JP2003277823A - 薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入方法とその装置 - Google Patents
薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入方法とその装置Info
- Publication number
- JP2003277823A JP2003277823A JP2002079877A JP2002079877A JP2003277823A JP 2003277823 A JP2003277823 A JP 2003277823A JP 2002079877 A JP2002079877 A JP 2002079877A JP 2002079877 A JP2002079877 A JP 2002079877A JP 2003277823 A JP2003277823 A JP 2003277823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- small
- heating
- thin
- induction hardening
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】焼入硬化層が薄肉部の外面部に達することな
く、かつ、均一な硬化層深さが得られる薄肉部を有する
複数の小径穴内面部の高周波焼入方法を提案する。 【解決手段】本発明の高周波焼入方法は、内径の異なる
複数の小径穴２，２′で、その一部に半径方向の肉厚が
薄い薄肉部を有するワーク（部材）１の、前記小径穴の
それぞれの内面部２ａ，２ａ′を、同時に高周波焼入れ
を行う場合、前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔
を介して配置される、複数回に巻回される加熱コイル１
１ａ，１２ａにより、前記それぞれの内面部を加熱し、
加熱中、前記内面部がほぼ均等に加熱されるように、前
記小径穴のそれぞれの薄肉部の外面２ｇ，２ｇ′を、補
助冷却ジャケット１７，１８により冷却する。そして、
前記それぞれの内面部を加熱した後、主冷却ジャケット
１９，２０により、前記内面部に向けて冷却液を噴射
し、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入れする。
く、かつ、均一な硬化層深さが得られる薄肉部を有する
複数の小径穴内面部の高周波焼入方法を提案する。 【解決手段】本発明の高周波焼入方法は、内径の異なる
複数の小径穴２，２′で、その一部に半径方向の肉厚が
薄い薄肉部を有するワーク（部材）１の、前記小径穴の
それぞれの内面部２ａ，２ａ′を、同時に高周波焼入れ
を行う場合、前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔
を介して配置される、複数回に巻回される加熱コイル１
１ａ，１２ａにより、前記それぞれの内面部を加熱し、
加熱中、前記内面部がほぼ均等に加熱されるように、前
記小径穴のそれぞれの薄肉部の外面２ｇ，２ｇ′を、補
助冷却ジャケット１７，１８により冷却する。そして、
前記それぞれの内面部を加熱した後、主冷却ジャケット
１９，２０により、前記内面部に向けて冷却液を噴射
し、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入れする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属部材の高周波
焼入方法とその装置に関し、特に、例えば自動車部品等
の内径寸法の異なる複数の小径穴で、その一部に薄肉部
を有する金属部材の、前記小径穴のそれぞれの内面部を
同時に高周波焼入する方法とその装置に関するものであ
る。
焼入方法とその装置に関し、特に、例えば自動車部品等
の内径寸法の異なる複数の小径穴で、その一部に薄肉部
を有する金属部材の、前記小径穴のそれぞれの内面部を
同時に高周波焼入する方法とその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、自動車部品等の金属材料
からなる部材の小径穴内面部の高周波焼入れは、図６
（ａ），（ｂ）にそれぞれその主要部を示す高周波焼入
装置によって行われていた。すなわち、図６（ａ）に示
す高周波焼入装置の主要部は、金属材料からなる被焼入
部材（以下、ワークという）１に形成された小径穴２
に、水冷用の中空部を有する銅管を用いて、焼入れすべ
き前記小径穴２の内径φ及び高さＨに合わせて複数回
に、巻回された加熱コイル３を形成し、該加熱コイル３
を前記小径穴２内に所定の間隔（例えば、１ｍｍ）を置
いて挿入、配置して、図示しない外部の高周波電源によ
りその内面部２ａを高周波誘導加熱する。しかる後、図
示しない冷却ジャケットにより、前記内面部２ａに冷却
液を噴射して、該内面部２ａを急速冷却することによ
り、焼入れを行い、斜線で示す部分に硬化層２ｂを形成
させるようにしたものである。
からなる部材の小径穴内面部の高周波焼入れは、図６
（ａ），（ｂ）にそれぞれその主要部を示す高周波焼入
装置によって行われていた。すなわち、図６（ａ）に示
す高周波焼入装置の主要部は、金属材料からなる被焼入
部材（以下、ワークという）１に形成された小径穴２
に、水冷用の中空部を有する銅管を用いて、焼入れすべ
き前記小径穴２の内径φ及び高さＨに合わせて複数回
に、巻回された加熱コイル３を形成し、該加熱コイル３
を前記小径穴２内に所定の間隔（例えば、１ｍｍ）を置
いて挿入、配置して、図示しない外部の高周波電源によ
りその内面部２ａを高周波誘導加熱する。しかる後、図
示しない冷却ジャケットにより、前記内面部２ａに冷却
液を噴射して、該内面部２ａを急速冷却することによ
り、焼入れを行い、斜線で示す部分に硬化層２ｂを形成
させるようにしたものである。
【０００３】また、図６（ｂ）は、他の形態を示す前記
ワーク１の小径穴２の内面部２ａを高周波焼入する装置
の主要部を示す。該主要部は、水冷用の中空部を有する
銅管を用いてヘアピン形状の加熱コイル４を形成し、該
ヘアピン形加熱コイル４を、前記ワーク１に形成された
小径穴２の内面部２ａ内に挿入、配置して、図示しない
外部の高周波電源によりその内面部２ａを高周波誘導加
熱する。しかる後、図示しない冷却ジャケットより、前
記内面部２ａに冷却液を噴射して、該内面部２ａを急速
冷却することにより、焼入れを行い、斜線で示す部分に
硬化層２ｂを形成させるようにしたものである。前記ヘ
アピン形状の加熱コイル４による前記小径穴２の内面部
２ａの焼入れでは、前記加熱コイル４がヘアピン形状で
あるため、前記小径穴２の内面部２ａの内周面全域を加
熱するためには、前記小径穴２を中心軸Ｃを中心に回転
させる必要がある。
ワーク１の小径穴２の内面部２ａを高周波焼入する装置
の主要部を示す。該主要部は、水冷用の中空部を有する
銅管を用いてヘアピン形状の加熱コイル４を形成し、該
ヘアピン形加熱コイル４を、前記ワーク１に形成された
小径穴２の内面部２ａ内に挿入、配置して、図示しない
外部の高周波電源によりその内面部２ａを高周波誘導加
熱する。しかる後、図示しない冷却ジャケットより、前
記内面部２ａに冷却液を噴射して、該内面部２ａを急速
冷却することにより、焼入れを行い、斜線で示す部分に
硬化層２ｂを形成させるようにしたものである。前記ヘ
アピン形状の加熱コイル４による前記小径穴２の内面部
２ａの焼入れでは、前記加熱コイル４がヘアピン形状で
あるため、前記小径穴２の内面部２ａの内周面全域を加
熱するためには、前記小径穴２を中心軸Ｃを中心に回転
させる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高周波
焼入れを施される、前記ワーク１が、例えば自動車部品
等で、部品形状によっては前記小径穴２の一部分が充分
な肉厚を持って加工されていない場合がある。図７
（ａ）は周囲が異なる肉厚を持つ小径穴２の一例で、該
小径穴２は、一部にその半径方向の肉厚が薄い薄肉で、
質量の小さい小径穴内面部２ｃと、肉厚が厚い厚肉で、
質量の大きい小径穴内面部２ｄを持つ場合である。
焼入れを施される、前記ワーク１が、例えば自動車部品
等で、部品形状によっては前記小径穴２の一部分が充分
な肉厚を持って加工されていない場合がある。図７
（ａ）は周囲が異なる肉厚を持つ小径穴２の一例で、該
小径穴２は、一部にその半径方向の肉厚が薄い薄肉で、
質量の小さい小径穴内面部２ｃと、肉厚が厚い厚肉で、
質量の大きい小径穴内面部２ｄを持つ場合である。
【０００５】これを、図７（ｂ）に示す複数回に巻回さ
れた前記加熱コイル３により、前記同様に高周波加熱を
行うと、図７（ｃ）の斜線部にて示されるように、肉厚
で質量の大きい小径穴内面部２ｄでは充分な質量がある
ため、熱量は容易に伝熱されて飽和することなく、小径
穴内面部２ｄに沿った高周波焼入硬化層２ｆが形成され
る。他方、薄肉で質量の小さい小径穴内面部２ｃでは、
質量が小さいため熱量が飽和してしまい高周波焼入硬化
層が外面部まで達するように、いわゆるズプ焼入硬化層
２ｅが形成されてしまうという問題点があった。
れた前記加熱コイル３により、前記同様に高周波加熱を
行うと、図７（ｃ）の斜線部にて示されるように、肉厚
で質量の大きい小径穴内面部２ｄでは充分な質量がある
ため、熱量は容易に伝熱されて飽和することなく、小径
穴内面部２ｄに沿った高周波焼入硬化層２ｆが形成され
る。他方、薄肉で質量の小さい小径穴内面部２ｃでは、
質量が小さいため熱量が飽和してしまい高周波焼入硬化
層が外面部まで達するように、いわゆるズプ焼入硬化層
２ｅが形成されてしまうという問題点があった。
【０００６】また、金属材料からなるワーク（被焼入部
材）１に複数の小径穴２，２′を持ち、それぞれの小径
穴２，２′の内径寸法φ，φ′が異なっており、これら
複数の小径穴２，２′の高周波焼入れを、同時に、かつ
一度の焼入操作で行おうとするときがある。すなわち、
図８（ａ）は、複数（ここでは２個）の小径穴部２，
２′があり、それぞれの前記小径穴２，２′には薄肉内
面部２ｃ，２ｃ′と厚肉内面部２ｄ，２ｄ′とがそれぞ
れある。また、２個の前記小径穴２，２′のそれぞれの
内径寸法φ，φ′は、φ＜φ′、又は、φ＞φ′となっ
ている。
材）１に複数の小径穴２，２′を持ち、それぞれの小径
穴２，２′の内径寸法φ，φ′が異なっており、これら
複数の小径穴２，２′の高周波焼入れを、同時に、かつ
一度の焼入操作で行おうとするときがある。すなわち、
図８（ａ）は、複数（ここでは２個）の小径穴部２，
２′があり、それぞれの前記小径穴２，２′には薄肉内
面部２ｃ，２ｃ′と厚肉内面部２ｄ，２ｄ′とがそれぞ
れある。また、２個の前記小径穴２，２′のそれぞれの
内径寸法φ，φ′は、φ＜φ′、又は、φ＞φ′となっ
ている。
【０００７】これら２個の小径穴２，２′に対し、高周
波焼入れを、同時に、かつ一度の焼入操作で行う場合、
図８（ｂ）に示すように、前記２個の小径穴２，２′の
それぞれに複数回、巻回された加熱コイル３，３′を、
前記同様の間隔を置いて配置する。図８（ｂ）は、図８
（ａ）のＷ−Ｘ−Ｙ−Ｚ線による展開断面図であり、そ
れぞれの小径穴２，２′の薄肉内面部２ｃ，２ｃ′と、
厚肉内面部２ｄ，２ｄ′とを示す。そして、それぞれ直
列に接続された前記加熱コイル３，３′には、加熱電流
を供給する高周波電源装置（例えば高周波発振機）５が
接続されている。
波焼入れを、同時に、かつ一度の焼入操作で行う場合、
図８（ｂ）に示すように、前記２個の小径穴２，２′の
それぞれに複数回、巻回された加熱コイル３，３′を、
前記同様の間隔を置いて配置する。図８（ｂ）は、図８
（ａ）のＷ−Ｘ−Ｙ−Ｚ線による展開断面図であり、そ
れぞれの小径穴２，２′の薄肉内面部２ｃ，２ｃ′と、
厚肉内面部２ｄ，２ｄ′とを示す。そして、それぞれ直
列に接続された前記加熱コイル３，３′には、加熱電流
を供給する高周波電源装置（例えば高周波発振機）５が
接続されている。
【０００８】前記２個の小径穴２，２′にそれぞれ配置
された、前記加熱コイル３，３′のそれぞれの外径寸法
Ｄ，Ｄ′は、前記小径穴２，２′の内径寸法φ，φ′と
の間隔が等しくなるように決められるので、該加熱コイ
ル３，３′のそれぞれの外径寸法Ｄ，Ｄ′は、前記小径
穴２，２′の内径寸法φ，φ′が、φ＜φ′の場合に
は、Ｄ＜Ｄ′となる。
された、前記加熱コイル３，３′のそれぞれの外径寸法
Ｄ，Ｄ′は、前記小径穴２，２′の内径寸法φ，φ′と
の間隔が等しくなるように決められるので、該加熱コイ
ル３，３′のそれぞれの外径寸法Ｄ，Ｄ′は、前記小径
穴２，２′の内径寸法φ，φ′が、φ＜φ′の場合に
は、Ｄ＜Ｄ′となる。
【０００９】この場合、当然、前記加熱コイル３，３′
を形成する銅管の線長も異なって、加熱コイル３より加
熱コイル３′の方が長くなり、したがって、そのインダ
クタンス（同時に、インピーダンス）も、加熱コイル３
より加熱コイル３′の方が高くなる。このため、直列接
続された前記加熱コイル３，３′には、高周波電源装置
５から供給される高周波電流が同一であっても、インダ
クタンス（インピーダンス）が高い方の加熱コイル３′
によって、加熱される前記小径穴２′の内面部２ａ′の
方が、加熱コイル３によって加熱される前記小径穴２の
内面部２ａより、強く加熱されるという問題点があっ
た。
を形成する銅管の線長も異なって、加熱コイル３より加
熱コイル３′の方が長くなり、したがって、そのインダ
クタンス（同時に、インピーダンス）も、加熱コイル３
より加熱コイル３′の方が高くなる。このため、直列接
続された前記加熱コイル３，３′には、高周波電源装置
５から供給される高周波電流が同一であっても、インダ
クタンス（インピーダンス）が高い方の加熱コイル３′
によって、加熱される前記小径穴２′の内面部２ａ′の
方が、加熱コイル３によって加熱される前記小径穴２の
内面部２ａより、強く加熱されるという問題点があっ
た。
【００１０】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、小径穴の一部に肉厚が
薄い薄肉部を有する部材であっても、前記小径穴に形成
される焼入硬化層が前記薄肉部の外面部に達することな
く、したがって低歪みであり、かつ、均一な硬化層深さ
が得られる薄肉部有する複数の小径穴内径部の高周波焼
入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、小径穴の一部に肉厚が
薄い薄肉部を有する部材であっても、前記小径穴に形成
される焼入硬化層が前記薄肉部の外面部に達することな
く、したがって低歪みであり、かつ、均一な硬化層深さ
が得られる薄肉部有する複数の小径穴内径部の高周波焼
入方法とその装置を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、小径穴の一部に肉厚
が薄い薄肉部を有する部材で、内径寸法の異なる複数の
小径穴の内面部を同時に、かつ一度の操作で焼入れを行
っても均一な硬化層深さが得られる薄肉部有する複数の
小径穴内径部の高周波焼入方法とその装置を提供するこ
とにある。
が薄い薄肉部を有する部材で、内径寸法の異なる複数の
小径穴の内面部を同時に、かつ一度の操作で焼入れを行
っても均一な硬化層深さが得られる薄肉部有する複数の
小径穴内径部の高周波焼入方法とその装置を提供するこ
とにある。
【００１２】
【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、内径寸法の異なる複数の、一部に半
径方向の肉厚が薄い薄肉部を有する小径穴のそれぞれの
内面部を、同時に高周波焼入れを行うに方法であって、
前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔を介して配置
される、複数回に巻回される加熱コイルにより、前記小
径穴のそれぞれの内面部を加熱するとともに、前記加熱
中、前記それぞれの内面部がほぼ均等に加熱されるよう
に、前記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の外面を冷却
し、前記それぞれの内面部を加熱後、前記内面部に冷却
液を噴射して、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入
れする薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入
方法である。
の本発明の構成は、内径寸法の異なる複数の、一部に半
径方向の肉厚が薄い薄肉部を有する小径穴のそれぞれの
内面部を、同時に高周波焼入れを行うに方法であって、
前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔を介して配置
される、複数回に巻回される加熱コイルにより、前記小
径穴のそれぞれの内面部を加熱するとともに、前記加熱
中、前記それぞれの内面部がほぼ均等に加熱されるよう
に、前記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の外面を冷却
し、前記それぞれの内面部を加熱後、前記内面部に冷却
液を噴射して、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入
れする薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入
方法である。
【００１３】前記薄肉部の半径方向の肉厚が、ほぼ１．
５ｍｍから３ｍｍである前記高周波焼入方法である。
５ｍｍから３ｍｍである前記高周波焼入方法である。
【００１４】また、内径寸法の異なる複数の、一部に半
径方向の肉厚が薄い薄肉部を有する小径穴のそれぞれの
内面部を、同時に高周波焼入れを行うに装置であって、
高周波電源と、前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間
隔を介して配置されるように、それぞれの外径を有し、
かつ複数回に巻回されるとともに、前記高周波電源に対
して互いに並列に接続される複数の加熱コイルと、前記
複数の加熱コイルのそれぞれに、前記高周波電源から供
給される高周波電流を調整するため、それぞれ直列に挿
入されるインピーダンス調整機構と、前記複数の加熱コ
イルより、前記小径穴のそれぞれの内面部を加熱中、前
記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の外面を補助的に冷却
する補助冷却手段と、前記それぞれの内面部を加熱後、
前記内面部に冷却液を噴射して、該それぞれの内面部を
同時に冷却、焼入れする主冷却手段とが備えられる薄肉
部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入装置であ
る。
径方向の肉厚が薄い薄肉部を有する小径穴のそれぞれの
内面部を、同時に高周波焼入れを行うに装置であって、
高周波電源と、前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間
隔を介して配置されるように、それぞれの外径を有し、
かつ複数回に巻回されるとともに、前記高周波電源に対
して互いに並列に接続される複数の加熱コイルと、前記
複数の加熱コイルのそれぞれに、前記高周波電源から供
給される高周波電流を調整するため、それぞれ直列に挿
入されるインピーダンス調整機構と、前記複数の加熱コ
イルより、前記小径穴のそれぞれの内面部を加熱中、前
記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の外面を補助的に冷却
する補助冷却手段と、前記それぞれの内面部を加熱後、
前記内面部に冷却液を噴射して、該それぞれの内面部を
同時に冷却、焼入れする主冷却手段とが備えられる薄肉
部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入装置であ
る。
【００１５】前記加熱コイルのそれぞれを、前記複数の
小径穴内面部に、それぞれの内面と前記所定の間隔を介
して配置するように、位置決めする位置決め機構が、さ
らに備えられる前記高周波焼入装置である。
小径穴内面部に、それぞれの内面と前記所定の間隔を介
して配置するように、位置決めする位置決め機構が、さ
らに備えられる前記高周波焼入装置である。
【００１６】前記位置決め機構は、前記加熱コイルのそ
れぞれに高周波電流を導通するそれぞれのコイルリード
部にて、前記加熱コイルのそれぞれを単独に、垂直方向
及び水平方向に、位置決め可能に形成される前記高周波
焼入装置である。
れぞれに高周波電流を導通するそれぞれのコイルリード
部にて、前記加熱コイルのそれぞれを単独に、垂直方向
及び水平方向に、位置決め可能に形成される前記高周波
焼入装置である。
【００１７】本発明の高周波焼入方法を行う装置は、以
上のように構成されているので、内径寸法の異なる複数
の小径穴のそれぞれに配置される、複数の加熱コイルの
それぞれは、高周波電源に対して互いに並列に接続され
るとともに、それぞれ直列に挿入されるインピーダンス
調整機構により、前記高周波電源から供給される高周波
電流が事前に調整することができる。
上のように構成されているので、内径寸法の異なる複数
の小径穴のそれぞれに配置される、複数の加熱コイルの
それぞれは、高周波電源に対して互いに並列に接続され
るとともに、それぞれ直列に挿入されるインピーダンス
調整機構により、前記高周波電源から供給される高周波
電流が事前に調整することができる。
【００１８】そして、前記複数の加熱コイルのそれぞれ
により、前記小径穴のそれぞれの内面部を加熱中、前記
小径穴のそれぞれの薄肉部の外面を補助冷却手段により
補助的に冷却して、前記それぞれの薄肉部の加熱温度が
上がり過ぎないようにしている。その結果、前記小径穴
に形成される焼入硬化層が前記薄肉部の外面部に達する
ことなく、かつ、均一な硬化層深さが得られるようにし
ている。
により、前記小径穴のそれぞれの内面部を加熱中、前記
小径穴のそれぞれの薄肉部の外面を補助冷却手段により
補助的に冷却して、前記それぞれの薄肉部の加熱温度が
上がり過ぎないようにしている。その結果、前記小径穴
に形成される焼入硬化層が前記薄肉部の外面部に達する
ことなく、かつ、均一な硬化層深さが得られるようにし
ている。
【００１９】
【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ないし
図４は、本発明の薄肉部を有する複数の小径穴内面部の
高周波焼入方法の一実施の形態を示す高周波焼入装置を
説明する図で、図１は、前記装置の側面説明図、図２
は、図１の平面説明図、図３は、加熱コイル部の構成
と、該加熱コイル部とコイルリード部との接続を説明す
る図、図４は、高周波電源とそれぞれの加熱コイル部と
の接続回路図である。図７及び図８に記載された構成要
素と同一要素には、同一符号を付してその説明を省略す
る。
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図１ないし
図４は、本発明の薄肉部を有する複数の小径穴内面部の
高周波焼入方法の一実施の形態を示す高周波焼入装置を
説明する図で、図１は、前記装置の側面説明図、図２
は、図１の平面説明図、図３は、加熱コイル部の構成
と、該加熱コイル部とコイルリード部との接続を説明す
る図、図４は、高周波電源とそれぞれの加熱コイル部と
の接続回路図である。図７及び図８に記載された構成要
素と同一要素には、同一符号を付してその説明を省略す
る。
【００２０】本実施の形態に示す高周波焼入装置１０に
より、例えば自動車部品等の金属部材である被加工物
の、内径寸法の異なる複数（本実施の形態では、２個）
の小径穴で、その一部に薄肉部を有する前記部材の、前
記小径穴のそれぞれの内面部を同時に高周波焼入処理を
行う。
より、例えば自動車部品等の金属部材である被加工物
の、内径寸法の異なる複数（本実施の形態では、２個）
の小径穴で、その一部に薄肉部を有する前記部材の、前
記小径穴のそれぞれの内面部を同時に高周波焼入処理を
行う。
【００２１】図１ないし図３において、被加工物（ワー
ク）である、材質が鋼系材または鋳鉄材（例えば、球状
黒鉛鋳鉄材）からなる前記ワーク１の、内径寸法の異な
り、かつそれぞれその一部に半径方向の肉厚が１．５ｍ
ｍ〜３．０ｍｍの薄肉部を有する２個の小径穴２，２′
の内面部２ａ，２ａ′を、高周波誘導加熱して焼入処理
を行う前記高周波焼入装置１０は、５０ｋＨｚ〜２００
ｋＨｚである周波数の高周波電源装置（例えば、高周波
発振機）５と、加熱コイル部１１，１２と、高周波電流
調整用のインピーダンス調整機構（電流調整機構）１
３，１４と、前記高周波電源装置５からの出力線がそれ
ぞれ接続される端子１５ａ，１６ａのそれぞれを有する
コイルリード部１５，１６と、補助冷却ジャケット１
７，１８と、主冷却ジャケット１９，２０とから構成さ
れる。
ク）である、材質が鋼系材または鋳鉄材（例えば、球状
黒鉛鋳鉄材）からなる前記ワーク１の、内径寸法の異な
り、かつそれぞれその一部に半径方向の肉厚が１．５ｍ
ｍ〜３．０ｍｍの薄肉部を有する２個の小径穴２，２′
の内面部２ａ，２ａ′を、高周波誘導加熱して焼入処理
を行う前記高周波焼入装置１０は、５０ｋＨｚ〜２００
ｋＨｚである周波数の高周波電源装置（例えば、高周波
発振機）５と、加熱コイル部１１，１２と、高周波電流
調整用のインピーダンス調整機構（電流調整機構）１
３，１４と、前記高周波電源装置５からの出力線がそれ
ぞれ接続される端子１５ａ，１６ａのそれぞれを有する
コイルリード部１５，１６と、補助冷却ジャケット１
７，１８と、主冷却ジャケット１９，２０とから構成さ
れる。
【００２２】前記加熱コイル部１１，１２のそれぞれ
は、内部に冷却水が循環する中空部の電流供給用管路
（銅角管）１１ｂ，１２ｂが往復路に配設され、その垂
下方向の先端に、同様に前記冷却水が循環する中空部の
銅管により、それぞれ焼入れすべき前記小径穴２，２′
の内径φ，φ′及び高さＨ，Ｈ′に対応させて複数回、
コイル状に巻回された加熱コイル１１ａ，１２ａが形
成、接続されるとともに、前記電流供給用管路１１ｂ，
１２ｂの往路側の途中に、前記加熱コイル１１ａ，１２
ａにそれぞれ直列に、前記インピーダンス調整機構１
３，１４が接続されている。
は、内部に冷却水が循環する中空部の電流供給用管路
（銅角管）１１ｂ，１２ｂが往復路に配設され、その垂
下方向の先端に、同様に前記冷却水が循環する中空部の
銅管により、それぞれ焼入れすべき前記小径穴２，２′
の内径φ，φ′及び高さＨ，Ｈ′に対応させて複数回、
コイル状に巻回された加熱コイル１１ａ，１２ａが形
成、接続されるとともに、前記電流供給用管路１１ｂ，
１２ｂの往路側の途中に、前記加熱コイル１１ａ，１２
ａにそれぞれ直列に、前記インピーダンス調整機構１
３，１４が接続されている。
【００２３】そして、前記加熱コイル１１ａ，１２ａの
それぞれの外径寸法は、挿入、配置される前記小径穴
２，２′の内径φ，φ′に対して、所定の間隔（前記小
径穴２，２′の内面部２ａ，２ａを効率よく誘導加熱す
るため、予め決められた間隔）を置いて配置可能な外径
寸法に形成されている。前記電流供給用管路１１ｂ，１
２ｂの往復路のそれぞれの他端は、前記コイルリード部
１５，１６に、図示しない接続ねじ部材により、それぞ
れ機械的に接続されるとともに、図４に示すように、前
記高周波電源装置５に電気的に並列に接続されている。
すなわち、該加熱コイル部１１，１２のそれぞれの入力
端側は、前記高周波電源装置５の出力側に並列に接続さ
れるコイルリード部１５，１６に接続されている。
それぞれの外径寸法は、挿入、配置される前記小径穴
２，２′の内径φ，φ′に対して、所定の間隔（前記小
径穴２，２′の内面部２ａ，２ａを効率よく誘導加熱す
るため、予め決められた間隔）を置いて配置可能な外径
寸法に形成されている。前記電流供給用管路１１ｂ，１
２ｂの往復路のそれぞれの他端は、前記コイルリード部
１５，１６に、図示しない接続ねじ部材により、それぞ
れ機械的に接続されるとともに、図４に示すように、前
記高周波電源装置５に電気的に並列に接続されている。
すなわち、該加熱コイル部１１，１２のそれぞれの入力
端側は、前記高周波電源装置５の出力側に並列に接続さ
れるコイルリード部１５，１６に接続されている。
【００２４】前記インピーダンス調整機構１３，１４
は、図３に示すように、（前記加熱コイル部１２を例に
とって説明すると、）それぞれの電流供給用管路１１
ｂ，１２ｂの往路側の一部に直列に接続されるように、
該接続管１１ｂ，１２ｂからほぼ直角方向に突出する、
横長の「コ」の字状の電流供給用管路１１ｃ，１２ｃが
それぞれ形成されている。該管路１１ｃ，１２ｃの横長
に延びる２つの平行管路の間を電気的に短絡するよう
に、それぞれ短絡板１３ａ，１４ａが、横長方向に位置
を調整可能に、それぞれのねじ部材１３ｂ，１４ｂによ
り固着される。そして、該短絡板１３ａ，１４ａの横長
方向の位置を変えて、前記加熱コイル１１ａ，１２ａに
流れる高周波電流を調整している。
は、図３に示すように、（前記加熱コイル部１２を例に
とって説明すると、）それぞれの電流供給用管路１１
ｂ，１２ｂの往路側の一部に直列に接続されるように、
該接続管１１ｂ，１２ｂからほぼ直角方向に突出する、
横長の「コ」の字状の電流供給用管路１１ｃ，１２ｃが
それぞれ形成されている。該管路１１ｃ，１２ｃの横長
に延びる２つの平行管路の間を電気的に短絡するよう
に、それぞれ短絡板１３ａ，１４ａが、横長方向に位置
を調整可能に、それぞれのねじ部材１３ｂ，１４ｂによ
り固着される。そして、該短絡板１３ａ，１４ａの横長
方向の位置を変えて、前記加熱コイル１１ａ，１２ａに
流れる高周波電流を調整している。
【００２５】前記電流供給用管路１１ｂ，１２ｂの入力
端側のそれぞれと接続される前記コイルリード部１５，
１６のそれぞれには、前記加熱コイル１１ａ，１２ａの
それぞれを位置決めする位置決め機構２１，２２が配設
されており、該加熱コイル１１ａ，１２ａの垂直方向の
調整は、取付水平面２１ａ，２２ａに調整板（例えば、
シム板）などを介挿させて調整し、ねじ部材２１ｂ，２
２ｂにより固定する。前記調整板によれば、前記加熱コ
イル１１ａ，１２ａの水平を保ちつつ０．１ｍｍ単位で
の垂直方向の調整が可能である。また、前後方向は、調
整ボルト２１ｃ，２２ｃ（左右方向は図示しない調整ボ
ルトによる）のボルト長を調整して行い、調整後は、図
示しないねじ部材により固定する。これらの位置決め調
整は、加熱時に、前記加熱コイル１１ａ，１２ａが、前
記ワーク１の小径穴２，２′のそれぞれの内面部２ａ，
２ａ′と所定の間隔を介して配置されるように、焼入処
理前に行う。
端側のそれぞれと接続される前記コイルリード部１５，
１６のそれぞれには、前記加熱コイル１１ａ，１２ａの
それぞれを位置決めする位置決め機構２１，２２が配設
されており、該加熱コイル１１ａ，１２ａの垂直方向の
調整は、取付水平面２１ａ，２２ａに調整板（例えば、
シム板）などを介挿させて調整し、ねじ部材２１ｂ，２
２ｂにより固定する。前記調整板によれば、前記加熱コ
イル１１ａ，１２ａの水平を保ちつつ０．１ｍｍ単位で
の垂直方向の調整が可能である。また、前後方向は、調
整ボルト２１ｃ，２２ｃ（左右方向は図示しない調整ボ
ルトによる）のボルト長を調整して行い、調整後は、図
示しないねじ部材により固定する。これらの位置決め調
整は、加熱時に、前記加熱コイル１１ａ，１２ａが、前
記ワーク１の小径穴２，２′のそれぞれの内面部２ａ，
２ａ′と所定の間隔を介して配置されるように、焼入処
理前に行う。
【００２６】前記加熱コイル部１１，１２のそれぞれ
の、冷却水を循環する前記中空部の電流供給用管路１１
ｂ，１２ｂは、前記コイルリード部１５，１６にそれぞ
れ併設される冷却水管２３，２４に、図１及び図２の実
線にて示すフレキシブルホースによる冷却水路が、それ
ぞれ図示しない接続金具を介して接続されており、焼入
処理中は、前記冷却水管２３，２４を介して、適時、冷
却水を循環させている。
の、冷却水を循環する前記中空部の電流供給用管路１１
ｂ，１２ｂは、前記コイルリード部１５，１６にそれぞ
れ併設される冷却水管２３，２４に、図１及び図２の実
線にて示すフレキシブルホースによる冷却水路が、それ
ぞれ図示しない接続金具を介して接続されており、焼入
処理中は、前記冷却水管２３，２４を介して、適時、冷
却水を循環させている。
【００２７】前記補助冷却ジャケット１７，１８は、加
熱中、前記ワーク１の薄肉部の外面部２ｇ，２ｇ′に向
けて冷却液を噴射して、前記外面部２ｇ，２ｇ′を補助
的に冷却するものである。すなわち、該補助冷却ジャケ
ット１７，１８は、前記加熱コイル１１ａ，１２ａのそ
れぞれに対向するように配設され、前記薄肉部（前記薄
肉内面部２ｃのある薄肉部）を有する前記ワーク１の、
前記小径穴２，２′のそれぞれの内面部２ａ，２ａ′
を、前記加熱コイル１１ａ，１２ａ′により高周波誘導
加熱するとき、前記内面部２ａ，２ａ′のそれぞれがほ
ぼ均等に加熱されるように、前記薄肉部の外面部２ｇ，
２ｇ′に向けて冷却液を噴射して、補助的に冷却する。
熱中、前記ワーク１の薄肉部の外面部２ｇ，２ｇ′に向
けて冷却液を噴射して、前記外面部２ｇ，２ｇ′を補助
的に冷却するものである。すなわち、該補助冷却ジャケ
ット１７，１８は、前記加熱コイル１１ａ，１２ａのそ
れぞれに対向するように配設され、前記薄肉部（前記薄
肉内面部２ｃのある薄肉部）を有する前記ワーク１の、
前記小径穴２，２′のそれぞれの内面部２ａ，２ａ′
を、前記加熱コイル１１ａ，１２ａ′により高周波誘導
加熱するとき、前記内面部２ａ，２ａ′のそれぞれがほ
ぼ均等に加熱されるように、前記薄肉部の外面部２ｇ，
２ｇ′に向けて冷却液を噴射して、補助的に冷却する。
【００２８】さらに、前記主冷却ジャケット１９，２０
は、前記加熱コイル部１１，２１のそれぞれの電流供給
用管路１１ｂ，１２ｂを貫通させるように、環状に形成
されて、前記加熱コイル１１ａ，１２ａの上方に配設さ
れる。そして、冷却時、前記小径穴２，２′のそれぞれ
の内面部２ａ，２ａ′に向けて冷却液が噴射される構造
になっている。
は、前記加熱コイル部１１，２１のそれぞれの電流供給
用管路１１ｂ，１２ｂを貫通させるように、環状に形成
されて、前記加熱コイル１１ａ，１２ａの上方に配設さ
れる。そして、冷却時、前記小径穴２，２′のそれぞれ
の内面部２ａ，２ａ′に向けて冷却液が噴射される構造
になっている。
【００２９】次いで、前記高周波焼入装置１０により、
前記ワーク１の高周波誘導加熱と焼入処理を行う際の操
作手順について説明する。 （１）まず、前記ワーク１を、図示しない搬送装置によ
り、焼入位置まで搬送する。 （２）前記焼入位置では、前記ワーク１の確認、取付姿
勢の調整等の後、図示しない昇降装置によって加熱位置
まで上昇させ、前記加熱コイル１１ａ，１２ａを前記小
径穴２，２′のそれぞれの内面部２ａ，２ａ′に、所定
の間隔を置くように配置する。
前記ワーク１の高周波誘導加熱と焼入処理を行う際の操
作手順について説明する。 （１）まず、前記ワーク１を、図示しない搬送装置によ
り、焼入位置まで搬送する。 （２）前記焼入位置では、前記ワーク１の確認、取付姿
勢の調整等の後、図示しない昇降装置によって加熱位置
まで上昇させ、前記加熱コイル１１ａ，１２ａを前記小
径穴２，２′のそれぞれの内面部２ａ，２ａ′に、所定
の間隔を置くように配置する。
【００３０】（３）前記焼入位置において、前記ワーク
１の薄肉部２ｃ，２ｃ′の外面部２ｇ，２ｇ′に向け
て、前記補助冷却ジャケット１７，１８より冷却液（こ
の場合、焼入冷却水）を噴射させるとともに、その状態
で前記加熱コイル１１ａ，１２ａに高周波電源装置５か
ら電力を供給して、前記ワーク１の小径穴２，２′の内
面部２ａ，２ａ′を誘導加熱する。（この場合、前記加
熱コイル１１ａ，１２ａに供給する高周波電流は、予め
前記インピーダンス調整機構１３，１４により、調整し
ておく。）
１の薄肉部２ｃ，２ｃ′の外面部２ｇ，２ｇ′に向け
て、前記補助冷却ジャケット１７，１８より冷却液（こ
の場合、焼入冷却水）を噴射させるとともに、その状態
で前記加熱コイル１１ａ，１２ａに高周波電源装置５か
ら電力を供給して、前記ワーク１の小径穴２，２′の内
面部２ａ，２ａ′を誘導加熱する。（この場合、前記加
熱コイル１１ａ，１２ａに供給する高周波電流は、予め
前記インピーダンス調整機構１３，１４により、調整し
ておく。）
【００３１】（４）前記補助冷却ジャケット１７，１８
により補助冷却しながら、前記加熱コイル１１ａ，１２
ａにより、所定の時間加熱し、前記ワーク１の内面部２
ａ，２ａ′の温度が、所定の焼入温度に達した後、補助
冷却を止めるとともに、高周波電力の供給を停止して、
高周波誘導加熱を終わる。 （５）高周波電力の停止と同時に、前記主冷却ジャケッ
ト１９，２０から冷却液（この場合、焼入冷却水）を前
記ワーク１の前記小径穴２，２′の内面部２ａ，２ａ′
に向けて噴射させて、予め決められた時間、冷却し、焼
入を完了させる。 （６）次いで、所定の冷却時間後、冷却液の噴射を停止
するとともに、前記ワーク１を、前記昇降装置によって
加熱位置からに下降させ、前記搬送装置により、焼入位
置から前記装置１０の外部の所定位置に搬出する。
により補助冷却しながら、前記加熱コイル１１ａ，１２
ａにより、所定の時間加熱し、前記ワーク１の内面部２
ａ，２ａ′の温度が、所定の焼入温度に達した後、補助
冷却を止めるとともに、高周波電力の供給を停止して、
高周波誘導加熱を終わる。 （５）高周波電力の停止と同時に、前記主冷却ジャケッ
ト１９，２０から冷却液（この場合、焼入冷却水）を前
記ワーク１の前記小径穴２，２′の内面部２ａ，２ａ′
に向けて噴射させて、予め決められた時間、冷却し、焼
入を完了させる。 （６）次いで、所定の冷却時間後、冷却液の噴射を停止
するとともに、前記ワーク１を、前記昇降装置によって
加熱位置からに下降させ、前記搬送装置により、焼入位
置から前記装置１０の外部の所定位置に搬出する。
【００３２】［実施例］以下に本発明に係わる具体的な
実施例を示す。 ワークの材質：ＦＣＤ７００ 小径穴２の内径： φ１３．０ｍｍ，加熱コイル１１ａ
の外径：φ１１．０ｍｍ，薄肉部の半径方向の肉厚：約
２．５ｍｍ 小径穴２′の内径：φ１２．７ｍｍ，加熱コイル１２ａ
の外径：φ１０．７ｍｍ，薄肉部の半径方向の肉厚：約
２．５ｍｍ 高周波電源装置の出力周波数：２００ｋＨｚ 小径穴２用の出力高周波電力：２０．９ｋＷ 小径穴２′用の出力高周波電力：１７．０ｋＷ 小径穴２の加熱時間：１．９秒 小径穴２′加熱時間：０．６秒 補助冷却ジャケットからの冷却液の流畳：６．０ Ｌ／m
in 主冷却ジャケットからの焼入用冷却液の流畳：１２．０
Ｌ／min 焼入冷却液：ユーコンクエンチャントＡ
実施例を示す。 ワークの材質：ＦＣＤ７００ 小径穴２の内径： φ１３．０ｍｍ，加熱コイル１１ａ
の外径：φ１１．０ｍｍ，薄肉部の半径方向の肉厚：約
２．５ｍｍ 小径穴２′の内径：φ１２．７ｍｍ，加熱コイル１２ａ
の外径：φ１０．７ｍｍ，薄肉部の半径方向の肉厚：約
２．５ｍｍ 高周波電源装置の出力周波数：２００ｋＨｚ 小径穴２用の出力高周波電力：２０．９ｋＷ 小径穴２′用の出力高周波電力：１７．０ｋＷ 小径穴２の加熱時間：１．９秒 小径穴２′加熱時間：０．６秒 補助冷却ジャケットからの冷却液の流畳：６．０ Ｌ／m
in 主冷却ジャケットからの焼入用冷却液の流畳：１２．０
Ｌ／min 焼入冷却液：ユーコンクエンチャントＡ
【００３３】前記実施例の結果として、前記ワーク１の
焼入により形成された、前記小径穴２，２′の内面部２
ａ，２ａ′の硬化層パターンと全硬化層深さを斜線部に
て示すと、図５のとおりである。
焼入により形成された、前記小径穴２，２′の内面部２
ａ，２ａ′の硬化層パターンと全硬化層深さを斜線部に
て示すと、図５のとおりである。
【００３４】以上のように、本実施の形態によれば、一
部に薄肉部をもつワークの小径穴内面部の高周波焼入れ
においても、形成される焼入硬化層が前記薄肉部の外面
部に達することなく、前記小径穴内面部の全周にわたっ
て均一な硬化層深さが得られ、これをもってして、焼入
後の前記小径穴の内径寸法の楕円度等の歪みが低く押さ
えられた。
部に薄肉部をもつワークの小径穴内面部の高周波焼入れ
においても、形成される焼入硬化層が前記薄肉部の外面
部に達することなく、前記小径穴内面部の全周にわたっ
て均一な硬化層深さが得られ、これをもってして、焼入
後の前記小径穴の内径寸法の楕円度等の歪みが低く押さ
えられた。
【００３５】また、前記小径穴の内径寸法の異なる複数
の小径穴が内径寸法に対応した、前記加熱コイルに前記
インダクタンス（インピーダンス）調整機構を備えるこ
とと、前記高周波電源に複数の前記加熱コイルを並列に
接続することで、前記複数の小径穴のそれぞれに配置す
る前記加熱コイルのそれぞれヘの投入高周波電力が効率
よく配分された結果、焼入の加熱温度のバランスがと
れ、焼入硬化層深さを同一レベルに形成することができ
た。
の小径穴が内径寸法に対応した、前記加熱コイルに前記
インダクタンス（インピーダンス）調整機構を備えるこ
とと、前記高周波電源に複数の前記加熱コイルを並列に
接続することで、前記複数の小径穴のそれぞれに配置す
る前記加熱コイルのそれぞれヘの投入高周波電力が効率
よく配分された結果、焼入の加熱温度のバランスがと
れ、焼入硬化層深さを同一レベルに形成することができ
た。
【００３６】以上述べたように、本実施の形態によっ
て、低歪みで高周波焼入れをしたことで、その表面の酸
化が少ない、複数の前記小径穴の内面部の同時焼入れに
より、低コストの達成が可能となった。
て、低歪みで高周波焼入れをしたことで、その表面の酸
化が少ない、複数の前記小径穴の内面部の同時焼入れに
より、低コストの達成が可能となった。
【００３７】なお、本発明の技術は前記実施の形態にお
ける技術に限定されるものではなく、同様な機能を果た
す他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は
前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能であ
る。
ける技術に限定されるものではなく、同様な機能を果た
す他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は
前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能であ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
薄肉部を有する複数の小径穴内径部の高周波焼入方法に
よれば、前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔を介
して配置される、複数回に巻回される加熱コイルによ
り、前記小径穴のそれぞれの内面部を加熱するととも
に、前記加熱中、前記それぞれの内面部がほぼ均等に加
熱されるように、前記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の
外面を冷却し、前記それぞれの内面部を加熱後、前記内
面部に冷却液を噴射して、該それぞれの内面部を同時に
冷却、焼入れするので、前記小径穴の一部に肉厚が薄い
薄肉部を有する部材であっても、前記小径穴に形成され
る焼入硬化層が前記薄肉部の外周部に達することなく、
したがって低歪みであり、かつ均一な焼入硬化層深さを
得ることができる。又、同時に、内径寸法の異なる複数
の小径穴の内面部を同時に一度の操作で焼入れを行って
も均一な硬化層深さが得られるとともに、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。
薄肉部を有する複数の小径穴内径部の高周波焼入方法に
よれば、前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔を介
して配置される、複数回に巻回される加熱コイルによ
り、前記小径穴のそれぞれの内面部を加熱するととも
に、前記加熱中、前記それぞれの内面部がほぼ均等に加
熱されるように、前記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の
外面を冷却し、前記それぞれの内面部を加熱後、前記内
面部に冷却液を噴射して、該それぞれの内面部を同時に
冷却、焼入れするので、前記小径穴の一部に肉厚が薄い
薄肉部を有する部材であっても、前記小径穴に形成され
る焼入硬化層が前記薄肉部の外周部に達することなく、
したがって低歪みであり、かつ均一な焼入硬化層深さを
得ることができる。又、同時に、内径寸法の異なる複数
の小径穴の内面部を同時に一度の操作で焼入れを行って
も均一な硬化層深さが得られるとともに、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。
【００３９】本発明の薄肉部有する複数の小径穴内径部
の高周波焼入装置によれば、高周波電源と、前記小径穴
のそれぞれの内面と所定の間隔を介して配置されるよう
に、それぞれの外径を有し、かつ複数回に巻回されると
ともに、前記高周波電源に対して互いに並列に接続され
る複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルのそれぞ
れに、前記高周波電源から供給される高周波電流を調整
するため、それぞれ直列に挿入されるインピーダンス調
整機構と、前記複数の加熱コイルより、前記小径穴のそ
れぞれの内面部を加熱中、前記小径穴のそれぞれの前記
薄肉部の外面を補助的に冷却する補助冷却手段と、前記
それぞれの内面部を加熱後、前記内面部に冷却液を噴射
して、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入れする主
冷却手段とが備えられるので、前記方法の発明と同様
に、前記小径穴の一部に肉厚が薄い薄肉部を有する部材
であっても、前記小径穴に形成される焼入硬化層が前記
薄肉部の外周部に達することなく、したがって低歪みで
あり、かつ均一な焼入硬化層深さを得ることができる。
又、同時に、内径寸法の異なる複数の小径穴の内面部を
同時に一度の操作で焼入れを行っても均一な硬化層深さ
が得られるとともに、作業性をよくすることができ、サ
イクルタイムの短縮が可能となるという優れた効果があ
り、さらに、本発明は産業上有益でな装置であるという
ことができる。
の高周波焼入装置によれば、高周波電源と、前記小径穴
のそれぞれの内面と所定の間隔を介して配置されるよう
に、それぞれの外径を有し、かつ複数回に巻回されると
ともに、前記高周波電源に対して互いに並列に接続され
る複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルのそれぞ
れに、前記高周波電源から供給される高周波電流を調整
するため、それぞれ直列に挿入されるインピーダンス調
整機構と、前記複数の加熱コイルより、前記小径穴のそ
れぞれの内面部を加熱中、前記小径穴のそれぞれの前記
薄肉部の外面を補助的に冷却する補助冷却手段と、前記
それぞれの内面部を加熱後、前記内面部に冷却液を噴射
して、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入れする主
冷却手段とが備えられるので、前記方法の発明と同様
に、前記小径穴の一部に肉厚が薄い薄肉部を有する部材
であっても、前記小径穴に形成される焼入硬化層が前記
薄肉部の外周部に達することなく、したがって低歪みで
あり、かつ均一な焼入硬化層深さを得ることができる。
又、同時に、内径寸法の異なる複数の小径穴の内面部を
同時に一度の操作で焼入れを行っても均一な硬化層深さ
が得られるとともに、作業性をよくすることができ、サ
イクルタイムの短縮が可能となるという優れた効果があ
り、さらに、本発明は産業上有益でな装置であるという
ことができる。
【図１】本発明の薄肉部を有する複数の小径穴内径部の
高周波焼入方法の一実施の形態を示す高周波焼入装置を
説明する図で、前記装置の側面説明図図である。
高周波焼入方法の一実施の形態を示す高周波焼入装置を
説明する図で、前記装置の側面説明図図である。
【図２】図１の平面説明図である。
【図３】加熱コイル部の構成と、該加熱コイル部とコイ
ルリード部との接続の説明図である。
ルリード部との接続の説明図である。
【図４】高周波電源とそれぞれの加熱コイル部との接続
回路図である。
回路図である。
【図５】本実施の形態のなかの実施例の結果で、本高周
波焼入方法により、ワークの内径寸法の異なる２個の小
径穴のそれぞれの内面部に形成された、硬化層パターン
と全硬化層深さを示す図である。
波焼入方法により、ワークの内径寸法の異なる２個の小
径穴のそれぞれの内面部に形成された、硬化層パターン
と全硬化層深さを示す図である。
【図６】従来の高周波焼入方法を行う高周波焼入装置の
主要部示す図で、図６（ａ）は、複数回、巻回された加
熱コイルによるものの図、図６（ｂ）は、ヘアピン形加
熱コイルによるものの図である。
主要部示す図で、図６（ａ）は、複数回、巻回された加
熱コイルによるものの図、図６（ｂ）は、ヘアピン形加
熱コイルによるものの図である。
【図７】図７（ａ）は、一部に薄肉部をもつ小径穴のあ
るワークの一例を示す平面図、図７（ｂ）は、図７
（ａ）のワークの前記小径穴を、複数回、巻回された加
熱コイルにより焼入れする、従来の高周波焼入方法を説
明する断面図、図７（ｃ）は、図７（ｂ）により、従来
の高周波焼入方法により、前記ワークの小径穴に形成さ
れた硬化層パターン図である。
るワークの一例を示す平面図、図７（ｂ）は、図７
（ａ）のワークの前記小径穴を、複数回、巻回された加
熱コイルにより焼入れする、従来の高周波焼入方法を説
明する断面図、図７（ｃ）は、図７（ｂ）により、従来
の高周波焼入方法により、前記ワークの小径穴に形成さ
れた硬化層パターン図である。
【図８】図８（ａ）は、一部に薄肉部をもつ、内径寸法
の異なる２個の小径穴のあるワークの一例を示す平面
図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＷ−Ｘ−Ｙ−Ｚ線によ
る展開断面図で、前記ワークのそれぞれの前記小径穴に
配置された加熱コイルが、直列接続されて高周波電源に
接続された場合を示す断面図である。
の異なる２個の小径穴のあるワークの一例を示す平面
図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＷ−Ｘ−Ｙ−Ｚ線によ
る展開断面図で、前記ワークのそれぞれの前記小径穴に
配置された加熱コイルが、直列接続されて高周波電源に
接続された場合を示す断面図である。
１ ワーク（被加工物）
２，２′ 小径穴
２ａ，２ａ′ 内面部
２ｃ，２ｃ′ 薄肉内面部
２ｇ，２ｇ′ 薄肉外面部
５ 高周波電源装置
１０ 高周波焼入装置
１１，１２ 加熱コイル部
１１ａ，１２ａ 加熱コイル
１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃ 電流供給用管路
１３，１４ インピーダンス調整機構
１３ａ，１４ａ 短絡板
１５，１６ コイルリード部
１７，１８ 補助冷却ジャケット
１９，２０ 主冷却ジャケット
２１，２２ 位置決め機構
２３，２４ 冷却水管
─────────────────────────────────────────────────────
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
(72)発明者 土本 幸久
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番 株式会社
豊田自動織機内
Ｆターム(参考） 3K059 AA09 AA10 AB09 AB22 AD05
CD48 CD65 CD74
4K042 BA10 DA01 DA02 DB01 DD04
Claims (5)
- 【請求項１】 内径寸法の異なる複数の、一部に半径方
向の肉厚が薄い薄肉部を有する小径穴のそれぞれの内面
部を、同時に高周波焼入れを行うに方法であって、 前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔を介して配置
される、複数回に巻回される加熱コイルにより、前記小
径穴のそれぞれの内面部を加熱するとともに、 前記加熱中、前記それぞれの内面部がほぼ均等に加熱さ
れるように、前記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の外面
を冷却し、 前記それぞれの内面部を加熱後、前記内面部に冷却液を
噴射して、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入れす
ることを特徴とする薄肉部を有する複数の小径穴内面部
の高周波焼入方法。 - 【請求項２】 前記薄肉部の半径方向の肉厚が、ほぼ
１．５ｍｍから３ｍｍであることを特徴とする請求項１
に記載の薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼
入方法。 - 【請求項３】 内径寸法の異なる複数の、一部に半径方
向の肉厚が薄い薄肉部を有する小径穴のそれぞれの内面
部を、同時に高周波焼入れを行うに装置であって、 高周波電源と、 前記小径穴のそれぞれの内面と所定の間隔を介して配置
されるように、それぞれの外径を有し、かつ複数回に巻
回されるとともに、前記高周波電源に対して互いに並列
に接続される複数の加熱コイルと、 前記複数の加熱コイルのそれぞれに、前記高周波電源か
ら供給される高周波電流を調整するため、それぞれ直列
に挿入されるインピーダンス調整機構と、 前記複数の加熱コイルより、前記小径穴のそれぞれの内
面部を加熱中、前記小径穴のそれぞれの前記薄肉部の外
面を補助的に冷却する補助冷却手段と、 前記それぞれの内面部を加熱後、前記内面部に冷却液を
噴射して、該それぞれの内面部を同時に冷却、焼入れす
る主冷却手段とが備えられることを特徴とする薄肉部を
有する複数の小径穴内面部の高周波焼入装置。 - 【請求項４】 前記加熱コイルのそれぞれを、前記複数
の小径穴内面部に、それぞれの内面と前記所定の間隔を
介して配置するように、位置決めする位置決め機構が、
さらに備えられることを特徴とする請求項３に記載の薄
肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入装置。 - 【請求項５】 前記位置決め機構は、前記加熱コイルの
それぞれに高周波電流を導通するそれぞれのコイルリー
ド部にて、前記加熱コイルのそれぞれを単独に、垂直方
向及び水平方向に、位置決め可能に形成されることを特
徴とする請求項４に記載の薄肉部を有する複数の小径穴
内面部の高周波焼入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002079877A JP2003277823A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002079877A JP2003277823A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277823A true JP2003277823A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29229141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002079877A Pending JP2003277823A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003277823A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114921635A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-19 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种前轴的热处理方法 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002079877A patent/JP2003277823A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114921635A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-19 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种前轴的热处理方法 |
| CN114921635B (zh) * | 2022-05-11 | 2023-10-13 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种前轴的热处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000087135A (ja) | 足付軸部材の誘導加熱焼入装置 | |
| JP3621685B2 (ja) | 内径面誘導加熱コイル | |
| JP4235336B2 (ja) | ラックバーの高周波焼入方法及びその高周波焼入装置 | |
| JP2004052013A (ja) | 高周波誘導加熱コイル体 | |
| JP6282294B2 (ja) | 複合ワークピースのシングルショット誘導加熱用インダクタ | |
| JP3932809B2 (ja) | 低歪焼入装置と焼入方法 | |
| JP2003277823A (ja) | 薄肉部を有する複数の小径穴内面部の高周波焼入方法とその装置 | |
| JP3676215B2 (ja) | カムシャフトの低歪高周波焼入方法とその装置 | |
| JP2023512702A (ja) | ベアリングコンポーネントの複数の特徴部分を同時に加熱するためのスプリットマルチコイル電気誘導加熱処理システム | |
| JP4255694B2 (ja) | 二軸スクリュー押出機のバレルを製造する方法およびその装置 | |
| JP5096065B2 (ja) | 高周波誘導加熱コイル及び高周波誘導加熱方法 | |
| JP2004315851A (ja) | ラックバーの高周波焼入方法及び装置 | |
| JP4428545B2 (ja) | 高周波誘導加熱用のコイル装置 | |
| JP3059165B1 (ja) | 外周面に開口部を有する円筒体の高周波焼入用加熱コイルと焼入冷却方法 | |
| JP2010168623A (ja) | 誘導加熱コイル | |
| JP2001329313A (ja) | 高周波加熱コイル体 | |
| JP2870941B2 (ja) | ラックバーの高周波焼入れ方法 | |
| JPH0553844B2 (ja) | ||
| JP3668433B2 (ja) | 高周波焼入方法とその装置 | |
| JP2632106B2 (ja) | 高周波加熱コイル | |
| JPH0428822A (ja) | 高周波往復移動焼入方法および装置 | |
| JP4551154B2 (ja) | 高周波直接通電焼入装置による連続焼入焼戻方法 | |
| JPH0144770B2 (ja) | ||
| JP2003213329A (ja) | ワークの誘導加熱方法 | |
| JP2002167618A (ja) | 異形円筒部材の誘導加熱コイルおよび焼入装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060203 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060324 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060428 |