JP6673308B2

JP6673308B2 - ステアリング用トルク伝達軸

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Publication number: JP6673308B2
Application number: JP2017172097A
Authority: JP
Inventors: 誠一森山; 圭佑中尾
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2037-09-07
Also published as: JP2019044945A

Description

本発明は、自動車用のステアリング装置などに組み込まれるステアリング用トルク伝達軸に関する。

図１２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とを備えている。

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、互いに同一直線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並びに中間シャフト５とピニオン軸８を、互いにトルク伝達可能に接続するものであり、例えば特開２０１１−２２０３９８号公報に記載されているように、従来から１対のヨークと十字軸とを備えた十字軸式の自在継手が使用されている。

特開２０１７−２５９６４号公報特開２０１１−２２０３９８号公報

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あっては、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、複数の軸（トルク伝達軸）同士を連結して中間シャフトを構成したり、自在継手を構成するヨークと、ステアリングシャフトやピニオン軸などの軸との間に、別の軸（いわゆるエクステンションシャフト）を介在させたりすることが考えられている。

図１３は、本発明者等が先に考えた中間シャフトを構成するトルク伝達軸９を示している。トルク伝達軸９は、蛇腹部を有する第一軸１０と、第二軸１１との間に配置され、これら第一軸１０及び第二軸１１に対してそれぞれトルク伝達可能に接続される。トルク伝達軸９には、軸方向一端部の外周面に、接続部に相当する雄セレーション１２が設けられており、軸方向他端部の内周面に雌セレーション１３が設けられている。トルク伝達軸９の軸方向他端部には、トルク伝達軸９の軸方向他端部を縮径するためのクランプ部１４が一体に設けられている。具体的には、トルク伝達軸９の軸方向他端部の円周方向１箇所に不連続部が設けられており、該不連続部の両側に１対のフランジ部１５が設けられている。フランジ部１５には、図示しない締付部材を挿入するための取付孔１６が設けられている。

トルク伝達軸９の軸方向一端部は、第一軸１０の軸方向他端部の内側に挿入し、雄セレーション１２を第一軸１０の内周面に形成された雌セレーション１７にセレーション係合させる。また、トルク伝達軸９と第一軸１０とを溶接固定する。

トルク伝達軸９の軸方向他端部の内側には、第二軸１１の軸方向片端部を挿入し、雌セレーション１３に第二軸１１の外周面に形成された雄セレーション１８をセレーション係合させる。また、前記締付部材の先端部を取付孔１６又は図示しないナットに螺合することで、トルク伝達軸９の内周面により第二軸１１の外周面を強く締め付ける。

上述のような構成を有するトルク伝達軸９は、冷間鍛造加工により造られる場合が多く、熱間鍛造加工により造られる場合に比べて形状精度及び寸法精度は高いが、金属材料の流動が複雑になるクランプ部１４を一体に設けていることなどに起因して、トルク伝達軸９の軸方向両端部に設ける雄セレーション１２と雌セレーション１３との同軸度を高度に確保することが難しくなる。また、トルク伝達軸９と第一軸１０とを溶接固定しているため、熱変形などに起因して、トルク伝達軸９と第一軸１０との同軸度が低くなりやすい。このため、図１３の（Ｃ）に示すように、トルク伝達軸９に接続される軸（第一軸１０又は第二軸１１）の振れ回りが大きくなる可能性がある。この結果、ステアリング装置の一部で、振れ回りに起因した異音（回転方向の摺動異音、スティックスリップ振動異音など）を発生させる可能性がある。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、トルク伝達軸に接続される軸の振れ回りを抑えられる構造を実現することにある。

本発明のステアリング用トルク伝達軸は、シャフトと、クランプとを備える。
前記シャフトは、中空状に構成されており、軸方向一端部には、他の部材に対してトルク伝達可能に接続される接続部が設けられ、かつ、軸方向他端部には、軸方向に伸長したスリットが設けられている。また、前記シャフトには、内周面の軸方向他端部に、雌セレーションが設けられ、かつ、外周面の軸方向他端部に、軸方向に伸長した突条であるシャフト側係合部が設けられている。
前記クランプは、例えば欠円筒状に構成されており、前記シャフトの軸方向他端部に外嵌されて、前記シャフトの軸方向他端部を縮径させるものである。前記クランプには、円周方向１箇所に不連続部が設けられ、かつ、前記不連続部を挟んで両側に、締付部材を挿入するための取付孔をそれぞれ有する１対のフランジ部が設けられている。さらに、前記クランプのうち、前記シャフトが挿入される挿入孔の内周面には、軸方向に伸長した凹溝であるクランプ側係合部が設けられている。
特に本発明のステアリング用トルク伝達軸にあっては、前記シャフト側係合部と前記クランプ側係合部とが凹凸係合している。
さらに、本発明では、前記シャフト側係合部のうちで、軸方向に関して前記クランプの両側に隣接する部分に、前記シャフト側係合部を塑性変形させて成る塑性変形部をそれぞれ設けている。

本発明では、前記スリットの軸方向一端部である奥端部に、軸方向他方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きい応力緩和部を設けることができる。前記応力緩和部としては、例えば円形状や楕円形状、滴形状など、内面を凹曲面により構成した形状を採用することができる。

前記塑性変形部としては、例えば、前記シャフト側係合部のうちで、軸方向に関して前記クランプの両側に隣接する部分をかしめ変形させて成る、かしめ変形部を採用できる。

本発明では、前記シャフトの外周面のうちで前記各取付孔と対向する部分に、前記シャフトの中心軸に直交する方向に伸長し、かつ、その内側に前記締付部材が配置される係合凹溝を設けることができる。
この場合には、前記締付部材のうちで前記係合凹溝と係合した部分を、前記係合凹溝を通じて前記シャフトの内側に進入させることもできる。

本発明では、前記接続部を、自在継手を構成する二股状のヨーク部とすることができる。
あるいは、前記接続部を、セレーション部若しくはスプライン部、又はキー係合部とすることもできる。

本発明では、前記クランプ側係合部を、前記挿入孔の内周面のうち、直径方向に関して前記不連続部とは反対側部分に設けることができる。

本発明によれば、ステアリング用トルク伝達軸に接続される軸の振れ回りを抑えることができる。

図１は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸の斜視図である。図２は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸の分解斜視図である。図３は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸の側面図である。図４は、図３のＡ矢視図である。図５は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸を軸方向他方側から見た端面図である。図６は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸を構成するシャフトを取り出して示す平面図である。図７は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸を構成するクランプを取り出して示す断面図である。図８は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸と該トルク伝達軸に接続される軸とを示す分解斜視図である。図９は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸と該トルク伝達軸に接続される軸との接続状態を示す断面図である。図１０は、参考例に係るトルク伝達軸の分解斜視図である。図１１は、参考例に関する、図４に相当する図である。図１２は、従来から知られているステアリング装置を示す部分断面側面図である。図１３の（Ａ）は、本発明者等が先に考えたトルク伝達軸を、第一軸及び第二軸にそれぞれ接続した状態を示す断面図であり、図１３の（Ｂ）は（Ａ）の分解図であり、図１３の（Ｃ）は、第一軸及び第二軸に振れ回りが生じる状態を説明するための模式図である。

［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９を用いて説明する。
本例のトルク伝達軸１９は、例えば大型の自動車のステアリング装置に組み込まれて、互いに同一直線上に存在しない回転軸である、ステアリングシャフトと中間シャフト、又は、中間シャフトとピニオン軸をトルク伝達可能に接続するために使用する。

トルク伝達軸１９は、互いに別体に構成された、中空筒状のシャフト２０と欠円筒状（略Ｕ字状）のクランプ２１とから構成されている。なお、以下の説明において、軸方向とは、特に断らない限り、トルク伝達軸１９の軸方向をいう。また、軸方向に関して一端側とは、図１〜図４、図６、図８及び図９の左端側をいい、軸方向に関して他端側とは、図１〜図４、図６、図８及び図９の右端側をいう。

シャフト２０は、例えば炭素鋼鋳鋼材（ＳＣ材）などの素材に、鍛造加工（冷間鍛造加工又は熱間鍛造加工）及び切削加工等を施すことにより造られている。シャフト２０は、軸方向一端部に設けられた接続部に相当する二股状のヨーク部２２と、軸方向他端部乃至中間部に設けられた筒部２３とを備えている。

ヨーク部２２は、十字軸式の自在継手を構成するもので、１対の腕部２４ａ、２４ｂから構成されている。これら各腕部２４ａ、２４ｂは、筒部２３の軸方向一端縁の直径方向反対側となる２個所位置から軸方向一方側に伸長する状態で設けられている。これら各腕部２４ａ、２４ｂの先端部には、円孔２５が互いに同軸に形成されている。円孔２５の内側には、図示しない軸受カップ及びニードルが配置され、十字軸を構成する軸部が回転自在に支持される。

シャフト２０を構成する筒部２３は、全体が中空筒状に構成されており、軸方向一方側から順に、大径筒部２６と、円すい筒部２７と、小径筒部２８とを備えている。

大径筒部２６は、図示の例では段付円筒状に構成されており、その軸方向他端縁が、円すい筒部２７の軸方向一端縁につながっている。また、大径筒部２６の外径寸法及び内径寸法は、小径筒部２８の外径寸法及び内径寸法よりも大きくなっている。

円すい筒部２７は、外径寸法及び内径寸法が、軸方向他方側に向かうほど小さくなる部分円すい筒状に構成されており、その軸方向他端縁が、小径筒部２８の軸方向一端縁につながっている。

小径筒部２８は、円筒状に構成されており、シャフト２０の軸方向他端部乃至中間部にわたる範囲に設けられている。小径筒部２８の外周面は、後述するシャフト側係合部３３を除き、軸方向にわたり外径寸法が変化しない円筒面状に構成されているのに対し、小径筒部２８の内周面には、雌セレーション２９がその全長にわたり形成されている。小径筒部２８の内側には、図８及び図９に示すように、例えばステアリングシャフトやピニオン軸などの軸４１の端部が挿入され、該軸４１の端部外周面に形成された雄セレーション４２を、雌セレーション２９に対しセレーション係合させる。

小径筒部２８のうち、ヨーク部２２を構成する一方の腕部２４ａと周方向位置（位相）が一致する部分には、軸方向に伸長したスリット３０が形成されている。スリット３０は、小径筒部２８の内外両周面同士を連通させる。スリット３０の軸方向一端部である奥端部は、小径筒部２８の軸方向中間部に位置しており、スリット３０の軸方向他端縁部は、小径筒部２８（シャフト２０）の軸方向他端縁に開口している。スリット３０の奥端部には、軸方向他方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きくなった、平面視略円形状の応力緩和部３１が設けられている。このように、シャフト２０の軸方向他端部にスリット３０を設けることで、シャフト２０の軸方向他端部（小径筒部２８の軸方向他半部）を縮径可能に構成している。また、スリット３０の奥端部に応力緩和部３１を設けることで、シャフト２０を縮径した際に、応力が集中しやすいスリット３０の奥端部に亀裂などの損傷が生じることを防止している。

小径筒部２８の軸方向他端寄り部分の外周面のうちで、ヨーク部２２を構成する一方の腕部２４ａと周方向位置が一致する部分には、シャフト２０の中心軸に対し直交する方向に伸長した係合凹溝３２が設けられている。このため、係合凹溝３２は、スリット３０と交差するように形成されており、これら係合凹溝３２とスリット３０との交差部には、スリット３０のうちで交差部の軸方向両側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きくなった幅広部が形成されている。また、係合凹溝３２は、部分円筒面状に構成されており、その曲率半径はクランプ２１に設けられた後述する取付孔３９ａ（３９ｂ）の曲率半径とほぼ同じである。

シャフト２０の軸方向他端部乃至中間部にわたる範囲の外周面、具体的には、小径筒部２８の軸方向他端部から円すい筒部２７の軸方向中間部にわたる範囲の外周面に、軸方向に伸長した突条であるシャフト側係合部３３を設けている。シャフト側係合部３３は、シャフト２０の外周面のうち、シャフト２０の直径方向に関してスリット３０とは反対側部分に設けられている。また、シャフト側係合部３３は、断面半円形状で、シャフト２０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。

クランプ２１は、シャフト２０の軸方向他端部に外嵌されて、シャフト２０の軸方向他端部を縮径させるものである。具体的には、クランプ２１は、シャフト２０を構成する小径筒部２８の軸方向他端部に外嵌されて、小径筒部２８の軸方向他半部を縮径させる。このようなクランプ２１は、シャフト２０を構成する材料よりも硬度の高い、例えばＳ３５Ｃ（機械構造用炭素鋼）などの素材に熱間鍛造加工もしくは切削加工等を施すことにより、あるいは、例えばＳ１０Ｃ又はＳ１５Ｃ（機械構造用炭素鋼）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られている。

クランプ２１は、全体が欠円筒状（略Ｕ字状）に構成されており、半円筒状の基部３４と、該基部３４の円周方向両端部に設けられたそれぞれが略矩形板状の１対のフランジ部３５とを有している。また、１対のフランジ部３５同士の間部分に位置するクランプ２１の円周方向１箇所には、不連続部３６が設けられている。したがって、不連続部３６を挟んで両側には、１対のフランジ部３５が設けられている。また、シャフト２０の軸方向他端部にクランプ２１を固定した状態で、不連続部３６とシャフト２０に設けられたスリット３０との周方向位置は互いに一致している。また、本例では、クランプ２１の自由状態での不連続部３６の幅寸法と、シャフト２０（小径筒部２８）の自由状態でのスリット３０の幅寸法とを、互いに同じにしている。

クランプ２１には、シャフト２０の小径筒部２８を挿入するための挿入孔３７が設けられている。挿入孔３７は、基部３４の内周面と１対のフランジ部３５の径方向内側面とにより構成されており、部分円筒面状になっている。挿入孔３７の内径寸法は、クランプ２１の自由状態で、小径筒部２８の自由状態での外径寸法と同じかこれよりも僅かに大きい。

挿入孔３７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３３と凹凸係合可能なクランプ側係合部３８を設けている。クランプ側係合部３８は、挿入孔３７の内周面のうち、挿入孔３７の直径方向に関して不連続部３６とは反対側部分に設けられている。また、クランプ側係合部３８は、挿入孔３７の軸方向全幅にわたり設けられており、クランプ２１の軸方向両端面にそれぞれ開口している。クランプ側係合部３８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、シャフト２０の軸方向他端部にクランプ２１を固定した状態で、クランプ側係合部３８の内側にシャフト側係合部３３を進入させて、これらシャフト側係合部３３とクランプ側係合部３８とを凹凸係合させている。

１対のフランジ部３５のうち、互いに整合する部分には、それぞれ取付孔３９ａ、３９ｂが同軸に形成されている。これら各取付孔３９ａ、３９ｂは、挿入孔３７の中心軸に対し捩れの位置に形成されており、それぞれ挿入孔３７に開口している。また、１対の取付孔３９ａ、３９ｂのうち、一方の取付孔３９ａは通孔で、他方の取付孔３９ｂはねじ孔である。シャフト２０の軸方向他端部にクランプ２１を固定した状態で、１対の取付孔３９ａ、３９ｂの開口部にそれぞれ対向する位置に、係合凹溝３２が形成されている。

本例では、後述するようにシャフト２０の軸方向他端部にクランプ２１を固定する以前の状態で、締付部材である締付ボルト４３を、１対の取付孔３９ａ、３９ｂの内側に挿入するとともに、係合凹溝３２の内側に配置する。具体的には、締付ボルト４３の基端寄り部分を通孔である一方の取付孔３９ａの内側にがたつきなく挿入するとともに、締付ボルト４３の中間部を係合凹溝３２の内側にがたつきなく配置する。この状態で、締付ボルト４３の先端部を、ねじ孔である他方の取付孔３９ｂに少しだけ螺合させる（小径筒部２８を縮径するほどは螺合させない）。これにより、係合凹溝３２と、クランプ２１に対して両端部が支持された締付ボルト４３とを、キー係合させられるため、シャフト２０とクランプ２１との軸方向に関する位置決めを図る。

特に本例では、シャフト２０の軸方向他端部にクランプ２１を外嵌した状態で、シャフト側係合部３３とクランプ側係合部３８とを凹凸係合させて、シャフト２０とクランプ２１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３３のうち、軸方向に関してクランプ２１の両側に隣接する部分をかしめ変形（例えばクランプ２１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４０を形成している。これにより、シャフト２０とクランプ２１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３３とクランプ側係合部３８を利用して、シャフト２０の軸方向他端部にクランプ２１を固定している。

上述のような構成を有するトルク伝達軸１９を製造するには、先ず、クランプ２１の挿入孔３７の内側にシャフト２０を軸方向他端側から挿入する。この際、シャフト側係合部３３とクランプ側係合部３８とを凹凸係合させることで、シャフト２０とクランプ２１との周方向に関する位置決め（位相合わせ）を行う。次いで、１対の取付孔３９ａ、３９ｂと係合凹溝３２との軸方向位置が一致するまで、シャフト２０とクランプ２１とを軸方向に相対移動させる。次いで、１対の取付孔３９ａ、３９ｂと係合凹溝３２の内側に、締付ボルト４３を配置することで、シャフト２０とクランプ２１との軸方向に関する位置決めを図る。そして最後に、シャフト側係合部３３のうち、軸方向に関してクランプ２１の両側に隣接する部分（クランプ２１の軸方向両側に露出した部分）にかしめ変形部４０を形成して、シャフト２０とクランプ２１とを固定する。

トルク伝達軸１９の使用状態では、トルク伝達軸１９の軸方向一端部に設けられたヨーク部２２を図示しない別のヨーク及び十字軸と組み合わせて、トルク伝達軸１９を、前記別のヨークを備えた中間シャフトなどの軸にトルク伝達可能に接続する。これに対して、小径筒部２８の内側には、ステアリングシャフトやピニオン軸などの軸４１を挿入し、該軸４１の外周面に形成された雄セレーション４２を、小径筒部２８の内周面に形成された雌セレーション２９にセレーション係合させる。これにより、トルク伝達軸１９と軸４１との相対回転を防止する。また、軸４１の先端部外周面に雄セレーション４２を周方向に横切るように形成された環状凹溝４４の内側に、係合凹溝３２とスリット３０との交差部である幅広部を通じて締付ボルト４３の中間部を進入させて、環状凹溝４４と締付ボルト４３とをキー係合させる。これにより、軸４１とトルク伝達軸１９とが軸方向に相対移動することを防止する。また、締付ボルト４３の螺合量を増やして不連続部３６の幅寸法を小さくし、小径筒部２８を縮径することで、小径筒部２８の内周面により軸４１の外周面を強く締め付ける。これにより、トルク伝達軸１９とステアリングシャフトやピニオン軸などの軸４１とをトルク伝達可能に結合する。

以上のような構成を有する本例のトルク伝達軸１９によれば、トルク伝達軸１９に接続される軸の振れ回りを抑えることができる。
すなわち、本例のトルク伝達軸１９は、クランプ２１を、シャフト２０に対して一体に設けずに、クランプ２１に設けたクランプ側係合部３８と、シャフト２０に設けたシャフト側係合部３３とを凹凸係合させることで、シャフト２０とクランプ２１との円周方向に関する相対変位を防止し、かつ、シャフト側係合部３３にかしめ変形部４０を形成することで、シャフト２０とクランプ２１との軸方向に関する相対変位を防止して、シャフト２０とクランプ２１とを固定している。このため、シャフト２０の軸方向両端部に設けるヨーク部２２と雌セレーション２９との同軸度を高く確保できる。さらに、シャフト２０とヨーク部２２とを一体に設けているため、溶接時の熱変形の影響を受けずに済み、シャフト２０（筒部２３）に対するヨーク部２２の同軸度を高く確保できる。したがって、ヨーク部２２に接続される軸及び雌セレーション２９に接続される軸４１の振れ回りを抑えることができる。この結果、ステアリング装置の一部で、軸の振れ回りに起因した異音（回転方向の摺動異音、スティックスリップ振動異音など）が発生することを防止できる。また、シャフト２０を中空状に構成しているため、トルク伝達軸１９全体としての軽量化を図る上で有利になる。

［参考例］
参考例について、図１０及び図１１を用いて説明する。
本参考例では、シャフト２０の外周面に、軸方向に伸長した凹溝であるシャフト側係合部３３ａを設けている。これに対し、クランプ２１の挿入孔３７の内周面に、軸方向に伸長した突条であるクランプ側係合部３８ａを設けている。なお、シャフト側係合部３３ａの深さ寸法及び幅寸法、並びに、クランプ側係合部３８ａの高さ寸法及び幅寸法は、それぞれ全長にわたり一定である。

そして、シャフト２０の軸方向他端部にクランプ２１を外嵌した状態で、シャフト側係合部３３ａとクランプ側係合部３８ａとを凹凸係合させている。さらに、シャフト側係合部３３ａのうち、軸方向に関してクランプ２１の両側に隣接する部分（クランプ２１の軸方向両側に露出した部分）をかしめ変形（例えば凹溝の幅が狭くなるように塑性変形）させて、当該部分にかしめ変形部４０ａを形成している。このような本参考例の場合にも、シャフト側係合部３３ａとクランプ側係合部３８ａを利用して、シャフト２０とクランプ２１との、相対回転及び軸方向に関する相対変位を防止できる。
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。

本発明を実施する場合に、シャフトに形成するスリットの円周方向位置は、実施の形態の第１例及び参考例で示した位置に限定されない。また、スリットの数も、１つに限らず、複数設けることもできる。さらに、スリットの奥端部に形成する応力緩和部の形状も、実施の形態の第１例及び参考例で示した形状に限定されず、楕円形状や滴形状などのその他の形状を採用することもできる。

また、本発明を実施する場合に、突条の高さ寸法、及び、凹溝の深さ寸法は、軸方向にわたり一定としなくても良い。例えば、シャフト側係合部を突条とし、クランプ側係合部を凹溝とする場合には、シャフト側係合部の高さ寸法を軸方向一方側に向かう程大きくする、又は、クランプ側係合部の溝深さを軸方向他方側に向かう程小さくすることで、シャフトとクランプとを軸方向に相対移動させた際に、適切な固定位置にて、シャフト側係合部とクランプ側係合部との係合力が高まる（きつくなる）ような構成とし、軸方向に関する位置決めに利用することもできる。同じように、突条及び凹溝の幅寸法を軸方向に関して変化させることで、シャフトとクランプとの軸方向に関する位置決めに利用することもできる。また、シャフト側係合部及びクランプ側係合部の断面形状は、半円形状に限らず、シャフトとクランプとの相対回転を防止できる形状であれば、断面三角形状や断面矩形状などのその他の形状を採用することもできる。また、実施の形態の第１例及び参考例では、シャフトの軸方向一端部に、接続部としてヨーク部を設けた例を示したが、本発明を実施する場合には、ヨーク部に代えて、セレーション部若しくはスプライン部又はキー係合部などの円周方向に関する凹凸部を設けることもできる。さらに、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。

１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
３ステアリングコラム
４ａ、４ｂ自在継手
５中間シャフト
６ステアリングギヤユニット
７タイロッド
８ピニオン軸
９トルク伝達軸
１０第一軸
１１第二軸
１２雄セレーション
１３雌セレーション
１４クランプ部
１５フランジ部
１６取付孔
１７雌セレーション
１８雄セレーション
１９トルク伝達軸
２０シャフト
２１クランプ
２２ヨーク部
２３筒部
２４ａ、２４ｂ腕部
２５円孔
２６大径筒部
２７円すい筒部
２８小径筒部
２９雌セレーション
３０スリット
３１応力緩和部
３２係合凹溝
３３、３３ａシャフト側係合部
３４基部
３５フランジ部
３６不連続部
３７挿入孔
３８、３８ａクランプ側係合部
３９ａ、３９ｂ取付孔
４０、４０ａかしめ変形部
４１軸
４２雄セレーション
４３締付ボルト
４４環状凹溝

Claims

軸方向一端部に他の部材に対してトルク伝達可能に接続される接続部が設けられ、かつ、軸方向他端部に軸方向に伸長したスリットが設けられており、内周面の軸方向他端部に雌セレーションが設けられ、かつ、外周面の軸方向他端部に軸方向に伸長した突条であるシャフト側係合部が設けられた、中空状のシャフトと、
前記シャフトの軸方向他端部に外嵌されて前記シャフトの軸方向他端部を縮径させるもので、円周方向１箇所に不連続部が設けられ、かつ、前記不連続部を挟んで両側に、締付部材を挿入するための取付孔をそれぞれ有する１対のフランジ部が設けられており、前記シャフトが挿入される挿入孔の内周面に軸方向に伸長した凹溝であるクランプ側係合部が設けられたクランプと、を備え、
前記シャフト側係合部と前記クランプ側係合部とが凹凸係合しており、
前記シャフト側係合部のうちで、軸方向に関して前記クランプの両側に隣接する部分に、前記シャフト側係合部を塑性変形させて成る塑性変形部がそれぞれ設けられている、
ステアリング用トルク伝達軸。
前記スリットの軸方向一端部である奥端部には、軸方向他方側に隣接する部分に比べて幅寸法が大きい応力緩和部が設けられている、請求項１に記載したステアリング用トルク伝達軸。
前記シャフトの外周面のうちで前記各取付孔と対向する部分に、前記シャフトの中心軸に直交する方向に伸長し、かつ、その内側に前記締付部材が配置される係合凹溝が設けられている、請求項１〜２のうちのいずれか１項に記載したステアリング用トルク伝達軸。
前記締付部材のうちで前記係合凹溝と係合した部分は、前記係合凹溝を通じて前記シャフトの内側に進入している、請求項３に記載したステアリング用トルク伝達軸。
前記接続部が、ヨーク部である、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載したステアリング用トルク伝達軸。
前記クランプ側係合部は、前記挿入孔の内周面のうち、直径方向に関して前記不連続部とは反対側部分に設けられている、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載したステアリング用トルク伝達軸。