JP2015131551A - Shaft manufacturing method and shaft - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、たとえば車両のステアリング装置を構成するシャフトの製造方法および当該シャフトに関する。 The present invention relates to, for example, a method for manufacturing a shaft constituting a steering device for a vehicle and the shaft.
下記特許文献1で開示された伸縮自在シャフトでは、雄セレーションがアッパーシャフトに刻設されている。ロアーシャフトの内周面には、雄セレーションに嵌合する雌セレーションが刻設されている。雄セレーションは、軸方向において2分されており、その部位(2つの雄セレーション同士の間)には、軸細部が形成されている。軸細部には、板ばねなどの弾性体からなるガタ防止部材が嵌着している。ガタ防止部材のばね応力(弾性力ともいう)により、アッパーシャフトとロアーシャフトとの間のがたつきを抑え、アッパーシャフトとロアーシャフトとの間に所定の摺動抵抗を発生させることができる。
In the telescopic shaft disclosed in
また、下記特許文献2で開示された伸縮軸は、雄シャフトと雌シャフトとを含む。雄シャフトは、非円形の外周形状として突条歯を有する。雌シャフトは、中空筒状に形成されており、その内周には、歯溝が形成されている。雄シャフトは、雌シャフトに対して、回転トルクを伝達できるように結合している。雄シャフトの突条歯は、高分子材料で構成された被覆部によって被覆されている。被覆部の内周は、突条歯の歯面に接着剤で接着されている。被覆部は、伸縮軸が伸縮する際に発生する突条歯と歯溝との間の摺動抵抗を減少させる。 The telescopic shaft disclosed in Patent Document 2 below includes a male shaft and a female shaft. The male shaft has protruding teeth as a non-circular outer peripheral shape. The female shaft is formed in a hollow cylindrical shape, and a tooth groove is formed on the inner periphery thereof. The male shaft is coupled to the female shaft so that rotational torque can be transmitted. The protruding teeth of the male shaft are covered with a covering portion made of a polymer material. The inner periphery of the covering portion is bonded to the tooth surface of the protruding tooth with an adhesive. The covering portion reduces the sliding resistance between the protruding tooth and the tooth groove that is generated when the telescopic shaft expands and contracts.
特許文献1の伸縮自在シャフトでは、ガタ防止部材を嵌着するための溝状の軸細部を雄セレーションの間に設けるために、雄セレーションに切削加工等を施す必要があるので、伸縮自在シャフトの製造コストが増大する虞がある。
また、アッパーシャフトが中空である場合、アッパーシャフトの強度不足を防ぐために、軸細部を構成する溝を浅くしなければならないので、軸細部とロアーシャフトとの間には、ガタ防止部材を収容するスペースとして、僅かな隙間しか設けることができない。この場合、雄セレーションと雌セレーションとの間の隙間の大きさ(以下では、隙間量という)や、ガタ防止部材のばね応力を調節するために、雄セレーションおよび雌セレーションの寸法精度のばらつきやガタ防止部材の寸法を細かく管理する必要がある。これでは、伸縮自在シャフトの製造コストがさらに増大する虞がある。
In the telescopic shaft of
In addition, when the upper shaft is hollow, the grooves constituting the shaft details must be shallowed in order to prevent the strength of the upper shaft from being insufficient. Therefore, a backlash preventing member is accommodated between the shaft details and the lower shaft. Only a small gap can be provided as a space. In this case, in order to adjust the size of the gap between the male serration and the female serration (hereinafter referred to as the gap amount) and the spring stress of the rattle prevention member, variations in the dimensional accuracy of the male serration and female serration, It is necessary to finely manage the dimensions of the prevention member. This may further increase the manufacturing cost of the telescopic shaft.
また、特許文献2の伸縮軸を製造する際、突条歯に被覆部をコーティングする工程および突条歯と被覆部とを接着する工程が必要であるので、伸縮軸の製造コストが増大する虞がある。さらに、雄シャフトと雌シャフトとの隙間や、これらのシャフト間の摺動抵抗を調整するために被覆部の厚さを細かく管理する必要がある。これでは、伸縮軸の製造コストが一層増大する虞がある。 Moreover, when manufacturing the expansion-contraction shaft of patent document 2, since the process of coating a coating part on a protruding tooth and the process of adhere | attaching a protruding tooth and a coating part are required, there exists a possibility that the manufacturing cost of an expansion / contraction shaft may increase. There is. Furthermore, it is necessary to finely manage the thickness of the covering portion in order to adjust the gap between the male shaft and the female shaft and the sliding resistance between these shafts. This may increase the manufacturing cost of the telescopic shaft.
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、製造コストの低減を図りつつ、シンプルな手順によって第1シャフトと第2シャフトとをがたつきなく連結することができるシャフトの製造方法、および、当該シャフトを提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and a method of manufacturing a shaft capable of connecting the first shaft and the second shaft without rattling by a simple procedure while reducing the manufacturing cost. And it aims at providing the said shaft.
請求項1記載の発明は、雄スプラインが(33)形成された外周面(12A)を有する第1シャフト(12)と、前記雄スプラインとスプライン嵌合する雌スプライン(35)が形成された内周面(11A)を有する中空の第2シャフト(11)とを含むシャフト(40)の製造方法であって、前記雄スプラインの表面(33A)の少なくとも一部を被覆するように樹脂シート(37,38,39,49)を前記第1シャフトに取り付ける第1工程と、前記樹脂シートが取り付けられた前記第1シャフトを前記第2シャフトに圧入し、前記雄スプラインと前記雌スプラインとをスプライン嵌合させる第2工程と、を含むことを特徴とする、シャフトの製造方法である。 In the first aspect of the present invention, a first shaft (12) having an outer peripheral surface (12A) on which a male spline (33) is formed, and a female spline (35) that is spline-fitted with the male spline are formed. A method of manufacturing a shaft (40) including a hollow second shaft (11) having a peripheral surface (11A), the resin sheet (37) covering at least a part of the surface (33A) of the male spline. , 38, 39, 49) are attached to the first shaft, the first shaft to which the resin sheet is attached is press-fitted into the second shaft, and the male spline and the female spline are fitted by spline fitting. And a second step of combining the shafts with each other.
請求項2記載の発明は、前記第1工程では、少なくとも1枚の前記樹脂シートを、前記第1シャフトにおいて前記第2シャフトに対して挿入される先端側の端面(12B)に沿わせてから前記第1シャフトの軸方向(X)に折り曲げるように取り付けることを特徴とする、請求項1記載のシャフトの製造方法である。
請求項3記載の発明は、前記第1工程では、少なくとも1枚の前記樹脂シートを前記第1シャフトの外周面にスパイラル状に巻き付けることを特徴とする、請求項1記載のシャフトの製造方法である。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the first step, at least one of the resin sheets is aligned with the end surface (12B) on the distal end side inserted into the second shaft in the first shaft. It is attached so that it may be bent in the axial direction (X) of the said 1st shaft, The manufacturing method of the shaft of
The invention according to
請求項4記載の発明は、前記第1シャフトと前記第2シャフトとを含み、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする、シャフトである。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
Invention of Claim 4 is a shaft characterized by including the said 1st shaft and the said 2nd shaft, and being manufactured by the manufacturing method in any one of Claims 1-3.
In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
請求項1および4記載の発明によれば、外周面に雄スプラインが形成された第1シャフトと内周面に雌スプラインが形成された第2シャフトとがスプライン嵌合されることで、1本のシャフトが構成される。構成されたこのシャフトを製造する際、樹脂シートが第1シャフトの雄スプラインの表面の少なくとも一部を被覆するように第1シャフトに取り付けられ、その後、樹脂シートが取り付けられた第1シャフトが、第2シャフトに圧入され、雄スプラインと雌スプラインとがスプライン嵌合される。 According to the first and fourth aspects of the present invention, the first shaft having the male spline formed on the outer peripheral surface and the second shaft having the female spline formed on the inner peripheral surface are spline-fitted, so that one The shaft is configured. When manufacturing this structured shaft, the resin sheet is attached to the first shaft so as to cover at least part of the surface of the male spline of the first shaft, and then the first shaft to which the resin sheet is attached is The male spline and the female spline are spline-fitted by being press-fitted into the second shaft.
雄スプラインと雌スプラインとは、スプライン嵌合される構成上、互いに遊びを持って嵌合される。
ここで、第1シャフトを第2シャフトに圧入すると、第1シャフトに取り付けられた樹脂シートが、雄スプラインと雌スプラインとの隙間を埋めるように当該隙間に沿って圧縮変形する。これにより、第1シャフトと第2シャフトとの間の遊びがなくなり、第1シャフトと第2シャフトとががたつくことなく連結される。つまり、当該遊びをなくすための弾性部材を配置するために第1シャフト等を切削したり、雄スプライン等をコーティングしたりするといった複雑な工程を経ることなく、樹脂シートが取り付けられた第1シャフトを第2シャフトに圧入するといったシンプルな手順によって、製造コストの低減を図りつつ、第1シャフトと第2シャフトとをがたつきなく連結することができる。
The male spline and the female spline are engaged with each other with play due to the configuration in which the spline is engaged.
Here, when the first shaft is press-fitted into the second shaft, the resin sheet attached to the first shaft is compressed and deformed along the gap so as to fill the gap between the male spline and the female spline. Thereby, there is no play between the first shaft and the second shaft, and the first shaft and the second shaft are connected without rattling. That is, the first shaft to which the resin sheet is attached without going through a complicated process such as cutting the first shaft or the like to coat the elastic member for eliminating the play or coating the male spline or the like. The first shaft and the second shaft can be connected without rattling while reducing the manufacturing cost by a simple procedure such as press fitting into the second shaft.
また、雄スプラインと雌スプラインとの間の隙間の大きさ(隙間量)や、雄スプラインと雌スプラインとの間の摺動抵抗は、雄スプラインおよび雌スプラインの寸法精度(仕上がり精度)によって変動し得る。しかし、スプラインの仕上がり精度に応じて樹脂シートの厚さを調節するだけで、当該隙間量や摺動抵抗を任意にコントロールすることができる。 In addition, the size of the gap between the male spline and the female spline (gap amount) and the sliding resistance between the male spline and the female spline vary depending on the dimensional accuracy (finish accuracy) of the male spline and female spline. obtain. However, the gap amount and sliding resistance can be arbitrarily controlled simply by adjusting the thickness of the resin sheet according to the finishing accuracy of the spline.
請求項2記載の発明によれば、少なくとも1枚の樹脂シートが第1シャフトにおいて第2シャフトに対して挿入される先端側の端面に沿わせてから第1シャフトの軸方向に折り曲げるように取り付けられている。そのため、第1シャフトを第2シャフトに圧入する際、樹脂シートは、第1シャフトの先端側の端面に引っかかった状態で、第1シャフトから外れることなく、雄スプラインと雌スプラインとの隙間を確実に埋めることができる。 According to the second aspect of the present invention, the at least one resin sheet is attached so as to be bent in the axial direction of the first shaft after being along the end surface of the first shaft inserted into the second shaft. It has been. For this reason, when the first shaft is press-fitted into the second shaft, the resin sheet can be surely provided with a gap between the male spline and the female spline without being detached from the first shaft in a state of being caught by the end surface on the distal end side of the first shaft. Can be buried.
請求項3記載の発明によれば、少なくとも1枚の樹脂シートを第1シャフトの外周面にスパイラル状に巻き付けることにより、樹脂シートは、雄スプラインを比較的広い範囲で被覆することができる。これにより、樹脂シートが雄スプラインと雌スプラインとの隙間を比較的広い範囲で埋めることができるため、第1シャフトと第2シャフトとの間のがたつきを確実になくすことができる。 According to the third aspect of the present invention, the resin sheet can cover the male spline in a relatively wide range by winding at least one resin sheet spirally around the outer peripheral surface of the first shaft. Thereby, since the resin sheet can fill the gap between the male spline and the female spline in a relatively wide range, rattling between the first shaft and the second shaft can be reliably eliminated.
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態のステアリング装置1の概略側面図である。ここで、図1において、紙面左側が、ステアリング装置1が装備される車体9の前方側であり、紙面右側が車体9の後方側であり、紙面上側が車体9の上方側であり、紙面下側が車体9の下方側である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a
まず、ステアリング装置1の概要について説明する。
図1を参照して、ステアリング装置1では、操舵部材2が一端に連結されたステアリングシャフト3が自在継手4、インターミディエイトシャフト5、自在継手6およびピニオン軸7を順に介してステアリング機構Aに連結されている。操舵部材2から伝達された操舵トルクによってステアリングシャフト3は、軸回りに回転し、この回転がステアリング機構Aに伝達される。
First, an outline of the
With reference to FIG. 1, in the
ステアリング機構Aは、ラックアンドピニオン機構等で構成されている。ステアリング機構Aは、ステアリングシャフト3の回転が伝達されたことに応じて、図示しないタイヤ等の転舵輪を転舵させる。
ステアリングシャフト3は、略円筒状である。ここで、ステアリングシャフト3が延びる方向(図1の紙面において左下から右上へ向かって延びる方向)を軸方向Xとする。軸方向Xの後方には、符号「X1」を付し、軸方向Xの前方には、符号「X2」を付す。また、軸方向Xに直交する方向のうち、図1において紙面と垂直な方向を左右方向Yといい、図1において上下に延びる方向を上下方向Zという。図2以降の図面において図1の各方向に対応する方向には、図1と同じ符号を付している。
The steering mechanism A is configured by a rack and pinion mechanism or the like. The steering mechanism A turns steered wheels such as tires (not shown) in response to the rotation of the
The steering
ステアリングシャフト3は、第1シャフトとしての中間シャフト12と、第2シャフトとしてのアッパーシャフト11と、インプットシャフト13と、アウトプットシャフト14と、トーションバー15とを含んでいる。
図2は、ステアリングシャフト3の要部およびその周辺の断面を示した図である。図2では、説明の便宜上、軸方向Xが水平に沿っている。
The steering
FIG. 2 is a view showing a cross section of the main part of the
図2を参照して、アッパーシャフト11は、中空であって、軸方向Xに延びる略円筒状である。
中間シャフト12全体は、軸方向Xに延びる略円柱状または略円筒状である。中間シャフト12は、前方X2側の端部である連結部41と、連結部41よりも後方X1側の大径部42と、連結部41と大径部42との間を中継する小径部43とを一体的に含んでいる。連結部41は、略円筒状である。大径部42は、略円柱状または略円筒状である。小径部43は、連結部41および大径部42よりも小径である。中間シャフト12は、大径部42がアッパーシャフト11に対して挿入されることによって、アッパーシャフト11に対して一体回転可能に連結されている。インプットシャフト13は、後方X1側の端部が中間シャフト12の連結部41に対して挿入されることで、中間シャフト12に対して一体回転可能に連結されている。
Referring to FIG. 2, the
The entire
アッパーシャフト11および中間シャフト12の詳細については後述する。
図1を参照して、ステアリングシャフト3は、自在継手4が連結されたアウトプットシャフト14と、インプットシャフト13とアウトプットシャフト14とを連結するトーションバー15とを含んでいる。なお、アッパーシャフト11、中間シャフト12、インプットシャフト13、トーションバー15およびアウトプットシャフト14は、後方X1側からこの順で同軸状に並んでいる。
Details of the
Referring to FIG. 1, the steering
ステアリング装置1は、電動モータ16と、減速装置17と、トルクセンサ20と、ECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)21と、ステアリングチューブ22と、アッパーブラケット26と、ロアーブラケット27とをさらに含んでいる。なお、以下で述べる他の部品もステアリング装置1を構成している。
電動モータ16は、操舵補助力を発生させる。減速装置17は、電動モータ16により発生した動力をアウトプットシャフト14に伝達する。減速装置17は、電動モータ16により回転駆動されるウォーム18と、ウォーム18に噛み合うウォームホイール19とをさらに含んでいる。ウォームホイール19は、アウトプットシャフト14に対して一体回転可能に連結されている。
The
トルクセンサ20は、トーションバー15を介するインプットシャフト13とアウトプットシャフト14との間の相対回転変位に基づいて操舵トルクを検出する。
ECU21は、トルクセンサ20から与えられるトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ16を駆動制御する。電動モータ16の出力回転は、減速装置17を介して減速されて、アウトプットシャフト14を介してピニオン軸7に伝達され、さらに、ステアリング機構Aに伝達される。
The
The
ステアリングチューブ22は、全体として軸方向Xに延びる中空体である。ステアリングチューブ22は、ステアリングシャフト3を収容している。ステアリングチューブ22は、アッパーチューブ23とロアーチューブ24とハウジング25とを含んでいる。
アッパーチューブ23およびロアーチューブ24は、軸方向Xに延びる円筒状である。アッパーチューブ23は、ロアーチューブ24よりも後方X1側に配置されている。アッパーチューブ23は、後端部において、軸受28を介してアッパーシャフト11に連結されている。
The steering
The
アッパーチューブ23の前端部は、ロアーチューブ24の後端部に対して後方X1側から挿通されている。ロアーチューブ24の前端部は、ハウジング25の後端部に対して後方X1側から挿通されている。また、ハウジング25の前端部は、軸受29を介してアウトプットシャフト14に連結されている。
ロアーブラケット27は、ハウジング25を支持し、ステアリング装置1の前方X2側を車体9に連結するものである。ロアーブラケット27は、車体9に固定された固定ブラケット30と、ハウジング25に固定された可動ブラケット31と、左右方向Yに延びる中心軸32を含んでいる。可動ブラケット31は、固定ブラケット30によって、中心軸32を介して回動可能に支持されている。そのため、ステアリング装置1全体は、中心軸32を中心に回動することができる。ここでの回動を「チルト」と呼ぶ。
The front end portion of the
The
アッパーブラケット26は、アッパーチューブ23をチルト可能に支持し、ステアリング装置1の後方X1側を車体9に連結する。
次に、アッパーシャフト11および中間シャフト12について詳細に説明する。
図3(a)は、図2におけるIII-III線に沿った中間シャフト12の断面を操舵部材2側から見た図であり、図3(b)は、図2におけるIII-III線に沿ったアッパーシャフト11の断面を操舵部材2側から見た図である。
The
Next, the
3A is a view of a cross section of the
図3(a)を参照して、中間シャフト12は、大径部42において、雄スプライン33が形成された外周面12Aを有している。雄スプライン33は、複数の第1歯部34および第1溝部46から構成されている。各第1歯部34および第1溝部46は、軸方向Xに延びている。第1歯部34および第1溝部46は、外周面12Aの周方向Cに沿って交互に並んでいる。複数の第1歯部34は、均一なピッチP1で周方向Cに沿って並んでいる。複数の第1溝部46も、均一なピッチP1で周方向Cに沿って並んでいる。
Referring to FIG. 3A, the
なお、大径部42における外周面12Aは、雄スプライン33の表面33Aを構成している。
また、中間シャフト12において後方X1側の端面12Bは、軸方向Xに対して直交する平坦面である(図2参照)。
図3(b)を参照して、アッパーシャフト11は、前端部において雌スプライン35が形成された内周面11Aを有している。内周面11Aは、アッパーシャフト11における前方X1側の端部において前方X1へ露出されている(図2参照)。雌スプライン35は、複数の第2歯部36および第2溝部47によって構成されている。各第2歯部36および第2溝部47は、軸方向Xに延びている。第2歯部36および第2溝部47は、アッパーシャフト11の周方向(前述した周方向Cと同じ)に沿って交互に並んでいる。複数の第2歯部36は、均一なピッチP2で周方向Cに沿って並んでいる。複数の第2溝部47は、均一なピッチP2で周方向Cに沿って並んでいる。ピッチP2は、複数の第1歯部34のピッチP1とほぼ等しいため、雄スプライン33と雌スプライン35とは、スプライン嵌合することができる。
The outer
Further, the
Referring to FIG. 3B, the
図2を参照して、中間シャフト12がアッパーシャフト11の前端部に対して前方X2側から挿入された状態で、アッパーシャフト11と中間シャフト12とは、スプライン嵌合によって連結されている。ステアリングシャフト3において、連結されたアッパーシャフト11および中間シャフト12は、シャフト40を構成している。シャフト40は、いわゆる車両の2次衝突において操舵部材2から衝撃が伝達された際、軸方向Xに収縮可能である。なお、シャフト40は、2次衝突時以外の通常時には収縮する必要がない。
Referring to FIG. 2,
シャフト40では、アッパーシャフト11と中間シャフト12との間に樹脂シート37が介在されている。
次に、樹脂シート37を有するシャフト40の製造方法について説明する。
図4は、シャフト40の製造工程の一部である第1工程を示す模式的な図である。
図4を参照して、樹脂シート37は、例えば伸縮性を有するテフロン(登録商標)製または樹脂ナイロン製であって、細長い矩形をなす帯状のシートであり、厚さTを有している。
In the
Next, a method for manufacturing the
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a first step that is a part of the manufacturing process of the
Referring to FIG. 4,
シャフト40の製造工程を、以下では、時系列順に第1工程と第2工程とに分け、それぞれの工程について説明する。
まず、第1工程では、左右方向Yに長手になるように配置した樹脂シート37の上下方向Zにおける中央部37Aを中間シャフト12の後方X1側の端面12Bに沿わせる。この状態から、樹脂シート37の上下方向Zにおける両側部37Bを前方X2側に移動させることによって、樹脂シート37を軸方向Xに折り曲げように中間シャフト12に取り付ける。この状態で、両側部37Bは、中間シャフト12の大径部42における外周面12Aの一部と接触している。言い換えると、樹脂シート37の両側部37Bは、雄スプライン33の表面33Aの一部を被覆している。当該一部は、雄スプライン33の表面33Aの周上2箇所であって、当該2箇所における軸方向Xのほぼ全域である。そのため、中間シャフト12の大径部42は、略U字になった樹脂シート37の内側に挿入されていて、中央部37Aに引っ掛かりつつ樹脂シート37の両側部37Bに挟まれた状態になっている。
Hereinafter, the manufacturing process of the
First, in the first step, the
このように、第1工程では、雄スプライン33の表面33Aの少なくとも一部を被覆するように樹脂シート37を中間シャフト12に取り付ける。
図5は、図4の次の工程(第2工程)を示す模式的な図である。図6は、図2におけるIII-III線に沿った断面の拡大図である。
図5を参照して、次に、第1工程の次の第2工程について説明する。なお、図5では、樹脂シート37を黒く塗り潰して示している。
Thus, in the first step, the
FIG. 5 is a schematic diagram showing the next step (second step) of FIG. FIG. 6 is an enlarged view of a cross section taken along line III-III in FIG.
With reference to FIG. 5, next, the second step after the first step will be described. In FIG. 5, the
第2工程では、まず、樹脂シート37が取り付けられた中間シャフト12の端面12Bを、後方X1側に向け、アッパーシャフト11の前方X2側の端部に対して前方X2側から対向させる。そのため、端面12Bは、中間シャフト12においてアッパーシャフト11に挿入される先端側の端面である。
次に、中間シャフト12を前方X2側からアッパーシャフト11の前方X2側の端部に圧入する。その際、図6に示すように、雄スプライン33の第1歯部34と雌スプライン35の第2溝部47とが嵌り合い、雄スプライン33の第1溝部46と雌スプライン35の第2歯部36とが嵌り合うことで、雄スプライン33と雌スプライン35とがスプライン嵌合する。
In the second step, first, the
Next, the
このように、第2工程では、樹脂シート37が取り付けられた中間シャフト12をアッパーシャフト11に圧入し、雄スプライン33と雌スプライン35とをスプライン嵌合させる。
雄スプライン33と雌スプライン35とは、スプライン嵌合される構成上、互いに遊びを持って嵌合される。また、雄スプライン33と雌スプライン35との隙間45において、中間シャフト12の径方向Rにおける大きさを「隙間量t」という(図6参照)。
As described above, in the second step, the
The
そのため、中間シャフト12をアッパーシャフト11に圧入する際、樹脂シート37は、中間シャフト12の先端側の端面12Bに引っかかった状態で、中間シャフト12から外れることなく、隙間45を確実に埋めることができる。
以上の第1工程および第2工程を経て、樹脂シート37がアッパーシャフト11と中間シャフト12との間に介在された状態のシャフト40が完成する。
Therefore, when the
Through the first and second steps described above, the
アッパーシャフト11と中間シャフト12との間に樹脂シート37が介在されていない場合は、アッパーシャフト11と中間シャフト12とは遊びを持って結合されることになるため、アッパーシャフト11と中間シャフト12との間には、異音の元となるがたつきが生じる。
また、前述した2次衝突時の衝撃を吸収する際、アッパーシャフト11と中間シャフト12との間に所定の摺動抵抗を発生させるためには、アッパーシャフト11と中間シャフト12との遊びをなくす必要がある。ここで、所定の摺動抵抗を発生させるために樹脂シート37が、樹脂シート37の存在しない領域で中間シャフト12をアッパーシャフト11に押し付ける力を「弾性力」という。
When the
Further, in order to generate a predetermined sliding resistance between the
アッパーシャフト11と中間シャフト12との間の遊びをなくすために板ばねなどの弾性部材を用いる従来例の場合、弾性部材を取り付けるために雄スプライン33の一部を切削して取付け部を設ける必要がある。しかし、中間シャフト12は、中空である場合は、取付け部とアッパーシャフト11の雌スプライン35との間には僅かな隙間しか設けることができない。そのため、隙間量や弾性力を調節するために弾性部材の寸法を雄スプライン33および雌スプライン35の寸法精度に応じて管理する必要があり、加工コストが増大する虞がある。
In the case of a conventional example in which an elastic member such as a leaf spring is used to eliminate play between the
また、その他の従来例として、アッパーシャフト11を中間シャフト12にかしめることで中間シャフト12とアッパーシャフト11との間の遊びをなくす構成も考えられるが、この場合においても、弾性部材の場合と同様にかしめに関する寸法管理が必要となり、加工コストが増大する虞がある。
ここで、中間シャフト12をアッパーシャフト11に圧入すると、中間シャフト12に取り付けられた樹脂シート37が、隙間45を埋めるように隙間45に沿って圧縮変形する。この状態で、樹脂シート37は、第2溝部47内で、隙間量tと同じ厚さになるまで径方向Rにおいて圧縮されている。これにより、中間シャフト12とアッパーシャフト11との間の遊びがなくなり、中間シャフト12とアッパーシャフト11とががたつくことなく連結される。つまり、当該遊びをなくすための弾性部材を配置するために中間シャフト12等を切削したり、雄スプライン33等をコーティングしたりするといった複雑な工程を経ることなく、樹脂シート37が取り付けられた中間シャフト12をアッパーシャフト11に圧入するといったシンプルな手順によって、製造コストの低減を図りつつ、中間シャフト12とアッパーシャフト11とをがたつきなく連結することができる。
In addition, as another conventional example, a configuration in which play between the
Here, when the
また、隙間量tや、雄スプライン33と雌スプライン35との間の摺動抵抗は、雄スプライン33および雌スプライン35の寸法精度(仕上がり精度)によって変動し得る。しかし、雄スプライン33および雌スプライン35の仕上がり精度に応じて樹脂シート37の厚さTを調節するだけで、当該隙間量や摺動抵抗を任意にコントロールすることができる。
Further, the gap amount t and the sliding resistance between the
また、アッパーシャフト11と中間シャフト12との間にがたつきがなくなることで、アッパーシャフト11と中間シャフト12との間に発生する異音の発生を防止することができる。
次に、本発明の第1変形例について説明する。
図7は、第1変形例における第1工程を示した図である。また、図7において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する(後述する図8および図9も同様)。
Further, since the rattling between the
Next, a first modification of the present invention will be described.
FIG. 7 is a diagram showing a first step in the first modification. In FIG. 7, the same members as those described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted (the same applies to FIGS. 8 and 9 described later).
図7を参照して、第1変形例の樹脂シート37は、前述した第1工程において中間シャフト12に複数枚(ここでは2枚)取り付けられる。詳しくは、上下方向Zに長手の樹脂シート37(第1変形例では第1樹脂シート38とする)の上下方向Zに沿わせてから、第1樹脂シート38の上下方向Zにおける中央部38Aを中間シャフト12の後方X1側の端面12Bに沿わせる。この状態から、第1樹脂シート38において上下方向Zにおける両側部38Bを前方X2側に移動させて第1樹脂シート38を軸方向Xに折り曲げる。さらに、左右方向Yに長手となるように配置した別の樹脂シート37(第2樹脂シート39とする)の左右方向Yにおける中央部39Aを後方X1側から中央部38Aに対して十字に交差するように重ねる。そして、第2樹脂シート39の左右方向Yにおける両側部39Bを前方X2側に移動させて第2樹脂シート39を軸方向Xに折り曲げる。
With reference to FIG. 7, a plurality (two in this case) of
このように、第1工程では、複数枚の樹脂シート37を、中間シャフト12の端面12Bに沿わせてから軸方向Xに折り曲げるように取り付けてもよい。
もちろん、第1工程では、3枚以上の樹脂シート37を中間シャフト12に取り付けてもよい。要するに、第1工程では、少なくとも1枚の樹脂シート37が取り付けられていれば良い。
In this way, in the first step, the plurality of
Of course, in the first step, three or
次に、本発明の第2変形例について説明する。
図8は、第2変形例における第1工程を示した図である。
図8を参照して、第2変形例の第1工程では、樹脂シート37を中間シャフト12の外周面12Aに対して、軸方向Xに進むスパイラル状に巻き付ける。そのため、第2変形例の第1工程では、本実施形態の第1工程と比較して周方向Cにおいて広い範囲に樹脂シート37を取り付けることができる。
Next, a second modification of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a first step in the second modification.
Referring to FIG. 8, in the first step of the second modification, the
これにより、樹脂シート37が隙間45を比較的広い範囲で埋めることができるため、中間シャフト12とアッパーシャフト11との間のがたつきを確実になくすことができる。
また、複数枚の樹脂シート37がスパイラル状に巻き付けられていてもよい。要するに、第2変形例における第1工程では、少なくとも1枚の樹脂シート37がスパイラル状に巻き付けられていれば良い。
Thereby, since the
A plurality of
図9は、第3変形例における第1工程を示した模式的な斜視図である。
図9を参照して、第3変形例の樹脂シート49は、上下方向Zおよび左右方向Yに広がった矩形状(正方形状または長方形状)である。第3変形例の第1工程では、樹脂シート49の左右方向Yおよび上下方向Zにおける中央部49Aに中間シャフト12の後方X1側の端面12Bに当てる。この状態から、樹脂シート49の外縁部49Bを軸方向Xに折り曲げることにより、樹脂シート49を、中間シャフト12の雄スプライン33を包み込むように、中間シャフト12に取り付ける。
FIG. 9 is a schematic perspective view showing a first step in the third modification.
Referring to FIG. 9, the
これにより、樹脂シート49は、雄スプライン33をより広い範囲で覆うことができるため、完成したシャフト40では、中間シャフト12とアッパーシャフト11との間のがたつきを確実になくすことができる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
Thereby, since the
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
例えば、シャフト40は、中間シャフト12とアッパーシャフト11とから構成されるものでなくてもよく、たとえばインターミディエイトシャフト5などのスプライン嵌合する2つのシャフトによって構成される他のシャフトにも適用することができる。
また、樹脂シート37が、中間シャフト12とアッパーシャフト11との互いに摺動の繰り返しに耐えられるほどの耐久性があるのであれば、いわゆるテレスコ調整が可能なステアリング装置に適用することも可能である。
For example, the
If the
また、樹脂シート37は、中間シャフト12に取り付けられる前の段階から、中間シャフト12の外周面12Aにそう円筒形状や、湾曲板形状であってもよい。
また、1枚の樹脂シート37によって、雄スプライン33の表面33Aの一部だけでなく全域を被覆しても構わない。
また、樹脂シート37の軸方向Xにおける各側部37Bの長さは、樹脂シート37が中間シャフト12に取り付けられた状態で、互いに異なっていてもよい。
Further, the
In addition, one
Further, the length of each
また、樹脂シート37の側部37Bは、必ずしも上下方向Zの両側に設けられている必要はなく、上下方向Zのいずれか片側のみに設けられていてもよい。
Further, the
11…アッパーシャフト、11A…内周面、12…中間シャフト、12A…外周面、12B…端面、33…雄スプライン、33A…表面、35…雌スプライン、37…樹脂シート、38…第1樹脂シート、39…第2樹脂シート、40…シャフト、49…樹脂シート、X…軸方向
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記雄スプラインの表面の少なくとも一部を被覆するように樹脂シートを前記第1シャフトに取り付ける第1工程と、
前記樹脂シートが取り付けられた前記第1シャフトを前記第2シャフトに圧入し、前記雄スプラインと前記雌スプラインとをスプライン嵌合させる第2工程と、
を含むことを特徴とする、シャフトの製造方法。 A method of manufacturing a shaft, comprising: a first shaft having an outer peripheral surface on which a male spline is formed; and a hollow second shaft having an inner peripheral surface on which a female spline that is spline-fitted with the male spline is formed.
A first step of attaching a resin sheet to the first shaft so as to cover at least a part of the surface of the male spline;
A second step of press-fitting the first shaft to which the resin sheet is attached into the second shaft and fitting the male spline and the female spline to a spline;
The manufacturing method of the shaft characterized by including.
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102023101010A1 (en) * | 2023-01-17 | 2024-07-18 | Audi Aktiengesellschaft | Connecting arrangement with rotary shaft, hub element and intermediate element, motor vehicle with a connecting arrangement and method for producing a connecting arrangement |
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2014
- 2014-01-10 JP JP2014003628A patent/JP2015131551A/en active Pending
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| DE102023101010B4 (en) | 2023-01-17 | 2025-03-20 | Audi Aktiengesellschaft | Connecting arrangement with rotary shaft, hub element and intermediate element, motor vehicle with a connecting arrangement and method for producing a connecting arrangement |
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