(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字軸と、
前記十字軸を介して連結される一対のヨークとからなり、
前記一対のヨークは、軸部材の外周面に形成された雄セレーションと噛み合う雌セレーションが内周面に形成され、前記軸部材が挿入される筒状の連結部をそれぞれ備え、
前記一対のヨークの少なくとも一方の前記連結部は、外周面から前記内周面まで径方向に貫通し軸方向に延在するスリットを形成する一対の対向部を有し、ねじ部材によって前記一対の対向部を互いに近づく方向に変形させることにより前記軸部材と連結される自在継手において、
前記雌セレーションは、前記連結部の中心軸線に関して前記スリットとは反対側で、複数の歯が等ピッチで形成された第１の周方向範囲と、前記第１の周方向範囲よりも前記スリット側で、前記第１の周方向範囲の複数の歯のピッチよりも大きいピッチで複数の歯が形成された第２の周方向範囲とを有していることを特徴とする自在継手。
【請求項２】
前記第２の周方向範囲の前記複数の歯は、前記スリットに近づくに従い、ピッチが徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自在継手。
【請求項３】
前記第２の周方向範囲の前記複数の歯は、等ピッチで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自在継手。
【請求項４】
前記第２の周方向範囲は、雌セレーションの周方向範囲のうち、少なくとも前記連結部の中心軸線よりも前記スリット側の半分の範囲であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の自在継手。
【請求項５】
前記ねじ部材によって前記一対の対向部を互いに近づく方向に変形させる前の状態において、前記軸部材と前記連結部とを同心に配置すると、前記雄セレーションと前記雌セレーションとの隙間は、前記連結部の中心軸線に関して前記スリットと対向する側の部分から、前記スリットに向かうに従い徐々に大きくなっていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の自在継手。
【請求項６】
前記連結部と前記軸部材とが連結された状態において、前記雌セレーションの前記複数の歯は、全てが前記雄セレーションの複数の歯と噛み合っていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の自在継手
【請求項７】
前記ヨークは、鍛造により成形されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の自在継手。
【請求項８】
前記ヨークは、冷間加工により成形されていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の自在継手。
【請求項９】
前記雌セレーションは、ブローチツールによって加工され、前記ブローチツールの刃は、円周方向に不等配のピッチで設けられていることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の自在継手。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の自在継手を備えたことを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置等に用いられる自在継手、および該自在継手を備えたステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用電動パワーステアリング装置等において、トルク伝達可能に軸部材同士を連結するために、軸部材との嵌合部がセレーション加工され、ボルトの締め付け力によって該軸部材と結合される自在継手が用いられている。
【０００３】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、車両用電動パワーステアリング装置に用いられている従来の自在継手におけるヨーク１２０と軸部材との結合構造を示す断面図であり、図５（ａ）は締結ボルト締め付け前の状態を示し、図５（ｂ）は締結ボルト締め付け後の状態を示している。
図５（ａ）に示すように、従来の自在継手においては、軸部材１０７の雄セレーション１５４の複数の歯１５５は円周方向に等ピッチで形成されている。また、ヨーク１２０の雌セレーション１３８の複数の歯１３９も円周上等配に、すなわち等ピッチで形成されている。これら軸部材１０７の雄セレーション１５４とヨーク１２０の雌セレーション１３８とは、ボルト挿通孔１４４に挿通された締結ボルト（図示省略）の締め付け前の状態においては、軸部材１０７とヨーク１２０とを同心に配置すると、雄セレーション１５４と雌セレーション１３８との隙間が、図５（ａ）に示すように、周方向の全周に亘って一定となるように形成されている。
【０００４】
ヨーク１２０は、締結ボルトを締め付ける際、雌セレーション１３８の中央軸線Ｃよりもボルト挿通孔１４４側すなわちスリット１４２側の部分（図５（ｂ）の両方向矢印Ａで示す範囲）が変形しにくく、中央軸線Ｃよりもスリット１４２とは反対側の部分（図５（ｂ）の両方向矢印Ｂで示す範囲）が変形しやすい構造なので、締結ボルトを締め付けていくと、ヨーク１２０は不均等に変形する。したがって、締結ボルトの締め付けが完了した状態では、雄セレーション１５４の歯１５５と雌セレーション１３８の歯１３９とは、図５（ｂ）に示すように、中心軸線Ｃを挟んでスリット１４２とは反対側の位置と、締結ボルト挿通孔１４４近傍の位置においては密着するが、中心軸線Ｃを挟んでボルト挿通孔１４４の延在方向に対向する位置では密着せず、雄セレーション１５４の歯１５５と雌セレーション１３８の歯１３９との間に隙間Ｓが残ってしまう。
【０００５】
また、締結ボルトの締め付けが完了した状態では、スリット１４２近傍の雌セレーション１３８の部分、すなわち図５（ｂ）の○印に示す範囲の雌セレーション１３８の部分は、雄セレーション１５４との接触面に局部的に高い面圧が発生してしまう。つまり雌セレーション１３８の歯１３９の雄セレーション１５４の歯１５５との接触面に、平均応力の高い部分が発生してしまう。平均応力の高い雌セレーション１３８の部分は、その後のステアリング操作による繰り返しのトルク入力すなわち応力振幅により、局部的に雌セレーション１３８の歯１３９の異常磨耗が発生したり、歯１３９が破損したりする。
【０００６】
このような雌セレーション１３８の歯１３９の異常磨耗や歯１３９の破損を防止するために、特許文献１および２には、ヨークの軸部材嵌合孔の内周面に雌セレーション形成領域と雌セレーション非形成領域すなわち欠歯部とが設けられた自在継手が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、軸部材である出力軸が、締め付けボルトよりも底部側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第１の雄セレーションと、締め付けボルトよりも開口側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第２の雄セレーションとを有し、第１の雄セレーションのモジュールが第２の雄セレーションのモジュールよりも大きく形成された自在継手が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１９３７９８号公報
【特許文献２】実開昭５２−１６９６４１号公報
【特許文献３】特開２０１２−９６６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１および２のように、雌セレーションが形成されていない欠歯部を設けることによって雌セレーションの歯の異常磨耗および破損を防止することができるが、上記特許文献１および２のように、軸部材嵌合孔の軸方向全長に亘って欠歯部を設けると、ヨーク全体として、軸部材の雄セレーションと噛み合う歯数が少なくなってしまう。その結果、トルク伝達時に雌セレーションの歯１枚当たりに発生する接線力は、欠歯部を設けていない場合と比べて大きくなり、軸部材と噛み合っている雌セレーションの歯の磨耗が早まる虞がある。
【００１０】
また、特許文献３によれば、締め付けボルトよりも底部側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第１の雄セレーションと、締め付けボルトよりも開口側の軸部材嵌合孔の部分に嵌合する第２の雄セレーションとの双方を、対応する雌セレーションにタイトに噛み合わせることができる。しかしながら、一般的にステアリングシャフトの雄セレーションは転造加工によって成形されるので、雄セレーションを軸方向に均一の形状にすることにより雄セレーションの精度が確保される。言い換えると、軸方向で雄セレーションの歯の形状が異なると、転造加工時に異なる形状の歯のそれぞれの部分に作用する加工応力が異なるものとなってしまう。その結果、転造加工の精度が低下してしまい、ヨークは出力軸との結合状態において、出力軸に対する所望の軸保持力を得られなくなってしまう可能性がある。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ヨークが充分な軸保持力を備え、雌セレーションの歯の異常な磨耗および破損を防止し、耐久性能に優れた自在継手、および該自在継手を有するステアリング装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る自在継手は、十字軸と、前記十字軸を介して連結される一対のヨークとからなり、前記一対のヨークは、軸部材の外周面に形成された雄セレーションと噛み合う雌セレーションが内周面に形成され、前記軸部材が挿入される筒状の連結部をそれぞれ備え、前記一対のヨークの少なくとも一方の前記連結部は、外周面から前記内周面まで径方向に貫通し軸方向に延在するスリットを形成する一対の対向部を有し、ねじ部材によって前記一対の対向部を互いに近づく方向に変形させることにより前記軸部材と連結される自在継手において、前記雌セレーションは、前記連結部の中心軸線に関して前記スリットとは反対側で、複数の歯が等ピッチで形成された第１の周方向範囲と、前記第１の周方向範囲よりも前記スリット側で、前記第１の周方向範囲の複数の歯のピッチよりも大きいピッチで複数の歯が形成された第２の周方向範囲とを有していることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様は、前記第２の周方向範囲の前記複数の歯は、前記スリットに近づくに従い、ピッチが徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様は、前記第２の周方向範囲の前記複数の歯は、等ピッチで形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様は、前記第２の周方向範囲は、雌セレーションの周方向範囲のうち、少なくとも前記連結部の中心軸線よりも前記スリット側の半分の範囲であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様は、前記ねじ部材によって前記一対の対向部を互いに近づく方向に変形させる前の状態において、前記軸部材と前記連結部とを同心に配置すると、前記雄セレーションと前記雌セレーションとの隙間は、前記連結部の中心軸線に関して前記スリットと対向する側の部分から、前記スリットに向かうに従い徐々に大きくなっていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様は、前記連結部と前記軸部材とが連結された状態において、前記雌セレーションの前記複数の歯は、全てが前記雄セレーションの複数の歯と噛み合っていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様は、前記ヨークは、鍛造により成形されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様は、前記ヨークは、冷間加工により成形されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様は、前記雌セレーションは、ブローチツールによって加工され、前記ブローチツールの刃は、円周方向に不等配のピッチで設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係るステアリング装置は、上記の自在継手を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ヨークが充分な軸保持力を備え、雌セレーションの歯の異常な磨耗および破損を防止し、耐久性能に優れた自在継手、および該自在継手を有するステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は実施形態に係る自在継手を備えたステアリング装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は実施形態に係るアッパー側自在継手の側面図である。
【図３】図３は（ａ）は実施形態に係るアッパー側ヨークをアッパー側端面から見た状態を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のｃ−ｃ矢視図であり、図３（ｄ）は図３（ａ）のｄ−ｄ矢視図であり、図３（ｅ）は図３（ａ）のｅ−ｅ矢視図であり、図３（ｆ）は図３（ｃ）のｆ−ｆ矢視図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、出力軸が挿入された状態における図３（ｃ）に示すアッパー側ヨークのＡ−Ａ矢視拡大断面図であり、図４（ａ）は締結ボルト締め付け前の状態を示し、図４（ｂ）は締結ボルト締め付け後の状態を示している。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、電動パワーステアリング装置に用いられている従来の自在継手におけるヨークと軸部材との結合構造を示す断面図であり、図５（ａ）は締結ボルト締め付け前の状態を示し、図５（ｂ）は締結ボルト締め付け後の状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書中においては、ステアリング装置および自在継手に係る方向は、特に明記しない限り車体に取り付けられた状態における当該車体の前後、左右方向と同様とする。また、アッパー側と後方側とは同じ方向をいい、ロアー側と前方側とは同じ方向をいう。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係るアッパー側自在継手を備えたステアリング装置の全体構成を示す斜視図である。本実施形態に係るステアリング装置は、ラックアンドピニオン式のコラムアシスト型電動パワーステアリング装置である。
【００２６】
図１に示すように、ステアリング装置１００は、後方側端部にステアリングホイール１が装着されたステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２が内径側に回転自在に支持された筒状のステアリングコラム３と、ステアリングシャフト２の前方側端部に連結された操舵補助機構４とを備えている。
【００２７】
操舵補助機構４は、図示しないトルクセンサと、トルクセンサが検知した操舵トルクに応じて補助操舵トルクを発生する電動モータ５と、電動モータ５と連結されハウジング６Ａに収容された減速機構６とを備え、電動モータ５で発生された補助操舵トルクを、減速機構６を介して操舵補助機構４の出力軸７に付与している。
【００２８】
ステアリングシャフト２は、アッパーシャフトであるアウタシャフト８とロアーシャフトであるインナシャフト９とを有し、アウタシャフト８とインナシャフト９とは、衝突時に全長を縮めることができる構造となっている。また、ステアリングコラム３は、アッパーコラムであるアウタコラム１０とロアーコラムであるインナコラム１１とをテレスコープ状に組み合わせてなり、軸方向の衝撃が加わった場合に、衝撃エネルギーを吸収しつつ全長が縮まるコラプシブル構造となっている。
【００２９】
ステアリングコラム３のアウタコラム１０は、アッパー車体側ブラケット１２Ｕによって車体側部材１３にチルト位置およびテレスコピック位置調整可能に支持されている。また、減速機構６のハウジング６Ａは、車体側部材１３に取り付けられたロアー車体側ブラケット１２Ｌに回転自在に設けられたピボット軸１４ｐを中心として上下方向に回動可能に支持されている。
【００３０】
操舵補助機構４の出力軸７には、アッパー側自在継手１５を介して中間シャフト１６の後方端が連結されている。中間シャフト１６の前方端は、ロアー側自在継手１７を介してラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構１８のピニオン軸１９に連結されている。アッパー側自在継手１５は、アッパー側のヨーク２０とロアー側のヨーク２２と、これら一対のヨーク２０、２２を連結する十字軸２４とから構成されている。
【００３１】
ピニオン軸１９は、上端部にロアー側自在継手１７のロアー側のヨーク２６が連結されている。ギヤハウジング１８Ａ内にはラック軸（図示省略）が車幅方向に移動可能に支持され、ピニオン軸１９のピニオン（図示省略）がラック軸のラック歯（図示省略）と噛合している。ラック軸の両端部は、それぞれタイロッド２８、２８を介して図示しない転舵輪に連結されている。
【００３２】
ステアリング装置１００はこのような構成なので、運転者がステアリングホイール１を回転操作すると、図示しないトルクセンサがステアリングシャフト２に加わる操舵トルクを検知し、検知した操舵トルクに応じて電動モータ５から発生された補助操舵トルクが減速機構６を介して出力軸７に伝達され、さらに中間シャフト１６を介してピニオン軸１９に伝達される。ピニオン軸１９が回転すると、ピニオン軸１９と噛合したラック軸（図示省略）が軸方向すなわち車幅方向に駆動され、タイロッド２８、２８に連結された左右の転舵輪が転舵される。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態に係るアッパー側自在継手１５の側面図である。
図３は、アッパー側自在継手１５のアッパー側ヨーク２０の６面図であり、図３（ａ）はアッパー側ヨーク２０をアッパー側端面すなわちステアリングシャフト２の端面側から見た状態を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のｃ−ｃ矢視図であり、図３（ｄ）は図３（ａ）のｄ−ｄ矢視図であり、図３（ｅ）は図３（ａ）のｅ−ｅ矢視図であり、図３（ｆ）は図３（ｃ）のｆ−ｆ矢視図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）は、出力軸７が挿入された状態における図３（ｃ）に示すアッパー側ヨーク２０のＡ−Ａ矢視拡大断面図であり、図４（ａ）は締結ボルト締め付け前の状態を示し、図４（ｂ）は締結ボルト締め付け後の状態を示している。
【００３４】
図２に示すように、本実施形態に係るアッパー側自在継手１５は、アッパー側ヨーク２０と、ロアー側ヨーク２２と、これら一対のヨーク２０、２２を連結する十字軸２４とから構成されている。アッパー側ヨーク２０およびロアー側ヨーク２２には、それぞれ操舵補助機構４の出力軸７および中間シャフト１６が連結されている（図１参照）。
【００３５】
コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置においては、自在継手１５に入力されるトルクが大きいので、自在継手１５のアッパー側ヨーク２０は板材からのプレス成形品ではなく、冷間鍛造成形されたものを用いている。冷間鍛造成形の素材としては、炭素鋼鋳鋼材（ＳＣ材）等が用いられる。
【００３６】
図３の各図に示すように、アッパー側ヨーク２０（以後、単に「ヨーク２０」とも記載する。）は、操舵補助機構４の出力軸７の下端が差し込まれ締め付けられる筒状の連結部３０と、連結部３０のロアー側端部から連結部３０の軸方向外方に延在し十字軸２４を介してロアー側ヨーク２２と連結される一対のアーム部３２、３２とを備えている。一対のアーム部３２、３２は、対向して配置された一対の板状部材であり、各アーム部３２には十字軸２４が支持される貫通孔３４が形成されている。
【００３７】
ヨーク２０の連結部３０の内周面は円筒状に形成され、その内径側は出力軸７の下端が挿入され嵌合される嵌合孔３６となっている。つまり、連結部３０の内周面は嵌合孔３６の周壁として嵌合孔３６を形成している。嵌合孔３６は、連結部３０のアッパー側端からロアー側端まで貫通している。出力軸７は、連結部３０のアッパー側端から嵌合孔３６に挿入されている。連結部３０の内周面すなわち嵌合孔３６の周壁には、雌セレーション３８が設けられている。なお、以後の説明においては、連結部３０および嵌合孔３６の方向について、アッパー側を「軸部材挿入側」といい、ロアー側を「アーム側」という。
【００３８】
連結部３０の外周側の部分には、径方向に厚みを有し軸方向に延在して対向する一対の肉厚部４０、４０が設けられている。肉厚部４０、４０間に形成されるスリット４２は、連結部３０の外周面から嵌合孔３６まで径方向に貫通し、連結部３０の軸部材挿入側端からアーム側端近傍まで、軸方向に延在している。
【００３９】
図３（ｃ）、図３（ｄ）、および図４（ａ）に示すように、肉厚部４０、４０の軸部材挿入側端部近傍には、スリット４２を横切る方向、すなわちスリット４２が連結部３０を貫通する径方向と直交し、且つ連結部３０の軸方向と直交する方向に肉厚部４０、４０を貫通してボルト挿通孔４４が形成されている。ボルト挿通孔４４は、スリット４２を交差して形成されている。ボルト挿通孔４４には、締め付け用の締結ボルト４５（図１参照）が挿通される。ボルト挿通孔４４は、嵌合孔３６のスリット４２側の一部に開いている。すなわち、ボルト挿通孔４４と嵌合孔３６とは、図４（ａ）に示すように、互いに一部分が交差している。一方の肉厚部４０の外側面には、図３（ｄ）に示すように、ボルト４５の頭部が当接する座ぐり５０が設けられている。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、出力軸７の外周面には雄セレーション５４が形成されている。雄セレーション５４の複数の歯５５は、円周方向に等ピッチで形成されている。ボルト挿通孔４４に挿入された締結ボルト４５（図１参照）を締め付けることにより、一対の肉厚部４０、４０が互いに近づく方向に連結部３０が締め付けられ、嵌合孔３６に挿入された出力軸７（図１参照）の雄セレーション５４の複数の歯５５と嵌合孔３６の雌セレーション３８の複数の歯３９とが噛み合い、これにより、出力軸７と連結部３０とが連結される。
【００４１】
本実施形態においては、上述したように雄セレーション５４の複数の歯５５は、円周方向に等ピッチで形成されている。これに対し、ヨーク２０の雌セレーション３８の複数の歯３９は、円周方向に不等配に形成されている。すなわち、雌セレーション３８の複数の歯３９は全周に亘って等ピッチには形成されていない。
【００４２】
連結部３０を軸方向から見て、スリット４２の中心線、すなわち嵌合孔３６の中心軸線Ｃを通りスリット４２を径方向に貫通して延在する直線を直線Ｔとし、締結ボルト挿通孔４４の中心軸線をＤとし、中心軸線Ｄと平行で、嵌合孔３６の中心軸線Ｃおよび直線Ｔと直交する直線を直線Ｅとすると、雌セレーション３８は、図４（ａ）の矢印Ｆで示す範囲、すなわち直線Ｅと雌セレーション３８のピッチ円との２つの交点Ｑ１、Ｑ２よりもスリット４２側の周方向範囲の歯３９のピッチが、残りの周方向範囲の歯３９のピッチよりも大きく形成されている。具体的には、雌セレーション３８は、交点Ｑ１、Ｑ２からスリット４２に向かうに従い、歯３９のピッチが徐々に大きくなるように形成されている。なお、交点Ｑ１、Ｑ２よりも、中心軸線Ｃを挟んでスリット４２と対向する側、すなわちスリット４２とは反対側の雌セレーション３８の部分は、歯３９は等ピッチで形成されている。
【００４３】
このように、雌セレーション３８は、周方向範囲のうち、中心軸線Ｃよりもスリット４２側の半分の部分の歯３９のピッチが、残りの周方向範囲の歯３９のピッチよりも大きい構成なので、締結ボルト４５を締め付ける前の状態においては、出力軸７とヨーク２０とを同心に配置すると、雄セレーション５４と雌セレーション３８との隙間は、図４（ａ）に示すように、周方向の全周に亘って一定とはならない。具体的には、雄セレーション５４と雌セレーション３８との隙間は、中心軸線Ｃを挟んでスリット４２と対向する側の部分から、何れの周方向においても、スリット４２に向かうに従い徐々に大きくなっている。
【００４４】
この状態からボルト４５を締め付け、出力軸７と連結部３０とを連結させてゆく。背景技術の欄でも説明したが、ヨーク２０は、雌セレーション３８の中央軸線Ｃよりもスリット４２側の部分（図５（ｂ）の両方向矢印Ａを参照）が変形しにくく、中央軸線Ｃよりもスリット４２とは反対側の部分（図５（ｂ）の両方向矢印Ｂを参照）が変形しやすい構造となっている。したがって、締結ボルト４５を締め付けていくと、ヨーク２０は不均等に変形する。本実施形態においては、締結ボルト４５の締め付け前の状態において、雄セレーション５４と雌セレーション３８との隙間がスリット４２に近づくに従って大きくなっているので、締結ボルト４５の締め付けが完了した状態では、図４（ｂ）に示すように、雄セレーション５４の複数の歯５５と雌セレーション３８の複数の歯３９との隙間が全周に亘って無くなり、全周に亘って雄セレーション５４の歯５５と雌セレーション３８の歯３９とが密着して噛み合う状態となる。
【００４５】
つまり、本実施形態においては、ヨーク２０の雌セレーション３８は、締結ボルト４５を締め付けた状態において、全ての歯３９が、出力軸７の雄セレーション５４の歯５５と密着して噛み合う大きさに形成されている。
【００４６】
なお、このような複数の歯３９を備えた雌セレーション３８は、図示しないブローチツールによって加工される。当該ブローチツールの刃は、雌セレーション３８の複数の歯３９のピッチに対応して、円周方向に不等配のピッチで設けられている。
【００４７】
このように、本実施形態に係る自在継手１５は、締結ボルト４５の締め付けが完了した状態において、全周に亘って雄セレーション５４の歯５５と雌セレーション３８の歯３９とが密着して噛み合う状態となるので、雌セレーション３８の雄セレーション５４との接触面の面圧は、全周に亘って均等に分散され、一定となる。つまり、雌セレーション３８は、雄セレーション５４との接触面において局部的に高い面圧が発生することがない。したがって、雌セレーション３８は、雄セレーション５４との接触面における平均応力が低減され、その後のステアリング操作による繰り返しのトルク入力すなわち応力振幅に起因する雌セレーション３８の歯３９の破損を防止することができる。言い換えると、雌セレーション３８に関して、グッドマン線図上の平均応力を下げることにより、ステアリング操作による繰り返しのトルク入力すなわち応力振幅に対する雌セレーション３８の破損に至るまでの疲れ限度に余裕ができることとなる。その結果、自在継手１５の耐久性能を向上することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る自在継手１５は、出力軸７の雄セレーション５４の歯５５は軸方向に均一の形状に形成されているので精度良く形成することができ、さらに締結ボルト４５の締め付けが完了した状態において、全周に亘って雄セレーション５４の歯５５と雌セレーション３８の歯３９とが密着した噛み合い状態となるので、ヨーク２０は充分な軸保持力を備えることができる。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、ヨークが充分な軸保持力を備え、雌セレーション歯の異常な磨耗および破損を防止し、耐久性能に優れた自在継手、および該自在継手を有するステアリング装置を実現することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態においては、雌セレーション３８は、交点Ｑ１、Ｑ２からスリット４２に向かうに従い、歯３９のピッチが徐々に大きくなるように形成したが、交点Ｑ１、Ｑ２よりもスリット４２側の範囲の歯３９のピッチを等ピッチとしても良い。すなわち、交点Ｑ１、Ｑ２よりもスリット４２側の範囲の歯３９のピッチを、残りの範囲の歯３９のピッチよりも大きい値で等ピッチに形成しても良い。このような構成としても、上記実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、雌セレーション３８は、周方向範囲のうち、中心軸線Ｃよりもスリット４２側の半分の範囲の歯３９のピッチを、残りの範囲の歯３９のピッチよりも大きい構成としたが、歯３９のピッチを大きく形成する範囲は、少なくとも上記実施形態の範囲、すなわちスリット４２側の半分の部分であれば良く、これよりも大きい範囲であっても良い。
【００５２】
また、雌セレーション３８は、上記交点Ｑ１、Ｑ２よりもスリット４２側の範囲の歯３９を、他の部分の歯３９よりもモジュールを大きくして形成しても良い。すなわち、交点Ｑ１、Ｑ２よりもスリット４２側の範囲の歯３９の大きさを、他の部分の歯３９の大きさよりも大きく形成しても、上記実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、出力軸７に連結するアッパー側自在継手１５のアッパー側のヨーク２０に本発明を適用したが、本発明は、アッパー側自在継手１５のロアー側ヨーク２０に適用することもできるし、ロアー側自在継手１７に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  ステアリングコラム
４  操舵補助機構
５  電動モータ
６  減速機構
６Ａ  ハウジング
７  出力軸
８  アウタシャフト
９  インナシャフト
１０  アウタコラム
１１  インナコラム
１２Ｕ  アッパーブラケット
１２Ｌ  ロアーブラケット
１３  車体側部材
１４Ｐ  ピボット軸
１５  アッパー側自在継手
１６  中間シャフト
１７  ロアー側自在継手
１８  ステアリングギヤ機構
１８Ａ  ギヤハウジング
１９  ピニオン軸
２０  アッパー側ヨーク
２２  ロアー側ヨーク
２４  十字軸
２８  タイロッド
３０  連結部
３２  アーム部
３４  貫通孔
３６  嵌合孔
３８  雌セレーション
３９  雌セレーションの歯
４０  肉厚部
４２  スリット
４４  ボルト挿通孔
４５  締結ボルト
５０  座ぐり
５４  雄セレーション
５５  雄セレーションの歯
１００  ステアリング装置
【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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