JPS5819158Y2 - ラック歯高周波焼入用コイルのホルダ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は複数のラック歯を有したラック部材、例えば車
両のステアリング機構に用いられるラックの各歯の歯面
に高周波焼入を施す焼入コイルのホルダ装置に関し、特
に上記ラックの複数のラック歯に対して１歯ずつに焼入
コイルを位置決め送りしながら各ラック歯の歯先から一
定の歯丈位置までの歯面に正確に高周波焼入を行うラッ
ク歯高周波焼入装置に取付けられて用いられるラック歯
高周波焼入用コイルのホルダ装置に関する。

最近、ラックの各歯に焼入処理を施す場合には複数ラッ
ク歯の金歯に一度に焼入処理を施す方法では焼入歪を生
じてラックに反りを生じたり、ラック歯の歯元部に焼入
応力が集中して焼割れ等が生じ易いことを考慮して各歯
毎に逐次的に高周波焼入を施す方法が採用されている。

またこの逐次的に高周波焼入を施す方法によればラック
の加工ラインに継続して焼入処理工程を実施できること
から浸炭焼入法より能率的であるという有利も考慮され
汎用されようとしている。

このためにラックの各歯毎に高周波焼入を施すべく焼入
コイルに歯列方向に水平送りを間欠的に付与して焼入コ
イルを各歯の歯面に対向する位置に位置決めし、かつ各
対向位置で該焼入コイルを歯面方向に一定量の送りを付
与して各歯に一定接近位置まで接近させ、歯先から所望
の歯丈位置まで高周波焼入を施すことができるようにし
たラック歯高周波焼入装置が既に提案されている。

依って本考案の目的はこのようなラック歯高周波焼入装
置に取付けて用いることによりラックの各歯に対して焼
入コイルを正確に位置決めすることが可能であり、以っ
てラック各歯の歯面の一定領域に常に安定かつ正確な高
周波焼入処理を施すことが可能な焼入コイルのホルダ装
置を提供することにある。

以下、本考案を添付図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本考案によるラック歯高周波焼入コイルのホル
ダ装置が取付けられるラック歯高周波焼入装置の正面図
であり、第２図は第１図の高周波焼入装置に具備される
ラック遊動支持治具の構成を示す側面図である。

第１図において、ラック歯高周波焼入装置は機台１０を
有し、この機台１０上に左・右の支持サポー） １２．
１４が固着されている。

この左・右の支持サポー ト１２．１４の間にはワーク
載台１６が上記機台１０に載設されており、更にこのワ
ーク載台１６上にラック遊動支持治具１８によってワー
クたるラックＷがその長尺方向に一定微小量の遊動が可
能に取付支持される。

このラックＷの上方には高周波焼入ヘッド部２０が左・
右方向のガイドバー２２ ａ 、２２ｂに沿って左・右
水平方向にまた上・下方向のガイドバー２４ ａ 、２
４ ｂに沿って上・下縁方向にそれぞれ送り動作を与え
られるように設けられており、モータ２６がこれら水平
方向と縦方向の各送り機構を一定の連動関係のもとに駆
動する駆動モータとして設けられている。

またヘッド部２０は高周波電力を供給する出カドランス
２８とこれに接続される本考案に係る高周波焼入コイル
のホルダ装置３０とを具備しているのである。

こうしてホルダ装置に保持された焼入コイルはヘッド部
２０と共に水平方向に間欠的に送られてラックＷの各歯
と対向する位置へ逐次位置決めされ、各位置決め位置で
縦方向に送られて各ラック歯に接近し所定の高周波焼入
処理をラックＷに施すのである。

さて、ラックＷは既述のように遊動支持治具１８上にお
いてそのラックの長尺軸線方向に遊動自在に取°付支持
されるが、第２図はこの遊動支持治具１８の構成を略示
した側断面図である。

同第２図において、遊動支持治具１８は治具本体３２を
有し、この治具本体３２の一方の内側端にホルダー３４
が圧縮ばね３６を押圧力を受は得るように嵌装され、他
方の内側端がワークたるラックＷの端面と空隙Ｇを介し
て対設される衝合端面として形成されている。

またラックＷは複数のローラ台３８上に載設されるよう
に設けられている。

即ち、ラックＷは矢印Ａで示す水平方向に遊動自在に設
けられているのである。

このようにラックＷを遊動自在に支持する構成を設けて
おけば、第１図において、焼入ヘッド部２０が水平送り
され、該ヘッド部２０の焼入コイルがラックＷの各歯と
対向する際に該ヘッド部２０に位置決めピンを植設して
おくことにより、各水平送りが完了する都度、ヘッド部
２０を縦方向に送って該位置決めピンに対してラックＷ
の微小遊動動作によりラックＷの所定の個所（例えば歯
溝中心）と上記位置決めピン先端とを常に正しく当接係
合させ、以って高周波焼入ヘッド部２０とラックＷの各
歯との対向位置関係を何時も一定状態に位置決めするこ
とが可能となるのである。

次に上述したラックの遊動支持治具１８と協働する本考
案による高周波焼入コイルのホルダ装置について構成お
よび作用・効果に付き説明する。

第３図は本考案による高周波焼入コイルのホルダ装置に
おける第一の実施例の斜視図、第４図は第３図の■■−
ＩＶ線に沿う断面図である。

なお、第３図、第４図はホルダ装置を上・下側室させて
図示されている点において第１図の図示と異る。

さて、第３図において、ホルダ装置３０はホルダ本体部
４０を有し、その上面４０ ａの側が高周波焼入コイル
４２の取付面として形成され、底面４０ ｂは出カドラ
ンス（第１図の２８）に結合され高周波焼入ヘッド部２
０を形成している。

ホルダ本体部４０は全般的に角形ブロック形状を有し、
上記上面４０ ａのほぼ中央部に高周波焼入コイル４２
がボルトねし手段等の取付手段によって固定される。

この高周波焼入コイル４２は中央にスリット４２ ｄを
有した焼入コイル基部４２ ＣとラックＷの各歯面に接
近して高周波誘導電流を発生させる誘電コイル部４２
ａ 、４２ ｂとを具備して構成され、従って該誘電コ
イル部４２ ａ 、４２ ｂの長さは少なくともラック
Ｗの横巾寸法より大きく形成されている。

また両誘電コイル部４２ ａ 、４２ ｂの間には後述
するホルダ本体部４０に設けられた冷却水又は空気噴流
の噴出ノズルと連通したスリット溝が穿設されている。

焼入コイル４２の両側には位置決めピンが配設されてお
り、本実施例の場合、ピン受台４８ Ｈに３本の位置決
めピン４６．４６’、４６”が植設され、またピン受台
４８ ｂに同じく３本の位置決めピン４７．４７’、４
７”が植されている。

なお、ピン受台４８ａ。４８ ｂはボルトねし手段によ
ってホルダ本体部４０に締着されている。

なお、３本の位置決めピン４６゜４６’、４６“と位置
決めピン４７．４７’、４７”との間の距離は後述する
第４図の説明からも明らかなように高周波焼入処理を受
けるラックＷのラック歯におけるピッチ寸法に対応して
設けられている。

また本実施例のように各列３本の位置決めピン４６．４
６’、４６”又は４７．４７’、４７”を設ける理由は
遊動支持されたラックＷがその軸線回りにも回転可能に
支持されている場合に少なくとも２本の位置決めピンが
設けられることによりラックＷの回り止め機能をはたし
得るからである。

即ち、車両のステアリング機構に設けられるラックＷの
場合には多く丸棒材料の一部に平坦部を設け、この平坦
部にラック歯を形成する方法が採られており、か・るラ
ックＷをワークとする場合には既述した遊動支持治具１
８上でラックＷは軸線回りに回動可能に支持し、上述し
た位置決めピンの回り止め機能によりラックＷと焼入コ
イル４２との位置関係を定めれば常に安定した位置決め
結果が得られる。

更に、各列に３本の位置決めピンを植設しておけば、ワ
ークかはす歯ラックである場合にその各歯に高周波焼入
を施す際にそのはず歯ラックの捩れ角が通常の直歯ラッ
クの素条に対して左・右何れの方向に捩れていても単に
高周波焼入装置に設けた捩れ角割出装置で焼入ヘッド部
２０（第１図）を捩れ角に対応して捩り旋回させれば、
位置決めピンが上述の回り止め機能を同様に発揮できる
のである。

例えば位置決めピン４６．４６’と位置決めピン４７’
、４７”との組により左方向に捩れたはす歯ラックＷの
位置決めを行うようにすれば他の組、即ち位置決めピン
４６′。

４６″と位置決めピン４７．４７’の組で右方向に捩れ
たはす歯ラックＷの位置決めを行うことができるのであ
る。

一方、ホルダ本体部４０には上述した焼入コイル４２と
位置決めピン４６〜４６”、４７〜４７″がボルトねし
等により着脱交換可能に取付けられると共に焼入冷却水
の給水口５０と塵埃や冷却後の冷却水をラック歯面から
除去する空気噴流の供給口５２とが設けられ、これらは
ホルダ本体部４０の内部で同一の供給路に接続し、該供
給路から複数ノズル孔を経て焼入コイル４２の両誘電コ
イル部４２ａ、４２ｂ間に形成されたスリット溝から冷
却水又は空気噴流がラックＷの歯面に噴出し得るように
構成されているのである。

こ・で第４図を参照すると、上述した供給路が参照番号
５６ 、５７．５８によりまた複数ノズル孔が６０によ
り、更に両誘電コイル部４２ ａ 、４２ ｂ間に形成
されたスリット溝が６２により示されている。

また第４図を参照すると、上述した位置決めピン４６〜
４６″、４７〜４７″がラックＷの歯溝に嵌入して位置
決め作用を行うことにより、焼入コイル４２の両誘電コ
イル部４２ ａ 、４２ ｂが所定の１歯のラック歯と
適正な空隙（通常は４／１００ｍｍ程度）を介して対向
している状態が了解できる。

なお、本実施例の場合に各位置決めピン４６゜４６’、
４６”、４７．４７’、４７”は何れもばね部材６６に
よってホルダ本体部４０とピン受台４８ ａ 、４８
ｂに対して上・下に可動状態に保持されている。

このように上・下方向に可動に構成しておけば、ラック
Ｗの一部が欠歯構造に形成されている場合（例えばラッ
クの長さ方向の両端に逃し加工面が形成されてラック歯
が欠落している構造）や丸棒材料にラック歯を形成する
ことによって歯先が平坦でないラックＷの場等にも位置
決めピンが上・下に可動変位することにより正常な位置
決め作用を行って焼入コイル４２の両誘電コイル部４２
ａ 、４２ ｂと対向する各ラック歯との間に適正な
空隙を確保することができるのである。

なお、上述の説明から了解できるように本考案によるコ
イルホルダ装置では高周波焼入コイル４２も位置ピンの
ピン受台４８ ａ 、４８ ｂも共にボルトねし手段で
取付けられる構造を有しているので、該焼入コイル４２
や位置決めピン４６〜４６”。

４７〜４７″が消耗した際に容易に新らしいコイルやピ
ンと交換が可能であり、しかもワークたるラックＷの設
計仕様が変更されてラック歯のモジュールが変更された
場合にもホルダ装置自体はそのま・使用が可能となって
いる。

なお、第３図の孔５４は本コイルホルダ装置３０を出カ
ドランス２８（第１図参照）に結合して焼入ヘッド部２
０に組み付ける際の組み付は孔であり、ボルトねし等の
固着手段が挿着される。

上述した本考案の第１の実施例によるラック歯高周波焼
入用コイルのホルダ装置においては、位置決めピンを上
述の如く可動構造としたが、ホルダ本体部４０に対して
位置決めピン又はプレート状の位置決め板を固定する構
造とし、これらの固定位置決めピン又は位置決め板をラ
ックの歯溝に衝接させることにより焼入コイル４２と各
ラック歯との間の高さ方向の位置決めをもおこなう実施
例を形成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるラック歯高周波焼入用コイルのホ
ルダ装置が適用されるラック歯高周波焼入装置の正面図
、第２図は同高周波焼入装置に具備されるラックの遊動
支持治具の構成を示す機構図、第３図は本考案によるラ
ック歯高周波焼入用コイルのホルダ装置における第１実
施例の斜視図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断
面図。 図中、１０・・・・・・機台、１６・・・・・・ワーク
載台、１８・・・・・・遊動支持治具、２０・・・・・
・焼入ヘッド部、２８・・・・・・出力トランス、３０
・・・・・・ホルダ装置、４０・・・・・・ホルダ本体
部、４０ａ・・・・・・コイル取付面、４２・・・・・
・高周波焼入コイル、４６〜４６”、４７〜４７”−−
−−−・位置決めピン、４８ａ、４８ｂ・・・・・・ピ
ン受台、５０・・・・・・給水口、５２・・・・・・給
気口、５６゜５７．５８・・・・・・供給路、６０・・
・・・・ノズル孔、６２・・・・・・スリット溝、Ｗ・
・・・・・ラック。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■、複数ラック歯を各歯毎に高周波焼入する焼入コイル
   のホルダ装置において、上記ホルダ装置は焼入コイル取
   付面側に予め上記ラックの歯ピッチに合わせて植設され
   、該ラックの歯溝に嵌入し得る位置決めピンを具備する
   と共に上記焼入コイルの底方に穿設されたノズル開口を
   有し、また該ノズル開口に冷却水又は空気流を供給する
   冷却水供給路及び空気流供給路を内部に具備しているこ
   とを特徴とするラック歯高周波焼入用コイルのホルダ装
   置。 ２、上記位置決めピンは上記焼入コイルの両側に少なく
   とも１本ずつ有し、これら両位置決めピンは上記ラック
   の長さ方向と共に横巾方向にも相互に離間配設されてい
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のラック歯高周
   波焼入用コイルのホルダ装置。