JP2022085813A - 中間シャフト - Google Patents

Abstract

【課題】振れ回りを抑制できる、中間シャフトを提供する。【解決手段】中間シャフト５ｂを、それぞれが二重管構造を有する収縮シャフト９ａと伸縮シャフト１０ａとを軸方向に連結して構成する。収縮シャフト９ａを構成する第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとのうち、第一外筒１２ａを、中空状のシャフト本体３１と、該シャフト本体３１を縮径するための欠円筒状のクランプ３２とから構成する。シャフト本体３１は、軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる内周面に、第一内軸１１ａの外周面に備えられた雄スプライン２８に対し係合する雌スプライン３６を備え、軸方向他方側の端部内周面に、伸縮シャフト１０ａを構成する第二外筒１５ａの軸方向一方側の端部外周面に備えられた雄セレーション５４に対し係合する雌セレーション４０を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車用のステアリング装置を構成する中間シャフトに関する。

図４１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とを備える。

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のピニオン軸８に接続されている。そして、ピニオン軸８の回転を図示しないラック軸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。

自在継手４ａ、４ｂは、互いに同軸上に存在しない回転軸である、ステアリングシャフト２と中間シャフト５との間、及び、中間シャフト５とピニオン軸８との間を、互いにトルク伝達可能に接続する。

ところで、大型の自動車に搭載されるステアリング装置においては、ステアリングシャフトからステアリングギヤユニットまでの距離が長くなる。このため、ステアリングシャフトとステアリングギヤユニットとを接続する中間シャフトとして、全長の長いものを使用することが行われている。

また、中間シャフトには、自動車の衝突事故の際に、全長を収縮させることで、運転者を保護することや、走行時にタイヤに入力される振動がステアリングホイールにまで伝わらないようにすることなどが求められている。

このような事情に鑑みて、本発明者等は、本発明に先立って、２種類のシャフトを軸方向に連結する構造を考えた。図４２は、本発明者等が先に完成させた、国際公開第２０１８／１３９５７７号に記載された中間シャフト５ａを示している。中間シャフト５ａは、軸方向一方側に配置された収縮シャフト９と、軸方向他方側に配置された伸縮シャフト１０とを軸方向に連結してなる。収縮シャフト９及び伸縮シャフト１０のそれぞれは、二重管構造を有している。

収縮シャフト９は、第一内軸１１と第一外筒１２とを有するコラプシブルシャフトであり、自動車に衝突事故が発生して、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、全長が収縮可能となる構成を有する。このために、第一内軸１１の外周面の軸方向他方側の端部に備えられた雄スプライン１３を、第一外筒１２の内周面の軸方向一方側の端部に備えられた雌スプライン１４に対し、トルク伝達可能に係合させるとともに、第一内軸１１と第一外筒１２との嵌合部をいわゆる楕円嵌合としている。

伸縮シャフト１０は、第二外筒１５と第二内軸１６とを有しており、自動車に衝突事故の発生していない定常状態において、全長が伸縮可能な構成を有する。このために、第二外筒１５の軸方向他方側部の内側に、第二内軸１６の軸方向一方側部を挿入するとともに、第二外筒１５の内周面に備えられた雌側溝１７と、第二内軸１６の外周面に備えられた雄側溝１８との間に、複数個のボール１９及びローラ２０などを配置している。

また、収縮シャフト９を構成する第一外筒１２と、伸縮シャフト１０を構成する第二外筒１５とを、トルク伝達可能に連結している。このために、第一外筒１２の内周面の軸方向他方側の端部に備えられた雌セレーション２１に対し、第二外筒１５の外周面の軸方向一方側の端部に備えられた雄セレーション２２を、トルク伝達可能に係合している。また、第一外筒１２の軸方向他方側の端部を縮径し、第一外筒１２の内周面により、第二外筒１５の軸方向一方側の端部外周面を締め付けている。

以上のような中間シャフト５ａは、全長を長く確保できるため、ステアリングシャフトからステアリングギヤユニットまでの距離が長くなる大型の自動車用のステアリング装置として使用できる。また、衝突事故の際に、収縮シャフト９及び伸縮シャフト１０のそれぞれを収縮させることができるため、運転者の保護を図れる。さらに、走行時にタイヤに入力される振動を、伸縮シャフト１０を伸縮させることで吸収できるため、該振動がステアリングホイールにまで伝わることを抑制できる。

特開２０１７－２５９６４号公報 国際公開第２０１８／１３９５７７号

国際公開第２０１８／１３９５７７号に記載された中間シャフト５ａは、振れ回りを抑制する面で、未だ改良の余地がある。

すなわち、中間シャフト５ａにおいては、収縮シャフト９のうちで、伸縮シャフト１０に連結される第一外筒１２を、内周面に雌スプライン１４を有するチューブ２３と、内周面に雌セレーション２１を有するクランプ２４とを、溶接して構成している。このため、雌スプライン１４と雌セレーション２１との同軸度を高度に確保することが難しく、雌スプライン１４を介して接続される収縮シャフト９の第一内軸１１と、雌セレーション２１を介して接続される伸縮シャフト１０の第二外筒１５との間で、振れ回りが発生しやすくなる。特に中間シャフト５ａは、全長が長いため、振れ回りが大きくなりやすい。

国際公開第２０１８／１３９５７７号に記載された構造とは別に、第一外筒を構成するチューブとクランプとを、たとえば鍛造加工により一体に造ることも考えられる。ただし、このような場合にも、金属材料の流動が複雑になることから、雌スプラインと雌セレーションとの同軸度を高度に確保することは難しくなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、振れ回りを抑制できる、中間シャフトを提供することを目的とする。

本発明の中間シャフトは、軸方向に関して反対側の端部にそれぞれヨークを備えた第一トルク伝達軸と第二トルク伝達軸とを軸方向に連結してなり、自動車用のステアリング装置を構成する。
前記第一トルク伝達部材は、連結側第一シャフトを有している。
前記第二トルク伝達部材は、前記連結側第一シャフトに対しトルク伝達可能に連結される連結側第二シャフトを有している。
前記連結側第一シャフトと前記連結側第二シャフトとのうちのいずれか一方のシャフトは、中空状のシャフト本体と、欠円筒状のクランプとを有し、前記一方のシャフトとともに前記第一トルク伝達軸又は前記第二トルク伝達軸のいずれかを構成する内軸が、トルク伝達可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に挿入される外筒である。
前記一方のシャフトを備える前記第一トルク伝達軸又は前記第二トルク伝達軸は、二重管構造を有している。
前記シャフト本体は、軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲の内周面に備えられ、前記内軸の外周面に備えられた第一雄側係合部に対し係合する第一雌側係合部と、軸方向他方側の端部の内周面に備えられ、前記連結側第一シャフトと前記連結側第二シャフトとのうちのいずれか他方のシャフトの端部外周面に備えられた第二雄側係合部に対し係合する第二雌側係合部と、軸方向他方側の端部に備えられ、軸方向他方側に開口端を有する、軸方向に伸長したスリットとを有している。
前記クランプは、前記シャフト本体の軸方向他方側の端部に外嵌され、前記シャフト本体の軸方向他方側の端部を縮径可能である。
前記他方のシャフトを備える前記第一トルク伝達軸又は前記第二トルク伝達軸は、二重管構造を有していても良いし、二重管構造を有していなくても良い。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記第一トルク伝達軸を、二重管構造を有し、自動車に衝突事故が発生して、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た収縮シャフトとすることができる。また、前記第二トルク伝達軸を、二重管構造を有し、自動車に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た伸縮シャフトとすることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記一方のシャフトを、前記第一トルク伝達軸を構成する前記連結側第一シャフトとし、前記第一雄側係合部を、前記第一雌側係合部に圧入嵌合することができる。
あるいは、本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記一方のシャフトを、前記第二トルク伝達軸を構成する前記連結側第二シャフトとし、前記第一雄側係合部を、表面を合成樹脂製のコーティング層により覆い、前記第一雌側係合部に対し摺動自在に係合させることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記一方のシャフトを、前記第一雌側係合部の軸方向他方側に隣接した位置に、前記第一雌側係合部の歯底円直径よりも大きな内径を有する逃げ部を有するものとすることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記逃げ部を、蛇腹状のベローズ部を備えるものとすることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記逃げ部を、径方向に貫通した貫通孔を備えるものとすることができる。
この場合、前記貫通孔は、前記逃げ部に１乃至複数個備えることができる。
前記貫通孔を複数備える場合には、軸方向に隣り合う１対の前記貫通孔を、円周方向位置（位相）をずらして配置することができる。
前記貫通孔を、軸方向寸法に比べて円周方向寸法が長い、長孔とすることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記一方のシャフトとともに前記第一トルク伝達軸又は前記第二トルク伝達軸のいずれかを構成する前記内軸を、軸方向の一部に、軸方向両側に隣接する部分よりも小径のヒューズ部を備えたものとすることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記第一雄側係合部を、雄スプラインとし、前記第一雌側係合部を、雌スプラインとし、前記第二雄側係合部を、雄セレーションとし、前記第二雌側係合部を、雌セレーションとすることができる。
あるいは、前記第一雄側係合部及び前記第一雌側係合部と、前記第二雄側係合部及び前記第二雌側係合部との、少なくとも一方の断面形状を、多角形状や花びら形状とすることもできる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記シャフト本体と前記クランプとを、溶接固定することができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記シャフト本体と前記クランプとを、前記シャフト本体と前記クランプとの少なくとも一方に形成された塑性変形部により固定することができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記シャフト本体の軸方向他方側の端部の外周面と前記クランプの内周面とを、相対回転不能に非円形嵌合させることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記クランプを、円周方向１箇所に配置された不連続部と、該不連続部を挟んで円周方向の両側に配置され、かつ、締付部材が挿入される取付孔をそれぞれ有する１対のフランジ部と、該１対のフランジ部同士を円周方向に連結した部分円筒状の連結部とをさらに有するものとし、前記連結部を、軸方向他方側部分に、前記フランジ部の軸方向他方側の端面よりも軸方向一方側に凹んだ切り欠きを備えたものとすることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、少なくとも前記クランプにより前記シャフト本体を縮径する過程で、前記シャフト本体の軸方向他方側の端部の外周面と前記クランプの内周面とを、軸方向一方側部分でのみ接触させることができる。

本発明の一態様にかかる中間シャフトでは、前記シャフト本体を、外周面の円周方向一部に、前記スリットに対して交差した係合凹溝を有し、かつ、前記係合凹溝よりも軸方向一方側に、前記スリットに対して交差した補助凹溝を有するものとすることができる。

本発明によれば、振れ回りを抑制できる、中間シャフトを実現できる。

図１は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトを備えた、ステアリング装置の１例を示す部分切断側面図である。 図２は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトを示す、側面図である。 図３は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトを、収縮シャフトと伸縮シャフトとに分離した状態で示す、側面図である。 図４は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトを示す、断面図である。 図５は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトを構成する収縮シャフトを、定常状態である収縮以前の状態で示す側面図である。 図６は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトを構成する収縮シャフトを、定常状態である収縮以前の状態で示す部分断面図である。 図７は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトを構成する収縮シャフトを、収縮後の状態で示す部分断面図である。 図８は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトの収縮シャフトを構成する第一外筒を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。 図９は、実施の形態の第１例にかかる中間シャフトの収縮シャフトを構成する第一外筒を示す、断面図である。 図１０の（Ａ）は、図８の（Ｂ）のＡ－Ａ線断面図であり、図１０の（Ｂ）は、図８の（Ｂ）のＢ－Ｂ線断面図である。 図１１は、実施の形態の第１例に関して、収縮シャフトの第一外筒を構成するシャフト本体を示す平面図である。 図１２は、実施の形態の第１例に関して、収縮シャフトの第一外筒を構成するシャフト本体を示す側面図である。 図１３は、実施の形態の第１例に関して、収縮シャフトの第一外筒を構成するクランプを示す斜視図である。 図１４の（Ａ）は、実施の形態の第１例に関して、収縮シャフトの第一外筒を構成するクランプを示す平面図であり、図１４の（Ｂ）は、実施の形態の第１例に関して、収縮シャフトの第一外筒を構成するクランプを示す側面図である。 図１５は、実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図である。 図１６は、実施の形態の第２例を示す、図３に相当する図である。 図１７は、実施の形態の第２例にかかる中間シャフトの伸縮シャフトを構成する第二内軸を示す、側面図である。 図１８は、実施の形態の第３例を示す、図９の右部に相当する部分の拡大部分断面図である。 図１９は、実施の形態の第４例を示す、図９の右部に相当する部分の拡大図である。 図２０は、実施の形態の第５例を示す、図１０の（Ａ）に相当する図である。 図２１は、実施の形態の第５例に関して、収縮シャフトの第一外筒を構成するクランプを示す、図１３に相当する図である。 図２２は、実施の形態の第６例を示す、図８の（Ｂ）の右部に相当する部分の拡大図である。 図２３は、実施の形態の第６例を示す、図２２のＣ矢視図である。 図２４は、実施の形態の第６例を示す、図２２のＤ－Ｄ線断面図である。 図２５は、実施の形態の第７例を示す、図１１の右部に相当する部分の拡大図である。 図２６は、実施の形態の第７例に関して、収縮シャフトを構成する第一外筒を示す、端面図である。 図２７は、実施の形態の第８例を示す、図１１の右部に相当する部分の拡大図である。 図２８は、実施の形態の第８例を示す、図８の（Ｂ）の右部に相当する部分の拡大図である。 図２９は、実施の形態の第９例を示す、図１４の（Ｂ）に相当する図である。 図３０は、実施の形態の第１０例に関して、収縮シャフトの第一外筒を構成するクランプを示す、部分切断側面図である。 図３１は、実施の形態の第１０例に関して、第一外筒を構成するシャフト本体を縮径する以前の状態で示す、部分断面図である。 図３２は、実施の形態の第１０例に関して、第一外筒を構成するシャフト本体を縮径した状態で示す、部分断面図である。 図３３は、実施の形態の第１１例を示す、図８の（Ｂ）の右部に相当する部分の拡大図である。 図３４は、実施の形態の第１１例を示す、図１１の右部に相当する部分の拡大図である。 図３５は、実施の形態の第１２例に関して、収縮シャフトを構成する第一外筒を示す、斜視図である。 図３６は、実施の形態の第１２例に関して、収縮シャフトを構成する第一外筒を示す、半部断面図である。 図３７は、実施の形態の第１２例を示す、図８の（Ａ）に相当する図である。 図３８は、実施の形態の第１２例に関して、収縮シャフトを構成する第一外筒を示す、端面図である。 図３９は、実施の形態の第１３例に関して、収縮シャフトを構成する第一外筒を示す、部分断面図である。 図４０は、実施の形態の第１３例に関して、収縮シャフトを構成する第一外筒を示す、端面図である。 図４１は、従来構造のステアリング装置を示す、部分切断側面図である。 図４２は、大型の自動車に搭載されるステアリング装置を構成する中間シャフトの１例を示す、断面図である。

［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１４を用いて説明する。

本例のステアリング装置は、大型の自動車に搭載されるもので、ステアリングホイール１ａと、ステアリングシャフト２ａと、ステアリングコラム３ａと、１対の自在継手４ｃ、４ｄと、中間シャフト５ｂと、ステアリングギヤユニット６ａと、１対のタイロッド７ａとを備えている。

ステアリングシャフト２ａは、車体に支持されたステアリングコラム３ａ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２ａの後端部には、運転者が操作するステアリングホイール１ａが取り付けられており、ステアリングシャフト２ａの前端部は、自在継手４ｃ、中間シャフト５ｂ、及び別の自在継手４ｄを介して、ステアリングギヤユニット６ａのピニオン軸８ａ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１ａを回転させると、該ステアリングホイール１ａの回転が、ステアリングギヤユニット６ａのピニオン軸８ａに伝達される。ピニオン軸８ａの回転は、該ピニオン軸８ａと噛合したラック軸の直線運動に変換され、１対のタイロッド７ａ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１ａの操作量に応じた舵角が付与される。
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。また、以下の説明において、軸方向とは、特に断らない限り、中間シャフト５ｂの軸方向をいう。本例においては、軸方向一方側が、車体の前方側に対応し、軸方向他方側が、車体の後方側に対応する。

〔中間シャフト〕
中間シャフト５ｂは、大型の自動車用のステアリング装置を構成することから全長が長く、ステアリングシャフト２ａの前端部とステアリングギヤユニット６ａを構成するピニオン軸８ａとをトルク伝達可能に接続する。中間シャフト５ｂは、第一トルク伝達軸に相当する二重管構造を有する収縮シャフト９ａと、第二トルク伝達軸に相当する二重管構造を有する伸縮シャフト１０ａとを、軸方向に連結することで構成されている。中間シャフト５ｂは、エンジンルーム側である軸方向一方側に、収縮シャフト９ａを有し、運転席側である軸方向他方側に、伸縮シャフト１０ａを有している。収縮シャフト９ａと伸縮シャフト１０ａとは、軸方向に関して反対側の端部にそれぞれヨーク２５、６１を備えている。すなわち、収縮シャフト９ａは、軸方向一方側の端部に、自在継手４ｄを構成するヨーク２５を備えており、伸縮シャフト１０ａは、軸方向他方側の端部に、自在継手４ｃを構成するヨーク６１を備えている。

〈収縮シャフト〉
収縮シャフト９ａは、第一トルク伝達軸に相当し、第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとを有するコラプシブルシャフトであり、自動車に衝突事故が発生して、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、全長が収縮可能となる構成を有する。このために、第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとを、トルク伝達可能にかつ一次衝突時に軸方向に関する相対変位が可能になるように結合している。別な言い方をすれば、第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとを、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している。

本例の中間シャフト５ｂにおいては、第一内軸１１ａを、伸縮シャフト１０ａから遠い、収縮シャフト９ａの軸方向一方側に配置し、第一外筒１２ａを、伸縮シャフト１０ａに近い、収縮シャフト９ａの軸方向他方側に配置している。このため、本例では、第一外筒１２ａが、特許請求の範囲に記載した、連結側第一シャフトに相当する。また、第一外筒１２ａは、特許請求の範囲に記載した、一方のシャフトに相当する。

《第一内軸》
第一内軸１１ａは、軸方向一方側に配されたヨーク２５と、軸方向他方側に配された棒状部２６とを有する。

ヨーク２５は、ステアリングギヤユニット６ａのピニオン軸８ａに接続される別のヨーク２７と図示しない十字軸とにより、自在継手４ｄを構成する。

棒状部２６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。棒状部２６は、軸方向他方側部の外周面に、特許請求の範囲に記載した第一雄側係合部に相当する、雄スプライン２８を有する。棒状部２６の外周面のうち、雄スプライン２８の軸方向一方側に隣接した部分は、外径が変化しない円筒面であり、雄スプライン２８の歯底円直径よりも小径である。棒状部２６は、軸方向他方側の端部に、軸方向他方側の端面にのみ開口した中心孔２９を有する。このため、雄スプライン２８の軸方向他方側部は、棒状部２６のうちで、中心孔２９を形成することで薄肉となった部分の外周面に備えられている。

棒状部２６は、軸方向一方側部に、軸方向両側に隣接した部分よりも小径のヒューズ部３０を有する。ヒューズ部３０は、棒状部２６の外周面に、たとえば切削加工を施すことにより形成されている。ヒューズ部３０は、略円筒面状の外周面を有しており、棒状部２６のうちで最も外径が小さい。図示の例では、棒状部２６は、ヒューズ部３０を１つだけ備えているが、軸方向に離隔して複数備えることができる。

《第一外筒》
第一外筒１２ａは、シャフト本体３１と、該シャフト本体３１の軸方向他方側の周囲に配されたクランプ３２とを有する。

シャフト本体３１は、円管状の素材に、鍛造加工（冷間鍛造加工又は熱間鍛造加工）及び切削加工などを施すことにより、全体を一体に造られている。シャフト本体３１は、全体が中空円管状に構成されており、軸方向両側部に比べて、軸方向中間部が大径になっている。シャフト本体３１は、軸方向一方側から順に、小径筒部３３と、大径筒部３４と、嵌合筒部３５とを有する。

小径筒部３３は、円筒状で、シャフト本体３１の軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に備えられている。小径筒部３３は、素材の外周面にしごき加工を施してなり、軸方向他方側に隣接配置された大径筒部３４よりも小径に構成されている。小径筒部３３は、内周面の軸方向の全長にわたり、特許請求の範囲に記載した第一雌側係合部に相当する、雌スプライン３６を備えている。雌スプライン３６は、素材の外周面にしごき加工を施す際に形成されている。ただし、別途、ブローチ加工などにより形成することもできる。

雌スプライン３６は、第一内軸１１ａに備えられた雄スプライン２８よりも大きな軸方向寸法を有する。具体的には、雌スプライン３６は、雄スプライン２８の２倍～３倍程度の軸方向寸法を有する。自動車の衝突事故の発生していない定常状態においては、雌スプライン３６の軸方向一方側部分のみが、雄スプライン２８とスプライン係合する。雌スプライン３６の軸方向他方側部分は、自動車に衝突事故が発生して、収縮シャフト９ａに対し、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、雄スプライン２８とスプライン係合する。

図５及び図６に示すように、収縮シャフト９ａの組立状態では、第一内軸１１ａの軸方向他方側部を、第一外筒１２ａを構成する小径筒部３３の軸方向一方側部に挿入する。そして、棒状部２６の外周面の軸方向他方側部に備えられた雄スプライン２８を、小径筒部３３の内周面に備えられた雌スプライン３６に対して、トルク伝達可能にスプライン係合させる。また、一次衝突時に、第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとの軸方向に関する相対変位が可能となるように、雄スプライン２８を雌スプライン３６に圧入嵌合する。本例では、圧入力が１～４ｋＮ程度となる軽圧入の状態で、雄スプライン２８を雌スプライン３６にスプライン嵌合している。

これにより、第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとは、自動車の衝突事故の発生していない定常状態においては、軸方向に関する相対変位が不能となるが、自動車に衝突事故が発生して、軸方向に所定値以上の大きさの衝撃荷重が加わると、軸方向に関する相対変位が可能になる。したがって、収縮シャフト９ａは、自動車の衝突事故の発生していない定常状態においては、全長が収縮不能であるが、自動車に衝突事故が発生して、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は、全長が収縮可能となる。また、収縮シャフト９ａが収縮する際には、衝突によるエネルギを吸収する。

また、定常状態において、棒状部２６に備えられたヒューズ部３０を、第一外筒１２ａから露出させている。

大径筒部３４は、シャフト本体３１の軸方向中間部に配置されている。図９に示すように、大径筒部３４は、小径側円すい筒部３７と、中間円筒部３８と、嵌合側傾斜部３９とを有する。大径筒部３４は、小径筒部３３の内周面に備えられた雌スプライン３６の軸方向他方側に隣接して配置されており、雌スプライン３６の歯底円直径よりも大きな内径を有する逃げ部８０となっている。

小径側円すい筒部３７は、略円すい筒状に構成されており、大径筒部３４の軸方向一方側に配置されている。小径側円すい筒部３７は、軸方向他方側に向かうほど外径寸法及び内径寸法のそれぞれが連続的に大きくなる。小径側円すい筒部３７は、小径筒部３３の軸方向他方側の端部につながっている。

中間円筒部３８は、略円筒状に構成されており、大径筒部３４の軸方向中間部に配置されている。中間円筒部３８の内周面及び外周面のそれぞれは、軸方向にわたり径寸法が変化しない円筒面である。

嵌合側傾斜部３９は、略円すい状の外面形状を有しており、大径筒部３４の軸方向他方側に配置されている。嵌合側傾斜部３９の外周面は、軸方向他方側に向かうほど外径寸法が連続的に小さくなる。嵌合側傾斜部３９の内周面には、後述する雌セレーション４０の一部が備えられている。嵌合側傾斜部３９は、嵌合筒部３５の軸方向一方側の端部につながっている。

嵌合筒部３５は、円筒状に構成されており、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部に配置されている。嵌合筒部３５は、小径筒部３３の外径とほぼ同じ大きさの外径を有する。嵌合筒部３５は、内周面の軸方向の全長にわたり、特許請求の範囲に記載した第二雌側係合部に相当する、雌セレーション４０を備えている。雌セレーション４０は、ブローチ加工やプレス加工などにより形成されている。嵌合筒部３５の軸方向寸法は、クランプ３２の軸方向寸法よりも少しだけ大きい。雌セレーション４０の軸方向寸法は、雌スプライン３６の軸方向寸法よりも十分に短い。図示の例では、雌セレーション４０の軸方向寸法は、雌スプライン３６の軸方向寸法の１／５程度である。雌セレーション４０と雌スプライン３６とは、別々に加工することもできるし、同時に加工することもできる。雌セレーション４０と雌スプライン３６とを同時に加工する場合には、歯形や位相は互いに同じになるが、雌セレーション４０と雌スプライン３６とを別々に加工する場合には、歯形や位相を互いに異ならせることができる。

図１１及び図１２に示すように、嵌合筒部３５は、軸方向中間部の外周面に、シャフト本体３１の中心軸に直交する方向に伸長した、係合凹溝４１を有する。係合凹溝４１の曲率半径は、クランプ３２に備えられた後述する取付孔４８ａ（４８ｂ）の曲率半径とほぼ同じである。

嵌合筒部３５の外周面は、軸方向にわたり外径寸法が変化しない円筒面状である。また、嵌合筒部３５の輪郭形状は、係合凹溝４１が形成された部分を除いて、円形状（真円）である。

シャフト本体３１は、軸方向中間部から軸方向他方側の端部に位置する、大径筒部３４の中間円筒部３８から嵌合筒部３５にわたる範囲に、軸方向に伸長したスリット４２を備えている。スリット４２は、シャフト本体３１の内周面と外周面とを連通しており、シャフト本体３１の円周方向１箇所に形成されている。具体的には、スリット４２は、係合凹溝４１を横切るように軸方向に形成されている。スリット４２と係合凹溝４１との交差部は、スリット４２のうちで交差部から外れた部分よりも幅寸法が大きくなった幅広部４３となっている。

スリット４２の軸方向一方側は、閉鎖端であり、嵌合筒部３５よりも軸方向一方側に存在する中間円筒部３８の軸方向中間部に位置している。スリット４２の軸方向他方側は、開口端であり、嵌合筒部３５（シャフト本体３１）の軸方向他方側の端縁に開口している。このように、スリット４２は、軸方向一方側の端部が閉鎖端であり、軸方向他方側の端部が開口端であるため、クランプ３２が外嵌される嵌合筒部３５の剛性は、スリット４２の開口端に近い軸方向他方側部分の剛性よりも、スリット４２の閉鎖端に近い軸方向一方側部分の剛性のほうが高くなる。

本例においては、スリット４２の幅寸法は、全長にわたり一定である。このようなスリット４２は、たとえばカッターなどの回転切削工具を用いた切削加工により形成されている。このため、スリット４２の軸方向一方側の端部（奥端部）の断面形状は、部分円弧状になっている。なお、図示は省略するが、スリット４２の奥端部に、軸方向他方側に隣接する部分に比べて大きい幅寸法を有し、かつ、平面視で略円形の開口形状を有する応力緩和部を設けることもできる。このような応力緩和部を設ければ、シャフト本体３１を縮径した際に、応力が集中しやすいスリット４２の奥端部に亀裂などの損傷が生じることを有効に防止できる。

クランプ３２は、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部に外嵌されており、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部を縮径させるために用いられる。具体的には、クランプ３２は、シャフト本体３１の嵌合筒部３５に外嵌されており、スリット４２が形成された大径筒部３４の軸方向他方側部から嵌合筒部３５にわたる範囲を縮径させるために用いられる。このようなクランプ３２は、シャフト本体３１を構成する材料よりも硬度の高い、たとえば機械構造用炭素鋼であるＳ３５Ｃなどの素材に、熱間鍛造加工又は切削加工などを施すことにより造ることができる。あるいは、クランプ３２は、たとえば機械構造用炭素鋼であるＳ１０ＣやＳ１５Ｃなどの素材に、加工硬化を生じる冷間鍛造加工を施すことにより造ることができる。

図１３に示すように、クランプ３２は、全体が欠円筒状（略Ｕ字状）に構成されており、不連続部４４と、それぞれが略矩形板状の１対のフランジ部４５と、半円筒状の連結部４６と、挿入孔４７とを備える。

不連続部４４は、１対のフランジ部４５同士の間部分に位置する、クランプ３２の円周方向１箇所に備えられている。１対のフランジ部４５は、不連続部４４を挟んで両側に配置されている。連結部４６は、クランプ３２の直径方向に関して不連続部４４の反対側に位置しており、１対のフランジ部４５同士を円周方向に連結している。挿入孔４７は、シャフト本体３１の嵌合筒部３５を挿入するためのもので、連結部４６の内周面と１対のフランジ部４５の径方向内側面とにより構成されている。挿入孔４７は、部分円筒面状で、その内径寸法は、クランプ３２の自由状態で、嵌合筒部３５の自由状態での外径寸法と同じか、該外径寸法よりもわずかに大きい。

図１０に示すように、クランプ３２をシャフト本体３１の嵌合筒部３５に固定した状態で、不連続部４４とスリット４２との周方向位置は、互いに一致している。本例では、クランプ３２の自由状態での不連続部４４の幅寸法と、シャフト本体３１（嵌合筒部３５）の自由状態でのスリット４２の幅寸法とを、互いにほぼ同じとしている。

１対のフランジ部４５は、互いに整合する部分に、板厚方向に貫通する取付孔４８ａ、４８ｂを同軸に備えている。取付孔４８ａ、４８ｂのそれぞれは、挿入孔４７の中心軸Ｏ_４７に対し捩れの位置に配置されており、挿入孔４７に開口している。また、１対の取付孔４８ａ、４８ｂのうち、一方の取付孔４８ａは通孔で、他方の取付孔４８ｂはねじ孔である。クランプ３２をシャフト本体３１の嵌合筒部３５に固定した状態で、１対の取付孔４８ａ、４８ｂの開口部にそれぞれ対向する位置に、係合凹溝４１が位置している。つまり、１対の取付孔４８ａ、４８ｂと係合凹溝４１との軸方向位置は一致している。また、１対のフランジ部４５の板厚（厚さ寸法）は、互いにほぼ同じである。

連結部４６は、半円筒状に構成されている。連結部４６は、軸方向他方側部分に、フランジ部４５の軸方向他方側の端面よりも軸方向一方側に凹んだ、切り欠き４９を有する。切り欠き４９は、連結部４６の円周方向に伸長しており、シャフト本体３１の中心軸Ｏ_３１（＝挿入孔４７の中心軸Ｏ_４７）を含み、かつ、取付孔４８ａ、４８ｂの中心軸Ｏ_４８に直交する仮想平面に関して対称形状を有している。切り欠き４９は、図１４の（Ｂ）に示すように、取付孔４８ａ、４８ｂの軸方向から見た形状が、略三角形状になっている。このため、切り欠き４９の切り欠き深さに相当する軸方向幅Ｌ_４９は、連結部４６の円周方向に関してフランジ部４５から離れるほど（図１４の（Ｂ）の上側に向かうほど）大きくなり、クランプ３２の直径方向に関して不連続部４４の反対側に位置する部分（図１４の（Ｂ）の上端部）で最も大きくなる。つまり、切り欠き４９の軸方向幅Ｌ_４９は、連結部４６の円周方向両側の端部で最も小さくなり、連結部４６の円周方向中央部で最も大きくなる。

切り欠き４９の軸方向一方側の端縁部は、取付孔４８ａ、４８ｂの中心軸Ｏ_４８よりも軸方向他方側で、かつ、取付孔４８ａ、４８ｂの軸方向他方側の端縁よりも軸方向一方側に位置している。また、切り欠き４９の軸方向他方側の端縁部は、取付孔４８ａ、４８ｂの中心軸Ｏ_４８及びシャフト本体３１の中心軸Ｏ_３１にそれぞれ直交する方向（図１４の（Ｂ）の上下方向）に関して、シャフト本体３１の中心軸Ｏ_３１よりも取付孔４８ａ、４８ｂにわずかに近い側（図１４の（Ｂ）の下側）に位置している。

連結部４６は、１対のフランジ部４５につながった円周方向両側の端部では、フランジ部４５と同じ軸方向幅を有しているが、円周方向に関してフランジ部４５から離れるほど軸方向幅が小さくなる。連結部４６の軸方向幅は、クランプ３２の直径方向に関して不連続部４４の反対側に位置する円周方向中央部で、フランジ部４５の軸方向幅のおよそ３／５程度になっている。

このため、連結部４６は、取付孔４８ａ、４８ｂの軸方向から見た形状が、軸方向他方側の肩部（角部）を斜めに切り落とされたごとき台形状になっている。これにより、連結部４６の軸方向他方側の端面（連結部４６と切り欠き４９との軸方向に関する境界位置）が、連結部４６の円周方向に関してフランジ部４５から離れるほど軸方向一方側に向かう方向に直線的に傾斜している。つまり、連結部４６の軸方向他方側の端面は、連結部４６の軸方向一方側の端面のように、挿入孔４７の中心軸Ｏ_４７に直交する仮想平面上には存在せず、挿入孔４７の中心軸Ｏ_４７に対して傾斜している。このような本例では、嵌合筒部３５の軸方向他方側部分のうち、直径方向に関してスリット４２の反対側に位置する部分が、クランプ３２の連結部４６によって覆われずに、切り欠き４９から外部に露出する。

本例では、シャフト本体３１とクランプ３２とを結合固定している。シャフト本体３１とクランプ３２とを結合固定するための構造は特に限定されないが、たとえば、シャフト本体３１とクランプ３２とを溶接固定する構造を採用することができる。この場合には、クランプ３２の挿入孔４７の軸方向一方側の開口縁とシャフト本体３１の外周面との間部分を、点付け溶接する構成を採用できる。あるいは、シャフト本体３１の外周面に形成した図示しない凸状（又は凹状）のシャフト側係合部と、クランプ３２の内周面に形成した図示しない凹状（又は凸状）のクランプ側係合部とを凹凸係合させるとともに、シャフト側係合部又はクランプ側係合部を塑性変形させる（かしめる）構造などを採用することもできる。いずれにしても、シャフト本体３１とクランプ３２とを固定した状態で、シャフト本体３１とクランプ３２との相対回転を防止するとともに軸方向に関する相対変位を防止する。

シャフト本体３１とクランプ３２とを結合固定するには、先ず、クランプ３２の挿入孔４７の内側に、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部を、クランプ３２の軸方向一方側から挿入する。そして、クランプ３２の不連続部４４とシャフト本体３１のスリット４２との円周方向位置を一致させるとともに、１対の取付孔４８ａ、４８ｂと係合凹溝４１との軸方向位置を一致させる。

次いで、１対の取付孔４８ａ、４８ｂと係合凹溝４１の内側に、締付部材に相当する、締付ボルト５０（図９参照）を配置する。具体的には、締付ボルト５０の基端寄り部分を通孔である一方の取付孔４８ａの内側に挿入するとともに、締付ボルト５０の中間部を係合凹溝４１の内側に配置する。この状態で、締付ボルト５０の先端部を、ねじ孔である他方の取付孔４８ｂに少しだけ、すなわち、嵌合筒部３５を縮径させない程度に螺合する。そして、係合凹溝４１と、クランプ３２に対して両端部が支持された締付ボルト５０とを、キー係合させる。これにより、クランプ３２がシャフト本体３１から軸方向他方側に抜け出ないようにするとともに、シャフト本体３１とクランプ３２とが相対回転しないようにする。そして最後に、溶接などの固定手段により、シャフト本体３１とクランプ３２とを結合固定する。

《伸縮シャフト》
伸縮シャフト１０ａは、第二トルク伝達軸に相当し、自動車に衝突事故の発生していない定常状態においても、全長が伸縮可能な構成を有する。伸縮シャフト１０ａは、第二外筒１５ａと、第二内軸１６ａと、複数個のボール１９ａと、複数本のローラ２０ａと、複数枚の板ばね５１とを備える。

本例の中間シャフト５ｂにおいては、第二外筒１５ａを、収縮シャフト９ａに近い、伸縮シャフト１０ａの軸方向一方側に配置し、第二内軸１６ａを、収縮シャフト９ａから遠い、伸縮シャフト１０ａの軸方向他方側に配置している。このため、本例では、第二外筒１５ａが、特許請求の範囲に記載した、連結側第二シャフトに相当する。

《第二外筒》
第二外筒１５ａは、たとえば冷間鍛造品であり、図４に示すように、軸方向一方側の端部に配置された中実状（略円柱状）の雄軸部５２と、該雄軸部５２の軸方向他方側に隣接配置された有底円筒状の雌筒部５３とを一体に備えている。雄軸部５２と雌筒部５３とは、同軸上に配置されている。雄軸部５２の外径は、雌筒部５３の外径よりも小さく、雄軸部５２の軸方向長さは、雌筒部５３の軸方向長さよりも十分に短い。

雄軸部５２は、収縮シャフト９ａを構成する第一外筒１２ａに連結する部分であり、外周面の軸方向中間部に、特許請求の範囲に記載した第二雄側係合部に相当する、雄セレーション５４を有する。雄軸部５２の外周面の円周方向一箇所には、雄セレーション５４を周方向に横切るように形成された周方向凹溝５５が備えられている。

雌筒部５３は、第二内軸１６ａをスライド可能に挿入する部分である。雌筒部５３は、内周面に、それぞれが軸方向に伸長した第一雌側溝５６と第二雌側溝５７とを円周方向に交互に有する。第一雌側溝５６及び第二雌側溝５７のそれぞれは、凹円弧形の断面形状を有する。

《第二内軸》
第二内軸１６ａは、全長にわたり中実状に構成されている。第二内軸１６ａは、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溝５８と第二雄側溝５９とを円周方向に関して交互に有する。第一雄側溝５８は、略等脚台形状の断面形状を有しており、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、第二雄側溝５９は、凹円弧形状の断面形状を有している。また、第二内軸１６ａの軸方向一方側の端部外周面には、円輪状のストッパ６０が係止されている。これにより、第一雄側溝５８の内側に配置されるボール１９ａ及び第二雄側溝５９の内側に配置されるローラ２０ａが、これら第一雄側溝５８及び第二雄側溝５９から軸方向一方側に抜け出すことを防止している。また、第二内軸１６ａの軸方向他方側の端部には、第二内軸１６ａとは別体のヨーク６１が溶接により固定されている。該ヨーク６１は、ステアリングシャフト２ａの前端部に接続される別のヨーク６２及び図示しない十字軸とともに、自在継手４ｃを構成する。

第二内軸１６ａを第二外筒１５ａの内側に挿入する際には、第一雄側溝５８と第一雌側溝５６との円周方向の位相を一致させ、かつ、第二雄側溝５９と第二雌側溝５７の円周方向の位相を一致させる。そして、第一雄側溝５８と第一雌側溝５６との間に、複数個のボール１９ａを配置する。さらに、第一雄側溝５８と複数個のボール１９ａとの間に板ばね５１を配置し、これら複数個のボール１９ａに予圧を付与する。また、第二雄側溝５９と第二雌側溝５７との間に、それぞれ１本ずつローラ２０ａを配置する。

上述のような伸縮シャフト１０ａは、第二内軸１６ａと第二外筒１５ａ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。また、伸縮シャフト１０ａは、低トルクの伝達時には、複数個のボール１９ａと板ばね５１とが、第二内軸１６ａと第二外筒１５ａ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２０ａが伝達する。また、第二内軸１６ａと第二外筒１５ａとが軸方向に相対変位する際には、複数個のボール１９ａは、第一雄側溝５８と第一雌側溝５６との間で転動し、複数本のローラ２０ａは、第二雄側溝５９と第二雌側溝５７との間で滑り摺動する。また、板ばね５１の弾力により、複数個のボール１９ａが第一雌側溝５６の内面に押し付けられているため、第二内軸１６ａと第二外筒１５ａとのがたつきが防止される。

図３に示すように、収縮シャフト９ａと伸縮シャフト１０ａとを軸方向に連結する際には、収縮シャフト９ａを構成する第一外筒１２ａの嵌合筒部３５の内側に、伸縮シャフト１０ａを構成する第二外筒１５ａの雄軸部５２を挿入する。そして、嵌合筒部３５の内周面に備えられた雌セレーション４０に対して、雄軸部５２の外周面に備えられた雄セレーション５４を、トルク伝達可能にセレーション係合させる。これにより、第一外筒１２ａと第二外筒１５ａとの相対回転を防止する。また、雄軸部５２の外周面に備えられた周方向凹溝５５の内側に、係合凹溝４１とスリット４２との交差部である幅広部４３を通じて締付ボルト５０の中間部を進入させて、周方向凹溝５５と締付ボルト５０とをキー係合させる。これにより、第一外筒１２ａと第二外筒１５ａとが軸方向に相対移動することを防止する。また、クランプ３２の他方の取付孔４８ｂに対する締付ボルト５０の螺合量を増やすことで、不連続部４４の幅寸法を小さくし、シャフト本体３１の嵌合筒部３５を縮径する。そして、嵌合筒部３５の内周面により雄軸部５２の外周面を強く締め付ける。これにより、収縮シャフト９ａと伸縮シャフト１０ａとをトルク伝達可能に連結する。

本例のステアリング装置は、定常状態では、伸縮シャフト１０ａを構成する第二外筒１５ａと第二内軸１６ａとが軸方向に相対変位することで、中間シャフト５ｂが伸縮する。これにより、走行時にタイヤに入力された振動を吸収する。また、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などには、収縮シャフト９ａ及び伸縮シャフト１０ａのそれぞれが収縮する。これにより、衝突による衝撃を吸収して、ステアリングホイール１ａが運転者側に突き上げられることを防止する。

以上のような本例の中間シャフト５ｂによれば、振れ回りを抑制できる。
すなわち、本例では、収縮シャフト９ａを構成する第一外筒１２ａを、シャフト本体３１と、該シャフト本体３１とは別体のクランプ３２とから構成している。そして、このうちのシャフト本体３１にのみ、第一内軸１１ａとトルク伝達可能に係合するための雌スプライン３６、及び、伸縮シャフト１０ａを構成する第二外筒１５ａとトルク伝達可能に係合するための雌セレーション４０のそれぞれを設けている。このため、それぞれがシャフト本体３１の内周面に備えられる雌スプライン３６と雌セレーション４０との同軸度を高く確保できる。したがって、雌スプライン３６を介して接続される第一内軸１１ａと、雌セレーション４０を介して接続される第二外筒１５ａとの間で、振れ回りが発生するのを抑制できる。この結果、全長の長い本例の中間シャフト５ｂにおいても、振れ回りを十分に抑制できる。

また、第一外筒１２ａを構成するシャフト本体３１の内周面に備える雌スプライン３６の軸方向寸法を、第一内軸１１ａを構成する棒状部２６の外周面に備えられた雄スプライン２８の軸方向寸法よりも十分に大きくしている。そして、定常状態において、雌スプライン３６の軸方向一方側部分のみを、雄スプライン２８に対してスプライン係合させている。このため、衝突事故が発生した場合に、雄スプライン２８を、雌スプライン３６の軸方向他方側部分に対してスプライン係合させて、収縮シャフト９ａを収縮させることができる。また、収縮シャフト９ａが収縮した状態で、第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとの間でトルク伝達が不能になり、ステアリングホイール１ａの操作が操舵輪に伝わらなくなることを防止できる。収縮シャフト９ａを完全に収縮した状態では、雄スプライン２８ａの軸方向他方側の端部は、大径筒部３４（逃げ部８０）の内側に配置される。

また、雄スプライン２８の軸方向他方側部分を、棒状部２６のうちで、中心孔２９を形成することで薄肉となった部分の外周面に備えている。このため、雄スプライン２８の軸方向他方側部分が備えられた部分の径方向に関する剛性を、中心孔２９を備えない構造に比べて低くすることができる。したがって、雄スプライン２８と雌スプライン３６とのスプライン嵌合部に関して、締め代に対する摺動抵抗の変動を鈍感にすることができる。この結果、第一内軸１１ａと第一外筒１２ａとの軸方向に関する相対変位を、安定して円滑に行わせることができる。

また、棒状部２６に備えらえたヒューズ部３０を、定常状態において、第一外筒１２ａから露出させるとともに、棒状部２６のうちで、軸方向両側に隣接した部分よりも小径に構成している。このため、車体の前面のうちの一部が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、衝突に伴う衝撃荷重に基づいて、ヒューズ部３０を曲げ変形させたり、捩り変形させたりすることができる。このため、衝突による衝撃を効果的に吸収することができる。また、ヒューズ部３０に変形が生じることで、ハンドルポジションにずれを生じるため、運転者に中間シャフト５ｂに損傷が生じたことを知らせることもできる。

また、第一外筒１２ａによれば、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部に接続された、第二外筒１５ａの雄軸部５２が歳差運動することを抑制でき、シャフト本体３１の雌セレーション４０と雄軸部５２の雄セレーション５４とのセレーション係合部でフレッチング摩耗が生じることを抑制できる。
すなわち、シャフト本体３１に備えられたスリット４２は、軸方向一方側の端部が閉鎖端で、軸方向他方側の端部が開口端であるため、クランプ３２を外嵌する嵌合筒部３５の剛性は、スリット４２の開口端に近い軸方向他方側部分の剛性よりも、スリット４２の閉鎖端に近い軸方向一方側部分の剛性のほうが高くなる。このため、本例の構造とは異なり、連結部に切り欠きを備えないクランプを用いて嵌合筒部３５を縮径した場合には、嵌合筒部３５は、軸方向一方側部分よりも軸方向他方側部分のほうが大きく変形する傾向になる。したがって、嵌合筒部３５の内周面と雄軸部５２の外周面との間の面圧は、軸方向一方側部分よりも軸方向他方側部分のほうが高くなる。つまり、雄軸部５２は、嵌合筒部３５の軸方向他方側部分で強く締め付けられ、それよりも軸方向一方側に位置する部分では比較的緩く締め付けられた状態になる。このため、雄軸部５２は、嵌合筒部３５の軸方向他方側部分によって強く締め付けられた部分を中心に歳差運動しやすくなる。そして、このような歳差運動が生じると、雌セレーション４０と雄セレーション５４とのセレーション係合部にフレッチング摩耗が発生し、摩耗量が過大になりやすくなる。

これに対し本例では、クランプ３２を構成する連結部４６の軸方向他側部分に切り欠き４９を備えており、剛性の低い嵌合筒部３５の軸方向他方側部分を連結部４６により覆っていない。このため、クランプ３２により嵌合筒部３５を縮径した際に、嵌合筒部３５のうちで、剛性の高い軸方向一方側部分に、剛性の低い軸方向他方側部分に比べて大きな締付け力を付与することができる。ゆえに、嵌合筒部３５に生じる変形量を、軸方向一方側部分と軸方向他方側部分とで互いに近づけることができる。したがって、嵌合筒部３５の内周面と雄軸部５２の外周面との間の面圧も、軸方向一方側部分と軸方向他方側部分とで互いに近づけることができる。この結果、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部に接続された雄軸部５２に歳差運動が生じることを抑制できる。このため、雌セレーション４０と雄セレーション５４とのセレーション係合部に、フレッチング摩耗が生じることを抑制できる。これにより、第一外筒１２ａと第二外筒１５ａとの間にがたつきが生じることを防止できるとともに、がたつきに起因した異音が発生することを防止することもできる。

また、切り欠き４９を、取付孔４８ａ、４８ｂの中心軸よりも軸方向他方側に位置させているため、クランプ３２により嵌合筒部３５を縮径した際に、連結部４６によって、剛性の高い嵌合筒部３５の軸方向一方側部分に大きな締付け力を付与することができる。このため、嵌合筒部３５の軸方向一方側部分の内周面と雄軸部５２の外周面との間の面圧を効果的に高めることができる。さらに、切り欠き４９の軸方向他方側の端縁部を、取付孔４８ａ、４８ｂの中心軸Ｏ_４８及びシャフト本体３１の中心軸Ｏ_３１にそれぞれ直交する方向（図１４の（Ｂ）の上下方向）に関して、シャフト本体３１の中心軸Ｏ_３１よりも取付孔４８ａ、４８ｂにわずかに近い側（図１４の（Ｂ）の下側）に位置させている。このため、シャフト本体３１の軸方向他方側の端縁は、直径方向に関してスリット４２の反対側に位置する半円弧状部分が、外部に露出した状態になり、連結部４６によって覆われない。したがって、クランプ３２により嵌合筒部３５を縮径した際に、シャフト本体３１の軸方向他方側の端縁に加わる締付け力を十分に小さくできる。したがって、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部に連結される雄軸部５２に歳差運動が生じることをより有効に防止できる。また、切り欠き４９を、連結部４６にのみ形成し、フランジ部４５には形成していないため、シャフト本体３１に対するクランプ３２の軸方向に関する嵌合長を確保することができる。このため、シャフト本体３１に対するクランプ３２の姿勢を安定させることができる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図１５～図１７を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例は、実施の形態の第１例の変形例であり、実施の形態の第１例において、コラプシブルシャフトとして使用していた収縮シャフト９ａを、構造を一部変更することで、常時摺動が可能な伸縮シャフト１０ｂとして使用するものである。

本例の中間シャフト５ｃは、第一トルク伝達軸に相当する二重管構造を有する収縮シャフト９ｂと、第二トルク伝達軸に相当する二重管構造を有する伸縮シャフト１０ｂとを、軸方向に連結することで構成されている。本例においては、軸方向一方側が、車体の後方側に対応し、軸方向他方側が、車体の前方側に対応する。このため、中間シャフト５ｃは、エンジンルーム側である軸方向他方側に、収縮シャフト９ｂを有し、運転席側である軸方向一方側に、伸縮シャフト１０ｂを有している。

〈収縮シャフト〉
収縮シャフト９ｂは、第一トルク伝達軸に相当し、第一内軸１１ｂと第一外筒１２ｂとを有するコラプシブルシャフトであり、自動車に衝突事故が発生して、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、全長が収縮可能となる構成を有する。このために、第一内軸１１ｂと第一外筒１２ｂとを、トルク伝達可能にかつ一次衝突時に軸方向に関する相対変位が可能になるように結合している。第一内軸１１ｂと第一外筒１２ｂとの具体的な結合構造としては、スプライン係合と圧入嵌合との組み合わせといった実施の形態の第１例の構造と同様の構成を採用できるほか、従来から知られた各種構造を採用することができるため、詳しい説明は省略する。

本例の中間シャフト５ｃにおいても、実施の形態の第１例の構造と同様に、第一内軸１１ｂを、伸縮シャフト１０ｂから遠い、収縮シャフト９ｂの軸方向他方側に配置し、第一外筒１２ｂを、伸縮シャフト１０ｂに近い、収縮シャフト９ｂの軸方向一方側に配置している。このため、本例においても、第一外筒１２ｂが、特許請求の範囲に記載した、連結側第一シャフトに相当する。第一外筒１２ｂは、軸方向一方側の端部に、外周面に雄セレーション５４ａを備えた雄軸部５２ａを有する。

《伸縮シャフト》
伸縮シャフト１０ｂは、第二トルク伝達軸に相当し、自動車に衝突事故の発生していない定常状態においても、全長が伸縮可能な構成を有する。伸縮シャフト１０ｂは、実施の形態の第１例において、コラプシブルシャフトとして使用していた収縮シャフト９ａの構造を一部変更したものであり、第二外筒１５ｂと、第二内軸１６ｂとを備える。

本例の中間シャフト５ｃにおいては、第二外筒１５ｂを、収縮シャフト９ｂに近い、伸縮シャフト１０ｂの軸方向他方側に配置し、第二内軸１６ｂを、収縮シャフト９ｂから遠い、伸縮シャフト１０ｂの軸方向一方側に配置している。このため、本例では、第二外筒１５ｂが、特許請求の範囲に記載した、連結側第二シャフトに相当する。また、第二外筒１５ｂが、特許請求の範囲に記載した、一方のシャフトに相当する。

第二内軸１６ｂは、雄スプライン２８ａの表面に合成樹脂製のコーティング層６３が備えられている点、及び、軸方向に関する配設方向が反対になる点を除き、実施の形態の第１例にかかる収縮シャフト９ａを構成する第一内軸１１ａと同様の構成を有する。また、第二外筒１５ｂは、軸方向に関する配設方向が反対になる点を除き、実施の形態の第１例にかかる収縮シャフト９ａを構成する第一外筒１２ａと同様の構成を有する。コーティング層６３の材料としては、たとえば、ポリアミド樹脂などを採用することができる。

伸縮シャフト１０ｂの組立状態では、第二内軸１６ｂを構成する雄スプライン２８ａを、コーティング層６３を介して、第二外筒１５ｂの内周面に備えられた雌スプライン３６（図６等参照）に対し、トルク伝達可能にかつ軸方向に関する摺動を自在にスプライン係合させている。このような構成により、伸縮シャフト１０ｂを、定常状態において、全長を伸縮可能に構成している。

本例では、第一外筒１２ｂの雄軸部５２ａに備えられた雄セレーション５４ａを、第二外筒１５ｂを構成するシャフト本体３１の軸方向他方側の端部内周面に備えられた雌セレーション４０（図９等参照）に対して、トルク伝達可能にセレーション係合する。また、第二外筒１５ｂを構成するクランプ３２により、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部に備えられた嵌合筒部３５を縮径する。これにより、嵌合筒部３５の内周面により、雄軸部５２ａの外周面を締め付ける。このような構成により、収縮シャフト９ｂと伸縮シャフト１０ｂとを軸方向に連結する。

以上のような構成を有する本例では、第二内軸１６ｂを構成する雄スプライン２８ａを、第二外筒１５ｂの内周面に備えられた雌スプライン３６に対して、軸方向に摺動させることで、伸縮シャフト１０ｂを伸縮させることができる。また、雄スプライン２８ａの表面を合成樹脂製のコーティング層６３により覆っているため、伸縮シャフト１０ｂが伸縮する際の摺動抵抗を低く抑えることができる。
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例と同じである。

本発明を実施する場合には、たとえば後述するように、シャフト本体とクランプとの結合構造を適宜変更することができる。

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図１８を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、シャフト本体３１の外周面のうち、軸方向他方側の端部に切削加工を施すことで、シャフト本体３１の外周面のうち、嵌合筒部３５ａの軸方向一方側に隣接した部分に、軸方向他方側を向いた略円輪状（Ｃ字状）の段差面６４を形成している。また、クランプ３２ａの連結部４６ａに切り欠きを形成せず、連結部４６ａの軸方向幅を円周方向にわたり一定としている。

以上のような本例では、クランプ３２ａを嵌合筒部３５ａに外嵌する際に、クランプ３２ａの軸方向一方側の端面を段差面６４に突き当てることで、シャフト本体３１に対するクランプ３２ａの軸方向に関する位置決めを図ることができる。
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例と同じである。

［実施の形態の第４例］
実施の形態の第４例について、図１９を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、クランプ３２ａの挿入孔４７の軸方向一方側の開口縁（連結部４６ａの軸方向一方側の端面の径方向内側縁）とシャフト本体３１の外周面との間部分のうち、シャフト本体３１の直径方向に関してスリット４２とは反対側の円周方向１箇所に、点付け溶接により溶接部６５を形成し、シャフト本体３１とクランプ３２ａとを溶接固定している。

以上のような本例では、シャフト本体３１の直径方向に関してスリット４２とは反対側部分に、溶接部６５を形成しているため、溶接部６５を設けたことに起因して、クランプ時の１対のフランジ部４５の撓み量に影響を与える（撓み量のバランスが悪くなる）ことを防止できる。
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例と同じである。

［実施の形態の第５例］
実施の形態の第５例について、図２０及び図２１を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、シャフト本体３１ａの軸方向他方側の端部にクランプ３２ｂを固定する以前の状態で、シャフト本体３１ａに対してクランプ３２ｂが相対回転することを防止するために、シャフト本体３１ａの外周面とクランプ３２ｂの挿入孔４７ａの内周面とを、相対回転不能に非円形嵌合させている。

シャフト本体３１ａは、軸方向他方側の端部の外周面のうち、シャフト本体３１ａの直径方向に関してスリット４２とは反対側部分に、平坦面状のシャフト側平面部６６を有している。したがって、嵌合筒部３５ａの外周面の輪郭形状は、円弧部と直線部とから構成される略Ｄ字状となっている。クランプ３２ｂは、挿入孔４７ａの内周面のうち、挿入孔４７ａの直径方向に関して不連続部４４とは反対側部分に、平坦面状のクランプ側平面部６７を有している。したがって、クランプ３２ｂの挿入孔４７ａの内周面の輪郭形状も、円弧部と直線部とから構成される略Ｄ字状となっている。

本例では、クランプ３２ｂの挿入孔４７ａの内側に、シャフト本体３１ａの軸方向他方側の端部を挿入する際に、平坦面状のシャフト側平面部６６と平坦面状のクランプ側平面部６７とが面接触する。これにより、シャフト本体３１ａの外周面とクランプ３２ｂの挿入孔４７ａの内周面とが非円形嵌合して、シャフト本体３１ａとクランプ３２ｂとが相対回転することが防止される。
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例と同じである。

［実施の形態の第６例］
実施の形態の第６例について、図２２～図２４を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、シャフト本体３１ｂの外周面の軸方向中間部ないし他方側端部にわたる範囲に、軸方向に伸長した凸条であるシャフト側係合部６８を設けている。シャフト側係合部６８は、シャフト本体３１ｂの外周面のうち、シャフト本体３１ｂの直径方向に関してスリット４２とは反対側に備えられている。また、シャフト側係合部６８は、断面半円形状で、シャフト本体３１ｂの中心軸から頂部までの高さ寸法及び幅寸法が全長にわたり一定である。

これに対し、クランプ３２ｃの挿入孔４７ｂの内周面には、軸方向に伸長した凹溝であり、シャフト側係合部６８と凹凸係合可能なクランプ側係合部６９を設けている。クランプ側係合部６９は、挿入孔４７ｂの内周面のうち、挿入孔４７ｂの直径方向に関して不連続部４４とは反対側に備えられている。また、クランプ側係合部６９は、挿入孔４７ｂの軸方向全幅にわたり設けられており、クランプ３２ｃの軸方向両側の端面のそれぞれに開口している。クランプ側係合部６９は、断面半円形状で、深さ寸法及び幅寸法が全長にわたり一定である。

本例では、クランプ３２ｃの挿入孔４７ｂの内側にシャフト本体３１ｂを軸方向他方側から挿入することで、クランプ側係合部６９の内側にシャフト側係合部６８を進入させる。そして、これらシャフト側係合部６８とクランプ側係合部６９とを凹凸係合させて、シャフト本体３１ｂとクランプ３２ｃとが相対回転するのを防止している。さらに、シャフト側係合部６８のうち、軸方向に関してクランプ３２ｃの両側に隣接する部分をかしめ変形（たとえばクランプ３２ｃの軸方向端面側に近づく程盛り上がるように塑性変形）させて、当該部分にかしめ変形部７０を形成している。これにより、シャフト本体３１ｂとクランプ３２ｃとが軸方向に相対変位することを防止している。本例では、このようにシャフト側係合部６８とクランプ側係合部６９を利用して、シャフト本体３１ｂの嵌合筒部３５にクランプ３２ｃを固定している。したがって、シャフト本体３１ｂとクランプ３２ｃとを溶接固定する作業を省略できる。
なお、図示は省略するが、シャフト側係合部を軸方向に伸長した凹溝とし、クランプ側係合部を軸方向に伸長した凸条とすることもできる。
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例と同じである。

［実施の形態の第７例］
実施の形態の第７例について、図２５及び図２６を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、スリット４２ａの軸方向他方側半部で、軸方向に関して嵌合筒部３５ｂと整合する部分に、軸方向一方側に隣接する部分よりも幅寸法が大きく（たとえば３倍～６倍程度大きく）なった幅広部７１を設けている。このため、嵌合筒部３５ｂは、軸方向から見た形状が略Ｃ字形で、幅広部７１を挟んで両側に存在する周方向両端面に、それぞれが平坦面状のシャフト側係合面部７２が設けられている。本例では、１対のシャフト側係合面部７２が、シャフト本体３１ｃの中心軸に対して平行な同一仮想平面上に位置している。このような１対のシャフト側係合面部７２は、切削加工により同時に形成されている。

一方、クランプ３２ｄの挿入孔４７ｃの内周面の輪郭形状を、円弧部と１対の直線部とを備えた略Ｄ字状としている。挿入孔４７ｃの内周面のうち、１対のフランジ部４５の径方向内側面により構成される部分（直線部）を、それぞれ平坦面状のクランプ側係合面部７３としている。

そして、本例では、シャフト本体３１ｃの軸方向他方側の端部をクランプ３２ｄの挿入孔４７ｃに挿入し、嵌合筒部３５ｂにクランプ３２ｄを外嵌した状態で、１対のシャフト側係合面部７２と１対のクランプ側係合面部７３とを、それぞれ周方向に係合（当接）させて、シャフト本体３１ｃとクランプ３２ｄとが相対回転するのを防止している。また、シャフト本体３１ｃの軸方向他方側の端面の周方向複数箇所（図示の例では３箇所）をかしめ変形させて、当該部分に塑性変形部であるかしめ変形部７０ａを形成している。そして、これらかしめ変形部７０ａを、クランプ３２ｄの軸方向他方側の端面に押し付けている。これにより、シャフト本体３１ｃとクランプ３２ｄとが軸方向に相対変位することを防止している。したがって、本例の場合にも、シャフト本体３１ｃとクランプ３２ｄとを溶接固定する作業を省略できる。
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例と同じである。

［実施の形態の第８例］
実施の形態の第８例について、図２７及び図２８を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例は、実施の形態の第７例の変形例であり、シャフト本体３１ｃの外周面のうち、嵌合筒部３５ｂの軸方向一方側部の外周面に、周方向に伸長した係止凹溝７４を全周にわたり形成している。係止凹溝７４は、断面矩形状で、全長にわたり深さ寸法が一定である。

一方、クランプ３２ｅのうち、シャフト本体３１ｃに形成された係止凹溝７４と対向する軸方向一方側部に、係止スリット７５を設けている。係止スリット７５は、図示しない切削工具を、クランプ３２ｅを構成する連結部４６ａの頂部（図２８の下端部）から１対のフランジ部４５の径方向中間部（図２８の上下方向中間部）にわたる範囲に、クランプ３２ｅの中心軸に対し直交する方向に移動させることで形成されており、クランプ３２ｅの内外両面同士（連結部４６ａの内外両周面同士及びフランジ部４５の幅方向内外両側面同士）を連通させる。係止スリット７５の幅寸法は、係止凹溝７４の幅寸法と同じであり、後述する止め輪７６の厚さ寸法よりも僅かに大きい。

そして、本例の場合にも、シャフト本体３１ｃの軸方向他方側の端部をクランプ３２ｅの挿入孔４７ｃ（図２６参照）の内側に挿入し、嵌合筒部３５ｂにクランプ３２ｅを外嵌した状態で、１対のシャフト側係合面部７２と１対のクランプ側係合面部７３（図２６参照）とを、それぞれ周方向に係合（当接）させて、シャフト本体３１ｃとクランプ３２ｅとが相対回転するのを防止する。つまり、１対のシャフト側係合面部７２と１対のクランプ側係合面部７３とを、それぞれ周方向に係合させることで、シャフト本体３１ｃとクランプ３２ｅとの相対回転を阻止する、回り止め部を構成する。さらに、係止凹溝７４と係止スリット７５とに架け渡すように、係止部材である止め輪７６を設ける。

止め輪７６は、図示の例ではＥリングであり、ばね鋼、ステンレスばね鋼などの弾性材製の金属板にプレスによる打ち抜き加工等を施すことにより、円周方向の１箇所に開口部を有する欠円環状に造られている。また、止め輪７６の厚さ寸法は、係止凹溝７４及び係止スリット７５の幅寸法よりも僅かに小さい。このような止め輪７６は、内径側部分を係止凹溝７４に係止することで、係止凹溝７４に弾性的に装着（外嵌）している。また、止め輪７６のうちで、係止凹溝７４から径方向外方に突出した部分（径方向中間部）を、係止スリット７５の内側に配置し、クランプ３２ｅと軸方向に係合させている。これにより、シャフト本体３１ｃとクランプ３２ｅとが軸方向に相対変位することを防止している。したがって、本例では、実施の形態の第７例で示したような、かしめ変形部を省略することができる。
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７例と同じである。

［実施の形態の第９例］
実施の形態の第９例について、図２９を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、シャフト本体３１の嵌合筒部３５（図１１等参照）に外嵌するクランプ３２ｆの形状のみを、実施の形態の第１例の構造とは異ならせている。すなわち、クランプ３２ｆを構成する連結部４６ｂの軸方向他方側部分（半部）に、取付孔４８ａ（４８ｂ）の軸方向から見た形状が略矩形状の切り欠き４９ａを形成している。切り欠き４９ａの軸方向幅Ｌは、連結部４６ｂの円周方向に関して一定である。このため、切り欠き４９ａが形成された連結部４６ｂは、取付孔４８ａ（４８ｂ）の軸方向から見た形状が、軸方向他方側半部が切り落とされたごとき略矩形状になっている。連結部４６ｂの軸方向他方側の端面（連結部４６ｂと切り欠き４９ａとの軸方向に関する境界位置）は、連結部４６ｂの軸方向一方側の端面と平行で、挿入孔４７の中心軸Ｏ_４７に直交する仮想平面上に存在している。

切り欠き４９ａは、取付孔４８ａ（４８ｂ）の中心軸Ｏ_４８よりも軸方向他方側（図２９の右側）に位置している。具体的には、切り欠き４９ａの軸方向一方側の端縁は、取付孔４８ａ、４８ｂの軸方向他方側の端縁とほぼ同じ軸方向位置に存在している。また、連結部４６ｂの円周方向に関する切り欠き４９ａの端部は、シャフト本体３１（図１２等参照）の中心軸と平行に配置されており、取付孔４８ａ（４８ｂ）の中心軸Ｏ_４８及びシャフト本体３１の中心軸Ｏ_３１にそれぞれ直交する方向（図２９の上下方向）に関して、シャフト本体３１の中心軸Ｏ_３１よりも取付孔４８ａ（４８ｂ）に近い側（図２９の下側）に位置している。このような本例では、嵌合筒部３５（図１２等参照）の軸方向他方側部分のうちで、直径方向に関してスリット４２（図１１等参照）の反対側に位置する部分が、実施の形態の第１例の場合よりも広い範囲で、切り欠き４９ａから外部に露出する。

以上のような本例では、切り欠き４９ａの形成範囲を、実施の形態の第１例に比べて大きくしているため、クランプ３２ｆから、嵌合筒部３５のうちで剛性の低い軸方向他方側部分に作用する締付け力をより小さくできる。
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例と同じである。

［実施の形態の第１０例］
実施の形態の第１０例について、図３０～図３２を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、クランプ３２ｇの挿入孔４７ｄの軸方向他方側の端部内周面に、軸方向一方側に隣接する部分に比べて内径寸法の大きい、すなわち、径方向外側に凹んだ環状凹溝７７を有している。このため、挿入孔４７ｄの内周面は、段付円筒面状になっている。環状凹溝７７は、クランプ３２ｇの軸方向他方側の端縁及び不連続部４４（図１０等参照）に開口している。また、環状凹溝７７は、挿入孔４７ｄの全周にわたり形成されている。環状凹溝７７の深さ寸法は、円周方向及び軸方向にわたり一定である。また、環状凹溝７７の軸方向寸法は、円周方向にわたり一定であり、クランプ３２ｇの軸方向寸法の１／６～１／３程度（図示の例ではおよそ１／５）である。なお、挿入孔４７ｄの内周面は、連結部４６ａの内周面及び１対のフランジ部４５の径方向内側面により構成されているため、これら連結部４６ａの内周面及び１対のフランジ部４５の径方向内側面には、環状凹溝７７の一部が形成されている。

図３１に示すように、嵌合筒部３５にクランプ３２ｇを外嵌し、クランプ３２ｇにより嵌合筒部３５を縮径する以前の状態では、嵌合筒部３５の軸方向一方側の端部乃至中間部の外周面と挿入孔４７ｄの軸方向一方側の端部乃至中間部の内周面とは全周にわたり接触している。これに対し、嵌合筒部３５の軸方向他方側の端部外周面と挿入孔４７ｄの軸方向他方側の端部内周面（環状凹溝７７の底部）との間には、断面略矩形状の環状隙間７８が存在している。なお、図３１には、環状凹溝７７の深さ寸法を、誇張して描いている。環状凹溝７７の実際の深さ寸法は、嵌合筒部３５にクランプ３２ｇを外嵌し、嵌合筒部３５を縮径する以前の状態で、環状隙間７８の径方向寸法が、数十μｍ～５００μｍ程度になるように設定している。

以上のような本例では、クランプ３２ｇにより嵌合筒部３５を縮径した際に、縮径が進行するのに従って、環状凹溝７７の底部が、軸方向一方側から軸方向他方側へと徐々に嵌合筒部３５の外周面に接触する。したがって、クランプ３２ｇにより嵌合筒部３５を縮径する過程において、嵌合筒部３５の軸方向一方側の端部乃至中間部の外周面と挿入孔４７ｄの軸方向一方側の端部乃至中間部の内周面とが接触し、嵌合筒部３５の軸方向他方側の端部外周面と挿入孔４７ｄの軸方向他方側の端部内周面との間に環状隙間７８が存在した状態となる。そして最終的に、図３２に示したように、環状凹溝７７の底部の軸方向他方側部分と嵌合筒部３５の外周面との間に環状隙間７８（の一部）が残存した状態になるか、又は、環状凹溝７７の底部全体が嵌合筒部３５の外周面に接触した状態（環状隙間７８は完全に消滅した状態）になる。

そして、いずれの場合にも、クランプ３２ｇから剛性の高い嵌合筒部３５の軸方向一方側部分に大きな締付け力を付与することができる。また、クランプ３２ｇから剛性の低い嵌合筒部３５の軸方向他方側部分に付与する締付け力を、環状凹溝７７を備えない場合に比べて小さくすることができる。このため、クランプ３２ｇにより嵌合筒部３５を縮径した際に、嵌合筒部３５に生じる変形量を、軸方向一方側部分と軸方向他方側部分とで互いに近づけることができる。したがって、嵌合筒部３５の内周面と雄軸部５２の外周面との間の面圧も、軸方向一方側部分と軸方向他方側部分とで互いに近づけることができる。この結果、シャフト本体３１の軸方向他方側の端部に接続された雄軸部５２に歳差運動が生じることを抑制できる。このため、雌セレーション４０と雄セレーション５４とのセレーション係合部に、フレッチング摩耗が生じることを抑制できる。これにより、シャフト本体３１と雄軸部５２との間にがたつきが生じることを防止できるとともに、がたつきに起因した異音が発生することを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例と同じである。

［実施の形態の第１１例］
実施の形態の第１１例について、図３３及び図３４を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例では、シャフト本体３１ｄの外周面のうちで、嵌合筒部３５から軸方向一方側に外れた大径筒部３４の嵌合側傾斜部３９の外周面の円周方向一部に、補助凹溝７９を備えている。補助凹溝７９は、円周方向に関する位相が係合凹溝４１と一致しており、係合凹溝４１と平行に配置されている。このような補助凹溝７９は、スリット４２の軸方向中間部（又は軸方向他方側部分）に対して交差するように形成されている。補助凹溝７９とスリット４２との交差部についても、スリット４２のうちで交差部の軸方向両側に隣接する部分に比べて開口部の幅寸法が大きくなった幅広部４３ａとなっている。このため、スリット４２は、係合凹溝４１と交差する軸方向他方側部分と補助凹溝７９と交差する軸方向中間部との２箇所位置に、周方向に開口部が拡がった幅広部４３、４３ａをそれぞれ有している。

補助凹溝７９は、ブローチ加工により形成されたブローチ溝であり、係合凹溝４１と同時に加工されている。具体的には、シャフト本体３１ｄの中心軸Ｏ_３１に対して直交する方向にかつ互いに平行に配置された図示しない２本のブローチ工具を、該ブローチ工具の軸方向（図３３の表裏方向、図３４の上下方向）に同時に移動させることで、シャフト本体３１ｄの外周面のうち、嵌合筒部３５の外周面に係合凹溝４１を形成し、嵌合側傾斜部３９の外周面に補助凹溝７９を形成している。補助凹溝７９は、部分円筒面状に構成されており、その曲率半径は、シャフト本体３１ｄの軸方向他方側部分の剛性の大きさとの関係で決定されるが、図示の例では係合凹溝４１の曲率半径と同じになっている。なお、本例では、係合凹溝４１と補助凹溝７９とを同時に加工しているが、係合凹溝４１と補助凹溝７９とは、順番に加工しても良い。係合凹溝４１と補助凹溝７９とを順番に加工する場合にも、係合凹溝４１と補助凹溝７９とは平行に配置されているため、ブローチ加工機に対するワークのチャックをやり直すことなく、係合凹溝４１と補助凹溝７９とを順番に加工することができ、加工コストを抑えることができる。

以上のような本例では、シャフト本体３１ｄの外周面のうち、嵌合筒部３５から軸方向一方側に外れた部分に、スリット４２と交差するように補助凹溝７９を形成することで、当該部分の肉厚を薄くする（除肉する）とともに、スリット４２との交差部に開口部が周方向に拡がった幅広部４３ａを形成している。このため、嵌合筒部３５のうち、スリット４２の閉鎖端に近い軸方向一方側部分の剛性を低下させることができる。これにより、嵌合筒部３５の剛性を、軸方向一方側部分と軸方向他方側部分とで互いに近づけることができるため、嵌合筒部３５を縮径した際に、嵌合筒部３５に生じる変形量を、軸方向一方側部分と軸方向他方側部分とで互いに近づけることができる。したがって、嵌合筒部３５の内周面と雄軸部５２（図３等参照）の外周面との間の面圧も、軸方向一方側部分と軸方向他方側部分とで互いに近づけることができる。この結果、シャフト本体３１ｄの軸方向他方側の端部に接続された雄軸部５２に歳差運動が生じることを抑制できる。このため、雌セレーション４０と雄セレーション５４（図３等参照）とのセレーション係合部に、フレッチング摩耗が生じることを抑制できる。これにより、シャフト本体３１ｄと雄軸部５２との間にがたつきが生じることを防止できるとともに、がたつきに起因した異音が発生することを防止することもできる。

本例では、係合凹溝４１と補助凹溝７９とを、ブローチ加工により形成したブローチ溝とし、これら係合凹溝４１と補助凹溝７９とを同時に加工している。このため、補助凹溝７９を形成することに起因して生じる加工工数（工程数）の増加を最小限に抑えることができる。したがって、加工コストの上昇を抑えることができる。
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例と同じである。

［実施の形態の第１２例］
実施の形態の第１２例について、図３５～図３８を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例の第一外筒１２ｃは、シャフト本体３１ｅと、クランプ３２とを備える。

シャフト本体３１ｅは、軸方向一方側から順に、小径筒部３３ａと、大径筒部３４ａと、嵌合筒部３５ａとを有する。小径筒部３３ａの内周面には、特許請求の範囲に記載した第一雌側係合部に相当する、雌スプライン３６が備えられている。小径筒部３３ａ（雌スプライン３６）の軸方向寸法は、実施の形態の第１例の構造に比べて短くなっている。

嵌合筒部３５ａの内周面には、特許請求の範囲に記載した第二雌側係合部に相当する、雌セレーション４０が備えられている。嵌合筒部３５ａには、クランプ３２が外嵌されている。シャフト本体３１ｅの外周面のうち、嵌合筒部３５ａの軸方向一方側に隣接した部分には、軸方向他方側を向いた段差面６４が形成されている。段差面６４には、クランプ３２の軸方向一方側の端面が突き当てられている。これにより、シャフト本体３１ｅに対するクランプ３２の軸方向に関する位置決めが図られている。

大径筒部３４ａは、雌スプライン３６の軸方向他方側に隣接した位置に配置されており、雌スプライン３６の歯底円直径よりも大きな内径を有する、逃げ部８０ａである。大径筒部３４ａは、小径側円すい筒部３７と、蛇腹状のベローズ部８１と、嵌合側傾斜部３９とを有する。

ベローズ部８１は、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１ａ（図１参照）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、捩り強度を有しているが、衝突事故が発生し、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は、軸方向に潰れたり、折れ曲がったりすることが可能である。ベローズ部８１は、大径部である山部８１ａと、小径部である谷部８１ｂ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８１ａの頂部と谷部８１ｂの底部とを、それぞれ断面円弧形としている。なお、ベローズ部８１を構成する谷部８１ｂの内径についても、雌スプライン３６の歯底円直径よりも大きくなっている。

以上のような本例では、衝突事故の発生時に、雌スプライン３６と雄スプライン２８（図４参照）とが軸方向に相対変位しないか、又は、雌スプライン３６と雄スプライン２８との軸方向の相対変位量が小さい場合にも、ベローズ部８１が軸方向に潰れることで、収縮シャフト９ａ（図４等参照）の収縮量を十分に確保することができる。また、いわゆるオフセット衝突時には、第一外筒１２ｃを、ベローズ部８１にて折り曲げるように塑性変形させることもできる。また、クランプ３２に不連続部４４を備えているため、クランプ３２の挿入孔４７に嵌合筒部３５ａに挿入する際に、ベローズ部８１に対して大きな軸方向荷重が加わることを防止できる。このため、ベローズ部８１が軸方向に潰れることを防止できる。
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例と同じである。

［実施の形態の第１３例］
実施の形態の第１３例について、図３９及び図４０を用いて説明する。本例では、実施の形態の第１例及び第１２例と同様の構成要素には、実施の形態の第１例及び第１２例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本例の第一外筒１２ｄは、シャフト本体３１ｆと、クランプ３２とを備える。

シャフト本体３１ｆは、軸方向一方側から順に、小径筒部３３ａと、大径筒部３４ｂと、嵌合筒部３５ａとを有する。小径筒部３３ａの内周面には、特許請求の範囲に記載した第一雌側係合部に相当する、雌スプライン３６が備えられている。嵌合筒部３５ａの内周面には、特許請求の範囲に記載した第二雌側係合部に相当する、雌セレーション４０が備えられている。嵌合筒部３５ａには、クランプ３２が外嵌されている。

大径筒部３４ｂは、雌スプライン３６の軸方向他方側に隣接した位置に配置されており、雌スプライン３６の歯底円直径よりも大きな内径を有する、逃げ部８０ｂである。大径筒部３４ｂは、小径側円すい筒部３７と、中間円筒部３８ａと、嵌合側傾斜部３９とを有する。

中間円筒部３８ａは、略円筒状に構成されており、大径筒部３４ｂの軸方向中間部に配置されている。中間円筒部３８ａの内周面及び外周面のそれぞれは、軸方向にわたり径寸法が変化しない円筒面である。

中間円筒部３８ａは、径方向に貫通した複数の貫通孔８２を備えている。図示の例では、貫通孔８２のそれぞれは、軸方向寸法よりも円周方向寸法が長い、スリット状の長孔（楕円孔）である。貫通孔８２は、中間円筒部３８ａの軸方向等間隔の複数個所のそれぞれに、円周方向１箇所ずつ配置されている。また、軸方向に隣り合う１対の貫通孔８２の円周方向に関する位相（円周方向位置）は、互いに異なっている。このため、本例では、貫通孔８２が、中間円筒部３８ａの円周方向の一部に偏って配置されずに、中間円筒部３８ａの全周に分散して配置されている。

本発明を実施する場合には、貫通孔を、円孔や矩形孔などの長孔以外の形状にすることもできるし、円周方向寸法よりも軸方向寸法が長い長孔とすることもできる。また、形状が異なる複数の貫通孔を組み合わせて使用することもできる。さらに、すべての又は一部の貫通孔の円周方向に関する位相を、一致させることもできるし、貫通孔を、円周方向複数個所に配置することもできる。

以上のような構成を有する本例の場合には、中間円筒部３８ａに、貫通孔８２を形成しているため、中間円筒部３８ａの軸方向の剛性及び曲げ剛性を低く抑えることができる。したがって、衝突事故の発生時に、中間円筒部３８ａを軸方向に潰すことで、収縮シャフト９ａ（図４等参照）の収縮量を十分に確保することができる。また、オフセット衝突時に、第一外筒１２ｄを、中間円筒部３８ａにて折り曲げるように塑性変形させることができる。また、本例では、貫通孔８２を、中間円筒部３８ａの全周に分散して配置しているため、第一外筒１２ｄの曲げ方向が限定されずに済む。また、貫通孔８２は、中間円筒部３８ａにプレスやドリルなどによる穿孔加工を施すことで容易に形成することができるため、シャフト本体３１ｆの加工コストを低く抑えることができる。さらに、貫通孔８２の形状や数、形成位置を変更することで、中間円筒部３８ａの剛性を適切な大きさに容易に調整することができる。
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例及び実施の形態の第１２例と同じである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、実施の形態の各例の構造は、矛盾を生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。

たとえば、本発明を実施する場合に、第一トルク伝達軸と第二トルク伝達軸とは、実施の形態の各例の構造のように、それぞれを二重管構造とする構成に限定されない。第一トルク伝達軸と第二トルク伝達軸とのうち、シャフト本体とクランプとを有する一方のシャフトを備えた一方のトルク伝達軸が二重管構造であれば足り、他方のトルク伝達軸については、二重管構造としても良いし、二重管構造としてなくても良い。また、シャフト本体の軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる内周面に備えられた第一雌側係合部と、シャフト本体の軸方向他方側の端部内周面に備えられた第二雌側係合部との少なくともいずれかの断面形状を、多角形状や花びら形状とすることもできる。また、クランプの挿入孔の内周面の１箇所ないし複数箇所に、径方向内方に突出した突起部を設け、該突起部の先端部をシャフトの外周面に食い込ませることで、シャフト本体とクランプとの相対回転を防止することができる。また、嵌合筒部の内周面のうち、円周方向に関してスリットの両側に隣接する部分に、雌セレーションが形成されていない欠歯部（円筒面部）を設けることもできる。この場合には、嵌合筒部を縮径した際に、雌セレーションが軸の外周面に形成された雄セレーションに局部当たりすることを防止できる。また、本発明を実施する場合に、シャフト本体に設けるスリットの円周方向位置は、実施の形態の各例で示した位置に限定されない。スリットの数も、１つに限らず、複数のスリットを設けることもできる。スリットの奥端部に、応力緩和部を形成する場合には、応力緩和部の形状は、楕円形状や滴形状などの任意の形状を採用することができる。また、クランプに設ける１対の取付孔をそれぞれ通孔とし、ナットと組み合わせて使用することもできる。さらに、シャフト本体の嵌合筒部をクランプの挿入孔に圧入（軽圧入）することで、シャフト本体とクランプとを固定することもできる。

１、１ａ ステアリングホイール
２、２ａ ステアリングシャフト
３、３ａ ステアリングコラム
４ａ～４ｄ 自在継手
５、５ａ、５ｂ、５ｃ 中間シャフト
６、６ａ ステアリングギヤユニット
７、７ａ タイロッド
８、８ａ ピニオン軸
９、９ａ、９ｂ 収縮シャフト
１０、１０ａ、１０ｂ 伸縮シャフト
１１、１１ａ、１１ｂ 第一内軸
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 第一外筒
１３ 雄スプライン
１４ 雌スプライン
１５、１５ａ、１５ｂ 第二外筒
１６、１６ａ、１６ｂ 第二内軸
１７ 雌側溝
１８ 雄側溝
１９、１９ａ ボール
２０、２０ａ ローラ
２１ 雌セレーション
２２ 雄セレーション
２３ チューブ
２４ クランプ
２５ ヨーク
２６、２６ａ 棒状部
２７ ヨーク
２８、２８ａ 雄スプライン
２９ 中心孔
３０ ヒューズ部
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ シャフト本体
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ クランプ
３３、３３ａ 小径筒部
３４、３４ａ、３４ｂ 大径筒部
３５、３５ａ、３５ｂ 嵌合筒部
３６ 雌スプライン
３７ 小径側円すい筒部
３８、３８ａ 中間円筒部
３９ 嵌合側傾斜部
４０ 雌セレーション
４１ 係合凹溝
４２、４２ａ スリット
４３、４３ａ 幅広部
４４ 不連続部
４５ フランジ部
４６、４６ａ、４６ｂ 連結部
４７、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ 挿入孔
４８ａ、４８ｂ 取付孔
４９、４９ａ 切り欠き
５０ 締付ボルト
５１ 板ばね
５２、５２ａ 雄軸部
５３ 雌筒部
５４、５４ａ 雄セレーション
５５ 周方向凹溝
５６ 第一雌側溝
５７ 第二雌側溝
５８ 第一雄側溝
５９ 第二雄側溝
６０ ストッパ
６１ ヨーク
６２ ヨーク
６３ コーティング層
６４ 段差面
６５ 溶接部
６６ シャフト側平面部
６７ クランプ側平面部
６８ シャフト側係合部
６９ クランプ側係合部
７０、７０ａ かしめ変形部
７１ 幅広部
７２ シャフト側係合面部
７３ クランプ側係合面部
７４ 係止凹溝
７５ 係止スリット
７６ 止め輪
７７ 環状凹溝
７８ 環状隙間
７９ 補助凹溝
８０、８０ａ、８０ｂ 逃げ部
８１ ベローズ部
８１ａ 山部
８１ｂ 谷部
８２ 貫通孔

Claims (15)

1. 軸方向に関して反対側の端部にそれぞれヨークを備えた第一トルク伝達軸と第二トルク伝達軸とを軸方向に連結してなる、自動車用ステアリング装置を構成する中間シャフトであって、
   前記第一トルク伝達軸は、連結側第一シャフトを有しており、
   前記第二トルク伝達軸は、前記連結側第一シャフトに対しトルク伝達可能に接続される連結側第二シャフトを有しており、
   前記連結側第一シャフトと前記連結側第二シャフトとのうちのいずれか一方のシャフトは、中空状のシャフト本体と、欠円筒状のクランプとを有し、前記一方のシャフトとともに前記第一トルク伝達軸又は前記第二トルク伝達軸のいずれかを構成する内軸が、トルク伝達可能にかつ軸方向に関する相対変位を可能に挿入された外筒であり、
   前記一方のシャフトを備える前記第一トルク伝達軸又は前記第二トルク伝達軸は、二重管構造を有しており、
   前記シャフト本体は、軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲の内周面に備えられ、前記内軸の外周面に備えられた第一雄側係合部に対し係合する第一雌側係合部と、軸方向他方側の端部の内周面に備えられ、前記連結側第一シャフトと前記連結側第二シャフトとのうちのいずれか他方のシャフトの端部外周面に備えられた第二雄側係合部に対し係合する第二雌側係合部と、軸方向他方側の端部に備えられ、軸方向他方側に開口端を有する、軸方向に伸長したスリットとを有しており、
   前記クランプは、前記シャフト本体の軸方向他方側の端部に外嵌され、前記シャフト本体の軸方向他方側の端部を縮径可能である、
   中間シャフト。
2. 前記第一トルク伝達軸は、二重管構造を有しており、自動車に衝突事故が発生して、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た収縮シャフトであり、
   前記第二トルク伝達軸は、二重管構造を有しており、自動車に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た伸縮シャフトである、
   請求項１に記載した中間シャフト。
3. 前記一方のシャフトは、前記第一トルク伝達軸を構成する前記連結側第一シャフトであり、
   前記第一雄側係合部は、前記第一雌側係合部に圧入嵌合している、
   請求項２に記載した中間シャフト。
4. 前記一方のシャフトは、前記第二トルク伝達軸を構成する前記連結側第二シャフトであり、
   前記第一雄側係合部は、表面が合成樹脂製のコーティング層により覆われており、前記第一雌側係合部に対し摺動自在に係合している、
   請求項２に記載した中間シャフト。
5. 前記一方のシャフトは、前記第一雌側係合部の軸方向他方側に隣接した位置に、前記第一雌側係合部の歯底円直径よりも大きな内径を有する逃げ部を有する、請求項１～４のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
6. 前記逃げ部は、蛇腹状のベローズ部を備える、請求項５に記載した中間シャフト。
7. 前記逃げ部は、径方向に貫通した貫通孔を備える、請求項５～６のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
8. 前記一方のシャフトとともに前記第一トルク伝達軸又は前記第二トルク伝達軸のいずれかを構成する前記内軸は、軸方向の一部に、軸方向両側に隣接する部分よりも小径のヒューズ部が備えられている、請求項１～７のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
9. 前記第一雄側係合部が、雄スプラインであり、前記第一雌側係合部が、雌スプラインであり、前記第二雄側係合部が、雄セレーションであり、前記第二雌側係合部が、雌セレーションである、請求項１～８のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
10. 前記シャフト本体と前記クランプとが、溶接固定されている、請求項１～９のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
11. 前記シャフト本体と前記クランプとが、前記シャフト本体と前記クランプとの少なくとも一方に形成された塑性変形部により固定されている、請求項１～９のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
12. 前記シャフト本体の軸方向他方側の端部の外周面と前記クランプの内周面とが、相対回転不能に非円形嵌合している、請求項１～１１のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
13. 前記クランプは、円周方向１箇所に配置された不連続部と、該不連続部を挟んで円周方向の両側に配置され、かつ、締付部材が挿入される取付孔をそれぞれ有する１対のフランジ部と、該１対のフランジ部同士を円周方向に連結した部分円筒状の連結部とをさらに有しており、
    前記連結部は、軸方向他方側部分に、前記フランジ部の軸方向他方側の端面よりも軸方向一方側に凹んだ切り欠きを備えている、
    請求項１～１２のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
14. 少なくとも前記クランプにより前記シャフト本体を縮径する過程で、前記シャフト本体の軸方向他方側の端部の外周面と前記クランプの内周面とは、軸方向一方側部分でのみ接触する、請求項１～１３のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。
15. 前記シャフト本体は、外周面の円周方向一部に、前記スリットに対して交差した係合凹溝を有し、かつ、前記係合凹溝よりも軸方向一方側に、前記スリットに対して交差した補助凹溝を有する、請求項１～１４のうちのいずれか１項に記載した中間シャフト。

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