CN111065845B - 齿条及其制造方法、以及操舵装置、车辆以及齿条的预成形用金属模具 - Google Patents

Abstract

得到在外周面的径向一部分具有沿轴向伸长且向径向内方凹陷的凹槽(42)的中间原料(18a)。在约束中间原料(18a)的外周面中的圆周方向上的凹槽(42y)的两侧部分且不约束凹槽(42y)的内表面的状态下，将为轴向上的凹凸形状的齿成形用凹凸部(28)压紧到中间原料(18a)的外周面中的径向上与凹槽(42y)相反的一侧的面，由此形成多个齿条齿(10z)。

Description

齿条及其制造方法、以及操舵装置、车辆以及齿条的预成形用 金属模具

技术领域

本发明涉及装入到车辆的操舵装置的齿轮齿条式的转向器单元等的齿条及其制造方法。另外，本发明涉及装入有该齿条的操舵装置及车辆。进一步地，本发明涉及制造该齿条时使用的预成形用金属模具。

背景技术

图9示出了汽车用操舵装置的现有构造的一例。方向盘1支撑固定于转向轴5的后端部。转向轴5以沿轴向插通于圆筒状的转向柱6的状态可旋转地支撑于转向柱6。转向轴5的前端部经由万向接头7a与中间轴8的后端部连接。中间轴8的前端部经由另一万向接头7b与齿轮齿条式的转向器单元2的输入轴3连接。利用这样的结构，方向盘1的旋转传递到转向器单元2的输入轴3，随着输入轴3的旋转，左右一对拉杆4被推拉，对前车轮赋予转向角。

转向器单元2通过组合在外周面具有小齿轮齿且支撑固定于输入轴3的前端部的小齿轮和在一侧面具有与小齿轮齿啮合的齿条齿的齿条而构成。

如果通过对金属制的原料实施切削加工而形成齿条齿，制造这样的齿条，则不仅制造成本增加，而且难以确保齿条齿的强度及刚性。与之相对，如果通过使金属制的原料塑性变形而形成齿条齿，则能够缩短加工所需的时间，降低制造成本，而且，由于得到的齿条齿的金属组织致密，因此容易确保齿条齿的强度及刚性。

图10～图15示出了日本特开2008-138864号公报所记载的齿条及齿条的制造方法。齿条9为碳钢、不锈钢等金属制，整体构成为杆状。齿条9在轴向一侧部(图10～图12的左侧部)的一侧面(前表面、图10及图12的上表面、图11的表侧面)具有齿条齿部11，该齿条齿部11等间隔地具备多个齿条齿10。

此外，在图示的例子中，齿条9的轴向一侧部中的与齿条齿部11在周向分离的另一侧面(背面)部分12的截面形状的曲率半径R₁₂(参照图13)大于存在于齿条9的轴向另一侧部(图10～图12的右侧部)的截面圆形的圆杆部13的外周面的曲率半径r₁₃(参照图13)(R₁₂＞r₁₃)。由此，齿条齿部11的宽度尺寸、强度以及刚性均得到充分确保，并且可防止齿条9的轴向另一侧部的外径增大到所需以上，实现了齿条9的轻量化。

齿条9通过以下的工序制造。首先，如图14(A)所示，将碳钢、不锈钢等金属制且圆杆状的原料14置于设于预成形用金属模具15的上表面且截面形状为大致半圆形的第一腔室16内。在接下来的预成形工序中，如图14(B)所示，利用预成形用冲头17将原料14朝向第一腔室16强力按压。然后，将原料14的轴向一侧部在上下方向上压瘪，并且使水平方向的宽度尺寸扩大，由此将原料14加工成中间原料18。中间原料18的轴向一侧部的外周面由在完成状态下成为背面部分12的局部圆筒面部19、在上下方向上存在于与局部圆筒面部19相反的一侧的平坦面状的被加工面部20、以及使局部圆筒面部19和被加工面部20连续且曲率半径较小的一对曲面部21构成。

然后，将中间原料18从预成形用金属模具15的第一腔室16取出，进入接下来的齿成形工序。在齿成形工序中，首先，如图14(C)所示，将中间原料18放置于以在上表面开口的方式设于齿成形用金属模具22的截面形状为U字形的第二腔室23的底部24。底部24的曲率半径与第一腔室16的内表面的曲率半径大致一致。第二腔室23的一对内侧面25为互相平行的平面。另外，在第二腔室23的上侧开口部设有以越朝向上方彼此的间隔越扩大的方向倾斜的一对导向倾斜面部26。

将中间原料18置于第二腔室23的底部24后，如图14(C)及图14(D)所示地，向第二腔室23内***齿成形用冲头27的前端部，利用齿成形用冲头27将中间原料18朝向第二腔室23的底部24强力按入。在齿成形用冲头27的加工面(图14(C)的下表面)设有具有与应得到的齿条齿10相称的凹凸形状的齿成形用凹凸部28。中间原料18的外周面除了在成形完成状态下形成基础齿条齿10z的被加工面部20，被第二腔室23的内表面约束。因此，如果利用齿成形用冲头27将中间原料18朝向第二腔室23的底部24强力按入，则中间原料18的被加工面部20摹仿齿成形用凹凸部28塑性变形。另外，随着中间原料18在上下方向上被压瘪且水平方向的宽度尺寸扩大，一对曲面部21被压紧于第二腔室23的内侧面25。其结果，得到如图14(D)及图15(A)所示的基础齿条29。基础齿条29在轴向一侧部具有由多个基础齿条齿10z构成的基础齿条齿部11z，而且在轴向一侧部的外周面中的圆周方向上的基础齿条齿部11z的两侧部分具有互相平行的一对平坦面部30。

然后，使齿成形用冲头27上升，将基础齿条29从第二腔室23取出，进入接下来的精加工成形工序。在精加工成形工序中，如图14(E)所示，将基础齿条29上下反转，并置于精加工成形用承模31的承接侧腔室32。承接侧腔室32在底面具有精加工成形用凹凸部33。精加工成形用凹凸部33包括齿的端缘的倒角部具有与应得到的齿条齿10的形状相称的形状，即相对于完成后的形状，凹凸反转的形状。

然后，如图14(E)及图14(F)所示，以将基础齿条29在精加工成形用承模31与精加工成形用压模34之间压瘪的方式从上下方向对基础齿条29施加压力。精加工成形用压模34具有在下表面开口，且截面形状的曲率半径与完成后的齿条9的背面部分12的曲率半径R₁₂(参照图13)一致的按压侧腔室35。即，在将基础齿条29在精加工成形用承模31与精加工成形用压模34之间压瘪时，基础齿条29中的成为背面部分12的部分与按压侧腔室35不晃动地卡合。因此，在图14(F)所示的使精加工成形用承模31和精加工成形用压模34充分靠近的状态下，如图15(B)所示地，各个齿条齿10成为形状及尺寸变得适当，且在端缘设有倒角的完成状态，与此同时，关于背面部分12，其形状及尺寸也变得适当。此外，随着精加工成形而被挤出的余料聚集到一对平坦面部30部分。因此，在完成后的齿条9基本不残留有一对平坦面部30。但是，余料不会极端强力地按压加工成形用凹凸部33、按压侧腔室35的内表面，因此不仅能够将精加工成形的加工负荷抑制得低，而且容易确保精加工成形用承模31及精加工成形用压模34的耐久性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-138864号公报

专利文献2：日本特开2009-178716号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在日本特开2008-138864号公报记载的方法中，从实现制造成本的降低的方面出发，具有改良的余地。即，在日本特开2008-138864号公报记载的方法中，在齿成形工序中，随着形成各个基础齿条齿10z，从成为存在于在轴向上相邻的基础齿条齿10z彼此之间的凹部的部分挤出的余料向各个基础齿条齿10z的宽度方向两侧部分逃遁。但是，在形成基础齿条齿10z时，各个基础齿条齿10z的齿面被齿成形用凹凸部28约束。另外，各个基础齿条齿10z的齿面与齿成形用凹凸部28的表面的面压变高，该部分的摩擦变大，因此构成中间原料18的金属材料在各个基础齿条齿10z内沿宽度方向移动的阻力变大。

因此，为了使上述余料可靠地向各个基础齿条齿10z的宽度方向两侧部分逃遁，需要增大齿成形用冲头27的按压力。特别是在因制造原料14时的偏差而中间原料18的体积大于预定值的情况下，需要使齿成形用冲头27的按压力足够大。其结果，产生了加工装置大型化，齿条9的制造成本上升的问题。

此外，在日本特开2009-178716号公报中记载了以下构造：通过将用于锻造加工的金属模具构成为能够在互相分离的方向上分割，能够防止上述金属模具产生龟裂等损伤。

鉴于上述情况，本发明的目的在于实现一种齿条的制造方法，能够实现制造成本的降低。

用于解决课题的方案

本发明的齿条的制造方法具备预成形工序、齿成形工序以及精加工成形工序。在上述预成形工序中，得到在外周面的径向一部分具有沿轴向伸长且向径向内方凹陷的凹槽的圆杆状的中间原料。在上述齿成形工序中，在约束上述中间原料的外周面中的圆周方向上的上述凹槽的两侧部分且不约束上述凹槽的内表面的状态下，将为轴向上的凹凸形状的齿成形用凹凸部压紧到上述中间原料的外周面中的径向上与上述凹槽相反的一侧的面，由此形成多个基础齿条齿。在上述精加工成形工序中，对上述基础齿条齿实施精加工成形，形成齿条齿。

此外，设于上述中间原料的凹槽的截面形状在轴向上可以固定，也可以不固定。

优选的是，通过塑性加工形成上述凹槽。其中，能够通过切削加工形成上述凹槽，或者也能够在通过铸造制造上述中间原料时，同时形成上述凹槽。

优选的是，将上述凹槽形成为即使在形成上述齿条齿后也不会消失的程度的大小。该情况下，能够在用于约束上述凹槽的两侧部分的齿成形用金属模具具备脱模销，上述齿条的制造方法还具备利用该脱模销推形成上述齿条齿后的状态下的上述凹槽的底面的工序。

能够将用于约束上述凹槽的两侧部分的齿成形用金属模具设为由一对金属模具部件构成的分割型，使上述一对金属模具部件彼此的对接部位于上述凹槽的径向外方。

能够使上述凹槽的轴向长度比形成有上述齿条齿的部分的轴向长度更长。

本发明的齿条在外周面的径向一侧具备多个齿条齿，而且在上述外周面中的与具备上述齿条齿的部分在径向上相反的一侧的部分具有沿轴向伸长的凹槽。

本发明的操舵装置具备：转向轴；以及转向器单元，其包括随着上述转向轴的旋转而旋转且在外周面具有小齿轮齿部的输入轴和具有与该小齿轮齿部啮合的多个齿条齿的齿条，将上述齿条由本发明的齿条构成。

本发明的车辆具备本发明的操舵装置。

本发明的齿条的预成形用金属模具用于将金属制且圆杆状的原料在径向上压瘪的镦锻加工，而且，在腔室的内表面具有突条，该突条用于在圆杆状的原料的外周面的径向一部分形成沿轴向伸长的凹槽。

发明效果

根据如上所述的本发明，能够实现齿条的制造成本的降低。

附图说明

图1是本发明的实施方式的一例的转向器单元的局部切断侧视图。

图2是本发明的实施方式的一例的转向器单元的局部切断主视图。

图3是图1的a-a剖视图。

图4(A)是本发明的实施方式的一例的齿条的主要部分的俯视图，图4(B)是图4(A)的b-b剖视图，图4(C)是图4(A)的c-c剖视图。

图5(A)～图5(D)是按工序顺序表示本发明的实施方式的一例的齿条的制造方法的剖视图。

图6(A)是表示本发明的实施方式的一例的中间原料的主要部分俯视图，图6(B)是图6(A)的d-d剖视图，图6(C)是图6(A)的e-e剖视图。

图7(A)～图7(C)是表示应用于本发明的实施方式的一例的中间原料的凹槽的截面形状的三例的剖视图。

图8是表示在本发明的实施方式的一例中从金属模具取出齿条的样子的主要部分放大剖视立体图。

图9是表示具备装入有成为本发明的对象的齿条的转向器的汽车用操舵装置的现有构造的一例的局部剖视图。

图10是表示齿条的现有构造的一例的立体图。

图11是图10的f向视图。

图12是图10的g向视图。

图13是图12的放大h-h剖视图。

图14(A)～图14(F)是按工序顺序表示现有构造的齿条的制造方法的一例的剖视图。

图15(A)是表示现有构造的齿条的制造方法的一例的精加工成形工序前的基础齿条齿的形状的局部立体图，图15(B)是表示精加工成形工序后的齿条齿的形状的局部立体图。

具体实施方式

图1～图8表示本发明的实施方式的一例。图1～图3示出了能够应用于图9所示的汽车用操舵装置的本例的转向器单元2a。转向器单元2a构成为，将输入轴3的旋转运动转换成齿条9a的直线运动，对一对拉杆4进行推拉。本例的转向器单元2a具备外壳36、齿条9a、输入轴3以及按压装置37。

外壳36通过对铝系合金等轻合金进行压铸成形等而形成，具备主容纳部38、副容纳部39以及缸筒部40。主容纳部38为轴向(图1～图3的左右方向)两端部开口的圆筒状。就副容纳部39而言，中心轴相对于主容纳部38的中心轴处于扭曲的位置，且使轴向中间部在主容纳部38的轴向一侧部(图1～图3的左侧部)开口。缸筒部40设于主容纳部38的轴向一侧部中的与副容纳部39开口的部分在径向上相反的一侧的部分。这样的外壳36通过螺栓支撑固定于车体，该螺栓插通或螺纹结合于设在主容纳部38的外周面中的在轴向上隔开的两处位置的一对安装凸缘41。

如图3及图4(A)～图4(C)所示，齿条9a为碳钢、不锈钢等金属制，且在轴向一侧部的前侧面(图4(B)的上侧面)具有沿轴向等间隔地配置多个齿条齿10而成的齿条齿部11。齿条9a除了设有齿条齿部11的轴向一侧部，将外周面设为圆筒面状，且整体构成为棒状。齿条9a通过在齿条9a的轴向另一侧部(图3的右侧部)外周面与外壳36的主容纳部38的轴向另一侧部内周面之间具备衬套43，能够进行相对于主容纳部38轴向位移地支撑于主容纳部38的内径侧。齿条9a的轴向尺寸大于主容纳部38的轴向尺寸，在将齿条9a支撑于主容纳部38的内径侧的状态下，齿条9a的轴向两端部从主容纳部38的轴向两侧开口突出。

齿条齿部11在轴向两端部具有齿高小于齿条齿10，且在使用时不与后述的输入轴3的小齿轮齿啮合的虚齿57。另外，齿条9a在轴向一侧部的后侧面具有沿轴向伸长且向径向内方凹陷的凹槽42。此外，在本例中，凹槽42的轴向尺寸L₄₂大于齿条齿部11的轴向尺寸L₁₁。

如图3所示，输入轴3在其前端部的外周面具备沿圆周方向等间隔地配置有多个小齿轮齿58的小齿轮齿部44。输入轴3的前端部以使小齿轮齿部44的小齿轮齿58与齿条齿部11的齿条齿10啮合的状态相对于副容纳部39可旋转地支撑于副容纳部39的内径侧。此外，输入轴3的基端部从副容纳部39的上侧开口突出。

按压装置37包括嵌装于缸筒部40内的按压块45、与缸筒部40的后侧开口部螺纹连接的盖体46、以及配备于按压块45与盖体46之间的弹簧47。按压装置37通过弹簧47的弹力，经由按压块45，将齿条9a朝向输入轴3弹性地按压。由此，防止齿条齿10与小齿轮齿58之间的间隙，并且可维持齿条齿10与小齿轮齿58的啮合部的啮合状态适当。

在齿条9a的轴向两端部经由球形接头48连接有一对拉杆4各自的基端部。球形接头48各自的周围被波纹管49覆盖。

如果操作方向盘1(参照图9)使输入轴3旋转，则输入轴3的旋转通过齿条齿10与小齿轮齿58的啮合而转换成齿条9a的直线运动，齿条9a在轴向上位移。于是，与齿条9a的轴向两端部连接的一对拉杆4被推拉，对一对操舵轮赋予转向角。

接下来，关于本例的齿条9a的制造方法，一边参照图5～图8一边说明。首先，将通过金属材料的挤压成形、轧制等得到的截面圆形且长条的杆件切割成预定长度，由此得到图5(A)所示那样的圆杆状的原料14。

如图5(B)所示，在预成形工序中，将原料14加工成如图6(A)～图6(C)所示的中间原料18a。中间原料18a在轴向一侧部的一侧面(图6(A)的表侧面、图6(B)的上表面、图6(C)的右侧面)具有平坦面状的被加工面部20。另外，在中间原料18a的轴向一侧部外周面中的在径向上与被加工面部20相反的一侧的另一侧面具有沿轴向伸长且向径向内方凹陷的凹槽42y，该凹槽42y在齿条9a的完成状态下成为凹槽42。

在本例中，将凹槽42y的截面形状设为如图7(A)所示的梯形，但对于凹槽42y的截面形状没有特别限定，能够设为如图7(B)所示的矩形、如图7(C)所示的圆弧形等任意的形状。另外，在本例中，使凹槽42y的截面形状遍及轴向固定，但凹槽42y的截面形状无需遍及轴向必须固定。例如，能够使凹槽42y中的轴向两端部的截面积小于轴向中间部的截面积，或者将轴向两端部的截面形状设为矩形，且将轴向中间部的截面形状设为梯形。在任意情况下，凹槽42y的大小及形状等都如后述地设定为，在通过锻造加工形成齿条齿部11后的齿条9a中，凹槽42不会消失。

在预成形工序中，使用预成形用金属模具15a和预成形用冲头17进行将原料14加工成中间原料18a的作业。预成形用金属模具15a具有截面大致U字形且上部开口的第一腔室16a。第一腔室16a在底面中央部具有沿轴向伸长的突条50。预成形用冲头17在前端面(图5(B)的下表面)具有平坦面状的压紧面51。

在预成形工序中，首先，将原料14的轴向一侧部置于预成形用金属模具15a的第一腔室16a内。接着，使预成形用冲头17向下方位移，利用预成形用冲头17将原料14的轴向一侧部按入第一腔室16内。这样，进行在第一腔室16a的内表面与预成形用冲头17的压紧面51之间将原料14的轴向一侧部在上下方向上压瘪的镦锻加工。在这样的镦锻加工时，被压紧面51按压的部分成为被加工面部20，被突条50按压的部分成为凹槽42y。

如图5(C)所示，在齿成形工序中，在中间原料18a的被加工面部20通过冷镦加工形成由多个基础齿条齿10z构成的基础齿条齿部11z，从而将中间原料18a加工成基础齿条29a。此外，基础齿条齿部11z为成为齿条9a的完成状态的齿条齿部11的部分。这样的基础齿条齿部11z的各个基础齿条齿10z相比齿条9a的完成状态下的齿条齿部11的各个齿条齿10，形状精度及尺寸精度不足，齿面与齿顶圆之间的端缘尖。

在齿成形工序中，使用齿成形用金属模具22a和齿成形用冲头27进行将中间原料18a加工成基础齿条29a的作业。

齿成形用金属模具22a具备金属模具主体52和脱模销53。金属模具主体52具备截面大致U字形且上部开口的第二腔室23a和以上端部在第二腔室23a的底面中央部开口的方式沿上下方向贯通金属模具主体52的通孔54。在本例中，金属模具主体52通过使一对金属模具部件55组合而构成为能够在水平方向(图5(C)的左右方向)上分割。因此，随着如后述地利用齿成形用冲头27按压中间原料18a的轴向一侧部，将中间原料18a的被加工面部20塑性变形，如果对第二腔室23a的内表面在水平方向上向互相分离的方向施加过大的应力，则一对金属模具部件55向互相分离的方向稍微位移。通过这样的结构，可吸收过大的应力，防止金属模具主体52产生龟裂等损伤。

在本例中，使一对金属模具部件55彼此的对接部59的上端部位于第二腔室23a的底面的中央。通过这样的结构，在将中间原料18a的轴向一侧部按入到第二腔室23a的状态下，对接部59位于凹槽42y的径向外方。

脱模销53能够进行相对于金属模具本体52的上下方向的位移地嵌装于通孔54。此外，在本例中，使凹槽42y的开口部的水平方向的宽度尺寸比脱模销53的水平方向的宽度尺寸足够大。即，以即使在经过后述的对中间原料18a实施塑性加工的工序后凹槽42也不会消失的程度，优选的是，以在最终得到的齿条9a中，即使凹槽42变形，凹槽42也维持能够供脱模销53***的程度的宽度的方式设定凹槽42y的大小及形状。通过这样的凹槽42的结构，能够在将完成后的齿条9a从第二腔室23a取出时，通过脱模销53的前端面按压凹槽42的内表面。

齿成形用冲头27在前端面(图5(C)的下表面)具备与应得到的基础齿条齿部11z相称的，即具有相对于基础齿条齿部11z的凹凸形状，凹凸反转了的凹凸形状的齿成形用凹凸部28。

在齿成形工序中，首先，将中间原料18a的轴向一侧部置于齿成形用金属模具22a的第二腔室23a内。然后，使齿成形用冲头27向下方位移，利用齿成形用凹凸部28将被加工面部20向下方按压，将中间原料18a的轴向一侧部按入第二腔室23a内。在中间原料18a的轴向一侧部被按入第二腔室23a内，中间原料18a的轴向一侧部的下表面和第二腔室23a的底面抵接的状态下，中间原料18a的外周面中的圆周方向上凹槽42y的两侧部分被约束。换句话说，中间原料18a的轴向一侧部外周面中的除了形成有凹槽42y的下端部和被加工面部20的部分被约束。因此，在中间原料18a的轴向一侧部被按入第二腔室23a内的状态下，中间原料18a的外周面中的凹槽42y的内表面未被约束。

然后，使齿成形用冲头27进一步向下方位移，将齿成形用凹凸部28压紧到中间原料18a的被加工面部20而使其塑性变形，在该部分形成基础齿条齿部11z，由此，得到基础齿条29a。在本例中，在齿形成工序中，随着形成基础齿条齿部11z，从成为齿底的部分挤出的余料向凹槽42y和各个齿条齿10z的宽度方向两侧部分逃遁。因此，凹槽42y因逃遁来的余料而变形，成凹槽42z。

在精加工成形工序中，如图5(D)所示，修整基础齿条29a的基础齿条齿部11z的形状，得到齿条9a。使用齿成形用金属模具22a和精加工成形用冲头56进行将基础齿条29a加工成齿条9a的作业。精加工成形用冲头56在前端面(图5(D)的下表面)具备包括齿的端缘的倒角部，与应得到的齿条齿部11的形状相称的，即具有相对于完成后的齿条齿部11的凹凸形状，凹凸反转了的凹凸形状的精加工成形用凹凸部33a。

在精加工成形工序中，使精加工成形用冲头56向下方位移，将精加工成形用凹凸部33a压紧到基础齿条齿部11z。由此，修整基础齿条齿部11z的各个齿条齿10z的形状及尺寸，并且在端缘形成倒角部，使基础齿条齿部11z成为齿条齿部11，由此，得到齿条9a。此外，在精加工成形工序中，随着修整各个基础齿条齿10z的形状等而产生的余料也向凹槽42z和各个齿条齿10z的宽度方向两侧部分逃遁。其结果，凹槽42z因逃遁的余料而变形，成凹槽42。

然后，如图8所示，使脱模销53上升，利用脱模销53的前端面(图5(D)的上端面)将凹槽42的内表面向上方推，由此将完成后的齿条9a从第二腔室23a取出。之后，根据需要，也能够实施研磨加工等精加工。

根据本例，能够实现齿条9a的制造成本的降低。即，在齿成形工序中，随着形成基础齿条齿部11z从成为齿底的部分挤出的余料的一部分向存在于齿成形用冲头27的按压方向前方侧的凹槽42y逃遁。因此，相比随着形成齿条齿部11挤出的余料仅向各个齿条齿10的宽度方向两侧部分逃遁的情况，能够将对于构成中间原料18a的金属材料移动的阻力抑制得小。特别是在因制造原料14时的偏差而中间原料18a的体积大于预定值的情况下，也能够通过使体积的多余量逃遁到凹槽42y而吸收中间原料18a的体积的偏差。其结果，能够防止加工装置大型化，能够将齿条9a的制造成本抑制得低。

另外，在本例中，在将完成后的齿条9a从第二腔室23a取出时，利用脱模销53的前端面按压凹槽42的内表面。因此，能够防止在齿条9a的背面中的在装入转向器单元2的状态下与按压块45(参照图3)的前端面滑动的部分形成因脱模销53而产生的压痕。另外，中间原料18a或基础齿条29a的余料向凹槽42y、42z逃遁，因此也防止了该余料进入脱模销53的外周面与通孔54的内周面之间而在齿条9a的背面形成毛刺。

而且，在本例中，使构成金属模具主体52的一对金属模具部件55彼此的对接部59位于凹槽42的径向外方。因此，在形成基础齿条齿部11z时或进行精加工成型时，中间原料18a或基础齿条29a的余料向凹槽42y、42z逃遁，因此能够防止该余料进入一对金属模具部件55彼此之间的间隙而在该部分形成凸部。因此，能够防止精加工成形工序后的磨削加工或研磨加工中的磨削量增大。

在本例中，在齿成形工序和精加工成形工序中使用相同的齿成形用金属模具22a。即，齿成形工序后，在不取出保持于齿成形用金属模具22a的第二腔室23a内的基础齿条29a而将基础齿条29a原样保持于第二腔室23a内侧的状态下，利用精加工成形用冲头56通过精加工成形修整基础齿条齿10z的形状。但是，也能够在齿成形工序和精加工成形工序中使用不同的金属模具。

在本例中，在预成形工序中，利用预成形用冲头17的压紧面51按压中间原料18a的轴向一侧部的一侧面，形成平坦面状的被加工面部20，与此同时，利用突条50按压中间原料18a的轴向一侧部中的位于与被加工面20相反的一侧的另一侧面，形成凹槽42y。但是，中间原料18a的凹槽42y也能够与形成被加工面部20的镦锻加工前后地通过切削加工、锻造加工等形成。

在本例中，通过利用脱模销53按压凹槽42的底面，将完成后的齿条9a从第二腔室23a取出。但是，也能够省略脱模销，而且使用由多个金属模具部件构成的分割型金属模具，通过将构成分割型金属模具的金属模具部件分离而取出完成后的齿条。在该情况下，也使金属模具部件彼此的对接部位于凹槽的径向外方。

通过本例的制造方法得到的齿条9a的凹槽42的形状经过塑性加工的过程，因此从中间原料18a的凹槽42y的形状变形。另外，对于每个最终作为产品得到的各个齿条9a，凹槽42的形状存在偏差。即，在原料14中，由于其大小、形状、硬度等特性的偏差等的影响，在将原料14加工成齿条9a的过程中，凹槽42y的变形的方式、程度等产生偏差，完成状态下的齿条9a的凹槽42的形状对于各个齿条9a的每一个也不一致。例如，对于各个齿条9a的每一个，凹槽42的两侧缘为不同的曲线状。此外，也可以利用这样的每个产品的凹槽42的形状的差异，将拍摄凹槽42得到的图像、测定凹槽42的三维形状得到的数据用于齿条9a的个体识别。

符号说明

1—方向盘，2、2a—转向器单元，3—输入轴，4—拉杆，5—转向轴，6—转向柱，7a、7b—万向接头，8—中间轴，9、9a—齿条，10、10z—齿条齿，11、11z—齿条齿部，12—背面部分，13—圆杆部，14—原料，15、15a—预成形用金属模具，16、16a—第一腔室，17—预成形用冲头，18、18a—中间原料，19—局部圆筒面部，20—被加工面部，21—曲面部，22、22a、22b—齿成形用金属模具，23、23a—第二腔室，24—底部，25—内侧面，26—导向倾斜面部，27、27a—齿成形用冲头，28—齿成形用凹凸部，29、29a—基础齿条，30—平坦面部，31—精加工成形用承模，32—承接侧腔室，33—精加工成形用凹凸部，34—精加工成形用压模，35—按压侧腔室，36—外壳，37—按压装置，38—主容纳部，39—副容纳部，40—缸筒部，41—安装凸缘，42、42y、42z—凹槽，43—衬套，44—小齿轮齿部，45—按压块，46—盖体，47—弹簧，48—球形接头，49—波纹管，50—突条，51—压紧面，52—金属模具主体，53—脱模销，54—通孔，55—金属模具部件，56—精加工成形用冲头，57—虚齿，58—小齿轮齿，59—对接部。

Claims (10)

1.一种齿条的制造方法，其特征在于，具备：

预成形工序，从金属制且圆杆状的原料得到在外周面具有沿轴向伸长且向径向内方凹陷的凹槽的中间原料；

齿成形工序，在上述预成形工序之后，在约束上述中间原料的外周面中的圆周方向上的上述凹槽的两侧部分且不约束上述凹槽的内表面的状态下，将为轴向上的凹凸形状的齿成形用凹凸部压紧到上述中间原料的外周面中的径向上与上述凹槽相反的一侧的面，由此形成多个基础齿条齿；以及，

精加工成形工序，对上述基础齿条齿实施精加工成形，形成齿条齿，

随着形成上述基础齿条齿及上述齿条齿，使从成为齿底的部分挤出的余料向上述凹槽和上述基础齿条齿的宽度方向两侧部分逃遁。

2.根据权利要求1所述的齿条的制造方法，其特征在于，

通过塑性加工形成上述凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的齿条的制造方法，其特征在于，

上述凹槽形成为即使在形成上述齿条齿后也不会消失的程度的大小，且具有能够用于该齿条的个体识别的程度的曲线状的两侧缘。

4.根据权利要求3所述的齿条的制造方法，其特征在于，

用于约束上述凹槽的两侧部分的齿成形用金属模具具备脱模销，

上述齿条的制造方法还具备利用上述脱模销推形成上述基础齿条齿或上述齿条齿后的状态下的上述凹槽的底面的工序。

5.根据权利要求1、2以及4中任一项所述的齿条的制造方法，其特征在于，

用于约束上述凹槽的两侧部分的齿成形用金属模具为由多个金属模具部件构成的分割型，

使上述金属模具部件彼此的对接部位于上述凹槽的径向外方。

6.根据权利要求1、2以及4中任一项所述的齿条的制造方法，其特征在于，

将上述凹槽形成为，该凹槽的轴向长度比形成有上述齿条齿的部分的轴向长度更长。

7.一种齿条，其在外周面的径向一侧具备多个齿条齿，而且在上述外周面中的与具备上述齿条齿的部分在径向上相反的一侧的部分具有沿轴向伸长的凹槽，该齿条的特征在于，

上述凹槽因逃遁到该凹槽的余料而变形，且具有能够用于该齿条的个体识别的程度的曲线状的两侧缘。

8.一种操舵装置，其特征在于，具备：

转向轴；以及

转向器单元，其包括随着上述转向轴的旋转而旋转且在外周面具有小齿轮齿部的输入轴和具有与该小齿轮齿部啮合的多个齿条齿的齿条，

上述齿条为权利要求7所述的齿条。

9.一种车辆，其特征在于，

具备权利要求8所述的操舵装置。

10.一种齿条的预成形用金属模具，其特征在于，

该齿条的预成形用金属模具用于镦锻加工，而且，在腔室的内表面具有突条，其中，该镦锻加工用于将金属制且圆杆状的原料在径向上压瘪，得到在外周面具有沿轴向伸长且向径向内方凹陷的凹槽的中间原料，该突条用于在上述圆杆状的原料的外周面的径向一部分形成上述凹槽。