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JP6900876B2 - Bonding structure and bonding method between shafts - Google Patents
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JP6900876B2 - Bonding structure and bonding method between shafts - Google Patents

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Description

本発明は、自動車用のステアリング装置などに組み込まれるトルク伝達用シャフトを構成する、シャフト同士の結合構造及び結合方法の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a coupling structure and a coupling method between shafts, which constitute a torque transmission shaft incorporated in a steering device for an automobile or the like.

図18は、特開2017−25964号公報に記載され、従来から知られた自動車用のステアリング装置を示している。ステアリング装置は、ステアリングホイール1と、ステアリングシャフト2と、ステアリングコラム3と、1対の自在継手4a、4bと、中間シャフト5と、ステアリングギヤユニット6と、1対のタイロッド7とを備えている。 FIG. 18 is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-25964 and shows a conventionally known steering device for automobiles. The steering device includes a steering wheel 1, a steering shaft 2, a steering column 3, a pair of universal joints 4a and 4b, an intermediate shaft 5, a steering gear unit 6, and a pair of tie rods 7. ..

ステアリングホイール1は、ステアリングコラム3の内側に回転自在に支持されたステアリングシャフト2の後端部に取り付けられている。ステアリングシャフト2の前端部は、1対の自在継手4a、4b及び中間シャフト5を介して、ステアリングギヤユニット6の入力軸8に接続されている。そして、入力軸8の回転を図示しないラックの直線運動に変換することで、1対のタイロッド7を押し引きし、操舵輪にステアリングホイール1の操作量に応じた舵角を付与する。なお、前後方向とは、ステアリング装置が組み付けられる車体の前後方向をいう。 The steering wheel 1 is attached to the rear end portion of the steering shaft 2 rotatably supported inside the steering column 3. The front end portion of the steering shaft 2 is connected to the input shaft 8 of the steering gear unit 6 via a pair of universal joints 4a and 4b and an intermediate shaft 5. Then, by converting the rotation of the input shaft 8 into a linear motion of a rack (not shown), the pair of tie rods 7 is pushed and pulled, and the steering wheel is given a steering angle according to the amount of operation of the steering wheel 1. The front-rear direction means the front-rear direction of the vehicle body to which the steering device is assembled.

ところで、自動車用のステアリング装置の分野では、トルク伝達に用いるトルク伝達用シャフトを、複数の部材を連結して構成する場合がある。このように、トルク伝達用シャフトを複数の部材を連結して構成する場合、隣接配置される1対のシャフト同士を溶接により結合し、これら1対のシャフト同士の間で、トルク伝達を行えるようにすることが行われている。 By the way, in the field of steering devices for automobiles, a torque transmission shaft used for torque transmission may be formed by connecting a plurality of members. In this way, when a plurality of members are connected to form a torque transmission shaft, a pair of shafts arranged adjacent to each other are connected by welding so that torque can be transmitted between the pair of shafts. Is being done.

特開2017−25964号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-25964

近年、トルク伝達用シャフトに対する信頼性の要求が高度化している。そして、複数の部材を連結して構成されるトルク伝達用シャフトにあっては、1対のシャフト同士を結合する溶接部に、ひび割れやはがれなどの欠陥が生じた場合にも、トルク伝達機能を確保することができ、かつ、1対のシャフト同士が分離しないことが求められている。さらに、溶接部に欠陥が生じた場合にも、1対のシャフト同士の間に円周方向や径方向に関するがたつきが生じないようにすることも求められている。 In recent years, the demand for reliability of a shaft for torque transmission has become more sophisticated. In the case of a torque transmission shaft formed by connecting a plurality of members, the torque transmission function is provided even when a defect such as a crack or peeling occurs in the welded portion connecting the pair of shafts. It is required that it can be secured and that the pair of shafts does not separate from each other. Further, even when a defect occurs in the welded portion, it is required to prevent rattling in the circumferential direction and the radial direction between the pair of shafts.

本発明は、上述のような事情に鑑みて、溶接部に欠陥が生じた場合にも、シャフト同士の間で、がたつきを生じることなく、トルクを伝達することができ、かつ、シャフト同士の分離防止を図れる、シャフト同士の結合構造及び結合方法を実現することを発明の目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention can transmit torque between the shafts without causing rattling even when a defect occurs in the welded portion, and the shafts can communicate with each other. It is an object of the invention to realize a coupling structure and a coupling method between shafts that can prevent separation of the shafts.

本発明のシャフト同士の結合構造は、第一シャフトと、第二シャフトと、微小突起とを備える。
前記第一シャフトは、外周面に円周方向に関する凹凸形状の外周側凹凸部と環状凹溝とがそれぞれ設けられた第一筒部を有している。
前記第二シャフトは、内周面に円周方向に関する凹凸形状の内周側凹凸部が設けられた第二筒部を有している。
前記微小突起は、前記外周側凹凸部と前記内周側凹凸部とを凹凸係合させる際に塑性変形可能であり、前記外周側凹凸部を構成する外周側凸部の外面と前記内周側凹凸部を構成する内周側凹部の内面との少なくとも何れか一方に設けられている。
本発明のシャフト同士の結合構造では、前記外周側凹凸部と前記内周側凹凸部とを、前記微小突起を塑性変形させた状態で凹凸係合させ、かつ、前記第一シャフトの外周面と前記第二筒部の軸方向端部とを溶接固定している。
さらに、前記第二筒部の内周面のうち軸方向に関して前記環状凹溝と整合する部分を径方向内方に突出させるように塑性変形させて成る塑性変形部を、前記環状凹溝の内側に配置している。
The shaft-to-shaft coupling structure of the present invention includes a first shaft, a second shaft, and microprojections.
The first shaft has a first tubular portion provided with an outer peripheral side concave-convex portion and an annular concave groove, respectively, having an uneven shape in the circumferential direction on the outer peripheral surface.
The second shaft has a second tubular portion provided with an inner peripheral side concave-convex portion having a concave-convex shape in the circumferential direction on the inner peripheral surface.
The microprojection can be plastically deformed when the outer peripheral side uneven portion and the inner peripheral side uneven portion are engaged with each other, and the outer surface and the inner peripheral side of the outer peripheral side convex portion constituting the outer peripheral side uneven portion. It is provided on at least one of the inner surfaces of the inner peripheral side recesses constituting the uneven portion.
In the shaft-to-shaft coupling structure of the present invention, the outer peripheral side concavo-convex portion and the inner peripheral side concavo-convex portion are engaged with the outer peripheral surface of the first shaft in a plastically deformed state. The axial end of the second cylinder is welded and fixed.
Further, a plastically deformed portion formed by plastically deforming a portion of the inner peripheral surface of the second tubular portion that coincides with the annular concave groove in the axial direction so as to project inward in the radial direction is formed inside the annular concave groove. It is placed in.

本発明では、前記微小突起を、前記外周側凹凸部を構成する複数の外周側凸部のうち、円周方向に関して1つおき又は複数おきに配置された外周側凸部に設けることができる。 In the present invention, the microprojections can be provided on the outer peripheral side convex portions arranged at every other or every other outer peripheral side convex portion in the circumferential direction among the plurality of outer peripheral side convex portions constituting the outer peripheral side uneven portion.

本発明では、前記複数の外周側凸部のうち、前記第一筒部の円周方向に関して等間隔に配置された3個以上の外周側凸部の外面に、前記微小突起をそれぞれ1つずつ設けることができる。
この場合には、例えば、前記微小突起を、前記外周側凸部の頂部に設けることができる。
In the present invention, among the plurality of outer peripheral side convex portions, one microprojection is provided on each outer surface of three or more outer peripheral side convex portions arranged at equal intervals in the circumferential direction of the first tubular portion. Can be provided.
In this case, for example, the microprojection can be provided on the top of the outer peripheral convex portion.

あるいは、前記複数の外周側凸部のうち、前記第一筒部の直径方向に関して反対位置に配置された少なくとも2個の外周側凸部の外面に、前記微小突起をそれぞれ2つずつ設けることもできる。
この場合には、前記微小突起を、前記外周側凸部の外面のうち、頂部から円周方向両側に外れた2個所に設けることができる。
Alternatively, two of the microprojections may be provided on the outer surfaces of at least two outer peripheral convex portions arranged at positions opposite to each other in the radial direction of the first tubular portion among the plurality of outer peripheral side convex portions. it can.
In this case, the microprojections can be provided at two locations on the outer surface of the outer peripheral convex portion, which are separated from the top on both sides in the circumferential direction.

本発明では、前記複数の外周側凸部のうち、前記内周側凹部への挿入方向に関して前方側端部に、前記挿入方向に関して後方側部分に比べて径方向外方への突出量が小さいガイド部を設けることができる。 In the present invention, among the plurality of outer peripheral side convex portions, the amount of protrusion to the front side end portion in the insertion direction into the inner peripheral side concave portion is smaller than that in the rear side portion in the insertion direction. A guide portion can be provided.

本発明のシャフト同士の結合方法は、外周面に円周方向に関する凹凸形状の外周側凹凸部と環状凹溝とがそれぞれ設けられた第一シャフトを構成する第一筒部を、内周面に円周方向に関する凹凸形状の内周側凹凸部が設けられた第二シャフトを構成する第二筒部の内側に、前記第一筒部の外周面の一部が前記第二筒部の内周面の一部に突き当たるまで挿入し、前記外周側凹凸部を構成する外周側凸部の外面と前記内周側凹凸部を構成する内周側凹部の内面との少なくとも何れか一方に設けられた微小突起を塑性変形させた状態で、前記外周側凹凸部と前記内周側凹凸部とを凹凸係合させる。その後、前記第二筒部の外周面を径方向内方に押し潰すことで、前記環状凹溝の内側に配置されるように、前記第二筒部の内周面に径方向内方に突出するかしめ部を形成して、前記第一シャフトと前記第二シャフトとの軸方向に関するがたつきを抑制する。その後、前記第一シャフトと前記第二シャフトとを溶接固定する。 In the method of connecting the shafts of the present invention, the first tubular portion constituting the first shaft, which is provided with the outer peripheral side concave-convex portion and the annular concave groove, respectively, having an uneven shape in the circumferential direction on the outer peripheral surface is formed on the inner peripheral surface. A part of the outer peripheral surface of the first cylinder portion is the inner circumference of the second cylinder portion inside the second cylinder portion constituting the second shaft provided with the uneven portion on the inner peripheral side having an uneven shape in the circumferential direction. It is inserted until it hits a part of the surface, and is provided on at least one of the outer surface of the outer peripheral side convex portion constituting the outer peripheral side uneven portion and the inner surface of the inner peripheral side concave portion constituting the inner peripheral side uneven portion. In a state where the minute protrusions are plastically deformed, the outer peripheral side uneven portion and the inner peripheral side uneven portion are engaged with the unevenness. Then, by crushing the outer peripheral surface of the second tubular portion inward in the radial direction, the outer peripheral surface of the second tubular portion protrudes inward in the radial direction so as to be arranged inside the annular concave groove. A crimped portion is formed to suppress rattling of the first shaft and the second shaft in the axial direction. After that, the first shaft and the second shaft are welded and fixed.

本発明によれば、溶接部に欠陥が生じた場合にも、シャフト同士の間で、がたつきを生じることなく、トルクを伝達することができ、かつ、シャフト同士の分離防止を図れる。 According to the present invention, even when a defect occurs in the welded portion, torque can be transmitted between the shafts without causing rattling, and separation between the shafts can be prevented.

図1は、実施の形態の第1例に係るシャフト同士の結合構造を適用した、ステアリング装置の1例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a steering device to which the shaft-to-shaft coupling structure according to the first example of the embodiment is applied. 図2は、実施の形態の第1例に関して、図1に示したステアリング装置から中間シャフトを取り出して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an intermediate shaft taken out from the steering device shown in FIG. 1 with respect to the first example of the embodiment. 図3は、実施の形態の第1例に関して、図2に示した中間シャフトをジョイント部材の位置で分離し、第一伸縮シャフト及び雌ジョイントを取り出して示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the first example of the embodiment in which the intermediate shaft shown in FIG. 2 is separated at the position of the joint member and the first telescopic shaft and the female joint are taken out. 図4は、実施の形態の第1例に関して、図2に示した中間シャフトをジョイント部材の位置で分離し、第二伸縮シャフト及び雄ジョイントを取り出して示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the first example of the embodiment in which the intermediate shaft shown in FIG. 2 is separated at the position of the joint member and the second telescopic shaft and the male joint are taken out. 図5は、実施の形態の第1例を示す、図4のA部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of part A of FIG. 4 showing a first example of the embodiment. 図6は、実施の形態の第1例を示す、図4のB部に相当する部分の部分透視図である。FIG. 6 is a partial perspective view of a portion corresponding to the portion B of FIG. 4, showing the first example of the embodiment. 図7は、実施の形態の第1例を示す、図4のB部に相当する部分の部分透視斜視図である。FIG. 7 is a partial perspective perspective view of a portion corresponding to the portion B of FIG. 4, showing the first example of the embodiment. 図8は、実施の形態の第1例に関して、第二シャフトに相当する雌軸を取り出して示す端部断面図である。FIG. 8 is an end sectional view showing a female shaft corresponding to the second shaft taken out with respect to the first example of the embodiment. 図9は、実施の形態の第1例に関して、第一シャフトに相当する雄ジョイントを取り出して示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a male joint corresponding to the first shaft taken out with respect to the first example of the embodiment. 図10は、実施の形態の第1例に関して、第一シャフトに相当する雄ジョイントを取り出して示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a male joint corresponding to the first shaft taken out with respect to the first example of the embodiment. 図11は、実施の形態の第1例に関して、第一シャフトに相当する雄ジョイントを取り出して示す端面図(A)及び(A)の部分拡大図(B)である。FIG. 11 is a partially enlarged view (B) of end views (A) and (A) showing the male joint corresponding to the first shaft taken out with respect to the first example of the embodiment. 図12は、実施の形態の第2例を示す、図11に相当する図である。FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 11 showing a second example of the embodiment. 図13は、実施の形態の第3例を示す、図11の(A)に相当する図である。FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 11A showing a third example of the embodiment. 図14は、実施の形態の第4例を示す、図11の(A)に相当する図である。FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 11A showing a fourth example of the embodiment. 図15は、実施の形態の第5例に関して、第二シャフトに相当する雌軸を取り出して示す、端面の部分拡大図である。FIG. 15 is a partially enlarged view of an end face showing a female shaft corresponding to the second shaft taken out with respect to the fifth example of the embodiment. 図16は、実施の形態の第6例に関して、第一シャフトに相当する雄ジョイントを取り出して示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は端面図であり、(C)は斜視図である。16A and 16B are views showing a male joint corresponding to the first shaft taken out with respect to the sixth example of the embodiment, FIG. 16A is a plan view, FIG. 16B is an end view, and FIG. 16C is an end view. Is a perspective view. 図17は、実施の形態の第7例を示す、図16に相当する図である。FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 16 showing a seventh example of the embodiment. 図18は、従来から知られているステアリング装置を示す部分断面側面図である。FIG. 18 is a partial cross-sectional side view showing a conventionally known steering device.

[実施の形態の第1例]
実施の形態の第1例について、図1〜図11を用いて説明する。本例では、ステアリング装置を構成する複数のトルク伝達用シャフトのうち、中間シャフト5aの構造を工夫している。具体的には、中間シャフト5aを構成する1対のシャフトである、雄ジョイント46と雌軸30との結合構造を工夫している。以下、ステアリング装置及び中間シャフト5aの全体構造を説明するとともに、本例の特徴部分を説明する。
[First Example of Embodiment]
A first example of the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11. In this example, the structure of the intermediate shaft 5a is devised among the plurality of torque transmission shafts constituting the steering device. Specifically, the coupling structure of the male joint 46 and the female shaft 30, which are a pair of shafts constituting the intermediate shaft 5a, is devised. Hereinafter, the overall structure of the steering device and the intermediate shaft 5a will be described, and the characteristic parts of this example will be described.

[ステアリング装置の概要]
自動車用のステアリング装置は、ステアリングホイール1と、ステアリングシャフト2と、ステアリングコラム3と、1対の自在継手4c、4dと、中間シャフト5aと、ステアリングギヤユニット6と、1対のタイロッド7とを備えている。
[Overview of steering device]
The steering device for automobiles includes a steering wheel 1, a steering shaft 2, a steering column 3, a pair of universal joints 4c and 4d, an intermediate shaft 5a, a steering gear unit 6, and a pair of tie rods 7. I have.

ステアリングシャフト2は、車体に支持されたステアリングコラム3の内側に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト2の後端部には、運転者が操作するステアリングホイール1が取り付けられており、ステアリングシャフト2の前端部は、1対の自在継手4c、4d及び中間シャフト5aを介して、ステアリングギヤユニット6の入力軸8に接続されている。このため、運転者がステアリングホイール1を回転させると、該ステアリングホイール1の回転が、ステアリングギヤユニット6の入力軸8に伝達される。入力軸8の回転は、該入力軸8と噛合したラックの直線運動に変換され、1対のタイロッド7を押し引きする。この結果、操舵輪にステアリングホイール1の操作量に応じた舵角が付与される。 The steering shaft 2 is rotatably supported inside the steering column 3 supported by the vehicle body. A driver-operated steering wheel 1 is attached to the rear end of the steering shaft 2, and the front end of the steering shaft 2 is a steering gear via a pair of universal joints 4c and 4d and an intermediate shaft 5a. It is connected to the input shaft 8 of the unit 6. Therefore, when the driver rotates the steering wheel 1, the rotation of the steering wheel 1 is transmitted to the input shaft 8 of the steering gear unit 6. The rotation of the input shaft 8 is converted into a linear motion of the rack meshed with the input shaft 8 and pushes and pulls the pair of tie rods 7. As a result, the steering wheel is provided with a steering angle corresponding to the amount of operation of the steering wheel 1.

[中間シャフトの構成]
中間シャフト5aは、トルクを伝達するトルク伝達用シャフトであり、図2に示すように、それぞれが軸方向に伸縮可能な第一伸縮シャフト9及び第二伸縮シャフト10を、ジョイント部材11により、トルク伝達可能に連結することにより構成されている。
[Composition of intermediate shaft]
The intermediate shaft 5a is a torque transmission shaft that transmits torque, and as shown in FIG. 2, the first telescopic shaft 9 and the second telescopic shaft 10, each of which can expand and contract in the axial direction, are torqued by the joint member 11. It is configured by connecting so that it can be transmitted.

第一伸縮シャフト9は、軸方向に所定値以上の大きさの衝撃荷重が加わった場合にのみ、全長を収縮可能に構成されているのに対し、第二伸縮シャフト10は、衝突事故の発生していない定常状態において、全長を伸縮可能に構成されている。このため、中間シャフト5aは、定常状態では、第二伸縮シャフト10のみが伸縮することで、その全長を変化させるが、衝突事故発生時には、第一伸縮シャフト9及び第二伸縮シャフト10のそれぞれが収縮することで、その全長を縮める。なお、本例の中間シャフト5aは、大型車に使用されるもので、一般的な普通乗用車に使用されるものに比べて軸方向寸法が長くなっている。 The first telescopic shaft 9 is configured so that the entire length can be contracted only when an impact load having a magnitude equal to or larger than a predetermined value is applied in the axial direction, whereas the second telescopic shaft 10 causes a collision accident. It is configured so that the entire length can be expanded and contracted in a steady state where it is not. Therefore, in the steady state, only the second telescopic shaft 10 expands and contracts to change the overall length of the intermediate shaft 5a, but when a collision accident occurs, each of the first telescopic shaft 9 and the second telescopic shaft 10 expands and contracts. By contracting, the total length is shortened. The intermediate shaft 5a of this example is used for a large vehicle, and has a longer axial dimension than that used for a general ordinary passenger car.

[第一伸縮シャフトの構成]
第一伸縮シャフト9は、図2及び図3に示すように、インナシャフト12とアウタチューブ13とを備えている。これらインナシャフト12とアウタチューブ13とは、トルク伝達可能に、かつ、一時衝突時にのみ、軸方向に関する相対変位が可能になるように結合されている。換言すれば、インナシャフト12とアウタチューブ13とは、定常状態においては、軸方向に関する相対変位が不能になるように結合されている。
[Structure of the first telescopic shaft]
As shown in FIGS. 2 and 3, the first telescopic shaft 9 includes an inner shaft 12 and an outer tube 13. The inner shaft 12 and the outer tube 13 are coupled so that torque can be transmitted and relative displacement in the axial direction is possible only at the time of a temporary collision. In other words, the inner shaft 12 and the outer tube 13 are coupled so that relative displacement in the axial direction becomes impossible in a steady state.

インナシャフト12は、金属製で、軸方向一方側のヨーク部14と、軸方向他方側の軸部15とを有している。本例では、ヨーク部14と軸部15とを、一体に設けている。つまり、ヨーク部14と軸部15とは、嵌合や溶接などによって連結されているのではなく、素材を鍛造加工などにより塑性変形させることで、一体的に造られている。 The inner shaft 12 is made of metal and has a yoke portion 14 on one side in the axial direction and a shaft portion 15 on the other side in the axial direction. In this example, the yoke portion 14 and the shaft portion 15 are integrally provided. That is, the yoke portion 14 and the shaft portion 15 are not connected by fitting or welding, but are integrally formed by plastically deforming the material by forging or the like.

ヨーク部14は、ステアリングギヤユニット6の入力軸8に接続される別のヨーク16と図示しない十字軸とにより、自在継手4dを構成するもので、基部17と、1対の腕部18とを有している。基部17は、その軸方向他側面の中央部が、軸部15の軸方向一方側部の端面に連続している。基部17の軸方向他側面の径方向外側部は、軸部15の中心軸に直交する仮想平面上に存在する円輪面19となっている。 The yoke portion 14 constitutes a universal joint 4d by another yoke 16 connected to the input shaft 8 of the steering gear unit 6 and a cross shaft (not shown), and includes a base portion 17 and a pair of arm portions 18. Have. The central portion of the other side surface of the base portion 17 in the axial direction is continuous with the end surface of one side portion in the axial direction of the shaft portion 15. The radial outer portion of the other side surface in the axial direction of the base portion 17 is a circular ring surface 19 existing on a virtual plane orthogonal to the central axis of the shaft portion 15.

1対の腕部18は、略平板状に構成されており、基部17の直径方向反対側の2個所位置から軸方向一方側に伸長している。また、腕部18の先端部には、互いに同軸上に、前記十字軸を構成する軸部を回転自在に支持するための円孔20が設けられている。 The pair of arm portions 18 are formed in a substantially flat plate shape, and extend from two positions on the opposite side of the base portion 17 in the diametrical direction to one side in the axial direction. Further, the tip portion of the arm portion 18 is provided with a circular hole 20 for rotatably supporting the shaft portion constituting the cross axis, coaxially with each other.

軸部15は、略円柱状で、ほぼ全長にわたり中実状に構成されている。軸部15の軸方向他方側には、軸部15の軸方向他方側の端面にのみ開口した中空部21が設けられている。軸部15の軸方向他方側半部の外周面には、雄セレーション22が設けられている。これに対し、軸部15の軸方向一方側の端部の外周面には、断面形状が凹円弧形の凹曲面23が設けられている。凹曲面23は、いわゆる隅R部と呼ばれるもので、単一の曲率半径rを有しており、ヨーク部14を構成する基部17の軸方向他側面である円輪面19に滑らかに連続している。 The shaft portion 15 has a substantially columnar shape, and is formed in a solid state over almost the entire length. On the other side of the shaft portion 15 in the axial direction, a hollow portion 21 opened only at the end surface on the other side of the shaft portion 15 in the axial direction is provided. A male serration 22 is provided on the outer peripheral surface of the other half of the shaft portion 15 in the axial direction. On the other hand, a concave curved surface 23 having a concave arc shape is provided on the outer peripheral surface of the end portion of the shaft portion 15 on one side in the axial direction. The concave curved surface 23 is a so-called corner R portion, has a single radius of curvature r, and is smoothly continuous with the annular surface 19 which is the other side surface in the axial direction of the base portion 17 constituting the yoke portion 14. ing.

アウタチューブ13は、金属製で、中空円管状に構成されている。アウタチューブ13の軸方向両側部には、1対の結合筒部24a、24bが設けられており、アウタチューブ13の軸方向中間部には、蛇腹状のベローズ部25が設けられている。 The outer tube 13 is made of metal and has a hollow circular tubular shape. A pair of coupling cylinder portions 24a and 24b are provided on both sides of the outer tube 13 in the axial direction, and a bellows-shaped bellows portion 25 is provided in the intermediate portion in the axial direction of the outer tube 13.

1対の結合筒部24a、24bのうち、軸方向一方側の結合筒部24aの内周面には、第一雌セレーション26が設けられており、軸方向他方側の結合筒部24bの内周面には、第二雌セレーション27が設けられている。 Of the pair of coupling cylinders 24a and 24b, the first female serration 26 is provided on the inner peripheral surface of the coupling cylinder 24a on one side in the axial direction, and the inside of the coupling cylinder 24b on the other side in the axial direction. A second female serration 27 is provided on the peripheral surface.

ベローズ部25は、オフセット衝突時に折れ曲がるように塑性変形することで、衝突に伴う衝撃荷重を吸収する部分であり、衝突事故が発生する以前の定常時に、運転者がステアリングホイール1を操作することに基づいて加わる程度の捩り方向の荷重によっては変形しない程度の捩り強度を有している。ベローズ部25は、大径部である山部と、小径部である谷部とを、軸方向に関して交互に複数配置することで構成されている。また、本例では、山部の頂部と谷部の底部とを、それぞれ断面円弧形としている。 The bellows portion 25 is a portion that absorbs the impact load due to the collision by plastically deforming so as to bend at the time of an offset collision, and the driver operates the steering wheel 1 in a steady state before the collision accident occurs. It has a torsional strength that does not deform depending on the load in the torsional direction that is applied based on the above. The bellows portion 25 is configured by arranging a plurality of mountain portions having a large diameter portion and valley portions having a small diameter portion alternately in the axial direction. Further, in this example, the top of the mountain portion and the bottom of the valley portion have an arc shape in cross section.

本例では、インナシャフト12とアウタチューブ13とを、トルク伝達可能に、かつ、一時衝突時における軸方向の相対変位を可能に結合するために、インナシャフト12の雄セレーション22とアウタチューブ13の第一雌セレーション26とを、セレーション係合させるとともに、インナシャフト12とアウタチューブ13との嵌合部を、いわゆる楕円嵌合としている。すなわち、インナシャフト12を構成する軸部15の軸方向他方側の端部、および、アウタチューブ13を構成する結合筒部24aの軸方向一方側の端部に、断面形状が楕円形の塑性変形部28a、28bをそれぞれ形成している。なお、図3には、塑性変形部28a、28bの形成範囲にそれぞれ波線を付している。 In this example, in order to connect the inner shaft 12 and the outer tube 13 so that torque can be transmitted and the relative displacement in the axial direction at the time of a temporary collision is possible, the male serration 22 of the inner shaft 12 and the outer tube 13 are connected. The first female serration 26 is engaged with the serration, and the fitting portion between the inner shaft 12 and the outer tube 13 is a so-called elliptical fitting. That is, plastic deformation having an elliptical cross-sectional shape at the end of the shaft portion 15 constituting the inner shaft 12 on the other side in the axial direction and the end of the coupling cylinder portion 24a constituting the outer tube 13 on the other side in the axial direction. Parts 28a and 28b are formed, respectively. In FIG. 3, wavy lines are provided in the formation ranges of the plastic deformation portions 28a and 28b, respectively.

本例では、上述のような構成により、インナシャフト12を構成する軸部15の軸方向他方側部と、アウタチューブ13を構成する結合筒部24aとを、トルク伝達可能に、かつ、軸方向に大きな衝撃荷重が加わる一次衝突時にのみ、軸方向に関する相対変位が可能となるように結合している。また、塑性変形部28a、28bは、インナシャフト12とアウタチューブ13とが軸方向に相対変位する際の抵抗になるため、インナシャフト12とアウタチューブ13とが軸方向に相対変位し、第一伸縮シャフト9が収縮する際に、衝突によるエネルギを吸収する。 In this example, with the above-described configuration, torque can be transmitted between the other side portion of the shaft portion 15 constituting the inner shaft 12 in the axial direction and the coupling cylinder portion 24a constituting the outer tube 13 in the axial direction. It is coupled so that relative displacement in the axial direction is possible only in the case of a primary collision where a large impact load is applied to. Further, since the plastic deformed portions 28a and 28b serve as resistance when the inner shaft 12 and the outer tube 13 are displaced relative to each other in the axial direction, the inner shaft 12 and the outer tube 13 are displaced relative to each other in the axial direction, and the first When the telescopic shaft 9 contracts, it absorbs energy due to collision.

上述したような塑性変形部28a、28bは、例えば次のようにして形成する。
先ず、軸部15の軸方向他方側部を、アウタチューブ13の軸方向一方側部に僅かに挿入する。すなわち、結合筒部24aの軸方向一方側部と、軸部15の軸方向他方側部とを係合する。次いで、結合筒部24aの軸方向一方側部を工具により径方向外側から押し潰し、結合筒部24aの軸方向一方側部の内周面及び軸部15の軸方向他方側部の外周面を、断面楕円形状に塑性変形させて、当該部分に塑性変形部28a、28bを形成する。その後、インナシャフト12とアウタチューブ13とを、第一伸縮シャフト9の全長を縮めるように軸方向に相対変位させて、第一伸縮シャフト9の全長を定常時での所定の軸方向長さとする。これにより、インナシャフト12の塑性変形部28aとアウタチューブ13の塑性変形部28bとを、軸方向に離隔して配置する。
The plastic deformed portions 28a and 28b as described above are formed, for example, as follows.
First, the axially opposite side of the shaft portion 15 is slightly inserted into the axially one side of the outer tube 13. That is, the one side portion in the axial direction of the coupling cylinder portion 24a and the other side portion in the axial direction of the shaft portion 15 are engaged with each other. Next, one side of the coupling cylinder 24a in the axial direction is crushed from the outside in the radial direction with a tool, and the inner peripheral surface of the one side of the coupling cylinder 24a in the axial direction and the outer peripheral surface of the other side of the shaft 15 in the axial direction are crushed. , Plastically deformed into an elliptical cross section to form plastically deformed portions 28a and 28b in the portion. After that, the inner shaft 12 and the outer tube 13 are displaced relative to each other in the axial direction so as to reduce the total length of the first telescopic shaft 9, and the total length of the first telescopic shaft 9 is set to a predetermined axial length in a steady state. .. As a result, the plastically deformed portion 28a of the inner shaft 12 and the plastically deformed portion 28b of the outer tube 13 are arranged apart from each other in the axial direction.

[第二伸縮シャフトの構成]
第二伸縮シャフト10は、図2及び図4に示すように、雄軸29と、雌軸30と、複数個のボール31と、複数本のローラ32と、複数枚の板ばね33とを備えている。
[Structure of the second telescopic shaft]
As shown in FIGS. 2 and 4, the second telescopic shaft 10 includes a male shaft 29, a female shaft 30, a plurality of balls 31, a plurality of rollers 32, and a plurality of leaf springs 33. ing.

雄軸29は、全長にわたり中実状に構成されており、軸方向一方側部の外周面に、それぞれが軸方向に伸長した第一雄側軸方向溝34と第二雄側軸方向溝35とを円周方向に関して交互に有している。第一雄側軸方向溝34は、断面形状が略等脚台形状で、開口部の円周方向幅が底部の円周方向幅よりも広くなっている。これに対し、第二雄側軸方向溝35は、断面凹円弧形状である。また、雄軸29の軸方向一方側の端部外周面には、円輪状のストッパ36が固定されている。これにより、第一雄側軸方向溝34内に配置されるボール31及び第二雄側軸方向溝35内に配置されるローラ32が、これら第一雄側軸方向溝34及び第二雄側軸方向溝35から軸方向一方側に抜け出すことを防止している。また、雄軸29の軸方向他方側の端部には、雄軸29とは別体のヨーク37が溶接により固定されている。該ヨーク37は、ステアリングシャフト2の前端部に接続される別のヨーク38及び十字軸とともに、自在継手4cを構成する。 The male shaft 29 is configured to be solid over the entire length, and has a first male-side axial groove 34 and a second male-side axial groove 35, each of which extends in the axial direction, on the outer peripheral surface of one side in the axial direction. Alternately in the circumferential direction. The first male side axial groove 34 has a substantially isosceles trapezoidal cross-sectional shape, and the circumferential width of the opening is wider than the circumferential width of the bottom. On the other hand, the second male side axial groove 35 has a concave arc shape in cross section. Further, a ring-shaped stopper 36 is fixed to the outer peripheral surface of the end portion of the male shaft 29 on one side in the axial direction. As a result, the ball 31 arranged in the first male side axial groove 34 and the roller 32 arranged in the second male side axial groove 35 are moved to the first male side axial groove 34 and the second male side. It is prevented from coming out from the axial groove 35 to one side in the axial direction. A yoke 37 separate from the male shaft 29 is fixed to the other end of the male shaft 29 in the axial direction by welding. The yoke 37 constitutes a universal joint 4c together with another yoke 38 and a cross shaft connected to the front end portion of the steering shaft 2.

雌軸30は、第二シャフトに相当するもので、全体が中空円管状に構成されており、内周面に、それぞれが軸方向に伸長した第一雌側軸方向溝39と第二雌側軸方向溝40とを円周方向に関して交互に有している。これら第一雌側軸方向溝39及び第二雌側軸方向溝40は、それぞれ断面凹円弧形状である。 The female shaft 30 corresponds to the second shaft, and is formed in a hollow circular tubular shape as a whole, and has an axial groove 39 on the first female side and a second female side, each of which extends in the axial direction, on the inner peripheral surface. Axial grooves 40 are alternately provided in the circumferential direction. The first female side axial groove 39 and the second female side axial groove 40 each have a concave arc shape in cross section.

雌軸30の軸方向一方側部には、その内側にジョイント部材11の一部が挿入される、第二筒部に相当する固定筒部44が設けられている。固定筒部44の内周面のうち、第一雌側軸方向溝39及び第二雌側軸方向溝40の軸方向一方側に隣接した部分には、円周方向に関する凹凸形状の内周側凹凸部41を有している。内周側凹凸部41は、それぞれが軸方向に長い断面凹円弧形状の複数の内周側凹部42を、雌軸30の円筒面状の内周面に、円周方向に関して等間隔に形成することにより構成されている。内周側凹部42のそれぞれの軸方向他方側部は、第一雌側軸方向溝39又は第二雌側軸方向溝40の軸方向一方側部に連続している。また、雌軸30の軸方向一方側部の内周面のうち、内周側凹凸部41の軸方向一方側には、軸方向一方側に向かう程内径が大きくなったテーパ状の突き当て面43を有している。突き当て面43の円周方向に関して等間隔複数個所には、内周側凹部42が開口している。さらに、雌軸30の軸方向一方側の端部内周面には、内径が軸方向にわたり一定であり、その軸方向他方側部が突き当て面43の大径側部に連続した、円筒面状の大径部64を有している。 On one side of the female shaft 30 in the axial direction, a fixed cylinder portion 44 corresponding to a second cylinder portion into which a part of the joint member 11 is inserted is provided inside the female shaft 30. Of the inner peripheral surface of the fixed tubular portion 44, the portion adjacent to one side in the axial direction of the first female side axial groove 39 and the second female side axial groove 40 is the inner peripheral side having an uneven shape with respect to the circumferential direction. It has an uneven portion 41. The inner peripheral side concave-convex portion 41 forms a plurality of inner peripheral side concave portions 42 each having a concave arc shape with a long cross section in the axial direction on the cylindrical inner peripheral surface of the female shaft 30 at equal intervals in the circumferential direction. It is composed of. The other axial portion of the inner peripheral side recess 42 is continuous with the axial one side portion of the first female side axial groove 39 or the second female side axial groove 40. Further, of the inner peripheral surfaces of the female shaft 30 on one side in the axial direction, the inner peripheral surface of the concave-convex portion 41 on the inner peripheral side has a tapered abutment surface whose inner diameter increases toward one side in the axial direction. Has 43. Inner peripheral side recesses 42 are opened at a plurality of equidistant positions of the abutting surface 43 in the circumferential direction. Further, on the inner peripheral surface of the end portion on one side of the female shaft 30 in the axial direction, the inner diameter is constant over the axial direction, and the other side portion in the axial direction is continuous with the large diameter side portion of the abutting surface 43. It has a large diameter portion 64 of.

雄軸29を雌軸30の内側に挿入する際には、第一雄側軸方向溝34と第一雌側軸方向溝39との円周方向の位相を一致させ、かつ、第二雄側軸方向溝35と第二雌側軸方向溝40の円周方向の位相を一致させる。そして、第一雄側軸方向溝34と第一雌側軸方向溝39との間に、複数個のボール31を配置する。さらに、第一雄側軸方向溝34と複数個のボール31との間には板ばね33を配置し、これら複数個のボール31に予圧を付与する。また、第二雄側軸方向溝35と第二雌側軸方向溝40との間に、それぞれ1本ずつローラ32を配置する。 When the male shaft 29 is inserted inside the female shaft 30, the first male side axial groove 34 and the first female side axial groove 39 are aligned in the circumferential direction, and the second male side The phases of the axial groove 35 and the second female axial groove 40 in the circumferential direction are matched. Then, a plurality of balls 31 are arranged between the first male side axial groove 34 and the first female side axial groove 39. Further, a leaf spring 33 is arranged between the first male side axial groove 34 and the plurality of balls 31, and preload is applied to the plurality of balls 31. Further, one roller 32 is arranged between the second male side axial groove 35 and the second female side axial groove 40.

上述のような第二伸縮シャフト10は、雄軸29と雌軸30とが、トルク伝達可能に、かつ、定常状態において全長を伸縮可能に組み合わされている。特に第二伸縮シャフト10は、低トルク伝達時には、複数個のボール31と板ばね33とが、雄軸29と雌軸30との間でトルクを伝達し、伝達するトルクが増加すると、増加した分のトルクを、複数本のローラ32が伝達する。また、雄軸29と雌軸30とが軸方向に相対変位する際には、複数個のボール31は、第一雄側軸方向溝34と第一雌側軸方向溝39との間で転動し、複数本のローラ32は、第二雄側軸方向溝35と第二雌側軸方向溝40との間で滑り摺動する。また、本例では、板ばね33の弾力により、複数個のボール31が第一雌側軸方向溝39の内面に押し付けられているため、雄軸29と雌軸30とががたつくことが防止される。 In the second telescopic shaft 10 as described above, the male shaft 29 and the female shaft 30 are combined so that torque can be transmitted and the entire length can be expanded and contracted in a steady state. In particular, the second telescopic shaft 10 increases when a plurality of balls 31 and leaf springs 33 transmit torque between the male shaft 29 and the female shaft 30 during low torque transmission, and the transmitted torque increases. A plurality of rollers 32 transmit the torque of the minute. Further, when the male shaft 29 and the female shaft 30 are displaced relative to each other in the axial direction, the plurality of balls 31 roll between the first male side axial groove 34 and the first female side axial groove 39. The plurality of rollers 32 slide and slide between the second male side axial groove 35 and the second female side axial groove 40. Further, in this example, since the plurality of balls 31 are pressed against the inner surface of the first female axial groove 39 by the elasticity of the leaf spring 33, the male shaft 29 and the female shaft 30 are prevented from rattling. To.

[ジョイント部材の構成]
本例では、上述のような第一伸縮シャフト9と第二伸縮シャフト10とを、ジョイント部材11により、トルク伝達可能に結合している。ジョイント部材11は、雌ジョイント45と雄ジョイント46とを有している。雌ジョイント45は、第一伸縮シャフト9を構成するアウタチューブ13の結合筒部24bに固定され、雄ジョイント46は、第二伸縮シャフト10を構成する雌軸30に固定される。
[Structure of joint members]
In this example, the first telescopic shaft 9 and the second telescopic shaft 10 as described above are connected by a joint member 11 so as to be able to transmit torque. The joint member 11 has a female joint 45 and a male joint 46. The female joint 45 is fixed to the coupling cylinder portion 24b of the outer tube 13 that constitutes the first telescopic shaft 9, and the male joint 46 is fixed to the female shaft 30 that constitutes the second telescopic shaft 10.

雌ジョイント45は、全体が略円筒状に構成されている。雌ジョイント45の軸方向一方側部の外周面には、雄セレーション47が設けられており、雌ジョイント45の軸方向他方側部の内周面には、雌セレーション48が設けられている。また、雌ジョイント45の軸方向他方側の半部には、軸方向に伸長したスリット49が設けられており、該スリット49の円周方向両側には、径方向外方に伸長した1対の鍔部50が設けられている。また、1対の鍔部50には、互いに同軸上に、ねじ孔51が設けられている。 The female joint 45 is formed in a substantially cylindrical shape as a whole. A male serration 47 is provided on the outer peripheral surface of one side of the female joint 45 in the axial direction, and a female serration 48 is provided on the inner peripheral surface of the other side of the female joint 45 in the axial direction. Further, a slit 49 extending in the axial direction is provided in the other half of the female joint 45 in the axial direction, and a pair of slits 49 extending outward in the radial direction are provided on both sides of the slit 49 in the circumferential direction. A collar portion 50 is provided. Further, the pair of collar portions 50 are provided with screw holes 51 coaxially with each other.

そして、雌ジョイント45の軸方向一方側の外周面に設けられた雄セレーション47を、アウタチューブ13の結合筒部24bの内周面に設けられた第二雌セレーション27に、セレーション係合させている。また、雌ジョイント45の外周面と結合筒部24bの軸方向他方側の端面との間を、溶接ビード部52により全周にわたり溶接固定している。これにより、雌ジョイント45とアウタチューブ13とをトルク伝達可能に結合している。 Then, the male serration 47 provided on the outer peripheral surface on one side in the axial direction of the female joint 45 is serrated engaged with the second female serration 27 provided on the inner peripheral surface of the coupling cylinder portion 24b of the outer tube 13. There is. Further, the outer peripheral surface of the female joint 45 and the end surface of the coupling cylinder portion 24b on the other side in the axial direction are welded and fixed by the welding bead portion 52 over the entire circumference. As a result, the female joint 45 and the outer tube 13 are coupled so that torque can be transmitted.

雄ジョイント46は、第一シャフトに相当するもので、軸方向一方側のジョイント軸部53と、軸方向他方側の第一筒部に相当するジョイント筒部54とを有している。ジョイント軸部53の外周面には、全周にわたり雄セレーション55が設けられているとともに、円周方向の一部に、ジョイント軸部53の中心軸に対し直角方向に切り欠き56が設けられている。 The male joint 46 corresponds to the first shaft, and has a joint shaft portion 53 on one side in the axial direction and a joint cylinder portion 54 corresponding to the first cylinder portion on the other side in the axial direction. A male serration 55 is provided on the outer peripheral surface of the joint shaft portion 53 over the entire circumference, and a notch 56 is provided in a part in the circumferential direction in a direction perpendicular to the central axis of the joint shaft portion 53. There is.

ジョイント筒部54は、全体が略円筒状に構成されている。ジョイント筒部54の軸方向中間部には、径方向内方に凹んだ環状凹溝57を全周にわたり有している。また、ジョイント筒部54の軸方向他方側の端部外周面には、円周方向に関する凹凸形状の外周側凹凸部58を有している。外周側凹凸部58は、それぞれが軸方向に長い断面半円柱状の複数(図示の例では6個)の外周側凸部59を、ジョイント筒部54の軸方向他方側の端部の円筒面状の外周面に、円周方向に関して等間隔に形成することにより構成されている。本例では、外周側凸部59は、内周側凹部42の内側に、強圧入ではなく、緩く挿入できる寸法及び形状を有している。このため、本例では、外周側凸部59及び内周側凹部42の寸法及び形状精度は、高精度である必要がない。また、ジョイント筒部54の外周面のうち、円周方向に隣り合う外周側凸部59の軸方向一方側の端部同士の間には、軸方向一方側に向かう程径方向外方に向かう方向に傾斜した傾斜面60を有している。 The joint tubular portion 54 is formed in a substantially cylindrical shape as a whole. An annular groove 57 recessed inward in the radial direction is provided in the middle portion in the axial direction of the joint cylinder portion 54 over the entire circumference. Further, the outer peripheral surface of the end portion of the joint cylinder portion 54 on the other side in the axial direction has an outer peripheral side uneven portion 58 having a concave-convex shape in the circumferential direction. The outer peripheral side concavo-convex portion 58 has a plurality of (six in the illustrated example) outer peripheral side convex portions 59 each having a long semi-cylindrical cross section in the axial direction, and a cylindrical surface at the other end of the joint tubular portion 54 in the axial direction. It is formed by forming the outer peripheral surface of the shape at equal intervals in the circumferential direction. In this example, the outer peripheral side convex portion 59 has a size and a shape that can be loosely inserted into the inner peripheral side concave portion 42 instead of being strongly press-fitted. Therefore, in this example, the dimensional and shape accuracy of the outer peripheral side convex portion 59 and the inner peripheral side concave portion 42 need not be high accuracy. Further, among the outer peripheral surfaces of the joint tubular portion 54, between the ends of the outer peripheral side convex portions 59 adjacent to each other in the circumferential direction on one side in the axial direction, the more toward one side in the axial direction, the more outward in the radial direction. It has an inclined surface 60 inclined in the direction.

本例では、外周側凹凸部58を構成する合計6個の外周側凸部59のうち、円周方向に関して1つおきに等間隔に配置された3個の外周側凸部59の外面に、微小突起61を2つずつ設けている。具体的には、前記3個の外周側凸部59のそれぞれに関して、径方向に関する突出量が最も大きくなった頂部から円周方向両側に同じ長さ分だけ外れた位置に、微小突起61を設けている。 In this example, out of a total of six outer peripheral side convex portions 59 constituting the outer peripheral side convex portion 58, three outer peripheral side convex portions 59 arranged at equal intervals in the circumferential direction are formed on the outer surface of the outer peripheral side convex portions 59. Two microprojections 61 are provided. Specifically, with respect to each of the three outer peripheral side convex portions 59, microprojections 61 are provided at positions separated by the same length on both sides in the circumferential direction from the top having the largest amount of protrusion in the radial direction. ing.

微小突起61は、外周側凸部59の外面のうち、微小突起61が形成された部分に対して法線方向に突出しており、外周側凸部59の外面からの突出量P1は、0.1mm程度であり、外周側凸部59自体の突出量P2に比べて十分に(例えば1/20程度に)小さい。また、微小突起61は、外周側凹凸部58と内周側凹凸部41とを凹凸係合させた際に、塑性変形できる程度に、十分に薄肉に構成されている。本例では、このような微小突起61を、外周側凸部59の外面に、例えば鍛造加工や切削加工を施すことにより形成している。 The micro-projection 61 projects in the normal direction with respect to the portion of the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 on which the micro-projection 61 is formed, and the amount of protrusion P1 from the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 is 0. It is about 1 mm, which is sufficiently smaller (for example, about 1/20) than the protrusion amount P2 of the outer peripheral side convex portion 59 itself. Further, the micro-projection 61 is configured to be sufficiently thin so that it can be plastically deformed when the outer peripheral side uneven portion 58 and the inner peripheral side uneven portion 41 are engaged with the uneven portion. In this example, such a minute protrusion 61 is formed by forging or cutting the outer surface of the outer peripheral convex portion 59, for example.

図示の例では、微小突起61は、断面半円形状に構成されており、外周側凸部59の全長にわたり設けられている。ただし、断面形状は、半円形状に限らず、矩形状、三角形状など、種々の形状を採用することができるし、その形成範囲も、外周側凸部59の軸方向一部にのみ設けることもできる。さらに、図示の例では、微小突起61の外周側凸部59の外面からの突出量P1は、全長にわたり一定であるが、外周側凸部59の先端側から基端側に向かうほど突出量が大きくなる構成を採用しても良い。このような構成を採用すれば、外周側凸部59の内周側凹部42への挿入作業に伴い、外周側凸部59と内周側凹部42との間の隙間を、外周側凸部59の基端側に向かうほど徐々に小さくできるため、挿入作業の作業性を向上できる。 In the illustrated example, the microprojection 61 is configured to have a semicircular cross section, and is provided over the entire length of the outer peripheral side convex portion 59. However, the cross-sectional shape is not limited to a semicircular shape, and various shapes such as a rectangular shape and a triangular shape can be adopted, and the formation range thereof is also provided only in a part of the outer peripheral side convex portion 59 in the axial direction. You can also. Further, in the illustrated example, the protrusion amount P1 from the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 of the microprojection 61 is constant over the entire length, but the protrusion amount increases from the tip end side to the proximal end side of the outer peripheral side convex portion 59. A larger configuration may be adopted. If such a configuration is adopted, the gap between the outer peripheral side convex portion 59 and the inner peripheral side concave portion 42 is formed by the outer peripheral side convex portion 59 due to the insertion work of the outer peripheral side convex portion 59 into the inner peripheral side concave portion 42. Since the size can be gradually reduced toward the base end side of the insertion work, the workability of the insertion work can be improved.

そして、本例では、雄ジョイント46のジョイント筒部54を、該ジョイント筒部54の外周面に設けられた傾斜面60が、雌軸30の内周面に設けられた突き当て面43に当接するまで、雌軸30の固定筒部44の内側に挿入する。これにより、雌軸30に対する雄ジョイント46の軸方向に関する位置決めを図るとともに、雄ジョイント46の外周側凹凸部58を構成する複数の外周側凸部59を、雌軸30の内周側凹凸部41を構成する複数の内周側凹部42の内側にそれぞれ挿入して、内周側凹凸部41と外周側凹凸部58とを凹凸係合させる。本例では特に、外周側凸部59の外面に設けられた微小突起61を、内周側凹部42の内面によって潰すように塑性変形させて、外周側凸部59の外面と内周側凹部42の内面との間の隙間を埋めながら、内周側凹凸部41と外周側凹凸部58とを凹凸係合させる。 Then, in this example, the joint cylinder portion 54 of the male joint 46 is hit by the inclined surface 60 provided on the outer peripheral surface of the joint cylinder portion 54 against the abutting surface 43 provided on the inner peripheral surface of the female shaft 30. It is inserted inside the fixed cylinder portion 44 of the female shaft 30 until it comes into contact with the female shaft 30. As a result, the male joint 46 is positioned with respect to the female shaft 30 in the axial direction, and the plurality of outer peripheral side convex portions 59 constituting the outer peripheral side uneven portion 58 of the male joint 46 are formed on the inner peripheral side uneven portion 41 of the female shaft 30. Is inserted into each of the plurality of inner peripheral side concave portions 42 constituting the above, and the inner peripheral side uneven portion 41 and the outer peripheral side uneven portion 58 are engaged with each other. In this example, in particular, the microprojection 61 provided on the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 is plastically deformed so as to be crushed by the inner surface of the inner peripheral side concave portion 42, and the outer surface and the inner peripheral side concave portion 42 of the outer peripheral side convex portion 59 are formed. The uneven portion 41 on the inner peripheral side and the uneven portion 58 on the outer peripheral side are engaged with each other while filling the gap between the inner surface and the inner surface.

また、雌軸30の軸方向一方側部の内周面である大径部64を、ジョイント筒部54の外周面に圧入するとともに、大径部64のうち、軸方向に関して雄ジョイント46の環状凹溝57と整合する部分に形成された複数のかしめ部62を、環状凹溝57の内側に配置している。かしめ部62は、雌軸30の円周方向に関して等間隔に設けられている。本例では、工具の先端部によって、固定筒部44の外周面の円周方向複数個所を径方向内方に押し潰し、雌軸30の外周面にそれぞれ凹み部63を形成することで、大径部64のうち軸方向に関して環状凹溝57と整合する部分の円周方向複数個所を径方向内方に突出させるように塑性変形させて、かしめ部62を形成している。これにより、ジョイント筒部54と雌軸30とを溶接固定する以前の状態で、雄ジョイント46と雌軸30との軸方向に関するがたつきを抑制している。 Further, the large diameter portion 64, which is the inner peripheral surface of one side of the female shaft 30 in the axial direction, is press-fitted into the outer peripheral surface of the joint cylinder portion 54, and of the large diameter portions 64, the male joint 46 is annular in the axial direction. A plurality of caulking portions 62 formed in a portion consistent with the concave groove 57 are arranged inside the annular concave groove 57. The caulking portions 62 are provided at equal intervals with respect to the circumferential direction of the female shaft 30. In this example, the tip of the tool crushes a plurality of circumferential directions of the outer peripheral surface of the fixed cylinder 44 inward in the radial direction to form recesses 63 on the outer peripheral surface of the female shaft 30, respectively. A caulking portion 62 is formed by plastically deforming a plurality of portions of the diameter portion 64 that match the annular groove 57 in the axial direction so as to project inward in the radial direction. As a result, rattling in the axial direction between the male joint 46 and the female shaft 30 is suppressed in the state before the joint cylinder portion 54 and the female shaft 30 are welded and fixed.

さらに、ジョイント筒部54の外周面のうち雌軸30から露出した部分と、雌軸30の軸方向一方側の端面との間を、溶接ビード部66により全周にわたり溶接固定している。なお、本例では、ジョイント筒部54を固定筒部44の内側に挿入し、固定筒部44の内周面の円周方向複数個所にかしめ部62を形成した後、該かしめ部62から軸方向に離隔した、ジョイント筒部54の外周面と雌軸30の軸方向一方側の端面との間に、溶接ビード部66を形成している。これにより、溶接ビード部66を形成する際の溶接熱の影響が、かしめ部62にまで伝わることを防止している。また、このような溶接作業を、雄ジョイント46と雌軸30との軸方向に関するがたつきを抑制した状態で行うことができる。 Further, a portion of the outer peripheral surface of the joint cylinder portion 54 exposed from the female shaft 30 and an end surface on one side of the female shaft 30 in the axial direction are welded and fixed by a weld bead portion 66 over the entire circumference. In this example, the joint cylinder portion 54 is inserted inside the fixed cylinder portion 44, and the crimped portions 62 are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the fixed cylinder portion 44, and then the shaft is formed from the crimped portion 62. A weld bead portion 66 is formed between the outer peripheral surface of the joint cylinder portion 54 and the end surface on one side of the female shaft 30 in the axial direction, which are separated in the direction. This prevents the influence of welding heat when forming the welding bead portion 66 from being transmitted to the caulking portion 62. Further, such a welding operation can be performed in a state where rattling in the axial direction between the male joint 46 and the female shaft 30 is suppressed.

また、雄ジョイント46のジョイント軸部53を、雌ジョイント45の軸方向他方側部の内側に挿入し、雄セレーション55と雌セレーション48とを、セレーション係合させている。これにより、雌ジョイント45と雄ジョイント46とをトルク伝達可能に結合している。また、雌ジョイント45を構成する1対の鍔部50のねじ孔51に、図示しないボルトを螺合させている。そして、前記ボルトの中間部を切り欠き56の内側に配置して、ジョイント軸部53が雌ジョイント45から軸方向他方側に抜け出ることを防止している。 Further, the joint shaft portion 53 of the male joint 46 is inserted inside the other side portion in the axial direction of the female joint 45, and the male serration 55 and the female serration 48 are serrated engaged with each other. As a result, the female joint 45 and the male joint 46 are coupled so that torque can be transmitted. Further, a bolt (not shown) is screwed into a screw hole 51 of a pair of flange portions 50 constituting the female joint 45. Then, the intermediate portion of the bolt is arranged inside the notch 56 to prevent the joint shaft portion 53 from coming out from the female joint 45 to the other side in the axial direction.

以上のような本例の中間シャフト5aは、定常状態では、第二伸縮シャフト10を構成する雄軸29と雌軸30とが軸方向に相対変位することで伸縮する。これにより、走行時にタイヤから入力される振動が、ステアリングホイール1にまで伝わることを防止する。 In the steady state, the intermediate shaft 5a of this example as described above expands and contracts due to the relative displacement of the male shaft 29 and the female shaft 30 constituting the second telescopic shaft 10 in the axial direction. This prevents the vibration input from the tire during traveling from being transmitted to the steering wheel 1.

車体の前面全体で他の自動車などに衝突する、いわゆるフルラップ衝突が発生した場合には、第一伸縮シャフト9及び第二伸縮シャフト10が、それぞれ収縮する。これにより、中間シャフト5aは、衝撃荷重を吸収しつつ全長を縮める。これにより、ステアリングホイール1が運転者側に突き上げられることを防止する。 When a so-called full-wrap collision occurs in which the entire front surface of the vehicle body collides with another automobile or the like, the first telescopic shaft 9 and the second telescopic shaft 10 contract respectively. As a result, the overall length of the intermediate shaft 5a is shortened while absorbing the impact load. This prevents the steering wheel 1 from being pushed up toward the driver.

これに対し、車体の前面のうちの一部が幅方向に偏って他の自動車などに衝突する、いわゆるオフセット衝突が発生した場合には、エンジンルームが変形して、中間シャフト5aが軸方向に収縮できない場合がある。この場合には、衝突に伴う衝撃荷重に基づいて、アウタチューブ13がベローズ部25にて折れ曲がる。これにより、衝撃荷重を吸収するとともに、折れ曲がった中間シャフト5aが周辺部品の間に存在する隙間に収納され、後方に変位することを防止する。したがって、オフセット衝突の場合においても、ステアリングホイール1が運転者側に突き上げられることを防止できる。なお、オフセット衝突が発生した際に、中間シャフト5aの全長が収縮するか否かは、衝撃荷重の加わり方やエンジンルームの変形態様などに依存する。 On the other hand, when a part of the front surface of the vehicle body is biased in the width direction and collides with another automobile or the like, a so-called offset collision occurs, the engine room is deformed and the intermediate shaft 5a is moved in the axial direction. It may not be able to shrink. In this case, the outer tube 13 bends at the bellows portion 25 based on the impact load associated with the collision. As a result, the impact load is absorbed, and the bent intermediate shaft 5a is housed in the gap existing between the peripheral parts to prevent the intermediate shaft 5a from being displaced rearward. Therefore, even in the case of an offset collision, it is possible to prevent the steering wheel 1 from being pushed up toward the driver. Whether or not the total length of the intermediate shaft 5a contracts when an offset collision occurs depends on how an impact load is applied, how the engine room is deformed, and the like.

以上のような構成を有する本例では、トルク伝達用シャフトである中間シャフト5aを構成する1対のシャフトである、雄ジョイント46と雌軸30との結合部に関して、これら雄ジョイント46と雌軸30とを結合する溶接ビード部66に欠陥が生じた場合にも、雄ジョイント46と雌軸30との間で、がたつき(遊び)を生じることなく、トルクを伝達することができ、かつ、雄ジョイント46と雌軸30との分離防止を図れる。
すなわち、本例では、外周側凸部59の外面に設けられた微小突起61を、内周側凹部42の内面によって塑性変形させて、外周側凸部59の外面と内周側凹部42の内面との間の隙間を埋めた状態で、内周側凹凸部41と外周側凹凸部58とを凹凸係合させている。このため、溶接ビード部66に欠陥が生じた場合にも、雄ジョイント46と雌軸30との間で、円周方向や径方向に関するがたつきを生じることなく、トルクを伝達することができる。しかも、本例では、雄ジョイント46と雌軸30とのがたつきを防止するために、内周側凹部42の内側に外周側凸部59を強圧入する構成を採用していない。つまり、本例では、微小突起61を設けていない状態で、外周側凸部59は、内周側凹部42の内側に、緩く挿入可能である。このため、内周側凹部42及び外周側凸部59の寸法及び形状精度を高くする必要がなく、高度な精度管理が不要であるので、コストの低減を図れるとともに、加工作業及び組立作業の容易化を図れる。また、本例では、微小突起61を、円周方向に関して等間隔に配置された3個の外周側凸部59の外面に設けているため、雄ジョイント46の中心軸と雌軸30の中心軸とを一致させ易い。また、微小突起61を設けているため、かしめ作業及び圧入作業を行う際の、雄ジョイント46と雌軸30との円周方向に関するガタ詰めを行うこともできる。
In this example having the above configuration, the male joint 46 and the female shaft are related to the joint portion between the male joint 46 and the female shaft 30, which are a pair of shafts constituting the intermediate shaft 5a which is a torque transmission shaft. Even if the weld bead portion 66 connecting the 30 is defective, torque can be transmitted between the male joint 46 and the female shaft 30 without causing rattling (play). , It is possible to prevent the male joint 46 and the female shaft 30 from being separated.
That is, in this example, the microprojections 61 provided on the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 are plastically deformed by the inner surface of the inner peripheral side concave portion 42, and the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 and the inner surface of the inner peripheral side concave portion 42 are formed. In a state where the gap between the two is filled, the inner peripheral side uneven portion 41 and the outer peripheral side uneven portion 58 are concavely engaged with each other. Therefore, even if a defect occurs in the weld bead portion 66, torque can be transmitted between the male joint 46 and the female shaft 30 without causing rattling in the circumferential direction or the radial direction. .. Moreover, in this example, in order to prevent rattling between the male joint 46 and the female shaft 30, the configuration in which the outer peripheral side convex portion 59 is strongly press-fitted into the inner peripheral side concave portion 42 is not adopted. That is, in this example, the outer peripheral side convex portion 59 can be loosely inserted into the inner peripheral side concave portion 42 in a state where the micro protrusion 61 is not provided. Therefore, it is not necessary to increase the dimensional and shape accuracy of the inner peripheral side concave portion 42 and the outer peripheral side convex portion 59, and a high degree of accuracy control is not required. Can be achieved. Further, in this example, since the microprojections 61 are provided on the outer surfaces of the three outer peripheral convex portions 59 arranged at equal intervals in the circumferential direction, the central axis of the male joint 46 and the central axis of the female axis 30 are provided. Is easy to match. Further, since the micro-projection 61 is provided, it is possible to perform backlash in the circumferential direction between the male joint 46 and the female shaft 30 when performing the caulking work and the press-fitting work.

さらに、本例では、雌軸30の内周面に形成したかしめ部62が、雄ジョイント46に形成された環状凹溝57の内側に配置されているため、溶接ビード部66に欠陥が生じた場合にも、雄ジョイント46が雌軸30から軸方向に抜け出ることを防止できる。 Further, in this example, since the caulking portion 62 formed on the inner peripheral surface of the female shaft 30 is arranged inside the annular concave groove 57 formed in the male joint 46, a defect occurs in the weld bead portion 66. In this case as well, it is possible to prevent the male joint 46 from coming out of the female shaft 30 in the axial direction.

また、本例では、中間シャフト5aを組み立てた状態で、雌軸30の外周面に凹み部63が形成されていることを目視により確認することで、雌軸30の内周面にかしめ部62が形成されていることを確認できる。このため、かしめ部62が形成されているか否かを確認する作業を容易に行うことができる。 Further, in this example, in the state where the intermediate shaft 5a is assembled, by visually confirming that the recessed portion 63 is formed on the outer peripheral surface of the female shaft 30, the caulking portion 62 is formed on the inner peripheral surface of the female shaft 30. Can be confirmed to be formed. Therefore, it is possible to easily confirm whether or not the caulking portion 62 is formed.

[実施の形態の第2例]
実施の形態の第2例について、図12を用いて説明する。本例では、外周側凹凸部58aを構成する合計6個の外周側凸部59のうち、円周方向に関して1つおきに等間隔に配置された3個の外周側凸部59の外面に、微小突起61を1つずつ設けている。具体的には、前記3個の外周側凸部59の外面のうち、径方向に関する突出量が最も大きくなった頂部に、微小突起61を設けている。
[Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment will be described with reference to FIG. In this example, out of a total of six outer peripheral side convex portions 59 constituting the outer peripheral side convex portion 58a, three outer peripheral side convex portions 59 arranged at equal intervals in the circumferential direction are formed on the outer surface of the outer peripheral side convex portions 59. The microprojections 61 are provided one by one. Specifically, among the outer surfaces of the three outer peripheral side convex portions 59, the microprojections 61 are provided on the apex having the largest amount of protrusion in the radial direction.

本例では、円周方向等間隔に配置された合計3個の微小突起61が、内周側凹凸部41(図8参照)と外周側凹凸部58aとを凹凸係合させる際に塑性変形して、外周側凸部59の外面と内周側凹部42(図8参照)の内面との間の隙間を埋める。また、本例では、微小突起61の形成数が、実施の形態の第1例に比べて少ないため、微小突起61の加工工数を低減できる。また、微小突起61を、外周側凸部59の頂部に設けているため、雄ジョイント46と雌軸30(図8参照)との径方向に関するがたつきを有効に防止することもできる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同様である。 In this example, a total of three microprojections 61 arranged at equal intervals in the circumferential direction are plastically deformed when the inner peripheral side uneven portion 41 (see FIG. 8) and the outer peripheral side uneven portion 58a are engaged with the unevenness. The gap between the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 and the inner surface of the inner peripheral side concave portion 42 (see FIG. 8) is filled. Further, in this example, since the number of microprojections 61 formed is smaller than that in the first example of the embodiment, the man-hours for processing the microprojections 61 can be reduced. Further, since the microprojection 61 is provided on the top of the outer peripheral convex portion 59, it is possible to effectively prevent rattling of the male joint 46 and the female shaft 30 (see FIG. 8) in the radial direction. Other configurations and effects are the same as in the first example of the embodiment.

[実施の形態の第3例]
実施の形態の第3例について、図13を用いて説明する。本例では、外周側凹凸部58bを構成する合計6個の外周側凸部59のうち、ジョイント筒部54の直径方向に関して反対位置に配置された2個の外周側凸部59の外面に、微小突起61を2つずつ設けている。具体的には、前記2個の外周側凸部59のそれぞれに関して、頂部から円周方向両側に同じ長さ分だけ外れた2個所に、微小突起61を設けている。
[Third example of the embodiment]
A third example of the embodiment will be described with reference to FIG. In this example, of the total of six outer peripheral side convex portions 59 constituting the outer peripheral side convex portion 58b, the outer surfaces of the two outer peripheral side convex portions 59 arranged at opposite positions with respect to the diameter direction of the joint cylinder portion 54 are formed on the outer surface. Two microprojections 61 are provided. Specifically, with respect to each of the two outer peripheral side convex portions 59, microprojections 61 are provided at two locations deviated from the top on both sides in the circumferential direction by the same length.

本例では、微小突起61の形成数が、実施の形態の第1例に比べて少ないため、微小突起61の加工工数を低減できる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同様である。 In this example, since the number of microprojections 61 formed is smaller than that of the first example of the embodiment, the man-hours for processing the microprojections 61 can be reduced. Other configurations and effects are the same as in the first example of the embodiment.

[実施の形態の第4例]
実施の形態の第4例について、図14を用いて説明する。本例では、外周側凹凸部58cを構成する合計6個の外周側凸部59のうち、ジョイント筒部54の直径方向に関して反対側位置に配置された2個の外周側凸部59の外面に、微小突起61を1つずつ設けている。具体的には、前記2個の外周側凸部59のそれぞれの頂部に、微小突起61を設けている。
[Fourth Example of Embodiment]
A fourth example of the embodiment will be described with reference to FIG. In this example, out of a total of six outer peripheral side convex portions 59 constituting the outer peripheral side convex portion 58c, the outer surfaces of the two outer peripheral side convex portions 59 arranged at positions opposite to each other in the radial direction of the joint cylinder portion 54. , The microprojections 61 are provided one by one. Specifically, microprojections 61 are provided on the tops of the two outer peripheral convex portions 59.

本例では、微小突起61の形成数が、実施の形態の第1例に比べて少ないため、微小突起61の加工工数を低減できる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例、第2例及び第3例と同様である。 In this example, since the number of microprojections 61 formed is smaller than that of the first example of the embodiment, the man-hours for processing the microprojections 61 can be reduced. Other configurations and effects are the same as those of the first, second and third examples of the embodiment.

[実施の形態の第5例]
実施の形態の第5例について、図15を用いて説明する。本例では、内周側凹凸部41aを構成する合計6個の内周側凹部42のうち、円周方向に関して1つおきに等間隔に配置された3個の内周側凹部42の内面に、微小突起61aを2つずつ設けている。具体的には、前記3個の内周側凹部42のそれぞれに関して、径方向に関する凹入量が最も大きくなった底部から円周方向両側に同じ長さ分だけ外れた位置に、微小突起61aを設けている。
[Fifth Example of Embodiment]
A fifth example of the embodiment will be described with reference to FIG. In this example, out of a total of six inner peripheral side recesses 42 constituting the inner peripheral side uneven portion 41a, the inner surfaces of the three inner peripheral side recesses 42 arranged at equal intervals every other in the circumferential direction. , Two microprojections 61a are provided. Specifically, with respect to each of the three inner peripheral side recesses 42, the minute protrusions 61a are provided at positions separated by the same length on both sides in the circumferential direction from the bottom where the amount of recess in the radial direction is the largest. It is provided.

本例では、内周側凹部42の内面に形成された合計6個の微小突起61aが、内周側凹凸部41aと外周側凹凸部58(図10参照)とを凹凸係合させる際に塑性変形して、外周側凸部59の外面と内周側凹部42の内面との間の隙間を埋める。なお、外周側凹凸部58を構成する外周側凸部59の外面には、微小突起を設けても良いし、設けなくても良い。外周側凸部59の外面に微小突起を設ける場合には、微小突起が設けられていない内周側凹部42の内側に挿入される外周側凸部59の外面に、微小突起を設けることが好ましい。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同様である。 In this example, a total of six microprojections 61a formed on the inner surface of the inner peripheral side concave portion 42 are plastic when the inner peripheral side uneven portion 41a and the outer peripheral side uneven portion 58 (see FIG. 10) are engaged with each other. It is deformed to fill the gap between the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 and the inner surface of the inner peripheral side concave portion 42. It should be noted that the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 constituting the outer peripheral side convex portion 58 may or may not be provided with minute protrusions. When the microprojections are provided on the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59, it is preferable to provide the microprojections on the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59 inserted inside the inner peripheral side concave portion 42 in which the microprojections are not provided. .. Other configurations and effects are the same as in the first example of the embodiment.

[実施の形態の第6例]
実施の形態の第6例について、図16を用いて説明する。本例では、外周側凹凸部58dを構成する全ての外周側凸部59aを、段付き形状とし、基端側の半円柱状の凸部本体67と、先端側の半円柱状のガイド部68とから構成している。ガイド部68は、凸部本体67に比べて、径方向外方への突出量及び円周方向に関する幅寸法がそれぞれ小さい。また、本例では、外周側凸部59aのうち、凸部本体67の外面にのみ、微小突起61を設けており、ガイド部68の外面には微小突起は設けていない。
[6th Example of Embodiment]
A sixth example of the embodiment will be described with reference to FIG. In this example, all the outer peripheral side convex portions 59a constituting the outer peripheral side concave-convex portion 58d have a stepped shape, and the semi-cylindrical convex portion main body 67 on the base end side and the semi-cylindrical guide portion 68 on the tip end side are formed. It is composed of and. The guide portion 68 has a smaller amount of protrusion outward in the radial direction and a width dimension in the circumferential direction than the convex portion main body 67. Further, in this example, among the outer peripheral side convex portions 59a, the microprojections 61 are provided only on the outer surface of the convex portion main body 67, and the microprojections are not provided on the outer surface of the guide portion 68.

以上のような構成を有する本例では、ガイド部68が、外周側凹凸部58dを内周側凹凸部41(図8参照)の内側に挿入する際の案内機能を発揮するため、外周側凹凸部58dを内周側凹凸部41に挿入し易くなる。特に本例では、外周側凸部59aの外面に微小突起61を設けているため、ガイド部68を設けない場合には、外周側凸部59aの先端部を内周側凹部42(図8参照)の内側に挿入し始める瞬間から微小突起61を塑性変形させる必要があるが、本例では、ガイド部68を内周側凹部42の内側に緩く挿入できるため、外周側凸部59aを内周側凹部42の内側にある程度挿入してから、微小突起61を塑性変形させることができる。このため、外周側凹凸部58dと内周側凹凸部41との係合作業の作業性を向上できる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同様である。 In this example having the above configuration, the guide portion 68 exerts a guiding function when the outer peripheral side uneven portion 58d is inserted into the inner peripheral side uneven portion 41 (see FIG. 8), so that the outer peripheral side uneven portion is exhibited. The portion 58d can be easily inserted into the inner peripheral side uneven portion 41. In particular, in this example, since the minute protrusion 61 is provided on the outer surface of the outer peripheral side convex portion 59a, when the guide portion 68 is not provided, the tip portion of the outer peripheral side convex portion 59a is set to the inner peripheral side concave portion 42 (see FIG. 8). ), It is necessary to plastically deform the microprojection 61 from the moment it starts to be inserted. However, in this example, since the guide portion 68 can be loosely inserted inside the inner peripheral side concave portion 42, the outer peripheral side convex portion 59a is formed on the inner circumference. The microprojection 61 can be plastically deformed after being inserted into the side recess 42 to some extent. Therefore, the workability of the engagement work between the outer peripheral side uneven portion 58d and the inner peripheral side uneven portion 41 can be improved. Other configurations and effects are the same as in the first example of the embodiment.

[実施の形態の第7例]
実施の形態の第7例について、図17を用いて説明する。本例では、外周側凹凸部58eを構成する全ての外周側凸部59bを、基端側の半円柱状の凸部本体67と、先端側の1/4球状のガイド部68aとから構成している。このような本例でも、ガイド部68aは、凸部本体67に比べて、径方向外方への突出量及び円周方向に関する幅寸法がそれぞれ小さい。
[7th example of the embodiment]
A seventh example of the embodiment will be described with reference to FIG. In this example, all the outer peripheral side convex portions 59b constituting the outer peripheral side uneven portion 58e are composed of a semi-cylindrical convex portion main body 67 on the base end side and a 1/4 spherical guide portion 68a on the tip end side. ing. Even in this example, the guide portion 68a has a smaller amount of protrusion outward in the radial direction and a width dimension in the circumferential direction than the convex portion main body 67.

以上のような構成を有する本例では、ガイド部68aの外面が球状凸面になっており、ガイド部68aの径方向に関する突出量及び円周方向に関する幅寸法が、外周側凸部59bの基端側に向かうほど大きくなるため、外周側凸部59bの先端部を内周側凹部42(図8参照)の内側に挿入する作業の作業性をより向上できる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例及び第6例と同様である。 In this example having the above configuration, the outer surface of the guide portion 68a is a spherical convex surface, and the protrusion amount in the radial direction and the width dimension in the circumferential direction of the guide portion 68a are the base ends of the outer peripheral side convex portion 59b. Since the size increases toward the side, the workability of the work of inserting the tip of the outer peripheral side convex portion 59b into the inner peripheral side concave portion 42 (see FIG. 8) can be further improved. Other configurations and effects are the same as those of the first and sixth examples of the embodiment.

外周側凸部の先端部に設けるガイド部の形状は、半円柱状や1/4球状に限らず、例えば、半円すい状や、三角すい状、四角すい状など、種々の形状を採用することができる。また、第一伸縮シャフトを構成するインナシャフトの軸部には、その全長にわたり雄セレーションを設けることができる。このような構成を採用すれば、第一伸縮シャフトの全長が縮んだ状態においても、インナシャフトとアウタチューブとの間でトルク伝達を行わせることができる。また、第二筒部の内周面に塑性変形部を形成する方法としては、実施の形態の各例で説明したようなかしめの他に、エンボス加工などを利用することもできる。さらに、本発明は、実施の形態の各例の構造を、適宜選択的に組み合わせて実施することもできる。 The shape of the guide portion provided at the tip of the convex portion on the outer peripheral side is not limited to a semicircular columnar shape or a 1/4 spherical shape, and various shapes such as a semicircular cone shape, a triangular cone shape, and a square cone shape shall be adopted. Can be done. Further, a male serration can be provided on the shaft portion of the inner shaft constituting the first telescopic shaft over the entire length thereof. If such a configuration is adopted, torque can be transmitted between the inner shaft and the outer tube even when the total length of the first telescopic shaft is shortened. Further, as a method of forming the plastically deformed portion on the inner peripheral surface of the second cylinder portion, embossing or the like can be used in addition to the caulking as described in each example of the embodiment. Further, the present invention can be implemented by appropriately combining the structures of the examples of the embodiments as appropriate.

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 ステアリングコラム
4a、4b、4c、4d 自在継手
5、5a 中間シャフト
6 ステアリングギヤユニット
7 タイロッド
8 入力軸
9 第一伸縮シャフト
10 第二伸縮シャフト
11 ジョイント部材
12 インナシャフト
13、13a アウタチューブ
14 ヨーク部
15 軸部
16 ヨーク
17 基部
18 腕部
19 円輪面
20 円孔
21 中空部
22 雄セレーション
23 凹曲面
24a、24b 結合筒部
25 ベローズ部
26 第一雌セレーション
27 第二雌セレーション
28a、28b 塑性変形部
29 雄軸
30 雌軸
31 ボール
32 ローラ
33 板ばね
34 第一雄側軸方向溝
35 第二雄側軸方向溝
36 ストッパ
37 ヨーク
38 ヨーク
39 第一雌側軸方向溝
40 第二雌側軸方向溝
41 内周側凹凸部
42、42a 内周側凹部
43 突き当て面
44 固定筒部
45、45a 雌ジョイント
46 雄ジョイント
47 雄セレーション
48 雌セレーション
49 スリット
50 鍔部
51 ねじ孔
52、52a 溶接ビード部
53 ジョイント軸部
54 ジョイント筒部
55 雄セレーション
56 切り欠き
57、57a 環状凹溝
58、58a〜58e 外周側凹凸部
59、59a、59b 外周側凸部
60 傾斜面
61、61a 微小突起
62、62a かしめ部
63、63a 凹み部
64 大径部
65 円筒部
66 溶接ビード部
67 凸部本体
68、68a ガイド部
1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Steering column 4a, 4b, 4c, 4d Flexible joint 5, 5a Intermediate shaft 6 Steering gear unit 7 Tie rod 8 Input shaft 9 First telescopic shaft 10 Second telescopic shaft 11 Joint member 12 Inner shaft 13, 13a Outer tube 14 York part 15 Shaft part 16 York 17 Base part 18 Arm part 19 Circular ring surface 20 Circular hole 21 Hollow part 22 Male serration 23 Concave curved surface 24a, 24b Coupling cylinder part 25 Bellows part 26 First female serration 27 Second female Serration 28a, 28b Plastic deformation part 29 Male shaft 30 Female shaft 31 Ball 32 Roller 33 Leaf spring 34 First male side axial groove 35 Second male side axial groove 36 Stopper 37 York 38 York 39 First female side axial groove 40 Second female side axial groove 41 Inner peripheral side uneven part 42, 42a Inner peripheral side concave part 43 Abutment surface 44 Fixed cylinder part 45, 45a Female joint 46 Male joint 47 Male serration 48 Female serration 49 Slit 50 Collar 51 Screw Holes 52, 52a Welded bead part 53 Joint shaft part 54 Joint cylinder part 55 Male serration 56 Notch 57, 57a Circular concave groove 58, 58a to 58e Outer peripheral side uneven part 59, 59a, 59b Outer outer side convex part 60 Inclined surface 61, 61a microprotrusion
62, 62a Caulking part 63, 63a Recessed part 64 Large diameter part 65 Cylindrical part 66 Welded bead part 67 Convex part Main body 68, 68a Guide part

Claims (6)

外周面に円周方向に関する凹凸形状の外周側凹凸部と環状凹溝とがそれぞれ設けられた第一筒部を有する第一シャフトと、
内周面に円周方向に関する凹凸形状の内周側凹凸部が設けられ、その内側に前記第一筒部が挿入される第二筒部を有する第二シャフトと、
前記外周側凹凸部を構成する外周側凸部の外面と前記内周側凹凸部を構成する内周側凹部の内面との少なくとも何れか一方に設けられ、前記外周側凹凸部と前記内周側凹凸部とを凹凸係合させる際に塑性変形可能な微小突起と、を備え、
前記内周側凹凸部と前記外周側凹凸部とを、前記微小突起を塑性変形させた状態で凹凸係合させ、かつ、前記第一シャフトの外周面と前記第二筒部の軸方向端部とを溶接固定しており、かつ、前記第二筒部の内周面のうち軸方向に関して前記環状凹溝と整合する部分を径方向内方に突出させるように塑性変形させて成る塑性変形部を前記環状凹溝の内側に配置している
シャフト同士の結合構造。
A first shaft having a first tubular portion provided with an outer peripheral side concave-convex portion and an annular concave groove, each of which has a concave-convex shape in the circumferential direction on the outer peripheral surface.
A second shaft having an inner peripheral side uneven portion having an uneven shape in the circumferential direction on the inner peripheral surface and having a second tubular portion into which the first tubular portion is inserted.
It is provided on at least one of the outer surface of the outer peripheral side convex portion forming the outer peripheral side uneven portion and the inner surface of the inner peripheral side concave portion forming the inner peripheral side uneven portion, and the outer peripheral side uneven portion and the inner peripheral side are provided. It is provided with micro-projections that can be plastically deformed when engaging with the uneven portion.
The inner peripheral side uneven portion and the outer peripheral side uneven portion are engaged with each other in a state in which the microprojections are plastically deformed, and the outer peripheral surface of the first shaft and the axial end portion of the second cylinder portion. And is fixed by welding, and a plastically deformed portion formed by plastically deforming a portion of the inner peripheral surface of the second tubular portion that matches the annular concave groove in the axial direction so as to project inward in the radial direction. A coupling structure between shafts in which the above-mentioned annular groove is arranged inside the annular groove.
前記微小突起が、前記外周側凹凸部を構成する複数の外周側凸部のうち、円周方向に関して1つおき又は複数おきに配置された外周側凸部に設けられている、請求項1に記載したシャフト同士の結合構造。 The first aspect of the present invention, wherein the minute protrusions are provided on the outer peripheral side convex portions arranged at every other or a plurality of times in the circumferential direction among the plurality of outer peripheral side convex portions constituting the outer peripheral side uneven portion. The described shaft-to-shaft coupling structure. 前記複数の外周側凸部のうち、前記第一筒部の円周方向に関して等間隔に配置された3個以上の外周側凸部の外面に、前記微小突起がそれぞれ1つずつ設けられている、請求項2に記載したシャフト同士の結合構造。 Among the plurality of outer peripheral side convex portions, one microprojection is provided on each outer surface of three or more outer peripheral side convex portions arranged at equal intervals in the circumferential direction of the first tubular portion. , The coupling structure between the shafts according to claim 2. 前記複数の外周側凸部のうち、前記第一筒部の直径方向に関して反対位置に配置された少なくとも2個の外周側凸部の外面に、前記微小突起がそれぞれ2つずつ設けられている、請求項2に記載したシャフト同士の結合構造。 Of the plurality of outer peripheral convex portions, at least two outer peripheral convex portions arranged at positions opposite to each other in the radial direction of the first tubular portion are provided with two microprojections each. The coupling structure between the shafts according to claim 2. 前記外周側凹凸部を構成する複数の外周側凸部のうち、前記内周側凹部への挿入方向に関して前方側端部には、前記挿入方向に関して後方側部分に比べて径方向外方への突出量が小さいガイド部が設けられている、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載したシャフト同士の結合構造。 Of the plurality of outer peripheral side convex portions constituting the outer peripheral side concave-convex portion, the front end portion in the insertion direction into the inner peripheral side concave portion is radially outward in the insertion direction as compared with the rear side portion. The coupling structure between shafts according to any one of claims 1 to 4, wherein a guide portion having a small protrusion amount is provided. 外周面に円周方向に関する凹凸形状の外周側凹凸部と環状凹溝とがそれぞれ設けられた第一シャフトを構成する第一筒部を、内周面に円周方向に関する凹凸形状の内周側凹凸部が設けられた第二シャフトを構成する第二筒部の内側に、前記第一筒部の外周面の一部が前記第二筒部の内周面の一部に突き当たるまで挿入し、前記外周側凹凸部を構成する外周側凸部の外面と前記内周側凹凸部を構成する内周側凹部の内面との少なくとも何れか一方に設けられた微小突起を塑性変形させた状態で、前記外周側凹凸部と前記内周側凹凸部とを凹凸係合させた後、前記第二筒部の外周面を径方向内方に押し潰すことで、前記環状凹溝の内側に配置されるように、前記第二筒部の内周面に径方向内方に突出するかしめ部を形成して、前記第一シャフトと前記第二シャフトとの軸方向に関するがたつきを抑制した後、前記第一シャフトと前記第二シャフトとを溶接固定する、シャフト同士の結合方法。 The first tubular portion constituting the first shaft, which is provided with an outer peripheral side uneven portion having a concave-convex shape in the circumferential direction and an annular concave groove on the outer peripheral surface, respectively, is provided on the inner peripheral surface on the inner peripheral side of the concave-convex shape in the circumferential direction. Insert it inside the second cylinder portion constituting the second shaft provided with the uneven portion until a part of the outer peripheral surface of the first cylinder portion abuts on a part of the inner peripheral surface of the second cylinder portion. In a state in which microprojections provided on at least one of the outer surface of the outer peripheral convex portion forming the outer peripheral side concave-convex portion and the inner surface of the inner peripheral side concave portion forming the inner peripheral side concave-convex portion are plastically deformed. After engaging the uneven portion on the outer peripheral side with the uneven portion on the inner peripheral side, the outer peripheral surface of the second cylinder portion is crushed inward in the radial direction to be arranged inside the annular concave groove. As described above, after forming a caulking portion that protrudes inward in the radial direction on the inner peripheral surface of the second tubular portion to suppress rattling in the axial direction between the first shaft and the second shaft, the above A method of connecting shafts to each other by welding and fixing the first shaft and the second shaft.
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