JPH04173476A

JPH04173476A - ステアリングラック軸およびその製造方法

Info

Publication number: JPH04173476A
Application number: JP29897190A
Authority: JP
Inventors: Hideji Sakamoto; 秀二坂本; Masanobu Ichinose; 一ノ瀬　正信; Masayoshi Ozawa; 小沢　正義
Original assignee: Yamada Seisakusho KK
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1992-06-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は、ステアリングラック軸およびその製造方法に
係り、さらに詳しくは軸本体におけるラック形成領域の
改良に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

従来より、ステアリング装置におけるラック軸は、管状
の軸本体の外周面にラックを形成したものが知られてい
る。このステアリングラック軸を構成する軸本体は、軽
量化を図るため、ならびに、当該ラック軸の軸方向変位
に伴う軸本体両端部の空気流路を形成するため、軸方向
中央部に、その軸方向に沿って、貫通孔が形成されたも
のが用いられており、この軸本体の外面側にラックが形
成されるものとされている。

ところで、ステアリングラック軸は、設置スペースとの
関係から、ラックの形成領域を軸本体の外径よりも小径
とされた部分に設けることが必要とされ、これによる種
々の提案がなされている。

例えば、第６図に示される従来例にあっては、軸方向中
央部に貫通孔５０が形成された軸本体５１を設けるとと
もに、軸方向に沿う平坦部５５が一部に形成された心金
５２を前記貫通孔５０内に挿入し、これをプレス成形機
の上下金型５３，５４間に介装してプレス成形すること
により、前記心金５２の外形に沿って平坦部５５（第７
図参照）を軸本体５１の外周面部分に設け、この平坦部
５５にラックを形成する構成とされている。

しかしながら、このような従来例にあっては、前記上下
金型５３．５４間にてプレス加工されることから、平坦
部５５を形成する領域である軸本体５１の初期体積がプ
レス分に対応して減少される結果、この減少分が上下金
型５３．５４間にハリとなって発生することを回避し得
す、従って、プレス成形後のハリ除去作業が要求されて
作業工程の増加に伴う生産力低下ならびにコストアップ
につながるという欠点がある。しかも、パリ除去は熟練
を要し、高精度作業が要求されるとともに、この作業が
完全でない場合には、ステアリングラック軸を収容する
ハウジング内の軸受またはオイルシール等との間に摩耗
を発生させる要因ともなり、かかる場合には作動不良と
なり得る。さらに、成形時には、軸本体５１はその直径
方向荷重を受けるため、離型後の曲がりや、熱処理時の
歪が大きくなり、困難な矯正作業が強いられるという欠
点もある。

また、前記心金５２は、平坦部５５を形成すべく軸本体
５１の内径部くぼみを回避するが、プレス成形時の荷重
による破損や、引抜き作業の反復継続により、摩耗が生
じる結果、交換サイクルが短縮されることにより設備費
高騰を招来する。

さらに、素材としての軸本体５１が一般的な鋼管による
ものである場合には、素材時の偏肉がそのままの肉厚と
なり得るため、前記平坦部５５の肉厚が十分に確保でき
ない場合もある。しかも、硬質鋼管素材（例えば引張応
力６０”ｆ／ｍ”以上のもの）のプレス成形は困難を伴
い、金型精度の極度の低下による形状転写精度維持が難
しいものとなる。

また、第８図に示される従来例にあっては、軸本体７０
の貫通孔７１内に、小径部７３Ａを備えた心金７３を挿
入した状態で、金型７４の型穴７４Ａより軸本体７０を
引き抜くパテノド加工を行ってランク形成領域を設け、
この領域部分にランクを形成するものであるが、このよ
うな構成においては、第９図に示されるように、初期直
径より小径とされたラック形成領域が形成可能であるが
、平坦部が形成されていない結果、ランクを形成した後
の当該領域における直径方向肉厚が部分的に薄肉となる
ため、強度的に問題であり、破損原因となり易く、また
、心金７３を用いることが必須であるから、作業工程の
削減も期待できず、心金７３自体の設備費コスト減も図
れないという問題が残されている。

ここに、本発明の目的は、ラック形成領域における強度
低下を回避するとともに、加工工程の削減を図ることの
できるステアリングラック軸およびその製造方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明に係るステアリング
ラック軸は、軸方向に貫通孔を備えた軸本体は、この軸
方向に沿って非絞り加工領域と、該非絞り加工領域に連
続する絞り加工領域とを備え、前記絞り加工領域の一部
には、前記軸方向と直交する方向に沿って略一定の肉厚
分布を有する平坦部が形成されるとともに、該平坦部の
少なくとも一部にはラックが形成されていることを特徴
として構成されている。

また、本発明に係るステアリングラック軸の製造方法は
、軸方向に貫通孔を備えた軸本体の一部を、前記軸方向
と直交する方向に沿って一定の肉厚分布を有する平坦部
が形成されるように絞り加工を行って絞り加工領域を形
成した後、前記平坦部の少なくとも一部にランクを形成
することを特徴とするものである。

〔作用〕

前記絞り加工領域は、軸本体の軸方向と直交する方向に
沿って肉厚分布が略一定となるように形成されるととも
に、当該領域部分にラックが形成され、また、絞り加工
を行なう際には、軸本体の貫通孔への心金挿入が不要と
される。従って、ラック形成後の部分的強度低下原因が
減少され得るとともに、加工工程削減が達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づいて
詳細に説明する。

第１図には、本実施例に係るステアリングラック軸１の
全体構成が示されている。この図においてステアリング
ラック軸１は、軸方向中心部を貫通する貫通孔２が形成
された鋼材からなる軸本体３と、この軸本体３の軸方向
中央部における外周面に形成されたラック４とにより構
成されている。

前記軸本体３の両側は円筒状をなす非絞り加工領域３Ａ
、３Ａとされ、これら非絞り加工領域３Ａ、３Ａ間は絞
り加工領域３Ｂとされている。この絞り加工領域３Ｂは
軸本体３の軸方向と直交する方向に平坦部５が形成され
るように絞り加工されている。

前記平坦部５は、第３図に示されるように、外面と内面
との肉厚が前記軸方向と直交する方向に沿って一定の肉
厚となるように設けられている。

従って、この絞り加工領域３Ｂにおける貫通孔２の横断
面形状は、一部が平坦となるように形成され、前記非絞
り加工領域３Ａの貫通孔２との間に段部２Ａが形成され
る（第２図参照）。また、平坦部５の第３図中両端から
閉ループ状に連続する円弧状部６は、前記非絞り加工領
域３Ａの外面と面一となっている。

次に、本実施例に係るステアリングラック軸の製造工程
につき、第４図（Ａ）乃至（Ｄ）をも参照して説明する
。

初めに、第４図（Ａ）に示されるように、軸方向中心部
に貫通孔２を有する管状の軸本体３を形成する。

次いで、前記軸本体３の一端から図示しない絞り加工機
にて絞り加工を行い、軸本体３の途中まで、これを連続
的に行う〔第４図（Ｂ）参照］。

この際、絞り加工された軸本体３の横断面形状は、第３
図に示したように外周面と内周面のそれぞれの形状が対
応し、全体として、略一定の肉厚を有する形状とされる
。

このように絞り加工が終了した後、前記絞り加工が開始
された軸本体３の端部側を所定軸方向長さに亘って拡開
させて初期形状に復元し、非絞り加工領域３Ａとし、こ
れにより、絞り加工領域３Ｂが図中左右の非絞り加工領
域３Ａ、３Ａ間に位置されることとなる〔第４図（Ｃ）
参照〕。

この後、第４図（Ｄ）に示されるように、絞り加工領域
３Ｂの平坦部５にラック４を形成し、所定の焼入等の処
理工程を経て最終製品としてのステアリングラック軸１
が完成される。

このような実施例によれば次のような効果がある。

すなわち、ラック４を形成する軸本体３の部分を絞り加
工による平坦部５とし、且・つ、この平坦部５の肉厚分
布を略一定としたから、当該平坦部５にラック４を形成
した際に、ランク４の歯底から貫通孔２までの肉厚のば
らつきがなく、その後におけるラック４の焼入条件が標
準化できるとともに、焼入パターンが均一化でき、これ
によって強度のばらつきを減少することが可能となって
、従来品に比べて強度的に優れたステアリングラック軸
を提供することが可能となる。

また、前記平坦部５の略一定肉厚によれば、従来のよう
な部分的肉薄部の発生を考慮する必要が排除されるため
、当初の鋼管の肉厚は強度的に支障を生じない限り肉薄
であってもよいことになる結果、より軽量化ならびに小
径化が可能となる。

さらに、平坦部５の成形はプレス加工によるのではなく
絞り加工によるものとしたから、パリの発生に伴うパリ
除去作業を一掃できることと相撲って作業工程を削減す
ることもでき、且つ、従来品に比して硬質材の採用も可
能である。

また、絞り加工時には、心金を用いていないため、少な
くとも心金を必須とした成形による設備費コストより低
廉である。

その上、平坦部５成形時における荷重は軸方向荷重であ
るから、軸の曲がりの矯正ならびに低減を図ることによ
り後工程の矯正作業等も不要となり、ラック４の寸法精
度を高精度に維持する上で有利である。

また、前記軸本体３の一端は、−度絞りがかけられでも
、その後に拡開させて、結果として絞り加工領域３Ｂを
挟んで両端が非絞り加工領域３Ａとされていることによ
り、つまり同一外径とすることにより、両端に取り付け
られるジヨイント等の加工基準を同一基準にすることが
できるという効果がある。

なお、前記実施例においては、軸本体３の両端側は非絞
り加工領域３Ａであるとして図示説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、前述のような一端の拡
開作業は必ずしも必要とするものではない。例えば、第
５図に示されるように、軸本体３の一端から他端例の非
絞り加工領域３Ａまでの全長を絞り加工領域３Ｂとし、
この絞り加工領域３Ｂの図中右端側の所定領域を餘いた
平坦部５にラック４を形成するものであってもよい。こ
の場合には、前述した拡開作業は不要となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、物の発明によれば、全体として顕
著なる軽量化を図ることが可能となるとともに、ラック
形成領域における強度低下を回避可能なステアリングラ
ック軸を提供できるという効果がある。

また、方法の発明によれば、絞り加工後にう・ツクを形
成するため、ラック形成領域における強度低下原因を回
避しつつ高精度加工が可能で、且つ作業工程の削減が可
能なステアリングラック軸の製造方法を提供できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は本
発明に係るステアリングラック軸の一実施例を一部省略
して示す全体斜視図、第２図は第１図の縦断面図、第３
図は第２図■−■線矢視断面図、第４図（Ａ）乃至第４
図（Ｄ）は前記実施例に係るステアリングラック軸の製
造工程を説明するための断面図、第５図は前記実施例の
変形例を示す第４図（Ｄ）と対応する断面図、第６図乃
至第９回は従来例を説明するための図である。１・・・・・・ステアリングラック軸、２・・・・・・
貫通孔、　　　３・・−・・・軸本体、３Ａ・・・非絞
り加工領域、３Ｂ・・・絞り加工領域、４・・・・・・
ラック、　　　　５・・・・・・平坦部、６・・・・・
・円弧状部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸方向に貫通孔を備えた軸本体は、この軸方向に
沿って非絞り加工領域と、該非絞り加工領域に連続する
絞り加工領域とを備え、前記絞り加工領域の一部には、
前記軸方向と直交する方向に沿って略一定の肉厚分布を
有する平坦部が形成されるとともに、該平坦部の少なく
とも一部にはラックが形成されていることを特徴とする
ステアリングラック軸。
（２）軸方向に貫通孔を備えた軸本体の一部を、前記軸
方向と直交する方向に沿って一定の肉厚分布を有する平
坦部が形成されるように絞り加工を行って絞り加工領域
を形成した後、前記平坦部の少なくとも一部にラックを
形成することを特徴とするステアリングラック軸の製造
方法。