齿条杆的淬火装置以及淬火方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够防止因淬火变形引起的齿距不规则并可提供更高精度的齿条杆的淬火装置以及淬火方法。在中空的轴件(11)的长度上的部分区段中形成有齿条(12)的齿条杆(10)的淬火装置(100)中，对形成有齿条(12)的部分区段进行加热，在部分区段的整个长度上从多个径向对被加热的部分区段进行约束，将冷却液从约束部分区段的多个约束工具(101)～(104)均匀喷射到至少通过齿条(12)的各齿根而围绕部分区段的外周的多个环形区域A

Quenching device and method of rack bar

【技术实现步骤摘要】
齿条杆的淬火装置以及淬火方法
本专利技术涉及一种在汽车的转向装置等使用的齿条杆的淬火装置以及淬火方法。
技术介绍
齿条杆是在轴件的长度上的部分区段中形成有齿条的部件，并且也已知有为了减轻重量而由中空的轴件制成的齿条杆。齿条杆在加工后进行淬火时，形成有齿条的部分区段的截面形状是不对称的，并且由于齿条加工时的残余应力较高，因此容易发生由淬火引起的弯曲，由中空轴件制成的齿条杆发生弯曲的趋势明显。因此，已知有在对齿条杆进行约束的状态下实施淬火的淬火装置和淬火方法(例如，参见专利文献1和专利文献2)。专利文献1中所述的淬火装置具备用于从上下方向和左右方向对齿条杆进行约束的四个约束工具。各约束工具上设置有与齿条杆接触的多个凸部，并且在这些凸部之间的凹部中形成有小孔状冷却液喷射口。冷却液喷射口沿齿条杆的长度方向排列。在被加热的齿条杆通过四个约束工具而从上下方向和左右方向被约束的状态下，从这些冷却液喷射口喷射冷却液，并对齿条杆进行淬火。专利文献2中所述的淬火装置虽然也具备用于从上下方向和左右方向对齿条杆进行约束的四个约束工具，但在四个约束工具中的与齿条接触的约束工具上，代替小孔状冷却液喷射口而形成有在齿条的整个长度上延伸的冷却液喷射槽。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2000-119739号公报专利文献2：日本专利特开2001-11536号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的技术问题在专利文献1所述的淬火装置中，根据齿的不同有可能存在冷却速度有差异并且齿条的齿距不规则的情况。齿距的不规则可能阻碍齿条和小齿轮之间的平滑啮合，并且可能导致使用了齿条杆的机械装置的性能下降。在专利文献2所述的淬火装置中，在四个约束工具中的与齿条接触的约束工具上，喷射冷却液的喷嘴由小孔被替换为在齿条的整个长度上延伸的槽，因此，可以使每个齿的冷却速度均匀化，并且抑制了齿距的不规则情况。然而，随着使用了齿条杆的机械装置的性能的提高，对于齿条杆则要求齿的精度进一步均匀化，并且需要采取额外的措施。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制因淬火变形引起的齿距不规则，并可提供更高精度的齿条杆的淬火装置以及淬火方法。用于解决问题的技术手段根据本专利技术的一个方面的齿条杆的淬火装置是在中空的轴件的长度上的部分区段中形成有齿条的齿条杆的淬火装置，该淬火装置的特征在于，具备多个约束工具，所述约束工具被构成为在所述部分区段的整个长度上从多个径向对被加热的所述部分区段进行约束，多个所述约束工具分别具有喷射部，所述喷射部被构成为将冷却液喷射到所述部分区段中与该约束工具对置的部位，所述喷射部被构成为将所述冷却液均匀喷射到至少通过所述齿条的各齿根而围绕所述部分区段的外周的多个环形区域。此外，根据本专利技术的一个方面的齿条杆的淬火方法对在中空的轴件的长度上的部分区段中形成有齿条的齿条杆的至少所述部分区段进行加热，在所述部分区段的整个长度上从多个径向对被加热的所述部分区段进行约束，将冷却液从约束所述部分区段的多个约束工具均匀喷射到至少通过所述齿条的各齿根而围绕所述部分区段的外周的多个环形区域。专利技术效果根据本专利技术，能够防止因淬火变形而引起的齿距不规则并提供更高精度的齿条杆。附图说明图1是用于说明本专利技术的实施方式的、齿条杆的一个示例的立体图。图2是示出图1的齿条杆的齿条的成形方法的示意图。图3是示出图1的齿条杆的齿条的成形方法的示意图。图4是用于说明本专利技术的实施方式的、齿条杆的淬火装置的一个示例的横剖视图。图5是图4的淬火装置的纵剖视图。图6是图4的淬火装置的齿条约束工具的俯视图。图7是图4的淬火装置的齿条约束工具以外的约束工具的俯视图。图8是图6的齿条约束工具的变形例的俯视图。图9是示出了齿条的齿距的评价方法的示意图。图10是示出了由图4的淬火装置进行了淬火的齿条杆的齿条的齿距的评价结果的曲线图。图11是图6的齿条约束工具的另一变形例的剖视图。图12是示出了由包括图11的齿条约束工具在内的淬火装置进行了淬火的齿条杆的齿条的齿距的评价结果的曲线图。图13是转向装置的示意图。图14是示出了转向装置中的齿条和小齿轮之间的啮合的示意图。图15是示出了转向装置中的齿条和小齿轮之间的啮合的示意图。图16是用于说明本专利技术的实施方式的、淬火装置的另一示例的横剖视图。图17是图16的淬火装置的纵剖视图。图18是通过图17的加压机构进行加压的一个示例的示意图。图19是通过图17的加压机构进行加压的另一示例的示意图。符号说明1：小齿轮2：轴承3：轴承10：齿条杆11：轴件12：齿条13：扁平部20：模具21：上模22：下模23：齿条齿模24：成形面25：芯棒26：推杆27：推杆30：杆100：淬火装置101：齿条约束工具102：约束工具103：约束工具104：约束工具105：夹套111：冷却液供给室112：喷射部113：冷却液供给室114：喷射部115：冷却液导入口116：整流板120：前端面121：冷却液喷射槽130：前端面131：冷却液喷射槽132：凹槽201：齿条约束工具212：喷射部220：前端面221：冷却液喷射口301：齿条约束工具312：喷射部320：前端面321：冷却液喷射槽322：凹部400：淬火装置401：约束工具401：齿条约束工具402：约束工具403：约束工具404：约束工具412：喷射部414：喷射部420：前端面421：冷却液喷射槽430：前端面431：冷却液喷射槽440：加压机构441：推压部件442：位置调节部443：螺纹部444：锁紧螺母Ai：环形区域B：被推压部位D：轴间距离h：跨棒距尺寸w：槽宽具体实施方式图1示出了用于说明本专利技术实施方式的齿条杆的一个示例。齿条杆10是由具有圆形截面形状的中空的轴件11制成的齿条杆，并且在轴件11的长度上的部分区段中形成有齿条12。齿条杆10例如采用如下的方式进行制造。轴件11是例如由JIS-S45C等钢制成的中空轴件。如图2所示，轴件11的长度上的部分区段通过冲压加工被压扁至齿根高度附近而成为平坦状，形成沿轴件11的轴向延伸的扁平部13。接下来，如图3所示，包括扁平部13在内的轴件11的一部分由模具20保持。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种淬火装置，其是在中空的轴件的长度上的部分区段中形成有齿条的齿条杆的淬火装置，该淬火装置的特征在于，/n具备多个约束工具，所述约束工具被构成为在所述部分区段的整个长度上从多个径向对被加热的所述部分区段进行约束，/n多个所述约束工具分别具有喷射部，所述喷射部被构成为将冷却液喷射到所述部分区段中与该约束工具对置的部位，/n所述喷射部被构成为将所述冷却液均匀喷射到至少通过所述齿条的各齿根而围绕所述部分区段的外周的多个环形区域。/n

【技术特征摘要】
20180925 JP 2018-1791771.一种淬火装置，其是在中空的轴件的长度上的部分区段中形成有齿条的齿条杆的淬火装置，该淬火装置的特征在于，
具备多个约束工具，所述约束工具被构成为在所述部分区段的整个长度上从多个径向对被加热的所述部分区段进行约束，
多个所述约束工具分别具有喷射部，所述喷射部被构成为将冷却液喷射到所述部分区段中与该约束工具对置的部位，
所述喷射部被构成为将所述冷却液均匀喷射到至少通过所述齿条的各齿根而围绕所述部分区段的外周的多个环形区域。


2.如权利要求1所述的淬火装置，其中，
所述喷射部具有喷射槽，所述喷射槽在所述齿条杆的长度方向上延伸并且形成为所述部分区段以上的长度。


3.如权利要求1所述的淬火装置，其中，
所述喷射部具有多个喷射口，所述喷射口以与所述齿条的齿距相等的间隔在所述齿条杆的长度方向上排列。


4.如权利要求1所述的淬火装置，其中，
多个所述约束工具包括被构成为与所述齿条接触的齿条约束工具，
在所述齿条约束工具的与所述齿条的接触面上设置有一个以上凹部。


5.如权利要求4所述的淬火装...

【专利技术属性】
技术研发人员：山胁崇，岸本淳，
申请(专利权)人：高周波热錬株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP