JP4132888B2 - クランクシャフト焼入用コイル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱するクランクシャフト焼入用コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のクランクシャフト焼入用コイルＫは、図５に示すように、加熱すべき部分であるクランクシャフトＷのピン部ＷＰに上方から載置されるものである。かかるクランクシャフト焼入用コイルＫは、クランクシャフトＷの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部５１１、５１２、５１３と、クランクシャフトＷのピン部ＷＰの周面に沿った４つの略１／４円弧状の円弧状加熱部５２１、５２２、５２３、５２４と、２つの給電導体部５３１、５３２とが連結されて構成されている。
【０００３】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＫは平面視略Ｓ字形状に形成されている。すなわち、このクランクシャフト焼入用コイルＫは、中央の第２の軸加熱部５１２の一端と一方の第１の軸加熱部５１１の一端とを連結する第１の円弧状加熱部５２１と、中央の第２の軸加熱部５１２の他端と他方の第３の軸加熱部５１３の一端とを連結する第２の円弧状加熱部５２２と、第１の軸加熱部５１１の他端と一方の給電導体部５３１の一端とを連結する第３の円弧状加熱部５２３と、第３の軸加熱部５１３の他端と他方の給電導体部５３２の一端とを連結する第４の円弧状加熱部５２４とを有しているのである。
【０００４】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＫは、絶縁板等からなる図示しない取付部材に取り付けられる。かかる取付部材には、クランクシャフト焼入用コイルＫの各加熱部５１１〜５１３、５２１〜５２４とクランクシャフトＷとの間のギャップを一定に維持するための３つのスペーサ（図示省略）が約９０°間隔で設けられている。また、このクランクシャフト焼入用コイルＫの近傍には、このクランクシャフト焼入用コイルＫによって加熱されたピン部ＷＰ等に冷却液を噴射するための図示しない冷却ジャケットが設けられている。
【０００５】
クランクシャフト焼入用コイルＫをピン部ＷＰ等に載置した状態で、クランクシャフトＷを軸を中心として回転させつつ、クランクシャフト焼入用コイルＫに図外の電源から高周波電流を供給することで、ピン部ＷＰ等が誘導加熱される。一定の加熱が完了したならば、冷却ジャケットから冷却液を噴射してピン部ＷＰ等に誘導焼入を施す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクランクシャフト焼入用コイルＫには以下のような問題点がある。
すなわち、例えばピン部ＷＰの直径が７０〜８０ｍｍで、ピン部ＷＰの軸方向の幅が１６ｍｍというようないわゆる大径幅狭のクランクシャフトＷであると、図６に示すように、軸加熱部５１１〜５１３に対向する部分に形成される硬化層ＷＡより、円弧状加熱部５２１〜５２４に対向する部分に形成される硬化層ＷＡの方が深くなる。すなわち、ピン部ＷＰに形成される硬化層ＷＡの深さが不均一となるのである。かかる硬化層ＷＡの深さの不均一は、大径幅狭のクランクシャフトＷであると、クランクシャフト焼入用コイルＫの軸加熱部５１１〜５１３の長さに比較して、円弧状加熱部５２１〜５２４が長くなるので円弧状加熱部５２１〜５２４に対向する部分がより加熱されることに起因する。
【０００７】
ピン部ＷＰの硬化層ＷＡの深さの不均一は、ピン部ＷＰの強度不足の原因にもなるので、かかる不均一は極力避けなければならない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、大径幅狭のクランクシャフトであっても、ピン部やジャーナル部に形成される硬化層の深さが均一になるクランクシャフト焼入用コイル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】
本発明に係るクランクシャフト焼入用コイルは、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱するクランクシャフト焼入用コイルであって、前記ピン部又はジャーナル部に対向する第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群と、この第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群を連結する連結導体部と、前記第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群と電源とを接続する２つの給電導体部とを備えており、前記第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群は、それぞれ平面視略Ｓ字形状に形成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的斜視図、図２は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的正面図、図３は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的側面図、図４は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルによってクランクシャフトのピン部に形成された硬化層を示す概略的断面図である。
【００１１】
本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルＣは、クランクシャフトＷのピン部ＷＰを加熱するクランクシャフト焼入用コイルであって、前記ピン部ＷＰに対向する第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂと、この第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂを連結する連結導体部２００と、前記第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂと図示しない電源とを接続する２つの給電導体部３００Ａ、３００Ｂとを備えており、前記第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂは、それぞれ平面視略Ｓ字形状に形成されている。
【００１２】
なお、本明細書中においては、図面左側を第１の加熱導体群１００Ａ、図面右側を第２の加熱導体群１００Ｂとして説明する。
【００１３】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＣの各導体群１００Ａ、１００Ｂ、連結導体部２００、２つの給電導体部３００Ａ、３００Ｂは、例えば銅製の角パイプを連結して構成されており、内部に自身の過熱を防止するための冷却液が循環されるようになっている。なお、冷却液の導入口は連結導体部２００に取り付けられ、第２の加熱導体群１００Ｂに導かれている。また、冷却液の排出口は第１の加熱導体群１００Ａの第４の円弧状加熱部１２４Ａにそれぞれ取り付けられている。
【００１４】
前記第１の加熱導体群１００Ａは、クランクシャフトＷの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａと、中央の第２の軸加熱部１１２Ａの一端と外側の第１の軸加熱部１１１Ａの一端とを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ａと、中央の第２の軸加熱部１１２Ａの他端と内側の第３の軸加熱部１１３Ａの一端とを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ａと、第１の軸加熱部１１１Ａの他端と一方の給電導体部３００Ａの一端とを連結する第３の円弧状加熱部１２３Ａと、第３の軸加熱部１１３Ａの他端と連結導体部２００の一端とを連結する第４の円弧状加熱部１２４Ａとを有している。
【００１５】
前記第１の軸加熱部１１１Ａは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第１の軸加熱部１１１Ａは、第１の加熱導体群１００Ａの左端側、すなわち外側に位置している。
【００１６】
また、前記第３の軸加熱部１１３Ａは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第３の軸加熱部１１３Ａは、第１の加熱導体群１００Ａの右端側、すなわち内側に位置している。
【００１７】
さらに、前記第２の軸加熱部１１２Ａは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第２の軸加熱部１１２Ａは、第１の軸加熱部１１１Ａと第３の軸加熱部１１３Ａとの間、すなわち３つの各軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａの中央に位置している。
【００１８】
これらの３つの軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａは、互いに平行になっている。
【００１９】
前記第２の軸加熱部１１２Ａと第１の軸加熱部１１１Ａとを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ａは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第１の円弧状加熱部１２１Ａは、第２の軸加熱部１１２Ａ及び第１の軸加熱部１１１Ａに対して直角となっている。
【００２０】
また、前記第２の軸加熱部１１２Ａと第３の軸加熱部１１３Ａとを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ａは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第２の円弧状加熱部１２２Ａは、第２の軸加熱部１１２Ａ及び第３の軸加熱部１１３Ａに対して直角となっている。
【００２１】
第１の円弧状加熱部１２１Ａは第２の軸加熱部１１２Ａの一端に、第２の円弧状加熱部１２２Ａは第２の軸加熱部１１２Ａの他端、すなわち反対側にそれぞれ連結されている。従って、第１の円弧状加熱部１２１Ａと第２の円弧状加熱部１２２Ａと第２の軸加熱部１１２Ａとのみを抽出してみると、略クランク状に形成されていることになる。
【００２２】
前記第１の軸加熱部１１１Ａの他端に連結される第３の円弧状加熱部１２３Ａは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第３の円弧状加熱部１２３Ａは、第１の軸加熱部１１１Ａに対して直角となっている。従って、この第３の円弧状加熱部１２３Ａは、前記第１の軸加熱部１１１Ａ及び第２の軸加熱部１１２Ａを挟んで第１の円弧状加熱部１２１Ａと平行に設置されていることになる。また、この第３の円弧状加熱部１２３Ａは、前記第２の円弧状加熱部１２２Ａと同一円周線上に位置することになる。
【００２３】
かかる第３の円弧状加熱部１２３Ａに連結される一方の給電導体部３００Ａは、第３の円弧状加熱部１２３Ａの他端から上方に延びており右側に略直角に折曲された後、再び上方に向かって略直角に折曲されている。
【００２４】
一方、第４の円弧状加熱部１２４Ａは、前記第３の軸加熱部１１３Ａの他端に連結されるものであり、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第４の円弧状加熱部１２４Ａは、第３の軸加熱部１１３Ａに対して直角となっている。従って、この第４の円弧状加熱部１２４Ａは、前記第２の軸加熱部１１２Ａ及び第３の軸加熱部１１３Ａを挟んで第２の円弧状加熱部１２２Ａと平行に設置されていることになる。また、この第４の円弧状加熱部１２４Ａは、前記第１の円弧状加熱部１２１Ａと同一円周線上に位置することになる。
【００２５】
また、前記第４の円弧状加熱部１２４Ａの他端は、上方に向かった連結導体部２００の一端に接続されている。
【００２６】
このため、この第１の加熱導体群１００Ａにおいては、一方の給電導体部３００Ａ→第３の円弧状加熱部１２３Ａ→第１の軸加熱部１１１Ａ→第１の円弧状加熱部１２１Ａ→第２の軸加熱部１１２Ａ→第２の円弧状加熱部１２２Ａ→第３の軸加熱部１１２Ａ→第４の円弧状加熱部１２４Ａ→連結導体部２００の方向又はこの逆方向に電流が流れることになる。
【００２７】
一方、第２の加熱導体群１００Ｂは、上述した第１の加熱導体群１００Ａとほぼ同様の構成であるが、第３の円弧状加熱部１２３Ｂ及び第４の円弧状加熱部１２４Ｂの位置が異なる。
【００２８】
すなわち、第２の加熱導体群２００Ｂは、クランクシャフトＷの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂと、中央の第２の軸加熱部１１２Ｂの一端と外側の第１の軸加熱部１１１Ｂの一端とを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ｂと、中央の第２の軸加熱部１１２Ｂの他端と内側の第３の軸加熱部１１３Ｂの一端とを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ｂと、第１の軸加熱部１１１Ｂの他端と連結導体部２００の他端とを連結する第４の円弧状加熱部１２４Ｂと、第３の軸加熱部１１３Ｂの他端と他方の給電導体部３００Ｂとを連結する第３の円弧状加熱部１２３Ｂとを有している。
【００２９】
前記第１の軸加熱部１１１Ｂは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第１の軸加熱部１１１Ｂは、第２の加熱導体群１００Ｂの右端側、すなわち外側に位置している。
【００３０】
また、前記第３の軸加熱部１１３Ｂは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第３の軸加熱部１１３Ｂは、第２の加熱導体群１００Ｂの左端側、すなわち内側に位置している。
【００３１】
さらに、前記第２の軸加熱部１１２Ｂは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第２の軸加熱部１１２Ｂは、第１の軸加熱部１１１Ｂと第３の軸加熱部１１３Ｂとの間、すなわち３つの各軸加熱部１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂの中央に位置している。
【００３２】
これらの３つの軸加熱部１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂは、互いに平行になっている。
【００３３】
前記第２の軸加熱部１１２Ｂと第１の軸加熱部１１１Ｂとを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ｂは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第１の円弧状加熱部１２１Ｂは、第２の軸加熱部１１２Ｂ及び第１の軸加熱部１１１Ｂに対して直角となっている。
【００３４】
また、前記第２の軸加熱部１１２Ｂと第３の軸加熱部１１３Ｂとを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ｂは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第２の円弧状加熱部１２２Ｂは、第２の軸加熱部１１２Ｂ及び第３の軸加熱部１１３Ｂに対して直角となっている。
【００３５】
第１の円弧状加熱部１２１Ｂは第２の軸加熱部１１２Ｂの一端に、第２の円弧状加熱部１２１Ｂは第２の軸加熱部１１２Ｂの他端、すなわち反対側にそれぞれ連結されている。従って、第１の円弧状加熱部１２１Ｂと第２の円弧状加熱部１２２Ｂと第２の軸加熱部１１２Ｂとのみを抽出してみると、略クランク状に形成されていることになる。
【００３６】
前記第１の軸加熱部１１１Ｂの他端に連結される第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、第１の軸加熱部１１１Ｂに対して直角となっている。従って、この第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、前記第１の軸加熱部１１１Ｂ及び第２の軸加熱部１１２Ｂを挟んで第１の円弧状加熱部１２１Ｂと平行に設置されていることになる。また、この第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、前記第２の円弧状加熱部１２２Ｂと同一円周線上に位置することになる。
【００３７】
かかる第４の円弧状加熱部１２４Ｂに連結される連結導体部２００は、第４の円弧状加熱部１２４Ｂの他端から上方に延びており左側に略直角に折曲されている。
【００３８】
なお、連結導体部２００は、略逆凹字形状に形成されている。従って、一方（図面上左側）は第１の加熱導体群１００Ａの第４の円弧状導体部１２４Ａと、他方（図面上右側）は第２の加熱導体群２００Ｂの第４の円弧状導体部１２４Ｂとそれぞれ接続されていることになる。
【００３９】
一方、第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、前記第３の軸加熱部１１３Ｂの他端に連結されるものであり、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、第３の軸加熱部１１３Ｂに対して直角となっている。従って、この第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、前記第２の軸加熱部１１２Ｂ及び第３の軸加熱部１１３Ｂを挟んで第２の円弧状加熱部１２２Ｂと平行に設置されていることになる。また、この第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、前記第１の円弧状加熱部１２１Ｂと同一円周線上に位置することになる。
【００４０】
また、前記第４の円弧状加熱部１２４Ｂの他端は、他方の給電導体部３００Ｂが接続される。この他方の給電導体部３００Ｂは、第４の円弧状加熱部１２４Ｂの他端から上方に延びており左側に略直角に折曲された後、再び上方に向かって略直角に折曲されている。
【００４１】
このため、この第２の加熱導体群１００Ｂにおいては、他方の給電導体部３００Ｂ→第３の円弧状加熱部１２３Ｂ→第３の軸加熱部１１３Ｂ→第３の円弧状加熱部１２３Ｂ→第２の軸加熱部１１２Ｂ→第１の円弧状加熱部１２１Ｂ→第１の軸加熱部１１１Ｂ→第４の円弧状加熱部１２４Ｂ→連結導体部２００の方向又はこの逆方向に電流が流れることになる。
【００４２】
なお、このクランクシャフト焼入用コイルＣは、図１、図２等に示すように、下方に向かって開いており、クランクシャフトＷのピン部ＷＰの上方からピン部ＷＰに向かってセットすることができるようになっている。このため、第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａと、第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂとの間の距離は、誘導焼入が施されるクランクシャフトＷのピン部ＷＰの直径より、ギャップ分だけ大きく設定されている。
【００４３】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＣは、第１の加熱導体群１００Ａの第１の軸加熱部１１１Ａに設けられた取付ボルト５１０Ａ及び第３の軸加熱部１１３Ａに設けられた取付ボルト５２０Ａと、第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂに設けられた取付ボルト５１０Ｂ及び第３の軸加熱部１１３Ｂに設けられた取付ボルト５２０Ｂとによって絶縁板等からなる図示しない取付部材に取り付けられる。
【００４４】
また、前記取付部材には、クランクシャフト焼入用コイルＣの各加熱部１１１Ａ等とクランクシャフトＷとの間のギャップを一定に維持するための３つのスペーサ４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃが約９０°間隔で設けられている。すなわち、このスペーサ４００Ｂは第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａと、第２の加熱導体群１００Ｂの第３の軸加熱部１１３Ｂとの間に、スペーサ４００Ａは第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａより左側に、スペーサ４００Ｃは第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂより右側にそれぞれずつ配置されている。
【００４５】
また、このクランクシャフト焼入用コイルＣの近傍には、このクランクシャフト焼入用コイルＣによって加熱されたピン部ＷＰ等に冷却液を噴射するための図示しない冷却ジャケットが設けられている。
【００４６】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＣによるクランクシャフトＷのピン部ＷＰの誘導焼入は次のようにして行われる。
まず、ピン部ＷＰに対して上方からクランクシャフト焼入用コイルＣをセットする。すると、各スペーサ４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃがピン部ＷＰの周面に接触する。この状態で、クランクシャフトＷを軸を中心として回転させつつ、図外の電源から高周波電流をクランクシャフト焼入用コイルＣに供給する。
【００４７】
クランクシャフト焼入用コイルＣにおける高周波電流は、一方の給電導体部３００Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第３の円弧状加熱部１２３Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第１の軸加熱部１１１Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第１の円弧状加熱部１２１Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第２の軸加熱部１１２Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第２の円弧状加熱部１２２Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第４の円弧状加熱部１２４Ａ→連結導体部２００→第２の加熱導体群１００Ｂの第４の円弧状加熱部１２４Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第１の円弧状加熱部１２１Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第２の軸加熱部１１２Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第２の円弧状加熱部１２２Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第３の軸加熱部１１３Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第３の円弧状加熱導体部１２３Ｂ→他方の給電導体部３００Ｂの方向又はこの逆方向に流れることになる。
【００４８】
次に、クランクシャフト焼入用コイルＣによる加熱が完了したならば、クランクシャフトＷの回転を継続させたまま、冷却ジャケットから冷却液を噴射して誘導焼入による硬化層ＷＡ（図４参照）を形成する。
【００４９】
ここで、クランクシャフトＷの軸に沿った加熱部には、合計６個の軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂがある。従来の図５に示すクランクシャフト焼入用コイルＫであれば、３つの軸加熱部５１１〜５１３によって加熱されていた部分が２倍の６個の軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂで加熱されることになる。すなわち、各軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂで加熱される部分は、従来の場合より加熱されることになる。
【００５０】
また、クランクシャフトＷのピン部ＷＰの周面に沿った加熱部には、合計８個の円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂがある。従来の図５に示すクランクシャフト焼入用コイルＫであれば、４つの円弧状加熱導体部５２１〜５２４があったのであるが、２個に分割されているため、このクランクシャフト焼入用コイルＣにおける円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂに対向する部分の面積が減少していることになるので、各円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂによって加熱される部分は、実質的に減少していることになる。
【００５１】
このように、各軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂによる加熱量は増加し、各円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂによる加熱量は減少しているので、従来のクランクシャフト焼入用コイルＫより、ピン部ＷＰに形成される硬化層ＷＡの不均一は解消していることになる。よって、図４に示すように、ピン部ＷＰに形成される硬化層ＷＡの深さはより均一になっている。
【００５２】
なお、上述した説明では、クランクシャフトＷのピン部ＷＰに誘導焼入を施すとして説明したが、ジャーナル部にであってもよいことは勿論である。また、図面等からは省略したが、各軸加熱部１１１Ａ等、各円弧状加熱部１２１Ａ等には、例えば珪素鋼板等からなるコアが適宜嵌め込まれるものとする
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係るクランクシャフト焼入用コイルは、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱するクランクシャフト焼入用コイルであって、前記ピン部又はジャーナル部に対向する第１及び第２の加熱導体群と、この第１及び第２の加熱導体群を連結する連結導体部と、前記第１及び第２の加熱導体群と電源とを接続する２つの給電導体部とを備えており、前記第１及び第２の加熱導体群は、それぞれ平面視略Ｓ字形状に形成されている。
【００５４】
かかるクランクシャフト焼入用コイルであると、従来のクランクシャフト焼入用コイルより、ピン部に形成される硬化層の不均一は解消することが確認された。よって、ピン部の強度不足の原因にもなるピン部の硬化層の深さの不均一が解消されることになる。
【００５５】
また、前記第１の加熱導体群は、クランクシャフトの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部と、中央の第２の軸加熱部の一端と外側の第１の軸加熱部の一端とを連結する第１の円弧状加熱部と、中央の第２の軸加熱部の他端と内側の第３の軸加熱部の一端とを連結する第２の円弧状加熱部と、第１の軸加熱部の他端と一方の給電導体部の一端とを連結する第３の円弧状加熱部と、第３の軸加熱部の他端と連結導体部の一端とを連結する第４の円弧状加熱部とを有しており、前記第２の加熱導体群は、クランクシャフトの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部と、中央の第２の軸加熱部の一端と外側の第１の軸加熱部の一端とを連結する第１の円弧状加熱部と、中央の第２の軸加熱部の他端と内側の第３の軸加熱部の一端とを連結する第２の円弧状加熱部と、第１の軸加熱部の他端と連結導体部の他端とを連結する第４の円弧状加熱部と、第３の軸加熱部の他端と他方の給電導体部とを連結する第３の円弧状加熱部とを有している。
【００５６】
第１の加熱導体群と第２の加熱導体群をこのように構成することによって、各軸加熱部による加熱量は従来のものより増加し、各円弧状加熱部による加熱量は従来のものより減少しているので、従来のクランクシャフト焼入用コイルより、ピン部に形成される硬化層の不均一は解消していることになる。
【００５７】
また、前記第１及び第２の加熱導体群の第１〜第４の円弧状加熱部は、略１／８円弧に形成されていると、クランクシャフト焼入用コイルはピン部等を１８０°の間にわたって対向することになるので、クランクシャフト焼入用コイルに対してクランクシャフトを容易に出し入れすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルによってクランクシャフトのピン部に形成された硬化層を示す概略的断面図である。
【図５】である。
【図６】である。
【符号の説明】
１００Ａ 第１の加熱導体群
１１１Ａ （第１の加熱導体群の）第１の軸加熱部
１１２Ａ （第１の加熱導体群の）第２の軸加熱部
１１３Ａ （第１の加熱導体群の）第３の軸加熱部
１２１Ａ （第１の加熱導体群の）第１の円弧状加熱部
１２２Ａ （第１の加熱導体群の）第２の円弧状加熱部
１２３Ａ （第１の加熱導体群の）第３の円弧状加熱部
１２４Ａ （第１の加熱導体群の）第４の円弧状加熱部
１００Ｂ 第２の加熱導体群
１１１Ｂ （第２の加熱導体群の）第１の軸加熱部
１１２Ｂ （第２の加熱導体群の）第２の軸加熱部
１１３Ｂ （第２の加熱導体群の）第３の軸加熱部
１２１Ｂ （第２の加熱導体群の）第１の円弧状加熱部
１２２Ｂ （第２の加熱導体群の）第２の円弧状加熱部
１２３Ｂ （第２の加熱導体群の）第３の円弧状加熱部
１２４Ｂ （第２の加熱導体群の）第４の円弧状加熱部
２００ 連結導体部
３００Ａ 一方の給電導体部
３００Ｂ 他方の給電導体部
Ｗ クランクシャフト
ＷＰ ピン部
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱するクランクシャフト焼入用コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のクランクシャフト焼入用コイルＫは、図５に示すように、加熱すべき部分であるクランクシャフトＷのピン部ＷＰに上方から載置されるものである。かかるクランクシャフト焼入用コイルＫは、クランクシャフトＷの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部５１１、５１２、５１３と、クランクシャフトＷのピン部ＷＰの周面に沿った４つの略１／４円弧状の円弧状加熱部５２１、５２２、５２３、５２４と、２つの給電導体部５３１、５３２とが連結されて構成されている。
【０００３】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＫは平面視略Ｓ字形状に形成されている。すなわち、このクランクシャフト焼入用コイルＫは、中央の第２の軸加熱部５１２の一端と一方の第１の軸加熱部５１１の一端とを連結する第１の円弧状加熱部５２１と、中央の第２の軸加熱部５１２の他端と他方の第３の軸加熱部５１３の一端とを連結する第２の円弧状加熱部５２２と、第１の軸加熱部５１１の他端と一方の給電導体部５３１の一端とを連結する第３の円弧状加熱部５２３と、第３の軸加熱部５１３の他端と他方の給電導体部５３２の一端とを連結する第４の円弧状加熱部５２４とを有しているのである。
【０００４】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＫは、絶縁板等からなる図示しない取付部材に取り付けられる。かかる取付部材には、クランクシャフト焼入用コイルＫの各加熱部５１１〜５１３、５２１〜５２４とクランクシャフトＷとの間のギャップを一定に維持するための３つのスペーサ（図示省略）が約９０°間隔で設けられている。また、このクランクシャフト焼入用コイルＫの近傍には、このクランクシャフト焼入用コイルＫによって加熱されたピン部ＷＰ等に冷却液を噴射するための図示しない冷却ジャケットが設けられている。
【０００５】
クランクシャフト焼入用コイルＫをピン部ＷＰ等に載置した状態で、クランクシャフトＷを軸を中心として回転させつつ、クランクシャフト焼入用コイルＫに図外の電源から高周波電流を供給することで、ピン部ＷＰ等が誘導加熱される。一定の加熱が完了したならば、冷却ジャケットから冷却液を噴射してピン部ＷＰ等に誘導焼入を施す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクランクシャフト焼入用コイルＫには以下のような問題点がある。
すなわち、例えばピン部ＷＰの直径が７０〜８０ｍｍで、ピン部ＷＰの軸方向の幅が１６ｍｍというようないわゆる大径幅狭のクランクシャフトＷであると、図６に示すように、軸加熱部５１１〜５１３に対向する部分に形成される硬化層ＷＡより、円弧状加熱部５２１〜５２４に対向する部分に形成される硬化層ＷＡの方が深くなる。すなわち、ピン部ＷＰに形成される硬化層ＷＡの深さが不均一となるのである。かかる硬化層ＷＡの深さの不均一は、大径幅狭のクランクシャフトＷであると、クランクシャフト焼入用コイルＫの軸加熱部５１１〜５１３の長さに比較して、円弧状加熱部５２１〜５２４が長くなるので円弧状加熱部５２１〜５２４に対向する部分がより加熱されることに起因する。
【０００７】
ピン部ＷＰの硬化層ＷＡの深さの不均一は、ピン部ＷＰの強度不足の原因にもなるので、かかる不均一は極力避けなければならない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、大径幅狭のクランクシャフトであっても、ピン部やジャーナル部に形成される硬化層の深さが均一になるクランクシャフト焼入用コイル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】
本発明に係るクランクシャフト焼入用コイルは、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱するクランクシャフト焼入用コイルであって、前記ピン部又はジャーナル部に対向する第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群と、この第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群を連結する連結導体部と、前記第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群と電源とを接続する２つの給電導体部とを備えており、前記第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群は、それぞれ平面視略Ｓ字形状に形成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的斜視図、図２は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的正面図、図３は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的側面図、図４は本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルによってクランクシャフトのピン部に形成された硬化層を示す概略的断面図である。
【００１１】
本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルＣは、クランクシャフトＷのピン部ＷＰを加熱するクランクシャフト焼入用コイルであって、前記ピン部ＷＰに対向する第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂと、この第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂを連結する連結導体部２００と、前記第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂと図示しない電源とを接続する２つの給電導体部３００Ａ、３００Ｂとを備えており、前記第１の加熱導体群１００Ａ及び第２の加熱導体群１００Ｂは、それぞれ平面視略Ｓ字形状に形成されている。
【００１２】
なお、本明細書中においては、図面左側を第１の加熱導体群１００Ａ、図面右側を第２の加熱導体群１００Ｂとして説明する。
【００１３】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＣの各導体群１００Ａ、１００Ｂ、連結導体部２００、２つの給電導体部３００Ａ、３００Ｂは、例えば銅製の角パイプを連結して構成されており、内部に自身の過熱を防止するための冷却液が循環されるようになっている。なお、冷却液の導入口は連結導体部２００に取り付けられ、第２の加熱導体群１００Ｂに導かれている。また、冷却液の排出口は第１の加熱導体群１００Ａの第４の円弧状加熱部１２４Ａにそれぞれ取り付けられている。
【００１４】
前記第１の加熱導体群１００Ａは、クランクシャフトＷの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａと、中央の第２の軸加熱部１１２Ａの一端と外側の第１の軸加熱部１１１Ａの一端とを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ａと、中央の第２の軸加熱部１１２Ａの他端と内側の第３の軸加熱部１１３Ａの一端とを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ａと、第１の軸加熱部１１１Ａの他端と一方の給電導体部３００Ａの一端とを連結する第３の円弧状加熱部１２３Ａと、第３の軸加熱部１１３Ａの他端と連結導体部２００の一端とを連結する第４の円弧状加熱部１２４Ａとを有している。
【００１５】
前記第１の軸加熱部１１１Ａは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第１の軸加熱部１１１Ａは、第１の加熱導体群１００Ａの左端側、すなわち外側に位置している。
【００１６】
また、前記第３の軸加熱部１１３Ａは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第３の軸加熱部１１３Ａは、第１の加熱導体群１００Ａの右端側、すなわち内側に位置している。
【００１７】
さらに、前記第２の軸加熱部１１２Ａは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第２の軸加熱部１１２Ａは、第１の軸加熱部１１１Ａと第３の軸加熱部１１３Ａとの間、すなわち３つの各軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａの中央に位置している。
【００１８】
これらの３つの軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａは、互いに平行になっている。
【００１９】
前記第２の軸加熱部１１２Ａと第１の軸加熱部１１１Ａとを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ａは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第１の円弧状加熱部１２１Ａは、第２の軸加熱部１１２Ａ及び第１の軸加熱部１１１Ａに対して直角となっている。
【００２０】
また、前記第２の軸加熱部１１２Ａと第３の軸加熱部１１３Ａとを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ａは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第２の円弧状加熱部１２２Ａは、第２の軸加熱部１１２Ａ及び第３の軸加熱部１１３Ａに対して直角となっている。
【００２１】
第１の円弧状加熱部１２１Ａは第２の軸加熱部１１２Ａの一端に、第２の円弧状加熱部１２２Ａは第２の軸加熱部１１２Ａの他端、すなわち反対側にそれぞれ連結されている。従って、第１の円弧状加熱部１２１Ａと第２の円弧状加熱部１２２Ａと第２の軸加熱部１１２Ａとのみを抽出してみると、略クランク状に形成されていることになる。
【００２２】
前記第１の軸加熱部１１１Ａの他端に連結される第３の円弧状加熱部１２３Ａは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第３の円弧状加熱部１２３Ａは、第１の軸加熱部１１１Ａに対して直角となっている。従って、この第３の円弧状加熱部１２３Ａは、前記第１の軸加熱部１１１Ａ及び第２の軸加熱部１１２Ａを挟んで第１の円弧状加熱部１２１Ａと平行に設置されていることになる。また、この第３の円弧状加熱部１２３Ａは、前記第２の円弧状加熱部１２２Ａと同一円周線上に位置することになる。
【００２３】
かかる第３の円弧状加熱部１２３Ａに連結される一方の給電導体部３００Ａは、第３の円弧状加熱部１２３Ａの他端から上方に延びており右側に略直角に折曲された後、再び上方に向かって略直角に折曲されている。
【００２４】
一方、第４の円弧状加熱部１２４Ａは、前記第３の軸加熱部１１３Ａの他端に連結されるものであり、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第４の円弧状加熱部１２４Ａは、第３の軸加熱部１１３Ａに対して直角となっている。従って、この第４の円弧状加熱部１２４Ａは、前記第２の軸加熱部１１２Ａ及び第３の軸加熱部１１３Ａを挟んで第２の円弧状加熱部１２２Ａと平行に設置されていることになる。また、この第４の円弧状加熱部１２４Ａは、前記第１の円弧状加熱部１２１Ａと同一円周線上に位置することになる。
【００２５】
また、前記第４の円弧状加熱部１２４Ａの他端は、上方に向かった連結導体部２００の一端に接続されている。
【００２６】
このため、この第１の加熱導体群１００Ａにおいては、一方の給電導体部３００Ａ→第３の円弧状加熱部１２３Ａ→第１の軸加熱部１１１Ａ→第１の円弧状加熱部１２１Ａ→第２の軸加熱部１１２Ａ→第２の円弧状加熱部１２２Ａ→第３の軸加熱部１１２Ａ→第４の円弧状加熱部１２４Ａ→連結導体部２００の方向又はこの逆方向に電流が流れることになる。
【００２７】
一方、第２の加熱導体群１００Ｂは、上述した第１の加熱導体群１００Ａとほぼ同様の構成であるが、第３の円弧状加熱部１２３Ｂ及び第４の円弧状加熱部１２４Ｂの位置が異なる。
【００２８】
すなわち、第２の加熱導体群２００Ｂは、クランクシャフトＷの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂと、中央の第２の軸加熱部１１２Ｂの一端と外側の第１の軸加熱部１１１Ｂの一端とを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ｂと、中央の第２の軸加熱部１１２Ｂの他端と内側の第３の軸加熱部１１３Ｂの一端とを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ｂと、第１の軸加熱部１１１Ｂの他端と連結導体部２００の他端とを連結する第４の円弧状加熱部１２４Ｂと、第３の軸加熱部１１３Ｂの他端と他方の給電導体部３００Ｂとを連結する第３の円弧状加熱部１２３Ｂとを有している。
【００２９】
前記第１の軸加熱部１１１Ｂは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第１の軸加熱部１１１Ｂは、第２の加熱導体群１００Ｂの右端側、すなわち外側に位置している。
【００３０】
また、前記第３の軸加熱部１１３Ｂは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第３の軸加熱部１１３Ｂは、第２の加熱導体群１００Ｂの左端側、すなわち内側に位置している。
【００３１】
さらに、前記第２の軸加熱部１１２Ｂは、クランクシャフト焼入用コイルＣがピン部ＷＰに載置可能なように、ピン部ＷＰの幅寸法より短く設定されている。かかる第２の軸加熱部１１２Ｂは、第１の軸加熱部１１１Ｂと第３の軸加熱部１１３Ｂとの間、すなわち３つの各軸加熱部１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂの中央に位置している。
【００３２】
これらの３つの軸加熱部１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂは、互いに平行になっている。
【００３３】
前記第２の軸加熱部１１２Ｂと第１の軸加熱部１１１Ｂとを連結する第１の円弧状加熱部１２１Ｂは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第１の円弧状加熱部１２１Ｂは、第２の軸加熱部１１２Ｂ及び第１の軸加熱部１１１Ｂに対して直角となっている。
【００３４】
また、前記第２の軸加熱部１１２Ｂと第３の軸加熱部１１３Ｂとを連結する第２の円弧状加熱部１２２Ｂは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第２の円弧状加熱部１２２Ｂは、第２の軸加熱部１１２Ｂ及び第３の軸加熱部１１３Ｂに対して直角となっている。
【００３５】
第１の円弧状加熱部１２１Ｂは第２の軸加熱部１１２Ｂの一端に、第２の円弧状加熱部１２１Ｂは第２の軸加熱部１１２Ｂの他端、すなわち反対側にそれぞれ連結されている。従って、第１の円弧状加熱部１２１Ｂと第２の円弧状加熱部１２２Ｂと第２の軸加熱部１１２Ｂとのみを抽出してみると、略クランク状に形成されていることになる。
【００３６】
前記第１の軸加熱部１１１Ｂの他端に連結される第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、第１の軸加熱部１１１Ｂに対して直角となっている。従って、この第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、前記第１の軸加熱部１１１Ｂ及び第２の軸加熱部１１２Ｂを挟んで第１の円弧状加熱部１２１Ｂと平行に設置されていることになる。また、この第４の円弧状加熱部１２４Ｂは、前記第２の円弧状加熱部１２２Ｂと同一円周線上に位置することになる。
【００３７】
かかる第４の円弧状加熱部１２４Ｂに連結される連結導体部２００は、第４の円弧状加熱部１２４Ｂの他端から上方に延びており左側に略直角に折曲されている。
【００３８】
なお、連結導体部２００は、略逆凹字形状に形成されている。従って、一方（図面上左側）は第１の加熱導体群１００Ａの第４の円弧状導体部１２４Ａと、他方（図面上右側）は第２の加熱導体群２００Ｂの第４の円弧状導体部１２４Ｂとそれぞれ接続されていることになる。
【００３９】
一方、第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、前記第３の軸加熱部１１３Ｂの他端に連結されるものであり、ピン部ＷＰの周面に沿うように約１／８円弧状に形成されている。この第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、第３の軸加熱部１１３Ｂに対して直角となっている。従って、この第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、前記第２の軸加熱部１１２Ｂ及び第３の軸加熱部１１３Ｂを挟んで第２の円弧状加熱部１２２Ｂと平行に設置されていることになる。また、この第３の円弧状加熱部１２３Ｂは、前記第１の円弧状加熱部１２１Ｂと同一円周線上に位置することになる。
【００４０】
また、前記第４の円弧状加熱部１２４Ｂの他端は、他方の給電導体部３００Ｂが接続される。この他方の給電導体部３００Ｂは、第４の円弧状加熱部１２４Ｂの他端から上方に延びており左側に略直角に折曲された後、再び上方に向かって略直角に折曲されている。
【００４１】
このため、この第２の加熱導体群１００Ｂにおいては、他方の給電導体部３００Ｂ→第３の円弧状加熱部１２３Ｂ→第３の軸加熱部１１３Ｂ→第３の円弧状加熱部１２３Ｂ→第２の軸加熱部１１２Ｂ→第１の円弧状加熱部１２１Ｂ→第１の軸加熱部１１１Ｂ→第４の円弧状加熱部１２４Ｂ→連結導体部２００の方向又はこの逆方向に電流が流れることになる。
【００４２】
なお、このクランクシャフト焼入用コイルＣは、図１、図２等に示すように、下方に向かって開いており、クランクシャフトＷのピン部ＷＰの上方からピン部ＷＰに向かってセットすることができるようになっている。このため、第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａと、第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂとの間の距離は、誘導焼入が施されるクランクシャフトＷのピン部ＷＰの直径より、ギャップ分だけ大きく設定されている。
【００４３】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＣは、第１の加熱導体群１００Ａの第１の軸加熱部１１１Ａに設けられた取付ボルト５１０Ａ及び第３の軸加熱部１１３Ａに設けられた取付ボルト５２０Ａと、第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂに設けられた取付ボルト５１０Ｂ及び第３の軸加熱部１１３Ｂに設けられた取付ボルト５２０Ｂとによって絶縁板等からなる図示しない取付部材に取り付けられる。
【００４４】
また、前記取付部材には、クランクシャフト焼入用コイルＣの各加熱部１１１Ａ等とクランクシャフトＷとの間のギャップを一定に維持するための３つのスペーサ４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃが約９０°間隔で設けられている。すなわち、このスペーサ４００Ｂは第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａと、第２の加熱導体群１００Ｂの第３の軸加熱部１１３Ｂとの間に、スペーサ４００Ａは第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａより左側に、スペーサ４００Ｃは第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂより右側にそれぞれずつ配置されている。
【００４５】
また、このクランクシャフト焼入用コイルＣの近傍には、このクランクシャフト焼入用コイルＣによって加熱されたピン部ＷＰ等に冷却液を噴射するための図示しない冷却ジャケットが設けられている。
【００４６】
かかるクランクシャフト焼入用コイルＣによるクランクシャフトＷのピン部ＷＰの誘導焼入は次のようにして行われる。
まず、ピン部ＷＰに対して上方からクランクシャフト焼入用コイルＣをセットする。すると、各スペーサ４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃがピン部ＷＰの周面に接触する。この状態で、クランクシャフトＷを軸を中心として回転させつつ、図外の電源から高周波電流をクランクシャフト焼入用コイルＣに供給する。
【００４７】
クランクシャフト焼入用コイルＣにおける高周波電流は、一方の給電導体部３００Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第３の円弧状加熱部１２３Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第１の軸加熱部１１１Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第１の円弧状加熱部１２１Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第２の軸加熱部１１２Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第２の円弧状加熱部１２２Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第３の軸加熱部１１３Ａ→第１の加熱導体群１００Ａの第４の円弧状加熱部１２４Ａ→連結導体部２００→第２の加熱導体群１００Ｂの第４の円弧状加熱部１２４Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第１の軸加熱部１１１Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第１の円弧状加熱部１２１Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第２の軸加熱部１１２Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第２の円弧状加熱部１２２Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第３の軸加熱部１１３Ｂ→第２の加熱導体群１００Ｂの第３の円弧状加熱導体部１２３Ｂ→他方の給電導体部３００Ｂの方向又はこの逆方向に流れることになる。
【００４８】
次に、クランクシャフト焼入用コイルＣによる加熱が完了したならば、クランクシャフトＷの回転を継続させたまま、冷却ジャケットから冷却液を噴射して誘導焼入による硬化層ＷＡ（図４参照）を形成する。
【００４９】
ここで、クランクシャフトＷの軸に沿った加熱部には、合計６個の軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂがある。従来の図５に示すクランクシャフト焼入用コイルＫであれば、３つの軸加熱部５１１〜５１３によって加熱されていた部分が２倍の６個の軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂで加熱されることになる。すなわち、各軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂで加熱される部分は、従来の場合より加熱されることになる。
【００５０】
また、クランクシャフトＷのピン部ＷＰの周面に沿った加熱部には、合計８個の円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂがある。従来の図５に示すクランクシャフト焼入用コイルＫであれば、４つの円弧状加熱導体部５２１〜５２４があったのであるが、２個に分割されているため、このクランクシャフト焼入用コイルＣにおける円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂに対向する部分の面積が減少していることになるので、各円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂによって加熱される部分は、実質的に減少していることになる。
【００５１】
このように、各軸加熱部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂによる加熱量は増加し、各円弧状加熱部１２１Ａ、１２２Ａ、１２３Ａ、１２４Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２４Ｂによる加熱量は減少しているので、従来のクランクシャフト焼入用コイルＫより、ピン部ＷＰに形成される硬化層ＷＡの不均一は解消していることになる。よって、図４に示すように、ピン部ＷＰに形成される硬化層ＷＡの深さはより均一になっている。
【００５２】
なお、上述した説明では、クランクシャフトＷのピン部ＷＰに誘導焼入を施すとして説明したが、ジャーナル部にであってもよいことは勿論である。また、図面等からは省略したが、各軸加熱部１１１Ａ等、各円弧状加熱部１２１Ａ等には、例えば珪素鋼板等からなるコアが適宜嵌め込まれるものとする
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係るクランクシャフト焼入用コイルは、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱するクランクシャフト焼入用コイルであって、前記ピン部又はジャーナル部に対向する第１及び第２の加熱導体群と、この第１及び第２の加熱導体群を連結する連結導体部と、前記第１及び第２の加熱導体群と電源とを接続する２つの給電導体部とを備えており、前記第１及び第２の加熱導体群は、それぞれ平面視略Ｓ字形状に形成されている。
【００５４】
かかるクランクシャフト焼入用コイルであると、従来のクランクシャフト焼入用コイルより、ピン部に形成される硬化層の不均一は解消することが確認された。よって、ピン部の強度不足の原因にもなるピン部の硬化層の深さの不均一が解消されることになる。
【００５５】
また、前記第１の加熱導体群は、クランクシャフトの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部と、中央の第２の軸加熱部の一端と外側の第１の軸加熱部の一端とを連結する第１の円弧状加熱部と、中央の第２の軸加熱部の他端と内側の第３の軸加熱部の一端とを連結する第２の円弧状加熱部と、第１の軸加熱部の他端と一方の給電導体部の一端とを連結する第３の円弧状加熱部と、第３の軸加熱部の他端と連結導体部の一端とを連結する第４の円弧状加熱部とを有しており、前記第２の加熱導体群は、クランクシャフトの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部と、中央の第２の軸加熱部の一端と外側の第１の軸加熱部の一端とを連結する第１の円弧状加熱部と、中央の第２の軸加熱部の他端と内側の第３の軸加熱部の一端とを連結する第２の円弧状加熱部と、第１の軸加熱部の他端と連結導体部の他端とを連結する第４の円弧状加熱部と、第３の軸加熱部の他端と他方の給電導体部とを連結する第３の円弧状加熱部とを有している。
【００５６】
第１の加熱導体群と第２の加熱導体群をこのように構成することによって、各軸加熱部による加熱量は従来のものより増加し、各円弧状加熱部による加熱量は従来のものより減少しているので、従来のクランクシャフト焼入用コイルより、ピン部に形成される硬化層の不均一は解消していることになる。
【００５７】
また、前記第１及び第２の加熱導体群の第１〜第４の円弧状加熱部は、略１／８円弧に形成されていると、クランクシャフト焼入用コイルはピン部等を１８０°の間にわたって対向することになるので、クランクシャフト焼入用コイルに対してクランクシャフトを容易に出し入れすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルの概略的側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るクランクシャフト焼入用コイルによってクランクシャフトのピン部に形成された硬化層を示す概略的断面図である。
【図５】である。
【図６】である。
【符号の説明】
１００Ａ 第１の加熱導体群
１１１Ａ （第１の加熱導体群の）第１の軸加熱部
１１２Ａ （第１の加熱導体群の）第２の軸加熱部
１１３Ａ （第１の加熱導体群の）第３の軸加熱部
１２１Ａ （第１の加熱導体群の）第１の円弧状加熱部
１２２Ａ （第１の加熱導体群の）第２の円弧状加熱部
１２３Ａ （第１の加熱導体群の）第３の円弧状加熱部
１２４Ａ （第１の加熱導体群の）第４の円弧状加熱部
１００Ｂ 第２の加熱導体群
１１１Ｂ （第２の加熱導体群の）第１の軸加熱部
１１２Ｂ （第２の加熱導体群の）第２の軸加熱部
１１３Ｂ （第２の加熱導体群の）第３の軸加熱部
１２１Ｂ （第２の加熱導体群の）第１の円弧状加熱部
１２２Ｂ （第２の加熱導体群の）第２の円弧状加熱部
１２３Ｂ （第２の加熱導体群の）第３の円弧状加熱部
１２４Ｂ （第２の加熱導体群の）第４の円弧状加熱部
２００ 連結導体部
３００Ａ 一方の給電導体部
３００Ｂ 他方の給電導体部
Ｗ クランクシャフト
ＷＰ ピン部
Claims (3)
- クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を加熱するクランクシャフト焼入用コイルにおいて、前記ピン部又はジャーナル部に対向する第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群と、この第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群を連結する連結導体部と、前記第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群と電源とを接続する２つの給電導体部とを具備しており、前記第１の加熱導体群及び第２の加熱導体群は、それぞれ平面視略Ｓ字形状に形成されていることを特徴とするクランクシャフト焼入用コイル。
- 前記第１の加熱導体群は、クランクシャフトの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部と、中央の第２の軸加熱部の一端と外側の第１の軸加熱部の一端とを連結する第１の円弧状加熱部と、中央の第２の軸加熱部の他端と内側の第３の軸加熱部の一端とを連結する第２の円弧状加熱部と、第１の軸加熱部の他端と一方の給電導体部の一端とを連結する第３の円弧状加熱部と、第３の軸加熱部の他端と連結導体部の一端とを連結する第４の円弧状加熱部とを有しており、前記第２の加熱導体群は、クランクシャフトの軸方向に沿った３つの第１〜第３の軸加熱部と、中央の第２の軸加熱部の一端と外側の第１の軸加熱部の一端とを連結する第１の円弧状加熱部と、中央の第２の軸加熱部の他端と内側の第３の軸加熱部の一端とを連結する第２の円弧状加熱部と、第１の軸加熱部の他端と連結導体部の他端とを連結する第４の円弧状加熱部と、第３の軸加熱部の他端と他方の給電導体部とを連結する第３の円弧状加熱部とを有していることを特徴とする請求項１記載のクランクシャフト焼入用コイル。
- 前記第１及び第２の加熱導体群の第１〜第４の円弧状加熱部は、略１／８円弧に形成されていることを特徴とする請求項２記載のクランクシャフト焼入用コイル。
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