(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した作動トルクが得られるトルクリミッタユニットの製造方法を提供する。【解決手段】第１回転部材の外周面と第２回転部材の内周面との間にトルクリミッタとしてのトレランスリングが介在するトルクリミッタユニットの製造方法が、第２回転部材の回転を規制した状態で第１回転部材を一方向に一定の回転角速度で回転摺動させるなじみ工程を含む。なじみ工程では、第１回転部材の負荷トルクＴが検出される。なじみ工程で良品と認定される条件が、負荷トルクＴの検出値Ｔｄが公差範囲内の所定値（上限値ＴＲｍａｘ）以下になった後に検出値Ｔｄの変化が飽和することを含む。【選択図】図５
2017155816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転部材の外周面と第２回転部材の内周面との間にトルクリミッタとしてのトレランスリングが介在するトルクリミッタユニットの製造方法であって、
前記第２回転部材の回転を規制した状態で前記第１回転部材を一方向に一定の回転角速度で回転摺動させるなじみ工程を含み、
前記なじみ工程では、前記第１回転部材の負荷トルクが検出され、
前記なじみ工程で良品と認定される条件が、前記負荷トルクの検出値が規定トルクの公差範囲内の所定値以下になった後に前記検出値の変化が飽和することを含むトルクリミッタユニットの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記検出値の変化の飽和は、前記１回転部材の所定の回転角度幅における前記検出値の変動量が所定量以下になることであるトルクリミッタユニットの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、前記なじみ工程の前に、前記第２回転部材の回転を規制した状態で前記第１回転部材を正逆回転させて、前記トレランスリングと前記第１回転部材との間に介在するグリースを延展させるグリース延展工程を含むトルクリミッタユニットの製造方法。
【請求項４】
前記第１回転部材がアッパコラムシャフトであり、前記第２回転部材がキーロックカラーである、請求項１〜３の何れか一項に記載のトルクリミッタユニットとしてのアッパコラムシャフトユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトルクリミッタユニット及びアッパコラムシャフトユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールジョイントの製造方法において、ボールスタッドをスタッド軸の回りに回転させつつ、スタッド軸をボールスタッドの球頭部の中心を支点として揺動させて、球頭部を受ける樹脂シートと球頭部とをなじませる技術が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
また、円錐ころ軸受の予圧設定方法において、所定動粘度の防錆油で潤滑しつつ、短時間のなじみ運転を行う技術が提案されている（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９６３３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ステアリング装置では、アッパコラムシャフトとキーロックカラーとの間にトレランスリングを介在させたアッパコラムシャフトユニットが設けられている。盗難時等で、キーロックカラーとアッパコラムシャフトとの間に規定トルクを超えるトルクが伝達されるときに、トレランスリングが、トルクリミッタとして機能してアッパコラムシャフトとキーロックカラーとの相対回転を許容する。これにより、アッパコラムシャフトの破損が抑制される。
【０００５】
前記規定トルクは、アッパコラムシャフトとトレランスリングとの摩擦により決定される。トルクリミッタの規定トルクが安定することが要望されている。
本願発明者は、トルクリミッタの規定トルクを安定化させるために、アッパコラムシャフトに負荷トルクを与えて、なじみ工程を実施することを想定する。
しかしながら、なじみ工程の実施により、負荷トルクが規定トルクの公差範囲内に入っていたとしても、負荷トルクの変化が飽和していない場合がある。その場合、実使用時のトルクリミッタの作動トルクが規定トルクの公差範囲を逸脱するおそれがある。この種の問題は、ステアリング装置におけるアッパコラムシャフトユニットに限らず、トレランスリングを用いる他のトルクリミッタユニットにおいても存在する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、安定した作動トルクが得られるトルクリミッタユニットおよびアッパコラムシャフトユニット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】
【０００７】
請求項１の発明は、第１回転部材（１０）の外周面（１０ａ）と第２回転部材（２０）の内周面（２０ａ）との間にトルクリミッタとしてのトレランスリング（３０）が介在するトルクリミッタユニットの製造方法であって、前記第２回転部材の回転を規制した状態で前記第１回転部材を一方向に一定の回転角速度で回転摺動させるなじみ工程を含み、前記なじみ工程では、前記第１回転部材の負荷トルク（Ｔ）が検出され、前記なじみ工程で良品と認定される条件が、前記負荷トルクの検出値（Ｔｄ）が規定トルク（ＴＲ）の公差範囲（Ａ）内の所定値（ＴＲｍａｘ）以下になった後に前記検出値の変化が飽和することを含むトルクリミッタユニット（Ｕ）の製造方法を提供する。
【０００８】
前記なじみ工程では、前記第１回転部材の負荷トルクが検出され、前記負荷トルクの検  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。
請求項２のように、前記検出値の変化の飽和は、前記１回転部材の所定の回転角度幅における前記検出値の変動量（ΔＴｄ）が所定量（ｅ）以下になることであってもよい。
【０００９】
請求項３のように、前記なじみ工程の前に、前記第２回転部材の回転を規制した状態で前記第１回転部材を正逆回転させて、前記トレランスリングと前記第１回転部材との間に介在するグリース（Ｇ）を延展させるグリース延展工程を含んでいてもよい。
請求項４の発明は、前記第１回転部材がアッパコラムシャフト（１０）であり、前記第２回転部材がキーロックカラー（２０）である、請求項１〜３の何れか一項に記載のトルクリミッタユニットとしてのアッパコラムシャフトユニット（Ｕ）の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、なじみ工程において良品と認定される条件が、負荷トルクの検出値が公差範囲内の所定値以下になった後に前記検出値の変化が飽和することを含む。このため、実使用時に、トルクリミッタとして機能するときのトレランスリングの作動トルクが安定する。
請求項２の発明では、第１回転部材の所定の回転角度幅における負荷トルクの検出値の変動量が、所定量以下になることで、検出値の変化が飽和したと判断される。
【００１１】
請求項３の発明では、なじみ工程の前のグリース延展工程で、トレランスリングと第１回転部材との間にグリースを行き渡らせる。このため、なじみ工程において、安定したトルク管理が可能となる。
請求項４の発明では、実使用時において、アッパコラムシャフトに対してキーロックカラーが回転するときの作動トルクが安定する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のトルクリミッタユニットとしてのアッパコラムシャフトユニットの製造方法における製造工程のフローチャートである。
【図２】製造されたアッパコラムシャフトユニットの一部破断側面図である。
【図３】（ａ）はトレランスリングの正面図であり、（ｂ）はトレランスリングの側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は工程図である。
【図５】なじみ工程のフローチャートである。
【図６】グリース延展工程およびなじみ工程において、アッパコラムシャフトの回転角度と負荷トルクとの関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の一実施形態のトルクリミッタユニットとしてのアッパコラムシャフトユニットの製造方法の流れを示す工程図である。図２はアッパコラムシャフトユニットの概略断面図である。
図２に示すように、アッパコラムシャフトユニットＵは、第１回転部材としてのアッパコラムシャフト１０と、第２回転部材としてのキーロックカラー２０と、アッパコラムシャフト１０の外周面１０ａとキーロックカラー２０の内周面２０ａとの間に介在するトレランスリング３０とを備えている。
【００１４】
キーロックカラー２０には、図示しないステアリングロック装置のロックキーが挿入されるキーロック孔２１が形成されている。
図３（ａ）はトレランスリングの正面図であり、図３（ｂ）はトレランスリングの側面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、トレランスリング３０は、中心軸線Ｃ１の回りにＣ字状に連続する金属板で形成されたリング状の本体３１と、本体３１の周方向において間隔を隔てて並設され、本体３１の径方向外方へ突出する複数の凸部３２とを備えている。
【００１５】
図２を参照して、トレランスリング３０は、その内周面３０ａとアッパコラムシャフト１０の外周面１０ａとの摩擦抵抗に基づいて、アッパコラムシャフト１０とキーロックカラー２０との相対回転を規制する。
一方、トレランスリング３０は、規定トルクＴＲを超えるトルク入力がある場合には、内周面３０ａが滑り面となることにより、アッパコラムシャフト１０とキーロックカラー２０との相対回転を許容する。すなわち、トレランスリング３０は、トルクリミッタとしての機能を果たす。
【００１６】
図１に示すように、本製造方法は、グリース塗布工程（ステップＳ１）と、トレランスリング外嵌工程（ステップＳ２）と、キーロックカラー外嵌工程（ステップＳ３）と、グリース延展工程（ステップＳ４）と、なじみ工程（ステップＳ５）とを順次に含む。
まず、ステップＳ１のグリース塗布工程では、図４（ａ）に示すように、アッパコラムシャフト１０の外周面１０ａにグリースＧが塗布される。
【００１７】
次いで、ステップＳ２のトレランスリング外嵌工程では、図４（ｂ）に示すように、アッパコラムシャフト１０の外周面１０ａに、トレランスリング３０が外嵌される。
次いで、ステップＳ３のキーロックカラー外嵌工程では、アッパコラムシャフト１０に外嵌されたトレランスリング３０の外周面３０ｂに、図４（ｃ）に示すように、キーロックカラー２０が外嵌される。これにより、アッパコラムシャフトユニットＵの製造用中間体Ｕ１が形成される。
【００１８】
次いで、ステップＳ４のグリース延展工程およびステップＳ５のなじみ工程は、図４（ｄ）に示すように、製造用中間体Ｕ１が試験装置５０に装着された状態で行われる。
試験装置５０は、フレーム５１と、一対の軸受部５２と、回転規制部５３と、駆動源５４と、伝達機構５５と、コントローラ５６とを備えている。
一対の軸受部５２は、フレーム５１により支持され、アッパコラムシャフト１０を回転可能に支持する。回転規制部５３は、フレーム５１により支持され、キーロックカラー２０を外周側から保持してキーロックカラー２０の回転を規制する。
【００１９】
駆動源５４は、フレーム５１によって支持された電動モータである。伝達機構５５は、駆動源５４の動力回転を減速する減速機構５５ａと、減速機構５５ａの出力をアッパコラムシャフト１０の一端１１に伝達する伝達部５５ｂとを含む。
伝達部５５ｂには、アッパコラムシャフト１０に伝達される負荷トルクＴを検出するトルクセンサ５７と、アッパコラムシャフト１０の回転角度を検出するエンコーダ５８とが配置されている。エンコーダ５８に代えて、駆動源５４としての電動モータに配置されたレゾルバが用いられてもよい。
【００２０】
コントローラ５６は、駆動源５４を駆動制御することにより、グリース延展工程となじみ工程とを実施する。トルクセンサ５７により検出された負荷トルクＴおよびエンコーダ５８により検出された回転速度は、コントローラ５６に入力される。
図６は、グリース延展工程およびなじみ工程において、アッパコラムシャフト１０の回転角度θと負荷トルクの検出値Ｔｄとの関係を示すグラフ図である。図６では、第１回転方向Ｒ１（反時計回り）を負の方向で表し、第２回転方向Ｒ２（時計回り方向）を正の方向で表してある。
【００２１】
ステップＳ４のグリース延展工程では、駆動源５４の回転が伝達機構５５を介して伝達されて、アッパコラムシャフト１０が回転駆動される。
具体的には、図６に示すように、アッパコラムシャフト１０を、ニュートラル位置（回転角度θ＝０）から第１回転方向Ｒ１（例えば反時計回り）に、１８０°回転させた後、第１回転方向Ｒ１の反対方向である第２回転方向Ｒ２（例えば時計回り）に、１８０°回転させる。これにより、アッパコラムシャフト１０はニュートラル位置に戻されて、グリース延展工程が終了する。
【００２２】
グリース延展工程で、アッパコラムシャフト１０を正逆回転させることで、アッパコラムシャフト１０の外周面１０ａの全周に、グリースＧを行き渡らせることができる。
次いで、ステップＳ５のなじみ工程は、製造用中間体Ｕ１を試験装置５０に装着した状態で、グリース延展工程に連続して行われる。なじみ工程は、図５に示されるなじみ工程フローに基づいて行われる。
【００２３】
なじみ工程では、まず、アッパコラムシャフト１０を第２回転方向Ｒ２に一定の回転角速度Ｖ（例えばＶ＝９０°／秒）で回転させ（ステップＱ１）。トルクセンサ５７によって、アッパコラムシャフト１０に伝達される負荷トルクＴが検出値Ｔｄとして検出される（ステップＱ２）。
次いで、ステップＱ３において、トルクセンサ５７による検出値Ｔｄが、規定トルクＴＲの公差範囲Ａ（下限値ＴＲｍｉｎ≦ＴＲ≦上限値ＴＲｍａｘ）の上限値ＴＲｍａｘ以下になるか否かが判定される。
【００２４】
ステップＱ３において、検出値Ｔｄが上限値ＴＲｍａｘを上回っている場合（ステップＱ３でＮＯの場合）には、ステップＱ２に戻り、ステップＱ２およびステップＱ３の処理を繰り返して検出値Ｔｄを監視する。
一方、ステップＱ３において、検出値Ｔｄが上限値ＴＲｍａｘ以下になった場合（ステップＱ３でＹＥＳの場合）には、ステップＱ４に進む。ステップＱ４では、図６に示すように、所定の回転角度幅Δθ（例えばΔθ＝３０°の区間）における検出値Ｔｄの変動量ΔＴｄをサンプリングする。
【００２５】
次いで、ステップＱ５では、検出値Ｔｄの変化が飽和したか否か、具体的には、所定の回転角度幅Δθにおける検出値Ｔｄの変動量ΔＴｄが所定量ｅ以下になる（ΔＴｄ≦ｅ）か否かが判定される。
ステップＱ５において、変動量ΔＴｄが所定量ｅを超えている場合（ΔＴｄ＞ｅ。ステップＱ５においてＮＯの場合）には、検出値Ｔｄの変化が飽和していないとして、ステップＱ６を介してステップＱ４に戻り、ステップＱ４およびステップＱ５の処理を繰り返して変動量ΔＴｄを監視する。
【００２６】
ステップＱ６では、なじみ工程での総回転数が１０以下（θ≦３６００°）か否かが監視される。すなわち総回転数が１０以下であれば（ステップＱ６でＹＥＳの場合）、ステップＱ４に戻る。総回転数が１０を超える場合（ステップＱ６でＮＯの場合）には、アッパコラムシャフトユニットＵは不良品と認定される（ステップＱ９）。
一方、ステップＱ５において、変動量ΔＴｄが所定量ｅ以下になった場合（ΔＴｄ≦ｅ。ステップＱ５においてＹＥＳの場合）には、検出値Ｔｄの変化が飽和したと判断して、ステップＱ７に進み、検出値Ｔｄが下限値ＴＲｍｉｎ以上の場合（ステップＱ７においてＹＥＳの場合）に、アッパコラムシャフトユニットＵは良品と認定される（ステップＱ８）。
【００２７】
ステップＱ７において、検出値Ｔｄが下限値ＴＲｍｉｎを下回っている場合（ステップＱ７においてＮＯの場合）には、アッパコラムシャフトユニットＵは不良品と認定される（ステップＱ９）
本実施形態では、なじみ工程において、負荷トルクＴの検出値Ｔｄが規定トルクＴＲの公差範囲Ａ（下限値ＴＲｍｉｎ≦ＴＲ≦上限値ＴＲｍａｘ）内に入った後も、回転摺動を続けて、検出値Ｔｄの変化をサンプリングする。そして、なじみ工程で良品と認定される条件が、負荷トルクの検出値Ｔｄが規定トルクＴＲの公差範囲Ａ内の所定値（上限値ＴＲｍａｘ）以下になった後に検出値Ｔｄの変化が飽和することを含む。このため、実使用時に、トルクリミッタとして機能するときのトレランスリング３０の作動トルクが安定する。すなわち、アッパコラムシャフト１０に対してキーロックカラー２０が回転するときの作動トルクが安定する。これにより、不良率を低減することができる。
【００２８】
また、アッパコラムシャフトユニットＵの各構成部品を公差のばらつき毎にグループ分けして、相性の良いもの同士を選別して組み立てるような煩雑な作業は不要である。また、構成部品の公差を緩めに設定することも可能となり、その場合、製造コストを安くすることができる。
また、アッパコラムシャフト１０の所定の回転角度幅Δθにおける負荷トルクＴの検出値Ｔｄの変動量ΔＴｄが、所定量ｅ以下になる（ΔＴｄ≦ｅ）ことで、検出値Ｔｄの変化が飽和したと判断される。
【００２９】
また、なじみ工程の前のグリース延展工程で、トレランスリング３０とアッパコラムシャフト１０との間にグリースＧを行き渡らせる。このため、なじみ工程において、グリース切れ等を起こし難く、安定したトルク管理が可能となる。
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、第１回転方向Ｒ１が時計回りであって、第２回転方向Ｒ２が反時計回りであってもよい。
【００３０】
また、図５のステップＱ３において、右辺の上限値ＴＲｍａｘに代えて、規定トルクＴＲの公差範囲Ａ内の中央値［（ＴＲｍａｘ＋ＴＲｍｉｎ）／２］を用いてもよい。すなわち、ステップＱ３において、検出値Ｔｄが、規定トルクＴＲの公差範囲Ａ内の中央値［（ＴＲｍａｘ＋ＴＲｍｉｎ）／２］以下になるか否かが判定されてもよい。
また、本発明は、第１回転部材と第２回転部材との間にトレランスリングが介在する他のトルクリミッタユニットに適用することができる。その他、本発明は特許請求の範囲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】
【００３１】
１０…アッパコラムシャフト（第１回転部材）、１０ａ…外周面、２０…キーロックカラー（第２回転部材）、２０ａ…内周面、２１…キーロック孔、３０…トレランスリング（トルクリミッタ）、３０ａ…内周面、３０ｂ…外周面、Ａ…公差範囲、Ｇ…グリース、Ｒ１…第１回転方向、Ｒ２…第２回転方向、Ｔ…負荷トルク、Ｔｄ…検出値、ΔＴｄ…変動量、ｅ…所定量、ＴＲ…規定トルク、ＴＲｍａｘ…上限値、ＴＲｍｉｎ…下限値、Ｕ…アッパコラムシャフトユニット（トルクリミッタユニット）
【図１】
2017155816.tif 000003
【図２】
2017155816.tif 000004
【図３】
2017155816.tif 000005
【図４】
2017155816.tif 000006
【図５】
2017155816.tif 000007
【図６】
2017155816.tif 000008