JP6855327B2 - Rack bar manufacturing method and manufacturing equipment - Google Patents
Rack bar manufacturing method and manufacturing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6855327B2 JP6855327B2 JP2017104760A JP2017104760A JP6855327B2 JP 6855327 B2 JP6855327 B2 JP 6855327B2 JP 2017104760 A JP2017104760 A JP 2017104760A JP 2017104760 A JP2017104760 A JP 2017104760A JP 6855327 B2 JP6855327 B2 JP 6855327B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tooth
- core metal
- forming surface
- push rod
- mold
- 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.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 145
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 145
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Description
本発明は、車両のラックアンドピニオン式ステアリング装置等に用いられるラックバーの製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method and a manufacturing apparatus for a rack bar used in a rack and pinion type steering apparatus or the like of a vehicle.
ラックアンドピニオン式ステアリング装置等に用いられるラックバーとして、例えば中実の軸材に複数の歯が切削加工によって形成されたラックバーが知られているが、中空の軸材が用いられることによって軽量化が図られた、いわゆる中空ラックバーも知られている。 As a rack bar used in a rack and pinion type steering device or the like, for example, a rack bar in which a plurality of teeth are formed by cutting on a solid shaft material is known, but it is lightweight due to the use of a hollow shaft material. A so-called hollow rack bar is also known.
中空ラックバーは、概略、以下のようにして製造される。まず、中空の軸材の一部が潰されてなる平坦状の歯形成面が軸材の外面に設けられ、歯型が歯形成面に押し付けられる。そして、歯型が歯成形面に押し付けられた状態で軸材の内部に芯金が挿通される。軸材の内部に芯金が挿通されることにより、軸材の歯形成面の材料が芯金によってしごかれて歯型に食い込む。そして、芯金を次第に大きなものとして芯金の挿通が繰り返されることにより、歯型の形状が転写されてなる複数の歯が軸材に形成される。 The hollow rack bar is roughly manufactured as follows. First, a flat tooth-forming surface formed by crushing a part of the hollow shaft material is provided on the outer surface of the shaft material, and the tooth mold is pressed against the tooth-forming surface. Then, the core metal is inserted into the shaft material in a state where the tooth mold is pressed against the tooth forming surface. When the core metal is inserted into the shaft material, the material of the tooth-forming surface of the shaft material is squeezed by the core metal and bites into the tooth mold. Then, by repeating the insertion of the core metal with the core metal gradually becoming larger, a plurality of teeth formed by transferring the shape of the tooth mold are formed on the shaft material.
以上のようにして製造される中空ラックバーにおいて、歯形成面の両端部に形成される歯の歯幅が歯形成面の中央部に形成される歯の歯幅よりも小さくなる場合があり、両端部に形成される歯の歯幅の減少を抑制する方策も知られている。例えば特許文献1に記載された中空ステアリングラック軸の製造方法では、歯底高さに配置される平坦部が歯形成面の両端部に設けられ、特許文献2に記載された中空ラックバーの製造方法では、軸材において歯形成面が設けられる部位の軸方向中央部が高周波誘導加熱され、加熱後に歯形成面が設けられる。
In the hollow rack bar manufactured as described above, the tooth width of the teeth formed at both ends of the tooth forming surface may be smaller than the tooth width of the teeth formed at the center of the tooth forming surface. Measures to suppress the decrease in the width of the teeth formed at both ends are also known. For example, in the method for manufacturing a hollow steering rack shaft described in
特許文献1に記載された中空ステアリングラック軸の製造方法では、歯形成面の両端部に歯が形成されず、ラックの有効長が短縮されることになり、歯形成面の全長を有効に利用する観点で改善の余地があった。また、特許文献2に記載された中空ラックバーの製造方法では、軸材の外面を高周波誘導加熱する加熱装置を別に要し、製造設備の簡素化を図る観点で改善の余地があった。
In the method for manufacturing a hollow steering rack shaft described in
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、中空の軸材からなるラックバーにおいて、歯形成面の全長に亘り歯幅の揃った歯を形成することができるラックバーの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a method for manufacturing a rack bar made of a hollow shaft member, which can form teeth having a uniform tooth width over the entire length of the tooth forming surface. The purpose is to provide a manufacturing apparatus.
本発明の一態様の中空ラックバーの製造方法は、中空の軸材の外面において軸方向に延びて設けられている平坦状の歯形成面に歯型を押し当てた状態で、前記軸材に挿入された芯金を前記歯形成面の全長に亘って往復移動させることにより、前記歯形成面の材料を前記歯型に向けて塑性流動させる歯形成ステップと、前記歯形成ステップの後、前記歯形成面に前記歯型を押し当てた状態で、前記歯形成面の第1端部側に位置する前記軸材の第1開口端を通して前記軸材に挿入された芯金を前記第1端部にて往復移動させることにより、前記第1端部の材料を前記歯型に向けて塑性流動させる第1の歯補正ステップと、前記歯形成ステップの後、前記歯形成面に前記歯型を押し当てた状態で、前記歯形成面の第2端部側に位置する前記軸材の第2開口端を通して前記軸材に挿入された芯金を前記第2端部にて往復移動させることにより、前記第2端部の材料を前記歯型に向けて塑性流動させる第2の歯補正ステップと、を備える。 In the method for manufacturing a hollow rack bar according to one aspect of the present invention, the tooth mold is pressed against the flat tooth forming surface provided so as to extend in the axial direction on the outer surface of the hollow shaft material, and the tooth mold is pressed against the shaft material. A tooth forming step in which the material of the tooth forming surface is plastically flowed toward the tooth mold by reciprocating the inserted core metal over the entire length of the tooth forming surface, and after the tooth forming step, the above-mentioned With the tooth mold pressed against the tooth forming surface, the core metal inserted into the shaft material through the first opening end of the shaft material located on the first end side of the tooth forming surface is inserted into the first end. After the first tooth correction step of plastically flowing the material of the first end portion toward the tooth mold and the tooth formation step by reciprocating at the portion, the tooth mold is placed on the tooth formation surface. By reciprocating the core metal inserted into the shaft member through the second opening end of the shaft member located on the second end side of the tooth forming surface in the pressed state at the second end portion. A second tooth correction step is provided in which the material at the second end is plastically flowed toward the tooth mold.
また、本発明の一態様の中空ラックバーの製造装置は、中空の軸材の外面において軸方向に延びて設けられている平坦状の歯形成面に押し当てられる歯型を含み、前記軸材を保持する金型と、前記軸材に挿抜される芯金と、前記芯金とは別体の押棒であって、前記歯形成面の軸方向の第1端部側に位置する前記軸材の第1開口端を通して前記軸材に挿抜される第1押棒、及び前記歯形成面の軸方向の第2端部側に位置する前記軸材の第2開口端を通して前記軸材に挿抜される第2押棒と、前記第1押棒を駆動する第1駆動部、及び前記第2押棒を駆動する第2駆動部と、を備え、前記第1駆動部及び前記第2駆動部は、前記第1押棒及び前記第2押棒を交互に駆動し、前記軸材に挿入された前記芯金を前記歯形成面の全長に亘って往復移動させ、前記第1開口端を通して前記軸材に挿入された前記芯金を前記第1端部にて往復移動させ、前記第2開口端を通して前記軸材に挿入された前記芯金を前記第2端部にて往復移動させる。 Further, the apparatus for manufacturing a hollow rack bar according to one aspect of the present invention includes a tooth mold that is pressed against a flat tooth forming surface extending in the axial direction on the outer surface of the hollow shaft material, and the shaft material. A mold that holds the tooth, a core metal that is inserted into and removed from the shaft material, and a push rod that is separate from the core metal, and the shaft material that is located on the first end side in the axial direction of the tooth forming surface. It is inserted and removed from the shaft material through the first push rod inserted and removed from the shaft material through the first opening end of the tooth forming surface and the second opening end of the shaft material located on the second end side in the axial direction of the tooth forming surface. A second push rod, a first drive unit for driving the first push rod, and a second drive unit for driving the second push rod are provided, and the first drive unit and the second drive unit are the first. The push rod and the second push rod are alternately driven, the core metal inserted in the shaft member is reciprocated over the entire length of the tooth forming surface, and the push rod is inserted into the shaft member through the first opening end. The core metal is reciprocated at the first end portion, and the core metal inserted into the shaft member through the second opening end is reciprocated at the second end portion.
また、本発明の一態様の中空ラックバーの製造装置は、中空の軸材の外面において軸方向に延びて設けられている平坦状の歯形成面に押し当てられる歯型を含み、前記軸材を保持する金型と、押棒部を一体に有し、前記軸材に挿抜される芯金と、前記歯形成面の軸方向の第1端部側に位置する前記軸材の第1開口端を通して前記軸材に挿抜される前記芯金の前記押棒部を駆動する第1駆動部、及び前記歯形成面の軸方向の第2端部側に位置する前記軸材の第2開口端を通して前記軸材に挿抜される前記芯金の前記押棒部を駆動する第2駆動部と、を備え、前記第1駆動部及び前記第2駆動部の少なくとも一方は、前記軸材に挿入された前記芯金の前記芯金を前記歯形成面の全長に亘って往復移動させ、また、前記第1駆動部は、前記芯金を前記第1端部にて往復移動させ、前記第2駆動部は、前記芯金を前記第2端部にて往復移動させる。 Further, the apparatus for manufacturing a hollow rack bar according to one aspect of the present invention includes a tooth mold that is pressed against a flat tooth forming surface extending in the axial direction on the outer surface of the hollow shaft material, and the shaft material. A mold for holding the tooth, a core metal to be inserted into and removed from the shaft material, and a first open end of the shaft material located on the first end side in the axial direction of the tooth forming surface. Through the first driving portion that drives the pushing rod portion of the core metal that is inserted into and removed from the shaft material, and the second opening end of the shaft material that is located on the second end side in the axial direction of the tooth forming surface. A second drive unit for driving the push rod portion of the core metal inserted into and removed from the shaft material is provided, and at least one of the first drive unit and the second drive unit is the core inserted into the shaft material. The core metal of gold is reciprocated over the entire length of the tooth forming surface, the first drive unit reciprocates the core metal at the first end portion, and the second drive unit reciprocates. The core metal is reciprocated at the second end portion.
本発明によれば、中空の軸材からなるラックバーにおいて、歯形成面の全長に亘り歯幅の揃った歯を形成することができる。 According to the present invention, in a rack bar made of a hollow shaft member, teeth having a uniform tooth width over the entire length of the tooth forming surface can be formed.
図1及び図2は、本発明の実施形態を説明するための、ラックバーの一例を示す。 1 and 2 show an example of a rack bar for explaining an embodiment of the present invention.
ラックバー10は、例えば鋼等の金属材料からなり、両端が開口した円筒形状の中空の軸材11の外面の一部に軸方向に延びる平坦状の歯形成面Fが設けられ、この歯形成面Fに軸方向に並ぶ複数のラック歯12が形成されたものである。
The
ラックバー10の歯形成面Fは、軸材11の一方の開口端側に偏奇して設けられている。以下では、歯形成面Fまでの距離が短い側の開口端を第1開口端11Aと称し、歯形成面Fまでの距離が長い側の開口端を第2開口端11Bと称し、また、歯形成面Fの第1開口端11Aに近い端部を第1端部と称し、第2開口端11Bに近い端部を第2端部と称する。
The tooth forming surface F of the
なお、図示の例では、ラック歯12の歯幅方向が軸材11の軸方向と直交しており、ラック歯12のピッチが一定となっているが、ラック歯12の歯幅方向は軸材11の軸方向に対して斜めになっていてもよく、ラック歯12のピッチは、例えば歯形成面Fの中央部において相対的に狭く、歯形成面Fの両端部において相対的に広くなるように変化していてもよい。
In the illustrated example, the tooth width direction of the
図3及び図4は、ラックバー10の製造に用いられるラックバー製造装置の一例を示す。
3 and 4 show an example of a rack bar manufacturing apparatus used for manufacturing the
ラックバー製造装置20は、基台21、金型22、第1芯金ホルダー23a、第2芯金ホルダー23b、第1芯金ホルダー23a及び第2芯金ホルダー23bに収容された複数の芯金24、第1押棒25a、第2押棒25b、第1駆動部26a、第2駆動部26bを備えている。第1芯金ホルダー23a、第1押棒25a及び第1駆動部26aと、第2芯金ホルダー23b、第2押棒25b及び第2駆動部26bとは、金型22を挟んで互いに反対側に配置されている。
The rack
金型22は上型27と下型28とを備える。上型27は、図示しない型締め機構により下型28に対して上方から型締め及び型開きされ、上型27と下型28とによって軸材11を上下方向から挟持するようになっている。上型27には歯型29が取外し可能に装着されており、歯型29は、軸材11に形成される複数のラック歯12に対応する歯形状に形成された成形面を有する。
The
第1芯金ホルダー23aは、金型22によって保持された軸材11の軸方向と平行に第1芯金ホルダー23aを貫通する複数の保持孔30を有し、各保持孔30には芯金24が収容されている。第1芯金ホルダー23aに保持された複数の芯金24は、大きさ(外径)が互いに異なっている。そして、第1芯金ホルダー23aは、図示しないホルダー駆動部によって回転駆動される。第1芯金ホルダー23aの回転駆動が行われる毎に複数の保持孔30の一つが、金型22によって保持された軸材11の軸線上に配置される。
The first
第1押棒25aは、金型22との間に第1芯金ホルダー23aを挟み、且つ金型22によって保持された軸材11の軸線上に配置されている。第1押棒25aが第1駆動部26aによって駆動されると、第1押棒25a及び第1芯金ホルダー23aの複数の保持孔30のうち軸材11の軸線上に配置されている一つの保持孔30に収容された芯金24が、軸材11の第1開口端11Aを通して軸材11の内部に挿入される。
The
同様に第2芯金ホルダー23bは、金型22によって保持された軸材11の軸方向と平行に第2芯金ホルダー23bを貫通する複数の保持孔30を有し、各保持孔30には芯金24が収容されている。第2芯金ホルダー23bに保持された複数の芯金24は、大きさ(外径)が互いに異なっている。そして、第2芯金ホルダー23bは、図示しないホルダー駆動部によって回転駆動され、第2芯金ホルダー23bの回転駆動が行われる毎に複数の保持孔30の一つが軸材11の軸線上に配置される。
Similarly, the second
第2押棒25bは、金型22との間に第2芯金ホルダー23bを挟み、且つ金型22によって保持された軸材11の軸線上に配置されている。第2押棒25bが第2駆動部26bによって駆動されると、第2押棒25b及び第2芯金ホルダー23bの複数の保持孔30のうち軸材11の軸線上に配置されている一つの保持孔30に収容された芯金24が、軸材11の第2開口端11Bを通して軸材11の内部に挿入される。
The
以上のように構成されたラックバー製造装置20を用いたラックバー10の製造方法を以下に説明する。
A method of manufacturing the
まず、図5Aに示すように、円筒形状の中空の軸材11の外面の一部が、プレス加工で内方に押し潰されて平坦化され、軸材11の軸方向に延びる平坦状の歯形成面Fが軸材11の外面の一部に予め形成される。
First, as shown in FIG. 5A, a part of the outer surface of the cylindrical
<歯形成ステップ>
次に、図5Bに示すように、上型27に取り付けられた歯型29の成形面に歯形成面Fが対向して配置されるように軸材11が金型22にセットされ、軸材11が金型22の上型27と下型28とによって挟持される。
<Tooth formation step>
Next, as shown in FIG. 5B, the
そして、第1押棒25aが第1駆動部26aによって駆動され、第1芯金ホルダー23aに収容されている複数の芯金24の一つが、軸材11の第1開口端11Aを通して軸材11の内部に挿入される。歯形成ステップでは、芯金24は、歯形成面Fの第1端部(軸材11の第1開口端11Aに近い端部)から歯形成面Fの第2端部(軸材11の第2開口端11Bに近い端部)に亘る歯形成面Fの全長に亘って挿入される。
Then, the
続いて、図5Cに示すように、第2押棒25bが、第2駆動部26bによって駆動され、軸材11の第2開口端11Bを通して軸材11の内部に挿入される。このとき、第2芯金ホルダー23bは第2押棒25bの軌道から外れて配置されており、第2押棒25bが単独で軸材11の内部に挿入される。
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the
歯形成面Fの第2端部まで挿入された芯金24は、第2押棒25bによって押し戻され、軸材11の第1開口端11Aを通して軸材11から排出され、第1芯金ホルダー23aの保持孔30に再び収容される。このように芯金24が歯形成面Fの全長に亘って往復移動される過程で、歯型29の成形面に押し当てられた軸材11の歯形成面Fの材料は、芯金24によってしごかれ、歯型29に向けて塑性流動する。
The
第1芯金ホルダー23aに収容されている複数の芯金24から選択されて軸材11の内部に挿入される芯金24が順次大きいものに替えられ、歯形成面Fの全長に亘る芯金24の往復移動が繰り返されることにより、歯型29に向けて塑性流動する軸材11の歯形成面Fの材料が歯型29の成形面に次第に食い込み、成形面に形成されている歯形状が転写され、歯形成面Fに複数のラック歯12が形成される。
The
以上の歯形成ステップによって軸材11の歯形成面Fに形成された複数のラック歯12において、歯形成面Fの第1端部及び第2端部に形成されたラック歯12の歯幅は、歯形成面Fの両端部を除く中央部に形成されたラック歯12の歯幅よりも小さくなっており、以下に説明する歯補正ステップによって歯形成面Fの両端部に形成されたラック歯12が拡幅される。
In the plurality of
<第1の歯補正ステップ>
第1の歯補正ステップでは、軸材11の歯形成面Fの第1端部に形成されたラック歯12が拡幅される。
<First tooth correction step>
In the first tooth correction step, the
図5Dに示すように、第1押棒25aが第1駆動部26aによって駆動され、第1芯金ホルダー23aに収容されている複数の芯金24の一つが、軸材11の第1開口端11Aを通して軸材11の内部に挿入される。このとき軸材11の内部に挿入される芯金24は、上記の歯形成ステップで最後に使用された芯金24よりも大きいものが用いられる。そして、第1の歯補正ステップでは、芯金24の挿入は、歯形成面Fの第1端部にて停止される。
As shown in FIG. 5D, the
続いて第2押棒25bが、第2駆動部26bによって駆動され、軸材11の第2開口端11Bを通して軸材11の内部に挿入される。このとき、第2芯金ホルダー23bは第2押棒25bの軌道から外れて配置されており、第2押棒25bが単独で軸材11の内部に挿入される。
Subsequently, the
歯形成面Fの第1端部に挿入された芯金24は、第2押棒25bによって押し戻され、軸材11の第1開口端11Aを通して軸材11から排出され、第1芯金ホルダー23aの保持孔30に再び収容される。このように芯金24が歯形成面Fの第1端部にて往復移動される過程で、歯型29の成形面に押し当てられた軸材11の歯形成面Fの第1端部の材料は、芯金24によってしごかれ、歯型29に向けて塑性流動する。
The
第1芯金ホルダー23aに収容されている複数の芯金24から選択されて軸材11の内部に挿入される芯金24が順次大きいものに替えられ、歯形成面Fの第1端部での芯金24の往復移動が繰り返されることにより、歯型29に向けて塑性流動する軸材11の歯形成面Fの第1端部の材料が歯型29の成形面にさらに食い込み、歯形成面Fの第1端部に形成されたラック歯12が拡幅される。
The
<第2の歯補正ステップ>
第2の歯補正ステップでは、軸材11の歯形成面Fの第2端部に形成されたラック歯12が拡幅される。
<Second tooth correction step>
In the second tooth correction step, the
図5Eに示すように、第2押棒25bが第2駆動部26bによって駆動され、第2芯金ホルダー23bに収容されている複数の芯金24の一つが、軸材11の第2開口端11Bを通して軸材11の内部に挿入される。このとき軸材11の内部に挿入される芯金24は、上記の歯形成ステップで最後に使用された芯金24よりも大きいものが用いられる。そして、第2の歯補正ステップでは、芯金24の挿入は、歯形成面Fの第2端部にて停止される。
As shown in FIG. 5E, the
続いて第1押棒25aが、第1駆動部26aによって駆動され、軸材11の第1開口端11Aを通して軸材11の内部に挿入される。このとき、第1芯金ホルダー23aは第1押棒25aの軌道から外れて配置されており、第1押棒25aが単独で軸材11の内部に挿入される。
Subsequently, the
歯形成面Fの第2端部に挿入された芯金24は、第1押棒25aによって押し戻され、軸材11の第2開口端11Bを通して軸材11から排出され、第2芯金ホルダー23bの保持孔30に再び収容される。このように芯金24が歯形成面Fの第2端部にて往復移動される過程で、歯型29の成形面に押し当てられた軸材11の歯形成面Fの第2端部の材料は、芯金24によってしごかれ、歯型29に向けて塑性流動する。
The
第2芯金ホルダー23bに収容されている複数の芯金24から選択されて軸材11の内部に挿入される芯金24が順次大きいものに替えられ、歯形成面Fの第2端部での芯金24の往復移動が繰り返されることにより、歯型29に向けて塑性流動する軸材11の歯形成面Fの第2端部の材料が歯型29の成形面にさらに食い込み、歯形成面Fの第2端部に形成されたラック歯12が拡幅される。
The
第1の歯補正ステップ及び第2の歯補正ステップが実施されることより、歯形成面Fの第1端部及び第2端部に形成されたラック歯12の歯幅が、歯形成面Fの両端部を除く中央部に形成されたラック歯12の歯幅と均等となる。なお、第1の歯補正ステップ及び第2の歯補正ステップは順に実施されるが、第1の歯補正ステップが先に実施されてもよいし、第2の歯補正ステップが先に実施されてもよい。
Since the first tooth correction step and the second tooth correction step are carried out, the tooth width of the
以上のラックバーの製造方法によれば、中空の軸材11からなるラックバー10において、歯形成面Fの全長に亘り歯幅の揃ったラック歯12を形成することができる。
According to the above method for manufacturing a rack bar, in a
ここで、上述した第2の歯補正ステップにおいて、芯金24は第2押棒25bに押されることによって第2開口端11Bを通して軸材11の内部に挿入される。歯形成面Fは軸材11の第1開口端11A側に偏奇して設けられているため、第2開口端11Bから歯形成面Fまでの距離が相対的に長く、芯金24が第2開口端11Bから歯形成面Fに達するまでの間に芯金24の長手軸まわりに回転する場合がある。芯金24が回転すると、軸材11の歯形成面Fの第2端部の材料と芯金24との接触に偏りが生じる虞がある。
Here, in the second tooth correction step described above, the
芯金24の回転を抑制するため、好ましくは、図6に示すように、第2の歯補正ステップにおいて芯金24が軸材11の内部に挿入される際に、第1開口端11Aを通して軸材11の内部に第1押棒25aが挿入され、芯金24が、第1押棒25aと第2押棒25bとによって挟持される。これにより、芯金24の長手軸まわりの回転を阻止することができ、歯形成面Fの第2端部に形成されたラック歯12の拡幅をより確実に行うことが可能となる。
In order to suppress the rotation of the
また、図7に示すように、第2押棒25b及び芯金24それぞれの当接面が互いに嵌合可能な凹凸面とされ、第2押棒25b及び芯金24それぞれの当接面が互いに嵌合することによって芯金24の長手軸まわりの回転が阻止されてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, the contact surfaces of the
なお、第2の歯補正ステップだけでなく第1の歯補正ステップにおいても、芯金24の長手軸まわりの回転が阻止されてもよい。すなわち、第1開口端11Aを通して軸材11の内部に挿入される芯金24が第1押棒25aと第2押棒25bとによって挟持され、また、第1押棒25a及び芯金24それぞれの当接面が互いに嵌合可能な凹凸面とされてもよい。
The rotation of the
ここまで、第1押棒25a及び第2押棒25bとは別体に形成された芯金24によって軸材11の歯形成面Fにラック歯12が形成される例について説明したが、図8に示すように、押棒部35が一体に設けられた芯金34によって軸材11の歯形成面Fにラック歯12が形成されてもよい。
Up to this point, an example in which the
押棒部35が一体に設けられた芯金34によれば、軸材11の第1開口端11Aを通して挿抜される芯金34を第1駆動部26a単独で往復移動させることができ、軸材11の第2開口端11Bを通して挿抜される芯金34を第2駆動部26b単独で往復移動させることができる。
According to the
したがって、上述した第1歯補正ステップでは、第1駆動部26a単独で芯金34を歯成形面Fの第1端部にて往復移動させることができ、第2歯補正ステップでは、第2駆動部26b単独で芯金34を歯成形面Fの第2端部にて往復移動させることができる。これにより、第1の歯補正ステップ及び第2の歯補正ステップを同時に実施することができる。また、上述した歯形成ステップでは、軸材11の第1開口端11Aを通して歯形成面Fの第2端部まで挿入された芯金34を第1駆動部26aによって軸材11から引き抜き、これに併せて、軸材11の第2開口端11Bを通して歯形成面Fの第1端部まで芯金34を第2駆動部26bによって挿入でき、同様に、軸材11の第2開口端11Bを通して歯形成面Fの第1端部まで挿入された芯金34を第2駆動部26bによって軸材11から引き抜き、これに併せて、軸材11の第1開口端11Aを通して歯形成面Fの第2端部まで芯金34を第1駆動部26aによって挿入できる。これにより、ラックバー10の製造に要する時間を短縮することができる。
Therefore, in the first tooth correction step described above, the
また、押棒部35が一体に設けられた芯金34によれば、芯金34が軸材11の内部で長手軸まわりに回転することを阻止することもできる。
Further, according to the
以下、実験例について説明する。 An experimental example will be described below.
実験例1のラックバーは、12本の芯金24を用いて上記歯形成ステップを行い、軸材11の歯形成面Fの全長に亘る芯金24の往復移動を繰り返し、歯形成面Fに複数のラック歯12を形成した。得られたラックバーについて、各ラック歯12の歯幅を、歯先歯幅及びピン接触長さの二通りよって評価した。
In the rack bar of Experimental Example 1, the tooth forming step is performed using 12
歯先歯幅による評価は、図9に示すように、ラック歯12の先端部分の平面の長さL1を測定するものである。ピン接触長さによる評価は、図10に示すように、隣り合う二つのラック歯12の間にピンゲージ40を挿し込み、ラック歯12とピンゲージ40との接触部分の長さL2を測定するものである。ピン接触長さによる評価は、ラック歯12においてピニオンと噛み合う部分により近い部分の歯幅を測定することになり、実状により則した評価と言うことができる。
As shown in FIG. 9, the evaluation based on the tooth tip width measures the plane length L1 of the tip portion of the
実験例1のラックバーの評価結果を、図11及び図12に示す。図11は、歯先歯幅による評価結果を示し、図12は、ピン接触長による評価結果を示している。これらの評価結果から、歯成形面Fの第1端部に形成された複数のラック歯12の歯幅は、歯形成面Fの中央部に形成されたラック歯12の歯幅よりも小さくなっており、同様に、歯形成面Fの第2端部に形成されたラック歯12の歯幅もまた、中央部に形成されたラック歯12の歯幅よりも小さくなっていることがわかる。例えば、図12に示すピン接触長さの評価結果によれば、歯成形面Fの第1端部の突端側に位置するラック歯12を歯No.1として、歯形成面Fの第1端部に形成された歯No.1〜歯No.5のラック歯12の歯幅が、歯No.6以降の歯形成面Fの中央部に形成されたラック歯12の歯幅よりも小さくなっている。
The evaluation results of the rack bar of Experimental Example 1 are shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 11 shows the evaluation result based on the tooth tip tooth width, and FIG. 12 shows the evaluation result based on the pin contact length. From these evaluation results, the tooth width of the plurality of
実験例2のラックバーは、実験例1のラックバーと同じ軸材11に対し、まず、12本の芯金24を用いて上記歯形成ステップを行い、軸材11の歯形成面Fの全長に亘る芯金24の往復移動を繰り返し、歯形成面Fに複数のラック歯12を形成した。次いで、上記の歯形成ステップで最後に使用された芯金24よりも大きい7本の芯金を用いて上記第1の歯補正ステップを行い、歯形成面Fの第1端部の歯No.1〜歯No.5の範囲で芯金24の往復移動を繰り返した。得られたラックバーについて、各ラック歯12の歯幅を、歯先歯幅及びピン接触長さの2通りよって評価した。
In the rack bar of Experimental Example 2, the tooth forming step is first performed on the
実験例2のラックバーの評価結果を、図11及び図12に併せて示す。これらの評価結果から、歯No.1〜歯No.5のラック歯12の歯幅が拡幅され、歯No.6以降の歯形成面Fの中央部に形成されたラック歯12の歯幅と同等となっていることがわかる。このように、上記第1の歯補正ステップを実施することにより、歯形成面Fの第1端部に形成されたラック歯12の歯幅を、歯形成面Fの中央部に形成されたラック歯12の歯幅と均等とすることができる。同様に、上記第2の歯補正ステップを実施することにより、歯形成面Fの第2端部に形成されたラック歯12の歯幅を、歯形成面Fの中央部に形成されたラック歯12の歯幅と均等とすることができる。
The evaluation results of the rack bar of Experimental Example 2 are shown together with FIGS. 11 and 12. From these evaluation results, the tooth No. 1-tooth No. The tooth width of the
10 ラックバー
11 軸材
11A 第1開口端
11B 第2開口端
12 ラック歯
20 ラックバー製造装置
21 基台
22 金型
23a 第1芯金ホルダー
23b 第2芯金ホルダー
24 芯金
25a 第1押棒
25b 第2押棒
26a 第1駆動部
26b 第2駆動部
27 上型
28 下型
29 歯型
30 保持孔
34 芯金
35 押棒部
40 ピンゲージ
F 歯形成面
L1 歯先歯幅
L2 ピン接触長さ
10
Claims (6)
前記歯形成ステップの後、前記歯形成面に前記歯型を押し当てた状態で、前記歯形成面の第1端部側に位置する前記軸材の第1開口端を通して前記軸材に挿入された芯金を前記第1端部にて往復移動させることにより、前記第1端部の材料を前記歯型に向けて塑性流動させる第1の歯補正ステップと、
前記歯形成ステップの後、前記歯形成面に前記歯型を押し当てた状態で、前記歯形成面の第2端部側に位置する前記軸材の第2開口端を通して前記軸材に挿入された芯金を前記第2端部にて往復移動させることにより、前記第2端部の材料を前記歯型に向けて塑性流動させる第2の歯補正ステップと、
を備えるラックバーの製造方法。 With the tooth mold pressed against the flat tooth-forming surface extending in the axial direction on the outer surface of the hollow shaft material, the core metal inserted into the shaft material extends over the entire length of the tooth-forming surface. A tooth forming step in which the material of the tooth forming surface is plastically flowed toward the tooth mold by reciprocating the tooth forming surface.
After the tooth forming step, the tooth mold is pressed against the tooth forming surface and inserted into the shaft material through the first opening end of the shaft material located on the first end side of the tooth forming surface. A first tooth correction step in which the material of the first end portion is plastically flowed toward the tooth mold by reciprocating the core metal at the first end portion.
After the tooth forming step, the tooth mold is pressed against the tooth forming surface and inserted into the shaft material through the second opening end of the shaft material located on the second end side of the tooth forming surface. A second tooth correction step of plastically flowing the material of the second end portion toward the tooth mold by reciprocating the core metal at the second end portion.
A method of manufacturing a rack bar comprising.
前記歯形成面は、前記軸材の前記第1開口端側に偏倚して設けられており、
前記芯金は、前記芯金とは別体の、前記第1開口端を通して前記軸材に挿抜される第1押棒及び前記第2開口端を通して前記軸材に挿抜される第2押棒によって交互に押されることにより往復移動され、
少なくとも前記第2の歯補正ステップにおいて前記芯金が前記第2押棒によって押される際に、前記芯金を拘束して前記芯金の長手軸まわりの回転を阻止するラックバーの製造方法。 The method for manufacturing a rack bar according to claim 1.
The tooth forming surface is provided so as to be biased toward the first opening end side of the shaft member.
The core metal is alternately separated from the core metal by a first push rod that is inserted into and removed from the shaft material through the first opening end and a second push rod that is inserted and removed from the shaft material through the second opening end. It is moved back and forth by being pushed,
A method for manufacturing a rack bar that restrains the core metal and prevents the core metal from rotating around a longitudinal axis when the core metal is pushed by the second push rod at least in the second tooth correction step.
前記第1押棒と前記第2押棒とで前記芯金を挟持することによって前記芯金を拘束するラックバーの製造方法。 The method for manufacturing a rack bar according to claim 2.
A method for manufacturing a rack bar that restrains the core metal by sandwiching the core metal between the first push rod and the second push rod.
前記第2押棒及び前記芯金それぞれの当接面を互いに嵌合する凹凸面とし、前記第2押棒及び前記芯金それぞれの当接面を互いに嵌合させることによって前記芯金を拘束するラックバーの製造方法。 The method for manufacturing a rack bar according to claim 2 or 3.
A rack bar that restrains the core metal by forming the contact surfaces of the second push rod and the core metal into a concavo-convex surface that fits each other and fitting the contact surfaces of the second push rod and the core metal to each other. Manufacturing method.
前記軸材に挿抜される芯金と、
前記芯金とは別体の押棒であって、前記歯形成面の軸方向の第1端部側に位置する前記軸材の第1開口端を通して前記軸材に挿抜される第1押棒、及び前記歯形成面の軸方向の第2端部側に位置する前記軸材の第2開口端を通して前記軸材に挿抜される第2押棒と、
前記第1押棒を駆動する第1駆動部、及び前記第2押棒を駆動する第2駆動部と、
を備え、
前記第1駆動部及び前記第2駆動部は、前記第1押棒及び前記第2押棒を交互に駆動し、前記軸材に挿入された前記芯金を前記歯形成面の全長に亘って往復移動させ、前記第1開口端を通して前記軸材に挿入された前記芯金を前記第1端部にて往復移動させ、前記第2開口端を通して前記軸材に挿入された前記芯金を前記第2端部にて往復移動させるラックバーの製造装置。 A mold that includes a tooth mold that is pressed against a flat tooth forming surface that extends in the axial direction on the outer surface of the hollow shaft material and holds the shaft material, and a mold that holds the shaft material.
The core metal to be inserted and removed from the shaft material and
A push rod that is separate from the core metal, and is inserted into and removed from the shaft member through the first opening end of the shaft member located on the first end side in the axial direction of the tooth forming surface, and A second push rod that is inserted into and removed from the shaft member through the second opening end of the shaft member located on the second end side in the axial direction of the tooth forming surface.
A first drive unit that drives the first push rod, a second drive unit that drives the second push rod, and
With
The first drive unit and the second drive unit alternately drive the first push rod and the second push rod, and reciprocate the core metal inserted in the shaft member over the entire length of the tooth forming surface. The core metal inserted into the shaft material through the first opening end is reciprocated at the first end portion, and the core metal inserted into the shaft material through the second opening end is moved to the second end. A rack bar manufacturing device that reciprocates at the end.
押棒部を一体に有し、前記軸材に挿抜される芯金と、
前記歯形成面の軸方向の第1端部側に位置する前記軸材の第1開口端を通して前記軸材に挿抜される前記芯金の前記押棒部を駆動する第1駆動部、及び前記歯形成面の軸方向の第2端部側に位置する前記軸材の第2開口端を通して前記軸材に挿抜される前記芯金の前記押棒部を駆動する第2駆動部と、
を備え、
前記第1駆動部及び前記第2駆動部の少なくとも一方は、前記軸材に挿入された前記芯金を前記歯形成面の全長に亘って往復移動させ、また、前記第1駆動部は、前記芯金を前記第1端部にて往復移動させ、前記第2駆動部は、前記芯金を前記第2端部にて往復移動させるラックバーの製造装置。 A mold that includes a tooth mold that is pressed against a flat tooth forming surface that extends in the axial direction on the outer surface of the hollow shaft material and holds the shaft material, and a mold that holds the shaft material.
A core metal that has a push rod portion and is inserted and removed from the shaft material,
The first driving portion for driving the pushing rod portion of the core metal inserted into and removed from the shaft material through the first opening end of the shaft material located on the first end side in the axial direction of the tooth forming surface, and the tooth. A second drive unit that drives the push rod portion of the core metal that is inserted into and removed from the shaft member through the second opening end of the shaft member located on the second end portion side in the axial direction of the forming surface.
With
At least one of the first drive unit and the second drive unit reciprocates the core metal inserted into the shaft member over the entire length of the tooth forming surface, and the first drive unit is the first drive unit. The second drive unit is a rack bar manufacturing apparatus that reciprocates the core metal at the first end portion and reciprocates the core metal at the second end portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017104760A JP6855327B2 (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Rack bar manufacturing method and manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017104760A JP6855327B2 (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Rack bar manufacturing method and manufacturing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018199150A JP2018199150A (en) | 2018-12-20 |
JP6855327B2 true JP6855327B2 (en) | 2021-04-07 |
Family
ID=64666775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017104760A Active JP6855327B2 (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Rack bar manufacturing method and manufacturing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6855327B2 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3547378B2 (en) * | 2000-08-28 | 2004-07-28 | 株式会社幸伸技研 | Hollow rack bar tooth form rolling jig |
JP3607204B2 (en) * | 2000-02-14 | 2005-01-05 | 株式会社幸伸技研 | Linear drive type rolling machine |
JP4077236B2 (en) * | 2002-04-22 | 2008-04-16 | 松岡 美奈子 | Method for manufacturing hollow rack member |
JP2004351468A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | High Frequency Heattreat Co Ltd | Method and device for manufacturing hollow steering rack shaft |
JP4478211B2 (en) * | 2003-07-08 | 2010-06-09 | 高周波熱錬株式会社 | Hollow steering rack shaft and manufacturing method thereof |
JP4504127B2 (en) * | 2004-07-20 | 2010-07-14 | 松岡 美奈子 | Hollow rack bar manufacturing equipment |
JP5759093B2 (en) * | 2008-04-23 | 2015-08-05 | 高周波熱錬株式会社 | Rack bar and steering device |
JP6039986B2 (en) * | 2012-09-28 | 2016-12-07 | 高周波熱錬株式会社 | Hollow rack bar manufacturing apparatus and hollow rack bar manufacturing method |
-
2017
- 2017-05-26 JP JP2017104760A patent/JP6855327B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018199150A (en) | 2018-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3237164B1 (en) | Drill ring for a core drill bit | |
DE102009031345A1 (en) | Squirrel cage and methods of making them | |
JP2016179475A (en) | Rack bar, and production method of rack bar | |
EP3343069B1 (en) | Steering rack and manufacturing method therefor | |
DE202019101214U1 (en) | Tool device for a machine tool | |
JP6855327B2 (en) | Rack bar manufacturing method and manufacturing equipment | |
JP2017044228A5 (en) | Rack and manufacturing method thereof, steering apparatus and manufacturing method thereof, and automobile and manufacturing method thereof | |
JP6300871B2 (en) | Drawing machine and twist bar manufacturing method | |
DE102012206250A1 (en) | Cutting tool, in particular saw blade, for a machine tool | |
JP5740440B2 (en) | Rack bar | |
JP6305240B2 (en) | Manufacturing apparatus and method of manufacturing a reinforcing bar spacer | |
DE102010040131A1 (en) | Oscillating insert tool and hole saw insert tool | |
JP5731451B2 (en) | Interdental brush | |
DE60305429T2 (en) | Toothed belt with metallic core, gearbox provided therewith and method of manufacturing the belt | |
EP2832868A2 (en) | Press tool and method for producing a press tool | |
WO2019197586A1 (en) | Method for producing a helical cast pattern | |
DE2059760C2 (en) | Slip maker for the production of moldings from concrete or similar material | |
JP5193650B2 (en) | Core bar set and hollow rack bar | |
WO2016062439A1 (en) | Apparatus for mounting a stator in a housing | |
JP5791139B1 (en) | Anchor bolt auxiliary tool, anchor bolt set, and anchor bolt construction method | |
WO2018073063A1 (en) | Conveyor roller | |
JP6779955B2 (en) | Manufacturing method of tip crushed steel pipe | |
AT238812B (en) | Method and device for helically winding a metal strip | |
JP2013006189A (en) | Device and method for manufacturing hollow rack bar | |
AT519975A4 (en) | Method and tool for creating an impression |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210209 |
|
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: 20210302 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210317 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6855327 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |