JP4023623B2 - カムシャフト高周波誘導加熱コイル及びその加熱コイルを用いたカムシャフト高周波誘導加熱方法 - Google Patents

Description

本発明は、カムシャフトの両端部にそれぞれ設けられた一対のジャーナル部の間にほぼ同一幅及び容積の複数のカム駒を配置したカムシャフトを単一の高周波誘導加熱コイル及び単一の電源でそれぞれのカム駒を焼入処理のために同時に均一に高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コイル及びその加熱コイルを用いたカムシャフト高周波誘導加熱方法に関する。

図９及び図１０は、従来より用いられているカムシャフト２１，２２をそれぞれ示すものであって、これらのカムシャフト２１，２２は、図示のようにカムシャフト２１，２２の軸線方向の両端部にそれぞれ設けられた一対のジャーナル部２３ａ，２３ｂの間に複数のカム駒２４ａ，２４ｂ，２４ｃを配置して成るものである。なお、図９に示すカムシャフト２１は、軸線方向の中央箇所に設けられるカム駒２４ｂの幅や容積がその他のカム駒２４ａ，２４ｃに比べて大きくしたものであり、図１０に示すカムシャフト２２は、一対のジャーナル部２３ａ，２３ｂの間にほぼ同一幅及び同一容積のカム駒２５ａ，２５ｂ，２５ｄ，２５ｅを軸線方向に沿ってほぼ等間隔に配置したものである。図９に示すカムシャフト２１の場合にあっては、図示のように全部のカム駒２４ａ，２４ｂ，２４ｃの外周のカム面Ｓにそれぞれ対応する１ターンの円環状のコイル構成部材２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備え、これ等を直列に連結して同時に電力を供給して高周波加熱を行なうようにしている。

一方、従来では、焼入硬化層の深さを均一にするために、カムシャフトの中心（軸線）と高周波誘導加熱コイルの中心（軸線）とを互いに適当な距離だけずらしてカム駒の全周における焼入硬化層のバランスをとる手段が提案されている（例えば、特開２００２−３６３６４８参照）。
特開２００２-３６３６４８

しかしながら、図１０に示すカムシャフト２２に対して、例えば、図１１や図１２に示す形状（全てのコイル段が１ターンの円環形状）の高周波誘導加熱コイル２７，２８を用いて高周波誘導加熱を行なうと、中央のカム駒２５ｃの外周のカム面Ｓに対する加熱量が大きくなるため、高周波誘導加熱後の冷却処理に伴い、図１３に示すようにこの中央のカム駒２５ｃに過剰な焼入硬化層（相対的に深い焼入硬化層）αができ、ジャーナル部２３ａ，２３ｂの側に行くに従って焼入硬化層の深さが減少し、ジャーナル部２３ａ，２３ｂにそれぞれ隣接するカム駒２５ａ，２５ｅには不完全な深さの焼入硬化層βが形成されると共に、ジャーナル部２３ａ，２３ｂの一部にも焼入硬化層γが形成されてしまうという不具合を生じる。

このような不具合を解消するためには、高周波誘導加熱コイルの各段のコイル構成部材のコイル内径をカム駒２５ａ〜２５ｅの配設位置に応じて変化させるとか、カム駒２５ａ〜２５ｅのそれぞれに対応してコイル構成部材２９ａ〜２９ｅを並列に配置して磁性体でバランスをとる等の手段を採用することも考えられる。しかし、何れの場合も、高周波誘導加熱コイルの形状が複雑になると共に、多大な発振機出力を必要とする問題点がある。

また、特開２００２−３６３６４８の図１に示されるように、カムシャフトの中心とコイルの芯とをずらしてカム駒の全周における硬化層のバランスをとることも考えられるが、この場合には、２つの電源が必要となり、従って装置構造も複雑となって高コストの装置となるといった問題点がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、構造が簡便なものでありながら、単一の電源によりそれぞれのカム駒の同時加熱並びに均一加熱（ひいては焼入硬化層の均一化）を図ることができるようなカムシャフト高周波誘導加熱コイル及びその加熱コイルを用いたカムシャフト高周波誘導加熱方法を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明では、カムシャフトの両端部にそれぞれ設けられた一対のジャーナル部の間にほぼ同一の幅寸法及び容積の複数のカム駒を前記カムシャフトの軸線方向に沿って間隔をおいて配置して成るカムシャフトを焼入処理のために高周波誘導加熱するカムシャフト高周波誘導加熱コイルであって、前記複数のカム駒の外周のカム面にそれぞれ対応して配置される複数のコイル構成部材を一続きに連続するように結合した一体構造のコイル体から成り、前記複数のコイル構成部材のうち、前記コイル体の両端部を構成する一対のコイル構成部材であって、前記一対のジャーナル部にそれぞれ隣接する一対のカム駒に対応して配置される一対のコイル構成部材のそれぞれを、１ターンの円環状コイル構成部材とし、前記複数のコイル構成部材のうち、前記一対のコイル構成部材の間に配置される複数のコイル構成部材であって、前記一対のカム駒の間に配置されるカム駒に対応して配置される複数のコイル構成部材を、前記１ターンの円環状コイル構成部材の一部分を電気的に切断して前記１ターンの円環状コイル構成部材の一部分の形状と同じにして成る円弧状コイル構成部材とし、前記１ターンの円環状コイル構成部材から成る一対のコイル構成部材と前記円弧状コイル構成部材から成る複数のコイル構成部材とを直列に接続して単一の電源部に連結し、前記一対のコイル構成部材及び前記複数のコイル構成部材を同心状に配置すると共に、これらのコイル構成部材に対して前記カムシャフトを同心状態で前記カムシャフトの軸線を中心に回転させて前記複数のカム駒の周面を高周波誘導加熱するようにしている。
また、本発明では、前記円弧状コイル構成部材において電気的に切断する範囲を任意に設定する手段を備えるようにしている。
また、本発明では、互いに隣接する前記円弧状コイル構成部材を、前記円弧状コイル構成部材よりも外周側の位置で互いに接続するようにしている。
また、本発明では、前記一対のジャーナル部にそれぞれ隣接する前記カム駒に対応する前記コイル構成部材のジャーナル部の側に珪素鋼板若しくはコアから成る磁性部材を設置するようにしている。
また、本発明では、前記ジャーナル部には、前記珪素鋼板若しくはコアから成る磁性部材と相対向する位置に前記ジャーナル部と同心の二次誘導コイルリングを配設するようにしている。
また、本発明では、上述のカムシャフト高周波焼入用加熱コイルを用いてカムシャフトの複数のカム面を高周波誘導加熱する方法において、前記複数のコイル構成部材をそれぞれの前記カム駒に対応させて配置し、前記一体構造のコイル体に単一の電源部から電力を供給して前記カムシャフトの複数のカム面を同時に高周波誘導加熱するようにしている。

請求項１に記載の本発明は、複数のカム駒の外周のカム面にそれぞれ対応して配置される複数のコイル構成部材を一続きに連続するように結合した一体構造のコイル体から成り、前記複数のコイル構成部材のうち、前記コイル体の両端部を構成する一対のコイル構成部材であって、前記一対のジャーナル部にそれぞれ隣接する一対のカム駒に対応して配置される一対のコイル構成部材のそれぞれを、１ターンの円環状コイル構成部材とし、前記複数のコイル構成部材のうち、前記一対のコイル構成部材の間に配置される複数のコイル構成部材であって、前記一対のカム駒の間に配置されるカム駒に対応して配置される複数のコイル構成部材を、前記１ターンの円環状コイル構成部材の一部分を電気的に切断して前記１ターンの円環状コイル構成部材の一部分の形状と同じにして成る円弧状コイル構成部材とし、前記１ターンの円環状コイル構成部材から成る一対のコイル構成部材と前記円弧状コイル構成部材から成る複数のコイル構成部材とを直列に接続して単一の電源部に連結し、前記一対のコイル構成部材及び前記複数のコイル構成部材を同心状に配置すると共に、これらのコイル構成部材に対して前記カムシャフトを同心状態で前記カムシャフトの軸線を中心に回転させて前記複数のカム駒の周面を高周波誘導加熱するようにしたものであるから、構造が非常に簡便なものでありながら、単一の電源によりそれぞれのカム駒の同時加熱（ひいては、同時焼入）ができると共に、焼入硬化層の均一化を図ることができる。すなわち、カムシャフトのうちで加熱されにくい両端箇所の一対のジャーナル部には１ターンの円環状のコイル構成部材を対応配置すると共に、これら一対のジャーナル部の間の加熱されやすい領域（カムシャフトの軸線方向の中間部分）に１ターン以下の円弧状のコイル構成部材を対応配置することによって、それぞれのカム駒の外周のカム面を同時にかつ均一に高周波誘導加熱することが可能となる。さらに、また、供給電力も少なくて済み、高周波誘導加熱ひいては焼入処理を低コストで実施することができる。

また、請求項２に記載の本発明は、円弧状コイル構成部材において電気的に切断する範囲を任意に設定する手段を備えるようにしたものであるから、一対のジャーナル部に対応配置される一対の円弧状コイル構成部材の間に配設される円弧状コイル構成部材の円周長さを必要に応じて変化させることにより、これらの円弧状コイル構成部材にそれぞれ対応配置されるカム駒の外周のカム面の加熱条件を調整することができ、ひいては単一の高周波誘導加熱コイルによりそれぞれのカム駒をより一層均一に高周波誘導加熱することができて均一な焼入硬化層を形成することができる。また、円弧状コイル構成部材の円周長さを適宜に変化させることにより、加熱の調整、ひいては、焼入硬化層深さの調整が可能である。

また、請求項３に記載の本発明は、互いに隣接する円弧状コイル構成部材を、円弧状コイル構成部材よりも外周側の位置で互いに接続する（すなわち、それぞれのコイル構成部材の間の連結を各コイル構成部材の間では行わない）ようにしたものであるから、それぞれのコイル構成部材の連結を外周側で行うことにより各カム駒間の焼入硬化層パターンを繋がりにくくすることができ、所望の良好な焼入硬化層を形成することが可能となる。

また、請求項４に記載の本発明は、一対のジャーナル部にそれぞれ隣接するカム駒に対応するコイル構成部材のジャーナル部の側に珪素鋼板若しくはコアから成る磁性部材を設置するようにしたものであるから、磁性部材による磁束集中効果を利用して、単一の電源部からの比較的小さい発振機出力により、ジャーナル部に隣接する一対のカム駒の外周のカム面を効率良く高周波誘導加熱して中央側のカム駒と同様に均一加熱することができる。

また、請求項５に記載の本発明は、ジャーナル部には、珪素鋼板若しくはコアから成る磁性部材と相対向する位置にジャーナル部と同心の二次誘導コイルリングを配設するようにしたものであるから、二次誘導コイルリングを配設することによりジャーナル部の側への磁束漏洩が低減することとなり、ジャーナル部の高周波誘導加熱を減少させることができてジャーナル部における焼入硬化層の形成を阻止することができる。すなわち、閉回路の二次誘導コイルリングをジャーナル部の側に配置することによりジャーナル部近傍の磁束を打ち消すことができ、ジャーナル部への焼入硬化層の形成をより一層抑制することができる。

また、請求項６に記載の本発明は、上述のカムシャフト高周波焼入用加熱コイルを用いてカムシャフトの複数のカム面を高周波誘導加熱する方法において、複数のコイル構成部材をそれぞれのカム駒に対応させて配置し、一体構造のコイル体に単一の電源部から電力を供給してカムシャフトの複数のカム面を同時に高周波誘導加熱するようにしたものであるから、単一の電源を用いて構成が簡便な高周波誘導加熱コイルにより各カム駒の外周のカム面を容易な作業にて同時にしかも均一にかつ低コストで高周波誘導加熱することができる。

以下、本発明の一実施形態に係るカムシャフト高周波焼入用加熱コイル及びカムシャフト高周波誘導加熱方法につき図１〜図８を参照して説明する。

＜実施例１＞
図１は、図２に示すようなカムシャフト１を焼入処理のために高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱コイル２を示している。図２に示す処理対象としてのカムシャフト１は、その軸線方向の両端部にそれぞれ設けられた一対のジャーナル部１ａ，１ｂの間にほぼ同一の幅寸法及び容積の複数（例えば、５つ）のカム駒３ｄ₁，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ₂をカムシャフト１の軸線方向に沿って間隔をおいて配置して成るものである。本実施形態においては、説明の都合上、カムシャフト１の５つのカム駒の各々を、以下において、Ｄ₁カム駒３ｄ₁，Ａカム駒３ａ，Ｂカム駒３ｂ，Ｃカム駒３ｃ，Ｄ₂カム駒３ｄ₂と呼ぶこととする。

一方、高周波誘導加熱コイル２は、複数のカム駒３ａ〜３ｅの外周のカム面にそれぞれ対応して配置される複数のコイル構成部材２ｄ₁，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ₂を一続きに連続するように結合（すなわち、直列接続）した一体構造のコイル体Ｐから成る。本実施形態においては、説明の都合上、Ｄ₁カム駒３ｄ₁，Ａカム駒３ｂ，Ｂカム駒３ｂ，Ｃカム駒３ｃ，Ｄ₂カム駒３ｄ₂にそれぞれ対応配置される高周波誘導加熱コイル２のそれぞれのコイル構成部材を、以下において、Ｄ₁カム駒用コイル構成部材２ｄ₁，Ａカム駒用コイル構成部材２ａ，Ｂカム駒用コイル構成部材２ｂ，Ｃカム駒用コイル構成部材２ｃ，Ｄ₂カム駒用コイル構成部材２ｄ₂と呼ぶこととする。なお、これらのコイル構成部材２ｄ₁，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ₂は、単一の電源部４に直列に連結されている。

本実施形態において使用される５つのカム駒、すなわち、Ｄ₁カム駒３ｄ₁，Ａカム駒３ａ，Ｂカム駒３ｂ，Ｃカム駒３ｃ，Ｄ₂カム駒３ｄ₂は、ほぼ同一の幅及び容積のものから成る。そして、これらのカム駒３ｄ₁，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ₂にそれぞれ対応配置される高周波誘導加熱コイル２のコイル構成部材２ｄ₁，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ₂のうち、コイル体Ｐの両端部を構成する一対のコイル構成部材であって、これら一対のジャーナル部１ａ，１ｂにそれぞれ隣接するＤ₁カム駒３ｄ₁及びＤ₂カム駒３ｄ₂に対応して配置される一対のＤ₁カム駒用コイル構成部材２ｄ₁及びＤ₂カム駒用コイル構成部材２ｄ₂については、図１に示すように、１ターンの円環状（中心角がほぼ３６０°）のコイル構成部材（円環状コイル構成部材）となされている。さらに、高周波誘導加熱コイル２のコイル構成部材２ｄ₁，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ₂のうち、前記一対のＤ₁カム駒用コイル構成部材２ｄ₁及びＤ₂カム駒用コイル構成部材２ｄ₂以外のコイル構成部材であって、Ｄ₁カム駒用コイル構成部材２ｄ₁とＤ₂カム駒用コイル構成部材２ｄ₂との間に配置され、かつ、Ｄ₁カム駒３ｄ₁とＤ₂カム駒３ｄ₂との間に配置されるカム駒（すなわち、カムシャフト１の中央寄りの箇所のＡカム駒３ｂ，Ｂカム駒３ｂ，Ｃカム駒３ｃ）にそれぞれ対応して配置されるコイル構成部材２ａ，２ｂ，２ｃについては、図１に示すように、１ターンの一部分を電気的に切断した円弧状コイル構成部材となされている。なお、本実施形態においては、Ａカム駒３ｂ，Ｂカム駒３ｂ，Ｃカム駒３ｃにそれぞれ対応配置されるコイル構成部材２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれ、０．５ターンのもの、すなわち、１ターン（中心角がほぼ３６０°）の半分部分（約１８０°の中心角度の部分）を電気的に切断した円弧状ターンのコイル構成部材（円弧状コイル構成部材）から成る。

上述のような形状の高周波誘導加熱コイル２を用い、図２に示すカムシャフト１の各カム駒３ｄ₁，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ₂の外周のカム面Ｓに高周波誘導加熱コイル２のコイル構成部材２ｄ₁，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ₂をそれぞれ対応配置して高周波焼入を行ったところ、各カム駒３ｄ₁，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ₂の外周のカム面Ｓにほぼ均一の硬化層を形成することができた。具体的には、焼入設定条件としては、定置一発回転焼入及び落とし込み冷却方式のものを採用し、１０ｋＨｚ−３５０ｋＷの発振機で周波数約９.５ｋＨｚ、電圧３９３Ｖ、電流２３６〜１９７Ａ、電力８３〜７０ｋＷとして５．８秒にわたり各カム駒３ｄ₁，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ₂を同時に高周波誘導加熱した後に、冷却液の噴射により急冷させて焼入処理を行ったところ、均一で良好な焼入硬化層パターンを得ることができた。

＜実施例２＞
上記の実施例１の場合には、コイル構成部材２ａ，２ｂ，２ｃを、１ターンの中心角度（３６０°）の半分部分（約１８０°）を電気的に切断して０．５ターンにしたものから成るが、この切断角度は、カム駒の形状に対応させて調整可能の方がより均一の硬化層を形成することができる。そのため、実施例２においては、図３に示すようにその切断角度を調整する機構が設けられている。この調整機構としては各種の構造のものが採用可能であるが、その一例について図３を参照して簡単に述べると、コイル構成部材２ａ〜２ｃの外方側にこれらを取り囲む断面円弧状の枠体５を配設し、コイル構成部材２ａ〜２ｃと枠体５との間に導電材から成る摺接移動可能な調整部材６を介在させ、この調整部材６を枠体５の内周面に沿って円周方向（図３において矢印で示す方向）に移動させることにより切断角度の調整が可能となるように構成されている。なお、図３において、Ｍは高周波誘導加熱コイル２の最上段のＤ₁カム駒用コイル構成部材２ｄ₁に接続された給電用リード導体であり、Ｎは高周波誘導加熱コイル２の最下段のＤ₂カム駒用コイル構成部材２ｄ₂ に接続された給電用リード導体である。

＜実施例３＞
一方、円弧状コイル構成部材２ａ，２ｂ，２ｃ間の連結については互いに隣接するものどうしを直接連結してもよいが、本実施例では、カム駒間の焼入硬化層パターンを繋がりにくくして均一な焼入硬化層を得るために、円弧状コイル構成部材２ａ，２ｂ，２ｃの外周側の位置で連結する方式を採用している。図４は、その一例を示すものであり、Ａカム駒用コイル構成部材２ａとＢカム駒用コイルリング部材２ｂとは図４（Ａ），（Ｂ）において（イ），（イ）で示す位置で図５（Ａ）に示す接続用リード７を介して互いに連結されると共に、Ｂカム駒用コイル構成部材２ｂとＣカム駒用コイル構成部材２ｃとが図４（Ｂ），（Ｃ）において（ロ），（ロ）で示す位置において図５（Ｂ）に示す接続用リード８を介して互いに連結されるようになっている。なお、図５（Ａ）において、７ａはＡカム用コイル構成部材２ａへの連結部、７ｂはＢカム用コイル構成部材２ｂへの連結部であり、図５（Ｂ）において、８ａはＢカム用コイル構成部材２ｂへの連結部、８ｂはＣカム用コイル構成部材２ｃへの連結部である。また、図６（Ａ），（Ｂ）は、本実施例の高周波誘導加熱コイル２の概観を示す。

＜実施例４＞
以上の構造の高周波誘導加熱コイル２により、それぞれのカム駒を高周波誘導加熱して冷却することにより焼入硬化層を形成するのであるが、ジャーナル部１ａ，１ｂへの悪影響（ジャーナル部１ａ，１ｂの一部に焼入硬化層が形成されてしまうこと）を阻止するために、図７に示す珪素鋼板９ａ若しくはコア９ｂから成る磁性部材９が設けられている。すなわち、この磁性部材９は、コイル構成部材の側からジャーナル部１ａ，１ｂへの磁束漏洩を少なくするために、ジャーナル部１ａ，１ｂに隣接するＤ₁カム駒３ｄ₁及びＤ₂カム駒３ｄ₂に対応して配置されるＤ₁カム駒用コイル構成部材２ｄ₁及びＤ₂カム駒用コイル構成部材２ｄ₂のジャーナル部１ａ，１ｂ側の面に溶着又は貼着されるか又は機械的に固定されている（図７参照）。

＜実施例５＞
上述の珪素鋼板９ａ若しくはコア９ｂから成る磁性部材９を設けることによってジャーナル部１ａ，１ｂの側への悪影響を大幅に減少させることができるが、本実施例では、ジャーナル部１ａ，１ｂの誘導加熱をより一層効果的に抑制して前記悪影響をより一層低減するために、図７及び図８に示すように二次誘導コイルリング１０をＤ₁カム駒用コイル構成部材２ｄ₁及びＤ₂カム駒用コイル構成部材２ｄ₂と相対向してジャーナル部１ａ，１ｂの側にジャーナル部１ａ，１ｂと同心で設けるようにしている。本実施例にあっては、この二次誘導コイルリング１０を配置することにより、図８に示す如く高周波誘導加熱コイル２及び二次誘導コイルリング１０には互いに逆向きの電流が流れ、ジャーナル部１ａ，１ｂの近傍の磁束が打ち消されることとなり、その結果、ジャーナル部１ａ，１ｂへの誘導加熱を効果的に抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態では、５つのカム駒を有するカムシャフト１について述べたが、５つ以外の数のカム駒を有するカムシャフトに対しても本発明を適用可能である。また、既述の実施形態では、幅や容積がほぼ一定の複数のカム駒３ｄ₁，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ₂を有するカムシャフト１を高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱コイル２及びこの加熱コイル２を用いた高周波誘導加熱方法について説明したが、このようなカムシャフト１とほぼ同一形状の他種のカムシャフトに対しても本発明を適用可能である。

本発明の一実施形態に係るカムシャフト高周波誘導加熱コイルの全体形状を示す模式的斜視図である。 図１のカムシャフト高周波誘導加熱コイルにより高周波誘導加熱するカムシャフトの平面図である。 円弧状コイル構成部材の切断角度を調整する機構の一例を示す平面図である。 図４（Ａ），図４（Ｂ），及び図４（Ｃ）は、図１のカムシャフト高周波誘導加熱コイルの円弧状コイル構成部材（カムシャフトの中央側のカム駒に対応する円弧状コイル構成部材）の外周側での接続構造を示す断面図である。 図４の接続構造に使用される接続リードの一例を示す側面図である。 図６（Ａ）は、図１のカムシャフト高周波誘導加熱コイル及びその加熱コイルに接続される電力供給手段の全体構造を示す平面図、図６（Ｂ）は同上の側面図である。 円環状コイル構成部材のジャーナル部側の箇所に磁性部材（珪素鋼板若しくはコア）及び二次誘導コイルリングを配置した状態を示す断面図である。 二次誘導コイルリングの作用を説明する作用説明図である。 幅及び容積の異なる複数のカム駒を有するカムシャフトを示す平面図である。 幅及び容積がほぼ同一の複数のカム駒を有するカムシャフトを示す平面図である。 従来の高周波誘導加熱コイルの一例を示す模式的斜視図である。 従来の高周波誘導加熱コイルの一例を示す模式的斜視図である。 従来の高周波誘導加熱コイルによるカムシャフトの焼入硬化層の形成状態を示す断面図である。

符号の説明

１ カムシャフト
１ａ，１ｂ ジャーナル部
２ａ，２ｂ，２ｃ 円弧状コイル構成部材
２ｄ₁ ，２ｄ₂ 円環状コイル構成部材
２ 高周波誘導加熱コイル
３ａ Ａカム駒
３ｂ Ｂカム駒
３ｃ Ｃカム駒
３ｄ₁ Ｄ₁カム駒
３ｄ₂ Ｄ₂カム駒
４ 電源部
５ 枠体
６ 調整部材
７，８接続用リード
９ 磁性部材
Ｐ コイル体
Ｓ カム面

Claims (6)

1. カムシャフトの両端部にそれぞれ設けられた一対のジャーナル部の間にほぼ同一の幅寸法及び容積の複数のカム駒を前記カムシャフトの軸線方向に沿って間隔をおいて配置して成るカムシャフトを焼入処理のために高周波誘導加熱するカムシャフト高周波誘導加熱コイルであって、
   前記複数のカム駒の外周のカム面にそれぞれ対応して配置される複数のコイル構成部材を一続きに連続するように結合した一体構造のコイル体から成り、
   前記複数のコイル構成部材のうち、前記コイル体の両端部を構成する一対のコイル構成部材であって、前記一対のジャーナル部にそれぞれ隣接する一対のカム駒に対応して配置される一対のコイル構成部材のそれぞれを、１ターンの円環状コイル構成部材とし、
   前記複数のコイル構成部材のうち、前記一対のコイル構成部材の間に配置される複数のコイル構成部材であって、前記一対のカム駒の間に配置されるカム駒に対応して配置される複数のコイル構成部材を、前記１ターンの円環状コイル構成部材の一部分を電気的に切断して前記１ターンの円環状コイル構成部材の一部分の形状と同じにして成る円弧状コイル構成部材とし、
   前記１ターンの円環状コイル構成部材から成る一対のコイル構成部材と前記円弧状コイル構成部材から成る複数のコイル構成部材とを直列に接続して単一の電源部に連結し、
   前記一対のコイル構成部材及び前記複数のコイル構成部材を同心状に配置すると共に、これらのコイル構成部材に対して前記カムシャフトを同心状態で前記カムシャフトの軸線を中心に回転させて前記複数のカム駒の周面を高周波誘導加熱するようにしたこと、
   を特徴とするカムシャフト高周波誘導加熱コイル。
2. 前記円弧状コイル構成部材において電気的に切断する範囲を任意に設定する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のカムシャフト高周波誘導加熱コイル。
3. 互いに隣接する前記円弧状コイル構成部材を、前記円弧状コイル構成部材よりも外周側の位置で互いに接続するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカムシャフト高周波誘導加熱コイル。
4. 前記一対のジャーナル部にそれぞれ隣接する前記カム駒に対応する前記コイル構成部材のジャーナル部の側に珪素鋼板若しくはコアから成る磁性部材を設置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のカムシャフト高周波誘導加熱コイル。
5. 前記ジャーナル部には、前記珪素鋼板若しくはコアから成る磁性部材と相対向する位置に前記ジャーナル部と同心の二次誘導コイルリングを配設したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のカムシャフト高周波誘導加熱コイル。
6. 前記請求項１乃至５の何れか１項に記載のカムシャフト高周波焼入用加熱コイルを用いてカムシャフトの複数のカム面を高周波誘導加熱する方法であって、前記複数のコイル構成部材をそれぞれの前記カム駒に対応させて配置し、前記一体構造のコイル体に単一の電源部から電力を供給して前記カムシャフトの複数のカム面を同時に高周波誘導加熱することを特徴とするカムシャフト高周波誘導加熱方法。

Images