JP7342631B2 - ホールカバー付きアウタチューブ - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリング装置の中間シャフトを構成する、ホールカバー付きアウタチューブに関する。
自動車用のステアリング装置においては、後端部にステアリングホイールが固定されたステアリングシャフトの前端部と、ステアリングギヤユニットを構成するピニオン軸とを、中間シャフトを介して連結することが行われている。中間シャフトとして、全長が伸縮可能な伸縮式の中間シャフトを使用する場合がある。伸縮式の中間シャフトは、全長を伸縮させることで、衝突事故の際の衝撃を吸収したり、ステアリングギヤユニットをサブフレームに搭載する車両において、車体とサブフレームとの相対変位を吸収したりするなどの機能を発揮する。
伸縮式の中間シャフトは、アウタチューブと、該アウタチューブの内側に、トルク伝達を可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に挿入された、インナシャフトとからなる。アウタチューブの端部には、特開2018-131025号公報(特許文献1)などに記載されているように、自在継手を構成するヨークを一体に設けたり、アウタチューブとは別体のヨークを溶接などの結合手段により固定したりすることが行われている。
これに対し、大型の自動車に搭載されるステアリング装置においては、ステアリングシャフトからステアリングギヤユニットまでの距離が長くなるなどの理由から、特開2019-82217号公報(特許文献2)に記載されるように、アウタチューブの端部に、ヨークを直接設けずに、エネルギ吸収機能などを備えたエクステンションシャフト(延長軸)を接続することが考えられている。
アウタチューブの端部にエクステンションシャフトを接続する場合に、エクステンションシャフトの構造によっては、アウタチューブの端部に、外周面に断面非円形状の外側係合部を有する雄軸部を設ける必要がある場合がある。この場合には、外周面に、アウタチューブをエクステンションシャフトに接続するための断面非円形状の外側係合部を有する雄軸部と、インナシャフトがスライド可能に挿入される内周面に、断面非円形状の内側係合部を有する雌筒部とを、同軸上に備えた構成とする必要がある。
特開2018-131025号公報 特開2019-82217号公報
外周面に断面非円形状の外側係合部を有する雄軸部と、内周面に断面非円形状の内側係合部を有する雌筒部とを同軸上に備えるアウタチューブは、加工性や重量などを考慮すると、全体を中空筒状に構成することが好ましい。ただし、ステアリング装置の中間シャフトを構成するアウタチューブは、車体への組み付け状態で、少なくともその一部が車室外(エンジンルーム)に配置されるため、全体を中空筒状に構成したアウタチューブでは、インナシャフトが挿入される雌筒部の内部に水分などの異物が侵入し、中間シャフトの円滑な伸縮動作が阻害される可能性がある。
このような事情に鑑み、雄軸部のみを中実状に構成し、中実状の雄軸部と円筒状の雌筒部とを、例えば溶接により結合(接合)して、雌筒部の軸方向一方側の開口部を雄軸部により塞ぐことが考えられる。中実状の雄軸部と円筒状の雌筒部とを結合したアウタチューブによれば、雄軸部を通じて雌筒部の内部に水分などの異物が侵入することを防止できる。
しかしながら、雄軸部と雌筒部とを溶接により結合する場合には、結合工程が必要になるだけでなく、溶接後に、溶接ビード部のうちで、隣接部分よりも径方向外側に張り出した外周部を、旋盤を用いた切削加工などにより除去する工程も必要になり、加工コストが嵩む要因になる。また、溶接部の信頼性を担保するために、かしめなどのその他の結合手段を組み合わせて実施する必要もあり、製造コストが嵩みやすくなる。さらに、溶接部などの結合部の存在に起因して、内周側係合部の有効長さ(中間シャフトの伸縮量)を確保することが難しくなる、雄軸部と雌筒部との位相精度を確保することが難しくなるなどの問題を生じる可能性がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、アウタチューブのうちで、インナシャフトが挿入される雌筒部の内部に異物が侵入するのを防止できるとともに、アウタチューブの製造コストを抑えられる構造を実現することを目的とする。
本発明の一態様にかかるホールカバー付きアウタチューブは、ステアリング装置の中間シャフトを構成し、車体への組み付け状態で、車室内と車室外とを仕切るパネル(ダッシュパネル)を挿通して配置されるアウタチューブと、前記アウタチューブと前記パネルとの間の隙間を塞ぐホールカバーとを備える。
前記アウタチューブは、中実状の雄軸部と、前記雄軸部と一体に形成された有底円筒状の雌筒部とを有する、冷間鍛造品である。
前記雄軸部は、外周面に断面非円形状の外周側係合部を有し、前記アウタチューブの軸方向一方側の端部に配置される。
前記雌筒部は、軸方向他方側にのみ開口し、内周面に断面非円形状の内周側係合部を備えたスライド孔を有し、前記雄軸部の軸方向他方側に該雄軸部と同軸上に隣接配置される。
前記ホールカバーは、前記雌筒部に外嵌されている。
これにより、本発明の一態様にかかるホールカバー付きアウタチューブは、車体への組み付け状態で、前記雄軸部が前記車室外に配置され、前記スライド孔の開口部が前記車室内に配置される。
本発明の一態様では、前記雌筒部を、外表面(外周面及び端面を含む)のうち、少なくとも前記ホールカバーが外嵌された部分及び前記ホールカバーが外嵌された部分よりも軸方向一方側に位置する部分に、防錆処理が施されたものとすることができる。
本発明の一態様では、前記防錆処理として、例えばメッキ処理、塗装処理を採用することができる。
本発明の一態様では、前記雄軸部の外径(外周側係合部の外接円直径)を、前記雌筒部の外径よりも小さくし、前記雄軸部の外周面と前記雌筒部の外周面とを、前記雌筒部の軸方向一方側の端面である円輪状の肩部を介してつなげる(接続する)ことができる。
前記肩部は、前記雌筒部の中心軸に直交する仮想平面上に存在させることができる。
本発明の一態様では、前記雌筒部を、円筒面状の外周面を有する筒体と、該筒体の軸方向一方側の端部開口を塞いだ底部とから構成することができる。
この場合、前記筒体を、内周面の軸方向他方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に、前記内周側係合部を有し、内周面の軸方向一方側の端部に、円筒面状の非形成部を有するものとすることができる。なお、非形成部には、内周側係合部が不完全に形成された部分も含む。
本発明の一態様では、前記筒体を、軸方向にわたり一定の外径を有するものとすることができる。
本発明の一態様では、前記底部を、外周面の少なくとも軸方向一方側部に、軸方向他方側から軸方向一方側に向かうほど外径が小さくなる、円すい面状のテーパ部を有するものとすることができる。
この場合、前記ホールカバーを、径方向内側の端部の軸方向一方側部に、先端部を前記筒体の外周面に締め代をもって接触させたシールリップを有するものとし、前記シールリップの自由状態での内径を、前記テーパ部の軸方向一方側の端部における外径よりも大きく、かつ、前記テーパ部の軸方向他方側の端部における外径、すなわち、前記筒体の外径よりも小さくすることができる。
本発明の一態様では、前記非形成部の内径を、前記内周側係合部の外接円直径よりも大きくすることができる。
本発明の一態様では、前記スライド孔の軸方向長さを、前記筒体の外径の5倍以上とすることができる。
本発明の一態様では、前記非形成部の軸方向長さを、前記筒体の外径の3倍以下とすることができる。
本発明のホールカバー付きアウタチューブによれば、アウタチューブのうちで、インナシャフトが挿入される雌筒部の内部に異物が侵入するのを防止できるとともに、アウタチューブの製造コストを抑えることができる。
図1は、実施の形態の第1例にかかるアウタチューブを備えた、ステアリング装置の1例を示す模式図である。 図2は、実施の形態の第1例に関して、中間シャフト及びエクステンションシャフトを取り出して示す断面図である。 図3は、図2からエクステンションシャフトを省略して示す断面図である。 図4の(A)は、図3の部分拡大図であり、図4の(B)は、図4の(A)のX-X断面図である。 図5の(A)は、実施の形態の第1例にかかるアウタチューブを取り出して示す部分断面図であり、(B)は(A)のY-Y断面図である。 図6の(A)は、外周側係合部の輪郭線を示す図であり、(B)は、内周側係合部の輪郭線を示す図である。 図7の(A)~(D)は、外周側係合部の変形例の4例を示す断面図である。 図8は、ホールカバーを取り出して示す断面図である。 図9は、ホールカバーの組み付け作業を工程順に示す図であり、(A)は、組み付け作業の初期状態を示しており、(B)は組み付け作業の完了状態を示す。 図10は、実施の形態の第1例に関して、エクステンションシャフトのみを取り出して示す断面図である。 図11の(A)~(F)は、実施の形態の第1例にかかるアウタチューブの製造方法の1例を製造工程順に示す図である。 図12は、製造工程に使用する内径溝成形用工具を示す図であり、(A)は先端部の側面図であり、(B)は(A)のZ-Z断面図である。 図13は、実施の形態の第2例を示す、図4に相当する図である。 図14は、実施の形態の第3例を示す、図4に相当する図である。
[実施の形態の第1例]
実施の形態の第1例について、図1~図12を用いて説明する。
〈ステアリング装置の概要〉
本例のステアリング装置は、大型の自動車に搭載されるもので、ステアリングホイール1と、ステアリングシャフト2と、ステアリングコラム3と、1対の自在継手4a、4bと、中間シャフト5と、エクステンションシャフト6と、ステアリングギヤユニット7と、1対のタイロッド8とを備えている。
ステアリングシャフト2は、車体に支持されたステアリングコラム3の内側に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト2の後端部には、運転者が操作するステアリングホイール1が取り付けられており、ステアリングシャフト2の前端部は、自在継手4a、中間シャフト5、エクステンションシャフト6及び別の自在継手4bを介して、ステアリングギヤユニット7のピニオン軸9に接続されている。このため、運転者がステアリングホイール1を回転させると、該ステアリングホイール1の回転が、ステアリングギヤユニット7のピニオン軸9に伝達される。ピニオン軸9の回転は、該ピニオン軸9と噛合したラック軸の直線運動に変換され、1対のタイロッド8を押し引きする。この結果、操舵輪にステアリングホイール1の操作量に応じた舵角が付与される。
なお、前後方向とは、ステアリング装置が組み付けられる車体の前後方向をいう。また、アウタチューブ11(中間シャフト5)に関して、軸方向一方側は、車体の前方側に対応し、軸方向他方側は、車体の後方側に対応する。
《中間シャフト》
中間シャフト5は、全長を伸縮可能に構成されており、図3に示すように、インナシャフト10と、アウタチューブ11と、複数個のボール12と、複数本のローラ13と、複数枚の板ばね14とを備えている。
中間シャフト5は、車室内15と車室外(エンジンルーム)16とを仕切るように配置されたダッシュパネル17に備えられた貫通孔18を、前後方向に挿通して配置されている。中間シャフト5の外周面と貫通孔18の内周面(内周縁)との間には、ホールカバー(ダストカバー)19が掛け渡されるように配置されており、中間シャフト5の外周面と貫通孔18の内周面との間の隙間を塞いでいる。
インナシャフト10は、全長にわたり中実状に構成されており、軸方向一方側部の外周面に、それぞれが軸方向に延びた第一雄側軸方向溝20と第二雄側軸方向溝21とを円周方向に関して交互に有している。第一雄側軸方向溝20は、略等脚台形状の断面形状を有しており、開口部の円周方向幅が底部の円周方向幅よりも広くなっている。これに対し、第二雄側軸方向溝21は、凹円弧形状の断面形状を有している。また、インナシャフト10の軸方向一方側の端部外周面には、円輪状のストッパ22が固定されている。これにより、第一雄側軸方向溝20の内側に配置されるボール12及び第二雄側軸方向溝21の内側に配置されるローラ13が、これら第一雄側軸方向溝20及び第二雄側軸方向溝21から軸方向一方側に抜け出すことを防止している。また、インナシャフト10の軸方向他方側の端部には、インナシャフト10とは別体のヨーク23が溶接により固定されている。ヨーク23は、ステアリングシャフト2の前端部に接続される別のヨーク24及び十字軸とともに、自在継手4aを構成する。
アウタチューブ11は、冷間鍛造品であり、図5に示すように、軸方向一方側の端部に配置された中実状(略円柱状)の雄軸部25と、該雄軸部25の軸方向他方側に隣接配置された有底円筒状の雌筒部26とが一体に形成されている。つまり、雄軸部25と雌筒部26とは、溶接やかしめなどの結合手段によって結合されているのではなく、後述するように、素材65を冷間にて塑性変形させることで、一体的に造られている。雄軸部25と雌筒部26とは、同軸上に配置されている。雄軸部25の外径は、雌筒部26の外径よりも小さく、雄軸部25の軸方向長さは、雌筒部26の軸方向長さよりも十分に短い。
雄軸部25は、エクステンションシャフト6に接続する部分であり、外周面の軸方向中間部に、断面非円形状の外周側係合部27を有している。
本例では、図6の(A)に示すように、外周側係合部27を、円周方向に離隔した(中心角が約70度ずれた)2箇所位置に欠歯部28を備えた、雄セレーションとしている。ただし、外周側係合部27は、エクステンションシャフト6との間でトルク伝達可能な断面形状を有していれば(断面非円形状であれば)、雄セレーションに限定されない。例えば図7の(A)~(D)に示したような、変形例の構造を採用することができる。具体的には、図7の(A)に示した変形例の第1例のように、外周側係合部27の断面形状(輪郭形状)を、円周方向1箇所に直線部(平坦部)85aを有し、残りを円弧部85bとした欠円形状とすることもできるし、図7の(B)及び(C)に示した変形例の第2例及び第3例のように、円周方向2箇所に直線部85aを有し、1対の直線部85a同士を円弧部85bにより接続した形状とすることもできる。さらに、図7の(D)に示した変形例の第4例のように、外周側係合部27の断面形状を、6つの直線部85aのみからなる六角形状など、多角形状とすることもできる。
雄軸部25は、図5の(A)に示すように、外周面の円周方向1箇所に、アウタチューブ11の中心軸に対し直角方向に伸長した係合切り欠き29を有する。
雌筒部26は、インナシャフト10をスライド可能に挿入する部分であり、円筒状の筒体30と、該筒体30の軸方向一方側の端部開口を塞いだ底部31とからなる。雌筒部26は、その内側に軸方向他方側のみが開口したスライド孔32を有する。
筒体30は、円筒面状(断面真円形)の外周面を有し、軸方向全長にわたり外径Dが一定である。筒体30(スライド孔32)は、内周面の軸方向他方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に、断面非円形状の内周側係合部33を有している。また、筒体30は、内周側係合部33の軸方向一方側に位置する、内周面の軸方向一方側の端部に、内周側係合部33が形成されていない、円筒面状(断面真円形)の非形成部34を有している。なお、非形成部34には、内周側係合部33が不完全に形成された部分も含む。すなわち、非形成部34は、内周側係合部33の軸方向一方側の端部であって、後述する第一雌側軸方向溝35及び第二雌側軸方向溝36の溝深さが、軸方向一方側に向かうほど浅くなっている部分を含む。
スライド孔32の軸方向長さHtは、筒体30の外径Dの4倍以上(Ht≧4D)、より好ましくは5倍以上である(Ht≧5D)。非形成部34の軸方向長さHfは、筒体30の外径Dの3倍以下である(Hf≦3D)。また、非形成部34の内径は、内周側係合部33の外接円直径よりも大きい。
本例では、図5の(B)に示すように、内周側係合部33を、それぞれが軸方向に延びた第一雌側軸方向溝35と第二雌側軸方向溝36とを円周方向に交互に配置することにより構成している。第一雌側軸方向溝35及び第二雌側軸方向溝36は、それぞれ凹円弧形の断面形状を有している。ただし、インナシャフト10に対し、トルク伝達を可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に係合できれば、後述する実施の形態の第2例及び第3例のように、雌スプラインとすることもできる。また、内周側係合部の断面形状を、円周方向1ないし複数箇所に直線部(平坦部)を備えた形状とすることもできるし、直線部のみからなる六角形状などの多角形状とすることもできる。
雄軸部25の外径(外周側係合部27の外接円直径)は、雌筒部26の外径よりも小さいだけでなく、雌筒部26の内径(内周側係合部33の内接円直径)よりも小さい。
底部31は、筒体30の外径以下の外径を有している。本例では、底部31の外周面を、円すい面状のテーパ部37と円筒面部38とから構成している。テーパ部37は、底部31の外周面の軸方向一方側の端部から中間部にわたる範囲に備えられており、軸方向他方側から軸方向一方側に向かうほど外径が小さくなる。アウタチューブ11の中心軸に対するテーパ部37の傾斜角度は、特に限定されず、底部31の軸方向寸法及びホールカバー19に備えられた後述するシールリップ45aの自由状態での内径などに応じて、適宜設定することが可能である。テーパ部37の傾斜角度は、好ましくは3°~30°の範囲の値に設定することができる。円筒面部38は、底部31の外周面の軸方向他方側の端部に備えられており、筒体30の外径Dと等しい外径を有し、軸方向にわたり外径が変化しない。なお、本発明を実施する場合には、底部の外周面の全体をテーパ部とする(円筒面部を設けない)こともできるし、反対に、底部の外周面の全体を円筒面部とする(テーパ面部を設けない)こともできる。
雄軸部25の外周面と雌筒部26の底部31の外周面とは、雌筒部26の軸方向一方側の端面である肩部39を介してつながっている。肩部39は、アウタチューブ11の中心軸に直交する仮想平面上に存在する円輪面である。肩部39の径方向外側の端部と底部31の外周面の軸方向一方側の端部とは、円弧状の断面形状を有する面取り部(R面取り部)を介してつながっている。
本例では、図3に示すように、ホールカバー19を、雌筒部26の軸方向他方側部に外嵌している。これにより、中間シャフト5を車体に組み付けた状態で、アウタチューブ11のうち、ホールカバー19よりも軸方向一方側に存在する部分は、車室外16に配置され、ホールカバー19よりも軸方向他方側に存在する部分は、車室内15に配置される。このため、中実状の雄軸部25は、車室外16に配置され、雌筒部26のスライド孔32の開口部は、車室内15に配置される。
上述のように、車体への組み付け状態で、アウタチューブ11は、軸方向他方側の端部を除いて、車室外16に配置される。このため、アウタチューブ11に錆が発生することを防止するために、アウタチューブ11の外表面には、防錆処理を施している。防錆処理としては、例えば、亜鉛ニッケル合金メッキなどのメッキ処理、又は、溶剤塗装や粉体塗装などの塗装処理を採用することができる。
防錆処理としてメッキ処理を採用する場合には、例えば、アウタチューブ11(雄軸部25及び雌筒部26)の外表面の全体にメッキ処理を施すことができる。また、雌筒部26の内周面にメッキ処理が施されないようにマスキング(蓋)を施す場合には、雄軸部25の外表面、並びに、雌筒部26の外表面のうち、ホールカバー19が外嵌される部分及びホールカバー19が外嵌される部分よりも軸方向一方側に位置する部分に、メッキ処理を施すことができる。別な言い方をすれば、アウタチューブ11の外表面のうち、ホールカバー19が外嵌される部分よりも軸方向他方側に存在する部分を除いた範囲に、メッキ処理を施すことができる。ただし、雌筒部26の外表面のうち、後述するシールリップ45aが接触する部分及び当該部分よりも軸方向一方側に位置する部分を、メッキ処理(防錆処理)の対象とすることもできる。
防錆処理として塗装処理を採用する場合には、アウタチューブ11の外表面のうち、雄軸部25を除いた、雌筒部26の外表面の全体に塗装処理を施すことができる。また、雌筒部26の内周面に塗装処理が施されないようにマスキングを施す場合には、雌筒部26の外表面のうち、ホールカバー19が外嵌される部分及びホールカバー19が外嵌される部分よりも軸方向一方側に位置する部分に、塗装処理を施すことができる。別な言い方をすれば、雌筒部26の外表面のうち、ホールカバー19が外嵌される部分よりも軸方向他方側に存在する部分を除いた範囲に、塗装処理を施すことができる。なお、メッキ処理及び塗装処理のいずれを実施する場合にも、雌筒部26の内周面には、防錆処理が施されないようにする。
インナシャフト10をアウタチューブ11の内側に挿入する際には、第一雄側軸方向溝20と第一雌側軸方向溝35との円周方向の位相を一致させ、かつ、第二雄側軸方向溝21と第二雌側軸方向溝36の円周方向の位相を一致させる。そして、図3及び図4に示したように、第一雄側軸方向溝20と第一雌側軸方向溝35との間に、複数個のボール12を配置する。さらに、第一雄側軸方向溝20と複数個のボール12との間に板ばね14を配置し、これら複数個のボール12に予圧を付与する。また、第二雄側軸方向溝21と第二雌側軸方向溝36との間に、それぞれ1本ずつローラ13を配置する。また、図4の(A)に示すように、雌筒部26の軸方向他方側の端部にシールリング86を装着し、スライド孔32の開口部を塞ぐ。
ホールカバー19は、図8に示すように、ブッシュ(滑り軸受部)40と、カバー本体41と、シール部42とを備える。
ブッシュ40は、摺動性に優れたポリアミド樹脂などの低摩擦材製で、円筒状に構成されており、アウタチューブ11の雌筒部26(筒体30)の軸方向他方側部に外嵌されている。ブッシュ40は、筒体30の外径Dよりもわずかに大きい内径を有する。ブッシュ40は、内周面に、グリースを保持するための1ないし複数本の保持溝43を有している。図示の例では、保持溝43は、ブッシュ40の軸方向に直線的に伸長しているが、保持溝43の形成方向は、適宜変更することができる。
カバー本体41は、アウタチューブ11の軸方向に離隔して配置された1対のベローズ部44a、44bを備える。1対のベローズ部44a、44bのそれぞれは、エチレンプロピレンゴムなどのゴム製で、可撓性を有する。1対のベローズ部44a、44bのそれぞれの径方向外側の端部は、互いにつながっており、ダッシュパネル17に形成された貫通孔18に内嵌固定される。1対のベローズ部44a、44bのそれぞれの径方向内側の端部は、ブッシュ40に外嵌固定されている。本例では、1対のベローズ部44a、44bの径方向内側の端部に固定環87を外嵌し、1対のベローズ部44a、44bとブッシュ40との分離を防止している。1対のベローズ部44a、44bのそれぞれは、車室外16側が凸となるように撓んでおり、ステアリングホイール1の位置調節時や中間シャフト5が振動を吸収する際などに生じる、中間シャフト5の伸縮動作及び傾きを許容する。
シール部42は、アウタチューブ11の軸方向に離隔して配置された1対のシールリップ45a、45bを備える。1対のシールリップ45a、45bのそれぞれは、アクリロニトリルブタジエンゴムなどのゴム製で、円環状に構成されている。なお、各図には、シールリップ45a、45bの自由状態での形状を示している。
1対のシールリップ45a、45bのうち、軸方向一方側(車室外16側)に配置されたシールリップ45aは、雌筒部26の外周面とブッシュ40の内周面との間の隙間と、車室外16側の空間とを隔てる密封部材であり、基端部がブッシュ40の軸方向一方側の端部に固定されており、先端部が雌筒部26の外周面に締め代をもって接触している。これにより、シールリップ45aは、雌筒部26の外周面とブッシュ40の内周面との間の隙間に、車室外16から水分などの異物が侵入することを防止するとともに、ブッシュ40の内周面に塗布したグリースが、車室外16に漏洩することを防止する。シールリップ45aの自由状態での内径は、雌筒部26の底部31の外周面に備えられたテーパ部37の軸方向一方側の端部における外径よりも大きく、かつ、テーパ部37の軸方向他方側の端部における外径(=筒体30の外径D)よりも小さくなるように設定されている。
1対のシールリップ45a、45bのうち、軸方向他方側(車室内15側)に配置されたシールリップ45bは、雌筒部26の外周面とブッシュ40の内周面との間の隙間と、車室内15側の空間とを隔てる密封部材であり、基端部がブッシュ40の軸方向他方側の端部に固定されており、先端部が雌筒部26の外周面に近接対向又は締め代をもって接触している。これにより、シールリップ45bは、ブッシュ40の内周面に塗布したグリースが、車室内15に漏洩することを防止する。なお、シールリップ45bの先端部を、雌筒部26の外周面に締め代をもって接触させる場合には、シールリップ45bの自由状態での内径を、シールリップ45aの自由状態での内径と同じに設定することができる。
図9の(A)に示すように、ホールカバー19は、インナシャフト10とアウタチューブ11とをスライド可能に組み合わせた後に、アウタチューブ11の雌筒部26の筒体30に外嵌される。具体的には、ホールカバー19の内側にアウタチューブ11を、雄軸部25を先頭にして挿入し、雄軸部25、雌筒部26の底部31の順にホールカバー19の内側を通過させる。そして、図9の(B)に示すように、ホールカバー19を、雌筒部26の筒体30の軸方向他方側部に外嵌する。これにより、ホールカバー19付きのアウタチューブ11を構成する。
本例では、シールリップ45a(45b)の自由状態での内径を、テーパ部37の軸方向一方側の端部における外径よりも大きく、かつ、テーパ部37の軸方向他方側の端部における外径よりも小さくしている。このため、ホールカバー19の組み付け作業時に、シールリップ45aの内側をテーパ部37が通過する際に、シールリップ45aの先端部が締め代を持つようになる。
上述のような構成を有する中間シャフト5は、インナシャフト10とアウタチューブ11とが、トルク伝達可能に、かつ、定常状態において全長を伸縮可能に組み合わされている。また、中間シャフト5は、低トルクの伝達時には、複数個のボール12と板ばね14とが、インナシャフト10とアウタチューブ11との間でトルクを伝達し、伝達するトルクが増加すると、増加した分のトルクを、複数本のローラ13が伝達する。また、インナシャフト10とアウタチューブ11とが軸方向に相対変位する際には、複数個のボール12は、第一雄側軸方向溝20と第一雌側軸方向溝35との間で転動し、複数本のローラ13は、第二雄側軸方向溝21と第二雌側軸方向溝36との間で滑り摺動する。また、板ばね14の弾力により、複数個のボール12が第一雌側軸方向溝35の内面に押し付けられているため、インナシャフト10とアウタチューブ11とのがたつきが防止される。
《エクステンションシャフト》
エクステンションシャフト6は、衝突事故の発生時に、全長を収縮可能に構成されており、図10に示すように、内軸46と外筒47とを備えている。これら内軸46と外筒47とは、トルク伝達可能に、かつ、一次衝突時に軸方向に関する相対変位が可能になるように結合されている。換言すれば、内軸46と外筒47とは、定常状態においては、軸方向に関する相対変位が不能になるように結合されている。
内軸46は、軸方向一方側に配置されたヨーク部48と、軸方向他方側に配置された棒状部49とを有している。本例では、ヨーク部48と棒状部49とを一体に構成している。
ヨーク部48は、ステアリングギヤユニット7のピニオン軸9に接続される別のヨーク50と図示しない十字軸とにより、自在継手4bを構成する。
棒状部49は、略円柱状で、ほぼ全長にわたり中実状に構成されている。棒状部49は、軸方向他方側部の外周面に、雄セレーション51を有している。
外筒47は、軸方向一方側に配置された外筒本体52と、軸方向他方側に配置されたジョイント部53とを備えている。具体的には、外筒47は、外筒本体52とジョイント部53とを結合して構成されている。
外筒本体52は、中空円管状に構成されている。外筒本体52は、軸方向両側の端部に、1対の結合筒部54a、54bを有しており、軸方向中間部に、波形筒状の蛇腹部55を有している。
1対の結合筒部54a、54bのうち、軸方向一方側に配置された結合筒部54aの内周面には、第一雌セレーション56が備えられており、軸方向他方側に配置された結合筒部54bの内周面には、第二雌セレーション57が備えられている。
蛇腹部55は、折れ曲がるように塑性変形することで、衝突に伴う衝撃荷重を吸収する部分であり、衝突事故が発生する以前の定常時に、運転者がステアリングホイール1を操作することに基づいて加わる程度の捩り方向の荷重によっては変形しない程度の捩り強度を有している。
ジョイント部53は、全体が略円筒状に構成されている。ジョイント部53は、軸方向一方側の端部外周面に、雄セレーション58を有しており、軸方向他方側の半部に、内周面に雌セレーション59を備えた係合孔60を有している。また、ジョイント部53は、軸方向他方側半部の円周方向1箇所に、軸方向に延びたスリット61を有しており、該スリット61の円周方向両側に1対の鍔部62を有している。また、1対の鍔部62には、ねじ孔63が互いに同軸上に設けられている。
外筒本体52とジョイント部53とを結合して外筒47を構成するために、ジョイント部53の外周面に備えられた雄セレーション58を、結合筒部54bの内周面に備えられた第二雌セレーション57に、セレーション係合させている。また、ジョイント部53の外周面と結合筒部54bの軸方向他方側の端部との間部分を、溶接ビード部64により全周にわたり溶接固定している。これにより、外筒本体52とジョイント部53とをトルク伝達可能に結合している。
さらに、内軸46と外筒47とを結合してエクステンションシャフト6を構成するために、内軸46の雄セレーション51と外筒47の第一雌セレーション56とを、セレーション係合させるとともに、内軸46と外筒47との嵌合部を、いわゆる楕円嵌合としている。すなわち、棒状部49の軸方向他方側の端部、及び、結合筒部54aの軸方向一方側の端部に、断面形状が楕円形の塑性変形部をそれぞれ形成している。なお、塑性変形部は、内軸46と外筒47とが軸方向に相対変位する際の抵抗になるため、内軸46と外筒47とが軸方向に相対変位し、エクステンションシャフト6が収縮する際に、衝突によるエネルギを吸収する。
本例では、中間シャフト5とエクステンションシャフト6とを結合するために、図2に示すように、アウタチューブ11を構成する雄軸部25を、エクステンションシャフト6を構成するジョイント部53の係合孔60の内側に挿入し、外周側係合部27を雌セレーション59に対してトルク伝達可能に係合(セレーション係合)させる。さらに、ジョイント部53に備えられた1対のねじ孔63に、図示しないボルトを螺合することで、スリット61の幅を縮めるように、ジョイント部53を縮径する。そして、係合孔60の内周面(雌セレーション59)を雄軸部25の外周面(外周側係合部27)に対して押し付ける。さらに、ねじ孔63を挿通したボルトの軸方向中間部を、雄軸部25の外周面に形成された係合切り欠き29の内側に配置し、ボルトと雄軸部25とを軸方向に係合させる。本例では、このような構成により、アウタチューブ11の雄軸部25が、ジョイント部53の係合孔60から軸方向に抜け出ることを防止しつつ、中間シャフト5とエクステンションシャフト6とをトルク伝達可能に結合する。なお、アウタチューブ11を構成する雄軸部25を、エクステンションシャフト6を構成するジョイント部53の係合孔60の内側に挿入する際には、アウタチューブ11を構成する雌筒部26の肩部39を、ジョイント部53の軸方向他方側の端面に突き当てることで、アウタチューブ11とエクステンションシャフト6との結合位置を規制し、組立作業性の向上を図ることもできる。
本例のステアリング装置においては、定常状態では、インナシャフト10とアウタチューブ11とが軸方向に相対変位することで、中間シャフト5が伸縮する。これにより、走行時にタイヤに入力された振動を吸収する。また、車体の前面全体で他の自動車などに衝突する、いわゆるフルラップ衝突が発生した場合などには、中間シャフト5及びエクステンションシャフト6が、それぞれ収縮する。これにより、衝突による衝撃を吸収して、ステアリングホイール1が運転者側に突き上げられることを防止する。さらに、車体の前面のうちの一部が他の自動車などに衝突する、いわゆるオフセット衝突が発生した場合には、衝突に伴う衝撃荷重に基づいて、蛇腹部55が折れ曲がる。これにより、衝突による衝撃を吸収する。
次に、図11及び図12を参照して、中間シャフト5を構成するアウタチューブ11の製造方法の1例について説明する。
《アウタチューブの製造方法》
アウタチューブ11を製造するために、先ず、図11の(A)に示したような、円柱状の素材(ビレット)65を用意する。素材65は、機械構造用炭素鋼(S15C)などの金属製で、円形状の断面形状を有しており、軸方向全長にわたり外径が一定である。本例では、素材65に対して、冷間にて前方押し出し加工を施し、図11の(B)に示すような、段付き軸状の第1中間素材66を得る。
次いで、第1中間素材66に対して、冷間にて後方押し出し加工を施すことで、図11の(C)に示すような、第2中間素材67を得る。第2中間素材67は、中実状の軸部68と、該軸部68と一体に形成された有底円筒状の筒部69とからなる。軸部68は、軸方向一方側(図11の下側)に配置された小径軸部70と、軸方向他方側(図11の上側)に配置された大径軸部71とからなる。軸部68の軸方向一方側の端面には、断面三角形状のセンタ孔72を有する。筒部69は、軸方向他方側にのみ開口した有底孔73を有している。筒部69(有底孔73)の内周面は、軸方向全長にわたり内径が変化しない円筒面である。筒部69の外径は、製造予定のアウタチューブ11を構成する筒体30の外径Dよりも大きく、筒部69の軸方向長さは、雌筒部26の軸方向長さよりも短い。筒部69の軸方向一方側の端面には、図示しない金型との当接により、筒部69の中心軸に対し直交する仮想平面上に存在する肩部39が形成される。
次いで、第2中間素材67の有底孔73の開口縁部に面取り加工を施すとともに、冷間にてしごき加工(伸ばし加工)を施し、図11の(D)に示すような、第3中間素材74を得る。具体的には、第2中間素材67を構成する筒部69の軸方向他方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に、しごき加工を施し、当該部分を軸方向に伸長させる。これにより、筒部69の軸方向長さを長くするとともに肉厚を小さくして、筒部69を段付き筒部75に加工する。段付き筒部75は、軸方向他方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に小径筒部76を有し、軸方向一方側の端部に有底筒状の大径筒部77を有する。小径筒部76の内径は、大径筒部77の内径と等しいが、小径筒部76の外径は、大径筒部77の外径よりも小さい。また、小径筒部76の軸方向長さは、大径筒部77の軸方向長さよりも十分に長い。小径筒部76の軸方向長さを必要長さにまで長くするために、必要に応じて、しごき加工を複数回行うようにすることもできる。
次いで、第3中間素材74を構成する段付き筒部75の内周面に、図11の(D)に示すような、内周溝成形用工具78を用いて、内周側係合部33を形成する。内周溝成形用工具78は、棒状の基部79と、該基部79の軸方向一方側の端部に備えられたヘッド部80とからなる。ヘッド部80は、図12に示すように、外周面の軸方向中間部に、円周方向に関する凹凸形状を有する内周溝成形部(ランド部)81を有している。内周溝成形部81は、造るべき内周側係合部33の輪郭形状に合致した(内外が反転した)外周面形状を有している。ヘッド部80は、軸方向他方側の端部(図11の上端部、図12の(A)の左側の端部)に、軸方向他方側に向かうほど外径が小さくなるテーパ状のガイド部82を有している。
段付き筒部75の内周面に内周側係合部33を形成する際には、ヘッド部80を、段付き筒部75の有底孔73aの奥部にまで挿入した状態で、図示しない金型を用いて、段付き筒部75の軸方向他方側の端部から中間部にわたる範囲を縮径し、当該部分に縮径筒部83を形成する。その後、ヘッド部80を有底孔73aの内側から軸方向他方側に向けて引き抜くことで、縮径筒部83の内周面に、内周側係合部33を荒形成する。これにより、図11の(E)に示すような、第4中間素材84を得る。
その後、第4中間素材84を構成する軸部68を、図示しないダイスの内側に押し込むことで、大径軸部71の外周面に外周側係合部27を形成する。また、大径軸部71の軸方向中間部の円周方向の一部に、ブローチ加工を施して、係合切り欠き29を形成する。また、段付き筒部75の軸方向一方側部(内周側係合部33から軸方向一方側に外れた部分)に存在する大径筒部77の外周面に切削加工を施す。これにより、大径筒部77の外径を縮径筒部83の外径と等しくして、図11の(F)に示すような、アウタチューブ11を得る。
以上のようなホールカバー19付きのアウタチューブ11によれば、アウタチューブ11のうちで、インナシャフト10が挿入される雌筒部26の内部に水分などの異物が侵入するのを防止できるとともに、アウタチューブ11の製造コストを低く抑えられる。
すなわち、本例では、アウタチューブ11を、全体を中空筒状に構成せずに、中実状の雄軸部25と有底円筒状の雌筒部26とから構成しているため、車室外16に配置される雄軸部25を通じて、雌筒部26の内部に水分などの異物が侵入することを防止できる。また、雌筒部26の軸方向他方側部にホールカバー19を外嵌することで、ホールカバー19により、ダッシュパネル17に備えられた貫通孔18の内周面と雌筒部26の外周面との間の隙間を塞いでいる。このため、雌筒部26の内部に、スライド孔32の開口部を通じて水分などの異物が侵入することを防止できる。したがって、本例によれば、雌筒部26の内部に水分などの異物が侵入するのを有効に防止できる。この結果、中間シャフト5の伸縮動作を長期間にわたり円滑に行わせることができる。
さらに、本例のアウタチューブ11は、中実状の雄軸部25と有底円筒状の雌筒部26とを一体に備えた冷間鍛造品であるため、アウタチューブ11を製造するのに、別々に製造した雄軸部と雌筒部とを結合する工程を不要にできるとともに、結合工程に付随した工程も不要にできる。このため、アウタチューブ11の製造コストの上昇を抑えることができる。また、雄軸部25と雌筒部26とを結合する結合部が存在しないため、アウタチューブ11の強度を確保できるとともに、内周側係合部33の軸方向長さを十分に確保できる。また、雄軸部25と雌筒部26との位相を合わせるための位相合わせ部も不要になるため、雄軸部25と雌筒部26との位相精度を確保しやすくなるとともに、内周側係合部33の軸方向長さを確保しやすくなる。これにより、中間シャフト5の伸縮量を確保する上で有利になる。
アウタチューブ11は、軸方向他方側の端部を除いて、車室外16に配置されるが、雌筒部26の外表面のうち、少なくともホールカバー19が外嵌される部分及びホールカバー19が外嵌される部分よりも軸方向一方側に位置する部分に、防錆処理を施している。このため、アウタチューブ11の外表面に錆が発生することを防止できる。なお、雄軸部25は、エクステンションシャフト6の係合孔60に挿入されて外部に露出しないため、防錆処理を施さなくても実質的に錆は発生しないが、メッキ処理であれば、雄軸部25を処理対象に含めてもよい。塗装処理の場合には、メッキ処理に比べて形成される膜厚が大きく、係合孔60に対する挿入性が悪くなったり、塗装が剥がれ落ちたりする可能性があるため、雄軸部25は処理対象に含めないほうが好ましい。
本例では、アウタチューブ11のうちで、ホールカバー19が外嵌される部分(筒体30の軸方向他方側部)よりも軸方向一方側に存在する部分(筒体30の軸方向一方側部、底部31及び雄軸部25)の外径を、ホールカバー19が外嵌される部分の外径以下に規制している。このため、ホールカバー19を、アウタチューブ11の軸方向一方側から組み付けることができる。また、底部31の外周面にテーパ部37を設けているため、ホールカバー19の組み付け作業の作業性(挿入性)の向上を図れるとともに、アウタチューブ11の軽量化を図れる。
さらに、ホールカバー19が備えるシールリップ45aの自由状態での内径を、底部31の外周面に備えられたテーパ部37の軸方向一方側の端部における外径よりも大きく、かつ、テーパ部37の軸方向他方側の端部における外径よりも小さくしているため、シールリップ45aの内側をテーパ部37が通過する際に、シールリップ45aの締め代を少しずつ大きくすることができる。このため、ホールカバー19の組み付け作業時に、シールリップ45aが損傷することを有効に防止できる。
また、雄軸部25の外周面と雌筒部26の外周面とを、円輪面である肩部39を介してつなげているため、アウタチューブ11の限られた全長の中で、雄軸部25の軸方向長さ(外周側係合部27の軸方向長さ)と、雌筒部26の軸方向長さ(内周側係合部33の軸方向長さ)とを、それぞれ十分に長くできる。このため、雄軸部25の外周側係合部27とジョイント部53の雌セレーション59との嵌合長(係合長さ)を十分に確保できるとともに、中間シャフト5の伸縮可能量を十分に確保できる。また、肩部39を、筒体30の外周面に対して直角に配置しているため、肩部39を、雄軸部25の軸方向長さ及び雌筒部26の軸方向長さの基準として利用することもできる。さらに、アウタチューブ11を製造する際の冷間鍛造工程において、押し込み荷重を支承するのに利用することもできる。
スライド孔32の軸方向長さHtを、筒体30の外径Dの4倍以上、好ましくは5倍以上としているため、車体に組み付けた状態で中間シャフト5に要求される伸縮量(変位吸収量)を確保できるだけでなく、組み立て作業時に中間シャフト5に要求される収縮量(インナシャフト10とアウタチューブ11との嵌合長)を十分に確保できる。
また、非形成部34の軸方向長さHfを、筒体30の外径Dの3倍以下としているため、例えば衝突事故の発生時や組み立て作業時に、中間シャフト5が最大限収縮した場合にも、インナシャフト10とアウタチューブ11との間でトルク伝達が不能になることを防止できる。
また、非形成部34の内径を、内周側係合部33の外接円直径よりも大きくしているため、アウタチューブ11の軽量化の面から有利になる。
本例では、アウタチューブ11を製造する際に、最終的に雄軸部25に加工される部位である、第1中間素材66の一部の外径を、素材65の外径よりも小さくなるように冷間成形している。このため、縮径に伴う加工硬化により、当該部分の強度を十分に確保することができる。したがって、アウタチューブ11の強度を確保する上で有利になる。
[実施の形態の第2例]
実施の形態の第2例について、図13を用いて説明する。
本例では、アウタチューブ11aを構成する雌筒部26aの内周面に、断面非円形状の内周側係合部33aとして、18歯の雌スプラインを形成している。
これに対応して、インナシャフト10aの外周面の軸方向一方側部には、18歯の雄スプライン88を形成している。また、本例では、インナシャフト10aとして、全体が中空筒状に構成されたものを使用している。そして、アウタチューブ11aの雌筒部26aの内側に、インナシャフト10aの軸方向一方側部を、トルク伝達可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に挿入している。
以上のような本例では、実施の形態の第1例に比べて部品点数の低減を図れる。このため、中間シャフト5aの組み立て作業の作業性を向上することができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
[実施の形態の第3例]
実施の形態の第3例について、図14を用いて説明する。
本例は、実施の形態の第2例の変形例である。本例では、アウタチューブ11bを構成する雌筒部26bの内周面に、断面非円形状の内周側係合部33bとして、24歯の雌スプラインを形成している。
これに対応して、インナシャフト10bの外周面の軸方向一方側部には、24歯の雄スプライン88aを形成している。そして、アウタチューブ11bの雌筒部26bの内側に、インナシャフト10bの軸方向一方側部を、トルク伝達可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に挿入している。
部品点数の低減及び組み立て作業の作業性の向上を図れる点を含め、その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第2例と同じである。
本発明を実施する場合に、ホールカバーの構造は、実施の形態で説明した構造に限定されない。アウタチューブを構成する雌筒部に外嵌され、アウタチューブとパネル(ダッシュパネル)との間の隙間を塞ぐという機能を発揮できる限り、従来から知られた各種の構造を採用することができる。
本発明を実施する場合に、アウタチューブの雌筒部を構成する筒体の外径は、軸方向にわたり一定とせずに、ホールカバーが外嵌される部分よりも軸方向一方側に存在する部分の外径を、ホールカバーが外嵌される部分の外径よりも小さくすることもできる。また、アウタチューブの雌筒部を構成する底部の外周面に、テーパ部を設ける場合には、傾斜角度の異なる複数のテーパ部を設けることもできる。
本発明を実施する場合に、中実状の雄軸部と有底円筒状の雌筒部とを一体に備えたアウタチューブは、実施の形態で説明した製造方法に限定されず、その他の製造方法により製造することもできる。
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 ステアリングコラム
4a、4b 自在継手
5、5a、5b 中間シャフト
6 エクステンションシャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 タイロッド
9 ピニオン軸
10、10a、10b インナシャフト
11、11a、11b アウタチューブ
12 ボール
13 ローラ
14 板ばね
15 車室内
16 車室外
17 ダッシュパネル
18 貫通孔
19 ホールカバー
20 第一雄側軸方向溝
21 第二雄側軸方向溝
22 ストッパ
23 ヨーク
24 ヨーク
25 雄軸部
26、26a、26b 雌筒部
27 外周側係合部
28 欠歯部
29 係合切り欠き
30 筒体
31 底部
32 スライド孔
33、33a 内周側係合部
34 非形成部
35 第一雌側軸方向溝
36 第二雌側軸方向溝
37 テーパ部
38 円筒面部
39 肩部
40 ブッシュ
41 カバー本体
42 シール部
43 保持溝
44a、44b ベローズ部
45a、45b シールリップ
46 内軸
47 外筒
48 ヨーク部
49 棒状部
50 ヨーク
51 雄セレーション
52 外筒本体
53 ジョイント部
54a、54b 結合筒部
55 蛇腹部
56 第一雌セレーション
57 第二雌セレーション
58 雄セレーション
59 雌セレーション
60 係合孔
61 スリット
62 鍔部
63 ねじ孔
64 溶接ビード部
65 素材
66 第1中間素材
67 第2中間素材
68 軸部
69 筒部
70 小径軸部
71 大径軸部
72 センタ孔
73、73a 有底孔
74 第3中間素材
75 段付き筒部
76 小径筒部
77 大径筒部
78 内周溝成形用工具
79 基部
80 ヘッド部
81 内周溝成形部
82 ガイド部
83 縮径筒部
84 第4中間素材
85a 直線部
85b 円弧部
86 シールリング
87 固定環
88、88a 雄スプライン

Claims (10)

  1. ステアリング装置の中間シャフトを構成し、車体への組み付け状態で、車室内と車室外とを仕切るパネルを挿通して配置されるアウタチューブと、前記アウタチューブと前記パネルとの間の隙間を塞ぐホールカバーとを備え、
    前記アウタチューブは、中実状の雄軸部と、前記雄軸部と一体に形成された有底円筒状の雌筒部とを有し、
    前記雄軸部は、外周面に断面非円形状の外周側係合部を有し、前記アウタチューブの軸方向一方側の端部に配置されており、
    前記雌筒部は、軸方向他方側にのみ開口し、内周面に断面非円形状の内周側係合部を備えたスライド孔を有し、前記雄軸部の軸方向他方側に該雄軸部と同軸上に隣接配置されており、
    前記ホールカバーは、前記雌筒部に外嵌されており、
    車体への組み付け状態で、前記雄軸部が前記車室外に配置され、前記スライド孔の開口部が前記車室内に配置される、
    ホールカバー付きアウタチューブ。
  2. 前記雌筒部は、外表面のうち、少なくとも前記ホールカバーが外嵌された部分及び前記ホールカバーが外嵌された部分よりも軸方向一方側に位置する部分に、防錆処理が施されている、請求項1に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  3. 前記雄軸部の外径は、前記雌筒部の外径よりも小さく、前記雄軸部の外周面と前記雌筒部の外周面とは、前記雌筒部の軸方向一方側の端面である円輪状の肩部を介してつながっている、請求項1又は請求項2に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  4. 前記雌筒部は、円筒面状の外周面を有する筒体と、該筒体の軸方向一方側の端部開口を塞いだ底部とからなり、
    前記筒体は、内周面の軸方向他方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に、前記内周側係合部を有し、内周面の軸方向一方側の端部に、円筒面状の非形成部を有する、
    請求項1~3のうちのいずれか1項に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  5. 前記筒体は、軸方向にわたり一定の外径を有する、請求項4に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  6. 前記底部は、外周面の少なくとも軸方向一方側部に、軸方向他方側から軸方向一方側に向かうほど外径が小さくなる、円すい面状のテーパ部を有する、請求項4又は請求項5に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  7. 前記ホールカバーは、径方向内側の端部の軸方向一方側部に、先端部が前記筒体の外周面に締め代をもって接触したシールリップを有しており、
    前記シールリップの自由状態での内径は、前記テーパ部の軸方向一方側の端部における外径よりも大きく、かつ、前記テーパ部の軸方向他方側の端部における外径よりも小さい、請求項6に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  8. 前記非形成部の内径は、前記内周側係合部の外接円直径よりも大きい、請求項4~7のうちのいずれか1項に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  9. 前記スライド孔の軸方向長さは、前記筒体の外径の5倍以上である、請求項4~8のうちのいずれか1項に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
  10. 前記非形成部の軸方向長さは、前記筒体の外径の3倍以下である、請求項4~9のうちのいずれか1項に記載したホールカバー付きアウタチューブ。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031250A1 (fr) 2001-10-01 2003-04-17 Nsk Ltd. Arbre telescopique de direction de vehicule
WO2018021443A1 (ja) 2016-07-26 2018-02-01 日本精工株式会社 伸縮シャフト
WO2019027004A1 (ja) 2017-08-04 2019-02-07 日本精工株式会社 シャフトの結合構造および伸縮シャフト

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005195120A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Nsk Ltd 車両ステアリング用伸縮軸
JP2007055380A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Nsk Ltd ステアリング中間軸継手
WO2016076186A1 (ja) * 2014-11-11 2016-05-19 Nok株式会社 ダストシール
EP3233318B1 (en) * 2014-12-17 2021-02-03 American Axle & Manufacturing, Inc. Method of manufacturing a tube and a machine for use therein
DE102016224271A1 (de) * 2016-12-06 2017-02-02 Thyssenkrupp Ag Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug
JP6925135B2 (ja) * 2017-02-17 2021-08-25 キーパー株式会社 ステアリングシャフト用ダストカバー
CN110461497B (zh) * 2017-03-27 2022-10-21 日本精工株式会社 转向装置用轴、转向装置用轴的制造方法及电动助力转向装置
JP6926797B2 (ja) * 2017-08-04 2021-08-25 日本精工株式会社 伸縮シャフト
JP6673308B2 (ja) * 2017-09-07 2020-03-25 日本精工株式会社 ステアリング用トルク伝達軸
JP6900876B2 (ja) * 2017-10-31 2021-07-07 日本精工株式会社 シャフト同士の結合構造及び結合方法
JP6939427B2 (ja) * 2017-11-01 2021-09-22 日本精工株式会社 シールリング及び伸縮シャフト
JP2019090455A (ja) * 2017-11-13 2019-06-13 日本精工株式会社 ダストカバーの製造方法
CN207931794U (zh) * 2018-02-13 2018-10-02 日本精工株式会社 自由伸缩轴

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031250A1 (fr) 2001-10-01 2003-04-17 Nsk Ltd. Arbre telescopique de direction de vehicule
WO2018021443A1 (ja) 2016-07-26 2018-02-01 日本精工株式会社 伸縮シャフト
WO2019027004A1 (ja) 2017-08-04 2019-02-07 日本精工株式会社 シャフトの結合構造および伸縮シャフト

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