JP2014079769A - ラック付き管部材、ラック付き管部材製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、効率よく形成することができるとともに、型の寿命が短くなることを抑制できるラック付き管部材を提供する。
【解決手段】ラックバー１０は、厚みが一定であるラック被形成部４１を有して中空形状である鋼管４０のラック被形成部４１にラック３０を形成してなる。ラック３０は、歯３２と、歯３２に対して中心軸Ｘが延びる方向に並んで表面３５が平面となる平坦部３３と、平坦部３３において中心軸Ｘに垂直な方向に沿う端部に設けられて平坦部３３よりも低くなる傾斜部３４とを備える。中心軸Ｘに垂直であって表面３５に平行な直線に投影された傾斜部３４の長さｔ１は、零より大きくかつラック被形成部４１の厚みｔ以下となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ラックが形成される管部材に関する。他の本発明は、ラックが形成される管部材の製造方法に関する。

従来、自動車のステアリング装置のラックバーを、中空状の金属製の管部材から形成することが行われている。具体的には、素材に鋼管を用いて、まず鋼管においてラックを形成する部分を潰して外面を平面状にする。次に、鋼管においてラックを形成する部分に、形成すべきラックの歯の雌型となる形状を有する型を押し当てて、鋼管の内部にマンドレルを通す。

マンドレルを通すことによってしごき加工が施されてラックを形成する部分つまり外面が平面になるように潰された部分が内側から外側に押し出される。ラックを形成する部分には、上記のようにラックの歯の雌型となる形状を有する型が押し当てられているので、この雌型形状に合わせて、歯が形成される。

また、上記のようにマンドレルを通すことによるしごき加工によってラックの歯を形成する場合、ばりが発生することを抑制するために、鋼管においてラックを形成する部分を、外面が平面となる平坦部と、平坦部の両端部に設けられる傾斜部とを有する形状にすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１７８０９５号公報

上述したように、管部材にラックの歯の雌型形状を有する型を押し当てて、内側からしごき加工を施すことによってラックを形成する場合、ラックの歯は、その幅方向中央部から盛り上がるように形成される。ラックの幅方向とは、複数のラックが並ぶ方向に対して交差する方向である。

管部材の内側を通すマンドレルの回数に比例して、ラックの歯の幅が長くなる。このため、ラックの歯が必要な幅を有するようにするために、管部材の内側にマンドレルを通す回数を調整することを行っている。

しかしながら、上記のように、ラックの歯がその幅方向中央から盛り上がるように形成されるので、ラックの歯の幅を必要な長さにするまで鋼部材内にマンドレルを複数回通す必要があり、製造に要する時間が長くなる傾向にある。

さらに、ラックの歯がその幅方向中央から盛り上がるように形成されるので、型において当該中央部に当たる部分に荷重が多く入力されることになり、このことによって、型の寿命が短くなるおそれがある
このため、本発明は、効率よく形成することができるとともに、型の寿命が短くなることを抑制できるラック付き管部材を提供することを目的とする。他の本発明は、ラック付き管部材を、効率よく、かつ、型の寿命が短くなることを抑制して製造できるラック付き管部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のラック付き管部材は、厚みが一定であるラック被形成部を有して中空形状である素材用管部材の前記ラック被形成部にラックを形成してなるラック付き管部材である。前記ラックは、歯と、前記歯に対して軸線方向に並んで表面が平面となる平坦部と、前記平坦部において前記中心軸が延びる方向に垂直な方向に沿う端部に設けられて前記平坦部よりも低くなる傾斜部とを備える。前記中心軸が延びる方向に垂直であって前記表面に平行な直線に投影された前記傾斜部の長さは、零より大きくかつ前記ラック被形成部の厚み以下となる。

本発明のラック付き管部材製造方法は、厚みが一定であるラック被形成部を有して中空形状である素材用管部材の前記ラック被形成部に、表面が平面となる平坦部と、前記平坦部において中心軸に垂直な方向に沿う端部に設けられて前記平坦部よりも低くなるとともに中心軸に垂直でかつ前記表面に平行な直線に投影された長さが零より大きくかつ前記ラック被形成部の厚み以下となる傾斜部を形成して前記ラック被形成部をラック形成途中部にし、前記ラック形成途中部に歯成形型を接触させ、前記ラック形成途中部を内側から前記歯形型に向かってしごき加工を施す。

本発明によれば、効率よく形成することができるとともに、型の寿命が短くなることを抑制できるラック付き管部材を提供できる。他の本発明によれば、ラック付き管部材を、効率よく、かつ、型の寿命が短くなることを抑制して製造できる。

本発明の第１の実施形態に係るラックバーを示す斜視図。 図１に示すＦ２−Ｆ２線に沿って示す同ラックバーの断面図。 同ラックバーを形成する際に用いられる鋼管を示す斜視図。 同鋼管から形成された１次成形品を示す斜視図。 １次成形品用割型内に同鋼管が収容されている状態を、同鋼管の中心軸に沿って切断した状態を示す断面図。 同１次成形品用割型によって同１次成形品が形成された状態を、同１次成形品の中心軸に垂直な方向に沿って切断した状態を示す断面図。 同１次成形品を示す側面図。 歯形成用割型内に同ラックバーが収容されている状態を、同ラックバーの中心軸を通ってかつ平坦部の表面に垂直な方向に沿って切断した状態を示す断面図。 図８に示すＦ９−Ｆ９線に沿って示す、ラックバーと歯形成用割型の断面図。 本発明の第２の実施形態に係るラックバーを形成するために用いられる１次成形品を示す側面図。 図１０に示すＦ１１−Ｆ１１線に沿って示す同１次成形品の断面図。 図１０に示すＦ１２−Ｆ１２線に沿って示す同１次成形品の断面図。 同１次成形品を作成している状態を、中心軸に沿ってラック形成途中部の一端で中心軸に垂直に切断した状態を示す断面図。 同１次成形品を作成している状態を、中心軸に沿ってラック形成途中部の中間位置で中心軸に垂直に切断した状態を示す断面図。

本発明の第１の実施形態に係るラック付き管部材とラック付き管部材の製造方法を、図１〜９を用いて説明する。図１は、ラック付き管部材の一例である、ラックバー１０を示す斜視図である。ラックバー１０は、例えば、操舵する際に用いられるステアリング装置に用いられ、このステアリング装置は、例えば車両に用いられる。

図１に示すように、ラックバー１０は、本体部２０と、ラック３０とを備えている。なお、本実施形態では、本体部２０とは、ラックバー１０においてラック３０以外の部位を示す。本体部２０は、中空形状であり、中心軸Ｘに沿う両端が開口している。図１中では、ラックバー１０の一端部１１が示されており、他端部は、省略されているが、他端は、一端と同じように開口している。

本体部２０の中心軸Ｘに垂直な断面は、外縁によって形成される形状が円である。また、本体部２０の中心軸Ｘに垂直な断面では、内縁によって形成される形状は、上記外縁によって形成される円と同軸となる円となる。中心軸Ｘは、これら外縁の中心と内縁の中心とを通る直線である。本体部２０の中心軸Ｘに垂直な方向に沿う厚みは、ｔであり、いずれの部位であっても一定である。ここで言う厚みは、外縁と内縁との間に規定される厚み部分において、中心軸Ｘに垂直であってかつ中心軸Ｘを通る直線に沿う長さである。

ラック３０は、本体部２０の一部を凹ませて形成される凹部３１と、凹部３１に形成される複数の歯３２とを備えている。凹部３１は、上記のように、内側から外側に向かって凹んでおり、中心軸Ｘが延びる方向に沿って延びている。凹部３１は、平坦部３３と傾斜部３４とを有している。歯３２は、平坦部３３から外側に突出するように形成されている。

図２は、図１に示すＦ２−Ｆ２線に沿って示す、ラックバー１０の断面図である。図２は、ラックバー１０を、中心軸Ｘに垂直な方向に沿って平坦部３３で切断した状態を示している。図２に、仮想円２００を示している。仮想円２００は、本体部２０を中心軸Ｘに垂直に切断したときの、本体部２０の外縁によって形成される円である。仮想円２００においてラックバー１０の凹部３１の切断面の外縁と共通する部分は、凹部３１の切断面の外縁に重ねて示されている。

平坦部３３の形状は、中心軸Ｘに沿ういずれの位置であっても図２のようになる。図２に示すように、平坦部３３の表面３５は、水平面であり、中心軸Ｘに対して垂直に切断したとき、仮想円２００の弦の一部を構成する平面である。

傾斜部３４は、中心軸Ｘに垂直な方向に沿って平坦部３３の両端部にそれぞれ形成されている。傾斜部３４は、平坦部３３の表面３５に対して、下がるように傾斜している。傾斜部３４の表面３６は、平坦部３３の表面３５の両端にそれぞれ連続する中心軸Ｘに平行な平面であり、中心軸Ｘに対して垂直に切断したとき仮想円２００の弦の一部を構成し、表面３６に対して傾斜する平面である。

表面３６，３４について、さらに具体的に説明すると、表面３５の延長面ＶＰと傾斜部３４の表面３６とのなす角度αは、歯３２が形成される範囲において、一定である。本実施形態では、言い換えると、中心軸Ｘに沿って一端に配置される歯３２と他端に配置される歯３２との間の範囲では、角度αは一定である。

中心軸Ｘに垂直であって、かつ、平坦部３３の表面３５に平行な仮想直線ＶＬに垂直に投影された傾斜部３４の表面３６の長さは、ｔ１である。ｔ１は、厚みｔ以下である。

歯３２は、平坦部３３に複数形成されている。複数の歯３２は、平坦部３３の表面３５から突出する形状を有している。歯３２は、第１の方向Ａに対して交差する第２の方向Ｂに沿って延びている。第１の方向Ａは、中心軸Ｘに垂直であるとともに平坦部３３の表面３５に平行である。なお、ラック３０の凹部３１と本体部２０とを連結する部分である連結部２１は、なだらかに形成されている。

つぎに、ラックバー１０の製造方法の一例を説明する。図３は、ラックバー１０を形成する際に用いられる素材管部材の一例である、鋼管４０を示す斜視図である。ラックバー１０は、鋼管４０に加工を施すことによって、形成される。図３では、鋼管４０の長手方向中央部は、省略して示されている。

図３に示すように、鋼管４０は、肉厚ｔの円筒であり、つまり、中空形状である。鋼管４０は、後述される加工によってラックが形成されるラック被形成部４１を有している。ラック被形成部４１は、加工が施される前では、鋼管４０の他の部位と同じ形状である。言い換えると、ラック被形成部４１は、ラック３０を形成するために加工が施される範囲である。

このため、鋼管４０において、中心軸Ｘに垂直な第１の方向Ａに沿ってラック被形成部４１と重なる範囲の厚みは、いずれの箇所であっても、ｔとなる。

ラックバー１０を形成するために、まず、鋼管４０から１次成形品５０を形成する。図４は、１次成形品５０を示す斜視図である。図４に示すように、１次成形品５０は、１次成形品成形用型装置５１を用いて鋼管４０を加工したものである。１次成形品５０について、具体的に説明する。

図５，６は、１次成形品成形用型装置５１を用いて鋼管４０に加工を施して１次成形品５０を作成している状態を示す断面図である。図５は、１次成形品成形用型装置５１内に鋼管４０が収容されている状態を、鋼管４０の中心軸Ｘに沿って切断した状態を示している。図５に示すように、１次成形品成形用型装置５１は、下部支持用割型５２と、上部支持用割型５３と、ポンチ５４とを備えている。下部支持用割型５２は、鋼管４０の下部を支持する。上部支持用割型５３は、鋼管４０の上部を支持する。

図６は、１次成形品成形用型装置５１によって１次成形品５０が形成された状態を、１次成形品５０の中心軸Ｘに垂直な方向に沿って切断した状態を示している。図６は、１次成形品成形用型装置５１内に１次成形品５０が固定されている状態を示している。

図５，６に示すように、上部支持用割型５３内においてラック被形成部４１と対応する部分には、貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５は、上部支持用割型５３を貫通している。貫通孔５５内には、ポンチ５４が挿入可能である。貫通孔５５は、鋼管４０のラック被形成部４１と同じ大きさを有している。

図６に示すように、貫通孔５５内にポンチ５４が挿入されて、ポンチ５４が鋼管４０のラック被形成部４１を押圧することによって、図４に示すようにラック被形成部は凹み、ラック形成途中部５６となる。

鋼管４０は、１次成形品成形型装置５１内に、ラック被形成部４１が貫通孔５５と対向するように設置される。このことによって、貫通孔５５内にポンチ５４が挿入されると、ラック被形成部４１にポンチ５４が押し付けられるようになる。図６に示す１次成形品５０は、ラック形成途中部５６で切断された状態が示されている。

図４，６に示すように、１次成形品５０のラック形成途中部５６は、平坦部６０と、傾斜部６１とを備えている。平坦部６０は、上記した、ラックバー１０の平坦部３３と同じである。違いは、ラックバー１０の平坦部３３の表面３５からは複数の歯３２が突出しているが、１次成形品５０の平坦部６０には、歯３２は、まだ形成されていない点である。１次成形品５０の傾斜部６１は、ラックバー１０の傾斜部３４と同じである。このため、図２に示すラックバー１０のラック３０の外周縁によって規定される形状と、図６に示す１次成形品５０のラック形成途中部５６の外周縁によって規定される形状とは、同じである。

１次成形品５０は、後述される歯成形用型装置７０を用いて加工されて歯３２が形成されることによってラックバー１０となる。言い換えると、１次成形品５０が有する平坦部６０の一部と傾斜部６１とが、ラックバー１０の平坦部３３と傾斜部３４になる。

図７は、１次成形品５０を示す側面図である。図７は、１次成形品５０を、１次成形品５０の中心軸Ｘに垂直であってかつ平坦部６０の表面６２と平行な方向から見た状態を示している。図４中の範囲Ｆ４には、１次成形品５０の平坦部６０の一部を示す平面図を示している。図４，７に示すように、平坦部６０の両端部には、傾斜部６１が形成されている。

図８は、歯成形用型装置７０内にラックバー１０が収容されている状態を、ラックバー１０の中心軸Ｘを通って、かつ、平坦部３３の表面３５に垂直な方向に沿って示す断面図である。図９は、図８に示すＦ９−Ｆ９線に沿って示す、歯成形用型装置７０とラックバー１０とを示す断面図である。図９は、歯成形用型装置７０とラックバー１０とにおいて、ラック３０とその近傍とを示している。

図８，９に示すように、歯成形用型装置７０は、下部支持用割型７１と、上部支持用割型７２と、歯成形型７３とを備えている。下部支持用割型７１と上部支持用割型７２とは、１次成形品成形用型装置５１の下部支持用割型５２と上部支持用割型５３と同じであってもよい。

歯成形型７３は、形成すべき歯の形状に対応する形状を有している。図８，９に示すように、歯成形型７３は、上部支持用割型７２の貫通孔７４を通ってラック形成途中部５６の平坦部６０の表面６２に当接する。１次成形品５０は、歯成形用型装置７０内に、ラック形成途中部５６が、歯成形型７３の挿入方向に貫通孔７４と対向するように設置される。この状態で、１次成形品５０内にマンドレル７５を通すことによって、１次成形品５０の内側に対してしごき加工を施す。

歯成形型７３は、形成すべき歯３２に対応して凹む形状である。歯成形型７３の先端７３ａは、平坦部６０の表面６２に接触するとともに表面６２に平行な形状である。なお、図９は、歯成形型７３において、歯３２に対応して凹んでいる部分を示している。

１次成形品５０のラック形成途中部５６を内側から歯成形型７３に向かってしごき加工を施すことによって、ラック形成途中部５６の平坦部６０のうち歯３２を形成すべき部分が盛り上がる。このことによって、歯３２が形成される。マンドレル７５は、歯３２に要求される歯丈、歯幅が得られるまで、複数種類通される。

上記のように、鋼管４０に対して１次成形品成形用型装置５１を用いて加工を施して１次成形品５０を形成し、つぎに、歯成形用型装置７０を用いて１次成形品５０に加工を施してラックバー１０を形成することによって、歯３２を効率よく形成するとともに、歯成形型７３の寿命が短くなることを抑制することができる。

図２，６に示すように、ラック形成途中部５６とラック３０とにおいて、中心軸Ｘに垂直であって平坦部３３，６０の表面３５，６２に平行な仮想直線に投影された傾斜部３４，６１の長さｔ１が、鋼管４０の厚みｔ以下であることによって、１次成形品５０において、平坦部６０の厚みｔ３は、鋼管４０の厚みｔよりも厚くなる。つまり、ｔ３＞ｔとなる。なお、厚みｔ３は、平坦部６０の表面６２に垂直な方向に沿う長さである。この点について具体的に説明する。

１次成形品成形用型装置５１の下部支持用割型５２において鋼管４０を支持する凹部５２ａは、鋼管４０の表面の円弧形状に沿う円弧形状である。上部支持用割型５３において貫通孔５５以外の部位は、鋼管４０の表面の円弧形状に沿う円弧形状である。ポンチ５４においてラック被形成部４１に接触する部分は、１次成形品５０の平坦部６０と傾斜部６１とに対応する形状を有している。

鋼管４０のラック被形成部４１がポンチ５４に押圧されて平坦部６０と傾斜部６１とが形成されると、凹んだ分、平坦部６０と傾斜部６１の厚みが他の部位に比べて増す。さらに、傾斜部６１が同時に形成されることによって、平坦部６０は、傾斜部６１側から第１の方向Ａに沿って中央に押し上げられることになる。これらのことにより、１次成形品５０のラック形成途中部５６の厚みｔ３は、鋼管４０の厚みｔよりも厚くなる。

さらに、傾斜部６１において、中心軸Ｘに垂直であって、かつ、平坦部６０の表面６２に平行な直線に投影された長さｔ１が、鋼管４０の厚みｔ以下であることによって、第１の方向Ａに沿う平坦部６０の長さＬ１が、１次成形品５０の内側の貫通孔９０の第１の方向Ａの沿う一端から他端までの長さＬ２よりも短くなる。このことによって、貫通孔９０の第１の方向Ａに沿う長さＬ２は、鋼管４０の内側貫通孔の径Ｌ３と同じである。または、Ｌ２がＬ３よりも小さくなっても、その減少量を小さく抑えることができる。

なお、傾斜部６１の第１の方向Ａに沿う長さｔ１、つまり、平坦部６０の表面６２に平行な直線に投影された傾斜部６１の長さｔ１が、鋼管４０の厚みｔより長くなると、１次成形品５０の貫通孔９０の第１の方向Ａに沿う長さＬ２が、傾斜部６１の形成に伴い、鋼管４０の内側の貫通孔の径Ｌ３よりも短くなるとともに、Ｌ３に対するＬ２の減少量が大きくなってしまう。

鋼管４０の内側の貫通孔の径Ｌ３に対する、１次成形品５０の貫通孔９０の第１の方向Ａに沿う長さＬ２の減少量が大きくなると、しごき加工に用いるマンドレルを小さくする必要がある。つまり、貫通孔９０が小さくなってしまうので、貫通孔９０内に挿入するマンドレル７５も小さくする必要があるためである。

マンドレル７５が小さくなることにより、平坦部６０の押し上げ量が小さくなってしまう。押し上げ量が小さくなることによって、マンドレル７５を通す回数を多くする必要があり、それゆえ、歯丈、歯幅を求められるものにするためのしごき加工の回数が多くなるので、効率よく歯３２を形成することができなくなる。

このように、本実施形態では、ｔ１≦ｔとすることにより、しごき加工を施す前の１次成形品５０の平坦部６０の厚みｔ３を鋼管４０の厚みｔ１より厚くすることができ、１次成形品５０の貫通孔９０が小さくなること抑えることができ、平坦部６０の第１の方向Ａに沿う長さを長くすることができる。

平坦部６０の厚みを厚くすることにより、１回のしごき加工で得られる歯の盛り上がり量を多くすることができる。さらに、平坦部６０の第１の方向Ａに沿う長さを長くすることにより、１回のしごき加工で、幅方向にも十分な盛り上がりが得られる。さらに、１次成形品５０の貫通孔９０が小さくなることを抑制できるので、大きなマンドレル７５を用いることができる。

このため、しごき加工の回数を抑えて、歯３２を形成することができる。しごき加工の回数を少なくすることができるので、歯成形型７３に対する負担も小さくできる。このため、型の寿命が短くなることを抑制できる。

なお、図１に示すように、ラックバー１０では、上記したように、１次成形品５０が有する傾斜部６１は、傾斜部３４として残っている。

次に、本発明の第２の実施形態に係るラック付き管部材とラック付き管部材の製造方法を、図１０〜１４を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、１次成形品５０を形成する際に用いられるポンチ５４に代えてポンチ８０が用いられる点と、１次成形品５０の形状とが、第１の実施形態と異なる。上記異なる点を具体的に説明する。

図１０は、本実施形態の１次成形品５０を示す側面図である。図１０は、１次成形品５０を側方から見た状態を示す側面図である。図１１は、図１０に示すＦ１１−Ｆ１１線に沿って示す断面図である。図１１は、ラック形成途中部５６の一端Ｐ１を、中心軸Ｘに垂直な方向に沿って切断した状態を示している。図１２は、図１０に示すＦ１２−Ｆ１２線に沿って切断した状態を示す断面図を示している。図１２は、ラック形成途中部５６を、中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３で、中心軸Ｘに垂直な方向に沿って切断した状態を示している。

図１１に示すように、ラック形成途中部５６の一端Ｐ１では、第１の実施形態の図６と同様に、ラック形成途中部５６は、平坦部６０と傾斜部６１とを有している。図１１に示されるラック形成途中部５６の形状、言い換えると、平坦部６０と傾斜部６１とは、第１の実施形態のラック形成途中部５６と同じ形状である。

図１２に示すように、ラック形成途中部５６の中間位置Ｐ３では、ラック形成途中部５６は、傾斜部６１を有しておらず、ラック形成途中部５６は、平坦部６０のみを有する形状である。図１１に示すように、ラック形成途中部５６は、傾斜部６１の角度αが、ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿う一端Ｐ１から中間位置Ｐ３に向かうにつれて次第に小さくなり、中間位置Ｐ３で傾斜部６１と仮想平面ＶＰとのなす角度αが零となる。このため、ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿う中間位置Ｐ３では、ラック形成途中部５６は、平坦部６０のみを有する形状となる。

なお、ラック形成途中部５６の他端の形状は、図１１と同じであり、かつ、ラック形成途中部５６は、他端Ｐ２から中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３に向かうにつれて、傾斜部６１の角度αが小さくなる。つまり、ラック形成途中部５６における、中心軸Ｘに沿って一端Ｐ１から中間位置Ｐ３に向かうにつれて生じる形状の変化、つまり傾斜部６１の角度αの変化は、他端Ｐ２から中間位置に向かうにつれて生じる形状の変化つまり傾斜部６１の角度αの変化と同じである。

本実施形態の１次成形品５０を作成するために用いられる１次成形品成形用型装置５１は、ポンチ５４に代えて、ポンチ８０が用いられる。図１３，１４は、１次成形品５０を形成している状態を示す断面図である。

図１３は、本実施形態の１次成形品５０を作成している状態を、中心軸Ｘに沿って一端で中心軸Ｘに垂直に切断した状態を示す断面図である。図１３に示すように、本実施形態では、ポンチ８０において、ラック形成途中部５６の両端Ｐ１，Ｐ２から中間位置Ｐ３の直前に対応する部位は、傾斜部６１に対応する形状を有している。なお、ポンチ８０においてラック形成途中部５６の他端Ｐ２に対向する部位の形状は、図１３と同じである。図１４は、１次成形品５０を、中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３で、中心軸Ｘに垂直に切断した状態を示す断面図である。

本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、さらに、歯成形型７３の寿命が短くなることをより一層抑制することができる。この点について、具体的に説明する。

１次成形品５０の内側にマンドレル７５を通して、ラック形成途中部５６に対してしごき加工を施すと、ラック形成途中部５６は、中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３の歯３２が早期に形成されやすい傾向にある。

このため、本実施形態のように、ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３の傾斜部を、ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿う両端よりも小さくするとともに、両端Ｐ１，Ｐ２から中間位置Ｐ３に向かうにつれて、ラック形成途中部５６の傾斜部６１の表面６３と平坦部６０の表面６２とのなす角度αを小さくすることによって、ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿って両端Ｐ１，Ｐ２から中間位置Ｐ３に向うにつれて歯３２の形成を遅らすことができる。

このことによって、ラック形成途中部５６において中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３の歯３２が早期に形成されることが相殺されるので、歯３２は、中心軸Ｘに沿ってどの位置でも略均等に形成されるようになる。言い換えると、本実施形態では、傾斜部６１の表面６３と平坦部６０の表面６２とのなす角度αにおける、両端Ｐ１，Ｐ２から中間位置Ｐ３に向うことに伴う変化は、ラック形成途中部５６における歯３２の成長速度が中心軸Ｘにおいていずれの位置でも同じとなるように考慮されている。

ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３の歯３２が早期に形成されても、中心軸Ｘに沿って両端Ｐ１，Ｐ２の歯３２が形成されるまでは１次成形品５０内にマンドレル７５を通してラック形成途中部５６に対してしごき加工を施す必要がある。この場合、歯成形型７３において、ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿って中間位置Ｐ３に形成される歯３２と対向する部位に負担がかかる。

しかしながら、本実施形態では、上記のように、ラック形成途中部５６の中心軸Ｘに沿ういずれの位置においても歯３２は、略同様に成長するので、歯成形型７３に対する負担を小さくすることができる。

第１，２の実施形態では、ラックバー１０は、本発明で言うラック付き管部材の一例である。歯３２は、本発明で言う歯の一例である。平坦部３３は、本発明で言う平坦部の一例である。傾斜部３４は、本発明で言う傾斜部の一例である。ラック被形成部４１は、本発明で言うラック被形成部の一例である。ラック形成途中部５６は、本発明で言うラック形成途中部の一例である。歯成形型７３は、本発明で言う歯成形型の一例である。ポンチ８０は、本発明で言う、平坦部成形型の一例である。鋼管４０は、本発明で言う、素材用管部材の一例である。例えば、ラックバー１０は、他の金属で形成された管部材から形成されてもよい。ポンチ５４，８０は、本発明で言う、平坦部成形型の一例である。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。

１０…ラックバー（ラック付き管部材）、３２…歯、３３…平坦部、３４…傾斜部、４０…鋼管（素材用管部材）、４１…ラック被形成部、５４…ポンチ（平坦部成形型）、５６…ラック形成途中部、７３…歯成形型、８０…ポンチ、ｔ…厚み。

Claims (5)

1. 厚みが一定であるラック被形成部を有して中空形状である素材用管部材の前記ラック被形成部にラックを形成してなるラック付き管部材であって、
   前記ラックは、歯と、前記歯に対して中心軸に沿って並んで表面が平面となる平坦部と、前記平坦部において前記中心軸が延びる方向に垂直な方向に沿う端部に設けられて前記平坦部よりも低くなる傾斜部とを具備し、
   前記中心軸が延びる方向に垂直であって前記表面に平行な直線に投影された前記傾斜部の長さは、零より大きくかつ前記ラック被形成部の厚み以下となる
   ことを特徴とするラック付き管部材。
2. 前記平坦部の前記表面の延長面と前記傾斜部の表面とのなす角度は、前記中心軸に沿って前記歯が形成される範囲内では、一定である
   ことを特徴とする請求項１に記載のラック付き管部材。
3. 前記平坦部の前記表面の延長面と前記傾斜部の表面とのなす角度は、前記中心軸に沿って両側から中間位置側に向って小さくなるとともに前記中間位置で零となる
   ことを特徴とする請求項１に記載のラック付き管部材。
4. 厚みが一定であるラック被形成部を有して中空形状である素材用管部材の前記ラック被形成部に、表面が平面となる平坦部と、前記平坦部において中心軸に垂直な方向に沿う端部に設けられて前記平坦部よりも低くなるとともに中心軸に垂直でかつ前記表面に平行な直線に投影された長さが零より大きくかつ前記ラック被形成部の厚み以下となる傾斜部を形成して前記ラック被形成部をラック形成途中部にし、
   前記ラック形成途中部に歯成形型を接触させ、
   前記ラック形成途中部を内側から前記歯形型に向かってしごき加工を施す
   ことを特徴とするラック付き管部材製造方法。
5. 前記ラック被形成部に、平坦部成形型を押圧して前記ラック被形成部を前記ラック形成途中部にする
   ことを特徴とする請求項４に記載のラック付き管部材製造方法。

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