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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024040115
(43)【公開日】2024-03-25
(54)【発明の名称】ステアリング装置用コラムハウジングの製造方法
(51)【国際特許分類】
C22F 1/043 20060101AFI20240315BHJP
C22C 21/02 20060101ALI20240315BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20240315BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20240315BHJP
C22F 1/04 20060101ALN20240315BHJP
C21D 1/09 20060101ALN20240315BHJP
【ＦＩ】
C22F1/043
C22C21/02
B62D5/04
C22F1/00 692A
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 631Z
C22F1/00 611
C22F1/04 M
C21D1/09 A
C22F1/00 650E
C22F1/00 630A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023126990
(22)【出願日】2023-08-03
(31)【優先権主張番号】P 2023027627
(32)【優先日】2023-02-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2022144682
(32)【優先日】2022-09-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100140442
【弁理士】
【氏名又は名称】柴山 健一
(72)【発明者】
【氏名】三ツ邑 宗隆
【テーマコード（参考）】
3D333
【Ｆターム（参考）】
3D333CB02
3D333CB12
3D333CD08
3D333CD39
3D333CE12
(57)【要約】
【課題】溶体化処理に伴う巻込み巣の膨張を抑制し、且つコラムハウジングの機械的強度を高めるステアリング装置用コラムハウジングの製造方法の提供。
【解決手段】ケイ素を含有するアルミニウム合金からステアリング装置用コラムハウジングを製造する方法は、ダイカストによりアルミニウム合金から成型体を形成する成型工程と、１段階熱処理又は２段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体を急冷する溶体化処理工程と、を含む。１段階熱処理は、０．６～５時間の間、成型体の温度を４３０～４６０℃に保持する工程である。２段階熱処理は、３～５時間の間、成型体の温度を３４０～４１０℃に保持した後、１～３０分の間、成型体の温度を４６０～５００℃に保持する工程である。
【選択図】図１
【解決手段】ケイ素を含有するアルミニウム合金からステアリング装置用コラムハウジングを製造する方法は、ダイカストによりアルミニウム合金から成型体を形成する成型工程と、１段階熱処理又は２段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体を急冷する溶体化処理工程と、を含む。１段階熱処理は、０．６～５時間の間、成型体の温度を４３０～４６０℃に保持する工程である。２段階熱処理は、３～５時間の間、成型体の温度を３４０～４１０℃に保持した後、１～３０分の間、成型体の温度を４６０～５００℃に保持する工程である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケイ素を含有するアルミニウム合金からステアリング装置用コラムハウジングを製造する方法であって、
ダイカストにより前記アルミニウム合金から成型体を形成する成型工程と、
１段階熱処理又は２段階熱処理により前記成型体を加熱した後、前記成型体を急冷する溶体化処理工程と、
を備え、
前記１段階熱処理は、０．６～５時間の間、前記成型体の温度を４３０～４６０℃に保持する工程であり、
前記２段階熱処理は、３～５時間の間、前記成型体の温度を３４０～４１０℃に保持した後、１～３０分の間、前記成型体の温度を４６０～５００℃に保持する工程である、
ステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
ダイカストにより前記アルミニウム合金から成型体を形成する成型工程と、
１段階熱処理又は２段階熱処理により前記成型体を加熱した後、前記成型体を急冷する溶体化処理工程と、
を備え、
前記１段階熱処理は、０．６～５時間の間、前記成型体の温度を４３０～４６０℃に保持する工程であり、
前記２段階熱処理は、３～５時間の間、前記成型体の温度を３４０～４１０℃に保持した後、１～３０分の間、前記成型体の温度を４６０～５００℃に保持する工程である、
ステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項2】
前記２段階熱処理は、３～５時間の間、前記成型体の温度を４００～４１０℃に保持した後、１～３０分の間、前記成型体の温度を４６０～５００℃に保持する工程である、
請求項１に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
請求項１に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項3】
前記アルミニウム合金が、更に銅を含有する、
請求項１に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
請求項１に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項4】
前記溶体化処理工程前の前記成型体に含まれるマトリクス中の銅の含有量が、［Ｃｕ］Ｉ質量％と表され、
前記溶体化処理工程後の前記成型体に含まれるマトリクス中の銅の含有量が、［Ｃｕ］Ｆ質量％と表され、
［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上３．５以下である、
請求項３に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
前記溶体化処理工程後の前記成型体に含まれるマトリクス中の銅の含有量が、［Ｃｕ］Ｆ質量％と表され、
［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上３．５以下である、
請求項３に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項5】
前記［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上２．９以下である、
請求項４に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
請求項４に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項6】
前記溶体化処理工程後の前記成型体が、前記ケイ素を含有する複数の球状化組織を含み、
前記複数の球状化組織が互いに離れている、
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
前記複数の球状化組織が互いに離れている、
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項7】
前記溶体化処理工程後、前記成型体を更に加熱して硬化する人工時効硬化処理工程を備える、
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項8】
前記成型工程が真空中で実施される、
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【請求項9】
前記溶体化処理工程後、レーザーを前記成型体へ照射するレーザー熱処理工程を更に備え、
前記成型体は、円筒状のコラムハウジングの構造を有しており、
前記成型体の側面には、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴が形成されており、
前記レーザーが、前記コンビネーションスイッチ取付穴、及び前記キーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部へ照射される、
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
前記成型体は、円筒状のコラムハウジングの構造を有しており、
前記成型体の側面には、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴が形成されており、
前記レーザーが、前記コンビネーションスイッチ取付穴、及び前記キーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部へ照射される、
請求項１～５のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ステアリング装置用コラムハウジングの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
アルミニウム合金（Ａｌ合金）は、金属材料の中でも比較的軽い。さらに、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）及び鉄（Ｆｅ）等の含有により、Ａｌ合金を高い機械的強度を有する合金とすることができる。これらの理由から、アルミニウム合金は、自動車及び航空機等の様々な工業製品に利用される。
【0003】
例えば、下記特許文献１は、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、及びＦｅを含有するアルミニウム合金からなるダイカスト品の耐食性及び機械的強度が、４４０～４８０℃での溶体化処理によって向上することを開示している。例えば、下記特許文献２は、２００～４００℃での第１の加熱処理と、４５０～５００℃での第２の加熱処理によって、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金からなるダイカスト品中のブリスターの発生が抑制され、ダイカスト品の機械的強度が向上することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平１１－２９３４２９号公報
【特許文献2】特許第６４３２１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
自動車産業においては、燃費の向上及びＣＯ２の排出量の低減のために、車体の軽量化が求められる。したがって、自動車部品の一種であるステアリング装置用コラムハウジングの軽量化も要求される。コラムハウジングの軽量化のためには、従来の重い鉄系金属の代わりに、軽いアルミニウム合金を用いることが望ましい。さらに、コラムハウジングの軽量化のためには、コラムハウジングを薄くすることが望ましい。しかし、コラムハウジングが薄いほど、コラムハウジングの機械的強度は低下する。したがって、軽量化と機械的強度を両立するために、アルミニウム合金の中でも機械的強度に優れたアルミニウム合金からコラムハウジングを製造することが望ましい。例えば、アルミニウム合金の中でもＡｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金は、機械的強度及び耐食性に優れ、且つ鋳造し易い。したがって、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金は、コラムハウジングを構成する材料として好適である。
【0006】
上記特許文献１及び２に記載の通り、一般的なダイカスト品の機械的強度は溶体化処理によって高まる。しかし、本発明の発明者は、コラムハウジングの製造過程において、アルミニウム合金（例えば、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金）からなる成型体の溶体化処理が実施された場合、成型体中の巻込み巣（ブリスター）が膨張し易いことを発見した。さらに発明者は、応力が、膨張した巻込み巣に集中することに因り、巻込み巣を起点にしてコラムハウジングが破損し易く、コラムハウジングの機械的強度（例えば、引張強度）が低下し易いことを発見した。
【0007】
上記特許文献１は、特定の組成を有するアルミニウム合金（Ｓｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、及びＦｅを含有するアルミニウム合金）からなるダイカスト品のための溶体化処理を開示しているに過ぎず、上記特許文献１に記載の溶体化処理では、コラムハウジング中の巻込み巣の膨張を十分に抑制し難く、且つコラムハウジングの機械的強度を高め難い。そもそも上記特許文献１及び２のいずれも、コラムハウジングという特定の構造を有するダイカスト品中の巻込み巣の膨張を抑制し、且つコラムハウジングの機械的強度を高める方法を開示及び示唆していない。
【0008】
本発明の一側面の目的は、溶体化処理に伴う巻込み巣の膨張を抑制し、且つコラムハウジングの機械的強度を高めるステアリング装置用コラムハウジングの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
例えば、本発明の一側面は、以下のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法に関する。
【0010】
［１］ ケイ素を含有するアルミニウム合金からステアリング装置用コラムハウジングを製造する方法であって、ダイカストによりアルミニウム合金から成型体を形成する成型工程と、１段階熱処理又は２段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体を急冷する溶体化処理工程と、を含み、１段階熱処理は、０．６～５時間の間、成型体の温度を４３０～４６０℃に保持する工程であり、２段階熱処理は、３～５時間の間、成型体の温度を３４０～４１０℃に保持した後、１～３０分の間、成型体の温度を４６０～５００℃に保持する工程である、
ステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
ステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0011】
［２］ ２段階熱処理は、３～５時間の間、前記成型体の温度を４００～４１０℃に保持した後、１～３０分の間、前記成型体の温度を４６０～５００℃に保持する工程である、
［１］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
［１］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0012】
［３］ アルミニウム合金が、更に銅を含有する、
［１］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
［１］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0013】
［４］ 溶体化処理工程前の成型体に含まれるマトリクス（素地組織）中の銅の含有量が、［Ｃｕ］Ｉ質量％と表され、溶体化処理工程後の成型体に含まれるマトリクス中の銅の含有量が、［Ｃｕ］Ｆ質量％と表され、［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上３．５以下である、
［３］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
［３］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0014】
［５］ ［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上２．９以下である、
［４］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
［４］に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0015】
［６］ 溶体化処理工程後の成型体が、ケイ素を含有する複数の球状化組織を含み、複数の球状化組織が互いに離れている、
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0016】
［７］ 溶体化処理工程後、成型体を更に加熱して硬化する人工時効硬化処理工程を含む、
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0017】
［８］ 成型工程が真空中で実施される、
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【0018】
［９］ 溶体化処理工程後、レーザーを成型体へ照射するレーザー熱処理工程を更に含み、
成型体は、円筒状のコラムハウジングの構造を有しており、
成型体の側面には、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴が形成されており、
レーザーが、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部へ照射される、
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
成型体は、円筒状のコラムハウジングの構造を有しており、
成型体の側面には、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴が形成されており、
レーザーが、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部へ照射される、
［１］～［５］のいずれか一項に記載のステアリング装置用コラムハウジングの製造方法。
【発明の効果】
【0019】
本発明の一側面によれば、溶体化処理に伴う巻込み巣の膨張を抑制し、且つコラムハウジングの機械的強度を高めるステアリング装置用コラムハウジングの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態が説明される。図面において、同等の構成要素には同等の符号が付される。本発明は下記実施形態に限定されるものではない。以下に記載の「Ｘ～Ｙ」との表記は、「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。Ｘ及びＹは、互いに異なる任意の実数である。
【0022】
（コラムハウジング、及びステアリング装置）
図１は、本実施形態に係る製造方法によって得られるコラムハウジング２０、及びコラムハウジング２０を有するステアリング装置１０の一例を示す。ステアリング装置１０は、自動車その他の車両に用いられる。コラムハウジング２０及びステアリング装置１０其々の構造は、図１に示される各構造に限定されない。
図１は、本実施形態に係る製造方法によって得られるコラムハウジング２０、及びコラムハウジング２０を有するステアリング装置１０の一例を示す。ステアリング装置１０は、自動車その他の車両に用いられる。コラムハウジング２０及びステアリング装置１０其々の構造は、図１に示される各構造に限定されない。
【0023】
図１に示されるように、ステアリング装置１０は、一端にステアリングホイール１１が取り付けられるステアリングシャフト１２と、ステアリングシャフト１２を支持する略円筒状のコラムハウジング２０と、コラムハウジング２０に取り付けられるコンビネーションスイッチユニット４０と、コラムハウジング２０に取り付けられるキーロックユニット５０と、を有する。コラムハウジング２０は、コラムハウジング本体３０と言い換えられてよい。
【0024】
ステアリングシャフト１２は、コラムハウジング本体３０の内側に配置された軸受を介して、コラムハウジング本体３０で支持されており、ステアリングシャフト１２は自在に回転する。コラムハウジング本体３０には、コンビネーションスイッチ取付穴２１と、一対のキーロック穴２２と、一対のキーロックユニット取付ボス２３と、クランプ部２５が形成されている。各キーロックユニット取付ボス２３には、ボルト穴２４が形成されている。コンビネーションスイッチ取付穴２１には、コンビネーションスイッチユニット４０が取り付けられ、キーロックユニット取付ボス２３には、キーロックユニット５０が取り付けられる。
【0025】
コンビネーションスイッチユニット４０は、円筒部４２を有する本体部４１と、本体部４１から左右に突出するレバー型スイッチ４３及び４４と、を有する。コラムハウジング２０は、本体部４１の円筒部４２の内側に嵌合する。本体部４１の円筒部４２の内側には係合突起が形成されており、コラムハウジング２０が円筒部４２の内側に嵌合することに伴い、円筒部４２の係合突起がコンビネーションスイッチ取付穴２１に係合する。この係合突起により、コンビネーションスイッチユニット４０がコラムハウジング２０に固定される。
【0026】
レバー型スイッチ４３及び４４は、例えば、ヘッドライト、方向指示用のターンシグナル、ワイパーモータ、及びウォッシャー液を噴出させるウォッシャーモータ等を作動させる。
【0027】
キーロックユニット５０は、ユニット本体５１と、ユニット本体５１から上下に張り出す一対の取付ボス５２と、を有する。各取付ボス５２には、ボルト穴５３が形成されている。キーロックユニット５０の取付ボス５２は、コラムハウジング２０のキーロックユニット取付ボス２３に重なり、ボルトが、キーロックユニット５０のボルト穴５３、及びコラムハウジング２０のボルト穴２４へ挿通される。このボルトにより、キーロックユニット５０がコラムハウジング２０に固定される。
【0028】
ユニット本体５１内には、イグニッションキーの操作に応じてロックキーをステアリングシャフト１２の径方向に進退させるアクチュエータが収容されている。さらに、ユニット本体５１内には、アクチュエータの動作をロックキーに伝達する伝達機構も収容されている。ロックキーは、キーロックユニット５０から自在に突出し、コラムハウジング２０のキーロック穴２２を貫通する。キーロック穴２２を貫通したロックキーが、ステアリングシャフト１２の外周面に形成されたキーロック穴に係合することにより、ステアリングシャフト１２の回転がロックされる。
【0029】
（ステアリング装置用コラムハウジングの製造方法）
本実施形態に係るステアリング装置用コラムハウジングの製造方法は、少なくとも成型工程及び溶体化処理工程を含む。コラムハウジングの製造方法は、溶体化処理工程後に実施されるレーザー熱処理工程を更に含んでよい。コラムハウジングの製造方法は、溶体化処理工程後に実施される人工時効硬化処理工程を更に含んでよい。人工時効硬化処理工程は、レーザー熱処理工程後に実施されてよい。以下では、コラムハウジングの原料であるアルミニウム合金、及び各工程の詳細が説明される。
本実施形態に係るステアリング装置用コラムハウジングの製造方法は、少なくとも成型工程及び溶体化処理工程を含む。コラムハウジングの製造方法は、溶体化処理工程後に実施されるレーザー熱処理工程を更に含んでよい。コラムハウジングの製造方法は、溶体化処理工程後に実施される人工時効硬化処理工程を更に含んでよい。人工時効硬化処理工程は、レーザー熱処理工程後に実施されてよい。以下では、コラムハウジングの原料であるアルミニウム合金、及び各工程の詳細が説明される。
【0030】
＜アルミニウム合金＞
ステアリング装置用コラムハウジングは、ケイ素を含有するアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｓｉ系合金）から製造される。アルミニウム合金に含有されるケイ素に因り、アルミニウム合金から製造されるコラムハウジングの熱膨張が抑制され易い。
アルミニウム合金は、ケイ素に加えて、少なくとも一種の他の元素を更に含有してよい。例えば、ケイ素を含有するアルミニウム合金は、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、及びチタン（Ｔｉ）からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を更に含有してよい。
例えば、アルミニウム合金は、ケイ素に加えて、更に銅を含有してよい。つまり、アルミニウム合金は、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金であってよい。アルミニウム合金が、アルミニウム及び銅の固溶体（Ａｌの一部がＣｕで置換されたＡｌのα相）を含むことにより、アルミニウム合金の硬度が増加し易く、アルミニウム合金から製造されるコラムハウジングの機械的強度が高まり易い。例えば、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金は、ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１０Ｚ、ＡＤＣ１２、又はＡＤＣ１２Ｚであってよい。ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１０Ｚ、ＡＤＣ１２、及びＡＤＣ１２Ｚは、ＪＩＳ（日本産業規格／旧日本工業規格） Ｈ ５３０２：２００６によって規定されるダイカスト用アルミニウム合金である。
機械的強度及び耐食性に優れ、且つ鋳造し易いことから、アルミニウム合金は、ＡＤＣ１２であることが好ましい。ＡＤＣ１２に相当するアルミニウム合金は、１．５～３．５質量％のＣｕ、９．６～１２．０質量％のＳｉ、０～０．３質量％のＭｇ、０～１．０質量％のＺｎ、０～１．３質量％のＦｅ、０～０．５質量％のＭｎ、０～０．５質量％のＮｉ、０～０．２質量％のＳｎ、０～０．２質量％のＰｂ、０～０．３質量％のＴｉ、及び残部のＡｌからなっている。
ステアリング装置用コラムハウジングは、ケイ素を含有するアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｓｉ系合金）から製造される。アルミニウム合金に含有されるケイ素に因り、アルミニウム合金から製造されるコラムハウジングの熱膨張が抑制され易い。
アルミニウム合金は、ケイ素に加えて、少なくとも一種の他の元素を更に含有してよい。例えば、ケイ素を含有するアルミニウム合金は、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、及びチタン（Ｔｉ）からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を更に含有してよい。
例えば、アルミニウム合金は、ケイ素に加えて、更に銅を含有してよい。つまり、アルミニウム合金は、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金であってよい。アルミニウム合金が、アルミニウム及び銅の固溶体（Ａｌの一部がＣｕで置換されたＡｌのα相）を含むことにより、アルミニウム合金の硬度が増加し易く、アルミニウム合金から製造されるコラムハウジングの機械的強度が高まり易い。例えば、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ系合金は、ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１０Ｚ、ＡＤＣ１２、又はＡＤＣ１２Ｚであってよい。ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１０Ｚ、ＡＤＣ１２、及びＡＤＣ１２Ｚは、ＪＩＳ（日本産業規格／旧日本工業規格） Ｈ ５３０２：２００６によって規定されるダイカスト用アルミニウム合金である。
機械的強度及び耐食性に優れ、且つ鋳造し易いことから、アルミニウム合金は、ＡＤＣ１２であることが好ましい。ＡＤＣ１２に相当するアルミニウム合金は、１．５～３．５質量％のＣｕ、９．６～１２．０質量％のＳｉ、０～０．３質量％のＭｇ、０～１．０質量％のＺｎ、０～１．３質量％のＦｅ、０～０．５質量％のＭｎ、０～０．５質量％のＮｉ、０～０．２質量％のＳｎ、０～０．２質量％のＰｂ、０～０．３質量％のＴｉ、及び残部のＡｌからなっている。
【0031】
＜成型工程＞
成型工程では、ダイカストによりアルミニウム合金から成型体が形成される。成型工程は真空中又は減圧された雰囲気中で実施されてよい。つまり、真空引きされた金型内で、成型体が形成されてよい。成型工程では、射出成型により、成型体が形成されてよい。
成型工程では、ダイカストによりアルミニウム合金から成型体が形成される。成型工程は真空中又は減圧された雰囲気中で実施されてよい。つまり、真空引きされた金型内で、成型体が形成されてよい。成型工程では、射出成型により、成型体が形成されてよい。
【0032】
例えば、成型工程では、アルミニウム合金からなる鋳塊（インゴット）が加熱によって溶融し、溶湯になる。溶湯は、真空引きされた金型のキャビティ内へ射出され、アルミニウム合金からなる成型体が形成される。金型内の成型体は、高温（例えば、アルミニウム合金の融点）から常温（室温）に近い温度まで冷却され、凝固する。成型体の形状は、上述されたコラムハウジング本体３０の形状と同じであってよい。
【0033】
上記のように成型工程を真空中で実施することにより、キャビティ内又は溶湯内の気体（空気等）に由来する巻込み巣が成型体中に形成され難い。その結果、成型工程に続く溶体化処理工程において巻込み巣の熱膨張に起因する成型体の熱膨張が抑制され、最終的に得られるコラムハウジングの機械的強度が高まり易い。
【0034】
成型工程が真空中で実施される場合、キャビティの上部に設置された真空用バルブを介して、外部の真空ポンプによってキャビティ内の空気が吸引されてよい。金型及び射出プランジャーのシーリングによって、キャビティ内の真空度が高められてよい。
【0035】
成型工程では、無孔性（ｐоｒｅ－ｆｒｅｅ）ダイカストによって成型体が形成されてもよい。無孔性ダイカストでは、キャビティ内が酸素ガスで充填される。溶湯とキャビティ内の酸素ガスとの反応（アルミニウム合金の酸化）に因り、キャビティ内の酸素ガスが消費され、キャビティ内が真空になる。したがって、無孔性ダイカストの場合も、成型体中の巻込み巣の形成を抑制することができる。
【0036】
＜溶体化処理工程＞
溶体化処理工程では、１段階熱処理又は２段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体が急冷される。溶体化処理は、溶体化焼入れと言い換えられてよい。
１段階熱処理においては、０．６～５時間の間、成型体の温度が４３０～４６０℃、又は４３０～４５０℃、好ましくは４５０℃以上４６０℃以下に保持される。
２段階熱処理においては、３～５時間の間、成型体の温度が３４０～４１０℃、好ましくは４００～４１０℃に保持された後、１～３０分の間、成型体の温度が４６０～５００℃に保持される。２段階処理では、成型体の温度が３４０～４１０℃、好ましくは４００～４１０℃が保持された後、成型体を冷却することなく、成型体の温度が４６０～５００℃に保持されてよい。
溶体化処理工程中の急冷により、成型体の温度は、１段階熱処理又は２段階熱処理の上記温度から、常温（室温）まで急激に低下する。例えば、成型体の温度は、急冷により、１０秒以内に、１段階熱処理又は２段階熱処理の上記温度から、１００℃以下である温度まで低下してよい。急冷の方法は限定されてない。例えば、急冷の方法は、水冷処理（水中焼き入れ）であってよい。
上記の諸条件を満たす溶体化処理工程により、溶体化処理工程に伴う成型体中の巻込み巣の熱膨張が抑制され、溶体化処理工程に伴う成型体自体の膨張も抑制され、コラムハウジングの機械的強度（例えば、引張強度）が高まり、コラムハウジングの機械的強度のばらつきが抑制される。
溶体化処理工程では、１段階熱処理又は２段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体が急冷される。溶体化処理は、溶体化焼入れと言い換えられてよい。
１段階熱処理においては、０．６～５時間の間、成型体の温度が４３０～４６０℃、又は４３０～４５０℃、好ましくは４５０℃以上４６０℃以下に保持される。
２段階熱処理においては、３～５時間の間、成型体の温度が３４０～４１０℃、好ましくは４００～４１０℃に保持された後、１～３０分の間、成型体の温度が４６０～５００℃に保持される。２段階処理では、成型体の温度が３４０～４１０℃、好ましくは４００～４１０℃が保持された後、成型体を冷却することなく、成型体の温度が４６０～５００℃に保持されてよい。
溶体化処理工程中の急冷により、成型体の温度は、１段階熱処理又は２段階熱処理の上記温度から、常温（室温）まで急激に低下する。例えば、成型体の温度は、急冷により、１０秒以内に、１段階熱処理又は２段階熱処理の上記温度から、１００℃以下である温度まで低下してよい。急冷の方法は限定されてない。例えば、急冷の方法は、水冷処理（水中焼き入れ）であってよい。
上記の諸条件を満たす溶体化処理工程により、溶体化処理工程に伴う成型体中の巻込み巣の熱膨張が抑制され、溶体化処理工程に伴う成型体自体の膨張も抑制され、コラムハウジングの機械的強度（例えば、引張強度）が高まり、コラムハウジングの機械的強度のばらつきが抑制される。
【0037】
溶体化処理工程前の成型体（溶体化処理を経ていない従来のコラムハウジング）内では、Ａｌ及びＳｉの共晶からなる多数の共晶組織（例えば、針状組織）が形成され易い。つまり、成型工程（鋳造）において、アルミニウム合金の液相の冷却に伴い、α相が晶出し、α相以外の液相の部分が共晶組織となる。多数の共晶組織は、成型体を構成するマトリクス（Ａｌのα相）の間を埋めるように網の目状に互いに繋がっている。共晶組織は、マトリクスの塑性変形に伴って変形し難いため、応力が共晶組織に集中し易く、共晶組織を起点として成型体が割れ易い。しかし、本発明に係る溶体化処理工程により、共晶組織は、Ｓｉを含有する複数の球状組織になり易い。また、Ｓｉを含有する複数の球状組織は互いに離れ易い。つまり、溶体化処理工程後の成型体（コラムハウジング本体）内では、共晶組織に由来する複数の球状組織が、互いに接触することなくマトリクス中に分散し易い。その結果、複数の球状組織とマトリクスとの界面における応力の集中が緩和され易く、成型体の割れが抑制される、と考えられる。更に、１段階熱処理又は２段階熱処理における成型体の温度の上昇に伴って、球状組織間の距離が増加し易く、各球状組織が粗大化し易く、球状組織の表面の曲率が増加する傾向があり、球状組織の表面の曲率の増加により、応力が緩和される傾向がある、と推察する。即ち溶体化処理工程後の成型体に含まれる複数の球状組織の全てが互いに離れていることが望ましい。しかし、複数の球状組織の全てが互いに離れている必要はない。つまり、複数の球状組織のうち一部は、互いに連結されていてもよい。溶体化処理工程に続く人工時効硬化処理工程後の成型体（つまり完成されたコラムハウジング本体）も、Ｓｉを含有する複数の球状化組織を含んでよい。人工時効硬化処理工程後の成型体内においても、Ｓｉを含有する複数の球状化組織が互いに離れていてよい。
球状化組織は、金属顕微鏡（光学顕微鏡）又は電子顕微鏡によって観察することができる。共晶組織及び球状化組織其々の組成は、エネルギー分散型Ｘ線分光（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ： ＥＤＸ）、又は電子プローブマイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ ：ＥＰＭＡ）等の手段によって分析されてよい。
球状化組織は、金属顕微鏡（光学顕微鏡）又は電子顕微鏡によって観察することができる。共晶組織及び球状化組織其々の組成は、エネルギー分散型Ｘ線分光（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ： ＥＤＸ）、又は電子プローブマイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ ：ＥＰＭＡ）等の手段によって分析されてよい。
【0038】
アルミニウム合金がＣｕを含有する場合、１段階熱処理又は２段階熱処理により、成型体中のＡｌ２Ｃｕ（金属間化合物であるθ相）が減少し、成型体の大部分を構成するマトリクスが、Ａｌ及Ｃｕの固溶体（Ａｌの一部がＣｕで置換されたＡｌのα相）になる。１段階熱処理又は２段階熱処理に続く成型体の急冷により、成型体内でのＡｌ２Ｃｕの再析出が抑制されつつ、固溶限以上のＣｕを含むＡｌのα相（Ａｌ及びＣｕを含む過飽和の固溶体）が成型体内で形成され易い。その結果、コラムハウジングの機械的強度が高まり易い。マトリクスの組成は、ＥＤＸ又はＥＰＭＡ等の手段によって分析されてよい。
【0039】
溶体化処理工程前の成型体に含まれるマトリクス中の銅の含有量は、［Ｃｕ］Ｉ質量％と表される。溶体化処理工程又は人工時効硬化処理工程の後の成型体（コラムハウジング本体）に含まれるマトリクス中の銅の含有量は、［Ｃｕ］Ｆ質量％と表される。［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉは２．７以上３．５以下、好ましくは２．７以上２．９以下、又は２．７３以上２．８６以下であってよい。［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上であることにより、コラムハウジングの機械的強度が高まり易く、機械的強度が飽和し易い。溶体化処理工程において成型体の温度を４５０℃以上に保持することにより、［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上になり易い。
【0040】
１段階熱処理において成型体の温度が４３０～４６０℃に保持される時間が、０．６時間（３６分）よりも短い場合、上述された［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７を超え難く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易い。
１段階熱処理において成型体の温度が４３０～４６０℃に保持される時間が、５時間よりも長い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
１段階熱処理における成型体の温度が４３０℃よりも低い場合、上述された複数の球状組織が形成され難く、銅がマトリクス中に溶け込み難く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易い。
１段階熱処理における成型体の温度が４６０℃よりも高い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
１段階熱処理において成型体の温度が４３０～４６０℃に保持される時間が、５時間よりも長い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
１段階熱処理における成型体の温度が４３０℃よりも低い場合、上述された複数の球状組織が形成され難く、銅がマトリクス中に溶け込み難く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易い。
１段階熱処理における成型体の温度が４６０℃よりも高い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
【0041】
２段階熱処理のうち１回目の熱処理において、成型体の温度が３４０～４１０℃又は４００～４１０℃に保持される時間が、３時間よりも短い場合、マトリクス中の銅の含有量が充分に高まらない可能性が考えられる。
２段階熱処理のうち１回目の熱処理において、成型体の温度が３４０～４１０℃又は４００～４１０℃に保持される時間が、５時間よりも長い場合、成形体に内在する巣がやや膨張する可能性が考えられるが、その影響は小さいと推察される。
２段階熱処理のうち１回目の熱処理において、成型体の温度が３４０℃又は４００℃よりも低い場合、マトリクス中の銅の含有量が充分に高まらない可能性が考えられる。
２段階熱処理のうち１回目の熱処理において、成型体の温度が４１０℃よりも高い場合、成形体に内在する巣がやや膨張する可能性が考えられる。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が４６０～５００℃に保持される時間が、１分よりも短い場合、上述された複数の球状組織が形成され難く、銅がマトリクス中に溶け込み難く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易いと考えられる。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が４６０～５００℃に保持される時間が、３０分よりも長い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が４６０℃よりも低い場合、上述された複数の球状組織が形成され難く、銅がマトリクス中に溶け込み難く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易い。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が５００℃よりも高い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
２段階熱処理のうち１回目の熱処理において、成型体の温度が３４０～４１０℃又は４００～４１０℃に保持される時間が、５時間よりも長い場合、成形体に内在する巣がやや膨張する可能性が考えられるが、その影響は小さいと推察される。
２段階熱処理のうち１回目の熱処理において、成型体の温度が３４０℃又は４００℃よりも低い場合、マトリクス中の銅の含有量が充分に高まらない可能性が考えられる。
２段階熱処理のうち１回目の熱処理において、成型体の温度が４１０℃よりも高い場合、成形体に内在する巣がやや膨張する可能性が考えられる。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が４６０～５００℃に保持される時間が、１分よりも短い場合、上述された複数の球状組織が形成され難く、銅がマトリクス中に溶け込み難く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易いと考えられる。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が４６０～５００℃に保持される時間が、３０分よりも長い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が４６０℃よりも低い場合、上述された複数の球状組織が形成され難く、銅がマトリクス中に溶け込み難く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易い。
２段階熱処理のうち２回目の熱処理において、成型体の温度が５００℃よりも高い場合、巻込み巣及び成型体自体が溶体化処理工程中に膨張し易く、コラムハウジングの機械的強度が低下し易く、コラムハウジングの機械的強度がばらつき易い。
【0042】
＜レーザー熱処理工程＞
以上の工程を経た成型体は、略円筒状のコラムハウジングの構造を有している。したがって、成型体の側面には、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴が既に形成されている。溶体化処理工程後のレーザー熱処理工程では、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部（端面近傍）のみに、レーザーが照射される。換言すれば、穴の縁部をなぞるように、レーザーが穴の縁部へ照射される。コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴の両方の縁部に、レーザーが照射されてもよい。レーザー熱処理工程においては、上述の溶体化処理工程と同様のメカニズムに因り、コンビネーションスイッチ取付穴及びキーロック穴其々の機械的強度を部分的（局所的）に増加させることができる。つまりレーザー熱処理工程は、レーザーを熱源とする溶体化処理工程と言い換えられてよい。レーザーが照射される部分は限定されており、且つレーザーが照射された部分の機械的強度は短時間で増加するので、レーザーに起因する発熱に伴う成型体のひずみが生じ難い。
以上の工程を経た成型体は、略円筒状のコラムハウジングの構造を有している。したがって、成型体の側面には、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴が既に形成されている。溶体化処理工程後のレーザー熱処理工程では、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部（端面近傍）のみに、レーザーが照射される。換言すれば、穴の縁部をなぞるように、レーザーが穴の縁部へ照射される。コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴の両方の縁部に、レーザーが照射されてもよい。レーザー熱処理工程においては、上述の溶体化処理工程と同様のメカニズムに因り、コンビネーションスイッチ取付穴及びキーロック穴其々の機械的強度を部分的（局所的）に増加させることができる。つまりレーザー熱処理工程は、レーザーを熱源とする溶体化処理工程と言い換えられてよい。レーザーが照射される部分は限定されており、且つレーザーが照射された部分の機械的強度は短時間で増加するので、レーザーに起因する発熱に伴う成型体のひずみが生じ難い。
【0043】
溶体化処理工程後の成型体の冷却によって成型体の温度が１５０℃以上２００℃以下である温度まで低下した時点で、レーザー熱処理工程が実施されてよい。成型体の温度が１５０℃以上２００℃以下である時点でレーザー熱処理工程を実施することにより、レーザー熱処理工程が、下記の人工時効化処理工程と同様の効果を奏することができる。つまりレーザー熱処理工程においても、人工時効硬化処理工程と同様のメカニズムに因り、成型体の硬度及び機械的強度（引張強度）が増加し易い。溶体化処理工程後の成型体の冷却によって成型体の温度が室温まで低下した時点で、レーザー熱処理工程が実施されてもよい。
【0044】
例えば、レーザー熱処理工程に用いられるレーザーは、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー（イットリウム・アルミニウム・ガーネットレーザー）、ファイバーレーザー、半導体レーザー（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ ；ＬＤ）、アルゴンレーザー、及びエキシマレーザーからなる群より選ばれる少なくとも一種のレーザーであってよい。
例えば、レーザー熱処理工程の代わりに、コイルを用いた高周波熱処理工程が実施されてもよい。高周波熱処理工程では、コイルが、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部（端面）の近傍に配置され、且つ、コイルが成型体に接触していない状態において、高周波電流がコイルへ供給される。その結果、電磁誘導電流が穴の縁部において局所的において発生し、ジュール熱が穴の縁部において局所的に発生する。つまり、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部が、高周波誘導加熱によって部分的（局所的）に加熱される。その結果、上述の溶体化処理工程と同様のメカニズムに因り、コンビネーションスイッチ取付穴及びキーロック穴其々の機械的強度を部分的（局所的）に増加させることができる。
例えば、レーザー熱処理工程の代わりに、コイルを用いた高周波熱処理工程が実施されてもよい。高周波熱処理工程では、コイルが、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部（端面）の近傍に配置され、且つ、コイルが成型体に接触していない状態において、高周波電流がコイルへ供給される。その結果、電磁誘導電流が穴の縁部において局所的において発生し、ジュール熱が穴の縁部において局所的に発生する。つまり、コンビネーションスイッチ取付穴、及びキーロック穴のうち少なくとも一つの穴の縁部が、高周波誘導加熱によって部分的（局所的）に加熱される。その結果、上述の溶体化処理工程と同様のメカニズムに因り、コンビネーションスイッチ取付穴及びキーロック穴其々の機械的強度を部分的（局所的）に増加させることができる。
【0045】
＜人工時効硬化処理工程＞
溶体化処理工程後の人工時効硬化処理工程において、成型体（コラムハウジング本体）を更に加熱してよい。人工時効硬化処理工程中の成型体の加熱により、マトリクス中に溶解していた銅の一部が析出し、成型体の硬度及び機械的強度が更に増加し易い。ただし、溶体化処理工程により、十分に高い機械的強度を有する成型体（コラムハウジング本体）が得られるので、人工時効硬化処理工程は必須ではない。人工時効硬化処理工程では、成型体が、１５０±５℃で９．５～２２時間加熱されてよい。人工時効硬化処理工程では、成型体が、１７０±５℃の温度で４．５～７時間加熱されてもよい。人工時効硬化処理工程では、成型体が、１８０±５℃で１．８～５．２時間加熱されてもよい。人工時効硬化処理工程では、成型体が、２２０±５℃で０．２２～０．６時間加熱されてもよい。
溶体化処理工程後の人工時効硬化処理工程において、成型体（コラムハウジング本体）を更に加熱してよい。人工時効硬化処理工程中の成型体の加熱により、マトリクス中に溶解していた銅の一部が析出し、成型体の硬度及び機械的強度が更に増加し易い。ただし、溶体化処理工程により、十分に高い機械的強度を有する成型体（コラムハウジング本体）が得られるので、人工時効硬化処理工程は必須ではない。人工時効硬化処理工程では、成型体が、１５０±５℃で９．５～２２時間加熱されてよい。人工時効硬化処理工程では、成型体が、１７０±５℃の温度で４．５～７時間加熱されてもよい。人工時効硬化処理工程では、成型体が、１８０±５℃で１．８～５．２時間加熱されてもよい。人工時効硬化処理工程では、成型体が、２２０±５℃で０．２２～０．６時間加熱されてもよい。
【0046】
本発明は必ずしも上述された実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の種々の変更が可能であり、これ等の変更例も本発明に含まれる。
【実施例0047】
以下の実施例及び比較例により、本発明が詳細に説明される。本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【0048】
（実施例１）
成型工程では、真空引きされた金型を用いた射出成型により、アルミニウム合金の鋳塊から成型体が形成された。成型体の形状は、図１に示されるコラムハウジング本体３０の形状と同じであった。アルミニウム合金の鋳塊としては、上述のＡＤＣ１２材が用いられた。
成型工程に続く溶体化処理工程では、１段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体が急冷された。１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４３０℃に保持された。
溶体化処理工程に続く人工時効硬化処理工程では、７時間の間、成型体の温度が１７０℃に保持された。なお、後述される比較例３の場合に限り、人工時効硬化処理工程では、４．５時間の間、成型体の温度が１７０℃に保持された。
以上の製造方法により、実施例１のコラムハウジング本体が製造された。
成型工程では、真空引きされた金型を用いた射出成型により、アルミニウム合金の鋳塊から成型体が形成された。成型体の形状は、図１に示されるコラムハウジング本体３０の形状と同じであった。アルミニウム合金の鋳塊としては、上述のＡＤＣ１２材が用いられた。
成型工程に続く溶体化処理工程では、１段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体が急冷された。１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４３０℃に保持された。
溶体化処理工程に続く人工時効硬化処理工程では、７時間の間、成型体の温度が１７０℃に保持された。なお、後述される比較例３の場合に限り、人工時効硬化処理工程では、４．５時間の間、成型体の温度が１７０℃に保持された。
以上の製造方法により、実施例１のコラムハウジング本体が製造された。
【0049】
（実施例２～５及び比較例１～５）
比較例１では、溶体化処理工程及び人工時効硬化処理工程が実施されなかった。
比較例１では、溶体化処理工程及び人工時効硬化処理工程が実施されなかった。
【0050】
実施例２、３、５、比較例２、３、及び５其々の溶体化処理工程では、１段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体が急冷された。
実施例２の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４４０℃に保持された。
実施例３の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４５０℃に保持された。
実施例５の１段階熱処理では、３６分間、成型体の温度が４５０℃に保持された。
比較例２の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４００℃に保持された。
比較例３の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が５００℃に保持された。
比較例５の１段階熱処理では、３６分間、成型体の温度が５００℃に保持された。
実施例２の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４４０℃に保持された。
実施例３の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４５０℃に保持された。
実施例５の１段階熱処理では、３６分間、成型体の温度が４５０℃に保持された。
比較例２の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が４００℃に保持された。
比較例３の１段階熱処理では、５時間の間、成型体の温度が５００℃に保持された。
比較例５の１段階熱処理では、３６分間、成型体の温度が５００℃に保持された。
【0051】
実施例４及び比較例４其々の溶体化処理工程では、２段階熱処理により成型体を加熱した後、成型体が急冷された。
実施例４の２段階熱処理では、３時間の間、成型体の温度が４１０℃に保持された後、１５分間、成型体の温度が４６０℃に保持された。
比較例４の２段階熱処理では、３時間の間、成型体の温度が４１０℃に保持された後、１時間の間、成型体の温度が４６０℃に保持された。
実施例４の２段階熱処理では、３時間の間、成型体の温度が４１０℃に保持された後、１５分間、成型体の温度が４６０℃に保持された。
比較例４の２段階熱処理では、３時間の間、成型体の温度が４１０℃に保持された後、１時間の間、成型体の温度が４６０℃に保持された。
【0052】
上記の事項を除いて実施例１と同様の方法で、実施例２～５及び比較例１～５其々のコラムハウジング本体が製造された。
【0053】
［巣の膨張率の測定］
実施例３のコラムハウジング本体のＣＴスキャンにより、実施例３のコラムハウジング本体の全体の３Ｄ画像が撮影され、コラムハウジング本体内に形成された各巻込み巣の体積が測定された。ＣＴスキャンには、カールツァイス株式会社（Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ ＡＧ）製のＣＴスキャン装置が用いられた。ＣＴスキャンの分解能は、８０μｍであった。ＣＴスキャンのデータの分析には、解析ソフトとして、Ｖｏｌｕｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ＧｍｂＨ製のＶｏｌｕｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃ Ｖｅｒｓｉｏｎ．３．５が用いられた。ＣＴスキャンの詳細は以下の通りであった。
溶体化処理工程前の実施例３の２本のコラムハウジングをＣＴスキャンで撮像し、上記解析ソフトを用いてコラムハウジングの内部の欠陥（巻込み巣）を抽出し、巻込み巣の体積の並べ替えが実施された。ワイブル分析により、９９．９％の累積確率において生じる可能性のある巻込み巣の最大の体積ｖ３が予測された。
実施例３のコラムハウジング本体のＣＴスキャンにより、実施例３のコラムハウジング本体の全体の３Ｄ画像が撮影され、コラムハウジング本体内に形成された各巻込み巣の体積が測定された。ＣＴスキャンには、カールツァイス株式会社（Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ ＡＧ）製のＣＴスキャン装置が用いられた。ＣＴスキャンの分解能は、８０μｍであった。ＣＴスキャンのデータの分析には、解析ソフトとして、Ｖｏｌｕｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ＧｍｂＨ製のＶｏｌｕｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃ Ｖｅｒｓｉｏｎ．３．５が用いられた。ＣＴスキャンの詳細は以下の通りであった。
溶体化処理工程前の実施例３の２本のコラムハウジングをＣＴスキャンで撮像し、上記解析ソフトを用いてコラムハウジングの内部の欠陥（巻込み巣）を抽出し、巻込み巣の体積の並べ替えが実施された。ワイブル分析により、９９．９％の累積確率において生じる可能性のある巻込み巣の最大の体積ｖ３が予測された。
【0054】
溶体化処理工程後の実施例３の２本のコラムハウジングに対しても上記と同様の撮影が実施され、欠陥が抽出され、体積が大きい順に巻き込み巣の並べ替えが行われた。ここで、溶体化処理工程前のコラムハウジングと同等数の欠陥を昇順に溶体化処理工程後のコラムハウジングのデータから抜き取り、ワイブル分析が実施された。（溶体化処理工程後の欠陥の巣の数が溶体化処理工程前より多くなり易い為。）上記と同様に、溶体化処理工程後に得られたデータに基づき、９９．９％の累積確率においてに生じる巻き込み巣の体積ｖｄが予測され、実施例３の膨張率ｖｄ／ｖ３（単位：体積％）が算出された。実施例３と同様の方法で、実施例１の巣の膨張率が算出された。下記表１に記載の実施例１の巣の膨張率は、実施例３の巣の膨張率に対する実施例１の巣の膨張率の比（実施例３の膨張率が１．０である場合の実施例１の膨張率の相対値）である。
【0055】
実施例１と同様の方法で、実施例２、４、５及び比較例２～５其々の巣の膨張率が算出された。実施例１～５及び比較例２～５其々の巣の膨張率（相対値）は、下記表１に示される。
【0056】
［製品膨張率の測定］
上記と同様のＣＴスキャン装置及び解析ソフトを用いて、実施例１～５及び比較例１～５のコラムハウジング本体の全体の体積が測定された。各コラムハウジング本体の体積から、各コラムハウジング本体の膨張率（製品膨張率）が算出された。各実施例又は各比較例（比較例１を除く。）のコラムハウジング本体の体積は、ＶＣと表される。溶体化熱処理工程及び人工時効硬化処理工程が実施されなかった比較例１のコラムハウジング本体の体積は、Ｖ１と表される。各実施例又は各比較例の製品膨張率（単位：体積％）は、（ＶＣ－Ｖ１）／Ｖ１と表される。実施例１～５及び比較例２～５其々の製品膨張率は、下記表１に示される。
上記と同様のＣＴスキャン装置及び解析ソフトを用いて、実施例１～５及び比較例１～５のコラムハウジング本体の全体の体積が測定された。各コラムハウジング本体の体積から、各コラムハウジング本体の膨張率（製品膨張率）が算出された。各実施例又は各比較例（比較例１を除く。）のコラムハウジング本体の体積は、ＶＣと表される。溶体化熱処理工程及び人工時効硬化処理工程が実施されなかった比較例１のコラムハウジング本体の体積は、Ｖ１と表される。各実施例又は各比較例の製品膨張率（単位：体積％）は、（ＶＣ－Ｖ１）／Ｖ１と表される。実施例１～５及び比較例２～５其々の製品膨張率は、下記表１に示される。
【0057】
［引張強度の測定］
比較例１の５本のコラムハウジング本体が製造された。３個の試験片が各コラムハウジング本体から切り出された。つまり、計１５個の試験片が、比較例１のコラムハウジング本体から作製された。各試験片の形状及び寸法は同一であった。１５個の試験片其々の引張強度（単位：ＭＰａ）が引張試験機によって測定された。測定方法は、ＩＳＯ（国際標準化機構）６８９２：２０１６（ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１）に準じていた。引張試験機としては、株式会社島津製作所製のオートグラフが用いられた。測定時のひずみ速度は、５．０×１０－４／秒に設定された。１５個の試験片の引張強度の平均値が算出された。各試験片の引張強度を引張強度の平均値で除することにより、各試験片の引張強度の相対値が算出された。比較例１の引張強度（相対値）の最大値、平均値（つまり、１．０）、及び最小値が、下記表１及び図２に示される。
比較例１の５本のコラムハウジング本体が製造された。３個の試験片が各コラムハウジング本体から切り出された。つまり、計１５個の試験片が、比較例１のコラムハウジング本体から作製された。各試験片の形状及び寸法は同一であった。１５個の試験片其々の引張強度（単位：ＭＰａ）が引張試験機によって測定された。測定方法は、ＩＳＯ（国際標準化機構）６８９２：２０１６（ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１）に準じていた。引張試験機としては、株式会社島津製作所製のオートグラフが用いられた。測定時のひずみ速度は、５．０×１０－４／秒に設定された。１５個の試験片の引張強度の平均値が算出された。各試験片の引張強度を引張強度の平均値で除することにより、各試験片の引張強度の相対値が算出された。比較例１の引張強度（相対値）の最大値、平均値（つまり、１．０）、及び最小値が、下記表１及び図２に示される。
【0058】
実施例１の２本のコラムハウジング本体が製造された。１２個の試験片が各コラムハウジング本体から切り出された。つまり、計２４個の試験片が、実施例１のコラムハウジング本体から作製された。比較例１と同様の方法で、実施例１の２４個の試験片其々の引張強度（単位：ＭＰａ）が測定された。実施例１の各試験片の引張強度を、比較例１の引張強度の平均値（単位：ＭＰａ）で除することにより、実施例１の各試験片の引張強度の相対値が算出された。
【0059】
実施例１と同様の方法で、実施例２～５及び比較例２～５其々の各試験片の引張強度の相対値が算出された。実施例１～５及び比較例２～５其々の引張強度（相対値）の最大値、平均値、及び最小値が、下記表１に示される。
【0060】
［Ｓｉを含有する組織の観察］
コラムハウジング本体のキー部（キーロック穴の近傍）を、図１に示される切断線Ｌ２２に沿って切断することにより、試験片が比較例１及び比較例３其々のコラムハウジング本体から切り出された。
コラムハウジング本体のクランプ部を、図１に示される切断線Ｌ２５に沿って切断することにより、試験片が実施例１，３～５、比較例２及び５其々のコラムハウジング本体から切り出された。
樹脂に埋め込まれた各試験片の表面を研磨した後、各試験片の表面が金属顕微鏡で観察及び撮影された。各試験片の表面を更に研磨して、各試験片の内部（表面からの深さが０．５ｍｍである領域）も金属顕微鏡で観察及び撮影された。
実施例１、３～５、比較例１～３及び５其々の試験片の画像が、図３～５に示される。図５は、各試験片の内部（表面からの深さが０．５ｍｍである領域）の拡大画像である。
コラムハウジング本体のキー部（キーロック穴の近傍）を、図１に示される切断線Ｌ２２に沿って切断することにより、試験片が比較例１及び比較例３其々のコラムハウジング本体から切り出された。
コラムハウジング本体のクランプ部を、図１に示される切断線Ｌ２５に沿って切断することにより、試験片が実施例１，３～５、比較例２及び５其々のコラムハウジング本体から切り出された。
樹脂に埋め込まれた各試験片の表面を研磨した後、各試験片の表面が金属顕微鏡で観察及び撮影された。各試験片の表面を更に研磨して、各試験片の内部（表面からの深さが０．５ｍｍである領域）も金属顕微鏡で観察及び撮影された。
実施例１、３～５、比較例１～３及び５其々の試験片の画像が、図３～５に示される。図５は、各試験片の内部（表面からの深さが０．５ｍｍである領域）の拡大画像である。
【0061】
図３～５において色の薄い部分は、アルミニウム合金のマトリクスに相当する。色の濃い部分は、Ｓｉを含有する組織に相当する。実施例１、３～５、比較例２、３及び５其々の画像は、溶体化熱処理工程及び人工時効硬化処理工程に因り、Ｓｉを含有する複数の球状化組織が形成され、且つ互いに接触していない多数の球状化組織があることを示した。一方、溶体化熱処理工程及び人工時効硬化処理工程が実施されなかった比較例１では、Ｓｉを含有する共晶組織が球状化されていなかった。
【0062】
［マトリクス中のＣｕの含有量の測定］
金属顕微鏡での観察に用いられた比較例１の試験片におけるＣｕの含有量が測定された。測定方法の詳細は以下の通りであった。
試験片の表面（鋳肌）からの深さが５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ及び５００μｍである５つの断面において、マトリクス中のＣｕの含有量（単位：質量％）がＥＤＸによって測定された。６箇所のマトリクスが各断面から選定され、計３０箇所のマトリクス中のＣｕの含有量の平均値（［Ｃｕ］Ｉ）が算出された。
金属顕微鏡での観察に用いられた比較例１の試験片におけるＣｕの含有量が測定された。測定方法の詳細は以下の通りであった。
試験片の表面（鋳肌）からの深さが５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ及び５００μｍである５つの断面において、マトリクス中のＣｕの含有量（単位：質量％）がＥＤＸによって測定された。６箇所のマトリクスが各断面から選定され、計３０箇所のマトリクス中のＣｕの含有量の平均値（［Ｃｕ］Ｉ）が算出された。
【0063】
比較例１と同様の方法で、実施例１～５及び比較例２～５其々のマトリクス中のＣｕの含有量の平均値（［Ｃｕ］Ｆ）が算出された。さらに実施例１～５及び比較例２～５其々の［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが算出された。実施例１～５及び比較例１～５其々の［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが、下記表１に示される。比較例１に限り、［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉは、［Ｃｕ］I／［Ｃｕ］Ｉ（つまり、１．００）に等しい。
【0064】
【表1】
【0065】
表１中の巣の膨張率は低いことが好ましい。例えば、巣の膨張率は１．２０以下であることが好ましい。
表１中の製品膨張率は低いことが好ましい。例えば、製品膨張率は０．５０以下であることが好ましい。
表１中の引張強度（相対値）の最大値、平均値、及び最小値は、より高いことが好ましい。例えば、引張強度の最大値は１．２０以上であることが好ましく、引張強度の平均値は１．１０以上であることが好ましく、引張強度の最小値は０．９７以上であることが好ましい。
表１中の製品膨張率は低いことが好ましい。例えば、製品膨張率は０．５０以下であることが好ましい。
表１中の引張強度（相対値）の最大値、平均値、及び最小値は、より高いことが好ましい。例えば、引張強度の最大値は１．２０以上であることが好ましく、引張強度の平均値は１．１０以上であることが好ましく、引張強度の最小値は０．９７以上であることが好ましい。
【0066】
実施例３及び５は１段階熱処理の温度（４５０℃）において同じであり、１段階熱処理の継続時間において異なる。しかし、巣の膨張率における実施例３及び５間の差は殆どなく、実施例３及び５のいずれの場合も巻込み巣の膨張は抑制された。
比較例３及び５は１段階熱処理の温度（５００℃）において同じであり、１段階熱処理の継続時間において異なる。しかし、巣の膨張率における比較例３及び５間の差は殆どなく、比較例３及び５のいずれの場合も巻込み巣の膨張は抑制されなかった。
比較例３及び５は１段階熱処理の温度（５００℃）において同じであり、１段階熱処理の継続時間において異なる。しかし、巣の膨張率における比較例３及び５間の差は殆どなく、比較例３及び５のいずれの場合も巻込み巣の膨張は抑制されなかった。
【0067】
比較例３及び５は、１段階熱処理の継続時間の長短に関わらず、１段階熱処理の温度が５００℃であることに因り、コラムハウジング本体が膨張し易いことを示した。
【0068】
実施例１～５及び比較例３～５其々の引張強度の最大値は、１．２以上であり、溶体化処理工程及び人工時効硬化処理工程が実施されなかった比較例１の値よりも高かった。
実施例３～５其々の引張強度の最小値は、１．１以上であり、実施例１，２及び比較例１～５其々の値よりも高った。
比較例３及び５其々の引張強度の最小値は、巻込み巣の膨張が抑制されなかったことに因り、低った。ただし、比較例５の１段熱処理の継続時間は比較例３の値よりも短かったことに因り、比較例５の引張強度の最小値は比較例３の値よりも高かった。
実施例３～５其々の引張強度の最小値は、１．１以上であり、実施例１，２及び比較例１～５其々の値よりも高った。
比較例３及び５其々の引張強度の最小値は、巻込み巣の膨張が抑制されなかったことに因り、低った。ただし、比較例５の１段熱処理の継続時間は比較例３の値よりも短かったことに因り、比較例５の引張強度の最小値は比較例３の値よりも高かった。
【0069】
実施例１～５及び比較例１～５は、引張強度の最大値が、マトリクス中のＣｕの含有量に概ね比例することを示した。さらに、実施例１～５及び比較例１～５は、［Ｃｕ］Ｆ／［Ｃｕ］Ｉが２．７以上になることに伴い、引張強度の最大値が飽和することを示した。実施例５及び比較例５は、１段階熱処理の継続時間が少なくとも３６分（０．６時間）以上であることに因り、Ｃｕがマトリクス中に溶け込み、引張強度が高まることを示した。
【産業上の利用可能性】
【0070】
例えば、本発明によれば、自動車に搭載されるパワーステアリング装置用のコラムハウジングを製造することができる。
【符号の説明】
【0071】
１０…ステアリング装置、１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングシャフト、２０…コラムハウジング、２１…コンビネーションスイッチ取付穴、２２…キーロック穴、２３…キーロックユニット取付ボス、３０…コラムハウジング本体、４０…コンビネーションスイッチユニット、５０…キーロックユニット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
