JP2002098598A - トルクセンサ用冠状部品の製造方法 - Google Patents

トルクセンサ用冠状部品の製造方法

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JP2002098598A
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crown
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forging
cylinder
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Takahiro Sanada
隆宏 真田
Yoshiro Sakai
善郎 酒井
Shigeto Shimizu
成人 清水
Jun Yatazawa
純 谷田沢
Shigeru Iwasa
繁 岩佐
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Daido Steel Co Ltd
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Koyo Seiko Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクセンサの検出能力を向上させ高い検出
精度が得られるトルクセンサ用冠状部品を低コストで量
産できるようにする。 【解決手段】 円筒１の端部に軸方向に延びる複数の突
起２を有する冠状部品３の製造方法であって、円柱形の
素材１０ａを据え込み鍛造により余肉１２の内周面に突
起２が形成された円筒形に形成し、該素材を焼鈍処理し
た後に切削によって前記余肉を切除し、さらにこれにシ
ョットブラスト処理することで磁気特性を改善させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒の端部に軸方
向に延びる複数の突起を有するトルクセンサ用冠状部品
を、鍛造，焼鈍，切削，ショットブラスト等の工程を経
て製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の電動パワーステアリングにその
ステアリングトルクを検出するために設けられるトルク
センサは、図１に示したように、円筒１の端部に軸方向
に延びる複数の突起２を有する複雑な形態の冠状部品３
を操舵軸の入力部分と出力部分との連結個所に設け、そ
の外周に検出コイルを配置してなるものである。
【０００３】上記冠状部品は、従来から電磁ステンレス
鋼の粉末を加圧成形し焼結する粉末焼結法、あるいは特
開平８−２４０４９３にて開示されたような鍛造，切削
により製造されていたが、粉末焼結法では煩雑な製造過
程を経るためにコストアップするおそれ、および内部に
は空孔があり強度が不足するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記冠状部
品はその磁気特性がトルクセンサの検出能力に大きな影
響を及ぼすものであったが、従来の上記鍛造，切削によ
り製造された冠状部品は、残留歪やバリが発生する等の
理由から磁気特性のばらつきが大きいという問題があっ
たので、より高い検出精度が得られないという問題があ
った。そこで本発明は、上記課題を解決し、安定した磁
気特性が得られるトルクセンサ用冠状部品を低コストで
量産し得る製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、円
筒の端部に軸方向に延びる複数の突起を有する冠状部品
の製造方法であって、円柱形の素材を据え込み鍛造によ
り余肉の内周面に突起が形成された円筒形に形成し、該
素材を焼鈍処理した後に切削によって前記余肉を切除
し、さらにこれにショットブラスト処理することで磁気
特性を改善させることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。本発明では円柱形の素材を鍛造工程と焼鈍処理と切
削工程とショットブラスト処理を経て冠状部品を製造す
る。表１はこの素材の組成を例示するものである。
【表１】
【０００７】先ず鍛造工程を説明する。図２（ａ）〜
（ｄ）は、上記素材１０ａをこの冷間鍛造によって順に
変形させた状況を示す。即ち、（ｂ）に示す第１工程で
冠の突起２に当たる部分１１をその外周に余肉１２を生
じさせながら鍛造を行い、上記素材１０ａを素材１０ｂ
の如く変形させる。これには図１に示す突起２に当たる
部分１１を形成するための凹凸が先端部外周縁に形成さ
れたパンチと、該パンチに遊嵌するダイからなる鍛造型
に上記素材１０ａを設定して据え込み鍛造をする。この
余肉１２を生じさせることでは、この鍛造時における材
料の流れがスムースとなることからこの第１工程だけで
突起２に当たる部分１１を形成できるとともに、（ｃ）
に示す第２工程以降でこの複雑な形状を形成する場合の
加工硬化による悪影響を受けない。次いで第２工程では
所定の鍛造型によって素材１０ｃに示したように底部１
３を深絞りし、（ｄ）に示す第３工程では底部１３を打
ち抜いて円筒状の素材１０ｄとする。
【０００８】次いで上記素材１０ｄを熱処理炉に通して
７００〜８００℃の温度に加熱し焼鈍することで該素材
中の残留歪を緩和する。そして、これを旋盤等の切削機
械加工機にセットし上記余肉１２を切除する。この切削
工程によって図１に示した突起２が削り出される。また
この切削に伴い突起２の角部にバリが生じるが、このバ
リは次のショットブラスト処理により除去される。
【０００９】ここで行われるショットブラスト処理は、
圧縮空気によってガラスビーズ，硬質プラスチック粒等
のショット粒を処理品に投射する乾式ショットブラスト
で、図３，図４に示したように、冠状部品３をターンテ
ーブル１５上に固定して矢印の方向に回転させ、該冠状
部品３の突起に対してショットガン１６を斜め上４５°
の方向からショットが投射されるように配置する。な
お、その投射圧力は概ね３〜５ｋｇｆ／ｃｍ２，投射時
間は１０〜３０秒とする。このショットブラストによっ
て冠状部品３のバリは完全に除去することができた。
【００１０】また、図５はこのショットブラスト処理に
よる冠状部品の磁気特性の改善度合いを知るために、１
５個の冠状部品の磁気特性値をＬＣＲメーターによって
測定した結果を示したもので、横軸は各冠状部品のショ
ットブラスト前後の２種類を、縦軸は磁気特性値であ
る。このデータではショットブラスト後のばらつきは
０．５Ωであり、ショットブラスト前のばらつき１．６
Ωの約３０％に減少している。このようにショットブラ
スト後は磁気特性のばらつきが大幅に小さくなることが
確かめられた。
【００１１】
【発明の効果】このように本発明に係るトルクセンサ用
冠状部品の製造方法は、鍛造と切削によるも焼鈍処理と
ショットブラスト処理とによってバリが除去されるだけ
でなく磁気特性のばらつきを大幅に小さくすることがで
きる。このため、トルクセンサの検出能力を向上させて
高い検出精度が得られるようにするとともに、その製造
コストを軽減させ量産を可能にするなど有益な効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトルクセンサ用冠状部品の斜視
図。
【図２】本発明に係るトルクセンサ用冠状部品の鍛造工
程図。
【図３】本発明に係るトルクセンサ用冠状部品のショッ
トブラスト工程を示した平面図。
【図４】図３の側面図。
【図５】本発明に係るトルクセンサ用冠状部品のショッ
トブラストによる磁気特性値の変化を示したグラフ。
【符号の説明】
１ 円筒 ２ 突起 ３ 冠状部品 １０ａ〜１０ｄ 素材 １２ 余肉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 善郎 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 清水 成人 愛知県名古屋市熱田区六野２−７−20− 502 (72)発明者 谷田沢 純 愛知県東海市加木屋町南鹿持１−６ 大池 南荘Ｓ103 (72)発明者 岩佐 繁 愛知県東海市加木屋町南鹿持18 大同特殊 鋼知多寮Ｎ1001 Ｆターム(参考） 3D033 CA28

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒の端部に軸方向に延びる複数の突起
    を有する冠状部品の製造方法であって、円柱形の素材を
    据え込み鍛造により余肉の内周面に突起が形成された円
    筒形に形成し、該素材を焼鈍処理した後に切削によって
    前記余肉を切除し、さらにこれにショットブラスト処理
    することで磁気特性を改善させることを特徴としたトル
    クセンサ用冠状部品の製造方法。
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