JP2844797B2 - 金属部品の端部に防炭剤を塗布する方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明に係る金属部品の端部に防炭剤を塗布する方
法と装置は、例えば自動車用ステアリング装置を構成す
るセクター軸やウォーム軸等の金属部品の表面を、浸炭
熱処理により硬化させる場合に、前記金属部品の一部を
硬化させない様にする為、この一部に防炭剤を塗布する
のに利用する。

（従来の技術） 自動車用ステアリング装置を構成するセクター軸やウ
ォーム軸、更にはラック軸等の表面は、浸炭熱処理を行
なう事により硬化させ、耐摩耗性を向上させ、更に変形
しにくくしている。

この様に、セクター軸やウォーム軸、更にはラック軸
等の金属部品表面を浸炭熱処理により硬化させる場合に
於いても、これら金属部品の端部に形成した螺子部やス
プライン部等、靭性を持たせる必要のある部分は、硬化
させる事なくそのままの状態とする必要がある。

この為、これら螺子部やスプライン部等の表面には、
浸炭熱処理に先立って、防炭剤を塗布しておく必要があ
る。

この様な目的で、前記金属部品の螺子部やスプライン
部等の表面に防炭剤を塗布する為従来は、防炭剤を貯溜
した塗布槽の上方に支持部材を昇降自在に設けると共
に、この支持部材に金属部品を、前記螺子部やスプライ
ン部等、硬化せない部分を下にして鉛直方向に吊り下げ
た後、前記支持部材を下降させ、前記金属部品の下端部
を前記塗布槽中の防炭剤に浸漬していた。

支持部材の下降作業は、作業員が前記金属部品の浸漬
状態を観察しつつ行ない、金属部品が防炭剤中に所定量
だけ浸漬された後、前記支持部材を上昇させる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様な従来方法により、金属部品の一
部に防炭剤を塗布する場合、次に述べる様な不都合を生
じる。

即ち、支持部材に金属部品を、鉛直方向に吊り下げた
状態で前記支持部材を下降させ、前記金属部品の下端部
を防炭剤中に進入させた場合、前記金属部品の下端面が
平坦であると、この下端面に気泡が残留したままとな
り、この気泡が接触した部分には防炭剤が塗布されなく
なってしまう。

又、支持部材の下降作業は、作業員が金属部品の浸漬
状態を観察しつつ行なうが、塗布槽中の防炭剤の液面位
置は、金属部品の浸漬量が増すに従って上昇する為、浸
漬量を厳密に規制する事が難しく、品質の安定した金属
部品を得る為には熟練を要する。特に、異なる種類の金
属部品への防炭剤塗布作業を行なう場合、支持部材の下
降量（金属部品の浸漬量）と前記液面位置の上昇量との
関係が変わってしまう為、作業を迅速に行なおうとする
場合には、浸漬量の規制が難しかった。

本発明の金属部品の端部に防炭剤を塗布する方法と装
置は、上述の様な不都合を解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明の金属部品の端部に防炭剤を塗布する方法と装
置の内、請求項１に記載された金属部品の端部に防炭剤
を塗布する方法の発明は、支持部材により金属部品を、
鉛直方向に対し傾斜した状態で保持した後、水平軸を中
心として前記支持部材を揺動させる事により、この支持
部材に支持された前記金属部品の下端部を、前記支持部
材の下方に設けた塗布槽中の防炭剤中に浸漬すると共
に、前記支持部材と塗布槽とを相対的に近付ける事によ
り、前記金属部品の下端部を前記防炭剤中に所定深さ迄
浸漬するものである。

又、請求項２に記載された、金属部品の端部に防炭剤
を塗布する装置の発明は、金属部品を保持自在で、且つ
水平軸を中心として揺動自在な支持部材と、この支持部
材の下方に設けられ、内部に防炭剤を貯溜した塗布槽
と、この塗布槽中の防炭剤の液面位置を検知する検知手
段と、前記支持部材と塗布槽との距離を近付ける為の昇
降機構と、前記検知手段が検知する防炭剤の液面位置及
び前記金属部品下端部の容積から、前記金属部品の下端
部を前記防炭剤中に所定深さ迄浸漬する為に必要とされ
る前記昇降機構の変位量を求めて、この昇降機構を制御
する演算制御手段とから構成されている。

（作用） 上述の様に構成される、本発明の金属部品の端部に防
炭剤を塗布する装置の場合、金属部品の下端部が、揺動
しながら防炭剤中に、斜め方向から進入する為、この金
属部品の下端面が平坦であっても、この下端面に気泡が
残る事がなく、金属部品の下端部に防炭剤が、むらなく
塗布される。

又、演算制御手段が昇降機構の変位量を求め、この演
算制御手段からの信号により、昇降機構が変位する為、
金属部品下端部を防炭剤中に浸漬する量の規制を、厳密
に行なう事が出来る。

（実施例） 次に、図面を参照しつつ、本発明を更に詳しく説明す
る。

第１〜３図は本発明の金属部品の端部に防炭剤を塗布
する装置の要部を示しており、第１図は縦断略正面図、
第２〜３図は金属部品を防炭剤中に浸漬する状態を行程
順に示す、部分略正面図である。

１は、金属部品２を保持自在な支持部材で、この支持
部材１は、水平軸３を中心として、第１図の矢印ａ方向
に揺動自在であると共に、同図に矢印ｂ方向に昇降自在
である。

即ち、前記支持部材１の取付面1aには、十分に大きな
磁力を有する磁石（永久磁石又は電磁石）を設ける事
で、磁性材製の金属部品２を吸着保持自在とすると共
に、支持部材１を前記水平軸３に対し（或は水平軸３と
共に）90度だけ揺動自在とする事で、前記取付面1aが、
第１図に示した鉛直位置と、第３図に実線で示した水平
位置との間で変位する様にしている。

又、前記水平軸３を昇降機構（図示せず）に支持する
事により、前記支持部材１の高さ位置を調節自在とし、
前記支持部材１と次述する塗布槽４との距離を近付けら
れる様にしている。

一方、前記支持部材１の下方には塗布槽４を設け、こ
の塗布槽４の内部に（液状の）防炭剤５を貯溜してい
る。

塗布槽４の一部には、この塗布槽４中の防炭剤５の液
面位置を検知する為に、検知手段である液面センサ６を
設け、この液面センサ６が検知する防炭剤５の液面位置
を表わす信号を、マイクロコンピュータを内蔵した演算
制御手段（図示せず）に送る様にしている。

そして、この演算制御手段は、前記液面センサ６から
送り込まれる信号により表わされる液面位置と、予め入
力されている前記金属部品２下端部の容積とから、前記
金属部品２の下端部を前記防炭剤５中に所定深さ迄浸漬
する為に必要とされる、昇降機構の変位量を求め、更に
この昇降機構を制御する。

上述の様に構成される、本発明の金属部品の端部に防
炭剤を塗布する装置により、金属部品２の下端部に防炭
剤５を塗布する場合、次の様にして行なう。

塗布作業を行なう場合、先ず、第１図に示す様に支持
部材１の取付面1aを鉛直方向に向けた状態で、この取付
面1aに設けた磁石に、金属部品２の上端部（上下方向
は、金属部品２を防炭剤５中に浸漬する際の方向で言
う。）を吸着し、この金属部品２を前記支持部材１に保
持する。

支持部材１の取付面1aに金属部品２を保持したなら
ば、次いで前記支持部材１を、第１図に示した状態から
時計方向に誘導させ、前記金属部品２を、第２図に示す
様に、傾斜した状態に保持する。この際、金属部品２の
中心線と鉛直方向との成す角度θに、金属部品２の形状
等に応じて、設計的考慮により定められるが、ステアリ
ング装置用の部品の場合、例えば15度程度とするのが適
当である。

上述の様に、金属部品２を傾斜した状態に保持したな
らば、昇降機構により支持部材１を下降させ、第２図に
示す様に、前記金属部品２の下端部を、防炭剤５の液面
の直上位置に移動させる。この際、前記演算制御器が、
液面センサ６が検出した液面位置と、予め入力された金
属部品２の形状（特に長さ寸法）とから、支持部材１の
下降量を求め、前記昇降機構を制御する。

この状態から、更に支部部材１を時計方向に揺動さ
せ、第３図に実線で示す様に、この支持部材１の取付面
1aを水平にして、この取付面1aに吸着保持された金属部
品２を鉛直方向に位置させる。この結果、前記金属部品
２の下端部が、防炭剤５中に浸漬する。この際、金属部
品２の下端部が、揺動しながら防炭剤５中に、斜め方向
から進入する為、この金属部品２の下端面が平坦であっ
ても、この下端面に気泡が残る事がなく、金属部品２の
下端部に防炭剤５が、むらなく塗布される。

上述の様に、支持部材１を時計方向に揺動させるのと
同時に、或は揺動させた後、昇降機構が支持部材１を更
に下降させ、金属部品２下端部を防炭剤５中に、所定量
だけ浸漬する。

その際、演算制御手段が、液面センサ６が検出する防
炭剤５の液面位置と、予め入力された金属部品２の形状
（特に太さに基づく容積）及び金属部品２に防炭剤５を
塗布すべき長さとから、支持部材１の下降量を求め、前
記昇降機構を制御する。

この為、特に作業員が注意を払わなくても、塗布作業
を迅速に進めつつ、金属部品２の下端部を防炭剤５中に
浸漬する量の規制を厳密に行なう事が出来る。

尚、金属部品２の下端部を防炭剤５中に所定深さ迄浸
漬する為、支持部材１を下降させる作業は、この支持部
材１の揺動と同時に行なっても、或は揺動の後に行なっ
ても良い。又、支持部材１を下降させる代りに、或は下
降させると共に、塗布槽４を上昇させる事で、支持部材
１と塗布槽４とを近付ける事も出来る。

（発明の効果） 本発明の金属部品の端部に防炭剤を塗布する方法と装
置は、以上に述べた通り構成され作用する為、金属部品
の端部への防炭剤塗布を、むらなく、しかも塗布位置を
正確に規制しつつ行なう事が可能となり、ステアリング
装置用部品等、表面の一部のみに浸炭熱処理を行なう金
属部品の品質を向上させる事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の金属部品の端部に防炭剤を塗布す
る装置の要部を示しており、第１図は縦断略正面図、第
２〜３図は金属部品を防炭剤中に浸漬する状態を行程順
に示す、部分略正面図である。 1:支持部材、1a:取付面、2:金属部品、3:水平軸、4:塗
布槽、5:防炭剤、6:液面センサ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持部材により金属部品を、鉛直方向に対
   し傾斜した状態で保持した後、水平軸を中心として前記
   支持部材を揺動させる事により、この支持部材に支持さ
   れた前記金属部品の下端部を、前記支持部材の下方に設
   けた塗布槽中の防炭剤中に浸漬すると共に、前記支持部
   材と塗布槽とを相対的に近付ける事により、前記金属部
   品の下端部を前記防炭剤中に所定深さ迄浸漬する金属部
   品の端部に防炭剤を塗布する方法。
2. 【請求項２】金属部品を保持自在で、且つ水平軸を中心
   として揺動自在な支持部材と、この支持部材の下方に設
   けられ、内部に防炭剤を貯溜した塗布槽と、この塗布槽
   中の防炭剤の液面位置を検知する検知手段と、前記支持
   部材と塗布槽との距離を近付ける為の昇降機構と、前記
   検知手段が検知する防炭剤の液面位置及び前記金属部品
   下端部の容積から、前記金属部品の下端部を前記防炭剤
   中に所定深さ迄浸漬する為に必要とされる昇降機構の変
   位量を求めて、この昇降機構を制御する演算制御手段と
   から成る金属部品の端部に防炭剤を塗布する装置。
3. 【請求項３】支持部材に金属部品を吸着保持する為の磁
   石を設けた、請求項２に記載された金属部品の端部に防
   炭剤を塗布する装置。