[發明專利]齒條和齒條齒成形模具

有效

• 申請號: 201310250019.7
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103507851A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 野村圣人;山脅崇;鈴木亮介
• 申請（專利權）人: 高周波熱錬株式會社
• 主分類號: B62D3/12
• 分類號: B62D3/12;B21D37/10;B21D15/02;F16H55/26;B21D17/02
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;文琦

技術領域

本發明涉及一種用于齒條與小齒輪傳動裝置的齒條，該齒條與小齒輪傳動裝置轉而用于機動車的動力轉向系統中，并且更具體地說，本發明涉及一種利用小齒輪實現改善轉向力傳遞效率的技術。此外，本發明還涉及一種用于形成齒條的齒條齒成形模具，并且更具體地說，本發明涉及一種用于形成改善與小齒輪的轉向力傳遞效率的齒條的齒條齒成形模具。

背景技術

用于使車輛轉向的轉向系統包括：在轉向軸的一側上的小齒輪以及在連接左前和右前車輪的橫拉桿一側上形成齒條齒的齒條。然后，從方向盤傳遞的旋轉轉向力利用轉向齒輪箱轉換為水平側向力，并且然后借助于小齒輪和齒條齒，將水平側向力傳遞到車輪，從而將圍繞主銷的旋轉力施加到車輪（請參見例如JP-2007-253190A）。

在齒條上，從小齒輪與齒條齒的接觸面傳遞從方向盤傳遞的轉向力。因此，接觸面越大，能夠傳遞轉向力的效率越高。

此外，作為生產空心齒條的方法，已知一種從其內側滾壓和鍛造筒狀金屬件的方法。在該方法中，芯棒壓配在筒狀金屬件的內部，以使金屬材料流入到模具的凹部內，從而形成齒條齒（請參見例如JP2008-264874A）。

上面描述的齒條具有下面的問題。即，作為形成齒條的方法，已知一種壓鍛管件410的方法，如圖8所示。利用模具K1和K2將管件410固定于適當位置。事先利用分離模具將管件410的中心部平壓到中心凹部內，并且使齒成形模具430與該中心凹部405進行緊靠。在該方法中，在其上表面側具有錐狀突起T1的芯棒T壓配到管件410內。利用芯棒T上的突起T1造成中心凹部405的材料凸入到齒成形模具430的凹部內。此后，利用具有稍大突起T1的芯棒來替換芯棒T，并且然后將替換芯棒壓配到管件410內。通過重復該過程，中心凹部405的材料逐步地凸出，從而形成齒條齒。

如圖9和10所示，當形成具有齒條齒的齒條411、該齒條齒在其軸向上在管件410的中心凹部405的整個區域上形成時，在位于齒條齒部LB1的軸向端部附近的部分處形成比在中心部處的齒條齒小的齒條齒。例如，對于齒條齒H1、H2，當輥壓和鍛造管件410時，在范圍L1、L2內的材料凸入到齒成形模具430的凹部內，從而形成齒條齒H1、H2。從范圍L1、L2供給的材料不夠填充齒成形模具430的凹部，并且因此，形成比其他齒條齒小的齒條齒H1、H2。以這種方式形成的齒條齒H1、H2不具有所需的強度和耐久性以及與小齒輪的轉向力傳遞效率。由于上述原因，形成比其他齒條齒小的、靠近軸端部放置的齒條齒。因為該原因，在靠近齒條齒部的軸端部的部分處，齒條齒的強度和耐久性以及與小齒輪的轉向力傳遞效率都不足。

與此對比，如圖11和12所示，當形成具有靠近管件410的中心凹部405的端部的平坦部F1的齒條412時，即使在齒條齒部LB的端部處，也能夠從平坦部F1足夠地供給用于形成齒條齒H3的材料。因為該原因，在齒條齒部LB2的整個區域之上能夠形成具有足夠強度和耐久性以及具有與小齒輪足夠轉向力傳遞效率的齒條齒H3。另一方面，因為將平坦部F1的材料供給到齒條齒部LB2，降低平坦部F1的厚度。這樣降低的平坦部F1厚度以至于其強度和耐久性降低，并且因此，齒條本身的強度和耐久性變得不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種齒條以及一種用于形成這種齒條的齒條齒成形模具，該齒條即使靠近齒條齒部的端部仍具有足夠強度和耐久性并且具有與小齒輪足夠的轉向力傳遞效率。

根據本發明的一個方面，提供一種齒條。該齒條構造為與小齒輪嚙合。所述齒條包括：軸部，設置于所述軸部上的齒條齒部，以及假齒部。所述齒條齒部包括：多個齒條齒，該齒條齒構造為與所述小齒輪嚙合。所述齒條齒在所述軸部的軸向上并排設置。每個所述齒條齒都包括：接觸面，該接觸面相對于軸向傾斜布置，以接觸所述小齒輪。所述假齒部包括至少一個假齒，該假齒在所述軸向上設置于所述齒條齒部的至少一側上，使得所述假齒平行并且鄰接于所述齒條齒布置。假齒被設計成使得所述假齒的整體高度小于每個所述齒條齒的整體高度。