JPH0226933Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、高周波焼入れコイル体に係わり、特
に自動車のラツク・アンド・ピニオン方式のパワ
ーステアリング用部品の高周波焼入れコイル体に
関する。

（従来の技術） 従来、この種の高周波焼入れコイル体として
は、第３図に示すように、１台の高周波発振器３
１で出力切換スイツチ３２を使い、ワークとして
のバルブシヤフト１０の中央部に設けられたオイ
ルをシヤフト内外に流通させるための小孔１２ａ
を含む小孔用筒部１２の過熱による焼割れを防ぐ
ために、該小孔用筒部１２を除外してこれに軸線
方向に連なる上部１１および下部１３に各々対応
させて同軸上に配設した１ターンの丸型コイル３
４と２ターンの丸型コイル３６を出力トランス３
３，３５を介して交互に焼入れ操作するように成
したものが知られている。

バルブシヤフト１０の中央部の小孔用筒部１２
には、加熱と冷却により焼入れを行うと小孔１２
ａの周囲の孔縁周辺部のマスの不均一に起因する
残留応力のバラツキによつて該小孔用筒部１２に
軸線方向に亀裂が発生するので、一応上記従来技
術では該筒部１２を加熱しないことで亀裂の発生
を防いでいた。

（考案が解決しようとする問題点） このため、上記従来技術においては、ハンドル
側の上部１１とラツク棒側の下部１３を別々に切
換スイツチ３２の切換えによつて二工程で加熱せ
ざるを得ない理由から２台の出力トランス３３，
３５が必要となると共に、加熱時間も約２倍にな
る他、下部１３を加熱中に既に焼入れを完了して
いる上部１１が下部１３の加熱のため焼戻され
る。従つて、下部１３の加熱中に上部１１をコイ
ル３４，３６から噴射する焼入れ冷却水で水冷す
るために条件設定機器および焼入れ水回路も２回
路必要としていた。更に、上記亀裂発生の防止の
為に、小孔周辺の焼入れ層をうすくして、焼入れ
水が直接ワークの小孔用筒部に当らない様な細工
が必要な為に、コイル形状が複雑化していた。ま
た、上部用および下部用の２個のコイルを同軸上
に配置するために、製作過程においてロー付加工
後における焼入れ機の取付面と内径の機械加工仕
上げ精度をあげざるを得ずコイル精度を厳しく維
持し管理しなければならなく、コイルの製作費用
もかさみ、また上記のように余分な設備と二工程
におよぶ作業時間を必要としていた。

本考案は、斯かる事情に鑑みなされたもので、
ワークの中央部の小孔に割れが生じるのを完全に
防止しながら一工程でワークの上部と下部とを同
時に焼入れを行い得、従つて出力トランスの数を
削減し且つ焼入れ水回路を１回路とし得、コイル
の機械加工仕上げ精度を比較的用意に達成するこ
とができる高周波焼入れコイル体を提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する為の本考案の構成を添付の
実施例対応図面に基づき説明するに、第１図は本
考案の高周波焼入れコイル体の一実施例を示す斜
視図、第２図は第１図における−線の断面図
る。

図において、符号１は本実施例に係る高周波焼
入れコイル体であつて、熱処理品のラツク・アン
ド・ピニオン方式のパワーステアリング用バルブ
シヤフト１０をほぼ全長にわたつて、第２図に示
す縦断面形状の銅角パイプを使用してバルブ・シ
ヤフト１０を半円形状に取囲む半開放型に連結成
形されている。バルブ・シヤフト１０は、有底の
略円筒形状を成し、長手方向ほぼ中央部の小孔用
筒部１２、ハンドル側端部１１ａおよびラツク棒
側端面から中心線に沿つて穿設された深穴１４を
除いて軸線方向に連なるハンドル側上部１１およ
びラツク棒側下部１３の表層部を高周波焼入れす
るものである。このバルブ・シヤフト１０（以
下、ワーク１０と称する）に対応して、３〜５mm
程度の間隔において囲撓するように成形されたコ
イル体１はワーク１０の中央小孔用筒部１２位置
において２mm程の間隔をおいて設けられた一対の
逆Ｌ型の高周波電流端子部１ａ，１ｍと、該端子
部１ａ，１ｍに連結し中央小孔部１２を１／４円
周程取囲んだ端子側クオータ部１ｂ，１ｌと、該
クオータ部１ｂ，１ｌからワークの上部１１およ
び下部１３の各々の水平長手方向に伸びた端子側
上部１ｃおよび下部１ｋと、ワーク下端位置およ
びワーク上端部１１ａ近傍において半円形状のア
ーチを描いたアーチ端部１ｄ，１ｊと、該アーチ
端部１ｄ，１ｊに連結し端子側の上記各部に軸線
対称に設けられた対端子側上部１ｅ、下部１ｉお
よび弧状クオータ部１ｆ，１ｈと、これらクオー
タ部１ｆ，１ｈを頂部で長手方向に連結した連結
部１ｇとから構成されており、電気的に１ライン
に連設されているが、内部において焼入れ水通路
を成す導水通路７は連結部１ｇの中間で仕切られ
ており、且つ仕切りの両側に各々排水口２，３が
開設されている。

また、テフロン等の電気絶縁板４，５が端子部
１ａと１ｍ間や端子側と対端子側クオータ部１
ｂ，１ｌと１ｆ，１ｈ間に接触防止のために介設
されている。更に、高周波焼入れコイル体１を安
定的に固定するための固定ネジ棒６が適宜設けら
れている。

（作用） 上記構成による本発明の作用は、回動自在に支
承されたワーク１０に対して適宜間隔（例えば、
３〜５mm）をとるように平行に固定された高周波
焼入れコイル体１の一方の端子部１ａから他方の
端子部１ｍにかけて高周波電流（矢印Ａ，Ｂで示
す）を通すとコイル体の各部は電流の電磁誘導作
用によつてワーク１０の表層部に渦電流を発生さ
せて発熱させる。しかし、端子側および対端子側
のクオータ部１ｂ，１ｌと１ｆ，１ｈにおいて、
電流向きが相互に逆行（矢印ａ，ｂで示す）する
ために、クオータ部においては電磁誘導作用が殆
んど打消されることになり、焼入れを回避したり
小孔用筒部１２は高温に加熱されることがなく、
焼入れは回避され、小孔用筒部１２の亀裂発生は
防止される。厳密には、対端子側のクオータ部１
ｆ，１ｈの連結部１ｇが小孔用筒部１２に対して
電磁誘導作用を行うが、作用部長は２mmと極短く
且つ１箇所だけなので該小孔用筒部１２は高温に
加熱されることは無い。

従つて、該小孔用筒部１２を境にして、２分割
されていたコイル体を一体に連結され得、一工程
でワーク１０を高周波誘導加熱することが可能と
なつている。

更に、本考案の高周波焼入れコイル体１を銅角
パイプで形成し、中央のクオータ部の連結部１ｇ
中間に仕切を入れ、該仕切りの両側に各々排水口
２，３を設けた構成にすると、各端子部１ａ，１
ｍから吸水（矢印Ｃ，Ｄで示す）し中央部の排水
口２，３から排水することができ、ワーク１０に
対して焼入れ冷却水の噴射を均等化することが可
能となる。

（実施例） 上記構成の高周波焼入れコイル体１を使用し、
S45Cを素材とするバルブ・シヤフト１０の高周
波焼入れの一実施例について説明する。

真空管方式発振器によりコイル体１への高周波
誘導加熱の設定を； 陽極電圧 13KV 陽極電流 13〜14.5A 格子電流 2.3〜2.5A となし、ワーク１０を180rpmで回転させながら
2.6秒間加熱する。次いで、冷却剤（PQ）６％焼
入の焼入れ冷却水を30＋30／分供給して焼入れ
を行う。

この条件下において、小孔用筒部１２は上部１
１および下部１３からの熱伝達によつて加熱され
るが焼入れは行われず、従つて小孔用筒部１２に
おける亀裂の発生は防止されつつも、上部１１お
よび下部１２の表層部には当初の目標の表面硬度
（Hv650〜850）と焼入れ深さ（0.5〜0.3mm）を得
ることができた。

（考案の効果） 以上述べた通り、本考案の高周波焼入れコイル
体１によれば、ワーク１０のほぼ中央部にある焼
入れを回避すべき小孔用筒部１２は電流方向が相
互に逆になるコイル部（クオータ部）１ｂ，１ｌ
と１ｆ，１ｈによつて電磁誘導作用が相殺されて
高温加熱を効果的に避けることができ、小孔用筒
部１２からの亀裂の発生を防ぐことができると共
に、該小孔用筒部１２の上部１１および下部１３
の加熱用コイル部１ｅ，１ｉを極短い連結部で連
結しコイル体を１ラインで成形しているため一工
程で高周波誘導加熱を行い得て高周波焼入れ作業
時間を短縮することが可能となり、更にはトラン
スの数を１個とし切換スイツチを省くことができ
る他、コイル体の製造精度管理が容易になる等の
効果を享受することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る高周波焼入れコイル体の
一実施例を示す斜視図、第２図は第１図における
−線の断面図、第３図は従来技術に係る高周
波焼入れコイルを使用したシステムの説明図であ
る。 符号の説明、１……高周波焼入れコイル体、１
ｂ，１ｌと１ｆ，１ｈ……電流方向が相互に逆方
向になるコイル部、１ｃ，１ｅ……コイルの上
部、１ｉ，１ｋ……コイルの下部、１０……バル
ブ部品、１１……バルブ上部、１２……バルブの
小孔用筒部、１３……バルブ下部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自動車のラツク・アンド・ピニオン方式のパワ
   ーステアリング用バルブシヤフト１０の高周波焼
   入れに使用するコイル体で、該バルブ・シヤフト
   １０のほぼ中央部に設けられオイルをシヤフト内
   外に流通させるための小孔１２ａを含む小穴用筒
   部１２において電流方向が相互に逆向になるコイ
   ル部１ｂ，１ｌ，１ｆ，１ｈを設けて該小孔用筒
   部１２の過熱を防ぐと共に、該小孔用筒部１２よ
   り軸線方向上部１１および下部１３の各焼入れコ
   イル部１ｃ，１ｅと１ｉ，１ｋを略半円形状に取
   囲んで半開放型に連結成形して該バルブ・シヤフ
   ト１０を一工程で焼き入れ可能としたことを特徴
   とする高周波焼入れコイル体。