JP2008045162A - カム焼入れ装置およびカム焼入れ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】必要に応じ複数カムへの同時焼入れが可能であると共に、容易に、カムの外周面に対してバラツキの少ない焼入れを行なうことができ、かつ小型化を実現することができるカム焼入れ装置およびカム焼入れ方法を提供することである。
【解決手段】カム焼入れ装置１０においては、ポンプカム６３０が加熱コイル５５０の円環状の内側に配設され、かつカム駆動部３２０によりポンプカム６３０が軸心６１０を中心に回転されるとともに、Ｘ軸駆動装置１００により加熱コイル５５０を軸心に垂直なＸ軸方向に往復動される。
【選択図】図１

Description

本発明は、カムシャフトのカム外周面を加熱するカム焼入れ装置およびカム焼入れ方法に関する。

内燃機関の構成部品であるカムシャフトには、各気筒に対応し吸気弁又は排気弁を駆動するバルブカム等、複数のカムが配設されており、前記カムの外周面には耐磨耗性を付与する必要がある。カム外周面に耐磨耗性を付与する手段としては、耐磨耗性に優れた材料によるコーティングも提案されているが、鋳鉄製など金属製のカムシャフトでは、焼入れ処理を施すケースが多い。この焼入れ処理の方法の一つとして、カムを囲むように外側に環状コイル（加熱コイル）を配置して行なう高周波焼入れが知られている。高周波焼入れでは、誘導加熱に用いられる環状コイルに繋ぎ目があり、内側の加熱状態が通常一様とならないため、加熱時にカムシャフトを回転させる等、対策がとられている。しかしながら、前記対策では、まだ、カム外周にて加熱状態のバラツキが大きかった。

特許文献１記載の歪形ワークの加熱装置は、歪形ワークの外周面をより均一に加熱することを目的としている。

この特許文献１記載の加熱装置においては、円形コイルの略中心位置に配置された平板カム（歪形ワーク）を、平板カムの中心を軸とした自転とともに、円形コイルの中心を軸として平板カムを円形コイル内において公転させ、この移動過程で円形コイルにより平板カムの外周面を誘導加熱して焼入れ処理を行なうものである。

また、特許文献２記載の複数カム同時焼入れ装置は、位相の異なる複数のカムが形成されたカムシャフトにて、各カムにとって最適な高周波焼入れを同時に施すことを目的としている。

この特許文献２記載の複数カム同時焼入れ装置においては、複数のカムに対して、個々に円形の加熱コイルが設けられ、個々の加熱コイルの加熱導体部の中心とカムの中心（シャフトの軸心）とをずらして配置して、駆動機構により加熱コイルを公転運動をさせるものである。それにより、同時に位相の異なる複数のカムに加熱処理を行なうことができる。
特開２００１−１３１６３７号公報 特開２００１−２１４２１９号公報

しかしながら、特許文献１記載の平板カムの加熱装置および特許文献２記載の複数カム同時焼入れ装置は、製造ラインにて実用に用いる上で、各々問題を有していた。

特許文献１記載の歪形ワークの加熱装置においては、一般的な内燃機関のカムシャフトの如く、位相の異なる複数のカムが形成されたカムシャフトに対し、複数のカムへの同時焼入れに制限がある。すなわち、特許文献１では、該当するワークの移動をワーク自転モータと公転モータにより実現しているが、位相の異なるカムに対しては、各カム毎にワーク自転モータと公転モータとの位相を変更する必要がある。つまり、位相の異なるカム外周面を同時に焼入れすることは出来ない。

特許文献２記載の複数カム同時焼入れ装置は、特許文献１の前記問題を解決するものであり、加熱コイルを公転運動させることで、複数カムへの同時焼入れを可能としている。しかし、加熱コイルに付属するトランスが共に２軸移動するため、装置が複雑化、大型化することが避けられない。これは、加熱コイルを用い誘導加熱を行なう場合、損失を減らすために加熱コイルとトランスとの間の配線を短くする必要があり、加熱コイルとトランスとが一体に固定された構造が、一般に用いられるためである。

本発明の目的は、必要に応じ複数カムへの同時焼入れが可能であると共に、容易に、カムの外周面に対してバラツキの少ない焼入れを行なうことができ、かつ小型化を実現することができるカム焼入れ装置およびカム焼入れ方法を提供することである。

（１）
本発明に係るカム焼入れ装置は、カムシャフトを回転させることが可能なカム駆動部と、カムシャフト上に形成されるカムの外周面を加熱することが可能な円環状の加熱コイルと、加熱コイルを移動させるコイル駆動部と、を含むカム焼入れ装置において、カムは、円環状の加熱コイルの内側に配置され、かつカム駆動部によりカムシャフトの軸心を中心に回転され、コイル駆動部は、カムの回転に応じて加熱コイルを軸心に垂直な一軸方向に往復動させるものである。

本発明に係るカム焼入れ装置においては、カムが円環状の加熱コイルの内側に配設され、かつカム駆動部によりカムシャフトが軸心を中心に回転されるとともに、コイル駆動部により加熱コイルを軸心に垂直な一軸方向に往復動させる。

つまり、加熱コイルとカムの外周面各部との間の間隔が、交互に近接又は離間を繰り返す構造とすることで、カムの外周面各部の最終的な加熱状態のバラツキを抑制することが可能となる。また、加熱コイルを２軸上で移動させる場合と比較して、装置の構成を簡略化することができる。その結果、小型化を実現することができるとともに、容易な構成でカムに対して焼入れを行なうことができる。

（２）
（１）の発明において、好ましい態様の一つは、コイル駆動部は、カム駆動部によりカムが一回転する間に、一軸方向に一周期させるものである。

（３）
（２）の発明において、カムの外周面は、軸心より最も偏心量の大きいカムトップ部と、カムトップ部より軸心の反対側に位置するカムボトム部とを有し、加熱コイルが往復動の中央に位置する状態では、カムシャフトの軸心と加熱コイルの円環状の中心が一致するとともに、一軸方向に垂直な方向にカムトップ部を位置させ、加熱コイルが往復動の往動側の最大の移動点に位置する場合に、往復動の複動側で、前記カムボトム部が前記加熱コイルに最も近接するように制御することが好ましい。

（４）
（１）から（３）の発明において、カムは、カムシャフトに複数設けられ、コイル駆動部は、加熱コイルをカムシャフトと平行に移動させる第１の移動装置と、加熱コイルを軸心に垂直な一軸方向に往復動させる第２の移動装置と、カムシャフトの軸心に沿ってカムシャフトを回転させる回転装置と、第１の移動装置、第２の移動装置および回転装置の動作を制御する制御装置とを含んでもよい。

この場合、回転装置によりカムシャフトを回転させると共に、第２の移動装置により加熱コイルを一軸方向に往復動させる。これにより、１つのカムに対し、１つの加熱コイルで、焼入れが行なわれる。１つのカムに対する焼入れ終了後、第１の移動装置により加熱コイルを移動させることで、同じ加熱コイルで異なるカムの焼入れを行なうことができる。つまり、１つの加熱コイルで、複数のカムの焼入れを行なうことができる。

（５）
本発明に係るカム焼入れ方法は、偏形ワークからなるカムに対して焼入れを行なうカム焼入れ方法において、円環状からなる加熱コイルを移動させて、カムを加熱コイルの円環状の内側に配設する工程と、カムの軸心を中心に回転させる工程と、カムの回転に応じて加熱コイルを軸心に垂直な一軸方向に往復動させる工程と、を含むものである。

本発明に係るカム焼入れ方法においては、円環状からなる加熱コイルを移動させて、カムを加熱コイルの円環状の内側に配設させ、カムの軸心を中心に回転させるとともに、カムの回転に応じて加熱コイルを軸心に垂直な一軸方向に往復動させる。

この場合、カムシャフトの軸心を中心としてカムを回転させつつ、コイル駆動部により加熱コイルをカムの回転に応じて軸心に垂直な一軸方向に往復動させることにより、カムの外周面に対して均一な加熱を行なうことができる。すなわち、カムの外周面に対して、加熱コイルを遠近移動させ、加熱コイルから均一な熱量をカムの全外周面に対して与えることができる。その結果、容易な構成で偏形ワークに対して均一な焼入れを行なうことができる。

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る一実施の形態に係るカム焼入れ装置１０の一例を示す模式的斜視図である。

図１に示すようにカム焼入れ装置１０は、Ｘ軸移動装置１００、Ｚ軸移動装置２００、回転装置３００、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御装置４００、トランス５００および図示しない高周波発生装置（インバータ）を含む。

Ｘ軸移動装置１００は、一対のＸ軸方向スライドレール１１１，１１２、Ｘ軸方向ボールネジ１１３、Ｘ軸ステージ１１４およびＸ軸サーボモータ１２０を含む。また、Ｚ軸移動装置２００は、一対のＺ軸方向スライドレール２１１，２１２、Ｚ軸方向ボールネジ２１３、Ｚ軸ステージ２１４およびＺ軸サーボモータ２２０を含む。

図１に示すように、Ｘ軸移動装置１００は、Ｚ軸移動装置２００のＺ軸ステージ２１４上に配置され、Ｘ軸移動装置１００のＸ軸ステージ１１４上には、トランス５００が設けられる。すなわち、トランス５００が、Ｘ軸移動装置１００およびＺ軸移動装置２００によりＸＺ平面に自由自在に移動可能に設けられる。

また、図１に示すように、回転装置３００は、シャフト回転サーボモータ３２０を備え、焼入れ処理を施す被対象物であるカムシャフト６００がシャフト回転サーボモータ３２０に接続される。カムシャフト６００は、軸心を中心にシャフト回転サーボモータ３２０により矢印Ｒの方向に回転される。カムシャフト６００には、８個のバルブカム６２０と、１個のポンプカム６３０が設けられてる。バルブカム６２０は、２個１組にて図示しないエンジン各気筒に対応するもので、各組の位相は異なる。また、ポンプカム６３０は、カムシャフトの回転を燃料ポンプの駆動に利用するもので、カム外周面が円形をなし、カムシャフトの軸心に対し、カム外周面の中心が偏心するごとく、形成されている。

トランス５００には、円環状の加熱コイル５５０がＸ軸方向に延在するように取付けられている。図１に示すように、円環状の加熱コイル５５０は、カムシャフト６００のバルブカム６２０，ポンプカム６３０の一つを円環状の内側に内包するように配置される。また、トランス５００は、図示しないインバータにつながれている。加熱コイル５５０により誘導加熱を行なう場合には、外部の電源よりインバータに電力が供給される。電力の供給を受けたインバータは高周波電流を発生させ、トランス５００によって電圧が変換された後、加熱コイル５５０に高周波電流が供給される。トランス５００と加熱コイル５５０の間は、損失を減らすために配線を短くする必要があり、特許文献２にも記載された如く一体に固定された構造とされることが多く、本実施形態でも同様の構成をとっている。

次に、ＮＣ制御装置４００の制御システムについて説明する。図２は、ＮＣ制御装置４００の制御フローを示す模式図である。

まず、図２に示すように、ＮＣ制御装置４００は、Ｚ軸サーボモータ２２０に回転指示を与え、位置決めを行なう（ステップＳ１）。それにより、トランス５００およびＸ軸移動装置１００が、Ｚ軸方向に移動される。この場合、円環状の加熱コイル５５０の内側にカムシャフト６００のバルブカム６２０，ポンプカム６３０の一つ、図１では側端のバルブカム６２０が配置される。

次に、ＮＣ制御装置４００は、シャフト回転サーボモータ３２０に回転指示を与えると、同時に、１軸制御動作の指示をＸ軸サーボモータ１２０に与える。すなわち、シャフト回転軸およびＸ軸を同期させて駆動させる(ステップ２)。

次いで、ＮＣ制御装置４００が、図示しないインバータに電力供給指示を与える。すなわち、高周波装置である加熱コイル５５０を発振させる（ステップＳ３）。それにより、トランス５００から、加熱コイル５５０に対して高周波が供給され、加熱コイル５５０の内側に位置するバルブカム６２０が加熱される。

そして、ＮＣ制御装置４００は所定時間後、バルブカム６２０の焼入れ処理を終了させる（ステップＳ４）。詳しくは、ステップＳ３の加熱コイルによる加熱開始後、ＮＣ制御装置４００内に設けられたタイマ（図示せず）を作動させ、タイマが所定時間を経過するまで、シャフト回転サーボモータ３２０の回転、Ｘ軸サーボモータ１２０の一軸制御、加熱コイル５５０による誘導加熱を継続する。所定時間の経過が確認された後、シャフト回転サーボモータ３２０、Ｘ軸サーボモータ１２０、加熱コイル５５０への電力供給を停止し、次ステップへ進む。なお、本実施の形態において、ステップＳ４の後にＮＣ制御装置４００は、所定時間により焼入れ処理が終了したか否かを判定するステップを追加してもよい。この場合は、加熱されたバルブカム６２０の外周面の到達温度、その他のセンサ等からの情報に基づいて焼入れ処理が終了したか否かを判定させることができる。焼入れ処理が終了していない、すなわち、何らかの理由でカムの加熱が十分では無かったと判定された場合は、ＮＣ制御装置４００は、その旨を異常表示し処理を終了させる。

続いて、ＮＣ制御装置４００は、一のカムシャフト６００に設けられたバルブカム６２０，ポンプカム６３０のうち、他のバルブカム６２０，ポンプカム６３０において焼入れ処理が終了したか否かを判定する。すなわち他に未処理のカムがあるか否かを判定する（ステップ５）。ここで、ＮＣ制御装置４００が他のバルブカム６２０，ポンプカム６３０において焼入れ処理が終了していないと判定した場合、焼入れが修了していないカムの位置まで、トランス５００および加熱コイル５５０を移動させ、ステップＳ１の処理に戻り、ステップＳ１からステップＳ５までの処理を再度繰り返す。それにより、トランス５００および加熱コイル５５０が、他のバルブカム６２０，ポンプカム６３０の位置に移動し、他のバルブカム６２０，ポンプカム６３０の焼入れ処理が施される。

一方、ＮＣ制御装置４００が一のカムシャフト６００に設けられたバルブカム６２０，ポンプカム６３０において、全てのバルブカム６２０，ポンプカム６３０の焼入れ処理が終了したと判定した場合、ＮＣ制御装置４００は、処理を終了する。

次に、図３〜図８は、図２におけるＮＣ制御装置４００のステップＳ３の処理における一軸制御指示を説明するための模式図である。ここでは説明を容易とするために、焼入れ対象がポンプカム６３０の場合について、説明する。各図における（ａ）は加熱コイル５５０およびポンプカム６３０の動きを示し、各図における（ｂ）はポンプカム６３０外周面における温度変化を示す図である。各図における（ｂ）の縦軸はポンプカム６３０の表面温度を示し、（ａ）の横軸はポンプカム６３０の回転角度を示す。

まず、図３（ａ）に示すように、加熱コイル５５０は円環状からなり、ポンプカム６３０が加熱コイル５５０の円環状内側に配設される。ここで、図３（ａ）に示すカムの回転角度を０度とする。

また、カムシャフト６００の軸心に対して、カム外周面上の最も遠い外形部分（最も偏心量の多い部分；以下、カムトップ部と呼ぶ）を点ＰＡとし、軸心をはさみカムトップ部の反対に位置する外形部分（以下、カムボトム部と呼ぶ）を点ＰＢとする。また、点ＰＡおよび点ＰＢとの間にて、カムトップ部と軸心を結ぶ直線に対し、４５度の角度をなす直線上に位置する外形部分（以下、４５度部と呼ぶ）を点ＰＣとする。また、円環状の加熱コイル５５０の中心を中心ＫＣとする。この場合、図３（ａ）において、中心ＫＣとカムシャフト６００の軸心は、同じ位置である。

次いで、ポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０により回転される。図４は、図３の配置にあったポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０により約４５度時計回りに回転された状態を示す図である。

図４（ａ）に示すように、ポンプカム６３０が時計回り方向に回転された場合、ＮＣ制御装置４００の指示により、Ｘ軸サーボモータ１２０が回転し、カムシャフトの軸心に対して加熱コイル５５０の中心ＫＣが距離Ｘ１移動される。

この場合、図４（ｂ）に示すように、加熱コイル５５０よりの誘導加熱で点ＰＢに発生する熱量は、図３（ａ）における状態ＲＳよりも低い状態ＧＳのように変化する。

次いで、ポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０によりさらに回転される。図５は、図３の配置にあったポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０により約９０度時計回りに回転された状態を示す図である。

図５（ａ）に示すように、ポンプカム６３０が時計回り方向に回転された場合、ＮＣ制御装置４００の指示により、Ｘ軸サーボモータ１２０が回転し、カムシャフト６００の軸心に対して加熱コイル５５０の中心ＫＣが距離Ｘ３移動される。この距離Ｘ３が加熱コイル５５０の最大振幅の値となる。

この場合、図５（ｂ）に示すように、加熱コイル５５０よりの誘導加熱で、点ＰＡに発生する熱量は、状態ＲＳよりも高い状態ＧＳのように変化する。

続いて、ポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０によりさらに回転される。図６は、図３の配置にあったポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０により約１８０度時計回りに回転された状態を示す図である。

図６（ａ）に示すように、ポンプカム６３０が時計回り方向に回転された場合、ＮＣ制御装置４００の指示により、Ｘ軸サーボモータ１２０が回転し、カムシャフト６００の軸心に対して加熱コイル５５０の中心ＫＣが距離０までもどされる。

この場合、図６（ｂ）に示すように、加熱コイル５５０よりの誘導加熱により、点ＰＡに発生した熱量は状態ＲＳよりも低い状態ＧＳのように変化する。

次に、ポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０によりさらに回転される。図７は、図３の配置にあったポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０により約２７０度時計回りに回転された状態を示す図である。

図７（ａ）に示すように、ポンプカム６３０が時計回り方向に回転された場合、ＮＣ制御装置４００の指示により、Ｘ軸サーボモータ１２０が回転し、カムシャフト６００の軸心に対して加熱コイル５５０の中心ＫＣが距離Ｘ４に移動される。この距離Ｘ４が加熱コイル５５０の最大振幅の値となる。すなわち、距離Ｘ３，Ｘ４は同じ値である。

この場合、図７（ｂ）に示すように、加熱コイル５５０よりの誘導加熱により、点ＰＡに発生する熱量は状態ＲＳよりも高い状態ＧＳのように変化する。

最後に、ポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０によりさらに回転される。図８は、図３の配置にあったポンプカム６３０がシャフト回転サーボモータ３２０により約３６０度時計回りに回転された状態を示す図である。

図８（ａ）に示すように、ポンプカム６３０が時計回り方向に回転された場合、ＮＣ制御装置４００の指示により、Ｘ軸サーボモータ１２０が回転し、カムシャフト６００の軸心に対して加熱コイル５５０の中心ＫＣが距離０にもどされる。

この場合、図８（ｂ）に示すように、加熱コイル５５０よりの誘導加熱により、点ＰＡに発生する熱量は状態ＲＳよりも低い状態ＧＳのように変化する。

図９は、加熱コイル５５０とポンプカム６３０における点ＰＡ，ＰＢ、ＰＣのそれぞれの距離変化を示す図である。図９の縦軸は加熱コイル５５０とポンプカム６３０との距離の変化を示し、横軸はポンプカム６３０の回転角度を示す。

図９に示すように、実線は点ＰＡにおいて、加熱コイル５５０内周の最近接点までの距離変化を示す。点線は、同様に点ＰＢにおける加熱コイル５５０内周の最近接点までの距離変化を示し、破線は点ＰＣにおける加熱コイル５５０内周の最近接点までの距離変化を示す。

この場合、加熱コイル５５０とポンプカム６３０との距離が最も近接する場合の距離の値は距離ｂであり、加熱コイル５５０とポンプカム６３０との距離が最も遠ざかる場合の距離の値は距離(Ｒ−（ａ＋ｂ）)である。ここで、距離Ｒは、加熱コイル５５０の半径であり、距離ａはカムシャフト６００の軸心から点ＰＡまでの距離を示す。

ポンプカム６３０における点ＰＡ，ＰＢは、一定の振幅で変化している。それにより加熱コイル５５０よりの誘導加熱により、点ＰＡ、ＰＢに発生する熱量の総和が均一に調整されることとなる。

上記一実施の形態においては、バルブカム６２０およびポンプカム６３０が偏形ワークからなるカムに相当し、一対のＸ軸方向スライドレール１１１，１１２、Ｘ軸方向ボールネジ１１３、Ｘ軸ステージ１１４およびＸ軸サーボモータ１２０がカム駆動部に相当し、円環状の加熱コイル５５０が円環状の加熱コイルに相当し、トランス５００がコイル駆動部に相当し、カム焼入れ装置１０がカム焼入れ装置に相当し、Ｘ軸方向が、カムシャフトの軸心に垂直な一軸方向に相当し、カムシャフト６００がカムシャフトに相当し、Ｚ軸移動装置２００が第１の移動装置に相当し、Ｘ軸移動装置１００が第２の移動装置に相当し、回転装置３００が回転装置に相当し、点ＰＢがカムシャフトの中心から最も偏心量の少ない外形点（カムボトム）に相当し、点ＰＡがカムシャフトの中心から最も偏心量の多い外形点（カムトップ）に相当する。

上記実施の形態では、ポンプカム６３０を用い、均一な焼入れが可能であることを詳述した。なお、上記実施の形態では、バルブカムへの適用も記載した。外周が円形のポンプカム６３０と異なり、バルブカムでは外周面上の焼入れを完全に均一とすることは出来ないが、特許文献１及び２と同様、バラツキの少ない焼入れを行なうことができる。

上記実施の形態では、カムの加熱コイルとの間隔が、カム各部にて交互に接近及び離間を繰り返すカムシャフト及び加熱コイルの駆動機構を採用している。誘導加熱によりカムの外周面各部に発生する起電力、すなわち発生する熱量が、時々で異なったとしても、各部に作用する熱量の総和が等しくなることで、平均の到達温度が等しくなり、バラツキの少ない焼入れを可能としている。

本発明特長は、特許文献１及び２と同様バラツキの少ない焼入れを可能としながら、特許文献１及び２の如く、カムの加熱コイルとの間隔をカム各部にて常に一定に保つことに拘らず、前述の如き駆動機構を採用することで、駆動機構が加熱コイル及びトランスの重量を支える必要が無くなり、装置の小型化、省力化が可能となる点にある。

また、前記の実施形態では加熱コイルを１個としたが、加熱コイル・トランス・駆動機構を複数併設することで、複数カムへの同時焼入れを可能とすることも、容易である。この時には、Ｚ軸ステージを共用化することができるため、特許文献２と比較し、更に省スペース化を図ることができる。

本発明は、上記の好ましい一実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

例えば、本発明は、カム焼入れ装置１０について説明したが、これに限定されず、他の任意の偏形ワークに流用することができること、および焼入れ処理のみならず、他の熱処理（焼き戻し、焼きなまし）等にも流用することができる。

本発明に係る一実施の形態に係るカム焼入れ装置の一例を示す模式的斜視図 ＮＣ制御装置の制御フローを示す模式図である。 図２におけるＮＣ制御装置の一軸制御指示を説明するための模式図 図２におけるＮＣ制御装置の一軸制御指示を説明するための模式図 図２におけるＮＣ制御装置の一軸制御指示を説明するための模式図 図２におけるＮＣ制御装置の一軸制御指示を説明するための模式図 図２におけるＮＣ制御装置の一軸制御指示を説明するための模式図 図２におけるＮＣ制御装置の一軸制御指示を説明するための模式図 加熱コイルとカムにおける点ＰＡ，ＰＢ、ＰＣのそれぞれの距離変化を示す図

符号の説明

１０ カム焼入れ装置
１００ Ｘ軸移動装置
１１１，１１２ 一対のＸ軸方向スライドレール
１１３ Ｘ軸方向ボールネジ
１１４ Ｘ軸ステージ
１２０ Ｘ軸サーボモータ
２００ Ｚ軸移動装置
３００ 回転装置
５００ 高周波発生装置
５５０ 円環状の加熱コイル
６００ カムシャフト
６２０ バルブカム
６３０ ポンプカム
ＰＡ カムトップ部
ＰＢ カムボトム部

Claims (5)

1. カムシャフトを回転させることが可能なカム駆動部と、前記カムシャフト上に形成されるカムの外周面を加熱することが可能な円環状の加熱コイルと、前記加熱コイルを移動させるコイル駆動部と、を含むカム焼入れ装置において、
   前記カムは、
   円環状の前記加熱コイルの内側に配置され、かつ前記カム駆動部により前記カムシャフトの軸心を中心に回転され、
   前記コイル駆動部は、
   前記カムの回転に応じて前記加熱コイルを前記軸心に垂直な一軸方向に往復動させることを特徴とするカム焼入れ装置。
2. 前記コイル駆動部は、
   前記カム駆動部により前記カムが一回転する間に、前記一軸方向に一周期の往復動をさせることを特徴とする請求項１記載のカム焼入れ装置。
3. 前記カムの外周面は、
   軸心より最も偏心量の大きいカムトップ部と、
   該カムトップ部より軸心の反対側に位置するカムボトム部と、を有し、
   前記加熱コイルが前記往復動の中央に位置する状態では、前記カムシャフトの軸心と前記加熱コイルの円環状の中心が一致するとともに、前記一軸方向に垂直な方向に前記カムトップ部を位置させ、前記加熱コイルが前記往復動の往動側の最大の移動点に位置する場合に、前記往復動の複動側で、前記カムボトム部が前記加熱コイルに最も近接するように、制御することを特徴とする請求項２記載のカム焼入れ装置。
4. 前記カムは、
   前記カムシャフトに複数設けられ、
   前記コイル駆動部は、
   前記加熱コイルを前記カムシャフトと平行に移動させる第１の移動装置と、
   前記加熱コイルを前記軸心に垂直な一軸方向に往復動させる第２の移動装置と、
   前記カムシャフトの軸心を中心として前記カムシャフトを回転させる回転装置と、
   前記第１の移動装置、前記第２の移動装置および前記回転装置の動作を制御する制御装置と、
   を含むことを特徴とする請求項１から請求項３記載のカム焼入れ装置。
5. カムに対して焼入れを行なうカム焼入れ方法において、
   円環状の加熱コイルを移動させて、前記カムを前記加熱コイルの円環状の内側に配置する工程と、
   前記カムの軸心を中心に回転させるとともに、前記カムの回転に応じて前記加熱コイルを前記軸心に垂直な一軸方向に往復動させる工程と、
   を含むことを特徴とするカム焼入れ方法。

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