(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックバーの歯面の加熱範囲両端部分に接触可能な一対の接触電極からなる第１通電電極と、前記ラックバーの背面の加熱範囲両端部分に接触可能な一対の接触電極からなる第２通電電極と、前記第１通電電極と第２通電電極に所定周波数の電流をそれぞれ供給可能な電源手段と、前記ラックバーの加熱範囲の外周側略全域に所定間隔で配置された冷却手段と、これらを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１通電電極及び第２通電電極を前記ラックバーの外周面に接触させた状態で前記電源手段から電流を供給し、ラックバーの前記歯面、背面及び歯面と背面を連結する両側面からなる外周面の円周方向全域を通電加熱すると共に該加熱部分を前記冷却手段で冷却して、前記ラックバーの前記円周方向全域に連続した硬化層を形成し、当該硬化層の深さが歯面部＞背面部＞両側面部に設定されていることを特徴とするステアリング用ラックバーの通電加熱装置。
【請求項２】
前記硬化層は、所定の焼入れ通電条件で焼入れされた焼入れ層を所定の焼戻し通電条件で焼戻したものであることを特徴とする請求項１に記載のステアリング用ラックバーの通電加熱装置。
【請求項３】
前記電源手段は、前記第１通電電極と第２通電電極に電流調整手段で異なる電流を供給することを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング用ラックバーの通電加熱装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記ラックバーの外周面の円周方向全域に対向配置可能な複数の冷却ジャケットを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のステアリング用ラックバーの通電加熱装置。
【請求項５】
前記ラックバーは、断面円形もしくは断面異形に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のステアリング用ラックバーの通電加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング用ラックバー（以下、単にラックバーという）の背面と歯面等を、通電加熱により焼入れしたり焼戻しする際に使用されるラックバーの通電加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の通電加熱装置としては、例えば特許文献１に開示されている。この通電加熱装置は、ラックバーの歯面と背面の長手方向に沿って加熱範囲内で対向配置される一対の接触電極をそれぞれ有する歯面用焼入装置と背面用焼入装置を有し、各焼入装置の一対の接触電極はラックバーへの接触面の形状が異なるように設定されている。そして、歯面焼入装置の接触電極上に支持されたラックバーの歯面に所定の高周波電流を供給（通電加熱）することでラックバーの歯面を焼入れし、その後、歯面が焼入れされたラックバーを背面焼入装置の接触電極上に支持させて、所定の高周波電流を供給（通電加熱）することでラックバーの背面を焼入れするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような通電加熱装置にあっては、図７に示すように、ラックバーＷの歯面Ｗａと背面Ｗｂの焼入硬化層Ｋが、断面円形のラックバーＷの円周方向の両側面Ｗｃで分断された状態となり、ラックバーＷの外周面の円周方向全域に連続した焼入硬化層Ｋを得ることができず、従来にない耐久性や軽量化等の性能が要求されるラックバーＷへの適用が困難である。また、歯面Ｗａと背面Ｗｂを焼入れするために歯面用と背面用の専用の焼入装置が必要となり、通電加熱装置自体の構成が複雑化すると共に、各装置へのラックバーＷのセット作業等の段取り作業が面倒になる等、作業能率が劣り、コスト的に安価なラックバーＷが得られ難い。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ラックバーの外周面の円周方向全域に連続した状態で所定形態の硬化層を容易に形成することができると共に、装置の構成を簡素化しつつ通電作業を効率的に行うことができて、コスト的に有利なラックバーを得ることが可能なステアリング用ラックバーの通電加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ラックバーの歯面の加熱範囲両端部分に接触可能な一対の接触電極からなる第１通電電極と、前記ラックバーの背面の加熱範囲両端部分に接触可能な一対の接触電極からなる第２通電電極と、前記第１通電電極と第２通電電極に所定周波数の電流をそれぞれ供給可能な電源手段と、前記ラックバーの加熱範囲の外周側略全域に所定間隔で配置された冷却手段と、これらを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第１通電電極及び第２通電電極を前記ラックバーの外周面に接触させた状態で前記電源手段から電流を供給し、ラックバーの前記歯面、背面及び歯面と背面を連結する両側面からなる外周面の円周方向全域を通電加熱すると共に該加熱部分を前記冷却手段で冷却して、前記ラックバーの前記円周方向全域に連続した硬化層を形成し、当該硬化層の深さが歯面部＞背面部＞両側面部に設定されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記硬化層が、所定の焼入れ通電条件で焼入れされた焼入れ層を所定の焼戻し通電条件で焼戻したものであることを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、前記電源手段が、前記第１通電電極と第２通電電極に電流調整手段で異なる電流を供給することを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、前記冷却手段が、前記ラックバーの外周面の円周方向全域に対向配置可能な複数の冷却ジャケットを有することを特徴とする。さらに、請求項５に記載の発明は、前記ラックバーが、断面円形もしくは断面異形に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、第１通電電極と第２通電電極の各接触電極をラックバーの歯面と背面に接触させた状態で、電源手段から電流を供給しラックバーの円周方向全域を通電加熱すると共に該加熱部分を冷却手段で冷却して、ラックバーの円周方向全域に連続した硬化層を形成するため、第１通電電極と第２通電電極への同時通電や加熱部分の同時冷却で、ラックバーの円周方向全域に連続した状態で所定形態の硬化層を容易に得ることができると共に、歯面や背面専用の加熱装置が不要となり装置の構成を簡素化しつつ、同時通電等で加熱作業を効率的に行うことができる等、コスト的に有利なラックバーを容易に得ることができる。
【０００９】
また、ラックバーの外周面の円周方向全域に連続した状態で形成される硬化層の深さが、歯面部＞背面部＞両側面部に設定されているため、耐久性が要求される歯面部の深さを深くできる等、ラックバーに要求される特性に合致した所望の硬化層を有するラックバーを容易に得ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、硬化層が所定の焼入れ通電条件で焼入れされた焼入れ層を所定の焼戻し通電条件で焼戻したものであるため、歯面や背面及びその連結部となる両側面に所定の焼入れと焼戻しを連続して行うことができて、所望の硬化層の形成を効率的に行うことができる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、電源手段が第１通電電極と第２通電電極に電流調整手段で異なる電流を供給するため、歯面と背面等の硬化層の深さ等を所望に調整できて、外周面の円周方向全域に効果的な硬化層を有するラックバーを容易に得ることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、冷却手段がラックバーの円周方向全域に対向配置可能な複数の冷却ジャケットを有するため、通電加熱された外周面の全域に冷却媒体を効果的に噴射冷却できて、焼入品質を安定させて高精度なラックバーを得ることができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４に記載の発明の効果に加え、ラックバーが断面円形もしくは断面異形に形成されているため、従来から使用されている断面円形のラックバーの外周面の円周方向全域に所望の硬化層を形成でき、また、断面異形のラックバーに適用することで、ラックバーの軽量化を図りつつ、その外周面全域に所望の硬化層を簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係わるステアリング用ラックバーの通電加熱装置の概略構成図
【図２】同その電流調整手段の構成を示す図
【図３】同冷却手段の構成を示す図
【図４】同通電加熱方法の一例を示す工程図
【図５】同ラックバーの硬化層を示す断面図
【図６】同ラックバーの変形例を示す図５と同様の断面図
【図７】従来のラックバーの硬化層を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明に係わる通電加熱装置の一実施形態を示している。図１に示すように、本発明の通電加熱装置１が適用されるステアリング用ラックバーＷ（ラックバーＷ）は、全体が断面円形の柱状に形成されて、軸線に対して所定角度をなす斜歯を有する歯面Ｗａと、この歯面Ｗａと反対側の略半円弧面からなる背面Ｗｂと、歯面Ｗａと背面Ｗｂの連結部（接続部）となる側面Ｗｃとで形成されている。
【００１６】
そして、通電加熱装置１は、前記歯面Ｗａに接触可能な第１通電電極２と、前記背面Ｗｂに接触可能な第２通電電極３と、第１通電電極２と第２通電電極３に所定の電流（交流）を供給する電源手段としてのトランジスタインバータ４と、冷却水を噴射可能な複数の冷却ジャケット５ａ及びこの冷却ジャケット５ａに冷却水を供給する冷却水供給部５ｂを有する冷却手段５と、制御装置６等を備えている。
【００１７】
前記第１通電電極２は、ラックバーＷの歯面Ｗａの加熱範囲両端部分に下方から接触可能な一対の第１接触電極２ａ、２ｂを有し、第２通電電極３は、ラックバーＷの背面Ｗｂの加熱範囲両端部分に上方から接触可能な一対の接触電極３ａ、３ｂを有している。この接触電極２ａ、２ｂ及び接触電極３ａ、３ｂは、所定厚さの例えばＬ字形状の銅板でそれぞれ形成され、その接触面にはラックバーＷの外周面形状に対応して例えば略半円弧形状の図示しない凹部等が適宜に形成されている。
【００１８】
そして、第１通電電極２及び第２通電電極３のそれぞれ一対の接触電極２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、トランジスタインバータ４の出力端子に電気的に並列接続されて、トランジスタインバータ４から第１通電電極２の一対の接触電極２ａ、２ｂと、第２通電電極３の一対の接触電極３ａ、３ｂに所定周波数の電流がそれぞれ供給されるようになっている。このとき、背面Ｗｂに接触される第２通電電極３の一方の接触電極３ａとトランジスタインバータ４の一方の出力端子間には、電流調整手段としての調整器７が接続されている。
【００１９】
この調整器７は、図２に示すように、正面視コ字状の銅板７（銅柱を含む）を有し、その銅板７の一方の端部を前記トランジスタインバータ４の一方の出力端子に銅板、ケーブル等の導体を介して接続し、他方の端部を第２通電電極３の一方の接触電極３ａに銅板、ケーブル等の導体を介して接続されている。そして、調整器７の銅板７の一対の垂直部分には、複数のネジ孔７ｂが対向する状態でそれぞれ形成され、対向する一対のネジ孔７ｂに銅板等からなる連結導体７ｃの両端部が例えばボルト７ｄ等により固定されている。
【００２０】
この調整器７の連結導体７ｃの各ネジ孔７ｂに対する固定位置を、図２の二点鎖線ａ、ｂで示すように変化させることで、第２通電電極３の回路インピーダンスが調整（変化）する。これにより、第２通電電極３に供給される電流値が、トランジスタインバータ４の出力端子に導体で直接接続される第１通電電極２に供給される電流値に対して例えば所定値低くなるように設定されている。なお、前記第１通電電極２及び第２通電電極３は、図示しない通電電極移動部に接続されて、後述する如く制御装置６の制御信号で通電電極移動部が作動することにより、ラックバーＷの歯面Ｗａや背面Ｗｂに対して接離可能に構成されている。
【００２１】
前記冷却手段５を構成する冷却ジャケット５ａは、図３（ａ）に示すように、断面円形のラックバーＷの外周面に所定間隔を有してそれぞれ配置された４つの冷却ジャケット５ａ１〜５ａ４で形成されている。すなわち、ラックバーＷの歯面Ｗａ側及び背面Ｗｂ側に対向配置される冷却ジャケット５ａ１、５ａ２と、前記側面Ｗｃ側に対向配置される冷却ジャケット５ａ３、５ａ４を有して、これらがラックバーＷの外周面側の十字位置に対向状態で配置されている。
【００２２】
また、各冷却ジャケット５ａは、図示しない内部の冷却水流路と、ラックバーＷの対向面側の側壁に設けた多数の噴射孔（図示せず）等を有し、前記冷却水供給部５ｂからホース等を介して冷却水流路内に供給された冷却水（もしくは冷却ガス等の冷却媒体）が、噴射孔から所定圧でラックバーＷの外周面に向けて噴射されるようになっている。このとき、各冷却ジャケット５ａの噴射孔の向きは、ラックバーＷの断面円形の外周面の円周方向全域（外周面全域という）に略均等に冷却水が噴射されるように設定されている。また、各冷却ジャケット５ａは、図示しないジャケット移動部の作動により、ラックバーの外周面に対して噴射位置に設定されたり、焼入れ焼戻しされたラックバーＷの取り出しを可能にするために、噴射位置から退去位置まで移動可能となっている。
【００２３】
この冷却手段５の構成は、図３（ａ）に示す略平板状の４つの冷却ジャケット５ａ１〜５ａ４の使用に限定されず、図３（ｂ）に示すように、正面視半円弧形状の２つの冷却ジャケット５ａ１、５ａ２で構成しても良い。この場合は、２個の冷却ジャケット５ａ１、５ａ２の噴射孔をラックバーＷの外周面に略均等な間隔を有して配置できることになる。そして、この冷却ジャケット５ａも、前記ジャケット移動部に接続されて、制御装置６の制御信号でジャケット移動部が作動することにより、ラックバーＷの歯面Ｗａや背面Ｗｂ、両側面Ｗｃに対して接離可能に構成されている。
【００２４】
また、冷却手段５の前記冷却水供給部５ｂは、冷却水供給源としてのタンクやこのタンク内の冷却水を汲み上げるポンプ等を有し、ポンプで汲み上げた冷却水を所定圧で各冷却ジャケット５ａに供給するようになっている。なお、冷却手段５を構成する各冷却ジャケット５ａの構成は、２つの例に限定されず、図３（ａ）に示す各冷却ジャケット５ａ１〜５ａ４を図３（ｂ）に示すように円弧形状としたり、冷却ジャケット５ａ１、５ａ２の数を３個もしく５個等で構成することも勿論可能である。
【００２５】
前記トランジスタインバータ４は、半導体スイッチング素子を使用した例えば焼入れ用と焼戻し用の２つのインバータ回路を有し、焼入れと焼鈍しに適した２種類の所定周波数で所定出力の電流を、その出力端子から前記第１通電電極２の接触電極２ａ、２ｂと第２通電電極３の接触電極３ａ、３ｂに出力可能となっている。
【００２６】
前記制御装置６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等を有するマイコンあるいはシーケンサー等を有し、その出力側には、前記トランジスタインバータ４、調整器７、冷却水供給部５ｂ、及びいずれも図示しない前記通電電極移動部、前記ジャケット移動部、前記ラックバーＷの両端部を支持（チャック）する支持部等が接続され、その入力側には、ラックバーの加熱温度を測定する放射温度計等の各種センサが接続されている。
【００２７】
次に、前記通電加熱装置１を使用したラックバーＷの加熱方法の一例を図４の工程図に基づいて説明する。先ず、前記トランジスタインバータ４の出力端子に接続される調整器７の連結導体７ｂの位置を調整して、第２通電電極３の回路インピーダンスを、トランジスタインバータ４の出力端子に直接接続されている第１通電電極２の回路インピーダンスと異なるように設定する。このとき調整器７の連結導体７ｂの位置設定は、ラックバーＷに形成される後述する硬化層９の各部の深さに応じて予め設定される。
【００２８】
また、ラックバーＷは、その長手方向の両端部が円柱形状（断面円形）に形成されており、通電作業の開始に先立ち制御装置６の制御信号でラックバーＷの両端部に配置された左右の前記支持部が作動することにより、ラックバーＷが支持部にセット（Ｋ０１）される。このセット状態で制御装置６の制御信号で通電電極移動部を作動させて、第１通電電極２の接触電極２ａ、２ｂと第２通電電極３の接触電極３ａ、３ｂを、ラックバーＷの歯面Ｗａと背面Ｗｂの加熱範囲両端部分にそれぞれ接触（Ｋ０２）させる。
【００２９】
また、各接触電極２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの接触と同時もしくは前後して、制御装置６の制御信号で前記ジャケット移動部を作動させて各冷却ジャケット５ａを噴射位置にセット（Ｋ０３）する。この各通電電極２、３及び各冷却ジャケット５ａのセット状態で、制御装置６の制御信号でトランジスタインバータ４を作動させて、第１通電電極２と第２通電電極３に所定周波数で所定出力の電流を供給して第１通電（焼入れ通電）を開始（Ｋ０４）する。
【００３０】
この第１通電は、第１通電電極２と第２通電電極３に焼入れ用の電流を供給して、ラックバーＷの外周面に焼入れ用の電流を通電することで行われ、このとき、第１通電の周波数と電流値（出力）あるいは各通電電極２、３の接触面の形態を所定に設定することで、ラックバーＷの歯面Ｗａと背面Ｗｂが通電加熱されると共にこれらの連結部分である両側面Ｗｃも通電加熱されて、ラックバーＷの外周面全域が通電加熱されることになる。
【００３１】
なお、この第１通電時に、トランジスタインバータ４の焼入れ用のインバータ回路から予め設定した焼入れ用の一定の出力電流が第１通電電極２と第２通電電極３に同時に供給されるが、第２通電電極３には調整器７が接続されており、その回路インピーダンスが第１通電電極２の回路インピーダンスと異なる状態となって、第１通電電極２と第２通電電極３によるラックバーＷの通電加熱条件が異なるように設定されている。この通電加熱条件が異なることで、後述する如く硬化層９に例えば互いに異なる所定の深さＨ１〜Ｈ３が形成されることになる。
【００３２】
この第１通電が予め設定された所定時間行われるか、もしくは前記放射温度計で検出されるラックバーＷの加熱部分の温度が所定値になったら、制御装置６の制御信号でトランジスタインバータ４の焼入れ用のインバータ回路から第１通電電極２と第２通電電極３に供給されている電流を停止して第１通電（焼入れ通電）を停止（Ｋ０５）する。そして、この第１通電の停止と略同時に制御装置６の制御信号で冷却水供給部５ｂを作動させて、各冷却ジャケット５ａ内に冷却水を供給して各冷却ジャケット５ａの噴射孔から、第１通電で所定温度まで加熱されたラックバーＷの外周面に向けて冷却水を噴射（Ｋ０６）させる。
【００３３】
この冷却水の所定時間の噴射でラックバーＷの加熱部分が急速冷却される。これにより、各冷却ジャケット５ａが、ラックバーＷの歯面Ｗａと背面Ｗｂ及び両側面Ｗｃの外周面全域に所定の間隔を有して配置されていることから、冷却水がラックバーＷの外周面全域に略均等に噴射されて加熱部分の全域が焼入れされて、所定硬度（例えば６２〜６５ＨＲＣ）の焼入れ層が形成される。
【００３４】
そして、第１通電加熱と冷却水噴射により、ラックバーＷの外周面が焼入れされたら、この焼入れされたままの状態で、制御装置６の制御信号でトランジスタインバータ４から第１通電電極２と第２通電電極３に所定の電流を供給して第２通電（焼戻し通電）を開始（Ｋ０７）する。この第２通電は、トランジスタインバータ４の焼戻し用のインバータ回路から、第１通電電極２と第２通電電極３に焼戻し用の電流を供給してラックバーＷの焼入れ層に焼戻し用の電流を通電することで行われ、ラックバーＷの外周面全域の焼入れ層が所定硬度（例えば５６ＨＲＣ）に焼戻しされる。この焼戻し時にも、焼入れ時と同様に、調整器７により第１通電電極２と第２通電電極３に供給される電流値が異なることになる。
【００３５】
第２通電を所定時間行ったら、制御装置６の制御信号でトランジスタインバータ４から各通電電極２、３への電流の供給を停止して第２通電（焼戻し通電）を停止（Ｋ０８）させ、このラックバーＷを強制冷却（Ｋ０９）して、ラックバーＷの外周面全域に硬化層９を形成する。その後、制御装置６の制御信号でジャケット移動部を作動させて各冷却ジャケット５ａを退去位置に退避させると共に、支持部を作動させてラックバーＷの支持状態を解除して、ラックバーＷを取り出す（Ｋ１０）。これにより、ラックバーＷの一連の焼入れ焼戻し作業（熱処理作業）が終了する。なお、工程Ｋ０９のラックバーＷの強制冷却は、焼戻し温度が２００〜２５０℃程度であることから、例えば焼入れ時と同様に前記冷却ジャケット５ａから冷却水を噴射すること等によって行われる。
【００３６】
つまり、前記ラックバーＷの熱処理（焼入れ焼戻し処理）は、ラックバーＷの両端部を支持した状態で、第１通電による加熱と冷却ジャケット５ａによる急速冷却で、ラックバーＷの外周面全域を焼入れして焼入れ層を形成し、この焼入れ後にラックバーＷと第１通電電極２及び第２通電電極３等をそのままの状態として、第２通電による加熱を連続して行うことで、焼入れ層を焼戻してラックバーＷの外周面全域に所定硬度の硬化層９を得るようにしている。
【００３７】
そして、この硬化層９は、図５に示すように構成される。すなわち、ラックバーＷの歯面Ｗａの外周面（斜歯の底面）から中心方向への深さ（幅）がＨ１で、背面Ｗｂの深さがＨ２、両側面Ｗｃの深さがＨ３でそれぞれ異なり、その関係がＨ１＞Ｈ２＞Ｈ３に設定されている。すなわち、外周面のうち最も荷重が加わる歯面Ｗａの硬化層９の深さＨ１を最も深くして、ラックバーＷの耐久性を十分高めるようにしている。
【００３８】
このように、前記通電加熱装置１によれば、第１通電電極２と第２通電電極３をラックバーＷの外周面に接触させた状態で、トランジスタインバータ４の所定のインバータ回路から電流を供給しラックバーＷの外周面全域を通電加熱すると共に該加熱部分を冷却ジャケット５ａで急速冷却して、ラックバーＷの外周面全域に連続した硬化層９を形成するため、第１通電電極２と第２通電電極３への同時通電や加熱部分の同時冷却で、ラックバーＷの円周方向全域に連続した状態で所定形態の硬化層９を容易に形成することができる。
【００３９】
また、従来のような歯面Ｗａや背面Ｗｂ専用の加熱装置が不要となり、通電加熱装置１の構成を簡素化しつつ、歯面Ｗａと背面Ｗｂの同時通電で加熱作業を効率的に行うことができると共に、硬化層９が所定の焼入れ通電条件で焼入れされた焼入れ層を所定の焼戻し通電条件で焼戻して形成されるため、歯面Ｗａや背面Ｗｂ及びその連結部となる両側面Ｗｃに所定の焼入れと焼戻しを連続して行うことができ、ラックバーＷの段取り時間を短縮できる等、外周部全域への所望の硬化層９の形成を効率的に行ってコスト安価なラックバーＷを得ることができる。
【００４０】
また、硬化層９の深さＨ１、Ｈ２、Ｈ３が、歯面Ｗａ（Ｈ１）＞背面Ｗｂ（Ｈ２）＞両側面Ｗｃ（Ｈ３）に設定されているため、特に歯面Ｗａの硬化層９の深さＨ１を深くできて、ラックバーＷ自体の耐久性を十分に高めることができると共に、他の部分の深さＨ２、Ｈ３を必要最低限として無駄な硬化層９の形成を防止しつつ、硬化層９の深さを円周方向の位置に応じて調整することができて、脆くもなく十分な耐久性が得られる所望形態の硬化層９を有するラックバーＷを容易に製造することができる。
【００４１】
さらに、第２通電電極３に調整器７が接続されているため、トランジスタインバータ４から第１通電電極２と第２通電電極３に異なる電流を供給できて、歯面Ｗａと背面Ｗｂ等の硬化層９の深さＨ１、Ｈ２等を所望に調整できて、外周面全域に所望の硬化層９を有するラックバーＷを容易に得ることができる。また同時に、トランジスタインバータ４に周波数や出力の異なる２種類のインバータ回路を設けることで焼入れと焼戻しに対応できるため、構成簡易で省エネの面でも優れた電源手段を得ることができる。
【００４２】
また、冷却手段５がラックバーＷの外周面全域に対向配置可能な４個の冷却ジャケット５ａ１〜５ａ４や半円弧形状の２個の冷却ジャケット５ａ１、５ａ２を有するため、通電加熱されたラックバーＷの外周面全域に冷却水を均一かつ効果的に噴射冷却できて、焼入れ層の焼入品質を安定させ、結果として高精度な硬化層９を有するラックバーＷを容易に得ることができる。
【００４３】
ところで、前記実施形態においては、ラックバーＷがその長手方向全域（歯面Ｗａ部分は除く）において、断面円形である場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、例えば図６に示すような断面異形形状のラックバーＷにも適用できる。すなわち、図６（ａ）に示すラックバーＷは、背面Ｗｂと両側面Ｗｃを断面円弧形状ではなく断面直線（平坦面）で形成して異形としたものである。また、図６（ｂ）に示すラックバーＷは、背面Ｗｂのみを断面直線（平坦面）で形成して異形としたものである。
【００４４】
この例のラックバーＷは、例えば引き抜き加工で形成されるが、長手方向の両端部は断面円形に形成されていることは言うまでもない。この例の場合も、硬化層９は前記実施形態と同様にラックバーＷの外周面全域に形成され、前記実施形態と同様の作用効果が得られる他に、ラックバーＷの断面積が断面円形の場合に比較して小さくなり、ラックバーＷ自体の重量を軽くできて、例えば車両の軽量化に貢献できるという作用効果を得ることもできる。
【００４５】
なお、前記実施形態においては、トランジスタインバータ４が焼入れ用と焼戻し用の２つのインバータ回路を有する構成としたが、例えば周波数と出力等が調整可能な一つのインバータ回路を有する構成とし、その出力等を制御装置６の制御信号で切り換えたり調整できるようにしても良い。また、本発明の電源手段は、その交流電流の周波数が低周波から高周波までに設定されると共に、その回路構成もインバータ回路の使用に限らず、交流電流を出力可能な適宜の電源回路を使用することができる。
【００４６】
さらに、前記実施形態における、各通電電極２、３の形態やラックバーＷへの接触位置、調整器７の形態、硬化層９の深さ等は一例であって、例えばラックバーＷの歯面Ｗａ側と背面Ｗｂ側の接触電極２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの形態を異ならせたり、背面Ｗｂと両側面Ｗｃの硬化層９の深さを略同一とする等、ラックバーＷの形態に応じて適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、通電加熱の利用で歯面と背面を含む外周面全域に硬化層を必要とする全てのステアリング用ラックバーに利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・通電加熱装置、２・・・第１通電電極、２ａ、２ｂ・・・接触電極、３・・・第２通電電極、３ａ、３ｂ・・・接触電極、４・トランジスタインバータ、５・・・冷却手段、５ａ、５ａ１〜５ａ４・・・冷却ジャケット、５ｂ・・・冷却水供給部、７・・・調整器、７ａ・・・銅板、７ｂ・・・ネジ孔、７ｃ・・・連結導体、９・・・硬化層、Ｗ・・・ラックバー、Ｗａ・・・歯面、Ｗｂ・・・背面、Ｗｃ・・・側面。
【図１】
0006628398.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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