JP2002047514A - Induction hardening method for crank shaft and apparatus therefor - Google Patents

Induction hardening method for crank shaft and apparatus therefor

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JP2002047514A
JP2002047514A JP2000228054A JP2000228054A JP2002047514A JP 2002047514 A JP2002047514 A JP 2002047514A JP 2000228054 A JP2000228054 A JP 2000228054A JP 2000228054 A JP2000228054 A JP 2000228054A JP 2002047514 A JP2002047514 A JP 2002047514A
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induction heating
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直樹 秋林
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裕三 枦元
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction hardening method for crank shaft and an apparatus therefor with which the hardening treatment of the crank shaft can be performed in a short time and the efficiency of the hardening treatment of the crank shaft can be improved. SOLUTION: During applying the hardening-cooling process for performing hardening and cooling by injecting the cooling liquid for hardening to pin parts 3a-3d after applying the high frequency induction heating to the pin parts 3a-3d of the crank shaft 1, the hardening treatment process is applied to a flange part F at the one end side of the crank shaft 1 or a shaft part S at the other end side of the crank shaft 1.

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、ガソリンエンジン
或いはディーゼルエンジン等に用いられるクランクシャ
フトのピン部を焼入すると共に、クランクシャフトの一
端側のフランジ部又はクランクシャフトの他端側の軸部
(スプライン部若しくはシール部)を焼入するための高
周波焼入方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of quenching a pin portion of a crankshaft used for a gasoline engine or a diesel engine, etc., and a flange portion at one end of the crankshaft or a shaft portion at the other end of the crankshaft. The present invention relates to an induction hardening method and apparatus for hardening a spline portion or a seal portion).

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリンエンジン或いはディーゼルエン
ジン等に用いられるクランクシャフトとしては種々の型
式のものがあるが、図4はその一例としての4気筒エン
ジン用クランクシャフト1を示している。このクランク
シャフト1は、鍛造加工による一体成形品であって、図
4に示すように、同一の軸線に沿って延びる5個のジャ
ーナル部J1〜J5と、互いに隣り合うジャーナル部の
間に1個ずつ配設された合計4個のピン部P1〜P4
と、互いに隣り合うピン部とジャーナル部との間に1個
ずつ配置された合計8個のカウンターウエイトK1〜K
8と、一端側のジャーナル部1Jに同軸状に一体成形さ
れたフランジ部Fと、他端側のジャーナル部5Jに同軸
状に一体成形された軸部(スプライン部若しくはシール
部)Sとをそれぞれ備えている。
2. Description of the Related Art There are various types of crankshafts used for gasoline engines or diesel engines, and FIG. 4 shows a crankshaft 1 for a four-cylinder engine as an example. This crankshaft 1 is an integrally molded product formed by forging, and as shown in FIG. 4, five journals J1 to J5 extending along the same axis and one between journals adjacent to each other. A total of four pin portions P1 to P4
And a total of eight counterweights K1 to K1 arranged one by one between the pin portion and the journal portion adjacent to each other.
8, a flange portion F integrally formed coaxially with the journal portion 1J at one end, and a shaft portion (spline portion or seal portion) S coaxially formed integrally with the journal portion 5J at the other end. Have.

【0003】ピン部P1及びP4とピン部P2及びP3
とは位相が互いに180゜ずれた位置に配置されている
が、これらの形状はそれぞれ同一に構成されている。な
お、図4において、Xは、各ジャーナル部J1〜J5の
中心を結ぶ直線であってクランクシャフト1の回転中心
軸(軸線)であり、Y1及びY2はピン部P1,P4及
びP2,P3の中心軸(軸線)である。
The pin portions P1 and P4 and the pin portions P2 and P3
Are arranged at positions shifted from each other by 180 °, but their shapes are the same. In FIG. 4, X is a straight line connecting the centers of the journals J1 to J5 and is the rotation center axis (axis) of the crankshaft 1, and Y1 and Y2 are the pins P1, P4, P2, and P3. The central axis (axis).

【0004】上述の如きクランクシャフト1にあって
は、例えば、第1の焼入ステーションにおいてピン部P
1〜P4及びフランジ部Fに高周波焼入処理を施し、し
かる後に、第2の焼入ステーションにおいてジャーナル
部J1〜J5に高周波焼入処理を施すようにしている。
この場合には、まず、第1の焼入ステーションにおい
て、クランクシャフト1のピン部P1〜P4を所要の焼
入温度に高周波誘導加熱して焼入冷却液にて急冷するこ
とにより前記ピン部P1〜P4の焼入処理を行った後
に、クランクシャフト1のフランジ部Fを所要の焼入温
度に高周波誘導加熱して焼入冷却液にて急冷することに
より前記フランジ部Fの焼入処理を行なうようにしてい
る。そして、後続の第2の焼入ステーションにおいて、
クランクシャフト1のジャーナル部J1〜J5を焼入処
理するようにしている。
[0004] In the crankshaft 1 as described above, for example, the pin portion P
1 to P4 and the flange portion F are subjected to induction hardening, and thereafter, the journal portions J1 to J5 are subjected to induction hardening at the second quenching station.
In this case, first, in the first quenching station, the pin portions P1 to P4 of the crankshaft 1 are induction-heated to a required quenching temperature by high-frequency induction and quenched with a quenching coolant, whereby the pin portions P1 to P4 are cooled. After performing the quenching process of ~ P4, the flange portion F of the crankshaft 1 is subjected to high-frequency induction heating to a required quenching temperature and rapidly cooled with a quenching coolant to perform the quenching process of the flange portion F. Like that. Then, at the subsequent second quenching station,
The journal portions J1 to J5 of the crankshaft 1 are quenched.

【0005】図5は、クランクシャフト1のピン部P1
〜P4及びフランジ部Fを焼入処理するために従来より
使用されている高周波焼入装置2を示すものである。こ
の高周波焼入装置2には、図示を省略したが、被焼入体
(被加熱体)であるクランクシャフト1を保持して回転
中心軸Xを中心に回転駆動するためのクランクシャフト
回転駆動機構が備えられており、このクランクシャフト
回転駆動機構にてクランクシャフト1の回転中心軸Xが
水平方向に配置された状態の下でクランクシャフト1が
回転中心軸Xを中心に回転駆動されるようになってい
る。
FIG. 5 shows a pin portion P1 of the crankshaft 1.
1 shows an induction hardening apparatus 2 conventionally used for quenching P4 and the flange portion F. Although not shown, the induction quenching apparatus 2 has a crankshaft rotation drive mechanism for holding the crankshaft 1 as a quenched body (heated body) and rotating the crankshaft 1 about a rotation center axis X. So that the crankshaft 1 is driven to rotate about the rotation center axis X in a state where the rotation center axis X of the crankshaft 1 is horizontally disposed by the crankshaft rotation drive mechanism. Has become.

【0006】また、クランクシャフト1がクランクシャ
フト回転駆動機構によって保持された状態の下では、図
5に示すように、クランクシャフト1の各ピン部P1〜
P4の上部位置には、ピン部加熱用の半開放鞍型高周波
誘導加熱コイル(第1の高周波誘導加熱コイル)3a,
3b,3c,3d(以下、単に加熱コイル3a〜3dと
記載する)が図5及び図6に示す如く対応配置されるよ
うになっている。これらの加熱コイル3a〜3dは、電
力供給用のディスクトランス4a,4b,4c,4dの
下端部にそれぞれ固定されており、加熱コイル3a〜3
d及びディスクトランス4a〜4dを一体に結合して成
る組合体5が図6に示す如くリンク式追従機構6の下部
に取付けられている。そして、加熱コイル3a〜3dが
リンク式追従機構6に対して吊下状態で支持されてい
る。さらに、組合体5及びリンク式追従機構6から成る
アッセンブリ7は、ピン部加熱ステーションに配設され
た図外の昇降機構にて上下方向に移動可能に保持されて
いる。
Further, when the crankshaft 1 is held by the crankshaft rotation drive mechanism, as shown in FIG.
A semi-open saddle-type high-frequency induction heating coil (first high-frequency induction heating coil) 3a,
3b, 3c, 3d (hereinafter simply referred to as heating coils 3a to 3d) are arranged correspondingly as shown in FIGS. These heating coils 3a to 3d are fixed to the lower ends of the power transformers 4a, 4b, 4c and 4d, respectively.
6 and a disk transformer 4a to 4d are integrally connected to each other, and a combined body 5 is attached to a lower portion of the link-type following mechanism 6 as shown in FIG. The heating coils 3a to 3d are supported by the link-type following mechanism 6 in a suspended state. Further, the assembly 7 including the combination 5 and the link-type follow-up mechanism 6 is held movably in the vertical direction by an elevating mechanism (not shown) provided at the pin portion heating station.

【0007】一方、上述のリンク式追従機構6は、例え
ば平行四辺形のリンク機構から成り、加熱コイル3a〜
3dがクランクシャフト1のピン部P1〜P4の上に載
置された状態の下でクランクシャフト1が回転中心軸X
を中心に回転されるのに伴い、加熱コイル3a〜3d及
びディスクトランス4a〜4dをそれぞれ一体に結合し
て成る4組の組合体5が、リンク式追従機構6により前
記回転中心軸Xを中心とする各ピン部P1〜P4の公転
にそれぞれ追従して、互いに別個独立に昇降・揺動移動
するように構成されている。また、リンク式追従機構6
の1辺を構成するリンク部分は、図外の高周波電源(電
力整合盤)に接続された電力供給用リード導体8となさ
れている。そして、この電力供給用リード導体8に前記
ディスクトランス4a〜4dがそれぞれ接続され、所要
の高周波電力が電力供給用リード導体8及び各ディスク
トランス4a〜4dをそれぞれ介して加熱コイル3a〜
3dに供給されるようになっている。
On the other hand, the above-mentioned link type follow-up mechanism 6 comprises, for example, a parallelogram link mechanism,
3d is placed on the pins P1 to P4 of the crankshaft 1 and the crankshaft 1
, The heating coil 3a to 3d and the disk transformers 4a to 4d are integrally coupled to each other. Are configured to follow the revolution of each of the pin portions P1 to P4 respectively, and to ascend and descend and swing independently from each other. In addition, the link type following mechanism 6
Is a power supply lead conductor 8 connected to a high-frequency power supply (power matching board) (not shown). The disk transformers 4a to 4d are connected to the power supply lead conductor 8, respectively, and required high-frequency power is supplied to the heating coils 3a to 4d via the power supply lead conductor 8 and the disk transformers 4a to 4d, respectively.
3d.

【0008】一方、この加熱ステーションには、図5に
示すように、ピン部加熱用の加熱コイル3a〜3dの他
にクランクシャフト1のフランジ部Fを所要の焼入温度
に高周波誘導加熱するための第2の高周波誘導加熱コイ
ル9(以下、単に加熱コイル9と記載する)が配設され
ている。この加熱コイル9は、図外のクランクシャフト
回転駆動機構に保持されるクランクシャフト1の保持位
置の一側部に配置されると共に、図外のシリンダにより
水平方向に沿って移動される移動体10と一緒に直線移
動されるようになっている。
On the other hand, in this heating station, as shown in FIG. 5, in addition to the heating coils 3a to 3d for heating the pin portion, the flange portion F of the crankshaft 1 is subjected to high frequency induction heating to a required quenching temperature. The second high-frequency induction heating coil 9 (hereinafter simply referred to as heating coil 9) is provided. The heating coil 9 is disposed on one side of a holding position of the crankshaft 1 held by a crankshaft rotation drive mechanism (not shown), and is moved in a horizontal direction by a cylinder (not shown). It is designed to be moved linearly with.

【0009】また、図示を省略したが、クランクシャフ
ト1のピン部P1〜P4及びフランジ部Fに対応する下
方位置には、焼入冷却液噴射ジャケットがそれぞれ配置
されている。
Although not shown, quenching coolant spray jackets are arranged at lower positions corresponding to the pins P1 to P4 and the flange F of the crankshaft 1, respectively.

【0010】このような構成の高周波焼入装置2を用い
てクランクシャフト1のピン部P1〜P4及びフランジ
部Fを所要の焼入温度に高周波誘導加熱する際の動作に
ついて説明すると、次の通りである。
The operation of high-frequency induction heating of the pin portions P1 to P4 and the flange portion F of the crankshaft 1 to a required quenching temperature by using the induction hardening apparatus 2 having such a configuration will be described as follows. It is.

【0011】まず、被焼入体であるクランクシャフト1
を図外のクランクシャフト回転駆動機構に装着してその
回転中心軸Xを水平方向に保持すると、アッセンブリ7
が図外の昇降機構により所定の待機位置から下降移動さ
れ、4つの加熱コイル3a〜3dがクランクシャフト1
の4つのピン部P1〜P4の上にそれぞれ僅かな隙間を
隔てて載置される。次いで、クランクシャフト1が図外
のクランクシャフト回転駆動機構により回転中心軸Xを
中心に矢印α方向(図6参照)に回転駆動されると共
に、図外の高周波電源(電力整合盤)からの高周波電力
が電力供給用リード導体8及びディスクトランス4a〜
4dを順次に介して加熱コイル3a〜3dに供給され
る。これに伴い、各加熱コイル3a〜3dがリンク式追
従機構6の機能により各ピン部P1〜P4の上に載置さ
れた状態のままピン部P1〜P4の回動(クランクシャ
フト1の回転中心軸Xの周りを回る公転動作)に追従
し、この追従移動の間にピン部P1〜P4の表面が加熱
コイル3a〜3dにて所要の焼入温度に高周波誘導加熱
される。
First, the crankshaft 1 to be quenched is
Is mounted on a crankshaft rotation drive mechanism (not shown) and its rotation center axis X is held in a horizontal direction.
Is moved down from a predetermined standby position by a lifting mechanism (not shown), and the four heating coils 3a to 3d
Are mounted on the four pin portions P1 to P4 with a slight gap therebetween. Next, the crankshaft 1 is rotationally driven in the direction of the arrow α (see FIG. 6) about the rotation center axis X by a crankshaft rotation drive mechanism (not shown), and a high-frequency power from a high-frequency power supply (power matching panel) not shown. The power is supplied to the power supply lead conductor 8 and the disk transformers 4a to 4a.
4d are sequentially supplied to the heating coils 3a to 3d. Along with this, the rotation of the pins P1 to P4 (the rotation center of the crankshaft 1) while the heating coils 3a to 3d are mounted on the pins P1 to P4 by the function of the link-type following mechanism 6 (Revolution operation around the axis X), and during this follow-up movement, the surfaces of the pins P1 to P4 are induction-heated to a required quenching temperature by the heating coils 3a to 3d.

【0012】しかる後に、加熱コイル3a〜3dへの高
周波電源の供給が遮断される一方、クランクシャフト1
の回転駆動が継続された状態の下で図外の焼入冷却液噴
射ジャケットから焼入冷却液が加熱状態の前記ピン部P
1〜P4に噴射され、ピン部P1〜P4の表面焼入がな
される。そして、クランクシャフト1の回転駆動が停止
されると共に、アッセンブリ7が図外の昇降機構にて上
方に移動されて加熱コイル3a〜3dがピン部P1〜P
4から離間されてアッセンブリ7が所定の待機位置にロ
ックされる。
Thereafter, the supply of high-frequency power to the heating coils 3a to 3d is cut off while the crankshaft 1
When the quenching coolant is heated from the quenching coolant spray jacket (not shown) under the state where the rotation of
1 to P4, and the surfaces of the pins P1 to P4 are hardened. Then, while the rotational drive of the crankshaft 1 is stopped, the assembly 7 is moved upward by a lifting mechanism (not shown), and the heating coils 3a to 3d are connected to the pin portions P1 to P3.
4, the assembly 7 is locked at a predetermined standby position.

【0013】ピン部P1〜P4の表面焼入後に、図外の
シリンダが作動されて移動体10が直線移動されるのに
伴い、加熱コイル9がクランクシャフト1のフランジ部
Fに向けて矢印β方向(図5参照)に移動され、フラン
ジ部Fの外周面に対向する位置に配置される。次いで、
クランクシャフト1が再び回転駆動されると共に、前記
加熱コイル9に高周波電力が供給され、これにより前記
フランジ部Fの外周面が所要の焼入温度に高周波誘導加
熱される。しかる後に、加熱コイル9への高周波電源の
供給が遮断されると共に、クランクシャフト1の回転駆
動が維持された状態の下で図外の焼入冷却液噴射ジャケ
ットから加熱状態のフランジ部Fの外周面に焼入冷却液
が噴射され、フランジ部Fの表面焼入がなされる。しか
る後に、クランクシャフト1の回転駆動が停止されると
共に、図外のシリンダにて移動体10が作動されるのに
伴って加熱コイル9が前記フランジ部Fから離間されて
所定の待機位置に復動される。
After the surface quenching of the pin portions P1 to P4, a cylinder (not shown) is actuated and the moving body 10 is moved linearly, so that the heating coil 9 is moved toward the flange portion F of the crankshaft 1 by an arrow β. It is moved in the direction (see FIG. 5) and is arranged at a position facing the outer peripheral surface of the flange portion F. Then
The crankshaft 1 is driven to rotate again, and high-frequency power is supplied to the heating coil 9, whereby the outer peripheral surface of the flange portion F is induction-heated to a required quenching temperature. Thereafter, the supply of high-frequency power to the heating coil 9 is cut off, and the outer periphery of the flange portion F in a heated state from a quenching coolant spray jacket (not shown) under a state in which the rotational drive of the crankshaft 1 is maintained. The quenching coolant is sprayed onto the surface, and the surface of the flange portion F is quenched. Thereafter, the rotational drive of the crankshaft 1 is stopped, and the heating coil 9 is separated from the flange portion F as the moving body 10 is operated by a cylinder (not shown), and returns to a predetermined standby position. Be moved.

【0014】このようにして、図5に示す第1の焼入ス
テーションにおいてクランクシャフト1のピン部P1〜
P4及びフランジ部Fの表面焼入を施行した後に、当該
クランクシャフト1が図外の移載・搬送装置により後続
の第2焼入ステーション(図示省略)に搬送され、この
第2焼入ステーションおいてクランクシャフト1のジャ
ーナル部J1〜J5に焼入処理が施される。
Thus, at the first quenching station shown in FIG.
After the surface quenching of P4 and the flange portion F is performed, the crankshaft 1 is transferred to a subsequent second quenching station (not shown) by a transfer / conveyance device (not shown). The quenching process is performed on the journal portions J1 to J5 of the crankshaft 1.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来のクランクシャフトの高周波焼入方法及び装置
では、次のような問題点がある。すなわち、クランクシ
ャフトの複数のピン部(4気筒エンジン用クランクシャ
フト1の場合には、4個のピン部P1〜P4)を同時に
表面焼入し、その後にフランジ部(例えば、クランクシ
ャフト1のフランジ部F)を焼入処理するようにしてい
るため、1本のクランクシャフトを焼入処理するのに要
する時間が長くなり、焼入処理の効率が悪いという問題
点がある。
However, the conventional induction hardening method and apparatus for a crankshaft as described above have the following problems. That is, a plurality of pin portions of the crankshaft (in the case of the four-cylinder engine crankshaft 1, four pin portions P1 to P4) are simultaneously surface-hardened, and thereafter, a flange portion (for example, a flange of the crankshaft 1) is formed. Since the part F) is quenched, there is a problem that the time required for quenching one crankshaft becomes long and the efficiency of the quenching processing is low.

【0016】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであって、その目的は、クランクシャ
フトの焼入処理を短時間で行ない得て、クランクシャフ
トの焼入処理効率の向上を図り得るようなクランクシャ
フトの高周波焼入方法及び装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to perform quenching of a crankshaft in a short time, thereby improving the efficiency of quenching of the crankshaft. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for induction hardening of a crankshaft which can be improved.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るクランクシャフトの高周波焼入方法
では、クランクシャフトのピン部を高周波誘導加熱した
後に焼入冷却液を前記ピン部に噴射して焼入冷却を行な
う焼入冷却工程の施行中に、前記クランクシャフトの一
端側にあるフランジ部又は前記クランクシャフトの他端
側にある軸部の焼入処理工程を施行するようにしてい
る。また、本発明に係るクランクシャフトの高周波焼装
置では、(a) 被焼入体であるクランクシャフトのピ
ン部の上に載置された状態で、前記クランクシャフトの
回転駆動に伴う前記ピン部の回転動作に追従しながら、
前記ピン部の表面を高周波誘導加熱する第1の高周波誘
導加熱コイルと、(b) 前記クランクシャフトの一端
側にあるフランジ部又は前記クランクシャフトの他端側
にある軸部を高周波誘導加熱する第2の高周波誘導加熱
コイルと、(c) 前記第1の高周波誘導加熱コイルに
て高周波誘導加熱された前記ピン部に焼入冷却液を噴射
する第1の焼入冷却液噴射機構と、(d) 前記第2の
高周波誘導加熱コイルにて高周波誘導加熱された前記フ
ランジ部又は軸部に焼入冷却液を噴射する第2の焼入冷
却液噴射機構と、(e) 前記第1の高周波誘導加熱コ
イルにて前記ピン部を高周波誘導加熱した後に前記第1
の焼入冷却液噴射機構から焼入冷却液を噴射して前記ピ
ン部を焼入冷却する時に、前記焼入冷却液が前記フラン
ジ部又は軸部にかかるのを防止する焼入冷却液飛散防止
機構と、をそれぞれ備え、前記ピン部の焼入冷却時に、
前記ピン部を焼入冷却するための焼入冷却液が前記軸部
にかかるのを前記焼入冷却液飛散防止機構にて防止しな
がら、前記フランジ部又は軸部の焼入処理を行なうよう
にしている。また、本発明に係るクランクシャフトの高
周波焼装置では、前記焼入冷却液飛散防止機構は、前記
第1の高周波誘導加熱コイルが前記ピン部の上に載置さ
れるのに伴って、焼入すべき前記フランジ部又は軸部と
これに最も近いピン部との間に挿入配置される焼入冷却
液飛散防止用カバーを備え、前記ピン部の焼入冷却と同
時に前記フランジ部又は軸部を焼入処理する際に、前記
フランジ部又は軸部とこれに最も近い前記ピン部との間
を焼入冷却液飛散防止用カバーにより仕切るようにして
いる。また、本発明に係るクランクシャフトの高周波焼
装置では、前記焼入冷却液飛散防止用カバーに、前記ク
ランクシャフトのジャーナル部が入り込む凹部と、前記
凹部から先端部が僅かに突出する位置決め用のチップと
をそれぞれ設け、前記クランクシャフトの回転中心軸を
中心とする回転時には、前記焼入冷却液飛散防止用カバ
ーの凹部内に前記ジャーナル部が入り込んだ状態の下で
前記チップの先端部を前記ジャーナル部の周面に当接さ
せることにより、前記焼入冷却液飛散防止用カバーが定
位置を保つように構成している。
In order to achieve the above object, a method of induction hardening of a crankshaft according to the present invention comprises the steps of: induction heating a pin portion of a crankshaft; During the quenching cooling step of performing quenching cooling by injecting into the quenching, the quenching process of the flange portion at one end of the crankshaft or the shaft portion at the other end of the crankshaft is performed. ing. Further, in the induction hardening device for a crankshaft according to the present invention, (a) the pin portion of the crankshaft, which is to be quenched, is mounted on the pin portion of the crankshaft as the object to be hardened, While following the rotation,
A first high-frequency induction heating coil for high-frequency induction heating of the surface of the pin portion; and (b) a high-frequency induction heating for high-frequency induction heating of a flange portion on one end side of the crankshaft or a shaft portion on the other end side of the crankshaft. (C) a first quenching coolant injection mechanism for injecting a quench coolant onto the pins heated by high-frequency induction by the first high-frequency induction heating coil; A second quenching coolant injection mechanism for injecting a quench coolant onto the flange portion or the shaft portion, which has been subjected to high-frequency induction heating by the second high-frequency induction heating coil, and (e) the first high-frequency induction. After the high frequency induction heating of the pin portion with a heating coil, the first
When the quenching coolant is injected from the quenching coolant spray mechanism to quench and cool the pin portion, the quenching coolant is prevented from splashing on the flange portion or the shaft portion. And a mechanism, respectively, at the time of quenching and cooling of the pin portion,
The quenching liquid for quenching and cooling the pin portion is prevented from splashing on the shaft portion by the quenching coolant scattering prevention mechanism, and the quenching process of the flange portion or the shaft portion is performed. ing. In the induction hardening apparatus for a crankshaft according to the present invention, the quenching coolant scattering prevention mechanism may be configured to harden as the first high-frequency induction heating coil is mounted on the pin portion. A quenching cooling liquid scattering prevention cover inserted between the flange portion or the shaft portion to be provided and the pin portion closest to the flange portion or the shaft portion, and the flange portion or the shaft portion is simultaneously quenched and cooled in the pin portion. During the quenching process, the flange portion or the shaft portion and the pin portion closest to the flange portion or the shaft portion are partitioned by a quenching coolant scattering prevention cover. Further, in the induction heating apparatus for a crankshaft according to the present invention, the recess for the journal portion of the crankshaft to enter into the cover for preventing the quenching coolant from splashing, and the positioning tip whose tip slightly projects from the recess. During rotation of the crankshaft about the rotation center axis, the tip of the tip is journaled under the condition that the journal enters the recess of the quenching coolant scattering prevention cover. The quenching coolant scattering prevention cover is configured to maintain a fixed position by being in contact with the peripheral surface of the portion.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図1〜図3を参照して説明する。なお、図1〜図3に
おいて、図4〜図6と同様の部分には同一の符号を付し
て重複する説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3, the same parts as those in FIGS. 4 to 6 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0019】図1〜図3は、4気筒エンジン用クランク
シャフト1のピン部P1〜P4及びフランジ部Fに焼入
処理を施すために用いられる高周波焼入装置20を示す
ものであって、この高周波焼入装置20は、前記ピン部
P1〜P4を冷却しながらフランジ部Fの焼入を行なう
ようにしたものである。
FIGS. 1 to 3 show an induction quenching apparatus 20 used for quenching pins P1 to P4 and a flange F of a crankshaft 1 for a four-cylinder engine. The induction hardening device 20 hardens the flange portion F while cooling the pin portions P1 to P4.

【0020】本実施形態に係る高周波焼入装置20は、
図1及び図2に示すように、従来の装置に設けられてい
る各種部品に加えて焼入冷却液飛散防止機構21が付設
されている。この焼入冷却液飛散防止機構21は、焼入
冷却液飛散防止用カバー22と、この焼入冷却液飛散防
止用カバー22に一端部23aが溶接結合された揺動ガ
イド23とをそれぞれ具備している。
The induction hardening apparatus 20 according to the present embodiment comprises:
As shown in FIGS. 1 and 2, a quenching coolant scattering prevention mechanism 21 is additionally provided in addition to various components provided in the conventional apparatus. The quenching coolant scattering prevention mechanism 21 includes a quenching coolant scattering prevention cover 22 and a swing guide 23 having one end 23a welded to the quenching cooling solution scattering prevention cover 22. ing.

【0021】上述の焼入冷却液飛散防止用カバー22
は、図2及び図3に示すように、クランクシャフト1の
フランジ部F側のジャーナル部J1に対応するU字形凹
部24を有する平板状のカバー本体22aと、このカバ
ー本体22aから突設するように取付けられた支持片2
2bと、この支持片22bの先端部に固定されたヒンジ
片22cとで構成されている。そして、ヒンジ片22c
は、固定台25に設けられたヒンジ軸26に回動可能に
取付けられており、これにより焼入冷却液飛散防止用カ
バー22は、ヒンジ軸26を中心に回動可能に固定台2
5に組付けられている。さらに、カバー本体22aに
は、その先端部がU字形凹部24に僅かに突出するセラ
ミックチップ(位置決め用のチップ)27が固定配置さ
れている。
The above-described quenching coolant scattering prevention cover 22
As shown in FIGS. 2 and 3, a flat cover body 22a having a U-shaped recess 24 corresponding to the journal portion J1 on the flange portion F side of the crankshaft 1 and a projecting portion protruding from the cover body 22a. Support piece 2 attached to
2b and a hinge piece 22c fixed to the tip of the support piece 22b. And hinge piece 22c
Is rotatably attached to a hinge shaft 26 provided on a fixed base 25, so that the quenching coolant scattering prevention cover 22 is rotatable about the hinge shaft 26.
5 is assembled. Further, a ceramic chip (positioning chip) 27 whose tip end slightly projects into the U-shaped concave portion 24 is fixedly arranged on the cover main body 22a.

【0022】一方、上述の揺動ガイド23は、湾曲状に
成形された帯状部材から成り、その他端側部分23b
は、図1において最左端側のディスクトランス4aに回
転自在に取付けられたローラベアリング28に沿って摺
接しつつ案内移動されるように配設されている。なお、
ローラベアリング28は、ディスクトランス4aにのみ
取付けられており、他のディスクトランス4b〜4dに
はローラベアリング28は取付けられていない。かくし
て、加熱コイル3a〜3dをクランクシャフト1のピン
部P1〜P4の上に載置すべくアッセンブリ7が所定の
待機位置から下降移動されるのに伴って、図2に示す状
態から図3に示す状態となる。すなわち、アッセンブリ
7の下降移動に伴い、揺動ガイド23がローラベアリン
グ28上を摺動移動(スライド)しつつ図3において矢
印γで示す円弧方向(揺動ガイド23の他端部23bが
ローラベアリング28から遠ざかる方向)に移動され
る。これに応じて、焼入冷却液飛散防止用カバー22が
ヒンジ軸26を中心に図3において矢印β方向に回動さ
れ、カバー本体22aのU字形凹部24内にクランクシ
ャフト1のジャーナル部J1が挿入配置されるように構
成されている。
On the other hand, the above-mentioned swing guide 23 is made of a band-shaped member formed into a curved shape, and the other end side portion 23b
Is arranged so as to be guided and moved while sliding along a roller bearing 28 rotatably mounted on the leftmost disk transformer 4a in FIG. In addition,
The roller bearing 28 is attached only to the disk transformer 4a, and the roller bearings 28 are not attached to the other disk transformers 4b to 4d. Thus, as the assembly 7 is moved down from the predetermined standby position to place the heating coils 3a to 3d on the pins P1 to P4 of the crankshaft 1, the state shown in FIG. The state shown in FIG. That is, as the swinging guide 23 slides on the roller bearing 28 along with the downward movement of the assembly 7, an arc direction indicated by an arrow γ in FIG. 3 (the other end 23b of the swinging guide 23 is 28 (in a direction away from 28). In response, the quenching coolant scattering prevention cover 22 is rotated about the hinge shaft 26 in the direction of arrow β in FIG. 3, and the journal J1 of the crankshaft 1 is inserted into the U-shaped recess 24 of the cover main body 22a. It is configured to be inserted and arranged.

【0023】なお、図3に示す状態の下では、カバー本
体22aのU字形凹部24に僅かに突出するセラミック
チップ27の先端部が当接されるため、焼入冷却液飛散
防止用カバー22とジャーナル部J1との間に僅かな間
隔が存在する状態でしかもこれら相互間に接触を生じる
ことなく、U字形凹部24内にジャーナル部J1が挿通
されて収容配置されるようになっている。
In the state shown in FIG. 3, the tip of the ceramic chip 27 slightly projecting from the U-shaped recess 24 of the cover body 22a is in contact with the cover 22 for preventing the quenching coolant from scattering. The journal portion J1 is inserted and accommodated in the U-shaped concave portion 24 in a state where there is a slight space between the journal portion J1 and the contact therebetween.

【0024】また、本実施形態の高周波焼入装置20に
あっては、図示を省略したが、クランクシャフト1のピ
ン部P1〜P4に対応する下方位置に第1の焼入冷却液
噴射機構を構成する焼入冷却液噴射ジャケットが配置さ
れると共に、クランクシャフト1のフランジ部Fに対応
する下方位置に第2の焼入冷却液噴射機構を構成する焼
入冷却液噴射ジャケットがそれぞれ配置されている。
In the induction hardening device 20 of the present embodiment, although not shown, a first quenching coolant injection mechanism is provided at a lower position corresponding to the pin portions P1 to P4 of the crankshaft 1. The quenching coolant injection jacket constituting the second quenching coolant injection mechanism is arranged at a lower position corresponding to the flange portion F of the crankshaft 1. I have.

【0025】次に、上述の如き構成の高周波焼入装置2
0を用いて本発明の高周波焼入方法を施行して、クラン
クシャフト1のピン部P1〜P4及びフランジ部Fを焼
入する際の動作を以下に説明する。
Next, the induction hardening apparatus 2 having the above-described structure is used.
The operation when the induction hardening method of the present invention is carried out by using No. 0 to harden the pin portions P1 to P4 and the flange portion F of the crankshaft 1 will be described below.

【0026】まず、クランクシャフト1が図外のクラン
クシャフト回転駆動機構にセッティングされると、図外
の昇降機構によりアッセンブリ7が下降移動されて加熱
コイル3a〜3dがクランクシャフト1の4個のピン部
P1〜P4の上にそれぞれ載置される。この時、加熱コ
イル3a,3dが上死点位置にあるピン部P1,P4の
上に載置されると共に、加熱コイル3b,3cが下死点
位置にあるピン部P2,P3の上に載置される。一方、
加熱コイル3a〜3dが下降する際にはディスクトラン
ス4aも一緒に下降移動するので、このディスクトラン
ス4aに取付けられているローラーベアリング28も同
時に下降移動される。従って、揺動ガイド23はこのロ
ーラーベアリング28上に沿って図3において矢印γ向
にスライドされ、これに伴って焼入冷却液飛散防止用カ
バー22がヒンジ軸26を支点として図3において矢印
δ方向に回動される。
First, when the crankshaft 1 is set to a crankshaft rotation driving mechanism (not shown), the assembly 7 is moved down by a lifting mechanism (not shown), and the heating coils 3a to 3d are connected to the four pins of the crankshaft 1. It is placed on each of the parts P1 to P4. At this time, the heating coils 3a and 3d are mounted on the pins P1 and P4 at the top dead center, and the heating coils 3b and 3c are mounted on the pins P2 and P3 at the bottom dead center. Is placed. on the other hand,
When the heating coils 3a to 3d descend, the disk transformer 4a also moves downward, so that the roller bearing 28 attached to the disk transformer 4a also moves downward. Accordingly, the swing guide 23 is slid along the roller bearing 28 in the direction of arrow γ in FIG. 3, and the cover 22 for preventing the quenching coolant from splashing is supported by the hinge shaft 26 as a fulcrum and the arrow δ in FIG. Pivoted in the direction.

【0027】そして、焼入冷却液飛散防止用カバー22
のU字形凹部24内にクランクシャフト1のジャーナル
部J1が挿通配置され、クランクシャフト1のフランジ
部Fとジャーナル部J1との間に焼入冷却液飛散防止用
カバー22のカバー本体22aが配置される。この場
合、カバー本体22aに取付けられたセラミックチップ
27の先端部がジャーナル部J1の最上箇所に当接され
た状態で焼入冷却液飛散防止用カバー22が前記セラミ
ックチップ27を介してジャーナル部J1上に載置さ
れ、クランクシャフト1のフランジ部Fとジャーナル部
J1との間に焼入冷却液飛散防止用カバー22のカバー
本体22aが仕切板若しくは遮蔽板として配置される。
Then, the quenching cooling liquid scattering prevention cover 22
The journal portion J1 of the crankshaft 1 is inserted and arranged in the U-shaped concave portion 24, and the cover main body 22a of the quenching coolant scattering prevention cover 22 is arranged between the flange portion F of the crankshaft 1 and the journal portion J1. You. In this case, with the tip of the ceramic chip 27 attached to the cover main body 22a abutting on the uppermost portion of the journal J1, the cover 22 for preventing quenching cooling liquid from scattering is connected to the journal J1 via the ceramic chip 27. The cover body 22a of the quenching coolant scattering prevention cover 22 is placed as a partition plate or a shielding plate between the flange portion F of the crankshaft 1 and the journal portion J1.

【0028】しかる後に、クランクシャフト1が図外の
クランクシャフト回転駆動機構により図3において矢印
α方向に回転駆動され、各加熱コイル3a〜3dがリン
ク式追従機構6にて各ピン部P1〜P4にそれぞれ追従
移動される状態の下でピン部P1〜P4の高周波誘導加
熱が開始される。なお、クランクシャフト1がその回転
中心軸Xを中心として回転駆動されても、焼入冷却液飛
散防止用カバー22のセラミックチップ27が載置され
るジャーナル部J1の回転中心は前記回転中心軸Xと同
軸であるため、焼入冷却液飛散防止用カバー22ひいて
はそのカバー本体22aは揺動を生じることなく静止状
態のままフランジ部Fとジャーナル部J1との間に配置
される。そして、所定時間にわたる高周波誘導加熱によ
りピン部P1〜P4の表面が所要の焼入温度に達した時
点で、各加熱コイル3a〜3dの下部に配設された図外
の焼入冷却液噴射ジャケット(第1の焼入冷却液噴射機
構)から冷却用焼入液が加熱状態のピン部3a〜3dの
表面に噴射される。これにより、ピン部3a〜3dの表
面が急冷されてそれらの表面に焼入硬化層が形成され
る。
Thereafter, the crankshaft 1 is rotationally driven in the direction of the arrow α in FIG. 3 by a crankshaft rotary drive mechanism (not shown), and the respective heating coils 3a to 3d are driven by the link type follower mechanism 6 to the respective pin portions P1 to P4. The high-frequency induction heating of the pin portions P1 to P4 is started under the state where the pins are moved. Even if the crankshaft 1 is driven to rotate about the rotation center axis X, the rotation center of the journal J1 on which the ceramic chip 27 of the quenching coolant scattering prevention cover 22 is placed is the rotation center axis X. Therefore, the quenching coolant scattering prevention cover 22 and the cover main body 22a are arranged between the flange portion F and the journal portion J1 in a stationary state without swinging. When the surfaces of the pin portions P1 to P4 reach a required quenching temperature by high-frequency induction heating for a predetermined time, a quenching cooling liquid spray jacket (not shown) disposed below each of the heating coils 3a to 3d. The cooling quench liquid is jetted from the (first quench quench liquid jetting mechanism) to the surfaces of the heated pin portions 3a to 3d. Thereby, the surfaces of the pin portions 3a to 3d are rapidly cooled, and a quenched and hardened layer is formed on those surfaces.

【0029】一方、上述のようなピン部P1〜P4の焼
入冷却工程の開始と同時に、図外のシリンダによって移
動体10が駆動され、この移動体10に一体化されたフ
ランジ部加熱用の加熱コイル9がクランクシャフトのフ
ランジ部Fに向けて図1において矢印β方向に水平移動
される。次いで、この加熱コイル9がフランジ部Fを取
り囲む位置に対応配置された時点で、フランジ部Fの高
周波誘導加熱が開始される。かくして、本実施形態にお
いては、ピン部P1〜P4の焼入冷却工程の施行中にフ
ランジ部Fの高周波誘導加熱工程が同時に施行される。
そして、所定時間にわたる高周波誘導加熱によりピン部
P1〜P4の表面が所要の焼入温度に達した時点で、フ
ランジ部Fの下部に付設してある図外のフランジ部冷却
用の焼入冷却液噴射ジャケット(第2の焼入冷却液噴射
機構)から冷却用焼入液が加熱状態のフランジ部Fの表
面に噴射され、フランジ部Fの表面が急冷されてそれら
の表面に焼入硬化層が形成される。
On the other hand, simultaneously with the start of the above-described quenching and cooling process for the pin portions P1 to P4, the moving body 10 is driven by a cylinder (not shown), and a flange portion integrated with the moving body 10 for heating the flange portion. The heating coil 9 is horizontally moved in the arrow β direction in FIG. 1 toward the flange portion F of the crankshaft. Next, when the heating coil 9 is arranged corresponding to a position surrounding the flange portion F, high-frequency induction heating of the flange portion F is started. Thus, in the present embodiment, the high-frequency induction heating step of the flange portion F is simultaneously performed during the quenching and cooling step of the pin portions P1 to P4.
When the surfaces of the pin portions P1 to P4 reach a required quenching temperature by high-frequency induction heating for a predetermined time, a quenching coolant for cooling a flange portion (not shown) attached to the lower portion of the flange portion F is provided. A cooling quench liquid is sprayed from a spray jacket (second quenching coolant spray mechanism) to the surface of the flange portion F in a heated state, the surface of the flange portion F is rapidly cooled, and a quench hardened layer is formed on those surfaces. It is formed.

【0030】なお、この際、ジャーナルJ1上には既述
の如く焼入冷却液飛散防止用カバー22が載置された状
態でフランジ部Fとピン部P1との間を仕切るように焼
入冷却液飛散防止用カバー22が介在されているので、
ピン部冷却用の焼入冷却液噴射ジャケットから噴射され
た焼入冷却液や、ピン部P1〜P4,カウンターウエイ
トK1〜K8等から跳ね返った焼入冷却液が、高周波誘
導加熱中のフランジ部Fにかかるのが防止される。
At this time, the quenching cooling is performed so as to partition between the flange portion F and the pin portion P1 with the quenching coolant scattering prevention cover 22 placed on the journal J1 as described above. Since the liquid scattering prevention cover 22 is interposed,
The quenching coolant sprayed from the quenching coolant spray jacket for cooling the pin portion and the quenching coolant splashed from the pin portions P1 to P4, the counterweights K1 to K8, etc., cause the flange portion F during high frequency induction heating. Is prevented.

【0031】そして、フランジ部Fの焼入冷却工程が終
了すると、焼入処理されたクランクシャフト1は、図外
のクランクシャフト回転駆動機構から取外され、図外の
移載・搬送装置により後続のジャーナル部焼入ステーシ
ョン(図示せず)ヘ搬送される。
When the quenching and cooling step of the flange portion F is completed, the quenched crankshaft 1 is removed from a crankshaft rotation drive mechanism (not shown) and is subsequently moved by a transfer / conveyance device (not shown). To a journal quenching station (not shown).

【0032】本実施形態に係るクランクシャフトの焼入
方法及び装置によれば、クランクシャフト1における5
個のジャーナル部J1〜J5の各間にある4個のピン部
P1〜P4の表面焼入を同時に行なうと共に、所要の焼
入硬化層を得る目的に加えてクランクシャフト1の全体
の歪みや曲がりを少なくする目的も兼ねて行うフランジ
部Fの焼入処理をピン部P1〜P4の焼入冷却工程中に
行なうようにしたので、クランクシャフト1の焼入処理
時間を大幅に短縮することができる。特に、ピン部3a
〜3d及びフランジ部Fの両方を焼入処理しなければな
らない場合には、従来のようにピン部3a〜3dの焼入
処理を完了してからフランジ部Fの焼入処理を開始する
のではなく、ピン部3a〜3dの高周波誘導加熱後の焼
入冷却工程と、フランジ部Fの高周波誘導加熱工程及び
焼入冷却工程とを同時に並行して施行することにより、
クランクシャフト1の1本あたりの焼入処理効率の向上
(処理時間の短縮)を図ることができる。
According to the crankshaft quenching method and apparatus according to this embodiment,
The surface quenching of the four pin portions P1 to P4 between each of the journal portions J1 to J5 is simultaneously performed, and in addition to the purpose of obtaining a required hardened hardened layer, the entire distortion and bending of the crankshaft 1 are performed. Since the quenching process of the flange portion F, which is also performed for the purpose of reducing the amount of heat, is performed during the quenching and cooling process of the pin portions P1 to P4, the quenching process time of the crankshaft 1 can be greatly reduced. . In particular, the pin portion 3a
If both the quenching process of the flange portion F and the flange portion F must be completed, the quenching process of the flange portion F is started after the quenching process of the pin portions 3a to 3d is completed as in the related art. By simultaneously performing the quenching and cooling process after the high-frequency induction heating of the pin portions 3a to 3d and the high-frequency induction heating process and the quenching and cooling process of the flange portion F at the same time,
It is possible to improve the quenching processing efficiency per one crankshaft 1 (reduce the processing time).

【0033】また、ピン部3a〜3dの焼入冷却工程と
フランジ部Fの高周波誘導加熱工程とを同時に行なうに
際し、ピン部冷却用の焼入冷却液がフランジ部Fにかか
るとフランジ部Fの加熱を妨げてしまう不具合を生じる
が、本実施形態ではアッセンブリ7ひいては高周波誘導
加熱コイル3a〜3dの昇降移動に連動する焼入冷却液
飛散防止用カバー22を設けるようにしたので、ピン部
3a〜3dに噴射される焼入冷却液が高周波誘導加熱中
のフランジ部Fにかかるのを防止することができる。し
かも、本実施形態における構成によれば、焼入冷却液飛
散防止用カバー22をクランクシャフト1の回転中心軸
Xと同軸のジャーナル部J1の上に載置して使用するよ
うにしているので、クランクシャフト1の回転駆動時で
も焼入冷却液飛散防止用カバー22を静止状態の下で焼
入冷却液の仕切板若しくは遮蔽板として機能させること
ができる。
When the quenching cooling liquid for cooling the pin portion is applied to the flange portion F at the same time when the quenching and cooling process for the pin portions 3a to 3d and the high-frequency induction heating process for the flange portion F are performed simultaneously, In this embodiment, the cover 7 for preventing the quenching coolant from scattering is provided in conjunction with the ascending and descending movement of the assembly 7 and thus the high-frequency induction heating coils 3a to 3d. It is possible to prevent the quenching coolant injected into the 3d from splashing on the flange portion F during high-frequency induction heating. In addition, according to the configuration of the present embodiment, the cover 22 for preventing the quenching coolant from scattering is placed on the journal J1 coaxial with the rotation center axis X of the crankshaft 1 and used. Even when the crankshaft 1 is rotationally driven, the quenching coolant scattering prevention cover 22 can function as a partition plate or a shielding plate for the quenching coolant in a stationary state.

【0034】以上、本発明の一実施形態について述べた
が、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可
能である。例えば、既述の実施形態では、クランクシャ
フト1のピン部3a〜3dと共にクランクシャフト1の
一端側のフランジ部Fを焼入処理する場合について述べ
たが、クランクシャフト1のピン部3a〜3dと共にク
ランクシャフト1の他端側の軸部(スプライン部若しく
はシール部)Sを焼入処理する場合にも本発明を適用す
ることが可能である。また、本発明は、4気筒エンジン
用のクランクシャフト1に限らず、その他の各種の型式
(例えば、3気筒及び6気筒エンジン用のクランクシャ
フト等)の焼入処理にも適用し得ることは言うまでもな
い。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment.
Various modifications and changes are possible based on the technical concept of the present invention. For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which the flange portion F on one end side of the crankshaft 1 is quenched together with the pin portions 3a to 3d of the crankshaft 1, but together with the pin portions 3a to 3d of the crankshaft 1. The present invention can be applied to a case where a shaft portion (spline portion or seal portion) S on the other end side of the crankshaft 1 is subjected to quenching. In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the crankshaft 1 for a four-cylinder engine, but can be applied to quenching processing of various other types (for example, crankshafts for three- and six-cylinder engines). No.

【0035】[0035]

【発明の効果】請求項1に記載の本発明は、クランクシ
ャフトのピン部を高周波誘導加熱した後に焼入冷却液を
ピン部に噴射して焼入冷却を行なう焼入冷却工程の施行
中に、クランクシャフトの一端側にあるフランジ部又は
クランクシャフトの他端側にある軸部の焼入処理工程を
施行するようにしたものであるから、クランクシャフト
の1本あたりの焼入処理時間を短縮することができる。
すなわち、本発明に係るクランクシャフトの高周波焼入
方法によれば、クランクシャフトのピン部を焼入冷却し
ながら一端側にあるフランジ部又は他端側にある軸部の
焼入処理を同時に並行して行なうようにしているため、
クランクシャフトの焼入処理を短時間で行ない得て、ク
ランクシャフトの焼入処理効率の向上を図ることができ
る。
According to the first aspect of the present invention, a quenching cooling step of quenching and cooling by injecting a quenching coolant to the pin portion after high-frequency induction heating of the pin portion of the crankshaft is performed. Since the quenching process of the flange portion at one end of the crankshaft or the shaft portion at the other end of the crankshaft is performed, the quenching process time per one crankshaft is reduced. can do.
That is, according to the induction hardening method of the crankshaft according to the present invention, the quenching process of the flange portion at one end or the shaft portion at the other end is simultaneously performed while quenching and cooling the pin portion of the crankshaft. To do it,
The quenching process of the crankshaft can be performed in a short time, and the quenching process efficiency of the crankshaft can be improved.

【0036】また、請求項2に記載の本発明は、ピン部
を高周波誘導加熱した後に焼入冷却液を噴射してこのピ
ン部を焼入冷却する時に、焼入冷却液がクランクシャフ
トのフランジ部又は軸部にかかるのを防止する焼入冷却
液飛散防止機構を付設し、ピン部の焼入冷却時に、ピン
部を焼入冷却するための焼入冷却液が軸部にかかるのを
焼入冷却液飛散防止機構にて防止しながら、フランジ部
又は軸部の焼入処理を行なうようにしたので、ピン部の
焼入冷却処理と同時にフランジ部又は軸部の焼入処理を
並行して行なうことができ、ピン部及びフランジ部、或
いは、ピン部と軸部とを同時に焼入処理し得て焼入処理
時間の大幅な短縮ずなわちサイクルタイムの短縮を図る
ことが可能である。従って、本発明によれば、焼入処理
効率の極めて良い実用的な高周波焼入装置を提供するこ
とができる。
According to a second aspect of the present invention, when the pin portion is subjected to high-frequency induction heating, a quenching coolant is injected to quench and cool the pin portion, the quenching coolant is supplied to the flange of the crankshaft. A quenching coolant scattering prevention mechanism is provided to prevent the quenching coolant from splashing on the shaft or the shaft. The quenching process of the flange portion or shaft portion is performed while preventing the quenching liquid scattering prevention mechanism, so the quenching process of the flange portion or shaft portion is performed in parallel with the quenching and cooling process of the pin portion. The quenching process can be performed simultaneously on the pin portion and the flange portion, or the pin portion and the shaft portion, so that the quenching time can be significantly reduced, that is, the cycle time can be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a practical induction hardening device with extremely high quenching efficiency.

【0037】また、請求項3に記載の本発明は、ピン部
の焼入冷却と同時にフランジ部又は軸部を焼入処理する
際に、焼入冷却液飛散防止機構に設けた焼入冷却液飛散
防止用カバーにより、フランジ部又は軸部とこれに最も
近いピン部との間を仕切るようにしたものであるから、
上述の如き作用効果を奏し得るものでありながら、その
装置構成は従来の高周波焼入装置に焼入冷却液飛散防止
用カバーを付設しただけの簡素な構成で済ますことが可
能である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a quenching coolant provided in a quenching coolant scattering prevention mechanism when quenching a flange portion or a shaft portion simultaneously with quenching and cooling of a pin portion. Since the shatterproof cover is used to partition between the flange or shaft and the pin closest to it,
While having the above-described functions and effects, the apparatus can be configured with a simple configuration in which a cover for preventing scattering of the quenching coolant is added to the conventional induction hardening apparatus.

【0038】また、請求項4に記載の本発明は、焼入冷
却液飛散防止用カバーに、クランクシャフトのジャーナ
ル部が入り込む凹部と、凹部から先端部が僅かに突出す
るチップとをそれぞれ設け、クランクシャフトの回転中
心軸を中心とする回転時には、焼入冷却液飛散防止用カ
バーの凹部内にジャーナル部が入り込んだ状態の下でチ
ップの先端部がジャーナル部の周面に当接させることに
より、焼入冷却液飛散防止用カバーが定位置を保つよう
に構成したものであるから、クランクシャフトの回転駆
動時ひいてはピン部の回転動作時においても焼入冷却液
飛散防止用カバーは変動を生じることがなくピン部とフ
ランジ部又は軸部との間の所定の仕切位置に常に配置さ
れることとなり、前記カバーによる焼入冷却液飛散防止
機能を確実に果たすことができ、フランジ部又は軸部に
焼入冷却液がかからないようにすることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, a cover for preventing the quenching coolant from scattering is provided with a concave portion into which the journal of the crankshaft enters, and a tip having a tip slightly projecting from the concave portion. At the time of rotation about the rotation center axis of the crankshaft, the tip of the tip abuts on the peripheral surface of the journal under the condition that the journal enters the recess of the quenching coolant scattering prevention cover. Since the quenching coolant scattering prevention cover is configured to maintain a fixed position, the quenching cooling solution scattering prevention cover fluctuates even when the crankshaft is driven to rotate and, consequently, also when the pin portion rotates. And the cover is always disposed at a predetermined partition position between the pin portion and the flange portion or the shaft portion. It is possible, it is possible to make quenching coolant flange portion or the shaft portion is not applied.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る4気筒エンジン用ク
ランクシャフトの高周波焼入装置を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing an induction hardening device for a four-cylinder engine crankshaft according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の高周波焼入装置の要部を拡大して示す側
面図であって、加熱コイル上昇時の状態を示す側面図で
ある。
FIG. 2 is an enlarged side view showing a main part of the induction hardening apparatus of FIG. 1, and is a side view showing a state when a heating coil is raised.

【図3】図1の高周波焼入装置の要部を拡大して示す側
面図であって、加熱コイル下降時の状態を示す側面図で
ある。
FIG. 3 is an enlarged side view showing a main part of the induction hardening apparatus of FIG. 1 and is a side view showing a state when a heating coil is lowered.

【図4】被焼入体であるクランクシャフトの正面図であ
る。
FIG. 4 is a front view of a crankshaft as a member to be quenched.

【図5】従来におけるクランクシャフトの高周波焼入方
法を施行する従来の高周波焼入装置を示す正面図であ
る。
FIG. 5 is a front view showing a conventional induction hardening apparatus for implementing the conventional crankshaft induction hardening method.

【図6】図5の高周波焼入装置の要部を拡大して示す側
面図であって、加熱コイル下降時の状態を示す側面図で
ある。
FIG. 6 is an enlarged side view showing a main part of the induction hardening apparatus of FIG. 5, and is a side view showing a state when a heating coil is lowered.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 4気筒エンジン用クランクシャフト 3a〜3d 高周波誘導加熱コイル 4a〜4d ディスクトランス 6 リンク式追従機構 7 アッセンブリ 8 電力供給用リード導体 20 高周波焼入装置 21 焼入冷却液飛散防止機構 22 焼入冷却液飛散防止用カバー 22a カバー本体 23 揺動ガイド 24 U字形凹部 26 ヒンジ軸 27 セラミックチップ(位置決め用のチップ) 28 ローラベアリング F フランジ部 J1〜J5 ジャーナル部 K1〜K8 カウンターウエイト P1〜P4 ピン部 S 軸部(スプライン部若しくはシール部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 4-cylinder engine crankshaft 3a-3d High frequency induction heating coil 4a-4d Disk transformer 6 Link type follow-up mechanism 7 Assembly 8 Power supply lead conductor 20 High frequency quenching device 21 Quenching coolant scattering prevention mechanism 22 Quenching coolant Shatterproof cover 22a Cover body 23 Swing guide 24 U-shaped recess 26 Hinge shaft 27 Ceramic chip (chip for positioning) 28 Roller bearing F Flange J1 to J5 Journal K1 to K8 Counterweight P1 to P4 Pin S Part (spline part or seal part)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 6/44 H05B 6/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 6/44 H05B 6/44

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クランクシャフトのピン部を高周波誘導
加熱した後に焼入冷却液を前記ピン部に噴射して焼入冷
却を行なう焼入冷却工程の施行中に、前記クランクシャ
フトの一端側にあるフランジ部又は前記クランクシャフ
トの他端側にある軸部の焼入処理工程を施行することを
特徴とするクランクシャフトの高周波焼入方法。
1. A quenching cooling step of injecting a quenching coolant to the pin portion after high-frequency induction heating of a pin portion of the crankshaft to perform quenching cooling, the quenching cooling process being performed at one end of the crankshaft. A high-frequency quenching method for a crankshaft, wherein a quenching process is performed on a flange portion or a shaft portion on the other end side of the crankshaft.
【請求項2】(a) 被焼入体であるクランクシャフト
のピン部の上に載置された状態で、前記クランクシャフ
トの回転駆動に伴う前記ピン部の回転動作に追従しなが
ら、前記ピン部の表面を高周波誘導加熱する第1の高周
波誘導加熱コイルと、(b) 前記クランクシャフトの
一端側にあるフランジ部又は前記クランクシャフトの他
端側にある軸部を高周波誘導加熱する第2の高周波誘導
加熱コイルと、(c) 前記第1の高周波誘導加熱コイ
ルにて高周波誘導加熱された前記ピン部に焼入冷却液を
噴射する第1の焼入冷却液噴射機構と、(d) 前記第
2の高周波誘導加熱コイルにて高周波誘導加熱された前
記フランジ部又は軸部に焼入冷却液を噴射する第2の焼
入冷却液噴射機構と、(e) 前記第1の高周波誘導加
熱コイルにて前記ピン部を高周波誘導加熱した後に前記
第1の焼入冷却液噴射機構から焼入冷却液を噴射して前
記ピン部を焼入冷却する時に、前記焼入冷却液が前記フ
ランジ部又は軸部にかかるのを防止する焼入冷却液飛散
防止機構と、をそれぞれ具備し、 前記ピン部の焼入冷却時に、前記ピン部を焼入冷却する
ための焼入冷却液が前記軸部にかかるのを前記焼入冷却
液飛散防止機構にて防止しながら、前記フランジ部又は
軸部の焼入処理を行なうようにしたことを特徴とするク
ランクシャフトの高周波焼入装置。
2. A method according to claim 1, wherein the pin is mounted on a pin of a crankshaft as a material to be quenched while following the rotation of the pin in accordance with the rotation of the crankshaft. A first high-frequency induction heating coil for high-frequency induction heating of the surface of the portion, and (b) a second high-frequency induction heating for high-frequency induction heating of a flange portion at one end of the crankshaft or a shaft portion at the other end of the crankshaft. A high-frequency induction heating coil, (c) a first quenching cooling liquid injection mechanism for injecting a quench cooling liquid to the pin portion that has been subjected to high-frequency induction heating by the first high-frequency induction heating coil, and (d) A second quench coolant injection mechanism for injecting a quench coolant into the flange portion or the shaft portion, which has been induction-heated by a second high-frequency induction heating coil, and (e) the first high-frequency induction heating coil At the pin When the quenching coolant is injected from the first quenching coolant injection mechanism after the high frequency induction heating to quench and cool the pin portion, the quenching coolant is applied to the flange portion or the shaft portion. And a quenching coolant scattering prevention mechanism for preventing quenching of the pin portion, wherein the quenching coolant for quenching and cooling the pin portion is applied to the shaft portion during quenching and cooling of the pin portion. An induction hardening device for a crankshaft, wherein a quenching process is performed on the flange portion or the shaft portion while preventing the coolant from splashing.
【請求項3】 前記焼入冷却液飛散防止機構は、前記第
1の高周波誘導加熱コイルが前記ピン部の上に載置され
るのに伴って、焼入すべき前記フランジ部又は軸部とこ
れに最も近いピン部との間に挿入配置される焼入冷却液
飛散防止用カバーを備え、前記ピン部の焼入冷却と同時
に前記フランジ部又は軸部を焼入処理する際に、前記フ
ランジ部又は軸部とこれに最も近い前記ピン部との間を
焼入冷却液飛散防止用カバーにより仕切るようにしたこ
とを特徴とする請求項2に記載のクランクシャフトの高
周波焼入装置。
3. The quenching coolant scattering prevention mechanism includes: a first HF induction heating coil mounted on the flange portion; A quenching cooling liquid scattering prevention cover inserted between the pin portion and the cover portion, the quenching process of the flange portion or the shaft portion simultaneously with the quenching and cooling of the pin portion; The induction hardening device for a crankshaft according to claim 2, wherein a portion between the shaft portion or the shaft portion and the pin portion closest to the shaft portion is partitioned by a quenching coolant scattering prevention cover.
【請求項4】 前記焼入冷却液飛散防止用カバーに、前
記クランクシャフトのジャーナル部が入り込む凹部と、
前記凹部から先端部が僅かに突出する位置決め用のチッ
プとをそれぞれ設け、前記クランクシャフトの回転中心
軸を中心とする回転時には、前記焼入冷却液飛散防止用
カバーの凹部内に前記ジャーナル部が入り込んだ状態の
下で前記チップの先端部を前記ジャーナル部の周面に当
接させることにより、前記焼入冷却液飛散防止用カバー
が定位置を保つように構成したことを特徴とする請求項
3に記載のクランクシャフトの高周波焼入装置。
4. A recess into which the journal of the crankshaft enters the quenching coolant scattering prevention cover;
A positioning tip whose tip slightly projects from the recess is provided, and the journal portion is located in the recess of the quenching coolant scattering prevention cover when the crankshaft rotates about the rotation center axis. The quenching coolant scattering prevention cover is configured to maintain a fixed position by abutting a tip portion of the tip against a peripheral surface of the journal portion in a state where the tip is intruded. 3. The induction hardening device for a crankshaft according to 3.
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CN113981185A (en) * 2021-10-19 2022-01-28 济源市石油机械有限公司 Self-adjusting guide wheel mechanism for producing sucker rod
CN115772592A (en) * 2022-12-08 2023-03-10 辽宁科创重型内燃机曲轴有限公司 Crankshaft quenching equipment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113981185A (en) * 2021-10-19 2022-01-28 济源市石油机械有限公司 Self-adjusting guide wheel mechanism for producing sucker rod
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