空心齿杆及空心齿杆的制造方法技术

本发明专利技术涉及空心齿杆及空心齿杆的制造方法，是在轴部具有与小齿轮啮合的齿部，并且其端部的内周面形成有供与球接头连接的螺纹部的空心齿杆的制造方法，具备：在上述轴部形成齿部的齿部形成工序；在上述端部进行高频淬火的端部淬火工序；在上述端部进行第1温度的高频回火的第1温度端部回火工序；螺纹加工工序，该第1温度回火工序后，在上述端部的内周进行用于形成上述螺纹部的螺纹加工；在上述齿部进行高频淬火的齿部淬火工序；在上述轴部进行高频淬火的轴部淬火工序；以及在上述端部、上述齿部以及上述轴部进行比上述第1温度低的第2温度的高频回火的第2温度回火工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为转向齿杆等而使用于具有车轮的移动体例如汽车的操纵装置的空心齿杆，同时涉及对该齿杆的端部的直径进行收缩的端部缩径方法及装置。另外，本专利技术涉及使用于汽车的动力转向装置等中所使用的齿和小齿轮中的空心齿杆的制造方法及空心齿杆，特别是可以对形成有螺纹部的端部进行强化的齿杆。本申请基于2007年3月20日提交的日本专利申请第2007-73625号、以及2007 年3月观日提交的日本专利申请第2007-85678号而主张这些专利申请的优先权，并且在说明书中引用了这些专利申请的全部内容。
技术介绍
以往，已知有如下的方法及装置，即，通过把芯棒插入到保持在具有上模与下模的模具上的管材内，在管材上形成与上模的齿模相对应的齿的方法及装置(例如，参照日本特公昭62-16735号公报(第1页右栏第21行 第2页左栏第四行、第1图-第4图))。利用该技术制造的空心齿杆的长边方向的端部上形成有阶梯部，以提高拉杆周围的组装、分解性。在日本特公昭62-16735号公报(第1页右栏第21行 第2页左栏第四行、第1 图-第4图)中，关于在空心齿杆的端部形成阶梯部的具体的方法及装置并未记载。阶梯部存在如下情况，即，通过对空心齿杆的端部外周切削加工而切削形成的情况，和通过将拉深模压入空心齿杆的端部的外周的缩径加工来形成的情况。与前者的方法相比，后者的方法在不使空心齿杆的端部的强度降低方面较为优良。另外，阶梯部与齿条之间的长度是根据各种汽车的操作装置来规定的。为了达到这样的要求，本专利技术者，对与形成有空心齿杆的齿条的一端侧部位一体连接的另一端侧部位的端部进行缩径加工，其在现阶段按如下顺序进行。首先，把齿条的长边方向的中心作为第1次加工基准，由此在距离规定尺寸的位置来切削空心齿杆的一端侧部位，形成作为第2次加工基准的端面。接着，以该端面为基准而间隔规定的距离，设定相对于空心齿杆的另一端侧部位的端部的拉深模的插入深度。接着，通过将拉深模压于空心齿杆的另一端侧部位的端部的外周直到该插入深度的位置，来对另一端侧部位的端部进行缩径加工。这时，用与作为第2次加工基准的端面相接的支承部件来承受使拉深模压入的按压负荷。这样，为了设定对空心齿杆的另一端侧部位的端部进行缩径加工的拉深模的推入深度，以位于与上述另一端侧部位的端部相反侧的空心齿杆的一端侧部位的端面为基准。 在这样的加工方法中，由于必须以齿杆的长边方向的中心为第1次加工基准对空心齿杆的一端侧部位进行切削，因此需要花费成本。另一方面，使用于汽车动力转向装置的实心齿杆，在中间部具有与小齿轮啮合的齿部，并且在其端部形成有供与球接头连接的螺纹部。实心齿杆例如由S45C等调质材料构成的空心材料形成。S45C材料硬度为Hv240 285,对于位于中间部的轴部，通过在经切削加工而形成齿部后，进行热处理，硬度可达到 Hv600以上。相反地，为了对位于端部的螺纹部进行加工，而维持材料的硬度。图四是表示近年来代替实心齿杆而开发出来的空心齿杆的一例的图。空心齿条 200具有空心的轴部201，且在该轴部201的中间部形成有与小齿轮(未图示)啮合的齿部 202，并在其端部203上设置有供与球接头连接的内周螺纹204。另外，图四中210表示的是用于将球接头211经外周螺纹212连接于端部203的接套。另外，一般地，已知有将空心齿杆高频加热的技术以及部分地改变热处理条件的技术(例如，参照日本特开昭63-297524号公报、日本特开平6464147号公报)。上述的芯棒齿杆存在以下问题。即，有因最近汽车的大型化而使从轮胎输入到齿杆和小齿轮的负荷增大的倾向。然而，虽然轴部201可通过热处理来提高硬度，但端部203 为了要进行螺纹加工因而无法提高硬度。因此，若进行从配置于轮胎侧的球接头210输入负荷的强度试验(图四中箭头K)，则端部203或内周螺纹的强度不足而造成螺纹松弛，进而如图30所示会出现球接头210脱落的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可减少对空心齿杆的端部进行缩径的加工工时的空心齿杆的端部缩径方法及装置、以及空心齿杆。本专利技术的空心齿杆的端部缩径方法，其是以一端侧部位形成有齿条的空心杆为加工对象，把该空心杆的圆筒状的另一端侧部位的端部变细的空心齿杆的端部缩径方法，并且上述空心杆在位于该齿条两端的齿条齿与下述邻接部位之间形成有凹部，该邻接部位具有与这些齿条齿的齿侧面相向的斜状部、且与上述齿条的两端连接，利用下述夹具把上述一端侧部位进行夹持，该夹具具备具有与上述齿侧面及上述斜状部接触而与上述凹部嵌合的一对凸部并对上述空心杆进行定位的第1夹具部件；以及相对于该第1夹具部件进行闭模、开模的第2夹具部件，之后，在从上述夹具突出的上述另一端侧部位的外周，把具有比该外周的直径小的内径的拉深模，以靠近上述夹具的方式压入到以上述齿为基准预先设定的压入深度的位置，由此把上述另一端侧部位的端部塑性变形而使该端部变细。另外，本专利技术的空心齿杆的端部缩径装置，其是以一端侧部位形成有齿条的空心杆为加工对象，把该空心杆的圆筒状的另一端侧部位的端部变细的空心齿杆的端部缩径方法，并且上述空心杆在位于该齿条两端的齿条齿与下述邻接部位之间形成有凹部，该邻接部位具有与这些齿条齿的齿侧面相向的斜状部、且与上述齿的两端连接，具备夹具，其具有与上述齿侧面及上述斜状部接触而与上述凹部嵌合的一对凸部并对上述空心杆进行定位的第1夹具部件；以及相对于该第1夹具部件进行闭模、开模的第2夹具部件，在这两夹具部件之间可装卸地夹持上述一端侧部位；拉深模，其具有比上述另一端侧部位的端部的外周的直径小的内径，并且可拔出地压于从闭模的上述夹具突出的上述另一端侧部位的端部外周；以及模驱动机构，其使该拉深模往复移动，把上述拉深模压于上述空心杆的另一端侧部位的端部外周直到以上述齿为基准预先设定的插入深度，并且把上述拉深模从该压入状态拔出。另外，本专利技术的空心齿杆是在一端侧部位形成有齿，并且成为圆筒状的另一端侧部位的端部被缩径的空心齿杆，连接于上述齿的两端的邻接部位，连接于上述齿条的两端的邻接部位，具有与位于上述齿条的两端的齿条齿的齿侧面相向的斜状部，面对该斜状部与上述齿侧面之间的凹部的压痕形成于上述斜状部。根据本专利技术的空心齿杆的端部缩径方法以及装置，用与齿杆的齿卡合并对空心齿杆进行定位的夹具来承受使拉深模压入到空心齿杆另一端侧部位的压入负荷，同时由于以定位于夹具的空心齿杆的齿条为基准对拉深模的插入深度进行设定，因此，可以减少对空心齿杆的端部进行缩径的加工工时。根据本专利技术的空心齿杆，可以减少对其端部进行缩径的加工工时。本专利技术的目的是提供一种维持形成于端部的内周螺纹的加工精度以及防止滞后破裂，同时增大端部强度的空心齿杆的制造方法以及空心齿杆。一种空心齿杆的制造方法，其是轴部具有与小齿轮啮合的齿部，并且其端部的内周面形成有供与球接头连接的螺纹部的空心齿杆的制造方法，具备在上述轴部形成齿部的齿部形成工序；在上述端部进行高频淬火的端部淬火工序；在上述端部进行第1温度的高频回火的第1温度端部回火工序；螺纹加工工序，该第1温度回火工序后，在上述端部的内周进行用于形成上述螺纹部的螺纹加工；在上述齿部进行高频淬火的齿部淬火工序；在上述轴部进行高频淬火的轴部淬火工序；以及在上述端部、上述齿部以本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种空心齿杆的制造方法，其是在轴部具有与小齿轮啮合的齿部，并且其端部的内周面形成有供与球接头连接的螺纹部的空心齿杆的制造方法，其特征在于，具备：在上述轴部形成齿部的齿部形成工序；在上述端部进行高频淬火的端部淬火工序；在上述端部进行第１温度的高频回火的第１温度端部回火工序；螺纹加工工序，该第１温度回火工序后，在上述端部的内周进行用于形成上述螺纹部的螺纹加工；在上述齿部进行高频淬火的齿部淬火工序；在上述轴部进行高频淬火的轴部淬火工序；以及在上述端部、上述齿部以及上述轴部进行比上述第１温度低的第２温度的高频回火的第２温度回火工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山胁崇，铃木亮介，村田哲之，山本刚，清泽裕，
申请(专利权)人：高周波热练株式会社，
类型：发明
国别省市：JP