JPH07308729A - ステアリング用ヘリカルピニオンギアとその製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高精度なステアリング用ヘリカルピニオンギア
を鍛造加工により製造する。 【構成】ダイス２２には、斜めにねじれた複数の歯形成
形部３６が設けられている。この成形部３６の上端面３
６ｅには、歯面３６ｄに対して鋭角であった部分をほぼ
三角形状に切り欠いた切下げ部３６ｆが設けられてい
る。パンチ３０によって、ダイス２２内に円柱状の歯車
粗材を押込んで押出し加工を行う。粗材の金属は流動し
て歯形成形部３６の両歯面３６ｃ，３６ｄ側にほぼ均等
に流れ込む。歯車軸Ａ₁ に対して斜めにねじれた複数の
歯１０を有するギア部２と、ギア部２よりも大径の円柱
部６と、ギア部２と円柱部６とを接続する切上り部８と
を有するヘリカルピニオンギア１が製造される。上記パ
ンチ３０には、スプライン成形用パンチ３２が固定され
ており、上記工程と同時に、円柱部６の端部にスプライ
ン４が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステアリング用ヘリカ
ルピニオンギアおよびこのヘリカルピニオンギアの製造
方法と製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステアリング用のヘリカルピニオンギア
は、歯車軸に対して斜めにねじれた複数本の歯を有する
ギア部と、このギア部の歯先円径よりも大径の円柱状の
部分とを有しており、この円柱部の端部内周面に形成さ
れたスプライン等の連結部を介して入力軸に連結され、
舵取ハンドルの操作によって回転されるとともに、上記
ギア部が操向車輪に連動するラックに噛合ってこのラッ
クを往復動させるようになっている。このようなステア
リング用のヘリカルピニオンギアを製造する方法とし
て、従来、機械加工が一般的に行なわれていた。その製
造工程としては、先ず、円柱状の歯車素材を必要な長さ
に切断し、ギアを成形する部分の外径を、製造されるピ
ニオンギア部の外径に合せて予め旋削し、さらに、上記
スプラインを形成するための内径加工を行なった後、ホ
ブ加工あるいはシェーパー加工等により切削してピニオ
ンギア部の歯切りを行ない、続いて、スプラインの歯切
りを行ない、しかる後にバリ取り等の仕上加工を行なっ
ている。

【０００３】このような機械加工では、加工工程数が多
いため製造に時間がかかり、また、歯切り盤等の高価な
専用の機械を必要とするためコスト高であった。しか
も、製造されるヘリカルピニオンギアが、上述のよう
に、ピニオンギア部と、このギア部よりも大径の円柱部
とを有する形状の場合には、ギア部と円柱部との接続部
に形成される歯形の不完全部の長さが、ホブ等の工具に
よる制約によって長くなってしまうという問題があっ
た。また、パワーステアリング用のヘリカルピニオンギ
アの場合には、入力軸との連結部のスプラインが、この
ヘリカルピニオンギアと入力軸側との間の所定角度の相
対回転を許容するとともに、その角度以上の回転は規制
する、いわゆるフェイルセーフを構成しており、機械加
工により製造する場合には、ピニオンギア部の加工とス
プラインの加工とが別々に行なわれるため、ラックとの
噛合いの中立位置とフェイルセーフの中立位置との位相
が完全に一致しない場合があった。

【０００４】上記のように、機械加工によるヘリカルピ
ニオンギアの製造には種々の問題があるため、近年で
は、塑性加工としての転造によりピニオンギアを製造す
る方法が提案されている。この転造加工による方法は、
図７に示すように、加工用の歯形が形成されている１対
の歯車工具１０１，１０２を対向させて配置し、これら
両歯車工具１０１，１０２間に歯車素材１０３を回転自
在に支持させ、両歯車工具１０１，１０２を回転させつ
つ、油圧機構またはカム等によって歯車素材１０３に押
付けることにより、この歯車素材１０３の表面に歯形を
加圧成形するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ステアリング用のヘリ
カルピニオンギアを転造加工により製造する場合には、
両歯車工具１０１，１０２と歯車素材１０３とを加圧回
転させることにより、素材１０３の外周面に塑性変形を
起こさせ、工具１０１，１０２の成形用歯形を歯車素材
１０３の表面に食い込ませて歯形を盛り上がらせるもの
で、製造されるピニオンギアが少数歯で、しかも、奇数
歯の場合には、歯車素材に対する両歯車工具の押込み力
が周期的に変動するため、加工精度が悪いという問題が
あった。また、歯車素材１０３に歯形を形成していく過
程で、歯面が歯先方向へ向けて金属流動をするので、歯
先の先端部上に捲れ上った部分が形成されてしまうとい
う問題があった。そのため上記転造加工の後に仕上加工
をしなければならなかった。さらに、上記のようなステ
アリング装置用のヘリカルピニオンギアの場合には、ピ
ニオンギア部に続いて、このギアの歯先径よりも大径の
円柱状の部分を有しているため、転造用の歯車工具がこ
の大径の円柱部に干渉しないように、円柱部とギアが形
成される部分との間に予め環状の逃げ溝を形成するよう
にしていた。そのため、強度上の問題が生ずるおそれが
あった。

【０００６】さらに、ヘリカルピニオンギアを押出し加
工による鍛造で製造する方法も考えられている。この方
法では、下型内に、歯形成形部を有するダイスを配置
し、円柱状の歯車素材をパンチによってダイス内に押込
むことにより、円柱状歯車素材の外周面に複数本の歯を
同時に成形する。このような押出し加工によりヘリカル
ピニオンギアを製造する場合に使用されるダイスには、
その軸線に対して斜めに傾いた複数本の歯形成形部が設
けられている。図６は、このダイス１２２の内面形状を
展開して示す図であり、この図によって、ヘリカルピニ
オンギアを押出し加工によって製造する過程について説
明する。

【０００７】図６はダイス１２２の内面を水平方向に見
た形状を展開して示す図であり、複数本の歯形成形部１
３６が等間隔で斜めに傾いた状態で設けられている。各
歯形成形部１３６の上方側端面１３６ｅは、円周方向
（図６の左右方向）に同一の高さにあり、従って、この
端面１３６ｅと、歯形成形部１３６の両側の歯面１３６
ｃ，１３６ｄとのなす角度が異なっている。すなわち、
図６のように、歯形成形部１３６が左上から右下へと傾
斜している場合には、上記歯形成形部１３６の上方側端
面１３６ｅと一方の歯面（図の右側歯面）１３６ｃとの
なす角度は鈍角であり、その端面１３６ｅと他方の歯面
（図の左側歯面）１３６ｄとのなす角度は鋭角になって
いる。このような形状の歯形成形部１３６を備えたダイ
ス１２２に対して、円柱状の歯車素材をパンチによって
矢印Ｐ方向から押込んで押出し加工を行なうと、この素
材は、上記上方側端面１３６ｅと鈍角をなす側の歯面１
３６ｃに向かってはスムーズに流れ込んで精度の良い歯
面が形成されるが、端面１３６ｅと鋭角をなす側の歯面
１３６ｄに向かっては素材の金属が流動しにくいため高
精度を得ることができない。従って、製造されたヘリカ
ルピニオンギアの各歯の一方の歯面は高精度に加工され
るが、他方の歯面は精度が悪くなってしまうため、押出
し加工により精度の良いヘリカルピニオンギアを製造す
ることは不可能であった。

【０００８】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、鍛造加工により製造することができ、しかも、高
精度でコンパクトなステアリング用ヘリカルピニオンギ
アを提供することを目的とするものである。

【０００９】また、本発明は、上記ステアリング用ヘリ
カルピニオンギアを製造する方法および製造する装置を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るステアリン
グ用のヘリカルピニオンギアは、軸線に対して斜めにね
じれた複数の歯を有し、操向車輪に連動するラックと噛
合わされるギア部と、このギア部の歯先円の径よりも大
きい外径を有し、入力軸側に連結される連結部が設けら
れている円柱部と、上記ギア部と円柱部との間を傾斜面
によって接続する切上り部とを備えており、さらに、上
記ギア部に設けられた各歯の切上り部側端部の、円柱部
方向を向いた歯面側にほぼ三角形状の肉盛り部を設けた
ものである。

【００１１】また、第２の発明は、斜めに傾いた複数の
歯形成形部が内周面に形成されているダイス内に、円柱
状の歯車素材を押込んで押出し加工をすることにより、
軸線に対して斜めにねじれた歯を有し、操向車輪に連動
するラックに噛合わされるギア部と、入力軸側に連結さ
れる連結部が設けられた円柱部とを備えたステアリング
用ヘリカルピニオンギアを製造する方法であって、特
に、上記歯形成形部の上端面から両歯面側へ上記素材の
金属を流動させてギア部の各歯を成形する際に、各歯形
成形部の上端面から両歯面側へほぼ均等に流動させるよ
うにしたものである。

【００１２】さらに、第３の発明は、内周面の上部に円
柱状の歯車素材の外径とほぼ一致する内径を有する大径
部が、下部に斜めにねじれた複数本の歯形成形部が、そ
して、中間にこれら大径部と歯形成形部とを接続するテ
ーパ面が設けられているダイスと、上下動して、円柱状
の歯車素材を上記ダイス内に押込むパンチとを備えたス
テアリング用ヘリカルピニオンギアの製造装置に関する
もので、上記ダイスの各歯形成形部の上端面に、下方を
向いた歯面側の一部をほぼ三角形状に切り欠いた切下げ
部を形成し、これらダイスとパンチとにより加工を行な
う際に、この歯車素材の上部が上記ダイスの大径部内に
位置する状態で停止させるようにしたものである。

【００１３】

【作用】上記第１の発明では、各歯の切上り部側端部
の、円柱部方向を向いた歯面側にほぼ三角形状の肉盛り
部を設けたことにより、操向車輪に連動するラックに噛
合わされるギア部と入力軸への連結部を有する大径の円
柱状部とを備えたステアリング用ヘリカルピニオンギア
を、鍛造加工により製造することが可能になり、低コス
トで高精度の製品を量産することができる。

【００１４】また、第２の発明では、歯形成形部の上端
面から両歯面側へ上記素材の金属を流動させてギア部の
各歯を成形する際に、歯形成形部の上端面から両歯面側
へほぼ均等に流動させるようにしたので、各歯の両側の
歯面とも高精度に成形加工することができる。

【００１５】さらに、第３の発明では、ダイスの各歯形
成形部の上端面に、下方を向いた歯面側の一部をほぼ三
角形状に切り欠いた切下げ部を形成したことにより、機
械加工による製造装置よりも安価であり、しかも高精度
なステアリング用ヘリカルピニオンギアを量産すること
とが可能な鍛造加工によるヘリカルピニオンギアの製造
装置を得ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に示す実施例により本発明を説明
する。図１は本発明の一実施例に係るステアリング用ヘ
リカルピニオンギア（全体として符号１で示す）を示す
正面図、図２はその縦断面図であり、先ず、このヘリカ
ルピニオンギア１が使用されるラックピニオン式パワー
ステアリング装置について、図８により簡単に説明す
る。図において、１は一端にピニオンギア部２を有する
ステアリング用ヘリカルピニオンギア、５２は図示しな
い舵取ハンドルに連結されて回転駆動される入力軸であ
り、これら両者１，５２は、入力軸５２の軸芯に形成さ
れた空間５２ａ内に配置されたトーションバー５６によ
って結合され、ベアリング５８，６０，６２によって、
ギアハウジング６４およびバルブハウジング６６内に回
転可能に支持されている。

【００１７】上記ヘリカルピニオンギア１は、図示しな
い操向車輪に連動するラック６８に噛合ってラックピニ
オン式ステアリングギアを構成している。ギアハウジン
グ６４のラック６８の背面側には筒状部６４ａが形成さ
れ、この筒状部６４ａ内にパッド７０が摺動自在に嵌合
している。また、この筒状部６４ａの開口部には、プラ
グ７２が螺合固定されており、このプラグ７２と上記パ
ッド７０との間に配置されたスプリング７４によって、
上記パッド７０がラック６８をヘリカルピニオンギア１
のギア部２に弾接させている。

【００１８】入力軸５２の外面には、直接バルブロータ
５２ｂが形成され、一方、ヘリカルピニオンギア１に
は、このバルブロータ５２ｂに嵌合されたバルブスリー
ブ７６がピン７８によって連結されて一体的に回転する
ようになっており、これらバルブロータ５２ｂおよびバ
ルブスリーブ７６によってロータリバルブ８０が構成さ
れている。このロータリバルブ８０は、従来周知のよう
に、舵取ハンドルの操作による入力軸５２とヘリカルピ
ニオンギア１との相対回転変位によって、バルブハウジ
ング６６に形成されたポンプポートＰ，タンクポートＴ
およびパワーシリンダの両室へのポートＣ₁ Ｃ₂ に通じ
る流路を切換えるようになっている。

【００１９】次に、上記ヘリカルピニオンギア１の形状
について、図１および図２により詳細に説明する。この
実施例のヘリカルピニオンギア１は、上記ラックピニオ
ン式ステアリング装置のラック６８に噛合うピニオンギ
ア部２と、このギア部２の歯先円径よりも大径で、内周
面に、上記入力軸５２に連結されるスプライン４が形成
されている円柱状の部分６とを備えている。これらギア
部２と大径の円柱部６とはほぼ４５度程度の傾斜を有す
る切上り部８によって接続されている。

【００２０】ギア部２には、このヘリカルピニオンギア
１の軸線Ａ₁ に対して斜めにねじれた歯１０が等間隔で
複数本形成されている。これら各歯１０の歯先１０ａの
幅は、通常のギアと同様に、歯すじの全長に渡って同一
であるが、円柱部６寄りの端部（すなわち、ギア部２と
円柱部６とを接続する切上り部８上に位置する端部）の
歯先に、ほぼ三角形状の肉盛り部１２が形成されてい
る。このヘリカルピニオンギア１の各歯１０は、図１の
右上から左下に向けて傾いており、肉盛り部１２は、各
歯１０の左側の歯面１０ｄ（すなわち、円柱部６側を向
いている歯面）側に設けられている。この肉盛り部１２
の上面（外周側の面）は、その歯すじの他の部分の歯先
１０ａの上面と同一の平面上にある。

【００２１】スプライン部４は、その詳細は図示しない
が、大径の円柱部６の内周面に円周方向等間隔で凹部と
凸部が交互に形成されており、入力軸５２の先端部の外
周面に同様に交互に形成されたスプライン５２ｃの凸部
と凹部が、互いに間隙を隔てた状態で嵌合するようにな
っており、このヘリカルピニオンギア１と入力軸５２と
は、上記両スプライン４，５２ａの凹凸間の間隙分だけ
相対的に回転可能であり、それ以上の回転をしようとす
ると、両者の凹凸が互いに係合して一体的に回転するよ
うになっている。なお、ヘリカルピニオンギア１の入力
軸５２との連結部は、このようなスプライン４に限ら
ず、例えば、入力軸５２の先端にほぼ菱形の係合部を設
け、ヘリカルピニオンギア１の端部の内面には、この菱
形係合部が嵌合し、所定角度の相対回転が可能であると
ともに、所定角度以上回転したときには、菱形係合部が
係合して直接回転を伝達させるようなほぼ長方形の凹部
を形成するようにしても良い。

【００２２】図３は上記形状のステアリング用ヘリカル
ピニオンギア１を押出し加工による鍛造によって製造す
るための製造装置を簡略化して示す縦断面図であり、下
型１４は、大径の外側リング１６と、この外側リング１
６の内面に配置された内側リング２０と、内側リング２
０の内面に配置されたダイス２２と、これら外側リング
１６、内側リング２０およびダイス２２の上面に載置さ
れたワークガイド２４とを備えている。ワークガイド２
４内には、円柱状の歯車素材の外径とほぼ等しい内径の
ガイド穴２４ａが形成され、ダイス２２には、後に説明
する押出し加工用の加工穴２６が形成され、これら各穴
２４ａ，２６の軸芯が一致するようにして上下に重ね合
せて固定されている。

【００２３】一方、上記各部材１６，２０，２２，２４
から構成されている下型１４の上方には、上型２８が昇
降可能に配置されている。この上型２８は、下型１４の
ワークガイド２４のガイド穴２４ａ内に挿入された円柱
状の歯車素材を、上記ダイス２２の加工穴２６内に押込
むガイドパンチ３０と、このガイドパンチ３０の下端に
形成された小径部３０ａの外周に嵌着されて一体的に昇
降するスプライン成形用パンチ３２とを備えている。従
って、本実施例では、上型２８の一動作によって、ギア
部２の前方押出し加工とスプライン４の後方押出し加工
とが同時に行なわれる。この押出し加工を行なう際に、
上型２８と上記ワークガイド２４との間で位置決めを行
なうことにより、ギア部２とスプライン４との位相を一
致させるようになっている。なお、この実施例では、上
記上型２８の一動作によって、円柱状の歯車素材の下部
に、前方押出しによってギア部２を成形し、同時に上部
に、後方押出しによってスプライン４を成形するように
なっているため、ガイドパンチ３０の下端に設けられた
小径部３０ａの外周にスプライン成形用パンチ３２を固
定しているが、一度の加工工程でギア部２だけを成形
し、スプライン４は別の加工により成形する場合には、
このスプライン成形用パンチ３２を省略しても良い。ま
た、下型１４の下方には、ノックアウト３４が配置され
ており、成形後のヘリカルピニオンギア１を押し上げて
下型１４から取出すようになっている。

【００２４】上記ダイス２２の押出し加工用の加工穴２
６は、上方から順に、上記ワークガイド２４のガイド穴
２４ａとほぼ同径の大径部２６ａ、下方へ向けて次第に
小径となるテーパ部２６ｂおよびギア部２の歯先径とほ
ぼ等しい径の小径部２６ｃとを有している。この小径部
２６ｃの内周面には、図１に示したヘリカルピニオンギ
ア１のギア部２の歯形を成形する歯形成形部３６が設け
られている。本実施例装置では、このダイス２２の内面
に設けられた歯形成形部３６の形状に特徴があり、その
形状を図４により説明する。図４は、ダイス２２の上記
小径部２６ｃの内面を水平方向から見た形状を展開して
示す図であり、複数本の斜めに傾いた歯形成形部３６が
等間隔で設けられている。この図に示す歯形成形部３６
の上部に、上述したヘリカルピニオンギア１の切上り部
８の傾斜とほぼ等しい傾斜のテーパ部２６ｂおよび、円
柱部６の外径とほぼ等しい内径を有する大径部２６ａが
設けられている。

【００２５】各歯形成形部３６は、このダイス２２の軸
線Ａ₂ に対して斜めにねじれた形状をしており、これら
各歯形成形部３６の歯先３６ａが、上記ヘリカルピニオ
ンギア１の各歯１０間の歯底１０ｂを形成し、各歯形成
形部３６間の歯底３６ｂが、ヘリカルピニオンギア１の
歯先１０ａを形成し、２本の隣接する歯形成形部３６の
向かい合っている１組の歯面３６ｃ，３６ｄが、ヘリカ
ルピニオンギア１の１本の歯１０の両側の歯面１０ｃ，
１０ｄを形成する。そして、各歯形成形部３６の大径部
２６ａ側端面（図４の上方側端面）は、その一部がほぼ
三角形状に切欠かれている。

【００２６】本実施例に係るダイス２２の歯形成形部３
６の形状と、図６に示した従来のダイスの歯形成形部１
３６の形状との相違について、これら両者を重ね合せて
示す図５によって説明する。歯形成形部３６，１３６
は、図の左上から右下へ向けて傾いており、従来の形状
では、各歯形成形部１３６の上端面１３６ｅと図の右側
の歯面１３６ｃとのなす角は鈍角であり、上端面１３６
ｅと左側の歯面１３６ｄとのなす角は鋭角になってい
る。これに対し、本実施例に係るダイス２２では、各歯
形成形部３６の上方側端面に、図の左側半分がほぼ三角
形状に切欠かれた切下げ部３６ｆが設けられている。そ
のため、歯形成形部３６の上端面の切り欠かれていない
部分（図の右側の部分）３６ｅと右側の歯面３６ｃと
は、従来の構成と同様に鈍角をなしており、一方、切り
欠かれている左側の切下げ部３６ｆと左側の歯面３６ｄ
とは、上記従来の形状に比較して大きい角度をなしてい
る。この角度は適宜選択することができるが、特に、右
側と同程度の鈍角とすることが好ましい。

【００２７】以上の構成に係るヘリカルピニオンギア１
の製造装置を用いた製造工程について説明する。先ず、
円柱状の長尺の材料を所定の長さに切断し、焼鈍、ボン
デ処理等の前工程を行なった後、この円柱状の歯車素材
を、上記下型１４のワークガイド２４のガイド穴２４ａ
内に挿入配置する。次に、上型２８を下降させて円柱状
歯車素材をダイス２２の加工穴２６の内部に押込む。す
ると、円柱状歯車素材の下端面の外周寄りの部分が、ダ
イス２２の内周面に設けられている歯形成形部３６の平
坦な上端面３６ｅおよび切下げ部３６ｆに押し付けられ
て塑性変形され、この上端面３６ｅおよび切下げ部３６
ｆの両側に流動して歯形成形部３６の両歯面３６ｃ，３
６ｄ間の溝内に流入し上記歯形１０（図１参照）が形成
される。このように塑性変形する際に、歯形成形部３６
の上端面の切り欠かれていない平坦な部分３６ｅとこの
平坦な部分３６ｅに接続された右側の歯面３６ｃとは鈍
角になっているので、歯車素材の金属がスムーズに流入
する。また、上記上端面の図の左側の部分も切下げ部３
６ｆになっているので、この切下げ部３６ｆ側に連続す
る歯面３６ｄ側にも従来装置のダイスと比較して金属素
材が流動しやすくなっており、歯形成形部の左側の歯面
３６ｄ側にも金属がスムーズに流入することにより、従
来の製造装置を用いた製造方法よりも高精度の歯面１０
ｃ，１０ｄおよび歯先１０ａが形成される。

【００２８】上記のように上型２８によって歯車素材を
加圧して下型１４のダイス２２内に押込んでギア部２を
成形している間に、この歯車素材の上端面には、上型２
８のガイドパンチ３０の先端に形成された小径部３０ａ
およびその外周に固定されているスプライン成形用のパ
ンチ３２が押込まれ、後方押出し加工によって、スプラ
イン４が同時に成形される。このように、ギア部２とフ
ェイルセーフ用のスプライン４とを同時に鍛造すること
により、これら両者の位相を確実に一致させることがで
きる。

【００２９】上型２８を下型１４に対して所定量だけ下
降させて上記円柱状の歯車素材の下部にギア部２を形成
し、上端部の内周面にスプライン４を形成して、上型２
８の下降を停止させる。その結果、ギア部２の上方に
は、約４５度のテーパ面からなる切上げ部８が連続して
形成され、さらにその切上げ部８の上方は、外周面が加
工されていない大径の円柱部６のまま残されて、図１に
示すようなヘリカルピニオンギア１が成形される。

【００３０】本実施例では、ヘリカルピニオンギア１を
図１に示すような構成にしたので、押出し加工による鍛
造でヘリカルピニオンギア１を製造することが可能にな
り、量産が容易であり、また、低コストである。しか
も、切削加工により製造したヘリカルピニオンギアより
も歯面の面粗さが優れており、また、切上り部分８の長
さを短かくしてコンパクトにすることができる。さら
に、転造により製造したヘリカルピニオンギアよりも歯
すじ精度が優れており、しかも、ギア部２と大径側の部
分との間に逃げ溝を形成する必要がなく強度も向上す
る、等種々の優れた効果を達成することができる。な
お、上記実施例装置では、歯数が少なく、しかも奇数歯
の場合に特に従来よりも高精度のギア部を形成すること
ができるが、このようなヘリカルピニオンギアに限定さ
れるものではなく、歯数の多い場合あるいは偶数歯の場
合であっても従来の製造方法よりも高精度な歯形を有す
るヘリカルピニオンギアを製造することができる。ま
た、切上り部８の角度をほぼ４５度にしたが、この角度
に限定されるものではないことは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、軸線
に対して斜めにねじれた複数の歯を有し、ステアリング
装置のラックに噛合うギア部と、このギア部の歯先円の
径よりも大きい外径を有し、入力軸側に連結される円柱
部と、上記ギア部と円柱部とを傾斜面によって接続する
切り上り部とを備えたステアリング用ヘリカルピニオン
ギアの、上記ギア部に設けられた各歯の切上り部側端部
の、円柱部方向を向いた歯面側にほぼ三角形状の肉盛り
部を設けたことにより、押出し加工による鍛造で製造す
ることが可能になり、高精度なヘリカルピニオンギアを
低コストで製造することができる。また、ヘリカルピニ
オンギアの製造装置を構成するダイスの内面に、斜めに
ねじれた複数本の歯形成形部を形成し、さらに、これら
の歯形成形部の上端面に、下方側を向いている歯面側の
一部をほぼ三角形状に切り欠いた切下げ面を形成したこ
とにより、歯車素材をパンチによってダイス内に押込む
押出し加工を行なう際に、歯形成形部の上端面から両歯
面側へほぼ均等に流動させることができるので、精度の
良い歯形を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るステアリング用のヘリ
カルピニオンギアの正面図である。

【図２】上記ヘリカルピニオンギアの縦断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るステアリング用のヘリ
カルピニオンギアの製造装置の縦断面図である。

【図４】上記ヘリカルピニオンギアの製造装置を構成す
るダイスの内周面を展開して示す説明図である。

【図５】図４に示すダイスの展開図と図６に示す従来の
ダイスの展開図とを重ね合せて示す説明図である。

【図６】従来のヘリカルピニオンギアの製造装置を構成
するダイスの内周面を展開して示す説明図である。

【図７】ヘリカルピニオンギアを製造する従来の装置の
一例として示す転造加工法の概念図である。

【図８】上記ヘリカルピニオンギアが使用されるラック
ピニオン式パワーステアリング装置の一例を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

Ａ₁ ヘリカルピニオンギアの軸線 １ ヘリカルピニオンギア ２ ギア部 ４ スプライン ６ 大径の円柱部 ８ 切上がり部 １０ 歯 １０ｄ 円柱部方向を向いた歯面 １２ 肉盛り部 ２２ ダイス ２６ ダイスの内周面 ３０ パンチ ３２ スプライン形成用パンチ ３６ 歯形成形部 ３６ｅ 歯形成形部の上端面 ３６ｆ 歯形成形部の切下げ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中須加 周二 埼玉県東松山市神明町２丁目11番６号 自 動車機器株式会社松山工場内 (72)発明者 伊藤 克浩 愛知県中島郡祖父江町大字森上字本郷十 一，四番地壱 アイコクアルファ株式会社 内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸に対して斜めにねじれた複数の歯を有
   し、操向車輪に連動するラックに噛合うギア部と、この
   ギア部の歯先円の径よりも大きい外径を有し、入力軸側
   に連結される連結部が形成された円柱部と、上記ギア部
   と円柱部とを傾斜した面によって接続する切上り部とを
   備えたステアリング用ヘリカルピニオンギアにおいて、
   上記ギア部に設けられた各歯の切上り部側端部の、円柱
   部方向を向いた歯面側にほぼ三角形状の肉盛り部を設け
   たことを特徴とするステアリング用ヘリカルピニオンギ
   ア。
2. 【請求項２】 上記円柱部の端部内周面に、入力軸側に
   連結されるスプラインが形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のステアリング用ヘリカルピニオンギ
   ア。
3. 【請求項３】 斜めにねじれた複数の歯形成形部が内周
   面に形成されているダイス内に、円柱状の歯車素材を押
   込んで押出し加工をすることにより、軸線に対して斜め
   にねじれた歯を有し、操向車輪に連動するラックに噛合
   うギア部と、入力軸側に連結される連結部が形成された
   円柱部とを備えたステアリング用ヘリカルピニオンギア
   を製造する方法において、上記歯形成形部の上端面から
   両歯面側へ上記素材の金属を流動させてギア部の各歯を
   成形する際に、各歯形成形部の上端面から両歯面側へほ
   ぼ均等に流動させるようにしたことを特徴とするステア
   リング用ヘリカルピニオンギアの製造方法。
4. 【請求項４】 上記歯車素材をダイス内に押込むパンチ
   に、連結部形成用のパンチ部を設け、一工程で、上記ギ
   ア部を成形すると同時に入力軸側に連結する連結部を成
   形することを特徴とする請求項３に記載のステアリング
   用ヘリカルピニオンギアの製造方法。
5. 【請求項５】 内周面の上部に円柱状の歯車素材の外径
   とほぼ一致する内径を有する大径部が、下部に斜めにね
   じれた複数本の歯形成形部が、そして、中間にこれら大
   径部と歯形成形部とを接続するテーパ面が設けられたダ
   イスと、上下動して、円柱状の歯車素材を上記ダイス内
   に押込むパンチとを備えたステアリング用ヘリカルピニ
   オンギアの製造装置において、上記ダイスの各歯形成形
   部の上端面に、下方を向いている歯面側の一部をほぼ三
   角形状に切り欠いた切下げ部を形成し、パンチにより歯
   車素材をダイス内に押込む際に、この歯車素材の上部が
   上記ダイスの大径部内に位置する状態で停止させること
   により、ステアリング装置のラックに噛合うギア部と、
   入力軸側に連結される大径の円柱部と、これら両者間を
   接続する傾斜面とを成形することを特徴とするステアリ
   ング用ヘリカルピニオンギアの製造装置。
6. 【請求項６】 上記パンチは、歯車素材をダイス内に押
   込む押圧部と、上記円柱部の上端の内周面に入力軸との
   連結部を成形する連結部成形用パンチとを備えているこ
   とを特徴とする請求項５に記載のステアリング用ヘリカ
   ルピニオンギアの製造装置。
7. 【請求項７】 円柱部の上端に形成される入力軸との連
   結部が、スプラインであることを特徴とする請求項６に
   記載のステアリング用ヘリカルピニオンギアの製造装
   置。
8. 【請求項８】 パンチとダイスとの間の位置決めを行な
   うことにより、ギア部と連結部との位相を一致させるこ
   とを特徴とする請求項６に記載のステアリング用ヘリカ
   ルピニオンギアの製造装置。