JPH0446629A - 平坦部付き円管の製造方法 - Google Patents

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 この発明は、長さの中間部において周壁に平坦部が形成
されている平坦部付き円管を製造する装置に関する。

この明細書において、第２図および第３図の上下を上下
というものとする。また、第２図の左側を前、右側を後
というものとする。さらに、第３図の左側を左、右側を
右というものとする。

従来の技術と発明の課題 たとえば車両のラックピニオン式ステアリング装置のラ
ック棒としては、従来、横断面円形の中実棒の周面の一
部にフライス加工を施すことによって、所定長さおよび
幅を有する平坦部を形成し、この平坦部にブローチ加工
を施すことによって歯を形成し、さらにガンドリルを用
いて軸線方向に貫通する穴を形成して重量を軽減したも
のが用いられていた。しかしながら、このラック棒を製
造するには、ガンドリルを用いての穴あけ加工を施す必
要があって作業が面倒になるとともに、材料歩留まりが
悪いという問題があった。

この問題を解決するためには、円管の周壁にフライス加
工を施して平坦部を形成し、この平坦部に歯を形成すれ
ばよいように考えられるが、円管の周壁にフライス加工
を施すのでは、形成された平坦部の肉厚が薄くなるので
、平坦部の肉厚を、歯を形成するために必要な所定の肉
厚とするには、他の部分の周壁の肉厚を大きくしなけれ
ばならず、ラック棒の重量が大きくなるという問題があ
った。

そこで、この問題を解決するために、金型で円管を保持
し、下面が形成すべき平坦部と等しい大きさの長方形状
平坦加工面となされた成形パンチで円管の周壁を外側か
ら押圧することにより平坦部を形成する方法を採用する
ことが考えられた。しかしながら、この方法では、形成
された平坦部の軸線方向および円周方向の両側で円管の
外径が変形したり、平坦部の中央部が凹んだりするとい
う問題があった。また、平坦部の周囲に上方に突出した
大きなばりが生じるという問題があった。さらに、平坦
部の長さを変更するためには、種々のサイズの金型およ
びパンチを用意する必要があり、コストか高くなるとい
う問題があった。しかも、成形パンチで１度に平坦部全
体を成形するため、成形パンチに大きな荷重を掛ける必
要があり、能力の大きいプレス機械を用いなければなら
ないという問題があった。

これらの問題を解決するために、本出願人は、先に、周
面に外方に突出した円筒状加工面を有する棒状加工具と
、円管を軸線方向に移動自在に挿入しつる円管挿入用貫
通穴、および上方から見て円管挿入用貫通穴と直交する
とともに、円管挿入用貫通穴の軸線方向から見て一部分
が重複し、かつ加工具を、その加工面が円管挿入用貫通
穴内に臨むように挿入しうる加工具挿入用貫通穴を有す
る金型とよりなる装置を使用し、円管を円管挿入用貫通
穴内に挿入し、加工具をその周面の横断面凸円弧状加工
面が円管側を向くように加工具挿入貫通穴内に差込むこ
とによって、円管の周壁の一部が塑性変形するように棒
状加工具の加工面を周壁に押し付け、この状態で円管と
加工具とを円管の軸線方向に相対的に移動して平坦部を
形成することを特徴とする方法を提案した（特願平１−
１６７４２７号）。

しかしながら、この方法では、円管挿入用貫通穴の軸線
と直交する断面において、金型の円管挿入用貫通穴の周
面と加工具挿入貫通穴の周面とが鋭角をなすので、この
鋭角部分の強度か小さくなり、加工具の加工面を円管周
壁に押し付けたさい、および円管と加工具とを円管の軸
線方向に相対的に移動させたさいに破損し易いという問
題がある。

この発明の目的は、上記問題を全て解決した平坦部付き
円管の製造装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による平坦部付き円管の製造装置は、下端に加
工面が形成されているとともに、この加工面の最下位部
分に、前後から見て円管の周壁の外径よりも小さい所定
長さを有する直線状部分が設けられている棒状加工具と
、円管を軸線方向に移動自在に挿入しうる円管挿入用貫
通穴、および円管挿入用貫通穴と直角をなすとともに下
端が円管挿入用貫通穴の内周面に開口し、かつ加工具を
その軸線方向に移動自在に挿入しうる加工具挿入用貫通
穴を備えてい２）金型とよりなり、加工具挿入用貫通穴
の下端開口の左右方向の幅か、棒状加工具下端の加工面
における直線状部分の長さと等しくなされているもので
ある。

作　　　用 この発明の装置によれば、加工具の下端に加工面が形成
され、加工面の最下位部分に、前後から見て円管の周壁
の外径よりも小さい所定長さを有する直線状部分が設け
られており、金型か、円管を軸線方向に移動自在に挿入
しうる円管挿入用貫通穴、および円管挿入用貫通穴と直
角をなすとともに下端が円管挿入用貫通穴の内周面に開
口し、かつ加工具をその軸線方向に移動自在に挿入しう
る加工具挿入用貫通穴を備えているので、円管挿入用貫
通穴の軸線と直交する断面において、金型の円管挿入用
貫通穴の周面と加工具挿入貫通穴の周面とは鈍角をなす
。

しかも、円管挿入用貫通穴および加工具挿入貫通穴の軸
線を含む断面において、金型の円管挿入用貫通穴の周面
と加工具挿入貫通穴の周面とは直角をなす。また、加工
具挿入用貫通穴の下端開口の左右方向の幅が、棒状加工
具下端の加工面における直線状部分の長さと等しくなさ
れているので、加工時には、前後から見て、円管挿入用
貫通穴の内周面と加工具との間に隙間が生じることはな
い。

実　　施　　例 以下、図面を参照してこの発明の１実施例を説明する。

第７図は、この発明の装置によって製造された平坦部付
き円管（１）を示す。この円管（１）の周壁（１ａ）外
周面の上部における長さの中間部には、周壁（１ａ）外
周面の横断面における１つの弦の長さと等しい幅を有す
る平坦部（２）が所定長さにわたって形成されている。

そして、この円管（１）の平坦部（２）に歯（８）を形
成することにより、たとえば第８図に示すようなラック
棒（４）がつくられる。

第１図〜第３図は平坦部付き円管の製造装置を示す。

第１図〜第３図において、平坦部付き円管（１）の製造
装置は、横断面円形の棒状加工具（１０）と、上面がカ
バー（２１）で覆われた金型（２０）とを備えている。

加工具（１０）の下端面には、左右から見て前後の中央
部が下方に突出した凸円弧状である加工面（１１）が形
成されている。加工面（１１）の下縁（ｌｌａ）は、前
後から見て円管（１）の平坦部（２）の幅と等しい長さ
を有する直線状となされている。加工具（ｌＯ）の上端
には上方から見て前後に長い略長方形の板状頭部（１２
）が一体に形成されている。頭部（１２）の上面は、前
後から見て左右の中央部が上方に突出した円筒面（１２
ａ）となされている。

金型（２０）上面の前後の中央部には左右にのびる角溝
（２２）が形成されている。角溝（２２）の底面の左右
の中央部には、上方から見て前後に長い長方形状の凹所
（２３）か形成されている。凹所（２３）の大きさは、
加工具（１０〉の頭部（１２）が嵌まるような大きさで
ある。また、凹所（２３）の深さは、頭部（１２）か凹
所（２３）内に嵌め入れられたさいに、頭部（１２）の
円筒面（１２ａ）の頂部か角溝（２２）の底面と同一高
さ位置にくるような深さとなされている。金型（２０）
上面における角溝（２２）の前後両側の左右両端よりの
部分にはそれぞれねし穴（２４）が形成されており、カ
バー（２１〉を貫通したおねしく２５）かねし穴（２４
）にねし嵌められることによってカバー（２１）が金型
（２０）に固定されるようになっている。そして、角！
　（２２）とカバー（２１）の下面により、加工具押し
下げ部材挿入穴（２６）か形成されている。金型（２０
）の角溝（２２）よりも下方の部分には、金型（２０）
を前後に貫通した横断面円形の円管挿入用貫通穴（２７
）が形成されている。角溝（２２）の凹所（２３）の底
面と円管挿入用貫通穴（２７）との間に、上下にのびか
つ凹所（２３）の左右方向の幅よりも小さい直径を有す
る横断面円形の加工具挿入用貫通穴（２８）が形成され
ている。両貫通穴（２７）（２８）の軸線は、左方から
見て直交している。加工具挿入用貫通穴（２８）の円管
挿入用貫通穴（２７）周面への下端開口の周縁は、加工
具（１０）の頭部（１２）を凹所（２３）内に嵌め入れ
たさいに加工具（１０）の加工面（１１）の周縁と合致
するようになされており、当然のことながら加工具挿入
用貫通穴（２８）の下端開口の左右方向の幅か、棒状加
工具（１０）下端の加工面（１１）における下縁（ｌｌ
ａ）の長さと等しくなされている。したかって、円管挿
入用貫通穴（２７）の軸線と直交する断面において、金
型（２０）の円管挿入用貫通穴（２７）の周面と加工具
挿入貫通穴（２８）の周面とは鈍角をなし、円管挿入用
貫通穴（２７）および加工具挿入貫通穴（２８）の軸線
を含む断面において、円管挿入用貫通穴（２７）の周面
と加工具挿入貫通穴（２８）の局面とは直角をなす。

金型（２０〉の加工具押し下げ部材挿入用穴（２６）内
には、横断面方形の加工具押し下げ部材（３０）が摺動
自在に嵌められるようになっている。加工具押し下げ部
材（３０）は、金型（２０）の右方に配置された図示し
ない適当な押圧装置によって左方に移動されるようにな
っている。加工具押し下げ部材（３０）の下面の長さの
中間部には、右方に向かって下方に傾斜した傾斜面（３
０ａ）が形成されており、この部材（３０）が右から左
に移動したさいに、この傾斜面（３０ａ）のくさび作用
によって加工具（１０）が押し下げられる。

金型（２０）の後側面には、金型（２０）の後方に配置
されかつ素材となる円管（４０）および円管（４０）を
前方に移動させるパンチ（３２）を案内するガイド（３
１）が固定されている。

上記装置を用いて平坦部付き円管（１）を製造する方法
を第４図〜第６図を参照して説明する。

まず素材となる円管（４０）を金型（２０）の円管挿入
用貫通穴（２７）内に挿入した後、加工具（ｌＯ）を上
方から加工具挿入用貫通穴（２８）に挿入し、カバー　
（２１）を取付ける。このとき、加工具（１０）の加工
面（１１）の下縁（ｌｌａ）が円管（４０）の周壁（４
０ａ）外周面に当接しているとともに、その頭部（１２
）の円筒面（１２ａ）は凹所（２３）から上方に突出し
ている。ついで、右方から押し下げ部材挿入用穴（２６
）内に加工具押し下げ部材（３０）を挿入しく第４図参
照）、図示しない押圧装置によってこの部材（３０）を
左方に移動させる。すると、押し下げ部材（３０）の下
面の傾斜面（３０ａ）が加工具（１０）の頭部（１２）
の円筒面（１２ａ）に摺接し、傾斜面（３０ａ）のくさ
び作用によって加工具（１０）が押し下げられ、加工具
（１０）の加工面（１１）によって円管（４０）の周壁
（４０ａ）が塑性変形させられ、円管（４０）の軸線方
向と直角をなす方向にのびる凹み（４１）が形成される
（第５図参照）。その後、この状態で、パンチ（３２）
によって円管（４０）を前方に移動させる。すると、加
工具（１０）の加工面（１１）により、円管（４０）の
移動距離に対応する長さを持った平坦部（２）が、円管
（４０）の周壁（４０ａ）に形成される。こうして、平
坦部（２）付き円管（１）が製造される（第６図参照）
。

発明の効果 この発明によれば、上述のようにして、平坦部付き円管
を製造することができるので、材料歩留まりがよくなる
とともに、作業を容易に行える。しかも、形成された平
坦部の肉厚は他の部分の周壁の肉厚とほぼ等しくなるの
で、この平坦部付き円管をラック棒に使用した場合に、
十分な歯たけを有する歯を形成することができるととも
に、重量が増加するのを防止することができる。また、
加工具の加工面の面積が小さいので、能力の大きいプレ
ス機械を必要としない。しかも、平坦部の両側で円管の
外径が変形せず、スプリングバックの影響を小さくでき
るため平坦部の製作精度が向上する。さらに、棒状加工
具を、その軸線が円管の軸線と直交し、かつ加工面の直
線状部分が円管の軸線と直角をなすように配置し、加工
具の下端加工面を円管周壁に押し付けて円管の周壁の一
部を径方向内方に塑性変形させるので、金型が破損する
おそれはない。

また、この発明によれば、上述のように、円管挿入用貫
通穴の軸線と直交する断面において、金型の円管挿入用
貫通穴の周面と加工具挿入貫通穴の周面とは鈍角をなし
、しかも円管挿入用貫通穴および加工具挿入貫通穴の軸
線を含む断面において、金型の円管挿入用貫通穴の周面
と加工具挿入貫通穴の周面とは直角をなすので、両貫通
穴の境界部分の強度が大きくなり、その破損を防止でき
る。また、同じ装置を用いて種々の長さの平坦部を有す
る平坦部付き円管を製造することかできるので、コスト
が安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による装置の１実施例を示す分解斜視
図、第２図は同しく円管挿入用貫通穴および加工具挿入
貫通穴の軸線を含む垂直面での断面図、第３図は第２図
の■−■線断面図、第４図〜第６図はこの発明による装
置で平坦部付き円管を製造する方法を工程順に示す第２
図相当の垂直断面図、第７図はこの発明の方法で製造さ
れた平坦部付き円管の斜視図、第８図は平坦部付き円管
からつくったラック棒の斜視図である。 （１）・・・平坦部付き円管、（２）・・・平坦部、（
１０）・・・加工具、（１１）・・・加工面、（ｌｌａ
）・・・下縁、（２０）・・・金型、（２７）・・・円
管挿入用貫通穴、（２８）・・・加工具挿入用貫通穴、
（４０）・・・素材となる円管、（４０ａ）・・・周壁
。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下端に加工面が形成されているとともに、この加工面の
   最下位部分に、前後から見て円管の周壁の外径よりも小
   さい所定長さを有する直線状部分が設けられている棒状
   加工具と、円管を軸線方向に移動自在に挿入しうる円管
   挿入用貫通穴、および円管挿入用貫通穴と直角をなすと
   ともに下端が円管挿入用貫通穴の内周面に開口し、かつ
   加工具をその軸線方向に移動自在に挿入しうる加工具挿
   入用貫通穴を備えている金型とよりなり、加工具挿入用
   貫通穴の下端開口の左右方向の幅が、棒状加工具下端の
   加工面における直線状部分の長さと等しくなされている
   平坦部付き円管の製造装置。