JPH06264991A

JPH06264991A - セクタギアの製造方法

Info

Publication number: JPH06264991A
Application number: JP5078855A
Authority: JP
Inventors: Hou Yamaguchi; 泡山口
Original assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】歪や変形を防止しつつ必要な物理的強度及び
溶接強度を得るとともに、加えて容易かつ低コストに実
施する。【構成】略０．２５％以上、望ましくは、略０．３〜
０．４％の範囲に選定した炭素含有量を有する鋼板をプ
レス加工してセクタギア形状体Ｓｃを製作するととも
に、このセクタギア形状体Ｓｃにおける予め選定した一
部、望ましくは幾何学的に平衡した二位置である、例え
ば、歯部Ａａ及びこの歯部Ａａに対極する反対側の縁部
Ａｂ、或いは歯部の長手方向両端部Ａｃ及びＡｄにそれ
ぞれ高周波焼入れにより硬化処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車のウィンドレギュ
レータ等におけるセクタギアを製造する際に用いて好適
なセクタギアの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５はセクタギア５０を有するウィンド
レギュレータＷを備えた自動車のドアＤを示す。ドアＤ
はドア本体Ｄｍを備え、このドア本体Ｄｍの内面に設け
たガイドサッシ５１、５２によりウィンドガラスＧが上
下方向へ平行移動自在に支持される。ドア本体Ｄｍの内
面にはウィンドレギュレータＷを配設する。ウィンドレ
ギュレータＷはメインアーム５４とサブアーム５５から
なるＸアーム機構５３を備え、メインアーム５４とサブ
アーム５５の一端はウィンドガラスＧの下端に固定した
自由レール５６に対して移動自在に装填するとともに、
サブアーム５５の他端はドア本体Ｄｍの内面に取付けた
固定レーム５７に移動自在に装填する。また、メインア
ーム５４の他端には円弧形のセクタギア５０を取付ける
とともに、メインアーム５４の中間位置は支軸５９を介
してドア本体Ｄｍに回動自在に取付ける。一方、ドア本
体Ｄｍには駆動モータ６０及び伝達ギア機構６１を配設
する。伝達ギア機構６１は駆動モータ６０の出力シャフ
トに取付けたウォームギア６２、このウォームギア６２
に噛合するウォームホイール６３、このウォームホイー
ル６３に一体のピニオン６４からなり、このピニオン６
４はセクタギア５０に噛合する。

【０００３】ところで、ウィンドレギュレータＷは駆動
モータ６０の作動により駆動せしめられ、ウィンドガラ
スＧが全閉位置又は全開位置に達した際には機械的に停
止するとともに、駆動モータ６０の過電流検出により駆
動モータ６０の作動を停止させる。したがって、セクタ
ギア５０の歯形、特に、両端側に位置する歯形には停止
時に大きな衝撃が加わるため、セクタギア５０には一定
の物理的強度が要求される。

【０００４】このため、従来はセクタギア５０を製造す
るに際して、プレス加工により鋼板からセクタギア形状
体を打抜くとともに、得られたセクタギア形状体は全体
を高温下で滲炭焼入れにより硬化処理していた。また、
このままでは硬度が必要以上に高くなって割れやすくな
るため、焼戻しを行うことにより、目的とする必要な物
理的強度を得ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来における
セクタギアの製造方法は次のような問題点があった。

【０００６】第一に、セクタギア５０は２００ｍｍ程度
の長さを有するが、セクタギア形状体全体を滲炭焼入れ
するため、加熱ムラや冷却ムラが生じ、結局、図６に仮
想線５０ｓ、５０ｔで示すような面方向の歪や変形によ
り歯形５０ｃのピッチサークルが乱れ、ピニオン６４と
の噛合悪化によって異音の発生を招いたり円滑な作動を
阻害する。

【０００７】第二に、セクタギア５０には図６に示すよ
うに、メインアーム５４の他端を抵抗溶接（Ｔ１、Ｔ
２：溶接位置）により固定しているが、セクタギア５０
の表面は滲炭焼入れにより炭素含有量が０．８〜１．２
％程度とかなり高くなるため、溶接強度が低下する。通
常は溶接強度を高めるため、溶接電流を大きくしたり、
溶接時間を長くするなどにより対処しているが、反面、
セクタギア５０の歪や変形をさらに大きくしてしまう。

【０００８】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、歪や変形を防止しつつ必要
な物理的強度及び溶接強度を得れるとともに、加えて容
易かつ低コストに実施できるセクタギアの製造方法の提
供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るセクタギア
の製造方法は、略０．２５％以上、望ましくは、略０．
３〜０．４％の範囲に選定した炭素含有量を有する鋼板
をプレス加工してセクタギア形状体Ｓｃを製作するとと
もに、このセクタギア形状体Ｓｃにおける予め選定した
一部、望ましくは幾何学的に平衡した二位置である、例
えば、歯部Ａａ及びこの歯部Ａａに対極する反対側の縁
部Ａｂ、或いは歯部の長手方向両端部Ａｃ及びＡｄにそ
れぞれ高周波焼入れにより硬化処理するようにしたこと
を特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係るセクタギアの製造方法によれば、
予め略０．２５％以上、望ましくは、略０．３〜０．４
％の範囲の炭素含有量を有する鋼板を用意する。鋼板は
プレス加工により打抜くことによってセクタギア形状体
Ｓｃを得る。また、このセクタギア形状体Ｓｃにおける
一部、即ち、物理的強度を必要とする必要最小限に選定
した部分に対してのみ、高周波焼入れすることにより、
目的の硬化処理が施こされる。

【００１１】よって、歯部Ａａ全体或いは歯部の長手方
向両端部Ａｃ、Ａｄ等の必要部分の物理的強度が高めら
れるとともに、焼入れは必要最小限の部分に抑えられ、
かつ幾何学的に平衡した二位置に施すため、歪や変形が
最小限に抑えられ、加えて、焼入れを施こさない溶接可
能部位が得られる。

【００１２】また、セクタギア形状体Ｓｃの炭素含有量
は、略０．２５％以上、望ましくは、略０．３〜０．４
％の範囲に選定するため、一回の高周波焼入れのみで必
要な物理的強度が得られ、滲炭焼入れを行った場合の焼
戻し工程が不要になるなど、製造工程が簡略化される。

【００１３】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
１〜図３を参照して詳細に説明する。

【００１４】まず、炭素含有量が略０．３〜０．４％と
なる鋼板を用意する（図３：工程Ｐ１）。炭素含有量は
多くなるに従って、焼入れ後の硬度が高くなるため、セ
クタギアの種別及び条件に応じて炭素含有量を選定でき
る。この場合、炭素含有量は下限として略０．２５％以
上であれば、効果は低下するが実施可能領域として利用
できる。そして、プレス加工によりセクタギア形状体Ｓ
ｃを打抜形成する（図３：工程Ｐ２）。セクタギア形状
体Ｓｃは図２に示すような円弧形の形状を有し、全長略
２００ｍｍ、幅略４０ｍｍ、厚さ略３ｍｍ程度の大きさ
となる。また、外側の縁辺には当該縁辺に沿った歯形Ｓ
ｅを形成する。なお、通常、内側の縁辺にも歯形が設け
られるが、これは打抜時に複数取りする製造上の要請に
よるものである。

【００１５】次いで、セクタギア形状体Ｓｃに対して高
周波焼入れによる硬化処理を施す。この場合、図１に示
すように、セクタギア形状体Ｓｃにおける幾何学的に平
衡した二位置、即ち、セクタギア形状体Ｓｃにおける幅
方向の対極位置（平衡位置）である斜線領域で示す歯部
Ａａ及びこの歯部Ａａに対極する反対側の縁部Ａｂのみ
が焼入れされるように、高周波加熱装置１０における高
周波コイル１１、１２の位置、形状等を選定して配する
とともに、各高周波コイル１１、１２は高周波加熱装置
本体１３に接続する。そして、高周波加熱装置１０を作
動し、所定の加熱温度及び加熱時間となるように条件選
定してセクタギア形状体Ｓｃに対する高周波加熱を行う
（図３：工程Ｐ３）。そして、加熱が終了したなら冷却
する（図３：工程Ｐ４）。

【００１６】なお、工程Ｐ１〜工程Ｐ４までは自動化工
程である。また、歯部Ａａは歯形Ｓｅを含む一定の範
囲、縁部Ａｂは端辺を含む一定の範囲となることを意味
する。一方、実施例では歯部Ａａ及び縁部Ａｂの双方を
加熱したが、加熱は歯部Ａａのみであってもよく、この
場合にもセクタギア形状体Ｓｃの中間部は加熱されない
ため、加熱時（冷却時）の歪や変形、さらにはピッチサ
ークルの乱れが抑制されるという一定の効果を得る。し
かし、歯部Ａａ及び縁部Ａｂの双方を加熱することによ
り、膨張収縮が幾何学的に平衡し、ピッチサークルの乱
れはほとんど抑制される。また、一対の高周波コイル１
１、１２の条件は、例えば、給電量等を異ならせること
によりその作動条件を異ならせ、歪や変形を最小限にな
るように調節してもよい。さらにまた、必要により、一
つの高周波コイル１１（又は１２）を縁辺に沿った方向
に複数分割し、或いは巻線を疎密化するなどにより、位
置による各高周波コイル１１（又は１２）の作動条件を
異ならせ、歪や変形が最小限になるように緻密なセッテ
ィングを行ってもよい。なお、このような方法は冷却時
でも同じであり、例えば、冷却するための放水手段を複
数に分け、位置により冷却条件を異ならせてもよい。

【００１７】以上の工程が終了したなら表面の酸化スケ
ールを除去するショットピーニグ処理を行うとともに
（図３：工程Ｐ５）、ショットピーニグ処理が終了した
なら所定のメッキ処理を行う（図３：工程Ｐ６）。これ
により、セクタギアの製造が終了する。ところで、図１
に示すように、組立工程ではセクタギアに対してメイン
アーム３１の端部を抵抗溶接により固定するが、この場
合の溶接位置Ｔ３、Ｔ４は焼入れされないセクタギアの
中間部を選定できる。なお、溶接性は炭素含有比率が小
さいほど良好となる。

【００１８】次に、本発明の他の実施例に係るセクタギ
アの製造方法について、図４を参照して説明する。

【００１９】図４は高周波焼入れを施す幾何学的に平衡
した二位置として、セクタギア形状体Ｓｃにおける歯形
Ｓｅの長手方向の対極位置（平衡位置）である斜線領域
で示す両端部Ａｃ及びＡｄを選定した。この場合も、セ
クタギア形状体Ｓｃの中間部は加熱されないため、加熱
時（冷却時）の歪や変形が抑制される。

【００２０】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、セクタギアは自動車のウィンドレギュレータに
使用するセクタギアを例示したが、電動収納庫用駆動装
置等の他の用途に用いるセクタギアにも同様に適用でき
る。その他、細部の構成、形状、手法等において、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。

【００２１】

【発明の効果】このように、本発明に係るセクタギアの
製造方法は、略０．２５％以上の炭素含有量を有する鋼
板をプレス加工してセクタギア形状体を製作するととも
に、このセクタギア形状体における予め選定した一部の
みを高周波焼入れにより硬化処理するようにしたため、
次のような顕著な効果を奏する。

【００２２】炭素含有量を選定した鋼板によるセク
タギア形状体の一部のみを高周波焼入れするため、歪や
変形を防止しつつ必要な物理的強度及び溶接強度を得る
ことができる。

【００２３】炭素含有量を選定した鋼板によるセク
タギア形状体の一部のみを高周波焼入れするため、焼戻
しが不要になるなど、製造工程が簡略化され、容易かつ
低コストに実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセクタギアの製造方法に用いる高
周波加熱装置の概略構成図、

【図２】同セクタギアを製造する際に用いるセクタギア
形状体の正面図、

【図３】同セクタギアの製造方法を説明するための工程
図、

【図４】同セクタギアを製造する際に用いる他の実施例
に係るセクタギア形状体の正面図、

【図５】自動車におけるウィンドレギュレータの概略構
成図、

【図６】従来の技術に係る製造方法の課題を説明するた
めの説明図、

【符号の説明】

Ｓｃセクタギア形状体Ａａ歯部Ａｂ縁部Ａｃ歯部の長手方向端部Ａｄ歯部の長手方向端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略０．２５％以上の炭素含有量を有する
鋼板をプレス加工してセクタギア形状体を製作するとと
もに、このセクタギア形状体における予め選定した一部
のみを高周波焼入れにより硬化処理することを特徴とす
るセクタギアの製造方法。
【請求項２】炭素含有量は略０．３〜０．４％の範囲
に選定することを特徴とする請求項１記載のセクタギア
の製造方法。
【請求項３】硬化処理はセクタギア形状体の幾何学的
に平衡した二位置に施すことを特徴とする請求項１記載
のセクタギアの製造方法。
【請求項４】硬化処理はセクタギア形状体の歯部及び
この歯部に対極する反対側の縁部に施すことを特徴とす
る請求項３記載のセクタギアの製造方法。
【請求項５】硬化処理はセクタギア形状体の歯部の長
手方向両端部に施すことを特徴とする請求項３記載のセ
クタギアの製造方法。