JPH11169973A - Manufacture of impact absorption type steering shaft - Google Patents
Manufacture of impact absorption type steering shaftInfo
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- JPH11169973A JPH11169973A JP34735897A JP34735897A JPH11169973A JP H11169973 A JPH11169973 A JP H11169973A JP 34735897 A JP34735897 A JP 34735897A JP 34735897 A JP34735897 A JP 34735897A JP H11169973 A JPH11169973 A JP H11169973A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃吸収式ステア
リングシャフトの製造方法に関し、特に、アウタシャフ
トにインナシャフトを圧入する際におけるセレーション
のかじりを防止する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a shock-absorbing steering shaft, and more particularly to a technique for preventing serration when an inner shaft is press-fitted into an outer shaft.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車が他の自動車や建造物等に衝突し
た場合、運転者が慣性でステアリングホイールに二次衝
突し、頭部や胸部に深刻な損傷を受けることがある。近
年の乗用車等では、このような事態を未然に防ぐべく、
衝撃吸収式ステアリングシャフトや衝撃吸収式ステアリ
ングコラムが広く採用されている。衝撃吸収式ステアリ
ングシャフトは、運転者が二次衝突した際にステアリン
グホイール側のステアリングシャフトが短縮するもの
で、ステアリングシャフトをアウタシャフトとインナシ
ャフトとに分割し、これらをセレーション等により相互
摺動可能に係合させたものが一般的である。また、衝撃
吸収式ステアリングコラムは、運転者が二次衝突した際
にステアリングコラムがステアリングシャフトと共に脱
落するもので、ボデー(通常は、ダッシュボード)との
結合部に合成樹脂製のピン等が用いられ、二次衝突時の
衝撃荷重によりピンが折損してステアリングコラムを脱
落させるものが多い。2. Description of the Related Art When a vehicle collides with another vehicle, a building, or the like, the driver collides with the steering wheel due to inertia, which may cause serious damage to the head and chest. In recent years, in order to prevent such situations in passenger cars,
Shock-absorbing steering shafts and shock-absorbing steering columns are widely used. The shock-absorbing steering shaft shortens the steering shaft on the steering wheel side in the event of a secondary collision by the driver. The steering shaft is divided into an outer shaft and an inner shaft, and these can be slid mutually by serrations etc. Is generally engaged. The shock-absorbing steering column is a type in which the steering column falls off together with the steering shaft when the driver makes a secondary collision, and a synthetic resin pin or the like is used at the joint with the body (usually the dashboard). In many cases, the pins are broken due to the impact load at the time of the secondary collision and the steering column is dropped.
【0003】上述した形式の衝撃吸収式ステアリングシ
ャフトでは、通常運転時における操舵フィーリングや操
舵剛性を確保するべく、アウタシャフトとインナシャフ
トとの間のがたつきを防止する必要がある。そこで、特
開平2−286468号公報等には、緩くセレーション
結合したアウタシャフトとインナシャフトとを合成樹脂
で固着させたものが提案され、実開平1−58373号
公報等には、アウタシャフト側の雌セレーションとイン
ナシャフト側の雄セレーションとを締まり嵌めとなるよ
うに形成した後、両シャフトを圧入嵌合させるものが提
案されている。In the shock absorbing steering shaft of the type described above, it is necessary to prevent rattling between the outer shaft and the inner shaft in order to secure the steering feeling and the steering rigidity during normal operation. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-286468 proposes an outer shaft and an inner shaft which are loosely serrated and fixed to each other with a synthetic resin. Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 1-58373 discloses an outer shaft side. A method has been proposed in which a female serration and a male serration on the inner shaft side are formed so as to be tightly fitted, and then both shafts are press-fitted.
【0004】ところが、特開平2−286468号公報
に記載されたものでは、高温となるエンジンルーム内に
ステアリングシャフトが設置された場合、熱により合成
樹脂が変形あるいは変成して、比較的短期間のうちにス
テアリングシャフトの捩り剛性が低下する等の問題があ
った。また、実開平1−58373号公報に記載された
ものでは、雄セレーションと雌セレーションとの間にが
たが全くないため、嵌合させる際に両セレーションの位
相を合わせることが非常に困難であった。[0004] However, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-286468, when a steering shaft is installed in an engine room where the temperature is high, synthetic resin is deformed or denatured by heat, so that a relatively short time is required. There was a problem that the torsional rigidity of the steering shaft was reduced. Further, according to Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 1-58373, since there is no play between the male serration and the female serration, it is very difficult to match the phases of both serrations at the time of fitting. Was.
【0005】このような不具合を解消するものとして、
本発明者等は、全く新規な衝撃吸収式ステアリングシャ
フトの製造方法を過去に発明し、これが特開平8−91
230号公報に開示されている。この発明は、同公報に
詳述されたように、縮径部の内周面に雌セレーションが
形成されたアウタシャフトの縮径部先端と、拡径部の外
周面に当該雌セレーションに噛み合う雄セレーションが
形成されたインナシャフトの拡径部先端とを所定寸法に
わたって嵌合させる工程と、当該嵌合部位を外部から径
方向に挟圧して、前記アウタシャフトの縮径部先端と前
記インナシャフトの拡径部先端とを同時に塑性変形させ
る工程と、前記縮径部と前記拡径部とが分離しない範囲
で、前記アウタシャフトと前記インナシャフトとを相互
に接近する方向に相対移動させる工程とを含むものであ
る。[0005] In order to solve such a problem,
The present inventors have previously invented a completely novel method of manufacturing a shock-absorbing steering shaft, which has been disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-91.
No. 230 is disclosed. As described in detail in the publication, the present invention relates to a male shaft that meshes with the female serration on the outer diameter surface of an outer shaft having a female serration formed on an inner peripheral surface of the reduced diameter portion and an outer peripheral surface of an enlarged diameter portion. A step of fitting the tip of the enlarged diameter portion of the inner shaft having the serration formed over a predetermined dimension, and pressing the fitted portion in the radial direction from the outside to form the tip of the reduced diameter portion of the outer shaft and the inner shaft. A step of simultaneously plastically deforming the enlarged-diameter portion tip and a step of relatively moving the outer shaft and the inner shaft in a direction in which the outer shaft and the inner shaft approach each other within a range where the reduced-diameter portion and the enlarged diameter portion are not separated. Including.
【0006】この発明によれば、雌セレーションと雄セ
レーションとを緩く係合するように形成することで、ア
ウタシャフトの縮径部先端とインナシャフトの拡径部先
端との嵌合が容易に行える他、縮径部先端と拡径部先端
とを長円形状等に同時に塑性加工できるため、製造に要
する工数やコストが従来装置に較べて大幅に低減でき
る。また、この方法で製造された衝撃吸収式ステアリン
グシャフトは、2箇所の塑性変形部でアウタシャフトと
インナシャフトとが強い摩擦力で係合するため、ステア
リングシャフトの回転力をがたなく伝達できると共に、
衝突時に大きなコラプス荷重が作用すると、両塑性変形
部がインナシャフトまたはアウタシャフト内に落ち込
み、ステアリングシャフトが直ちに短縮する。According to the present invention, the female serration and the male serration are formed so as to loosely engage with each other, so that the distal end of the outer shaft and the distal end of the inner shaft can be easily fitted to each other. In addition, since the distal end of the reduced diameter portion and the distal end of the enlarged diameter portion can be simultaneously plastically processed into an elliptical shape or the like, the man-hour and cost required for manufacturing can be greatly reduced as compared with the conventional apparatus. Further, in the shock absorbing steering shaft manufactured by this method, the outer shaft and the inner shaft are engaged with a strong frictional force at two plastically deformed portions, so that the rotational force of the steering shaft can be transmitted without loss. ,
When a large collapse load is applied during a collision, both plastically deformed portions fall into the inner shaft or the outer shaft, and the steering shaft is immediately shortened.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した衝
撃吸収式ステアリングシャフトの製造方法にも、アウタ
シャフトとインナシャフトとを相対移動させる工程で、
次のような不具合が生じることがあった。図11に示し
たように、インナシャフト23の拡径部29には、先端
に切削加工等により面取り61が施された上で、外周面
に雄セレーション31が転造加工等により形成される。
ところが、この雄セレーション31は、その先端が径方
向に押圧されて長円形状等の塑性変形部35となるた
め、アウタシャフト21側の雌セレーション27がその
ままの形状(真円形状)では嵌合しなくなる。すなわ
ち、アウタシャフト21とインナシャフト23とを圧入
法等により相対移動させるときには、アウタシャフト2
1およびその内周面に形成された雌セレーション27と
が、雄セレーション31の塑性変形部35に合うように
弾性変形することになる。By the way, the method for manufacturing the shock absorbing steering shaft described above also includes a step of relatively moving the outer shaft and the inner shaft.
The following problems may have occurred. As shown in FIG. 11, the enlarged diameter portion 29 of the inner shaft 23 has a chamfer 61 at its tip by cutting or the like, and a male serration 31 is formed on the outer peripheral surface by rolling or the like.
However, since the male serration 31 is pressed in the radial direction to form a plastically deformed portion 35 such as an elliptical shape, the male serration 31 is fitted with the female serration 27 on the outer shaft 21 side in the same shape (true circular shape). No longer. That is, when the outer shaft 21 and the inner shaft 23 are relatively moved by a press-fitting method or the like, the outer shaft 2
1 and the female serrations 27 formed on the inner peripheral surface thereof are elastically deformed so as to match the plastically deformed portions 35 of the male serrations 31.
【0008】そして、この際、雄セレーション31の先
端が、図12(図11中のD部拡大図)に示したよう
に、鋭いエッジ63となって雌セレーション27に食い
込み、その表面にかじりや毟れ(以下、かじりで代表さ
せる)65を発生させるのである。このかじり65は、
通常、雌セレーション27の全周に形成されるため、ア
ウタシャフト21にインナシャフト23を圧入させる際
の大きな抵抗となる他、組立後における両セレーション
27,31間の摺動抵抗を大きくし、衝撃吸収特性に影
響を与える虞もあった。尚、かじり65が生じていない
場合、両塑性変形部33,35以外の部位では、雌セレ
ーション27と雄セレーション31とは比較的緩く嵌合
しており、両セレーション27,31間の摺動抵抗は殆
ど無視し得る範囲となる。At this time, the tip of the male serration 31 becomes a sharp edge 63 and bites into the female serration 27, as shown in FIG. A tear 65 (hereinafter, represented by galling) 65 is generated. This galling 65
Normally, since it is formed on the entire circumference of the female serration 27, it has a large resistance when the inner shaft 23 is press-fitted into the outer shaft 21, and also increases the sliding resistance between the serrations 27 and 31 after assembly, and There is a possibility that the absorption characteristics may be affected. When the galling 65 does not occur, the female serration 27 and the male serration 31 are relatively loosely fitted to each other at portions other than the plastic deformation portions 33 and 35, and the sliding resistance between the serrations 27 and 31 is relatively small. Is almost negligible.
【0009】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、アウタシャフトとインナシャフトとを相対移動させ
る工程におけるセレーションのかじりを防止した衝撃吸
収式ステアリングシャフトの製造方法を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a method of manufacturing a shock-absorbing steering shaft that prevents galling of serrations in a step of relatively moving an outer shaft and an inner shaft. .
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するべく、縮径部の内周面に雌セレーションが形成
されたアウタシャフトの縮径部先端と、拡径部の外周面
に当該雌セレーションに噛み合う雄セレーションが形成
されたインナシャフトの拡径部先端とを所定寸法にわた
って嵌合させる工程と、当該嵌合部位を外部から径方向
に挟圧して、前記アウタシャフトの縮径部先端と前記イ
ンナシャフトの拡径部先端とを同時に塑性変形させる工
程と、前記縮径部と前記拡径部とが分離しない範囲で、
前記アウタシャフトと前記インナシャフトとを相互に接
近する方向に相対移動させる工程とを含み、前記雄セレ
ーションが前記拡径部先端で窄まっている衝撃吸収式ス
テアリングシャフトの製造方法を提案するものである。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the outer diameter of the outer diameter of the outer diameter portion and the outer diameter of the outer diameter reduction portion of the outer shaft having female serrations formed on the inner diameter surface of the reduced diameter portion. A step of fitting the end of the inner shaft formed with the male serration meshing with the female serration with the enlarged-diameter portion tip over a predetermined dimension, and pressing the fitting portion radially from the outside to reduce the diameter of the outer shaft. A step of simultaneously plastically deforming the tip and the enlarged-diameter portion tip of the inner shaft, as long as the reduced-diameter portion and the enlarged-diameter portion are not separated,
Relatively moving the outer shaft and the inner shaft in a direction approaching each other, wherein the male serrations are narrowed at the tip of the enlarged diameter portion. is there.
【0011】本発明によれば、嵌合部位を外部から径方
向に挟圧してインナシャフトの拡径部先端を塑性変形さ
せる工程を経ても、雄セレーションが拡径部先端で窄ま
っているために雄セレーションの端部がエッジとなら
ず、アウタシャフトとインナシャフトとを相互に接近す
る方向に相対移動させる工程において雌セレーションに
かじりが生じなくなる。According to the present invention, the male serration is constricted at the tip of the enlarged diameter portion even after the step of plastically deforming the tip of the enlarged diameter portion of the inner shaft by radially pressing the fitting portion from the outside. In addition, the end of the male serration does not become an edge, so that the female serration is not galled in the process of relatively moving the outer shaft and the inner shaft toward each other.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は、ステアリング装置の車室側
部分を示す側面図であり、同図中の符号1は衝撃吸収式
(脱落式)のステアリングコラムである。ステアリング
コラム1は、車体側のブラケット3に樹脂ピン等により
固着されており、図示しない軸受を介してアッパステア
リングシャフト(以下、単にステアリングシャフトと記
す)5を回動自在に支持している。ステアリングシャフ
ト5には、その上端にステアリングホイール7が取り付
けられる一方、下端にはユニバーサルジョイント9を介
してロアステアリングシャフト11が連結されている。
図中、13はステアリングコラム1の上部を覆うコラム
カバーであり、15は車室とエンジンルームとを区画す
るダッシュボードである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a vehicle cabin side portion of a steering device, and reference numeral 1 in the figure denotes a shock absorbing (drop-off) steering column. The steering column 1 is fixed to a bracket 3 on the vehicle body side with a resin pin or the like, and rotatably supports an upper steering shaft (hereinafter simply referred to as a steering shaft) 5 via a bearing (not shown). A steering wheel 7 is attached to an upper end of the steering shaft 5, and a lower steering shaft 11 is connected to a lower end of the steering shaft 5 via a universal joint 9.
In the figure, reference numeral 13 denotes a column cover that covers an upper portion of the steering column 1, and reference numeral 15 denotes a dashboard that partitions a vehicle room and an engine room.
【0013】このステアリング装置では、運転者がステ
アリングホイール7を回転させると、ステアリングシャ
フト5およびロアステアリングシャフト11を介して、
その回転力が図示しないステアリングギヤに伝達され
る。ステアリングギヤ内には、回転入力を直線運動に変
換するラックアンドピニオン機構等が内蔵されており、
タイロッド等を介して車輪の舵角が変動して操舵が行わ
れる。尚、ステアリングギヤには、ラックアンドピニオ
ン式の他、ボールスクリュー式やウォームローラ式等、
種々の形式が公知である。In this steering device, when the driver rotates the steering wheel 7, the driver rotates the steering wheel 7 via the steering shaft 5 and the lower steering shaft 11.
The rotational force is transmitted to a steering gear (not shown). In the steering gear, a rack and pinion mechanism etc. that converts rotation input into linear motion is built in,
Steering is performed by changing the steering angle of the wheel via a tie rod or the like. In addition to the rack and pinion type, the steering gear has a ball screw type, worm roller type, etc.
Various formats are known.
【0014】図2は、本発明の一実施形態に係るステア
リングシャフト5の要部を示す縦断面図である。本実施
形態のステアリングシャフト5は、円筒形状のアウタシ
ャフト21と、円柱形状のインナシャフト23とをセレ
ーション結合したものである。アウタシャフト21は、
インナシャフト23との結合部位が他の部位より小径の
縮径部25となっており、縮径部25の内周面にはブロ
ーチ加工により雌セレーション27が形成されている。
また、インナシャフト23は、アウタシャフト21との
結合部位が他の部位より大径の拡径部29となってお
り、拡径部29の外周面には転造加工により雄セレーシ
ョン31が形成されている。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a main part of the steering shaft 5 according to one embodiment of the present invention. The steering shaft 5 of the present embodiment has a cylindrical outer shaft 21 and a cylindrical inner shaft 23 serrated and connected. The outer shaft 21 is
The joint portion with the inner shaft 23 is a reduced diameter portion 25 having a smaller diameter than other portions, and a female serration 27 is formed on the inner peripheral surface of the reduced diameter portion 25 by broaching.
In the inner shaft 23, the connecting portion with the outer shaft 21 is an enlarged diameter portion 29 having a larger diameter than other portions, and a male serration 31 is formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 29 by rolling. ing.
【0015】アウタシャフト21の縮径部25には、そ
の先端に長円形の塑性変形部33が形成されており、塑
性変形部33においては、図3に示したように、インナ
シャフト23がアウタシャフト21により図中左右方向
から押圧され、雌セレーション27と雄セレーション3
1とが強い押付力をもって当接している。また、インナ
シャフト23の拡径部29にも、その先端に長円形の塑
性変形部35が形成されており、塑性変形部35におい
ては、図4に示したように、アウタシャフト21がイン
ナシャフト23により図中上下方向から押圧され、雌セ
レーション27と雄セレーション31とが強い押付力を
もって当接している。これにより、アウタシャフト21
とインナシャフト23とは、強い摩擦結合力によって一
体化されることになり、その捩り剛性も高く保たれる。
尚、両セレーション27,31は、両塑性変形部33,
35以外の部位では比較的緩く嵌合している。An oval plastically deforming portion 33 is formed at the tip of the reduced diameter portion 25 of the outer shaft 21. In the plastically deforming portion 33, as shown in FIG. The female serration 27 and the male serration 3 are pressed by the shaft 21 from the left and right directions in the drawing.
1 is in contact with a strong pressing force. An oval plastic deformation portion 35 is also formed at the tip of the enlarged diameter portion 29 of the inner shaft 23. In the plastic deformation portion 35, as shown in FIG. 23, the female serration 27 and the male serration 31 are in contact with a strong pressing force. Thereby, the outer shaft 21
The inner shaft 23 and the inner shaft 23 are integrated by a strong frictional coupling force, and the torsional rigidity is also kept high.
In addition, both serrations 27 and 31 are both plastically deformed parts 33 and
Parts other than 35 are relatively loosely fitted.
【0016】本実施形態のステアリングシャフト5は、
アウタシャフト21とインナシャフト23との結合剛性
が高いため、運転者がステアリングホイール7を操舵し
た際のフィーリングや剛性が一体型のものと略同等のレ
ベルに保たれる。また、アウタシャフト21とインナシ
ャフト23との結合に合成樹脂等を用いていないため、
ステアリングシャフト5にエンジンルームの高熱が伝わ
っても、結合部の耐久性が低下する虞がない。The steering shaft 5 of the present embodiment is
Since the coupling rigidity between the outer shaft 21 and the inner shaft 23 is high, the feeling and rigidity when the driver steers the steering wheel 7 are maintained at substantially the same level as those of the integrated type. In addition, since the outer shaft 21 and the inner shaft 23 are not combined with a synthetic resin or the like,
Even if the high heat of the engine room is transmitted to the steering shaft 5, there is no possibility that the durability of the connecting portion is reduced.
【0017】一方、車両の衝突に伴って運転者がステア
リングホイール7に二次衝突し、ステアリングシャフト
5に所定のコラプス荷重が作用した場合、上述した摩擦
結合力に打ち勝ってアウタシャフト21とインナシャフ
ト23との両塑性変形部33,35における結合が解か
れる。すると、両塑性変形部33,35以外の部位では
両セレーション27,31が比較的緩く嵌合しているた
め、アウタシャフト21とインナシャフト23とは速や
かに短縮し、運転者が頭部や胸部に深刻な損傷を受ける
ことが防止される。On the other hand, when the driver makes a secondary collision with the steering wheel 7 due to the collision of the vehicle and a predetermined collapse load acts on the steering shaft 5, the outer shaft 21 and the inner shaft 21 overcome the frictional coupling force described above. The connection between the two plastic deformation portions 33 and 35 is released. Then, since the serrations 27 and 31 are relatively loosely fitted in portions other than the plastic deformation portions 33 and 35, the outer shaft 21 and the inner shaft 23 are quickly shortened, and the driver can move the head or chest. Serious damage is prevented.
【0018】次に、ステアリングシャフト5の製造方法
について説明する。アウタシャフト21との結合に先立
ち、インナシャフト23には、拡径部29の外周面に雄
セレーション31が形成されるが、本実施形態ではこの
際、拡径部29の端面に面取りが施されない。すなわ
ち、図5に示したように、拡径部29の端部を完全な円
筒形状としたまま、図示しない転造装置にインナシャフ
ト23をセットし、転造工具41に転接させて雄セレー
ション31を形成させるのである。これにより、拡径部
29の先端部では、図6(図5中のA部拡大図)に示し
たように、転造工具41に押し出されて素材が先端方向
(図5,図6中、右方)に逃げ、雄セレーション31の
先端に直線部43から滑らかに窄まるかたちでカール部
45が形成される。その後インナシャフト23の先端側
に中空部47を穿設する。Next, a method for manufacturing the steering shaft 5 will be described. Prior to coupling with the outer shaft 21, the inner shaft 23 has a male serration 31 formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 29, but in this embodiment, the end surface of the enlarged diameter portion 29 is not chamfered. . That is, as shown in FIG. 5, the inner shaft 23 is set in a rolling device (not shown) while the end portion of the enlarged diameter portion 29 is in a completely cylindrical shape, and the inner shaft 23 is rolled and contacted with a rolling tool 41 to perform male serration. 31 is formed. Thereby, as shown in FIG. 6 (enlarged portion A in FIG. 5), the material is pushed out by the rolling tool 41 at the distal end of the enlarged diameter portion 29, and the material is moved in the distal direction (FIG. 5, FIG. 6). A curl portion 45 is formed at the end of the male serration 31 so as to be smoothly narrowed from the straight portion 43. Thereafter, a hollow portion 47 is formed at the tip end side of the inner shaft 23.
【0019】成形が終了したインナシャフト23は、図
7,図8(図7中のB−B拡大断面図)に示したよう
に、縮径部25と拡径部29との先端が嵌合し、雌セレ
ーション27と雄セレーション31との一部が係合した
状態で、アウタシャフト21と共に図示しないプレス装
置にセットされ、一対のプレス工具51,53によって
図8中で左右方向から押圧される。両プレス工具51,
53は、当初は間隔δをもって対峙しているが、図示し
ない油圧ピストン等に押圧されることによって対向面ど
うしが当接し、同時に縮径部25と拡径部29との先端
をそれぞれ長円形状に塑性変形させ、これによって両塑
性変形部33,35が形成される。また、両プレス工具
51,53の対向面どうしを当接させずに、所定の力で
押圧するようにしても良い。この際、本実施形態では、
インナシャフト23の先端側に中空部47が形成されて
いるため、プレス工具51,53に作用させる押圧力は
比較的小さくて済む。尚、両プレス工具51,53に
は、セット時におけるアウタシャフト21の位置決めや
塑性変形を円滑に行うため、円弧状の凹部55がそれぞ
れ形成されている。As shown in FIGS. 7 and 8 (enlarged sectional view taken along the line BB in FIG. 7), the tip of the reduced diameter portion 25 and the enlarged diameter portion 29 of the inner shaft 23 having been formed are fitted together. Then, in a state where the female serrations 27 and the male serrations 31 are partially engaged, the female serrations 27 and the male serrations 31 are set together with the outer shaft 21 on a pressing device (not shown), and pressed by the pair of press tools 51 and 53 from the left and right directions in FIG. . Both press tools 51,
53 are initially opposed to each other with an interval δ, but are pressed by a hydraulic piston or the like (not shown) so that the opposing surfaces come into contact with each other, and at the same time, the distal ends of the reduced diameter portion 25 and the enlarged diameter portion 29 are each formed into an oval shape. The plastically deformed portions 33 and 35 are formed. Alternatively, the pressing surfaces of the press tools 51 and 53 may be pressed with a predetermined force without being brought into contact with each other. At this time, in the present embodiment,
Since the hollow portion 47 is formed on the distal end side of the inner shaft 23, the pressing force applied to the press tools 51 and 53 can be relatively small. The press tools 51 and 53 are each formed with an arc-shaped concave portion 55 for smooth positioning and plastic deformation of the outer shaft 21 at the time of setting.
【0020】このようにして、アウタシャフト21とイ
ンナシャフト23とに塑性変形部33,35が形成され
ると、圧入装置等を用いることにより、図9に示したよ
うに、アウタシャフト21とインナシャフト23とを相
互に接近する方向に相対移動させる。この際、両塑性変
形部33,35を除く縮径部25と拡径部29とは、塑
性変形部33,35の通過に伴って弾性変形するが、従
来装置と異なり、縮径部25の雌セレーション27にか
じりが生じることはない。すなわち、拡径部29側の雄
セレーション31の先端には、図10(図9のC部拡大
図)に示したように、直線部43から滑らかに窄まるカ
ール部45が形成されているため、雌セレーション27
は徐々に拡開されるかたちで弾性変形することになり、
かじりが生じないのである。これにより、アウタシャフ
ト21とインナシャフト23とを相対移動させる際の抵
抗が少なくなる他、組立後における両塑性変形部33,
35を除く部位では、雌セレーション27と雄セレーシ
ョン31との間の摺動抵抗が殆どなくなり、安定した衝
撃吸収特性を得ることが可能となる。When the plastically deformed portions 33 and 35 are formed on the outer shaft 21 and the inner shaft 23 in this way, as shown in FIG. 9, the outer shaft 21 and the inner shaft 23 are formed by using a press-fitting device or the like. The shaft 23 is relatively moved in a direction to approach each other. At this time, the reduced diameter portion 25 and the enlarged diameter portion 29 except for the plastic deformation portions 33 and 35 are elastically deformed as the plastic deformation portions 33 and 35 pass. The female serration 27 is not galled. That is, as shown in FIG. 10 (enlarged view of the portion C in FIG. 9), the curl portion 45 that smoothly narrows from the straight portion 43 is formed at the end of the male serration 31 on the enlarged diameter portion 29 side. , Female serration 27
Is gradually expanded and elastically deformed,
There is no galling. Thereby, the resistance when the outer shaft 21 and the inner shaft 23 are relatively moved is reduced, and the plastic deformation portions 33,
Except for the portion 35, there is almost no sliding resistance between the female serration 27 and the male serration 31, and stable shock absorption characteristics can be obtained.
【0021】アウタシャフト21とインナシャフト23
との相対移動は、縮径部25側の塑性変形部33の先端
が拡径部29の基端に達し、同時に拡径部29側の塑性
変形部35の先端が縮径部25の基端に達するまで行わ
れ、これにより、図2に示した状態となり、ステアリン
グシャフト5の製造が完了する。Outer shaft 21 and inner shaft 23
Relative movement of the plastic deformation portion 33 on the reduced diameter portion 25 side reaches the base end of the enlarged diameter portion 29, and at the same time, the distal end of the plastic deformation portion 35 on the enlarged diameter portion 29 side is the base end of the reduced diameter portion 25. 2 until the state shown in FIG. 2 is reached, and the manufacture of the steering shaft 5 is completed.
【0022】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
アウタシャフトやインナシャフトの具体的構成や塑性変
形部の具体的形状等についても、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲であれば適宜変更可能である。The description of the specific embodiment has been completed.
The aspects of the present invention are not limited to the above embodiment.
The specific configuration of the outer shaft and the inner shaft, the specific shape of the plastically deformed portion, and the like can also be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る衝撃吸
収式ステアリングシャフトの製造方法によれば、縮径部
の内周面に雌セレーションが形成されたアウタシャフト
の縮径部先端と、拡径部の外周面に当該雌セレーション
に噛み合う雄セレーションが形成されたインナシャフト
の拡径部先端とを所定寸法にわたって嵌合させる工程
と、当該嵌合部位を外部から径方向に挟圧して、前記ア
ウタシャフトの縮径部先端と前記インナシャフトの拡径
部先端とを同時に塑性変形させる工程と、前記縮径部と
前記拡径部とが分離しない範囲で、前記アウタシャフト
と前記インナシャフトとを相互に接近する方向に相対移
動させる工程とを含み、前記雄セレーションが前記拡径
部先端で窄まっているものとしたため、嵌合部位を外部
から径方向に挟圧してインナシャフトの拡径部先端を塑
性変形させる工程を経ても、雄セレーションの端部がエ
ッジとならず、アウタシャフトとインナシャフトとを相
互に接近する方向に相対移動させる工程において雌セレ
ーションにかじりが生じなくなり、アウタシャフトとイ
ンナシャフトとを相対移動させる際の押圧力が小さく済
む他、安定した衝撃吸収特性を得ることが可能となる。As described above, according to the method of manufacturing the shock absorbing steering shaft according to the present invention, the tip of the reduced diameter portion of the outer shaft in which the female serration is formed on the inner peripheral surface of the reduced diameter portion, A step of fitting over a predetermined dimension an enlarged-diameter portion tip of an inner shaft formed with a male serration that meshes with the female serration on the outer peripheral surface of the enlarged-diameter portion, and radially presses the fitting portion from the outside, A step of simultaneously plastically deforming the reduced-diameter portion tip of the outer shaft and the increased-diameter portion tip of the inner shaft, and as long as the reduced-diameter portion and the increased-diameter portion are not separated, the outer shaft and the inner shaft Relative to each other in a direction approaching each other, the male serrations are narrowed at the tip of the enlarged diameter portion, so that the fitting portion is radially pressed from outside. Even after the step of plastically deforming the tip of the enlarged portion of the inner shaft, the end of the male serration does not become an edge, and the female serration is galled in the process of relatively moving the outer shaft and the inner shaft toward each other. As a result, the pressing force when the outer shaft and the inner shaft are relatively moved can be reduced, and stable shock absorbing characteristics can be obtained.
【図1】ステアリング装置の車室側における構造を示す
説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a structure of a steering device on a passenger compartment side.
【図2】本発明の一実施形態に係る衝撃吸収式ステアリ
ングシャフトの要部を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a main part of the shock absorbing steering shaft according to one embodiment of the present invention.
【図3】アウタシャフト側の塑性変形部でのステアリン
グシャフトの縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a steering shaft at a plastic deformation portion on an outer shaft side.
【図4】インナシャフト側の塑性変形部でのステアリン
グシャフトの縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the steering shaft at a plastic deformation portion on the inner shaft side.
【図5】インナシャフトに雄セレーションを形成する様
子を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which male serrations are formed on an inner shaft.
【図6】図5中のA部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a portion A in FIG.
【図7】アウタシャフトおよびインナシャフトに塑性変
形部を形成する様子を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which a plastic deformation portion is formed on the outer shaft and the inner shaft.
【図8】図7中のB−B拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 7;
【図9】実施形態におけるアウタシャフトとインナシャ
フトとの相対移動工程を示す縦断面図である。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing a relative movement step between the outer shaft and the inner shaft in the embodiment.
【図10】図9中のC部拡大図である。10 is an enlarged view of a part C in FIG. 9;
【図11】従来装置におけるアウタシャフトとインナシ
ャフトとの相対移動工程を示す縦断面図である。FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a relative movement process between an outer shaft and an inner shaft in a conventional device.
【図12】図11中のD部拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of a portion D in FIG. 11;
5‥‥ステアリングシャフト 21‥‥アウタシャフト 23‥‥インナシャフト 25‥‥縮径部 27‥‥雌セレーション 29‥‥拡径部 31‥‥雄セレーション 33,35‥‥塑性変形部 45‥‥カール部 5 Steering shaft 21 Outer shaft 23 Inner shaft 25 Reduced diameter part 27 Female serration 29 Extended diameter part 31 Male serration 33, 35 Plastic deformation part 45 Curl part
Claims (1)
れたアウタシャフトの縮径部先端と、拡径部の外周面に
当該雌セレーションに噛み合う雄セレーションが形成さ
れたインナシャフトの拡径部先端とを所定寸法にわたっ
て嵌合させる工程と、 当該嵌合部位を外部から径方向に挟圧して、前記アウタ
シャフトの縮径部先端と前記インナシャフトの拡径部先
端とを同時に塑性変形させる工程と、 前記縮径部と前記拡径部とが分離しない範囲で、前記ア
ウタシャフトと前記インナシャフトとを相互に接近する
方向に相対移動させる工程とを含み、 前記雄セレーションが前記拡径部先端で窄まっているこ
とを特徴とする衝撃吸収式ステアリングシャフトの製造
方法。An inner shaft having an outer shaft having a female serration formed on an inner peripheral surface of a reduced diameter portion and an inner shaft having a male serration meshed with the female serration formed on an outer peripheral surface of the enlarged diameter portion. Fitting the distal end of the outer shaft over a predetermined dimension, and pressing the fitted portion radially from outside to simultaneously plastically deform the distal end of the outer shaft and the distal end of the inner shaft at the same time. Causing the outer shaft and the inner shaft to relatively move in a direction in which the outer shaft and the inner shaft approach each other within a range in which the reduced diameter portion and the increased diameter portion are not separated; A method of manufacturing a shock-absorbing steering shaft, characterized in that the shaft is narrowed at a tip of a portion.
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1997
- 1997-12-03 JP JP34735897A patent/JP3716590B2/en not_active Expired - Lifetime
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