JP2001179390A - 中空なラックバーの製造方法および装置 - Google Patents
中空なラックバーの製造方法および装置Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車のステアリング装置などに使用され
る中空なラックバーを、鋼管を素材として塑性加工によ
り能率的に製造する。 【解決手段】 鋼管の長さのうちの加工すべき部分とそ
の両側の一部を割型に収容し、前記割型は鋼管の加工す
べき部分に対応した個所に貫通した縦穴を構成するほか
は鋼管の全周を取り囲む形状を有するものであり、前記
割型を合わせた状態で前記縦穴にポンチを挿入してこの
部分の鋼管を押圧して平面にし、次いで凸部がラックの
幅方向両端において連続しているラック形成型を前記縦
穴に挿入して、前記平面にされた部分に接触させて保持
した状態で鋼管の内部にマンドレルを押込み、前記平面
にされた部分の内面をしごいてラックを形成させる。
る中空なラックバーを、鋼管を素材として塑性加工によ
り能率的に製造する。 【解決手段】 鋼管の長さのうちの加工すべき部分とそ
の両側の一部を割型に収容し、前記割型は鋼管の加工す
べき部分に対応した個所に貫通した縦穴を構成するほか
は鋼管の全周を取り囲む形状を有するものであり、前記
割型を合わせた状態で前記縦穴にポンチを挿入してこの
部分の鋼管を押圧して平面にし、次いで凸部がラックの
幅方向両端において連続しているラック形成型を前記縦
穴に挿入して、前記平面にされた部分に接触させて保持
した状態で鋼管の内部にマンドレルを押込み、前記平面
にされた部分の内面をしごいてラックを形成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車のステアリン
グ装置などに使用されるラックバーの製造方法および装
置に関し、鋼管を素材として中空なラックバーを塑性加
工により能率的に製造できるものを提供する。
グ装置などに使用されるラックバーの製造方法および装
置に関し、鋼管を素材として中空なラックバーを塑性加
工により能率的に製造できるものを提供する。
【０００２】
【従来の技術】ラックバーは棒材の長さの一部にラック
部を有するものであるが、最近は自動車の軽量化を目的
にして中空にしたものの製造が指向されている。図５は
このようなラックバー１を示す斜視図であり、図中２は
ラックの歯である。このように中空なものは棒材にラッ
ク部を切削加工した後に穴をあけるのが一般的な製造方
法であるが、一方、素材に鋼管を使用して塑性加工によ
りラック部を形成する方法が特公平３−５８９２号によ
り提案されている。
部を有するものであるが、最近は自動車の軽量化を目的
にして中空にしたものの製造が指向されている。図５は
このようなラックバー１を示す斜視図であり、図中２は
ラックの歯である。このように中空なものは棒材にラッ
ク部を切削加工した後に穴をあけるのが一般的な製造方
法であるが、一方、素材に鋼管を使用して塑性加工によ
りラック部を形成する方法が特公平３−５８９２号によ
り提案されている。
【０００３】この方法はまず鋼管のラックを形成すべき
部分をつぶして平面にし、次にこの部分にラックを形成
するという２段階の工程からなる。このためにまず左右
に開くことができる第１次成形用割型を設けて素材の鋼
管の加工すべき部分を収容するが、この型は合わせた状
態において上部のラックを形成すべき部分に貫通穴が設
けられている。そして先が平面になったプレス型を上か
らこの貫通穴に挿入して鋼管のその部分を平面に加工
し、これを第１次成形体とする。次に内面形状がラック
バーの完成品の外形形状と一致し、左右に開くことがで
きる第２次成形用割型に上記第１次成形体を収容する。
すなわちこの第２次成形用割型は左右の型を合わせたと
き、上部にラックの歯の雌型が構成されるようになって
いる。そしてマンドレルを鋼管内に挿入して、先に平面
にされた部分を内部からしごき加工をする。これにより
第１次成形体の外部においては材料が盛り上がり、上記
第２次成形用割型の形状に従ってラックが成形されると
いうものである。
部分をつぶして平面にし、次にこの部分にラックを形成
するという２段階の工程からなる。このためにまず左右
に開くことができる第１次成形用割型を設けて素材の鋼
管の加工すべき部分を収容するが、この型は合わせた状
態において上部のラックを形成すべき部分に貫通穴が設
けられている。そして先が平面になったプレス型を上か
らこの貫通穴に挿入して鋼管のその部分を平面に加工
し、これを第１次成形体とする。次に内面形状がラック
バーの完成品の外形形状と一致し、左右に開くことがで
きる第２次成形用割型に上記第１次成形体を収容する。
すなわちこの第２次成形用割型は左右の型を合わせたと
き、上部にラックの歯の雌型が構成されるようになって
いる。そしてマンドレルを鋼管内に挿入して、先に平面
にされた部分を内部からしごき加工をする。これにより
第１次成形体の外部においては材料が盛り上がり、上記
第２次成形用割型の形状に従ってラックが成形されると
いうものである。
【０００４】この方法はすべて塑性加工によっているの
で切削加工と異なり材料の無駄がなく、加工による材料
強化の効果もあって材質的にも優れたものができる。し
かしながらこのような方法で製造した場合、型の費用が
かなり掛かり改善の余地があることが判明した。すなわ
ち第１次成形用割型は特に損耗する部分はなく寿命が長
いが、第２次成形用割型はラックの歯の雌型が形成され
た箇所の損耗により寿命が比較的短い。このラックの歯
型は盛り上がって来た金属を食い込ませて変形させるも
ので特に表面が磨耗するわけでは無いが、ラックの成形
加工において繰り返し大きな応力がかかる結果、歯形の
底部に亀裂が入ることなどにより使用不能になるもので
ある。
で切削加工と異なり材料の無駄がなく、加工による材料
強化の効果もあって材質的にも優れたものができる。し
かしながらこのような方法で製造した場合、型の費用が
かなり掛かり改善の余地があることが判明した。すなわ
ち第１次成形用割型は特に損耗する部分はなく寿命が長
いが、第２次成形用割型はラックの歯の雌型が形成され
た箇所の損耗により寿命が比較的短い。このラックの歯
型は盛り上がって来た金属を食い込ませて変形させるも
ので特に表面が磨耗するわけでは無いが、ラックの成形
加工において繰り返し大きな応力がかかる結果、歯形の
底部に亀裂が入ることなどにより使用不能になるもので
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のラックバーの製
造方法に使用する型や工具において、しごき加工を行な
うポンチのように材料との摩擦があるものは磨耗のため
ある程度寿命が短いのは止むを得ないが、これは形状が
単純で製作コストは比較的低い。しかし第２次成形用割
型はラックの歯形の部分の形状が複雑で高価であり、こ
れの寿命が短いことはラックバーの製造コストを上昇さ
せる原因になる。本発明は上記のような問題点から型や
工具のコストの低減を図ったより合理的な製造方法を提
供することを課題とする。
造方法に使用する型や工具において、しごき加工を行な
うポンチのように材料との摩擦があるものは磨耗のため
ある程度寿命が短いのは止むを得ないが、これは形状が
単純で製作コストは比較的低い。しかし第２次成形用割
型はラックの歯形の部分の形状が複雑で高価であり、こ
れの寿命が短いことはラックバーの製造コストを上昇さ
せる原因になる。本発明は上記のような問題点から型や
工具のコストの低減を図ったより合理的な製造方法を提
供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、素材の鋼管の長さの一部分を加工す
ることによりラックを形成して中空なラックバーを製造
する方法において、鋼管の長さのうちの加工すべき部分
とその両側の一部を割型に収容し、前記割型は２以上の
型を合わせた状態において鋼管の加工すべき部分に対応
した個所に貫通した縦穴を構成するほかは鋼管の全周を
取り囲む形状を有するものであり、前記割型を合わせた
状態で前記縦穴にポンチを挿入してこの部分の鋼管を押
圧して平面にし、次いでラック形成型を前記縦穴に挿入
して前記平面にされた部分に接触させて保持した状態で
鋼管の内部にマンドレルを押込み、前記平面にされた部
分の内面をしごいて前記ラック形成型に従ってラックを
形成させることを特徴とする中空なラックバーの製造方
法である。
するものであって、素材の鋼管の長さの一部分を加工す
ることによりラックを形成して中空なラックバーを製造
する方法において、鋼管の長さのうちの加工すべき部分
とその両側の一部を割型に収容し、前記割型は２以上の
型を合わせた状態において鋼管の加工すべき部分に対応
した個所に貫通した縦穴を構成するほかは鋼管の全周を
取り囲む形状を有するものであり、前記割型を合わせた
状態で前記縦穴にポンチを挿入してこの部分の鋼管を押
圧して平面にし、次いでラック形成型を前記縦穴に挿入
して前記平面にされた部分に接触させて保持した状態で
鋼管の内部にマンドレルを押込み、前記平面にされた部
分の内面をしごいて前記ラック形成型に従ってラックを
形成させることを特徴とする中空なラックバーの製造方
法である。
【０００７】またさらに、素材の鋼管の長さの一部分を
加工することによりラックを形成して中空なラックバー
を製造する装置において、鋼管の長さのうちの加工すべ
き部分とその両側の一部を収容する割型であって、２以
上の型を合わせた状態で、鋼管の加工すべき部分に対応
した個所に貫通した縦穴を構成するほかは鋼管の全周を
取り囲む形状を有する割型が開閉機構に結合されてお
り、前記縦穴に挿入して鋼管を押圧する先が平面になっ
たポンチおよび前記縦穴に挿入して鋼管の前記平面にな
った部分に接触させて保持するラック形成型のいずれか
を結合して駆動する加圧機構を有し、前記ポンチにより
平面にされた部分の内面をしごいて前記ラック形成型に
従ってラックを形成するマンドレルを駆動する押込み装
置とを有することを特徴とする中空なラックバーの製造
装置である。ここにおいて、鋼管をポンチにより押圧し
て平面にするさい鋼管内に挿入する芯金をさらに設けた
こと、ラック形成型における凸部は、ラックの幅方向両
端において連続していることも特徴とする。
加工することによりラックを形成して中空なラックバー
を製造する装置において、鋼管の長さのうちの加工すべ
き部分とその両側の一部を収容する割型であって、２以
上の型を合わせた状態で、鋼管の加工すべき部分に対応
した個所に貫通した縦穴を構成するほかは鋼管の全周を
取り囲む形状を有する割型が開閉機構に結合されてお
り、前記縦穴に挿入して鋼管を押圧する先が平面になっ
たポンチおよび前記縦穴に挿入して鋼管の前記平面にな
った部分に接触させて保持するラック形成型のいずれか
を結合して駆動する加圧機構を有し、前記ポンチにより
平面にされた部分の内面をしごいて前記ラック形成型に
従ってラックを形成するマンドレルを駆動する押込み装
置とを有することを特徴とする中空なラックバーの製造
装置である。ここにおいて、鋼管をポンチにより押圧し
て平面にするさい鋼管内に挿入する芯金をさらに設けた
こと、ラック形成型における凸部は、ラックの幅方向両
端において連続していることも特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図２は本発明のラックバーの製造
装置の例を示すラックバーの長さ方向に平行な断面図で
あり、また図３と図４はそれぞれ図２のＡ−Ａ部とＢ−
Ｂ部におけるラックバーの長さ方向と直角な断面図であ
る。５と６は割型であって上下２つの型を合わせると素
材の鋼管３の全周を取り囲む形状の内面を有する。割型
に収容されるのは鋼管の長さのうちの加工すべき部分、
すなわちラックを形成すべき部分とその両側の一部分で
ある。図５に示したようなラックバーにおいてはラック
があるのは全長のうちの一端の一部分であるから素材の
鋼管を割型内に収容したとき鋼管の他端側だけが割型か
ら外に出た状態になる。すなわち素材の鋼管の一端側に
おいては割型は塞がっていてもよいが、後に述べるよう
に鋼管内にマンドレルを挿入するのに都合がよいので、
割型は合わせた状態で鋼管の延長部分も穴７になってい
て鋼管が収容された部分と貫通しているのが好ましい。
なお割型はこれら図２などに示したような上下２つの型
ではなく３以上の型から構成されていてもよいことは当
然である。
装置の例を示すラックバーの長さ方向に平行な断面図で
あり、また図３と図４はそれぞれ図２のＡ−Ａ部とＢ−
Ｂ部におけるラックバーの長さ方向と直角な断面図であ
る。５と６は割型であって上下２つの型を合わせると素
材の鋼管３の全周を取り囲む形状の内面を有する。割型
に収容されるのは鋼管の長さのうちの加工すべき部分、
すなわちラックを形成すべき部分とその両側の一部分で
ある。図５に示したようなラックバーにおいてはラック
があるのは全長のうちの一端の一部分であるから素材の
鋼管を割型内に収容したとき鋼管の他端側だけが割型か
ら外に出た状態になる。すなわち素材の鋼管の一端側に
おいては割型は塞がっていてもよいが、後に述べるよう
に鋼管内にマンドレルを挿入するのに都合がよいので、
割型は合わせた状態で鋼管の延長部分も穴７になってい
て鋼管が収容された部分と貫通しているのが好ましい。
なお割型はこれら図２などに示したような上下２つの型
ではなく３以上の型から構成されていてもよいことは当
然である。
【０００９】ところで上記のように割型５、６は素材の
鋼管３の全周を取り囲む形状であるが、鋼管の加工すべ
き部分に対応した個所だけは鋼管の軸方向と直角な穴、
すなわち縦穴が貫通している。すなわち図２および３に
おいて８は上型に設けられた縦穴であって、穴の形状は
ラックを形成すべき部分に対応した長方形になってい
る。上記のようにして割型内に鋼管を収容したのち、こ
の縦穴８に先が平面になったポンチ９を挿入してこの部
分の鋼管３を押圧し平面にする。ポンチ９は通常の場合
は縦穴と隙間がなく、ちょうど収まる断面のものが好ま
しい。このとき素材の鋼管の内部は空の状態でもよい
が、図２や図３に示すように平面を形成したときの形状
に見合った断面が欠円の芯金１０を挿入してもよい。芯
金があるとこれとポンチとの間で押圧することにより平
面にした部分の肉厚や断面形状を制御することもでき
る。なおこの加工を含めて本発明の一連の加工は冷間で
行なうことができるが、素材を加熱しておいて熱間で行
なってもよいことは当然である。
鋼管３の全周を取り囲む形状であるが、鋼管の加工すべ
き部分に対応した個所だけは鋼管の軸方向と直角な穴、
すなわち縦穴が貫通している。すなわち図２および３に
おいて８は上型に設けられた縦穴であって、穴の形状は
ラックを形成すべき部分に対応した長方形になってい
る。上記のようにして割型内に鋼管を収容したのち、こ
の縦穴８に先が平面になったポンチ９を挿入してこの部
分の鋼管３を押圧し平面にする。ポンチ９は通常の場合
は縦穴と隙間がなく、ちょうど収まる断面のものが好ま
しい。このとき素材の鋼管の内部は空の状態でもよい
が、図２や図３に示すように平面を形成したときの形状
に見合った断面が欠円の芯金１０を挿入してもよい。芯
金があるとこれとポンチとの間で押圧することにより平
面にした部分の肉厚や断面形状を制御することもでき
る。なおこの加工を含めて本発明の一連の加工は冷間で
行なうことができるが、素材を加熱しておいて熱間で行
なってもよいことは当然である。
【００１０】図１は次の工程を示す図２と同様な位置の
断面図である。これに示すように前記ポンチ９に代えて
ラック形成型１１を上側の割型５の縦穴８に挿入し、鋼
管３の前記のようにして平面にされた部分に接触させて
保持する。この状態で鋼管の内部にマンドレル１２を押
込み、平面にされた部分の内面をしごいてラック形成型
１１に従って鋼管にラックを形成させる。ラック形成型
はラックの歯の雌型が先端に形成されている他は、先に
使用した平面を形成させるためのポンチ９と同様な形態
をしており、割型の縦穴にちょうど入る断面になってい
る。したがって素材の鋼管３を同一の割型５、６に収容
したままの状態で、前記のポンチ９をラック形成型１１
に取り替えればよい。しかしながら生産量が多い場合な
どは同じ機構を有する製造装置を２台使用して、一方の
縦穴にはポンチ、他方の縦穴にはラック形成型を設けて
おき、材料を移動するようにしてもよい。
断面図である。これに示すように前記ポンチ９に代えて
ラック形成型１１を上側の割型５の縦穴８に挿入し、鋼
管３の前記のようにして平面にされた部分に接触させて
保持する。この状態で鋼管の内部にマンドレル１２を押
込み、平面にされた部分の内面をしごいてラック形成型
１１に従って鋼管にラックを形成させる。ラック形成型
はラックの歯の雌型が先端に形成されている他は、先に
使用した平面を形成させるためのポンチ９と同様な形態
をしており、割型の縦穴にちょうど入る断面になってい
る。したがって素材の鋼管３を同一の割型５、６に収容
したままの状態で、前記のポンチ９をラック形成型１１
に取り替えればよい。しかしながら生産量が多い場合な
どは同じ機構を有する製造装置を２台使用して、一方の
縦穴にはポンチ、他方の縦穴にはラック形成型を設けて
おき、材料を移動するようにしてもよい。
【００１１】マンドレルは鋼管内にどちら側から挿入し
ても加工方法として原理的な相違はないが、鋼管の長さ
方向のラックが形成される側から挿入する方がマンドレ
ルが短いもので済む。このためには先に図２に関して述
べたように割型５、６は合わせた状態で鋼管３の延長部
分も穴７になっていて鋼管が収容された部分と貫通して
いる必要がある。また両側から交互にマンドレルを挿入
することで加工時間の短縮もできる。このマンドレル挿
入による加工は冷間でも可能であるが、一度にラックを
形成するのは無理で寸法が異なるマンドレルを順次挿入
して徐々にラックの歯形を形成する必要がある。この場
合図６の側面図に示すように段差１４を設けることによ
り断面寸法が部分的に異なるようにしたマンドレル１３
を使用するとストロークの回数を減らすことができ、マ
ンドレルの本数をたとえば１本または２本といった数に
減らすことができて能率的である。またマンドレルの挿
入は油を供給しつつ行なうなど十分な潤滑をすることに
よってマンドレルの磨耗を防止し、また加工力を少なく
することができる。
ても加工方法として原理的な相違はないが、鋼管の長さ
方向のラックが形成される側から挿入する方がマンドレ
ルが短いもので済む。このためには先に図２に関して述
べたように割型５、６は合わせた状態で鋼管３の延長部
分も穴７になっていて鋼管が収容された部分と貫通して
いる必要がある。また両側から交互にマンドレルを挿入
することで加工時間の短縮もできる。このマンドレル挿
入による加工は冷間でも可能であるが、一度にラックを
形成するのは無理で寸法が異なるマンドレルを順次挿入
して徐々にラックの歯形を形成する必要がある。この場
合図６の側面図に示すように段差１４を設けることによ
り断面寸法が部分的に異なるようにしたマンドレル１３
を使用するとストロークの回数を減らすことができ、マ
ンドレルの本数をたとえば１本または２本といった数に
減らすことができて能率的である。またマンドレルの挿
入は油を供給しつつ行なうなど十分な潤滑をすることに
よってマンドレルの磨耗を防止し、また加工力を少なく
することができる。
【００１２】本発明においては上記のような一連の加工
工程により中空なラックバーを製造することができる。
先に述べた特公平３−５８９２号公報に記載の装置の場
合、割型とラックの歯形とが一体になっているためラッ
クの歯形の部分が損傷すると全体を取り替えなければな
らないが、本発明の装置においてはラックの歯形だけの
交換で済む。しかもラックの歯形が形成された割型は形
状が複雑で加工に手間がかかるが、本発明においては鋼
管を収容して保持する型としては縦穴を設けた割型が１
種類あればよい。これらのことから本発明においては型
代が低コストになる。
工程により中空なラックバーを製造することができる。
先に述べた特公平３−５８９２号公報に記載の装置の場
合、割型とラックの歯形とが一体になっているためラッ
クの歯形の部分が損傷すると全体を取り替えなければな
らないが、本発明の装置においてはラックの歯形だけの
交換で済む。しかもラックの歯形が形成された割型は形
状が複雑で加工に手間がかかるが、本発明においては鋼
管を収容して保持する型としては縦穴を設けた割型が１
種類あればよい。これらのことから本発明においては型
代が低コストになる。
【００１３】さらに本発明のラックバーの製造装置にお
いてはラック形成型の形状を適当にすることによってこ
れの寿命を長くできることが判明した。すなわち本発明
におけるラック形成型として普通に考えられるものは、
幅方向の端から端までラックの歯の雌型が形成されてい
て、どの位置でラック形成型の長さ方向と平行に切断し
ても同一断面形状になっているものである。このような
形状であれば歯の部分の加工はフライスカッターなどで
溝切りができて製造も容易である。しかし図７の斜視図
に示すようにラック形成型の幅方向両端が連続した凸部
１６になるようにすると寿命が顕著に長くなることが判
明した。これによりラック形成型における凸部１５すな
わちラックの歯底に該当する部分において、隣接する凸
部１５同士がラックの幅方向両端において連続すること
になる。
いてはラック形成型の形状を適当にすることによってこ
れの寿命を長くできることが判明した。すなわち本発明
におけるラック形成型として普通に考えられるものは、
幅方向の端から端までラックの歯の雌型が形成されてい
て、どの位置でラック形成型の長さ方向と平行に切断し
ても同一断面形状になっているものである。このような
形状であれば歯の部分の加工はフライスカッターなどで
溝切りができて製造も容易である。しかし図７の斜視図
に示すようにラック形成型の幅方向両端が連続した凸部
１６になるようにすると寿命が顕著に長くなることが判
明した。これによりラック形成型における凸部１５すな
わちラックの歯底に該当する部分において、隣接する凸
部１５同士がラックの幅方向両端において連続すること
になる。
【００１４】すなわちラック形成型の寿命末期における
破損状況は、ラック形成型における凹部１７の底の部分
すなわち形成されるラックの歯先に該当する部分に亀裂
が入るという特徴点がある。これはマンドレルによる加
工により内部から盛り上がってきた金属がラック形成型
に規制されるとき、ラック形成型の歯の部分にはこれを
曲げて倒そうとする力が掛かるためと考えられる。した
がってラック形成型の凹部の底の部分に応力が集中する
結果、この部分の強度が耐えられなくなって亀裂発生に
至るものと推定される。ラック形成型の隣接する凸部１
５同士をラックの幅方向両端において繋げて連続させた
のはこのような考察に基づくものである。これによりラ
ック形成型の歯を曲げて倒そうとする力は形成型の凹部
１７の底に集中せず、この凸部の連続した部分１６によ
って吸収される。
破損状況は、ラック形成型における凹部１７の底の部分
すなわち形成されるラックの歯先に該当する部分に亀裂
が入るという特徴点がある。これはマンドレルによる加
工により内部から盛り上がってきた金属がラック形成型
に規制されるとき、ラック形成型の歯の部分にはこれを
曲げて倒そうとする力が掛かるためと考えられる。した
がってラック形成型の凹部の底の部分に応力が集中する
結果、この部分の強度が耐えられなくなって亀裂発生に
至るものと推定される。ラック形成型の隣接する凸部１
５同士をラックの幅方向両端において繋げて連続させた
のはこのような考察に基づくものである。これによりラ
ック形成型の歯を曲げて倒そうとする力は形成型の凹部
１７の底に集中せず、この凸部の連続した部分１６によ
って吸収される。
【００１５】上記のような幅方向両端が連続した凸部に
なるようなラック形成型の加工はエンドミルなどで掘る
ように切削するか、ラック形成型の凹部と同形状の電極
を使用して放電加工をしなければならず、幅方向の端部
から端部までラックの歯型の雌型が形成されているラッ
ク形成型に比べて手間と費用が掛かる。しかしこの不利
益を十分に補う長寿命のラック形成型を得ることができ
る。なおこの凸部がラックの幅方向両端において連続し
ているラック形成型を使用すると、形成されるラックの
幅は割型や他の工具との寸法関係が同じ場合、幅方向の
端部から端部までラックの歯型の雌型が形成されている
ラック形成型を使用したときより小さくなる。しかしこ
のことは実際的にラックバーの設計上問題にならない。
なるようなラック形成型の加工はエンドミルなどで掘る
ように切削するか、ラック形成型の凹部と同形状の電極
を使用して放電加工をしなければならず、幅方向の端部
から端部までラックの歯型の雌型が形成されているラッ
ク形成型に比べて手間と費用が掛かる。しかしこの不利
益を十分に補う長寿命のラック形成型を得ることができ
る。なおこの凸部がラックの幅方向両端において連続し
ているラック形成型を使用すると、形成されるラックの
幅は割型や他の工具との寸法関係が同じ場合、幅方向の
端部から端部までラックの歯型の雌型が形成されている
ラック形成型を使用したときより小さくなる。しかしこ
のことは実際的にラックバーの設計上問題にならない。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ラ
ックを形成するときに素材の周囲の形状を規定する型を
割型とラック形成型とに分けたので、先に提案された割
型のみによってラック部などの素材の周囲の形状を規定
する方法に比して使用する型の形態が単純であり、また
損耗の激しいラック形成型のみを交換すればよいので型
のコストが低減できる。またさらに、ラックを形成する
ときに大きな力が掛かるため寿命が短くなりやすいラッ
ク形成型において、凸部がラックの幅方向両端において
連続した形状にすることにより、凹部の底の部分に応力
が集中して亀裂が発生するのを防止し寿命を長くでき
る。
ックを形成するときに素材の周囲の形状を規定する型を
割型とラック形成型とに分けたので、先に提案された割
型のみによってラック部などの素材の周囲の形状を規定
する方法に比して使用する型の形態が単純であり、また
損耗の激しいラック形成型のみを交換すればよいので型
のコストが低減できる。またさらに、ラックを形成する
ときに大きな力が掛かるため寿命が短くなりやすいラッ
ク形成型において、凸部がラックの幅方向両端において
連続した形状にすることにより、凹部の底の部分に応力
が集中して亀裂が発生するのを防止し寿命を長くでき
る。
【図１】本発明のラックバーの製造装置における図２の
次の工程を示す断面図
次の工程を示す断面図
【図２】本発明のラックバーの製造装置の例を示すラッ
クバーの長さ方向に平行な断面図
クバーの長さ方向に平行な断面図
【図３】図２のＡ−Ａ部におけるラックバーの長さ方向
と直角な断面図
と直角な断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ部におけるラックバーの長さ方向
と直角な断面図
と直角な断面図
【図５】中空なラックバーを示す斜視図
【図６】本発明におけるマンドレルの例を示す側面図
【図７】本発明におけるラック形成型の例を示す斜視図
１ ラックバー ２ ラックの歯 ３ 鋼管 ５、６ 割型 ８ 縦穴 ９ ポンチ １０ 芯金 １１ ラック形成型 １２、１３ マンドレル １４ 段差 １５ 凸部（ラックの歯底に該当する部分） １６ 凸部（ラック形成型の幅方向両端） １７ 凹部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１１月２日（２０００．１１．
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のラックバーの製
造方法に使用する型や工具において、しごき加工を行な
うマンドレルのように材料との摩擦があるものは磨耗の
ためある程度寿命が短いのは止むを得ないが、これは形
状が単純で製作コストは比較的低い。しかし第２次成形
用割型はラックの歯形の部分の形状が複雑で高価であ
り、これの寿命が短いことはラックバーの製造コストを
上昇させる原因になる。本発明は上記のような問題点か
ら型や工具のコストの低減を図ったより合理的な製造方
法を提供することを課題とする。
造方法に使用する型や工具において、しごき加工を行な
うマンドレルのように材料との摩擦があるものは磨耗の
ためある程度寿命が短いのは止むを得ないが、これは形
状が単純で製作コストは比較的低い。しかし第２次成形
用割型はラックの歯形の部分の形状が複雑で高価であ
り、これの寿命が短いことはラックバーの製造コストを
上昇させる原因になる。本発明は上記のような問題点か
ら型や工具のコストの低減を図ったより合理的な製造方
法を提供することを課題とする。
Claims (4)
- 【請求項１】 素材の鋼管の長さの一部分を加工するこ
とによりラックを形成して中空なラックバーを製造する
方法において、鋼管の長さのうちの加工すべき部分とそ
の両側の一部を割型に収容し、前記割型は２以上の型を
合わせた状態において鋼管の加工すべき部分に対応した
個所に貫通した縦穴を構成するほかは鋼管の全周を取り
囲む形状を有するものであり、前記割型を合わせた状態
で前記縦穴にポンチを挿入してこの部分の鋼管を押圧し
て平面にし、次いでラック形成型を前記縦穴に挿入して
前記平面にされた部分に接触させて保持した状態で鋼管
の内部にマンドレルを押込み、前記平面にされた部分の
内面をしごいて前記ラック形成型に従ってラックを形成
させることを特徴とする中空なラックバーの製造方法。 - 【請求項２】 素材の鋼管の長さの一部分を加工するこ
とによりラックを形成して中空なラックバーを製造する
装置において、鋼管の長さのうちの加工すべき部分とそ
の両側の一部を収容する割型であって、２以上の型を合
わせた状態で、鋼管の加工すべき部分に対応した個所に
貫通した縦穴を構成するほかは鋼管の全周を取り囲む形
状を有する割型が開閉機構に結合されており、前記縦穴
に挿入して鋼管を押圧する先が平面になったポンチおよ
び前記縦穴に挿入して鋼管の前記平面になった部分に接
触させて保持するラック形成型のいずれかを結合して駆
動する加圧機構を有し、前記ポンチにより平面にされた
部分の内面をしごいて前記ラック形成型に従ってラック
を形成するマンドレルを駆動する押込み装置とを有する
ことを特徴とする中空なラックバーの製造装置。 - 【請求項３】 鋼管をポンチにより押圧して平面にする
さい鋼管内に挿入する芯金をさらに設けたことを特徴と
する請求項２に記載の中空なラックバーの製造装置。 - 【請求項４】 ラック形成型における凸部は、ラックの
幅方向両端において連続していることを特徴とする請求
項１または２に記載の中空なラックバーの製造装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP37008699A JP3995182B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 中空なラックバーの製造方法および装置 |
| DE60015485T DE60015485T2 (de) | 1999-12-27 | 2000-12-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohllenkzahnstangen |
| EP00128105A EP1112791B1 (en) | 1999-12-27 | 2000-12-21 | Method and apparatus for production of hollowed rack bars |
| US09/748,157 US6494073B2 (en) | 1999-12-27 | 2000-12-27 | Method and apparatus for production of hollowed rack bars |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37008699A JP3995182B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 中空なラックバーの製造方法および装置 |
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|---|---|
| JP2001179390A true JP2001179390A (ja) | 2001-07-03 |
| JP3995182B2 JP3995182B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=18496039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37008699A Expired - Lifetime JP3995182B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 中空なラックバーの製造方法および装置 |
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| EP (1) | EP1112791B1 (ja) |
| JP (1) | JP3995182B2 (ja) |
| DE (1) | DE60015485T2 (ja) |
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| CN103990738A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-20 | 成都联创精密机械有限公司 | 一种导轨式加工贮油筒的装置 |
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| JP3772110B2 (ja) * | 2001-11-29 | 2006-05-10 | 高周波熱錬株式会社 | 中空なステアリングラック軸およびその製造方法 |
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| DE10250045A1 (de) * | 2002-10-25 | 2004-05-06 | Burger Ag Automation Technology | Verfahren und Vorrichtung zum Prägen von Kerben an Hohlrohren |
| EP1663544A4 (en) * | 2003-09-23 | 2010-06-02 | Bishop Innovation Ltd | CREMAILLERE COMPOSITE |
| US7225541B2 (en) * | 2003-10-07 | 2007-06-05 | Chiaki Kubota | Method for producing hollow rack bar |
| US7886567B2 (en) * | 2003-12-04 | 2011-02-15 | Bishop Innovation Limited | Steering rack manufacture |
| JP4504127B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2010-07-14 | 松岡 美奈子 | 中空ラックバー製造装置 |
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| ATE455610T1 (de) | 2007-03-20 | 2010-02-15 | Neturen Co Ltd | Vorrichtung und verfahren zum durchmesserreduzieren des endbereiches einer hohlen zahnstange und so hergestellte hohle zahnstange |
| DE102008000427A1 (de) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Zf Lenksysteme Gmbh | Herstellungsverfahren einer Zahnstange für ein Lenkungssytem eines Kraftfahrzeugs |
| CN102228948B (zh) * | 2011-04-21 | 2012-11-21 | 郑州机械研究所 | 一种齿形转向摇臂轴热精密成形方法及其装置 |
| KR101285094B1 (ko) * | 2011-10-17 | 2013-07-17 | 주식회사 성우하이텍 | 차량의 크래시 박스용 노치 성형장치 |
| JP6063652B2 (ja) * | 2012-06-21 | 2017-01-18 | 高周波熱錬株式会社 | 中空ラックバーの製造方法 |
| CN103990668A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-20 | 成都联创精密机械有限公司 | 一种用于加工生产贮油筒的装置 |
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| CN103990736B (zh) * | 2014-04-29 | 2016-07-20 | 成都联创精密机械有限公司 | 一种油缸式取出贮油筒的装置 |
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| CN107243551A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-13 | 苏州明雪电子有限公司 | 一种可自动定位的冲压机模具 |
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| US3705A (en) * | 1844-08-14 | Improvement in smut-machines | ||
| US132899A (en) * | 1872-11-12 | Improvement in the manufacture of gear-wheels | ||
| US72A (en) * | 1836-10-29 | Scythe | ||
| US2431851A (en) * | 1943-09-11 | 1947-12-02 | Boeing Aircraft Co | Mandrel and method for flattening metal tubes |
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-
1999
- 1999-12-27 JP JP37008699A patent/JP3995182B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-12-21 EP EP00128105A patent/EP1112791B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-21 DE DE60015485T patent/DE60015485T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-27 US US09/748,157 patent/US6494073B2/en not_active Expired - Lifetime
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| EP1112791A2 (en) | 2001-07-04 |
| US20010006000A1 (en) | 2001-07-05 |
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| DE60015485D1 (de) | 2004-12-09 |
| US6494073B2 (en) | 2002-12-17 |
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| EP1112791B1 (en) | 2004-11-03 |
| DE60015485T2 (de) | 2005-10-27 |
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