JPH0332515Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、4WS用パワーステアリング装置等
に使用されるステアリングラツク軸のラツク歯及
び歯底を焼入するのに使用される高周波通電誘導
コイルに関する。

（従来の技術） 従来、この種の高周波通電誘導コイルは、第５
図に示すようにステアリングラツク軸３のラツク
歯３１，３２を形成した２面が略Ｖ形状を成して
いる被焼入部３０に面向し、略相似形のＶ形状を
成す２つの平板状のコイル５１，５２と、各コイ
ルの長手方向端部に各々焼入部３０の両端に当接
するように突設され且つ相互に絶縁された一対の
通電チツプ５３ａ，５３ｂとを有すると共に、コ
イル表面には焼入冷却水を噴出する噴出孔５４を
多数穿設している。そして、テフロン板で絶縁さ
れた２つの電極から一方はコイル５１，５２から
チツプ５３ａを介して、他方はもう片側のチツプ
５３ｂを介して被焼入部３０に高周波電流を供給
して通電と誘導によつて被焼入部３０を加熱し、
冷却水を噴出孔５４からかけて焼入れを行うよう
にしている。

（考案が解決しようとする課題） 従来の高周波通電誘導コイルにあつては、第６
図に示すようにエツジ効果によつて被焼入部３０
の頂部３０ａと両裾部３０ｂ，３０ｂでは磁束密
度が大きくなり焼入硬化層Ｌが他の箇所よりも深
く形成されることになり、これら焼入硬化層Ｌが
深く入つた分だけステアリングラツク軸３の全体
の曲りや被焼入部３０のラツク歯すじの歪を惹起
していた。

本考案は、上記問題点に鑑み案出されたもので
あつて、被焼入部の頂部及び両裾部の焼入硬化層
が深く入るのを防ぎ、ステアリングラツク軸の曲
りやラツク歯すじの歪を無くすることができる高
周波通電誘導コイルを提供することを目的として
いる。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案のステアリン
グラツク軸の高周波通電誘導コイルは、ステアリ
ングラツク軸のラツク歯を形成した２面が略Ｖ形
状を成している被焼入部に面向し、略相似形のＶ
形状を成す２つの平板状のコイルと、各コイルの
長手方向端部に各々相互に絶縁された状態で、ま
た被焼入部の両端に当接するように突設された通
電チツプとを有しており、コイルの内側端縁間に
フエライト等の磁束遮断部材を介設すると共に、
コイルの表面の外側端縁近傍部に被焼入部から遠
ざかる段部又は勾配部を設けたことを特徴として
いる。

（作用） 上記構成のステアリングラツク軸の高周波通電
誘導コイルにおいて、ラツク歯を形成した被焼入
部は通電チツプを介して直接高周波電流の供給を
受けると共に、面向したコイルによつて電磁誘導
を受けて高温加熱される。しかし、コイルによつ
て電磁誘導される際、コイル内側端縁間に介設さ
れたフエライト等の磁束遮断部材によつて被焼入
部の頂部を通る磁束はエツジ効果を打消すように
遮断され減少された高温化層は浅くなると共に、
被焼入部の両裾部を通る磁束も被焼入部から遠く
なるコイル外側端縁近傍部の段部又は勾配部によ
つて遠くなつた分だけ同様にエツジ効果を打消す
ように減少され高温化層は浅くなる。所定時間の
高周波電流の供給により、上述のように被焼入部
の全表面に渡つてほぼ均一の深さに形成された高
温化層は、冷却水の供給を受けると第４図ａ，ｂ
に示すような均一深さの焼入硬化層となる。

これら均一深さの硬化層の形成によつてステア
リングラツク軸の曲りやラツク歯すじの歪の発生
を防ぐようになつている。

（実施例） 本考案の実施例について図面を参照して以下説
明する。

第１図及び第２図において、4WSパワーステ
アリングラツク軸の高周波通電誘導コイル１は、
頂角が約80゜の略Ｖ形状を成す２面に各々前輪操
舵用及び後輪操舵用のラツク歯３１，３２を形成
した4WS用ステアリングラツク軸３の被焼入部
３０に面向し、略相似形のＶ形状を成す２つの銅
製の平板状のコイル１１，１２と、これらコイル
１１，１２の長手方向端部に各々被焼入部３０の
両端に当接するように突設され相互にテフロン板
１４で絶縁された一対の通電チツプ１３ａ，１３
ｂとを有している。一方のチツプ１３ａは銅製端
板１６に止具Ｆで止着されており、同テフロン板
１４で絶縁された一対の銅製電極１５ａ，１５ｂ
のうち同じ一方側の内側端板を成す電極１５ａに
コイル１１，１２と端板１６を介して導通されて
おり、他方のチツプ１３ｂは同他方側の外側端板
を成す電極１５ｂに直接止具で固定され導通され
ており、これらチツプ１３ａ，１３ｂ及びコイル
１１，１２に電極１５ａ，１５ｂを介して外部か
ら高周波電流が供給されるようになつている。チ
ツプ１３ａ，１３ｂは、コイル１１，１２の加熱
面１１ａ，１２ａから約２mm上方及び側方に突出
されている。

高周波通電誘導コイル１は、上記コイル１１，
１２、端板１６、内側電極１５ａと更に対向した
プラスチツク製側板１７，１７とプラスチツク製
底板１８とによつて内部に水室Ｗを形成してお
り、底板１８に取付られた給水管１９を介して焼
入用冷却水が該水室Ｗに供給されるようになつて
いる。

コイル１１，１２は、端板１６と内側電極１５
ａと側板１７上に止具Ｆで水密に止具されてい
る。Ｖ形状を成すこれらコイル１１，１２の下方
内側端縁間に磁束遮断部材としてのフエライトコ
ア２０が介設されており、コイル１１，１２の下
方内側端縁部による電磁誘導作用を遮断し、エツ
ジ効果によるエツジ頂部３０ａへの磁束の集中を
軽減するようになつている。また、コイル１１，
１２の表面１１ａ，１２ａの外側端縁近傍部に被
焼入部３０から遠ざかる方向に２mm程の深さの段
部１１ｂ，１２ｂが設けられており、段部１１
ｂ，１２ｂに対向した被焼入部３０の裾部３０
ｂ，３０ｂへの電磁誘導作用を減じエツジ効果に
よるエツジ頂部３０ｂ，３０ｂの磁束集中を軽減
して第４図ａに示すように、上記頂部３０ａ、両
裾部３０ｂ，３０ｂも他の部分と同じく焼入硬化
層の深さを均一化する。焼入硬化層の均一化は、
主として歯底部において行われるが、電磁誘導作
用と高周波電流の直接通電作用とを合せて第４図
ｂに示すようにラツク歯３１，３２の全体も均一
に高温に加熱され、冷却水の供給によつて均一に
焼入される。コイル１１，１２の表面１１ａ，１
２ａには、３列の冷却水噴出孔Ｈが噴出水を拡散
するようにデイフユーザ状に穿設されている。

上記段部１１ｂ，１２ｂに代えて、第３図に示
すようにコイル１１，１２の表面１１ａ，１２ａ
に外側端縁に向つて被焼入部３０から遠ざかるよ
うに勾配部１１ｃ，１２ｃを設けた構成をとるこ
とができ、第４図ａ，ｂに示すような均一深さの
硬化層Ｌを得ることができる。傾斜加工は加工し
にくいが、硬化層Ｌの均一化を正確に行うことが
できる。

ちなみに、本高周波通電誘導コイル１によつて
S45Cの30φmmのラツク軸３に対して、陽極電圧
13.5KV、陽極電流16.5Aの高周波電流を3.5秒間
通電後、流量120／分の冷却水を８秒間供給し
て焼入を行つたところ、被焼入部３０の頂部の焼
入硬化層Ｌの深さを３mmから１mmに減じ、裾部の
焼入硬化層Ｌの深さを1.5mmから0.9mmに減じるこ
とができ、他の部分には歯底から0.8mmの焼入硬
化層Ｌが従来同様に形成することができた。この
結果、ラツク軸３の曲りやラツク歯３１，３２の
歯すじ歪の発生を防ぐことができた。

（考案の効果） 上述のように構成された本考案のステアリング
ラツク軸の高周波通電誘導コイルによれば、コイ
ルの内側端縁間に介設された磁束遮断部材とコイ
ル表面の外側端縁近傍部に被焼入部から遠ざかる
ように形成された段部又は勾配部とによつてラツ
ク軸の被焼入部の頂部、両裾部のエツジ効果によ
る焼入硬化層の肥厚化を減じることができ、ラツ
ク軸の曲りやラツク歯の歯すじ歪をの発生を簡単
な構成で防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のステアリングラツク軸の高周
波通電誘導コイルとラツク軸の斜視図、第２図は
同要部の説明用模式図、第３図はコイルの変形例
を示す要部の説明用模式図、第４図ａ，ｂは焼入
硬化層の形成状況を示す説明用横断面図及び説明
用部分縦断面図、第５図は高周波通電誘導コイル
の説明用模式図、第６図は同焼入硬化層の形成状
況を示す説明用横断面図である。 符号の説明、１……ステアリングラツク軸の高
周波通電誘導コイル、３……ステアリングラツク
軸、１１，１２……コイル、１１ａ，１２ａ……
コイル面、１１ｂ，１２ｂ……段部、１１ｃ，１
２ｃ……勾配部、１３ａ，１３ｂ……通電チツ
プ、２０……磁束遮断部材、３１，３２……ラツ
ク歯。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ステアリングラツク軸３のラツク歯３１，３
   ２を形成した２面が略Ｖ形状を成している被焼
   入部３０に面向し、略相似形のＶ形状を成す２
   つの平板状のコイル１１，１２と、各コイル１
   １，１２の長手方向端部に各々相互に絶縁され
   た状態で、また被焼入部３０の両端に当接する
   ように突設された一対の通電チツプ１３ａ，１
   ３ｂとを有した高周波通電誘導コイル１におい
   て、上記コイル１１，１２の内側端縁間に磁束
   遮断部材２０を介設すると共に、上記コイル１
   １，１２の表面１１ａ，１２ａの外側端縁近傍
   部に被焼入部から遠ざかる段部１１ｂ，１２ｂ
   又は勾配部１１ｃ，１２ｃを設けたことを特徴
   とするステアリングラツク軸の高周波通電誘導
   コイル。 ２ 上記磁束遮断部材２０がフエライトコアから
   成る請求項１記載のコイル。 ３ 上記ステアリングラツク軸３は4WS用パワ
   ーステアリングラツク軸である請求項１記載の
   コイル。