JP4852922B2 - ラック軸の製造方法 - Google Patents

ラック軸の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4852922B2
JP4852922B2 JP2005216128A JP2005216128A JP4852922B2 JP 4852922 B2 JP4852922 B2 JP 4852922B2 JP 2005216128 A JP2005216128 A JP 2005216128A JP 2005216128 A JP2005216128 A JP 2005216128A JP 4852922 B2 JP4852922 B2 JP 4852922B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rack
tooth
shaft
shaft material
center
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005216128A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007029987A (ja
JP2007029987A5 (ja
Inventor
弘行 近江
一雄 鵜飼
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.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
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 JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2005216128A priority Critical patent/JP4852922B2/ja
Priority to US11/459,697 priority patent/US8661677B2/en
Priority to EP06117782A priority patent/EP1747828B1/en
Priority to DE602006006758T priority patent/DE602006006758D1/de
Publication of JP2007029987A publication Critical patent/JP2007029987A/ja
Publication of JP2007029987A5 publication Critical patent/JP2007029987A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4852922B2 publication Critical patent/JP4852922B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/767—Toothed racks
    • B21K1/768—Toothed racks hollow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/767—Toothed racks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462—Gear making
    • Y10T29/49467—Gear shaping
    • Y10T29/49474—Die-press shaping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19949—Teeth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

本発明は周面の一部にラック歯を有するラック軸の製造方法に関する。
ラック軸はラック歯切り盤、又は、鍛造により製造される。鍛造による製造方法は、受溝を有する下型と、前記受溝に対向する位置にパンチを有する上型とを用い、前記受溝に軸素材を載置した後、上型及び下型の型合わせを行い、複数のラック歯成形歯部を有する前記パンチを直線移動させ、軸素材を径方向に押圧することによりラック歯を成形する（例えば、特許文献１参照）。また、鍛造による製造方法として、前記パンチを用いることなく、複数のラック歯成形歯部を有する上型を用い、該上型を直線的に下降させて軸素材にラック歯を成形する製造方法も知られている。
特公平４−２８５８２号公報
ところが、パンチ又は上型を直線的に下降させてラック軸を製造する方法にあっては、パンチ又は上型の押圧力が軸素材の周面に一度に加わるため、ラック歯成形歯部の歯底全域に前記軸素材を押し込み難いのであり、しかも、パンチ又は上型の押圧力はラック歯成形歯部の中央部で最強となり、中央部から遠ざかるほど前記押圧力が弱くなるため、前記押圧力が軸素材に加わるとき、軸長方向への変形量に比べて径方向（歯幅方向）への変形量が少ない。従って、パンチ又は上型を直線移動させてラック軸を製造する方法にあっては、ラック歯の歯幅方向端末に欠肉が発生し易く、正確なラック歯を成形し難いと言う問題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的はラック歯の歯幅方向端末に欠肉が発生し難いラック軸を鍛造により製造することができる製造方法を提供することにある。
第１発明に係るラック軸の製造方法は、断面が略Ｕ字形状をなす受溝を有する下型、及び底面視長方形をなすラック歯成形歯部を有し、該ラック歯成形歯部の幅方向の中央を揺動中心として前記受溝の幅方向への揺動を可能としてあり、且つ前記ラック歯成形歯部が前記揺動中心の水平線に対して揺動方向両側へ夫々傾斜している上型の一方は昇降を可能としてあり、前記受溝に軸素材を載置した後、前記一方の上昇又は下降により前記軸素材を押圧し、該軸素材を前記受溝に沿って変形させた後、前記上型により前記軸素材の周面の一部を押圧し、ラック歯を成形することを特徴とする。
第２発明に係るラック軸の製造方法は、前記上型を、成形されるラック歯の歯幅方向中央の鉛直線上に前記支点があるように配することを特徴とする。
第１発明によれば、断面が略Ｕ字形状をなす受溝により軸素材の周方向への位置ずれを規制することができ、この規制状態で、底面視長方形をなすラック歯成形歯部を有する上型を、前記ラック歯成形歯部の幅方向の中央を揺動中心として揺動させつつラック歯を成形するため、押圧力を軸素材の径方向位置に均等に加えることが可能である。従って、ラック歯の歯幅方向端末に欠肉が発生し難く、正確なラック歯を成形し易い。
第２発明によれば、軸素材の径方向の中央から径方向の距離が等しい位置を交互に押圧するため、押圧力を軸素材の径方向位置により一層均等に加えることができ、より一層正確なラック歯を成形し易い。
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は揺動鍛造プレス機の構成を示す概略図、図２は上型の構成を示す底面図、図３は上型の構成を示す側面図である。
ラック軸用の軸素材Ａは金属丸パイプを用いるが、その他、中実の金属丸棒を用いてもよい。
軸素材Ａは揺動鍛造プレス機により鍛造する。揺動鍛造プレス機は、機枠１と、該機枠１の下側に配置され、軸素材Ａを受止める受溝２１を両端に亘って有する下型２と、該下型２を昇降させる流体圧シリンダ等の昇降手段３と、機枠１の上側に配置され、鉛直線Ｘに対して横方向への揺動、換言すれば受溝２１の幅方向への揺動を可能とした上型４と、該上型４を揺動させる揺動手段とを備える。
下型２は平面視長方形をなしており、機枠１内に昇降可能に支持されている。下型２の受溝２１は断面が略Ｕ字形状をなしており、軸素材Ａの径方向の約半分を受止めるように構成されている。下型２と昇降手段３との間には上下に摺動が可能な摺動体６を配置してあり、該摺動体６に下型２が支持され、昇降手段３が摺動体６を摺動させることにより下型２を昇降させるように構成されている。
上型４は、底面視長方形をなすラック歯成形歯部４１ａを有し、且つ該ラック歯成形歯部４１ａの幅方向の中央が揺動中心Ｏとなる型本体４１と、該型本体４１の上面に結合され、その上側に湾曲面４２ａ及び該湾曲面４２ａの中心部から上方へ延出された軸部４２ｂを有する保持体４２とを備えており、湾曲面４２ａに接触する湾曲受面７１を有する支持体７が機枠１に支持されている。この上型４は、下型２の上方の位置で、且つラック歯の歯幅方向中央の鉛直線Ｘ上に揺動中心Ｏがあるように配置される。
ラック歯成形歯部４１ａは、支点Ｏの水平線に対して揺動方向へ夫々約２°傾斜しており、支点Ｏをラック歯の歯幅方向中央部で、且つラック歯成形歯部４１ａの歯底となる位置（ラック軸にあってはラック歯の歯先面となる位置）に配置し、上型４を交互に約２°揺動させることによりラック歯を成形するようになっている。また、ラック歯成形歯部４１ａは、ラック歯の全長及びラック歯の歯幅に対応する大きさの略長方形に形成されており、揺動を繰り返すことによりラック歯を全長に亘って成形するように構成されている。尚、ラック歯成形歯部４１ａは図２に示すように揺動中心Ｏに対して対称に形成されている。
揺動手段５は、軸受５１により機枠１内に回転自在に支持された大偏心環５２と、該大偏心環５２の内側に軸受５３により回転自在に支持され、且つその内側に軸部４２ｂが相対回転自在に結合された小偏心環５４と、大偏心環５２に連動連結され、電動モータにより駆動される第１駆動輪５５と、小偏心環５４に連動連結され、前記電動モータにより駆動される第２駆動輪５６とを備えており、前記電動モータが大偏心環５２及び小偏心環５４を等速度で、且つ互いに逆方向へ回転（例えば、大偏心環５２を正回転、小偏心環５４を逆回転）させることにより鉛直線Ｘに対して上型４を約２°横方向へ揺動させるように構成されている。
図４はラック軸を製造する製造方法の製造工程を示す説明図である。揺動鍛造プレス機によるラック軸の製造は次の工程で行われる。
(1) 昇降手段３により下降された下型２の受溝２１に金属丸パイプからなる軸素材Ａを載置する（図４の(a) 参照）。
(2) 上型４の揺動中心Ｏはラック歯の歯幅方向中央の鉛直線Ｘ上に配置されている。
(3) 軸素材Ａのラック歯成形歯部４１ａの内側に棒形をなす金属製の芯金８を挿入する。この芯金８は、ラック歯に対応する上面及び該上面の幅方向両縁に連なる側面が夫々平坦になっており、下面が凸に湾曲している。尚、芯金８は軸素材Ａを受溝２１に載置する工程より前の工程で軸素材Ａのラック歯成形歯部４１ａの内側に挿入してもよい。
(4) 昇降手段３により下型２を上昇させ、軸素材Ａを上型４のラック歯成形歯部４１ａに押圧し、該軸素材Ａを受溝２１に沿って変形させ（図４の(b) 参照）、受溝２１により軸素材Ａの周方向への位置ずれを規制する。
(5) 昇降手段３により下型２をさらに上昇させ、軸素材Ａのラック歯成形歯部４１ａへの押圧力を高めつつ揺動手段５により上型４を鉛直線Ｘに対して交互に揺動させ、受溝２１により周方向への位置ずれを規制してある軸素材Ａを変形させつつラック歯を成形する（図４の(c) 〜(d) 参照）。このように軸素材Ａの周方向への位置ずれを受溝２１により規制した状態で上型４を揺動させるため、ラック歯を正確に成形することができ、しかも、上型４は揺動中心Ｏがラック歯の歯幅方向中央部となる位置に配置されており、軸素材Ａの径方向の中央部から径方向の距離が等しい位置を等圧で交互に押圧するため、押圧力を軸素材Ａの径方向位置に均等に加えることができ、ラック歯の歯幅方向端末に欠肉が発生し難くできる。また、一部のピッチが異なるバリアブルレシオのラック歯であってもラック歯を正確に成形することができる。
(6) ラック歯の成形が終了した後、揺動手段５による上型４の揺動を停止し、昇降手段３により下型２を下降させ、下型２の受溝２１から軸素材Ａを取出し、さらに、芯金８を軸素材Ａの内側から抜き取る。以上のように製造されたラック軸のラック歯の幅方向中央表面には揺動中心Ｏによる痕跡が発生しており、この痕跡を視認することにより、揺動鍛造プレス機により製造されたものであるか否かを判断することができる。尚、芯金８は抜き取ることなく軸素材Ａ内に残してもよいが、抜き取ることによりラック軸を軽量にでき、また、芯金８を繰り返し使用することができる。
本発明に係る製造方法に用いる揺動鍛造プレス機の構成を示す概略図である。 揺動鍛造プレス機の上型の構成を示す底面図である。 揺動鍛造プレス機の上型の構成を示す側面図である。 本発明に係るラック軸を製造する製造方法の製造工程を示す説明図である。
符号の説明
Ａ 軸素材
２ 下型
２１ 受溝
４ 上型
４１ａ ラック歯成形歯部
Ｏ 揺動中心

Claims (2)

  1. 断面が略Ｕ字形状をなす受溝を有する下型、及び底面視長方形をなすラック歯成形歯部を有し、該ラック歯成形歯部の幅方向の中央を揺動中心として前記受溝の幅方向への揺動を可能としてあり、且つ前記ラック歯成形歯部が前記揺動中心の水平線に対して揺動方向両側へ夫々傾斜している上型の一方は昇降を可能としてあり、前記受溝に軸素材を載置した後、前記一方の上昇又は下降により前記軸素材を押圧し、該軸素材を前記受溝に沿って変形させた後、前記上型により前記軸素材の周面の一部を押圧し、ラック歯を成形することを特徴とするラック軸の製造方法。
  2. 前記上型を、成形されるラック歯の歯幅方向中央の鉛直線上に前記支点があるように配する請求項１記載のラック軸の製造方法。
JP2005216128A 2005-07-26 2005-07-26 ラック軸の製造方法 Expired - Fee Related JP4852922B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005216128A JP4852922B2 (ja) 2005-07-26 2005-07-26 ラック軸の製造方法
US11/459,697 US8661677B2 (en) 2005-07-26 2006-07-25 Manufacturing method of rack shaft
EP06117782A EP1747828B1 (en) 2005-07-26 2006-07-25 Manufacturing method of rack shaft
DE602006006758T DE602006006758D1 (de) 2005-07-26 2006-07-25 Verfahren zur Herstellung einer Zahnstange

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005216128A JP4852922B2 (ja) 2005-07-26 2005-07-26 ラック軸の製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007029987A JP2007029987A (ja) 2007-02-08
JP2007029987A5 JP2007029987A5 (ja) 2008-08-07
JP4852922B2 true JP4852922B2 (ja) 2012-01-11

Family

ID=37052659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005216128A Expired - Fee Related JP4852922B2 (ja) 2005-07-26 2005-07-26 ラック軸の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8661677B2 (ja)
EP (1) EP1747828B1 (ja)
JP (1) JP4852922B2 (ja)
DE (1) DE602006006758D1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100799935B1 (ko) * 2006-11-27 2008-01-31 주식회사 코우 랙바아의 랙성형방법
KR100826515B1 (ko) 2007-04-16 2008-05-02 주식회사 코우 랙 바아의 랙 성형장치
KR100892202B1 (ko) 2007-08-01 2009-04-07 황호진 차량용 중공 스티어링 래크바 및 그 제조방법
JP5646137B2 (ja) * 2008-04-23 2014-12-24 高周波熱錬株式会社 ラックバー
JP5686483B2 (ja) * 2012-11-26 2015-03-18 高周波熱錬株式会社 プレス加工装置及び中空ラックバーの製造方法
JP6085986B2 (ja) * 2013-02-12 2017-03-01 日本精工株式会社 デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置のラック軸の製造方法
JP6408819B2 (ja) 2014-07-28 2018-10-17 高周波熱錬株式会社 中空ラックバーの製造方法
CN105108018B (zh) * 2015-08-31 2017-05-17 武汉理工大学 一种实现直线摆动的摆辗机
KR102522747B1 (ko) * 2017-03-02 2023-04-17 닛본 세이고 가부시끼가이샤 요동 단조 장치, 요동 단조 방법, 그 요동 단조 방법을 이용한 허브 유닛 베어링의 제조 방법 및 차량의 제조 방법
DE102021109639B3 (de) * 2021-04-16 2022-08-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines ein Verzahnungsprofil aufweisenden Bauteils; sowie Werkzeugvorrichtung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3202254C2 (de) * 1982-01-25 1986-02-20 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Zahnstange
JPS58218339A (ja) 1982-06-11 1983-12-19 Daido Steel Co Ltd 車両用ステアリングロツド及びその製造法
JPS61242738A (ja) * 1985-04-18 1986-10-29 Toyota Motor Corp 揺動鍛造によるベベルギヤの製造方法
JPH0847741A (ja) * 1991-02-07 1996-02-20 Kyodo Kikai Seisakusho:Kk 揺動鍛造機
JP3044884B2 (ja) 1991-11-06 2000-05-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ヘリカル歯付フランジの製造方法、並びにそれに用いる製造装置
JPH07124676A (ja) 1993-11-05 1995-05-16 Showa:Kk ラック軸製造装置
JPH09175412A (ja) * 1995-12-26 1997-07-08 Jidosha Kiki Co Ltd ラックピニオン式舵取装置のラック軸およびその製造方法
DE10203888A1 (de) 2002-01-31 2003-08-21 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Zahnstange
US7225541B2 (en) * 2003-10-07 2007-06-05 Chiaki Kubota Method for producing hollow rack bar
DE202004004860U1 (de) 2004-03-25 2004-05-27 S. Dunkes Gmbh Maschinenfabrik Hydraulische Presse

Also Published As

Publication number Publication date
EP1747828A1 (en) 2007-01-31
DE602006006758D1 (de) 2009-06-25
US8661677B2 (en) 2014-03-04
US20070034036A1 (en) 2007-02-15
JP2007029987A (ja) 2007-02-08
EP1747828B1 (en) 2009-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4852922B2 (ja) ラック軸の製造方法
JP5014069B2 (ja) プレス成形用金型
JP4071248B2 (ja) 渦巻きばね成形方法及び成形装置
CN101166590B (zh) 制造车辆转速脉冲轮的仪器和方法及用该方法制造的车辆转速脉冲轮
JP2010230027A (ja) クランクシャフトおよびその製造方法
CN102366790A (zh) 折弯模
JP4584301B2 (ja) プレス成形金型及びダブルヘリカルギヤの製造方法
CN203495025U (zh) 旋转折弯模具
JP5646137B2 (ja) ラックバー
JP2001193823A (ja) 外歯を有する成形品及びその成形方法
JP5573389B2 (ja) 歯車成形装置及び方法
JP2011078995A (ja) クランクシャフト粗形材の成形方法及び成形装置
JP6487525B1 (ja) はすば歯車の成形装置
JP4187336B2 (ja) ロータの製造方法とその製造装置
KR101250773B1 (ko) 정밀한 곡선 성형이 가능한 멀티 포밍기
JP4858592B2 (ja) 板金製ロッカーアームの製造方法
JP2008068279A (ja) 中空異形段付軸の成形方法及びその成形装置
JP3662902B2 (ja) 特殊形状円筒状部品のサイジング方法
CN214601269U (zh) 一种用于电梯上梁生产的冲压设备
CN218925941U (zh) 一种汽车车架冲压模具
KR102044850B1 (ko) 서보 구동 스트리퍼를 구비한 프레스
JP2003220442A (ja) クラウニング付歯形の鍛造成形方法及び鍛造成形装置
JP4075417B2 (ja) プレス成形方法及びプレス成形装置
JP5686483B2 (ja) プレス加工装置及び中空ラックバーの製造方法
JP3538831B2 (ja) 回転式圧縮機用シリンダー端面板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080625

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080625

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110111

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: 20110927

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: 20111010

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees