JPS6238063B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中空ラツク軸、特に自動車用ラツクピ
ニオン型操向装置のラツク軸として好適な中空ラ
ツク軸の製造方法及びそれを実施するための装置
に関する。

自動車用ラツクピニオン型操向装置において、
装置を軽量化するにはそのラツク軸を中空化する
ことが効果的である。このため中空のパイプ状素
材を用いて、このパイプ状素材の側面にプレス加
工によつて第１図に示す如く部分的に後退した平
担部２を形成し、この平担部に切削加工等によつ
てラツク歯を形成する方法が既に知られている。
このようにパイプ状素材の側面を必要に応じて部
分的に平担に成形することはプレス加工技術とし
てよく知られたものであるが、ラツク軸として用
いる場合実用上問題点を残していた。即ち、パイ
プ状素材の側面を部分的に平担に成形すると、弧
と弦の長さの関係から、第２図に示す如く外径に
脹らみを生じたり、第３図に示す如く平担部に凹
みを生じたりし易く、この外径の脹みは軸方向に
摺動するラツク軸外径に段差を生じさせるので好
ましくなく、又平担部の凹みは正常なラツク歯が
得られない。又プレス加工時に、パイプ状素材を
包む金型によつて外径の脹みを防止し、同時にパ
イプ状素材の内孔に挿入した芯型によつて内側へ
の異常な変形を防止しつつ押圧パンチによつて平
担部を成形すれば、外径の脹らみと平担部の凹み
は一応防止されるが、この場合形成した平担部に
しわやキズを生じ易く、このためここに形成され
るラツク歯が強度上信頼性の乏しいものになると
いう問題点があつた。

又、ラツク歯を形成する平担部の肉厚は、ラツ
ク歯の歯タケと歯底部に確保すべき肉厚とを加え
たものが最低でも必要とされ、その肉厚のパイプ
状素材が必要とされるが、この肉厚はラツク歯を
形成しない部分においては過大な肉厚であり、よ
り効果的に軽量化を図るためにはラツク歯の強度
を減ずることなくこの肉厚をより薄くすることが
望まれている。

本発明はこれらの点に鑑みなされたもので、そ
の目的の１つは中空のパイプ状素材の側面にプレ
ス加工によつて部分的に後退した平担部を形成
し、この平担部にラツク歯を形成するものにおい
て、外径の脹らみや平担部の凹みを生じることな
く良好な断面形状が得られ、又強度上望ましくな
いしわやキズを生じることがなく信頼性の高いラ
ツク歯が得られ、さらにパイプ状素材の肉厚をよ
り薄くすることができ、ラツク軸をより軽量化す
ることのできる中空ラツク軸の製造方法を提供す
ることにあり、この目的は中空のパイプ状素材の
側面にプレス成形によつて部分的に後退した平担
部を形成し、この平担部にラツク歯を形成する中
空ラツク軸の製造方法において、平担部を形成す
るプレス成形に先立つて、パイプ状素材の平担に
成形する部分を局部的に加熱してその塑性流動性
を他の部分に比べて高くし、この状態で、パイプ
状素材を包む金型によつて外径の脹らみを規制
し、同時にパイプ状素材の内孔に挿入された芯型
によつて内径の変形を規制しつつ平担部をプレス
成形することを特徴とする中空ラツク軸の製造方
法によつて達成される。

又本発明の他の目的は前記製造方法を容易に実
施することの出来る装置を提供することにあり、
この目的はパイプ状素材の外周を包持してその外
径の脹らみを規制する金型と、パイプ状素材の内
孔に挿入されその内径の変形を規制する芯型と、
前記金型に形成された貫通溝を通つてパイプ状素
材の軸直角方向に進後自在な平担部成形押型と、
前記押型の進退と連動してパイプ状素材の平担に
成形する部分の両端に接触する加熱電極とから成
る装置によつて達成される。

次に図面に基づき実施例を説明する。

先ず、第４図、第５図に示す如く、パイプ状素
材１の外径と略等しい内径の包持孔３を形成する
上型４と下型５とによつてパイプ状素材を包持
し、同時にパイプ状素材の内径と略等しい外径
で、成形される平担部に相応した平担面を一側に
有する芯型６をパイプ状素材の内孔に挿入する。
この上型４と下径５とがパイプ状素材１の外径の
脹らみを規制し、芯型６が内径の変形を規制す
る。図中７は平担部成形押型で前記上型４に形成
された貫通溝８を通つてパイプ状素材１を押圧成
形するもので、第４図及び第５図においては後退
した復帰位置に位置している。又９は加熱電極で
やはり後退した且前記押型７の後退経路から外れ
た位置に位置している。

次に第６図、第７図に示す如く押型７を復帰位
置に位置させたまま、加熱電極９を上型４の貫通
溝８を通して下降させ、パイプ状素材１の平担に
成形する部分の両端に接触させ通電する。この時
通電電流は電極間、即ち平担に成形する部分を局
部的に赤熱し、その部分の塑性流動性を他の部分
に比べて著しく高める。

次に第８図、第９図に示す如く加熱電極９を復
帰させ、押型７を前進させてパイプ状素材１の側
面に平担部を形成する。この時パイプ状素材１の
平担に成形する部分は赤熱して塑性流動性が他の
部分に比べて著しく高くなつているので変形しや
すく、又上下型４，５と芯型６とによつて内外径
の変形が規制されているので、弧から弦に変形さ
れたことによる余肉は平担部の肉厚を増肉する結
果となり、しかも有害なしわやキズを伴うことも
ない。

このようにして得られたパイプ状素材の断面形
状が第１０図に示されているが、その平担部の肉
厚t′は他の部分の肉厚ｔより厚くなつている。

この後押型７を後退復帰させ、芯型６を抜き取
り、上下型４，５を開いて、平担部を成形したパ
イプ状素材１を取り出し、この平担部に切削加工
等によつてラツク歯を形成する。

尚、パイプ状素材の平担に成形する部分を加熱
する温度はパイプ状素材の材質、変形量等によつ
ても異なるが、必ずしも赤熱するまでの温度であ
る必要はなく、要はその部分の塑性流動性を他の
部分に比べて高くしてやる温度であれば良い。こ
の温度は概ねその材質を熱間成形又は温間成形す
るために必要な温度で良い。

又、パイプ状素材の内孔に挿入する芯型は、前
記実施例に示した如き芯金状のものでなくとも多
少流動性の有る砂等の粒状のものでも、加熱温度
によつては可能である。このように粒状のもので
あると平担部の成形と同時にラツク歯を形成する
ことも可能となる。本発明の芯型とはこのような
粒状のものも含む意味である。

本発明は前述の如くであるから、中空のパイプ
状素材の側面にプレス加工によつて部分的に後退
した平担部を形成し、この平担部にラツク歯を形
成するものにおいて、パイプ状素材の外径の脹ら
みや平担部の凹みを生じることなく良好な断面形
状が得られ、又強度上好ましくないしわやキズを
生じることもなく信頼性の高いラツク歯が得ら
れ、さらに平担部成形時に平担部が増肉されるの
でラツク歯部分の強度を損うことなくより薄い肉
厚の素材を用いることができ、ラツク軸をより軽
量化することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は平担部を成形したパイプ状素材の斜視
図、第２図及び第３図は従来例の変形状態を示す
軸直角断面図、第４図乃至第９図は本発明一実施
例を示すもので、第４図は軸直角断面図、第５図
は第４図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第６図は次の工
程の軸直角断面図、第７図は第６図Ｂ−Ｂ線に沿
う断面図、第８図はさらに次の工程の軸直角断面
図、第９図は第８図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、第１
０図は本発明によつて成形された平担部を有する
パイプ状素材の軸直角断面図である。 符号の説明、１……パイプ状素材、２……平担
部、４……上型、５……下型、６……芯型、７…
…押し型、９……加熱電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中空のパイプ状素材の側面にプレス成形によ
   つて部分的に後退した平担部を形成し、この平担
   部にラツク歯を形成する中空ラツク軸の製造方法
   において、平担部を形成するプレス成形に先立つ
   て、パイプ状素材の平担に成形する部分を局部的
   に加熱してその塑性流動性を他の部分に比べて高
   くし、この状態で、パイプ状素材を包む金型によ
   つて外径の脹らみを規制し、同時にパイプ状素材
   の内孔に挿入された芯型によつて内径の変形を規
   制しつつ平担部をプレス成形することを特徴とす
   る中空ラツク軸の製造方法。 ２ パイプ状素材の外周を包持してその外径の脹
   らみを規制する金型と、パイプ状素材の内孔に挿
   入されてその内径の変形を規制する芯型と、前記
   金型に形成された貫通溝を通つてパイプ状素材の
   軸直角方向に進退自在な平担部成型押型と、前記
   押型の進退と連動してパイプ状素材の平担に成形
   する部分の両端に接触する加熱電極とから成るこ
   とを特徴とする中空ラツク軸の製造方法を実施す
   るための装置。