动力传递轴的制造方法以及车辆用转向操纵装置的制造方法
【专利说明】动力传递轴的制造方法以及车辆用转向操纵装置
[0001]本申请是申请人于2012年03月16日提出的申请号为PCT/JP2012/056877 (进入中国国家阶段的申请号为201280013834.5)、发明名称为动力传递轴的制造方法以及车辆用转向操纵装置的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及动力传递轴的制造方法以及车辆用转向操纵装置。
【背景技术】
[0003]车辆用转向操纵装置的中间轴等由可伸缩的动力传递轴构成。该动力传递轴例如形成为使雄轴和雌轴花键嵌合的结构。在雄轴的雄花键齿有时形成有树脂涂层(例如参照专利文献1?4)。在专利文献4中，在树脂涂层的表面设置有被称作凹陷的槽，能够在该槽中保持润滑剂(润滑脂)。
[0004]对于上述树脂涂层的表面，存在通过在制造动力传递轴进行摩擦来调整形状的情况(例如参照专利文献5?7)。
[0005]专利文献1:美国特许第2844489号说明书
[0006]专利文献2:日本特公昭45 - 5081号公报
[0007]专利文献3:日本特开平9 - 105419号公报
[0008]专利文献4:日本特开昭64 - 55411号公报
[0009]专利文献5:日本特许第4045112号公报
[0010]专利文献6:日本特开昭63 - 176824号公报
[0011]专利文献7:日本特开2009 - 168194号公报
[0012]本申请发明人经过深刻的研究，结果想到利用以下的方法制造具有树脂涂层的动力传递轴。具体而言，在金属制的雄花键轴的表面涂布熔融的树脂并使该树脂硬化。其次，将雄花键轴插入到雌花键轴，并使两轴沿轴向相对移动。由此，能够将树脂涂层的表面调整为与雌轴的表面匹配的形状。
[0013]但是，当使雄轴的制造用中间体和雌轴的制造用中间体沿轴向相对滑动时，如果雄轴的树脂涂层的表面和雌轴的表面之间摩擦大，则上述表面间的摩擦热、剪切应力变大。结果，树脂软化，产生辊状的磨损粉。当在沿轴向相对滑动的两轴之间夹有磨损粉时，会因磨损粉的存在而导致树脂涂层的表面变得粗糙。当因此而树脂涂层的表面变得粗糙时，在动力传递轴的使用时，会在雄轴和雌轴之间产生晃动，导致产生嘎啦嘎啦的声音、转向操纵感降低。
[0014]并且，例如使用液压缸等致动器进行使雄轴的制造用中间体和雌轴的制造用中间体沿轴向相对滑动的动作。此时，理想状态是致动器对两轴仅赋予沿着两轴的中心轴线的推力。但是，在致动器作用有动作时的反力等。因此，实际上，致动器有时对雌轴作用有沿着两轴的中心轴线的推力以外的力、例如雌轴的径向的力。当作用有这样的力时，从雌轴作用于树脂涂层的表面的载荷变得不均匀，结果，存在无法均匀地平整树脂涂层的表面的忧虑。
[0015]并且，如上所述，使两轴的制造用中间体滑动时的摩擦热也会成为问题，因此，无法使两轴的制造用中间体高速地滑动，对树脂涂层的表面进行精加工的精加工工序花费时间。
【发明内容】
[0016]本发明是在这种背景下完成的，其目的在于，当制造在滑动部分设置有树脂覆膜的动力传递轴时，将树脂的表面精加工得更加平滑。
[0017]并且，本发明的其他目的在于，进一步缩短树脂的表面的精加工所花费的时间。
[0018]为了达成上述目的，本发明提供一种动力传递轴(5)的制造方法，上述动力传递轴(5)包括:内轴(35)，该内轴在外周设置有外花键(37);筒状的外轴(36)，该外轴在内周设置有以能够滑动的方式与上述外花键啮合的内花键(38);以及树脂覆膜(139)，该树脂覆膜设置于上述外花键以及上述内花键中的至少一方，上述动力传递轴(5)的制造方法的特征在于，上述动力传递轴的制造方法具备磨合工序，在该磨合工序中，在使上述内轴的制造用中间体(147)的中心轴线(L2)与上述外轴的制造用中间体(46)的中心轴线(L1)一致、且将各上述制造用中间体保持为能够调心的状态下，使各上述制造用中间体沿轴向(XI)相对滑动，由此对上述树脂覆膜的表面(139a)进行磨合加工，在上述磨合工序中，在各上述制造用中间体之间夹有润滑剂(48)。
[0019]根据本发明，在磨合工序中，将各轴的制造用中间体保持为能够调心。即，将各制造用中间体保持为能够朝轴向以外的方向变位，以便抑制使内轴的制造用中间体的中心轴线和外轴的制造用中间体的中心轴线一致的状态变化的力作用于各制造用中间体。由此，能够抑制弯曲力等作为推力以外的力的并不想要的力作用于各制造用中间体的情况。通过在该状态下进行磨合工序，能够使树脂覆膜的表面中的与相对侧的部件接触的部分的整个面均匀地与相对侧的部件的表面滑动接触(磨合)。并且，在各制造用中间体之间夹有润滑剂。由此，能够抑制在磨合工序中作用于树脂覆膜的表面的摩擦阻力过度变大的情况。因而，能够抑制由于因摩擦热而导致的树脂覆膜的软化或在树脂覆膜产生的剪切应力而导致的辊状的磨损粉的产生，能够抑制磨损粉使树脂覆膜变得粗糙的情况。上述的由调心保持所带来的效果以及通过夹有润滑剂而带来的效果相结合，能够将树脂覆膜的表面精加工得极其平滑。
[0020]此外，在磨合工序中，能够降低树脂覆膜的摩擦热，因此能够抑制辊状的磨损粉的产生，并且能够使各制造用中间体更高速地相对滑动。由此，能够在短时间内完成磨合工序，因此能够更高效地制造动力传递轴。此外，无需在磨合工序之前高精度地定位并保持各制造用中间体。因此，能够缩短各制造用中间体的保持作业所花费的时间。由此能够缩短树脂覆膜的精加工所花费的时间，能够更高效地制造动力传递轴。
[0021]并且，在本发明中，存在如下情况:在上述外轴的制造用中间体的一端部以及上述内轴的制造用中间体的一端部分别安装有第一以及第二接头(4、6)，上述第一以及第二接头是容许各上述制造用中间体倾斜变位的接头，经由上述第一以及第二接头对各上述制造用中间体施加用于进行相对滑动的载荷。
[0022]在该情况下，当使各轴的制造用中间体相对滑动时，当与各制造用中间体的中心轴线的轴向一致的方向的推力以外的力(径向载荷等并不想要的力)欲作用于各制造用中间体时，制造用中间体倾斜。由此，能够可靠地抑制上述的并不想要的力作用于各轴的制造用中间体的情况。
[0023]并且，在本发明中，存在如下情况:上述第一接头以及上述第二接头包括万向接头。
[0024]在该情况下，能够借助使用两个万向接头的简易的结构可靠地抑制在磨合工序中上述的并不想要的力作用于各轴的制造用中间体的情况。并且，当制造车辆用转向操纵装置的中间轴等在内轴的一端部以及外轴的一端部分别具备万向接头的动力传递轴时，能够使用该万向接头将各轴的制造用中间体保持为能够调心。由此，能够减少在磨合工序中用于将各轴的制造用中间体保持为能够调心的专用部件的个数。并且，能够使用于将各轴的制造用中间体保持为能够调心的设备小型化。
[0025]并且，在本发明中，存在如下情况:当各上述制造用中间体的温度(TP)超过规定温度(TP1)后、且各上述制造用中间体的滑动载荷(F)低于规定载荷(F1)时，上述磨合工序完成。
[0026]在磨合工序中，当开始使制造用中间体相对滑动时，首先，通过各制造用中间体的滑动摩擦，制造用中间体的温度上升。进而，通过继续进行上述相对滑动，树脂覆膜的表面与相对侧部件的表面磨合。由此，各制造用中间体的滑动阻力降低。并且，伴随着各制造用中间体的滑动阻力降低，各制造用中间体的温度也降低。这样，在各制造用中间体的温度超过规定温度后、且各制造用中间体的滑动载荷低于规定载荷的时刻，磨合工序完成，由此，能够在适当的时刻完成磨合工序。
[0027]并且，在本发明中，存在如下情况:上述润滑剂包含润滑脂或者润滑脂的基油。
[0028]在该情况下，使用动力传递轴的使用时所需要的润滑剂，能够降低各轴的制造用中间体的滑动阻力。由此，在磨合工序中，不需要另外准备用于降低各轴的制造用中间体的滑动阻力的润滑剂，能够降低动力传递轴的制造成本。
[0029]并且，本发明提供一种车辆用转向操纵装置(1)，具备利用上述的动力传递轴的制造方法形成的动力传递轴(5)。
[0030]根据本发明，能够减少传递转向操纵所需要的扭矩的动力传递轴的周方向的晃动，并且能够顺畅地进行该动力传递轴的伸缩动作。由此，能够实现肃静性优异、且转向操纵感优异的车辆用转向操纵装置。
[0031]另外，在上述说明中，括弧内的数字等表示后述的实施方式中的对应构成要素的标号，但并不意味着利用上述标号限定权利要求的范围。
【附图说明】
[0032]图1是示出具有作为本发明的一实施方式的动力传递轴的中间轴的车辆用转向操纵装置的简要结构的示意图。
[0033]图2是中间轴的局部剖切侧视图。
[0034]图3是沿着图2的II1-1II线的剖视图。
[0035]图4的(a)?(j)是依次示出中间轴的制造工序的简图。
[0036]图5是示出作为用于进行加热磨合工序的制造装置的滑动装置的主要部分的立体图。
[0037]图6的㈧是示出第一保持机构周边的结构的侧视图，且以剖面的方式示出一部分，图6的(B)是示出第一保持机构的一部分的分解立体图。
[0038]图7的㈧是用于对利用本发明的滑动装置进行的制造用中间体的加热磨合工序进行说明的主要部分的示意图，图7的(B)是用于对利用比较例的滑动装置进行的制造用中间体的加热磨合工序进行说明的主要部分的示意图。
[0039]图8是示出加热磨合工序中的滑动载荷与时间之间的关系的图表、以及示出制造用中间体的树脂覆膜的温度与时间之间的关系的图表。
【具体实施方式】
[0040]参照本发明的优选实施方式的附图进行说明。
[0041]图1是具有应用了本发明的一实施方式的动力传递轴的中间轴的车辆用转向操纵装置的简要结构图。参照图1，车辆用转向操纵装置1具备:与方向盘等转向操纵部件2连结的转向操纵轴3 ;经由万向接头4与转向操纵轴3连结的作为动力传递轴(花键伸缩轴)的中间轴5 ;经由万向接头6