JPH0437872Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電磁誘導加熱により鋼製品の表面層に
焼入れするための高周波焼入コイルに関するもの
である。

（従来の技術） 高周波焼入れは、他の焼入れ方法に比べて作業
環境がよい、処理時間が速い、加熱効率が高い、
連続生産ラインへの組込みが容易という利点に加
え、部分的焼入れに優れているという特徴から、
重要部品の部分的焼入処理、例えばクランクシヤ
フトのピン部の焼入れに利用されている。

一例を挙げて更に詳しく説明すると、第７図に
示すように、クランクシヤフトのピン部を焼入れ
するための高周波焼入コイル１は、上コイル１ｂ
と下コイル１ａに分割して構成されており、それ
ぞれに冷却水通路３、冷却水噴射孔２を有し、ま
た下コイル１ａ両側面には電磁遮蔽板４，４がビ
ス５によつて固定されている。使用に当つては第
６図〔ａは側面図、ｂはそのＢ−Ｂ線断面図、ｃ
はそのＣ−Ｃ線断面図〕に示すように、クランク
シヤフトのピン部７ａを囲んで上下コイル１ｂ，
１ａを合せた後、高周波電流を通じて電磁誘導加
熱を行い、次いで冷却水をかけることにより焼入
れを行なう。

前記の電磁遮蔽板４は、焼入れ位置、深さの安
定化を計るもので、該遮蔽板４を取付けることに
より磁束が局部的に集中し、形状的に焼入れ困難
な部位も良好な焼入れが可能となる。即ち第６図
ｃに示すように、焼入部位６を耐摩耗性が要求さ
れる部位に一致させることができる。その電磁遮
蔽板としては磁束を遮蔽できるものであればよ
く、従来、パーマロイ板やケイ素鋼板等が用いら
れているが、ケイ素鋼板は誘導電流によるジユー
ル熱が発生し耐久性が劣るため、放射状に配列し
て取付けることが提案されている（実願昭59−
4759号参照）。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら上記のような電磁遮蔽板を取付け
た焼入コイルを用い長期間に渡つて焼入れ処理を
繰り返すと、焼入コイル側面の電磁遮蔽板が、加
熱時の被処理物からの輻射熱による膨脹と、冷却
時の冷却水による急収縮を繰り返し受けることに
より塑性変形するという問題があつた。またその
歪が大きくなると、変形した電磁遮蔽板が被処理
物と接触して、焼入コイルと被処理物の相対的位
置を変化させてしまい、安定した焼入品質を確保
できないという問題があつた。

本考案は上記問題点を解決するために為された
ものであり、その目的は長期間に渡つて使用する
ことができ、継続的に良好な焼入処理を行なうこ
とのできる高周波焼入コイルを提供することであ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案に係る高周波
焼入コイルは、コイル本体の軸方向側面に、スリ
ツトを形設した電磁遮蔽板を付設したことを特徴
とする。

上記遮蔽板は従来用いられているパーマロイ薄
板やケイ素鋼板を用いることができる。それに形
設するスリツトの幅、位置、数等は適宜選択して
よく、例えば１〜３mm幅のスリツトを１本ないし
数本放射状に等間隔に設けてよい。

電磁遮蔽板をコイル本体に付設するに当つて
は、該板をＡ₂O₃等の非導電性セラミツクでで
きた２枚の板で挾装して、いわゆるサンドイツチ
構造にしたものをビス等によつて固着するのが好
ましい。

また、外側のセラミツク板の厚さは、それを被
処理物に当接した時にコイル本体と被処理物が所
要のクリアランスを保つこととなる厚さであるこ
とが好ましい。即ち、高周波コイルを被処理物と
接触させた時に、コイル本体（電気銅）が被処理
物に対して最適焼入位置に来るように、セラミツ
ク板の当接部位の厚さを設定するのが良い。

（作用） 上記のような構成としたため、本考案の高周波
焼入コイルは以下の作用を奏する。

まず電磁遮蔽板にスリツトを形設したために、
被処理物からの輻射熱による該遮蔽板の熱膨張を
スリツト間隙で吸収することができ、塑性変形に
よる不都合な歪、それによる磁束の洩れを防止す
ることができる。

また上記遮蔽板の両面を、絶縁性、耐熱性、耐
摩耗性に優れたセラミツク板で挾み、そのサンド
イツチ状挾装体をコイル本体の側面に固定する
と、焼入コイルを被処理物に接触させても支障が
生じなくなる。

そのため焼入コイルを敢えて被処理物に接触さ
せ且つ接触部位のセラミツク板の厚さを適当な厚
さにすることによつて、コイル本体と被処理物と
の間に一定のクリアランスを保持することがで
き、安定した焼入品質を確保することができる。

（実施例） 以下に本考案の実施例を掲げ図面に基づきなが
ら説明する。

第１図ａ及びｂは本実施例の高周波焼入コイル
１の要部正面図及び要部側面図である。本コイル
１はクランクシヤフト焼入用のもので、上コイル
１ｂと下コイル１ａで構成されており、図示した
ものは下コイル１ａ部分である。

該下コイル１ａは電気銅の下コイル本体１０の
左右両側面それぞれに、内側セラミツク板８，
８、次いでパーマロイ板４，４、更に外側セラミ
ツク板８ａ，８ｂを重ね合わせてビス５で固定し
たものである。上記両パーマロイ板４，４には第
２図に示すように、スリツト９が形設されてい
る。該図中、１１はビス用孔である。

第３図は本コイル１ａ，１ｂが装着された高周
波焼入装置の概略図である。まず右テールセンタ
ー１２の左進及び左テールセンター１３の右進に
よつて被処理物であるクランクシヤフト７がセン
ターリングされ、焼入コイル１が配置される位置
の中心に被処理部分が来るよう位置決めされる。
その後左右のテールセンター１２，１３は両サイ
ドに後退し、クランクシヤフト７はワーク仮受け
１４により保持される。そして上コイル１ｂが下
降後、徐々に下コイル１ａが上昇し、最終的にク
ランクアーム７ｂの内側面に当接し、被処理物へ
の本コイル１のセツトが完了する。次いで上コイ
ル１ｂと上コイル１ａに高周波電流を流し、焼入
加熱を行う。以上述べた高周波焼入装置の操作手
順を図示すると第４図の動作線図で表わされる。

第５図は焼入処理中の本コイル１ａ，１ｂと被
処理物７の要部断面図である。下コイル本体１０
に取付けられている一外側セラミツク板８ｂはそ
れをクランクアーム７ｂの内側面に当接させるこ
とにより下コイル本体１０が被処理物７と最適ク
リアランスを保つように、厚さが設定されてい
る。また下コイル本体１０の両側に設けたパーマ
ロイ板４，４によつて、高周波電流で発生した磁
束の分布を規制しているため、焼入部位６の位
置、深さが所望どうりとなつている。パーマロイ
板４，４はセラミツク板で挾まれているため温度
上昇が遅く、また短時間で加熱が終るため、さほ
ど高温にならない。加熱終了と同時に焼入コイル
１ａ，１ｂ内に導入された水が、冷却水噴射孔２
からクランクピン部７ａに向け噴射されるが、セ
ラミツク板８ａ，８ｂはパーマロイ板４，４の急
冷を防いでいる。

なお上述したものは本考案の一実施例を示すの
みであり、本考案の目的、構成、効果を逸脱しな
い限り、如何なる変形、変更も自由である。従つ
て本考案はクランクシヤフト用の焼入コイルのみ
ならず、全ての部分加熱用高周波焼入コイルに応
用できることは勿論である。

（考案の効果） 本考案の高周波焼入コイルは以下の効果を有す
る。

まず電磁遮蔽板にスリツトを形設した事によ
り、被処理物からの輻射熱による上記遮蔽板の膨
張をスリツトが吸収でき、該遮蔽板の塑性変形を
防止できる。

また電磁遮蔽板の両面をセラミツク板で挾んで
サンドイツチ構造とすると、被処理物からの輻射
熱がセラミツク板を介して伝わつてくるため、従
来と比べ電磁遮蔽板の温度上昇を大幅に抑える事
ができ、該遮蔽板の熱膨張量も小さく出来る。

電気銅製のコイル本体の側面を絶縁性を有する
セラミツク板でカバーした場合、被処理物と下コ
イル本体を間接的に接触させる事ができ、常に一
定のクリアランスを保つ事ができる。これにより
従来から問題になつている焼入コイルと被処理物
の相対的位置変動に起因する焼入部位の位置ズレ
現象が階無となる。

またその際の２次的効果として、セラミツク板
等により、電気銅の輻射熱による熱変化も減少
し、コイル本体の使用寿命も伸びる。

従つて、本考案によれば、焼入コイルの点検、
捕修作業を著しく軽減させ、又、焼入不良品の発
生を抑えて歩留りを改善し、高周波焼入コストを
低減する手段を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは其々本考案の高周波焼入コイ
ルの一実施例の要部正面図及び要部側面図、第２
図は一実施例に係るパーマロイ板の平面図、第３
図は一実施例の焼入コイルを装着した高周波焼入
装置の概略図、第４図は焼入装置の動作線図、第
５図は一実施例の部分断面図、第６図ａ，ｂ及び
ｃは其々従来の高周波焼入コイルの要部正面図、
そのＢ−Ｂ線断面図、及びそのＣ−Ｃ線断面図，
第７図は従来の高周波焼入コイルの要部斜視図で
ある。 図中、１……高周波焼入コイル、１ａ……下コ
イル、１ｂ……上コイル、４……電磁遮蔽板（パ
ーマロイ板）、７……クランクシヤフト（被処理
物）、８，８ａ，８ｂ……セラミツク板、９……
スリツト、１０……下コイル本体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コイル本体の軸方向側面に、スリツトを形設し
   た電磁遮蔽板を付設したことを特徴とする高周波
   焼入コイル。