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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121357
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】駆動軸の製造方法、金型及び駆動軸
(51)【国際特許分類】
F16D 1/072 20060101AFI20240830BHJP
F16D 1/06 20060101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
F16D1/072
F16D1/06 210
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023028419
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(71)【出願人】
【識別番号】000167222
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクトマシンシステム
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(72)【発明者】
【氏名】舘 良坪
(72)【発明者】
【氏名】堀内 一宏
(72)【発明者】
【氏名】小林 暁生
(72)【発明者】
【氏名】吉田 允厚
(57)【要約】
【課題】製造効率の低下を抑制できる駆動軸の製造方法などを提供する。
【解決手段】駆動軸の製造方法は、ヨーク（１７１）と、ヨークに対して同一の軸方向に沿って組み付けられた軸部材（１５０）とを備える駆動軸（１００）の製造方法である。ヨーク及び軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔（１７４）であって、軸方向に延びる凹溝（１７６）が内周面（１７５）に形成された貫通孔を有している。他方は、軸方向に延びる筒状に形成されている。製造方法は、一方の貫通孔に他方を挿入する挿入工程と、挿入工程の後に、凹溝に対応する凸条部（２２３）を有する金型（２００）を他方の先端部（１５２）内に押し込んで、他方の先端部を凹溝に対応する外形に変形させる変形工程と、を含む。
【選択図】図９Ｃ
【解決手段】駆動軸の製造方法は、ヨーク（１７１）と、ヨークに対して同一の軸方向に沿って組み付けられた軸部材（１５０）とを備える駆動軸（１００）の製造方法である。ヨーク及び軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔（１７４）であって、軸方向に延びる凹溝（１７６）が内周面（１７５）に形成された貫通孔を有している。他方は、軸方向に延びる筒状に形成されている。製造方法は、一方の貫通孔に他方を挿入する挿入工程と、挿入工程の後に、凹溝に対応する凸条部（２２３）を有する金型（２００）を他方の先端部（１５２）内に押し込んで、他方の先端部を凹溝に対応する外形に変形させる変形工程と、を含む。
【選択図】図９Ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヨークと、前記ヨークに対して同一の軸方向に沿って組み付けられた軸部材とを備える駆動軸の製造方法であって、
前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、
前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、
前記製造方法は、
前記一方の前記貫通孔に前記他方を挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後に、前記凹溝に対応する凸条部を有する金型を前記他方の先端部内に押し込んで、前記他方の先端部を前記凹溝に対応する外形に変形させる変形工程と、を含む、
駆動軸の製造方法。
前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、
前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、
前記製造方法は、
前記一方の前記貫通孔に前記他方を挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後に、前記凹溝に対応する凸条部を有する金型を前記他方の先端部内に押し込んで、前記他方の先端部を前記凹溝に対応する外形に変形させる変形工程と、を含む、
駆動軸の製造方法。
【請求項2】
前記金型は、当該金型を前記他方の先端部に押し込む際の先方側の一端部よりも外形の大きい拡大部を有し、
前記製造方法は、
前記変形工程の後に、さらに前記金型を前記他方の先端部内に押し込んで、前記他方の先端部を径方向外方に突出させることで、前記他方の先端部が前記貫通孔から抜けるのを規制する規制部を形成する規制部形成工程を含む、
請求項１に記載の駆動軸の製造方法。
前記製造方法は、
前記変形工程の後に、さらに前記金型を前記他方の先端部内に押し込んで、前記他方の先端部を径方向外方に突出させることで、前記他方の先端部が前記貫通孔から抜けるのを規制する規制部を形成する規制部形成工程を含む、
請求項１に記載の駆動軸の製造方法。
【請求項3】
ヨークと、軸部材とを同一の軸方向に沿って組み付ける際に用いられる軸状の金型であって、
前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、
前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、
前記金型は、
前記凹溝に対応する凸条部を有し、
前記一方の前記貫通孔に挿入された前記他方の先端部内に押し込められることで、前記凸条部によって前記他方の先端部を前記凹溝に対応する外形に変形させる
金型。
前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、
前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、
前記金型は、
前記凹溝に対応する凸条部を有し、
前記一方の前記貫通孔に挿入された前記他方の先端部内に押し込められることで、前記凸条部によって前記他方の先端部を前記凹溝に対応する外形に変形させる
金型。
【請求項4】
前記金型は、当該金型を前記他方の先端部に押し込む際の先方側の一端部よりも外形の大きい拡大部を有する、
請求項３に記載の金型。
請求項３に記載の金型。
【請求項5】
ヨークと、前記ヨークに対して同一の軸方向に沿って組み付けられた軸部材とを備える駆動軸であって、
前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、
前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、
前記他方の外周面には前記凹溝に嵌合する凸部が形成されていて、
前記他方の内周面における前記凸部に対応する部位は窪んでいる、
駆動軸。
前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、
前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、
前記他方の外周面には前記凹溝に嵌合する凸部が形成されていて、
前記他方の内周面における前記凸部に対応する部位は窪んでいる、
駆動軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動軸の製造方法、金型及び駆動軸に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のインターミディエイトシャフトにおいては、ヨークと軸部材とのそれぞれにセレーションが形成されていて、これらが圧入されて噛み合うことで嵌合されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－４０４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ヨークと軸部材との双方にセレーションを形成するには、それだけ高精度な加工が必要であり、製造効率が低下する一因となっていた。
【0005】
このため、本発明の目的は、製造効率の低下を抑制できる駆動軸の製造方法などを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る駆動軸の製造方法は、ヨークと、前記ヨークに対して同一の軸方向に沿って組み付けられた軸部材とを備える駆動軸の製造方法であって、前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、前記製造方法は、前記一方の前記貫通孔に前記他方を挿入する挿入工程と、前記挿入工程の後に、前記凹溝に対応する凸条部を有する金型を前記他方の先端部内に押し込んで、前記他方の先端部を前記凹溝に対応する外形に変形させる変形工程と、を含む。
【0007】
本発明の他の態様に係る金型は、ヨークと、軸部材とを同一の軸方向に沿って組み付ける際に用いられる軸状の金型であって、前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、前記金型は、前記凹溝に対応する凸条部を有し、前記一方の前記貫通孔に挿入された前記他方の先端部内に押し込められることで、前記凸条部によって前記他方の先端部を前記凹溝に対応する外形に変形させる。
【0008】
本発明の他の態様に係る駆動軸は、ヨークと、前記ヨークに対して同一の軸方向に沿って組み付けられた軸部材とを備える駆動軸であって、前記ヨーク及び前記軸部材の一方は、他方が挿入される貫通孔であって、前記軸方向に延びる凹溝が内周面に形成された貫通孔を有しており、前記他方は、前記軸方向に延びる筒状に形成されており、前記他方の外周面には前記凹溝に嵌合する凸部が形成されていて、前記他方の内周面における前記凸部に対応する部位は窪んでいる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、駆動軸の製造効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１に係るインターミディエイトシャフトの使用形態の一例を示す模式図である。
【図2】実施の形態１に係るインターミディエイトシャフトの概略構成を示す平面図である。
【図3】実施の形態１に係る内軸の一端部の接合前の状態を示す斜視図である。
【図4】実施の形態１に係る内軸の一端部の接合前の状態を示す平面図である。
【図5】実施の形態１に係る第一ヨークの接合前の状態を示す斜視図である。
【図6】実施の形態１に係る第一ヨークの接合前の状態を示す平面図である。
【図7】実施の形態１に係る金型を示す斜視図である。
【図8】実施の形態１に係る金型を示す平面図である。
【図10】実施の形態１に係る金型のテーパ部が、内軸の一端部に挿入される直前の状態を示す平面図である。
【図11】実施の形態１に係る変形工程後の内軸の一端部及び第一ヨークを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。
【0012】
また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
【0013】
（実施の形態１）
［インターミディエイトシャフトの構造］
図１は、実施の形態１に係るインターミディエイトシャフト１００の使用形態の一例を示す模式図である。図１に示すように、インターミディエイトシャフト１００は、自動車のステアリング装置１０に設けられている。具体的には、ステアリング装置１０は、一端にステアリングホイール１１が連結されたステアリングシャフト１２と、ピニオン軸１３及びラック軸１４を含むラックアンドピニオン機構からなり転舵輪１５を転舵する転舵機構１６と、ステアリングシャフト１２とピニオン軸１３との間に介在して操舵トルクを伝達するインターミディエイトシャフト１００とを備えている。
［インターミディエイトシャフトの構造］
図１は、実施の形態１に係るインターミディエイトシャフト１００の使用形態の一例を示す模式図である。図１に示すように、インターミディエイトシャフト１００は、自動車のステアリング装置１０に設けられている。具体的には、ステアリング装置１０は、一端にステアリングホイール１１が連結されたステアリングシャフト１２と、ピニオン軸１３及びラック軸１４を含むラックアンドピニオン機構からなり転舵輪１５を転舵する転舵機構１６と、ステアリングシャフト１２とピニオン軸１３との間に介在して操舵トルクを伝達するインターミディエイトシャフト１００とを備えている。
【0014】
インターミディエイトシャフト１００の一方の端部は、第一自在継手１７を介してステアリングシャフト１２と連結されている。インターミディエイトシャフト１００の他方の端部は、第二自在継手１８を介してピニオン軸１３と連結されている。
【0015】
ステアリングホイール１１が操作されてステアリングシャフト１２が回転されると、その回転がインターミディエイトシャフト１００を介してピニオン軸１３及びラック軸１４に伝達される。これにより、転舵機構１６は転舵輪１５を転舵させる。
【0016】
次に、本実施の形態に係るインターミディエイトシャフト１００について詳細に説明する。インターミディエイトシャフト１００は、本発明に係る駆動軸の一例である。図２は、実施の形態１に係るインターミディエイトシャフト１００の概略構成を示す平面図である。図２以降の図において、Ｘ軸方向をインターミディエイトシャフト１００の軸方向とした直交座標系とする。つまり、互いに直交するＹ軸方向及びＺ軸方向も、Ｘ軸方向に直交している。以下の説明では、Ｘ軸プラス方向の端部を一端部と称し、Ｘ軸マイナス方向の端部を他端部と称す。
【0017】
図２に示すようにインターミディエイトシャフト１００は、伸縮自在な中間シャフト１１０と、中間シャフト１１０の一端部に設けられた第一自在継手１７と、中間シャフト１１０の他端部に設けられた第二自在継手１８とを備えている。なお、図２においては、第一自在継手１７の一部である第一ヨーク１７１のみを図示している。第一自在継手１７は、第一ヨーク１７１と、ステアリングシャフト１２に結合された第二ヨーク（図示省略）と、第一ヨーク１７１と第二ヨークとを連結する十字軸（図示省略）とを含む。十字軸の各軸部は、図示しない軸受を介して、第一ヨーク１７１と第二ヨークとのそれぞれのアームに回転自在に支持されている。
【0018】
第一ヨーク１７１は、鉄、アルミニウムなどの金属から形成されており、基部１７２と、一対のアーム１７３とを有している。基部１７２は、その中央にＸ軸方向に沿う貫通孔１７４が形成されている。貫通孔１７４は、Ｘ軸方向視における断面形状が、内軸１５０の断面形状に対応した形状となっている。一対のアーム１７３は、基部１７２のＺ軸方向の両端部からＸ軸プラス方向に延設された部位である。この一対のアーム１７３には、図示しない軸受を介して十字軸における一対の軸部が回転自在に支持されている。
【0019】
また、図２においては、第二自在継手１８の一部である第一ヨーク１８１のみを図示している。第二自在継手１８は、第一ヨーク１８１と、ピニオン軸１３に結合された第二ヨーク（図示省略）と、第一ヨーク１８１と第二ヨークとを連結する十字軸（図示省略）とを含む。十字軸の各軸部は、図示しない軸受を介して、第一ヨーク１８１と第二ヨークのそれぞれのアームに回転自在に支持されている。第一ヨーク１８１の具体的な構成は、第一自在継手１７の第一ヨーク１７１と同等であるので詳細な説明は省略する。
【0020】
中間シャフト１１０は、外軸１４０と、内軸１５０とを備えている。外軸１４０の他端部には、第二自在継手１８の第一ヨーク１８１が接合されている。外軸１４０は、例えば鉄、アルミニウムなどの金属から形成された円筒状の軸部材であり、Ｘ軸方向視における中央部に貫通孔１４１を有している。貫通孔１４１は、Ｘ軸方向視における断面形状が全長にわたって一様な形状となっているが、一様な形状でなくてもよい。貫通孔１４１内には、Ｘ軸プラス方向から内軸１５０がＸ軸方向にスライド自在に挿入されている。貫通孔１４１の断面形状は、内軸１５０をＸ軸方向にスライド自在とし、Ｘ軸方向を中心とした回転を規制する形状となっている。具体的には、貫通孔１４１の断面形状は、内軸１５０の断面形状に対応した形状となっている。外軸１４０の他端部には、第一ヨーク１８１が接合されている。
【0021】
内軸１５０は、例えば鉄、アルミニウムなどの金属からなる円筒状の軸部材である。具体的には、内軸１５０は、本体部１５１と、本体部１５１に連続し、第一自在継手１７の第一ヨーク１７１が接合された一端部１５２とを有している。
【0022】
［接合方法］
次に、インターミディエイトシャフト１００の製造方法の一工程である、内軸１５０の一端部１５２と、第一ヨーク１７１との接合方法について説明する。まず、内軸１５０の一端部１５２と、第一ヨーク１７１とのそれぞれの接合前の状態について説明する。
次に、インターミディエイトシャフト１００の製造方法の一工程である、内軸１５０の一端部１５２と、第一ヨーク１７１との接合方法について説明する。まず、内軸１５０の一端部１５２と、第一ヨーク１７１とのそれぞれの接合前の状態について説明する。
【0023】
【0024】
図３及び図４に示すように、内軸１５０は、全体としてＸ軸方向に貫通した円筒状部材である。内軸１５０の本体部１５１のＸ軸プラス方向の端部からは、一端部１５２がＸ軸プラス方向に突出している。一端部１５２の内径は本体部１５１の内径と同じであるが、一端部１５２の外径は本体部１５１の外径よりも小さい。接合前において一端部１５２は、外周面１５２ａ及び内周面１５２ｂがＸ軸方向視で円形となっている。
【0025】
【0026】
図５及び図６に示すように、第一ヨーク１７１の貫通孔１７４をなす内周面１７５には、軸方向（Ｘ軸方向）に延びる複数の凹溝１７６が形成されている。複数の凹溝１７６は、周方向に均等な間隔で配列されている。内周面１７５において、各凹溝１７６が形成されていない部分は複数の凸面１７７であり、第一基準円Ｃ１上に配置されている。第一基準円Ｃ１は、内軸１５０の一端部１５２が挿入可能な大きさとなっている。各凹溝１７６における第一基準円Ｃ１から底面までの深さは同等である。この貫通孔１７４内に内軸１５０の一端部１５２が挿入されると、一端部１５２の外周面１５２ａが各凸面１７７に嵌合する。
【0027】
次に、接合方法で用いられる金型２００について説明する。金型２００は、内軸１５０の一端部１５２と、第一ヨーク１７１とを接合する際に、一端部１５２を塑性変形させるための金型である。
【0028】
図７は、実施の形態１に係る金型２００を示す斜視図である。図８は、実施の形態１に係る金型２００を示す平面図である。図７及び図８に示すように、金型２００は、Ｘ軸方向を軸方向とした軸状の中実部材である。金型２００は、内軸１５０をなす金属よりも硬度が大きい金属から形成されている。金型２００は、円柱部２１０と、中間部２２０と、テーパ部２３０とを有しており、Ｘ軸プラス方向からマイナス方向にかけてこの順で並んでいる。金型２００は、Ｘ軸マイナス方向に向けて先細る形状となっている。
【0029】
円柱部２１０は、円柱状に形成された部位であり、その外径が、一対のアーム１７３の間隔よりも小さく、接合前における一端部１５２の外径よりも大きい。
【0030】
中間部２２０は、円柱を基準とした形状を有する部位である。中間部２２０は、第一部２２１と、第二部２２２とを有する。第一部２２１は、中間部２２０におけるＸ軸プラス方向の基端部であり、第二部２２２は、中間部２２０における第一部２２１以外の部分である。
【0031】
第一部２２１には、複数の凸条部２２３が設けられている。各凸条部２２３は、第一ヨーク１７１の各凹溝１７６に対応するように設けられている。各凸条部２２３は、中間部２２０のＸ軸方向の中間位置から円柱部２１０までＸ軸方向に沿って延びている。各凸条部２２３におけるＸ軸マイナス方向の端部は、Ｘ軸マイナス方向に向かうほど中間部２２０の中心（Ｘ軸方向視における中心）に向かう傾斜面２２４を有する。各凸条部２２３において傾斜面２２４にＸ軸プラス方向で隣り合う凸条面２２５は、第二基準円Ｃ２に沿う面となっている。第二基準円Ｃ２は、第一基準円Ｃ１よりも小さく、接合前の内軸１５０の内径よりも大きい。各凸条部２２３のＸ軸プラス方向の端部２２６は、Ｘ軸プラス方向に向かうほど径方向外方に向かう断面視凹曲線形状を有している。なお、当該端部２２６は、Ｘ軸プラス方向に向かうほど径方向外方に向かう断面形状を有していればよい。その他の断面形状としては断面視凸曲線形状、断面視直線形状であってもよい。
【0032】
第二部２２２は、円柱状に形成されている。この第二部２２２の外径は、接合前の内軸１５０の内径以下である。厳密には、第二部２２２の外径は、接合前の内軸１５０の内径と略同等かわずかに小さい。
【0033】
テーパ部２３０は、第二部２２２にＸ軸マイナス方向で連続しており、Ｘ軸マイナス方向に向かうほど外径が小さくなっている。テーパ部２３０の先端の外径は、接合前の内軸１５０の内径以下である。なお、第二部２２２の外径が接合前の内軸１５０の内径よりも小さい場合には、テーパ部２３０はなくてもよい。
【0034】
【0035】
まず、図９Ａに示すように作業者は、内軸１５０の一端部１５２を、第一ヨーク１７１の貫通孔１７４内に挿入した状態で固定治具（図示省略）に取り付ける（挿入工程）。その後、作業者は、金型２００を内軸１５０の一端部１５２（先端部）内に挿入する。このとき、金型２００は、例えばサーボモータを駆動源とした押し込み装置（図示省略）に取り付けられている。金型２００は、内軸１５０の同軸上であって、テーパ部２３０が一端部１５２のＸ軸プラス方向から挿入される姿勢で配置されている。また、金型２００の各凸条部２２３は、第一ヨーク１７１の各凹溝１７６に対して位置合わせされている。
【0036】
図１０は、実施の形態１に係る金型２００のテーパ部２３０が、内軸１５０の一端部１５２に挿入される直前の状態を示す平面図である。つまり、図１０に示す状態では、内軸１５０の一端部１５２は金型２００によって塑性変形されておらず、一端部１５２の外周面１５２ａ及び内周面１５２ｂの双方が円形を維持したままである。
【0037】
次いで、作業者は、押し込み装置により金型２００をＸ軸マイナス方向に移動させて、内軸１５０の一端部１５２内に金型２００を押し込み、当該一端部１５２を変形させる（変形工程）。具体的には、まず、図９Ｂに示すように金型２００のテーパ部２３０及び第二部２２２が内軸１５０の一端部１５２内に進入した状態では、当該一端部１５２は変形されていない。さらに、押し込みが進行すると、金型２００の各凸条部２２３が内軸１５０の一端部１５２内に進入する。このとき、各凸条部２２３のＸ軸マイナス方向の端部が傾斜面２２４を有しているので、この傾斜面２２４により、各凸条部２２３がスムーズに一端部１５２内に進入する。さらに押し込みが進行すると、図９Ｃに示すように各凸条部２２３が、一端部１５２において各凹溝１７６に対応する箇所を各凹溝１７６内に押し広げる。これにより、内軸１５０の一端部１５２が各凹溝１７６に対応するように変形する。変形工程後には、各凸条部２２３の端部２２６及び円柱部２１０が、一端部１５２の先端を径方向外方に突出させる（規制部形成工程）。これにより、一端部１５２の先端は、内軸１５０の一端部１５２が貫通孔１７４から抜けるのを規制する規制部１５９となる。作業者は金型２００を内軸１５０の一端部１５２から取り外す。
【0038】
図１１は、実施の形態１に係る変形工程後の内軸１５０の一端部１５２及び第一ヨーク１７１を示す平面図である。図１１に示すように、内軸１５０の一端部１５２の外周面１５２ｃには、各凹溝１７６に嵌合する複数の凸部１５６が形成されている。これに対し、当該一端部１５２の内周面１５２ｄにおいて、各凸部１５６に対応する部位は窪んでいる。つまり、製造時に外周面１５２ａ及び内周面１５２ｂが円形であった一端部１５２が金型２００で塑性変形されて、図１１に示すように各凹溝１７６に対応する外形に変形されたものということがわかる。
【0039】
以上のように、本実施の形態に係る駆動軸の製造方法は、第一ヨーク１７１と、第一ヨーク１７１に対して同一の軸方向（Ｘ軸方向）に沿って組み付けられた内軸１５０とを備えるインターミディエイトシャフト１００の製造方法である。第一ヨーク１７１は、内軸１５０が挿入される貫通孔１７４であって、軸方向に延びる凹溝１７６が内周面１７５に形成された貫通孔１７４を有している。内軸１５０は、軸方向に延びる筒状に形成されている。製造方法は、第一ヨーク１７１の貫通孔１７４に内軸１５０を挿入する挿入工程と、挿入工程の後に、凹溝１７６に対応する凸条部２２３を有する金型２００を内軸１５０の一端部１５２（先端部）内に押し込んで、内軸１５０の一端部１５２を凹溝１７６に対応する外形に変形させる変形工程と、を含む。
【0040】
このように、金型２００は、当該金型２００を内軸１５０の一端部１５２に押し込む際の先方側の一端部（第二基準円Ｃ２）よりも外形の大きい拡大部（円柱部２１０）を有する。製造方法は、変形工程の後に、さらに金型２００を内軸１５０の一端部１５２内に押し込んで、内軸１５０の一端部を径方向外方に突出させることで、内軸１５０の一端部１５２が貫通孔１７４から抜けるのを規制する規制部１５９を形成する規制部形成工程を含む。
【0041】
これによれば、拡大部である円柱部２１０を有する金型２００を用いることで、一連の流れで、変形工程及び規制部形成工程を実行できる。これにより、規制部１５９を形成する場合であっても製造効率の低下を抑制できる。
【0042】
また、本実施の形態に係る金型は、第一ヨーク１７１と、内軸１５０とを同一の軸方向に沿って組み付ける際に用いられる軸状の金型２００である。第一ヨーク１７１は、内軸１５０が挿入される貫通孔１７４であって、軸方向に延びる凹溝１７６が内周面１７５に形成された貫通孔１７４を有している。内軸１５０は、軸方向に延びる筒状に形成されている。金型２００は、凹溝１７６に対応する凸条部２２３を有している。金型２００は、第一ヨーク１７１の貫通孔１７４に挿入された内軸１５０の一端部１５２内に押し込められることで、凸条部２２３によって内軸１５０の一端部１５２を凹溝１７６に対応する外形に変形させる。
【0043】
また、本実施の形態に係る駆動軸は、第一ヨーク１７１と、第一ヨーク１７１に対して同一の軸方向（Ｘ軸方向）に沿って組み付けられた内軸１５０とを備えるインターミディエイトシャフト１００である。第一ヨーク１７１は、内軸１５０が挿入される貫通孔１７４であって、軸方向に延びる凹溝１７６が内周面１７５に形成された貫通孔１７４を有している。内軸１５０は、軸方向に延びる筒状に形成されている。内軸１５０の外周面１５２ｃには凹溝１７６に嵌合する凸部１５６が形成されている。内軸１５０の内周面１５２ｄにおける凸部１５６に対応する部位は窪んでいる。
【0044】
これらによれば、第一ヨーク１７１との接合前の状態では、内軸１５０の一端部１５２の外周面１５２ａ及び内周面１５２ｂの双方は円形である。そして、接合時には金型２００によって、内軸１５０の一端部１５２が凹溝１７６に対応する外形に変形される。このように、接合前から内軸１５０の一端部１５２にセレーションを形成しなくとも、接合後においては、内軸１５０の一端部１５２が、第一ヨーク１７１の凹溝１７６に噛み合うことになる。内軸１５０の一端部１５２にセレーションが不要であるから、内軸１５０の一端部１５２を第一ヨーク１７１に組み付ける際の位相合わせも不要である。これらのことから、製造効率の低下を抑制できる。
【0045】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る駆動軸の製造方法の一工程である接合方法について説明する。上記実施の形態１と同等の部分については、同等の符号を付してその説明を省略する場合がある。図１２Ａ～図１２Ｃは、実施の形態２に係る接合方法の各工程を示す説明図である。図１２Ａに示すように、金型３００の中間部３２０では、Ｘ軸方向の全体に複数の凸条部３２３が形成されている。また、金型３００は、全体としてＸ軸マイナス方向に向けて先細る形状であるので、円柱部３１０は、金型３００の先方側（Ｘ軸マイナス方向）の一端部（テーパ部３３０）よりも外形の大きい拡大部であると言える。なお、本実施の形態では、拡大部として円柱部３１０を例示したが、テーパ部３３０よりもＸ軸方向視で大型であればその外形は如何様でもよい。また、テーパ部３３０におけるＸ軸プラス方向の端部の外径は、接合前の内軸１５０の内径よりも大きい。
実施の形態２に係る駆動軸の製造方法の一工程である接合方法について説明する。上記実施の形態１と同等の部分については、同等の符号を付してその説明を省略する場合がある。図１２Ａ～図１２Ｃは、実施の形態２に係る接合方法の各工程を示す説明図である。図１２Ａに示すように、金型３００の中間部３２０では、Ｘ軸方向の全体に複数の凸条部３２３が形成されている。また、金型３００は、全体としてＸ軸マイナス方向に向けて先細る形状であるので、円柱部３１０は、金型３００の先方側（Ｘ軸マイナス方向）の一端部（テーパ部３３０）よりも外形の大きい拡大部であると言える。なお、本実施の形態では、拡大部として円柱部３１０を例示したが、テーパ部３３０よりもＸ軸方向視で大型であればその外形は如何様でもよい。また、テーパ部３３０におけるＸ軸プラス方向の端部の外径は、接合前の内軸１５０の内径よりも大きい。
【0046】
中間部３２０と円柱部３１０の境界近傍では、各凸条部３２３のＸ軸プラス方向の端部３２６が、Ｘ軸プラス方向に向かうほど径方向外方に向かう断面視凹曲線形状を有している。なお、当該端部３２６は、Ｘ軸プラス方向に向かうほど径方向外方に向かう断面形状を有していればよい。その他の断面形状としては断面視凸曲線形状、断面視直線形状であってもよい。
【0047】
実施の形態２に係る接合方法では、まず、図１２Ａに示すように作業者は、内軸１５０の一端部１５２を、第一ヨーク１７１の貫通孔１７４内に挿入した状態で固定治具（図示省略）に取り付ける（挿入工程）。その後、作業者は、金型３００を内軸１５０の一端部１５２（先端部）内に挿入する。次いで、作業者は、押し込み装置により金型３００をＸ軸マイナス方向に移動させて、内軸１５０の一端部１５２内に金型３００を押し込み、当該一端部１５２を変形させる（変形工程）。具体的には、図１２Ｂに示すように金型３００のテーパ部３３０が内軸１５０の一端部１５２を外方に押し広げ、当該一端部１５２の一部が各凹溝１７６内に進入し始める。押し込みが進行すると、金型３００の各凸条部３２３が内軸１５０の一端部１５２内に進入する。さらに押し込みが進行すると、図１２Ｃに示すように各凸条部３２３が、一端部１５２において各凹溝１７６に対応する箇所を各凹溝１７６内に押し広げる。これにより、内軸１５０の一端部１５２が各凹溝１７６に対応するように変形する。変形工程後には、規制部形成工程が実行されて、一端部１５２の先端は、内軸１５０の一端部１５２が貫通孔１７４から抜けるのを規制する規制部１５９となる。その後、作業者は金型３００を内軸１５０の一端部１５２から取り外す。
【0048】
（その他）
以上、本発明に係る駆動軸、その製造方法及び金型２００について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
以上、本発明に係る駆動軸、その製造方法及び金型２００について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【0049】
例えば、上記実施の形態では、軸部材の一例として内軸１５０を例示したが、軸部材の他の例としては外軸などが挙げられる。つまり、上記実施の形態では、内軸１５０の一端部１５２と第一ヨーク１７１とを接合する際に本発明に係る製造方法を適用した場合を例示したが、外軸１４０の他端部と第一ヨーク１８１との接合する際においても本発明に係る製造方法を適用してもよい。
【0050】
上記実施の形態では、駆動軸としてインターミディエイトシャフト１００を例示したが、ヨークと軸部材とが同一の軸方向に組み付けられるのであれば、その他の駆動軸に対しても本発明に係る製造方法を適用してもよい。
【0051】
上記実施の形態では、複数の凸条部２２３を有する金型２００を例示したが、凸条部を１つのみ有する金型であってもよい。また、上記実施の形態では、テーパ部２３０を有する金型２００を例示したが、テーパ部を有さない金型であってもよい。
【0052】
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、インターミディエイトシャフトなどの駆動軸を製造する際に適用可能である。
【符号の説明】
【0054】
１０…ステアリング装置 １１…ステアリングホイール １２…ステアリングシャフト １３…ピニオン軸 １４…ラック軸 １５…転舵輪 １６…転舵機構 １７…第一自在継手 １８…第二自在継手 １００…インターミディエイトシャフト（駆動軸） １１０…中間シャフト １４０…外軸 １４１…貫通孔 １５０…内軸（一方） １５１…本体部 １５２…一端部 １５２ａ、１５２ｃ…外周面 １５２ｂ、１５２ｄ…内周面 １５６…凸部 １５９…規制部 １７１…第一ヨーク（他方） １７２…基部 １７３…アーム １７４…貫通孔 １７５…内周面 １７６…凹溝 １７７…凸面 １８１…第一ヨーク ２００、３００…金型 ２１０、３１０…円柱部 ２２０、３２０…中間部 ２２１…第一部 ２２２…第二部 ２２３、３２３…凸条部 ２２４…傾斜面 ２２５…凸条面 ２３０、３３０…テーパ部 ２２６、３２６…端部 Ｃ１…第一基準円Ｃ２…第二基準円
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】