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KR100892202B1 - Hollow steering rack bar for vehicle and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR100892202B1
KR100892202B1 KR1020070077395A KR20070077395A KR100892202B1 KR 100892202 B1 KR100892202 B1 KR 100892202B1 KR 1020070077395 A KR1020070077395 A KR 1020070077395A KR 20070077395 A KR20070077395 A KR 20070077395A KR 100892202 B1 KR100892202 B1 KR 100892202B1
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vehicle
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Abstract

본 발명은 차량용 중공 스티어링 래크바를 개시한다.The present invention discloses a hollow steering rack bar for a vehicle.

본 발명의 차량용 중공 스티어링 래크바는 중공의 관 형상을 갖는 것으로 원통형의 축부 및 이 축부의 일측으로 평탄한 일면에 래크기어가 성형된 치형부를 구비한 차량용 중공 스티어링 래크바에 있어서, 상기 치형부는 단면이 다각형상을 가지며 래크기어가 성형될 수 있게 적어도 일면은 평탄하게 가공된 기어면을 포함하여 구성된다.The hollow steering rack bar for a vehicle of the present invention has a hollow tubular shape and has a cylindrical shaft portion and a tooth formed with a rack gear formed on one side of the shaft portion flat to one side, wherein the tooth portion is polygonal in cross section. At least one surface comprises a gear surface that is flat and has a shape so that the rack gear can be molded.

이와 같은 구성은 연속공정에 의해 제작이 가능하여 생산성 향상과 작업의 표준화에 따른 제품 품질의 균일화를 도모할 수 있을 뿐만 경량화에 따른 내구성 저하의 문제점을 해소할 수 있어 산업상 유용한 효과를 제공하는 이점이 있다.Such a configuration can be manufactured by a continuous process, thereby improving productivity and uniformizing product quality due to standardization of work, and solving the problem of deterioration of durability due to light weight, thereby providing an industrially useful effect. There is this.

중공, 스티어링, 래크바, 압출 Hollow, steering, rack bar, extrusion

Description

차량용 중공 스티어링 래크바 및 그 제조방법{Automobile hollow style steering rack bar and the manufacture method}Vehicle hollow steering rack bar and its manufacturing method {Automobile hollow style steering rack bar and the manufacture method}

본 발명은 차량의 스티어링 휠에 의한 방향 조작을 바퀴에 전달하는 조향장치 요소 중 하나인 래크바에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형 과정에서 래크기어가 형성되는 기어부의 두께 관리를 양호하게 하여 안정된 내구성을 보장할 수 있는 차량용 중공 스티어링 래크바 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rack bar which is one of the steering device elements for transmitting the steering operation of the steering wheel of the vehicle to the wheel, and more particularly, to improve the stability of the gear part in which the rack gear is formed in the forming process, thereby providing stable durability. The present invention relates to a hollow steering rack bar for a vehicle and a method of manufacturing the same.

일반적으로 차량에서 운전자가 방향전환을 위하여 스티어링 휠(steering wheel)을 돌릴 경우, 토션바(Torsion Bar)의 회전변위에 따라 피니온 밸브(Pinion Valve)가 걔폐되어 유입되는 유압에 의해 파워실린더(Power cyninder) 내의 래크바가 이동되어 바퀴에 조향력을 전달하게 된다.In general, when the driver turns the steering wheel to change the direction in the vehicle, the pinion valve is closed by the rotational displacement of the torsion bar, and the hydraulic cylinder The rack bar in the cyninder is moved to transmit steering force to the wheels.

이러한 기존의 래크바는 환봉을 절삭 가공하여 원하는 직경과 외형 및 래크기어를 형성하여 제조되는 중실형이라 할 수 있는데, 이와 같이 가공에 의해 제조되던 종래의 래크바는 그 무게가 상당히 무거울 수밖에 없었고 따라서 자동차의 전 체 무게의 경량화와 연료절감에 방해가 되는 중요한 요소의 하나였다.This conventional rack bar can be referred to as a solid type that is manufactured by cutting the round bar to form the desired diameter and shape and rack gear, the conventional rack bar manufactured by this process was inevitably heavy. Therefore, it was one of the important factors that hinder the weight reduction and fuel saving of the vehicle's overall weight.

또 환봉을 절삭하여 제조함에 따라 외면을 가공하여 원하는 직경을 완성하거나 구멍, 래크기어 등을 형성하여야 하므로 절삭공정이 많아 가공에 시간과 비용이 많이 소요됨은 물론 상당한 재료를 낭비하는 결과로 이어졌던 것이다.In addition, as the round bar is manufactured by cutting the outer surface to complete the desired diameter or to form holes, rack gears, etc., the cutting process requires a lot of time and cost, and wastes a considerable amount of material. .

본 출원인은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 특허출원 제2007-33952호를 통해 개선된 자동차용 중공형 스티어링 래크바 및 그 제조방법을 출원한 바 있다.The present applicant has applied for an improved hollow steering rack bar for automobiles and a method of manufacturing the same through Patent Application No. 2007-33952 to solve the above problems.

본 출원인이 선출원한 자동차용 중공형 스티어링 래크바는 내부에 구멍이 관통하는 파이프 형태의 소재를 준비하여 제조될 제품의 길이나 압출되는 정도를 감안하여 필요한 길이로 절단하는 공정과, 절단된 소재를 압출하여 전체적으로 필요한 최대한의 직경을 갖도록 압출을 가하는 1차 압출공정과, 상기 1차로 압출된 소재의 일측, 즉 래크기어가 형성될 기어부만 외경을 더욱 줄이는 압출을 가하여 주는 2차 압출공정과, 상기 2차 압출공정에서 더욱 축소된 기어부의 일측면만을 압착하여 평면부를 만들어 주는 3차 압출공정과, 상기 기어부에 브로우치 가공 또는 열간단조를 통하여 래크기어를 형성하는 래크기어 가공 공정과, 가공된 래크기어 부분에 열처리를 가하여 경도를 향상시키는 래크기어 열처리 공정 그리고 전체 외경을 연마하여 표면을 단정하게 하는 연마공정으로 이루어진다The applicant's application for the hollow steering rack bar for automobiles is to prepare a pipe-shaped material through which a hole penetrates in the inside, and to cut the required length in consideration of the length of the product to be manufactured or the degree of extrusion. A first extrusion step of extruding to extrude to have the maximum required diameter as a whole, and a second extrusion step of applying extruding to further reduce the outer diameter of only one side of the first extruded material, that is, a gear to be formed with a rack gear; A third extrusion process of compressing only one side of the gear portion further reduced in the second extrusion process to form a flat portion, and a rack gear processing process of forming a rack gear by broaching or hot forging on the gear portion; The rack gear heat treatment process to improve the hardness by applying heat treatment to the machined rack gear and the surface by polishing the entire outer diameter Tenderly it comprises a polishing step of

이와 같은 구성에 의해 자동차의 스티어링 장치 요소 중 래크바의 대량 양산을 가능하게 하면서 경량화를 도모할 수 있게 된다.Such a configuration enables mass production of the rack bar among the steering device elements of the vehicle, and enables weight reduction.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 자동차용 중공형 스티어링 래크바는 래크기어가 형성되는 기어부의 가공시 두께가 얇아지는 현상이 있으며, 이러한 기어부의 두께 감소는 결과적으로 가공 과정에서 래크바의 휨 현상을 초래할 뿐만 아니라 내구성 저하에 따른 안전상의 문제점을 야기시키는 단점이 있었다.However, in the hollow steering rack bar for automobiles, which the applicant has previously filed, there is a phenomenon in which the thickness of the gear part in which the rack gear is formed is thinned, and such reduction in the thickness of the gear part results in bending of the rack bar in the machining process. In addition to this, there was a disadvantage that causes a safety problem due to the deterioration of durability.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 중공의 부재를 열처리 한 뒤 그 양단을 포밍하여 두께를 증가시키고 그 내경을 확장하기 위한 이차 포밍을 실시한 뒤 스플라인 포밍 금형으로 스플라인을 형성하는 것에 의해 작업의 표준화에 따른 생산성 향상과 품질의 균일화를 도모할 수 있는 차량용 중공 스티어링 래크바 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention was created in order to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to heat the hollow member and to form both ends thereof to perform a secondary forming to increase the thickness and expand the inner diameter thereof. The present invention provides a hollow steering rack bar for a vehicle and a method of manufacturing the same, by which a spline is formed by a spline forming mold to improve productivity and uniformity of quality according to standardization of work.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바는 중공의 관 형상을 갖는 것으로 원통형의 축부 및 이 축부의 일측으로 평탄한 일면에 래크기어가 성형된 치형부를 구비한 차량용 중공 스티어링 래크바에 있어서, 상기 치형부는 단면이 다각형상을 가지며 래크기어가 성형될 수 있게 적어도 일면은 평탄하게 가공된 기어면을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.Hollow steering rack bar for a vehicle according to an embodiment of the present invention for realizing the above object has a hollow tubular shape and a vehicle having a cylindrical shaft portion and a tooth formed with a rack gear formed on one surface flat to one side of the shaft portion. In the hollow steering rack bar, the tooth portion is polygonal in cross section, and at least one surface is characterized in that it comprises a gear surface that is smoothly processed so that the rack gear can be molded.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 치형부는 일면이 평탄하게 가공되어 래크기어가 성형되는 기어면과, 상기 기어면의 양측에 대하여 둔각으로 연결되 는 곡률을 갖는 곡률 테이퍼면과, 상기 기어면과 평행하게 배치되는 것으로 완만한 곡률을 갖도록 돌출된 곡률 수평면과, 상기 각각의 곡률 테이퍼면과 곡률 수평면의 양단을 연결하는 것으로 완만한 곡률을 갖는 오목홈이 성형되는 강도 보강면으로 성형되고, 그 내부는 대응되는 형상의 관통구멍이 형성되는 것에 있다.In one preferred aspect of the present invention, the tooth portion is a flat surface is processed to form a gear gear rack is formed, the curvature tapered surface having a curvature connected to an obtuse angle with respect to both sides of the gear surface, and A curvature horizontal plane protruding to have a gentle curvature arranged in parallel, and a concave groove having a gentle curvature by forming the curvature taper surface and the curvature horizontal plane, are formed into a strength reinforcing surface formed therein, Is that through holes of a corresponding shape are formed.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 치형부는 일면이 평탄하게 가공되어 래크기어가 성형되는 기어면과, 상기 기어면에 대하여 직각으로 배치되는 한쌍의 수직면과, 상기 기어면과 한쌍의 수직면 일단을 연결하는 테이퍼면과, 상기 한쌍의 테이퍼면의 일단을 완만한 곡률을 갖도록 연결하는 돌출 곡률면으로 성형되고, 그 내부는 단면이 장방형상을 갖는 관통구멍이 형성되는 것에 있다.In another preferred aspect of the present invention, the tooth is connected to one side of the gear surface is processed to form a rack gear, a pair of vertical plane disposed at right angles to the gear surface, and one end of the pair of vertical surface and the gear surface The tapered surface is formed into a protruding curvature surface that connects one end of the pair of tapered surfaces to have a gentle curvature, and an inside thereof is formed with a through hole having a rectangular cross section.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 치형부는 일면이 평탄하게 가공되어 래크기어가 성형되는 기어면과, 이 기어면의 양측에서 각각 경사지게 연결되는 확장 테이퍼면과, 이들 확장 테이퍼면에서 각각 경사지게 연결되는 축소 테이퍼면과, 이들 축소 테이퍼면을 연결하는 것으로 상기 기어면과 평행 배치되는 수평면으로 성형되고, 그 내부는 단면이 삼각형상을 갖는 관통구멍이 형성되는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the teeth are geared flat on one side thereof, and the gear surface on which the rack gear is formed, the expansion taper surface inclined at both sides of the gear surface, and the inclined connection at these expansion taper surfaces, respectively. The reduced tapered surface is formed into a horizontal plane parallel to the gear surface by connecting the reduced tapered surface, and the inside thereof is provided with a through hole having a triangular cross section.

본 발명에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바 제조방법은, 중공의 관 형상을 갖는 것으로 원통형의 축부 및 이 축부의 일측으로 평탄한 일면에 래크기어가 성형 된 치형부를 구비한 차량용 중공 스티어링 래크바의 제조방법에 있어서, A method for manufacturing a hollow steering rack bar for a vehicle according to the present invention is a method for manufacturing a hollow steering rack bar for a vehicle having a hollow tubular shape and having a cylindrical shaft portion and a tooth formed with a gear formed on one surface flat to one side of the shaft portion. In

중공의 금속제 환봉 일측단에 대하여 압출을 실시하여 지름을 감소시키면서 축관 두께가 증가된 1차 성형물을 형성하는 1차 성형단계와, 상기 1차 성형물의 감소된 지름구간에 대하여 압출 또는 단조를 실시하여 일면이 평탄한 기어면을 갖는 다각형상의 치형부를 갖는 2차 성형물을 형성하는 2차 성형단계와, 상기 치형부에 래크기어를 성형하는 기어가공단계를 포함하여 수행되는 것을 그 특징으로 한다.Extrusion is performed on one end of the hollow metal round bar to reduce the diameter, thereby forming a primary molded article having an increased thickness of the shaft tube, and extruding or forging the reduced diameter section of the primary molded article. And a secondary molding step of forming a secondary molded part having a polygonal tooth having a flat gear surface on one surface thereof, and a gear processing step of forming a rack gear on the tooth.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 1차 성형단계는, 상기 금속제 환봉의 일측 끝단이 압입되는 압출구멍을 형성한 제1다이와, 상기 금속제 환봉의 내부에 삽입되어 압출시 직진도와 진원도를 유지하는 맨드릴에 의해 압출이 실시되는 것에 있다.As a preferred feature of the present invention, the primary forming step includes a first die having an extrusion hole through which one end of the metal round bar is pressed, and a mandrel inserted into the metal round bar to maintain straightness and roundness during extrusion. Extrusion is performed by this.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 2차 성형단계는, 다각형상의 압출구멍이 형성된 제2다이에 의해 실시되는 것에 있다.In another preferred aspect of the present invention, the secondary molding step is performed by a second die having a polygonal extrusion hole.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 2차 성형단계는 열간 단조에 의해 실시되는 것에 있다.As another preferred feature of the invention, the secondary forming step is to be carried out by hot forging.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통 상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted in a general and dictionary sense, and the inventors may properly define the concept of terms in order to best explain their own invention. On the basis of the principle that it can be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

본 발명에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바는 연속공정에 의해 제작이 가능하여 생산성 향상과 작업의 표준화에 따른 제품 품질의 균일화를 도모할 수 있을 뿐만 경량화에 따른 내구성 저하의 문제점을 해소할 수 있어 산업상 유용한 효과를 제공하는 이점이 있다.Hollow steering rack bar for a vehicle according to the present invention can be manufactured by a continuous process to improve the productivity and uniformity of product quality according to the standardization of work, and can solve the problem of deterioration of durability due to light weight This has the advantage of providing a useful effect.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바 및 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a hollow steering rack bar for a vehicle and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바의 제조공정을 설명하기 위한 도면이다.1A to 1E are views for explaining a manufacturing process of a hollow steering rack bar for a vehicle according to the present invention.

도 1a는 내부가 비어 있는 길이재의 강관 형태로 제공되는 금속제 환봉(10)을 나타내고 있다.FIG. 1A shows a metal round bar 10 provided in the form of a steel pipe of a hollow length member.

도 1b는 중공의 금속제 환봉(10) 일측단에 대하여 압출을 실시하여 지름을 감소시키면서 축관 두께가 증가된 1차 성형물(11)을 형성하는 1차 압출과정을 나타내고 있다.FIG. 1B illustrates a primary extrusion process of forming a primary molded product 11 having an increased thickness of a shaft tube while reducing the diameter by performing extrusion on one end of the hollow metal round rod 10.

도 1c는 래크기어가 형성되는 치형부의 가공을 위해 적어도 일면이 평탄한 다각형의 형상으로 압출을 실시하는 2차 성형물(12)을 형성하는 2차 압출과정을 나타내고 있다.Figure 1c shows a secondary extrusion process for forming a secondary molded article 12, which is extruded in the shape of a polygonal flat at least one surface for processing the teeth of the rack gear is formed.

도 1d는 상기 2차 성형물(12)의 두께에 따라서 래크바의 양 끝에 나사구간을 확보하기 위하여 육관 또는 선삭가공을 실시하는 공정을 나타내고 있다.FIG. 1D shows a process for performing a pipe or turning process to secure a screw section at both ends of the rack bar according to the thickness of the secondary molded product 12.

끝으로 도 1e는 상기 치형부(5)에 래크기어를 가공하는 공정을 설명하기 위한 도면으로서, 이때의 래크기어는 공지의 호빙, 세이퍼, 브러치 등의 가공방법에 의해 성형될 수 있다.Finally, FIG. 1E is a view for explaining a process of processing a rack gear in the teeth 5, the rack gear at this time can be molded by a known method of hobbing, shaper, brush or the like.

도 2는 본 발명에 따른 제조공정 중 도 1c의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 2차 성형물(12)을 성형함에 있어 단조공법에 의해 실시되는 것을 나타낸 것이며, 이때의 상기 단조공법은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다. Figure 2 is a view showing another embodiment of Figure 1c of the manufacturing process according to the present invention, which is shown to be carried out by the forging method in forming the secondary molding 12, wherein the forging method is known The detailed description is omitted since it is carried out by.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 스티어링 래크바의 치형부 단면을 나타낸 도면이다.3A to 3C are cross-sectional views of the toothed portion of the steering rack bar according to the present invention.

도 3a는 상기 치형부(5)를 성형함에 있어서 압출 또는 단조를 이용하여 일면이 평탄하게 가공되는 것에 의해 래크기어가 성형되는 기어면(3a)과, 상기 기어 면(3a)의 양측에 대하여 둔각으로 연결되는 곡률을 갖는 곡률 테이퍼면(3b)과, 상기 기어면(3a)과 평행하게 배치되는 것으로 완만한 곡률을 갖도록 돌출된 곡률 수평면(3d)과, 상기 각각의 곡률 테이퍼면(3b)과 곡률 수평면(3d)의 양단을 연결하는 것으로 완만한 곡률을 갖는 오목홈이 성형되는 강도 보강면(3c)으로 성형되고, 그 내부는 대응되는 형상을 갖는 관통구멍(3e)이 형성된 것을 나타내고 있다.3A shows the gear surface 3a on which the rack gear is formed by flattening one surface by extrusion or forging in shaping the teeth 5, and an obtuse angle with respect to both sides of the gear surface 3a. A curvature tapered surface 3b having a curvature connected to each other, a curvature horizontal surface 3d that is disposed parallel to the gear surface 3a and has a gentle curvature, and each of the curvature tapered surfaces 3b and By connecting both ends of the curvature horizontal surface 3d, a concave groove having a gentle curvature is formed into a strength reinforcing surface 3c, into which a through hole 3e having a corresponding shape is formed.

도 3b는 상기 치형부(5)를 성형함에 있어 일면이 평탄하게 가공되어 래크기어가 성형되는 기어면(3a)과, 상기 기어면(3a)에 대하여 직각으로 배치되는 한쌍의 수직면(3f)과, 상기 기어면(3a)과 한쌍의 수직면(3f) 일단을 연결하는 테이퍼면(3g)과, 상기 한쌍의 테이퍼면(3g)의 일단을 완만한 곡률을 갖도록 연결하는 돌출 곡률면(3h)으로 성형되고, 그 내부는 단면이 장방형상을 갖는 관통구멍(3i)이 형성된 것을 나타내고 있다.FIG. 3B shows a gear surface 3a on which one surface is processed flat in forming the tooth portion 5, and a pair of vertical surfaces 3f disposed at right angles to the gear surface 3a. A tapered surface 3g connecting the gear surface 3a and one end of the pair of vertical surfaces 3f, and a projected curvature surface 3h connecting one end of the pair of tapered surfaces 3g to have a gentle curvature. It is shape | molded and the inside has shown that the through-hole 3i which has a rectangular cross section was formed.

도 3c는 상기 치형부(5)를 성형함에 있어 일면이 평탄하게 가공되어 래크기어가 성형되는 기어면(3a)과, 이 기어면(3a)의 양측에서 각각 경사지게 연결되는 확장 테이퍼면(3j)과, 이들 확장 테이퍼면(3j)에서 각각 경사지게 연결되는 축소 테이퍼면(3k)과, 이들 축소 테이퍼면(3k)을 연결하는 것으로 상기 기어면(3a)과 평행 배치되는 수평면(3l)으로 성형되고, 그 내부는 단면이 삼각형상을 갖는 관통구멍(3m)이 형성된 것을 나타내고 있다.FIG. 3C shows a gear surface 3a on which one surface is processed flat in forming the toothed portion 5, and an extended tapered surface 3j inclined at both sides of the gear surface 3a. And a reduced tapered surface 3k connected to each other inclined at these extended tapered surfaces 3j, and a horizontal surface 3l arranged in parallel with the gear surface 3a by connecting these reduced tapered surfaces 3k. The inside shows that a through hole 3m having a triangular cross section is formed.

상기 도 3a 내지 도 3c는 상술한 바와 같이 압출 또는 단조에 의해 성형되며, 이러한 압출 및 단조공법은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.3A to 3C are formed by extrusion or forging as described above, and the detailed description is omitted since such extrusion and forging is performed by a known technique.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바를 나타낸 사시도로서, 도면에서 보는 바와 같이 중공의 관 형상을 갖는 것으로 원통형의 축부(3)와, 상기 축부(3)의 일측으로 평탄한 일면에 래크기어가 성형된 치형부(5) 구비하는 구조이다. 이때의 상기 치형부(5)는 상술한 바와 같이 단면이 다각형상을 가지며 적어도 일면은 평탄하게 가공되는 것에 의해 래크기어가 성형될 수 있게 구비된다.4 is a perspective view showing a hollow steering rack bar for a vehicle according to the present invention, which has a hollow tubular shape as shown in the drawing, wherein a rack gear is formed on one surface of the cylindrical shaft portion 3 and one side of the shaft portion 3. It is a structure provided with the molded tooth part 5. At this time, the tooth portion 5 has a polygonal cross section as described above, and at least one surface thereof is provided so that the rack gear can be molded.

이하, 상기 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명은 소정의 지름을 갖는 중공의 금속제 환봉(10)을 이용하여 차량용 중공 스티어링 래크바(1)를 제조하는 것으로서, 첫째, 상기 금속제 환봉(10)의 일측단에 대하여 압출을 실시하여 지름을 감소시키면서 축관 두께가 증가된 1차 성형물(11)을 형성하는 1차 성형단계를 실시한다.The present invention is to manufacture a hollow steering rack bar (1) for a vehicle using a hollow metal round bar (10) having a predetermined diameter, first, by extruding one end of the metal round bar (10) to the diameter A primary molding step is carried out to form a primary molding 11 having a reduced tube thickness while decreasing.

여기서, 상기 1차 성형단계는 상기 금속제 환봉(10)의 일측 끝단이 압입되는 압출구멍을 형성한 제1다이(m1)와, 상기 금속제 환봉(10)의 내부에 삽입되어 압출시 직진도와 진원도를 유지하는 맨드릴(d)에 의해 압출이 실시된다.Here, the primary forming step is the first die (m1) and the first die (m1) forming an extrusion hole in which one end of the metal round bar 10 is press-fitted, and inserted into the metal round bar 10, the straightness and roundness during extrusion Extrusion is performed by the mandrel d holding.

즉, 상기 맨드릴(d)을 금속제 환봉(10)의 내부로 정해진 깊이까지 삽입시키고, 상기 금속제 환봉(10)이 제1다이(m1)의 압출구멍을 반복하여 통과시킨다. 그러면, 상기 맨드릴(d)이 삽입된 구간은 두께가 얇게 되고, 상기 맨드릴(d)이 삽입되지 않은 구간은 상대적으로 두께가 두꺼워지게 된다.That is, the mandrel d is inserted into the metal round bar 10 to a predetermined depth, and the metal round bar 10 passes through the extrusion hole of the first die m1 repeatedly. Then, the section in which the mandrel d is inserted becomes thin, and the section in which the mandrel d is not inserted becomes relatively thick.

둘째, 상기 1차 성형물(11)의 감소된 지름구간에 대하여 압출 또는 단조를 실시하여 일면이 평탄한 기어면을 갖는 다각형상의 치형부를 갖는 2차 성형물을 형성하는 2차 성형단계를 실시한다.Second, a second molding step is performed to form a secondary molding having a polygonal tooth having a flat gear surface on one surface by extruding or forging the reduced diameter section of the primary molding 11.

여기서, 상기 2차 성형단계는, 다각형상의 압출구멍이 형성된 제2다이(m2)에 의해 실시되며, 래크기어가 형성될 치형부 구간을 상기 제2다이의 다각형상을 갖는 압출구멍을 강제 통과시켜 도 3a 내지 도 3c에서와 같은 형상으로 성형한다. Here, the secondary molding step is performed by a second die (m2) having a polygonal extrusion hole, by forcing the tooth section in which the rack gear is to be formed to pass through the extrusion hole having a polygonal shape of the second die Molding is performed as shown in FIGS. 3A to 3C.

셋째, 상기 2차 성형물(12)의 치형부 구간에 래크기어를 성형을 실시한다. 이때, 상기 래크기어는 공지의 선삭 가공 또는 호빙, 세이퍼, 브로치 등의 가공에 의해 성형된다.Third, the rack gear is molded in the tooth section of the secondary molded product 12. At this time, the rack gear is molded by a known turning process or processing such as hobbing, safer, brooch.

상기와 같은 공정에 의해 제조되는 차량용 중공 스티어링 래크바는 생산공정이 연속적으로 이루어지므로 대량 양산이 가능하고 도 3a 내지 도 3b에서 보는 바와 같이 비틀림 응력을 집중적으로 작용받는 치형부(5)의 형상을 안정적으로 성형 가능하므로 종전에 비해 휨, 비틀림 응력에 대한 내구성을 대폭적으로 높일 수 있어 이를 채용한 차량의 안전성을 높일 수 있다.Hollow steering rack bar for a vehicle manufactured by the above process is a mass production is possible because the production process is made continuously and as shown in Figures 3a to 3b the shape of the teeth (5) to be intensively applied to the torsional stress Since it can be molded stably, the durability against bending and torsional stresses can be significantly increased compared to the past, thereby increasing the safety of the vehicle employing it.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바의 제조공정을 설명하기 위한 도면,1a to 1e is a view for explaining a manufacturing process of a hollow steering rack bar for a vehicle according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 제조공정 중 다른 실시예를 나타낸 도면,2 is a view showing another embodiment of the manufacturing process according to the present invention,

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 스티어링 래크바의 단면을 나타낸 도면,3a to 3c are cross-sectional views of the steering rack bar according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 차량용 중공 스티어링 래크바를 나타낸 사시도.Figure 4 is a perspective view of a vehicle hollow steering rack bar according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 스티어링 래크바 3 : 축부1: steering rack bar 3: shaft

5 : 기어부 7 : 조인트부5 gear portion 7 joint portion

10 : 중공부재 11, 12, 13 : 1,2,3차 성형물10: hollow member 11, 12, 13: 1,2,3 moldings

d : 맨드릴 m1, m2, m3 : 다이d: mandrel m1, m2, m3: die

Claims (8)

삭제delete 중공의 관 형상을 갖는 것으로 원통형의 축부 및 이 축부의 일측으로 평탄한 일면에 래크기어가 성형된 치형부를 구비한 차량용 중공 스티어링 래크바에 있어서,A hollow steering rack bar for a vehicle having a hollow tubular shape and having a cylindrical shaft portion and teeth formed by forming a rack gear on one surface flat to one side of the shaft portion, 상기 치형부는,The tooth portion, 일면이 평탄하게 가공되어 래크기어가 성형되는 기어면과,A gear surface on which one surface is processed to form a rack gear, 상기 기어면의 양측에 대하여 둔각으로 연결되는 곡률을 갖는 곡률 테이퍼면과,A curvature tapered surface having a curvature connected at an obtuse angle with respect to both sides of the gear surface, 상기 기어면과 평행하게 배치되는 것으로 완만한 곡률을 갖도록 돌출된 곡률 수평면과,A curvature horizontal plane protruding to have a gentle curvature to be disposed parallel to the gear surface; 상기 각각의 곡률 테이퍼면과 곡률 수평면의 양단을 연결하는 것으로 완만한 곡률을 갖는 오목홈이 성형되는 강도 보강면으로 성형되고,By connecting both ends of the curvature taper surface and the curvature horizontal surface is formed into a strength reinforcing surface is formed a concave groove having a gentle curvature, 그 내부는 대응되는 형상의 관통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 중공 스티어링 래크바.The inside is a hollow steering rack bar for a vehicle, characterized in that the through-hole of the corresponding shape is formed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 치형부는The tooth portion 일면이 평탄하게 가공되어 래크기어가 성형되는 기어면과,One surface is processed to be flat and the gear surface to form a rack gear, 상기 기어면에 대하여 직각으로 배치되는 한쌍의 수직면과,A pair of vertical planes disposed perpendicular to said gear plane, 상기 기어면과 한쌍의 수직면 일단을 연결하는 테이퍼면과, 상기 한쌍의 테이퍼면의 일단을 완만한 곡률을 갖도록 연결하는 돌출 곡률면으로 성형되고,A tapered surface connecting one end of the pair of vertical surfaces with the gear surface, and a protruding curvature surface connecting one end of the pair of tapered surfaces with a gentle curvature, 그 내부는 단면이 장방형상을 갖는 관통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 중공 스티어링 래크바.A hollow steering rack bar for a vehicle, wherein a through hole having a rectangular cross section is formed inside. 삭제delete 삭제delete 중공의 관 형상을 갖는 것으로 원통형의 축부 및 이 축부의 일측으로 평탄한 일면에 래크기어가 성형된 치형부를 구비한 차량용 중공 스티어링 래크바의 제조방법에 있어서,In the method of manufacturing a hollow steering rack bar for a vehicle having a hollow tubular shape and having a cylindrical shaft portion and a tooth portion formed with a rack gear on one surface flat to one side of the shaft portion, 중공의 금속제 환봉 일측단에 대하여 압출을 실시하여 지름을 감소시키면서 축관 두께가 증가된 1차 성형물을 형성하는 1차 성형단계와;A primary molding step of performing extrusion on one end of the hollow metal round bar to form a primary molded article having an increased thickness of the shaft tube while reducing the diameter; 상기 1차 성형물의 감소된 지름구간에 대하여 압출 또는 단조를 실시하여 일면이 평탄한 기어면을 갖는 다각형상의 치형부를 갖는 2차 성형물을 형성하는 2차 성형단계와;A secondary molding step of extruding or forging the reduced diameter section of the primary molding to form a secondary molding having a polygonal tooth having a flat gear surface on one surface; 상기 치형부에 래크기어를 성형하는 기어가공단계;A gear processing step of forming a rack gear in the tooth portion; 를 포함하여 구성되되,Consists of including 상기 1차 성형단계는,The primary molding step, 상기 금속제 환봉의 일측 끝단이 압입되는 압출구멍을 형성한 제1다이와, 상기 금속제 환봉의 내부에 삽입되어 압출시 직진도와 진원도를 유지하는 맨드릴에 의해 압출이 실시되는 것을 특징으로 하는 차량용 중공 스티어링 래크바 제조방법.Hollow steering rack bar for a vehicle, characterized in that the extrusion is performed by a first die having an extrusion hole in which one end of the metal round bar is pressed, and a mandrel inserted into the metal round bar to maintain straightness and roundness during extrusion. Manufacturing method. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 2차 성형단계는 다각형상의 압출구멍이 형성된 제2다이에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 차량용 중공 스티어링 래크바 제조방법.The secondary forming step is a hollow steering rack bar manufacturing method for a vehicle, characterized in that carried out by a second die formed with a polygonal extrusion hole. 삭제delete
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