JP2002226917A - Induction hardening method of crank shaft - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンエンジン
或いはジーゼルエンジン用のクランクシャフトのピン部
を高周波焼入(フィレットR焼入)するための高周波焼
入方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction hardening method for induction hardening (fillet R quenching) a pin portion of a crankshaft for a gasoline engine or a diesel engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は、4気筒ガソリンエンジン又はデ
ィーゼルエンジン用のクランクシャフト1を示すもので
ある。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、クランクシャフト1の中心軸Xに沿っ
て配列されたジャーナル部J1,J2 ,J3 ,J4 ,J
5 と、これらのジャーナル部に連設されたカウンタウェ
イト部CW1 ,CW2 ,CW3 ,CW4 ,CW5 ,CW
6 ,CW7 ,CW8 と、互いに対向配置された一対のカ
ウンタウェイト部の間にそれぞれ架設されたピン部
P1 ,P2 ,P3 ,P4 とを有している。また、前記中
心軸Xに沿った方向における両側箇所の一対のピン部P
1 ,P4 が互いに同一の軸線Y1 を有すると共に、前記
中心軸Xに沿った方向における中間箇所の一対のピン部
P2 ,P3 が互いに同一の軸線Y2 を有している。な
お、これらの軸線Y1 ,Y2 はジャーナル部J1 〜J5
の中心軸(クランクシャフト1の中心軸Xと一致)から
等しい距離だけオフセットされ、ピン部P1 ,P4 とピ
ン部P2 ,P3 とは位相が互いに180度ずれて配置さ
れている。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a crankshaft 1 for a four-cylinder gasoline engine or a diesel engine. The crankshaft 1 is an integrally molded product formed by forging, and journals J 1 , J 2 , J 3 , J 4 , J 4 arranged along the central axis X of the crank shaft 1.
5 and counter weight sections CW 1 , CW 2 , CW 3 , CW 4 , CW 5 , CW 5 connected to these journal sections.
6 , CW 7 , CW 8 and pin portions P 1 , P 2 , P 3 , P 4 erected respectively between a pair of counter weight portions disposed to face each other. Further, a pair of pin portions P on both sides in the direction along the central axis X
1, the P 4 has the same axis Y 1 together, a pair of pin portions P 2, P 3 of the intermediate portion has the same axial line Y 2 together in the direction along the central axis X. Note that these axis lines Y 1 and Y 2 correspond to the journals J 1 to J 5
Are offset by an equal distance from the center axis (corresponding to the center axis X of the crankshaft 1), and the phases of the pin portions P 1 and P 4 and the pin portions P 2 and P 3 are shifted from each other by 180 degrees.
【0003】このようなクランクシャフト1のピン部P
1 〜P4 の表面(円筒状周面)を焼入処理する際には、
各々のピン部P1 〜P4 の上半分部分に半開放鞍型の高
周波誘導加熱コイルを僅かな隙間をもって載置し、クラ
ンクシャフト1の中心軸Xを中心に回転駆動させてその
回転に高周波誘導加熱コイルを追従させながら高周波誘
導加熱し、その後に急速冷却を行なうようにしている。[0003] Such a pin portion P of the crankshaft 1
Surface of 1 to P 4 (the cylindrical peripheral surface) during the quenching process,
The upper half portion of each pin portion P 1 to P 4 with a slight gap the semi-open saddle type high frequency induction heating coil was placed, high frequency to the rotation by the rotary drive about a central axis X of the crank shaft 1 High-frequency induction heating is performed while following the induction heating coil, and then rapid cooling is performed.
【0004】上述のジャーナル部J1 〜J5 及びピン部
P1 〜P4 の形状は、ジャーナル部J5 及びピン部P4
を例にとって説明すると、次の通りである。すなわち、
ジャーナル部J5 は、図5に示すように、円柱部3a
と、この円柱部3aに続くフィレットR部(隅部)3b
と、このフィレットR部3bに続き、かつ、クランクシ
ャフト1の中心軸Xに対して直角に形成されたフィレッ
ト部(スラスト部)3cとから成っている。また、ピン
部P4 は、図5に示すように、円柱部4aと、この円柱
部4aに続くフィレットR部(隅部)4bと、このフィ
レットR部4bに続き、かつ、クランクシャフト1の中
心軸Xに対して直角に形成されたフィレット部(スラス
ト部)4cとから成っている。The shapes of the above-mentioned journal portions J 1 to J 5 and pin portions P 1 to P 4 are the same as those of the journal portion J 5 and pin portion P 4.
This will be described as follows. That is,
Journal portion J 5, as shown in FIG. 5, the cylindrical portion 3a
And a fillet R (corner) 3b following the column 3a.
And a fillet portion (thrust portion) 3c that follows the fillet R portion 3b and is formed at right angles to the central axis X of the crankshaft 1. As shown in FIG. 5, the pin portion P 4 is connected to the cylindrical portion 4 a, a fillet R portion (corner portion) 4 b following the cylindrical portion 4 a, the fillet R portion 4 b, and And a fillet portion (thrust portion) 4c formed at a right angle to the central axis X.
【0005】図5において、α及びβはジャーナル部J
5 及びピン部P4 に形成される焼入硬化層を示してい
る。なお、焼入硬化層αは、ジャーナル部J5 の円柱部
3a、フィレットR部3b及びフィレット部3cをそれ
ぞれ高周波誘導加熱した後に冷却させることにより得ら
れる焼入硬化層であり、焼入硬化層βは、ピン部P4 の
円柱部4a、フィレットR部4b及びフィレット部4c
をそれぞれ高周波誘導加熱した後に冷却させることによ
り得られる焼入硬化層である。このような焼入の仕方を
「フィレットR焼入」と称している。In FIG. 5, α and β are journal portions J.
Shows a hardened layer formed on the 5 and the pin portion P 4. Note that the hardened layer alpha, a hardened layer obtained by cooling the cylindrical portion 3a of the journal portion J 5, the fillet R portion 3b and the fillet portion 3c after high frequency induction heating, respectively, hardened layer β is the pin portion P 4 cylindrical portion 4a, the fillet R portion 4b and the fillet portion 4c
Is a quenched and hardened layer obtained by subjecting each to high-frequency induction heating and then cooling. Such a method of quenching is referred to as “fillet R quenching”.
【0006】クランクシャフト1のピン部P1 及びジャ
ーナル部J1 〜J5 をフィレットR焼入する場合の従来
における通常の焼入加工手順は、まず、被焼入体である
4気筒クランクシャフト1の中心軸Xから1/2ストロ
ーク離れたところに位置するピン部P1 〜P4 を全て同
時に焼入し、その後に、クランクシャフト1の軸芯に位
置するジャーナル部J1 〜J5 を焼入するようにしてい
る。なお、このようにピン部P1 〜P4 の焼入をした後
にジャーナル部J1 〜J5 の焼入を行なうようにしてい
るのは、この手順を逆にした場合に比べて焼入後におけ
るクランクシャフト1の全体としての曲がり量が少ない
ためである。[0006] normal quenching processing procedure in the conventional case where the pin portion P 1 and the journal portion J 1 through J 5 of the crank shaft 1 to the fillet R quenching, first, four-cylinder crankshaft 1 which is an object to be hardened body All the pin portions P 1 to P 4 located at a position 1 / stroke away from the central axis X of the first shaft are simultaneously quenched, and thereafter, the journal portions J 1 to J 5 located at the axis of the crankshaft 1 are hardened. I am trying to enter. The reason is to perform the quenching of the journal portion J 1 through J 5 after quenching of the thus pin portion P 1 to P 4 are baked as compared with the case where the reverse this procedure after turning This is because the amount of bending of the crankshaft 1 as a whole is small.
【0007】また、図4に示すような4気筒クランクシ
ャフト1では、ピン部P1 ,P4 とピン部P2 ,P3 と
ではそれらのトップ側部分(中心軸Xから遠い側の部
分)Mの向きが互いに180度異なることから、ピン部
のトップ側部分とボトム側部分(中心軸Xに近い側の部
分)Nの焼入硬化層パターンを均一にする場合には、ピ
ン部P2 ,P3 と、これらとは180度位相が異なるピ
ン部P1 ,P4 とを別のグループとして、各ピン部用の
高周波誘導加熱コイルに供給する電力をクランクシャフ
ト1(ひいてはピン部)の回転角度に応じて変えるよう
にしている。In the four-cylinder crankshaft 1 as shown in FIG. 4, the pin portions P 1 , P 4 and the pin portions P 2 , P 3 have top portions thereof (portions farther from the center axis X). Since the directions of M are different from each other by 180 degrees, when the quenching hardened layer pattern of the top side portion and the bottom side portion (the portion near the center axis X) N of the pin portion is made uniform, the pin portion P 2 , P 3 and the pin portions P 1 , P 4 that are 180 degrees out of phase with each other, as separate groups, and the power supplied to the high-frequency induction heating coil for each pin portion is supplied to the crankshaft 1 (hence, the pin portion). It changes according to the rotation angle.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、全てのピン
部P1 〜P4 を同時に同一の加熱時間で高周波誘導加熱
すると、各ピン部P1 〜P4 の形状が複雑なことから、
ピン部P1 〜P4 の焼入後におけるクランクシャフト1
の曲がり量が大きくなる傾向がある。そして、ピン部P
1 〜P4 の焼入後に、クランクシャフト1の中心軸Xに
対して同軸状のジャーナル部J1 〜J5 を全て焼入した
場合、クランクシャフト1の曲がり量は、基準値(TI
Rで0.3mm以下)を遥かに越えてしまうのが実状で
ある。下記の表1は、焼入工程ごとのジャーナル部J3
の曲がりの方向と量を示している。When all the pins P 1 to P 4 are simultaneously subjected to high-frequency induction heating for the same heating time, the shapes of the pins P 1 to P 4 are complicated.
Crankshaft in after quenching of the pin portion P 1 to P 4 1
Tend to be large. And the pin P
When the journals J 1 to J 5 coaxial to the center axis X of the crankshaft 1 are all quenched after the quenching of 1 to P 4, the amount of bending of the crankshaft 1 is equal to the reference value (TI
In fact, it far exceeds 0.3 mm in R). Table 1 below shows the journal J 3 for each quenching process.
Shows the direction and amount of bending.
【0009】[0009]
【表1】 [Table 1]
【0010】曲がりが大きいクランクシャフト1につい
ては、焼入後の研磨加工に支障を生じるといった不具合
がある。すなわち、研磨後の完成寸法は予め定められて
いるため、研磨代に限りがあり、従って曲がり量が大き
いクランクシャフト1の場合には研磨残りが生じ、製品
として提供することができないような不具合を来たすお
それがある。[0010] The crankshaft 1 having a large bend has a problem that it hinders polishing after quenching. In other words, since the completed dimensions after polishing are predetermined, there is a limit to the polishing allowance. Therefore, in the case of the crankshaft 1 having a large amount of bending, there is a problem that polishing remains and the product cannot be provided as a product. There is a risk of coming.
【0011】本発明は、上述の如き不具合を解消すべく
なされたものであって、その目的は、ピン部の焼入後に
おけるクランクシャフトの曲がり量を少なく抑えること
ができるようなクランクシャフトの高周波焼入方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a high-frequency crankshaft capable of suppressing the amount of bending of the crankshaft after quenching of a pin portion. It is to provide a quenching method.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】まず、各ピン部P1 〜P
4 における焼入前後の歪みが同程度であれば、ピン部P
2 ,P3 はピン部P1 ,P4 よりもクランクシャフト1
の長手方向(中心軸Xに沿った方向)で中央側に位置す
ることから、クランクシャフト1の曲がりに大きく影響
を与えることとなるため、曲がりに対する影響度は大き
い(図6(a),(b)参照)。具体的には、両端の2
つのピン部P1 ,P4 に通常深さ(例えば2mm程度)
の焼入硬化層を形成すべくこれらのみを高周波誘導加熱
した場合には、図6(a)に示すようにセンターのジャ
ーナル部J3 の軸芯Zがクランクンクシャフト1の中心
軸Xから距離L1 だけ変位してクランクシャフト1に1
2時方向の曲がりが生じる。一方、2つのピン部P2 ,
P3 に通常深さの焼入硬化層を形成すべくこれらのみを
高周波誘導加熱した場合には、図6(b)に示すように
センターのジャーナル部J3 の軸芯Zがクランクンクシ
ャフト1の中心軸Xから距離L2 だけ変位してクランク
シャフト1に6時方向の曲がりが生じる。なお、クラン
クシャフト1の曲がり方向は、ピン部P1 を12時方向
とした場合にジャーナル部J1 の側から見たときの方向
である。First, each of the pin portions P 1 to P 1
If the strain before and after quenching in Step 4 is almost the same,
2, P 3 is the crankshaft than the pin portion P 1, P 4 1
Is located on the center side in the longitudinal direction (direction along the central axis X) of the crankshaft 1, which greatly affects the bending of the crankshaft 1. Therefore, the degree of influence on the bending is large (FIGS. 6A and 6B). b)). Specifically, 2
Normal depth (for example, about 2 mm) at the two pin portions P 1 and P 4
When only these are subjected to high-frequency induction heating to form a quenched hardened layer, the center axis Z of the center journal portion J 3 is at a distance from the center axis X of the crank shaft 1 as shown in FIG. displaced by L 1 in the crankshaft 1 1
2 o'clock bending occurs. On the other hand, two pin portions P 2 ,
If only these were high-frequency induction heating to form a hardened layer of the normal depth P 3 is the axis Z crank link shaft 1 of the center of the journal portion J 3 as shown in FIG. 6 (b) bending occurs from the central axis X of the distance L 2 only displaced to the crankshaft 1 by 6 o'clock. Incidentally, the bending direction of the crank shaft 1 is the direction as viewed from the side of the journal portion J 1 when the pin portion P 1 was 12 o'clock direction.
【0013】上述の距離L1 とL2 との関係、すなわ
ち、クランクシャフト1の中心軸Xからのジャーナル部
J1 の軸芯Zの偏倚量L1 及びL2 の相互関係は、ピン
部P2,P3 がピン部P1 ,P4 よりも中央側にあるた
め、L1 <L2 となる。従って、全てのピン部P1 〜P
4 を同一の加熱時間でかつ同時に高周波誘導加熱した場
合には、内側(中央側)の2つのピン部P2 及びP3 に
ついての焼入条件が、クランクシャフト1の曲がりの程
度により大きく影響するのである。The relationship between the above-mentioned distances L 1 and L 2 , that is, the mutual relationship between the deviations L 1 and L 2 of the axis Z of the journal J 1 from the central axis X of the crankshaft 1 is determined by the pin P 2, since the P 3 is in the center side of the pin portion P 1, P 4, the L 1 <L 2. Therefore, all the pin portions P 1 to P
When the high-frequency induction heating is performed for the same heating time and at the same time, the quenching conditions for the two inner (center side) pin portions P 2 and P 3 greatly affect the degree of bending of the crankshaft 1. It is.
【0014】また、図7は、ピン部P2 に形成される硬
化層パターンと歪みの関係、及び、クランクシャフト1
の曲がりへの影響を説明するためのものである。図7に
示すように、ピン部P2 は、クランクシャフト1の中心
軸Xから遠い側のトップ側部分Mと前記中心軸Xに近い
側のボトム側部分Nの形状が大きく異なっている。トッ
プ側部分Mは、スラスト面S1 の高さが相対的に低く、
ボトム側部分Nはスラスト面S2 の高さが相対的に高
い。さらに、ボトム側部分Nには、振り子であるバラン
スウェイトを形造る場合もあるため、トップ側部分Mに
比べて質量(熱容量)が相対的に大きい。このように形
状が複雑で各部分における質量が異なるピン部P2 を焼
入するに際しては、形状及び質量の違いからボトム側部
分Nに対してトップ側部分Mへの投入電力(加熱出力)
を10〜30%程度下げて高周波誘導加熱し、これによ
り均一な焼入硬化層を得るようにしている。FIG. 7 shows the relationship between the hardened layer pattern formed on the pin portion P 2 and the strain, and the relationship between the hardened layer pattern and the crankshaft 1.
This is to explain the effect on the bend. As shown in FIG. 7, in the pin portion P 2 , the shape of a top portion M farther from the center axis X of the crankshaft 1 and a shape of a bottom portion N closer to the center axis X are greatly different. Top portion M, the height of the thrust surface S 1 is relatively low,
Bottom portion N is relatively large height of the thrust surface S 2. Further, since a balance weight, which is a pendulum, may be formed in the bottom portion N, the mass (heat capacity) is relatively larger than that of the top portion M. Thus upon shape mass is quenched different pin portion P 2 in the complex and each part is power supplied from the shape and the mass difference to the top portion M with respect to the bottom portion N (heating output)
Is reduced by about 10 to 30% and high-frequency induction heating is performed to obtain a uniform hardened and hardened layer.
【0015】しかし、形状及び質量の違いにより、トッ
プ側部分Mとボトム側部分Nにそれぞれ形成される硬化
層の深さが均一にはならず、焼入後のスラスト寸法C
(図7参照)が変化する。このスラスト寸法Cの変化に
伴い、ピン部P2 がA又はB方向に移動する。そして、
このピン部P2 はセンターのジャーナル部J3 の隣りに
位置することから、ピン部P2 の移動につられてジャー
ナル部J3 が移動する結果、クランクシャフト1の全体
に曲がりを生じる。なお、ピン部P3 の焼入における曲
がりは、ピン部P2 とピン部P3 はジャーナル部J3 を
対称に位置していることから、同様の傾向となる。However, due to differences in shape and mass, the depths of the hardened layers formed on the top side portion M and the bottom side portion N are not uniform, and the thrust size C after quenching is not sufficient.
(See FIG. 7) changes. With the change in the thrust dimension C, the pin portion P 2 is moved in the A or B direction. And
The pin portion P 2 from that position next to the journal portion J 3 of the center, as a result of the journal portion J 3 are hung to the movement of the pin portion P 2 is moved, resulting in bending to the entire crankshaft 1. Incidentally, the bending in the quenching of the pin portion P 3 is the pin portion P 2 and the pin portion P 3 is because it is located symmetrically journal portion J 3, a similar tendency.
【0016】そこで、本発明では、多気筒クランクシャ
フトのピン部の円柱部の円筒状周面上に半開放鞍型の高
周波誘導加熱コイルを載置し、前記多気筒クランクシャ
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の円筒状周面に追従させつつ、
前記円柱部と、前記円柱部に続くフィレットR部と、前
記フィレットR部に続くフィレット部とをそれぞれ高周
波誘導加熱し、しかる後に前記ピン部を冷却することに
より前記ピン部の表面をフィレットR焼入する方法にお
いて、前記多気筒クランクシャフトの中心軸方向に沿っ
て間隔を隔てて配設されている複数のピン部のうち、前
記中心軸方向の両端側に位置している2つのピン部の間
に位置する複数のピン部の加熱開始時期を、前記中心軸
方向の両端側に位置している2つのピン部の加熱開始時
期よりも先にすると共に、全てのピン部の加熱終了時期
を同時とし、これにより、ピン部における歪みを少なく
するようにしている。また、本発明では、4気筒クラン
クシャフトのピン部の円柱部の円筒状周面上に半開放鞍
型の高周波誘導加熱コイルを載置し、前記4気筒クラン
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の円筒状周面に追従させ
つつ、前記円柱部と、前記円柱部に続くフィレットR部
と、前記フィレットR部に続くフィレット部とをそれぞ
れ高周波誘導加熱し、しかる後に前記ピン部を冷却する
ことにより前記ピン部の表面をフィレットR焼入する方
法において、前記4気筒クランクシャフトの中心軸方向
に沿って間隔を隔てて配設されている4つのピン部のう
ち、内側の2つのピン部の高周波誘導加熱を開始する時
期を、外側の2つのピン部の高周波誘導加熱を開始する
時期よりも先にすると共に、これら4つのピン部の高周
波誘導加熱の終了時期は同時とし、これにより、ピン部
における歪みを少なくするようにしている。また、本発
明では、前記ピン部を高周波誘導加熱する前記高周波誘
導加熱コイルに電力を供給するに際し、前記ピン部のト
ップ側部分に前記高周波誘導加熱コイルが対向している
ときの前記高周波誘導加熱コイルへの投入電力を、前記
ピン部のボトム側部分に前記高周波誘導加熱コイルが対
向しているときの前記高周波誘導加熱コイルへの投入電
力より少なく設定するようにしている。また、本発明で
は、前記4つのピン部を高周波誘導加熱する加熱時間に
関し、前記内側に位置する2つのピン部の加熱時間を、
前記外側に位置する2つのピン部の加熱時間より2se
c以上長く設定するようにしている。また、本発明で
は、前記4つのピン部にそれぞれ対応する4つの半開放
鞍型の高周波加熱コイルを用いて、同一ステーションに
おいて前記4つのピン部を高周波誘導加熱して冷却する
ようにしている。Therefore, in the present invention, a semi-open saddle-type high-frequency induction heating coil is mounted on the cylindrical peripheral surface of the cylindrical portion of the pin portion of the multi-cylinder crankshaft, and the multi-cylinder crankshaft is moved with its central axis set. While rotating to the center and making the high-frequency induction heating coil follow the cylindrical peripheral surface of the cylindrical portion,
The cylindrical portion, the fillet R portion following the cylindrical portion, and the fillet portion following the fillet R portion are each subjected to high-frequency induction heating, and then the pin portion is cooled, thereby firing the surface of the pin portion. In the method of inserting, of the plurality of pin portions disposed at intervals along the center axis direction of the multi-cylinder crankshaft, two The heating start timing of the plurality of pin portions located in between is earlier than the heating start timing of the two pin portions located at both ends in the central axis direction, and the heating end timing of all the pin portions is set. At the same time, the distortion in the pin portion is reduced. Further, in the present invention, a semi-open saddle-type high-frequency induction heating coil is mounted on a cylindrical peripheral surface of a cylindrical portion of a pin portion of a four-cylinder crankshaft, and the four-cylinder crankshaft is rotated about its central axis. At least the high-frequency induction heating coil follows the cylindrical peripheral surface of the cylindrical portion, and the cylindrical portion, the fillet R portion following the cylindrical portion, and the fillet portion following the fillet R portion are each subjected to high-frequency induction heating. Then, in a method of cooling the pin portion and then quenching the surface of the pin portion with a fillet R, the four pins arranged at intervals along the center axis direction of the four-cylinder crankshaft. Of the parts, the time to start the high-frequency induction heating of the two inner pins is earlier than the time to start the high-frequency induction heating of the two outer pins, and these four End timing of the high frequency induction heating of the pin portion is simultaneous, this way, so as to reduce the distortion in pin part. Further, in the present invention, when supplying power to the high-frequency induction heating coil for high-frequency induction heating of the pin portion, the high-frequency induction heating when the high-frequency induction heating coil is opposed to a top portion of the pin portion. The power supplied to the coil is set to be smaller than the power supplied to the high-frequency induction heating coil when the high-frequency induction heating coil is opposed to the bottom portion of the pin portion. Further, in the present invention, the heating time of the four pin portions is high-frequency induction heating, and the heating time of the two pin portions located inside is
2 seconds from the heating time of the two pin portions located on the outside
It is set to be longer than c. In the present invention, four semi-open saddle-type high-frequency heating coils respectively corresponding to the four pin portions are used, and the four pin portions are subjected to high-frequency induction heating and cooled at the same station.
【0017】[0017]
【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7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. In FIGS. 1 to 3, the same parts as those in FIGS. 4 to 7 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0018】図1は、本発明に係るクランクシャフトの
高周波焼入方法を施行するために用いられる高周波焼入
装置21を示すものである。この高周波焼入装置21
は、図1に示すように、互いに平行状に対向配置された
黄銅製の一対の側板(コイル保持板)22a,22b
と、これら一対の側板22a,22b間に取付けられた
半開放鞍型の高周波誘導加熱コイル20と、この高周波
誘導加熱コイル20に給電用リード導体23a,23b
を介して高周波電流を供給する高周波電源24と、高周
波電源24と給電用リード導体23a,23bとを接続
する接続端子25a,25bと、これらの接続端子25
a,25b及び給電用リード導体23a,23bを保護
するために側板22a,22bの上部に取付けられた絶
縁性材料から成るブロック26と、被加熱部(例えばピ
ン部P4 の円柱部4a)と高周波誘導加熱コイル20と
の間の間隔に僅かな隙間を保つための複数(例えば3
個)のセラミック製又は超硬合金製の接触子(チップ部
材)27a,27b,27cと、高周波誘導加熱コイル
20の下方箇所において前記一対の側板22a,22b
の下端部に取付けられた焼入冷却用の一対の冷却液噴射
環28a,28bとをそれぞれ具備している。FIG. 1 shows an induction hardening apparatus 21 used for carrying out the induction hardening method for a crankshaft according to the present invention. This induction hardening device 21
As shown in FIG. 1, a pair of brass side plates (coil holding plates) 22a and 22b are disposed in parallel and opposed to each other.
A semi-open saddle-type high-frequency induction heating coil 20 attached between the pair of side plates 22a, 22b, and power supply lead conductors 23a, 23b
A high-frequency power supply 24 for supplying a high-frequency current through the power supply, connection terminals 25a and 25b for connecting the high-frequency power supply 24 and the power supply lead conductors 23a and 23b, and these connection terminals 25
a, 25b and feeding the lead conductors 23a, side plates 22a to protect 23b, a block 26 made of an insulating material attached to the upper portion of 22b, and the heated portion (e.g. cylindrical portion 4a of the pin portion P 4) A plurality (for example, 3) for maintaining a slight gap in the space between the high-frequency induction heating coil 20
Pieces) of ceramic or cemented carbide contacts (tip members) 27a, 27b, 27c, and the pair of side plates 22a, 22b below the high-frequency induction heating coil 20.
And a pair of cooling liquid injection rings 28a and 28b for quenching and cooling attached to the lower end of the cooling water injection ring.
【0019】また、上述の高周波誘導加熱コイル20
は、図外の支持機構によって垂下状態で一対の側板22
a,22b間に保持されており、円柱部4aの円筒状周
面γに接触子27a,27b,27cが当接された状態
の下で高周波誘導加熱コイル20が前記円筒状周面γに
対して僅かな隙間をもって円柱部4a上に載置されるよ
うになっている。そして、クランクシャフト1の中心軸
Xを中心に回転されるのに伴い、図外のワーク追従機構
により、高周波加熱コイル20が円柱部4a上に僅かな
隙間をもって載置された状態のまま、ピン部の回動に追
従して移動し得るように構成されている。なお、図2に
示すように、高周波誘導加熱コイル20は、薄型変成器
40及びコンデンサ50を介して発振器(電源)60に
接続されている。The above-described high-frequency induction heating coil 20
Is a pair of side plates 22 in a hanging state by a support mechanism (not shown).
a, 22b, and the high-frequency induction heating coil 20 is moved with respect to the cylindrical peripheral surface γ while the contacts 27a, 27b, 27c are in contact with the cylindrical peripheral surface γ of the cylindrical portion 4a. It is placed on the column 4a with a small gap. Then, as the crankshaft 1 is rotated about the central axis X, the high-frequency heating coil 20 is placed on the cylindrical portion 4a with a slight gap by a work following mechanism (not shown). It is configured to be able to move following the rotation of the unit. As shown in FIG. 2, the high-frequency induction heating coil 20 is connected to an oscillator (power supply) 60 via a thin transformer 40 and a capacitor 50.
【0020】また、上述の一対の冷却液噴射環28a,
28bには冷却液供給用パイプ29が接続されており、
図外の冷却供給源からこれらのパイプ29を通して冷却
液が冷却液噴射環28a,28bに供給され、これらの
冷却液噴射環28a,28bから所定のタイミングで冷
却液が円柱部4aに向けて噴射されるように構成されて
いる。Further, the above-mentioned pair of coolant injection rings 28a,
A coolant supply pipe 29 is connected to 28b.
A coolant is supplied from a cooling supply source (not shown) to the coolant injection rings 28a and 28b through these pipes 29, and the coolant is injected from the coolant injection rings 28a and 28b toward the cylindrical portion 4a at a predetermined timing. It is configured to be.
【0021】図2は、上述の高周波焼入装置21とクラ
ンクシャフト1との配置関係を概略的に示している。ク
ランクシャフト1は、両端がチャック30a,30bに
て固定され、図外の回転駆動機構により中心軸Xを中心
に回転駆動されるようになっている。ピン部P1 〜P4
の高周波加熱時には、各高周波誘導加熱コイル20が図
外の下降移動機構により下降されてピン部P1 〜P4 の
上に接触子27a〜27cをそれぞれ介して載置され、
図外の追従機構により高周波誘導加熱コイル20がピン
部P1 〜P4 の回転(中心軸Xを中心とする公転)に追
従しながら高周波誘導加熱が行われるように構成されて
いる。FIG. 2 schematically shows the positional relationship between the induction hardening device 21 and the crankshaft 1 described above. Both ends of the crankshaft 1 are fixed by chucks 30a and 30b, and are driven to rotate about a central axis X by a rotation driving mechanism (not shown). Pin portion P 1 ~P 4
When high-frequency heating of the is placed over the contact 27a~27c respectively on each high-frequency induction heating coil 20 is lowered by the non-illustrated downward movement mechanism pin portion P 1 to P 4,
High-frequency induction heating coil 20 is configured to a high-frequency induction heating while following the rotation of the pin portion P 1 to P 4 (revolving around the center axis X) is performed by an unillustrated follow-up mechanism.
【0022】また、ピン部P1 〜P4 の高周波誘導加熱
の制御は、図3に示すように行われるようになってい
る。なお、図3(a)はピン部P1 ,P4 についての加
熱制御プログラムを示し、図3(b)はピン部P2 ,P
3 についての加熱制御プログラムを示している。加熱制
御に関して具体的に述べると、クランクシャフト1の中
心軸X方向に沿って間隔を隔てて配設されている4つの
ピン部P1 〜P4 のうち、中心軸X方向の両端側に位置
している2つのピン部P1 ,P4 の間に位置する内側の
2つのピン部P2 ,P3 の加熱開始時期T1 を、中心軸
X方向の両端側に位置している外側の2つのピン部
P1 ,P4 の加熱開始時期T2 よりも先にすると共に、
全てのピン部のP1 〜P4 の加熱終了時期T3 を同時と
している。すなわち、ピン部P2 ,P3 の高周波誘導加
熱をまず先に開始し、所定時間の経過後にピン部P1 ,
P4 の高周波誘導加熱を開始すると共に、これらの高周
波誘導加熱を同時に終了するようにしている。従って、
ピン部P1 ,P4 の加熱開始時期T2 に対するピン部P
2 ,P3 の加熱開始時期T1 の遅延時間をH0 、ピン部
P 1 ,P4 の加熱時間をH1 、ピン部P2 ,P3 の加熱
時間をH2 とすると、H2=H0 +H1 となるように設
定している。なお、この場合、遅延時間H0 は2sec
以上である。The pin P1~ PFourHigh frequency induction heating
Is controlled as shown in FIG.
You. FIG. 3A shows the pin portion P1, PFourAbout
FIG. 3B shows a thermal control program.Two, P
Three3 shows a heating control program for the first embodiment. Heating system
More specifically, the crankshaft 1
Four spaced apart along the axis X direction
Pin part P1~ PFourOf which are located at both ends in the central axis X direction
Two pin portions P1, PFourLocated between the inner
Two pins PTwo, PThreeHeating start time T1The central axis
Two outer pins located at both ends in the X direction
P1, PFourHeating start time TTwoBefore
P of all pins1~ PFourHeating end time TThreeAt the same time
are doing. That is, the pin portion PTwo, PThreeHigh frequency induction
Heat is first started, and after a predetermined time elapses, the pin P1,
PFourStart high-frequency induction heating of these
The wave induction heating is terminated at the same time. Therefore,
Pin part P1, PFourHeating start time TTwoPin P for
Two, PThreeHeating start time T1The delay time of0, Pin
P 1, PFourHeating time of H1, Pin part PTwo, PThreeHeating
H for hoursTwoThen, HTwo= H0+ H1So that
I have decided. In this case, the delay time H0Is 2 sec
That is all.
【0023】また、本実施形態においては、ピン部P1
〜P4 を高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱コイ
ル20に電力を供給するに際し、ピン部P1 〜P4 のト
ップ側部分Mに高周波誘導加熱コイル20が対向してい
るときの高周波誘導加熱コイル20への投入電力を、ピ
ン部P1 〜P4 のボトム側部分Nに高周波誘導加熱コイ
ル20が対向しているときの高周波誘導加熱コイル20
への投入電力より少なく(例えば、20〜30%程度低
下)するようにしている。In the present embodiment, the pin portion P 1
The to P 4 upon supplying power to the high-frequency induction heating coil 20 for high-frequency induction heating, high frequency induction heating when a high-frequency induction heating coil 20 is opposed to the top portion of the pin portion P 1 to P 4 M The high-frequency induction heating coil 20 when the high-frequency induction heating coil 20 is opposed to the bottom portion N of the pin portions P 1 to P 4 is supplied to the coil 20.
(For example, about 20 to 30% lower).
【0024】また、本実施形態においては、4つのピン
部P1 〜P4 にそれぞれ対応する4つの半開放鞍型の高
周波加熱コイル20を用いて、同一ステーションにおい
てこれら4つのピン部P1 〜P4 を高周波誘導加熱して
冷却するようにしている。なお、ピン部P1 〜P4 の高
周波誘導加熱後における冷却処理は、各ピン部P1 〜P
4 に対して同時に行うようにしている。In this embodiment, four semi-open saddle-type high-frequency heating coils 20 respectively corresponding to the four pin portions P 1 to P 4 are used, and these four pin portions P 1 to P 4 are used in the same station. the P 4 are cooled by high-frequency induction heating. The cooling process after the high-frequency induction heating of the pin portion P 1 to P 4, each pin portion P 1 to P
4 is done simultaneously.
【0025】ピン部P2 ,P3 の焼入硬化層深さとクラ
ンクシャフト1の曲がりとの関係は、ピン部P2 ,P3
の焼入硬化層深さを深くするほど12時方向へ曲がるこ
とが実験により求められているので、上述のようなクラ
ンクシャフトの高周波焼入方法によれば、内側(中央
側)の2つのピン部P2 ,P3 の加熱期間H2 を両端側
のピン部P1 ,P4 の加熱時間H1 よりも長くしたこと
により、12時方向への曲がりが促進されることとな
る。従って、既述の遅延時間H0 及び加熱時間H1,H
2 (特に加熱時間H2 )を適宜に調整することによっ
て、ピン部P1 〜P4の焼入完了後におけるピン部P1
〜P4 の歪みを少なく抑えることができる。さらに、ピ
ン部P1 〜P4 の焼入後にクランクシャフト1のジャー
ナル部J1 〜J 5 を焼入する際に生じるクランクシャフ
ト1の6時方向(上記とは逆の方向)の曲がりを吸収
(相殺)することができるため、ジャーナル部焼入処理
後におけるクランクシャフト1の全体としての曲がり量
も少なく抑えることができる。また、本実施形態では、
ピン部P1 〜P4 についての高周波誘導加熱の終了時期
を同時とし、冷却開始時間を同時とするようにしている
ので、焼入時にピン部P1 〜P4 に生じる応力を均一に
することができ、ひいてはクランクシャフト1の曲がり
量のバラツキを少なくすることができる。Pin PTwo, PThreeOf quenched hardened layer depth and
The relationship between the bending of the link shaft 1 and the pin portion PTwo, PThree
Bend in the direction of 12 o'clock as the hardened hardening layer
Is determined by experiments,
According to the induction hardening method of the ink shaft, the inner (center
Side) two pin parts PTwo, PThreeHeating period HTwoThe both sides
Pin P1, PFourHeating time H1Longer than
As a result, the bend toward 12 o'clock is promoted.
You. Therefore, the above-described delay time H0And heating time H1, H
Two(Especially heating time HTwo) Can be adjusted accordingly.
And the pin P1~ PFourPin P after quenching is completed1
~ PFourCan be reduced. In addition,
Part P1~ PFourJar of crankshaft 1 after quenching
Null part J1~ J FiveCrankshaft generated during quenching
Absorbs the bend at 6 o'clock (the opposite direction)
(Can be offset), quenching process in the journal
The amount of overall bending of the crankshaft 1 after
Can also be reduced. In the present embodiment,
Pin part P1~ PFourEnd time of high frequency induction heating
At the same time and the cooling start time at the same time
Therefore, at the time of quenching,1~ PFourUniform stress
And thus the bending of the crankshaft 1
Variations in the amount can be reduced.
【0026】以下に、本発明に係る高周波誘導加熱方法
の具体的な実施例を示す。 実施例 (1) ワーク : 4気筒クランクシャフト (a) 材質 : S37C (b) ピン部の寸法 ピン部の直径 ; 45mm ピン部の幅 ; 20mm (2) 高周波誘導加熱条件 (A) 各ピン部P2 ,P3 (a) 周波数 : 20kHz (b) 出力 : 68kW(W3 ),46kW(W4 ) (c) 加熱時間: 16sec(H2 ) (d) 回転数 : 30rpm (B) 各ピン部P1 ,P4 (a) 周波数 : 20kHz (b) 出力 : 72kW(W1 ),51kW(W2 ) (c) 加熱時間: 14sec(H1 ) (d) 回転数 : 30rpm (e) 加熱開始遅れ時間 : 2sec(H0 ) (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 : 各ピン部 100 l/min (e) 冷却時間 : 20secHereinafter, specific examples of the high-frequency induction heating method according to the present invention will be described. Example (1) Workpiece: 4-cylinder crankshaft (a) Material: S37C (b) Pin part diameter Pin part diameter; 45 mm Pin part width; 20 mm (2) High frequency induction heating conditions (A) Each pin part P 2 , P 3 (a) Frequency: 20 kHz (b) Output: 68 kW (W 3 ), 46 kW (W 4 ) (c) Heating time: 16 sec (H 2 ) (d) Rotation speed: 30 rpm (B) Each pin P 1, P 4 (a) frequency: 20 kHz (b) output: 72kW (W 1), 51kW (W 2) (c) heating time: 14sec (H 1) (d ) rotation speed: 30 rpm (e) start of heating Delay time: 2 sec (H 0 ) (3) Cooling conditions (a) Coolant: Yukon quenchant A (8%) (b) Liquid temperature: 30 ° C. (c) Flow rate: 100 l / min for each pin section (e) Cooling time: 20 sec
【0027】上記加工条件によりピン部P1 〜P4 を全
てフィレットR焼入した後に、ジャーナル部J1 〜J5
をフィレットR焼入(但し、ジャーナル部J1 ,J5 は
片フィレットR焼入)を施したときのクランクシャフト
1の中央のジャーナル部J3の曲がり量及び曲がり方向
を下記の表2に示す。After all the pins P 1 to P 4 have been hardened by fillet R under the above processing conditions, the journals J 1 to J 5
The fillet R hardening (however, the journal portion J 1, J 5 is single fillet R hardening) shows the amount of flexure and bending direction of the center of the journal portion J 3 of the crankshaft 1 when subjected to in Table 2 below .
【0028】[0028]
【表2】 [Table 2]
【0029】なお、クランクシャフト1の曲がり量は、
クランクシャフト1をその両端部のセンターで支持し、
中央のジャーナル部J3 の外径をダイヤルゲージで最大
値と最小値との差により求めた。曲がりの方向は、ピン
部P1 を12時として、ダイアルゲージでの値が最大値
を示す部位をジャーナル部J1 の側から見た時の方向で
あり、1時単位で測定した。The amount of bending of the crankshaft 1 is
Support the crankshaft 1 at the center of both ends,
The outer diameter of the center of the journal portion J 3 was determined by the difference between the maximum value and the minimum value with a dial gauge. Direction of bend, the pin portion P 1 12 times, is the direction when the value in the dial gauge viewed sites displaying a maximum value from the side of the journal portion J 1, was measured in 1 hour units.
【0030】全てのピン部P1 〜P4 を同時に高周波誘
導加熱して冷却するようにした従来の高周波焼入方法で
は、全ピン部焼入後の曲がり量の値は、基準値(TIR
で0.30mm)を越えており、クランクシャフトの曲
がり方向は6時方向であり、全ジャーナル部焼入後は、
さらに6時方向への曲がりが加算されていた。In the conventional induction hardening method in which all the pin portions P 1 to P 4 are simultaneously subjected to high-frequency induction heating and cooled, the value of the amount of bending after all the pin portions are hardened is a reference value (TIR).
And the bending direction of the crankshaft is at 6 o'clock.
Further, a bend toward 6:00 was added.
【0031】これに対し、本発明の実施形態に係る高周
波焼入方法によれば、全ピン部焼入後の曲がり量の値
は、基準値以内に収まっており、その曲がり方向は12
時方向であった。全ピン部焼入後に全てのジャーナル部
を焼入すると、クランクシャフト鍛造時の履歴等に起因
して必ず6時方向の曲がりを生じることから、全ジャー
ナル焼入後の曲がり量が、全ピン焼入後の曲がり量より
減少することとなる。すなわち、全ピン部焼入後におけ
る曲がり量が少なく、かつ、曲がりの方向が全ジャーナ
ル焼入後に生じる方向と逆方向となることにより、次工
程で行われるジャーナル部の焼入においては曲がり量が
少なくなり、後工程における研磨加工に問題を生じるレ
ベルではなくなった。On the other hand, according to the induction hardening method according to the embodiment of the present invention, the value of the bending amount after hardening all the pin portions is within the reference value, and the bending direction is 12
It was time direction. If all journals are quenched after quenching of all pins, a bend always occurs at 6:00 due to the history of forging of the crankshaft, etc. It will be smaller than the amount of bending after entering. That is, the amount of bending after quenching of all pins is small, and the direction of bending is opposite to the direction that occurs after quenching of all journals. And the level was not at a level that would cause a problem in polishing in a later step.
【0032】また、4つのピン部P1 〜P4 を高周波誘
導加熱する加熱時間に関し、内側に位置する2つのピン
部P2 ,P3 の加熱時間H2 を、両端側に位置する2つ
のピン部P1 ,P4 の加熱時間H1 より2sec以上長
く設定(H0 ≧2sec)した場合に上述の如き作用効
果が顕著に得られることが実験により確かめられた。Regarding the heating time for high-frequency induction heating of the four pin portions P 1 to P 4 , the heating time H 2 of the two pin portions P 2 and P 3 located inside is reduced by the two heating times H 2 located at both ends. It has been experimentally confirmed that the above-mentioned effects can be obtained remarkably when the heating time of the pin portions P 1 and P 4 is set to be longer than the heating time H 1 by 2 sec (H 0 ≧ 2 sec).
【0033】以上、本発明の一実施形態につき述べた
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更が可能であ
る。例えば、既述の実施形態では、4気筒クランクシャ
フト1を被焼入体(ワーク)としたが、本発明は、4気
筒クランクシャフト1以外の多気筒クランクシャフト
(例えば、8気筒クランクシャフト等)の高周波焼入に
も適用可能である。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment.
Various modifications are possible based on the technical concept of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the four-cylinder crankshaft 1 is a hardened body (work), but the present invention is a multi-cylinder crankshaft other than the four-cylinder crankshaft 1 (for example, an eight-cylinder crankshaft). Is also applicable to induction hardening.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上の如く、本発明は、クランクシャフ
ト(例えば4気筒クランクシャフト)の中心軸方向に沿
って間隔を隔てて配設されている複数のピン部のうち、
前記中心軸方向の両端側に位置している2つのピン部の
間に位置する複数のピン部(例えば2つのピン部)の加
熱開始時期を、前記中心軸方向の両端側に位置している
2つのピン部の加熱開始時期よりも先にすると共に、全
てのピン部の加熱終了時期を同時とし、これにより、ピ
ン部における歪みを少なくするようにしたものであるか
ら、全ピン部焼入後における全てのピン部の歪みを少な
くできると共に、クランクシャフトの曲がりの方向をピ
ン部焼入後のジャーナル部焼入時に生じる曲がりの方向
とは逆の方向にすることができ、従って全ジャーナル部
焼入後のクランクシャフトの曲がり量を少なくすること
ができる。そして、クランクシャフト及びピン部の曲が
り量が少なくなるため、後工程における研磨加工で研磨
残り等の支障を生じることなく、良好な完成寸法のクラ
ンクシャフトを製品として提供することができる。As described above, according to the present invention, among a plurality of pins arranged at intervals along the center axis direction of a crankshaft (for example, a four-cylinder crankshaft),
The heating start timing of a plurality of pin portions (for example, two pin portions) located between the two pin portions located at both ends in the central axis direction is located at both ends in the central axis direction. Since the heating start timing for the two pin portions is set earlier and the heating end timing for all the pin portions is set at the same time, thereby reducing the distortion in the pin portions, all the pin portions are hardened. In addition to reducing the distortion of all the pin portions afterward, the direction of bending of the crankshaft can be made opposite to the direction of the bending that occurs when the journal portion is hardened after the hardening of the pin portion. The amount of bending of the crankshaft after quenching can be reduced. Then, since the amount of bending of the crankshaft and the pin portion is reduced, a crankshaft having a good completed dimension can be provided as a product without causing trouble such as unpolished portion in the polishing process in a later step.
【図1】本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの
高周波焼入方法を施行するために用いられる高周波焼入
装置を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an induction hardening device used for performing an induction hardening method for a crankshaft according to an embodiment of the present invention.
【図2】半開放鞍型の高周波誘導加熱コイルとクランク
シャフトとの配置関係を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an arrangement relationship between a half-open saddle-type high-frequency induction heating coil and a crankshaft.
【図3】本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの
高周波焼入方法を説明するためものであって、図3
(a)はクランクシャフトの中心軸方向(長手方向)に
おける両端側の2つのピン部を加熱する際の加熱条件を
示すグラフ、図3(b)は両端側の2つのピン部間の内
側の2つのピン部を加熱する際の加熱条件を示すグラフ
である。FIG. 3 is a view for explaining an induction hardening method for a crankshaft according to one embodiment of the present invention,
FIG. 3A is a graph showing heating conditions when heating two pin portions on both ends in the central axis direction (longitudinal direction) of the crankshaft, and FIG. It is a graph which shows the heating conditions at the time of heating two pin parts.
【図4】4気筒クランクシャフトの正面図である。FIG. 4 is a front view of a four-cylinder crankshaft.
【図5】上述の4気筒クランクシャフトのピン部及びジ
ャーナル部に形成される焼入硬化層を概念的に示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram conceptually showing a quench hardened layer formed on a pin portion and a journal portion of the above-described four-cylinder crankshaft.
【図6】4気筒クランクシャフトのピン部の加熱時にお
ける4気筒クランクシャフトの曲がり状態を説明するた
めのものであって、図6(a)は両端側の2つのピン部
のみを加熱した場合の4気筒クランクシャフトの曲がり
状態を示す図、図6(b)は内側の2つのピン部のみを
加熱した場合の4気筒クランクシャフトの曲がり状態を
示す図である。FIG. 6 is a view for explaining a bent state of the four-cylinder crankshaft when the pin part of the four-cylinder crankshaft is heated, and FIG. 6 (a) shows a case where only two pin parts at both ends are heated. FIG. 6B is a view showing a bent state of the four-cylinder crankshaft, and FIG. 6B is a view showing a bent state of the four-cylinder crankshaft when only two inner pin portions are heated.
【図7】4気筒クランクシャフトのピン部の要部拡大正
面図である。FIG. 7 is an enlarged front view of a main part of a pin portion of a four-cylinder crankshaft.
1 4気筒クランクシャフト 3a,4a 円柱部 3b,4b R部 3c,3c フィレット部(スラスト部) 20 半開放鞍型高周波誘導加熱コイル 21 高周波焼入装置 H0 遅延時間 H1 加熱時間 H2 加熱時間 J1 〜J5 ジャーナル部 P1 〜P4 ピン部DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Four-cylinder crankshaft 3a, 4a Column part 3b, 4b R part 3c, 3c Fillet part (thrust part) 20 Half-open saddle-type high-frequency induction heating coil 21 High-frequency quenching device H 0 delay time H 1 heating time H 2 heating time J 1 through J 5 journal portions P 1 to P 4 pin portion
Claims (5)
部の円筒状周面上に半開放鞍型の高周波誘導加熱コイル
を載置し、前記多気筒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
柱部の円筒状周面に追従させつつ、前記円柱部と、前記
円柱部に続くフィレットR部と、前記フィレットR部に
続くフィレット部とをそれぞれ高周波誘導加熱し、しか
る後に前記ピン部を冷却することにより前記ピン部の表
面をフィレットR焼入する方法において、前記多気筒ク
ランクシャフトの中心軸方向に沿って間隔を隔てて配設
されている複数のピン部のうち、前記中心軸方向の両端
側に位置している2つのピン部の間に位置する複数のピ
ン部の加熱開始時期を、前記中心軸方向の両端側に位置
している2つのピン部の加熱開始時期よりも先にすると
共に、全てのピン部の加熱終了時期を同時とし、これに
より、ピン部における歪みを少なくするようにしたこと
を特徴とするクランクシャフトの高周波焼入方法。1. A semi-open saddle-type high-frequency induction heating coil is mounted on a cylindrical peripheral surface of a cylindrical portion of a pin portion of a multi-cylinder crankshaft, and the multi-cylinder crankshaft is rotated about its central axis. While causing the high-frequency induction heating coil to follow the cylindrical peripheral surface of the cylindrical portion, the cylindrical portion, the fillet R portion following the cylindrical portion, and the fillet portion following the fillet R portion are each subjected to high-frequency induction heating. Then, in a method of cooling the pin portion and then quenching the surface of the pin portion with a fillet R, a plurality of pin portions arranged at intervals along the center axis direction of the multi-cylinder crankshaft. The heating start timing of the plurality of pin portions located between the two pin portions located at both ends in the central axis direction is set to two pins located at both ends in the central axis direction. A high-frequency quenching method for a crankshaft, characterized in that the heating start timing of all the pin portions is set earlier than the heating start timing of the portion, and the heating end timing of all the pin portions is set at the same time, thereby reducing distortion in the pin portions.
部の円筒状周面上に半開放鞍型の高周波誘導加熱コイル
を載置し、前記4気筒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
柱部の円筒状周面に追従させつつ、前記円柱部と、前記
円柱部に続くフィレットR部と、前記フィレットR部に
続くフィレット部とをそれぞれ高周波誘導加熱し、しか
る後に前記ピン部を冷却することにより前記ピン部の表
面をフィレットR焼入する方法において、前記4気筒ク
ランクシャフトの中心軸方向に沿って間隔を隔てて配設
されている4つのピン部のうち、内側の2つのピン部の
高周波誘導加熱を開始する時期を、外側の2つのピン部
の高周波誘導加熱を開始する時期よりも先にすると共
に、これら4つのピン部の高周波誘導加熱の終了時期は
同時とし、これにより、ピン部における歪みを少なくす
るようにしたことを特徴とする4気筒クランクシャフト
の高周波焼入方法。2. A half-open saddle-type high-frequency induction heating coil is mounted on a cylindrical peripheral surface of a cylindrical portion of a pin portion of a four-cylinder crankshaft, and the four-cylinder crankshaft is rotated about its central axis. While causing the high-frequency induction heating coil to follow the cylindrical peripheral surface of the cylindrical portion, the cylindrical portion, the fillet R portion following the cylindrical portion, and the fillet portion following the fillet R portion are each subjected to high-frequency induction heating. Then, in the method of cooling the pin portion and then quenching the surface of the pin portion with a fillet R, the four pin portions disposed at intervals along the center axis direction of the four-cylinder crankshaft. Of these, the time when the high frequency induction heating of the two inner pin portions is started is earlier than the time when the high frequency induction heating of the two outer pin portions is started, and the four pins are started. The induction hardening method for a four-cylinder crankshaft, characterized in that the high-frequency induction heating of the section is finished at the same time, thereby reducing distortion in the pin section.
周波誘導加熱コイルに電力を供給するに際し、前記ピン
部のトップ側部分に前記高周波誘導加熱コイルが対向し
ているときの前記高周波誘導加熱コイルへの投入電力
を、前記ピン部のボトム側部分に前記高周波誘導加熱コ
イルが対向しているときの前記高周波誘導加熱コイルへ
の投入電力より少なく設定したことを特徴とする請求項
1又は2に記載のクランクシャフトの高周波焼入方法。3. The high-frequency induction heating coil when supplying power to the high-frequency induction heating coil for high-frequency induction heating of the pin portion, wherein the high-frequency induction heating coil faces a top side portion of the pin portion. The power supplied to the high-frequency induction heating coil when the high-frequency induction heating coil is opposed to the bottom side portion of the pin portion is set to be smaller than the power supplied to the high-frequency induction heating coil. Induction hardening method for the described crankshaft.
加熱時間に関し、前記内側に位置する2つのピン部の加
熱時間を、前記外側に位置する2つのピン部の加熱時間
より2sec以上長く設定したことを特徴とする請求項
2乃至3の何れか1項に記載のクランクシャフトの高周
波焼入方法。4. A heating time for heating the four pin portions by high-frequency induction heating, wherein a heating time of the two inner pin portions is set to be longer than a heating time of the two outer pin portions by 2 sec or more. The induction hardening method for a crankshaft according to any one of claims 2 to 3, characterized in that:
つの半開放鞍型の高周波加熱コイルを用いて、同一ステ
ーションにおいて前記4つのピン部を高周波誘導加熱し
て冷却するようにしたことを特徴とする請求項2乃至4
の何れか1項に記載のクランクシャフトの高周波焼入方
法。5. The four pins corresponding to the four pins, respectively.
5. The four pin portions are subjected to high-frequency induction heating and cooled at the same station by using two semi-open saddle-type high-frequency heating coils.
Induction hardening method for a crankshaft according to any one of the above.
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