[发明专利]空心齿杆及空心齿杆的制造方法

说明书

本申请是针对申请日：2008年3月20日、申请号：200810085186.X、发明名称：空心齿杆的制造方法及空心齿杆提出的分案申请。

技术领域

本发明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，本发明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28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。

背景技术

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29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29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，本发明者，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29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29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6-264147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29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。

发明内容

本发明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。