JPH05200634A - Steering main shaft manufacturing method - Google Patents

Steering main shaft manufacturing method

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JPH05200634A
JPH05200634A JP1131992A JP1131992A JPH05200634A JP H05200634 A JPH05200634 A JP H05200634A JP 1131992 A JP1131992 A JP 1131992A JP 1131992 A JP1131992 A JP 1131992A JP H05200634 A JPH05200634 A JP H05200634A
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雅俊 萩田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コスト低減と軽量化を図ることの可能なステ
アリングメインシャフトの製造方法を提供する。 【構成】 ステアリングメインシャフトの製造方法を、
(1)所定径,所定長,所定肉厚のパイプ材10の一側
の設定長を絞り加工により小径軸11に成形する工程。
(2)外周にくぼみ21aを有する芯金21をパイプ材
10の未加工部分12の内部に挿入して、内周に凸部2
2aを有するダイス22で中間部位の外側から端部に向
けて冷間部分しごき加工してキーロック用角溝部12a
を成形する工程。(3)パイプ材の大径側端部13を小
径に口絞り加工する工程。(4)前記小径軸の内周に内
スプライン15を機械加工により形成する工程。により
構成した。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a manufacturing method of a steering main shaft capable of reducing cost and weight. [Structure] The manufacturing method of the steering main shaft
(1) A step of forming a set length on one side of a pipe material 10 having a predetermined diameter, a predetermined length and a predetermined wall thickness into a small diameter shaft 11 by drawing.
(2) Insert the cored bar 21 having the depression 21a on the outer periphery into the unprocessed portion 12 of the pipe material 10 to form the convex portion 2 on the inner periphery.
With the die 22 having 2a, the cold lock ironing process is performed from the outside of the intermediate portion toward the end, and the key groove 12a is formed.
Molding process. (3) A step of narrowing the large-diameter side end portion 13 of the pipe material to a small diameter. (4) A step of forming the inner spline 15 on the inner circumference of the small diameter shaft by machining. Composed by.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用操舵装置であ
るパワーティルト&テレスコピック式ステアリングを構
成するステアリングメインシャフトの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a steering main shaft which constitutes a power tilt & telescopic type steering apparatus for an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パワーティルト&テレスコピック
式ステアリングを構成するステアリングメインシャフト
は、図3にて示したように、シャフト部1とキーロック
用の長孔2aを有するホルダ部2の二部材で構成されて
いて、アーク溶接部3で接合されている。ところで、図
3のステアリングメインシャフトは、下記の工程により
製造されている。 (1) 所定径,所定長,所定肉厚のパイプ材(シャフト部
1の素材)の図示左側の設定長を絞り加工により小径軸
に成形する工程。 (2) 所定径,所定長,所定肉厚のパイプ材(ホルダ部2
の素材)にキーロック用の長孔2aを円周二カ所機械加
工する工程。 (3) 機能上必要なキーロック溝部の強度を確保するため
に、ホルダ部2に調質熱処理を施す工程。 (4) ホルダ部2をシャフト部1上の所定位置に嵌合させ
てアーク溶接により接合する工程。 (5) 小径軸の内周に内スプライン1aを機械加工により
形成する工程。
2. Description of the Related Art Conventionally, a steering main shaft which constitutes a power tilt & telescopic type steering is composed of two members, a shaft portion 1 and a holder portion 2 having a long hole 2a for a key lock, as shown in FIG. It is constructed and joined at the arc weld 3. By the way, the steering main shaft of FIG. 3 is manufactured by the following steps. (1) A step of forming a pipe material (material of the shaft portion 1) having a predetermined diameter, a predetermined length, and a predetermined wall thickness on the left side in the figure by drawing to form a small diameter shaft. (2) Pipe material with a predetermined diameter, length, and wall thickness (holder 2
(A material) of the key lock slot 2a is machined in two places on the circumference. (3) A step of heat-treating the holder portion 2 to secure the strength of the key lock groove portion required for its function. (4) A step of fitting the holder portion 2 to a predetermined position on the shaft portion 1 and joining them by arc welding. (5) A step of forming the inner spline 1a on the inner circumference of the small diameter shaft by machining.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のステア
リングメインシャフトは、シャフト部1とホルダ部2の
二部材で構成されているため、各々の生産管理が必要、
嵌合部分の寸法,ホルダ部2の内周のバリ取り等の品質
管理が必要、ホルダ部2のキーロック孔加工が薄肉のた
め困難、ホルダ部2に調質熱処理を施すことにより変形
し形状修正が必要、品質管理の難しいアーク溶接工程が
必要、であってコスト低減が難しく、またホルダ部2は
シャフト部1と嵌合していて二重構造であり軽量化を十
分に図れない。本発明は、上記した問題に対処すべくな
されたものであり、その目的はコスト低減と軽量化を図
ることの可能なステアリングメインシャフトの製造方法
を提供することにある。
Since the above-mentioned conventional steering main shaft is composed of two members, that is, the shaft portion 1 and the holder portion 2, each production control is required.
It is necessary to control the dimensions of the fitting part, deburring of the inner circumference of the holder part 2, etc., and it is difficult to machine the key lock hole of the holder part 2 because it is thin. Since it is necessary to make corrections and an arc welding process whose quality is difficult to control, cost reduction is difficult, and the holder portion 2 is fitted with the shaft portion 1 and has a double structure, so that the weight cannot be sufficiently reduced. The present invention has been made to address the above-described problems, and an object thereof is to provide a manufacturing method of a steering main shaft that can reduce cost and weight.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、ステアリングメインシャフ
トの製造方法を、(1)所定径,所定長,所定肉厚のパ
イプ材の一側の設定長を絞り加工により小径軸に成形す
る工程。(2)外周にくぼみを有する芯金をパイプ材の
未加工部分の内部に挿入して、内周に凸部を有するダイ
スで中間部位の外側から端部に向けて冷間部分しごき加
工してキーロック用角溝部を成形する工程。(3)パイ
プ材の大径側端部を小径に口絞り加工する工程。(4)
前記小径軸の内周に内スプラインを機械加工により形成
する工程。により構成した。この場合において、前記パ
イプ材として製管後に焼準を施しかつビード高さ規定を
行った電気溶接鋼管を採用すること、及び前記芯金には
チタンカーバイトコーティング表面処理を施し前記ダイ
スは前記凸部を分割構造とすることが望ましい。
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, a manufacturing method of a steering main shaft is provided as follows: (1) One side of a pipe material having a predetermined diameter, a predetermined length and a predetermined wall thickness. The process of forming a set length into a small diameter shaft by drawing. (2) Insert a cored bar having a hollow on the outer periphery into the unprocessed part of the pipe material, and perform cold part ironing from the outside of the intermediate part to the end with a die having a convex part on the inner periphery. Step of molding the square groove for key lock. (3) A step of narrowing the large diameter end of the pipe material to a small diameter. (4)
A step of forming an inner spline on the inner circumference of the small diameter shaft by machining. Composed by. In this case, as the pipe material, an electric welded steel pipe which is subjected to normalization after pipe making and whose bead height is specified is adopted, and the core metal is subjected to titanium carbide coating surface treatment, and the die has the convex shape. It is desirable that the parts have a divided structure.

【0005】[0005]

【発明の作用・効果】本発明による製造方法によれば、
単一の素材からステアリングメインシャフトが製造され
るため、従来のコスト面での問題を全て解消できてコス
ト低減を図ることができることは勿論のこと、ダイスに
よる冷間部分しごき加工によりキーロック用角溝部が成
形されると同時に、この成形による加工硬化によりキー
ロック用角溝部側面の硬度が上がり、機能上必要な強度
が熱処理なしに得られる。また、本発明による製造方法
によれば、当該ステアリングメインシャフトを二重構造
のない構成にできて、当該ステアリングメインシャフト
の軽量化を図ることができる。また、前記パイプ材とし
て製管後に焼準を施しかつビード高さ規定を行った電気
溶接鋼管を採用し、前記芯金にはチタンカーバイトコー
ティング表面処理を施し前記ダイスは前記凸部を分割構
造とした場合には、継ぎ目無鋼管(電気溶接鋼管の約2
倍の価格)を採用した場合に比してコスト低減を図るこ
とができ、また成形時の芯金のかじり発生を抑制するこ
とができるとともに、ダイスの凸部への応力集中を防止
することができて、芯金及びダイスの寿命の安定化を図
ることができる。
According to the manufacturing method of the present invention,
Since the steering main shaft is manufactured from a single material, it is possible not only to solve all the conventional problems in terms of cost but also to reduce costs, but it is also possible to reduce the cost by cold die ironing with a die. Simultaneously with the molding of the groove, the hardness of the side surface of the key groove is increased by the work hardening by this molding, and the strength required for the function can be obtained without heat treatment. Further, according to the manufacturing method of the present invention, the steering main shaft can be configured without a double structure, and the steering main shaft can be reduced in weight. Further, as the pipe material, an electric welded steel pipe which is subjected to normalization after pipe production and whose bead height is regulated is adopted, the core metal is subjected to titanium carbide coating surface treatment, and the die has a divided structure of the convex portion. In case of, the seamless steel pipe (about 2% of electric welded steel pipe)
The cost can be reduced compared to the case of adopting a double price), and it is possible to suppress the galling of the core metal at the time of molding and prevent the stress concentration on the convex portion of the die. As a result, the life of the cored bar and the die can be stabilized.

【0006】[0006]

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図1は本発明による製造方法の各工程を示し
ており、また図2は本発明による製造方法にて製造され
たステアリングメインシャフトSを示している。図1の
(A)はステアリングメインシャフトSの素材であるパ
イプ材10を示していて、このパイプ材10は所定径,
所定肉厚の電気溶接鋼管であり製管後に焼準(硬度の均
一化を図るためのもの)を施しかつビード高さ規定(芯
金21とダイス22に過度の負荷が作用しないようにす
るためのもの)を行った後に所定長に切断されている。
図1の(B)はパイプ材10の図示左側の設定長を公知
の絞り加工機(図示省略)により絞り加工して小径軸1
1に成形したものを示していて、小径軸11の肉厚は未
加工部分12の肉厚より厚くなっている。図1の(C−
1)及び(C−2)は、外周にくぼみ21aを有する芯
金21をパイプ材10の未加工部分12の内部に挿入し
て、内周に凸部22aを有するダイス22で中間部位の
外側から大径側端部13に向けて冷間部分しごき加工し
て一対のキーロック用角溝部12aを成形し終えた状態
を示していて、この成形による加工硬化によりキーロッ
ク用角溝部12a側面の硬度が機能上必要な強度にまで
上げられている。ところで、芯金21には耐摩耗性の向
上と成形時の材料との摩擦を軽減するためにチタンカー
バイトコーティング表面処理(チタンカーバイト合金を
5〜10μの厚みで1000℃にて焼成させる)が施さ
れ、またダイス22は応力集中を防止するために凸部2
2aが分割構造とされている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 shows each step of the manufacturing method according to the present invention, and FIG. 2 shows a steering main shaft S manufactured by the manufacturing method according to the present invention. FIG. 1A shows a pipe material 10 which is a material of the steering main shaft S. The pipe material 10 has a predetermined diameter,
Electric welded steel pipe with a specified wall thickness, which is subjected to normalization (to ensure uniform hardness) after pipe production and bead height regulation (to prevent excessive load from acting on the core bar 21 and the die 22) No.) has been cut into a predetermined length.
In FIG. 1B, the set length on the left side of the pipe material 10 is drawn by a known drawing machine (not shown) and the small diameter shaft 1 is drawn.
1 is shown, and the wall thickness of the small diameter shaft 11 is thicker than the wall thickness of the unprocessed portion 12. (C-
In 1) and (C-2), a cored bar 21 having a recess 21a on the outer circumference is inserted into the unprocessed portion 12 of the pipe material 10, and a die 22 having a convex portion 22a on the inner circumference is used for the outside of the intermediate portion. 1 shows a state in which the pair of key lock angular groove portions 12a has been formed by cold part ironing from the end to the large diameter side end portion 13, and the side surface of the key lock angular groove portion 12a is formed by work hardening by this forming. Hardness has been increased to the strength required for function. By the way, the core metal 21 is provided with a titanium carbide coating surface treatment (titanium carbide alloy is fired at 1000 ° C. with a thickness of 5 to 10 μm) in order to improve wear resistance and reduce friction with a material at the time of molding. And the die 22 has a convex portion 2 to prevent stress concentration.
2a has a divided structure.

【0007】また、図1の(D)はパイプ材10の大径
側端部13を絞り加工機(図示省略)により小径に口絞
り加工したものを示していて、これによって形成された
小径部14の内径は小径軸11の内径より大きい。図1
の(E)は小径軸11の内周に内スプライン15を公知
のブローチカッタ(図示省略)による機械加工により形
成したものを示していて、その後にバリ取り等をするこ
とにより図2に示したステアリングメインシャフトSの
製造が完了する。
FIG. 1 (D) shows the large-diameter side end portion 13 of the pipe material 10 that has been drawn into a small diameter by a drawing machine (not shown), and the small-diameter portion formed by this. The inner diameter of 14 is larger than the inner diameter of the small diameter shaft 11. Figure 1
(E) shows that the inner spline 15 is formed on the inner periphery of the small diameter shaft 11 by machining with a known broach cutter (not shown), and then it is shown in FIG. 2 by deburring or the like. The manufacture of the steering main shaft S is completed.

【0008】上記した説明から明らかなように、本実施
例においては、単一の素材(パイプ材)10からステア
リングメインシャフトSが製造されるため、従来のコス
ト面での問題を全て解消できてコスト低減を図ることが
できることは勿論のこと、ダイス22による冷間部分し
ごき加工によりキーロック用角溝部12aが成形される
と同時に、この成形による加工硬化によりキーロック用
角溝部12a側面の硬度が上がり、機能上必要な強度が
熱処理なしに得られる。また、当該ステアリングメイン
シャフトSを二重構造のない構成にできて、当該ステア
リングメインシャフトSの軽量化を図ることができる。
また、パイプ材10として製管後に焼準を施しかつビー
ド高さ規定を行った電気溶接鋼管を採用し、芯金21に
はチタンカーバイトコーティング表面処理を施しダイス
22は凸部22aを分割構造としたため、継ぎ目無鋼管
を採用した場合に比してコスト低減を図ることができ、
また芯金21の成形時のかじり発生を抑制することがで
きるとともに、ダイス22の凸部22aへの応力集中を
防止することができて、芯金21及びダイス22の寿命
の安定化を図ることができる。
As is clear from the above description, in this embodiment, since the steering main shaft S is manufactured from the single material (pipe material) 10, it is possible to solve all the conventional cost problems. Not only the cost can be reduced, but also the key lock square groove 12a is formed by cold part ironing with the die 22, and at the same time, the hardness of the side surface of the key lock square groove 12a is improved by the work hardening by this forming. And the functionally required strength is obtained without heat treatment. Further, since the steering main shaft S can be configured without a double structure, the weight of the steering main shaft S can be reduced.
Further, as the pipe material 10, an electric welded steel pipe, which has been subjected to normalization after pipe production and whose bead height is specified, is adopted, the core bar 21 is subjected to titanium carbide coating surface treatment, and the die 22 is divided into convex portions 22a. Therefore, it is possible to reduce the cost compared to the case where a seamless steel pipe is adopted,
Further, it is possible to suppress galling during molding of the cored bar 21 and prevent stress concentration on the convex portion 22a of the die 22, thereby stabilizing the life of the cored bar 21 and the die 22. You can

【0009】上記実施例においては、パイプ材10とし
て製管後に焼準を施しかつビード高さ規定を行った電気
溶接鋼管を採用したが、パイプ材10として継ぎ目無鋼
管を採用して本発明を実施しても図3に示した従来のス
テアリングメインシャフトに比してコスト低減と軽量化
を図ることができる。また、上記実施例においては、芯
金21にチタンカーバイトコーティング表面処理を施
し、ダイス22は凸部22aを分割構造としたが、芯金
に通常の熱処理を施し、凸部をダイスに一体的に設けて
本発明を実施することも可能である。
In the above-mentioned embodiment, the electric welded steel pipe, which is subjected to normalization after pipe making and the bead height is regulated, is adopted as the pipe material 10. However, the present invention is adopted by using the seamless steel pipe as the pipe material 10. Even if implemented, cost reduction and weight reduction can be achieved as compared with the conventional steering main shaft shown in FIG. Further, in the above embodiment, the core metal 21 is subjected to the titanium carbide coating surface treatment, and the protrusion 22a of the die 22 has a divided structure. However, the core metal is subjected to the usual heat treatment so that the protrusion is integrated with the die. It is also possible to implement the present invention by providing the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明によるステアリングメインシャフトの
製造方法の各工程を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing each step of a manufacturing method of a steering main shaft according to the present invention.

【図2】 本発明による製造方法により製造されたステ
アリングメインシャフトを示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a steering main shaft manufactured by a manufacturing method according to the present invention.

【図3】 従来の製造方法により製造されたステアリン
グメインシャフトを示した図である。
FIG. 3 is a view showing a steering main shaft manufactured by a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…パイプ材、11…小径軸、12…未加工部分、1
2a…キーロック用角溝部、13…大径側端部、15…
内スプライン、21…芯金、21a…くぼみ、22…ダ
イス、22a…凸部。
10 ... Pipe material, 11 ... Small diameter shaft, 12 ... Unprocessed portion, 1
2a ... Square groove for key lock, 13 ... Large diameter side end, 15 ...
Inner spline, 21 ... Mandrel, 21a ... Dimple, 22 ... Die, 22a ... Convex part.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の各工程からなるステアリングメイ
ンシャフトの製造方法。 (1)所定径,所定長,所定肉厚のパイプ材の一側の設
定長を絞り加工により小径軸に成形する工程。 (2)外周にくぼみを有する芯金をパイプ材の未加工部
分の内部に挿入して、内周に凸部を有するダイスで中間
部位の外側から端部に向けて冷間部分しごき加工してキ
ーロック用角溝部を成形する工程。 (3)パイプ材の大径側端部を小径に口絞り加工する工
程。 (4)前記小径軸の内周に内スプラインを機械加工によ
り形成する工程。
1. A method of manufacturing a steering main shaft, comprising the following steps. (1) A step of forming a set length on one side of a pipe material having a predetermined diameter, a predetermined length and a predetermined wall thickness into a small diameter shaft by drawing. (2) Insert a cored bar having a hollow on the outer periphery into the unprocessed part of the pipe material, and perform cold part ironing from the outside of the intermediate part to the end with a die having a convex part on the inner periphery. Step of molding the square groove for key lock. (3) A step of narrowing the large diameter end of the pipe material to a small diameter. (4) A step of forming an inner spline on the inner circumference of the small diameter shaft by machining.
【請求項2】 前記パイプ材が、製管後に焼準を施しか
つビード高さ規定を行った電気溶接鋼管であり、また前
記芯金にはチタンカーバイトコーティング表面処理を施
し前記ダイスは前記凸部を分割構造としたことを特徴と
する請求項1に記載のステアリングメインシャフトの製
造方法。
2. The pipe material is an electric welded steel pipe that is subjected to normalization after pipe making and the bead height is regulated, and the core metal is subjected to titanium carbide coating surface treatment, and the die has the convex shape. The method for manufacturing a steering main shaft according to claim 1, wherein the portion has a divided structure.
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