JP2000168501A - Hollow steering shaft with engagement part for lock, manufacture thereof and steering lock device - Google Patents
Hollow steering shaft with engagement part for lock, manufacture thereof and steering lock deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明に係るロック用係合
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は、自動車の盗難防止の為、イグニ
ッションキーを鍵孔から抜いた状態で、ステアリングホ
イールをロックする（回らない状態とする）為のもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION A hollow steering shaft having a locking engagement portion, a method of manufacturing the same, and a steering lock device according to the present invention are provided with a steering wheel in a state where an ignition key is removed from a keyhole to prevent theft of an automobile. To lock (make it not turn).
【０００２】自動車の盗難を防止する為にステアリング
ロック装置を設ける事が、一般的に行なわれている。図
１０〜１１は、この様な目的で使用されているステアリ
ングロック装置の従来構造の第１例を略示している。
尚、図１１の（Ａ）はキーロック時の、（Ｂ）はキーロ
ック解除時の、それぞれ図１０のＤ−Ｄ断面図である。
このステアリングロック装置は、イグニッションスイッ
チをＯＮした状態では、図１１（Ｂ）に示す様に、ステ
アリングコラム１の内側にロックキー２が突出せず、キ
ーロックカラー５を固定したステアリングシャフト４の
回転を自在とする。これに対して、イグニッションスイ
ッチをＯＦＦし、更に、このイグニッションキーをロッ
ク位置にまで回し、図示しないイグニッションキーを鍵
孔から引き抜くと、ステアリングコラム１に固定した図
示しないキーシリンダからロックキー２が、上記ステア
リングコラム１の直径方向内方（図１０の上方）に、弾
性的に突出する。そして、上記ロックキー２の先端部が
そのまま、或はステアリングホイール３により回転させ
られる、中空円管状のステアリングシャフト４の回転に
伴って、このステアリングシャフト４に固定したキーロ
ックカラー５のキーロック孔６と係合する。そしてこの
係合により、上記ステアリングシャフト４を上記ステア
リングコラム１に対し固定して、上記ステアリングシャ
フト４の回転を阻止する。[0002] It is common practice to provide a steering lock device to prevent theft of an automobile. 10 to 11 schematically show a first example of a conventional structure of a steering lock device used for such a purpose.
11A is a cross-sectional view of FIG. 10 when the key is locked, and FIG. 11B is a cross-sectional view of FIG. 10 when the key is unlocked.
In the steering lock device, when the ignition switch is turned on, the lock key 2 does not protrude inside the steering column 1 and the rotation of the steering shaft 4 to which the key lock collar 5 is fixed as shown in FIG. To be free. On the other hand, when the ignition switch is turned off, the ignition key is further turned to the lock position, and the ignition key (not shown) is pulled out from the key hole, the lock key 2 is released from the key cylinder (not shown) fixed to the steering column 1. The steering column 1 elastically protrudes inward in the diameter direction (upward in FIG. 10). A key lock hole of a key lock collar 5 fixed to the steering shaft 4 with the rotation of the hollow circular steering shaft 4 in which the tip of the lock key 2 is rotated as it is or by the steering wheel 3. 6 is engaged. By this engagement, the steering shaft 4 is fixed to the steering column 1 and rotation of the steering shaft 4 is prevented.
【０００３】図１０〜１１に示した従来構造の第１例の
場合、ロック用係合部であるキーロック孔６を、ステア
リングシャフト４と別体のキーロックカラー５に形成
し、このキーロックカラー５をステアリングシャフト４
に溶接固定している。これに対して、部品点数及び組立
工数の低減によりステアリングロック装置のコスト低減
を図るべく、上記キーロックカラー５を省略し、ステア
リングシャフトに直接キーロック孔を形成する構造も、
例えば実開平５−８２７２１号公報に記載されている様
に、従来から知られている。又、この様にステアリング
シャフトに直接キーロック孔を形成する構造で、このス
テアリングシャフトの強度を確保する為、このキーロッ
ク孔の周縁部を含む近傍部分を、高周波焼き入れにより
硬化させる事も、上記公報に記載されている。In the case of the first example of the conventional structure shown in FIGS. 10 to 11, a key lock hole 6 which is a lock engagement portion is formed in a key lock collar 5 which is separate from the steering shaft 4. Collar 5 to steering shaft 4
Is fixed by welding. On the other hand, a structure in which the key lock collar 5 is omitted and a key lock hole is formed directly in the steering shaft in order to reduce the cost of the steering lock device by reducing the number of parts and the number of assembly steps,
For example, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-82721, it is conventionally known. In addition, in the structure in which the key lock hole is formed directly on the steering shaft in this manner, in order to secure the strength of the steering shaft, a portion including the peripheral portion of the key lock hole may be hardened by induction hardening. It is described in the above publication.
【０００４】図１２〜１３は、この公報に記載された従
来構造の第２例と、その製造方法とを示している。この
第２例の構造の場合には、炭素鋼製で中空円管状のステ
アリングシャフト４の軸方向中間部でキーロック孔６ａ
を形成した部分を、円環状の誘導加熱コイル７に挿通す
る。この状態でこの誘導加熱コイル７に高周波電流を流
すと、上記ステアリングシャフト４の軸方向中間部でこ
の誘導加熱コイル７の内周面と対向する部分に、図１２
に矢印で示す方向に流れる高周波誘導電流が惹起され
て、同図に梨子地模様を施した部分が、高周波焼き入れ
により硬化される。即ち、上記キーロック孔６ａの周縁
部と、このキーロック孔６ａから軸方向に外れた部分
で、上記ステアリングシャフト４の軸方向に関してこの
キーロック孔６ａの中間部に対応する部分が焼き入れ硬
化される。又、図１４に示した、従来構造の第３例の場
合には、ステアリングシャフト４のうち、キーロック孔
６ａの周縁部のみを、焼き入れ硬化している。FIGS. 12 and 13 show a second example of the conventional structure described in this publication and a manufacturing method thereof. In the case of the structure of the second example, a key lock hole 6a is formed at the axially intermediate portion of the hollow circular tubular steering shaft 4 made of carbon steel.
Is inserted into the annular induction heating coil 7. When a high-frequency current is applied to the induction heating coil 7 in this state, a portion facing the inner peripheral surface of the induction heating coil 7 at the axially intermediate portion of the steering shaft 4 is formed as shown in FIG.
A high-frequency induction current flowing in the direction indicated by the arrow is generated, and the portion having the Rishiji pattern in the same figure is hardened by induction hardening. That is, the peripheral portion of the key lock hole 6a and the portion axially deviated from the key lock hole 6a and the portion corresponding to the intermediate portion of the key lock hole 6a in the axial direction of the steering shaft 4 are hardened and hardened. Is done. In the case of the third example of the conventional structure shown in FIG. 14, only the periphery of the key lock hole 6a of the steering shaft 4 is hardened and hardened.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図１２、１４に示した
従来構造の第２〜３例のうち、図１２に示した第２例の
場合には、ステアリングシャフト４のうち、キーロック
孔６ａの周縁部の強度確保と、このステアリングシャフ
ト４の直線度確保とを両立させる事が難しい。即ち、図
１３に示した様に、軸方向寸法が小さい誘導加熱コイル
７により上記ステアリングシャフト４を焼き入れ硬化す
る場合には、図１２に示す様に、上記キーロック孔６ａ
から外れた部分の焼き入れ硬化部の幅が狭くなる。この
キーロック孔６ａの内周縁でロックキー２（図１０〜１
１）の外周面との係合位置は、構成各部材の寸法誤差や
組み付け誤差により多少ずれる。そして、この係合位置
が上記硬化部から軸方向に外れた場合には上記ステアリ
ングシャフト４の強度が、上記ロックキー２から受ける
力に対して弱くなり、軽量化の為に、このステアリング
シャフト４を薄肉化した場合には、十分な強度を確保す
る事が難しくなる。Of the second and third examples of the conventional structure shown in FIGS. 12 and 14, in the case of the second example shown in FIG. 12, the key lock hole 6a of the steering shaft 4 is formed. It is difficult to achieve both the securing of the strength at the peripheral edge of the steering shaft and the securing of the linearity of the steering shaft 4. That is, when the steering shaft 4 is hardened and hardened by the induction heating coil 7 having a small axial dimension as shown in FIG. 13, the key lock hole 6a is formed as shown in FIG.
The width of the quenched and hardened portion in the portion deviated from the width is reduced. The lock key 2 (FIGS. 10-1) is formed at the inner peripheral edge of the key lock hole 6a.
The engagement position with the outer peripheral surface in 1) is slightly shifted due to dimensional errors and assembly errors of the constituent members. When the engagement position is displaced in the axial direction from the hardened portion, the strength of the steering shaft 4 becomes weaker against the force received from the lock key 2 and the steering shaft 4 When the thickness is reduced, it is difficult to secure sufficient strength.
【０００６】これに対して、上記誘導加熱コイル７の軸
方向寸法を大きくしたり、或はこの誘導加熱コイル７を
上記ステアリングシャフト４に対し軸方向に変位させる
事により、このステアリングシャフト４の軸方向に関す
る加熱幅を広くすれば、上述した強度上の問題は解決で
きる。但し、この様にして強度上の問題を解決すると、
上記ステアリングシャフト４の品質が低下する。即ち、
上述の様にして上記キーロック孔６ａを含む部分の焼き
入れ幅を広くすると、このキーロック孔６ａの周縁部が
過熱して溶融したり、或は加熱に伴って円周方向に亙る
応力バランスが崩れ、上記ステアリングシャフト４が、
上記キーロック孔６ａ形成部分で、僅かとは言え曲が
る。この様な曲がりが発生すると、上記ステアリングシ
ャフト４を回転させるべく、ステアリングホイール３
（図１０）を回転させる為に要する力が大きくなった
り、このステアリングホイール３を回転させる為に要す
るトルクが不安定になる（回転方向に亙る位相によりト
ルクが変動する）等の問題を生じる。On the other hand, by increasing the axial dimension of the induction heating coil 7 or displacing the induction heating coil 7 in the axial direction with respect to the steering shaft 4, the axis of the steering shaft 4 is increased. If the heating width in the direction is widened, the above-mentioned problem in strength can be solved. However, when solving the strength problem in this way,
The quality of the steering shaft 4 is reduced. That is,
When the quenching width of the portion including the key lock hole 6a is widened as described above, the peripheral portion of the key lock hole 6a is overheated and melted, or the stress balance in the circumferential direction due to the heating is increased. Collapses, and the steering shaft 4
At the portion where the key lock hole 6a is formed, it bends, albeit slightly. When such a bending occurs, the steering wheel 3 is rotated to rotate the steering shaft 4.
Problems such as an increase in the force required to rotate (FIG. 10) and an instability in the torque required to rotate the steering wheel 3 (the torque fluctuates depending on the phase in the rotational direction) occur.
【０００７】又、上記誘導加熱コイル７への通電時に上
記ステアリングシャフト４に流れる高周波電流は、上記
キーロック孔６ａの周縁部を図１２に示す様に流れる。
この結果、同図の破線α、αで囲んだ、長さ方向中間部
分の加熱が不十分になり、この中間部分の硬度が不足し
がちになる。この結果、この中間部分と前記ロックキー
２とが対向した場合に、ステアリングロック装置の作動
時にステアリングホイールを強く操作すると、上記中間
部分に塑性変形に基づく損傷が発生する可能性がある。A high-frequency current flowing through the steering shaft 4 when the induction heating coil 7 is energized flows through the periphery of the key lock hole 6a as shown in FIG.
As a result, the middle portion in the length direction, which is surrounded by broken lines α, α in the figure, is insufficiently heated, and the hardness of the middle portion tends to be insufficient. As a result, if the steering wheel is strongly operated during operation of the steering lock device in a case where the intermediate portion and the lock key 2 face each other, damage due to plastic deformation may occur in the intermediate portion.
【０００８】更に、図１４に示す様に、キーロック孔６
ａの周縁部にのみ焼き入れ硬化処理を施す場合には、や
はり加熱に伴って円周方向に亙る応力バランスが崩れ、
上記ステアリングシャフト４が、上記キーロック孔６ａ
形成部分で僅かとは言え曲がって、上述の様な問題が発
生する。本発明の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は、
上述の様な問題を何れも解消すべく、発明したものであ
る。Further, as shown in FIG.
When the quenching and hardening treatment is performed only on the peripheral portion of a, the stress balance in the circumferential direction also collapses due to heating,
The steering shaft 4 is connected to the key lock hole 6a.
The bent portion is slightly bent at the formed portion, and the above-described problem occurs. The hollow steering shaft with a locking engagement portion, the method of manufacturing the same, and the steering lock device according to the present invention are:
The present invention has been made to solve any of the above problems.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のロック用係合部
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
リングロック装置のうち、請求項１に記載したロック用
係合部付中空ステアリングシャフトは、前述の特開平５
−８２７２１号公報に記載された従来のロック用係合部
付中空ステアリングシャフトと同様に、炭素鋼製で全体
が中空円管状のステアリングシャフトと、このステアリ
ングシャフトの軸方向中間部で円周方向に関して少なく
とも１個所位置にこのステアリングシャフトの外周面か
ら凹んだ状態で形成された、軸方向に長いロック用係合
部とを備える。特に、本発明のロック用係合部付中空ス
テアリングシャフトに於いては、このロック用係合部、
及び、上記ステアリングシャフトの軸方向中間部で円周
方向に関して上記ロック用係合部と直径方向反対位置若
しくは円周方向に隣り合うロック用係合部同士の間位置
に存在する低硬度部を除き、上記ステアリングシャフト
の軸方向中間部のほぼ全周に亙り、焼き入れ硬化部を形
成している。The hollow steering shaft with a lock engaging portion according to the first aspect of the present invention is a hollow steering shaft with a lock engaging portion, a method of manufacturing the same, and a steering lock device according to the present invention. JP 5
As with the conventional hollow steering shaft with a locking engagement portion described in JP-A-82721, a hollow circular tubular steering shaft made of carbon steel and an axially intermediate portion of the steering shaft with respect to the circumferential direction. An axially long locking engagement portion formed at least at one position so as to be recessed from the outer peripheral surface of the steering shaft. In particular, in the hollow steering shaft with a locking engagement portion of the present invention, the locking engagement portion,
Except for a low-hardness portion existing at a position diametrically opposite to the locking engagement portion with respect to the circumferential direction or between the locking engagement portions adjacent to each other in the circumferential direction at the axially intermediate portion of the steering shaft. A quench hardened portion is formed over substantially the entire periphery of the steering shaft in the axial direction.
【００１０】又、請求項２に記載したロック用係合部付
中空ステアリングシャフトの製造方法は、上述の請求項
１に記載したロック用係合部付中空ステアリングシャフ
トを製造するもので、上記ロック用係合部の軸方向長さ
よりも大きな長さ寸法を有し、上記ステアリングシャフ
トの外周面に対向自在な鞍形の誘導加熱コイルによりこ
のステアリングシャフトの軸方向中間部を、ロック用係
合部の縁部に近い側から加熱し、このロック用係合部か
ら離れた部分の加熱量を抑える。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hollow steering shaft with a lock engaging portion according to the first aspect of the present invention. The intermediate portion of the steering shaft in the axial direction is formed by a saddle-shaped induction heating coil which has a length dimension larger than the axial length of the engagement portion and can be opposed to the outer peripheral surface of the steering shaft. Is heated from the side close to the edge portion, and the amount of heating in a portion remote from the locking engagement portion is suppressed.
【００１１】更に、請求項３に記載したステアリングロ
ック装置は、前述した従来のステアリングロック装置と
同様に、軸方向中間部で円周方向に関して少なくとも１
個所位置に形成された、軸方向に長いロック用係合部を
有し、後端部にステアリングホイールを装着するロック
用係合部付ステアリングシャフトと、内側にこのロック
用係合部付ステアリングシャフトを回転自在に支持する
ステアリングコラムと、上記ステアリングコラムの一部
に形成された通孔の内側にこのステアリングコラムの直
径方向に亙る変位自在に設けられ、イグニッションキー
の操作に基づいて、その先端部を上記ロック用係合部に
進入させるロックキーとから成る。特に、請求項３に記
載したステアリングロック装置に於いては、上記ロック
用係合部付ステアリングシャフトが請求項１に記載した
ロック用係合部付ステアリングシャフトである。Further, the steering lock device according to the third aspect has at least one axially intermediate portion in the circumferential direction similarly to the conventional steering lock device.
A steering shaft having a locking engagement portion that is formed at a position, and having an axially long locking engagement portion, and a steering wheel mounted on a rear end portion of the steering shaft; and a steering shaft having the locking engagement portion inside the steering shaft. A steering column rotatably supporting the steering column, and a steering column which is provided inside a through hole formed in a part of the steering column so as to be freely displaceable in a diametrical direction of the steering column. And a lock key for entering the lock engagement portion. In particular, in the steering lock device according to the third aspect, the steering shaft with the locking engagement portion is the steering shaft with the locking engagement portion according to the first aspect.
【００１２】[0012]
【作用】上述の様に構成する本発明のロック用係合部付
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
ングロック装置によれば、ステアリングシャフトに曲が
り等の不具合を生じさせる事なく、ロック用係合部の強
度を確保できる。即ち、ステアリングシャフトの軸方向
中間部で円周方向に関して上記ロック用係合部と直径方
向反対位置若しくは円周方向に隣り合うロック用係合部
同士の間位置に低硬度部を設ける為、加熱に伴う円周方
向に亙る応力バランスを確保して、上記曲がりを防止で
きる。又、上記ロック用係合部の周縁部に存在する焼き
入れ硬化部の円周方向に亙る幅及び軸方向に亙る長さ
を、何れも十分に確保できるので、上記ロック用係合部
の強度を、軸方向全長に亙って十分に確保できる。この
為、ステアリングロック装置の作動時にステアリングホ
イールを強く操作しても、上記ロック用係合部の周縁部
に、塑性変形に基づく損傷が発生する事を有効に防止で
きる。According to the hollow steering shaft with a locking engagement portion, the method of manufacturing the same, and the steering lock device of the present invention configured as described above, the locking engagement can be performed without causing a problem such as bending of the steering shaft. The strength of the part can be secured. That is, since a low hardness portion is provided at a position diametrically opposite to the locking engagement portion in the circumferential direction at the axial intermediate portion of the steering shaft or between the locking engagement portions adjacent to each other in the circumferential direction, heating is performed. The above-described bending can be prevented by ensuring a stress balance in the circumferential direction accompanying the above. In addition, both the width in the circumferential direction and the length in the axial direction of the hardened and hardened portion existing at the peripheral portion of the locking engagement portion can be sufficiently secured, so that the strength of the locking engagement portion is improved. Can be sufficiently secured over the entire length in the axial direction. For this reason, even if the steering wheel is strongly operated during the operation of the steering lock device, it is possible to effectively prevent the peripheral portion of the locking engagement portion from being damaged due to plastic deformation.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１〜６は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。炭素鋼製で全体が中空円管状の
ステアリングシャフト４の軸方向中間部で円周方向１個
所位置には、請求項１に記載したロック用係合部に相当
するキーロック孔６ａを形成している。このキーロック
孔６ａは、軸方向（図１、２、４、６の左右方向、図
３、５の表裏方向）に長い長円形若しくは矩形である。
この様なキーロック孔６ａを形成する事により、上記ス
テアリングシャフト４の外周面は、このキーロック孔６
ａの部分で、他の部分よりも凹んでいる。1 to 6 show a first embodiment of the present invention. A key lock hole 6a corresponding to the lock engagement portion according to claim 1 is formed at one position in the circumferential direction at an axially intermediate portion of the steering shaft 4 made of carbon steel and entirely hollow tubular. I have. The key lock hole 6a is an oval or rectangle that is long in the axial direction (the left-right direction in FIGS. 1, 2, 4, and 6, and the front and back directions in FIGS. 3 and 5).
By forming such a key lock hole 6a, the outer peripheral surface of the steering shaft 4 is formed in the key lock hole 6a.
The portion a is more concave than the other portions.
【００１４】上記ステアリングシャフト４の一部で、軸
方向に関する位置がこのキーロック孔６ａと一致する部
分には、高周波焼き入れによる焼き入れ硬化部８を形成
している。但し、この焼き入れ硬化部８は、上記キーロ
ック孔６ａの内側部分に存在しない事は勿論、軸方向に
関する位置がこのキーロック孔６ａと一致し、円周方向
に関する位置が上記キーロック孔６ａと直径方向反対位
置にも存在しない。即ち、このキーロック孔６ａと直径
方向反対位置には、円周方向に関する幅寸法Ｗ9 がこの
キーロック孔６ａの幅寸法Ｗ6aとほぼ同じである、低硬
度部９を形成している。In a part of the steering shaft 4 where the position in the axial direction coincides with the key lock hole 6a, a quench hardening portion 8 is formed by induction hardening. However, the quench hardening part 8 is not present in the inner part of the key lock hole 6a, and the position in the axial direction coincides with the key lock hole 6a, and the position in the circumferential direction is the key lock hole 6a. And does not exist at a position opposite to the diameter direction. That is, in the key lock hole 6a and diametrically opposed positions, the width dimension W 9 in the circumferential direction is substantially the same as the width dimension W 6a of the key lock hole 6a, to form a low hardness section 9.
【００１５】上述の様なロック用係合部付中空ステアリ
ングシャフトを製造するには、図４〜５に略示する様な
誘導加熱コイル１０を使用する。この誘導加熱コイル１
０は、上記キーロック孔６ａの軸方向長さよりも大きな
長さ寸法を有し、上記ステアリングシャフト４の外周面
に対向自在な鞍形に構成している。即ち、上記誘導加熱
コイル１０は、上記ステアリングシャフト４の外周面の
曲率半径よりも少し大きな曲率半径を有する１対の円弧
部１１、１１の円周方向端部同士を、１対の直線部１
２、１２により連結して成る。この様な誘導加熱コイル
１０には通電に基づき、高周波電流が流れる。即ち、こ
の誘導加熱コイル１０には、図６に矢印で示す方向の電
流とこれと逆方向の電流とが交互に流れる。そして、こ
の誘導加熱コイル１０と対向する上記ステアリングシャ
フト４に、高周波誘導電流が惹起され、このステアリン
グシャフト４がジュール発熱する。In order to manufacture the above-described hollow steering shaft with a locking engagement portion, an induction heating coil 10 as schematically shown in FIGS. 4 and 5 is used. This induction heating coil 1
Numeral 0 has a length dimension larger than the axial length of the key lock hole 6a, and is formed in a saddle shape that can freely face the outer peripheral surface of the steering shaft 4. That is, the induction heating coil 10 is formed by connecting a pair of circular ends 11, 11 having a radius of curvature slightly larger than the radius of curvature of the outer peripheral surface of the steering shaft 4 to each other in a pair of linear portions 1.
It is connected by 2,12. A high-frequency current flows through such an induction heating coil 10 upon energization. That is, the current in the direction indicated by the arrow in FIG. 6 and the current in the opposite direction flow alternately through the induction heating coil 10. Then, a high-frequency induction current is induced in the steering shaft 4 facing the induction heating coil 10, and the steering shaft 4 generates Joule heat.
【００１６】上述の様な誘導加熱コイル１０により上記
ステアリングシャフト４の一部に上記焼き入れ硬化部８
を形成する作業は、次の様にして行なう。先ず上記誘導
加熱コイル１０を構成する上記１対の円弧部１１、１１
を、上記ステアリングシャフト４と同心に配置し、これ
ら各円弧部１１、１１及び上記各直線部１２、１２をこ
のステアリングシャフト４の外周面で軸方向に関する位
置が上記キーロック孔６ａと一致する部分に、多少の隙
間を介して対向させる。この状態から、上記誘導加熱コ
イル１０に高周波電流を流すと共に、上記ステアリング
シャフト４を、その中心軸を中心として高速（例えば３
００r.p.m.) で回転させる。The quench hardening section 8 is formed on a part of the steering shaft 4 by the induction heating coil 10 as described above.
Is performed as follows. First, the pair of arc portions 11, 11 constituting the induction heating coil 10 is described.
Are arranged concentrically with the steering shaft 4, and the arc portions 11, 11 and the linear portions 12, 12 are located on the outer peripheral surface of the steering shaft 4 at positions corresponding to the key lock holes 6 a in the axial direction. , Facing each other with some gaps. From this state, a high-frequency current is supplied to the induction heating coil 10 and the steering shaft 4 is moved at high speed (for example, 3
00r.pm).
【００１７】この結果、上記ステアリングシャフト４
に、高周波誘導電流が惹起され、このステアリングシャ
フト４の温度が、ジュール発熱に基づいて上昇する。但
し、このステアリングシャフト４の温度は、全周に亙っ
て均等には上昇せず、質量が少ない、上記キーロック孔
６ａの近傍部分から上昇し始める。そして、このキーロ
ック孔６ａと直径方向反対位置で前記低硬化部９に対応
する部分の温度上昇は最も遅れる。そこで、上記誘導加
熱コイル１０による高周波誘導加熱を所定時間行ない、
上記低硬化部９に対応する部分の温度上昇が不十分であ
るが、他の部分が十分に温度上昇した状態で高周波誘導
加熱を終了した後に、上記ステアリングシャフト４を急
冷して、このステアリングシャフト４に焼き入れ処理を
施す。これら一連の高周波熱処理の結果、このステアリ
ングシャフト４の軸方向中間部で上記キーロック孔６ａ
に対応する部分に、前述の図１〜３に示す様な焼き入れ
硬化部８と低硬化部９とが形成される。As a result, the steering shaft 4
Then, a high-frequency induction current is induced, and the temperature of the steering shaft 4 rises based on Joule heat. However, the temperature of the steering shaft 4 does not increase uniformly over the entire circumference, but starts to increase from a portion near the key lock hole 6a having a small mass. The temperature rise of the portion corresponding to the low-hardened portion 9 at the position opposite to the key lock hole 6a in the diameter direction is the slowest. Therefore, high-frequency induction heating by the induction heating coil 10 is performed for a predetermined time,
After the high-frequency induction heating is completed in a state where the temperature of the portion corresponding to the low-hardening portion 9 is not sufficiently increased, but the other portions are sufficiently heated, the steering shaft 4 is rapidly cooled, 4 is quenched. As a result of these series of high-frequency heat treatments, the key lock hole 6a
Are formed at the portions corresponding to the above-mentioned quenching and hardening portions 8 and low-hardening portions 9 as shown in FIGS.
【００１８】この様にして構成した、キーロック孔６ａ
と焼き入れ硬化部８と低硬化部９とを有するステアリン
グシャフト４は、前述の図１０に示した従来構造の場合
と同様に、ステアリングコラム１、ロックキー２及びス
テアリングホイール３と組み合わせて、ステアリングロ
ック装置を構成する。The key lock hole 6a thus constructed
The steering shaft 4 having the hardened portion 8 and the hardened portion 9 is combined with the steering column 1, the lock key 2 and the steering wheel 3 in the same manner as in the conventional structure shown in FIG. Construct a locking device.
【００１９】上述の様に構成する本発明のロック用係合
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によれば、上記ステアリングシャフ
ト４に曲がり等の不具合を生じさせる事なく、キーロッ
ク孔６ａの強度を確保できる。即ち、上記ステアリング
シャフト４の軸方向中間部で円周方向に関して上記キー
ロック孔６ａと直径方向反対位置に、円周方向に関する
幅寸法Ｗ9 がこのキーロック孔６ａの幅寸法Ｗ6aとほぼ
同じである低硬度部９を設ける為、加熱に伴う円周方向
に亙る応力バランスを確保して、上記曲がりを防止でき
る。従って、上記ステアリングシャフト４を回転させる
為に要するトルクが大きくなったり、或はこのトルクが
運転者に違和感を与える程変動する事がなくなる。According to the hollow steering shaft with a lock engaging portion, the method of manufacturing the same, and the steering lock device according to the present invention, the key lock can be performed without causing the steering shaft 4 to bend or the like. The strength of the hole 6a can be secured. That is, the width dimension W 9 in the circumferential direction is substantially the same as the width dimension W 6a of the key lock hole 6 a at a position diametrically opposite to the key lock hole 6 a in the circumferential direction at the intermediate portion in the axial direction of the steering shaft 4. Since the low-hardness portion 9 is provided, a stress balance in the circumferential direction due to heating is secured, and the bending can be prevented. Therefore, the torque required for rotating the steering shaft 4 does not increase or the torque does not fluctuate so as to give the driver an uncomfortable feeling.
【００２０】又、上記キーロック孔６ａの周縁部に存在
する焼き入れ硬化部８の円周方向に亙る幅及び軸方向に
亙る長さを、何れも十分に確保できるので、上記キーロ
ック孔６ａの強度を、軸方向全長に亙って十分に確保で
きる。この為、ステアリングロック装置の作動時にステ
アリングホイール３を強く操作して、上記ロックキー２
を上記キーロック孔６ａの内側縁に強く押し付けても、
このキーロック孔６ａ内側縁部に、塑性変形に基づく損
傷が発生する事を有効に防止できる。Further, both the width in the circumferential direction and the length in the axial direction of the hardened and hardened portion 8 existing at the peripheral portion of the key lock hole 6a can be sufficiently ensured. Can be sufficiently secured over the entire length in the axial direction. For this reason, when the steering lock device is operated, the steering wheel 3 is strongly operated to lock the lock key 2.
Is strongly pressed against the inner edge of the key lock hole 6a,
It is possible to effectively prevent the inner edge of the key lock hole 6a from being damaged due to plastic deformation.
【００２１】次に、図７〜８は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合には、ステアリングシ
ャフト４の中間部の円周方向反対側２個所位置に、それ
ぞれ長円形のキーロック孔６ａ、６ａを形成している。
そして、これら両キーロック孔６ａ、６ａの周囲部分
に、焼き入れ硬化部８、８を、高周波焼き入れにより形
成している。又、この焼き入れ硬化部８、８が、上記両
キーロック孔６ａ、６ａの内側部分に存在しない事は勿
論、軸方向に関する位置がこれら両キーロック孔６ａ、
６ａと一致し、円周方向に関する位置がこれら両キーロ
ック孔６ａ、６ａの間位置には、低硬度部９、９を形成
している。尚、本例の場合、これら両低硬度部９、９の
円周方向に亙る幅寸法は、必ずしも上記両キーロック孔
６ａ、６ａの円周方向に亙る幅寸法と同じにする必要は
ない。但し、上記両低硬度部９、９の円周方向に亙る幅
寸法は、互いに等しくする。Next, FIGS. 7 and 8 show a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, elliptical key lock holes 6a, 6a are formed at two positions on the intermediate portion of the steering shaft 4 on the opposite side in the circumferential direction.
Hardened portions 8 are formed around the key lock holes 6a by induction hardening. The hardened portions 8, 8 are not present inside the key lock holes 6a, 6a, and the positions in the axial direction are not limited to the key lock holes 6a, 6a.
6a, the low hardness portions 9, 9 are formed at positions in the circumferential direction between the two key lock holes 6a, 6a. In the case of this embodiment, the width of the low hardness portions 9 in the circumferential direction does not necessarily have to be the same as the width of the key lock holes 6a in the circumferential direction. However, the widths of the low hardness portions 9 in the circumferential direction are equal to each other.
【００２２】本例の場合、上述の様な焼き入れ硬化部
９、９を形成するのに、上述した第１例の場合と同様、
図４〜５に示す様な鞍形の誘導加熱コイル１０を使用し
て、上記ステアリングシャフト４を回転させつつこのス
テアリングシャフト４を高周波加熱する。或は、本例の
構造を造る場合には、図９に示す様に、上記キーロック
孔６ａの周縁部に対向する長円形の誘導加熱コイル１３
を１対、互いに直列に配置すると共に、これら１対の誘
導加熱コイル１３を上記両キーロック孔６ａ、６ａに対
向させた状態で、上記ステアリングシャフト４を静止し
たまま、これら両キーロック孔６ａ、６ａの周縁部に高
周波焼き入れ処理を施す事もできる。この様な本例の場
合も、上記ステアリングシャフトに曲がり等の不具合を
生じさせる事なく、上記両キーロック孔６ａ、６ａの周
縁部の強度を確保できる。In the case of the present embodiment, the formation of the quench hardened portions 9 and 9 as described above is performed in the same manner as in the case of the above-described first example.
Using a saddle-shaped induction heating coil 10 as shown in FIGS. 4 and 5, the steering shaft 4 is heated at a high frequency while rotating the steering shaft 4. Alternatively, when the structure of this embodiment is manufactured, as shown in FIG. 9, the elliptical induction heating coil 13 facing the peripheral portion of the key lock hole 6a.
Are arranged in series with each other, and the pair of induction heating coils 13 are opposed to the key lock holes 6a, 6a. , 6a may be subjected to induction hardening. In the case of this example as well, the strength of the peripheral portions of both key lock holes 6a, 6a can be secured without causing a problem such as bending of the steering shaft.
【００２３】尚、図示は省略するが、ステアリングシャ
フトの軸方向中間部に形成するロック用係合部は、図示
の様なキーロック孔に限らず、キーロック溝であっても
良い。この様なキーロック溝の周縁部に対する高周波焼
き入れも、ロック用係合部がキーロック孔の場合と同様
に行なえる。但し、ステアリングシャフトの軽量化を図
りつつ、ロック用係合部とロックキーとの係合強度を確
保する為には、ロック用係合部がキーロック孔である事
が好ましい。Although not shown, the locking engagement portion formed at the axially intermediate portion of the steering shaft is not limited to the key lock hole as shown, but may be a key lock groove. Such high-frequency hardening of the periphery of the key lock groove can be performed similarly to the case where the lock engagement portion is a key lock hole. However, in order to secure the engagement strength between the lock engagement portion and the lock key while reducing the weight of the steering shaft, it is preferable that the lock engagement portion be a key lock hole.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、軽量で直線度が高く、しかも丈夫なロック
用係合部付中空ステアリングシャフトを得て、ステアリ
ングホイールの操作感が良いステアリングロック装置を
実現できる。Since the present invention is constructed and operates as described above, it is possible to obtain a lightweight, high-linearity and durable hollow steering shaft with a locking engagement portion, and a good steering wheel operation feeling. A steering lock device can be realized.
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、ステアリ
ングシャフトの部分側面図。FIG. 1 is a partial side view of a steering shaft, showing a first example of an embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】同Ｂ−Ｂ断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB in FIG.
【図４】ステアリングシャフトと誘導加熱コイルとの略
側面図。FIG. 4 is a schematic side view of a steering shaft and an induction heating coil.
【図５】同じく図４の左方から見た図。FIG. 5 is a view similarly viewed from the left side of FIG. 4;
【図６】高周波電流の流れ方向を示す為の略斜視図。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a flow direction of a high-frequency current.
【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、ステアリ
ングシャフトの部分側面図。FIG. 7 is a partial side view of a steering shaft, showing a second example of the embodiment of the present invention.
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 7;
【図９】誘導加熱コイルの別例を示す略斜視図。FIG. 9 is a schematic perspective view showing another example of the induction heating coil.
【図１０】従来から知られているステアリングロック装
置の１例を示す略断面図。FIG. 10 is a schematic sectional view showing an example of a conventionally known steering lock device.
【図１１】（Ａ）はキーロック時の状態を、（Ｂ）はキ
ーロック解除時の状態を、ぞれぞれ示す、図１０のＤ−
Ｄ断面図。11A shows a state at the time of key lock, and FIG. 11B shows a state at the time of key lock release, respectively.
D sectional drawing.
【図１２】従来から知られているキーロック孔付中空ス
テアリングシャフトの第１例を示す部分側面図。FIG. 12 is a partial side view showing a first example of a conventionally known hollow steering shaft with a key lock hole.
【図１３】従来の誘導加熱コイルの１例を示す斜視図。FIG. 13 is a perspective view showing an example of a conventional induction heating coil.
【図１４】従来から知られているキーロック孔付中空ス
テアリングシャフトの第２例を示す部分側面図。FIG. 14 is a partial side view showing a second example of a conventionally known hollow steering shaft with a key lock hole.
１ ステアリングコラム ２ ロックキー ３ ステアリングホイール ４ ステアリングシャフト ５ キーロックカラー ６、６ａ キーロック孔 ７ 誘導加熱コイル ８ 焼き入れ硬化部 ９ 低硬度部 １０ 誘導加熱コイル １１ 円弧部 １２ 直線部 １３ 誘導加熱コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering column 2 Lock key 3 Steering wheel 4 Steering shaft 5 Key lock collar 6, 6a Key lock hole 7 Induction heating coil 8 Quench hardening part 9 Low hardness part 10 Induction heating coil 11 Arc part 12 Straight part 13 Induction heating coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横手 健 群馬県前橋市鳥羽町78番地 日本精工株式 会社内 (72)発明者 釜本 直樹 群馬県前橋市総社町一丁目８番１号 日本 精工株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Ken Yokote 78 Tobacho, Maebashi-shi, Gunma Nippon Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Kamamoto 1-8-1, Sojacho, Maebashi-shi, Gunma Japan NSK Ltd. Inside
Claims (3)
ングシャフトと、このステアリングシャフトの軸方向中
間部で円周方向に関して少なくとも１個所位置にこのス
テアリングシャフトの外周面から凹んだ状態で形成され
た、軸方向に長いロック用係合部とを備えたロック用係
合部付中空ステアリングシャフトに於いて、このロック
用係合部、及び、上記ステアリングシャフトの軸方向中
間部で円周方向に関して上記ロック用係合部と直径方向
反対位置若しくは円周方向に隣り合うロック用係合部同
士の間位置に存在する低硬度部を除き、上記ステアリン
グシャフトの軸方向中間部のほぼ全周に亙り、焼き入れ
硬化部を形成している事を特徴とするロック用係合部付
中空ステアリングシャフト。1. A steering shaft made of carbon steel and having a hollow tubular shape as a whole, and formed at an axially intermediate portion of the steering shaft at at least one position in a circumferential direction so as to be recessed from an outer peripheral surface of the steering shaft. Further, in a hollow steering shaft with a locking engagement portion provided with a locking engagement portion that is long in the axial direction, the locking engagement portion and an intermediate portion in the axial direction of the steering shaft with respect to the circumferential direction. Except for the low-hardness portion existing at a position opposite to the locking engagement portion in the diameter direction or between the locking engagement portions adjacent to each other in the circumferential direction, the steering shaft extends over substantially the entire periphery of the intermediate portion in the axial direction of the steering shaft. A hollow steering shaft with a locking engagement portion, wherein a quenched and hardened portion is formed.
空ステアリングシャフトを製造する、ロック用係合部付
中空ステアリングシャフトの製造方法であって、ロック
用係合部の軸方向長さよりも大きな長さ寸法を有し、ス
テアリングシャフトの外周面に対向自在な鞍形の高周波
加熱コイルによりこのステアリングシャフトの軸方向中
間部を、ロック用係合部の縁部に近い側から加熱し、こ
のロック用係合部から離れた部分の加熱量を抑えるロッ
ク用係合部付中空ステアリングシャフトの製造方法。2. A method of manufacturing a hollow steering shaft with a locking engagement portion according to claim 1, wherein the hollow steering shaft with a locking engagement portion is manufactured based on an axial length of the locking engagement portion. The saddle-shaped high-frequency heating coil, which has a large length dimension and is capable of opposing the outer peripheral surface of the steering shaft, heats the axially intermediate portion of the steering shaft from the side near the edge of the locking engagement portion, A method for manufacturing a hollow steering shaft with a locking engagement portion that suppresses the amount of heating at a portion remote from the locking engagement portion.
とも１個所位置に形成された、軸方向に長いロック用係
合部を有し、後端部にステアリングホイールを装着する
ロック用係合部付ステアリングシャフトと、内側にこの
ロック用係合部付ステアリングシャフトを回転自在に支
持するステアリングコラムと、上記ステアリングコラム
の一部に形成された通孔の内側にこのステアリングコラ
ムの直径方向に亙る変位自在に設けられ、イグニッショ
ンキーの操作に基づいて、その先端部を上記ロック用係
合部に進入させるロックキーとから成るステアリングロ
ック装置に於いて、上記ロック用係合部付ステアリング
シャフトが請求項１に記載したロック用係合部付ステア
リングシャフトである事を特徴とするステアリングロッ
ク装置。3. A locking engagement portion having an axially long locking engagement portion formed at at least one position in the circumferential direction at an axial middle portion, and a steering wheel mounted on a rear end portion. A steering shaft, a steering column rotatably supporting the steering shaft with the locking engagement portion inside, and a radial displacement of the steering column inside a through hole formed in a part of the steering column. A lock key that is freely provided and has a tip portion that enters the locking engagement portion based on an operation of an ignition key. 2. A steering lock device according to claim 1, wherein the steering shaft has a lock engagement portion.
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|---|---|---|---|
| JP34959198A JP3700431B2 (en) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | Hollow steering shaft with locking engagement portion, manufacturing method thereof, and steering lock device |
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