JP3270394B2 - 平板リング状ワークの片面焼入装置及び方法 - Google Patents
平板リング状ワークの片面焼入装置及び方法Info
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- JP3270394B2 JP3270394B2 JP12430098A JP12430098A JP3270394B2 JP 3270394 B2 JP3270394 B2 JP 3270394B2 JP 12430098 A JP12430098 A JP 12430098A JP 12430098 A JP12430098 A JP 12430098A JP 3270394 B2 JP3270394 B2 JP 3270394B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平板リング状ワー
クの片面にのみ高周波焼入を施す平板リング状ワークの
片面焼入装置及び方法に関する。
クの片面にのみ高周波焼入を施す平板リング状ワークの
片面焼入装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、片面にのみ高周波焼入を施す必
要がある平板リング状ワークに高周波焼入を施す片面焼
入装置は、平板リング状ワークを載置する回転台と、こ
の回転台に載置された平板リング状ワークの片面に対向
する高周波加熱コイルと、この高周波加熱コイルで加熱
された部分に冷却液を噴射する冷却ジャケットとを有し
ており、回転台によって平板リング状ワークを回転させ
つつ、平板リング状ワークの加熱と冷却とを行う。
要がある平板リング状ワークに高周波焼入を施す片面焼
入装置は、平板リング状ワークを載置する回転台と、こ
の回転台に載置された平板リング状ワークの片面に対向
する高周波加熱コイルと、この高周波加熱コイルで加熱
された部分に冷却液を噴射する冷却ジャケットとを有し
ており、回転台によって平板リング状ワークを回転させ
つつ、平板リング状ワークの加熱と冷却とを行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の平板リング状
ワークの片面焼入で注意しなければならない点は、平板
リング状ワークの表裏両面のうち、先に冷えた方が凸に
なる歪みが発生する傾向となる点である。例えば、外径
が１０００ｍｍ、内径が７５０ｍｍ、肉厚が３０ｍｍで
あり、焼入深さを２ｍｍ以上とすると、焼入が施された
面の内径部は４〜５ｍｍ程度も凸になって歪む。一方、
もし肉厚が１００ｍｍ超のごとき厚肉品であれば、焼入
面と反対の側が先に自冷されて逆に歪む。かかる歪みは
製品として不適格であるので、本品寸法は凸になった面
をスペーサを介して対向させたものを両側から挟み込ん
でプレスしつつテンパーする、いわゆるプレステンパー
することで矯正していた。
ワークの片面焼入で注意しなければならない点は、平板
リング状ワークの表裏両面のうち、先に冷えた方が凸に
なる歪みが発生する傾向となる点である。例えば、外径
が１０００ｍｍ、内径が７５０ｍｍ、肉厚が３０ｍｍで
あり、焼入深さを２ｍｍ以上とすると、焼入が施された
面の内径部は４〜５ｍｍ程度も凸になって歪む。一方、
もし肉厚が１００ｍｍ超のごとき厚肉品であれば、焼入
面と反対の側が先に自冷されて逆に歪む。かかる歪みは
製品として不適格であるので、本品寸法は凸になった面
をスペーサを介して対向させたものを両側から挟み込ん
でプレスしつつテンパーする、いわゆるプレステンパー
することで矯正していた。
【０００４】このように高周波焼入を施した後の矯正作
業は手間であるので、矯正作業を不要とした片面焼入も
実施されている。歪みが発生するのは、高周波加熱コイ
ルで加熱されない面にまで熱が伝わるが、片面のみしか
強制的に冷却していないためであるので、高周波加熱コ
イルで加熱されない面にまで熱が伝わる前に高周波加熱
コイルの位置を変更してしまうという片面焼入もある。
すなわち、平板リング状ワークを高速で移動させるので
ある。
業は手間であるので、矯正作業を不要とした片面焼入も
実施されている。歪みが発生するのは、高周波加熱コイ
ルで加熱されない面にまで熱が伝わるが、片面のみしか
強制的に冷却していないためであるので、高周波加熱コ
イルで加熱されない面にまで熱が伝わる前に高周波加熱
コイルの位置を変更してしまうという片面焼入もある。
すなわち、平板リング状ワークを高速で移動させるので
ある。
【０００５】この片面焼入では、平板リング状ワークに
歪みは発生しないが、焼入深さを２ｍｍ以上とし、平板
リング状ワークにボルト孔が開設されている場合には、
コイルと平板リング状ワークの表面に流れる電流密度が
大きくなるため、ボルト孔に取り付けられた盲栓と平板
リング状ワークとが溶着したり、スパークが発生したり
する。溶着等が発生したものは製品として不適格であ
る。また、焼入深さが浅い場合であっても、短時間で高
周波焼入を施すためには、周波数の選択と高周波加熱コ
イルの形状との設計が困難である。
歪みは発生しないが、焼入深さを２ｍｍ以上とし、平板
リング状ワークにボルト孔が開設されている場合には、
コイルと平板リング状ワークの表面に流れる電流密度が
大きくなるため、ボルト孔に取り付けられた盲栓と平板
リング状ワークとが溶着したり、スパークが発生したり
する。溶着等が発生したものは製品として不適格であ
る。また、焼入深さが浅い場合であっても、短時間で高
周波焼入を施すためには、周波数の選択と高周波加熱コ
イルの形状との設計が困難である。
【０００６】また、前記歪みを避けるために、肉厚品の
場合は、いわゆる予熱焼入と呼ばれる方法もある。この
予熱焼入では、予熱用高周波加熱コイルと本加熱用高周
波加熱コイルとの２つの高周波加熱コイルを用い、本加
熱用高周波加熱コイルによる本加熱の前に予熱用高周波
加熱コイルによる予熱を行うのである。
場合は、いわゆる予熱焼入と呼ばれる方法もある。この
予熱焼入では、予熱用高周波加熱コイルと本加熱用高周
波加熱コイルとの２つの高周波加熱コイルを用い、本加
熱用高周波加熱コイルによる本加熱の前に予熱用高周波
加熱コイルによる予熱を行うのである。
【０００７】しかしながら、この予熱焼入においても次
のような問題点がある。すなわち、予熱条件を一定にす
るため、本加熱のサイクルと同じサイクルで予熱を行う
ため、焼入管理や焼入工程がより複雑になるのである。
また、予熱といえども平板リング状ワークは３００℃以
上にまで加熱されるため取り扱いの安全面からも問題が
ある。
のような問題点がある。すなわち、予熱条件を一定にす
るため、本加熱のサイクルと同じサイクルで予熱を行う
ため、焼入管理や焼入工程がより複雑になるのである。
また、予熱といえども平板リング状ワークは３００℃以
上にまで加熱されるため取り扱いの安全面からも問題が
ある。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、平板リング状ワークを高周波焼入しても、歪みが発
生せず、しかも周波数の選択や高周波加熱コイルの形状
の設計が容易で、かつ取り扱いの面からも安全である平
板リング状ワークの片面焼入装置を提供することを目的
としている。
で、平板リング状ワークを高周波焼入しても、歪みが発
生せず、しかも周波数の選択や高周波加熱コイルの形状
の設計が容易で、かつ取り扱いの面からも安全である平
板リング状ワークの片面焼入装置を提供することを目的
としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る平板リング
状ワークの片面焼入装置は、平板リング状ワークの一面
に対向した高周波加熱コイルと、この高周波加熱コイル
で加熱された部分に冷却液を噴射する第１の冷却ジャケ
ットと、前記高周波加熱コイルで加熱されていない側の
他面に冷却液を噴射する第２の冷却ジャケットと、平板
リング状ワークと高周波加熱コイルとを相対的に移動さ
せる移動手段とを備えており、前記第２の冷却ジャケッ
トは、加熱された一面からの熱が他面に伝わった結果、
所定の温度になる位置に冷却液を噴射するようになって
いる。
状ワークの片面焼入装置は、平板リング状ワークの一面
に対向した高周波加熱コイルと、この高周波加熱コイル
で加熱された部分に冷却液を噴射する第１の冷却ジャケ
ットと、前記高周波加熱コイルで加熱されていない側の
他面に冷却液を噴射する第２の冷却ジャケットと、平板
リング状ワークと高周波加熱コイルとを相対的に移動さ
せる移動手段とを備えており、前記第２の冷却ジャケッ
トは、加熱された一面からの熱が他面に伝わった結果、
所定の温度になる位置に冷却液を噴射するようになって
いる。
【００１０】また、本発明に係る平板リング状ワークの
片面焼入方法は、平板リング状ワークの一面を高周波加
熱コイルで加熱するとともに、高周波加熱コイルで加熱
された部分に冷却液を噴射することで平板リング状ワー
クの一面にのみ高周波焼入を施す平板リング状ワークの
片面焼入方法であって、高周波加熱コイルで加熱されて
いない側の他面であって、加熱された一面からの熱が他
面に伝わった結果、所定の温度になる位置に冷却液を噴
射するようにしている。
片面焼入方法は、平板リング状ワークの一面を高周波加
熱コイルで加熱するとともに、高周波加熱コイルで加熱
された部分に冷却液を噴射することで平板リング状ワー
クの一面にのみ高周波焼入を施す平板リング状ワークの
片面焼入方法であって、高周波加熱コイルで加熱されて
いない側の他面であって、加熱された一面からの熱が他
面に伝わった結果、所定の温度になる位置に冷却液を噴
射するようにしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
平板リング状ワークの片面焼入装置の概略的側面図、図
２は本発明の実施の形態に係る平板リング状ワークの片
面焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概略的斜視
図、図３は本発明の実施の形態に係る平板リング状ワー
クの片面焼入装置の高周波加熱コイルと第１の冷却ジャ
ケットとの関係を示す概略的断面図、図４は本発明の実
施の形態に係る平板リング状ワークの片面焼入装置の高
周波加熱コイルと第２の冷却ジャケットとの関係を示す
概略的断面図、図５は本発明の他の実施の形態に係る平
板リング状ワークの片面焼入装置に用いられる高周波加
熱コイルの概略的斜視図である。
平板リング状ワークの片面焼入装置の概略的側面図、図
２は本発明の実施の形態に係る平板リング状ワークの片
面焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概略的斜視
図、図３は本発明の実施の形態に係る平板リング状ワー
クの片面焼入装置の高周波加熱コイルと第１の冷却ジャ
ケットとの関係を示す概略的断面図、図４は本発明の実
施の形態に係る平板リング状ワークの片面焼入装置の高
周波加熱コイルと第２の冷却ジャケットとの関係を示す
概略的断面図、図５は本発明の他の実施の形態に係る平
板リング状ワークの片面焼入装置に用いられる高周波加
熱コイルの概略的斜視図である。
【００１２】本発明の実施の形態に係る平板リング状ワ
ークの片面焼入装置は、平板リング状ワークＷの一面Ｗ
１に対向した高周波加熱コイル１００と、この高周波加
熱コイル１００で加熱された部分に冷却液Ｌを噴射する
第１の冷却ジャケット１５０と、前記高周波加熱コイル
１００で加熱されていない側の他面Ｗ２に冷却液Ｌを噴
射する第２の冷却ジャケット２００と、平板リング状ワ
ークＷと高周波加熱コイル１００とを相対的に移動させ
る移動手段としての回転台３００とを備えており、前記
第２の冷却ジャケット２００は、加熱された一面Ｗ１か
らの熱が他面Ｗ２に伝わった結果、所定の温度（約３５
０〜４００℃）になる位置に冷却液Ｌを噴射するように
なっている。
ークの片面焼入装置は、平板リング状ワークＷの一面Ｗ
１に対向した高周波加熱コイル１００と、この高周波加
熱コイル１００で加熱された部分に冷却液Ｌを噴射する
第１の冷却ジャケット１５０と、前記高周波加熱コイル
１００で加熱されていない側の他面Ｗ２に冷却液Ｌを噴
射する第２の冷却ジャケット２００と、平板リング状ワ
ークＷと高周波加熱コイル１００とを相対的に移動させ
る移動手段としての回転台３００とを備えており、前記
第２の冷却ジャケット２００は、加熱された一面Ｗ１か
らの熱が他面Ｗ２に伝わった結果、所定の温度（約３５
０〜４００℃）になる位置に冷却液Ｌを噴射するように
なっている。
【００１３】まず、平板リング状ワークＷは、例えばク
レーン等の旋回部分を支持する大型のベアリング等に用
いられるものであって、外径が１０００ｍｍ、内径が７
５０ｍｍ、肉厚が３０ｍｍの平べったいものである。そ
して、この平板リング状ワークＷは、図３及び図４に示
すように、一面Ｗ１に２ｍｍの深さの焼入層Ｗ１１が形
成されるものとする。
レーン等の旋回部分を支持する大型のベアリング等に用
いられるものであって、外径が１０００ｍｍ、内径が７
５０ｍｍ、肉厚が３０ｍｍの平べったいものである。そ
して、この平板リング状ワークＷは、図３及び図４に示
すように、一面Ｗ１に２ｍｍの深さの焼入層Ｗ１１が形
成されるものとする。
【００１４】かかる平板リング状ワークＷを載置して回
転することにより、平板リング状ワークＷと高周波加熱
コイル１００とを相対的に移動させる回転台３００は、
平板リング状ワークＷが載置される３つの載置部３１０
（ただし、図１には２つのみ示されている）と、この載
置部３１０が取り付けられる回転テーブル３２０と、こ
の回転テーブル３２０が回転可能に取り付けられるベー
ス部３３０と、前記回転テーブル３２０を一定の速度で
回転駆動させる図示しない駆動部とを有している。
転することにより、平板リング状ワークＷと高周波加熱
コイル１００とを相対的に移動させる回転台３００は、
平板リング状ワークＷが載置される３つの載置部３１０
（ただし、図１には２つのみ示されている）と、この載
置部３１０が取り付けられる回転テーブル３２０と、こ
の回転テーブル３２０が回転可能に取り付けられるベー
ス部３３０と、前記回転テーブル３２０を一定の速度で
回転駆動させる図示しない駆動部とを有している。
【００１５】前記載置部３１０は、先端に外向きの平板
リング状ワークＷの内周部が載置される切欠部３１１が
形成されている。かかる載置部３１０は、回転テーブル
３２０の回転中心を中心として１２０°間隔で回転テー
ブル３２０に上向きに取り付けられている。なお、この
載置部３１０の高さは、載置部３１０に載置された平板
リング状ワークＷと、回転テーブル３２０との間に後述
する第２の冷却ジャケット２００を設置することができ
る程度に設定されている。また、この載置部３１０の下
端部には後述する蟻溝３２１に対応した突部３１２が形
成されている。
リング状ワークＷの内周部が載置される切欠部３１１が
形成されている。かかる載置部３１０は、回転テーブル
３２０の回転中心を中心として１２０°間隔で回転テー
ブル３２０に上向きに取り付けられている。なお、この
載置部３１０の高さは、載置部３１０に載置された平板
リング状ワークＷと、回転テーブル３２０との間に後述
する第２の冷却ジャケット２００を設置することができ
る程度に設定されている。また、この載置部３１０の下
端部には後述する蟻溝３２１に対応した突部３１２が形
成されている。
【００１６】なお、この載置部３１０は、セラミックス
等の熱伝導率の低い材質で、かつ耐熱性及び絶縁性を有
する素材から構成されるのが望ましい。
等の熱伝導率の低い材質で、かつ耐熱性及び絶縁性を有
する素材から構成されるのが望ましい。
【００１７】一方、前記回転テーブル３２０は円板状に
形成されており、３つの蟻溝３２１が回転中心を中心と
して１２０°間隔に形成されている。この蟻溝３２１
は、前記載置部３１０を取り付ける部分であって、載置
部３１０の突部３１２がスライド可能に嵌まり込むよう
になっている。すなわち、載置部３１０は蟻溝３２１に
沿って外周側から中心側へと移動可能になっているので
ある。これは、平板リング状ワークＷの大きさに載置部
３１０を対応させることができるようにするための構造
である。
形成されており、３つの蟻溝３２１が回転中心を中心と
して１２０°間隔に形成されている。この蟻溝３２１
は、前記載置部３１０を取り付ける部分であって、載置
部３１０の突部３１２がスライド可能に嵌まり込むよう
になっている。すなわち、載置部３１０は蟻溝３２１に
沿って外周側から中心側へと移動可能になっているので
ある。これは、平板リング状ワークＷの大きさに載置部
３１０を対応させることができるようにするための構造
である。
【００１８】かかる回転テーブル３２０は、ベアリング
３４０を介してベース部３３０に回転可能に取り付けら
れている。なお、ベース部３３０には図示しない駆動部
が内蔵されている。
３４０を介してベース部３３０に回転可能に取り付けら
れている。なお、ベース部３３０には図示しない駆動部
が内蔵されている。
【００１９】前記高周波加熱コイル１００には、ピンタ
イプと呼ばれるものが使用される。この高周波加熱コイ
ル１００は、銅製の角形パイプを成形したものであっ
て、前記平板リング状ワークＷの一面Ｗ１と対向する一
対の平行な加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂと、この加熱
導体部１１０Ａ、１１０Ｂに連なる一対の給電導体部１
２０と、一対の加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂを連結す
る連結導体部１３０とを有している。
イプと呼ばれるものが使用される。この高周波加熱コイ
ル１００は、銅製の角形パイプを成形したものであっ
て、前記平板リング状ワークＷの一面Ｗ１と対向する一
対の平行な加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂと、この加熱
導体部１１０Ａ、１１０Ｂに連なる一対の給電導体部１
２０と、一対の加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂを連結す
る連結導体部１３０とを有している。
【００２０】前記加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂは、加
熱すべき平板リング状ワークＷに対して平行になっい
る。この一対の加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂのうち、
高周波加熱コイル１００の回転方向下流側、すなわち高
周波加熱コイル１００と平板リング状ワークＷとの相対
移動において、後方側に位置する加熱導体部１１０Ｂに
は下側外向きの複数個の噴射孔１１１Ｂが開設されてい
る。この噴射孔１１１Ｂは、高周波加熱コイル１００の
過熱を防止するために、高周波加熱コイル１００自身を
循環する冷却液Ｌの一部を平板リング状ワークＷに対し
て噴射する部分である。
熱すべき平板リング状ワークＷに対して平行になっい
る。この一対の加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂのうち、
高周波加熱コイル１００の回転方向下流側、すなわち高
周波加熱コイル１００と平板リング状ワークＷとの相対
移動において、後方側に位置する加熱導体部１１０Ｂに
は下側外向きの複数個の噴射孔１１１Ｂが開設されてい
る。この噴射孔１１１Ｂは、高周波加熱コイル１００の
過熱を防止するために、高周波加熱コイル１００自身を
循環する冷却液Ｌの一部を平板リング状ワークＷに対し
て噴射する部分である。
【００２１】従って、この平板リング状ワークの片面焼
入装置においては、高周波加熱コイル１００の一方の加
熱導体部１１０Ｂが、平板リング状ワークＷの高周波加
熱コイル１００で加熱された部分に冷却液Ｌを噴射する
第１の冷却ジャケット１５０となっているのである。
入装置においては、高周波加熱コイル１００の一方の加
熱導体部１１０Ｂが、平板リング状ワークＷの高周波加
熱コイル１００で加熱された部分に冷却液Ｌを噴射する
第１の冷却ジャケット１５０となっているのである。
【００２２】また、この加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂ
は、平板リング状ワークＷの幅寸法に対応した長さを有
している。すなわち、上述した外径１０００ｍｍ、内径
７５０ｍｍの平板リング状ワークＷの場合、加熱導体部
１１０Ａ、１１０Ｂの長さ寸法は、２５０ｍｍになって
いる。
は、平板リング状ワークＷの幅寸法に対応した長さを有
している。すなわち、上述した外径１０００ｍｍ、内径
７５０ｍｍの平板リング状ワークＷの場合、加熱導体部
１１０Ａ、１１０Ｂの長さ寸法は、２５０ｍｍになって
いる。
【００２３】また、前記連結導体部１３０は、加熱導体
部１１０Ａ、１１０Ｂより若干上方に設けられている。
これは、平板リング状ワークＷを載置部３１０に載置さ
せる場合に、連結導体部１３０と平板リング状ワークＷ
との干渉を僅かでも減少させるためである。
部１１０Ａ、１１０Ｂより若干上方に設けられている。
これは、平板リング状ワークＷを載置部３１０に載置さ
せる場合に、連結導体部１３０と平板リング状ワークＷ
との干渉を僅かでも減少させるためである。
【００２４】さらに、前記一対の給電導体部１２０も連
結導体部１３０と同様に、加熱導体部１１０Ａ、１１０
Ｂより若干上方に設けられている。また、一対の給電導
体部１２０の間には短絡を防止するための絶縁板材 (図
示省略) が介在されている。なお、この給電導体部１２
０には、図外のカレントトランスに接続される平板状の
接続板１４０が取り付けられている。
結導体部１３０と同様に、加熱導体部１１０Ａ、１１０
Ｂより若干上方に設けられている。また、一対の給電導
体部１２０の間には短絡を防止するための絶縁板材 (図
示省略) が介在されている。なお、この給電導体部１２
０には、図外のカレントトランスに接続される平板状の
接続板１４０が取り付けられている。
【００２５】このように構成された高周波加熱コイル１
００の加熱導体部１１０Ａ側には、加熱導体部１１０Ｂ
の噴射孔１１１Ｂから噴射された冷却液Ｌが加熱導体部
１１０Ａ側に跳ね返らないように高圧エアを噴射する噴
射ノズル (図示省略) が設けられている。
００の加熱導体部１１０Ａ側には、加熱導体部１１０Ｂ
の噴射孔１１１Ｂから噴射された冷却液Ｌが加熱導体部
１１０Ａ側に跳ね返らないように高圧エアを噴射する噴
射ノズル (図示省略) が設けられている。
【００２６】一方、前記第２の冷却ジャケット２００
は、図４に示すように、冷却液Ｌを噴射孔 (図示省略)
から平板リング状ワークＷの他面Ｗ２側に対して斜めに
噴射するようになっている。
は、図４に示すように、冷却液Ｌを噴射孔 (図示省略)
から平板リング状ワークＷの他面Ｗ２側に対して斜めに
噴射するようになっている。
【００２７】この第２の冷却ジャケット２００は、高周
波加熱コイル１００によって平板リング状ワークＷの一
面Ｗ１側が加熱されたことにより、他面Ｗ２側に熱が伝
わるが、その熱伝導によって他面Ｗ２側が約３５０〜４
００℃になる部分に冷却液Ｌを噴射するようになってい
る。
波加熱コイル１００によって平板リング状ワークＷの一
面Ｗ１側が加熱されたことにより、他面Ｗ２側に熱が伝
わるが、その熱伝導によって他面Ｗ２側が約３５０〜４
００℃になる部分に冷却液Ｌを噴射するようになってい
る。
【００２８】すなわち、図４に示すように、平板リング
状ワークＷの一面Ｗ１が加熱され、かつ平板リング状ワ
ークＷが回転することによって、平板リング状ワークＷ
の他面Ｗ２側で、温度が約３５０〜４００℃になる部分
は、高周波加熱コイル１００より下流側になる。従っ
て、第の冷却ジャケット２００は、高周波加熱コイル１
００より下流側に設けられることになる。
状ワークＷの一面Ｗ１が加熱され、かつ平板リング状ワ
ークＷが回転することによって、平板リング状ワークＷ
の他面Ｗ２側で、温度が約３５０〜４００℃になる部分
は、高周波加熱コイル１００より下流側になる。従っ
て、第の冷却ジャケット２００は、高周波加熱コイル１
００より下流側に設けられることになる。
【００２９】例えば、高周波加熱コイル１００の加熱導
体部１１０Ａ、１１０Ｂの幅寸法が１５ｍｍで、一対の
加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂの間隔が１０ｍｍであ
り、平板リング状ワークＷが５ｍｍ／ｓｅｃ（外径の周
速度）で移動する場合、平板リング状ワークＷの任意の
点が高周波加熱コイル１００を通過するのに要する時間
は、 （１５＋１０＋１５）／５＝８（ｓｅｃ） となる。
体部１１０Ａ、１１０Ｂの幅寸法が１５ｍｍで、一対の
加熱導体部１１０Ａ、１１０Ｂの間隔が１０ｍｍであ
り、平板リング状ワークＷが５ｍｍ／ｓｅｃ（外径の周
速度）で移動する場合、平板リング状ワークＷの任意の
点が高周波加熱コイル１００を通過するのに要する時間
は、 （１５＋１０＋１５）／５＝８（ｓｅｃ） となる。
【００３０】この場合、高周波加熱コイル１００が通過
してから１６（ｓｅｃ）後に、平板リング状ワークＷの
他面Ｗ２側の温度が約３５０〜４００℃になることが確
認されている。従って、第２の冷却ジャケット２００
は、高周波加熱コイル１００から約１００ｍｍ下流側に
設けるのがよい。
してから１６（ｓｅｃ）後に、平板リング状ワークＷの
他面Ｗ２側の温度が約３５０〜４００℃になることが確
認されている。従って、第２の冷却ジャケット２００
は、高周波加熱コイル１００から約１００ｍｍ下流側に
設けるのがよい。
【００３１】この第２の冷却ジャケット２００への冷却
液Ｌの供給は、高周波加熱コイル１００への冷却液Ｌの
供給とは別系統になっている。
液Ｌの供給は、高周波加熱コイル１００への冷却液Ｌの
供給とは別系統になっている。
【００３２】次に、上述した平板リング状ワークの片面
焼入装置による平板リング状ワークＷの高周波焼入につ
いて説明する。高周波焼入が施されるべき平板リング状
ワークＷを回転台３００の載置部３１０に載置させる。
焼入装置による平板リング状ワークＷの高周波焼入につ
いて説明する。高周波焼入が施されるべき平板リング状
ワークＷを回転台３００の載置部３１０に載置させる。
【００３３】高周波加熱コイル１００に図外の高周波電
源から高周波電流を供給する。また、高周波加熱コイル
１００及び第２の冷却ジャケット２００に冷却液Ｌを供
給する。さらに、回転台の回転テーブル３２０を回転駆
動させる。
源から高周波電流を供給する。また、高周波加熱コイル
１００及び第２の冷却ジャケット２００に冷却液Ｌを供
給する。さらに、回転台の回転テーブル３２０を回転駆
動させる。
【００３４】すると、平板リング状ワークＷの表面であ
る一面Ｗ１は、高周波加熱コイル１００によって加熱さ
れる。この加熱された部分は、高周波加熱コイル１００
の下流側の加熱導体部１１０Ｂ（第１の冷却ジャケット
１５０も兼用している）の噴射孔１１１Ｂからの冷却液
Ｌによって冷却され高周波焼入が施される。
る一面Ｗ１は、高周波加熱コイル１００によって加熱さ
れる。この加熱された部分は、高周波加熱コイル１００
の下流側の加熱導体部１１０Ｂ（第１の冷却ジャケット
１５０も兼用している）の噴射孔１１１Ｂからの冷却液
Ｌによって冷却され高周波焼入が施される。
【００３５】平板リング状ワークＷの一面Ｗ１側から他
面Ｗ２側に伝わった熱は他面Ｗ２側を加熱するが、第２
の冷却ジャケット２００により速やかに冷却されるの
で、他面他２側に伝わった熱による平板リング状ワーク
Ｗの歪みが発生しにくい。
面Ｗ２側に伝わった熱は他面Ｗ２側を加熱するが、第２
の冷却ジャケット２００により速やかに冷却されるの
で、他面他２側に伝わった熱による平板リング状ワーク
Ｗの歪みが発生しにくい。
【００３６】すなわち、第２の冷却ジャケット２００が
あるために、平板リング状ワークＷの他面Ｗ２側の冷却
は、従来のものより速くなるため、一面Ｗ１側の冷却ス
ピードと同じ程度になる。この結果、歪みが発生しにく
くなるのである。
あるために、平板リング状ワークＷの他面Ｗ２側の冷却
は、従来のものより速くなるため、一面Ｗ１側の冷却ス
ピードと同じ程度になる。この結果、歪みが発生しにく
くなるのである。
【００３７】上述した実施の形態では、高周波加熱コイ
ル１００の下流側の加熱導体部１１０Ｂに噴射孔１１１
Ｂを開設することで、高周波加熱コイル１００を第１の
冷却ジャケット１５０に兼用させたが、高周波加熱コイ
ル１００とは別体の第１の冷却ジャケット１５０を設け
てもよい。この場合には、図５に示すように、高周波加
熱コイル１００と第１の冷却ジャケット１５０との間の
間隔を正確に維持するため、高周波加熱コイル１００に
絶縁性及び耐熱性を有するプレート１６０が取り付け、
このプレート１６０によって第１の冷却ジャケット１５
０と支えるようにする。
ル１００の下流側の加熱導体部１１０Ｂに噴射孔１１１
Ｂを開設することで、高周波加熱コイル１００を第１の
冷却ジャケット１５０に兼用させたが、高周波加熱コイ
ル１００とは別体の第１の冷却ジャケット１５０を設け
てもよい。この場合には、図５に示すように、高周波加
熱コイル１００と第１の冷却ジャケット１５０との間の
間隔を正確に維持するため、高周波加熱コイル１００に
絶縁性及び耐熱性を有するプレート１６０が取り付け、
このプレート１６０によって第１の冷却ジャケット１５
０と支えるようにする。
【００３８】また、この実施の形態では、回転台３００
は、平板リング状ワークＷを水平に載置するようになっ
ているが、垂直に支持するようにしてもよい。
は、平板リング状ワークＷを水平に載置するようになっ
ているが、垂直に支持するようにしてもよい。
【００３９】さらに、この実施の形態における回転台３
００は、高周波加熱コイル１００を固定しておき、平板
リング状ワークＷを回転させることで両者を相対的に移
動させるようにしたが、その逆、すなわち平板リング状
ワークＷを固定し、高周波加熱コイル１００を回転させ
るようにしてもよい。また、両者を移動させるようにし
てもよい。
００は、高周波加熱コイル１００を固定しておき、平板
リング状ワークＷを回転させることで両者を相対的に移
動させるようにしたが、その逆、すなわち平板リング状
ワークＷを固定し、高周波加熱コイル１００を回転させ
るようにしてもよい。また、両者を移動させるようにし
てもよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係る平板リング状ワークの片面
焼入装置は、平板リング状ワークの一面に対向した高周
波加熱コイルと、この高周波加熱コイルで加熱された部
分に冷却液を噴射する第１の冷却ジャケットと、前記高
周波加熱コイルで加熱されていない側の他面に冷却液を
噴射する第２の冷却ジャケットと、平板リング状ワーク
と高周波加熱コイルとを相対的に移動させる移動手段と
を備えており、前記第２の冷却ジャケットは、加熱され
た一面からの熱が他面に伝わった結果、所定の温度にな
る位置に冷却液を噴射するようになっている。
焼入装置は、平板リング状ワークの一面に対向した高周
波加熱コイルと、この高周波加熱コイルで加熱された部
分に冷却液を噴射する第１の冷却ジャケットと、前記高
周波加熱コイルで加熱されていない側の他面に冷却液を
噴射する第２の冷却ジャケットと、平板リング状ワーク
と高周波加熱コイルとを相対的に移動させる移動手段と
を備えており、前記第２の冷却ジャケットは、加熱され
た一面からの熱が他面に伝わった結果、所定の温度にな
る位置に冷却液を噴射するようになっている。
【００４１】従って、この平板リング状ワークの片面焼
入装置による場合には、平板リング状ワークの加熱され
た一面から他面に伝わる熱を第２の冷却ジャケットで冷
却するので、冷却の度合いの差による平板リング状ワー
クの歪みの発生を抑制することができる。具体的には、
実施の形態で説明したものであれば、従来では焼入が施
された面の内径部において４〜５ｍｍ程度の歪みが発生
していたのに対し、１ミリ以下と大幅に改善された。
入装置による場合には、平板リング状ワークの加熱され
た一面から他面に伝わる熱を第２の冷却ジャケットで冷
却するので、冷却の度合いの差による平板リング状ワー
クの歪みの発生を抑制することができる。具体的には、
実施の形態で説明したものであれば、従来では焼入が施
された面の内径部において４〜５ｍｍ程度の歪みが発生
していたのに対し、１ミリ以下と大幅に改善された。
【００４２】しかも、周波数の選択や高周波加熱コイル
の形状の設計が容易で、かつ取り扱いの面からも安全で
あるという効果も奏する。
の形状の設計が容易で、かつ取り扱いの面からも安全で
あるという効果も奏する。
【００４３】また、請求項２に係る平板リング状ワーク
の片面焼入装置における前記第１の冷却ジャケットは、
前記高周波加熱コイルの一対の加熱導体部のうち、高周
波加熱コイルと平板リング状ワークとの相対移動であっ
て、後方側に位置する加熱導体部に高周波加熱コイル自
身を冷却する冷却液の一部を噴射する噴射孔を開設する
ことで構成されている。
の片面焼入装置における前記第１の冷却ジャケットは、
前記高周波加熱コイルの一対の加熱導体部のうち、高周
波加熱コイルと平板リング状ワークとの相対移動であっ
て、後方側に位置する加熱導体部に高周波加熱コイル自
身を冷却する冷却液の一部を噴射する噴射孔を開設する
ことで構成されている。
【００４４】このため、第１の冷却ジャケットを高周波
加熱コイルとは別に設ける必要がないので、特に高周波
加熱コイルの周辺のスペースが限られている場合に有効
である。
加熱コイルとは別に設ける必要がないので、特に高周波
加熱コイルの周辺のスペースが限られている場合に有効
である。
【００４５】それに対し、請求項３に係る平板リング状
ワークの片面焼入装置における前記第１の冷却ジャケッ
トは、高周波加熱コイルとは別体に設けられている。こ
の場合には、高周波加熱コイル自身を冷却する冷却液の
流量を高周波加熱コイルにとって最適な量に決定するこ
とができるので、よりよい高周波焼入が可能となるとい
うメリットがある。
ワークの片面焼入装置における前記第１の冷却ジャケッ
トは、高周波加熱コイルとは別体に設けられている。こ
の場合には、高周波加熱コイル自身を冷却する冷却液の
流量を高周波加熱コイルにとって最適な量に決定するこ
とができるので、よりよい高周波焼入が可能となるとい
うメリットがある。
【００４６】なお、前記所定の温度を約３５０〜４００
℃とすることで、歪みの発生の抑制が効果的に行えるこ
とが確認されている。
℃とすることで、歪みの発生の抑制が効果的に行えるこ
とが確認されている。
【００４７】一方、本発明に係る平板リング状ワークの
片面焼入方法は、平板リング状ワークの一面を高周波加
熱コイルで加熱するとともに、高周波加熱コイルで加熱
された部分に冷却液を噴射することで平板リング状ワー
クの一面にのみ高周波焼入を施す平板リング状ワークの
片面焼入方法てあって、高周波加熱コイルで加熱されて
いない側の他面であって、加熱された一面からの熱が他
面に伝わった結果、所定の温度になる位置に冷却液を噴
射するようにしている。
片面焼入方法は、平板リング状ワークの一面を高周波加
熱コイルで加熱するとともに、高周波加熱コイルで加熱
された部分に冷却液を噴射することで平板リング状ワー
クの一面にのみ高周波焼入を施す平板リング状ワークの
片面焼入方法てあって、高周波加熱コイルで加熱されて
いない側の他面であって、加熱された一面からの熱が他
面に伝わった結果、所定の温度になる位置に冷却液を噴
射するようにしている。
【００４８】このため、この方法による場合には、平板
リング状ワークの加熱された一面から他面に伝わる熱を
第２の冷却ジャケットで冷却するので、冷却の度合いの
差による平板リング状ワークの歪みの発生を抑制するこ
とができる。
リング状ワークの加熱された一面から他面に伝わる熱を
第２の冷却ジャケットで冷却するので、冷却の度合いの
差による平板リング状ワークの歪みの発生を抑制するこ
とができる。
【００４９】なお、前記所定の温度を約３５０〜４００
℃とすることで、歪みの発生の抑制が効果的に行えるこ
とが確認されている。
℃とすることで、歪みの発生の抑制が効果的に行えるこ
とが確認されている。
【図１】本発明の実施の形態に係る平板リング状ワーク
の片面焼入装置の概略的側面図である。
の片面焼入装置の概略的側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る平板リング状ワーク
の片面焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概略的
斜視図である。
の片面焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概略的
斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る平板リング状ワーク
の片面焼入装置の高周波加熱コイルと第１の冷却ジャケ
ットとの関係を示す概略的断面図である。
の片面焼入装置の高周波加熱コイルと第１の冷却ジャケ
ットとの関係を示す概略的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る平板リング状ワーク
の片面焼入装置の高周波加熱コイルと第２の冷却ジャケ
ットとの関係を示す概略的断面図である。
の片面焼入装置の高周波加熱コイルと第２の冷却ジャケ
ットとの関係を示す概略的断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る平板リング状ワ
ークの片面焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概
略的斜視図である。
ークの片面焼入装置に用いられる高周波加熱コイルの概
略的斜視図である。
１００ 高周波加熱コイル １５０ 第１の冷却ジャケット ２００ 第２の冷却ジャケット ３００ 回転台 Ｗ 平板リング状ワーク Ｗ１ （平板リング状ワークの）一面 Ｗ２ （平板リング状ワークの）他面 Ｌ 冷却液
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 9/40 C21D 1/10 C21D 1/42
Claims (6)
- 【請求項１】 平板リング状ワークの一面に対向した高
周波加熱コイルと、この高周波加熱コイルで加熱された
部分に冷却液を噴射する第１の冷却ジャケットと、前記
高周波加熱コイルで加熱されていない側の他面に冷却液
を噴射する第２の冷却ジャケットと、平板リング状ワー
クと高周波加熱コイルとを相対的に移動させる移動手段
とを具備しており、前記第２の冷却ジャケットは、加熱
された一面からの熱が他面に伝わった結果、所定の温度
になる位置に冷却液を噴射することを特徴とする平板リ
ング状ワークの片面焼入装置。 - 【請求項２】 前記第１の冷却ジャケットは、前記高周
波加熱コイルの一対の加熱導体部のうち、高周波加熱コ
イルと平板リング状ワークとの相対移動において、後方
側に位置する加熱導体部に高周波加熱コイル自身を冷却
する冷却液の一部を噴射する噴射孔を開設することで構
成されていることを特徴とする請求項１記載の平板リン
グ状ワークの片面焼入装置。 - 【請求項３】 前記第１の冷却ジャケットは、高周波加
熱コイルとは別体に設けられていることを特徴とする請
求項１記載の平板リング状ワークの片面焼入装置。 - 【請求項４】 前記所定の温度は、約３５０〜４００℃
であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の平板
リング状ワークの片面焼入装置。 - 【請求項５】 平板リング状ワークの一面を高周波加熱
コイルで加熱するとともに、高周波加熱コイルで加熱さ
れた部分に冷却液を噴射することで平板リング状ワーク
の一面にのみ高周波焼入を施す平板リング状ワークの片
面焼入方法において、高周波加熱コイルで加熱されてい
ない側の他面であって、加熱された一面からの熱が他面
に伝わった結果、所定の温度になる位置に冷却液を噴射
することを特徴とする平板リング状ワークの片面焼入方
法。 - 【請求項６】 前記所定の温度は、約３５０〜４００℃
であることを特徴とする請求項５記載の平板リング状ワ
ークの片面焼入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12430098A JP3270394B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 平板リング状ワークの片面焼入装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12430098A JP3270394B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 平板リング状ワークの片面焼入装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302735A JPH11302735A (ja) | 1999-11-02 |
| JP3270394B2 true JP3270394B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=14881933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12430098A Expired - Fee Related JP3270394B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 平板リング状ワークの片面焼入装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3270394B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5096065B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2012-12-12 | 電気興業株式会社 | 高周波誘導加熱コイル及び高周波誘導加熱方法 |
| WO2010007635A1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-21 | Saet S.P.A. | Method and device for localized induction hardening treatment of mechanical components, specifically thrust blocks for large-sized rolling bearings |
| KR101307444B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2013-09-11 | 양희선 | 단붙이 내경부 경화용 고주파 경화장치 |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP12430098A patent/JP3270394B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11302735A (ja) | 1999-11-02 |
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