齿条以及齿条的制造方法技术

本发明专利技术提供一种齿条以及齿条的制造方法，所述齿条(10)通过对横截面为大致圆形的原料模锻加工而形成，并通过将与方向盘相连并转动的小齿轮轴的转动运动转换为轴向运动，而将转向操作向转向轮传递，通过在齿条齿(14)的齿宽方向的两端侧设置一对齿宽扩大部(15)，能够确保齿条齿(14)的齿宽尺寸(W)比齿条主体(13)(原料)的圆形截面的外部形状(S)大，提高与所述小齿轮轴的啮合率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种齿条以及齿条的制造方法，该齿条适用于例如车辆的齿轮齿条式转向装置，用于向转向轮的转向力传递。
技术介绍
作为现有的适用于齿轮齿条式转向装置的齿条，公知的有例如以下专利文献1说明的齿条。即，该齿条通过所谓的模锻而成型，在规定的轴向范围中的横截面(圆形截面)的周向范围内，形成有齿条齿，所述模锻是通过如下方式进行的，利用上模和下模夹入实心的圆棒状的原料，在使该原料的材料塑性流动的同时，使多余的材料作为一对毛刺而排向侧方。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开2000－211536号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在所述现有的齿条中，由于所述齿条齿形成为限制在齿条的所述圆形截面(所述圆棒的圆形截面)的范围内，因此存在不能充分确保该齿条齿的齿宽尺寸的问题。需要说明的是，作为该问题的原因，可以想到的有在所述模锻中无法得到材料的充分的塑性流动，但是即使假设所述齿条通过切削形成，也不能使所述齿条齿的齿宽尺寸比所述圆形截面更大，解决该问题很困难。本专利技术是鉴于相关的技术课题得出的方案，提供齿条以及齿条的制造方法，其通过模锻成型，并能够使齿条齿的齿宽尺寸比原料的圆形截面更大。用于解决课题的技术方案本专利技术提供一种齿条，其通过对横截面为大致圆形的金属制的棒状的原料模锻加工而形成，其特征在于，具备：一对齿宽扩大部，其设置在齿条齿的齿宽方向的两端侧，通过在所述模锻时所述原料的材料塑性流动，而比所述原料的大致圆形的截面的外部形状向外侧突出；一对毛刺去除部，通过所述原料流入在所述模锻时用于所述齿条齿侧的形成的第一成型模和与该第一成型模协作地用于所述模锻的第二成型模之间形成的间隙而突出设置一对毛刺，所述一对毛刺去除部通过去除该一对毛刺而形成，该各毛刺的中心位置设置于比所述轴线偏向所述齿条齿侧。需要说明的是，相关的齿条通过以下工序被制造：通过在所述第一成型模和所述第二成型模之间使所述原料加压变形，而将所述齿条齿形成部以及所述齿宽扩大形成部转印进行模锻的锻造工序；将在所述锻造工序中由流入所述一对毛刺形成部的所述原料形成的毛刺的一部分去除而形成一对毛刺去除部的毛刺去除工序。专利技术效果根据本专利技术，通过一对齿宽扩大部，能够确保齿条齿的齿宽尺寸比原料的圆形截面大，提高与小齿轮齿的啮合率。并且，通过模锻加工所述一对齿宽扩大部，与进行密封锻造的情况相比，能够更简便地加工。另外，通过将一对毛刺去除部向齿顶侧偏移配置，能够提高在所述一对齿宽扩大部中的材料的流动性，抑制在该齿宽扩大部中的材料的缺损。附图说明图1是应用了本专利技术的齿条的转向装置的概略图。图2是图1中表示的齿条的立体图。图3是图2中表示的齿条的从A方向观察的向视图。图4是图2中表示的齿条的从B方向观察的向视图。图5是图4的沿C－C线的截面图。图6表示本专利技术的齿条的制造方法(制造工序)，(a)表示在模具中设置原料的状态，(b)表示锻造工序，(c)表示将锻造件脱模的状态，(d)是表示经过毛刺去除工序的与图5对应的图。图7是表示本专利技术的齿条的第二实施方式的与图5对应的图。具体实施方式以下，基于附图详细说明本专利技术的齿条等的各实施方式。需要说明的是，在下述各实施方式中，表示的是将该齿条应用于与现有相同的汽车转向装置。图1～图6表示的是本专利技术的齿条等的第一实施方式，首先，说明应用了该齿条的转向装置，如图1所示，该转向装置主要由如下部分构成：轴向的一端侧与方向盘SW能够一体转动地相连的输入轴1；轴向的一端侧经由扭杆(未图示)而与输入轴1的另一端侧能够相对转动地连结，另一端侧经由齿轮齿条机构RP而与转向轮WL、WR相连的输出轴2；根据基于输入轴1和输出轴2的相对转动变位量检测转向转矩的转矩传感器TS和未图示的车速传感器等的检测结果，将与驾驶者的转向转矩对应的转向辅助转矩提供给后述齿条10的发动机单元MU；将该发动机单元MU的输出(转动力)减速并向后述齿条轴10的轴向移动力转换并传递的传递机构RG。所述齿轮齿条机构RP通过在输出轴2的一端部外周形成的小齿轮齿2a与以大致垂直的方式配置的棒状的齿条10的规定的轴向范围内形成的齿条齿14啮合而构成，从而齿条10根据输出轴2的转动方向而在轴向上移动。而且，该齿条10的两端部分别经由转向横拉杆3以及未图示的转向节臂而与转向轮WR、WL相连，通过伴随着该齿条10的轴向移动经由转向横拉杆3拉动所述未图示的转向节臂，由此改变转向轮WR、WL的朝向。所述齿条10通过将在外周形成有齿条齿14并构成齿轮齿条机构RP的第一部件11和在外周形成有未图示的滚珠丝杠槽并构成后述未图示的滚珠丝杠机构的第二部件12接合而构成，并且沿轴向自由移动地配置在将收纳齿轮齿条机构RP的一端侧的第一壳体4a和收纳传递机构RG的另一端侧的第二壳体4b利用未图示的螺栓紧固而成的壳体4的内部。如图2～图5所示，所述第一部件11具备：由横截面成为大致圆形的棒状的金属制原料形成的齿条主体13；在经过该齿轮主体13的大致圆形的横截面(以下，简称为“圆形截面”)的中心的轴线Z附近，通过后述模锻形成的齿条齿14；在该齿条齿14的齿宽方向(图5中的X方向)的两端侧延伸设置，用于该齿条齿14的齿宽的扩大的一对齿宽扩大部15；伴随着所述模锻形成的后述毛刺18(参照图6(C))。而且，该第一部件11通过在其延伸方向的大致中间区域形成齿条齿14，而成为大致对称地形成该齿条齿14的结构。特别是如图5所示，所述各齿宽扩大部15是通过伴随着后述模锻时的基于加压变形的齿条齿14的形成而原料的材料塑性流动而形成的，并且设置成比所述圆形截面的外部形状S(参照图5中的假想线)向外侧突出，即相对于所述圆形截面的外部形状S向所述轴线Z的径向外侧突出。另外，所述各齿宽扩大部15形成为齿条齿14的齿宽方向的尺寸(齿宽尺寸)W从该齿条齿14的齿底侧向齿顶侧逐渐减小，齿宽方向(X方向)的两端构成为顶端变细的锥部15a。进一步来说，在所述各齿宽扩大部15中的齿宽方向的两端侧，在所述齿条主体13的轴线Z的径向上比齿底面14a靠外侧，且比所述圆形截面的外部形状S靠外侧的部位，即在所述轴线Z的径向的最外侧的由所述各个锥部15a和齿顶面14b构成的角落部，设置具有比齿条主体13(原料)的曲率半径R1小的曲率半径R2且形成为圆角状的一对圆弧状部17。所述各毛刺去除部16通过去除一对毛刺18的前端侧而形成，该一对毛刺18是通过在后述的模锻中伴随着所述齿条齿14的形成而所述原料的材料流入用于该模锻的第一成型模D1以及第二成型模D2的各毛刺形成部23内而突出形成的。而且，这些各毛刺去除部16以所述各毛刺18的中心位置P比所述齿条主体13的轴线Z(经过该轴线Z的中心线C)偏向齿条齿14侧的形式设置。更具体地来说，在与齿宽方向(X方向)垂直的方向(Y方向)上最远离齿条齿14的部分、即图5中的下端部16a构成为与所述轴线Z(所述中心线C)一致。如图1所示，发动机单元MU由电动发动机31和电子控制器32一体构成，该电动发动机31的输出轴31a突出的轴向一端侧支承固定于第二壳体4b，并且该电动发动机31通过驱动后述输入带轮41转动而经由传递机构RG向齿条10提供转向辅助转矩，该电子控制器32附设于该电动发动机31的另一端侧，根据所述转向转矩以及车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿条，其通过对横截面为大致圆形的原料模锻加工而形成，通过将与方向盘相连并转动的小齿轮轴的转动运动转换为轴向运动，而将转向操作向转向轮传递，所述齿条的特征在于，具备：齿条主体，其由金属材料形成为棒状；齿条齿，其设置于所述齿条主体中经过所述原料的大致圆形的横截面的中心的轴线附近，与在所述小齿轮轴形成的小齿轮齿啮合；一对齿宽扩大部，其设置在所述齿条齿的齿宽方向的两端侧，通过在所述模锻时所述原料的材料塑性流动，而比所述原料的大致圆形的截面的外部形状向外侧突出；一对毛刺去除部，通过所述原料流入在所述模锻时用于所述齿条齿侧的形成的第一成型模和与该第一成型模协作地用于所述模锻的第二成型模之间形成的间隙而突出设置一对毛刺，所述一对毛刺去除部通过去除该一对毛刺而形成，该各毛刺的中心位置设置于比所述轴线偏向所述齿条齿侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.25 JP 2014-1699821.一种齿条，其通过对横截面为大致圆形的原料模锻加工而形成，通过将与方向盘相连并转动的小齿轮轴的转动运动转换为轴向运动，而将转向操作向转向轮传递，所述齿条的特征在于，具备：齿条主体，其由金属材料形成为棒状；齿条齿，其设置于所述齿条主体中经过所述原料的大致圆形的横截面的中心的轴线附近，与在所述小齿轮轴形成的小齿轮齿啮合；一对齿宽扩大部，其设置在所述齿条齿的齿宽方向的两端侧，通过在所述模锻时所述原料的材料塑性流动，而比所述原料的大致圆形的截面的外部形状向外侧突出；一对毛刺去除部，通过所述原料流入在所述模锻时用于所述齿条齿侧的形成的第一成型模和与该第一成型模协作地用于所述模锻的第二成型模之间形成的间隙而突出设置一对毛刺，所述一对毛刺去除部通过去除该一对毛刺而形成，该各毛刺的中心位置设置于比所述轴线偏向所述齿条齿侧。2.如权利要求1所述的齿条，其特征在于，所述一对齿宽扩大部形成为包含该两个齿宽扩大部的所述齿条齿的齿宽尺寸从所述齿条齿的齿底侧向齿顶侧逐渐减小。3.如权利要求2所述的齿条，其特征在于，在所述一对齿宽扩大部的所述齿宽方向的两端侧，分别设置具有比所述原料小的曲率半径的一对圆弧状部。4.如权利要求3所述的齿条，其特征在于，所述一对圆弧状部形成于在所述轴线的径向上比所述齿条齿的齿底面靠外侧。5.如权利要求3所述的齿条，其特征在于，所述一对圆弧状部形成于在所述轴线的径向上比所述原料的外部形状靠外侧。6.如权利要求1所述的齿条，其特征在于，所述一对毛刺去除部分别在与所述齿宽方向垂直的方向上，最远离所述齿条齿的部分与所述轴线一致或者比该轴线偏向所述齿条齿侧。7.如权利要求1所述的齿条，其特征在于，所述齿条齿形成在所述原料的延伸方向的大致中间部的区域。8.如权利要求1所述的齿条，其特征在于，在所述轴线附近的与所述齿条齿相反的一侧设置有在所述轴线的径向上比所述原料的大致圆形截面向内侧凹陷的凹部。9.一种齿条的制造方法，该齿条通过对横截面成为大致圆形的金属制的棒状原料模锻加工而形成，并通过利用与该小齿轮轴的小齿轮齿啮合的齿条齿将与方向盘相连并转动的小齿轮轴的转动运动转换为轴向运动，而将转向操作向转向轮传递，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：笈川觉，中须加周二，山中伸一，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP