JP2001114114A - ラックバー - Google Patents
ラックバーInfo
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- JP2001114114A JP2001114114A JP29292799A JP29292799A JP2001114114A JP 2001114114 A JP2001114114 A JP 2001114114A JP 29292799 A JP29292799 A JP 29292799A JP 29292799 A JP29292799 A JP 29292799A JP 2001114114 A JP2001114114 A JP 2001114114A
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- tooth
- cylindrical member
- rack teeth
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
- B62D3/126—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Forging (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラックバーにおけるラック歯を精度良く成形
する。 【解決手段】 筒状部材の外周一側に、ラック歯形成部
を有する金型を配し、前記筒状部材の内部に押圧部材を
挿通することにより、前記筒状部材の一部が前記ラック
歯形成部に向けて押し出されて前記ラック歯形成部と前
記押圧部材との間にてラック歯１２ａが形成されるラッ
クバー１０であって、ラック歯１２ａの歯丈Ｌ１を歯底
肉厚Ｌ２の１．５倍以下とした。
する。 【解決手段】 筒状部材の外周一側に、ラック歯形成部
を有する金型を配し、前記筒状部材の内部に押圧部材を
挿通することにより、前記筒状部材の一部が前記ラック
歯形成部に向けて押し出されて前記ラック歯形成部と前
記押圧部材との間にてラック歯１２ａが形成されるラッ
クバー１０であって、ラック歯１２ａの歯丈Ｌ１を歯底
肉厚Ｌ２の１．５倍以下とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ステアリン
グ装置の一構成部材であるラックバーに関する。
グ装置の一構成部材であるラックバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】ラックバーの一つとして、筒状部材(ラ
ックバーの素材)の外周一側に、ラック歯形成部を有す
る金型を配し、前記筒状部材の内部に押圧部材を挿通す
ることにより、前記筒状部材の一部が前記ラック歯形成
部に向けて押し出されて前記ラック歯形成部と前記押圧
部材との間にてラック歯が形成されるものがあり、例え
ば、特開平９−８６４２０号公報に示されている。この
公報に示されている従来のラックバーにおいては、ラッ
ク歯の歯丈と歯底肉厚との寸法比率等について十分な考
慮がなされていない。
ックバーの素材)の外周一側に、ラック歯形成部を有す
る金型を配し、前記筒状部材の内部に押圧部材を挿通す
ることにより、前記筒状部材の一部が前記ラック歯形成
部に向けて押し出されて前記ラック歯形成部と前記押圧
部材との間にてラック歯が形成されるものがあり、例え
ば、特開平９−８６４２０号公報に示されている。この
公報に示されている従来のラックバーにおいては、ラッ
ク歯の歯丈と歯底肉厚との寸法比率等について十分な考
慮がなされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ラックバー
においては、その軸心を基準として、ラック歯の各部寸
法（軸心からピッチ線までの寸法を含む寸法諸元）が設
定されていて、従来においては、切削加工によって形成
されるラック歯の寸法諸元が採用されており、図３に示
したように、通常、ラック歯の歯丈Ｌ３は歯底肉厚Ｌ４
の２．０倍程度に設定されており、また、圧力角θ２が
２０度、ねじれ角０度に設定されている。
においては、その軸心を基準として、ラック歯の各部寸
法（軸心からピッチ線までの寸法を含む寸法諸元）が設
定されていて、従来においては、切削加工によって形成
されるラック歯の寸法諸元が採用されており、図３に示
したように、通常、ラック歯の歯丈Ｌ３は歯底肉厚Ｌ４
の２．０倍程度に設定されており、また、圧力角θ２が
２０度、ねじれ角０度に設定されている。
【０００４】上記のように設定されている従来のラック
バーにおいては、押圧部材によって金型のラック歯形成
部に押し出されて成形されるラック歯のボリューム（筒
状部材の移動金属量）が多くて、ラック歯の成形性が悪
く、十分に精度の良いラック歯を形成することが難しい
場合がある。また、軸心から歯底までの寸法ｒ２を十分
に確保することができなくて、歯底部位の曲げ強度を十
分に確保することが難しい場合がある。なお、歯底部位
の曲げ強度は、素材である筒状部材の肉厚を厚くするこ
とにより、十分に確保することが可能であるが、かかる
場合にはラックバーの重量が増加するとともに、製作コ
ストが高くなる。
バーにおいては、押圧部材によって金型のラック歯形成
部に押し出されて成形されるラック歯のボリューム（筒
状部材の移動金属量）が多くて、ラック歯の成形性が悪
く、十分に精度の良いラック歯を形成することが難しい
場合がある。また、軸心から歯底までの寸法ｒ２を十分
に確保することができなくて、歯底部位の曲げ強度を十
分に確保することが難しい場合がある。なお、歯底部位
の曲げ強度は、素材である筒状部材の肉厚を厚くするこ
とにより、十分に確保することが可能であるが、かかる
場合にはラックバーの重量が増加するとともに、製作コ
ストが高くなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】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、筒状部材の外周一側
に、ラック歯形成部を有する金型を配し、前記筒状部材
の内部に押圧部材を挿通することにより、前記筒状部材
の一部が前記ラック歯形成部に向けて押し出されて前記
ラック歯形成部と前記押圧部材との間にてラック歯が形
成されるラックバーであって、前記ラック歯の歯丈が歯
底肉厚の１．５倍以下であることに特徴がある。
に対処すべくなされたものであり、筒状部材の外周一側
に、ラック歯形成部を有する金型を配し、前記筒状部材
の内部に押圧部材を挿通することにより、前記筒状部材
の一部が前記ラック歯形成部に向けて押し出されて前記
ラック歯形成部と前記押圧部材との間にてラック歯が形
成されるラックバーであって、前記ラック歯の歯丈が歯
底肉厚の１．５倍以下であることに特徴がある。
【０００６】
【発明の作用・効果】本発明によるラックバーにおいて
は、ラック歯の歯丈を歯底肉厚の１．５倍以下としたた
め、筒状部材の内部に押圧部材を挿通してラック歯を形
成する際に、押圧部材によって金型に向けて押し出され
る筒状部材の移動金属量を少なくすることができる。し
たがって、ラック歯の成形率を小さくすることができ
て、ラック歯の製作精度を向上させることができる。ま
た、本発明によるラックバーにおいては、軸心からラッ
ク歯の歯底までの寸法を長くすることができて、当該ラ
ックバーの曲げ強度を上げることができるとともに、ラ
ック歯の体積を小さくすることができて、当該ラックバ
ーの素材である筒状部材の肉厚を薄くすることができ、
軽量化を図ることができる。
は、ラック歯の歯丈を歯底肉厚の１．５倍以下としたた
め、筒状部材の内部に押圧部材を挿通してラック歯を形
成する際に、押圧部材によって金型に向けて押し出され
る筒状部材の移動金属量を少なくすることができる。し
たがって、ラック歯の成形率を小さくすることができ
て、ラック歯の製作精度を向上させることができる。ま
た、本発明によるラックバーにおいては、軸心からラッ
ク歯の歯底までの寸法を長くすることができて、当該ラ
ックバーの曲げ強度を上げることができるとともに、ラ
ック歯の体積を小さくすることができて、当該ラックバ
ーの素材である筒状部材の肉厚を薄くすることができ、
軽量化を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は、本発明によるラックバ
ー１０を示していて、このラックバー１０は、筒状部材
（鋼管）を素材として形成されており、図示右方を省略
したロッド部１１と、同ロッド部１１の図示左側に形成
された歯部１２を有している。
面に基づいて説明する。図１は、本発明によるラックバ
ー１０を示していて、このラックバー１０は、筒状部材
（鋼管）を素材として形成されており、図示右方を省略
したロッド部１１と、同ロッド部１１の図示左側に形成
された歯部１２を有している。
【０００８】ロッド部１１は、断面略円形状に形成され
ていて、その軸方向略中央部位にはピストン（図示省
略）が組み付けられており、パワーシリンダ（図示省
略）のシリンダ部に組み付けたオイルシール（図示省
略）に軸方向へ摺動可能に嵌合されている。
ていて、その軸方向略中央部位にはピストン（図示省
略）が組み付けられており、パワーシリンダ（図示省
略）のシリンダ部に組み付けたオイルシール（図示省
略）に軸方向へ摺動可能に嵌合されている。
【０００９】歯部１２は、ロッド部１１に連続して形成
されており、ピニオン（図示省略）と噛合するラック歯
１２ａが長手方向に多数形成されている。ラック歯１２
ａは、図２に示したように、その歯丈Ｌ１が歯底肉厚Ｌ
２の１．５倍となるように設定されているとともに、圧
力角θ１が１４．５度となるように設定されている。ま
た、ラック歯１２ａには、歯幅方向の一端部から他端部
に向けて、０度より大きく２０度以下のねじれ角（０度
＜ねじれ角≦２０度）がつけられている。なお、図示省
略のピニオンの歯諸元の諸寸法もラック歯１２ａの設定
に対応して設定されている。また、軸心からピッチ線ま
での寸法は、図３に示した従来のラックバーの軸心から
ピッチ線までの寸法と同一とされている。
されており、ピニオン（図示省略）と噛合するラック歯
１２ａが長手方向に多数形成されている。ラック歯１２
ａは、図２に示したように、その歯丈Ｌ１が歯底肉厚Ｌ
２の１．５倍となるように設定されているとともに、圧
力角θ１が１４．５度となるように設定されている。ま
た、ラック歯１２ａには、歯幅方向の一端部から他端部
に向けて、０度より大きく２０度以下のねじれ角（０度
＜ねじれ角≦２０度）がつけられている。なお、図示省
略のピニオンの歯諸元の諸寸法もラック歯１２ａの設定
に対応して設定されている。また、軸心からピッチ線ま
での寸法は、図３に示した従来のラックバーの軸心から
ピッチ線までの寸法と同一とされている。
【００１０】ところで、本実施形態のラックバー１０の
歯部１２は、図４に示したように、下記の工程（特開平
９−８６４２０号にて示されている工程と同様の工程）
を経て成形される。
歯部１２は、図４に示したように、下記の工程（特開平
９−８６４２０号にて示されている工程と同様の工程）
を経て成形される。
【００１１】上部開放とされた割型１０１，１０３内に
筒状部材１０Ａをセットして（図４（ａ）参照）、上部
開放部位から底面扁平のプレス型１０５で筒状部材１０
Ａの外周一側（図示上側）をパンチし（図４（ｂ）参
照）、扁平領域Ｈを有する一次成形体１０Ｂを形成する
（図４（ｃ）参照）。
筒状部材１０Ａをセットして（図４（ａ）参照）、上部
開放部位から底面扁平のプレス型１０５で筒状部材１０
Ａの外周一側（図示上側）をパンチし（図４（ｂ）参
照）、扁平領域Ｈを有する一次成形体１０Ｂを形成する
（図４（ｃ）参照）。
【００１２】次に、上部内周にラック歯形成部１０７
ａ，１０９ａをそれぞれ有する割型１０７，１０９内に
一次成形体１０Ｂをセットした（図４（ｄ）参照）後
に、一次成形体１０Ｂ内部に押圧部材としてのポンチ１
１１を挿通し、一次成形体Ｂの一部（上側）を割型１０
７，１０９のラック歯形成部１０７ａ，１０９ａに向け
て押し出してラック歯を順次成形（冷間成形）する（図
４（ｅ）参照）。なお、割型１０７，１０９のラック歯
形成部１０７ａ，１０９ａの形状は、ラック歯の歯丈Ｌ
１が歯底肉厚Ｌ２の１．５倍となるように、また、圧力
角θ１が１４．５度となるように設定されている。
ａ，１０９ａをそれぞれ有する割型１０７，１０９内に
一次成形体１０Ｂをセットした（図４（ｄ）参照）後
に、一次成形体１０Ｂ内部に押圧部材としてのポンチ１
１１を挿通し、一次成形体Ｂの一部（上側）を割型１０
７，１０９のラック歯形成部１０７ａ，１０９ａに向け
て押し出してラック歯を順次成形（冷間成形）する（図
４（ｅ）参照）。なお、割型１０７，１０９のラック歯
形成部１０７ａ，１０９ａの形状は、ラック歯の歯丈Ｌ
１が歯底肉厚Ｌ２の１．５倍となるように、また、圧力
角θ１が１４．５度となるように設定されている。
【００１３】上記のように構成した本実施形態のラック
バー１０においては、ラック歯１２ａの歯丈Ｌ１を歯底
肉厚Ｌ２の１．５倍としたため、筒状部材１０Ａの内部
にポンチ１１１を挿通してラック歯１２ａを形成する際
に、ポンチ１１１によって割型１０７，１０９に向けて
押し出される筒状部材１０Ａの移動金属量を少なくする
ことができる。したがって、ラック歯１２ａの成形率を
小さくすることができて、ラック歯１２ａの製作精度を
向上させることができる。また、本実施形態のラックバ
ー１０においては、軸心からラック歯１２ａの歯底まで
の距離ｒ１を長くすることができて、当該ラックバー１
０の曲げ強度を上げることができるとともに、ラック歯
１２ａの体積を小さくすることができて、当該ラックバ
ー１０の素材である筒状部材１０Ａの肉厚を薄くするこ
とができ、軽量化を図ることができる。
バー１０においては、ラック歯１２ａの歯丈Ｌ１を歯底
肉厚Ｌ２の１．５倍としたため、筒状部材１０Ａの内部
にポンチ１１１を挿通してラック歯１２ａを形成する際
に、ポンチ１１１によって割型１０７，１０９に向けて
押し出される筒状部材１０Ａの移動金属量を少なくする
ことができる。したがって、ラック歯１２ａの成形率を
小さくすることができて、ラック歯１２ａの製作精度を
向上させることができる。また、本実施形態のラックバ
ー１０においては、軸心からラック歯１２ａの歯底まで
の距離ｒ１を長くすることができて、当該ラックバー１
０の曲げ強度を上げることができるとともに、ラック歯
１２ａの体積を小さくすることができて、当該ラックバ
ー１０の素材である筒状部材１０Ａの肉厚を薄くするこ
とができ、軽量化を図ることができる。
【００１４】また、本実施形態のラックバー１０におい
ては、ラック歯１２ａに０度より大きく２０度以下のね
じれ角（０度＜ねじれ角≦２０度）をつけたため、その
製作工程におけるポンチ（押圧部材）１１１の挿通時
に、筒状部材１０Ａは、歯幅の一端部から他端部に向け
て軸方向に順次押し出されてラック歯１２ａが形成され
る。このため、肉の流れを良くすることができて成形性
を向上させることができ、これによってもラック歯１２
ａの精度を上げることができる。
ては、ラック歯１２ａに０度より大きく２０度以下のね
じれ角（０度＜ねじれ角≦２０度）をつけたため、その
製作工程におけるポンチ（押圧部材）１１１の挿通時
に、筒状部材１０Ａは、歯幅の一端部から他端部に向け
て軸方向に順次押し出されてラック歯１２ａが形成され
る。このため、肉の流れを良くすることができて成形性
を向上させることができ、これによってもラック歯１２
ａの精度を上げることができる。
【００１５】本実施形態においては、ラック歯１２ａの
歯丈Ｌ１が歯底肉厚Ｌ２の１．５倍となるようにした
が、歯丈Ｌ１が歯底肉厚Ｌ２の１．５倍以下であれば、
上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
歯丈Ｌ１が歯底肉厚Ｌ２の１．５倍となるようにした
が、歯丈Ｌ１が歯底肉厚Ｌ２の１．５倍以下であれば、
上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【図１】 本発明によるラックバーを概略的に示す一部
破断正面図である。
破断正面図である。
【図２】 図１に示したラック歯の拡大断面図である。
【図３】 一般的な歯諸元により形成されたラック歯の
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図４】 本発明によるラックバーの製造工程を示す図
である。
である。
１０…ラックバー、筒状部材…１０Ａ、１２ａ…ラック
歯、１０７・１０９…割型（ラック歯形成部を有する金
型）、１１１…ポンチ（押圧部材）、Ｌ１…歯丈、Ｌ２
…歯底肉厚。
歯、１０７・１０９…割型（ラック歯形成部を有する金
型）、１１１…ポンチ（押圧部材）、Ｌ１…歯丈、Ｌ２
…歯底肉厚。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 和洋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 尾関 啓太 愛知県一宮市今伊勢町本神戸字上町1028の １ Ｆターム(参考） 3J030 AC02 AC03 BA08 BB06 BB11 BC02 BC05 CA10 4E087 CA11 CA17 HA06
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状部材の外周一側に、ラック歯形成部
を有する金型を配し、前記筒状部材の内部に押圧部材を
挿通することにより、前記筒状部材の一部が前記ラック
歯形成部に向けて押し出されて前記ラック歯形成部と前
記押圧部材との間にてラック歯が形成されるラックバー
であって、前記ラック歯の歯丈が歯底肉厚の１．５倍以
下であることを特徴とするラックバー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29292799A JP2001114114A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | ラックバー |
| EP00122187A EP1092610A3 (en) | 1999-10-14 | 2000-10-12 | Rack bar and production method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29292799A JP2001114114A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | ラックバー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001114114A true JP2001114114A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17788219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29292799A Pending JP2001114114A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | ラックバー |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1092610A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001114114A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011121103A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Jtekt Corp | 中空ラック軸の製造方法及び中空ラック軸 |
| CN105202154A (zh) * | 2014-06-19 | 2015-12-30 | 王仁方 | 一种耐磨损齿条 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006037167A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Bishop Innovation Limited | Steering rack |
| AU2005291841B2 (en) * | 2004-10-07 | 2010-04-01 | Bishop Innovation Limited | Steering rack |
| DE102006062241A1 (de) | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Thyssenkrupp Presta Ag | Zahnstange |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2124935B (en) * | 1982-07-21 | 1985-08-14 | Cam Gears Ltd | A piston and cylinder assembly a power assisted steering gear which includes such an assembly and a method of forming a piston for such an assembly |
| GB2132513B (en) * | 1982-12-31 | 1985-12-11 | Cam Gears Ltd | A method of forming a rack member |
| JP2928427B2 (ja) * | 1992-05-26 | 1999-08-03 | 株式会社チューブフォーミング | チューブ状のラックバーを成型する装置及びその方法 |
| JPH0986420A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-03-31 | T R W S S J Kk | 可変ピッチラックバー |
| JPH09141354A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-03 | Aisin Seiki Co Ltd | 中空シャフトの高歯たけスプライン製造方法および高歯たけスプラインを備えた中空シャフト |
| EP0897767A1 (en) * | 1997-08-19 | 1999-02-24 | Trw Inc. | Vehicle steering rack and method of manufacturing the rack |
| JP3633253B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2005-03-30 | 日本精工株式会社 | 中空ラック軸およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-10-14 JP JP29292799A patent/JP2001114114A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-12 EP EP00122187A patent/EP1092610A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011121103A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Jtekt Corp | 中空ラック軸の製造方法及び中空ラック軸 |
| US8770054B2 (en) | 2009-12-14 | 2014-07-08 | Jtekt Corporation | Manufacturing method for hollow rack shaft, and hollow rack shaft |
| CN105202154A (zh) * | 2014-06-19 | 2015-12-30 | 王仁方 | 一种耐磨损齿条 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1092610A2 (en) | 2001-04-18 |
| EP1092610A3 (en) | 2002-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031226 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040224 |