(57)【要約】【課題】比較的簡便な構造によって第１部材と第２部材との間にガタの発生を抑えたセレーション結合構造を提供する。【解決手段】第２部材４０が、嵌合穴５２の軸線方向に延びるスリット５６を有するとともに、嵌合穴５２の内周面におけるスリット５６の両側に雌セレーション５４の歯が形成されていない欠歯部７０が設けられた部材とされ、その嵌合穴５２に第１部材を挿入した状態で、締結具を用いて、第２部材４０のスリット５６の幅を狭めるようにして第２部材４０によって第１部材を締め付けることで、それら第１部材４０と第２部材とをセレーション結合させる構造であって、第２部材の締結具による締め付けに伴う雌セレーション５４の歯の各々の変位方向において、欠歯部７０の両端の各々に隣り合う雌セレーションの歯８０の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように構成する。【選択図】図４
2014152876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に雄セレーションが形成された円形シャフト状の第１部材と、嵌合穴を有してその嵌合穴の内周面に雌セレーションが形成された第２部材とをセレーション結合させるためのセレーション結合構造であって、
前記第２部材が、
前記嵌合穴の軸線方向に延びるスリットを有するとともに、前記嵌合穴の内周面における前記スリットの両側に前記雌セレーションの歯が形成されていない欠歯部が設けられた部材であり、
当該セレーション結合構造が、
締結具を含んで構成され、前記嵌合穴に前記第１部材を挿入した状態で、前記締結具を用いて、前記第２部材の前記スリットの幅を狭めるようにして前記第２部材によって前記第１部材を締め付けることで、それら第１部材と第２部材とをセレーション結合させる構造のものであり、
前記締結具による前記第２部材の締め付けに伴う前記雌セレーションの歯の各々の変位方向において、前記欠歯部の両端の各々に隣り合う歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように構成されたセレーション結合構造。
【請求項２】
前記第２部材が、
前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記欠歯部の範囲が定められたものである請求項１に記載のセレーション結合構造。
【請求項３】
外周面に雄セレーションが形成された円形シャフト状の第１部材と、嵌合穴を有してその嵌合穴の内周面に雌セレーションが形成された第２部材とをセレーション結合させるためのセレーション結合構造の設計方法であって、
前記第１部材が、外周面に前記雄セレーションが形成された円形シャフト状の部材であり、
前記第２部材が、
前記嵌合穴の軸線方向に延びるスリットを有するとともに、前記嵌合穴の内周面における前記スリットの両側に前記雌セレーションの歯が形成されていない欠歯部が設けられた部材であり、
前記セレーション結合構造が、
締結具を含んで構成され、前記嵌合穴に前記第１部材を挿入した状態で、前記締結具を用いて、前記第２部材の前記スリットの幅を狭めるようにして前記第２部材によって前記第１部材を締め付けることで、それら第１部材と第２部材とをセレーション結合させる構造のものであり、
当該セレーション結合構造設計方法が、
前記締結具による前記第２部材の締め付けに伴う前記雌セレーションの歯の各々の変位方向において、前記欠歯部の両端の各々に隣り合う歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記第２部材を設計するセレーション結合構造設計方法。
【請求項４】
当該セレーション結合構造設計方法が、
前記第２部材の仮の形状を決定し、その仮の第２部材である仮第２部材を準備する仮第２部材準備工程と、
前記締結具によって前記仮第２部材を締め付けて、その仮第２部材の変形を調べる仮第２部材変形調査工程と、
前記締結具による前記仮第２部材の変形に基づいて、前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記第２部材の形状を決定する第２部材決定工程と
を含んで構成される請求項３に記載のセレーション結合構造設計方法。
【請求項５】
当該セレーション結合構造設計方法が、
前記第２部材の前記嵌合穴の内径と、前記第２部材の外形形状とを定める部材形状決定工程を含んで構成され、
前記仮第２部材準備工程において、前記部材形状決定工程において定められた前記嵌合穴の内径と外形形状からなる仮第２部材を準備し、前記仮第２部材変形調査工程において、前記締結具によるその仮第２部材の変形を調べ、
前記第２部材決定工程が、
前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記欠歯部の範囲を定めるものとされた請求項４に記載のセレーション結合構造設計方法。
【請求項６】
当該セレーション結合構造設計方法が、前記雌セレーションの歯厚およびピッチを定める歯厚ピッチ設定工程を含んで構成され、
前記第２部材決定工程が、
前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、定められた前記欠歯部の範囲に基づいて、前記雌セレーションの歯数を定めるものとされた請求項５に記載のセレーション結合構造設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄セレーションが形成された第１部材と雌セレーションが形成された第２部材とをセレーション結合させるための構造に関する。また、そのセレーション結合構造の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外周面に雄セレーションが形成された円形シャフト状の第１部材と、嵌合穴を有してその嵌合穴の内周面に雌セレーションが形成された第２部材とをセレーション結合させるためのセレーション結合構造として、例えば、第２部材が、嵌合穴の軸線方向に延びるスリットを有するとともに、嵌合穴の内周面におけるスリットの両側に雌セレーションの歯が形成されていない欠歯部が設けられた部材とされ、その嵌合穴に第１部材を挿入した状態で、締結具を用いて、第２部材のスリットの幅を狭めるようにして第２部材によって第１部材を締め付けることで、それら第１部材と第２部材とをセレーション結合させる構造のものが存在する。そのようなセレーション結合構造においては、第２部材のスリットの幅を狭めるようにして、ボルト等の締結具を用いて、第２部材を変形させるため、その締結具の締結力のばらつきによって、第２部材の雌セレーションと第１部材の雄セレーションとの間に隙間ができ、ガタが発生してしまう場合がある。そのガタが発生しないようにするために、下記特許文献１に記載されているセレーション結合構造は、第２部材の雌セレーションの歯厚を、嵌合穴内の周方向における位置に応じて変えることで、ガタの発生を抑えるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１４１４３２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、上記特許文献１に記載のセレーション結合構造は、第２部材に形成される各歯の歯厚が同じではないため、その第２部材を製造する際に第１部材に対する隙間を緻密に管理する必要があるのである。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、比較的簡便な構造によって第１部材と第２部材との間にガタの発生を抑えたセレーション結合構造を提供することを課題とする。また、第１部材と第２部材との間にガタの発生を抑えたセレーション結合構造の設計方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のセレーション結合構造は、締結具による第２部材の締め付けに伴う雌セレーションの歯の各々の変位方向において、欠歯部の両端の各々に隣り合う雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように構成されたことを特徴とする。また、本発明のセレーション結合構造の設計方法は、締結具による第２部材の締め付けに伴う雌セレーションの歯の各々の変位方向において、欠歯部の両端の各々に隣り合う雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、第２部材を設計することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のセレーション結合構造、および、本発明のセレーション結合構造設計方法によれば、第１部材を第２部材で締め付ける際に、欠歯部に隣り合う雌セレーション歯の頂点の両側の歯面において、第１部材の雄セレーションの歯に接し易い。つまり、雄セレーションの歯と雌セレーションの歯との間に隙間が生じ難くなり、第１部材と第２部材との間のガタの発生を抑えることが可能である。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）項ないし（６）項の各々が、請求項１ないし請求項６の各々に相当する。
【０００８】
（１）外周面に雄セレーションが形成された円形シャフト状の第１部材と、嵌合穴を有してその嵌合穴の内周面に雌セレーションが形成された第２部材とをセレーション結合させるためのセレーション結合構造であって、
前記第２部材が、
前記嵌合穴の軸線方向に延びるスリットを有するとともに、前記嵌合穴の内周面における前記スリットの両側に前記雌セレーションの歯が形成されていない欠歯部が設けられた部材であり、
当該セレーション結合構造が、
締結具を含んで構成され、前記嵌合穴に前記第１部材を挿入した状態で、前記締結具を用いて、前記第２部材の前記スリットの幅を狭めるようにして前記第２部材によって前記第１部材を締め付けることで、それら第１部材と第２部材とをセレーション結合させる構造のものであり、
前記締結具による前記第２部材の締め付けに伴う前記雌セレーションの歯の各々の変位方向において、前記欠歯部の両端の各々に隣り合う歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように構成されたセレーション結合構造。
【０００９】
本項に記載のセレーション結合構造は、雄セレーションが形成された第１部材と雌セレーションが形成された第２部材とをすきま嵌めして、第２部材によって第１部材を締結具を用いて締め付ける構造のものを前提とするものである。そのような構造のセレーション結合構造は、第２部材のスリット幅を狭めるようにその第２部材を変形させること、換言すれば、第２部材を周方向における１点を基点として縮径させることで、第２部材により第１部材を締め付けるように構成される。そして、第２部材は、第１部材の雄セレーションに対して、欠歯部の両端の各々に隣り合う歯で、強く噛み合う状態となると、比較的安定して、第１部材を締め付けることができる。
【００１０】
しかしながら、欠歯部の両端の各々に隣り合う歯、つまり、スリットに最も近い歯（以下の説明において、「スリット側雌セレーション歯」という場合がある。）において、頂点の片側の歯面のみが、雄セレーションの歯に接した状態となると、頂点の反対側の歯面と雄セレーションとの間には、隙間が生じるのである。その隙間によって、第１部材と第２部材との間にガタが生じてしまう場合があるのである。
【００１１】
本項に記載のセレーション結合構造は、スリット側雌セレーション歯の変位方向が、他の歯の変位方向よりも、歯たけ方向に近くされている。そして、本項に記載のセレーション結合構造は、スリット側セレーション歯が、締結具による締め付けに伴って歯たけ方向における歯先側に向かって移動する構造が、最も望ましい。そして、本項のセレーション結合構造は、そのような構造により、スリット側雌セレーション歯が、頂点の両側の歯面において、第１部材の雄セレーションに接し易くなっている。つまり、本項のセレーション結合構造によれば、スリット側セレーション歯と雄セレーションの歯との間に、隙間を生じ難くし、第１部材と第２部材との間のガタの発生を抑えることが可能である。
【００１２】
本項に記載のセレーション結合構造は、第２部材の形状を定めることで、スリット側雌セレーション歯が、締結具による締め付けに伴って歯たけ方向における歯先側に向かって移動する構造を実現することができる。具体的には、例えば、第２部材の外形形状を調整することで、その第２部材の剛性を調整して、スリット側雌セレーション歯の変位方向を、歯たけ方向に近づけるようにすることができる。また、後に詳しく説明するが、第２部材の外形形状を定めた後、それの締結具による変形状態に対して、スリット側雌セレーション歯の位置を定めることで、そのスリット側雌セレーション歯の変位方向を歯たけ方向とすることができる。
【００１３】
（２）前記第２部材が、
前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記欠歯部の範囲が定められたものである(1)項に記載のセレーション結合構造。
【００１４】
本項に記載の態様は、スリット側雌セレーション歯の変位方向が歯たけ方向となるように、第２部材の形状に限定を加えた態様である。欠歯部の範囲を定めることで、スリット側雌セレーション歯の位置が定まり、そのスリット側雌セレーション歯の変位方向が、第２部材の外形形状に応じて定まることになるのである。
【００１５】
（３）外周面に雄セレーションが形成された円形シャフト状の第１部材と、嵌合穴を有してその嵌合穴の内周面に雌セレーションが形成された第２部材とをセレーション結合させるためのセレーション結合構造の設計方法であって、
前記第１部材が、外周面に前記雄セレーションが形成された円形シャフト状の部材であり、
前記第２部材が、
前記嵌合穴の軸線方向に延びるスリットを有するとともに、前記嵌合穴の内周面における前記スリットの両側に前記雌セレーションの歯が形成されていない欠歯部が設けられた部材であり、
前記セレーション結合構造が、
締結具を含んで構成され、前記嵌合穴に前記第１部材を挿入した状態で、前記締結具を用いて、前記第２部材の前記スリットの幅を狭めるようにして前記第２部材によって前記第１部材を締め付けることで、それら第１部材と第２部材とをセレーション結合させる構造のものであり、
当該セレーション結合構造設計方法が、
前記締結具による前記第２部材の締め付けに伴う前記雌セレーションの歯の各々の変位方向において、前記欠歯部の両端の各々に隣り合う歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記第２部材を設計するセレーション結合構造設計方法。
【００１６】
本項に記載の態様は、上述のセレーション結合構造の設計方法を、発明のカテゴリとした態様である。つまり、本項に記載のセレーション結合構造設計方法によれば、スリット側セレーション歯と雄セレーションの歯との間に隙間を生じ難くして、第１部材と第２部材との間のガタの発生を抑えることが可能なセレーション結合構造が実現することになる。
【００１７】
（４）当該セレーション結合構造設計方法が、
前記第２部材の仮の形状を決定し、その仮の第２部材である仮第２部材を準備する仮第２部材準備工程と、
前記締結具によって前記仮第２部材を締め付けて、その仮第２部材の変形を調べる仮第２部材変形調査工程と、
前記締結具による前記仮第２部材の変形に基づいて、前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記第２部材の形状を決定する第２部材決定工程と
を含んで構成される(3)項に記載のセレーション結合構造設計方法。
【００１８】
本項に記載の態様は、スリット側雌セレーション歯の変位方向が歯たけ方向となるように、第２部材の形状を定めるための工程を特定した態様である。本項に記載の「仮第２部材」には、例えば、従来から使用されていたものを改良する場合には、その従来のものが相当し、また、新たに設計する場合には、概ねの形状で試作したようなものが相当する。本項の態様によれば、仮第２部材の変形具合に基づいて、第２部材の形状を適切なものとすることができる。
【００１９】
（５）当該セレーション結合構造設計方法が、
前記第２部材の外形形状、前記嵌合穴の内径、および、前記スリットの幅を定める部材形状決定工程を含んで構成され、
前記仮第２部材準備工程において、前記部材形状決定工程において定められた形状からなる仮第２部材を準備し、前記仮第２部材変形調査工程において、前記締結具によるその仮第２部材の変形を調べ、
前記第２部材決定工程が、
前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、前記欠歯部の範囲を定めるものとされた(4)項に記載のセレーション結合構造設計方法。
【００２０】
本項に記載の態様は、まず、第２部材の形状を決定した後に、その形状に応じて、スリット側雌セレーション歯の変位方向が歯たけ方向となるように、欠歯部の範囲、換言すれば、スリット側雌セレーション歯の位置を定める設計方法である。
【００２１】
（６）当該セレーション結合構造設計方法が、前記雌セレーションの歯厚およびピッチを定める歯厚ピッチ設定工程を含んで構成され、
前記第２部材決定工程が、
前記欠歯部の両端の各々に隣り合う前記雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、定められた前記欠歯部の範囲に基づいて、前記雌セレーションの歯数を定めるものとされた(5)項に記載のセレーション結合構造設計方法。
【００２２】
本項に記載の態様は、第２部材の外形形状を定めた後に、雌セレーションの設計手順を限定した態様であり、本項に記載の設計方法は、従来から使用されているものに好適なものとなる。従来から使用されているものに対して、本項に記載の設計方法を用いれば、雌セレーションの歯厚やピッチを変更することなく、歯数を変更するだけで、第１部材と第２部材との間のガタの発生を抑えたセレーション結合構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】請求可能発明の実施例であるセレーション結合構造を含む車両用ステアリング装置を示す模式図である。
【図２】請求可能発明の実施例であるセレーション結合構造が用いられた箇所を拡大して示す図である。
【図３】請求可能発明の実施例であるセレーション結合構造の断面図（図２におけるＡ−Ａ断面）である。
【図４】図３に示す第１ヨークのピンチボルトによる変形を示す図である。
【図５】仮第２部材である仮第１ヨークのピンチボルトによる変形を示す図である。
【図６】雄セレーションの歯と雌セレーションの歯との接合状態を拡大して示す図である。
【図７】操舵による入力トルクと、第１部材と第２部材である第１ヨーク４０との相対回転角との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００２５】
＜セレーション結合構造＞
図１に、請求可能発明の実施例のセレーション結合構造を含む車両用ステアリング装置１０を示す。その車両用ステアリング装置１０は、ステアリングホイール２０を主体として運転者の操作が入力される操作装置２２と、車輪を転舵する転舵装置２４と、それら操舵装置２２と転舵装置２４との間に位置するインタミディエイトシャフト２６とを含んで構成されている。さらに、インタミディエイトシャフト２６の一端部と、操舵装置２２が有するステアリングシャフト２８とは、第１ユニバーサルジョイント３０によって連結され、インタミディエイトシャフト２６の他端部と転舵装置２４が有するピニオンシャフト３２の一端部とは、もう１つのユニバーサルジョイントである第２ユニバーサルジョイント３４によって連結されている。
【００２６】
上記のステアリングシャフト２８の第１ユニバーサルジョイント３０への連結部、および、インタミディエイトシャフト２６の第２ユニバーサルジョイント３４への連結部に、請求可能発明の実施例のセレーション結合構造が採用されている。それらステアリングシャフト２８の第１ユニバーサルジョイント３０への連結部、および、インタミディエイトシャフト２６の第２ユニバーサルジョイント３４への連結部の結合構造は、同様のものであるため、以下の説明においては、インタミディエイトシャフト２６の第２ユニバーサルジョイント３４への結合構造について、図２を参照しつつ説明する。
【００２７】
図２に示すように、第２ユニバーサルジョイント３４は、インタミディエイトシャフト２６の端部が連結される第１ヨーク４０と、ピニオンシャフト３０の端部に連結された田２ヨーク４２と、それら第１ヨーク４０と第２ヨーク４２とを連結するための十字軸４４とを含んで構成される。そして、インタミディエイトシャフト２６と第１ヨーク４０とお連結構造が、請求可能発明の実施例のセレーション結合構造が、採用されているのである。
【００２８】
インタミディエイトシャフト２６は、端部の外周面に雄セレーション５０が形成されたものであり、本セレーション結合構造の第１部材として機能するものである。一方、第１ヨーク４０は、図３の断面図に示すように、インタミディエイトシャフト２６の端部が嵌合される嵌合穴５２を有し、その嵌合穴５２の内周面に雌セレーション５４が形成されたものであり、本セレーション結合構造の第２部材として機能するものである。また、その第１ヨーク４０は、嵌合穴５２の軸線方向に延びるスリット５６を有している。つまり、図３に示すように、第１ヨーク４０は、断面形状が、概してＵ字形状とされているのである。
【００２９】
また、第１ヨーク４０のスリット５６を挟んだ両側部分である１対のタブ６０ａ，６０ｂの各々には、それぞれ、スリット５６に直交する方向に延びるようにして、挿通孔６２，内周面に雌ねじが形成された雌ねじ孔６４が形成されている。そして、ピンチボルト６６が、挿通孔６２を挿通して、雌ねじ孔６４に螺合させられている。つまり、締結具としてのピンチボルト６６によって１対のタブ６０を締結することで、インタミディエイトシャフト２６は、第１ヨーク４０によって締め付けられ、インタミディエイトシャフト２６と第１ヨーク４０とがセレーション結合されるようになっている。
【００３０】
さらに、第１ヨーク４０は、先に述べたように、嵌合穴５２の内周面に雌セレーション５４が形成されているが、スリット５６の両側には、その雌セレーション５４の歯がない欠歯部７０が設けられている。本実施例のセレーション結合構造は、第２部材である第１ヨーク４０に特徴を有するもの、より詳しく言えば、その第１ヨーク４０における雌セレーション５４と欠歯部７０との関係に関する特徴を有するものとなっている。
【００３１】
図４は、第１ヨーク４０のピンチボルト６６による変形を示すものである。その図４には、第１ヨーク４０を変形させる前を実線で、変形させた後を二点鎖線で示すとともに、雌セレーション５４の歯の一部のものについて、それの変位方向を点線で示している。この図に示すように、第１ヨーク４０は、欠歯部７０の両端の各々に隣合う雌セレーション５４の歯、換言すれば、スリット５６に最も近い雌セレーション５４の歯であるスリット側雌セレーション歯８０の変位方向が、他の歯の変位方向に比較して、歯たけ方向に最も近くされているのである。
【００３２】
＜セレーション結合構造の設計方法＞
次に、本実施例のセレーション結合構造の設計方法について説明する。本実施例のセレーション結合構造設計方法は、具体的には、第２部材である第１ヨーク４０の設計方法であり、スリット側雌セレーション歯８０の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、第１ヨーク４０を設計する方法である。
【００３３】
i）仮第２部材準備工程（歯厚ピッチ設定工程）
本実施例のセレーション結合構造設計方法では、まず、第１ヨーク４０の概ねの形状を決定し、その形状の部材である仮第１ヨーク１００を準備する。本実施例においては、第１ヨークとして従来から用いていた部材を、仮第１ヨーク１００とした。つまり、本実施例においては、雌セレーションの歯厚およびピッチは、従来のものと同じ値とすることとした。
【００３４】
ii）仮第２部材変形調査工程
次いで、上記の仮第１ヨーク１００を、ピンチボルト６６によって締め付けた場合の変形について調べる工程が行われる。詳しくは、仮第１ヨーク１００の雌セレーション１０２の歯の変位方向が調べられる。図５に、仮第１ヨーク１００のピンチボルト６６による変形を示す。その図５に示すように、スリット５６に近い雌セレーション１０２の歯の変位方向は、歯たけ方向に対して傾斜した方向となっている。
【００３５】
そのために、仮第１ヨーク１００を用いたセレーション結合構造においては、図６（ａ）に示すように、スリット５６に近い雌セレーション１０２の歯１１０ａは、第１部材であるインタミディエイトシャフト２６の雄セレーション５０に対して、歯の片側の面１１２ａだけで接し、もう一方側の面１１２ｂと雄セレーション５０との間に隙間が生じてしまう場合があるのである。その隙間によって、ステアリング操作における逆方向へ操作を行う場合等に、ガタや滑りが発生し、操作フィーリングを悪化させるという問題があるのである。
【００３６】
iii）第２部材決定工程
次いで、上記の問題に対処できるように、第１ヨークの雌セレーションと欠歯部との関係を決定する工程が行われる。具体的には、上記の問題に対処するために、本実施例のセレーション結合構造設計方法は、スリットに近い雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、第１ヨークの雌セレーションと欠歯部との関係を決定するのである。詳しく言えば、この工程においては、スリットに近い雌セレーションの歯の変位方向が、歯たけ方向に最も近くなるように、嵌合穴５２の内周面における欠歯部の範囲、換言すれば、雌セレーションの範囲を定める。
【００３７】
さらに、具体的に言えば、この第２部材決定工程においては、定められた歯厚およびピッチに対して、歯数を決定するのである。詳しくは、上記の仮第２部材変形調査工程において調べた仮第１ヨーク１００の変形状態から、スリット５６から数えて３つ目の歯１１０ｃの変位方向が、歯たけ方向に最も近いと判断した。そして、スリット５６に近い２つの歯１１０ａ，１１０ｂを削除して、先に説明した第１ヨーク４０が決定されているのである。
【００３８】
＜本セレーション結合構造の効果＞
本実施例のセレーション結合構造は、図６（ｂ）に示すように、雌セレーションの歯が歯たけ方向に変位するため、雄セレーション５０に対して、歯の両側の面で接し易くなる。つまり、本実施例のセレーション結合構造は、図６（ａ）のような隙間が発生しにくく、雄セレーションと雌セレーションとの間のガタや滑りの発生を抑えることが可能である。
【００３９】
図７は、操舵による入力トルクと、第１部材であるインタミディエイトシャフト２６と第２部材である第１ヨーク４０との相対回転角との関係を示す図である。図７（ａ）は、入力トルクとして、悪路走行時や交差点での旋回時における大きさに相当する±２０Ｎｍの負荷を与えた場合のものであり、図７（ｂ）は、据え切り時における大きさに相当する±５０Ｎｍの負荷を与えた場合のものである。なお、この図７において、本実施例のセレーション結合構造を含むステアリング装置１０のものを実線で示し、従来のセレーション結合構造を含むステアリング装置のものを破線で示している。この図７から分かるように、従来のセレーション結合構造を含むステアリング装置は、雄セレーションと雌セレーションとの間のガタや滑り等によって大きなヒステリシスが生じているのに対して、本実施例のセレーション結合構造を含むステアリング装置１０は、そのような差が生じていない。したがって、本実施例のセレーション結合構造を含む車両用ステアリング装置１０は、従来のセレーション結合構造を含む装置に比較して、操舵フィーリングを向上させることが可能である。
【００４０】
＜変形例＞
上記の実施例のセレーション結合構造の設計方法は、第２部材の雌セレーションと欠歯部との関係を調整すること、具体的には、欠歯部の範囲を調整することで、スリット側雌セレーション歯の変位方向を、歯たけ方向に近づけるものであったが、第２部材の外形形状を調整することで、その第２部材の剛性を調整して、スリット側雌セレーション歯の変位方向を、歯たけ方向に近づけるようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施例のセレーション結合構造の設計方法は、雌セレーションの歯厚およびピッチを決定した後に、雌セレーションの歯数を定めるものであったが、スリット５６に最も近い歯の位置を定め、それに応じた歯厚，ピッチ，歯数を定めてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０：車両用ステアリング装置    ２０：ステアリングホイール    ２２：操作装置
２４：転舵装置    ２６：インタミディエイトシャフト〔第１部材〕    ２８：ステアリングシャフト〔第１部材〕    ３０：第１ユニバーサルジョイント    ３２：ピニオンシャフト    ３４：第２ユニバーサルジョイント    ４０：第１ヨーク〔第２部材〕    ４２：第２ヨーク    ４４：十字軸    ５０：雄セレーション    ５２：嵌合穴    ５４：雌セレーション    ５６：スリット    ６６：ピンチボルト〔締結具〕    ７０：欠歯部    ８０：スリット側雌セレーション歯    １００：仮第１ヨーク〔仮第２部材〕
【図１】
2014152876.tif 000003
【図２】
2014152876.tif 000004
【図３】
2014152876.tif 000005
【図４】
2014152876.tif 000006
【図５】
2014152876.tif 000007
【図６】
2014152876.tif 000008
【図７】
2014152876.tif 000009