JP2005290410A - シャフトの高周波焼入れ装置、及び、シャフトの高周波焼入れ方法 - Google Patents

シャフトの高周波焼入れ装置、及び、シャフトの高周波焼入れ方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
本発明では、特に焼入れが必要となる孔部の縁部の焼入れを正確、且つ確実に行うことで、強度を確保するとともに、焼入れする上で必要となるコストを削減でき、しかもシャフトの軸方向の精度も確保することのできるシャフトの高周波焼入れ装置、及び、シャフトの高周波焼入れ方法の提供を目的とする。
【解決手段】
軸方向の中部に中空円筒部11aを有した棒状の炭素鋼からなるとともに、上記中空円筒部11aの同一外周面に孔部12、13を穿設したシャフト16を保持した状態で、上記孔部の周縁部に高周波焼入れを行うべく、該孔部12、13の周縁部14、15に対向配設したコイル体17、18を備えたシャフト16の高周波焼入れ装置であって、上記孔部12、13に挿入して、上記コイル体17、18に対する上記中空円筒部11aの位置決めを行う位置決め手段19を具備したシャフトの高周波焼入れ装置。
【選択図】 図1

Description

この発明は、シャフトの高周波焼入れ装置、及び、シャフトの高周波焼入れ方法に関し、例えば、ステアリングシャフトに穿設したロック孔部における周縁部の強度を高めるため焼入れを行う高周波焼入れ装置、及び、シャフトの高周波焼入れ方法に関する。
例えば、上記ロック孔部における周縁部は、耐摩耗性等の強度が必要とされるため、通常、上記ロック孔部の周縁部には、焼入れ処理が施される。
最近では、ステアリングシャフトの軸方向の精度を高精度に維持しつつ、上記ロック孔部の周縁部の強度を、より高い強度に保つため、該ロック孔部の周縁部の焼入れに関して様々な先行技術が提案されている。
例えば、先行技術1(特許文献1参照)では、ロック穴部(上記ロック孔部部)を有する円周面上に連続して高周波焼入部を形成するステアリングシャフトのロック穴部構造が提案されている。
上記先行技術1によれば、ステアリングシャフトにおけるロック穴部を穿設した円周面全体に焼入れを行うことで、該ロック穴部の周縁部のみに焼入れを行うよりも、ステアリングシャフトの曲げ剛性などの強度をより高めることができるとの開示がなされている。
しかし、上記ロック穴部の穿設した円周面全体に焼入れ処理を施すと、その分、焼入れ時間や電力消費量も増加してしまう。
さらに、ステアリングシャフトに捩じり応力や曲げ応力が生じた場合、ロック穴部の周縁部には、構造上、集中的に応力が加わることから、該ロック穴部の周縁部に対して、焼入れ処理を確実に行うことにより、上記円周面全体に焼入れを行う必要性は低いといえる。
また、上記円周面全体に焼入れを施した場合、該円周面の一部に残留応力による歪みが残留し、ステアリングシャフトの軸方向の精度に影響がでるという弊害も有する。
一方、先行技術2(特許文献2参照)では、ステアリングシャフトに穿設したロック孔部の周囲、及び該ロック孔部のステアリングシャフトの軸心に対する対称位置に焼入れを行うことが提案されている。
そして、上記先行技術2(特許文献2参照)の段落[0011]においては、上述した円周面全体に焼入れ処理を施した場合に、歪みが生じるという先行技術1のロック穴構造の有する問題についても指摘している。
この問題に対して先行技術2では、ステアリングシャフトの軸心に対して互いに対称位置に焼入れ処理を行い、撓み変形の違いを緩和することにより、軸方向の精度も維持できることを開示している。
さらに、ロック孔部を穿設した部位における外周全体に焼入れ処理を施さない分、焼入れ時間を短縮できることも開示している。
しかし、先行技術2においては、ステアリングシャフトに対する焼入れの正確さ、確実性については、不充分といわざるを得ない。
なぜなら、ステアリングシャフトの軸心に対して、ロック孔部の周囲の対称位置だけでなく、ロック孔部の対称位置をも高周波焼入れ硬化することを前提としているためである。
つまり、ステアリングシャフトにおける上記対称位置に相当する部位にも当然、高周波焼き入れ硬化がなされることになるため、ロック孔部の周縁部よりも、その上記対称位置に相当する上記部位の方がより撓み変形してしまうおそれも有する。
また、実際には、焼入れ処理を行う際に、ステアリングシャフトを所定の部位に固定したり、高周波コイルを設置したりする工程が必要となるが、これらの工程を手動で行う場合は勿論、装置自体が自動で行う場合であっても、人為的な問題、装置の組み立て精度等の問題などから必然的にステアリングシャフトと、高周波コイルとの相対的な位置偏差が生じてしまうという問題も有する。
先行技術2では、このような問題について全く考慮がなされていない。
具体的には、上述したステアリングシャフト31と、高周波コイル32、33との間に相対的な位置偏差が生じた状態を、模式的に示した図6(a)から明らかなように、中空円筒部34は、高周波コイル32、33に対して周方向について通常、位置偏差(Δα)が生じる。
このため、中空円筒部34の周方向におけるロック孔部35の両縁部36a、36bでは、それぞれ高周波コイル32から受ける誘導起電力の値が異なるため、焼入れの具合も異なってしまう。
ところが、ステアリングシャフト31に捩れ応力や曲げ応力が作用したとき、上記ロック孔部35の両縁部36a、36bには、前述したとおり、構造上、集中応力が加わる。
しかも、上記ロック孔部35の周縁部36には、ロックキーが摺動するため、該ロック孔部35の周縁部36には、耐摩耗性も必要となる。
上述したことからも、ロック孔部35の周縁部36には、特に、正確、かつ確実な焼入れ処理を施す必要があるにも関わらず、上記位置偏差(Δα)が生じることで、焼入れすべき部位が少なくなったり、ロック孔部35から離れた部位に焼入れされたりしてしまうことや、ロック孔部35の周縁部36の温度が上昇しすぎて、いわゆるオーバーヒートの温度に達してしまう問題が有する。
また、例えば、高周波電流発生器、高周波コイルなどの電流管理の問題から各高周波コイル32、33に流れる高周波電流の値が異なった場合、その分、該高周波コイル32、33に対向さする各ロック孔部の焼入れ具合が互いに異なってしまうという事態が生じる。
なお、ステアリングシャフト40は、本来、各高周波コイル32、33に対して、同一間隔になるよう取り付けられる必要があるが、取り付け精度等の問題などから、図6(b)のように、上記一対の高周波コイル32、33の各々と、ステアリングシャフト31との互いの間隔(d1、d2)が僅かながらも異なってしまうことも考えられる。
このため、当然、焼入れの際の温度上昇も異なってしまうため、中空円筒部34が歪んでしまい、ステアリングシャフト31は、多少なりと屈曲してしまうという事態も生じる。
実用新案登録公報第2573196号公報 特開2003−175801号公報
そこで本発明では、特に焼入れが必要となる孔部の縁部の焼入れを正確、且つ確実に行うことで、強度を確保するとともに、焼入れする上で必要となるコストを削減でき、しかもシャフトの軸方向の精度も確保することのできるシャフトの高周波焼入れ装置、及び、シャフトの高周波焼入れ方法の提供を目的とする。
本発明のシャフトの高周波焼入れ装置は、軸方向の中部に中空円筒部を有した棒状の炭素鋼からなるとともに、上記中空円筒部の同一外周面に、該外周面を均等分配するよう2つ以上の孔部が穿設されたシャフトを保持する状態で、上記孔部の周縁部に高周波焼入れを行うべく、上記各孔部の周縁部に対して、コイル体を対向配設したことを特徴とする。
さらに、本発明のシャフトの高周波焼入れ装置は、軸方向の中部に中空円筒部を有した棒状の炭素鋼からなるとともに、上記中空円筒部の同一外周面に孔部を穿設したシャフトを保持した状態で、上記孔部の周縁部に高周波焼入れを行うべく、該孔部の周縁部に対向配設したコイル体を備えたシャフトの高周波焼入れ装置であって、上記孔部に挿入して、上記コイル体に対する上記中空円筒部の位置決めを行う位置決め手段を具備したことを特徴とする。
上記位置決め手段は、例えば、上記孔部の縁部に嵌入したり、上記中空円筒部の内壁面に当接させたりすることにより、物理的に上記コイル体に対する上記中空円筒部の位置決めに適用される。
さらに、上記シャフトの高周波焼入れ装置は、上記シャフトが、上記孔部を2つ以上、上記中空円筒部における外周面に均等分配させたシャフトであり、該シャフトを保持する保持体を、互いに隣接する上記孔部どうしの上記中空円筒部の中心軸に対するなす角ごとに停止するよう回転可能に構成したことを特徴とする。
また、本発明のシャフトの高周波焼入れ方法は、軸方向の中部に中空円筒部を有した棒状の炭素鋼からなるとともに、上記中空円筒部の外周面に、孔部を穿設したシャフトを装着する装着工程を実行し、上記孔部の周縁部に対向配設したコイル体を用いて上記孔部の周縁部に高周波焼入れする高周波焼入れ工程を実行する高周波焼入れ方法であって、上記装着工程の後、上記孔部に位置決め用治具を挿入し、上記コイル体に対する上記中空円筒部の位置決め工程を実行することを特徴とする。
さらに、本発明のシャフトの高周波焼入れ方法は、上記シャフトが、上記孔部を2つ以上、上記中空円筒部における外周面に均等分配させたシャフトであり、該シャフトを回転可能に保持する保持体が、互いに隣接する上記孔部どうしの上記中空円筒部の中心軸に対するなす角ごとに停止しながら上記高周波焼入れ工程を実行することを特徴とする。
請求1に係る発明によれば、上記中空円筒部の同一外周面に、2つ以上、穿設した孔部の周縁部に対してのみに対して、高周波焼入れを施すことで、形状や面積等が同一の条件の対象物に対して高周波焼入れを施すことができる。よって、高周波焼入れを施した部位の撓み変形量を均等にすることができる。
しかも、上記シャフトは、上記孔部が上記外周面に対して均等分配した状態に穿設されたものを対象としているため、上記孔部の周縁部に対して高周波焼入れを施せば、上記中空円筒部の外周面を、その周方向に対して均等に分割する部位から高周波焼入れを施すことになる。
以上により、シャフトが撓むことを防ぐことができるため、シャフトの軸方向の精度を高精度のまま保つことができる。
請求項2、又は請求項4に係る発明によれば、位置決め手段により、コイル体に対するシャフトの中空円筒部の位置決めをすることができる。
これにより、構造上、集中荷重が最も加わり易いために強度を必要とする孔部の周縁部の高周波焼入れを正確、かつ確実に行うことできる。
すなわち、孔部の周縁部のみに高周波焼入れを行うだけで、耐摩耗性、曲げ剛性などの強度を向上させることができることは勿論、シャフトに作用する捩れ応力などに対しても、充分強度を確保することができる。
さらに、上記中空円筒部の外周面全体に高周波焼入れする必要性がなくなるため、焼入れ時間の短縮を図ることができる。
また、請求項3、又は請求項5に係る発明によれば、各コイル体を、上記中空円筒部に穿設した各孔部に対向させるが、各コイル体に対して、全ての孔部を逐次、対向させることになるため、同一条件で全ての孔部の周縁部に、高周波焼入れを施すことができる。
よって、各コイル体において、流れる高周波電流値が常に一致しなくても、該高周波電流値の違いの影響を受けないばかりか、各孔部の周縁部と、それに対向するコイル体との間隔の違いが、仮に存在する場合においても、その間隔の違いなどの影響も受けない。
このため、全ての孔部の周縁部に対して均等に高周波焼入れするため、各コイル体どうし、常に一定の高周波電流値に保つなど電流管理の煩わしさを省くことができる。
しかも、中空円筒部に、たわみ変形が生じないで高周波焼入れを行うことができるため、シャフトの軸方向の精度を高精度のまま保つことができる。特に、ステアリングシャフトに適用すれば、運転時に良好な操作感を得ることができる。
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
図1は、自動車のステアリングホイールから延設されるステアリングシャフト11を示し、該ステアリングシャフト11は、図1に示したように中空円筒状の炭素鋼で形成される。
上記ステアリングシャフト11の軸方向の中部における中空円筒部11aには、図1、図2に示したように、キーロックが差し込み可能な2つのロック孔部12、13を穿設している。具体的には、上記2つのロック孔部12、13は、中空円筒部11aの外周面上において軸心に対して対向する所定の対向部位に、軸方向に長い長孔形状に穿設されている。
なお、図2は、図1における中空円筒部11aを側面視したときの図である。
上記2つのロック孔部12、13のうち、一方のロック孔部を第1ロック孔部12に設定し、他方のロック孔部を第2ロック孔部13に設定する。
さらに、上記ステアリングシャフト11におけるロック孔部12、13の周縁部14、15には、高周波焼入れ処理が施されているが(図2参照)、まだ焼入れ処理をしていない状態のステアリングシャフト16(以下、単にステアリングシャフト16とする)に対して、高周波焼入れを行う高周波焼入れ装置の構成について以下、説明する。
上記ステアリングシャフト16を保持する保持部(図示せず)は、上部側保持部と下部側保持部とを具備し、それぞれを上下方向で対向配設している。そして、ステアリングシャフト16は、上部を上部側保持部に保持され、下部を下部側保持部に保持された状態で保持部に装着される。
さらに、上記上部側保持部は、ステアリングシャフト16を回転自在な状態で保持している。一方、上記下部側保持部は、ステアリングシャフト16を軸心回りに回転させるモータを具備し、該モータには、ブレーキが内蔵されている。該ブレーキが解除されているときは、上記下部側保持部も上記上部側保持部と同様にステアリングシャフト16を回転自在に保持した状態となる。
また、上記ステアリングシャフト16を保持部に装着したとき、2つのロック孔部12、13の各周縁部14、15に対する対向側には、図3に示したようにそれぞれコイル体17、18を、ステアリングシャフト16に対して僅かな間隙を隔てて配設している。
この2つのコイル体17、18は、それぞれ同一形態で構成し、上記第1ロック孔部12に対向するコイル体を第1コイル体17に設定し、上記第2ロック孔部13に対向するコイル体を第2コイル体18に設定する。
上記コイル体17、18の形態は、それぞれ鞍形の同一形態で構成しているため、ここでは、第1コイル17を採りあげ、その形態について説明する。
具体的には、第1コイル体17の長さ方向、幅方向における長さはそれぞれの第1ロック孔部12の長さ方向、幅方向の長さよりもやや長い形態をとる。
第1コイル体17の長さ方向においては、2本の直線状の導線17a、17aで構成し、その2本の導線17a、17aの上端部どうしは、互いに幅方向において、中空円筒部11aの曲率半径よりもやや大きな曲率半径で円弧状の導線17bで連結している。
一方、上記2本の導線各下端部は、それぞれ幅方向の中間部まで、上記円弧状の導線と同一曲率半径をした導線17cであるが、該導線を幅方向の中間部において対向させた後、ロック孔部12、13の有する側と反対方向に屈曲している。
このように、屈曲した導線17cは、高周波電流発生器(図示せず)に連結されている。上記形態でコイル体17、18は構成し、該コイル体17、18には、上記高周波電流発生器から供給された高周波電流が流れる。
また、第1ロック孔部12に対する第1コイル体17を隔てた反対側では、位置決め用治具19(図3参照)が待避している。上記位置決め用治具19は、ステンレス製の縦長の略四角柱状に構成し、上下方向に保持されたステアリングシャフト16に対して、水平方向に倒伏した状態で空気圧シリンダ(図示せず)に取り付いている。
具体的には、位置決め用治具19の幅方向の中間部位と、第1コイル体17の幅方向の中間部位が一致するとともに、第1ロック孔部12の長さ方向の中間に相当する部位に取り付けられている。
さらに、上記位置決め用治具19は、第1ロック孔部12の幅方向の間隔よりも長く、第1コイル体17の幅方向の長さよりも短い幅を有して形成している。さらに、上記位置決め用治具19における第1ロック孔部12と対向する端部側における幅方向の両角部は、テーパ形状に切り欠いてテーパ形状部19a、19bを形成している。
そして、上述したように、上記位置決め用治具19が空気圧シリンダのピストンロッドの先端に上述した配置となるよう取り付けられており、空気圧シリンダのピストンロッドが伸長するときは、位置決め用治具19を第1ロック孔部12の方向に直進させることができ(図3の仮想線参照)、伸縮した状態においては、上述したとおり、位置決め用治具19は、第1コイル体17に対して、ステアリングシャフト16と反対側の退避位置で退避している。
その他、図示しないが、焼入れ処理後に適宜、ステアリングシャフト16を冷却する冷却用ユニットと、ステアリングシャフト16を搬送する搬送ユニットと、上述した構成要素の制御をする制御部とを備えて構成している。
次に、上記構成を採る焼入れ装置により、ステアリングシャフト16に焼入れ処理を施すための一連の工程について説明を行う。
上記搬送部が任意のステアリングシャフト16を保持部の近傍にまで搬送し、コイル体17、18とロック孔部12、13とが上述したような略対向関係となるよう、ステアリングシャフト16の上部と下部とを保持部によって保持する。
なお、このとき上部側保持部におけるモータのブレーキは、解除しているため、ステアリングシャフト16の軸回りについての回転については、保持部に拘束されておらず、回転自在な状態である。
このようにして、ステアリングシャフト16の装着が完了すると、空気圧シリンダのピストンロッドが伸長し、位置決め用治具19は、退避位置からステアリングシャフト16の第1ロック孔部12の方向に直進する。
ここで、例えば、図4に示したようにステアリングシャフト16が位置決め用治具19に対して、左回り方向に位置偏差(Δα)が生じている場合(図4(a)参照)、空気圧シリンダのストロークが最大に達する直前において、第1ロック孔部12の周縁部14における右側の縁部14aが右側のテーパ形成部19aに当接する(図4(b)参照)。
しかし、ステアリングシャフト16は、回転自在に保持部によって保持されているため、位置決め用治具19がステアリングシャフト16に当接してもシリンダのピストンロッドの先端には、負荷がかからない。
よって、空気圧シリンダのピストンロッドは、最大ストロークに達するまでさらに伸長するため、その間、位置決め用治具19の右側のテーパ形成部19aと第1ロック孔部12の右側の縁部14aとが摺動し、位置決め用治具19は、ステアリングシャフト16を右回りに受動的に回転させる。
そして、ピストンロッドが最大ストロークに達したのと略同時に、位置決め用治具19のテーパ形成部19a、19bが第1ロック孔部12の幅方向の両縁部14a 、14bに当接する(図4(c)参照)。つまり、位置決め用治具19の先端が、第1ロック孔部12内に嵌入されるため、ステアリングシャフト16の回転が停止し、第1コイル体17、第1ロック孔部12、及び、位置決め用治具19のそれぞれが幅方向で一致した状態に位置決めすることができる。
上述するように、中空円筒部11aのコイル体17、18に対する位置決めが完了すると、ブレーキが作動し、保持部は、ステアリングシャフト16の軸方向の回転を拘束する。このような状態においうて、ピストンロッドは、再度、収縮して、位置決め用治具19は、当初位置した退避位置にまで退避し、その後ブレーキは解除される。
上記位置決め工程が完了すれば、高周波電流発生器が所定時間、稼動し、各コイル体17、18に高周波誘導電流(例えば、100KHz〜110KHz)が流れる。該高周波誘導電流に惹起された各ロック孔部12、13の周縁部14、15は、ジュール発熱により、温度が上昇し、高周波焼入れ硬化が進行する。
このとき、中空円筒部11aの周方向において、各ロック孔部12、13は、コイル体17、18に対して位置偏差(Δα)がない状態であるため、中空円筒部11aの周方向におけるロック孔部12、13の両縁部のそれぞれに対して、均等に高周波焼入れ硬化を進行させることができる。
すなわち、上述した位置決め用治具19を用いて位置決めすることで、中空円筒部11aの周方向におけるロック孔部12、13の周縁部14、15における特定の縁部(例えば、14b)のみ高周波焼入れが不完全となる事態にならない。また、このような高周波焼入れが不完全となる事態を考慮して、高周波焼入れに必要な時間以上に焼入れを施す必要もなく、周縁部14、15を逆に過熱しすぎることもない。
また、高周波焼入れ工程の間、上記位置決め用治具19は、第1コイル体17に対して上述のように待避しているため、該第1コイル体17と干渉することもなく、また、第1ロック孔部12の周縁部14の発熱温度、さらには、上記冷却ユニットによる冷却にも影響を与えることもない。
このように、高周波焼入れ工程を施してから所定時間が経過するまで、2つのロック孔部12、13の各縁部14、15にある程度の焼入れ硬化を進行させる。そして、該所定時間経過後にモータが駆動し、保持部に装着されたステアリングシャフト16は、該ステアリングシャフト16の軸心回りに180°(図5中、π参照)回転する。
これにより、第1ロック孔部12は第2コイル体18と対向し、第2ロック孔部13は、第1コイル体17と対向することになる。
コイル体17、18とロック孔部12、13とがこのように対向した後、さらに上述と同じ所定時間の間、第1ロック孔部12は、第2コイル体18に流れる高周波電流によって、高周波焼入れ硬化され、第2ロック孔部13は、第1コイル体17に流れる高周波電流によって、高周波焼入れ硬化される。
そして、上記所定時間が経過すると同時に、再度、保持部によって、ステアリングシャフト16は、180°回転し、コイル体17、18とロック孔部12、13とは、焼入れ当初の対向関係で上記所定時間の間、高周波焼入れが行われる。このような、一連の工程を繰り返して、焼入れを行う。
上述するような焼入れ工程を実行した後は、適宜、上記冷却ユニットなどにより、中空円筒部11aの温度を下げる処理などが行われ、ロック孔部12、13の周縁部14、15に高周波焼入れ処理が施されたステアリンググシャフト11を完成する。
上述するように、上記焼入れ工程を実行すれば、第1ロック孔部12と第2ロック孔部13とは、第1コイル体17と第2コイル体18のそれぞれから均等に高周波焼入れ硬化がなされる。
このため、第1コイル体17と第2コイル体18とに流れる電流値の違いの影響を受けることがない。さらに、万一、2つのコイル体17、18とロック孔部12、13とが対向する間隔の違い(図5中、D1、D2)、が存在する場合であっても、該間隔の違い(図5中、D1、D2)の影響を受けることがない。
よって、第1ロック孔部12の周縁部14と第2ロック孔部13の周縁部15とを、均等に高周波焼入れすることができる。
しかも、第1ロック孔部12の周縁部14と第2ロック孔部13の周縁部15とは、中空円筒部11aにおいて、互いに同じだけたわむとともに、軸心に対して対向位置にあるため、ステアリングシャフト11が屈曲してしまうことがない。
また、高周波焼入れを行うことで、焼入れしたい部位を正確に焼入れできるため、予め見積もった焼入れに必要な時間が経過すれば、確実に焼入れを完了させることができ、無駄な焼入れ時間も要しない。
なお、保持部に有するモータを駆動させることで、ステアリングシャフト16を回転させて全てのロック孔部12、13の縁部を均等に焼入れしたが、高周波焼入れの際、ステアリングシャフト16は固定しておき、ステアリングシャフト16の外周側のコイル体がステアリングシャフト16の周囲を回転する構成としてもよい。
上述の実施形態と、この発明の構成との対応において、この実施形態のステアリングシャフト11(16)は、この発明のシャフトに対応し、以下同様に、位置決め用治具19は、位置決め手段に対応するも、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
本実施形態におけるステアリングシャフトの側面図。 図1に示した中空円筒部の側面図。 ステアリングシャフトを装着したときの中空円筒部とその近傍を示す斜視図。 本実施形態における位置決め工程を横断面で示した説明図。 本実施形態におけるステアリングシャフトの焼入れ工程の様子を横断面で示した説明図。 従来の焼入れ工程の問題点を横断面で示した説明図。
符号の説明
11(16)…ステアリングシャフト
11a…中空円筒部
12…第1ロック孔部
13…第2ロック孔部
14…第1ロック孔部の周縁部
15…第2ロック孔部の周縁部
17…第1コイル体
18…第2コイル体
19…位置決め用治具

Claims (6)

  1. 軸方向の中部に中空円筒部を有した棒状の炭素鋼からなるとともに、上記中空円筒部の同一外周面に、該外周面を均等分配するよう2つ以上の孔部が穿設されたシャフトを保持する状態で、上記孔部の周縁部に高周波焼入れを行うべく、上記各孔部の周縁部に対して、コイル体を対向配設した
    シャフトの高周波焼入れ装置。
  2. 軸方向の中部に中空円筒部を有した棒状の炭素鋼からなるとともに、上記中空円筒部の同一外周面に孔部を穿設したシャフトを保持した状態で、上記孔部の周縁部に高周波焼入れを行うべく、該孔部の周縁部に対向配設したコイル体を備えたシャフトの高周波焼入れ装置であって、
    上記孔部に挿入して、上記コイル体に対する上記中空円筒部の位置決めを行う位置決め手段を具備した
    シャフトの高周波焼入れ装置。
  3. 上記シャフトが、上記孔部を2つ以上、上記中空円筒部における外周面に均等分配させたシャフトであり、
    該シャフトを保持する保持体を、互いに隣接する上記孔部どうしの上記中空円筒部の中心軸に対するなす角ごとに停止するよう回転可能に構成した
    請求項2に記載のシャフトの高周波焼入れ装置。
  4. 軸方向の中部に中空円筒部を有した棒状の炭素鋼からなるとともに、上記中空円筒部の外周面に、孔部を穿設したシャフトを装着する装着工程を実行し、上記孔部の周縁部に対向配設したコイル体を用いて上記孔部の周縁部に高周波焼入れする高周波焼入れ工程を実行する高周波焼入れ方法であって、
    上記装着工程の後、上記孔部に位置決め用治具を挿入し、
    上記コイル体に対する上記中空円筒部の位置決め工程を実行する
    シャフトの高周波焼入れ方法。
  5. 上記シャフトが、上記孔部を2つ以上、上記中空円筒部における外周面に均等分配させたシャフトであり、
    該シャフトを回転可能に保持する保持体が、互いに隣接する上記孔部どうしの上記中空円筒部の中心軸に対するなす角ごとに停止しながら上記高周波焼入れ工程を実行する
    請求項4に記載のシャフトの高周波焼入れ方法。
  6. 請求項1、請求項2、又は請求項3に記載のシャフトの高周波焼入れ装置により高周波焼入れしたシャフト、若しくは請求項4、又は請求項5に記載のシャフトの高周波焼入れ方法により高周波焼入れしたシャフト。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021161471A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 日本製鉄株式会社 鋼部材の製造方法、鋼部材の製造に用いる治具、及び鋼部材

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6042157A (ja) * 1983-04-15 1985-03-06 シイクル プジヨ 操縦輪シヤフト
JPH0582721U (ja) * 1992-04-14 1993-11-09 株式会社山田製作所 ステアリングシャフトのロック穴部構造
JP2000168501A (ja) * 1998-12-09 2000-06-20 Nsk Ltd ロック用係合部付中空ステアリングシャフトとその製造方法及びステアリングロック装置
JP2001214217A (ja) * 2000-01-28 2001-08-07 Fuji Electronics Industry Co Ltd 高周波加熱コイル体、高周波焼入装置および高周波焼入方法
JP2003175801A (ja) * 2001-12-13 2003-06-24 Toyoda Mach Works Ltd ロック穴付き中空ステアリングシャフト及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6042157A (ja) * 1983-04-15 1985-03-06 シイクル プジヨ 操縦輪シヤフト
JPH0582721U (ja) * 1992-04-14 1993-11-09 株式会社山田製作所 ステアリングシャフトのロック穴部構造
JP2000168501A (ja) * 1998-12-09 2000-06-20 Nsk Ltd ロック用係合部付中空ステアリングシャフトとその製造方法及びステアリングロック装置
JP2001214217A (ja) * 2000-01-28 2001-08-07 Fuji Electronics Industry Co Ltd 高周波加熱コイル体、高周波焼入装置および高周波焼入方法
JP2003175801A (ja) * 2001-12-13 2003-06-24 Toyoda Mach Works Ltd ロック穴付き中空ステアリングシャフト及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021161471A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 日本製鉄株式会社 鋼部材の製造方法、鋼部材の製造に用いる治具、及び鋼部材
JP7602106B2 (ja) 2020-03-31 2024-12-18 日本製鉄株式会社 鋼部材の製造方法、鋼部材の製造に用いる治具、及び鋼部材

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