JP2003164941A - 中空なステアリングラック軸およびその製造方法 - Google Patents

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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の操舵装置の部品であるステアリング
ラック軸で全長が中空なものを、塑性加工によりラック
を形成する方法を適用しつつ低コストで製造する。 【解決手段】 加工性のため炭素量を制限する一方、焼
入れ後の強度を確保するための成分を含有する第1の鋼
管を素材として、その少なくとも一方の端部を残して塑
性加工によりラックを形成させ、前記第1の鋼管よりも
炭素含有量が高く安価な鋼材からなる第2の鋼管を、前
記ラックを形成させた第1の鋼管と突き合わせ接合して
一つの中空なステアリングラック軸を形成する。また強
度に余裕がある第2の鋼管の厚さを第1の鋼管の厚さよ
り薄くして軽量化することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の操舵装置の
部品であるステアリングラック軸およびその製造方法に
関する。近年、自動車の軽量化を目的として従来中実で
あった軸などを中空にすることが図られているが、本発
明が対象とするのはこのような中空なステアリングラッ
ク軸である。本発明は中空なステアリングラック軸であ
って、優れた材質強度を有するものを低コストで提供す
るものである。
【0002】
【従来の技術】ステアリングラック軸は円形断面の軸の
長さの一部、たとえば半分程度にラックが形成されてい
るものである。このようなラック軸を軽量化のため中空
にするには、棒材にラック部を切削加工により形成した
後に穴をあける方法が行なわれていた。素材として中空
なもの、すなわち鋼管を使用し、ラックを切削加工する
ことも考えられるが、実際にはラックを形成した部分の
肉厚が薄くなって必要な強度を確保するのが困難であ
る。一方、ラックが形成された部分を中空にすることは
断念し、全長のうちでラックが形成された以外の部分だ
けを中空にすることも提案されている。特開平9−58
489号はこのような技術であって、中実の棒材にラッ
クを切削形成したものと鋼管とをかしめて接合してステ
アリングラック軸とするものである。
【0003】また一方、素材に鋼管を使用して塑性加工
によりラック部を形成し、全長が中空なステアリングラ
ック軸とする方法が特公平3−5892号公報において
提案され、さらに改良した方法も考えられて急速に生産
が拡大しつつある。この特公平3−5892号公報に開
示された方法は、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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の塑性加工によっ
てラックを形成する方法は切削加工と異なり材料の無駄
がなく、また塑性加工による材質向上も期待できるので
優れた方法である。しかしながら素材の鋼管の材質に対
して要求が厳しいため材料コストが高くなる。すなわち
鋼管の内部にマンドレルを押し込んでしごいて、内部か
ら材料を盛り上げてラックを形成させるためには、材料
は流動してラック形成型に沿った形に変形する必要があ
る。このため冷間加工における塑性流動性が良好な素材
が要求される。一方、ラックの歯底の部分は素材の鋼管
の厚みに比べてかなり薄くなるので、製品においては材
質強度が大きくなければならない。このようなことから
本発明は、塑性加工によりラックを形成する方法の利点
を有したまま、より低コストで中空なステアリングラッ
ク軸を提供することを課題とする。
【0005】
【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、全長にわたって中空であり、その長
さの一部分についてラックが形成されたステアリングラ
ック軸において、一端からラックが形成されている部分
を含みこれに続く円筒断面部の一部分からなるラック形
成部と、残りの長さ部分であるラック非形成部とからな
り、前記ラック形成部とラック非形成部とは炭素含有量
がラック形成部に対してラック非形成部の方が高い異種
の鋼材が接合されてなるものであることを特徴とする中
空なステアリングラック軸である。また上記のようにラ
ック形成部とラック非形成部とが異種の鋼材である場
合、または異種の鋼材でない場合にかかわり無く、前記
ラック形成部とラック非形成部とはラック非形成部の厚
さがラック形成部の円筒断面部分の厚さより薄いもので
ある材料が接合されてなるものであることを特徴とする
中空なステアリングラック軸である。
【0006】ここにおいて、ラック非形成部の鋼材の成
分は、C:0.35〜0.60%、Si:0.10〜
0.40%、Mn:0.5〜1.0%を含有し、残りは
不可避的不純物以外はFeであることも特徴とする。ま
たさらに、ラック非形成部の外径とラック形成部の円筒
断面部分の外径とが異なっていること、ラック非形成部
の長さの一部分にはボールねじ用のねじ溝が形成されて
いること、ラック形成部の少なくともラックの歯底の部
分は、厚さ全体にわたって焼入れされた組織になってい
ることも特徴とする。
【0007】また本発明は、第1の鋼管を素材として、
その少なくとも一方の端部を残して塑性加工によりラッ
クを形成させ、前記第1の鋼管よりも炭素含有量が高い
鋼材からなる第2の鋼管を、前記ラックを形成させた第
1の鋼管の前記一方の端部と突き合わせ接合することを
特徴とする中空なステアリングラック軸の製造方法であ
る。また上記の中空なステアリングラック軸の製造方法
における第1の鋼管よりも炭素含有量が高い鋼材からな
る第2の鋼管に代えて、第1の鋼管よりも厚さが薄い第
2の鋼管であること、または第1の鋼管と外径が異なる
第2の鋼管であることを特徴とする中空なステアリング
ラック軸の製造方法である。また上記それぞれの中空な
ステアリングラック軸の製造方法において、第2の鋼管
の長さの一部分にボールねじ用のねじ溝を形成した後、
前記接合を行なうことも特徴とする。
【0008】また前記それぞれの中空なステアリングラ
ック軸の製造方法において、塑性加工によりラックを形
成させる方法は、素材の第1の鋼管の少なくとも一方の
端部以外の部分を押圧して外面円周の一部を平面状と
し、前記平面状にする加工をした鋼管をラック形成型を
内面に有する割型内に収容し、前記ラック形成型を前記
平面状にされた部分に接触させた状態でマンドレルを鋼
管の内部に押込み、前記平面状にされた部分の内面を順
次しごき加工をして前記ラック形成型に従ってラックを
形成するものであることも特徴とする。またさらに、ラ
ック形成後の工程のいずれかの段階において、少なくと
もラックの歯の部分に対して、材料の厚さ全体を焼入れ
温度に加熱する焼入れを行なうこと、また、接合は摩擦
溶接で行なうことも特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図2は本発明で製造される中空な
ステアリングラック軸1の例を示す斜視図であり、図中
2はラックの歯である。ここにおいて本発明が特徴とす
るのは、図1のステアリングラック軸の断面図に示すよ
うに、全長のうちでラックが形成されている部分と残り
の部分とが異種の鋼材よりなり、これらが接合部5で接
合されて1本のステアリングラック軸となっている点で
ある。本発明においては上記ラックが形成されている部
分をラック形成部、残りの部分をラック非形成部と称す
る。
【0010】ラック形成部3の範囲は正確にいうと、図
1に示すようにラック軸の一端6からラックの歯2が形
成されている部分を含みこれに続く円筒部分7(本発明
において円筒というのは実質的に真円かそれに近い断面
を意味し、円周の一部が潰れたようなものは含まない)
に少し入った位置までになる。なお図1おいてはラック
軸の一端6は円筒になっているが(図2も同様)、自動
車の設計によってはラック軸の一端がラックが延長され
た形状、すなわち円周の一部が平面になった欠円断面の
形状の場合もある。したがってラック形成部3の形状は
両端が円筒になっている場合と、一方の端だけが円筒に
なっている場合とがある。一方、ラック非形成部4はラ
ック形成部3の残りの長さ部分であって通常は全長が円
筒形状であるが、後に説明するように場合によっては端
部以外の長さの一部分にボールねじ用のねじ溝が形成さ
れていることがある。上記のようにラック形成部とラッ
ク非形成部との接合は円筒同士の端面を突き合わせれば
良いので、円滑に行なえることになる。
【0011】このようにラック形成部とラック非形成部
との接合は円筒同士で行なうことを前提としていること
でもわかるように、本発明においてはラック形成部は鋼
管を素材として塑性加工によって製造する。塑性加工に
よれば切削加工と異なり鋼管を素材としてもラック部の
肉厚を確保できる。ラックを形成するための塑性加工は
ラック非形成部との接合前に行なうのが好ましい。ラッ
クを形成する素材に余分な長さが無い方が後に述べる加
工のためのマンドレルが短くて済み、また燐酸塩などに
よる加工のための潤滑処理を余分の範囲にする必要がな
い等の利点がある一方、接合してから塑性加工をするに
ついては特に利点がないからである。なお焼入れ等の熱
処理は接合前後いずれに行なっても良く、たとえば接合
後においてもラック形成部のみについて熱処理を行なう
ことは可能である。
【0012】ラックを塑性加工により形成する方法は以
下のような方法により行なうのが好ましい。まず図3の
縦断面図、図4の横断面図に示すように、鋼管11の全
周を取り囲む割型12、13に収容する。この割型は合
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14が形成されている。この状態で縦
穴14にポンチ15を挿入してこの部分の鋼管11を押
圧して平面にする。このように平面にするのは鋼管11
の長さのうち少なくとも一方の端部以外の部分である。
すなわち先に述べたように、ラック形成部3の形状は図
1のように両端が円筒になっている場合と一方の端だけ
が円筒になっている場合とがあるので、これに応じて両
端を残して平面にするか一端だけを残して平面にするか
が変わる(図3、図4では両端を残して平面にするのを
示している)。
【0013】なお鋼管の円周の一部を平面にするだけな
ら鋼管の周囲が開放された状態でも加工可能である。し
かし上記のように鋼管の全周を取り囲む割型に収容した
状態でポンチを押圧するのが好ましく、これにより平面
にされた部分以外において鋼管の外形が変形するのを防
止できる。また、上記の平面にする加工は完全な平面で
なく、たとえば幅中央部がわずかに高い山形などにする
こともある。本発明の要旨等において平面状というのは
このような場合も含むことを意味している。
【0014】次いで図5の縦断面図、図6の横断面図に
示すように、平面が形成された鋼管11の全周を取り囲
む別の割型17、18に収容する。この割型の内部には
ラック形成型19が設けられ、鋼管の平面にされた部分
に接触するようになっている。この状態で鋼管の内部に
マンドレル20を押し込み、平面にされた部分を順次し
ごいて内部から材料を盛り上げ、ラック形成型19に従
ってラックを形成させる。マンドレルは少しずつ寸法の
異なるものを使用して複数回のストロークにより加工を
行なうことになるが、全長の複数個所にしごき加工個所
である突起21を有するマンドレルを使用すればストロ
ーク数を減らすことができる。また複数のマンドレルは
両側から交互に挿入するのが能率上好ましい。なおこれ
らの塑性加工はすべて冷間で行なわれる。なお、ラック
形成型19の部分は上側の割型17と一体にしても原理
的には差し支えないが、大きな力を受けるため比較的寿
命が短いので、ラック形成型の部分だけ独立させて割型
に取付けて使用するようにするのが好ましい。
【0015】上記のような塑性加工によってラックを形
成する方法は、マンドレルによって材料の裏面をしごい
てラック形成型内に材料を充填するという激しい加工の
ため塑性流動性が優れた素材が要求される。一方におい
て製品のラック部においては特に大きな材料強度が要求
される。すなわち図7は本発明の製造方法によるステア
リングラック軸をラックの歯底で切断した断面図である
が、ラックの歯底の部分25の厚さは素材の鋼管の厚さ
に比較してかなり薄くなっている。これは塑性加工によ
るラック形成における材料の収支から止むを得ないこと
であるが、この部分の強度を確保することが重要とな
る。このようにラック形成部の材料は素材の状態では塑
性加工が容易で、製品になってからは大きな強度を発揮
できる材料が要求されるため、コストもある程度高くな
る。一方、ラック非形成部においては塑性加工の加工性
が要求されないので、安価に強度を確保できる成分であ
る炭素の量が多い一方、高価な合金元素を含有しない材
料を使用できる。これが本発明においてラック形成部と
ラック非形成部とは炭素含有量がラック形成部に対して
ラック非形成部の方が高い異種の鋼材が接合されたもの
とする主な理由である。
【0016】ラック形成部の素材としては塑性加工の加
工性を害するC量を制限するとともに製品の強度との兼
ね合いを考慮し、例えばC量を0.15〜0.34%と
する。一方塑性加工が終了後、焼入れにより強度を確保
することが必要になるので、質量効果の影響を受けるこ
となく材料厚さの中心部でも焼入れ組織を確保し、また
焼入れ後の強度を高めることができる組成にする。この
ため前記C量と通常含有させるSi量の0.10〜0.
40%に加えて、Mnをたとえば1.2〜1.8%含有
させる。場合によってはさらにCrを0.30〜0.8
0%などの合金元素を含有させるとよい。
【0017】一方、ラック非形成部は塑性加工を受ける
ことなく素材の鋼管のままであるか、後に述べるように
ボールねじのねじ溝の加工をすることがあるが、いずれ
にしてもラックを形成するような激しい塑性加工を受け
ることは無い。したがってラック非形成部の材料成分と
してはC量を0.35%以上、好ましくは0.40%以
上で十分な強度を確保すると良い。C量の上限は靱性の
点から0.60%とする。またラック形成部の材料のC
量より0.1%以上多いことが両方の材料の特徴点を発
揮できて好ましい。またその他の成分としては、Si:
0.10〜0.40%、Mn:0.5〜1.0%を含有
し、残りは不可避的不純物以外はFeである。Mnは材
質上からは上記の範囲より多くたとえば1.8%までで
もよいが、コストの面から上記の範囲が適当である。
【0018】ラックを形成した後には焼入れを行なって
必要な強度を確保するが、少なくともラックの歯の部分
においては材料の厚さ全体を焼入れ温度に加熱する焼入
れを行なう必要がある。すなわち強度を確保するために
は表面硬化の焼入れでは不足であって、少なくともラッ
クの歯底の部分は、厚さ全体にわたって焼入れされた組
織になっている必要がある。このことから質量効果の影
響を受けることなく冷却速度の遅い厚さの中心部でも焼
入れ組織を確保するため、ラック形成部の成分としては
前記のようなものが好ましい。なお焼入れして強度を確
保する必要性が大きいのは上記のようにラックの歯の部
分だけであるが、軸に対して非対称の加熱による焼入れ
歪の発生を考慮して、ラック部の鋼管の全周を加熱して
焼入れすることは差し支えない。また焼入れは接合前後
いずれに行なっても良いことは前記したとおりである。
【0019】なおラック形成部に対する上記焼入れ以外
の熱処理としては、ラック形成の中間段階で加工硬化に
より加工の続行が困難な場合に、中間焼鈍を行なって再
結晶により軟化させることがある。またラック形成の加
工に先立って炭化物を球状化して加工性を向上させる球
状化焼鈍を行なうこともある。ただし球状化焼鈍は長時
間を要しコストが高いので、ラック形成部とラック非形
成部とで理想の材料を選択できるという本発明の利点を
生かし、球状化焼鈍を要しない材料を選択するのが好ま
しい。一方ラック非形成部の熱処理は、ラックの歯底の
ような特に厚みが薄くなる部分も無いので焼入れは表面
焼入れで済む。したがって焼入れ深さに影響する質量効
果を考慮する必要がないので、前記のような特に合金元
素を含まない材料でも差し支えないことになる。ラック
非形成部の焼入れも接合前後いずれに行なっても良いこ
とは当然である。
【0020】なお、一般的なステアリングラック軸は油
圧式のパワーステアリングに対応したものであって、こ
の場合は先の各図に示したようにラック非形成部の外形
は単純な円筒になっている。しかしながらパワーステア
リングの動力源として電動力を利用することにより機構
を簡素化することが最近行なわれつつある。図8は電動
パワーステアリングの機構を説明する概念図である。図
8に示すようにステアリングラック軸のラック非形成部
28の一部分にボールねじ用のねじ溝29が設けられて
おり、これによりボールねじを形成する。このときボー
ルねじの外側部分、すなわちナット側部分30は軸方向
の位置が固定されており、図示しないモータにより回転
される。したがってモータの回転力はボールねじにより
ラック軸のスラスト力に変換され、パワーステアリング
の作用を生ずる。
【0021】本発明の中空なステアリングラック軸には
図8に示したようなラック非形成部28の長さの一部分
にボールねじ用のねじ溝29が形成されている場合も含
まれる。このような場合ステアリングラック軸の製造工
程としては、ラック非形成部の素材の鋼管に対してボー
ルねじのねじ溝を形成する加工を行なった後、別の鋼管
にラックを形成させたラック形成部27とを接合すれば
良い。これによりラック形成とねじ溝形成とは加工した
部分がお互いに邪魔にならずに行なえることになり、本
発明の利点が発揮できる。
【0022】本発明においてラック形成部とラック非形
成部との接合方法は特に限定するものではない。適用可
能な接合方法としては摩擦溶接、突合わせ抵抗溶接、フ
ラッシュバット溶接、さらにはTIG溶接などのアーク
溶接も可能である。この中でも接合する端面同士を回転
摩擦した後止めて押し付ける摩擦溶接が、高能率で信頼
性が高くまた接合部に膨らみやばりなどの出っ張りがほ
とんど無いので特に好ましい。なお接合部の膨らみやば
りは継手特性上は問題ないので、ステアリング装置全体
の設計において使用上邪魔にならなければ研削などで除
去する必要はない。
【0023】図9は本発明で製造される中空なステアリ
ングラック軸の図2とは別の形態の例を示す斜視図であ
る。すなわちステアリングラック軸は自動車の設計によ
り、図2に示したような円筒部分の外径がすべて同じ場
合と、図9に示すようにラック2の近傍の円筒部分35
の外径がラック非形成部36の円筒の外径より小さいと
いうように異なっている場合とがある。このようにラッ
ク非形成部の外径とラック形成部の円筒断面部分の外径
とが異なっている場合、従来からの鋼管の塑性加工によ
るラック形成方法では外径を小さくすべき部分の鋼管の
外径を絞るか、外径を大きくすべき部分の鋼管をマンド
レル挿入などで拡管していた。本発明においてはラック
形成部とラック非形成部とで異なる外径の鋼管を素材と
して使用し、これらを段差37となる個所で接合するこ
とで外径が異なるものを製作できるので、上記のような
鋼管の外径を変える加工は不要になる。なお外径が接合
部において急激な段差になるのを避けたい場合には、外
径が小さい方の鋼管の端部を広げるか、外径が大きい方
の鋼管の端部を絞って両方を同じ外径にして接合すれば
良い。
【0024】また本発明においてはラック形成部とラッ
ク非形成部とで厚さが異なる素材の鋼管を使用すること
も可能である。したがって外径は同じでラック非形成部
だけ内径を大きくして、ラック非形成部の厚さをラック
形成部の円筒断面部分の厚さより薄くできる。また前記
のような外径がラック形成部とラック非形成部と異なる
場合に、併せてラック非形成部の厚さを薄くすることも
可能である。このように強度に余裕があるラック非形成
部の厚さを薄くして部品としてのステアリングラック軸
の重量をさらに低減でき、材料の節減ができる。なお接
合部分で急激な段差が生ずるのを避けたい場合には、厚
い側の端部を潰す加工をして薄い側の厚みに合わせ、こ
の部分を接合すれば良い。また素材の鋼管の厚さをラッ
ク形成部に対してラック非形成部の方を薄くするのは、
先に述べたラック形成部に対してラック非形成部の方が
炭素含有量が高い鋼材を使用するのと併用しても良い
し、併用せずにこれだけを実施しても上記の効果を発揮
できる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は全長にわた
って中空なステアリングラック軸において、塑性加工に
よるラック形成のため材料に対する要求の厳しいラック
形成部と、材料に対する要求が緩いラック非形成部とで
異なる材質の素材鋼管を使用し、接合して一つのステア
リングラック軸にするので低コストで理想的な材質特性
の製品が得られる。また強度に余裕があるラック非形成
部の厚さをラック形成部の素材の厚さより薄くして部品
としてのステアリングラック軸の重量をさらに低減で
き、材料の節減ができる。またボールねじのねじ溝がラ
ック非形成部に設けられた電動パワーステアリング用の
ステアリングラック軸においては、ラック形成とねじ溝
形成とは加工した部分がお互いに邪魔にならずに行なえ
るとともに、材料に関してラックに対する要求仕様とボ
ールねじに対する要求仕様とを両立させるという煩わし
さから解放される。なお本発明は上記の実施形態に限定
されず、その発明の範囲内で種々の変形が可能である。
各図に示したような実施形態から変形されていても本発
明の精神から逸脱しない限り本発明の範囲内のものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステアリングラック軸の断面図
【図2】本発明で製造されるステアリングラック軸の例
を示す斜視図
【図3】ラックを塑性加工により形成する方法を説明す
る縦断面図
【図4】ラックを塑性加工により形成する方法を説明す
る横断面図
【図5】ラックを塑性加工により形成する方法の図3、
図4の次の工程を説明する縦断面図
【図6】ラックを塑性加工により形成する方法の図3、
図4の次の工程を説明する横断面図
【図7】本発明の製造方法によるステアリングラック軸
をラックの歯底で切断した断面図
【図8】電動パワーステアリングの機構を説明する概念
【図9】本発明で製造されるステアリングラック軸の例
を示す斜視図
【符号の説明】
1 ステアリングラック軸 2 ラックの歯 3 ラック形成部 4 ラック非形成部 5 接合部 6 ラック軸の一端 7 円筒部分 11 鋼管 12、13 割型 14 縦穴 15 ポンチ 17、18 割型 19 ラック形成型 20 マンドレル 21 突起 25 ラックの歯底の部分 27 ラック形成部 28 ラック非形成部 29 ねじ溝 30 ナット側部分 35 円筒部分 36 ラック非形成部 37 段差
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C21D 9/32 C21D 9/32 A C22C 38/00 301 C22C 38/00 301Z 38/04 38/04 38/38 38/38 // B23K 20/12 B23K 20/12 G

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全長にわたって中空であり、その長さの
    一部分についてラックが形成されたステアリングラック
    軸において、一端からラックが形成されている部分を含
    みこれに続く円筒断面部の一部分からなるラック形成部
    と、残りの長さ部分であるラック非形成部とからなり、
    前記ラック形成部とラック非形成部とは炭素含有量がラ
    ック形成部に対してラック非形成部の方が高い異種の鋼
    材が接合されてなるものであることを特徴とする中空な
    ステアリングラック軸。
  2. 【請求項2】 全長にわたって中空であり、その長さの
    一部分についてラックが形成されたステアリングラック
    軸において、一端からラックが形成されている部分を含
    みこれに続く円筒断面部の一部分からなるラック形成部
    と、残りの長さ部分であるラック非形成部とからなり、
    前記ラック形成部とラック非形成部とはラック非形成部
    の厚さがラック形成部の円筒断面部分の厚さより薄いも
    のである材料が接合されてなるものであることを特徴と
    する中空なステアリングラック軸。
  3. 【請求項3】 ラック形成部とラック非形成部とは炭素
    含有量がラック形成部に対してラック非形成部の方が高
    い異種の鋼材からなることを特徴とする請求項2記載の
    中空なステアリングラック軸。
  4. 【請求項4】 ラック非形成部の鋼材の成分は、C:
    0.35〜0.60%、Si:0.10〜0.40%、
    Mn:0.5〜1.0%を含有し、残りは不可避的不純
    物以外はFeであることを特徴とする請求項1または3
    記載の中空なステアリングラック軸。
  5. 【請求項5】 ラック非形成部の外径とラック形成部の
    円筒断面部分の外径とが異なっていることを特徴とする
    請求項1ないし4のいずれかに記載の中空なステアリン
    グラック軸。
  6. 【請求項6】 ラック非形成部の長さの一部分にはボー
    ルねじ用のねじ溝が形成されていることを特徴とする請
    求項1ないし5のいずれかに記載の中空なステアリング
    ラック軸。
  7. 【請求項7】 ラック形成部の少なくともラックの歯底
    の部分は、厚さ全体にわたって焼入れされた組織になっ
    ていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに
    記載の中空なステアリングラック軸。
  8. 【請求項8】 第1の鋼管を素材として、その少なくと
    も一方の端部を残して塑性加工によりラックを形成さ
    せ、前記第1の鋼管よりも炭素含有量が高い鋼材からな
    る第2の鋼管を、前記ラックを形成させた第1の鋼管の
    前記一方の端部と突き合わせ接合することを特徴とする
    中空なステアリングラック軸の製造方法。
  9. 【請求項9】 第1の鋼管を素材として、その少なくと
    も一方の端部を残して塑性加工によりラックを形成さ
    せ、前記第1の鋼管よりも厚さが薄い第2の鋼管を、前
    記ラックを形成させた第1の鋼管の前記一方の端部と突
    き合わせ接合することを特徴とする中空なステアリング
    ラック軸の製造方法。
  10. 【請求項10】 第1の鋼管を素材として、その少なく
    とも一方の端部を残して塑性加工によりラックを形成さ
    せ、前記第1の鋼管と外径が異なる第2の鋼管を、前記
    ラックを形成させた第1の鋼管の前記一方の端部と突き
    合わせ接合することを特徴とする中空なステアリングラ
    ック軸の製造方法。
  11. 【請求項11】 第2の鋼管の長さの一部分にボールね
    じ用のねじ溝を形成した後、前記接合を行なうことを特
    徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の中空な
    ステアリングラック軸の製造方法。
  12. 【請求項12】 塑性加工によりラックを形成させる方
    法は、素材の第1の鋼管の少なくとも一方の端部以外の
    部分を押圧して外面円周の一部を平面状とし、前記平面
    状にする加工をした鋼管をラック形成型を内面に有する
    割型内に収容し、前記ラック形成型を前記平面状にされ
    た部分に接触させた状態でマンドレルを鋼管の内部に押
    込み、前記平面状にされた部分の内面を順次しごき加工
    をして前記ラック形成型に従ってラックを形成するもの
    であることを特徴とする請求項8ないし11のいずれか
    に記載の中空なステアリングラック軸の製造方法。
  13. 【請求項13】 ラック形成後の工程のいずれかの段階
    において、少なくともラックの歯の部分に対して、材料
    の厚さ全体を焼入れ温度に加熱する焼入れを行なうこと
    を特徴とする請求項8ないし12のいずれかに記載の中
    空なステアリングラック軸の製造方法。
  14. 【請求項14】 接合は摩擦溶接で行なうことを特徴と
    する請求項8ないし13のいずれかに記載の中空なステ
    アリングラック軸の製造方法。
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