JP2004528478A - クランク軸に高周波焼き入れを施すための方法及び装置 - Google Patents

クランク軸に高周波焼き入れを施すための方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004528478A
JP2004528478A JP2001586620A JP2001586620A JP2004528478A JP 2004528478 A JP2004528478 A JP 2004528478A JP 2001586620 A JP2001586620 A JP 2001586620A JP 2001586620 A JP2001586620 A JP 2001586620A JP 2004528478 A JP2004528478 A JP 2004528478A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connecting rod
crankshaft
rod pin
inductor
axis
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.)
Ceased
Application number
JP2001586620A
Other languages
English (en)
Inventor
ザン、アンドレア
Original Assignee
マスチネンファブリック オルフィング ケスラー ゲーエムベーハー
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7642911&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2004528478(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by マスチネンファブリック オルフィング ケスラー ゲーエムベーハー filed Critical マスチネンファブリック オルフィング ケスラー ゲーエムベーハー
Publication of JP2004528478A publication Critical patent/JP2004528478A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/30Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06Surface hardening
    • C21D1/09Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • YGENERAL 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

【課題】比較的容易に、他と接触をせずに焼き入れを行うクランク軸の連接ロッドピンに高周波焼き入れを行う方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明の目的は、焼き入れされる少なくとも1つの連接ロッドピンの中心軸を、クランク軸の回転動作の軸として用いることで達成できる。
本発明は、少なくとも1つの連接ロッドピンと少なくとも2つの主要軸受を持つクランク軸に高周波焼き入れを施すための方法に関連しており、特に他と接触せずに作動する誘導子によってクランク軸が回転運動を行うことで、少なくとも1つ備わった連接ロッドピンを焼き入れする方法に関する。また、本発明はこの一連の作業を行う装置にも関連している。
【選択図】図1

Description

【0001】
本発明は、少なくとも1つの連接ロッドピンと少なくとも2つの主要軸受を持つクランク軸に高周波焼き入れを施すための方法に関連しており、特に他と接触せずに作動する誘導子によってクランク軸が回転運動を行うことで、少なくとも1つ備わった連接ロッドピンを焼き入れする方法に関する。また、本発明はこの一連の作業を行う装置にも関連している。
【0002】
この類の一般的な方法については、米国特許6,013,904で知られている。その方法では、クランク軸はその両端をしっかりと固定され、特定の、しかし本質的に可変の速度で回転する。この動作によって、主要軸受だけでなく、連接ロッドピンの表面にも焼き入れを施すために、連接ロッドピンの回転動作に常に追行するハンドル部には誘導子が取付られる。こうすることにより、他と接触をせずにクランク軸の表面硬化を行うことが可能となり、これによってクランク軸の高周波焼き入れにおける全体的な作業時間が短縮されることを意図している。
【0003】
しかし、このような誘導子による常時の追行動作は非常に複雑であり、また磨耗しやすくふれも起こりやすい。ふれ、すなわち運動する機械部品が正規の位置から外れる可能性があるということは、機械部品が他の器具と望ましくない接触を起こす可能性が生じるということである。また、誘導子による常時の追行動作には、複雑な制御装置を必要とする。そして、上記で説明したような方法とそれに関連する装置の操作を行うには、非常に高度の技術を持った人材を必要とするため、必然的に人件費がかさみ、加工品の値段も高くなってしまう。
【0004】
米国特許6,013,904と対照的ではあるが、似た類の技術が、DE4029724C2でも開示されている。その例では、機械部品の熱消費が低い表面とよりも、機械部品の熱消費が高い表面との方が、器具と加工品との結合距離が小さくなるよう定められている。これは、外面の焼き入れを短時間の早いサイクルで均質的に行うことを意図して発案されている。
【0005】
しかしながら、この方法及びそれに関連する装置においても、上記で既に記載した類の不都合な点がある。
【0006】
比較的容易に、他と接触をせずに焼き入れを行うことが可能な、クランク軸の連接ロッドピンに高周波焼き入れを行う方法及び装置を提供することが本発明の目的とするところである。また、器具の磨耗を最小限に抑え、操作者が操作しやすいという点にも配慮している。
【0007】
本発明によると、この目的は、焼き入れされる少なくとも1つの連接ロッドピンの中心軸を、クランク軸の回転動作の軸として用いることで達成できる。
【0008】
焼き入れされる少なくとも1つ備わった連接ロッドピンの中心軸を、クランク軸の回転動作の軸として用いること、すなわち連接ロッドピンの中心軸をクランク軸の回転軸の方向へ移行させることにより、本発明では連接ロッドピンにあたる、クランク軸において焼き入れが施される部分が偏心的な動きをすることなく、完璧な回転でその中心軸の周りを動く。すなわち、回転の中心軸と共軸となり、中心軸を同じくした動作をするということである。これにより、誘導子は焼き入れする連接ロッドピンをいちいち追行する必要がなくなり、それぞれの連接ロッドピンを焼き入れする一連の焼き入れ作業が行われる間、1つの決まった位置に留まっていられる。常時の追行動作が必要でなくなるため、作業における操作が非常に簡易化する。また、こうすることで、作業がより簡単になるということと機械部品の動きが最小限に抑えられるということの、2つの好ましい効果が得られる。
【0009】
また、作業が比較的単純となり、操作においても容易でふれが起こりにくくなるということは、結果的には、作業における誘導子の磨耗の抑制、そして機器の稼動時間の短縮にも結びつく。本発明によれば、誘導子の磨耗を抑えることに加え、他と接触せずに、より短い加熱時間でクランク軸の焼き入れを行うことが可能となり、結果としてサイクル時間の短縮と熱の流入域の縮小にもつながる。また、焼き入れ作業における回転動作によって、焼き入れが非常に均質的にあるという好ましい効果も挙げられる。この場合に、誘導子が連接ロッドピンを覆う比較的広範囲にわたって、連結寸法、すなわちクランク軸と誘導子の間の距離に間隔が生じる。これにより、起こり得るクランク軸の円弧誤差を一定の範囲まで補うことができる。
【0010】
この発明に関する方法は、多岐にわたる別の方法で、様々なレベルの機器を用いて、より好適に行うことができ、クランク軸の焼き入れ作業における融通性を更に高めることができる。
【0011】
お互いにずらされて配置された複数の連接ロッドピンを持つクランク軸の焼き入れを行う場合の、発明の特に好ましい具体化の案としては、第1の連接ロッドピンとずらされて配置された第2の連接ロッドピンを焼き入れする際、第1の連接ロッドピンと第2の連接ロッドピンとの間の角度と同様の角度でクランク軸を旋回させる。各連接ロッドピンの間の角度は常にわかりうる事項であるので、とても高い正確さをもって行うことができ、結果として焼き入れが上手く施されることにつながる。言うまでもなく、この手順は第2のロッドピンから第3のロッドピン、そしてまた次の連接ロッドピンへと同様に行うことができる。
【0012】
もし焼き入れすべきクランク軸における連接ロッドピンがお互いに一列に配置されていた場合、誘導子を用いる方法が好ましい。それは、1つの連接ロッドピンの焼き入れが行われると、誘導子が相応する距離を軸方向に移動されるという方法である。別の方法としては、一列に配置された複数の連接ロッドピンをそれに相応する数の誘導子を用いて同時に焼き入れすることもまた可能である。焼き入れを行うクランク軸の形態と、誘導子を複数備えることが可能かどうかによって、説明した2つの方法のうち一方がより好都合となるだろう。
【0013】
クランク軸の全体的な加熱部分における熱分配を、出来る限り均一に行うために、焼き入れされる連接ロッドピンを連結するクランク腕の幾何学的な形状に対応して誘導子の電力を変化させるという、本発明の好ましい具体案を説明する。
【0014】
この方法を行うための装置は、請求項8に記載の特徴を持つものとする。
【0015】
既に知られているクランク軸の焼き入れを行うための装置に比べて、構造的に単純で操作が容易な、焼き入れを他と接触をせずに行う際に維持作力をあまり必要としない装置は、本発明によると、少なくとも1つの誘導子、回転体及び調節体とから構成されてなる。
【0016】
本発明の好ましい具体案によると、焼き入れされる連接ロッドピンの少なくともその円周の半分が誘導子で覆われると、膨大な熱量がクランク軸の焼き入れすべき部分に伝導される。
【0017】
少なくとも1つ備わった誘導子を機械によって生産することで、構造がとても単純で、生産するのが安価な誘導子をつくることが可能である。
【0018】
本発明の改良された更なる好ましい具体案では、中心軸を軸として、ある特定の角度でクランク軸を旋回する旋回体が用いられる。
【0019】
こうすれば、クランク軸がお互いにずらされて配置された連接ロッドピンを保持する場合、焼き入れされる連接ロッドピンを順に旋回させることで、焼き入れを行う装置の回転軸に非常に簡単に合わせることができる。
【0020】
本発明の更なる改良を加えた好ましい具体案は、図面を基とした、下記の原理で表されるような適例の具体案、及び残りの従属請求項で説明されている。
【0021】
(図面の詳細な説明)
図1は、3つの連接ロッドピン、詳しくは連接ロッドピン3a、3b、3c、そして4つの主要軸受、詳しくは主要軸受4a、4b、4c、4d、を備えたクランク軸2の高周波焼き入れを行うための装置1の透視図である。下記で説明される全ての作業工程において、高周波焼き入れを施すのはクランク軸2の連接ロッドピン3a、3b、3cのみである。それと同様に、装置1によってクランク軸2の主要軸受4a、4b、4c、4dの高周波焼き入れを施すことは可能であるが、これ以上詳細には説明しない。
【0022】
言うまでもないが、装置1を用いて3つ以上またはそれ以下の連接ロッドピンを備えたクランク軸2の高周波焼き入れを行うこともまた可能であり、技術に詳しい人であれば、そのようなクランク軸2に下記で説明するような方法を簡単に応用することができるだろう。ここで示すクランク軸2は、単なる一例として挙げたに過ぎず、内蔵型燃焼エンジンにおいて実際に使われるクランク軸2に相当するとは限らない。
【0023】
装置1は、誘導子5、回転体6、調整体7、旋回体8、本体9及び誘導子用の変圧器10を備えている。誘導子5は、移動器具(図示なし)の上に設置されている。この装置1における各部品のそれぞれの目的と作動状態は、下記で更に詳しく説明されているが、クランク軸2における高周波焼き入れの原理は、最初に挙げた先行例で十分周知されているので、ここでは論じないこととする。原理上では、クランク軸2において焼き入れを施す部分の表面に、高周波電圧を用いて渦巻き状の電流である渦電流(eddy current)を短時間流す。すると、その焼き入れをする部分の表面は、ある特定の硬化温度まで急激に加熱され、その後冷却剤で急速に冷却することで焼き入れが行われる。
【0024】
本体9の回転体6には、支持チャックの形状に設計され、お互いに平行な2つの溝部11aと11bが施されたガイド体11がある。このガイド体11には、移動体12が取り外し可能に取付けられており、最初に説明した調節体7は、このガイド体11と移動体12とから構成されている。移動体12は、例えば四角ナット11cに作用するクランク11dなどによって、ガイド体11に沿って調整することが可能である。言うまでもないが、例えば電気で作動するNCまたはCNC制御の駆動装置などを用いても、移動体12を移動させることは可能である。
【0025】
移動体12の上には、この具体案において機械式の副装置として設計されている旋回体8の構成部品であり、物を固定するように設計された把持体13が設置されている。クランク軸2は、把持体13を介して調節体7、ひいては回転体6とも連結するよう、この把持体13で固定されている。こうすることにより、回転体6を駆動することでクランク軸2を回転させることができる。言うまでもなく、把持体13ではなくとも適した固定器具であれば、例えば旋回式の伸張器などを使用することも可能である。
【0026】
クランク軸の焼き入れの工程を説明する前に、まずクランク軸におけるある特定の幾何学的要素について説明する。クランク軸2の主要軸受4には中心軸14が定められており、連接ロッドピン3a、3b及び3cにはそれぞれ中心軸15a、15b及び15cが定められている。これらの中心軸15a、15b及び15cは、中心軸14からある一定の距離にあり、この長さは15a、15b及び15cにおいて全て同じであるが、クランク軸2のいわゆる前後往復運動の行程に対応して定められている。説明したクランク軸2の幾何学的要素については、図2を参照するとより判りやすいだろう。
【0027】
記載されていない方法ではあるが、クランク軸2における主要軸受4の焼き入れを行うには、主要軸受4を通るクランク軸2の中心軸14を回転体6の中心軸16と同線上になるよう配置し、回転体6を用いてクランク軸2を回転させる。すると誘導子5は、矢印XとYで示された方向に移動可能な移動器具の介助により、前進運動を行う。この工程において、誘導子5を、矢印Xで示した方向と同じ、クランク軸2の中心軸14に沿って移動させることもまた可能である。前進運動、すなわち中心軸14に対して直角に、クランク軸2の方向に行う動作は、矢印Yで示されている。
【0028】
クランク軸2が把持体13によってしっかり固定される際、または固定が完了した際に、連接ロッドピン3の正確な位置を定めるために、支持及び調節を行うフォーク状の部品が用いられる。たいていの場合、そのフォーク状の部品は、連接ロッドピン3のうち把持体13によって固定された1つを支持する。本件では連接ロッドピン3cが支持されているが、連接ロッドピン3aまたは3bをフォーク状の部品で支持することももちろん可能である。もし、連接ロッドピン3の位置から、把持体13内のクランク軸の位置が特定できるのであれば、下記のような方法も応用できる。
【0029】
複数ある連接ロッドピン3のうちの1つを焼き入れするには、ここでは図1から図7に記載されている連接ロッドピン3bを例として取り上げるが、連接ロッドピン3bの中心軸15bが回転体6の中心軸16と同一線上、または全くの同一線になるよう調節体7を配置する。説明した具体案では、このために、移動体12は中心軸14と中心軸15a、15b、15cとの距離の間に配置される。こうすることで、焼き入れされるいずれかの連接ロッドピン3の中心軸15、本件の場合は連接ロッドピン3bの中心軸15bを、クランク軸2の回転動作の軸として用いることができる。
【0030】
焼き入れされる連接ロッドピン3bの円周のおおよそ半分を、誘導子5が覆うことで行われる焼き入れ作業の間、全ての主要軸受4、把持体13及び移動体12は、クランク軸2の回転動作における軸上に配置された焼き入れされる連接ロッドピン3bの中心軸15bを軸として、様々な速度で回転する。上記で説明したように、誘導子5は矢印Yの方向に連接ロッドピン3bまで動かされるが、常にそれとは一定の距離、いわゆる連結寸法にある。上記に簡単に説明したように操作が進められると、連接ロッドピン3bの焼き入れが他と接触をせずに行われる。
【0031】
言うまでもないが、多くの場合、主要軸受4及び連接ロッドピン3はそれぞれ個別の誘導子5を必要とし、主要軸受4と連接ロッドピン3に同じ1つの誘導子5を用いることは、代表例として極めて理論上の方法でのみ可能である。しかし、それぞれの誘導子5の基本的な動作は、お互いに相応したものなので、その工程における操作のとても良い説明をすることは可能である。主要軸受4に連接ロッドピン3のための誘導子5に加え、関連する移動器具付きの1つまたはそれ以上の誘導子(図示なし)を用いることもできる。こうすれば、クランク軸2を完成された形態で1つの機構で焼き入れすることができる。
【0032】
各連接ロッドピン3における外側の円筒形の表面を焼き入れすることに加え、誘導子5によって、クランク軸2におけるクランク腕の移行する半径方向部位(transitional radii)も焼き入れを行うこともできる。
【0033】
更に、クランク軸2の断面における熱分配に関しては、焼き入れされる連接ロッドピン3を連結するクランク腕の幾何学的な形状に応じて、誘導子5の電力を変化させると、時として都合が良くなることもある。質量が大きいほど高い電力を必要とするため、この電力分配は、クランク軸2の断面における質量分配の際に適応できる。
【0034】
図3の平面図は、今一度、連接ロッドピン3と主要軸受4を備えたクランク軸2の構造をより詳細に現している。また、誘導子5の可能な動作が矢印XとYによって、今一度明確に示されている。
【0035】
焼き入れされる連接ロッドピン3bの断面図である図4では、同一線上あるいは重なり合って配置されている、主要軸受4の中心軸14と、回転体6の中心軸16、連接ロッドピン3bの中心軸15bとの、クランク軸2の前後往復運動の行程に対応したそれぞれの距離が明示されている。
【0036】
図5による正面図は、とても似た図面ではあるが、ここでは焼き入れされる連接ロッドピン3bが示されていない。
【0037】
次の連接ロッドピン、例として図8で示してある外側の連接ロッドピン3cの焼き入れを行うには、連接ロッドピン3bの焼き入れ作業の完了後、旋回体8は、焼き入れが終わった連接ロッドピン3bと次に焼き入れを行う連接ロッドピン3cの間を、回転の方向に角度をつけて、すなわち互い違いの角度で、旋回される。
【0038】
代表例である現具体案において、把持体13を、例えば手動などで、回すことでこれは実現できる。このため、手で回した場合に操作エラーが起こるのを防ぐために、把持体13には掛け金が付いている。連接ロッドピン3cの中心軸15cが回転体6の中心軸16と同一線上にくるよう配置されると、連接ロッドピン3cは誘導子5によって、前述した連接ロッドピン3bの場合と同様に焼き入れされる。このために、誘導子5は移動器具の補助により矢印Xの方向に中心軸16に沿ってほんの少し動かされると、同時に連接ロッドピン3cの方向、ようするに矢印Yの方向に前進動作を行う。上記の移動器具の両方の動作は、例えばNCあるいはCNC(原文のまま)制御により行われることもある。誘導子5が移動を行っている間、上記で説明したクランク軸2の旋回動作が同時に行われてもよい。理論上では、それぞれの場合に誘導子5ではなくクランク軸2が矢印Xの方向に動かされることも可能と考えられる。
【0039】
既に述べたように理論上のみで考えた現具体案の場合、互いに同一線上にある複数の連接ロッドピン、すなわち連接ロッドピン3aと連接ロッドピン3cに、1つの誘導子5を用いて焼き入れを行うことが可能である。連接ロッドピン3aと連接ロッドピン3cのそれぞれの中心軸15a、15cは実質同じであるので、クランク軸2を旋回させる必要はなく、連接ロッドピン3aと連接ロッドピン3cの焼き入れを続けて行うのに都合がよい。また別の方法として、互いに同一線上にある連接ロッドピン3aと連接ロッドピン3cの焼き入れを、それに相当する数の誘導子(図示なし)を用いて同時に行うことも可能である。こうすることにより、装置のために多少の支出はでるものの、ある程度の時間の短縮が図れる。連接ロッドピン3の数量とそれに対応する配置によって、様々な種類の形態が考えられる。
【0040】
連接ロッドピン3の中心軸15をクランク軸2の回転軸になるよう配置するために必要な寸法は、例えばブロックゲージ24などによって、本具体案では移動体12で示してある調節体7がガイド体11に沿って合わされる長さで設定される。
【0041】
図4で示されるように、このブロックゲージ24は、例えば回転体6に設置された止具18に接するよう配置することもでき、同時に移動体12がブロックゲージ24に圧し掛かるまで調整が行われる。また別の方法として、移動体12のために、中心軸15を中心軸16に合わせるための様々な寸法で、ガイド体11に図2で概念図的に示されるような掛け金25を、取付けることも可能と考えられる。こうすることで、多様なクランク軸2によって頻繁に繰り返される前後往復運動の行程の寸法があらかじめ設定される。このような場合、既に記述のあるNC,またはCNC制御(原文のまま)が適しているだろう。
【0042】
図6及び図7は、図1から図5で既に示めされているクランク軸2と同様のものであるが、誘導子5が連接ロッドピン3bと噛み合った状態を示している。
この装置の構造と説明したようなクランク軸2における連接ロッドピン3を焼き入れする工程を採用すれば、構造が非常に単純で例えば「ろくろ」やフライス削りなどの機械による生産が可能な誘導子5を用いることが可能となる。誘導子5のこのような単純な生産は、正確さと結果的には複写性を高め、特に誘導子5を交換する際に有利となる。
【0043】
原理上では、2つの半円からなり、クランク軸2の焼き入れされる部分をよりよく覆うことが出来る誘導子5を用いることも可能である。
【0044】
図8及び図9で図解されている装置1では、連接ロッドピン3cの焼き入れを行う位置に誘導子5がある。この場合にも、例えば電動式で作動するような駆動体(図示なし)を調節体7の代りに用いることもできる。
【0045】
図10の図解は、クランク軸2の把持体13で固定された反対側の端が、把持体13と同様に設計された把持体19によって固定され、更なる調節体(図示なし)と、回転体6と対応する回転体20によって、更なる本体21に設置され、連接ロッドピン3bが焼き入れされている図8で示した装置1である。クランク軸2が片側のみで固定されている場合、大きなふれを引き起こす恐れがあるので、装置1にはこの構造が適しているといえる。なお、全体像を明確にするために、図1から図9において、第2の本体21及び第2の把持体19は省略されている。
【0046】
回転の連結は、原則的にクランク軸2または付加的な軸(図示なし)を介して直接行われる。別の方法として、クランク軸2をその両端で駆動させることも理論上は可能であるが、双方の動作が非常にうまく一致することが必要とされる。上記で説明したような軸の調整は、クランク軸2の両端において、それぞれ個別に行われる必要があり、そのために、上記で既に述べたように、溝部22aと四角ナット22cのみが施された第2のガイド体22を備え持つ調節体が、第2の把持体19の側面に設置されている。クランク軸2を旋回させるために、把持体13あるいは把持体19がわずかに開かれ、クランク軸2は、心出し点(図示なし)でその開かれた端に固定される。この操作に続いて、わずかに開かれた把持体13あるいは把持体19の旋回、そして固定が行われる。
【0047】
更に図11および12では、例えば水圧や電気などで駆動でき、旋回体8の一部であるウォーム駆動23が開示されている。このウォーム駆動23を用いることで、旋回体8のマニュアル操作の必要がなくなる。適切であれば、手動に相当する(原文のまま)掛け金(図示なし)を用いた形態のうちの1つを、ウォーム駆動23とすることも考えられる。
【0048】
上記で説明した工程は、記載したようなクランク軸2だけでなく、割ピン式のクランク軸2においても応用できる。この場合、焼き入れは、お互いのすぐ隣に配置された連接ロッドピン3を備えたクランク腕の間の部分において、説明されていない方法で、2つの誘導子5を用いて同時に行われる。連接ロッドピン3のうち焼き入れされるものの中心軸が、クランク軸2の回転動作の軸として用いられ、もう一方の誘導子5は連接ロッドピン3を追行するよう設計されるが、ほんのわずかな偏心が修正されなければならない。
【0049】
焼き入れされるクランク軸2に円弧誤差が生じる場合、クランク軸2の中央部分において支持控え(図示なし)を用いることももちろん可能である。この場合、支持控えは、このときに焼き入れされる連接ロッドピン3と同じ中心軸15を持つ連接ロッドピン3、または直接的に焼き入れされる連接ロッドピン3に対して、出来る限り作用する必要がある。固定手段である13及び19を、焼き入れされる連接ロッドピン3のより近くに移動させるための適した方法をとることも同様に可能であり、これは例えば旋回する伸張器の場合などに適している。円弧誤差によって発生しうる、誘導子5とクランク軸2が接触するリスクは、上記で記載したように、包囲範囲をより広くし、選択結合寸法を最大にすることによって抑えることができる。
【0050】
原理上では、これに必要な誘導子5を設置することが可能であれば、連接ロッドピン3及び主要軸受4を単一の装置1によって焼き入れすることができる。しかし、通常では、焼き入れ作業が機械操作において複雑である連接ロッドピン3と、同作業が機械操作において容易である主要軸受4はモジュール式の相互接続が可能であるので、別々の装置を用いて焼き入れすることが適切とされている。こうすることで、ひいてはサイクル時間の短縮につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
クランク軸に高周波焼き入れを施す方法に関連する本発明の第1の具体案の透視図である。
【図2】
図1の装置の側面図である。
【図3】
図1の装置の平面図である。
【図4】
図3でIVとIVをつなぐ線で示した部分の切断図である。
【図5】
図1の装置の正面図である。
【図6】
図1の装置において誘導子が連接ロッドピンと噛み合った際の透視図である。
【図7】
図6の装置の側面図である。
【図8】
図1及び図6の装置において、誘導子がまた別の連接ロッドピンと噛み合った際の透視図である。
【図9】
図8の装置の側面図である。
【図10】
クランク軸の連接ロッドピンに高周波焼き入れを施すための本発明の第3の具体案の透視図である。
【図11】
本発明の装置における、ウォーム駆動の形態をした旋回体の図である。
【図12】
図11でXIIとXIIをつなぐ線で示した部分の切断図である。
【符号の説明】
1 装置
2 クランク軸
3 (a、b、c)連接ロッドピン
4 (a、b、c、d)主要軸受
5 誘導子
6 回転体(第1)
7 調節体
8 旋回体
9 本体(第1)
10 変圧器
11 ガイド体(第1)
11 (a、b)溝部(第1)
11 (c)四角ナット(第1)
11 (d)クランク
12 移動体
13 把持体(第1)
14 (a、b、c、d)(主要軸受4の)中心軸
15 (a、b、c)(連接ロッドピン3の)中心軸
16 (回転体6の)中心軸
17 フォーク状の部品
18 止具
19 把持体(第2)
20 回転体(第2)
21 本体(第2)
22 ガイド体(第2)
22 (a)溝部(第2)
22 (c)四角ナット(第2)
23 ウォーム駆動
24 ブロックゲージ
25 掛け金
X 矢印
Y 矢印

Claims (16)

  1. 少なくとも1つの連接ロッドピン(3)及び少なくとも2つの主要軸受(4)を備えもつクランク軸(2)の高周波焼き入れを行うための方法であり、
    誘導子(5)を用い、少なくとも1つ備わった連接ロッドピン(3)を焼き入れする際にクランク軸(2)が回転動作を行い、焼き入れされる連接ロッドピン(3)の中心軸(15)をクランク軸(2)の回転動作における軸として用いることにより、
    少なくとも1つ備わった誘導子(5)が他と接触をせずに作動し、焼き入れされる連接ロッドピン(3)においてその円周の半分のみを覆うことを特徴とする
    特に、少なくとも1つ備わった連接ロッドピン(3)の焼き入れを行うための方法。
  2. 第1の連接ロッドピン(3c)に対しずらして配置された第2の連接ロッドピン(3b)の焼き入れを行う際、第1の連接ロッドピン(3c)と第2の連接ロッドピン(3b)の間の角度に相当する角度だけクランク軸(2)が旋回することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. お互いに一列になるよう配置された複数の連接ロッドピン(3c、3a)が、単一の誘導子(5)を用いて焼き入れされることを特徴とする請求項1、または請求項2に記載の方法。
  4. お互いに一列になるよう配置された複数の連接ロッドピン(3c、3a)が、それと対応する数の誘導子(5)を用いて同時に焼き入れされることを特徴とする請求項1、または請求項2に記載の方法。
  5. それぞれの連接ロッドピン(3)の外側の円筒状の表面に加えて、クランク腕における移行する半径方向部位も焼き入れされることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の方法。
  6. 誘導子(5)の電力が、順に焼き入れされる連接ロッドピン(3)を連結するクランク腕の幾何学的な形状に合わせて変化することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の方法。
  7. 割ピン式のクランク軸(2)の場合、お互いのすぐ隣に配置された連接ロッドピン(3)が2つの誘導子(5)を用いて同時に焼き入れされ、焼き入れされる連接ロッドピン(3)のうち1つの中心軸がクランク軸(2)の回転動作の軸として用いられ、少なくとも1つ備わった連接ロッドピン(3)を誘導子(5)が追行するよう設計されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の方法。
  8. 順に焼き入れされる連接ロッドピン(3)のための、少なくとも1つの誘導子(5)と、
    クランク軸(2)の回転動作を行うための、少なくとも1つの回転体(6)と、
    クランク軸(2)を支持し、クランク軸(2)における連接ロッドピン(3)の中心軸(15)をクランク軸(2)の回転動作の軸に移動させることが可能な、少なくとも1つの調節体(7)とからなり、
    焼き入れされる連接ロッドピン(3)において、少なくとも1つ備わった誘導子(5)が、その円周の半分のみを覆うことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の方法を行う装置。
  9. クランク軸(2)を、その中心軸を軸に、ある一定の角度だけ旋回させることが可能な、旋回体(8)を少なくとも1つ備えていることを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 少なくとも1つ備わった旋回体(8)が機械式ウォーム駆動を備えもつことを特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. ウォーム駆動(23)が水圧または電気で駆動されることを特徴とする請求項10に記載の装置。
  12. 少なくとも1つ備わった旋回体(8)が、クランク軸(2)を支持するための固定手段を備え持つことを特徴とする請求項9に記載の装置。
  13. 少なくとも1つの調節体(7)が、クランクを用いて、クランク軸(2)の中心軸(14)に直角に、ガイド体(11)に沿った調節が可能な移動体(12)を備え持つことを特徴とする請求項8から請求項12のいずれかに記載の装置。
  14. クランク軸(2)の焼き入れされる連接ロッドピン(3)の中心軸(15)を、クランク軸(2)の回転軸となるよう配置するために必要な寸法が、ブロックゲージによって、調節体(7)が調節可能な範囲で定められることを特徴とする請求項8から請求項13のいずれかに記載の装置。
  15. クランク軸(2)の焼き入れされる連接ロッドピン(3)の中心軸(15)を、クランク軸(2)の回転軸となるように配置する様々な寸法を設定するために、掛け金が備わっていることを特徴とする請求項8から請求項14のいずれかに記載の装置。
  16. 連接ロッドピン(3)のうち1つを支持する、支持及び調節を行うフォーク状の部品(17)が、焼き入れを行う前にクランク軸(2)を整列するために備わっていることを特徴とする請求項8から請求項15のいずれかに記載の装置。
JP2001586620A 2000-05-19 2001-05-15 クランク軸に高周波焼き入れを施すための方法及び装置 Ceased JP2004528478A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10024990.6A DE10024990C5 (de) 2000-05-19 2000-05-19 Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten von Kurbelwellen
PCT/EP2001/005491 WO2001090426A1 (de) 2000-05-19 2001-05-15 Verfahren und vorrichtung zum induktiven härten von kurbelwellen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004528478A true JP2004528478A (ja) 2004-09-16

Family

ID=7642911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001586620A Ceased JP2004528478A (ja) 2000-05-19 2001-05-15 クランク軸に高周波焼き入れを施すための方法及び装置

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6555800B1 (ja)
EP (1) EP1285098B2 (ja)
JP (1) JP2004528478A (ja)
AT (1) ATE255643T1 (ja)
AU (1) AU2001260298A1 (ja)
CZ (1) CZ304247B6 (ja)
DE (2) DE10024990C5 (ja)
DK (1) DK1285098T4 (ja)
ES (1) ES2211803T5 (ja)
PT (1) PT1285098E (ja)
TR (1) TR200400284T4 (ja)
WO (1) WO2001090426A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008001956A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Toyota Motor Corp クランクシャフトの高周波焼入れ方法及び高周波焼入れ装置
JP2009242864A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Denki Kogyo Co Ltd クランクシャフトの高周波誘導加熱方法及び装置
JP2010229539A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Fuji Electronics Industry Co Ltd 高周波焼入装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10024990C5 (de) * 2000-05-19 2020-04-30 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten von Kurbelwellen
DE102005005141B3 (de) * 2005-02-04 2006-06-08 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Härten von rotationssymmetrischen Bauteilen
WO2007003222A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-11 Cinetic Etfa Linking Equipment and method for hardening treatment of metallic parts
US8642932B2 (en) * 2006-08-04 2014-02-04 Ajax Tocco Magnethermic Corporation System and method for crankshaft hardening
US8399815B2 (en) * 2006-08-04 2013-03-19 Ajax Tocco Magnethermic Corporation Apparatus and method for hardening bearing surfaces of a crankshaft
CN102037780B (zh) 2008-04-11 2014-08-27 迪姆肯公司 硬化轮齿和相似组件的永磁铁感应加热
DE102009011569B3 (de) * 2009-03-06 2010-10-21 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Kurbelwellen
WO2011041771A2 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Bollman John C Arrangement and method for powering inductors for induction hardening
US8993942B2 (en) 2010-10-11 2015-03-31 The Timken Company Apparatus for induction hardening
US9095891B2 (en) 2013-02-21 2015-08-04 Dusan Milicevic Method of eliminating the heat affected zone in a welded crankshaft
DE102014013131A1 (de) 2014-09-09 2016-03-10 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Verfahren zum Härten von Nocken
DE102016215913A1 (de) 2016-08-24 2018-03-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Spannvorrichtung
CN106086376B (zh) * 2016-08-28 2018-07-24 中车大连机车车辆有限公司 凸轮轴淬火感应器
DE102017111442A1 (de) 2017-05-24 2018-11-29 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten einer Kurbelwelle
DE102017129549A1 (de) 2017-12-12 2019-06-13 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten einer Kurbelwelle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58121364U (ja) * 1982-02-08 1983-08-18 富士電子工業株式会社 ヒ−トマスの異なる円周面を高周波加熱する装置
JPS59113342U (ja) * 1983-01-20 1984-07-31 マツダ株式会社 クランク軸の高周波焼入れ装置
JPS63137125A (ja) * 1986-11-27 1988-06-09 Honda Motor Co Ltd クランクシヤフトの焼入方法
JPH08337822A (ja) * 1995-06-13 1996-12-24 Mazda Motor Corp クランクシャフトの焼き入れ方法及び焼き入れ装置
JP2002501981A (ja) * 1997-10-29 2002-01-22 コンツアー・ハードニング・インコーポレーテッド クランクシャフト用誘導加熱焼入れ装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR866632A (fr) * 1940-08-03 1941-08-22 Air Liquide Perfectionnements à la trempe des vilebrequins
GB822544A (en) 1955-03-25 1959-10-28 English Electric Co Ltd Improvements in and relating to induction heating apparatus
DE2205513C3 (de) * 1972-02-05 1980-05-08 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh & Co Kg, 7083 Wasseralfingen Verfahren und Vorrichtung zum gleichmäßigen, induktiven Erwärmen von Laufzapfen, Übergangsradien end Anlaufbunden bei gekröpften Wellen, insbesondere Kurbelwellen
US4123644A (en) * 1977-02-14 1978-10-31 Park-Ohio Industries, Inc. Device for inductively heating cylindrical surfaces
DE3842808C1 (ja) * 1988-12-20 1989-08-31 Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid, De
DE4029724A1 (de) 1990-09-20 1992-03-26 Induktionserwaermung Fritz Due Vorrichtung zum induktiven haerten
DE4119417C1 (ja) * 1991-06-13 1993-01-21 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4230764C1 (de) * 1992-09-15 1993-10-21 Induktionserwaermung Fritz Due Vorrichtung zum Härten von Kurbelwellen
DE19752237A1 (de) * 1997-11-26 1999-05-27 Kessler Kg Maschf Vorrichtung zum elektroinduktiven Härten von Laufflächen und Übergangsradien an Kurbelwellen
DE10024990C5 (de) * 2000-05-19 2020-04-30 Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten von Kurbelwellen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58121364U (ja) * 1982-02-08 1983-08-18 富士電子工業株式会社 ヒ−トマスの異なる円周面を高周波加熱する装置
JPS59113342U (ja) * 1983-01-20 1984-07-31 マツダ株式会社 クランク軸の高周波焼入れ装置
JPS63137125A (ja) * 1986-11-27 1988-06-09 Honda Motor Co Ltd クランクシヤフトの焼入方法
JPH08337822A (ja) * 1995-06-13 1996-12-24 Mazda Motor Corp クランクシャフトの焼き入れ方法及び焼き入れ装置
JP2002501981A (ja) * 1997-10-29 2002-01-22 コンツアー・ハードニング・インコーポレーテッド クランクシャフト用誘導加熱焼入れ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008001956A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Toyota Motor Corp クランクシャフトの高周波焼入れ方法及び高周波焼入れ装置
JP2009242864A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Denki Kogyo Co Ltd クランクシャフトの高周波誘導加熱方法及び装置
JP2010229539A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Fuji Electronics Industry Co Ltd 高周波焼入装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1285098B2 (de) 2011-03-23
EP1285098B1 (de) 2003-12-03
AU2001260298A1 (en) 2001-12-03
EP1285098A1 (de) 2003-02-26
DE10024990C5 (de) 2020-04-30
PT1285098E (pt) 2004-04-30
CZ304247B6 (cs) 2014-01-29
ES2211803T5 (es) 2011-06-24
DE50101085D1 (de) 2004-01-15
DK1285098T3 (da) 2004-03-29
US6555800B1 (en) 2003-04-29
TR200400284T4 (tr) 2004-03-22
WO2001090426A1 (de) 2001-11-29
ES2211803T3 (es) 2004-07-16
DK1285098T4 (da) 2011-05-30
DE10024990A1 (de) 2001-11-22
ATE255643T1 (de) 2003-12-15
DE10024990B4 (de) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004528478A (ja) クランク軸に高周波焼き入れを施すための方法及び装置
US4312685A (en) Surface hardening of cams of motor-vehicle camshafts
CA2199917C (en) Method and apparatus for the inductive surface hardening of workpieces
US5101601A (en) Grinding workpieces
JP5329057B2 (ja) 誘導加熱装置の加熱コイル体偏心駆動装置
KR100484379B1 (ko) 회전헤드를구비한기계가공장치
CN106182035A (zh) 平面关节机械手
JP2010229539A (ja) 高周波焼入装置
CN214979943U (zh) 一种万能磨床气动紧固定位装置
JP2002348614A (ja) クランクシャフトの高周波焼入方法とその装置
JP3522636B2 (ja) 偏心駆動装置
JP2008045162A (ja) カム焼入れ装置およびカム焼入れ方法
JP2001131637A (ja) 歪形ワークの加熱装置
JPS58181824A (ja) クランクシヤフトの高周波焼入装置
JP2000141216A (ja) クランクシャフト研削盤
US3548547A (en) Apparatus for microfinishing crankpins of crankshafts
CN113953418A (zh) 一种扭簧加工推杆驱动装置、方法和驱动扭转装置
JP3499501B2 (ja) 棒状ワーク焼入装置
US6069348A (en) Method and apparatus for inductively heating non-circular workpieces
JPH0810850A (ja) 金属製品の曲がり取り方法及び曲がり取り装置
SU1400860A1 (ru) Устройство дл обработки цилиндрических поверхностей с циклоидальной направл ющей линией
JP3408978B2 (ja) クランクシャフトの高周波焼入方法
CN113941674A (zh) 一种扭簧两端加工装置、方法和驱动扭转装置
JP2794691B2 (ja) カム軸の回転制御機構付加工機
CN113953415A (zh) 一种扭簧上料夹紧装置、方法和加工设备

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080428

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20091225

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100726

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110530

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110812

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120409

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20120827