JP2001115211A - シャフト状ワークの高周波焼入装置及び高周波焼入方法 - Google Patents
シャフト状ワークの高周波焼入装置及び高周波焼入方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱が開始される位置と加熱が終了する位置
とでも、他の部分と同様の適正な深さの硬化層を形成す
ることができるようにする。 【構成】 シャフト状ワークＷの加熱を開始する位置と
終了する位置とでは、離移動機構で円弧状加熱導体部と
シャフト状ワークＷの周面とのギャップを適正値Ｇにす
るとともに、直線状加熱導体部１１０、１１０とシャフ
ト状ワークＷの周面とのギャップを適正値Ｇ以上にし、
加熱の開始及び終了位置以外では、接離移動機構で直線
状加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷの周
面とのギャップを適正値Ｇにするとともに、円弧状加熱
導体部１２０、１４０とシャフト状ワークＷの周面との
ギャップを適正値Ｇ以上にする。
とでも、他の部分と同様の適正な深さの硬化層を形成す
ることができるようにする。 【構成】 シャフト状ワークＷの加熱を開始する位置と
終了する位置とでは、離移動機構で円弧状加熱導体部と
シャフト状ワークＷの周面とのギャップを適正値Ｇにす
るとともに、直線状加熱導体部１１０、１１０とシャフ
ト状ワークＷの周面とのギャップを適正値Ｇ以上にし、
加熱の開始及び終了位置以外では、接離移動機構で直線
状加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷの周
面とのギャップを適正値Ｇにするとともに、円弧状加熱
導体部１２０、１４０とシャフト状ワークＷの周面との
ギャップを適正値Ｇ以上にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シャフト状ワーク
を高周波焼入するシャフト状ワークの高周波焼入装置
と、シャフト状ワークの高周波焼入方法とに関する。
を高周波焼入するシャフト状ワークの高周波焼入装置
と、シャフト状ワークの高周波焼入方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のシャフト状ワークの高周波焼入
装置は、シャフト状ワークを横向きに支持するとともに
軸芯を中心として回転駆動させるワーク支持機構と、シ
ャフト状ワークを加熱する高周波加熱コイルと、この高
周波加熱コイルによって加熱された部分に冷却液を噴射
する冷却ジャケットと、シャフト状ワークの軸芯に沿っ
て高周波加熱コイルを移動させる移動機構とを有してい
る。
装置は、シャフト状ワークを横向きに支持するとともに
軸芯を中心として回転駆動させるワーク支持機構と、シ
ャフト状ワークを加熱する高周波加熱コイルと、この高
周波加熱コイルによって加熱された部分に冷却液を噴射
する冷却ジャケットと、シャフト状ワークの軸芯に沿っ
て高周波加熱コイルを移動させる移動機構とを有してい
る。
【０００３】前記高周波加熱コイルとしては、前記軸芯
を挟んで対向する一対の直線状加熱導体部と、この直線
状加熱導体部を連結する１つの略半円状の円弧状導体部
と、高周波加熱コイルを高周波電源と接続する一対の給
電導体部と、この給電導体部と前記直線状加熱導体部を
連結する一対の略１／４円弧状の１／４円弧状導体部と
が一体に形成されたいわゆる半開放鞍型コイルが使用さ
れる。
を挟んで対向する一対の直線状加熱導体部と、この直線
状加熱導体部を連結する１つの略半円状の円弧状導体部
と、高周波加熱コイルを高周波電源と接続する一対の給
電導体部と、この給電導体部と前記直線状加熱導体部を
連結する一対の略１／４円弧状の１／４円弧状導体部と
が一体に形成されたいわゆる半開放鞍型コイルが使用さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のシャフト状ワークの高周波焼入装置には、以下
のような問題点がある。すなわち、加熱が開始される位
置と加熱が終了する位置とでは、加熱が主として直線状
加熱導体部で行われるため他の部分より形成される硬化
層が浅くなってしまうのである。これは、加熱が開始さ
れる位置では、高周波加熱コイルの移動によって、直線
状加熱導体部がすぐに移動してしまい、加熱が不十分と
なるためである。また、加熱が終了する位置でも、同様
に直線状加熱導体部が到達した時点で加熱が終了してし
まうためである。
た従来のシャフト状ワークの高周波焼入装置には、以下
のような問題点がある。すなわち、加熱が開始される位
置と加熱が終了する位置とでは、加熱が主として直線状
加熱導体部で行われるため他の部分より形成される硬化
層が浅くなってしまうのである。これは、加熱が開始さ
れる位置では、高周波加熱コイルの移動によって、直線
状加熱導体部がすぐに移動してしまい、加熱が不十分と
なるためである。また、加熱が終了する位置でも、同様
に直線状加熱導体部が到達した時点で加熱が終了してし
まうためである。
【０００５】かかる問題を解消するために、加熱が開始
される位置と終了する位置とでの加熱時間を延長するこ
とも考えられる。しかし、このような加熱時間の延長
は、加熱が終了する位置の直前の位置とのオーバーヒー
トを招くため、加熱が開始される位置と終了する位置と
に形成される硬化層は適正な深さになっても、それ以外
の部分の硬化層が深くなりすぎるという新たな問題を招
来する。
される位置と終了する位置とでの加熱時間を延長するこ
とも考えられる。しかし、このような加熱時間の延長
は、加熱が終了する位置の直前の位置とのオーバーヒー
トを招くため、加熱が開始される位置と終了する位置と
に形成される硬化層は適正な深さになっても、それ以外
の部分の硬化層が深くなりすぎるという新たな問題を招
来する。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、加熱が開始される位置と加熱が終了する位置とで
も、他の部分と同様の適正な深さの硬化層を形成するこ
とができるシャフト状ワークの高周波焼入装置を提供す
ることを目的としている。
で、加熱が開始される位置と加熱が終了する位置とで
も、他の部分と同様の適正な深さの硬化層を形成するこ
とができるシャフト状ワークの高周波焼入装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るシャフト状
ワークの高周波焼入装置は、シャフト状ワークを加熱す
る高周波加熱コイルと、この高周波加熱コイルによって
加熱された部分に冷却液を噴射する冷却ジャケットと、
前記高周波加熱コイルとシャフト状ワークとをシャフト
状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させる移動機構
と、前記高周波加熱コイルとシャフト状ワークとを相対
的に接離移動させる接離移動機構とを備えており、前記
高周波加熱コイルは、シャフト状ワークの軸芯に沿った
直線状加熱導体部と、シャフト状ワークの周面を跨ぐ円
弧状加熱導体部とを有しており、シャフト状ワークの加
熱を開始する位置と終了する位置とでは、前記接離移動
機構で円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面との
ギャップを適正値にするとともに、前記直線状加熱導体
部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値以上
にし、加熱の開始及び終了位置以外では、前記接離移動
機構で直線状加熱導体部とシャフト状ワークの周面との
ギャップを適正値にするとともに、前記円弧状加熱導体
部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値以上
にするのである。
ワークの高周波焼入装置は、シャフト状ワークを加熱す
る高周波加熱コイルと、この高周波加熱コイルによって
加熱された部分に冷却液を噴射する冷却ジャケットと、
前記高周波加熱コイルとシャフト状ワークとをシャフト
状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させる移動機構
と、前記高周波加熱コイルとシャフト状ワークとを相対
的に接離移動させる接離移動機構とを備えており、前記
高周波加熱コイルは、シャフト状ワークの軸芯に沿った
直線状加熱導体部と、シャフト状ワークの周面を跨ぐ円
弧状加熱導体部とを有しており、シャフト状ワークの加
熱を開始する位置と終了する位置とでは、前記接離移動
機構で円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面との
ギャップを適正値にするとともに、前記直線状加熱導体
部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値以上
にし、加熱の開始及び終了位置以外では、前記接離移動
機構で直線状加熱導体部とシャフト状ワークの周面との
ギャップを適正値にするとともに、前記円弧状加熱導体
部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値以上
にするのである。
【０００８】また、本発明に係るシャフト状ワークの高
周波焼入方法は、シャフト状ワークと高周波加熱コイル
とをシャフト状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させ
てシャフト状ワークを加熱し、加熱された部分を冷却し
てシャフト状ワークに高周波焼入を施すシャフト状ワー
クの高周波焼入方法であって、シャフト状ワークの加熱
を開始する位置と終了する位置とでは、高周波加熱コイ
ルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギ
ャップを適正値にするとともに、高周波加熱コイルの直
線状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップ
を適正値以上にし、加熱の開始及び終了位置以外では、
高周波加熱コイルの直線状加熱導体部とシャフト状ワー
クの周面とのギャップを適正値にするとともに、高周波
加熱コイルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周
面とのギャップを適正値以上にする。
周波焼入方法は、シャフト状ワークと高周波加熱コイル
とをシャフト状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させ
てシャフト状ワークを加熱し、加熱された部分を冷却し
てシャフト状ワークに高周波焼入を施すシャフト状ワー
クの高周波焼入方法であって、シャフト状ワークの加熱
を開始する位置と終了する位置とでは、高周波加熱コイ
ルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギ
ャップを適正値にするとともに、高周波加熱コイルの直
線状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップ
を適正値以上にし、加熱の開始及び終了位置以外では、
高周波加熱コイルの直線状加熱導体部とシャフト状ワー
クの周面とのギャップを適正値にするとともに、高周波
加熱コイルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周
面とのギャップを適正値以上にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
シャフト状ワークの高周波焼入装置の概略的構成と高周
波焼入方法とを説明する概略的構成図、図２は本発明の
実施の形態に係るシャフト状ワークの高周波焼入装置の
概略的構成と高周波焼入方法とを説明する概略的構成
図、図３は本発明の実施の形態に係るシャフト状ワーク
の高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説
明する概略的構成図、図４は本発明の実施の形態に係る
シャフト状ワークの高周波焼入装置に用いられる高周波
加熱コイルの概略的斜視図、図５は本発明の実施の形態
に係るシャフト状ワークの高周波焼入装置の高周波加熱
コイルとシャフト状ワークとの間のギャップを示す概略
的説明図である。
シャフト状ワークの高周波焼入装置の概略的構成と高周
波焼入方法とを説明する概略的構成図、図２は本発明の
実施の形態に係るシャフト状ワークの高周波焼入装置の
概略的構成と高周波焼入方法とを説明する概略的構成
図、図３は本発明の実施の形態に係るシャフト状ワーク
の高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説
明する概略的構成図、図４は本発明の実施の形態に係る
シャフト状ワークの高周波焼入装置に用いられる高周波
加熱コイルの概略的斜視図、図５は本発明の実施の形態
に係るシャフト状ワークの高周波焼入装置の高周波加熱
コイルとシャフト状ワークとの間のギャップを示す概略
的説明図である。
【００１０】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワー
クの高周波焼入装置は、シャフト状ワークＷを加熱する
高周波加熱コイル１００と、この高周波加熱コイル１０
０によって加熱された部分に冷却液を噴射する冷却ジャ
ケット２００と、前記高周波加熱コイル１００をシャフ
ト状ワークＷの軸芯ＷＬに沿って移動させる移動機構３
００と、前記高周波加熱コイル１００をシャフト状ワー
クＷに接離移動させる接離移動機構４００とを備えてい
る。また、このシャフト状ワークの高周波焼入装置は、
シャフト状ワークＷを横向きに支持するとともにシャフ
ト状ワークＷの軸芯ＷＬを中心として回転駆動させるワ
ーク支持機構５００を有している。
クの高周波焼入装置は、シャフト状ワークＷを加熱する
高周波加熱コイル１００と、この高周波加熱コイル１０
０によって加熱された部分に冷却液を噴射する冷却ジャ
ケット２００と、前記高周波加熱コイル１００をシャフ
ト状ワークＷの軸芯ＷＬに沿って移動させる移動機構３
００と、前記高周波加熱コイル１００をシャフト状ワー
クＷに接離移動させる接離移動機構４００とを備えてい
る。また、このシャフト状ワークの高周波焼入装置は、
シャフト状ワークＷを横向きに支持するとともにシャフ
ト状ワークＷの軸芯ＷＬを中心として回転駆動させるワ
ーク支持機構５００を有している。
【００１１】まず、本発明の実施の形態に係るシャフト
状ワークの高周波焼入装置によって高周波焼入が施され
るシャフト状ワークＷは、例えば旋盤の主軸として使用
されるものが挙げられる。このシャフト状ワークＷは、
外径がＲの円棒状であって、高周波加熱コイル１００の
加熱導体部１２０、１４０、１４０との間のギャップの
適正値はＧである。
状ワークの高周波焼入装置によって高周波焼入が施され
るシャフト状ワークＷは、例えば旋盤の主軸として使用
されるものが挙げられる。このシャフト状ワークＷは、
外径がＲの円棒状であって、高周波加熱コイル１００の
加熱導体部１２０、１４０、１４０との間のギャップの
適正値はＧである。
【００１２】前記高周波加熱コイル１００は、図４に示
すように、シャフト状ワークＷの軸芯ＷＬを挟んで対向
する一対の直線状加熱導体部１１０、１１０と、この直
線状加熱導体部１１０、１１０を連結する１つの略半円
状の円弧状加熱導体部１２０と、高周波加熱コイル１０
０を高周波電源（図示省略）と接続する一対の給電導体
部１３０、１３０と、この給電導体部１３０、１３０と
前記直線状加熱導体部１１０、１１０を連結する一対の
略１／４円弧状の１／４円弧状加熱導体部１４０、１４
０とが一体に形成されたいわゆる半開放鞍型コイルであ
る。すなわち、この高周波加熱コイル１００には、略半
円状の円弧状加熱導体部１２０と、略１／４円弧状の一
対の１／４円弧状加熱導体部１４０、１４０との２種類
の円弧状加熱導体部が存在するのである。
すように、シャフト状ワークＷの軸芯ＷＬを挟んで対向
する一対の直線状加熱導体部１１０、１１０と、この直
線状加熱導体部１１０、１１０を連結する１つの略半円
状の円弧状加熱導体部１２０と、高周波加熱コイル１０
０を高周波電源（図示省略）と接続する一対の給電導体
部１３０、１３０と、この給電導体部１３０、１３０と
前記直線状加熱導体部１１０、１１０を連結する一対の
略１／４円弧状の１／４円弧状加熱導体部１４０、１４
０とが一体に形成されたいわゆる半開放鞍型コイルであ
る。すなわち、この高周波加熱コイル１００には、略半
円状の円弧状加熱導体部１２０と、略１／４円弧状の一
対の１／４円弧状加熱導体部１４０、１４０との２種類
の円弧状加熱導体部が存在するのである。
【００１３】しかも、この高周波加熱コイル１００の一
対の直線状加熱導体部１１０、１１０は、図５（Ｂ）に
示すように、２Ｇ＋Ｒの間隔を有して対向している。す
なわち、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０の間に
円棒状のシャフト状ワークＷをセットすると、各直線状
加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷとの間
のギャップを適正値Ｇとすることができるのである。
対の直線状加熱導体部１１０、１１０は、図５（Ｂ）に
示すように、２Ｇ＋Ｒの間隔を有して対向している。す
なわち、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０の間に
円棒状のシャフト状ワークＷをセットすると、各直線状
加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷとの間
のギャップを適正値Ｇとすることができるのである。
【００１４】また、この高周波加熱コイル１００の円弧
状加熱導体部１２０は、略Ｕ字形状に形成されている。
この円弧状加熱導体部１２０の湾曲した湾曲部１２１の
内径は、図５（Ｃ）に示すように、２Ｇ＋Ｒに設定され
ている。すなわち、湾曲部１２１にシャフト状ワークＷ
をセットすると、湾曲部１２１とシャフト状ワークＷと
の間のギャップを適正値Ｇとすることができるように形
成されているのである。一方、前記湾曲部１２１から下
方に向かって延出された一対の直線部１２２、１２２の
間隔は、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０の間隔
２Ｇ＋Ｒと等しくなっている。
状加熱導体部１２０は、略Ｕ字形状に形成されている。
この円弧状加熱導体部１２０の湾曲した湾曲部１２１の
内径は、図５（Ｃ）に示すように、２Ｇ＋Ｒに設定され
ている。すなわち、湾曲部１２１にシャフト状ワークＷ
をセットすると、湾曲部１２１とシャフト状ワークＷと
の間のギャップを適正値Ｇとすることができるように形
成されているのである。一方、前記湾曲部１２１から下
方に向かって延出された一対の直線部１２２、１２２の
間隔は、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０の間隔
２Ｇ＋Ｒと等しくなっている。
【００１５】さらに、一対の略１／４円弧状の１／４円
弧状加熱導体部１４０、１４０も、円弧状加熱導体部１
２０と同様に、略１／４円弧状の１／４湾曲部１４１
と、この１／４湾曲部１４１から下方に向かって延出さ
れた一対の直線部１４２、１４２とを有している。従っ
て、この高周波加熱コイル１００では、一対の１／４円
弧状加熱導体部１４０、１４０が向かい合うようになっ
ているので、一対の１／４円弧状加熱導体部１４０、１
４０は、前記円弧状加熱導体部１２０と実質的に同一の
ものになっているのである。
弧状加熱導体部１４０、１４０も、円弧状加熱導体部１
２０と同様に、略１／４円弧状の１／４湾曲部１４１
と、この１／４湾曲部１４１から下方に向かって延出さ
れた一対の直線部１４２、１４２とを有している。従っ
て、この高周波加熱コイル１００では、一対の１／４円
弧状加熱導体部１４０、１４０が向かい合うようになっ
ているので、一対の１／４円弧状加熱導体部１４０、１
４０は、前記円弧状加熱導体部１２０と実質的に同一の
ものになっているのである。
【００１６】よって、この一対の１／４円弧状加熱導体
部１４０、１４０は、一対の１／４湾曲部１４１、１４
１からなる部分の内径は、図５（Ａ）に示すように、２
Ｇ＋Ｒに設定されている。すなわち、１／４湾曲部１４
１、１４１からなる部分にシャフト状ワークＷをセット
すると、１／４湾曲部１４１、１４１とシャフト状ワー
クＷとの間のギャップを適正値Ｇにすることができるの
である。一方、前記１／４湾曲部１４１、１４１から下
方に向かって延出された一対の直線部１４２、１４２の
間隔は、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０の間隔
２Ｇ＋Ｒと等しくなっている。
部１４０、１４０は、一対の１／４湾曲部１４１、１４
１からなる部分の内径は、図５（Ａ）に示すように、２
Ｇ＋Ｒに設定されている。すなわち、１／４湾曲部１４
１、１４１からなる部分にシャフト状ワークＷをセット
すると、１／４湾曲部１４１、１４１とシャフト状ワー
クＷとの間のギャップを適正値Ｇにすることができるの
である。一方、前記１／４湾曲部１４１、１４１から下
方に向かって延出された一対の直線部１４２、１４２の
間隔は、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０の間隔
２Ｇ＋Ｒと等しくなっている。
【００１７】なお、この高周波加熱コイル１００は、銅
等の導電性を有する角パイプから構成されている。そし
て、自身のオーバーヒートを防止するため、内部に冷却
液が循環するようになっている。
等の導電性を有する角パイプから構成されている。そし
て、自身のオーバーヒートを防止するため、内部に冷却
液が循環するようになっている。
【００１８】このように構成された高周波加熱コイル１
００は、移動機構３００によってシャフト状ワークＷに
沿って移動させられる。前記移動機構３００としては、
例えば送りネジ３１０と、この送りネジ３１０によって
スライドさせられるスライダ３２０と、前記送りネジ３
１０を回転駆動するモータ３３０とを有したものが挙げ
れられる。前記スライダ３２０には、高周波加熱コイル
１００が取り付けられ、送りネジ３１０が回転駆動され
ることで、高周波加熱コイル１００がシャフト状ワーク
Ｗの軸芯ＷＬに沿って移動するのである。
００は、移動機構３００によってシャフト状ワークＷに
沿って移動させられる。前記移動機構３００としては、
例えば送りネジ３１０と、この送りネジ３１０によって
スライドさせられるスライダ３２０と、前記送りネジ３
１０を回転駆動するモータ３３０とを有したものが挙げ
れられる。前記スライダ３２０には、高周波加熱コイル
１００が取り付けられ、送りネジ３１０が回転駆動され
ることで、高周波加熱コイル１００がシャフト状ワーク
Ｗの軸芯ＷＬに沿って移動するのである。
【００１９】前記ワーク支持機構５００は、シャフト状
ワークＷを横向きに支持するとともにシャフト状ワーク
Ｗの軸芯ＷＬを中心として回転駆動させるものである。
かかるワーク支持機構５００は、シャフト状ワークＷの
一端を把持するチャック部５１０と、このチャック部５
１０を回転駆動する回転駆動部５２０と、前記チャック
部５１０と対向してシャフト状ワークＷの他端を支持す
る支持センター５３０と、チャック部５１０と支持セン
ター５３０とを接離移動させる移動部（図示省略）とを
有している。
ワークＷを横向きに支持するとともにシャフト状ワーク
Ｗの軸芯ＷＬを中心として回転駆動させるものである。
かかるワーク支持機構５００は、シャフト状ワークＷの
一端を把持するチャック部５１０と、このチャック部５
１０を回転駆動する回転駆動部５２０と、前記チャック
部５１０と対向してシャフト状ワークＷの他端を支持す
る支持センター５３０と、チャック部５１０と支持セン
ター５３０とを接離移動させる移動部（図示省略）とを
有している。
【００２０】前記冷却ジャケット２００は、高周波加熱
コイル１００の移動に伴って移動するように構成されて
いる。具体的には、高周波加熱コイル１００の３つの加
熱導体部１１０、１２０、１４０の後方に付設されてい
るのである。この冷却ジャケット２００の内側面には、
後ろ向きの複数個の噴射孔（図示省略）が開設されてお
り、この噴射孔から冷却液を噴射するようになってい
る。
コイル１００の移動に伴って移動するように構成されて
いる。具体的には、高周波加熱コイル１００の３つの加
熱導体部１１０、１２０、１４０の後方に付設されてい
るのである。この冷却ジャケット２００の内側面には、
後ろ向きの複数個の噴射孔（図示省略）が開設されてお
り、この噴射孔から冷却液を噴射するようになってい
る。
【００２１】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワー
クの高周波焼入装置において最も重要なポイントである
接離移動機構４００は、前記高周波加熱コイル１００を
シャフト状ワークＷに接離移動させるものである。具体
的には、前記移動機構３００が取り付けられた基台４１
０と、この基台４１０を前記移動機構３００ごと上下動
させるシリンダ４２０とを有している。この接離移動機
構４００は、基台４１０を上げると、高周波加熱コイル
１００の一対の直線状加熱導体部１１０、１１０が、シ
ャフト状ワークＷの軸芯ＷＬを挟んで対向するととも
に、両者の間のギャップが適正値Ｇとなり、基台４１０
を下げると円弧状加熱導体部１２０と、一対の１／４円
弧状加熱導体部１４０、１４０とシャフト状ワークＷの
周面とのギャップが適正値Ｇになるようになっている。
クの高周波焼入装置において最も重要なポイントである
接離移動機構４００は、前記高周波加熱コイル１００を
シャフト状ワークＷに接離移動させるものである。具体
的には、前記移動機構３００が取り付けられた基台４１
０と、この基台４１０を前記移動機構３００ごと上下動
させるシリンダ４２０とを有している。この接離移動機
構４００は、基台４１０を上げると、高周波加熱コイル
１００の一対の直線状加熱導体部１１０、１１０が、シ
ャフト状ワークＷの軸芯ＷＬを挟んで対向するととも
に、両者の間のギャップが適正値Ｇとなり、基台４１０
を下げると円弧状加熱導体部１２０と、一対の１／４円
弧状加熱導体部１４０、１４０とシャフト状ワークＷの
周面とのギャップが適正値Ｇになるようになっている。
【００２２】すなわち、前記接離移動機構４００は、直
線状加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷの
周面とを接近させ、２種類の円弧状加熱導体部１２０、
１４０、１４０をシャフト状ワークＷの周面から離すこ
とができるとともに、２種類の円弧状加熱導体部１２
０、１４０、１４０とシャフト状ワークＷの周面とを接
近させ、前記直線状加熱導体部１１０、１１０をシャフ
ト状ワークＷの周面から離すことができるのである。
線状加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷの
周面とを接近させ、２種類の円弧状加熱導体部１２０、
１４０、１４０をシャフト状ワークＷの周面から離すこ
とができるとともに、２種類の円弧状加熱導体部１２
０、１４０、１４０とシャフト状ワークＷの周面とを接
近させ、前記直線状加熱導体部１１０、１１０をシャフ
ト状ワークＷの周面から離すことができるのである。
【００２３】このように構成されたシャフト状ワークの
高周波焼入装置によるシャフト状ワークＷの高周波焼入
について説明する。まず、ワーク支持機構５００のチャ
ック部５１０と支持センター５３０とでシャフト状ワー
クＷを支持する。この時、高周波加熱コイル１００は、
接離移動機構４００によって最も高い位置に持ち上げら
れているため、シャフト状ワークＷの支持のための障害
とはならない。
高周波焼入装置によるシャフト状ワークＷの高周波焼入
について説明する。まず、ワーク支持機構５００のチャ
ック部５１０と支持センター５３０とでシャフト状ワー
クＷを支持する。この時、高周波加熱コイル１００は、
接離移動機構４００によって最も高い位置に持ち上げら
れているため、シャフト状ワークＷの支持のための障害
とはならない。
【００２４】接離移動機構４００によって高周波加熱コ
イル１００を下げる。この際、図１に示すように、シャ
フト状ワークＷの加熱を開始する部分と、一対の１／４
円弧状加熱導体部１４０、１４０の湾曲部１４１、１４
１との間のギャップを適正値Ｇにしておく。この場合、
一対の直線状加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワ
ークＷとの間のギャップは適正値Ｇ以上になっている。
また、この場合は、シャフト状ワークＷの周面と、円弧
状加熱導体部１２０の湾曲部１２１との間のギャップも
適正値Ｇになっている。
イル１００を下げる。この際、図１に示すように、シャ
フト状ワークＷの加熱を開始する部分と、一対の１／４
円弧状加熱導体部１４０、１４０の湾曲部１４１、１４
１との間のギャップを適正値Ｇにしておく。この場合、
一対の直線状加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワ
ークＷとの間のギャップは適正値Ｇ以上になっている。
また、この場合は、シャフト状ワークＷの周面と、円弧
状加熱導体部１２０の湾曲部１２１との間のギャップも
適正値Ｇになっている。
【００２５】この状態で高周波電源から高周波加熱コイ
ル１００に高周波電流を供給する。すると、シャフト状
ワークＷの加熱を開始する部分は、主に１／４円弧状加
熱導体部１４０、１４０の湾曲部１４１、１４１を流れ
る高周波電流に起因する誘導電流によって加熱される。
ル１００に高周波電流を供給する。すると、シャフト状
ワークＷの加熱を開始する部分は、主に１／４円弧状加
熱導体部１４０、１４０の湾曲部１４１、１４１を流れ
る高周波電流に起因する誘導電流によって加熱される。
【００２６】高周波電流の供給から所定時間経過する
と、移動機構３００と接離移動機構４００とが作動す
る。すなわち、移動機構３００は、モータ３３０を駆動
することで高周波加熱コイル１００をシャフト状ワーク
Ｗの軸芯ＷＬに沿って移動させ始め、接離移動機構４０
０は、シリンダ４２０で高周波加熱コイル１００を基台
４１０ごと上昇させるのである。この高周波加熱コイル
１００の上昇は、図２に示すように、一対の直線状加熱
導体部１１０、１１０がシャフト状ワークＷの軸芯ＷＬ
を挟んで対向するまで行われる。これで、一対の直線状
加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷの周面
との間のギャップが適正値Ｇになる。この場合、円弧状
加熱１２０及び１／４円弧状加熱導体部１４０、１４０
との間のギャップは適正値Ｇ以上になっている。
と、移動機構３００と接離移動機構４００とが作動す
る。すなわち、移動機構３００は、モータ３３０を駆動
することで高周波加熱コイル１００をシャフト状ワーク
Ｗの軸芯ＷＬに沿って移動させ始め、接離移動機構４０
０は、シリンダ４２０で高周波加熱コイル１００を基台
４１０ごと上昇させるのである。この高周波加熱コイル
１００の上昇は、図２に示すように、一対の直線状加熱
導体部１１０、１１０がシャフト状ワークＷの軸芯ＷＬ
を挟んで対向するまで行われる。これで、一対の直線状
加熱導体部１１０、１１０とシャフト状ワークＷの周面
との間のギャップが適正値Ｇになる。この場合、円弧状
加熱１２０及び１／４円弧状加熱導体部１４０、１４０
との間のギャップは適正値Ｇ以上になっている。
【００２７】また、前記湾曲部１４１、１４１で加熱さ
れた部分には、冷却ジャケット２００から冷却液が噴射
されることで高周波焼入が施される。
れた部分には、冷却ジャケット２００から冷却液が噴射
されることで高周波焼入が施される。
【００２８】高周波加熱コイル１００は、移動機構３０
０によってシャフト状ワークＷの軸芯ＷＬに沿って移動
しつつ、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０を流れ
る高周波電流に起因する誘導電流によってシャフト状ワ
ークＷの周面を加熱する。また、加熱された部分は、冷
却ジャケット２００からの冷却液によって冷却されて高
周波焼入が施される。
０によってシャフト状ワークＷの軸芯ＷＬに沿って移動
しつつ、一対の直線状加熱導体部１１０、１１０を流れ
る高周波電流に起因する誘導電流によってシャフト状ワ
ークＷの周面を加熱する。また、加熱された部分は、冷
却ジャケット２００からの冷却液によって冷却されて高
周波焼入が施される。
【００２９】高周波加熱コイル１００の円弧状加熱導体
部１２０が加熱を終了する位置にまで達すると、移動機
構３００による高周波加熱コイル１００の移動が停止さ
れ、接離移動機構４００により高周波加熱コイル１００
が上昇する。すなわち、円弧状加熱導体部１２０と加熱
を終了する位置との間のギャップを適正値Ｇにするので
ある。この場合、一対の直線状加熱導体部１１０、１１
０とシャフト状ワークＷとの間のギャップは適正値Ｇ以
上になっている。そして、円弧状加熱導体部１２０の湾
曲部１２１に流れる高周波電流に起因する誘導電流によ
って、前記円弧状加熱導体部１２０と同様に、加熱が終
了する部分が加熱されるのである。
部１２０が加熱を終了する位置にまで達すると、移動機
構３００による高周波加熱コイル１００の移動が停止さ
れ、接離移動機構４００により高周波加熱コイル１００
が上昇する。すなわち、円弧状加熱導体部１２０と加熱
を終了する位置との間のギャップを適正値Ｇにするので
ある。この場合、一対の直線状加熱導体部１１０、１１
０とシャフト状ワークＷとの間のギャップは適正値Ｇ以
上になっている。そして、円弧状加熱導体部１２０の湾
曲部１２１に流れる高周波電流に起因する誘導電流によ
って、前記円弧状加熱導体部１２０と同様に、加熱が終
了する部分が加熱されるのである。
【００３０】このようにして、加熱を開始する位置と終
了する位置とでは、１／４円弧状加熱導体部１４０、１
４０及び円弧状加熱導体部１２０による加熱をギャップ
の適正値Ｇで行い、他の部分では直線状加熱導体部１１
０、１１０による加熱をギャップの適正値Ｇで行うよう
にするので、全体にわたって適正な深さの硬化層を形成
することができるのである。
了する位置とでは、１／４円弧状加熱導体部１４０、１
４０及び円弧状加熱導体部１２０による加熱をギャップ
の適正値Ｇで行い、他の部分では直線状加熱導体部１１
０、１１０による加熱をギャップの適正値Ｇで行うよう
にするので、全体にわたって適正な深さの硬化層を形成
することができるのである。
【００３１】なお、上述した実施の形態では、高周波加
熱コイル１００が移動機構３００によって移動させられ
ていたが、逆に高周波加熱コイル１００を固定してお
き、シャフト状ワークＷを軸芯ＷＬに沿って移動させる
ようにしてもよい。また、高周波加熱コイル１００とシ
ャフト状ワークＷとを同時に移動させるようにしてもよ
い。
熱コイル１００が移動機構３００によって移動させられ
ていたが、逆に高周波加熱コイル１００を固定してお
き、シャフト状ワークＷを軸芯ＷＬに沿って移動させる
ようにしてもよい。また、高周波加熱コイル１００とシ
ャフト状ワークＷとを同時に移動させるようにしてもよ
い。
【００３２】また、上述した実施の形態では、接離移動
機構４００が高周波加熱コイル１００を接離移動させて
いたが、高周波加熱コイル１００は接離移動せずに、シ
ャフト状ワークＷを高周波加熱コイル１００に対して接
離移動させるようにしてもよい。また、高周波加熱コイ
ル１００とシャフト状ワークＷとを同時に移動させるこ
とで両者を接離移動させるようにしてもよい。
機構４００が高周波加熱コイル１００を接離移動させて
いたが、高周波加熱コイル１００は接離移動せずに、シ
ャフト状ワークＷを高周波加熱コイル１００に対して接
離移動させるようにしてもよい。また、高周波加熱コイ
ル１００とシャフト状ワークＷとを同時に移動させるこ
とで両者を接離移動させるようにしてもよい。
【００３３】さらに、上述した実施の形態での高周波加
熱コイル１００は、加熱導体部が一重のものを使用した
が、加熱導体部が二重以上になったいわゆるマルチター
ンタイプものを使用してもよいことは勿論である。
熱コイル１００は、加熱導体部が一重のものを使用した
が、加熱導体部が二重以上になったいわゆるマルチター
ンタイプものを使用してもよいことは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】本発明に係るシャフト状ワークの高周波
焼入装置は、シャフト状ワークを加熱する高周波加熱コ
イルと、この高周波加熱コイルによって加熱された部分
に冷却液を噴射する冷却ジャケットと、前記高周波加熱
コイルとシャフト状ワークとをシャフト状ワークの軸芯
に沿って相対的に移動させる移動機構と、前記高周波加
熱コイルとシャフト状ワークとを相対的に接離移動させ
る接離移動機構とを備えており、前記高周波加熱コイル
は、シャフト状ワークの軸芯に沿った直線状加熱導体部
と、シャフト状ワークの周面を跨ぐ円弧状加熱導体部と
を有しており、シャフト状ワークの加熱を開始する位置
と終了する位置とでは、前記接離移動機構で円弧状加熱
導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値
にするとともに、前記直線状加熱導体部とシャフト状ワ
ークの周面とのギャップを適正値以上にし、加熱の開始
及び終了位置以外では、前記接離移動機構で直線状加熱
導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値
にするとともに、前記円弧状加熱導体部とシャフト状ワ
ークの周面とのギャップを適正値以上にするように構成
されている。
焼入装置は、シャフト状ワークを加熱する高周波加熱コ
イルと、この高周波加熱コイルによって加熱された部分
に冷却液を噴射する冷却ジャケットと、前記高周波加熱
コイルとシャフト状ワークとをシャフト状ワークの軸芯
に沿って相対的に移動させる移動機構と、前記高周波加
熱コイルとシャフト状ワークとを相対的に接離移動させ
る接離移動機構とを備えており、前記高周波加熱コイル
は、シャフト状ワークの軸芯に沿った直線状加熱導体部
と、シャフト状ワークの周面を跨ぐ円弧状加熱導体部と
を有しており、シャフト状ワークの加熱を開始する位置
と終了する位置とでは、前記接離移動機構で円弧状加熱
導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値
にするとともに、前記直線状加熱導体部とシャフト状ワ
ークの周面とのギャップを適正値以上にし、加熱の開始
及び終了位置以外では、前記接離移動機構で直線状加熱
導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適正値
にするとともに、前記円弧状加熱導体部とシャフト状ワ
ークの周面とのギャップを適正値以上にするように構成
されている。
【００３５】従って、加熱を開始する位置でも加熱を終
了する位置でも、またその他の位置でも高周波加熱コイ
ルの加熱導体とシャフト状ワークとの間のギャップは確
実に適正値に保たれるから、従来のように加熱を開始、
終了する位置に形成される硬化層が適正値より浅くなる
ことはない。
了する位置でも、またその他の位置でも高周波加熱コイ
ルの加熱導体とシャフト状ワークとの間のギャップは確
実に適正値に保たれるから、従来のように加熱を開始、
終了する位置に形成される硬化層が適正値より浅くなる
ことはない。
【００３６】また、本発明に係るシャフト状ワークの高
周波焼入方法は、シャフト状ワークと高周波加熱コイル
とをシャフト状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させ
てシャフト状ワークを加熱し、加熱された部分を冷却し
てシャフト状ワークに高周波焼入を施すシャフト状ワー
クの高周波焼入方法であって、シャフト状ワークの加熱
を開始する位置と終了する位置とでは、高周波加熱コイ
ルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギ
ャップを適正値にするとともに、高周波加熱コイルの直
線状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップ
を適正値以上にし、加熱の開始及び終了位置以外では、
高周波加熱コイルの直線状加熱導体部とシャフト状ワー
クの周面とのギャップを適正値にするとともに、高周波
加熱コイルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周
面とのギャップを適正値以上にするようになっている。
周波焼入方法は、シャフト状ワークと高周波加熱コイル
とをシャフト状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させ
てシャフト状ワークを加熱し、加熱された部分を冷却し
てシャフト状ワークに高周波焼入を施すシャフト状ワー
クの高周波焼入方法であって、シャフト状ワークの加熱
を開始する位置と終了する位置とでは、高周波加熱コイ
ルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギ
ャップを適正値にするとともに、高周波加熱コイルの直
線状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップ
を適正値以上にし、加熱の開始及び終了位置以外では、
高周波加熱コイルの直線状加熱導体部とシャフト状ワー
クの周面とのギャップを適正値にするとともに、高周波
加熱コイルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周
面とのギャップを適正値以上にするようになっている。
【００３７】従って、この方法によると、加熱を開始す
る位置でも加熱を終了する位置でも、またその他の位置
でも高周波加熱コイルの加熱導体とシャフト状ワークと
の間のギャップは確実に適正値に保たれるから、従来の
ように加熱を開始、終了する位置に形成される硬化層が
適正値より浅くなることはない。
る位置でも加熱を終了する位置でも、またその他の位置
でも高周波加熱コイルの加熱導体とシャフト状ワークと
の間のギャップは確実に適正値に保たれるから、従来の
ように加熱を開始、終了する位置に形成される硬化層が
適正値より浅くなることはない。
【図１】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワークの
高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説明
する概略的構成図である。
高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説明
する概略的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワークの
高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説明
する概略的構成図である。
高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説明
する概略的構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワークの
高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説明
する概略的構成図である。
高周波焼入装置の概略的構成と高周波焼入方法とを説明
する概略的構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワークの
高周波焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概略的
斜視図である。
高周波焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概略的
斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワークの
高周波焼入装置の高周波加熱コイルとシャフト状ワーク
との間のギャップを示す概略的説明図である。
高周波焼入装置の高周波加熱コイルとシャフト状ワーク
との間のギャップを示す概略的説明図である。
１００ 高周波加熱コイル １１０ 直線状加熱導体部 １２０ 円弧状加熱導体部 １４０ １／４円弧状加熱導体部 ２００ 冷却ジャケット ３００ 移動機構 ４００ 接離移動機構 Ｗ シャフト状ワーク ＷＬ 軸芯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 淳 大阪府八尾市老原４−16 富士電子工業株 式会社内 (72)発明者 橋口 英樹 大阪府八尾市老原４−16 富士電子工業株 式会社内 (72)発明者 中井 靖文 大阪府八尾市老原４−16 富士電子工業株 式会社内 (72)発明者 小島 英員 大阪府八尾市老原４−16 富士電子工業株 式会社内 (72)発明者 上西 好幸 大阪府八尾市老原４−16 富士電子工業株 式会社内 Ｆターム(参考） 4K042 AA16 AA17 DA01 DB01 DC05 EA03
Claims (2)
- 【請求項１】 シャフト状ワークを加熱する高周波加熱
コイルと、この高周波加熱コイルによって加熱された部
分に冷却液を噴射する冷却ジャケットと、前記高周波加
熱コイルとシャフト状ワークとをシャフト状ワークの軸
芯に沿って相対的に移動させる移動機構と、前記高周波
加熱コイルとシャフト状ワークとを相対的に接離移動さ
せる接離移動機構とを具備しており、前記高周波加熱コ
イルは、シャフト状ワークの軸芯に沿った直線状加熱導
体部と、シャフト状ワークの周面を跨ぐ円弧状加熱導体
部とを有しており、シャフト状ワークの加熱を開始する
位置と終了する位置とでは、前記接離移動機構で円弧状
加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適
正値にするとともに、前記直線状加熱導体部とシャフト
状ワークの周面とのギャップを適正値以上にし、加熱の
開始及び終了位置以外では、前記接離移動機構で直線状
加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップを適
正値にするとともに、前記円弧状加熱導体部とシャフト
状ワークの周面とのギャップを適正値以上にすることを
特徴とするシャフト状ワークの高周波焼入装置。 - 【請求項２】 シャフト状ワークと高周波加熱コイルと
をシャフト状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させて
シャフト状ワークを加熱し、加熱された部分を冷却して
シャフト状ワークに高周波焼入を施すシャフト状ワーク
の高周波焼入方法において、シャフト状ワークの加熱を
開始する位置と終了する位置とでは、高周波加熱コイル
の円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャ
ップを適正値にするとともに、高周波加熱コイルの直線
状加熱導体部とシャフト状ワークの周面とのギャップを
適正値以上にし、加熱の開始及び終了位置以外では、高
周波加熱コイルの直線状加熱導体部とシャフト状ワーク
の周面とのギャップを適正値にするとともに、高周波加
熱コイルの円弧状加熱導体部とシャフト状ワークの周面
とのギャップを適正値以上にすることを特徴とするシャ
フト状ワークの高周波焼入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29321199A JP3499476B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | シャフト状ワークの高周波焼入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29321199A JP3499476B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | シャフト状ワークの高周波焼入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001115211A true JP2001115211A (ja) | 2001-04-24 |
| JP3499476B2 JP3499476B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=17791872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29321199A Expired - Lifetime JP3499476B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | シャフト状ワークの高周波焼入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3499476B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102045908A (zh) * | 2009-10-20 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频加热线圈及工件的加热方法 |
| CN102045906A (zh) * | 2009-10-20 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频加热线圈及工件的加热方法 |
| CN102045907A (zh) * | 2009-10-20 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频加热线圈及工件的加热方法 |
| US8569664B2 (en) | 2008-12-12 | 2013-10-29 | Fuji Electronics Industry Co. | Hardening method and hardening device |
| JP2016201241A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 富士電子工業株式会社 | 高周波誘導加熱コイル |
-
1999
- 1999-10-15 JP JP29321199A patent/JP3499476B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8569664B2 (en) | 2008-12-12 | 2013-10-29 | Fuji Electronics Industry Co. | Hardening method and hardening device |
| CN102045908A (zh) * | 2009-10-20 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频加热线圈及工件的加热方法 |
| CN102045906A (zh) * | 2009-10-20 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频加热线圈及工件的加热方法 |
| CN102045907A (zh) * | 2009-10-20 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频加热线圈及工件的加热方法 |
| JP2016201241A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 富士電子工業株式会社 | 高周波誘導加熱コイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3499476B2 (ja) | 2004-02-23 |
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