(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に嵌合軸部を備えたオス側シャフトと、
一端に中空の被嵌合部を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフトと、
前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在し、前記嵌合軸部側の面に凹部が設けられた中間部材と、
前記中間部材を前記凹部の底から前記被嵌合部側の面まで貫通し、さらに、前記被嵌合部を前記中間部材側の面から外面まで貫通する貫通孔と、
前記凹部および前記貫通孔に充填され、前記中間部材を前記被嵌合部内に固定する固定部材とを含み、
前記嵌合軸部と前記被嵌合部との相対移動時、前記嵌合軸部は、少なくとも前記中間部材の前記凹部に充填された前記固定部材の前記嵌合軸部側の面に対して摺動し、
前記嵌合軸部および前記被嵌合部は、前記中間部材を介して互いに回転トルクを伝達可能であることを特徴とする、伸縮軸。
【請求項２】
一端に嵌合軸部を備えたオス側シャフトと、
一端に中空の被嵌合部を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフトと、
前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在し、前記嵌合軸部側の面に凹部が設けられた中間部材と、
前記中間部材を前記凹部の底から前記被嵌合部側の面まで貫通し、さらに、前記被嵌合部を前記中間部材側の面から外面まで貫通する貫通孔と、
前記凹部および前記貫通孔に充填され、前記中間部材を前記被嵌合部内に固定する固定部材とを含み、
前記嵌合軸部と前記被嵌合部との相対移動時、前記嵌合軸部は、少なくとも前記中間部材の前記凹部に充填された前記固定部材の前記嵌合軸部側の面に対して摺動し、
前記凹部に充填された前記固定部材は、前記中間部材の前記嵌合軸部側の面よりも前記嵌合軸部側に膨出していることを特徴とする、伸縮軸。
【請求項３】
前記凹部は、前記中間部材の前記嵌合軸部側の面の周方向に延びる環状の凹部を含み、
当該環状の凹部は、軸方向に間隔をあけて少なくとも２つ形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の伸縮軸。
【請求項４】
一端に嵌合軸部を備えたオス側シャフトと、一端に中空の被嵌合部を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフトと、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在する中間部材と、を含み、前記嵌合軸部および前記被嵌合部が、前記中間部材を介して互いに回転トルクを伝達可能である伸縮軸の製造方法であって、
前記中間部材に設けられた凹部が前記嵌合軸部に対向するように、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に前記中間部材を介在させる工程と、
前記被嵌合部を外面から前記中間部材側の面まで貫通する第１貫通孔と、前記中間部材を前記被嵌合部側の面から前記凹部の底まで貫通する第２貫通孔との位置を合わせる工程と、
前記メス側シャフトの外側から、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔を通して前記凹部に樹脂を注入して、硬化させる工程と、
前記嵌合軸部を、前記中間部材が固定された前記被嵌合部に対し移動させる工程と、を含むことを特徴とする、伸縮軸の製造方法。
【請求項５】
一端に嵌合軸部を備えたオス側シャフトと、一端に中空の被嵌合部を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフトと、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在する中間部材と、を含む伸縮軸に用いられるメス側シャフトの製造方法であって、
前記中間部材に設けられた凹部と、ダミーオス側シャフトの表面に形成された窪みとが対向するように、前記ダミーオス側シャフトと前記被嵌合部との間に前記中間部材を介在させる工程と、
前記被嵌合部を外面から前記中間部材側の面まで貫通する第１貫通孔と、前記中間部材を前記被嵌合部側の面から前記凹部の底まで貫通する第２貫通孔との位置を合わせる工程と、
前記被嵌合部の外側から、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔を通して前記凹部および前記窪みに樹脂を注入して、硬化させる工程と、
前記被嵌合部から前記ダミーオス側シャフトを取り出す工程とを含むことを特徴とする、メス側シャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伸縮軸およびその製造方法、ならびに当該伸縮軸に用いられるメス側シャフトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング装置等に用いられる伸縮軸は、軸方向に相対移動可能に嵌合された雄軸および雌軸によって構成されている。伸縮軸を円滑に伸縮させるには、雄軸と雌軸との間のがたつきを抑制したり、雄軸と雌軸との摺動抵抗を低減させたりする必要がある。下記特許文献１では、雄軸の外周面または雌軸の内周面のいずれかに樹脂被膜を形成して、寸法ばらつきの吸収等を図ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２０２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両ステアリング用伸縮軸では、雄軸に樹脂被膜を形成する場合と比較して、雌軸への樹脂被膜の形成が難しい。このため、雌軸の内周面の寸法精度が出し難く、寸法のばらつきを十分に吸収できない虞がある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、オス側シャフトとメス側シャフトとの間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができる伸縮軸およびその製造方法を提供することを目的とする。また、この発明は、上記伸縮軸に用いられるメス側シャフトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、一端（２ａ）に嵌合軸部（２１）を備えたオス側シャフト（２）と、一端（３ａ）に中空の被嵌合部（３１）を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフト（３；３Ｐ）と、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在し、前記嵌合軸部側の面に凹部（４３）が設けられた中間部材（４）と、前記中間部材を前記凹部の底から前記被嵌合部側の面まで貫通し、さらに、前記被嵌合部を前記中間部材側の面から外面まで貫通する貫通孔（３３，４５）と、前記凹部および前記貫通孔に充填され、前記中間部材を前記被嵌合部内に固定する固定部材（５；５Ｐ）とを含み、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との相対移動時、前記嵌合軸部は、少なくとも前記中間部材の前記凹部に充填された前記固定部材の前記嵌合軸部側の面に対して摺動し、前記嵌合軸部および前記被嵌合部は、前記中間部材を介して互いに回転トルクを伝達可能であることを特徴とする、伸縮軸（１；１Ｐ）である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、一端に嵌合軸部を備えたオス側シャフトと、一端に中空の被嵌合部を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフトと、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在し、前記嵌合軸部側の面に凹部が設けられた中間部材と、前記中間部材を前記凹部の底から前記被嵌合部側の面まで貫通し、さらに、前記被嵌合部を前記中間部材側の面から外面まで貫通する貫通孔と、前記凹部および前記貫通孔に充填され、前記中間部材を前記被嵌合部内に固定する固定部材とを含み、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との相対移動時、前記嵌合軸部は、少なくとも前記中間部材の前記凹部に充填された前記固定部材の前記嵌合軸部側の面に対して摺動し、前記凹部に充填された前記固定部材は、前記中間部材の前記嵌合軸部側の面よりも前記嵌合軸部側に膨出していることを特徴とする、伸縮軸である。
請求項３に記載の発明は、前記凹部は、前記中間部材の前記嵌合軸部側の面の周方向（Ｃ）に延びる環状の凹部（４４）を含み、当該環状の凹部は、軸方向（Ｘ）に間隔をあけて少なくとも２つ形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の伸縮軸である。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、一端（２ａ）に嵌合軸部（２１）を備えたオス側シャフト（２）と、一端に中空の被嵌合部（３１）を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフト（３）と、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在する中間部材（４）と、を含み、前記嵌合軸部および前記被嵌合部が、前記中間部材を介して互いに回転トルクを伝達可能である伸縮軸（１）の製造方法であって、前記中間部材に設けられた凹部（４３）が前記嵌合軸部に対向するように、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に前記中間部材を介在させる工程と、前記被嵌合部を外面から前記中間部材側の面まで貫通する第１貫通孔（３３）と、前記中間部材を前記被嵌合部側の面から前記凹部の底まで貫通する第２貫通孔（４５）との位置を合わせる工程と、前記メス側シャフトの外側から、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔を通して前記凹部に樹脂（７２）を注入して、硬化させる工程と、前記嵌合軸部を、前記中間部材が固定された前記被嵌合部に対し移動させる工程と、を含むことを特徴とする、伸縮軸の製造方法である。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、一端（２ａ）に嵌合軸部（２１）を備えたオス側シャフト（２）と、一端（３ａ）に中空の被嵌合部（３１）を備え、前記被嵌合部が前記嵌合軸部と相対移動可能に嵌合されたメス側シャフト（３Ｐ）と、前記嵌合軸部と前記被嵌合部との間に介在する中間部材（４）と、を含む伸縮軸（１Ｐ）に用いられるメス側シャフトの製造方法であって、前記中間部材に設けられた凹部（４３）と、ダミーオス側シャフト（６０）の表面に形成された窪み（６１）とが対向するように、前記ダミーオス側シャフトと前記被嵌合部との間に前記中間部材を介在させる工程と、前記被嵌合部を外面から前記中間部材側の面まで貫通する第１貫通孔（３３）と、前記中間部材を前記被嵌合部側の面から前記凹部の底まで貫通する第２貫通孔（４５）との位置を合わせる工程と、前記被嵌合部の外側から、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔を通して前記凹部および前記窪みに樹脂（７２）を注入して、硬化させる工程と、前記被嵌合部から前記ダミーオス側シャフトを取り出す工程とを含むことを特徴とする、メス側シャフトの製造方法である。
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、中間部材が固定部材によってメス側シャフトに固定されているので、伸縮軸が伸縮する際、中間部材および固定部材は、メス側シャフトとともにオス側シャフトと相対移動する。そのため、オス側シャフトの嵌合軸部は、メス側シャフトの被嵌合部の内面に対して摺動するのではなく、中間部材の嵌合軸部側の面、および、凹部に充填された固定部材の嵌合軸部側の面に対して摺動する。したがって、寸法ばらつきを吸収することができる。よって、オス側シャフトとメス側シャフトとの間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、中間部材が固定部材によってメス側シャフトに固定されているので、伸縮軸が伸縮する際、中間部材および固定部材は、メス側シャフトとともにオス側シャフトと相対移動する。そのため、オス側シャフトの嵌合軸部は、メス側シャフトの被嵌合部の内面に対して摺動するのではなく、中間部材の嵌合軸部側の面、および、凹部に充填された固定部材の嵌合軸部側の面に対して摺動する。したがって、寸法ばらつきを吸収することができる。よって、オス側シャフトとメス側シャフトとの間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができる。
また、固定部材が中間部材の嵌合軸部側の面よりも嵌合軸部側に膨出しているため、伸縮軸が伸縮する際、オス側シャフトの嵌合軸部は、主に固定部材において中間部材の嵌合軸部側の面から膨出された部分に対して摺動する。つまり、嵌合軸部において摺動の際に圧接される部分の面積（嵌合軸部の圧接面積）を低減することができるので、摺動抵抗を一層低減することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、環状の凹部に充填された固定部材は、環状に形成され、かつ、軸方向に間隔をあけて少なくとも２つ形成されるので、軸方向および周方向におけるオス側シャフトとメス側シャフトとの間の摺動抵抗のばらつきを抑制することができる。
請求項４に記載の発明によれば、メス側シャフトの外側から、第１貫通孔および第２貫通孔を通して凹部に樹脂を注入して硬化させることで、中間部材とメス側シャフトとを固定することができる。そのため、中間部材および硬化した樹脂がオス側シャフトの嵌合軸部に対して摺動する伸縮軸を容易に提供することができる。したがって、寸法ばらつきが中間部材および硬化した樹脂によって吸収されるので、オス側シャフトとメス側シャフトとの間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができる。
【００１３】
また、メス側シャフトの外側から注入された樹脂は、オス側シャフトに装着された中間部材の嵌合軸部側の面に形成された凹部内で硬化するため、互いに組み合わされるメス側シャフトおよびオス側シャフト毎に適切ながたつめを実現することができる。
請求項５に記載の発明によれば、メス側シャフトの外側から、第１貫通孔および第２貫通孔を通して凹部に樹脂を注入して硬化させることで、中間部材とメス側シャフトとを固定することができる。そのため、中間部材および硬化した樹脂をオス側シャフトの嵌合軸部に対して摺動させるメス側シャフトを提供することができる。したがって、寸法ばらつきが中間部材および硬化した樹脂によって吸収されるので、オス側シャフトとメス側シャフトとの間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができる。
【００１４】
また、メス側シャフトの外側から注入された樹脂は、中間部材の凹部に対向するダミーオス側シャフトの表面に形成された窪みにも注入されるので、中間部材の嵌合軸部側の面から膨出された状態で硬化する。そのため、メス側シャフトを伸縮軸に用いて被嵌合部と嵌合軸部とを相対移動させた場合、嵌合軸部は、硬化した樹脂において中間部材の内面から膨出された部分と主に摺動する。つまり、嵌合軸部の圧接面積を低減することができるので、オス側シャフトとの間の摺動抵抗を一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る伸縮軸を備える電動パワーステアリング装置の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る伸縮軸の概略断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った概略断面図である。
【図４】中間部材の分解斜視図である。
【図５】第１変形例の伸縮軸を示した図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。
【図６】第２変形例の伸縮軸を示した図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。
【図７Ａ】第１実施形態に係る伸縮軸の製造工程を示す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ａの次の工程を示した模式図である。
【図７Ｃ】図７Ｂの次の工程を示した模式図である。
【図７Ｄ】図７Ｃの次の工程を示した模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る伸縮軸の概略断面図である。
【図９Ａ】第２実施形態に係る伸縮軸の製造工程を示す模式図である。
【図９Ｂ】図９Ａの次の工程を示した模式図である。
【図９Ｃ】図９Ｂの次の工程を示した模式図である。
【図９Ｄ】図９Ｃの次の工程を示した模式図である。
【図９Ｅ】図９Ｄの次の工程を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、本発明に係る伸縮軸１を備える電動パワーステアリング装置１０の概略図である。
図１を参照して、伸縮軸１は、伸縮軸１の軸方向Ｘに相対移動可能かつ一体回転可能に嵌合されたオス側シャフト２およびメス側シャフト３と、オス側シャフト２に対して摺動し、メス側シャフト３に固定された中間部材４とを含む軸である。伸縮軸１は、軸方向Ｘに伸縮可能であり、回転トルクを伝達することができる。
【００１７】
伸縮軸１は、例えば、ロアーシャフト１１とともにステアリングシャフト１２を構成するシャフトに適用される。この場合、メス側シャフト３は、例えば、操舵部材１３からの回転トルクが入力されるアッパーシャフト１８Ａであり、オス側シャフト２は、例えば、回転トルクをロアーシャフト１１に出力する中間シャフト１８Ｂである。操舵部材１３のテレスコ調整時等には、アッパーシャフト１８Ａおよび中間シャフト１８Ｂが軸方向Ｘに相対移動することによって伸縮軸１が伸縮する。メス側シャフト３が中間シャフト１８Ｂに適用され、オス側シャフト２がアッパーシャフト１８Ａに適用されてもよい。
【００１８】
中間シャフト１８Ｂには、ロアーシャフト１１が連結されている。ロアーシャフト１１には、電動モータ１７からの動力を減速し、減速した動力をロアーシャフト１１に伝達する減速機構１４が取り付けられている。
ステアリングシャフト１２は、伸縮可能なインターミディエイトシャフト１５と、ピニオンシャフト１６とを介して操舵部材１３の操舵力を転舵機構Ａに伝え、転舵輪（図示せず）を転舵させる。
【００１９】
本実施形態の伸縮軸１は、電動パワーステアリング装置１０のステアリングシャフト１２に限らず、電動モータ１７を有しないマニュアルタイプのステアリング装置のステアリングシャフトに適用することができる。この場合、例えば、メス側シャフト３は、操舵部材１３からの回転トルクが入力されるアッパーシャフトであり、オス側シャフト２は、回転トルクをインターミディエイトシャフト１５に伝達するロアーシャフトである。
【００２０】
また、伸縮軸１は、インターミディエイトシャフト１５等の伸縮可能な軸に適用することができる。また、伸縮軸１は、ステアリング装置以外の車載部品に含まれる伸縮軸にも適用可能であるし、車載部品以外の機械装置、例えば鉄道車両、風力発電装置等にも適用できる。
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下では、本発明の第１実施形態の伸縮軸１について詳細に説明する。
図２は、第１実施形態の伸縮軸１の概略断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った概略断面図である。
図２を参照して、オス側シャフト２は、軸方向Ｘに所定の長さの嵌合軸部２１を軸方向Ｘの一端２ａに備えている。メス側シャフト３の一端３ａは、中空に形成されている。メス側シャフト３は、嵌合軸部２１が嵌合される中空の被嵌合部３１を軸方向Ｘの一端３ａに備えている。被嵌合部３１は、一端３ａに開口３２ａを有している。被嵌合部３１には、開口３２ａから軸内に向かって嵌合軸部２１を受け入れ可能な受入空間３２が形成されている。被嵌合部３１は、嵌合軸部２１と軸方向Ｘに相対移動可能に嵌合されている。
【００２２】
図３を参照して、嵌合軸部２１および被嵌合部３１は、例えば、軸方向Ｘから見て小判形（長円形）である。嵌合軸部２１の外面および被嵌合部３１の内面に沿う方向であって軸方向Ｘと直交する方向を周方向Ｃということにする。
メス側シャフト３には、第１貫通孔３３が少なくとも１つ形成されている。第１貫通孔３３は、被嵌合部３１を、その外面から内面（嵌合軸部２１側の面でもあり中間部材４側の面でもある）まで貫通している。この実施形態では、一対の第１貫通孔３３が軸方向Ｘに間隔をあけて２組形成されている（図２参照）。一対の第１貫通孔３３は、周方向Ｃに互いに離間して設けられている。例えば、一対の第１貫通孔３３は、周方向Ｃに互いに１８０°離間している。
【００２３】
図２を参照して、中間部材４は、被嵌合部３１と嵌合軸部２１との間に介在され、オス側シャフト２とメス側シャフト３との間隔を埋める部材である。中間部材４は、ポリアセタール等の樹脂製である。中間部材４は、金型等を用いて樹脂成形されることによって形成されている。中間部材４は、軸方向Ｘに延びる中空の筒状体４１を含む。筒状体４１には、筒状体４１の一端から径方向に拡がりメス側シャフト３の一端３ａに当接するフランジ部４２が連結されている。
【００２４】
図２および図３を参照して、筒状体４１は、その外面が被嵌合部３１の嵌合軸部２１側の面に沿うように、かつ、その内面が嵌合軸部２１の外面に沿うように配置されている。嵌合軸部２１と被嵌合部３１との相対移動時、筒状体４１の嵌合軸部２１側の面は、嵌合軸部２１の外面に対して摺動可能である。筒状体４１の外形および内形は、軸方向Ｘから見て小判形（長円形）である。
【００２５】
筒状体４１の内面（嵌合軸部２１側の面）には、係止凹部（凹部）４３が形成されている。係止凹部４３は、嵌合軸部２１の外面と対向している。係止凹部４３は、この実施形態では筒状体４１の内面に周方向（周方向Ｃに相当）に延びる環状凹部（環状の凹部）４４とされている。環状凹部４４は、軸方向Ｘに間隔をあけて少なくとも２つ（この実施形態では２つ）形成されている。
【００２６】
この実施形態のように、環状凹部４４を軸方向Ｘに間隔をあけて少なくとも２つ形成することにより、筒状体４１の長手方向（軸方向Ｘに相当）の一端側近傍と他端側近傍とが固定部となって、メス側シャフト３の受入空間３２内に中間部材４を安定して固定することができる。この実施形態とは異なり、係止凹部４３は、環状凹部４４を１つだけ含む構成であってもよい。
【００２７】
筒状体４１には、各係止凹部４３の底から筒状体４１の外面（被嵌合部３１側の面）まで貫通する第２貫通孔４５が形成されている。第２貫通孔４５は、第１貫通孔３３と同数設けられている。第２貫通孔４５と対応する第１貫通孔３３とによって、係止凹部４３の底から中間部材４の筒状体４１の外面（被嵌合部３１側の面）まで貫通し、さらに、被嵌合部３１を内面（中間部材４側の面）から外面まで貫通する貫通孔が形成されている。
【００２８】
この実施形態では、一対の第２貫通孔４５が軸方向Ｘに間隔をあけて２組形成されている。一対の第２貫通孔４５は、周方向Ｃに互いに離間して設けられている。例えば、一対の第２貫通孔４５は、周方向Ｃに互いに１８０°離間している。
また、係止凹部４３は、環状とはせず、周方向Ｃに間隔をあけて設けられた凹部４９としてもよい（図３の破線参照）。ただし、各凹部４９は、１つ以上の第２貫通孔４５と連通していなければならない。
【００２９】
中間部材４の分解斜視図である図４を参照して、中間部材４は、一対の分割体４６によって構成されていてもよい。各分割体４６は、半筒状である。各分割体４６の内面には、周方向に延びる凹溝４７が軸方向Ｘに間隔をあけて２つ形成されている。各凹溝４７には、第２貫通孔４５が形成されている。
図３を参照して、一対の分割体４６を、内面同士が対向するように互いを近づけて周方向端部同士を合わせて組み合わせることによって、全体として筒状の中間部材４が形成される。この状態で、一方の分割体４６の凹溝４７と、他方の分割体４６の対応する凹溝４７とによって環状凹部４４が形成される。分割体４６同士は、周方向の一端４６ａ同士がヒンジ（図示せず）によって連結されていてもよい。
【００３０】
図２を参照して、伸縮軸１は、中間部材４を被嵌合部３１内（受入空間３２）に固定する固定部材５をさらに含む。固定部材５は、第１貫通孔３３、第２貫通孔４５および係止凹部４３に充填されたポリアセタール等の樹脂によって形成されている。固定部材５は、エラストマー等の弾性体によって形成されていてもよい。
固定部材５は、係止凹部４３に充填された嵌合部５１と、第１貫通孔３３および第２貫通孔４５に充填された連結部５２とを含む。図３を参照して、嵌合部５１は、筒状体４１の内面の周方向Ｃに延びる環状であって、嵌合軸部２１の外面（表面）に嵌合している。そのため、嵌合部５１の外形および内形は、軸方向Ｘから見て、小判形（長円形）である。嵌合軸部２１と被嵌合部３１との相対移動時、嵌合部５１の嵌合軸部２１側の面は、嵌合軸部２１の外面に対して摺動可能である。連結部５２は、中間部材４とメス側シャフト３とを連結しているため、中間部材４がメス側シャフト３に固定されている。
【００３１】
第１実施形態によれば、固定部材５によって、中間部材４がメス側シャフト３に固定されているので、伸縮軸１が伸縮する際、中間部材４および固定部材５は、メス側シャフト３とともにオス側シャフト２と相対移動する。そのため、オス側シャフト２の嵌合軸部２１は、メス側シャフト３の被嵌合部３１の内面（嵌合軸部２１側の面）に対して摺動するのではなく、中間部材４の嵌合軸部２１側の面、および、係止凹部４３に充填された固定部材５の嵌合軸部２１側の面に対して摺動する。したがって、寸法ばらつきを吸収することができる。よって、オス側シャフト２とメス側シャフト３との間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができる。
【００３２】
また、係止凹部４３の環状凹部４４に充填された固定部材５は、環状に形成され、かつ、軸方向Ｘに間隔をあけて少なくとも２つ形成されるので、軸方向Ｘおよび周方向Ｃにおけるオス側シャフト２とメス側シャフト３との間の摺動抵抗のばらつきを抑制することができる。
また、被嵌合部３１および嵌合軸部２１は、軸方向Ｘから見て小判形であるため、シャフト同士が相互に回動せず、オス側シャフト２とメス側シャフト３との間で回転トルクの伝達が可能である。
【００３３】
図５は、第１変形例の伸縮軸１を示した図であり、図６は、第２変形例の伸縮軸１を示した図である。図５および図６は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。
第１変形例の伸縮軸１では、オス側シャフト２の嵌合軸部２１およびメス側シャフト３の被嵌合部３１は、軸方向Ｘから見て六角形状である。第２変形例の伸縮軸１では、オス側シャフト２の嵌合軸部２１およびメス側シャフト３の被嵌合部３１は、軸方向Ｘから見て十字形状である。また、嵌合軸部２１および被嵌合部３１は、図示しないが、軸方向Ｘから見て楕円形状であってもよいし、四角形状等の多角形状であってもよい。要は、シャフト同士が相互に回動しない形状であればよい。例えば、断面が円形であっても、軸方向に延びる凹凸が形成されたいわゆるスプライン軸であればよい。
【００３４】
次に、このような伸縮軸１の製造方法について図７Ａ〜図７Ｄを用いて説明する。
図７Ａ〜図７Ｄは、伸縮軸１の製造工程を順次に示す模式図である。
予め、被嵌合部３１を備え第１貫通孔３３が形成されたメス側シャフト３と、筒状体４１、係止凹部４３および第２貫通孔４５を有する中間部材４とを準備する。ここでは、既に製造されたものを準備してもよいし、このような部材を製造する工程（メス側シャフト準備工程、中間部材準備工程）を事前に設定してもよい。
【００３５】
図４を参照して、中間部材４が一対の半筒状の分割体４６によって構成されている場合、中間部材準備工程では、軸方向Ｘに直交する方向（白抜き矢印で示す方向）に閉じられる一対の金型（図示せず）で内周面に凹溝４７（係止凹部４３）が形成された分割体４６を成形することができる。そのため、中間部材４の成形と同時に係止凹部４３を形成でき、中間部材４の成形後に切削加工等によって係止凹部４３を形成する必要がないため、中間部材４の準備が容易となる。
【００３６】
また、中間部材４の内面には、中間部材４および固定部材５と嵌合軸部２１との摺動を円滑にするためのグリースを溜めるためのグリース溝（図示せず）が形成されていてもよい。中間部材４を金型成形により製造する場合、成形時に当該グリース溝を形成することができる。よって、切削加工等によりグリース溝を形成する場合と比較して、低コストで容易に形成でき、また形状の自由度を向上させることができる。
【００３７】
まず、図７Ａに示すように、メス側シャフト３に組み合わされるオス側シャフト２の嵌合軸部２１の外面（オス側シャフト２の表面）に係止凹部４３が対向するように中間部材４を装着する装着工程が行われる。装着工程では、一対の分割体４６でオス側シャフト２の嵌合軸部２１を挟むように装着する。これにより、一方の分割体４６の凹溝４７と、他方の分割体４６の対応する凹溝４７とによって、係止凹部４３の環状凹部４４が形成される。
【００３８】
次に、図７Ｂに示すように、中間部材４が装着されたオス側シャフト２の嵌合軸部２１をメス側シャフト３の被嵌合部３１内に挿入して嵌合軸部２１と被嵌合部３１との間に中間部材４を介在させ、第１貫通孔３３と第２貫通孔４５とを位置合わせした状態にする位置合わせ工程が行われる。位置合わせ工程では、筒状体４１に連結されたフランジ部４２をメス側シャフト３の一端３ａに当接させることによって、第１貫通孔３３と第２貫通孔４５とを軸方向Ｘに位置合わせすることができる。
【００３９】
なお、装着工程および位置合わせ工程では、オス側シャフト２の嵌合軸部２１に中間部材４を装着し、その後にこれらをメス側シャフト３の被嵌合部３１内に挿入する順序であったが、これに限らず、例えば中間部材４が一部品で構成されている場合は、メス側シャフト３の受入空間３２に中間部材４を設置し、その後にオス側シャフト２の嵌合軸部２１を中間部材４内に挿入する順序であってもよい。つまりは、オス側シャフト２の嵌合軸部２１とメス側シャフト３の被嵌合部３１との間に中間部材４が介在した状態にする方法であればよい。
【００４０】
次に、図７Ｃに示すように、メス側シャフト３の外側から、第１貫通孔３３および第２貫通孔４５を通して係止凹部４３に液状の樹脂７２を注入して、硬化させる成形工程を行う。
成形工程では、例えば、射出成型用の一対の金型７０を用いる。具体的には、まず、軸方向Ｘに対して直交する方向に互いに対向する一対の金型７０の間に、メス側シャフト３と、中間部材４が装着された状態でメス側シャフト３に挿入されたオス側シャフト２とを配置する。このとき、各金型７０に設けられた溶融した樹脂７２を射出するためのゲート７１と第１貫通孔３３との位置を合わせる。この状態で、溶融した樹脂７２をゲート７１から第１貫通孔３３に注入する。第１貫通孔３３に注入された樹脂７２が第１貫通孔３３、第２貫通孔４５および係止凹部４３の全体に広がると、溶融した樹脂７２の射出を中止し、一対の金型７０を介して樹脂７２を冷却し固化する。これにより、固定部材５（図７Ｄ参照）が形成される。
【００４１】
次に、図７Ｄに示すように、オス側シャフト２をメス側シャフト３に対し移動させる移動工程が行われる。なお、嵌合部５１と嵌合軸部２１とをより円滑に摺動させるために、移動工程では、嵌合部５１の表面のなじみを良くするなじみ工程を含めてもよい。詳しくは、固定部材５の嵌合部５１が嵌合軸部２１の外面に対して円滑に摺動できるようになるまでメス側シャフト３に対してオス側シャフト２を軸方向Ｘに移動させる。
【００４２】
以上により、オス側シャフト２とメス側シャフト３との間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができる伸縮軸１の製造が完了する。伸縮軸１の製造方法によれば、樹脂７２は、オス側シャフト２に装着された中間部材４の筒状体４１の内面に形成された係止凹部４３内で硬化するため、互いに組み合わされるメス側シャフト３およびオス側シャフト２毎に適切ながたつめを実現することができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
以下では、第２実施形態の伸縮軸１Ｐについて詳細に説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る伸縮軸１Ｐの概略断面図である。なお、第２実施形態では、第１実施形態で説明した部材と同じ部材には、同じ符号を付して、その説明を省略する（図９についても同様）。
第２実施形態の伸縮軸１Ｐが第１実施形態の伸縮軸１と主に異なる点は下記である。すなわち、伸縮軸１Ｐでは、係止凹部４３に充填された固定部材５Ｐの嵌合部５１Ｐは、中間部材４の内面（嵌合軸部２１側の面）から僅かに膨出する突出部５３を含む（拡大図参照）。
【００４４】
そのため、伸縮軸１Ｐが伸縮する際、オス側シャフト２の嵌合軸部２１は、軸方向Ｘに間隔をあけて設けられた固定部材５Ｐに対して主に摺動する。つまり、嵌合軸部２１において摺動の際に圧接される部分２１ａ（拡大図参照）の面積（嵌合軸部２１の圧接面積）を低減することができるので、摺動抵抗を一層低減することができる。
また、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４５】
また、第２実施形態の伸縮軸１Ｐについても第１実施形態と同様の変形例を適用することができる。
伸縮軸１Ｐの製造方法について図９Ａ〜図９Ｅを用いて説明する。
図９Ａ〜図９Ｅは、伸縮軸１Ｐの製造工程を順次に示す模式図である。
伸縮軸１Ｐの製造方法が伸縮軸１の製造方法と異なる点は、オス側シャフト２の代わりにダミーオス側シャフト６０を用いる点である。詳しくは、伸縮軸１Ｐの製造方法では、メス側シャフト３Ｐと組み合わされるオス側シャフト２を用いるのではなく、予め用意された治具であるダミーオス側シャフト６０を用いて固定部材５Ｐを成形し中間部材４をメス側シャフト３Ｐに固定する。
【００４６】
ダミーオス側シャフト６０の外面（表面）には、周方向（周方向Ｃに相当）に延びる環状の窪み６１が形成されている。以下では、伸縮軸１Ｐの製造方法について詳細に説明する。伸縮軸１の製造方法と同じ工程については詳しい説明を省略する。
まず、伸縮軸１の製造方法と同様に、予め、被嵌合部３１を備え第１貫通孔３３が形成されたメス側シャフト３と、筒状体４１、係止凹部４３および第２貫通孔４５を有する中間部材４とが準備される。
【００４７】
次に、図９Ａを参照して、表面に窪み６１が形成されたダミーオス側シャフト６０に、中間部材４の係止凹部４３と窪み６１とが対向するように中間部材４を装着する装着工程が行われる。
次に、図９Ｂに示すように、中間部材４が装着されたダミーオス側シャフト６０をメス側シャフト３Ｐの被嵌合部３１内に挿入してダミーオス側シャフト６０と被嵌合部３１との間に中間部材４を介在させ、第１貫通孔３３と第２貫通孔４５とを位置合わせした状態にする位置合わせ工程が行われる。
【００４８】
なお、装着工程および位置合わせ工程では、ダミーオス側シャフト６０に中間部材４を装着し、その後にこれらをメス側シャフト３の被嵌合部３１内に挿入する順序であったが、これに限らず、例えば中間部材４が一部品で構成されている場合は、メス側シャフト３の受入空間３２に中間部材４を設置し、その後にオス側シャフト２の嵌合軸部２１を中間部材４内に挿入する順序であってもよい。つまりは、係止凹部４３と窪み６１とが対向するようにダミーオス側シャフト６０とメス側シャフト３の被嵌合部３１との間に中間部材４が介在した状態にする方法であればよい。
【００４９】
次に、図９Ｃに示すように、メス側シャフト３Ｐの外側から、第１貫通孔３３および第２貫通孔４５を通して係止凹部４３および窪み６１に溶融した樹脂（液状の樹脂）７２を注入して固化（硬化）させる成形工程を行う。これにより、固定部材５Ｐ（図９Ｄ参照）が形成される。
次に、図９Ｄに示すように、ダミーオス側シャフト６０を軸方向Ｘに移動させて被嵌合部３１から取り出す取出工程を行う。
【００５０】
次に、図９Ｅに示すように、固定部材５Ｐによって中間部材４が固定されたメス側シャフト３Ｐの被嵌合部３１内にオス側シャフト２の嵌合軸部２１を軸方向Ｘから挿入する挿入工程を行う。
挿入工程の後、伸縮軸１の製造方法と同様に、なじみ工程を行ってもよい。
以上により、伸縮軸１Ｐの製造が完了する。なお、伸縮軸１Ｐの製造方法のうち、メス側シャフト準備工程と、中間部材準備工程と、装着工程と、位置合わせ工程と、成形工程と、取出工程とを行うことで、固定部材５Ｐによって中間部材４が固定されたメス側シャフト３Ｐ、すなわちオス側シャフト２との間の摺動抵抗を低減しつつがたつきを抑制することができるメス側シャフト３Ｐを製造することができる。
【００５１】
このメス側シャフト３Ｐの製造方法によれば、溶融した樹脂７２は、係止凹部４３と、係止凹部４３に対向するダミーオス側シャフト６０の表面に形成された窪み６１とに注入されるので、溶融した樹脂７２は、中間部材４の内面から僅かに膨出された状態で固化する。そのため、伸縮軸１Ｐを伸縮させる際、メス側シャフト３Ｐと相対移動するオス側シャフト２は、硬化した樹脂７２において中間部材４の内面から膨出された部分（突出部５３）と主に摺動する。つまり、嵌合軸部２１の圧接面積を低減することができるので、摺動抵抗を一層低減することができる。
【００５２】
なお、この製造方法では、窪み６１が形成されていないダミーオス側シャフトを用いることによって、伸縮軸１およびメス側シャフト３を製造することも可能である。
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、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
中間部材４および固定部材５は、同一種類の樹脂によって構成されていてもよいし、異なる種類の樹脂によって構成されていてもよい。また、中間部材４および固定部材５は、同一種類の樹脂を用いつつ、それぞれに異なる特性を設定することもできる。
【００５３】
例えば、第２実施形態の伸縮軸１Ｐでは、中間部材４を固定部材５に比して高硬度の樹脂で構成し、固定部材５を中間部材４に比して高弾性の樹脂で構成する場合、通常時は嵌合軸部２１を中間部材４で受けることによって振動剛性を向上させ、操舵時は回転トルクを適切な強度の固定部材５で受けることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１；１Ｐ…伸縮軸、２…オス側シャフト、２ａ…一端、３；３Ｐ…メス側シャフト、３ａ…一端、４…中間部材、５；５Ｐ…固定部材、２１…挿入軸部、３１…被嵌合部、３３…第１貫通孔、４３…係止凹部（凹部）、４４…環状凹部（環状の凹部）、４５…第２貫通孔、６０…ダミーオス側シャフト、６１…窪み、７２…樹脂、Ｃ…周方向、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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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