(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の端部を有する筒状の外軸と、
上記外軸に上記第１の端部側から挿入され軸方向に摺動可能な内軸と、を備え、
上記外軸は、上記第１の端部から延び雌スプラインが形成された小径部と、上記第２の端部から延びる大径部と、上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部と、を含み、上記小径部の上記雌スプラインは、上記第１の端部から延びる第１雌スプラインと、上記第１雌スプラインと上記テーパ部との間に配置された第２雌スプラインと、を有し、  上記内軸の外周が、上記雌スプラインと嵌合する雄スプラインを含み、
上記雄スプラインの表面に、樹脂被膜が形成され、
上記第２雌スプラインに、上記内軸を最短縮状態まで短縮させるに伴って上記内軸の先端部の上記樹脂被膜と干渉する干渉部が設けられ、
上記干渉部は、上記第１雌スプラインの歯面と歯先面とのなす第１角Ｒ部の曲率半径よりも、上記第２雌スプラインの歯面と歯先面とのなす第２角Ｒ部の曲率半径を小さくすることにより、上記第２角Ｒ部の一部によって構成されている伸縮可能シャフト。
【請求項２】
請求項１において、上記雄スプラインの歯溝の隅Ｒ部の曲率半径が、上記第１角Ｒ部の曲率半径と等しくされている伸縮可能シャフト。
【請求項３】
請求項１または２に記載の伸縮可能シャフトをインターミディエイトシャフトに用いた車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の伸縮可能シャフトの製造方法において、
第１の端部、第２の端部、上記第１の端部から延びる小径部、上記第２の端部から延びる大径部、および上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部を含む筒状の外軸の製造用中間体内へ、上記第１の端部側から上記テーパ部の直前位置までダイを挿入するダイ挿入工程と、
上記ダイを第１の端部側へ引き抜くダイ抜脱工程と、を含み、
上記ダイ挿入工程では、外軸の製造用中間体内へのダイの挿入に伴って、上記小径部に雌スプラインが加工され、
上記ダイ抜脱工程では、外軸の製造用中間体からダイを引き抜くときに、上記雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出を生じさせ、テーパ部の直前位置から所定範囲内における膨出量を、所定範囲外における膨出量よりも大きくすることにより、上記所定範囲内に第２雌スプラインを形成し、且つ上記所定範囲外に第１雌スプラインに形成するようにしており、
上記ダイ抜脱工程の後工程として、第２の端部側から挿入した歯形矯正治具によって、上記膨出量を減少させる膨出量低減工程を含む伸縮可能シャフトの製造方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の伸縮可能シャフトの製造方法において、
第１の端部、第２の端部、上記第１の端部から延びる小径部、上記第２の端部から延びる大径部、および上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部を含む筒状の外軸の製造用中間体内へ、上記第１の端部側から上記テーパ部の直前位置までダイを挿入するダイ挿入工程と、
上記ダイを第１の端部側へ引き抜くダイ抜脱工程と、を含み、
上記ダイ挿入工程では、外軸の製造用中間体内へのダイの挿入に伴って、上記小径部に雌スプラインが加工され、
上記ダイ抜脱工程では、外軸の製造用中間体からダイを引き抜くときに、上記雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出を生じさせ、テーパ部の直前位置から所定範囲内における膨出量を、所定範囲外における膨出量よりも大きくすることにより、上記所定範囲内に第２雌スプラインを形成し、且つ上記所定範囲外に第１雌スプラインに形成するようにしており、
上記ダイ抜脱工程の後工程として、第２雌スプラインの端面を軸方向に押すことにより、上記膨出量を増加させる膨出量増加工程を含む伸縮可能シャフトの製造方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の伸縮可能シャフトの製造方法において、
第１の端部、第２の端部、上記第１の端部から延びる小径部、上記第２の端部から延びる大径部、および上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部を含む筒状の外軸の製造用中間体内へ、上記第１の端部側から上記テーパ部の直前位置までダイを挿入するダイ挿入工程と、
上記ダイを第１の端部側へ引き抜くダイ抜脱工程と、を含み、
上記ダイ挿入工程では、外軸の製造用中間体内へのダイの挿入に伴って、上記小径部に雌スプラインが加工され、
上記ダイ抜脱工程では、外軸の製造用中間体からダイを引き抜くときに、上記雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出を生じさせ、テーパ部の直前位置から所定範囲内における膨出量を、所定範囲外における膨出量よりも大きくすることにより、上記所定範囲内に第２雌スプラインを形成し、且つ上記所定範囲外に第１雌スプラインに形成するようにしており、
上記ダイ抜脱工程の後工程として、第２雌スプラインの歯先面を、径方向外方に押すことにより、上記膨出量を増加させる膨出量増加工程を含む伸縮可能シャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は伸縮可能シャフトおよびその製造方法並びに車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用操舵装置のステアリングシャフトは、ステアリングコラムに支持されたコラムシャフトと、ラックアンドピニオン機構からなる転舵機構のピニオンシャフトと、コラムシャフトおよびピニオンシャフト間を連結し軸方向に伸縮可能なインターミディエイトシャフトとを有している。
通例、インターミディエイトシャフトは、筒状の外軸と内軸とをスプライン嵌合させて構成されている。この種のインターミディエイトシャフトを車両に組み付けるときには、まず、インパネモジュール（インストルメントパネルモジュール）にインターミディエイトシャフトの上端を組み付け、その状態で、インパネモジュールを車体に取り付ける。次いで、サスペンションメンバーを車体に取り付けた後、サスペンションメンバーから上方へ延びるピニオンシャフト（或いはピニオンシャフトに連結されたエクステンションシャフト）に、インターミディエイトシャフトの下端を組み付けるようにしている。
【０００３】
しかしながら、インターミディエイトシャフトの下端を組み付ける作業が困難であった。すなわち、上記のようにスプラインを有するインターミディエイトシャフトは、自重で最長位置まで伸びようとする。このため、インターミディエイトシャフトの下端の組み付け作業は、インターミディエイトシャフトを縮めた状態に戻した後、その縮めた状態のインターミディエイトシャフトを支えながらの作業となり、作業性が悪かった。
【０００４】
そこで、下記の第１、第２および第３の技術が提案されている。
上記第１の技術では、一端がインターミディエイトシャフトの上端の自在継手ヨークに係合し、他端がインターミディエイトシャフトの下端の自在継手ヨークに係合する分離防止具を用いて、インターミディエイトシャフトを最短縮状態に仮保持するようにしている（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
また、上記第２の技術では、内軸の外周溝に収容したＯリングを外軸の雌スプラインに弾性係合させて、インターミディエイトシャフトを最短縮状態に仮保持するようにしている。
また、上記第３の技術では、ワイヤーバンド（絡げ線）を用いて内軸と外軸を最短縮状態に繋いでおくようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３９１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記第１および第２の技術では、分離防止具やＯリングという、組立後には何らの機能も果たさない別部品が必要である。また、第３の技術では、ワイヤーバンドが使い捨てとなり、これらの技術では、製造コストが高くなる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、安価で組み付け易い伸縮可能シャフトおよびその製造方法並びに車両用操舵装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、第１および第２の端部（３６１，３６２）を有する筒状の外軸（３６）と、上記外軸に上記第１の端部側から挿入され軸方向（Ｘ１）に摺動可能な内軸（３５）と、を備え、上記外軸は、上記第１の端部から延び雌スプライン（５１，５２）が形成された小径部（３６３）と、上記第２の端部から延びる大径部（３６４）と、上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部（３６５）と、を含み、上記小径部の上記雌スプラインは、上記第１の端部から延びる第１雌スプライン（５１）と、上記第１雌スプラインと上記テーパ部との間に配置された第２雌スプライン（５２）と、を有し、上記内軸の外周が、上記雌スプラインと嵌合する雄スプライン（４０）を含み、上記雄スプラインの表面（４０ａ）に、樹脂被膜（４１）が形成され、上記第２雌スプラインに、上記内軸を最短縮状態まで短縮させるに伴って上記内軸の先端部（３５１）の上記樹脂被膜と干渉する干渉部（５３；５３Ａ；５３Ｂ）が設けられ、上記干渉部は、上記第２雌スプラインに、上記干渉部が設けられており、上記第１雌スプラインの歯面（５１ａ）と歯先面（５１ｂ）とのなす第１角Ｒ部（５１ｃ）の曲率半径（Ｒ１）よりも、上記第２雌スプラインの歯面（５２ａ）と歯先面（５２ｂ）とのなす第２角Ｒ部（５２ｃ）の曲率半径（Ｒ２）を小さくすることにより、上記第２角Ｒ部の一部によって構成されている伸縮可能シャフト（５）を提供する。
【００１１】
また、請求項２のように、上記雄スプラインの歯溝（４０ｂ）の隅Ｒ部（４０ｃ）の曲率半径（Ｒ３）が、上記第１角Ｒ部の曲率半径と等しくされている場合がある。
また、請求項３の発明は、上記に記載の伸縮可能シャフトをインターミディエイトシャフトに用いた車両用操舵装置（１）を提供する。
また、請求項４の発明は、上記請求項１または２に記載の伸縮可能シャフトの製造方法において、第１の端部、第２の端部、上記第１の端部から延びる小径部、上記第２の端部から延びる大径部、および上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部を含む筒状の外軸の製造用中間体（３６０）内へ、上記第１の端部側から上記テーパ部の直前位置までダイ（７０）を挿入するダイ挿入工程と、上記ダイを第１の端部側へ引き抜くダイ抜脱工程と、を含み、上記ダイ挿入工程では、外軸の製造用中間体内へのダイの挿入に伴って、上記小径部に雌スプラインが加工され、上記ダイ抜脱工程では、外軸の製造用中間体からダイを引き抜くときに、上記雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出を生じさせ、テーパ部の直前位置から所定範囲（Ｐ１）内における膨出量を、所定範囲外における膨出量よりも大きくすることにより、上記所定範囲内に第２雌スプラインを形成し、且つ上記所定範囲外に第１雌スプラインに形成するようにしており、上記ダイ抜脱工程の後工程として、第２の端部側から挿入した歯形矯正治具（７１）によって、上記膨出量を減少させる膨出量低減工程を含む、伸縮可能シャフトの製造方法を提供する。
【００１２】
また、請求項５の発明は、上記請求項１または２に記載の伸縮可能シャフトの製造方法において、第１の端部、第２の端部、上記第１の端部から延びる小径部、上記第２の端部から延びる大径部、および上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部を含む筒状の外軸の製造用中間体内へ、上記第１の端部側から上記テーパ部の直前位置までダイを挿入するダイ挿入工程と、上記ダイを第１の端部側へ引き抜くダイ抜脱工程と、を含み、上記ダイ挿入工程では、外軸の製造用中間体内へのダイの挿入に伴って、上記小径部に雌スプラインが加工され、上記ダイ抜脱工程では、外軸の製造用中間体からダイを引き抜くときに、上記雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出を生じさせ、テーパ部の直前位置から所定範囲内における膨出量を、所定範囲外における膨出量よりも大きくすることにより、上記所定範囲内に第２雌スプラインを形成し、且つ上記所定範囲外に第１雌スプラインに形成するようにしており、上記ダイ抜脱工程の後工程として、第２雌スプラインの端面（５２ｄ）を軸方向に押すことにより、上記膨出量を増加させる膨出量増加工程を含む、伸縮可能シャフトの製造方法を提供する。
【００１３】
また、請求項６の発明は、上記請求項１または２に記載の伸縮可能シャフトの製造方法において、第１の端部、第２の端部、上記第１の端部から延びる小径部、上記第２の端部から延びる大径部、および上記小径部と上記大径部との間に形成されるテーパ部を含む筒状の外軸の製造用中間体内へ、上記第１の端部側から上記テーパ部の直前位置までダイを挿入するダイ挿入工程と、上記ダイを第１の端部側へ引き抜くダイ抜脱工程と、を含み、上記ダイ挿入工程では、外軸の製造用中間体内へのダイの挿入に伴って、上記小径部に雌スプラインが加工され、上記ダイ抜脱工程では、外軸の製造用中間体からダイを引き抜くときに、上記雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出を生じさせ、テーパ部の直前位置から所定範囲内における膨出量を、所定範囲外における膨出量よりも大きくすることにより、上記所定範囲内に第２雌スプラインを形成し、且つ上記所定範囲外に第１雌スプラインに形成するようにしており、上記ダイ抜脱工程の後工程として、第２雌スプラインの歯先面を、径方向外方に押すことにより、上記膨出量を増加させる膨出量増加工程を含む、伸縮可能シャフトの製造方法を提供する。
なお、上記において、括弧内の英数字は、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。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、外軸内へ内軸を最短縮状態まで挿入すると、外軸の雌スプラインの干渉部が、内軸の先端部の雄スプラインの樹脂被膜と干渉する。これにより、内軸の最短縮状態が仮保持されるので、伸縮可能シャフトを例えば車両に容易に組み付けることができる。
また、請求項２のように、外軸が、第１の端部から延びる小径部と第２の端部から延びる大径部との間に、テーパ部を含み、上記小径部が、第１の端部から延びる第１雌スプラインと上記テーパ部との間に、干渉部を有する第２雌スプラインを含んでいる場合には、下記の利点がある。すなわち、外軸に雌スプラインを形成するために、工具としてのダイを軸方向に圧入した後、ダイを抜いたときに、形成された雌スプラインの歯形において、スプリングバックが生じる。このとき、小径部と比較してテーパ部の剛性が高いので、ダイの挿入方向とは反対方向に、テーパ部に隣接する領域（第１の端部側からテーパ部に隣接する領域）での上記のスプリングバックの量が大きくなる。その結果、雄スプラインの樹脂被膜と干渉可能な干渉部を容易に形成することができる。
【００１５】
また、請求項３の発明によれば、第２雌スプラインの第２角Ｒ部の曲率半径を、第１雌スプラインの第１角部の曲率半径よりも大きくすることにより、上記第２角Ｒ部によって上記干渉部を容易に形成することができる。
請求項４の発明によれば、上記雄スプラインの歯溝の溝底部の隅Ｒ部の曲率半径が、上記第１角Ｒ部の曲率半径と等しくされているので、外軸の第２雌スプラインの第２角Ｒ部を最短縮状態の内軸の先端部の溝底部の隅Ｒ部に確実に干渉させて、仮保持することができる。特に、内軸の製造用中間体を所定の加熱条件下で外軸内の第１雌スプラインに対して軸方向に往復摺動させて、内軸の樹脂被膜の表面を外軸の雄スプラインの歯面にフィットさせる処理（いわゆる加熱なじみ処理）を行う場合に好適に用いることができる。この場合、雄スプラインの歯溝の溝底部の隅Ｒ部の形状が、外軸の第１雌スプラインの第１角Ｒ部の形状にならうことになるからである。
【００１６】
また、請求項５のように、上記伸縮可能シャフトをインターミディエイトシャフトに用いた車両用操舵装置であれば、インターミディエイトシャフトの上端をステアリングコラムに取り付けた状態で、吊り下げたときに、インターミディエイトシャフトを最短縮状態に仮保持しておくことができる。その状態で、インターミディエイトシャフトの下端をピニオンシャフトないしエクステンションシャフトへ取り付ける作業を容易に行うことができる。したがって、車両への組み付けが容易になる。
【００１７】
また、請求項６の伸縮可能シャフトの製造方法によれば、外軸内へのダイの挿入に伴って、小径部に雌スプラインを加工した後、ダイを引き抜く。ダイを引き抜くときに、上記雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出が生じるが、テーパ部の直前位置から所定範囲内における膨出量が、所定範囲外における膨出量よりも大きくなる。というのは、テーパ部の剛性が高いので、テーパ部側へは肉が逃げ難くなり、このため、テーパ部に隣接する所定範囲内において、スプリングバックによる膨出量が、所定範囲外よりも大きくなるからである。この原理によって、上記所定範囲内に第２雌スプラインを形成し、且つ上記所定範囲外に第１雌スプラインを形成することができる。ダイ加工のみで、各雌スプライン間の形状変化を得ることができ、製造コストを安くすることができる。
【００１８】
また、請求項７のように、第２雌スプラインの形成後に、第２の端部側から挿入した歯形矯正治具によって上記膨出量を減少させることで、干渉部の干渉量を精度良く調整することが可能となる。
また、請求項８のように、第２雌スプラインの形成後に、第２雌スプラインの端面を軸方向に押して上記膨出量を増加させることで、干渉部の干渉量を精度良く調整することが可能となる。
【００１９】
また、請求項９のように、第２雌スプラインの形成後に、第２雌スプラインの歯先面を、径方向外方に押して上記膨出量を増加させることで、干渉部の干渉量を精度良く調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態の伸縮可能シャフトがインターミディエイトシャフトに適用された車両用操舵装置の模式的断面図である。
【図２】インターミディエイトシャフトの要部の断面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）はIVａ−IVａ線に沿う断面図であり、（ｂ）はIVｂ−IVｂ線に沿う断面図である。
【図５】インターミディエイトシャフトの外軸の製造方法を示す工程図であり、（ａ）は外軸の製造用中間体を示し、（ｂ）〜（ｃ）はダイ挿入工程を示し、（ｃ）〜（ｄ）はダイ抜脱工程を示している。
【図６】ダイ抜脱工程の後工程として、歯形矯正治具を用いて膨出量を減少させる歯形矯正工程を示す概略断面図である。
【図７】（ａ）はダイ抜脱工程の後工程として、軸方向押圧治具を用いて膨出量を増加させる膨出量増加工程を示す概略断面図であり、（ｂ）は歯形の断面図である。
【図８】（ａ）はダイ抜脱工程の後工程として、径方向押圧治具を用いて膨出量を減少させる膨出量増加工程を示す概略断面図であり、（ｂ）は歯形の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の伸縮可能シャフトがステアリングシャフト２の一部であるインターミディエイトシャフト５に適用された車両用操舵装置１００の概略構成図である。図１を参照して、車両用操舵装置１００は、ステアリングホイール等の操舵部材１の操舵力を伝達するステアリングシャフト２を備えている。ステアリングシャフト２は、操舵部材１に連結されたコラムシャフト３と、コラムシャフト３に第１の自在継手４を介して連結された伸縮可能シャフトとしてのインターミディエイトシャフト５と、インターミディエイトシャフト５に第２の自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７とを備えている。
【００２２】
また、車両用操舵装置１００は、ピニオンシャフト７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有する転舵軸としてのラックシャフト８とを備えている。ピニオンシャフト７およびラックシャフト８を含むラックアンドピニオン機構によって、転舵機構Ａ１が構成されている。ラックシャフト８は、車体側部材９に固定されたハウジング１０によって、車両の左右方向に沿う軸方向（紙面とは直交する方向）に移動可能に、支持されている。ラックシャフト８の各端部は、図示していないが、対応するタイロッドおよび対応するナックルアームを介して対応する転舵輪に連結されている。
【００２３】
コラムシャフト３は、第１コラムシャフト１１と、第１コラムシャフト１１と同軸上に連結れさた第２コラムシャフト１２とを備えている。第１コラムシャフト１１は、スプライン嵌合を用いて同伴回転可能に且つ軸方向に相対摺動可能に嵌合されたアッパーシャフト１３およびロアーシャフト１４を有している。
また、第２コラムシャフト１２は、ロアーシャフト１４と同伴回転可能に連結された入力シャフト１５と、第１の自在継手４を介してインターミディエイトシャフト５の第１の端部５ａにトルク伝達可能に連結された出力シャフト１６と、入力シャフト１５および出力シャフト１６を相対回転可能に連結するトーションバー１７とを有している。一方、インターミディエイトシャフト５の第２の端部５ｂは、第２の自在継手６を介してピニオンシャフト７にトルク伝達可能に連結されている。
【００２４】
コラムシャフト３は、車体側部材１８，１９に固定されたステアリングコラム２０によって、図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。
ステアリングコラム２０は、軸方向に相対移動可能に嵌め合わされた筒状のアッパージャケット２１および筒状のロアージャケット２２と、ロアージャケット２２の軸方向下端に連結されたハウジング２３とを備えている。ハウジング２３内には、操舵補助用の電動モータ２４の動力を減速して出力軸１６に伝達する減速機構２５が収容されている。
【００２５】
減速機構２５は、電動モータ２４の回転軸（図示せず）と同行回転可能に連結された駆動ギヤ２６と、駆動ギヤ２６に噛み合い出力シャフト１６と同伴回転する被動ギヤ２７とを有している。駆動ギヤ２６は例えばウォーム軸からなり、被動ギヤ２７は例えばウォームホイールからなる。
ステアリングコラム２０には、車両後方側のアッパーブラケット２８および車両前方側のロアーブラケット２９を介して車体側部材１８，１９に固定されている。アッパーブラケット２８は、後述するコラムブラケットを介してステアリングコラム２０のアッパージャケット２１に固定可能とされている。アッパーブラケット２８は、車体側部材１８から下方に突出する固定ボルト（スタッドボルト）３０と、当該固定ボルト３０に螺合するナット３１と、アッパーブラケット２８に離脱可能に保持されたカプセル３２とを用いて、車体側部材１８に固定されている。
【００２６】
ロアーブラケット２９は、ステアリングコラム２０のハウジング２３に固定されている。また、ロアーブラケット２９は、車体側部材１９から突出する固定ボルト（スタッドボルト）３３と当該固定ボルト３３に螺合するナット３４とを用いて、車体側部材１９に固定されている。
図１および図２に示すように、インターミディエイトシャフト５は、例えばロアーシャフトである内軸３５と、例えばアッパーシャフトである筒状の外軸３６とを備えている。内軸３５および外軸３６は、軸方向Ｘ１に相対摺動可能に且つ同伴回転可能にスプライン嵌合されている。外軸３６の上端が第１の自在継手４の対応するヨーク４ａに連結されており、内軸３５の下端が第２の自在継手６の対応するヨーク６ａに連結されている。
【００２７】
図２に示すように、外軸３６は、開放端である第１の端部３６１および閉塞端である第２の端部３６２を有している。外軸３６の第２の端部３６２は第１の自在継手４のヨーク４ａの端部に連結され、閉塞されている。内軸３５は、先端部３５１側から外軸３６内に挿入されて軸方向Ｘ１に摺動可能である。
具体的には、内軸３５および外軸３６がスプライン嵌合されている。すなわち、内軸３５の外周は雄スプライン４０を有している。また、外軸３６の内周は、雄スプライン４０と嵌合する雌スプラインとして、第１雌スプライン５１および第２雌スプライン５２を有している。
【００２８】
図２のIII −III 線に沿う断面図である図３に示すように、雄スプライン４０の表面４０ａには、樹脂被膜４１が被覆されている。
また、図２に示すように、外軸３６は、第１の端部３６１から延び第１雌スプライン５１および第２雌スプライン５２が形成された小径部３６３と、第２の端部３６２から延びる大径部３６４と、小径部３６３と大径部３６４との間に形成されるテーパ部３６５とを有している。テーパ部３６５の傾斜角度は、例えば５°〜３５°の範囲で適宜に調整されている。
【００２９】
第１雌スプライン５１は、外軸３６の第１の端部３６１から長尺に延びている。第２雌スプライン５２は、第１雌スプライン５１とテーパ部３６５との間に配置されている。
本実施の形態の特徴とするところは、第２雌スプライン５２の歯面５２ａに干渉部５３が設けられており、その干渉部５３が、内軸３５を最短縮状態まで短縮させるに伴って内軸の先端部３５１の樹脂被膜４１と干渉することにより、内軸３５の最短縮状態を仮保持するようにした点にある。
【００３０】
図４（ａ）は図２のIVａ−IVａ線に沿う断面図であり、第１雌スプライン５１の断面を示している。図４（ｂ）は図２のIVｂ−IVｂ線に沿う断面図であり、第２雌スプライン５２の断面を示している。
図４（ａ）に示すように、第１雌スプライン５１は、その歯面５１ａと歯先面５１ｂとのなす第１角Ｒ部５１ｃを有しており、図４（ｂ）に示すように、第２雌スプライン５２は、その歯面５２ａと歯先面５２ｂとのなす第２角Ｒ部５２ｃを有している。
【００３１】
一方、図３に示すように、内軸３５の雄スプライン４０の歯溝４０ｂの隅Ｒ部４０ｃの曲率半径Ｒ３が、外軸３６の第１雌スプライン５１の第１角Ｒ部５１ｃの曲率半径Ｒ１と等しく或いは概ね等しくされている（Ｒ３≒Ｒ１）
第１角Ｒ部５１ｃの曲率半径Ｒ１よりも、第２角Ｒ部５２ｃの曲率半径Ｒ２を小さくされている（Ｒ２＜Ｒ１）。したがって、外軸３６の第２雌スプライン５２の第２角Ｒ部５２ｃの曲率半径Ｒ２は、内軸３５の雄スプライン４０の歯溝４０ｂの隅Ｒ部４０ｃの曲率半径Ｒ３よりも小さいことになる（Ｒ２＜Ｒ３）。
【００３２】
このため、外軸３６内へ内軸３５を縮めていって最短縮状態になるに伴って、外軸３６の第２雌スプライン５２の第２角Ｒ部５２ｃの一部が、内軸３５の先端部３５１の雄スプライン４０の隅Ｒ部４０ｃの樹脂被膜４１と干渉することになり、その結果、内軸３５の最短縮状態を仮保持することができる。すなわち、第２角Ｒ部５２ｃの上記一部が、干渉部５３を構成することになる。
【００３３】
次いで、図５（ａ）〜（ｄ）は伸縮可能シャフトとしてのインターミディエイトシャフト５の外軸３６の製造方法を示している。まず、筒状の素材に絞り加工を施して、図５（ａ）に示すような、外軸３６の製造用中間体３６０を準備する。製造用中間体３６０は、第１の端部３６１と、第２の端部３６２と、第１の端部３６１から延びる小径部３６３と、第２の端部３６２から延びる大径部３６４と、小径部と３６３と大径部３６４との間に形成されるテーパ部３６５を有している。ただし、製造用中間体３６０の小径部３６３には、未だ雌スプラインが形成されていない点と、製造用中間体３６０の第２の端部３６２に第１の自在継手４のヨーク４ａが連結されていない点が、完成された外軸３６とは異なる。
【００３４】
本製造方法は、図５（ｂ）〜（ｃ）に示すように、小径部３６３の外径を筒状の拘束治具５５によって拘束した状態で、ダイ７０を第１の端部３６１側からテーパ部３６５の直前位置まで挿入するダイ挿入工程と、図５（ｃ）〜（ｄ）に示すように、ダイ７０を第１の端部３６１側へ引き抜くダイ抜脱工程とを含んでいる。
ダイ挿入工程では、ダイ７０の挿入に伴って、小径部３６３の内周に雌スプラインが加工される。次いで、ダイ抜脱工程では、ダイ７０を引き抜くときに、雌スプラインの外郭形状にスプリングバックによる膨出が生じる。
【００３５】
小径部３６３の内周の雌スプラインにおいて、テーパ部３６５の直前位置から所定範囲Ｐ１内〔図５（ｄ）参照〕における膨出量が、所定範囲Ｐ１外における膨出量よりも大きくなる。すなわち、テーパ部３６５の剛性が高いので、テーパ部３６５側へは肉が逃げ難くなり、このため、テーパ部３６５に隣接する所定範囲Ｐ１内におけるスプリングバックによる膨出量が、所定範囲Ｐ１外におけるスプリングバックによる膨出量よりも大きくなる。
【００３６】
この原理によって、所定範囲Ｐ１内に第２雌スプライン５２を形成し、且つ所定範囲Ｐ１外に第１雌スプライン５１を形成することができる。ダイ加工のみで、両雌スプライン５１，５２の形状の相違を得ることができ、製造コストを安くすることができる。
なお、テーパ部３６５のテーパ角度が小さいと、スプリングバックによる十分な膨出量が得られないので、テーパ部３６５のテーパ角度は、例えば５°〜３５°の範囲で適宜に調整される。
【００３７】
また、図５（ａ）〜（ｄ）に示した工程によって、第１雌スプライン５１および第２雌スプライン５２を形成した後、図６に示す膨出量低減工程によって、膨出量を減少させるように調整するようにしてもよい。すなわち、第２の端部３６２側から挿入した軸状の歯形矯正治具７１によって、上記膨出量を減少させる。歯形矯正治具７１の端部は、軸方向Ｘ１に沿って第２雌スプライン５２の各歯溝にそれぞれ入る矯正歯７１ａを有している。各矯正歯７１ａによって歯形を矯正して、上記膨出量を減少させることで、干渉部５３の干渉量を精度良く調整することが可能となる。
【００３８】
また、図５（ａ）〜（ｄ）に示した工程によって、第１雌スプライン５１および第２雌スプライン５２を形成した後、図７（ａ）に示す膨出量増加工程によって、膨出量を増加させるように調整するようにしてもよい。すなわち、第２の端部３６２側から挿入した軸方向押圧治具７２の端面７２ａの凸部７２ｂによって、第２雌スプライン５２の端面５２ｄの歯たけ方向の一部を軸方向Ｘ１に押すことにより、図７（ｂ）に示すように、干渉部５３Ａの膨出量を増加させる。膨出量を増加させることで、干渉部５３の干渉量を精度良く調整することが可能となる。
【００３９】
また、図５（ａ）〜（ｄ）に示した工程によって、第１雌スプライン５１および第２雌スプライン５２を形成した後、図８（ａ）に示す膨出量増加工程によって、膨出量を増加させるように調整するようにしてもよい。すなわち、第２の端部３６２側から挿入した径方向押圧治具７３によって、第２雌スプライン５２の歯先面５２ｂを、径方向外方に押すことにより、図８（ｂ）に示すように干渉部５３Ｂの膨出量を増加させる。膨出量を増加させることで、干渉部５３の干渉量を精度良く調整することが可能となる。
【００４０】
径方向押圧治具７３は、周方向に複数配列された拡径部材としてのカムフォロワ７３ａと、カムフォロワ７３ａの内周の円錐状テーパ面に合致する円錐テーパ状のカム面を有して軸方向移動するカム７３ｂとを有している。径方向押圧治具７３は、カムフォロワ７３ａの外径部によって、第２雌スプライン５２の歯先面５２ｂを径方向外方に押す。
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…操舵部材、２…ステアリングシャフト、３…コラムシャフト、５…インターミディエイトシャフト（伸縮可能シャフト）、７…ピニオンシャフト、１１…第１コラムシャフト、２０…ステアリングコラム、３５…内軸、３５１…先端部、３６…外軸、３６０…製造用中間体、３６１…第１の端部、３６２…第２の端部、３６３…小径部、３６４…大径部、３６５…テーパ部、４０…雄スプライン、４０ａ…表面、４０ｂ…歯溝、４０ｃ…隅Ｒ部、４１…樹脂被膜、５１…第１雌スプライン、５１ａ…歯面、５１ｂ…歯先面、５１ｃ…第１角Ｒ部、５２…第２雌スプライン、５２ａ…歯面、５２ｂ…歯先面、５２ｃ…第２角Ｒ部、５２ｄ…端面、５３；５３Ａ；５３Ｂ…干渉部、７０…ダイ、７１…歯形矯正治具、７２…軸方向押圧治具、７３…径方向押圧治具、Ａ１…転舵機構、Ｐ１…所定範囲、Ｒ１…（第１角Ｒ部の）曲率半径、Ｒ２…（第２角Ｒ部の）曲率半径、Ｒ３…（隅Ｒ部の）曲率半径、Ｘ１…軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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