JP2002371317A - 軸状ワークの誘導焼入装置及び軸状ワークの誘導焼入方法 - Google Patents

軸状ワークの誘導焼入装置及び軸状ワークの誘導焼入方法

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JP2002371317A
JP2002371317A JP2001184448A JP2001184448A JP2002371317A JP 2002371317 A JP2002371317 A JP 2002371317A JP 2001184448 A JP2001184448 A JP 2001184448A JP 2001184448 A JP2001184448 A JP 2001184448A JP 2002371317 A JP2002371317 A JP 2002371317A
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JP
Japan
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heating coil
induction
axial
work
axial work
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JP2001184448A
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English (en)
Inventor
Hiyoshi Watanabe
日吉 渡邊
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Fuji Electronics Industry Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electronics Industry Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸状ワークと加熱コイルとを相対的に移動さ
せつつ、加熱コイルが軸状ワークに静止状態にある場
合、硬化層を他の部分と同等の深さにする。 【構成】 軸状ワークWを誘導加熱する加熱コイル10
0と、加熱コイル100を軸状ワークWの軸芯に沿って
移動させる移動機構(図示省略)と、加熱コイル100
で誘導加熱された部分を冷却する焼入用冷却ジャケット
200と、前記加熱コイル100が軸状ワークWに対し
て静止状態にある時に軸状ワークWを誘導加熱する際、
軸状ワークWの誘導加熱されている部分を冷却する過熱
防止用冷却ジャケット300Aとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸状ワークの誘導
焼入装置と、誘導焼入方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】半開放型の加熱コイルを使用し、軸状ワ
ークに誘導焼入を施す場合、軸状ワークと加熱コイルと
は、移動機構で軸状ワークの軸芯に沿って相対的に移動
させることで軸状ワークを誘導加熱する。加熱コイルに
は、加熱された軸状ワークを冷却するための冷却液を噴
射する冷却ジャケットが付設されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の一般的な軸状ワークの誘導焼入には以下のよう
な問題点がある。すなわち、軸状ワークの端部は、まだ
停止状態にある加熱コイルによって加熱されるため、軸
状ワークと加熱コイルとが相対的に移動する他の部分よ
り加熱される度合いが大きいのである。このため、図3
に示すように、軸状ワークWの端部には、他の部分より
深い硬化層W1が形成されることになる。このように、
端部には深い硬化層W1が、他の部分には端部より浅い
硬化層W2が形成されるということは、均一な硬化層と
いう観点からは望ましくないものなのである。
【0004】このように、均一な硬化層という観点から
望ましくない状態を招く構成、すなわち静止状態になる
加熱コイルに対しても電力を供給するのは、電力の供給
がスタートしてから一定時間が経過しないと、所定のパ
ワーが発揮できないということに起因している。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みて創案されたも
のであって、軸状ワークと加熱コイルとを相対的に移動
させつつ、かつ加熱コイルが軸状ワークに対して静止状
態にある場合にも軸状ワークに形成される硬化層を他の
部分と同等の厚さにすることができる軸状ワークの誘導
焼入装置及び軸状ワークの誘導焼入方法を提供すること
を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る軸状ワーク
の誘導焼入装置は、軸状ワークを誘導加熱する加熱コイ
ルと、軸状ワークと加熱コイルとを相対的に移動させる
移動機構と、加熱コイルで誘導加熱された部分を冷却す
る焼入用冷却ジャケットと、前記加熱コイルと軸状ワー
クとが静止状態にある時に軸状ワークを誘導加熱する
際、軸状ワークの誘導加熱されている部分を冷却する過
熱防止用冷却ジャケットとを備えている。
【0007】また、本発明に係る軸状ワークの誘導焼入
方法は、軸状ワークと加熱コイルとを移動機構で相対的
に移動させつつ軸状ワークを加熱コイルで誘導加熱し、
誘導加熱された部分を焼入用冷却ジャケットで冷却する
軸状ワークの誘導焼入方法において、加熱コイルと軸状
ワークとが静止状態にありながらも加熱コイルが軸状ワ
ークを誘導加熱する際に、加熱コイルで誘導加熱されて
いる部分を過熱防止用冷却ジャケットで冷却するように
なっている。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態に係る
軸状ワークの誘導焼入装置の概略的説明図、図2は本発
明の他の実施の形態に係る軸状ワークの誘導焼入装置の
概略的説明図である。
【0009】本発明の実施の形態に係る軸状ワークの誘
導焼入装置は、軸状ワークWを誘導加熱する加熱コイル
100と、加熱コイル100を軸状ワークWの軸芯に沿
って移動させる移動機構(図示省略)と、加熱コイル1
00で誘導加熱された部分を冷却する焼入用冷却ジャケ
ット200と、前記加熱コイル100が軸状ワークWに
対して静止状態にある時に軸状ワークWを誘導加熱する
際、軸状ワークWの誘導加熱されている部分を冷却する
過熱防止用冷却ジャケット300Aとを備えている。
【0010】前記軸状ワークWは、周面に均一な硬化層
が要求されるものである。
【0011】前記加熱コイル100は、いわゆる半開放
鞍型コイルであって、軸状ワークWの軸芯に平行になっ
た一対の加熱導体部110(図面には一方のみが示され
ている)と、この加熱導体部110の一端を連結する略
1/2円弧状の第1の連結導体部120と、前記加熱導
体部110を一対の給電導体140と接続するための一
対の略1/4円弧状の第2の連結導体部130(図面に
は一方のみが示されている)とを有している。
【0012】かかる加熱コイル100は、給電導体部1
40において図外の電源と接続されている。また、この
加熱コイル100は、角パイプからなり、自身の過熱を
防止するために、内部に冷却液を循環させるようになっ
ている。
【0013】このように構成された加熱コイル100の
上流側には、焼入用冷却ジャケット200が付設されて
いる。従って、加熱コイル100が軸状ワークWの軸芯
に沿って移動する場合、加熱コイル100によって加熱
された部分には、焼入用冷却ジャケット200から冷却
液Lが噴射されて冷却されるのである。
【0014】一方、軸状ワークWの端部、すなわち誘導
焼入を開始する場合に、最初に加熱コイル100と向か
い合う部分、それも加熱コイル100の第1及び第2の
連結導体部120、130がない側には加熱コイル10
0の加熱導体部110と略同じ長さの過熱防止用冷却ジ
ャケット300Aが対向されている。具体的には、過熱
防止用冷却ジャケット300Aは、軸状ワークWを挟ん
で加熱コイル100と対向する側に設けられているので
ある。
【0015】軸状ワークWに対して誘導加熱を施す場合
には、焼入を開始する端部が他の部分より長く加熱コイ
ル100に対向させられるため、軸状ワークWの一端側
に過熱防止用冷却ジャケット300Aが設けられるので
ある。
【0016】この過熱防止用冷却ジャケット300A
は、加熱コイル100の加熱導体部110の長さと略同
一の長さに設定されている。この過熱防止用冷却ジャケ
ット300Aは、軸状ワークWに対して静止状態にある
加熱コイル100によって加熱される部分を冷却して過
熱状態にさせないことを目的としているためである。
【0017】このように構成された軸状ワークの誘導焼
入装置による軸状ワークWの誘導焼入について説明す
る。まず、図1(A)に示すように、加熱コイル100
が軸状ワークWの端部にある場合、すなわち加熱コイル
100が軸状ワークWに対して静止状態にある場合に
は、過熱防止用冷却ジャケット300Aから冷却液LA
が軸状ワークWに対して噴射されている。この過熱防止
用冷却ジャケット300Aからの冷却液LAの噴射によ
って、軸状ワークWの端部は過熱されることがない。
【0018】次に、図1(B)に示すように、加熱コイ
ル100が軸状ワークWの軸芯に沿って移動し始める
と、過熱防止用冷却ジャケット300Aからの冷却液L
Aの噴射は停止される。また、加熱コイル100に付設
された焼入用冷却ジャケット200から、前記加熱コイ
ル100によって加熱された部分に冷却液Lが噴射され
る。この冷却液Lの噴射によって軸状ワークWに対して
誘導焼入が施されるのである。
【0019】さらに、図1(C)に示すように、加熱コ
イル100が軸状ワークWの端部に達した時点では、焼
入用冷却ジャケット200から冷却液Lが噴射されてい
る。また、この時点では、一方の過熱防止用冷却ジャケ
ット300Aからは冷却液LAが噴射されていない。
【0020】なお、上述した実施の形態では、軸状ワー
クWを固定しておき、加熱コイル100を軸状ワークW
の軸芯に沿って移動させるとしたが、逆に、加熱コイル
100を固定しておき、軸状ワークWを自身の軸芯に沿
って移動させるように構成することも可能である(図2
参照)。
【0021】このように構成した場合、図2(A)に示
すように、軸状ワークWが移動を開始するまでは、端部
に向かい合う過熱防止用冷却ジャケット300からは冷
却液LCを噴射してさせておき、図2(B)に示すよう
に、軸状ワークWが移動中は前記過熱防止用冷却ジャケ
ット300からの冷却液LCの噴射を停止するのであ
る。
【0022】軸状ワークWと加熱コイル100とを逆方
向に同時に移動させることも可能である。このようにす
ると、実際の軸状ワークWの移動量は、いずれか一方の
みを移動させた場合より少なくなるので、軸状ワークW
が長い場合であっても、軸状ワークの誘導焼入装置の設
置スペースを小さくすることができるという利点があ
る。
【0023】
【発明の効果】本発明に係る軸状ワークの誘導焼入装置
は、軸状ワークを誘導加熱する加熱コイルと、軸状ワー
クと加熱コイルとを相対的に移動させる移動機構と、加
熱コイルで誘導加熱された部分を冷却する焼入用冷却ジ
ャケットと、前記加熱コイルと軸状ワークとが静止状態
にある時に軸状ワークを誘導加熱する際、軸状ワークの
誘導加熱されている部分を冷却する過熱防止用冷却ジャ
ケットとを備えている。
【0024】このため、この軸状ワークの誘導焼入装置
によると、加熱コイルと軸状ワークとが静止状態にある
場合には、過熱防止用冷却ジャケットによって冷却され
るため、他の部分より深い硬化層が形成されることはな
く、全体にわたって均一な硬化層を形成することができ
る。
【0025】また、加熱コイルは、半開放鞍型コイルで
あり、過熱防止用冷却ジャケットは、軸状ワークを挟ん
で加熱コイルと対向する側から軸状ワークを冷却するよ
うに構成されていれば、通電中の加熱コイルに対して過
熱防止用冷却ジャケットから冷却液が噴射される量は低
く抑えることができるので、軸状ワークの端部を加熱す
る効率は低下しない。
【0026】一方、本発明に係る軸状ワークの誘導焼入
方法は、軸状ワークと加熱コイルとを移動機構で相対的
に移動させつつ軸状ワークを加熱コイルで誘導加熱し、
誘導加熱された部分を焼入用冷却ジャケットで冷却する
軸状ワークの誘導焼入方法において、加熱コイルと軸状
ワークとが静止状態にありながらも加熱コイルが軸状ワ
ークを誘導加熱する際に、加熱コイルで誘導加熱されて
いる部分を過熱防止用冷却ジャケットで冷却するように
なっている。
【0027】従って、この軸状ワークの誘導焼入方法に
よると、加熱コイルと軸状ワークとが静止状態にある場
合には、過熱防止用冷却ジャケットによって冷却される
ため、他の部分より深い硬化層が形成されることはな
く、全体にわたって均一な硬化層を形成することができ
る。
【0028】また、この軸状ワークの誘導焼入方法にお
いては、前記過熱防止用冷却ジャケットは、半開放鞍型
コイルである加熱コイルを軸状ワークを挟んで対向する
側から軸状ワークを冷却するようにしている。
【0029】このため、通電中の加熱コイルに対して過
熱防止用冷却ジャケットから冷却液が噴射される量は低
く抑えることができるので、軸状ワークの端部を加熱す
る効率は低下しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る軸状ワークの誘導焼
入装置の概略的説明図である。
【図2】本発明の他の実施の形態に係る軸状ワークの誘
導焼入装置の概略的説明図である。
【図3】従来のこの種の軸状ワークの誘導焼入装置の問
題点を示す軸状ワークに形成される硬化層を示す概略的
説明図である。
【符号の説明】
100 加熱コイル 200 焼入用冷却ジャケット 300A 過熱防止用冷却ジャケット W 軸状ワーク L (焼入用冷却ジャケットから噴射される)冷
却液 LA (過熱防止用冷却ジャケット300Aから噴
射される)冷却液
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 6/40 H05B 6/40

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸状ワークを誘導加熱する加熱コイル
    と、軸状ワークと加熱コイルとを相対的に移動させる移
    動機構と、加熱コイルで誘導加熱された部分を冷却する
    焼入用冷却ジャケットと、前記加熱コイルと軸状ワーク
    とが静止状態にある時に軸状ワークを誘導加熱する際、
    軸状ワークの誘導加熱されている部分を冷却する過熱防
    止用冷却ジャケットとを具備したことを特徴とする軸状
    ワークの誘導焼入装置。
  2. 【請求項2】 前記加熱コイルは、半開放鞍型コイルで
    あり、過熱防止用冷却ジャケットは、軸状ワークを挟ん
    で加熱コイルと対向する側から軸状ワークを冷却するこ
    とを特徴とする請求項1記載の軸状ワークの誘導焼入装
    置。
  3. 【請求項3】 軸状ワークと加熱コイルとを移動機構で
    相対的に移動させつつ軸状ワークを加熱コイルで誘導加
    熱し、誘導加熱された部分を焼入用冷却ジャケットで冷
    却する軸状ワークの誘導焼入方法において、加熱コイル
    と軸状ワークとが静止状態にありながらも加熱コイルが
    軸状ワークを誘導加熱する際に、加熱コイルで誘導加熱
    されている部分を過熱防止用冷却ジャケットで冷却する
    ことを特徴とする軸状ワークの誘導焼入方法。
  4. 【請求項4】 前記過熱防止用冷却ジャケットは、半開
    放鞍型コイルである加熱コイルを軸状ワークを挟んで対
    向する側から軸状ワークを冷却することを特徴とする請
    求項3記載の軸状ワークの誘導焼入方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009019230A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Komatsu Ltd ワークの製造方法
CN102534130A (zh) * 2012-03-01 2012-07-04 宁夏天地奔牛实业集团有限公司 矿用槽帮铲面热处理方法
CN103387113A (zh) * 2013-07-02 2013-11-13 云南农垦科赛特机械制造有限公司 一种刮板机中部槽的生产工艺
JP2016072094A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 高周波熱錬株式会社 鉄筋材料の部分加熱装置

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