JP3298895B2 - 回転式及び同時電気誘導式の硬化のための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直に並んで軸方向に互いに関して偏倚して
配置されているクランクシャフトのクランクピンの軸受
面の回転式及び同時電気誘導式の硬化のための装置であ
って、誘導器であって、誘導器は、最大180゜までクラ
ンクピン周りに各々が係合し、各誘導器は、平行に配置
されて軸受面の湾曲部を辿る二つの誘導器枝部を有し、
誘導器枝部の一方の枝部は、クランクピンの重なり領域
と関連し、他方の枝部は、重なり領域と関連したクラン
クピンの他方の特定の縁領域と関連し、各誘導器の誘導
器枝部はクランクピンの全幅の半分に関して増加された
距離を軸方向に有する誘導器を有するクランクシャフト
のクランクピンの軸受面の回転式及び同時電気誘導式の
硬化のための装置に関する。

「割りピンクランクシャフト」として知られている、
互いに直に偏倚して配置されたクランクピンを有するク
ランクシャフトにおいて、各軸受面の個々の硬化がある
と、以前に硬化せしめられた直に隣接した軸受面は、次
に硬化せしめられた軸受面の加熱によって焼き鈍しされ
るという基本的な問題がある。このため、例えば、独国
特許明細書第4236921号は、割りピンクランクシャフト
の直に隣接した軸受面の硬化は同時に遂行されるべきで
あるということを提案している。誘導器は各クランクピ
ンと関連して、誘導器は実質的に直径方向に対向して配
置されている。この直径方向に対向して偏倚した配置
は、クランクシャフトの両側において利用可能な空間が
誘導器の操作のための供給制御装置の配置のために使用
されることができるという利点を有する。誘導器の直径
方向に対向する配置のさらなる利点は、誘導器の配置が
個々の誘導器の幅、すなわち誘導器枝部間の距離が、二
つの誘導器の幅の合計が硬化される二つの軸受面の総合
的な幅より大きくなるように選択されることを可能とす
る。半径方向に対向する配置は、それらが増加された幅
のために軸方向に重なっても、クランクシャフトが回転
する時に二つの誘導器は衝突しないということを保証す
る。

クランクシャフトの直に隣接する軸受面の電気誘導的
な硬化における別の問題は、一般に、直接的に配置され
たクランクピンの横方向に構成されたチークが形成さ
れ、このチークは、チーク間に配置されたクランクピン
より大きな容積の材料を有するということである。

軸受面が加熱される時、チークの領域内の材料の蓄積
は、チークに関連した軸受面縁領域の領域における加熱
の減少という結果を生じる。この問題を除去するため
に、独国特許出願第19530430号は、硬化される軸受面の
チーク側縁領域と関連した誘導器は、クランクピンの重
なり領域において配置された誘導器枝部より長く構成さ
れるべきであるということを提案している。これは、軸
受面の電気誘導加熱において一様な温度分布を実現す
る。

前述の装置は、実際の試行において証明しているが、
直径方向に対向した誘導器をガイドし、これら誘導器を
硬化せしめられる軸受面に対して当接し、この軸受面
は、一方で軸受面への任意の損傷が不可能であり、他方
で、軸受面の有効な加熱に必要とされている誘導器と軸
受面との閉まった／密接した電気誘導的連結が保証され
るということは、技術的に高価であるということが見出
されている。

誘導器のケースが上から一方向から共にもたらされる
ことを可能にすると、実際においても知られているよう
に、電気供給要素の再配置によって誘導器をガイドする
コストは減少せしめられることができない。上からこう
して供給される誘導器を用いても、熱の生成中において
機能している誘導器枝部の各々は、クランクシャフトが
回転した時にそれらが衝突しないように、実質的に直径
方向に対向して配置されなければならなかった。

本発明の目的は、誘導器をガイドする技術的なコスト
が減らされ、その一方で、同時に最適な加熱及び硬化の
結果が保証される特定の種類の装置を提供することであ
る。

この問題は、誘導器は実質的に同じ方向からクランク
ピン周りで係合し、誘導器の誘導器枝部の増加された距
離の領域は、重なり領域と関連した誘導器枝部の部分へ
限定され、重なり領域は、クランクシャフトの任意の回
転位置において、重なり領域と関連した特定の他の誘導
器の誘導器枝部の対応部分に入り込まない又は接触しな
いという特徴によって本発明によって解決される。

本発明によれば、誘導器枝部は、誘導器枝部の関連し
た軸受面周りに同じ方向から係合する。これは、加熱の
ために機能する誘導器枝部が、一方向から、硬化される
軸受面へ誘導器ケースと共に前進し、直に隣接して配置
され、軸受面上に配置される時に軸受面周りに同じ方向
から係合するということを意味する。これは、直径方向
に対向する誘導器枝部を軸受面に適用するための高価な
機構を不要とする。同時に、誘導器自身の重量は、誘導
器の軸受面への適切な適合のために必要な力を発生させ
るために使用されることができ、その一方で、適用され
る実際の力は、簡単な手段、例えば弾性要素によって計
量されることができる。

本発明によれば、各誘導器の枝部は、硬化する軸受面
の幅に関して増加される距離を特定の部分のみにわたっ
て有するので、互いに隣接して密接して配置されていて
も、クランクシャフトが回転する時に誘導器は確実に衝
突するのを妨げられる。同時に、増加された距離の部分
の限界、すなわち誘導器枝部が軸方向に重なる領域は、
その間の重なり（記録）領域と関連した誘導器枝部のそ
の部分の端部と、記録領域と関連した他の誘導器の誘導
器枝部の対応部分とによって固定され、回転中において
クランクシャフトの軸方向に見て、接触しない。

クランクピンの重なり領域と関連した誘導器の誘導器
枝部がクランクシャフトの軸方向領域において互いに重
なる領域の限界は、誘導器が、いかなる衝突の危険もな
く同じ方向から軸受面に作用することを可能にするだけ
ではない。このような限界は、重なり領域へ供給される
熱は、軸受面の他の縁領域に供給されなければならない
熱の量より低くなければならず、それは一般にチークと
関連しているという事実を許容する。このように、本発
明による誘導器の構成によって、硬化される軸受面の過
加熱によって引き起こされる損傷を確実に妨げることが
できる。

さらに、異なる量の熱が硬化される軸受面の種々の領
域にもたらされなければならないという要求は、重なり
領域と関連する誘導器枝部が誘導器の他の誘導器枝部よ
り短いという特徴によって満たされる。あるいは、又は
この段階に加えて、異なる量の熱は、重なり領域と関連
した誘導器枝部が、誘導器の他の誘導器枝部からより小
さな距離である領域において実質的に機能していないと
いう特徴によって、重なり領域及び軸受面の他の縁領域
へもたらされることができる。

一般原則において、重なり領域と関連した誘導器枝部
は、増加された距離の部分においてのみ実質的に構成さ
れることができるということがさらに可能である。

さらに有利なことに、ガイドシューは、誘導器枝部の
各自由端部と関連している。このような支持要素は、軸
受面が損傷するいかなる危険を被ることなく、硬化され
る軸受面上において特定の誘導器を特に簡単に支持する
ことを可能にする。

本発明による装置の構成について言えば、便利なこと
に、各誘導器の少なくとも一つの誘導器枝部、好ましく
は両方の誘導器枝部が分割される。これは、電気的な接
続ワイヤが最適に接近することと除去されることを可能
にするだけでなく、少なくとも一つのガイドシューが、
誘導器の構成要素の部分間に配置されることを可能にす
る。

本発明は、添付図面において示されている本発明の実
施例を参照することによって、より詳細に今説明され
る。

図１は、軸受面の硬化のための装置において、加熱中
におけるクランクシャフトの第一作動位置の詳細部分の
平面図である。

図２は、図１に示されるクランクシャフトの作動位置
の正面図であり、図１におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図
である。

図３は、図２に示された図の簡略図に対応し、クラン
クシャフトの回転中、クランクシャフトの異なる図であ
る。

添付図面を参照して、クランクシャフト１は、クラン
クシャフトの回転軸線Ｄに関して偏倚しかつ軸受面2aを
有する第一クランクピン２を有する。第一クランクピン
２は、第二クランクピン３に直に隣接する。第二クラン
クピン３は、軸受面3aを有し、さらにクランクシャフト
１の回転軸線に関して偏心して配置され、第一クランク
ピン２に関して偏倚している。クランクピン３、２が互
いに結合（merge into）している重なり領域５は、クラ
ンクピン３とクランクピン２との間に形成されている。
重なり領域５に対応するクランクピンの縁部2b、3bを介
して、各軸受面2a、3aは、実質的に同一の厚さ及びクラ
ンクピン２、３の直径よりかなり大きな直径を有するチ
ーク６、７に隣接する。

クランクピン２、３の軸受面2a、3aを加熱するため
に、誘導器10、11は、上方からクランクピン２、３へ同
じ方向から使用され、誘導器10、11の各々は、軸受面2
a、3aの一つと関連している。各誘導器10、11は、二つ
の誘導器枝部12、13、14、15を有する。誘導器枝部は、
軸受面2a、3a周りで同じ方向Ｒから係合し、各枝部は構
成要素の枝部12a、12b、13a、13b、14a、14b、15a、15b
へ分割される。誘導器10、11の誘導器枝部12、14の各々
は、重なり領域５と関連し、その一方で、他の誘導器枝
部13、15は、チーク6;7と関連する軸受面2a、3aの他の
縁領域2b、3bと関連する。

誘導器枝部の第一構成要素部分12b、13b;14a、15aを
介して、誘導器枝部12、13;14、15は、ほぼ90゜まで関
連した軸受面2;3周りで係合し、その一方で、他の構成
要素部分12a、13a;14b、15bを介して、各誘導器枝部
は、より小さな角度まで軸受面2a、3a周りで係合する。
ガイドシュー16、17、18、19は、誘導器枝部12a、12b、
13a、13b、14a、14b、15a、15bの構成要素部分の各自由
端部において配置されている。さらなる対のガイドシュ
ー20、21が、構成要素要素12a、12b、13a、13b、14a、1
4b、15a、15bの間の中央に配置されている。誘導器枝部
12、13の構成要素部分12a、13b;12b,13bの各々及び誘導
器枝部14、15の構成要素部分14a、15a;14b、15bは、接
続枝部22、24;25、23を介して、互いに電気的に接続さ
れている。

重なり領域５と関連する誘導器10、11の誘導器枝部1
2、14の各々の構成要素部分12b、14aの各々は、特定の
他の誘導器枝部13、15から距離Ａだけ離れて位置する部
分12c、14cを有する。距離Ａは、特定の誘導器枝部12;1
4の他の部分と、特定の他の誘導器枝部13、15との間の
距離よりも大きい。当該残りの部分は、部分12b、14a及
び特定の第二部分12a、14bによって形成される。誘導器
枝部12、14の部分12c、14cの各々は、特定の他の誘導器
枝部13、15により近く隣接した残りの部分に傾斜して結
合する。

距離Ａは、二つの誘導器10、11の距離Ａの合計は軸受
面の合計の幅Ｂより大きいようなものである。この距離
Ａの寸法決めによって、誘導器枝部12、14の部分12c及
び14cは、軸線方向に互いに重なる。増加された距離Ａ
の部分12c及び14cが小さな距離ａの部分へ結合する限界
は、クランクシャフト１が回転する時に、クランクシャ
フトの任意の回転位置において軸線方向に他の誘導器1
4、12の対応する領域に対向して位置しない誘導器枝部1
2、14のその領域の限界に対応する。部分12c、14cの位
置は、図３によって明確にされ、図３は、増加された距
離Ａの陰影を付けられた部分12c、14cが、クランクシャ
フト１の回転の任意の位置において、クランクシャフト
１の軸方向に見て、どのようにして互いに対向して軸方
向に直接的に位置しないかを示す。

誘導器10の枝部12、13の構成要素部分12b、13a、13b
及び誘導器11の枝部14、15の構成要素部分14a、15a、15
bとは対照的に、誘導器枝部12、14の構成要素部分12a、
14bは、金属板で薄板をかぶされておらず、軸受面2a、3
aの加熱において実質的に影響ない。これは、重なり領
域５に隣接するクランクピン２、３の領域の任意の過加
熱を妨げる。

同時に、加熱に関して効果的であるチーク６、７に関
連する誘導器枝部13、15の長さは、重なり（記録）領域
５において機能する誘導器枝部12b、14aの長さより大き
いという事実は、チーク6;7の隣接するクランクピン2;3
との間の移行領域における高い熱伝導を補償する。

図面に示されている実施例に代わって、構成要素部分
12a;14bは、軸受面2a、3aの縁領域と関連する誘導器枝
部13、15の構成要素部分13a及び15bの外側端部に直接的
に接続されることもできる。重なり領域５と関連する誘
導器12、14の構成要素12a;14bを完全に除去すること
と、増加された距離Ａの部分12c;14cの長さ分にわたっ
て重なり領域５と関連する誘導器12;14を構成すること
が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4886023（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開4001887（ＤＥ, Ａ１) 西独国特許出願公開4236921（ＤＥ, Ａ１) 西独国特許出願公開19530430（ＤＥ, Ａ１) 西独国特許出願公開3617468（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 9/00 - 9/44 C21D 9/50 C21D 1/10,1/42 F16C 3/06 H05B 6/02 - 6/44

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直に並んで軸方向（Ｄ）に互いに関して偏
   倚して配置されているクランクシャフト（１）のクラン
   クピン（2;3）の軸受面（2a;3a）の回転式及び同時電気
   誘導式の硬化のための装置であって、前記装置は誘導器
   （10;11）を有し、前記誘導器は、最大180゜まで前記ク
   ランクピン（2;3）周りに各々が係合し、各前記誘導器
   は、互いに平行に配置されかつ湾曲した前記軸受面（2
   a;3a）と係合する二つの誘導器枝部（12、13;14、15）
   を有し、前記誘導器枝部の一方の枝部（12;14）は、前
   記クランクピン（2;3）の重なり領域（５）と係合し、
   他方の枝部（13;15）は、前記重なり領域（５）と反対
   に位置する前記クランクピン（２、３）の特定の縁領域
   （2b、3b）と係合し、各前記誘導器（10;11）の前記誘
   導器枝部（12、13;14、15）は、前記クランクピン（2;
   3）の全幅（Ｂ）の半分よりも大きな距離（Ａ）を前記
   軸方向（Ｄ）において有する、クランクシャフト（１）
   のクランクピン（2;3）の軸受面（2a;3a）の回転式及び
   同時電気誘導式の硬化のための装置において、 前記誘導器（10;11）は実質的に同じ方向（Ｒ）から前
   記クランクピン（2;3）周りで係合し、前記誘導器（10;
   11）の前記誘導器枝部（12、13;14、15）の前記大きな
   距離（Ａ）の領域は、前記重なり領域（５）と係合した
   前記誘導器枝部（12;14）の部分（12c;14c）に限定さ
   れ、前記誘導器枝部（12c;14c）は、前記クランクシャ
   フト（１）の任意の回転位置において、前記重なり領域
   （５）と係合した特定の他の誘導器（11;10）の前記誘
   導器枝部（14、12）の対応部分（14c、12c）と接触しな
   いことを特徴とするクランクシャフト（１）のクランク
   ピン（2;3）の軸受面（2a;3a）の回転式及び同時電気誘
   導式の硬化のための装置。
2. 【請求項２】前記重なり領域（５）と係合した前記誘導
   器枝部（12;14）は、前記誘導器（10;11）の前記他方の
   誘導器枝部（13;15）より短いということを特徴とする
   請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】前記重なり領域（５）と係合した前記誘導
   器枝部（12;14）は、前記誘導器（10;11）の前記他方の
   誘導器枝部（13;15）から比較的小さな距離（ａ）であ
   る領域において、軸受面（2a、3a）の加熱時に加熱され
   ないことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 【請求項４】前記重なり領域（５）と係合した前記誘導
   器枝部（12;14）は、実質的に大きな距離（Ａ）の前記
   部分（12c、14c）のみにおいて構成されていることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の装置。
5. 【請求項５】前記重なり領域と係合した前記誘導器枝部
   （12;14）は、他方の誘導器枝部（13、15）から一定距
   離（ａ）に配置された第一部分（12a;14b）と、前記他
   方の誘導器枝部（13、15）からより大きな距離（Ａ）に
   配置された第二部分（12c、14c）とを有し、前記第一部
   分（12c、14c）は前記第二部分（12a、14b）よりも長い
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装
   置。
6. 【請求項６】ガイドシュー（18;19）又は一対のガイド
   シューが、前記誘導器枝部の各自由端部と係合している
   請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 【請求項７】前記誘導器（10;11）の少なくとも一つの
   誘導器枝部（12、13;14、15）が分割されていることを
   特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 【請求項８】少なくとも一つのガイドシュー（20）が、
   前記誘導器（10;11）の枝部（12a）と枝部（12b）の間
   又は枝部（13a）と枝部（13b）の間又は枝部（14a）と
   枝部（14b）の間又は枝部（15a）と枝部（15b）の間に
   配置されていることを特徴とする請求項７に記載の装
   置。