KR20200086669A - 중공 랙 바아를 위한 제조 방법 및 중공 랙 바아 제조 장치 - Google Patents

중공 랙 바아를 위한 제조 방법 및 중공 랙 바아 제조 장치 Download PDF

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고오슈우하네쓰렌 가부시기가이샤
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Abstract

중공 샤프트 재료로 제조되고, 또한 외면 상에 랙을 갖는 톱니 섹션 및 상기 톱니 섹션보다 더 얇게 형성된 샤프트 섹션을 포함하는 중공 랙 바아의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은 다이 및 플러그를 사용하여 중공 샤프트 재료를 인발하는 단계, 상기 톱니 섹션을 형성하도록 구성된 톱니 섹션 형성 영역 및 상기 영역들을 따라 두께를 갖는 상기 샤프트 섹션을 형성하도록 구성된 샤프트 섹션 형성 영역을 각각 포함하는, 상기 중공 샤프트 재료의 영역들을 예비-성형하는 단계, 및 예비-성형된 상기 중공 샤프트 재료의 상기 톱니 섹션 형성 영역에 랙을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

중공 랙 바아를 위한 제조 방법 및 중공 랙 바아 제조 장치
본 발명은 자동차 등의 랙-피니언 조향 시스템에 사용하기 위한 중공 랙 바아의 제조 방법, 및 중공 랙 바아 제조 장치에 관한 것이다.
랙-피니언 조향 시스템 등에 사용하기 위한 랙 바아로서, 예를 들어 원통형 중실 샤프트 재료 상에 랙이 형성되어 있는 중공 랙 바아가 알려진 반면에, 랙 바아의 중량을 감소시키기 위해 원통형 중공 샤프트 재료가 사용되는 이른바 중공 랙 바아도 알려져 있다.
중공 랙 바아에 사용하기 위한 샤프트 재료는 일반적으로 축방향을 따라 실질적으로 일정한 횡단면을 가지며, 그 두께는 랙 톱니(teeth)의 높이에 따라 설정된다. 랙이 형성되는 톱니 섹션(toothed section)을 제외하고, 샤프트 섹션(shaft section)의 경우에는 랙 톱니의 높이에 따라 설정된 두께가 과도하다. 따라서 랙 바아의 중량을 감소시킬 뿐만 아니라 랙 바아에 사용되는 재료를 절감하기 위해, 샤프트 섹션이 톱니 섹션보다 더 얇게 형성되는 중공 랙 바아도 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특개평 5-345231호
특허문헌 1에 기재된 중공 랙 바아에서, 상기 톱니 섹션은 비교적 두껍게 형성되는 반면에, 상기 샤프트 섹션은 베이스 재료로서 샤프트 재료를 인발(drawing)함으로써 비교적 얇게 형성된다; 그러나 특허문헌 1에는 구체적인 인발 공정이 기재되어 있지 않다.
본 발명은 전술한 바를 감안하여 이루어졌으며, 본 발명의 목적은 그 중량을 감소시킬 수 있고 또한 그 사용되는 재료를 절감할 수 있는 중공 랙 바아를 제조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
양태(1)에서는, 중공 샤프트 재료로 제조되고 또한 외면 상에 랙을 갖는 톱니 섹션 및 상기 톱니 섹션보다 더 얇게 형성되는 샤프트 섹션을 포함하는 중공 랙 바아의 제조 방법이 제공되며, 상기 제조 방법은 다이 및 플러그를 사용하여 중공 샤프트 재료를 인발하는 단계, 및 상기 톱니 섹션을 형성하도록 구성된 톱니 섹션 형성 영역 및 영역에 따라 두께를 각각 갖는 샤프트 섹션을 형성하도록 구성된 샤프트 섹션 형성 영역을 포함하는 중공 샤프트 재료의 영역을 예비-성형(preforming)하는 단계, 및 예비-성형된 중공 샤프트 재료의 톱니 섹션 형성 영역에 랙을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 플러그는 중공 샤프트 재료의 내경을 정의하기 위한 작업 섹션으로서, 제1 작업 섹션 및 상기 제1 작업 섹션보다 더 큰 직경을 갖는 제2 작업 섹션을 갖는다. 상기 예비-성형 단계에서, 상기 톱니 섹션 형성 영역이 다이를 통과할 때, 상기 플러그의 제1 작업 섹션은 중공 샤프트 재료의 외경을 정의하도록 구성된 다이의 작업 섹션의 내측에 배치되며, 상기 샤프트 섹션 형성 영역이 다이를 통과할 때는, 상기 플러그의 제2 작업 섹션은 다이의 작업 섹션의 내측에 배치된다.
양태(2)에 있어서, 상기 예비-성형 전의 중공 샤프트 재료의 축방향과 직교하는 상기 중공 샤프트 재료의 톱니 섹션 형성 영역 및 샤프트 섹션 형성 영역에서의 단면적으로부터, 상기 예비-성형 후의 단면적으로의 감소율은 10% 이상 35% 이하이다.
양태(3)에 있어서, 상기 랙의 형성 시, 상기 톱니 다이가 톱니 섹션 형성 영역에 대해 가압되고 또한 상기 톱니 섹션 형성 영역의 재료가 톱니 다이를 향해 소성적으로 흘러 랙을 형성하는 상태에서, 맨드렐이 중공 샤프트 재료에 압입된다.
양태(4)에 있어서, 중공 샤프트 재료로 제조되고 또한 외면 상에 랙을 갖는 톱니 섹션 및 상기 톱니 섹션보다 더 얇게 형성되는 샤프트 섹션을 포함하는 중공 랙 바아를 제조하기 위한 중공 랙 바아 제조 장치는, 중공 샤프트 재료의 외경을 정의하도록 구성된 작업 섹션을 갖는 다이;
상기 중공 샤프트 재료의 내경을 정의하도록 구성된 작업 섹션을 갖는 플러그; 상기 중공 샤프트 재료의 축방향으로 플러그를 이동시키도록 구성된 구동 유닛; 및 상기 다이와 플러그 사이를 통해 상기 중공 샤프트 재료를 인발하도록 구성된 인발 유닛을 포함한다. 상기 플러그는, 작업 섹션으로서, 제1 작업 섹션 및 상기 제1 작업 섹션보다 더 큰 직경을 갖는 제2 작업 섹션을 갖는다. 상기 톱니 섹션을 형성하도록 구성된 중공 샤프트 재료의 톱니 섹션 형성 영역이 다이를 통과할 때는, 상기 구동 유닛은 중공 샤프트 재료의 외경을 정의하도록 구성된 다이의 작업 섹션의 내측에 상기 플러그의 제1 작업 섹션을 배치하며, 상기 샤프트 섹션을 형성하도록 구성된 중공 샤프트 재료의 샤프트 섹션 형성 영역이 다이를 통과할 때는, 상기 구동 유닛은 플러그의 제2 작업 섹션을 상기 다이의 작업 섹션의 내측에 배치한다.
본 발명에 따라, 중량을 감소시켜 랙 바아의 재료를 절감할 수 있는 중공 랙 바아를 제조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예를 기재하기 위한 랙 바아의 예의 단면도이다.
도 2는 도 1의 랙 바아의 제조 단계를 도시한 개략도이다.
도 3은 도 1의 랙 바아의 또 다른 제조 단계를 도시한 개략도이다.
도 4는 도 1의 랙 바아의 추가적인 제조 단계를 도시한 개략도이다.
도 5는 도 1의 랙 바아의 제조 단계를 도시한 개략도이다.
도 6은 도 1의 랙 바아를 제조하는 데 사용하기 위한 장치의 개략도이다.
도 7은 도 6의 장치의 작동을 도시한 개략도이다.
도 8은 도 6의 장치의 또 다른 작동을 도시한 개략도이다.
도 1은 본 발명의 실시예를 베이스 기재하기 위한 랙 바아의 예를 도시하고 있다.
중공 랙 바아(1)는 단일의 원통형 중공 샤프트 재료(2)로 이루어지며, 랙(3)이 상기 샤프트 재료(2)의 외면 부분에 형성된다. 조향 시스템의 타이-로드(tie-rod)가 결합되는 조인트가 접합되는 접합 섹션(4)은 상기 샤프트 재료(2)의 각각의 단부 부분에 축방향으로 제공되며, 상기 접합 섹션(4)의 내주면 상에 암형 나사(5)가 형성된다. 이하에 있어서, 상기 중공 랙 바아(1)는, 축방향으로, 랙(3)이 형성되고 톱니 섹션(6)으로 지칭되는 섹션, 및 상기 톱니 섹션(6) 및 접합 섹션(4)을 제외한 섹션으로서 샤프트 섹션(7)으로 지칭되는 섹션으로 분할된다.
랙(3)을 제외한 톱니 섹션(6)의 아크 섹션(arc section)(8)의 두께를 t1 으로 지칭하고, 상기 샤프트 섹션(7)의 두께를 t2 로 지칭한다면, t1 > t2 이고, 상기 샤프트 섹션(7)은 톱니 섹션보다 더 얇게 형성된다. 이런 실시예에 있어서, 상기 접합 섹션(4)에는 톱니 섹션(6)의 두께와 동일한 두께(t1)가 제공되지만; 그러나 상기 접합 섹션(4)은 톱니 섹션(6)보다 더 얇게 형성될 수 있거나 또는 상기 톱니 섹션(6)보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
이런 실시예에 있어서, 상기 랙(3)은 랙 톱니가 일정한 피치로 형성되는 일정한 기어비(constant gear ratio)(CGR)를 갖는다. 그러나 상기 랙(3)은 랙 톱니가 가변적인 피치로 형성되는 가변 기어비(variable gear ratio)(VGR)를 가질 수 있다.
도 2 내지 5는 중공 랙 바아(1)를 제조하는 일련의 단계를 도시하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 재료로서의 샤프트 재료(2)는 축방향으로 실질적으로 일정한 단면 형상을 가지며, 상기 샤프트 재료(2)의 외경(D0)은 중공 랙 바아(1)의 외경(D)(도 1 참조)보다 더 크다.
<예비-성형 단계>
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 재료인 샤프트 재료(2)는 상기 샤프트 재료(2)의 섹션에 개별 섹션들의 설계 목적에 적합한 두께가 제공되도록 인발되어, 예비-성형된다. 이런 예비-성형 단계에 있어서, 톱니 섹션(6)을 형성하도록 구성된 톱니 섹션 형성 영역(2a)은 두께(t1)를 갖도록 형성되고, 샤프트 섹션(7)을 형성하도록 구성된 샤프트 섹션 형성 영역(2b)은 두께(t2)를 갖도록 형성되며, 접합 섹션(4)을 형성하도록 구성된 접합 섹션 형성 영역(2c)은 두께(t1)를 갖도록 형성된다. 하나의 접합 섹션 형성 영역(2c)에 인접하여 놓이는 원위(distal) 단부 영역(2d)은 인발 단계 중에 인발되고, 예비-성형 단계가 완료된 후에 절단되는 보조 영역이다.
<랙 형성 단계>
이런 실시예에 있어서, 상기 랙(3)은 톱니 다이를 사용하여 롤링함으로써 형성된다. 구체적으로, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 예비-성형된 샤프트 재료(2)의 톱니 섹션 형성 영역(2a)의 외면 부분은 압축되어 평탄하게 붕괴되며, 이에 의해 상기 샤프트 재료(2)의 축방향으로 연장되는 평탄한 랙 형성면(9)이 형성된다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 톱니 다이(10)가 랙 형성면(9)에 대해 가압되며, 그 상태에서 맨드렐(11)이 샤프트 재료(2)에 압입된다. 상기 랙 형성면(9)의 재료는, 맨드렐(11)이 압입되어 톱니 다이(10)에 맞물림에 따라, 왕복동되는 맨드렐(11)에 의해 가공된다. 그 후 상기 맨드렐(11)은 점진적으로 더 큰 맨드렐로 대체되어 압입되며, 상기 점진적으로 더 큰 맨드렐은 또 다른 점진적으로 더 큰 맨드렐로 대체되어 압입된다. 맨드렐의 이러한 교체를 반복하면, 톱니 다이(10)의 형상이 상기 랙 형성면(9)으로 전달되며, 이에 의해 랙(3)이 그 위에 형성된다.
상기 랙(3)은, 예를 들어 브로우칭 머신(broaching machine)을 사용하여 절단함으로써 형성될 수 있지만; 그러나 톱니 다이(10)를 사용하여 롤링을 통해 랙(3)이 형성될 때는, 샤프트 재료(2)의 재료가 절감될 수 있으며, 그리고 톱니가 형성되는 피치를 설정 시의 자유도가 향상된다.
그 후, 각각의 접합 섹션 형성 영역(2c)의 내주면 상에 암형 나사(5)(도 1 참조)가 형성되며, 이에 의해 중공 랙 바아(1)가 제조된다.
도 6은 예비-성형 단계에서 사용하기 위한 장치를 도시하고 있다.
인발 장치(20)는 베이스 재료인 샤프트 재료(2)가 삽입되는 다이(21), 상기 샤프트 재료(2)에 수용되도록 구성된 플러그(22), 상기 플러그(22)를 샤프트 재료(2)의 축방향으로 이동시키도록 구성된 구동 유닛(23), 상기 다이(21)와 플러그(22) 사이를 통해 샤프트 재료(2)를 인발하도록 구성된 인발 유닛(24), 및 제어 유닛(25)을 포함한다.
상기 다이(21)는 샤프트 재료(2)의 외경을 정의하도록 구성된 작업 섹션(30)을 갖는다. 상기 작업 섹션(30)의 내경은 중공 랙 바아(1)의 외경(D)과 동일하고, 그리고 베이스 재료인 샤프트 재료(2)의 외경(D0)보다 더 작다.
상기 플러그(22)는, 샤프트 재료(2)의 내경을 제공하기 위한 작업 섹션으로서, 제1 작업 섹션(31) 및 제2 작업 섹션(32)을 갖는다. 상기 제2 작업 섹션은 제1 작업 섹션의 직경보다 더 큰 직경으로 형성되며, 상기 제1 작업 섹션(31) 및 제2 작업 섹션(32)은 서로 인접하여 동축으로 제공된다. 상기 플러그(22)는 도 6에 화살표(A)로 표시된 샤프트 재료(2)의 인발 방향으로 배향된, 직경이 비교적 작은 제1 작업 섹션(31)과 함께 제2 샤프트 재료(2)에 수용된다. 그 후, 상기 플러그(22)는, 상기 제1 작업 섹션(31) 및 제2 작업 섹션(32)이 다이의 작업 섹션(30)의 내측에 선택적으로 배치되도록, 상기 구동 유닛(23)에 의해 샤프트 재료(2)의 내부에서 샤프트 재료(2)의 축방향으로 이동하도록 유발된다.
상기 구동 유닛(23)은, 샤프트 재료(2)의 일 단부 부분에 있는 개구를 통해 샤프트 재료(2) 내에 삽입되는 지지 로드(33), 및 상기 지지 로드의 길이 방향으로 지지 로드(33)를 가압하고 후퇴시키도록 구성된 액추에이터(34)를 갖는다. 상기 플러그(22)는 샤프트 재료(2) 내에 삽입되는 지지 로드(33)의 원위 단부에 유지되고, 상기 지지 로드(33)는 액추에이터(34)에 의해 길이방향으로 전후로 이동되며, 즉 지지 로드(33)는 샤프트 재료(2)의 축방향으로 전후로 이동되고, 이에 의해 플러그(22)가 샤프트 재료(2)의 축방향으로 전후로 이동된다. 예를 들어, 유압 실린더 장치, 볼 스크류 장치 등과 같은 적절한 직동 장치(34, direct acting device)가 액추에이터로서 사용된다.
인발 유닛(24)은 샤프트 재료(2)의 원위 단부 영역(2d)(도 3 참조)을 클램핑하도록 구성된 척(35), 및 상기 샤프트 재료(2)의 인발 방향으로 척(35)을 당기도록 구성된 액추에이터(36)를 갖는다. 샤프트 재료(2)의 원위 단부 영역(2d)을 클램핑하는 척(35)은, 액추에이터(36)에 의해 샤프트 재료(2)의 인발 방향으로 당겨지고, 이에 의해 샤프트 재료(2)가 다이(21)와 플러그(22) 사이를 통해 끌어 인발된다. 유압 실린더 장치, 볼 스크류 장치 등과 같은 적절한 직동 장치가 액추에이터(36)로서 사용된다.
상기 제어 유닛(25)은 구동 유닛(23) 및 인발 유닛(24)을 전체적으로 제어한다. 상기 제어 유닛(25)은 인발 유닛(24)이 샤프트 재료(2)를 당기는 양에 기초하여, 상기 다이(21)를 통과하는 샤프트 재료(2)의 영역을 식별하고, 상기 샤프트 재료(2)의 식별된 영역에 기초하여 구동 유닛(23)을 구동하여, 상기 플러그(22)의 제1 작업 섹션(31) 및 제2 작업 섹션(32) 중 하나를 상기 다이(21)의 작업 섹션(30)의 내측에 배치한다.
상기 샤프트 재료(2)의 인발 시, 샤프트 재료(2)의 외주면 및/또는 내주면에 윤활제가 도포될 수 있다. 샤프트 재료(2)의 내주면에 도포된 윤활제는, 예를 들어 필요에 따라 지지 로드(33)를 통해 플러그(22)로부터 공급될 수 있거나, 또는 플러그(22)에 미리 도포될 수 있다.
도 7 및 8은 상기 인발 장치(20)의 동작을 도시하고 있다.
도 7은 샤프트 재료(2)의 톱니 섹션 형성 영역(2a)이 다이(21)를 통과하고 있으며 또한 플러그(22)의 제1 작업 섹션(31) 및 제2 작업 섹션(32) 중, 상대적으로 작은 직경을 가지는 상기 제1 작업 섹션(31)이 다이(21)의 작업 섹션(30)의 내측에 배치되어 있는 경우를 도시하고 있다. 작업 섹션(30)과 제1 작업 섹션(31) 사이의 갭은, 예비-성형이 완료된 후에 나타나는 톱니 섹션 형성 영역(2a)의 두께(t1)와 동일하며, 상기 다이(21)를 통해 인발되는 톱니 섹션 형성 영역(2a)은 외경(D) 및 두께(t1)를 갖도록 형성된다.
도 8은 샤프트 재료(2)의 샤프트 섹션 형성 영역(2b)이 다이(21)를 통과하고 있으며 또한 플러그(22)의 제1 작업 섹션(31) 및 제2 작업 섹션(32) 중, 상대적으로 큰 직경을 가지는 상기 제2 작업 섹션(32)이 다이(21)의 작업 섹션(30)의 내측에 배치되어 있는 경우를 도시하고 있다. 작업 섹션(30)과 제2 작업 섹션(32) 사이의 갭은 예비-성형이 완료된 후에 나타나는 샤프트 섹션 형성 영역(2b)의 두께(t2)와 동일하며, 상기 다이(21)를 통해 인발되는 샤프트 섹션 형성 영역(2b)은 외경(D) 및 두께(t2)를 갖도록 형성된다.
샤프트 재료(2)의 접합 섹션 형성 영역(2c)이 다이(21)를 통과할 때, 플러그(22)의 제1 작업 섹션(31)은 다이(21)의 작업 섹션(30)의 내측에 배치되고, 제1 작업 섹션(31)과 작업 섹션(30) 사이를 통해 인발된 연결 섹션 형성 영역(2c)은 외경(D)과 두께(t1)를 갖도록 형성된다.
따라서 전술한 바와 같이, 다이(21)를 통과하는 샤프트 재료(2)의 영역에 따라 상기 샤프트 재료(2)가 플러그(22)를 이동시킴으로써 인발되기 때문에, 상기 톱니 섹션 형성 영역(2a)은 비교적 두껍게(두께 t1) 형성될 수 있는 반면에, 상기 샤프트 섹션 형성 영역(2b)은 비교적 얇고[두께 t2(t1 > t2)] 간단히 견고하게 형성될 수 있다.
상기 샤프트 재료(2)의 영역들의 횡단면 감소율은 10% 이상 35% 이하가 바람직하다. 여기에 언급되었을 때, 상기 횡단면 감소율은 (S0-S)/S0 로 표현되는 횡단면의 감소율을 의미하고 있으며, 상기 S0 은 베이스 재료인 샤프트 재료(2)의 횡단면을 나타내고, S 는 예비-성형된 샤프트 재료(2)의 횡단면을 나타내고 있다. 예비-성형 전에 베이스 재료인 샤프트 재료(2)는 전형적으로 외경에 오차가 있다. 따라서 횡단면 감소율을 10% 이상으로 설정함으로써, 예비-성형된 샤프트 재료(2)의 외경 정밀도가 향상된다. 또한, 예비-성형은 횡단면 감소율을 35% 이하로 설정함으로써 샤프트 재료(2)와 다이(21) 및/또는 플러그(22) 사이에 포획(seizing)이 발생하는 것을 억제하면서, 단일 인발을 통해 완료된다.
지금까지, 플러그(22)는 샤프트 재료(2)의 내경을 정의하도록 구성된 작업 섹션으로서, 2개의 작업 섹션, 즉 제1 작업 섹션(31) 및 제2 작업 섹션(32)을 갖는 것으로 기재되었다. 그러나 플러그(22)는 3개 또는 그 이상의 작업 섹션을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 플러그(22)는 제1 작업 섹션(31)과 제2 작업 섹션(32) 사이에 상기 제1 작업 섹션(31)보다 직경이 더 크고 또한 제2 작업 섹션(32)보다 직경이 더 작은 제3 작업 섹션을 가질 수 있으며, 이에 의해 샤프트 재료(2)의 영역의 두께가 더욱 정밀한 단계로 설정될 수 있다. 예를 들어, 샤프트 재료(2)의 접합 섹션 형성 영역(2c)이 다이(21)를 통과할 때, 플러그(22)의 제3 작업 섹션은 다이(21)의 작업 섹션(30)의 내측에 배치되며, 이에 의해 차후 단계에서 암형 나사(5)(도 1 참조)가 형성되는 접합 섹션 형성 영역(2c)은 톱니 섹션 형성 영역(2a)보다는 더 얇게 형성되지만, 그러나 샤프트 섹션 형성 영역(2b)보다는 더 두껍게 형성될 수 있다. 상기 플러그(22)의 작업 섹션은 외경의 감소 또는 증가 순서로 정렬되는 것을 인식해야 한다.
본 출원은 2017년 11월 21일에 출원된 일본 특허출원 제2017-223770호를 우선권으로 주장하며, 그 전체 내용이 여기에 참조 인용되었다.

Claims (4)

  1. 중공 샤프트 재료로 제조되고, 또한 외면 상에 랙을 갖는 톱니 섹션 및 상기 톱니 섹션보다 더 얇게 형성된 샤프트 섹션을 포함하는, 중공 랙 바아의 제조 방법으로서:
    다이 및 플러그를 사용하여 상기 중공 샤프트 재료를 인발하고, 상기 톱니 섹션을 형성하도록 구성된 톱니 섹션 형성 영역 및 상기 영역들을 따라 두께를 갖는 상기 샤프트 섹션을 형성하도록 구성된 샤프트 섹션 형성 영역을 각각 포함하는, 상기 중공 샤프트 재료의 영역들을 예비-성형하는 단계; 및
    예비-성형된 상기 중공 샤프트 재료의 상기 톱니 섹션 형성 영역에 상기 랙을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 플러그는 상기 중공 샤프트 재료의 내경을 정의하기 위한 작업 섹션으로서, 제1 작업 섹션 및 상기 제1 작업 섹션의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제2 작업 섹션을 가지며,
    상기 예비-성형에서, 상기 톱니 섹션 형성 영역이 상기 다이를 통과할 때, 상기 플러그의 상기 제1 작업 섹션은 상기 중공 샤프트 재료의 외경을 정의하도록 구성된 상기 다이의 작업 섹션의 내측에 배치되고, 상기 샤프트 섹션 형성 영역이 상기 다이를 통과할 때, 상기 플러그의 상기 제2 작업 섹션은 상기 다이의 상기 작업 섹션의 내측에 배치되는, 중공 랙 바아의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 예비-성형 전의 상기 중공 샤프트 재료의 축방향과 직교하는 상기 중공 샤프트 재료의 상기 톱니 섹션 형성 영역 및 상기 샤프트 섹션 형성 영역에서의 단면적으로부터, 상기 예비-성형 후의 단면적으로의 감소율은 10% 이상 35% 이하인, 중공 랙 바아의 제조 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 랙의 형성 시, 톱니 다이가 상기 톱니 섹션 형성 영역에 대해 가압되고 상기 톱니 섹션 형성 영역의 재료가 상기 톱니 다이를 향해 소성적으로 흘러 상기 랙을 형성하도록 유발된 상태에서, 맨드렐이 상기 중공 샤프트 재료에 압입되는, 중공 랙 바아의 제조 방법.
  4. 중공 샤프트 재료로 제조되고 또한 외면 상에 랙을 갖는 톱니 섹션 및 상기 톱니 섹션보다 더 얇게 형성되는 샤프트 섹션을 포함하는 중공 랙 바아를 제조하기 위한 중공 랙 바아 제조 장치로서:
    상기 중공 샤프트 재료의 외경을 정의하도록 구성된 작업 섹션을 갖는 다이;
    상기 중공 샤프트 재료의 내경을 정의하도록 구성된 작업 섹션을 갖는 플러그;
    상기 플러그를 상기 중공 샤프트 재료의 축방향으로 이동시키도록 구성된 구동 유닛; 및
    상기 다이와 상기 플러그 사이를 통해 상기 중공 샤프트 재료를 인발하도록 구성된 인발 유닛을 포함하며,
    상기 플러그는, 상기 작업 섹션으로서, 제1 작업 섹션 및 상기 제1 작업 섹션의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제2 작업 섹션을 가지며,
    상기 톱니 섹션을 형성하도록 구성된 상기 중공 샤프트 재료의 톱니 섹션 형성 영역이 상기 다이를 통과할 때, 상기 구동 유닛은 상기 중공 샤프트 재료의 외경을 정의하도록 구성된 상기 다이의 상기 작업 섹션 내측에 상기 플러그의 상기 제1 작업 섹션을 배치하며, 상기 샤프트 섹션을 형성하도록 구성된 상기 중공 샤프트 재료의 샤프트 섹션 형성 영역이 상기 다이를 통과할 때, 상기 구동 유닛은 상기 플러그의 상기 제2 작업 섹션을 상기 다이의 상기 작업 섹션의 내측에 배치하는, 중공 랙 바아 제조 장치.
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