JP2007162044A - High frequency induction heat-treatment method and apparatus therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high frequency induction heat-treatment apparatus with which in a worked material having a second portion unnecessary to hardening, adjoined to a first portion needed to hardening, the hardening range can be stabilized. <P>SOLUTION: In the high frequency induction heat-treatment apparatus, hardening means 124, 126, 133-139 for hardening the first portion 15; a temperature detecting means 140 for detecting the representative temperature of the worked material 10; and a hardening preventive means 152, 163, 165-167, 169, 170, 180 for keeping the second portion 18 to non-hardening state by adjusting the temperature of the second portion 18 based on the representative temperature, when the first portion 15 is hardened with the hardening means 124, 126, 133-139, are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波熱処理方法および高周波熱処理装置に関する。   The present invention relates to a high frequency heat treatment method and a high frequency heat treatment apparatus.

焼入れを必要とする第１部位および焼入れが不要である第２部位を有する加工物を、焼入れ温度まで高周波加熱する際、第２部位に、逆位相の磁束を生じる導電体を配置したり、銅や真鍮あるいは絶縁部を密着させたりすることで、磁束を遮断し、第２部位の温度上昇を抑制することで、第２部位を非焼入れ状態に維持し、焼入れ範囲を限定している（例えば、特許文献１参照。）。   When a workpiece having a first part that requires quenching and a second part that does not require quenching is heated to a quenching temperature at a high frequency, a conductor that generates magnetic flux in the opposite phase is disposed in the second part, or copper By blocking the magnetic flux, and by suppressing the temperature rise of the second part, the second part is maintained in a non-quenched state and the quenching range is limited (for example, , See Patent Document 1).

一方、焼入れ温度に到達した加工物を、冷却液によって急冷する際、第２部位に向かって圧縮エアを噴射することで、冷却液と第２部位との接触による伝熱を妨げ、第２部位の冷却速度を低下させることで、第２部位を非焼入れ状態に維持しているものもある（例えば、特許文献２参照。）
特開平８−１７６６５１号公報 特開平５−１３２７１２号公報 On the other hand, when the workpiece that has reached the quenching temperature is rapidly cooled with the coolant, the heat transfer due to the contact between the coolant and the second portion is prevented by injecting the compressed air toward the second portion, and the second portion. In some cases, the second portion is maintained in a non-quenched state by lowering the cooling rate of (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-8-176651 JP-A-5-132712

しかし、焼入れが不要である第２部位が、焼入れを必要とする第１部位に隣接している場合、第１部位の境界近傍領域が、非焼入れ状態となり、焼入れ範囲が安定しない問題を有する。   However, when the 2nd site | part which does not require quenching is adjacent to the 1st site | part which requires quenching, the boundary vicinity area | region of a 1st site | part will be in a non-hardened state, and there exists a problem that the quenching range is not stabilized.

例えば、加工物を焼入れ温度まで高周波加熱する際、第１部位の境界近傍領域の温度は、相対的に低温である第２部位の影響を受けて、焼入れ温度に到達しない虞がある。また、焼入れ温度に到達した加工物を急冷する際、相対的に高温である第２部位の影響を受けて、第１部位の境界近傍領域が急冷されず、十分な冷却速度が確保されない虞がある。   For example, when the workpiece is heated at a high frequency up to the quenching temperature, the temperature in the vicinity of the boundary of the first part may be affected by the relatively low temperature of the second part and may not reach the quenching temperature. In addition, when the workpiece that has reached the quenching temperature is rapidly cooled, there is a possibility that the region near the boundary of the first part is not rapidly cooled due to the influence of the relatively high temperature of the second part, and a sufficient cooling rate may not be ensured. is there.

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、焼入れを必要とする第１部位に隣接しかつ焼入れが不要である第２部位を有する加工物において、焼入れ範囲を安定化させることが可能である高周波熱処理方法および高周波熱処理装置を、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 in a workpiece having a second portion adjacent to the first portion that requires quenching and does not require quenching, the quenching range is increased. An object of the present invention is to provide a high-frequency heat treatment method and a high-frequency heat treatment apparatus that can be stabilized.

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
焼入れを必要とする第１部位および前記第１部位に隣接しかつ焼入れが不要である第２部位を有する加工物の高周波熱処理方法であって、
前記第１部位を焼入れする際、前記加工物の代表温度の検出に基づいて、前記第２部位の温度を調整することによって、前記第２部位を非焼入れ状態に維持する
ことを特徴とする高周波熱処理方法である。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
A high-frequency heat treatment method for a workpiece having a first part that requires quenching and a second part that is adjacent to the first part and that does not require quenching,
When quenching the first part, the second part is maintained in a non-quenched state by adjusting the temperature of the second part based on detection of a representative temperature of the workpiece. This is a heat treatment method.

上記目的を達成するための請求項１６に記載の発明は、
焼入れを必要とする第１部位および前記第１部位に隣接しかつ焼入れが不要である第２部位を有する加工物の高周波熱処理装置であって、
前記第１部位を、焼入れするための焼入れ手段、
前記加工物の代表温度を、検出するための温度検出手段、および、
前記第１部位を前記焼入れ手段によって焼入れする際、前記温度検出手段によって検出された代表温度に基づいて、前記第２部位の温度を調整することによって、前記第２部位を非焼入れ状態に維持するための焼入れ防止手段
を有することを特徴とする高周波熱処理装置である。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 16 provides:
A high-frequency heat treatment apparatus for a workpiece having a first part that requires quenching and a second part that is adjacent to the first part and does not require quenching,
Quenching means for quenching the first part;
Temperature detection means for detecting a representative temperature of the workpiece; and
When quenching the first part by the quenching means, the second part is maintained in a non-quenched state by adjusting the temperature of the second part based on the representative temperature detected by the temperature detecting means. It is a high-frequency heat treatment apparatus characterized by having quenching prevention means.

請求項１に記載の発明によれば、第１部位を焼入れする際、加工物の代表温度の検出に基づいて、第２部位の温度が調整される。例えば、加工物を焼入れ温度まで高周波加熱する際、第２部位の温度が変態点に到達しないように、あるいは、焼入れ温度に到達した加工物を急冷する際、第２部位の結晶構造が変化しないように、第２部位の温度が調整される。したがって、第１部位の境界近傍領域の温度を、焼入れ温度に確実に到達させ、あるいは、第１部位の境界近傍領域を確実に急冷し、十分な冷却速度を達成することで、第１部位の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。つまり、焼入れを必要とする第１部位に隣接しかつ焼入れが不要である第２部位を有する加工物において、焼入れ範囲を安定化させることが可能である高周波熱処理方法を、提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, when quenching the first part, the temperature of the second part is adjusted based on detection of the representative temperature of the workpiece. For example, when the work piece is induction-heated to the quenching temperature, the temperature of the second part does not reach the transformation point, or when the work piece that has reached the quenching temperature is rapidly cooled, the crystal structure of the second part does not change. In this way, the temperature of the second part is adjusted. Accordingly, the temperature in the region near the boundary of the first part is surely reached the quenching temperature, or the region in the vicinity of the boundary of the first part is surely quenched to achieve a sufficient cooling rate. It is possible to avoid a region near the boundary from being in a non-quenched state and reliably obtain a predetermined quenching range. That is, it is possible to provide a high-frequency heat treatment method capable of stabilizing the quenching range in a workpiece having a second part that is adjacent to the first part requiring quenching and does not require quenching.

請求項１６に記載の発明によれば、第１部位を焼入れする際、加工物の代表温度の検出に基づいて、第２部位の温度を調整することによって、第２部位を非焼入れ状態に維持することが可能である。例えば、加工物を焼入れ温度まで高周波加熱する際、第２部位の温度が変態点に到達しないように、あるいは、焼入れ温度に到達した加工物を急冷する際、第２部位の結晶構造が変化しないように、第２部位の温度を調整することができる。したがって、第１部位の境界近傍領域の温度を、焼入れ温度に確実に到達させ、あるいは、第１部位の境界近傍領域を確実に急冷し、十分な冷却速度を達成することで、第１部位の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。つまり、焼入れを必要とする第１部位に隣接しかつ焼入れが不要である第２部位を有する加工物において、焼入れ範囲を安定化させることが可能である高周波熱処理装置を、提供することができる。   According to the invention described in claim 16, when quenching the first part, the second part is maintained in a non-quenched state by adjusting the temperature of the second part based on detection of the representative temperature of the workpiece. Is possible. For example, when the work piece is induction-heated to the quenching temperature, the temperature of the second part does not reach the transformation point, or when the work piece that has reached the quenching temperature is rapidly cooled, the crystal structure of the second part does not change. In this way, the temperature of the second part can be adjusted. Accordingly, the temperature in the region near the boundary of the first part is surely reached the quenching temperature, or the region in the vicinity of the boundary of the first part is surely quenched to achieve a sufficient cooling rate. It is possible to avoid a region near the boundary from being in a non-quenched state and reliably obtain a predetermined quenching range. That is, it is possible to provide a high-frequency heat treatment apparatus that can stabilize the quenching range in a workpiece having a second part that is adjacent to the first part that requires quenching and that does not require quenching.

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（加工物）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 (workpiece) 10 is a connecting rod having a concavo-convex portion in the circumferential direction, and is used for connecting a piston and a crankshaft in an internal combustion engine and transmitting the reciprocating motion of the piston to the crankshaft. The

ワーク１０は、焼入れを必要とする第１部位および焼入れが不要である第２部位を有する。第１部位は、連接部１５であり、第２部位は、連接部１５の一端側に位置する大端部１１と、連接部１５の他端側に位置する小端部１８である。   The workpiece 10 has a first part that requires quenching and a second part that does not require quenching. The first part is a connecting part 15, and the second part is a large end part 11 located on one end side of the connecting part 15 and a small end part 18 located on the other end side of the connecting part 15.

連接部１５は、断面形状が略同一かつＩ型断面を有する本体、および、本体に向かって断面積が連続的に減少するつなぎ部１４，１６を有する。つなぎ部１４は、大端部１１と連接部１５の本体との間に位置する。つなぎ部１６は、小端部１８と連接部１５の本体との間に位置する。   The connecting portion 15 includes a main body having substantially the same cross-sectional shape and an I-shaped cross section, and connecting portions 14 and 16 whose cross-sectional area continuously decreases toward the main body. The connecting portion 14 is located between the large end portion 11 and the main body of the connecting portion 15. The connecting portion 16 is located between the small end portion 18 and the main body of the connecting portion 15.

大端部１１は、分割式であり、半円状部１２を有し、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１８は、ピストンピンを連結するための開口部１９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 a bolt. The small end 18 has an opening 19 for connecting the piston pin.

ワーク１０の製造方法は、鍛造工程、ショットブラスト工程、コイニング工程、焼入れ工程、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 shot blasting process, a coining process, a quenching 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).

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、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, the thickness of the workpiece 10 is corrected by mild cold forging.

焼入れ工程は、焼入れを必要とする連接部１５（第１部位）を、焼入れ温度まで高周波加熱するための加熱工程、および、高周波加熱によって焼入れ温度に到達した連接部１５を、急冷するための急冷工程を有する。   The quenching process includes a heating step for high-frequency heating of the connecting portion 15 (first portion) that requires quenching to a quenching temperature, and a rapid cooling for rapidly cooling the connecting portion 15 that has reached the quenching temperature by high-frequency heating. Process.

この際、連接部１５と小端部１８との境界の温度（代表温度）の検出に基づいて、小端部１８（第２部位）の温度を調整することによって、小端部１８を非焼入れ状態に維持される。実施の形態１においては、ワーク１０を焼入れ温度まで高周波加熱する際、小端部１８の温度がＡ３変態点に到達しないように、小端部１８の温度が調整される。 At this time, the small end 18 is non-quenched by adjusting the temperature of the small end 18 (second portion) based on detection of the temperature (representative temperature) at the boundary between the connecting portion 15 and the small end 18. Maintained in a state. In the first embodiment, when the high-frequency heating a workpiece 10 to the quenching temperature, the temperature of the small end portion 18 so as not to reach the A 3 transformation point, the temperature of the small end portion 18 is adjusted.

したがって、連接部１５の境界近傍領域の温度を、焼入れ温度に確実に到達させることで、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。そのため、焼入れ範囲のバラツキを考慮し、ワーク１０の肉厚を増やして、ワーク１０の強度を確保することが不要であり、ワーク１０の軽量化あるいはワーク１０の強度向上を図ることが可能である。   Therefore, by ensuring that the temperature in the region near the boundary of the connecting portion 15 reaches the quenching temperature, the region in the vicinity of the boundary of the connecting portion 15 can be prevented from becoming non-quenched, and a predetermined quenching range can be reliably obtained. Is possible. Therefore, it is not necessary to increase the thickness of the workpiece 10 to ensure the strength of the workpiece 10 in consideration of variations in the quenching range, and it is possible to reduce the weight of the workpiece 10 or improve the strength of the workpiece 10. .

なお、大端部１１は、小端部１８と同様に第２部位であるが、小端部１８に比べて温度管理条件が緩やかであるため、実施の形態１においては、小端部１８の温度のみを調整としている。また、焼入れ温度は、Ａ３変態点の温度を越えた所定の温度、例えば、Ａ３変態点の温度より５０度程度高い温度である。 The large end portion 11 is the second part as with the small end portion 18, but since the temperature management conditions are gentler than that of the small end portion 18, in the first embodiment, the small end portion 18 Only temperature is adjusted. Furthermore, the quenching temperature is a predetermined temperature that exceeds the temperature of A 3 transformation point, for example, a temperature of about 50 degrees higher than the temperature of A 3 transformation point.

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１１および小端部１８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。焼入れ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 portions of the large end portion and the small end portion and to form oil holes in the large end portion 11 and the small end portion 18. can get. It is also possible to improve fatigue strength by performing shot peening between the quenching process and the machining process.

次に、焼入れ工程に適用される、実施の形態１に係る高周波熱処理装置および高周波熱処理方法を、順次詳述する。   Next, the high-frequency heat treatment apparatus and the high-frequency heat treatment method according to Embodiment 1 applied to the quenching step will be described in detail.

図３は、実施の形態１に係る高周波熱処理装置を説明するための概略図である。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the high-frequency heat treatment apparatus according to the first embodiment.

高周波熱処理装置１００は、把持手段、焼入れ手段、温度検出手段１４０、および、小端部１８を非焼入れ状態に維持するための焼入れ防止手段を有する。   The induction heat treatment apparatus 100 includes a gripping unit, a quenching unit, a temperature detecting unit 140, and a quenching preventing unit for maintaining the small end portion 18 in a non-quenched state.

把持手段は、ワーク１０を固定するために使用され、ワーク１０の大端部１１を把持するチャック部１１２と、チャック部１１２を駆動するためのアクチュエータ１１４とを有する。   The gripping means is used to fix the workpiece 10, and includes a chuck portion 112 that grips the large end portion 11 of the workpiece 10, and an actuator 114 that drives the chuck portion 112.

焼入れ手段は、連接部１５を、所定の焼入れ温度まで高周波加熱するための加熱手段、および、加熱手段によって焼入れ温度に到達した連接部１５を、急冷するための急冷手段を有する。   The quenching means includes a heating means for high-frequency heating the connecting portion 15 to a predetermined quenching temperature, and a rapid cooling means for rapidly cooling the connecting portion 15 that has reached the quenching temperature by the heating means.

加熱手段は、誘導加熱コイル１２４および高周波発生装置１２６を有する。誘導加熱コイル１２４は、例えば、電線を螺旋状に巻いて構成した後で機械加工することによって形成されており、把持手段によって固定されたワーク１０の連接部１５が挿入される。高周波発生装置１２６は、誘導加熱コイル１２４に接続されており、誘導加熱コイル１２４に電流を流すことによって、連接部１５を加熱し、焼入れ温度に到達させることが可能である。   The heating means includes an induction heating coil 124 and a high frequency generator 126. The induction heating coil 124 is formed by, for example, forming a wire by spirally winding it and then machining it, and the connecting portion 15 of the workpiece 10 fixed by the gripping means is inserted. The high-frequency generator 126 is connected to the induction heating coil 124, and by flowing a current through the induction heating coil 124, the connecting portion 15 can be heated to reach the quenching temperature.

急冷手段は、対向して配置される一対のジャケット１３３と、ジャケット１３３に冷却媒体Ｃ１を供給するための配管系１３５とを有する。冷却媒体Ｃ１は、例えば、４０度以下（常温）の水、食塩水、あるいは油である。ジャケット１３３は、把持手段によって固定されたワーク１０の連接部１５に向かって、冷却媒体Ｃ１を噴射するためのノズル（噴射手段）１３４を有する。 Quenching means includes a pair of jacket 133 that is disposed opposite, and a piping system 135 for supplying a coolant C 1 to the jacket 133. Coolant C 1, for example, water at 40 degrees or less (room temperature), a brine, or oil. Jacket 133, toward the connecting portion 15 of the fixed work 10 by the gripping means, having a nozzle (injection means) 134 for injecting a cooling medium C 1.

配管系１３５は、冷却媒体Ｃ１を保持するタンク１３９に連結されており、タンク１３９からの冷却媒体Ｃ１を圧送するためのポンプ１３７、冷却媒体Ｃ１の圧力を調整するためのレギュレータ（圧力調整手段）１３８、および、冷却媒体Ｃ１の供給を適宜停止のための電磁弁１３６が配置されている。配管系１３５は、冷却媒体Ｃ１をジャケット１３３に供給することで、加熱手段によって焼入れ温度に到達した連接部１５を、適当な冷却速度で急冷し、結晶構造を変えて硬化させる（焼入れする）ために、使用される。 Piping system 135 is connected to a tank 139 for holding a cooling medium C 1, a regulator (pressure to adjust the pump 137 for pumping the cooling medium C 1 from the tank 139, the pressure of the cooling medium C 1 adjusting means) 138, and a solenoid valve 136 for appropriately stopping the supply of the cooling medium C 1 is disposed. Piping system 135, by supplying the cooling medium C 1 to the jacket 133, a connecting portion 15 having reached the hardening temperature by the heating means, and quenched with a suitable cooling rate, (quenching) is cured by changing the crystal structure Used for.

温度検出手段１４０は、放射温度計からなり、連接部１５と小端部１８との境界に位置するつなぎ部１６の温度を、非接触式に検出するために使用される。   The temperature detection unit 140 includes a radiation thermometer, and is used to detect the temperature of the connecting portion 16 located at the boundary between the connecting portion 15 and the small end portion 18 in a non-contact manner.

焼入れ防止手段は、小端部１８の温度を、Ａ３変態点以下に維持するための冷却手段を有し、連接部１５を焼入れ手段によって焼入れする際、温度検出手段１４０によって検出されるつなぎ部１６の温度に基づいて、小端部１８の温度を調整するために使用される。 Quenching preventing means, the temperature of the small end 18, a cooling means for maintaining below A 3 transformation point, when the quenching by quenching means articulation 15, connecting portions detected by the temperature detecting means 140 Based on the 16 temperature, it is used to adjust the temperature of the small end 18.

つまり、冷却手段は、加熱手段によって連接部１５を焼入れ温度まで高周波加熱する際、小端部１８の温度上昇を抑制し、小端部１８の温度がＡ３変態点以下に維持されるように、小端部１８の温度を調整することができる。したがって、連接部１５の境界近傍領域の温度を、焼入れ温度に確実に到達させることで、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。 That is, the cooling means, when the high-frequency heating the connecting portion 15 to the quenching temperature by the heating means to suppress the temperature rise of the small end portion 18, so that the temperature of the small end portion 18 is maintained below A 3 transformation point The temperature of the small end 18 can be adjusted. Therefore, by ensuring that the temperature in the region near the boundary of the connecting portion 15 reaches the quenching temperature, the region in the vicinity of the boundary of the connecting portion 15 is prevented from being in a non-quenched state, and a predetermined quenching range is reliably obtained. Is possible.

冷却手段は、冷却媒体Ｃ２が流れる通路を有する冷却ブロック１５２、冷却ブロック１５２を駆動するためのアクチュエータ１６３、冷却ブロック１５２に冷却媒体Ｃ２を供給するための配管系１６５、および冷却媒体Ｃ２の温度を制御するための制御装置１８０を有する。冷却媒体Ｃ２は、例えば、４０度以下（常温）の水である。 The cooling means includes a cooling block 152 having a passage through which the cooling medium C 2 flows, an actuator 163 for driving the cooling block 152, a piping system 165 for supplying the cooling medium C 2 to the cooling block 152, and the cooling medium C 2. A control device 180 for controlling the temperature of Cooling medium C 2 is, for example, water at 40 degrees or less (room temperature).

冷却ブロック１５２は、誘導加熱を避けるため非導電性材料から形成され、小端部１８の側面形状に対応する平坦な伝熱面を有する。非導電性材料は、セラミックや、適当な耐熱性を有するエンジニアリングプラスチックである。冷却ブロック１５２は、必要に応じ、小端部１８の外周形状に一致する伝熱面を有することも可能である。   The cooling block 152 is formed of a non-conductive material to avoid induction heating, and has a flat heat transfer surface corresponding to the side shape of the small end portion 18. The non-conductive material is ceramic or engineering plastic having appropriate heat resistance. The cooling block 152 may have a heat transfer surface that matches the outer peripheral shape of the small end portion 18 as necessary.

冷却ブロック１５２は、アクチュエータ１６３によって小端部１８の側面に当接させられ、伝熱により冷却（除熱）することで、小端部１８の温度上昇を抑制するために使用される。冷却ブロック１５２による冷却は、圧縮空気や水などの媒体に比べ、冷却範囲のバラツキが少ないため、好ましい。   The cooling block 152 is brought into contact with the side surface of the small end portion 18 by the actuator 163 and is used to suppress a temperature rise of the small end portion 18 by cooling (heat removal) by heat transfer. Cooling by the cooling block 152 is preferable because there is less variation in the cooling range compared to a medium such as compressed air or water.

配管系１６５は、冷却媒体Ｃ２を保持するタンク１６９に連結されており、タンク１６９からの冷却媒体Ｃ２を圧送するためのポンプ１６７、冷却媒体Ｃ２の供給を適宜停止のための電磁弁１６６、および、冷却媒体Ｃ２の温度を調整するための温度調整手段１７０が配置されている。配管系１６５は、冷却媒体Ｃ２を冷却ブロック１５２に適宜供給することで、小端部１８の温度をＡ３変態点以下に維持する一方、小端部１８が過度に低温となることを防ぐために、使用される。 Piping system 165 is connected to a tank 169 for holding a cooling medium C 2, a pump 167 for pumping the cooling medium C 2 from the tank 169, the solenoid valve for suitably stopping the supply of the cooling medium C 2 166, and a temperature adjustment means 170 for adjusting the temperature of the cooling medium C 2 are disposed. Piping system 165, by supplying appropriately the cooling medium C 2 to the cooling block 152, while maintaining the temperature of the small end portion 18 below A 3 transformation point, proof that the small end 18 is excessively low temperature Used to

制御装置１８０は、温度検出手段１４０によって検出されるつなぎ部１６の温度に基づいて、冷却媒体Ｃ２の温度を調整するための制御手段であり、マイクロプロセッサ等から構成される制御回路、およびＲＯＭなどの読取り専用メモリやＲＡＭなどの高速のランダムアクセスメモリが配置される記憶部１８２を有し、温度調整手段１７０および温度検出手段１４０に接続されている。 The control device 180 is a control means for adjusting the temperature of the cooling medium C 2 based on the temperature of the connecting portion 16 detected by the temperature detection means 140, and includes a control circuit including a microprocessor and the ROM A storage unit 182 in which a high-speed random access memory such as a read-only memory or a RAM is arranged is connected to the temperature adjustment unit 170 and the temperature detection unit 140.

記憶部１８２は、温度調整手段１７０の制御プログラム、データベースが格納される記憶領域と、制御プログラムを実行するための作業領域とを有する。データベースは、連接部１５を焼入れ温度まで高周波加熱する際における、つなぎ部１６の温度、小端部１８の温度、冷却ブロック１５２の温度、および冷却媒体Ｃ２の温度の相互関係を示している温度データを含んでいる。 The storage unit 182 has a storage area for storing the control program and database of the temperature adjusting unit 170, and a work area for executing the control program. Database, definitive when the high-frequency heating the connecting portion 15 to the quenching temperature, the temperature of the connecting portion 16, the temperature of the small end portion 18, the temperature of the cooling block 152, and shows a temperature interrelationship of the cooling medium C 2 are temperature Contains data.

温度データは、例えば、ワーク１０を実際に使用し、高周波発生装置１２６の作動条件や、冷却媒体Ｃ２の温度を変更したテストによって、つなぎ部１６の温度、小端部１８の温度、冷却ブロック１５２の温度の経時変化を実測することで、取得される。 For example, the temperature data is obtained by actually using the work 10 and changing the operating conditions of the high-frequency generator 126 and the temperature of the cooling medium C 2 , and the temperature of the connecting portion 16, the temperature of the small end 18, and the cooling block. It is acquired by actually measuring the change with time in the temperature of 152.

制御装置１８０は、温度検出手段１４０によって検出されるつなぎ部１６の温度に基づき、データベースを利用し、小端部１８の温度を適正に維持するための冷却媒体Ｃ２の温度を取得し、温度調整手段１７０を制御する。温度調整手段１７０は、制御装置１８０の指示にしたがい、冷却媒体Ｃ２の温度を適正な値に維持する。 Controller 180, based on the temperature of the connecting part 16 detected by the temperature detecting means 140, using the database, it acquires the temperature of the cooling medium C 2 to properly maintain the temperature of the small end portion 18, the temperature The adjusting means 170 is controlled. Temperature adjusting means 170 in accordance with an instruction of the controller 180 to maintain the temperature of the cooling medium C 2 to an appropriate value.

したがって、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。特に、つなぎ部１６の検出温度に基づいて、冷却媒体Ｃ２の温度を自動的に微調整する場合、寸法バラツキが大きい鍛造素材がワーク１０として適用される場合であっても、良好な精度かつ安定した焼入れ範囲を確保でき、また、多品種少量生産に容易に対応することが可能である。 Therefore, it is possible to avoid a region near the boundary of the connecting portion 15 from becoming a non-quenched state and to obtain a predetermined quenching range with certainty. In particular, when the temperature of the cooling medium C 2 is automatically finely adjusted based on the detected temperature of the connecting portion 16, even when a forging material having a large dimensional variation is applied as the workpiece 10, excellent accuracy and A stable quenching range can be secured, and it is possible to easily cope with high-mix low-volume production.

次に、実施の形態１に係る高周波熱処理方法を説明する。図４は、実施の形態１に係る高周波熱処理方法の加熱工程における温度制御を説明するためのフローチャートである。   Next, the high frequency heat treatment method according to Embodiment 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining temperature control in the heating process of the high frequency heat treatment method according to the first embodiment.

まず、ワーク１０が、コイニング工程から焼入れ工程に投入される。アクチュエータ１１４は、チャック部１１２を駆動し、大端部１１を把持および固定する。連接部１５は、誘導加熱コイル１２４の内側に位置決めされる。   First, the workpiece 10 is put into the quenching process from the coining process. The actuator 114 drives the chuck portion 112 to grip and fix the large end portion 11. The connecting portion 15 is positioned inside the induction heating coil 124.

アクチュエータ１６３は、冷却ブロック１５２を駆動し、小端部１８の側面に当接させる。電磁弁１６６が開に設定され、ポンプ１６７は、冷却ブロック１５２に向かって冷却媒体Ｃ２の圧送を開始する。冷却ブロック１５２は、小端部１８と当接するように配置されているため、伝熱によって、小端部１８を冷却し、温度上昇を抑制する。 The actuator 163 drives the cooling block 152 to contact the side surface of the small end portion 18. The solenoid valve 166 is set to open, and the pump 167 starts pumping the cooling medium C 2 toward the cooling block 152. Since the cooling block 152 is disposed so as to come into contact with the small end portion 18, the small end portion 18 is cooled by heat transfer and the temperature rise is suppressed.

制御装置１８０は、記憶部１８２に格納されているデータベースを利用し、つなぎ部１６および冷却媒体Ｃ２の基準温度を取得する。 The controller 180 utilizes the database stored in the storage unit 182, acquires the reference temperature of the connecting portion 16 and the coolant C 2.

つなぎ部１６および冷却媒体Ｃ２の基準温度は、小端部１８の温度が、Ａ３変態点以下に維持され、かつ、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることを可能とする、つなぎ部１６および冷却媒体Ｃ２の温度の計算値である。 Reference temperature of the connecting portion 16 and the cooling medium C 2 is to avoid that the temperature of the small end portion 18 is maintained below A 3 transformation point, and the boundary region near the connection portion 15, a non-hardening state, This is a calculated value of the temperature of the joint 16 and the cooling medium C 2 that makes it possible to reliably obtain a predetermined quenching range.

温度調整手段１７０は、制御装置１８０によって制御され、冷却媒体Ｃ２の温度を、基準温度に一致させる。 Temperature adjusting means 170 is controlled by the controller 180, the temperature of the cooling medium C 2, to match the reference temperature.

温度検出手段１４０は、制御装置１８０に対し、つなぎ部１６の検出温度の送信を、開始する。一方、高周波発生装置１２６は、誘導加熱コイル１２４に電流を流し、連接部１５の加熱を開始する。   The temperature detection unit 140 starts transmission of the detected temperature of the connecting unit 16 to the control device 180. On the other hand, the high-frequency generator 126 passes a current through the induction heating coil 124 and starts heating the connecting portion 15.

制御装置１８０は、つなぎ部１６の検出温度を受信すると（Ｓ１０１）、つなぎ部１６の基準温度と比較する（Ｓ１０２）。   When receiving the detected temperature of the connecting portion 16 (S101), the control device 180 compares the detected temperature with the reference temperature of the connecting portion 16 (S102).

つなぎ部１６の検出温度と基準温度とが一致する場合、プロセスは、急冷工程に移行する。   If the detected temperature of the joint 16 matches the reference temperature, the process proceeds to a rapid cooling process.

一方、例えば、ワーク１０の寸法バラツキに基づき、つなぎ部１６の検出温度と基準温度とが異なる場合、制御装置１８０は、記憶部１８２に格納されているデータベースを利用し、つなぎ部１６の検出温度に対応する小端部１８の修正温度、小端部１８の修正温度を得るために必要とされる冷却ブロック１５２の修正温度、冷却ブロック１５２の修正温度を得るために必要とされる冷却媒体Ｃ２の修正温度を、順次算出する（Ｓ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０５）。 On the other hand, for example, when the detected temperature of the connecting portion 16 is different from the reference temperature based on the dimensional variation of the workpiece 10, the control device 180 uses the database stored in the storage unit 182 to detect the detected temperature of the connecting portion 16. , The correction temperature of the cooling block 152 required to obtain the correction temperature of the small end 18, the cooling medium C required to obtain the correction temperature of the cooling block 152 The correction temperature of 2 is sequentially calculated (S103, S104, S105).

温度調整手段１７０は、制御装置１８０によって制御され、冷却媒体Ｃ２の温度を、修正温度に一致させることで、小端部１８の温度を適正に維持し（Ｓ１０６）、その後、プロセスは、急冷工程に移行する。 Temperature adjusting means 170 is controlled by the controller 180, the temperature of the cooling medium C 2, by matching the corrected temperature, properly maintaining the temperature of the small end portion 18 (S106), then the process is quenched Move to the process.

急冷工程においては、電磁弁１３６が開に設定され、ポンプ１３７は、ジャケット１３３に対する冷却媒体Ｃ１の供給を開始する。ジャケット１３３のノズル１３４は、把持手段によって固定されたワーク１０の連接部１５に向かって、冷却媒体Ｃ１を噴射する。 In the rapid cooling process, the solenoid valve 136 is set to open, and the pump 137 starts supplying the cooling medium C 1 to the jacket 133. Nozzle 134 of the jacket 133, toward the connecting portion 15 of the fixed work 10 by the gripping means, for injecting the cooling medium C 1.

冷却媒体Ｃ１は、加熱手段によって焼入れ温度に到達した連接部１５を、適当な冷却速度で急冷し、結晶構造を変えて、硬化させる。この際、小端部１８の温度は、Ａ３変態点以下に維持されており、かつ、連接部１５の境界近傍領域の温度は、焼入れ温度に確実に到達している。 The cooling medium C 1 rapidly hardens the connecting portion 15 that has reached the quenching temperature by the heating means at an appropriate cooling rate, changes the crystal structure, and is cured. At this time, the temperature of the small end portion 18 is maintained below A 3 transformation point, and the temperature near the boundary region of the connecting portion 15 is reliably reached quenching temperature.

したがって、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲が確実に得される。特に、つなぎ部１６の検出温度に基づいて、冷却媒体Ｃ２の温度を自動的に微調整しているため、量産ラインにおいて、寸法バラツキが大きい鍛造素材からなるワーク１０が適用される場合であっても、良好な精度かつ安定した焼入れ範囲が確保され、また、多品種少量生産に容易に対応することが可能である。 Therefore, a region near the boundary of the connecting portion 15 is prevented from being in a non-quenched state, and a predetermined quenching range is reliably obtained. In particular, there if based on the detected temperature of the connecting portion 16, because it automatically fine tune the temperature of the cooling medium C 2, in a mass-production line, the workpiece 10 consisting of a large forged material dimensional variations is applied However, good accuracy and a stable quenching range are ensured, and it is possible to easily cope with small-lot production of various varieties.

以上のように、実施の形態１は、焼入れを必要とする連接部（第１部位）１５に隣接しかつ焼入れが不要である小端部（第２部位）１８を有するワーク（加工物）１０において、焼入れ範囲を安定化させることが可能である高周波熱処理方法および高周波熱処理装置を、提供することができる。   As described above, in the first embodiment, the workpiece (workpiece) 10 having the small end portion (second portion) 18 adjacent to the connecting portion (first portion) 15 that requires quenching and does not require quenching. In the above, it is possible to provide a high-frequency heat treatment method and a high-frequency heat treatment apparatus capable of stabilizing the quenching range.

なお、寸法バラツキに基づく小端部１８の温度の微調整は、冷却媒体Ｃ２の温度の変更に基づくことに限定されず、冷却媒体Ｃ２の供給量の変更や、冷却媒体Ｃ２の温度および供給量の両者の変更に基づくことも可能である。 Incidentally, the fine adjustment of the temperature of the small end portion 18 based on the variation in dimension is not limited to be based on the change of the temperature of the cooling medium C 2, the supply amount of change or the cooling medium C 2, the temperature of the cooling medium C 2 It is also possible to be based on changes in both the supply quantity and the supply quantity.

次に、実施の形態２を説明する。図５は、実施の形態２に係る高周波熱処理装置を説明するための概略図、図６は、図５に示されるカバー部を説明するための側面図、図７は、図５に示されるカバー部を説明するための平面図である。   Next, a second embodiment will be described. 5 is a schematic diagram for explaining the high-frequency heat treatment apparatus according to the second embodiment, FIG. 6 is a side view for explaining the cover part shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a cover shown in FIG. It is a top view for demonstrating a part.

実施の形態２は、急冷工程において小端部１８の温度を調整する点で、加熱工程において小端部１８の温度を調整する実施の形態１と概して異なる。詳述すると、高周波熱処理装置２００は、把持手段、焼入れ手段、温度検出手段２４０、および焼入れ防止手段を有する。   The second embodiment is generally different from the first embodiment in which the temperature of the small end 18 is adjusted in the heating process in that the temperature of the small end 18 is adjusted in the rapid cooling process. More specifically, the induction heat treatment apparatus 200 includes a gripping unit, a quenching unit, a temperature detection unit 240, and a quenching prevention unit.

把持手段は、ワーク１０を固定するために使用され、チャック部２１２，２１７と、チャック部２１２，２１７を駆動するためのアクチュエータ２１４，２１９とを有する。チャック部２１２は、アクチュエータ２１４によって駆動され、大端部１１を把持するために使用される。チャック部２１７は、アクチュエータ２１９によって駆動され、小端部１８を把持するために使用される。   The gripping means is used for fixing the workpiece 10, and includes chuck portions 212 and 217 and actuators 214 and 219 for driving the chuck portions 212 and 217. The chuck portion 212 is driven by the actuator 214 and is used for gripping the large end portion 11. The chuck portion 217 is driven by an actuator 219 and is used to grip the small end portion 18.

焼入れ手段は、連接部１５を、所定の焼入れ温度まで高周波加熱するための加熱手段、および、加熱手段によって焼入れ温度に到達した連接部１５を、急冷するための急冷手段を有する。   The quenching means includes a heating means for high-frequency heating the connecting portion 15 to a predetermined quenching temperature, and a rapid cooling means for rapidly cooling the connecting portion 15 that has reached the quenching temperature by the heating means.

加熱手段は、誘導加熱コイル２２４および高周波発生装置２２６を有する。誘導加熱コイル２２４は、把持手段によって固定されたワーク１０の連接部１５が挿入される。高周波発生装置２２６は、誘導加熱コイル２２４に接続されており、誘導加熱コイル２２４に電流を流すことによって、連接部１５を加熱し、Ａ３変態点以上の焼入れ温度に到達させることが可能である。 The heating means includes an induction heating coil 224 and a high frequency generator 226. The induction heating coil 224 is inserted with the connecting portion 15 of the work 10 fixed by gripping means. High-frequency generator 226 is connected to the induction heating coil 224, by applying a current to the induction heating coil 224 to heat the connecting portion 15, it is possible to reach the A 3 transformation point or above the hardening temperature .

急冷手段は、把持手段によって固定されたワーク１０の連接部１５に向かって、冷却媒体Ｃ１を噴射するためのノズル２３４が配置されるジャケット２３３と、ジャケット２３３に冷却媒体Ｃ１を供給するための配管系２３５とを有する。 The rapid cooling means supplies the cooling medium C 1 to the jacket 233 in which the nozzle 234 for injecting the cooling medium C 1 is arranged toward the connecting portion 15 of the workpiece 10 fixed by the gripping means. Piping system 235.

配管系２３５は、冷却媒体Ｃ１を保持するタンク２３９に連結されており、タンク２３９からの冷却媒体Ｃ１を圧送するためのポンプ２３７、冷却媒体Ｃ１の圧力を調整するためのレギュレータ２３８、および、冷却媒体Ｃ１の供給を適宜停止のための電磁弁２３６が配置されている。 Piping system 235, the cooling medium C 1 is connected to a tank 239 for holding a pump 237 for pumping the cooling medium C 1 from the tank 239, a regulator 238 for adjusting the pressure of the cooling medium C 1, and, an electromagnetic valve 236 for appropriately stopping the supply of the cooling medium C 1 is disposed.

配管系２３５は、冷却媒体Ｃ１をジャケット２３３に供給することで、加熱手段によって焼入れ温度に到達した連接部１５を、適当な冷却速度で急冷し、結晶構造を変えて、硬化させるために、使用される。 Piping system 235, by supplying the cooling medium C 1 to the jacket 233, a connecting portion 15 having reached the hardening temperature by the heating means, and quenched with a suitable cooling rate, by changing the crystal structure, to cure, used.

温度検出手段２４０は、放射温度計からなり、連接部１５と小端部１８との境界に位置するつなぎ部１６の温度を、非接触式に検出するために使用される。   The temperature detection means 240 is composed of a radiation thermometer, and is used to detect the temperature of the connecting portion 16 located at the boundary between the connecting portion 15 and the small end portion 18 in a non-contact manner.

焼入れ防止手段は、小端部１８の結晶構造を維持するための冷却速度調整手段を有し、焼入れ温度に到達した連接部１５を急冷手段によって急冷する際、温度検出手段２４０によって検出されるつなぎ部１６の温度に基づいて、小端部１８の温度を調整し、小端部１８の冷却速度を低下させるために使用される。   The quenching prevention means has a cooling rate adjusting means for maintaining the crystal structure of the small end portion 18, and is a linkage detected by the temperature detection means 240 when the connecting portion 15 that has reached the quenching temperature is quenched by the quenching means. Based on the temperature of the part 16, it is used to adjust the temperature of the small end 18 and reduce the cooling rate of the small end 18.

つまり、冷却速度調整手段は、焼入れ温度に到達した連接部１５を、急冷手段によって急冷する際、小端部１８の冷却速度が、焼入れに必要とされる冷却速度に到達しないように、小端部１８の温度を調整することができる。したがって、連接部１５の境界近傍領域を確実に急冷し、十分な冷却速度を達成することで、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。   In other words, the cooling rate adjusting means has a small end so that the cooling rate of the small end portion 18 does not reach the cooling rate required for quenching when the connecting portion 15 that has reached the quenching temperature is rapidly cooled by the quenching means. The temperature of the part 18 can be adjusted. Therefore, by reliably quenching the region near the boundary of the connecting portion 15 and achieving a sufficient cooling rate, the region near the boundary of the connecting portion 15 is prevented from becoming non-quenched, and the predetermined quenching range is ensured. It is possible to obtain.

冷却速度調整手段は、チャック部２１７に取付けられるカバー部２５２、カバー部２５２の周囲に配置されるノズル２６３、ノズル２６３に圧縮気体Ｇを供給するための配管系２６５、圧縮気体Ｇの圧力を制御するための制御装置２８０を有する。圧縮気体Ｇは、例えば、空気である。   The cooling rate adjusting means controls the cover portion 252 attached to the chuck portion 217, the nozzle 263 disposed around the cover portion 252, the piping system 265 for supplying the compressed gas G to the nozzle 263, and the pressure of the compressed gas G A control device 280 for performing the operation. The compressed gas G is air, for example.

カバー部２５２は、小端部１８の周囲を覆うように配置される１対の半割りパーツ２５３，２５６からなる。半割りパーツ２５３，２５６は、誘導加熱を避けるため非導電性材料から形成され、平滑な端面２５４，２５７および端面２５４，２５７に配置される凹部２５５，２５８を有する。非導電性材料は、セラミックや、適当な耐熱性を有するエンジニアリングプラスチックである。端面２５４，２５７は、互いに当接させることで、密着し、凹部２５５，２５８の内面形状は、一体として、小端部１８の外周形状に一致する。   The cover part 252 includes a pair of half parts 253 and 256 arranged so as to cover the periphery of the small end part 18. The half parts 253 and 256 are made of a non-conductive material to avoid induction heating, and have smooth end surfaces 254 and 257 and concave portions 255 and 258 disposed on the end surfaces 254 and 257. The non-conductive material is ceramic or engineering plastic having appropriate heat resistance. The end surfaces 254 and 257 are brought into close contact with each other, and the inner surface shape of the recesses 255 and 258 integrally matches the outer peripheral shape of the small end portion 18.

小端部１８を、凹部２５５，２５８に配置し、端面２５４，２５７を、互いに当接させる場合、カバー部２５２は、小端部１８を密着して覆うため、焼入れ温度に到達した連接部１５を急冷するために噴射される冷却媒体Ｃ１は、小端部１８と接触することが妨げられる。つまり、小端部１８に向かって飛散あるいは流れ落ちる冷却媒体Ｃ１と、小端部１８との間の伝熱が妨げられ、小端部１８の温度低下が抑制されることで、小端部１８の冷却速度を緩やかとすることが可能である。 When the small end portion 18 is disposed in the concave portions 255 and 258 and the end surfaces 254 and 257 are brought into contact with each other, the cover portion 252 covers the small end portion 18 in close contact with each other. The cooling medium C 1 sprayed to rapidly cool is prevented from coming into contact with the small end 18. That is, the heat transfer between the cooling medium C 1 that scatters or flows down toward the small end 18 and the small end 18 is hindered, and the temperature drop of the small end 18 is suppressed, thereby reducing the small end 18. It is possible to slow down the cooling rate.

したがって、急冷工程において、連接部１５の結晶構造を変化させ、硬化させる際に、小端部１８の冷却速度を適宜調整することで、小端部１８の結晶構造を維持し、硬化を引き起こさないように、制御することが可能である。   Therefore, in the rapid cooling process, when the crystal structure of the connecting portion 15 is changed and cured, the crystal structure of the small end portion 18 is maintained by appropriately adjusting the cooling rate of the small end portion 18 and does not cause curing. It is possible to control.

ノズル２６３は、カバー部２５２の周囲に圧縮気体Ｇを噴射するための噴射手段である。圧縮気体Ｇは、焼入れ温度に到達した連接部１５を急冷するために噴射される冷却媒体Ｃ１と、カバー部２５２との接触を抑制し、伝熱を妨げる。したがって、カバー部２５２の温度を制御することが可能である。一方、カバー部２５２は、小端部１８と密着しているため、カバー部２５２の温度は、小端部１８の温度に影響を与える。つまり、ノズル２６３から噴射される圧縮気体Ｇを利用し、小端部１８の冷却速度を調整することが可能である。 The nozzle 263 is an injection unit for injecting the compressed gas G around the cover portion 252. Compressed gas G includes a cooling medium C 1 injected to quench the connecting portion 15 reaches the hardening temperature to suppress the contact between the cover portion 252 prevents heat transfer. Therefore, the temperature of the cover part 252 can be controlled. On the other hand, since the cover portion 252 is in close contact with the small end portion 18, the temperature of the cover portion 252 affects the temperature of the small end portion 18. That is, it is possible to adjust the cooling rate of the small end portion 18 using the compressed gas G injected from the nozzle 263.

なお、圧縮気体Ｇは、カバー部２５２の温度を低下させるため、小端部１８を経由する連接部１５からの伝熱に基づくカバー部２５２の熱劣化を、抑制する機能も有する。   Note that the compressed gas G also has a function of suppressing thermal deterioration of the cover portion 252 based on heat transfer from the connecting portion 15 via the small end portion 18 in order to reduce the temperature of the cover portion 252.

配管系２６５は、圧縮気体Ｇを生成するためのコンプレッサ２６７に連結されており、圧縮気体Ｇの圧力を調整するためのレギュレータ（圧力調整手段）２７０、圧縮気体Ｇの供給を適宜停止のための電磁弁２６６が配置されている。   The piping system 265 is connected to a compressor 267 for generating the compressed gas G, a regulator (pressure adjusting means) 270 for adjusting the pressure of the compressed gas G, and stopping the supply of the compressed gas G appropriately. A solenoid valve 266 is disposed.

制御装置２８０は、温度検出手段２４０によって検出されるつなぎ部１６の温度に基づいて、圧縮気体Ｇの圧力を調整するための制御手段であり、マイクロプロセッサ等から構成される制御回路、およびＲＯＭなどの読取り専用メモリやＲＡＭなどの高速のランダムアクセスメモリが配置される記憶部２８２を有し、レギュレータ２７０および温度検出手段２４０に接続されている。   The control device 280 is a control unit for adjusting the pressure of the compressed gas G based on the temperature of the connecting portion 16 detected by the temperature detection unit 240, and includes a control circuit including a microprocessor, a ROM, and the like The storage unit 282 in which a high-speed random access memory such as a read-only memory or a RAM is arranged is connected to the regulator 270 and the temperature detection means 240.

記憶部２８２は、レギュレータ２７０の制御プログラム、データベースが格納される記憶領域と、制御プログラムを実行するための作業領域とを有する。データベースは、焼入れ温度に到達したワーク１０の連接部１５を急冷する際における、温度−圧力データおよび冷却速度データを含んでいる。   The storage unit 282 has a storage area for storing the control program and database of the regulator 270, and a work area for executing the control program. The database includes temperature-pressure data and cooling rate data when the connecting portion 15 of the workpiece 10 that has reached the quenching temperature is rapidly cooled.

温度−圧力データは、つなぎ部１６の温度、小端部１８の温度およびカバー部２５２の温度と、圧縮気体Ｇの圧力との相互関係を示しているデータである。冷却速度データは、温度−圧力データの計時変化に基づいて算出される、つなぎ部１６、小端部１８およびカバー部２５２における冷却速度のデータである。   The temperature-pressure data is data indicating the correlation between the temperature of the connecting portion 16, the temperature of the small end portion 18, the temperature of the cover portion 252, and the pressure of the compressed gas G. The cooling rate data is data on the cooling rate at the connecting portion 16, the small end portion 18, and the cover portion 252, which is calculated based on the time change of the temperature-pressure data.

温度−圧力データおよび冷却速度データは、例えば、ワーク１０を実際に使用し、高周波発生装置２２６の作動条件や、圧縮気体Ｇの圧力を変更したテストによって、つなぎ部１６の温度、小端部１８の温度、カバー部２５２の温度の経時変化を実測することで、取得される。   For example, the temperature-pressure data and the cooling rate data are obtained by actually using the workpiece 10 and changing the operating conditions of the high-frequency generator 226 and the pressure of the compressed gas G, and the temperature of the connecting portion 16 and the small end portion 18. And the change with time in the temperature of the cover portion 252 are actually measured.

制御装置２８０は、温度検出手段２４０によって検出されるつなぎ部１６の温度に基づき、データベースを利用し、小端部１８の冷却速度を適正に維持するための圧縮気体Ｇの圧力を取得し、レギュレータ２７０を制御する。レギュレータ２７０は、制御装置２８０の指示にしたがい、圧縮気体Ｇの圧力を適正な値に維持する。   The control device 280 obtains the pressure of the compressed gas G for properly maintaining the cooling rate of the small end portion 18 based on the temperature of the connecting portion 16 detected by the temperature detecting means 240 and using the database, and the regulator 270 is controlled. The regulator 270 maintains the pressure of the compressed gas G at an appropriate value according to an instruction from the control device 280.

したがって、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。特に、つなぎ部１６の検出温度に基づいて、圧縮気体Ｇの圧力を自動的に微調整可能で有るため、量産ラインにおいて、寸法バラツキが大きい鍛造素材からなるワーク１０が適用される場合であっても、良好な精度かつ安定した焼入れ範囲を確保でき、また、多品種少量生産に容易に対応することが可能である。   Therefore, it is possible to avoid a region near the boundary of the connecting portion 15 from becoming a non-quenched state and to obtain a predetermined quenching range with certainty. In particular, since the pressure of the compressed gas G can be automatically finely adjusted based on the detected temperature of the connecting portion 16, a workpiece 10 made of a forging material having large dimensional variation is applied in a mass production line. However, it is possible to secure a good accuracy and a stable quenching range, and it is possible to easily cope with a variety of small-quantity production.

次に、実施の形態２に係る高周波熱処理方法を説明する。図８は、実施の形態２に係る高周波熱処理方法の急冷工程における温度制御を説明するためのフローチャートである。   Next, the high frequency heat treatment method according to Embodiment 2 will be described. FIG. 8 is a flowchart for explaining temperature control in the rapid cooling process of the high-frequency heat treatment method according to the second embodiment.

まず、ワーク１０が、鍛造工程から焼入れ工程に投入される。アクチュエータ２１４，２１９は、チャック部２１２，２１７を駆動し、大端部１１および小端部１８を把持し、固定する。連接部１５は、誘導加熱コイル２２４の内側に位置決めされる。この際、チャック部２１７に取付けられているカバー部２５２は、小端部１８に密着しかつ覆うように配置される。   First, the workpiece 10 is put into the quenching process from the forging process. The actuators 214 and 219 drive the chuck portions 212 and 217 to grip and fix the large end portion 11 and the small end portion 18. The connecting portion 15 is positioned inside the induction heating coil 224. At this time, the cover portion 252 attached to the chuck portion 217 is disposed so as to be in close contact with and cover the small end portion 18.

高周波発生装置２２６は、誘導加熱コイル２２４に電流を流し、連接部１５の加熱を開始する。この際、実施の形態１の場合と異なり、小端部１８の温度は、特に、調整されない。   The high frequency generator 226 causes a current to flow through the induction heating coil 224 and starts heating the connecting portion 15. At this time, unlike the case of the first embodiment, the temperature of the small end portion 18 is not particularly adjusted.

その後、ワーク１０の連接部１５が焼入れ温度に到達すると、プロセスは、急冷工程に移行する。   Then, when the connection part 15 of the workpiece | work 10 reaches quenching temperature, a process will transfer to a rapid cooling process.

急冷工程においては、電磁弁２３６が開に設定され、ポンプ２３７は、ジャケット２３３に対する冷却媒体Ｃ１の供給を開始する。ジャケット２３３のノズル２３４は、把持手段によって固定されたワーク１０の連接部１５に向かって、冷却媒体Ｃ１を噴射する。 In the quenching step, is set a solenoid valve 236 is opened, the pump 237 starts the supply of the cooling medium C 1 for the jacket 233. Nozzle 234 of the jacket 233, toward the connecting portion 15 of the fixed work 10 by the gripping means, for injecting the cooling medium C 1.

冷却媒体Ｃ１は、ワーク１０の連接部１５を、適当な冷却速度で急冷し、結晶構造を変えて、硬化させる。この際、カバー部２５２は、小端部１８を密着して覆っているため、飛散あるいは流れ落ちる冷却媒体Ｃ１は、小端部１８と直接接触しないため、小端部１８の冷却速度は、連接部１５に比べ、穏やかとなる。 Coolant C 1 is the connecting portion 15 of the workpiece 10, and quenched with a suitable cooling rate, by changing the crystal structure is cured. At this time, since the cover portion 252 covers the small end portion 18 in close contact with each other, the cooling medium C 1 that scatters or flows does not come into direct contact with the small end portion 18. Compared to part 15, it becomes calmer.

一方、制御装置１８０は、記憶部１８２に格納されているデータベースを利用し、つなぎ部１６の基準温度および圧縮気体Ｇの基準圧力を取得する。   On the other hand, the control device 180 uses the database stored in the storage unit 182 to acquire the reference temperature of the connecting unit 16 and the reference pressure of the compressed gas G.

つなぎ部１６の基準温度および圧縮気体Ｇの基準圧力は、小端部１８が非焼入れ状態に維持され、かつ、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避けることを可能とする、つなぎ部１６の温度および圧縮気体Ｇの圧力の計算値である。   The reference temperature of the joint portion 16 and the reference pressure of the compressed gas G can prevent the small end portion 18 from being kept in a non-quenched state and avoiding the region near the boundary of the connecting portion 15 from being in a non-hardened state. This is a calculated value of the temperature of the connecting portion 16 and the pressure of the compressed gas G.

レギュレータ２７０は、制御装置２８０によって制御され、カバー部２５２の周囲に配置されるノズル２６３に供給される圧縮気体Ｇの圧力を、基準圧力に一致させる。   The regulator 270 is controlled by the control device 280 to make the pressure of the compressed gas G supplied to the nozzles 263 arranged around the cover portion 252 coincide with the reference pressure.

温度検出手段２４０は、制御装置２８０に対し、つなぎ部１６の検出温度の送信を、開始する。制御装置２８０は、つなぎ部１６の検出温度を受信すると（Ｓ２０１）、基準温度と比較する（Ｓ２０２）。   The temperature detection unit 240 starts transmission of the detected temperature of the connection unit 16 to the control device 280. When the control device 280 receives the detected temperature of the connecting portion 16 (S201), the control device 280 compares it with the reference temperature (S202).

つなぎ部１６の検出温度と基準温度とが一致する場合、プロセスは、Ｓ２０８に移行する。   If the detected temperature of the connecting portion 16 matches the reference temperature, the process proceeds to S208.

一方、例えば、ワーク１０の寸法バラツキに基づき、つなぎ部１６の検出温度と基準温度とが異なる場合、制御装置２８０は、記憶部２８２に格納されているデータベースを利用し、つなぎ部１６の検出温度に対応するつなぎ部１６の修正冷却速度、つなぎ部１６の修正冷却速度を得るために必要とされる小端部１８の修正冷却速度、小端部１８の修正冷却速度を得るために必要とされるカバー部２５２の修正冷却速度、カバー部２５２の修正冷却速度を得るために必要とされる圧縮気体Ｇの修正圧力を、順次算出する（Ｓ２０３，Ｓ２０４，Ｓ２０５，Ｓ２０６）。   On the other hand, for example, when the detected temperature of the connecting portion 16 is different from the reference temperature based on the dimensional variation of the workpiece 10, the control device 280 uses the database stored in the storage unit 282 to detect the detected temperature of the connecting portion 16. Required to obtain the corrected cooling rate of the small end 18 and the corrected cooling rate of the small end 18 required to obtain the corrected cooling rate of the joint 16 corresponding to The corrected cooling rate of the cover portion 252 and the corrected pressure of the compressed gas G required to obtain the corrected cooling rate of the cover portion 252 are sequentially calculated (S203, S204, S205, S206).

レギュレータ２７０は、制御装置２８０によって制御され、圧縮気体Ｇの圧力を、修正圧力に一致させると（Ｓ２０７）、プロセスは、Ｓ２０８に移行する。   The regulator 270 is controlled by the control device 280, and when the pressure of the compressed gas G matches the corrected pressure (S207), the process proceeds to S208.

Ｓ２０８においては、電磁弁２６６は開に設定され、カバー部２５２の周囲に配置されるノズル２６３から、圧縮気体Ｇの噴射が開始される。   In S <b> 208, the electromagnetic valve 266 is set to open, and the injection of the compressed gas G is started from the nozzles 263 arranged around the cover portion 252.

圧縮気体Ｇの圧力は、以上のように設定されるため、小端部１８を非焼入れ状態に維持し、かつ、連接部１５の境界近傍領域は、焼入れに必要とされる適切な冷却速度が、得られる。つまり、連接部１５の境界近傍領域が、非焼入れ状態となることを避け、所定の焼入れ範囲を確実に得ることが可能である。特に、つなぎ部１６の検出温度に基づいて、圧縮気体Ｇの圧力を自動的に微調整しているため、量産ラインにおいて、寸法バラツキが大きい鍛造素材からなるワーク１０が適用される場合であっても、良好な精度かつ安定した焼入れ範囲が確保され、また、多品種少量生産に容易に対応することが可能である。   Since the pressure of the compressed gas G is set as described above, the small end portion 18 is maintained in a non-quenched state, and the region near the boundary of the connecting portion 15 has an appropriate cooling rate required for quenching. ,can get. That is, it is possible to avoid a non-quenched state in the region near the boundary of the connecting portion 15 and to reliably obtain a predetermined quenching range. In particular, since the pressure of the compressed gas G is automatically finely adjusted based on the detected temperature of the connecting portion 16, a workpiece 10 made of a forging material having large dimensional variation is applied in a mass production line. However, good accuracy and a stable quenching range are ensured, and it is possible to easily cope with small-lot production of various varieties.

以上のように、実施の形態２は、焼入れを必要とする連接部（第１部位）１５に隣接しかつ焼入れが不要である小端部（第２部位）１８を有するワーク（加工物）１０において、焼入れ範囲を安定化させることが可能である高周波熱処理方法および高周波熱処理装置を、提供することができる。   As described above, in the second embodiment, the workpiece (workpiece) 10 having the small end portion (second portion) 18 adjacent to the connecting portion (first portion) 15 that requires quenching and does not require quenching. In the above, it is possible to provide a high-frequency heat treatment method and a high-frequency heat treatment apparatus capable of stabilizing the quenching range.

なお、寸法バラツキに基づく小端部１８の温度の微調整は、圧縮気体Ｇの圧力の変更に基づくことに限定されず、圧縮気体Ｇの供給量の変更や、圧縮気体Ｇの圧力および供給量の両者の変更に基づくことも可能である。   Note that the fine adjustment of the temperature of the small end portion 18 based on the dimensional variation is not limited to the change in the pressure of the compressed gas G, but the change in the supply amount of the compressed gas G, the pressure and the supply amount of the compressed gas G, and the like. It is also possible to be based on the change of both.

カバー部２５２（半割りパーツ２５３，２５６）は、誘導加熱を避けるため非導電性材料から形成されているが、加熱工程の完了後に、カバー部２５２を配置する場合は、非導電性材料から形成されることに限定されない。   The cover part 252 (half parts 253, 256) is formed from a non-conductive material to avoid induction heating. However, when the cover part 252 is disposed after the heating process is completed, the cover part 252 is formed from a non-conductive material. It is not limited to being done.

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 embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.

例えば、ワーク１０の代表温度は、連接部１５と小端部１８との境界（つなぎ部１６）の温度を利用する形態に限定されず、小端部１８の温度を利用することも可能である。温度検出手段１４０．２４０は、接触式を適用することも可能である。   For example, the representative temperature of the workpiece 10 is not limited to a form in which the temperature at the boundary between the connecting portion 15 and the small end portion 18 (the connecting portion 16) is used, and the temperature at the small end portion 18 can also be used. . For the temperature detection means 140.240, a contact type can be applied.

大端部１１は、小端部１８と同様に第２部位であるが、小端部１８に比べて温度管理条件が緩やかであるため、小端部１８の温度のみを調整としているが、小端部１８および大端部１１の両方の温度を調整することも可能である。この場合、大端部１１と連接部１５との境界（つなぎ部１４）の温度を検出するための温度検出手段と、大端部１１用の焼入れ防止手段とを設けることが可能である。   The large end portion 11 is the second part as with the small end portion 18, but the temperature management conditions are gentler than that of the small end portion 18, so only the temperature of the small end portion 18 is adjusted. It is also possible to adjust the temperature of both the end 18 and the large end 11. In this case, it is possible to provide a temperature detecting means for detecting the temperature of the boundary (connecting portion 14) between the large end portion 11 and the connecting portion 15 and a quenching preventing means for the large end portion 11.

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に係る高周波熱処理装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the high frequency heat processing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る高周波熱処理方法の加熱工程における温度制御を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining temperature control in a heating step of the high-frequency heat treatment method according to Embodiment 1. 実施の形態２に係る高周波熱処理装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the high frequency heat processing apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 図５に示されるカバー部を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the cover part shown by FIG. 図５に示されるカバー部を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the cover part shown by FIG. 実施の形態２に係る高周波熱処理方法の急冷工程における温度制御を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining temperature control in a rapid cooling step of the high-frequency heat treatment method according to Embodiment 2.

符号の説明Explanation of symbols

１０・・ワーク、
１１・・大端部、
１２・・半円状部、
１４・・つなぎ部、
１５・・連接部、
１６・・つなぎ部、
１８・・小端部、
１９・・開口部、
１００・・高周波熱処理装置、
１１２・・チャック部、
１１４・・アクチュエータ、
１２４・・誘導加熱コイル、
１２６・・高周波発生装置、
１３３・・ジャケット、
１３４・・ノズル、
１３５・・配管系、
１３６・・電磁弁、
１３７・・ポンプ、
１３８・・レギュレータ、
１３９・・タンク、
１４０・・温度検出手段、
１５２・・冷却ブロック、
１６３・・アクチュエータ、
１６５・・配管系、
１６６・・電磁弁、
１６７・・ポンプ、
１６９・・タンク、
１８０・・制御装置、
１８２・・記憶部、
２００・・高周波熱処理装置、
２１２，２１７・・チャック部、
２１４，２１９・・アクチュエータ、
２２４・・誘導加熱コイル、
２２６・・高周波発生装置、
２３３・・ジャケット、
２３４・・ノズル、
２３５・・配管系、
２３６・・電磁弁、
２３７・・ポンプ、
２３８・・レギュレータ、
２３９・・タンク、
２４０・・温度検出手段、
２５２・・カバー部、
２５３，２５６・・半割りパーツ、
２５４，２５７・・端面、
２５５，２５８・・凹部、
２６３・・ノズル、
２６５・・配管系、
２６６・・電磁弁、
２６７・・コンプレッサ、
２７０・・レギュレータ、
２８０・・制御装置、
２８２・・記憶部
Ｃ１，Ｃ２・・冷却媒体、
Ｇ・・圧縮気体。 10. Work,
11. Large end,
12. Semi-circular part,
14. Connection part,
15. Connection part,
16. Connection part,
18. Small end,
19 .. opening,
100 ... High frequency heat treatment equipment,
112 .. Chuck part,
114 .. Actuator,
124 .. Induction heating coil,
126 .. High frequency generator,
133 ... jacket,
134 .. nozzle
135 ... Piping system
136 .. Solenoid valve,
137..pump,
138 .. regulator
139 tank
140 .. Temperature detection means,
152 .. Cooling block,
163 .. Actuator,
165 ... Piping system
166 .. Solenoid valve,
167 .. pump,
169 ... the tank,
180 .. Control device,
182..
200 ・ ・ High-frequency heat treatment equipment,
212, 217 .. chuck part,
214, 219.. Actuator,
224 .. Induction heating coil,
226 .. High frequency generator,
233 ... jacket,
234 .. Nozzle,
235 ... Piping system
236 .. Solenoid valve,
237 .. Pump
238. Regulator
239 ... the tank,
240 .. temperature detection means,
252 .. cover part,
253,256 ・ ・ Split parts,
254, 257 .. end face,
255, 258 .. Recess,
263 .. nozzle
265 ... Piping system
266 .. Solenoid valve,
267 ・ Compressor,
270 .. Regulator,
280 .. Control device,
282 .. storage unit C 1 , C 2 .
G ... Compressed gas.

Claims (30)

焼入れを必要とする第１部位および前記第１部位に隣接しかつ焼入れが不要である第２部位を有する加工物の高周波熱処理方法であって、
前記第１部位を焼入れする際、前記加工物の代表温度の検出に基づいて、前記第２部位の温度を調整することによって、前記第２部位を非焼入れ状態に維持する
ことを特徴とする高周波熱処理方法。 A high-frequency heat treatment method for a workpiece having a first part that requires quenching and a second part that is adjacent to the first part and that does not require quenching,
When quenching the first part, the second part is maintained in a non-quenched state by adjusting the temperature of the second part based on detection of a representative temperature of the workpiece. Heat treatment method. 前記焼入れは、前記第１部位を、焼入れ温度まで高周波加熱するための加熱工程および高周波加熱によって焼入れ温度に到達した前記第１部位を、急冷するための急冷工程を有することを特徴とする請求項１に記載の高周波熱処理方法。   The quenching includes a heating step for high-frequency heating the first portion to a quenching temperature and a rapid cooling step for rapidly cooling the first portion that has reached the quenching temperature by high-frequency heating. 2. The high frequency heat treatment method according to 1. 前記加熱工程において、前記第２部位の温度は、前記代表温度に基づいて、変態点以下に維持されるように調整されることを特徴とする請求項２に記載の高周波熱処理方法。   3. The high-frequency heat treatment method according to claim 2, wherein in the heating step, the temperature of the second portion is adjusted based on the representative temperature so as to be maintained below the transformation point. 前記加熱工程において、前記第２部位と当接するように配置される非導電性の冷却ブロックに対する伝熱によって、前記第２部位の温度は、変態点以下に維持されることを特徴とする請求項３に記載の高周波熱処理方法。   The temperature of the second part is maintained at a temperature equal to or lower than the transformation point by heat transfer to the non-conductive cooling block arranged to contact the second part in the heating step. 4. The high frequency heat treatment method according to 3. 前記冷却ブロックは、冷却媒体が流れる通路を有することを特徴とする請求項４に記載の高周波熱処理方法。   5. The induction heat treatment method according to claim 4, wherein the cooling block has a passage through which a cooling medium flows. 前記冷却媒体の温度は、前記代表温度に基づいて、調整されることを特徴とする請求項５に記載の高周波熱処理方法。   The high frequency heat treatment method according to claim 5, wherein the temperature of the cooling medium is adjusted based on the representative temperature. 前記急冷工程において、前記代表温度に基づいて、前記第２部位の冷却速度を低下させることで、前記第２部位の結晶構造が維持されるように調整されることを特徴とする請求項２に記載の高周波熱処理方法。   3. The rapid cooling process according to claim 2, wherein the crystal structure of the second part is adjusted to be maintained by reducing the cooling rate of the second part based on the representative temperature. The high-frequency heat treatment method described. 前記急冷工程において、前記第１部位の周囲に、冷却媒体が噴射されることを特徴とする請求項７に記載の高周波熱処理方法。   The high frequency heat treatment method according to claim 7, wherein a cooling medium is injected around the first portion in the quenching step. 前記冷却媒体は、前記第２部位の周囲を覆うように配置されるカバー部によって、前記第２部位との接触が、妨げられることを特徴とする請求項８に記載の高周波熱処理方法。   9. The high-frequency heat treatment method according to claim 8, wherein the cooling medium is prevented from coming into contact with the second part by a cover portion disposed so as to cover the periphery of the second part. 前記カバー部の周囲に、圧縮気体が噴射されることを特徴とする請求項９に記載の高周波熱処理方法。   The high frequency heat treatment method according to claim 9, wherein compressed gas is injected around the cover portion. 前記圧縮気体の圧力は、前記代表温度に基づいて、調整されることを特徴とする請求項１０に記載の高周波熱処理方法。   The high-frequency heat treatment method according to claim 10, wherein the pressure of the compressed gas is adjusted based on the representative temperature. 前記代表温度は、前記第１部位と前記第２部位との境界の温度であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波熱処理方法。   The high-frequency heat treatment method according to claim 1, wherein the representative temperature is a temperature at a boundary between the first part and the second part. 前記代表温度の検出は、非接触式であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の高周波熱処理方法。   The high-frequency heat treatment method according to claim 1, wherein the representative temperature is detected by a non-contact method. 前記加工物は、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１〜１３のいずれか１項に記載の高周波熱処理方法。   14. The workpiece 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. The high-frequency heat treatment method according to 1. 前記コンロッドは、本体をなす連接部、前記連接部の一端側に位置する大端部、および、前記連接部の他端側に位置する小端部を有し、
前記第１部位は、前記連接部であり、前記第２部位は、前記小端部であることを特徴とする請求項１４に記載の高周波熱処理方法。 The connecting rod has a connecting part forming a main body, a large end part located on one end side of the connecting part, and a small end part located on the other end side of the connecting part,
15. The high frequency heat treatment method according to claim 14, wherein the first part is the connecting part, and the second part is the small end part. 焼入れを必要とする第１部位および前記第１部位に隣接しかつ焼入れが不要である第２部位を有する加工物の高周波熱処理装置であって、
前記第１部位を、焼入れするための焼入れ手段、
前記加工物の代表温度を、検出するための温度検出手段、および、
前記第１部位を前記焼入れ手段によって焼入れする際、前記代表温度に基づいて、前記第２部位の温度を調整することによって、前記第２部位を非焼入れ状態に維持するための焼入れ防止手段
を有することを特徴とする高周波熱処理装置。 A high-frequency heat treatment apparatus for a workpiece having a first part that requires quenching and a second part that is adjacent to the first part and does not require quenching,
Quenching means for quenching the first part;
Temperature detection means for detecting a representative temperature of the workpiece; and
When the first part is quenched by the quenching means, the quenching preventing means for maintaining the second part in a non-quenched state by adjusting the temperature of the second part based on the representative temperature. A high-frequency heat treatment apparatus. 前記焼入れ手段は、前記第１部位を、焼入れ温度まで高周波加熱するための加熱手段、および、前記加熱手段によって焼入れ温度に到達した前記第１部位を、急冷するための急冷手段を有することを特徴とする請求項１６に記載の高周波熱処理装置。   The quenching means includes heating means for high-frequency heating the first part to a quenching temperature, and quenching means for quenching the first part that has reached the quenching temperature by the heating means. The high frequency heat treatment apparatus according to claim 16. 前記焼入れ防止手段は、前記第１部位を、前記加熱手段によって焼入れ温度まで加熱する際、前記代表温度に基づいて、前記第２部位の温度を、変態点以下に維持するための冷却手段を有することを特徴とする請求項１７に記載の高周波熱処理装置。   The quenching prevention means has a cooling means for maintaining the temperature of the second part below the transformation point based on the representative temperature when the first part is heated to the quenching temperature by the heating means. The high-frequency heat treatment apparatus according to claim 17. 前記冷却手段は、前記第２部位と当接するように配置される非導電性の冷却ブロックを有し、
前記第２部位の温度は、前記冷却ブロックに対する伝熱によって、変態点以下に維持されることを特徴とする請求項１８に記載の高周波熱処理装置。 The cooling means has a non-conductive cooling block disposed so as to contact the second part,
The high-frequency heat treatment apparatus according to claim 18, wherein the temperature of the second part is maintained below the transformation point by heat transfer to the cooling block. 前記冷却ブロックは、冷却媒体が流れる通路を有することを特徴とする請求項１９に記載の高周波熱処理装置。   The high frequency heat treatment apparatus according to claim 19, wherein the cooling block has a passage through which a cooling medium flows. 前記冷却手段は、前記代表温度に基づいて、前記冷却媒体の温度を調整するための温度調整手段を有することを特徴とする請求項２０に記載の高周波熱処理装置。   21. The induction heat treatment apparatus according to claim 20, wherein the cooling means includes temperature adjusting means for adjusting the temperature of the cooling medium based on the representative temperature. 前記焼入れ防止手段は、焼入れ温度に到達した前記第１部位を前記急冷手段によって急冷する際、前記代表温度に基づいて、前記第２部位の冷却速度を低下させることで、前記第２部位の結晶構造を維持するための冷却速度調整手段を有することを特徴とする請求項１７に記載の高周波熱処理装置。   The quenching prevention means reduces the cooling rate of the second part based on the representative temperature when the first part that has reached the quenching temperature is rapidly cooled by the quenching means, whereby the crystal of the second part is reduced. 18. The high frequency heat treatment apparatus according to claim 17, further comprising a cooling rate adjusting means for maintaining the structure. 前記急冷手段は、前記第１部位の周囲に、冷却媒体を噴射するための噴射手段を有することを特徴とする請求項２２に記載の高周波熱処理装置。   23. The induction heat treatment apparatus according to claim 22, wherein the rapid cooling means includes an injection means for injecting a cooling medium around the first portion. 前記冷却速度調整手段は、前記第２部位の周囲を覆うように配置されるカバー部を有することを特徴とする請求項２３に記載の高周波熱処理装置。   The high-frequency heat treatment apparatus according to claim 23, wherein the cooling rate adjusting means includes a cover portion arranged to cover the periphery of the second part. 前記冷却速度調整手段は、前記カバー部の周囲に、圧縮気体を噴射するための噴射手段を有することを特徴とする請求項２４に記載の高周波熱処理装置。   25. The induction heat treatment apparatus according to claim 24, wherein the cooling rate adjusting means includes an injection means for injecting compressed gas around the cover portion. 前記冷却速度調整手段は、前記加工物の代表温度の検出に基づいて、前記圧縮気体の圧力を調整するための圧力調整手段を有することを特徴とする請求項２５に記載の高周波熱処理装置。   26. The high frequency heat treatment apparatus according to claim 25, wherein the cooling rate adjusting means includes pressure adjusting means for adjusting the pressure of the compressed gas based on detection of a representative temperature of the workpiece. 前記加工物の代表温度は、前記第１部位と前記第２部位との境界の温度であることを特徴とする請求項１６〜２６のいずれか１項に記載の高周波熱処理装置。   27. The induction heat treatment apparatus according to claim 16, wherein a representative temperature of the workpiece is a temperature at a boundary between the first part and the second part. 前記温度検出手段は、前記代表温度を、非接触式に検出することを特徴とする請求項１６〜２７のいずれか１項に記載の高周波熱処理装置。   The high-frequency heat treatment apparatus according to any one of claims 16 to 27, wherein the temperature detection means detects the representative temperature in a non-contact manner. 前記加工物は、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１６〜２８のいずれか１項に記載の高周波熱処理装置。   The work piece 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. The high frequency heat treatment apparatus according to 1. 前記コンロッドは、本体をなす連接部、前記連接部の一端側に位置する大端部、および、前記連接部の他端側に位置する小端部を有し、
前記第１部位は、前記連接部であり、前記第２部位は、前記小端部であることを特徴とする請求項２９に記載の高周波熱処理装置。 The connecting rod has a connecting part forming a main body, a large end part located on one end side of the connecting part, and a small end part located on the other end side of the connecting part,
30. The high frequency heat treatment apparatus according to claim 29, wherein the first part is the connecting part, and the second part is the small end part.
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