JP3309310B2 - クランクシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒エンジンに
使用されるクランクシャフトの高周波焼入方法及び高周
波焼入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多気筒エンジンに使用されるクランクシ
ャフトの各ピン部には、高周波誘導加熱を用いた表面焼
入が施される。この高周波焼入の一般的な方法を、図８
に基づき４気筒エンジン用クランクシャフトの場合につ
いて説明する。

【０００３】クランクシャフト１０は、その中心軸方向
に間隔をあけて設けられた４つのピン部１１，１２，１
３，１４を有している。４つのピン部１１，１２，１
３，１４は中心軸に対して偏心した位置にあり、両端の
２つのピン部１１，１４の位相は中央の２つのピン部１
２，１３の位相に対して１８０°ずれている。

【０００４】高周波焼入装置は、クランクシャフト１０
を水平に支持して回転させる手段をもつ焼入ステーショ
ンを備えている。焼入ステーションでは、水平に支持さ
れたクランクシャフト１０の４つのピン部１１，１２，
１３，１４が４つの加熱コイル２１，２２，２３，２４
により加熱される。各加熱コイルは、下方に開放する半
開放鞍型コイルであって、各ピン部の外面に上方から対
向しており、クランクシャフト１０の回転に伴う各ピン
部の旋回動作にそれぞれ追従するように構成されてい
る。そして、ピン部１１，１２，１３，１４の加熱のた
めに、４つの加熱コイル２１，２２，２３，２４はカレ
ントトランス４１，４２，４３，４４の二次側にそれぞ
れ接続され、カレントトランス４１，４２，４３，４４
の一次側は、スイッチ３１，３２，３３，３４を介して
高周波電源５０に並列に接続されている。

【０００５】ところで、このような高周波焼入装置を用
いたピン部１１，１２，１３，１４の表面焼入では、各
ピン部のヒートマスがその旋回角度位相により変化す
る。即ち、ピン部はクランクシャフト１０の回転に伴っ
てその中心軸回りを自転しながら公転するが、加熱コイ
ルは常にピン部外面に上方から対向し、自転を伴わずに
公転するため、ピン部外面のほぼ上半部を加熱する。こ
のため、ピン部が下死点近傍に位置するときは、加熱部
が両側のジャーナル部に挟まれ、加熱部から両側のジャ
ーナル部への熱逸散が顕著な状態になるが、ピン部が上
死点近傍に位置するときは、加熱部が単独で上方に突出
するため、この熱逸散が抑制される状態になる。従っ
て、ピン部の旋回角度位相によるヒートマス変化は避け
られないものとなる。

【０００６】このピン部のヒートマス変化のため、焼入
では加熱コイルの出力をピン部の旋回角度位相に応じて
調整し、焼入範囲及び焼入深さをピン部の全周にわたっ
て均一化する必要がある。また、その出力調整の方法と
しては、高周波電源５０の出力調整によるものが一般的
である。

【０００７】ところが、両端の２つのピン部１１，１４
と中央の２つのピン部１２，１３とでは位相が１８０°
ずれているため、高周波電源５０の出力を調整すること
はできない。なぜなら、高周波電源５０の出力を調整す
ると、４つの加熱コイル２１，２２，２３，２４は同期
して同等に出力調整されるからである。このため、４つ
のピン部を位相によって２グループに分け、高周波電源
５０の出力を調整しながら一方のグループを焼入した
後、同様に他方のグループを焼入する手順が踏まれる。
この同一ステーションでの２回焼入のために、スイッチ
３１，３２，３３，３４が切り替え操作される。

【０００８】しかしながら、このような同一ステーショ
ンでの２回焼入では、焼入時間が長くなり、能率の低下
が大きな問題になる。この問題を解決するために、同一
焼入ステーションで全てのピン部を同時に焼入する技術
が特公昭６１−８８７号公報により提示されている。こ
の技術は本出願人が先に開発したもので、カレントトラ
ンス４１，４２，４３，４４の各一次側又は各二次側に
誘導方式の疑似負荷をそれぞれ設けたものである。

【０００９】同一ステーションでの全ピン同時焼入で
は、高周波電源５０の出力は一定に固定され、代わりに
誘導方式の疑似負荷が各カレントトランスに設けられ
る。各疑似負荷はテーパ形状の導体からなり、トランス
リードの一部に設けたインダクタ（コイル）がこの導体
に非接触で外嵌し、このインダクタがクランクシャフト
１０の回転角度位相に対応して導体の軸方向に往復移動
することにより、インダクタの内側に位置する疑似負荷
の有効体積が変化し、二次側の出力が調整されることに
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような誘導疑似負
荷を用いた同一ステーションでの全ピン同時焼入技術に
よると、高周波電源５０の出力を一定にしたままで、加
熱コイル２１，２２，２３，２４の各出力がピン部１
１，１２，１３，１４の旋回角度位相に対応して調節さ
れるので、理論上はピン部１１，１２，１３，１４の各
外面が全周にわたって均一に加熱され、焼入される。し
かし、実際は出力の調整範囲が狭く、同一ステーション
での全ピン同時の全周均一焼入は困難であった。

【００１１】加熱コイル２１，２２，２３，２４の各出
力を比較的広範囲に調整できる技術としては、カレント
トランス４１，４２，４３，４４の各二次側に出力バラ
ンサを設けるものが、実開昭６３−６８７７号公報によ
り提示されている。この技術も本出願人が先に開発した
ものであり、基本的には前述した技術と同様に、誘導方
式の疑似負荷を用いるものである。

【００１２】即ち、各出力バランサは、トランスリード
の途中に設けられたインダクタ（コイル）と、これに進
退可能に挿入される棒状の導体部とにより構成されてい
る。疑似負荷である導体部は、ここではフェライト、空
間、銅を軸方向に重ねあわせた構造になっており、イン
ダクタの内側にこれらを選択的に位置させることによ
り、出力の調整を行う。

【００１３】この技術では、疑似負荷の材質が変更され
るので、有効体積が変更されるものよりも、出力の調整
範囲は広くなる。しかし、この技術を適用しても、同一
焼入ステーションでの全ピン同時の全周均一焼入は依然
として困難であった。

【００１４】即ち、出力バランサを用いても出力の調整
比はせいぜい２０％である。一方、全ピン同時の全周均
一焼入を行うためには、少なくても３０％以上の調整比
が必要である。この調整比は、現状では高周波電源の出
力調整でしか得られない。

【００１５】同様の問題は、４気筒エンジン用クランク
シャフトだけでなく、同様に位相が１８０°異なる２種
類のピン部をもつ２気筒エンジン用クランクシャフト
や、位相が１２０°異なる３種類のピン部をもつ３気筒
エンジン用クランクシャフト、６気筒エンジン用クラン
クシャフトにおいても存在している。

【００１６】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、クランクシャフトの全ピン部外面を同時に効
率よく、しかも、全周均一に焼入することができるクラ
ンクシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るクランクシャフトの高周波焼入方法
は、位相が１２０°異なる３種類のピン部を有する３気
筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクランクシャフト
の各ピン部外面を高周波誘導加熱して焼入するクランク
シャフトの高周波焼入方法であって、２本のクランクシ
ャフトを第１焼入ステーション及び第２焼入ステーショ
ンで同時に支持し、第１焼入ステーションでは、当該焼
入ステーションに支持されたクランクシャフトの３種類
のピン部のうちの何れか１つの種類のピン部外面に加熱
コイルを対向させ、第２焼入ステーションでは、当該焼
入ステーションに支持されたクランクシャフトの３種類
のピン部のうちの他の２種類のピン部外面に同方向から
加熱コイルを対向させ、第１焼入ステーションでピン部
外面を加熱するときに、第２焼入ステーションでは、他
の２種類のピン部外面の加熱をクランクシャフトの回転
角度で１２０°ずらせて開始することにより、位相が１
２０°異なる３種類のピン部の各外面を２つの焼入ステ
ーションで実質同時に焼入することを特徴とする。

【００１８】本発明に係る別のクランクシャフトの高周
波焼入方法は、位相が１２０°異なる３種類のピン部を
有する３気筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクラン
クシャフトの各ピン部外面を高周波誘導加熱して焼入す
るクランクシャフトの高周波焼入方法であって、２本の
クランクシャフトを第１焼入ステーション及び第２焼入
ステーションで同時に支持し、第１焼入ステーションで
は、当該焼入ステーションに支持されたクランクシャフ
トの３種類のピン部のうちの何れか１つの種類のピン部
外面に加熱コイルを対向させ、第２焼入ステーションで
は、当該焼入ステーションに支持されたクランクシャフ
トの３種類のピン部のうちの他の２種類のピン部外面に
同方向から加熱コイルを対向させ、第１焼入ステーショ
ンでピン部外面を加熱するときに、第２焼入ステーショ
ンでは、他の２種類のピン部外面の加熱を同時に開始
し、その同時加熱中に、且つ加熱コイルの出力を位相を
１２０°ずらせて調整することにより、位相が１２０°
異なる３種類のピン部の各外面を２つの焼入ステーショ
ンで同時に焼入することを特徴とする。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】また、本発明に係るクランクシャフトの高
周波焼入装置は、位相が１２０°異なる３種類のピン部
を有する３気筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクラ
ンクシャフトの各ピン部外面を高周波誘導加熱して焼入
するクランクシャフトの高周波焼入装置であって、２本
のクランクシャフトを２箇所で同時に焼入するために第
１焼入ステーション及び第２焼入ステーションを備える
と共に、第１焼入ステーション及び第２焼入ステーショ
ンを統括制御する制御部を備えており、第１焼入ステー
ションは、クランクシャフトの３種類のピン部外面うち
の何れか１つの種類のピン部外面に対向する加熱コイル
と、当該加熱コイルに接続されたカレントトランスと、
当該カレントトランスに接続された発振器とを有してお
り、第２焼入ステーションは、クランクシャフトの３種
類のピン部外面うちの他の２つの種類のピン部外面に対
向する２種類の加熱コイルと、２種類の加熱コイルに接
続された２種類のカレントトランスと、２種類のカレン
トトランスに接続された２つの発振器とを有しており、
前記制御部は、第１焼入ステーション及び第２焼入ステ
ーションで加熱を同時に実行し、第２焼入ステーション
では、２種類の加熱コイルによる加熱を１２０°ずらせ
て開始し、且つ、各加熱中に、２つの発振器の出力をク
ランクシャフトの回転角度に応じて調整することを特徴
とする。

【００２４】本発明に係る別のクランクシャフトの高周
波焼入装置は、位相が１２０°異なる３種類のピン部を
有する３気筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクラン
クシャフトの各ピン部外面を高周波誘導加熱して焼入す
るクランクシャフトの高周波焼入装置であって、２本の
クランクシャフトを２箇所で同時に焼入するために第１
焼入ステーション及び第２焼入ステーションを備えると
共に、第１焼入ステーション及び第２焼入ステーション
を統括制御する制御部を備えており、第１焼入ステーシ
ョンは、クランクシャフトの３種類のピン部外面うちの
何れか１つの種類のピン部外面に対向する加熱コイル
と、当該加熱コイルに接続されたカレントトランスと、
当該カレントトランスに接続された発振器とを有してお
り、第２焼入ステーションは、クランクシャフトの３種
類のピン部外面うちの他の２つの種類のピン部外面に対
向する２種類の加熱コイルと、２種類の加熱コイルに接
続された２種類のカレントトランスと、２種類のカレン
トトランスに接続された２つの発振器とを有しており、
前記制御部は、第１焼入ステーション及び第２焼入ステ
ーションで加熱を同時に実行し、第２焼入ステーション
では、２種類の加熱コイルによる加熱を同時に開始し、
且つ、その同時加熱中に、２つの発振器の出力を位相を
１２０°ずらせて調整することを特徴とする。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】本発明に係る第５のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置では、多気筒エンジン
に使用されるクランクシャフトのうち、特に位相が１２
０°異なる３種類のピン部を有する３気筒エンジン用ク
ランクシャフト又は６気筒エンジン用クランクシャフト
が対象ワークとされる。そして、そのクランクシャフト
の２本が２つの焼入ステーションで同時に支持され、第
１の焼入ステーションではそのクランクシャフトの３種
類のピン部のうちの１種外面が加熱され、第２の焼入ス
テーションでは、そのクランクシャフトの３種類のピン
部のうちの他の２種外面が加熱される。

【００３８】具体的には、第２の焼入ステーションでの
加熱に、本発明に係る第１のクランクシャフトの高周波
焼入方法及び高周波焼入装置の考えが適用され、２種類
のピン部外面の加熱開始をクランクシャフトの回転角度
で１２０°ずらせ、２種類のピン部外面に対して同位相
の加熱制御を行う。この加熱制御は、独立した２つの発
振器により広範囲に行われる。これにより、位相が１２
０°異なる３種類のピン部外面が２ステーションで同時
に焼入される。

【００３９】本発明に係る第６のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置では、多気筒エンジン
に使用されるクランクシャフトのうち、特に位相が１２
０°異なる３種類のピン部を有する３気筒エンジン用ク
ランクシャフト又は６気筒エンジン用クランクシャフト
が対象ワークとされる。そして、そのクランクシャフト
の２本が２つの焼入ステーションで同時に支持され、第
１の焼入ステーションではそのクランクシャフトの３種
類のピン部のうちの１種外面が加熱され、第２の焼入ス
テーションでは、そのクランクシャフトの３種類のピン
部のうちの他の２種外面が加熱される。

【００４０】具体的には、第２の焼入ステーションでの
加熱に、本発明に係る第２のクランクシャフトの高周波
焼入方法及び高周波焼入装置の考えが適用され、２種類
のピン部外面の加熱を同時に開始し、且つ、各加熱コイ
ルの出力を位相を１２０°ずらせて調整する。この調整
は、独立した２つの発振器により広範囲に行われる。こ
れにより、位相が１２０°異なる３種類のピン部外面が
２ステーションで同時に焼入される。

【００４１】２ステーションで同時焼入を行う場合、複
数種類のピン部が同時に焼入されるため、同一ステーシ
ョンで複数種類のピン部を順番に焼入する場合に比べる
と格段に能率が上がり、同一ステーションでの全ピン同
時焼入と同等の能率が確保される。

【００４２】本発明に係るクランクシャフトの高周波焼
入方法及び高周波焼入装置では、複数種類のピン部外面
の加熱がずれて開始される。このため、加熱終了もず
れ、これに伴って焼入液の吹き付けタイミングもずれ、
加熱中のピン部外面に焼入液がかかり、焼入品質が低下
するおそれがある。これを防ぐために、これらの高周波
焼入方法及び高周波焼入装置では、加熱をずらせて開始
されるピン部の間に配置されて、それぞれの焼入液の干
渉を回避する仕切り板を使用することが望まれる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る
クランクシャフトの高周波焼入装置の概略構成図であ
る。

【００４４】本発明の第１実施形態に係るクランクシャ
フトの高周波焼入装置は、本発明に係る第１及び第２の
クランクシャフトの高周波焼入装置に属し、本発明に係
る第１及び第２のクランクシャフトの高周波焼入方法を
実施するための焼入装置である。

【００４５】この高周波焼入装置は、４気筒エンジン用
クランクシャフト１０に設けられた４つのピン部１１，
１２，１３，１４の表面焼入に使用される。クランクシ
ャフト１０の４つのピン部１１，１２，１３，１４は中
心軸に対して偏心した位置にあり、両端の２つのピン部
１１，１４（以下、第１ピン部という）の位相は中央の
２つのピン部１２，１３（以下、第２ピン部という）の
位相に対して１８０°ずれている。

【００４６】この高周波焼入装置は、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０，６０
と、一方のセンターピン６０を回転させることによりク
ランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０と、水
平に支持されたクランクシャフト１０の両端の２つの第
１ピン部１１，１４をそれぞれ加熱する２つの第１加熱
コイル２１，２４と、クランクシャフト１０の中央の２
つの第２ピン部１２，１３をそれぞれ加熱する２つの第
２加熱コイル２２，２３とを備えている。

【００４７】第１加熱コイル２１，２４及び第２加熱コ
イル２２，２３は、いずれも下方に開放する半開放鞍型
コイルであって、各下方のピン部外面に真上から対向す
るようになっている。

【００４８】第１加熱コイル２１，２４は、その上方の
第１カレントトランス４１，４４の各二次側に電気的か
つ機械的に接続されている。第２加熱コイル２２，２３
は、その上方の第２カレントトランス４２，４３の各二
次側に電気的かつ機械的に接続されている。第１カレン
トトランス４１，４４及び第２カレントトランス４２，
４３は、クランクシャフト１０の各ピン部に加熱コイル
をセットしたり、クランクシャフト１０の回転に伴うピ
ン部の旋回動作に加熱コイルを追従させるために、図示
されない周知の昇降機構によりクランクシャフト１０の
中心軸に直角な２方向へ移動可能に支持されている。各
カレントトランスを２方向へ移動させる方法としては、
例えばクランクシャフト１０の各ピン部の旋回動作を、
各加熱コイルを介して各カレントトランスに伝達する機
械的な方法と、クランクシャフト１０の回転角度位相に
基づいて各カレントトランスを制御駆動する電気的な方
法とがある。

【００４９】第１カレントトランス４１，４４の一次側
は、第１高周波電源５１に並列に接続されており、第２
カレントトランス４２，４３の一次側は、第２高周波電
源５２に並列に接続されている。第１高周波電源５１及
び第２高周波電源５２は、制御部９０により、クランク
シャフト１０の回転角度位相に基づいて統括的に制御さ
れる。この制御に関連して、制御部９０は回転駆動部７
０を制御すると共に、回転駆動部７０からクランクシャ
フト１０の回転角度位相を受け取る。そして、制御部９
０の構成は、本発明に係る第１のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置と、本発明に係る第２
のクランクシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装
置とで以下のように相違する。

【００５０】本発明に係る第１のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置では、第１高周波電源
５１の作動開始より、第２高周波電源５２の作動開始
が、クランクシャフト１０の回転角度で１８０°遅れ
る。各作動中は、第１高周波電源５１も第２高周波電源
５２も、対象とするピン部が上死点に位置するときを起
点として、下死点に向かうに連れて電源電圧が上昇し、
下死点で最大電圧となった後、上死点に向かうに連れて
電源電圧が低下し、上死点で最低電圧となるように制御
される。

【００５１】これに対し、本発明に係る第２のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、第
１高周波電源５１と第２高周波電源５２が同時に作動を
開始する。各作動中は、それぞれの出力がクランクシャ
フト１０の回転角度で１８０°ずれた状態で、クランク
シャフト１０の回転角度位相に基づいて制御される。即
ち、第１高周波電源５１は、対象とする第１ピン部１
１，１４が上死点に位置するときを起点として、下死点
に向かうに連れて電源電圧が上昇し、下死点で最高電圧
となった後、上死点に向かうに連れて電源電圧が低下
し、上死点で最低電圧となるように制御される。このと
き、第２高周波電源５２は、第２ピン部１２，１３が下
死点から上死点に向かうに連れて電源電圧が低下し、上
死点で最低電圧となった後、下死点に向かうに連れて電
源電圧が上昇し、下死点で最高電圧となるように制御さ
れる。

【００５２】次に、本発明の第１実施形態に係るクラン
クシャフトの高周波焼入装置の機能について説明する。

【００５３】第１加熱コイル２１，２４及び第２加熱コ
イル２２，２３を上方に退避させた状態でセンターピン
６０，６０間にクランクシャフト１０をセットする。第
１加熱コイル２１，２４及び第２加熱コイル２２，２３
を降下させて第１ピン部１１，１４及び第２ピン部１
２，１３の各外面に真上からそれぞれ対向させる。この
状態で回転駆動部７０を作動させてクランクシャフト１
０を回転させ、同時に第１高周波電源５１及び第２高周
波電源５２の出力制御を行う。

【００５４】これにより、クランクシャフト１０の第１
ピン部１１，１４及び第２ピン部１２，１３が、同一焼
入ステーションで実質同時に、しかも第１高周波電源５
１及び第２高周波電源５２の広範囲の出力制御により全
周均一に加熱される。

【００５５】即ち、本発明に係る第１のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、まず第１
高周波電源５１が作動を開始する。このとき、第１ピン
部１１，１４は下死点にあり、そのヒートマスは最大で
ある。このとき、第１高周波電源５１の出力は最大であ
る。第１ピン部１１，１４が上死点に接近するとき、そ
のヒートマスは減少するが、第１高周波電源５１の出力
も低下する。第１ピン部１１，１４が上死点に到達した
とき、そのヒートマスは最小となるが、第１高周波電源
５１の出力も最小となる。

【００５６】第１ピン部１１，１４が上死点に到達する
と、第２高周波電源５２が作動を開始する。このとき、
第２ピン部１２，１３は下死点にあり、そのヒートマス
は最大であるが、第２高周波電源５２の出力も最大であ
る。第１ピン部１１，１４が下死点に接近するとき、第
２ピン部１２，１３は上死点に接近する。このとき、第
１高周波電源５１の出力は増大するが、第２高周波電源
５２の出力は低下する。

【００５７】第１ピン部１１，１４が下死点に戻ると、
第１高周波電源５１は作動を停止する。このとき、第２
ピン部１２，１３は上死点に到達し、そのヒートマスが
最小となるが、第２高周波電源５２の出力は最小とな
る。第２ピン部１２，１３が下死点に接近するとき、そ
のヒートマスは増大するが、第２高周波電源５２の出力
は増大する。第２ピン部１２，１３が下死点に戻ると、
第２高周波電源５２は作動を停止する。

【００５８】このように、本発明に係る第１のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、ク
ランクシャフト１０の第１ピン部１１，１４及び第２ピ
ン部１２，１３が第１高周波電源５１及び第２高周波電
源５２による広範囲の電圧調整により全周均一に加熱さ
れる。しかも、クランクシャフト１０の回転角度で１８
０°の間は、第１ピン部１１，１４及び第２ピン部１
２，１３が同時に加熱される。このため、同一ステーシ
ョンで２種類のピン部を順番に焼入する場合に比べると
格段に能率が上がり、同一ステーションでの全ピン同時
焼入と同等の高能率が確保される。

【００５９】第１ピン部１１，１４の加熱が終わると、
その外面に焼入液が吹き付けられて焼入層が形成され
る。第２ピン部１２，１３の加熱が終わると、その外面
に焼入液が吹き付けられて焼入層が形成される。第１ピ
ン部１１，１４の外面に焼入液が吹き付けられ始めたと
き、第２ピン部１２，１３の加熱は続いている。第１ピ
ン部１１，１４の外面に吹き付けられる焼入液が第２ピ
ン部１２，１３の外面にかかると、その均一な加熱が阻
害される。このため、第１加熱コイル２１と第２加熱コ
イル２２の間及び第２加熱コイル２３と第１加熱コイル
２４の間には、仕切り板８０，８０が設けられている。
各仕切り板８０は、図７に示すように、クランクシャフ
ト１０の第１ピン部１１と第２ピン部１２の間のジャー
ナル部、或いは第２ピン部１３と第１ピン部１４の間の
ジャーナル部が嵌合する切り込み８１を下部に有し、各
間を仕切ることにより、先行するピン部での焼入液が加
熱中のピン部外面に供給されるのを防止する。第２ピン
部１２，１３間は同時に加熱・冷却が進行するので、仕
切り板８０を必要としない。

【００６０】一方、本発明に係る第２のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、第１高周
波電源５１及び第２高周波電源５２が同時に作動を開始
する。このとき、第１ピン部１１，１４は上死点と下死
点の間、即ち３：００の位置にあり、第２ピン部１２，
１３も上死点と下死点の間、即ち９：００の位置にあ
る。第１高周波電源５１の出力と第２高周波電源５２の
出力は同じで、最小値と最大値の間にある。

【００６１】クラクシャフト１０の回転に伴って第１ピ
ン部１１，１４が下死点に接近するとき、そのヒートマ
スは増大するが、第１高周波電源５１の出力も増大す
る。このとき、第２ピン部１２，１３は上死点に接近
し、そのヒートマスは低下するが、第２高周波電源５２
の出力も低下する。

【００６２】第１ピン部１１，１４が下死点に到達した
とき、そのヒートマスは最大となるが、第１高周波電源
５１の出力も最大となる。このとき、第２ピン部１２，
１３は上死点に到達し、そのヒートマスは最小となる
が、第２高周波電源５２の出力も最小となる。

【００６３】第１ピン部１１，１４が上死点に接近する
とき、そのヒートマスは低下するが、第１高周波電源５
１の出力も低下する。このとき、第２ピン部１２，１３
は下死点に接近し、そのヒートマスは増大するが、第２
高周波電源５２の出力も増大する。第１ピン部１１，１
４が上死点に到達したとき、そのヒートマスは最小とな
るが、第１高周波電源５１の出力も最小となる。このと
き、第２ピン部１２，１３は下死点に到達し、そのヒー
トマスは最大となるが、第２高周波電源５２の出力も最
大となる。

【００６４】第１ピン部１１，１４が３：００の位置に
戻るとき、そのヒートマスは増大するが、第１高周波電
源５１の出力も増大する。このとき、第２ピン部１２，
１３は９：００の位置に向かい、そのヒートマスは減少
するが、第２高周波電源５２の出力も低下する。第１ピ
ン部１１，１４が３：００の位置に戻り、第２ピン部１
２，１３が９：００の位置に戻り、第１高周波電源５１
の出力と第２高周波電源５２の出力が同じになって、加
熱が終了する。

【００６５】このように、本発明に係る第２のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、ク
ランクシャフト１０の第１ピン部１１，１４及び第２ピ
ン部１２，１３が第１高周波電源５１及び第２高周波電
源５２による広範囲の電圧調整により全周均一に同時加
熱される。

【００６６】第１ピン部１１，１４及び第２ピン部１
２，１３の加熱が終わると、各外面に焼入液が吹き付け
られて焼入層が形成される。各ピン部は同時に加熱・冷
却が進行するので、ピン部間に仕切り板８０を必要とし
ない。

【００６７】上記実施形態では、第１加熱コイル２１，
２４及び第２加熱コイル２２，２３をワーク支持位置の
真上に配置しているが、それぞれが同じ方向からワーク
に対向するならば、この配置位置は特に限定されない。

【００６８】図２は本発明の第２実施形態に係るクラン
クシャフトの高周波焼入装置の概略構成図である。

【００６９】本発明の第２実施形態に係るクランクシャ
フトの高周波焼入装置は、第１実施形態と同様、本発明
に係る第１及び第２のクランクシャフトの高周波焼入装
置に属し、本発明に係る第１及び第２のクランクシャフ
トの高周波焼入方法を実施するためのものである。

【００７０】この高周波焼入装置は、２気筒エンジン用
クランクシャフト１０に設けられた２つのピン部１１，
１２の表面焼入に使用される点が、第１実施形態に係る
クランクシャフトの高周波焼入装置と相違する。クラン
クシャフト１０の２つのピン部１１，１２は中心軸に対
して偏心した位置にあり、その位相差は１８０°であ
る。

【００７１】この高周波焼入装置は、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０，６０
と、一方のセンターピン６０を回転させることによりク
ランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０と、水
平に支持されたクランクシャフト１０の第１ピン部１１
を加熱する第１加熱コイル２１と、クランクシャフト１
０の第２ピン部１２を加熱する第２加熱コイル２２とを
備えている。

【００７２】第１加熱コイル２１及び第２加熱コイル２
２は、いずれも下方に開放する半開放鞍型コイルであっ
て、各下方のピン部外面に真上から対向するようになっ
ている。

【００７３】第１加熱コイル２１は、その上方の第１カ
レントトランス４１の二次側に電気的かつ機械的に接続
されている。第２加熱コイル２２は、その上方の第２カ
レントトランス４２の二次側に電気的かつ機械的に接続
されている。第１カレントトランス４１及び第２カレン
トトランス４２は、クランクシャフト１０の各ピン部に
加熱コイルをセットしたり、クランクシャフト１０の回
転に伴うピン部の旋回動作に加熱コイルを追従させるた
めに、図示されない周知の昇降機構によりクランクシャ
フト１０の中心軸に直角な２方向へ移動可能に支持され
ている。各カレントトランスを２方向へ移動させる方法
としては、例えばクランクシャフト１０の各ピン部の旋
回動作を、各加熱コイルを介して各カレントトランスに
伝達する機械的な方法と、クランクシャフト１０の回転
角度位相に基づいて各カレントトランスを制御駆動する
電気的な方法とがある。

【００７４】第１カレントトランス４１の一次側は、第
１高周波電源５１に接続されており、第２カレントトラ
ンス４２の一次側は、第２高周波電源５２に接続されて
いる。第１高周波電源５１及び第２高周波電源５２は、
第１実施形態に係るクランクシャフトの高周波焼入装置
の場合と同様に、制御部９０により制御され、その制御
は、本発明に係る第１のクランクシャフトの高周波焼入
方法及び高周波焼入装置と、本発明に係る第２のクラン
クシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置とで相
違する。

【００７５】即ち、本発明に係る第１のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、第１ピン
部１１と第２ピン部１２の加熱が１８０°ずれて開始さ
れ、各加熱では同じモードの出力制御が行われる。一
方、本発明に係る第２のクランクシャフトの高周波焼入
方法及び高周波焼入装置では、第１ピン部１１と第２ピ
ン部１２の加熱が同時に始まり、各加熱では１８０°ず
れた出力制御が行われる。

【００７６】これにより、本発明の第２実施形態に係る
クランクシャフトの高周波焼入装置でも、第１実施形態
に係るクランクシャフトの高周波焼入装置の場合と同様
に、２気筒エンジン用クランクシャフト１０の第１ピン
部１１及び第２ピン部１２が同一焼入ステーションで同
時並行して全周均一加熱され、焼入される。本発明に係
る第１のクランクシャフトの高周波焼入方法及び高周波
焼入装置の場合は、加熱タイミングにずれが存在するこ
とから、第１加熱コイル２１と第２加熱コイル２２の間
に仕切り板８０が設けられる。

【００７７】上記実施形態では、第１加熱コイル２１及
び第２加熱コイル２２をワーク支持位置の真上に配置し
ているが、それぞれが同じ方向からワークに対向するな
らば、この配置位置は特に限定されない。

【００７８】図３は本発明の第３実施形態に係るクラン
クシャフトの高周波焼入装置の概略構成図である。

【００７９】本発明の第３実施形態に係るクランクシャ
フトの高周波焼入装置は、本発明に係る第３及び第４の
クランクシャフトの高周波焼入装置に属し、本発明に係
る第３及び第４のクランクシャフトの高周波焼入方法を
実施するため高周波焼入装置である。

【００８０】この高周波焼入装置は、３気筒エンジン用
クランクシャフト１０に設けられた３つのピン部１１，
１２，１３の表面焼入に使用される。クランクシャフト
１０の３つのピン部１１，１２，１３は中心軸に対して
偏心した位置にあり、各位相は順番に１２０°ずつずれ
ている。

【００８１】この高周波焼入装置は、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０，６０
と、一方のセンターピン６０を回転させることによりク
ランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０と、水
平に支持されたクランクシャフト１０の第１ピン部１
１、第２ピン部部１２及び第３ピン部１３をそれぞれ加
熱する第１加熱コイル２１、第２加熱コイル２２及び第
３加熱コイル２３とを備えている。

【００８２】第１加熱コイル２１、第２加熱コイル２２
及び第３加熱コイル２３は、いずれも下方に開放する半
開放鞍型コイルであって、各下方のピン部外面に真上か
ら対向するようになっている。

【００８３】第１加熱コイル２１、第２加熱コイル２２
及び第３加熱コイル２３は、各上方の第１カレントトラ
ンス４１、第２カレントトランス４２及び第３カレント
トランス４３の各二次側に電気的かつ機械的に接続され
ている。各カレントトランスは、クランクシャフト１０
の各ピン部に加熱コイルをセットしたり、クランクシャ
フト１０の回転に伴うピン部の旋回動作に加熱コイルを
追従させるために、図示されない周知の昇降機構により
クランクシャフト１０の中心軸に直角な２方向へ移動可
能に支持されている。各カレントトランスを２方向へ移
動させる方法としては、例えばクランクシャフト１０の
各ピン部の旋回動作を、各加熱コイルを介して各カレン
トトランスに伝達する機械的な方法と、クランクシャフ
ト１０の回転角度位相に基づいて各カレントトランスを
制御駆動する電気的な方法とがある。

【００８４】第１カレントトランス４１、第２カレント
トランス４２及び第３カレントトランス４３の各一次側
は、第１高周波電源５１、第２高周波電源５２及び第３
高周波電源５３にそれぞれ接続されている。第１高周波
電源５１、第２高周波電源５２及び第３高周波電源５３
は、第１実施形態及び第２実施形態に係るクランクシャ
フトの高周波焼入装置の場合と同様に、制御部９０によ
り制御され、その制御は、本発明に係る第３のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置と、本発
明に係る第４のクランクシャフトの高周波焼入方法及び
高周波焼入装置とで相違する。

【００８５】即ち、本発明に係る第３のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、第１ピン
部１１、第２ピン部１２及び第３ピン部１３の加熱が１
２０°ずつ順番にずれて開始され、各加熱では同じモー
ドの出力制御が行われる。一方、本発明に係る第４のク
ランクシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置で
は、第１ピン部１１、第２ピン部１２及び第３ピン部１
３の加熱が同時に始まり、各加熱では１２０°ずつ順番
にずれた出力制御が行われる。

【００８６】これにより、本発明の第３実施形態に係る
クランクシャフトの高周波焼入装置でも、第１実施形態
及び第２実施形態に係るクランクシャフトの高周波焼入
装置の場合と同様に、３気筒エンジン用クランクシャフ
ト１０の第１ピン部１１、第２ピン部１２及び第３ピン
部１３が同一焼入ステーションで同時並行して全周均一
加熱され、焼入される。本発明に係る第３のクランクシ
ャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合は、
加熱タイミングにずれが存在することから、第１加熱コ
イル２１と第２加熱コイル２２の間、及び第２加熱コイ
ル２２と第３加熱コイル２３の間に仕切り板８０がそれ
ぞれ設けられる。

【００８７】上記実施形態では、第１加熱コイル２１、
第２加熱コイル２２及び第３加熱コイル２３をワーク支
持位置の真上に配置しているが、それぞれが同じ方向か
らワークに対向するならば、この配置位置は特に限定さ
れない。

【００８８】図４は本発明の第４実施形態に係るクラン
クシャフトの高周波焼入装置の概略構成図である。

【００８９】本発明の第４実施形態に係るクランクシャ
フトの高周波焼入装置は、第３実施形態に係るクランク
シャフトの高周波焼入装置と同様に、本発明に係る第３
及び第４のクランクシャフトの高周波焼入装置に属し、
本発明に係る第３及び第４のクランクシャフトの高周波
焼入方法を実施するためのもである。

【００９０】この高周波焼入装置は、６気筒エンジン用
クランクシャフト１０に設けられた６つのピン部１１，
１２，１３，１４，１５，１６の表面焼入に使用される
点が、第３実施形態に係るクランクシャフトの高周波焼
入装置と相違する。クランクシャフト１０の６つのピン
部１１，１２，１３，１４，１５，１６は中心軸に対し
て偏心した位置にある。両端の２つのピン部１１，１６
は同位相である。両端から２番目の２つのピン部１２，
１５も同位相であり、中央の２つのピン部１３，１４も
同位相である。そして、それぞれの位相は順番に１２０
°ずつずれている。

【００９１】この高周波焼入装置は、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０，６０
と、一方のセンターピン６０を回転させることによりク
ランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０と、水
平に支持されたクランクシャフト１０の第１ピン部１
１，１６、第２ピン部部１２，１５及び第３ピン部１
３，１４をそれぞれ加熱する第１加熱コイル２１，２
６、第２加熱コイル２２，２５及び第３加熱コイル２
３，２４とを備えている。

【００９２】第１加熱コイル２１，２６、第２加熱コイ
ル２２，２５及び第３加熱コイル２３，２４は、いずれ
も下方に開放する半開放鞍型コイルであって、各下方の
ピン部外面に真上から対向するようになっている。

【００９３】第１加熱コイル２１，２６、第２加熱コイ
ル２２，２５及び第３加熱コイル２３，２４は、各上方
の第１カレントトランス４１，４６、第２カレントトラ
ンス４２，４５及び第３カレントトランス４３，４４の
各二次側に電気的かつ機械的に接続されている。各カレ
ントトランスは、クランクシャフト１０の各ピン部に加
熱コイルをセットしたり、クランクシャフト１０の回転
に伴うピン部の旋回動作に加熱コイルを追従させるため
に、図示されない周知の昇降機構によりクランクシャフ
ト１０の中心軸に直角な２方向へ移動可能に支持されて
いる。各カレントトランスを２方向へ移動させる方法と
しては、例えばクランクシャフト１０の各ピン部の旋回
動作を、各加熱コイルを介して各カレントトランスに伝
達する機械的な方法と、クランクシャフト１０の回転角
度位相に基づいて各カレントトランスを制御駆動する電
気的な方法とがある。

【００９４】第１カレントトランス４１，４６の各一次
側は、第１高周波電源５１に並列に接続されている。第
２カレントトランス４２，４５の各一次側は、第２高周
波電源５２に並列に接続されている。第３カレントトラ
ンス４３，４４の各一次側は、第３高周波電源５３に並
列に接続されている。第１高周波電源５１、第２高周波
電源５２及び第３高周波電源５３は、第３実施形態に係
るクランクシャフトの高周波焼入装置の場合と同様に、
制御部９０により制御され、その制御は、本発明に係る
第３のクランクシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼
入装置と、本発明に係る第４のクランクシャフトの高周
波焼入方法及び高周波焼入装置とで相違する。

【００９５】即ち、本発明に係る第３のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置では、第１ピン
部１１，１６、第２ピン部１２，１５及び第３ピン部１
３，１４の加熱が１２０°ずつ順番にずれて開始され、
各加熱では同じモードの出力制御が行われる。一方、本
発明に係る第４のクランクシャフトの高周波焼入方法及
び高周波焼入装置では、第１ピン部１１，１６、第２ピ
ン部１２，１５及び第３ピン部１３，１４の加熱が同時
に始まり、各加熱では１２０°ずつ順番にずれた出力制
御が行われる。

【００９６】これにより、本発明の第４実施形態に係る
クランクシャフトの高周波焼入装置でも、第３実施形態
に係るクランクシャフトの高周波焼入装置の場合と同様
に、６気筒エンジン用クランクシャフト１０の第１ピン
部１１，１６、第２ピン部１２，１５及び第３ピン部１
３，１４が同一焼入ステーションで同時並行して全周均
一加熱され、焼入される。本発明に係る第３のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合
は、加熱タイミングにずれが存在することから、第１加
熱コイル２１と第２加熱コイル２２の間、及び第２加熱
コイル２２と第３加熱コイル２３の間、第３加熱コイル
２４と第２加熱コイル２５の間、及び第２加熱コイル２
５と第５加熱コイル２６の間に仕切り板８０がそれぞれ
設けられる。第３加熱コイル２３，２４間は、第３ピン
部１３，１４の加熱・冷却が同時進行するので、仕切り
板８０を必要としない。

【００９７】上記実施形態では、第１加熱コイル２１，
２６、第２加熱コイル２２，２５及び第３加熱コイル２
３，２４をワーク支持位置の真上に配置しているが、そ
れぞれが同じ方向からワークに対向するならばこの配置
位置は特に限定されない。

【００９８】図５は本発明の第５実施形態に係るクラン
クシャフトの高周波焼入装置の構成図である。

【００９９】本発明の第５実施形態に係るクランクシャ
フトの高周波焼入装置は、本発明に係る第５及び第６の
クランクシャフトの高周波焼入装置に属し、本発明に係
る第５及び第６のクランクシャフトの高周波焼入方法を
実施するため高周波焼入装置である。

【０１００】この高周波焼入装置は、３気筒エンジン用
クランクシャフト１０に設けられた３つのピン部１１，
１２，１３の表面焼入に使用されるもので、同じ種類の
２本のクランクシャフト１０，１０に同時並行的に焼入
を行う２つの焼入ステーションＡ，Ｂを備えている。焼
入ステーションＡ，Ｂは、ここではワークの搬送効率を
上げるために隣接平行して設けられている。

【０１０１】焼入ステーションＡは、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０Ａ，６０
Ａと、一方のセンターピン６０Ａを回転させることによ
りクランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０Ａ
と、水平に支持されたクランクシャフト１０の第１ピン
部１１及び第３ピン部１３をそれぞれ加熱する第１加熱
コイル２１Ａ及び第３加熱コイル２３Ａとを備えてい
る。第１加熱コイル２１Ａ及び第３加熱コイル２３Ａ
は、各上方の第１カレントトランス４１Ａ及び第３カレ
ントトランス４３Ａの各二次側に電気的かつ機械的に接
続されている。第１カレントトランス４１Ａ及び第３カ
レントトランス４３Ａの各一次側は、第１高周波電源５
１Ａ及び第３高周波電源５３Ａにそれぞれ接続されてい
る。

【０１０２】焼入ステーションＢは、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０Ｂ，６０
Ｂと、一方のセンターピン６０Ｂを回転させることによ
りクランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０Ｂ
と、水平に支持されたクランクシャフト１０の第２ピン
部１２を加熱する第２加熱コイル２２Ｂとを備えてい
る。第２加熱コイル２２Ｂは、上方の第２カレントトラ
ンス４２Ｂの二次側に電気的かつ機械的に接続されてい
る。第２カレントトランス４２Ｂの一次側は、第２高周
波電源５２Ｂに接続されている。

【０１０３】各加熱コイルは、いずれも下方に開放する
半開放鞍型コイルであって、各下方のピン部外面に真上
から対向するようになっている。各カレントトランス
は、クランクシャフト１０の各ピン部に加熱コイルをセ
ットしたり、クランクシャフト１０の回転に伴うピン部
の旋回動作に加熱コイルを追従させるために、図示され
ない周知の昇降機構によりクランクシャフト１０の中心
軸に直角な２方向へ移動可能に支持されている。各カレ
ントトランスを２方向へ移動させる方法としては、例え
ばクランクシャフト１０の各ピン部の旋回動作を、各加
熱コイルを介して各カレントトランスに伝達する機械的
な方法と、クランクシャフト１０の回転角度位相に基づ
いて各カレントトランスを制御駆動する電気的な方法と
がある。

【０１０４】焼入ステーションＡの第１高周波電源５１
Ａ及び第３高周波電源５３Ａ、焼入ステーションＢの第
２高周波電源５２Ｂは、制御部９０により統括的に制御
される。制御部９０は、焼入ステーションＡ，Ｂで同時
に焼入を行うべく、第１高周波電源５１Ａ及び第３高周
波電源５３Ａ、第２高周波電源５２Ｂを制御する。具体
的な制御は、本発明に係る第５のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置と、本発明に係る第６
のクランクシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装
置で相違する。

【０１０５】即ち、本発明に係る第５のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合、焼入ス
テーションＡでは、本発明に係る第１、第３のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合と
同様、第１ピン部１１及び第３ピン部１３の加熱が１２
０°ずれて開始され、各加熱では同じモードの出力制御
が行われる。このとき、焼入ステーションＢでは、第２
ピン部１２の回転角度に基づいて出力制御が行われる。

【０１０６】一方、本発明に係る第６のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合、焼入ス
テーションＡでは、本発明に係る第２、第４のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合と
同様、第１ピン部１１及び第３ピン部１３の加熱が同時
に始まり、各加熱では１２０°ずれた出力制御が行われ
る。このとき、焼入ステーションＢでは、第２ピン部１
２の回転角度に基づいて出力制御が行われる。

【０１０７】これにより、本発明の第５実施形態に係る
クランクシャフトの高周波焼入装置では、焼入ステーシ
ョンＡでクランクシャフト１０の第１ピン部１１及び第
３ピン部１３が、第１高周波電源５１Ａ及び第３高周波
電源５３Ａの広範囲な出力調整により全周均一に同時加
熱される。これと同時に、焼入ステーションＢではクラ
ンクシャフト１０の第２ピン部１２が第１高周波電源５
２Ｂの広範囲な出力調整により全周均一に加熱される。
従って、３気筒エンジン用クランクシャフト１０の位相
が１２０°異なる３種類のピン部外面が同時に、しかも
全周均一に加熱される。

【０１０８】本発明に係る第５のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合は、焼入ステー
ションＡで第１加熱コイル２１Ａによる加熱と第３加熱
コイル２３Ａによる加熱がずれるので、第１加熱コイル
２１Ａと第３加熱コイル２３Ａの間に仕切り板８０が設
けられる。

【０１０９】上記実施形態では、焼入ステーションＡで
第１ピン部１１及び第３ピン部１３の同時加熱を行って
いるが、第１ピン部１１及び第２ピン部１２の同時加
熱、或いは第２ピン部１２及び第３ピン部１３の同時加
熱を行うこともできる。その場合、焼入ステーションＢ
では、第３ピン部１３或いは第１ピン部１１の加熱が行
われる。

【０１１０】上記実施形態では又、第１加熱コイル２１
Ａ、第２加熱コイル２２Ｂ及び第３加熱コイル２３Ａを
ワーク支持位置の真上に配置しているが、それぞれが同
じ方向からワークに対向するならば、この配置位置は特
に限定されない。

【０１１１】図６は本発明の第６実施形態に係るクラン
クシャフトの高周波焼入装置の構成図である。

【０１１２】本発明の第６実施形態に係るクランクシャ
フトの高周波焼入装置は、第５実施形態に係るクランク
シャフトの高周波焼入装置と同様、本発明に係る第５及
び第６のクランクシャフトの高周波焼入装置に属し、本
発明に係る第５及び第６のクランクシャフトの高周波焼
入方法を実施するためのものである。

【０１１３】この高周波焼入装置は、６気筒エンジン用
クランクシャフト１０に設けられた第１ピン部１１，１
６、第２ピン部１２，１５及び第３ピン部１３，１４の
表面焼入に使用される点が、第５実施形態に係るクラン
クシャフトの高周波焼入装置と相違する。

【０１１４】この高周波焼入装置は、同じ種類の２本の
クランクシャフト１０，１０に同時並行的に焼入を行う
２つの焼入ステーションＡ，Ｂを備えている。焼入ステ
ーションＡ，Ｂは、ここではワークの搬送効率を上げる
ために隣接平行して設けられている。

【０１１５】焼入ステーションＡは、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０Ａ，６０
Ａと、一方のセンターピン６０Ａを回転させることによ
りクランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０Ａ
と、水平に支持されたクランクシャフト１０の第１ピン
部１１，１６及び第３ピン部１３，１４をそれぞれ加熱
する第１加熱コイル２１Ａ，２６Ａ及び第３加熱コイル
２３Ａ，２４Ａとを備えている。第１加熱コイル２１
Ａ，２６Ａ及び第３加熱コイル２３Ａ，２４Ａは、各上
方の第１カレントトランス４１Ａ，４６Ａ及び第３カレ
ントトランス４３Ａ，４４Ａの各二次側に電気的かつ機
械的に接続されている。第１カレントトランス４１Ａ，
４６Ａの各一次側は、第１高周波電源５１Ａに並列に接
続されている。第３カレントトランス４３Ａ，４４Ａの
各一次側は、第３高周波電源５３Ａに並列に接続されて
いる。

【０１１６】焼入ステーションＢは、クランクシャフト
１０を水平に支持する一対のセンターピン６０Ｂ，６０
Ｂと、一方のセンターピン６０Ｂを回転させることによ
りクランクシャフト１０を回転させる回転駆動部７０Ｂ
と、水平に支持されたクランクシャフト１０の第２ピン
部１２，１５を加熱する第２加熱コイル２２Ｂ，２５Ｂ
とを備えている。第２加熱コイル２２Ｂ，２５Ｂは、上
方の第２カレントトランス４２Ｂ，４５Ｂの二次側に電
気的かつ機械的に接続されている。第２カレントトラン
ス４２Ｂ，４５Ｂの一次側は、第２高周波電源５２Ｂに
並列に接続されている。

【０１１７】各加熱コイルは、いずれも下方に開放する
半開放鞍型コイルであって、各下方のピン部外面に真上
から対向するようになっている。各カレントトランス
は、クランクシャフト１０の各ピン部に加熱コイルをセ
ットしたり、クランクシャフト１０の回転に伴うピン部
の旋回動作に加熱コイルを追従させるために、図示され
ない周知の昇降機構によりクランクシャフト１０の中心
軸に直角な２方向へ移動可能に支持されている。各カレ
ントトランスを２方向へ移動させる方法としては、例え
ばクランクシャフト１０の各ピン部の旋回動作を、各加
熱コイルを介して各カレントトランスに伝達する機械的
な方法と、クランクシャフト１０の回転角度位相に基づ
いて各カレントトランスを制御駆動する電気的な方法と
がある。

【０１１８】焼入ステーションＡの第１高周波電源５１
Ａ及び第３高周波電源５３Ａ、焼入ステーションＢの第
２高周波電源５２Ｂは、制御部９０により統括的に制御
される。制御部９０は、焼入ステーションＡ，Ｂで同時
に焼入を行うべく、第１高周波電源５１Ａ及び第３高周
波電源５３Ａ、第２高周波電源５２Ｂを制御する。具体
的な制御は、本発明に係る第５のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置と、本発明に係る第６
のクランクシャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装
置で相違する。

【０１１９】即ち、本発明に係る第５のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合、焼入ス
テーションＡでは、本発明に係る第１、第３のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合と
同様、第１ピン部１１，１６及び第３ピン部１３，１４
の加熱が１２０°ずれて開始され、各加熱では同じモー
ドの出力制御が行われる。このとき、焼入ステーション
Ｂでは、第２ピン部１２，１５の回転角度に基づいて出
力制御が行われる。

【０１２０】一方、本発明に係る第６のクランクシャフ
トの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合、焼入ス
テーションＡでは、本発明に係る第２、第４のクランク
シャフトの高周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合と
同様、第１ピン部１１，１６及び第３ピン部１３，１４
の加熱が同時に始まり、各加熱では１２０°ずれた出力
制御が行われる。このとき、焼入ステーションＢでは、
第２ピン部１２，１５の回転角度に基づいて出力制御が
行われる。

【０１２１】これにより、本発明の第６実施形態に係る
クランクシャフトの高周波焼入装置では、焼入ステーシ
ョンＡでクランクシャフト１０の第１ピン部１１，１６
及び第３ピン部１３，１４が、第１高周波電源５１Ａ及
び第３高周波電源５３Ａの広範囲な出力調整により全周
均一に同時加熱される。これと同時に、焼入ステーショ
ンＢではクランクシャフト１０の第２ピン部１２，１５
が第１高周波電源５２Ｂの広範囲な出力調整により全周
均一に加熱される。従って、６気筒エンジン用クランク
シャフト１０の位相が１２０°異なる３種類のピン部外
面が同時に、しかも全周均一に加熱される。

【０１２２】本発明に係る第６のクランクシャフトの高
周波焼入方法及び高周波焼入装置の場合は、焼入ステー
ションＡで第１加熱コイル２１Ａ，２６Ａによる加熱と
第３加熱コイル２３Ａ，２４Ａによる加熱がずれるの
で、第１加熱コイル２１Ａと第３加熱コイル２３Ａの
間、及び第３加熱コイル２４Ａと第１加熱コイル２６Ａ
の間に仕切り板８０がそれぞれ設けられる。

【０１２３】上記実施形態では、焼入ステーションＡで
第１ピン部１１，１６及び第３ピン部１３，１４の同時
加熱を行っているが、第１ピン部１１，１６及び第２ピ
ン部１２，１５の同時加熱、或いは第２ピン部１２，１
５及び第３ピン部１３，１４の同時加熱を行うこともで
きる。その場合、焼入ステーションＢでは、第３ピン部
１３，１４或いは第１ピン部１１，１６の加熱が行われ
る。

【０１２４】上記実施形態では又、第１加熱コイル２１
Ａ，２６Ａ、第２加熱コイル２２Ｂ，２５Ｂ及び第３加
熱コイル２３Ａ，２４Ａをワーク支持位置の真上に配置
しているが、それぞれが同じ方向からワークに対向する
ならば、この配置位置は特に限定されない。

【０１２５】

【発明の効果】以上に述べた通り、本発明に係る請求項
１のクランクシャフトの高周波焼入方法及び請求項３の
高周波焼入装置は、位相が１２０°異なる３種類のピン
部を有するクランクシャフトの各ピン部を高周波焼入す
るに当たり、２つの焼入ステーションを用い、一方の焼
入ステーションで３種類のピン部のうちの１種類のピン
部外面を加熱するとき、他の焼入ステーションで他の２
種類のピン部外面を加熱し、且つ２種類のピン部外面の
加熱を１２０°ずらして開始し、各加熱での出力調整を
同位相で行うことにより、全ピン同時の均一焼入を可能
にする。従って、焼入能率が飛躍的に向上し、焼入コス
トの大幅低減が可能になる。

【０１２６】本発明に係る請求項２のクランクシャフト
の高周波焼入方法及び請求項４の高周波焼入装置は、位
相が１２０°異なる３種類のピン部を有するクランクシ
ャフトの各ピン部を高周波焼入するに当たり、２つの焼
入ステーションを用い、一方の焼入ステーションで３種
類のピン部のうちの１種類のピン部外面を加熱すると
き、他の焼入ステーションで他の２種類のピン部外面を
加熱し、且つ２種類のピン部外面の加熱を同時に開始
し、各加熱での出力調整を１２０°ずらして行うことに
より、全ピン同時の均一焼入を可能にする。従って、焼
入能率が飛躍的に向上し、焼入コストの大幅低減が可能
になる。

【０１２７】

【０１２８】

【０１２９】

【０１３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るクランクシャフト
の高周波焼入装置の概略構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係るクランクシャフト
の高周波焼入装置の概略構成図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係るクランクシャフト
の高周波焼入装置の概略構成図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係るクランクシャフト
の高周波焼入装置の概略構成図である。

【図５】本発明の第５実施形態に係るクランクシャフト
の高周波焼入装置の概略構成図である。

【図６】本発明の第６実施形態に係るクランクシャフト
の高周波焼入装置の概略構成図である。

【図７】加熱コイル間に配置される仕切り板の正面図で
ある。

【図８】従来の高周波焼入装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０ クランクシャフト １１〜１６ ピン部 ２１〜２６ 加熱コイル ４１〜４６ カレントトランス ５１〜５３ 高周波電源 ６０ センターピン ７０ 回転駆動部 ８０ 仕切り板 ９０ 制御部 Ａ，Ｂ 焼入ステーション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｂ 6/38 Ｈ０５Ｂ 6/38 6/44 6/44 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 9/00 - 9/44 C21D 9/50 C21D 1/02 - 1/84 H05B 6/10 H05B 6/36 - 6/44

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相が１２０°異なる３種類のピン部を
   有する３気筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクラン
   クシャフトの各ピン部外面を高周波誘導加熱して焼入す
   るクランクシャフトの高周波焼入方法であって、２本の
   クランクシャフトを第１焼入ステーション及び第２焼入
   ステーションで同時に支持し、第１焼入ステーションで
   は、当該焼入ステーションに支持されたクランクシャフ
   トの３種類のピン部のうちの何れか１つの種類のピン部
   外面に加熱コイルを対向させ、第２焼入ステーションで
   は、当該焼入ステーションに支持されたクランクシャフ
   トの３種類のピン部のうちの他の２種類のピン部外面に
   同方向から加熱コイルを対向させ、第１焼入ステーショ
   ンでピン部外面を加熱するときに、第２焼入ステーショ
   ンでは、他の２種類のピン部外面の加熱をクランクシャ
   フトの回転角度で１２０°ずらせて開始することによ
   り、位相が１２０°異なる３種類のピン部の各外面を２
   つの焼入ステーションで実質同時に焼入することを特徴
   とするクランクシャフトの高周波焼入方法。
2. 【請求項２】 位相が１２０°異なる３種類のピン部を
   有する３気筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクラン
   クシャフトの各ピン部外面を高周波誘導加熱して焼入す
   るクランクシャフトの高周波焼入方法であって、２本の
   クランクシャフトを第１焼入ステーション及び第２焼入
   ステーションで同時に支持し、第１焼入ステーションで
   は、当該焼入ステーションに支持されたクランクシャフ
   トの３種類のピン部のうちの何れか１つの種類のピン部
   外面に加熱コイルを対向させ、第２焼入ステーションで
   は、当該焼入ステーションに支持されたクランクシャフ
   トの３種類のピン部のうちの他の２種類のピン部外面に
   同方向から加熱コイルを対向させ、第１焼入ステーショ
   ンでピン部外面を加熱するときに、第２焼入ステーショ
   ンでは、他の２種類のピン部外面の加熱を同時に開始
   し、その同時加熱中に、且つ加熱コイルの出力を位相を
   １２０°ずらせて調整することにより、位相が１２０°
   異なる３種類のピン部の各外面を２つの焼入ステーショ
   ンで同時に焼入することを特徴とするクランクシャフト
   の高周波焼入方法。
3. 【請求項３】 位相が１２０°異なる３種類のピン部を
   有する３気筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクラン
   クシャフトの各ピン部外面を高周波誘導加熱 して焼入す
   るクランクシャフトの高周波焼入装置であって、２本の
   クランクシャフトを２箇所で同時に焼入するために第１
   焼入ステーション及び第２焼入ステーションを備えると
   共に、第１焼入ステーション及び第２焼入ステーション
   を統括制御する制御部を備えており、第１焼入ステーシ
   ョンは、クランクシャフトの３種類のピン部外面うちの
   何れか１つの種類のピン部外面に対向する加熱コイル
   と、当該加熱コイルに接続されたカレントトランスと、
   当該カレントトランスに接続された発振器とを有してお
   り、第２焼入ステーションは、クランクシャフトの３種
   類のピン部外面うちの他の２つの種類のピン部外面に対
   向する２種類の加熱コイルと、２種類の加熱コイルに接
   続された２種類のカレントトランスと、２種類のカレン
   トトランスに接続された２つの発振器とを有しており、
   前記制御部は、第１焼入ステーション及び第２焼入ステ
   ーションで加熱を同時に実行し、第２焼入ステーション
   では、２種類の加熱コイルによる加熱を１２０°ずらせ
   て開始し、且つ、各加熱中に、２つの発振器の出力をク
   ランクシャフトの回転角度に応じて調整することを特徴
   とするクランクシャフトの高周波焼入装置。
4. 【請求項４】 位相が１２０°異なる３種類のピン部を
   有する３気筒エンジン用又は６気筒エンジン用のクラン
   クシャフトの各ピン部外面を高周波誘導加熱して焼入す
   るクランクシャフトの高周波焼入装置であって、２本の
   クランクシャフトを２箇所で同時に焼入するために第１
   焼入ステーション及び第２焼入ステーションを備えると
   共に、第１焼入ステーション及び第２焼入ステーション
   を統括制御する制御部を備えており、第１焼入ステーシ
   ョンは、クランクシャフトの３種類のピン部外面うちの
   何れか１つの種類のピン部外面に対向する加熱コイル
   と、当該加熱コイルに接続されたカレントトランスと、
   当該カレントトランスに接続された発振器とを有してお
   り、第２焼入ステーションは、クランクシャフトの３種
   類のピン部外面うちの他の２つの種類のピン部外面に対
   向する２種類の加熱コイルと、２種類の加熱コイルに接
   続された２種類のカレントトランスと、２種類のカレン
   トトランスに接続された２つの発振器とを有しており、
   前記制御部は、第１焼入ステーション及び第２焼入ステ
   ーションで加熱を同時に実行し、第２焼入ステーション
   では、２種類の加熱コイルによる加熱を同時に開始し、
   且つ、その同時加熱中に、２つの発振器の出力を位相を
   １２０°ずらせて調整することを特徴とするクランクシ
   ャフトの高周波焼入装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のクランクシャフトの高
   周波焼入装置において、加熱をずらせて開始する複数の
   加熱コイル間に、各加熱コイルにより加熱されるピン部
   の間に配置されて、それぞれの焼入液の干渉を回避する
   仕切り板を設けたことを特徴とするクランクシャフトの
   高周波焼入装置。