JP2006103644A - Hollow steering rack bar and manufacturing method thereof - Google Patents

Hollow steering rack bar and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2006103644A
JP2006103644A JP2004296901A JP2004296901A JP2006103644A JP 2006103644 A JP2006103644 A JP 2006103644A JP 2004296901 A JP2004296901 A JP 2004296901A JP 2004296901 A JP2004296901 A JP 2004296901A JP 2006103644 A JP2006103644 A JP 2006103644A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rack
steel pipe
rack shaft
mold
outer periphery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004296901A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4647964B2 (en
Inventor
Takashi Yamawaki
崇 山脇
Masahito Nomura
聖人 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neturen Co Ltd
Original Assignee
Neturen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neturen Co Ltd filed Critical Neturen Co Ltd
Priority to JP2004296901A priority Critical patent/JP4647964B2/en
Publication of JP2006103644A publication Critical patent/JP2006103644A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4647964B2 publication Critical patent/JP4647964B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/76Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/767Toothed racks
    • B21K1/768Toothed racks hollow

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering rack bar having tooth width larger than that of a current one in response to electric power steering required to improve rigidity as much as possible against a large load to be applied to a rack, in regard to a steering rack bar formed with the rack by performing plastic machining to a steel pipe as a raw material. <P>SOLUTION: Quantity of the steel pipe to be flattened to form a rack is increased so that a part of the periphery of a cross section at a right angle against the axial direction in a length part formed with the rack exists outside of a circle forming the periphery of the steel pipe as a raw material. With this structure, a flattened surface is widened, and tooth width becomes larger than that of a current one. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

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ものである。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。   The present invention relates to a steering rack shaft that is a part of a steering apparatus for an automobile and a method for manufacturing the same. In recent years, for the purpose of reducing the weight of automobiles, it has been attempted to make hollow shafts and the like that have been conventionally solid, but the present invention is directed to such hollow steering rack shafts.

図10は従来からの中空なステアリングラック軸51を示す外観図であって、円形断面の軸の長さの一部、たとえば半分程度にラック52が形成されているものである。また図10のステアリングラック軸においてはラック52を形成した部分以外の長さの一部分にボールねじ用のねじ溝3が設けられている。このねじ溝は、操舵装置の機構を簡素化するため最近多く採用されつつある電動式パワーステアリングのためのものである。従来からの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、この場合は全長のうちラックを形成した以外の部分は単純な円筒(中空でない場合は丸棒)になっている。   FIG. 10 is an external view showing a conventional hollow steering rack shaft 51, in which a rack 52 is formed in a part of the length of the shaft having a circular cross section, for example, about half. Further, in the steering rack shaft of FIG. 10, the ball groove screw groove 3 is provided in a part of the length other than the part where the rack 52 is formed. This thread groove is for electric power steering which has been widely adopted recently in order to simplify the mechanism of the steering device. The conventional general steering rack shaft is compatible with hydraulic power steering, and in this case, the portion other than the rack is formed in a simple cylinder (round bar if not hollow) in the total length. ing.

電動パワーステアリングの機構は図示しないが、上記ねじ溝3にボールを介してナットが結合されてボールねじが形成されており、このナットの外周はステアリングラック軸が貫通する形で設けられているモータの回転子の内周と結合されている。モータ自体は一定位置に固定されているので、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。   Although a mechanism of the electric power steering is not shown, a nut is coupled to the screw groove 3 via a ball to form a ball screw, and a motor provided with a steering rack shaft passing through the outer periphery of the nut. It is combined with the inner circumference of the rotor. Since the motor itself is fixed at a fixed position, the rotational force of the motor is converted into the thrust force of the rack shaft by the ball screw, and the action of power steering occurs.

前記のような中空なステアリングラック軸の製造方法としては、丸棒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、ラックを形成すべき部分を平坦に潰した後に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。このようなことから、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。   As a manufacturing method of the hollow steering rack shaft as described above, a method of making a hole after forming a rack portion on a round bar by cutting has been performed. It is conceivable to use a hollow material, that is, a steel pipe, and crush the rack after flattening the portion where the rack is to be formed, but in reality the thickness of the portion where the rack is formed is reduced. It is difficult to ensure the required strength. For this reason, a method of forming a rack portion by plastic working using a steel pipe as a raw material to form a steering rack shaft having a hollow overall length was proposed in Japanese Patent Publication No. 3-5892, and a further improved method is also considered. As a result, production is expanding rapidly.

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。   The method disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-5892 is a two-stage process in which a portion of a steel pipe rack to be formed is first crushed into a flat surface, and then a rack is formed in this portion. For this purpose, first, a split mold for primary forming that can be opened to the left and right is provided to accommodate the portion of the steel pipe to be processed, but this die penetrates the portion where the upper rack is to be formed in the combined state. A hole is provided. Then, a press die having a flat tip is inserted into the through hole from above, and the portion of the steel pipe is processed into a flat surface, which is used as a primary molded body.

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。これを複数回繰り返すことににより材料が順次盛り上がり、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。   Next, the said primary molded object is accommodated in the split mold for secondary shaping | molding which inner surface shape corresponds with the external shape of the finished product of a rack bar, and can open to right and left. That is, the secondary molding split mold is configured such that when the left and right molds are combined, a female mold of rack teeth is formed at the top. Then, the mandrel is inserted into the steel pipe, and the previously flattened portion is ironed from the inside. By repeating this a plurality of times, the material sequentially rises, and the rack is formed in accordance with the shape of the secondary forming split mold.

一方、ねじ溝については電動パワーステアリングの場合のみに設けられるものであり、現在のところ上記のようなラックを塑性加工により形成した中空のラックバーにおけるねじ溝の実例は少ない。しかしねじ溝においても切削加工による方法と転造などの塑性加工による方法とがある。またねじ溝を形成する加工とラックを形成する加工と、どちらを先に行なうかについても、両方の方法があり得る。
特公平3−5892号公報
On the other hand, the thread groove is provided only in the case of electric power steering. At present, there are few examples of the thread groove in the hollow rack bar in which the rack as described above is formed by plastic working. However, there are a method by cutting and a method by plastic working such as rolling in the thread groove. There are both methods for the process of forming the thread groove and the process of forming the rack, which is performed first.
Japanese Examined Patent Publication No. 3-5892

ところで前記のような塑性加工による方法、すなわちマンドレルにより管内をしごき加工して歯の部分を隆起させる方法においては、歯幅両端における歯先から歯元への傾斜は緩くなっており、有効な歯幅が小さくなり勝ちである。特に電動パワーステアリングの場合、油圧式パワーステアリングに比較してラックに対する荷重が大きいことが多く、ラックの強度の点から歯幅をなるべく大きくするように求められることがある。しかしながら塑性加工による方法においては、歯先から歯元への傾斜を大きくすることにより歯幅を現在より大きくするのは難しい状況にある。そこで本発明は塑性加工により作成される中空なステアリングラック軸において、歯幅が従来より大きいものを得ること目的とする。   By the way, in the method using the plastic processing as described above, that is, the method of ironing the inside of the tube with a mandrel and raising the tooth portion, the inclination from the tooth tip to the tooth root at both ends of the tooth width is loosened, and effective teeth The width becomes smaller and you win. In particular, in the case of electric power steering, the load on the rack is often larger than that of hydraulic power steering, and the tooth width may be required to be as large as possible from the viewpoint of rack strength. However, in the plastic working method, it is difficult to increase the tooth width by increasing the inclination from the tooth tip to the tooth base. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to obtain a hollow steering rack shaft produced by plastic working having a tooth width larger than that of the conventional one.

本発明は前記課題を解決するものであって、鋼管を素材として塑性加工によりラックを形成させたステアリングラック軸において、ラックが形成されている長さ部分の軸方向直角断面の外周の一部が、素材の鋼管の外周であった円の外部に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。ここにおいて、前記中空なステアリングラック軸は電動パワーステアリング装置に使用するためのものであることも特徴とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and in a steering rack shaft in which a rack is formed by plastic working using a steel pipe as a raw material, a part of the outer periphery of the longitudinal section of the length portion where the rack is formed is A hollow steering rack shaft characterized by being outside the circle that was the outer periphery of the steel pipe of the material. Here, the hollow steering rack shaft is also used for an electric power steering apparatus.

また本発明は、鋼管の長さの一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てラック形成型を平面状にされた部分に接触させ、マンドレルを鋼管の内部に押込むことにより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中空なステアリングラック軸の製造方法において、鋼管の前記平面状にする加工をした長さ部分の軸方向直角断面の外周の一部が、平面状にする前の鋼管の外周であった円の外部に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。ここにおいて前記平面状にする加工は、鋼管の少なくとも平面状にすべき長さ部分を収容する割型に鋼管を収容し、割型に有する穴に先端が平面状のポンチを挿入し、鋼管を押圧し変形させるものであることも特徴とする。   The present invention also includes a steel pipe that has been processed into a flat shape by pressing a part of the length of the steel pipe to make a part of the outer circumference thereof flat and accommodated in a split mold having a rack forming die on the inner surface. A hollow for forming a rack according to the rack forming die by bringing the rack forming die into contact with the flattened portion and pressing the mandrel into the steel pipe to sequentially iron the inner surface of the flattened portion. In a manufacturing method for a steering rack shaft, a part of the outer periphery of the cross section perpendicular to the axial direction of the length portion of the steel pipe that has been processed to be planar is outside the circle that was the outer periphery of the steel pipe before being planarized. There is provided a method for manufacturing a hollow steering rack shaft. Here, in the process of making the flat shape, the steel pipe is accommodated in a split mold that accommodates at least a length portion of the steel pipe that is to be flat, and a punch having a flat tip is inserted into a hole in the split mold, It is also characterized by being pressed and deformed.

またさらに本発明は、ラック形成型を内面に有する割型により鋼管の長さの一部分を押圧してラック形成型に接触した部分を平面状とし、前記割型により押圧された状態で鋼管を保持したまま、マンドレルを鋼管の内部に押込むことにより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方法であって、前記ラックが形成された長さ部分の軸方向直角断面の外周の一部が、ラックを形成する前の鋼管の外周であった円の外部に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、平面状にする加工のさいの潰しストロークは、平面状にする前の鋼管の直径の30から60%であることも特徴とする。   Furthermore, in the present invention, a part of the length of the steel pipe is pressed by the split mold having the rack forming mold on the inner surface to make the portion in contact with the rack forming mold flat, and the steel pipe is held in a state pressed by the split mold. A method of forming a rack according to the rack forming mold by sequentially ironing the inner surface of the flattened portion by pushing a mandrel into the steel pipe while the rack is formed. A method for manufacturing a hollow steering rack shaft is characterized in that a part of the outer periphery of the axial section perpendicular to the axial direction is outside the circle that was the outer periphery of the steel pipe before forming the rack. In each of the hollow steering rack shaft manufacturing methods described above, the crushing stroke for flattening is 30 to 60% of the diameter of the steel pipe before flattening.

マンドレルの挿入によってラックの歯を隆起させる方法で鋼管を素材として中空なステアリングラック軸を製造する場合、従来の方法では歯幅を充分に確保するのが難しかったが、本発明によれば充分な歯幅のラックを形成させることができる。したがって一般にラックに対する荷重が大きい電動パワーステアリングに対して特に好適な中空なステアリングラック軸を提供することができる。   When manufacturing a hollow steering rack shaft using a steel pipe as a raw material by a method of raising the rack teeth by inserting a mandrel, it has been difficult to secure a sufficient tooth width by the conventional method. A rack with a tooth width can be formed. Therefore, it is possible to provide a hollow steering rack shaft that is particularly suitable for electric power steering that is generally heavy on the rack.

図1(a)は本発明のステアリングラック軸1、図1(b)は図10に示した従来のステアリングラック軸51における、ラック部の軸方向と直角な断面図である。いずれも鋼管を素材として塑性加工によりラックを形成させることを前提としているが、従来のものにおいては素材の鋼管の外周であった円の中に断面全体が納まっている。つまり(b)図において、ラック52と軸対称側の外周を構成する欠円45を延長した仮想円46の中に断面全体が納まっていることになる。これに対し本発明のものにおいては素材の鋼管の外周であった円の外部まで断面の一部が及んでおり、(a)図においてラック2と軸対称側の外周を構成する欠円45を延長した仮想円46から断面の一部4がはみ出している。   1A is a cross-sectional view of the steering rack shaft 1 of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the rack portion in the conventional steering rack shaft 51 shown in FIG. In any case, it is assumed that a rack is formed by plastic working using a steel pipe as a raw material, but in the conventional one, the entire cross section is contained in a circle that is the outer periphery of the steel pipe of the raw material. That is, in FIG. 5B, the entire cross section is contained in a virtual circle 46 obtained by extending a missing circle 45 that constitutes the outer periphery of the rack 52 and the axially symmetric side. On the other hand, in the present invention, a part of the cross section extends to the outside of the circle which was the outer periphery of the steel pipe of the material, and in FIG. A part 4 of the cross section protrudes from the extended virtual circle 46.

従来はラック部における軸方向と直角な断面において、素材の鋼管の外周であった円の中に断面全体が納まっていたのは、特に意識してそのようにしたわけではない。先に述べたように塑性加工によって中空なステアリングラック軸を製造する方法が開発される以前は丸棒を切削してラックを形成していたが、この場合にはでき上がったステアリングラック軸の外形は、必然的にもとの丸棒の輪郭の中に入る。その後実用化された塑性加工による製造方法においても、ステアリングラック軸の形態そのものは従来の切削加工によるものを踏襲してきたのである。   In the past, in the cross section perpendicular to the axial direction in the rack portion, the entire cross section was contained in a circle that was the outer periphery of the steel pipe of the material. Before the method of manufacturing a hollow steering rack shaft by plastic working was developed as described above, a round bar was cut to form a rack, but in this case the outer shape of the completed steering rack shaft was Inevitably enter the outline of the original round bar. Thereafter, in the manufacturing method by plastic working that has been put to practical use, the shape of the steering rack shaft itself has followed the conventional cutting processing.

しかしながらマンドレルの挿入によって歯の部分を隆起させる方法で形成したラックは、歯幅を素材である鋼管の輪郭いっぱいにすることが困難という問題がある。図11は平潰しした鋼管内にマンドレルを繰り返し挿入したときのラック歯の隆起状況を説明する、ステアリングラック軸51と直角方向の断面図である(この断面図は従来技術のステアリングラック軸を示しているが、現象自体は本発明においても同じである)。41、42、43はマンドレルによるしごき加工の各段階での歯の形成状況であって、41は初期の段階、42はその後の途中の段階、43は最終段階を示している。これで見るように材料の隆起はラックの歯幅の中央部から始まり、中央部で所定の歯先の高さに達した後に歯幅が徐々に広がっていく。そして歯の形成工程はラック形成型の幅の両端部において歯元の部分がわずか隆起したところで終了にしている。このため歯幅両端における歯先から歯元への傾斜44は緩くなっており、有効な歯幅である歯先の部分における歯幅はラック形成型の幅よりかなり小さくなる。   However, a rack formed by a method in which a tooth portion is raised by inserting a mandrel has a problem that it is difficult to make the tooth width full of the contour of a steel pipe that is a material. FIG. 11 is a cross-sectional view perpendicular to the steering rack shaft 51 for explaining the raised state of the rack teeth when the mandrel is repeatedly inserted into the flattened steel pipe (this cross-sectional view shows a conventional steering rack shaft). However, the phenomenon itself is the same in the present invention). 41, 42, and 43 are tooth formation states at each stage of ironing by a mandrel, 41 is an initial stage, 42 is an intermediate stage, and 43 is a final stage. As can be seen, the material bulge begins at the center of the rack tooth width, and after reaching a predetermined tooth tip height at the center, the tooth width gradually increases. Then, the tooth forming process is terminated when the tooth root portion slightly protrudes at both ends of the width of the rack forming mold. Therefore, the inclination 44 from the tooth tip to the tooth root at both ends of the tooth width is loose, and the tooth width at the tooth tip portion which is an effective tooth width is considerably smaller than the width of the rack forming mold.

切削加工により丸棒にラック部を設ける方法であれば、ラックの歯の幅方向両端の面は最大で素材の丸棒の面まで確保できる。塑性加工による製造方法でこれと同様に充分な歯幅を確保するには、ラック形成型の歯幅方向両端に達するまで金属を充満させれば良いはずであるが、現状の塑性加工による製造方法では困難である。なぜなら現在工業的に実施されている製造方法において使用されているラック形成型は歯幅方向両端が閉鎖せずに開放された形態になっているからである。   If the rack portion is provided on the round bar by cutting, the surfaces at both ends in the width direction of the rack teeth can be secured up to the round bar surface of the material. In order to secure sufficient tooth width in the same way as in the manufacturing method by plastic working, it should be filled with metal until it reaches both ends in the tooth width direction of the rack forming mold, but the current manufacturing method by plastic working It is difficult. This is because the rack forming mold used in the manufacturing method currently practiced industrially has an open shape without closing both ends in the tooth width direction.

すなわち上記製造方法は、平面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てラック形成型を平面にされた部分に接触させ、マンドレルを鋼管の内部に押込んで順次しごき加工をするものであるが、ラック形成型は割型に対して着脱式になっている。これは冷間加工であるためラック形成型には繰り返しの大きな応力がかかり、これによって亀裂が入り寿命が短いので割型と一体にしてしまうとコストが高くなるからである。この着脱式のラック形成型は放電加工や切削加工によって歯の部分を加工することになるが、いずれにしても幅方向両端は開放された形態にした方が加工が容易で低コストで製作できる。したがってこのようなラック形成型を割型内に取付けた場合、隆起により歯幅方向端部に達した金属はラック形成型ではなく割型自体の内面で受け止めなければならいが、実際には取付けたラック形成型と割型との間の隙間が加工のさいの応力により広がるなどの理由で困難である。   That is, in the above manufacturing method, the steel pipe that has been processed into a flat surface is accommodated in a split mold having a rack forming mold on the inner surface, the rack forming mold is brought into contact with the flattened portion, and the mandrel is pushed into the steel pipe in order. Although the ironing is performed, the rack forming mold is detachable from the split mold. This is because cold processing is applied to the rack-forming mold repeatedly, which causes cracks and shortens the service life, so that if it is integrated with the split mold, the cost increases. This detachable rack forming mold processes the tooth portion by electric discharge machining or cutting, but in any case, it is easier to process and lower cost if the width direction ends are open. . Therefore, when such a rack forming mold is mounted in the split mold, the metal that has reached the end in the tooth width direction due to the bulge must be received by the inner surface of the split mold itself, not the rack forming mold. This is difficult because the gap between the rack forming mold and the split mold is widened due to stress during processing.

上記のように塑性加工による製造方法においては、ラックの歯の歯幅両端の形態はラック形成型の内面によって規定されるのではなく、マンドレルの挿入に伴う金属の隆起によって自由に形成された面で構成される。そこで本発明においては、先に述べたようにステアリングラック軸のラックが形成されている長さ部分の軸方向直角断面において、その外周の一部が素材の鋼管の外周であった円の外部まで張り出した形態にすることにしたのである。このようにすることにより、ラックの歯の歯幅両端がマンドレルの挿入に伴う金属の隆起によって自由に形成された面で構成されるような加工方法を適用した場合においても、充分な歯幅を確保できる。   As described above, in the manufacturing method by plastic working, the shape of both ends of the width of the teeth of the rack is not defined by the inner surface of the rack forming mold, but is a surface freely formed by the metal bulge accompanying the insertion of the mandrel. Consists of. Therefore, in the present invention, as described above, in the cross-section perpendicular to the axial direction of the length portion where the rack of the steering rack shaft is formed, a part of the outer periphery extends to the outside of the circle which was the outer periphery of the steel pipe of the material. I decided to make it overhang. In this way, even when a processing method is applied in which both ends of the rack teeth have a surface formed freely by the metal bulge accompanying insertion of the mandrel, a sufficient tooth width can be obtained. It can be secured.

また本発明のステアリングラック軸は図10に示したように電動パワーステアリング用のねじ溝3が設けられていても良い。ただし本発明の特徴点は前記の説明のようにラックの部分の構成にあり、ねじ溝の構成自体は特に規定するものでは無い。なお油圧式のステアリングラック軸においては真円部分は油圧シリンダの一部を構成するので、オイルシ−ルなどのパッキンが装着される。このパッキンの装着にあたりラックの方側から挿入しなければならない場合があるが、この場合ラック部の軸方向直角断面において外周の一部が素材の鋼管の外周であった円の外部まで張り出していると挿入が困難となる。このような場合には本発明のステアリングラック軸の使用は不適当であるが、電動式のパワーステアリングの場合にはパッキンを使用しないのでそのような問題が無い。一方、電動式のパワーステアリングにおいてはラックの歯にかかる荷重が大きい場合が多く、歯幅を大きくする要求が多いので本発明のステアリングラック軸は電動式のパワーステアリング用として特に適している。   Further, the steering rack shaft of the present invention may be provided with a thread groove 3 for electric power steering as shown in FIG. However, the feature of the present invention resides in the configuration of the rack portion as described above, and the configuration of the thread groove itself is not particularly specified. In the hydraulic steering rack shaft, since the perfect circle portion constitutes a part of the hydraulic cylinder, a packing such as an oil seal is attached. When installing this packing, it may be necessary to insert from the side of the rack. In this case, a part of the outer periphery of the rack section perpendicular to the axial direction extends to the outside of the circle that was the outer periphery of the steel pipe of the material. And insertion becomes difficult. In such a case, the use of the steering rack shaft of the present invention is inappropriate. However, in the case of an electric power steering, there is no such problem because no packing is used. On the other hand, in an electric power steering, the load applied to the teeth of the rack is often large, and there is a great demand for increasing the tooth width. Therefore, the steering rack shaft of the present invention is particularly suitable for electric power steering.

以上は本発明の中空なステアリングラック軸の形態であるが、これは鋼管を素材として塑性加工によって製造されるものであることを前提としている。本発明のステアリングラック軸は以下に説明するような方法で製造することができる。図2は平潰し工程を示すステアリングラック軸と平行な断面図であって、図3は図2のA−A位置における断面図、図4は図2のB−B位置における断面図である。鋼管11の全周を取り囲む割型12、13に鋼管の少なくとも平面状にすべき長さ部分、すなわち平面状にすべき長さ部分とこれに長さ方向に隣接する部分を収容する。この割型の上型12には鋼管のラックを形成すべき部分に対応した個所に縦穴14が貫通しており、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を押圧して平面状にする。このようにして鋼管の長さの一部分について外面円周の一部が平面状になったものが作られる。   The above is the form of the hollow steering rack shaft of the present invention, which is premised on being manufactured by plastic working using a steel pipe as a raw material. The steering rack shaft of the present invention can be manufactured by the method described below. 2 is a cross-sectional view parallel to the steering rack shaft showing the flattening process, FIG. 3 is a cross-sectional view at the AA position in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view at the BB position in FIG. The split molds 12 and 13 surrounding the entire circumference of the steel pipe 11 accommodate at least a length portion of the steel pipe to be planar, that is, a length portion to be planar and a portion adjacent to the length portion. The split mold upper mold 12 has a vertical hole 14 passing through a portion corresponding to a portion where a steel pipe rack is to be formed. In this state, a punch 15 is inserted into the vertical hole 14 to press the steel pipe 11 in this portion. To make it flat. In this way, a part of the outer circumference of the steel pipe is flattened for a part of the length of the steel pipe.

図5(a)は本発明の平潰し工程後、図5(b)は従来の平潰し工程後における鋼管の軸方向と直角な断面図である。本発明の製造方法は上記の平潰し工程に特徴があり、図5(a)に見るように平潰しを行なった個所の鋼管11の断面の一部17が、平潰し工程前の鋼管の外周であった仮想円46の外部にあるようにする。すなわち従来の平潰し工程においては、図5(b)平面に潰された部分以外はもとの鋼管11の外周の形状をそのまま維持しており、平面にする加工前の鋼管の外周であった仮想円46より外に出ることはない。これに対し本発明においては鋼管の平面に加工された以外の部分も変形しており、平面にする加工前の鋼管の外周より広がっている。その結果として平面に加工された部分の幅Wが従来の方法の場合より広くなっており、この平面上に構成されるラックの歯幅を大きくできることになる。   FIG. 5 (a) is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the steel pipe after the flattening process of the present invention, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the steel pipe. The manufacturing method of the present invention is characterized by the above-described flattening process, and as shown in FIG. 5A, a part 17 of the cross section of the steel pipe 11 where flattening is performed is the outer periphery of the steel pipe before the flattening process. So that it is outside the virtual circle 46. That is, in the conventional flattening process, the shape of the outer periphery of the original steel pipe 11 is maintained as it is except for the portion crushed in the plane of FIG. There is no going outside the virtual circle 46. On the other hand, in the present invention, portions other than those processed into the plane of the steel pipe are also deformed and spread from the outer periphery of the steel pipe before being processed into a plane. As a result, the width W of the portion processed into a flat surface is wider than that in the conventional method, and the tooth width of the rack formed on the flat surface can be increased.

なお本発明における平潰し工程のさいの潰しストロークLは、平面を設ける前の鋼管の直径の30から60%、好ましくは35から50%が適当である。従来の加工方法である平面を設ける加工前の鋼管の外周であった円の内部に加工後の断面がある方法においては、潰しストロークLは30%より小さいのが普通である。これに対し本発明においては前記のように潰しストロークを大きくすることによって平面にされた部分の面積が大きくなってもこの部分の肉厚を確保して充分な強度のラックの歯を形成させるためである。   The crushing stroke L in the flattening process in the present invention is suitably 30 to 60%, preferably 35 to 50%, of the diameter of the steel pipe before the flat surface is provided. In the conventional processing method in which a flat surface is provided and a cross section after processing is inside a circle that is the outer periphery of the steel pipe before processing, the crushing stroke L is usually less than 30%. On the other hand, in the present invention, even if the area of the flattened portion is increased by increasing the crushing stroke as described above, the thickness of this portion is secured to form rack teeth with sufficient strength. It is.

また前記の鋼管に平面を設ける加工において、完全な平面ではなくたとえば幅方向中央部をわずかに高くすることにより、マンドレルによるしごき加工のさいの材料の隆起状況を変化させるといったことも行なわれる。さらに平面の部分の幅方向両端の側面部分との間を明確な稜線とせず、図6に平潰し後のステアリングラック軸と直角な断面図を示したように円周と平面部分との移行部分18を緩やかな曲面にすることもある。特許請求の範囲やこの明細書の一部に使用されている平面状という用語は特にこのような場合を意識したものである。   Further, in the process of providing a flat surface on the steel pipe, it is also possible to change the raised state of the material during the ironing process by the mandrel by slightly raising the central portion in the width direction, for example, rather than a complete flat surface. Furthermore, the transition portion between the circumference and the plane portion is not shown as a clear ridge line between the side portions at both ends in the width direction of the plane portion, as shown in a cross-sectional view perpendicular to the steering rack shaft in FIG. 18 may be a gently curved surface. The term planar as used in the claims and part of this specification is particularly conscious of such cases.

なお従来の塑性加工によるステアリングラック軸の製造方法における平潰し工程においては、上型と下型の型当たり面は鋼管の中心軸の位置にあった。しかし本発明においては平潰し工程により鋼管が加工前の外周より広がった結果、図3に見るように上型と下型の型当たり面16は鋼管の中心軸Oより上方であって、加工したとき断面が最大幅になる位置にする必要がある。このようにしないと加工後に鋼管を型から外すことができないからである。しかしこれは図3に示した鋼管の平潰し加工を行なう長さ位置におけることであり、図4に示した平潰しを行なわない個所においては、従来と同じく鋼管の中心軸Oの位置に型当たり面16がないと上下の型で完全に保持することができない。   In the flattening process in the conventional method of manufacturing a steering rack shaft by plastic working, the upper and lower mold contact surfaces were at the position of the central axis of the steel pipe. However, in the present invention, as a result of the flattening process spreading the steel pipe from the outer periphery before processing, as shown in FIG. 3, the upper and lower mold contact surfaces 16 are above the central axis O of the steel pipe and processed. Sometimes it is necessary to set the cross section to the maximum width. This is because the steel pipe cannot be removed from the mold after processing unless this is done. However, this is the length position where the flattening process of the steel pipe shown in FIG. 3 is performed. In the portion where the flattening process shown in FIG. Without the surface 16, it cannot be completely held by the upper and lower molds.

このため図2のステアリングラック軸と平行な断面図に示すように、型当たり面16は軸方向位置により上下位置が変化する。このため平潰しをした個所と平潰しをしない真円部分との移行個所20においては、傾斜を設けて型当たり面の高さ位置が徐々に変化するようにすれば良い。なお図示しないが、平潰しをした個所と真円部分との移行個所20における横幅の寸法についても、傾斜をつけて徐々に移行する必要がある。   For this reason, as shown in a cross-sectional view parallel to the steering rack shaft in FIG. 2, the vertical position of the die contact surface 16 changes depending on the axial position. For this reason, in the transition part 20 of the flattened part and the perfect circle part which is not flattened, an inclination may be provided so that the height position of the die contact surface gradually changes. Although not shown, it is necessary to gradually shift the width dimension at the transition portion 20 between the flattened portion and the perfect circle portion with an inclination.

また上記とは別の方法として、型当たり面は軸方向全長に亘って図3と同じく加工したとき断面が最大幅になる位置にし、その代わり平潰しを行なわない個所における割型の形状を変えても良い。すなわち図7は図4と同様な平潰し工程における真円部分の軸方向と直角な断面図であるが、下型23をU字溝のようにして鋼管11の中心軸Oが型当たり面25より下になっても下型への出し入れを可能にする。一方、上型22の断面は半円より少ない長さの円弧にするので、上型22と下型23で保持したとき両側に隙間24ができるが、実用上は差し支えない。なお平潰しをした個所と真円部分との移行個所20(図2)における横幅の寸法についても、傾斜をつけて徐々に移行する必要があることはこの場合も同様である。   As another method, the die contact surface is positioned at the position where the cross-section becomes the maximum width when processed in the same manner as in FIG. 3 over the entire length in the axial direction, and the shape of the split die is changed at the place where flattening is not performed. May be. That is, FIG. 7 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the perfect circle portion in the flattening process similar to FIG. 4, but the lower die 23 is like a U-shaped groove and the center axis O of the steel pipe 11 is the die contact surface 25. Even if it is lower, it can be put in and out of the lower mold. On the other hand, since the cross section of the upper die 22 is an arc having a length shorter than a semicircle, a gap 24 is formed on both sides when held by the upper die 22 and the lower die 23, but this is practically acceptable. In this case, the width dimension at the transition portion 20 (FIG. 2) between the flattened portion and the perfect circle portion also needs to be gradually shifted with an inclination.

またさらに先に従来技術として説明した特公平3−5892号公報にあるように鋼管の中心軸を含む位置の縦の分割面において開くことができる割型を使用することもできる。このような左右分割型の割型を使用すれば鋼管が加工前の外周より広がった結果、断面が最大幅になる位置が鋼管の中心軸より上方に移動しても、加工後の型からの取出しが可能である。なおまた以上説明したような2分割の割型ではなく、3分割以上の割型を使用することも可能である。なおさらには割型を使用せず、鋼管の下側のみを溝型で支持して上側は開放の状態でポンチを押しても平潰し自体は可能であるが、これまで説明したように平潰しした場所以外の鋼管の変形を防止するために全体を割型に収容するのが好ましい。   Further, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-5892 described as the prior art, a split mold that can be opened on a vertical dividing surface at a position including the central axis of the steel pipe can be used. If such a split mold of the right and left split type is used, as a result of the steel pipe expanding from the outer periphery before processing, even if the position where the cross section becomes the maximum width moves above the central axis of the steel pipe, Extraction is possible. In addition, it is possible to use a split mold with three or more divisions instead of the split mold with two divisions as described above. Still further, without using a split mold, only the lower side of the steel pipe is supported by a groove type, and the upper side is open, but it can be flattened by pressing the punch, but it was flattened as explained so far. In order to prevent deformation of the steel pipe other than the place, it is preferable to accommodate the whole in a split mold.

上記のようにして平潰しが行なわれた鋼管に対して次にラック形成工程が行なわれる。図8はラック形成工程を示すステアリングラック軸と平行な断面図であって、図9はラックの個所におけるステアリングラック軸と直角な断面図である。図8、図9に示すように鋼管11の全周を取り囲む平潰し工程のときとは別の割型26、27に鋼管の平面が形成された部分を収容する。この割型の内部にはラック形成型28が設けられ、鋼管の平面が形成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29を押し込み、平面状にされた部分の内面を順次しごき加工をして内部から材料を盛り上げ、ラック形成型28に従ってラックを形成させる。図8、図9はラック形成が完了した状態を示している。   A rack forming step is then performed on the steel pipe that has been flattened as described above. FIG. 8 is a cross-sectional view parallel to the steering rack shaft showing the rack forming step, and FIG. 9 is a cross-sectional view perpendicular to the steering rack shaft at the rack. As shown in FIGS. 8 and 9, portions where the flat surface of the steel pipe is formed are accommodated in the split dies 26 and 27 different from the flattening step surrounding the entire circumference of the steel pipe 11. A rack forming die 28 is provided inside the split die so as to come into contact with the portion where the flat surface of the steel pipe is formed. In this state, the mandrel 29 is pushed into the steel pipe, and the inner surface of the flattened portion is sequentially ironed to raise the material from the inside, and a rack is formed according to the rack forming mold 28. 8 and 9 show a state where the rack formation is completed.

マンドレル29は少しずつ寸法の異なるものを使用して複数回、たとえば十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30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。マンドレルの挿入は鋼管の片方から行なう方法と、挿入装置を両側に設けて両側から交互に挿入することにより能率向上を図る方法とがある。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28の部分は割型の上型26と一体にしても原理的には差し支えないが、先にも述べたように大きな力を受けるため比較的寿命が短いので、図8および図9に示したように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。   The mandrel 29 is slightly different in size and is processed by a plurality of strokes, for example, a dozen strokes. However, if a mandrel having protrusions 30 that are ironing portions at a plurality of positions on the entire length is used. The number of strokes can be reduced. There are a method of inserting a mandrel from one side of a steel pipe and a method of improving efficiency by providing insertion devices on both sides and alternately inserting from both sides. These plastic workings are all performed cold. The portion of the rack forming die 28 may be integrated with the split die upper die 26 in principle, but as described above, since it receives a large force, its life is relatively short. As shown in FIG. 9, it is preferable that only the rack-forming part is independently attached to the split mold for use.

上記のラック形成工程においては、平潰し工程により生じた平面の幅が従来の方法の場合より大きくなったのに見合ってラック形成型28の幅を大きくする。またマンドレルの作用部分の幅も従来より広くして幅広く材料が隆起するようにする。本発明の方法においてマンドレル挿入による歯の形成工程の終了点はラック形成型の幅の両端部において歯の部分がわずか隆起したところであって、従来の方法と同じである。このため歯幅両端における歯先から歯元への傾斜の状況は従来と同じであるが、ラック形成型の幅が大きくなったのに対応してラックの歯幅を充分に大きくできる。   In the rack forming step, the width of the rack forming die 28 is increased in accordance with the fact that the width of the plane generated by the flattening step is larger than that in the conventional method. In addition, the width of the action part of the mandrel is wider than the conventional one so that the material is raised widely. In the method of the present invention, the end point of the tooth formation process by mandrel insertion is where the tooth portion slightly protrudes at both ends of the width of the rack forming mold, and is the same as the conventional method. For this reason, the state of inclination from the tooth tip to the tooth root at both ends of the tooth width is the same as the conventional one, but the tooth width of the rack can be sufficiently increased corresponding to the increase in the width of the rack forming mold.

なおラック形成工程における割型26、27においても、平潰し工程における割型12、13の場合と同様に、ラック形成部分における上型と下型の型当たり面31は鋼管の中心軸Oより上方の加工したとき断面が最大幅になる位置にする必要がある。一方、ラック形成部分以外では先の図4と同様に型合わせ面を鋼管の中心軸の位置にする必要があり、この間で型合わせ面の高さ位置を変化させる必要がある(図8は型当たり面の記載を省略)。また別の方法としてラック形成部分以外の割型の形状を先の図7と同様にして、型当たり面31の位置を図9における位置と同じにすることもできるのは、平潰しの場合と同様である。   In the split molds 26 and 27 in the rack forming process, as in the split molds 12 and 13 in the flattening process, the upper and lower mold contact surfaces 31 in the rack forming part are above the central axis O of the steel pipe. It is necessary to set the cross section at the maximum width when processed. On the other hand, except for the rack forming portion, it is necessary to set the die matching surface to the position of the central axis of the steel pipe as in FIG. 4, and it is necessary to change the height position of the die matching surface during this period (FIG. The description of the contact surface is omitted). As another method, the shape of the split mold other than the rack forming portion can be made the same as in FIG. 7, and the position of the mold contact surface 31 can be the same as the position in FIG. It is the same.

以上の工程によりステアリングラック軸が製造できるが、上記とは別の方法によって製造することもできる。すなわち鋼管の一部分の平潰しを行ない、生成した平面上にラックを隆起させる点では先の工程と同じであるが、平潰しに専用の割型とポンチを使用せずにラック形成型を設けた割型により直接平潰しを行なうものである。すなわちラック形成型を内面に有する割型により鋼管の長さの一部分を押圧してラック形成型に接触した部分を平面状とし、割型により押圧された状態で鋼管を保持したまま、マンドレルを鋼管の内部に押込むことにより平面状にされた部分の内面を順次しごき加工をしてラック形成型に従ってラックを形成するものである。   Although the steering rack shaft can be manufactured by the above steps, it can also be manufactured by a method different from the above. That is, it is the same as the previous process in that a part of the steel pipe is flattened and the rack is raised on the generated plane, but a rack forming mold is provided without using a dedicated split mold and punch for flattening. Direct flattening is performed by the split mold. That is, a part of the length of the steel pipe is pressed by the split mold having the rack forming mold on the inner surface so that the part in contact with the rack forming mold is flat, and the mandrel is held in the state pressed by the split mold while holding the steel pipe. A rack is formed according to a rack forming mold by sequentially ironing the inner surface of the flattened portion by being pushed into the interior of the rack.

この方法においては凹凸があるラック形成型で押圧されても、材料の剛性のためラック形成型による凹凸はほとんど発生せずにほぼ平面になる。したがってマンドレルの挿入によるしごき加工のときにラックの歯が形成されることは、この方法においても先の方法と同じである。このようにしてラックが形成された長さ部分の軸方向直角断面の外周の一部が、ラックを形成する前の鋼管の外周であった円の外部にあるようにすることにより、ラックの歯幅を充分に大きくすることができる。   In this method, even when pressed by a rack-forming mold having unevenness, the unevenness due to the rack-forming mold hardly occurs due to the rigidity of the material, and becomes almost flat. Therefore, the rack teeth are formed in the ironing process by inserting the mandrel in the same manner as the previous method. In this way, a portion of the outer periphery of the cross section perpendicular to the axial direction of the length portion in which the rack is formed is outside the circle that was the outer periphery of the steel pipe before forming the rack. The width can be made sufficiently large.

なお電動パワーステアリングに使用するための中空なステアリングラック軸の場合は、図10に示すように長さの一部分にラックを形成するともに、別の長さの一部分にボールねじ用のねじ溝3を設ける必要がある。ねじ溝の加工方法には切削や転造などがあるが、本発明においてねじ溝を形成する方法については限定しない。またラックを形成した後にねじ溝を形成しても良いし、逆に先にねじ溝を形成しておいてから、ラックを形成する加工を行なっても良い。   In the case of a hollow steering rack shaft for use in electric power steering, a rack is formed on a part of the length as shown in FIG. 10, and a screw groove 3 for a ball screw is formed on a part of another length. It is necessary to provide it. Although there are cutting, rolling, and the like as a method for processing the thread groove, the method for forming the thread groove is not limited in the present invention. Further, the thread groove may be formed after the rack is formed, or conversely, the process of forming the rack may be performed after the thread groove is formed first.

(a)は本発明のステアリングラック軸、(b)は従来のステアリングラック軸におけるラック部の軸方向と直角な断面図(A) is the steering rack shaft of the present invention, (b) is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the rack portion in the conventional steering rack shaft. 平潰し工程を示すステアリングラック軸と平行な断面図Sectional view parallel to the steering rack shaft showing the flattening process 図2のA−A位置における断面図Sectional drawing in the AA position of FIG. 図2のB−B位置における断面図Sectional drawing in the BB position of FIG. (a)は本発明、(b)は従来技術における平潰し工程後の鋼管の軸方向と直角な断面図(A) is the present invention, (b) is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the steel pipe after the flattening process in the prior art. 平潰し後のステアリングラック軸と直角な断面図Cross section perpendicular to the steering rack shaft after flattening 平潰し工程における真円部分の軸方向と直角な断面図Sectional view perpendicular to the axial direction of the perfect circle in the flattening process ラック形成工程を示すステアリングラック軸と平行な断面図Sectional view parallel to the steering rack axis showing the rack forming process ラック形成工程を示すラックの個所におけるステアリングラック軸と直角な断面図Sectional view perpendicular to the steering rack axis at the rack location showing the rack forming process 従来からの中空なステアリングラック軸を示す外観図External view showing a conventional hollow steering rack shaft ラック歯の隆起状況を説明するステアリングラック軸と直角方向の断面図Cross-sectional view perpendicular to the steering rack shaft explaining the rack teeth

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングラック軸
2 ラック
3 ねじ溝
4 断面の一部
11 鋼管
12、13 割型
14 縦穴
15 ポンチ
16 型当たり面
17 断面の一部
18 円周と平面部分との移行部分
20 平潰しをした個所と真円部分との移行個所
22 上型
23 下型
24 隙間
25 型当り面
26、27 割型
28 ラック形成型
29 マンドレル
30 突起
31 型当たり面
41、42、43 しごき加工の各段階での歯の形成状況
44 歯先から歯元への傾斜
45 欠円
46 仮想円
51 ステアリングラック軸
52 ラック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering rack axis | shaft 2 Rack 3 Thread groove 4 Part of cross section 11 Steel pipe 12, 13 Split type 14 Vertical hole 15 Punch 16 Mold contact surface 17 Part of cross section 18 Transition part of circumference and plane part 20 Flattened part And upper part 23 Lower part 24 Gap 25 Mold contact surface 26, 27 Split mold 28 Rack forming mold 29 Mandrel 30 Projection 31 Mold contact surface 41, 42, 43 Teeth at each stage of ironing 44 Inclination from tooth tip to tooth root 45 Missing circle 46 Virtual circle 51 Steering rack shaft 52 Rack

Claims (6)

鋼管を素材として塑性加工によりラックを形成させたステアリングラック軸において、ラックが形成されている長さ部分の軸方向直角断面の外周の一部が、素材の鋼管の外周であった円の外部にあることを特徴とする中空なステアリングラック軸。 In a steering rack shaft in which a rack is formed by plastic processing using a steel pipe as a raw material, a part of the outer periphery of the longitudinal section of the length portion where the rack is formed is outside the circle that was the outer periphery of the steel pipe of the material. A hollow steering rack shaft characterized by being. 電動パワーステアリング装置に使用するためのものであることを特徴とする請求項1記載の中空なステアリングラック軸。 2. The hollow steering rack shaft according to claim 1, wherein the hollow steering rack shaft is used for an electric power steering apparatus. 鋼管の長さの一部分を押圧して外面円周の一部を平面状とし、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てラック形成型を平面状にされた部分に接触させ、マンドレルを鋼管の内部に押込むことにより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中空なステアリングラック軸の製造方法において、鋼管の前記平面状にする加工をした長さ部分の軸方向直角断面の外周の一部が、平面状にする加工前の鋼管の外周であった円の外部に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。 A part of the length of the steel pipe is pressed to make a part of the outer circumference flat, and the processed steel pipe is accommodated in a split mold having a rack forming mold on the inner surface to make the rack forming mold flat. A method for manufacturing a hollow steering rack shaft in which a rack is formed in accordance with the rack forming die by sequentially ironing the inner surface of the flattened portion by bringing the mandrel into contact with the formed portion and pushing the mandrel into the steel pipe The part of the outer periphery of the cross section perpendicular to the axial direction of the length portion of the steel pipe that has been processed into a flat shape is outside the circle that was the outer periphery of the steel pipe before the flat processing. A method for manufacturing a hollow steering rack shaft. 前記平面状にする加工は、鋼管の少なくとも平面状にすべき長さ部分を収容する割型に鋼管を収容し、割型に有する穴に先端が平面状のポンチを挿入し、鋼管を押圧し変形させるものであることを特徴とする請求項3記載の中空なステアリングラック軸の製造方法。 In the flattening process, the steel pipe is accommodated in a split mold that accommodates at least a length portion of the steel pipe to be planar, and a punch having a flat tip is inserted into a hole of the split mold, and the steel pipe is pressed. 4. The method for manufacturing a hollow steering rack shaft according to claim 3, wherein the hollow steering rack shaft is deformed. ラック形成型を内面に有する割型により鋼管の長さの一部分を押圧してラック形成型に接触した部分を平面状とし、前記割型により押圧された状態で鋼管を保持したまま、マンドレルを鋼管の内部に押込むことにより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方法であって、前記ラックが形成された長さ部分の軸方向直角断面の外周の一部が、ラックを形成する前の鋼管の外周であった円の外部に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。 A part of the length of the steel pipe is pressed by a split mold having an inner surface with a rack forming mold so that a portion in contact with the rack forming mold is planar, and the mandrel is held by the steel pipe while being held pressed by the split mold. A method of forming a rack in accordance with the rack forming mold by sequentially ironing the inner surface of the flattened portion by pushing into the inside of the rack, wherein the rack is formed at a right angle in the axial direction. A method for manufacturing a hollow steering rack shaft, wherein a part of the outer periphery of the cross section is outside the circle that was the outer periphery of the steel pipe before forming the rack. 前記平面状にする加工のさいの潰しストロークは、平面状の個所を設ける前の鋼管の直径の30から60%であることを特徴とする請求項3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の製造方法。 The hollow steering wheel according to any one of claims 3 to 5, wherein a crushing stroke of the flattening process is 30 to 60% of a diameter of the steel pipe before the flat portion is provided. A manufacturing method of a rack shaft.
JP2004296901A 2004-10-08 2004-10-08 Manufacturing method of hollow steering rack shaft Active JP4647964B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004296901A JP4647964B2 (en) 2004-10-08 2004-10-08 Manufacturing method of hollow steering rack shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004296901A JP4647964B2 (en) 2004-10-08 2004-10-08 Manufacturing method of hollow steering rack shaft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006103644A true JP2006103644A (en) 2006-04-20
JP4647964B2 JP4647964B2 (en) 2011-03-09

Family

ID=36373826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004296901A Active JP4647964B2 (en) 2004-10-08 2004-10-08 Manufacturing method of hollow steering rack shaft

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4647964B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008053896A1 (en) 2006-11-02 2008-05-08 Nsk Ltd. Rack and production method thereof
EP1972392A2 (en) 2007-03-20 2008-09-24 Neturen Co., Ltd. Hollow rack bar manufacturing method and apparatus for manufacturing a hollow rack bar
JP2008264874A (en) * 2007-03-29 2008-11-06 High Frequency Heattreat Co Ltd Core bar set and hollow rack bar
FR2974873A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-09 Jtekt Europe Sas Toothed rack for use with push rod in electric power-assisted steering system of car, has toothed zone whose width is greater than outside diameter of body, where plane of top part of teeth in zone is moved relative to axis of body
US8365573B2 (en) 2007-02-23 2013-02-05 Neutron Co., Ltd. Mandrel, set of mandrels, and hollow rack bar
JP2014079770A (en) * 2012-10-15 2014-05-08 Neturen Co Ltd Method for manufacturing rack bar
WO2014132770A1 (en) 2013-02-26 2014-09-04 日本精工株式会社 Rack, method for manufacturing rack, and device for manufacturing rack
WO2015111595A1 (en) 2014-01-22 2015-07-30 日本精工株式会社 Steering rack and method for manufacturing same
EP2937265A1 (en) 2014-04-18 2015-10-28 Jtekt Corporation Rack shaft and method for manufacturing rack shaft

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000202522A (en) * 1999-01-11 2000-07-25 Trw Automotive Japan Kk Manufacture of hollow rack shaft
JP2001146171A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Honda Motor Co Ltd Electric power steering system
JP2001163228A (en) * 1999-12-07 2001-06-19 Honda Motor Co Ltd Motor-driven power steering device
JP2001179390A (en) * 1999-12-27 2001-07-03 High Frequency Heattreat Co Ltd Method of manufacturing hollow rack bar and its equipment
JP2001219854A (en) * 2000-02-10 2001-08-14 Nsk Ltd Hollow rack shaft, and manufacturing method therefor
JP2001254810A (en) * 2000-03-08 2001-09-21 Nsk Ltd Hollow rack shaft, rack tooth forming method and metal mold therefor
JP2002178095A (en) * 2000-12-18 2002-06-25 High Frequency Heattreat Co Ltd Manufacturing method of tubular member having rack
JP2004237316A (en) * 2003-02-06 2004-08-26 High Frequency Heattreat Co Ltd Manufacturing method of hollow steering rack shaft

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000202522A (en) * 1999-01-11 2000-07-25 Trw Automotive Japan Kk Manufacture of hollow rack shaft
JP2001146171A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Honda Motor Co Ltd Electric power steering system
JP2001163228A (en) * 1999-12-07 2001-06-19 Honda Motor Co Ltd Motor-driven power steering device
JP2001179390A (en) * 1999-12-27 2001-07-03 High Frequency Heattreat Co Ltd Method of manufacturing hollow rack bar and its equipment
JP2001219854A (en) * 2000-02-10 2001-08-14 Nsk Ltd Hollow rack shaft, and manufacturing method therefor
JP2001254810A (en) * 2000-03-08 2001-09-21 Nsk Ltd Hollow rack shaft, rack tooth forming method and metal mold therefor
JP2002178095A (en) * 2000-12-18 2002-06-25 High Frequency Heattreat Co Ltd Manufacturing method of tubular member having rack
JP2004237316A (en) * 2003-02-06 2004-08-26 High Frequency Heattreat Co Ltd Manufacturing method of hollow steering rack shaft

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008053896A1 (en) 2006-11-02 2008-05-08 Nsk Ltd. Rack and production method thereof
US8365573B2 (en) 2007-02-23 2013-02-05 Neutron Co., Ltd. Mandrel, set of mandrels, and hollow rack bar
US9046157B2 (en) 2007-02-23 2015-06-02 Neturen Co., Ltd. Mandrel, set of mandrels, and hollow rack bar
US8677797B2 (en) 2007-03-20 2014-03-25 Neturen Co., Ltd. Hollow rack manufacturing method and manufacturing apparatus
EP1972392A3 (en) * 2007-03-20 2008-10-08 Neturen Co., Ltd. Hollow rack bar manufacturing method and apparatus for manufacturing a hollow rack bar
EP1972392A2 (en) 2007-03-20 2008-09-24 Neturen Co., Ltd. Hollow rack bar manufacturing method and apparatus for manufacturing a hollow rack bar
JP2008264874A (en) * 2007-03-29 2008-11-06 High Frequency Heattreat Co Ltd Core bar set and hollow rack bar
FR2974873A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-09 Jtekt Europe Sas Toothed rack for use with push rod in electric power-assisted steering system of car, has toothed zone whose width is greater than outside diameter of body, where plane of top part of teeth in zone is moved relative to axis of body
JP2014079770A (en) * 2012-10-15 2014-05-08 Neturen Co Ltd Method for manufacturing rack bar
WO2014132770A1 (en) 2013-02-26 2014-09-04 日本精工株式会社 Rack, method for manufacturing rack, and device for manufacturing rack
US9914166B2 (en) 2013-02-26 2018-03-13 Nsk Ltd. Rack, method for manufacturing rack, and device for manufacturing rack
WO2015111595A1 (en) 2014-01-22 2015-07-30 日本精工株式会社 Steering rack and method for manufacturing same
US10392046B2 (en) 2014-01-22 2019-08-27 Nsk Ltd. Steering rack and method for manufacturing the same
US11021184B2 (en) 2014-01-22 2021-06-01 Nsk Ltd. Steering rack and method for manufacturing the same
EP2937265A1 (en) 2014-04-18 2015-10-28 Jtekt Corporation Rack shaft and method for manufacturing rack shaft

Also Published As

Publication number Publication date
JP4647964B2 (en) 2011-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3772110B2 (en) Hollow steering rack shaft and manufacturing method thereof
JP3995182B2 (en) Method and apparatus for manufacturing hollow rack bar
JP4647964B2 (en) Manufacturing method of hollow steering rack shaft
CN1644264A (en) High-pressure forming method in tubular member for lowering forming pressure
US6826945B1 (en) Method for producing a rack
JP3622062B2 (en) Gear manufacturing method
TW201302342A (en) Fabricating method of forging material
JP2004351468A (en) Method and device for manufacturing hollow steering rack shaft
JP4609259B2 (en) Roller bearing roller manufacturing method
JP2009028780A (en) Method for manufacturing hollow-formed material
JP4478211B2 (en) Hollow steering rack shaft and manufacturing method thereof
JP2010064100A (en) Gear production device and method for producing the same
KR20140014505A (en) Manufacturing method for eye-forming of pipe stabilizer bar using multistage upsetting
JP3772084B2 (en) Manufacturing method of tubular member with rack
JP3794680B2 (en) Hydroforming method
CN107520390A (en) Double floating type lock ring cold closed-die forging one step forming mould
CN107335768A (en) The small gear ring radial direction wedge pressure mould of combination gear
JP2003290849A (en) Cold diameter reduction press forming method for metallic pipe and metallic pipe formed thereby
JP4972136B2 (en) Method of stepping an outer peripheral surface of a shaft-shaped member having a circular cross section
JP6083552B2 (en) Method of manufacturing bearing blanks by cold forging
RU48287U1 (en) STAMP FOR MANUFACTURE OF HOLLOW DETAILS
KR101024287B1 (en) roughing mold for forging hub
JP6541108B2 (en) Method of manufacturing cylindrical sintered parts
JP3637249B2 (en) Manufacturing method of spherical ring on outer diameter side
JP2004314169A (en) Groove forming method for pipe material

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100608

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101207

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101209

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4647964

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250