JPH1085885A - ラック軸製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラック歯の転造加工における最終仕上工程を
良好に実施できるようにすること。 【解決手段】 転造ロール３０の接線方向に、クランプ
ハウジングに保持されたラック軸素材を移動してラック
歯を転造加工するラック軸製造装置において、転造ロー
ルがロール本体３０Ａと、このロール本体よりも小径の
ロール軸３０Ｂとを有してなり、クランプハウジングに
配置されてラック軸素材をクランプするクランプ部材４
６Ａ、４６Ｂの転造ロール側表面に窪み部６１、案内面
６２及び凹所６３が設けられ、窪み部はクランプされた
ラック軸素材の外周面の一部を露出し、案内面はロール
軸に摺接可能とされ、凹所は案内面に設けられてロール
軸の一部を収容可能としたものである。

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
ック軸素材の外周面に、転造ロールを用いてラック歯を
転造加工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
を成形するラック軸製造装置として、本出願人は、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、これら両クランプハウジングを
転造ロールの接線方向に移動させて、ラック軸素材の外
周面にラック歯を転造加工し、ラック軸を製造するもの
を既に出願している（特願平6-337053号）。

【０００４】上記ラック軸製造装置では、転造ロール
と、クランプハウジングに保持されたラック軸素材との
軸間距離を徐々に狭めることによって、転造ロールによ
るラック軸素材への食込量を徐々に増し、ラック歯の転
造深さを調整している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記ラッ
ク軸製造装置においては、転造加工中に、転造ロールが
ラック軸素材の外周面に食い込みラック歯を盛り上げ成
形しようとする力が作用するが、この力は同時に、クラ
ンプハウジングにおけるラック軸素材をクランプするク
ランプ部材を転造ロールから離す方向に作用して、クラ
ンプ部材を同方向に変形させる。この結果、このクラン
プ部材の変形量分だけ、転造ロールによるラック軸素材
への食込量が減少し、ラック歯の転造深さが所望の値よ
りも減少する。

【０００６】特に、転造加工の最終仕上工程では、ラッ
ク歯の転造深さが小さく、従って、転造ロールによるラ
ック軸素材への食込量が少ないため、転造ロールと、ク
ランプハウジングに保持されたラック軸素材との軸間距
離の移動量が小さく設定される。この結果、転造加工の
最終仕上工程中に、クランプハウジングのクランプ部材
に上述のような変形が生ずると、転造ロールによるラッ
ク軸素材への食込量が相殺されて著しく減少し、ラック
歯を所望の転造深さに成形することができない虞れがあ
る。

【０００７】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、ラック歯の転造加工における最終仕
上工程を良好に実施できるラック軸製造装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
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が配置され、両クランプハウジン
グを上記転造ロールの接線方向に移動させて、上記ラッ
ク軸素材の外周面にラック歯を転造加工しラック軸を製
造するラック軸製造装置において、上記転造ロールは、
上記ラック軸素材に摺接して上記ラック歯を成形するロ
ール本体と、このロール本体に同軸状態で一体化され上
記ロール本体よりも小径のロール軸とを有してなり、上
記クランプハウジングには、上記ラック軸素材をクラン
プする一対のクランプ部材が配置され、各クランプ部材
が上記転造ロール側の表面に窪み部、案内面及び凹所を
備え、上記窪み部が、上記クランプ部材の上記表面の略
中央位置に設けられて上記ラック軸素材の外周面の一部
を露出し、上記案内面が、上記窪み部の周面に設けられ
て上記転造ロールの上記ロール軸に摺接可能とされ、上
記凹所が、上記案内面に設けられて上記転造ロールの上
記ロール軸の一部を収容可能とし、上記転造ロールの上
記ロール軸を上記クランプ部材の上記凹所に位置付けた
状態で、上記転造ロールと上記クランプハウジングにク
ランプされたラック軸素材との軸間距離が設定されるよ
うに構成されたものである。

【０００９】請求項１に記載の発明には、次の作用があ
る。クランプハウジングに配置されたクランプ部材の転
造ロール側の表面に、転造ロールのロール軸に摺接可能
な案内面が設けられ、この案内面に上記ロール軸の一部
を収容可能な凹所が形成され、上記凹所に転造ロールの
ロール軸を位置付けた状態で、クランプハウジングに保
持されたラック軸素材と転造ロールとの軸間距離が設定
されるよう構成されたものである。この構成から、転造
加工の最終仕上工程で、転造ロールのロール軸をクラン
プハウジングのクランプ部材の凹所に位置付けて、両ク
ランプハウジングのクランプ部材の案内面間距離が転造
ロールのロール軸の外径寸法よりも小さくなるように、
クランプハウジングに保持されたラック軸素材と転造ロ
ールとの軸間距離を設定した場合、クランプハウジング
を転造ロールの接線方向に移動させたとき、転造ロール
のロール軸がクランプハウジングのクランプ部材の案内
面に乗り上げて摺接した段階で、このロール軸からクラ
ンプ部材に転造ロールから離れる方向の与圧が作用し
て、このクランプ部材を同方向に強制的に変形させるこ
とができる。この結果、その後、転造ロールのロール本
体がクランプハウジングに保持されたラック素材に摺接
したときには、クランプ部材は、転造ロールから離れる
方向に上記変形量以上には変形しない。このため、この
最終仕上工程で、転造ロールのロール本体によるラック
軸素材への食込量がクランプ部材の変形量に相殺される
ことがなく、ラック歯を所望の深さに仕上加工できるこ
とから、ラック歯の転造加工における最終仕上工程を良
好に実施できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係るラック軸製
造装置の一つの実施の形態を、一部につき断面状態で示
す正面図である。図２は、図１のII-II 線に沿う矢視図
である。図３は、図１のラック軸製造装置を一部につい
て断面状態で示す平面図である。図４は、図１のラック
軸製造装置における転造ロール移動装置を示し、（Ａ）
が正面図、（Ｂ）が側面図である。図５は、図１の一部
を拡大して示す拡大断面図である。図６は、図５のVI矢
視図である。図７は、図５のクランプ用カムにおけるカ
ム突部を示す正面図である。図８は、図６のVIII-VIII
線に沿う断面図である。図９は、転造加工中の転造ロー
ルのロール軸とクランプ部材との関係を示す作動図であ
る。図１０は、ラック軸を示す斜視図である。

【００１１】ラック軸１０は、図１０に示す如く、中空
の丸パイプからなるラック軸素材１１の外周面の一部
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。

【００１２】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、芯金設定装置（不図示）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に芯金１３（図５）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１
１にラック歯１２を転造するものである。

【００１３】また、転造ロール３０は、図４（Ｂ）に示
すように、周面にラック歯形が形成されたロール本体３
０Ａと、このロール本体３０Ａに同軸状態で一体化さ
れ、ロール本体３０Ａよりも小径に設けられたロール軸
３０Ｂとを有して構成される。転造ロール３０のロール
本体３０Ａがラック軸素材１１の外周面に摺接して、こ
の外周面にラック歯１２を転造加工する。

【００１４】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。固定架台２２と機枠２３の側板２
３Ａ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２２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。

【００１５】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。また、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３５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との間隔を調整可能に構成され
る。

【００１６】(B) 素材クランプ装置２５（図１〜図３、
図５〜図８） 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。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。

【００１７】両クランプハウジング４１、４２は、それ
ぞれ、図５に示す如く、凹陥部４５を有する。この凹陥
部４５に、上下に２分割された一対のクランプ部材４６
Ａ、４６Ｂを配置し、これらのクランプ部材４６Ａ、４
６Ｂがラック軸素材１１をクランプする。凹陥部４５内
で、上下のクランプ部材４６Ａ、４６Ｂは上下方向移動
自在に配置され、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂの外側に
一対のクランプ用カム４８Ａ、４８Ｂが装備される。

【００１８】図５及び図６に示すように、クランプ部材
４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの外側には、カム面５７ａ及
び５８ａを備えた嵌合溝５９が形成される。一方、図５
及び図７に示すように、クランプ用カム４８Ａ、４８Ｂ
のそれぞれの内側には、カム面５７ｂ及び５８ｂを備え
たカム突部６０が形成される。カム面５７ｂがカム面５
７ａに当接可能とされ、カム面５８ｂがカム面５８ａに
当接可能とされた状態で、カム突部６０が嵌合溝５９に
嵌合される。

【００１９】また、クランプハウジング４１、４２は、
クランプ用カム４８Ａ、４８Ｂ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、５１
Ｂ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が連通されている。

【００２０】従って、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１室５２に作動油が供給されクランプ用カム４８Ａ、
４８Ｂが右方向（図５）に移動すると、それらのカム突
部６０のカム面５７ｂがクランプ部材４６Ａ、４６Ｂの
嵌合溝５９のカム面５７ａを押圧して、クランプ部材４
６Ａ、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、それらの転造加工が開始
可能とされる。

【００２１】また、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
５３に作動油が供給されクランプ用カム４８Ａ、４８Ｂ
が左方向（図５）に移動する結果、クランプ用カム４８
Ａ、４８Ｂのカム突部６０のカム面５８ｂが、クランプ
部材４６Ａ、４６Ｂの嵌合溝５９のカム面５８ａを押圧
して、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂを拡開させ、ラック
軸素材１１の保持を解除する。

【００２２】上記クランプ部材４６Ａ、４６Ｂは、図５
に示す如く、クランプ面５６を有する。クランプ面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の略半部（図５の略右
半部）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。

【００２３】また、各クランプハウジング４１、４２の
それぞれのクランプ部材４６Ａ、４６Ｂは、図６及び図
８に示すように、転造ロール３０側の表面に窪み部６
１、案内面６２及び凹所６３が形成されている。

【００２４】窪み部６１は、各クランプ部材４６Ａ、４
６Ｂにおける転造ロール３０側の上記表面の中央部に形
成され、クランプ部材４６Ａ及び４６Ｂのクランプ面５
６にてクランプされたラック軸素材１１の外周部の一部
を露出する。ラック軸素材１１におけるこの露出された
部分に、転造ロール３０のロール本体３０Ａが摺接し
て、ラック歯１２が形成される。

【００２５】案内面６２は、各クランプ部材４６Ａ、４
６Ｂにおける転造ロール３０側の上記表面において、窪
み部６１の周囲に形成される。ラック歯１２の転造加工
の最終仕上工程で、この案内面６２に、転造ロール３０
のロール軸３０Ｂが摺接可能とされる。

【００２６】凹所６３は、各クランプ部材４６Ａ、４６
Ｂにおいて、案内面６２に形成され、図８の２点鎖線に
示すように、転造ロール３０のロール軸３０Ｂの一部を
収容可能とする。図８及び図９（Ａ）に示すように、ラ
ック歯１２の転造加工においては、転造ロール３０のロ
ール軸３０Ｂを上記凹所６３に位置付けた状態で、転造
ロール３０と両クランプハウジング４１、４２に保持さ
れたラック軸素材１１との軸間距離が調整され設定され
るよう構成される。

【００２７】(C) 芯金設定装置 芯金設定装置（不図示）は、左右のクランプハウジング
４１、４２それぞれの後面に芯金用シリンダを備え、こ
れにより、芯金１３をクランプ部材４６Ａ、４６Ｂ間の
素材挿入位置に設定して、ラック軸素材１１のパイプ内
部に芯金１３を挿入してラック軸素材１１の転造加工を
開始可能とするものである。

【００２８】(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３０Ｂの両端部を軸受を介して
回転自在に支持している。

【００２９】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。この案内レール７３は、前記案内
レール３２と平行に配置され、また、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、上記案内レール７３に案内されて移動
し、固定架台２２との間隔が調整可能とされる。

【００３０】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とを固定架台２２に近づく方向に移動さ
せ、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。このとき、可動架台２４のため
のねじ軸３１の歯車３４と、転造ロール３０のためのね
じ軸７２の歯車７４との歯数比は、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
されて、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とのそれぞれに
保持されるラック軸素材１１のラック歯深さが同量に調
整される。

【００３１】(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。

【００３２】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、逆方向に移動させるよう
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）に揺動中心が設定された揺
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。

【００３３】機枠２３の天板２３Ｂ上には、案内レール
３２と平行配置された案内レール８８が設けられる。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。この可動軸受９
０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、この可動
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８
７の揺動支軸８７Ａを常に転造ロール３０と同位置に定
める。

【００３４】これにより、素材移動装置２８が、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
ぞれに保持された左右のラック軸素材１１、１１は、転
造ロール３０におけるロール本体３０Ａの径方向の両面
に圧接され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のロール本体３０Ａ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）。

【００３５】ところで、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３５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３１、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とを固定架台２２の側
へとそれぞれ一定量ずつ近づける。即ち、可動架台２４
と転造ロール３０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、
図９（Ａ）に示すように、転造ロール３０に対する左右
のクランプハウジング４１、４２の各摺動行程毎に、転
造ロール３０のロール軸３０Ｂが、クランプハウジング
４１、４２に配置のクランプ部材４６Ａ、４６Ｂの凹所
６３に位置付けられた状態で、これらクランプハウジン
グ４１、４２にクランプされたラック軸素材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、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。

【００３６】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) 芯金設定装置により、芯金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４６Ａ、４
６Ｂ間の素材挿入位置に設定する。

【００３７】(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) の芯金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。

【００３８】(3) 素材クランプ装置２５により、左右の
ラック軸素材１１、１１を左右のクランプハウジング４
１、４２それぞれのクランプ部材４６Ａ、４６Ｂ間にク
ランプ保持する。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。

【００３９】(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の上にクラン
プ保持された左右のラック軸素材１１、１１は、芯金１
３により背面支持された状態で、転造ロール３０におけ
るロール本体３０Ａ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。

【００４０】(5) 以後、転造ロール３０に対する左右の
クランプハウジング４１、４２の上記(4) の摺動行程毎
に、図９（Ａ）に示すように、転造ロール３０のロール
軸３０Ｂがクランプハウジング４１、４２に配置のクラ
ンプ部材４６Ａ、４６Ｂの凹所６３に位置付けられた状
態下で、モータ３５により可動架台２４、転造ロール３
０を固定架台２２に近づく方向に一定量ずつ前進させ
て、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂにクランプされたラッ
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。

【００４１】(6) 尚、ラック歯１２の最終仕上工程で
は、転造ロール３０のロール軸３０Ｂがクランプハウジ
ング４１、４２におけるクランプ部材４６Ａ、４６Ｂの
凹所６３に位置付けられた状態下で、転造ロール３０と
ラック軸素材１１との軸間距離が調整されるが、このと
きの上記軸間距離は、左右のクランプ部材４６Ａ、４６
Ｂのそれぞれの案内面６２間距離が、転造ロール３０の
ロール軸３０Ｂの外径寸法よりも小さくなるように設定
される。この状態で、クランプハウジング４１、４２が
転造ロール３０の接線方向に摺動すると、図９（Ｂ）に
示すように、転造ロール３０のロール本体３０Ａがクラ
ンプ部材４６Ａ及び４６Ｂにクランプされたラック軸素
材１１に摺接する前に、転造ロール３０のロール軸３０
Ｂはクランプ部材４６Ａ及び４６Ｂの案内面６２上に乗
り上がり、このクランプ部材４６Ａ及び４６Ｂに転造ロ
ールから離れる方向の与圧Ｆを作用をさせて、これらの
クランプ部材４６Ａ及び４６Ｂを転造ロール３０から離
れる方向に変形させる。従って、転造ロール３０のロー
ル本体３０Ａがクランプ部材４６Ａ及び４６Ｂにクラン
プされたラック軸素材１１に摺接したときには、クラン
プ部材４６Ａ及び４６Ｂは、転造ロール３０から離れる
方向に上記変形量以上には変形されず、この状態で転造
ロール３０のロール本体３０Ａが、ラック軸１１のラッ
ク歯１２を最終仕上する。

【００４２】上記実施の形態によれば、次の効果を奏す
る。クランプハウジング４１、４２における一対のクラ
ンプ部材４６Ａ、４６Ｂの転造ロール３０側の表面に、
転造ロール３０のロール軸３０Ｂに摺接可能な案内面６
２が設けられ、この案内面６２にロール軸３０Ｂの一部
を収容可能な凹所６３が形成され、この凹所６３に転造
ロール３０のロール軸３０Ｂを位置付けて、転造ロール
３０と、クランプハウジング４１、４２に保持されたラ
ック軸素材１１との軸間距離が設定されるよう構成され
た。この構成から、転造加工の最終仕上工程で、転造ロ
ール３０のロール軸３０Ｂをクランプハウジング４１、
４２のクランプ部材４６Ａ、４６Ｂの凹所６３に位置付
けた状態で、両クランプハウジング４１、４２のクラン
プ部材４６Ａ、４６Ｂにおける案内面６２間距離が転造
ロール３０のロール軸３０Ｂの外径寸法よりも小さくな
るように、転造ロール３０と、クランプハウジング４
１、４２に保持されたラック軸素材１１との軸間距離を
設定した場合に、クランプハウジング４１、４２を転造
ロール３０の接線方向に移動させたとき、転造ロール３
０のロール軸３０Ｂがクランプハウジング４１、４２の
クランプ部材４６Ａ、４６Ｂの案内面６２に乗り上げて
摺接した段階で、このロール軸３０Ｂからクランプ部材
４６Ａ及び４６Ｂに転造ロール３０から離れる方向の与
圧Ｆが作用して、このクランプ部材４６Ａ、４６Ｂを同
方向に強制的に変形させることができる。この結果、そ
の後、転造ロール３０のロール本体３０Ａが、クランプ
ハウジング４１、４２に保持されたラック軸素材１１に
摺接したときには、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂは、転
造ロール３０から離れる方向に上記変形量以上には変形
しない。このため、この最終仕上工程で、転造ロール３
０のロール本体３０Ａによるラック軸素材１１への食込
量がクランプ部材４６Ａ、４６Ｂの変形量にて相殺され
ることがなく、ラック歯１２を所望の深さに仕上加工で
きることから、ラック歯の転造加工における最終仕上工
程を良好に実施できる。

【００４３】尚、上記実施の形態では、素材クランプ装
置２５におけるクランプ部材４６Ａ、４６Ｂのクランプ
面５６が、クランプ部材４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの長
手方向に対し傾斜して設けられて、ラック軸素材１１に
ヘリカル歯のラック歯１２を形成するものを述べたが、
クランプ部材４６Ａ、４６Ｂのクランプ面５６が、クラ
ンプ部材４６Ａ、４６Ｂのそれぞれの長手方向に平行に
設けられて、ラック軸素材１１にストレート歯のラック
歯１２を形成するものでも良い。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るラック軸製
造装置によれば、ラック歯の転造加工における最終仕上
工程を良好に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るラック軸製造装置の一つ
の実施の形態を、一部につき断面状態で示す正面図であ
る。

【図２】図２は、図１のII-II 線に沿う矢視図である。

【図３】図３は、図１のラック軸製造装置を一部につい
て断面状態で示す平面図である。

【図４】図４は、図１のラック軸製造装置における転造
ロール移動装置を示し、（Ａ）が正面図、（Ｂ）が側面
図である。

【図５】図５は、図１の一部を拡大して示す拡大断面図
である。

【図６】図６は、図５のVI矢視図である。

【図７】図７は、図５のクランプ用カムにおけるカム突
部を示す正面図である。

【図８】図８は、図６のVIII-VIII 線に沿う断面図であ
る。

【図９】図９は、転造加工中の転造ロールのロール軸と
クランプ部材との関係を示す作動図である。

【図１０】図１０は、ラック軸を示す斜視図である。

【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 ２５ 素材クランプ装置 ３０ 転造ロール ３０Ａ ロール本体 ３０Ｂ ロール軸 ４１、４２ クランプハウジング ４６Ａ、４６Ｂ クランプ部材 ５６ クランプ部材のクランプ面 ６１ クランプ部材の窪み部 ６２ クランプ部材の案内面 ６３ クランプ部材の凹所

Claims (1)

【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が配置され、両クラン
   プハウジングを上記転造ロールの接線方向に移動させ
   て、上記ラック軸素材の外周面にラック歯を転造加工し
   ラック軸を製造するラック軸製造装置において、 上記転造ロールは、上記ラック軸素材に摺接して上記ラ
   ック歯を成形するロール本体と、このロール本体に同軸
   状態で一体化され上記ロール本体よりも小径のロール軸
   とを有してなり、 上記クランプハウジングには、上記ラック軸素材をクラ
   ンプする一対のクランプ部材が配置され、各クランプ部
   材が上記転造ロール側の表面に窪み部、案内面及び凹所
   を備え、 上記窪み部が、上記クランプ部材の上記表面の略中央位
   置に設けられて上記ラック軸素材の外周面の一部を露出
   し、上記案内面が、上記窪み部の周面に設けられて上記
   転造ロールの上記ロール軸に摺接可能とされ、上記凹所
   が、上記案内面に設けられて上記転造ロールの上記ロー
   ル軸の一部を収容可能とし、 上記転造ロールの上記ロール軸を上記クランプ部材の上
   記凹所に位置付けた状態で、上記転造ロールと上記クラ
   ンプハウジングにクランプされたラック軸素材との軸間
   距離が設定されるように構成されたことを特徴とするラ
   ック軸製造装置。