WO2022050306A1 - ステアリングシャフト及びステアリングシャフトの製造方法 - Google Patents

ステアリングシャフト及びステアリングシャフトの製造方法 Download PDF

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WO2022050306A1
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tooth
shaft
circumferential direction
thin film
thick
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誠一 森山
哲也 狩野
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日本精工株式会社
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/20—Connecting steering column to steering gear
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    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Definitions

  • This disclosure relates to a steering shaft and a method for manufacturing a steering shaft.
  • the vehicle is provided with a steering device as a device for transmitting the operation of the operator (driver) to the steering wheel to the wheels (see, for example, Patent Document 1).
  • the steering device includes a steering shaft that transmits rotational torque.
  • the steering shaft includes an inner shaft having a plurality of first tooth portions on the outer periphery, an outer shaft having a plurality of second tooth portions on the inner circumference, and a resin layer provided on the outer peripheral surface of the first tooth portion. ..
  • the resin layer portion provided on the tooth surface (side surface) of the first tooth portion has substantially the same thickness along the circumferential direction in any of the first tooth portions.
  • Resin has a higher linear expansion coefficient than metal. Therefore, in the steering shaft described in Patent Document 1, when the temperature becomes high, the resin layer portion provided on the tooth surface of the first tooth portion expands to expand the tooth surface of the first tooth portion and the tooth surface of the second tooth portion. And touch both. After that, when the steering shaft returns to room temperature, the resin layer portion shrinks. As a result, a gap is created between the resin layer portion provided on the tooth surface of all the first tooth portions and the tooth surface of the second tooth portion, so that the backlash becomes large and rattle noise is generated when the vehicle is running. there is a possibility.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a steering shaft and a method for manufacturing a steering shaft capable of further reducing the rattle noise generated when the vehicle is running.
  • the steering shaft of one aspect of the present disclosure includes an inner shaft having a plurality of first tooth portions arranged along the circumferential direction on the outer peripheral surface, and the steering shaft along the circumferential direction on the inner peripheral surface.
  • An outer shaft having a plurality of second tooth portions to be arranged and arranged on the outer peripheral side of the first tooth portion, and a resin layer arranged between the first tooth portion and the second tooth portion.
  • the resin layer has a plurality of thick film portions and at least four thin film portions, and the thick film portion has a tooth surface of the first tooth portion and a tooth surface of the second tooth portion.
  • the thin film portion is arranged with a gap between the first tooth portion and one of the second tooth portions, and the thin film portion is formed between the tooth surface of the first tooth portion and the tooth surface of the second tooth portion.
  • a third virtual line extending along the circumferential direction through the radial middle of a first virtual line extending along the radial direction and a second virtual line extending along the circumferential direction through the inner peripheral end of the second tooth portion.
  • the thickness of the thin film portion along the third virtual line is smaller than the thickness of the thick film portion along the third virtual line.
  • the thin film portion is arranged between the tooth surface of the first tooth portion and the tooth surface of the second tooth portion, and is in contact with both the first tooth portion and the second tooth portion. That is, the tooth surface of the first tooth portion adjacent in the circumferential direction, the tooth surface of the second tooth portion, and the thin film portion between them are in contact with each other without a gap, and at least four of the thin film portions are provided.
  • the resin layer expands in the circumferential direction and comes into contact with the tooth surface of the first tooth portion and the tooth surface of the second tooth portion without a gap. At this time, the resin layer may press the tooth surface of the first tooth portion and the tooth surface of the second tooth portion in the circumferential direction.
  • the steering shaft of the present disclosure has a smaller backlash after returning from a high temperature environment to a normal temperature environment than the steering shaft of Patent Document 1, and it is possible to further reduce the rattle noise generated when the vehicle is running. It becomes.
  • the steering shaft of the present disclosure is backlashed more than the steering shaft of Patent Document 1. Is reduced, and it becomes possible to further reduce the rattle noise generated when the vehicle is running.
  • a plurality of sets of the thin film portions are arranged at equal intervals along the circumferential direction. That is, since a set of the thin film portions are provided at equal intervals along the circumferential direction, the steering shaft of the present disclosure has a smaller backlash than the steering shaft of Patent Document 1, and the rattle generated when the vehicle is running. It is possible to further reduce the sound.
  • the set of thin film portions means a group of thin film portions arranged adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the number of sets of the plurality of thin film portions is two, the number of sets of the thin film portions is reduced to reduce the backlash of the steering shaft and to reduce the rattle noise generated when the vehicle is running. It can be further reduced.
  • one set of thin film portions includes the four thin film portions, the backlash of the steering shaft is smaller than that of the two thin film portions, and the rattle noise generated when the vehicle is running is further reduced. It becomes possible.
  • the inner shaft is a hollow member, the weight of the steering shaft is reduced.
  • the plurality of first tooth portions include thick teeth and thin teeth having a width along the circumferential direction smaller than the width of the thick teeth along the circumferential direction.
  • the thin film portion is in contact with both the thick tooth portion and the second tooth portion. In this way, by changing a part of the plurality of first tooth portions to thick-walled teeth, the thin film portion can be easily formed.
  • the plurality of second tooth portions include thick teeth and thin teeth having a width along the circumferential direction smaller than the width of the thick teeth along the circumferential direction.
  • the thin film portion is in contact with both the thick tooth portion and the first tooth portion. In this way, by changing a part of the plurality of the second tooth portions to thick-walled teeth, the thin film portion can be easily formed.
  • the method for manufacturing a steering shaft includes an inner shaft having a plurality of first tooth portions arranged along the circumferential direction on the outer peripheral surface, or a plurality of inner shafts arranged along the circumferential direction on the inner peripheral surface.
  • a cooling step for cooling the shaft and the resin layer is provided, and the plurality of first tooth portions are thick teeth and the width along the circumferential direction is smaller than the width of the thick teeth along the circumferential direction. It has thin teeth.
  • the circumferential gap between the tooth surface of the thick tooth of the first tooth and the tooth surface of the second tooth is the tooth surface of the thin tooth of the first tooth and the tooth surface of the second tooth. It is smaller than the gap in the circumferential direction. Therefore, the resin layer arranged in the gap between the thick tooth and the second tooth portion becomes the thin film portion, and the resin layer arranged in the gap between the thin tooth and the second tooth portion becomes the thick film portion. Become. In the heating step, a part of the resin in the thick film portion moves in the circumferential direction and solidifies as it is in the cooling step, so that a gap is generated between the solidified thick film portion and the tooth surface of the second tooth portion.
  • the thin film portion is in contact with the thick tooth portion and the second tooth portion in both the heating step and the cooling step, no gap is formed. In this way, it is possible to form the thin film portion and the thick film portion of the resin layer with a relatively easy operation.
  • the method for manufacturing a steering shaft includes an inner shaft having a plurality of first tooth portions arranged along the circumferential direction on the outer peripheral surface, or a plurality of inner shafts arranged along the circumferential direction on the inner peripheral surface.
  • the circumferential gap between the tooth surface of the thick tooth of the second tooth and the tooth surface of the first tooth is the tooth surface of the thin tooth of the second tooth and the tooth surface of the first tooth. It is smaller than the gap in the circumferential direction. Therefore, the resin layer arranged in the gap between the thick tooth and the first tooth portion becomes the thin film portion, and the resin layer arranged in the gap between the thin tooth and the first tooth portion becomes the thick film portion. Become. In the heating step, a part of the resin in the thick film portion moves in the circumferential direction and solidifies as it is in the cooling step, so that a gap is generated between the solidified thick film portion and the tooth surface of the first tooth portion.
  • the thin film portion is in contact with the thick tooth portion and the first tooth portion in both the heating step and the cooling step, no gap is formed. In this way, it is possible to form the thin film portion and the thick film portion of the resin layer with a relatively easy operation.
  • a steering shaft and a method for manufacturing a steering shaft capable of further reducing the rattle noise generated when the vehicle is running.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the steering device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the steering device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a side view showing the lower shaft and the universal joint of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a cross section taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of the inner shaft and the resin layer of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged schematic view of a part of FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged schematic view of a part of FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged schematic view of a part of FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a schematic view illustrating the method for manufacturing the lower shaft of the first embodiment, and is a diagram showing a state in which the lower shaft is housed inside the heating furnace after the resin layer forming step is completed.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing the lower shaft of the first embodiment, and is a diagram showing a cooling step.
  • FIG. 11 is a schematic view showing the deformation behavior of the inner shaft and the outer shaft when the lower shaft of the first embodiment is exposed to a high temperature environment.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a cross section of the lower shaft according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a cross section of the outer shaft of FIG.
  • FIG. 14 is an enlarged schematic view of a part of FIG. 12.
  • FIG. 15 is an enlarged schematic view of a part of FIG. 12.
  • FIG. 16 is a schematic view showing a cross section of the lower shaft according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is an enlarged schematic view of a part
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the steering device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the steering device according to the first embodiment.
  • the steering device 80 includes a steering wheel 81, an upper shaft 82, a steering force assist mechanism 83, a universal joint 84, and a lower shaft in the order in which the force given by the operator is transmitted.
  • a (steering shaft) 1 and a universal joint 86 are provided and joined to a pinion shaft 87.
  • the steering device 80 includes an ECU (Electronic Control Unit) 90 and a torque sensor 94.
  • the vehicle speed sensor 95 is provided on the vehicle body and outputs a vehicle speed signal V to the ECU 90 by CAN (Controller Area Network) communication.
  • CAN Controller Area Network
  • the upper shaft 82 includes an input shaft 82a and an output shaft 82b.
  • One end of the input shaft 82a is connected to the steering wheel 81 and the other end of the input shaft 82a is connected to the output shaft 82b.
  • one end of the output shaft 82b is connected to the input shaft 82a, and the other end of the output shaft 82b is connected to the universal joint 84.
  • the input shaft 82a and the output shaft 82b are made of carbon steel for machine structure (SC material (Carbon Steel for Machine Structural Use)) or carbon steel pipe for machine structure (so-called STKM material (Carbon Steel Tubes for Machine Structural Purposes)). )) Is formed from general steel materials such as).
  • the lower shaft (steering shaft) 1 is a member connected to the output shaft 82b via the universal joint 84.
  • One end of the lower shaft 1 is connected to the universal joint 84 and the other end is connected to the universal joint 86.
  • One end of the pinion shaft 87 is connected to the universal joint 86 and the other end of the pinion shaft 87 is connected to the steering gear 88.
  • the steering gear 88 includes a pinion 88a and a rack 88b.
  • the pinion 88a is connected to the pinion shaft 87.
  • the rack 88b meshes with the pinion 88a.
  • the steering gear 88 converts the rotational motion transmitted to the pinion 88a into a straight motion by the rack 88b.
  • the rack 88b is connected to the tie rod 89. That is, the steering device 80 is a rack and pinion type.
  • the steering force assist mechanism 83 includes a speed reducing device 92 and an electric motor 93.
  • the electric motor 93 is, for example, a brushless motor, but may be a motor including a brush (slider) and a commutator (commutator).
  • the speed reducer 92 is, for example, a worm speed reducer. The torque generated by the electric motor 93 is transmitted to the worm wheel via the worm inside the speed reducer 92 to rotate the worm wheel. The speed reducer 92 increases the torque generated by the electric motor 93 by the worm and the worm wheel. Then, the speed reducing device 92 applies an auxiliary steering torque to the output shaft 82b. That is, the steering device 80 is a column assist system.
  • the torque sensor 94 detects the steering force of the operator transmitted to the input shaft 82a via the steering wheel 81 as the steering torque.
  • the vehicle speed sensor 95 detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle body on which the steering device 80 is mounted.
  • the electric motor 93, the torque sensor 94, and the vehicle speed sensor 95 are electrically connected to the ECU 90.
  • the ECU 90 controls the operation of the electric motor 93. Further, the ECU 90 acquires signals from each of the torque sensor 94 and the vehicle speed sensor 95. That is, the ECU 90 acquires the steering torque T from the torque sensor 94 and acquires the vehicle speed signal V of the vehicle body from the vehicle speed sensor 95.
  • the ECU 90 is supplied with electric power from a power supply device (for example, an in-vehicle battery) 99 with the ignition switch 98 turned on.
  • the ECU 90 calculates the auxiliary steering command value of the assist command based on the steering torque T and the vehicle speed signal V. Then, the ECU 90 adjusts the electric power value X to be supplied to the electric motor 93 based on the calculated auxiliary steering command value.
  • the ECU 90 acquires the information of the induced voltage from the electric motor 93 or the information output from the resolver or the like provided in the electric motor 93 as the operation information Y.
  • the steering force of the operator (driver) input to the steering wheel 81 is transmitted to the speed reducing device 92 of the steering force assist mechanism 83 via the input shaft 82a.
  • the ECU 90 acquires the steering torque T input to the input shaft 82a from the torque sensor 94, and acquires the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 95.
  • the ECU 90 controls the operation of the electric motor 93.
  • the auxiliary steering torque generated by the electric motor 93 is transmitted to the speed reducer 92.
  • the steering torque (including auxiliary steering torque) output via the output shaft 82b is transmitted to the lower shaft (steering shaft) 1 via the universal joint 84, and further transmitted to the pinion shaft 87 via the universal joint 86. Rudder.
  • the steering force transmitted to the pinion shaft 87 is transmitted to the tie rod 89 via the steering gear 88 to displace the wheels.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the lower shaft and the universal joint of FIG.
  • the lower shaft (steering shaft) 1 includes an inner shaft 2, an outer shaft 3, a resin layer 4 (see FIG. 4), and universal joints 84 and 86.
  • Universal joints 84 and 86 are coupled to the ends of the lower shaft 1.
  • the inner shaft 2 and the outer shaft 3 extend along the axial direction of the central axis Ax.
  • the universal joint 84 is coupled to the end of the inner shaft 2.
  • the universal joint 84 includes a base portion 841 and a yoke portion 842.
  • the yoke portion 842 is bifurcated and each is provided with a through hole.
  • a through hole is also provided in the yoke portion 21 of the inner shaft 2.
  • the universal joint 86 is coupled to the end of the outer shaft 3.
  • the universal joint 86 includes a base portion 861 and a yoke portion 862.
  • the yoke portion 862 is bifurcated and each is provided with a through hole.
  • a through hole is also provided in the yoke portion 31 of the outer shaft 3.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a cross section taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of the inner shaft and the resin layer of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged schematic view of a part of FIG.
  • the inner shaft 2 includes a tubular portion 22 and a first tooth portion 23.
  • a metal such as carbon steel can be widely applied to the inner shaft 2.
  • the tubular portion 22 has a hollow inside and extends in a cylindrical shape along the circumferential direction around the central axis Ax.
  • the inner shaft 2 is a hollow member.
  • the first tooth portion 23 projects outward on the outer peripheral surface of the inner shaft 2 in the radial direction.
  • a plurality of first tooth portions 23 are arranged on the outer peripheral surface of the tubular portion 22 at equal intervals along the circumferential direction.
  • the first tooth portion 23 has a tooth tip 231, a tooth surface (side surface) 232, and a tooth bottom 233.
  • the first tooth portion 23 has a thick tooth 24 and a thin tooth 25.
  • Two thick-walled teeth 24 are provided at the end on the Y1 side and two at the end on the Y2 side shown in FIG. 4, for a total of four.
  • the first tooth portions 23 other than the thick-walled teeth 24 are all thin-walled teeth 25. Details will be described later.
  • the resin layer 4 is provided on the outer peripheral surface of the first tooth portion 23. Specifically, the resin layer 4 is provided on the outer peripheral side of the tooth tip 231 and the tooth surface 232 and the tooth bottom 233 in the first tooth portion 23.
  • the resin layer 4 has a thin film portion 41 and a thick film portion 42.
  • One set of the thin film portions 41 is provided at the end on the Y1 side shown in FIG. 4, and one set is provided at the end on the Y2 side, for a total of four.
  • One set of thin film portions 41 and the other set of thin film portions 41 are arranged at symmetrical positions with respect to the central axis Ax.
  • a pair of thin film portions 41 are provided adjacent to the end on the Y1 side shown in FIG. 4 in the circumferential direction, and a pair are provided adjacent to the end on the Y2 side in the circumferential direction.
  • all of the resin layers 4 other than the thin film portion 41 facing the tooth surface 232 are thick film portions 42.
  • a total of four thin film portions 41 are provided at symmetrical positions with respect to the central axis Ax.
  • the present invention is not limited to this, and four or more thin film portions 41 may be provided, or one set of thin film portions 41 may be arranged in three or more in the circumferential direction.
  • the plurality of sets of thin film portions 41 may be arranged at equal intervals in the circumferential direction, but the position is not limited to this, and the positions where the plurality of sets of thin film portions 41 are arranged may not be evenly spaced. Further details will be described later.
  • the outer shaft 3 includes a tubular portion 32 and a second tooth portion 33.
  • a metal such as carbon steel can be widely applied to the outer shaft 3.
  • the tubular portion 32 has a hollow inside and extends in a cylindrical shape along the circumferential direction around the central axis Ax.
  • a second tooth portion 33 projects inward in the radial direction on the inner circumference of the tubular portion 32.
  • a plurality of second tooth portions 33 are arranged on the inner peripheral surface of the outer shaft 3 at equal intervals along the circumferential direction.
  • the second tooth portion 33 has a tooth tip 331, a tooth surface 332, and a tooth bottom 333. The widths of the second tooth portions 33 in the circumferential direction are all the same.
  • FIG. 7 is an enlarged schematic diagram of a part of FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged schematic view of a part of FIG.
  • the first virtual line 110, the second virtual line 120, and the third virtual line 130 are set in the cross section orthogonal to the central axis Ax of the inner shaft 2.
  • the first virtual line 110 extends along the circumferential direction through the tooth tip (outer peripheral end) 231 of the first tooth portion 23 with the central axis Ax as the center.
  • the second virtual line 120 extends along the circumferential direction through the tooth tip (inner peripheral end) 331 of the second tooth portion 33 with the central axis Ax as the center.
  • the third virtual line 130 extends along the circumferential direction through the radial middle between the first virtual line 110 and the second virtual line 120.
  • the width of the thick tooth 24 along the third virtual line 130 of the first tooth portion 23 is the width T1.
  • the width of the thin tooth 25 along the third virtual line 130 is the width T2.
  • the width T2 of the thin tooth 25 is smaller than the width T1 of the thick tooth 24.
  • the thick tooth 24 has a tooth tip 241 and a tooth surface (side surface) 242.
  • the thin-walled tooth 25 has a tooth tip 251 and a tooth surface (side surface) 252.
  • the thin film portion 41 of the resin layer 4 is provided between the thick tooth portion 24 of the first tooth portion 23 and the second tooth portion 33. Specifically, the thin film portion 41 is in contact with both the tooth surface 242 of the thick tooth 24 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33. Further, the number of the first tooth portions 23 (thick-walled teeth 24) arranged between the pair of thin film portions 41 adjacent in the circumferential direction is one.
  • the thickness of the thin film portion 41 along the third virtual line 130 is the thickness t1.
  • the plurality of sets of thin film portions 41 are arranged at intervals along the circumferential direction.
  • the set of thin film portions means a group of thin film portions arranged adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the thickness t1 of the thin film portion 41 is preferably 0.2 mm or less, for example.
  • the thick film portion 42 is a portion of the resin layer 4 arranged between the tooth surface 232 (see FIG. 6) and the tooth surface 332, and is a thin film portion. It is a part other than 41. Specifically, the thick film portion 42 of the resin layer 4 is provided between the thin-walled teeth 25 of the first tooth portion 23 and the second tooth portion 33. More specifically, the thick film portion 42 is provided between the tooth surface 252 of the thin-walled tooth 25 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33. The thickness of the thick film portion 42 along the third virtual line 130 is the thickness t2. The thickness t1 of the thin film portion 41 is smaller than the thickness t2 of the thick film portion 42. As shown in FIG.
  • the side surface 421 of the thick film portion 42 is separated from the tooth surface 332 of the second tooth portion 33.
  • a gap G is provided between the side surface 421 of the thick film portion 42 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33. This gap G is provided, for example, when the temperature is 80 degrees or less.
  • FIG. 9 is a schematic view illustrating the method for manufacturing the lower shaft of the first embodiment, and is a diagram showing a state in which the lower shaft 1 is housed inside the heating furnace after the resin layer forming step is completed.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing the lower shaft of the first embodiment, and is a diagram showing a cooling step.
  • the resin layer 4 is formed on the outer peripheral side of the inner shaft 2, and the outer shaft 3 is fitted to the outer peripheral side of the inner shaft 2 via the resin layer 4 to assemble the lower shaft 1.
  • a radial gap is provided between the resin layer 4 and the tooth bottom 333 (see FIG. 8) of the second tooth portion 33.
  • no gap G is provided between the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 and all the resin layers 4. That is, the resin layer 4 is in contact with the tooth surfaces 232 of all the first tooth portions 23 and the tooth surfaces 332 of all the second tooth portions 33.
  • a set of thin film portions 41 are arranged at the ends on the Y1 side and the ends on the Y2 side in FIG. 9, respectively.
  • the lower shaft 1 is housed inside the heating furnace 140 in the heating step.
  • the internal temperature of the heating furnace 140 is raised to, for example, 130 degrees. Since the resin has a higher linear expansion coefficient than the metal, the resin layer 4 expands more than the metal inner shaft 2 and the outer shaft 3.
  • a set of thin film portions 41 are arranged at the ends on the Y1 side and the ends on the Y2 side, respectively. Therefore, when the resin layer 4 thermally expands, the thick film portion 42 at the end on the X1 side and the end on the X2 side is more circumferential than the thin film portion 41 at the end on the Y1 side and the end on the Y2 side. Expands more. Further, a part of the resin of the thick film portion 42 moves outward in the radial direction.
  • the thin film portion 41 has a smaller thickness in the circumferential direction than the thick film portion 42, the amount of thermal expansion of the thin film portion 41 when heated is smaller than that of the thick film portion 42. Therefore, it is difficult for the resin of the thin film portion 41 to move outward in the radial direction in the heating step.
  • the cooling step the inner shaft 2 and the outer shaft 3 are taken out from the heating furnace 140 and cooled. As a result, a part of the resin of the thick film portion 42 is solidified while being moved outward in the radial direction.
  • the thin film portion 41 is solidified in a state where it hardly moves outward in the radial direction.
  • the thin film portion 41 at the end on the Y1 side and the end on the Y2 side is in contact with both the tooth surface 242 of the thick tooth 24 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33. It will be in the state of.
  • the thick film portion 42 as described with reference to FIG. 8, a gap G is formed between the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 and the resin layer 4.
  • FIG. 11 is a schematic view showing the deformation behavior of the inner shaft and the outer shaft when the lower shaft of the first embodiment is exposed to a high temperature environment.
  • the case where the rigidity of the inner shaft 2 is higher than the rigidity of the outer shaft 3 and the case where the rigidity of the inner shaft 2 is lower than the rigidity of the outer shaft 3 will be described separately.
  • the outer shaft 3 has a smaller radial rigidity than the inner shaft 2.
  • the expansion amount (elastic deformation amount) of the inner shaft 2 is extremely small, and the outer shaft 3 expands (elastic deformation) more than the inner shaft 2.
  • the resin layer 4 expands in the circumferential direction, so that the side surface 421 (see FIG. 8) of the thick film portion 42 comes into contact with the tooth surface 332 of the second tooth portion 33, and the thick film portion 42 becomes.
  • the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 may be expanded in the circumferential direction.
  • the thin film portion 41 is in contact with the tooth surface 232 of the first tooth portion 23 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 even in a normal temperature environment.
  • the thick film portion 42 is thicker than the thin film portion 41, the force of the thick film portion 42 to push the second tooth portion 33 in the circumferential direction during thermal expansion in a high temperature environment is stronger than that of the thin film portion.
  • the portion 41 becomes larger than the force that pushes the second tooth portion 33 apart.
  • the thin film portion 41 is located at the end on the Y1 side and the end on the Y2 side of the inner shaft 2. Therefore, in the outer shaft 3, the parts on the X1 side and the X2 side have a larger amount of deformation in the circumferential direction than the parts on the Y1 side and the Y2 side, so that the outer shaft 3 on the outer peripheral side extends in the X direction and is elastically deformed horizontally. do. Further, since the amount of deformation of the inner shaft 2 is extremely small and the amount of deformation is smaller than that of the outer shaft 3, the inner shaft 2 exposed to high temperature retains, for example, a substantially perfect circular shape.
  • the outer shaft 3 expands in the X direction and elastically deforms into a horizontally long elliptical shape, and the resin layer 4 hardly moves outward in the radial direction.
  • the resin layer 4 shrinks and the outer shaft 3 also returns to its original shape.
  • the thin film portion 41 again comes into contact with the tooth surfaces of the first tooth portion 23 and the second tooth portion 33, and the gap G between the thick film portion 42 and the tooth surface 332 (see FIG. 8). Occurs.
  • the inner shaft 2 is an outer shaft under a high temperature environment. It is elastically deformed more than the shaft 3. In a high temperature environment, the thin film portion 41 comes into contact with the tooth surface 232 of the first tooth portion 23 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 due to the expansion of the resin layer 4, and the thick film portion 42 is the second tooth. A force that pushes the portion 33 apart may act.
  • the force with which the thick film portion 42 expands the second tooth portion 33 is greater than the force with which the thin film portion 41 expands the second tooth portion 33. Since the radial rigidity of the inner shaft 2 is smaller than that of the outer shaft 3, the inner shaft 2 on the inner peripheral side is elastically deformed and extends in the Y direction, and the outer shaft 3 has an extremely small amount of elastic deformation and is substantially a perfect circle. Retains the shape of the shape. As a result, the inner shaft 2 expands in the Y direction, so that the inner shaft 2 is elastically deformed into a vertically long elliptical shape, and the resin layer 4 hardly moves outward in the radial direction.
  • the resin layer 4 shrinks and the outer shaft 3 also returns to its original shape.
  • the thin film portion 41 again comes into contact with the tooth surfaces of the first tooth portion 23 and the second tooth portion 33, and the gap G between the thick film portion 42 and the tooth surface 332 (see FIG. 8). Occurs.
  • the lower shaft (steering shaft) 1 has an inner shaft 2 having a plurality of first tooth portions 23 arranged along the circumferential direction on the outer peripheral surface and an inner shaft 2 on the inner peripheral surface.
  • the resin layer 4 arranged in the toothed tooth 4 is provided.
  • the resin layer 4 has a plurality of thick film portions 42 and at least four thin film portions 41, and the thick film portion 42 has a tooth surface 232 of the first tooth portion 23 and a tooth surface of the second tooth portion 33.
  • the thin film portion 41 is arranged between the tooth surface 232 of the first tooth portion 23 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 with a gap with respect to the second tooth portion 33. Moreover, it is in contact with both the first tooth portion 23 and the second tooth portion 33.
  • the first virtual line 110 extending in the circumferential direction through the outer peripheral end of the first tooth portion 23 and the circumferential direction through the inner peripheral end of the second tooth portion 33.
  • the thickness t1 of the thin film portion 41 along the third virtual line 130 extending along the circumferential direction through the radial middle of the second virtual line 120 extending along the third virtual line 130 is the thickness along the third virtual line 130. It is smaller than the thickness t2 of the film portion 42.
  • the thin film portion 41 is arranged between the tooth surface 232 of the first tooth portion 23 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33, and is provided on both the first tooth portion 23 and the second tooth portion 33. Contact. That is, the tooth surface 232 of the first tooth portion 23 adjacent in the circumferential direction, the tooth surface 332 of the second tooth portion 33, and the thin film portion 41 between them are in close contact with each other without a gap, and at least four of the thin film portions 41 are provided. .. In a high temperature environment, the resin layer 4 expands in the circumferential direction and comes into contact with the tooth surface 232 of the first tooth portion 23 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 without a gap.
  • the thin film portion 41 Since the thin film portion 41 has a smaller thickness in the circumferential direction than the thick film portion 42, the amount of thermal expansion along the circumferential direction of the thin film portion 41 in a high temperature environment is smaller than that of the thick film portion 42. Therefore, in a high temperature environment, the resin of the thin film portion 41 is less likely to move outward in the radial direction than the thick film portion 42. Therefore, even if the environment returns from the high temperature environment to the normal temperature environment, a gap is unlikely to occur around the thin film portion 41. Therefore, the steering shaft 1 of the first embodiment has smaller backlash after returning from the high temperature environment to the normal temperature environment than the steering shaft of Patent Document 1, and the rattle noise generated when the vehicle is running is further reduced. It becomes possible.
  • the steering shaft 1 of the first embodiment has a smaller backlash than the steering shaft of Patent Document 1, and it is possible to further reduce the rattle noise generated when the vehicle is running.
  • the inner shaft 2 is a hollow member. Therefore, the bending rigidity of the inner shaft 2 in the radial direction is lowered. Therefore, the steering shaft 1 of the first embodiment can further reduce backlash and can transmit a large torque. In addition, the weight of the steering shaft 1 is reduced.
  • the plurality of first tooth portions 23 include a thick tooth 24 and a thin tooth 25 whose width along the circumferential direction is smaller than the width of the thick tooth 24 along the circumferential direction, and the thin film portion 41 is provided. , In contact with both the thick tooth 24 and the second tooth portion 33. In this way, by changing a part of the plurality of first tooth portions 23 to the thick-walled teeth 24, the thin film portion 41 of the resin layer 4 can be easily formed.
  • the number of sets of the plurality of sets of the thin film portions 41 is two, it is possible to reduce the number of sets of the thin film portions 41 to reduce the backlash of the steering shaft and further reduce the rattle noise generated when the vehicle is running. It will be possible.
  • the resin layer 4 is formed on the inner shaft 2 having a plurality of first tooth portions 23 arranged along the circumferential direction on the outer peripheral surface.
  • the inner shaft 2, the outer shaft 3 and the resin layer 4 are heated in a state where the forming step and the resin layer 4 are in contact with the tooth surfaces 232 of all the first tooth portions 23 and the tooth surfaces 332 of all the second tooth portions 33.
  • a heating step is provided, and after the heating step, a cooling step of cooling the inner shaft 2, the outer shaft 3, and the resin layer 4 is provided.
  • a thin tooth 25 having a width smaller than the width of the thick tooth 24 along the circumferential direction is provided.
  • the circumferential gap between the tooth surface 242 of the thick tooth 24 of the first tooth portion 23 and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33 is the tooth surface 252 and the second tooth portion of the thin tooth 25 of the first tooth portion 23. It is smaller than the circumferential gap of 33 with the tooth surface 332. Therefore, the resin layer 4 arranged in the gap between the thick tooth 24 and the second tooth portion 33 becomes the thin film portion 41, and the resin layer 4 arranged in the gap between the thin tooth 25 and the second tooth portion 33 is thick. It becomes the film portion 42. In the heating step, a part of the resin of the thick film portion 42 moves outward in the radial direction and solidifies as it is in the cooling step.
  • the steering shaft of the present disclosure when exposed to a high temperature environment (for example, 80 degrees or 100 degrees), the thin film portion 41 becomes the tooth surface of the first tooth portion 23 and the tooth surface of the second tooth portion 33.
  • a high temperature environment for example, 80 degrees or 100 degrees
  • the thick film portion 42 other than the thin film portion 41 there is a gap between the tooth surface and the tooth surface in a normal temperature environment (for example, 80 degrees or less), so that the thick film portion 42 comes into contact with the tooth surface in a high temperature environment.
  • the force to be applied is weakened, and the steering shaft of the present disclosure has a lower sliding resistance between the resin layer 4 and the tooth surface of the tooth portion than in Patent Document 1.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a cross section of the lower shaft according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a cross section of the outer shaft of FIG.
  • FIG. 14 is an enlarged schematic view of a part of FIG. 12.
  • FIG. 15 is an enlarged schematic view of a part of FIG. 12.
  • the lower shaft (steering shaft) 1A includes an inner shaft 2A, an outer shaft 3A, and a resin layer 4A.
  • the widths of the second tooth portions 33 are all the same, but in the second tooth portion 33A of the second embodiment, the width along the circumferential direction is along the circumferential direction with the thick tooth 34.
  • a thin tooth 35 which is smaller than the width of the thick tooth 34, is provided.
  • the thick tooth 34 has a tooth tip 341 and a tooth surface (side surface) 342.
  • the thin-walled tooth 35 has a tooth tip 351 and a tooth surface (side surface) 352.
  • the first tooth portion 23 includes the thick-walled teeth 24 and the thin-walled teeth 25, but the widths of the first tooth portions 23A of the second embodiment are all the same.
  • the thin film portion 41A of the resin layer 4A is in contact with both the thick tooth 34 and the first tooth portion 23A.
  • the inner shaft 2A includes a tubular portion 22A and a first tooth portion 23A.
  • a metal such as carbon steel can be widely applied to the inner shaft 2A.
  • the inner shaft 2A is a hollow member.
  • a plurality of first tooth portions 23A are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the inner shaft 2A.
  • the first tooth portion 23A has a tooth tip 231A, a tooth surface (side surface) 232A, and a tooth bottom 233A.
  • the widths of the first tooth portions 23A are all the same.
  • the resin layer 4 has a thin film portion 41A and a thick film portion 42A.
  • One set of the thin film portions 41A is provided at the end on the Y1 side shown in FIG. 12, and one set is provided at the end on the Y2 side, so that a total of four thin film portions 41A are provided.
  • a pair of thin film portions 41 are provided adjacent to the end on the Y1 side shown in FIG. 12 in the circumferential direction, and a pair are provided adjacent to the end on the Y2 side in the circumferential direction.
  • the thick film portion 42A is a portion of the resin layer 4A that is arranged between the tooth surface 232A and the tooth surface 332A and is a portion other than the thin film portion 41A.
  • a total of four thin film portions 41A are provided at symmetrical positions with respect to the central axis Ax.
  • the present invention is not limited to this, and four or more thin film portions 41A may be provided, or one set of three or more thin film portions 41A may be arranged in the circumferential direction.
  • the plurality of sets of thin film portions 41A may be arranged at equal intervals in the circumferential direction, but the position is not limited to this, and the positions where the plurality of sets of thin film portions 41A are arranged may not be evenly spaced.
  • the outer shaft 3A includes a tubular portion 32A and a second tooth portion 33A.
  • a metal such as carbon steel can be widely applied to the outer shaft 3A.
  • a plurality of second tooth portions 33A are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the outer shaft 3A.
  • the second tooth portion 33A has a tooth tip 331A, a tooth surface (side surface) 332A, and a tooth bottom 333A.
  • the second tooth portion 33A includes the thick tooth 34 and the thin tooth 35 whose width along the circumferential direction is smaller than the width of the thick tooth 34 along the circumferential direction. , Equipped with.
  • Two thick-walled teeth 34 are provided at the end on the Y1 side and two at the end on the Y2 side shown in FIG. 12, for a total of four. In the present embodiment, all the teeth other than the thick-walled tooth 34 are the thin-walled teeth 35.
  • the thin film portion 41A of the resin layer 4A is provided between the thick tooth 34 of the second tooth portion 33A and the first tooth portion 23A. Specifically, the thin film portion 41A is in contact with both the tooth surface 342 of the thick-walled tooth 34 and the tooth surface 232A of the first tooth portion 23A. The number of the first tooth portions 23A arranged between the pair of thin film portions 41A adjacent in the circumferential direction is one. The thickness of the thin film portion 41A along the third virtual line 130 is the thickness t3.
  • the thick film portion 42A is a resin layer 4A at a portion other than the thin film portion 41A.
  • the thick film portion 42A is provided between the tooth surface 232A of the first tooth portion 23A and the tooth surface 332A of the second tooth portion 33A.
  • the thickness along the third virtual line 130 in the thick film portion 42A is the thickness t4.
  • the thickness t3 of the thin film portion 41A is smaller than the thickness t4 of the thick film portion 42A.
  • a gap G is provided between the side surface 421A of the thick film portion 42A and the tooth surface 332A of the second tooth portion 33A.
  • the manufacturing method of the lower shaft (steering shaft) 1A of the second embodiment is substantially the same as the manufacturing method of the lower shaft (steering shaft) 1 of the first embodiment.
  • the method for manufacturing the lower shaft 1A includes a resin layer forming step of forming a resin layer 4A on an inner shaft 2A having a plurality of first tooth portions 23A, and a resin layer 4 of all the first tooth portions 23A.
  • a cooling step of cooling the inner shaft 2A, the outer shaft 3A, and the resin layer 4A is provided, and the plurality of second tooth portions 33A have the thick teeth 34 and the width along the circumferential direction in the circumferential direction.
  • a thin tooth 35 which is smaller than the width of the thick tooth 34 along the line, is provided.
  • the thick film portion 42A at the end on the X1 side and the end on the X2 side in FIG. 12 is the thin film portion at the end on the Y1 side and the end on the Y2 side. It expands more in the circumferential direction than 41A. Further, a part of the resin of the thick film portion 42A moves outward in the radial direction. On the other hand, since the thin film portion 41A has a smaller thickness in the circumferential direction than the thick film portion 42A, the amount of thermal expansion of the thin film portion 41A when heated is smaller than that of the thick film portion 42A.
  • the resin of the thin film portion 41A it is difficult for the resin of the thin film portion 41A to move outward in the radial direction in the heating step. Therefore, in the cooling step, a part of the resin of the thick film portion 42A is solidified while being moved outward in the radial direction. On the other hand, the thin film portion 41A is solidified in a state where it hardly moves outward in the radial direction.
  • the plurality of second tooth portions 33A are the thick tooth 34 and the thin tooth whose width along the circumferential direction is smaller than the width of the thick tooth 34 along the circumferential direction. 35, and the thin film portion 41A is in contact with both the thick tooth 34 and the first tooth portion 23A. In this way, by changing a part of the plurality of second tooth portions 33A to the thick-walled teeth 34, the thin film portion 41A can be easily formed. Further, the inner shaft 2A and the outer shaft 3A of the present embodiment can be applied to both spline fitting and serration fitting.
  • the resin layer 4A is formed on the inner shaft 2A having a plurality of first tooth portions 23A arranged along the circumferential direction on the outer peripheral surface.
  • the inner shaft 2A, the outer shaft 3A and the resin layer 4A in a state where the resin layer forming step and the resin layer 4A are in contact with the tooth surfaces 232A of all the first tooth portions 23A and the tooth surfaces 332A of all the second tooth portions 33A.
  • a heating step for heating the inner shaft 2A, and a cooling step for cooling the inner shaft 2A, the outer shaft 3A, and the resin layer 4A after the heating step are provided.
  • a thin tooth 35 having a width along the circumferential direction smaller than the width of the thick tooth 34 along the circumferential direction is provided.
  • the circumferential gap between the tooth surface 342 of the thick tooth 34 of the second tooth portion 33A and the tooth surface 232A of the first tooth portion 23A is the tooth surface 352 and the first tooth portion of the thin tooth 35 of the second tooth portion 33A. It is smaller than the clearance in the circumferential direction with the tooth surface 232A of 23A. Therefore, the resin layer 4A arranged in the gap between the thick tooth 34 and the first tooth portion 23A becomes the thin film portion 41A, and the resin layer 4A arranged in the gap between the thin tooth 35 and the first tooth portion 23A is thick. It becomes the film portion 42A. In the heating step, a part of the resin in the thick film portion 42A moves in the radial direction and solidifies as it is in the cooling step.
  • FIG. 16 is a schematic view showing a cross section of the lower shaft according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is an enlarged schematic view of a part of FIG.
  • the lower shaft (steering shaft) 1B of the third embodiment includes an inner shaft 2B, an outer shaft 3, and a resin layer 4B.
  • the inner shaft 2B includes a tubular portion 22B and a first tooth portion 23B.
  • a metal such as carbon steel can be widely applied to the inner shaft 2B.
  • the tubular portion 22B has a hollow inside and extends in a cylindrical shape along the circumferential direction around the central axis Ax.
  • the inner shaft 2B is a hollow member.
  • the first tooth portion 23B projects outward on the outer peripheral surface of the inner shaft 2B in the radial direction.
  • a plurality of first tooth portions 23B are arranged on the outer peripheral surface of the tubular portion 22B at equal intervals along the circumferential direction.
  • the first tooth portion 23B has a first thick tooth 24B, a second thick tooth 24C, and a thin tooth 25.
  • the two first thick-walled teeth 24B and the one second thick-walled tooth 24C are adjacent to each other in the circumferential direction. That is, as shown in FIG. 16, when viewed in the clockwise direction, the first thick tooth 24B, the second thick tooth 24C, and the first thick tooth 24B are arranged in this order.
  • the first thick-walled tooth 24B has a tooth tip 241B and a tooth surface (side surface) 242B.
  • the second thick tooth 24C has a tooth tip 241C and a tooth surface (side surface) 242C.
  • the width of the second thick tooth 24C along the third virtual line 130 is the width T3.
  • the width of the first thick tooth 24B along the third virtual line 130 is the width T4.
  • the width of the thin tooth 25 along the third virtual line 130 is the width T2.
  • the width T4 of the first thick tooth 24B is larger than the width T2 of the thin tooth 25.
  • the width T3 of the second thick tooth 24C is larger than the width T4 of the first thick tooth 24B.
  • the resin layer 4B has a thin film portion 41B and a thick film portion 42B.
  • One set of the thin film portion 41B is provided at the end on the Y1 side shown in FIG. 16, and one set is provided at the end on the Y2 side, so that a total of two sets are provided.
  • a set of four thin film portions 41B are provided adjacent to each other in the circumferential direction. That is, a total of eight thin film portions 41B are provided.
  • the thin film portion 41B of the resin layer 4B is between the first thick tooth 24B and the second tooth 33, and between the second thick tooth 24C and the second tooth 33. It will be provided. Specifically, the thin film portion 41B is in contact with both the tooth surface 242B of the first thick-walled tooth 24B and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33. Further, the thin film portion 41B is in contact with both the tooth surface 242C of the second thick meat tooth 24C and the tooth surface 332 of the second tooth portion 33.
  • the thickness of the thin film portion 41B along the third virtual line 130 is the thickness t1.
  • one set of thin film portions is four thin film portions 41B adjacent to each other in the circumferential direction.
  • four thin film portions 41B are provided at the end on the Y1 side.
  • the four thin film portions 41B are a set of thin film portions adjacent to each other in the circumferential direction.
  • a set of thin film portions at the end on the Y2 side and a set of thin film portions at the end on the Y1 side are arranged symmetrically with respect to the central axis Ax.
  • a total of eight thin film portions 41B are provided at symmetrical positions with the central axis Ax in between.
  • the present invention is not limited to this, and eight or more thin film portions 41B may be provided, or four or more thin film portions 41B in a set may be arranged in the circumferential direction.
  • the plurality of sets of thin film portions 41B may be arranged at equal intervals in the circumferential direction, but the position is not limited to this, and the positions where the plurality of sets of thin film portions 41B are arranged may not be evenly spaced.
  • the lower shaft 1B according to the third embodiment includes two sets of thin film portions 41B, and one set is four thin film portions 41B adjacent to each other in the circumferential direction.
  • one set of thin film portions 41B includes four thin film portions 41B, the backlash of the steering shaft is smaller than that of the two thin film portions 41, and the rattle noise generated when the vehicle is running is generated. It can be further reduced.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a wide technical range.
  • the resin layers 4, 4A and 4B are formed on the first tooth portions 23, 23A and 23B of the inner shafts 2, 2A and 2B, but the second tooth portions 33 of the outer shafts 3 and 3A. , 33A may be formed.
  • the number of the first tooth portions 23, 23A, 23B of the inner shafts 2, 2A and 2B is not limited to 18 teeth in the embodiment, but is not limited to, for example, 19 teeth and 23 teeth. Various numbers of teeth can be adopted.

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Abstract

ステアリングシャフトは、第１歯部を有するインナーシャフトと、第２歯部を有するアウターシャフトと、樹脂層と、を備える。樹脂層は、複数の厚膜部分と、少なくとも４つの薄膜部分と、を有する。厚膜部分は、第２歯部に対して隙間を空けて配置され、薄膜部分は、第１歯部及び第２歯部の両方に接する。インナーシャフトの中心軸に対する直交断面において、薄膜部分の厚さは、厚膜部分の厚さよりも小さい。

Description

ステアリングシャフト及びステアリングシャフトの製造方法
　本開示は、ステアリングシャフト及びステアリングシャフトの製造方法に関する。
　車両には、操作者（運転者）のステアリングホイールに対する操作を車輪に伝えるための装置としてステアリング装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。ステアリング装置は、回転トルクを伝えるステアリングシャフトを備える。ステアリングシャフトは、外周に複数の第１歯部を有するインナーシャフトと、内周に複数の第２歯部を有するアウターシャフトと、第１歯部の外周面に設けられた樹脂層と、を備える。第１歯部の歯面（側面）に設けられた樹脂層部分は、いずれの第１歯部においても周方向に沿った厚さが略同一である。
特開２０１７－１４５９４５号公報
　樹脂は、金属よりも高い線膨張係数を有する。このため、特許文献１に記載のステアリングシャフトは、高温になると、第１歯部の歯面に設けられた樹脂層部分が膨張して第１歯部の歯面と第２歯部の歯面との両方に接する。その後、ステアリングシャフトが常温に戻ると樹脂層部分が収縮する。これにより、全ての第１歯部の歯面に設けられた樹脂層部分と第２歯部の歯面との間に隙間が生じるため、バックラッシュが大きくなって、車両走行時にラトル音が生じる可能性がある。
　本開示は、前記の課題に鑑みてなされたものであって、車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能なステアリングシャフト及びステアリングシャフトの製造方法を提供することを目的とする。
　前記の目的を達成するため、本開示の一態様のステアリングシャフトは、外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部を有するインナーシャフトと、内周面に周方向に沿って配置される複数の第２歯部を有し且つ前記第１歯部の外周側に配置されるアウターシャフトと、前記第１歯部と前記第２歯部との間に配置される樹脂層と、を備え、前記樹脂層は、複数の厚膜部分と、少なくとも４つの薄膜部分と、を有し、前記厚膜部分は、前記第１歯部の歯面と前記第２歯部の歯面との間で、前記第１歯部及び前記第２歯部の一方に対して隙間を空けて配置され、前記薄膜部分は、前記第１歯部の歯面と前記第２歯部の歯面との間に配置され、且つ且つ前記第１歯部及び前記第２歯部の両方に接し、前記インナーシャフトの中心軸に対する直交断面において、前記第１歯部の外周端を通って周方向に沿って延びる第１仮想線と、前記第２歯部の内周端を通って周方向に沿って延びる第２仮想線と、の径方向中間を通って周方向に沿って延びる第３仮想線に沿った前記薄膜部分の厚さは、前記第３仮想線に沿った前記厚膜部分の厚さよりも小さい。なお、本開示のインナーシャフトとアウターシャフトは、スプライン嵌合及びセレーション嵌合のいずれにも適用可能である。
　このように、前記薄膜部分は、前記第１歯部の歯面と前記第２歯部の歯面との間に配置され、且つ前記第１歯部及び前記第２歯部の両方に接する。即ち、周方向に隣接する前記第１歯部の歯面と前記第２歯部の歯面とこれらの間の前記薄膜部分とは隙間なく接し、この薄膜部分が少なくとも４つ設けられる。高温環境下において、樹脂層は、周方向に膨張して第１歯部の歯面および第２歯部の歯面と隙間なく接する。このとき、樹脂層が第１歯部の歯面および第２歯部の歯面を周方向に押圧する場合がある。ここで、薄膜部分は厚膜部分よりも周方向の厚さが小さいため、薄膜部分の膨張量は厚膜部分よりも小さくなり、薄膜部分の樹脂は厚膜部分よりも径方向の外側に移動しにくい。このため、高温環境下から常温環境下に戻っても、薄膜部分の周辺には隙間が生じにくい。従って、本開示のステアリングシャフトの方が特許文献１のステアリングシャフトよりも、高温環境下から常温環境下に戻った後のバックラッシュが小さくなり、車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、複数組の前記薄膜部分は、前記周方向に沿って間隔を空けて配置されるため、本開示のステアリングシャフトの方が特許文献１のステアリングシャフトよりも、バックラッシュが小さくなり、車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、複数組の前記薄膜部分は、前記周方向に沿って等間隔に配置される。即ち、１組の前記薄膜部分が周方向に沿って等間隔に設けられるため、本開示のステアリングシャフトの方が特許文献１のステアリングシャフトよりも、バックラッシュがさらに小さくなり、車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。なお、１組の薄膜部分とは、周方向に隣接して配置される薄膜部分の集まりを意味するものとする。
　前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、複数組の前記薄膜部分の組数は、２組であるため、薄膜部分の組数を少なくして、ステアリングシャフトのバックラッシュを小さくし車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、１組の薄膜部分は、４つの前記薄膜部分を含むため、２つの薄膜部分よりもステアリングシャフトのバックラッシュがより小さくなって車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、前記インナーシャフトは、中空部材であるため、ステアリングシャフトの重量が軽減される。
　前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、複数の前記第１歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備え、前記薄膜部分は、前記厚肉歯及び前記第２歯部の両方と接する。このように、複数の前記第１歯部のうちの一部を厚肉歯に変えることにより、前記薄膜部分を容易に形成することが可能となる。
　前記ステアリングシャフトの望ましい態様として、複数の前記第２歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備え、前記薄膜部分は、前記厚肉歯と前記第１歯部の両方と接する。このように、複数の前記第２歯部のうちの一部を厚肉歯に変えることにより、前記薄膜部分を容易に形成することが可能となる。
　本開示の一態様のステアリングシャフトの製造方法は、外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部を有するインナーシャフト、又は内周面に周方向に沿って配置される複数の第２歯部を有し且つ前記インナーシャフトの前記第１歯部の外周側に配置されるアウターシャフトに、樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層が全ての前記第１歯部の歯面及び全ての前記第２歯部の歯面に接した状態で、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を加熱する加熱工程と、前記加熱工程の後、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を冷却する冷却工程と、を備え、複数の前記第１歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備える。
　前記第１歯部の厚肉歯の歯面と前記第２歯部の歯面との周方向の隙間は、前記第１歯部の薄肉歯の歯面と前記第２歯部の歯面との周方向の隙間よりも小さい。このため、前記厚肉歯と前記第２歯部との隙間に配置される樹脂層が薄膜部分となり、前記薄肉歯と前記第２歯部との隙間に配置される樹脂層が厚膜部分となる。加熱工程において、厚膜部分の樹脂の一部は周方向に移動し、冷却工程でそのまま固化するため、固化した厚膜部分と前記第２歯部の歯面との間には隙間が生じる。しかし、前記薄膜部分は、前記加熱工程及び前記冷却工程のいずれでも、前記厚肉歯と前記第２歯部とに接しているため、隙間が生じない。このように、比較的に容易な作業で樹脂層の薄膜部分と厚膜部分とを成形することが可能となる。
　本開示の一態様のステアリングシャフトの製造方法は、外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部を有するインナーシャフト、又は内周面に周方向に沿って配置される複数の第２歯部を有し且つ前記インナーシャフトの前記第１歯部の外周側に配置されるアウターシャフトに、樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層が全ての前記第１歯部の歯面及び全ての前記第２歯部の歯面に接した状態で、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を加熱する加熱工程と、前記加熱工程の後、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を冷却する冷却工程と、を備え、複数の前記第２歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備える。
　前記第２歯部の厚肉歯の歯面と前記第１歯部の歯面との周方向の隙間は、前記第２歯部の薄肉歯の歯面と前記第１歯部の歯面との周方向の隙間よりも小さい。このため、前記厚肉歯と前記第１歯部との隙間に配置される樹脂層が薄膜部分となり、前記薄肉歯と前記第１歯部との隙間に配置される樹脂層が厚膜部分となる。加熱工程において、厚膜部分の樹脂の一部は周方向に移動し、冷却工程でそのまま固化するため、固化した厚膜部分と前記第１歯部の歯面との間には隙間が生じる。しかし、前記薄膜部分は、前記加熱工程及び前記冷却工程のいずれでも、前記厚肉歯と前記第１歯部とに接しているため、隙間が生じない。このように、比較的に容易な作業で樹脂層の薄膜部分と厚膜部分とを成形することが可能となる。
　本開示によれば、車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能なステアリングシャフト及びステアリングシャフトの製造方法を提供することができる。
図１は、第１実施形態に係るステアリング装置の概略を示す模式図である。 図２は、第１実施形態に係るステアリング装置の概略を示す斜視図である。 図３は、図２のロアシャフト及びユニバーサルジョイントを示す側面図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線による断面を示す模式図である。 図５は、図４のインナーシャフト及び樹脂層の断面を示す模式図である。 図６は、図５の一部を拡大した模式図である。 図７は、図５の一部を拡大した模式図である。 図８は、図５の一部を拡大した模式図である。 図９は、第１実施形態のロアシャフトの製造方法を説明する模式図であり、樹脂層形成工程が終わった後のロアシャフトを加熱炉の内部に収納した状態を示す図である。 図１０は、第１実施形態のロアシャフトの製造方法を説明する模式図であり、冷却工程を示す図である。 図１１は、第１実施形態のロアシャフトが高温環境下に晒された場合におけるインナーシャフトとアウターシャフトの変形挙動を示す模式図である。 図１２は、第２実施形態に係るロアシャフトの断面を示す模式図である。 図１３は、図１２のアウターシャフトの断面を示す模式図である。 図１４は、図１２の一部を拡大した模式図である。 図１５は、図１２の一部を拡大した模式図である。 図１６は、第３実施形態に係るロアシャフトの断面を示す模式図である。 図１７は、図１６の一部を拡大した模式図である。
　発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
　［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係るステアリング装置の概略を示す模式図である。図２は、第１実施形態に係るステアリング装置の概略を示す斜視図である。
　図１及び図２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、アッパーシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト（ステアリングシャフト）１と、ユニバーサルジョイント８６と、を備え、ピニオンシャフト８７に接合されている。また、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）９０と、トルクセンサ９４とを備える。車速センサ９５は、車体に備えられ、ＣＡＮ（Controller　Area　Network）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に出力する。
　アッパーシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを備える。入力軸８２ａの一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、入力軸８２ａの他方の端部が出力軸８２ｂに連結される。また、出力軸８２ｂの一方の端部が入力軸８２ａに連結され、出力軸８２ｂの他方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結される。本実施形態では、入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂは、機械構造用炭素鋼（ＳＣ材（Carbon　Steel　for　Machine　Structural　Use））又は機械構造用炭素鋼鋼管（いわゆるＳＴＫＭ材（Carbon　Steel　Tubes　for　Machine　Structural　Purposes））等の一般的な鋼材等から形成される。
　ロアシャフト（ステアリングシャフト）１は、ユニバーサルジョイント８４を介して出力軸８２ｂに連結される部材である。ロアシャフト１の一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７の一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、ピニオンシャフト８７の他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。
　ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを備える。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ピニオン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。すなわち、ステアリング装置８０は、ラックアンドピニオン式である。
　操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ９３とを備える。電動モータ９３は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。減速装置９２は、例えばウォーム減速装置である。電動モータ９３で生じたトルクは、減速装置９２の内部のウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールを回転させる。減速装置９２は、ウォーム及びウォームホイールによって、電動モータ９３で生じたトルクを増加させる。そして、減速装置９２は、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、ステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。
　トルクセンサ９４は、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された操作者の操舵力を操舵トルクとして検出する。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。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。
　ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４から操舵トルクＴを取得し、且つ車速センサ９５から車体の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を動作情報Ｙとして取得する。
　ステアリングホイール８１に入力された操作者（運転者）の操舵力は、入力軸８２ａを介して操舵力アシスト機構８３の減速装置９２に伝わる。この時、ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９４から取得し、且つ車速信号Ｖを車速センサ９５から取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。電動モータ９３が作り出した補助操舵トルクは、減速装置９２に伝えられる。
　出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルク（補助操舵トルクを含む）は、ユニバーサルジョイント８４を介してロアシャフト（ステアリングシャフト）１に伝達され、さらにユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に伝達される。ピニオンシャフト８７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８８を介してタイロッド８９に伝達され、車輪を変位させる。
　図３は、図２のロアシャフト及びユニバーサルジョイントを示す斜視図である。図３に示すように、ロアシャフト（ステアリングシャフト）１は、インナーシャフト２と、アウターシャフト３と、樹脂層４（図４参照）と、ユニバーサルジョイント８４，８６と、を備える。ロアシャフト１の端部には、ユニバーサルジョイント８４，８６が結合されている。インナーシャフト２とアウターシャフト３とは、中心軸Ａｘの軸方向に沿って延びる。
　ユニバーサルジョイント８４は、インナーシャフト２の端部に結合される。ユニバーサルジョイント８４は、基部８４１と、ヨーク部８４２と、を備える。ヨーク部８４２は二股に分岐し、それぞれに貫通孔が設けられる。インナーシャフト２のヨーク部２１にも貫通孔が設けられる。スパイダー８４３がこれらの貫通孔に嵌合されることにより、ユニバーサルジョイント８４がインナーシャフト２に結合される。
　ユニバーサルジョイント８６は、アウターシャフト３の端部に結合される。ユニバーサルジョイント８６は、基部８６１と、ヨーク部８６２と、を備える。ヨーク部８６２は二股に分岐し、それぞれに貫通孔が設けられる。アウターシャフト３のヨーク部３１にも貫通孔が設けられる。スパイダー８６３がこれらの貫通孔に嵌合されることにより、ユニバーサルジョイント８６がアウターシャフト３に結合される。
　図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線による断面を示す模式図である。図５は、図４のインナーシャフト及び樹脂層の断面を示す模式図である。図６は、図５の一部を拡大した模式図である。図４及び図５に示すように、インナーシャフト２は、筒部２２と、第１歯部２３と、を備える。インナーシャフト２は、例えば炭素鋼などの金属を広く適用することができる。
　筒部２２は、内部が中空に形成され、中心軸Ａｘの軸回りの周方向に沿って円筒状に延びる。このように、インナーシャフト２は、中空部材である。インナーシャフト２の外周面には、径方向外側に向けて第１歯部２３が突出している。第１歯部２３は、筒部２２の外周面に周方向に沿って等間隔に複数配置されている。第１歯部２３は、歯先２３１と、歯面（側面）２３２と、歯底２３３と、を有する。第１歯部２３は、厚肉歯２４と薄肉歯２５とを有する。厚肉歯２４は、図４に示すＹ１側の端部に２つ、Ｙ２側の端部に２つ設けられ、合計で４つ設けられる。本実施形態において、厚肉歯２４以外の第１歯部２３は、全て薄肉歯２５である。詳細については、後述する。
　図４及び図５に示すように、樹脂層４は、第１歯部２３の外周面に設けられる。具体的には、樹脂層４は、第１歯部２３における歯先２３１、歯面２３２及び歯底２３３の外周側に設けられる。樹脂層４は、薄膜部分４１と厚膜部分４２とを有する。薄膜部分４１は、図４に示すＹ１側の端部に１組設けられ、Ｙ２側の端部に１組設けられ、合計で４つ設けられる。一方の１組の薄膜部分４１と、他の１組の薄膜部分４１とは中心軸Ａｘを挟んで対称な位置に配置される。換言すると、薄膜部分４１は、図４に示すＹ１側の端部に周方向に隣接して一対設けられ、Ｙ２側の端部に周方向に隣接して一対設けられる。本実施形態において、薄膜部分４１以外の樹脂層４のうち歯面２３２に面する部分は、全て厚膜部分４２である。このように、薄膜部分４１は、中心軸Ａｘを挟んで対称な位置に合計で４つ設けられる。なお、本開示では、これに限定されず、薄膜部分４１は４つ以上設けられてもよく、１組の薄膜部分４１が周方向に３つ以上配置されてもよい。また、複数組の薄膜部分４１は、周方向に等間隔に配置されてもよいが、これに限定されずに、複数組の薄膜部分４１の配置される位置は等間隔でなくてもよい。更なる詳細については、後述する。
　図４及び図６に示すように、アウターシャフト３は、筒部３２と、第２歯部３３と、を備える。アウターシャフト３は、例えば炭素鋼などの金属を広く適用することができる。
　筒部３２は、内部が中空に形成され、中心軸Ａｘの軸回りの周方向に沿って円筒状に延びる。筒部３２の内周には、径方向内側に向けて第２歯部３３が突出している。第２歯部３３は、アウターシャフト３の内周面に周方向に沿って等間隔に複数配置されている。第２歯部３３は、歯先３３１と、歯面３３２と、歯底３３３と、を有する。第２歯部３３は、周方向の幅が全て同一である。
　図７は、図５の一部を拡大した模式図である。図８は、図５の一部を拡大した模式図である。図６から図８に示すように、インナーシャフト２の中心軸Ａｘに対する直交断面において、第１仮想線１１０、第２仮想線１２０、及び第３仮想線１３０を設定する。第１仮想線１１０は、中心軸Ａｘを中心とし第１歯部２３の歯先（外周端）２３１を通って周方向に沿って延びる。第２仮想線１２０は、中心軸Ａｘを中心とし第２歯部３３の歯先（内周端）３３１を通って周方向に沿って延びる。第３仮想線１３０は、第１仮想線１１０と第２仮想線１２０との径方向中間を通って周方向に沿って延びる。
　ここで、図６に示すように、第１歯部２３のうち、厚肉歯２４の第３仮想線１３０に沿った幅は、幅Ｔ１である。また、薄肉歯２５の第３仮想線１３０に沿った幅は、幅Ｔ２である。薄肉歯２５の幅Ｔ２は、厚肉歯２４の幅Ｔ１よりも小さい。厚肉歯２４は、歯先２４１と、歯面(側面)２４２と、を有する。薄肉歯２５は、歯先２５１と、歯面(側面)２５２と、を有する。
　さらに、図７に示すように、樹脂層４の薄膜部分４１は、第１歯部２３の厚肉歯２４と第２歯部３３との間に設けられる。具体的には、薄膜部分４１は、厚肉歯２４の歯面２４２と第２歯部３３の歯面３３２との両方に接している。また、周方向に隣接する１組の薄膜部分４１の間に配置される第１歯部２３（厚肉歯２４）の数は１つである。薄膜部分４１における第３仮想線１３０に沿った厚さは、厚さｔ１である。複数組の薄膜部分４１は、周方向に沿って間隔を空けて配置される。なお、１組の薄膜部分とは、周方向に隣接して配置される薄膜部分の集まりを意味するものとする。また、薄膜部分４１の厚さｔ１は、例えば０．２ｍｍ以下が好ましい。
　さらに、図８に示すように、本実施形態において、厚膜部分４２は、樹脂層４のうち歯面２３２（図６参照）と歯面３３２との間に配置される部分であって薄膜部分４１以外の部分である。具体的には、樹脂層４の厚膜部分４２は、第１歯部２３の薄肉歯２５と第２歯部３３との間に設けられる。更に具体的には、厚膜部分４２は、薄肉歯２５の歯面２５２と第２歯部３３の歯面３３２との間に設けられる。厚膜部分４２における第３仮想線１３０に沿った厚さは、厚さｔ２である。薄膜部分４１の厚さｔ１は、厚膜部分４２の厚さｔ２よりも小さい。なお、図８に示すように、厚膜部分４２の側面４２１は、第２歯部３３の歯面３３２から離れている。換言すると、厚膜部分４２の側面４２１と、第２歯部３３の歯面３３２との間には、隙間Ｇが設けられる。この隙間Ｇは、例えば、温度が８０度以下の場合に設けられる。
　次に、ロアシャフト（ステアリングシャフト）１の製造方法について説明する。図９は、第１実施形態のロアシャフトの製造方法を説明する模式図であり、樹脂層形成工程が終わった後のロアシャフト１を加熱炉の内部に収納した状態を示す図である。図１０は、第１実施形態のロアシャフトの製造方法を説明する模式図であり、冷却工程を示す図である。
　まず、インナーシャフト２の外周側に樹脂層４を形成し、樹脂層４を介してインナーシャフト２の外周側にアウターシャフト３を嵌合してロアシャフト１が組み立てられる。インナーシャフト２がアウターシャフト３と嵌合した状態において、樹脂層４と第２歯部３３の歯底３３３（図８参照）との間には、径方向の隙間が設けられる。また、第２歯部３３の歯面３３２と全ての樹脂層４との間には隙間Ｇ（図８参照）が設けられていない。即ち、樹脂層４が全ての第１歯部２３の歯面２３２及び全ての第２歯部３３の歯面３３２に接している。従って、樹脂層４については、図９のＹ１側の端部及びＹ２側の端部には、それぞれ１組の薄膜部分４１が配置される。この状態で、図９に示すように、加熱工程において加熱炉１４０の内部にロアシャフト１が収容される。
　加熱炉１４０の内部温度を例えば１３０度まで昇温する。樹脂は金属よりも線膨張係数が高いため、樹脂層４の方が金属製のインナーシャフト２及びアウターシャフト３よりも大きく膨張する。ここで、前述したように、Ｙ１側の端部及びＹ２側の端部にはそれぞれ１組の薄膜部分４１が配置される。従って、樹脂層４が熱膨張する際、Ｘ１側の端部及びＸ２側の端部の厚膜部分４２の方が、Ｙ１側の端部及びＹ２側の端部の薄膜部分４１よりも周方向により大きく膨張する。また、厚膜部分４２の樹脂の一部は、径方向の外側に移動する。一方、薄膜部分４１は厚膜部分４２よりも周方向の厚さが小さいため、加熱された場合の薄膜部分４１の熱膨張量は厚膜部分４２よりも小さい。このため、加熱工程において薄膜部分４１の樹脂が径方向の外側に移動しにくい。次に、図１０に示すように、冷却工程において、インナーシャフト２及びアウターシャフト３を加熱炉１４０から取り出して冷却する。これにより、厚膜部分４２の樹脂の一部が径方向の外側に移動したままの状態で固化される。一方、薄膜部分４１は、径方向の外側にほとんど移動していない状態で固化される。
　これにより、図１０に示すように、Ｙ１側の端部及びＹ２側の端部の薄膜部分４１では、厚肉歯２４の歯面２４２と第２歯部３３の歯面３３２との両方に接した状態となる。一方、厚膜部分４２では、図８で説明したように、第２歯部３３の歯面３３２と樹脂層４との間に隙間Ｇが形成される。
　次に、図１１を参照して、ロアシャフトが高温環境下に晒された場合の変形挙動を説明する。図１１は、第１実施形態のロアシャフトが高温環境下に晒された場合におけるインナーシャフトとアウターシャフトの変形挙動を示す模式図である。以下に、インナーシャフト２の剛性がアウターシャフト３の剛性よりも高い場合と、インナーシャフト２の剛性がアウターシャフト３の剛性よりも低い場合とに分けて説明する。
［インナーシャフト２の剛性がアウターシャフト３の剛性よりも高い場合］
　アウターシャフト３とインナーシャフト２の径方向厚さが同程度の場合、アウターシャフト３はインナーシャフト２よりも径方向の剛性が小さくなる。そして、ロアシャフト１が高温に晒された場合に、インナーシャフト２の膨張量（弾性変形量）は極めて小さく、アウターシャフト３はインナーシャフト２よりも大きく膨張（弾性変形）する。
　また、高温環境下では、樹脂層４が周方向に膨張することにより、厚膜部分４２の側面４２１（図８参照）が第２歯部３３の歯面３３２と接触し、厚膜部分４２が第２歯部３３の歯面３３２を周方向に押し広げる場合がある。また、薄膜部分４１は常温環境においても第１歯部２３の歯面２３２と第２歯部３３の歯面３３２とに接触している。しかし、厚膜部分４２の方が薄膜部分４１よりも厚いため、高温環境下における熱膨張の際には、厚膜部分４２が第２歯部３３を周方向に押し広げる力の方が、薄膜部分４１が第２歯部３３を押し広げる力よりも大きくなる。ここで、前述のように、薄膜部分４１は、インナーシャフト２におけるＹ１側の端部およびＹ２側の端部に位置する。従って、アウターシャフト３は、Ｘ１側およびＸ２側の部位が、Ｙ１側およびＹ２側の部位よりも周方向の変形量が大きいため、外周側のアウターシャフト３はＸ方向に延びて横長に弾性変形する。また、インナーシャフト２の変形量は極めて小さく、アウターシャフト３よりも小さい変形量であるため、高温に晒されたインナーシャフト２は、例えば、略真円状の形状を保持する。以上のように、アウターシャフト３は、図１１に示すようにＸ方向に広がって横長の楕円形状に弾性変形し、樹脂層４は径方向外側にほとんど移動しない。その後に常温環境下に戻ると、樹脂層４が収縮し、アウターシャフト３も元の形状に戻る。これにより、常温環境下では再び、薄膜部分４１は第１歯部２３と第２歯部３３の歯面に接触し、厚膜部分４２と歯面３３２との間に隙間Ｇ（図８参照）が生じる。
［インナーシャフト２の剛性がアウターシャフト３の剛性よりも低い場合］
　インナーシャフト２の径方向厚さがアウターシャフト３の径方向厚さよりも小さく、インナーシャフト２の径方向剛性が、アウターシャフト３よりも小さくなる場合には、高温環境下では、インナーシャフト２はアウターシャフト３よりも大きく弾性変形する。高温環境下では、樹脂層４の膨張により、薄膜部分４１が第１歯部２３の歯面２３２と第２歯部３３の歯面３３２とに接触し、且つ、厚膜部分４２が第２歯部３３を押し広げる力が作用する場合がある。厚膜部分４２が第２歯部３３を押し広げる力の方が、薄膜部分４１が第２歯部３３を押し広げる力よりも大きい。そして、インナーシャフト２の径方向剛性が、アウターシャフト３よりも小さいため、内周側のインナーシャフト２が弾性変形してＹ方向に延び、アウターシャフト３は弾性変形量が極めて小さく、略真円状の形状を保持する。これにより、インナーシャフト２はＹ方向に広がるため、インナーシャフト２は縦長の楕円形状に弾性変形し、樹脂層４は径方向外側にほとんど移動しない。その後に常温環境下に戻ると、樹脂層４が収縮し、アウターシャフト３も元の形状に戻る。これにより、常温環境下では再び、薄膜部分４１は第１歯部２３と第２歯部３３の歯面に接触し、厚膜部分４２と歯面３３２との間に隙間Ｇ（図８参照）が生じる。
　以上説明したように、第１実施形態に係るロアシャフト（ステアリングシャフト）１は、外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部２３を有するインナーシャフト２と、内周面に周方向に沿って配置される複数の第２歯部３３を有し且つ第１歯部２３の外周側に配置されるアウターシャフト３と、第１歯部２３と第２歯部３３との間に配置される樹脂層４と、を備える。樹脂層４は、複数の厚膜部分４２と、少なくとも４つの薄膜部分４１と、を有し、厚膜部分４２は、第１歯部２３の歯面２３２と第２歯部３３の歯面との間で、第２歯部３３に対して隙間を空けて配置され、薄膜部分４１は、第１歯部２３の歯面２３２と第２歯部３３の歯面３３２との間に配置され、且つ第１歯部２３及び第２歯部３３の両方に接する。インナーシャフト２の中心軸Ａｘに対する直交断面において、第１歯部２３の外周端を通って周方向に沿って延びる第１仮想線１１０と、第２歯部３３の内周端を通って周方向に沿って延びる第２仮想線１２０と、の径方向中間を通って周方向に沿って延びる第３仮想線１３０に沿った薄膜部分４１の厚さｔ１は、第３仮想線１３０に沿った厚膜部分４２の厚さｔ２よりも小さい。
　このように、薄膜部分４１は、第１歯部２３の歯面２３２と第２歯部３３の歯面３３２との間に配置され、且つ第１歯部２３及び第２歯部３３の両方に接する。即ち、周方向に隣接する第１歯部２３の歯面２３２と第２歯部３３の歯面３３２とこれらの間の薄膜部分４１とは隙間なく接し、この薄膜部分４１が少なくとも４つ設けられる。高温環境下において、樹脂層４は周方向に膨張して第１歯部２３の歯面２３２と第２歯部３３の歯面３３２と隙間なく接する。薄膜部分４１は厚膜部分４２よりも周方向の厚さが小さいため、高温環境下の薄膜部分４１の周方向に沿った熱膨張量は厚膜部分４２よりも小さい。このため、高温環境下において薄膜部分４１の樹脂は厚膜部分４２よりも径方向の外側に移動しにくい。このため、高温環境下から常温環境下に戻っても、薄膜部分４１の周辺には隙間が生じにくい。従って、第１実施形態のステアリングシャフト１の方が特許文献１のステアリングシャフトよりも、高温環境下から常温環境下に戻った後のバックラッシュが小さくなり、車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　また、１組の薄膜部分４１の間に配置される第２歯部３３の数は１つであり、複数組の薄膜部分４１は、周方向に沿って等間隔に配置される。このため、第１実施形態のステアリングシャフト１の方が特許文献１のステアリングシャフトよりも、バックラッシュがさらに小さくなり、車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　さらに、インナーシャフト２は、中空部材である。このため、インナーシャフト２の径方向の撓み剛性が低くなる。従って、第１実施形態のステアリングシャフト１は、バックラッシュをより低減でき、且つ大きなトルクを伝達できる。また、ステアリングシャフト１の重量が軽減される。
　そして、複数の第１歯部２３は、厚肉歯２４と、周方向に沿った幅が周方向に沿った厚肉歯２４の幅よりも小さい薄肉歯２５と、を備え、薄膜部分４１は、厚肉歯２４及び第２歯部３３の両方と接する。このように、複数の第１歯部２３のうちの一部を厚肉歯２４に変えることにより、樹脂層４の薄膜部分４１を容易に形成することが可能となる。
　また、複数組の薄膜部分４１の組数は、２組であるため、薄膜部分４１の組数を少なくして、ステアリングシャフトのバックラッシュを小さくし車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　第１実施形態のロアシャフト（ステアリングシャフト）１の製造方法は、外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部２３を有するインナーシャフト２に、樹脂層４を形成する樹脂層形成工程と、樹脂層４が全ての第１歯部２３の歯面２３２及び全ての第２歯部３３の歯面３３２に接した状態で、インナーシャフト２、アウターシャフト３及び樹脂層４を加熱する加熱工程と、加熱工程の後、インナーシャフト２、アウターシャフト３及び樹脂層４を冷却する冷却工程と、を備え、複数の第１歯部２３は、厚肉歯２４と、周方向に沿った幅が周方向に沿った厚肉歯２４の幅よりも小さい薄肉歯２５と、を備える。
　第１歯部２３の厚肉歯２４の歯面２４２と第２歯部３３の歯面３３２との周方向の隙間は、第１歯部２３の薄肉歯２５の歯面２５２と第２歯部３３の歯面３３２との周方向の隙間よりも小さい。このため、厚肉歯２４と第２歯部３３との隙間に配置される樹脂層４が薄膜部分４１となり、薄肉歯２５と第２歯部３３との隙間に配置される樹脂層４が厚膜部分４２となる。加熱工程において、厚膜部分４２の樹脂の一部は径方向の外側に移動し、冷却工程でそのまま固化するため、固化した厚膜部分４２と第２歯部３３の歯面３３２との間には隙間が生じる。しかし、薄膜部分４１は、加熱工程において、厚膜部分４２ほど径方向の外側に移動しない。このため、冷却工程において、薄膜部分４１の周辺には隙間が生じない。このように、容易な作業で樹脂層４の薄膜部分４１と厚膜部分４２とを成形することが可能となる。なお、その後に、特許文献１のステアリングシャフトが高温の環境に晒されると、第１歯部の樹脂層部分の全てが膨張して、全ての樹脂層部分と全ての第２歯部の歯面との摺動抵抗が高くなる可能性がある。これに対して、本開示のステアリングシャフトでは、高温の環境（例えば８０度または１００度）に晒されると、薄膜部分４１が第１歯部２３の歯面と第２歯部３３の歯面とに接するが、薄膜部分４１以外の厚膜部分４２では、常温（例えば８０度以下）の環境において歯部の歯面との間に隙間があるため、高温の環境で歯部の歯面と接触する力が弱くなり、本開示のステアリングシャフトの方が特許文献１よりも樹脂層４と歯部の歯面との摺動抵抗が低くなる。
　［第２実施形態］
　次に、第２実施形態に係るステアリングシャフトについて説明するが、前述した第１実施形態のステアリングシャフトと同一構造の部位には同一符号を付けて説明を省略する。
　図１２は、第２実施形態に係るロアシャフトの断面を示す模式図である。図１３は、図１２のアウターシャフトの断面を示す模式図である。図１４は、図１２の一部を拡大した模式図である。図１５は、図１２の一部を拡大した模式図である。
　図１２に示すように、ロアシャフト（ステアリングシャフト）１Ａは、インナーシャフト２Ａと、アウターシャフト３Ａと、樹脂層４Ａと、を備える。第１実施形態では、第２歯部３３の幅は全て同一であったが、第２実施形態の第２歯部３３Ａは、厚肉歯３４と、周方向に沿った幅が周方向に沿った厚肉歯３４の幅よりも小さい薄肉歯３５と、を備える。厚肉歯３４は、歯先３４１と、歯面(側面)３４２と、を有する。薄肉歯３５は、歯先３５１と、歯面(側面)３５２と、を有する。また、第１実施形態では、第１歯部２３は、厚肉歯２４と薄肉歯２５とを備えたが、第２実施形態の第１歯部２３Ａの幅は全て同一である。そして、樹脂層４Ａの薄膜部分４１Ａは、厚肉歯３４と第１歯部２３Ａの両方と接する。
　図１２に示すように、インナーシャフト２Ａは、筒部２２Ａと、第１歯部２３Ａと、を備える。インナーシャフト２Ａは、例えば炭素鋼などの金属を広く適用することができる。
　インナーシャフト２Ａは、中空部材である。インナーシャフト２Ａの外周面には、周方向に沿って等間隔に第１歯部２３Ａが複数配置されている。図１５に示すように、第１歯部２３Ａは、歯先２３１Ａと、歯面（側面）２３２Ａと、歯底２３３Ａと、を有する。第１歯部２３Ａの幅は、全て同一である。
　図１２に示すように、樹脂層４は、薄膜部分４１Ａと厚膜部分４２Ａとを有する。薄膜部分４１Ａは、図１２に示すＹ１側の端部に１組設けられ、Ｙ２側の端部に１組設けられ、合計で４つ設けられる。換言すると、薄膜部分４１は、図１２に示すＹ１側の端部に周方向に隣接して一対設けられ、Ｙ２側の端部に周方向に隣接して一対設けられる。厚膜部分４２Ａは、樹脂層４Ａのうち歯面２３２Ａと歯面３３２Ａとの間に配置される部分であって薄膜部分４１Ａ以外の部分である。このように、薄膜部分４１Ａは、中心軸Ａｘを挟んで対称な位置に合計で４つ設けられる。なお、本開示では、これに限定されず、薄膜部分４１Ａは４つ以上設けられてもよく、１組の薄膜部分４１Ａが周方向に３つ以上配置されてもよい。また、複数組の薄膜部分４１Ａは、周方向に等間隔に配置されてもよいが、これに限定されずに、複数組の薄膜部分４１Ａの配置される位置は等間隔でなくてもよい。
　図１２及び図１３に示すように、アウターシャフト３Ａは、筒部３２Ａと、第２歯部３３Ａと、を備える。アウターシャフト３Ａは、例えば炭素鋼などの金属を広く適用することができる。
　図１４及び図１５に示すように、第２歯部３３Ａは、アウターシャフト３Ａの内周面に周方向に沿って等間隔に複数配置されている。第２歯部３３Ａは、図１５に示すように、歯先３３１Ａと、歯面（側面）３３２Ａと、歯底３３３Ａと、を有する。また、図１２及び図１３に示すように、第２歯部３３Ａは、厚肉歯３４と、周方向に沿った幅が周方向に沿った厚肉歯３４の幅よりも小さい薄肉歯３５と、を備える。厚肉歯３４は、図１２に示すＹ１側の端部に２つ、Ｙ２側の端部に２つ設けられ、合計で４つ設けられる。本実施形態において、厚肉歯３４以外の歯は、全て薄肉歯３５である。
　さらに、図１４に示すように、樹脂層４Ａの薄膜部分４１Ａは、第２歯部３３Ａの厚肉歯３４と第１歯部２３Ａとの間に設けられる。具体的には、薄膜部分４１Ａは、厚肉歯３４の歯面３４２と第１歯部２３Ａの歯面２３２Ａとの両方に接している。周方向に隣接する１組の薄膜部分４１Ａの間に配置される第１歯部２３Ａの数は１つである。薄膜部分４１Ａにおける第３仮想線１３０に沿った厚さは、厚さｔ３である。
　さらに、図１５に示すように、厚膜部分４２Ａは、薄膜部分４１Ａ以外の部位の樹脂層４Ａである。具体的には、厚膜部分４２Ａは、第１歯部２３Ａの歯面２３２Ａと第２歯部３３Ａの歯面３３２Ａとの間に設けられる。厚膜部分４２Ａにおける第３仮想線１３０に沿った厚さは、厚さｔ４である。薄膜部分４１Ａの厚さｔ３は、厚膜部分４２Ａの厚さｔ４よりも小さい。なお、厚膜部分４２Ａの側面４２１Ａと、第２歯部３３Ａの歯面３３２Ａとの間には、隙間Ｇが設けられる。
　なお、第２実施形態のロアシャフト（ステアリングシャフト）１Ａの製造方法は、第１実施形態のロアシャフト（ステアリングシャフト）１の製造方法と実質的に同じである。具体的には、ロアシャフト１Ａの製造方法は、複数の第１歯部２３Ａを有するインナーシャフト２Ａに樹脂層４Ａを形成する樹脂層形成工程と、樹脂層４が全ての第１歯部２３Ａの歯面２３２Ａ及び全ての第２歯部３３Ａの歯面３３２Ａに接した状態で、インナーシャフト２Ａ、アウターシャフト３Ａ及び樹脂層４Ａを加熱炉１４０（図９参照）の内部で加熱する加熱工程と、加熱工程の後、インナーシャフト２Ａ、アウターシャフト３Ａ及び樹脂層４Ａを冷却する冷却工程と、を備え、複数の第２歯部３３Ａは、厚肉歯３４と、周方向に沿った幅が周方向に沿った厚肉歯３４の幅よりも小さい薄肉歯３５と、を備える。
　加熱工程において、樹脂層４Ａが熱膨張する際、図１２のＸ１側の端部及びＸ２側の端部の厚膜部分４２Ａの方が、Ｙ１側の端部及びＹ２側の端部の薄膜部分４１Ａよりも周方向により大きく膨張する。また、厚膜部分４２Ａの樹脂の一部は、径方向の外側に移動する。一方、薄膜部分４１Ａは厚膜部分４２Ａよりも周方向の厚さが小さいため、加熱された場合の薄膜部分４１Ａの熱膨張量は厚膜部分４２Ａよりも小さい。このため、加熱工程において薄膜部分４１Ａの樹脂が径方向の外側に移動しにくい。従って、冷却工程において、厚膜部分４２Ａの樹脂の一部が径方向の外側に移動したままの状態で固化される。一方、薄膜部分４１Ａは、径方向の外側にほとんど移動していない状態で固化される。
　以上説明したように、第２実施形態において、複数の第２歯部３３Ａは、厚肉歯３４と、周方向に沿った幅が周方向に沿った厚肉歯３４の幅よりも小さい薄肉歯３５と、を備え、薄膜部分４１Ａは、厚肉歯３４と第１歯部２３Ａの両方と接する。このように、複数の第２歯部３３Ａのうちの一部を厚肉歯３４に変えることにより、薄膜部分４１Ａを容易に形成することが可能となる。また、本実施形態のインナーシャフト２Ａとアウターシャフト３Ａは、スプライン嵌合及びセレーション嵌合のいずれにも適用可能である。
　また、第２実施形態のロアシャフト（ステアリングシャフト）１Ａの製造方法は、外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部２３Ａを有するインナーシャフト２Ａに、樹脂層４Ａを形成する樹脂層形成工程と、樹脂層４Ａが全ての第１歯部２３Ａの歯面２３２Ａ及び全ての第２歯部３３Ａの歯面３３２Ａに接した状態で、インナーシャフト２Ａ、アウターシャフト３Ａ及び樹脂層４Ａを加熱する加熱工程と、加熱工程の後、インナーシャフト２Ａ、アウターシャフト３Ａ及び樹脂層４Ａを冷却する冷却工程と、を備え、複数の第２歯部３３Ａは、厚肉歯３４と、周方向に沿った幅が周方向に沿った厚肉歯３４の幅よりも小さい薄肉歯３５と、を備える。
　第２歯部３３Ａの厚肉歯３４の歯面３４２と第１歯部２３Ａの歯面２３２Ａとの周方向の隙間は、第２歯部３３Ａの薄肉歯３５の歯面３５２と第１歯部２３Ａの歯面２３２Ａとの周方向の隙間よりも小さい。このため、厚肉歯３４と第１歯部２３Ａとの隙間に配置される樹脂層４Ａが薄膜部分４１Ａとなり、薄肉歯３５と第１歯部２３Ａとの隙間に配置される樹脂層４Ａが厚膜部分４２Ａとなる。加熱工程において、厚膜部分４２Ａの樹脂の一部は径方向に移動し、冷却工程でそのまま固化するため、固化した厚膜部分４２Ａと第１歯部２３Ａの歯面２３２Ａとの間には隙間が生じる。しかし、薄膜部分４１Ａは、加熱工程及び冷却工程のいずれでも、厚肉歯３４と第１歯部２３Ａとに接しているため、隙間が生じない。このように、容易な作業で樹脂層４Ａの薄膜部分４１Ａと厚膜部分４２Ａとを成形することが可能となる。
　［第３実施形態］
　次に、第３実施形態に係るステアリングシャフトについて説明するが、前述した第１実施形態のステアリングシャフトと同一構造の部位には同一符号を付けて説明を省略する。
　図１６は、第３実施形態に係るロアシャフトの断面を示す模式図である。図１７は、図１６の一部を拡大した模式図である。図１６に示すように、第３実施形態のロアシャフト（ステアリングシャフト）１Ｂは、インナーシャフト２Ｂと、アウターシャフト３と、樹脂層４Ｂとを備える。インナーシャフト２Ｂは、筒部２２Ｂと、第１歯部２３Ｂと、を備える。インナーシャフト２Ｂは、例えば炭素鋼などの金属を広く適用することができる。
　筒部２２Ｂは、内部が中空に形成され、中心軸Ａｘの軸回りの周方向に沿って円筒状に延びる。このように、インナーシャフト２Ｂは、中空部材である。インナーシャフト２Ｂの外周面には、径方向外側に向けて第１歯部２３Ｂが突出している。第１歯部２３Ｂは、筒部２２Ｂの外周面に周方向に沿って等間隔に複数配置されている。第１歯部２３Ｂは、第１厚肉歯２４Ｂと、第２厚肉歯２４Ｃと、薄肉歯２５と、を有する。２つの第１厚肉歯２４Ｂと、１つの第２厚肉歯２４Ｃとは、周方向で隣接している。即ち、図１６に示すように、時計回り方向で見た場合に、第１厚肉歯２４Ｂ、第２厚肉歯２４Ｃ、第１厚肉歯２４Ｂの順に並んでいる。
　図１７に示すように、第１厚肉歯２４Ｂは、歯先２４１Ｂと、歯面(側面)２４２Ｂと、を有する。第２厚肉歯２４Ｃは、歯先２４１Ｃと、歯面(側面)２４２Ｃと、を有する。第２厚肉歯２４Ｃの第３仮想線１３０に沿った幅は、幅Ｔ３である。第１厚肉歯２４Ｂの第３仮想線１３０に沿った幅は、幅Ｔ４である。また、薄肉歯２５の第３仮想線１３０に沿った幅は、幅Ｔ２である。第１厚肉歯２４Ｂの幅Ｔ４は、薄肉歯２５の幅Ｔ２よりも大きい。第２厚肉歯２４Ｃの幅Ｔ３は、第１厚肉歯２４Ｂの幅Ｔ４よりも大きい。
　さらに、図１６および図１７に示すように、樹脂層４Ｂは、薄膜部分４１Ｂと厚膜部分４２Ｂとを有する。薄膜部分４１Ｂは、図１６に示すＹ１側の端部に１組設けられ、Ｙ２側の端部に１組設けられ、合計で２組設けられる。１組の薄膜部分４１Ｂは、周方向に隣接して４つ設けられる。即ち、薄膜部分４１Ｂは、合計で８つ設けられる。
　図１７に示すように、樹脂層４Ｂの薄膜部分４１Ｂは、第１厚肉歯２４Ｂと第２歯部３３との間、および、第２厚肉歯２４Ｃと第２歯部３３との間に設けられる。具体的には、薄膜部分４１Ｂは、第１厚肉歯２４Ｂの歯面２４２Ｂと第２歯部３３の歯面３３２との両方に接している。また、薄膜部分４１Ｂは、第２厚肉歯２４Ｃの歯面２４２Ｃと第２歯部３３の歯面３３２との両方に接している。
　また、薄膜部分４１Ｂにおける第３仮想線１３０に沿った厚さは、厚さｔ１である。本実施形態では、１組の薄膜部分は、周方向に隣接する４つの薄膜部分４１Ｂである。また、Ｙ１側の端部に４つの薄膜部分４１Ｂが設けられる。４つの薄膜部分４１Ｂは、周方向に隣接する１組の薄膜部分である。Ｙ２側の端部の１組の薄膜部分と、Ｙ１側の端部の１組の薄膜部分と、は中心軸Ａｘを挟んで対称な位置に配置される。
　このように、薄膜部分４１Ｂは、中心軸Ａｘを挟んで対称な位置に合計で８つ設けられる。なお、本開示では、これに限定されず、薄膜部分４１Ｂは８つ以上設けられてもよく、１組の薄膜部分４１Ｂが周方向に４つ以上配置されてもよい。また、複数組の薄膜部分４１Ｂは、周方向に等間隔に配置されてもよいが、これに限定されずに、複数組の薄膜部分４１Ｂの配置される位置は等間隔でなくてもよい。
　以上説明したように、第３実施形態に係るロアシャフト１Ｂでは、２組の薄膜部分４１Ｂを備え、１組は、周方向に隣接する４つの薄膜部分４１Ｂである。このように、本実施形態では、１組の薄膜部分４１Ｂは、４つの薄膜部分４１Ｂを含むため、２つの薄膜部分４１よりもステアリングシャフトのバックラッシュがより小さくなって車両走行時に生じるラトル音をより低減することが可能となる。
　なお、本開示は、前述した実施形態に限定されず、広い技術範囲に適用可能である。例えば、前述した実施形態では、樹脂層４、４Ａ、４Ｂは、インナーシャフト２、２Ａ、２Ｂの第１歯部２３、２３Ａ、２３Ｂに形成したが、アウターシャフト３、３Ａの第２歯部３３、３３Ａに形成してもよい。また、インナーシャフト２、２Ａ、２Ｂの第１歯部２３、２３Ａ、２３Ｂの数は、実施形態では、１８歯の例を示したが、これに限定されないで、例えば１９歯および２３歯などの様々な数の歯数を採用可能である。さらに、実施形態では、複数組の薄膜部分４１は、周方向に等間隔に配置される例を示したが、これに限定されずに、複数組の薄膜部分４１の配置される位置は等間隔でなくてもよい。
１、１Ａ、１Ｂ　ロアシャフト（ステアリングシャフト）
２、２Ａ、２Ｂ　インナーシャフト
２１　ヨーク部
２２、２２Ａ　筒部
２３、２３Ａ、２３Ｂ　第１歯部
２３１、２３１Ａ　歯先（外周端）
２３２、２３２Ａ　歯面（側面）
２３３、２３３Ａ　歯底
２４　厚肉歯
２４Ｂ　第１厚肉歯
２４Ｃ　第２厚肉歯
２４１、２４１Ｂ、２４１Ｃ　歯先
２４２、２４２Ｂ、２４２Ｃ　歯面
２５　薄肉歯
２５１　歯先
２５２　歯面
３、３Ａ　アウターシャフト
３１　ヨーク部
３２、３２Ａ　筒部
３３、３３Ａ　第２歯部
３３１、３３１Ａ　歯先（内周端）
３３２、３３２Ａ　歯面（側面）
３３３、３３３Ａ　歯底
３４　厚肉歯
３４１　歯先
３４２　歯面
３５　薄肉歯
３５１　歯先
３５２　歯面
４、４Ａ、４Ｂ　樹脂層
４１、４１Ａ、４１Ｂ　薄膜部分
４２、４２Ａ、４２Ｂ　厚膜部分
８０　ステアリング装置
８１　ステアリングホイール
８２　アッパーシャフト
８２ａ　入力軸
８２ｂ　出力軸
８３　操舵力アシスト機構
８７　ピニオンシャフト
８８　ステアリングギヤ
８８ａ　ピニオン
８８ｂ　ラック
８９　タイロッド
９０　ＥＣＵ
９２　減速装置
９３　電動モータ
９４　トルクセンサ
９５　車速センサ
９８　イグニッションスイッチ
９９　電源装置
１１０　第１仮想線
１２０　第２仮想線
１３０　第３仮想線
１４０　加熱炉
Ａｘ　中心軸
Ｔ１、Ｔ２　幅
ｔ１、ｔ２、ｔ３　厚さ

Claims (10)

  1. 　外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部を有するインナーシャフトと、
    　内周面に周方向に沿って配置される複数の第２歯部を有し且つ前記第１歯部の外周側に配置されるアウターシャフトと、
    　前記第１歯部と前記第２歯部との間に配置される樹脂層と、を備え、
    　前記樹脂層は、複数の厚膜部分と、少なくとも４つの薄膜部分と、を有し、
    　前記厚膜部分は、前記第１歯部の歯面と前記第２歯部の歯面との間で、前記第１歯部及び前記第２歯部の一方に対して隙間を空けて配置され、
    　前記薄膜部分は、前記第１歯部の歯面と前記第２歯部の歯面との間に配置され、且つ前記第１歯部及び前記第２歯部の両方に接し、
    　前記インナーシャフトの中心軸に対する直交断面において、前記第１歯部の外周端を通って周方向に沿って延びる第１仮想線と、前記第２歯部の内周端を通って周方向に沿って延びる第２仮想線と、の径方向中間を通って周方向に沿って延びる第３仮想線に沿った前記薄膜部分の厚さは、前記第３仮想線に沿った前記厚膜部分の厚さよりも小さい
    　ステアリングシャフト。
  2. 　複数組の前記薄膜部分は、前記周方向に沿って間隔を空けて配置される、
    　請求項１に記載のステアリングシャフト。
  3. 　複数組の前記薄膜部分は、前記周方向に沿って等間隔に配置される、
    　請求項１または２に記載のステアリングシャフト。
  4. 　複数組の前記薄膜部分の組数は、２組である、
    　請求項２または３に記載のステアリングシャフト。
  5. 　１組の前記薄膜部分は、４つの前記薄膜部分を含む、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載のステアリングシャフト。
  6. 　前記インナーシャフトは、中空部材である、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載のステアリングシャフト。
  7. 　複数の前記第１歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備え、
    　前記薄膜部分は、前記厚肉歯及び前記第２歯部の両方と接する、
    　請求項１から６のいずれか１項に記載のステアリングシャフト。
  8. 　複数の前記第２歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備え、
    　前記薄膜部分は、前記厚肉歯と前記第１歯部の両方と接する、
    　請求項１から７のいずれか１項に記載のステアリングシャフト。
  9. 　外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部を有するインナーシャフト、又は内周面に周方向に沿って配置される複数の第２歯部を有し且つ前記インナーシャフトの前記第１歯部の外周側に配置されるアウターシャフトに、樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    　前記樹脂層が全ての前記第１歯部の歯面及び全ての前記第２歯部の歯面に接した状態で、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を加熱する加熱工程と、
    　前記加熱工程の後、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を冷却する冷却工程と、を備え、
    　複数の前記第１歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備える
    　ステアリングシャフトの製造方法。
  10. 　外周面に周方向に沿って配置される複数の第１歯部を有するインナーシャフト、又は内周面に周方向に沿って配置される複数の第２歯部を有し且つ前記インナーシャフトの前記第１歯部の外周側に配置されるアウターシャフトに、樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    　前記樹脂層が全ての前記第１歯部の歯面及び全ての前記第２歯部の歯面に接した状態で、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を加熱する加熱工程と、
    　前記加熱工程の後、前記インナーシャフト、前記アウターシャフト及び前記樹脂層を冷却する冷却工程と、を備え、
    　複数の前記第２歯部は、厚肉歯と、周方向に沿った幅が周方向に沿った前記厚肉歯の幅よりも小さい薄肉歯と、を備える
    　ステアリングシャフトの製造方法。
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