JP2002173711A - クランクシャフトの高周波焼入冷却方法とその装置 - Google Patents
クランクシャフトの高周波焼入冷却方法とその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クランクシャフトのピン部及びジャーナル部
の円柱部、Ｒ部及ぴスラスト部に形成される焼入硬化層
を満足させ、フィレット部の焼割れを防止する。 【解決手段】 クランクシャフト１００のピン部及びジ
ャーナル（例えば、１２０）の円柱部（１２１）に高周
波誘導加熱コイル１を載置し、クランクシャフト１００
の回転に追従させつつ、円柱部と、フィレットＲ部及び
フィレット部（１２５）とを高周波誘導加熱後、前記ピ
ン部及びジャーナル部を主冷却手段７，８により冷却し
て、その表面を焼入冷却する方法であり、高周波誘導加
熱コイル１に、主冷却手段７，８の補助冷却手段１５を
固定し、冷却時、補助冷却手段１５の噴射孔から、直
接、フィレットＲ部及びフィレット部に冷却液を噴射し
て冷却し、前記円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する
該フィレットＲ部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形
成される硬化層と均一になる硬化層を形成する。
の円柱部、Ｒ部及ぴスラスト部に形成される焼入硬化層
を満足させ、フィレット部の焼割れを防止する。 【解決手段】 クランクシャフト１００のピン部及びジ
ャーナル（例えば、１２０）の円柱部（１２１）に高周
波誘導加熱コイル１を載置し、クランクシャフト１００
の回転に追従させつつ、円柱部と、フィレットＲ部及び
フィレット部（１２５）とを高周波誘導加熱後、前記ピ
ン部及びジャーナル部を主冷却手段７，８により冷却し
て、その表面を焼入冷却する方法であり、高周波誘導加
熱コイル１に、主冷却手段７，８の補助冷却手段１５を
固定し、冷却時、補助冷却手段１５の噴射孔から、直
接、フィレットＲ部及びフィレット部に冷却液を噴射し
て冷却し、前記円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する
該フィレットＲ部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形
成される硬化層と均一になる硬化層を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ガソリン
エンジン又はジーゼルエンジン用のクランクシャフトの
ピン部とジャーナル部を高周波焼入する高周波焼入冷却
方法とその装置に関する。
エンジン又はジーゼルエンジン用のクランクシャフトの
ピン部とジャーナル部を高周波焼入する高周波焼入冷却
方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に示すように、この種の６気筒のク
ランクシャフト１００は、鍛造加工によりジャーナル部
１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１
７０とピン部２１０，２２０，２３０，２４０，２５
０，２６０とが一体成型されている。従来、前記クラン
クシャフト１００のジャーナル部１１０，１２０，‥‥
‥，１７０とピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０の
高周波焼入は、該クランクシャフト１００を、その中心
軸Ｘのまわりに回転させながら、該ジャーナル部１１
０，１２０，‥‥‥，１７０とピン部２１０，２２０，
‥‥‥，２６０に、それぞれ高周波誘導加熱コイルを載
置し、前記回転に追従して誘導加熱後、冷却を行い高周
波焼入れを施工している。
ランクシャフト１００は、鍛造加工によりジャーナル部
１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１
７０とピン部２１０，２２０，２３０，２４０，２５
０，２６０とが一体成型されている。従来、前記クラン
クシャフト１００のジャーナル部１１０，１２０，‥‥
‥，１７０とピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０の
高周波焼入は、該クランクシャフト１００を、その中心
軸Ｘのまわりに回転させながら、該ジャーナル部１１
０，１２０，‥‥‥，１７０とピン部２１０，２２０，
‥‥‥，２６０に、それぞれ高周波誘導加熱コイルを載
置し、前記回転に追従して誘導加熱後、冷却を行い高周
波焼入れを施工している。
【０００３】前記ジャーナル部１１０，１２０，‥‥
‥，１７０及びピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０
の形状は、該ジャーナル部同士及び該ピン部同士は同じ
のため、前記ジャーナル部１２０とピン部２１０を例に
説明する。該ジャーナル部１２０は、図４に示すように
円柱部１２１と、該円柱部１２１に続くＲ部１２２と、
該Ｒ部１２２に続き前記クランクシャフト１００の軸方
向に直角に形成されたスラスト部１２３から成り、前記
ピン部２１０も同様に、円柱部２１１と、Ｒ部２１２
と、スラスト部２１３から成る。
‥，１７０及びピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０
の形状は、該ジャーナル部同士及び該ピン部同士は同じ
のため、前記ジャーナル部１２０とピン部２１０を例に
説明する。該ジャーナル部１２０は、図４に示すように
円柱部１２１と、該円柱部１２１に続くＲ部１２２と、
該Ｒ部１２２に続き前記クランクシャフト１００の軸方
向に直角に形成されたスラスト部１２３から成り、前記
ピン部２１０も同様に、円柱部２１１と、Ｒ部２１２
と、スラスト部２１３から成る。
【０００４】図４に示す硬化層１２４は、前記円柱部１
２１と、フィレット形状部を含む前記Ｒ部１２２とスラ
スト部１２３の焼入れによって得られ、硬化層２１４
は、前記円柱部２１１と、フィレット形状部を含む前記
Ｒ部２１２とスラスト部２１３の焼入れによって得られ
たものである。このような焼入れの仕方をフィレットＲ
焼入れと称している。
２１と、フィレット形状部を含む前記Ｒ部１２２とスラ
スト部１２３の焼入れによって得られ、硬化層２１４
は、前記円柱部２１１と、フィレット形状部を含む前記
Ｒ部２１２とスラスト部２１３の焼入れによって得られ
たものである。このような焼入れの仕方をフィレットＲ
焼入れと称している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、前記
クランクシャフト１００は、該シャフト１００のウイー
クポイントであるピン部２１０，‥‥及ぴジャーナル部
１２０，‥‥のＲ部１２２，２１２に硬化層１２４，２
１４と圧縮応力を与えて強化し、疲労限を向上させるべ
く高周波焼入を行っている。しかしながら、フィレット
部の形状は、エンジンの性能により異なる。さらに、図
５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、円周方向におい
ても、フィレット部の形状が異なっている（図５（ｂ）
は、ジャーナル部１３０における円柱部１３１、Ｒ部１
３２、スラスト部１３３を示す）。そのため、高周波誘
導加熱コイルにより誘導加熱されるフィレット部１２
２，１３２の領域が円周方向に違いを生じる。
クランクシャフト１００は、該シャフト１００のウイー
クポイントであるピン部２１０，‥‥及ぴジャーナル部
１２０，‥‥のＲ部１２２，２１２に硬化層１２４，２
１４と圧縮応力を与えて強化し、疲労限を向上させるべ
く高周波焼入を行っている。しかしながら、フィレット
部の形状は、エンジンの性能により異なる。さらに、図
５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、円周方向におい
ても、フィレット部の形状が異なっている（図５（ｂ）
は、ジャーナル部１３０における円柱部１３１、Ｒ部１
３２、スラスト部１３３を示す）。そのため、高周波誘
導加熱コイルにより誘導加熱されるフィレット部１２
２，１３２の領域が円周方向に違いを生じる。
【０００６】該クランクシャフト１００のフィレットＲ
焼入れにおいて、フィレット部１２２，１３２の薄肉形
状部は、熱容量の違いにより高周波誘導加熱コイルによ
り誘導加熱され易く、また、自己冷却速度が遅いこと
や、高周波誘導加熱コイルからの直接、噴射冷却が行え
ないことにより、冷却速度が遅く、該フィレット部１２
２，１３２のスラスト１２３，１３３面に円周方向の焼
割れを生じるという問題点があった。
焼入れにおいて、フィレット部１２２，１３２の薄肉形
状部は、熱容量の違いにより高周波誘導加熱コイルによ
り誘導加熱され易く、また、自己冷却速度が遅いこと
や、高周波誘導加熱コイルからの直接、噴射冷却が行え
ないことにより、冷却速度が遅く、該フィレット部１２
２，１３２のスラスト１２３，１３３面に円周方向の焼
割れを生じるという問題点があった。
【０００７】他方、図６に示すように、従来のクランク
シャフト１００のフィレットＲ焼入用半開放殼形高周波
誘導加熱コイル(以下、単に高周波加熱コイルという)２
０は、黄銅製の一対の側板(コイル保持板)３ａ，３ｂ
と、この側板３ａ，３ｂ間に取付けられた半開放殼形の
高周波加熱コイル頭部４，４と、該高周波加熱コイル頭
部４，４に給電線５，５を介して、高周波電力を供給す
る高周波電源６と、前記側板３ａ，３ｂの下端に取付ら
れて前記高周波加熱コイル頭部４の下方位置及び上方位
置に配置された焼入冷却用のそれぞれ一対の主冷却液噴
射環７，７と主冷却液噴射環８，８と、前記高周波加熱
コイル頭部４，４の３箇所に添うように装着される接触
部９，９とをがそれぞれ設けられており、前記主冷却液
噴射環７，７，８，８は、図示しない冷却液槽から供給
管１０，１０ａにより噴射冷却液が供給されている。
シャフト１００のフィレットＲ焼入用半開放殼形高周波
誘導加熱コイル(以下、単に高周波加熱コイルという)２
０は、黄銅製の一対の側板(コイル保持板)３ａ，３ｂ
と、この側板３ａ，３ｂ間に取付けられた半開放殼形の
高周波加熱コイル頭部４，４と、該高周波加熱コイル頭
部４，４に給電線５，５を介して、高周波電力を供給す
る高周波電源６と、前記側板３ａ，３ｂの下端に取付ら
れて前記高周波加熱コイル頭部４の下方位置及び上方位
置に配置された焼入冷却用のそれぞれ一対の主冷却液噴
射環７，７と主冷却液噴射環８，８と、前記高周波加熱
コイル頭部４，４の３箇所に添うように装着される接触
部９，９とをがそれぞれ設けられており、前記主冷却液
噴射環７，７，８，８は、図示しない冷却液槽から供給
管１０，１０ａにより噴射冷却液が供給されている。
【０００８】図７に示すように、クランクシャフト１０
０のジャーナル部１２０の断面部の焼入硬化層パターン
は、フィレット部の形状により図７（ａ）と図７（ｂ）
の２種類に分類される。図７（ａ）は、円柱部１２１か
らフィレット部先端までの距離が片側で短い場合であ
り、焼入硬化層パターン１２４がＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｓ−
Ａ線で囲まれる範囲である。図７（ｂ）は、円柱部１２
１からフィレット部先端までの距離が長い場合であり、
焼入硬化層パターン１２４がＥ−Ｆ−Ｇ−Ｓ−Ｅ線で囲
まれる範囲である。
０のジャーナル部１２０の断面部の焼入硬化層パターン
は、フィレット部の形状により図７（ａ）と図７（ｂ）
の２種類に分類される。図７（ａ）は、円柱部１２１か
らフィレット部先端までの距離が片側で短い場合であ
り、焼入硬化層パターン１２４がＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｓ−
Ａ線で囲まれる範囲である。図７（ｂ）は、円柱部１２
１からフィレット部先端までの距離が長い場合であり、
焼入硬化層パターン１２４がＥ−Ｆ−Ｇ−Ｓ−Ｅ線で囲
まれる範囲である。
【０００９】図８は、主冷却手段としての前記主冷却液
噴射環７，７と、前記ジャーナル部１２０の冷却液噴射
の位置関係を示す。前記高周波加熱コイル２０からの冷
却は、図６に示す構造により前記主冷却液噴射環７，７
からの直接噴射冷却は、スラスト面１２３，１２３の内
側に限られている。このため、フィレット部先端Ｄ−Ｃ
は、円柱部１２１、Ｒ部１２２及びスラスト部１２３へ
の噴射冷却を介して、熱伝導により冷却される。
噴射環７，７と、前記ジャーナル部１２０の冷却液噴射
の位置関係を示す。前記高周波加熱コイル２０からの冷
却は、図６に示す構造により前記主冷却液噴射環７，７
からの直接噴射冷却は、スラスト面１２３，１２３の内
側に限られている。このため、フィレット部先端Ｄ−Ｃ
は、円柱部１２１、Ｒ部１２２及びスラスト部１２３へ
の噴射冷却を介して、熱伝導により冷却される。
【００１０】すなわち、高周波誘導加熱された表面部Ａ
−Ｒ−Ｓ−Ｒ−Ｄ−Ｃにおいて、表面部Ａ−Ｒ−Ｓ−Ｒ
−Ｄは、前記高周波加熱コイル２０の前記主冷却液噴射
環７，７により直接噴射冷却されるが、表面部Ｄ−Ｃ
は、直接噴射冷却されずに、熱伝導による冷却になるか
ら、前記表面部Ａ−Ｒ−Ｓ−Ｒ−ＤとＤ−Ｃとは、冷却
速度に違いを生じ、冷却速度の遅いフィレット部１２５
の焼入面に焼割れが発生するおそれがあった。
−Ｒ−Ｓ−Ｒ−Ｄ−Ｃにおいて、表面部Ａ−Ｒ−Ｓ−Ｒ
−Ｄは、前記高周波加熱コイル２０の前記主冷却液噴射
環７，７により直接噴射冷却されるが、表面部Ｄ−Ｃ
は、直接噴射冷却されずに、熱伝導による冷却になるか
ら、前記表面部Ａ−Ｒ−Ｓ−Ｒ−ＤとＤ−Ｃとは、冷却
速度に違いを生じ、冷却速度の遅いフィレット部１２５
の焼入面に焼割れが発生するおそれがあった。
【００１１】特に、フィレット部１２５のＲから先端部
までのスラスト部１２３は、フィレットＲ焼入れにより
生じる圧縮応力により、フィレット部１２５が円柱部１
２１のＳ側に傾くために、該円柱部１２１のおける圧縮
応力との応力バランスが崩れ、焼割れを生じ易いという
問題点があった。
までのスラスト部１２３は、フィレットＲ焼入れにより
生じる圧縮応力により、フィレット部１２５が円柱部１
２１のＳ側に傾くために、該円柱部１２１のおける圧縮
応力との応力バランスが崩れ、焼割れを生じ易いという
問題点があった。
【００１２】本発明はかかる点を鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、クランクシャフトのピ
ン部及びジャーナル部の円柱部、Ｒ部及ぴスラスト部に
形成される焼入硬化層を満足させつつ、フィレット部の
焼割れが防止されるクランクシャフトの高周波焼入冷却
方法とその装置を提供することにある。
その目的は前記問題点を解消し、クランクシャフトのピ
ン部及びジャーナル部の円柱部、Ｒ部及ぴスラスト部に
形成される焼入硬化層を満足させつつ、フィレット部の
焼割れが防止されるクランクシャフトの高周波焼入冷却
方法とその装置を提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、前記クランクシャフ
トのピン部及びジャーナル部の、熱容量の異なる円柱
部、フィレットＲ部及びフィレット部の各部位が、加熱
後、均一に噴射冷却され、焼割れ等の欠陥がない安定し
た焼入硬化層が形成されるクランクシャフトの高周波焼
入冷却方法とその装置を提供することにある。
トのピン部及びジャーナル部の、熱容量の異なる円柱
部、フィレットＲ部及びフィレット部の各部位が、加熱
後、均一に噴射冷却され、焼割れ等の欠陥がない安定し
た焼入硬化層が形成されるクランクシャフトの高周波焼
入冷却方法とその装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、クランクシャフトのピン部及びジャ
ーナル部の円柱部の外周上に半開放殼形の高周波誘導加
熱コイルを載置し、前記クランクシャフトをその中心軸
を中心に回転せしめて前記高周波誘導加熱コイルを前記
円柱部外周に追従させつつ、前記円柱部と、フィレット
Ｒ部及びフィレット部とを高周波誘導加熱し、しかる後
に前記ピン部及びジャーナル部を主冷却手段により冷却
して、前記ピン部及びジャーナル部の表面を焼入冷却す
るに際し、前記高周波誘導加熱コイルに、前記主冷却手
段の補助冷却手段を固定し、該高周波誘導加熱コイルと
ともに前記クランクシャフトの回転に追従させつつ、冷
却時、該補助冷却手段の噴射孔から、直接前記フィレッ
トＲ部及び前記フィレット部に冷却液を噴射して冷却
し、前記円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する該フィ
レットＲ部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成され
る硬化層と均一になる硬化層を形成する方法である。
の本発明の構成は、クランクシャフトのピン部及びジャ
ーナル部の円柱部の外周上に半開放殼形の高周波誘導加
熱コイルを載置し、前記クランクシャフトをその中心軸
を中心に回転せしめて前記高周波誘導加熱コイルを前記
円柱部外周に追従させつつ、前記円柱部と、フィレット
Ｒ部及びフィレット部とを高周波誘導加熱し、しかる後
に前記ピン部及びジャーナル部を主冷却手段により冷却
して、前記ピン部及びジャーナル部の表面を焼入冷却す
るに際し、前記高周波誘導加熱コイルに、前記主冷却手
段の補助冷却手段を固定し、該高周波誘導加熱コイルと
ともに前記クランクシャフトの回転に追従させつつ、冷
却時、該補助冷却手段の噴射孔から、直接前記フィレッ
トＲ部及び前記フィレット部に冷却液を噴射して冷却
し、前記円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する該フィ
レットＲ部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成され
る硬化層と均一になる硬化層を形成する方法である。
【００１５】焼入処理すべき前記ピン部及びジャーナル
部の表面における熱容量に対する、前記フィレットＲ部
及び前記フィレット部の熱容量に応じて、前記補助冷却
手段から噴射される冷却液の流量は、冷却液の総流量に
対して、２０ないし５０％である方法である。
部の表面における熱容量に対する、前記フィレットＲ部
及び前記フィレット部の熱容量に応じて、前記補助冷却
手段から噴射される冷却液の流量は、冷却液の総流量に
対して、２０ないし５０％である方法である。
【００１６】クランクシャフトのピン部及びジャーナル
部の円柱部の外周上に高周波誘導加熱コイルを載置し、
前記クランクシャフトをその中心軸を中心に回転せしめ
て前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部外周に追従さ
せつつ、前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部
を高周波誘導加熱し、しかる後に前記ピン部及びジャー
ナル部を主冷却手段により冷却して、前記ピン部及びジ
ャーナル部の表面を焼入冷却する装置において、半開放
殼形の前記高周波誘導加熱コイルは、前記円柱部のそれ
ぞれを跨ぐように形成されるとともに、該高周波誘導加
熱コイルに前記主冷却手段の補助冷却手段を固定して、
該高周波誘導加熱コイルとともに前記クランクシャフト
の回転に追従させつつ、冷却時、該補助冷却手段の噴射
孔から、直接前記フィレットＲ部及び前記フィレット部
に冷却液を噴射して冷却し、前記円柱部の熱容量と異な
る熱容量を有する該フィレットＲ部及ぴ該フィレット部
に、該円柱部に形成される硬化層と均一になる硬化層を
形成させる装置である。
部の円柱部の外周上に高周波誘導加熱コイルを載置し、
前記クランクシャフトをその中心軸を中心に回転せしめ
て前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部外周に追従さ
せつつ、前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部
を高周波誘導加熱し、しかる後に前記ピン部及びジャー
ナル部を主冷却手段により冷却して、前記ピン部及びジ
ャーナル部の表面を焼入冷却する装置において、半開放
殼形の前記高周波誘導加熱コイルは、前記円柱部のそれ
ぞれを跨ぐように形成されるとともに、該高周波誘導加
熱コイルに前記主冷却手段の補助冷却手段を固定して、
該高周波誘導加熱コイルとともに前記クランクシャフト
の回転に追従させつつ、冷却時、該補助冷却手段の噴射
孔から、直接前記フィレットＲ部及び前記フィレット部
に冷却液を噴射して冷却し、前記円柱部の熱容量と異な
る熱容量を有する該フィレットＲ部及ぴ該フィレット部
に、該円柱部に形成される硬化層と均一になる硬化層を
形成させる装置である。
【００１７】前記補助冷却手段は、前記クランクシャフ
トの軸方向で前記高周波誘導加熱コイルの両側位置にそ
れぞれ一対、回転方向に沿って設けられる装置である。
トの軸方向で前記高周波誘導加熱コイルの両側位置にそ
れぞれ一対、回転方向に沿って設けられる装置である。
【００１８】前記補助冷却手段の冷却液系統は、主冷却
手段の冷却液系統から分岐されるとともに、その分岐流
路に、その流量が、総流量の少なくとも２０ないし５０
％調整できる弁が設けられる装置である。
手段の冷却液系統から分岐されるとともに、その分岐流
路に、その流量が、総流量の少なくとも２０ないし５０
％調整できる弁が設けられる装置である。
【００１９】本発明のクランクシャフトの高周波焼入冷
却方法とその装置は、以上のように構成されているの
で、前記円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する前記フ
ィレットＲ部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成さ
れる硬化層と均一になる硬化層を形成するとともに、焼
割れ等の欠陥がない安定した焼入硬化層を形成できる。
却方法とその装置は、以上のように構成されているの
で、前記円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する前記フ
ィレットＲ部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成さ
れる硬化層と均一になる硬化層を形成するとともに、焼
割れ等の欠陥がない安定した焼入硬化層を形成できる。
【００２０】また、焼入処理すべき前記ピン部及びジャ
ーナル部の表面における熱容量に対する、前記フィレッ
トＲ部及び前記フィレット部の熱容量に応じて、前記補
助冷却手段から噴射される冷却液の流量を、冷却液の総
流量に対して、２０ないし５０％の範囲で調整できるよ
うにし、全体として均一で、安定した焼入硬化層が形成
でき、焼入の品質の向上を図ることができる。
ーナル部の表面における熱容量に対する、前記フィレッ
トＲ部及び前記フィレット部の熱容量に応じて、前記補
助冷却手段から噴射される冷却液の流量を、冷却液の総
流量に対して、２０ないし５０％の範囲で調整できるよ
うにし、全体として均一で、安定した焼入硬化層が形成
でき、焼入の品質の向上を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図１は、本
発明のクランクシャフトの高周波焼入冷却方法とその装
置の一実施の形態を示す、クランクシャフトのピン部及
ぴジャーナル部の円柱部をフィレットＲ焼入れするため
に使用されるフィレットＲ焼入用半開放殼形高周波誘導
加熱コイル(以下、単に高周波加熱コイルという)の構成
図、図２は、前記高周波加熱コイルの冷却液噴射環の、
クランクシャフトへの冷却液の噴射状態を説明する図で
ある。
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図１は、本
発明のクランクシャフトの高周波焼入冷却方法とその装
置の一実施の形態を示す、クランクシャフトのピン部及
ぴジャーナル部の円柱部をフィレットＲ焼入れするため
に使用されるフィレットＲ焼入用半開放殼形高周波誘導
加熱コイル(以下、単に高周波加熱コイルという)の構成
図、図２は、前記高周波加熱コイルの冷却液噴射環の、
クランクシャフトへの冷却液の噴射状態を説明する図で
ある。
【００２２】図１において、前記クランクシャフト１０
０のジャーナル部１１０，１２０，‥‥‥，１７０及び
ピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０のそれぞれの円
柱部１１１，１２１，‥‥‥，１７１；２１１，２２
１，‥‥‥，２６１をフィレットＲ焼入れするために使
用される前記高周波加熱コイル１は、黄銅製の一対の側
板(コイル保持板)３ａ，３ｂと、この側板３ａ，３ｂ間
に取付けられた半開放殼形の高周波加熱コイル頭部４，
４と、該高周波加熱コイル頭部４，４に給電線５，５を
介して、高周波電力を供給する高周波電源６と、前記側
板３ａ，３ｂの下端に取付られて前記高周波加熱コイル
頭部４，４の下方位置及び上方位置にそれぞれ配置され
た焼入冷却用のそれぞれ一対の主冷却液噴射環７，７と
主冷却液噴射環８，８と、前記それぞれ一対の主冷却液
噴射環７，７；８，８の一対の補助冷却液噴射環１５，
１５と、前記高周波電源６と前記給電線５とを接続する
ための一対の接続端子１１，１１と、接続端子１１，１
１および給電線５，５を保持するために前記側板３ａ，
３ｂの上端側に取付けられた絶縁性材料から成るブロッ
ク１２と、前記クランクシャフトの誘導加熱される円柱
部（例えば、前記ジャーナル部１２０）と前記高周波加
熱コイル頭部４，４との間を、僅かな隙間で保つための
複数箇所（本実施の形態では、３箇所で、前記高周波加
熱コイル頭部４，４のほぼ真上の中央部分と、それらの
両端部分）に添うように装着される、セラミック製又は
超硬製の接触部９，９とをそれぞれ具備している。
０のジャーナル部１１０，１２０，‥‥‥，１７０及び
ピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０のそれぞれの円
柱部１１１，１２１，‥‥‥，１７１；２１１，２２
１，‥‥‥，２６１をフィレットＲ焼入れするために使
用される前記高周波加熱コイル１は、黄銅製の一対の側
板(コイル保持板)３ａ，３ｂと、この側板３ａ，３ｂ間
に取付けられた半開放殼形の高周波加熱コイル頭部４，
４と、該高周波加熱コイル頭部４，４に給電線５，５を
介して、高周波電力を供給する高周波電源６と、前記側
板３ａ，３ｂの下端に取付られて前記高周波加熱コイル
頭部４，４の下方位置及び上方位置にそれぞれ配置され
た焼入冷却用のそれぞれ一対の主冷却液噴射環７，７と
主冷却液噴射環８，８と、前記それぞれ一対の主冷却液
噴射環７，７；８，８の一対の補助冷却液噴射環１５，
１５と、前記高周波電源６と前記給電線５とを接続する
ための一対の接続端子１１，１１と、接続端子１１，１
１および給電線５，５を保持するために前記側板３ａ，
３ｂの上端側に取付けられた絶縁性材料から成るブロッ
ク１２と、前記クランクシャフトの誘導加熱される円柱
部（例えば、前記ジャーナル部１２０）と前記高周波加
熱コイル頭部４，４との間を、僅かな隙間で保つための
複数箇所（本実施の形態では、３箇所で、前記高周波加
熱コイル頭部４，４のほぼ真上の中央部分と、それらの
両端部分）に添うように装着される、セラミック製又は
超硬製の接触部９，９とをそれぞれ具備している。
【００２３】前記高周波加熱コイル１に固定された、前
記主冷却液噴射環７，７；８，８の補助冷却用としての
前記補助冷却液噴射環１５，１５は、前記クランクシャ
フト１００の軸方向で前記高周波加熱コイル頭部４，４
の両側位置にそれぞれ一対、回転方向に沿って設けら
れ、前記クランクシャフト１００の前記ジャーナル部１
１０，１２０，‥‥‥及び前記ピン部２１０，２２０，
‥‥‥の前記フィレットＲ部及び前記フィレット部を直
接、冷却するようになっている。
記主冷却液噴射環７，７；８，８の補助冷却用としての
前記補助冷却液噴射環１５，１５は、前記クランクシャ
フト１００の軸方向で前記高周波加熱コイル頭部４，４
の両側位置にそれぞれ一対、回転方向に沿って設けら
れ、前記クランクシャフト１００の前記ジャーナル部１
１０，１２０，‥‥‥及び前記ピン部２１０，２２０，
‥‥‥の前記フィレットＲ部及び前記フィレット部を直
接、冷却するようになっている。
【００２４】前記補助冷却液噴射環１５，１５の冷却液
系統は、前記主冷却液噴射環７，７；８，８の冷却液供
給管１０から、冷却液供給管１６，１６により分岐され
るとともに、その供給管１６，１６の管路上に、その流
量が、総流量の０ないし５０％（少なくとも２０ないし
５０％）調整できる調整弁１７，１７が設けられてい
る。
系統は、前記主冷却液噴射環７，７；８，８の冷却液供
給管１０から、冷却液供給管１６，１６により分岐され
るとともに、その供給管１６，１６の管路上に、その流
量が、総流量の０ないし５０％（少なくとも２０ないし
５０％）調整できる調整弁１７，１７が設けられてい
る。
【００２５】ここで、前記高周波加熱コイル１は、図示
しない支持機構によって直下状態で保持されている。ま
た、前記クランクシャフト１００の中心軸Ｘを中心に回
転されるのに伴い、図示しないワーク追従機構により、
前記高周波加熱コイル頭部４，４が、前記誘導加熱され
る円柱部、例えば、ジャーナル部１２０の円柱部１２１
上に載置された状態のまま、前記高周波加熱コイル１が
該円柱部１２１に追従して移動し得るように構成されて
いる。（以下、代表的に、前記ジャーナル部１２０につ
いて説明する）
しない支持機構によって直下状態で保持されている。ま
た、前記クランクシャフト１００の中心軸Ｘを中心に回
転されるのに伴い、図示しないワーク追従機構により、
前記高周波加熱コイル頭部４，４が、前記誘導加熱され
る円柱部、例えば、ジャーナル部１２０の円柱部１２１
上に載置された状態のまま、前記高周波加熱コイル１が
該円柱部１２１に追従して移動し得るように構成されて
いる。（以下、代表的に、前記ジャーナル部１２０につ
いて説明する）
【００２６】なお、前記誘導加熱される前記円柱部１２
１の外周面には、前記３箇所に前記接触子９，９が当接
され、これにより高周波加熱コイル頭部４，４の半円状
部と、前記円柱部１２１の外周面とが、僅かな所定間隔
を隔てられており、この状態で、該円柱部１２１が前記
高周波誘導加熱コイル頭部４，４により高周波誘導加熱
される。
１の外周面には、前記３箇所に前記接触子９，９が当接
され、これにより高周波加熱コイル頭部４，４の半円状
部と、前記円柱部１２１の外周面とが、僅かな所定間隔
を隔てられており、この状態で、該円柱部１２１が前記
高周波誘導加熱コイル頭部４，４により高周波誘導加熱
される。
【００２７】また、前述のように、主ジャケットである
前記それぞれ一対の冷却液噴射環７，７；８，８及び補
助ジャケットである前記一対の冷却液噴射環１５，１５
には、冷却液供給管１０，１０ａ，１６が接続されてお
り、図示しない冷却液槽から、冷却液が供給されている
ので、前記円柱部１２１を誘導加熱後、これらの冷却液
噴射環７，７；８，８；１５，１５から所定のタイミン
グで冷却液が前記クランクシャフト１００の前記円柱
部、前記フィレットＲ部及び前記フィレット部に向け
て、直接噴射され、これらを冷却する。
前記それぞれ一対の冷却液噴射環７，７；８，８及び補
助ジャケットである前記一対の冷却液噴射環１５，１５
には、冷却液供給管１０，１０ａ，１６が接続されてお
り、図示しない冷却液槽から、冷却液が供給されている
ので、前記円柱部１２１を誘導加熱後、これらの冷却液
噴射環７，７；８，８；１５，１５から所定のタイミン
グで冷却液が前記クランクシャフト１００の前記円柱
部、前記フィレットＲ部及び前記フィレット部に向け
て、直接噴射され、これらを冷却する。
【００２８】次いで、図２により、前記高周波加熱コイ
ル１の主及び補助の冷却液噴射環７，７；８，８；１
５，１５の噴射状態を説明する。前記主ジャケットであ
る冷却液噴射管７，７；８，８は、誘導加熱される前記
クランクシャフト１のジャーナル部１２０又はピン部の
スラスト面１２３内に位置し、該ジャーナル部１２０又
はピン部の円柱部１２１の加熱面である、Ａ−Ｒ−Ｓ−
Ｒ−Ｄの表面に焼入冷却液を噴射して冷却する。 前記
補助ジャケットである補助冷却液噴射環１５，１５は、
フィレット部１２５の先端を噴射冷却可能にするため、
前記クランクシャフト１００を、その中心軸Ｘを中心に
して、回転してもフィレット部１２５の先端と干渉しな
い位置に配置され、前記円柱部１２１の加熱面であるＤ
−Ｃの表面に冷却液を噴射し冷却できる構造である。
ル１の主及び補助の冷却液噴射環７，７；８，８；１
５，１５の噴射状態を説明する。前記主ジャケットであ
る冷却液噴射管７，７；８，８は、誘導加熱される前記
クランクシャフト１のジャーナル部１２０又はピン部の
スラスト面１２３内に位置し、該ジャーナル部１２０又
はピン部の円柱部１２１の加熱面である、Ａ−Ｒ−Ｓ−
Ｒ−Ｄの表面に焼入冷却液を噴射して冷却する。 前記
補助ジャケットである補助冷却液噴射環１５，１５は、
フィレット部１２５の先端を噴射冷却可能にするため、
前記クランクシャフト１００を、その中心軸Ｘを中心に
して、回転してもフィレット部１２５の先端と干渉しな
い位置に配置され、前記円柱部１２１の加熱面であるＤ
−Ｃの表面に冷却液を噴射し冷却できる構造である。
【００２９】すなわち、前記補助冷却液噴射環１５，１
５は、前記それぞれ一対の主冷却液噴射環７，７；８，
８は、前記クランクシャフト１の前記ジャーナル部１２
０及び前記ピン部の円柱部１２１を直接、冷却し、前記
一対の補助冷却液噴射環１５．１５は、前記クランクシ
ャフト１の前記ジャーナル部１２０及び前記ピン部の前
記フィレットＲ部及び前記フィレット部を直接、冷却す
る。
５は、前記それぞれ一対の主冷却液噴射環７，７；８，
８は、前記クランクシャフト１の前記ジャーナル部１２
０及び前記ピン部の円柱部１２１を直接、冷却し、前記
一対の補助冷却液噴射環１５．１５は、前記クランクシ
ャフト１の前記ジャーナル部１２０及び前記ピン部の前
記フィレットＲ部及び前記フィレット部を直接、冷却す
る。
【００３０】このため、前記補助冷却液噴射環１５，１
５を使用することで、誘導加熱された前記円柱部１２１
の表面Ａ−Ｒ−Ｓ−Ｒ−Ｄ−Ｃは、主及び補助冷却液噴
射環７，７；８，８；１５，１５から焼入冷却液が噴射
されることにより、表面Ｄ−Ｃの冷却の遅れがなくな
り、焼き割れを防止することができる。さらに、前記円
柱部１２１の表面における熱容量に応じて、焼入冷却液
液の総流量に対し、前記補助冷却液噴射環１５，１５の
焼入冷却液の流量を、前記調整弁１７，１７を調整し
て、２０〜５０％にすることで、誘導加熱された前記表
面部の冷却速度が均一となり、均一な焼入硬化層が形成
でき、焼入歪みの発生を防止することができる。
５を使用することで、誘導加熱された前記円柱部１２１
の表面Ａ−Ｒ−Ｓ−Ｒ−Ｄ−Ｃは、主及び補助冷却液噴
射環７，７；８，８；１５，１５から焼入冷却液が噴射
されることにより、表面Ｄ−Ｃの冷却の遅れがなくな
り、焼き割れを防止することができる。さらに、前記円
柱部１２１の表面における熱容量に応じて、焼入冷却液
液の総流量に対し、前記補助冷却液噴射環１５，１５の
焼入冷却液の流量を、前記調整弁１７，１７を調整し
て、２０〜５０％にすることで、誘導加熱された前記表
面部の冷却速度が均一となり、均一な焼入硬化層が形成
でき、焼入歪みの発生を防止することができる。
【００３１】［実施例] 本実施の形態における具体的
な実施例を、以下に示す。 （１）ワーク（被加工物）：６気筒クランクシャフト （ａ）材質：Ｓ５０Ｃ＋Ｍｎ（１．２％） （ｂ）ジャーナル部寸法：ジャーナル径φ１５０ｍｍ、
ジャーナル幅５５ｍｍ （ｃ）ピン部寸法：ピン径φ１００ｍｍ、ピン幅９０ｍ
ｍ （ｄ）全長：１５００ｍｍ （２）高周波誘導加熱条件 i）ジャーナル部 （ａ）周波数：１０ｋＨｚ （ｂ）出力：２４０ｋＷ （ｃ）加熱時間：２４sec （ｄ）回転数：３０rpm ii）ピン部 （ａ）周波数：１０ｋＨｚ （ｂ）出力：２３０ｋＷ （ｃ）加熱時間：２４sec （ｄ）回転数：２０rpm （３）冷却条件 （ａ）冷却液：ユーコンクェンチャントＡ（８％） （ｂ）液温：３０℃ （ｃ）流量：４００Ｌ／min ジャーナル：補助冷却液噴射環流量４２％ ピン：補助冷却液噴射環流量３４％ （ｄ）冷却時間：４０sec
な実施例を、以下に示す。 （１）ワーク（被加工物）：６気筒クランクシャフト （ａ）材質：Ｓ５０Ｃ＋Ｍｎ（１．２％） （ｂ）ジャーナル部寸法：ジャーナル径φ１５０ｍｍ、
ジャーナル幅５５ｍｍ （ｃ）ピン部寸法：ピン径φ１００ｍｍ、ピン幅９０ｍ
ｍ （ｄ）全長：１５００ｍｍ （２）高周波誘導加熱条件 i）ジャーナル部 （ａ）周波数：１０ｋＨｚ （ｂ）出力：２４０ｋＷ （ｃ）加熱時間：２４sec （ｄ）回転数：３０rpm ii）ピン部 （ａ）周波数：１０ｋＨｚ （ｂ）出力：２３０ｋＷ （ｃ）加熱時間：２４sec （ｄ）回転数：２０rpm （３）冷却条件 （ａ）冷却液：ユーコンクェンチャントＡ（８％） （ｂ）液温：３０℃ （ｃ）流量：４００Ｌ／min ジャーナル：補助冷却液噴射環流量４２％ ピン：補助冷却液噴射環流量３４％ （ｄ）冷却時間：４０sec
【００３２】前記加工条件によりジャーナル部及びビン
部をフィレットＲ焼入れを施したときの加熱部には、主
冷却液噴射環及び補助冷却液噴射環からの焼入冷却液の
噴射冷却により、円柱部とフィレット部がともに冷却さ
れ、該フィレット部の一部が遅れて冷却されることはな
い、さらに、焼入冷却液の総流量に対し、補助冷却液噴
射環の焼入冷却液流量を２０〜５０％とすることで、円
柱部とフィレット部の流量バランスがよく、焼入面に発
生する圧縮応力が均一となり、焼割れの発生はみられな
い。
部をフィレットＲ焼入れを施したときの加熱部には、主
冷却液噴射環及び補助冷却液噴射環からの焼入冷却液の
噴射冷却により、円柱部とフィレット部がともに冷却さ
れ、該フィレット部の一部が遅れて冷却されることはな
い、さらに、焼入冷却液の総流量に対し、補助冷却液噴
射環の焼入冷却液流量を２０〜５０％とすることで、円
柱部とフィレット部の流量バランスがよく、焼入面に発
生する圧縮応力が均一となり、焼割れの発生はみられな
い。
【００３３】また、全長１５００ｍｍのクランクシャフ
トの全ピン部及び全ジャーナル部のフィレットＲ焼入後
の曲がりは、全長５５０ｍｍのクランクシャフトの全ピ
ン部及ぴジャーナル部のフィレットＲ焼入れの曲がり値
と同程度の０．４５ｍｍ（ＴＩＲ）であった。
トの全ピン部及び全ジャーナル部のフィレットＲ焼入後
の曲がりは、全長５５０ｍｍのクランクシャフトの全ピ
ン部及ぴジャーナル部のフィレットＲ焼入れの曲がり値
と同程度の０．４５ｍｍ（ＴＩＲ）であった。
【００３４】以上、本発明の実施の形態について述べた
が、本発明の技術的思想に基き、前記構成の範囲内にお
いて各種の変更、付加が可能である。例えば、補助冷却
液噴射環の形状を円弧状とすることや、補助冷却液噴射
環の個数を増し、配置を４５度方向等に分割することに
より、高周波加熱コイルに取付ることができ、本発明が
適応可能である。
が、本発明の技術的思想に基き、前記構成の範囲内にお
いて各種の変更、付加が可能である。例えば、補助冷却
液噴射環の形状を円弧状とすることや、補助冷却液噴射
環の個数を増し、配置を４５度方向等に分割することに
より、高周波加熱コイルに取付ることができ、本発明が
適応可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
クランクシャフトの高周波焼入冷却方法によれば、高周
波誘導加熱コイルに、主冷却手段の補助冷却手段を固定
し、該高周波誘導加熱コイルとともに前記クランクシャ
フトの回転に追従させつつ、冷却時、該補助冷却手段の
噴射孔から、直接前記フィレットＲ部及び前記フィレッ
ト部に冷却液を噴射して冷却し、クランクシャフト円柱
部の熱容量と異なる熱容量を有する該フィレットＲ部及
ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成される硬化層と均
一になる硬化層を形成するので、クランクシャフトのピ
ン部及びジャーナル部の円柱部、Ｒ部及ぴスラスト部に
形成される焼入硬化層を満足させつつ、フィレット部の
焼割れを防止することができる。
クランクシャフトの高周波焼入冷却方法によれば、高周
波誘導加熱コイルに、主冷却手段の補助冷却手段を固定
し、該高周波誘導加熱コイルとともに前記クランクシャ
フトの回転に追従させつつ、冷却時、該補助冷却手段の
噴射孔から、直接前記フィレットＲ部及び前記フィレッ
ト部に冷却液を噴射して冷却し、クランクシャフト円柱
部の熱容量と異なる熱容量を有する該フィレットＲ部及
ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成される硬化層と均
一になる硬化層を形成するので、クランクシャフトのピ
ン部及びジャーナル部の円柱部、Ｒ部及ぴスラスト部に
形成される焼入硬化層を満足させつつ、フィレット部の
焼割れを防止することができる。
【００３６】そして、熱容量の異なる円柱部及びフィレ
ットR部及びフィレット部の各部位が主冷却手段と補助
冷却手段から同時に冷却液が噴射冷却され、フィレット
部の薄肉部の冷却遅れを解決でき、焼割れ等の欠陥がな
い安定した焼入硬化層を形成することができる。さら
に、焼入冷却液の総流量に対する補助冷却液噴射環の焼
入冷却液の流量を２０〜５０％とすることで、焼割れが
なく安定した焼入硬化層を形成でき、焼入後の曲がりも
少ないクランクシャフトを製作することができるという
優れた効果を奏する。
ットR部及びフィレット部の各部位が主冷却手段と補助
冷却手段から同時に冷却液が噴射冷却され、フィレット
部の薄肉部の冷却遅れを解決でき、焼割れ等の欠陥がな
い安定した焼入硬化層を形成することができる。さら
に、焼入冷却液の総流量に対する補助冷却液噴射環の焼
入冷却液の流量を２０〜５０％とすることで、焼割れが
なく安定した焼入硬化層を形成でき、焼入後の曲がりも
少ないクランクシャフトを製作することができるという
優れた効果を奏する。
【００３７】本発明のクランクシャフトの高周波焼入冷
却装置によれば、半開放殼形の高周波誘導加熱コイル
は、クランクシャフト円柱部のそれぞれを跨ぐように形
成されるとともに、該高周波誘導加熱コイルに主冷却手
段の補助冷却手段を固定して、該高周波誘導加熱コイル
とともに前記クランクシャフトの回転に追従させつつ、
冷却時、該補助冷却手段の噴射孔から、直接フィレット
Ｒ部及びフィレット部に冷却液を噴射して冷却し、前記
円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する該フィレットＲ
部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成される硬化層
と均一になる硬化層を形成させるので、クランクシャフ
トのピン部及びジャーナル部の円柱部、Ｒ部及ぴスラス
ト部に形成される焼入硬化層を満足させつつ、フィレッ
ト部の焼割れを防止することができる。
却装置によれば、半開放殼形の高周波誘導加熱コイル
は、クランクシャフト円柱部のそれぞれを跨ぐように形
成されるとともに、該高周波誘導加熱コイルに主冷却手
段の補助冷却手段を固定して、該高周波誘導加熱コイル
とともに前記クランクシャフトの回転に追従させつつ、
冷却時、該補助冷却手段の噴射孔から、直接フィレット
Ｒ部及びフィレット部に冷却液を噴射して冷却し、前記
円柱部の熱容量と異なる熱容量を有する該フィレットＲ
部及ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成される硬化層
と均一になる硬化層を形成させるので、クランクシャフ
トのピン部及びジャーナル部の円柱部、Ｒ部及ぴスラス
ト部に形成される焼入硬化層を満足させつつ、フィレッ
ト部の焼割れを防止することができる。
【００３８】そして、熱容量の異なる円柱部及びフィレ
ットＲ部及びフィレット部の各部位が、加熱後、均一に
噴射冷却され、焼割れ等の欠陥がない安定した焼入硬化
層を形成することができるとともに、その作業性をよく
することができるという優れた効果を奏する。
ットＲ部及びフィレット部の各部位が、加熱後、均一に
噴射冷却され、焼割れ等の欠陥がない安定した焼入硬化
層を形成することができるとともに、その作業性をよく
することができるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明のクランクシャフトの高周波焼入冷却方
法とその装置の一実施の形態を示す、クランクシャフト
のピン部及ぴジャーナル部の円柱部をフィレットＲ焼入
れするために使用される高周波加熱コイルの構成図であ
る。
法とその装置の一実施の形態を示す、クランクシャフト
のピン部及ぴジャーナル部の円柱部をフィレットＲ焼入
れするために使用される高周波加熱コイルの構成図であ
る。
【図２】前記高周波加熱コイルの冷却液噴射環の、クラ
ンクシャフトへの冷却液の噴射状態を説明する図であ
る。
ンクシャフトへの冷却液の噴射状態を説明する図であ
る。
【図３】クランクシャフトの正面図である。
【図４】クランクシャフトの焼入部の形状とフィレット
Ｒ焼入れの硬化層パターンを示す部分断面図である。
Ｒ焼入れの硬化層パターンを示す部分断面図である。
【図５】フィレットＲ焼入れの焼割れ部位を示す斜視図
で、図５（ａ）は、ジャーナル部１２０付近における斜
視図、図５（ｂ）は、ジャーナル部１３０付近における
斜視図である。
で、図５（ａ）は、ジャーナル部１２０付近における斜
視図、図５（ｂ）は、ジャーナル部１３０付近における
斜視図である。
【図６】従来のクランクシャフトのピン部及ぴジャーナ
ル部の円柱部をフィレットＲ焼入れするために使用され
る高周波加熱コイルの構成図である。
ル部の円柱部をフィレットＲ焼入れするために使用され
る高周波加熱コイルの構成図である。
【図７】従来のフィレット部の形状とＲ焼入硬化層パタ
ーンを示す部分断面図で、図７（ａ）は、円柱部からフ
ィレット部先端までの距離が片側で短い場合を示す図、
図７（ｂ）は、円柱部からフィレット部先端までの距離
が長い場合を示す図である。
ーンを示す部分断面図で、図７（ａ）は、円柱部からフ
ィレット部先端までの距離が片側で短い場合を示す図、
図７（ｂ）は、円柱部からフィレット部先端までの距離
が長い場合を示す図である。
【図８】従来の主冷却液噴射環から、クランクシャフト
のジャーナル部への噴射冷却を示す関係図である。
のジャーナル部への噴射冷却を示す関係図である。
１，２０ 高周波加熱コイル ３ａ，３ｂ 側板（コイル保持板） ４ 高周波加熱コイル頭部 ５ 給電線 ６ 高周波電源 ７，８ 主冷却液噴射環 ９ 接触部 １０，１０ａ，１６ 冷却液供給管 １５ 補助冷却液噴射環 １７ 調整弁 １００ クランクシャフト（被加工物） １１０，１２０，‥‥‥，１７０ ジャーナル部 ２１０，２２０，‥‥‥，２６０ ピン部 １２１，２１１ 円柱部 １２２，２１２ Ｒ部（フィレット部を含む） １２３，２１３ スラスト部 １２４，２１４ 硬化層 １２５，２１５ フィレット部
Claims (5)
- 【請求項１】 クランクシャフトのピン部及びジャーナ
ル部の円柱部の外周上に高周波誘導加熱コイルを載置
し、前記クランクシャフトをその中心軸を中心に回転せ
しめて前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部外周に追
従させつつ、前記円柱部と、フィレットＲ部及びフィレ
ット部とを高周波誘導加熱し、しかる後に前記ピン部及
びジャーナル部を主冷却手段により冷却して、前記ピン
部及びジャーナル部の表面を焼入冷却するに際し、 前記高周波誘導加熱コイルに、前記主冷却手段の補助冷
却手段を固定し、該高周波誘導加熱コイルとともに前記
クランクシャフトの回転に追従させつつ、冷却時、該補
助冷却手段の噴射孔から、直接前記フィレットＲ部及び
前記フィレット部に冷却液を噴射して冷却し、前記円柱
部の熱容量と異なる熱容量を有する該フィレットＲ部及
ぴ該フィレット部に、該円柱部に形成される硬化層と均
一になる硬化層を形成することを特徴とするクランクシ
ャフトの高周波焼入冷却方法。 - 【請求項２】 焼入処理すべき前記ピン部及びビヤーナ
ル部の表面における熱容量に対する、前記フィレットＲ
部及び前記フィレット部の熱容量に応じて、前記補助冷
却手段から噴射される冷却液の流量は、冷却液の総流量
に対して、２０ないし５０％であることを特徴とする請
求項１に記載のクランクシャフトの高周波焼入冷却方
法。 - 【請求項３】 クランクシャフトのピン部及びジャーナ
ル部の円柱部の外周上に高周波誘導加熱コイルを載置
し、前記クランクシャフトをその中心軸を中心に回転せ
しめて前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部外周に追
従させつつ、前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレッ
ト部を高周波誘導加熱し、しかる後に前記ピン部及びジ
ャーナル部を主冷却手段により冷却して、前記ピン部及
びジャーナル部の表面を焼入冷却する装置において、 半開放殼形の前記高周波誘導加熱コイルは、前記円柱部
のそれぞれを跨ぐように形成されるとともに、該高周波
誘導加熱コイルに前記主冷却手段の補助冷却手段を固定
して、該高周波誘導加熱コイルとともに前記クランクシ
ャフトの回転に追従させつつ、冷却時、該補助冷却手段
の噴射孔から、直接前記フィレットＲ部及び前記フィレ
ット部に冷却液を噴射して冷却し、前記円柱部の熱容量
と異なる熱容量を有する該フィレットＲ部及ぴ該フィレ
ット部に、該円柱部に形成される硬化層と均一になる硬
化層を形成させることを特徴とするクランクシャフトの
高周波焼入冷却装置。 - 【請求項４】 前記補助冷却手段は、前記クランクシャ
フトの軸方向で前記高周波誘導加熱コイルの両側位置に
それぞれ一対、回転方向に沿って設けられることを特徴
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
冷却装置。 - 【請求項５】 前記補助冷却手段の冷却液系統は、主冷
却手段の冷却液系統から分岐されるとともに、その分岐
流路に、その流量が、総流量の少なくとも２０ないし５
０％調整できる弁が設けられることを特徴とする請求項
３又は請求項４に記載のクランクシャフトの高周波焼入
冷却装置。
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| JP2000371039A JP3676972B2 (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | クランクシャフトの高周波焼入冷却方法とその装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006010052A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | クランクシャフトの誘導焼入方法 |
| EP1865080A1 (de) * | 2006-06-06 | 2007-12-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Einbringen von Druckeigenspannungen in eine Welle, insbesondere in Wellenkerben |
| JP2010240710A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 型鍛造クランク軸、その製造方法、およびその製造に用いられる型鍛造用金型 |
| CN111936655A (zh) * | 2018-06-28 | 2020-11-13 | 日本制铁株式会社 | 感应淬火曲轴和感应淬火曲轴用坯料的制造方法 |
| KR102230380B1 (ko) * | 2020-02-05 | 2021-03-22 | (주)대성열처리 | 크랭크 샤프트용 냉각장치 |
| CN112609051A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-04-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 空心阶梯轴双轴颈及过渡圆角同时淬火感应器及淬火方法 |
-
2000
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006010052A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | クランクシャフトの誘導焼入方法 |
| JP4559779B2 (ja) * | 2004-06-29 | 2010-10-13 | 富士電子工業株式会社 | クランクシャフトの誘導焼入方法 |
| EP1865080A1 (de) * | 2006-06-06 | 2007-12-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Einbringen von Druckeigenspannungen in eine Welle, insbesondere in Wellenkerben |
| WO2007141055A1 (de) * | 2006-06-06 | 2007-12-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum einbringen von druckeigenspannungen in eine welle, insbesondere in wellenkerben |
| JP2010240710A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 型鍛造クランク軸、その製造方法、およびその製造に用いられる型鍛造用金型 |
| CN111936655A (zh) * | 2018-06-28 | 2020-11-13 | 日本制铁株式会社 | 感应淬火曲轴和感应淬火曲轴用坯料的制造方法 |
| KR102230380B1 (ko) * | 2020-02-05 | 2021-03-22 | (주)대성열처리 | 크랭크 샤프트용 냉각장치 |
| CN112609051A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-04-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 空心阶梯轴双轴颈及过渡圆角同时淬火感应器及淬火方法 |
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