JPS6340716B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6340716B2
JPS6340716B2 JP10240882A JP10240882A JPS6340716B2 JP S6340716 B2 JPS6340716 B2 JP S6340716B2 JP 10240882 A JP10240882 A JP 10240882A JP 10240882 A JP10240882 A JP 10240882A JP S6340716 B2 JPS6340716 B2 JP S6340716B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear ratio
tooth
rack
depth
small
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.)
Expired
Application number
JP10240882A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58221768A (ja
Inventor
Megumi Higuchi
Kunihiko Morikawa
Setsuyoshi Yanai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP10240882A priority Critical patent/JPS58221768A/ja
Priority to GB08315917A priority patent/GB2122117B/en
Priority to DE19833321660 priority patent/DE3321660A1/de
Publication of JPS58221768A publication Critical patent/JPS58221768A/ja
Publication of JPS6340716B2 publication Critical patent/JPS6340716B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/76Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/767Toothed racks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/14Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/126Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変ギヤ比ラツクアンドピニオン型ス
テアリング装置のラツク製造方法に関する。
従来のこの型式のラツクとしては、例えば本願
出願人によつて提案された特願昭55−119825(特
開昭57−44567号公報参照)および55−143689号
(特開昭57−69155号公報参照)に記載されたもの
がある。この出願に記載されたラツクは第1〜3
図に示すように、ラツク軸(ラツク素材)1の側
端縁にラツク歯1aを形成し、これらラツク歯1
aには円Aに示すギヤ比の小さい部分と、円Bに
示すギヤ比の大きい部分があり、その他の部分は
A部分とB部分との中間のギヤ比を有する。ギヤ
比の小さい部分Aでは、第2図に示すように、圧
力角αが大きく、歯と歯の間隔即ちピツチが大き
く、ねじれ角βも大きい。一方ギヤ比の大きい部
分Bでは、第3図に示すように、圧力角α′が小さ
く、ピツチが小さく、またねじれ角β′も小さい。
このようにラツク歯の形状は同一ではないの
で、従来のラツク製造においては、ラツク歯が形
成されやすくなるよう前加工し、次に仕上げ形状
に相補関係にあるプレス型を使用して冷間加工即
ちプレス作業により最終的な歯形を有するラツク
を形成していた。第2および3図において実線で
前加工時の形状を示し、点線で仕上げ時の形状を
示す。
ラツク素材の前加工は種々の方法、例えばフラ
イス盤を使用したフライス削り、またはホブ盤、
若しくはラツクカツタ型歯車形削り盤を使用した
歯切りによつて行うことができる。その他熱間鍛
造または温間圧造によつても形成することができ
る。
しかしながら、このような従来の前加工ラツク
歯にあつては、第2および3図に示すように歯形
形状は最終仕上げ形状にほぼ等しく、歯先面のレ
ベルおよび歯底面の深さを最終形状に等しくして
いたため、プレスによる冷間加工時に、圧力角、
ねじれ角、ピツチの大きいギヤ比の小さい部分は
塑性変形を受けにくく、従つてプレス不足を生
じ、また圧力角、ねじれ角、ピツチの小さいギヤ
比が大きい部分は塑性変形を受けやすく、プレス
過剰を生じ最終形状に対し加工量の不均衡がある
ため、スプリングバツクを生じ易く、また内部金
属組織が不均衡になり、一定品質のラツクを得る
ことが困難であり、強度的にも問題点があつた。
更にプレス型が受ける反作用力も不均等であるた
め型の強度の点でも問題があり、型寿命が短かく
なる原因にもなつていた。
本発明は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、前加工時のラツク歯の形状を、
プレス時に塑性変形力がほぼ均等になるよう形成
することにより、上記問題点を解決することを目
的としている。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第4a図に、本発明によるギヤ比の小さい部分
のラツク歯の部分斜視図を示し、前加工時の形状
を実線で示し、点線で仕上げ時の形状を示す。
第4b図の部分拡大図に明示するようにこのギ
ヤ比の小さい部分の前加工時のラツク歯形状は、
最終仕上げ時に比べて歯先面2のレベルが等しく
また歯面3の輪郭を僅かに大きくするが、歯底面
の深さは歯底に溝4を形成することによつて深く
する。
第5aおよび5b図は本発明によるギヤ比の大
きい部分のラツク歯の部分斜視図および部分拡大
断面図を示し、実線で前加工時の形状を、点線で
仕上げ時の形状を示す。このギヤ比の大きい部分
の前加工時の形状は仕上げ時に比べて歯先面2の
レベルを等しく、また歯面3の輪郭を大きくする
が、また歯底面の深さが浅くなるよう上げ底面5
を形成する。
第4bおよび5b図に示すように、ラツク素材
1にプレス型6によりPの力を加える場合、第2
図および3図に示すように前加工の段階で歯底面
から歯先面までの歯面の高さを仕上げ時と同一に
すると、ギヤ比の小さい部分のラツク歯では力の
つり合いから、P=2P×sinα、従つて P=P/2sinα ……(1) となる。ただし、Pは一方の歯面で受ける力、α
はギヤ比の小さい部分のラツク歯の圧力角であ
る。また歯面の高さをh、および歯幅をWとする
と、歯面の単位面積当りの圧力Paは Pa=P/W/cosβ×h/cosα ……(2) (ただしβはギヤ比の小さいラツク歯のねじれ
角)となり、単位面積当りの圧力Paは Pa=P/2Wh×cosβ/tanα ……(3) となる。同様にギヤ比の大きい部分のラツク歯に
おける単位単積当りの圧力Pa′は Pa′=P/2Wh×cosβ′/tanα′ ……(4) となる(ただしα′、β′はそれぞれギヤ比の大きい
部分のラツク歯の圧力角、ねじれ角とする)。
α>α′、β>β′であるため、(3)、(4)式を比較す
ると、前加工時に歯面の高さを仕上げ時に等しく
形成する場合、Pa<Pa′となり、ギヤ比の大きい
部分の前加工ラツク歯に加わる圧力はギヤ比の小
さい部分に比べて大きいことがわかる。
例えば、一般的な値として、α=40゜、α′=20゜
およびβ=25゜、β′=15゜を(3)、(4)式に代入すると

Pa=P/W・h×0.54、Pa′=P/W・h×1.33となり
、 ギヤ比の大きい部分の前加工ラツク歯に加わる圧
力はギヤ比の小さい部分に比べて2.46倍にもな
る。
しかし、本発明のように前加工ラツク歯を第4
bおよび5b図の実線で示す形状にする場合、ギ
ヤ比の小さい部分ではプレス力Pを歯面だけで受
けることになり、歯面の高さはHとすると、歯面
の単位面積当りの圧力PAは PA=P/2W・H・cosβ/tanα ……(5) となる。ギヤ比の大きい部分では歯面だけでなく
歯底面4でもプレス力Pを受けることになり、歯
面の高さをH′とすると、力のつり合いから P=2P′・sinα′+P′=P′(2sinα′+1) 従つてP′=P/2(sinα′+1/2)となり、また
歯面 の単位面積当りの圧力PA′は PA′=P′/W/cosβ′×H′/cosα′ であるため、 PA′=P/2・W・H′・cosβ′・cosα′/sinα′+
1/2 =P/2WH′・cosβ′/tanα′・1/1+1/2sin
α′……(6) となる。仮にH′=0.8h、α′=20゜とすると PA′=P/2Wh・cosβ′/tanα′・0.5=0.5・Pa′…
…(7) となり、前加工時と仕上時の歯面の高さが変化し
ない従来の場合に比べると歯面に加わる圧力は半
分に減少し、従つてギヤ比の小さい部分の力PA
とバランスのとれた値となる。
例えば上述の一般的な値を代入し、 H=H′=0.8hとすると PA=P/Wh×0.675,PA′=P/Wh×0.67 となり、ギヤ比の小さい部分とギヤ比の大きな部
分とにバランスのとれた圧力が加わることがわか
る。
更にギヤ比の小さい部分と大きい部分との中間
のギヤ比を有する部分は、ギヤ比の大きさに反比
例して、歯底面の深さをギヤ比の小さい部分の深
さとギヤ比の大きい部分の深さとの間で増減させ
ることにより、前加工ラツク歯に加わるプレス力
をほぼ均等にすることができる。
以上説明してきたように、本発明によれば、前
加工時のラツク歯の形状を最終仕上げ時の形状に
比べて、ギヤ比の小さい部分で歯底面の深さを深
くし、ギヤ比の大きい部分で浅くなるよう形成し
たため、仕上げプレス加工時にラツク歯の歯面に
加わる圧力がほぼ均等化され、従つてラツク歯全
体にわりほぼ均等な塑性変形を得ることができ
る。よつて仕上げ加工時の製品のばらつきが少な
くなり、品質が安定する。またプレス型に加わる
反作用力も均等化され、型の寿命も長くなる。更
にラツク歯の受ける力が均等であると、ラツク仕
上時にスプリングバツクを起しにくくなり、加工
精度が向上するという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、歯のピツチ、圧力角、ねじれ角がギ
ヤ比に応じて変化する可変ギヤ比ラツクアンドピ
ニオン型ステアリング装置のラツクの一部断面と
する側面図、第2図は従来のラツクのギヤ比が小
さい部分の前加工時(実線)と仕上げ時(点線)
の形状を示す部分斜視図、第3図は従来のラツク
のギヤ比が大きい部分の第2図と同様の部分斜視
図、第4aおよび4b図はそれぞれ本発明方法に
よるラツクのギヤ比が小さい部分の前加工時(実
線)と仕上げ時(点線)の形状を示す部分斜視図
および部分拡大断面図、第5aおよび5b図は、
それぞれ本発明方法によるラツクのギヤ比が大き
い部分の第4aおよび4b図と同様の部分斜視図
および部分拡大断面図である。 1……ラツク軸(ラツク素材)、2……歯先面、
3……歯面、4……歯底面の溝、5……上げ底
面、6……プレス型。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 前加工工程と仕上げ工程とにより可変ギヤ比
    ラツクアンドピニオン型ステアリング装置のラツ
    クを製造する方法において、前加工ラツク歯の形
    状を、仕上げ形状に比べて、歯先面のレベルが等
    しく、歯面の輪郭が大きく、歯底面の深さがギヤ
    比の小さい部分では、完成時の歯形と正確に補合
    するプレス型の歯先が素材の歯底に接触しないよ
    うに完成歯形よりも深く、ギヤ比の大きい部分で
    は前記プレス型の歯先がラツク素材の歯底に接触
    して歯底をプレス形成できるように完成歯形より
    も浅く、中間のギヤ比を有する部分ではギヤ比の
    小さい部分の深さとギヤ比の大きい部分の深さと
    の間でギヤ比の大きさに反比例した深さになるよ
    う形成することを特徴とする可変ギヤ比ラツクア
    ンドピニオン型ステアリング装置のラツク製造方
    法。
JP10240882A 1982-06-15 1982-06-15 可変ギヤ比ラツクアンドピニオン型ステアリング装置のラツク製造方法 Granted JPS58221768A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10240882A JPS58221768A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 可変ギヤ比ラツクアンドピニオン型ステアリング装置のラツク製造方法
GB08315917A GB2122117B (en) 1982-06-15 1983-06-10 Method of manufacturing variable ratio steering gear racks
DE19833321660 DE3321660A1 (de) 1982-06-15 1983-06-15 Verfahren zum herstellen einer zahnstange

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10240882A JPS58221768A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 可変ギヤ比ラツクアンドピニオン型ステアリング装置のラツク製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58221768A JPS58221768A (ja) 1983-12-23
JPS6340716B2 true JPS6340716B2 (ja) 1988-08-12

Family

ID=14326609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10240882A Granted JPS58221768A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 可変ギヤ比ラツクアンドピニオン型ステアリング装置のラツク製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS58221768A (ja)
DE (1) DE3321660A1 (ja)
GB (1) GB2122117B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0446959A3 (de) * 1987-09-24 1991-09-25 Büchler B-SET AG Verfahren zum Herstellen eines im wesentlichen zylindrischen Schaftes mit einem einstückig in den Schaft übergehenden Zentrierarm
JP5880155B2 (ja) * 2012-03-08 2016-03-08 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
CN105710620A (zh) * 2016-03-30 2016-06-29 江苏威鹰机械有限公司 轿车变速器结合齿齿轮制造工艺
CN111250941A (zh) * 2020-02-19 2020-06-09 惠州市金思维科技有限公司 防磕碰丝杆的加工工艺
CN113172399A (zh) * 2021-04-26 2021-07-27 常熟市安迅齿条有限公司 一种sc型施工升降机齿条的加工工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2026908B (en) * 1978-07-31 1982-11-10 Bishop A E Method of making sterring racks

Also Published As

Publication number Publication date
GB2122117B (en) 1985-10-02
GB8315917D0 (en) 1983-07-13
DE3321660A1 (de) 1983-12-15
GB2122117A (en) 1984-01-11
JPS58221768A (ja) 1983-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3298219A (en) Method and device for producing active profiles on bevel gears
US20050115298A1 (en) Method and device for producing a steering rack
JPH0319009B2 (ja)
JPS6340716B2 (ja)
FR2548933A1 (fr) Corps en metal fritte muni d'au moins une denture
JPS58181451A (ja) 歯を備えた伝動装置用部材の製法
GB2026908A (en) Method of making steering racks
JPS6128860B2 (ja)
JPS597455A (ja) 可変ギヤ比ステアリング装置のラツク製造方法
JP4038101B2 (ja) 歯車軸および転造用平ダイス
JPS5881535A (ja) ラツクアンドピニオンかじ取り装置用ラツクの製造方法
JPS6128861B2 (ja)
US4362045A (en) Tooth forming tools
KR100273662B1 (ko) 기어
JP3738224B2 (ja) 歯車軸及び歯車軸転造用平ダイス
JP3931970B2 (ja) 歯形付き製品の製造方法
JPS6358305B2 (ja)
JPS6045021B2 (ja) スプライン等の転造用工具ならびに転造方法
US5647125A (en) Process for manufacturing a drive plate
JPS63256237A (ja) 歯先面取り付き鍛造傘歯車
JPS5926663A (ja) ラツクおよびその製造方法
JP2870373B2 (ja) かさ歯車の製造方法
JPS623022B2 (ja)
JPH09323219A (ja) 放電加工用歯形電極およびその製造方法
JPH0231262B2 (ja)