(57)【要約】【課題】  挿入軸と中空軸との離脱荷重をより的確に設定可能であるとともに、製造効率を向上させることが可能なステアリング中間シャフトの製造方法および車両のステアリング装置を提供すること。【解決手段】  雄セレーションを有する挿入軸と、雌セレーションを有する中空軸とを結合させるステアリング中間シャフトの製造方法であって、前記挿入軸の前記雄セレーションと前記中空軸の前記雌セレーションとを当接させる周方向トルクを負荷した状態で、前記中空軸の一箇所または複数箇所を変形させることにより、前記挿入軸と前記中空軸とを互いに固定する。【選択図】  図１
2016084109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄セレーションを有する挿入軸と、雌セレーションを有する中空軸とを結合させるステアリング中間シャフトの製造方法であって、
前記挿入軸の前記雄セレーションと前記中空軸の前記雌セレーションとを当接させる周方向トルクを負荷した状態で、前記中空軸の一箇所または複数箇所を変形させることにより、前記挿入軸と前記中空軸とを互いに固定することを特徴とする、ステアリング中間シャフトの製造方法。
【請求項２】
右ハンドル車用である場合に、請求項１に記載の製造方法において、運転者がハンドルを右に転舵させた際に生じる向きに前記周方向トルクを負荷することによって製造された前記ステアリング中間シャフトが搭載され、
左ハンドル車用である場合に、請求項１に記載の製造方法において、運転者がハンドルを左に転舵させた際に生じる向きに前記周方向トルクを負荷することによって製造された前記ステアリング中間シャフトが搭載されていることを特徴とする、車両のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング中間シャフトの製造方法および車両のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング装置は、衝突時などに過大な衝撃が加わった際に、この衝撃を運転者に伝えないことが好ましい。特許文献１には、そのための一方策が開示されている。この方策においては、図７に示すように、挿入軸９１と中空軸９２とからなるステアリング中間シャフトＸが採用されている。挿入軸９１には、雄セレーション９１ａが形成されており、中空軸９２には、雌セレーション９２ａが形成されている。また、挿入軸９１には、凹溝９１ｂが形成されている。同図においては、ステアリング中間シャフトＸがステアリング装置に組み込まれて車両に搭載される状態と比べて、挿入軸９１の中空軸９２への挿入深さが浅く設定されている。
【０００３】
次いで、図８に示すように、中空軸９２の一部を押圧するなどにより、挿入軸９１の凹溝９１ｂに沿って凹ませる。これにより、中空軸９２には、変形部９２ｂが形成される。次いで、図９に示すように、挿入軸９１を中空軸９２に対してさらに挿入し、車両搭載時の設定長さとする。この際、変形部９２ｂの存在により、中空軸９２が外側に拡大するように歪む。この歪によって挿入軸９１と中空軸９２とを結合させる結合力が生じる。車両が万が一衝突に遭った際には、挿入軸９１を中空軸９２へと押しこむ荷重が生じる。この荷重が、前記結合力に相当する離脱荷重を超えると、挿入軸９１が中空軸９２内へと進入し、衝撃の伝達が阻止される。
【０００４】
しかしながら、結合力を発生させるには、変形部９２ｂを形成した後に、さらに挿入軸９１を中空軸９２へと進入させる工程が必要である。また、変形部９２ｂの大きさによって、前記離脱荷重の大小が決定される。変形部９２ｂは、凹溝９１ｂに沿った形状および大きさに形成されやすいため、前記離脱荷重を任意に設定することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７２４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、挿入軸と中空軸との離脱荷重をより的確に設定可能であるとともに、製造効率を向上させることが可能なステアリング中間シャフトの製造方法および車両のステアリング装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供されるステアリング中間シャフトの製造方法は、雄セレーションを有する挿入軸と、雌セレーションを有する中空軸とを結合させるステアリング中間シャフトの製造方法であって、前記挿入軸の前記雄セレーションと前記中空軸の前記雌セレーションとを当接させる周方向トルクを負荷した状態で、前記中空軸の一箇所または複数箇所を変形させることにより、前記挿入軸と前記中空軸とを互いに固定することを特徴としている。
【０００８】
本発明の第２の側面によって提供される車両のステアリング装置は、右ハンドル車用である場合に、本発明の第１の側面によって提供されるステアリング中間シャフトの製造方法において、運転者がハンドルを右に転舵させた際に生じる向きに前記周方向トルクを負荷することによって製造された前記ステアリング中間シャフトが搭載され、左ハンドル車用である場合に、本発明の第１の側面によって提供されるステアリング中間シャフトの製造方法において、運転者がハンドルを左に転舵させた際に生じる向きに前記周方向トルクを負荷することによって製造された前記ステアリング中間シャフトが搭載されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記周方向トルクを負荷した状態で前記変形部を形成すると、その後は、前記挿入軸を前記中空軸にさらに進入させるなどの工程は不要である。したがって、前記ステアリング中間シャフトの製造効率を高めることができる。また、前記挿入軸と前記中空軸との離脱荷重は、前記雄セレーションと前記雌セレーションとに生じる応力の大きさに依存する。前記雄セレーションと前記雌セレーションとの応力は、前記周方向トルクを調整することによって適宜設定することができる。このような設定は、たとえば前記中空軸を変形させる度合いを調整することによる手法よりも、容易かつ確実である。したがって、前記挿入軸と前記中空軸との離脱荷重をより的確に設定することができる。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るステアリング装置の一例を示す側面図である。
【図２】図１のステアリング装置のステアリング中間シャフトを示す要部側面図である。
【図３】本発明に係るステアリング中間シャフトの製造方法を示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係るステアリング中間シャフトの製造方法を示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図５】本発明に係るステアリング中間シャフトの製造方法を示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係るステアリング中間シャフトの製造方法によって製造されたステアリング中間シャフトを示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図７】従来のステアリング中間シャフトの製造方法の一例を示す断面図である。
【図８】従来のステアリング中間シャフトの製造方法の一例を示す断面図である。
【図９】従来のステアリング中間シャフトの製造方法の一例によって製造されたステアリング中間シャフトを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るステアリング装置の一例を示している。本実施形態のステアリング装置Ａ１は、ハンドル１、電動パワーステアリングユニット２、ステアリング中間シャフト３およびステアリングギヤ４を備えている。
【００１４】
ハンドル１は、運転者が車両を運転する際に転舵を行うためのものである。電動パワーステアリングユニット２は、ハンドル１に加えられた運転者による転舵力を、モーター（図示略）の駆動力を利用して増幅するユニットである。ステアリング中間シャフト３は、電動パワーステアリングユニット２とステアリングギヤ４とを連結するものである。ステアリングギヤ４は、ハンドル１による転舵を、前輪（図示略）の方向転換動作に変換するためのものである。
【００１５】
図２は、ステアリング中間シャフト３を示す要部側面図である。ステアリング中間シャフト３は、挿入軸３１および中空軸３２を有している。挿入軸３１は、ステアリングギヤ４側に配置されており、雄セレーション３１ａが形成されている。中空軸３２は、ハンドル１側に配置されており、雌セレーション３２ａが形成されている。挿入軸３１の図中右端部分が中空軸３２に進入した状態で、挿入軸３１と中空軸３２とが後述する製造方法によって結合されている。この結合力によって生じる離脱荷重を超える荷重が、挿入軸３１に負荷されると、挿入軸３１が中空軸３２内にさらに進入する。これにより、万が一の衝突時などに衝撃が運転者に伝達されることを阻止できる。
【００１６】
次に、ステアリング中間シャフト３の製造方法について、図３〜図６を参照しつつ以下に説明する。
【００１７】
まず、図３に示すように、挿入軸３１の端部を中空軸３２に挿入する。同図は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面における断面図である。この際、挿入軸３１の中空軸３２への進入深さは、ステアリング中間シャフト３の長さが、ステアリング装置Ａ１が車両に搭載される際のステアリング中間シャフト３の設定長さとなる深さとしておく。次いで、図４に示すように、挿入軸３１の雄セレーション３１ａと中空軸３２の雌セレーション３２ｂとを当接させる周方向トルクＴを負荷する。周方向トルクＴの負荷は、たとえば、挿入軸３１の周方向において固定した状態で、中空軸３２を挿入軸３１に対して周方向に回転させる力を加える。
【００１８】
周方向トルクＴとしては、運転手がハンドル１を右に転舵させた際に生じるものと、運転手がハンドル１を左に転舵させた際に生じるものとがある。いずれの向きの周方向トルクＴであっても、以下に述べる挿入軸３１と中空軸３２との固定を行うことは可能である。本実施形態においては、運転手がハンドル１を右に転舵させる向きの周方向トルクＴを負荷する場合を例に説明する。
【００１９】
周方向トルクＴが負荷されることにより、挿入軸３１の雄セレーション３１ａと中空軸３２の雌セレーション３２ａとが、全周にわたって各々の片側同士が当接する。これにより、雄セレーション３１ａと雌セレーション３２ａとの各々の片側部分には、応力が生じる。同図において、複数の微小な離散点からなるハッチングが付された部位は、応力が発生している部位であることを意味する。なお、雄セレーション３１ａおよび雌セレーション３２ａに生じる応力の大きさは、周方向トルクＴの大きさに依存する。
【００２０】
次いで、図５に示すように、押圧治具８１および押圧治具８２を用意する。押圧治具８２は、中空軸３２の下方部分を受け止めうる形状の凹部を有する土台である。押圧治具８１は、押圧治具８２に支持された中空軸３２を図中上方から押圧するための球体部材などである。同図においては、周方向トルクＴの負荷が維持されており、雄セレーション３１ａおよび雄セレーション３１ａに上述した応力が発生している。
【００２１】
かかる状態で、押圧治具８２に支持された中空軸３２の図中上側の一箇所を押圧治具８１によって押圧する。これにより、中空軸３２の図中上側部分が局所的に変形し、変形部３３ａが形成される。変形部３３ａの形成により、変形部３３ａ近傍に位置する雄セレーション３１ａは、雌セレーション３２ａと略隙間なく当接することとなる。このため、図４においては、雄セレーション３１ａおよび雌セレーション３２ａの各々の片側部分に応力が発生していたものが、変形部３３ａ近傍においては、雄セレーション３１ａおよび雌セレーション３２ａの各々の周方向両側に応力が発生する。
【００２２】
また、押圧治具８１からの押圧による反力が、押圧治具８２から中空軸３２の図中下側部分へと負荷される。これにより、中空軸３２の図中下側部分が局所的に変形し、変形部３３ｂが形成されうる。変形部３３ｂが形成される具体的な箇所等は、押圧治具８１の押圧力や押圧治具８２の形状などによる。たとえば、変形部３３ａが形成されるものの、変形部３３ｂは、明確には形成されない場合もありうる。上述した変形部３３ａ近傍と同様に、変形部３３ｂ近傍においても、雄セレーション３１ａおよび雌セレーション３２ａの各々の周方向両側に応力が発生する。
【００２３】
この後は、周方向トルクＴの負荷を停止し、押圧治具８１および押圧治具８２から挿入軸３１および中空軸３２を取り外す。これにより、図６に示すように、互いに固定された挿入軸３１および中空軸３２を備えるステアリング中間シャフト３が完成する。変形部３３ａ近傍および変形部３３ｂ近傍において雄セレーション３１ａと雌セレーション３２ａとが略隙間なく当接していることにより、周方向トルクＴの負荷を停止した後も、雄セレーション３１ａおよび雌セレーション３２ａには、全周にわたって応力が残存した状態となっている。この応力によって摩擦力が発生し、軸方向の離脱荷重が得られる。
【００２４】
かかる手法によって製造されたステアリング中間シャフト３は、右ハンドル車用のステアリング装置Ａ１に搭載されることが好ましい。一方、左ハンドル車用のステアリング装置Ａ１には、運転手がハンドル１を左に転舵させた向きの周方向トルクＴを負荷することによって製造されたステアリング中間シャフト３が搭載されることが好ましい。
【００２５】
次に、本実施形態のステアリング中間シャフトの製造方法およびステアリング装置Ａ１の作用について説明する。
【００２６】
本実施形態によれば、図５に示すように、周方向トルクＴを負荷した状態で変形部３３ａおよび変形部３３ｂを形成すると、その後は、挿入軸３１を中空軸３２にさらに進入させるなどの工程は不要である。したがって、ステアリング中間シャフト３の製造効率を高めることができる。また、挿入軸３１と中空軸３２との離脱荷重は、雄セレーション３１ａと雌セレーション３２ａとに生じる応力の大きさに依存する。雄セレーション３１ａと雌セレーション３２ａとの応力は、周方向トルクＴを調整することによって適宜設定することができる。このような設定は、たとえば中空軸３２を変形させる度合いを調整することによる手法よりも、容易かつ確実である。したがって、挿入軸３１と中空軸３２との離脱荷重をより的確に設定することができる。
【００２７】
右ハンドル車の一般的な走行に際しては、交差点や対面通行のカーブなどにおいて、左折（左カーブ）の方が右折（右カーブ）よりも旋回半径が小となる。このため、左折（左カーブ）の方が右折（右カーブ）よりも、ハンドル１の操舵角度が大きく、操舵速度も早くなりがちである。また、交差点などにおいては、内輪の乗り上げなどにより、ハンドル１を左に転舵している状態で、さらに外力が負荷されることが想定される。このため、走行時にステアリング中間シャフト３に負荷されるトルクは、ハンドル１を左に転舵する方向のトルクの方が、ハンドル１を右に転舵する方向のトルクよりも大きくなる傾向がある。
【００２８】
本実施形態においては、図６に示す応力は、ハンドル１を右に転舵する方向の周方向トルクＴが負荷されることによって生じたものである。このため、ハンドル１を左に転舵するトルクは、図６に示す応力を緩和する方向に働く。相対的に大きいトルクであるハンドル１を左に転舵するトルクが応力を緩和する方向に働くことにより、挿入軸３１の雄セレーション３１ａおよび中空軸３２の雌セレーション３２ａの応力状態が過度に増大され、想定を超える状態に陥ることを未然に防ぐことが可能である。これにより、挿入軸３１や中空軸３２の万が一の破損や変形などを回避することができる。同様の理由により、本実施形態と異なり、左ハンドル車用のステアリング装置Ａ１には、運転手がハンドル１を左に転舵させた向きの周方向トルクＴを負荷することによって製造されたステアリング中間シャフト３が搭載されることが好ましい。
【００２９】
本発明に係るステアリング中間シャフトの製造方法および車両のステアリング装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るステアリング中間シャフトの製造方法および車両のステアリング装置の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ１      ステアリング装置
１      ハンドル
２      電動パワーステアリングユニット
３      ステアリング中間シャフト
４      ステアリングギヤ
３１      挿入軸
３１ａ      雄セレーション
３２      中空軸
３２ａ      雌セレーション
３３ａ      変形部
３３ｂ      変形部
８１      押圧治具
８２      押圧治具
【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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