JP7452441B2

JP7452441B2 - トルク伝達軸

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Publication number: JP7452441B2
Application number: JP2020568188A
Authority: JP
Inventors: 誠一森山; 圭佑中尾
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2040-01-22
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Description

本発明は、自動車用ステアリング装置などに組み込まれるトルク伝達軸に関する。

図２８は、特開２０１７－２５９６４号公報に記載され、自動車用ステアリング装置の従来例を示している。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および中間シャフト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。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。

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との間、並びに、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。自在継手４ａ、４ｂとしては、特開２０１１－２２０３９８号公報などに記載されている、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。

ところで、大型自動車に搭載されるステアリング装置では、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、自在継手を構成するヨークに対して、ステアリングシャフトやピニオン軸などの軸を直接固定せずに、エクステンションシャフト（延長軸）とも呼ばれるトルク伝達軸を介して固定することが考えられている。

図２９および図３０は、特開２００８－１２６２９６号公報に記載されたトルク伝達軸９を示している。トルク伝達軸９は、中間シャフト５ａに接続された自在継手４ｃとピニオン軸８ａとの間に配置され、自在継手４ｃとピニオン軸８ａとをトルク伝達可能に接続する。また、トルク伝達軸９は、軸方向一端部の外周面に雄セレーション１０を有し、かつ、軸方向他端部の内周面に非円形孔１１を有する。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１２が一体に備えられている。

トルク伝達軸９の軸方向一端部は、自在継手４ｃを構成するヨーク１３の内側に挿入され、雄セレーション１０は、ヨーク１３の内周面に形成された雌セレーション１４とセレーション係合する。

トルク伝達軸９の非円形孔１１の内側には、ピニオン軸８ａの軸方向一端部に形成された非円形軸部１５が挿入され、非円形孔１１と非円形軸部１５とが相対回転不能に係合する。非円形孔１１の内周面は、クランプ部１２によりトルク伝達軸９の軸方向他端部を縮径することで、非円形軸部１５の外周面に対して強く押し付けられる。

特開２０１７－２５９６４号公報特開２０１１－２２０３９８号公報特開２００８－１２６２９６号公報

図２９および図３０に示したトルク伝達軸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、形状精度および寸法精度に優れている。しかしながら、トルク伝達軸９の軸方向他端部には、金属材料の流動が複雑になるクランプ部１２が一体に備えられていることなどに起因して、トルク伝達軸９の軸方向両側部に備えられた雄セレーション１０と非円形孔１１との同軸度を高度に確保することが難しくなる。このため、自在継手４ｃを介して接続される中間シャフト５ａまたはピニオン軸８ａ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、軸の振れ回りに起因した、回転方向の摺動異音、スティックスリップ振動異音などの異音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、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可能な構造を有する、トルク伝達軸を提供することを目的とする。

本発明のトルク伝達軸は、シャフトと、該シャフトとは別体のクランプとを備える。

前記シャフトは、中空筒形状であり、軸方向一端部の外周面に備えられた雄セレーションと、軸方向他端部に備えられ、軸方向に伸長し、軸方向他方側に開口端を有し、軸方向一方側に閉鎖端を有するスリットと、軸方向他端部に備えられた嵌合筒部と、軸方向他端部の内周面に備えられた雌セレーションと、を有する。

前記クランプは、欠円筒形状であり、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、締付部材が挿入可能な取付孔を有する１対のフランジ部と、部分円筒形状を有し、前記１対のフランジ部を円周方向に連結する連結部と、前記嵌合筒部が挿入される挿入孔と、を有する。

前記クランプは、前記嵌合筒部に外嵌されて、前記不連続部の幅寸法を狭めることにより、前記嵌合筒部を縮径させることが可能である。

本発明では、前記スリットと前記不連続部との円周方向位置を、互いに一致させることができる。

本発明の一態様では、前記シャフトと前記クランプとは、溶接固定されている。この場合、たとえば、前記クランプの挿入孔の開口縁と前記シャフトの外周面との間部分が、点付け溶接されている。

本発明の代替的な態様では、前記シャフトと前記クランプとは、前記シャフト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。この場合、たとえば、前記シャフトの外周面に、軸方向に伸長する凸条または凹溝からなるシャフト側係合部が備えられ、前記挿入孔の内周面に、軸方向に伸長する凹溝または凸条からなるクランプ側係合部が備えられ、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、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、前記塑性変形部が配置される。前記塑性変形部としては、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をかしめ変形させたかしめ変形部を採用できる。

本発明の一態様では、前記嵌合筒部の外周面と前記挿入孔の内周面とが、相対回転不能に非円形嵌合している。この場合、たとえば、前記シャフトの外周面の少なくとも円周方向一部と、前記挿入孔の内周面の少なくとも円周方向一部とに、それぞれ平面部（直線部）が備えられる。

本発明のトルク伝達装置においては、前記シャフトおよび前記クランプは、前記クランプにより前記シャフトの前記嵌合筒部を縮径した場合における前記嵌合筒部に生じる変形量が、前記嵌合筒部の軸方向一方側部分と軸方向他方側部分において互いに近似するように構成されていることが好ましい。

本発明の一態様では、前記連結部は、軸方向他方側部分に、前記１対のフランジ部の軸方向他端面よりも軸方向一方側に凹んだ切り欠きを備える。この場合、前記切り欠きは、前記取付孔の中心軸よりも軸方向他方側に位置することが好ましい。前記切り欠きの軸方向幅は、前記連結部の円周方向に関して前記１対のフランジ部から離れるほど大きくなる、あるいは、前記連結部の円周方向にわたり一定である。

本発明の一態様では、前記クランプにより前記シャフトを縮径する以前の状態において、前記嵌合筒部の軸方向一方側部分の外周面と前記挿入孔の軸方向一方側部分の内周面とが実質的に接触し、前記嵌合筒部の軸方向他端部の外周面と前記挿入孔の軸方向他端部の内周面との間に環状隙間が存在する。あるいは、前記クランプにより前記シャフトを縮径する以前の状態において、前記クランプの前記挿入孔の軸方向一方側部分を、前記嵌合筒部の外径寸法と同じかこれよりわずかに大きい内径寸法を有する、小径部により構成し、前記クランプの前記挿入孔の軸方向他端部を、前記クランプの前記挿入孔の軸方向一方側部分の前記内径寸法よりも大きい内径寸法を有する、大径部により構成することができる。具体的には、前記挿入孔の軸方向他端部の内周面に、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環状凹溝が備えられる。あるいは、前記挿入孔の内周面のうちの少なくとも軸方向他端部は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうほど内径寸法の大きくなるテーパ面からなり、前記挿入孔の内周面のうちの残りの部分は、円筒面からなる。あるいは、前記嵌合筒部の軸方向他端部に、軸方向一方側に隣接する部分に比べて外径寸法の小さい小径部が備えられる。あるいは、前記嵌合筒部の外周面のうちの少なくとも軸方向他端部の外周面は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうほど外径寸法の小さくなるテーパ面からなり、前記嵌合筒部の外周面のうちの残りの部分は、円筒面からなる。

本発明の一態様では、前記雌セレーションを、前記嵌合筒部の内周面にのみ設け、前記スリットの前記軸方向一端部を、前記嵌合筒部よりも軸方向一方側に存在させ、かつ、前記嵌合筒部よりも外径寸法および内径寸法が大きい部分に位置させることができる。好ましくは、前記シャフトが、前記嵌合筒部の軸方向一方側に隣接する部分に、軸方向一方側に向かうほど外径寸法および内径寸法が大きくなる円すい筒部を有し、前記スリットの前記軸方向一端部を、前記円すい筒部よりも軸方向一方側に存在させる。

本発明の一態様では、前記シャフトは、前記嵌合筒部の外周面の円周方向一部に備えられ、前記スリットに対して交差し、その内側に前記締付部材が配置可能である、嵌合側係合凹溝と、および、前記嵌合筒部から軸方向一方側に外れた部分の外周面の円周方向一部に備えられ、前記スリットに対して交差する補助凹溝とを有する。この場合、たとえば、前記嵌合側係合凹溝と前記補助凹溝とは、円周方向に関する位相が一致する部分に、互いに平行に配置される。前記嵌合側係合凹溝および前記補助凹溝は、ブローチ溝からなることができる。前記嵌合側係合凹溝および前記補助凹溝は、部分円筒形状を有することができる。

本発明により、トルク伝達軸に接続される軸の振れ回りを効果的に抑えることを可能とする構造を備えた、トルク軸が提供される。

図１は、本発明の実施の形態の第１例に係るトルク伝達軸の側面図である。図２は、第１例に係るトルク伝達軸の底面図である。図３は、図１の半部断面図である。図４（Ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図であり、図４（Ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図である。図５は、第１例に係るトルク伝達軸を構成するシャフトの側面図である。図６は、第１例に係るトルク伝達軸を構成するシャフトの底面図である。図７は、第１例に係るトルク伝達軸を構成するクランプの斜視図である。図８（Ａ）は、第１例に係るトルク伝達軸を構成するクランプの平面図であり、図８（Ｂ）は、第１例に係るトルク伝達軸を構成するクランプの側面図である。図９は、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部の断面図である。図１０は、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ヨークとの分解斜視図である。図１１は、本発明の実施の形態の第２例に係るトルク伝達軸を示す、図３に相当する図である。図１２は、本発明の実施の形態の第３例に係るトルク伝達軸を示す、図３に相当する図である。図１３は、本発明の実施の形態の第４例に係るトルク伝達軸を示す、図４（Ａ）に相当する図である。図１４は、第４例に係るトルク伝達軸を構成するクランプを示す、図７に相当する図である。図１５は、本発明の実施の形態の第５例に係るトルク伝達軸を示す、図１に相当する図である。図１６は、図１５のＣ矢視図である。図１７は、図１５のＤ－Ｄ断面図である。図１８は、本発明の実施の形態の第６例に係るトルク伝達軸を構成するシャフトを示す、図６に相当する図である。図１９は、第６例に係るトルク伝達軸の端面図である。図２０は、本発明の実施の形態の第７例に係るトルク伝達軸を構成するシャフトを示す、図６に相当する図である。図２１は、第７例に係るトルク伝達軸を示す、図１の右側部に相当する図である。図２２は、本発明の実施の形態の第８例に係るトルク伝達軸を構成するクランプを示す、図８（Ｂ）に相当する図である。図２３は、本発明の実施の形態の第９例に係るトルク伝達軸を構成するクランプの部分切断側面図である。図２４は、第９例に係るトルク伝達軸の、該トルク伝達軸を構成するシャフトを縮径する以前の状態における断面図である。図２５は、実施の形態の第９例に係るトルク伝達軸と、該トルク伝達軸に接続された軸との、該トルク伝達軸を構成するシャフトを縮径した状態における断面図である。図２６は、本発明の実施の形態の第１０例に係るトルク伝達軸を示す、図１に相当する図である。図２７は、第１０例に係るトルク伝達軸を構成するシャフトを示す、図６に相当する図である。図２８は、従来のステアリング装置の部分断面側面図である。図２９は、従来構造のトルク伝達軸についての、該トルク伝達軸に自在継手とピニオン軸とを接続した状態を示す図である。図３０は、従来構造のトルク伝達軸の部分切断側面図である。

［第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図１０を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６は、たとえば大型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との間、または、中間シャフトとピニオン軸との間を、トルク伝達可能に接続するために使用される。

トルク伝達軸１６は、互いに別体に構成された、中空筒形状を有するシャフト１７と欠円筒形状（略Ｕ字状）を有するクランプ１８とを備える。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１６の軸方向をいう。また、軸方向に関して一方側とは、クランプ１８が配置される側とは反対側をいい、図１、図２、図３、図５、図６、図９、および図１０では、左側である。軸方向に関して他方側とは、クランプ１８が配置される側をいい、図１、図２、図３、図５、図６、図９、および図１０では、右側である。

シャフト１７は、機械構造用鋼管（ＳＴＫＭ材）などの素材に、鍛造加工（冷間鍛造加工または熱間鍛造加工）およ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１７の軸方向中間部は、軸方向両側部に比べて大径である。シャフト１７は、軸方向一方側から順に、挿入筒部１９と、挿入側円すい筒部２０と、大径筒部２１と、嵌合側円すい筒部２２と、嵌合筒部２３とを備えている。

挿入筒部１９は、円筒形状で、シャフト１７の軸方向一端部に配置されている。挿入筒部１９は、外周面に雄セレーション２４を有している。雄セレーション２４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。雄セレーション２４の歯先円は、後述する挿入側係合凹溝３３が形成された部分を除いて、円形状（真円）である。雄セレーション２４の歯先円直径は、嵌合筒部２３の外径寸法とほぼ同じであり、大径筒部２１の外径寸法よりも小さい。挿入筒部１９の内周面は、軸方向にわたり内径寸法が変化しない円筒面である。挿入筒部１９の軸方向他端縁は、挿入側円すい筒部２０の軸方向一端縁につながっている。挿入筒部１９は、図１０に示すように、自在継手２５を構成するヨーク２６の基部２７に挿入され、雄セレーション２４が、ヨーク２６の基部２７の内周面に形成された雌セレーション２８に対して相対回転不能にセレーション係合することが可能である。

挿入側円すい筒部２０は、略円すい筒形状を有し、軸方向他方側に向かうほど外径寸法および内径寸法が段階的に大きくなる。挿入側円すい筒部２０の軸方向他端縁は、大径筒部２１の軸方向一端縁につながっている。

大径筒部２１は、円筒形状を有し、大径筒部２１の軸方向他端縁は、嵌合側円すい筒部２２の軸方向一端縁につながっている。大径筒部２１の内周面および外周面は、軸方向にわたり径寸法が変化しない円筒面からなる。大径筒部２１の外径寸法および内径寸法は、挿入筒部１９および嵌合筒部２３の外径寸法および内径寸法よりもそれぞれ大きい。また、大径筒部２１の軸方向寸法は、挿入筒部１９および嵌合筒部２３の軸方向寸法よりもそれぞれ大きい。

嵌合側円すい筒部２２は、円すい筒形状を有し、軸方向他方側に向かうほど外径寸法および内径寸法が連続的に小さくなる。嵌合側円すい筒部２２の軸方向他端縁は、嵌合筒部２３の軸方向一端縁につながっている。

嵌合筒部２３は、円筒形状を有し、シャフト１７の軸方向他端部に配置されており、内周面に雌セレーション２９を備えている。雌セレーション２９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２３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り、嵌合筒部２３の輪郭形状は、後述する嵌合側係合凹溝３４が形成された部分を除いて、円形状（真円）である。嵌合筒部２３の軸方向寸法は、クランプ１８の軸方向寸法よりも少しだけ大きい。嵌合筒部２３の内側には、図９に示すように、ステアリングシャフトやピニオン軸などの軸３０の端部が挿入され、雌セレーション２９に対して、軸３０の外周面に形成された雄セレーション３１が、相対回転不能にセレーション係合することが可能である。

シャフト１７は、軸方向中間部から軸方向他端部に位置する、大径筒部２１から嵌合筒部２３にわたる範囲に、軸方向に伸長したスリット３２を備えている。スリット３２は、シャフト１７の内周面と外周面とを連通しており、シャフト１７の円周方向１箇所に形成されている。スリット３２は、軸方向一方側に閉鎖端を有し、スリット３２の軸方向一端部である閉鎖端は、嵌合筒部２３よりも軸方向一方側に存在する大径筒部２１の軸方向他端部に位置している。したがって、スリット３２の軸方向一端部である閉鎖端は、嵌合筒部２３の軸方向一方側に隣接する嵌合側円すい筒部２２よりも軸方向一方側に存在する。スリット３２は、軸方向他方側に開口端を有し、嵌合筒部２３（シャフト１７）の軸方向他端縁に開口している。本例では、スリット３２の幅寸法は、全長にわたり一定である。スリット３２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３２の閉鎖端である軸方向一端部（奥端部）の断面形状は、部分円弧形状を有する。また、スリット３２は、軸方向一端部が閉鎖端であり、軸方向他端部が開口端であるため、クランプ１８が外嵌される嵌合筒部２３の剛性は、スリット３２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３２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。なお、図示は省略するが、スリット３２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１７を縮径した際に、応力が集中しやすいスリット３２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。

シャフト１７は、挿入筒部１９の軸方向中間部の外周面に挿入側係合凹溝３３を有しており、嵌合筒部２３の軸方向中間部の外周面に嵌合側係合凹溝３４を有している。挿入側係合凹溝３３と嵌合側係合凹溝３４は、互いに平行に配置されており、シャフト１７の中心軸Ｏ_１７に対し直交する方向に伸長している。挿入側係合凹溝３３と嵌合側係合凹溝３４は、円周方向に関する位相が１８０度ずれた位置に配置されている。具体的には、挿入側係合凹溝３３は、スリット３２に対して周方向に関する位相が１８０度ずれた位置に配置されているのに対し、嵌合側係合凹溝３４は、スリット３２と周方向に関する位相が一致する位置に配置されている。このため、嵌合側係合凹溝３４は、スリット３２と交差するように形成されている。嵌合側係合凹溝３４とスリット３２との交差部は、スリット３２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４３となっている。また、挿入側係合凹溝３３および嵌合側係合凹溝３４は、部分円筒面状に構成されている。挿入側係合凹溝３３の曲率半径は、ヨーク２６の基部２７に設けられた取付孔の曲率半径とほぼ同じであり、嵌合側係合凹溝３４の曲率半径は、クランプ１８に設けられた取付孔３９ａ、３９ｂの曲率半径とほぼ同じである。本例では、挿入側係合凹溝３３は、挿入筒部１９の外周面の円周方向１箇所に設けられているが、挿入側係合凹溝は、円周方向に連続した環状の凹溝により構成されることもできる。

クランプ１８は、シャフト１７の軸方向他端部に外嵌されており、シャフト１７の軸方向他端部を縮径させる機能を有する。より具体的には、クランプ１８は、シャフト１７の嵌合筒部２３に外嵌されており、スリット３２が形成された大径筒部２１の軸方向他端部から嵌合筒部２３にわたる範囲を縮径させる機能を有する。クランプ１８は、シャフト１７を構成する材料よりも硬度の高い、機械構造用炭素鋼であるＳ３５Ｃなどの素材に熱間鍛造加工もしくは切削加工などを施すことにより、あるいは、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られている。

クランプ１８は、全体が欠円筒形状（略Ｕ字状）を有し、不連続部３５と、それぞれが略矩形板状である１対のフランジ部３６と、半円筒形状の連結部３７と、挿入孔３８とを備えている。

不連続部３５は、１対のフランジ部３６の間部分に位置する、クランプ１８の円周方向１箇所に設けられている。１対のフランジ部３６は、不連続部３５を挟んで両側に配置されている。連結部３７は、クランプ１８の直径方向に関して不連続部３５の反対側に位置しており、１対のフランジ部３６を円周方向に連結している。挿入孔３８は、シャフト１７の嵌合筒部２３を挿入可能であり、連結部３７の内周面と１対のフランジ部３６の径方向内側面とにより構成されている。挿入孔３８は、部分円筒面状で、挿入孔３８の内径寸法は、クランプ１８の自由状態で、嵌合筒部２３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。

クランプ１８をシャフト１７の嵌合筒部２３に固定した状態で、不連続部３５とスリット３２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１８の自由状態での不連続部３５の幅寸法と、シャフト１７（嵌合筒部２３）の自由状態でのスリット３２の幅寸法とは、互いにほぼ同じである。

１対のフランジ部３６は、互いに整合する部分に、板厚方向に貫通する取付孔３９ａ、３９ｂを同軸に備えている。取付孔３９ａ、３９ｂは、挿入孔３８の中心軸Ｏ_３８に対し捩れの位置に形成されており、挿入孔３８に開口している。また、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。クランプ１８をシャフト１７の嵌合筒部２３に固定した状態で、取付孔３９ａ、３９ｂの開口部にそれぞれ対向する位置に、嵌合側係合凹溝３４が位置する。すなわち、取付孔３９ａ、３９ｂと嵌合側係合凹溝３４との軸方向位置は一致している。また、１対のフランジ部３６のそれぞれの板厚（厚さ寸法）は、互いにほぼ同じである。

連結部３７は、その軸方向他方側部分に、１対のフランジ部３６の軸方向他端面から軸方向一方側に凹んだ切り欠き４０を備えている。切り欠き４０は、連結部３７の円周方向に伸長しており、シャフト１７の中心軸Ｏ_１７（＝挿入孔３８の中心軸Ｏ_３８）を含み、かつ、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸Ｏ_３９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４０は、図８（Ｂ）に示すように、取付孔３９ａ、３９ｂの軸方向から見た場合に、略三角形状を有している。このため、切り欠き４０の切り欠き深さに相当する軸方向幅Ｌは、連結部３７の円周方向に関して１対のフランジ部３６から離れるほど（図８（Ｂ）の上側に向かうほど）大きくなり、直径方向に関して不連続部３５の反対側に位置する部分（図８（Ｂ）の上端部）で最も大きくなる。すなわち、切り欠き４０の軸方向幅Ｌは、連結部３７の円周方向両端部で最も小さくなり、連結部３７の円周方向中央部で最も大きくなる。

切り欠き４０は、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸Ｏ_３９よりも軸方向他方側に位置している。具体的には、切り欠き４０の軸方向一端縁は、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸Ｏ_３９よりも軸方向他方側で、かつ、取付孔３９ａ、３９ｂの軸方向他端縁よりも軸方向一方側に位置している。また、連結部３７の円周方向に関する切り欠き４０の端部（連結部３７と切り欠き４０との円周方向に関する境界位置）は、連結部３７の軸方向他端縁において、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸Ｏ_３９およびシャフト１７の中心軸Ｏ_１７にそれぞれ直交する方向（図４および図８（Ｂ）の上下方向）に関して、シャフト１７の中心軸Ｏ_１７よりも取付孔３９ａ、３９ｂに近い側（図４および図８（Ｂ）の下側）に位置している。

一方、連結部３７は、切り欠き４０を形成する以前の状態では、１対のフランジ部３６と同じ軸方向幅を全周にわたり有していたが、切り欠き４０が存在することで、１対のフランジ部３６につながった円周方向両端部では、１対のフランジ部３６と同じ軸方向幅を有しているが、円周方向に関して１対のフランジ部３６から離れるほど軸方向幅が小さくなり、直径方向に関して不連続部３５の反対側に位置する円周方向中央部では、連結部３７の軸方向幅は１対のフランジ部３６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３７は、取付孔３９ａ、３９ｂの軸方向から見た場合に、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を有する。これにより、連結部３７の軸方向他端面（連結部３７と切り欠き４０との軸方向に関する境界位置）は、連結部３７の円周方向に関して１対のフランジ部３６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。すなわち、連結部３７の軸方向他端面は、連結部３７の軸方向一端面のように、挿入孔３８の中心軸Ｏ_３８に直交する仮想平面上には存在せず、挿入孔３８の中心軸Ｏ_３８に対して傾斜している。本例では、挿入孔３８の中心軸Ｏ_３８に対する連結部３７の軸方向他端面の傾斜角度は５０°から６０°程度（図示の例では、およそ５５°）である。本例では、嵌合筒部２３の軸方向他方側部分のうち、直径方向に関してスリット３２の反対側に位置する部分が、クランプ１８の連結部３７によって覆われずに、切り欠き４０から外部に露出している。

本例では、シャフト１７とクランプ１８は、結合固定されている。シャフト１７とクランプ１８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１７とクランプ１８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、クランプ１８の挿入孔３８の軸方向一方側の開口縁とシャフト１７の外周面との間部分のうち、シャフト１７の直径方向に関してスリット３２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を形成することで、シャフト１７とクランプ１８とを溶接固定することができる。あるいは、シャフト１７の外周面に形成した凸状（または凹状）のシャフト側係合部と、クランプ１８の内周面に形成した凹状（または凸状）のクランプ側係合部とを凹凸係合させるとともに、シャフト側係合部また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１７とクランプ１８とを固定した状態で、シャフト１７とクランプ１８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１７とクランプ１８とを結合固定するには、まず、クランプ１８の挿入孔３８の内側に、シャフト１７の軸方向他端部を、クランプ１８の軸方向一方側から挿入する。そして、クランプ１８の不連続部３５とシャフト１７のスリット３２との周方向位置を一致させるとともに、取付孔３９ａ、３９ｂと嵌合側係合凹溝３４との軸方向位置を一致させる。

次いで、取付孔３９ａ、３９ｂと嵌合側係合凹溝３４の内側に、締付ボルト４１を配置する。具体的には、締付ボルト４１の基端寄り部分を通孔である一方の取付孔３９ａの内側に挿入するとともに、締付ボルト４１の中間部を嵌合側係合凹溝３４の内側に配置する。この状態で、締付ボルト４１の先端部を、ねじ孔である他方の取付孔３９ｂに少しだけ、すなわち、嵌合筒部２３を縮径させない程度に螺合する。そして、嵌合側係合凹溝３４と、クランプ１８に対して両端部が支持された締付ボルト４１とを、キー係合させる。これにより、クランプ１８がシャフト１７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１７とクランプ１８とが相対回転しないようにする。最後に、溶接などの固定手段により、シャフト１７とクランプ１８とを結合固定する。

トルク伝達軸１６の使用状態では、挿入筒部１９を、自在継手２５を構成するヨーク２６の基部２７に挿入し、挿入筒部１９の雄セレーション２４を、ヨーク２６の基部２７の雌セレーション２８にセレーション係合させる。これにより、トルク伝達軸１６は、ヨーク２６にトルク伝達可能に接続されるとともに、トルク伝達軸１６と同軸上に存在しない図示しない軸に対して、自在継手２５を介してトルク伝達可能に接続される。挿入側係合凹溝３３の内側に、ヨーク２６の基部２７に設けられた取付孔を挿通した図示しないボルトの中間部を進入させることで、ヨーク２６とトルク伝達軸１６とが軸方向に相対移動することを防止する。

嵌合筒部２３の内側に、軸３０を挿入し、軸３０の雄セレーション３１を、嵌合筒部２３の雌セレーション２９にセレーション係合させる。これにより、トルク伝達軸１６と軸３０は、相対回転を防止する。軸３０の先端部外周面に雄セレーション３１を周方向に横切るように形成された周方向凹溝４２の内側に、嵌合側係合凹溝３４とスリット３２との交差部である幅広部４３を通じて締付ボルト４１の中間部を進入させて、周方向凹溝４２と締付ボルト４１とをキー係合させる。これにより、軸３０とトルク伝達軸１６とが軸方向に相対移動することを防止する。締付ボルト４１の他方の取付孔３９ｂに対する螺合量を増やすことにより、不連続部３５の幅寸法を小さくし、嵌合筒部２３を縮径する。そして、嵌合筒部２３の内周面により軸３０の外周面を強く締め付ける。これにより、トルク伝達軸１６と軸３０とはトルク伝達可能に結合される。

本例のトルク伝達軸１６では、トルク伝達軸１６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１６では、クランプ１８を、シャフト１７に対して一体に設けずに、シャフト１７に対して固定している。このため、シャフト１７の軸方向両端部に配置される雄セレーション２４と雌セレーション２９との同軸度を、高く確保できる。したがって、雄セレーション２４に接続される軸および雌セレーション２９に接続される軸３０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１７は、中空円筒形状を有するため、トルク伝達軸１６全体としての軽量化を図ることもできる。

本例のトルク伝達軸１６では、シャフト１７の軸方向他端部に接続された軸３０が歳差運動することを抑制でき、シャフト１７の雌セレーション２９と軸３０の雄セレーション３１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１７に形成されたスリット３２は、軸方向一端部が閉鎖端であり、軸方向他端部が開口端であるため、クランプ１８を外嵌する嵌合筒部２３の剛性は、スリット３２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３２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、本例とは異なり、連結部に切り欠きを形成していないクランプを用いて嵌合筒部２３を縮径した際には、嵌合筒部２３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２３の内周面と軸３０の外周面との間の面圧は、軸方向一方側部分（軸３０の先端側部分）よりも軸方向他方側部分（軸３０の基端側部分）のほうが高くなる。すなわち、軸３０は、嵌合筒部２３の軸方向他方側部分によって強く締め付けられ、嵌合筒部２３の軸方向一方側部分によっては比較的緩く締め付けられた状態になる。このため、軸３０は、嵌合筒部２３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。このような歳差運動が生じると、雌セレーション２９と雄セレーション３１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、連結部３７の軸方向他側部分に切り欠き４０が設けられており、剛性の低い嵌合筒部２３の軸方向他方側部分を連結部３７により覆っていない。このため、クランプ１８により嵌合筒部２３を縮径した際に、嵌合筒部２３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２３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２３の内周面と軸３０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１７の軸方向他端部に接続された軸３０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２９と雄セレーション３１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。さらに、シャフト１７と軸３０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、切り欠き４０は、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸よりも軸方向他方側に位置しているため、クランプ１８により嵌合筒部２３を縮径した際に、連結部３７によって、剛性の高い嵌合筒部２３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２３の軸方向一方側部分の内周面と軸３０の外周面との間の面圧を効果的に高めることができる。また、連結部３７の円周方向に関する切り欠き４０の端部は、連結部３７の軸方向他端縁において、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸Ｏ_３９およびシャフト１７の中心軸Ｏ_１７にそれぞれ直交する方向に関して、シャフト１７の中心軸Ｏ_１７よりも取付孔３９ａ、３９ｂに近い側に位置している。このため、図４（Ｂ）に示すように、シャフト１７の軸方向他端縁は、直径方向に関してスリット３２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３７によって覆われない。したがって、クランプ１８により嵌合筒部２３を縮径した際に、シャフト１７の軸方向他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１７の軸方向他端部に連結される軸３０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４０は、連結部３７にのみ設けられ、１対のフランジ部３６には設けられていないため、シャフト１７に対するクランプ１８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１７に対するクランプ１８の姿勢を安定させることができる。

［第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図１１を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ａは、シャフト１７ａの外周面の軸方向他端部に切削加工を施すことにより、シャフト１７ａの外周面のうち、嵌合筒部２３の軸方向一方側に隣接する部分に、軸方向他方側を向いた略円輪状（Ｃ字状）の段差面４４を設けている。また、クランプ１８ａの連結部３７ａに切り欠きは設けられておらず、連結部３７ａの軸方向幅は円周方向にわたり一定である。

本例では、クランプ１８ａを嵌合筒部２３に外嵌する際に、クランプ１８ａの軸方向一方側の端面を段差面４４に突き当てることで、シャフト１７ａに対するクランプ１８ａの軸方向に関する位置決めを図ることができる。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、図１２を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ｂは、シャフト１７とクランプ１８ａとは、溶接固定されている。具体的には、クランプ１８ａの挿入孔３８の軸方向一方側の開口縁とシャフト１７の外周面との間部分のうち、シャフト１７の直径方向に関してスリット３２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４５を形成することにより、シャフト１７とクランプ１８ａとは、溶接固定されている。

本例では、シャフト１７の直径方向に関してスリット３２とは反対側部分に、溶接部４５が配置されるため、溶接部４５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３６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。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図１３および図１４を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ｃでは、シャフト１７ｂの軸方向他端部にクランプ１８ｂを固定する以前の状態で、シャフト１７ｂに対してクランプ１８ｂが相対回転することを防止するために、シャフト１７ｂの外周面とクランプ１８ｂの挿入孔３８ａの内周面とが、非円形嵌合する。

シャフト１７ｂは、軸方向他端部の外周面のうち、シャフト１７ｂの直径方向に関してスリット３２とは反対側部分に、平坦面状のシャフト側平面部４６を有している。したがって、嵌合筒部２３ａ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字状を有する。クランプ１８ｂは、挿入孔３８ａの内周面のうち、挿入孔３８ａの直径方向に関して不連続部３５とは反対側部分に、平坦面状のクランプ側平面部４７を有している。したがって、クランプ１８ｂの挿入孔３８ａ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字状を有する。

本例では、クランプ１８ｂの挿入孔３８ａの内側に、シャフト１７ｂの軸方向他端部を挿入する際に、平坦面状のシャフト側平面部４６と平坦面状のクランプ側平面部４７とが面接触する。これにより、シャフト１７ｂの外周面とクランプ１８ｂの挿入孔３８ａの内周面とが非円形嵌合して、シャフト１７ｂとクランプ１８ｂとが相対回転することが防止される。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第５例］
本発明の実施の形態の第５例について、図１５～図１７を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ｄは、シャフト１７ｃの軸方向中間部ないし他端部にわたる範囲の外周面に、軸方向に伸長した凸条であるシャフト側係合部４８を備えている。シャフト側係合部４８は、シャフト１７ｃの外周面のうち、シャフト１７ｃの直径方向に関してスリット３２とは反対側に配置されている。また、シャフト側係合部４８は、断面半円形状を有し、シャフト１７ｃの中心軸Ｏ_１７から頂部までの高さ寸法および幅寸法が全長にわたり一定である。

クランプ１８ｃの挿入孔３８ｂ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４８と凹凸係合可能なクランプ側係合部４９が設けられている。クランプ側係合部４９は、挿入孔３８ｂの内周面のうち、挿入孔３８ｂの直径方向に関して不連続部３５とは反対側に配置されている。また、クランプ側係合部４９は、挿入孔３８ｂの軸方向全幅にわたって伸長し、クランプ１８ｃ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４９は、断面半円形状で、深さ寸法および幅寸法が全長にわたり一定である。

本例では、クランプ１８ｃの挿入孔３８ｂの内側にシャフト１７ｃを軸方向他方側から挿入することで、クランプ側係合部４９の内側にシャフト側係合部４８を進入させる。シャフト側係合部４８とクランプ側係合部４９とが凹凸係合することにより、シャフト１７ｃとクランプ１８ｃとが相対回転することを防止している。さらに、シャフト側係合部４８のうち、軸方向に関してクランプ１８ｃの両側に隣接する部分をかしめ変形させる、たとえば、クランプ１８ｃの軸方向端面側に近づくほど盛り上がるように塑性変形させることにより、当該部分にかしめ変形部５０を形成している。かしめ変形部５０により、シャフト１７ｃとクランプ１８ｃとが軸方向に相対変位することが防止されている。本例のトルク伝達軸１６ｄは、シャフト側係合部４８とクランプ側係合部４９を利用して、シャフト１７ｃの嵌合筒部２３にクランプ１８ｃを固定している。したがって、本例では、シャフト１７ｃとクランプ１８ｃとを溶接固定する作業を省略することが可能となっている。図示は省略するが、代替的に、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。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第６例］
本発明の実施の形態の第６例について、図１８および図１９を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ｅは、スリット３２ａの軸方向他方側半部で、軸方向に関して嵌合筒部２３ｂ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５１を設けている。このため、嵌合筒部２３ｂは、軸方向から見た場合に略Ｃ字形状を有し、幅広部５１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５２が設けられている。本例では、シャフト側係合面部５２が、シャフト１７ｄの中心軸Ｏ_１７に対して平行な同一仮想平面上に位置している。シャフト側係合面部５２は、切削加工により形成されている。

クランプ１８ｄの挿入孔３８ｃの内周面の輪郭形状は、円弧部と１対の直線部とを備えた略Ｄ字形状である。挿入孔３８ｃの内周面のうち、１対のフランジ部３６の径方向内側面により構成される部分（直線部）は、それぞれ平坦面状のクランプ側係合面部５３からなる。

本例では、シャフト１７ｄの軸方向他端部をクランプ１８ｄの挿入孔３８ｃに挿入し、嵌合筒部２３ｂにクランプ１８ｄを外嵌した状態で、シャフト側係合面部５２とクランプ側係合面部５３とを、それぞれ周方向に係合（当接）させて、シャフト１７ｄとクランプ１８ｄとが相対回転することを防止している。また、シャフト１７ｄの軸方向他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５０ａを形成し、かしめ変形部５０ａを、クランプ１８ｄ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１７ｄとクランプ１８ｄ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、本例のトルク伝達軸１６ｅにおいても、シャフト１７ｄとクランプ１８ｄとを溶接固定する作業を省略することが可能となっている。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第７例］
本発明の実施の形態の第７例について、図２０および図２１を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ｆは、第６例の変形例であり、シャフト１７ｅの外周面のうち、嵌合筒部２３ｂ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５４を全周にわたり設けている。係止凹溝５４は、断面矩形状を有し、全長にわたり深さ寸法が一定である。

クランプ１８ｅのうち、シャフト１７ｅに形成された係止凹溝５４と対向する軸方向一方側部に、係止スリット５５を設けている。係止スリット５５は、図示しない切削工具を、クランプ１８ｅを構成する連結部３７ａの頂部（図２１の上端部）から１対のフランジ部３６の径方向中間部（図２１の上下方向中間部）にわたる範囲に、クランプ１８ｅ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１８ｅの内外両面同士（連結部３７ａの内外両周面同士および１対のフランジ部３６の幅方向内外両側面同士）を連通させる。係止スリット５５の幅寸法は、係止凹溝５４の幅寸法と同じであり、後述する止め輪５６の厚さ寸法よりも僅かに大きい。

本例の場合にも、シャフト１７ｅの軸方向他端部をクランプ１８ｅの挿入孔３８ｃ（図１９参照）の内側に挿入し、嵌合筒部２３ｂにクランプ１８ｅを外嵌した状態で、シャフト側係合面部５２とクランプ側係合面部５３（図１９参照）とを、それぞれ周方向に係合（当接）させて、シャフト１７ｅとクランプ１８ｅとが相対回転することを防止している。すなわち、シャフト側係合面部５２とクランプ側係合面部５３とを、それぞれ周方向に係合させることで、シャフト１７ｅとクランプ１８ｅとの相対回転を阻止する、回り止め部を構成している。さらに、係止凹溝５４と係止スリット５５とに架け渡すように、係止部材である止め輪５６が設置されている。

止め輪５６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などを施すことにより、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。止め輪５６の厚さ寸法は、係止凹溝５４および係止スリット５５の幅寸法よりも僅かに小さい。止め輪５６は、内径側部分を係止凹溝５４に係止することで、係止凹溝５４に弾性的に装着（外嵌）されている。止め輪５６のうちで、係止凹溝５４から径方向外方に突出した部分（径方向中間部）は、係止スリット５５の内側に配置され、クランプ１８ｅと軸方向に係合している。これにより、シャフト１７ｅとクランプ１８ｅとが軸方向に相対変位することが防止されている。本例のトルク伝達軸１６ｆでは、第６例におけるかしめ変形部を省略することができる。その他の構成および作用効果については、第１例および第６例と同じである。

［第８例］
本発明の実施の形態の第８例について、図２２を用いて説明する。本例では、シャフト１７の嵌合筒部２３（図１参照）に外嵌するクランプ１８ｆの形状のみが、第１例の構造と異なっている。すなわち、クランプ１８ｆを構成する連結部３７ｂの軸方向他方側部分（半部）に、取付孔３９ａ、３９ｂの軸方向から見た場合に略矩形状を有する切り欠き４０ａが設けられている。切り欠き４０ａの軸方向幅Ｌは、連結部３７ｂの円周方向に関して一定である。このため、連結部３７ｂは、取付孔３９ａ、３９ｂの軸方向から見た場合に、軸方向他方側半部が切り落とされたような略矩形状を有している。連結部３７ｂの軸方向他端面（連結部３７ｂと切り欠き４０ａとの軸方向に関する境界位置）は、連結部３７ｂの軸方向一端面と平行で、挿入孔３８の中心軸Ｏ_３８に直交する仮想平面上に存在している。

切り欠き４０ａは、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸Ｏ_３９よりも軸方向他方側（図２２の右側）に位置している。具体的には、切り欠き４０ａの軸方向一端縁は、取付孔３９ａ、３９ｂの軸方向他端縁とほぼ同じ軸方向位置に存在している。また、連結部３７ｂの円周方向に関する切り欠き４０ａの端部（連結部３７ｂと切り欠き４０ａとの円周方向に関する境界位置）は、シャフト１７の中心軸Ｏ_１７と平行に配置されており、取付孔３９ａ、３９ｂの中心軸Ｏ_３９およびシャフト１７の中心軸Ｏ_１７にそれぞれ直交する方向（図２２の上下方向）に関して、シャフト１７の中心軸Ｏ_１７よりも取付孔３９ａ、３９ｂに近い側（図２２の下側）に位置している。本例では、嵌合筒部２３（図３参照）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３２（図３参照）の反対側に位置する部分が、第１例の場合よりも広い範囲で、切り欠き４０ａから外部に露出する。

本例では、切り欠き４０ａの形成範囲が、第１例に比べて大きくなっているため、クランプ１８ｆから、嵌合筒部２３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。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第９例］
本発明の実施の形態の第９例について、図２３～図２５を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ｇは、クランプ１８ｇの挿入孔３８ｄの軸方向他端部の内周面に、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５７を有している。このため、挿入孔３８ｄの内周面は、段付円筒面状を有する。環状凹溝５７は、クランプ１８ｇの軸方向他端縁および不連続部３５（図４参照）に開口している。環状凹溝５７は、挿入孔３８ｄの全周にわたり配置されている。環状凹溝５７の深さ寸法は、円周方向および軸方向にわたり一定である。環状凹溝５７の軸方向寸法は、円周方向にわたり一定であり、クランプ１８ｇ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３８ｄの内周面は、連結部３７ａの内周面および１対のフランジ部３６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３７ａの内周面および１対のフランジ部３６の径方向内側面には、環状凹溝５７の一部が配置されている。

図２４に示すように、嵌合筒部２３にクランプ１８ｇを外嵌し、クランプ１８ｇにより嵌合筒部２３を縮径する以前の状態では、嵌合筒部２３の軸方向一方側部分、すなわち、軸方向一端部から中間部の外周面と挿入孔３８ｄの軸方向一方側部分、すなわち、軸方向一端部から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２３の軸方向他端部の外周面と挿入孔３８ｄの軸方向他端部の内周面（環状凹溝５７の底部）との間には、断面略矩形状の環状隙間５８が存在している。換言すると、嵌合筒部２３にクランプ１８ｇを外嵌し、クランプ１８ｇにより嵌合筒部２３を縮径する以前の状態では、クランプ１８ｇの挿入孔３８ｄの軸方向一方側部分は、前記嵌合筒部の外径寸法と同じかこれよりわずかに大きい内径寸法を有する、小径部からなり、クランプ１８ｇの挿入孔３８ｄの軸方向他端部は、クランプ１８ｇの挿入孔３８ｄの軸方向一方側部分の前記内径寸法よりも大きい内径寸法を有する、大径部からなる。図２４では、環状凹溝５７の深さ寸法を、誇張して描いている。環状凹溝５７の実際の深さ寸法は、嵌合筒部２３にクランプ１８ｇを外嵌し、嵌合筒部２３を縮径する以前の状態で、環状隙間５８の径方向寸法が、数十μｍ～５００μｍ程度になるように設定される。

本例では、クランプ１８ｇにより嵌合筒部２３を縮径した際に、縮径が進行するに従って、環状凹溝５７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２３の外周面に接触する。したがって、クランプ１８ｇにより嵌合筒部２３を縮径する過程において、嵌合筒部２３の軸方向一端部から中間部の外周面と挿入孔３８ｄの軸方向一端部から中間部の内周面とが接触し、嵌合筒部２３の軸方向他端部の外周面と挿入孔３８ｄの軸方向他端部の内周面との間に環状隙間５８が存在した状態となる。最終的に、図２５に示したように、環状凹溝５７の底部の軸方向他方側部分と嵌合筒部２３の外周面との間に環状隙間５８あるいはその一部が残存した状態になるか、または、環状凹溝５７の底部全体が嵌合筒部２３の外周面に接触して、環状隙間５８が完全に消滅した状態になる。

いずれの場合でも、クランプ１８ｇから剛性の高い嵌合筒部２３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１８ｇから剛性の低い嵌合筒部２３の軸方向他方側部分に付与する締付け力を、環状凹溝５７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１８ｇにより嵌合筒部２３を縮径した際に、嵌合筒部２３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２３の内周面と軸３０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１７の軸方向他端部に接続された軸３０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２９と雄セレーション３１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１７と軸３０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。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第１０例］
本発明の実施の形態の第１０例について、図２６および図２７を用いて説明する。本例のトルク伝達軸１６ｈは、シャフト１７ｆの外周面のうちで、嵌合筒部２３から軸方向一方側に外れた嵌合側円すい筒部２２の外周面の円周方向一部に、補助凹溝５９を備えている。補助凹溝５９は、円周方向に関する位相が嵌合側係合凹溝３４と一致しており、嵌合側係合凹溝３４と平行に配置されている。補助凹溝５９は、スリット３２の軸方向中間部（または軸方向他方側部分）に対して交差するように配置されている。補助凹溝５９とスリット３２との交差部についても、スリット３２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３２は、嵌合側係合凹溝３４と交差する軸方向他方側部分と補助凹溝５９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５９は、ブローチ加工により形成されたブローチ溝からなり、嵌合側係合凹溝３４と同時に加工される。具体的には、シャフト１７ｆの中心軸Ｏ_１７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２６の表裏方向、図２７の上下方向）に同時に移動させることで、シャフト１７ｆの外周面のうち、嵌合筒部２３の外周面に嵌合側係合凹溝３４を形成し、嵌合側円すい筒部２２の外周面に補助凹溝５９を形成している。補助凹溝５９は、部分円筒面状を有し、補助凹溝５９の曲率半径は、シャフト１７ｆ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、嵌合側係合凹溝３４の曲率半径と同じになっている。本例では、嵌合側係合凹溝３４と補助凹溝５９とを同時に加工しているが、嵌合側係合凹溝３４と補助凹溝５９とは、順番に加工することもできる。嵌合側係合凹溝３４と補助凹溝５９とを順番に加工する場合にも、嵌合側係合凹溝３４と補助凹溝５９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、嵌合側係合凹溝３４と補助凹溝５９とを順番に加工することができるため、加工コストを抑えることができる。

本例では、シャフト１７ｆの外周面のうち、嵌合筒部２３から軸方向一方側に外れた部分に、スリット３２と交差するように補助凹溝５９を設けることで、当該部分の肉厚を薄くする（除肉する）とともに、スリット３２との交差部に開口部が周方向に拡がった幅広部４３ａを設けている。このため、嵌合筒部２３のうち、スリット３２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２３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２３を縮径した際に、嵌合筒部２３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２３の内周面と軸３０（図９参照）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１７ｆの軸方向他端部に接続された軸３０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２９と雄セレーション３１（図９参照）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１７と軸３０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、嵌合側係合凹溝３４と補助凹溝５９とを、ブローチ加工により形成したブローチ溝とし、嵌合側係合凹溝３４と補助凹溝５９とを同時に加工している。このため、補助凹溝５９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、トルク伝達軸１６ｈの加工コストの上昇を抑えることができる。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

本発明を実施する場合に、本発明の実施の形態の各例の構造を、適宜組み合わせて実施することができる。本発明を実施する場合に、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。本発明を実施する場合に、シャフトに設けるスリットの円周方向位置は、上記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。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、シャフトとクランプとを固定することもできる。

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、４ｃ自在継手
５、５ａ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、８ａピニオン軸
９トルク伝達軸
１０雄セレーション
１１非円形孔
１２クランプ部
１３ヨーク
１４雌セレーション
１５非円形軸部
１６、１６ａ～１６ｈトルク伝達軸
１７、１７ａ～１７ｆシャフト
１８、１８ａ～１８ｇクランプ
１９挿入筒部
２０挿入側円すい筒部
２１大径筒部
２２嵌合側円すい筒部
２３、２３ａ、２３ｂ嵌合筒部
２４雄セレーション
２５自在継手
２６ヨーク
２７基部
２８雌セレーション
２９雌セレーション
３０軸
３１雄セレーション
３２スリット
３３挿入側係合凹溝
３４嵌合側係合凹溝
３５不連続部
３６フランジ部
３７、３７ａ、３７ｂ連結部
３８、３８ａ～３８ｄ挿入孔
３９ａ、３９ｂ取付孔
４０、４０ａ切り欠き
４１締付ボルト
４２周方向凹溝
４３、４３ａ幅広部
４４段差面
４５溶接部
４６シャフト側平面部
４７クランプ側平面部
４８シャフト側係合部
４９クランプ側係合部
５０、５０ａかしめ変形部
５１幅広部
５２シャフト側係合面部
５３クランプ側係合面部
５４係止凹溝
５５係止スリット
５６止め輪
５７環状凹溝
５８環状隙間
５９補助凹溝

Claims

中空円筒形状であり、軸方向一端部の外周面に備えられた雄セレーションと、軸方向他端部に備えられ、軸方向に伸長し、軸方向他方側に開口端を有し、軸方向一方側に閉鎖端を有するスリットと、軸方向他端部に備えられた嵌合筒部と、軸方向他端部の内周面に備えられた雌セレーションと、を有するシャフトと、
欠円筒形状であり、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、締付部材が挿入可能な取付孔を有する１対のフランジ部と、部分円筒形状を有し、前記１対のフランジ部を円周方向に連結する連結部と、前記嵌合筒部が挿入される挿入孔と、を有するクランプと、
を備え、
前記クランプは、前記嵌合筒部に外嵌されて、前記不連続部の幅寸法を狭めることにより、前記嵌合筒部を縮径させることが可能であり、
前記雌セレーションは、前記嵌合筒部の内周面にのみ設けられており、前記スリットの前記軸方向一端部は、前記嵌合筒部よりも軸方向一方側に存在し、かつ、前記嵌合筒部よりも外径寸法および内径寸法が大きい部分に位置している、
トルク伝達軸。
前記シャフトは、前記嵌合筒部の軸方向一方側に隣接する部分に、軸方向一方側に向かうほど外径寸法および内径寸法が大きくなる円すい筒部を有し、前記スリットの前記軸方向一端部は、前記円すい筒部よりも軸方向一方側に存在している、請求項１に記載したトルク伝達軸。
前記連結部は、軸方向他方側部分に、前記１対のフランジ部の軸方向他端面よりも軸方向一方側に凹んだ切り欠きを備える、請求項１または２に記載したトルク伝達軸。
中空円筒形状であり、軸方向一端部の外周面に備えられた雄セレーションと、軸方向他端部に備えられ、軸方向に伸長し、軸方向他方側に開口端を有し、軸方向一方側に閉鎖端を有するスリットと、軸方向他端部に備えられた嵌合筒部と、軸方向他端部の内周面に備えられた雌セレーションと、を有するシャフトと、
欠円筒形状であり、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、締付部材が挿入可能な取付孔を有する１対のフランジ部と、部分円筒形状を有し、前記１対のフランジ部を円周方向に連結する連結部と、前記嵌合筒部が挿入される挿入孔と、を有するクランプと、
を備え、
前記クランプは、前記嵌合筒部に外嵌されて、前記不連続部の幅寸法を狭めることにより、前記嵌合筒部を縮径させることが可能であり、
前記連結部は、軸方向他方側部分に、前記１対のフランジ部の軸方向他端面よりも軸方向一方側に凹んだ切り欠きを備える、
トルク伝達軸。
前記シャフトは、前記嵌合筒部の外周面の円周方向一部に備えられ、前記スリットに対して交差し、その内側に前記締付部材が配置可能である、嵌合側係合凹溝と、および、前記嵌合筒部から軸方向一方側に外れた部分の外周面の円周方向一部に備えられ、前記スリットに対して交差する補助凹溝とを有している、請求項３または４に記載したトルク伝達軸。
中空円筒形状であり、軸方向一端部の外周面に備えられた雄セレーションと、軸方向他端部に備えられ、軸方向に伸長し、軸方向他方側に開口端を有し、軸方向一方側に閉鎖端を有するスリットと、軸方向他端部に備えられた嵌合筒部と、軸方向他端部の内周面に備えられた雌セレーションと、を有するシャフトと、
欠円筒形状であり、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、締付部材が挿入可能な取付孔を有する１対のフランジ部と、部分円筒形状を有し、前記１対のフランジ部を円周方向に連結する連結部と、前記嵌合筒部が挿入される挿入孔と、を有するクランプと、
を備え、
前記クランプは、前記嵌合筒部に外嵌されて、前記不連続部の幅寸法を狭めることにより、前記嵌合筒部を縮径させることが可能であり、
前記クランプにより前記シャフトを縮径する以前の状態において、前記嵌合筒部の軸方向一方側部分の外周面と前記挿入孔の軸方向一方側部分の内周面とが実質的に接触し、前記嵌合筒部の軸方向他端部の外周面と前記挿入孔の軸方向他端部の内周面との間に環状隙間が存在する、
トルク伝達軸。
中空円筒形状であり、軸方向一端部の外周面に備えられた雄セレーションと、軸方向他端部に備えられ、軸方向に伸長し、軸方向他方側に開口端を有し、軸方向一方側に閉鎖端を有するスリットと、軸方向他端部に備えられた嵌合筒部と、軸方向他端部の内周面に備えられた雌セレーションと、を有するシャフトと、
欠円筒形状であり、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、締付部材が挿入可能な取付孔を有する１対のフランジ部と、部分円筒形状を有し、前記１対のフランジ部を円周方向に連結する連結部と、前記嵌合筒部が挿入される挿入孔と、を有するクランプと、
を備え、
前記クランプは、前記嵌合筒部に外嵌されて、前記不連続部の幅寸法を狭めることにより、前記嵌合筒部を縮径させることが可能であり、
前記クランプにより前記シャフトを縮径する以前の状態において、前記クランプの前記挿入孔の軸方向一方側部分は、前記嵌合筒部の外径寸法と同じかこれよりわずかに大きい内径寸法を有する、小径部からなり、前記クランプの前記挿入孔の軸方向他端部は、前記クランプの前記挿入孔の軸方向一方側部分の前記内径寸法よりも大きい内径寸法を有する、大径部からなる、
トルク伝達軸。
前記スリットと前記不連続部との周方向位置が互いに一致している、請求項１～７のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達軸。
前記シャフトと前記クランプとが、溶接固定されている、請求項１～８のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達軸。
前記シャフトと前記クランプとが、前記シャフト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１～８のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達軸。
前記嵌合筒部の外周面と前記挿入孔の内周面とが、相対回転不能に非円形嵌合している、請求項１～１０のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達軸。
前記シャフトおよび前記クランプは、前記クランプにより前記シャフトの前記嵌合筒部を縮径した場合における前記嵌合筒部に生じる変形量が、前記嵌合筒部の軸方向一方側部分と軸方向他方側部分において互いに近似するように構成されている、請求項１～１１のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達軸。