(57)【要約】    【課題】製造にかかる手間が少なくて済み、且つスライド抵抗のばらつきの小さい伸縮自在シャフトを提供すること。    【解決手段】中間軸５は、内軸１３および外軸１４の互いに対向する軸方向溝１６，１７間に介在するボール１５を備えている。ボール１５は、予圧を与えられている。ボール１５は、外軸１４の凸条２２を挟んで互いに隣接して配列されている。各ボール１５と凸条２２の対応する側部２６との間にそれぞれ第１の接触部３１が形成されている。各ボール１５と内軸１３との間にそれぞれ第２の接触部３２が形成されている。第１の接触部３１と、２列の軸方向溝１７，１７の中心を通る対称面２３との距離Ｄ１は、第２の接触部３２と対称面２３との距離Ｄ２よりも短くされている。また、第１の接触部３１間の距離Ｄ３は、ボール１５の外径Ｄｂよりも短くされている。    【選択図】            図３
2006349104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に相対移動自在に且つ互いにトルク伝達可能に嵌め合わされた内軸および筒状の外軸と、
内軸の外周面および外軸の内周面にそれぞれ形成され、互いに対向する軸方向溝と、
内軸および外軸の軸方向溝の間に介在し、内軸および外軸から予圧を受けている転動体とを備え、
外軸の軸方向溝は、外軸の内周に軸方向に延びるように形成された介在条を外軸の周方向に挟んで互いに隣接する２列の軸方向溝を含み、
これら２列の軸方向溝は、外軸の径方向に沿う対称面を中心として互いに対称であり、
上記２列の軸方向溝のそれぞれに転動体が列をなして配置され、
上記２列の軸方向溝の転動体のそれぞれと上記介在条の対応する側部との間にそれぞれ第１の接触部が形成されており、
上記２列の軸方向溝の転動体のそれぞれと内軸との間にそれぞれ第２の接触部が形成されており、
上記２列の軸方向溝の各転動体の第１の接触部と対称面との距離は、第２の接触部と対称面との距離よりも短くされ、
上記２列の軸方向溝の第１の接触部間の距離は、上記転動体の外径の１．５倍よりも短くされていることを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項２】
請求項１において、上記２列の軸方向溝の第１の接触部間の距離は、上記転動体の外径よりも短くされていることを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項３】
請求項１または２において、上記２列の軸方向溝のそれぞれに配置された転動体は互いに共通の保持器で保持されていることを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記２列の軸方向溝は２対設けられ、これらの対が外軸の周方向に等間隔に配置されていることを特徴とする伸縮自在シャフト。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の伸縮自在シャフトを用いて操舵部材の操舵トルクを伝達する車両操舵用伸縮自在シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内軸および外軸を軸方向に相対移動可能に且つトルク伝達可能に連結してなる伸縮自在シャフトおよび車両操舵用伸縮自在シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の伸縮自在シャフトには、ボールスプライン構造を有しているものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、内軸および外軸のそれぞれに軸方向溝が形成されている。これら内軸および外軸の軸方向溝は、周方向に略等間隔に複数形成されており、内軸および外軸の互いに対応する軸方向溝が外軸の径方向に互いに対向しており、それぞれは径方向に沿う対称面を中心として互いに対称に配置されている。これら互いに対向する軸方向溝間のそれぞれに、ボールが介在している。
【０００３】
各ボールは、所定の大きさを有しており、外軸を径方向外方に押圧して、内軸および外軸の互いに対応する軸方向溝間の距離を広げている。外軸は弾性変形して弾性復元力を発生しており、ボールに予圧を付与している。
【特許文献１】特開昭５３−２４９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外軸には、ボールから受ける負荷により応力が生じる。外軸に生じる応力は、少ないほど好ましいので、ボールへの必要な予圧の付与を行いつつ、外軸に生じる応力を可及的に少なくすることが求められている。
そのために、例えば、内軸および外軸の互いに対応する軸方向溝の諸元の寸法を精度よく設定することにより、軸方向溝間に介在するボールの外軸への押圧量を必要最小限にすることが考えられる。しかしながら、この場合、内軸や外軸等の寸法精度を極めて高くする必要があり、製造に手間がかかる。
【０００５】
また、特許文献１の場合、外軸の周方向に関して隣り合うボール間の距離、すなわち、外軸の周方向に関して外軸と各ボールとの接触点間の距離（スパン）が略一定である。このため、外軸と対応するボールとの接触点間のスパンの最大値が小さく、外軸の径方向に関して撓み剛性が高い。その結果、寸法誤差等に起因して、ボールによる外軸の押圧量がばらつくと、そのばらつきが小さい場合でも、外軸に加わる負荷のばらつきが大きくなり、その結果、スライド抵抗（伸縮自在シャフトの伸縮に伴って内軸と外軸とを相対移動させるときに発生する抵抗荷重）のばらつきが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、製造にかかる手間が少なくて済み、且つスライド抵抗のばらつきの小さい伸縮自在シャフト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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、軸方向（Ｓ）に相対移動自在に且つ互いにトルク伝達可能に嵌め合わされた内軸（１３）および筒状の外軸（１４）と、内軸の外周面（１３１）および外軸の内周面（１４１）にそれぞれ形成され、互いに対向する軸方向溝（１６，１７）と、内軸および外軸の軸方向溝の間に介在し、内軸および外軸から予圧を受けている転動体（１５）とを備え、外軸の軸方向溝（１７）は、外軸の内周に軸方向に延びるように形成された介在条（２２）を外軸の周方向（Ｃ）に挟んで互いに隣接する２列の軸方向溝（１７，１７）を含み、これら２列の軸方向溝は、外軸の径方向（Ｒ）に沿う対称面（２３）を中心として互いに対称であり、上記２列の軸方向溝のそれぞれに転動体が列（１９）をなして配置され、上記２列の軸方向溝の転動体のそれぞれと上記介在条の対応する側部（２６）との間にそれぞれ第１の接触部（３１）が形成されており、上記２列の軸方向溝の転動体のそれぞれと内軸との間にそれぞれ第２の接触部（３２）が形成されており、上記２列の軸方向溝の各転動体の第１の接触部と対称面との距離（Ｄ１）は、第２の接触部と対称面との距離（Ｄ２）よりも短くされ、上記２列の軸方向溝の第１の接触部間の距離（Ｄ３）は、上記転動体の外径（Ｄｂ）の１．５倍よりも短くされていることを特徴とする伸縮自在シャフト（５）を提供するものである。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
本発明によれば、外軸の周方向に隣接する２列の軸方向溝を近接させて、外軸の周方向に関する外軸の軸方向溝間の距離の最小値を小さくすることで、その分、外軸の軸方向溝間の距離の最大値を大きくできる。すなわち、外軸の周方向に関して外軸と各転動体の第１の接触部間のスパンの最大値（最大スパン）を大きくできる。これにより、外軸をその径方向に撓み易くできる。したがって、外軸を径方向に撓ませてその内部に生じる応力を緩和することができる。このように、外軸の径方向に関する可撓性を高めることにより応力の緩和を達成するので、外軸や内軸や転動体等の諸元の寸法精度を高くして、転動体から外軸へ与えられる負荷を少なくする必要がなく、伸縮自在シャフトを容易に製造することができる。また、外軸は、転動体の押圧量に応じて撓む（径方向に変位する）ので、転動体が外軸を押圧する力がばらつくことを防止できる。したがって、スライド抵抗（伸縮自在シャフトの伸縮に伴って内軸と外軸とを相対移動させるときに発生する抵抗荷重）のばらつきを小さくすることができる。
【０００９】
なお、２列の軸方向溝の第１の接触部間の距離が、上記転動体の外径の１．５倍以上とすると、外軸の周方向に関して、外軸と各転動体の第１の接触部間のスパンの最小値が大きくなり、その結果、外軸の可撓性を十分に確保し難くなる。したがって、２列の軸方向溝の第１の接触部間の距離の上限を、上記のように設定した。
また、本発明において、上記２列の軸方向溝の第１の接触部間の距離は、上記転動体の外径よりも短くされている場合がある。この場合、外軸の周方向に関する転動体の第１の接触部間の最大スパンをより大きくでき、外軸の径方向に関する可撓性をより高めることができる。
【００１０】
また、本発明において、上記２列の軸方向溝のそれぞれに配置された転動体は互いに共通の保持器（３３）で保持されている場合がある。この場合、各転動体を所望の位置に保持しておくことができる。
また、本発明において、上記２列の軸方向溝は２対設けられ、これらの対が外軸の周方向に等間隔に配置されている場合がある。この場合、内軸と外軸とを直接接触させることなく、転動体を介してトルク伝達可能に接続でき、スライド抵抗をより小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明は、上記の伸縮自在シャフトを用いて操舵部材（２）の操舵トルクを伝達する車両操舵用伸縮自在シャフト（５）を提供するものである。
本発明によれば、操舵部材と、操舵部材から操舵トルクを受けて動作するステアリング機構（操舵機構）との間に伸縮可能部位が存在することになる。これにより、例えば、伸縮自在シャフトを、ステアリングシャフトとステアリング機構との間に配置される中間軸として用いた場合、操向輪からの入力によりステアリング機構が車体に対して変位したときに、中間軸が伸縮してこの変位を吸収でき、ステアリングシャフトに無理な力が加わることを防止できる。また、例えば、伸縮自在シャフトを、ステアリングシャフトとして用いた場合、車両の衝突時にステアリングシャフトが収縮して運転者に与える衝撃を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかる伸縮自在シャフトが中間軸に適用されたステアリング装置の模式図であり、図２は中間軸の一部断面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
なお、以下では、伸縮自在シャフトを車両のステアリング（操舵）装置の中間軸に適用した場合を説明するが、本発明は、他の用途に用いられる伸縮自在シャフトに適用してもよい。
【００１３】
図１を参照して、ステアリング装置１は、一端に図示しないステアリングホイール等の操舵部材２が固定されたステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３と自在継手４を介して一体回転可能に連結された伸縮自在シャフトとしての中間軸５と、この中間軸５と自在継手６を介して一体回転可能に連結されたピニオン軸７と、このピニオン軸７に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有して車両の左右方向に延びるラック軸８とを有している。ラック軸８の両端部にはそれぞれタイロッド９が結合されており、各タイロッド９は対応するナックルアーム１０を介して対応する操向輪１１に連結されている。
【００１４】
ラック軸８は図示しない軸受を介してハウジング１２により軸方向に移動自在に支持されている。ピニオン軸７、ラック軸８、タイロッド９、ナックルアーム１０および操向輪１１を含むステアリング機構Ａ（操舵機構）が構成されている。
操舵部材２が操作されて操舵トルクが発生し、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７ａおよびラック８ａによって、車両の左右方向に沿ってのラック軸８の直線運動に変換される。これにより、操向輪１１の転舵が達成される。
【００１５】
図１および図２を参照して、中間軸５は、例えば、保持器を持たない総ボール型のボールスプラインシャフトであり、棒状の内軸１３と、内軸１３に嵌め合わされた筒状の外軸１４と、内軸１３と外軸１４との間に介装された複数の転動体としてのボール１５とを含んでいる。内軸１３と外軸１４とは、複数のボール１５を介して、内軸１３（外軸１４）の軸方向Ｓに相対移動自在に且つトルク伝達可能に連結されている。
【００１６】
内軸１３は、軸方向Ｓに細長に形成されており、一端部が自在継手４に接続されている。なお、内軸１３は、例えば数ｍｍの肉厚を有する中空軸によって形成されていてもよい。
外軸１４は、軸方向Ｓに細長に形成されており、一端部が自在継手６に接続されている。外軸１４は、断面略円形形状（環状）をなしている。外軸１４の肉厚は、例えば数ｍｍとされており、外力を受けたときに弾性変形できるようになっている。内軸１３と外軸１４とは、それぞれの他端部側の一部が互いに嵌め合わされている。
【００１７】
図２および図３を参照して、内軸１３の外周面１３１は、断面円形形状をなしている。内軸１３の外周面１３１および外軸１４の内周面１４１には、それぞれ、他端部から一端部側に向かって軸方向Ｓに延びる軸方向溝１６，１７が形成されている。内軸１３の軸方向溝１６および外軸１４の軸方向溝１７は、互いに同数（少なくとも２対、本実施の形態では、４対）設けられている。
【００１８】
内軸１３の各軸方向溝１６と外軸１４の対応する軸方向溝１７とは、それぞれ相対向して両者間に軌道路１８が区画されている。各軌道路１８には、上記複数のボール１５が軸方向Ｓ（軸方向溝１６，１７の延びる方向）に並ぶ１つの列１９をなして配置されている。各列１９において、ボール１５は複数（例えば、５つ）設けられており、対応する軌道路１８内において軸方向Ｓに整列されている。各軌道路１８内には、潤滑剤としてのグリースが注入されており、各ボール１５と対応する軸方向溝１６，１７との接触部分が潤滑されるようになっている。
【００１９】
内軸１３と外軸１４とが軸方向Ｓに相対移動する際、ボール１５がこれら内軸１３および外軸１４のそれぞれに対して転がり運動するようになっている。これにより、スライド抵抗（中間軸５の伸縮に伴って内軸１３と外軸１４とを相対移動させるときに発生する抵抗荷重。）が小さくされている。
内軸１３の他端部および外軸１４の他端部のそれぞれには、ストッパ２０，２１が設けられている。ストッパ２０，２１は、ボール１５が対応する軌道路１８から軸方向Ｓに抜脱するのを防止するためのものである。
【００２０】
一方のストッパ２０は、内軸１３の他端の外周溝に嵌合された止め輪からなる。他方のストッパは、外軸１４の他端の内周溝に嵌合された止め輪からなる。
一方のストッパ２０は、中間軸５の伸張時に、各列１９の一端にあるボール１５と接触して当該ボール１５のさらなる軸方向移動を規制するようになっており、他方のストッパ２１は、中間軸５の伸張時に、各列１９の他端にあるボール１５と接触して当該ボール１５のさらなる軸方向移動を規制するようになっている。
【００２１】
各列１９において、ボール１５には、接触角が付与されており、さらに予圧が付与されるようになっており、これにより、ボール１５と対応する内軸１３および外軸１４との間の隙間を詰めて、ボール１５を介した内軸１３と外軸１４との回転方向の遊びを規制するとともに、中間軸５の捩り剛性を高くしている。
具体的には、各軸方向溝１６，１７間にボール１５を介在させることで、外軸１４を径方向外方に弾性変形させ（弾性的に拡径させ）、外軸１４に弾性復元力による収縮力を発生させている。これにより、内軸１３および外軸１４の互いに対向する軸方向溝１６，１７間に、ボール１５を弾性的に挟持している。すなわち、予圧用の弾性体としての外軸１４を用いて、ボール１５を、互いに対向する軸方向溝１６，１７間に弾性的に挟持している。
【００２２】
本実施の形態の特徴とするところは、外軸１４に設けられる２列の軸方向溝１７，１７を互いに近接して配置することにより、外軸１４の周方向Ｃに関して外軸１４と各ボール１５との接触部間の距離（後述する第１の接触部３１間の距離。以下、単にスパンという）の最小値Ｄｍｉｎを小さくして、その分、スパンの最大値Ｄｍａｘを大きくし、これにより、外軸１４の径方向Ｒに関して可撓性を向上している点にある。
【００２３】
具体的には、外軸１４に、軸方向Ｓに延びる介在条としての凸条２２が形成されており、この凸条２２を外軸１４の周方向Ｃに挟んで外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７が互いに隣接している。
上記外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７は、２対設けられ、これらの対が外軸１４の周方向Ｃに等間隔に（１８０°離れて）配置されている。なお、外軸１４の一方の２列の軸方向溝１７，１７と、他方の２列の軸方向溝１７，１７とは、互いに同様の構成を有しているため、以下では、一方の２列の軸方向溝１７，１７について主に説明する。
【００２４】
凸条２２は、外軸１４の内周面１４１から径方向Ｒの内方に向けて突出しており、外軸１４のうち、凸条２２を含む部分の肉厚は、凸条２２を含まない部分の肉厚よりも厚くされている。凸条２２の断面形状は、山形をなす滑らかな曲線とされ、応力集中が生じ難くされている。
凸条２２は、対応する２列の軸方向溝１７，１７のそれぞれに配列されたボール１５が互いに接触しないように形成されている。径方向Ｒに関する凸条２２の突出量（外軸１４の内周面１４１からの突出量）は、例えば、ボール１５の外径Ｄｂの概ね半分とされている。
【００２５】
外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７（凸条２２）は、外軸１４の径方向Ｒに沿う仮想の対称面２３を中心として互いに対称に形成されている。対称面２３は、外軸１４の中心軸線２４を含むとともに、凸条２２の頂部２５（先端部）を含んでいる。
凸条２２には、頂部２５（対称面２３）を挟んで互いに対向する一対の側部２６が形成されており、これらの側部２６は、内周面１４１に連なっている。凸条２２の側部２６と内周面１４１との接続部分近傍の断面形状は、ボール１５の半径Ｄｂ／２よりも若干大きい曲率半径を有する曲線とされ、ボール１５に対応する形状とされている。外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７は、凸条２２の各側部２６とその近傍の内周面１４１とを含んでいる。
【００２６】
内軸１３には、軸方向Ｓに延び、外軸１４の凸条２２と径方向Ｒに対向する凹条２７が形成されている。この凹条２７に、上記内軸１３の互いに隣接する２列の軸方向溝１６，１６が形成されている。
凹条２７は、内軸１３の外周面１３１よりも径方向内方にあり、対称面２３を中心とする対称な形状に形成されている。周方向Ｃに関して、凹条２７は、凸条２２よりも長い周長を有している。凹条２７の底部２８は、周方向Ｃの中央部分がその両側部分よりも径方向Ｒの外方に隆起した形状とされている。
【００２７】
凹条２７の一対の側部２９はそれぞれ、底部２８および内軸１３の外周面１３１とそれぞれ滑らかに連なっている。凹条２７の底部２８と各側部２９との接続部分近傍の断面形状は、ボール１５の半径Ｄｂ／２よりも若干大きい曲率半径を有する曲線とされ、ボール１５に対応する形状とされている。内軸１３の２列の軸方向溝１６，１６は、凹条２７の各側部２９とその近傍の底部２８とを含んでいる。
【００２８】
上記の構成により、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７のボール１５のそれぞれと、凸条２２の対応する側部２６との間にそれぞれ第１の接触部３１が形成されており、当該外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７のボール１５のそれぞれと、内軸１３の凹条２７の対応する側部２９との間にそれぞれ第２の接触部３２が形成されている。このように、各ボール１５は、内軸１３および外軸１４の対応する軸方向溝１６，１７とそれぞれ接触する、２点アンギュラ接触とされている。
【００２９】
また、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７の各ボール１５の第１の接触部３１と、対称面２３との間の距離（直線距離）は、所定の距離Ｄ１となっている。同様に、これら各ボール１５の第２の接触部３２と、対称面２３との間の距離（直線距離）は、所定の距離Ｄ２となっている。距離Ｄ１は、距離Ｄ２よりも短く（Ｄ１＜Ｄ２）されている。これにより、各ボール１５の第１および第２の接触部３１，３２を通る直線の対称面２３に対する傾きが、２列の軸方向溝１７，１７の一方側と他方側とで互いに逆向きとなっている。
【００３０】
さらに、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７の第１の接触部３１間の距離Ｄ３（直線距離）は、ボール１５の外径Ｄｂの１．５倍よりも短く（Ｄ３＜１．５Ｄｂ）されている。
上記距離Ｄ３をボール１５の外径Ｄｂの１．５倍以上（Ｄ３≧１．５Ｄｂ）とすると、外軸１４の周方向Ｃに関して、外軸１４と各ボール１５の第１の接触部３１間のスパンの最小値Ｄｍｉｎが大きくなり、その結果、外軸１４の可撓性を十分に確保し難くなる。したがって、上記距離Ｄ３の上限を、このように設定した。
【００３１】
なお、上記第１の接触部３１間の距離Ｄ３は、ボール１５の外径Ｄｂ以下（Ｄｂより短い長さを含む）で、且つ外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７のそれぞれのボール１５同士が接触しないような値とされていることが好ましい。
以上説明したように、本実施の形態によれば、外軸１４の周方向Ｃに隣接する２列の軸方向溝１７，１７を近接させて、周方向Ｃに関する外軸１４の軸方向溝１７，１７間の距離の最小値を小さくすることで、その分、外軸１４の軸方向溝１７間の距離の最大値を大きくできる。
【００３２】
すなわち、外軸１４の周方向Ｃに関して外軸１４と各ボール１５の第１の接触部３１間のスパンの最大値Ｄｍａｘ（最大スパン）を大きくできる。これにより、外軸１４をその径方向Ｒに撓み易くできる。
したがって、外軸１４の弾性復元力（径方向Ｒに関する収縮力）によりボール１５に予圧を付与しつつ、外軸１４を径方向Ｒに撓ませてその内部に生じる応力を緩和することができる。このように、外軸１４の径方向Ｒに関して可撓性を高めることにより応力の緩和を達成するので、外軸１４や内軸１３やボール１５等の諸元の寸法精度を高くして、ボール１５から外軸１４へ与えられる負荷を少なくする必要がなく、中間軸５を容易に製造することができる。
【００３３】
また、外軸１４は、ボール１５の押圧量に応じて撓む（径方向Ｒに変位する）ので、ボール１５が外軸１４を押圧する力がばらつくことを防止できる。したがって、スライド抵抗のばらつきを小さくすることができる。
さらに、外軸１４の第１の接触部間３１，３１の距離Ｄ３を、ボール１５の外径Ｄｂよりも短くすることにより、外軸１４の周方向Ｃに関するボール１５の第１の接触部３１間のスパンの最大値Ｄｍａｘをより長くでき、外軸１４の径方向Ｒに関する可撓性をより高めることができる。
【００３４】
また、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７は２対設けられ、これらの対が外軸１４の周方向Ｃに等間隔に配置されている。これにより、内軸１３と外軸１４とを直接接触させることなく、ボール１５を介してトルク伝達可能に接続でき、スライド抵抗をより小さくすることができる。
さらに、中間軸５を設けることで、操舵部材２と、操舵部材２から操舵トルクを受けて動作するステアリング機構Ａとの間に伸縮可能部位が存在することになる。これにより、操向輪１１からの入力によりステアリング機構Ａが車体に対して変位したときに、中間軸５が伸縮してこの変位を吸収でき、ステアリングシャフト３に無理な力が加わることを防止できる。
【００３５】
また、凸条２２は、外軸１４の内周面１４１から突出しており、凸条２２を高周波コイル等の加熱手段に対向させやすく、凸条２２を局所的に加熱し易い。したがって、外軸１４のうち、軸方向溝１７のみを局所的に焼入れ（高周波焼入れ）し易い。
さらに、外軸１４の断面が円形形状をなしているので、外軸１４を応力集中の生じ難い形状にできる。また、外軸１４を簡易な形状にして容易に形成することができる。また、通例、車両には、車体のバルクヘッドに中間軸５が貫通する貫通孔が設けられ、当該貫通孔と中間軸５の外軸１４との間に、フロアシール（シール部材）が取り付けられている。
【００３６】
このフロアシールは通常、環状に形成されて上記貫通孔の周縁と外軸１４の外周面との間に配置されるが、外軸１４の外周をこのフロアシールの内周の形状に合わせることができる。すなわち、通例用いられる環状のフロアシールをそのまま用いることができ、コスト安価にできる。
図４は、本発明の別の実施の形態の要部の断面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。なお、以下では、図１〜図３の実施の形態と異なる点について主に説明するものとし、同様の構成については図に同様の符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図４および図５を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７のそれぞれに配置されたボール１５が互いに共通の保持器３３で保持されている点にある。
保持器３３は、例えば合成樹脂により形成されており、板状の主体部３４を備えている。主体部３４は、軸方向Ｓに長く形成されるとともに、外軸１４に設けられた２つの軸方向溝１７，１７間に跨っている。主体部３４には、各ボール１５に対応して複数の切欠部３５が形成されている。
【００３８】
これらの切欠部３５内に、対応するボール１５がそれぞれ保持されている。各切欠部３５は、周方向Ｃに関する主体部３４の対応する端縁にそれぞれ開放されている。各切欠部３５に、対応するボール１５を軸方向Ｓに挟持する一対の挟持部３６が設けられている（図４において、軸方向Ｓの一方の挟持部３６のみを図示）。
各ボール１５の第１および第２の接触部３１，３２間を通る直線Ｌの対称面２３に対する傾きは、２列の軸方向溝１７，１７の一方側と他方側とで互いに逆になっている。
【００３９】
したがって、中間軸５が回転方向の一方のトルクを受けたときには、各ボール１５のうち、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７のいずれか一方にあるボール１５が、内軸１３および外軸１４から挟持力を受ける。
同様に、中間軸５が回転方向の他方のトルクを受けたときには、各ボール１５のうち、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７の他方にあるボール１５が、内軸１３および外軸１４から挟持力を受ける。
【００４０】
したがって、中間軸５にトルクが作用した時、２列の軸方向溝１７，１７のいずれか一方のボール１５は、内軸１３および外軸１４から挟持力を受けてその位置が保持されるので、他方のボール１５も、保持器３３を介してその位置を保持される。したがって、各ボール１５を所望の位置に確実に保持しておくことができる。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。例えば、外軸１４の２列の軸方向溝１７，１７は、１対だけ設けられていてもよいし、３対以上設けられていてもよい。また、外軸１４の外周に環状のばね部材（輪ばね）を取り付けて、ばね部材が外軸１４を緊縛する力でボール１５に予圧を与えるようにしてもよい。
【００４１】
さらに、本発明の伸縮自在シャフトを、ステアリングシャフトに適用してもよい。この場合、ステアリングシャフトの内軸および外軸のいずれか一方に操舵部材が固定され、他方が自在継手を介して中間軸に一体回転可能に連結される。これにより、仮に車両が衝突し、運転者が操舵部材に衝突（２次衝突）して、ステアリングシャフトに衝撃荷重が作用したとき、ステアリングシャフトが収縮して、運転者に与える衝撃を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる伸縮自在シャフトが中間軸に適用されたステアリング装置の模式図である。
【図２】中間軸の一部断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の別の実施の形態の要部の断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２…操舵部材、５…中間軸（伸縮自在シャフト）、１３…内軸、１４…外軸、１５…ボール（転動体）、１６，１７…軸方向溝、１９…列、２２…凸条（介在条）、２３…対称面、２６…（凸条の）側部、３１…第１の接触部、３２…第２の接触部、３３…保持器、１３１…（内軸の）外周面、１４１…（外軸の）内周面、Ｃ…周方向、Ｄ１…（第１の接触部と対称面との）距離、Ｄ２…（第２の接触部と対称面との）距離、Ｄ３…（第１の接触部間の）距離、Ｄｂ…（ボールの）外径、Ｒ…径方向、Ｓ…軸方向。
【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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