JP2000345241A - Apparatus and method for induction-hardening rack - Google Patents

Apparatus and method for induction-hardening rack

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JP2000345241A
JP2000345241A JP11164208A JP16420899A JP2000345241A JP 2000345241 A JP2000345241 A JP 2000345241A JP 11164208 A JP11164208 A JP 11164208A JP 16420899 A JP16420899 A JP 16420899A JP 2000345241 A JP2000345241 A JP 2000345241A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction-hardening apparatus of a rack and the induction-hardening device thereof, with which a strain (curving) direction in the case of applying the hardening on the whole circumference of the rack, can suitably be controlled. SOLUTION: This induction-hardening apparatus is provided with an induction-heating coil body 100 for heating the rack W, a rotating mechanism for rotating the rack W when the rack W is heated with the induction-heating coil body 100 and a cooling means 200, etc. for more quickly cooling the region having tooth W10 in the rack W heated by the induction-heating body 100 than the region in the opposite side of the above region in the rack W.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ラックの高周波焼
入装置および高周波焼入方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction hardening device and an induction hardening method for a rack.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のラックの高周波焼入装置には、直
接通電方式によるものと、高周波誘導加熱方式(高周波
誘導電流のみによって加熱する方式)によるものとがあ
る。また、高周波誘導加熱方式による高周波焼入装置に
は、例えば、丸型コイルによる移動焼入方式によるもの
と、半開放鞍型コイルによるものとがある。
2. Description of the Related Art Conventional induction hardening devices for racks are classified into a direct current type and a high frequency induction heating type (a method of heating only by a high frequency induction current). Induction hardening devices using a high-frequency induction heating system include, for example, a moving hardening system using a round coil and a half-open saddle coil.

【0003】ラックWは例えば図5に示されるように、
略円柱状体であって、円柱の長手方向に切欠を設け、こ
の切欠に所定のピッチで複数の歯W10を形成したもの
である。
The rack W is, for example, as shown in FIG.
It is a substantially columnar body, in which a notch is provided in the longitudinal direction of the cylinder, and a plurality of teeth W10 are formed in the notch at a predetermined pitch.

【0004】従来の直接通電方式によるラックの高周波
焼入装置は、例えば図5(A)に示されるように、図示
しない高周波電源とこれに接続された導体部800、8
10とを有する高周波加熱機構と、前記導体部810の
後述の加熱導体部811に設けた冷却液噴射手段等とを
備えている。この従来の直接通電方式によるラックの高
周波焼入装置の場合には、ラックWにおける歯W10が
設けられた領域と、このラックWにおける前記領域の反
対側の領域とは別工程で高周波加熱され、各加熱後に、
ラックWに対して冷却液噴射手段から冷却液が噴射され
て、ラックWの焼入が完了する構成となっている。
[0004] A conventional induction hardening apparatus for a rack using a direct energization method is, for example, as shown in FIG. 5A, a high-frequency power supply (not shown) and conductors 800 and 8 connected thereto.
10 and a cooling liquid ejecting means provided on a heating conductor portion 811 of the conductor portion 810 described later. In the case of the conventional induction hardening device for a rack by the direct current method, the region where the teeth W10 are provided in the rack W and the region on the opposite side of the region in the rack W are subjected to high-frequency heating in a separate process, After each heating,
The cooling liquid is injected from the cooling liquid injection means to the rack W, and the quenching of the rack W is completed.

【0005】図5(A)では、ラックWにおける歯W1
0が設けられた領域を高周波加熱するための一対の導体
部800、810のみ図示し、ラックWにおける歯W1
0が設けられた領域の反対側の領域を高周波加熱するた
めの一対の導体部は図示していない。なお、ラックWに
おける歯W10が設けられた領域と平行に対向する導体
部810の部分は加熱導体部811となっている。加熱
導体部811には、ラックWと対向する面に冷却液噴射
孔が設けられている。前記冷却液噴射孔からはラックW
の加熱後に冷却液が噴射される構成となっている。この
ように、加熱導体部811には、冷却液噴射手段が兼ね
備えられている。
In FIG. 5A, a tooth W1 on a rack W is shown.
0 is shown only for a pair of conductors 800 and 810 for high-frequency heating of the area provided with 0
A pair of conductors for high-frequency heating the region opposite to the region where 0 is provided is not shown. Note that a portion of the conductor portion 810 facing the region of the rack W in parallel with the region where the teeth W10 are provided is a heating conductor portion 811. The heating conductor 811 is provided with a coolant injection hole on a surface facing the rack W. The rack W
After the heating, the cooling liquid is injected. As described above, the heating conductor 811 is also provided with the cooling liquid injection unit.

【0006】例えば、ラックWにおける歯W10が設け
られた領域を焼入対象領域(即ち、加熱対象領域でもあ
る。)として加熱する際には、図5(A)に示されるよ
うに、前記領域の両端に一対の導体部800、810の
各先端を圧接して電気的に接続する。これによって、前
記導体部800、810間の前記領域には、前記高周波
電源から高周波電流が供給され、前記領域は高周波直接
通電加熱される。また、加熱導体部811に前記高周波
電源からの高周波電流が供給されることによって、前記
領域には高周波誘導電流も流れるので、前記領域はこの
高周波誘導電流によっても加熱される。
For example, when heating a region of the rack W where the teeth W10 are provided as a region to be hardened (that is, also a region to be heated), as shown in FIG. The ends of a pair of conductors 800 and 810 are pressed into contact with both ends of the wire to be electrically connected. Accordingly, a high-frequency current is supplied from the high-frequency power source to the region between the conductors 800 and 810, and the region is directly heated by high-frequency current. When a high-frequency current is supplied from the high-frequency power supply to the heating conductor 811, a high-frequency induction current also flows in the region, and the region is also heated by the high-frequency induction current.

【0007】冷却液噴射機構から冷却液が噴射されて前
記領域の焼入が完了すると、前記領域(即ち、歯W10
が設けられた領域)の焼入パターンWP1は、図5
(B)のように、前記領域に略均一な深さで形成され
る。
When the cooling liquid is injected from the cooling liquid injection mechanism and the quenching of the area is completed, the area (namely, the tooth W10)
The quenching pattern WP1 in the region where is provided) is shown in FIG.
As shown in FIG. 3B, a substantially uniform depth is formed in the region.

【0008】ラックWにおける歯W10の設けられた領
域の反対側の領域を焼入対象領域とするときには、前記
領域の両端に図示しない一対の導体部を圧接して電気的
に接続する。これによって、前記領域は高周波直接通電
加熱および高周波誘導加熱される。冷却液噴射機構から
冷却液が噴射されて前記領域の焼入が完了すると、ラッ
クWの前記領域の焼入パターンWP2は、図5(C)の
ように、前記領域(即ち、歯W10が設けられた領域の
反対側の領域)に略均一な深さで形成される。
When a region on the opposite side of the region where the teeth W10 are provided in the rack W is set as a region to be hardened, a pair of conductors (not shown) are pressed against and electrically connected to both ends of the region. As a result, the region is subjected to high-frequency direct current heating and high-frequency induction heating. When the coolant is ejected from the coolant ejection mechanism and the quenching of the region is completed, the quenching pattern WP2 of the region of the rack W becomes the region (that is, the teeth W10 are provided) as shown in FIG. (A region on the opposite side of the set region) with a substantially uniform depth.

【0009】また、従来の高周波誘導加熱方式のラック
の高周波焼入装置であって、丸型コイルによる移動焼入
方式によるものは、例えば図6(A)および図6(B)
に示されるように、ラックWと同心円上に設けた丸型コ
イル900と、この丸型コイル900と接続された図示
しない高周波電源と、ラックWを前記丸型コイル900
の内側で回動させつつラックWの長手方向に水平移動さ
せる回動・水平移動機構(図示省略)と、前記丸型コイ
ル900に設けた冷却液噴射手段等とを備えたものであ
る。前記冷却液噴射手段は、前記丸型コイル900の内
面に設けた冷却液噴射孔から、移動させられているラッ
クWの加熱直後の領域方向に冷却液を斜めに噴射するよ
うに構成されたものである。
A conventional induction hardening apparatus for a high frequency induction heating type rack, which employs a moving hardening method using a round coil, is shown in, for example, FIGS. 6 (A) and 6 (B).
As shown in FIG. 2, a round coil 900 provided concentrically with the rack W, a high-frequency power supply (not shown) connected to the round coil 900, and the rack W
And a horizontal / horizontal movement mechanism (not shown) for horizontally moving in the longitudinal direction of the rack W while being rotated inside, and a cooling liquid ejecting means provided on the round coil 900. The cooling liquid injection means is configured to inject cooling liquid obliquely from a cooling liquid injection hole provided on an inner surface of the round coil 900 toward a region immediately after heating of the rack W being moved. It is.

【0010】また、従来の高周波誘導加熱方式のラック
の高周波焼入装置であって、半開放鞍型コイルによるも
のは、例えば、ラックWを加熱する半開放鞍型コイル9
50(図7参照)と、この半開放鞍型コイル950と接
続された図示しない高周波電源と、ラックWを加熱時に
定位置で回動させる回動機構(図示省略)と、加熱後の
ラックWに冷却液を噴射する冷却ジャケット(図示省
略)と、前記半開放鞍型コイル950を冷却ジャケット
動作時等に邪魔にならない位置に移動させるコイル退避
機構(図示省略)等とを備えている。
A conventional induction hardening apparatus for a high-frequency induction heating type rack, which employs a semi-open saddle coil, includes, for example, a semi-open saddle coil 9 for heating a rack W.
50 (see FIG. 7), a high-frequency power supply (not shown) connected to the semi-open saddle coil 950, a rotating mechanism (not shown) for rotating the rack W at a fixed position during heating, and a rack W after heating. And a coil retracting mechanism (not shown) for moving the semi-open saddle coil 950 to a position where it does not interfere with the operation of the cooling jacket.

【0011】半開放鞍型コイル950は、一般的な半開
放鞍型コイルである。即ち、半開放鞍型コイル950
は、一対の加熱導体部951、952と、この加熱導体
部951、952の一端間を半円形状に迂回接続する接
続導体部953と、前記加熱導体部951、952の各
他端から略1/4円形状に迂回するように延設された接
続導体部954、955と、この接続導体部954、9
55の各先端から図示しない高周波電源と接続するため
に延設された接続導体部956、957とからなる。加
熱導体部951、952の長さ寸法はラックWの焼入対
象領域の長さ寸法に合わせている。
The half-open saddle coil 950 is a general half-open saddle coil. That is, the semi-open saddle coil 950
Is a pair of heating conductor portions 951 and 952, a connection conductor portion 953 for connecting one end of the heating conductor portions 951 and 952 in a semicircular detour, and approximately one end from each other end of the heating conductor portions 951 and 952. Connecting conductor portions 954 and 955 extending so as to detour in a / 4 circle shape;
55, connecting conductors 956 and 957 extending from each end to connect to a high-frequency power supply (not shown). The length of the heating conductors 951 and 952 is set to the length of the hardening target area of the rack W.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
直接通電方式によるラックの高周波焼入装置によって、
ラックWを焼入した場合には、図5(B)に示す歯W1
0が設けられた領域の焼入パターンWP1と、図5
(C)に示す歯W10が設けられた領域の反対側の領域
の焼入パターンWP2とを合成した焼入パターンがラッ
クWに形成される。即ち、ラックWの全周に渡って焼入
パターンを形成することができない。
However, the conventional induction hardening device for a rack by a direct current system has
When the rack W is quenched, the tooth W1 shown in FIG.
5 and the quenching pattern WP1 in the region where
A quenching pattern obtained by combining the quenching pattern WP2 in the area opposite to the area where the teeth W10 are provided as shown in FIG. That is, the quenching pattern cannot be formed over the entire circumference of the rack W.

【0013】これは、ラックWにおける歯W10が設け
られた領域と、ラックWにおける前記領域の反対側の領
域とのどちらを先に焼入しても、残りの焼入をする場合
に、焼入完了している領域に高熱が及ぶと割れが発生す
るため、それを避ける必要があるからである。即ち、歯
W10が設けられた領域の焼入パターンWP1と、歯W
10が設けられた領域の反対側の領域の焼入パターンW
P2との間に焼入パターンが形成されない領域を設ける
必要があった。
[0013] This is because the hardening of the remaining portion of the rack W is performed regardless of which of the region where the teeth W10 are provided and the region of the rack W opposite to the above-mentioned region. This is because if high heat is applied to the region where the heat is completely introduced, cracks occur, and it is necessary to avoid such cracks. That is, the quenching pattern WP1 in the region where the tooth W10 is provided and the tooth W
Quenching pattern W in an area opposite to the area where 10 is provided
It was necessary to provide a region in which no quenching pattern was formed between P2 and P2.

【0014】したがって、従来の直接通電方式によるラ
ックの高周波焼入装置では、ラックWの全周に焼入を施
したくても、焼入パターンが形成できない領域ができて
しまうため、強度不足の部分ができるという問題があっ
た。
Therefore, in the conventional induction hardening apparatus for a rack by the direct current type, even if it is desired to quench the entire circumference of the rack W, there is an area where a quenching pattern cannot be formed. There was a problem that can be.

【0015】ただし、従来の直接通電方式によるラック
の高周波焼入装置の場合は、歯W10が設けられた領域
の焼入パターンWP1と、歯W10が設けられた領域の
反対側の領域の焼入パターンWP2とを形成する際に、
冷却量を制御できるため、前記2つの焼入パターンWP
1、WP2を形成した後のラックWの歪み(湾曲)の発
生方向を制御でき、発生した歪みを適切に矯正すること
はできた。
However, in the case of a conventional induction hardening apparatus for a rack using a direct current supply method, a quenching pattern WP1 in the area where the teeth W10 are provided and a quenching pattern in the area opposite to the area where the teeth W10 are provided. When forming the pattern WP2,
Since the cooling amount can be controlled, the two quenching patterns WP
1. The generation direction of the distortion (curvature) of the rack W after the formation of the WP2 could be controlled, and the generated distortion could be properly corrected.

【0016】これは、もしラックWにおける歯W10が
設けられた側が凹となる歪みが両焼入によって発生する
と、これを矯正するために、歯W10が設けられた側を
広げるように曲げる必要があるが、歯W10が設けられ
た側を広げると割れが非常に発生しやすい。即ち、ラッ
クWにおける歯W10が設けられた側が凹となる歪みが
発生すると矯正が困難であった。
This is because if both sides of the rack W are deformed due to both quenching, the side of the rack W on which the teeth W10 are provided becomes concave, it is necessary to bend the side on which the teeth W10 are provided so as to be widened. However, if the side on which the teeth W10 are provided is widened, cracks are very likely to occur. That is, if distortion occurs in which the side of the rack W where the teeth W10 are provided becomes concave, it is difficult to correct the distortion.

【0017】また、もしラックWにおける歯W10が設
けられた側が凸となる歪みが前記両焼入によって発生す
ると、これを矯正するためには、歯W10が設けられた
側を縮めるように曲げる必要があるが、この場合には、
歯W10が設けられた側に割れは発生しにくく、ラック
Wにおける歯W10が設けられた側の反対側について
も、広げられても割れがほとんど発生しない。ラックW
の歪みは避けられないものであるから、かかる歪みをラ
ックWにおける歯W10が設けられた側が凸となるよう
に発生させれば、ラックWの焼入の良品率を向上させら
れる。
If the rack W has a distortion in which the side on which the teeth W10 are provided is convex due to the above-mentioned quenching, in order to correct the distortion, it is necessary to bend the side on which the teeth W10 are provided so as to contract. But in this case,
Cracks are unlikely to occur on the side where the teeth W10 are provided, and almost no cracks occur on the side of the rack W opposite to the side where the teeth W10 are provided even if the rack W is expanded. Rack W
Is inevitable, and if such a distortion is generated so that the side of the rack W on which the teeth W10 are provided is convex, the yield rate of the hardened rack W can be improved.

【0018】なお、一般的に、ワークは加熱後に早く冷
えた方が凸となる。したがって、従来の直接通電方式に
よるラックの高周波焼入装置の場合は、歯W10が設け
られた領域の焼入パターンWP1と、歯W10が設けら
れた領域の反対側の領域の焼入パターンWP2とを形成
する際の、各冷却量を制御して、歯W10が設けられた
側が凸となるようにできるので、発生した歪みを適切に
矯正することは可能であった。
In general, the work becomes more convex when cooled earlier after heating. Therefore, in the case of the conventional induction hardening apparatus for a rack by a direct current supply method, the quenching pattern WP1 in the area where the teeth W10 are provided and the quenching pattern WP2 in the area opposite to the area where the teeth W10 are provided. Can be controlled so that the side on which the teeth W10 are provided becomes convex, so that the generated distortion can be properly corrected.

【0019】また、従来の高周波誘導加熱方式のラック
の高周波焼入装置であって、丸型コイルによる移動焼入
方式によるものによってラックWに焼入を施した場合に
は、図6(C)に示されるように、歯W10が設けられ
た領域の反対側の領域(歯W10が設けられた領域以
外)は略均一な焼入深さとなるが、歯W10が設けられ
た領域についてはその中央(ラックWの中心軸に直交す
る断面における歯W10が設けられた領域の中央であ
る。以下単に「ラックWの中央」とも呼ぶ。)付近ほど
焼入深さが浅くなる焼入パターンWP3となっていた。
FIG. 6C shows a conventional induction hardening apparatus for a high-frequency induction heating type rack in which a rack W is hardened by a moving hardening method using a round coil. As shown in FIG. 5, the region on the opposite side of the region where the teeth W10 are provided (except the region where the teeth W10 are provided) has a substantially uniform quenching depth. (This is the center of the region where the teeth W10 are provided in a cross section orthogonal to the center axis of the rack W. Hereinafter, also simply referred to as the "center of the rack W.") The quenching pattern WP3 is such that the quenching depth becomes shallower nearer. I was

【0020】これは、丸型コイル900の内側で回動さ
れるラックWと丸型コイル900とのギャップが、歯W
10が設けられた領域と、歯W10が設けられた領域以
外とで、それぞれギャップa、ギャップbとすると、ギ
ャップa>ギャップbとなるからである。
This is because the gap between the rack W which is rotated inside the round coil 900 and the round coil 900 is the tooth W
This is because, if the gap a and the gap b are respectively set in a region where the teeth 10 are provided and a region other than the region where the teeth W10 are provided, the gap a> the gap b.

【0021】この場合、焼入深さの仕様を満足させるこ
とは全体の焼入深さを深くすれば可能であるが、歪みの
方向は制御できない。これは回動させられているラック
Wについて、歯W10が設けられた領域と、歯W10が
設けられた領域の反対側の領域(歯W10が設けられた
領域以外)とで、冷却液の噴射される量を調節できない
構成になっているからである。歪みの発生方向の制御が
できないことは、ラックWの焼入の良品率を向上させる
ための障害になっていた。
In this case, it is possible to satisfy the specification of the quenching depth by increasing the entire quenching depth, but the direction of the distortion cannot be controlled. This is because, for the rack W being rotated, the coolant is injected in the region where the teeth W10 are provided and in the region opposite to the region where the teeth W10 are provided (other than the region where the teeth W10 are provided). This is because the configuration is such that the amount to be performed cannot be adjusted. The inability to control the direction in which the strain is generated has been an obstacle for improving the yield rate of the hardened rack W.

【0022】また、従来の高周波誘導加熱方式のラック
の高周波焼入装置であって、半開放鞍型コイルによるも
のによってラックWに焼入を施した場合には、前記丸型
コイルによる移動焼入方式によるものと同様の焼入パタ
ーンになっていた。これは、加熱導体部951、952
と、歯W10が設けられた領域とのギャップが、加熱導
体部951、952と、歯W10が設けられた領域の反
対側の領域(歯W10が設けられた領域以外)とのギャ
ップよりも大きくなるためである。
In a conventional induction hardening apparatus for a high-frequency induction heating type rack, when the rack W is hardened by a semi-open saddle coil, the moving hardening by the round coil is performed. The quenching pattern was the same as that by the method. This is because the heating conductors 951 and 952
And the gap between the region where the tooth W10 is provided is larger than the gap between the heating conductor portions 951 and 952 and the region on the opposite side of the region where the tooth W10 is provided (other than the region where the tooth W10 is provided). It is because it becomes.

【0023】よって、ラックWの焼入パターンは前記図
6(C)と同様に、歯W10が設けられた領域以外は略
均一な焼入深さとなるが、歯W10が設けられた領域に
ついてはその中央付近ほど焼入深さが浅くなっていた。
Therefore, the quenching pattern of the rack W has a substantially uniform quenching depth except for the region where the teeth W10 are provided, as in the case of FIG. 6C, but the region where the teeth W10 are provided. The quenching depth was shallow near the center.

【0024】なお、従来の高周波誘導加熱方式のラック
の高周波焼入装置であって、半開放鞍型コイルによるも
のの場合には、ラックWに対する前記冷却ジャケットか
らの冷却液の噴射量は均一にしていたので、歪みの発生
方向は制御されていなかった。
In the case of a conventional induction hardening apparatus for a high-frequency induction heating type rack, which uses a semi-open saddle coil, the amount of coolant sprayed from the cooling jacket to the rack W is made uniform. Therefore, the direction in which the strain was generated was not controlled.

【0025】本発明の主たる目的は、ラックの全周に焼
入を施したときのラックの歪み(湾曲)方向を適切に制
御可能なラックの高周波焼入装置および高周波焼入方法
を提供することにある。
A main object of the present invention is to provide an induction hardening device and an induction hardening method for a rack which can appropriately control the direction of distortion (curvature) of the rack when the entire periphery of the rack is hardened. It is in.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項1に係るラックの高周波焼入装置
は、ラックを加熱する高周波加熱コイル体と、前記高周
波加熱コイル体が前記ラックを加熱する際に前記ラック
を回動させる回動機構と、前記高周波加熱コイル体によ
って加熱された前記ラックにおける歯が設けられた領域
を、前記ラックにおける前記領域の反対側の領域よりも
早く冷却させる冷却手段とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, a high frequency quenching apparatus for a rack according to a first aspect of the present invention comprises: a high frequency heating coil for heating a rack; A rotating mechanism for rotating the rack when heating the rack, and a region provided with teeth in the rack heated by the high-frequency heating coil body is faster than a region on the opposite side of the region in the rack. Cooling means for cooling.

【0027】本発明の請求項2に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1記載のラックの高周波焼入装置にお
いて、前記冷却手段は、前記ラックにおける歯が設けら
れた領域に対して冷却液を噴射する第1の冷却ジャケッ
トと、前記ラックにおける前記領域の反対側の領域に対
して冷却液を噴射する第2の冷却ジャケットとを備えて
おり、前記第1の冷却ジャケットの単位面積当たりの冷
却液の噴射量が、前記第2の冷却ジャケットの単位面積
当たりの冷却液の噴射量よりも多い構成とする。
In the induction hardening apparatus for a rack according to a second aspect of the present invention, in the induction hardening apparatus for a rack according to the first aspect, the cooling means cools an area of the rack where teeth are provided. A first cooling jacket for injecting a liquid, and a second cooling jacket for injecting a cooling liquid to a region on the opposite side of the region in the rack, wherein a unit area per unit area of the first cooling jacket is provided. Is larger than the coolant injection amount per unit area of the second cooling jacket.

【0028】本発明の請求項3に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1記載のラックの高周波焼入装置にお
いて、前記冷却手段は、前記ラックを浸漬冷却させる冷
却液を貯留した冷却液槽と、前記高周波加熱コイル体に
よって加熱された前記ラックを前記冷却液槽内の冷却液
面下まで移動させる移動手段とを備えており、前記移動
手段によって前記ラックが前記冷却液に浸漬されるとき
には、前記ラックにおける歯が設けられた領域が下にさ
れて浸漬される構成とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an induction hardening apparatus for a rack, wherein the cooling means comprises a cooling liquid storing a cooling liquid for immersing and cooling the rack. A tank, and a moving means for moving the rack heated by the high-frequency heating coil body to below the surface of the cooling liquid in the cooling liquid tank, and the rack is immersed in the cooling liquid by the moving means. Occasionally, the rack is immersed in a region where teeth are provided on the rack.

【0029】本発明の請求項4に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1記載のラックの高周波焼入装置にお
いて、前記冷却手段は、前記ラックを浸漬冷却させる冷
却液を貯留した冷却液槽と、前記高周波加熱コイル体に
よって加熱された前記ラックを前記冷却液槽内の冷却液
面下まで移動させる移動手段と、前記冷却液面下に設け
られて、浸漬された前記ラックにおける歯が設けられた
領域に対して冷却液を噴射する第1の冷却ジャケットお
よび前記ラックにおける歯が設けられた領域の反対側の
領域に対して冷却液を噴射する第2の冷却ジャケットと
を備えており、前記移動手段によって前記ラックが前記
冷却液に浸漬されるときには、前記ラックにおける歯が
設けられた領域が下にされて浸漬され、前記第1の冷却
ジャケットの単位面積当たりの冷却液の噴射量が、前記
第2の冷却ジャケットの単位面積当たりの冷却液の噴射
量よりも多い構成とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an induction hardening apparatus for a rack, wherein the cooling means comprises a cooling liquid storing a cooling liquid for immersing and cooling the rack. A bath, a moving means for moving the rack heated by the high-frequency heating coil body to a position below the surface of the cooling liquid in the cooling bath, and a tooth provided on the rack immersed below the surface of the cooling liquid and immersed. A first cooling jacket for injecting the cooling liquid to the provided area and a second cooling jacket for injecting the cooling liquid to the area of the rack opposite to the area where the teeth are provided. When the rack is immersed in the cooling liquid by the moving means, the area of the rack where the teeth are provided is lowered and immersed, and the unit of the first cooling jacket is Injection amount of the cooling liquid per product is to many configuration and than the injection amount of the cooling liquid per unit area of the second cooling jacket.

【0030】本発明の請求項5に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1、2、3または4記載のラックの高
周波焼入装置において、前記高周波加熱コイル体は半開
放鞍型の高周波加熱コイル体であって、対をなす側面側
加熱導体部と、前記対をなす側面側加熱導体部と電気的
に接続された頂上側加熱導体部とを有し、且つ前記対を
なす側面側加熱導体部と前記頂上側加熱導体部とは、そ
れぞれ流れる電流が相互に分流・合流関係となるように
接続されたものであり、前記回動機構によって前記ラッ
クが回動開始される前に、前記ラックにおける歯が設け
られた領域は前記頂上側加熱導体部と対向する位置に配
置されて停止加熱される構成とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an induction hardening apparatus for a rack according to any one of the first to third aspects, wherein the high-frequency heating coil body is a semi-open saddle type high-frequency hardening apparatus. A heating coil body, comprising a pair of side heating conductors, and a top heating conductor electrically connected to the pair of side heating conductors, and the pair of side heating conductors. The heating conductor portion and the top-side heating conductor portion are connected so that currents flowing therefrom are in a shunting / merging relationship with each other, and before the rack starts rotating by the rotating mechanism, An area of the rack where the teeth are provided is arranged at a position facing the top-side heating conductor, and is configured to be stopped and heated.

【0031】本発明の請求項6に係るラックの高周波焼
入方法は、ラックを回動させつつ、高周波加熱コイル体
によって加熱する工程と、加熱完了後に、前記ラックに
おける歯が設けられた領域を、前記ラックにおける前記
領域の反対側の領域よりも早く冷却させる工程とを備え
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an induction hardening method for a rack, in which the rack is rotated and heated by a high-frequency heating coil, and after the heating is completed, an area of the rack provided with teeth is provided. Cooling the rack faster than a region on the opposite side of the region in the rack.

【0032】本発明の請求項7に係るラックの高周波焼
入方法は、請求項6記載のラックの高周波焼入方法にお
いて、前記冷却させる工程は、前記加熱完了後に、前記
ラックにおける歯が設けられた領域に対して冷却液を噴
射する第1の冷却ジャケットによる単位面積当たりの冷
却液の噴射量を、前記ラックにおける歯が設けられた領
域の反対側の領域に対して冷却液を噴射する第2の冷却
ジャケットによる単位面積当たりの冷却液の噴射量より
も多くして、前記ラックにおける歯が設けられた側を、
前記ラックにおける歯が設けられた側の反対側よりも早
く冷却させる。
[0032] According to a seventh aspect of the present invention, in the induction hardening method for a rack according to the sixth aspect, the step of cooling includes providing teeth in the rack after the completion of the heating. The amount of the coolant to be injected per unit area by the first cooling jacket that injects the coolant to the set area is changed by the amount of the coolant that is injected to the area of the rack opposite to the area where the teeth are provided. 2, the amount of the cooling liquid injected per unit area by the cooling jacket is larger than that of the rack, and the side of the rack where the teeth are provided,
Allow the rack to cool faster than the opposite side of the rack.

【0033】本発明の請求項8に係るラックの高周波焼
入方法は、請求項6記載のラックの高周波焼入方法にお
いて、前記冷却させる工程は、前記加熱完了後に、前記
ラックにおける歯が設けられた領域を下にして冷却液に
浸漬させて、前記ラックにおける歯が設けられた領域を
前記ラックにおける歯が設けられた領域の反対側の領域
よりも早く冷却させる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the induction hardening method for a rack according to the sixth aspect, the step of cooling includes providing teeth in the rack after the completion of the heating. The rack is immersed in a cooling liquid so that the area of the rack where the teeth are provided is cooled faster than the area of the rack opposite to the area where the teeth are provided.

【0034】本発明の請求項9に係るラックの高周波焼
入方法は、請求項6記載のラックの高周波焼入方法にお
いて、前記冷却させる工程は、前記加熱完了後に、前記
ラックにおける歯が設けられた領域を下にして冷却液に
浸漬させた後、前記ラックにおける歯が設けられた領域
を冷却するために前記冷却液中に設けた第1の冷却ジャ
ケットからの冷却液噴射量を、前記ラックにおける歯が
設けられた領域の反対側の領域を冷却するために前記冷
却液中に設けた第2の冷却ジャケットからの冷却液噴射
量よりも多くして、前記ラックにおける歯が設けられた
領域を前記ラックにおける歯が設けられた領域の反対側
の領域よりも早く冷却させる。
In the induction hardening method for a rack according to a ninth aspect of the present invention, in the induction hardening method for a rack according to the sixth aspect, the step of cooling includes providing teeth in the rack after the completion of the heating. After immersing the rack in the coolant with the region facing down, the amount of coolant sprayed from the first cooling jacket provided in the coolant to cool the region of the rack where the teeth are provided is determined by the rack. The cooling liquid spray amount from the second cooling jacket provided in the cooling liquid for cooling the area on the opposite side of the area provided with the teeth in the area of the rack provided with the teeth. Is cooled faster than the area of the rack opposite the area where the teeth are provided.

【0035】本発明の請求項10に係るラックの高周波
焼入方法は、請求項6、7、8または9記載のラックの
高周波焼入方法において、対をなす側面側加熱導体部
と、前記対をなす側面側加熱導体部と電気的に接続され
た頂上側加熱導体部とを有し且つ前記対をなす側面側加
熱導体部と前記頂上側加熱導体部とは、それぞれ流れる
電流が相互に分流・合流関係となる接続とした半開放鞍
型の高周波加熱コイル体の頂上側加熱導体部を前記ラッ
クにおける歯が設けられた領域に対向させて、前記加熱
する工程前に前記領域を停止加熱する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the induction hardening method for a rack according to the sixth, seventh, eighth or ninth aspect, the pair of side-surface-side heating conductors and the pair are hardened. And a top-side heating conductor section electrically connected to the top-side heating conductor section, and the paired side-side heating conductor section and the top-side heating conductor section shunt currents to each other. A top-side heating conductor of a semi-open saddle-type high-frequency heating coil body connected in a merging relation is opposed to a region where the teeth are provided in the rack, and the region is stopped and heated before the heating step. .

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るラックの高周
波焼入方法を実現する本発明の実施の形態に係るラック
の高周波焼入装置を図1〜図3を参照しつつ説明する。
なお、ラックは、上述したラックW、即ち略円柱状体で
あって、円柱の長手方向に切欠を設け、この切欠に所定
のピッチで複数の歯W10を形成したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An induction hardening apparatus for a rack according to an embodiment of the present invention for realizing an induction hardening method for a rack according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
The rack is the above-mentioned rack W, that is, a substantially columnar body, in which a notch is provided in the longitudinal direction of the cylinder, and a plurality of teeth W10 are formed in the notch at a predetermined pitch.

【0037】図1は本発明に係るラックの高周波焼入方
法を実現する本発明の実施の形態に係るラックの高周波
焼入装置の要部とラックとを示す概略的説明図、図2は
本発明に係るラックの高周波焼入方法を実現する本発明
の実施の形態に係るラックの高周波焼入装置に用いられ
る高周波加熱コイル体の加熱導体部と停止加熱時のラッ
クとの配置関係を説明する概略的説明図、図3は本発明
に係るラックの高周波焼入方法を実現する本発明の実施
の形態に係るラックの高周波焼入装置に用いられる高周
波加熱コイル体を示す概略的斜視図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a main part and a rack of an induction hardening apparatus for a rack according to an embodiment of the present invention for realizing the method of induction hardening of a rack according to the present invention, and FIG. An arrangement relationship between a heating conductor portion of a high-frequency heating coil body used in an induction hardening device for a rack according to an embodiment of the present invention for realizing the induction hardening method for a rack according to the present invention and a rack at the time of stop heating will be described. FIG. 3 is a schematic perspective view showing a high-frequency heating coil body used in the high-frequency hardening device for a rack according to the embodiment of the present invention for realizing the high-frequency hardening method for the rack according to the present invention. .

【0038】本発明の実施の形態に係るラックの高周波
焼入装置は、ラックWを加熱する高周波加熱コイル体1
00と、この高周波加熱コイル体100に接続された高
周波電源(図示省略)と、前記高周波加熱コイル体10
0が前記ラックWを加熱する際の本加熱期間中に前記ラ
ックWを回動させる回動機構(図示省略)と、前記高周
波加熱コイル体100による加熱後に前記ラックWにお
ける歯W10が設けられた領域を、前記ラックWにおけ
る前記領域の反対側の領域よりも早く冷却させる冷却手
段200と、ラックWの搬入搬出装置(図示省略)と、
前記高周波加熱コイル体100をラックWの搬入搬出の
際に上側に退避させるコイル退避機構(図示省略)と、
これらを制御する制御部(図示省略)とを備えている。
The induction hardening apparatus for a rack according to the embodiment of the present invention includes a high-frequency heating coil 1 for heating a rack W.
00, a high-frequency power supply (not shown) connected to the high-frequency heating coil 100, and the high-frequency heating coil 10
0 is provided with a rotation mechanism (not shown) for rotating the rack W during the main heating period when the rack W is heated, and a tooth W10 in the rack W after heating by the high-frequency heating coil body 100. Cooling means 200 for cooling the area faster than the area of the rack W on the side opposite to the area, a loading / unloading device (not shown) for the rack W,
A coil retracting mechanism (not shown) for retracting the high-frequency heating coil body 100 upward when loading and unloading the rack W;
And a control unit (not shown) for controlling these.

【0039】高周波加熱コイル体100は、半開放鞍型
の高周波加熱コイル体であって、一対の側面側加熱導体
部110、111と、前記一対の側面側加熱導体部11
0、111と電気的に接続された頂上側加熱導体部12
0と、前記側面側加熱導体部110と頂上側加熱導体部
120との各一端間を略1/4円形状に迂回接続する接
続導体部130と、前記側面側加熱導体部111と頂上
側加熱導体部120との各一端間を略1/4円形状に迂
回接続する接続導体部131と、側面側加熱導体部11
0、111の各他端間を半円形状に迂回接続する接続導
体部132と、頂上側加熱導体部120の他端と、接続
導体部132の頂点とから図示しない高周波電源と接続
するために延設された接続導体部134、135とから
なる。
The high-frequency heating coil 100 is a semi-open saddle-type high-frequency heating coil, and includes a pair of side-surface-side heating conductors 110 and 111 and a pair of the side-surface-side heating conductors 11.
Top heating conductor 12 electrically connected to 0, 111
0, a connecting conductor 130 for bypass-connecting one end of each of the side-side heating conductor section 110 and the top-side heating conductor section 120 in a substantially quarter circle shape, and the side-surface heating conductor section 111 and a top-side heating conductor. A connecting conductor 131 for bypassing and connecting each end between the conductor 120 and the conductor 120 in a substantially quarter circle shape;
In order to connect a high-frequency power supply (not shown) from the connection conductor 132 that makes a detour connection between the other ends of 0 and 111 in a semicircular shape, the other end of the top heating conductor 120, and the apex of the connection conductor 132. The connection conductors 134 and 135 are extended.

【0040】したがって、前記一対の側面側加熱導体部
110、111と前記頂上側加熱導体部120とは、そ
れぞれ流れる電流が相互に分流・合流関係となるように
接続されている。よって、頂上側加熱導体部120に
は、側面側加熱導体部110(または側面側加熱導体部
111)の2倍の電流が流れる。
Therefore, the pair of side-surface-side heating conductors 110 and 111 and the top-side heating conductor 120 are connected so that currents flowing therethrough have a shunt / merge relationship. Therefore, a current twice as large as that of the side surface heating conductor portion 110 (or the side surface heating conductor portion 111) flows through the top side heating conductor portion 120.

【0041】前記回動機構は、ラックWの両側を保持し
つつ回動させるためのチャック・センターピン機構(図
示省略)と、前記チャック・センターピン機構を、搬入
・搬出・焼入時位置Aと前記冷却液槽250内の冷却液
面下の冷却時位置Bとの間で上昇・下降移動させる油圧
シリンダーや空圧シリンダーによる移動手段(図示省
略)と、ラックWの歯W10が設けられた領域が真上ま
たは真下になる状態を検出する検出機構(図示省略)と
を有している。
The pivoting mechanism includes a chuck center pin mechanism (not shown) for rotating the rack W while holding both sides thereof, and a position A at the time of loading, unloading, and quenching. A moving means (not shown) using a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder for moving up and down between the cooling liquid tank 250 and a cooling position B in the cooling liquid tank 250, and a tooth W10 of the rack W are provided. A detection mechanism (not shown) for detecting a state where the region is directly above or below.

【0042】なお、前記移動手段は、前記チャック・セ
ンターピン機構によって、後述の所定の回動がされた後
のラックW(即ち、ラックWの歯W10が設けられた領
域が真下になる状態となったラックW)を冷却手段20
0の後述の冷却液槽200内に移動させることで、冷却
手段の一部としても機能する。前記検出機構は、例え
ば、二対の発光装置と受光装置とであって、一対の発光
装置と受光装置とでラックWの歯W10が設けられた領
域が真上を向いているかを検出し、もう一対の発光装置
と受光装置とでラックWの歯W10が設けられた領域が
真下を向いているかを検出する。
Incidentally, the moving means is arranged to move the rack W after a predetermined rotation described later by the chuck / center pin mechanism (that is, the state where the region where the teeth W10 of the rack W are provided is directly below). Cooling rack 20).
By moving the cooling liquid into a cooling liquid tank 200 described later, it also functions as a part of the cooling means. The detection mechanism is, for example, two pairs of light emitting devices and light receiving devices, the pair of light emitting devices and light receiving devices to detect whether the region provided with the teeth W10 of the rack W is facing directly above, Another pair of the light emitting device and the light receiving device detects whether the region of the rack W where the teeth W10 are provided is directly downward.

【0043】冷却手段200は、前記ラックWを浸漬冷
却させる冷却液Lを貯留した冷却液槽250と、前記高
周波加熱コイル体100によって加熱された前記ラック
Wを前記冷却液槽250内の冷却液面下まで、ラックW
の歯W10が設けられた領域が真下になった状態のまま
で移動させる移動手段(前記回動機構の移動手段)と、
前記冷却液面下に設けられて、浸漬された前記ラックW
における歯W10が設けられた領域に対して冷却液Lを
噴射する第1の冷却ジャケット211および前記ラック
Wにおける歯W10が設けられた領域の反対側の領域に
対して冷却液Lを噴射する一対の第2の冷却ジャケット
212、212とを備えている。
The cooling means 200 includes a cooling liquid tank 250 storing a cooling liquid L for immersing and cooling the rack W, and a cooling liquid in the cooling liquid tank 250 heated by the high-frequency heating coil body 100. Rack W to below
Moving means (moving means of the rotating mechanism) for moving while the area provided with the teeth W10 is directly below;
The rack W provided under the surface of the cooling liquid and immersed therein
The first cooling jacket 211 that injects the cooling liquid L to the region where the teeth W10 are provided and the pair that injects the cooling liquid L to the region of the rack W opposite to the region where the teeth W10 are provided. The second cooling jackets 212, 212 are provided.

【0044】第1の冷却ジャケット211の単位面積当
たりの冷却液の噴射量は、第2の冷却ジャケット212
の単位面積当たりの冷却液の噴射量よりも多くなるよう
に構成されている。冷却液槽250は、冷却液Lの温度
を一定とする冷却機構(図示省略)が設けられている。
The amount of coolant injected per unit area of the first cooling jacket 211 is determined by the amount of the second cooling jacket 212.
Is configured to be larger than the injection amount of the cooling liquid per unit area. The cooling liquid tank 250 is provided with a cooling mechanism (not shown) for keeping the temperature of the cooling liquid L constant.

【0045】前記搬入搬出装置は、例えばロボットアー
ムである。
The loading / unloading device is, for example, a robot arm.

【0046】前記コイル退避機構は、高周波加熱コイル
体100を上昇下降させる駆動機構で、例えば油圧シリ
ンダーや空圧シリンダーを用いたものである。
The coil retracting mechanism is a drive mechanism for raising and lowering the high-frequency heating coil body 100, and uses, for example, a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder.

【0047】このように構成された本発明の実施の形態
に係るラックの高周波焼入装置は次のように前記制御部
によって制御される。
The induction hardening device for a rack according to the embodiment of the present invention thus configured is controlled by the control unit as follows.

【0048】初期状態としては、高周波加熱コイル体1
00は、前記コイル退避機構によって上側に退避させら
れている。まず、前記搬入搬出装置によって、ラックW
が搬入・搬出・焼入時位置Aに搬入され、そのラックW
が前記回動機構のチャック・センターピン機構によって
受け取られ保持される。
In the initial state, the high-frequency heating coil 1
00 is retracted upward by the coil retracting mechanism. First, the rack W is loaded by the loading / unloading device.
Is carried into the position A at the time of carry-in, carry-out, and quenching, and the rack W
Is received and held by the chuck / center pin mechanism of the rotating mechanism.

【0049】この後、高周波加熱コイル体100は、搬
入・搬出・焼入時位置AにあるラックWと対向する位置
(図2参照)に、前記コイル退避機構によって戻され
る。
Thereafter, the high-frequency heating coil body 100 is returned by the coil retracting mechanism to a position (see FIG. 2) opposed to the rack W at the position A for carrying in, carrying out, and quenching.

【0050】この後、ラックWは、ラックWの歯W10
が真上(真上が好ましいが略真上でもよい)となるよう
に前記回動機構のチャック・センターピン機構によって
回動させられて、一旦停止させられる。
Thereafter, the rack W is moved to the tooth W10 of the rack W.
Is rotated by the chuck / center pin mechanism of the rotation mechanism so as to be right above (preferably right above but may be substantially right above), and temporarily stopped.

【0051】この一旦停止している間、高周波加熱コイ
ル体100に通電されて、ラックWの歯W10が設けら
れた領域が停止加熱される。この際、高周波加熱コイル
体100の頂上側加熱導体部120はラックWの歯W1
0の中央に対向している。また、高周波加熱コイル体1
00の側面側加熱導体部110、111が、それぞれラ
ックWの歯W10の両端側に対向している。よって、側
面側加熱導体部110の2倍の電流が流れる頂上側加熱
導体部120が、ラックWの歯W10の中央側の重点的
加熱に貢献する。なお、この一旦停止している時間は、
ラックWの歯W10の中央側の焼入深さが従来不足して
いたのを補える時間である。
During the temporary stop, the high-frequency heating coil body 100 is energized, and the area of the rack W where the teeth W10 are provided is stopped and heated. At this time, the top heating conductor portion 120 of the high-frequency heating coil body 100 is connected to the tooth W1 of the rack W.
0 is opposed to the center. In addition, the high-frequency heating coil 1
00 side heating conductor portions 110 and 111 are opposed to both ends of the tooth W10 of the rack W, respectively. Therefore, the top heating conductor 120 through which a current twice that of the side heating conductor 110 flows contributes to the central heating of the center of the tooth W10 of the rack W. In addition, this temporarily stopped time,
This is a time that can compensate for the fact that the quenching depth at the center side of the tooth W10 of the rack W has conventionally been insufficient.

【0052】前記停止加熱後、ラックWは、前記回動機
構のチャック・センターピン機構によって回動させられ
て本加熱される。この本加熱終了したときには、ラック
Wの歯W10が設けられた領域が真下(真下が好ましい
が、略真下でもよい)となって停止させられる。
After the stop heating, the rack W is rotated by the chuck / center pin mechanism of the rotating mechanism and is heated. When the main heating is completed, the region of the rack W where the teeth W10 are provided is directly below (preferably directly below, but may be substantially directly below) and stopped.

【0053】この後、ラックWは、歯W10が設けられ
た領域を真下としつつ、チャック・センターピン機構に
よって保持されて、前記移動手段によって冷却液槽25
0内の冷却液面下の冷却時位置Bまで移動させられる。
よって、この際ラックWは、歯W10が設けられた領域
が、先に浸漬されて、歯W10が設けられた領域の反対
側の領域よりも早く冷却されるのである。
Thereafter, the rack W is held by the chuck / center pin mechanism while the region where the teeth W10 are provided is directly below, and the rack W is moved by the moving means.
It is moved to the position B at the time of cooling below the cooling liquid level within 0.
Therefore, at this time, the area of the rack W where the teeth W10 are provided is immersed first, and is cooled faster than the area on the opposite side of the area where the teeth W10 are provided.

【0054】冷却時位置Bに移動させられたラックWに
対して、第1の冷却ジャケット211および一対の第2
の冷却ジャケット212、212から、冷却液Lが噴射
される。この際、上述したように単位面積当たりの冷却
液の噴射量は、第1の冷却ジャケット211の方が第2
の冷却ジャケット212、212よりも多いので、ラッ
クWは、歯W10が設けられた領域が、歯W10が設け
られた領域の反対側の領域よりも早く冷却される。
With respect to the rack W moved to the cooling position B, the first cooling jacket 211 and the pair of second
The cooling liquid L is jetted from the cooling jackets 212 and 212 of the cooling medium L. At this time, as described above, the injection amount of the cooling liquid per unit area is smaller in the first cooling jacket 211 than in the second cooling jacket 211.
, The rack W is cooled faster in the region where the teeth W10 are provided than in the region on the opposite side of the region where the teeth W10 are provided.

【0055】この段階で、ラックWの焼入が完了し、ラ
ックWは、矯正時に割れが発生しにくい歪み、即ち、歯
W10が設けられた領域側が凸になる歪み(湾曲)が発
生している。また、ラックWは全周に渡って略均一な深
さの焼入パターンが形成されている。
At this stage, the quenching of the rack W is completed, and the rack W has a distortion (curve) in which cracks are unlikely to occur at the time of straightening, that is, a region in which the teeth W10 are provided is convex. I have. The quenching pattern of the rack W has a substantially uniform depth over the entire circumference.

【0056】冷却終了後、ラックWは、回動機構の移動
手段によって搬入・搬出・焼入時位置Aまで戻される。
なお、前記戻されるまでに、高周波加熱コイル体100
は、前記コイル退避機構によって初期状態、即ち、上側
に退避させられている。
After the cooling is completed, the rack W is returned to the carry-in / carry-out / hardening position A by the moving means of the rotating mechanism.
By the time the high-frequency heating coil 100
Are retracted in the initial state, that is, upward, by the coil retracting mechanism.

【0057】搬入・搬出・焼入時位置Aまで戻されたラ
ックWは、前記搬入搬出装置によって搬出される。この
後、次の新たなラックWが前記搬入搬出装置によって搬
入されて、上述の繰り返しとなる。
The rack W returned to the position A at the time of carry-in / carry-out / quenching is carried out by the carry-in / carry-out device. Thereafter, the next new rack W is carried in by the carry-in / out device, and the above-described repetition is performed.

【0058】なお、本発明の実施の形態に係るラックの
高周波焼入装置においては、第1の冷却ジャケット21
1および一対の第2の冷却ジャケット212、212を
設けたが、これを省略してもよい。これを省略したとし
ても、ラックWは、ラックWの歯W10が設けられた領
域側が、先に浸漬されて、ラックWにおける歯W10が
設けられた領域の反対側の領域側よりも早く冷却され、
ラックWは、矯正時に割れが発生しにくい歪み、即ち、
歯W10が設けられた領域側が凸になる歪み(湾曲)が
発生するからである。
In the induction hardening apparatus for a rack according to the embodiment of the present invention, the first cooling jacket 21 is provided.
Although one and a pair of second cooling jackets 212, 212 are provided, they may be omitted. Even if this is omitted, the area of the rack W where the teeth W10 are provided is immersed first, and is cooled earlier than the area of the rack W opposite to the area where the teeth W10 are provided. ,
The rack W is a strain that hardly generates cracks during straightening, that is,
This is because distortion (curvature) in which the region side where the teeth W10 are provided becomes convex occurs.

【0059】なお、本発明の実施の形態に係るラックの
高周波焼入装置において、前記コイル退避機構は省くこ
とも可能である。冷却液槽250の冷却液面と高周波加
熱コイル体100との間隔を、ロボットアーム等の搬入
搬出装置の搬入搬出動作に支障がない程度にすれば、高
周波加熱コイル体100を退避させなくても、前記搬入
搬出装置によって直接に搬入搬出可能となるからであ
る。ただし、高周波加熱コイル体100の位置は、でき
るだけ冷却液槽250に近くする方が焼入上は好まし
い。
In the induction hardening device for a rack according to the embodiment of the present invention, the coil retracting mechanism can be omitted. If the distance between the cooling liquid surface of the cooling liquid tank 250 and the high-frequency heating coil body 100 is set so as not to hinder the loading / unloading operation of the loading / unloading device such as a robot arm, the high-frequency heating coil body 100 does not need to be retracted. This is because the carry-in / carry-out device can directly carry in / carry-out. However, the position of the high-frequency heating coil body 100 is preferably as close to the cooling liquid tank 250 as possible for quenching.

【0060】次に本発明に係るラックの別の高周波焼入
方法を実現する本発明の別の実施の形態に係るラックの
高周波焼入装置を図4を参照しつつ説明する。図4は本
発明に係るラックの別の高周波焼入方法を実現する本発
明の別の実施の形態に係るラックの高周波焼入装置に用
いられる冷却ジャケットとラックとを示す概略的説明図
である。
Next, an induction hardening apparatus for a rack according to another embodiment of the present invention for realizing another induction hardening method for a rack according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a cooling jacket and a rack used in an induction hardening device for a rack according to another embodiment of the present invention for realizing another induction hardening method for a rack according to the present invention. .

【0061】本発明の別の実施の形態に係るラックの高
周波焼入装置は、冷却液槽を用いないものであって、前
記本発明の実施の形態に係るラックの高周波焼入装置の
冷却機構のみ変更したものである。
An induction hardening device for a rack according to another embodiment of the present invention does not use a cooling liquid tank, and a cooling mechanism of the induction hardening device for a rack according to the embodiment of the present invention. Only the changes have been made.

【0062】変更後の冷却機構は、焼入の際の高周波加
熱コイル体100の両側面側にそれぞれ配置される第1
の冷却ジャケット221と第2の冷却ジャケット222
とになる。
The cooling mechanism after the change is the first cooling mechanism disposed on both sides of the high-frequency heating coil body 100 during quenching.
Cooling jacket 221 and second cooling jacket 222
And

【0063】第1の冷却ジャケット221は、ラックW
における歯W10が設けられた領域を冷却するためのも
のである。第2の冷却ジャケット222は、ラックWに
おける歯W10が設けられた領域の反対側の領域を冷却
するためのものである。第1の冷却ジャケット221の
単位面積当たりの冷却液の噴射量は、第2の冷却ジャケ
ット212の単位面積当たりの冷却液の噴射量よりも多
くなるように構成されている。
The first cooling jacket 221 has a rack W
Is for cooling the region provided with the teeth W10. The second cooling jacket 222 is for cooling a region of the rack W opposite to a region where the teeth W10 are provided. The cooling liquid injection amount per unit area of the first cooling jacket 221 is configured to be larger than the cooling liquid injection amount per unit area of the second cooling jacket 212.

【0064】このように構成された本発明の別の実施の
形態に係るラックの高周波焼入装置において、制御部に
よる制御は次のようになるが、本加熱終了までは上述し
た本発明の実施の形態に係るラックの高周波焼入装置の
場合と同じであるので、本加熱終了後について説明す
る。
In the induction hardening apparatus for a rack according to another embodiment of the present invention having the above-described structure, the control by the control unit is as follows. Since it is the same as the case of the induction hardening device for the rack according to the embodiment, the description after the completion of the main heating will be described.

【0065】本加熱終了したときには、高周波加熱コイ
ル体100は、前記コイル退避機構によって初期状態、
即ち、上側に退避させられる。この際、ラックWの歯W
10が設けられた領域が図4において右側となるように
回動機構を停止させる。即ち、この停止によって、ラッ
クWの歯W10が設けられた領域が第1の冷却ジャケッ
ト221と対向する。
When the main heating is completed, the high-frequency heating coil body 100 is moved to the initial state by the coil retracting mechanism.
That is, it is retracted upward. At this time, the teeth W of the rack W
The rotation mechanism is stopped so that the area provided with 10 is on the right side in FIG. That is, by this stop, the region of the rack W where the teeth W10 are provided faces the first cooling jacket 221.

【0066】この後、第1の冷却ジャケット221およ
び第2の冷却ジャケット222から、冷却液Lが噴射さ
れる。この際、上述したように単位面積当たりの冷却液
の噴射量は、第1の冷却ジャケット221の方が第2の
冷却ジャケット222よりも多いので、ラックWは、ラ
ックWの歯W10が設けられた領域が、ラックWにおけ
る歯W10が設けられた領域の反対側の領域よりも早く
冷却される。
Thereafter, the cooling liquid L is injected from the first cooling jacket 221 and the second cooling jacket 222. At this time, as described above, the injection amount of the cooling liquid per unit area is larger in the first cooling jacket 221 than in the second cooling jacket 222, so that the rack W is provided with the teeth W10 of the rack W. The cooled area is cooled faster than the area of the rack W opposite to the area where the teeth W10 are provided.

【0067】この段階で、ラックWの焼入が完了し、ラ
ックWは、矯正時に割れが発生しにくい歪み、即ち、歯
W10が設けられた領域側が凸になる歪み(湾曲)が発
生している。また、ラックWは全周に渡って略均一な深
さの焼入パターンが形成されている。
At this stage, the quenching of the rack W is completed, and the rack W is distorted so that cracks are hardly generated at the time of straightening, that is, distortion (curvature) occurs in which the area where the teeth W10 are provided is convex. I have. The quenching pattern of the rack W has a substantially uniform depth over the entire circumference.

【0068】この後、ラックWは、前記搬入搬出装置に
よって搬出される。この後、別のラックWが前記搬入搬
出装置によって搬入されて、上述の繰り返しとなる。
Thereafter, the rack W is carried out by the carry-in / out device. Thereafter, another rack W is carried in by the carry-in / carry-out device, and the above is repeated.

【0069】なお、本発明の別の実施の形態に係るラッ
クの高周波焼入装置において、第1の冷却ジャケット2
21および第2の冷却ジャケット222の配置や高周波
加熱コイル体100の配置は相対的なものであるので、
上述の相対的な配置関係を維持すれば上述以外の配置と
しもよい。
In the induction hardening device for a rack according to another embodiment of the present invention, the first cooling jacket 2 is provided.
Since the arrangement of the first and second cooling jackets 222 and the arrangement of the high-frequency heating coil body 100 are relative,
An arrangement other than the above may be adopted as long as the above-described relative arrangement relation is maintained.

【0070】本発明の別の実施の形態に係るラックの高
周波焼入装置において、コイル退避機構は省くことも可
能である。省く場合に、前記搬入搬出装置は、ロボット
アームのままでも可能であるが、垂直方向に搬入搬出す
る機構を有するものであってもよい。
In the induction hardening device for a rack according to another embodiment of the present invention, the coil retracting mechanism can be omitted. When omitted, the loading / unloading device may be a robot arm, but may have a mechanism for loading / unloading in the vertical direction.

【0071】この場合、前記第1の冷却ジャケット22
1および第2の冷却ジャケット222のままであると、
高周波加熱コイル体100の一対の側面側加熱導体部1
10、111に対して冷却液Lが当たってしまう。その
ため、例えば、第1の冷却ジャケット221および第2
の冷却ジャケット222を上下に2分割したものにす
る。この2分割したものを、前記一対の側面側加熱導体
部110、111に冷却液Lが当たらないように、第1
の冷却ジャケット221および第2の冷却ジャケット2
22を設けた位置のやや上側とやや下側とにそれぞれ配
置すればよい。
In this case, the first cooling jacket 22
If the first and second cooling jackets 222 remain,
A pair of side-surface heating conductors 1 of the high-frequency heating coil body 100
The cooling liquid L hits 10 and 111. Therefore, for example, the first cooling jacket 221 and the second
Of the cooling jacket 222 is divided into upper and lower parts. The two divided parts are placed in a first position so that the cooling liquid L does not hit the pair of side-surface-side heating conductor portions 110 and 111.
Cooling jacket 221 and second cooling jacket 2
What is necessary is just to arrange | position respectively at the slightly upper side and the slightly lower side of the position where 22 was provided.

【0072】ところで、本発明の実施の形態に係るラッ
クの高周波焼入装置および本発明の別の実施の形態に係
るラックの高周波焼入装置において、ラックWは、略円
柱状体であって、円柱の長手方向に切欠を設け、この切
欠に所定のピッチで複数の歯W10を形成したものであ
るとしたが、前記円柱の部分が略円柱であったり、更に
角張ったものであっても差し支えない。
By the way, in the induction hardening device for racks according to the embodiment of the present invention and the induction hardening device for racks according to another embodiment of the present invention, the rack W is a substantially columnar body. Although a notch is provided in the longitudinal direction of the cylinder and a plurality of teeth W10 are formed at a predetermined pitch in the notch, the cylinder may be substantially a cylinder or may be more angular. Absent.

【0073】本発明の実施の形態に係るラックの高周波
焼入装置および本発明の別の実施の形態に係るラックの
高周波焼入装置において、高周波加熱コイル体は加熱導
体部としては一対の側面側加熱導体部と1つの頂上側加
熱導体部とを備えたものとした。これ以外に例えば、側
面側加熱導体部の対の数は、1でなく2以上としてもよ
い。この場合も対をなす側面側加熱導体部と頂上側加熱
導体部とで、それぞれ流れる電流が相互に分流・合流関
係となる接続とすることで、頂上側加熱導体部に流れる
電流が側面側加熱導体部に流れる電流よりも大きくなる
ので、停止加熱中に頂上側加熱導体部に流れる電流がラ
ックWの歯W10の中央側の従来の加熱不足を補うこと
ができるからである。
In the induction hardening device for a rack according to the embodiment of the present invention and the induction hardening device for a rack according to another embodiment of the present invention, the high-frequency heating coil body has a pair of side surfaces as a heating conductor. The heating conductor portion and one top-side heating conductor portion were provided. Alternatively, for example, the number of pairs of the side-surface-side heating conductors may be two or more instead of one. Also in this case, the current flowing through the top-side heating conductor portion is connected to the side-side heating conductor portion by making the current flowing in the top-side heating conductor portion into a shunting / merging relationship with each other. This is because the current flowing through the conductor portion is larger than the current flowing through the conductor portion, so that the current flowing through the top-side heating conductor portion during stop heating can compensate for the conventional insufficient heating at the center side of the tooth W10 of the rack W.

【0074】本発明の実施の形態に係るラックの高周波
焼入装置および本発明の別の実施の形態に係るラックの
高周波焼入装置において、高周波加熱コイル体は頂上側
加熱導体部120を備えた半開放鞍型のものとしたが、
焼入深さの均一性を問わないのであれば、頂上側加熱導
体部120を備えていない一般的な半開放鞍型の高周波
加熱コイル体としてもよい。この場合にも、矯正時に割
れが発生しにくいように、歯W10が設けられた領域側
が凸となるように制御可能である。
In the induction hardening apparatus for a rack according to the embodiment of the present invention and the induction hardening apparatus for a rack according to another embodiment of the present invention, the high-frequency heating coil body has the top-side heating conductor portion 120. Although it was a semi-open saddle type,
If the uniformity of the quenching depth does not matter, a general semi-open saddle-type high-frequency heating coil without the top-side heating conductor 120 may be used. Also in this case, it is possible to control so that the side of the region where the tooth W10 is provided is convex so that cracks are less likely to occur during the correction.

【0075】なお、もちろん高周波加熱コイル体は半開
放鞍型のもの以外でも、同様の機能を発揮するものであ
ればよい。
Of course, the high-frequency heating coil body may be any other than the half-open saddle type, as long as it has the same function.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
に係るラックの高周波焼入装置は、ラックを加熱する高
周波加熱コイル体と、前記高周波加熱コイル体が前記ラ
ックを加熱する際に前記ラックを回動させる回動機構
と、前記高周波加熱コイル体によって加熱された前記ラ
ックにおける歯が設けられた領域を、前記ラックにおけ
る前記領域の反対側の領域よりも早く冷却させる冷却手
段とを備えている。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
The high-frequency hardening device for a rack according to the present invention includes a high-frequency heating coil body for heating the rack, a rotating mechanism for rotating the rack when the high-frequency heating coil body heats the rack, and the high-frequency heating coil body. Cooling means for cooling the heated area of the rack provided with the teeth faster than the area of the rack opposite to the area.

【0077】よって、本発明の請求項1に係るラックの
高周波焼入装置の場合には、ラックにおける歯が設けら
れた領域を、前記ラックにおける前記領域の反対側の領
域よりも早く冷却させる冷却手段によって、ラックの焼
入後の歪み(湾曲)の発生方向を矯正に適した方向に制
御することができる。したがって、ラックの焼入の良品
率を向上させることができる。
Therefore, in the case of the induction hardening device for a rack according to the first aspect of the present invention, the cooling in which the area provided with the teeth in the rack is cooled faster than the area on the opposite side of the area in the rack. By this means, the direction in which the distortion (curvature) after quenching of the rack is generated can be controlled to a direction suitable for correction. Therefore, it is possible to improve the yield rate of the hardened rack.

【0078】本発明の請求項2に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1記載のラックの高周波焼入装置にお
いて、前記冷却手段は、前記ラックにおける歯が設けら
れた領域に対して冷却液を噴射する第1の冷却ジャケッ
トと、前記ラックにおける前記領域の反対側の領域に対
して冷却液を噴射する第2の冷却ジャケットとを備えて
おり、前記第1の冷却ジャケットの単位面積当たりの冷
却液の噴射量が、前記第2の冷却ジャケットの単位面積
当たりの冷却液の噴射量よりも多い構成とする。
According to an induction hardening device for a rack according to a second aspect of the present invention, in the induction hardening device for a rack according to the first aspect, the cooling means cools an area of the rack provided with teeth. A first cooling jacket for injecting a liquid, and a second cooling jacket for injecting a cooling liquid to a region on the opposite side of the region in the rack, wherein a unit area per unit area of the first cooling jacket is provided. Is larger than the coolant injection amount per unit area of the second cooling jacket.

【0079】よって、本発明の請求項2に係るラックの
高周波焼入装置の場合には、前記第1の冷却ジャケット
の単位面積当たりの冷却液の噴射量が、前記第2の冷却
ジャケットの単位面積当たりの冷却液の噴射量よりも多
くすることで、ラックの焼入後の歪み(湾曲)の発生方
向を矯正に適した方向に制御することができる。したが
って、ラックの焼入の良品率を向上させることができ
る。
Therefore, in the case of the induction hardening device for a rack according to claim 2 of the present invention, the injection amount of the cooling liquid per unit area of the first cooling jacket is reduced by the unit of the second cooling jacket. By making the amount of coolant injected per area larger than the amount of coolant injected per unit area, it is possible to control the direction of distortion (curvature) after quenching of the rack in a direction suitable for correction. Therefore, it is possible to improve the yield rate of the hardened rack.

【0080】本発明の請求項3に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1記載のラックの高周波焼入装置にお
いて、前記冷却手段は、前記ラックを浸漬冷却させる冷
却液を貯留した冷却液槽と、前記高周波加熱コイル体に
よって加熱された前記ラックを前記冷却液槽内の冷却液
面下まで移動させる移動手段とを備えており、前記移動
手段によって前記ラックが前記冷却液に浸漬されるとき
には、前記ラックにおける歯が設けられた領域が下にさ
れて浸漬される構成とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an induction hardening apparatus for a rack, wherein the cooling means comprises a cooling liquid storing a cooling liquid for immersing and cooling the rack. A tank, and a moving means for moving the rack heated by the high-frequency heating coil body to below the surface of the cooling liquid in the cooling liquid tank, and the rack is immersed in the cooling liquid by the moving means. Occasionally, the rack is immersed in a region where teeth are provided on the rack.

【0081】よって、本発明の請求項3に係るラックの
高周波焼入装置の場合には、冷却液を貯留した冷却液槽
に、ラックにおける歯が設けられた領域を先に浸漬させ
ることで、ラックの焼入後の歪み(湾曲)の発生方向を
矯正に適した方向に制御することができる。したがっ
て、ラックの焼入の良品率を向上させることができる。
Thus, in the case of the induction hardening device for a rack according to claim 3 of the present invention, the area provided with the teeth of the rack is first immersed in the cooling liquid tank storing the cooling liquid. The direction in which distortion (curvature) occurs after quenching of the rack can be controlled in a direction suitable for straightening. Therefore, it is possible to improve the yield rate of the hardened rack.

【0082】本発明の請求項4に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1記載のラックの高周波焼入装置にお
いて、前記冷却手段は、前記ラックを浸漬冷却させる冷
却液を貯留した冷却液槽と、前記高周波加熱コイル体に
よって加熱された前記ラックを前記冷却液槽内の冷却液
面下まで移動させる移動手段と、前記冷却液面下に設け
られて、浸漬された前記ラックにおける歯が設けられた
領域に対して冷却液を噴射する第1の冷却ジャケットお
よび前記ラックにおける歯が設けられた領域の反対側の
領域に対して冷却液を噴射する第2の冷却ジャケットと
を備えており、前記移動手段によって前記ラックが前記
冷却液に浸漬されるときには、前記ラックにおける歯が
設けられた領域が下にされて浸漬され、前記第1の冷却
ジャケットの単位面積当たりの冷却液の噴射量が、前記
第2の冷却ジャケットの単位面積当たりの冷却液の噴射
量よりも多い構成とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an induction hardening apparatus for a rack, wherein the cooling means comprises a cooling liquid storing a cooling liquid for immersing and cooling the rack. A bath, a moving means for moving the rack heated by the high-frequency heating coil body to a position below the surface of the cooling liquid in the cooling bath, and a tooth provided on the rack immersed below the surface of the cooling liquid and immersed. A first cooling jacket for injecting the cooling liquid to the provided area and a second cooling jacket for injecting the cooling liquid to the area of the rack opposite to the area where the teeth are provided. When the rack is immersed in the cooling liquid by the moving means, the area of the rack where the teeth are provided is lowered and immersed, and the unit of the first cooling jacket is Injection amount of the cooling liquid per product is to many configuration and than the injection amount of the cooling liquid per unit area of the second cooling jacket.

【0083】よって、本発明の請求項4に係るラックの
高周波焼入装置の場合には、冷却液を貯留した冷却液槽
に、ラックにおける歯が設けられた領域を先に浸漬さ
せ、且つ、前記第1の冷却ジャケットの単位面積当たり
の冷却液の噴射量が、前記第2の冷却ジャケットの単位
面積当たりの冷却液の噴射量よりも多くすることで、よ
り確実にラックの焼入後の歪み(湾曲)の発生方向を矯
正に適した方向に制御することができる。したがって、
ラックの焼入の良品率を更に向上させることができる。
Therefore, in the case of the induction hardening device for a rack according to claim 4 of the present invention, the area provided with the teeth of the rack is first immersed in the cooling liquid tank storing the cooling liquid, and By making the injection amount of the cooling liquid per unit area of the first cooling jacket larger than the injection amount of the cooling liquid per unit area of the second cooling jacket, the rack after the hardening of the rack is more reliably. The direction in which distortion (curvature) occurs can be controlled to a direction suitable for correction. Therefore,
The non-defective rate of quenching of the rack can be further improved.

【0084】本発明の請求項5に係るラックの高周波焼
入装置は、請求項1、2、3または4記載のラックの高
周波焼入装置において、前記高周波加熱コイル体は半開
放鞍型の高周波加熱コイル体であって、対をなす側面側
加熱導体部と、前記対をなす側面側加熱導体部と電気的
に接続された頂上側加熱導体部とを有し、且つ前記対を
なす側面側加熱導体部と前記頂上側加熱導体部とは、そ
れぞれ流れる電流が相互に分流・合流関係となるように
接続されたものであり、前記回動機構によって前記ラッ
クが回動開始される前に、前記ラックにおける歯が設け
られた領域は前記頂上側加熱導体部と対向する位置に配
置されて停止加熱される構成とする。
A high-frequency hardening device for a rack according to a fifth aspect of the present invention is the high-frequency hardening device for a rack according to the first, second, third or fourth aspect, wherein the high-frequency heating coil body is a semi-open saddle type high-frequency hardening device. A heating coil body, comprising a pair of side heating conductors, and a top heating conductor electrically connected to the pair of side heating conductors, and the pair of side heating conductors. The heating conductor portion and the top-side heating conductor portion are connected so that currents flowing therefrom are in a shunting / merging relationship with each other, and before the rack starts rotating by the rotating mechanism, An area of the rack where the teeth are provided is arranged at a position facing the top-side heating conductor, and is configured to be stopped and heated.

【0085】よって、本発明の請求項5に係るラックの
高周波焼入装置の場合には、停止加熱中に、前記頂上側
加熱導体部に流れる電流が、ラックにおける歯が設けら
れた領域の従来の加熱不足を補う。したがって、前記領
域の焼入深さの均一化が図られ、これにより、ラックの
全周の焼入深さの均一化が図られる。よって焼入深さの
均一化が図られた品質のより高いラックを提供すること
ができる。
Therefore, in the case of the induction hardening device for a rack according to claim 5 of the present invention, the current flowing through the top-side heating conductor during stop heating is reduced by the conventional method in the region where the teeth are provided in the rack. Make up for insufficient heating. Therefore, the quenching depth of the region is made uniform, and thereby the quenching depth of the entire circumference of the rack is made uniform. Therefore, it is possible to provide a higher quality rack in which the quenching depth is made uniform.

【0086】また、本発明の請求項6〜請求項10に係
るラックの高周波焼入方法は、それぞれ前記本発明の請
求項1〜請求項5に係るラックの高周波焼入装置によっ
て実現できるので、前記本発明の請求項1〜請求項5に
係るラックの高周波焼入装置における効果と同様の効果
を有する。
Further, the induction hardening method for racks according to claims 6 to 10 of the present invention can be realized by the rack induction hardening apparatus according to claims 1 to 5 of the present invention, respectively. It has the same effect as the effect of the induction hardening device for a rack according to claims 1 to 5 of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るラックの高周波焼入方法を実現す
る本発明の実施の形態に係るラックの高周波焼入装置の
要部とラックとを示す概略的説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a main part and a rack of an induction hardening device for a rack according to an embodiment of the present invention for realizing the induction hardening method for a rack according to the present invention.

【図2】本発明に係るラックの高周波焼入方法を実現す
る本発明の実施の形態に係るラックの高周波焼入装置に
用いられる高周波加熱コイル体の加熱導体部と停止加熱
時のラックとの配置関係を説明する概略的説明図であ
る。
FIG. 2 shows the relationship between the heating conductor portion of the high-frequency heating coil body used in the induction hardening device for a rack according to the embodiment of the present invention for realizing the induction hardening method for the rack according to the present invention and the rack during stop heating. It is a schematic explanatory view explaining arrangement relation.

【図3】本発明に係るラックの高周波焼入方法を実現す
る本発明の実施の形態に係るラックの高周波焼入装置に
用いられる高周波加熱コイル体を示す概略的斜視図であ
る。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a high-frequency heating coil body used in the high-frequency hardening apparatus for a rack according to the embodiment of the present invention for realizing the high-frequency hardening method for the rack according to the present invention.

【図4】本発明に係るラックの別の高周波焼入方法を実
現する本発明の別の実施の形態に係るラックの高周波焼
入装置に用いられる冷却ジャケットとラックとを示す概
略的説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a cooling jacket and a rack used in an induction hardening device for a rack according to another embodiment of the present invention for realizing another induction hardening method for a rack according to the present invention. is there.

【図5】従来の直接通電方式によるラックの高周波焼入
装置に関連する図であって、同図(A)は直接通電方式
による従来のラックの高周波焼入装置に用いられるラッ
クの歯面を高周波加熱するための導体部とラックとを示
す概略的側面図、同図(B)は前記装置で焼入されたラ
ックの歯面の焼入パターンを示すラックの概略的断面
図、同図(C)は前記装置で焼入されたラックの歯面と
反対側の焼入パターンを示すラックの概略的断面図であ
る。
FIG. 5 is a diagram related to a conventional induction hardening device for a rack using a direct energization method, and FIG. 5A shows a tooth surface of a rack used for a conventional induction hardening device for a rack using a direct energization method. FIG. 4B is a schematic side view showing a conductor part and a rack for high-frequency heating, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the rack showing a quenching pattern of the tooth surface of the rack quenched by the apparatus; C) is a schematic sectional view of the rack showing a quenching pattern on the opposite side of the tooth surface of the rack quenched by the apparatus.

【図6】従来の高周波誘導加熱方式のラックの高周波焼
入装置であって、丸型コイルによる移動焼入方式による
ものに関する図であって、同図(A)は丸型コイルとラ
ックとを示す概略的断面図、同図(B)は丸型コイルと
ラックとのギャップを説明するための概略的説明図、同
図(C)は前記装置で焼入されたラックの焼入パターン
を示すラックの概略的断面図である。
FIG. 6 is a view showing a conventional induction hardening apparatus for a high frequency induction heating type rack, which is based on a moving hardening method using a round coil, and FIG. 6 (A) shows a round coil and a rack; FIG. 1B is a schematic explanatory view for explaining a gap between a round coil and a rack, and FIG. 1C shows a quenching pattern of a rack quenched by the apparatus. It is a schematic sectional drawing of a rack.

【図7】従来の高周波誘導加熱方式のラックの高周波焼
入装置であって、半開放鞍型コイルによるものに用いら
れる半開放鞍型コイルを示す概略的斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a half-open saddle coil used in a conventional high-frequency induction heating type rack induction hardening apparatus using a half-open saddle coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W ラック 100 高周波加熱コイル体 200 冷却手段 W rack 100 high frequency heating coil body 200 cooling means

───────────────────────────────────────────────────── 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) C21D 1/10 C21D 1/10 Y ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C21D 1/10 C21D 1/10 Y

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ラックを加熱する高周波加熱コイル体
と、前記高周波加熱コイル体が前記ラックを加熱する際
に前記ラックを回動させる回動機構と、前記高周波加熱
コイル体によって加熱された前記ラックにおける歯が設
けられた領域を、前記ラックにおける前記領域の反対側
の領域よりも早く冷却させる冷却手段とを具備している
ことを特徴とするラックの高周波焼入装置。
1. A high-frequency heating coil for heating a rack, a rotating mechanism for rotating the rack when the high-frequency heating coil heats the rack, and the rack heated by the high-frequency heating coil And a cooling means for cooling the area provided with the teeth in the area faster than the area on the opposite side of the area in the rack.
【請求項2】 前記冷却手段は、前記ラックにおける歯
が設けられた領域に対して冷却液を噴射する第1の冷却
ジャケットと、前記ラックにおける前記領域の反対側の
領域に対して冷却液を噴射する第2の冷却ジャケットと
を備えており、前記第1の冷却ジャケットの単位面積当
たりの冷却液の噴射量が、前記第2の冷却ジャケットの
単位面積当たりの冷却液の噴射量よりも多い構成である
ことを特徴とする請求項1記載のラックの高周波焼入装
置。
2. The cooling means comprises: a first cooling jacket for spraying a cooling liquid to a region of the rack where teeth are provided; and a cooling liquid to a region of the rack opposite to the region. A second cooling jacket for injecting, wherein the injection amount of the cooling liquid per unit area of the first cooling jacket is larger than the injection amount of the cooling liquid per unit area of the second cooling jacket. The induction hardening device for a rack according to claim 1, wherein the device is configured.
【請求項3】 前記冷却手段は、前記ラックを浸漬冷却
させる冷却液を貯留した冷却液槽と、前記高周波加熱コ
イル体によって加熱された前記ラックを前記冷却液槽内
の冷却液面下まで移動させる移動手段とを備えており、
前記移動手段によって前記ラックが前記冷却液に浸漬さ
れるときには、前記ラックにおける歯が設けられた領域
が下にされて浸漬される構成であることを特徴とする請
求項1記載のラックの高周波焼入装置。
3. The cooling means moves a cooling liquid tank in which a cooling liquid for immersing and cooling the rack is stored, and the rack heated by the high-frequency heating coil body to a level below the cooling liquid in the cooling liquid tank. Moving means for causing
2. The rack according to claim 1, wherein when the rack is immersed in the cooling liquid by the moving unit, the rack is immersed by lowering a region provided with teeth in the rack. Input device.
【請求項4】 前記冷却手段は、前記ラックを浸漬冷却
させる冷却液を貯留した冷却液槽と、前記高周波加熱コ
イル体によって加熱された前記ラックを前記冷却液槽内
の冷却液面下まで移動させる移動手段と、前記冷却液面
下に設けられて、浸漬された前記ラックにおける歯が設
けられた領域に対して冷却液を噴射する第1の冷却ジャ
ケットおよび前記ラックにおける歯が設けられた領域の
反対側の領域に対して冷却液を噴射する第2の冷却ジャ
ケットとを備えており、前記移動手段によって前記ラッ
クが前記冷却液に浸漬されるときには、前記ラックにお
ける歯が設けられた領域が下にされて浸漬され、前記第
1の冷却ジャケットの単位面積当たりの冷却液の噴射量
が、前記第2の冷却ジャケットの単位面積当たりの冷却
液の噴射量よりも多い構成であることを特徴とする請求
項1記載のラックの高周波焼入装置。
4. The cooling means moves a cooling liquid tank storing a cooling liquid for immersing and cooling the rack, and moves the rack heated by the high-frequency heating coil body below a cooling liquid level in the cooling liquid tank. Moving means for moving, a first cooling jacket which is provided below the surface of the cooling liquid and injects the cooling liquid to a region provided with the teeth in the immersed rack, and a region provided with the teeth in the rack. And a second cooling jacket for injecting a cooling liquid to an area on the opposite side of the rack, and when the rack is immersed in the cooling liquid by the moving means, an area of the rack where teeth are provided is provided. The second cooling jacket is immersed in a lower position, and the injection amount of the cooling liquid per unit area of the first cooling jacket is larger than the injection amount of the cooling liquid per unit area of the second cooling jacket. 2. The induction hardening device for a rack according to claim 1, wherein the hardening device has a simple structure.
【請求項5】 前記高周波加熱コイル体は半開放鞍型の
高周波加熱コイル体であって、対をなす側面側加熱導体
部と、前記対をなす側面側加熱導体部と電気的に接続さ
れた頂上側加熱導体部とを有し、且つ前記対をなす側面
側加熱導体部と前記頂上側加熱導体部とは、それぞれ流
れる電流が相互に分流・合流関係となるように接続され
たものであり、前記回動機構によって前記ラックが回動
開始される前に、前記ラックにおける歯が設けられた領
域は前記頂上側加熱導体部と対向する位置に配置されて
停止加熱される構成であることを特徴とする請求項1、
2、3または4記載のラックの高周波焼入装置。
5. The high-frequency heating coil body is a semi-open saddle-type high-frequency heating coil body, and is electrically connected to a pair of side heating conductors and the pair of side heating conductors. A top heating conductor, and the pair of side heating conductors and the top heating conductor are connected so that currents flowing therethrough have a shunting / merging relationship with each other. Before the rotation of the rack is started by the rotation mechanism, the region of the rack where the teeth are provided is arranged at a position facing the top-side heating conductor and is stopped and heated. Claim 1, characterized in that:
The induction hardening device for a rack according to 2, 3 or 4.
【請求項6】 ラックを回動させつつ、高周波加熱コイ
ル体によって加熱する工程と、加熱完了後に、前記ラッ
クにおける歯が設けられた領域を、前記ラックにおける
前記領域の反対側の領域よりも早く冷却させる工程とを
備えていることを特徴とするラックの高周波焼入方法。
6. A step of heating by a high-frequency heating coil body while rotating the rack, and, after the heating is completed, the area of the rack where the teeth are provided is earlier than the area of the rack opposite to the area. And a step of cooling the rack.
【請求項7】 前記冷却させる工程は、前記加熱完了後
に、前記ラックにおける歯が設けられた領域に対して冷
却液を噴射する第1の冷却ジャケットによる単位面積当
たりの冷却液の噴射量を、前記ラックにおける歯が設け
られた領域の反対側の領域に対して冷却液を噴射する第
2の冷却ジャケットによる単位面積当たりの冷却液の噴
射量よりも多くして、前記ラックにおける歯が設けられ
た側を、前記ラックにおける歯が設けられた側の反対側
よりも早く冷却させることを特徴とする請求項6記載の
ラックの高周波焼入方法。
7. The cooling step includes, after the completion of the heating, an injection amount of the cooling liquid per unit area by a first cooling jacket that injects the cooling liquid to a region where the teeth are provided in the rack, The rack is provided with teeth in the rack at a rate greater than the amount of coolant injected per unit area by the second cooling jacket that injects coolant into a region on the opposite side of the region provided with the teeth in the rack. 7. The induction hardening method for a rack according to claim 6, wherein a side of the rack is cooled faster than a side of the rack opposite to a side on which the teeth are provided.
【請求項8】 前記冷却させる工程は、前記加熱完了後
に、前記ラックにおける歯が設けられた領域を下にして
冷却液に浸漬させて、前記ラックにおける歯が設けられ
た領域を前記ラックにおける歯が設けられた領域の反対
側の領域よりも早く冷却させることを特徴とする請求項
6記載のラックの高周波焼入方法。
8. The step of cooling includes, after the completion of the heating, immersing the rack in a cooling liquid with a region provided with the teeth down in the rack so that the region provided with the teeth in the rack is provided with the teeth in the rack. 7. The induction hardening method for a rack according to claim 6, wherein the rack is cooled faster than a region on the opposite side of the region provided with.
【請求項9】 前記冷却させる工程は、前記加熱完了後
に、前記ラックにおける歯が設けられた領域を下にして
冷却液に浸漬させた後、前記ラックにおける歯が設けら
れた領域を冷却するために前記冷却液中に設けた第1の
冷却ジャケットからの冷却液噴射量を、前記ラックにお
ける歯が設けられた領域の反対側の領域を冷却するため
に前記冷却液中に設けた第2の冷却ジャケットからの冷
却液噴射量よりも多くして、前記ラックにおける歯が設
けられた領域を前記ラックにおける歯が設けられた領域
の反対側の領域よりも早く冷却させることを特徴とする
請求項6記載のラックの高周波焼入方法。
9. The step of cooling includes, after completion of the heating, immersing the rack in a cooling liquid with the area provided with the teeth down, and then cooling the area provided with the teeth in the rack. The amount of the coolant sprayed from the first cooling jacket provided in the coolant is changed to the second coolant provided in the coolant to cool a region of the rack opposite to the region provided with the teeth. The cooling liquid injection amount from the cooling jacket is set to be larger than the cooling liquid, so that the area of the rack where the teeth are provided is cooled faster than the area of the rack opposite to the area where the teeth are provided. 6. The method of induction hardening of a rack according to 6.
【請求項10】 対をなす側面側加熱導体部と、前記対
をなす側面側加熱導体部と電気的に接続された頂上側加
熱導体部とを有し且つ前記対をなす側面側加熱導体部と
前記頂上側加熱導体部とは、それぞれ流れる電流が相互
に分流・合流関係となる接続とした半開放鞍型の高周波
加熱コイル体の頂上側加熱導体部を前記ラックにおける
歯が設けられた領域に対向させて、前記加熱する工程前
に前記領域を停止加熱することを特徴とする請求項6、
7、8または9記載のラックの高周波焼入方法。
10. A pair of side-surface heating conductors having a pair of side-surface heating conductors and a top-side heating conductor electrically connected to the pair of side-surface heating conductors. And the top-side heating conductor portion, the top-side heating conductor portion of the semi-open saddle-type high-frequency heating coil body connected so that the flowing currents are in a shunting / merging relationship with each other. Wherein the region is stopped and heated before the heating step.
7. The method of induction hardening of a rack according to 7, 8, or 9.
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