JP2007092088A - Heat treatment apparatus and heat treatment method - Google Patents

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Kazuhiro Takaichi
一宏 高市
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment apparatus which has good productivity and can uniformly cool a material for applying the heat treatment. <P>SOLUTION: This heat treatment apparatus is provided with a driving means for rotating the material for applying the heat treatment raised to a quenching temperature, and a cooling means 100 for cooling the material for applying the heat treatment during rotating. The material for applying the heat treatment has projecting and recessing parts in the peripheral direction, and the projecting and recessing parts have the front face side and the back surface side, regarding to the rotating direction of the material for applying the heat treatment. The cooling means 100 has the first and the second nozzles 172, 177 for injecting cooling medium for cooling the front face side and the back surface side. The directions of the first and the second nozzles 172, 177 are set so as to reduce the difference between the cooling rates at the front face side and the back surface side. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱処理装置および熱処理方法に関する。   The present invention relates to a heat treatment apparatus and a heat treatment method.

被熱処理材を回転させた状態で、高周波誘導加熱によって昇温させた後、回転を停止し、冷却液を噴出して温度を低下させることで、焼き入れを施している(例えば、特許文献1参照。)。
特開平6−122926号公報
In a state where the heat treatment material is rotated, the temperature is raised by high frequency induction heating, and then the rotation is stopped, and the quenching is performed by ejecting a cooling liquid to lower the temperature (for example, Patent Document 1). reference.).
JP-A-6-122926

しかし、被熱処理材を均一に冷却することが可能であるが、サイクルタイムが長くなるため、生産性に問題を有する。   However, although it is possible to cool the heat-treated material uniformly, there is a problem in productivity because the cycle time becomes long.

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理装置および熱処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the problems associated with the above-described prior art, and provides a heat treatment apparatus and a heat treatment method that have good productivity and can uniformly cool a material to be heat treated. With the goal.

上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、
焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、回転させるための第1駆動手段、および、
回転中の前記被熱処理材を、冷却するための冷却手段を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記冷却手段は、前記表面側および背面側を冷却する冷却媒体を噴射するための第1および第2ノズルを有し、
前記第1および第2ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されていることを特徴とする熱処理装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
First driving means for rotating the material to be heat-treated at the quenching temperature; and
A cooling means for cooling the heat treated material in rotation;
The heat-treated material has a concavo-convex portion in a circumferential direction, and the concavo-convex portion has a front side and a back side with respect to a rotation direction of the heat-treated material,
The cooling means includes first and second nozzles for injecting a cooling medium for cooling the front surface side and the back surface side,
In the heat treatment apparatus, the directions of the first and second nozzles are set so as to reduce a difference between the cooling rate on the front side and the cooling rate on the back side.

上記目的を達成するための請求項17に記載の発明は、
焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、第1駆動手段によって回転させながら冷却するための冷却工程を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記表面側および背面側は、第1および第2ノズルから噴射される冷却媒体によって、それぞれ冷却され、
前記第1および第2ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている
ことを特徴とする熱処理方法である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 17 provides:
Having a cooling step for cooling the heat-treated material heated to the quenching temperature while being rotated by the first driving means;
The heat-treated material has a concavo-convex portion in a circumferential direction, and the concavo-convex portion has a front side and a back side with respect to a rotation direction of the heat-treated material,
The front side and the rear side are cooled by a cooling medium sprayed from the first and second nozzles, respectively.
The directions of the first and second nozzles are set so as to reduce the difference between the cooling rate on the front side and the cooling rate on the back side.

請求項1に記載の発明によれば、第1および第2ノズルの向きに基づき、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させることが可能であり、冷却ムラを抑制できる。また、被熱処理材は、回転させた状態で、冷却されるため、サイクルタイムの延長を抑制することが可能である。したがって、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理装置を提供することができる。   According to the invention described in claim 1, based on the orientation of the first and second nozzles, it is possible to reduce the difference between the cooling rate on the surface side of the heat-treated material and the cooling rate on the back side, Cooling unevenness can be suppressed. In addition, since the material to be heat-treated is cooled in a rotated state, it is possible to suppress an increase in cycle time. Therefore, it is possible to provide a heat treatment apparatus that has good productivity and can uniformly cool the material to be heat treated.

請求項17に記載の発明によれば、第1および第2ノズルの向きに基づき、被熱処理材が回転している場合において、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異は、縮小され、冷却ムラが抑制される。また、被熱処理材は、回転させた状態で、冷却されるため、サイクルタイムの延長が抑制される。したがって、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理方法を提供することができる。   According to the invention described in claim 17, when the material to be heat-treated is rotated based on the orientations of the first and second nozzles, the cooling rate on the surface side and the cooling rate on the back side of the material to be heat-treated The difference is reduced and cooling unevenness is suppressed. Moreover, since the material to be heat-treated is cooled in a rotated state, the cycle time is prevented from being extended. Therefore, it is possible to provide a heat treatment method that has good productivity and can uniformly cool the material to be heat treated.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施の形態1に係るワークを説明するための平面図、図2は、図1に示されるワークの側面図である。   FIG. 1 is a plan view for explaining a workpiece according to Embodiment 1, and FIG. 2 is a side view of the workpiece shown in FIG.

ワーク(被熱処理材)10は、周方向に凹凸状部を有するコンロッド(連接棒)であり、内燃機関におけるピストンとクランクシャフトとを連結し、ピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達するために使用される。   The workpiece (material to be heat-treated) 10 is a connecting rod having a concavo-convex portion in the circumferential direction, and is used to connect a piston and a crankshaft in an internal combustion engine and transmit the reciprocating motion of the piston to the crankshaft. Is done.

ワーク10は、本体をなす連接部14と、連接部14の一端側に位置する大端部11と、連接部14の他端側に位置する小端部16とを有する。連接部14は、断面形状が略同一であり、I型断面を有する。   The workpiece 10 includes a connecting portion 14 forming a main body, a large end portion 11 located on one end side of the connecting portion 14, and a small end portion 16 located on the other end side of the connecting portion 14. The connecting portion 14 has substantially the same cross-sectional shape and has an I-shaped cross section.

大端部11は、分割式であり、半円状部12を有し、例えば、ボルトを使用してコンロッドキャップが組み合わされ、クランクシャフトのピンに連結される。小端部16は、ピストンピンを連結するための開口部17を有する。   The large end portion 11 is a split type, has a semicircular portion 12, and is connected to a pin of a crankshaft by combining a connecting rod cap using, for example, a bolt. The small end portion 16 has an opening 17 for connecting the piston pin.

大端部11と連接部14との間および連接部14と小端部16との間には、つなぎ部13,15が形成されている。つなぎ部13,15の断面積は、連接部14に向かって連続的に減少している。連接部14は、縮径部であり、大端部11、つなぎ部13,15、および小端部16は、連接部14の両端から延長する拡径部である。   Connecting portions 13 and 15 are formed between the large end portion 11 and the connecting portion 14 and between the connecting portion 14 and the small end portion 16. The cross-sectional areas of the connecting portions 13 and 15 continuously decrease toward the connecting portion 14. The connecting portion 14 is a reduced diameter portion, and the large end portion 11, the connecting portions 13 and 15, and the small end portion 16 are enlarged diameter portions extending from both ends of the connecting portion 14.

ワーク10の製造方法は、鍛造工程、焼き入れ工程、ショットブラスト工程、コイニング工程、および機械加工工程を有する。   The manufacturing method of the workpiece 10 includes a forging process, a quenching process, a shot blasting process, a coining process, and a machining process.

鍛造工程においては、素材鋼が熱間鍛造によって成形される。素材鋼は、例えば、炭素鋼(S40C〜S50C)である。   In the forging process, the material steel is formed by hot forging. The material steel is, for example, carbon steel (S40C to S50C).

焼き入れ工程は、昇温工程および冷却工程を有し、ワーク10に対して、実施の形態1に係る熱処理装置および熱処理方法が適用される。   The quenching process includes a temperature raising process and a cooling process, and the heat treatment apparatus and the heat treatment method according to the first embodiment are applied to the workpiece 10.

ショットブラスト工程においては、ワーク10の表面の酸化スケールが除去される。コイニング工程においては、軽度の冷間鍛造によって、例えば、ワーク10の厚さが修正される。   In the shot blasting process, the oxide scale on the surface of the workpiece 10 is removed. In the coining process, for example, the thickness of the workpiece 10 is corrected by mild cold forging.

機械加工工程においては、大端部および小端部の摺動部の仕上げや、大端部および小端部に油穴を形成するために、機械加工が施され、製品としてのコンロッドが得られる。コイニング工程と機械加工工程の間に、ショットピーニングを施すことによって、疲労強度を向上させることも可能である。   In the machining process, machining is applied to finish the sliding parts of the large end and small end, and to form oil holes in the large end and small end, and a connecting rod as a product is obtained. . It is also possible to improve fatigue strength by performing shot peening between the coining process and the machining process.

図3は、実施の形態1に係る熱処理装置における中空部材を説明するための斜視図、図4は、図3に示される第1および第2ノズルを説明するための概略図、図5は、実施の形態1に係る熱処理装置におけるワークの固定手段を説明するための側面図である。   3 is a perspective view for explaining a hollow member in the heat treatment apparatus according to Embodiment 1, FIG. 4 is a schematic view for explaining the first and second nozzles shown in FIG. 3, and FIG. 6 is a side view for explaining a workpiece fixing means in the heat treatment apparatus according to Embodiment 1. FIG.

熱処理装置は、ワーク10が内側に挿入される冷却装置100、ワーク10を把持する固定手段180、および、ワーク10を回転させるための駆動装置185を有する。   The heat treatment apparatus includes a cooling device 100 into which the workpiece 10 is inserted, a fixing unit 180 that grips the workpiece 10, and a driving device 185 for rotating the workpiece 10.

冷却装置100は、略円筒状の中空部材であり、本体部110、ブラケット部150、絶縁体155、注入口162,167、および第1および第2ノズル172,177を有する。   The cooling device 100 is a substantially cylindrical hollow member, and includes a main body part 110, a bracket part 150, an insulator 155, injection ports 162 and 167, and first and second nozzles 172 and 177.

本体部110は、導電体であり、ワーク10の連接部14が配置可能である略円筒状形状を有する。ブラケット部150は、導電体であり、略T字状形状を有し、本体部110から延長する支柱部151、および支柱部151の端部から略直角方向に延長する基部152を有する。基部152は、高周波発生装置(不図示)への固定用のボルト穴153が配置されている。高周波発生装置に対する冷却装置100の固定方法は、ボルト締結に限定されず、適宜変更可能である。   The main body 110 is a conductor and has a substantially cylindrical shape in which the connecting portion 14 of the workpiece 10 can be disposed. The bracket portion 150 is a conductor, has a substantially T-shape, and includes a support column 151 extending from the main body 110 and a base 152 extending from the end of the support column 151 in a substantially right angle direction. The base 152 has a bolt hole 153 for fixing to a high frequency generator (not shown). The fixing method of the cooling device 100 with respect to the high frequency generator is not limited to bolt fastening, and can be changed as appropriate.

絶縁体155は、ブラケット部150の基部152の端面から、支柱部151を経由し、本体部110の内周面115の端面まで、延長している。したがって、本体部110は、高周波発生装置からの交流電流が供給されると、誘導加熱用のコイルとして機能し、ワーク10の連接部14を焼入れ温度に昇温するための加熱手段を構成する。つまり、誘導加熱用のコイルは、冷却装置100と一体化されている。   The insulator 155 extends from the end surface of the base portion 152 of the bracket portion 150 to the end surface of the inner peripheral surface 115 of the main body portion 110 via the support column portion 151. Therefore, when the alternating current from the high frequency generator is supplied, the main body 110 functions as an induction heating coil, and constitutes a heating means for raising the connecting portion 14 of the workpiece 10 to the quenching temperature. That is, the induction heating coil is integrated with the cooling device 100.

注入口162,167は、冷却媒体C,Cを供給するための第1および第2配管系142,147が連結されている。冷却媒体C,Cは、例えば、水である。 The inlets 162 and 167 are connected to first and second piping systems 142 and 147 for supplying the cooling media C 1 and C 2 . The cooling media C 1 and C 2 are, for example, water.

第1および第2ノズル172,177は、本体部110の内周面115に配置され、本体部110の内部に配置される第1および第2流路を介して、注入口162,167と連通している。したがって、第1および第2ノズル172,177は、注入口162,167に供給される冷却媒体C,Cを、ワーク10の連接部14に向かって、噴射することが可能である。 The first and second nozzles 172 and 177 are arranged on the inner peripheral surface 115 of the main body 110 and communicate with the inlets 162 and 167 via first and second flow paths arranged inside the main body 110. is doing. Therefore, the first and second nozzles 172 and 177 can inject the cooling media C 1 and C 2 supplied to the inlets 162 and 167 toward the connecting portion 14 of the workpiece 10.

ワーク10の凹凸状部は、ワーク10の回転方向に関して、表面側および背面側を有する。第1ノズル172は、ワーク10の凹凸状部の表面側を冷却する冷却媒体Cを噴射するために使用される。第2ノズル177は、ワーク10の凹凸状部の背面側を冷却する冷却媒体Cを噴射するために使用される。 The concavo-convex portion of the work 10 has a front side and a back side with respect to the rotation direction of the work 10. The first nozzle 172 is used for injecting a cooling medium C 1 that cools the surface side of the uneven portion of the workpiece 10. The second nozzle 177 is used to inject a cooling medium C 2 for cooling the rear side of the irregular portion of the workpiece 10.

第1および第2ノズル172,177の向きは、ワーク10の凹凸状部の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている。つまり、実施の形態1に係る熱処理装置は、被熱処理材が回転している場合において、第1および第2ノズル172,177の向きに基づき、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させることが可能であり、冷却ムラを抑制できる。   The orientations of the first and second nozzles 172 and 177 are set so as to reduce the difference between the cooling rate on the surface side and the cooling rate on the back side of the concavo-convex portion of the workpiece 10. That is, the heat treatment apparatus according to the first embodiment, when the material to be heat-treated is rotating, based on the direction of the first and second nozzles 172 and 177, the cooling rate on the surface side of the material to be heat-treated and the back side The difference from the cooling rate can be reduced, and cooling unevenness can be suppressed.

冷却媒体Cは、表面側に対して略垂直に噴射され、冷却媒体Cは、背面側に対して略垂直に噴射されることが好ましい。 Coolant C 1 is substantially perpendicular injection to the surface side, the cooling medium C 2 are preferably substantially perpendicular injection to the back side.

固定手段180は、例えば、油圧式の可動アームを有する上部チャック部182および下部チャック部184を有する。上部チャック部182は、ワーク10の大端部11を把持するために使用され、回転自在に設置される。下部チャック部184は、ワーク10の小端部16を把持するために使用され、回転自在に設置される。ワーク10の大端部11およびの小端部16を把持する機構は、特に限定されない。   The fixing means 180 includes, for example, an upper chuck portion 182 and a lower chuck portion 184 having a hydraulic movable arm. The upper chuck portion 182 is used for gripping the large end portion 11 of the workpiece 10 and is rotatably installed. The lower chuck portion 184 is used for gripping the small end portion 16 of the workpiece 10 and is rotatably installed. The mechanism for gripping the large end portion 11 and the small end portion 16 of the workpiece 10 is not particularly limited.

駆動装置185は、例えば、モータであり、上部チャック部182を駆動して、ワーク10を回転させるために使用される。一方、冷却装置100は、誘導加熱用のコイルが一体化され、かつワーク10を冷却するための第1および第2ノズル172,177を有する。したがって、駆動装置185は、ワーク10を焼入れ温度に昇温する際および焼入れ温度に昇温されたワーク10を冷却する際に、使用される。つまり、駆動装置185は、焼入れ温度に昇温させるために、コイルに挿入された被熱処理材を、回転させるための第2駆動手段、および、焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、回転させるための第1駆動手段を兼ねている。   The driving device 185 is, for example, a motor, and is used for driving the upper chuck portion 182 to rotate the workpiece 10. On the other hand, the cooling device 100 includes first and second nozzles 172 and 177 for integrating the induction heating coil and cooling the workpiece 10. Therefore, the driving device 185 is used when the workpiece 10 is heated to the quenching temperature and when the workpiece 10 heated to the quenching temperature is cooled. That is, the driving device 185 rotates the second drive means for rotating the heat-treated material inserted into the coil and the heat-treated material heated to the quenching temperature in order to raise the temperature to the quenching temperature. It also serves as the first drive means for causing

次に、中空部材を詳細に説明する。図6は、図3に示される中空部材の平面図、図7は、図6に示される外層部の第1区画と内層部を説明するための断面図、図8は、図6に示される外層部の第2区画と内層部を説明するための断面図である。   Next, the hollow member will be described in detail. 6 is a plan view of the hollow member shown in FIG. 3, FIG. 7 is a sectional view for explaining the first section and the inner layer portion of the outer layer portion shown in FIG. 6, and FIG. 8 is shown in FIG. It is sectional drawing for demonstrating the 2nd division and inner layer part of an outer layer part.

冷却装置100の本体部110は、外層部120および外層部120の内側に位置する内層部130を有する。   The main body 110 of the cooling device 100 includes an outer layer part 120 and an inner layer part 130 located inside the outer layer part 120.

外層部120は、隔壁125で2分割されており、注入口162が接続される第1区画122、および、注入口167が接続される第2区画127を有する。注入口167に連結される第2配管系147から供給される冷却媒体Cは、注入口162に連結される第1配管系142から供給される冷却媒体Cより、高圧である。 The outer layer portion 120 is divided into two by a partition wall 125, and has a first section 122 to which the injection port 162 is connected and a second section 127 to which the injection port 167 is connected. The cooling medium C 2 supplied from the second piping system 147 connected to the injection port 167 has a higher pressure than the cooling medium C 1 supplied from the first piping system 142 connected to the injection port 162.

内層部130は、第1および第2ノズル172,177の配置数および配置位置に対応して、分割されており、第1ノズル172が配置される内周面115を有する第1小区画132、および第2ノズル177が配置される内周面115を有する第2小区画137を有する。   The inner layer portion 130 is divided in accordance with the number and position of the first and second nozzles 172 and 177, and has a first small section 132 having an inner peripheral surface 115 on which the first nozzle 172 is disposed. And a second small section 137 having an inner peripheral surface 115 in which the second nozzle 177 is disposed.

第1小区画132は、第1区画122と連通するための開口部133を有する。第1区画122、開口部133および第1小区画132は、第1ノズル172と第1配管系142とを接続するための第1流路を構成する。第2小区画137は、第2区画127と連通するための開口部138を有する。第2区画127、開口部138および第2小区画137は、第2ノズル177と第2配管系147とを接続するための第2流路を構成する。   The first small section 132 has an opening 133 for communicating with the first section 122. The first section 122, the opening 133, and the first small section 132 constitute a first flow path for connecting the first nozzle 172 and the first piping system 142. The second small section 137 has an opening 138 for communicating with the second section 127. The second section 127, the opening 138, and the second small section 137 constitute a second flow path for connecting the second nozzle 177 and the second piping system 147.

第2区画127の内圧は、第1区画122の内圧より大きいため、第2小区画137の内圧は、第1小区画132より大きい。第1および第2ノズル172,177の内径が同一である場合、低圧の冷却媒体Cが供給される第1ノズル172の噴射速度は、高圧の冷却媒体Cが供給される第2ノズル177の噴射速度より小さくなる。したがって、ワーク10が回転している場合において、ワーク10の凹凸状部の表面側における冷却媒体Cの相対速度と、ワーク10の凹凸状部の背面側における冷却媒体Cの相対速度との差異を、縮小させることが可能である。 Since the internal pressure of the second compartment 127 is greater than the internal pressure of the first compartment 122, the internal pressure of the second small compartment 137 is greater than the first small compartment 132. When the first and which is the inner diameter of the second nozzle 172 and 177 is identical, the second nozzle 177 low pressure of the cooling medium C 1 the injection rate of the first nozzle 172 is supplied, the cooling medium C 2 of the high pressure is supplied Smaller than the injection speed. Therefore, in the case where the workpiece 10 is rotating, the work 10 and the relative velocity of the cooling medium C 1 on the surface side of the uneven portion, the cooling medium C 2 on the rear side of the irregular portion of the workpiece 10 with the relative velocity Differences can be reduced.

ワーク10の凹凸状部の表面側および背面側における冷却媒体C,Cの相対速度は、冷却速度と対応するため、相対速度の差異の縮小は、冷却速度の差異の縮小をもたらす。そのため、冷却媒体C,Cの噴射速度を調整し、相対速度を、一致させることが好ましい。 Since the relative speeds of the cooling media C 1 and C 2 on the front surface side and the back surface side of the concavo-convex portion of the workpiece 10 correspond to the cooling speed, the reduction in the relative speed difference causes the cooling speed difference to be reduced. Therefore, it is preferable to adjust the injection speeds of the cooling media C 1 and C 2 so that the relative speeds coincide with each other.

冷却媒体C,Cの噴射速度は、冷却媒体C,Cの圧力によって調整することに限定されず、第1および第2ノズル172,177の内径によって調整することも可能である。例えば、第1ノズル172の内径を、第2ノズル177の内径より大きくすることで、第1および第2ノズル172,177に供給される冷却媒体C,Cの圧力が同一である場合であっても、ワーク10の凹凸状部の表面側における冷却媒体C1の相対速度と、ワーク10の凹凸状部の背面側における冷却媒体Cの相対速度との差異を、縮小させることが可能である。 Jet velocity of the coolant C 1, C 2 is not limited to adjusting the pressure of the cooling medium C 1, C 2, can be adjusted by the inner diameter of the first and second nozzles 172 and 177. For example, the pressure of the cooling media C 1 and C 2 supplied to the first and second nozzles 172 and 177 is the same by making the inner diameter of the first nozzle 172 larger than the inner diameter of the second nozzle 177. even the relative velocity of the cooling medium C1 at the surface side of the uneven portion of the workpiece 10, the difference between the cooling medium C 2 relative speed in the back side of the irregular portion of the workpiece 10, can be reduced is there.

また、第1および第2ノズル172,177の内径および冷却媒体C,Cの圧力の両者を調整し、冷却媒体C,Cの噴射速度を制御することも可能である。さらに、冷却媒体C,Cの噴射速度は、冷却媒体の供給量によって調整することも可能である。 Moreover, both the inner and the pressure of the cooling medium C 1, C 2 of the first and second nozzles 172 and 177 adjusted, it is possible to control the injection speed of the cooling medium C 1, C 2. Furthermore, the injection speeds of the cooling media C 1 and C 2 can be adjusted by the supply amount of the cooling media.

次に、実施の形態1に係る熱処理方法を説明する。   Next, the heat treatment method according to Embodiment 1 will be described.

昇温工程においては、まず、ワーク10が、冷却装置100の本体部110に挿入される。ワーク10の連接部14は、本体部110の内周面115に相対して配置され、ワーク10の大端部11およびの小端部16は、固定手段180の上部チャック部182および下部チャック部184によって把持される。   In the temperature raising step, first, the workpiece 10 is inserted into the main body 110 of the cooling device 100. The connecting portion 14 of the workpiece 10 is disposed relative to the inner peripheral surface 115 of the main body portion 110, and the large end portion 11 and the small end portion 16 of the workpiece 10 are the upper chuck portion 182 and the lower chuck portion of the fixing means 180. 184 is gripped.

駆動装置185が、上部チャック部182を駆動して、ワーク10を回転させる。高周波発生装置が起動され、冷却装置100のブラケット部150の基部152および支柱部151を経由して、冷却装置100の本体部110に交流電流を供給する。本体部110は、誘導加熱用のコイルとして機能し、回転しているワーク10の連接部14を加熱する。   The driving device 185 drives the upper chuck portion 182 to rotate the workpiece 10. The high frequency generator is activated, and an alternating current is supplied to the main body 110 of the cooling device 100 via the base portion 152 and the support column 151 of the bracket portion 150 of the cooling device 100. The main body 110 functions as an induction heating coil and heats the connecting portion 14 of the rotating workpiece 10.

ワーク10の連接部14が、所定の焼入れ温度に昇温すると、高周波発生装置の作動が停止される。   When the connecting portion 14 of the workpiece 10 is heated to a predetermined quenching temperature, the operation of the high frequency generator is stopped.

ワーク10の連接部14が相対する本体部110の内周面115には、冷却媒体C,Cを噴射するための第1および第2ノズル172,177が配置されているため、昇温工程において焼入れ温度に昇温されたワーク10は、回転を継続しながら冷却工程に、移行する。つまり、昇温工程と冷却工程の移行の際、ワーク10の回転の中断が無く、昇温工程から連続的に冷却工程に移行するため、サイクルタイムの短縮化を図り、生産性を向上させることが可能である。 Since the first and second nozzles 172 and 177 for injecting the cooling mediums C 1 and C 2 are arranged on the inner peripheral surface 115 of the main body 110 to which the connecting portion 14 of the workpiece 10 is opposed, the temperature rises. The workpiece 10 heated to the quenching temperature in the process moves to the cooling process while continuing to rotate. In other words, there is no interruption in the rotation of the workpiece 10 during the transition between the temperature raising process and the cooling process, and the process shifts from the temperature raising process to the cooling process continuously, thereby shortening the cycle time and improving the productivity. Is possible.

冷却工程においては、まず、冷却媒体C,Cが、第1および第2配管系142,147および注入口162,167を経由し、冷却装置100の本体部110の外層部120に、供給される。 In the cooling process, first, the cooling media C 1 and C 2 are supplied to the outer layer portion 120 of the main body 110 of the cooling device 100 via the first and second piping systems 142 and 147 and the inlets 162 and 167. Is done.

冷却媒体Cは、注入口162が接続される第1区画122、および開口部133を経由し、第1ノズル172が配置される内周面115を有する第1小区画132に、導入される。冷却媒体Cは、注入口167が接続される第2区画127、および開口部138を経由し、第2ノズル177が配置される内周面115を有する第2小区画137に、導入される。 The cooling medium C 1 is introduced into the first small section 132 having the inner peripheral surface 115 in which the first nozzle 172 is disposed via the first section 122 to which the inlet 162 is connected and the opening 133. . Cooling medium C 2 goes through the second compartment 127 and the opening 138, inlet 167 is connected, to a second small compartment 137 having an inner peripheral surface 115 of second nozzle 177 is disposed, it is introduced .

したがって、第1および第2ノズル172,177は、冷却媒体Cおよび冷却媒体Cを噴射し、焼入れ温度に昇温されかつ回転中のワーク10の凹凸状部の表面側および平面側を、それぞれ冷却する。 Therefore, the first and second nozzles 172 and 177 spray the cooling medium C 1 and the cooling medium C 2, and are heated to the quenching temperature and on the surface side and the plane side of the concavo-convex part of the rotating workpiece 10. Cool each.

第1および第2ノズル172,177の向きは、ワーク10の凹凸状部の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている。つまり、実施の形態1に係る熱処理方法においては、被熱処理材が回転している場合において、第1および第2ノズル172,177の向きに基づき、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異は、縮小され、冷却ムラが抑制される。   The orientations of the first and second nozzles 172 and 177 are set so as to reduce the difference between the cooling rate on the surface side and the cooling rate on the back side of the concavo-convex portion of the workpiece 10. That is, in the heat treatment method according to Embodiment 1, when the material to be heat-treated is rotating, the cooling rate on the surface side of the material to be heat-treated and the back surface side based on the directions of the first and second nozzles 172 and 177. The difference from the cooling rate is reduced, and uneven cooling is suppressed.

なお、冷却媒体Cは、表面側に対して略垂直に噴射され、冷却媒体Cは、背面側に対して略垂直に噴射されることが好ましい。 The cooling medium C 1 is substantially perpendicular injection to the surface side, the cooling medium C 2 are preferably substantially perpendicular injection to the back side.

ワーク10の凹凸状部の表面側および背面側における冷却媒体C,Cの相対速度は、冷却速度と対応するため、相対速度の差異の縮小は、冷却速度の差異の縮小をもたらす。そのため、冷却媒体C,Cの噴射速度を調整し、相対速度を、一致させることが好ましい。冷却媒体C,Cの噴射速度は、冷却媒体C,Cの圧力および/又は第1および第2ノズル172,177の内径によって調整することも可能である。 Since the relative speeds of the cooling media C 1 and C 2 on the front surface side and the back surface side of the concavo-convex portion of the workpiece 10 correspond to the cooling speed, the reduction in the relative speed difference causes the cooling speed difference to be reduced. Therefore, it is preferable to adjust the injection speeds of the cooling media C 1 and C 2 so that the relative speeds coincide with each other. Jet velocity of the coolant C 1, C 2, it is also possible to adjust the pressure of the cooling medium C 1, C 2 and / or the first and the inner diameter of the second nozzle 172 and 177.

以上のように、実施の形態1は、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理装置および熱処理方法を提供することができる。   As described above, Embodiment 1 can provide a heat treatment apparatus and a heat treatment method that have good productivity and can uniformly cool a material to be heat treated.

なお、冷却速度の差異の縮小は、第1および第2ノズルの向き、第1および第2ノズルにおける冷却媒体の噴射速度差、第1および第2ノズルの内径差、第1および第2ノズルに供給される冷却媒体の圧力差を利用する形態に限定されず、第1および第2ノズルに対する冷却媒体の供給量の差異や、冷却媒体の温度差を利用することも可能である。   Note that the reduction in the difference in cooling rate is caused by the direction of the first and second nozzles, the difference in the cooling medium injection speed in the first and second nozzles, the inner diameter difference between the first and second nozzles, and the first and second nozzles. It is not limited to the form using the pressure difference of the supplied cooling medium, but it is also possible to use the difference in the amount of cooling medium supplied to the first and second nozzles and the temperature difference of the cooling medium.

第1および第2ノズルの配置数および配置位置は、特に限定されず、被熱処理材のサイズ、凹凸状部の形状(複雑度)、除熱量(被熱処理材の焼入れ温度)、冷却媒体の物性などを考慮して、適宜設定することが可能である。   The number and position of the first and second nozzles are not particularly limited, and the size of the material to be heat treated, the shape of the concavo-convex portion (complexity), the amount of heat removal (quenching temperature of the material to be heat treated), and the physical properties of the cooling medium It is possible to set as appropriate in consideration of the above.

誘導加熱用のコイルは、被熱処理材を冷却するために使用される冷却装置(中空部材)と一体化させることに限定されず、独立した部品として配置することも可能である。   The induction heating coil is not limited to being integrated with a cooling device (hollow member) used for cooling the material to be heat-treated, and can be arranged as an independent component.

図9は、実施の形態2に係る熱処理装置を説明するための概略図である。なお、実施の形態1と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。   FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the heat treatment apparatus according to the second embodiment. In addition, about the member which has the function similar to Embodiment 1, the same code | symbol is used and in order to avoid duplication, the description is abbreviate | omitted.

実施の形態2に係る熱処理装置は、回転計291、流速計293,294、圧力計296,298、圧力調整装置297,299、および制御装置290を有する。   The heat treatment apparatus according to Embodiment 2 includes a tachometer 291, flow meters 293 and 294, pressure gauges 296 and 298, pressure adjustment devices 297 and 299, and a control device 290.

回転計291は、固定手段の上部チャック部の回転軸に配置されており、ワーク10の回転速度の変化を検出するための検出手段を構成し、ワーク10の回転数データを、制御装置290に送信する。   The tachometer 291 is disposed on the rotation shaft of the upper chuck portion of the fixing means, and constitutes a detection means for detecting a change in the rotation speed of the work 10. The rotation speed data of the work 10 is sent to the control device 290. Send.

流速計293,294は、第1および第2ノズル272,277の先端に配置され、第1および第2ノズル272,277から噴射される冷却媒体C,Cの速度データを、制御装置290に送信する。 Velocity meter 293 and 294 are located at the tip of the first and second nozzles 272,277, the velocity data of the cooling medium C 1, C 2, which is injected from the first and second nozzles 272,277, controller 290 Send to.

圧力計296,298および圧力調整装置297,299は、注入口262,267の近傍における第1および第2配管系242,247に配置される。圧力計296,298は、第1および第2配管系242,247の圧力つまり第1および第2ノズル272,277に供給される冷却媒体C,Cの圧力データを、制御装置290に送信する。圧力調整装置297,299は、冷却媒体C,Cの圧力を変更するために使用される。 The pressure gauges 296, 298 and the pressure adjusting devices 297, 299 are disposed in the first and second piping systems 242, 247 in the vicinity of the inlets 262, 267. The pressure gauges 296 and 298 transmit the pressure data of the first and second piping systems 242 and 247, that is, the pressure data of the cooling media C 1 and C 2 supplied to the first and second nozzles 272 and 277, to the control device 290. To do. The pressure regulators 297 and 299 are used to change the pressure of the cooling media C 1 and C 2 .

制御装置290は、回転計291、流速計293,294、圧力計296,298、および圧力調整装置297,299に対してデータの授受をするためのインターフェースを有し、ワーク10の回転数のバラツキによる悪影響を除去し、ワーク10の熱処理品質を一定に保つために使用される。   The control device 290 has an interface for transmitting and receiving data to the tachometer 291, flowmeters 293, 294, pressure gauges 296, 298, and pressure regulators 297, 299, and variations in the number of rotations of the workpiece 10. It is used to remove the adverse effects caused by the above and keep the heat treatment quality of the workpiece 10 constant.

詳述すると、回転計291からの回転数データの変動により、ワーク10の回転数のバラツキが、リアルタイムで検出される。そして、前記バラツキに基づく、ワーク10の凹凸状部の表面側および背面側における冷却媒体Cおよび冷却媒体Cの相対速度の変動が算出される。 More specifically, variations in the number of revolutions of the workpiece 10 are detected in real time due to fluctuations in the number of revolutions data from the tachometer 291. Then, based on the variation, the cooling medium C 1 and the fluctuations in the relative velocity of the cooling medium C 2 on the surface side and the back side of the irregular portion of the workpiece 10 is calculated.

次に、前記相対速度の変動を除去するために必要とされる、第1および第2ノズル272,277から噴射される冷却媒体C,Cの速度が算出される。そして、流速計293,294からの第1および第2ノズル272,277から噴射される冷却媒体C,Cの速度データが、算出された速度と一致するように、圧力調整装置297,299を制御し、第1および第2ノズル272,277に供給される冷却媒体C,Cの圧力を、変更する。 Next, the speeds of the cooling media C 1 and C 2 ejected from the first and second nozzles 272 and 277, which are required to remove the relative speed fluctuation, are calculated. Then, the pressure adjusting devices 297 and 299 are set so that the velocity data of the cooling media C 1 and C 2 ejected from the first and second nozzles 272 and 277 from the flowmeters 293 and 294 coincide with the calculated velocity. And the pressures of the cooling media C 1 and C 2 supplied to the first and second nozzles 272 and 277 are changed.

以上のように、実施の形態2は、ワーク10の回転数のバラツキによる悪影響を除去し、ワーク10の均一な熱処理品質を確保することができる。   As described above, the second embodiment can remove the adverse effect due to the variation in the rotational speed of the workpiece 10 and ensure the uniform heat treatment quality of the workpiece 10.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.

例えば、被熱処理材は、コンロッドに限定されず、例えば、周方向に凹凸状部を有する歯車に適用することも可能である。   For example, the material to be heat-treated is not limited to the connecting rod, and can be applied to, for example, a gear having an uneven portion in the circumferential direction.

実施の形態1に係るワークを説明するための平面図である。FIG. 3 is a plan view for explaining the workpiece according to the first embodiment. 図1に示されるワークの側面図である。It is a side view of the workpiece | work shown by FIG. 実施の形態1に係る熱処理装置における中空部材を説明するための斜視図である。3 is a perspective view for explaining a hollow member in the heat treatment apparatus according to Embodiment 1. FIG. 図3に示される第1および第2ノズルを説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the 1st and 2nd nozzle shown by FIG. 実施の形態1に係る熱処理装置におけるワークの固定手段を説明するための側面図である。6 is a side view for explaining a workpiece fixing means in the heat treatment apparatus according to Embodiment 1. FIG. 図3に示される中空部材の平面図である。It is a top view of the hollow member shown by FIG. 図6に示される外層部の第1区画と内層部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the 1st division and inner layer part of the outer layer part shown by FIG. 図6に示される外層部の第2区画と内層部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the 2nd division and inner layer part of the outer layer part shown by FIG. 実施の形態2に係る熱処理装置を説明するための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a heat treatment apparatus according to a second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10・・ワーク(被熱処理材)、
11・・大端部、
12・・半円状部、
13,15・・つなぎ部、
14・・連接部、
16・・小端部、
17・・開口部、
100・・中空部材、
110・・本体部、
115・・内周面、
120・・外層部、
122・・第1区画、
125・・隔壁、
127・・第2区画、
130・・内層部、
132・・第1小区画、
133・・開口部、
137・・第2小区画、
138・・開口部、
142・・第1配管系、
147・・第2配管系、
150・・ブラケット部、
151・・支柱部、
152・・基部、
153・・ボルト穴、
155・・絶縁体、
162・・第1注入口、
167・・第2注入口、
172・・第1ノズル、
177・・第2ノズル、
180・・固定手段、
182・・上部チャック部、
184・・下部チャック部、
185・・駆動装置、
242・・第1配管系、
247・・第2配管系、
262・・第1注入口、
267・・第2注入口、
272・・第1ノズル、
277・・第2ノズル、
290・・制御装置、
291・・回転計、
293,294・・流速計、
296,298・・圧力計、
297,299・・圧力調整装置。
10. Work (material to be heat treated),
11. Large end,
12. Semi-circular part,
13, 15 ... Connection part,
14. Connection parts,
16. Small end,
17 .. opening,
100 .. Hollow member,
110 .. Body part,
115 .. Inner surface,
120 .. outer layer part,
122 .. 1st section,
125 .. Bulkhead,
127 .. second section,
130 .. Inner layer,
132 .. 1st subdivision,
133 .. opening,
137 .. Second subdivision,
138 .. opening,
142 .. First piping system,
147 .. Second piping system,
150 .. Bracket part,
151 .. strut part,
152 .. Base
153 .. Bolt hole,
155..Insulator,
162 .. first inlet,
167 .. Second inlet,
172 .. First nozzle,
177 ... second nozzle,
180 .. fixing means,
182 .. Upper chuck part,
184 .. Lower chuck part,
185 .. Drive device,
241, the first piping system,
247 ... Second piping system,
262 .. First inlet,
267 ... the second inlet,
272 ... the first nozzle,
277 ... Second nozzle,
290 .. Control device,
291 ・ ・ Tachometer,
293,294 ・ ・ velocimeter,
296,298 ・ ・ Pressure gauge,
297, 299 ... Pressure adjusting device.

Claims (28)

焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、回転させるための第1駆動手段、および、
回転中の前記被熱処理材を、冷却するための冷却手段を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記冷却手段は、前記表面側および背面側を冷却する冷却媒体を噴射するための第1および第2ノズルを有し、
前記第1および第2ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されていることを特徴とする熱処理装置。
First driving means for rotating the material to be heat-treated at the quenching temperature; and
A cooling means for cooling the heat treated material in rotation;
The heat-treated material has a concavo-convex portion in a circumferential direction, and the concavo-convex portion has a front side and a back side with respect to a rotation direction of the heat-treated material,
The cooling means includes first and second nozzles for injecting a cooling medium for cooling the front surface side and the back surface side,
An orientation of the first and second nozzles is set so as to reduce a difference between the cooling rate on the front side and the cooling rate on the back side.
前記第1ノズルからの冷却媒体は、前記表面側に対して略垂直に噴射され、前記第2ノズルからの冷却媒体は、前記背面側に対して略垂直に噴射されることを特徴とする請求項1に記載の熱処理装置。   The cooling medium from the first nozzle is jetted substantially perpendicular to the surface side, and the cooling medium from the second nozzle is jetted substantially perpendicular to the back side. Item 2. The heat treatment apparatus according to Item 1. 前記第1ノズルから噴射される冷却媒体の前記表面側における相対速度は、前記第2ノズルから噴射される冷却媒体の前記背面側における相対速度と、一致していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱処理装置。   2. The relative speed on the surface side of the cooling medium ejected from the first nozzle coincides with the relative speed on the back side of the cooling medium ejected from the second nozzle. Or the heat processing apparatus of Claim 2. 前記第1ノズルから噴射される冷却媒体の速度は、前記第2ノズルから噴射される冷却媒体の速度より小さいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱処理装置。   4. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a speed of the cooling medium ejected from the first nozzle is smaller than a speed of the cooling medium ejected from the second nozzle. 前記第1ノズルの内径は、前記第2ノズルの内径より大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱処理装置。   5. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein an inner diameter of the first nozzle is larger than an inner diameter of the second nozzle. 前記第1ノズルに供給される冷却媒体の圧力は、前記第2ノズルに供給される冷却媒体の圧力より小さいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the pressure of the cooling medium supplied to the first nozzle is smaller than the pressure of the cooling medium supplied to the second nozzle. 前記被熱処理材の回転速度の変化を検出するための検出手段、および、
前記検出手段によって検出される前記回転速度の変化に応じて、前記第1ノズルから噴射される冷却媒体の速度および/又は前記第2ノズルから噴射される冷却媒体の速度を調整するための制御手段を有する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱処理装置。
Detecting means for detecting a change in the rotational speed of the heat-treated material; and
Control means for adjusting the speed of the cooling medium ejected from the first nozzle and / or the speed of the cooling medium ejected from the second nozzle according to the change in the rotational speed detected by the detecting means. It has these. The heat processing apparatus of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
前記冷却媒体の速度は、前記第1ノズルに供給される冷却媒体の圧力および/又は前記第2ノズルに供給される冷却媒体の圧力を変更することで、調整されることを特徴とする請求項7に記載の熱処理装置。   The speed of the cooling medium is adjusted by changing a pressure of the cooling medium supplied to the first nozzle and / or a pressure of the cooling medium supplied to the second nozzle. 8. The heat treatment apparatus according to 7. 前記冷却手段は、前記被熱処理材が内側に配置される略円筒状の中空部材を有し、前記中空部材は、前記第1および第2ノズルが配置される内周面を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱処理装置。   The cooling means includes a substantially cylindrical hollow member on which the heat-treated material is disposed, and the hollow member has an inner peripheral surface on which the first and second nozzles are disposed. The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 8. 前記冷却手段は、前記第1ノズル部に冷却媒体を供給するための第1配管系、および、前記第2ノズル部に冷却媒体を供給するための第2配管系を有し、
前記中空部材は、前記第1ノズルと前記第1配管系とを接続するための第1流路、および、前記第2ノズルと前記第2配管系を接続するための第2流路を有することを特徴とする請求項9に記載の熱処理装置
The cooling means has a first piping system for supplying a cooling medium to the first nozzle part, and a second piping system for supplying a cooling medium to the second nozzle part,
The hollow member has a first flow path for connecting the first nozzle and the first piping system, and a second flow path for connecting the second nozzle and the second piping system. The heat treatment apparatus according to claim 9.
前記中空部材は、外層部および前記外層部の内側に位置する内層部を有し、
前記外層部は、前記第1配管系が接続される第1区画および前記第2配管系が接続される第2区画を有し、
前記内層部は、前記第1ノズルが配置される内周面を有する第1小区画および前記第2ノズルが配置される内周面を有する第2小区画を有し、
前記第1小区画は、前記第1区画と連通するための開口部を有し、
前記第2小区画は、前記第2区画と連通するための開口部を有する
ことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の熱処理装置。
The hollow member has an outer layer part and an inner layer part located inside the outer layer part,
The outer layer portion has a first section to which the first piping system is connected and a second section to which the second piping system is connected,
The inner layer portion has a first small section having an inner peripheral surface on which the first nozzle is disposed and a second small section having an inner peripheral surface on which the second nozzle is disposed;
The first small section has an opening for communicating with the first section,
The heat treatment apparatus according to claim 9 or 10, wherein the second small section has an opening for communicating with the second section.
前記被熱処理材を、焼入れ温度に昇温するための誘導加熱用のコイル、および、
前記コイルに挿入された前記被熱処理材を、回転させるための第2駆動手段
を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の熱処理装置。
A coil for induction heating to raise the heat-treated material to a quenching temperature; and
The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising: second driving means for rotating the heat treatment material inserted into the coil.
前記被熱処理材を焼入れ温度に昇温するための誘導加熱用のコイル、および、
前記コイルに挿入された前記被熱処理材を、回転させるための第2駆動手段を有し、
前記コイルは、前記中空部材と一体化されていることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の熱処理装置。
A coil for induction heating for raising the temperature of the heat-treated material to a quenching temperature; and
A second drive means for rotating the heat-treated material inserted in the coil;
The heat treatment apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the coil is integrated with the hollow member.
前記第1駆動手段は、前記第2駆動手段を兼用していることを特徴とする請求項13に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 13, wherein the first driving unit also serves as the second driving unit. 前記被熱処理材は、鍛造部品であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heat treatment material is a forged part. 前記鍛造部品は、内燃機関におけるピストンとクランクシャフトとを連結し、ピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達するために使用されるコンロッドであることを特徴とする請求項15に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 15, wherein the forged component is a connecting rod used for connecting a piston and a crankshaft in an internal combustion engine and transmitting a reciprocating motion of the piston to the crankshaft. 焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、第1駆動手段によって回転させながら冷却するための冷却工程を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記表面側および背面側は、第1および第2ノズルから噴射される冷却媒体によって、それぞれ冷却され、
前記第1および第2ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている
ことを特徴とする熱処理方法。
Having a cooling step for cooling the heat-treated material heated to the quenching temperature while being rotated by the first driving means;
The heat-treated material has a concavo-convex portion in a circumferential direction, and the concavo-convex portion has a front side and a back side with respect to a rotation direction of the heat-treated material,
The front side and the rear side are cooled by a cooling medium sprayed from the first and second nozzles, respectively.
The direction of the first and second nozzles is set so as to reduce the difference between the cooling rate on the front side and the cooling rate on the back side.
前記第1ノズルからの冷却媒体は、前記表面側に対して略垂直に噴射され、前記第2ノズルからの冷却媒体は、前記背面側に対して略垂直に噴射されることを特徴とする請求項17に記載の熱処理方法。   The cooling medium from the first nozzle is jetted substantially perpendicular to the surface side, and the cooling medium from the second nozzle is jetted substantially perpendicular to the back side. Item 18. The heat treatment method according to Item 17. 前記第1ノズルから噴射される冷却媒体の前記表面側における相対速度と、前記第2ノズルから噴射される冷却媒体の前記背面側における相対速度とを、一致させることを特徴とする請求項17又は請求項18に記載の熱処理方法。   The relative speed on the front surface side of the cooling medium ejected from the first nozzle and the relative speed on the rear surface side of the cooling medium ejected from the second nozzle are matched with each other. The heat treatment method according to claim 18. 前記第1ノズルから噴射される冷却媒体の速度を、前記第2ノズルから噴射される冷却媒体の速度より、小さくすることを特徴とする請求項17〜19のいずれか1項に記載の熱処理方法。   The heat treatment method according to any one of claims 17 to 19, wherein a speed of the cooling medium ejected from the first nozzle is made smaller than a speed of the cooling medium ejected from the second nozzle. . 前記第1ノズルの内径は、前記第2ノズルの内径より大きいことを特徴とする請求項17〜20のいずれか1項に記載の熱処理方法。   21. The heat treatment method according to claim 17, wherein an inner diameter of the first nozzle is larger than an inner diameter of the second nozzle. 前記第1ノズルに供給される冷却媒体の圧力を、前記第2ノズルに供給される冷却媒体の圧力より、小さくすることを特徴とする請求項17〜21のいずれか1項に記載の熱処理方法。   The heat treatment method according to any one of claims 17 to 21, wherein the pressure of the cooling medium supplied to the first nozzle is made smaller than the pressure of the cooling medium supplied to the second nozzle. . 前記被熱処理材の回転速度の変化に応じて、前記第1ノズルから噴射される冷却媒体の速度および/又は前記第2ノズルから噴射される冷却媒体の速度を、調整する
ことを特徴とする請求項17〜22のいずれか1項に記載の熱処理方法。
The speed of the cooling medium ejected from the first nozzle and / or the speed of the cooling medium ejected from the second nozzle is adjusted according to a change in the rotation speed of the heat-treated material. Item 23. The heat treatment method according to any one of Items 17-22.
前記冷却媒体の速度を、前記第1ノズルに供給される冷却媒体の圧力および/又は前記第2ノズルに供給される冷却媒体の圧力を変更することで、調整することを特徴とする請求項23に記載の熱処理方法。   24. The speed of the cooling medium is adjusted by changing the pressure of the cooling medium supplied to the first nozzle and / or the pressure of the cooling medium supplied to the second nozzle. A heat treatment method according to 1. 誘導加熱用のコイルに挿入された前記被熱処理材を、第2駆動手段によって回転させながら、焼入れ温度に昇温するための昇温工程を有することを特徴とする請求項17〜24のいずれか1項に記載の熱処理方法。   25. The method according to claim 17, further comprising: a temperature raising step for raising the temperature of the material to be heat-treated inserted in the induction heating coil to a quenching temperature while rotating the material to be heat-treated by the second driving means. The heat treatment method according to item 1. 前記コイルは、前記第1および第2ノズルが配置される内周面を有しかつ前記被熱処理材が内側に配置される略円筒状の中空部材と、一体化され、
前記第1駆動手段は、前記第2駆動手段を兼用しており、
前記昇温工程において焼入れ温度に昇温された前記被熱処理材は、回転を継続しながら前記冷却工程に、移行することを特徴とする請求項25に記載の熱処理方法。
The coil is integrated with a substantially cylindrical hollow member having an inner peripheral surface on which the first and second nozzles are disposed and the heat-treated material is disposed on the inside.
The first driving means also serves as the second driving means,
26. The heat treatment method according to claim 25, wherein the heat treated material heated to the quenching temperature in the temperature raising step shifts to the cooling step while continuing to rotate.
前記被熱処理材は、鍛造部品であることを特徴とする請求項17〜26のいずれか1項に記載の熱処理方法。   The heat treatment method according to any one of claims 17 to 26, wherein the material to be heat treated is a forged part. 前記鍛造部品は、内燃機関におけるピストンとクランクシャフトとを連結し、ピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達するために使用されるコンロッドであることを特徴とする請求項27に記載の熱処理方法。   28. The heat treatment method according to claim 27, wherein the forged component is a connecting rod used for connecting a piston and a crankshaft in an internal combustion engine and transmitting a reciprocating motion of the piston to the crankshaft.
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