JPS5926663A - ラツクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばラックピニオン式動力舵取装置に用い
られるランクおよびその製造方法に関し、特に粉末冶金
によシ成形されたラックおよびその製造方法に関する。

従来、この種のラックおよびその製造方法として例えば
第１図に示すものが知られている。すなわち第１図はラ
ックの熱間鍛造に関する製造方法の一例を示すもので、
同図において、（１）は下型であシ、この下型（１）の
長手方向には凹陥部（１ａ）が形成され、その底部には
ラック歯型部（１ｂ）を具備する。そして該凹陥部（１
ａ）の内面はラック軸（３）の外周面の曲率にほぼ等し
くなるよう形成され、さらに該凹陥部（１ａ）上方両側
には上型（２）との当接部（１りが形成される。一方、
上型（２）はラック軸（３）の外周面とほぼ等しい曲率
の凹陥部（２ａ）が形成される。

しかして、上記下型（１）の凹陥部（１ａ）にラック軸
（３）を載置し、上記上型（２）ヲ下型（１）の当接部
（１Ｃ）に当接するまで下降させつつラック軸部材（８
１’ｚ　押圧すれば、ラック軸部材（３）は上記下型（
１）のラック歯型部（１ｂ）に応じた塑性変形を生じ、
第１図（ｂ）に示すラック歯部（３ｂ）が形成される。

然る後、パリの除去などの公知の後処理を経て最終製品
たるラツり（３）が得られる。

しかし、かかる方法で得られたラック（３）は前述のよ
うにパリを除去することによる減肉があり、さらにこの
ような工程上のマイナス面のほか、成型されたラック（
３）自体に熱処理によって得さすべき歯部と軸部との望
ましい強度特性間に差異があることに対し、その対応策
に問題点を残すことは否めず、またラックの製造方法自
体についていえば、この種熱間鍛造等には大型のプレス
機を必要とするなど、製造設備が膨大となる欠点は免れ
なかった。

本発明は叙上の点に鑑み、焼結合金よりなる高強度のラ
ック歯部を備えたラックとともに、それに好適なラック
の製造方法を提供しようとするものである。

以下図示実施例について本発明を説明すると、第２図は
金属粉末による歯形の成型工程を示すものであって、下
型（２１）にラック軸部材＋２３＋を載置し、これに金
属粉末（イ））を供給後、これに、ラック歯型部（２２
ｃ）を刻設した上型（２２）を押圧して上記金属粉末例
を圧縮成型し、ラック歯形部を成型する工程を順次示し
ている。

これを詳述すると、上記下型（２Ｊ）は長手方向に凹陥
部（２１ａ）を有し、その内面はラック歯形部を成型す
べきラック軸部材（間外周面とほぼ同一の曲率を有する
円周面を構成し、さらにこの凹陥部（２１ａ）の画側に
は上型（２２）と当接する平滑な当接部（２１ｂ）が形
成される。一方、上記上型（２２）は下面に上記凹陥部
（２１ａ）に嵌合する帯状の凸部（２２ａ）が形成され
、この凸部（２２ａ）の下面にはラック歯型部（２２ｃ
）が刻設されており、該凸部（２２ａ）の両側は上記下
型（２］）の凹陥部（２１ａ）と緊密に嵌合する曲面に
形成される。

また、上記ラック軸部材（２８）は第３図（ａ）に示す
ごとく中実丸棒（オ）に平坦部（２３ａ）全形成し、こ
の平坦部（２３ａ）にラック歯部材となる金属粉末例が
充填されるべき凹入溝部（２３りを形成する。そしてこ
の溝部（２３ｃ）によって上記平坦部（２３ａ）との間
に画成される段部（２３ｂ）は＠線方向において互いに
対向して内方に拡開した傾斜段部として構成される。さ
らに該凹入韓部（２３りの底面には四部（２３ｄ）が形
成され、その軸直交断面は第４図に示すごとく内方に拡
開した柄形状に形成される。

然して、上記構成を有する下型（２］、１　、上型■お
よびラック軸部材（２８）を用いてラックを製造するに
は次の工程による。先ず上記下型を半（２１，）の凹陥
部（２１ａ）に、ラック軸部材（羽）の溝部（２６０を
合致させて載置し、さらにこの下型の尚接部（２１ｂ）
上に金属粉末（支））の逸散を防止するだめの枠部材（
２５）を載置して後、図示しないホッパから金属粉末−
）を供給する（第１図（ａ））。然るのち、上記枠部対
画）を取外し余剰の金属粉末（２４つを下型（２１）上
から除去し、上記上型（２２）の帯状の凸部（２２ａ）
　ｆ下型凹陥部（２１ａ）と嵌合させるように降下押圧
させる。そして上型（２２）が下型（２１）の当接部（
２ｉｂ）に当接する迄上記金属粉末（ハ）うを圧縮成型
し、上型（２２）を上昇除去すると、第２図（ｂ）に示
すラック歯部（２Ｇ）が形成される。

このように成型された金属粉末例より成る上記ラック歯
部分は、前述したごとくラック軸部材（転））の平坦部
（２３ａ）と溝部（２３ｃ）との間に画成された　５一 段部（２３ｂ）および凹部（７３ｄ）内に堅く充填成型
されるため、良好な歯形面に成型されているラック歯部
（２６）とともにラック軸部材（転））と緊密に固着し
て第３図（ｂ）に示すラック（２７）を得ることができ
る。

以上のようにして得られたラック（Ｚ７）は次いで焼結
処理工程に付されるが、ここでラック歯部（２Ｇ）を構
成する金属はその金属原子間に強固な金属結合が生成さ
れ、ラック歯部（２６）として必要な靭性および強度特
性が得られる。

したがって本実施例によれば例えラック歯（２６ａ）の
歯形状が複雑であっても精度よくラック歯（２６ａ）を
仕上げることがでキ、シかもラック歯部材例の圧縮成型
には比較的低圧のプレス能力で足りる。

そして得られたラック歯部（２６）は含油処理等により
酬摩耗性にも優れたものが得られる。またラック軸部材
（２３）とラック歯部材（２６）とは別部材よりなるた
め、ラックの歯部にない軸部の強度特性との組合せによ
り優れた強度特性をもつラック軸（２８）が選択できる
。

次に第５図および第６図は本発明の他の実施例　６− 全示すものであって、上記実施例の四部（２３ｄ）（第
６図（ａ）、第４図参照）に相当する部分として本実施
例では軸方向断面が成形すべきラック歯形に合致させた
鋸歯形状の凹凸部（２８りを形成しておシ、その他の平
坦部（２８ａ）　、段部（２８１））および凹入溝部（
２８ｃ）は上記実施例とほぼ同様の構成を有する。

然して本実施例に係るラック（８０）　（第６図参照）
のラック歯部（鯛は上記実施例とほぼ同様の効果を有す
る他、耐衝撃値の高いラック（８０）が得られる。これ
は焼結金属は溶製鋼に比し耐衝撃値が低いため、本実施
例のととく鋸歯状の凹凸部（２８ｄ）をラック軸部材（
２８）に形成することにより、ラック軸方向および垂直
方向の衝撃力をラック歯部材（２９１−を介してこの凹
凸部（２８ｄ）で受けることができるようにしており、
これによシ焼結金属の耐衝撃値の低さを溶製鋼であるラ
ック軸部材（２８）の耐衝撃値の高さをもって補強する
ことができる。

特にバリアプルギヤレシオのラック（８０）ではラック
軸（２８）の歯形はストレートでも仕上がりの焼結金属
表面（２９ａ）は６次曲面とすることが出来有効でちる
。

以上、本発明によればラック歯部材として焼結金属を用
いるため引張強度、面ｊ摩耗性等に優れたランクを精度
よく加工することができる。また、金属粉末は局所的な
使用で済むだめ、ラックを低コストで製造することがで
きる効果をも奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は従来の熱間鍛造に係るラッ
クの製造方法の説明図およびその方法によって得ら扛た
ランクの斜視図を示し、第２図は本発明の一実施例に係
る粉末冶金工程のうちランク歯部の圧縮成形工程を示す
説明図、第６図（ａ）　、　（ｂ）は第２図の方法に用
いるラック軸部材および成形さ扛たラックの斜視図、第
４図は第３図（ａ）のＩＶ　−ＩＶ線に沿う断面図、第
５図および第６図は本発明の池の実施例に係る成形され
たラックの軸方向断面図およびランクの斜視図である。 （２１）・・下型　　　　　（２１ａ）・・凹陥部（２
２）・・上型　　　　、　　（２２ｃ）・・ラック歯形
部μｓ）、（あ）・・ランク軸　（２３ｃ）　、　（２
８ｃ）・・前音μに））・・金属粉末　　　ｆＺ７１　
、　（８０）・・ラック特許出願人　自動車機器株式会
社 代理人　弁理士　山　崎　宗　秋 同　　　　　　相　　川　　　　　守 同　　犬塚栄吉 　９−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溝部を有するラック軸に焼結金属よりなるラック
   歯部を前記溝部に一体的に備えたことを特徴とするラン
   ク。
2. （２）縛部底面にラック歯形と合致させた鋸歯形状の凹
   凸部を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のランク。
3. （３）下型の凹陥部に凹入性部を具備するラック軸部材
   を載置し、該溝部に所定量の金属粉末を供給後、下面に
   ランク歯型部を刻設してなる上型を上記下型の凹陥部上
   に押圧して上記金属粉末全圧縮成型し、しかる後肢圧縮
   成型部材を焼結処理することを特徴とするランクの製造
   方法。