JP6511286B2 - Quenching apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、歯付部材の歯溝を一歯づつ焼入する焼入装置及び焼入方法、並びにこの焼入装置に用いられる冷却ジャケットに関する。 The present invention relates to a quenching apparatus and a quenching method for quenching teeth of a toothed member one by one, and a cooling jacket used for the quenching apparatus.
ギヤやラックなどの歯付部材の歯には焼入が施され、焼入における歯の加熱方法の一つとして誘導加熱が用いられている。そして、比較的大型の歯付部材は、一般的に一歯づつ焼入される。 Quenching is applied to the teeth of toothed members such as gears and racks, and induction heating is used as one of the methods for heating teeth in quenching. The relatively large toothed members are generally hardened one by one.
歯付部材の歯溝の焼入では、加熱コイルが歯溝に沿って移動されながら歯溝の歯底面及び歯側面が誘導加熱される。そして、誘導加熱される歯溝に沿って加熱コイルと一体に移動される焼入用冷却ジャケットから噴射された冷却液が誘導加熱された歯溝の歯底面及び歯側面にかけられ、一つの歯溝が焼入される。一つの歯溝に対する以上の焼入工程が繰り返されて全ての歯溝が焼入される。 In the hardening of the tooth space of the toothed member, the base and side surfaces of the tooth space are inductively heated while the heating coil is moved along the tooth space. Then, the coolant jetted from the cooling jacket for quenching, which is moved integrally with the heating coil along the induction-heated tooth space, is applied to the tooth base and tooth side of the induction-heated tooth space to form one tooth space. Is hardened. The above hardening process for one tooth groove is repeated to harden all the tooth grooves.
ここで、誘導加熱される歯溝に隣り合う歯溝もまた熱伝導に起因して昇温し、隣り合う歯溝が既に焼入されている場合に鈍りが発生する場合がある。特許文献1に記載された焼入装置では、誘導加熱される歯溝を間に挟む一対の歯山に沿って加熱コイルと一体に移動される鈍り抑制用冷却ジャケットが設けられており、鈍り抑制用冷却ジャケットから噴射された冷却液が、一対の歯山の各々の歯先面及び誘導加熱される歯溝側とは反対側の歯側面において加熱コイルの側方に位置する領域にかけられ、既に焼入された歯溝の鈍りが抑制されている。
Here, the tooth spaces adjacent to the induction-heated tooth spaces may also be heated due to heat conduction, and if the adjacent tooth spaces have already been quenched, blunting may occur. In the quenching apparatus described in
加熱コイル及び焼入用冷却ジャケットの移動を伴う歯溝の焼入では、歯溝の歯底面及び歯側面は、歯溝の焼入開始側の端から焼入終了側の端に向けて誘導加熱され、加熱に続いて冷却される。このため、加熱コイルは歯溝の焼入終了側の端を超えて移動される。そのため、特許文献1に記載された焼入装置では、鈍り抑制用冷却ジャケットから噴射された冷却液が歯の焼入終了側の端面にかかる場合がある。
In the case of hardening of the tooth space accompanied by the movement of the heating coil and the cooling jacket for quenching, the tooth base and the tooth side surface of the tooth space are induction heated from the quenching start side end of the tooth space toward the quenching end side Followed by heating followed by cooling. For this reason, the heating coil is moved beyond the end on the quenching end side of the tooth space. Therefore, in the quenching device described in
鈍り抑制用冷却ジャケットから噴射された冷却液が歯の焼入終了側の端面にかかると、歯溝の焼入終了側の端部における歯底面及び歯側面が、焼入用冷却ジャケットから噴射される冷却液によって冷却されるよりも先に、鈍り抑制用冷却ジャケットから噴射された冷却液によって焼入終了側の端から冷却されてしまう。そのため、焼入用冷却ジャケットから噴射された冷却液によって歯溝の歯底面及び歯側面が冷却された際に、歯溝の焼入終了側の端部に割れが発生する虞がある。 When the coolant injected from the cooling jacket for blunting is applied to the end face on the quenching end side of the teeth, the bottom surface and the tooth side face at the end on the quenching end side of the tooth groove are injected from the cooling jacket for quenching Before being cooled by the coolant, the coolant sprayed from the blunting cooling jacket cools the end of the quenching end. Therefore, when the bottom and side surfaces of the tooth groove are cooled by the coolant injected from the cooling jacket for hardening, there is a possibility that a crack may occur at the end of the tooth groove on the quenching end side.
鈍り抑制用冷却ジャケットから噴射される冷却液の噴射量を減じ、あるいは冷却液の噴射方向を調整することによって、歯溝の焼入終了側の端部の割れを抑制することは可能であるが、噴射量を減じた場合には誘導加熱される歯溝に隣り合う歯溝の鈍りが発生し易くなり、噴射方向の調整には作業者の熟練を要し、焼入品質の安定を損なう虞がある。 It is possible to suppress the cracking at the end of the quenching end side of the tooth groove by reducing the injection amount of the cooling liquid injected from the cooling jacket for blunting suppression or adjusting the injection direction of the cooling liquid When the injection amount is reduced, blunting of the groove adjacent to the induction heated groove is likely to occur, and adjustment of the injection direction requires the skill of the operator, which may impair the stability of the quenching quality. There is.
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、歯付部材の歯溝を一歯づつ焼入する焼入装置及び焼入方法において、焼入品質を安定させ、焼入品質を向上させることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and in a quenching apparatus and a quenching method for quenching teeth of a toothed member one by one, the quenching quality is stabilized and the quenching quality is improved. The purpose is that.
本発明の一態様の焼入装置は、歯付部材の歯溝に沿って加熱コイルを移動させながら前記歯溝の歯底面及び歯側面を誘導加熱し、誘導加熱された前記歯溝の歯底面及び歯側面を冷却して前記歯溝を一歯づつ焼入する焼入装置であって、前記加熱コイルによって誘導加熱される前記歯溝を挟む一対の歯山の各々の歯先面及び前記歯溝側の歯側面とは反対側の歯側面に向けて冷却液を噴射する噴射部を前記加熱コイルの移動方向に複数有し、前記加熱コイルと一体に移動される冷却部と、前記冷却部の移動に応じて前記噴射部の各々からの冷却液の噴射を噴射部毎に制御し、噴射された冷却液が前記一対の歯山を前記冷却部の移動方向に超える前記噴射部からの冷却液の噴射を停止させる制御部と、を備える。 In the hardening device according to one aspect of the present invention, the base surface and the side surface of the tooth space are induction-heated while moving the heating coil along the tooth space of the toothed member, and the induction-heated tooth base surface of the tooth space And a quenching device for cooling the side surfaces of the teeth to harden the teeth one tooth at a time, wherein the tooth crests of the pair of teeth sandwiching the teeth and induction heated by the heating coil and the teeth A cooling unit including a plurality of injection units for injecting a coolant toward the tooth side opposite to the tooth side on the groove side in the moving direction of the heating coil, and integrally moving with the heating coil, and the cooling unit Controlling the injection of the cooling liquid from each of the injection units according to the movement of each of the injection units, and cooling from the injection units in which the injected cooling liquid exceeds the pair of teeth in the moving direction of the cooling unit And a controller configured to stop the injection of the liquid.
また、本発明の一態様の焼入方法は、歯付部材の歯溝に沿って加熱コイルを移動させながら前記歯溝の歯底面及び歯側面を誘導加熱し、誘導加熱された前記歯溝の歯底面及び歯側面を冷却して前記歯溝を一歯づつ焼入する焼入方法であって、噴射部を前記加熱コイルの移動方向に複数有する冷却部を、前記歯溝を挟む一対の歯山に沿って前記加熱コイルと一体に移動させながら、前記一対の歯山の各々の歯先面及び前記歯溝側の歯側面とは反対側の歯側面に向けて前記噴射部から冷却液を噴射し、前記冷却部の移動に応じて前記噴射部からの冷却液の噴射を噴射部毎に制御し、噴射された冷却液が前記一対の歯山を前記冷却部の移動方向に超える前記噴射部からの冷却液の噴射を停止させる。 Further, according to the quenching method of one aspect of the present invention, the base surface and the side surface of the tooth groove are induction-heated while moving the heating coil along the tooth groove of the toothed member, and the induction-heated tooth groove is A quenching method of cooling a tooth bottom and a tooth side to harden the tooth groove one tooth at a time, and a pair of teeth sandwiching the tooth groove, having a plurality of injection parts in the moving direction of the heating coil. While integrally moving with the heating coil along a mountain, the sprayer directs the coolant from the jet portion toward the tooth flank of each of the pair of teeth and the tooth flank opposite to the tooth flank on the tooth groove side. The injection is performed, and the injection of the cooling fluid from the injection unit is controlled for each injection unit according to the movement of the cooling unit, and the injected cooling liquid exceeds the pair of teeth in the moving direction of the cooling unit. Stop the injection of coolant from the unit.
本発明によれば、歯付部材の歯溝を一歯づつ焼入する焼入装置及び焼入方法において、焼入品質を安定させ、焼入品質を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to stabilize quenching quality and to improve quenching quality in a quenching apparatus and a quenching method in which teeth of a toothed member are quenched one by one.
図1から図3は本発明の実施形態を説明するための、焼入装置の一例の構成を示す。 1 to 3 show an exemplary configuration of a hardening apparatus for describing an embodiment of the present invention.
図1から図3に示す焼入装置1は、歯付部材としての内歯リングギヤ2の歯溝を一歯づつ焼入するものである。
The
焼入装置1は、内歯リングギヤ2が載置される回転テーブル3と、内歯リングギヤ2の歯溝を焼入する焼入ユニット4と、焼入ユニット4を内歯リングギヤ2の歯溝に沿って相対移動させる移動部5と、焼入装置1の各部の動作を統括的に制御する制御部6と、を備える。
The hardening
内歯リングギヤ2は、中心軸が鉛直に且つ回転テーブル3の回転軸と同軸とされて回転テーブル3上に載置され、回転テーブル3に固定されている。
The internal
焼入ユニット4は、内歯リングギヤ2の歯溝の歯底面2a及び歯側面2bを誘導加熱する加熱コイル10と、誘導加熱された歯溝の歯底面2a及び歯側面2bを冷却する焼入用冷却部11と、誘導加熱される歯溝を挟む一対の歯山の各々の歯先面2c及び誘導加熱される歯溝側とは反対側の歯側面2dを冷却する鈍り抑制用冷却部12とを含む。
The hardening
加熱コイル10には、高周波電源や変成器を含んで構成される電源部7から高周波電力が供給される。焼入用冷却部11及び鈍り抑制用冷却部12は、冷却対象とする歯の表面に向けて冷却液を噴射するように構成されており、焼入用冷却部11及び鈍り抑制用冷却部12には、冷却液供給部8から冷却液がそれぞれ供給される。冷却液としては、例えば水などが用いられる。
The
移動部5は、焼入ユニット4を支持し、回転テーブル3の回転軸を通る水平方向(Y軸方向)、及び鉛直方向(Z軸方向)に移動可能に構成されている。
The moving
加熱コイル10は、移動部5のY軸方向の移動によって、回転テーブル3に載置された内歯リングギヤ2の所定の被処理位置にある歯溝に近接して配置され、また、この歯溝から退避される。そして、加熱コイル10は、移動部5のZ軸方向の移動によって、所定の被処理位置にある歯溝に沿って移動される。
The
図4は、焼入装置1による内歯リングギヤ2の歯溝の焼入方法の概略を示す。
FIG. 4 shows an outline of a method of quenching the tooth groove of the
所定の被処理位置にある歯溝に近接配置された加熱コイル10に高周波電力が供給され、歯溝の歯底面2a及び歯側面2bが加熱コイル10によって誘導加熱される。加熱コイル10は、歯溝の歯底面2a及び歯側面2bを誘導加熱しながら、歯溝に沿って歯溝の一端側(焼入開始側)から他端側(焼入終了側)に向けて移動される。
The high frequency power is supplied to the
焼入用冷却部11は、加熱コイル10によって誘導加熱される歯溝に沿って加熱コイル10と一体に移動されながら、誘導加熱された歯溝の歯底面2a及び歯側面2bに向けて冷却液を噴射する。これにより、歯溝の歯底面2a及び歯側面2bは、歯溝の焼入開始側の端から加熱コイル10及び焼入用冷却部11の移動方向に順に焼入される。
The
一つの歯溝の焼入が完了した後、回転テーブル3(図1参照)が回転されて所定の被処理位置に配置される歯溝が任意歯数だけ送られる。そして、被処理位置に配置された歯溝に対する焼入が繰り返される。これにより、全ての歯溝が焼入される。 After the hardening of one tooth groove is completed, the rotary table 3 (see FIG. 1) is rotated to feed an arbitrary number of tooth grooves disposed at a predetermined processing position. And hardening with respect to the tooth groove arrange | positioned in a to-be-processed position is repeated. Thereby, all the tooth gaps are hardened.
以上の一歯づつの歯溝の焼入において、鈍り抑制用冷却部12(図2、図3参照)は、加熱コイル10と一体に移動されながら、加熱コイル10によって誘導加熱される歯溝を挟む一対の歯山の各々の歯先面2c及び誘導加熱される歯溝側の歯側面2bとは反対側の歯側面2dに向けて冷却液を噴射する。
In the above-described quenching of the tooth spaces of each tooth, the blunting cooling portion 12 (see FIGS. 2 and 3) is moved integrally with the
回転テーブル3の間欠的な回転、移動部5による焼入ユニット4の移動、電源部7から加熱コイル10への高周波電力の供給、冷却液供給部8から焼入用冷却部11や鈍り抑制用冷却部12への冷却液の供給は、制御部6によって統括的に制御される。
Intermittent rotation of the rotary table 3, movement of the
図5から図8は焼入ユニット4の構成を示す。
5 to 8 show the configuration of the
焼入ユニット4の加熱コイル10は、内歯リングギヤ2の歯溝内に配置されるヘッド部20と、ヘッド部20から延設された一対のリード部21,22とを有する。
The
ヘッド部20は、内歯リングギヤ2の歯幅未満の長さで鉛直方向に延在し、内歯リングギヤ2の歯溝内に進入可能に形成されている。歯溝の歯底面2a及び歯側面2bが加熱コイル10によって誘導加熱される際には、ヘッド部20は歯溝の歯底面2a及び歯側面2bとの間に所定の隙間(以下、コイルギャップと言う)をあけて歯溝内に配置され、歯溝の歯底面2a及び歯側面2bのヘッド部20との対向部位が誘導加熱される。
The
一方のリード部21はヘッド部20の一方の端部から延設されており、他方のリード部22は、リード部21との間に適宜な絶縁部材を介在させてリード部21と平行に、ヘッド部20の他方の端部から延設されている。一対のリード部21,22には、電源部7に接続されるターミナル23がそれぞれ設けられており、電源部7から加熱コイル10に供給される電流は一対のリード部21,22を介してヘッド部20に流れる。
One
ヘッド部20及び一対のリード部21,22の内部には冷却液が流通される一続きの流路が設けられている。そして、一対のリード部21,22の各々の末端部には、冷却液供給部8に接続されるカプラ24が設けられている。通電に伴い発熱するヘッド部20及び一対のリード部21,22は、冷却液供給部8から供給されて内部の流路に流通される冷却液によって冷却される。
Inside the
焼入ユニット4の焼入用冷却部11は、冷却ジャケット30を有する。
The cooling
焼入用冷却部11が加熱コイル10と一体に鉛直下から上に移動されるものとして、冷却ジャケット30は、ヘッド部20の鉛直下方に設けられ、リード部22に固定されており、加熱コイル10によって誘導加熱される歯溝に対向して配置される。
The cooling
冷却ジャケット30は、冷却液溜となる内部空間、及び冷却液溜に連通する複数のノズル孔を含んで構成されている。冷却ジャケット30の末端部には冷却液供給部8に接続されるカプラ31が設けられている。冷却液供給部8から冷却ジャケット30の冷却液溜に供給された冷却液は、冷却液溜に連通する複数のノズル孔から内歯リングギヤ2の歯溝の歯底面2a及び歯側面2bに向けて噴射される。
The cooling
冷却ジャケット30から噴射された冷却液は、歯溝の歯底面2a及び歯側面2bにおいてヘッド部20との対向部位(被加熱部位)の鉛直下方に隣接する部位にかかり、誘導加熱された被加熱部位は、加熱コイル10及び焼入用冷却部11の移動に伴って加熱後直ちに冷却される。
The cooling fluid jetted from the cooling
焼入ユニット4の鈍り抑制用冷却部12は、一対の冷却ジャケット40,41と、給液管42a,42b,42c,42dと、給液管43b,43b,43b,43bとを有する。
The blunting
一対の冷却ジャケット40,41は、内歯リングギヤ2の歯の並び方向に加熱コイル10を間に挟んで設けられ、リード部21にそれぞれ固定されている。冷却ジャケット40,41には、リード部21に固定される固定部50がそれぞれ設けられている。
The pair of
そして、一方の冷却ジャケット40は、加熱コイル10によって誘導加熱される歯溝を間に挟む一対の歯山のうち一方の歯山に対向して配置され、他方の冷却ジャケット41は他方の歯山に対向して配置される。
And one
冷却ジャケット40は鉛直方向に並ぶ複数の噴射部を有しており、図示の例では噴射部44a,44b,44c,44dを有する。噴射部44aは、冷却ジャケット40の内部に形成された冷却液溜51及び冷却液溜51に連通する複数のノズル孔52を含んで構成されている。噴射部44b,44c,44dもまた、噴射部44aと同様に、冷却液溜51及びノズル孔52をそれぞれ含んで構成されている。噴射部44a,44b,44c,44dの各々の冷却液溜51は互いに隔絶されている。
The cooling
給液管42a,42b,42c,42dは、冷却ジャケット40の噴射部44a,44b,44c,44d毎に設けられている。給液管42aは、噴射部44aから延設されており、給液管42aの末端部には冷却液供給部8に接続されるカプラ53が設けられている。給液管42bは噴射部44bから、給液管42cは噴射部44cから、給液管42dは噴射部44dからそれぞれ延設されており、給液管42b,42c,42dの各々の末端部にもカプラ53が設けられている。
The
給液管42aを介して冷却液供給部8から噴射部44aの冷却液溜51に個別に供給された冷却液は、噴射部44aのノズル孔52から冷却ジャケット40と対向する歯山の歯先面2c及び歯側面2dに向けて噴射される。噴射部44b,44c,44dの各々の冷却液溜51にも、対応する給液管を介して冷却液供給部8から冷却液が個別に供給され、供給された冷却液は、噴射部44b,44c,44dの各々のノズル孔52から歯山の歯先面2c及び歯側面2dに向けて噴射される。
The cooling liquid individually supplied from the cooling
冷却ジャケット41は、冷却ジャケット40と対称に鉛直方向に並ぶ複数の噴射部を有しており、図示の例では噴射部45a,45b,45c,45dを有する。噴射部45aは、冷却ジャケット41の内部に形成された冷却液溜51及び冷却液溜51に連通する複数のノズル孔52を含んで構成されている。噴射部45b,45c,45dもまた、噴射部45aと同様に、冷却液溜51及びノズル孔52をそれぞれ含んで構成されている。噴射部45a,45b,45c,45dの各々の冷却液溜51は互いに隔絶されている。
The cooling
給液管43a,43b,43c,43dは、冷却ジャケット41の噴射部45a,45b,45c,45d毎に設けられている。給液管43aは、噴射部45aから延設されており、給液管43aの末端部には冷却液供給部8に接続されるカプラ53が設けられている。給液管43bは噴射部45bから、給液管43cは噴射部45cから、給液管43dは噴射部45dからそれぞれ延設されており、給液管43b,43c,43dの各々の末端部にもカプラ53が設けられている。
The
給液管43aを介して冷却液供給部8から噴射部45aの冷却液溜51に個別に供給された冷却液は、噴射部45aのノズル孔52から冷却ジャケット41と対向する歯山の歯先面2c及び歯側面2dに向けて噴射される。噴射部45b,45c,45dの各々の冷却液溜51にも、対応する給液管を介して冷却液供給部8から冷却液が個別に供給され、供給された冷却液は、噴射部45b,45c,45dの各々のノズル孔52から歯山の歯先面2c及び歯側面2dに向けて噴射される。
The cooling liquid individually supplied from the cooling
給液管42a,42b,42c,42d及び給液管43a,43b,43c,43dには、制御部6によって開閉駆動されるバルブ54がそれぞれ設けられている。これらのバルブ54の開閉によって、冷却ジャケット40の噴射部44a,44b,44c,44d及び冷却ジャケット41の噴射部45a,45b,45c,45dの各々への冷却液の供給が噴射部毎に制御され、それにより、噴射部44a,44b,44c,44d及び噴射部45a,45b,45c,45dの各々からの冷却液の噴射が噴射部毎に制御される。
The
以上の構成において、制御部6は、加熱コイル10と一体に移動される鈍り抑制用冷却部12の移動に応じて噴射部44a,44b,44c,44d及び噴射部45a,45b,45c,45dの各々からの冷却液の噴射を噴射部毎に制御し、噴射された冷却液が加熱コイル10によって誘導加熱される歯溝を間に挟む一対の歯山を鈍り抑制用冷却部12の移動方向に超える噴射部からの冷却液の噴射を停止させる。
In the above-described configuration, the
図9は、焼入装置1による内歯リングギヤ2の歯溝の焼入方法の詳細を示す。
FIG. 9 shows the details of the method of quenching the tooth groove of the
まず、加熱コイル10のヘッド部20と歯溝の歯底面2a及び歯側面2bとの間に所定のコイルギャップがおかれるよう、適宜な検査治具が用いられて加熱コイル10が内歯リングギヤ2の所定の被処理位置にある歯溝に対して位置決めされる。内歯リングギヤ2が回転テーブル3の回転軸と同軸とされて回転テーブル3上に載置されていることから、回転テーブル3の回転に伴って所定の被処理位置に順次配置される歯溝の各々に対し、加熱コイル10の位置決めが再現される。
First, an appropriate inspection jig is used so that a predetermined coil gap is placed between the
上述したとおり、制御部6によって制御される移動部5の鉛直方向(Z軸方向)の移動により、加熱コイル10及び焼入用冷却部11は所定の被処理位置にある内歯リングギヤ2の歯溝に沿って移動される。加熱コイル10及び焼入用冷却部11の移動に伴い、歯溝の歯底面2a及び歯側面2bのヘッド部20との対向部位がヘッド部20によって誘導加熱され、誘導加熱された歯溝の歯底面2a及び歯側面2bの被加熱部位は、焼入用冷却部11の冷却ジャケット30から噴射された冷却液によって加熱後直ちに冷却される。なお、本例では、加熱コイル10及び焼入用冷却部11は鉛直下から上に移動されるものとする。
As described above, the movement of the moving
鈍り抑制用冷却部12の一方の冷却ジャケット40は、加熱コイル10によって誘導加熱される歯溝を間に挟む一対の歯山のうち一方の歯山に対向して配置され、他方の冷却ジャケット41は他方の歯山に対向して配置される。冷却ジャケット40,41は加熱コイル10に固定されていることから、所定の被処理位置に順次配置される歯溝の各々に対する加熱コイル10の位置決めに伴い、冷却ジャケット40,41もまた歯山に対して自動的に位置決めされる。
One
そして、鈍り抑制用冷却部12が加熱コイル10と一体に鉛直下から上に移動されるものとして、冷却ジャケット40の噴射部44a,44b,44c,44dの並びにおいて上から順に噴射部44a,44b,44cから噴射された冷却液は、冷却ジャケット40が対向する歯山の歯先面2c及び歯側面2dにおいてヘッド部20の上端位置から下端位置に及ぶ領域にかかり、噴射部44dから噴射された冷却液は、歯山の歯先面2c及び歯側面2dにおいてヘッド部20の下端位置よりも下方の領域にかかる。
Then, assuming that the blunting cooling
同様に、冷却ジャケット41の噴射部45a,45b,45c,45dの並びにおいて上から順に噴射部45a,45b,45cから噴射された冷却液は、冷却ジャケット41が対向する歯山の歯先面2c及び歯側面2dにおいてヘッド部20の上端位置から下端位置に及ぶ範囲にかかり、噴射部45dから噴射された冷却液は、歯山の歯先面2c及び歯側面2dにおいてヘッド部20の下端位置よりも下方の領域にかかる。
Similarly, in the arrangement of the
なお、冷却ジャケット40,41における噴射部の数及び噴射部毎の冷却領域の区分は上記の例に限定されるものではない。
The number of injection parts in the
ヘッド部20の上端が歯溝の上端に達するまで、冷却ジャケット40の噴射部44a,44b,44c,44d及び冷却ジャケット41の噴射部45a,45b,45c,45dの各々から冷却液が噴射される(FIG.9A)。
The coolant is jetted from each of the
ヘッド部20の上端が歯溝の上端に達した時点で、冷却ジャケット40の噴射部44aから噴射される冷却液は冷却ジャケット40が対向する歯山の上端に達し、また冷却ジャケット41の噴射部45aから噴射される冷却液は冷却ジャケット41が対向する歯山の上端に達する。このタイミングで、制御部6によって噴射部44a及び噴射部45aへの冷却液の供給が停止され、噴射部44a及び噴射部45aからの冷却液の噴射が停止される(FIG.9B)。
When the upper end of the
引き続き加熱コイル10及び焼入用冷却部11並びに鈍り抑制用冷却部12が鉛直上に移動され、冷却ジャケット40の噴射部44b及び冷却ジャケット41の噴射部45bから噴射された冷却液が歯山の上端に達するタイミングで、制御部6によって噴射部44b及び噴射部45bへの冷却液の供給が停止される(FIG.9C)。
Subsequently, the
引き続き加熱コイル10及び焼入用冷却部11並びに鈍り抑制用冷却部12が鉛直上に移動され、冷却ジャケット40の噴射部44c及び冷却ジャケット41の噴射部45cから噴射された冷却液が歯山の上端に達するタイミングで、制御部6によって噴射部44c及び噴射部45cへの冷却液の供給が停止される(FIG.9D)。
Subsequently, the
その後、ヘッド部20の下端が歯溝の上端に達した時点で加熱コイル10及び焼入用冷却部11並びに鈍り抑制用冷却部12の移動が停止され、焼入用冷却部11によって歯溝の上端部が冷却される。歯溝の上端部の冷却が完了するまでの間、冷却ジャケット40の噴射部44d及び冷却ジャケット41の噴射部45dから歯山の上端部の歯先面2c及び歯側面2dに向けて冷却液が噴射され、誘導加熱された歯溝に隣り合う歯溝の上端部の鈍りが抑制される(FIG.9E)。
Thereafter, when the lower end of the
このように、鈍り抑制用冷却部12の移動に応じ、噴射部44a,44b,44c,44d及び噴射部45a,45b,45c,45dのうち、噴射された冷却液が加熱コイル10によって誘導加熱される歯溝を間に挟む一対の歯山を鈍り抑制用冷却部12の移動方向に超える噴射部からの冷却液の噴射を停止させることにより、鈍り抑制用冷却部12から噴射された冷却液が歯の焼入終了側の端面にかかることを防止することができる。
As described above, according to the movement of the cooling
それにより、歯溝の焼入終了側の端部における歯底面2a及び歯側面2bが、焼入用冷却部11から噴射された冷却液によって冷却されるよりも先に、鈍り抑制用冷却部12から噴射された冷却液によって焼入終了側の端から冷却されてしまうことを防止して、歯溝の焼入終了側の端部の割れを抑制することが可能となる。
Thereby, the cooling
すなわち、鈍り抑制用冷却部12から噴射される冷却液の噴射量や、鈍り抑制用冷却部12から噴射される冷却液の噴射方向などの細かな調整を要せずに、安定した歯溝の焼入品質を得ることができ、さらには焼入品質を向上させることができる。
That is, it is possible to stabilize the tooth groove without requiring fine adjustment such as the injection amount of the cooling liquid injected from the cooling
なお、鈍り抑制用冷却部12の構成は図示の例に限定されるものではない。例えば鈍り抑制用冷却部12に設けられる冷却ジャケット40,41の形状や各噴射部のノズル孔52の位置及び数は、内歯リングギヤ2のモジュールや圧力角など、歯付部材の歯形状によって適宜調整される。
In addition, the structure of the cooling
以上説明したとおり、本明細書に開示された焼入装置は、歯付部材の歯溝に沿って加熱コイルを移動させながら前記歯溝の歯底面及び歯側面を誘導加熱し、誘導加熱された前記歯溝の歯底面及び歯側面を冷却して前記歯溝を一歯づつ焼入する焼入装置であって、前記加熱コイルによって誘導加熱される前記歯溝を挟む一対の歯山の各々の歯先面及び前記歯溝側の歯側面とは反対側の歯側面に向けて冷却液を噴射する複数の噴射部を有し、前記加熱コイルと一体に移動される冷却部と、前記冷却部の移動に応じて前記噴射部の各々からの冷却液の噴射を噴射部毎に制御し、噴射された冷却液が前記一対の歯山を前記冷却部の移動方向に超える前記噴射部からの冷却液の噴射を停止させる制御部と、を備える。 As described above, the quenching apparatus disclosed in the present specification inductively heats and heats the tooth base and the tooth side of the tooth space while moving the heating coil along the tooth space of the toothed member. A quenching apparatus for cooling the bottom and side surfaces of the tooth groove to harden the tooth groove one by one, each of a pair of teeth flanking the tooth groove inductively heated by the heating coil A cooling unit having a plurality of injection units for injecting a cooling liquid toward the tooth flank opposite to the tooth tip and the tooth flank on the tooth groove side, the cooling unit being moved integrally with the heating coil, and the cooling unit Controlling the injection of the cooling liquid from each of the injection units according to the movement of each of the injection units, and cooling from the injection units in which the injected cooling liquid exceeds the pair of teeth in the moving direction of the cooling unit And a controller configured to stop the injection of the liquid.
また、本明細書に開示された焼入装置は、前記噴射部の各々には噴射部毎に冷却液が供給され、前記制御部は、前記噴射部の各々への冷却液の供給を噴射部毎に制御する。 Further, in the quenching apparatus disclosed in the present specification, the cooling liquid is supplied to each of the injection units for each injection unit, and the control unit injects the supply of the cooling liquid to each of the injection units. Control each time.
また、本明細書に開示された焼入装置は、前記冷却部が、前記一対の歯山に対向して配置される一対の冷却ジャケットを備え、前記一対の冷却ジャケットは、前記冷却部の移動方向に並び前記冷却液が個別に供給される複数の冷却液溜と、冷却液溜毎に設けられた複数の噴射口とをそれぞれ有し、前記噴射部の各々は、前記冷却液溜及び前記冷却液溜に設けられた前記噴射口によって構成されている。 Further, in the quenching apparatus disclosed in the present specification, the cooling unit includes a pair of cooling jackets disposed so as to face the pair of teeth, and the pair of cooling jackets is a movement of the cooling unit. The cooling liquid reservoir and the cooling fluid reservoir are respectively provided with a plurality of cooling fluid reservoirs to which the cooling fluid is separately supplied, and a plurality of injection ports provided for each cooling fluid reservoir. It is comprised by the said injection port provided in the cooling fluid reservoir.
また、本明細書に開示された焼入装置は、前記一対の冷却ジャケットが前記加熱コイルにそれぞれ固定されている。 Further, in the quenching apparatus disclosed in the present specification, the pair of cooling jackets is fixed to the heating coil.
また、本明細書に開示された焼入方法は、歯付部材の歯溝に沿って加熱コイルを移動させながら前記歯溝の歯底面及び歯側面を誘導加熱し、誘導加熱された前記歯溝の歯底面及び歯側面を冷却して前記歯溝を一歯づつ焼入する焼入方法であって、複数の噴射部を有する冷却部を、前記歯溝を挟む一対の歯山に沿って前記加熱コイルと一体に移動させながら、前記一対の歯山の各々の歯先面及び前記歯溝側の歯側面とは反対側の歯側面に向けて前記噴射部から冷却液を噴射し、前記冷却部の移動に応じて前記噴射部からの冷却液の噴射を噴射部毎に制御し、噴射された冷却液が前記一対の歯山を前記冷却部の移動方向に超える前記噴射部からの冷却液の噴射を停止させる。 Further, according to the quenching method disclosed in the present specification, the induction heating is performed on the tooth base and side surface of the tooth space while the heating coil is moved along the tooth space of the toothed member. A method of cooling the bottom and side surfaces of the teeth to harden the teeth one tooth at a time, wherein a cooling unit having a plurality of injection parts is provided along a pair of teeth sandwiching the teeth. A cooling fluid is injected from the injection portion toward the tooth top surface of each of the pair of teeth and the tooth side opposite to the tooth side surface of the tooth space while moving integrally with the heating coil, and the cooling In accordance with the movement of the part, the injection of the cooling fluid from the injection part is controlled for each injection part, and the cooling liquid from the injection part passes over the pair of teeth in the movement direction of the cooling part. Stop the injection of
また、本明細書に開示された冷却ジャケットは、歯付部材の歯溝に沿って加熱コイルを移動させながら前記歯溝の歯底面及び歯側面を誘導加熱し、誘導加熱された前記歯溝の歯底面及び歯側面を冷却して前記歯溝を一歯づつ焼入する焼入装置に用いられ、前記加熱コイルによって誘導加熱される前記歯溝を挟む一対の歯山に対向して配置されて前記加熱コイルと一体に移動され、前記一対の歯山の各々の歯先面及び前記歯溝側の歯側面とは反対側の歯側面に向けて冷却液を噴射する冷却ジャケットであって、該冷却ジャケットの移動方向に並ぶ複数の冷却液溜と、冷却液溜毎に設けられた複数の噴射口と、を備え、前記冷却液溜の各々には冷却液溜毎に冷却液が供給され、前記噴射口の各々からの前記冷却液の噴射が冷却液溜毎に制御可能である。 In the cooling jacket disclosed herein, the base surface and the side surface of the tooth groove are induction-heated while moving the heating coil along the tooth groove of the toothed member, and the induction-heated tooth groove is It is used in a quenching apparatus that cools the tooth base and side surface and hardens the tooth space one by one, and is disposed opposite to a pair of tooth flanks sandwiching the tooth space that is inductively heated by the heating coil A cooling jacket, which is moved integrally with the heating coil, and sprays a coolant toward the tooth top of each of the pair of teeth and the tooth side opposite to the tooth side of the tooth space side, A plurality of cooling liquid reservoirs aligned in the moving direction of the cooling jacket, and a plurality of injection ports provided for each cooling liquid reservoir, wherein the cooling liquid is supplied to each of the cooling liquid reservoirs for each cooling liquid reservoir; The injection of the cooling liquid from each of the injection ports can be controlled for each cooling liquid reservoir That.
また、本明細書に開示された冷却ジャケットは、前記加熱コイルに固定される固定部を有する。 Also, the cooling jacket disclosed herein has a fixing portion fixed to the heating coil.
1 焼入装置
2 内歯リングギヤ(歯付部材)
2a 歯底面
2b 歯側面
2c 歯先面
2d 歯側面
3 回転テーブル
4 焼入ユニット
5 移動部
6 制御部
7 電源部
8 冷却液供給部
10 加熱コイル
11 焼入用冷却部
12 抑制用冷却部
40 冷却ジャケット
41 冷却ジャケット
44a,44b,44c,44d 噴射部
45a,45b,45c,45d 噴射部
50 固定部
51 冷却液溜
52 ノズル孔
1 Hardening
Claims (5)
前記加熱コイルによって誘導加熱される前記歯溝を挟む一対の歯山の各々の歯先面及び前記歯溝側の歯側面とは反対側の歯側面に向けて冷却液を噴射する噴射部を前記加熱コイルの移動方向に複数有し、前記加熱コイルと一体に移動される冷却部と、
前記冷却部の移動に応じて前記噴射部の各々からの冷却液の噴射を噴射部毎に制御し、噴射された冷却液が前記一対の歯山を前記冷却部の移動方向に超える前記噴射部からの冷却液の噴射を停止させる制御部と、
を備える焼入装置。 The base surface and the side surface of the tooth space are induction heated while moving the heating coil along the tooth groove of the toothed member, and the base surface and the side surface of the tooth space which is induction heated are cooled and the tooth groove is A hardening device that hardens one tooth at a time,
An injection unit for injecting a cooling liquid toward the tooth top surface of each of a pair of teeth sandwiching the tooth space induction-heated by the heating coil and the tooth side opposite to the tooth side surface on the tooth space side A cooling unit having a plurality of heating coils in the moving direction and moving integrally with the heating coils;
According to the movement of the cooling unit, the injection of the coolant from each of the injection units is controlled for each of the injection units, and the injected cooling liquid passes the pair of teeth in the moving direction of the cooling unit. A control unit that stops the injection of the coolant from the
Hardening device provided with
前記噴射部の各々には噴射部毎に冷却液が供給され、
前記制御部は、前記噴射部の各々への冷却液の供給を噴射部毎に制御する焼入装置。 The hardening apparatus according to claim 1, wherein
A coolant is supplied to each of the injection units for each of the injection units,
The said control part is a hardening apparatus which controls supply of the cooling fluid to each of the said injection part for every injection part.
前記冷却部は、前記一対の歯山に対向して配置される一対の冷却ジャケットを備え、
前記一対の冷却ジャケットは、前記冷却部の移動方向に並び前記冷却液が個別に供給される複数の冷却液溜と、冷却液溜毎に設けられた複数の噴射口とをそれぞれ有し、
前記噴射部の各々は、前記冷却液溜及び前記冷却液溜に設けられた前記噴射口によって構成されている焼入装置。 The hardening apparatus according to claim 2, wherein
The cooling unit includes a pair of cooling jackets disposed to face the pair of teeth,
Each of the pair of cooling jackets has a plurality of cooling liquid reservoirs, in which the cooling fluid is separately supplied, arranged in the moving direction of the cooling unit, and a plurality of injection ports provided for each cooling liquid reservoir,
Each of the said injection part is a quenching apparatus comprised by the said cooling fluid reservoir and the said injection port provided in the said cooling fluid reservoir.
前記一対の冷却ジャケットは、前記加熱コイルにそれぞれ固定されている焼入装置。 The hardening apparatus according to claim 3, wherein
The quenching apparatus in which the pair of cooling jackets are respectively fixed to the heating coil.
噴射部を前記加熱コイルの移動方向に複数有する冷却部を、前記歯溝を挟む一対の歯山に沿って前記加熱コイルと一体に移動させながら、前記一対の歯山の各々の歯先面及び前記歯溝側の歯側面とは反対側の歯側面に向けて前記噴射部から冷却液を噴射し、
前記冷却部の移動に応じて前記噴射部からの冷却液の噴射を噴射部毎に制御し、噴射された冷却液が前記一対の歯山を前記冷却部の移動方向に超える前記噴射部からの冷却液の噴射を停止させる焼入方法。 The base surface and the side surface of the tooth space are induction heated while moving the heating coil along the tooth groove of the toothed member, and the base surface and the side surface of the tooth space which is induction heated are cooled and the tooth groove is It is a hardening method that hardens one tooth at a time,
The tip surface of each of the pair of teeth while moving integrally the cooling unit having a plurality of injection units in the moving direction of the heating coil along the pair of teeth sandwiching the tooth space, and the heating coil A coolant is jetted from the jet portion toward the side of the tooth opposite to the side of the tooth on the side of the tooth space;
According to the movement of the cooling unit, the injection of the cooling fluid from the injection unit is controlled for each of the injection units, and the injected cooling liquid passes from the pair of teeth in the moving direction of the cooling unit from the injection unit. A quenching method that stops the injection of coolant.
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