JP2779760B2 - Non-oxidizing induction hardening method and apparatus for worm - Google Patents

Non-oxidizing induction hardening method and apparatus for worm

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JP2779760B2
JP2779760B2 JP5352365A JP35236593A JP2779760B2 JP 2779760 B2 JP2779760 B2 JP 2779760B2 JP 5352365 A JP5352365 A JP 5352365A JP 35236593 A JP35236593 A JP 35236593A JP 2779760 B2 JP2779760 B2 JP 2779760B2
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oxidizing
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウォームに対して高周
波焼入れ、特に高周波光輝焼入れ、あるいは無酸化高周
波焼入れによって、ウォームの雰囲気ガス中における硬
化層形成を行う方法と、その装置をウォームに施す装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a hardened layer in an atmosphere gas of a worm by induction hardening, particularly high-frequency bright quenching or non-oxidizing induction hardening, to a worm, and an apparatus for applying the method to the worm. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高周波焼入れによるウォームの表
面焼入れについて、図8を参照しつつ説明する。 ウォー
ムの高周波焼入れは、ウォームWをその長手方向の軸を
中心として回転させるワーク回転機構(図示省略)と、
前記ウォームWの歯間に挿入されるI型歯底回転ならい
焼き高周波加熱コイル800と、このI型歯底回転なら
い焼き高周波加熱コイル800をウォームWの回転とと
もに歯間WBに従って移動させるための一対のガイド8
10と、ウォームWに冷却液を噴射するジャケット(図
示省略)とを有する高周波焼入装置によって行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a worm surface obtained by induction hardening.
The case hardening will be described with reference to FIG. War
Induction quenching of the worm W
A work rotating mechanism (not shown) that rotates as a center,
I-type root rotation rotation inserted between the teeth of the worm W
If the roasting high frequency heating coil 800 and this I-type root rotation
Rotating the worm W with the roasting high-frequency heating coil 800
A pair of guides 8 for moving according to the tooth space WB
10 and a jacket for injecting a cooling liquid to the worm W (see FIG.
(Not shown).

【0003】すなわち、このような高周波焼入装置で
は、I型歯底回転ならい焼き高周波加熱コイル800は
ウォームWの歯間WBに挿入され、I型歯底回転ならい
焼き高周波加熱コイル800が挿入された歯間WBに隣
接する両側の歯間WBにガイド810が挿入されるので
ある。ウォームWが回転させられると、I型歯底回転な
らい焼き高周波加熱コイル800はガイド810によっ
て自動的に歯間を移動し、全面にわたってウォームWの
周面を加熱することができる。
In other words, in such an induction hardening apparatus, the I-type root-rotating soaking high-frequency heating coil 800 is inserted into the inter-teeth WB of the worm W, and the I-type root-rotating soaking high-frequency heating coil 800 is inserted. The guide 810 is inserted into the inter-tooth WB adjacent to the inter-tooth WB. When the worm W is rotated, the I-type root rotation roasting high-frequency heating coil 800 is automatically moved between the teeth by the guide 810, so that the entire peripheral surface of the worm W can be heated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のウォームの高周波焼入れには、以下のような問
題点がある。すなわち、焼入れ後のウォームの硬化層の
表面には黒色のスケールが形成されるため、スケール除
去のための表面の研磨作業等が必要となる。
However, the above-described conventional induction hardening of the worm has the following problems. That is, since a black scale is formed on the surface of the hardened layer of the worm after quenching, a polishing operation or the like for removing the scale is required.

【0005】また、I型歯底回転ならい焼き高周波加熱
コイルをウォームの歯間に挿入し、ウォームを回転させ
ながら1歯ごと順番に加熱するので、加熱時間が長くな
りがちである。
[0005] In addition, since the I-type root-rotating roasting high-frequency heating coil is inserted between the teeth of the worm, and the worm is rotated to heat each tooth in turn, the heating time tends to be long.

【0006】さらに、このような方法で得られた硬化層
WA(図面では点々で示している)は、図8に示すよう
に、歯底WCと歯のフェースWFとにのみ形成され、歯
先WTには形成されないのである。
Further, as shown in FIG. 8, the hardened layer WA (shown by dots in the drawing) obtained by such a method is formed only on the tooth bottom WC and the tooth face WF, and has a tooth tip. It is not formed in the WT.

【0007】その上、ウォームは加熱されると歪が生じ
るが、その歪に対してはなんら考慮がされておらず、焼
入が完了した後に別設の歪矯正装置によって矯正してい
るのが現実である。
[0007] In addition, the worm is distorted when heated, but the distortion is not considered at all, and after the quenching is completed, it is corrected by a separate distortion correction device. Reality.

【0008】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、ウォームを高周波焼入れした場合に、ウォームの表
面にスケールが形成されることがなく、短時間でウォー
ムの焼入れが完了し、歯先にも硬化層が形成され、しか
も歪をより少なくすることができるウォームの無酸化高
周波焼入方法及び装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when induction hardening is performed on a worm, no scale is formed on the surface of the worm, and quenching of the worm is completed in a short period of time. Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for non-oxidative induction hardening of a worm, in which a hardened layer is formed and the strain can be further reduced.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係るウォームの
無酸化高周波焼入方法は、ウォームギアを構成するウォ
ームを非酸化性又は還元性のガスが充満した予備雰囲気
室に搬入する工程と、ウォームを前記ガスが充満した無
酸化室に搬入した後に当該ウォームをラインコイルで高
周波加熱する工程と、加熱されたウォームを冷却液に浸
漬して冷却した後に、冷却液外に移送する工程とを有し
ており、かつ前記各工程は連続自動的に行われるウォー
ムの無酸化高周波焼入方法であって、前記高周波加熱を
行う工程では、ウォームに形成される硬化層が歯の谷の
深さより深くなる前に加熱を停止するようになってい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION
The non-oxidation induction hardening method is used for forming the worm gear.
Preliminary atmosphere filled with non-oxidizing or reducing gas
Loading the worm into the chamber and filling the worm with the gas.
After being carried into the oxidation chamber, the worm is raised by a line coil.
Frequency heating and immersing the heated worm in coolant
After immersing and cooling, transferring to outside the cooling liquid
And the above steps are continuously and automatically performed.
A non-oxidizing induction hardening method for the heating system,
In the process performed, the hardened layer formed on the worm
Stop heating before going deeper than depth
You.

【0010】本発明に係るウォームの無酸化高周波焼入
装置は、無酸化性又は還元性のガスが充満した予備雰囲
気室と、この予備雰囲気室に連設され、前記ガスが充満
されてウォームの高周波加熱が行われる無酸化室と、前
記両室の下部が浸漬される冷却液が貯溜された冷却液タ
ンクと、ウォームを大気中から予備雰囲気室を経て無酸
化室に搬入する手段と、無酸化室に搬入されたウォーム
を載置する矯正ローラと、この矯正ローラに載置された
ウォームの両端を支持しつつ当該ウォームを回転させる
ワーク支持回転装置と、このワーク支持回転装置で支持
したウォームを加熱するラインコイルと、前記矯正ロー
ラに載置されワーク支持回転装置で両端を支持したウォ
ームを矯正ローラとワーク支持回転装置とともに加熱位
置まで上昇させ、かつ冷却後は冷却液内に降下するワー
ク昇降装置と、冷却液内に設けられ、冷却液をウォーム
に噴射してウォームを冷却するジャケットと、冷却され
たウォームを冷却液タンク外に移送する手段と、ウォー
ムに形成される硬化層が歯の谷の深さより深くなる前に
加熱を停止する制御手段とを備えている。
The non-oxidizing induction hardening of the worm according to the present invention.
The equipment should be in a preliminary atmosphere filled with non-oxidizing or reducing gas.
The gas chamber is connected to the gas chamber and the preliminary atmosphere chamber, and is filled with the gas.
A non-oxidizing chamber where high-frequency heating of the worm is performed
The coolant tank containing the coolant in which the lower parts of both chambers are immersed
The worms from the atmosphere through the preliminary atmosphere chamber
Means to be transported to the oxidation chamber and worm to be transported to the non-oxidation chamber
A straightening roller to be placed on and a straightening roller placed on the straightening roller
Rotate the worm while supporting both ends of the worm
Work support rotating device and supported by this work supporting rotating device
A line coil for heating the heated worm,
On both sides supported by the work supporting and rotating device
Heating position with the straightening roller and the work support rotating device.
To the coolant, and after cooling,
And a cooling device, which is installed in the coolant and warms the coolant.
Jacket to cool the worm
Means for transferring the worm out of the coolant tank; and
Before the hardened layer formed in the system becomes deeper than the depth of the tooth valley
Control means for stopping heating.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明に係るウォームの無酸化高周波
焼入方法を実現できる装置の一実施例の概略的構成図、
図2は矯正ローラの側面図、図3はワーク支持回転装置
と矯正ローラとの正面図、図4は矯正ローラとワーク押
出装置との側面図、図5はウォーキングビームの動作説
明図、図6はこのウォームの無酸化高周波焼入装置に用
いられるラインコイルの斜視図、図7はこのウォームの
無酸化高周波焼入装置によって得られた硬化層を示すウ
ォームの断面図である。
FIG. 1 is a schematic structural view of an embodiment of an apparatus capable of realizing the oxidization-free induction hardening method of a worm according to the present invention;
FIG. 2 is a side view of the straightening roller, FIG. 3 is a front view of the work supporting / rotating device and the straightening roller, FIG. 4 is a side view of the straightening roller and the work pushing device, FIG. Is a perspective view of a line coil used in the non-oxidizing induction hardening device of the worm, and FIG. 7 is a sectional view of the worm showing a hardened layer obtained by the non-oxidizing induction hardening device of the worm.

【0012】本実施例に係るウォームの無酸化高周波焼
入装置は、一端にシャッターS1 が、他端にシャッター
2 が設置された下部開放の予備雰囲気室10と、シャ
ッターS2 を介して予備雰囲気室10と連設された同じ
く下部開放の無酸化室20と、これら予備雰囲気室10
及び無酸化室20の下方に設けられた冷却液タンク10
0とを有している。
[0012] Warm-free oxidation induction hardening apparatus according to the present embodiment, the shutter S 1 to one end, the preliminary atmosphere chamber 10 of lower open the shutter S 2 is installed at the other end, through the shutter S 2 A non-oxidizing chamber 20 which is connected to the preliminary atmosphere chamber 10 and is also open to the lower part;
And a coolant tank 10 provided below the non-oxidizing chamber 20
0.

【0013】前記冷却液タンク100内には、冷却液L
1 が貯溜されており、この冷却液L1 内に予備雰囲気室
10と無酸化室20との下部が浸漬されている。
In the cooling liquid tank 100, a cooling liquid L
1 has been reservoir, the lower part of the preliminary atmosphere chamber 10 and the non-oxidizing chamber 20 is immersed in the cooling liquid L 1.

【0014】また、ワークであるウォームWの搬入手段
として、ウォームWを載置して大気中と予備雰囲気室1
0との間を移動するウォーキングビーム91と、同じく
ウォームWを載置して予備雰囲気室10と無酸化室20
との間を移動するウォーキングビーム92とを有してい
る。
As means for carrying in the worm W, which is a work, the worm W is placed on the air and in the preliminary atmosphere chamber 1.
0, a walking beam 91 that moves between 0, and a worm W mounted thereon, and the preliminary atmosphere chamber 10 and the non-oxidizing chamber 20
And a walking beam 92 that moves between them.

【0015】さらに、本実施例のウォームの無酸化高周
波焼入装置は、無酸化室20内に搬入されたウォームW
の歪みを矯正しつつ、ウォームWを回転可能に保持する
手段としての矯正ローラ40と、ウォームWの両端面を
支持しつつ回転させるワーク支持回転装置32と、前記
矯正ローラ40に載置されたウォームWを加熱するライ
ンコイル30と、矯正ローラ40に載置されワーク支持
回転装置32によって支持されたウォームWを加熱位置
まで上昇させ、かつ加熱後は冷却液L1 内に降下させる
ワーク昇降装置50と、冷却液L1 内での冷却が終わっ
たウォームWをワーク上昇装置60に移動させるために
矯正ローラ41、44からガイド板58の上に押し出す
ワーク押出装置56と、ウォームWを冷却液L1 内から
大気中に押し上げるワーク上昇装置60と、大気中にで
たウォームWを本焼入装置外へと搬出するワーク搬出装
置70と、前記予備雰囲気室10と無酸化室20とへ雰
囲気ガスGを供給するガス供給手段80とを備えてい
る。
Furthermore, the worm-free induction hardening apparatus for a worm according to the present embodiment uses the worm W carried into the non-oxidation chamber 20.
The correction roller 40 as a means for rotatably holding the worm W while correcting the distortion of the worm W, the work supporting rotation device 32 for rotating while supporting both end surfaces of the worm W, and the correction roller 40 are mounted on the correction roller 40. a line coil 30 to heat the warm W, straightening placed on the roller 40 raises the worm W supported by the workpiece supporting and rotating device 32 to the heating position, and after heating the work lifting apparatus is lowered into the cooling liquid L 1 50, the workpiece extrusion apparatus 56 for extruding over the cooling liquid L 1 within the guide plate 58 cooled is complete warm-W from straightening rollers 41, 44 to move to the work increase device 60, the coolant warm W the workpiece increases device 60 for pushing up into the atmosphere from L within 1, a work unloading device 70 for unloading the worm W going out into the atmosphere and into the quenching apparatus outside the preliminary And 囲気 chamber 10 and a gas supply means 80 for supplying an atmospheric gas G to the non-oxidizing chamber 20.

【0016】ガス供給手段80は、窒素やアルゴン等の
非酸化性又は水素等の還元性之雰囲気ガスGを供給す
る。予備雰囲気室10にはガス供給手段80からの雰囲
気ガスGを受け入れるガス供給孔83が下部に、雰囲気
ガスGを排出するガス排出孔84が天井部分に設けられ
ている。また、無酸化室20には、同じく下部にガス供
給孔81が、頂部にガス排出孔82がそれぞれ設けられ
ている。
The gas supply means 80 supplies a non-oxidizing atmosphere gas G such as nitrogen or argon or a reducing atmosphere gas G such as hydrogen. In the preliminary atmosphere chamber 10, a gas supply hole 83 for receiving the atmosphere gas G from the gas supply means 80 is provided at a lower portion, and a gas discharge hole 84 for discharging the atmosphere gas G is provided at a ceiling portion. The non-oxidizing chamber 20 is also provided with a gas supply hole 81 at a lower portion and a gas discharge hole 82 at a top portion.

【0017】無酸化室20は、図1に示すように、ほぼ
筒状に形成されている。かかる無酸化室20の頂部近傍
には、側壁21に取り付けられたスカート31を介して
ラインコイル30が設置されている。
As shown in FIG. 1, the non-oxidizing chamber 20 is formed in a substantially cylindrical shape. A line coil 30 is installed near the top of the non-oxidizing chamber 20 via a skirt 31 attached to the side wall 21.

【0018】このラインコイル30は、図6に示すよう
に、ほぼ1/4円弧状の第1円弧導体30Aと、この第
1円弧導体30Aの端部に直交するように連結された第
1直線状導体30Bと、この第1直線状導体30Bの端
部に連結されるほぼ半円弧状の半円弧状導体30Cと、
この半円弧状導体30Cの端部に連結される第2直線状
導体30Dと、この第2直線状導体30Dの端部に連結
されるほぼ1/4円弧状の第2円弧状導体30Eとを有
している。
As shown in FIG. 6, the line coil 30 has a first arc conductor 30A having a substantially quarter-arc shape and a first straight line connected to the end of the first arc conductor 30A so as to be orthogonal to the first arc conductor 30A. A semi-circular conductor 30C having a substantially semi-circular shape and connected to an end of the first linear conductor 30B;
A second linear conductor 30D connected to an end of the semi-circular conductor 30C and a substantially quarter-arc second circular conductor 30E connected to an end of the second linear conductor 30D Have.

【0019】第1円弧状導体30Aと第2円弧状導体3
0Eとは、半円弧状導体30Cと対向するように設けら
れている。一方、第1直線状導体30Bと第2直線状導
体30Dとは、ウォームWの長手方向の軸に対して平行
になるように設置されている。
The first arc-shaped conductor 30A and the second arc-shaped conductor 3
0E is provided so as to face the semicircular conductor 30C. On the other hand, the first linear conductor 30B and the second linear conductor 30D are installed so as to be parallel to the longitudinal axis of the worm W.

【0020】矯正ローラ40は、図2に示すように、軸
受43で支持された軸42に取り付けられた一対のロー
ラ41、41と、軸受46で支持された軸45に取り付
けられたローラ44と、軸受43、46を固定したロー
ラ取付台47と、このローラ取付台47に設けたローラ
回転用モータ48(図3参照)とを備えている。なお、
本実施例では一対の矯正ローラ40を設けているが、ウ
ォームWの長さ寸法等に応じてより多くの矯正ローラを
設けることも可能である。
As shown in FIG. 2, the correction roller 40 includes a pair of rollers 41 and 41 mounted on a shaft 42 supported by a bearing 43, and a roller 44 mounted on a shaft 45 supported by a bearing 46. , A roller mounting base 47 to which the bearings 43 and 46 are fixed, and a roller rotation motor 48 (see FIG. 3) provided on the roller mounting base 47. In addition,
In this embodiment, a pair of correction rollers 40 are provided. However, more correction rollers can be provided according to the length of the worm W and the like.

【0021】ワーク支持回転装置32には、図3に示す
ように、ウォームWの一端を支持するウォーム端部支持
装置33と、他端を把持するチャック35とが対向する
ように配設されている。これらのウォーム端部支持装置
33及びチャック35には、それぞれウォーム端部支持
それぞれ33及びチャック35をウォームWの長手方向
に移動させるウォーム端部支持装置移動用シリンダ34
及びチャック移動用シリンダ36が設けられている。図
面37はチャック回転用モータである。
As shown in FIG. 3, a worm end supporting device 33 for supporting one end of the worm W and a chuck 35 for gripping the other end of the worm W are disposed on the work supporting and rotating device 32 so as to face each other. I have. The worm end support device 33 and the chuck 35 have a worm end support device moving cylinder 34 for moving the worm end support 33 and the chuck 35 in the longitudinal direction of the worm W, respectively.
And a chuck moving cylinder 36. FIG. 37 shows a chuck rotating motor.

【0022】なお、ウォーム端部支持装置移動用シリン
ダ34とチャック移動用シリンダ36とは、矯正ローラ
40のローラ取付台47上に取り付けられている。ま
た、チャック回転用モータ37及びローラ回転用モータ
48は、いずれも防水仕様であって、無酸化室20内に
設けた図示しない電源ボックスから図示しないキャブタ
イヤコードによって給電されており、これらチャック回
転用モータ37及びローラ回転用モータ48が冷却液L
1 内に浸かっても異常なく動作できるようになってい
る。
The worm end support device moving cylinder 34 and the chuck moving cylinder 36 are mounted on a roller mounting table 47 of the correction roller 40. The chuck rotation motor 37 and the roller rotation motor 48 are both waterproof and are supplied with power from a power supply box (not shown) provided in the non-oxidizing chamber 20 by a cabtire cord (not shown). Motor 37 and roller rotation motor 48
Even if immersed in 1 , it can operate normally.

【0023】ワーク昇降装置50は、冷却液タンク10
0の底部102に取り付けられたシリンダ52と、この
シリンダ52によって進出後退するロッド51とを備え
ており、ロッド51の先端には矯正ローラ40のローラ
取付台47が固定されている。
The work elevating device 50 includes a cooling liquid tank 10.
The cylinder 52 is provided with a cylinder 52 attached to the bottom 102 and a rod 51 which is advanced and retracted by the cylinder 52. A roller mount 47 for the correction roller 40 is fixed to the tip of the rod 51.

【0024】矯正ローラ40の上からウォームWを押し
出す手段としてのワーク押出装置56は、冷却液タンク
100の底部102に立設された支柱53と、この支柱
53の頂部にほぼ水平に取り付けられたシリンダ54
と、このシリンダ54によって進出後退し、進出したと
きには矯正ローラ41、44上に載置されたウォームW
を押し、当該ウォームWを矯正ローラ40の上からガイ
ド板58の上に押し出すロッド55とを備えている。
A work extruding device 56 as a means for pushing out the worm W from above the straightening roller 40 is mounted substantially horizontally on a column 53 erected at the bottom 102 of the cooling liquid tank 100 and on the top of the column 53. Cylinder 54
The worm W is advanced and retracted by the cylinder 54, and when advanced, the worm W placed on the correction rollers 41 and 44.
And a rod 55 for pushing out the worm W from above the straightening roller 40 onto the guide plate 58.

【0025】ワーク上昇装置60は、矯正ローラ40か
らガイド板58を経由して落ちてきたウォームWを冷却
液タンク100の壁との間で支持するワーク支持部材6
3と、このワーク支持部材63の下部に取り付けられた
ロッド61と、このロッド61を進出後退させるシリン
ダ62とを備えている。
The work lifting device 60 is a work supporting member 6 for supporting the worm W, which has fallen from the straightening roller 40 via the guide plate 58, between the worm W and the wall of the coolant tank 100.
3, a rod 61 attached to a lower portion of the work supporting member 63, and a cylinder 62 for moving the rod 61 forward and backward.

【0026】ワーク搬出装置70は、この上に載置され
たウォームWが転がって搬出されるように、冷却液タン
ク100に近接して配置された傾斜した板材である。
The work carry-out device 70 is an inclined plate material arranged close to the coolant tank 100 so that the worm W placed thereon is rolled and carried out.

【0027】冷却液タンク100内に貯溜された冷却液
1 は、ハイスピードクェンチオイル或いは光輝油等で
あって、この冷却液L1 中には、冷却液L1 中に浸漬さ
れたウォームWに対して冷却液L1 を噴射して急冷させ
る一対のジャケット101、101が設けられている。
The coolant L 1 stored in the coolant tank 100 is high-speed quenching oil or bright oil, etc. The coolant L 1 contains a worm immersed in the coolant L 1. a pair of jackets 101, 101 are provided for rapidly cooling by spraying a cooling liquid L 1 with respect to W.

【0028】ウォーキングビーム91と92とには、図
4に示すように、矢印A、B、C及びDの方向に4段階
に移動を繰り返して行う。そして、この4段階の移動を
終えると、ウォームWはウォーキングビーム91と92
の側方に配置された固定ビーム (図示省略) の溝を1個
分前進する。なお、以下においては、ウォームWが次の
溝に移動したことを『ウォームWが1ステップ前進し
た』と表現する。
The walking beams 91 and 92 are repeatedly moved in four directions in the directions of arrows A, B, C and D as shown in FIG. When the four-stage movement is completed, the worm W becomes the walking beams 91 and 92.
Is advanced by one groove of a fixed beam (not shown) arranged on the side of. Hereinafter, the movement of the worm W to the next groove is referred to as “the worm W has moved forward by one step”.

【0029】初めのウォームWは、まず、図示しない固
定ビームの初めの溝でウォーキングビーム91の右端
(図面において右端)の溝93に対応した溝に載置され
る。ウォーキングビーム91と92とが、前記4段階の
移動を繰り返し行うことによってウォームWは1ステッ
プずつ前進する。
The first worm W is first placed in a groove corresponding to the right end (right end in the drawing) groove 93 of the walking beam 91 at the first groove of the fixed beam (not shown). As the walking beams 91 and 92 repeatedly move in the four stages, the worm W moves forward by one step.

【0030】ウォームWが最初の1ステップ前進したと
きに、2番目のウォームW2 (2番目のウォームにW2
の符号を付す。以下、3番目、4番目、・・・のウォー
ムに同様にW3 、W4 、・・・の符号を付す。)を前記
固定ビームの最初にウォームWを載置した溝に載置す
る。以下、ウォームW3 、W4 、・・・を順次載置す
る。
When the worm W moves forward by the first step, the second worm W 2 (the second worm W 2
Is assigned. Hereinafter, the third, fourth,... Worms are similarly denoted by W 3 , W 4 ,. ) Is placed in the groove on which the worm W is placed at the beginning of the fixed beam. Hereinafter, the worms W 3 , W 4 ,...

【0031】ウォーキングビーム91と92との動作に
よって、ウォームWは予備雰囲気室10を通り無酸化室
20の内部に搬入される。ただし、ウォーキングビーム
91と92とが、矢印B、C及びDの方法の移動をして
間は、シャッターS1 とシャッターS2 とは開いてお
り、それ以外の時には閉じている。
By the operation of the walking beams 91 and 92, the worm W is carried into the non-oxidizing chamber 20 through the preliminary atmosphere chamber 10. However, walking beam 91 and the 92, while with the movement of the process of the arrows B, C and D are open the shutter S 1 and the shutter S 2, are closed at other times.

【0032】ウォーキングビーム92にて無酸化室20
に搬入されたウォームWは、丁度このとき、ワーク昇降
装置50によって上昇させられた矯正ローラ40の上に
載置されると同時に、ワーク支持回転装置32のウォー
ム端部支持装置移動用シリンダ34及びチャック移動用
シリンダ36の動作によって、ウォームWの両端がウォ
ーム端部支持装置33とチャック35との間に支持され
る。
The non-oxidizing chamber 20 is formed by the walking beam 92.
At this time, the worm W transported to the worm end supporting device moving cylinder 34 of the worm end supporting device of the work supporting rotating device 32 and By the operation of the chuck moving cylinder 36, both ends of the worm W are supported between the worm end support device 33 and the chuck 35.

【0033】次いで、ワーク昇降装置50のシリンダ5
2を作動させてローラ取付台47を上昇させ、ウォーム
Wを高周波加熱コイルであるラインコイル30の間に位
置させた後、チャック回転用モータ37とローラ回転用
モータ48との運転を開始してウォームWを回転させ
る。そして、高周波電源200からの高周波電流をライ
ンコイル30に通電させてウォームWを所定時間加熱す
る。このウォームWの加熱時間は、図示しない制御手段
によって制御されており、図7に示すように、ウォーム
Wに形成される硬化層WAが歯の谷の深さ、すなわち歯
先WTから歯間WCまでの深さより深くならない時間に
設定されている。これによって、ウォームWの歯の外形
に沿った硬化層WAが形成される。このラインコイル3
0によるウォームWの加熱は、ウォームWの周面の全体
にわたって行われるので、従来のI型歯底回転ならい焼
き高周波加熱コイル800より極めて短時間で加熱を完
了することができる。
Next, the cylinder 5 of the work lifting device 50
2 to raise the roller mounting base 47, and
W is placed between the line coil 30 which is a high-frequency heating coil.
After that, the chuck rotation motor 37 and the roller rotation
Start operation with the motor 48 to rotate the worm W
You. Then, the high-frequency current from the high-frequency power supply 200 is
Heating the worm W for a predetermined time by energizing the coil 30
You. The heating time of the worm W is controlled by a control means (not shown).
Worm, as shown in FIG.
The hardened layer WA formed on the W is the depth of the tooth valley,
In the time that does not become deeper than the depth from the front WT to the interdental WC
Is set. Thereby, the outer shape of the worm W tooth
Is formed along the hardened layer WA. This line coil 3
The heating of the worm W by 0
Over the conventional I-type root rotation
Completes heating in a very short time with the high-frequency heating coil 800
Can be completed.

【0034】この加熱が完了すると、シリンダ52を動
作させてロッド51を後退させ、矯正ローラ40及びワ
ーク支持回転装置32と一緒に、回転しているウォーム
Wを冷却液タンク100の冷却液L1 内に沈め、引き続
きウォームWを回転させながら、冷却液タンク100内
に設けられた一対のジャケット101、101から冷却
液L1 をウォームWに噴射してウォームWを急速に冷却
する。
When the heating is completed, the cylinder 52 is operated to move the rod 51 backward, and the rotating worm W is moved together with the straightening roller 40 and the work supporting / rotating device 32 into the cooling liquid L 1 of the cooling liquid tank 100. submerged within, while continuing to rotate the worm W, rapidly cools the warm W from a pair of jacket 101, 101 provided in the coolant tank 100 by spraying a cooling liquid L 1 to the worm W.

【0035】ウォームWの冷却が完了すると、チャック
回転用モータ37とローラ回転用モータ48を停止する
とともに、ワーク押出装置56のシリンダ54を動作さ
せてロッド55を進出させると、ウォームWはローラ4
1、44の上から押し出され、ガイド板58の上を転送
してワーク支持部材63の上に至り、冷却液タンク10
0の側壁に当たって停止する。
When the cooling of the worm W is completed, the chuck rotation motor 37 and the roller rotation motor 48 are stopped, and the cylinder 55 of the work extruder 56 is operated so that the rod 55 is advanced.
1, 44, and is transferred over the guide plate 58 to reach the work supporting member 63, where the cooling liquid tank 10
Stops on the 0 side wall.

【0036】次いで、シリンダ62を動作させてロッド
61を上昇させると、ウォームWは冷却液タンク100
の側壁に沿って上昇し、冷却液L1 の液面を出て冷却液
タンク100の側壁を超えた途端に、ワーク搬出装置7
0の上を転がり出て、ワーク搬出装置70によって所定
の場所に搬送される。
Next, when the rod 61 is raised by operating the cylinder 62, the worm W
It rises along the side walls of the moment beyond the side walls of the exit liquid level of the cooling liquid L 1 coolant tank 100, the work unloading device 7
The workpiece is rolled over the workpiece 0 and transported to a predetermined place by the work unloading device 70.

【0037】以上のべたように本実施例によれば、ウォ
ームWは極めて効果的に無酸化高周波焼される。ウォー
ムWに続くウォームW2 、W3 、・・・も同様に焼入れ
される。
As described above, according to this embodiment, the worm W is very effectively non-oxidized and induction-fired. The worms W 2 , W 3 ,... Following the worm W are similarly hardened.

【0038】上述したようなウォームの無酸化高周波焼
入装置でウォームWに焼入を施せば、図7に示すよう
に、歯間WC及び歯のフェースWFのみならず、歯先W
Tにも硬化層WAが形成される。
If the worm W is quenched by the non-oxidizing induction hardening device of the worm described above, not only the inter-tooth WC and the tooth face WF but also the tooth tip W as shown in FIG.
A cured layer WA is also formed on T.

【0039】本発明に係るウォームの無酸化高周波焼入
方法は、ウォームギアを構成するウォームを非酸化性又
は還元性のガスが充満した予備雰囲気室に搬入する工程
と、ウォームを前記ガスが充満した無酸化室に搬入した
後に当該ウォームをラインコイルで高周波加熱する工程
と、加熱されたウォームを冷却液に浸清して冷却した後
に、冷却液外に移送する工程とを有しており、かつ前記
各工程は連続自動的に行われるウォームの無酸化高周波
焼入方法において、前記高周波加熱を行う工程では、ウ
ォームに形成される硬化層が歯の谷の深さより深くなる
前に加熱を停止するようになっている。このため、ウォ
ームを高周波焼入れした場合に、ウォームの表面にスケ
ールを形成することなく焼入を施すことができる。ま
た、形成される硬化層がウォームの歯の外形に沿って形
成されるので、すなわち歯先にも硬化層が形成されるの
で、より優れたウォームとすることができる。
Non-oxidative induction hardening of the worm according to the present invention
The method comprises the steps of making the worm constituting the worm gear non-oxidizing or non-oxidizing.
Is a process of transporting to a preliminary atmosphere chamber filled with reducing gas
And carried the worm into the non-oxidizing chamber filled with the gas.
A step of high-frequency heating the worm with a line coil later
After immersing the heated worm in cooling liquid and cooling
Having a step of transferring out of the cooling liquid, and
Each process is continuously performed automatically.
In the quenching method, the step of performing the high-frequency heating includes:
The hardened layer formed in the worm is deeper than the depth of the tooth valley
The heating is stopped before. For this reason,
The surface of the worm when induction hardening
The quenching can be performed without forming a metal. Ma
In addition, the hardened layer that is formed is shaped according to the outer shape of the worm teeth.
The hardened layer is formed on the tooth tip
Thus, a better worm can be obtained.

【0040】また、本発明に係るウォームの無酸化高周
波焼入装置は、無酸化性又は還元性のガスが充満した予
備雰囲気室と、この予備雰囲気室に連設され、前記ガス
が充満されてウォームの高周波加熱が行われる無酸化室
と、前記両室の下部が浸漬される冷却液が貯溜された冷
却液タンクと、ウォームを大気中から予備雰囲気室を経
て無酸化室に搬入する手段と、無酸化室に搬入されたウ
ォームを載置する矯正ローラと、この矯正ローラに載置
されたウォームの両端を支持しつつ当該ウォームを回転
させるワーク支持回転装置と、このワーク支持回転装置
で支持したウォームを加熱するラインコイルと、前記矯
正ローラに載置されワーク支持回転装置で両端を支持し
たウォームを矯正ローラとワーク支持回転装置とともに
加熱位置まで上昇させ、かつ冷却後は冷却液内に降下す
るワーク昇降装置と、冷却液内に設けられ、冷却液をウ
ォームに噴射してウォームを冷却するジャケットと、冷
却されたウォームを冷却液タンク外に移送する手段と、
ウォームに形成される硬化層が歯の谷の深さより深くな
る前に加熱を停止する制御手段とを備えている。 このた
め、ウォームの表面にスケールを形成することなく焼入
を施すことができるとともに、短時間でウォームの焼入
れが完了し、歯先にも硬化層が形成され、しかも歪をよ
り少なくすることができる。 すなわち、ラインコイルで
加熱するため、従来のI型歯底回転ならい焼き高周波加
熱コイルのように歯に沿ってコイルを移動させる必要が
ないため、短時間で加熱が完了し、ひいては焼入が短時
間となる。 また、ウォームに形成される硬化層が歯の谷
の深さより深くなる前に加熱を停止する制御手段を有し
ているので、硬化層が歯の谷の深さより深くなるものよ
り加熱時間を短くすることができる。このため、加熱に
要する時間が短いので、全体として焼入に必要な時間が
短くなるのである。
Further, the worm according to the present invention has a non-oxidizing high-period.
The wave quenching equipment should be filled with non-oxidizing or reducing gas.
A gas atmosphere chamber is connected to the preliminary atmosphere chamber,
-Free chamber where high frequency heating of worm is performed by filling
And a cooling fluid in which a lower part of both chambers is immersed.
The waste liquid tank and the worm are moved from the atmosphere through the preliminary atmosphere chamber.
Means to carry into the oxidation-free chamber by
Roller on which the form is to be placed, and
Rotate the worm while supporting both ends of the worm
Work supporting and rotating device and work supporting and rotating device
A line coil for heating the worm supported by
It is placed on the positive roller and both ends are supported by the work support rotating device.
Worm with straightening roller and workpiece support rotating device
Raise to the heating position and drop into the coolant after cooling
A work elevating device that is installed in the coolant and cools the coolant.
A jacket that cools the worm by spraying
Means for transferring the rejected worm out of the coolant tank;
The hardened layer formed on the worm is deeper than the depth of the tooth valley.
Control means for stopping the heating before the heating. others
Quenching without forming scale on the worm surface
And quenching of the worm in a short time
Is completed, a hardened layer is formed on the tooth tips, and strain is reduced.
Can be reduced. That is, with a line coil
For heating, conventional I-type root rotation roasting high-frequency heating
Need to move the coil along the teeth like a thermal coil
Heating is completed in a short time because there is no
Between. In addition, the hardened layer formed on the worm is
Control means to stop heating before it becomes deeper than
The hardened layer is deeper than the depth of the tooth valley
Heating time can be shortened. For this reason, heating
Since the time required is short, the time required for quenching
It will be shorter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るウォームの無酸化高周波焼入方法
を実現できる装置の一実施例の概略的構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an apparatus capable of realizing a worm-free induction hardening method of a worm according to the present invention.

【図2】矯正ローラの側面図である。FIG. 2 is a side view of a straightening roller.

【図3】ワーク支持回転装置と矯正ローラとの正面図で
ある。
FIG. 3 is a front view of a work supporting rotation device and a correction roller.

【図4】矯正ローラとワーク押出装置との側面図であ
る。
FIG. 4 is a side view of a straightening roller and a work pushing device.

【図5】ウォーキングビームの動作説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation of a walking beam.

【図6】このウォームの無酸化高周波焼入装置に用いら
れるラインコイルの斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a line coil used in the non-oxidizing induction hardening device of the worm.

【図7】このウォームの無酸化高周波焼入装置によって
得られた硬化層を示すウォームの断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of the worm showing a hardened layer obtained by the non-oxidizing induction hardening device of the worm.

【図8】従来のウォームの高周波焼入方法とその問題点
とを示すウォームの断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a worm showing a conventional induction hardening method for the worm and its problems.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 予備雰囲気室 20 無酸化室 30 ラインコイル 40 矯正ローラ 50 ワーク昇降装置 60 ワーク上昇装置 70 ワーク搬出装置 W ウォーム Reference Signs List 10 Preliminary atmosphere chamber 20 Non-oxidizing chamber 30 Line coil 40 Straightening roller 50 Work lifting device 60 Work lifting device 70 Work unloading device W worm

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ウォームギアを構成するウォームを非酸
化性又は還元性のガスが充満した予備雰囲気室に搬入す
る工程と、ウォームを前記ガスが充満した無酸化室に搬
入した後に当該ウォームをラインコイルで高周波加熱す
る工程と、加熱されたウォームを冷却液に浸漬して冷却
した後に、冷却液外に移送する工程とを有しており、か
つ前記各工程は連続自動的に行われるウォームの無酸化
高周波焼入方法において、前記高周波加熱を行う工程で
は、ウォームに形成される硬化層が歯の谷の深さより深
くなる前に加熱を停止することを特徴とするウォームの
無酸化高周波焼入方法。
A worm constituting a worm gear is made of a non-acid
Carry in a preliminary atmosphere chamber filled with oxidizing or reducing gas
Transporting the worm to an oxidation-free chamber filled with the gas.
After the worm is inserted, the worm is heated with a line coil.
And immersing the heated worm in a coolant to cool
After the cooling liquid is transferred to the outside of the cooling liquid,
Each of the above processes is continuously and automatically performed without oxidizing the worm
In the induction hardening method, in the step of performing the induction heating,
Indicates that the hardened layer formed on the worm is deeper than the depth of the tooth valley.
A non-oxidizing induction hardening method for worms , wherein heating is stopped before the worm becomes cold .
【請求項2】 無酸化性又は還元性のガスが充満した予
備雰囲気室と、この予備雰囲気室に連設され、前記ガス
が充満されてウォームの高周波加熱が行われる無酸化室
と、前記両室の下部が浸漬される冷却液が貯溜された冷
却液タンクと、ウォームを大気中から予備雰囲気室を経
て無酸化室に搬入する手段と、無酸化室に搬入されたウ
ォームを載置する矯正ローラと、この矯正ローラに載置
されたウォームの両端を支持しつつ当該ウォームを回転
させるワーク支持回転装置と、このワーク支持回転装置
で支持したウォームを加熱するラインコイルと、前記矯
正ローラに載置されワーク支持回転装置で両端を支持し
たウォームを矯正ローラとワーク支持回転装置とともに
加熱位置まで上昇させ、かつ冷却後は冷却液内に降下す
るワーク昇降装置と、冷却液内に設けられ、冷却液をウ
ォームに噴射してウォームを冷却するジャケットと、冷
却されたウォームを冷却液タンク外に移送する手段と、
ウォームに形成される硬化層が歯の谷の深さより深くな
る前に加熱を停止する制御手段とを具備したことを特徴
とするウォームの無酸化高周波焼入装置。
2. A method in which a non-oxidizing or reducing gas is filled.
A gas atmosphere chamber is connected to the preliminary atmosphere chamber,
-Free chamber where high frequency heating of worm is performed by filling
And a cooling fluid in which a lower part of both chambers is immersed.
The waste liquid tank and the worm are moved from the atmosphere through the preliminary atmosphere chamber.
Means to carry into the oxidation-free chamber by
Roller on which the form is to be placed, and
Rotate the worm while supporting both ends of the worm
Work supporting and rotating device and work supporting and rotating device
A line coil for heating the worm supported by
It is placed on the positive roller and both ends are supported by the work support rotating device.
Worm with straightening roller and workpiece support rotating device
Raise to the heating position and drop into the coolant after cooling
A work elevating device that is installed in the coolant and cools the coolant.
A jacket that cools the worm by spraying
Means for transferring the rejected worm out of the coolant tank;
The hardened layer formed on the worm is deeper than the depth of the tooth valley.
Control means for stopping heating before heating
Warm-free oxidation induction hardening apparatus according to.
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