JPS62178472A - ステアリングラツク及びその高周波焼入方法 - Google Patents
ステアリングラツク及びその高周波焼入方法Info
- Publication number
- JPS62178472A JPS62178472A JP2090086A JP2090086A JPS62178472A JP S62178472 A JPS62178472 A JP S62178472A JP 2090086 A JP2090086 A JP 2090086A JP 2090086 A JP2090086 A JP 2090086A JP S62178472 A JPS62178472 A JP S62178472A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering rack
- back surface
- hardened layer
- steering
- rack
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車等車両のラックピニオン式操向ｇＷに用
いるステアリングラックの歯部と背面部に高周波焼入れ
による焼入硬化層を形成したステアリングラック及びそ
の高周波焼入方法に関する。
いるステアリングラックの歯部と背面部に高周波焼入れ
による焼入硬化層を形成したステアリングラック及びそ
の高周波焼入方法に関する。
ラックピニオン式操向装置のステアリングラックは、第
４図に示す如くピニオンと噛み合う複数のラック歯が形
成されており、ラック歯の耐摩耗性を向上するために歯
部に焼入れによる歯部焼入硬化層（２）が形成されてい
る。そして、昨今ステアリングラックの軸強度（特に耐
曲げ強度）を増すために、ステアリングラックの背面部
にも比較的広範囲に渡って焼入による背面部焼入硬化層
（３）を形成することが試みられている。そして、その
背面部に焼入硬化層（３）を形成する手段として、第５
図に示す如く略半円筒形の誘導コイル（１８）を用いた
高周波焼入れにより形成するものが特開昭５９−９１２
４号公報に開示されている。
４図に示す如くピニオンと噛み合う複数のラック歯が形
成されており、ラック歯の耐摩耗性を向上するために歯
部に焼入れによる歯部焼入硬化層（２）が形成されてい
る。そして、昨今ステアリングラックの軸強度（特に耐
曲げ強度）を増すために、ステアリングラックの背面部
にも比較的広範囲に渡って焼入による背面部焼入硬化層
（３）を形成することが試みられている。そして、その
背面部に焼入硬化層（３）を形成する手段として、第５
図に示す如く略半円筒形の誘導コイル（１８）を用いた
高周波焼入れにより形成するものが特開昭５９−９１２
４号公報に開示されている。
しかし、前述の如きステアリングラックにおいては、背
面部に比較的広範囲に渡って焼入硬化層（３）を形成す
ることは熱処理歪が大きくなるという欠点がある。この
ため、後の矯正作業を困難なものとしていた。そして、
第５図に示す如く略半円筒形の誘導コイル（１８）によ
り焼入硬化層（３）を形成することは、熱処理歪の問題
の他にＭ’Ｓコイル（１８）がステアリングラックの径
により決定されるために、設備としての汎用性がなく、
ステアリングラックの径が変わるたびに、誘導コイルを
交換しなければならず、まして、広範囲に焼入硬化層を
形成することは消費電力を多大に費やすことになり、効
率の悪いものである。
面部に比較的広範囲に渡って焼入硬化層（３）を形成す
ることは熱処理歪が大きくなるという欠点がある。この
ため、後の矯正作業を困難なものとしていた。そして、
第５図に示す如く略半円筒形の誘導コイル（１８）によ
り焼入硬化層（３）を形成することは、熱処理歪の問題
の他にＭ’Ｓコイル（１８）がステアリングラックの径
により決定されるために、設備としての汎用性がなく、
ステアリングラックの径が変わるたびに、誘導コイルを
交換しなければならず、まして、広範囲に焼入硬化層を
形成することは消費電力を多大に費やすことになり、効
率の悪いものである。
本発明はステアリングラックの歯部の背面部に焼入硬化
層を形成して軸強度を増しながら、熱処理歪が少なく、
又効率の良い高周波焼入れが出来るステアリングラック
及びその高周波焼入方法を提供することを目的とする。
層を形成して軸強度を増しながら、熱処理歪が少なく、
又効率の良い高周波焼入れが出来るステアリングラック
及びその高周波焼入方法を提供することを目的とする。
本発明のステアリングラックは第１図に示す如く、円形
断面軸に弦状に歯部を設けたステアリングラックの前記
歯部と背面部とに高周波焼入れによる焼入硬化層を形成
したステアリングラックにおいて、前記背面部に形成し
た背面部焼入硬化層を、ステアリングラック軸心（Ｏ）
を通り、歯底面（Ｐ１）に垂直な面（Ｐ２）より、車体
取付時の上側方向に角度θが１５°乃至３０＠傾いた面
（Ｐ３）を中心として左右略対称に、且一方の端部が前
記面（Ｐ２）と背面部との交点（Ｑ）を僅かに超える範
囲の断面略弓形に形成したもので、前記ステアリングラ
ックは、円形断面軸に弦状に歯部を設けたステアリング
ラックの前記歯部の背面部に高周波焼入れによる焼入硬
化層を形成するステアリングラックの高周波焼入方法に
おいて、略平坦面を有する誘導コイルを、その略平坦面
を、ステアリングラック軸心（Ｏ）を通り、歯底面（Ｐ
１）に垂直な面（Ｐ２）より、車体取付時の上側方向に
角度θが１５°乃至３０″傾いた面（Ｐ３）に垂直にス
テアリングラック背面部に対面させて配し、ステアリン
グラックの背面部を誘導コイルを流れる高周波電流によ
り所定温度に加熱し、この背面部に冷媒液を噴射して該
背面部に焼入硬化層を形成することにより得られる。
断面軸に弦状に歯部を設けたステアリングラックの前記
歯部と背面部とに高周波焼入れによる焼入硬化層を形成
したステアリングラックにおいて、前記背面部に形成し
た背面部焼入硬化層を、ステアリングラック軸心（Ｏ）
を通り、歯底面（Ｐ１）に垂直な面（Ｐ２）より、車体
取付時の上側方向に角度θが１５°乃至３０＠傾いた面
（Ｐ３）を中心として左右略対称に、且一方の端部が前
記面（Ｐ２）と背面部との交点（Ｑ）を僅かに超える範
囲の断面略弓形に形成したもので、前記ステアリングラ
ックは、円形断面軸に弦状に歯部を設けたステアリング
ラックの前記歯部の背面部に高周波焼入れによる焼入硬
化層を形成するステアリングラックの高周波焼入方法に
おいて、略平坦面を有する誘導コイルを、その略平坦面
を、ステアリングラック軸心（Ｏ）を通り、歯底面（Ｐ
１）に垂直な面（Ｐ２）より、車体取付時の上側方向に
角度θが１５°乃至３０″傾いた面（Ｐ３）に垂直にス
テアリングラック背面部に対面させて配し、ステアリン
グラックの背面部を誘導コイルを流れる高周波電流によ
り所定温度に加熱し、この背面部に冷媒液を噴射して該
背面部に焼入硬化層を形成することにより得られる。
第１図に示す如く、車両走行時にステアリングラックに
最大荷重Ｆ１が作用する方向は、面（Ｐ２）から車体取
付時の水平面（Ｐ４）の範囲内に略集中し、しかもこの
範囲内又は近傍には略円形断面のステアリングラックと
して生しる断面係数の低い方向Ｆ２が存在する。この断
面係数が低い方向は対称に２ケ所存在するが、一方は走
行時に強い衝撃力が作用しないので機能上問題がない。
最大荷重Ｆ１が作用する方向は、面（Ｐ２）から車体取
付時の水平面（Ｐ４）の範囲内に略集中し、しかもこの
範囲内又は近傍には略円形断面のステアリングラックと
して生しる断面係数の低い方向Ｆ２が存在する。この断
面係数が低い方向は対称に２ケ所存在するが、一方は走
行時に強い衝撃力が作用しないので機能上問題がない。
そして、最大荷重Ｆ１は通常面（Ｐ２）とそれから１５
°偏位した範囲に最も集中し、断面係数の低い方向Ｆ２
は通常面（Ｐ２）から２０″〜３０″偏位した範囲に集
中する。したがって、最大荷重Ｆ１が作用する最も偏位
した角度１５６と断面係数が低い方向の最大角度３０″
との間が強度上置も重要である。
°偏位した範囲に最も集中し、断面係数の低い方向Ｆ２
は通常面（Ｐ２）から２０″〜３０″偏位した範囲に集
中する。したがって、最大荷重Ｆ１が作用する最も偏位
した角度１５６と断面係数が低い方向の最大角度３０″
との間が強度上置も重要である。
そこで、ステアリングラックの背面部に、面（Ｐ２）よ
り１５°乃至３０＠傾いた面（Ｐ３）を中心に左右略対
称で、且一方の端部が断面係数の低い背面部中央（Ｑ）
を僅かに超える範囲で断面略弓形状に背画部焼入硬化Ｎ
（３）を形成するので、ステアリングラックとしての機
能上の軸強度を増す。しかも、局部的に硬化層を形成す
るので、熱処理歪が少ない。そして、略平坦面を有する
誘導コイルで焼入れすることで、局部的に硬化層を形成
することが出来、熱処理歪が少なく、ステアリングラッ
クの径に関係なく同一の誘４コイルが使用出来るので、
設備として汎用性に冨み、局部的に焼入れするので効率
が良い。
り１５°乃至３０＠傾いた面（Ｐ３）を中心に左右略対
称で、且一方の端部が断面係数の低い背面部中央（Ｑ）
を僅かに超える範囲で断面略弓形状に背画部焼入硬化Ｎ
（３）を形成するので、ステアリングラックとしての機
能上の軸強度を増す。しかも、局部的に硬化層を形成す
るので、熱処理歪が少ない。そして、略平坦面を有する
誘導コイルで焼入れすることで、局部的に硬化層を形成
することが出来、熱処理歪が少なく、ステアリングラッ
クの径に関係なく同一の誘４コイルが使用出来るので、
設備として汎用性に冨み、局部的に焼入れするので効率
が良い。
本発明を直径−２２（ｍｍ）、長さ−・−６００（ｍｍ
）、山谷数・・・２８、ラック歯のモジュール・・・２
、材質・・・３４５Ｃ材（ＪＩＳ）のステアリングラッ
クに適用した。第２図、第３図は背面部の焼入工程を示
すもので、使用した高周波焼入装置（１６）は、高周波
型ａ（４）と、この高周波型ｍ （４）に接続した導体
（５） （６）と、この導体（５） （６）に接続した
接触電極（７） （８）と、電ｉ （７） （８）の間
に設けた誘導コイル（９）と、ＴＬ極（７） （８）と
の間でステアリングラック（１）を挟持する保持部材（
１０）と、誘導コイル（９）の小孔（１１）から冷媒液
を噴出する冷媒供給装置（１２）とから成る。先ず、予
め高周波焼入れにより歯部焼入硬化Ｎ（２）の形成され
たステアリングラック（１）を、略平坦面を有する誘導
コイル（９）を、その平坦面が、ステアリングラック軸
心（Ｏ）を通り、歯底面（Ｐ１）に垂直な面（Ｐ２）よ
り、車体取付時上側方向に角度θ＝２０＠（Ｉｔいた面
（Ｐ３）と垂直に交わる様に、ステアリングラック背面
部に対面させて配し、図面に示す如く電極（７） （８
）と保持部材（１０）とで挟持固定して、ステアリング
ラック（１）の背面部を所定ｌＡ度加熱する。そして、
この加熱部に誘導コイル（９）の小孔（１１）より冷媒
液を噴射して冷却して背画部焼入硬化層を形成する。
）、山谷数・・・２８、ラック歯のモジュール・・・２
、材質・・・３４５Ｃ材（ＪＩＳ）のステアリングラッ
クに適用した。第２図、第３図は背面部の焼入工程を示
すもので、使用した高周波焼入装置（１６）は、高周波
型ａ（４）と、この高周波型ｍ （４）に接続した導体
（５） （６）と、この導体（５） （６）に接続した
接触電極（７） （８）と、電ｉ （７） （８）の間
に設けた誘導コイル（９）と、ＴＬ極（７） （８）と
の間でステアリングラック（１）を挟持する保持部材（
１０）と、誘導コイル（９）の小孔（１１）から冷媒液
を噴出する冷媒供給装置（１２）とから成る。先ず、予
め高周波焼入れにより歯部焼入硬化Ｎ（２）の形成され
たステアリングラック（１）を、略平坦面を有する誘導
コイル（９）を、その平坦面が、ステアリングラック軸
心（Ｏ）を通り、歯底面（Ｐ１）に垂直な面（Ｐ２）よ
り、車体取付時上側方向に角度θ＝２０＠（Ｉｔいた面
（Ｐ３）と垂直に交わる様に、ステアリングラック背面
部に対面させて配し、図面に示す如く電極（７） （８
）と保持部材（１０）とで挟持固定して、ステアリング
ラック（１）の背面部を所定ｌＡ度加熱する。そして、
この加熱部に誘導コイル（９）の小孔（１１）より冷媒
液を噴射して冷却して背画部焼入硬化層を形成する。
このことによって、第１図に示す如くステアリングラッ
クの面（Ｐ２）より車体取付時上側方向へ角度θ＝２０
”偏位した面（Ｐ３）を中心として略対称で端部が背面
部中央（Ｑ）に達した背画部焼入硬化層（３）を有する
ステアリングラック（１）が得られる。このステアリン
グラック（１）において、取付角度を１７″とした場合
最大荷重Ｆ１の作用する角度θ＝１３° （操向装置の
取付形状、角度より得られる値）及び断面係数の最小の
方向の角度θ＝２５＠の方向からの耐曲げ荷重を測定し
た結果、背面部に硬化層を形成しないものに比べて１．
５倍以上となりステアリングラックとして８１能上充分
なものであり、熱処理歪も小さいものであった。
クの面（Ｐ２）より車体取付時上側方向へ角度θ＝２０
”偏位した面（Ｐ３）を中心として略対称で端部が背面
部中央（Ｑ）に達した背画部焼入硬化層（３）を有する
ステアリングラック（１）が得られる。このステアリン
グラック（１）において、取付角度を１７″とした場合
最大荷重Ｆ１の作用する角度θ＝１３° （操向装置の
取付形状、角度より得られる値）及び断面係数の最小の
方向の角度θ＝２５＠の方向からの耐曲げ荷重を測定し
た結果、背面部に硬化層を形成しないものに比べて１．
５倍以上となりステアリングラックとして８１能上充分
なものであり、熱処理歪も小さいものであった。
そして、略平坦面を有する誘導コイル（９）を使用する
ので、電極（７） （８）と保持部材（１０）とを変更
するだけで、径の異なるステアリングラックにも高周波
焼入することが出来るので、設備として汎用性を有し、
局部的な焼入れにより消費電力が少なく効率が良いもの
となる。
ので、電極（７） （８）と保持部材（１０）とを変更
するだけで、径の異なるステアリングラックにも高周波
焼入することが出来るので、設備として汎用性を有し、
局部的な焼入れにより消費電力が少なく効率が良いもの
となる。
〔発明の効果〕
本発明は前述の如くであるから、背面部に高周波焼入れ
により焼入硬化層を形成して軸強度を向上し、しかも局
部的な硬化層でありながら、機能上充分なステアリング
ラックを得ることが出来る。そして、局部的に焼入れす
るので熱処理歪が少なく、後の矯正作業を容易なものと
することが出来る。そして、略平坦面を有する誘導コイ
ルを用いることで、設備として汎用性に富むものであり
、局部的な焼入れにより消費電力が少なく、効率の良い
ステアリングラックの高周波焼入れを行うことが出来る
等の効果を有する。
により焼入硬化層を形成して軸強度を向上し、しかも局
部的な硬化層でありながら、機能上充分なステアリング
ラックを得ることが出来る。そして、局部的に焼入れす
るので熱処理歪が少なく、後の矯正作業を容易なものと
することが出来る。そして、略平坦面を有する誘導コイ
ルを用いることで、設備として汎用性に富むものであり
、局部的な焼入れにより消費電力が少なく、効率の良い
ステアリングラックの高周波焼入れを行うことが出来る
等の効果を有する。
第１図は本発明実施例のステアリングラックの断面図、
第２図は本発明実施例の前面部の焼入工程を示す一部切
欠断面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第４
図は従来例のステアリングラックを示す断面図、第５図
は従来例の背面部の焼入工程を示す断面図である。 符号の説明 １・・・ステアリングラック ２・・・歯部焼入硬化層
３・・・背画部焼入硬化層 ９・・・誘導コイル１６・
・・高周波焼入装置
第２図は本発明実施例の前面部の焼入工程を示す一部切
欠断面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第４
図は従来例のステアリングラックを示す断面図、第５図
は従来例の背面部の焼入工程を示す断面図である。 符号の説明 １・・・ステアリングラック ２・・・歯部焼入硬化層
３・・・背画部焼入硬化層 ９・・・誘導コイル１６・
・・高周波焼入装置
Claims (2)
- （１）円形断面軸に弦状に歯部を設けたステアリングラ
ックの前記歯部と背面部とに高周波焼入れによる焼入硬
化層を形成したステアリングラックにおいて、前記背面
部に形成した背面部焼入硬化層を、ステアリングラック
軸心（Ｏ）を通り、歯底面（Ｐ１）に垂直な面（Ｐ２）
より、車体取付時の上側方向に角度θが１５°乃至３０
°傾いた面（Ｐ３）を中心として左右略対称に、且一方
の端部が前記面（Ｐ２）と背面部との交点（Ｑ）を僅か
に超える範囲の断面略弓形に形成したことを特徴とする
ステアリングラック。 - （２）円形断面軸に弦状に歯部を設けたステアリングラ
ックの前記歯部の背面部に高周波焼入れによる焼入硬化
層を形成するステアリングラックの高周波焼入方法にお
いて、略平坦面を有する誘導コイルを、その略平坦面を
、ステアリングラック軸心（Ｏ）を通り、歯底面（Ｐ１
）に垂直な面（Ｐ２）より、車体取付時の上側方向に角
度θが１５°乃至３０°傾いた面（Ｐ３）に垂直にステ
アリングラック背面部に対面させて配し、ステアリング
ラックの背面部を誘導コイルを流れる高周波電流により
所定温度に加熱し、この背面部に冷媒液を噴射して該背
面部に焼入硬化層を形成することを特徴とするステアリ
ングラックの高周波焼入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090086A JPS62178472A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | ステアリングラツク及びその高周波焼入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090086A JPS62178472A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | ステアリングラツク及びその高周波焼入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62178472A true JPS62178472A (ja) | 1987-08-05 |
| JPH0583432B2 JPH0583432B2 (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=12040104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2090086A Granted JPS62178472A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | ステアリングラツク及びその高周波焼入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62178472A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505789A (ja) * | 2003-09-23 | 2007-03-15 | ビショップ イノヴェーション リミテッド | 複合ステアリングラック |
| US7662245B2 (en) | 2003-05-27 | 2010-02-16 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Steering rack comprising steel bar with rack teeth |
-
1986
- 1986-01-31 JP JP2090086A patent/JPS62178472A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7662245B2 (en) | 2003-05-27 | 2010-02-16 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Steering rack comprising steel bar with rack teeth |
| JP2007505789A (ja) * | 2003-09-23 | 2007-03-15 | ビショップ イノヴェーション リミテッド | 複合ステアリングラック |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0583432B2 (ja) | 1993-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |