JPH05271749A - 長尺ワークの表面焼入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼入長さの異なる長尺ワークＷを単一の焼入
装置で表面焼入し、装置数を少なくする。 【構成】 誘導コイル３０を第１リード４０および第２
リード５０により支持する。誘導コイル３０は、一端部
に接触子３４を有する。第１リード４０は、誘導コイル
３０を長手方向に移動自在に支持し、上端に接触子４４
を有する。誘導コイル３０と第１リード４０との間は電
気的に絶縁されている。第２リード５０は、第１リード
４０に隣接しており、誘導コイル３０を直接保持する。
長尺ワークＷの接触子３４，４４に挟まれた下面に誘導
コイル３０が対向し、その下面が直接通電と誘導電流に
より加熱される。接触子３４，４４間の距離を長尺ワー
クＷの焼入長さに応じて変更できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波誘導加熱と直接
通電加熱を併用した長尺ワークの表面焼入装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】断面が四角形の長尺レールのような長尺
ワークの側面を焼入する方法として、誘導加熱と直接通
電加熱を併用した高周波焼入がある。この高周波焼入に
使用される従来の焼入装置を図４に示す。

【０００３】従来の焼入装置は、ベース９１上に水平に
支持された角筒状の誘導コイル９０を有する。誘導コイ
ル９０は、冷却ジャケットを兼ね、上面に多数の焼入液
噴出孔９２を有する。誘導コイル９０の一端部には、上
方へ突出した第１の接触子９３が設けられており、また
他端部にはリード９４が接続されている。誘導コイル９
０の他端側には、第２の接触子９５が配置されており、
この接触子９５にも下方からリード９６が接続されてい
る。

【０００４】焼入すべき長尺ワークＷは、接触子９３，
９５に跨がって接触子９３，９５上に載置され、接触子
９３，９５の上からからワーク押さえにより圧下され
て、両端部下面が接触子９３，９５に圧接される。リー
ド９４、９６に接続された高周波電源を作動させると、
誘導コイル９０を経由して長尺ワークＷの下面表層部に
高周波電流が流れ、その表層部が直接通電加熱される。
また、誘導コイル９０を流れる高周波電流により、長尺
ワークＷの下面表層部に誘導電流が生じ、この誘導電流
によっても長尺ワークＷの下面表層部が加熱される。

【０００５】長尺ワークＷの下面表層部が所定の焼入温
度に加熱されると、誘導コイル９０内に焼入液を導入す
る。これにより、誘導コイル９０の焼入液噴出孔９２か
ら上方へ焼入液が噴出され、長尺ワークＷの下面表層部
が急冷されて所定の焼入組織となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような長尺ワーク
Ｗの表面焼入装置では、長尺ワークＷの焼入すべき面が
直接通電と誘導電流により２重に加熱されるので、加熱
効率が高い。しかし、一方の接触子６３から他方の接触
子９５までの距離が、焼入すべき長尺ワークＷの長さに
応じて一義的に決められているため、長尺ワークＷの焼
入長さが変わると焼入が不可能となる。そのため、長尺
ワークＷの焼入長さに応じた寸法の装置が必要となり、
長尺ワークＷの焼入長さが多岐にわたる場合は、多数の
焼入装置が必要となり、装置コストが嵩むという問題が
あった。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、長尺ワークを直接通電と誘導電流により２重に
効率よく加熱できて、なおかつ長尺ワークの焼入長さ変
更に対応できる長尺ワークの表面焼入装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる長尺ワー
クの表面焼入装置は、焼入すべき長尺ワークが並置さ
れ、該長尺ワークの表面に接触する接触子を一端部に有
すると共に、内部に焼入液が導入され、その焼入液を噴
出する多数の噴出孔がワーク対向面に設けられた冷却ジ
ャケットを兼ねる誘導コイルと、該誘導コイルに対して
電気的に絶縁された状態で誘導コイルを長手方向へ移動
自在に保持し、先端部に前記長尺ワークの表面に接触す
る接触子を有する第１リードと、該第１リードに並設さ
れ、前記誘導コイルを直接保持固定して誘導コイルに電
気的に接続されると共にそのコイル固定位置を変更でき
る第２リードと、前記接触子に長尺ワークを圧接させる
べく長尺ワークを押圧するワーク押さえ手段とを具備し
ている。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を実施した表面焼入装置の一例を示
す側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面矢視図、図３は図
１のＢ−Ｂ線断面矢視図である。

【００１０】本焼入装置は、図１に示すように、下部ベ
ース１０と上部ベース２０との間に水平に支持された誘
導コイル３０と、誘導コイル３０の支持体を兼ねる第１
リード４０および第２リード５０とを具備している。長
尺ワークＷは、例えば断面が四角形の長尺レールであっ
て、誘導コイル３０上に水平に支持されて下面を焼入さ
れる。

【００１１】誘導コイル３０は、銅等の良導電性金属か
らなる角筒体であって、その両端が閉塞され、内部が長
手方向に並んだ仕切板３１によって複数室に分割されて
いる。誘導コイル３０の下面には、各室に焼入液を導入
する焼入液導入口がそれぞれ設けられており、それぞれ
にホース口３２が取り付けられている。誘導コイル３０
の上面には、各室に導入された焼入液を噴出する噴出孔
３３が、全面にわたって多数設けられている。そして、
誘導コイル３０の一端面には、長尺ワークＷの下面に接
触する接触子３４が、誘導コイル３０の上面からやや突
出して設けられている。

【００１２】第１リード４０は、銅等の良導電性金属か
らなる柱体であり、下部ベース１０上に立設されてい
る。第１リード４０の上部には、図２に示すように、誘
導コイル３０が挿通する角孔４１が設けられている。角
孔４１には、ガラスラミネート等からなる角枠状の絶縁
体４２が嵌合されている。絶縁体４２は、誘導コイル３
０を長手方向に移動自在に保持し、また下部の切欠部４
２ａによりホース口３２を自由に通過させるようになっ
ている。そして、第１リード４０の上面には、長尺ワー
クＷの下面に接触する接触子４４が、誘導コイル３０の
接触子３４と同レベルに取り付けられている。第１リー
ド４０の下端部には高周波電源６０の一方の端子が接続
されている。

【００１３】第２リード５０は、第１リード４０と同様
に銅等の良導電性金属からなる柱体であり、下部ベース
１０上に立設されている。この第２リード５０は、第１
リード４０の誘導コイル一端側（接触子３４の側）にあ
って、第１リード４０に隣接している。第２リード５０
の上部は、図３に示すように、一対の挟持部５１，５２
により誘導コイル３０の両側部を下方から支持し、挟持
部５１，５２間をホース口３２が自由に通過する構造に
なっている。一方の挟持部５１は、第２リード５０から
取り外し可能な構造とされ、ボルト５３によって他方の
挟持部５２に結合されている。そして、この挟持部５１
のボルト止めにより、誘導コイル３０が第２リード５０
の挟持部５１，５２間に固定され、且つ第２リード５０
に電気的に接続される。第２リード５０の下端部には高
周波電源６０の他方の端子が接続されている。

【００１４】上部ベース２０には、一対のシリンダ７
０，８０が下向きに取り付けられている。一方のシリン
ダ７０は、第１リード４０の上方に固定的に設けられて
おり、そのヘッド７１により長尺ワークＷを下方へ押圧
して、長尺ワークＷの下面を第１リード４０の接触子４
４に圧接させる。他方のシリンダ８０は、誘導コイル３
０の長手方向に移動自在であり、誘導コイル３０の接触
子３４上に移動してヘッド８１により長尺ワークＷを下
方へ押圧する。

【００１５】次に、本焼入装置を使用した焼入操作を説
明する。

【００１６】長尺ワークＷの側面をほぼ全長にわたって
焼入する場合、第２リード５０のボルト５３を緩め、誘
導コイル３０の接触子３４から第１リード４０の接触子
４４までの距離が長尺ワークＷの焼入長さとほぼ同じに
なるように、誘導コイル３０を長手方向に移動させる。
誘導コイル３０の位置調整が終わると、第２リード５０
のボルト５３を締め、第２リード５０に誘導コイル３０
を固定する。また、誘導コイル３０の第１リード４０よ
り接触子３４の側に位置するホース口３２にホース３５
を繋ぎ、接触子３４上には可動側のシリンダ８０を位置
させる。

【００１７】以上のようにして焼入装置のセッティング
が終わると、長尺ワークＷの焼入すべき側面を下に向
け、その下面の一端部を誘導コイル３０の接触子３４に
より支持し、また他端部を第１リード４０の接触子４４
により支持する。次いで、シリンダ７０，８０のヘッド
７１，８１を降下させて長尺ワークＷの両端部を下方へ
押圧する。これにより、長尺ワークＷの両端部下面が接
触子３４，４４に圧接される。また、誘導コイル３０の
第２リード５０より接触子３４側の上面が長尺ワークＷ
の下面のほぼ全長にわたって対向される。

【００１８】長尺ワークＷのセットが終わると、高周波
電源６０を作動させる。これにより、高周波電流が第１
リード４０−接触子４４−長尺ワークＷの接触子３４，
４４間−接触子３４−誘導コイル３０の第２リード５０
より接触子３４の側の部分−第２リード５０からなる系
路を流れる。その結果、長尺ワークＷの接触子３４，４
４に挟まれた下面表層部に高周波電流が流れ、その表層
部が直接通電加熱される。また、誘導コイル３０の第２
リード５０より接触子３４の側の部分に流れる高周波電
流により、長尺ワークＷの接触子３４，４４に挟まれた
下面表層部に高周波誘導電流が生じ、この表層部が誘導
加熱によっても加熱される。

【００１９】長尺ワークＷの接触子３４，４４間の下面
表層部が所定の焼入温度に加熱されると、通電を停止す
る一方、ホース３５を通じてホース口３２から誘導コイ
ル３０内に焼入液を導入する。ホース３５は誘導コイル
３０の第１リード４０より接触子３４の側に位置するホ
ース口３２にのみ繋がれているので、長尺ワークＷの下
面冷却に必要最小限の導入液が、誘導コイル３０の噴出
孔３３から上方へ噴出される。かくして、長尺ワークＷ
の加熱された下面表層部が急冷されて所定の焼入組織と
なる。

【００２０】長尺ワークＷの長手方向一部を焼入する場
合は、その焼入長さに応じて接触子３４，４４間の距離
を調整する。異なる焼入長さの長尺ワークＷを焼入する
場合も、その焼入長さに応じて接触子３４，４４間の距
離を調整する。いずれの場合も、長尺ワークＷの焼入す
べき表面のほぼ全長にわたって誘導コイル３０が対向さ
れ、且つその部分に高周波電流が流れる。従って、長尺
ワークＷの焼入すべき表面は、直接通電加熱と高周波誘
導加熱により効率よく焼入温度に加熱される。

【００２１】なお、上記実施例は、誘導コイル３０を第
１リード４０および第２リード５０でのみ支持する構成
としているが、誘導コイル３０の長手方向の移動を阻害
しない別の支持体によって、誘導コイル３０を補助的に
支持することもできる。また、誘導コイル３０を別の支
持体で主に支持し、第１リード４０および第２リード５
０を補助的な支持体として使用するようなことも可能で
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上、本発明にかかる長尺ワークの表面
焼入装置による場合には、長尺ワークの表面に第１リー
ドの接触子が圧接され、第１リードの接触位置の近くで
誘導コイルが第２リードに結合され、第１リードの接触
位置から離れた位置で、誘導コイルの接触子が長尺ワー
クの表面に圧接される。そのため、接触子間のワーク表
面にほぼ全長にわたって誘導コイルが対向し、且つその
対向部に高周波電流が流れる。従って、接触子間のワー
ク表層部に通電される電流と誘導コイルにより励起され
る誘導電流により、そのワーク表層部が２重に加熱され
る。しかも、第１リードは誘導コイルを長手方向へ移動
自在に保持し、第２リードはコイル固定位置を調節でき
る構成となっているので、誘導コイルは長手方向に自在
に移動でき、接触子間の距離調節を可能にする。そのた
め、長尺ワークの焼入長さが変わっても装置を交換する
必要がなく、焼入長さの異なる長尺ワークを単一の装置
で焼入できる。従って、装置数が減り、装置コストが大
幅に節減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した表面焼入装置の一例を示す側
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面矢視図である。

【図４】従来の表面焼入装置の側面図である。

【符号の説明】

３０ 誘導コイル ３３ 噴出孔 ３４ 接触子 ４０ 第１リード ４４ 接触子 ５０ 第２リード ６０ 高周波電源 ７０，８０ シリンダ Ｗ 長尺ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼入すべき長尺ワークが並置され、該長
   尺ワークの表面に接触する接触子を一端部に有すると共
   に、内部に焼入液が導入され、その焼入液を噴出する多
   数の噴出孔がワーク対向面に設けられた冷却ジャケット
   を兼ねる誘導コイルと、該誘導コイルに対して電気的に
   絶縁された状態で誘導コイルを長手方向へ移動自在に保
   持し、先端部に前記長尺ワークの表面に接触する接触子
   を有する第１リードと、該第１リードに並設され、前記
   誘導コイルを直接保持固定して誘導コイルに電気的に接
   続されると共にそのコイル固定位置を変更できる第２リ
   ードと、前記接触子に長尺ワークを圧接させるべく長尺
   ワークを押圧するワーク押さえ手段とを具備することを
   特徴とする長尺ワークの表面焼入装置。
2. 【請求項２】 前記誘導コイルの内部を長手方向に複数
   に仕切り、それぞれに焼入液導入口を設けたことを特徴
   とする請求項１に記載の長尺ワークの表面焼入装置。