JPH0623194U - 直接通電用焼入コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークＷの表面焼入に使用する直接通電用焼
入コイルにおいて、ワークＷの焼入すべき表面に対向さ
れる誘導コイル１０の過熱を防ぎ、長時間の通電を可能
にする。誘導コイル１０の幅が不必要に広がるのを避け
る。 【構成】 誘導コイル１０の本体１１の内部を仕切り板
１２によりワーク側の空間Ａと反ワーク側の空間Ｂに仕
切る。ワーク側の空間Ａに冷却液を流通させる。ワーク
側の空間Ａを貫通して冷却液噴出管１３を設け、反ワー
ク側の空間Ｂに導入される焼入液を本体１１のワーク側
に噴出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワークの表面焼入に使用される直接通電用焼入コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えばラックギアのようなワークの表面を焼入する方法として、直接通電用焼 入コイルを使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直接 通電用焼入コイルを図３に示す。

【０００３】 従来の直接通電用焼入コイルは、ベース上に水平に支持された角筒状の誘導コ イル１を備えている。誘導コイル１は、焼入ジャケットを兼ねており、上面に多 数の焼入液噴出孔２を有する。誘導コイル１の内部には均圧板３が配設されてい る。均圧板３は、多数の焼入液通過孔４を有する。誘導コイル１の一端部上面に は第１の接触子５が取り付けられており、他端部下面にはリード６が取り付けら れている。誘導コイル１の他端側には、第２の接触子７が配置されており、その 下面にもリード８が取り付けられている。

【０００４】 焼入すべき例えば長尺状のワークＷは、接触子５，７に跨がって接触子５，７ 上に載置され、接触子５，７の上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５，７に圧接される。リード６，８に接続された高周波電源を作動さ せると、誘導コイル１を経由してワークＷの下面表層部に高周波電流が流れ、そ の表層部が通電加熱される。また、誘導コイル１を流れる高周波電流により、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ワークＷの下面 表層部が加熱される。

【０００５】 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１内に焼 入液を導入する。これにより、誘導コイル１の焼入液噴出孔２から上方へ焼入液 が噴出され、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】

【考案が解決しようとする課題】

このような直接通電用焼入コイルは、これまでは通電時間が３〜１０秒程度の 短時間加熱にのみ使用されていた。というのは、誘導コイル１が焼入ジャケット を兼ね、上面に多数の焼入液噴出孔２を有するため、通電中に誘導コイル１に冷 却液を流通させることができず、長時間の通電では誘導コイル１が過熱するから である。しかし、最近の多品種化の傾向に伴い、通電時間が６０秒を越えるよう な大型のワークＷに対しても、直接通電用焼入コイルによる表面焼入を行う必要 が生じ、誘導コイル１を冷却する必要が生じた。

【０００７】 直接通電用焼入コイルの通電中に誘導コイル１を冷却する方法としては、図４ に示す冷却コイル９，９の外付けがあり、特に、その冷却コイル９，９は、図４ （Ａ）に示すように、誘導コイル１のワークＷに近い側面に取り付ける必要があ る。なぜなら、誘導コイル１に流れる高周波電流が誘導コイル１のワーク側の表 面に集中するため、図４（Ｂ）に示すように、ワークＷから離れた側面に取り付 けても冷却効果が薄いからである。

【０００８】 しかしながら、誘導コイル１のワークＷに近い側面に冷却コイル９，９を取り 付けると、冷却コイル９，９にも高周波電流が流れる関係から、冷却コイル９， ９の幅を含めた横幅がコイル幅となり、コイル幅が増大する。従って、ワークＷ の加熱される部分が増えるので、仕様通りの加熱ができない。また、冷却コイル ９，９を含めた幅を誘導コイル１の有効幅とすると，加熱されたワークＷの冷却 効果が悪くなる。

【０００９】 本考案はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、発熱が集中する誘導コイ ルのワーク側の部分を重点的に冷却できて、なおかつ、誘導コイル幅を増大させ ない直接通電用焼入コイルを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 本考案にかかる直接通電用焼入コイルは、焼入すべきワークの表面を直接通電 加熱すると共に、その表面に沿って配置された誘導コイルにより表面を高周波誘 導加熱する直接通電用焼入コイルにおいて、前記誘導コイルが、筒状の本体と、 該本体の内部をワーク側と反ワーク側とに仕切る仕切り板と、本体内のワーク側 の空間に冷却液を流通させるべく本体に設けた冷却液導入孔および冷却液排出孔 と、本体内の反ワーク側の空間に焼入液を導入するべく本体に設けた焼入液導入 孔と、本体内の反ワーク側の空間に導入された焼入液を本体のワーク側に噴出す るべく、本体のワーク側の空間を貫通して設けた多数の焼入液噴出管とを有する ことを特徴としている。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１は本考案の一実施例を 示す直接通電用焼入コイルの縦断側面図、図２は誘導コイルの縦断正面図である 。

【００１２】 本直接通電用焼入コイルは、例えばラックギアのようなワークＷの焼入に使用 され、図３に示した従来の直接通電用焼入コイルとは、誘導コイルが異なってい る。

【００１３】 本直接通電用焼入コイルに装備された誘導コイル１０は、断面がほぼ正方形の 角筒状の銅管からなる本体１１を有する。該本体１１は、一側面を上方に向けて 、図示されないベース上に水平に固定されている。本体１１の両端は閉塞され、 上面には多数の管差し込み孔１１ａが所定のピッチで開設されている。また、一 端部上面には、第１の接触子２０が突設されている。

【００１４】 本体１１内の中段には、銅板からなる仕切り板１２が水平に配設されている。 仕切り板１２は、本体１１内を上部空間、即ちワーク側の空間Ａと、下部空間、 即ち反ワーク側の空間Ｂとに２分している。仕切り板１２には、前記管差し込み 孔１１ａに対応して多数の管差し込み孔１２ａが開設されている。そして、相対 応する管差し込み孔１１ａ，１２ａの間に、鉛直な冷却液噴出管１３がワーク側 の空間Ａを横切って架設されている。各冷却液噴出管１３は銅管であり、上端部 および下端部が本体１１および仕切り板１２にそれぞれろう付けされている。

【００１５】 本体１１の一端部側面には、ワーク側の空間Ａに冷却液を導入する冷却液導入 孔１１ｂが開設されており、他端部側面には、ワーク側の空間Ａに導入された冷 却液を排出する冷却液排出孔１１ｃが開設されている。また、本体１１の下面に は、反ワーク側の空間Ｂに焼入液を導入する焼入液導入孔１１ｄが開設されてお り、他端部下面にはリード３０が接続されている。

【００１６】 本体１１の他端側には、若干の間隔をあけて第２の接触子４０が配設されてい る。第２の接触子４０は、第１の接触子２０と同レベルとされ、上端部に銅管か らなる冷却コイル４１が外付けされている。第２の接触子４０の下面にも、第１ の接触子２０と同様にリード５０が接続されている。リード３０，５０は高周波 電源に接続されている。

【００１７】 次に、本直接通電用焼入コイルを使用した焼入操作を説明する。

【００１８】 ワークＷがラックギアの場合、先ず、その歯部を下にして接触子２０，４０に よりワークＷの両端部を支持する。次いで、ワークＷの両端部を下方に押さえて 、両端部下面を接触子２０，４０に押し付ける。これにより、ワークＷが歯部を 誘導コイル１０の上面に対向させて固定される。

【００１９】 ワークＷのセットが終わると、本体１１内のワーク側の空間Ａと冷却コイル４ １に冷却液を流通させながら、高周波電源を作動させる。高周波電源の作動によ り、高周波電流がワークＷの歯部および誘導コイル１０に流れる。そして、ワー クＷの歯部を流れる高周波電流により、ワークＷの歯部が直接通電加熱されると 共に、誘導コイル１０を流れる高周波電流により誘導加熱される。

【００２０】 このとき、誘導コイル１０を流れる高周波電流は、ワーク側の部分に集中し、 これによりワークＷの歯部を効率良く誘導加熱するが、その一方ではワーク側の 部分を主に発熱させる。しかし、誘導コイル１０の通電中も本体１１内のワーク 側の空間Ａに冷却液が流通されるので、誘導コイル１０が過熱する危険はなく、 ６０秒を超えるような長時間通電も可能になる。従って、長時間通電が必要な大 型のワークＷも処理可能となる。

【００２１】 また、冷却液が誘導コイル１０の本体１１内を流通するので、コイル幅が不必 要に増大しない。また，焼入液の噴射幅も誘導コイルの幅、つまり、加熱幅にと れる。

【００２２】 ワークＷの歯部が所定の焼入温度に加熱されると、通電を停止して、本体１１ 内の反ワーク側の空間Ｂに焼入液を導入する。反ワーク側の空間Ｂに導入さた焼 入液は、多数の冷却液噴出管１３を通して本体１１の上方に噴出され、ワークＷ の歯部に吹き付けられる。かくして、冷却液の流通に影響されずに、任意のタイ ミングでワークＷの歯部を急冷できる。

【００２３】

【考案の効果】

以上に説明した通り、本考案にかかる直接通電用焼入コイルは、誘導コイルの 内部をワーク側と反ワーク側とに仕切り、本体内のワーク側の空間に冷却液を流 通させるので、発熱が集中する誘導コイルのワーク側の部分を、通電の全期間を 通じて効果的に冷却でき、しかも、誘導コイル幅を増大させない。また、焼入液 については、これを本体内の反ワーク側の空間に導入し、本体のワーク側の空間 を貫通して設けた多数の焼入液噴出管を通して本体のワーク側に噴出するので、 冷却液の流通に影響されずに、ワークの焼入すべき表面に焼入液を正確なタイミ ングで吹き付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す直接通電用焼入コイル
の縦断側面図である。

【図２】誘導コイルの縦断正面図である。

【図３】従来の直接通電用焼入コイルの側面図である。

【図４】直接通電用焼入コイルの誘導コイルの冷却構造
として一般に考えられるものを示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１０ 誘導コイル １１ 本体 １２ 仕切り板 １３ 冷却液噴出管 １１ｂ 冷却液導入孔 １１ｃ 冷却液排出孔 １１ｄ 焼入導入孔 ２０，４０ 接触子 Ｗ ワーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼入すべきワークの表面を直接通電加熱
   すると共に、前記表面に沿って配置された誘導コイルに
   より前記表面を高周波誘導加熱する直接通電用焼入コイ
   ルにおいて、前記誘導コイルが、筒状の本体と、該本体
   の内部をワーク側と反ワーク側とに仕切る仕切り板と、
   本体内のワーク側の空間に冷却液を流通させるべく本体
   に設けた冷却液導入孔および冷却液排出孔と、本体内の
   反ワーク側の空間に焼入液を導入するべく本体に設けた
   焼入液導入孔と、本体内の反ワーク側の空間に導入され
   た焼入液を本体のワーク側に噴出するべく、本体のワー
   ク側の空間を貫通して設けた多数の焼入液噴出管とを有
   することを特徴とする直接通電用焼入コイル。