特許 7650053 中間シャフト及びステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-13

(45)【発行日】2025-03-24

(54)【発明の名称】中間シャフト及びステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/06 20060101AFI20250314BHJP

   F16D 1/02 20060101ALI20250314BHJP

   B62D 1/18 20060101ALI20250314BHJP

【ＦＩ】

F16D3/06 A

F16D1/02 210

F16D3/06 E

B62D1/18

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021018772

(22)【出願日】2021-02-09

(65)【公開番号】P2022121844

(43)【公開日】2022-08-22

【審査請求日】2024-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】523207386

【氏名又は名称】ＮＳＫステアリング＆コントロール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森山 誠一

(72)【発明者】

【氏名】狩野 哲也

【審査官】倉田 和博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１０６５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０９６３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１９０８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ３／０６

Ｆ１６Ｄ １／０２

Ｂ６２Ｄ １／１６－ １／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状を成す金属製のアウタチューブと、
前記アウタチューブが延在する方向と平行な軸方向に延在し、一部が前記アウタチューブに収容される金属製のインナシャフトと、
前記アウタチューブの内周面に被覆され、前記アウタチューブの内周面と前記インナシャフトの外周面との間に配置される樹脂層と、
前記アウタチューブの内周面と前記インナシャフトの外周面との間に複数配置される金属製のボールと、
を備え、
前記インナシャフトの外周面には、径方向外側に突出し、前記軸方向に延びる複数の凸条部が設けられ、
前記凸条部は、前記インナシャフトの前記外周面の全周に亘って周方向に等間隔で配置され、
前記アウタチューブの内周面には、
径方向外側に窪み、前記軸方向に延び、かつ内部に前記凸条部が入り込む複数の凹条面と、
径方向外側に窪み、前記軸方向に延びる複数のアウタボール溝面と、
が設けられ、
前記アウタボール溝面は、複数の前記凸条部の間に設けられた複数の窪みのうちの１つであるインナボール溝面と径方向に対向し、
前記ボールは、前記インナボール溝面と前記アウタボール溝面との間に締め代を有した状態で当接し、前記アウタチューブと前記インナシャフトとの相対回転が不能となっており、
前記樹脂層は、前記凹条面の内周側を被覆し、かつ前記アウタチューブ及び前記インナシャフトが周方向に回転していない中立状態で前記凸条部に対して径方向の隙間と周方向の微小隙間を有している
中間シャフト。

【請求項2】

前記インナシャフトの一端部は、前記アウタチューブの他端部に挿入されて収容され、
前記アウタチューブの他端部には、前記アウタボール溝面から前記ボールが脱落することを防止するアウタ脱落防止部が設けられ、
前記インナシャフトの一端部には、前記インナボール溝面から前記ボールが脱落することを防止するインナ脱落防止部が設けられている
請求項１に記載の中間シャフト。

【請求項3】

前記アウタボール溝面と前記インナボール溝面は、それぞれ２つずつ設けられ、
２つの前記アウタボール溝面は、１８０°間隔で配置され、
２つの前記インナボール溝面は、１８０°間隔で配置されている
請求項１又は請求項２に記載の中間シャフト。

【請求項4】

前記アウタボール溝面と前記インナボール溝面は、それぞれ３つずつ設けられ、
３つの前記アウタボール溝面は、１２０°間隔で配置され、
３つの前記インナボール溝面は、１２０°間隔で配置されている
請求項１又は請求項２に記載の中間シャフト。

【請求項5】

前記インナシャフトは、筒状を成している
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の中間シャフト。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の中間シャフトを備えたステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、中間シャフト及びステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用ステアリング装置に用いられる軸部品として、中間シャフトが挙げられる。中間シャフトは、ステアリングホイールからステアリングシャフトに伝達された操舵トルクを、ピニオンシャフトに伝達するための部品である。また、中間シャフトは、車両の走行時に車体に発生した歪みを吸収するため、及びに他の部品との組み付けの利便性を図るため、伸縮自在となっている。

【0003】

具体的に従来の中間シャフトは、筒状を成す金属製のアウタチューブと、アウタチューブに収容される金属製のインナシャフトと、を備えている。アウタチューブの内周面には、雌スプライン部が設けられている。インナシャフトの外周面には、雌スプライン部にスプライン嵌合する雄スプライン部が設けられている。これにより、アウタチューブとアウタチューブは、互いに相対回転不能、かつ軸方向に摺動自在に連結している。そして、雌スプライン部と雄スプライン部との滑りにより、中間シャフトが伸縮する。

【0004】

また、特許文献１の中間シャフトは、アウタチューブとインナシャフトの他に、雄スプライン部の外周面に被覆された樹脂層を備えている。これによれば、雌スプライン部と雄スプライン部とは、樹脂層を介して接するようになり、摺動抵抗が小さくなる。さらに、雌スプライン部と雄スプライン部との間に回転方向の隙間があると、ラトル音が生じる。よって、樹脂層は、雌スプライン部に対し隙間なく接するように膜厚が調整されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６５１２１２９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、樹脂層の線膨張係数は、金属（アウタチューブとインナシャフト）の線膨張係数よりも大きい。また、中間シャフトが配置される車両の車体前部構造には、エンジン、エンジンの排気系部品、及びにターボ過給機など、高温の装置が配置されている。つまり、中間シャフトは、高温環境下に置かれており、熱膨張が生じ易い。中間シャフトが熱膨張している場合、樹脂層は、アウタチューブの内周面に当接している。しかしながら、中間シャフトが常温となった場合、樹脂層の収縮量はアウタチューブの収縮量よりも大きい。このため、樹脂層の外周面とアウタチューブの内周面との間に、ラトル音の原因となる隙間が生じる。

【0007】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、高温環境下で使用してもラトル音が生じ難い中間シャフト及びステアリング装置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】

【0008】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る中間シャフトは、筒状を成す金属製のアウタチューブと、前記アウタチューブが延在する方向と平行な軸方向に延在し、一部が前記アウタチューブに収容される金属製のインナシャフトと、前記インナシャフトの外周面に被覆され、前記アウタチューブの内周面と前記インナシャフトの外周面との間に配置される樹脂層と、前記アウタチューブの内周面と前記インナシャフトの外周面との間に複数配置される金属製のボールと、備える。前記アウタチューブの内周面には、径方向外側に窪み、前記軸方向に延びる複数の凹条面が設けられる。前記凹条面は、前記アウタチューブの前記内周面の全周に亘って周方向に等間隔で配置される。前記インナシャフトの外周面には、径方向外側に突出し、前記軸方向に延び、かつ前記凹条面の内部に入り込む複数の凸条部と、径方向内側に窪み、前記軸方向に延びる複数のインナボール溝面と、が設けられる。前記インナボール溝面は、複数の前記凹条面のうちの１つであるアウタボール溝面と径方向に対向する。前記ボールは、前記インナボール溝面と前記アウタボール溝面との間に締め代を有した状態で当接し、前記アウタチューブと前記インナシャフトとの相対回転が不能となっている。前記樹脂層は、前記凸条部の外周側を被覆し、かつ前記アウタチューブ及び前記インナシャフトが周方向に回転していない中立状態で前記凹条面に対して径方向の隙間と周方向の微小隙間を有している。

【0009】

ボールは、締め代を有した状態でアウタチューブとインナシャフトとの間に組み付けられる。よって、ボールの周方向のガタつきが抑制される。また、前記した中間シャフトは、樹脂層と凹条面との間に周方向の微小隙間が設けられているものの、ボールを介してアウタチューブとインナシャフトとの相対回転が不能となっている。よって、凸条部と凹条面とが接触してラトル音が生じる、ということが抑制される。また、前記中間シャフトが高温環境下に置かれたとしても、ボールは、直接、インナボール溝面とアウタボール溝面に当接している。よって、中間シャフトが熱膨張し、その後に常温に戻って収縮したとしても、同じ金属製から成るボールとインナボール溝面とアウタボール溝面との間に隙間が生じない。よって、高温環境下で使用された後も、アウタチューブとインナシャフトとの相対回転不能が保持され、ラトル音の発生が抑制される。また、常温時に中間シャフトが伸縮すると、ボールが転動する。一方で、樹脂層と凹条面との間に径方向の隙間と周方向の微小隙間があり、樹脂層と凹条面との滑りが生じない。よって、アウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗が小さい。また、高温環境下に中間シャフトが置かれると、樹脂層が熱膨張し、周方向の微小隙間がなくなる。よって、樹脂層の一部が凹条面と当接する。そして、中間シャフトが伸縮すると、ボールの転動以外に、樹脂層の一部と凹条面との滑りも生じる。よって、常温時によりもアウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗が大きくなる。ただし、高温時に凹条面に当接する樹脂層の一部は、常温時に凹条面に対し微小隙間を有しているため、常温時から既に樹脂層が凹条面と当接している場合よりも、凹条面に対する樹脂層の面圧が低い。つまり、高温時におけるアウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗の増加が低く抑えられる。そして、中間シャフトにトルクが伝達された場合、中間シャフトが撓むような曲げ荷重が作用する。これにより、インナシャフトは、アウタチューブに対し傾き、周方向の微小隙間がなくなる。そして、樹脂層を介して凸条部と部の凹条面とが当接し、トルクが伝達される。また、複数の凹条面のうちの１つをアウタボール溝面としている。よって、アウタチューブの内周面にアウタボール溝面を形成するための加工が不要となり、アウタチューブの製造が容易となる。また、アウタチューブは、内周面の全周に亘って凹条面が設けられ、インナシャフトに対して組み付けるための位相がない。よって、アウタチューブの組付けが容易となり、中間シャフトの生産性が向上する。また、前記した中間シャフトによれば、樹脂層は、アウタチューブの内周面でなく、インナシャフトの外周面に設けられている。よって、溶融した樹脂槽にインナシャフトを浸漬し、その後、樹脂層を成形する加工が容易となる。また、樹脂層を成形の際、インナボール溝面を覆っている樹脂層を併せて除去でき、樹脂層の製造が容易となる。

【0010】

また、上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る中間シャフトは、筒状を成す金属製のアウタチューブと、前記アウタチューブが延在する方向と平行な軸方向に延在し、一部が前記アウタチューブに収容される金属製のインナシャフトと、前記アウタチューブの内周面に被覆され、前記アウタチューブの内周面と前記インナシャフトの外周面との間に配置される樹脂層と、前記アウタチューブの内周面と前記インナシャフトの外周面との間に複数配置される金属製のボールと、を備える。前記インナシャフトの外周面には、径方向外側に突出し、前記軸方向に延びる複数の凸条部が設けられている。前記凸条部は、前記インナシャフトの前記外周面の全周に亘って周方向に等間隔で配置されている。前記アウタチューブの内周面には、径方向外側に窪み、前記軸方向に延び、かつ内部に前記凸条部が入り込む複数の凹条面と、径方向外側に窪み、前記軸方向に延びる複数のアウタボール溝面と、が設けられている。前記アウタボール溝面は、複数の前記凸条部の間に設けられた複数の窪みのうちの１つであるインナボール溝面と径方向に対向している。前記ボールは、前記インナボール溝面と前記アウタボール溝面との間に締め代を有した状態で当接し、前記アウタチューブと前記インナシャフトとの相対回転が不能となっている。前記樹脂層は、前記凹条面の内周側を被覆し、かつ前記アウタチューブ及び前記インナシャフトが周方向に回転していない中立状態で前記凸条部に対して径方向の隙間と周方向の微小隙間を有している。

【0011】

上記した中間シャフトであれば、ボールは、締め代を有した状態でアウタチューブとインナシャフトとの間に組み付けられており、周方向のガタつきが抑制される。ボールを介してアウタチューブとインナシャフトとの相対回転が不能となっている。よって、凸条部と凹条面とが接触してラトル音が生じる、ということが抑制される。また、高温環境下で使用された後も、アウタチューブとインナシャフトとの相対回転不能が保持され、ラトル音の発生が抑制される。また、樹脂層と凸条部との滑りが生じないため、アウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗が小さい。また、高温環境下に中間シャフトが置かれると、樹脂層が熱膨張し、周方向の微小隙間がなくなる。よって、樹脂層の一部が凸条部と当接する。そして、中間シャフトが伸縮すると、ボールの転動以外に、樹脂層の一部と凸条部との滑りも生じる。よって、常温時によりもアウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗が大きくなる。ただし、高温時に凸条部に当接する樹脂層の一部は、常温時に凸条部に対し微小隙間を有しているため、常温時から既に樹脂層が凸条部と当接している場合よりも、凸条部に対する樹脂層の面圧が低い。つまり、高温時におけるアウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗の増加が低く抑えられる。また、中間シャフトにトルクが伝達された場合、中間シャフトが撓むような曲げ荷重が作用する。これにより、インナシャフトは、アウタチューブに対し傾き、周方向の微小隙間がなくなる。樹脂層を介して凸条部と凹条面とが当接し、トルクが伝達される。また、複数の凸条部の間に設けられた複数の窪みのうちの１つをインナボール溝面としている。よって、インナシャフトの内周面にインナボール溝面を形成するための加工が不要となり、インナシャフトの製造が容易となる。また、インナシャフトは、内周面の全周に亘って凸条部が設けられ、アウタチューブに対して組み付けるための位相がない。よって、インナシャフトの組付けが容易となり、中間シャフトの生産性が向上する。また、前記した中間シャフトによれば、樹脂層の製造は、溶融した樹脂槽にアウタチューブを浸漬し、その後、樹脂層を成形する加工を行う。樹脂層を成形の際、アウタボール溝面を覆っている樹脂層を併せて除去でき、樹脂層の製造が容易となる。

【0012】

また、上記の中間シャフトの望ましい態様として、前記インナシャフトの一端部は、前記アウタチューブの他端部に挿入されて収容される。前記アウタチューブの他端部には、前記アウタボール溝面から前記ボールが脱落することを防止するアウタ脱落防止部が設けられる。前記インナシャフトの一端部には、前記インナボール溝面から前記ボールが脱落することを防止するインナ脱落防止部が設けられている。

【0013】

前記構成によれば、アウタボール溝面及びインナボール溝面からボールが脱落しない。よって、ボールの脱落を防止する留め具が不要となり、部品点数が削減する。

【0014】

また、上記の中間シャフトの望ましい態様として、前記アウタボール溝面と前記インナボール溝面は、それぞれ２つずつ設けられる。２つの前記アウタボール溝面は、１８０°間隔で配置される。２つの前記インナボール溝面は、１８０°間隔で配置されている。

【0015】

前記構成によれば、弾性変形しながらボールを支持する部分（アウタボール溝面及びインナボール溝面）がアウタチューブの軸を中心に点対称となる位置に配置される。つまり、アウタチューブ及びインナシャフトに対し、応力が作用する位置が分散する。よって、応力の集中が回避され、耐久性が向上する。

【0016】

また、上記の中間シャフトの望ましい態様として、前記アウタボール溝面と前記インナボール溝面は、それぞれ３つずつ設けられる。３つの前記アウタボール溝面は、１２０°間隔で配置される。３つの前記インナボール溝面は、１２０°間隔で配置されている。

【0017】

前記構成によれば、弾性変形しながらボールを支持する部分（アウタボール溝面及びインナボール溝面）が３分割され、かつ、等間隔となるように配置される。つまり、アウタチューブ及びインナシャフトに対し、応力が作用する位置が分散する。よって、応力の集中が回避され、耐久性が向上する。

【0018】

また、上記の中間シャフトの望ましい態様として、前記インナシャフトは、筒状を成している。

【0019】

上記構成によれば、インナシャフトは、筒状を成し、中実のものよりも弾性変形し易い。よって、インナシャフトは、断面視で径方向に撓みやすく、ボールに付与する予圧を小さくすることができる。よって、ボールの転がり抵抗（アウタチューブとインナシャフトとの摺動抵抗）を小さくすることができる。さらに、インナシャフトの剛性を下げることができることから、締め代の大きなボールの使用が可能となる。これによれば、ボールが摩耗してもインナボール溝面とアウタボール溝面との間に隙間が生じ難くなる。

【0020】

また、上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係るステアリング装置は、上記した中間シャフトを備える。

【0021】

上記構成によれば、高温環境下で使用してもラトル音が生じ難い中間シャフト中間シャフトを備える。

【発明の効果】

【0022】

本開示の中間シャフト及びステアリング装置によれば、高温環境下で使用してもラトル音が生じ難い。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、実施形態１のステアリング装置の模式図である。

【図2】図２は、実施形態１のステアリング装置の斜視図である。

【図3】図３は、中間シャフトを軸方向に切った断面図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。

【図5】図５は、図４のインナボール溝面及びアウタボール溝面の近傍を抽出して拡大した拡大図である。

【図6】図６は、実施形態２の中間シャフトの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0025】

（実施形態１）
図１は、実施形態のステアリング装置の模式図である。図２は、実施形態のステアリング装置の斜視図である。図３は、中間シャフトを軸方向に切った断面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。図５は、図４のインナボール溝面及びアウタボール溝面の近傍を抽出して拡大した拡大図である。

【0026】

ステアリング装置８０の基本的な構造について、図１、図２を参照しながら説明する。ステアリング装置８０は、操作者から加えられた力（操舵トルク）が伝達する順に、ステアリングホイール８１、ステアリングシャフト８２、操舵力アシスト機構８３、第１ユニバーサルジョイント８４、中間シャフト８５、及び第２ユニバーサルジョイント８６を備える。

【0027】

操舵力アシスト機構８３は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９０と、減速装置９２と、電動モータ９３と、トルクセンサ９４と、図示しないトーションバーと、を備える。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。なお、本実施形態の中間シャフト８５は、操舵力アシスト機構８３を備えたステアリング装置８０（電動パワーステアリング装置）に適用した例を挙げているが、本開示の中間シャフト及びステアリング装置は、操舵力アシスト機構８３を備えていないステアリング装置に適用してもよい。

【0028】

ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂと、を備える。入力軸８２ａの一方の端部は、ステアリングホイール８１と連結している。また、入力軸８２ａの他方の端部は、操舵力アシスト機構８３のトーションバー（不図示）を介して、出力軸８２ｂの一方の端部と連結している。操舵トルクにより入力軸８２ａが回転すると、トーションバーが捻じれ、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの回転に角度差が生じる。

【0029】

トルクセンサ９４は、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの角度差を検出し、その結果をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、車両の車速センサ９５から車両の走行速度を取得する。ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの角度差と、車両の走行速度とに基づいて、電動モータ９３を駆動させる。減速装置９２は、電動モータ９３の出力軸に連結する図示しないウォームと、出力軸８２ｂと連結する図示しないウォームホイールと、を備える。よって、電動モータ９３が駆動すると、減速装置９２を介して出力軸８２ｂに操舵補助トルクが付与され、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの回転に角度差がなくなる。

【0030】

図２に示すように、出力軸８２ｂの他方の端部は、第１ユニバーサルジョイント８４を介して、中間シャフト８５の一方の端部と連結している。中間シャフト８５の他方の端部は、第２ユニバーサルジョイント８６を介して、ピニオンシャフト８７の一方の端部と連結している。ピニオンシャフト８７の他方の端部は、ピニオン８８ａを備える。ピニオン８８ａは、ラック８８ｂと噛み合っている。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。

【0031】

次に、中間シャフト８５の詳細について説明する。以下の説明では、最初に中間シャフト８５にトルクが作用していない状態（インナシャフト１及びアウタチューブ２が周方向に回転していない中立状態）を説明する。その次に、中間シャフト８５の動作について説明する。

【0032】

図３に示すように、中間シャフト８５は、第１ユニバーサルジョイント８４（図２参照）と接合されるインナシャフト１と、第２ユニバーサルジョイント８６（図２参照）と接合されるアウタチューブ２と、インナシャフト１の外周面とアウタチューブ２の内周面との間に介在する複数のボール３と、インナシャフト１の外周側に被覆された樹脂層４（図４を参照）と、を備える。インナシャフト１とアウタチューブ２とボール３は、それぞれ金属製であり、機械構造用炭素鋼（Ｃａｒｂｏｎ Ｓｔｅｅｌ ｆｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｕｓｅ）で製造されている。

【0033】

以下、インナシャフト１が延在する方向を軸方向と称する。インナシャフト１から視て第１ユニバーサルジョイント８４が配置される方向を第１方向Ｘ１と称する。インナシャフト１から視て第２ユニバーサルジョイント８６が配置される方向を第２方向Ｘ２と称する。

【0034】

インナシャフト１及びアウタチューブ２は、それぞれ、筒状の部品である。インナシャフト１の第２方向Ｘ２の端部寄りの部分は、インナ被収容部１０となっている。また、アウタチューブ２の第１方向Ｘ１の端部寄りの部分は、アウタ収容部２０となっている。インナ被収容部１０は、アウタチューブ２の第１方向Ｘ１の端部に挿入され、アウタチューブ２に収容される部分である。また、アウタ収容部２０は、インナ被収容部１０を収容する部分である。

【0035】

図４に示すように、インナ被収容部１０の内周面１１は、中心軸Ｏ１を中心に円形状を成している。一方で、インナ被収容部１０の外周面１２には、複数の凸条部１３と、複数のインナボール溝面１４と、複数の標準外周面１５と、が設けられている。

【0036】

インナ被収容部１０の標準外周面１５は、外周面１２のうち凸条部１３とインナボール溝面１４とが設けられていない部分である。つまり、標準外周面１５は、凸条部１３とインナボール溝面１４の間を延在したり、又はインナボール溝面１４同士の間を延在したりする、中心軸Ｏ１を中心とする円弧状の面である。

【0037】

インナ被収容部１０の凸条部１３は、標準外周面１５よりも径方向外側に突出する突起である。凸条部１３は、断面視で径方向外側に向かうにつれて周方向の幅が狭くなる台形状を成している。また、凸条部１３は、同一形状で軸方向に延びている。

【0038】

凸条部１３は、周方向に等間隔で配置されている。つまり、凸条部１３の頂面の周方向の中央部１３ａと、中心軸Ｏ１と、を結ぶ仮想線Ｌ１を各凸条部１３に引いた場合、周方向に隣り合う仮想線Ｌ１同士が成す角度は全てθ１となる。

【0039】

図５に示すように、インナ被収容部１０のインナボール溝面１４は、標準外周面１５よりも径方向内側に窪む溝面である。インナボール溝面１４は、断面視で略Ｖ字状を成している。具体的には、インナボール溝面１４は、最も径方向内側に位置するインナ溝底部１４ａと、インナ溝底部１４ａから径方向外側に向かうにつれて互いに周方向に離隔するように傾斜するインナ第１傾斜面１４ｂ及びインナ第２傾斜面１４ｃと、を有する。

【0040】

インナ溝底部１４ａと中心軸Ｏ１とを結ぶ仮想線Ｌ２を引いた場合、インナボール溝面１４と周方向に隣り合う凸条部１３の頂面の中央部１３ａを通る仮想線Ｌ１と、仮想線Ｌ２と、が成す角度はθ２である。この角度θ２は、凸条部１３が配置される角度θ１と同じ角度である。よって、インナ被収容部１０の外周面１２には、凸条部１３とインナ溝底部１４ａとが周方向に等間隔で配置されている。

【0041】

インナ第１傾斜面１４ｂとインナ第２傾斜面１４ｃは、ボール３と当接する面である。なお、本実施形態のインナボール溝面１４は、断面視で略Ｖ字状を成しているが、ゴシックアーク形状であってもよい。また、図４に示すように、インナボール溝面１４は、それぞれ２つずつ設けられ、１８０°間隔で配置されている。

【0042】

図４に示すように、アウタ収容部２０の外周面２１は、中心軸Ｏ１を中心に円形状を成している。一方で、アウタ収容部２０の内周面２２には、複数の凹条面２３と、標準内周面２５と、が設けられている。

【0043】

アウタ収容部２０の標準内周面２５は、内周面２２のうち凹条面２３が設けられていない部分である。つまり、標準内周面２５は、凹条面２３同士の間を延在する、中心軸Ｏ１を中心とする円弧状の面である。

【0044】

アウタ収容部２０の凹条面２３は、標準内周面２５よりも径方向外側に窪む溝状の面である。凹条面２３は、凸条部１３と相似形であり、断面視で径方向外側に向かうにつれて周方向の幅が狭くなる台形状を成している。また、凹条面２３は、同一形状で軸方向に延びている。

【0045】

凹条面２３は、アウタ収容部２０の内周面２２の全周に亘って周方向に等間隔で配置されている。言い換えると凹条面２３の底面の周方向の中央部２３ａと、中心軸Ｏ１と、を結ぶ仮想線Ｌ３を各凹条面２３に引いた場合、周方向に隣り合う仮想線Ｌ３が成す角度は、全てθ３となる。

【0046】

凹条面２３が配置される角度θ３は、凸条部１３とインナボール溝面１４とが配置される角度θ１、θ２と一致している。つまり、仮想線Ｌ３は、仮想線Ｌ１、Ｌ２と重なっている。よって、複数の凹条面２３のうち２つの凹条面２３は、インナボール溝面１４と径方向に対向している。また、残りの凹条面２３は、凸条部１３と径方向に互いに対向している。そして、凸条部１３は、凹条面２３の内部に入り込んでいる。ただし、凸条部１３は、凹条面２３と接触していない。また、標準内周面２５は、標準外周面１５と径方向に互いに対向している。以下、インナボール溝面１４と径方向に対向する凹条面２３を、アウタボール溝面２４と称する。図５に示すように、アウタボール溝面２４は、周方向に延びる底面２４ａと、アウタ第１傾斜面２４ｂと、アウタ第２傾斜面２４ｃと、を有している。

【0047】

図４に示すように、樹脂層４は、インナ被収容部１０の外周面１２に溶着されたコーティング層である。詳細には、樹脂層４は、インナ被収容部１０の外周面１２のうち、複数の凸条部１３と、複数の標準外周面１５とを覆っている。よって、樹脂層４は、インナボール溝面１４を覆っていない。また、樹脂層４の膜厚は、周方向に均一に設けられている。よって、樹脂層４の外周側の形状は、凸条部１３と標準外周面１５に沿った形状となっている。また、樹脂層４は、凸条部１３と標準外周面１５が径方向に対向する凹条面２３と標準内周面２５と径方向に対向している。

【0048】

図５に示すように、樹脂層４は、凹条面２３及び標準内周面２５と離隔している。つまり、樹脂層４は、凹条面２３に対し、径方向の隙間Ｓ１を有している。また、樹脂層４は、凸条部１３を基準として周方向の両側に周方向の微小隙間Ｓ２、Ｓ３を有している。さらに、樹脂層４は、標準内周面２５に対し径方向の隙間Ｓ４を有している。隙間Ｓ１、Ｓ４の間隔は、微小隙間Ｓ２、Ｓ３の間隔よりも大きい。微小隙間Ｓ２、Ｓ３の間隔は、凡そ３μｍ以上１５μｍ未満である。

【0049】

次に樹脂層４の微小隙間Ｓ２、Ｓ３の形成方法の一例を説明する。最初に、インナシャフト１のインナ被収容部１０の外周面１２の全周に樹脂層４を設ける。樹脂層４のうち凹条面２３の側面と対向する部分は、凹条面２３の側面に当接し、かつ微小の締め代（周方向の締め代）を有するように厚みを調整する。また、同時に隙間Ｓ１、Ｓ４を形成するため、樹脂層４のうち凹条面２３の底面と標準内周面２５とに対向する部分は、凹条面２３の底面と標準内周面２５に当接することなく、径方向の隙間を有するように厚みを調整する。次に、インナ被収容部１０をアウタ収容部２０の内部に挿入し、インナシャフト１及びアウタチューブ２を嵌合させる。次に、嵌合したインナシャフト１及びアウタチューブ２を加熱する。加熱温度は、中間シャフト８５が置かれる高温環境下の温度であり、例えば１００℃から１５０℃である。この加熱により、インナシャフト１とアウタチューブ２と樹脂層４が熱膨張する。

【0050】

次に、インナシャフト１及びアウタチューブ２を大気中に放置して冷却する。この冷却により、インナシャフト１とアウタチューブ２と樹脂層４が収縮する。ここで樹脂層４の線膨張係数は、金属（インナシャフト１及びアウタチューブ２）よりも大きい。つまり、樹脂層４は、アウタチューブ２よりも収縮量の方が大きい。よって、アウタチューブ２の凹条面２３の側面と、樹脂層４のうち凹条面２３の側面に当接する部分との間には、周方向の微小隙間Ｓ２、Ｓ３が発生する。なお、凹条面２３の底面及び標準内周面２５と、樹脂層４のうち凹条面２３の底面及び標準内周面２５に対向する部分との間は、熱処理後も変わらずに径方向の隙間Ｓ１、Ｓ４を有している。最後に、樹脂層４のうちインナボール溝面１４を覆っている部分を除去し、樹脂層４が製造される。なお、隙間Ｓ１、Ｓ４を微小隙間Ｓ２、Ｓ３よりも大きい隙間とするため、樹脂層４を切削してもよい。

【0051】

なお、本開示の樹脂層は、上記した製造方法により製造されたものに限定されない。ただし、上記した製造方法により製造された樹脂層４によれば、一度、高温環境下で変形（クリープ）しているため、次に高温環境下に置かれた場合の熱膨張は緩やかである。

【0052】

複数のボール３は、軸方向に並べられてインナボール溝面１４とアウタボール溝面２４との間に配置される（図３参照）。ボール３は、インナボール溝面１４に対し、インナ第１傾斜面１４ｂとインナ第２傾斜面１４ｃとに接触している。また、ボール３は、アウタボール溝面２４に対し、アウタ第１傾斜面２４ｂとアウタ第２傾斜面２４ｃとに接触している。つまり、ボール３は、インナボール溝面１４とアウタボール溝面２４とに対し４点接触している。さらに、ボール３は、インナボール溝面１４とアウタボール溝面２４に対し、締め代を有するような大きさとなっている。このため、ボール３には、予圧が付与された状態で組み付けられている。

【0053】

なお、本実施形態のインナシャフト１は、筒状を成し、中実のものよりも弾性変形し易い。よって、インナシャフト１は、断面視で径方向に撓みやすく、ボール３に付与する予圧を小さく調整することか可能である。言い換えると、ボール３の転がり抵抗（インナシャフト１とアウタチューブ２との摺動抵抗）を小さくすることができる。そのほか、インナシャフト１の剛性を小さくできるため、締め代を大きなボール３を使用することができる。これによれば、ボール３が摩耗したとしても、インナボール溝面１４とアウタボール溝面２４との間に隙間が生じ難くなる。

【0054】

図３に示すように、インナボール溝面１４の軸方向のうち第２方向Ｘ２の端部には、インナ脱落防止部１６が設けられている。インナ脱落防止部１６は、インナボール溝面１４から径方向外側に突出している。インナ脱落防止部１６は、インナシャフト１の第２方向Ｘ２の端面１ａを加締めることで生成されている。これにより、ボール３が第２方向Ｘ２に移動してもインナボール溝面１４の第２方向Ｘ２の端部から脱落しない。

【0055】

また、アウタボール溝面２４の軸方向のうち第１方向Ｘ１の端部には、アウタ脱落防止部２６が設けられている。アウタ脱落防止部２６は、アウタボール溝面２４から径方向内側に突出している。アウタ脱落防止部２６は、アウタチューブ２の第１方向Ｘ１の端面２ａを加締めることで生成されている。これにより、ボール３が第１方向Ｘ１に移動してもアウタボール溝面２４の第１方向Ｘ１の端部から脱落しない。

【0056】

なお、本実施形態のインナ脱落防止部１６及びアウタ脱落防止部２６は、加締めにより生成されているが、本開示においては、肉盛り溶接によりインナ脱落防止部１６及びアウタ脱落防止部２６を生成してもよく、特に限定されない。

【0057】

以上の中間シャフト８５によれば、ボール３は、周方向へ移動しないに拘束され、ボール３の周方向へのガタつきが抑制されている。また、インナシャフト１は、ボール３にインナ第１傾斜面１４ｂとインナ第２傾斜面１４ｃと当接し、ボール３に対して相対回転しないように抑制されている。同様に、アウタチューブ２は、ボール３にアウタ第１傾斜面２４ｂとアウタ第２傾斜面２４ｃと当接し、ボール３に対して相対回転しないように抑制されている。よって、インナシャフト１とアウタチューブ２は相対回転しない。以上から、インナシャフト１とアウタチューブ２の相対回転により微小隙間Ｓ２、Ｓ３（図５参照）がなくなること、言い換えると、樹脂層４を介して凸条部１３が凹条面２３に接触してラトル音が生じるということ、が回避される。

【0058】

さらに、ボール３とインナボール溝面１４の間と、ボール３とアウタボール溝面２４の間とには樹脂層４が介在していない。つまり、ボール３は、直接、インナシャフト１及びアウタチューブ２に当接している。よって、中間シャフト８５が熱膨張し、その後に常温に戻って収縮したとしても、同じ金属製から成るボール３とインナボール溝面１４とアウタボール溝面２４との間に隙間が生じない。このため、高温環境下で使用された後も、インナシャフト１とアウタチューブ２の相対回転不能が保持され、ラトル音の発生が抑制される。

【0059】

次に、中間シャフト８５の動作について説明する。車両の走行中、路面から伝達する振動により車体が歪む。これにより、ステアリング装置８０の中間シャフト８５には、軸方向の荷重が作用する（図２の矢印Ａ１参照）。

【0060】

中間シャフト８５が置かれる環境が常温の場合、中間シャフト８５は熱膨張していない。つまり、樹脂層４とアウタ収容部２０の内周面２２との間には、隙間Ｓ１、Ｓ４と微小隙間Ｓ２、Ｓ３とが設けられ、樹脂層４とアウタ収容部２０との滑りが生じないようになっている。よって、中間シャフト８５の伸縮時、各ボール３が転動し、インナシャフト１とアウタチューブ２との摺動抵抗が小さい。

【0061】

また、中間シャフト８５が置かれる環境が高温である場合、中間シャフト８５の各構成部品が熱膨張する。これにより、隙間量が小さい微小隙間Ｓ２、Ｓ３がなくなり、樹脂層４の外周面の一部がアウタ収容部２０の内周面２２と当接する。なお、隙間Ｓ１、Ｓ４の隙間量が大きいため、樹脂層４が熱膨張しても隙間Ｓ１、Ｓ４はなくならない。そして、中間シャフト８５が伸縮すると、各ボール３が転動し、樹脂層４の一部とアウタ収容部２０の内周面２２との間で滑りが生じる。よって、常温時よりもインナシャフト１とアウタチューブ２との摺動抵抗が大きくなる。

【0062】

ただし、高温時に内周面２２に当接する樹脂層４の一部は、常温時にアウタ収容部２０の内周面２２との間に、微小隙間Ｓ２、Ｓ３を有している。よって、常温時から既に樹脂層４がアウタ収容部２０の内周面と当接している場合よりも、アウタ収容部２０の内周面２２に対する樹脂層４の面圧が低い。このため、高温環境下において、インナシャフト１とアウタチューブ２の摺動抵抗の増加が低く抑えられている。

【0063】

その他、上記したように、樹脂層４は、一度加熱処理され、緩やかに熱膨張する。よって、中間シャフト８５が高温環境下に置かれる時間が短い場合には、微小隙間Ｓ２、Ｓ３がなくならずに確保され、インナシャフト１とアウタチューブ２との摺動抵抗の増加が回避される。

【0064】

また、車両の走行中、ステアリングホイール８１が操作されると、出力軸８２ｂに連結するインナシャフト１にトルク（操作トルク）が入力される（図２の矢印Ａ２参照）。また、トルクの伝達時、中間シャフト８５には、曲げ荷重が作用する。これにより、インナシャフト１は、アウタチューブ２に対し傾く。つまり、アウタチューブ２の中心軸に対し、インナシャフト１の中心軸が傾く。よって、インナシャフト１のインナ被収容部１０が径方向に移動する（図４の矢印Ａ３を参照）。これにより、微小隙間Ｓ２、Ｓ３がなくなり、樹脂層４を介してインナボール溝面１４とアウタボール溝面２４とが当接する。この結果、インナシャフト１からアウタチューブ２にトルクが伝達される。なお、トルクの伝達時、ボール３を介してインナシャフト１からアウタチューブ２のトルクが伝達されるものの、主にインナボール溝面１４とアウタボール溝面２４との当接により伝達される。

【0065】

以上、実施形態のステアリング装置８０は、中間シャフト８５を備える。中間シャフト８５は、筒状を成す金属製のアウタチューブ２と、アウタチューブ２が延在する方向と平行な軸方向に延在し、一部がアウタチューブ２に収容される金属製のインナシャフト１と、インナシャフト１の外周面に被覆され、アウタチューブ２の内周面とインナシャフト１の外周面との間に配置される樹脂層４と、アウタチューブ２の内周面とインナシャフト１の外周面との間に複数配置される金属製のボール３と、を備える。アウタチューブ２の内周面には、径方向外側に窪み、軸方向に延びる複数の凹条面２３が設けられる。凹条面２３は、アウタチューブ２の内周面の全周に亘って周方向に等間隔で配置される。インナシャフト１の外周面には、径方向外側に突出し、軸方向に延び、かつ凹条面２３の内部に入り込む複数の凸条部１３と、径方向内側に窪み、軸方向に延びる複数のインナボール溝面１４と、が設けられる。インナボール溝面１４は、複数の凹条面２３のうち１つであるアウタボール溝面２４と径方向に対向する。ボール３は、インナボール溝面１４とアウタボール溝面２４との間に締め代を有した状態で当接し、アウタチューブ２とインナシャフト１との相対回転が不能となっている。樹脂層４は、凸条部１３の外周側を被覆し、かつアウタチューブ２及びインナシャフト１が周方向に回転していない中立状態で凹条面２３に対して径方向の隙間Ｓ１、Ｓ４と周方向の微小隙間Ｓ２、Ｓ３を有している

【0066】

実施形態によれば、ボール３の周方向のガタつきが抑制されている。また、ボール３を介してインナシャフト１とアウタチューブ２との相対回転が不能となっている。よって、凸条部１３と凹条面２３とが接触してラトル音が生じる、ということが抑制されている。また、中間シャフト８５が高温環境下に置かれたとしても、ボール３とインナボール溝面１４とアウタボール溝面２４との間に隙間が生じない。よって、高温環境下で使用された後も、インナシャフト１とアウタチューブ２との相対回転不能が保持され、ラトル音の発生が抑制される。また、常温時に中間シャフト８５が伸縮すると、ボール３が転動し、摺動抵抗が小さい。また、高温環境下で中間シャフト８５が伸縮すると、ボール３の転動以外に、樹脂層４の一部と凹条面２３との滑りも生じるものの、上記したように凹条面２３に対する樹脂層４の面圧が低い。よって、高温時の摺動抵抗の増加が低く抑えられている。また、複数の凹条面２３のうちの１つをアウタボール溝面２４としている。よって、アウタチューブ２の内周面にアウタボール溝面２４を形成するための加工が不要となり、アウタチューブ２の製造が容易となる。また、アウタチューブ２は、内周面の全周に亘って凹条面２３が設けられ、インナシャフト１に対して組み付けるための位相がない。よって、アウタチューブ２の組付けが容易となり、中間シャフト８５の生産性が向上する。また、樹脂層４は、アウタチューブ２の内周面でなく、インナシャフト１の外周面に設けられている。これによれば、溶融した樹脂槽にインナシャフト１を浸漬し、その後、樹脂層４を成形する加工が容易となる。また、樹脂層４を成形の際、インナボール溝面１４を覆っている樹脂層４を併せて除去でき、樹脂層４の製造が容易となる。

【0067】

また、実施形態の中間シャフト８５において、インナシャフト１の一端部は、アウタチューブ２の他端部に挿入されて収容されている。アウタチューブ２の他端部には、アウタボール溝面２４からボール３が脱落することを防止するアウタ脱落防止部２６が設けられている。インナシャフト１の一端部には、インナボール溝面１４からボール３が脱落することを防止するインナ脱落防止部１６が設けられている。

【0068】

実施形態によれば、アウタボール溝面２４及びインナボール溝面１４からボール３が脱落することを防止するための留め具が不要となる。よって、さらに部品点数を削減することができる。

【0069】

また、実施形態の中間シャフト８５において、アウタボール溝面２４とインナボール溝面１４は、それぞれ２つずつ設けられている。２つのアウタボール溝面２４は、１８０°間隔で配置されている。２つの前記インナボール溝面１４は、１８０°間隔で配置されている。

【0070】

実施形態によれば、弾性変形しながらボール３を支持する部分（アウタボール溝面２４及びインナボール溝面１４）がアウタチューブ２の軸を中心に点対称となる位置に配置される。つまり、インナシャフト１及びアウタチューブ２に対して、応力が作用する位置が分散する。よって、応力の集中が回避され、耐久性が高い。

【0071】

また、実施形態の中間シャフト８５は、筒状を成している。

【0072】

これによれば、ボール３に付与する予圧を小さく調整することか可能である。また、締め代を大きなボール３を使用することができる。

【0073】

以上、実施形態について説明したが、本開示の中間シャフト及びステアリング装置は、実施形態で示した例に限定されない。例えば、実施形態のアウタボール溝面２４とインナボール溝面１４は、それぞれ２つずつ設けられているが、それぞれ複数あればよく、それぞれ３つずつ又は４つずつであってもよい。また、アウタボール溝面２４とインナボール溝面１４は、それぞれ３つずつ設けられている場合、３つのアウタボール溝面２４は、１２０°間隔で配置され、３つのインナボール溝面１４は、１２０°間隔で配置されるのが好ましい。このように、アウタボール溝面２４とインナボール溝面１４が等間隔で配置されていると、弾性変形により応力が作用するアウタボール溝面２４とインナボール溝面１４が周方向に均等に分散する。よって、応力の集中が回避され、インナシャフト１及びアウタチューブ２の耐久性を向上できるからである。ただし、本開示の中間シャフト及びステアリング装置は、アウタボール溝面２４とインナボール溝面１４が等間隔で配置されていないものであってもよい。

【0074】

また、本実施形態において、インナシャフト１が入力軸となっており、アウタチューブ２が出力軸となっているが、本開示の中間シャフト及びステアリング装置は、インナシャフト１が出力軸となっており、アウタチューブ２が入力軸となっていてもよい。また、実施形態１では、インナシャフト１の外周面に樹脂層４が設けられているが、本開示は、アウタチューブ２の内周面に樹脂層４を設けてもよい。以下、詳細に説明する。なお、以下の説明においては、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0075】

（実施形態２）
図６は、実施形態２の中間シャフトの断面図である。図６に示すように、実施形態２のインナシャフト１において、インナ被収容部１０の外周面１２には、複数の凸条部１３と、複数の標準外周面１５と、が設けられている。凸条部１３は、インナ被収容部１０の外周面１２の全周に亘って周方向に等間隔で配置されている。また、複数の凸条部１３の間は、径方向内側に窪む窪み１７となっている。

【0076】

実施形態２のアウタチューブ２において、アウタ収容部２０の内周面２２には、複数の凹条面２３と、アウタボール溝面２８と、標準内周面２５と、が設けられている。アウタボール溝面２８は、凹条面２３の底面よりも径方向外側に窪む溝面である。アウタボール溝面２８は、断面視で略Ｖ字状を成している。つまり、アウタボール溝面２８は、最も径方向外側に位置するアウタ溝底部２８ａと、アウタ溝底部２８ａから径方向内側に向かうにつれて互いに周方向に離隔するように傾斜するアウタ第１傾斜面２８ｂ及びアウタ第２傾斜面２８ｃと、を有する。

【0077】

凸条部１３と凹条面２３は径方向に互いに対向しており、凸条部１３と凹条面２３との配置角度が一致している。また、凸条部１３は、凹条面２３の内部に入り込んでいる。ただし、凸条部１３は、凹条面２３と接触していない。アウタボール溝面２８は、複数の窪み１７のうちの１つの窪み１７と径方向に対向している。以下、アウタボール溝面２８と径方向に対向する窪み１７をインナボール溝面１８と称する。インナボール溝面１８は、周方向に延びる底面１８ａと、インナ第１傾斜面１８ｂと、インナ第２傾斜面１８ｃと、を有している。

【0078】

樹脂層４Ａは、アウタ収容部２０の内周面２２に溶着されている。詳細には、樹脂層４Ａは、アウタ収容部２０の内周面２２のうち、複数の凹条面２３と、複数の標準内周面２５とを覆っている。よって、樹脂層４Ａは、アウタボール溝面２８を覆っていない。また、樹脂層４Ａの膜厚は、周方向に均一に設けられている。よって、樹脂層４Ａの外周側の形状は、凹条面２３と標準内周面２５に沿った形状となっている。

【0079】

樹脂層４Ａは、凸条部１３及び標準外周面１５と離隔している。つまり、樹脂層４Ａは、凸条部１３に対し、径方向の隙間Ｓ１を有している。また、樹脂層４Ａは、凸条部１３を基準として周方向の両側に周方向の微小隙間Ｓ２、Ｓ３を有している。さらに、樹脂層４Ａは、標準外周面１５に対し径方向の隙間Ｓ４を有している。

【0080】

複数のボール３は、軸方向に並べられてインナボール溝面１８とアウタボール溝面２８との間に配置される。ボール３は、インナボール溝面１８に対し、インナ第１傾斜面１８ｂとインナ第２傾斜面１８ｃとに接触している。ボール３は、アウタボール溝面２８に対し、アウタ第１傾斜面２８ｂとアウタ第２傾斜面２８ｃとに接触している。つまり、ボール３は、インナボール溝面１８とアウタボール溝面２８とに対し４点接触している。さらに、ボール３は、インナボール溝面１８とアウタボール溝面２８に対し、締め代を有するような大きさとなっている。このため、ボール３には、予圧が付与された状態で組み付けられている。

【0081】

以上、実施形態２の中間シャフト８５Ａは、筒状を成す金属製のアウタチューブ２と、アウタチューブ２が延在する方向と平行な軸方向に延在し、一部がアウタチューブ２に収容される金属製のインナシャフト１と、アウタチューブ２の内周面に被覆され、アウタチューブ２の内周面とインナシャフト１の外周面との間に配置される樹脂層４Ａと、アウタチューブ２の内周面とインナシャフト１の外周面との間に複数配置される金属製のボール３と、を備える。インナシャフト１の外周面には、径方向外側に突出し、軸方向に延びる複数の凸条部１３が設けられている。凸条部１３は、インナシャフト１の外周面の全周に亘って周方向に等間隔で配置されている。アウタチューブ２の内周面には、径方向外側に窪み、軸方向に延び、かつ内部に凸条部１３が入り込む複数の凹条面２３と、径方向外側に窪み、軸方向に延びる複数のアウタボール溝面２８と、が設けられている。アウタボール溝面２８は、凸条部１３の間に設けられた複数の窪み１７のうちの１つであるインナボール溝面１８と径方向に対向している。ボール３は、インナボール溝面１８とアウタボール溝面２８との間に締め代を有した状態で当接し、アウタチューブ２とインナシャフト１との相対回転が不能となっている。樹脂層４Ａは、凹条面２３の内周側を被覆し、かつアウタチューブ２及びインナシャフト１が周方向に回転していない中立状態で凸条部１３に対して径方向の隙間Ｓ１、Ｓ４と周方向の微小隙間Ｓ２、Ｓ３を有している。

【0082】

実施形態２の中間シャフト８５Ａであっても、実施形態１の中間シャフト８５と同様な効果を生じる。つまり、ボール３は、締め代を有した状態でアウタチューブ２とインナシャフト１との間に組み付けられている。よって、ボール３の周方向のガタつきが抑制される。また、ボール３を介してアウタチューブ２とインナシャフト１との相対回転が不能となっている。よって、凸条部１３と凹条面２３とが接触してラトル音が生じる、ということが抑制される。また、高温環境下で使用された後も、アウタチューブ２とインナシャフト１との相対回転不能が保持され、ラトル音の発生が抑制される。また、樹脂層４Ａと凸条部１３との滑りが生じないため、アウタチューブ２とインナシャフト１との摺動抵抗が小さい。また、高温環境下に中間シャフト８５Ａが置かれると、樹脂層４Ａが熱膨張し、周方向の微小隙間Ｓ２、Ｓ３がなくなる。よって、樹脂層４Ａの一部が凸条部１３と当接する。そして、中間シャフト８５Ａが伸縮すると、ボール３の転動以外に、樹脂層４Ａの一部と凸条部１３との滑りも生じる。ただし、高温時に凸条部１３に当接する樹脂層４Ａの一部は、常温時に凸条部１３に対し微小隙間Ｓ２、Ｓ３を有しているため、常温時から既に樹脂層４Ａが凸条部１３と当接している場合よりも、凸条部１３に対する樹脂層４Ａの面圧が低い。よって、高温時におけるアウタチューブ２とインナシャフト１との摺動抵抗の増加が低く抑えられる。また、中間シャフト８５Ａにトルクが伝達された場合、中間シャフト８５Ａが撓むような曲げ荷重が作用する。これにより、インナシャフト１は、アウタチューブ２に対し傾き、周方向の微小隙間Ｓ２、Ｓ３がなくなる。樹脂層４Ａを介して凸条部１３と凹条面２３とが当接し、トルクが伝達される。また、インナシャフト１は、内周面の全周に亘って凸条部１３が設けられ、アウタチューブ２に対して組み付けるための位相がない。よって、インナシャフト１の組付けが容易となり、中間シャフト８５Ａの生産性が向上する。また、インナシャフト１を製造する際も全周に亘って同一形状であり、製造が容易である。また、樹脂層４Ａの製造は、溶融した樹脂槽にアウタチューブ２を浸漬し、その後、樹脂層４Ａを成形する加工を行う。樹脂層４Ａを成形の際、アウタボール溝面２８を覆っている樹脂層を併せて除去でき、樹脂層４Ａの製造が容易となる。

【符号の説明】

【0083】

１ インナシャフト
２ アウタチューブ
３ ボール
４、４Ａ 樹脂層
１０ インナ被収容部
１１ 内周面
１２ 外周面
１３ 凸条部
１４、１８ インナボール溝面
１５ 標準外周面
１６ インナ脱落防止部
１７ 窪み
２０ アウタ収容部
２１ 外周面
２２ 内周面
２３ 凹条面
２４、２８ アウタボール溝面
２５ 標準内周面
２６ アウタ脱落防止部
８０ ステアリング装置
８５、８５Ａ 中間シャフト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】