JPH0565069A - ステアリングシヤフト及びその製造方法 - Google Patents

ステアリングシヤフト及びその製造方法

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JPH0565069A
JPH0565069A JP18972691A JP18972691A JPH0565069A JP H0565069 A JPH0565069 A JP H0565069A JP 18972691 A JP18972691 A JP 18972691A JP 18972691 A JP18972691 A JP 18972691A JP H0565069 A JPH0565069 A JP H0565069A
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circumferential groove
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work
steering shaft
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Tomoyuki Maruyama
知行 丸山
Etsutaka Ogusu
悦孝 小楠
Yasuhisa Ogata
康寿 緒方
Nobuyoshi Yamaji
信義 山地
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Jtekt Column Systems Corp
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Fuji Kiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小判形断面で嵌合するアッパーシャフトとロ
アーシャフトからなるステアリングシャフトの嵌合部に
周溝とその周溝に樹脂モールドをして所定の収縮性能を
保持するものにおいて、嵌合部に捩りトルクが負荷した
とき、樹脂部と周溝の4隅部との間に滑りが生じないよ
うにする。 【構成】 一端部が断面小判形に成形された所定長の軸
杆であって、その断面小判形に成形された一端部に周溝
3を設けるとともに、該周溝の底面3aに粗面20を形
成して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】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。
【0002】
【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子式の二分割
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、図7に示したよう
に、アッパーシャフト30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、一端部所定長の断面を異形、
例えば長円形、すなわち所謂小判形に成形する。この場
合、アッパーシャフト30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31,31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3
2,32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
の中空パイプである。
【0003】
【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、中実ロッドの端部に切
削又は塑性加工にて周溝を形成することは、労力や経費
及び時間がかかり、総じてコスト高を招来するものであ
った。
【0004】そこで、出願人は、中実ロッドを切削又は
塑性加工する労力、経費、時間を節約して経済性の高い
ステアリングシャフトを製造するため、中空パイプにロ
ーラー又はロータリースエージング成形により周溝を形
成し、ついでその周溝を含む所定長さを絞り加工してな
るステアリングシャフト及びその製造方法を提供した
(特願平2−113534号)。
【0005】しかしながら、上記出願にかかるステアリ
ングシャフト及びその製造方法によると、中空パイプを
小判形断面に絞り加工するから、図8に示したように、
成形後の周溝33の断面形状は必然的に楕円形状に類似
したものとなる。この場合の問題として、断面形状が楕
円形に近く、楕円形の4隅の部分が円くなっており、し
たがって、小判形中空断面のロアーシャフト34に嵌合
し、かつ、周溝33に樹脂モールド35をした後のシャ
フト完成状態において、嵌合部に捩りトルクが負荷した
とき、樹脂モールド35と周溝33の4隅部36との間
に滑りが生じる結果、ステアリングホイールの操作時に
ガタ感として感知されることがある。
【0006】これを改善するためには、樹脂モールドの
際の射出圧力を高めに設定することが想定されるが、そ
うすると、シャフトの収縮荷重が増大し、収縮性能が低
下する不都合がある。また、周溝33の4隅部36を押
圧する再加工により、角付け修正も可能であるが、シャ
フトの曲がりや小判形断面部の変形等の好ましからざる
不都合が生じてくる。
【0007】そこで、この発明は上記事情に鑑みて、周
溝断面が楕円形となっても、その4隅部と樹脂モールド
との間に滑りを生じることがない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。
【0008】
【課題を解決するための手段】この考案にかかるステア
リングシャフトは、一端部が断面小判形に成形された所
定長の軸杆であって、その断面小判形に成形された一端
部に周溝を設けるとともに、該周溝の底面に粗面を形成
してなることを特徴とする。
【0009】また、この考案にかかるステアリングシャ
フトは、一端部が断面小判形に成形された所定長の軸杆
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るとともに、該周溝
の底面に粗面を形成したことを特徴とする。
【0010】そして、上記粗面が周溝の弧状溝部分にの
み成形されていることを特徴とするステアリングシャフ
トである。
【0011】加えて、この考案にかかるステアリングシ
ャフトの製造方法は、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し、かつ、原
周溝の底面にローレット又はセレーション加工をするこ
とを特徴とする。
【0012】
【作用】この発明の上記構成によれば、周溝の底面に粗
面を形成したから、嵌合して樹脂モールドしたときは、
樹脂が粗面と係合し、嵌合側と被嵌合側間の滑りを生じ
させず、また、樹脂モールドの射出圧力を低下できて、
収縮性能を向上させる。
【0013】
【実施例】次に、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。図1(a),(b)はこの発明を実施したステアリ
ングシャフトにおけるアッパーシャフトの正面図及び側
面図であり、(c),(d),(e)は図1(a)のA
−A断面図、B−B断面図及びC−C断面図である。図
示のように、アッパーシャフト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する周溝3,3を成形し
た、所定長の中空パイプからなる。
【0014】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有し、また、両側部は所定の傾
斜角度θを有するテーパー部3b,3bを有する。傾斜
角度θは20〜45度がよい。また、テーパー部3b,
3b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。そして、周溝3,3の
底面3a,3aはそれぞれローレット若しくはセレーシ
ョン等の粗面20が形成される。粗面20は、図1
(e)に示したように、周溝3の全周に形成しても、或
いは、図2(b)に示したように弧状溝部分3d,3d
にのみ形成してもよい。また、図2(a)に示したよう
に、粗面20は周溝3の底面3aのみでなく、テーパー
部3b,3bにわたり設けてもよい。
【0015】このアッパーシャフト1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、図3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であり、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、したがって、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。
【0016】ローラー成形の一例について説明すると、
図4に示したように、独立して回転自在な上下一対の受
けローラー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を押圧して原周溝6を成形するのである。
なお、中空パイプに、両側部にテーパー部を有し底部が
外周面と平行な原周溝を成形するには、ローラー成形の
他にロータリースエージング成形でもよい。
【0017】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、図5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が押し込み成
形孔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、原周溝
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。
【0018】最後に、第3工程として、上記第2工程で
得られた周溝3,3にローレット又はセレーション加工
をする。これは、図6に示したように、例えば周面に線
状の刻みを有するローラー14を回転させながら、若し
くはワーク4を回転させながら、周溝3の底面3aに押
圧して行う。なお、粗面20の形成は、前記前記1工程
における成形ローラー5の外周面にローレット若しくは
セレーションをを設けたものを用いることにより、第1
工程後に成形しておいてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上記載したこの発明によれば、周溝の
底面を粗面加工することにより、周溝断面形状が橢円形
となっても、嵌合して樹脂モールドした場合に、樹脂が
粗面と係合して滑りを防止し、ステアリングホイールの
操作時におけるガタ感を消滅させる。また、粗面に樹脂
が係合するから、樹脂モールドの際の射出圧力を下げる
ことができ、したがって、シャフトの静圧荷重を下げる
ことができ、収縮性能が向上する。また、周溝のローレ
ット加工は、単に粗面を設けるものであり、加工時のシ
ャフトにかかる荷重が小さく、シャフトの曲がりが発生
し難い、等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案を実施したステアリングシャフトの正
面図(a)、側面図(b)、A−A断面図(c)、B−
B断面図(d)及びC−C断面図(e)。
【図2】周溝の他例を示す正面図(a)及び断面図
(b)。
【図3】加工工程の原理的説明図。
【図4】ローラー成形工程を示す説明図。
【図5】絞り加工工程を示す説明図。
【図6】粗面加工工程を示す説明図。
【図7】従来例の正面図(a)、側面図(b)、E−E
断面図(c)及びF−F断面図(d)。
【図8】従来例の作用説明図。
【符号の説明】
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…原周溝、1
1…受けローラー、12…押し込み孔、13…ダイス、
20…粗面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山地 信義 静岡県湖西市鷲津2028番地 富士機工株式 会社鷲津工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端部が断面小判形に成形された所定長
    の軸杆であって、その断面小判形に成形された一端部に
    周溝を設けるとともに、該周溝の底面に粗面を形成して
    なることを特徴とするステアリングシャフト。
  2. 【請求項2】 一端部が断面小判形に成形された所定長
    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るととも
    に、該周溝の底面に粗面を形成したことを特徴とするス
    テアリングシャフト。
  3. 【請求項3】 粗面が周溝の弧状溝部分にのみ成形され
    ていることを特徴とする請求1又は2に記載のステアリ
    ングシャフト。
  4. 【請求項4】 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し、かつ、原周溝の
    底面にローレット又はセレーション加工をすることを特
    徴とするステアリングシャフトの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6645015B2 (en) 2001-06-15 2003-11-11 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Connector with housing and retainer mounted to front of housing
WO2014152913A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 A&P Technology, Inc. Energy-absorbing deformable tube
JP2020112049A (ja) * 2019-01-09 2020-07-27 株式会社デンソー アクチュエータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9327757B2 (en) 2013-03-14 2016-05-03 A&P Technology, Inc. Energy-absorbing deformable tube
JP2020112049A (ja) * 2019-01-09 2020-07-27 株式会社デンソー アクチュエータ

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