JP2010077505A - 鋼製タイロッドエンドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低剛性かつ高強度であり、かつ、衝撃特性に優れたタイロッドエンドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】軸部２と第１取付部３と第２取付部４とを持つ鋼製タイロッドエンド１の軸部２に径方向断面積の小さい最小面積部２６を設け、かつ、最小面積部２６の鋼組織の９０％以上をマルテンサイトまたは焼戻しマルテンサイトで構成する。最小面積部２６の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さを６００Ｈｖ以下にし、第１取付部３の径方向断面の平均硬さおよび第２取付部４の径方向断面の平均硬さを３００Ｈｖ以下にする。また、鋼製タイロッドエンド１の製造方法に、軸予定部のみを高周波にてオーステナイト化温度にまで加熱した後に水または冷却媒によって急冷する焼入れ工程を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用ステアリング装置の一部を構成する鋼製タイロッドエンドおよびその製造方法に関する。

タイロッドは自動車用ステアリング装置の一部を構成する部材であり、ステアリング装置（例えば、ラックアンドピニオン型ステアリング装置のステアリングギヤ等）と、フロントホイール側部材（例えば、ナックルアーム）とを連結する。

ハンドルの回転運動は、ステアリングシャフトを介してステアリング装置に伝達される。そして、この回転運動は、ステアリング装置によって直線運動に変換され、タイロッドおよびナックルアームを介してフロントホイールに伝達される。タイロッドは、一般に、タイロッド本体とタイロッドエンドとを持つ。タイロッド本体は、ボールジョイントを介してステアリング装置に取り付けられる。タイロッドエンドの一端部はタイロッド本体に取り付けられ、タイロッドエンドの他端部は第２のボールジョイントを介してナックルアームに取り付けられる。

一般的なタイロッドエンドは、炭素鋼や低合金鋼等の鋼材からなり、軸部と、軸部の両端部に形成されている２つの取付部とを持つ。上述したように、一方の取付部はタイロッド本体に取り付けられ、他方の取付部はナックルアームに取り付けられる。

ところで、操舵感を向上させるためには、タイロッドエンドの剛性を低くすることでタイロッドエンドのしなり量を大きくして、ハンドル操作をフロントホイールに滑らかに伝達するのが良いと考えられている。なお、ここでいう剛性とは、タイロッドエンドをその軸方向（長手方向）に所定長さ弾性変形させるのに必要な荷重を指す。剛性の低いタイロッドエンドは、小さな荷重で大きく変形する。

タイロッドエンド（またはタイロッド）の剛性を低下させるために、種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、軸部の断面積を小さくする方法が紹介されている。タイロッドエンドは自動車に搭載される部材であるために、タイロッドエンドにおける軸部の断面積を小さくすることは、省スペース化や軽量化の観点からも好ましい。しかし、単に軸部の断面積を小さくするだけでは、タイロッドエンドの強度が低下し、必要な強度を確保できない可能性がある。強度に劣るタイロッドエンドは、座屈または破損するおそれがある。

また、タイロッドエンドの材料として高強度材料を用れば、軸部の断面積を小さくしてタイロッドエンドを低剛性にしても、タイロッドエンドの強度低下を抑制できると考えられる。しかし、一般に、タイロッドエンドを成形する際（特に取付部を成形する際）には、切削加工等の機械加工を要するため、タイロッドエンドの材料として高強度材料を用いると機械加工性が悪くなり、タイロッドエンドの製造コストが高くなる問題がある。

さらに、タイロッドエンドは、車輪に接続されるために、比較的大きな衝撃が加わる部材である。上述したようにタイロッドエンドはステアリング装置に取り付けられる部材であるため、衝突時などの衝撃でタイロッドエンドが折損するとステアリング機能が損なわれる。したがってタイロッドには、上述した低剛性および高強度以外にも、優れた衝撃特性が要求されている。特に低温時には鋼材の靱性が低下するために、低温時にも優れた衝撃特性を発揮するタイロッドエンドが求められている。
実開平７−３７８６２号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低剛性かつ高強度であり、かつ、衝撃特性に優れたタイロッドエンドおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の鋼製タイロッドエンドは、軸部と、該軸部の長手方向の一端部に連続する第１取付部と、該軸部の長手方向の他端部に連続する第２取付部と、を持ち、該軸部のなかで、該第１取付部に連続する部分である第１端部と、該第２取付部に連続する部分である第２端部と、の間に位置する最小面積部の径方向断面積は、該第１端部の径方向断面積および該第２端部の径方向断面積の８０％以下であり、該最小面積部の鋼組織の９０％以上はマルテンサイトまたは焼戻しマルテンサイトであり、該最小面積部の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さは６００Ｈｖ以下であり、該第１取付部の径方向断面の平均硬さおよび該第２取付部の径方向断面の平均硬さが３００Ｈｖ以下であることを特徴とする。

本発明の鋼製タイロッドエンドは、下記の（１）を備えるのが好ましい。

（１）前記最小面積部の径方向断面の平均硬さは、前記第１取付部の径方向断面の平均硬さおよび前記第２取付部の径方向断面の平均硬さよりも１００Ｈｖ以上大きい。

上記課題を解決する本発明の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、鋼製タイロッドエンドを製造する方法であって、軸予定部と、該軸予定部の長手方向の一端部に連続する第１取付予定部と、該軸予定部の長手方向の他端部に連続する第２取付予定部と、を持つタイロッドエンド中間体を成形する成形工程と、該タイロッドエンド中間体の該軸予定部に高周波焼入れ処理を施した後に冷却する焼入れ工程と、該第１取付部と該第２取付部との少なくとも一方を機械加工する機械加工工程と、を備え、該成形工程において、該軸予定部のなかで、該第１取付予定部に連続する部分である第１端予定部と、該第２取付予定部に連続する部分である第２端予定部と、の間に、その径方向断面積が該第１端予定部の径方向断面積および該第２端予定部の径方向断面積の８０％以下である最小面積予定部を形成し、該焼入れ工程において、該軸予定部のみを高周波にてオーステナイト化温度にまで加熱した後に水または冷却媒によって急冷することを特徴とする。

本発明の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、下記の（２）を備えるのが好ましい。

（２）前記焼入れ工程後に、該軸予定部を再度加熱し冷却する焼戻し工程を備える。

本発明の鋼製タイロッドエンドにおける軸部は、長手方向の２端部（第１端部、第２端部）よりも断面積の小さな部分である最小面積部を持つ。また、最小面積部の径方向断面積は、第１端部の径方向断面積および第２端部の径方向断面積の８０％以下であり十分に小さい。このため、本発明の鋼製タイロッドエンドは、低剛性であり、かつ、省スペース化および軽量化を実現できる。

また、本発明の鋼製タイロッドエンドにおける最小面積部は、その鋼組織の９０％以上がマルテンサイトまたは焼戻しマルテンサイトで構成されている。マルテンサイト組織は強度に優れるため、最小面積部の鋼組織の９０％以上をマルテンサイトまたは焼戻しマルテンサイトにすることで、断面積の小さな最小面積部を持つ軸部に必要な強度を付与できる。したがって、タイロッドエンドを低剛性かつ高強度にできる。また、最小面積部が高硬度であれば軸部の衝撃特性が低下するが、本発明の鋼製タイロッドエンドにおいては最小面積部の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さは６００Ｈｖ以下であるために、タイロッドエンドに必要な衝撃特性を確保できる。なお、最小面積部の鋼組織を焼戻しマルテンサイトで構成する場合には、軸部の延性および靱性を向上させ得る利点がある。以下、焼戻しマルテンサイトを単にマルテンサイトと略する。また、本発明における硬さとは、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に記載されているビッカース硬さ試験法に基づくビッカース硬さを指す。

以上のように、本発明の鋼製タイロッドエンドは、低剛性、高強度、および、優れた衝撃特性を兼ね備える。よって、本発明の鋼製タイロッドエンドは、操舵性に優れるとともに座屈または破損し難く、かつ、衝突時に折損し難い。

なお、本発明における最小面積部とは、軸部のなかでその径方向断面積が第１端部の径方向断面積の８０％以下であり、かつ、第２端部の径方向断面積の８０％以下である部分全てを指す。また、最小面積部の径方向断面積とは、最小面積部を軸部の軸線に直交する平面で切断した断面の面積を指す。同様に、第１端部の径方向断面積とは、軸部における第１取付部との境界部分を軸部の軸線に直交する平面で切断した断面の面積を指す。第２端部の径方向断面積とは、軸部における第２取付部との境界部分を軸部の軸線に直交する平面で切断した断面の面積を指す。

上記（１）を備える本発明の鋼製タイロッドエンドは、最小面積部の平均硬さが大きいために、断面積の小さな最小面積部を持つ軸部に必要な強度を付与でき、タイロッドエンドを低剛性かつ高強度にできる。よって、上記（１）を備える本発明の鋼製タイロッドエンドは、座屈または破損し難い。

本発明の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、成形工程において、タイロッドエンド中間体（すなわち、焼入れ前のタイロッドエンド）に、径方向断面積の小さな部分である最小面積予定部を形成することで、焼入れ後のタイロッドエンドの剛性を低下させ得る。

また、焼入れ工程において、軸部予定部のみを高周波で加熱する（すなわち軸予定部のみに焼入れ処理を施す）ことで、軸部（特に最小面積部）の鋼組織をマルテンサイト組織に変態させることができ、軸部の強度を向上させ得る。

さらに、焼入れ工程において、軸予定部を急冷することで、最小面積部の鋼組織の９０％以上をマルテンサイトが占めるようにでき、かつ、軸部における最小面積部の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さを６００Ｈｖ以下とする。これにより、軸部に優れた衝撃特性を付与できる。よって、本発明の鋼製タイロッドエンドの製造方法によると、強度および衝撃特性に優れるタイロッドエンドを製造できる。なお、本発明の製造方法における軸予定部、第１取付予定部、第２取付予定部、第１端予定部、第２端予定部、最小面積予定部とは、それぞれ、本発明の鋼製タイロッドエンドにおける軸部、第１取付部、第２取付部、第１端部、第２端部、最小面積部に対応する部分である。

本発明の鋼製タイロッドエンドの材料としては、炭素鋼や低合金鋼等の鋼材を用いることができる。

本発明の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、成形工程と、焼入れ工程とを備える。成形工程においてタイロッドエンド中間体を成形する方法としては、熱間鍛造や冷間鍛造など既知の方法を用いればよい。

焼入れ工程は、タイロッドエンド中間体の軸予定部のみを高周波で焼入れする工程である。軸予定部のみを高周波焼入れすることで、取付部を比較的低強度にできるために、取付部を機械加工し易くなる利点がある。

以下、本発明の鋼製タイロッドエンドおよびその製造方法を例を挙げて説明する。

（実施例１）
実施例１の鋼製タイロッドエンドは、上記（１）を備える。実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、上記（２）を備える。実施例１の鋼製タイロッドエンドを模式的に表す説明図を図１に示す。

実施例１の鋼製タイロッドエンドの材料としては、Ｓ４８Ｃを用いた。

実施例１の鋼製タイロッドエンド１は、軸部２と、第１取付部３と、第２取付部４とを持つ。実施例１における第１取付部３はタイロッド本体（図略）に取り付けられる部分であり、直径２２ｍｍ、長さ３５ｍｍの略円柱状をなす。第１取付部３の端部には、その軸線方向に延びるねじ穴（図略）が形成されている。実施例２における第２取付部４はボールジョイント（図略）を介してナックルアーム（図略）に取り付けられる部分であり、ボールジョイントを回動可能に支持する略すり鉢状をなす。第２取付部４の外周径は３６ｍｍである。なお、図１に示すように、第２取付部４の中心Ｏは、第１取付部３の軸線Ｌの延長線上（またはこの延長線に近接した位置）にある。

軸部２は、第１取付部３と第２取付部４とを連結する部分であり、湾曲した棹状をなす。第１取付部３は軸部２の長手方向の１端部（第１端部２１）に連続し、第２取付部４は軸部２の長手方向の他端部（第２端部２２）に連続する。第１端部２１および第２端部２２は、軸部２のなかで径方向断面積の最も大きい部分である。軸部２の長手方向の略中央部には、軸部のなかで径方向断面積の最も小さい部分である極小面積部２５が形成されている。軸部２の径方向断面積は、第１端部２１から極小面積部２５に向けて徐変し、かつ、第２端部２２から極小面積部２５に向けて徐変している。

実施例１の鋼製タイロッドエンド１においては、極小面積部２５の径方向断面積（Ｄｍｉｎ）は３０１ｍｍ^２であり、第１端部２１の径方向断面積および第２端部２２の径方向断面積（Ｄ）は、それぞれ４１５ｍｍ^２である。極小面積部２５の径方向断面積は、第１端部２１の径方向断面積および第２端部２２の径方向断面積の７２．５％である。実施例１の鋼製タイロッドエンド１における最小面積部２６は、極小面積部２５と、極小面積部２５よりも第１端部２１側に位置し径方向断面積３３２ｍｍ^２以下の部分と、極小面積部２５よりも第２端部２２側に位置し径方向断面積３３２ｍｍ^２以下の部分と、からなる。

以下、実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法を説明する。

（成形工程）
鋼材としてＳ４８Ｃを用い、軸予定部と第１取付予定部と第２取付予定部とを持つタイロッドエンド中間体を、熱間鍛造によって成形した。タイロッドエンド中間体は、上述した実施例１の鋼製タイロッドエンドとほぼ同じ形状である。軸予定部は、実施例１の鋼製タイロッドエンドにおける軸部に対応する部分であり、第１取付予定部は実施例１の鋼製タイロッドエンドにおける第１取付部に対応する部分であり、第２取付予定部は実施例１の鋼製タイロッドエンドにおける第２取付部に対応する部分である。このとき、軸予定部に、その径方向断面積が第１端予定部の径方向断面積および第２端予定部の径方向断面積の８０％以下になる部分（最小面積予定部）を形成した。

（焼入れ工程）
成形工程で得たタイロッドエンド中間体の軸予定部を高周波焼入れ処理を施した。詳しくは、円筒状かつストレート形状のコイルを軸予定部に取り付け、このコイルに通電することで、軸予定部のみを９００℃にまで加熱し急冷（水冷）した。

（焼戻し工程）
焼き戻し工程は、焼入れ工程後のタイロッドエンド中間体を４２０℃で１時間炉加熱し、その後、２５℃の水によって再度冷却することで実施した。

（機械加工工程）
焼戻し工程後のタイロッドエンド中間体のなかで、第１取り付け予定部に切削加工を施して、ねじ穴を形成した。

以上の工程で、実施例１のタイロッドエンドを得た。

（実施例２）
実施例２の鋼製タイロッドエンドは、上記（１）を備える。

実施例２の鋼製タイロッドエンドは、ボロン鋼（０．２５％Ｃ−０．２５％Ｓｉ−１．０％Ｍｎ−０．２％Ｃｒ−０．００２％Ｂ）からなり、実施例１の鋼製タイロッドエンドとほぼ同形状である。実施例２の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、焼戻し工程を行わなかったこと以外は、実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法と同じである。なお、実施例２の鋼製タイロッドエンドの製造方法においても、焼入れ温度は９００℃であった。

（実施例３）
実施例３の鋼製タイロッドエンドは、上記（１）を備える。実施例３の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、上記（２）を備える。

実施例３の鋼製タイロッドエンドは、実施例２の鋼製タイロッドエンドと同じ材料からなり、実施例１の鋼製タイロッドエンドとほぼ同形状である。実施例３の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、焼戻し工程における焼戻し温度以外は実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法と同じである。実施例３の鋼製タイロッドエンドの製造方法における焼戻し温度は３５０℃であった。

（比較例１）
比較例１の鋼製タイロッドエンドは、実施例１の鋼製タイロッドエンドと同じ材料からなり、実施例１の鋼製タイロッドエンドとほぼ同形状である。

比較例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、焼戻し温度以外は実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法と同じである。比較例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法における焼戻し温度は１８０℃であった。

（比較例２）
比較例２の鋼製タイロッドエンドは、実施例１の鋼製タイロッドエンドと同じ材料からなり、実施例１の鋼製タイロッドエンドと異なる形状をなす。詳しくは、比較例２の鋼製タイロッドエンドは、実施例１の鋼製タイロッドエンドと同形状の第１取付部および第２取付部を持つが、軸部の形状が実施例１の鋼製タイロッドエンドとは異なる。さらに詳しくは、比較例２の鋼製タイロッドエンドにおける極小面積部の径方向断面積（Ｄｍｉｎ）は４０２ｍｍ^２であり、第１端部の径方向断面積（Ｄ１）および第２端部の径方向断面積（Ｄ２）は４１５ｍｍ^２である。極小面積部の径方向断面積は、第１端部の径方向断面積および第２端部の径方向断面積の９６．９％である。したがって、比較例２の鋼製タイロッドエンドは最小面積部（すなわち、その径方向断面積が第１端部の径方向断面積および第２端部の径方向断面積の８０％以下である部分、径方向３３２ｍｍ^２以下の部分）を持たない。

比較例２の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、タイロッドエンド中間体の形状を実施例１の鋼製タイロッドエンドにおけるタイロッドエンド中間体の形状と異なる形状にしたこと以外は実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法と同じである。

（比較例３）
比較例３の鋼製タイロッドエンドは、実施例１の鋼製タイロッドエンドと同じ材料からなり、実施例１の鋼製タイロッドエンドとほぼ同形状である。

比較例３の鋼製タイロッドエンドの製造方法における焼入れ工程は、実施例１と同形状のタイロッドエンド中間体の軸予定部を９００℃にまで高周波加熱し、その後油冷することで実施した。比較例３の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、焼入れ工程において水冷ではなく油冷したこと以外は、実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法と同じである。

（比較例４）
比較例４の鋼製タイロッドエンドは、実施例１の鋼製タイロッドエンドと同じ材料からなり、実施例１の鋼製タイロッドエンドとほぼ同形状である。

比較例４の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、焼入れ方法および焼入れ範囲以外は実施例１の鋼製タイロッドエンドの製造方法と同じである。詳しくは、比較例４の鋼製タイロッドエンドの製造方法における焼入れ工程では、タイロッドエンド中間体の全体を９００℃で炉加熱した。

（比較例５）
比較例５の鋼製タイロッドエンドは、実施例１の鋼製タイロッドエンドと同じ材料からなり、比較例１の鋼製タイロッドエンドと同じ形状をなす。

比較例５の鋼製タイロッドエンドの製造方法は、焼入れ工程および焼戻し工程にかえて、焼ならし工程を備える。比較例５の鋼製タイロッドエンドの製造方法における焼ならし工程は、タイロッドエンド中間体を変態点以上（８００℃以上）に加熱した後に、空冷する工程である。

（評価試験）
実施例１〜３および比較例１〜５の鋼製タイロッドエンドについて、最小面積部の鋼組織においてマルテンサイトが占める割合（以下、マルテンサイト分率と呼ぶ）、硬さ、剛性、低温衝撃特性、座屈荷重、および機械加工性を評価した。評価試験の結果を表１に示す。各試験の詳細は以下の通りである。

（マルテンサイト分率）
各鋼製タイロッドエンドにおける極小面積部の径方向断面（表層）を光学顕微鏡下で観察し、極小面積部の径方向断面に存在する鋼組織全体を１００面積％としたときにマルテンサイト組織が占める割合を測定した。極小面積部のマルテンサイト分率を最小面積部のマルテンサイト分率とみなした。

（硬さ）
各鋼製タイロッドエンドにおける極小面積部の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さ、第１取付部の径方向断面の平均硬さ、および、第２取付部の径方向断面の平均硬さをＪＩＳ Ｚ ２２４４に記載されているビッカース硬さ試験法に基づいて測定した。極小面積部の表面硬さを最小面積部の表面硬さとみなした。極小面積部の径方向断面の平均硬さを最小面積部の平均硬さとみなした。第１取付部の径方向断面の平均硬さと第２取付部の径方向断面の平均硬さとの平均値を第１取付部および第２取付部の径方向断面の平均硬さとみなした。

（座屈荷重）
各鋼製タイロッドエンドをそれぞれタイロッドに取り付けた状態で圧縮試験機に取り付け、各鋼製タイロッドエンドに対して軸線方向に荷重を加え、鋼製タイロッドエンドが座屈した時の荷重を測定した。

（剛性）
上記の方法で座屈荷重を測定した際に、鋼製タイロッドエンドに加わった軸線方向荷重と鋼製タイロッドエンドの軸線方向の変位量とを測定した。そして、測定した荷重と変位量との関係をグラフに表し、このグラフの傾きを鋼製タイロッドエンドの剛性として算出した。

（低温衝撃特性）
各鋼製タイロッドエンドの最小面積部からＪＩＳ Ｚ ２２４２に記載のＵノッチ試験片（ノッチ深さ２ｍｍ）を作製し、各試験片について−４０℃にてシャルピー衝撃試験を実施した。

（機械加工性）
各鋼製タイロッドエンドを複数個ずつ製造し、機械加工工程で第１取付部の切削加工に用いた工具の寿命に基づいて、各鋼製タイロッドエンドの機械加工性を評価した。詳しくは、鋼製タイロッドエンドを３００個製造した時点で工具が破損していなかった場合を機械加工性が良い（評価○）と判断した。鋼製タイロッドエンドを３００個製造する前に工具が破損した場合を機械加工性が悪い（評価×）と判断した。

表１に示すように、実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドは、最小面積部（軸部のなかで第１端部と第２端部との間の部分からなり、その径方向断面積が第１端部の径方向断面積および第２端部の径方向断面積の８０％以下である部分）を持つ。また、実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドにおける最小面積部（極小面積部）のマルテンサイト分率は９０％以上である。さらに、最小面積部の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さは６００Ｈｖ以下であり、第１取付部の径方向断面の平均硬さおよび第２取付部の径方向断面の平均硬さは３００Ｈｖ以下である。したがって、実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドは本発明の鋼製タイロッドエンドである。

実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドの剛性は、３７〜３９ｋＮ／ｍｍであり、十分に小さい。これに対して、最小面積部を持たない比較例２および比較例５の鋼製タイロッドエンドの剛性は、６１〜６３ｋＮ／ｍｍであり、非常に大きい。この結果から、軸部に最小面積部を設けることで鋼製タイロッドエンドの剛性を大きく低減させ得ることがわかる。なお、低剛性の鋼製タイロッドエンドはしなり易いために、低剛性の鋼製タイロッドエンドを搭載した自動車は、操舵感に優れる。

また、実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドにおける最小面積部のマルテンサイト分率は９０％以上であり、最小面積部の強度は大きい（硬さ４３０〜５１０Ｈｖ）。これに対して、比較例３および比較例５の鋼製タイロッドエンドにおける最小面積部のマルテンサイト分率は小さく（０〜７４％）、最小面積部の強度は非常に小さい（硬さ２１０〜４２０Ｈｖ）。この結果から、最小面積部におけるマルテンサイト分率が９０％以上であれば、軸部を低剛性にしても、最小面積部の強度を高めることができ、ひいては軸部の強度を高めることができることがわかる。なお、実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドが強度に優れることは、実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドにおける座屈荷重が大きいこと（５４〜５６ｋＮ）からも裏付けられる。

これに対して、比較例１の鋼製タイロッドエンドは、焼き戻し温度が低過ぎた結果、最小面積部の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さが６００Ｈｖを超えた。この結果、比較例１の鋼製タイロッドエンドは衝撃特性に劣る。

また、比較例５の鋼製タイロッドエンドは、高周波焼入れではなく焼きならし処理をおこなっているため、最小面積部のマルテンサイト分率が低く、軸部の強度が著しく低い。

さらに、軸部のみを高周波焼入れした実施例１の鋼製タイロッドエンドは、全体を炉加熱した比較例４の鋼製タイロッドエンドに比べて、第１取付部および第２取付部の強度が小さく（平均硬さ３００Ｈｖ以下）、機械加工性に優れる。この結果から、軸部のみを高周波加熱することで、鋼製タイロッドエンドにおける第１取付部および第２取付部の強度を小さくでき、第１取付部および第２取付部の機械加工性を向上させ得ることがわかる。

さらに、比較例３の鋼製タイロッドエンドは、最小面積部のマルテンサイト分率が低く、軸部の強度に劣る。これは、焼入れ工程において油冷したことで焼入れ時の冷却速度が遅くなったことに由来する。

実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドにおいて、最小面積部の径方向断面の平均硬さは、第１端部および第２端部の径方向断面の平均硬さよりも１００Ｈｖ以上大きかった。このため、実施例１〜３の鋼製タイロッドエンドは、最小面積部（すなわち軸部）においては高い強度を確保でき、第１端部および第２端部においては優れた機械加工性を確保できる。

実施例１の鋼製タイロッドエンドを模式的に表す説明図である。

符号の説明

１：鋼製タイロッドエンド ２：軸部 ３：第１取付部 ４：第２取付部
２１：第１端部 ２２：第２端部 ２６：最小面積部

Claims (4)

1. 軸部と、該軸部の長手方向の一端部に連続する第１取付部と、該軸部の長手方向の他端部に連続する第２取付部と、を持ち、
   該軸部のなかで、該第１取付部に連続する部分である第１端部と、該第２取付部に連続する部分である第２端部と、の間に位置する最小面積部の径方向断面積は、該第１端部の径方向断面積および該第２端部の径方向断面積の８０％以下であり、
   該最小面積部の鋼組織の９０％以上はマルテンサイトまたは焼戻しマルテンサイトであり、
   該最小面積部の表面硬さおよび径方向断面の平均硬さは６００Ｈｖ以下であり、
   該第１取付部の径方向断面の平均硬さおよび該第２取付部の径方向断面の平均硬さが３００Ｈｖ以下であることを特徴とする鋼製タイロッドエンド。
2. 前記最小面積部の径方向断面の平均硬さは、前記第１取付部の径方向断面の平均硬さおよび前記第２取付部の径方向断面の平均硬さよりも１００Ｈｖ以上大きい請求項１に記載の鋼製タイロッドエンド。
3. 鋼製タイロッドエンドを製造する方法であって、
   軸予定部と、該軸予定部の長手方向の一端部に連続する第１取付予定部と、該軸予定部の長手方向の他端部に連続する第２取付予定部と、を持つタイロッドエンド中間体を成形する成形工程と、
   該タイロッドエンド中間体の該軸予定部に高周波焼入れ処理を施した後に冷却する焼入れ工程と、
   該第１取付部と該第２取付部との少なくとも一方を機械加工する機械加工工程と、を備え、
   該成形工程において、該軸予定部のなかで、該第１取付予定部に連続する部分である第１端予定部と、該第２取付予定部に連続する部分である第２端予定部と、の間に、その径方向断面積が該第１端予定部の径方向断面積および該第２端予定部の径方向断面積の８０％以下である最小面積予定部を形成し、
   該焼入れ工程において、該軸予定部のみを高周波にてオーステナイト化温度にまで加熱した後に水または冷却媒によって急冷することを特徴とする鋼製タイロッドエンドの製造方法。
4. 前記焼入れ工程後に、該軸予定部を再度加熱し冷却する焼戻し工程を備える請求項３に記載の鋼製タイロッドエンドの製造方法。

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