(57)【要約】【課題】ステアリングシャフトの体格をより適切に設定できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイールが中立位置にあるとき、インターミディエイトシャフト１１ｂは第２の位相に設定される。第２の位相とは、車両を上から見たとき、ヨーク４２（ヨーク３２）がＣ字状を呈しており、ヨーク４２の腕により対向ヨーク４３（対向ヨーク３３）は挟み込まれているときの位相である。また、ステアリングホイールの操舵範囲は、たとえば１回転に設定されている。これにより、端当て位置においても、インターミディエイトシャフト１１ｂは第２の位相となる。【選択図】図４
2018020598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
軸方向へ往復移動する転舵シャフトと、
操舵輪に連結される第１のシャフトと、自身の回転に伴って前記転舵シャフトを軸方向へ往復移動させる第２のシャフトと、前記第１のシャフトと前記第２のシャフトとの間に設けられる中間シャフトと、前記第１のシャフトと前記中間シャフトとの間を連結する第１の自在継手と、前記中間シャフトと前記第２のシャフトとの間を連結する第２の自在継手と、を有する操舵シャフトと、を備え、
前記操舵輪の中立位置から端当て位置までの可動範囲は、１８０度の略整数倍に設定されており、
前記操舵輪の中立位置において、前記中間シャフトの位相は、第１の位相または第２の位相になるように組み付けられ、
前記第１の位相は、前記中間シャフトにおける前記第２の自在継手側のヨークに設けられる一対の腕の並ぶ方向が前記転舵シャフトの軸方向と平行になるときの中間シャフトの位相であり、
前記第２の位相は、前記腕の並ぶ方向が前記転舵シャフトの軸方向と直交するときの中間シャフトの位相である電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操舵輪の左操舵方向の端当て位置から、前記操舵輪の右操舵方向の端当て位置までの回転範囲は、前記操舵輪を整数回回転させたときの回転範囲に設定される電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中間シャフトの一端部のヨークに設けられる一対の腕は、前記中間シャフトの他端部のヨークに設けられる一対の腕と同じ位相に設けられる電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第１のシャフトと前記中間シャフトとがなす第１の作動角は、前記第２のシャフトと前記中間シャフトとがなす第２の作動角と等しく設定される電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第２のシャフトと前記転舵シャフトとの間に設けられるラックアンドピニオン機構と、
前記第２のシャフトは、前記中間シャフト側の第１の部分と、前記第１の部分と分離した前記ラックアンドピニオン機構側の第２の部分と、
前記第１の部分と前記第２の部分とを互いの回転方向における位置を調整した状態で連結する連結部材と、を有する電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第２のシャフトと前記転舵シャフトとの間には、ラックアンドピニオン機構が設けられ、
前記モータの回転は、前記第１のシャフトに伝達される電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングホイールの操舵に伴うステアリングシャフトの回転をラックアンドピニオン機構に伝達することで転舵輪の角度を変更する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある。ステアリングシャフトは、ステアリングホイールに連結されたコラムシャフトと、コラムシャフトの下端部に連結されたインターミディエイトシャフトと、インターミディエイトシャフトの下端部に連結されたピニオンシャフトとを有している。たとえば、特許文献１に示すように、コラムシャフトとインターミディエイトシャフトとの間、およびインターミディエイトシャフトとピニオンシャフトとの間は、自在継手（ユニバーサルジョイント）によって連結される。
【０００３】
ところで、ユニバーサルジョイント（特にカルダンジョイント）の特性として、コラムシャフトとインターミディエイトシャフトとの間の作動角、およびインターミディエイトシャフトとピニオンシャフトとの間の作動角の角度差などに起因して、トルク変動や２次偶力が発生する。たとえばコラムシャフトにモータのトルク（回転力）を付与するＥＰＳの場合、コラムシャフトに付与されたトルクに対して、インターミディエイトシャフトに伝達されるトルクが変動する。そして、コラムシャフトのトルクと、インターミディエイトシャフトの変動するトルクとのトルク差を伝達するために、２次偶力と呼ばれるユニバーサルジョイント周りのモーメントが発生する。
【０００４】
そこで、特許文献１のＥＰＳでは、コラムシャフトに設けられたチルト角度調整機構のチルト角に応じて、コラムシャフトとインターミディエイトシャフトとの間などの作動角を推定している。そして、当該ＥＰＳは、推定された作動角からトルクの変動量を推定し、このトルクの変動量に基づきラック推力を演算する。当該ＥＰＳは、ラック推力に基づいてモータを制御することにより、トルク変動を抑制していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４９９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＥＰＳは、ステアリングホイールを操舵限界まで操舵したときの端当て時に、ステアリングホイールの慣性やモータの慣性に起因する入力がステアリングシャフトに作用する。また、端当て時に限らず、たとえばコラムシャフトにモータが取り付けられるタイプのＥＰＳの場合には、コラムシャフトにモータのトルクに起因する入力が作用する。これらの入力に耐えられるように、たとえばステアリングシャフトの肉厚や軸長を始めとする各構成要素の体格が決定されている。
【０００７】
しかし、コラムシャフト、インターミディエイトシャフト、およびピニオンシャフトを成り行きで組み付けると、端当て位置において、トルク変動の最大値および２次偶力の最大値がステアリングシャフトに作用してしまうおそれがある。このため、ステアリングシャフトにとって、トルク変動および２次偶力が最も悪い条件（最悪条件）で作用したときであれ、ステアリングシャフトに悪影響が及ばないように、ステアリングシャフトの体格を決定する（たとえば、肉厚を厚くする）必要があった。
【０００８】
本発明の目的は、ステアリングシャフトの体格をより適切に設定できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成しうる電動パワーステアリング装置は、モータと、軸方向へ往復移動する転舵シャフトと、操舵輪に連結される第１のシャフトと、自身の回転に伴って前記転舵シャフトを軸方向へ往復移動させる第２のシャフトと、前記第１のシャフトと前記第２のシャフトとの間に設けられる中間シャフトと、前記第１のシャフトと前記中間シャフトとの間を連結する第１の自在継手と、前記中間シャフトと前記第２のシャフトとの間を連結する第２の自在継手と、を有する操舵シャフトと、を備えている。前記操舵輪の中立位置から端当て位置までの可動範囲は、１８０度の整数倍に設定されており、前記操舵輪の中立位置において、前記中間シャフトの位相は、第１の位相または第２の位相になるように組み付けられ、前記第１の位相は、前記中間シャフトにおける前記第２の自在継手側のヨークに設けられる一対の腕の並ぶ方向が前記転舵シャフトの軸方向と平行になるときの中間シャフトの位相であり、前記第２の位相は、前記腕の並ぶ方向が前記転舵シャフトの軸方向と直交するときの中間シャフトの位相である。
【００１０】
この構成によれば、操舵輪の中立位置から端当て位置までの可動範囲が１８０度の整数倍に設定され、操舵輪の中立位置において中間シャフトが第１の位相または第２の位相に設定されることにより、端当て位置においても中間シャフトを第１の位相または第２の位相にすることができる。このため、端当て位置において、トルクおよび２次偶力をより小さくすることが可能になる。操舵シャフトの強度を無駄に高めるための設計を行わなくてもよくなり、操舵シャフトの体格をより適切に設定することができる。ところで、操舵シャフトの組付けを成り行きで行う場合には、端当て位置でトルクおよび２次偶力が最大となることも想定される。このため、端当て位置という設計上厳しいところで、トルクおよび２次偶力を最大値として設計する必要が生じる分、操舵シャフトにより高い強度が要求される。このため、操舵シャフトの肉厚をより厚くするなど、操舵シャフトの体格が大きくなっていた。
【００１１】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記操舵輪の左操舵方向の端当て位置から、前記操舵輪の右操舵方向の端当て位置までの回転範囲は、前記操舵輪を整数回回転させたときの回転範囲に設定されることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、操舵輪の中立位置の中間シャフトの位相を、端当て位置での中間シャフトの位相と同じにすることができる。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記中間シャフトの一端部のヨークに設けられる一対の腕は、前記中間シャフトの他端部のヨークに設けられる一対の腕と同じ位相に設けられることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、中間シャフトの両端部のヨークに設けられる一対の腕の位相を同じにすることにより、第１のシャフトの端部のヨークに設けられる一対の腕の位相を第２のシャフトの端部のヨークに設けられる一対の腕の位相と同じにすることができる。
【００１４】
上記の電動パワーステアリング装置において、前記第１のシャフトと前記中間シャフトとがなす第１の作動角は、前記第２のシャフトと前記中間シャフトとがなす第２の作動角と等しく設定されることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、第１のシャフトの回転速度と第２のシャフトの回転速度とを同じにすることができる。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記第２のシャフトと前記転舵シャフトとの間には、ラックアンドピニオン機構が設けられ、前記第２のシャフトは、前記中間シャフト側の第１の部分と、前記第１の部分と分離した前記ラックアンドピニオン機構側の第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分とを互いの回転方向における位置を調整した状態で連結する連結部材と、を有することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第２のシャフトの電動パワーステアリング装置への組み付けが行いにくいときであっても、第１の部分および第２の部分の回転方向における位置を調整した状態で連結部材によって固定すればよいので、電動パワーステアリング装置への組み付け性を向上させることができる。
【００１７】
上記の電動パワーステアリング装置は、前記第２のシャフトと前記転舵シャフトとの間には、ラックアンドピニオン機構が設けられ、前記モータの回転は、前記第１のシャフトに伝達される電動パワーステアリング装置に好適である。
【００１８】
この構成によれば、第１のシャフトの回転により、中間シャフトおよび第２のシャフトも連動して回転し、ラックアンドピニオン機構により、第２のシャフトの回転が転舵シャフトの軸方向の移動に変換される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、ステアリングシャフトの体格をより適切に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電動パワーステアリング装置の概略構成を模式的に表す斜視図。
【図２】（ａ）は、本実施形態のヨークの正面図、（ｂ）は、図２（ａ）の２ｂ−２ｂ線に沿うヨークの断面図、（ｃ）は、図２（ｂ）の２ｃ−２ｃ線に沿うヨークの断面図。
【図３】（ａ）は、第１の自在継手の接続関係を示す正面図、（ｂ）は、第２の自在継手の接続状態を示す正面図。
【図４】（ａ）は、第２の位相のときの第２の自在継手の上面図、（ｂ）は、第２の位相のときの第２の自在継手の側面図。
【図５】（ａ）は、第１の位相のときの第２の自在継手の上面図、（ｂ）は、第１の位相のときの第２の自在継手の側面図。
【図６】（ａ）は、比較例での回転角と２次偶力との関係を示すグラフ、（ｂ）は、比較例での回転角とトルクとの関係を示すグラフ。
【図７】（ａ）は、本実施形態での回転角と２次偶力との関係を示すグラフ、（ｂ）は、本実施形態での回転角とトルクとの関係を示すグラフ。
【図８】（ａ）は、他の実施形態において、第２の位相のときの第２の自在継手の上面図、（ｂ）は、他の実施形態において、第２の位相のときの第２の自在継手の側面図。
【図９】（ａ）は、他の実施形態において、第１の位相のときの第２の自在継手の上面図、（ｂ）は、他の実施形態において、第１の位相のときの第２の自在継手の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の一実施形態を説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１では、運転者によりステアリングホイール１０が操作されると、その操舵力に基づき、ステアリングホイール１０と一体的にステアリングシャフト１１が回転する。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０に連結されたコラムシャフト１１ａ（第１のシャフト）、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂ（中間シャフト）、およびインターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃ（第２のシャフト）を有している。
【００２２】
コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとは、第１の自在継手３０により連結されている。コラムシャフト１１ａの回転は、第１の自在継手３０を介してインターミディエイトシャフト１１ｂに伝達される。
【００２３】
インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとは、第２の自在継手４０により連結されている。インターミディエイトシャフト１１ｂの回転は、第２の自在継手４０を介してピニオンシャフト１１ｃに伝達される。
【００２４】
ピニオンシャフト１１ｃとラックシャフト１２とは、ラックアンドピニオン機構１３により連結されている。ピニオンシャフト１１ｃの回転運動は、ピニオンシャフト１１ｃの先端に設けられたピニオン歯とラックシャフト１２に設けられたラック歯からなるラックアンドピニオン機構１３を介して、ラックシャフト１２の軸方向の往復直線運動に変換される。ラックシャフト１２の直線運動が、ラックシャフト１２の両端部に連結されたタイロッド１４を介して転舵輪１５に伝達されることにより、転舵輪１５の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００２５】
また、ラックシャフト１２は、ラックハウジング１６に収容されている。ラックハウジング１６の両端とタイロッド１４との間には、蛇腹筒状体のラックブーツ１７がそれぞれ配置されている。
【００２６】
コラムシャフト１１ａには、モータ２０が設けられている。動力変換機構２１を介して、モータ２０からコラムシャフト１１ａにトルク（回転力）が付与されることにより、運転者の操舵がアシストされる。具体的には、各種のセンサを通じて取得される車両の各種の状態量に基づいて、目標アシスト力が設定される。そして、モータ２０からラックシャフト１２に付与されるアシスト力が目標アシスト力となるようにモータ２０に供給される電流がフィードバック制御される。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、第１の自在継手３０は、十字軸３１、ヨーク３２、および対向ヨーク３３を有している。また、第２の自在継手４０は、十字軸４１、ヨーク４２、および対向ヨーク４３を有している。十字軸３１は十字形状を有し、ヨーク３２および対向ヨーク３３を互いに回転可能に連結する。ヨーク３２は、インターミディエイトシャフト１１ｂの端部と溶接により固定されている。対向ヨーク３３は、コラムシャフト１１ａの端部と溶接により固定されている。第２の自在継手４０のヨーク４２は、インターミディエイトシャフト１１ｂの端部と溶接により固定されている。ヨーク４２は、インターミディエイトシャフト１１ｂの端部と溶接により固定されている。対向ヨーク４３は、ピニオンシャフト１１ｃと連結されている。
【００２８】
つぎに、第２の自在継手４０の対向ヨーク４３の構造について詳細に説明する。なお、第１の自在継手３０の対向ヨーク３３は、第２の自在継手４０の対向ヨーク４３と同様の構造を有するため、第１の自在継手３０の対向ヨーク３３の説明は省略する。
【００２９】
対向ヨーク４３は、円筒形状の基礎部４５および基礎部４５に連結された一対の腕４４を有している。一対の腕４４は、基礎部４５を基点としてインターミディエイトシャフト１１ｂの軸方向に沿って同一方向へ延びている。腕４４には、十字軸４１（図１参照）を挿入するための十字軸穴４４ａが設けられている。
【００３０】
図２（ｂ）および図２（ｃ）に示されるように、基礎部４５には、軸穴４６、スリット４７、およびボルト穴４８が設けられている。
軸穴４６の内周面４６ａには、雌セレーション４６ｂが設けられている。軸穴４６には、インターミディエイトシャフト１１ｂの端部が挿入されている。ピニオンシャフト１１ｃの端部の外周面には、雄セレーション１１ｄが設けられている。このピニオンシャフト１１ｃの雄セレーション１１ｄと、軸穴４６の雌セレーション４６ｂとは互いに嵌合している。
【００３１】
スリット４７は、基礎部４５のうちの軸穴４６の周囲に存在する部分である周壁４５ａに設けられている。スリット４７は、基礎部４５の軸方向に延びている。スリット４７は、軸穴４６と基礎部４５の外部とを連通している。スリット４７の長手方向の長さは、雌セレーション４６ｂの長手方向の長さよりも長い。また、スリット４７における腕４４と反対側の端部は、外部に開放されている。
【００３２】
スリット４７における腕４４と反対側の端部は、基礎部４５の端面４５ｂよりも腕４４寄りに位置している。また、スリット４７の端部４７ａは、雌セレーション４６ｂの腕４４側の端部よりも腕４４寄りに位置している。端部４７ａは、基礎部４５の外周側から内周面４６ａ側に向かうほど、腕４４側からピニオンシャフト１１ｃ側に向かうように傾斜している。
【００３３】
ボルト穴４８には、ボルト４９がねじ込まれている。ボルト４９の締め付けにより、スリット４７の幅を狭めるように基礎部４５が弾性変形するので、スリット４７の幅はボルト４９の締め付け前よりも狭くなる。また、ボルト４９の締め付けに伴い、基礎部４５の内周はピニオンシャフト１１ｃの周面を締め付けるように弾性変形する。このため、雌セレーション４６ｂが、雄セレーション１１ｄに対して均一に接触する。
【００３４】
また、雄セレーション１１ｄの長手方向の中間部分には、環状溝１１ｅが設けられている。ボルト４９が環状溝１１ｅに嵌り込むことにより、ピニオンシャフト１１ｃが軸穴４６から抜け落ちることが抑制される。
【００３５】
なお、本実施形態では、説明を簡単にするために便宜上、ステアリングホイール１０の回転範囲を、右操舵の端当て位置から左操舵の端当て位置まで（ロックｔｏロック）で１回転としている。すなわち、インターミディエイトシャフト１１ｂの回転角φは、「−１８０度」から「１８０度」の範囲に設定されている。
【００３６】
つぎに、ステアリングシャフト１１における第１の自在継手３０および第２の自在継手４０の組み付け状態を説明する。
図３（ａ）は、ステアリングホイール１０が中立位置にあるときの第２の自在継手４０の配置を示している。ステアリングホイール１０が中立位置にあるときのインターミディエイトシャフト１１ｂの位相を第２の位相とし、その第２の位相におけるインターミディエイトシャフト１１ｂの軸周りの回転角φを０度とする（図２（ｃ）参照）。すなわち、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、ヨーク４２（ヨーク３２）の一対の腕４４が並ぶ方向がラックシャフト１２の軸方向とほとんど平行である。言い換えると、車両を上面から見たとき、ヨーク４２（ヨーク３２）がＣ字状を呈しており、ヨーク４２の一対の腕４４により対向ヨーク４３（対向ヨーク３３）は挟み込まれている。なお、回転角φは、通常ステアリングホイール１０の操舵角と一致する。
【００３７】
図４（ａ），（ｂ）には、インターミディエイトシャフト１１ｂが第２の位相（φ＝０度）のときの、コラムシャフト１１ａ、インターミディエイトシャフト１１ｂ、およびピニオンシャフト１１ｃの接続構造が示されている。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、ステアリングシャフト１１を車両の上方から見たとき、一例として、コラムシャフト１１ａ、インターミディエイトシャフト１１ｂ、およびピニオンシャフト１１ｃは、互いに同一直線状に並んでいる。また、ヨーク４２の一対の腕４４は、車両の上面から見たときそれぞれＣ字形状を呈しており、これら腕４４により対向ヨーク４３が挟み込まれている。同様にヨーク３２の腕４４により、対向ヨーク３３が挟み込まれている。
【００３９】
また、図４（ｂ）に示すように、ステアリングシャフト１１を車両の側方から見たとき、コラムシャフト１１ａおよびインターミディエイトシャフト１１ｂは作動角θをなして交差している。インターミディエイトシャフト１１ｂおよびピニオンシャフト１１ｃも作動角θをなして交差している。また、ステアリングシャフト１１は、インターミディエイトシャフト１１ｂを基準としたとき、コラムシャフト１１ａおよびピニオンシャフト１１ｃは互いに同じ方向に作動角θだけ傾いている（弓形の接続構造）。なお、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θは、インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとの間の作動角θと等しく設定されている。
【００４０】
図３（ｂ）は、ステアリングホイール１０が中立位置から右または左に９０度回転したときの第２の自在継手４０の配置を示している。ステアリングホイール１０が中立位置から９０度回転したときのインターミディエイトシャフト１１ｂの位相を第１の位相とし、その第１の位相におけるインターミディエイトシャフト１１ｂの軸周りの回転角φを９０度とする（図２（ｃ）参照）。ステアリングホイール１０が中立位置から９０度回転したとき、ヨーク４２（ヨーク３２）の一対の腕４４が並ぶ方向は、ラックシャフト１２の軸方向に対してほとんど直交しており、対向ヨーク４３（対向ヨーク３３）の一対の腕４４が並ぶ方向に対してほとんど平行である。また、車両を上方から見たとき、対向ヨーク４３（対向ヨーク３３）がＣ字形状を呈しており、対向ヨーク４３の一対の腕４４によりヨーク４２は挟み込まれている。同様に対向ヨーク３３の一対の腕４４により、ヨーク３２は挟み込まれている。
【００４１】
また、ピニオンシャフト１１ｃにおける対向ヨーク４３と反対側の端部には、溶接ヨーク５０（連結部材）が取り付けられている。溶接ヨーク５０は、ＥＰＳ１にピニオンシャフト１１ｃを組み付ける際の組み付け性を向上させるために用いることができる。たとえば、ピニオンシャフト１１ｃは、インターミディエイトシャフト１１ｂ側の第１のピニオンシャフト１１ｃａ（第１の部分）と、ラックアンドピニオン機構１３側の第２のピニオンシャフト１１ｃｂ（第２の部分）とを有している。第２のピニオンシャフト１１ｃｂは、他のステアリングシャフト１１の構成要素とは別に、ラックアンドピニオン機構１３に先に組み付けられる。この第２のピニオンシャフト１１ｃｂに、後から第１のピニオンシャフト１１ｃａを含むステアリングシャフト１１が連結される。ステアリングホイール１０が中立位置にあるときに、インターミディエイトシャフト１１ｂを第２の位相（φ＝０度）になるように組み付けようとすると、これに伴って、第１のピニオンシャフト１１ｃａの向きは決定されてしまう。このため、車両のレイアウトによっては、第２のピニオンシャフト１１ｃｂに第１のピニオンシャフト１１ｃａを組み付ける際のボルトの向きが不都合な向きになってしまうことがある。一例としては、ピニオンシャフト１１ｃを組み付ける際のボルトの向きがラックシャフト１２に沿った方向になってしまうおそれがあり、この場合は通常組み付け者にとっては工具を動かしにくく組み付けにくい向きとなってしまう。この点、ピニオンシャフト１１ｃに溶接ヨーク５０を取り付けることにより、ピニオンシャフト１１ｃを組み付ける際のボルト穴５２を溶接ヨーク５０に設けておき、このボルト穴５２にボルト５１を締め付けることで固定すればよいので、溶接ヨーク５０の取り付け方向によって、組み付け者によって組み付けやすい向きに変更することが可能である。
【００４２】
図５（ａ），（ｂ）には、インターミディエイトシャフト１１ｂが第１の位相（φ＝９０度）のときの、コラムシャフト１１ａ、インターミディエイトシャフト１１ｂ、およびピニオンシャフト１１ｃの接続構造が示されている。
【００４３】
図５（ａ）に示すように、ステアリングシャフト１１を車両の上方から見たとき、コラムシャフト１１ａ、インターミディエイトシャフト１１ｂ、およびピニオンシャフト１１ｃは、互いに同一直線状に並んでいる。また、対向ヨーク３３および対向ヨーク４３は、それぞれＣ字形状を呈しており、これらの腕４４により対向ヨーク４３および対向ヨーク３３が挟み込まれている。
【００４４】
また、図５（ｂ）に示すように、ステアリングシャフト１１を車両の側方から見たとき、図５（ａ）と同様にコラムシャフト１１ａおよびインターミディエイトシャフト１１ｂは作動角θをなして交差している。インターミディエイトシャフト１１ｂおよびピニオンシャフト１１ｃも作動角θをなして交差している。
【００４５】
本実施形態の作用および効果を説明する。
まず、ステアリングシャフト１１に作用するトルクおよび２次偶力について説明する。
図４（ｂ）に示すように、ステアリングホイール１０の操作を通じてステアリングシャフト１１が回転するとき、ピニオンシャフト１１ｃにトルクＴ１、インターミディエイトシャフト１１ｂにトルクＴ２，Ｔ３、およびコラムシャフト１１ａにトルクＴ４が作用する。トルクＴ４は、モータ２０が付与するトルクおよび運転者がステアリングホイール１０に付与するトルクの合計である。トルクＴ３は、トルクＴ４における第１の自在継手３０を介して、インターミディエイトシャフト１１ｂに伝わる成分である。トルクＴ２は、トルクＴ１における第２の自在継手４０を介して、インターミディエイトシャフト１１ｂに伝わる成分である。通常、トルクＴ２とトルクＴ３とは、同じインターミディエイトシャフト１１ｂに作用するトルクであるため、一致する。トルクＴ１は、トルクＴ２における第２の自在継手４０を介してピニオンシャフト１１ｃに伝わる成分である。たとえば、トルクＴ１は右回り、トルクＴ２は左回り、トルクＴ３は右回り、トルクＴ４は左回りに作用する。また、一例として、トルクＴ１およびトルクＴ２の関係は、作動角θを用いて、次式（１）により表すことができる。
【００４６】
Ｔ２ｍｉｎ＝Ｔ１・ｃｏｓθ  …（１）
ただし、「Ｔ２ｍｉｎ」は、トルクＴ２の最小値である。インターミディエイトシャフト１１ｂが第２の位相のとき、インターミディエイトシャフト１１ｂに作用するトルクＴ２は最小になる。
【００４７】
これに対して、図５（ｂ）に示されるように、インターミディエイトシャフト１１ｂが第１の位相のとき、インターミディエイトシャフト１１ｂに作用するトルクＴ２は最大になる。たとえば、トルクＴ１は右回り、トルクＴ２は左回り、トルクＴ３は右回り、トルクＴ４は左回りに作用する。また、トルクＴ１およびトルクＴ２の関係は、作動角θを用いて、次式（２）により表すことができる。
【００４８】
Ｔ２ｍａｘ＝Ｔ１／ｃｏｓθ  …（２）
ただし、「Ｔ２ｍａｘ」は、トルクＴ２の最大値である。なお、トルクＴ２とトルクＴ３とは等しいため、トルクＴ２の最大値および最小値は、それぞれトルクＴ３の最大値および最小値となる。
【００４９】
また、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、ステアリングホイール１０の操作を通じて、ステアリングシャフト１１が回転するとき、ピニオンシャフト１１ｃに２次偶力Ｍ１、インターミディエイトシャフト１１ｂに２次偶力Ｍ２，Ｍ３、およびコラムシャフト１１ａに２次偶力Ｍ４が作用する。２次偶力は、たとえばコラムシャフト１１ａに付与されたトルクが、インターミディエイトシャフト１１ｂに伝達されるに際して変動してしまったときに、コラムシャフト１１ａのトルクとインターミディエイトシャフト１１ｂのトルクとの間のトルク差を伝達するために生じる。
【００５０】
まず、図４（ａ）に示すように、上方からみたときＣ字形状を呈しているヨーク３２，４２には、２次偶力が発生し、トルクも作用する。これらの２次偶力の発生しない対向ヨーク３３，４３が、２次偶力の発生するヨーク３２，３２に作用することで、ヨーク３２，４２に２次偶力が発生する。これは、インターミディエイトシャフト１１ｂに対して、上下方向においてコラムシャフト１１ａおよびピニオンシャフト１１ｃが作動角θだけ傾いているためである。
【００５１】
図４（ａ）に示すように、第２の位相のとき、インターミディエイトシャフト１１ｂのヨーク４２側の部分に２次偶力Ｍ２、ヨーク３２側の部分に２次偶力Ｍ３が作用する。２次偶力Ｍ２と２次偶力Ｍ３とは、互いに異なる向きのモーメントである。たとえば、２次偶力Ｍ２は、インターミディエイトシャフト１１ｂを軸周りに左回転に作用する偶力であり、２次偶力Ｍ３は、インターミディエイトシャフト１１ｂを軸周りに右回転に作用する偶力である。これら２次偶力Ｍ２，Ｍ３は、次式（３）で表される。
【００５２】
Ｍ２＝Ｍ３＝Ｔ１＊ｓｉｎθ  …（３）
また、図５（ａ）に示すように、第２の位相から第１の位相に変化したとき、対向ヨーク４３に２次偶力Ｍ１が作用し、対向ヨーク３３に２次偶力Ｍ４が作用する。上方から見たときにＣ字形状を呈しているヨーク３２，４２には、２次偶力が発生せず、トルクのみが作用する。これらの２次偶力の発生しないヨーク３２，４２が、２次偶力が発生する対向ヨーク３３，４３に作用することで、上からみてＣ字形状を呈している側の対向ヨーク３３，４３に２次偶力が発生する。たとえば、２次偶力Ｍ１は、インターミディエイトシャフト１１ｂを軸周りに左回転に作用する偶力であり、２次偶力Ｍ４は、インターミディエイトシャフト１１ｂを軸周りに左回転に作用する偶力である。この２次偶力Ｍ１は、次式（４）で表される。
【００５３】
Ｍ１＝Ｔ１・ｔａｎθ  …（４）
なお、２次偶力Ｍ４は、２次偶力Ｍ１と等しいため、２次偶力Ｍ１は次式（５）により表すことができる。
【００５４】
Ｍ４＝Ｔ４・ｔａｎθ  …（５）
このように、ステアリングシャフト１１が９０度回転するごとに、インターミディエイトシャフト１１ｂの位相は第２の位相と第１の位相との間で切り替わる。このインターミディエイトシャフト１１ｂの位相の変化に応じて、トルクおよび２次偶力が変化する。
【００５５】
つぎに、回転角φとインターミディエイトシャフト１１ｂに生じるトルクＴ２（Ｔ３）との関係、および回転角φと２次偶力Ｍ２（Ｍ３）との関係について詳しく説明する。
まず、比較例として、ステアリングホイール１０が中立位置のときに、ラックシャフト１２の延びる方向に対してステアリングシャフト１１の向きを成り行きで組み付けた場合を説明する。また、ここでは便宜上、右（あるいは左）へ操舵されることを前提とする。
【００５６】
図６（ａ）のグラフは、インターミディエイトシャフト１１ｂの中立位置で第２の位相から９０度ずれた第１の位相に組み付けた場合の、回転角φとトルクＴ２との関係を示している。この場合、図６（ａ）に２点鎖線で示されるように、インターミディエイトシャフト１１ｂのトルクＴ２は、回転角φが０度（φ＝０）のとき、最大値であるトルクＴ２ｍａｘとなる（式（２）参照）。そして、回転角φが０度から９０度に変化するにつれて、インターミディエイトシャフト１１ｂのトルクＴ２は、最大値であるトルクＴ２ｍａｘから最小値であるトルクＴ２ｍｉｎへと徐々に減少する。そして、回転角φが９０度から１８０度に変化するにつれて、インターミディエイトシャフト１１ｂのトルクＴ２は、最小値であるトルクＴ２ｍｉｎから最大値であるトルクＴ２ｍａｘへと徐々に増加する。ここでは、一例として、回転角φが１８０度のときに、端当て位置があるものとする。このため、端当て位置（φ＝１８０度）のときに、トルクＴ２は最大になる。
【００５７】
なお、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θとの間には、次式（６）に示すような関係がある。なお、回転速度ω１はコラムシャフト１１ａの回転速度、回転速度ω２はインターミディエイトシャフト１１ｂの回転速度である。
【００５８】
ω２／ω１＝ｃｏｓθ／（１−（ｓｉｎφ＾２）＊（ｓｉｎθ＾２））  …（６）
すなわち、作動角θが「０」でない限り、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間に速度差が生じてしまう。これに起因して、トルクＴ２は変動してしまう。
【００５９】
これに対して、図６（ａ）に１点鎖線で示すように、コラムシャフト１１ａの回転トルクは、回転角φによらずに一定のトルクＴｃである。なお、トルクＴｃは、理想的には、トルクＴ２ｍａｘとトルクＴ２ｍｉｎの平均値と等しくなる。
【００６０】
すなわち、入力されたトルクＴｃに対して、トルクＴ２は、トルクＴ２ｍａｘとトルクＴ２ｍｉｎとの間で変動することとなる。この点、本実施形態では、ステアリングシャフト１１に第１の自在継手３０および第２の自在継手の２つが設けられることにより、コラムシャフト１１ａとピニオンシャフト１１ｃとの間の速度差を無くすことができるため、コラムシャフト１１ａとピニオンシャフト１１ｃとの間で等速度の回転を伝達できる。これに伴い、理想的には、コラムシャフト１１ａのトルクとピニオンシャフト１１ｃのトルクを等しくすることができる。
【００６１】
なお、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θと、インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとの間の作動角θとが異なる場合については、コラムシャフト１１ａとピニオンシャフト１１ｃとの間に速度差が生じる。これに伴って、トルクＴ１〜Ｔ４および２次偶力Ｍ１〜Ｍ４も変化する。このため、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θと、インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとの間の作動角θとは、一致していることが好ましい。
【００６２】
ところで、インターミディエイトシャフト１１ｂに作用する２次偶力Ｍ２とトルクＴ１との間には、次式（７）に示されるような関係がある。
Ｍ２＝Ｍ３＝Ｔ１・ｓｉｎ（φ−９０）  …（７）
また、コラムシャフト１１ａおよびピニオンシャフト１１ｃに作用する２次偶力Ｍ１，Ｍ４とトルクＴ１との間には、次式（８）に示されるような関係がある。
【００６３】
Ｍ１＝Ｍ４＝Ｔ１＊ｔａｎ（φ−９０）  …（８）
なお、式（７）および式（８）で、回転角φから９０度を引いているのは、ステアリングホイール１０の中立位置で第１の位相に合わせているためである。
【００６４】
図６（ｂ）に実線で示されるように、回転角φが０度のとき、２次偶力Ｍ２は「０」であり、２次偶力Ｍ１は最大値である２次偶力Ｍ１ｍａｘである。そして、回転角φが０度から９０度へ変化するのに伴って、２次偶力Ｍ２は「０」から「Ｍ２ｍａｘ」へと変化し、２次偶力Ｍ１は「Ｍ１ｍａｘ」から「０」へと変化する。そして、９０度から１８０度へ変化するのに伴って、２次偶力Ｍ２は「Ｍ２ｍａｘ」から「０」へと変化し、２次偶力Ｍ１は「０」から「Ｍ１ｍａｘ」へと変化する。すなわち、端当て位置（φ＝１８０度）のときに、２次偶力Ｍ２は最小であり、２次偶力Ｍ１は最大になる。
【００６５】
このため、端当て位置という設計上最も厳しいところで、トルクＴ２は最大（２次偶力Ｍ２は最小）であり、２次偶力Ｍ１は最大になる。縁石乗り上げなどにより端当てが生じるときに、トルクＴ２および２次偶力Ｍ１が最大値となってしまうと、インターミディエイトシャフト１１ｂを始めとするステアリングシャフト１１に、より大きな荷重が作用することとなる。このため、ステアリングシャフト１１の強度をより高める必要が生じる。なお、ステアリングシャフト１１の設計では、トルクが最大になる方が、２次偶力が最大になる方よりも厳しいため、インターミディエイトシャフト１１ｂでは、通常、インターミディエイトシャフト１１ｂの中立位置で第１の位相で組み付けたときよりも、第２の位相で組み付けたときの方が強度的に不利である。そして、ステアリングシャフト１１の強度を高めるため、ステアリングシャフト１１の肉厚を厚くすることやサイズを大きくする必要が生じる。また、ステアリングシャフト１１などの強度だけでなく、ステアリングシャフト１１により大きな荷重が作用する分、ステアリングシャフト１１とラックシャフト１２との間などの各種の部位で打音などの問題が生じやすくなる。
【００６６】
これに対して、回転角φが９０度のときには、トルクＴ２は最小（２次偶力Ｍ２最大）、２次偶力Ｍ１は最小になるうえ端当て位置ではないため、回転角φが１８０度のときの設計（ステアリングシャフト１１の径など）と比べると、ステアリングシャフト１１の強度を高める設計を行う必要性は小さい。すなわち、端当てが生じるときに必要とされる設計は、端当てが生じないときに必要とされる設計と比べて、より高い要求を満たさなければならない設計である。
【００６７】
この点、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、本実施形態では、ステアリングホイール１０の中立位置で、インターミディエイトシャフト１１ｂを第２の位相に設定することにより、端当て位置（φ＝１８０度）のときにトルクＴ２を最小（２次偶力Ｍ２は最大）、および２次偶力Ｍ１を最小にすることができる。
【００６８】
図７（ａ）に２点鎖線で示されるように、インターミディエイトシャフト１１ｂのトルクＴ２（Ｔ３）は、回転角φが０度のとき、最小値であるトルクＴ２ｍｉｎとなる。そして、回転角φが０度から９０度に変化するにつれて、インターミディエイトシャフト１１ｂのトルクＴ２は、最小値であるトルクＴ２ｍｉｎから最大値であるトルクＴ２ｍａｘへと増加する。そして、回転角φが９０度から１８０度に変化するにつれて、インターミディエイトシャフト１１ｂのトルクＴ２は、最大値であるトルクＴ２ｍａｘから最小値であるトルクＴ２ｍｉｎへと減少する。すなわち、端当て位置（φ＝１８０度）のとき、トルクＴ２は最小である。
【００６９】
なお、図７（ａ）に１点鎖線で示されるように、トルクＴｃについては回転角φによらずに一定値である。
また、図７（ｂ）に実線で示されるように、インターミディエイトシャフト１１ｂの２次偶力Ｍ２（Ｍ３）とトルクＴ１との間には、次式（９）で示される関係がある。
【００７０】
Ｍ２＝Ｍ３＝Ｔ１・ｓｉｎφ  …（９）
また、コラムシャフト１１ａおよびピニオンシャフト１１ｃに作用する２次偶力Ｍ１，Ｍ４とトルクＴ１との間には、次式（１０）に示されるような関係がある。
【００７１】
Ｍ１＝Ｍ４＝Ｔ１＊ｔａｎφ  …（１０）
図７（ｂ）に実線で示されるように、回転角φが０度のとき、２次偶力Ｍ２は最大である２次偶力Ｍ２ｍａｘであり、２次偶力Ｍ１，Ｍ４は最小値である２次偶力Ｍ１ｍｉｎ，Ｍ４ｍｉｎである。そして、回転角φが０度から９０度へ変化するのに伴って、２次偶力Ｍ２は「Ｍ２ｍａｘ」から「０」へと変化し、２次偶力Ｍ１，Ｍ４は「０」から「Ｍ１ｍａｘ，Ｍ４ｍａｘ」へと変化する。そして、９０度から１８０度へ変化するのに伴って、２次偶力Ｍ２は「０」から「Ｍ２ｍａｘ」へと変化し、２次偶力Ｍ１，Ｍ４は「Ｍ１ｍａｘ，Ｍ４ｍａｘ」から「０」へと変化する。すなわち、端当て位置のときに、２次偶力Ｍ１，Ｍ４は最小になる。
【００７２】
本実施形態では、端当て位置という設計上最も厳しいところで、トルクＴ２および２次偶力Ｍ１，Ｍ４が最小になる。このため、縁石乗り上げなどにより端当てが生じた場合であっても、比較例と比べると、端当て位置において、トルクＴ２および２次偶力Ｍ１，Ｍ４が最小になるため、インターミディエイトシャフト１１ｂを始めとするステアリングシャフト１１に作用する荷重をより小さくできる。このため、端当て位置において、ステアリングシャフト１１に作用する荷重が減少する分、ステアリングシャフト１１の強度を弱めることが可能となる。これにより、ステアリングシャフト１１の強度をより高めるための設計を行う必要が少なくなり、ステアリングシャフト１１の肉厚を薄くすることや、ステアリングシャフト１１のサイズを小さくすることが可能になる。すなわち、ステアリングシャフト１１の体格を小さくすることができる。
【００７３】
また、従来であれば、ステアリングシャフト１１の強度を上げるために、ステアリングシャフト１１に熱処理を行うこともあったが、本実施形態では、ステアリングシャフト１１の組み付け位相を調整することにより、ステアリングシャフト１１の熱処理を行わなくてもよい場合が生じる。
【００７４】
また、端当て位置においては、２次偶力Ｍ１，Ｍ４の最小値である「０」、トルクＴ２ｍｉｎ、および端当て時の荷重がインターミディエイトシャフト１１ｂに作用する。これに対して、端当て位置でない、たとえば回転角φが９０度のときには、トルクＴ２ｍａｘおよび２次偶力Ｍ１ｍａｘ，Ｍ４ｍａｘがインターミディエイトシャフト１１ｂ、コラムシャフト１１ａ、およびピニオンシャフト１１ｃに作用することとなる。このため、端当て時の荷重と、トルクＴ２の最大値および２次偶力Ｍ１，Ｍ４の最大値が同時に作用することが無くなる分、端当て位置の設計と端当てでない位置での設計のいずれか一方の設計の要求が過剰に高いものとなることが抑制され、より最適な設計が可能となる。
【００７５】
なお、各実施形態は次のように変更してもよい。以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・本実施形態では、ピニオンシャフト１１ｃに溶接ヨーク５０が取り付けられたが、これに限らない。溶接ヨーク５０を用いなくても、ピニオンシャフト１１ｃを容易に組み付けることが可能であるならば、溶接ヨーク５０は用いなくてもよい。
【００７６】
・本実施形態では、ステアリングホイール１０の中立位置で、インターミディエイトシャフト１１ｂを第２の位相になるように組み付けたが、これに限らない。たとえば、ピニオンシャフト１１ｃの軸長が長い場合には、端当て位置において、第２の位相よりも第１の位相の方が強度的に有利になることがある。この場合、ステアリングホイール１０の中立位置で、インターミディエイトシャフト１１ｂを第１の位相になるように組み付ければよい。こうすることで、端当て位置において、インターミディエイトシャフト１１ｂを第１の位相にすることができる。
【００７７】
・本実施形態では、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θと、インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとの間の作動角θとを一致させたが、これに限らない。たとえば、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θと、インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとの間の作動角θとの差が、予め定められる閾値よりも小さいのであればよい。なお、予め定められる閾値とは、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θと、インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとの間の作動角θとが異なることにより生じる速度差などの影響が問題にならない程度の差に設定される。また、コラムシャフト１１ａとインターミディエイトシャフト１１ｂとの間の作動角θと、インターミディエイトシャフト１１ｂとピニオンシャフト１１ｃとの間の作動角θとの差が閾値より大きい場合であっても、コラムシャフト１１ａとピニオンシャフト１１ｃとの間の速度差をちょうど打ち消しあうような場合もある。
【００７８】
・本実施形態では、ステアリングホイール１０の操舵範囲を、右操舵の端当て位置から左操舵の端当て位置までの回転範囲で、１回転としたが、これに限らない。たとえば、ステアリングホイール１０の操舵範囲は、２回転であってもよいし、３回転であってもよい。すなわち、ステアリングホイール１０の操舵範囲は、ステアリングホイール１０の整数倍の回転範囲であればよい。これによって、ステアリングホイール１０の中立位置から、端当て位置まで操舵した場合であっても、インターミディエイトシャフト１１ｂの回転角φの最大値を１８０度の整数倍にすることができる。これにより、ステアリングホイール１０の中立位置のときのインターミディエイトシャフト１１ｂの位相と、端当て位置のときのインターミディエイトシャフト１１ｂの位相とを一致させることができる。
【００７９】
・本実施形態では、インターミディエイトシャフト１１ｂを基準としたとき、コラムシャフト１１ａおよびピニオンシャフト１１ｃは互いに同じ方向に作動角θだけ傾く、弓形の接続構造であったが、これに限らない。たとえば、図８（ａ），（ｂ）に示されるように、インターミディエイトシャフト１１ｂを基準としたとき、コラムシャフト１１ａおよびピニオンシャフト１１ｃは互いに異なる方向に作動角θだけ傾くＺ型の接続構造であってもよい。図８（ａ），（ｂ）は、ステアリングシャフト１１がＺ型の接続構造のときの第２の位相の状態を示している。この場合、たとえば、２次偶力Ｍ２は、インターミディエイトシャフト１１ｂの軸周りに左回転に作用する偶力であり、２次偶力Ｍ３は、インターミディエイトシャフト１１ｂの軸周りに左回転に作用する偶力である。また、図９（ａ），（ｂ）は、ステアリングシャフト１１がＺ型の接続構造のときの第１の位相の状態を示している。この場合、たとえば、２次偶力Ｍ１はインターミディエイトシャフト１１ｂの右回りに作用する偶力であり、２次偶力Ｍ４もインターミディエイトシャフト１１ｂの右回りに作用する偶力である。ステアリングホイール１０の中立位置のとき、図８（ａ），（ｂ）に示されるインターミディエイトシャフト１１ｂの第２の位相に組み付けられることが好ましい。
【００８０】
・本実施形態では、端当て位置において、トルクＴ２および２次偶力Ｍ１，Ｍ４が最小値となったが、これに限らない。たとえば、端当て位置においてトルクＴ２および２次偶力Ｍ１，Ｍ４が最小値でなくとも、これらと端当て荷重により想定される荷重と、トルクＴ２の最大値および２次偶力Ｍ１，Ｍ４の最大値が作用するときに想定される荷重とが同程度であるならば、ステアリングシャフト１１は過剰な設計となっていない。このため、ステアリングシャフト１１をより適切な肉厚やサイズに設定することができる。
【００８１】
・本実施形態では、モータ２０からコラムシャフト１１ａにトルクが付与されることにより、運転者の操舵をアシストするステアリング装置が採用されたが、これに限らない。たとえば、モータ２０からピニオンシャフト１１ｃにトルクを付与するステアリング装置であってもよいし、モータ２０のトルクを、ボールねじ機構を介してラックシャフト１２に軸方向の力として付与するステアリング装置であってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１…ＥＰＳ、１０…ステアリングホイール、１１…ステアリングシャフト、１１ａ…コラムシャフト、１１ｂ…インターミディエイトシャフト、１１ｃ…ピニオンシャフト、１１ｄ…雄セレーション、１１ｅ…環状溝、１２…ラックシャフト、１３…ラックアンドピニオン機構、１４…タイロッド、１５…転舵輪、１６…ラックハウジング、１７…ラックブーツ、２０…モータ、３０…第１の自在継手、３１…十字軸、３２…ヨーク、３３…対向ヨーク、４０…第２の自在継手、４１…十字軸、４２…ヨーク、４３…対向ヨーク、４４…腕、４４ａ…十字軸穴、４５…基礎部、４５ａ…周壁、４５ｂ…端面、４５ｃ…閉塞部分、４６…軸穴、４６ａ…内周面、４６ｂ…雌セレーション、４７…スリット、４７ａ…第１の端部、４７ｂ…第２の端部、４８…ボルト穴、４９…ボルト、θ…作動角、φ…回転角、ω１，ω２…回転速度、Ｍ１〜Ｍ４…２次偶力、Ｔ１〜Ｔ４…トルク、Ｔｃ…トルク。
【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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