermediate shaft 4b will be described.

前記インナシャフト９ｂは、中空状であって、軸方向一方側（図１〜３の右側）から順に、スプライン形成部１８と、インナ側連続部１９と、小径軸部２０と、インナ側ヨーク部２１とを備えている。
このうちのスプライン形成部１８は、前記インナシャフト９ｂのうちの軸方向中間部から軸方向一端寄り部分にかけての部分に設けられている。この様なスプライン形成部１８の外周面には、円周方向に関して交互に形成された軸方向に長い、複数ずつの凹部２２、２２と凸部２３、２３とから成る雄スプライン部８ｂが、全長に亙り形成されている。 The inner shaft 9b is hollow, and the spline forming portion 18, the inner continuous portion 19, the small diameter shaft portion 20, and the inner yoke portion are arranged in order from one axial side (the right side in FIGS. 1 to 3). 21 and 21.
Of these, the spline forming portion 18 is provided in a portion of the inner shaft 9b from the axially intermediate portion to the axially one end portion thereof. On the outer peripheral surface of such a spline forming portion 18, a male spline portion 8b, which is alternately formed in the circumferential direction and is long in the axial direction, is formed by a plurality of concave portions 22, 22 and convex portions 23, 23. Is formed over.

又、前記スプライン形成部１８の内周面は、内径が軸方向の全長に亙り変化しない円筒面状である。又、前記スプライン形成部１８の径方向に関する厚さ寸法は、軸方向一端部に形成された面取り部に相当する部分を除いて、軸方向の全長に亙り一定である。   The inner peripheral surface of the spline forming portion 18 is a cylindrical surface whose inner diameter does not change over the entire axial length. The thickness of the spline forming portion 18 in the radial direction is constant over the entire length in the axial direction except for the portion corresponding to the chamfered portion formed at one end in the axial direction.

前記インナ側連続部１９は、前記インナシャフト９ｂのうちの前記スプライン形成部１８の軸方向他方側に隣接した部分に形成されている。この様なインナ側連続部１９の外周面には、円周方向に関して交互に形成された、複数ずつの凹部２４、２４と、前記インナシャフト９ｂの中心軸を含む仮想平面に関する断面形状が直角三角形状の凸部２５、２５とから成る不完全スプライン部２６が形成されている。この様な不完全スプライン部２６を構成する各凸部２５、２５の外周面は、軸方向他方に向かうほど外径寸法が小さくなる方向に傾斜している。又、前記不完全スプライン部２６の各凸部２５、２５の外周面の軸方向一端縁は、前記雄スプライン部８ｂを構成する各凸部２３、２３の外周面の軸方向他端縁に連続している。一方、前記不完全スプライン部２６の各凸部２３、２３の外周面の軸方向他端縁は、前記小径軸部２０の外周面の軸方向一端縁に連続している。尚、本参考例の場合、前記雄スプライン部８ｂの凹部２２、２２の外接円の直径と、前記不完全スプライン部２６の凹部２４、２４の外接円の直径とが等しい。 The inner-side continuous portion 19 is formed in a portion of the inner shaft 9b adjacent to the other axial side of the spline forming portion 18. On the outer peripheral surface of the inner side continuous portion 19 as described above, a plurality of recesses 24 and 24 alternately formed in the circumferential direction and a cross-sectional shape with respect to a virtual plane including the central axis of the inner shaft 9b are formed into a right triangle. An incomplete spline portion 26 including the convex portions 25, 25 having a shape is formed. The outer peripheral surface of each of the convex portions 25, 25 forming such an incomplete spline portion 26 is inclined in a direction in which the outer diameter dimension decreases toward the other axial direction. Further, one end edge in the axial direction of the outer peripheral surface of each convex portion 25, 25 of the incomplete spline portion 26 is continuous with the other axial end edge of the outer peripheral surface of each convex portion 23, 23 constituting the male spline portion 8b. is doing. On the other hand, the other axial end of the outer peripheral surface of each of the convex portions 23, 23 of the incomplete spline portion 26 is continuous with one axial end of the outer peripheral surface of the small diameter shaft portion 20. In the case of this reference example, the diameter of the circumscribing circle of the recesses 22, 22 of the male spline portion 8b is equal to the diameter of the circumscribing circle of the recesses 24, 24 of the incomplete spline portion 26.

又、前記インナ側連続部１９の内周面は、内径が軸方向の全長に亙り変化しない円筒面状である。この様なインナ側連続部１９の内周面の軸方向一端縁は、前記スプライン形成部１８の内周面の軸方向他端縁に連続している。一方、前記インナ側連続部１９の内周面の軸方向他端縁は、前記小径軸部２０の内周面の軸方向一端縁に連続している。   The inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19 has a cylindrical surface shape whose inner diameter does not change over the entire axial length. One axial end of the inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19 is continuous with the other axial end of the inner peripheral surface of the spline forming portion 18. On the other hand, the other axial end of the inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19 is continuous with one axial end of the inner peripheral surface of the small-diameter shaft portion 20.

前記小径軸部２０は、前記インナシャフト９ｂのうち、前記インナ側連続部１９の軸方向他方側に隣接した位置から、軸方向他端部にかけての部分に設けられている。この様な小径軸部２０は、インナ側大径部２７と、インナ側小径部２８と、インナ側段部２９と、外向鍔部（かしめ部）３０とを有している。   The small-diameter shaft portion 20 is provided in a portion of the inner shaft 9b from a position adjacent to the other axial side of the inner side continuous portion 19 to the other axial end. Such a small-diameter shaft portion 20 has an inner-side large-diameter portion 27, an inner-side small-diameter portion 28, an inner-side step portion 29, and an outward flange portion (caulking portion) 30.

このうちのインナ側大径部２７は、前記小径軸部２０のうちの軸方向一端部から軸方向他端寄り部分にかけての部分に形成されている。この様なインナ側大径部２７の外周面は、外径が軸方向の全長に亙り変化しない円筒面状である。又、このインナ側大径部２７の内周面の内径は、軸方向の全長に亙り一定である。   The inner-side large-diameter portion 27 is formed in a portion of the small-diameter shaft portion 20 extending from one axial end to the axial other end. The outer peripheral surface of the inner-side large-diameter portion 27 is a cylindrical surface whose outer diameter does not change over the entire axial length. The inner diameter of the inner peripheral surface of the inner-side large-diameter portion 27 is constant over the entire axial length.

前記インナ側小径部２８は、前記小径軸部２０のうちの軸方向他端寄り部分に形成されている。この様なインナ側小径部２８の外周面には、円周方向に凹部と凸部とを交互に配置して成る凹凸部である雄セレーション３１が形成されている。この雄セレーション３１を構成する凸部の外接円の直径寸法は、前記インナ側大径部２７の外径寸法よりも小さい。   The inner-side small-diameter portion 28 is formed in a portion of the small-diameter shaft portion 20 near the other end in the axial direction. On the outer peripheral surface of the inner-side small-diameter portion 28 as described above, male serrations 31 that are concave and convex portions formed by alternately arranging concave portions and convex portions in the circumferential direction are formed. The diametrical dimension of the circumscribing circle of the convex portion constituting the male serration 31 is smaller than the outer diameter dimension of the inner-side large-diameter portion 27.

前記インナ側段部２９は、前記インナ側大径部２７の外周面の軸方向他端縁と、前記インナ側小径部２８の外周面の軸方向一端縁とを連続した状態で形成されている。この様なインナ側段部２９は、前記インナシャフト９ｂの中心軸に直交する仮想平面上に存在している。   The inner side step portion 29 is formed such that the other axial end of the outer peripheral surface of the inner large diameter portion 27 and one axial end edge of the outer peripheral surface of the inner small diameter portion 28 are continuous with each other. . Such inner side step portion 29 exists on an imaginary plane orthogonal to the central axis of the inner shaft 9b.

前記外向鍔部３０は、前記小径軸部２０のうちの軸方向他端部に、全周に亙り前記インナ側小径部２８の外周面よりも径方向外方に突出した状態で形成されている。この様な外向鍔部３０は、この外向鍔部３０を形成する前の状態のインナシャフト９ｂの軸方向他端部を、例えば、ローリングかしめにより全周に亙りかしめ拡げる事により形成する。   The outward flange portion 30 is formed at the other end portion of the small diameter shaft portion 20 in the axial direction so as to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the inner side small diameter portion 28 over the entire circumference. . Such an outward flange portion 30 is formed by expanding the axially other end portion of the inner shaft 9b in a state before the outward flange portion 30 is formed by, for example, rolling and caulking the entire circumference.

前記インナ側ヨーク部２１は、前記小径軸部２０の軸方向他端部に結合固定されている。尚、本参考例の場合、前記インナ側ヨーク部２１と、十字軸３２と、前記入力軸６の基端部に支持固定されたヨーク３３とにより、前記両自在継手３ｃ、３ｄのうちの、前側（図１の左側）に配置された自在継手３ｄを構成している。 The inner yoke portion 21 is coupled and fixed to the other axial end portion of the small diameter shaft portion 20. In the case of the present reference example, among the universal joints 3c and 3d, the inner side yoke portion 21, the cross shaft 32, and the yoke 33 supported and fixed to the base end portion of the input shaft 6 are used. It constitutes a universal joint 3d arranged on the front side (left side in FIG. 1).

この様なインナ側ヨーク部２１は、筒状の基部３４と、この基部３４の外周面のうち、この基部３４の中心軸に関して反対となる２箇所位置から軸方向他方側に延出した状態で設けられた１対の腕部３５、３５とから成る。
このうちの基部３４は、中央部に中心孔３６が形成されている。この中心孔３６の内周面には、円周方向に凹部と凸部とを交互に配置して成る凹凸部である雌セレーション３７が形成されている。この様な基部３４は、前記中心孔３６の内側に前記インナ側小径部２８を挿通すると共に、前記雌セレーション３７と前記雄セレーション３１とをセレーション係合させた状態で、前記インナ側段部２９と前記外向鍔部３０との間で挟持されている。 Such inner side yoke portion 21 is in a state of extending to the other side in the axial direction from the cylindrical base portion 34 and two positions on the outer peripheral surface of the base portion 34 that are opposite to each other with respect to the central axis of the base portion 34. It comprises a pair of arms 35, 35 provided.
A central hole 36 is formed in the central portion of the base portion 34. A female serration 37, which is a concavo-convex portion formed by alternately arranging concave portions and convex portions in the circumferential direction, is formed on the inner peripheral surface of the center hole 36. In such a base portion 34, the inner side small diameter portion 28 is inserted inside the center hole 36, and the inner side step portion 29 is in a state in which the female serration 37 and the male serration 31 are in serration engagement. And the outward brim portion 30.

又、前記両腕部３５、３５のうち、軸方向に関して前記基部３４と反対側端部寄り部分には、互いの中心軸が同軸となる状態で１対の円孔３８、３８が形成されている。
又、図１に示す組み立て状態に於いて、前記１対の腕部３５、３５の１対の円孔３８、３８のそれぞれの内側には、それぞれ有底円筒状の軸受カップ３９、３９が内嵌固定されている。これと共に、これら両軸受カップ３９、３９の内側に、それぞれ複数本のニードル４０、４０を介して、前記十字軸３２を構成する４本の軸部４１、４１のうちの１対の軸部４１、４１の端部が回動自在に支持されている。 Further, a pair of circular holes 38, 38 is formed in a portion of the both arm portions 35, 35 near the end portion on the side opposite to the base portion 34 in the axial direction, with their central axes being coaxial. There is.
Also, in the assembled state shown in FIG. 1, inside the pair of circular holes 38, 38 of the pair of arms 35, 35, there is a bottomed cylindrical bearing cup 39, 39, respectively. It is fitted and fixed. Along with this, a pair of shaft portions 41 of the four shaft portions 41, 41 constituting the cross shaft 32 are provided inside the both bearing cups 39, 39 via a plurality of needles 40, 40, respectively. , 41 are rotatably supported.

尚、前記十字軸３２を構成する４本の軸部４１、４１のうち、前記インナ側ヨーク部２１の両円孔３８、３８内に支持された軸部４１、４１以外の１対の軸部４１（一方の軸部４１は図示省略）の端部は、前記ヨーク３３を構成する１対の腕部４３（一方の腕部４３は図示省略）に形成された円孔（図示省略）の内側に、軸受カップ（図示省略）及びニードル（図示省略）を介して回動自在に支持されている。   Of the four shaft portions 41, 41 forming the cross shaft 32, a pair of shaft portions other than the shaft portions 41, 41 supported in the circular holes 38, 38 of the inner yoke portion 21. An end portion of 41 (one shaft portion 41 is not shown) is inside a circular hole (not shown) formed in a pair of arm portions 43 (one arm portion 43 is not shown) constituting the yoke 33. And is rotatably supported via a bearing cup (not shown) and a needle (not shown).

又、前記インナシャフト９ｂを構成する雄スプライン部８ｂの外周面には、滑りやすい（摩擦係数の低い）合成樹脂製のコーティング層４４が設けられている。具体的には、本参考例の場合、このコーティング層４４は、前記インナシャフト９ｂの外周面のうち、前記スプライン形成部１８の軸方向一端縁から前記小径軸部２０の軸方向一端寄り部分（前記インナ側連続部１９の軸方向他端縁よりも軸方向他方側に位置する部分であって、図１に直線Ｘで示す位置）にかけての部分に設けられている。 Further, a coating layer 44 made of synthetic resin that is slippery (having a low friction coefficient) is provided on the outer peripheral surface of the male spline portion 8b that constitutes the inner shaft 9b. Specifically, in the case of the present reference example, the coating layer 44 is a portion of the outer peripheral surface of the inner shaft 9b that is located closer to one end in the axial direction of the small diameter shaft portion 20 than one end in the axial direction of the spline forming portion 18 ( The inner side continuous portion 19 is a portion located on the other side in the axial direction with respect to the other end in the axial direction, and is provided in a portion up to a position indicated by a straight line X in FIG. 1.

前記アウタチューブ１０ｂは、軸方向他方側から順に、小径筒部４５と、アウタ側連続部４６と、大径筒部４７と、アウタ側ヨーク部４８とを備えている。
このうちの小径筒部４５は段付円筒状であり、前記アウタチューブ１０ｂのうちの軸方向他端部から軸方向中間部にかけての部分に設けられている。具体的には、前記小径筒部４５は、軸方向一方側半部に設けられたアウタ側大径部４９と、軸方向他方側半部に設けられ、外径寸法がこのアウタ側大径部４９の外径寸法よりも小さいアウタ側小径部５０とから成る。又、このアウタ側大径部４９の外周面の軸方向他端縁と、このアウタ側小径部５０の外周面の軸方向一端縁とは、アウタ側段部５１により連続されている。又、前記小径筒部４５の内周面には、全長に亙り前記雌スプライン部５２が形成されている。又、前記小径筒部４５のうちの前記アウタ側小径部５０に相当する部分をアウタ側薄肉部５３としている。一方、この小径筒部４５のうちの前記アウタ側大径部４９に相当する部分をアウタ側厚肉部５４としている。このアウタ側厚肉部５４の径方向に関する厚さ寸法は、前記アウタ側薄肉部５３の径方向に関する厚さ寸法よりも大きい。尚、本参考例の場合、前記アウタ側厚肉部５４の外周面の軸方向他端部を、外径寸法が変化しない円筒面状としているが、軸方向他方側に向かうほど外径寸法が小さくなる部分円錐面状に形成する事もできる。 The outer tube 10b includes a small-diameter tubular portion 45, an outer-side continuous portion 46, a large-diameter tubular portion 47, and an outer-side yoke portion 48 in order from the other side in the axial direction.
The small-diameter tubular portion 45 has a stepped cylindrical shape, and is provided in a portion of the outer tube 10b extending from the other axial end to the axial middle portion. Specifically, the small-diameter cylindrical portion 45 is provided on the outer-side large-diameter portion 49 provided on the one axial half and the other axial-side half, and the outer diameter dimension is the outer-side large-diameter portion. And an outer side small diameter portion 50 smaller than the outer diameter dimension of 49. Further, the other axial end of the outer peripheral surface of the outer side large diameter portion 49 and the one axial end of the outer peripheral surface of the outer side small diameter portion 50 are connected by the outer side step portion 51. Further, the female spline portion 52 is formed over the entire length on the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 45. Further, a portion of the small-diameter cylindrical portion 45 corresponding to the outer-side small-diameter portion 50 is an outer-side thin portion 53. On the other hand, a portion of the small-diameter cylindrical portion 45 corresponding to the outer-side large-diameter portion 49 is an outer-side thick portion 54. The radial thickness of the outer thick portion 54 is larger than the radial thickness of the outer thin portion 53. In the case of the present reference example, the other axial end of the outer peripheral surface of the outer thick portion 54 has a cylindrical surface shape in which the outer diameter does not change, but the outer diameter becomes smaller toward the other axial side. It can also be formed in the shape of a small conical surface.

前記アウタ側連続部４６は、外径寸法及び内径寸法が軸方向一方側（図１の右側）に向かうほど大きくなる部分円錐筒状であり、軸方向他端縁が、前記小径筒部４５の軸方向一端縁に連続している。
前記大径筒部４７は円筒状であり、軸方向他端縁が、前記アウタ側連続部４６の軸方向一端縁に連続している。この様な大径筒部４７の内径寸法及び外径寸法は、前記小径筒部４５の内径寸法及び外径寸法よりも大きい。 The outer-side continuous portion 46 has a partially conical cylindrical shape in which the outer diameter dimension and the inner diameter dimension increase toward the axial one side (the right side in FIG. 1), and the other axial end thereof has the small diameter tubular portion 45. It is continuous to one edge in the axial direction.
The large-diameter cylindrical portion 47 has a cylindrical shape, and the other end in the axial direction is continuous with one end in the axial direction of the outer-side continuous portion 46. The inner diameter dimension and the outer diameter dimension of the large-diameter tubular portion 47 are larger than the inner diameter dimension and the outer-diameter dimension of the small-diameter tubular portion 45.

前記アウタ側ヨーク部４８は、前記自在継手３ｃを構成するものであり、前記大径筒部４７の軸方向一端縁のうちで、この大径筒部４７に関する直径方向反対側となる２箇所位置から軸方向一方側に延出する状態で設けられた１対の腕部５５、５５から成る。この様な両腕部５５、５５の軸方向一端寄り部分には、互いの中心軸が同軸となる状態で１対の円孔５６、５６が形成されている。尚、図１に示す組み立て状態に於いて、これら１対の円孔５６、５６の内側には、それぞれ有底円筒状の軸受カップ５７、５７が内嵌固定されている。これと共に、これら各軸受カップ５７、５７の内側に、それぞれ複数本のニードル５８、５８を介して、十字軸５９を構成する４本の軸部６０、６０のうちの１対の軸部６０、６０の端部が回動自在に支持されている。   The outer yoke portion 48 constitutes the universal joint 3c, and is located at two positions on the diametrically opposite side of the large-diameter tubular portion 47 in one axial edge of the large-diameter tubular portion 47. It is composed of a pair of arms 55, 55 provided so as to extend in the axial direction to one side. A pair of circular holes 56, 56 is formed in the portions of the both arm portions 55, 55 closer to one end in the axial direction in such a manner that their central axes are coaxial with each other. In the assembled state shown in FIG. 1, bottomed cylindrical bearing cups 57, 57 are fitted and fixed inside the pair of circular holes 56, 56, respectively. Along with this, inside the bearing cups 57, 57, via a plurality of needles 58, 58, respectively, a pair of shaft portions 60 of the four shaft portions 60, 60 forming the cross shaft 59, The end of 60 is rotatably supported.

尚、前記十字軸５９を構成する４本の軸部６０、６０のうち、前記アウタ側ヨーク部４８の両円孔５６、５６内に支持された軸部６０、６０以外の１対の軸部６０（一方の軸部６０は図示省略）の端部は、前記ステアリングシャフト２の前端部に支持固定されたヨーク６１を構成する１対の腕部６２（片方の腕部６２は図示省略）に形成された円孔（図示省略）の内側に、軸受カップ及びニードル（図示省略）を介して回動自在に支持されている。
本参考例の場合、前記アウタ側ヨーク部４８を、前記アウタチューブ１０ｂに一体に設ける構造を採用しているが、アウタチューブとヨーク部とを別体に設けて溶接或は嵌合等により結合固定する構造を採用する事もできる。 Of the four shaft portions 60, 60 forming the cross shaft 59, a pair of shaft portions other than the shaft portions 60, 60 supported in the circular holes 56, 56 of the outer yoke portion 48. An end portion of 60 (one shaft portion 60 is not shown) is a pair of arm portions 62 (one arm portion 62 is not shown) which constitutes a yoke 61 supported and fixed to the front end portion of the steering shaft 2. It is rotatably supported inside the formed circular hole (not shown) via a bearing cup and a needle (not shown).
In the case of the present reference example, the outer side yoke portion 48 is integrated with the outer tube 10b, but the outer tube and the yoke portion are separately provided and joined by welding or fitting. It is also possible to adopt a fixed structure.

以上の様な構成を有する前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとは、前記雄スプライン部８ｂと、前記雌スプライン部５２とを、前記コーティング層４４を介してスプライン係合させる事により、トルクの伝達を可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされている。この様に組み付けられた状態で、前記雄スプライン部８ｂと前記雌スプライン部５２との係合部には、所定量の締め代が設けられている。   With the inner shaft 9b and the outer tube 10b having the above-described configurations, the male spline portion 8b and the female spline portion 52 are spline-engaged with each other through the coating layer 44, so that the torque They are combined so that they can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted. In this assembled state, the engaging portion between the male spline portion 8b and the female spline portion 52 is provided with a predetermined amount of interference.

又、本参考例の場合、使用時に於ける、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの伸縮ストロークの範囲内で、前記アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２のうちの前記アウタ側厚肉部５４に相当する部分の軸方向他端部が、常に、前記雄スプライン部８ｂとスプライン係合する様に規制している。具体的には、前記伸縮ストロークの範囲内に於いて、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの径方向に重畳する部分が最も短い状態｛図２（Ａ）に示す状態であって、前記中間シャフト４ｂの全長が最も長い状態｝で、前記アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２のうちの前記アウタ側厚肉部５４の軸方向他半部に相当する部分が、前記雄スプライン部８ｂとスプライン係合している。一方、前記伸縮ストロークの範囲内に於いて、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの径方向に重畳する部分が最も長い状態｛図２（Ｂ）に示す状態であって、前記中間シャフト４ｂの全長が最も短い状態｝では、前記アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２のうちの前記アウタ側厚肉部５４に相当する部分が全長に亙り、前記雄スプライン部８ｂとスプライン係合している。 Further, in the case of the present reference example, the outer thick portion 54 of the female spline portion 52 of the outer tube 10b within the range of expansion / contraction stroke of the inner shaft 9b and the outer tube 10b during use. The other end in the axial direction of the portion corresponding to is always regulated so as to be in spline engagement with the male spline portion 8b. Specifically, within the range of the expansion / contraction stroke, a state in which a portion where the inner shaft 9b and the outer tube 10b overlap in the radial direction is the shortest {a state shown in FIG. 2 (A), In a state where the total length of the intermediate shaft 4b is the longest}, a portion of the female spline portion 52 of the outer tube 10b corresponding to the other half in the axial direction of the outer thick portion 54 is splined with the male spline portion 8b. Engaged. On the other hand, within the range of the expansion / contraction stroke, the radially overlapping portion of the inner shaft 9b and the outer tube 10b is the longest state {the state shown in FIG. 2 (B), and the intermediate shaft 4b. In the state where the total length is shortest}, the portion of the female spline portion 52 of the outer tube 10b corresponding to the outer thick portion 54 is in full length and spline-engaged with the male spline portion 8b.

以上の様な構成を有する本参考例の中間シャフト４ｂによれば、前記インナシャフト９ｂの雄スプライン部８ｂと、前記アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２との係合部の回転方向のがたつきを小さく抑えられる構造を採用した場合にも、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの摺動抵抗を小さく抑える事ができる。
即ち、本参考例の場合、前記インナシャフト９ｂの雄スプライン部８ｂの外周面を覆う状態でコーティング層４４を設けている。又、これと共に、前記アウタチューブ１０ｂのうち、前記雌スプライン部５２に相当する部分の軸方向他端部から軸方向中間部にかけての部分に前記アウタ側薄肉部５３を形成している。この為、前記アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２が形成された部分のうちの前記アウタ側薄肉部５３が形成された部分の径方向に関する剛性を、前記アウタ側厚肉部５４が形成された部分の径方向に関する剛性より低くする事ができる。従って、前記インナシャフト９ｂの雄スプライン部８ｂと前記アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２との係合部の回転方向のがたつきを防止する為に、この係合部に締め代を持たせた場合でも、この締め代に対する摺動抵抗（摺動荷重）の変動を鈍感にでき、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの摺動を安定させる事ができる。 According to the intermediate shaft 4b of the present reference example having the above-described configuration, the rattling in the rotational direction of the engaging portion between the male spline portion 8b of the inner shaft 9b and the female spline portion 52 of the outer tube 10b. Even when a structure that suppresses the above is adopted, the sliding resistance between the inner shaft 9b and the outer tube 10b can be suppressed to be small.
That is, in the case of this reference example, the coating layer 44 is provided in a state of covering the outer peripheral surface of the male spline portion 8b of the inner shaft 9b. Along with this, the outer side thin portion 53 is formed in the portion of the outer tube 10b corresponding to the female spline portion 52 from the other end in the axial direction to the intermediate portion in the axial direction. Therefore, the rigidity in the radial direction of the portion of the outer tube 10b in which the female spline portion 52 is formed and in which the outer thin portion 53 is formed is determined by the portion in which the outer thick portion 54 is formed. It can be made lower than the rigidity in the radial direction. Therefore, in order to prevent the rattling in the rotational direction of the engaging portion between the male spline portion 8b of the inner shaft 9b and the female spline portion 52 of the outer tube 10b, the engaging portion is provided with a tightening margin. Even in this case, the fluctuation of the sliding resistance (sliding load) with respect to the tightening margin can be made insensitive, and the sliding of the inner shaft 9b and the outer tube 10b can be stabilized.

又、上述の様に前記雌スプライン部５２の径方向の剛性を適度に小さくする事ができる為、この雌スプライン部５２と前記雄スプライン部８ｂとの係合部の回転方向のがたつきを防止する為に、この係合部に締め代を持たせた構造を採用した場合でも、この締め代に対する摺動抵抗（摺動荷重）を小さくする事ができる。又、この摺動抵抗（摺動荷重）の変動が鈍感になり、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの摺動を安定させる事ができる。更に、前記インナシャフト９ｂ或いはこのアウタチューブ１０ｂの誤差を許容できる範囲（寸法公差）を大きく確保した場合でも、この寸法公差の影響で、前記摺動抵抗が徒に大きくなる事を防止できる。従って、前記インナシャフト９ｂ及び前記アウタチューブ１０ｂの、製造コストの低減を図れる。   Further, as described above, since the radial rigidity of the female spline portion 52 can be appropriately reduced, the rattling in the rotational direction of the engaging portion between the female spline portion 52 and the male spline portion 8b can be prevented. Even if a structure in which this engaging portion has a tightening allowance is adopted for prevention, the sliding resistance (sliding load) with respect to this tightening allowance can be reduced. Further, the fluctuation of the sliding resistance (sliding load) becomes insensitive, and the sliding between the inner shaft 9b and the outer tube 10b can be stabilized. Further, even if a large range (dimensional tolerance) in which the error of the inner shaft 9b or the outer tube 10b can be tolerated is secured, it is possible to prevent the sliding resistance from being excessively increased due to the influence of the dimensional tolerance. Therefore, the manufacturing cost of the inner shaft 9b and the outer tube 10b can be reduced.

更に、本参考例の場合、使用時に於ける、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの伸縮ストロークの範囲で、このアウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２のうち、前記アウタ側厚肉部５４の軸方向他端部の内周面に形成された部分と、前記インナシャフト９ｂの雄スプライン部８ｂとを、常にスプライン係合させている。この為、このインナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとの間のトルク伝達を、前記アウタチューブ１０ｂのうちの前記アウタ側厚肉部５４に相当する部分と、前記インナシャフト９ｂのうちの当該部分とスプライン係合する部分とで行う事ができる。この様な本参考例の場合、トルクを伝達する部分に対して、前記アウタ側薄肉部５３と前記アウタ側厚肉部５４との境界部分１７ａ（前記アウタ側段部５１の径方向内端縁）が、軸方向一方側に位置する事がない。即ち、本参考例の場合、前記アウタチューブ１０ｂから前記インナシャフト９ｂに伝達されるトルクの多くは、前記境界部分１７ａよりも軸方向一方側（前記アウタチューブ１０ｂ側）を通って伝達される。この結果、前記境界部分１７ａに、応力集中が発生する事を防止できる。 Further, in the case of the present reference example, the outer thick portion 54 of the female spline portion 52 of the outer tube 10b is used within the range of expansion and contraction stroke of the inner shaft 9b and the outer tube 10b during use. The portion formed on the inner peripheral surface of the other end portion in the axial direction and the male spline portion 8b of the inner shaft 9b are always in spline engagement. Therefore, torque transmission between the inner shaft 9b and the outer tube 10b is performed between a portion of the outer tube 10b corresponding to the outer thick portion 54 and a portion of the inner shaft 9b. This can be done with the part that engages with the spline. In the case of the present reference example as described above, the boundary portion 17a between the outer thin portion 53 and the outer thick portion 54 with respect to the torque transmitting portion (the radially inner end edge of the outer step portion 51). ) Is not located on one side in the axial direction. That is, in the case of the present reference example, most of the torque transmitted from the outer tube 10b to the inner shaft 9b is transmitted through one axial side (the outer tube 10b side) of the boundary portion 17a. As a result, it is possible to prevent stress concentration from occurring at the boundary portion 17a.

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図４、５を参照しつつ説明する。本例の中間シャフト４ｃは、インナシャフト９ｃを構成するスプライン形成部１８ａの内周面の形状を、前述した参考例の構造と異ならせている。尚、アウタチューブ１０ｂの構造は、前述した参考例と同様である。 [ First Example of Embodiment]
A first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the intermediate shaft 4c of this example, the shape of the inner peripheral surface of the spline forming portion 18a forming the inner shaft 9c is different from that of the reference example described above. The structure of the outer tube 10b is the same as that of the reference example described above.

本例の場合、前記インナシャフト９ｃを構成するスプライン形成部１８ａの内周面のうち、軸方向一端部から軸方向中間部にかけての部分には、大径孔部６３が形成されている。この様な大径孔部６３の内径寸法は、軸方向の全長に亙り一定である。
又、前記スプライン形成部１８ａの内周面のうち、軸方向中間部から軸方向他端寄り部分にかけての部分には、内径寸法が、前記大径孔部６３の内径寸法よりも小さい中径孔部６４が形成されている。この中径孔部６４の内径は、軸方向の全長に亙り一定である。
又、前記スプライン形成部１８ａの内周面の軸方向他端部（前記中径孔部６４よりも軸方向他方側に位置する部分）には、内径寸法が、この中径孔部６４の内径寸法よりも小さい小径孔部６８が形成されている。 In the case of this example, a large-diameter hole portion 63 is formed in a portion of the inner peripheral surface of the spline forming portion 18a that constitutes the inner shaft 9c from one end portion in the axial direction to the intermediate portion in the axial direction. The inner diameter of the large-diameter hole portion 63 is constant over the entire length in the axial direction.
Further, in the portion of the inner peripheral surface of the spline forming portion 18a from the intermediate portion in the axial direction to the portion near the other end in the axial direction, the inner diameter dimension is smaller than the inner diameter dimension of the large diameter hole portion 63. The portion 64 is formed. The inner diameter of the medium diameter hole portion 64 is constant over the entire length in the axial direction.
At the other end of the inner peripheral surface of the spline forming portion 18a in the axial direction (the portion located on the other axial side of the medium diameter hole portion 64), the inner diameter dimension is the inner diameter of the medium diameter hole portion 64. A small diameter hole portion 68 smaller than the size is formed.

又、前記大径孔部６３の軸方向他端縁と前記中径孔部６４の軸方向一端縁とは、第一の連続段部６５により連続している。
又、前記中径孔部６４の軸方向他端縁と、前記小径孔部６８の軸方向一端縁とは、第二の連続段部７０により連続している。本例の場合、前記第一の連続段部６５及び前記第二の連続段部７０は、径方向外方に向かうほど軸方向一方に向かう方向に傾斜した状態で形成されている。尚、前記第一の連続段部６５又は前記第二の連続段部７０を、前記インナシャフト９ｃの中心軸に直交する仮想平面上に設ける事もできる。又、前記第一の連続段部６５及び前記第二の連続段部７０を、部分球面状に形成する事もできる。別の言い方をすれば、具体的には、前記第一の連続段部６５及び前記第二の連続段部７０の、前記インナシャフト９ｂの中心軸を含む仮想平面に関する断面形状を、円弧状とする。この様な構成を採用する場合には、前記第一の連続段部６５及び前記第二の連続段部７０の前記仮想平面に関する断面形状の曲率半径Ｒを、０．２ｍｍ以上（好ましくは、０．５ｍｍ以上）とする。この様な構成を採用すれば、前記第一の連続段部６５及び前記第二の連続段部７０に、応力集中が発生する事を防止できる。 Further, the other axial end of the large diameter hole portion 63 and the one axial end of the medium diameter hole portion 64 are connected by a first continuous step portion 65.
Further, the other axial end of the medium diameter hole portion 64 and the one axial end of the small diameter hole portion 68 are continuous by the second continuous step portion 70. In the case of this example, the first continuous stepped portion 65 and the second continuous stepped portion 70 are formed in a state of being inclined in a direction toward the axial direction toward the radially outer side. The first continuous step portion 65 or the second continuous step portion 70 may be provided on a virtual plane orthogonal to the central axis of the inner shaft 9c. Further, the first continuous stepped portion 65 and the second continuous stepped portion 70 may be formed in a partially spherical shape. In other words, specifically, the cross-sectional shape of the first continuous step portion 65 and the second continuous step portion 70 with respect to a virtual plane including the central axis of the inner shaft 9b is an arc shape. To do. When such a configuration is adopted, the curvature radius R of the cross-sectional shape of the first continuous step portion 65 and the second continuous step portion 70 with respect to the virtual plane is 0.2 mm or more (preferably 0). 0.5 mm or more). By adopting such a configuration, it is possible to prevent stress concentration from occurring in the first continuous step portion 65 and the second continuous step portion 70.

又、前記スプライン形成部１８ａのうち、前記大径孔部６３に相当する部分をインナ側薄肉部６６としている。一方、前記スプライン形成部１８ａのうち、前記中径孔部６４に相当する部分を、径方向に関する厚さ寸法が、前記インナ側薄肉部６６の径方向に関する厚さ寸法よりも大きいインナ側厚肉部６７としている。本例の場合、このインナ側厚肉部６７（前記スプライン形成部１８ａ）の軸方向他端部の内周面に、このインナ側厚肉部６７の軸方向中間部の内周面よりも全周に亙り径方向内方に張り出した内向張出部７１が形成されている。この様にして前記インナ側厚肉部６７のうちのこの内向張出部７１が形成された部分の径方向の厚さ寸法を、このインナ側厚肉部６７のうちの他の部分（この内向張出部７１が形成されていない部分）の径方向厚さ寸法よりも大きくしている。   Further, a portion of the spline forming portion 18a corresponding to the large diameter hole portion 63 is an inner thin portion 66. On the other hand, in the spline forming portion 18a, a portion corresponding to the medium diameter hole portion 64 has an inner side thick wall whose thickness dimension in the radial direction is larger than that of the inner side thin portion 66 in the radial direction. Part 67. In the case of this example, the inner peripheral surface of the axially other end portion of the inner thick portion 67 (the spline forming portion 18a) is more fully covered than the inner peripheral surface of the axial middle portion of the inner thick portion 67. An inward projecting portion 71 is formed that projects radially inward over the circumference. In this way, the radial thickness dimension of the portion of the inner side thick portion 67 where the inward projecting portion 71 is formed is calculated as the other radial portion of the inner side thick portion 67 (inward direction). It is made larger than the radial thickness dimension of the portion where the overhanging portion 71 is not formed).

又、前記インナ側薄肉部６６の、前記インナシャフト９ｂの中心軸に直交する仮想平面に関する断面積は、前記インナ側厚肉部６７のこの仮想平面に関する断面積よりも小さい。
又、本例の場合、前記インナ側薄肉部６６の軸方向他端縁は、前記スプライン形成部１８ａ（雄スプライン部８ｂ）の軸方向に関する長さ寸法をＬ１８とした場合に、このスプライン形成部１８ａ（前記雄スプライン部８ｂ）の軸方向一端縁から、（０．６〜０．９）・Ｌ１８となる位置に配置する。 The cross-sectional area of the inner thin portion 66 with respect to a virtual plane orthogonal to the central axis of the inner shaft 9b is smaller than the cross-sectional area of the inner thick portion 67 with respect to this virtual plane.
Further, in the case of this example, the other end in the axial direction of the inner side thin portion 66 is formed with the spline when the length dimension in the axial direction of the spline forming portion 18a (male spline portion 8b) is L 18. The portion 18a (the male spline portion 8b) is arranged at a position of (0.6 to 0.9) · L 18 from the one end edge in the axial direction.

又、前記インナ側厚肉部６７のうちの前記内向張出部７１が形成された部分の前記仮想平面に関する断面積は、前記インナ側厚肉部６７のうちの他の部分（この内向張出部７１が形成されていない部分）の前記仮想平面に関する断面積よりも大きい。   In addition, the cross-sectional area of the portion of the inner side thick portion 67 where the inward protruding portion 71 is formed with respect to the virtual plane is the other portion of the inner side thick portion 67 (this inward protruding portion). It is larger than the cross-sectional area of the portion where the portion 71 is not formed) with respect to the virtual plane.

又、本例の場合も、前記インナシャフト９ｃを構成するインナ側連続部１９ａは、前記インナシャフト９ｃのうちの前記スプライン形成部１８ａの軸方向他方側に隣接した部分に形成されている。この様なインナ側連続部１９ａの外周面には、円周方向に関して交互に形成された、複数ずつの凹部２４、２４（図３参照）と、前記インナシャフト９ｃの中心軸を含む仮想平面に関する断面形状が直角三角形状の凸部２５、２５（図３参照）とから成る不完全スプライン部２６が形成されている。この様な不完全スプライン部２６の構造は、前述した参考例と同様である。 Also in the case of this example, the inner-side continuous portion 19a forming the inner shaft 9c is formed in a portion of the inner shaft 9c adjacent to the other side in the axial direction of the spline forming portion 18a. A plurality of recesses 24, 24 (see FIG. 3), which are alternately formed in the circumferential direction, are formed on the outer peripheral surface of the inner-side continuous portion 19a, and a virtual plane including the central axis of the inner shaft 9c. An incomplete spline portion 26 including convex portions 25, 25 (see FIG. 3) having a right-angled triangular cross section is formed. The structure of such an incomplete spline portion 26 is similar to that of the reference example described above.

又、本例の場合、前記インナ側連続部１９ａの内周面は、軸方向に関して内径寸法が変化しない円筒面状に形成されている。この様なインナ側連続部１９ａの内周面の内径寸法は、前記小径孔部６８の内径寸法と等しい。又、このインナ側連続部１９ａの内周面の軸方向一端縁は、この第二の連続段部７０の軸方向他端縁に連続している。一方、前記インナ側連続部１９ａの内周面の軸方向他端縁は、前記小径軸部２０の内周面の軸方向一端縁に連続している。   Further, in the case of this example, the inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19a is formed into a cylindrical surface shape whose inner diameter does not change in the axial direction. The inner diameter of the inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19a is equal to the inner diameter of the small diameter hole portion 68. Further, one end edge in the axial direction of the inner peripheral surface of the inner side continuous portion 19a is continuous with the other end edge in the axial direction of the second continuous step portion 70. On the other hand, the other axial end of the inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19a is continuous with one axial end of the inner peripheral surface of the small-diameter shaft portion 20.

前記小径軸部２０は、前記インナシャフト９ｃのうち、前記インナ側連続部１９ａの軸方向他方側に隣接した位置から、軸方向他端部にかけての部分に設けられている。この様な小径軸部２０は、インナ側大径部２７と、インナ側小径部２８と、インナ側段部２９と、外向鍔部（かしめ部）３０とを有している。 The small-diameter shaft portion 20 is provided in a portion of the inner shaft 9c from a position adjacent to the other axial side of the inner side continuous portion 19a to the other axial end. Such a small-diameter shaft portion 20 has an inner-side large-diameter portion 27, an inner-side small-diameter portion 28, an inner-side step portion 29, and an outward flange portion (caulking portion) 30.

又、本例の場合、前記インナ側大径部２７の内周面は、内径寸法が軸方向の全長に亙り一定であり、この内径寸法は、前記インナ側連続部１９ａの内周面及び前記小径孔部６８の内径寸法と等しい。この様なインナ側大径部２７の内周面の軸方向一端縁は、前記インナ側連続部１９ａの内周面の軸方向他端縁に連続している。又、本例の場合、前記インナ側大径部２７の、前記インナシャフト９ｃの中心軸に直交する仮想平面に関する断面積を、前記インナ側厚肉部６７のうちの前記内向張出部７１が形成されていない部分の前記仮想平面に関する断面積と実質的に（製造上不可避な寸法公差を除いて）等しくしている。又、前記インナ側大径部２７の前記仮想平面に関する断面積を、前記インナ側厚肉部６７のうちの前記内向張出部７１が形成された部分の前記仮想平面に関する断面積よりも小さくしている。   Further, in the case of this example, the inner peripheral surface of the inner-side large-diameter portion 27 has a constant inner diameter over the entire length in the axial direction, and the inner diameter is equal to the inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19a and the inner peripheral surface 19a. It is equal to the inner diameter of the small diameter hole 68. One axial edge of the inner peripheral surface of the inner-side large-diameter portion 27 is continuous with the other axial edge of the inner peripheral surface of the inner-side continuous portion 19a. In addition, in the case of the present example, the cross-sectional area of the inner-side large-diameter portion 27 with respect to the virtual plane orthogonal to the central axis of the inner shaft 9c is determined by the inward-projecting portion 71 of the inner-side thick portion 67. The cross-sectional area of the unformed portion with respect to the virtual plane is made substantially equal (excluding dimensional tolerances unavoidable in manufacturing). Further, the cross-sectional area of the inner-side large-diameter portion 27 with respect to the virtual plane is made smaller than the cross-sectional area of the portion of the inner-side thick portion 67 where the inwardly extending portion 71 is formed with respect to the virtual plane. ing.

又、本例の場合も、前記外向鍔部３０は、前記小径軸部２０のうちの軸方向他端部に、全周に亙り前記インナ側小径部２８の外周面よりも径方向外方に突出した状態で形成されている。この様な外向鍔部３０は、図５に示す状態の前記インナシャフト９ｃ（この外向鍔部３０を形成する前の状態のインナシャフト９ｃ）の軸方向他端部を、例えば、ローリングかしめにより全周に亙りかしめ拡げる事により形成する。尚、図５に示す状態（この外向鍔部３０を形成する前の状態）の前記インナシャフト９ｂの軸方向他端部には、当外部分の軸方向一方側に隣接した部分よりも径方向の肉厚が薄い第二のインナ側薄肉部６９が形成されている。この様にして、前記外向鍔部３０を形成する前の状態のインナシャフト９ｂの軸方向他端部の剛性を低くして、前記外向鍔部３０を形成し易くしている。その他の前記小径軸部２０の具体的な構造は、前述した参考例と同様である。 Also in the case of this example, the outward flange portion 30 is located at the other end portion in the axial direction of the small-diameter shaft portion 20 over the entire circumference in the radially outward direction from the outer peripheral surface of the inner side small-diameter portion 28. It is formed in a protruding state. Such an outward flange portion 30 is formed by rolling the end portion of the inner shaft 9c in the state shown in FIG. 5 (the inner shaft 9c in the state before the outward flange portion 30 is formed) by rolling caulking, for example. Formed by squeezing over the circumference. The other axial end of the inner shaft 9b in the state shown in FIG. 5 (before forming the outward flange portion 30) has a larger radial direction than a portion adjacent to one axial side of the outer portion. The second inner-side thin portion 69 having a small wall thickness is formed. In this way, the rigidity of the other axial end portion of the inner shaft 9b before the formation of the outward brim portion 30 is lowered to facilitate the formation of the outward brim portion 30. The other specific structure of the small-diameter shaft portion 20 is similar to that of the reference example described above.

以下、前記インナシャフト９ｃの製造方法に就いて簡単に説明する。
先ず、第１工程に於いて、炭素鋼（例えば、Ｓ１０Ｃ〜Ｓ４５Ｃ）等の鉄系合金、或いは、アルミニウム系合金、マグネシウム合金等の軽合金から成る、中空円管状の素材（図示省略）の軸方向一端部から軸方向中間部にかけての部分（前記スプライン形成部１８ａに相当する部分）を、当該部分を拡径して第一中間素材とする。尚、この様に拡径する作業は、例えば、前記素材の軸方向一端部から軸方向中間部にかけての部分の内側に、マンドレルを挿入し、このマンドレルにより前記素材の内周面を扱く様にして行う。この様な拡径作業の際には、前記素材のうち、拡径される部分の外径側に、円筒面状の内周面を有する外型を配置して行う事もできる。 Hereinafter, a method for manufacturing the inner shaft 9c will be briefly described.
First, in the first step, a shaft of a hollow circular tubular material (not shown) made of an iron alloy such as carbon steel (for example, S10C to S45C) or a light alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy. The part from the one end in the direction to the intermediate part in the axial direction (the part corresponding to the spline forming part 18a) is expanded in diameter to form a first intermediate material. Incidentally, the work of expanding the diameter in this way is carried out by, for example, inserting a mandrel inside the portion from the one axial end to the axial middle portion of the material, and handling the inner peripheral surface of the material with this mandrel. Do it. In such a diameter expanding operation, an outer die having a cylindrical inner peripheral surface can be arranged on the outer diameter side of the material to be expanded in the material.

次いで、第２工程に於いて、前記第一中間素材のうちの拡径された部分の外周面に切削加工を施す事により、当該部分の外径寸法を転造下径（プレス下径）に加工する。この様にして第二中間素材を得る。   Next, in the second step, the outer peripheral surface of the expanded portion of the first intermediate material is subjected to cutting to change the outer diameter of the portion to the rolled lower diameter (press lower diameter). To process. In this way, the second intermediate material is obtained.

次いで、第３工程に於いて、前記第二中間素材のうちの転造下径（プレス下径）に加工された部分に、転造又はプレス成形を施す事により円周方向に凹部と凸部とを交互に配置して成る凹凸部である前記雄スプライン部８ｂを形成する。この様にして第三中間素材を得る。尚、上述の様にして前記雄スプライン部８ｂを形成する際には、前記第二中間素材のうちの転造下径（プレス下径）に加工された部分の内径側に、サポート軸を挿入した状態で行う。又、上述の工程では、前記雄スプライン部８ｂと共に、前記不完全スプライン部２６も形成される。   Then, in the third step, the portion of the second intermediate material that has been processed into the rolling lower diameter (press lower diameter) is subjected to rolling or press molding to form concave and convex portions in the circumferential direction. The male spline portion 8b, which is an uneven portion formed by alternately arranging and, is formed. In this way, the third intermediate material is obtained. When the male spline portion 8b is formed as described above, the support shaft is inserted on the inner diameter side of the portion of the second intermediate material that has been processed into the rolling lower diameter (press lower diameter). It is done in the state. Further, in the above process, the incomplete spline portion 26 is formed together with the male spline portion 8b.

次いで、第４工程に於いて、前記第三中間素材の外周面の軸方向他端部に、例えば、切削加工、転造加工、又はプレス成型を施す事により、前記インナ側小径部２８（雄セレーション３１）と、前記インナ側段部２９とを形成する。この様にして第四中間素材を得る。   Next, in the fourth step, the inner side small diameter portion 28 (male) is formed by, for example, performing cutting, rolling, or press molding on the other axial end of the outer peripheral surface of the third intermediate material. The serration 31) and the inner side step portion 29 are formed. In this way, the fourth intermediate material is obtained.

次いで、第５工程に於いて、前記第四中間素材のうちの、軸方向一端部から軸方向中間部（前記インナ側連続部１９ａに相当する部分よりも軸方向他方側に位置する部分）に、例えば、流動浸漬法、静電塗装法等により粗コーティング層を形成する。そして、この粗コーティング層に、シェービング加工を施す事により前記コーティング層４４を形成する。この様にして第五中間素材を得る。   Next, in the fifth step, from the one axial end portion of the fourth intermediate material to the axial intermediate portion (the portion located on the other axial side of the portion corresponding to the inner side continuous portion 19a). For example, the rough coating layer is formed by a fluidized dipping method, an electrostatic coating method, or the like. Then, the coating layer 44 is formed by subjecting the rough coating layer to shaving. In this way, the fifth intermediate material is obtained.

次いで、第６工程に於いて、この第五中間素材のうちの前記雄スプライン部８ｂに相当する部分の内周面の軸方向一端部から軸方向中間部にかけての部分に切削加工を施す事により、前記大径孔部６３（前記インナ側薄肉部６６）を形成する。一方、前記第五中間素材のうちの前記雄スプライン部８ｂに相当する部分の内周面の軸方向中間部から軸方向他端寄り部分にかけての部分は、そのまま前記中径孔部６４とする。   Next, in a sixth step, by cutting the portion of the inner peripheral surface of the portion corresponding to the male spline portion 8b of the fifth intermediate material from one axial end to the axial middle portion, The large diameter hole portion 63 (the inner side thin portion 66) is formed. On the other hand, the portion from the axially intermediate portion of the inner peripheral surface of the portion corresponding to the male spline portion 8b of the fifth intermediate material to the portion toward the other end in the axial direction is the intermediate diameter hole portion 64 as it is.

最後に、第７工程に於いて、前記第六中間素材（図４に示す、前記ヨーク３３が固定される前の状態のインナシャフト９ｃ）の軸方向他端部に前記インナ側ヨーク部２１を固定して、前記インナシャフト９ｃとする。尚、前記第六中間素材にこのインナ側ヨーク部２１を結合固定する作業は、この第六中間素材の軸方向他端部を全周に亙り、ローリングかしめによりかしめ拡げる事により行う。
尚、上述の各工程は、矛盾が生じない範囲で、適宜入れ替えて実施する事が可能である。 Finally, in the seventh step, the inner yoke portion 21 is attached to the other axial end portion of the sixth intermediate material (the inner shaft 9c shown in FIG. 4 before the yoke 33 is fixed). It is fixed to form the inner shaft 9c. The operation of connecting and fixing the inner yoke portion 21 to the sixth intermediate material is performed by caulking and expanding the other axial end portion of the sixth intermediate material by rolling caulking.
It should be noted that the above steps can be appropriately replaced with each other as long as no contradiction occurs.

以上の様な構成を有するインナシャフト９ｃは、前記雄スプライン部８ｂを全長に亙り、アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２に、コーティング層４４を介してスプライン係合させる事により、前記アウタチューブ１０ｂに組み付けられている。この様に組み付けられた状態で、前記雄スプライン部８ｂとこのアウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２との係合部には、所定量の締め代が設けられている。この様にして、前記インナシャフト９ｂと前記アウタチューブ１０ｂとは、トルクの伝達を可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされている。   The inner shaft 9c having the above-described configuration is adapted to be spline-engaged with the female spline portion 52 of the outer tube 10b via the coating layer 44 over the entire length of the male spline portion 8b, and thus the outer tube 10b It is assembled. In this assembled state, the engaging portion between the male spline portion 8b and the female spline portion 52 of the outer tube 10b is provided with a predetermined amount of interference. In this way, the inner shaft 9b and the outer tube 10b are combined so that torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted.

又、本例の場合、使用時に於ける、前記インナシャフト９ｃと前記アウタチューブ１０ｂとの伸縮ストロークの範囲内で、前記雄スプライン部８ｂのうちの前記インナ側厚肉部６７（前記中径孔部６４）に相当する部分を、常に、前記雌スプライン部５２とスプライン係合する様に規制している。
又、本例の場合も、使用時に於ける、前記インナシャフト９ｃと前記アウタチューブ１０ｂとの伸縮ストロークの範囲内で、前記アウタチューブ１０ｂの雌スプライン部５２のうちのアウタ側厚肉部５４の軸方向他端部に相当する部分と、前記雄スプライン部８ｂとが、常にスプライン係合する様に規制している。要するに、前記インナシャフト９ｃと前記アウタチューブ１０ｂとの径方向に重畳する部分が最も短い状態から同じく長い状態にかけて、前記雄スプライン部８ｂのうちのインナ側厚肉部６７に相当する部分と、前記雌スプライン部５２のうちのアウタ側厚肉部５４の軸方向他端部に相当する部分とがスプライン係合する様にしている。 Further, in the case of this example, the inner side thick portion 67 (the medium diameter hole) of the male spline portion 8b is within the range of expansion / contraction stroke of the inner shaft 9c and the outer tube 10b during use. The portion corresponding to the portion 64) is always regulated so as to be in spline engagement with the female spline portion 52.
Also in the case of this example, the outer thick portion 54 of the female spline portion 52 of the outer tube 10b is within the range of expansion / contraction stroke of the inner shaft 9c and the outer tube 10b during use. The portion corresponding to the other end portion in the axial direction and the male spline portion 8b are regulated so as to always be in spline engagement. In short, from a state where the portion where the inner shaft 9c and the outer tube 10b overlap in the radial direction is the shortest to a state where the same is long, a portion corresponding to the inner thick portion 67 of the male spline portion 8b, and A portion of the female spline portion 52 corresponding to the other axial end of the outer thick portion 54 is spline-engaged.

以上の様な構成を有する本例の中間シャフト４ｃの場合、前記インナシャフト９ｃのうち、前記雄スプライン部８ｂが形成された部分の内周面に、軸方向一方側から順に前記インナ側薄肉部６６と前記インナ側厚肉部６７とを設けている。この為、前記雄スプライン部８ｂが形成された部分のうちの前記インナ側薄肉部６６が形成された部分の径方向の剛性を、同じくインナ側厚肉部６７が形成された部分と比べて適度に小さくできる。従って、前記雄スプライン部８ｂと前記雌スプライン部５２との係合部の回転方向のがたつきを防止する為に、この係合部に締め代を持たせた場合でも、この締め代に対する摺動抵抗（摺動荷重）の変動を鈍感にでき、前記インナシャフト９ｃの、前記アウタチューブ１０ｂに対する摺動を安定させる事ができる。   In the case of the intermediate shaft 4c of the present embodiment having the above-mentioned configuration, the inner thin-walled portion is formed on the inner peripheral surface of the portion of the inner shaft 9c where the male spline portion 8b is formed in order from one side in the axial direction. 66 and the inner-side thick portion 67 are provided. Therefore, the radial rigidity of the portion where the inner thin portion 66 is formed among the portions where the male spline portion 8b is formed is appropriate as compared with the portion where the inner thick portion 67 is formed. Can be made very small. Therefore, in order to prevent the rattling of the engaging portion between the male spline portion 8b and the female spline portion 52 in the rotational direction, even if the engaging portion has a tightening allowance, sliding against the tightening allowance is performed. The fluctuation of the dynamic resistance (sliding load) can be made insensitive, and the sliding of the inner shaft 9c with respect to the outer tube 10b can be stabilized.

又、本例の場合、使用時に於ける、前記インナシャフト９ｃと前記アウタチューブ１０ｂとの伸縮ストロークの範囲内で、前記雄スプライン部８ｂのうちの前記インナ側厚肉部６７に相当する部分を、常に、前記雌スプライン部５２とスプライン係合する様に規制している。この為、前記インナシャフト９ｃと前記アウタチューブ１０ｂとの間のトルク伝達を、このインナシャフト９ｃの雄スプライン部８ｂが形成された部分のうち、径方向に関する剛性が比較的高い前記インナ側厚肉部６７に相当する部分で行う事ができる。この結果、摺動性を向上しつつ、前記インナシャフト９ｂの耐久性の向上も図れる。   Further, in the case of this example, a portion of the male spline portion 8b corresponding to the inner thick portion 67 of the male spline portion 8b is within a range of expansion / contraction stroke of the inner shaft 9c and the outer tube 10b during use. , So that the female spline portion 52 is always regulated so as to engage with the spline. Therefore, the torque transmission between the inner shaft 9c and the outer tube 10b is performed by the inner side thick wall of the portion of the inner shaft 9c where the male spline portion 8b is formed, which has a relatively high radial rigidity. It can be performed in a portion corresponding to the portion 67. As a result, it is possible to improve the durability of the inner shaft 9b while improving the slidability.

又、本例の場合、前記第二の連続段部７０を前記インナ側連続部１９ａの外周面よりも軸方向一方側に位置させる事により、前記インナ側厚肉部６７（前記スプライン形成部１８ａ）の軸方向他端部の内周面に、このインナ側厚肉部６７の軸方向中間部の内周面よりも全周に亙り径方向内方に張り出した内向張出部７１を形成している。この様にして、前記インナ側連続部１９ａの径方向に関する厚さ寸法を大きく確保する事により、このインナ側連続部１９ａと前記小径軸部２０との境界部分の様に、応力が集中し易い部分の剛性を確保して、前記インナシャフト９ｃの耐久性の向上を図れる。 Further, in the case of the present example, by arranging the second continuous stepped portion 70 on one side in the axial direction with respect to the outer peripheral surface of the inner side continuous portion 19a, the inner side thick portion 67 (the spline forming portion 18a the inner peripheral surface of the other axial end portion of the) to form an inward protruding portion 71 which protrudes radially inward over the entire circumference of the inner peripheral surface of the axially intermediate portion of the inner side thick part 67 ing. In this way, by securing a large thickness in the radial direction of the inner-side continuous portion 19a, stress is likely to be concentrated at the boundary portion between the inner-side continuous portion 19a and the small diameter shaft portion 20. The rigidity of the portion can be secured, and the durability of the inner shaft 9c can be improved.

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図６を参照しつつ説明する。
本例の中間シャフト４ｄを構成するアウタチューブ１０ｃは、小径筒部４５ａと、アウタ側連続部４６と、大径筒部４７と、アウタ側ヨーク部４８とを備えている。
このうちの小径筒部４５ａは段付円筒状であり、前記アウタチューブ１０ｃのうちの、軸方向他端部から軸方向中間部にかけての部分に設けられている。具体的には、前記小径筒部４５ａは、軸方向一端部から軸方向他端寄り部分にかけての部分に設けられたアウタ側大径部４９ａと、軸方向他端部に設けられ、外径寸法がこのアウタ側大径部４９ａの外径寸法よりも小さいアウタ側小径部５０ａとから成る。又、このアウタ側大径部４９ａの外周面の軸方向他端縁とこのアウタ側小径部５０ａの外周面の軸方向一端縁とは、アウタ側段部５１ａにより連続されている。即ち、本例の場合、このアウタ側段部５１ａの軸方向に関する位置を、前述した実施の形態の第１例のアウタ側段部５１よりも軸方向他方側に位置させている。又、前記小径筒部４５ａの内周面には、全長に亙り雌スプライン部５２が形成されている。尚、前記アウタ側連続部４６、前記大径筒部４７、及び前記アウタ側ヨーク部４８の構造は、前述した実施の形態の第１例及び参考例の場合と同様である。 [ Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The outer tube 10c that constitutes the intermediate shaft 4d of this example includes a small-diameter tubular portion 45a, an outer-side continuous portion 46, a large-diameter tubular portion 47, and an outer-side yoke portion 48.
The small-diameter cylindrical portion 45a has a stepped cylindrical shape, and is provided in a portion of the outer tube 10c from the other axial end to the axial middle portion. Specifically, the small-diameter cylindrical portion 45a is provided on the outer-side large-diameter portion 49a provided in a portion extending from the one end in the axial direction to the portion closer to the other end in the axial direction, and the other end in the axial direction. The outer side small diameter portion 50a is smaller than the outer diameter dimension of the outer side large diameter portion 49a. Further, the other axial end of the outer peripheral surface of the outer large diameter portion 49a and the one axial end of the outer peripheral surface of the outer small diameter portion 50a are connected by the outer step 51a. That is, in the case of this example, the position of the outer side step portion 51a in the axial direction is located on the other side in the axial direction than the outer side step portion 51 of the first example of the above-described embodiment. A female spline portion 52 is formed over the entire length on the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 45a. The structures of the outer-side continuous portion 46, the large-diameter cylindrical portion 47, and the outer-side yoke portion 48 are the same as those in the first example and the reference example of the above-described embodiment.

又、本例の場合、インナシャフト９ｄを構成するスプライン形成部１８ｂの内周面に形成された、大径孔部６３ａの軸方向他端縁と、中径孔部６４ａの軸方向一端縁とを連続する第一の連続段部６５ａの軸方向位置を、前述した実施の形態の第１例の場合よりも軸方向一方側に位置させている。又、前記スプライン形成部１８ｂのうち、前記大径孔部６３ａに相当する部分をインナ側薄肉部６６ａとしている。一方、前記スプライン形成部１８ｂのうち、前記中径孔部６４ａに相当する部分を、径方向に関する厚さ寸法が、前記インナ側薄肉部６６ａの径方向に関する厚さ寸法よりも大きいインナ側厚肉部６７ａとしている。別の言い方をすれば、本例の場合、前記インナ側薄肉部６６ａ（前記大径孔部６３ａ）の軸方向に関する長さ寸法を、前述した実施の形態の第１例の場合よりも短くすると共に、前記インナ側厚肉部６７ａ（前記中径孔部６４ａ）の軸方向に関する長さ寸法を、前述した実施の形態の第１例の場合よりも長くしている。 Further, in the case of the present example, the other axial end of the large diameter hole portion 63a and the one axial end edge of the medium diameter hole portion 64a are formed on the inner peripheral surface of the spline forming portion 18b forming the inner shaft 9d. The axial position of the first continuous stepped portion 65a that is continuous with is arranged on the one axial side as compared with the case of the first example of the above-described embodiment. Further, of the spline forming portion 18b, a portion corresponding to the large diameter hole portion 63a is an inner side thin portion 66a. On the other hand, in the spline forming portion 18b, a portion corresponding to the medium-diameter hole portion 64a has an inner-side thick wall whose thickness dimension in the radial direction is larger than that of the inner-side thin portion 66a in the radial direction. The part 67a. In other words, in the case of the present example, the length dimension in the axial direction of the inner side thin portion 66a (the large diameter hole portion 63a) is made shorter than in the case of the first example of the above-described embodiment. At the same time, the length dimension of the inner thick portion 67a (the intermediate diameter hole portion 64a) in the axial direction is made longer than that of the first example of the above-described embodiment.

以上の様な構成を有する本例の場合も、前記インナシャフト９ｄの雄スプライン部８ｂと、前記アウタチューブ１０ｃの雌スプライン部５２とを、コーティング層４４を介してスプライン係合させる事により、前記インナシャフト９ｄと前記アウタチューブ１０ｃとを、トルクの伝達を可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わせている。尚、この様に組み付けられた状態で、前記雄スプライン部８ｂと前記雌スプライン部５２との係合部には、所定量の締め代が設けられている。   Also in the case of the present example having the above-mentioned configuration, the male spline portion 8b of the inner shaft 9d and the female spline portion 52 of the outer tube 10c are spline-engaged via the coating layer 44, thereby The inner shaft 9d and the outer tube 10c are combined so that torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted. In this assembled state, the engaging portion between the male spline portion 8b and the female spline portion 52 is provided with a predetermined amount of interference.

又、本例の場合、使用時に於ける、前記インナシャフト９ｄと前記アウタチューブ１０ｃとの伸縮ストロークの範囲内で、このアウタチューブ１０ｃの雌スプライン部５２のうちの前記アウタ側厚肉部５４の軸方向他端部の内周面に形成された部分と、前記インナシャフト９ｄの雄スプライン部８ｂのうちのインナ側厚肉部６７ａの軸方向一端部に相当する部分とが、常にスプライン係合する様に規制している。その他の構造、及び作用・効果は前述した実施の形態の第１例及び参考例と同様である。 Further, in the case of this example, the outer thick portion 54 of the female spline portion 52 of the outer tube 10c is within the range of expansion / contraction stroke of the inner shaft 9d and the outer tube 10c during use. A portion formed on the inner peripheral surface of the other axial end portion and a portion of the male spline portion 8b of the inner shaft 9d corresponding to one axial end portion of the inner thick portion 67a are always spline engaged. It is regulated to do. Other structures, actions and effects are the same as those of the first example and the reference example of the above-described embodiment.

前述した実施の形態の各例及び参考例では、本発明を、ステアリング装置を構成する中間シャフトを構成するインナシャフトに適用した例に就いて説明した。但し、本発明は、この様なインナシャフト以外にも、各種用途で使用される伸縮自在シャフトの構造に適用する事ができる。
又、前述した実施の形態の第１例で説明した伸縮自在シャフト用インナシャフトの製造方法を構成する各工程は、矛盾が生じない範囲で、順番を入れ替える事が可能である。又、これら各工程は、可能な範囲で同時に行う事もできる。 In each of the above-described embodiments and reference examples , the present invention is described as an example in which the present invention is applied to an inner shaft that constitutes an intermediate shaft that constitutes a steering device. However, the present invention can be applied to structures of expandable shafts used for various purposes other than such an inner shaft.
In addition, the steps of the method of manufacturing the inner shaft for a retractable shaft described in the first example of the above-described embodiment can be interchanged in order so long as no contradiction occurs. Further, each of these steps can be performed simultaneously within a possible range.

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 自在継手
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 中間シャフト
５ ステアリングギヤユニット
６ 入力軸
７ タイロッド
８、８ａ、８ｂ 雄スプライン部
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ インナシャフト
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ アウタチューブ
１１ 第一のヨーク
１２ 雌スプライン部
１３ 第二のヨーク
１４ アウタ側薄肉部
１５ アウタ側厚肉部
１７、１７ａ 境界部分
１８、１８ａ、１８ｂ スプライン形成部
１９、１９ａ インナ側連続部
２０ 小径軸部
２１ インナ側ヨーク部
２２ 凹部
２３ 凸部
２４ 凹部
２５ 凸部
２６ 不完全スプライン部
２７ インナ側大径部
２８ インナ側小径部
２９、２９ａ インナ側段部
３０ 外向鍔部
３１ 雄セレーション
３２ 十字軸
３３ ヨーク
３４ 基部
３５ 腕部
３６ 中心孔
３７ 雌セレーション
３８ 円孔
３９ 軸受カップ
４０ ニードル
４１ 軸部
４３ 腕部
４４ コーティング層
４５、４５ａ 小径筒部
４６ アウタ側連続部
４７ 大径筒部
４８ アウタ側ヨーク部
４９、４９ａ アウタ側大径部
５０、５０ａ アウタ側小径部
５１、５１ａ アウタ側段部
５２ 雌スプライン部
５３ アウタ側薄肉部
５４ アウタ側厚肉部
５５ 腕部
５６ 円孔
５７ 軸受カップ
５８ ニードル
５９ 十字軸
６０ 軸部
６１ ヨーク
６２ 腕部
６３、６３ａ 大径孔部
６４、６４ａ 中径孔部
６５、６５ａ 第一の連続段部
６６、６６ａ インナ側薄肉部
６７、６７ａ インナ側厚肉部
６８ 小径孔部
６９ 第二のインナ側薄肉部
７０ 第二の連続段部
７１ 内向張出部 1 Steering Wheel 2 Steering Shafts 3a, 3b, 3c, 3d Universal Joints 4, 4a, 4b, 4c, 4d Intermediate Shaft 5 Steering Gear Unit 6 Input Shaft 7 Tie Rod
8, 8a, 8b Male spline part 9, 9a, 9b, 9c, 9d Inner shaft
10, 10a, 10b, 10c Outer tube 11 First yoke 12 Female spline portion 13 Second yoke 14 Outer side thin portion 15 Outer side thick portion 17, 17a Boundary portion 18, 18a, 18b Spline forming portion 19, 19a Inner side continuous part 20 Small diameter shaft part 21 Inner side yoke part 22 Recessed part 23 Convex part 24 Recessed part 25 Convex part 26 Incomplete spline part 27 Inner side large diameter part 28 Inner side small diameter part 29, 29a Inner side stepped part 30 Outward flange part 31 Male Serration 32 Cross Shaft 33 Yoke 34 Base 35 Arm 36 Center Hole
37 Female Serration 38 Circular Hole 39 Bearing Cup 40 Needle 41 Shaft Part 43 Arm Part 44 Coating Layer 45, 45a Small Diameter Cylindrical Part 46 Outer Side Continuous Part 47 Large Diameter Cylindrical Part 48 Outer Side Yoke Part 49, 49a Outer Side Large Diameter Part 50 , 50a Outer side small diameter section 51, 51a Outer side step section 52 Female spline section 53 Outer side thin section 54 Outer side thick section 55 Arm section 56 Circular hole 57 Bearing cup 58 Needle 59 Cross shaft 60 Shaft section 61 Yoke 62 Arm section 63, 63a Large diameter hole portion 64, 64a Medium diameter hole portion 65, 65a First continuous step portion 66, 66a Inner side thin wall portion 67, 67a Inner side thick portion 68 Small diameter hole portion 69 Second inner side thin wall portion 70 Second continuous step 71 Inward overhang

Claims (1)

軸方向一端部の外周面に雄スプライン部が形成された中空状のインナシャフトと、
内周面に雌スプライン部が形成されたアウタチューブと、
前記雄スプライン部の外周面を覆う状態で設けられたコーティング層とを備えており、
前記雄スプライン部と前記雌スプライン部とを、前記コーティング層を介してスプライン係合させる事により、前記インナシャフトと前記アウタチューブとがトルク伝達可能、且つ、全長を伸縮可能な状態に組み合わされている伸縮自在シャフトであって、
前記アウタチューブのうち、内周面に前記雌スプライン部が形成された部分が、軸方向他端部に形成されたアウタ側薄肉部と、該アウタ側薄肉部の軸方向一方側に隣接した位置に形成された、前記アウタ側薄肉部の外径寸法よりも大きい外径寸法を有する、アウタ側厚肉部とにより構成されており、
前記インナシャフトのうち、外周面に前記雄スプラインが形成された部分が、軸方向一端部に形成されたインナ側薄肉部と、該インナ側薄肉部の軸方向他方側に隣接した位置に形成された、前記インナ側薄肉部の内径寸法よりも小さい内径寸法を有する、インナ側厚肉部とにより構成されており、
前記インナ側厚肉部の軸方向他端部の内周面には、前記インナ側厚肉部の軸方向中間部の内周面よりも全周に亙り径方向内方に張り出した内向張出部が形成されており、
使用時に於ける前記インナシャフトと前記アウタチューブとの伸縮ストロークの範囲で、前記雌スプライン部のうち、前記アウタ側厚肉部の軸方向他端部の内周面に形成された部分と、前記雄スプライン部とが、常にスプライン係合しており、且つ、前記雄スプライン部のうち、前記インナ側厚肉部の外周面に形成された部分と、前記雌スプライン部とが、常にスプライン係合している、
伸縮自在シャフト。 A hollow inner shaft having a male spline portion formed on the outer peripheral surface of one end in the axial direction,
An outer tube having a female spline portion formed on the inner peripheral surface,
A coating layer provided so as to cover the outer peripheral surface of the male spline portion,
By engaging the male spline portion and the female spline portion with a spline through the coating layer, the inner shaft and the outer tube are combined so that torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted. It is a retractable shaft,
A portion of the outer tube where the female spline portion is formed on the inner peripheral surface is adjacent to the outer thin portion formed at the other axial end and one axial side of the outer thin portion. to the formed, has a larger outer diameter than the outer diameter of the outer side thin portion is constituted by the outer-side thick portion,
A portion of the inner shaft where the male spline is formed on the outer peripheral surface is formed at a position adjacent to the inner thin portion formed at one axial end and the other axial side of the inner thin portion. Also, having an inner diameter dimension smaller than the inner diameter dimension of the inner side thin portion, is composed of an inner thick portion,
On the inner peripheral surface of the other axial end of the inner thick portion, an inward protrusion protruding radially inward over the entire circumference of the inner peripheral surface of the axial middle portion of the inner thick portion. Part is formed,
Within the range of expansion and contraction stroke of the inner shaft and the outer tube during use, a portion of the female spline portion formed on the inner peripheral surface of the other axial end of the outer thick portion, and The male spline portion is always in spline engagement , and the portion of the male spline portion formed on the outer peripheral surface of the inner-side thick portion and the female spline portion are always in spline engagement. Is doing
Telescopic shaft.
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