JP2023177531A - ステアリング装置用中間シャフト - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑えつつ、自在継手のヨークとシャフトとの抜け止めを行うことのできるステアリング装置用中間シャフトを提供すること。【解決手段】内周面に孔側セレーション３４を有する結合孔３３が形成される自在継手３０のヨーク３１と、孔側セレーション３４に圧入される軸側セレーション１４が外周面に形成され、結合孔３３に嵌合するシャフト１１と、を備え、ヨーク３１は、結合孔３３が形成される基部３２と、基部３２から延びるヨークアーム３７とを有し、結合孔３３に嵌合するシャフト１１は、ヨークアーム３７が位置する側の部分にシャフト１１の径方向外側に突出する第１カシメ部２１と第２カシメ部２２とを有し、第２カシメ部２２は、基部３２との間に軸側セレーション１４における直線部１６を有して配置され、第１カシメ部２１は、基部３２との間に軸側セレーション１４の直線部１６を有さずに配置される。【選択図】図４

Description

本開示は、自動車のステアリング装置に用いられるステアリング装置用中間シャフトに関する。

自動車に搭載されるステアリング装置のステアリングシャフトを構成する中間シャフトは、構造上、複数のシャフトが自在継手によって連結されることによって構成されている。ステアリング装置の中間シャフトでは、自在継手として、例えば、カルダンジョイントが用いられている。カルダンジョイントは、クロススパイダと呼ばれる二つの軸を交差させた十字軸のそれぞれの軸を回転自在にシャフトに取り付けて構成される。自在継手によって連結されるシャフトは、十字軸の各軸を回転自在に支持する二股の部材であるヨークがシャフトの端部に取り付けられ、それぞれのヨークに十字軸のいずれかの軸が回転自在に取り付けられることにより、シャフト同士が自在継手を介して連結される。

ステアリング装置の中間シャフトは、ステアリングホイールに入力された回転トルクを、ステアリングギヤユニット側に伝達するものであるため、シャフト同士を連結する自在継手とシャフトとの間でも、回転トルクを伝達する。このため、自在継手のヨークとシャフトとは、回転トルクを可能に連結されている。

例えば、特許文献１～４では、自在継手のヨークにおけるシャフトに嵌合する孔とシャフトにおけるヨークに嵌合する部分とのそれぞれに、互いに噛み合うセレーションが形成され、セレーション結合によってヨークとシャフトとを連結している。さらに、特許文献２～４では、セレーション結合しているヨークとシャフトとを溶接によって固定しており、特許文献１～４では、自在継手のヨークとシャフトとの軸心方向における抜け止めとして、シャフトの端部にかしめ部を形成している。

特開２００７－４０４２０号公報 特開２０１２－１１２５０９号公報 特開２０１３－３２７９５号公報 特開２０１３－４３５１６号公報

従来のステアリング装置の中間シャフトでは、自在継手のヨークとシャフトとの軸心方向における相対移動の固定を、特許文献１のようにシャフトにかしめ部を形成することによって固定したり、特許文献２～４のように、ヨークとシャフトとを溶接によって固定したりすることにより行っている。しかし、自在継手のヨークとシャフトとの軸心方向における固定を、シャフトのかしめ部により行う場合、かしめ部が破損した際に、ヨークとシャフトとが軸方向に相対移動して双方が外れてしまう可能性がある。

また、自在継手のヨークとシャフトとの軸心方向における固定を、ヨークとシャフトとの溶接により行い、溶接の他に双方の抜け止めとしてかしめ部を形成する場合は、溶接が破損した際の抜け止めを、かしめ部によって行うことができるが、溶接は製造コストの上昇の原因になり易くなっている。即ち、ヨークとシャフトとの溶接結合は、溶接作業に手間がかかり、さらに、溶接の品質を確保するために高い精度で作業を行う必要があるため、この点においても溶接は手間がかかることになり、溶接結合は製造時におけるコストが上昇し易くなる。

このため、自在継手のヨークとシャフトとの軸心方向における相対移動を固定する機構が破損した際におけるヨークとシャフトとの抜け止めと、製造コストの抑制とを両立するのは困難なものとなっている。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを抑えつつ、自在継手のヨークとシャフトとの抜け止めを行うことのできるステアリング装置用中間シャフトを提供することを目的とする。

本開示のステアリング装置用中間シャフトは、内周面に孔側凹凸部を有する結合孔が形成される自在継手のヨークと、前記孔側凹凸部に圧入される軸側凹凸部が外周面に形成され、前記結合孔に嵌合するシャフトと、を備え、前記ヨークは、前記結合孔が形成される基部と、前記基部から延びて前記自在継手の十字軸が嵌められるヨークアームとを有し、前記結合孔に嵌合する前記シャフトは、前記基部における前記ヨークアームが配置される側の反対側に延びて配置され、前記結合孔に嵌合する前記シャフトは、前記結合孔に対して前記シャフトの軸心方向において前記ヨークアームが位置する側の部分に前記シャフトの径方向外側に突出する第１カシメ部と第２カシメ部とを有し、前記第２カシメ部と前記基部との間の前記軸側凹凸部の断面には、前記シャフトの軸心方向に延びる部分である直線部を有して前記第２カシメ部が配置され、前記第１カシメ部と前記基部との間の前記軸側凹凸部の断面には、前記直線部を有さずに前記第１カシメ部が配置される。

この構成によれば、ヨークとシャフトとを溶接することなく、第１カシメ部によりヨークとシャフトとの相対移動を規制し、第１カシメ部が損傷した際には、第２カシメ部によってヨークとシャフトとの相対移動を規制することができる。従って、溶接工程を省くことができるため、溶接に関するコストを抑えつつ、ステアリング装置に通常時以上の負荷が作用することによりステアリング装置の一部が損傷した場合でも、ヨークがシャフトから抜けることを抑制することができる。この結果、製造コストを抑えつつ、自在継手のヨークとシャフトとの抜け止めを行うことができる。

望ましい形態として、前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部とには、前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部との間に前記シャフトの周方向における隙間を有さずに前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部とが接触する第１噛み合い部と、前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部との間に前記シャフトの周方向における隙間を有する第２噛み合い部とが設けられる。

この構成によれば、シャフトとヨークとを第１噛み合い部で一体にしてシャフトとヨークとの間で回転トルクを伝達することができる。また、孔側凹凸部と軸側凹凸部とには、第１噛み合い部の他に第２噛み合い部が設けられているため、第１噛み合い部が損傷した場合でも、第２噛み合い部によって回転トルクを伝達することができると共に、運転者の操作に対する動作の遅れや打撃音により、運転者に損傷を気付かせることができる。従って、ステアリング装置が損傷した場合における車両のコントロール性を確保しつつ、ステアリング装置の損傷を運転者に認識させることができる。

望ましい形態として、前記第２噛み合い部は、前記軸側凹凸部が有する凸部の前記シャフトの周方向における幅が、前記第１噛み合い部における前記軸側凹凸部が有する前記凸部の幅よりも大きい。

この構成によれば、第２噛み合い部における凸部の強度を確保することができる。これにより、第１噛み合い部が損傷することによって第２噛み合い部によって回転トルクを伝達する場合に、第２噛み合い部の第２凸部が回転トルクによって損傷すること抑制することができ、第２噛み合い部による回転トルクの伝達経路を確保することができる。従って、ステアリング装置が損傷した場合における車両のコントロール性を確保することができる。

望ましい形態として、前記第１噛み合い部は、前記シャフトの周方向における前記ヨークアームが配置される範囲に位置し、前記第２噛み合い部は、前記シャフトの周方向において前記ヨークアームが配置される位置とは異なる位置に位置する。

この構成によれば、第１噛み合い部は、自在継手によって回転トルクを伝達する際に大きな力を受ける部分である、２つのヨークアームと、２つのヨークアームによって支持する十字軸と、２つのヨークアームのそれぞれの付け根を結ぶ部分とによって略矩形状となる部分に配置されている。このため、自在継手によって回転トルクを伝達する部分の剛性を確保することができる。また、第１噛み合い部は、ヨークアームの付け根の近傍に配置されるため、ヨークの基部を介してヨークアームとシャフトとの間で力が伝達される際における、軸側凹凸部の凸部の曲げ応力を小さくすることができる。これにより、軸側凹凸部の凸部に大きな曲げ応力が発生することに起因する凸部の損傷を抑制でき、第１噛み合い部の損傷を抑制することができる。従って、ステアリング装置に大きな負荷が作用した場合でもステアリング装置が損傷し難くすることができ、車両のコントロール性を確保することができる。

望ましい形態として、前記第１カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第１噛み合い部が配置される位置に位置し、前記第２カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第２噛み合い部が配置される位置に位置する。

この構成によれば、第１カシメ部は、シャフトの周方向において第１噛み合い部が配置される位置に位置されるため、第１噛み合い部の損傷を抑制することができる。つまり、第１カシメ部は、シャフトとヨークとの軸心方向における相対移動を規制するため、車両の走行時に、シャフトとヨークとに相対的な微小運動が発生する場合においても、シャフトとヨークとの間の軸心方向における微小運動を第１カシメ部によって抑制することができる。これにより、第１噛み合い部で噛み合う軸側凹凸部と孔側凹凸部との、微小運動による摩耗を抑制することができ、摩耗に起因する第１噛み合い部の損傷を抑制することができる。また、第２カシメ部は、シャフトの周方向において第２噛み合い部が配置される位置に位置するため、第１噛み合い部が損傷した場合でも、第２カシメ部が第１噛み合い部の損傷の影響を受けることを抑制することができる。これにより、第１噛み合い部が損傷した場合でも第２カシメ部が損傷することを抑制することができ、シャフトとヨークとの軸心方向における相対移動を、第２カシメ部によって規制することができる。これらの結果、車両のコントロール性を確保することができる。

望ましい形態として、前記第１噛み合い部は、前記シャフトの周方向における前記ヨークアームが配置される範囲に位置し、前記第２噛み合い部は、前記シャフトの周方向において前記ヨークアームが配置される位置とは異なる位置に位置し、前記第１カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第１噛み合い部が配置される位置に位置し、前記第２カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第２噛み合い部が配置される位置に位置する。

この構成によれば、第１噛み合い部が、ヨークアームの付け根の近傍に配置されることにより、ヨークアームとシャフトとの間で力が伝達される際における軸側凹凸部の凸部の曲げ応力を小さくすることができるため、軸側凹凸部の凸部の損傷を抑制でき、第１噛み合い部の損傷を抑制することができる。また、第１カシメ部が、シャフトの周方向において第１噛み合い部が配置される位置に位置されるため、シャフトとヨークとの間の軸心方向における微小運動を第１カシメ部によって抑制することができ、微小運動による摩耗に起因する第１噛み合い部の損傷を抑制することができる。従って、ステアリング装置に作用する大きな負荷や、微小運動による摩耗に起因するステアリング装置の損傷を抑制することができ、車両のコントロール性を確保することができる。

本開示に係るステアリング装置用中間シャフトは、製造コストを抑えつつ、自在継手のヨークとシャフトとの抜け止めを行うことができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係るステアリング装置の模式図である。 図２は、実施形態に係るステアリング装置の斜視図である。 図３は、自在継手の詳細図である。 図４は、図３に示す自在継手のヨークの斜視図であり、ヨークの要部断面図になっている。 図５は、図４に示すヨークを結合孔の中心軸に沿った方向に見たヨークの正面図である。 図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。 図７は、ヨークの結合孔に嵌合するシャフトの要部詳細図である。 図８は、図７のＢ－Ｂ矢視図である。 図９は、ヨークの結合孔にシャフトを嵌合させた状態を示す説明図である。 図１０は、図９のＣ－Ｃ矢視図である。 図１１は、ヨークの結合孔にシャフトの軸端部が嵌合した状態を示す説明図である。 図１２は、図１０のＤ－Ｄ断面図である。 図１３は、図１２のＦ部詳細図である。 図１４は、図１０のＥ－Ｅ断面図である。 図１５は、図１４のＧ部詳細図である。 図１６は、図１３のＨ－Ｈ矢視図である。 図１７は、図１５のＪ－Ｊ矢視図である。 図１８は、実施形態に係る中間シャフトの変形例であり、シャフトの軸端部の付け根側に溝部が形成される場合の説明図である。

以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

［実施形態]
図１は、実施形態に係るステアリング装置８０の模式図である。図２は、実施形態に係るステアリング装置８０の斜視図である。図１に示すように、ステアリング装置８０は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、自在継手３０と、中間シャフト１０と、自在継手３０と、を含みスタブシャフト８７に接合されている。実施形態に係るステアリング装置８０では、操舵力アシスト機構８３は、ステアリングホイール８１寄りの位置に設けられており、外部と隔てられた車室内に配置されている。

なお、本実施形態の説明では、ステアリングシャフト８２、中間シャフト１０、スタブシャフト８７と、自在継手３０とは、便宜上、異なる部材として記載しているが、ステアリングシャフト８２、中間シャフト１０、スタブシャフト８７には、それぞれ自在継手３０が有して各シャフトに嵌合するヨーク３１、５０（図３参照）が含まれる。つまり、ステアリングシャフト８２と中間シャフト１０との間に配置される自在継手３０は、ステアリングシャフト８２と中間シャフト１０とが有するヨーク３１、５０と、これらのヨーク３１、５０を連結する十字軸５５（図３参照）とより構成される。同様に、中間シャフト１０とスタブシャフト８７との間に配置される自在継手３０は、中間シャフト１０とスタブシャフト８７とが有するヨーク３１、５０と、これらのヨーク３１、５０を連結する十字軸５５とより構成される。

ステアリングシャフト８２には一端にステアリングホイール８１が取り付けられ、ステアリングシャフト８２の他端には自在継手３０を介して中間シャフト１０が連結される。ステアリングシャフト８２は、ステアリングホイール８１から入力されるトルクにより回転する。ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂと、トーションバー（図示省略）と、を含む。トーションバーは、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの双方に連結されており、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、トーションバーを介して連結されている。ステアリングホイール８１は、入力軸８２ａの一端に連結されることによりステアリングシャフト８２に取り付けられており、入力軸８２ａの他端からはトーションバーが延びている。出力軸８２ｂは、一端側からトーションバーが延びており、他端が自在継手３０を介して中間シャフト１０に連結されている。入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間では、双方に連結されるトーションバーを介して回転トルクが伝達される。

図１に示すように、中間シャフト１０は、延在方向における両端に自在継手３０が配置されている。中間シャフト１０の両端に配置される自在継手３０のうち、一方の端部に配置される自在継手３０ａは、中間シャフト１０とステアリングシャフト８２とを連結している。中間シャフト１０の両端に配置される自在継手３０のうち、他方の端部に配置される自在継手３０ｂは、中間シャフト１０とスタブシャフト８７とを連結している。これにより、中間シャフト１０は、自在継手３０を介して一端がステアリングシャフト８２に連結され、他端がスタブシャフト８７に連結されている。自在継手３０は、例えばカルダンジョイントである。スタブシャフト８７における自在継手３０ｂに連結される側の反対側の端部は、ステアリングギヤ８８に連結される。ステアリングシャフト８２の回転が中間シャフト１０を介してスタブシャフト８７に伝わる。すなわち、中間シャフト１０はステアリングシャフト８２に伴って回転する。

図１に示すように、ステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオンギヤ８８ａは、スタブシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオンギヤ８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。

図１に示すように、操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ９４とを含む。減速装置９２は、例えばウォーム減速装置である。減速装置９２は、電動モータ９４で生じたトルクを増加して出力軸８２ｂに伝える。これにより、減速装置９２は、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。ステアリング装置８０はコラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置である。なお、コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置とは、ステアリングホイール８１に接続されたステアリングシャフト８２に、電動モータ９４で発生させたアシストトルクを付与する態様のパワーステアリング装置を指す。

図１に示すように、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、トルクセンサ９１と、車速センサ９５と、を含む。電動モータ９４、トルクセンサ９１及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。トルクセンサ９１は、入力軸８２ａに伝達された操舵トルクをアナログ信号によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、ステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に設けられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。

ＥＣＵ９０は、電動モータ９４の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９４へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９４の誘起電圧の情報又は電動モータ９４に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９４を制御することで、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。

図３は、自在継手３０の詳細図である。なお、図３は、自在継手３０について説明するために、中間シャフト１０とスタブシャフト８７とを連結する自在継手３０ｂを図示しているが、中間シャフト１０とステアリングシャフト８２とを連結する自在継手３０ａも同様に構成されている。

自在継手３０は、中間シャフト１０が有するヨーク３１と、自在継手３０を介して中間シャフト１０に連結される軸部材が有するヨーク５０と、十字軸５５とを有している。図３に示す自在継手３０ｂでは、自在継手３０を介して中間シャフト１０に連結される軸部材は、スタブシャフト８７になっており、図３に示すヨーク５０は、スタブシャフト８７に取り付けられる。

十字軸５５は、２本の軸部が直交して組み合わせて形成される部材になっている。中間シャフト１０に取り付けられるヨーク３１と、スタブシャフト８７に取り付けられるヨーク５０とは、それぞれ中間シャフト１０やスタブシャフト８７に取り付けられる側の反対側の部分が二股に形成されている。十字軸５５は、直交する２本の軸部のうち一方の軸部は、両端が、中間シャフト１０に取り付けられるヨーク３１の二股部分に回転自在に取り付けられる。また、十字軸５５が有する直交する２本の軸部のうち他方の軸部は、両端が、スタブシャフト８７に取り付けられるヨーク５０の二股部分に回転自在に取り付けられる。

自在継手３０は、これらのように、自在継手３０によって連結する２つの軸部材にそれぞれ取り付けられるヨーク３１とヨーク５０とが、十字軸５５を介して連結されることにより、軸部材同士の相対角度を可変としつつ、２つの軸部材を連結することが可能になっている。

図４は、図３に示す自在継手３０のヨーク３１の斜視図であり、ヨーク３１の要部断面図になっている。図５は、図４に示すヨーク３１を結合孔３３の中心軸に沿った方向に見たヨーク３１の正面図である。図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。自在継手３０のヨーク３１は、ヨーク３１に形成される結合孔３３に、中間シャフト１０として用いられるシャフト１１の端部が嵌合することにより、中間シャフト１０にヨーク３１が取り付けられる。中間シャフト１０は、中間シャフト１０として用いられるシャフト１１と、自在継手３０のヨーク３１とを有している。自在継手３０のヨーク３１は、結合孔３３が形成される基部３２と、基部３２から延びて自在継手３０の十字軸５５（図３参照）が嵌められるヨークアーム３７とを有している。

基部３２は、略円形の板状の部材になっており、基部３２に形成される結合孔３３は、基部３２を厚み方向に貫通する略円形の孔になっている。詳しくは、基部３２には、厚み方向における一方の面に、略円形の有底の孔である凹み孔３６が形成されており、結合孔３３は、凹み孔３６の底面３６ａと、基部３２の厚み方向における凹み孔３６が形成される面の反対側の面にかけて、基部３２を厚み方向に貫通して形成されている。結合孔３３における、凹み孔３６が位置する側の反対側の端部には、面取り３３ａが形成されている。

基部３２に形成される結合孔３３は、内周面に孔側凹凸部である孔側セレーション３４を有している。孔側セレーション３４は、結合孔３３の径方向における外側方向に向かって凹み、結合孔３３の中心軸に沿った方向に延びる複数の凹部３５が、結合孔３３の周方向に並んで配置されることにより形成されている。換言すると、孔側セレーション３４は、結合孔３３の径方向における内側方向に向かって凸となり、結合孔３３の中心軸に沿った方向に延びる複数の凸部が、結合孔３３の周方向に並んで配置されることにより形成されている。つまり、孔側セレーション３４は、結合孔３３の中心軸に沿った方向に延びる凹部３５と凸部が、結合孔３３の周方向に交互に繰り返し配置されることにより形成されている。

なお、本実施形態では、孔側凹凸部は、孔側セレーション３４によって形成されているが、孔側凹凸部は、セレーション以外で形成されていてもよい。孔側凹凸部は、例えば、結合孔３３の中心軸に沿った方向に延びる凹部と凸部とが結合孔３３の周方向に交互に繰り返し配置される、いわゆるスプラインにより形成されていてもよい。

ヨークアーム３７は、基部３２の厚み方向における凹み孔３６が形成される側の面に配置されており、基部３２における凹み孔３６の径方向外側、即ち、結合孔３３の径方向外側の位置に配置されている。ヨークアーム３７は、凹み孔３６の径方向における外側の位置から、基部３２の厚み方向に突出し、基部３２の厚み方向と平行な方向に延びて形成されている。ヨークアーム３７は、１つのヨーク３１に２つが配置されている。２つのヨークアーム３７は、結合孔３３を挟んだ両側に配置されている。即ち、２つのヨークアーム３７は、結合孔３３の周方向において、互いに約１８０°離れた位置に配置されている。

２つのヨークアーム３７には、十字軸５５が嵌められて十字軸５５を支持する支持孔３８が、それぞれのヨークアーム３７に形成されている。２つのヨークアーム３７に形成される支持孔３８は、それぞれの支持孔３８の中心軸が一致する位置関係及び向きで形成されている。即ち、２つの支持孔３８は、互いに互いの延長線上に配置されている。これにより、２つのヨークアーム３７は、十字軸５５が有する直交する２本の軸部における、一方の軸部の両端を、２つのヨークアーム３７のそれぞれに形成される支持孔３８に入り込ませ、２つのヨークアーム３７によって回転自在に支持することが可能になっている。このように、ヨークアーム３７に形成される２つの支持孔３８は、ヨーク３１を結合孔３３の中心軸に沿った方向に見た場合に、結合孔３３の中心軸上に、２つの支持孔３８のそれぞれの中心軸が位置する位置関係となって形成されている。

結合孔３３の内周面に形成される孔側セレーション３４は、結合孔３３の径方向における外側に凹む部分である凹部３５が、結合孔３３の周方向において複数の大きさの幅を有して形成されている。即ち、孔側セレーション３４は、結合孔３３の周方向における幅が相対的に小さい第１凹部３５ａと、結合孔３３の周方向における幅が第１凹部３５ａよりも大きい第２凹部３５ｂとを有している。孔側セレーション３４の第１凹部３５ａは、結合孔３３の周方向における、ヨークアーム３７が配置される範囲に位置している。孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂは、結合孔３３の周方向において、ヨークアーム３７が配置される位置とは異なる位置に位置している。

本実施形態では、第１凹部３５ａは、ヨーク３１を結合孔３３の中心軸に沿った方向に見た場合において、２つのヨークアーム３７に形成される２つの支持孔３８の中心軸が通る位置を中心として、結合孔３３の周方向における両側の所定の範囲に配置されている。換言すると、第１凹部３５ａは、ヨーク３１を結合孔３３の中心軸に沿った方向に見た場合において、２つのヨークアーム３７におけるそれぞれの幅方向（図５における左右方向）の中心位置を結ぶ線を中心として、結合孔３３の周方向における両側の所定の範囲に配置されている。

第２凹部３５ｂは、ヨーク３１を結合孔３３の中心軸に沿った方向に見た場合において、２つのヨークアーム３７に形成される２つの支持孔３８の中心軸に対して結合孔３３の中心を中心として９０°傾けた仮想の線を中心として、結合孔３３の周方向における両側の所定の範囲に配置されている。換言すると、第２凹部３５ｂは、ヨーク３１を結合孔３３の中心軸に沿った方向に見た場合において、２つのヨークアーム３７におけるそれぞれの幅方向（図５における左右方向）の中心位置を結ぶ線に対して結合孔３３の中心を中心として９０°傾けた仮想の線を中心として、結合孔３３の周方向における両側の所定の範囲に配置されている。

つまり、図５に示すように、２つのヨークアーム３７が上下方向に位置する向きで、ヨーク３１を結合孔３３の中心軸に沿った方向に見た場合に、第１凹部３５ａは、上下方向の位置の所定の範囲に配置されており、第２凹部３５ｂは、左右方向の位置の所定の範囲に配置されている。

図７は、ヨーク３１の結合孔３３に嵌合するシャフト１１の要部詳細図である。図８は、図７のＢ－Ｂ矢視図である。中間シャフト１０として用いられ、ヨーク３１の結合孔３３に嵌合するシャフト１１は、端部付近の外周面に、軸側セレーション１４が形成されている。軸側セレーション１４は、ヨーク３１が有する結合孔３３に形成される孔側セレーション３４に圧入される軸側凹凸部として設けられており、シャフト１１の端部に形成される軸端部１２に形成されている。軸端部１２は、シャフト１１の主要部分よりも直径が小さくなっており、シャフト１１の主要部分と軸端部１２との間には、シャフト１１の主要部分側から軸端部１２に向かうに従って径が小さくなる方向に、シャフト１１の軸心に対して傾斜する、面取り部１３が形成されている。

軸側セレーション１４は、シャフト１１の主要部分よりも直径が小さい軸端部１２の外周面に形成されている。具体的には、軸端部１２は、ヨーク３１に形成される結合孔３３の径と同程度の大きさになっている。このため、シャフト１１は、軸端部１２を結合孔３３に嵌合させることにより、シャフト１１は結合孔３３に対して嵌合することが可能になっている。

軸側セレーション１４は、シャフト１１の軸端部１２の径方向における外側に向かって凸となり、シャフト１１の軸心に沿った方向に延びる複数の凸部１５が、軸端部１２の周方向に並んで配置されることにより形成されている。換言すると、軸側セレーション１４は、シャフト１１の軸端部１２の径方向における内側方向に向かって凹み、シャフト１１の軸心に沿った方向に延びる複数の凹部が、軸端部１２の周方向に並んで配置されることにより形成されている。つまり、軸側セレーション１４は、シャフト１１の軸心に沿った方向に延びる凸部１５と凹部が、軸端部１２の周方向に交互に繰り返し配置されることにより形成されている。

なお、本実施形態では、軸側凹凸部は、軸側セレーション１４によって形成されているが、軸側凹凸部は、セレーション以外で形成されていてもよい。軸側凹凸部は、例えば、シャフト１１の軸心に沿った方向に延びる凸部と凹部とが軸端部１２の周方向に交互に繰り返し配置される、いわゆるスプラインにより形成されていてもよい。

シャフト１１の軸端部１２の外周面に形成される軸側セレーション１４は、軸端部１２の径方向における外側に凸となる部分である凸部１５が、軸端部１２の周方向において複数の大きさの幅を有して形成されている。即ち、軸側セレーション１４は、軸端部１２の周方向における幅が相対的に小さい第１凸部１５ａと、軸端部１２の周方向における幅が第１凸部１５ａよりも大きい第２凸部１５ｂとを有している。

このうち、第１凸部１５ａは、シャフト１１の軸端部１２の周方向における幅が、ヨーク３１の結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第１凹部３５ａの周方向における幅と同程度の大きさになっており、実質的に同じ大きさになっている。これに対し、第２凸部１５ｂは、シャフト１１の軸端部１２の周方向における幅が、ヨーク３１の結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂの周方向における幅よりも小さくなっている。

これらのようにシャフト１１の軸端部１２の形成される軸側セレーション１４の第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂは、軸端部１２の周方向において配置される範囲が、ヨーク３１の結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第１凹部３５ａと第２凹部３５ｂとの、結合孔３３の周方向において配置される範囲に対応する範囲に配置されている。つまり、シャフト１１の軸心方向にシャフト１１を見た場合において、軸側セレーション１４の第１凸部１５ａと第２凸部１５ｂとは、軸端部１２の周方向における第１凸部１５ａが配置される範囲の中央の位置と軸端部１２の軸心を通る直線と、軸端部１２の周方向における第２凸部１５ｂが配置される範囲の中央の位置と軸端部１２の軸心を通る直線とが、９０°の角度で交差する位置関係になっている。

このため、図８に示すように、軸側セレーション１４の第１凸部１５ａが配置される位置を上下方向に位置させる向きで、シャフト１１の軸心方向に沿った方向に軸端部１２を見た場合、第２凸部１５ｂは、左右方向の位置の所定の範囲に配置されている。

図９は、ヨーク３１の結合孔３３にシャフト１１を嵌合させた状態を示す説明図である。図１０は、図９のＣ－Ｃ矢視図である。シャフト１１をヨーク３１の結合孔３３に嵌合させる際には、シャフト１１の軸端部１２を、ヨーク３１の結合孔３３に挿入して結合孔３３に嵌合させる。ヨーク３１の結合孔３３に嵌合させるシャフト１１は、ヨーク３１に対して、ヨークアーム３７が配置されている側の反対側から、軸端部１２を結合孔３３に挿入して嵌合させる。このため、ヨーク３１の結合孔３３に対してシャフト１１の軸端部１２を嵌合させた際には、結合孔３３に嵌合するシャフト１１は、基部３２におけるヨークアーム３７が配置される側の反対側に延びて配置される。

ヨーク３１の結合孔３３にシャフト１１を嵌合させる際には、シャフト１１は、軸端部１２に形成される軸側セレーション１４の第１凸部１５ａが、結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第１凹部３５ａの位置に位置し、軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂが、孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂの位置に位置する向きで嵌合させる。

図１１は、ヨーク３１の結合孔３３にシャフト１１の軸端部１２が嵌合した状態を示す説明図である。シャフト１１の軸端部１２に形成される軸側セレーション１４の第１凸部１５ａは、軸端部１２の周方向における幅が、ヨーク３１の結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第１凹部３５ａの、結合孔３３の周方向における幅と同程度の大きさになっている。このため、シャフト１１の軸端部１２を、ヨーク３１の結合孔３３に嵌合する際には、軸端部１２に形成される軸側セレーション１４を、結合孔３３に形成される孔側セレーション３４に圧入する。つまり、軸端部１２に形成される軸側セレーション１４の第１凸部１５ａを、結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第１凹部３５ａに圧入する。

一方、シャフト１１の軸端部１２に形成される軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂは、軸端部１２の周方向における幅が、ヨーク３１の結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂの、結合孔３３の周方向における幅よりも小さくなっている。このため、軸端部１２に形成される軸側セレーション１４の第１凸部１５ａを、結合孔３３に形成される孔側セレーション３４の第１凹部３５ａに圧入した場合には、軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂは、孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂに対して、周方向における両側に隙間が形成された状態になる。

つまり、軸側セレーション１４を孔側セレーション３４に圧入した場合には、軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂは、周方向における両側で、孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂとの間に隙間を有する状態で、第２凹部３５ｂの内側に配置される。軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂと、孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂとの周方向における隙間は、１°以上５°以下の範囲内であるのが好ましい。

これらのように、軸側セレーション１４を孔側セレーション３４に圧入した場合、第１凸部１５ａと第１凹部３５ａとの噛み合いの状態と、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとの噛み合いの状態とは異なっている。軸側セレーション１４を孔側セレーション３４に圧入した際において、これらのように噛み合いの状態が異なる部分のうち、第１凸部１５ａと第１凹部３５ａとが噛み合う部分は第１噛み合い部４１となり、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとが噛み合う部分は第２噛み合い部４２となっている。

第１噛み合い部４１は、第１凸部１５ａを第１凹部３５ａに圧入する部分であるため、第１噛み合い部４１は、孔側セレーション３４と軸側セレーション１４との間にシャフト１１の周方向における隙間を有さずに孔側セレーション３４と軸側セレーション１４とが接触する部分になっている。第２噛み合い部４２は、第２凸部１５ｂが第２凹部３５ｂとの間に隙間を有する状態で第２凹部３５ｂの内側に配置される部分であるため、第２噛み合い部４２は、孔側セレーション３４と軸側セレーション１４との間にシャフト１１の周方向における隙間を有する部分になっている。

また、第２噛み合い部４２は、シャフト１１の周方向における幅が、第１噛み合い部４１よりも小さくなっている。このため、第２噛み合い部４２は、軸側セレーション１４が有する凸部１５のシャフト１１の周方向における幅が、第１噛み合い部４１における軸側セレーション１４が有する凸部１５の幅よりも小さくなっている。

また、第１噛み合い部４１は、シャフト１１に形成される第１凸部１５ａとヨーク３１に形成される第１凹部３５ａとが噛み合う部分であるため、第１噛み合い部４１は、ヨーク３１の結合孔３３やシャフト１１の周方向における、ヨークアーム３７（図１０参照）が配置される範囲に位置している。本実施形態では、第１噛み合い部４１は、シャフト１１の軸心方向に沿った方向に見た場合において、ヨーク３１が有する２つのヨークアーム３７におけるそれぞれの幅方向の中心位置を結ぶ線を中心として、シャフト１１或いは結合孔３３の周方向における両側の所定の範囲に配置されている。

また、第２噛み合い部４２は、シャフト１１に形成される第２凸部１５ｂとヨーク３１に形成される第２凹部３５ｂとが噛み合う部分であるため、第２噛み合い部４２は、シャフト１１の周方向において、ヨークアーム３７が配置される位置とは異なる位置に位置している。本実施形態では、第２噛み合い部４２は、シャフト１１の軸心方向に沿った方向に見た場合において、２つのヨークアーム３７におけるそれぞれの幅方向の中心位置を結ぶ線に対してシャフト１１の軸心の位置を中心として９０°傾けた仮想の線を中心として、シャフト１１或いは結合孔３３の周方向における両側の所定の範囲に配置されている。

これらの位置に第１噛み合い部４１と第２噛み合い部４２とを有する孔側セレーション３４と軸側セレーション１４とは、第１噛み合い部４１では第１凸部１５ａと第１凹部３５ａとが圧入状態で噛み合い、第２噛み合い部４２では、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとは周方向の隙間を有する状態で噛み合う。

また、孔側セレーション３４に軸側セレーション１４を圧入させることによって結合孔３３に嵌合するシャフト１１は、結合孔３３に対して、シャフト１１の軸心方向においてヨークアーム３７が位置する側の部分に、シャフト１１の径方向外側に突出する第１カシメ部２１と第２カシメ部２２とを有している。

第１カシメ部２１は、シャフト１１の周方向において第１噛み合い部４１が配置される位置に位置している。本実施形態では、第１カシメ部２１は、シャフト１１の軸心方向に沿った方向に見た場合において、ヨーク３１が有する２つのヨークアーム３７におけるそれぞれの幅方向の中心位置を結ぶ線と重なる位置に配置されている。

また、第２カシメ部２２は、シャフト１１の周方向において第２噛み合い部４２が配置される位置に位置している。本実施形態では、第２カシメ部２２は、シャフト１１の軸心方向に沿った方向に見た場合において、２つのヨークアーム３７におけるそれぞれの幅方向の中心位置を結ぶ線に対してシャフト１１の軸心の位置を中心として９０°傾けた仮想の線と重なる位置に配置されている。

図１２は、図１０のＤ－Ｄ断面図である。図１３は、図１２のＦ部詳細図である。シャフト１１の軸端部１２を、ヨーク３１の基部３２におけるヨークアーム３７が配置される側の反対側から結合孔３３に挿入し、軸端部１２を結合孔３３に嵌合させる際には、ヨークアーム３７が位置する側へのヨーク３１に対するシャフト１１の相対移動が規制される位置まで、軸端部１２を挿入する。本実施形態では、シャフト１１は、シャフト１１に形成される面取り部１３が、ヨーク３１の結合孔３３に形成される面取り３３ａに当接する位置まで軸端部１２を結合孔３３に挿入する。

ヨーク３１におけるヨークアーム３７が配置される側の反対側から結合孔３３に挿入されたシャフト１１は、このようにシャフト１１の面取り部１３が、ヨーク３１の結合孔３３に形成される面取り３３ａに当接することにより、ヨークアーム３７が位置する側へのシャフト１１の相対移動が規制される。シャフト１１に形成される面取り部１３は、このようにヨーク３１に当接することにより、シャフト１１とヨーク３１との相対移動を規制する移動規制部として設けられている。

第１カシメ部２１は、シャフト１１の軸端部１２がヨーク３１の結合孔３３に嵌合した状態における、軸端部１２におけるシャフト１１の軸心方向の端部１７の位置と、ヨーク３１の基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａとの間の位置に配置されている。このように、第１カシメ部２１は、軸端部１２における端部１７の位置と、ヨーク３１の基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａとの間の位置で、シャフト１１の径方向外側に突出して形成される。

また、第１カシメ部２１は、ヨーク３１の基部３２との間に、軸側セレーション１４の直線部１６を有さずに配置されている。この場合における軸側セレーション１４の直線部１６は、軸側セレーション１４におけるシャフト１１の軸心方向に延びる部分になっている。詳しくは、軸側セレーション１４の直線部１６は、シャフト１１の軸心を通り、シャフト１１の軸心に沿ったシャフト１１の断面における軸側セレーション１４の断面において、シャフト１１の軸心方向に延びる部分になっている。軸側セレーション１４の直線部１６は、例えば、軸側セレーション１４の各凸部１５における、シャフト１１の径方向外側の端部でシャフト１１の軸心方向に平行に延びて形成される部分や、隣り合う凸部１５同士の間でシャフト１１の軸心方向に平行に延びて形成される部分になっている。

第１カシメ部２１は、ヨーク３１の基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａとの間に、軸側セレーション１４の直線部１６を有さずに、凹み孔３６の底面３６ａとシャフト１１の軸端部１２における端部１７との間に配置されている。このため、シャフト１１の軸端部１２に形成される第１カシメ部２１は、凹み孔３６の底面３６ａとの間に隙間を有さず、凹み孔３６の底面３６ａに対して実質的に接触して配置されている。

これにより、シャフト１１は、ヨーク３１に対してヨークアーム３７が配置される側の反対側への相対移動が、凹み孔３６の底面３６ａに接触する第１カシメ部２１によって規制される。ヨーク３１に対してヨークアーム３７が位置する側へのシャフト１１の相対移動は、シャフト１１の面取り部１３と結合孔３３の面取り３３ａが当接することにより規制されるため、ヨーク３１の結合孔３３に嵌合するシャフト１１は、ヨーク３１に対するシャフト１１の軸心方向における相対移動が、いずれの方向においても規制される。

図１４は、図１０のＥ－Ｅ断面図である。図１５は、図１４のＧ部詳細図である。第２カシメ部２２は、第１カシメ部２１と同様に、シャフト１１の軸端部１２がヨーク３１の結合孔３３に嵌合した状態における、軸端部１２におけるシャフト１１の軸心方向の端部１７の位置と、ヨーク３１の基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａとの間の位置に配置されている。このように、第２カシメ部２２は、軸端部１２における端部１７の位置と、ヨーク３１の基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａとの間の位置で、シャフト１１の径方向外側に突出して形成される。

また、第２カシメ部２２は、シャフト１１の軸心方向において、第１カシメ部２１よりもシャフト１１の端部１７寄りに位置している。これにより、第２カシメ部２２は、ヨーク３１の基部３２との間に、軸側セレーション１４の直線部１６を有して配置されている。つまり、第２カシメ部２２は、ヨーク３１の基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａとの間に、例えば、軸側セレーション１４の凸部１５や、隣り合う凸部１５同士の間の部分における、シャフト１１の軸心方向に平行に延びて形成される部分を有して配置されている。このため、第２カシメ部２２は、ヨーク３１の基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａと間に隙間を有し、凹み孔３６の底面３６ａから離隔して配置されている。

シャフト１１の軸端部１２にこれらのように形成する第１カシメ部２１と第２カシメ部２２とは、シャフト１１の軸端部１２をヨーク３１の結合孔３３の嵌合させた状態で、カシメ用の治具や装置を用いて形成する。

図１６は、図１３のＨ－Ｈ矢視図である。図１７は、図１５のＪ－Ｊ矢視図である。第１カシメ部２１と第２カシメ部２２とは、シャフト１１の周方向における幅が同程度になっている。また、第１カシメ部２１は、軸側セレーション１４における第１凸部１５ａが配置される範囲に形成され、複数の第１凸部１５ａに亘って形成されている。第１カシメ部２１は、例えば、４つの第１凸部１５ａに亘って形成される。

これに対し、第２カシメ部２２は、軸側セレーション１４における第２凸部１５ｂが配置される範囲に形成されているが、第２凸部１５ｂの幅は、第１凸部１５ａの幅よりも大きくなっている。このため、第２カシメ部２２は、第１カシメ部２１が第１凸部１５ａに対して形成される数より少ない数で、第２凸部１５ｂに対して形成されている。第２カシメ部２２は、例えば、１つの第２凸部１５ｂが配置される範囲に形成されたり、１つの第２凸部１５ｂと、その両側の第２凸部１５ｂとの３つの第２凸部１５ｂに亘って形成されたりする。

また、第１カシメ部２１と第２カシメ部２２とは、軸側セレーション１４が形成される位置に形成されるため、第１カシメ部２１や第２カシメ部２２における、シャフト１１の径方向外側の端部には、軸側セレーション１４の凸部１５の形状が現れ易くなっている。その際に、第１カシメ部２１は、第２カシメ部２２が形成される第２凸部１５ｂと比較して、周方向における幅やピッチが小さい第１凸部１５ａの位置に形成されている。このため、第１カシメ部２１における径方向外側の端部には、第２カシメ部２２よりも軸側セレーション１４の凸部１５の形状が現れ易くなっており、即ち、第１カシメ部２１は、第２カシメ部２２よりも径方向外側の端部が凹凸形状になり易くなっている。

また、第２カシメ部２２は、シャフト１１の端部１７からの距離が第１カシメ部２１よりも小さいため、第２カシメ部２２の母材となる部材のシャフト１１の軸心方向における大きさは、第１カシメ部２１と比較して小さいが、第２カシメ部２２は、シャフト１１の周方向における幅が第１凸部１５ａよりも大きい第２凸部１５ｂに形成される。このため、第２カシメ部２２は、第２カシメ部２２の母材となる部材の大きさが、第１カシメ部２１の母材となる部材の大きさよりも大きくなるため、第２カシメ部２２は、シャフト１１の端部１７からの距離が第１カシメ部２１よりも小さいものの、強度を確保することができる。

次に、実施形態に係るステアリング装置８０の作用について説明する。ステアリング装置８０が搭載される車両の運転時に、ステアリングホイール８１が操作をされた場合は、ステアリングホイール８１に付与された操舵力は、ステアリングホイール８１からステアリングシャフト８２に伝えられる。

ステアリングシャフト８２に伝えられた操舵力は、操舵トルクとしてステアリングシャフト８２から自在継手３０ａを介して中間シャフト１０に伝達され、中間シャフト１０から自在継手３０ｂを介してスタブシャフト８７を経てピニオンギヤ８８ａに伝達される。これにより、ピニオンギヤ８８ａを有するステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａから伝達された回転運動を、ラック８８ｂの直線運動に変換し、タイロッド８９を動作させる。

また、本実施形態に係るステアリング装置８０は、運転者の操舵をアシストする補助操舵トルクを発生させる電動モータ９４を有している。電動モータ９４は、ステアリングシャフト８２に亘って配置されるトルクセンサ９１により検出した操舵トルクに基づいて補助操舵トルクを発生する。

トルクセンサ９１は、ステアリングシャフト８２が有する入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが、双方を連結するトーションバーの捩じれによって僅かに相対回転した際における相対回転の角度に基づいて、ステアリングシャフト８２に付与された操舵トルクを検出する。トルクセンサ９１は、検出した操舵トルクを、電気信号としてＥＣＵ９０に対して出力する。

ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１から伝達された電気信号に基づいて電動モータ９４を作動させ、電動モータ９４に補助操舵トルクを発生させる。つまり、トルクセンサ９１からＥＣＵ９０に伝達された電気信号は、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間で作用する操舵トルクに基づいて変化する。このため、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１から伝達された電気信号を、ステアリングシャフト８２に作用する操舵トルクによって変化する情報として使用し、トルクセンサ９１から伝達される電気信号に基づいて電動モータ９４へ供給する電力値を調節し、電動モータ９４に補助操舵トルクを発生させる。

即ち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１から操舵トルクの信号を取得し、車速センサ９５から車両の車速信号を取得し、さらに、電動モータ９４に設けられた回転検出装置から電動モータ９４の動作情報を取得し、これらの動作情報と操舵トルクと車速信号とに基づいて電動モータ９４に補助操舵トルクを発生させる。電動モータ９４で発生した補助操舵トルクは、ステアリングシャフト８２の出力軸８２ｂに対して減速装置９２を介して伝達される。これにより、運転者がステアリングホイール８１に付与した操舵力は、電動モータ９４で発生した補助操舵トルクによりアシストされ、操舵補助制御が実施される。

ステアリングホイール８１が操作をされた場合は、これらのようにステアリングシャフト８２と中間シャフト１０との間や中間シャフト１０とスタブシャフト８７との間では、操舵トルクは、ヨーク３１を有する自在継手３０を介して伝達される。次に、自在継手３０によるトルクの伝達について説明する。

中間シャフト１０と自在継手３０との間では、中間シャフト１０として用いられるシャフト１１と自在継手３０のヨーク３１との間で回転トルクが伝達されることにより、操舵トルクは伝達される。シャフト１１とヨーク３１とは、シャフト１１の軸端部１２に形成される軸側セレーション１４と、ヨーク３１の結合孔３３に形成される孔側セレーション３４とによるセレーション結合によって結合されているため、シャフト１１とヨーク３１との間では、軸側セレーション１４と孔側セレーション３４とによって回転トルクは伝達される。

具体的には、軸側セレーション１４と孔側セレーション３４とは、周方向における隙間を有さずに双方が接触する第１噛み合い部４１と、双方の間に周方向における隙間を有する第２噛み合い部４２とを有しているため、シャフト１１とヨーク３１との間の回転トルクは、軸側セレーション１４と孔側セレーション３４とにおける第１噛み合い部４１によって伝達される。つまり、シャフト１１とヨーク３１との間の回転トルクは、孔側セレーション３４が有する第１凹部３５ａと、軸側セレーション１４が有して第１凹部３５ａに圧入される第１凸部１５ａとの間で周方向の力が伝達されることにより、回転トルクは伝達される。

このように、シャフト１１とヨーク３１との間で伝達された回転トルクは、ヨーク３１が有するヨークアーム３７に嵌められる十字軸５５を介して、自在継手３０が有する他方のヨーク５０に伝達され、ヨーク５０が取り付けられるステアリングシャフト８２やスタブシャフト８７に伝達される。これにより、ステアリングシャフト８２やスタブシャフト８７と、中間シャフト１０との間では、自在継手３０を介して回転トルクは伝達される。

また、中間シャフト１０として用いられるシャフト１１は、シャフト１１の面取り部１３がヨーク３１の結合孔３３の面取り３３ａに当接し、ヨーク３１の基部３２と第１カシメ部２１との間に軸側セレーション１４の直線部１６を有さずに第１カシメ部２１が形成される状態で、ヨーク３１の結合孔３３に嵌合している。

このため、自在継手３０のヨーク３１とシャフト１１とは、シャフト１１の軸心方向における相対移動が、軸心方向におけるいずれの方向においても規制される。これにより、中間シャフト１０のシャフト１１と自在継手３０との間で回転トルクを伝達する際には、中間シャフト１０と自在継手３０とが軸心方向に相対移動することなく、回転トルクが伝達される。

ここで、車両の運転時には、ステアリング装置８０には、通常作用する負荷よりも大きな負荷が作用することが考えられる。例えば、車両が勢い良く縁石に乗り上げた場合、ステアリング装置８０には大きな負荷が作用する。ステアリング装置８０には作用する大きな負荷は、大きな力となって中間シャフト１０を含むシャフトにも作用し、シャフトに作用する力が所定の閾値を超えた場合、部分的に損傷することがある。本実施形態に係るステアリング装置８０は、このようにシャフトに大きな力が作用することにより部分的に損傷した場合でも、車両の運転を継続して行うことが可能に構成されている。

例えば、中間シャフト１０のシャフト１１と自在継手３０との間で大きな回転トルクが作用することにより、ヨーク３１の結合孔３３に形成される孔側セレーション３４とシャフト１１の軸側セレーション１４との第１噛み合い部４１が損傷した場合、第１噛み合い部４１では回転トルクを伝達することができなくなる。

つまり、シャフト１１とヨーク３１との間で大きな回転トルクが作用することにより、第１噛み合い部４１を構成する軸側セレーション１４の第１凸部１５ａや孔側セレーション３４の第１凹部３５ａが破損した場合、軸側セレーション１４と孔側セレーション３４とにおける第１噛み合い部４１では、回転トルクを伝達することができなくなる。この場合、シャフト１１とヨーク３１とは、相対回転をしてしまうが、軸側セレーション１４と孔側セレーション３４とは、第１噛み合い部４１の他に第２噛み合い部４２を有している。

第２噛み合い部４２は、軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂと孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂとの間に周方向の隙間を有して、第２凸部１５ｂが第２凹部３５ｂの内側に入り込んでいる。このため、シャフト１１とヨーク３１とは、第１噛み合い部４１が損傷した場合には、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂと隙間の分、相対回転をすると共に、相対回転によって第２噛み合い部４２の第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとが当接した際に、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとによって回転トルクを伝達することができる。

これにより、シャフト１１とヨーク３１との間で大きな回転トルクが作用することにより第１噛み合い部４１が損傷して第１噛み合い部４１で回転トルクを伝達することが出来なくなった場合でも、第２噛み合い部４２で回転トルクを伝達することができる。

その際に、第２噛み合い部４２では、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとの間に隙間を有しているため、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとの間の隙間の分、シャフト１１とヨーク３１とが相対回転をし、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとが当接した後、回転トルクを伝達する。このため、第２噛み合い部４２によって回転トルクを伝達する際には、回転トルクの伝達方向における上流側と下流側との間で、遅れを伴って伝達される。これにより、ステアリング装置８０を操作する運転者は、ステアリングホイール８１の操作に対する車両の動作の遅れを感じることになるため、違和感を覚えながら運転操作を行うことになり易くなる。

また、第２噛み合い部４２によって回転トルクを伝達する場合、軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂと孔側セレーション３４の第２凹部３５ｂとが当接した後、回転トルクを伝達する。このため、第２噛み合い部４２によって回転トルクを伝達する場合は、第２凸部１５ｂと第２凹部３５ｂとが当接した際に発生する打撃音を生じながら回転トルクを伝達することになる。

第１噛み合い部４１が損傷をすることにより第２噛み合い部４２によって回転トルクを伝達する場合は、これらのようにステアリングホイール８１の操作に対して遅れが発生したり打撃音が発生したりするため、運転者は、これらを感じ取ることにより、第１噛み合い部４１の損傷を認識することができる。これにより、運転者は、ステアリング装置８０の損傷を認識しつつ、車両の運転を継続することができる。

また、第２噛み合い部４２で孔側セレーション３４に対して噛み合う軸側セレーション１４の第２凸部１５ｂは、第１凸部１５ａよりも幅が大きくなっているため、第２凸部１５ｂの強度は第１凸部１５ａよりも高くなっている。このため、第１噛み合い部４１が損傷をすることにより第２噛み合い部４２によって回転トルクを伝達する状況になった場合でも、第２噛み合い部４２は損傷し難くなっており、第２噛み合い部４２によって継続的に回転トルクを伝達することができる。これにより、運転者はステアリング装置８０を操作して車両の運転を継続することができる。

また、ステアリング装置８０に通常よりも大きな負荷が作用することによって第１噛み合い部４１が損傷した場合、シャフト１１とヨーク３１は、軸心方向にも相対移動し易くなる。つまり、シャフト１１とヨーク３１との軸心方向への相対移動は、第１カシメ部２１によって規制されているが、第１噛み合い部４１では、軸側セレーション１４の第１凸部１５ａが孔側セレーション３４の第１凹部３５ａに圧入されている。このため、シャフト１１とヨーク３１との軸心方向への相対移動は、第１カシメ部２１の他に、第１噛み合い部４１で、軸側セレーション１４の第１凸部１５ａが孔側セレーション３４の第１凹部３５ａに圧入されることによる嵌合力によっても規制されている。

しかし、第１噛み合い部４１が損傷した場合、軸側セレーション１４と孔側セレーション３４とによる嵌合力は失われるため、シャフト１１とヨーク３１との軸心方向への相対移動は、第１カシメ部２１によって相対移動を規制することになる。このため、ステアリング装置８０に通常よりも大きな負荷が作用することによって、シャフト１１とヨーク３１とを軸心方向に相対移動させる大きな力が作用した場合、第１カシメ部２１は、この大きな力により損傷することがある。第１カシメ部２１が損傷した場合は、シャフト１１に対してヨーク３１が、ヨークアーム３７が配置されている側に相対移動することを、第１カシメ部２１によって規制することができなくなる。

この場合、ヨーク３１は、シャフト１１とヨーク３１とを軸心方向へ相対移動させる力によって、ヨークアーム３７が配置されている側にシャフト１１に対して相対移動してしまうが、シャフト１１には、第１カシメ部２１の他に、第２カシメ部２２が形成されている。第２カシメ部２２は、シャフト１１の軸心方向において、第１カシメ部２１よりもシャフト１１の端部１７寄りに位置し、ヨーク３１の基部３２との間に軸側セレーション１４の直線部１６を有して配置されている。

このため、第１カシメ部２１が損傷することにより、ヨーク３１がシャフト１１に対して、ヨークアーム３７が配置されている側、即ち、シャフト１１の端部１７側に相対移動した場合、ヨーク３１は、第２カシメ部２２に接触して第２カシメ部２２によって移動が規制される。具体的には、ヨーク３１は、基部３２に形成される凹み孔３６の底面３６ａが第２カシメ部２２に接触することにより、ヨーク３１は、シャフト１１の端部１７が位置する方向への相対移動が規制される。

この場合、ヨーク３１は、シャフト１１から抜けはしないものの、凹み孔３６の底面３６ａが第２カシメ部２２に接触する位置と、結合孔３３の面取り３３ａがシャフト１１の面取り部１３に接触する位置との間で、軸心方向に相対移動することが可能になる。このため、中間シャフト１０のシャフト１１と自在継手３０とに、軸心方向のガタが発生することになり、このガタは、振動となって運転者に伝わる。

運転者は、ステアリングホイール８１の操作に対する動作の遅れや打撃音の他に、ステアリング装置８０から伝わる振動を感じ取る取ることにより、第１噛み合い部４１の損傷を認識することができる。これにより、運転者は、ステアリング装置８０の損傷を認識しつつ、車両の運転を継続することができ、運転者に対して修理工場での車両の修理を促すことができる。

以上のように、本実施形態に係るステアリング装置８０用の中間シャフト１０は、ヨーク３１の基部３２との間に軸側セレーション１４の直線部１６を有さずに配置される第１カシメ部２１の他に、ヨーク３１の基部３２との間に軸側セレーション１４の直線部１６を有して配置される第２カシメ部２２を有している。このため、ヨーク３１とシャフト１１とを溶接することなく、第１カシメ部２１によりヨーク３１とシャフト１１との相対移動を規制し、第１カシメ部２１が損傷した際には、第２カシメ部２２によってヨーク３１とシャフト１１との相対移動を規制することができる。従って、溶接工程を省くことができるため、溶接に関するコストを抑えつつ、ステアリング装置８０に通常時以上の負荷が作用することによりステアリング装置８０の一部が損傷した場合でも、ヨーク３１がシャフト１１から抜けることを抑制することができる。この結果、製造コストを抑えつつ、自在継手３０のヨーク３１とシャフト１１との抜け止めを行うことができる。

また、孔側セレーション３４と軸側セレーション１４とには、孔側セレーション３４と軸側セレーション１４との間に周方向における隙間を有さずに孔側セレーション３４と軸側セレーション１４とが接触する第１噛み合い部４１が設けられている。これにより、シャフト１１とヨーク３１とを第１噛み合い部４１で一体にしてシャフト１１とヨーク３１との間で回転トルクを伝達することができる。また、孔側セレーション３４と軸側セレーション１４とには、第１噛み合い部４１の他に、孔側セレーション３４と軸側セレーション１４との間に周方向における隙間を有する第２噛み合い部４２が設けられている。このため、第１噛み合い部４１が損傷した場合でも、第２噛み合い部４２によって回転トルクを伝達することができると共に、運転者の操作に対する動作の遅れや打撃音により、運転者に損傷を気付かせることができる。この結果、ステアリング装置８０が損傷した場合における車両のコントロール性を確保しつつ、ステアリング装置８０の損傷を運転者に認識させることができる。

また、第２噛み合い部４２は、軸側セレーション１４が有する第２凸部１５ｂの幅が、第１噛み合い部４１における軸側セレーション１４が有する第１凸部１５ａの幅よりも大きくなっているため、第２噛み合い部４２における凸部１５の強度を確保することができる。これにより、第１噛み合い部４１が損傷することによって第２噛み合い部４２によって回転トルクを伝達する場合に、第２噛み合い部４２の第２凸部１５ｂが回転トルクによって損傷すること抑制することができ、第２噛み合い部４２による回転トルクの伝達経路を確保することができる。この結果、ステアリング装置８０が損傷した場合における車両のコントロール性を確保することができる。

また、第１噛み合い部４１は、シャフト１１の周方向におけるヨークアーム３７が配置される範囲に位置しているため、自在継手３０によって回転トルクを伝達する際に大きな力を受ける部分の緩みを抑制することができ、剛性を確保することができる。つまり、自在継手３０によって回転トルクを伝達する際には、ヨークアーム３７で支持する十字軸５５を介して、自在継手３０が有する２つのヨーク３１、５０の間でトルクが伝達される。このため、自在継手３０によって回転トルクを伝達する際には、２つのヨークアーム３７と、２つのヨークアーム３７によって支持する十字軸５５と、２つのヨークアーム３７のそれぞれの付け根を結ぶ部分とによって略矩形状に形成される部分で、主に大きな力を受けてトルクを伝達することになる。

シャフト１１の周方向におけるヨークアーム３７が配置される範囲に位置し、第１凸部１５ａが第１凹部３５ａに圧入される第１噛み合い部４１は、このように、回転トルクを伝達する際に大きな力を受ける、略矩形状となる部分に配置されているため、自在継手３０によって回転トルクを伝達する部分の剛性を確保することができる。即ち、シャフト１１の周方向におけるヨークアーム３７が配置される範囲に第１噛み合い部４１が位置することにより、シャフト１１とヨーク３１との嵌合部において、自在継手３０によって回転トルクを伝達する際に大きな力を受ける部分の緩みを抑制することができ、剛性を確保することができる。

また、第１噛み合い部４１は、ヨークアーム３７の付け根の近傍に配置されるため、ヨーク３１の基部３２を介してヨークアーム３７とシャフト１１との間で力が伝達される際における、軸側セレーション１４の凸部１５の曲げ応力を小さくすることができる。つまり、第１噛み合い部４１が損傷していない状態では、シャフト１１とヨーク３１との間でのトルクの伝達は、第１凸部１５ａが第１凹部３５ａに圧入される第１噛み合い部４１で行われるが、第１噛み合い部４１がヨークアーム３７の付け根から離れた位置に配置される場合、トルクの伝達時に第１凸部１５ａで発生する曲げ応力が大きくなり易くなる。これに対し、本実施形態では、第１噛み合い部４１は、シャフト１１の周方向におけるヨークアーム３７が配置される範囲に位置することにより、ヨークアーム３７の付け根に近い位置に配置されるため、トルクの伝達時に第１凸部１５ａで発生する曲げ応力を小さくすることができる。

これにより、第１凸部１５ａに大きな曲げ応力が発生することに起因する第１凸部１５ａの損傷を抑制でき、第１噛み合い部４１の損傷を抑制することができる。これにより、ステアリング装置８０に大きな負荷が作用した場合でもステアリング装置８０が損傷し難くすることができ、車両のコントロール性を確保することができる。

また、第２噛み合い部４２は、シャフト１１の周方向においてヨークアーム３７が配置される位置とは異なる位置に位置するが、第２噛み合い部４２の第２凸部１５ｂは、周方向における幅が第１凸部１５ａの幅よりも大きいため、第２噛み合い部４２は凸部１５の強度が高くなっている。このため、第１噛み合い部４１が損傷して回転トルクを第２噛み合い部４２によって伝達する場合においても、ヨークアーム３７の付け根から離れた位置に位置する第２凸部１５ｂで大きな応力が発生することを抑制することができる。これらの結果、車両のコントロール性を確保することができる。

また、第１カシメ部２１は、シャフト１１の周方向において第１噛み合い部４１が配置される位置に位置されるため、第１噛み合い部４１の損傷を抑制することができる。つまり、第１カシメ部２１は、ヨーク３１の基部３２との間に軸側セレーション１４の直線部１６を有さずに配置されるため、ヨーク３１との間に隙間を有さずに配置されており、シャフト１１とヨーク３１との軸心方向における相対移動を規制することができる。このため、車両の走行時に、シャフト１１とヨーク３１とに相対的な微小運動が発生する場合においても、シャフト１１とヨーク３１との間の軸心方向における微小運動を第１カシメ部２１によって抑制することができる。これにより、第１噛み合い部４１で噛み合う第１凸部１５ａと第１凹部３５ａとの、微小運動による摩耗を抑制することができ、摩耗に起因する第１噛み合い部４１の損傷を抑制することができる。

また、第２カシメ部２２は、シャフト１１の周方向において第２噛み合い部４２が配置される位置に位置するため、第１噛み合い部４１が損傷した場合でも、第２カシメ部２２が第１噛み合い部４１の損傷の影響を受けることを抑制することができる。これにより、第１噛み合い部４１が損傷した場合でも第２カシメ部２２が損傷することを抑制することができ、シャフト１１とヨーク３１との軸心方向における相対移動を、第２カシメ部２２によって規制することができる。これらの結果、車両のコントロール性を確保することができる。

また、第１噛み合い部４１が、ヨークアーム３７の付け根の近傍に配置されることにより、ヨークアーム３７とシャフト１１との間で力が伝達される際における軸側セレーション１４の凸部１５の曲げ応力を小さくすることができるため、軸側セレーション１４の凸部１５の損傷を抑制でき、第１噛み合い部４１の損傷を抑制することができる。また、第１カシメ部２１が、シャフト１１の周方向において第１噛み合い部４１が配置される位置に位置するため、シャフト１１とヨーク３１との間の軸心方向における微小運動を第１カシメ部２１によって抑制することができ、微小運動による摩耗に起因する第１噛み合い部４１の損傷を抑制することができる。従って、ステアリング装置８０に作用する大きな負荷や、微小運動による摩耗に起因するステアリング装置８０の損傷を抑制することができる、この結果、車両のコントロール性を確保することができる。

［変形例］
なお、上述した実施形態では、シャフト１１とヨーク３１との相対移動を第１カシメ部２１と共に規制する移動規制部として、シャフト１１に面取り部１３が形成されているが、移動規制部は、面取り部１３以外によって形成されていてもよい。図１８は、実施形態に係る中間シャフト１０の変形例であり、シャフト１１の軸端部１２の付け根側に溝部１８が形成される場合の説明図である。シャフト１１の軸端部１２における端部１７の反対側の部分、即ち、軸端部１２の付け根側の部分は、上述した実施形態のような面取り部１３以外の形状で形成されていてもよく、例えば、図１８に示すように、溝部１８が形成されていてもよい。この場合の溝部１８は、軸端部１２の付け根側の部分で、シャフト１１の１周に亘って形成される溝になっている。また、軸端部１２は、シャフト１１の主要部分よりも径が小さいため、溝部１８の溝壁は、軸端部１２側の溝壁よりも、シャフト１１の主要部分側の溝壁の方が、外径が大きくなっている。つまり、溝部１８の溝壁のうち、シャフト１１の主要部分側に位置する溝壁である端面１８ａは、外径が軸端部１２の外径よりも大きくなっている。

このように溝部１８が形成されるシャフト１１の軸端部１２を、ヨーク３１の結合孔３３に嵌合した際には、ヨーク３１の基部３２における、ヨークアーム３７が配置される側の反対側の端部は、溝部１８の端面１８ａに当接する。これにより、ヨークアーム３７が位置する側へのシャフト１１の相対移動が規制される。シャフト１１に形成される溝部１８の端面１８ａは、このようにヨーク３１に当接することにより、シャフト１１とヨーク３１との相対移動を規制する移動規制部として設けられる。即ち、移動規制部は、シャフト１１に溝部１８を形成し、溝部１８の端面１８ａを移動規制部として用いてもよい。移動規制部は、シャフト１１とヨーク３１との軸心方向における相対移動を規制することができれば、その形態は問わない。

以上、本開示の好適な実施形態を説明したが、本開示は上記の実施形態に記載されたものに限定されない。実施形態や変形例として説明した構成は、適宜組み合わせてもよい。

１０ 中間シャフト
１１ シャフト
１２ 軸端部
１３ 面取り部
１４ 軸側セレーション
１５ 凸部
１５ａ 第１凸部
１５ｂ 第２凸部
１６ 直線部
１７ 端部
１８ 溝部
１８ａ 端面
２１ 第１カシメ部
２２ 第２カシメ部
３０ 自在継手
３１ ヨーク
３２ 基部
３３ 結合孔
３３ａ 面取り
３４ 孔側セレーション
３５ 凹部
３５ａ 第１凹部
３５ｂ 第２凹部
３６ 凹み孔
３６ａ 底面
３７ ヨークアーム
４１ 第１噛み合い部
４２ 第２噛み合い部
５０ ヨーク
５５ 十字軸
８０ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８３ 操舵力アシスト機構
８７ スタブシャフト
８８ ステアリングギヤ
８９ タイロッド
９０ ＥＣＵ
９１ トルクセンサ
９２ 減速装置
９４ 電動モータ

Claims (6)

1. 内周面に孔側凹凸部を有する結合孔が形成される自在継手のヨークと、
   前記孔側凹凸部に圧入される軸側凹凸部が外周面に形成され、前記結合孔に嵌合するシャフトと、
   を備え、
   前記ヨークは、前記結合孔が形成される基部と、前記基部から延びて前記自在継手の十字軸が嵌められるヨークアームとを有し、
   前記結合孔に嵌合する前記シャフトは、前記基部における前記ヨークアームが配置される側の反対側に延びて配置され、
   前記結合孔に嵌合する前記シャフトは、前記結合孔に対して前記シャフトの軸心方向において前記ヨークアームが位置する側の部分に前記シャフトの径方向外側に突出する第１カシメ部と第２カシメ部とを有し、
   前記第２カシメ部と前記基部との間の前記軸側凹凸部の断面には、前記シャフトの軸心方向に延びる部分である直線部を有して前記第２カシメ部が配置され、
   前記第１カシメ部と前記基部との間の前記軸側凹凸部の断面には、前記直線部を有さずに前記第１カシメ部が配置される、ステアリング装置用中間シャフト。
2. 前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部とには、前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部との間に前記シャフトの周方向における隙間を有さずに前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部とが接触する第１噛み合い部と、前記孔側凹凸部と前記軸側凹凸部との間に前記シャフトの周方向における隙間を有する第２噛み合い部とが設けられる請求項１に記載のステアリング装置用中間シャフト。
3. 前記第２噛み合い部は、前記軸側凹凸部が有する凸部の前記シャフトの周方向における幅が、前記第１噛み合い部における前記軸側凹凸部が有する前記凸部の幅よりも大きい請求項２に記載のステアリング装置用中間シャフト。
4. 前記第１噛み合い部は、前記シャフトの周方向における前記ヨークアームが配置される範囲に位置し、
   前記第２噛み合い部は、前記シャフトの周方向において前記ヨークアームが配置される位置とは異なる位置に位置する請求項２または３に記載のステアリング装置用中間シャフト。
5. 前記第１カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第１噛み合い部が配置される位置に位置し、
   前記第２カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第２噛み合い部が配置される位置に位置する請求項２または３に記載のステアリング装置用中間シャフト。
6. 前記第１噛み合い部は、前記シャフトの周方向における前記ヨークアームが配置される範囲に位置し、
   前記第２噛み合い部は、前記シャフトの周方向において前記ヨークアームが配置される位置とは異なる位置に位置し、
   前記第１カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第１噛み合い部が配置される位置に位置し、
   前記第２カシメ部は、前記シャフトの周方向において前記第２噛み合い部が配置される位置に位置する請求項２または３に記載のステアリング装置用中間シャフト。

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