JPH03122220A - 軸付き歯車の高周波焼入コイル - Google Patents

軸付き歯車の高周波焼入コイル

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JPH03122220A
JPH03122220A JP1261000A JP26100089A JPH03122220A JP H03122220 A JPH03122220 A JP H03122220A JP 1261000 A JP1261000 A JP 1261000A JP 26100089 A JP26100089 A JP 26100089A JP H03122220 A JPH03122220 A JP H03122220A
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shafts
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、軸付き歯車の高周波焼入コイルに関する。
〈従来の技術〉 以下、図面を参照して従来の技術を説明する。
第6図と第7図は、それぞれ、軸付き歯車(例えばピニ
オンシャフト、ポンプシャフト)の従来の高周波焼入コ
イルの第1例及び第2例を説明するための図面であって
、第6図(a)は高周波焼入コイルの斜視図、第6図(
ハ)は軸付き歯車の縦断面図、第6図(C)は第6図(
ロ)のB−B線矢示断面図であり、第7図は高周波焼入
コイルと軸付き歯車の断面図である。
第1例は、軸付き歯車200を1工程で焼入する高周波
焼入コイルであって、第6図(b)に示す軸付き歯車2
00を焼入する。軸付き歯車200は、歯車201と、
歯車201の上部及び下部に、それぞれ、突出形成した
軸202及び203を備えている。この高周波焼入コイ
ル100は、第6図(a)に示すように、軸付き歯車2
00の表面の形状に対応した形状の1対の加熱導体10
1及び102を有し、これら加熱導体101及び102
の一端は、はぼ半円形状の接続導体103で接続されて
おり、他端はほぼ174円形状の1対の電源側導体10
4.105に接続されている。
軸付き歯車200を高周波焼入コイル100の加熱導体
101.102間に配置し、且つ軸付き歯車200を軸
付き歯車の軸を中心として回転しながら高周波焼入コイ
ル100に高周波電流を通電すると、軸付き歯車200
の表面は誘導電流によって加熱される。次いで、図示し
ない冷却ジャケットから冷却液が軸付き歯車200に噴
射されて軸付き歯車200の表面に硬化層204が形成
される。
第2例は、軸付き歯車200を3工程で焼入する高周波
焼入コイルであって、第7図に示すように、歯車201
 、軸201及び203に、それぞれ対応する環状の高
周波焼入コイル121.122及び123が準備される
。そして、例えば、高周波焼入コイル122で軸202
を焼入後、高周波焼入コイル123で軸203を焼入し
、最後に高周波焼入コイル121で歯車201を焼入す
る。
く考案が解決しようとする課題〉 上記したように、第1例の高周波焼入コイル100を使
用して軸付き歯車200の表面を焼入した場合には、第
6図纏)に示すように、歯車201、軸202及び20
3の表面に連続した硬化層204を形成することができ
る。しかしながら、歯車201の部分においては、第6
図(C)に示すように、歯車201の歯先207から歯
底208に至る歯面209の内、歯底208とその近辺
には硬化層が形成されないという問題がある。これは、
加熱導体lO1及び102に高周波電流を通電すること
によって軸電流が流れ、軸付き歯車200の軸202.
203および軸202.203のと歯車201との接続
部のコーナ一部205には連続した硬化層204が得ら
れるが、歯底208とその近辺には誘導電流が流れにく
いからである。
上記第2例では、第7図に示すように、軸202と20
3の表面には、それぞれ、硬化層207と208が形成
され、また、歯車201の歯面209には、軸付き歯車
100の軸と直角方向の電流が流れるので、歯底208
に至るまで硬化層206が形成されるが、歯車201と
軸202.203の接続部分のコーナ一部205には硬
化層が形成されないという問題がある。
従って、前記歯底208及びコーナ部205にまで硬化
層を形成するには、例えば、第1例と第2例を組み合わ
せて行う等のように、多くの焼入工程が必要で焼入作業
時間が増加するのみならず、これら部分に焼き割れの発
生や、バックテンパー等の危険性があり、また、焼入品
質も低下するという問題がある。
結局、軸202.203、歯車201及びコーナ一部3
05にわたった連続した硬化層で、しかも歯車201−
の歯底20Bの部分においても所望の深さを有する硬化
層を一度に形成するには、従来、浸炭焼入に依存しなけ
ればならなかった。
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、軸
、歯車、及び歯車と軸との接続部分のコーナ一部にわた
って連続しており、しかも歯車の歯底においても所望の
深さを有する硬化層を一度に形成することができる軸付
き歯車の高周波焼入コイルを提供することを目的として
いる。
〈課題を解決するための手段〉 上記問題を解決するために本発明は、歯車と、歯車の両
側にそれぞれ突出形成した第1と第2の軸とを有する軸
付き歯車の高周波焼入コイルにおいて、第1の軸の形状
にほぼ対応した形状を有し対向するように配置された第
1及び第2の軸加熱導体と、これら軸加熱導体の一端同
士を接続する接続導体と、第2の軸の形状にほぼ対応し
た形状を有し対向するように配置された第3及び第4の
軸加熱導体と、第1の軸加熱導体の他端と第4の軸加熱
導体の一端を接続するほぼ半円形状の第1の歯車加熱導
体と、第2の軸加熱導体の他端と第3の軸加熱導体の一
端を接続するほぼ半円形状の第2の歯車加熱導体とを具
備し、且つ、第1及び第2の軸加熱導体が第1の軸に、
第1及び第2の歯車加熱導体が歯車に、第3及び第4の
軸加熱導体が第2の軸に、それぞれ、対向するように配
置すると共に、第3及び第4の軸加熱導体の他端間に高
周波電圧を印加するようにしている。
〈作用〉 第1及び第2の歯車加熱導体に流れる高周波電流によっ
て、歯車の歯面に、軸付き歯車の軸と直角方向の誘導電
流が流れて、歯先から歯底に至るまでの歯面が加熱され
る。また、第1及び第2の軸加熱導体に流れる高周波電
流によって、第1の軸の表面に軸方向の誘導電流が流れ
て、第1の軸の表面が加熱される。更に、第3及び第4
の軸加熱導体に流れる高周波電流によって、第2の軸の
表面に軸方向に誘導電流が流れて、第2の軸の表面が加
熱される。この後、軸付き歯車に冷却液が噴射され、軸
付き歯車の表面に、連続した、しかも、歯底においても
所望の深さを有する硬化層が形成される。
〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図〜第5図は本発明の一実施例を説明するための図
面であって、第1図は斜視図、第2図は第1図よりも上
方から見た一部切り欠き斜視図、第3図(a)、(b)
及び(C)はそれぞれ平面図、正面図及び側面図である
。第4図(a)と(b)は、それぞれ、第1と第2の歯
車加熱導体に流れる電流の分解説明図であり、第5図(
a)は軸付き歯車の縦断面図、第5図(b)は第5図(
a)のA−A線矢示断面図である。
本実施例の高周波焼入コイル10は、第5図(a)に示
すような軸付き歯車300を焼入する高周波焼入コイル
である。軸付き歯車300は、歯車301と、歯車30
1の両側に、それぞれ、突出形成した軸3゜2 (第1
の軸)と軸303(第2の軸)とを備えている。305
は、歯車301 と軸302.303との接続部分のコ
ーナ一部である。なお、第5図(b)において、304
は硬化層、307は歯先、308は歯底、3゜9は歯先
307と歯底308を含む歯面である。
高周波焼入コイル10は、第1〜第4の軸加熱導体11
〜14(第1〜第4の軸)、接続導体15、歯車加熱導
体16.17 (第1、第2の歯車加熱導体)、及び電
源側導体18.19とを具備しており、これらの各導体
は、中空で断面四角形状の良電伝導金属製である。
詳述すれば、高周波焼入コイル10は、軸302の形状
にほぼ対応した形状を有し対向するように配置された軸
加熱導体11.12と、軸加熱導体11.12の一端1
1a 、 12aを接続するほぼ半円形状の接続導体1
5と、第2の軸303の形状にほぼ対応した形状を有し
対向するように配置された軸加熱導体13.14と、軸
加熱導体11の他端11bと第4の軸加熱導体の一端1
4aを接続するほぼ半円形状の歯車加熱導体16と、軸
加熱導体12の他端12bと軸加熱導体13の一端13
aを接続するほぼ半円形状の歯車加熱導体17とを具備
し、歯車加熱導体17は歯車加熱導体16の近辺で歯車
加熱導体16を迂回するように形成されている。なお、
軸加熱導体11.12の他端11b及び12bは、それ
ぞれ軸加熱導体11及び12と直交し且つ互いに遠ざか
る方向に突出形成されてい名。また、軸加熱導体13.
14の一端13a及び14aも軸加熱導体13及び14
と直交し且つ互いに遠ざかる方向に突出形成されている
前記した電源側導体18.19の一端は、それぞれ、軸
加熱導体13.14の他端13b 、 14bに接続さ
れており、他端は、それぞれ、導電板21.22に接続
されている。導電板2L 22は、それぞれ、リード線
31.32を介して高周波電源30に接続されている。
導電板21はボルト23、ナツト24により絶縁板20
を介して導電板22に固定されている。そして、導電板
21.22には、それぞれ、高周波焼入コイル10の冷
却液の供給管25及び排出管26が対向するように接続
されており、電源側導体18.19の前記他端は、それ
ぞれ、また、供給管25、排出管26にも接続されてい
る。
次に本実施例の動作について説明する。
軸付き歯車300の軸302が軸加熱導体11.12に
、歯車301が歯車加熱導体16.17に、i、tl1
303が軸加熱導体13.14に、それぞれ、対向する
ようにワーク300を配置する。高周波焼入コイル10
の冷却液を供給管25に供給すると、冷却液は、電源側
導体18、軸加熱導体13、歯車加熱導体17、軸加熱
導体12、接続導体15、軸加熱導体11、歯車加熱導
体16、軸加熱導体14及び電源側導体19のそれぞれ
の中空部分を経由し、これら導体と、導電板21.22
とを冷却して排出管26から排出される。
図示しない回転装置で軸付き歯車300を回転すると共
に、高周波電源30を運転開始すると、高周波電流は、
リード線31、導電板21、電源側導体18、軸加熱導
体13、歯車加熱導体17、軸加熱導体12、接続導体
15、軸加熱導体11、歯車加熱導体16、軸加熱導体
14、電源側導体19、導電板22及びリード線32を
経て高周波電源30に戻る。この際、軸加熱導体11.
12に流れる高周波電流によって軸302の表面に誘導
電流が流れる。この誘導電流によって軸302の表面が
加熱される。同様に、第3、第4の軸加熱導体13.1
4に流れる高周波電流が軸303の表面に発生する誘導
電流によって軸303の表面が加熱される。
第4図(a)に示すように、歯車加熱導体16に流れる
電流I、は、軸方向(第5図(a)上で上下方向)の電
流It□と、この電流と直角方向の電流111とに分解
される。また、電流11と同じ大きさで歯車加熱導体1
7に流れる高周波電流によって歯面309に生じる電流
I2は、第4図(b)に示すように、歯車301の軸方
向の電流I2□と、この電流と直角方向の電流121 
とに分解される。電流I2と電流I2□とは、はぼ逆方
向であるから打ち消し合い電流11.と電流121 は
、歯面309に、歯車301の軸方向と直交する方向に
流れる誘導電流を生じるので、歯面309が歯先307
から歯底308に至るまで加熱される。
軸302.303の表面 及び歯車301の歯面309
の加熱が終了すると、図示しない冷却ジャケットから冷
却液が軸付き歯車300に噴射される。そして、第5図
(a)に示すように、軸302.303、歯車301、
コーナ一部305に連続しており、しかも、第5図(b
)に示すように、歯車301の歯底208においても所
望の深さを有する硬化層304が形成される。
上記実施例では、歯車加熱導体17が歯車加熱導体16
の近辺で歯車加熱導体16を迂回するように形成されて
いる場合を説明したが、これにこだわるものではなく、
歯車加熱導体16が歯車加熱導体17の近辺で歯車加熱
導体17を迂回するように形成されているものであって
もよいし、或いは、歯車加熱導体16と17の曲率半径
を変えて、歯車加熱導体16と17が交叉しないように
してもよい。この場合、曲率半径の大きい方の歯車加熱
導体は歯車の歯面309から遠ざかるけれども、この歯
車加熱導体に流れる電流の軸方向と直交する方向の分力
によって、歯車の歯面に軸方向と直交する誘導電流を生
じるから、上記実施例とほぼ同等の効果を得ることがで
きる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の高周波焼入コイルによれば
、歯車と、歯車の両側に突出形成した軸とを有する軸付
き歯車の高周波焼入コイルにおいて、軸の形状にほぼ対
応した形状を有し対向するように配置された軸加熱導体
に高周波電流を通電することによって軸に軸方向の誘導
電流を発生して軸の表面を加熱すると共に、歯車にほぼ
対向するように配置したほぼ半円形状の第1及び第2の
歯車加熱導体に高周波電流を通電することによって歯車
の歯面に軸方向と直交する方向の誘導電流を発生して歯
車の歯面を歯底に至るまで加熱する。
従って、本発明の高周波焼入コイルによれば、軸、歯車
、及び歯車と軸との接続部分のコーナー部にわたって連
続しており、しかも歯車の歯面においては歯底を含む全
歯面に所望の深さを有する硬化層を形成することができ
る。
【図面の簡単な説明】 第1図〜第5図は本発明の一実施例を説明するための図
面であって、第1図は斜視図、第2図は第1図より上方
から見た一部切り欠き斜視図、第3図(a)、(ハ)及
び(C)はそれぞれ平面図、正面図及び側面図である。 第4図(a)と(b)は、それぞれ、第1と第2の歯車
加熱導体に流れる電流の分解説明図であり、第5図(a
)は軸付き歯車の縦断面図、第5図(ロ)は第5図(a
)のA−A線矢示断面図である。 第6図と第7図は、それぞれ、軸付き歯車の従来の高周
波焼入コイルの第1例及び第2例を説明するための図面
であって、第6図(a)は高周波焼入コイルの斜視図、
第6図(b)は軸付き歯車の縦断面図、第6図(C)は
第6図(b)のB−B線矢示断面図であり、第7図は高
周波焼入コイルと軸付き歯車の断面図である。 10・・・高周波焼入コイル、11〜14・・・軸加熱
導体、lla 、12a 、13a 、 14a 、 
16a 、17a・・一端、llb 、12b 、 1
3b 、14b 、16b 、 17b・・・他端、1
5・・・接続導体、16.17・・・歯車加熱導体、3
00  ・・・軸付き歯車、301  ・・・歯車、3
02.303  ・・・軸。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)歯車と、歯車の両側にそれぞれ突出形成した第1
    と第2の軸とを有する軸付き歯車の高周波焼入コイルに
    おいて、第1の軸の形状にほぼ対応した形状を有し対向
    するように配置された第1及び第2の軸加熱導体と、こ
    れら軸加熱導体の一端同士を接続する接続導体と、第2
    の軸の形状にほぼ対応した形状を有し対向するように配
    置された第3及び第4の軸加熱導体と、第1の軸加熱導
    体の他端と第4の軸加熱導体の一端を接続するほぼ半円
    形状の第1の歯車加熱導体と、第2の軸加熱導体の他端
    と第3の軸加熱導体の一端を接続するほぼ半円形状の第
    2の歯車加熱導体とを具備し、且つ、第1及び第2の軸
    加熱導体が第1の軸に、第1及び第2の歯車加熱導体が
    歯車に、第3及び第4の軸加熱導体が第2の軸に、それ
    ぞれ、対向するように配置されると共に、第3及び第4
    の軸加熱導体の他端間に高周波電圧が印加されることを
    特徴とする軸付き歯車の高周波焼入コイル。
JP1261000A 1989-10-05 1989-10-05 軸付き歯車の高周波焼入コイル Granted JPH03122220A (ja)

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Cited By (5)

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