JP2001234234A - 板状ワークの高周波焼入装置 - Google Patents

板状ワークの高周波焼入装置

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JP2001234234A
JP2001234234A JP2000048579A JP2000048579A JP2001234234A JP 2001234234 A JP2001234234 A JP 2001234234A JP 2000048579 A JP2000048579 A JP 2000048579A JP 2000048579 A JP2000048579 A JP 2000048579A JP 2001234234 A JP2001234234 A JP 2001234234A
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plate
work
heating coil
frequency heating
induction hardening
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JP2000048579A
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Tetsumasa Watanabe
哲正 渡邊
Yasufumi Nakai
靖文 中井
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Fuji Electronics Industry Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electronics Industry Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 歪みのないインパクトビーム等の成形を可能
とするため、板状ワークに高周波焼入を施すようにす
る。 【構成】 平行な2筋の焼入層W1、W2が形成される
べき板状ワークWが載置される載置台100と、この載
置台100に載置された板状ワークWを上方から押さえ
つける押圧部200と、板状ワークWの高周波焼入が施
される部分に沿って移動して加熱する高周波加熱コイル
300Aと、この高周波加熱コイル300Aで加熱され
た部分に冷却液を噴射する冷却ジャケット400とを備
えており、前記押圧部200は前記高周波加熱コイル3
00Aの移動に応じて上下動する6個のシリンダ210
から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のイ
ンパクトビーム等を形成する板状ワークの一部分にのみ
高周波焼入を施す板状ワークの高周波焼入装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】自動車のドア等に内蔵されるインパクト
ビームは、金属板を丸棒状に成形して構成されている。
そして、丸棒状に形成されたインパクトビームの高周波
焼入が必要な部分を高周波加熱コイルで加熱し、冷却ジ
ャケットから冷却液を噴射して冷却することで高周波焼
入を施している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インパ
クトビームには、金属板を丸棒状に成形した際の加工応
力が残存しているため、高周波焼入を施す際と、施した
後に大きく変形するので、高周波焼入後に歪みの矯正が
必要になっている。
【0004】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
であって、歪みのないインパクトビーム等の成形を可能
とするため、板状ワークに高周波焼入を施す板状ワーク
の高周波焼入装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る板状ワーク
の高周波焼入装置は、一部分のみに高周波焼入を施すべ
き板状ワークが載置される載置台と、この載置台に載置
された板状ワークを上方から押さえつける押圧部と、板
状ワークの高周波焼入が施される部分を加熱する高周波
加熱コイルと、この高周波加熱コイルで加熱された部分
に冷却液を噴射する冷却ジャケットとを備えており、前
記押圧部は複数のシリンダから構成されている。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態に係る
板状ワークの高周波焼入装置の概略的断面図、図2は本
発明の実施の形態に係る板状ワークの高周波焼入装置の
載置台の概略的平面図、図3は本発明の実施の形態に係
る板状ワークの高周波焼入装置の動作を示す概略的断面
図、図4は本発明の実施の形態に係る板状ワークの高周
波焼入装置の高周波加熱コイルの概略的斜視図、図5は
本発明の他の実施の形態に係る板状ワークの高周波焼入
装置の載置台の概略的平面図、図6は本発明の実施の形
態に係る板状ワークの高周波焼入装置によって高周波焼
入が施される板状ワークの概略的平面図である。
【0007】本発明の実施の形態に係る板状ワークの高
周波焼入装置は、平行な2筋の焼入層W1、W2が形成
されるべき板状ワークWが載置される載置台100と、
この載置台100に載置された板状ワークWを上方から
押さえつける押圧部200と、板状ワークWの高周波焼
入が施される部分に沿って移動して加熱する高周波加熱
コイル300Aと、この高周波加熱コイル300Aで加
熱された部分に冷却液(図示省略)を噴射する冷却ジャ
ケット400とを備えており、前記押圧部200は前記
高周波加熱コイル300Aの移動に応じて上下動する6
個のシリンダ210から構成されている。
【0008】まず、この板状ワークの高周波焼入装置に
よって平行な2筋の焼入層W1、W2が形成されるべき
板状ワークWについて図6を参照しつつ説明する。この
板状ワークWは、丸棒状に丸められて自動車のドアに内
蔵されるインパクトビームになるものであって、長方形
状に形成されている。そして、この板状ワークWに形成
されるべき平行な2筋の焼入層W1、W2(図6では斜
線部として表されている)中には、合計4箇所の開口W
3が開設されている。この開口W3は、インパクトビー
ムの内部を塗装する際に用いられるものである。
【0009】一方、本発明の実施の形態に係る板状ワー
クの高周波焼入装置の際置台100は、前記板状ワーク
Wより大きな上面110を有している。そして、この上
面110には、短辺に沿って複数本の丸棒状のセラミッ
ク材120が埋め込まれている。このセラミック材12
0は、突起となるものであり、載置される板状ワークW
が載置台100の上面110に密着しないように浮かば
せるものである。すなわち、突起であるセラミック材1
20がなければ、板状ワークWは載置台100の上面1
10に密着してしまい、後述する高周波加熱コイル30
0Aによる熱が放散して効率の悪化を招く。しかし、セ
ラミック材120があれば、板状ワークWは載置台10
0の上面110に密着しないので、熱の放散による効率
の悪化を回避することが可能となる。
【0010】また、この載置台100の上面110に
は、板状ワークWに開設された開口W3の配置パターン
に応じたプラグ130が突出されている。もちろん、こ
のプラグ130の方が前記セラミック材120より突出
している。このプラグ130は、導電性を有する銅や真
鍮等から構成されており、載置台100の上面110に
載置された板状ワークWの開口W3に隙間なく挿入され
るようになっている。
【0011】また、このように構成された載置台100
の上方には、6個のシリンダ210から構成される押圧
部200が設けられている。この押圧部200を構成す
るシリンダ210は、油圧又はエアシリンダであって、
ピストン211の先端に押圧ブロック212が設けられ
ている。このシリンダ610のピストン211が延びる
と、板状ワークWは押圧ブロック212と載置台100
との間に挟まれて固定される。そして、このピストン2
11が縮むと、押圧ブロック212と板状ワークWとの
間には後述する高周波加熱コイル300Aの移動を可能
にする空間が形成される。
【0012】なお、前記押圧ブロック212は、加熱さ
れた板状ワークWから熱を奪わないセラミックから構成
されることが望ましい。
【0013】一方、高周波加熱コイル300Aは、板状
ワークWの焼入層W1、W2となるべき部分に対向する
加熱導体部310Aを有するものである。例えば、この
高周波加熱コイル300Aとしては、図4(A)に示す
ように、高周波電源に接続された一対の給電導体部32
0Aと、この給電導体部320Aの間を連結する横向き
略コ字形状の加熱導体部310Aとを有するものがあ
る。この高周波加熱コイル300Aは、銅の角パイプか
ら構成されており、自身の過熱を防止するために内部に
冷却液が循環されるようになっている。
【0014】なお、この高周波加熱コイルの形状は、形
成されるべき焼入層W1、W2の形状や深さ等の各スペ
ックによって決定されるものであり、以下のようなもの
もあるが、これらに限定されないことは勿論である。図
4(B)に示すように、高周波電源に接続された一対の
略L字形状の給電導体部320Bと、この給電導体部3
20Bの間を連結する下向き略コ字形状の加熱導体部3
10Bとを有するものがある。また、図4(C)に示す
ように、高周波電源に接続された一対の給電導体部32
0Cと、この給電導体部320Cの間を連結する横棒状
の加熱導体部310Cとを有するものがある。
【0015】この高周波加熱コイル300Aは、焼入層
W1、W2となるべき部分に沿って移動するようになっ
ている。従って、この高周波加熱コイル300Aは、2
条の焼入層W1、W2があるため、2つが同時に用いら
れることになる。
【0016】さらに、この高周波加熱コイル300Aの
加熱導体部310Aには、冷却ジャケット400が併設
されている。この冷却ジャケット400は、高周波加熱
コイル300Aによって加熱された部分、すなわち焼入
層W1、W2となる部分に冷却液を噴射するものであっ
て、下面側には図示しない複数個の噴射孔が開設されて
いる。この冷却シャフト400への冷却液の供給は、図
示しないフレキシブルチューブで行われる。
【0017】また、この高周波加熱コイル300Aを焼
入層W1、W2となるべき部分に沿って移動させる図外
のコイル移動機構が設けられている。しかし、加熱の際
には、高周波加熱コイル300Aの加熱導体部310A
が板状ワークWの焼入層W1、W2となるべき部分に対
向しなければならないため、そのままでは前記押圧部2
00のシリンダ210が邪魔になる。そこで、この押圧
部200を構成するシリンダ210は、以下のように動
く。
【0018】すなわち、シリンダ210は、図1及び図
3に示すように、高周波加熱コイル300Aの邪魔にな
らないように、高周波加熱コイル300Aがくると、ピ
ストン210を縮ませて、押圧ブロック212と板状ワ
ークWとの間に空間を形成するのである。そして、高周
波加熱コイル300Aが移動してしまい、高周波加熱コ
イル300Aの移動の邪魔にならなくなったピストン2
10は、延びて板状ワークWを押圧して固定するのであ
る。
【0019】このため、板状ワークWは、必ずいずれか
のシリンダ210で載置台100の上面110に押さえ
つけられているため、高周波焼入による歪みの発生を最
小限に抑えることができる。
【0020】この高周波焼入の際に、板状ワークWに開
設された開口W3にはプラグ130が挿入されているた
め、開口W3の周辺の過熱による溶解を防ぐことができ
る。すなわち、もしこのプラグ130がなければ、開口
W3の周辺では、高周波加熱コイル300Aによって発
生した誘導電流が開口W3を避けて流れるため、開口W
3の周縁部に集中し、その結果、開口W3の周辺が過熱
され、場合によっては開口W3の周辺が溶解することも
あるのである。しかし、このプラグ130が開口W3に
挿入されていると、開口W3の周縁部に集中していた誘
導電流はプラグ130を流れるため、従来のような開口
W3の周辺の過熱、溶解は発生しないのである。
【0021】また、このプラグ130は、板状ワークW
の位置決めを行うという役目もある。つまり、板状ワー
クWの載置台100の上面110の上での位置は、形成
されるべき焼入層W1、W2の位置にも直接的に関係す
るが、プラグ130によって、板状ワークWの載置台1
00の上面110の上での位置が決定されるので、板状
ワークW内における焼入層W1、W2の位置も自動的に
常に一定の位置になるのである。
【0022】なお、上述した実施の形態では、突起とし
ては丸棒状のセラミック材120を横に並べたものを示
したが、図5に示すように、先端が丸い円錐状のセラミ
ック材120Aを並べて突起としてもよい。このような
先端が丸い円錐状のセラミック材120Aの方が、板状
ワークWとの接触面積が小さいので、板状ワークWの熱
の放散による効率の悪化をより改善することかできる。
【0023】また、上述した実施の形態では、高周波加
熱コイル300Aが移動するいわゆる移動焼入法の場合
であったが、本発明に係る板状ワークの高周波焼入装置
は、高周波加熱コイルが移動しないいわゆる一発焼きに
も応用することができるのは勿論である。この場合に
は、押圧部200のシリンダ210での押圧箇所を高周
波加熱コイルの形状に応じて適宜選択することで可能と
なる。さらに、電極を板状ワークWに直接接触させるい
わゆる直接通電の場合にも応用できることは勿論であ
る。
【0024】さらに、載置台100の上面110に複数
個の穴を開けておき、この穴にプラグ130を挿入固定
するならば、板状ワークWの開口W3の配置パターンに
適宜対応することも可能になる。
【0025】また、上述した説明では、板状ワークWは
2条の焼入層W1、W2が形成されるものとして説明し
たが、板状ワークWの全面に焼入層を形成するものでな
ければ、本発明に係る板状ワークの高周波焼入装置は適
応させることが十分可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る板状ワークの高周波焼入装
置は、一部分のみに高周波焼入を施すべき板状ワークが
載置される載置台と、この載置台に載置された板状ワー
クを上方から押さえつける押圧部と、板状ワークの高周
波焼入が施される部分を加熱する高周波加熱コイルと、
この高周波加熱コイルで加熱された部分に冷却液を噴射
する冷却ジャケットとを備えており、前記押圧部は複数
のシリンダから構成されている。
【0027】このため、この板状ワークの高周波焼入装
置によると、押圧部によって板状ワークは載置台に押さ
えつけられているため、板状ワークに高周波焼入を施し
ても歪みの発生を減少させることができる。従って、歪
みの少ない板状ワークでインパクトビーム等を成形すれ
ば、従来のように板状ワークをインパクトビームに加工
してから高周波焼入を施す必要がなくなる。このため、
従来のように残存する加工応力に起因する歪みを低減す
ることが可能になる。
【0028】特に、いわゆる移動焼入である高周波加熱
コイルが、板状ワークの加熱すべき部分に沿って移動す
る場合には、押圧部を構成するシリンダは、高周波加熱
コイルの移動に応じて上下動するようになっているの
で、歪みの発生を減少させつつ、効率的な移動焼入を採
用することができる。
【0029】また、前記載置台の上面に、複数のセラミ
ック製の突起が形成されていると、板状ワークが載置台
の上面に密着しないため、板状ワークからの熱の放散に
よる効率の悪化を回避することが可能となる。
【0030】さらに、前記載置台の上面に、板状ワーク
に開設された開口に挿入される導電性を有するプラグが
前記開口の配置パターンに応じて突出されていると、誘
導電流の集中による開口の周辺部の過熱、溶解といった
事態を防止することができるとともに、板状ワークの位
置決めを行うことも可能になり好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る板状ワークの高周波
焼入装置の概略的断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る板状ワークの高周波
焼入装置の載置台の概略的平面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る板状ワークの高周波
焼入装置の動作を示す概略的断面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る板状ワークの高周波
焼入装置の高周波加熱コイルの概略的斜視図である。
【図5】本発明の他の実施の形態に係る板状ワークの高
周波焼入装置の載置台の概略的平面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る板状ワークの高周波
焼入装置によって高周波焼入が施される板状ワークの概
略的平面図である。
【符号の説明】
100 載置台 110 (載置台の)上面 120 セラミック材(突起) 200 押圧部 210 シリンダ 300A 高周波加熱コイル W 板状ワーク W1、W2焼入層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一部分のみに高周波焼入を施すべき板状
    ワークが載置される載置台と、この載置台に載置された
    板状ワークを上方から押さえつける押圧部と、板状ワー
    クの高周波焼入が施される部分を加熱する高周波加熱コ
    イルと、この高周波加熱コイルで加熱された部分に冷却
    液を噴射する冷却ジャケットとを具備しており、前記押
    圧部は複数のシリンダから構成されることを特徴とする
    板状ワークの高周波焼入装置。
  2. 【請求項2】 前記高周波加熱コイルは、板状ワークの
    加熱すべき部分に沿って移動し、前記押圧部を構成する
    シリンダは、前記高周波加熱コイルの移動に応じて上下
    動することを特徴とする請求項1記載の板状ワークの高
    周波焼入装置。
  3. 【請求項3】 前記載置台の上面には、複数のセラミッ
    ク製の突起が形成されていることを特徴とする請求項1
    又は2記載の板状ワークの高周波焼入装置。
  4. 【請求項4】 前記載置台の上面には、板状ワークに開
    設された開口に挿入される導電性を有するプラグが前記
    開口の配置パターンに応じて突出されていることを特徴
    とする請求項1、2又は3記載の板状ワークの高周波焼
    入装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108688451A (zh) * 2017-04-12 2018-10-23 株式会社新韩产业 汽车用车门防撞梁及其制造装置和制造方法
JP2018532882A (ja) * 2015-09-22 2018-11-08 ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトThyssenKrupp Steel Europe AG 異なる強度の領域を有する金属部品を製造するための出発材料の製造方法

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JP2018532882A (ja) * 2015-09-22 2018-11-08 ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトThyssenKrupp Steel Europe AG 異なる強度の領域を有する金属部品を製造するための出発材料の製造方法
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