JP2000087134A - 段付き軸体の誘導加熱コイルおよび焼入装置 - Google Patents
段付き軸体の誘導加熱コイルおよび焼入装置Info
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- JP2000087134A JP2000087134A JP10254317A JP25431798A JP2000087134A JP 2000087134 A JP2000087134 A JP 2000087134A JP 10254317 A JP10254317 A JP 10254317A JP 25431798 A JP25431798 A JP 25431798A JP 2000087134 A JP2000087134 A JP 2000087134A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 段付き軸体の大・小径軸部を完全に焼入れす
る誘導加熱コイルおよび焼入装置 【解決手段】 段付き軸体３を上下センタ２２、２４で
保持し、電源３６により電力が付加される環状１次誘導
子により軸体胴部（大径部）４を誘導加熱し、冷却手段
３４により急冷して焼入れした後、環状１次誘導子の内
径に環状２次誘導子を挿入して小径軸部５を誘導加熱し
同様に焼入れする。
る誘導加熱コイルおよび焼入装置 【解決手段】 段付き軸体３を上下センタ２２、２４で
保持し、電源３６により電力が付加される環状１次誘導
子により軸体胴部（大径部）４を誘導加熱し、冷却手段
３４により急冷して焼入れした後、環状１次誘導子の内
径に環状２次誘導子を挿入して小径軸部５を誘導加熱し
同様に焼入れする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば多気筒エン
ジンのカム軸のように、軸胴部に複数設けられたカム部
やジャーナル部の外周を焼入れするとともに、軸端部に
設けられた小径の駆動軸部外周をも焼き入れする段付き
軸体の誘導加熱コイルおよび焼入装置に関するものであ
る。
ジンのカム軸のように、軸胴部に複数設けられたカム部
やジャーナル部の外周を焼入れするとともに、軸端部に
設けられた小径の駆動軸部外周をも焼き入れする段付き
軸体の誘導加熱コイルおよび焼入装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】前記のカム軸のような大径と小径の軸部
を有する段付きの軸体では、大径の軸部と小径の軸部が
接続する軸の首部（以下軸付け根部または段隅部とい
う）が生ずるが、軸の曲げ疲労強度を向上させるために
この軸付け根部（段隅部）を表面焼き入れすることが望
まれる。一方、前記カム軸のカム部やジャーナル部と軸
端部の小径軸部とを誘導加熱焼入れする場合、径の大き
いカム部やジャーナル部を加熱する大径の誘導加熱コイ
ルをそのまま共通して用いて、軸端部の小径軸部外周を
加熱することも不可能ではない。しかし、大径の加熱コ
イルで小径軸部外周を加熱すると、被加熱面とコイルの
距離が大きくなるために加熱効率が低下する。また、こ
の場合、小径軸部の軸部外周は加熱されるが、大径のコ
イルでは前記の段隅部が加熱されず軸付け根部に焼きが
入らないために、この部の疲労強度を強化できないとい
う問題点が生ずる。そこで、従来は、前記のような段付
き軸体の焼入れの際には、カム部やジャーナル部のよう
に径の大きい軸部外周面は内径の大きい環状コイルを使
用して加熱焼入れした後、小径軸部外周面は別個の内径
の小さい環状コイルを使用して加熱焼入れするという２
つのコイルが使用された。
を有する段付きの軸体では、大径の軸部と小径の軸部が
接続する軸の首部（以下軸付け根部または段隅部とい
う）が生ずるが、軸の曲げ疲労強度を向上させるために
この軸付け根部（段隅部）を表面焼き入れすることが望
まれる。一方、前記カム軸のカム部やジャーナル部と軸
端部の小径軸部とを誘導加熱焼入れする場合、径の大き
いカム部やジャーナル部を加熱する大径の誘導加熱コイ
ルをそのまま共通して用いて、軸端部の小径軸部外周を
加熱することも不可能ではない。しかし、大径の加熱コ
イルで小径軸部外周を加熱すると、被加熱面とコイルの
距離が大きくなるために加熱効率が低下する。また、こ
の場合、小径軸部の軸部外周は加熱されるが、大径のコ
イルでは前記の段隅部が加熱されず軸付け根部に焼きが
入らないために、この部の疲労強度を強化できないとい
う問題点が生ずる。そこで、従来は、前記のような段付
き軸体の焼入れの際には、カム部やジャーナル部のよう
に径の大きい軸部外周面は内径の大きい環状コイルを使
用して加熱焼入れした後、小径軸部外周面は別個の内径
の小さい環状コイルを使用して加熱焼入れするという２
つのコイルが使用された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように電源に接続した２つの誘導加熱コイルを使用する
ことは繁雑であり、被加熱体やコイルの移動機構も複雑
になるという問題点があった。
ように電源に接続した２つの誘導加熱コイルを使用する
ことは繁雑であり、被加熱体やコイルの移動機構も複雑
になるという問題点があった。
【０００４】そこで本発明は、通電される１次誘導子と
１次誘導子の内側に装入される２次誘導子とを使用する
ことにより、簡易に段付き軸の大小径軸部の外周を誘導
加熱焼入れできる段付き軸体の誘導加熱コイルおよび焼
入装置を提供することを目的とする。
１次誘導子の内側に装入される２次誘導子とを使用する
ことにより、簡易に段付き軸の大小径軸部の外周を誘導
加熱焼入れできる段付き軸体の誘導加熱コイルおよび焼
入装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の段付き軸体の誘導加熱コイルは、段付き軸
体の大径軸部の所定加熱部の外周面を誘導加熱する環状
１次誘導子と、該環状１次誘導子の内側に挿入されて小
径軸部の外周面を誘導加熱する環状２次誘導子とを備え
たことを特徴とするものである。
に、本発明の段付き軸体の誘導加熱コイルは、段付き軸
体の大径軸部の所定加熱部の外周面を誘導加熱する環状
１次誘導子と、該環状１次誘導子の内側に挿入されて小
径軸部の外周面を誘導加熱する環状２次誘導子とを備え
たことを特徴とするものである。
【０００６】以下、図４、図５を用いて本発明の誘導コ
イルの作用を説明する。図５（ａ）に示すように、被加
熱軸体３の大径軸部４を加熱する大径のコイル１（１次
誘導子）をそのまま用いて、小径の軸部５を誘導加熱し
ても軸外周は加熱されて焼入れされる。しかし、図５
（ａ）に示すように軸付け根部６（段隅部）が加熱され
ないため、この部分に焼きが入らないことになる。
イルの作用を説明する。図５（ａ）に示すように、被加
熱軸体３の大径軸部４を加熱する大径のコイル１（１次
誘導子）をそのまま用いて、小径の軸部５を誘導加熱し
ても軸外周は加熱されて焼入れされる。しかし、図５
（ａ）に示すように軸付け根部６（段隅部）が加熱され
ないため、この部分に焼きが入らないことになる。
【０００７】そこで、図４に示すように、１次誘導子
（大径のコイル）１の内側に２次誘導子２を挿入し、１
次誘導子１に例えば矢印Ａの時計方向の電流を流すと、
２次誘導子２には図の矢印Ｂの反時計方向の誘導電流が
流れる。したがって、この２次誘導子２の内側に被加熱
体Ｗを挿入して１次誘導子に電流を流すと、被加熱体Ｗ
の外周には時計方向の電流Ｃが流れて被加熱体Ｗの外周
が誘導加熱される。この方法によれば、大径のコイル１
（１次誘導子）を使用して小径の被加熱体を加熱して
も、図５（ｂ）に示すように軸部５は小径の軸部外周だ
けでなく軸付け根部６まで加熱され焼きが入ることにな
る。
（大径のコイル）１の内側に２次誘導子２を挿入し、１
次誘導子１に例えば矢印Ａの時計方向の電流を流すと、
２次誘導子２には図の矢印Ｂの反時計方向の誘導電流が
流れる。したがって、この２次誘導子２の内側に被加熱
体Ｗを挿入して１次誘導子に電流を流すと、被加熱体Ｗ
の外周には時計方向の電流Ｃが流れて被加熱体Ｗの外周
が誘導加熱される。この方法によれば、大径のコイル１
（１次誘導子）を使用して小径の被加熱体を加熱して
も、図５（ｂ）に示すように軸部５は小径の軸部外周だ
けでなく軸付け根部６まで加熱され焼きが入ることにな
る。
【０００８】本発明の誘導加熱コイルは、上記原理を使
用して、内径の大きい環状の１次誘導子で前記カム部な
どの外径の大きい部分の外周を誘導加熱して焼入れし、
１次誘導子１の内側に挿入された２次誘導子により小径
軸部外周を加熱するものである。２次誘導子は電源の接
続を要しないので、移動機構も簡単になり、かつ軸付け
根部まで完全に焼入れすることができる。
用して、内径の大きい環状の１次誘導子で前記カム部な
どの外径の大きい部分の外周を誘導加熱して焼入れし、
１次誘導子１の内側に挿入された２次誘導子により小径
軸部外周を加熱するものである。２次誘導子は電源の接
続を要しないので、移動機構も簡単になり、かつ軸付け
根部まで完全に焼入れすることができる。
【０００９】また、前記の軸付け根部（段隅部）の加熱
を十分にするためには、前記環状２次誘導子は小径軸部
外周との間に所定の隙間を形成する内径を有する環状部
と、該環状部の内周の被加熱軸体の軸段の付け根部に対
応する位置にリング状に突起して設けられた突起部とを
備えることが望ましい。
を十分にするためには、前記環状２次誘導子は小径軸部
外周との間に所定の隙間を形成する内径を有する環状部
と、該環状部の内周の被加熱軸体の軸段の付け根部に対
応する位置にリング状に突起して設けられた突起部とを
備えることが望ましい。
【００１０】即ち、誘導加熱される加熱部長さＬは、２
次誘導子を使用した図５（ｂ）の場合、使用しない図５
（ａ）の場合に比し２倍近く長くなる。しかし、なお軸
付け根部６に十分な焼き入れ層が得られない場合があ
る。そこで、図５（ｂ）に示すように環状２次誘導子の
内周の軸付け根部（段隅部）に対応する部分にリング状
に突起部２ａを設けることにより、隅部の加熱が一層完
全に行われる。
次誘導子を使用した図５（ｂ）の場合、使用しない図５
（ａ）の場合に比し２倍近く長くなる。しかし、なお軸
付け根部６に十分な焼き入れ層が得られない場合があ
る。そこで、図５（ｂ）に示すように環状２次誘導子の
内周の軸付け根部（段隅部）に対応する部分にリング状
に突起部２ａを設けることにより、隅部の加熱が一層完
全に行われる。
【００１１】また、本発明の段付き軸体の誘導加熱焼入
装置は、前記の誘導加熱コイルを備え、段付き軸体の大
径軸部外周面を焼入れするとき前記環状１次誘導子を大
径軸部外周に位置させ、小径軸部外周面を焼入れすると
き前記環状１次誘導子を小径軸部外周に位置させるとと
もに、前記環状２次誘導子を該環状１次誘導子の内側か
つ被焼入れ小径軸部外周に位置させる位置設定手段を備
えたことを特徴とするものである。
装置は、前記の誘導加熱コイルを備え、段付き軸体の大
径軸部外周面を焼入れするとき前記環状１次誘導子を大
径軸部外周に位置させ、小径軸部外周面を焼入れすると
き前記環状１次誘導子を小径軸部外周に位置させるとと
もに、前記環状２次誘導子を該環状１次誘導子の内側か
つ被焼入れ小径軸部外周に位置させる位置設定手段を備
えたことを特徴とするものである。
【００１２】即ち、本発明の焼入装置は、前記の環状１
次誘導子と環状２次誘導子からなる誘導加熱コイルと位
置設定手段を備えて、大径軸部を焼入れするときは１次
誘導子を焼入れ部に位置させて１次誘導子に通電して大
径軸部外周を誘導加熱焼入れし、小径軸部を焼入れする
ときは１次誘導子を小径軸部に位置させた後１次誘導子
の内径に２次誘導子を挿入して１次誘導子に通電するこ
とにより、２次誘導子に発生する２次誘導電流により小
径軸部外周を加熱して焼入れするものである。これによ
って、小径軸部の軸付け根部（段隅部）まで加熱焼入れ
されるとともに、２次誘導子には外部電力を付与する必
要はないので、大小２個の誘導加熱コイルを使用する従
来の装置に比し機構が簡単になる。
次誘導子と環状２次誘導子からなる誘導加熱コイルと位
置設定手段を備えて、大径軸部を焼入れするときは１次
誘導子を焼入れ部に位置させて１次誘導子に通電して大
径軸部外周を誘導加熱焼入れし、小径軸部を焼入れする
ときは１次誘導子を小径軸部に位置させた後１次誘導子
の内径に２次誘導子を挿入して１次誘導子に通電するこ
とにより、２次誘導子に発生する２次誘導電流により小
径軸部外周を加熱して焼入れするものである。これによ
って、小径軸部の軸付け根部（段隅部）まで加熱焼入れ
されるとともに、２次誘導子には外部電力を付与する必
要はないので、大小２個の誘導加熱コイルを使用する従
来の装置に比し機構が簡単になる。
【００１３】なお、前記環状１次および２次誘導子を所
定位置に位置させるには、被加熱軸体を移動させてもよ
いし、あるいは誘導子を移動させるようにしてもよい。
定位置に位置させるには、被加熱軸体を移動させてもよ
いし、あるいは誘導子を移動させるようにしてもよい。
【００１４】前記段付き軸体がカム軸であり、長軸胴部
に設けられたカムおよびジャーナル部外周面と端部近傍
に設けられた小径軸部外周面とを焼入れする誘導加熱焼
入装置において、該カム軸のカムおよびジャーナル部外
周面を誘導加熱する環状１次誘導子と、前記小径軸部外
周面を誘導加熱する環状２次誘導子と、誘導加熱された
焼入れ部を急速冷却する冷却手段と、該カム軸を回転駆
動する回転駆動手段と、前記カム軸の焼入れ部を前記環
状１次誘導子および冷却手段の位置に位置させる１次誘
導子位置設定手段と、前記環状２次誘導子を該環状１次
誘導子の内側位置に挿入する２次誘導子位置設定手段と
を備えることが望ましい。
に設けられたカムおよびジャーナル部外周面と端部近傍
に設けられた小径軸部外周面とを焼入れする誘導加熱焼
入装置において、該カム軸のカムおよびジャーナル部外
周面を誘導加熱する環状１次誘導子と、前記小径軸部外
周面を誘導加熱する環状２次誘導子と、誘導加熱された
焼入れ部を急速冷却する冷却手段と、該カム軸を回転駆
動する回転駆動手段と、前記カム軸の焼入れ部を前記環
状１次誘導子および冷却手段の位置に位置させる１次誘
導子位置設定手段と、前記環状２次誘導子を該環状１次
誘導子の内側位置に挿入する２次誘導子位置設定手段と
を備えることが望ましい。
【００１５】即ち、本発明の焼入装置は、まず焼入れす
るカム軸を回転駆動手段に保持させ、１次誘導子位置設
定手段により、カム軸または誘導子を移動させて環状１
次誘導子をカムまたはジャーナル部の焼入れ箇所に位置
させる。そして、カム軸を回転駆動手段により回転させ
ながら焼入れ箇所を誘導加熱して冷却手段により急冷焼
入れする。この位置設定と加熱焼入れを各カムまたはジ
ャーナル部について次々と行い、すべてカムまたはジャ
ーナル部の焼入れ箇所を焼入れした後、１次誘導子位置
設定手段により環状１次誘導子を小径軸部に位置させ
る。そして、２次誘導子位置設定手段により、環状２次
誘導子を環状１次誘導子の内側に挿入し、小径軸部を環
状２次誘導子の内側に位置させる。こうして、カム軸を
回転駆動手段により回転させながら環状１次誘導子に通
電すると、環状２次誘導子に発生する２次誘導電流によ
り小径軸部外周が加熱され、冷却手段により急冷して小
径軸部外周を焼入れする。
るカム軸を回転駆動手段に保持させ、１次誘導子位置設
定手段により、カム軸または誘導子を移動させて環状１
次誘導子をカムまたはジャーナル部の焼入れ箇所に位置
させる。そして、カム軸を回転駆動手段により回転させ
ながら焼入れ箇所を誘導加熱して冷却手段により急冷焼
入れする。この位置設定と加熱焼入れを各カムまたはジ
ャーナル部について次々と行い、すべてカムまたはジャ
ーナル部の焼入れ箇所を焼入れした後、１次誘導子位置
設定手段により環状１次誘導子を小径軸部に位置させ
る。そして、２次誘導子位置設定手段により、環状２次
誘導子を環状１次誘導子の内側に挿入し、小径軸部を環
状２次誘導子の内側に位置させる。こうして、カム軸を
回転駆動手段により回転させながら環状１次誘導子に通
電すると、環状２次誘導子に発生する２次誘導電流によ
り小径軸部外周が加熱され、冷却手段により急冷して小
径軸部外周を焼入れする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の一実施形態
について具体的に説明する。図１は本発明実施形態の段
付き軸体の誘導加熱焼入装置の側面図、図２は誘導子取
付け部分の詳細図、図３は環状１次誘導子１とカム部と
の関係を示す図である。被焼入れ段付き軸体３は、長軸
の胴部４に焼入れされる複数のカム部とジャーナル部を
有し端部に焼入れされる小径軸部５が設けられたカム軸
である。カム軸の詳細は省略するが、軸各部の記号は図
５と同一記号を使用する。
について具体的に説明する。図１は本発明実施形態の段
付き軸体の誘導加熱焼入装置の側面図、図２は誘導子取
付け部分の詳細図、図３は環状１次誘導子１とカム部と
の関係を示す図である。被焼入れ段付き軸体３は、長軸
の胴部４に焼入れされる複数のカム部とジャーナル部を
有し端部に焼入れされる小径軸部５が設けられたカム軸
である。カム軸の詳細は省略するが、軸各部の記号は図
５と同一記号を使用する。
【００１７】以下図１〜図３を使用して、環状１次誘導
子１および環状２次誘導子２について説明する。環状１
次誘導子１は、図３に示すように被加熱カム軸３のカム
４ａの外径よりやや大きい内径の環状部１ａを有し、リ
ード部１ｂに高周波電源３６から電力が供給されるよう
になっている。
子１および環状２次誘導子２について説明する。環状１
次誘導子１は、図３に示すように被加熱カム軸３のカム
４ａの外径よりやや大きい内径の環状部１ａを有し、リ
ード部１ｂに高周波電源３６から電力が供給されるよう
になっている。
【００１８】環状２次誘導子２は、環状１次誘導子１の
内径よりやや小さい外径と被加熱カム軸３の小径軸部５
の径よりやや大きい内径を有する切欠きのない電導体の
環状体からなり、環状１次誘導子の磁束により環の円周
にエンドレスに誘導電流が流れるようになっている。環
状２次誘導子２の内周には、図５（ｂ）に示すように被
加熱カム軸３の胴部４と小径軸部５の軸付け根部（段隅
部）６に対応する部分にリング状に突起部２ａが設けら
れている。
内径よりやや小さい外径と被加熱カム軸３の小径軸部５
の径よりやや大きい内径を有する切欠きのない電導体の
環状体からなり、環状１次誘導子の磁束により環の円周
にエンドレスに誘導電流が流れるようになっている。環
状２次誘導子２の内周には、図５（ｂ）に示すように被
加熱カム軸３の胴部４と小径軸部５の軸付け根部（段隅
部）６に対応する部分にリング状に突起部２ａが設けら
れている。
【００１９】次に、装置本体について説明する。図１に
おいて、ベースフレーム１１に直立して直立フレーム１
２が配設される。直立フレーム１２の直立面に設けられ
たレール１３にスライドして上下移動可能に、移動ベー
ス２０が取り付けられ、サーボモータ１４により駆動さ
れるねじ軸１５に係合する雌ねじ１６を介して上下移動
駆動される。
おいて、ベースフレーム１１に直立して直立フレーム１
２が配設される。直立フレーム１２の直立面に設けられ
たレール１３にスライドして上下移動可能に、移動ベー
ス２０が取り付けられ、サーボモータ１４により駆動さ
れるねじ軸１５に係合する雌ねじ１６を介して上下移動
駆動される。
【００２０】移動ベース２０の下部に固設された下部支
持プレート２１に固着された下部センタ２２と、移動ベ
ース２０の上部に上下移動可能に装着された上部支持プ
レート２３に設けられた上部センタ２４との間で被加熱
カム軸３の両端センタを支持するようになっている。そ
して、両センタを保持された被加熱カム軸３は、下部支
持プレート２１に設けられたモータ１９により回転駆動
されるようになっている。
持プレート２１に固着された下部センタ２２と、移動ベ
ース２０の上部に上下移動可能に装着された上部支持プ
レート２３に設けられた上部センタ２４との間で被加熱
カム軸３の両端センタを支持するようになっている。そ
して、両センタを保持された被加熱カム軸３は、下部支
持プレート２１に設けられたモータ１９により回転駆動
されるようになっている。
【００２１】上部支持プレート２３は、サーボモータ２
５により上下移動するように移動ベース２０に上下移動
可能に支持されている。また、シリンダ２６により上部
センタ２４が被加熱カム軸３の上部センタを押圧するよ
うになっている。そして、移動ベース２０は、被加熱カ
ム軸３を上下部センタ２２、２４間で保持した状態でサ
ーボモータ１４により上下移動駆動されて、被加熱カム
軸３の焼入れ部を環状１次誘導子３１と冷却箱（冷却手
段）３４の位置に移動させるようになっている。
５により上下移動するように移動ベース２０に上下移動
可能に支持されている。また、シリンダ２６により上部
センタ２４が被加熱カム軸３の上部センタを押圧するよ
うになっている。そして、移動ベース２０は、被加熱カ
ム軸３を上下部センタ２２、２４間で保持した状態でサ
ーボモータ１４により上下移動駆動されて、被加熱カム
軸３の焼入れ部を環状１次誘導子３１と冷却箱（冷却手
段）３４の位置に移動させるようになっている。
【００２２】直立フレーム１２には、環状１次誘導子１
が被加熱カム軸３と同心にして固設され、環状１次誘導
子１の下部には、円筒状の冷却箱３４が同軸に設けられ
ている。冷却箱３４の内面壁には噴射孔３４ａが設けら
れ冷却液を噴射して誘導加熱した焼入れ部を急冷するよ
うになっている。
が被加熱カム軸３と同心にして固設され、環状１次誘導
子１の下部には、円筒状の冷却箱３４が同軸に設けられ
ている。冷却箱３４の内面壁には噴射孔３４ａが設けら
れ冷却液を噴射して誘導加熱した焼入れ部を急冷するよ
うになっている。
【００２３】２次誘導子支持プレート３３に環状２次誘
導子２が絶縁体を介して固着され、２次誘導子支持プレ
ート３３が上部支持プレート２３に固設されたシリンダ
２７によりピストンロッド２７ａ、プレート２８、ロッ
ド２９を介して上下移動駆動されて、環状２次誘導子２
を環状１次誘導子１の内径に挿入したり離脱したりする
ようになっている。環状１次誘導子１の内周と環状２次
誘導子２の外周、環状２次誘導子２の内周と小径軸部５
の外周との間に、それぞれ所定の隙間が設けられるよう
に配設される。
導子２が絶縁体を介して固着され、２次誘導子支持プレ
ート３３が上部支持プレート２３に固設されたシリンダ
２７によりピストンロッド２７ａ、プレート２８、ロッ
ド２９を介して上下移動駆動されて、環状２次誘導子２
を環状１次誘導子１の内径に挿入したり離脱したりする
ようになっている。環状１次誘導子１の内周と環状２次
誘導子２の外周、環状２次誘導子２の内周と小径軸部５
の外周との間に、それぞれ所定の隙間が設けられるよう
に配設される。
【００２４】以下、上記構成の本発明の焼入装置の動作
について、図１および２を用いて説明する。まず、被加
熱カム軸３を上下センタ２２、２４の間に装着する。こ
れには、サーボモータ１４を駆動して移動ベース２０を
図の実線で示す下部の装着位置に置き、サーボモータ２
５を駆動して上部支持プレート２３を上昇させて下部セ
ンタ２２と上部センタ２４の間隔を広げる。そして、下
部センタ２２と上部センタ２４の間に被加熱カム軸３を
小径部軸５を上にして挿入し、サーボモータ２５を駆動
して上部支持プレート２３を下降させ、シリンダ２６に
より押圧して、上下部センタ２４、２２の間に被加熱カ
ム軸３を保持する。
について、図１および２を用いて説明する。まず、被加
熱カム軸３を上下センタ２２、２４の間に装着する。こ
れには、サーボモータ１４を駆動して移動ベース２０を
図の実線で示す下部の装着位置に置き、サーボモータ２
５を駆動して上部支持プレート２３を上昇させて下部セ
ンタ２２と上部センタ２４の間隔を広げる。そして、下
部センタ２２と上部センタ２４の間に被加熱カム軸３を
小径部軸５を上にして挿入し、サーボモータ２５を駆動
して上部支持プレート２３を下降させ、シリンダ２６に
より押圧して、上下部センタ２４、２２の間に被加熱カ
ム軸３を保持する。
【００２５】次に、被加熱カム軸３の軸胴部の複数のカ
ム部またはジャーナル部を焼入れする。これには、まず
サーボモータ１４を駆動して前記の被加熱カム軸３を上
下センタ間で保持した移動ベース２０を上方に移動し、
被加熱カム軸３の同部４の最下部のカム部などの焼入れ
部を環状１次誘導子１の位置に来るように設定する。こ
のとき、環状２次誘導子２はシリンダ２７により引き上
げられて、図１に示すように環状１次誘導子１から離れ
て上方の位置にある。この状態で、モータ１９により被
加熱カム軸３を回転しながら高周波電源３６から環状１
次誘導子１に通電して、対応する焼入れ部を焼入れ温度
に加熱する。加熱後、サーボモータ１４を駆動して加熱
された焼入れ部が冷却箱３４に位置に来るまで下降さ
せ、噴射孔３４ａから冷却液を噴射し急冷却して焼入れ
する。続いて移動ベース２０を順に下降させながら、被
加熱カム軸３の軸胴部４の焼入れ部を下から上に向かっ
て順次焼入れ動作を繰り返し、すべてのカム部やジャー
ナル部などの焼入れ部を環状１次誘導子により加熱焼入
する。
ム部またはジャーナル部を焼入れする。これには、まず
サーボモータ１４を駆動して前記の被加熱カム軸３を上
下センタ間で保持した移動ベース２０を上方に移動し、
被加熱カム軸３の同部４の最下部のカム部などの焼入れ
部を環状１次誘導子１の位置に来るように設定する。こ
のとき、環状２次誘導子２はシリンダ２７により引き上
げられて、図１に示すように環状１次誘導子１から離れ
て上方の位置にある。この状態で、モータ１９により被
加熱カム軸３を回転しながら高周波電源３６から環状１
次誘導子１に通電して、対応する焼入れ部を焼入れ温度
に加熱する。加熱後、サーボモータ１４を駆動して加熱
された焼入れ部が冷却箱３４に位置に来るまで下降さ
せ、噴射孔３４ａから冷却液を噴射し急冷却して焼入れ
する。続いて移動ベース２０を順に下降させながら、被
加熱カム軸３の軸胴部４の焼入れ部を下から上に向かっ
て順次焼入れ動作を繰り返し、すべてのカム部やジャー
ナル部などの焼入れ部を環状１次誘導子により加熱焼入
する。
【００２６】上記の環状１次誘導子１によって軸胴部の
焼入れ部の加熱焼入れが終わると、移動ベース２０を駆
動して被加熱カム軸３の小径軸部５が環状１次誘導子１
の位置に来るように移動する。そして、この位置でシリ
ンダ２７を駆動して環状２次誘導子２を環状１次誘導子
１の内側に挿入する。この状態でモータ１９により被加
熱カム軸３を回転しながら環状１次誘導子１に通電する
と、前述した環状２次誘導子２の２次誘導電流により小
径軸部５の外周が加熱される。焼入れ温度に加熱後、移
動ベース２０を駆動して、小径軸部５を冷却箱３４の位
置まで下降移動し、噴射孔３４ａから冷却液を噴射して
急冷焼入れする。前述のように環状２次誘導子２を使用
することにより、小径軸部外周の焼入れ部長さが増すと
ともに軸付け根部６まで焼入れ層が形成される。なお、
図２に示すように環状２次誘導子２の内側の被加熱カム
軸３の軸付け根部６に対向する位置に、リング状の突起
部２ａを設けることにより、一層軸付け根部６の焼入れ
層を深くすることができる。
焼入れ部の加熱焼入れが終わると、移動ベース２０を駆
動して被加熱カム軸３の小径軸部５が環状１次誘導子１
の位置に来るように移動する。そして、この位置でシリ
ンダ２７を駆動して環状２次誘導子２を環状１次誘導子
１の内側に挿入する。この状態でモータ１９により被加
熱カム軸３を回転しながら環状１次誘導子１に通電する
と、前述した環状２次誘導子２の２次誘導電流により小
径軸部５の外周が加熱される。焼入れ温度に加熱後、移
動ベース２０を駆動して、小径軸部５を冷却箱３４の位
置まで下降移動し、噴射孔３４ａから冷却液を噴射して
急冷焼入れする。前述のように環状２次誘導子２を使用
することにより、小径軸部外周の焼入れ部長さが増すと
ともに軸付け根部６まで焼入れ層が形成される。なお、
図２に示すように環状２次誘導子２の内側の被加熱カム
軸３の軸付け根部６に対向する位置に、リング状の突起
部２ａを設けることにより、一層軸付け根部６の焼入れ
層を深くすることができる。
【００２７】以上のべたように、本発明の段付き軸体の
誘導加熱コイルおよび焼入装置は、軸体の大径軸部を加
熱する環状１次誘導子と、この環状１次誘導子の内側に
挿入されて軸体の小径軸部を加熱する環状２次誘導子と
を備えているので、大径軸部は電力が付加される環状１
次誘導子により加熱焼入れし、小径軸部は環状１次誘導
子の内側に外部電力が付加されない環状２次誘導子を挿
入して環状２次誘導子の２次誘導電流により加熱する。
これにより、環状１次誘導子だけでは被加熱面との隙間
が大きすぎて十分加熱されなかった小径軸部が軸付け根
部まで加熱焼き入れされる。したがって、従来のように
大径と小径の電力付加される２つの加熱コイルを使用す
る必要がなくなり、構造が簡単になる。
誘導加熱コイルおよび焼入装置は、軸体の大径軸部を加
熱する環状１次誘導子と、この環状１次誘導子の内側に
挿入されて軸体の小径軸部を加熱する環状２次誘導子と
を備えているので、大径軸部は電力が付加される環状１
次誘導子により加熱焼入れし、小径軸部は環状１次誘導
子の内側に外部電力が付加されない環状２次誘導子を挿
入して環状２次誘導子の２次誘導電流により加熱する。
これにより、環状１次誘導子だけでは被加熱面との隙間
が大きすぎて十分加熱されなかった小径軸部が軸付け根
部まで加熱焼き入れされる。したがって、従来のように
大径と小径の電力付加される２つの加熱コイルを使用す
る必要がなくなり、構造が簡単になる。
【００２８】また、長軸胴部にカムおよびジャーナル部
が設けられ端部に小径軸部が設けられたカム軸の誘導加
熱焼入装置の場合は、前記の環状１次誘導子と環状２次
誘導子を備えた加熱コイルと冷却手段とを設けて、位置
決定手段によって環状１次誘導子をカム部などの焼入れ
部に位置させたり、小径軸部の位置で環状１次誘導子の
内径に環状２次誘導子を挿入させたりすることにより、
小径軸部の軸付け根部まで簡易に確実な焼入れを行う装
置とすることができる。
が設けられ端部に小径軸部が設けられたカム軸の誘導加
熱焼入装置の場合は、前記の環状１次誘導子と環状２次
誘導子を備えた加熱コイルと冷却手段とを設けて、位置
決定手段によって環状１次誘導子をカム部などの焼入れ
部に位置させたり、小径軸部の位置で環状１次誘導子の
内径に環状２次誘導子を挿入させたりすることにより、
小径軸部の軸付け根部まで簡易に確実な焼入れを行う装
置とすることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の段付き軸
体の誘導加熱コイルおよび焼入装置は、外部から電力を
付加する大径の環状１次誘導子で大径部を加熱し、外部
からは電力を付加しない通電しない小径の環状２次誘導
子により小径軸部を加熱するので、簡易な機構で小径軸
部が軸付け根部まで加熱され焼入れされる。したがっ
て、端部に焼入れしなければならない小径軸部を有する
カム軸などの誘導加熱焼入れに適する。
体の誘導加熱コイルおよび焼入装置は、外部から電力を
付加する大径の環状１次誘導子で大径部を加熱し、外部
からは電力を付加しない通電しない小径の環状２次誘導
子により小径軸部を加熱するので、簡易な機構で小径軸
部が軸付け根部まで加熱され焼入れされる。したがっ
て、端部に焼入れしなければならない小径軸部を有する
カム軸などの誘導加熱焼入れに適する。
【図１】本発明実施形態の段付き軸体の誘導加熱焼入装
置の側面図である。
置の側面図である。
【図２】本発明実施形態の環状１次および２次誘導子の
詳細を示す図である。
詳細を示す図である。
【図３】カム軸のカム部と環状１次誘導子の径の関係を
示す図である。
示す図である。
【図４】環状１次誘導子と環状２次誘導子の作用を説明
する図である。
する図である。
【図５】環状１次誘導子および環状２次誘導子の使用に
よる小径軸部の加熱状態を説明する図である。
よる小径軸部の加熱状態を説明する図である。
【符号の説明】 １ 環状１次誘導子（大径コイル） ２ 環状２次誘導子 ２ａ 突起部 ３ 段付き軸（被加熱カム軸） ４ 大径軸部（カム、ジャーナル部） ５ 小径軸部 ６ 軸付け根部 １０ 加熱装置 １１ ベースフレーム １２ 直立フレーム １３ レール １４ サーボモータ １５ ねじ軸 １６ 雌ねじ １９ モータ ２０ 移動ベース ２１ 下部支持プレート ２２ 下部センタ ２３ 上部支持プレート ２４ 上部センタ ２５ サーボモータ ２６ シリンダ ２７ シリンダ ２８ プレート ２９ ロッド ３０ 誘導加熱コイル ３３ ２次誘導子支持プレート ３４ 冷却箱 ３６ 高周波電源 Ｗ 被加熱体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 6/44 Ｈ０５Ｂ 6/44 Ｆターム(参考） 3K059 AA09 AB24 AC37 AC72 AD18 AD37 AD40 BD02 CD48 CD52 CD55 CD75 CD77 4K042 AA15 AA17 BA13 DA01 DB01 DD04 DF01 DF02 EA01
Claims (4)
- 【請求項１】 段付き軸体の大径軸部の所定加熱部の外
周面を誘導加熱する環状１次誘導子と、該環状１次誘導
子の内側に挿入されて小径軸部の外周面を誘導加熱する
環状２次誘導子とを備えたことを特徴とする段付き軸体
の誘導加熱コイル。 - 【請求項２】 前記環状２次誘導子は小径軸部外周との
間に所定の隙間を形成する内径を有する環状部と、該環
状部の内周の被加熱軸体の軸段の付け根部に対応する位
置にリング状に突起して設けられた突起部とを備えたこ
とを特徴とする請求項１に記載の段付き軸体の誘導加熱
コイル。 - 【請求項３】 段付き軸体の大径軸部外周面を焼入れす
るとき前記環状１次誘導子を大径軸部外周に位置させ、
小径軸部外周面を焼入れするとき前記環状１次誘導子を
小径軸部外周に位置させるとともに、前記環状２次誘導
子を該環状１次誘導子の内側かつ被焼入れ小径軸部外周
に位置させる位置設定手段を備えたことを特徴とする請
求項１に記載の誘導加熱コイルを備えた段付き軸体の誘
導加熱焼入装置。 - 【請求項４】 前記段付き軸体がカム軸であり、長軸胴
部に設けられたカムおよびジャーナル部外周面と端部近
傍に設けられた小径軸部外周面とを焼入れする誘導加熱
焼入装置において、該カム軸のカムおよびジャーナル部
外周面を誘導加熱する環状１次誘導子と、前記小径軸部
外周面を誘導加熱する環状２次誘導子と、誘導加熱され
た焼入れ部を急速冷却する冷却手段と、該カム軸を回転
駆動する回転駆動手段と、前記カム軸の焼入れ部を前記
環状１次誘導子および冷却手段の位置に位置させる１次
誘導子位置設定手段と、前記環状２次誘導子を該環状１
次誘導子の内側位置に挿入する２次誘導子位置設定手段
とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の段付き軸
体の誘導加熱焼入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10254317A JP2000087134A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 段付き軸体の誘導加熱コイルおよび焼入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10254317A JP2000087134A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 段付き軸体の誘導加熱コイルおよび焼入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087134A true JP2000087134A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17263328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10254317A Pending JP2000087134A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 段付き軸体の誘導加熱コイルおよび焼入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087134A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002356719A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Denki Kogyo Co Ltd | カムシャフトの高周波焼入方法 |
| JP2006318889A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 高周波焼入れ装置および高周波焼入れ方法 |
| JP2008045184A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Akinobu Harada | 焼入れ装置 |
| JP2008179847A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Jtekt Corp | 高周波熱処理方法、及び高周波熱処理装置 |
| JP2015108188A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-06-11 | 高周波熱錬株式会社 | 誘導加熱装置及び方法並びに熱処理装置及び方法 |
| WO2019181382A1 (ja) | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| WO2019181889A1 (ja) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| WO2020235602A1 (ja) | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| WO2020235598A1 (ja) | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 日本製鉄株式会社 | ２次コイルモジュール、移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| WO2021006062A1 (ja) | 2019-07-09 | 2021-01-14 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| US11746394B2 (en) | 2020-10-06 | 2023-09-05 | Hyundai Motor Company | Method for manufacturing a trunnion for a constant velocity joint, a trunnion manufactured thereby, and a heat treatment device of the trunnion |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP10254317A patent/JP2000087134A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002356719A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Denki Kogyo Co Ltd | カムシャフトの高周波焼入方法 |
| JP4508473B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2010-07-21 | 電気興業株式会社 | カムシャフトの高周波焼入方法 |
| JP2006318889A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 高周波焼入れ装置および高周波焼入れ方法 |
| JP2008045184A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Akinobu Harada | 焼入れ装置 |
| JP4538433B2 (ja) * | 2006-08-21 | 2010-09-08 | 昭信 原田 | 焼入れ装置 |
| JP2008179847A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Jtekt Corp | 高周波熱処理方法、及び高周波熱処理装置 |
| JP2015108188A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-06-11 | 高周波熱錬株式会社 | 誘導加熱装置及び方法並びに熱処理装置及び方法 |
| WO2019181889A1 (ja) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| EP3770284A4 (en) * | 2018-03-22 | 2021-12-22 | Nippon Steel Corporation | CROSS-CURING DEVICE AND CROSS-CURING PROCESS |
| WO2019181382A1 (ja) | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| WO2020235602A1 (ja) | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| WO2020235598A1 (ja) | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 日本製鉄株式会社 | ２次コイルモジュール、移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| CN113874530A (zh) * | 2019-05-23 | 2021-12-31 | 日本制铁株式会社 | 移动淬火装置及移动淬火方法 |
| WO2021006062A1 (ja) | 2019-07-09 | 2021-01-14 | 日本製鉄株式会社 | 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法 |
| CN114072529A (zh) * | 2019-07-09 | 2022-02-18 | 日本制铁株式会社 | 移动淬火装置及移动淬火方法 |
| CN114072529B (zh) * | 2019-07-09 | 2023-08-15 | 日本制铁株式会社 | 移动淬火装置及移动淬火方法 |
| US11746394B2 (en) | 2020-10-06 | 2023-09-05 | Hyundai Motor Company | Method for manufacturing a trunnion for a constant velocity joint, a trunnion manufactured thereby, and a heat treatment device of the trunnion |
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|---|---|---|---|
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