JP7101092B2 - Quenching equipment and quenching method for rack bars - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のステアリング装置等に使用されるラックバーの焼入装置及び焼入方法に関する。 The present invention relates to a quenching device and a quenching method for a rack bar used in an automobile steering device or the like.

ラックバーは、軸材の長さの一部区間にラックが形成されているものであり、軽量化のため、中空の軸材からなるものも知られている。ラックバーが加工後に焼入される場合に、ラックが形成されている一部区間の断面形状が非対称であり、且つラック加工時の残留応力が高いため、焼入に起因して曲がりが生じやすく、中空の軸材からなるものはその傾向が著しい。そこで、ラックバーを拘束した状態で焼入する焼入装置及び焼入方法が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。 The rack bar has a rack formed in a part of the length of the shaft member, and a rack bar made of a hollow shaft member is also known for weight reduction. When the rack bar is quenched after machining, the cross-sectional shape of a part of the section where the rack is formed is asymmetric and the residual stress during rack machining is high, so bending is likely to occur due to quenching. The tendency is remarkable for those made of hollow shaft material. Therefore, a quenching device and a quenching method for quenching with the rack bar restrained are known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献１に記載された焼入装置は、ラックバーを上下方向及び左右方向から拘束する４つの拘束治具を備える。各拘束治具には、ラックバーに接触する複数の凸部が設けられており、これら凸部の間の凹部には、***の冷却液噴射口が形成されている。冷却液噴射口は、ラックバーの長さ方向に並んでいる。加熱されたラックバーが４つの拘束治具によって上下方向及び左右方向から拘束された状態で、これら冷却液噴射口から冷却液が噴射され、ラックバーが焼入される。 The quenching device described in Patent Document 1 includes four restraining jigs for restraining the rack bar from the vertical direction and the horizontal direction. Each restraint jig is provided with a plurality of convex portions in contact with the rack bar, and a small hole cooling liquid injection port is formed in the concave portion between these convex portions. The coolant injection ports are lined up in the length direction of the rack bar. In a state where the heated rack bar is restrained from the vertical direction and the horizontal direction by four restraining jigs, the cooling liquid is ejected from these coolant injection ports and the rack bar is hardened.

特許文献２に記載された焼入装置もまた、ラックバーを上下方向及び左右方向から拘束する４つの拘束治具を備えるが、４つの拘束治具のうちラックに接触する拘束治具には、***の冷却液噴射口に替えて、ラックの全長に亘って延びる冷却液噴射スリットが形成されている。 The quenching device described in Patent Document 2 also includes four restraint jigs for restraining the rack bar from the vertical direction and the horizontal direction. Among the four restraint jigs, the restraint jig that comes into contact with the rack includes the restraint jig. Instead of the small hole coolant injection port, a coolant injection slit extending over the entire length of the rack is formed.

特開２０００－１１９７３９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-119739 特開２００１－１１５３６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-11536

特許文献１に記載された焼入装置では、歯によって冷却速度に差が生じてラックの歯のピッチが不整になる場合があった。歯のピッチの不整は、ラックとピニオンとの円滑な噛み合いを妨げ、ラックバーを使用した機械装置の性能を低下させる虞がある。特許文献２に記載された焼入装置では、４つの拘束治具のうちラックに接触する拘束治具において、冷却液を噴射するノズルが、***からラックの全長に亘って延びるスリットに替えられており、これにより、歯毎の冷却速度を均一化し、歯のピッチの不整が抑制されている。しかしながら、ラックバーを使用した機械装置の性能向上に伴い、ラックバーに対して歯精度の一層の均一化が要請されており、追加の対策が求められる。 In the quenching device described in Patent Document 1, the cooling rate may differ depending on the teeth, and the pitch of the teeth of the rack may become irregular. Irregular tooth pitches interfere with the smooth meshing of the rack and pinion and can reduce the performance of mechanical devices that use rack bars. In the quenching device described in Patent Document 2, in the restraint jig that contacts the rack among the four restraint jigs, the nozzle for injecting the coolant is replaced with a slit extending from the small hole to the entire length of the rack. As a result, the cooling rate of each tooth is made uniform and the irregularity of the tooth pitch is suppressed. However, with the improvement of the performance of the mechanical device using the rack bar, the rack bar is required to have more uniform tooth accuracy, and additional measures are required.

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、焼入歪に起因する歯のピッチの不整を抑制し、より高精度なラックバーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress irregularity of tooth pitch due to quenching strain and to provide a more accurate rack bar.

本発明の一態様のラックバーの焼入装置は、中空の軸材の長さの一部区間にラックが形成されたラックバーの焼入装置であって、加熱された前記一部区間を前記一部区間の全長にわたって複数の径方向から拘束する複数の拘束治具を備え、前記複数の拘束治具は、前記一部区間において当該拘束治具と対向する部位に冷却液を噴射する噴射部をそれぞれ有し、前記噴射部は、少なくとも前記ラックの各歯底を通って前記一部区間の外周を周回する複数の環状領域に対し、前記冷却液を一様に噴射する。 The rack bar quenching device according to one aspect of the present invention is a rack bar quenching device in which a rack is formed in a partial section of the length of the hollow shaft member, and the heated partial section is described as described above. A plurality of restraint jigs for restraining from a plurality of radial directions over the entire length of a part of the section are provided, and the plurality of restraint jigs are injection units for injecting coolant to a portion facing the restraint jig in the part of the section. The injection unit uniformly injects the coolant onto a plurality of annular regions that circulate around the outer periphery of the partial section through at least each tooth bottom of the rack.

また、本発明の一態様のラックバーの焼入方法は、中空の軸材の長さの一部区間にラックが形成されたラックバーの少なくとも前記一部区間を加熱し、加熱された前記一部区間を前記一部区間の全長にわたって複数の径方向から拘束し、少なくとも前記ラックの各歯底を通って前記一部区間の外周を周回する複数の環状領域に対し、前記一部区間を拘束している複数の拘束治具から冷却液を一様に噴射する。 Further, in the method for quenching a rack bar according to one aspect of the present invention, at least a part of the rack bar in which a rack is formed in a part of the length of the hollow shaft member is heated and heated. The section is constrained from a plurality of radial directions over the entire length of the section, and the section is constrained to a plurality of annular regions that orbit the outer periphery of the section at least through each tooth bottom of the rack. The coolant is uniformly sprayed from a plurality of restraint jigs.

本発明によれば、焼入歪に起因する歯のピッチの不整を抑制し、より高精度なラックバーを提供できる。 According to the present invention, it is possible to suppress irregularity of tooth pitch due to quenching strain and provide a rack bar with higher accuracy.

本発明の実施形態を説明するための、ラックバーの一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of a rack bar for demonstrating an embodiment of this invention. 図１のラックバーのラックの成形方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the molding method of the rack of the rack bar of FIG. 図１のラックバーのラックの成形方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the molding method of the rack of the rack bar of FIG. 本発明の実施形態を説明するための、ラックバーの焼入装置の一例の横断面図である。It is sectional drawing of an example of the quenching apparatus of a rack bar for demonstrating the embodiment of this invention. 図４の焼入装置の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the quenching apparatus of FIG. 図４の焼入装置のラック拘束治具の平面図である。It is a top view of the rack restraint jig of the quenching apparatus of FIG. 図４の焼入装置のラック拘束治具以外の拘束治具の平面図である。It is a top view of the restraint jig other than the rack restraint jig of the quenching apparatus of FIG. 図６のラック拘束治具の変形例の平面図である。It is a top view of the modification of the rack restraint jig of FIG. ラックの歯のピッチの評価方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the evaluation method of the tooth pitch of a rack. 図４の焼入装置によって焼入されたラックバーのラックの歯のピッチの評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the tooth pitch of the rack of the rack bar hardened by the quenching apparatus of FIG. 図６のラック拘束治具の他の変形例の断面図である。It is sectional drawing of another modification of the rack restraint jig of FIG. 図１１のラック拘束治具を含む焼入装置によって焼入されたラックバーのラックの歯のピッチの評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the tooth pitch of the rack of the rack bar hardened by the quenching apparatus including the rack restraining jig of FIG. ステアリング装置の模式図である。It is a schematic diagram of a steering device. ステアリング装置におけるラックとピニオンとの噛み合いを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the meshing of a rack and a pinion in a steering apparatus. ステアリング装置におけるラックとピニオンとの噛み合いを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the meshing of a rack and a pinion in a steering apparatus. 本発明の実施形態を説明するための、焼入装置の他の例の横断面図である。It is sectional drawing of another example of the quenching apparatus for demonstrating embodiment of this invention. 図１６の焼入装置の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the quenching apparatus of FIG. 図１７の加圧機構による加圧の一例の模式図である。It is a schematic diagram of an example of pressurization by the pressurization mechanism of FIG. 図１７の加圧機構による加圧の他の例の模式図である。It is a schematic diagram of another example of pressurization by the pressurization mechanism of FIG.

図１は、本発明の実施形態を説明するための、ラックバーの一例を示す。 FIG. 1 shows an example of a rack bar for explaining an embodiment of the present invention.

ラックバー１０は、断面円形状の中空の軸材１１からなるラックバーであり、軸材１１の長さの一部区間にはラック１２が形成されている。ラックバー１０は、例えば次のようにして製造される。 The rack bar 10 is a rack bar made of a hollow shaft member 11 having a circular cross section, and the rack 12 is formed in a part of the length of the shaft member 11. The rack bar 10 is manufactured, for example, as follows.

軸材１１は、例えばＪＩＳ－Ｓ４５Ｃ等の鋼からなる中空の軸材である。図２に示すように、軸材１１の長さの一部区間がプレス加工で平坦状に歯底高さ付近まで押し潰され、軸材１１の軸方向に延びる平潰し部１３が形成される。 The shaft member 11 is a hollow shaft member made of steel such as JIS-S45C. As shown in FIG. 2, a part of the length of the shaft member 11 is flatly crushed to the vicinity of the tooth bottom height by press working to form a flat crushed portion 13 extending in the axial direction of the shaft member 11. ..

次に、図３に示すように、平潰し部１３を含む軸材１１の一部が金型２０によって保持される。金型２０は上型２１と下型２２とを備える。上型２１と下型２２とは、図示しない型締め機構により開閉され、軸材１１を上下方向に挟み、軸材１１の外周を保持する。上型２１にはラック歯型２３が取外し可能に装着されており、ラック歯型２３は平潰し部１３の略平坦な外面に当接した状態で固定される。平潰し部１３の外面に接するラック歯型２３の成形面２４には、ラック１２を成形する複数の歯溝が設けられている。 Next, as shown in FIG. 3, a part of the shaft member 11 including the flattening portion 13 is held by the die 20. The mold 20 includes an upper mold 21 and a lower mold 22. The upper mold 21 and the lower mold 22 are opened and closed by a mold clamping mechanism (not shown), sandwich the shaft member 11 in the vertical direction, and hold the outer periphery of the shaft member 11. A rack tooth mold 23 is detachably attached to the upper mold 21, and the rack tooth mold 23 is fixed in contact with a substantially flat outer surface of the flattened portion 13. A plurality of tooth grooves for forming the rack 12 are provided on the forming surface 24 of the rack tooth mold 23 in contact with the outer surface of the flattening portion 13.

ラック歯型２３が平潰し部１３に当接した状態で、芯金２５が、軸材１１の一方の端部側の開口を通して軸材１１に挿入され、押棒２６によって平潰し部１３の内部に圧入される。そして、圧入された芯金２５は、軸材１１の他方の端部側の開口から挿入される押棒２７によって押し戻され、軸材１１から排出される。芯金２５が平潰し部１３の全長に亘って往復移動される過程で、平潰し部１３の材料が芯金２５によってしごかれ、ラック歯型２３に向けて塑性流動する。芯金２５が次第に大きなものに替えられ、芯金２５の圧入が繰り返されることにより、平潰し部１３の材料がラック歯型２３の成形面２４の歯溝に次第に食い込み、成形面２４の形状が平潰し部１３に転写され、平潰し部１３にラック１２が形成される。 The core metal 25 is inserted into the shaft member 11 through the opening on one end side of the shaft member 11 in a state where the rack tooth mold 23 is in contact with the flattened portion 13, and is inserted into the flattened portion 13 by the push rod 26. It is press-fitted. Then, the press-fitted core metal 25 is pushed back by the push rod 27 inserted from the opening on the other end side of the shaft member 11, and is discharged from the shaft member 11. In the process of reciprocating the core metal 25 over the entire length of the flattening portion 13, the material of the flattening portion 13 is squeezed by the core metal 25 and plastically flows toward the rack tooth mold 23. The core metal 25 is gradually replaced with a larger one, and by repeatedly press-fitting the core metal 25, the material of the flattening portion 13 gradually bites into the tooth groove of the forming surface 24 of the rack tooth mold 23, and the shape of the forming surface 24 is changed. It is transferred to the flat crushing portion 13, and the rack 12 is formed on the flat crushing portion 13.

ラック１２が形成された軸材１１は、必要に応じて、歯の成形に伴う曲りの矯正、外周面の研削が施され、そして、ラック１２の硬度を高めるために焼入が施される。軸材１１の焼入の際の加熱は、例えば高周波誘導加熱によって行うことができるが、高周波誘導加熱に限定されない。また、軸材１１の加熱範囲は、ラック１２が形成された一部区間（以下、ラック形成区間という）を含む限りにおいて特に限定されず、ラック形成区間だけでもよいし、軸材１１の全長でもよい。 The shaft member 11 on which the rack 12 is formed is subjected to bending correction accompanying tooth formation, grinding of the outer peripheral surface, and quenching to increase the hardness of the rack 12. as necessary. The heating at the time of quenching of the shaft member 11 can be performed by, for example, high frequency induction heating, but is not limited to high frequency induction heating. Further, the heating range of the shaft member 11 is not particularly limited as long as it includes a partial section in which the rack 12 is formed (hereinafter referred to as a rack forming section), and may be only the rack forming section or the entire length of the shaft member 11. good.

ここで、焼入によりラックの歯のピッチが不整になる要因として、焼入時の冷却速度がラックの各歯底において不均一となることが挙げられる。すなわち、各歯底が焼入の加熱温度から冷却される際に、熱膨張の分の収縮が発生するが、早く冷却された部分は他の部分に先駆けて収縮する。一方、遅く冷却された部分は、先に冷却されて強度が増した部分によって収縮が制限される。その結果、各歯底のうち冷却が早かった部分では歯のピッチが狭く、冷却が遅かった部分では歯のピッチが広くなる。さらに、ラックバーの焼入は、通常、ラックだけでなく、ラック形成区間の全周を加熱して行なわれる。したがって、各歯底を通ってラック形成区間の外周を周回する環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）（図１参照）の冷却速度の不均一もまた、ラックの歯のピッチの不整に影響する。 Here, as a factor that the pitch of the teeth of the rack becomes irregular due to quenching, it is mentioned that the cooling rate at the time of quenching becomes non-uniform at each tooth bottom of the rack. That is, when each tooth bottom is cooled from the heating temperature of quenching, shrinkage due to thermal expansion occurs, but the quickly cooled portion shrinks ahead of the other portions. On the other hand, the slow-cooled portion is limited in shrinkage by the previously cooled and strengthened portion. As a result, the tooth pitch is narrow in the portion of each tooth bottom where cooling is fast, and the tooth pitch is wide in the portion where cooling is slow. Further, quenching of the rack bar is usually performed by heating not only the rack but also the entire circumference of the rack forming section. Therefore, the non-uniform cooling rate of the annular region Ai ( i = 1 to n) (see FIG. 1) that orbits the outer periphery of the rack forming section through each tooth bottom also affects the irregularity of the rack tooth pitch. do.

従来のラックバーの焼入装置では、ラックバーの長さ方向に並ぶ複数の***から冷却液が噴射されているが、***とラックの歯との対応関係、換言すれば***と歯底を通る環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）との対応関係が一定にはなっていない。冷却液は、いずれ全ての環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）を流れるが、仔細に見ると、各環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に対する冷却液の当たり方が均一ではない。例えば、一部の環状領域では冷却液が直接当たり、一部の環状領域では、他の環状領域に当たった冷却液が回り込む。このような冷却液の当たり方の不均一が焼入時の冷却速度の不均一を招き、ラックの歯のピッチが不均一になると考えられる。そこで、以下に説明するラックバーの焼入装置は、各環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に対して冷却液を一様に噴射し、ラックの歯のピッチの不整を抑制するものである。 In the conventional rack bar quenching device, the coolant is sprayed from a plurality of small holes arranged in the length direction of the rack bar, but the correspondence between the small holes and the teeth of the rack, in other words, the small holes and the tooth bottom pass through. The correspondence with the annular region Ai ( i = 1 to n) is not constant. The coolant will eventually flow through all the annular regions Ai ( i = 1 to n), but when viewed in detail, the way the coolant hits each annular region Ai ( i = 1 to n) is not uniform. For example, in some annular regions, the coolant directly hits, and in some annular regions, the coolant that hits other annular regions wraps around. It is considered that such non-uniformity of the contact of the coolant causes non-uniformity of the cooling rate at the time of quenching, and the pitch of the teeth of the rack becomes non-uniform. Therefore, the rack bar quenching device described below uniformly injects the coolant into each annular region Ai ( i = 1 to n) to suppress the irregularity of the rack tooth pitch. be.

また、ラック形成区間の断面形状が非対称のため、ラックバーは焼入によって曲がりが生じやすい。特に中空の軸材からなるラックバーは、中実の軸材からなるものと違って曲げ力に対する材料内部の拘束力が弱いため、曲がりが発生し易い。したがって、冷却時にラックバーを拘束することが好ましい。以下に説明するラックバーの焼入装置は、このような拘束手段を併せて有し、ラックバーの曲りを抑制するものである。 Further, since the cross-sectional shape of the rack forming section is asymmetric, the rack bar is liable to bend due to quenching. In particular, a rack bar made of a hollow shaft material has a weak binding force inside the material against a bending force unlike a rack bar made of a solid shaft material, so that bending is likely to occur. Therefore, it is preferable to restrain the rack bar during cooling. The rack bar quenching device described below also has such a restraining means and suppresses bending of the rack bar.

図４及び図５は、ラックバー１０の焼入装置を示す。 4 and 5 show a quenching device for the rack bar 10.

焼入装置１００は、ラックバー１０のラック形成区間の全長にわたり、ラック形成区間を複数の径方向から拘束する複数の拘束治具を備える。図４に示す例では、ラックバー１０の中心軸まわりに９０°間隔で配置される４つの拘束治具１０１～１０４を備えるが、拘束治具の数は特に限定されず、例えば、３つの拘束治具が、ラックバー１０の中心軸まわりに１２０°間隔で配置されてもよい。 The quenching device 100 includes a plurality of restraining jigs for restraining the rack forming section from a plurality of radial directions over the entire length of the rack forming section of the rack bar 10. In the example shown in FIG. 4, four restraint jigs 101 to 104 arranged around the central axis of the rack bar 10 at intervals of 90 ° are provided, but the number of restraint jigs is not particularly limited, and for example, three restraints are provided. Jigs may be arranged around the central axis of the rack bar 10 at 120 ° intervals.

拘束治具１０１は、ラック１２を下方に向けて配置されたラックバー１０の下方に配置され、ラック１２に接触する。以下、拘束治具１０１を特にラック拘束治具と称する。拘束治具１０２はラックバー１０の上方に配置されており、拘束治具１０３，１０４はラックバー１０の左右に配置されている。上下方向に対をなすラック拘束治具１０１及び拘束治具１０２のうち少なくとも一方の拘束治具は、図示しない油圧シリンダ等の加圧装置に取り付けられている。また、水平方向に対をなす拘束治具１０３，１０４のうち少なくとも一方の拘束治具もまた、図示しない油圧シリンダ等の加圧装置に取り付けられている。ラックバー１０のラック形成区間は、ラック拘束治具１０１及び拘束治具１０２～１０４によって、上下方向及び水平方向に加圧された状態で拘束される。 The restraint jig 101 is arranged below the rack bar 10 in which the rack 12 is arranged downward, and comes into contact with the rack 12. Hereinafter, the restraint jig 101 is particularly referred to as a rack restraint jig. The restraint jig 102 is arranged above the rack bar 10, and the restraint jigs 103 and 104 are arranged on the left and right sides of the rack bar 10. At least one of the rack restraint jig 101 and the restraint jig 102 paired in the vertical direction is attached to a pressurizing device such as a hydraulic cylinder (not shown). Further, at least one of the restraint jigs 103 and 104 paired in the horizontal direction is also attached to a pressurizing device such as a hydraulic cylinder (not shown). The rack forming section of the rack bar 10 is restrained in a state of being pressurized in the vertical direction and the horizontal direction by the rack restraint jig 101 and the restraint jigs 102 to 104.

ラック拘束治具１０１は、冷却液供給室１１１を内部に有し、冷却液供給室１１１に供給される冷却液をラック１２に噴射する噴射部１１２を有する。他の拘束治具１０２～１０４もまた、冷却液供給室１１３を内部にそれぞれ有し、ラックバー１０のラック形成区間において各拘束治具と対向する部位に冷却液を噴射する噴射部１１４をそれぞれ有する。なお、図４に示す例では、ラック形成区間に冷却液を噴射する４つのジャケット１０５がさらに設けられており、ジャケット１０５は、４つの拘束治具１０１～１０４のうち隣り合う２つの拘束治具の間にそれぞれ配置されている。このように、ラック形成区間の冷却を補助するジャケット１０５を別途追加することは自由である。 The rack restraint jig 101 has a coolant supply chamber 111 inside, and has an injection unit 112 that injects the coolant supplied to the coolant supply chamber 111 into the rack 12. The other restraint jigs 102 to 104 also have a coolant supply chamber 113 inside, and each has an injection unit 114 for injecting coolant to a portion facing each restraint jig in the rack forming section of the rack bar 10. Have. In the example shown in FIG. 4, four jackets 105 for injecting coolant are further provided in the rack forming section, and the jackets 105 are two adjacent restraint jigs 101 to 104 among the four restraint jigs 101 to 104. Each is placed between. As described above, it is free to separately add a jacket 105 that assists in cooling the rack forming section.

図６はラック拘束治具１０１を示し、図７は拘束治具１０２を示す。 FIG. 6 shows the rack restraint jig 101, and FIG. 7 shows the restraint jig 102.

図５及び図６に示すように、ラック拘束治具１０１は、ラック１２と接触する先端面１２０を有し、先端面１２０は、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成されている。そして、先端面１２０は、その全長に亘って平面状に形成されており、ラック１２の全ての歯の歯先に接触する。ラック拘束治具１０１の噴射部１１２は、先端面１２０に開口する冷却液噴射スリット１２１を有する。冷却液噴射スリット１２１は、先端面１２０の幅方向中央部をラックバー１０の長さ方向に延びており、ラック形成区間以上の長さに形成されている。ラック拘束治具１０１内部の冷却液供給室１１１もまた、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成されており、冷却液噴射スリット１２１は、略全長に亘って冷却液供給室１１１に連通している。 As shown in FIGS. 5 and 6, the rack restraint jig 101 has a tip surface 120 in contact with the rack 12, and the tip surface 120 is formed to have a length equal to or longer than the rack forming section of the rack bar 10. .. The tip surface 120 is formed in a flat shape over the entire length thereof, and comes into contact with the tooth tips of all the teeth of the rack 12. The injection portion 112 of the rack restraint jig 101 has a coolant injection slit 121 that opens to the tip surface 120. The coolant injection slit 121 extends in the widthwise central portion of the tip surface 120 in the length direction of the rack bar 10, and is formed to have a length equal to or longer than the rack forming section. The coolant supply chamber 111 inside the rack restraint jig 101 is also formed to have a length longer than the rack forming section of the rack bar 10, and the coolant injection slit 121 is provided in the coolant supply chamber 111 over substantially the entire length. Communicating.

冷却液噴射スリット１２１から噴射される冷却液は、カーテン状となり、ラック１２の全ての歯と交差しつつ、ラックバー１０のラック形成区間に当たる。すなわち、冷却液噴射スリット１２１から噴射される冷却液がラック１２の全ての歯底に直接当たり、全ての歯底が同じ条件で冷却される。冷却液は、各歯底に沿って両側に流れ、各歯底は、全幅に亘って均等に冷却される。したがって、１つの冷却液噴射スリット１２１が、歯底の幅方向中央部に対向するように設けられていれば足りるが、２つ以上の冷却液噴射スリット１２１が互いに平行に設けられてもよい。 The cooling liquid sprayed from the cooling liquid injection slit 121 has a curtain shape and hits the rack forming section of the rack bar 10 while intersecting with all the teeth of the rack 12. That is, the coolant injected from the coolant injection slit 121 directly hits all the tooth bottoms of the rack 12, and all the tooth bottoms are cooled under the same conditions. The coolant flows on both sides along each tooth bottom, and each tooth bottom is evenly cooled over the entire width. Therefore, it suffices if one coolant injection slit 121 is provided so as to face the central portion in the width direction of the tooth bottom, but two or more coolant injection slits 121 may be provided in parallel with each other.

図５及び図７に示すように、拘束治具１０２は、ラックバー１０のラック１２を除くラック形成区間の外周面に接触する先端面１３０を有し、先端面１３０は、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成されている。拘束治具１０２の噴射部１１４は、先端面１３０に開口する冷却液噴射スリット１３１と、複数の凹溝１３２とを有する。冷却液噴射スリット１３１は、先端面１３０の幅方向中央部をラックバー１０の長さ方向に延びており、ラック形成区間以上の長さに形成されている。拘束治具１０２内部の冷却液供給室１１３もまた、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成されており、冷却液噴射スリット１３１は、その全長に亘って冷却液供給室１１３に連通している。複数の凹溝１３２は、先端面１３０の長さ方向に間隔をあけて設けられており、冷却液噴射スリット１３１と交差するように先端面１３０の幅方向に延びている。 As shown in FIGS. 5 and 7, the restraint jig 102 has a tip surface 130 in contact with the outer peripheral surface of the rack forming section excluding the rack 12 of the rack bar 10, and the tip surface 130 is the rack of the rack bar 10. It is formed to a length longer than the formation section. The injection portion 114 of the restraint jig 102 has a coolant injection slit 131 that opens to the tip surface 130, and a plurality of concave grooves 132. The coolant injection slit 131 extends in the widthwise central portion of the tip surface 130 in the length direction of the rack bar 10, and is formed to have a length equal to or longer than the rack forming section. The coolant supply chamber 113 inside the restraint jig 102 is also formed to have a length longer than the rack forming section of the rack bar 10, and the coolant injection slit 131 communicates with the coolant supply chamber 113 over its entire length. is doing. The plurality of concave grooves 132 are provided at intervals in the length direction of the tip surface 130, and extend in the width direction of the tip surface 130 so as to intersect the coolant injection slit 131.

冷却液噴射スリット１３１から噴射される冷却液は、カーテン状となり、全ての環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）と交差しつつ、ラックバー１０のラック形成区間に当たる。すなわち、冷却液噴射スリット１３１から噴射される冷却液が全ての環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に直接当たり、全ての環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）が同じ条件で冷却される。冷却液は、各凹溝１３２に沿って両側に流れ、排出される。好ましくは、複数の凹溝１３２のピッチは、環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）のピッチ、すなわちラック１２の歯のピッチと同一であり、各凹溝１３２は、各環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に沿って配置される。これにより、各環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）の冷却条件をさらに均一化できる。 The cooling liquid sprayed from the cooling liquid injection slit 131 has a curtain shape and hits the rack forming section of the rack bar 10 while intersecting with all the annular regions Ai ( i = 1 to n). That is, the coolant injected from the coolant injection slit 131 directly hits all the annular regions A i (i = 1 to n), and all the annular regions A i (i = 1 to n) are cooled under the same conditions. To. The coolant flows on both sides along each groove 132 and is discharged. Preferably, the pitch of the plurality of grooves 132 is the same as the pitch of the annular region Ai ( i = 1 to n), that is, the pitch of the teeth of the rack 12, and each groove 132 has each annular region Ai ( i ). It is arranged along i = 1 to n). Thereby, the cooling conditions of each annular region Ai ( i = 1 to n) can be further made uniform.

拘束治具１０３及び拘束治具１０４それぞれの冷却液供給室１１３及び噴射部１１４は、拘束治具１０２の冷却液供給室１１３及び噴射部１１４と同様に構成されている。拘束治具１０３及び拘束治具１０４それぞれの冷却液噴射スリット１３１から噴射された冷却液もまた、全ての環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）と交差しつつ、ラック形成区間の全長に亘ってラックバー１０に当たり、全ての環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）が同じ条件で冷却される。なお、拘束治具１０２～１０４それぞれの冷却液噴射スリット１３１は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。 The coolant supply chamber 113 and the injection unit 114 of the restraint jig 103 and the restraint jig 104, respectively, are configured in the same manner as the coolant supply chamber 113 and the injection unit 114 of the restraint jig 102. The coolant sprayed from the coolant injection slits 131 of the restraint jig 103 and the restraint jig 104 also intersects with all the annular regions Ai ( i = 1 to n) and extends over the entire length of the rack forming section. In the rack bar 10, all the annular regions A i (i = 1 to n) are cooled under the same conditions. The number of coolant injection slits 131 for each of the restraint jigs 102 to 104 may be one or two or more.

このように、冷却液が、ラック拘束治具１０１及び他の拘束治具１０２～１０４から、ラック１２の各歯底をとおる環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に対して一様に噴射されることにより、環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）の冷却速度が均一化され、ラック１２の歯のピッチの不整が抑制される。また、ラック拘束治具１０１及び他の拘束治具１０２～１０４によってラック形成区間が複数の径方向から拘束された状態でラックバー１０は焼入されるので、焼入に伴う曲りも抑制される。 In this way, the coolant is uniformly sprayed from the rack restraint jig 101 and other restraint jigs 102 to 104 onto the annular region Ai ( i = 1 to n) passing through each tooth bottom of the rack 12. By doing so, the cooling rate of the annular region Ai ( i = 1 to n) is made uniform, and the irregularity of the tooth pitch of the rack 12 is suppressed. Further, since the rack bar 10 is quenched in a state where the rack forming section is restrained from a plurality of radial directions by the rack restraint jig 101 and other restraint jigs 102 to 104, bending due to quenching is also suppressed. ..

ここで、環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）の冷却速度を均一化するうえで、冷却液噴射スリット１２１，１３１から噴射される冷却液の噴射量をスリットの全長に亘って均一化することが肝要である。冷却液の噴射量がスリットの全長に亘って均一化されるために、図５に示した例では、複数の冷却液導入口１１５が冷却液供給室１１１，１１３に設けられており、また、整流板１１６が冷却液供給室１１１，１１３内部に設けられている。 Here, in order to make the cooling rate of the annular region Ai ( i = 1 to n) uniform, the injection amount of the coolant injected from the coolant injection slits 121 and 131 is made uniform over the entire length of the slit. That is essential. In the example shown in FIG. 5, a plurality of coolant introduction ports 115 are provided in the coolant supply chambers 111 and 113 in order to make the injection amount of the coolant uniform over the entire length of the slit. The rectifying plate 116 is provided inside the coolant supply chambers 111 and 113.

例えばラック拘束治具１０１において、冷却液供給室１１１の内部は、整流板１１６によって２つの空間に仕切られている。冷却液噴射スリット１２１は、整流板１１６によって仕切られた２つの空間のうち一方の空間に連通しており、複数の冷却液導入口１１５は、他方の空間に連通している。整流板１１６は、例えば多数の***が全面に均等に分散して設けられているものであり、冷却液導入口１１５から導入された冷却液が整流板１１６を通過する際に、流体抵抗が冷却液に作用する。これにより、冷却液供給室１１１内部における流速の低下及び圧力の均一化が図られ、冷却液噴射スリット１２１から噴射される冷却液の噴射量がスリットの全長に亘って均一化される。 For example, in the rack restraint jig 101, the inside of the coolant supply chamber 111 is divided into two spaces by a straightening vane 116. The coolant injection slit 121 communicates with one of the two spaces partitioned by the straightening vane 116, and the plurality of coolant inlets 115 communicate with the other space. For example, the straightening vane 116 is provided with a large number of small holes evenly distributed over the entire surface, and the fluid resistance is cooled when the coolant introduced from the coolant inlet 115 passes through the straightening vane 116. It acts on the liquid. As a result, the flow velocity inside the coolant supply chamber 111 is reduced and the pressure is made uniform, and the injection amount of the coolant injected from the coolant injection slit 121 is made uniform over the entire length of the slit.

なお、冷却液の噴射量をスリットの全長に亘って均一化するための手段は、複数の冷却液導入口１１５の設置、整流板１１６の設置に限定されない。例えば、冷却液供給室１１１，１１３の内容積がなるべく大きくされてもよく、これにより、冷却液供給室１１１，１１３内部における流速の低下及び圧力の均一化が図られる。 The means for equalizing the injection amount of the coolant over the entire length of the slit is not limited to the installation of the plurality of coolant introduction ports 115 and the installation of the straightening vane 116. For example, the internal volumes of the coolant supply chambers 111 and 113 may be made as large as possible, whereby the flow velocity and the pressure inside the coolant supply chambers 111 and 113 can be reduced and the pressure can be made uniform.

また、冷却液の噴射量がスリットの全長に亘って均一化されるには、冷却液噴射スリット１２１，１３１のスリット幅ｗが重要である。スリット幅ｗが過大であると、冷却液の分流が不十分となり、冷却液の噴射量が不均一となる虞がある。冷却液供給室１１１，１１３内部においける冷却液の圧力にも関係するが、スリット幅ｗは、好ましくは０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。 Further, in order for the injection amount of the coolant to be uniform over the entire length of the slit, the slit widths w of the coolant injection slits 121 and 131 are important. If the slit width w is excessive, the shunting of the coolant becomes insufficient, and the injection amount of the coolant may become non-uniform. The slit width w is preferably 0.2 mm or more and 0.5 mm or less, although it is related to the pressure of the coolant in the coolant supply chambers 111 and 113.

図８は、上述したラック拘束治具１０１の変形例を示す。 FIG. 8 shows a modified example of the rack restraint jig 101 described above.

図８に示すラック拘束治具２０１と、上述したラック拘束治具１０１とは、冷却液をラック１２に噴射する噴射部の構成において異なる。ラック拘束治具２０１の噴射部２１２は、ラック１２に接触する先端面２２０に開口する複数の冷却液噴射口２２１を有する。先端面２２０は、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成されており、複数の冷却液噴射口２２１は、先端面２２０の長さ方向に一定間隔をあけて、先端面２２０の全長に亘って設けられている。複数の冷却液噴射口２２１のピッチは、ラック１２の歯のピッチと同一であり、各冷却液噴射口２２１は、ラック１２の各歯底に重なって配置される。各冷却液噴射口２２１から噴射された冷却液は、ラック１２の各歯底に直接当たり、各歯底が同じ条件で冷却される。なお、複数の冷却液噴射口２２１は、一列に配置されてもよいし、複数列に配置されてもよい。 The rack restraint jig 201 shown in FIG. 8 and the rack restraint jig 101 described above are different in the configuration of the injection portion for injecting the coolant to the rack 12. The injection portion 212 of the rack restraint jig 201 has a plurality of coolant injection ports 221 that open to the tip surface 220 in contact with the rack 12. The tip surface 220 is formed to have a length equal to or longer than the rack forming section of the rack bar 10, and the plurality of coolant injection ports 221 are spaced apart from each other in the length direction of the tip surface 220 to cover the entire length of the tip surface 220. It is provided over. The pitch of the plurality of coolant injection ports 221 is the same as the pitch of the teeth of the rack 12, and each coolant injection port 221 is arranged so as to overlap each tooth bottom of the rack 12. The coolant injected from each coolant injection port 221 directly hits each tooth bottom of the rack 12, and each tooth bottom is cooled under the same conditions. The plurality of coolant injection ports 221 may be arranged in a single row or may be arranged in a plurality of rows.

図示は省略するが、上述した拘束治具１０２～１０４それぞれの噴射部１１４においても、冷却液を噴射するノズルは、スリットに替えて、複数の噴射口によって構成され得る。この場合に、複数の噴射口のピッチは、ラック１２の歯のピッチと同一とされる。各噴射口から噴射された冷却液は、各環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に直接当たり、各環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）が同じ条件で冷却される。 Although not shown, in the injection unit 114 of each of the restraint jigs 102 to 104 described above, the nozzle for injecting the coolant may be composed of a plurality of injection ports instead of the slits. In this case, the pitches of the plurality of injection ports are the same as the pitches of the teeth of the rack 12. The coolant injected from each injection port directly hits each annular region A i (i = 1 to n), and each annular region A i (i = 1 to n) is cooled under the same conditions.

本例でも、冷却液が、ラック１２の各歯底をとおる環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に対して一様に噴射される。これにより、環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）の冷却速度が均一化され、ラック１２の歯のピッチの不整が抑制される。 Also in this example, the coolant is uniformly sprayed onto the annular region Ai ( i = 1 to n) passing through each tooth bottom of the rack 12. As a result, the cooling rate of the annular region Ai ( i = 1 to n) is made uniform, and the irregularity of the tooth pitch of the rack 12 is suppressed.

図９は、ラック１２の歯のオーバーピン寸法の評価方法を示し、図１０は、ラック１２の歯のオーバーピン寸法の評価結果の一例を示す。図１０において、一点鎖線は、焼入前の評価結果を示し、実線は、図４及び図５に示した焼入装置１００によって焼入した場合の焼入後の評価結果を示し、破線は、従来の焼入装置によって焼入した場合の焼入後の評価結果を示す。 FIG. 9 shows a method of evaluating the overpin size of the teeth of the rack 12, and FIG. 10 shows an example of the evaluation result of the overpin size of the teeth of the rack 12. In FIG. 10, the alternate long and short dash line shows the evaluation result before quenching, the solid line shows the evaluation result after quenching when quenching by the quenching apparatus 100 shown in FIGS. 4 and 5, and the broken line shows the evaluation result after quenching. The evaluation result after quenching when quenching by the conventional quenching apparatus is shown.

焼入したラックバー１０のラック形成区間の外径は２６ｍｍ、内径は１７ｍｍ、長さは１８０ｍｍである。このラック形成区間を高周波誘導加熱によって約９５０℃に加熱し、加熱したラックバー１０を焼入装置１００及び従来の焼入装置によって焼入した。なお、従来の焼入装置は、図４及び図５に示した焼入装置１００において、冷却液を噴射するノズルがスリットによって構成された４つの拘束治具１０１～１０４を、冷却液を噴射するノズルが複数の***によって構成された４つの拘束治具に替えたものであり、***のピッチはラック１２の歯のピッチとは異なる。 The outer diameter of the rack-forming section of the hardened rack bar 10 is 26 mm, the inner diameter is 17 mm, and the length is 180 mm. This rack forming section was heated to about 950 ° C. by high frequency induction heating, and the heated rack bar 10 was quenched by the quenching device 100 and the conventional quenching device. In the conventional quenching device, in the quenching device 100 shown in FIGS. 4 and 5, the cooling liquid is injected to the four restraint jigs 101 to 104 in which the nozzle for injecting the cooling liquid is composed of slits. The nozzle is replaced with four restraining jigs composed of a plurality of small holes, and the pitch of the small holes is different from the pitch of the teeth of the rack 12.

ラック１２の歯のピッチの評価は、図９に示すようにロッド（ピン）３０を歯と歯の間の溝にはめ込むように置き、ロッド３０の外周面の頂部の高さ位置ｈを測定する、いわゆるオーバーピン測定により行なった。歯と歯の間隔が大きくなるとロッド３０は溝に深く嵌り込み、ロッド３０の高さ位置ｈ、すなわちオーバーピン寸法は低くなる。 To evaluate the tooth pitch of the rack 12, the rod (pin) 30 is placed so as to be fitted in the groove between the teeth as shown in FIG. 9, and the height position h of the top of the outer peripheral surface of the rod 30 is measured. , So-called overpin measurement. When the distance between the teeth becomes large, the rod 30 is deeply fitted into the groove, and the height position h of the rod 30, that is, the overpin dimension becomes low.

図１０に示すように、焼入前において、ラック１２の歯のオーバーピン寸法は均一である。焼入装置１００によって焼入されたラックバー１０では、従来の焼入装置によって焼入されたラックバー１０に比べて、ラック１２の歯のピッチの不整が抑制されていることがわかる。 As shown in FIG. 10, the overpin size of the teeth of the rack 12 is uniform before quenching. It can be seen that in the rack bar 10 hardened by the quenching device 100, irregularity in the tooth pitch of the rack 12 is suppressed as compared with the rack bar 10 hardened by the conventional quenching device.

図１１は、上述したラック拘束治具１０１の変形例を示す。 FIG. 11 shows a modified example of the rack restraint jig 101 described above.

図１１に示すラック拘束治具３０１と、上述したラック拘束治具１０１とは、ラック１２に接触する先端面の構成において異なる。ラック拘束治具３０１の先端面３２０は、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成されている。そして、先端面３２０の長さ方向中央部には凹部３２２が設けられており、先端面３２０は、凹部３２２を除いて平面状に形成されている。なお、ラック拘束治具３０１の噴射部３１２は、図６に示したラック拘束治具１０１の噴射部１１２と同様に、冷却液噴射スリット３２１を有するが、図８に示したラック拘束治具２０１の噴射部２１２と同様に、ラック１２の歯のピッチと同一のピッチで配置される複数の冷却液噴射口を有してもよい。 The rack restraint jig 301 shown in FIG. 11 and the rack restraint jig 101 described above are different in the configuration of the tip surface in contact with the rack 12. The tip surface 320 of the rack restraining jig 301 is formed to have a length longer than the rack forming section of the rack bar 10. A recess 322 is provided in the central portion of the tip surface 320 in the length direction, and the tip surface 320 is formed in a flat shape except for the recess 322. The injection portion 312 of the rack restraint jig 301 has a coolant injection slit 321 similar to the injection portion 112 of the rack restraint jig 101 shown in FIG. 6, but the rack restraint jig 201 shown in FIG. Similar to the injection unit 212 of the above, there may be a plurality of coolant injection ports arranged at the same pitch as the tooth pitch of the rack 12.

ラック拘束治具３０１は、凹部３２２においてラック１２の中央部の歯の歯先と非接触である。この場合に、ラック１２の中央部の歯がラック拘束治具３０１と拘束治具１０２との間で上下方向に加圧されていない状態で、ラックバー１０は焼入される。その結果、図１２に二点鎖線で示すように、ラック１２は、中央部のオーバーピン寸法が相対的に大きい、所謂クラウン状に形成される。なお、図１２は、図１０と同様のラック１２の歯のピッチの評価結果を示し、図１２において、一点鎖線は、焼入前の評価結果を示し、実線は、図４及び図５に示した焼入装置１００によって焼入した場合の焼入後の評価結果を示している。 The rack restraint jig 301 is in non-contact with the tooth tips of the teeth in the central portion of the rack 12 in the recess 322. In this case, the rack bar 10 is quenched in a state where the teeth at the center of the rack 12 are not pressed in the vertical direction between the rack restraint jig 301 and the restraint jig 102. As a result, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 12, the rack 12 is formed in a so-called crown shape in which the overpin size at the central portion is relatively large. Note that FIG. 12 shows the evaluation result of the tooth pitch of the rack 12 similar to that of FIG. 10, in FIG. 12, the alternate long and short dash line shows the evaluation result before quenching, and the solid line is shown in FIGS. 4 and 5. The evaluation result after quenching in the case of quenching by the quenching apparatus 100 is shown.

ここで、クラウン形状のラックの機能について説明する。図１３は、車両のステアリング装置の概略構成を示し、図１４及び図１５は、ラックと噛み合うピニオンの動作を示す。 Here, the function of the crown-shaped rack will be described. 13 shows a schematic configuration of a vehicle steering device, and FIGS. 14 and 15 show the operation of a pinion that meshes with a rack.

図１３に示すように、車両のステアリング装置において、ピニオン１は、一対の軸受２，３によって回転可能に支持されており、また、図示しない車両の操舵軸に連結されている。通常、車両の舵角が０°、すなわち直進状態においてピニオン１がラック１２の中央部の歯と噛み合うように、ラックバー１０はステアリング装置に組み込まれている。ステアリングホイールの操作に応じてピニオン１が回転され、ラック１２にてピニオン１と噛み合っているラックバー１０は、ピニオン１の回転に伴って軸方向に移動される。 As shown in FIG. 13, in a vehicle steering device, the pinion 1 is rotatably supported by a pair of bearings 2 and 3 and is connected to a vehicle steering shaft (not shown). Normally, the rack bar 10 is incorporated in the steering device so that the pinion 1 meshes with the teeth in the center of the rack 12 when the steering angle of the vehicle is 0 °, that is, in a straight running state. The pinion 1 is rotated according to the operation of the steering wheel, and the rack bar 10 meshing with the pinion 1 in the rack 12 is moved in the axial direction as the pinion 1 rotates.

ピニオン１の中心軸と一対の軸受２，３の回転軸とが一致している場合には、ピニオン１の回転にかかわらず、ピニオン１の中心軸とラックバー１０の中心軸との距離は一定である。しかし、ピニオン１の成形誤差等に起因して、ピニオン１の中心軸と一対の軸受２，３の回転軸とはズレており、図１４に示すように、ピニオン１の回転に伴い、ピニオン１の中心軸とラック１２の中心軸との距離Ｄは変化する。ピニオン１とラック１２の軸間距離Ｄは、ステアリングホイールの操作に要する力に影響し、一般に、軸間距離が大きくなると、ステアリングホイールの操作に要する力が大きくなり、応答性が低下する。ラック１２がクラウン状に形成されることにより、図１５に示すように、舵角０°及びその近傍において軸間距離Ｄが縮小される。これにより、直進状態からの操舵の応答性が高まる。 When the central axis of the pinion 1 and the rotation axis of the pair of bearings 2 and 3 match, the distance between the central axis of the pinion 1 and the central axis of the rack bar 10 is constant regardless of the rotation of the pinion 1. Is. However, due to a molding error of the pinion 1 or the like, the central axis of the pinion 1 and the rotation axes of the pair of bearings 2 and 3 are misaligned, and as shown in FIG. 14, the pinion 1 is rotated with the rotation of the pinion 1. The distance D between the central axis of the rack 12 and the central axis of the rack 12 changes. The distance D between the axes of the pinion 1 and the rack 12 affects the force required for operating the steering wheel. Generally, as the distance between the axes increases, the force required for operating the steering wheel increases and the responsiveness decreases. By forming the rack 12 in a crown shape, as shown in FIG. 15, the inter-axis distance D is reduced at the steering angle of 0 ° and its vicinity. As a result, the responsiveness of steering from a straight-ahead state is enhanced.

本例では、冷却液が、ラック拘束治具３０１及び他の拘束治具１０２～１０４から、ラック１２の各歯底をとおる環状領域Ａｉ（ｉ＝１～ｎ）に対して一様に噴射され、これにより、ラック１２の歯のピッチの不整が抑制される。そのうえで、ラック拘束治具３０１と、ラック１２の中央部の歯の歯先とを非接触として、ラック１２をクラウン状に形成することにより、ラック１２を所望の形状に精度よく形成することができる。 In this example, the coolant is uniformly sprayed from the rack restraint jig 301 and other restraint jigs 102 to 104 onto the annular region Ai ( i = 1 to n) passing through each tooth bottom of the rack 12. As a result, irregularity in the tooth pitch of the rack 12 is suppressed. Then, by forming the rack 12 in a crown shape with the rack restraining jig 301 and the tooth tips of the teeth in the center of the rack 12 in non-contact manner, the rack 12 can be accurately formed into a desired shape. ..

なお、ラック１２の形状は、ラックバー１０が組み込まれるステアリング装置の仕様に応じて変更可能であり、クラウン状に限定されない。ラック１２は、例えば両端部のオーバーピン寸法が相対的に大きい逆クラウン状に形成されてもよい。ラック１２が逆クラウン状に形成される場合に、凹部３２２は、ラック拘束治具３０１の先端面３２０の長さ方向両端部に設けられる。 The shape of the rack 12 can be changed according to the specifications of the steering device into which the rack bar 10 is incorporated, and is not limited to the crown shape. The rack 12 may be formed in an inverted crown shape having relatively large overpin dimensions at both ends, for example. When the rack 12 is formed in an inverted crown shape, the recesses 322 are provided at both ends of the tip surface 320 of the rack restraining jig 301 in the length direction.

図１６及び図１７は、本発明の実施形態を説明するための、焼入装置の他の例を示す。 16 and 17 show other examples of quenching equipment for explaining embodiments of the present invention.

上述した焼入装置１００によれば、ラックバー１０は４つの拘束治具によって拘束された状態で焼入されるので、焼入に伴う曲りが抑制されるが、図１６及び図１７に示す焼入装置４００は、焼入に伴う曲りをさらに抑制するものである。この焼入装置４００は、上述した焼入装置１００と同様に、ラックバー１０の中心軸まわりに９０°間隔で配置された４つの拘束治具４０１～４０４を備え、これら４つの拘束治具４０１～４０４によって、ラック形成区間の全長にわたり、ラック形成区間を複数の径方向から拘束する。 According to the quenching device 100 described above, since the rack bar 10 is quenched in a state of being restrained by four restraining jigs, bending due to quenching is suppressed, but the quenching shown in FIGS. 16 and 17 is suppressed. The quenching device 400 further suppresses bending due to quenching. Similar to the quenching device 100 described above, the quenching device 400 includes four restraint jigs 401 to 404 arranged at intervals of 90 ° around the central axis of the rack bar 10, and these four restraint jigs 401. By 404, the rack forming section is constrained from a plurality of radial directions over the entire length of the rack forming section.

ラック拘束治具４０１は、ラック１２に冷却液を噴射する噴射部４１２を有する。噴射部４１２は、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成された冷却液噴射スリット４２１を有するが、ラック１２の歯のピッチと同一のピッチで配置される複数の冷却液噴射口を有してもよい。拘束治具４０２は、ラックバー１０のラック形成区間において拘束治具４０２と対向する部位に冷却液を噴射する噴射部４１４を有する。噴射部４１４は、ラックバー１０のラック形成区間以上の長さに形成された冷却液噴射スリット４３１を有するが、ラック１２の歯のピッチと同一のピッチで配置される複数の冷却液噴射口を有してもよい。残る２つの拘束治具４０３，４０４は、拘束治具４０２と同一であるので説明を省略する。 The rack restraint jig 401 has an injection unit 412 for injecting a coolant to the rack 12. The injection unit 412 has a coolant injection slit 421 formed to a length equal to or longer than the rack formation section of the rack bar 10, but has a plurality of coolant injection ports arranged at the same pitch as the tooth pitch of the rack 12. You may have. The restraint jig 402 has an injection unit 414 that injects a coolant to a portion facing the restraint jig 402 in the rack forming section of the rack bar 10. The injection unit 414 has a coolant injection slit 431 formed to a length equal to or longer than the rack formation section of the rack bar 10, but has a plurality of coolant injection ports arranged at the same pitch as the tooth pitch of the rack 12. You may have. Since the remaining two restraint jigs 403 and 404 are the same as the restraint jig 402, the description thereof will be omitted.

焼入装置４００は、加圧機構４４０をさらに備え、加圧機構４４０は、ラックバー１０のラック形成区間の両側又は片側に隣り合う部位を、ラックバー１０の長さ方向に対して垂直な方向に押圧する。本例では、ラックバー１０は、ラック１２を下方に向けて配置され、ラック形成区間の断面形状の非対称に起因する焼入歪は、主としてラックバー１０の上下方向の曲りとなって表れる。そこで、加圧機構４４０は、上下方向に対をなすラック拘束治具４０１及び拘束治具４０２の長さ方向両側の端部にそれぞれ設けられた押圧部材４４１を有する。ラック拘束治具１０１及び拘束治具１０２が、油圧シリンダ等の加圧装置によって駆動され、ラック形成区間を上下方向に拘束する際に、ラック拘束治具４０１及び拘束治具４０２の押圧部材４４１は、ラック拘束治具４０１及び拘束治具４０２に連動し、被押圧部位Ｂを上下方向に押圧する。 The quenching device 400 further includes a pressurizing mechanism 440, in which the pressurizing mechanism 440 has a portion adjacent to both sides or one side of the rack forming section of the rack bar 10 in a direction perpendicular to the length direction of the rack bar 10. Press on. In this example, the rack bar 10 is arranged with the rack 12 facing downward, and the quenching strain caused by the asymmetry of the cross-sectional shape of the rack forming section appears mainly as a vertical bending of the rack bar 10. Therefore, the pressurizing mechanism 440 has a rack restraining jig 401 that is paired in the vertical direction and a pressing member 441 provided at both ends of the restraining jig 402 in the length direction. When the rack restraint jig 101 and the restraint jig 102 are driven by a pressurizing device such as a hydraulic cylinder to restrain the rack forming section in the vertical direction, the rack restraint jig 401 and the pressing member 441 of the restraint jig 402 are used. , Interlocking with the rack restraint jig 401 and the restraint jig 402, presses the pressed portion B in the vertical direction.

加圧機構４４０の加圧力は、ラック拘束治具１０１及び拘束治具１０２の加圧力とは別個に調節可能である。ラック拘束治具４０１の押圧部材４４１は、ラック拘束治具４０１とラック１２との接触方向（上下方向）に沿って押圧部材４４１の位置を調節する位置調節部４４２を有し、拘束治具４０２の押圧部材４４１もまた、拘束治具４０２とラックバー１０のラック形成区間との接触方向（上下方向）に沿って押圧部材４４１の位置を調節する位置調節部４４２を有する。位置調節部４４２は、押圧部材４４１に形成されたネジ部４４３と、ロックナット４４４とによって構成されている。ラック拘束治具４０１の押圧部材４４１は、回転されることによってラック拘束治具４０１に対して進退され、ラック拘束治具４０１の先端面（ラック１２との接触面）４２０から適宜突出し又は後退して配置される。同様に、拘束治具４０２の押圧部材４４１は、回転されることによって拘束治具４０２に対して進退され、拘束治具４０２の先端面（ラック形成区間との接触面）４３０から適宜突出し又は後退して配置される。押圧部材４４１の突出量が変更されることにより、加圧機構４４０の加圧力は、ラック拘束治具１０１及び拘束治具１０２の加圧力とは別個に調節される。 The pressing force of the pressurizing mechanism 440 can be adjusted separately from the pressing force of the rack restraint jig 101 and the restraint jig 102. The pressing member 441 of the rack restraining jig 401 has a position adjusting portion 442 that adjusts the position of the pressing member 441 along the contact direction (vertical direction) between the rack restraining jig 401 and the rack 12, and the restraining jig 402. The pressing member 441 also has a position adjusting portion 442 that adjusts the position of the pressing member 441 along the contact direction (vertical direction) between the restraining jig 402 and the rack forming section of the rack bar 10. The position adjusting portion 442 is composed of a screw portion 443 formed on the pressing member 441 and a locknut 444. The pressing member 441 of the rack restraint jig 401 is rotated to move forward and backward with respect to the rack restraint jig 401, and appropriately protrudes or retracts from the tip surface (contact surface with the rack 12) 420 of the rack restraint jig 401. Is placed. Similarly, the pressing member 441 of the restraint jig 402 is moved back and forth with respect to the restraint jig 402 by being rotated, and appropriately protrudes or retracts from the tip surface (contact surface with the rack forming section) 430 of the restraint jig 402. And are placed. By changing the amount of protrusion of the pressing member 441, the pressing force of the pressurizing mechanism 440 is adjusted separately from the pressing force of the rack restraint jig 101 and the restraint jig 102.

加圧機構４４０は、ラックバー１０に発生する焼入歪みを打ち消すような加圧力をラックバー１０に与え、これにより、焼入に伴うラックバー１０の曲りを抑制する。例えば、押圧部材４４１の先端が、完全に真直ぐなラックバー１０にちょうど接触する位置に配置され、ラックバー１０が押圧部材４４１に接触する方向に曲がる場合に、加圧機構４４０は加圧力をラックバー１０に作用させる。 The pressurizing mechanism 440 applies a pressing force to the rack bar 10 so as to cancel the quenching strain generated in the rack bar 10, thereby suppressing bending of the rack bar 10 due to quenching. For example, when the tip of the pressing member 441 is arranged at a position where it just contacts the perfectly straight rack bar 10, and the rack bar 10 bends in the direction of contacting the pressing member 441, the pressurizing mechanism 440 racks the pressing force. It acts on the bar 10.

図１８及び図１９は、加圧機構４４０を用いたラックバー１０の加圧例を示す。 18 and 19 show an example of pressurizing the rack bar 10 using the pressurizing mechanism 440.

図１８は、ラック拘束治具４０１の両側の押圧部材４４１によって、上向きの加圧力をラックバー１０の両側の被押圧部位Ｂに作用させた場合を示しており、この場合に、ラックバー１０には、図中矢印で示すような撓み力が働くことになる。もちろん、拘束治具４０２の両側の押圧部材４４１を使用して加圧力の作用方向を逆にすれば、撓みの向きは逆になる。ラックバー１０は一方に湾曲するような変形の傾向があるので、図１８に示す態様の加圧が有効である。 FIG. 18 shows a case where an upward pressing force is applied to the pressed portions B on both sides of the rack bar 10 by the pressing members 441 on both sides of the rack restraining jig 401. In this case, the rack bar 10 is subjected to an upward pressing force. Will act as a bending force as indicated by the arrow in the figure. Of course, if the pressing members 441 on both sides of the restraining jig 402 are used to reverse the acting direction of the pressing force, the bending direction is reversed. Since the rack bar 10 tends to be deformed so as to be curved in one direction, the pressurization of the embodiment shown in FIG. 18 is effective.

なお、図１９に示すように、ラック拘束治具４０１の片側の押圧部材４４１によって、上向きの加圧力を一方の被押圧部位Ｂに作用させ、拘束治具４０２の片側の押圧部材４４１によって、下向きの加圧力を他方の被押圧部位Ｂに作用させることもできる。この場合に、ラックバー１０には、図中矢印で示すような撓み力が働く。また、ラック拘束治具４０１又は拘束治具４０２の片側の押圧部材４４１によって、一方の被押圧部位Ｂにのみ加圧力を作用させることもできる。 As shown in FIG. 19, an upward pressing force is applied to one of the pressed portions B by the pressing member 441 on one side of the rack restraining jig 401, and downward by the pressing member 441 on one side of the restraining jig 402. It is also possible to apply the pressing force of the above to the other pressed portion B. In this case, a bending force as shown by an arrow in the figure acts on the rack bar 10. Further, the pressing member 441 on one side of the rack restraining jig 401 or the restraining jig 402 can apply a pressing force only to one of the pressed portions B.

このように、加圧機構４４０は、ラックバー１０の焼入歪みの発生傾向に応じて、加圧の態様及び加圧力を調整できるものである。実際の焼入においては、例えば、加圧の態様及び加圧力の設定を変えて焼入れを繰り返し行ない、試行錯誤的に、製品の曲りが最小になる条件を見出すことができる。また、加圧機構４４０を使用せずに、ラック拘束治具４０１及び他の拘束治具４０２～４０４によってラックバー１０を拘束して試験焼入し、次に試験焼入において発生した曲がりを矯正するように加圧機構４４０の加圧の態様および加圧力を設定して本焼入をしてもよい。 As described above, the pressurizing mechanism 440 can adjust the mode of pressurization and the pressing force according to the tendency of quenching strain of the rack bar 10 to occur. In actual quenching, for example, quenching is repeated by changing the mode of pressurization and the setting of pressurization, and it is possible to find the condition that the bending of the product is minimized by trial and error. Further, without using the pressurizing mechanism 440, the rack bar 10 is restrained by the rack restraint jig 401 and other restraint jigs 402 to 404 for test quenching, and then the bending generated in the test quenching is corrected. The main quenching may be performed by setting the pressurizing mode and the pressing force of the pressurizing mechanism 440 so as to perform the main quenching.

なお、押圧部材４４１は、上下方向に対をなすラック拘束治具４０１及び拘束治具４０２に替えて又はラック拘束治具４０１及び拘束治具４０２に加えて、水平方向に対をなす拘束治具４０３及び拘束治具４０４に押圧部材４４１が設けられてもよい。また、押圧部材４４１は、ラック拘束治具４０１及び拘束治具４０２とは分離して設けられ、独立した加圧装置によって駆動されてもよい。 The pressing member 441 is replaced with the rack restraint jig 401 and the restraint jig 402 paired in the vertical direction, or in addition to the rack restraint jig 401 and the restraint jig 402, the restraint jigs paired in the horizontal direction. The pressing member 441 may be provided on the 403 and the restraining jig 404. Further, the pressing member 441 may be provided separately from the rack restraining jig 401 and the restraining jig 402, and may be driven by an independent pressurizing device.

以上、説明したとおり、本明細書に開示されたラックバーの焼入装置は、中空の軸材の長さの一部区間にラックが形成されたラックバーの焼入装置であって、加熱された前記一部区間を前記一部区間の全長にわたって複数の径方向から拘束する複数の拘束治具を備え、前記複数の拘束治具は、前記一部区間において当該拘束治具と対向する部位に冷却液を噴射する噴射部をそれぞれ有し、前記噴射部は、少なくとも前記ラックの各歯底を通って前記一部区間の外周を周回する複数の環状領域に対し、前記冷却液を一様に噴射する。 As described above, the rack bar quenching device disclosed in the present specification is a rack bar quenching device in which a rack is formed in a part of the length of the hollow shaft member, and is heated. A plurality of restraint jigs for restraining the partial section from a plurality of radial directions over the entire length of the partial section are provided, and the plurality of restraint jigs are placed on a portion facing the restraint jig in the partial section. Each has an injection unit for injecting the coolant, and the injection unit uniformly injects the coolant into a plurality of annular regions that circulate around the outer periphery of the partial section at least through each tooth bottom of the rack. Inject.

また、本明細書に開示された焼入装置は、前記噴射部が、前記ラックバーの長さ方向に延びており、且つ前記一部区間以上の長さに形成されている噴射スリットを有する。 Further, the quenching device disclosed in the present specification has an injection slit in which the injection portion extends in the length direction of the rack bar and is formed to have a length equal to or longer than a part of the section.

また、本明細書に開示された焼入装置は、前記噴射部が、前記ラックの歯ピッチと等しい間隔をあけて、前記ラックバーの長さ方向に並ぶ複数の噴射口を有する。 Further, the quenching device disclosed in the present specification has a plurality of injection ports in which the injection portions are arranged in the length direction of the rack bar at intervals equal to the tooth pitch of the rack.

また、本明細書に開示された焼入装置は、前記複数の拘束治具が、前記ラックに接触するラック拘束治具を含み、前記ラック拘束治具における前記ラックとの接触面には、一つ以上の凹部が設けられている。 Further, in the quenching device disclosed in the present specification, the plurality of restraining jigs include a rack restraining jig in contact with the rack, and the contact surface of the rack restraining jig with the rack is one. There are one or more recesses.

また、本明細書に開示された焼入装置は、前記凹部が、前記接触面の長さ方向の中央部に設けられている。 Further, in the quenching apparatus disclosed in the present specification, the recess is provided in the central portion in the length direction of the contact surface.

また、本明細書に開示された焼入装置は、前記軸材において前記一部区間の両側又は片側に隣り合う部位を、前記長さ方向に対して垂直な方向に押圧する加圧機構を備える。 Further, the quenching apparatus disclosed in the present specification includes a pressurizing mechanism for pressing a portion of the shaft material adjacent to both sides or one side of the partial section in a direction perpendicular to the length direction. ..

また、本明細書に開示された焼入装置は、前記加圧機構が、前記複数の拘束治具のうち少なくとも一つの拘束治具に設けられている一つ以上の押圧部材を有し、前記押圧部材は、当該押圧部材が設けられている前記拘束治具と前記一部区間との接触方向に沿って当該押圧部材の位置を調節する位置調節部を有する。 Further, in the quenching device disclosed in the present specification, the pressurizing mechanism has one or more pressing members provided in at least one of the plurality of restraining jigs, and the above-mentioned The pressing member has a position adjusting portion that adjusts the position of the pressing member along the contact direction between the restraining jig provided with the pressing member and the partial section.

また、本明細書に開示されたラックバーの焼入方法は、中空の軸材の長さの一部区間にラックが形成されたラックバーの少なくとも前記一部区間を加熱し、加熱された前記一部区間を前記一部区間の全長にわたって複数の径方向から拘束し、少なくとも前記ラックの各歯底を通って前記一部区間の外周を周回する複数の環状領域に対し、前記一部区間を拘束している複数の拘束治具から冷却液を一様に噴射する。 Further, in the method of quenching the rack bar disclosed in the present specification, at least the partial section of the rack bar in which the rack is formed in a partial section of the length of the hollow shaft member is heated and heated. The partial section is constrained from a plurality of radial directions over the entire length of the partial section, and the partial section is applied to a plurality of annular regions that orbit the outer periphery of the partial section at least through each tooth bottom of the rack. Coolant is uniformly sprayed from a plurality of restraining jigs.

また、本明細書に開示されたラックバーの焼入方法は、前記複数の拘束治具によって拘束された前記一部区間の両側又は片側に隣り合う部位を、前記ラックバーの長さ方向に対して垂直な方向に押圧しつつ焼入する。 Further, in the quenching method of the rack bar disclosed in the present specification, the portions adjacent to both sides or one side of the partial section restrained by the plurality of restraining jigs are arranged with respect to the length direction of the rack bar. Quench while pressing in the vertical direction.

１ ピニオン
２ 軸受
３ 軸受
１０ ラックバー
１１ 軸材
１２ ラック
１３ 部
２０ 金型
２１ 上型
２２ 下型
２３ ラック歯型
２４ 成形面
２５ 芯金
２６ 押棒
２７ 押棒
３０ ロッド
１００ 焼入装置
１０１ ラック拘束治具
１０２ 拘束治具
１０３ 拘束治具
１０４ 拘束治具
１０５ ジャケット
１１１ 冷却液供給室
１１２ 噴射部
１１３ 冷却液供給室
１１４ 噴射部
１１５ 冷却液導入口
１１６ 整流板
１２０ 先端面
１２１ 冷却液噴射スリット
１３０ 先端面
１３１ 冷却液噴射スリット
１３２ 凹溝
２０１ ラック拘束治具
２１２ 噴射部
２２０ 先端面
２２１ 冷却液噴射口
３０１ ラック拘束治具
３１２ 噴射部
３２０ 先端面
３２１ 冷却液噴射スリット
３２２ 凹部
４００ 焼入装置
４０１ 拘束治具
４０１ ラック拘束治具
４０２ 拘束治具
４０３ 拘束治具
４０４ 拘束治具
４１２ 噴射部
４１４ 噴射部
４２０ 先端面
４２１ 冷却液噴射スリット
４３０ 先端面
４３１ 冷却液噴射スリット
４４０ 加圧機構
４４１ 押圧部材
４４２ 位置調節部
４４３ ネジ部
４４４ ロックナット
Ａｉ 環状領域
Ｂ 被押圧部位
Ｄ 軸間距離
ｈ オーバーピン寸法
ｗ スリット幅 1 Pinion 2 Bearing 3 Bearing 10 Rack bar 11 Shaft 12 Rack 13 Part 20 Mold 21 Upper mold 22 Lower mold 23 Rack tooth mold 24 Molding surface 25 Core metal 26 Push rod 27 Push rod 30 Rod 100 Hardening device 101 Rack restraint jig 102 Restraint jig 103 Restraint jig 104 Restraint jig 105 Jacket 111 Coolant supply chamber 112 Injection unit 113 Coolant supply chamber 114 Injection unit 115 Coolant inlet 116 Coolant inlet 116 Cooling plate 120 Tip surface 121 Coolant injection slit 130 Tip surface 131 Coolant injection slit 132 Concave groove 201 Rack restraint jig 212 Injection part 220 Tip surface 221 Coolant injection port 301 Rack restraint jig 312 Injection part 320 Tip surface 321 Coolant injection slit 322 Recession 400 Hardening device 401 Restraint jig 401 Rack restraint jig 402 Restraint jig 403 Restraint jig 404 Restraint jig 412 Injection part 414 Injection part 420 Tip surface 421 Cooling liquid injection slit 430 Tip surface 431 Cooling liquid injection slit 440 Pressurizing mechanism 441 Pressing member 442 Position adjusting part 443 Threaded part 444 Lock nut Ai Circular region B Pressed part D Distance between axes h Overpin size w Slit width

Claims (7)

中空の軸材の長さの一部区間にラックが形成されたラックバーの焼入装置であって、
加熱された前記一部区間を前記一部区間の全長にわたって複数の径方向から拘束する複数の拘束治具を備え、
前記複数の拘束治具は、前記一部区間において当該拘束治具と対向する部位に冷却液を噴射する噴射部をそれぞれ有し、
前記噴射部は、少なくとも前記ラックの各歯底を通って前記一部区間の外周を周回する複数の環状領域に対し、前記冷却液を一様に噴射し、
前記複数の拘束治具は、前記ラックに接触するラック拘束治具を含み、
前記ラック拘束治具における前記ラックとの接触面には、一つ以上の凹部が設けられており、
前記凹部は、前記ラックバーの長手方向において前記接触面の中央部に設けられており、
前記ラック拘束治具は、前記凹部において前記ラックの中央部の歯の歯先と非接触であり、前記ラックの中央部の歯が、前記ラック拘束治具と、前記複数の拘束治具のうち前記ラック拘束治具と上下方向に対をなす拘束治具と、の間で上下方向に加圧されていない状態で前記ラックバーを焼入する焼入装置。 A rack bar quenching device in which a rack is formed in a part of the length of the hollow shaft material.
A plurality of restraining jigs for restraining the heated partial section from a plurality of radial directions over the entire length of the partial section are provided.
The plurality of restraint jigs each have an injection unit for injecting a coolant to a portion facing the restraint jig in the partial section.
The injection unit uniformly injects the coolant onto a plurality of annular regions that circulate around the outer periphery of the partial section through at least each tooth bottom of the rack.
The plurality of restraint jigs include a rack restraint jig that comes into contact with the rack.
The contact surface of the rack restraining jig with the rack is provided with one or more recesses.
The recess is provided in the center of the contact surface in the longitudinal direction of the rack bar .
The rack restraining jig is in non-contact with the tooth tips of the teeth in the central portion of the rack in the recess, and the teeth in the central portion of the rack are among the rack restraining jig and the plurality of restraining jigs. A quenching device for quenching the rack bar without being pressurized in the vertical direction between the rack restraint jig and the restraint jig paired in the vertical direction . 請求項１記載の焼入装置であって、
前記噴射部は、前記ラックバーの長さ方向に延びており、且つ前記一部区間以上の長さに形成されている噴射スリットを有する焼入装置。 The quenching device according to claim 1.
The quenching device having an injection slit extending in the length direction of the rack bar and having a length equal to or longer than a part of the section. 請求項１記載の焼入装置であって、
前記噴射部は、前記ラックの歯ピッチと等しい間隔をあけて、前記ラックバーの長さ方向に並ぶ複数の噴射口を有する焼入装置。 The quenching device according to claim 1.
The injection unit is a quenching device having a plurality of injection ports arranged in the length direction of the rack bar at intervals equal to the tooth pitch of the rack. 請求項１から３のいずれか一項記載の焼入装置であって、
前記軸材において前記一部区間の両側又は片側に隣り合う部位を、前記長さ方向に対して垂直な方向に押圧する加圧機構を備える焼入装置。 The quenching apparatus according to any one of claims 1 to 3.
A quenching device provided with a pressurizing mechanism for pressing a portion of the shaft material adjacent to both sides or one side of the partial section in a direction perpendicular to the length direction. 請求項４記載の焼入装置であって、
前記加圧機構は、前記複数の拘束治具のうち少なくとも一つの拘束治具に設けられている一つ以上の押圧部材を有し、
前記押圧部材は、当該押圧部材が設けられている前記拘束治具と前記一部区間との接触方向に沿って当該押圧部材の位置を調節する位置調節部を有する焼入装置。 The quenching apparatus according to claim 4, wherein the quenching device is used.
The pressurizing mechanism has one or more pressing members provided on at least one of the plurality of restraining jigs.
The pressing member is a quenching device having a position adjusting portion for adjusting the position of the pressing member along the contact direction between the restraining jig provided with the pressing member and the partial section. 中空の軸材の長さの一部区間にラックが形成されたラックバーの少なくとも前記一部区間を加熱し、
加熱された前記一部区間を前記一部区間の全長にわたって複数の径方向から拘束し、
少なくとも前記ラックの各歯底を通って前記一部区間の外周を周回する複数の環状領域に対し、前記一部区間を拘束している複数の拘束治具から冷却液を一様に噴射し、
前記複数の拘束治具は、前記ラックに接触するラック拘束治具を含み、
前記ラック拘束治具における前記ラックとの接触面には、一つ以上の凹部が設けられており、
前記凹部は、前記ラックバーの長手方向において前記接触面の中央部に設けられており、
前記ラック拘束治具は、前記凹部において前記ラックの中央部の歯の歯先と非接触であり、前記ラックの中央部の歯が、前記ラック拘束治具と、前記複数の拘束治具のうち前記ラック拘束治具と上下方向に対をなす拘束治具と、の間で上下方向に加圧されていない状態で前記ラックバーを焼入するラックバーの焼入方法。 At least a part of the rack bar in which the rack is formed in a part of the length of the hollow shaft member is heated.
The heated partial section is constrained from a plurality of radial directions over the entire length of the partial section.
Coolant is uniformly sprayed from a plurality of restraining jigs that constrain the partial section to a plurality of annular regions that circulate around the outer periphery of the partial section at least through each tooth bottom of the rack.
The plurality of restraint jigs include a rack restraint jig that comes into contact with the rack.
The contact surface of the rack restraining jig with the rack is provided with one or more recesses.
The recess is provided in the center of the contact surface in the longitudinal direction of the rack bar .
The rack restraining jig is in non-contact with the tooth tips of the teeth in the central portion of the rack in the recess, and the teeth in the central portion of the rack are among the rack restraining jig and the plurality of restraining jigs. A method for quenching a rack bar by quenching the rack bar in a state where the rack bar is not pressurized in the vertical direction between the rack restraint jig and the restraint jig paired in the vertical direction . 請求項６記載の焼入方法であって、
前記複数の拘束治具によって拘束された前記一部区間の両側又は片側に隣り合う部位を、前記ラックバーの長さ方向に対して垂直な方向に押圧しつつ焼入する焼入方法。 The quenching method according to claim 6, wherein the quenching method is used.
A quenching method in which portions adjacent to both sides or one side of a partial section constrained by the plurality of restraining jigs are hardened while being pressed in a direction perpendicular to the length direction of the rack bar.
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