JPS58122147A - ラツクの成形方法 - Google Patents
ラツクの成形方法Info
- Publication number
- JPS58122147A JPS58122147A JP327682A JP327682A JPS58122147A JP S58122147 A JPS58122147 A JP S58122147A JP 327682 A JP327682 A JP 327682A JP 327682 A JP327682 A JP 327682A JP S58122147 A JPS58122147 A JP S58122147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- rack
- tooth
- forming
- working
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/767—Toothed racks
- B21K1/768—Toothed racks hollow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/767—Toothed racks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ラック例えばラックアンドピニオン蟹かじ
取り装置用ラックの成形方法、とくに歯を確実に成形し
うる方法に関するものである。
取り装置用ラックの成形方法、とくに歯を確実に成形し
うる方法に関するものである。
中空素材を用いた従来のラック成形方法としてハタと、
ｔ Ｇｆ ４９ 開昭５５−１ｇＪＩＯ４４４！ｊ公１
１ニ開示されたものがある。この方法は、中空素材の外
１１１面の所定領域に、塑性加工によってＩＭ接的に千
ｍｍを形成し、その後この平坦面にラック歯を切削もし
くは塑性加工することによってラックを構成するもので
あるため、ラックの＠量化、低廉化および加工費削減の
要求は満たし優るものの、塑性加工に伴なうラック軸全
体の曲が９を余儀される間厘がある他、ラック歯を所要
の精度に加工することが１蝋であるｒｌｌｌ［があった
。
ｔ Ｇｆ ４９ 開昭５５−１ｇＪＩＯ４４４！ｊ公１
１ニ開示されたものがある。この方法は、中空素材の外
１１１面の所定領域に、塑性加工によってＩＭ接的に千
ｍｍを形成し、その後この平坦面にラック歯を切削もし
くは塑性加工することによってラックを構成するもので
あるため、ラックの＠量化、低廉化および加工費削減の
要求は満たし優るものの、塑性加工に伴なうラック軸全
体の曲が９を余儀される間厘がある他、ラック歯を所要
の精度に加工することが１蝋であるｒｌｌｌ［があった
。
そこで、第１図に断面図で示すように、環状の断面形状
をなす中空素材１を、その孔部分２が実質的に密Ｈされ
るようなＴ字状の断＃Ｊ形状に塑性加工し、この加工後
の素材８の平坦上面８ａに、プレス加工でラック線番を
形成するラックの成形方法が提案されている。
をなす中空素材１を、その孔部分２が実質的に密Ｈされ
るようなＴ字状の断＃Ｊ形状に塑性加工し、この加工後
の素材８の平坦上面８ａに、プレス加工でラック線番を
形成するラックの成形方法が提案されている。
なお、図中矢印ムは外力の作用方向を示す。
この方法によれば、とくに素材８のＴ字状の断面形状の
故に、ラック軸全体の曲がりは有利に防止し得るものの
、孔部分２の密閉が完全でない場合には、ラック歯４を
十分な高さに形成で龜ないとともに、１ｓ２図に示すよ
うに、ラック歯鳴の歯すじ方向の中間部に窪み４ａが発
生する間−があった。しかも、中空素材を用いたラック
は一般に、第８図に仮想線で示すような所要の梯形歯形
に対し、それ辷実葎で示すように、歯ずじ方向の両端部
がだれたラック歯を有するため、ラック歯４の完全な歯
形部分が短かくなる問題があった。
故に、ラック軸全体の曲がりは有利に防止し得るものの
、孔部分２の密閉が完全でない場合には、ラック歯４を
十分な高さに形成で龜ないとともに、１ｓ２図に示すよ
うに、ラック歯鳴の歯すじ方向の中間部に窪み４ａが発
生する間−があった。しかも、中空素材を用いたラック
は一般に、第８図に仮想線で示すような所要の梯形歯形
に対し、それ辷実葎で示すように、歯ずじ方向の両端部
がだれたラック歯を有するため、ラック歯４の完全な歯
形部分が短かくなる問題があった。
この発明は、従来技術のかふる問題の発生は、チック歯
成形素材の肉厚に起因するという知見に轟いてなされた
ものであり、とくに、素材を、機械加工、絞り加工など
によって成形する膚に合せて所要の肉厚のパイプとする
ことにより、ラック歯の十分な歯高を担保する一方、規
格化されている中空素材の選択の自由度、ひいてはラッ
ク軸の設計の自出度を高め、さらに、パイプのランク歯
形成領域を一方向に属性変形させることおよびその属性
変形方向と直交する方向のプレス加工でラック歯を形成
すること、場合によってはこれらのことに加えてラック
歯形成前の少なくとも素材またはパイプに焼鈍処理を施
すことによって、ラック軸の所要幅およびラック歯の所
要１度をもたらすラックの成形方法を提供する−のであ
る。
成形素材の肉厚に起因するという知見に轟いてなされた
ものであり、とくに、素材を、機械加工、絞り加工など
によって成形する膚に合せて所要の肉厚のパイプとする
ことにより、ラック歯の十分な歯高を担保する一方、規
格化されている中空素材の選択の自由度、ひいてはラッ
ク軸の設計の自出度を高め、さらに、パイプのランク歯
形成領域を一方向に属性変形させることおよびその属性
変形方向と直交する方向のプレス加工でラック歯を形成
すること、場合によってはこれらのことに加えてラック
歯形成前の少なくとも素材またはパイプに焼鈍処理を施
すことによって、ラック軸の所要幅およびラック歯の所
要１度をもたらすラックの成形方法を提供する−のであ
る。
以下にこの発明の実施例を図面に基いて説明するＯ
ｊ！！４図に７０−チャートで示す実施例では、まず規
格品である市販の中空素材を所定の憂さに切断し、次い
でそれを焼鈍する。ここでこの焼鈍工程は中空素材の結
晶Ｉｊｉ織の等方性、材質の均一性をもたらしてその機
械適性を向上させる。
格品である市販の中空素材を所定の憂さに切断し、次い
でそれを焼鈍する。ここでこの焼鈍工程は中空素材の結
晶Ｉｊｉ織の等方性、材質の均一性をもたらしてその機
械適性を向上させる。
そしてその後、予め余分な肉厚を有するものを選択した
中空素材を、機械加工たとえば切削加工によって成形す
る歯に会った所要の肉厚のパイプとし、最後にプレス成
形を行なう。
中空素材を、機械加工たとえば切削加工によって成形す
る歯に会った所要の肉厚のパイプとし、最後にプレス成
形を行なう。
なお、ここにおける焼鈍工程にはスケール落し、曲がり
直しなどの後処瑠工程を含む１のとする。
直しなどの後処瑠工程を含む１のとする。
また図示はしないが、このプレス成形前に焼鈍工程を付
加してもよりことはもちろんである。さらに、ここにお
けるプレス成形は、プレス機による成形の他、熱間およ
び温間鍛造をも含むものとするＯ ここでプレス成形に際しては、まず第６図（ａ）に示す
ように、所要の肉厚を有するパイプ１１の孔：川内に、
中空もしくは中実鋼棒、プラスチック素材などの定形物
または砂その他の不定形物からなる充填材１８を装入し
、この充填材工８を図示しないストッパーによって、少
なくともラック歯が形成される領域全体にわたって保持
する。次いで、ラック軸の所要幅を得るために、パイプ
１１のとくにランク歯形成領域をプレス加工によって１
１５Ｆｉ！Ｊ（ｂ）に示すように扁平に■性変形させる
。
加してもよりことはもちろんである。さらに、ここにお
けるプレス成形は、プレス機による成形の他、熱間およ
び温間鍛造をも含むものとするＯ ここでプレス成形に際しては、まず第６図（ａ）に示す
ように、所要の肉厚を有するパイプ１１の孔：川内に、
中空もしくは中実鋼棒、プラスチック素材などの定形物
または砂その他の不定形物からなる充填材１８を装入し
、この充填材工８を図示しないストッパーによって、少
なくともラック歯が形成される領域全体にわたって保持
する。次いで、ラック軸の所要幅を得るために、パイプ
１１のとくにランク歯形成領域をプレス加工によって１
１５Ｆｉ！Ｊ（ｂ）に示すように扁平に■性変形させる
。
この加工に際し、充填材１８は加工外圧を十分に保持す
るよう作用するので、所要の加工精度を得ることができ
る。
るよう作用するので、所要の加工精度を得ることができ
る。
その後、扁平なパイプ１１に、前述した産性変形の方向
とは直交する方向のプレス加工を施してパイプ１１の一
方の側、ここではその上側部にラック歯１４を形成し、
またその他方の側部を、ケーシング内に摺動し得る所＃
形状に成形することによって、所要寸法のラック軸１５
を構成する。
とは直交する方向のプレス加工を施してパイプ１１の一
方の側、ここではその上側部にラック歯１４を形成し、
またその他方の側部を、ケーシング内に摺動し得る所＃
形状に成形することによって、所要寸法のラック軸１５
を構成する。
なお、かかるラック軸１５の組み付けは、充填材１８が
定形物であるときはそのま−１一方それが不定形物であ
るときはそれを抜き取った後、もしくは充填材の両端を
プラグで閉塞した後、後加工を施すことなく行われる。
定形物であるときはそのま−１一方それが不定形物であ
るときはそれを抜き取った後、もしくは充填材の両端を
プラグで閉塞した後、後加工を施すことなく行われる。
このようなラック成形方法の基礎となったパイプ肉厚そ
の他のラック歯に与える影響についての知得に関し説明
する。
の他のラック歯に与える影響についての知得に関し説明
する。
第６図は、外４２５φの＃Ｉｌ［パイプ１６を試験片と
して用い、その孔１７を所定肉厚になるように機械加工
した後、孔１）内へ孔径と等しい外径の中空棒からなる
充填材１８を練入し、そこへラック歯１９を形成した状
態を示す断面図であり、このｌ１ｌｌ！ＩＩＩＩパイプ
１６の肉厚を機械加工によって順次に変更してｊｌｌｓ
ｌｌ（ａ）〜ｔｃ＞に示すプレス加工をしたときのその
中心線位置における−高ムと、図示例では中心線から左
方へ７−偏った位置Ｐにおける歯高Ｂとの関係を１ｓ７
図にグラフで示す。なおここでは中心線から左右に約７
１１１１Ｉの範囲内で完全な歯高Ｂが確保されていれば
一応実用上問題ないとして、位置Ｐを選択している。
して用い、その孔１７を所定肉厚になるように機械加工
した後、孔１）内へ孔径と等しい外径の中空棒からなる
充填材１８を練入し、そこへラック歯１９を形成した状
態を示す断面図であり、このｌ１ｌｌ！ＩＩＩＩパイプ
１６の肉厚を機械加工によって順次に変更してｊｌｌｓ
ｌｌ（ａ）〜ｔｃ＞に示すプレス加工をしたときのその
中心線位置における−高ムと、図示例では中心線から左
方へ７−偏った位置Ｐにおける歯高Ｂとの関係を１ｓ７
図にグラフで示す。なおここでは中心線から左右に約７
１１１１Ｉの範囲内で完全な歯高Ｂが確保されていれば
一応実用上問題ないとして、位置Ｐを選択している。
第７ＦｇＪから解かるように、歯高Ａは肉厚の増加にほ
ぼ比例して増加し、歯高Ｂは、歯高ムよりも幾分緩い勾
配でパイプ肉厚にほぼ比例する。
ぼ比例して増加し、歯高Ｂは、歯高ムよりも幾分緩い勾
配でパイプ肉厚にほぼ比例する。
ここで歯高Ｂが歯高ムよりも高くなる部分のパイプ肉厚
は、＄２図について述べたように、歯すじの中間部に窪
みが発生する肉厚であり、十分に満足し得るラック歯を
形成できない肉厚である。
は、＄２図について述べたように、歯すじの中間部に窪
みが発生する肉厚であり、十分に満足し得るラック歯を
形成できない肉厚である。
一方、歯高ムが歯高Ｂよりも高くなる部分は、第８図に
ついて述べただれが生じていることを意味するが、だれ
が生じていてもなお、ラック歯として＃能するに十分な
歯ｉＢが確保できる限りにおいてはラック歯として使用
できる。
ついて述べただれが生じていることを意味するが、だれ
が生じていてもなお、ラック歯として＃能するに十分な
歯ｉＢが確保できる限りにおいてはラック歯として使用
できる。
従って、前述した実ｍ例の第１のプレス加工によってパ
イプを一方向に属性加工することは、所要のラック軸幅
を得るための他、形成されたラツを除去するためにもま
た有効である。
イプを一方向に属性加工することは、所要のラック軸幅
を得るための他、形成されたラツを除去するためにもま
た有効である。
第８図は外径８５φの機械構造用＠ （５ＣｒｉＯＨ）
製パイプを所定肉厚になるようにそれぞれ機械加工し、
焼鈍処理をしたものとしないものについて８５図（ＪＬ
）〜（０）に示すプレス加工を施した時の歯高森（ラッ
ク歯の中心位蓋の歯高）を示すものであり、これからは
同一条件下で形成したラック歯のうち、Ｏ印で示す焼鈍
材の方がΔ印で示す無焼鈍材よりも１閤以上も高いこと
が解かる。
製パイプを所定肉厚になるようにそれぞれ機械加工し、
焼鈍処理をしたものとしないものについて８５図（ＪＬ
）〜（０）に示すプレス加工を施した時の歯高森（ラッ
ク歯の中心位蓋の歯高）を示すものであり、これからは
同一条件下で形成したラック歯のうち、Ｏ印で示す焼鈍
材の方がΔ印で示す無焼鈍材よりも１閤以上も高いこと
が解かる。
このため、前述した実施例ではｊｌｌのプレス加工後に
も焼鈍工程を付加することが好ましい。
も焼鈍工程を付加することが好ましい。
これらのことからｅ計重は、中空素材の規格に拘束され
ることなく、設計条件に応じたラック歯の最適歯高を、
パイプ肉厚および焼鈍のｉｓに基いて適宜に選択するこ
とができる。
ることなく、設計条件に応じたラック歯の最適歯高を、
パイプ肉厚および焼鈍のｉｓに基いて適宜に選択するこ
とができる。
第９図はこの発明の変形例を示すフローチャートであり
、ここでは所定の憂さに切断した市販の肉厚の中空素材
を、たとえば線引機械によって所要の肉厚のパイプに属
性加工し、これを焼鈍した後、プレス成形な行う。なお
、ここにおけるプレス成形は、ｉｓ５図について述べた
プレス成形と同様である。またこのプレス成形のｆＩｌ
ｌｌの加工Ｃ第５図（１））を参照）後に焼鈍加工を施
してもよいことは前述の例と同様である。
、ここでは所定の憂さに切断した市販の肉厚の中空素材
を、たとえば線引機械によって所要の肉厚のパイプに属
性加工し、これを焼鈍した後、プレス成形な行う。なお
、ここにおけるプレス成形は、ｉｓ５図について述べた
プレス成形と同様である。またこのプレス成形のｆＩｌ
ｌｌの加工Ｃ第５図（１））を参照）後に焼鈍加工を施
してもよいことは前述の例と同様である。
以上この発明を図示例に基いてｍ＠したが、たとえば素
材を中実素材とし、これに孔明は加工を施すことによっ
て所要肉厚のパイプとすることも可能である。
材を中実素材とし、これに孔明は加工を施すことによっ
て所要肉厚のパイプとすることも可能である。
従って、この発明によれば、とくに中空素材または中実
素材から所要肉厚のパイプを形成することによって、所
要に応じた歯高のラック歯を十分な精度で成形できるこ
とはｔ″ｂろん、焼鈍処理によってラック歯を成形しゃ
すくして加工精度を一層高め得るなどの一層なる効果を
もたらすことができる。
素材から所要肉厚のパイプを形成することによって、所
要に応じた歯高のラック歯を十分な精度で成形できるこ
とはｔ″ｂろん、焼鈍処理によってラック歯を成形しゃ
すくして加工精度を一層高め得るなどの一層なる効果を
もたらすことができる。
ｊｌｌｖ！Ｊは従来のラック成形方法を例示する工根図
、 第２．８図はそれぞれ従来方法によるラック歯を示す拡
大斜視図、 第４１ｉ１ｉはこの発明の実施例を示すフローチャート
、 第！Ｓ図はこの発明に係るプレス成形の工揚図、第６図
は歯高測定の試験片を示す断面図、第７．８図はそれぞ
れパイプ肉厚と歯高との関係を示すグラフ、 第９図はこの発明の他の実施例を示すフローチャートで
ある。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 第°８図 第５図 ＜ａ）（ｂ； ！７ （Ｃ）
、 第２．８図はそれぞれ従来方法によるラック歯を示す拡
大斜視図、 第４１ｉ１ｉはこの発明の実施例を示すフローチャート
、 第！Ｓ図はこの発明に係るプレス成形の工揚図、第６図
は歯高測定の試験片を示す断面図、第７．８図はそれぞ
れパイプ肉厚と歯高との関係を示すグラフ、 第９図はこの発明の他の実施例を示すフローチャートで
ある。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 第°８図 第５図 ＜ａ）（ｂ； ！７ （Ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 素材を形成する歯に合せて所要の肉厚のパイプに加
工し、次いでパイプのラック歯形成領域を一方向に属性
変形させて所定の扁平形状に成形し、さらに、パイプの
所定領域に、前記塑性変形方向と直交する方向のプレス
加工を施してラック歯ｒｔ形成することを特徴とするラ
ックの成形方法。 − 急 素材を形成する歯に合せて所要の肉厚の一パイプに
加工し、パイプのチック歯形成領域を一方向に層性変形
ｇせで所定の扁平形状に成形し、さらにパイプの所定領
域に、前記層性変形方向と直交する方向のプレス加工を
施してラック膳を形成するに際して、前記ラック歯をＭ
ｔｃする前に、少なくとも素材あるいはパイプに焼鈍処
理を行うこと１−＊献とするチックの成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP327682A JPS58122147A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | ラツクの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP327682A JPS58122147A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | ラツクの成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58122147A true JPS58122147A (ja) | 1983-07-20 |
Family
ID=11552908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP327682A Pending JPS58122147A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | ラツクの成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58122147A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0897767A1 (en) * | 1997-08-19 | 1999-02-24 | Trw Inc. | Vehicle steering rack and method of manufacturing the rack |
| KR100799935B1 (ko) * | 2006-11-27 | 2008-01-31 | 주식회사 코우 | 랙바아의 랙성형방법 |
| WO2011144442A1 (de) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zum herstellen einer zahnstange |
| DE102016211048A1 (de) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Zahnstange und Zahnstange |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP327682A patent/JPS58122147A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0897767A1 (en) * | 1997-08-19 | 1999-02-24 | Trw Inc. | Vehicle steering rack and method of manufacturing the rack |
| KR100799935B1 (ko) * | 2006-11-27 | 2008-01-31 | 주식회사 코우 | 랙바아의 랙성형방법 |
| WO2011144442A1 (de) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zum herstellen einer zahnstange |
| DE102016211048A1 (de) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Zahnstange und Zahnstange |
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