JPH0947834A - ラック軸製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラック歯の成形工程を簡易とするとともに、
比較的小さな力でラック歯を成形でき、バリの発生も少
ないラック軸を製造可能とするラック軸製造装置のコン
パクト化を図ること。 【構成】 ラック軸製造装置２０において、固定架台２
２と機枠２３とをつなぐねじ軸３１に螺合して移動でき
る可動架台２４を備え、固定架台２２と可動架台２４の
対向側面に素材クランプハウジング４１、４２を摺動自
在に配置し、両クランプハウジング４１、４２の間に転
造ロール３０を移動可能に配置し、クランプハウジング
４１、４２の摺動毎に転造ロール３０と可動架台２４が
固定架台２２に近づく方向に移動しラック歯１２の成形
深さを徐々に深くするもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空パイプ状のラ
ック軸素材の側面にラック歯を転造するラック軸製造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のステアリング機構等で
用いられるラック軸は、丸棒の周面の一部を平坦にし
て、ここにラック歯を形成したものである。このとき、
ラック軸素材を中空パイプとすることは、軽量化の要求
から実施されている。

【０００３】ラック軸素材に塑性加工によってラック歯
を成形する方法として、特公昭58-31257号に、素材のラ
ック歯形成部分を、ラック歯形を設けた上型で、該素材
の軸線に対し垂直方向に加圧する方法が示されている。

【０００４】また、特公平3-5892号公報には、歯列形成
部を平面部とした中空パイプからなるラック軸素材の該
平面部に、ラック歯に対応する凹凸面を形成した成形型
を当てがい、該中空パイプ内にポンチを圧入することに
より、前記平面部の肉を前記成形型の凹凸面内に喰込ま
せて歯列を形成させる方法が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、このよう
な従来技術はいずれも中空パイプの側面のラック歯形成
部分に予め平面部を成形する工程が必要であり生産性が
低い。また大きな加工力（加圧力）を必要とし、このた
め形成されるラック歯の周囲にバリができ易い。

【０００６】尚、本出願人は、ラック歯の成形工程を簡
易とするとともに、比較的小さな力でラック歯を成形で
き、バリの発生も少ないラック軸を製造可能とするラッ
ク軸製造装置として、特願平6-337053号により、転造ロ
ールの径方向両側にラック軸素材を配置し、ラック軸素
材を転造ロールの接線方向に摺動させ、ラック軸のラッ
ク歯を転造で成形するものを既に出願している。この先
願技術では、ラック軸素材を保持する素材クランプ装置
は架台に対し横方向に移動自在の横移動体を介して横方
向に移動し、これによってラック歯の転造深さを調整す
ることができる。

【０００７】ところが、上述の本出願人による先願技術
では、横移動体が架台に片持ち支持され、その片持ち支
持の先端に素材クランプ装置を備えるものである。この
ため、ラック歯の成形精度を向上するには、ラック軸素
材を保持する素材クランプ装置の変位を抑えるべく、横
移動体と架台の剛性を上げる必要があり、装置が大型に
ならざるを得ない。

【０００８】本発明は、ラック歯の成形工程を簡易とす
るとともに、比較的小さな力でラック歯を成形でき、バ
リの発生も少ないラック軸を製造可能とするラック軸製
造装置のコンパクト化を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、転造ロールの径方向両側に、ラック軸素材を保持す
るクランプハウジングを配置し、両クランプハウジング
を転造ロールの接線方向に摺動させてラック軸素材の側
面にラック歯を形成するラック軸製造装置において、土
台ベースの上に固定架台と機枠を立設し、固定架台と機
枠とをつなぐねじ軸に螺合して移動できる可動架台を備
え、前記両クランプハウジングは、固定架台と可動架台
のそれぞれに架設される往復動装置を介して、それぞれ
固定架台と可動架台の対向側面に摺動自在に配置され、
前記転造ロールは両クランプハウジングの間に移動可能
に配置され、クランプハウジングの摺動毎に転造ロール
と可動架台が固定架台に近づく方向に移動しラック歯の
成形深さを徐々に深くすることができるようにしたもの
である。

【００１０】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、両クランプハウジングそれぞ
れの摺動方向を互いに逆方向としてなるようにしたもの
である。

【００１１】請求項１に記載の本発明によれば、下記
〜の作用効果がある。 固定架台と機枠をねじ軸で連結し、このねじ軸に螺合
する可動架台を固定架台と機枠の間に移動自在に配置
し、固定架台と可動架台のそれぞれにラック軸素材を保
持するクランプハウジングを設けた。従って、ラック歯
転造時の力を固定架台と可動架台の架台そのもので受け
ることができ、素材保持部に片持ち支持構造の部材がな
く、架台の剛性強度をそれほど大きくする必要がない。

【００１２】ラック軸素材と転造ロールとを該転造ロ
ールの接線方向に相対的に摺動させることにより、ラッ
ク軸素材にラック歯を転造できる。このとき、転造ロー
ルはラック軸素材に圧接するが、ラック軸素材は転造ロ
ールに相対的に接線方向に摺動するので、転造ロールは
ラック軸素材に喰込みながら、接線力により回転し、ラ
ック軸素材にラック歯を転造する。

【００１３】このとき、ラック軸素材のラック歯形成
部分に予め平面部を形成する工程は不要であり、円形パ
イプのまま直ちにラック歯を転造できる。従って、工程
簡易で生産性を向上できる。

【００１４】そして、ラック軸素材に対する上述の相
対的摺動の所定行程毎（例えば１行程毎）に、転造ロー
ルと可動架台に近づけることにより、転造ロールと両ラ
ック軸素材との軸間距離を狭めることができる。これに
より、転造ロールは前記相対的摺動の所定行程毎に少し
ずつ素材に喰込んでいくので、一度に大きな力を必要と
せず、比較的小さな力でラック歯を成形することができ
る。また成形されたラック歯にバリを生ずることが少な
く、かつ転造により強度に優れたラック歯を成形するこ
とができる。

【００１５】請求項２に記載の本発明によれば、下記
〜の作用効果がある。 ラック軸素材を転造ロールの径方向の両側に対向さ
せ、各ラック軸素材をそれぞれ反対方向に摺動させるこ
とにより、両ラック軸素材が転造ロールに及ぼす圧接力
はそのロール軸心を通る点対称上にあって互いに相殺さ
れる。このため、転造ロールのロール軸の曲げ剛性を確
保するために転造ロール径を大きくする如くが不要とな
り、装置を小型にできる。

【００１６】上記により、転造ロール径を小さくし
ても、転造ロールのロール軸が曲がりにくく、結果とし
て、転造ラック歯の加工精度を落とさず、転造圧力を大
きくできる。

【００１７】上記により、転造ロール径を小さくで
きるから、転造ロールと被加工面との接触面積が減少す
ることとなり、単位面積あたりの圧接力が増加し、結果
として転造ロールの１摺動行程あたりの被加工部の盛り
上がりを増加し、加工時間を短縮できる。

【００１８】同時に２本のラック軸を成形できるの
で、加工能力は２倍になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１はラック軸製造装置を示す正
面図、図２は図１の側面図、図３は図１の平面図、図４
は転造ロール移動装置を示す模式図、図５は心金設定装
置を示す模式図、図６は素材クランプ装置を示す模式
図、図７は心金を示す模式図、図８は転造ロールに対す
るラック軸素材の加工位置関係を示す模式図、図９はラ
ック軸を示す斜視図、図１０は角度調整装置を示す模式
図である。

【００２０】ラック軸１０は、図９に示す如く、中空の
丸パイプからなるラック軸素材１１の周面の一部に、そ
の軸方向に交差する多数のラック歯１２を有するもので
ある。

【００２１】ラック軸製造装置２０は、土台ベース２１
と、固定架台２２と、機枠２３と、可動架台２４と、素
材クランプ装置２５と、心金設定装置２６と、転造ロー
ル移動装置２７と、素材移動装置２８とを有し、ラック
軸素材１１に心金１３を挿入した状態で、ラック軸素材
１と転造ロール３０とを該転造ロール３０の接線方向に
相対的に摺動させてラック軸素材１１にラック歯１２を
転造するものである。転造ロール３０はその周面にラッ
ク歯形を形成されている。

【００２２】以下、ラック軸製造装置２０の構成要素に
ついて説明する。 (A) 土台ベース２１等（図１〜図３） 土台ベース２１に、固定架台２２と機枠２３とがボルト
固定されて立設される。機枠２３は、側板２３Ａ、天板
２３Ｂを有している。そして、固定架台２２と機枠２３
の側板２３Ａとは、全４本のねじ軸３１によりつながれ
ている。即ち、ねじ軸３１は、その一端部を固定架台２
２に回転自在かつ軸方向には一体化し、その他端部を機
枠２３の側板２３Ａに回転自在かつ軸方向には一体化
し、結果として固定架台２２と機枠２３の側板２３Ａと
を軸組一体化している。

【００２３】可動架台２４は、図１、図２に示す如く、
固定架台２２と機枠２３の側板２３Ａとの間で、上述し
た全４本のねじ軸３１の各ねじ部３１Ａに螺合し、ねじ
軸３１の回転により移動可能とされている。このとき、
可動架台２４は、その下面に設けたスライド２４Ａを土
台ベース２１上の案内レール３２に嵌合し、その上面に
設けたスライド２４Ｂを機枠２３の天板２３Ｂ下の案内
レール３３に嵌合している。そして、各ねじ軸３１の一
端部の固定架台２２から突出している部分には歯車３４
が固定されている。他方、土台ベース２１にはモータ３
５が配設され、モータ３５により駆動される歯車３６
は、中間歯車３７を介して、各ねじ軸３１の歯車３４に
噛み合っている。即ち、可動架台２４は、モータ３５に
よるねじ軸３１の回転により、案内レール３２、３３に
案内されて移動し、固定架台２２との間隔を調整でき
る。

【００２４】(B) 素材クランプ装置２５（図１〜図３、
図６） 素材クランプ装置２５は、図１、図２に示す如く、転造
ロール３０の径方向の両側に、転造ロール３０のロール
軸心を通る点対称上に配置される左右のクランプハウジ
ング４１、４２を有する。そして、両クランプハウジン
グ４１、４２は、固定架台２２と可動架台２４のそれぞ
れに架設される素材往復動シリンダ８１、８２を介し
て、それぞれ固定架台２２と可動架台２４の対向側面に
摺動自在に配置されている。

【００２５】両クランプハウジング４１、４２は、それ
ぞれ、図６に示す如く、凹所４５を有し、凹所４５に、
上下に２分割されたクランプ部材４６Ａ、４６Ｂを配置
し、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂの間にラック軸素材１
１を保持する。凹所４５内で、上下のクランプ部材４６
Ａ、４６Ｂは上下方向移動自在に配置され、クランプ部
材４６Ａ、４６Ｂの間には拡開用ばね４７が介装され、
クランプ部材４６Ａ、４６Ｂの外側には一対のクランプ
用カム４８Ａ、４８Ｂが装備されている。そして、クラ
ンプハウジング４１、４２はクランプ用カム４８Ａ、４
８Ｂに螺合一体化されたプランジャ４９Ａ、４９Ｂのた
めの油圧作動室５１Ａ、５１Ｂを備えている。油圧作動
室５１Ａ、５１Ｂはそれぞれプランジャ４９Ａ、４９Ｂ
の両側に第１室５２、第２室５３を形成して構成され、
それらの第１室５２、第２室５３に油路５４、５５を連
通している。

【００２６】これにより、左右のクランプハウジング４
１、４２のそれぞれにおいて、油圧作動室５１Ａ、５１
Ｂの第１室５２に作動油が供給されクランプ用カム４８
Ａ、４８Ｂが下動（図６）すると、クランプ部材４６
Ａ、４６Ｂが縮閉してラック軸素材１１を保持する。こ
れにより、左右のクランプハウジング４１、４２の上に
保持される左右のラック軸素材１１、１１は、互いに、
転造ロール３０のロール軸心を通る径方向の両側の点対
称上に対向して保持され、それらの転造加工を開始可能
とされる。それらラック軸素材１１、１１の転造加工が
終了すると、左右のクランプハウジング４１、４２のそ
れぞれにおいて、油圧作動室５１Ａ、５１Ｂの第２室５
３に作動油が供給されクランプ用カム４８Ａ、４８Ｂが
上動（図６）する結果、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂが
ばね４７のばね力によって拡開してラック軸素材１１の
保持を解除する。

【００２７】尚、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂは、図６
に示す如く、素材下面クランプ部５６を有する。素材下
面クランプ部５６は、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂの前
後方向の全域に渡って設けられ、ラック軸素材１１の下
半面〜赤道面１１Ａの上部を締付けできるようにラック
軸素材１１のパイプ外周面と略同形をなす。

【００２８】また、クランプハウジング４１、４２のク
ランプ部材４６Ａ、４６Ｂは転造されるラック歯１２の
歯形（歯の傾斜角度）により交換する。即ち、クランプ
部材４６Ａ、４６Ｂは、ラック軸素材１１の軸線方向に
対し直交するラック歯１２（ストレート歯）を付与する
場合には、それらのクランプ面が素材往復動シリンダ８
１、８２によるクランプハウジング４１、４２の移動方
向に直交するもの（図２のもの）を用い、ラック歯１２
がラック軸素材１１の軸線方向に対し傾斜する場合（ヘ
リカル歯）には、それらのクランプ面がクランプハウジ
ング４１、４２の移動方向に傾斜するものを交換使用す
る。

【００２９】(C) 心金設定装置２６（図５） 心金設定装置２６は、左右のクランプハウジング４１、
４２それぞれの後面に心金用シリンダ６２を備え、この
心金用シリンダ６２のロッドに心金取付ブラケット６３
が固定され、この心金取付ブラケット６３に前述の心金
１３が取付けられるようになっている。

【００３０】これにより、心金用シリンダ６２が心金取
付ブラケット６３を前進させると、心金１３がクランプ
部材４６Ａ、４６Ｂ間の素材挿入位置に設定され、ラッ
ク軸素材１１のパイプ内部に心金１３を挿入してラック
軸素材１１の転造加工を開始可能とする。ラック軸素材
１１の転造加工が終了すると、心金用シリンダ６２が心
金取付ブラケット６３を後退させる結果、心金１３がラ
ック軸素材１１のパイプ内部から抜去される。

【００３１】本実施例は、心金を加工毎に所定の位置に
移動設定するものであるが、予め所定位置に固定してお
いても支障ない。

【００３２】(D) 転造ロール移動装置２７（図１、図
２、図４） 転造ロール移動装置２７は、固定架台２２側のクランプ
ハウジング４１と、可動架台２４側のクランプハウジン
グ４２との間に配置される転造ロール移動台７１に転造
ロール３０のロール軸両端部を軸受を介して回転自在に
支持している。

【００３３】転造ロール移動台７１は、土台ベース２１
上に回転自在に支持されているねじ軸７２のねじ部７２
Ａに螺合し、ねじ軸７２の回転により移動可能とされて
いる。このとき、転造ロール移動台７１は、その下面に
設けたスライド７１Ａを土台ベース２１上の案内レール
７３に嵌合している。ねじ軸７２の端部には歯車７４が
固定されている。前述のモータ３５の回転が前述のねじ
軸３１に固定の歯車３４、中間歯車７５を介して、ねじ
軸７２の歯車７４に伝えられる。即ち、転造ロール移動
台７１は、モータ３５によるねじ軸７２の回転により、
案内レール７３に案内されて移動し、固定架台２２との
間隔を調整できる。

【００３４】即ち、後述するクランプハウジング４１、
４２の摺動毎に、モータ３５が上述の転造ロール３０と
前述の可動架台２４を固定架台２２に近づく方向に移動
し、ラック軸素材１１に加工されるラック歯１２の歯の
深さを徐々に深くする。可動架台２４のためのねじ軸３
１の歯車３４と転造ロール３０のためのねじ軸７２の歯
車７４の歯数比は、可動架台２４の移動量と転造ロール
３０の移動量が２対１になるように設定される。これに
より、固定架台２２側のクランプハウジング４１と可動
架台２４側のクランプハウジング４２のそれぞれに保持
されるラック軸素材１１のラック歯深さは同量になる。

【００３５】(E) 素材移動装置２８（図１〜図３） 素材移動装置２８は、固定架台２２と可動架台２４のそ
れぞれに左右の素材往復動シリンダ８１、８２を固定
し、左素材往復動シリンダ８１のロッドに左連結ブラケ
ット８３を介して左クランプハウジング４１を連結し、
右素材往復動シリンダ８２のロッドに右連結ブラケット
８４を介して右クランプハウジング４２を連結し、結果
としてそれらのクランプハウジング４１、４２を転造ロ
ール３０の接線方向に移動する。

【００３６】このとき、左右のクランプハウジング４
１、４２を互いに同期させ、逆方向に移動せしめるよう
に、左右のクランプハウジング４１、４２の中間位置
（転造ロール３０と同位置）に揺動中心を設定される揺
動レバー８７を設けるとともに、左右の連結ブラケット
８３、８４のそれぞれに設けた嵌合孔８３Ａ、８４Ａに
軸受を介して水平方向摺動自在のプランジャ８５、８６
を嵌合し、揺動レバー８７の両レバー端をそれらのプラ
ンジャ８５、８６に枢着している。

【００３７】機枠２３の天板２３Ｂ上には、案内レール
８８が設けられ、この案内レール８８にスライド８９を
介して支持されている可動軸受９０には、上述の揺動レ
バー８７の揺動支軸８７Ａ（揺動中心）が軸支されてい
る。そして、可動軸受９０は、機枠２３の天板２３Ｂ上
に回転自在に支持されているねじ軸９１のねじ部９１Ａ
に螺合し、ねじ軸９１の回転により移動可能とされてい
る。ねじ軸９１の端部には歯車９２が固定されている。
前述のモータ３５の回転が前述のねじ軸３１に固定の歯
車３４、中間歯車９３を介してねじ軸９１の歯車９２に
伝えられる。このとき、歯車９２の歯数は、前述の転造
ロール３０の移動のための歯車７４の歯数と同じであ
り、可動軸受９０の移動量を、転造ロール移動装置２７
による転造ロール３０の移動量と同量になるようにして
いる。即ち、可動軸受９０は、モータ３５によるねじ軸
９１の回転により、案内レール８８に案内されて移動
し、揺動レバー８７の揺動中心を常に転動ロール３０と
同位置に定める。

【００３８】これにより、素材移動装置２８は、左素材
往復動シリンダ８１による左連結ブラケット８３の下動
（もしくは上動）と、右素材往復動シリンダ８２による
右連結ブラケット８４の上動（もしくは下動）とを同期
させると、左右のクランプハウジング４１、４２のそれ
ぞれに保持されている左右のラック軸素材１１、１１は
転造ロール３０の径方向の両面に圧接しながら逆方向に
移動し、各ラック軸素材１１が転造ロール３０の接線方
向に相対的に摺動するものとなる。このとき、転造ロー
ル３０は反時計方向（もしくは時計方向）に回転する。
尚、左右のラック軸素材１１、１１の摺動方向は、上述
のように互いに逆方向となる（左連結ブラケット８３が
上動すれば右連結ブラケット８４が下動し、転造ロール
３０は時計方向に回転する）。

【００３９】尚、ラック軸製造装置２０においては、前
記素材往復動シリンダ８１、８２の運動周期をモータ３
５の制御に取り込み、素材移動装置２８による左右のラ
ック軸素材１１、１１の往復動の一行程毎に、ねじ軸３
１、７２、９１を所定角度回転し、可動架台２４と転造
ロール３０と可動軸受９０を固定架台２２の側へとそれ
ぞれ一定量ずつ近づける。可動架台２４と転造ロール３
０の移動は、転造ロール３０に対する左右のクランプハ
ウジング４１、４２の上下動に同期し、転造ロール３０
に対する左右のラック軸素材１１の各摺動行程毎に、左
右のラック軸素材１１と転造ロール３０との軸間距離を
前述の如く左右同量ずつ狭めるものとなり、左右のラッ
ク軸素材１１に加工されるラック歯１２の歯の深さを徐
々に深くするものとなる。

【００４０】尚、ラック軸製造装置２０にあっては、心
金１３として、図７に示す如く、その横断面形状が、ラ
ック軸素材１１のラック歯形成予定部に対し、空隙を介
して離隔する加工支持面９５を備え、かつこの加工支持
面９５が中高状をなすものを用いることとしている。こ
のとき、加工支持面９５は、中央の平坦面９５Ａと、両
側のテーパ面９５Ｂ、９５Ｂとによって中高状をなすも
のが好ましい。

【００４１】以下、ラック軸製造装置２０によるラック
軸１０の製造手順について説明する。 (1) 心金設定装置２６により、心金１３を左右のクラン
プハウジング４１、４２それぞれのクランプ部材４６
Ａ、４６Ｂ間の素材挿入位置に設定する。

【００４２】(2) 左右のラック軸素材１１、１１を左右
のクランプハウジング４１、４２それぞれのクランプ部
材４６Ａ、４６Ｂ間の素材挿入位置に位置付け、上記
(1) の心金１３をラック軸素材１１に挿入する。このと
き、ラック軸素材１１の端面をクランプハウジング４
１、４２に設けた素材ストッパに突き当て、ラック軸素
材１１の長手方向の保持位置を位置決めする。

【００４３】(3) 素材クランプ装置２５により、上記
(2) の左右のラック軸素材１１、１１を左右のクランプ
ハウジング４１、４２それぞれのクランプ部材４６Ａ、
４６Ｂ間に締付け保持する。左右のラック軸素材１１、
１１は、転造ロール３０のロール軸心を通る径方向の両
側の点対称上に対向して保持されるものとなる。

【００４４】(4) モータ３５により、可動架台２４、転
造ロール３０を固定架台２２に対する適宜の前進位置に
設定し、ついで、素材移動装置２８により、左右のクラ
ンプハウジング４１、４２を上下動させる。これによ
り、左右のクランプハウジング４１、４２の上に締付け
保持されている左右のラック軸素材１１、１１は、心金
１３の加工支持面９５により背面支持される状態で、転
造ロール３０の外周部に食い込んで摺動し、浅いラック
歯１２が冷間加工により転造される。このとき、左右の
ラック軸素材１１、１１は、転造ロール３０のロール軸
心を通る点対称位置関係を保ちながら、転造ロール３０
の外周上を互いに反対方向に摺動する。

【００４５】(5) 以後、転造ロール３０に対する左右の
ラック軸素材１１、１１の上記(4)の摺動行程毎に、モ
ータ３５により可動架台２４、転造ロール３０を固定架
台２２に近づく方向に一定量ずつ前進させてラック軸素
材１１、１１と転造ロール３０との軸間距離を狭め、ラ
ック歯１２の歯の深さを徐々に増していき、最終的に所
定深さのラック歯１２を形成する。

【００４６】以下、本実施例の作用について説明する。 固定架台２２と機枠２３をねじ軸３１で連結し、この
ねじ軸３１に螺合する可動架台２４を固定架台２２と機
枠２３の間に移動自在に配置し、固定架台２２と可動架
台２４のそれぞれにラック軸素材１１を保持するクラン
プハウジング４１、４２を設けた。従って、ラック歯転
造時の力を固定架台２２と可動架台２４の架台そのもの
で受けることができ、素材保持部に片持ち支持構造の部
材がなく、架台２２、２４の剛性強度をそれほど大きく
する必要がない。

【００４７】ラック軸素材１１と転造ロール３０とを
該転造ロール３０の接線方向に相対的に摺動させること
により、ラック軸素材１１にラック歯１２を転造でき
る。このとき、転造ロール３０はラック軸素材１１に圧
接するが、ラック軸素材１１は転造ロール３０に相対的
に接線方向に摺動するので、転造ロール３０はラック軸
素材１１に喰込みながら、接線力により回転し、ラック
軸素材１１にラック歯１２を転造する。

【００４８】このとき、ラック軸素材１１のラック歯
１２の形成部分に予め平面部を形成する工程は不要であ
り、円形パイプのまま直ちにラック歯１２を転造でき
る。従って、工程簡易で生産性を向上できる。

【００４９】そして、ラック軸素材１１に対する上述
の相対的摺動の所定行程毎（例えば１行程毎）に、転造
ロール３０と可動架台２４に近づけることにより、転造
ロール３０と両ラック軸素材１１との軸間距離を狭める
ことができる。これにより、転造ロール３０は前記相対
的摺動の所定行程毎に少しずつ素材に喰込んでいくの
で、一度に大きな力を必要とせず、比較的小さな力でラ
ック歯１２を成形することができる。また成形されたラ
ック歯１２にバリを生ずることが少なく、かつ転造によ
り強度に優れたラック歯１２を成形することができる。

【００５０】ラック軸素材１１を転造ロール３０の径
方向の両側に対向させ、各ラック軸素材１１をそれぞれ
反対方向に摺動させることにより、両ラック軸素材１１
が転造ロール３０に及ぼす圧接力はそのロール軸心を通
る点対称上にあって互いに相殺される。このため、転造
ロール３０のロール軸の曲げ剛性を確保するために転造
ロール３０径を大きくする如くが不要となり、装置を小
型にできる。

【００５１】上記により、転造ロール径を小さくし
ても、転造ロール３０のロール軸が曲がりにくく、結果
として、転造ラック歯１２の加工精度を落とさず、転造
圧力を大きくできる。

【００５２】上記により、転造ロール径を小さくで
きるから、転造ロール３０と被加工面との接触面積が減
少することとなり、単位面積あたりの圧接力が増加し、
結果として転造ロール３０の１摺動行程あたりの被加工
部の盛り上がりを増加し、加工時間を短縮できる。

【００５３】同時に２本のラック軸１０を成形できる
ので、加工能力は２倍になる。

【００５４】尚、本発明の実施において、素材クランプ
装置２５は、図１０に示す如くの角度調整装置１００を
具備しても良い。これによれば、クランプハウジング４
１、４２のクランプ部材４６Ａ、４６Ｂを転造されるラ
ック歯１２の歯形により交換する必要がない。即ち、角
度調整装置１００は、素材クランプ装置２５の左右のク
ランプハウジング４１、４２上で、クランプホルダ１０
１、１０２を旋回可能に支持することとしている。クラ
ンプホルダ１０１、１０２のそれぞれは、円形状の外径
をなしてクランプハウジング４１、４２のそれぞれに設
けてある旋回ガイド孔４１Ａ、４２Ａに嵌合されるとと
もに、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂ、クランプ用カム４
８Ａ、４８Ｂが設けられる凹所４５の両側に円弧状の長
孔１０３、１０４を有しており、旋回ガイド孔４１Ａ、
４２Ａ内で旋回せしめられた所定位置にて、固定ボルト
１０５によりクランプハウジング４１、４２のそれぞれ
に固定される。これにより、素材クランプ装置２５が保
持するラック軸素材１１は、図８に示す如く、転造ロー
ル３０の軸線方向に対し任意の角度方向に傾けられ、ラ
ック軸１０は、ラック軸素材１１の軸線方向に対し傾斜
したラック歯１２を付与可能とされる。

【００５５】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、モータ３５
により可動架台２４、転造ロール３０を移動して行なう
転造深さ調整装置は、ラック軸素材の往復動の半行程
毎、或いは複行程毎（所定摺動行程毎）に、転造ロール
とラック軸素材の軸間距離を狭めるものであっても良
い。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ラック歯
の成形工程を簡易とするとともに、比較的小さな力でラ
ック歯を成形でき、バリの発生も少ないラック軸を製造
可能とするラック軸製造装置のコンパクト化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はラック軸製造装置を示す正面図である。

【図２】図２は図１の側面図である。

【図３】図３は図１の平面図である。

【図４】図４は転造ロール移動装置を示す模式図である

【図５】図５は心金設定装置を示す模式図である。

【図６】図６は素材クランプ装置を示す模式図である。

【図７】図７は心金を示す模式図である。

【図８】図８は転造ロールに対するラック軸素材の加工
位置関係を示す模式図である。

【図９】図９はラック軸を示す斜視図である

【図１０】図１０は角度調整装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ ラック軸 １１ ラック軸素材 １２ ラック歯 ２０ ラック軸製造装置 ２１ 土台ベース ２２ 固定架台 ２３ 機枠 ２４ 可動架台 ２５ 素材クランプ装置 ２６ 心金設定装置 ２７ 転造ロール移動装置 ２８ 素材移動装置 ３０ 転造ロール ３１ ねじ軸 ４１、４２ クランプハウジング ７１ 転動ロール移動台 ８１、８２ 素材往復動シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転造ロールの径方向両側に、ラック軸素
   材を保持するクランプハウジングを配置し、両クランプ
   ハウジングを転造ロールの接線方向に摺動させてラック
   軸素材の側面にラック歯を形成するラック軸製造装置に
   おいて、 土台ベースの上に固定架台と機枠を立設し、固定架台と
   機枠とをつなぐねじ軸に螺合して移動できる可動架台を
   備え、 前記両クランプハウジングは、固定架台と可動架台のそ
   れぞれに架設される往復動装置を介して、それぞれ固定
   架台と可動架台の対向側面に摺動自在に配置され、 前記転造ロールは両クランプハウジングの間に移動可能
   に配置され、 クランプハウジングの摺動毎に転造ロールと可動架台が
   固定架台に近づく方向に移動しラック歯の成形深さを徐
   々に深くすることができることを特徴とするラック軸製
   造装置。
2. 【請求項２】 両クランプハウジングそれぞれの摺動方
   向を互いに逆方向としてなる請求項１記載のラック軸製
   造装置。