動力傳遞軸的制造方法以及車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置制造方法
【專利摘要】提供動力傳遞軸的制造方法以及車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。當(dāng)制造在滑動部分設(shè)有樹脂覆膜的動力傳遞軸時使樹脂的表面更平滑。在包括設(shè)有外花鍵（37）的內(nèi)軸（35）、在內(nèi)周設(shè)有內(nèi)花鍵（38）的筒狀的外軸（36）、設(shè)于外花鍵（37）的樹脂覆膜（139）的中間軸（5）的制造方法中，在加熱磨合工序（圖4的（h））中，使內(nèi)軸制造用中間體（147）的中心軸線與外軸制造用中間體（46）的中心軸線一致、且將各制造用中間體（46、147）保持為能夠調(diào)心。在該狀態(tài)下使各制造用中間體（46、147）沿軸向（X1）相對滑動。由此來平整樹脂覆膜（139）的表面。在加熱磨合工序中，在各制造用中間體（46、147）間夾有潤滑脂（48）。
【專利說明】動力傳遞軸的制造方法以及車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動力傳遞軸的制造方法以及車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的中間軸等由可伸縮的動力傳遞軸構(gòu)成。該動力傳遞軸例如形成為使雄軸和雌軸花鍵嵌合的結(jié)構(gòu)。在雄軸的雄花鍵齒有時形成有樹脂涂層(例如參照專利文獻I?4)。在專利文獻4中，在樹脂涂層的表面設(shè)置有被稱作凹陷的槽，能夠在該槽中保持潤滑劑(潤滑脂)。
[0003]對于上述樹脂涂層的表面，存在通過在制造動力傳遞軸進行摩擦來調(diào)整形狀的情況(例如參照專利文獻5?7)。
[0004]專利文獻1:美國特許第2844489號說明書
[0005]專利文獻2:日本特公昭45 - 5081號公報
[0006]專利文獻3:日本特開平9 - 105419號公報
[0007]專利文獻4:日本特開昭64 - 55411號公報
[0008]專利文獻5:日本特許第4045112號公報
[0009]專利文獻6:日本特開昭63 - 176824號公報
[0010]專利文獻7:日本特開2009 - 168194號公報
[0011]本申請發(fā)明人經(jīng)過深刻的研究，結(jié)果想到利用以下的方法制造具有樹脂涂層的動力傳遞軸。具體而言，在金屬制的雄花鍵軸的表面涂布熔融的樹脂并使該樹脂硬化。其次，將雄花鍵軸插入到雌花鍵軸，并使兩軸沿軸向相對移動。由此，能夠?qū)渲繉拥谋砻嬲{(diào)整為與雌軸的表面匹配的形狀。
[0012]但是，當(dāng)使雄軸的制造用中間體和雌軸的制造用中間體沿軸向相對滑動時，如果雄軸的樹脂涂層的表面和雌軸的表面之間摩擦大，則上述表面間的摩擦熱、剪切應(yīng)力變大。結(jié)果，樹脂軟化，產(chǎn)生輥狀的磨損粉。當(dāng)在沿軸向相對滑動的兩軸之間夾有磨損粉時，會因磨損粉的存在而導(dǎo)致樹脂涂層的表面變得粗糙。當(dāng)因此而樹脂涂層的表面變得粗糙時，在動力傳遞軸的使用時，會在雄軸和雌軸之間產(chǎn)生晃動，導(dǎo)致產(chǎn)生嘎啦嘎啦的聲音、轉(zhuǎn)向操縱感降低。
[0013]并且，例如使用液壓缸等致動器進行使雄軸的制造用中間體和雌軸的制造用中間體沿軸向相對滑動的動作。此時，理想狀態(tài)是致動器對兩軸僅賦予沿著兩軸的中心軸線的推力。但是，在致動器作用有動作時的反力等。因此，實際上，致動器有時對雌軸作用有沿著兩軸的中心軸線的推力以外的力、例如雌軸的徑向的力。當(dāng)作用有這樣的力時，從雌軸作用于樹脂涂層的表面的載荷變得不均勻，結(jié)果，存在無法均勻地平整樹脂涂層的表面的憂慮。
[0014]并且，如上所述，使兩軸的制造用中間體滑動時的摩擦熱也會成為問題，因此，無法使兩軸的制造用中間體高速地滑動，對樹脂涂層的表面進行精加工的精加工工序花費時間。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明是在這種背景下完成的，其目的在于，當(dāng)制造在滑動部分設(shè)置有樹脂覆膜的動力傳遞軸時，將樹脂的表面精加工得更加平滑。
[0016]并且，本發(fā)明的其他目的在于，進一步縮短樹脂的表面的精加工所花費的時間。
[0017]為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種動力傳遞軸(5)的制造方法，上述動力傳遞軸
(5)包括:內(nèi)軸(35)，該內(nèi)軸在外周設(shè)置有外花鍵(37);筒狀的外軸(36)，該外軸在內(nèi)周設(shè)置有以能夠滑動的方式與上述外花鍵嚙合的內(nèi)花鍵(38);以及樹脂覆膜(139)，該樹脂覆膜設(shè)置于上述外花鍵以及上述內(nèi)花鍵中的至少一方，上述動力傳遞軸(5)的制造方法的特征在于，上述動力傳遞軸的制造方法具備磨合工序，在該磨合工序中，在使上述內(nèi)軸的制造用中間體(147)的中心軸線(L2)與上述外軸的制造用中間體(46)的中心軸線(LI) 一致、且將各上述制造用中間體保持為能夠調(diào)心的狀態(tài)下，使各上述制造用中間體沿軸向(XI)相對滑動，由此對上述樹脂覆膜的表面(139a)進行磨合加工，在上述磨合工序中，在各上述制造用中間體之間夾有潤滑劑(48 )。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，在磨合工序中，將各軸的制造用中間體保持為能夠調(diào)心。即，將各制造用中間體保持為能夠朝軸向以外的方向變位，以便抑制使內(nèi)軸的制造用中間體的中心軸線和外軸的制造用中間體的中心軸線一致的狀態(tài)變化的力作用于各制造用中間體。由此，能夠抑制彎曲力等作為推力以外的力的并不想要的力作用于各制造用中間體的情況。通過在該狀態(tài)下進行磨合工序，能夠使樹脂覆膜的表面中的與相對側(cè)的部件接觸的部分的整個面均勻地與相對側(cè)的部件的表面滑動接觸(磨合)。并且，在各制造用中間體之間夾有潤滑齊U。由此，能夠抑制在磨合工序中作用于樹脂覆膜的表面的摩擦阻力過度變大的情況。因而，能夠抑制由于因摩擦熱而導(dǎo)致的樹脂覆膜的軟化或在樹脂覆膜產(chǎn)生的剪切應(yīng)力而導(dǎo)致的輥狀的磨損粉的產(chǎn)生，能夠抑制磨損粉使樹脂覆膜變得粗糙的情況。上述的由調(diào)心保持所帶來的效果以及通過夾有潤滑劑而帶來的效果相結(jié)合，能夠?qū)渲材さ谋砻婢庸さ脴O其平滑。
[0019]此外，在磨合工序中，能夠降低樹脂覆膜的摩擦熱，因此能夠抑制輥狀的磨損粉的產(chǎn)生，并且能夠使各制造用中間體更高速地相對滑動。由此，能夠在短時間內(nèi)完成磨合工序，因此能夠更高效地制造動力傳遞軸。此外，無需在磨合工序之前高精度地定位并保持各制造用中間體。因此，能夠縮短各制造用中間體的保持作業(yè)所花費的時間。由此能夠縮短樹脂覆膜的精加工所花費的時間，能夠更高效地制造動力傳遞軸。
[0020]并且，在本發(fā)明中，存在如下情況:在上述外軸的制造用中間體的一端部以及上述內(nèi)軸的制造用中間體的一端部分別安裝有第一以及第二接頭(4、6)，上述第一以及第二接頭是容許各上述制造用中間體傾斜變位的接頭，在上述磨合工序中，經(jīng)由上述第一以及第二接頭對各上述制造用中間體施加用于進行相對滑動的載荷。
[0021]在該情況下，在磨合工序中，當(dāng)使各軸的制造用中間體相對滑動時，當(dāng)與各制造用中間體的中心軸線的軸向一致的方向的推力以外的力(徑向載荷等并不想要的力)欲作用于各制造用中間體時，制造用中間體傾斜。由此，在磨合工序中，能夠可靠地抑制上述的并不想要的力作用于各軸的制造用中間體的情況。
[0022]并且，在本發(fā)明中，存在如下情況:上述第一接頭以及上述第二接頭包括萬向接頭。[0023]在該情況下，能夠借助使用兩個萬向接頭的簡易的結(jié)構(gòu)可靠地抑制在磨合工序中上述的并不想要的力作用于各軸的制造用中間體的情況。并且，當(dāng)制造車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的中間軸等在內(nèi)軸的一端部以及外軸的一端部分別具備萬向接頭的動力傳遞軸時，能夠使用該萬向接頭將各軸的制造用中間體保持為能夠調(diào)心。由此，能夠減少在磨合工序中用于將各軸的制造用中間體保持為能夠調(diào)心的專用部件的個數(shù)。并且，能夠使用于將各軸的制造用中間體保持為能夠調(diào)心的設(shè)備小型化。
[0024]并且，在本發(fā)明中，存在如下情況:當(dāng)各上述制造用中間體的溫度(TP)超過規(guī)定溫度(TPl)后、且各上述制造用中間體的滑動載荷(F)低于規(guī)定載荷(Fl)時，上述磨合工序完成O
[0025]在磨合工序中，當(dāng)開始使制造用中間體相對滑動時，首先，通過各制造用中間體的滑動摩擦，制造用中間體的溫度上升。進而，通過繼續(xù)進行上述相對滑動，樹脂覆膜的表面與相對側(cè)部件的表面磨合。由此，各制造用中間體的滑動阻力降低。并且，伴隨著各制造用中間體的滑動阻力降低，各制造用中間體的溫度也降低。這樣，在各制造用中間體的溫度超過規(guī)定溫度后、且各制造用中間體的滑動載荷低于規(guī)定載荷的時刻，磨合工序完成，由此，能夠在適當(dāng)?shù)臅r刻完成磨合工序。
[0026]并且，在本發(fā)明中，存在如下情況:上述潤滑劑包含潤滑脂或者潤滑脂的基油。
[0027]在該情況下，使用動力傳遞軸的使用時所需要的潤滑劑，能夠降低各軸的制造用中間體的滑動阻力。由此，在磨合工序中，不需要另外準(zhǔn)備用于降低各軸的制造用中間體的滑動阻力的潤滑劑，能夠降低動力傳遞軸的制造成本。
[0028]并且，本發(fā)明提供一種車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置(1)，具備利用上述的動力傳遞軸的制造方法形成的動力傳遞軸(5)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能夠減少傳遞轉(zhuǎn)向操縱所需要的扭矩的動力傳遞軸的周方向的晃動，并且能夠順暢地進行該動力傳遞軸的伸縮動作。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)肅靜性優(yōu)異、且轉(zhuǎn)向操縱感優(yōu)異的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。
[0030]另外，在上述說明中，括弧內(nèi)的數(shù)字等表示后述的實施方式中的對應(yīng)構(gòu)成要素的標(biāo)號，但并不意味著利用上述標(biāo)號限定權(quán)利要求的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是示出具有作為本發(fā)明的一實施方式的動力傳遞軸的中間軸的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0032]圖2是中間軸的局部剖切側(cè)視圖。
[0033]圖3是沿著圖2的II1-1II線的剖視圖。
[0034]圖4的(a)?(j)是依次示出中間軸的制造工序的簡圖。
[0035]圖5是示出作為用于進行加熱磨合工序的制造裝置的滑動裝置的主要部分的立體圖。
[0036]圖6的(A)是示出第一保持機構(gòu)周邊的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，且以剖面的方式示出一部分，圖6的(B)是示出第一保持機構(gòu)的一部分的分解立體圖。
[0037]圖7的(A)是用于對利用本發(fā)明的滑動裝置進行的制造用中間體的加熱磨合工序進行說明的主要部分的示意圖，圖7的(B)是用于對利用比較例的滑動裝置進行的制造用中間體的加熱磨合工序進行說明的主要部分的示意圖。
[0038]圖8是示出加熱磨合工序中的滑動載荷與時間之間的關(guān)系的圖表、以及示出制造用中間體的樹脂覆膜的溫度與時間之間的關(guān)系的圖表。
【具體實施方式】
[0039]參照本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的附圖進行說明。
[0040]圖1是具有應(yīng)用了本發(fā)明的一實施方式的動力傳遞軸的中間軸的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖。參照圖1，車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置I具備:與方向盤等轉(zhuǎn)向操縱部件2連結(jié)的轉(zhuǎn)向操縱軸3 ;經(jīng)由萬向接頭4與轉(zhuǎn)向操縱軸3連結(jié)的作為動力傳遞軸(花鍵伸縮軸)的中間軸5 ;經(jīng)由萬向接頭6與中間軸5連結(jié)的小齒輪軸7 ;以及具有與設(shè)置于小齒輪軸7的端部附近的小齒輪7a嚙合的齒條8a的作為轉(zhuǎn)向軸的齒條軸8。
[0041]利用包括小齒輪軸7以及齒條軸8的齒條齒輪機構(gòu)構(gòu)成轉(zhuǎn)向機構(gòu)Al。齒條軸8由固定于車身側(cè)部件9的殼體10支承為能夠在沿著車輛的左右方向的軸向(與紙面正交的方向)移動。雖然并未圖示，但齒條軸8的各端部經(jīng)由對應(yīng)的轉(zhuǎn)向橫拉桿以及對應(yīng)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂與對應(yīng)的轉(zhuǎn)向輪連結(jié)。
[0042]轉(zhuǎn)向操縱軸3具備同軸地連結(jié)的第一轉(zhuǎn)向操縱軸11和第二轉(zhuǎn)向操縱軸12。第一轉(zhuǎn)向操縱軸11具有使用花鍵結(jié)合以能夠一起旋轉(zhuǎn)且能夠沿軸向相對滑動的方式嵌合的上部軸13以及下部軸14。上部軸13以及下部軸14中的任一方構(gòu)成內(nèi)軸，另一方構(gòu)成筒狀的外軸。
[0043]并且，第二轉(zhuǎn)向操縱軸12具有:以能夠一起旋轉(zhuǎn)的方式與下部軸14連結(jié)的輸入軸15 ;經(jīng)由萬向接頭4與中間軸5連結(jié)的輸出軸16 ;以及將輸入軸15以及輸出軸16以能夠相對旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)的扭桿17。
[0044]轉(zhuǎn)向操縱軸3由固定于車身側(cè)部件18、19的轉(zhuǎn)向管柱20經(jīng)由未圖示的軸承支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0045]轉(zhuǎn)向管柱20具備:以能夠沿軸向相對移動的方式嵌合的筒狀的上套管21以及筒狀的下套管22 ;以及連結(jié)在下套管22的軸向下端的殼體23。在殼體23內(nèi)收納有減速機構(gòu)25，該減速機構(gòu)25對轉(zhuǎn)向輔助用的電動馬達24的動力進行減速并傳遞至輸出軸16。
[0046]減速機構(gòu)25具有:以能夠一起旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于電動馬達24的旋轉(zhuǎn)軸(未圖示)的驅(qū)動齒輪26 ；以及與驅(qū)動齒輪26嚙合且與輸出軸16 —起旋轉(zhuǎn)的從動齒輪27。驅(qū)動齒輪26例如由蝸桿構(gòu)成，從動齒輪27例如由蝸輪構(gòu)成。
[0047]轉(zhuǎn)向管柱20經(jīng)由車輛后方側(cè)的上支架28以及車輛前方側(cè)的下支架29固定于車身側(cè)部件18、19。上支架28使用從車身側(cè)部件18朝下方突出的固定螺栓(雙頭螺栓)30、與該固定螺栓30螺合的螺母31、以及以能夠分離的方式被保持于上支架28的密封件32被固定于車身側(cè)部件18。
[0048]下支架29被固定于轉(zhuǎn)向管柱20的殼體23。并且，下支架29使用從車身側(cè)部件19突出的固定螺栓(雙頭螺栓)33以及與該固定螺栓33螺合的螺母34被固定于車身側(cè)部件19。
[0049]參照圖1以及圖2，作為動力傳遞軸的中間軸5通過使內(nèi)軸35和筒狀的外軸36以能夠沿著中間軸5的軸向Xl滑動且能夠進行扭矩傳遞的方式花鍵嵌合而構(gòu)成。內(nèi)軸35以及外軸36中的任一方構(gòu)成上部軸，另一方構(gòu)成下部軸。在本實施方式中，外軸36作為上部軸而連結(jié)于萬向接頭4，內(nèi)軸35作為下部軸而連結(jié)于萬向接頭6。
[0050]在本實施方式中，根據(jù)將動力傳遞軸應(yīng)用于中間軸5的情況進行說明，但也可以將本發(fā)明的動力傳遞軸應(yīng)用于第一轉(zhuǎn)向操縱軸11，使第一轉(zhuǎn)向操縱軸11具有伸縮調(diào)整功能、沖擊吸收功能。并且，在本實施方式中，根據(jù)車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置I是電動助力轉(zhuǎn)向裝置的情況進行說明，但也可以將本發(fā)明的動力傳遞軸應(yīng)用于手動轉(zhuǎn)向的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。
[0051]參照圖2，萬向接頭4構(gòu)成第一萬向接頭(第一接頭)。萬向接頭4具備:設(shè)置于轉(zhuǎn)向軸3的輸出軸16的軛61 ;設(shè)置于外軸36的一端部的軛62 ;以及將兩個軛61、62之間連結(jié)在一起的十字軸63。
[0052]軛61形成Y字狀，具有筒狀的基部61a以及從基部61a延伸的一對肢部(limb)61b、61b。在基部61a形成有嵌合孔,輸出軸16嵌合固定于該嵌合孔。一對肢部61b、61b相互平行地延伸。
[0053]軛62形成為與軛61相同的形狀。具體而言，軛62形成U字狀，具有基部62a以及從基部62a延伸的一對肢部62b、62b (在圖2中，對一方的肢部62b未予圖不)。外軸36的一端部固定于基部62a。一對肢部62b、62b相互平行地延伸。
[0054]十字軸63配置在一對肢部61b、61b與一對肢部62b、62b之間。十字軸63的四個的前端部分別經(jīng)由軸承(未圖不)連結(jié)于肢部61b、61b、62b、62b。由此,軛61以及軛62能夠以十字軸63的中心63a為中心相對旋轉(zhuǎn)。十字軸63的中心63a配置在外軸36的中心軸線LI上。
[0055]萬向接頭6構(gòu)成第二萬向接頭(第二接頭)。萬向接頭6具備:設(shè)置于小齒輪軸7的一端部的軛61 ;設(shè)置于內(nèi)軸35的一端部的軛62 ;以及將兩軛61、62之間連結(jié)在一起的十字軸63。萬向接頭6的十字軸63的中心63a配置在內(nèi)軸35的中心軸線LI上。
[0056]萬向接頭4、6的結(jié)構(gòu)相同。因而，以下，對萬向接頭6標(biāo)注與萬向接頭4的對應(yīng)構(gòu)成要素相同的標(biāo)號并省略詳細說明。
[0057]圖3是沿著圖2的III — III線的剖視圖。參照圖2以及圖3，設(shè)置于內(nèi)軸35的外周35a的外花鍵37與設(shè)置于外軸36的內(nèi)周36a的內(nèi)花鍵38相互嵌合。在本實施方式中，如圖3所示，在外花鍵37的至少齒面37a形成有樹脂覆膜139，該樹脂覆膜139具有實施了相對于外軸36的加熱磨合處理(參照圖4的(h))的表面139a。具體而言，外花鍵37的至少齒面37a由覆蓋內(nèi)軸35的芯骨350的周圍的樹脂覆膜139的至少一部分形成。
[0058]基于作為簡圖的圖4對制造上述中間軸5的工序進行說明。
[0059]首先，在圖4的(a)所示的鍛造工序中，通過對坯料進行鍛造而獲得形成有外花鍵40的內(nèi)軸制造用中間體41。
[0060]接下來，在圖4的(b)所示的前處理工序中，對圖4的(a)的內(nèi)軸制造用中間體41的外花鍵40的至少齒面實施用于進行涂覆的前處理。具體而言，作為在圖4的(c)的被覆工序中形成樹脂層44的情況下的前階段的處理，為了使上述外花鍵40的齒面平滑，例如進行上述噴丸、前體涂布等基底處理。由此，獲得如圖4的(b)所示的具有對齒面實施了前處理的外花鍵42的內(nèi)軸制造用中間體43 (相當(dāng)于內(nèi)軸35的芯骨350)。
[0061]接下來，在圖4的(C)所示的被覆工序(涂覆工序)中，在圖4的(b)的內(nèi)軸制造用中間體43的外花鍵42的至少齒面形成樹脂層44，獲得如圖4的(c)所示的形成有樹脂層44的內(nèi)軸制造用中間體45。具體而言，在對實施了前處理的內(nèi)軸制造用中間體43進行加熱之后，將制造用中間體43在樹脂粉末處于流動狀態(tài)的流動浸泡槽內(nèi)浸泡規(guī)定時間。由此，附著于內(nèi)軸制造用中間體43的樹脂粉末因熱而熔融，形成樹脂層44。樹脂層44的外周的截面形成為圓形或者近似圓形。作為形成上述樹脂層44的樹脂，能夠使用聚酰胺、聚縮醛等熱塑性樹脂。也可以對樹脂層44進行注塑成形。
[0062]接下來，在圖4的(d)所不的接頭接合工序中,將萬向接頭6連結(jié)在內(nèi)軸制造用中間體45的端部。
[0063]接下來，在圖4的(e)所示的拉削工序中，準(zhǔn)備外軸制造用中間體46。外軸制造用中間體46通過將坯料鍛造成筒狀而形成，在內(nèi)周形成有內(nèi)花鍵38。在外軸制造用中間體46的一端部安裝有萬向接頭4。通過將形成有上述樹脂層44的內(nèi)軸制造用中間體45插入到該外軸制造用中間體46內(nèi)來進行拉削加工。由此，利用外軸制造用中間體46的內(nèi)花鍵38的齒面，如圖4的(f)所示，獲得具有成形后的樹脂覆膜39的內(nèi)軸制造用中間體47。
[0064]在拉削工序中，當(dāng)進行拉削加工時，如圖4的(e)所示，樹脂層44的多余部分44a被削掉，形成為刨花兒，并被排出至作為相對方軸的外軸制造用中間體46外。
[0065]接下來，在圖4的(f)的槽形成工序中，從激光照射單元50沿與軸向Xl交差的方向?qū)渲材?9的表面39a照射激光51 (例如YV04激光、CO2激光)。由此，使樹脂的一部分熱分解而將其除去。由此，獲得如圖4的(g)所示的具有形成有螺旋狀的槽52的樹脂覆膜139的內(nèi)軸制造用中間體147。
[0066]槽52形成為距離樹脂覆膜139的表面139a規(guī)定深度的深度。對于槽52，槽52以橫切內(nèi)軸制造用中間體147的各外花鍵37的方式延伸。
[0067]另外，代替利用激光51進行的加工，也可以使用噴水或者利用包含硬質(zhì)微粒的壓縮空氣進行的微細槽加工來形成槽52。
[0068]參照圖4的(g)，在形成有槽52的內(nèi)軸制造用中間體147涂布作為潤滑劑的潤滑脂48。潤滑脂48與中間軸5出廠時涂布的潤滑脂相同。潤滑脂48例如涂布于內(nèi)軸制造用中間體147的前端。另外，作為潤滑劑，也可以僅將與上述潤滑脂48的基油相同成分的基油涂布于內(nèi)軸制造用中間體147的外周面。
[0069]接下來，在圖4的(h)所示的加熱磨合工序中，將內(nèi)軸制造用中間體147插入到作為相對方軸的外軸制造用中間體46內(nèi)。此時,外軸制造用中間體46和內(nèi)軸制造用中間體147的樹脂覆膜139之間的過盈量為幾十Pm左右，為過盈配合。進而，使內(nèi)軸制造用中間體147相對于外軸制造用中間體46經(jīng)由潤滑脂48沿軸向Xl強制滑動。由此，完成覆蓋有具有與外軸制造用中間體46的內(nèi)花鍵38的齒面匹配的表面139a的樹脂覆膜139的內(nèi)軸35、外軸36。
[0070]在上述加熱磨合工序中，使用通過制造用中間體46、147的強制滑動而產(chǎn)生的摩擦熱。由此，將與外軸制造用中間體46接觸的樹脂覆膜139的表層部加熱至樹脂覆膜139的樹脂的熔點以上的溫度而使其熔化。在該加熱狀態(tài)下促進樹脂的軟化，使樹脂覆膜139的表層部與外軸制造用中間體46的內(nèi)花鍵38磨合。之后，利用從噴嘴53噴射的空氣等對樹脂覆膜139進行冷卻。由此，能夠使樹脂覆膜139的表面139a以表面粗糙度等級(幾十Pm左右的表面粗糙度的等級)與外軸36的內(nèi)花鍵38的齒面配合。由此，完成內(nèi)軸35。[0071]接下來，在圖4的(i )所不的潤滑脂涂布工序中，在內(nèi)軸35的樹脂覆I旲139的表面涂布潤滑脂48。將涂布了潤滑脂48的內(nèi)軸35組裝于外軸36，如圖4的(j)所示，完成作為花鍵伸縮軸的中間軸5。
[0072]對上述的中間軸5的制造工序中的加熱磨合工序進行更詳細的說明。
[0073]圖5是示出作為用于進行加熱磨合工序的制造裝置的滑動裝置90的主要部分的立體圖。
[0074]滑動裝置90構(gòu)成為使外軸制造用中間體46的中心軸線LI與內(nèi)軸制造用中間體147的中心軸線L2 —致，并且以能夠調(diào)心的方式保持上述的制造用中間體46、147。并且，滑動裝置90構(gòu)成為通過使制造用中間體46、147沿軸向Xl相對滑動而對樹脂覆膜139的表面進行加熱磨合加工(精加工)。
[0075]滑動裝置90包括驅(qū)動機構(gòu)93、一對作為保持機構(gòu)的第一保持機構(gòu)91以及第二保持機構(gòu)92。
[0076]驅(qū)動機構(gòu)93是為了經(jīng)由第一保持機構(gòu)91使制造用中間體46、147沿軸向Xl相對滑動而設(shè)置的。驅(qū)動機構(gòu)93例如由作為致動器的液壓缸構(gòu)成。液壓缸包括桿94。桿94構(gòu)成為能夠沿第一以及第二保持機構(gòu)91、92相互面對的方向(軸向Xl)直線往復(fù)運動。
[0077]滑動裝置90縱向配置，桿94的變位方向與鉛垂方向一致。由此，能夠抑制因由滑動裝置90保持的制造用中間體46、147的自重而產(chǎn)生的彎曲力作用于制造用中間體46、147之間。另外，也可以將滑動裝置90橫向配置，由此使桿94的變位方向為水平方向。
[0078]在桿94的前端固定有圓板狀的連結(jié)板95。在連結(jié)板95形成有多個螺紋孔95a。
[0079]第一以及第二保持機構(gòu)91、92是為了保持相互嵌合的狀態(tài)的制造用中間體46、147而設(shè)置的。
[0080]第一保持機構(gòu)91與連結(jié)板95結(jié)合，能夠與桿94 一起直線往復(fù)運動。第一保持機構(gòu)91構(gòu)成為保持設(shè)置于外軸制造用中間體46的萬向接頭4。
[0081]圖6的(A)是示出第一保持機構(gòu)91周邊的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，且以截面示出一部分。圖6的(B)是示出第一保持機構(gòu)91的一部分的分解立體圖。如圖6的(A)以及圖6的(B)所不，第一保持機構(gòu)91包括第一板101、第二板102、第三板103以及固定螺釘104。
[0082]第一板101形成為圓板狀。在第一板101形成有螺紋插通孔101a。利用插通該螺紋插通孔IOla并與螺紋孔95a螺紋結(jié)合的固定螺釘105將第一板101固定于連結(jié)板95。
[0083]在第一板101，除了形成有螺紋插通孔IOla之外，還形成有凸部IOlb以及螺紋孔IOlc0凸部IOlb形成于第一板101的上表面IOld的中央，且朝上突出。該凸部IOlb與形成于萬向接頭4的軛61的嵌合孔嵌合。由此，能夠以使得軛61 (萬向接頭4的中心63a)通過桿94的中心軸線L3的方式進行軛61的定位。第一板101的上表面IOld與軛61的基部61a的一端面面接觸。
[0084]在第一板101的外周部設(shè)置有多個螺紋孔101c，該多個螺紋孔IOlc在第一板101的外周部的周方向等間隔地配置。螺紋插通孔IOla和螺紋孔IOlc在第一板101的周方向
交替配置。
[0085]第二板102形成為U字形形狀，包括一對對置部102a、102a。對置部102a、102a相互平行地延伸。在第二板102的對置部102a、102a形成有多個(例如四個)螺紋插通孔102b。對置部102a、102a以隔著萬向接頭4的軛62的肢部62b、62b的方式配置。對置部102a、102a的內(nèi)側(cè)面102c、102c與肢部62b、62b的外側(cè)面鄰接，且能夠與上述的肢部62b、62b接觸。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠限制軛62相對于軛61過度擺動(軛62繞通過一對肢部61b、61b之間的直線L4的過度擺動)。
[0086]第三板103是為了推壓軛61的基部61a而設(shè)置的。第三板103形成為棒狀。第三板103的截面形狀成近似矩形形狀。第三板103的中間部與軛61的基部61a接觸，利用第三板103和第一板101在軸向Xl夾持軛61。第三板103的長度方向的兩端部由第二板102的對置部102a、102a朝下方推壓。并且，在第三板103的兩端部形成有螺紋插通孔103a、103a。
[0087]固定螺釘104設(shè)置有多個，插通于第二板102以及第三板103的各螺紋插通孔102a、103a，且與第一板101的螺紋孔IOlc螺紋結(jié)合。由此，第二板102以及第三板103以能夠裝卸的方式被固定于第一板101。
[0088]參照圖5，第二保持機構(gòu)92固定于設(shè)置在滑動裝置90的固定部件106。第二保持機構(gòu)92構(gòu)成為保持設(shè)置于內(nèi)軸制造用中間體147的萬向接頭6。第二保持機構(gòu)92具有與第一保持機構(gòu)91相同的結(jié)構(gòu)。因而，對第二保持機構(gòu)92的各構(gòu)成要素標(biāo)注與第一保持機構(gòu)91的對應(yīng)構(gòu)成要素相同的標(biāo)號并省略詳細說明。利用第二保持機構(gòu)92的第一板101以及第三板103夾持萬向接頭6的軛61的肢部61b。
[0089]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，萬向接頭4、6容許由滑動裝置90保持的制造用中間體46、147的傾斜變位。并且，滑動裝置90經(jīng)由萬向接頭4、6以能夠調(diào)心的方式保持制造用中間體46、147，且經(jīng)由萬向接頭4、6對制造用中間體46、147賦予用于使兩者相對滑動的推力。
[0090]并且，在滑動裝置90設(shè)置有用于檢測使制造用中間體46、147沿軸向Xl滑動時的滑動載荷的作為載荷檢測裝置的負載傳感器107。負載傳感器107例如安裝于桿94。
[0091]并且，在滑動裝置90設(shè)置有用于檢測作為制造用中間體46、147的溫度的樹脂覆膜139的溫度的溫度傳感器108。溫度傳感器108例如是非接觸式的溫度傳感器。
[0092]負載傳感器107的載荷檢測信號以及溫度傳感器108的溫度檢測信號被輸入至控制裝置109。控制裝置109基于所輸入的檢測信號對驅(qū)動機構(gòu)93進行控制。
[0093]其次，對加熱磨合工序中的滑動裝置90的動作進行說明。
[0094]在加熱磨合工序中，控制裝置109對驅(qū)動機構(gòu)93進行驅(qū)動，由此使制造用中間體46,147沿軸向Xl相對滑動，對樹脂覆膜139賦予摩擦熱。當(dāng)進行將內(nèi)軸制造用中間體147壓入于外軸制造用中間體46的動作時，使驅(qū)動機構(gòu)93的桿94朝軸向Xl的一方X2 (上方)變位。由此，第一保持機構(gòu)91的第一板101、萬向接頭4以及外軸制造用中間體46與桿94一起朝軸向Xl的一方X2側(cè)變位。此時，第一保持機構(gòu)91中的第一板101對萬向接頭4的軛61施加朝上的力，由此，萬向接頭4朝上方變位。另一方面，萬向接頭6由第二保持機構(gòu)92的第一板101承接。由此，限制內(nèi)軸制造用中間體147朝軸向Xl的一方X2的變位。
[0095]并且，當(dāng)進行相對于內(nèi)軸制造用中間體147拉拽外軸制造用中間體46的動作時，使驅(qū)動機構(gòu)93的桿94朝軸向Xl的另一方X3 (下方)變位。此時，第一保持機構(gòu)91中的第三板103朝軸向Xl的另一方X3推壓萬向接頭4的軛61的基部61a。由此，外軸制造用中間體46與桿94 一起朝軸向Xl的另一方X3側(cè)變位。此時，另一方面，萬向接頭6的基部61a由第二保持機構(gòu)92的第三板103承接，由此，內(nèi)軸制造用中間體147朝軸向Xl的另一方X3的變位被限制。[0096]通過上述的動作,制造用中間體46、147反復(fù)進行伸縮動作。于是,如上所述,產(chǎn)生因外軸以及內(nèi)軸制造用中間體46、147的強制滑動而導(dǎo)致的摩擦熱。由此，將與外軸制造用中間體46接觸的樹脂覆膜139的表層部加熱至樹脂覆膜139的樹脂的熔點以上的溫度而使其熔化。在該加熱狀態(tài)下，促進樹脂的軟化，并且使樹脂覆膜139與外軸制造用中間體46的內(nèi)花鍵38磨合。
[0097]在該加熱磨合工序時，實際上，有時在桿94作用有作為與靜止時的制造用中間體46、147的軸向Xl不同方向的力的并不想要的力(例如，徑向力P1)。當(dāng)產(chǎn)生這樣的力Pl時，如圖7的(A)的示意圖所示，安裝有萬向接頭4、6的制造用中間體46、147從利用驅(qū)動機構(gòu)93開始滑動之前的靜止?fàn)顟B(tài)時傾斜。結(jié)果，能夠抑制始終在制造用中間體46、147之間作用有沿著軸向Xl的推力以外的力(并不想要的力)的情況。由此，能夠抑制局部的力作用于樹脂覆膜139。
[0098]例如，如圖7的(B)所示，考慮將制造用中間體46、147不經(jīng)由萬向接頭4、6而直接進行保持，并使制造用中間體46、147滑動的滑動裝置90’。在該滑動裝置90’中，因驅(qū)動時的反力等，有時在制造用中間體46、147之間作用有作為沿著軸向XI的推力以外的力的并不想要的徑向力P1。此時，在制造用中間體46、147之間作用有彎曲力，在于樹脂覆膜139的一部分局部地作用有較大的力，難以使樹脂覆膜139平滑。
[0099]圖8是示出加熱磨合工序中的滑動載荷F與時間TM之間的關(guān)系的圖表，以及示出內(nèi)軸制造用中間體147的樹脂覆膜139的溫度TP與時間TM之間的關(guān)系的圖表。如圖8所示，在使用了滑動裝置90的加熱磨合工序中，伴隨著自時間TMO起開始滑動裝置90的驅(qū)動，制造用中間體46、147相對滑動。由此，樹脂覆膜139的溫度TP在到規(guī)定時間TMl之前隨著時間的推移而上升。此時，樹脂覆膜139通過與外軸制造用中間體46之間的滑動而在帶熱的同時表面被平整。由此，滑動阻力、即滑動載荷F逐漸降低。
[0100]當(dāng)滑動載荷F降低時，制造用中間體46、147之間的滑動動作變得順暢，發(fā)熱量降低。于是，樹脂覆膜139的溫度TP在規(guī)定時間TMl上升至作為規(guī)定溫度的最高溫度TPl，然后逐漸降低。在樹脂覆膜139的溫度TP超過最高溫度TPl后，當(dāng)滑動載荷F低于規(guī)定載荷Fl時(時間TM2時)，樹脂覆膜139的表面成為足夠平滑的狀態(tài)。此時，加熱磨合工序完成。
[0101]如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式，在加熱磨合工序中，利用滑動裝置90以能夠調(diào)心的方式保持制造用中間體46、147。S卩，將各制造用中間體46、147保持為能夠朝軸向Xl以外的方向變位，以便抑制使制造用中間體46、147的中心軸線L1、L2 一致的狀態(tài)變化的力作用于各制造用中間體46、147。由此，能夠抑制彎曲力等作為推力以外的力的并不想要的力(例如徑向力Pl)作用于各制造用中間體46、147。
[0102]通過在該狀態(tài)下進行磨合工序，能夠使樹脂覆膜139的表面139a中的、與對象側(cè)的外軸制造用中間體46接觸的部分的整個面均勻地與外軸制造用中間體46的表面滑動接觸(磨合)。并且，在加熱磨合工序中，在各制造用中間體46、147之間夾有潤滑脂48。由此，在加熱磨合工序中，能夠抑制作用于樹脂覆膜139的表面的摩擦阻力過度變大。
[0103]因而，能夠抑制由于因摩擦熱而導(dǎo)致的樹脂覆膜139的軟化或在樹脂覆膜139產(chǎn)生的剪切應(yīng)力而導(dǎo)致的輥狀的磨損粉的產(chǎn)生，能夠抑制磨損粉使樹脂覆膜139變得粗糙的情況。加熱磨合工序中的通過制造用中間體46、147的調(diào)心保持而帶來的效果、通過夾有潤滑脂48而帶來的效果相結(jié)合，能夠?qū)渲材?39的表面139a精加工得極其平滑。[0104]此外，在加熱磨合工序中，能夠降低樹脂覆膜139的摩擦熱，因此，能夠抑制輥狀的磨損粉的產(chǎn)生，并且能夠使各制造用中間體46、147更高速地相對滑動。由此，能夠在短時間內(nèi)完成加熱磨合工序，因此能夠更高效地制造中間軸5。
[0105]此外，在加熱磨合工序之前，將制造用中間體46、147安裝于具有調(diào)心功能的第一以及第二保持機構(gòu)91、92，因此，不需要高精度地定位并保持各制造用中間體46、147。因此，能夠縮短在滑動裝置90安裝各制造用中間體46、147時花費的時間。由此，能夠縮短樹脂覆膜139的精加工所花費的時間，能夠更高效地制造中間軸5。
[0106]并且，在加熱磨合工序中，經(jīng)由萬向接頭4、6將制造用中間體46、147保持為能夠調(diào)心。由此，在加熱磨合工序中，當(dāng)使各軸的制造用中間體46、147相對滑動時，當(dāng)軸向Xl的推力以外的力(徑向力Fl等并不想要的力)欲作用于各制造用中間體46、147時，制造用中間體46、147傾斜。由此，在加熱磨合工序中，能夠可靠地抑制上述的并不想要的力作用于各軸的制造用中間體46、147的情況。
[0107]這樣，能夠借助使用兩個萬向接頭4、6的簡易的結(jié)構(gòu)可靠地抑制在加熱磨合工序中上述的并不想要的力作用于制造用中間體46、147的情況。并且，當(dāng)制造像車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置I的中間軸5那樣在內(nèi)軸35的一端部以及外軸36的一端部分別具備萬向接頭4、6的動力傳遞軸時，能夠使用該萬向接頭4、6將制造用中間體46、147保持為能夠調(diào)心。由此，能夠減少在加熱磨合工序中用于將制造用中間體46、147保持為能夠調(diào)心的專用部件的個數(shù)。并且，能夠使用于將制造用中間體46、147保持為能夠調(diào)心的設(shè)備小型化。
[0108]此外，在各制造用中間體46、147的溫度TP超過最高溫度TPl后、且各制造用中間體46、147的滑動載荷F低于規(guī)定載荷Fl時，加熱磨合工序完成。
[0109]在加熱磨合工序中，當(dāng)開始使制造用中間體46、147相對滑動時，首先，通過各制造用中間體46、147的滑動摩擦，制造用中間體46、147的溫度上升。進而，通過繼續(xù)進行上述相對滑動，樹脂覆膜139的表面與內(nèi)軸制造用中間體147的內(nèi)表面磨合。由此，各制造用中間體46、147的滑動阻力降低。并且，伴隨著各制造用中間體46、147的滑動阻力降低，各制造用中間體46、147的溫度TP也降低。這樣，在各制造用中間體46、147的溫度TP超過最高溫度TPl后、且各制造用中間體46、147的滑動載荷F低于規(guī)定載荷Fl的時刻，加熱磨合工序完成，由此，能夠在適當(dāng)?shù)臅r刻完成加熱磨合工序。
[0110]并且，在加熱磨合工序中，涂布潤滑脂48。由此，使用中間軸5的使用時所需要的潤滑脂48，能夠降低制造用中間體46、147的滑動阻力。由此，在加熱磨合工序中，不需要另外準(zhǔn)備用于降低各軸的制造用中間體46、147的滑動阻力的潤滑劑，能夠降低中間軸5的制造成本。
[0111]綜上，能夠減少中間軸5的周方向的晃動，且能夠順暢地進行該中間軸5的伸縮動作。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)肅靜性優(yōu)異且轉(zhuǎn)向操縱感優(yōu)異的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置I。
[0112]并且，能夠借助將萬向接頭4安裝于第一保持機構(gòu)91、將萬向接頭6安裝于第二保持機構(gòu)92的簡易的作業(yè)容易地將制造用中間體46、147設(shè)置于滑動裝置90。
[0113]并且，通過在樹脂覆膜139的表面139a設(shè)置槽52，能夠?qū)⑸鲜龅哪p粉取入槽52內(nèi)。因而，不會因磨損粉的巨大化而在樹脂覆膜139的表面139a產(chǎn)生異常磨損。S卩，不會使表面139a變得粗糙，因此能夠?qū)渲材?39的表面139a以比較的平滑的狀態(tài)與相對方配合。[0114]因而，能夠增加外花鍵37以及內(nèi)花鍵38的齒面37a、38a間的實際上的接觸面積，結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)滑動性優(yōu)異且耐久性優(yōu)異的作為花鍵伸縮軸的中間軸5。并且，在中間軸5的使用時，槽52作為潤滑劑積存部發(fā)揮功能，因此能夠長期維持良好的潤滑狀態(tài)。
[0115]本發(fā)明并不限定于以上的實施方式的內(nèi)容，能夠在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行各種變更。
[0116]例如，在上述實施方式中，經(jīng)由萬向接頭4、6將制造用中間體46、147安裝于滑動裝置90，但并不限定于此。也可以將制造用中間體46、147以能夠進行傾斜變位或者與軸向Xl正交的方向的變位的方式安裝于滑動裝置90。例如，也可以在桿94的中間部設(shè)置萬向接頭。并且，在加熱磨合工序中，代替萬向接頭4、6，也可以使用球面接頭、歐氏接頭。
[0117]并且，代替滑動裝置90的第一保持機構(gòu)91，也可以將第二保持機構(gòu)92沿軸向Xl驅(qū)動，也可以將第一以及第二保持機構(gòu)91、92雙方沿軸向Xl驅(qū)動。
[0118]在上述實施方式中，根據(jù)在內(nèi)軸的外花鍵形成樹脂覆膜的例子進行了說明，但并不限定于此。也可以在外軸的內(nèi)花鍵的至少齒面形成樹脂覆膜。在該情況下，當(dāng)對形成于外軸的制造用中間體的內(nèi)花鍵的樹脂層進行切削而成形樹脂覆膜時，使用內(nèi)軸的制造用中間體對上述樹脂層進行加熱磨合處理。
[0119]并且，在上述實施方式中，作為動力傳遞軸，以車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置I的中間軸5為例進行了說明，但也可以將本發(fā)明應(yīng)用于其他的裝置的動力傳遞軸。
[0120]本申請是基于2011年3月18日提出的日本國專利申請、特愿2011 — 061470完成的，其內(nèi)容作為參考包含于本發(fā)明。
[0121]標(biāo)號說明:
[0122]1:車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置；4:萬向接頭(第一接頭);5:中間軸(動力傳遞軸);6:萬向接頭(第二接頭)；35:內(nèi)軸；36:外軸；37:外花鍵；38:內(nèi)花鍵；46:外軸制造用中間體；48:潤滑脂(潤滑劑);139:樹脂覆膜；139a:樹脂覆膜的表面；147:內(nèi)軸制造用中間體；F:滑動載荷；F1:規(guī)定載荷；L1:(外軸的制造用中間體的)中心軸線；L2:(內(nèi)軸的制造用中間體的)中心軸線；TP:制造用中間體的溫度；TP1:最高溫度(規(guī)定溫度)；X1:軸向。
【權(quán)利要求】
1.一種動力傳遞軸的制造方法， 所述動力傳遞軸包括: 內(nèi)軸，該內(nèi)軸在外周設(shè)置有外花鍵； 筒狀的外軸，該外軸在內(nèi)周設(shè)置有以能夠滑動的方式與所述外花鍵嚙合的內(nèi)花鍵；以及 樹脂覆膜，該樹脂覆膜設(shè)置于所述外花鍵以及所述內(nèi)花鍵中的至少一方， 所述動力傳遞軸的制造方法的特征在于， 所述動力傳遞軸的制造方法具備磨合工序，在該磨合工序中，在使所述內(nèi)軸的制造用中間體的中心軸線與所述外軸的制造用中間體的中心軸線一致、且將各所述制造用中間體保持為能夠調(diào)心的狀態(tài)下，使各所述制造用中間體沿軸向相對滑動，由此對所述樹脂覆膜的表面進行磨合加工， 在所述磨合工序中，在各所述制造用中間體之間夾有潤滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力傳遞軸的制造方法，其特征在于， 在所述外軸的制造用中間體的一端部以及所述內(nèi)外軸的制造用中間體的一端部分別安裝有第一接頭以及第二接頭， 所述第一接頭以及所述第二接頭是容許各所述制造用中間體傾斜變位的接頭， 在所述磨合工序中，經(jīng)由所述第一接頭以及所述第二接頭對各所述制造用中間體施加用于進行相對滑動的載荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力傳遞軸的制造方法，其特征在于， 所述第一接頭以及所述第二接頭分別包括萬向接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的動力傳遞軸的制造方法，其特征在于， 當(dāng)各所述制造用中間體的溫度超過規(guī)定溫度后、且各所述制造用中間體的滑動載荷低于規(guī)定載荷時，所述磨合工序完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的動力傳遞軸的制造方法，其特征在于， 所述潤滑劑包含潤滑脂或者潤滑脂的基油。
6.一種車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其特征在于，具備利用權(quán)利要求1?5中任一項所述的動力傳遞軸的制造方法形成的動力傳遞軸。
【文檔編號】B62D1/20GK103429921SQ201280013834
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月18日
【發(fā)明者】時岡良一 申請人:株式會社捷太格特