(57)【要約】【課題】雄型部材を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減することによってシャフトに対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制し、運転者に与える違和感の軽減を可能とするシャフト用構造体、雄型部材、及び、雌型部材を提供する。【解決手段】シャフト用構造体２０は、複数の雄歯部と複数の雄歯底部とが外周部２１ｂに形成された雄型部材２１と、複数の雌歯部２２ｂと複数の雌歯底部２２ｃとが内周部２２ａに形成された雌型部材２２と、雄型部材２１の外周部表面を覆うように設けられた弾性部材２３とを備える。雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態において、弾性部材２３と、雌歯部２２ｂの側部２２ｄにおいて弾性部材２３と対向する部位との間に第１の隙間Ｓ１を有しており、雄型部材２１を回転させたときに、弾性部材２３と雌歯部２２ｂの側部とが当接するまでに、軸方向に所定の時間差が生じる。【選択図】図４
2014134286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、雄型部材を、軸方向に摺動可能に雌型部材に挿入して構成されるシャフト用構造体であって、
複数の雄歯部と複数の雄歯底部とが外周部に形成された雄型部材と、
複数の雌歯部と複数の雌歯底部とが内周部に形成され、前記雄型部材が挿入される雌型部材と、
前記雄型部材の前記外周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、
を備え、
前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記雌歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雌歯部の側部との間に第１の隙間を有しており、
前記初期状態にある前記雄型部材を前記雌型部材に対して回転させたときに、前記弾性部材と前記雌歯部の側部とが当接するまでに、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されている
ことを特徴とするシャフト用構造体。
【請求項２】
動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、複数の雌歯部と複数の雌歯底部とが内周部に形成された雌型部材に対して軸方向に摺動可能に挿入して構成されるシャフト用構造体に用いられる雄型部材であって、
外周部に形成された複数の雄歯部と、
外周部に形成された複数の雄歯底部と、
前記複数の雄歯部及び前記複数の雄歯底部の外周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、
を備え、
前記雌型部材に挿入された初期状態において、前記雌歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雌歯部の側部との間に第１の隙間が形成され、
前記初期状態において前記雌型部材に対して回転させたときに、前記弾性部材と前記雌歯部の側部とが当接するまでに、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されている
ことを特徴とする雄型部材。
【請求項３】
前記第１の隙間が、
前記雄型部材の前記雌型部材への挿入方向に沿って、前記雌歯部の側部と前記弾性部材との距離が異なるように形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のシャフト用構造体又は請求項２に記載の雄型部材。
【請求項４】
前記雄型部材が、
先端側に設けられ、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第１本体部と、
後端側に設けられ、前記第１本体部の径より小さい径であり、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第２本体部と、
前記第１本体部と前記第２本体部とを連結し、且つ、先端側から後端側に向かって縮径するテーパー状の第１テーパー部と、
を備え、
前記第１の隙間が、
前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、
前記第１テーパー部において前記雄歯部の側部を覆う前記弾性部材と、
該弾性部材に対向する雌歯部の側部と、
の間に形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のシャフト用構造体又は請求項３に記載の雄型部材。
【請求項５】
前記雄型部材が、
前記第２本体部の後端にさらに設けられ、且つ、先端側から後端側に向かって縮径するように形成されたテーパー状の第２テーパー部を備え、
前記第１の隙間が、
前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、
前記第２テーパー部において前記雄歯部の側部を覆う前記弾性部材と、該弾性部材に対向する雌歯部の側部と、の間に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のシャフト用構造体又は請求項４に記載の雄型部材。
【請求項６】
一対の雄型部材が、
筒状の前記雌型部材を挟むように配置されるものであって、
前記雄型部材の一部分が、
前記雌型部材の入口側及び出口側に挿入されている
ことを特徴とする請求項５に記載のシャフト用構造体。
【請求項７】
動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、雄型部材を、軸方向に摺動可能に雌型部材に挿入して構成されるシャフト用構造体であって、
複数の雄歯部と複数の雄歯底部とが外周部に形成された雄型部材と、
複数の雌歯部と複数の雌歯底部とが内周部に形成され、前記雄型部材が挿入される雌型部材と、
前記雌型部材の前記内周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、
を備え、
前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記雄歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雄歯部の側部において前記弾性部材と対向する部位との間に第２の隙間を有しているとともに、
前記初期状態にある前記雄型部材を前記雌型部材に対して回転させたときに、前記雄歯部の側部と前記弾性部材とが当接するまで、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されている
ことを特徴とするシャフト用構造体。
【請求項８】
動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、複数の雄歯部と、複数の雄歯底部とが外周部に形成された雄型部材が軸方向に摺動可能に挿入されて構成されるシャフト用構造体に用いられる雌型部材であって、
内周部に形成された複数の雌歯部と、
内周部に形成された複数の雌歯底部と、
前記複数の雌歯部及び前記複数の雌歯底部の内周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、
を備え、
前記雄型部材が挿入された初期状態において、
前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記雄歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雄歯部の側部において前記弾性部材と対向する部位との間に第２の隙間を有しているとともに、
前記初期状態にある前記雄型部材が回転されたときに、前記雄歯部の側部と前記弾性部材とが当接するまでに、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されている
ことを特徴とする雌型部材。
【請求項９】
前記第２の隙間が、
前記雄型部材の前記雌型部材への挿入方向に沿って、前記雄歯部の側部と前記弾性部材との距離が異なるように形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のシャフト用構造体又は請求項８に記載の雌型部材。
【請求項１０】
前記雄型部材が、
先端側に設けられ、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第３本体部と、
後端側に設けられ、前記第３本体部の径より小さい径であり、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第４本体部と、
前記第３本体部と前記第４本体部とを連結し、且つ、先端側から後端側に向かって縮径するテーパー状の第３テーパー部と、
を備え、
前記第２の隙間が、
前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、
前記第３テーパー部における前記雄歯部の側部と、
該雄歯部の側部に対向する雌歯部の側部を覆う前記弾性部材と、
の間に形成されている
ことを特徴とする請求項９に記載のシャフト用構造体。
【請求項１１】
前記雄型部材が、
前記第３本体部の後端にさらに設けられ、且つ、先端側から後端側に向かって縮径するように形成されたテーパー状の第４テーパー部を備え、
前記第２の隙間が、
前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、
前記第４テーパー部における前記雄歯部の側部と、
該雄歯部の側部に対向する雌歯部の側部を覆う前記弾性部材と、
の間に形成されている
ことを特徴とする請求項１０に記載のシャフト用構造体。
【請求項１２】
一対の雄型部材が、
筒状の前記雌型部材を挟むように配置されるものであって、
前記雄型部材の一部分が、
前記雌型部材の入口側及び出口側に挿入されている
ことを特徴とする請求項１１に記載のシャフト用構造体。
【請求項１３】
前記弾性部材が、
ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材である
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャフト用構造体、雄型部材又は雌型部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種産業機械で用いられるシャフトに組み付けられるシャフト用構造体、該シャフト用構造体を構成する雄型部材及び雌型部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリングシャフトに組み込まれる車両ステアリング用伸縮軸として、雄スプライン軸と雌スプライン軸とを備えた伸縮軸が公知となっている（特許文献１の図２参照）。この伸縮軸では、雄スプライン軸の外周面、及び、雌スプライン軸の内周面にスプラインが形成されている。さらに、雄スプライン軸の外周面、及び、雌スプライン軸の内周面の何れか一方には、厚さが０．２５［ｍｍ］程度の合成樹脂（ナイロン等）からなる樹脂被膜が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２０２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された伸縮軸では、樹脂被膜を介して雄スプライン軸の外周面が雌スプライン軸の内周面を押圧する面積が大きく、雄スプライン軸を捩じ回した際の初期剛性（樹脂被膜での変形が完了するまでの剛性、つまりは、樹脂被膜において雄スプライン軸から受ける押圧力の吸収が完了するまでの剛性）が高くなる。その結果、電動モータへの通電開始に伴って伸縮軸からステアリングホイールに、急激に大きなトルクが伝達され、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。より具体的には、ステアリングホイールの操作が開始された直後に、突然、ステアリングホイールの操作に要する力が急減し、運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、雄型部材を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減することによってシャフトに対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制し、運転者に与える違和感の軽減を可能とするシャフト用構造体、雄型部材、及び、雌型部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明のシャフト用構造体は、動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、雄型部材を、軸方向に摺動可能に雌型部材に挿入して構成されるシャフト用構造体であって、複数の雄歯部と複数の雄歯底部とが外周部に形成された雄型部材と、複数の雌歯部と複数の雌歯底部とが内周部に形成され、前記雄型部材が挿入される雌型部材と、前記雄型部材の前記外周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、を備え、前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記雌歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雌歯部の側部との間に第１の隙間を有しており、前記初期状態にある前記雄型部材を前記雌型部材に対して回転させたときに、前記弾性部材と前記雌歯部の側部とが当接するまでに、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
（２）本発明の雄型部材は、動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、複数の雌歯部と複数の雌歯底部とが内周部に形成された雌型部材に対して軸方向に摺動可能に挿入して構成されるシャフト用構造体に用いられる雄型部材であって、外周部に形成された複数の雄歯部と、外周部に形成された複数の雄歯底部と、前記複数の雄歯部及び前記複数の雄歯底部の外周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、を備え、前記雌型部材に挿入された初期状態において、前記雌歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雌歯部の側部との間に第１の隙間が形成され、前記初期状態において前記雌型部材に対して回転させたときに、前記弾性部材と前記雌歯部の側部とが当接するまでに、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
上記（１）又は（２）の構成によれば、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態において、雄型部材を、雌型部材に対して回転すなわち捩じ回した際に、弾性部材（より詳しくは弾性部材が覆われた雄歯部の側部）と、雌歯部の側部とが当接するまでに、軸方向に所定の時間差が生じるので、初期剛性（弾性部材での変形が完了するまでの剛性、つまりは、弾性部材において雌歯部の側部から受ける押圧力の吸収が完了するまでの剛性）を緩やかに上昇させることができる。従って、雄型部材を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減でき、シャフトに対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制できる。その結果、運転者に従来のような違和感を与えてしまうことを防止できる。
【０００９】
（３）上記（１）のシャフト用構造体又は上記（２）の雄型部材において、前記第１の隙間が、前記雄型部材の前記雌型部材への挿入方向に沿って、前記雌歯部の側部と前記弾性部材（より詳しくは弾性部材が覆われた雄歯部の側部）との距離が異なるように形成されていることが好ましい。より具体的には、前記第１の隙間が、前記雌歯部の側部と、該側部と対向する前記弾性部材との間の距離を、前記挿入方向奥側に向かうに連れて大きくするあるいは小さくすることによって形成されていることが好ましい。
【００１０】
上記（３）の構成によれば、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態において、雄型部材を捩じ回した際に、弾性部材（より詳しくは弾性部材が覆われた雄歯部の側部）と雌歯部の側部とが当接するまでの時間を、挿入方向奥側に向かうほど遅らせたり、速めたりすることができる。そのため、雄型部材を捩じ回した際に、弾性部材を介して雄歯部の側部が、挿入方向に沿って所定の時間差を持って雌歯部の側部を押圧することができる。よって、雄型部材を捩じ回した際の初期剛性を緩やかに上昇させるという効果を確実に奏することができる。
【００１１】
（４）上記（３）のシャフト用構造体又は上記（３）の雄型部材において、前記雄型部材が、先端側に設けられ、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第１本体部と、後端側に設けられ、前記第１本体部の径より小さい径であり、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第２本体部と、前記第１本体部と前記第２本体部とを連結し、且つ、先端側から後端側に向かって縮径するテーパー状の第１テーパー部と、を備え、前記第１の隙間が、前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記第１テーパー部において前記雄歯部の側部を覆う前記弾性部材と、該弾性部材に対向する雌歯部の側部と、の間に形成されていることが好ましい。
【００１２】
上記（４）の構成において、雄型部材は、その全体が先端側から後端側に向かって縮径するテーパー形状を有するものではなく、第１本体部と第２本体部とを連結可能な部位のみがテーパー形状を有しており、これに加えて、第２本体部は、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる直線形状を有している。それ故、雄型部材を捩じ回した際に、弾性部材を介して雄歯部の側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力を、直線状の第２本体部で分散させることができる。このため、雄型部材の全体をテーパー状に形成した場合のように、弾性部材を介して雄歯部の側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力が、雄歯部又は雌歯部の一部分（より詳しくは雄歯部の側部又は雌歯部の側部）に集中し、シャフト用構造体の耐久性が低下してしまう事態を緩和することができる。その結果、シャフト用構造体の耐久性を従来よりも向上させることができる。
【００１３】
（５）上記（４）のシャフト用構造体又は上記（４）の雄型部材において、前記雄型部材が、前記第２本体部の後端にさらに設けられ且つ先端側から後端側に向かって縮径するように形成されたテーパー状の第２テーパー部を備え、前記第１の隙間が、前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記第２テーパー部において前記雄歯部の側部を覆う前記弾性部材と、該弾性部材に対向する雌歯部の側部と、の間に形成されていることが好ましい。ここでの「テーパー」という概念には、「面取り」という概念が含まれるものとする。
【００１４】
上記（５）の構成によれば、同心軸上にある雄型部材及び雌型部材のいずれか一方が位置ズレによって中心軸から偏心した場合、第１テーパー部及び第２テーパー部の両方における弾性部材が、雌型部材の内周部に当接することになるので、第１テーパー部のみが設けられていた場合に比べて、応力集中を緩和できる。
【００１５】
（６）上記（５）のシャフト用構造体において、一対の雄型部材が、筒状の前記雌型部材を挟むように配置されるものであって、前記雄型部材の一部分が、前記雌型部材の入口側及び出口側に挿入されていることが好ましい。ここでの「一部分」とは、第２テーパー部と、第２本体部と、第１テーパー部の途中部分と、を含む。
【００１６】
上記（６）の構成によれば、シャフト用構造体の製品としての使用状態の一例であって、一対の雄型部材で筒状の雌型部材を挟むような形態においても、上記（５）の構成と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
（７）本発明のシャフト用構造体は、動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、雄型部材を、軸方向に摺動可能に雌型部材に挿入して構成されるシャフト用構造体であって、複数の雄歯部と複数の雄歯底部とが外周部に形成された雄型部材と、複数の雌歯部と複数の雌歯底部とが内周部に形成され、前記雄型部材が挿入される雌型部材と、前記雌型部材の前記内周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、を備え、前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記雄歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雄歯部の側部において前記弾性部材と対向する部位との間に第２の隙間を有しているとともに、前記初期状態にある前記雄型部材を前記雌型部材に対して回転させたときに、前記雄歯部の側部と前記弾性部材とが当接するまで、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
（８）本発明の雌型部材は、動力を伝達可能なシャフトに組み付けられ、複数の雄歯部と、複数の雄歯底部とが外周部に形成された雄型部材が軸方向に摺動可能に挿入されて構成されるシャフト用構造体に用いられる雌型部材であって、内周部に形成された複数の雌歯部と、内周部に形成された複数の雌歯底部と、前記複数の雌歯部及び前記複数の雌歯底部の内周部表面を覆うように設けられた弾性部材と、を備え、前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記雄歯部の側部に対向する前記弾性部材と、前記雄歯部の側部において前記弾性部材と対向する部位との間に第２の隙間を有しているとともに、前記初期状態にある前記雄型部材が回転されたときに、前記雄歯部の側部と前記弾性部材とが当接するまでに、前記軸方向に所定の時間差が生じるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
上記（７）又は（８）の構成によれば、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態において、雄型部材を、雌型部材に対して回転すなわち捩じ回した際に、弾性部材（より詳しくは弾性部材が覆われた雌歯部の側部）と、雄歯部の側部とが当接するまでに、軸方向に所定の時間差が生じるので、初期剛性（弾性部材での変形が完了するまでの剛性、つまりは、弾性部材において雄型部の側部から受ける押圧力の吸収が完了するまでの剛性）を緩やかに上昇させることができる。従って、雄型部材を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減でき、シャフトに対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制できる。その結果、運転者に従来のような違和感を与えてしまうことを防止できる。
【００２０】
（９）上記（７）のシャフト用構造体又は上記（８）の雌型部材において、前記第２の隙間が、前記雄型部材の前記雌型部材への挿入方向に沿って、前記雄歯部の側部と前記弾性部材（より詳しくは弾性部材が覆われた雌歯部の側部）との距離が異なるように形成されていることが好ましい。より具体的には、前記第２の隙間が、前記雄歯部の側部と、該側部と対向する前記弾性部材との間の距離を、前記挿入方向奥側に向かうに連れて大きくするあるいは小さくすることによって形成されていることが好ましい。
【００２１】
上記（９）の構成によれば、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態において、雄型部材を捩じ回した際に、弾性部材（より詳しくは弾性部材が覆われた雌歯部の側部）と雄歯部の側部とが当接するまでの時間を、挿入方向奥側に向かうほど遅らせたり、速めたりすることができる。そのため、雄型部材を捩じ回した際に、弾性部材を介して雄歯部の側部が、挿入方向に沿って所定の時間差を持って雌歯部の側部を押圧することができる。よって、雄型部材を捩じ回した際の初期剛性を緩やかに上昇させるという効果を確実に奏することができる。
【００２２】
（１０）上記（９）のシャフト用構造体において、前記雄型部材が、先端側に設けられ、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第３本体部と、後端側に設けられ、前記第３本体部の径より小さい径であり、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる第４本体部と、前記第３本体部と前記第４本体部とを連結し、且つ、先端側から後端側に向かって縮径するテーパー状の第３テーパー部と、を備え、前記第２の隙間が、前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記第３テーパー部における前記雄歯部の側部と、該雄歯部の側部に対向する雌歯部の側部を覆う前記弾性部材と、の間に形成されていることが好ましい。
【００２３】
上記（１０）の構成によれば、第３本体部と第４本体部とを連結可能であって、且つ、先端側から後端側に向かって縮径する第３テーパー部を備え、第２の隙間が、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態において、第３テーパー部における雄歯部の側部と、該雄歯部の側部に対向する雌歯部の側部を覆う弾性部材と、の間に形成されている。つまり、雄型部材は、その全体が先端側から後端側に向かって縮径するテーパー形状を有するものではなく、第３本体部と第４本体部とを連結可能な部位のみがテーパー形状を有しており、これに加えて、第４本体部は、略同一径を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる直線形状を有している。それ故、雄型部材を捩じ回した際に、弾性部材を介して雄歯部の側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力を、直線状の第４本体部で分散させることができる。このため、雄型部材の全体をテーパー状に形成した場合のように、弾性部材を介して雄歯部の側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力が、雄歯部又は雌歯部の一部分（より詳しくは雄歯部の側部又は雌歯部の側部）に集中し、シャフト用構造体の耐久性が低下してしまう事態を緩和することができる。その結果、シャフト用構造体の耐久性を従来よりも向上させることができる。
【００２４】
（１１）上記（１０）のシャフト用構造体において、前記雄型部材が、前記第３本体部の後端にさらに設けられ且つ先端側から後端側に向かって縮径するように形成されたテーパー状の第４テーパー部を備え、前記第２の隙間が、前記雌型部材に前記雄型部材が挿入された初期状態において、前記第４テーパー部における前記雄歯部の側部と、該雄歯部の側部に対向する雌歯部の側部を覆う前記弾性部材と、の間に形成されていることが好ましい。ここでの「テーパー」という概念には、「面取り」という概念が含まれるものとする。
【００２５】
上記（１１）の構成によれば、同心軸上にある雄型部材及び雌型部材のいずれか一方が位置ズレによって中心軸から偏心した場合、第３テーパー部及び第４テーパー部の両方が、雌型部材の内周部における弾性部材に当接することになるので、第３テーパー部のみが設けられていた場合に比べて、応力集中を緩和できる。
【００２６】
（１２）上記（１１）のシャフト用構造体において、一対の雄型部材が、筒状の前記雌型部材を挟むように配置されるものであって、前記雄型部材の一部分が、前記雌型部材の入口側及び出口側に挿入されていることが好ましい。ここでの「一部分」とは、第４テーパー部と、第４本体部と、第３テーパー部の途中部分と、を含む。
【００２７】
上記（１２）の構成によれば、シャフト用構造体の製品としての使用状態の一例であって、一対の雄型部材で筒状の雌型部材を挟むような形態においても、上記（１１）の構成と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
（１３）上記（１）〜（１２）のシャフト用構造体、雄型部材又は雌型部材においては、弾性部材が、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材であることが好ましい。
【００２９】
上記（１３）の構成によれば、雄型部材が雌型部材に挿入された状態において雄型部材が捩じ回されると、その力が雌型部材へ伝達されて、弾性部材が変形する。このとき、例えば、雄型部材の外周部に弾性部材を設けた場合であれば、弾性部材が雌型部材の内周部と強く擦れることとなり、また例えば、雌型部材の内周部に弾性部材を設けた場合であれば、弾性部材が雄型部材の外周部と強く擦れることとなる。しかも、雄型部材が捩じ回される方向は、一方向でなく左右方向に、しかもかなりの頻度でその方向を変えながら捩じ回され続けられ、その都度、弾性部材が雌型部材の内周部又は雄型部材の外周部との間で繰り返し強く擦れることとなる。したがって、雄型部材の外周部／雌型部材の内周部の各表面を覆うものが通常の未処理の布であれば、すぐさま摩耗して、トルク伝達に支障をきたすおそれがある。この点、本発明のようにゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で、雄型部材の外周部／雌型部材の内周部の各表面を覆うことで、かかるゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材の摩耗が抑制され、シャフト用構造体の寿命の延長を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図の一例である。
【図２】（ａ）本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の斜視図の一例である。（ｂ）（ａ）に示すシャフト用構造体の正面視図である。
【図３】図２（ｂ）に示すＡ−Ａ線の矢視断面を拡大した図である。
【図４】（ａ）図３に示すＢ−Ｂ線の矢視断面図である。（ｂ）図３に示すＣ−Ｃ線の矢視断面図である。（ｃ）図３に示すＤ−Ｄ線の矢視断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の要部の分解斜視図であって、（ａ）が雄型部材の一例、（ｂ）が雌型部材の一例、（ｃ）が雄型部材の外周部に設けられる弾性部材の一例である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る雄型部材の斜視図の一例であって、雄型部材の外周部に接着剤を用いて弾性部材が貼り付けられた一例である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図の一例である。
【図８】（ａ）本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の斜視図の一例である。（ｂ）（ａ）に示すシャフト用構造体の正面視図である。
【図９】図８（ｂ）に示すＥ−Ｅ線の矢視断面を拡大した図である。
【図１０】（ａ）図９に示すＦ−Ｆ線の矢視断面図である。（ｂ）図９に示すＧ−Ｇ線の矢視断面図である。（ｃ）図９に示すＨ−Ｈ線の矢視断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の要部の分解斜視図であって、（ａ）が雄型部材の一例、（ｂ）が雌型部材の一例、（ｃ）が雌型部材の内周部に設けられる弾性部材の一例である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る雌型部材の斜視図の一例であって、雌型部材の内周部に接着剤を用いて弾性部材が貼り付けられた一例である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るシャフト用構造体を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図の一例である。
【図１４】（ａ）本発明の第３の実施形態に係るシャフト用構造体の斜視図の一例である。（ｂ）（ａ）に示すシャフト用構造体の正面視図である。
【図１５】図１４（ｂ）に示すＩ−Ｉ線の矢視断面を拡大した図である。
【図１６】（ａ）図１５に示すＪ−Ｊ線の矢視断面図である。（ｂ）図１５に示すＫ−Ｋ線の矢視断面図である。（ｃ）図１５に示すＬ−Ｌ線の矢視断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係るシャフト用構造体の要部の分解斜視図であって、（ａ）が雄型部材の一例、（ｂ）が雌型部材の一例、（ｃ）が雄型部材の外周部に設けられる弾性部材の一例である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る雄型部材の斜視図の一例であって、雄型部材の外周部に接着剤を用いて弾性部材が貼り付けられた一例である。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係るシャフト用構造体を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図の一例である。
【図２０】（ａ）本発明の第４の実施形態に係るシャフト用構造体の斜視図の一例である。（ｂ）（ａ）に示すシャフト用構造体の正面視図である。
【図２１】図２０（ｂ）に示すＭ−Ｍ線の矢視断面を拡大した図である。
【図２２】（ａ）図２１に示すＮ−Ｎ線の矢視断面図である。（ｂ）図２１に示すＯ−Ｏ線の矢視断面図である。（ｃ）図２１に示すＰ−Ｐ線の矢視断面図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係るシャフト用構造体の要部の分解斜視図であって、（ａ）が雄型部材の一例、（ｂ）が雌型部材の一例、（ｃ）が雄型部材の外周部に設けられる弾性部材の一例である。
【図２４】本発明の第４の実施形態に係る雄型部材の斜視図の一例であって、雄型部材の外周部に接着剤を用いて弾性部材が貼り付けられた一例である。
【図２５】（ａ）本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例を示す図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の別の変形例を示す図である。
【図２６】（ａ）本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例を示す図である。（ｂ）本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の別の変形例を示す図である。
【図２７】本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例を示す図である。
【図２８】（ａ）本発明の第３の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例を示す図である。（ｂ）本発明の第３の実施形態に係るシャフト用構造体の別の変形例を示す図である。
【図２９】本発明の第４の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例を示す図である。
【図３０】本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例１を示す図であって、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態を示す図である。
【図３１】本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例２を示す図であって、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態を示す図である。
【図３２】本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例１を示す図であって、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態を示す図である。
【図３３】本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例２を示す図であって、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
［第１の実施形態］
以下、図１〜図６を参照しつつ、本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体（スプライン）、このシャフト用構造体を構成する雄型部材（雄スプライン軸）及び雌型部材（雌スプライン軸）について説明する。
【００３２】
（電動パワーステアリング装置の全体構成）
ここでは、電動パワーステアリング装置の動作説明を兼ねて、各部の構成を説明する。図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１は、操舵部材としてのステアリングホイール２に連結しているステアリングシャフト（シャフト）３と、ステアリングシャフト３の先端部に設けられたピニオンギヤ４及びこのピニオンギヤ４に噛み合うラックギヤ５を有して車両の左右方向に延びる操舵軸としてのラック軸６とを有している。
【００３３】
ラック軸６の両端部にはそれぞれタイロッド７が結合されており、各タイロッド７は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する車輪８に連結されている。ステアリングホイール２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオンギヤ４およびラックギヤ５によって、車両の左右方向に沿ってのラック軸６の直線運動に変換される。これにより、車輪８の転舵が達成される。
【００３４】
ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２に連なる入力軸９と、ピニオンギヤ４に連なる出力軸１０とに分割されており、これら入、出力軸９，１０はトーションバー１１を介して同一の軸線上で互いに連結されている。また、トーションバー１１を介する入、出力軸９，１０間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１２が設けられており、このトルクセンサ１２のトルク検出結果は制御部１３に与えられる。制御部１３では、トルク検出結果及び車速検出結果等に基づいて、ドライバ１４を介して操舵補助用の電動モータ１５への印加電圧を制御する。そして、電動モータ１５の回転軸（図示せず）の回転が、減速機構１７を介して減速される。減速機構１７の出力回転は変換機構１８を介してラック軸６の軸方向移動に変換され、操舵が補助される。本電動パワーステアリング装置１はいわゆるラックアシストタイプである。
【００３５】
（シャフト用構造体の構成）
本実施形態に係るシャフト用構造体２０は、例えば、上記のステアリングシャフト３に適用されている。なお、以下において、ステアリングシャフト３を単にシャフト３と略記することがある。
【００３６】
本発明に係るシャフト用構造体２０は、動力を伝達可能なシャフト３に組み付けられ、該動力を伝達可能な雄型部材及び雌型部材を軸方向に摺動可能に挿入して構成されるものであって、図２（ａ）に示すように、金属製の雄型部材２１、金属製の雌型部材２２、及び、雄型部材２１の外周部２１ｂ表面を覆うように設けられた弾性部材２３を有する。
【００３７】
雄型部材２１は、図５（ａ）に示すように、基軸部２１ａを有している。この基軸部２１ａは、図３に示すように、雄型部材２１の挿入方向（図３中の白抜きで示す矢印方向）に沿って縮径するテーパー状の外周部２１ｂを有している。この外周部２１ｂには、図５（ａ）に示すように、基軸部２１ａの周方向に沿って所定の隙間を隔てて隣り合う例えば６つの雄歯部２１ｃと、各雄歯部２１ｃの間に形成された例えば６つの雄歯底部２１ｄと、が形成されている。各雄歯部２１ｃは、図３に示すように、雄型部材２１の軸方向に沿う全長に亘って、径方向の高さＨ１が略同じ寸法となるように形成されている。なお、図３中の破線は、基軸部２１ａと雄歯部２１ｃの境界線を示している。
【００３８】
雌型部材２２は、図５（ｂ）に示すように、略円筒状に形成されており、弾性部材２３（図５（ｃ）参照）が外周部２１ｂに覆われた雄型部材２１を挿入可能な内周部２２ａを有する。雌型部材２２の内周部２２ａには、雄型部材２１の外周部２１ｂに形成されている雄歯部２１ｃと同数（本実施形態では６つ）の雌歯部２２ｂが、雌型部材２２の周方向に所定の隙間を隔てて形成されている。なお、図３中の点線及び実線は、雌歯部２２ｂの外形線を示している。図５（ｂ）に示すように、雌型部材２２の内周部２２ａには、隣り合う各雌歯部２２ｂの間において、雄歯底部２１ｄと同数（本実施形態では６つ）の雌歯底部２２ｃが形成されている。なお、この雌歯底部２２ｃは、軸方向断面が略Ｕ字形状となるように形成されている。
【００３９】
弾性部材２３は、ゴムによって形成可能である。このゴムとしては、例えば、ウレタンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロヒドリンゴム、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム等を単独で、又はこれらのゴムを各種変性処理したものを使用することができる。これらのゴムは、単独で使用することができるほか、複数種のゴムをブレンドして用いることもできる。
【００４０】
なお、弾性部材２３は、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成することが好ましい。ここでの繊維部材は、アラミド繊維、ナイロン、ウレタン、木綿、絹、麻、アセテート、レーヨン、フッ素を含む繊維、及び、ポリエステル等によって形成可能であって、ゴム又は樹脂で含浸処理されている。繊維の形状は、例えば短繊維形状又は長繊維形状であってもよく、またシート状の布であってもよい。
【００４１】
ゴム又は樹脂により繊維を含浸処理することで、繊維の間にゴム材又は樹脂材が入り込み、繊維同士を接着させてまとめあげ、弾性部材２３のように部材（シート体）として機能させることが可能となる。また、ゴム等を含浸させた繊維を弾性部材２３として採用することにより、繊維同士の擦れによる摩耗が低減されるだけでなく、弾性部材２３と雌型部材２２との間で発生する弾性部材２３表面の耐摩耗性のアップを図ることが可能となる。
【００４２】
なお、含浸処理に用いるゴムとしては、例えば、ウレタンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロヒドリンゴム、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム等を単独で、又はこれらのゴムを各種変性処理したものを使用することができる。これらのゴムは、単独で使用することができるほか、複数種のゴムをブレンドして用いることもできる。また、ゴムには、加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、及び、着色剤等の従来からゴムの配合剤として使用していたものを適量配合することができる。これら以外に、弾性部材２３の潤滑性を向上させるために、グラファイト、シリコンオイル、フッ素パウダー、又は二硫化モリブデン等の固体潤滑剤がゴムに含まれていてもよい。さらに、上記ゴムの代わりに、又は上記ゴムとともに、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＰＥＴ樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の熱可塑性樹脂、又は熱硬化樹脂を用いることもできる。
【００４３】
上記のゴム又は樹脂による繊維への含浸処理は、ゴム又は樹脂を溶剤等で溶解し液状とした後、所定の繊維（短繊維、長繊維又は布）をディッピング処理する方法が好適に使用される。実際の使用に際しては、繊維をシート状に形成した布を使用することができる。この布のゴム又は樹脂の含浸処理の方法も上記と同様な方法で行われる。
【００４４】
布を構成するものとしては、繊維を不規則にからめた不織布、規則的に成形した織布、及び、編布（ニット）等が挙げられる。これらの布は、繊維（短繊維又は長繊維）のみから構成されたものと比べ、シート状であることから、ゴム等による含浸処理を行い易く（ハンドリングが容易）、さらに後述するシャフト用構造体の表面にも接着し易いといった特徴を有する。なお、上記織布の織り方については、平織、朱子織、及び綾織等が用いられる。
【００４５】
また、上記の布には、ある程度の伸縮性があるものがよい。布を雄歯部２１ｃ及び雄歯底部２１ｄの形状に沿った形へ成型する場合、又は雄型部材２１の外周部２１ｂ表面に接着する場合、いずれも表面が凹凸形状になっていることから、布に伸縮性があることで、布表面が凹凸形状に追従して馴染みやすく、出来上がった弾性部材２３の表面にシワ等が発生しにくく、表面が均一に仕上がるといった利点がある。
【００４６】
弾性部材２３は、図５（ｃ）に示すように、雄型部材２１の外周部２１ｂ（図５（ａ）参照）と略同形状の内周部２３ａと、雌型部材２２の内周部２２ａ（図５（ｂ）参照）に挿入可能な外周部２３ｂとを有している。本実施形態では、図６に示すように、雄型部材２１の外周部２１ｂに、弾性部材２３が接着されている。ここで使用される接着剤は、アクリル樹脂系接着剤、オレフィン系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エチレン−酢酸ビニル樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、塩化ビニル樹脂系接着剤、クロロプレンゴム系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、シリコン系接着剤、スチレン−ブタジエンゴム系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、ホットメルト接着剤、フェノール樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、及びレゾルシノール系接着剤等があり、接着剤を加熱融解した状態にして流動性を付与した上で塗布し冷却することにより硬化・接着する方法、及び、接着剤を加熱することで硬化・接着させる方法等がある。
【００４７】
図３は、図２（ｂ）に示すＡ−Ａ線の矢視断面を拡大した図であって、雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態を示している。本実施形態のシャフト用構造体２０は、図３に示すように、雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態において、第１の隙間Ｓ１を有している。この第１の隙間Ｓ１は、弾性部材２３と雌型部材２２の内周部２２ａとに囲まれた隙間（図３中の白抜き部分）であって、第１の隙間Ｓ１は、図３に示されるように、雌型部材２２の軸方向に沿う全長に亘って形成されている。また、第１の隙間Ｓ１は、詳細は後述するが、雄型部材２１の挿入方向（図３中の白抜きで示す矢印方向）に沿って、雌歯部２２ｂの側部２２ｄと弾性部材２３との距離が異なるように形成されている。
【００４８】
図４（ａ）は、図３に示すＢ−Ｂ線の矢視断面図である。なお、図４（ａ）では、雄型部材２１及び弾性部材２３のみを断面図で図示している。図４（ａ）に示すように、雄型部材２１が挿入される側である雌型部材２２の入口では、雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態において、雌型部材２２の内周部２２ａ（雌歯部２２ｂ及び雌歯底部２２ｃ）の全体が、略隙間の無い状態で、対向する弾性部材２３の外周部２３ｂと当接している。ここでは、雄型部材２１の捩じ回しに伴って変形した弾性部材２３は、雄型部材２１の挿入方向奥側（雌型部材２２の出口側）へ逃げることができるように構成されている。
【００４９】
なお、入口（図４（ａ））では、雌歯部２２ｂの側部２２ｄと弾性部材２３とが略隙間の無い状態で当接していることが好ましいが、必ずしも、雌型部材２２の内周部２２ａ全体を弾性部材２３に当接させる必要はない。例えば、図２５（ａ）に示される本実施形態の変形例に係るシャフト用構造体４２０のように、雌歯部４２２ｂの先端部Ｔ５と弾性部材４２３の外周部４２３ｂとの間に隙間Ｓ５が設けられていてもよい。
【００５０】
また例えば、図２５（ｂ）に示される本実施形態の別の変形例に係るシャフト用構造体５２０のように、雌歯底部５２２ｃと弾性部材５２３の外周部５２３ｂとの間に隙間Ｓ６が設けられていてもよい。また、図２５（ａ）の変形例においては、図２５（ｂ）に示されるＳ６のように、さらに、雌歯底部と、該雌歯底部と対向している弾性部材の外周部との間に隙間が設けられていてもよい。また、図２５（ｂ）の変形例においては、図２５（ａ）に示されるＳ５のように、さらに、雌歯部の先端部と、該先端部と対向している弾性部材の外周部との間に隙間があってもよい。
【００５１】
図４（ｂ）は、図３に示すＣ−Ｃ線の矢視断面図である。図４（ｂ）に示すように、雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態において、中間部における雌歯部２２ｂの側部２２ｄと、対向する弾性部材２３の外周部２３ｂとの間には、周方向に第１の隙間Ｓ１１が形成されている。
【００５２】
図４（ｃ）は、図３に示すＤ−Ｄ線の矢視断面図である。図４（ｃ）に示すように、雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態において、雄型部材２１の出口における雌歯部２２ｂの側部２２ｄと、対向する弾性部材２３の外周部２３ｂとの間には、第１の隙間Ｓ１１（図４（ｂ）参照）よりも大きな第１の隙間Ｓ１２が周方向に形成されている。
【００５３】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態において、雌歯部２２ｂの側部２２ｄと、弾性部材２３の外周部２３ｂとの間に形成された第１の隙間Ｓ１（Ｓ１１、Ｓ１２）は、雄型部材２１の挿入方向奥側（雌型部材２２の出口側）に向かうに連れて大きくなっている。このような構成とすることで、本実施形態のシャフト用構造体２０は、雄型部材２１を図４（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から雌型部材２２に対して周方向（図４（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した際に、雌歯部２２ｂの側部２２ｄと、弾性部材２３が覆われた雄歯部２１ｃの側部とが当接するまでの時間を、雄型部材２１の挿入方向奥側（雄型部材２１の出口）に向かうほど遅らせることができる。
【００５４】
（本実施形態の押圧動作について）
雄型部材２１を図４（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から周方向（図４（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した場合、入口（図４（ａ）参照）において初期剛性が発生しはじめ、雄型部材２１の外周部２１ｂのうち雄歯部２１ｃの側部によって、弾性部材２３を介して雌歯部２２ｂの側部２２ｄが押圧される。そして、雄型部材２１を所定角度捩じ回すと、入口（図４（ａ）参照）に対して遅れて、入口（図４（ａ）参照）から中間部（図４（ｂ）参照）にかけての部分において、弾性部材２３が連続的に側部２２ｄの一部と当接し、弾性部材２３と雌歯部２２ｂの側部２２ｄとの接触面積が徐々に大きくなっていく。
【００５５】
次に、雄型部材２１を更に所定角度捩じ回すと、中間部（図４（ｂ）参照）に対して遅れて、中間部（図４（ｂ）参照）から出口（図４（ｃ）参照）にかけての部分において、弾性部材２３が連続的に雌歯部２２ｂの側部２２ｄの一部とさらに当接し、弾性部材２３と雌歯部２２ｂの側部２２ｄとの接触面積が徐々に大きくなっていく。
【００５６】
続いて、出口（図４（ｃ）参照）では、弾性部材２３の変形が完了するまで、弾性部材２３を介して雄型部材２１の外周部２１ｂによって、雌歯部２２ｂの側部２２ｄのうち雌歯部２２ｂの先端部Ｔ１に近い部分が押圧される。そして、出口での弾性部材２３の変形が完了すると、初期剛性から二次剛性へと剛性が切り替わり、雄型部材２１の外周部２１ｂからの押圧力が雌型部材２２の内周部２２ａへと直接伝わり始める。
【００５７】
このように雄型部材２１を捩じ回した際に、入口（図４（ａ）参照）から出口（図４（ｃ）参照）にかけての部分において、弾性部材２３と側部２２ｄとが当接する面積が徐々に大きくなるメカニズム（入口（図４（ａ）参照）から出口（図４（ｃ）参照）にかけての部分で弾性部材２３と側部２２ｄとが当接するタイミングに時間差が生じるメカニズム）によって、雄型部材２１を捩じ回した際の初期剛性が緩やかに上昇し、雌型部材２２を周方向（図４（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）に緩やかに回転させることができる。次に、出口での弾性部材２３の変形が完了することにより、雄型部材２１の外周部２１ｂからの押圧力が雌型部材２２の内周部２２ａへと直接伝わり始めることで、雄型部材２１に追従して雌型部材２２を所望する角度だけ回転させることができるようになり、ピニオンギヤ４（図１参照）が所望する角度分回転することとなる。
【００５８】
なお、このようなメカニズムを発揮するに当たっては、雄型部材２１を雌型部材２２に挿入した状態で捩じ回した場合に、雄型部材２１の軸方向への移動量は、雄型部材２１と雌型部材２２との間で相対的な位置ズレを生じないように一定の範囲内に制限されていることが好ましく、雄型部材２１が雌型部材２２から抜け出さないように構成されていることがより好ましい。
【００５９】
ここで、シャフト用構造体２０の製法の一例としては、金属材料（図示せず）から図５（ａ），（ｂ）にそれぞれ示された形状を有する雄型部材２１及び雌型部材２２を切り出す工程、雄型部材２１の外周部２１ｂに弾性部材２３を設ける工程、を順次行うことによる製法を挙げることができる。
【００６０】
また、弾性部材２３の製法としては、以下のような製法を適宜選択することができる。例えば、図５（ｃ）の弾性部材２３を成型する場合、まず内周部２３ａ及び外周部２３ｂをそれぞれ成型することができる内型及び外型を用意する。当然のことながら、内型の外周面及び外型の内周面には、それぞれ、内周部２３ａ及び外周部２３ｂに沿った凹凸形状を備えている。そして、この２つの型の間にゴム又は樹脂で含浸処理された繊維（短繊維又は長繊維、又は布（シート状））を充填したのち、内型及び外型から充填された繊維に圧力及び温度を与え、その後、型から繊維を取り外し、内周部２３ａ及び外周部２３ｂが成型された弾性部材２３を得ることができる。
【００６１】
また、弾性部材２３の製法としては、内型と外型との間に充填する布を、内型の外形に沿う様な円筒形に仕上げ、その布を内型の外形に沿わせた状態で内型に被せ、その後、上記と同様に圧力及び温度を与え、弾性部材２３を成型する方法もある。この場合、布が伸縮性を保有することで、一層、内型及び外型の凹凸形状に沿って弾性部材２３の成型が可能となる。その結果、弾性部材２３の内周部２３ａ又は外周部２３ｂにシワ等が発生することなく、表面均一な状態の成型品を製造することができる。尚、布の伸縮性を示す方向が、少なくとも円筒状の弾性部材２３の周方向と一致するように布を円筒形に仕上げることで、より一層上記のシワ等の発生を抑えることができる。
【００６２】
また、図６に示すように、雄型部材２１の外周部２１ｂに、含浸処理された弾性部材２３が接着されている場合の製造方法は、上記製造方法の内型をそのまま雄型部材２１に置き換え、さらに雄型部材２１の金属表面に接着剤を塗ったあと、この雄型部材２１と外型との間にゴム又は樹脂で含浸処理された繊維（短繊維又は長繊維、又は布（シート状））を充填したのち、外型から圧力及び温度を与え、その後、外型を取り外し、雄型部材２１の外周部２１ｂに弾性部材２３が接着された図６の部材を得る。また、上記製造方法と同様に布を雄型部材２１の外形に沿う様な円筒形に仕上げ、その布を雄型部材２１の外径に沿わせた状態で被せてから、圧力を与え、図６の部材を得てもよい。この場合、布が伸縮性を有することで、雄型部材２１の外周部２１ｂに接着された弾性部材２３の表面にシワ等が発生しづらく、表面均一な状態の雄型部材２１を製造することができる。尚、布の伸縮性を示す方向が、少なくとも雄型部材２１の周方向と一致するように布を円筒形に仕上げることで、より一層上記のシワ等の発生が抑えられることは上述した通りである。
【００６３】
（本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の特徴）
上記構成によれば、雌型部材２２に雄型部材２１が挿入された初期状態において、雄型部材２１を捩じ回した際に、雌歯部２２ｂの側部２２ｄと弾性部材２３との距離（すなわち周方向における第１の隙間Ｓ１の大きさ）が大きい箇所（本実施形態では、出口（図４（ｃ）参照））と小さい箇所（本実施形態では、例えば、中間部（図４（ｂ）参照））とで、弾性部材２３と雌歯部２２ｂの側部２２ｄとが当接するまでに所定の時間差が生じる。よって、雄型部材２１を捩じ回した際の初期剛性（弾性部材２３での変形が完了するまでの剛性、つまりは、弾性部材２３において雄型部材２１から受ける押圧力の吸収が完了するまでの剛性）を緩やかに上昇させることができる。従って、雄型部材２１を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減でき、シャフト３に対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制できる。これにより、運転者に従来のような違和感（ステアリングホイール２の操作が開始された直後に、突然、ステアリングホイール２の操作に要する力が急減するという違和感）を与えてしまうことを防止できる。
【００６４】
また、上記構成に示すように、雄型部材２１の外周部２１ｂが、雄型部材２１の挿入方向に沿って縮径するテーパー形状を有しているので、雄型部材２１の挿入方向奥側に向かうに連れて雌歯部２２ｂの側部２２ｄと弾性部材２３の外周部２３ｂとの間の距離が大きくなるといった第１の隙間Ｓ１を容易に形成することができる。その結果、雄型部材２１を捩じ回した際に、弾性部材２３と雌歯部２２ｂの側部２２ｄとが当接するまでの時間を雄型部材２１の挿入方向奥側（雄型部材２１の出口）に向かうほど遅らせることができる。そのため、雄型部材２１を捩じ回した際に、弾性部材２３を介して雄歯部２１ｃの側部が、手前側（入口の側）から奥側（出口の側）に向かうに連れて所定の時間差を持って雌歯部２２ｂの側部２２ｄを押圧することができる。よって、雄型部材２１を捩じ回した際の初期剛性を緩やかに上昇させるという効果を確実に奏することができる。
【００６５】
ところで、雄型部材２１が雌型部材２２に挿入された状態において雄型部材２１が捩じ回されると、その力が雌型部材２２へ伝達されて、弾性部材２３が変形する。このとき、弾性部材２３が雌型部材２２の内周部２２ａと強く擦れることとなる。しかも、雄型部材２１が捩じ回される方向は、一方向でなく左右方向に、しかもかなりの頻度でその方向を変えながら捩じ回され続けられ、その都度、弾性部材２３が雌型部材２２の内周部２２ａとの間で繰り返し強く擦れることとなる。したがって、雄型部材２１の外周部２１ｂ表面を覆うものが通常の未処理の布であれば、すぐさま摩耗して、トルク伝達に支障をきたすおそれがある。この点、第１の実施形態では、弾性部材２３を、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成した場合には、該繊維部材で雄型部材２１の外周部２１ｂの表面を覆うことで、弾性部材２３の摩耗が抑制され、シャフト用構造体２０の寿命の延長を図ることが可能となる。
【００６６】
また、上記構成のシャフト用構造体では、図３に示す中間部及び出口において、入口を支点として、雄型部材２１の挿入方向に対して上下左右方向に自由度があるので、ウォームギヤ等の組み付けを行いやすいという副次的な効果を奏することができる。
【００６７】
更に、雄型部材２１の挿入方向奥側に向かうに連れて雌歯部２２ｂの側部２２ｄと弾性部材２３の外周部２３ｂとの間の距離が大きくなる構造であるけれども、雌歯部２２ｂの側部２２ｄと弾性部材２３とが軸方向の一部の箇所（この場合は入口付近）で略隙間の無い状態で当接しているので、雌型部材２２と雄型部材２１間で発生するガタつきを抑制することができる。
【００６８】
［第２の実施の形態］
次に、図７〜図１２を参照しつつ、本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体（スプライン）、このシャフト用構造体を構成する雄型部材（雄スプライン軸）及び雌型部材（雌スプライン軸）について説明する。なお、第１実施の形態の部位１〜１５，１７，１８と、本実施の形態の部位１０１〜１１５，１１７，１１８とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【００６９】
（電動パワーステアリング装置の全体構成）
図７に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１０１は、操舵部材としてのステアリングホイール１０２に連結しているステアリングシャフト（シャフト）１０３と、ステアリングシャフト１０３の先端部に設けられたピニオンギヤ１０４及びこのピニオンギヤ１０４に噛み合うラックギヤ１０５を有して車両の左右方向に延びる操舵軸としてのラック軸１０６とを有している。
【００７０】
（シャフト用構造体の構成）
本実施形態に係るシャフト用構造体は、例えば、上記のステアリングシャフト１０３に適用されている。なお、以下において、ステアリングシャフト１０３を単にシャフト１０３と略記することがある。
【００７１】
本発明に係るシャフト用構造体１２０は、動力を伝達可能なシャフト１０３に組み付けられ、該動力を伝達可能な雄型部材及び雌型部材を軸方向に摺動可能に挿入して構成されるものであって、図８（ａ）に示すように、金属製の雄型部材１２１、金属製の雌型部材１２２、及び、雌型部材１２２の内周部１２２ａ表面を覆うように設けられた弾性部材１２３を有する。
【００７２】
雄型部材１２１は、図１１（ａ）に示すように、基軸部１２１ａを有している。この基軸部１２１ａは、図９で示すように、雄型部材１２１の挿入方向（図９中の白抜きで示す矢印方向）に沿って縮径するテーパー状の外周部１２１ｂを有している。この外周部１２１ｂには、図１１（ａ）に示すように、基軸部１２１ａの周方向に沿って所定の隙間を隔てて隣り合う例えば６つの雄歯部１２１ｃと、各雄歯部１２１ｃの間に形成された例えば６つの雄歯底部１２１ｄと、が形成されている。各雄歯部１２１ｃは、図９に示すように、雄型部材１２１の軸方向に沿う全長に亘って、径方向の高さＨ２が略同じ寸法となるように形成されている。なお、図９中の破線は、基軸部１２１ａと雄歯部１２１ｃの境界線を示している。
【００７３】
雌型部材１２２は、図１１（ｂ）に示すように、略円筒状に形成されており、雄型部材１２１を挿入可能な内周部１２２ａを有する。雌型部材１２２の内周部１２２ａには、雄型部材１２１の外周部１２１ｂに形成されている雄歯部１２１ｃと同数（本実施形態では６つ）の雌歯部１２２ｂが、雌型部材１２２の周方向に所定の隙間を隔てて形成されている。なお、図９中の点線及び実線は、雌歯部１２２ｂの外形線を示している。図１１（ｂ）に示すように、雌型部材１２２の内周部１２２ａには、隣り合う各雌歯部１２２ｂの間において、雄歯底部１２１ｄと同数（本実施形態では６つ）の雌歯底部１２２ｃが形成されている。なお、この雌歯底部１２２ｃは、軸方向断面が略Ｕ字形状となるように形成されている。
【００７４】
弾性部材１２３は、第１の実施形態の弾性部材２３と同様の材料を用いて形成可能である。また、弾性部材１２３は、第１の実施形態の弾性部材２３と同様に、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成可能である。
【００７５】
弾性部材１２３は、図１１（ｃ）に示すように、雄型部材１２１の外周部１２１ｂ（図１１（ａ）参照）を挿入可能な内周部１２３ａと、雌型部材１２２の内周部１２２ａ（図１１（ｂ）参照）と略同形状の外周部１２３ｂとを有している。本実施形態では、図１２に示すように、雌型部材１２２の内周部１２２ａに、弾性部材１２３が接着されている。ここで使用される接着剤は、第１の実施形態で例示したものを使用することができる。
【００７６】
図９は、図８（ｂ）に示すＥ−Ｅ線の矢視断面を拡大した図であって、雌型部材１２２に雄型部材１２１が挿入された初期状態を示している。本実施形態のシャフト用構造体１２０は、図９に示すように、雌型部材１２２に雄型部材１２１が挿入された初期状態において、第２の隙間Ｓ２を有している。この第２の隙間Ｓ２は、弾性部材１２３と雄型部材１２１の外周部１２１ｂとに囲まれた隙間（図９中の白抜き部分）であって、第２の隙間Ｓ２は、図９に示されるように、雌型部材１２２の軸方向に沿う全長に亘って形成されている。また、第２の隙間Ｓ２は、詳細は後述するが、雄型部材１２１の挿入方向（図９中の白抜きで示す矢印方向）に沿って、雄歯部２１ｃの側部１２１ｅと弾性部材２３との距離が異なるように形成されている。
【００７７】
図１０（ａ）は、図９に示すＦ−Ｆ線の矢視断面図である。なお、図１０（ａ）では、雄型部材１２１のみを断面図で図示している。図１０（ａ）に示すように、雄型部材１２１が挿入される側である雌型部材２２の入口では、雌型部材１２２に雄型部材１２１が挿入された初期状態において、雄型部材１２１の外周部１２１ｂ（雄歯部１２１ｃ及び雄歯底部１２１ｄ）の全体が、略隙間の無い状態で、対向する弾性部材１２３の内周部１２３ａと当接している。ここでは、雄型部材１２１の捩じ回しに伴って変形した弾性部材１２３は、雄型部材１２１の挿入方向奥側（雌型部材２２の出口側）へ逃げることができるように構成されている。
【００７８】
なお、入口（図１０（ａ））では、雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅと弾性部材１２３とが略隙間の無い状態で当接していることが好ましいが、必ずしも、雄型部材１２１の外周部１２１ｂ全体を弾性部材１２３に当接させる必要はない。例えば、図２６（ａ）に示される本実施形態の変形例に係るシャフト用構造体６２０に示すように、雄歯部６２１ｃの先端部Ｔ６と弾性部材６２３の内周部６２３ａとの間に隙間Ｓ７が設けられていてもよい。
【００７９】
また例えば、図２６（ｂ）に示される本実施形態の変形例に係るシャフト用構造体７２０のように、雄歯底部７２１ｄと弾性部材７２３の内周部７２３ａとの間に隙間Ｓ８が設けられていてもよい。また、図２６（ａ）の変形例においては、図２６（ｂ）に示されるＳ８のように、さらに、雄歯底部と、該雄歯底部と対向している弾性部材の外周部との間に隙間が設けられていてもよい。また、図２６（ｂ）の変形例においては、図２６（ａ）に示されるＳ７のように、さらに、雄歯部の先端部と、該先端部と対向している弾性部材の外周部との間に隙間が設けられていてもよい。
【００８０】
図１０（ｂ）は、図９に示すＧ−Ｇ線の矢視断面図である。図１０（ｂ）に示すように、雌型部材１２２に雄型部材１２１が挿入された初期状態において、中間部における雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅと、対向する弾性部材１２３の外周部１２３ｂとの間には、周方向に第２の隙間Ｓ２１が形成されている。
【００８１】
図１０（ｃ）は、図９に示すＨ−Ｈ線の矢視断面図である。図１０（ｃ）に示すように、雌型部材１２２に雄型部材１２１が挿入された初期状態において、雄型部材１２１の出口における雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅと、対向する弾性部材１２３の外周部１２３ｂとの間には、第２の隙間Ｓ２１（図１０（ｂ）参照）よりも大きな第２の隙間Ｓ２２が周方向に形成されている。
【００８２】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、雌型部材１２２に雄型部材１２１が挿入された初期状態において、雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅと、弾性部材１２３の外周部１２３ｂとの間に形成された第２の隙間Ｓ２（Ｓ２１、Ｓ２２）は、雄型部材１２１の挿入方向奥側（雌型部材１２２の出口側）に向かうに連れて大きくなっている。このような構成とすることで、本実施形態のシャフト用構造体１２０は、雄型部材１２１を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から周方向（図１０（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した際に、雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅと、弾性部材１２３の外周部１２３ｂと、が当接するまでの時間を雄型部材１２１の挿入方向奥側（雄型部材１２１の出口）に向かうほど遅らせることができる。
【００８３】
（本実施形態の押圧動作について）
雄型部材１２１を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から周方向（図１０（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した場合、入口（図１０（ａ）参照）において初期剛性が発生しはじめ、雄型部材１２１の外周部１２１ｂのうち雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅによって、弾性部材１２３を介して雌歯部１２２ｂの側部が押圧される。そして、雄型部材１２１を所定角度捩じ回すと、入口（図１０（ａ）参照）に対して遅れて、入口（図１０（ａ）参照）から中間部（図１０（ｂ）参照）にかけての部分において、側部１２１ｅの一部が連続的に弾性部材１２３と当接し、側部１２１ｅと弾性部材１２３との接触面積が徐々に大きくなっていく。
【００８４】
次に、雄型部材１２１を更に所定角度捩じ回すと、中間部（図１０（ｂ）参照）に対して遅れて、中間部（図１０（ｂ）参照）から出口（図１０（ｃ）参照）にかけての部分において、側部１２１ｅの一部が連続的に弾性部材１２３とさらに当接し、側部１２１ｅと弾性部材１２３との接触面積が徐々に大きくなっていく。
【００８５】
続いて、出口（図１０（ｃ）参照）では、弾性部材１２３の変形が完了するまで、弾性部材１２３を介して、側部１２１ｅのうち雄歯部１２１ｃの先端部Ｔ２に近い部分によって、雌型部材１２２の内周部１２２ａが押圧される。そして、出口での弾性部材１２３の変形が完了すると、初期剛性から二次剛性へと剛性が切り替わり、雄型部材１２１の外周部１２１ｂからの押圧力が雌型部材１２２の内周部１２２ａへと直接伝わり始める。
【００８６】
このように雄型部材１２１を捩じ回した際に、入口（図１０（ａ）参照）から出口（図１０（ｃ）参照）にかけての部分において、側部１２１ｅと弾性部材１２３とが当接する面積が徐々に大きくなるメカニズム（入口（図１０（ａ）参照）から出口（図１０（ｃ）参照）にかけての部分で側部１２１ｅと弾性部材１２３とが当接するタイミングに時間差が生じるメカニズム）によって、雄型部材１２１を捩じ回した際の初期剛性が緩やかに上昇し、雌型部材２２を周方向（図１０（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）に緩やかに回転させることができる。次に、出口での弾性部材１２３の変形が完了することにより、雄型部材１２１の外周部１２１ｂからの押圧力が雌型部材１２２の内周部１２２ａへと直接伝わり始めることで、雄型部材１２１に追従して雌型部材１２２を所望する角度だけ回転させることができるようになり、ピニオンギヤ１０４（図７参照）が所望する角度分回転することとなる。
【００８７】
なお、このようなメカニズムを発揮するに当たっては、雄型部材１２１を雌型部材１２２に挿入した状態で捩じ回した場合に、雄型部材１２１の軸方向への移動量が、雄型部材１２１と雌型部材１２２との間で相対的な位置ズレを生じないように一定の範囲内に制限されていることが好ましく、雄型部材１２１が雌型部材１２２から抜け出さないように構成されていることがより好ましい。
【００８８】
（本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の特徴）
上記構成によれば、雌型部材１２２に雄型部材１２１が挿入された初期状態において、雄型部材１２１を捩じ回した際に、雄歯部２１ｃの側部１２１ｅと弾性部材２３との距離（すなわち周方向における第２の隙間Ｓ２の大きさ）が大きい箇所（本実施形態では、出口（図１０（ｃ）参照））と小さい箇所（本実施形態では、例えば、中間部（図１０（ｂ）参照））とで、弾性部材１２３と雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅとが当接するまでに所定の時間差が生じる。よって、雄型部材１２１を捩じ回した際の初期剛性（弾性部材１２３での変形が完了するまでの剛性、つまりは、弾性部材１２３において雄型部材１２１から受ける押圧力の吸収が完了するまでの剛性）を緩やかに上昇させることができる。従って、雄型部材１２１を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減でき、シャフト１０３に対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制できる。これにより、運転者に従来のような違和感（ステアリングホイール１０２の操作が開始された直後に、突然、ステアリングホイール１０２の操作に要する力が急減するという違和感）を与えてしまうことを防止できる。
【００８９】
また、上記構成に示すように、雄型部材１２１の外周部１２１ｂが、雄型部材１２１の挿入方向に沿って縮径するテーパー形状を有しているので、雄型部材１２１の挿入方向奥側に向かうに連れて雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅと対向する弾性部材１２３の外周部１２３ｂとの間の距離が大きくなるといった第２の隙間Ｓ２を容易に形成することができる。その結果、雄型部材１２１を捩じ回した際に、弾性部材１２３と雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅとが当接するまでの時間を雄型部材１２１の挿入方向奥側（雄型部材１２１の出口）に向かうほど遅らせることができる。そのため、雄型部材１２１を捩じ回した際に、弾性部材１２３を介して雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅが、手前側（入口の側）から奥側（出口の側）に向かうに連れて所定の時間差を持って雌歯部１２２ｂの側部を押圧することができる。よって、雄型部材１２１を捩じ回した際の初期剛性を緩やかに上昇させるという効果を確実に奏することができる。
【００９０】
ところで、雄型部材１２１が雌型部材１２２に挿入された状態において雄型部材１２１が捩じ回されると、その力が雌型部材１２２へ伝達されて、弾性部材１２３が変形する。このとき、弾性部材１２３が雄型部材１２１の外周部１２１ｂと強く擦れることとなる。しかも、雄型部材１２１が捩じ回される方向は、一方向でなく左右方向に、しかもかなりの頻度でその方向を変えながら捩じ回され続けられ、その都度、弾性部材１２３が雄型部材１２１の外周部１２１ｂとの間で繰り返し強く擦れることとなる。したがって、雌型部材１２２の内周部１２２ａ表面を覆うものが通常の未処理の布であれば、すぐさま摩耗して、トルク伝達に支障をきたすおそれがある。この点、第２の実施形態では、弾性部材１２３を、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成した場合には、該繊維部材で雌型部材１２２の内周部１２２ａの表面を覆うことで、弾性部材１２３の摩耗が抑制され、シャフト用構造体１２０の寿命の延長を図ることが可能となる。
【００９１】
また、上記構成のシャフト用構造体では、図９に示す中間部及び出口において、入口を支点として、雄型部材１２１の挿入方向に対して上下左右方向に自由度があるので、ウォームギヤ等の組み付けを行いやすいという副次的な効果を奏することができる。
【００９２】
更に、雄型部材１２１の挿入方向奥側に向かうに連れて雄歯部１２１ｃの側部１２１ｅと対向する弾性部材１２３の外周部１２３ｂとの間の距離が大きくなる構造であるけれども、雄型部材１２１の外周部１２１ｂ（雄歯部１２１ｃ及び雄歯底部１２１ｄ）の全体と、弾性部材１２３の内周部１２３ａとが、軸方向の一部の箇所（この場合は入口付近）で略隙間の無い状態で当接しているので、雌型部材１２２と雄型部材１２１間で発生するガタつきを抑制することができる。
【００９３】
［第３の実施形態］
次に、図１３〜図１８を参照しつつ、本発明の第３の実施形態に係るシャフト用構造体（スプライン）、このシャフト用構造体を構成する雄型部材（雄スプライン軸）及び雌型部材（雌スプライン軸）について説明する。なお、第１実施の形態の部位１〜１５，１７，１８と、本実施の形態の部位２０１〜２１５，２１７，２１８とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【００９４】
（電動パワーステアリング装置の全体構成）
図１３に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）２０１は、操舵部材としてのステアリングホイール２０２に連結しているステアリングシャフト（シャフト）２０３と、ステアリングシャフト２０３の先端部に設けられたピニオンギヤ２０４及びこのピニオンギヤ２０４に噛み合うラックギヤ２０５を有して車両の左右方向に延びる操舵軸としてのラック軸２０６とを有している。
【００９５】
（シャフト用構造体の構成）
本実施形態に係るシャフト用構造体は、例えば、上記のステアリングシャフト２０３に適用されている。なお、以下において、ステアリングシャフト２０３を単にシャフト２０３と略記することがある。
【００９６】
本発明に係るシャフト用構造体２２０は、動力を伝達可能なシャフト２０３に組み付けられ、該動力を伝達可能な雄型部材及び雌型部材を軸方向に摺動可能に挿入して構成されるものであって、図１４（ａ）に示すように、金属製の雄型部材２２１、金属製の雌型部材２２２、及び、雄型部材２２１の外周部２２１ｂ表面を覆うように設けられた弾性部材２２３を有する。
【００９７】
雄型部材２２１は、図１７（ａ）に示すように、基軸部２２１ａを有している。この基軸部２２１ａの外周部２２１ｂには、基軸部２２１ａの周方向に沿って所定の隙間を隔てて隣り合う例えば６つの雄歯部２２１ｃと、各雄歯部２２１ｃの間に形成された例えば６つの雄歯底部２２１ｄと、が形成されている。各雄歯部２２１ｃは、図１５に示すように、雄型部材２２１の軸方向に沿う全長に亘って、径方向の高さＨ３が略同じ寸法となるように形成されている。なお、図１５中の破線は、基軸部２２１ａと雄歯部２２１ｃの境界線を示している。
【００９８】
雌型部材２２２は、図１７（ｂ）に示すように、弾性部材２２３（図１７（ｃ）参照）が外周部２２１ｂに覆われた雄型部材２２１を挿入可能な内周部２２２ａを有する。この内周部２２２ａは、図１５に示すように、雄型部材２２１の挿入方向（図１５中の白抜きで示す矢印方向）に沿って縮径するテーパー形状を有している。雌型部材２２２の内周部２２２ａには、図１７（ｂ）に示すように、雄型部材２２１の外周部２２１ｂに形成されている雄歯部２２１ｃと同数（本実施形態では６つ）の雌歯部２２２ｂが、雌型部材２２２の周方向に所定の隙間を隔てて形成されている。なお、図１５中の点線及び実線は、雌歯部２２２ｂの外形線を示している。図１７（ｂ）に示すように、雌型部材２２２の内周部２２２ａには、隣り合う各雌歯部２２２ｂの間において、雄歯底部２２１ｄと同数（本実施形態では６つ）の雌歯底部２２２ｃが形成されている。なお、この雌歯底部２２２ｃは、軸方向断面が略Ｕ字形状となるように形成されている。
【００９９】
弾性部材２２３は、第１の実施形態の弾性部材２３と同様の材料を用いて形成可能である。また、弾性部材２２３は、第１の実施形態の弾性部材２３と同様に、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成可能である。
【０１００】
弾性部材２３は、図１７（ｃ）に示すように、雄型部材２２１の外周部２２１ｂ（図１７（ａ）参照）と略同形状の内周部２２３ａと、雌型部材２２２の内周部２２２ａ（図１７（ｂ）参照）に挿入可能な外周部２２３ｂとを有している。本実施形態では、図１８に示すように、雄型部材２２１の外周部２２１ｂに、弾性部材２２３が接着されている。ここで使用される接着剤は、第１の実施形態で例示したものを使用することができる。
【０１０１】
図１５は、図１４（ｂ）に示すＩ−Ｉ線の矢視断面を拡大した図であって、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態を示している。本実施形態のシャフト用構造体２２０は、図１５に示すように、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態において、第１の隙間Ｓ３を有している。この第１の隙間Ｓ３は、弾性部材２２３と雌型部材２２２の内周部２２２ａとに囲まれた隙間（図１５中の白抜き部分）であって、第１の隙間Ｓ３は、図１５に示されるように、雌型部材２２２の軸方向に沿う全長に亘って形成されている。また、第１の隙間Ｓ３は、詳細は後述するが、雄型部材２２１の挿入方向（図１５中の白抜きで示す矢印方向）に沿って、雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと弾性部材２２３との距離が異なるように形成されている。
【０１０２】
図１６（ａ）は、図１５に示すＪ−Ｊ線の矢視断面図である。図１６（ａ）に示すように、雄型部材２２１が挿入される方向の奥側である雌型部材２２２の出口では、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態において、雌型部材２２２の内周部２２２ａ（雌歯部２２２ｂ及び雌歯底部２２２ｃ）の全体が、略隙間の無い状態で、対向する弾性部材２２３の外周部２２３ｂと当接している。ここでは、雄型部材２２１の捩じ回しに伴って変形した弾性部材２２３は、入口側へ逃げることができるように構成されている。
【０１０３】
なお、出口（図１６（ａ））では、雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと弾性部材２２３とが略隙間の無い状態で当接していることが好ましいが、必ずしも、雌型部材２２２の内周部２２２ａ全体を弾性部材２２３に当接させる必要はない。例えば、第１実施形態の変形例に係るシャフト用構造体３２０と同様に（図１９（ａ）参照）、雌歯部２２２ｂの先端部Ｔ３と弾性部材２２３の外周部２２３ｂとの間に隙間が設けられていてもよい。また例えば、第１実施形態の別の変形例に係るシャフト用構造体４２０と同様に（図１９（ｂ）参照）、雌歯底部２２２ｃと弾性部材２２３の外周部２２３ｂとの間に隙間が設けられていてもよい。ここでは、雌歯部２２２ｂの先端部Ｔ３と弾性部材２２３との間、及び、雌歯底部２２２ｃと弾性部材２２３との間、の両方に隙間があってもよい。
【０１０４】
図１６（ｂ）は、図１５に示すＫ−Ｋ線の矢視断面図である。図１６（ｂ）に示すように、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態において、中間部における雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと、対向する弾性部材２２３の外周部２２３ｂとの間には、周方向に第１の隙間Ｓ３１が形成されている。
【０１０５】
図１６（ｃ）は、図１５に示すＬ−Ｌ線の矢視断面図である。なお、図１６（ｃ）では、雄型部材２２１及び弾性部材２２３のみを断面図で図示している。図１６（ｃ）に示すように、入口では、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態において、入口における雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと、対向する弾性部材２２３の外周部２２３ｂとの間には、第１の隙間Ｓ３１（図１６（ｂ）参照）よりも大きな第１の隙間Ｓ３２が周方向に形成されている。
【０１０６】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態において、雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと、弾性部材２２３の外周部２２３ｂとの間に形成された第１の隙間Ｓ３（Ｓ３１、Ｓ３２）は、雄型部材２２１の挿入方向奥側（雌型部材２２２の出口側）に向かうに連れて大きくなっている。このように、本実施形態における第１の隙間Ｓ３は、雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと対向する弾性部材２２３の外周部２２３ｂとの間の距離（例えば、Ｓ３２、Ｓ３１）を、雄型部材１２１の挿入方向奥側に向かうに連れて小さくすることによって形成されている。このような構成とすることで、本実施形態のシャフト用構造体２２０は、雄型部材２２１を図１６（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から周方向（図１６（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した際に、雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと、弾性部材２２３の外周部２２３ｂと、が当接するまでの時間を雄型部材２２１の挿入方向奥側（雄型部材２２１の出口）に向かうほど速めることができる。
【０１０７】
（本実施形態の押圧動作について）
雄型部材２２１を図１６（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から周方向（図１６（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した場合、出口（図１６（ａ）参照）において初期剛性が発生しはじめ、雄型部材２２１の外周部２２１ｂのうち雄歯部２２１ｃの側部によって、弾性部材２２３を介して雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄが押圧される。そして、雄型部材２２１を所定角度捩じ回すと、出口（図１６（ａ）参照）に対して遅れて、出口（図１６（ａ）参照）から中間部（図１６（ｂ）参照）にかけての部分で、弾性部材２２３が連続的に側部２２２ｄの一部と当接し、弾性部材２２３と側部２２２ｄとの接触面積が徐々に大きくなっていく。
【０１０８】
次に、雄型部材２２１を更に所定角度捩じ回すと、中間部（図１６（ｂ）参照）に対して遅れて、中間部（図１６（ｂ）参照）から入口（図１６（ｃ）参照）にかけての部分において、弾性部材２２３が連続的に側部２２２ｄの一部とさらに当接し、弾性部材２２３と側部２２２ｄとの接触面積が徐々に大きくなっていく。
【０１０９】
続いて、入口（図１６（ｃ）参照）では、弾性部材２２３の変形が完了するまで、弾性部材２２３を介して、雄型部材２２１の外周部２２１ｂによって、側部２２２ｄのうち雌歯部２２２ｂの先端部Ｔ３に近い部分が押圧される。そして、入口での弾性部材２２３の変形が完了すると、初期剛性から二次剛性へと剛性が切り替わり、雄型部材２２１の外周部２２１ｂからの押圧力が雌型部材２２２の内周部２２２ａへと直接伝わり始める。
【０１１０】
このように雄型部材２２１を捩じ回した際に、出口（図１６（ａ）参照）から入口（図１６（ｃ）参照）にかけての部分において、弾性部材２２３と側部２２２ｄとが当接する面積が徐々に大きくなるメカニズム（出口（図１６（ａ）参照）から入口（図１６（ｃ）参照）にかけての部分で弾性部材２２３と側部２２２ｄとが当接するタイミングに時間差が生じるメカニズム）によって、雄型部材２２１を捩じ回した際の初期剛性が緩やかに上昇し、雌型部材２２２を周方向（図１６（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）に緩やかに回転させることができる。次に、入口での弾性部材２２３の変形が完了することにより、雄型部材２２１の外周部２２１ｂからの押圧力が雌型部材２２２の内周部２２２ａへと直接伝わり始めることで、雄型部材２２１に追従して雌型部材２２２を所望する角度だけ回転させることができるようになり、ピニオンギヤ２０４（図１３参照）が所望する角度分回転することとなる。
【０１１１】
なお、このようなメカニズムを発揮するに当たっては、雄型部材２２１を雌型部材２２２に挿入した状態で捩じ回した場合に、雄型部材２２１の軸方向への移動量は、雄型部材２２１と雌型部材２２２との間で相対的な位置ズレを生じないように一定の範囲内に制限されていることが好ましく、雄型部材２２１が雌型部材２２２から抜け出さないように構成されていることがより好ましい。
【０１１２】
（本発明の第３の実施形態に係るシャフト用構造体の特徴）
上記構成によれば、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態において、雄型部材２２１を捩じ回した際に、雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと弾性部材２２３との距離（すなわち周方向における第１の隙間Ｓ３の大きさ）が大きい箇所（本実施形態では、入口（図１６（ｃ）参照））と小さい箇所（本実施形態では、例えば、中間部（図１６（ｂ）参照））とで、弾性部材２２３と雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄとが当接するまでに所定の時間差が生じる。よって、雄型部材２２１を捩じ回した際の初期剛性（弾性部材２２３での変形が完了するまでの剛性、つまりは、弾性部材２２３において雄型部材２２１から受ける押圧力の吸収が完了するまでの剛性）を緩やかに上昇させることができる。従って、雄型部材２２１を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減でき、シャフト２０３に対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制できる。これにより、運転者に従来のような違和感（ステアリングホイール２０２の操作が開始された直後に、突然、ステアリングホイール２０２の操作に要する力が急減するという違和感）を与えてしまうことを防止できる。
【０１１３】
また、上記構成に示すように、雌型部材２２２の内周部２２２ａが、雄型部材２２１の挿入方向に沿って縮径するテーパー形状を有しているので、雄型部材２２１の挿入方向奥側に向かうに連れて雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄと弾性部材２２３の外周部２２３ｂとの間の距離が小さくなるといった第１の隙間Ｓ３を容易に形成することができる。その結果、雄型部材２２１を捩じ回した際に、弾性部材２２３と雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄとが当接するまでの時間を雄型部材２２１の挿入方向奥側（雄型部材２２１の出口）に向かうほど速めることができる。そのため、雄型部材２２１を捩じ回した際に、弾性部材２２３を介して雄歯部２２１ｃの側部が、奥側（出口の側）から手前側（入口の側）に向かうに連れて所定の時間差を持って雌歯部２２２ｂの側部２２２ｄを押圧することができる。よって、雄型部材２２１を捩じ回した際の初期剛性を緩やかに上昇させるという効果を確実に奏することができる。
【０１１４】
ところで、雄型部材２２１が雌型部材２２２に挿入された状態において雄型部材２２１が捩じ回されると、その力が雌型部材２２２へ伝達されて、弾性部材２２３が変形する。このとき、弾性部材２２３が雌型部材２２２の内周部２２２ａと強く擦れることとなる。しかも、雄型部材２２１が捩じ回される方向は、一方向でなく左右方向に、しかもかなりの頻度でその方向を変えながら捩じ回され続けられ、その都度、弾性部材２２３が雌型部材２２２の内周部２２２ａとの間で繰り返し強く擦れることとなる。したがって、雄型部材２２１の外周部２２１ｂ表面を覆うものが通常の未処理の布であれば、すぐさま摩耗して、トルク伝達に支障をきたすおそれがある。この点、第３の実施形態では、弾性部材２２３を、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成した場合には、該繊維部材で雄型部材２２１の外周部２２１ｂの表面を覆うことで、弾性部材２２３の摩耗が抑制され、シャフト用構造体２２０の寿命の延長を図ることが可能となる。
【０１１５】
また、上記構成のシャフト用構造体では、図１５に示す入口及び中間部において、出口を支点として、雄型部材２２１の挿入方向に対して上下左右方向に自由度があるので、ウォームギヤ等の組み付けを行いやすいという副次的な効果を奏することができる。
【０１１６】
また、上記構成のシャフト用構造体では、雌型部材２２２に雄型部材２２１が挿入された初期状態において、軸方向の一部の箇所（この場合は出口付近）で雌型部材２２２の内周部２２２ａ（雌歯部２２２ｂ及び雌歯底部２２２ｃ）の全体が、略隙間の無い状態で、対向する弾性部材２２３の外周部２２３ｂと当接していることで、雌型部材２２２と雄型部材２２１間で発生するガタつきを抑制することができる。
【０１１７】
［第４の実施形態］
次に、図１９〜図２４を参照しつつ、本発明の第４の実施形態に係るシャフト用構造体（スプライン）、このシャフト用構造体を構成する雄型部材（雄スプライン軸）及び雌型部材（雌スプライン軸）について説明する。なお、第１実施の形態の部位１〜１５，１７，１８と、本実施の形態の部位３０１〜３１５，３１７，３１８とは、順に同様のものであるので、詳細な説明を省略することがある。
【０１１８】
（電動パワーステアリング装置の全体構成）
図１９に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）３０１は、操舵部材としてのステアリングホイール３０２に連結しているステアリングシャフト（シャフト）３０３と、ステアリングシャフト３０３の先端部に設けられたピニオンギヤ３０４及びこのピニオンギヤ３０４に噛み合うラックギヤ３０５を有して車両の左右方向に延びる操舵軸としてのラック軸３０６とを有している。
【０１１９】
（シャフト用構造体の構成）
本実施形態に係るシャフト用構造体は、例えば、上記のステアリングシャフト３０３に適用されている。なお、以下において、ステアリングシャフト３０３を単にシャフト３０３と略記することがある。
【０１２０】
本発明に係るシャフト用構造体３２０は、動力を伝達可能なシャフト３０３に組み付けられ、該動力を伝達可能な雄型部材及び雌型部材を軸方向に摺動可能に挿入して構成されるものであって、図２０（ａ）に示すように、金属製の雄型部材３２１、金属製の雌型部材３２２、及び、雄型部材３２１の外周部３２１ｂ表面を覆うように設けられた弾性部材２２３を有する。
【０１２１】
雄型部材３２１は、図２３（ａ）に示すように、基軸部３２１ａを有している。この基軸部３２１ａの外周部３２１ｂには、基軸部３２１ａの周方向に沿って所定の隙間を隔てて隣り合う例えば６つの雄歯部３２１ｃと、各雄歯部３２１ｃの間に形成された例えば６つの雄歯底部３２１ｄと、が形成されている。各雄歯部３２１ｃは、図２１に示すように、雄型部材３２１の軸方向に沿う全長に亘って、径方向の高さＨ４が略同じ寸法となるように形成されている。なお、図２１中の破線は、基軸部３２１ａと雄歯部３２１ｃの境界線を示している。
【０１２２】
雌型部材３２２は、図２３（ｂ）に示すように、弾性部材３２３（図２３（ｃ）参照）が外周部３２１ｂに覆われた雄型部材３２１を挿入可能な内周部３２２ａを有する。雌型部材３２２の内周部３２２ａには、図２３（ｂ）に示すように、雄型部材３２１の外周部３２１ｂに形成されている雄歯部３２１ｃと同数（本実施形態では６つ）の雌歯部３２２ｂが、雌型部材３２２の周方向に所定の隙間を隔てて形成されている。図２３（ｂ）に示すように、雌型部材３２２の内周部３２２ａには、隣り合う各雌歯部３２２ｂの間において、雄歯底部３２１ｄと同数（本実施形態では６つ）の雌歯底部３２２ｃが形成されている。なお、この雌歯底部３２２ｃは、軸方向断面が略Ｕ字形状となるように形成されている。
【０１２３】
弾性部材３２３は、第１の実施形態の弾性部材２３と同様の材料を用いて形成可能である。また、弾性部材３２３は、第１の実施形態の弾性部材２３と同様に、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成可能である。
【０１２４】
弾性部材３２３は、図２３（ｃ）に示すように、雄型部材３２１の外周部３２１ｂ（図２３（ａ）参照）と略同形状の内周部３２３ａと、雌型部材３２２の内周部３２２ａ（図２３（ｂ）参照）に挿入可能な外周部３２３ｂとを有している。本実施形態では、図２４に示すように、雄型部材３２１の外周部３２１ｂに、弾性部材３２３が接着されている。ここで使用される接着剤は、第１の実施形態で例示したものを使用することができる。
【０１２５】
図２１は、図２０（ｂ）に示すＭ−Ｍ線の矢視断面を拡大した図であって、雌型部材３２２に雄型部材３２１が挿入された初期状態を示している。
【０１２６】
図２２（ａ）は、図２１に示すＮ−Ｎ線の矢視断面図である。なお、図２２（ａ）では、雄型部材３２１及び弾性部材３２３のみを断面図で図示している。図２２（ａ）に示すように、入口では、雌型部材３２２に雄型部材３２１が挿入された初期状態において、雌型部材３２２の内周部３２２ａ（雌歯部３２２ｂ及び雌歯底部３２２ｃ）の全体が、略隙間の無い状態で、対向する弾性部材３２３の外周部３２３ｂと当接している。ここでは、雄型部材３２１の捩じ回しに伴って変形した弾性部材３２３は、入口側へ逃げることができるように構成されている。
【０１２７】
なお、入口（図２２（ａ）参照）では、雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと弾性部材３２３とが略隙間の無い状態で当接していることが好ましいが、必ずしも、雌型部材３２２の内周部３２２ａ全体を弾性部材３２３に当接させる必要はない。例えば、第１実施形態の変形例に係るシャフト用構造体４２０と同様に（図２５（ａ）参照）、雌歯部３２２ｂの先端部Ｔ４と弾性部材３２３の外周部２２３ｂとの間に隙間が設けられていてもよい。また例えば、第１実施形態の別の変形例に係るシャフト用構造体５２０と同様に（図２５（ｂ）参照）、雌歯底部３２２ｃと弾性部材３２３の外周部３２３ｂとの間に隙間が設けられていてもよい。ここでは、雌歯部３２２ｂの先端部Ｔ４と弾性部材３２３との間、及び、雌歯底部３２２ｃと弾性部材３２３との間、の両方に隙間があってもよい。
【０１２８】
図２２（ｂ）は、図２１に示すＯ−Ｏ線の矢視断面図である。図２２（ｂ）に示すように、雌型部材３２２に雄型部材３２１が挿入された初期状態において、中間部における雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと、対向する弾性部材３２３の外周部３２３ｂとの間には、周方向に第１の隙間Ｓ４１が形成されている。
【０１２９】
図２２（ｃ）は、図２１に示すＰ−Ｐ線の矢視断面図である。図２２（ｃ）に示すように、雌型部材３２２に雄型部材３２１が挿入された初期状態において、雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと、対向する弾性部材３２３の外周部３２３ｂとの間には、第１の隙間Ｓ４１（図２２（ｂ）参照）よりも大きな第１の隙間Ｓ４２が周方向に形成されている。
【０１３０】
図２２（ａ）〜（ｃ）に示すように、雌型部材３２２に雄型部材３２１が挿入された初期状態において、雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと、弾性部材３２３の外周部３２３ｂとの間に形成された第１の隙間Ｓ４（Ｓ４１、Ｓ４２）は、雄型部材３２１の挿入方向奥側（雌型部材３２２の出口側）に向かうに連れて大きくなっている。このように、本実施形態における第１の隙間Ｓ４は、雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと対向する弾性部材３２３の外周部３２３ｂとの間の距離（例えば、Ｓ４１、Ｓ４２）を、雄型部材３２１の挿入方向奥側に向かうに連れて大きくすることによって形成されている。このような構成とすることで、本実施形態のシャフト用構造体３２０は、雄型部材３２１を図２２（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から周方向（図２２（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した際に、雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと、弾性部材３２３の外周部３２３ｂと、が当接するまでの時間を雄型部材３２１の挿入方向奥側（雄型部材３２１の出口）に向かうほど遅らせることができる。
【０１３１】
（本実施形態の押圧動作について）
雄型部材３２１を図２２（ａ）〜（ｃ）に示す初期状態から周方向（図２２（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）へ捩じ回した場合、入口（図２２（ａ）参照）において初期剛性が発生しはじめ、雄型部材３２１の外周部３２１ｂのうち雄歯部３２１ｃの側部によって、弾性部材３２３を介して雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄが押圧される。そして、雄型部材３２１を所定角度捩じ回すと、入口（図２２（ａ）参照）に対して遅れて、入口（図２２（ａ）参照）から中間部（図２２（ｂ）参照）にかけての部分において、弾性部材３２３が連続的に側部３２２ｄと当接し、弾性部材３２３と側部３２２ｄとの接触面積が徐々に大きくなっていく。
【０１３２】
次に、雄型部材３２１を更に所定角度捩じ回すと、中間部（図２２（ｂ）参照）に対して遅れて、中間部（図２２（ｂ）参照）から出口（図２２（ｃ）参照）にかけての部分において、弾性部材３２３が連続的に側部３２２ｄとさらに当接し、弾性部材３２３と側部３２２ｄとの接触面積が徐々に大きくなっていく。
【０１３３】
続いて、出口（図２２（ｃ）参照）では、弾性部材３２３の変形が完了するまで、弾性部材３２３を介して雄型部材３２１の外周部３２１ｂによって、側部３２２ｄが押圧される。そして、出口での弾性部材３２３の変形が完了すると、初期剛性から二次剛性へと剛性が切り替わり、雄型部材３２１の外周部３２１ｂからの押圧力が雌型部材３２２の内周部３２２ａへと直接伝わり始める。
【０１３４】
このように雄型部材３２１を捩じ回した際に、入口（図２２（ａ）参照）から出口（図２２（ｃ）参照）にかけての部分において、弾性部材２２３と側部３２２ｄとが当接する面積が徐々に大きくなるメカニズム（入口（図２２（ａ）参照）から出口（図２２（ｃ）参照）にかけての部分で弾性部材３２３と側部３２２ｄとが当接するタイミングに時間差が生じるメカニズム）によって、雄型部材３２１を捩じ回した際の初期剛性が緩やかに上昇し、雌型部材３２２を周方向（図２２（ａ）〜（ｃ）中の白抜きで示す各矢印方向）に緩やかに回転させることができる。次に、出口での弾性部材３２３の変形が完了することにより、雄型部材３２１の外周部３２１ｂからの押圧力が雌型部材３２２の内周部３２２ａへと直接伝わり始めることで、雄型部材３２１に追従して雌型部材３２２を所望する角度だけ回転させることができるようになり、ピニオンギヤ３０４（図１９参照）が所望する角度分回転することとなる。
【０１３５】
なお、このようなメカニズムを発揮するに当たっては、雄型部材３２１を雌型部材３２２に挿入した状態で捩じ回した場合に、雄型部材３２１の軸方向への移動量は、雄型部材３２１と雌型部材３２２との間で相対的な位置ズレを生じないように一定の範囲内に制限されていることが好ましく、雄型部材３２１が雌型部材３２２から抜け出さないように構成されていることがより好ましい。
【０１３６】
（本発明の第４の実施形態に係るシャフト用構造体の特徴）
上記構成によれば、雌型部材３２２に雄型部材３２１が挿入された初期状態において、雄型部材３２１を捩じ回した際に、雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと弾性部材３２３との距離（すなわち周方向における第１の隙間Ｓ４の大きさ）が大きい箇所（本実施形態では、出口（図２２（ｃ）参照））と小さい箇所（本実施形態では、例えば、中間部（図２２（ｂ）参照））とで、弾性部材３２３と雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄとが当接するまでに所定の時間差が生じる。よって、雄型部材３２１を捩じ回した際の初期剛性（弾性部材３２３での変形が完了するまでの剛性、つまりは、弾性部材３２３において雄型部材３２１から受ける押圧力の吸収が完了するまでの剛性）を緩やかに上昇させることができる。従って、雄型部材３２１を捩じ回した際の初期剛性を従来よりも低減でき、シャフト３０３に対して急激に大きな動力が伝達されることを抑制できる。これにより、運転者に従来のような違和感（ステアリングホイール３０２の操作が開始された直後に、突然、ステアリングホイール３０２の操作に要する力が急減するという違和感）を与えてしまうことを防止できる。
【０１３７】
また、上記構成に示すように、本実施形態における第１の隙間Ｓ４は、雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと弾性部材３２３の外周部３２３ｂとの間の距離（例えば、Ｓ４１、Ｓ４２）が、雄型部材３２１の挿入方向奥側に向かうに連れて大きくなるように形成されているので、雄型部材３２１を捩じ回した際に、弾性部材３２３と雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄとが当接するまでの時間を雄型部材３２１の挿入方向奥側（雄型部材３２１の出口）に向かうほど遅らせることができる。そのため、雄型部材３２１を捩じ回した際に、弾性部材３２３を介して雄歯部３２１ｃの側部が、入口から出口に向かうに連れて所定の時間差を持って雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄを押圧できる。よって、雄型部材３２１を捩じ回した際の初期剛性を緩やかに上昇させるという効果を確実に奏することができる。
【０１３８】
ところで、雄型部材３２１が雌型部材３２２に挿入された状態において雄型部材３２１が捩じ回されると、その力が雌型部材３２２へ伝達されて、弾性部材３２３が変形する。このとき、弾性部材３２３が雌型部材３２２の内周部３２２ａと強く擦れることとなる。しかも、雄型部材３２１が捩じ回される方向は、一方向でなく左右方向に、しかもかなりの頻度でその方向を変えながら捩じ回され続けられ、その都度、弾性部材３２３が雌型部材３２２の内周部３２２ａとの間で繰り返し強く擦れることとなる。したがって、雄型部材３２１の外周部３２１ｂ表面を覆うものが通常の未処理の布であれば、すぐさま摩耗して、トルク伝達に支障をきたすおそれがある。この点、第４の実施形態では、弾性部材３２３を、ゴム又は樹脂を含浸させた繊維部材で構成した場合には、該繊維部材で雄型部材３２１の外周部３２１ｂの表面を覆うことで、弾性部材３２３の摩耗が抑制され、シャフト用構造体３２０の寿命の延長を図ることが可能となる。
【０１３９】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１４０】
例えば、上記第１の実施形態〜第４の実施形態では、雌型部材２２，１２２，２２２，３２２に雄型部材２１，１２１，２２１，３２１が挿入された初期状態において、雄型部材２１，１２１，２２１，３２１を捩じ回した際に、弾性部材２３，１２３，２２３，３２３と雌歯部２２ｂ，１２２ｂ，２２２ｂ，３２２ｂの側部２２ｄ，１２２ｄ，２２２ｄ，３２２ｄとが当接するまでに所定の時間差が生じる構成は、必ずしも、雄型部材２１，１２１，２２１，３２１の挿入方向に沿って雌歯部２２ｂ，１２２ｂ，２２２ｂ，３２２ｂの側部２２ｄ，１２２ｄ，２２２ｄ，３２２ｄと弾性部材２３，１２３，２２３，３２３との距離が異なるものに限られない。例えば、雄型部材２１，１２１，２２１，３２１の挿入方向に沿って雌歯部２２ｂ，１２２ｂ，２２２ｂ，３２２ｂの側部２２ｄ，１２２ｄ，２２２ｄ，３２２ｄと弾性部材２３，１２３，２２３，３２３との距離は同じであるものの、雄型部材２１，１２１，２２１，３２１の挿入方向に沿って雄型部２１ｃ，１２１ｃ，２２１ｃ，３２１ｃの径が異なるものであっても、上記初期状態において雄型部材２１，１２１，２２１，３２１を捩じ回した際に、弾性部材２３，１２３，２２３，３２３と雌歯部２２ｂ，１２２ｂ，２２２ｂ，３２２ｂの側部２２ｄ，１２２ｄ，２２２ｄ，３２２ｄとが当接するまでに所定の時間差が生じることとなる。なぜなら、径が大きい部位と小さい部位とでは、雄型部材２１，１２１，２２１，３２１を捩じ回した際の雄歯部２１ｃ，１２１ｃ，２２１ｃ，３２１ｃの先端部の周方向における移動長さが異なり、雄歯部２１ｃ，１２１ｃ，２２１ｃ，３２１ｃの径が大きい部位が、雄歯部２１ｃ，１２１ｃ，２２１ｃ，３２１ｃの径が小さい部位よりも先に弾性部材２３，１２３，２２３，３２３に当接するからである。
【０１４１】
また、上記第１の実施形態では、各雄歯部２１ｃを、軸方向に沿う全長に亘って径方向の高さＨ１が略同じ寸法となるように形成する例について述べたが（図３参照）、本発明はこれに限定されるものではない。図２７において、第１の実施形態の変形例に係るシャフト用構造体８２０に示すように、略円柱状の基軸部８２１ａの周囲に形成した各雄歯部８２１ｃを、入口から出口へ向かうに連れて、径方向の高さＨ５の寸法が小さくなるように形成することによって、入口から出口に向かって雌型部材８２２の周方向に異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ９を形成してもよい。なお、図２７中の破線は、基軸部８２１ａと雄歯部８２１ｃの境界線を示している。同様に、上記第２の実施形態では、各雄歯部１２１ｃを、軸方向に沿う全長に亘って径方向の高さＨ２が略同じ寸法となるように形成する例について述べたが（図９参照）、本発明はこれに限らず、略円柱状の基軸部の周囲に形成した各雄歯部を、入口から出口へ向かうに連れて、径方向の高さの寸法が小さくなるように形成することによって、入口から出口に向かって雌型部材の周方向に異なる寸法となるような第２の隙間を形成してもよい。
【０１４２】
また、上記第３の実施形態では、雌型部材２２２の内周部２２２ａを、雄型部材２２１の挿入方向に沿って縮径させることによって、入口から出口に向かって異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ３を形成する例について述べたが（図１５参照）、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図２８（ａ）において、第３の実施形態の変形例に係るシャフト用構造体９２０に示すように、雌型部材９２２の内周部９２２ａの断面形状を、波打った形状に形成することによって、入口から出口に向かって雌型部材９２２の周方向に異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ１０を形成してもよい。また例えば、図２８（ｂ）において、第３の実施形態の別の変形例に係るシャフト用構造体１０２０に示すように、雌型部材１０２２の内周部１０２２ａの断面形状を、２つの直線Ｌ１、Ｌ２が交叉する線で形成することによって、入口から出口に向かって雌型部材１０２２の周方向に異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ１１（各隙間Ｓ１１１〜Ｓ１１８）を形成してもよい。なお、図２８（ｂ）中に示す各隙間Ｓ１１１〜Ｓ１１８の形状は、隙間Ｓ３（図１５参照）と略相似する形状としてもよい。ここでは、主として、雌型部材の内周部の断面形状を、波打った形状に形成したり、２つの直線が交叉する線で形成したりすることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間を形成する場合の変形例について述べたが、雄型部材の外周部についても同様に、その断面形状を、波打った形状に形成したり、２つの直線が交叉する線で形成したりすることによって、入口から出口に向かって雌型部材の周方向に異なる寸法となるような第１の隙間を形成してもよい。
【０１４３】
また、上記第１の実施形態では、雄型部材２１の外周部２１ｂを、雄型部材２１の挿入方向に沿って縮径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ１を形成する例について述べたが（図３参照）、本発明はこれに限定されず、雄型部材の外周部を、雄型部材の挿入方向に沿って拡径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間を形成してもよい。同様に、上記第２の実施形態では、雄型部材１２１の外周部１２１ｂを、雄型部材１２１の挿入方向に沿って縮径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第２の隙間Ｓ２を形成する例について述べたが（図９参照）、本発明はこれに限定されず、雄型部材の外周部を、雄型部材の挿入方向に沿って拡径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第２の隙間を形成してもよい。
【０１４４】
なお、上記第３の実施形態では、雌型部材２２２の内周部２２２ａを、雄型部材２２１の挿入方向に沿って縮径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ３を形成する例について述べたが（図１５参照）、本発明はこれに限定されず、雌型部材の内周部を、雄型部材の挿入方向に沿って拡径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間を形成してもよい。
【０１４５】
なお、上記第１の実施形態では、雄型部材２１の外周部２１ｂのみを、雄型部材２１の挿入方向に沿って縮径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ１を形成する例について述べたが（図３参照）、本発明はこれに限定されず、雄型部材の外周部及び雌型部材の内周部の両方を、雄型部材の挿入方向に沿って縮径あるいは拡径させつつ、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間を形成してもよい。同様に、上記第２の実施形態では、雄型部材１２１の外周部１２１ｂのみを、雄型部材１２１の挿入方向に沿って縮径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第２の隙間Ｓ２を形成する例について述べたが（図９参照）、本発明はこれに限定されず、雄型部材の外周部及び雌型部材の内周部の両方を、雄型部材の挿入方向に沿って縮径あるいは拡径させつつ、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第２の隙間を形成してもよい。
【０１４６】
なお、上記第３の実施形態では、雌型部材２２２の内周部２２２ａのみを、雄型部材２２１の挿入方向に沿って縮径させることによって、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間Ｓ３を形成する例について述べたが（図１５参照）、本発明はこれに限定されず雄型部材の外周部及び雌型部材の内周部の両方を、雄型部材の挿入方向に沿って縮径あるいは拡径させつつ、入口から出口に向かって周方向に異なる寸法となるような第１の隙間を形成してもよい。
【０１４７】
なお、上記第４の実施形態では、雌歯部材３２２の雌歯部３２２ｂの側部３２２ｄと対向する弾性部材３２３の外周部３２３ｂとの間の距離（Ｓ４１、Ｓ４２）を、雄型部材３２１の挿入方向奥側（雌型部材３２２の出口側）に向かうに連れて大きくすることによって第１の隙間Ｓ４を形成する例について述べたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２９（ａ）〜（ｃ）において、第４の実施形態の変形例に係るシャフト用構造体１１２０に示すように、雌歯部材１１２２の雌歯部１１２２ｂの側部１１２２ｄと対向する弾性部材１１２３の外周部１１２３ｂとの間の距離（Ｓ１２２、Ｓ１２１）を、雄型部材１１２１の挿入方向奥側（雌型部材１１２２の出口側）に向かうに連れて小さくすることによって第１の隙間を形成してもよい。
【０１４８】
なお、上記第１の実施形態では、図３に示すように、雄型部材２１の全体が、雄型部材２１の挿入方向（図３中の白抜きで示す矢印方向）に沿って縮径するテーパー形状を有する例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、雄型部材の一部分のみがテーパー形状を有していても良い（図３０参照）。図３０は、本発明の第１の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例１を示す図であって、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態を示す図である。具体的には、図３０に示すシャフト用構造体１２２０のように、雄型部材１２２１が、第１本体部１２２１Ａと、第２本体部１２２１Ｂと、第１本体部１２２１Ａと第２本体部１２２１Ｂとを連結可能な第１テーパー部１２２１Ｃと、各部位Ａ〜Ｃの外周部（図中の符号１２２１ｂ）を覆う弾性部材１２２３と、を備え、第１テーパー部１２２１Ｃのみが、雄型部材１２２１の先端側１２２１Ｔから後端側１２２１Ｅに向かって縮径するテーパー形状を有していても良い。第１テーパー部１２２１Ｃをテーパー状にする加工は、Ｃ面加工又はＲ面加工とすることができる。Ｃ面加工とは、角を削り落とすことでＣ面を作り出す加工をいう。Ｃ面とは、角やエッジと呼ばれる部分に作られる面をいう。Ｒ面加工とは、基材の角部をＲ（＝半径）にする加工、すなわち、角部を丸形状にする加工をいう。ここで、図３０に示すように、第１本体部１２２１Ａは、先端側１２２１Ｔに設けられ、略同一径Ｄ１を保ちながら先端部から後端部に向けて延びるように構成される。第２本体部１２２１Ｂは、略同一径Ｄ２（＜Ｄ１）を保ちながら先端部から後端部に向けて延びるように構成される。また、第１の隙間Ｓ１３は、雌型部材１２２２に雄型部材１２２１が挿入された初期状態において、第１テーパー部１２２１Ｃにおいて雄歯部１２２１ｃの側部を覆う弾性部材１２２３と、該弾性部材１２２３に対向する雌歯部の側部と、の間に形成されている。なお、図３０中の符号１２２１ａ，１２２２ａは、それぞれ、上記第１の実施形態と同様の、雄型部材の基軸部，雌型部材の内周部を示す。図３０に示す変形例１では、雄型部材１２２１は、その全体が先端側から後端側に向かって縮径するテーパー形状を有するものではなく、第１本体部１２２１Ａと第２本体部１２２１Ｂとを連結可能な第１テーパー部１２２１Ｃのみがテーパー形状を有しており、これに加えて、第２本体部１２２１Ｂは、略同一径Ｄ２を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる直線形状を有している。それ故、図３０に示す変形例１によれば、雄型部材１２２１を捩じ回した際に、弾性部材１２２３を介して雄歯部１２２１ｃの側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力を、直線状の第２本体部１２２１Ｂで分散させることができる。このため、雄型部材の全体をテーパー状に形成した場合のように、弾性部材を介して雄歯部の側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力が、雄歯部又は雌歯部の一部分（より詳しくは雄歯部の側部又は雌歯部の側部）に集中し、シャフト用構造体の耐久性が低下してしまう事態を緩和することができる。その結果、シャフト用構造体１２２０の耐久性を従来よりも向上させることができる。
【０１４９】
また例えば、シャフト用構造体１２２０（図３０参照）に更に変形を加えたものであって、本発明の第１の実施形態の変形例２に係るシャフト用構造体１３２０のように（図３１参照）、雄型部材１３２１が、第２本体部１３２１Ｂよりも後端側に向かって縮径するテーパー状の第２テーパー部１３２１Ｄを備え、第１の隙間Ｓ１４が、雌型部材１３２２に雄型部材１３２１が挿入された初期状態において、第２テーパー部１３２１Ｄにおいて雄歯部１３２１ｃの側部を覆う弾性部材１３２３と、該弾性部材１３２３に対向する雌歯部の側部と、の間に形成されていても良い。ここで、第２テーパー部１３２１Ｄをテーパー状にする加工は、Ｃ面加工又はＲ面加工とすることができる。
【０１５０】
なお、図３１は、シャフト用構造体１３２０の実際の製品としての使用状態の一例であって、この変形例２では、一対の雄型部材１３２１で雌型部材１３２２を挟むような形態で、一対の雄型部材１３２１の一部分（詳しくは、第２テーパー部１３２１Ｄ，第２本体部１３２１Ｂ，第１テーパー部１３２１Ｃの途中部分）が、それぞれ、雌型部材１３２２の入口側及び出口側に挿入されている。なお、図３１に示す雄型部材１３２１は、一対で構成されていて特別に区別して説明する必要がないので、図面の簡略化を図るために、一方の雄型部材１３２１（紙面左側の雄型部材）についてのみ各部位の符号を付し、もう一方の雄型部材（紙面右側の雄型部材）については、各部位の符号を適宜省略している。なお、図３１中の符号１３２１Ａ，１３２１ａ，１３２１ｂ，１３２２ａは、それぞれ、雄型部材の第１本体部，雄型部材の基軸部，雄型部材の外周部，雌型部材の内周部を示す。図３１に示す変形例２によれば、同心軸上にある雄型部材１３２１及び雌型部材１３２２のいずれか一方が位置ズレによって中心軸から偏心した場合、第１テーパー部１３２１Ｃの途中部分及び第２テーパー部１３２１Ｄの両方における弾性部材１３２３が、雌型部材１３２２の内周部１３２２ａに当接することになるので、第１テーパー部のみが設けられていた場合に比べて、応力集中を緩和できる。
【０１５１】
なお、上記第２の実施形態では、図９に示すように、雄型部材１２１の全体が、雄型部材１２１の挿入方向（図９中の白抜きで示す矢印方向）に沿って縮径するテーパー形状を有する例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、雄型部材の一部分のみがテーパー形状を有していても良い（図３２参照）。図３２は、本発明の第２の実施形態に係るシャフト用構造体の変形例１を示す図であって、雌型部材に雄型部材が挿入された初期状態を示す図である。具体的には、図３２に示すシャフト用構造体１４２０のように、雄型部材１４２１が、第３本体部１４２１Ａと、第４本体部１４２１Ｂと、第３本体部１４２１Ａと第４本体部１４２１Ｂとを連結可能な第３テーパー部１４２１Ｃと、を備え、弾性部材１４２３が、雌型部材１４２２の内周部１４２２ａ表面を覆うように設けられ、第３テーパー部１４２１Ｃのみが、雄型部材１４２１の先端側１４２１Ｔから後端側１４２１Ｅに向かって縮径するテーパー形状を有していても良い。第３テーパー部１４２１Ｃをテーパー状にする加工は、Ｃ面加工又はＲ面加工とすることができる。ここで、第３本体部１４２１Ａは、先端側１４２１Ｔに設けられ、略同一径Ｄ３を保ちながら先端部から後端部に向けて延びるように構成される。第４本体部１４２１Ｂは、略同一径Ｄ４（＜Ｄ３）を保ちながら先端部から後端部に向けて延びるように構成される。また、第２の隙間Ｓ１５は、雌型部材１４２２に雄型部材１４２１が挿入された初期状態において、第３テーパー部１４２１Ｃにおける雄歯部１４２１ｃの側部と、該雄歯部１４２１ｃの側部に対向する雌歯部の側部を覆う弾性部材１４２３と、の間に形成されている。なお、図３２中の符号１４２１ａ，１４２１ｂは、それぞれ、上記第２の実施形態と同様の、雄型部材の基軸部，雄型部材の外周部を示す。図３２に示す変形例１では、雄型部材１４２１は、その全体が先端側から後端側に向かって縮径するテーパー形状を有するものではなく、第３本体部１４２１Ａと第４本体部１４２１Ｂとを連結可能な第３テーパー部１４２１Ｃのみがテーパー形状を有しており、これに加えて、第４本体部１４２１Ｂは、略同一径Ｄ４を保ちながら先端部から後端部に向けて延びる直線形状を有している。それ故、図３２に示す変形例１によれば、雄型部材１４２１を捩じ回した際に、弾性部材１４２３を介して雄歯部１４２１ｃの側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力を、直線状の第４本体部１４２１Ｂで分散させることができる。このため、雄型部材の全体をテーパー状に形成した場合のように、弾性部材を介して雄歯部の側部が雌歯部の側部を押圧する際に発生する応力が、雄歯部又は雌歯部の一部分（より詳しくは雄歯部の側部又は雌歯部の側部）に集中し、シャフト用構造体の耐久性が低下してしまう事態を緩和することができる。その結果、シャフト用構造体１４２０の耐久性を従来よりも向上させることができる。
【０１５２】
また例えば、シャフト用構造体１４２０（図３２参照）に更に変形を加えたものであって、本発明の第２の実施形態の変形例２に係るシャフト用構造体１５２０のように（図３３参照）、雄型部材１５２１が、第４本体部１５２１Ｂよりも後端側に向かって縮径するテーパー状の第４テーパー部１５２１Ｄを備え、第２の隙間Ｓ１６が、雌型部材１５２２に雄型部材１５２１が挿入された初期状態において、第４テーパー部１５２１Ｄにおける雄歯部１５２１ｃの側部と、該雄歯部１５２１ｃの側部に対向する雌歯部の側部を覆う弾性部材１５２３と、の間に形成されていても良い。ここで、第４テーパー部１５２１Ｄをテーパー状にする加工は、Ｃ面加工又はＲ面加工とすることができる。
【０１５３】
なお、図３３は、シャフト用構造体１５２０の実際の製品としての使用状態の一例であって、この変形例２では、一対の雄型部材１５２１で雌型部材１５２２を挟むような形態で、一対の雄型部材１５２１の一部分（詳しくは、第４テーパー部１５２１Ｄ，第４本体部１５２１Ｂ，第３テーパー部１５２１Ｃの途中部分）が、それぞれ、雌型部材１５２２の入口側及び出口側に挿入されている。なお、図３３に示す雄型部材１５２１は、一対で構成されていて特別に区別して説明する必要がないので、図面の簡略化を図るために、一方の雄型部材１５２１（紙面左側の雄型部材）についてのみ各部位の符号を付し、もう一方の雄型部材（紙面右側の雄型部材）については、各部位の符号を適宜省略している。なお、図３３中の符号１５２１Ａ，１５２１ａ，１５２１ｂ，１５２２ａは、それぞれ、雄型部材の第３本体部，雄型部材の基軸部，雄型部材の外周部，雌型部材の内周部を示す。図３３に示す変形例２によれば、同心軸上にある雄型部材１５２１及び雌型部材１５２２のいずれか一方が位置ズレによって中心軸から偏心した場合、第３テーパー部１５２１Ｃ及び第４テーパー部１５２１Ｄの両方が、雌型部材１５２２の内周部１５２２ａにおける弾性部材１５２３に当接することになるので、第３テーパー部１５２１Ｃのみが設けられていた場合に比べて、応力集中を緩和できる。
【符号の説明】
【０１５４】
１、１０１、２０１、３０１  電動パワーステアリング装置
２、１０２、２０２、３０２  ステアリングホイール
３、１０３、２０３、３０３  ステアリングシャフト（シャフト）
４、１０４、２０４、３０４  ピニオンギヤ
５、１０５、２０５、３０５  ラックギヤ
６、１０６、２０６、３０６  ラック軸
７、１０７、２０７、３０７  タイロッド
８、１０８、２０８、３０８  車輪
９、１０９、２０９、３０９  入力軸
１０、１１０、２１０、３１０  出力軸
１１、１１１、２１１、３１１  トーションバー
１２、１１２、２１２、３１２  トルクセンサ
１３、１１３、２１３、３１３  制御部
１４、１１４、２１４、３１４  ドライバ
１５、１１５、２１５、３１５  電動モータ
１７、１１７、２１７、３１７  減速機構
１８、１１８、２１８、３１８  変換機構
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０、１０２０、１１２０、１２２０、１３２０、１４２０、１５２０  シャフト用構造体
２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１、８２１、９２１、１０２１、１１２１、１２２１、１３２１、１４２１、１５２１  雄型部材
２１ａ、１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ、７２１ａ、８２１ａ、１２２１ａ、１３２１ａ１４２１ａ、１５２１ａ  基軸部
２１ｂ、１２１ｂ、２２１ｂ、３２１ｂ、１２２１ｂ、１３２１ｂ、１４２１ｂ  外周部
２１ｃ、１２１ｃ、２２１ｃ、３２１ｃ、５２１ｃ、６２１ｃ、７２１ｃ、８２１ｃ、１２２１ｃ、１３２１ｃ、１４２１ｃ、１５２１ｃ  雄歯部
２１ｄ、１２１ｄ、２２１ｄ、３２１ｄ、６２１ｄ、７２１ｄ  雄歯底部
２２、１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２、８２２、９２２、１０２２、１１２２、１２２２、１３２２、１４２２、１５２２  雌型部材
２２ａ、１２２ａ、２２２ａ、３２２ａ、８２２ａ、９２２ａ、１０２２ａ、１３２２ａ、１４２２ａ  内周部
２２ｂ、１２２ｂ、２２２ｂ、３２２ｂ、４２２ｂ、５２２ｂ、１１２２ｂ  雌歯部
２２ｃ、１２２ｃ、２２２ｃ、３２２ｃ、４２２ｃ、５２２ｃ  雌歯底部
２２ｄ、１２１ｅ、２２２ｄ、３２２ｄ、４２２ｄ、５２１ｅ、５２２ｄ、６２１ｅ、７２１ｅ、１１２２ｄ  側部
２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３、６２３、７２３、１１２３、１２２３、１３２３、１４２３、１５２３  弾性部材
２３ａ、１２３ａ、２２３ａ、３２３ａ、５２３ａ、６２３ａ、７２３ａ  内周部
２３ｂ、１２３ｂ、２２３ｂ、３２３ｂ、４２３ｂ、５２３ｂ、１１２３ｂ  外周部
１２２１Ａ、１３２１Ａ  第１本体部
１２２１Ｂ、１３２１Ｂ  第２本体部
１２２１Ｃ、１３２１Ｃ  第１テーパー部
１３２１Ｄ  第２テーパー部
１２２１Ｅ、１４２１Ｅ  後端側
１２２１Ｔ、１４２１Ｔ  先端側
１４２１Ａ、１５２１Ａ  第３本体部
１４２１Ｂ、１５２１Ｂ  第４本体部
１４２１Ｃ、１５２１Ｃ  第３テーパー部
１５２１Ｄ  第４テーパー部
Ｄ１〜Ｄ４  径
Ｈ１〜Ｈ４、Ｈ５  高さ
Ｌ１、Ｌ２  直線
Ｓ１〜Ｓ１６、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ１１１〜Ｓ１１８、Ｓ１２１、Ｓ１２２  隙間
Ｔ１〜Ｔ６  先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2014134286.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2014134286.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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