JPH0740839A - ステアリングシャフト及びその製造方法 - Google Patents
ステアリングシャフト及びその製造方法Info
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- JPH0740839A JPH0740839A JP18776393A JP18776393A JPH0740839A JP H0740839 A JPH0740839 A JP H0740839A JP 18776393 A JP18776393 A JP 18776393A JP 18776393 A JP18776393 A JP 18776393A JP H0740839 A JPH0740839 A JP H0740839A
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- Japan
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- shaft
- forming
- serration
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- Vibration Dampers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステアリングシャフト、とりわけアッパーシ
ャフトを中実丸棒体にて無切削屑（チップレス）で製造
する。 【構成】 中実丸棒体の素材を冷鍛加工して軸細部１ｂ
を形成する冷鍛工程と、該軸細部１ｂにローラー成形に
て周溝４とその左右に盛り上げられた下径部１２を形成
する成形工程と、かつ、下径部１２の周面にセレーショ
ン３を形成する転造工程とによりアッパーシャフト１を
構成した。
ャフトを中実丸棒体にて無切削屑（チップレス）で製造
する。 【構成】 中実丸棒体の素材を冷鍛加工して軸細部１ｂ
を形成する冷鍛工程と、該軸細部１ｂにローラー成形に
て周溝４とその左右に盛り上げられた下径部１２を形成
する成形工程と、かつ、下径部１２の周面にセレーショ
ン３を形成する転造工程とによりアッパーシャフト１を
構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車の操向装置にお
けるステアリングシャフト及びその製造方法に関する。
けるステアリングシャフト及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の操向装置はステアリングホイー
ルに入力した回転を、ステアリングホイールに軸着した
ステアリングシャフトを介してステアリングギヤボック
スに伝達し、ステアリングギヤボックスが左右の前車輪
を操向するものである。
ルに入力した回転を、ステアリングホイールに軸着した
ステアリングシャフトを介してステアリングギヤボック
スに伝達し、ステアリングギヤボックスが左右の前車輪
を操向するものである。
【０００３】このステアリングシャフトは、ねじりトル
クを伝達するために所定の強度を有する金属棒若しくは
金属中空棒が用いられるが、衝突事故時における乗員の
安全を確保するために、ステアリングシャフトが軸方向
へ収縮する構造が採用される。すなわち、ステアリング
シャフトはステアリングホイールを上端部に軸着するア
ッパーシャフトと、そのアッパーシャフトの下端部を嵌
合するロアーシャフトとからなり、これらの嵌合部はセ
レーション係合するようになっている。
クを伝達するために所定の強度を有する金属棒若しくは
金属中空棒が用いられるが、衝突事故時における乗員の
安全を確保するために、ステアリングシャフトが軸方向
へ収縮する構造が採用される。すなわち、ステアリング
シャフトはステアリングホイールを上端部に軸着するア
ッパーシャフトと、そのアッパーシャフトの下端部を嵌
合するロアーシャフトとからなり、これらの嵌合部はセ
レーション係合するようになっている。
【０００４】セレーション係合については、図６に示す
ように、中実丸棒からなるアッパーシャフト２０の下端
部に所定長さで周方向へセレーション部２１を刻設し、
セレーション部２１に周溝２３を削り加工し、このセレ
ーション部２１から上部を軸細に削り加工して形成して
いる。そして、ロアーシャフト２４は全長の内周面にセ
レーション部２１と嵌合するセレーション部２５を刻設
し、若しくは、上端部の内周面に所定長さでセレーショ
ン部２５を刻設して下端部を軸太にした中空丸棒から構
成される。そして、ロアーシャフト２４に穿設した透孔
２６から樹脂を周溝２３に注入してモールドし、アッパ
ーシャフト２０に軸方向荷重が作用した場合に樹脂が破
断し、ロアーシャフト２４内に収縮するようになってい
る。
ように、中実丸棒からなるアッパーシャフト２０の下端
部に所定長さで周方向へセレーション部２１を刻設し、
セレーション部２１に周溝２３を削り加工し、このセレ
ーション部２１から上部を軸細に削り加工して形成して
いる。そして、ロアーシャフト２４は全長の内周面にセ
レーション部２１と嵌合するセレーション部２５を刻設
し、若しくは、上端部の内周面に所定長さでセレーショ
ン部２５を刻設して下端部を軸太にした中空丸棒から構
成される。そして、ロアーシャフト２４に穿設した透孔
２６から樹脂を周溝２３に注入してモールドし、アッパ
ーシャフト２０に軸方向荷重が作用した場合に樹脂が破
断し、ロアーシャフト２４内に収縮するようになってい
る。
【０００５】このようなステアリングシャフトは、アッ
パーシャフト２０については中実丸棒を切削加工し、ロ
アーシャフトについては中空丸棒の内周面にセレーショ
ン加工を行う。とりわけ、アッパーシャフト２０の製造
については、中実丸棒を所定長さに切断し、上端部を軸
太にして中央部から下端部にかけて軸細に形成するとと
もに、上端部にステアリングホイールを軸着するねじ部
を形成し、下端部にセレーションを形成するための転造
下径公差への外径削り及び前記周溝を形成するための溝
切りをした後、所定のセレーションを転造加工する。
パーシャフト２０については中実丸棒を切削加工し、ロ
アーシャフトについては中空丸棒の内周面にセレーショ
ン加工を行う。とりわけ、アッパーシャフト２０の製造
については、中実丸棒を所定長さに切断し、上端部を軸
太にして中央部から下端部にかけて軸細に形成するとと
もに、上端部にステアリングホイールを軸着するねじ部
を形成し、下端部にセレーションを形成するための転造
下径公差への外径削り及び前記周溝を形成するための溝
切りをした後、所定のセレーションを転造加工する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中実丸
棒を切削加工することは、切削屑（チップ）が多く発生
して材料歩留りが悪く、加工に時間を要してコストアッ
プとなるほか、切削による強度低下をもたらす。さら
に、チップが作業現場の環境を悪化させ、また、そのチ
ップの廃棄には公害や環境問題等のために困窮すること
があり、処理工場まで運搬するための輸送費や人件費が
必要となる。
棒を切削加工することは、切削屑（チップ）が多く発生
して材料歩留りが悪く、加工に時間を要してコストアッ
プとなるほか、切削による強度低下をもたらす。さら
に、チップが作業現場の環境を悪化させ、また、そのチ
ップの廃棄には公害や環境問題等のために困窮すること
があり、処理工場まで運搬するための輸送費や人件費が
必要となる。
【０００７】そこで、この発明は、ステアリングシャフ
ト、とりわけアッパーシャフトを中実丸棒体にて無切削
屑（チップレス）で製作しようとするものである。
ト、とりわけアッパーシャフトを中実丸棒体にて無切削
屑（チップレス）で製作しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、中実丸棒体に、冷鍛加工
にて形成した軸細部と、該軸細部をローラー成形してな
る周溝と、該ローラー成形にて前記周溝の左右に盛り上
げられた下径部の周面に形成したセレーション部とを有
することを特徴とする。
め、請求項１に記載の発明は、中実丸棒体に、冷鍛加工
にて形成した軸細部と、該軸細部をローラー成形してな
る周溝と、該ローラー成形にて前記周溝の左右に盛り上
げられた下径部の周面に形成したセレーション部とを有
することを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、中実丸棒
体の素材を冷鍛加工して軸細部を形成する冷鍛工程と、
該軸細部にローラー成形にて周溝とその左右に盛り上げ
られた下径部を形成する成形工程と、かつ、該下径部の
周面にセレーションを形成する転造工程とからなること
を特徴とする。
体の素材を冷鍛加工して軸細部を形成する冷鍛工程と、
該軸細部にローラー成形にて周溝とその左右に盛り上げ
られた下径部を形成する成形工程と、かつ、該下径部の
周面にセレーションを形成する転造工程とからなること
を特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、冷鍛加工され
た軸細部は径が小さくなるものの、中実丸棒体の組成フ
ローを遮断しないために、軸太部の強度と大差なくする
ことができ、また、ローラー成形された周溝には樹脂モ
ールドを施してロアーシャフトと連結し、又は、ボルト
を挿通して自在継手のヨーク部を連結することができ
る。
た軸細部は径が小さくなるものの、中実丸棒体の組成フ
ローを遮断しないために、軸太部の強度と大差なくする
ことができ、また、ローラー成形された周溝には樹脂モ
ールドを施してロアーシャフトと連結し、又は、ボルト
を挿通して自在継手のヨーク部を連結することができ
る。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、切削加工
を一切行わないために、ステアリングシャフトのチップ
レス製造を可能とし、したがって、材料歩留りを向上さ
せ、コスト低減ができ、かつ、強度を向上させる。
を一切行わないために、ステアリングシャフトのチップ
レス製造を可能とし、したがって、材料歩留りを向上さ
せ、コスト低減ができ、かつ、強度を向上させる。
【００１２】
【実施例】以下この発明の実施例を図に基づき説明す
る。図１に示すように、アッパーシャフト１は、軸太部
１ａの上端部にステアリングホイールを軸着するための
ねじ部２を形成し、中央部から下端部にかけて軸細部１
ｂに形成し、その下端部の軸径よりもやや大きくした径
のセレーション部３の一対Ａ，Ｂが所定の距離をおいて
形成されている。セレーション部３，３間には周溝４が
形成され、この周溝４はロアーシャフトに嵌合して後、
ロアーシャフトに穿設した孔から樹脂が注入されてモー
ルドされる箇所である。アッパーシャフト１の軸細部１
ｂは軸太部１ａを冷鍛加工して形成され、また、セレー
ション部３の一対Ａ，Ｂは、それぞれローラー成形と転
造加工にて形成される。
る。図１に示すように、アッパーシャフト１は、軸太部
１ａの上端部にステアリングホイールを軸着するための
ねじ部２を形成し、中央部から下端部にかけて軸細部１
ｂに形成し、その下端部の軸径よりもやや大きくした径
のセレーション部３の一対Ａ，Ｂが所定の距離をおいて
形成されている。セレーション部３，３間には周溝４が
形成され、この周溝４はロアーシャフトに嵌合して後、
ロアーシャフトに穿設した孔から樹脂が注入されてモー
ルドされる箇所である。アッパーシャフト１の軸細部１
ｂは軸太部１ａを冷鍛加工して形成され、また、セレー
ション部３の一対Ａ，Ｂは、それぞれローラー成形と転
造加工にて形成される。
【００１３】そこで、上記アッパーシャフト１の製造方
法を説明すると、初めに、図２（Ａ）に示すように、ア
ッパーシャフトとしての長さに適宜切断された素材１０
を成し、図２（Ｂ）に示すように、その素材１０を冷鍛
加工にて軸太部１ａと軸細部１ｂを形成する。冷鍛加工
は素材を熱することなく常温下で鍛造することにより、
素材１０の外周部の肉を軸心部に圧し潰す加工である。
したがって、軸細部１ｂは径が収縮しているものの、切
削による組成フローの遮断がなく、内部組成が稠密にな
って硬度が増し、強度は向上する。
法を説明すると、初めに、図２（Ａ）に示すように、ア
ッパーシャフトとしての長さに適宜切断された素材１０
を成し、図２（Ｂ）に示すように、その素材１０を冷鍛
加工にて軸太部１ａと軸細部１ｂを形成する。冷鍛加工
は素材を熱することなく常温下で鍛造することにより、
素材１０の外周部の肉を軸心部に圧し潰す加工である。
したがって、軸細部１ｂは径が収縮しているものの、切
削による組成フローの遮断がなく、内部組成が稠密にな
って硬度が増し、強度は向上する。
【００１４】ついで、図２（Ｃ）に示すように、軸細部
１ｂにローラー１１，１１を当てて回転させることによ
り、セレーション部３を形成するための下径部１２，１
２を成形する。ローラー１１は、図３に示すように、周
溝４を形成するための断面略円形の周突起１３と、その
周突起１３を挟んで両側に配置され、下径部１２を形成
するための周溝１４，１４と、周溝１４，１４の外側で
それぞれ軸細部１ｂに圧接する当接部１５，１５とから
なる。
１ｂにローラー１１，１１を当てて回転させることによ
り、セレーション部３を形成するための下径部１２，１
２を成形する。ローラー１１は、図３に示すように、周
溝４を形成するための断面略円形の周突起１３と、その
周突起１３を挟んで両側に配置され、下径部１２を形成
するための周溝１４，１４と、周溝１４，１４の外側で
それぞれ軸細部１ｂに圧接する当接部１５，１５とから
なる。
【００１５】したがって、周突起１３が軸細部１ｂに圧
接すると、その圧接された部位の肉が周溝１４側へ流
れ、周溝１４の側壁部１４ａがその流れを止めて径方向
へ盛り上げるので下径部１２が形成される。なお、下径
部１２の成形が周溝１４だけでは不十分であれば、素材
１０の両端部を固定することにより、軸方向の伸びを抑
えるようにする。
接すると、その圧接された部位の肉が周溝１４側へ流
れ、周溝１４の側壁部１４ａがその流れを止めて径方向
へ盛り上げるので下径部１２が形成される。なお、下径
部１２の成形が周溝１４だけでは不十分であれば、素材
１０の両端部を固定することにより、軸方向の伸びを抑
えるようにする。
【００１６】そして、図２（Ｄ）に示すように、下径部
１２，１２の周面に転造ローラー１６を当ててセレーシ
ョン部３を形成する。セレーション部３は一対Ａ，Ｂに
おいて、山と谷が同一線上に整列しなければならないか
ら、転造ローラー１６はセレーションを一体形成した一
個のもので行う。
１２，１２の周面に転造ローラー１６を当ててセレーシ
ョン部３を形成する。セレーション部３は一対Ａ，Ｂに
おいて、山と谷が同一線上に整列しなければならないか
ら、転造ローラー１６はセレーションを一体形成した一
個のもので行う。
【００１７】かくして形成されたアッパーシャフト１
は、図４に示すように、セレーション部３を介してロア
ーシャフト５の軸細部５ｂの内周面に刻設されたセレー
ション部６と係合して軸方向収縮可能に連結される。周
溝４内には軸細部５ｂに穿設した透孔７から樹脂を注入
してモールドする。軸細部５ｂは軸太部５ａから絞り加
工して形成される。
は、図４に示すように、セレーション部３を介してロア
ーシャフト５の軸細部５ｂの内周面に刻設されたセレー
ション部６と係合して軸方向収縮可能に連結される。周
溝４内には軸細部５ｂに穿設した透孔７から樹脂を注入
してモールドする。軸細部５ｂは軸太部５ａから絞り加
工して形成される。
【００１８】なお、この発明は、上記実施例ではアッパ
ーシャフト１についてのみ記載したが、ロアーシャフト
や中間シャフトにも適用できる。すなわち、アッパーシ
ャフトが中空丸棒体からなり、これに嵌合するロアーシ
ャフトが中実丸棒体で構成されるとき、ロアーシャフト
の上端部にはアッパーシャフトと、下端部には自在継手
と連結するためのセレーション部が必要である。また、
この自在継手にはセレーション部を介して中間シャフト
が連結される。
ーシャフト１についてのみ記載したが、ロアーシャフト
や中間シャフトにも適用できる。すなわち、アッパーシ
ャフトが中空丸棒体からなり、これに嵌合するロアーシ
ャフトが中実丸棒体で構成されるとき、ロアーシャフト
の上端部にはアッパーシャフトと、下端部には自在継手
と連結するためのセレーション部が必要である。また、
この自在継手にはセレーション部を介して中間シャフト
が連結される。
【００１９】図５に示すように、自在継手９はその筒形
の締付部９ａの内周面にセレーション部９ｂが刻設され
ている。そこで、セレーション部９ｂと係合するセレー
ション部８ｃをロアーシャフト８又は中間シャフトに、
前記方法により形成する。すなわち、ロアーシャフト８
は中実丸棒体を素材として冷鍛加工し、下端部に前記ロ
ーラー１１による下径部８ａと周溝８ｂを形成した後、
下径部８ａに前記転造ローラー１６によってセレーショ
ン部８ｃを形成することとすればよい。
の締付部９ａの内周面にセレーション部９ｂが刻設され
ている。そこで、セレーション部９ｂと係合するセレー
ション部８ｃをロアーシャフト８又は中間シャフトに、
前記方法により形成する。すなわち、ロアーシャフト８
は中実丸棒体を素材として冷鍛加工し、下端部に前記ロ
ーラー１１による下径部８ａと周溝８ｂを形成した後、
下径部８ａに前記転造ローラー１６によってセレーショ
ン部８ｃを形成することとすればよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、冷鍛加
工、ローラー成形及び転造加工により、切削を一切行わ
ないために、材料歩留りが向上するほか、切削コスト、
切削屑の問題を解消できる。そして冷鍛により軸細部を
形成するから、軸細部の径が軸太部に比べて小さくなる
ものの、素材に組成フローの流れを遮断することはない
ために、軸太部と軸細部間の剛性低下や強度低下をもた
らすことがない。しかも転造加工は必要な部分のみに施
すことができるために、転造圧も小さくて足り、したが
って転造設備も小規模で足り、タクトが早くなる利点を
伴う。
工、ローラー成形及び転造加工により、切削を一切行わ
ないために、材料歩留りが向上するほか、切削コスト、
切削屑の問題を解消できる。そして冷鍛により軸細部を
形成するから、軸細部の径が軸太部に比べて小さくなる
ものの、素材に組成フローの流れを遮断することはない
ために、軸太部と軸細部間の剛性低下や強度低下をもた
らすことがない。しかも転造加工は必要な部分のみに施
すことができるために、転造圧も小さくて足り、したが
って転造設備も小規模で足り、タクトが早くなる利点を
伴う。
【図１】この発明の実施例を示すアッパーシャフトの正
面図。
面図。
【図２】この発明の製造方法を示す工程図。
【図３】製造工程の一部の模式図。
【図４】この発明により製造したアッパーシャフトをロ
アーシャフトに嵌合した断面正面図。
アーシャフトに嵌合した断面正面図。
【図５】この発明を自在継手と連結するロアーシャフト
に実施した例を示す一部断面正面図。
に実施した例を示す一部断面正面図。
【図６】従来例のアッパーシャフトの断面正面図。
１…アッパーシャフト １ａ，５ａ…軸太部 １ｂ，５ｂ…軸細部 ３，６，８ｃ，９ｂ…セレーション部 ４…周溝 ５…ロアーシャフト ８ａ，１２…下径部 １０…素材 １１…ローラー １３…周突起 １４…周溝 １５…当接部 １６…転造ローラー
Claims (2)
- 【請求項１】 中実丸棒体に、冷鍛加工にて形成した軸
細部と、該軸細部をローラー成形してなる周溝と、該ロ
ーラー成形にて前記周溝の左右に盛り上げられた下径部
の周面に形成したセレーション部とを有することを特徴
とするステアリングシャフト。 - 【請求項２】 中実丸棒体の素材を冷鍛加工して軸細部
を形成する冷鍛工程と、該軸細部にローラー成形にて周
溝とその左右に盛り上げられた下径部を形成する成形工
程と、かつ、該下径部の周面にセレーションを形成する
転造工程とからなることを特徴とするステアリングシャ
フトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18776393A JPH0740839A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | ステアリングシャフト及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18776393A JPH0740839A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | ステアリングシャフト及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0740839A true JPH0740839A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16211784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18776393A Pending JPH0740839A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | ステアリングシャフト及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740839A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100677643B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-02-02 | 노성열 | 시동모터용 샤프트의 제조방법 및 그에 의해 제조된샤프트 |
| KR100835933B1 (ko) * | 2007-01-04 | 2008-06-09 | 주식회사태진정공 | 조향장치용 피니언 샤프트 가공을 위한 중간성형물과 그중간성형물 제조방법 |
| WO2012133985A1 (ko) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | 주식회사 두합 | 스티어링 컬럼의 어퍼 샤프트 성형장치 |
| KR101405591B1 (ko) * | 2011-10-24 | 2014-06-10 | 주식회사 만도 | 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트 |
| KR101411180B1 (ko) * | 2011-03-07 | 2014-06-23 | 주식회사 만도 | 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP18776393A patent/JPH0740839A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100677643B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-02-02 | 노성열 | 시동모터용 샤프트의 제조방법 및 그에 의해 제조된샤프트 |
| KR100835933B1 (ko) * | 2007-01-04 | 2008-06-09 | 주식회사태진정공 | 조향장치용 피니언 샤프트 가공을 위한 중간성형물과 그중간성형물 제조방법 |
| KR101411180B1 (ko) * | 2011-03-07 | 2014-06-23 | 주식회사 만도 | 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트 |
| WO2012133985A1 (ko) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | 주식회사 두합 | 스티어링 컬럼의 어퍼 샤프트 성형장치 |
| KR101405591B1 (ko) * | 2011-10-24 | 2014-06-10 | 주식회사 만도 | 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트 |
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