JPH0411571A - ステアリングシャフト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は自動車のステアリングシャフト及びその製造
方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、自動車の操向装置におけるステアリングシャフ
トは、ステアリングホイールの回転をステアリングギヤ
ボックスに伝達する軸杆であるが、車両の正面衝突事故
における乗員の安全を確保するため、シャフトは軸方向
へ収縮可能に嵌合する入れ千成の二分割構成が採られる
。したがって、ステアリングホイールを軸着する側のア
ッパーシャフトと、これを上端部に軸方向収縮可能に嵌
合し、下端部に自在継手を介して中間シャフトを連結す
るロアーシャフトに分けられる。そして、この嵌合構造
を採用するため、第８図から第１０図に示したように、
アッパーンヤフトＩＯは中実の軸杆からなり、かつ、ス
テアリングホイールの回転をギヤボックスに伝達しなけ
ればならないので、端部所定長の断面を異形、例えば所
謂小判形に成形する。この場合、アッパーシャフトｌＯ
は断面円形のロッドであるから、断面小判形とするには
、断面円形の一端部所定長を直径方向で相対向する平行
な平坦面１１．１１が構成されるように切削又は塑性加
工するとともに、一定以上の荷重が入力されると収縮す
る手段として樹脂モールドを介在させるため、その小判
形断面部に、一対の周溝１２．１２を所定の距離で離間
して設ける。なお、ロアーシャフトはこの小判形断面部
を嵌合する相似形の断面小判形の中空部を一端部所定長
部に絞り加工した断面円形の中空パイプが用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来のアッパーシャフトによれば、
中実の軸杆（ロッド）であるから重量的にはかなり重く
、また、周溝は切削加工を要するのて、製造時に切削屑
が出て、材料歩留りを低下させるので好ましくない、等
の不都合がある。

そこで、重量を軽減するには、アッパーンヤフトを中空
パイプから成形すればよいが、中空パイプて成形すると
、例えば断面円形から断面小判形とするには絞り加工を
要するとともに、その一端部をステアリングホイールを
枢着する先細螺部と、他端部に周溝を成形しなければな
らない。この場合、問題となるのは、アッパーシャフト
を断面小判形に成形した後周溝を、例えば切削加工で作
ると、中空パイプの肉厚が薄くなり、強度的に弱くなる
。また、プレスにて周溝を作ると、型の分割跡が残った
り、パリが残ったりしてそれらの修正工程を必要とする
。また、断面円形の中空パイプの状態で端部に川底の周
溝を成形して、断面小判形とするための絞り加工をする
と、周溝の深さが大きく減少し、とくに平面部の溝深さ
がほとんどなくなるという問題が生じる。

さらに、切削屑が出るのを防止するには、そもそも切削
加工をしなければ問題は生じないのであるが、周溝を切
削する以外の方法は、例えばプレス成形すること等は、
やはり寸法精度に問題か生しる。

したがって、小判形断面部を有し、その小判形状部の一
部にローラー成形等による周溝を有するアッパーンヤフ
トを中空パイプから成形することは、非常に難かしい。

そこて、この発明は上記事情に鑑みて、軽量、かつ、切
削屑などを生じないで加工容易なステアリングシャフト
及びその製造方法を提供することを目的としてなされた
。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決するため、一端部が断面小判
形に成形された中空パイプからなる所定長の軸杆てあっ
て、その断面小判形に成形された一端部に、ローラー成
形又はロータリースェージング成形により、両側部にテ
ーパー部を有する周溝を設けたステアリングシャフト、
及び、一端部が断面小判形に成形された中空パイプから
なる所定長の軸杆であって、その断面小判形に成形され
た一端部に、ローラー成形又はロータリースェージング
成形により、両側部にテーノ≦一部を有する周溝を設け
たステアリングンヤフト、並びに、 一端部が断面小判形に成形された中空パイプからなる所
定長の軸杆であって、その断面小判形に成形された一端
部に、ローラー成形又はロータリースェージング成形に
より、両側部にテーパー部を有するとともに、底部が外
周面と平行な周溝を設けたステアリングシャフトを構成
した。

さらに、断面円形の中空パイプからなるワークの一端部
外周面に成形ローラー等を押圧し、ワークとともに回転
させて両側部にテーパー部を有する原周溝を成形し、そ
の原周溝を有するワークの一端部所定長を断面小判形の
透孔を有する押し込み成形型で絞り加工するステアリン
グシャフトの製造方法、及び、 断面円形の中空パイプからなるワークの一端部外周面に
成形ローラー等を押圧し、ワークとともに回転させて底
部が外周面と平行な原周溝を成形し、その原周溝を有す
るワークの一端部所定長を断面小判形の透孔を有する押
し込み成形型で絞り加ニステアリングシャフトの製造方
法、並びに、断面円形の中空パイプからなるワークの一
端部外周面に成形ローラー等を押圧し、ワークとともに
回転させて両側部にテーパー部を有し、且つ、底部が外
周面と平行な原周溝を成形１７、その原周溝を有するワ
ークの一端部所定長を断面小判形の透孔を有する押し込
み成形型で絞り加工するステアリングシャフトの製造方
法を構成した。

［作　　用 この発明の上記構成によれば、中空パイプからステアリ
ングンヤフトを成形するので、中実体の軸杆よりも重量
が相当に軽減される。しかも、断面円形の中空パイプを
、初めにその一端部に成形ローラー等を押し圧して両端
部にテーパー部を有し、又は／及び、底部を前記中空パ
イプの外周面と平行な原周溝を成形することにより、断
面小判形とするための絞り加工で溝部の深さ減少を大き
く押さえることができ、適正な溝深さを確保てき、かつ
、製造が容易で、しかも切削加工を要しないため、切削
屑を発生しない。

５実施例； 次に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。第１
図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明にかかるステアリングシャ
フトにおけるアッパーンヤフトの正面図及び側面図で、
図示において、アッパーンヤフト１はその一端部に、絞
り加工による断面小判形部２を有し、その断面小判形部
２の外周面に所定の距離で離間した周Ｒ３，３を成形し
た、所定長の中空パイプからなる軸杆である。周溝３は
、底面３ａが外周面に対して平行な面であって所定の幅
を育し、また、両側部は所定の傾斜角度θを有するテー
パー部３　ｂ、　３　ｂを有する。傾斜角度αは２０〜
４５度がよい。また、テーパー部３　ｂ、　３　ｂは、
例えば曲率の大きいアール部に代えても良いので、アー
ル部を含むものである。

このアッパーンヤフト】の製造は、以下のような方法で
製造される。

すなわち、第１工程として、断面円形の中空パイプから
なるワーク４に周溝３．３を作るための、所定の原周溝
をローラー成形機で成形する。これは、第４図及び第５
図に示したワーク４の一端部周面に、求心的配置で当接
する成形ローラー５により所定断面形状の一対の原周溝
６．６をそれぞれ成形するものである。原周溝６はその
底面６ａがワーク４の外周面に対して平行な周面てあり
、その両サイドは所定の角度θ（２０〜４５度）で傾斜
したテーパー部７．７が成形され、したかって、成形ロ
ーラー５はそのテーパー部７，７を作るためのテーパー
部８．８を両サイドに設けた環状体９からなり、かつ、
軸方向両端部に押さえ環部１０．１０を有する。ローラ
ー成形の一例について説明すると、第６図に示したよう
に、独立して回転自在な上下一対の受はローラー１１．
１１に、ワーク４を接触させて回転駆動可能に支持する
とともに、そのワーク４に移動しながら回転駆動可能な
成形ローラー５が配置される。そこで、ワーク４及び成
形ローラー５をそれぞれ回転駆動させ、かつ、成形ロー
ラー５をワーク４に向けて移動させ、ワーク４を押圧し
て厚層溝６を成形するのである。

次に、第２工程として、上記第１工程で周溝を成形した
ワーク４の一端部所定長を絞り加工機で断面小判形に絞
り加工する。絞り加工は、第７図に示したように、断面
小判形の押し込み成形孔１２を有するダイス１３を固定
し、そのダイス１３に対向してワーク４の一端部をダイ
ス１３の押し込み成形孔１２に押し込み貫通させるもの
である。

このように、ワーク４が引き抜き孔１２に押し込まれ貫
通する絞り加工により、ワーク４の他端部は断面小判形
に成形されるとともに、厚層溝６゜６から所定寸法の周
溝３，３を作ることができるのである。

尚、中空パイプに、両側部にテーパー部を有し底部が外
周面と平行な厚層溝を成形するには、ローラー成形の他
にロータリースェージング成形でもよい。

［発明の効果］ 以上記載したこの発明によれば、中空パイプからなる所
定長の軸杆であって、その一端部に断面小判形部とその
小判形部にローラー成形等による周溝が成形されたステ
アリングシャフトを構成したから、中実体の軸杆よりも
重量がかなり軽減され、かつ、一端部に精度高く成形さ
れた周溝を設けることが容易である。さらに、断面円形
の中空パイプからなるワークの一端部外周面にローラー
等を押圧し、ワークを回転させて両側部が所定の角度で
傾斜したテーパー部を成形し、又は／及び、底部が外周
面と平行な厚層溝を成形し、その厚層溝を有するワーク
の一端部を断面小判形の透孔を有する押し込み成形ダイ
スで絞り加工するから、切削工程を要することなく、し
たがって切削屑を一切生じることなくして材料歩留りも
向上し、樹脂モールドをするための周溝を精度高く成形
することができ、しかも製造工程数を低減できるので、
全体としてコスト高となるのを阻止してステアリングシ
ャフトに最適の軸杆を提供できる、等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明にかかるステアリング
シャフトの一実施例を示す正面図及び側面図、第２図は
第１図（Ａ）Ａ−Ａ断面図、第３図は第１図（Ａ）Ｂ−
Ｂ断面図、第４図は加工工程の原理的説明図、第５図は
第４図Ｃ−Ｃ断面図、第６図はローラー成形工程を示す
説明図、第７図は絞り加工工程を示す説明図、第８図（
Ａ）、（Ｂ）は従来例を示す正面図及び側面図、第９図
は第８図（Ａ）Ｄ−り断面図、第１０図は第８図（Ａ）
Ｅ−Ｅ断面図である。 １・・・アッパーシャフト、３・・・周溝、３ｂ、７．
８・・・テーパー部、４・・・ワーク、５・・・成形ロ
ーラー６・・・厚層溝、１１・・・受はローラー　１２
・・・押し込み孔、１３・・ダイス 第６図 第７図 手続補正！（＠え、 平成２　年６　月６　日 第８図 １゜ 事件の表示 平成 ２年特許願第１１３５３４号 （Ａ） （Ｂ） 発明の名称 ステアリングンヤフト及びその製造方法３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端部が断面小判形に成形された中空パイプから
   なる所定長の軸杆であって、その断面小判形に成形され
   た一端部に、ローラー成形又はロータリースエージング
   成形により、両側部にテーパー部を有する周溝を設けた
   ことを特徴とするステアリングシャフト。
2. （２）一端部が断面小判形に成形された中空パイプから
   なる所定長の軸杆であって、その断面小判形に成形され
   た一端部に、ローラー成形又はロータリースエージング
   成形により、両側部にテーパー部を有する周溝を設けた
   ことを特徴とするステアリングシャフト。
3. （３）一端部が断面小判形に成形された中空パイプから
   なる所定長の軸杆であって、その断面小判形に成形され
   た一端部に、ローラー成形又はロータリースエージング
   成形により、両側部にテーパー部を有するとともに、底
   部が外周面と平行な周溝を設けたことを特徴とするステ
   アリングシャフト。
4. （４）断面円形の中空パイプからなるワークの一端部外
   周面に成形ローラー等を押圧し、ワークとともに回転さ
   せて両側部にテーパー部を有する原周溝を成形し、その
   原周溝を有するワークの一端部所定長を断面小判形の透
   孔を有する押し込み成形型で絞り加工することを特徴と
   するステアリングシャフトの製造方法。
5. （５）断面円形の中空パイプからなるワークの一端部外
   周面に成形ローラー等を押圧し、ワークとともに回転さ
   せて底部が外周面と平行な原周溝を成形し、その原周溝
   を有するワークの一端部所定長を断面小判形の透孔を有
   する押し込み成形型で絞り加工することを特徴とするス
   テアリングシャフトの製造方法。
6. （６）断面円形の中空パイプからなるワークの一端部外
   周面に成形ローラー等を押圧し、ワークとともに回転さ
   せて両側部にテーパー部を有し、且つ、底部が外周面と
   平行な原周溝を成形し、その原周溝を有するワークの一
   端部所定長を断面小判形の透孔を有する押し込み成形型
   で絞り加工することを特徴とするステアリングシャフト
   の製造方法。