JPH05345231A - ラックチューブの製造方法 - Google Patents
ラックチューブの製造方法Info
- Publication number
- JPH05345231A JPH05345231A JP18181492A JP18181492A JPH05345231A JP H05345231 A JPH05345231 A JP H05345231A JP 18181492 A JP18181492 A JP 18181492A JP 18181492 A JP18181492 A JP 18181492A JP H05345231 A JPH05345231 A JP H05345231A
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- Japan
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- rack
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- rack tooth
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/767—Toothed racks
- B21K1/768—Toothed racks hollow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/767—Toothed racks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Gear Processing (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のラックバーの機械的性質を保持しつ
つ、大幅な軽量化を図る。 【構成】 外面にラックを有するラック部とシリンダー
部１からなるラックチューブの製造方法において、ラッ
ク歯型に切削可能な肉厚を有する非調質継目無鋼管を素
材とし、ラック歯切削部２をラック歯型に切削可能な肉
厚のままでラック歯切削高さｈまで平坦状に塑性加工す
ると共に、シリンダー部１に減肉塑性加工を施したの
ち、あるいは冷間引抜き加工によりラック歯切削部２が
ラック歯型に切削可能な肉厚を有し、シリンダー部１が
薄肉の異形管に加工したのち、ラック歯の切削加工を施
す。 【効果】 大幅な軽量化により、自動車のパワーステア
リングに使用すれば、燃費を向上させることができる。
つ、大幅な軽量化を図る。 【構成】 外面にラックを有するラック部とシリンダー
部１からなるラックチューブの製造方法において、ラッ
ク歯型に切削可能な肉厚を有する非調質継目無鋼管を素
材とし、ラック歯切削部２をラック歯型に切削可能な肉
厚のままでラック歯切削高さｈまで平坦状に塑性加工す
ると共に、シリンダー部１に減肉塑性加工を施したの
ち、あるいは冷間引抜き加工によりラック歯切削部２が
ラック歯型に切削可能な肉厚を有し、シリンダー部１が
薄肉の異形管に加工したのち、ラック歯の切削加工を施
す。 【効果】 大幅な軽量化により、自動車のパワーステア
リングに使用すれば、燃費を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車のパワ
ーステアリングに用いるに適したラックチューブの製造
方法に関する。
ーステアリングに用いるに適したラックチューブの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のパワーステアリングに用
いられているラックバーは、図３（ａ）図（ｂ）図に示
すとおり、調質丸棒を用いてシリンダー部１１に空気抜
き用の小径の孔１３をガンドリルによって穿孔したの
ち、ラック部１２にラック歯１４を切削加工し、高周波
焼入れ、曲り取りを行って製造されている。一方、ＣＡ
ＦＥ（Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ＦｕｅｌＥｃｏｎｏｍｙ）対策として、自動車の軽量
化が要求されているが、上記ラックバーの素材として中
実丸棒が用いられており、軽量化には限界がある。中実
丸棒を素材とするラックバーの軽量化を実施するには、
高強度化することによってラックバーの外径を小さくす
るか、ガンドリルにより穿孔する空気孔の径を大きくす
ることが考えられる。
いられているラックバーは、図３（ａ）図（ｂ）図に示
すとおり、調質丸棒を用いてシリンダー部１１に空気抜
き用の小径の孔１３をガンドリルによって穿孔したの
ち、ラック部１２にラック歯１４を切削加工し、高周波
焼入れ、曲り取りを行って製造されている。一方、ＣＡ
ＦＥ（Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ＦｕｅｌＥｃｏｎｏｍｙ）対策として、自動車の軽量
化が要求されているが、上記ラックバーの素材として中
実丸棒が用いられており、軽量化には限界がある。中実
丸棒を素材とするラックバーの軽量化を実施するには、
高強度化することによってラックバーの外径を小さくす
るか、ガンドリルにより穿孔する空気孔の径を大きくす
ることが考えられる。
【０００３】また、他の方法としては、鋼管を素材とし
て用い、シリンダー部およびラック部歯型をプレス加工
等の塑性加工により施す加工法、冷間引抜き加工したも
のを素材として使用し、ラック部をプレス成形により形
成したのち、ラック歯型を切削加工する方法も考えられ
る。
て用い、シリンダー部およびラック部歯型をプレス加工
等の塑性加工により施す加工法、冷間引抜き加工したも
のを素材として使用し、ラック部をプレス成形により形
成したのち、ラック歯型を切削加工する方法も考えられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記ラックバーの高強
度化により外径を小さくして軽量化する方法は、ラック
バーは自動車のパワーステアリングの最重要部品であ
り、高強度化による靭性低下、外径を小さくすることに
よる操舵性の低下等の問題がある。ラックバーのシリン
ダー部のガンドリルによる空気抜き孔を大きくする方法
は、ガンドリルの加工能率の低下、素材に対するラック
バーの歩留低下等経済性に問題がある。また、ラック部
歯型をプレス加工等の塑性加工により施す加工法は、歯
型をプレス成形等の塑性加工によって形成するため、歯
型精度に限界があり、ピニオンとの噛み合わせからくる
操舵性に問題がある。また、電縫鋼管を前提とした製法
では、製管後の焼ならし処理が必要であり、製造工程が
増加する問題がある。
度化により外径を小さくして軽量化する方法は、ラック
バーは自動車のパワーステアリングの最重要部品であ
り、高強度化による靭性低下、外径を小さくすることに
よる操舵性の低下等の問題がある。ラックバーのシリン
ダー部のガンドリルによる空気抜き孔を大きくする方法
は、ガンドリルの加工能率の低下、素材に対するラック
バーの歩留低下等経済性に問題がある。また、ラック部
歯型をプレス加工等の塑性加工により施す加工法は、歯
型をプレス成形等の塑性加工によって形成するため、歯
型精度に限界があり、ピニオンとの噛み合わせからくる
操舵性に問題がある。また、電縫鋼管を前提とした製法
では、製管後の焼ならし処理が必要であり、製造工程が
増加する問題がある。
【０００５】この発明の目的は、上記問題点を解消し、
従来のラックバーの機械的性質を保持しつつ、大幅に軽
量化できるラックチューブを経済的に製造する方法を提
供することにある。
従来のラックバーの機械的性質を保持しつつ、大幅に軽
量化できるラックチューブを経済的に製造する方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
的を解消すべく鋭意検討試験を重ねた。その結果、ラッ
ク歯型に切削可能な肉厚を有する非調質継目無鋼管をラ
ックチューブの素材とすることによって靭性、軽量化を
付与することができ、しかも、ラック歯切削部をラック
歯型に切削可能な肉厚のままでラック歯切削高さまで成
形加工すると共に、シリンダー部に減肉加工を施すこと
によって、さらに軽量化を図ることができること、ま
た、冷間引抜き加工により、ラック歯切削部がラック歯
型に切削可能な肉厚を有し、シリンダー部が薄肉の異形
管に加工したのち、ラック歯の切削加工を施すことによ
っても、同様の効果が得られるとの結論に至り、この発
明に到達した。
的を解消すべく鋭意検討試験を重ねた。その結果、ラッ
ク歯型に切削可能な肉厚を有する非調質継目無鋼管をラ
ックチューブの素材とすることによって靭性、軽量化を
付与することができ、しかも、ラック歯切削部をラック
歯型に切削可能な肉厚のままでラック歯切削高さまで成
形加工すると共に、シリンダー部に減肉加工を施すこと
によって、さらに軽量化を図ることができること、ま
た、冷間引抜き加工により、ラック歯切削部がラック歯
型に切削可能な肉厚を有し、シリンダー部が薄肉の異形
管に加工したのち、ラック歯の切削加工を施すことによ
っても、同様の効果が得られるとの結論に至り、この発
明に到達した。
【０００７】すなわちこの発明は、外面にラックを有す
るラック部とシリンダー部からなるラックチューブの製
造方法において、ラック歯型に切削可能な肉厚を有する
非調質継目無鋼管を素材として用い、ラック歯切削部を
ラック歯型に切削可能な肉厚のままでラック歯切削高さ
まで平坦状に塑性加工すると共に、シリンダー部に減肉
塑性加工を施したのち、ラック歯の切削加工を施すので
ある。
るラック部とシリンダー部からなるラックチューブの製
造方法において、ラック歯型に切削可能な肉厚を有する
非調質継目無鋼管を素材として用い、ラック歯切削部を
ラック歯型に切削可能な肉厚のままでラック歯切削高さ
まで平坦状に塑性加工すると共に、シリンダー部に減肉
塑性加工を施したのち、ラック歯の切削加工を施すので
ある。
【０００８】また、外面にラックを有するラック部とシ
リンダー部からなるラックチューブの製造方法におい
て、冷間引抜き加工によりラック歯切削部がラック歯型
に切削可能な肉厚を有し、シリンダー部がラック部より
薄肉の異形管に加工したのち、ラック歯の切削加工を施
すのである。
リンダー部からなるラックチューブの製造方法におい
て、冷間引抜き加工によりラック歯切削部がラック歯型
に切削可能な肉厚を有し、シリンダー部がラック部より
薄肉の異形管に加工したのち、ラック歯の切削加工を施
すのである。
【０００９】
【作用】この発明においては、ラック歯高さおよび歯底
肉厚みで規定されるラック歯型に切削可能な肉厚（以下
ラック最低肉厚という）を有する非調質継目無鋼管を素
材として用いるから、素材の継目無鋼管製造工程の中の
再加熱炉を活用してオーステナイト層領域まで再加熱す
ることにより靭性を付与することができる。また、この
発明においては、図１（ａ）図（ｂ）図に示すとおり、
ラック歯切削部２をラック歯型に切削可能な肉厚のまま
でラック歯切削高さｈまで平坦状に塑性加工すると共
に、シリンダー部１に減肉加工を施すから、これらの塑
性加工による加工硬化によって所定の機械的強度を付与
することができる。さらに、この発明においては、素材
として継目無鋼管を用い、かつシリンダー部１を薄肉化
したから、従来のラックバーに比較して大幅に軽量化を
達成することができる。
肉厚みで規定されるラック歯型に切削可能な肉厚（以下
ラック最低肉厚という）を有する非調質継目無鋼管を素
材として用いるから、素材の継目無鋼管製造工程の中の
再加熱炉を活用してオーステナイト層領域まで再加熱す
ることにより靭性を付与することができる。また、この
発明においては、図１（ａ）図（ｂ）図に示すとおり、
ラック歯切削部２をラック歯型に切削可能な肉厚のまま
でラック歯切削高さｈまで平坦状に塑性加工すると共
に、シリンダー部１に減肉加工を施すから、これらの塑
性加工による加工硬化によって所定の機械的強度を付与
することができる。さらに、この発明においては、素材
として継目無鋼管を用い、かつシリンダー部１を薄肉化
したから、従来のラックバーに比較して大幅に軽量化を
達成することができる。
【００１０】また、この発明においては、冷間引抜き加
工によりラック歯切削部がラック歯型に切削可能な肉厚
を有し、シリンダー部がラック部より薄肉の異形管に加
工したのち、ラック歯の切削加工を施すから、ラック歯
の切削加工部の塑性加工、表面処理および曲り取り工程
が不要となり、品質、コスト面での問題点を解消するこ
とができる。
工によりラック歯切削部がラック歯型に切削可能な肉厚
を有し、シリンダー部がラック部より薄肉の異形管に加
工したのち、ラック歯の切削加工を施すから、ラック歯
の切削加工部の塑性加工、表面処理および曲り取り工程
が不要となり、品質、コスト面での問題点を解消するこ
とができる。
【００１１】この発明における非調質継目無鋼管の塑性
加工法としては、スエージング、エキスパンド加工、バ
ルジ成形法、偏肉加工等の単独または組合せにより実施
できる。この発明における冷間引抜き加工による内面異
形仕上げは、肉厚の必要なラック歯切削加工部のみを厚
肉にすればよく、シリンダー部を薄肉にできるから、丸
棒から製造する場合に比較し、大幅に軽量化を図ること
ができる。
加工法としては、スエージング、エキスパンド加工、バ
ルジ成形法、偏肉加工等の単独または組合せにより実施
できる。この発明における冷間引抜き加工による内面異
形仕上げは、肉厚の必要なラック歯切削加工部のみを厚
肉にすればよく、シリンダー部を薄肉にできるから、丸
棒から製造する場合に比較し、大幅に軽量化を図ること
ができる。
【００１２】
実施例１ 外径３１．８ｍｍ、肉厚５．５ｍｍの表１に示す成分組
成の非調質継目無鋼管からなる長さ４７０ｍｍのシリン
ダー部１、長さ２１０ｍｍのラック歯切削部２のラック
バーを、図２（ａ）図（ｂ）図に示すとおり、断面寸法
が表２に示す寸法となるよう塑性加工し、シリンダー部
１、ラック歯切削部２の硬度を測定すると共に、同一外
径品での丸棒使用の場合と比較しての軽量化率を求め
た。その結果、シリンダー部１の硬度は、ＨＲＢ１０
０．１〜１００．６、ラック歯切削部２の硬度は、ＨＲ
Ｂ９９．２（背部ＨＲＢ９７．０）であった。また、軽
量化率は、丸棒使用の場合の２５０４ｇ／本に比較し、
１３９０ｇ／本で４５％であった。
成の非調質継目無鋼管からなる長さ４７０ｍｍのシリン
ダー部１、長さ２１０ｍｍのラック歯切削部２のラック
バーを、図２（ａ）図（ｂ）図に示すとおり、断面寸法
が表２に示す寸法となるよう塑性加工し、シリンダー部
１、ラック歯切削部２の硬度を測定すると共に、同一外
径品での丸棒使用の場合と比較しての軽量化率を求め
た。その結果、シリンダー部１の硬度は、ＨＲＢ１０
０．１〜１００．６、ラック歯切削部２の硬度は、ＨＲ
Ｂ９９．２（背部ＨＲＢ９７．０）であった。また、軽
量化率は、丸棒使用の場合の２５０４ｇ／本に比較し、
１３９０ｇ／本で４５％であった。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、調質処理した丸棒から製造したラックバーと同等の
機械的性質を有するラックチューブを、経済的に製造す
ることができるから、大幅な軽量化を図ることができ、
自動車のパワーステアリングに使用すれば、燃費を向上
させることができる。
ば、調質処理した丸棒から製造したラックバーと同等の
機械的性質を有するラックチューブを、経済的に製造す
ることができるから、大幅な軽量化を図ることができ、
自動車のパワーステアリングに使用すれば、燃費を向上
させることができる。
【図１】この発明方法により製造したラックチューブを
示すもので、（ａ）図は側断面図、（ｂ）図は（ａ）図
のＡ−Ａ断面図である。
示すもので、（ａ）図は側断面図、（ｂ）図は（ａ）図
のＡ−Ａ断面図である。
【図２】実施例１におけるラック歯切削前のラックチュ
ーブを示すもので、（ａ）図は側断面図、（ｂ）図は
（ａ）図のＢ−Ｂ断面図である。
ーブを示すもので、（ａ）図は側断面図、（ｂ）図は
（ａ）図のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】従来の丸棒を素材とするラックバーを示すもの
で、（ａ）図は側断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ
断面図である。
で、（ａ）図は側断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ
断面図である。
１，２１ シリンダー部 ２，２２ ラック歯切削部 ２３ 孔 ２４ ラック歯
Claims (2)
- 【請求項１】 外面にラックを有するラック部とシリン
ダー部からなるラックチューブの製造方法において、ラ
ック歯型に切削可能な肉厚を有する非調質継目無鋼管を
素材とし、ラック歯切削部をラック歯型に切削可能な肉
厚のままでラック歯切削高さまで平坦状に塑性加工する
と共に、シリンダー部に減肉塑性加工を施したのち、ラ
ック歯の切削加工を施すことを特徴とするラックチュー
ブの製造方法。 - 【請求項２】 外面にラックを有するラック部とシリン
ダー部からなるラックチューブの製造方法において、冷
間引抜き加工によりラック歯切削部が平坦状でラック歯
型に切削可能な肉厚を有し、シリンダー部がラック部よ
り薄肉の異形管に加工したのち、ラック歯の切削加工を
施すことを特徴とするラックチューブの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18181492A JPH05345231A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | ラックチューブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18181492A JPH05345231A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | ラックチューブの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05345231A true JPH05345231A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=16107301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18181492A Pending JPH05345231A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | ラックチューブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05345231A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6442992B2 (en) | 2000-02-10 | 2002-09-03 | Nsk Ltd. | Hollow rack shaft and method of manufacturing the same |
| US6763739B2 (en) | 2000-12-18 | 2004-07-20 | Nsk Ltd. | Hollow rack shaft and manufacturing method thereof |
| US6779271B2 (en) | 2000-03-09 | 2004-08-24 | Nsk Ltd. | Method for manufacturing a hollow rack shaft |
| US6782598B2 (en) | 2000-08-04 | 2004-08-31 | Nsk Ltd. | Method of manufacturing hollow rack shaft |
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-
1992
- 1992-06-15 JP JP18181492A patent/JPH05345231A/ja active Pending
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