(57)【要約】【課題】治具寿命の低下を抑制できて安価のステアリングシャフトを提供すること。【解決手段】ステアリングシャフト１が、軸方向Ｘに対向する第１端部２と第２端部３とを有する第１シャフト４と、第１シャフト４の第１端部２に圧入された第２シャフト５とを備える。第１シャフト１の軸方向Ｘの途中部の外周４ａに、軸直角な平坦面（軸方向Ｘとは直交する）からなる段差部に相当する治具用座面１０（鍔部９の一端面に相当）が設けられている。第１シャフト４の第１端部２に第２シャフト５を圧入するときに、治具１７の軸直角な平坦面からなる受け面１８によって、軸直角な平坦面からなる治具用座面１０（段差部）を受ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に対向する第１端部と第２端部とを有する第１シャフトと、
前記第１シャフトの第１端部に圧入された第２シャフトと、を備え、
前記第１シャフトの軸方向の途中部の外周に、軸直角な平坦面からなる段差部が、治具用座面として設けられているステアリングシャフト。
【請求項２】
請求項１において、前記第１シャフトは、前記第１端部と前記治具用座面との間に設けられてキーロック孔を形成した拡径部を含むステアリングシャフト。
【請求項３】
請求項１において、前記第１シャフトの第２端部と前記治具用座面との間に配置されて前記第１シャフトの外周に嵌合され、キーロック孔を形成したキーリングを備えているステアリングシャフト。
【請求項４】
請求項３のステアリングシャフトを製造する方法であって、
開放部を有してＣ形をなす治具を、前記キーリングと前記治具用座面との間で前記第１シャフトに前記第１シャフトの径方向に装着する工程と、
前記第１シャフトの軸直角な平坦面からなる治具用座面を前記治具の軸直角な平坦面からなる受け面によって受けた状態で前記第２シャフトを前記第１シャフトに圧入する工程と、を含むステアリングシャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステアリングシャフト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、ステアリングホイールに連結するアッパーシャフトとステアリングギヤに連結するロアーシャフトとが、軸方向に伸縮可能にスプライン嵌合されている。
通例、ステアリングコラムに設けられたアシスト装置では、トーションバーを介して連結された入力軸と出力軸とがギヤハウジングによって回転可能に支持されている。入力軸と、ステアリングシャフトの軸方向の下端（特許文献１ではロアーシャフトの軸方向の下端に相当）とが、圧入により一体回転可能に嵌合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２６０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば入力軸をパイプ状をなすステアリングシャフトに圧入する場合、ステアリングシャフトの外周に設けられたテーパ状部を、同じくテーパ状の受け面を有する円筒状の固定治具によって受けた状態で、入力軸を圧入している。
しかしながら、ステアリングシャフトのテーパ状部が固定治具のテーパ状の受け面に楔状に噛み込んで、治具の寿命が低下するおそれがある。ひいては、ステアリングシャフトの製造コストが高くなる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、治具の寿命低下を抑制できて安価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である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、軸方向（Ｘ）に対向する第１端部（２）と第２端部（３）とを有する第１シャフト（４；４Ｐ；４Ｑ）と、前記第１シャフトの第１端部に圧入された第２シャフト（５）と、を備え、前記第１シャフトの軸方向の途中部の外周（４ａ；４Ｐａ；４Ｑａ）に、軸直角な平坦面からなる段差部が、治具用座面（１０；１０Ｑ）として設けられているステアリングシャフト（１；１Ｐ；１Ｑ）を提供する。
【０００７】
なお、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等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２のように、前記第１シャフトは、前記第１端部と前記治具用座面との間に設けられてキーロック孔（１１；１１Ｑ）を形成した拡径部（１２；１２Ｑ）を含んでいてもよい。
【０００８】
また、請求項３のように、前記第１シャフトの第２端部と前記治具用座面との間に配置されて前記第１シャフトの外周に嵌合され、キーロック孔（２２）を形成したキーリング（２３）を備えていてもよい。
また、請求項４の発明は、請求項３のステアリングシャフトを製造する方法であって、開放部（２４Ｐ）を有してＣ形をなす治具（１７Ｐ）を、前記キーリングと前記治具用座面との間で前記第１シャフトに前記第１シャフトの径方向（Ｒ）に装着する工程と、前記第１シャフトの軸直角な平坦面からなる治具用座面を前記治具の軸直角な平坦面からなる受け面（１８Ｐ）によって受けた状態で前記第２シャフトを前記第１シャフトに圧入する工程と、を含むステアリングシャフトの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明のステアリングシャフトによれば、ステアリングシャフトの製造に際して第１シャフトの第１端部に第２シャフトを圧入するときに、第１シャフトの軸直角な平坦面からなる段差部（治具用座面）を治具によって受けることができる。したがって、治具への第１シャフトの噛み込みの発生を抑制でき、治具の寿命を長くすることができる。ひいては、ステアリングシャフトの製造コストを安価にすることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、ステアリングシャフトの製造に際して、第１シャフトの治具用座面を治具によって受けた状態で第１シャフトの第１端部に第２シャフトを圧入するときに、第１シャフトにおいてキーロック孔が形成された部分にも、圧入による軸方向荷重が負荷される。キーロック孔が形成された部分が、拡径部であって断面係数が大きくて強度が高いので、キーロック孔の変形等の不具合の発生を抑制することができる。
【００１１】
また、請求項３の発明によれば、第１シャフトの第２端部と治具用座面との間で、第１シャフトの外周にキーリングが嵌合されているので、いわゆる電子キーロックタイプにも適用することができる。
また、請求項４の発明の製造方法によれば、ステアリングシャフトの製造に際して第１シャフトの第１端部に第２シャフトを圧入するときに、第１シャフトの軸直角な平坦面（治具用座面）を治具の軸直角な平坦面（受け面）によって受けることができる。したがって、治具への噛み込みの発生を抑制でき、治具の寿命を長くすることができるので、ステアリングシャフトを安価に製造することができる。また、圧入工程の前に、第２端部と治具用座面との間にキーリングが嵌合された第１シャフトであっても、開放部を有してＣ形をなす治具を当該第１シャフトに対して径方向に装着することができるので、工程選択の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態のステアリングシャフトの概略半断面図である。
【図２】図１のステアリングシャフトの第１シャフトの概略半断面図である。
【図３】図２の第１シャフトの横断面図であり、図２のIII −III 線に沿う断面に相当する。
【図４】図１のステアリングシャフトの製造方法において、第１シャフトに第２シャフトを圧入する工程の概略半断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態のステアリングシャフトの概略半断面図である。
【図６】図５のステアリングシャフトを製造するときに用いる治具の斜視図である。
【図７】図５のステアリングシャフトの製造方法において、第１シャフトに治具を装着する工程の概略半断面図である。
【図８】図５のステアリングシャフトの製造方法において、治具によって受けられた第１シャフトに第２シャフトを圧入する工程の概略断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態のステアリングシャフトの概略半断面図である。
【図１０】図９のステアリングシャフトの第１シャフトの概略半断面図である。
【図１１】図９のステアリングシャフトの製造方法において、第１シャフトに第２シャフトを圧入する工程の概略半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１実施形態のステアリングシャフトの概略半断面図である。図１を参照して、ステアリングシャフト１は、軸方向Ｘに対向する第１端部２と第２端部３とを有する第１シャフト４と、第１シャフト４の第１端部２に圧入された第２シャフト５とを備えている。
【００１４】
第１シャフト４は、例えば筒状をなすアッパーシャフトであり、第１シャフト４の第２端部３には、操舵部材としてのステアリングホイール６が組付けられる。第２シャフト５は、図示しないアシスト装置の入力軸に相当する。
図示していないが、入力軸と出力軸とがトーションバーを介して相対回転可能に連結されている。操舵補助用の電動モータの動力が、駆動ギヤ（例えばウォーム）から、出力軸に一体回転可能に取り付けられた被動ギヤ（例えばウォームホイール）に伝達されて、出力軸にアシスト力が与えられるように構成されている。
【００１５】
入力軸に相当する第２シャフト５は、第１シャフト４の第１端部２に圧入された圧入端部７と、圧入端部７に隣接して設けられた環状フランジ８とを備えている。環状フランジ８の端面８ａは、第１シャフト４の第１端部２の端面２ａに突き当てられ、これにより、第１シャフト４と第２シャフト５とが軸方向Ｘに位置決めされている（図４参照）。
第１シャフト４の軸方向Ｘの途中部（第１端部２と第２端部３との間の部分）の外周４ａには、径方向外方に突出する環状の鍔部９が設けられている。
【００１６】
図１および第１シャフト４の概略半断面図である図２を参照して、鍔部９の一端面が、第１シャフト４の外周４ａに設けられた軸直角な（軸方向Ｘとは直交する）平坦面からなる段差部に相当する治具用座面１０を構成している。図２のIII −III 線に沿う断面図である図３に示すように、治具用座面１０は、環状をなしている。一端面に治具用座面１０を有する鍔部９は、素材としてのパイプ材を座屈させて拘束した状態でプレス加工することにより形成されている。
【００１７】
図１および図２を参照して、第１シャフト４は、第１端部２と鍔部９との間に設けられてキーロック孔１１を形成した拡径部１２を備えている。拡径部１２の径は、素材管の径と同じであってもよいし、拡径部１２の径が、拡管工程により素材管の径よりも大きくされていてもよい。キーロック孔１１は、図示しないロックキーと係合することにより、ステアリングロックを達成する。本実施形態のステアリングシャフト１は、いわゆるメカニカルキーロックタイプ用である。
【００１８】
第１シャフト４の外周４ａは、鍔部９の第２端部３側に隣接して、第２端部３側に向かって次第に径が細くなる第１テーパ部１３と、第１テーパ部１３を介して拡径部１２に連なる第１縮径部１４とを備えている。
また、図１に示すように、第１シャフト４の外周４ａは、第１縮径部１４よりも第２端部３側に、第２端部３側に向かって次第に径が細くなる第２テーパ部１５と、第２テーパ部１５を介して第１縮径部１４に連なる第２縮径部１６とを備えている。
【００１９】
図４は、ステアリングシャフト１の製造に際して、第１シャフト４の第１端部２に第２シャフト５の圧入端部７を圧入するときに、第１シャフト４の鍔部９を受ける治具１７によって受けた状態を示している。
治具１７は、円筒状をなしており、その端面に、鍔部９の治具用座面１０を受ける軸直角な平坦面からなる受け面１８を備えている。第１シャフト４を挿通させる挿通孔１９を備えており、受け面１８は、挿通孔１９の周縁に沿う環状をなしている。
【００２０】
また、挿通孔１９の内周には、第１シャフト４の外周４ａの第１テーパ部１３と隙間を設けて対向するテーパ面部２０と、第１シャフト４の外周４ａの第１縮径部１４と隙間を設けて対向する円筒面部２１とが設けられている。
本実施形態によれば、ステアリングシャフト１の製造に際して第１シャフト４の第１端部２に第２シャフト５の圧入端部７を圧入するときに、第１シャフト４の軸直角な平坦面からなる段差部（治具用座面１０）を治具１７によって受けることができる。したがって、治具１７への第１シャフト４の噛み込みの発生を抑制でき、治具１７の寿命を長くすることができる。ひいては、ステアリングシャフト１の製造コストを安価にすることができる。
【００２１】
また、ステアリングシャフト１の製造に際して、図４に示すように、第１シャフト４の段差部（鍔部９の治具用座面１０）を治具１７によって受けた状態で第１シャフト４の第１端部２に第２シャフト５を圧入するときに、第１シャフト４においてキーロック孔１１が形成された部分にも、圧入による軸方向荷重が負荷される。そのキーロック孔１１が形成された部分が、拡径部１２であって断面係数が大きくて強度が高いので、圧入工程において、キーロック孔１１の変形等の不具合の発生を抑制することができる。
【００２２】
次いで、図５は、本発明の第２実施形態のステアリングシャフトの概略半断面図である。図５を参照して、本第２実施形態が図１の第１実施形態と主に異なるのは、下記である。すなわち、第２実施形態の第１シャフト４Ｐの外周４Ｐａは、第１縮径部１４Ｐよりも第２端部３側に、第２端部３側に向かって次第に径が細くなる第２テーパ部１５Ｐと、第２テーパ部１５Ｐを介して第１縮径部１４Ｐに連なる第２縮径部１６Ｐとを備えている。
【００２３】
また、本第２実施形態のステアリングシャフト１Ｐでは、第１シャフト４Ｐの拡径部１２Ｐに図１の第１実施形態のようなキーロック孔が設けられておらず、図５に示すように、第１シャフト４Ｐの第２縮径部１６Ｐの外周に、キーロック孔２２を有するキーリング２３が嵌合されている。図５の第２実施形態の構成要素において、図１の第１実施形態の構成要素と同じ構成要素には、第１実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【００２４】
次いで、図６は、ステアリングシャフト１Ｐを製造するときの圧入工程で用いる治具１７Ｐの斜視図である。図６に示すように、治具１７Ｐは、平面視でＣ形をなしている。すなわち、治具１７Ｐは、第１シャフト４Ｐの第１テーパ部１３Ｐ、第１縮径部１４Ｐ、第２テーパ部１５Ｐおよび第２縮径部１６Ｐの一部が挿入される挿通孔１９Ｐ（図７も参照）と、挿通孔１９Ｐを径方向に開放させる開放部２４Ｐとを設けている。治具１７Ｐは、その端面に、Ｃ形をなす受け面１８Ｐを設けている。受け面１８Ｐは、挿通孔１９Ｐの周縁に沿う環状をなしている。
【００２５】
挿通孔１９Ｐの内周には、治具１７Ｐを後述する圧入工程を示す図８を参照して、第１シャフト４Ｐに装着したときに、第１シャフト４の外周４Ｐａの第１テーパ部１３Ｐと隙間を設けて対向する第１テーパ面部２０Ｐと、第１シャフト４Ｐの外周４Ｐａの第１縮径部１４Ｐと隙間を設けて対向する第１円筒面部２１Ｐとが設けられている。また、挿通孔１９Ｐの内周には、第１シャフト４の外周４Ｐａの第２テーパ部１５Ｐと隙間を設けて対向する第１テーパ面部２５Ｐと、第１シャフト４Ｐの外周４Ｐａの第２縮径部１６Ｐと隙間を設けて対向する第２円筒面部２６Ｐとが設けられている。
【００２６】
図７および図８は、ステアリングシャフト１Ｐの製造方法の工程を順次に示している。すなわち、図７は、開放部２４Ｐを有してＣ形をなす治具１７Ｐを、キーリング２３と鍔部９との間で第１シャフト４Ｐに第１シャフト４Ｐの径方向Ｒに装着する工程（治具装着工程）を示している。
次いで、図８は、第１シャフト４Ｐの鍔部９の軸直角な平坦面からなる治具用座面１０を治具１７Ｐの軸直角な平坦面からなる受け面１８Ｐによって受けた状態で第２シャフト５を第１シャフト４Ｐに圧入する工程（圧入工程）を示している。
【００２７】
第２実施形態のステアリングシャフト１Ｐによれば、第１シャフト４Ｐの第２端部３と鍔部９との間で、第１シャフト４Ｐの外周にキーリング２３が嵌合されているので、いわゆる電子キーロックタイプにも適用することができる。
また、第２実施形態のステアリングシャフトの製造方法によれば、ステアリングシャフト１Ｐの製造に際して第１シャフト４Ｐの第１端部２に第２シャフト５を圧入するときに、第１シャフト４Ｐの軸直角な平坦面からなる段差部（治具用座面１０）を治具１７Ｐの軸直角な平坦面（受け面１８Ｐ）によって受けることができる。したがって、治具１７Ｐへの第１シャフト４Ｐの噛み込みの発生を抑制でき、治具１７Ｐの寿命を長くすることができるので、ステアリングシャフト１Ｐを安価に製造することができる。
【００２８】
また、圧入工程の前に、第２端部３と治具用座面１０との間にキーリング２３が嵌合された第１シャフト４Ｐであっても、開放部２４Ｐを有してＣ形をなす治具１７Ｐを径方向Ｒに装着することができるので、工程選択の自由度が増す。
次いで、図９、図１０および図１１は、本発明の第３実施形態を示している。図９、図１０および図１１を参照して、第３実施形態のステアリングシャフト１Ｑが、図１、図２および図４の第１実施形態のステアリングシャフト１と主に異なるのは、下記である。すなわち、図１、図２および図４の第１実施形態では、第１シャフト４の外周４ａにおいて拡径部１２と第１テーパ部１３との間に鍔部９を設け、鍔部９の一端面により治具用座面１０（段差部）を構成する。
【００２９】
これに対して、本実施形態では、第１実施形態のような鍔部９および第１テーパ部１３を廃止し、図９および図１０に示すように、第１シャフト４Ｑの外周４Ｑａにおいて、キーロック孔１１Ｑを有する拡径部１２Ｑと第１縮径部１４Ｑとの間に、例えばプレス成形により軸直角な平坦面からなる段差部を設け、この段差部によって治具用座面１０Ｑを構成するようにしている。
【００３０】
また、図１１に示すように、治具１７Ｑは、円筒状をなしており、その端面に、治具用座面１０Ｑを受ける軸直角な平坦面からなる受け面１８Ｑを備えている。また、治具１７Ｑは、第１シャフト４を挿通させる挿通孔１９Ｑを備えており、受け面１８Ｑは、挿通孔１９Ｑの周縁に沿う環状をなしている。挿通孔１９Ｑの内周には、第１シャフト４Ｑの外周４Ｑａの第１縮径部１４Ｑに対して隙間を設けて対向する円筒面部２１Ｑが設けられている。
【００３１】
図９、図１０および図１１の第３実施形態の構成要素において、図１、図２および図４の第２実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図１、図２および図４の第２実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。本第３実施形態においても、第１実施形態と同じ作用効果を奏することができ、治具寿命の低下を抑制できてステアリングシャフト１Ｑを安価に製造することができる。                
【００３２】
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図５の実施形態において、鍔部９と第１テーパ部１３Ｐを廃止し、図９の実施形態のような拡径部１２Ｑと第１縮径部１４Ｑとの間に設けられた段差部１０Ｑを組み合わせるようにしてもよい（組合せの実施形態は図示せず。）。その他、本発明の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】
【００３３】
１；１Ｐ；１Ｑ…ステアリングシャフト、２…第１端部、３…第２端部、４；４Ｐ；４Ｑ…第１シャフト、５…第２シャフト、７…圧入端部、９…鍔部、１０；１０Ｑ…治具用座面（段差部）、１１；１１Ｑ…キーロック孔、１２；１２Ｐ；１２Ｑ…拡径部、１３；１３Ｐ…第１テーパ部、１４；１４Ｐ；１４Ｑ…第１縮径部、１５；１５Ｐ…第２テーパ部、１６；１６Ｐ…第２縮径部、１７；１７Ｐ；１７Ｑ…治具、１８；１８Ｐ；１８Ｑ…受け面、１９；１９Ｐ；１９Ｑ…挿通孔、２２…キーロック孔、２３…キーリング、２４Ｐ…開放部、Ｒ…径方向、Ｘ…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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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