JPS59137145A - ラツクピニオン式舵取装置用ラツク軸の製造方法 - 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】 本発明はラックピニオン式舵取装置用ラック軸の製造方
法に関し、特にラック軸に軸方向に延びる中空部を設け
たものの製造方法に関する。

ラックピニオン式舵取装置に用いられるラック軸は、車
両に取シ付けられているギヤボックス内に摺動自在に支
持され、そのギヤボックス内において、舵取ハンドルに
連動されたピニオンと噛み合わされ、ビニオンの回転に
より軸方向に移動され、その軸方向の移動によシタイロ
ツドを介して前輪を左右に操向する０従来このようなラ
ックピニオン式舵取装置のランク軸は、中実丸棒にラン
ク歯を部分的に形成することによシ製造されていた０ このようなラック軸は充分な強度を確保するために比較
的太いもの例えば直径Ｘ）ｍｍ以上のものが使用されて
いる。また、一般にラック軸は操向リンクの一部をなし
ていることから長いもの例えば乙００ｍｍ位のものが使
用されている。これらのことからランク軸の重量は、ラ
ックピニオン式舵取装置の総重量の３０％〜５０％位を
占めている。

近年、自動車の燃費改善等の目的から車両重量の軽量化
が推進され、舵取装置の軽量化が要望されている。そこ
でその舵取装置の軽量化を行なうに当たシ、総重量の３
０％〜ＳＯ％位を占めるラック軸の軽量化が最も効果的
であることから、軸方向に中空穴を設けてラック軸をパ
イプ状にすることが試みられている。

このような中空穴を有するラック軸は厚肉のパイプ状素
材を用いることによって製造可能である。

しかしながら、ラック軸はその一側面に比較的大きな歯
のラック歯を形成するものであるから肉厚を大きくしな
ければならないので実際に許容される穴径は小さなもの
となシ、軽量効果は余シ期特出来ない。このため第１図
に示す如く中空穴をラック歯から遠い方に偏心させて設
けたシ、あるいは第２図に示す如くラック歯のない部分
の形状に合わせた略半円形断面の中空穴を設けることが
提案されている（実開昭５グー／／２．２３．５′号）
０しかしながら、このような肉厚の不均等なパイプ状素
材を得ることは、例えば引き抜き加工によっても穴形成
工具にかかる応力がアンバランスとなるので笑事上不可
能であり、又穴開加工を施すにしてもラック！１ＩＩＩ
１１″１：長尺であるため加工が極めて困難であシ、こ
のような中空穴を有するラック軸を製造することは実際
上不可能でるるか、あるいは製造費用が著しく高価とな
シ実用的でない。

本発明の目的は、ラック歯を形成する部分の肉厚が厚く
、他の部分の肉厚が簿〈肉厚が不均等な中空のラック軸
を実用的に、経済的に製造することのできるランク軸の
製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ラック歯の強度を損うことなく大
きな軽量効果が得られるように、ラック歯を形成する部
分の肉厚を充分に厚ぐ確保しつつ他の部分の肉厚を極端
に溶くすることが可能なラック軸の製造方法を提供する
ことにある。

本発明のさらに他の目的は、ラック軸の肉厚が、軸方向
に均一で信頼性の高い中空のラック＠を製造することに
ある。

これらの目的は、棒状素材を、引き抜き加工によって、
所定厚みの厚肉部と該厚肉部の端から軸直角方向に延び
るひれ状部とを有するひれ付棒状素材に成形し、次に曲
げ成形加工によって前記ひれ状部を前記厚肉部の背後に
曲げ込み、軸方向に伸びる中空部を有する中空棒状素材
に成形し、次にこの中空素材を所定の長さに切断して前
記厚肉部にラック歯を形成することを特徴とするラック
軸の製造方法によって達せられる。

次に図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

先ず、第３図に示す如き方形断面の長尺棒状素材を引き
抜き加工によって第グーに示す如き、所定厚みの厚肉部
（１）と該厚肉部の端〆から軸直角方向左右に延びるひ
れ状部（２）とを有するひれ付棒状素材に成形する。こ
のひれ付棒状素材の成形は、順次穴形の変化する多数段
の引き抜きダイスを通すことによって除々に変形を与え
ても良いし、あるいはあらかじめ熱間圧延加工等によっ
て粗形状を成形した後に引き抜き加工を施しても良く、
いずれにしても良好な精度と表面肌を得るために、最終
的には引き抜き加工によって仕上げる。

このようにして得られたひれ付棒状素材を、曲げ成形加
工、例えば連設された多段の成形ローラーによって、第
６−図に示す如くひれ状部（２）を厚内部（１）の背後
に円弧状に曲げ込み、軸方向に延びる中空部（３）ヲ有
する中空棒状素材に成形する。この時、ひれ状部の接合
部（４）に必要に応じて溶接を施しても良い。　　、 こうし゛て厚肉部と薄肉部とを有する断面形状の中空棒
状素材が得られるので、次にこれを所定の長さに切断し
、研削加工等によって外径を所定の寸法精度に仕上げ、
第６図に示す如く厚肉部に切削加工等によってラック歯
を形成する。この外径仕上げ加工は要求される外径精度
によっては省絡しても良い。又ラック歯は転造等の塑性
加工によって形成しても良い。

尚、前記ひれ付棒状素材は、第７図に示す如く、厚肉部
背面に四部（５）全形成しておくと、ひれ状部の曲げ加
工が無理なく行なわれ、曲げ成形加工後に良好な外径形
状が得られる。

又、前記ひれ状部は第ｇ図に示す如く、肉厚部の端から
一側に延ばして成形し、このひれ状部を第７図に示す如
く曲げ込んで中空棒状素材に成形しても良い。

又、ランク軸の外径形状は一般には略円形断面になされ
るが、操向装置の使用中にタイロツドを介してラック軸
に伝達される回転力、即ちラック軸をその軸心回シに回
転させる力に抗するために、ランク軸の外径形状を方形
等非円形に形成することが知られているが、本発明によ
ればこのような非円形外形で軸方向に延びる中空部を有
するラック軸を製造することも容易である。第１θ図、
１７図は略方形断面のラック軸を製造する場合を、第７
２図、第７３図はラック軸背面が略三角形断面のラック
軸を製造する場合を、各々ひれ付棒状素材の断面形状と
完成状態の断面形状とで示しまたものであるＯ 又、引き抜き加工前の棒状素材の断面形状は、一般的に
は円形、方形等が入手し易さの点で有利であるが、引き
抜き加工時の成形形状に応じて他の形状のものを採用し
ても良いことは当然でるる。

本発明は前述の如く、棒状素材を、引き抜き加工によっ
て、所定厚みの厚肉部と該厚肉部の端から軸直角方向に
延びるひれ状部とを有するひれ付棒状素材に成形し、次
ン曲げ成形加工によって前記ひれ状部を前記厚肉部の背
後に曲げ込み、軸方向に伸びる中空部を有する中空棒状
素材に成形し、次にこの中空素材を所定の長さに切断し
て前記厚肉部にランク歯を形成するものであるから、ラ
ンク歯を形成する部分の肉厚が厚く、他の部分の肉厚が
薄い肉厚が不均一な中空のランク＠を、引き抜き加工と
曲げ成形加工とによって実用的に、多者生産的に、経済
的に製造することができ、又引き抜き加工によって厚肉
部とこれから一体に延びる薄肉部を成形するものである
から、厚肉部全ラック歯の強度上必要とされる充分な肉
厚に確保しつつひれ状部の肉Ｊ＆端に薄くすることが出
来、ラック歯の強度を損うことなく大きな軽量効果が得
られ、又厚肉部、ひれ状部共にその肉厚は、引き抜き加
工によって成形されるものであるから軸方向に均一で信
頼性の高いものが得られる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例のラック軸の軸直角断面図、
第３図乃至第６図は本発明一実施例を断面形状で示すも
ので、第３図は素材断面図、第り図はひれ付棒状素材の
断面図、第Ｓ図は中空棒状素材の断面図、第４図は完成
状態の断面図でる九又第７図はひれ付棒状素材の変形例
の断面図、第３図乃至７３図は他の実施例を示すもので
、第３図、状態の断面図である。 符号の説明 ／・・・厚肉部　　　λ・・・ひれ状部　　　３・・・
中空部第１Ｆ］　　　　　　第２０ 第７０ 第８閏 ＠９０　　　　４０口 第１１囚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 棒状素材を、引き抜き加工によつス、所定厚みの厚肉部
   と該厚肉部の端から軸直角方向に延びるひれ状部とを有
   するひれ付棒状素材に成形し、次に曲げ成形加工によっ
   て前記ひれ状部を前記厚肉部の背後に曲げ込み、軸方向
   に伸びる中空部を有する中空棒状素材に成形し、次にこ
   の中空素材を所定の長さに切断して前記厚肉部にラック
   歯全形成す名ことを特徴とするラックピニオン式舵取装
   置用ラック軸の製造方法。