JPH11162626A - 軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル - Google Patents
軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイルInfo
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- JPH11162626A JPH11162626A JP9340880A JP34088097A JPH11162626A JP H11162626 A JPH11162626 A JP H11162626A JP 9340880 A JP9340880 A JP 9340880A JP 34088097 A JP34088097 A JP 34088097A JP H11162626 A JPH11162626 A JP H11162626A
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- Japan
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- shaft
- induction heating
- gear
- heating coil
- conductors
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸部と歯車輪とを同時に誘導加熱できる軸付
歯車の一体焼入用誘導加熱コイル。 【解決手段】 歯車輪１の外径との間に所定隙間を形成
させて階段状に接続され円周方向に電流が流れる円弧状
導体１８、１９、２０と、該円弧状導体１８、１９、２
０の両端に接続され軸部との間に所定隙間を形成させて
軸形状に沿って軸方向に配設された軸方向に電流が流れ
る２本の軸方向導体１３、１４、１５及び１３´、１４
´、１５´と、該軸方向導体の各々の他端に接続された
誘導加熱電力の入力ターミナル１１、１１´とによりコ
イル回路が形成される誘導加熱コイルを備える。
歯車の一体焼入用誘導加熱コイル。 【解決手段】 歯車輪１の外径との間に所定隙間を形成
させて階段状に接続され円周方向に電流が流れる円弧状
導体１８、１９、２０と、該円弧状導体１８、１９、２
０の両端に接続され軸部との間に所定隙間を形成させて
軸形状に沿って軸方向に配設された軸方向に電流が流れ
る２本の軸方向導体１３、１４、１５及び１３´、１４
´、１５´と、該軸方向導体の各々の他端に接続された
誘導加熱電力の入力ターミナル１１、１１´とによりコ
イル回路が形成される誘導加熱コイルを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸付歯車の誘導加
熱焼入れにおいて、歯車部と軸部を同時に誘導加熱する
軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイルに関するものであ
る。
熱焼入れにおいて、歯車部と軸部を同時に誘導加熱する
軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図２に示すような歯車輪１に軸
２及び３の段付き軸が設けられた軸付歯車Ｗの焼入れに
おいては、軸部は表面のみに焼入層が形成される浅い誘
導加熱範囲で良いが、歯車部は歯底まで焼入層が形成さ
れるように深い誘導加熱範囲が要求される。このため
に、従来は軸部と歯車輪とはそれぞれ個別に誘導加熱焼
入れされていた。即ち、軸付歯車Ｗを回転させながら図
５に示すような軸部加熱コイル２１を用いて軸部２及び
３の表面を焼入れした後、図６に示すような歯部加熱コ
イル３０を用いて歯車輪１を焼入れする２段階の焼入れ
が行われていた。
２及び３の段付き軸が設けられた軸付歯車Ｗの焼入れに
おいては、軸部は表面のみに焼入層が形成される浅い誘
導加熱範囲で良いが、歯車部は歯底まで焼入層が形成さ
れるように深い誘導加熱範囲が要求される。このため
に、従来は軸部と歯車輪とはそれぞれ個別に誘導加熱焼
入れされていた。即ち、軸付歯車Ｗを回転させながら図
５に示すような軸部加熱コイル２１を用いて軸部２及び
３の表面を焼入れした後、図６に示すような歯部加熱コ
イル３０を用いて歯車輪１を焼入れする２段階の焼入れ
が行われていた。
【０００３】即ち、軸部加熱コイル２１は、軸に沿って
軸方向に平行に配設されリード部２４を介して入力ター
ミナル２５が接続された２本の軸方向導体２２に大径段
軸部外周円周に沿った円弧状導体２３が接続されてい
る。この軸部加熱コイル２１を軸部に配設して、軸付歯
車Ｗを回転させながら加熱コイル２１に通電すると、軸
方向導体２２には図の矢印に示す軸方向に直交するＸ方
向の磁界が発生し、円弧状導体２３には図の矢印Ｙに示
す軸方向に平行な磁界が発生する。これにより段付き軸
の表面を誘導加熱し急冷して軸部を焼入する。
軸方向に平行に配設されリード部２４を介して入力ター
ミナル２５が接続された２本の軸方向導体２２に大径段
軸部外周円周に沿った円弧状導体２３が接続されてい
る。この軸部加熱コイル２１を軸部に配設して、軸付歯
車Ｗを回転させながら加熱コイル２１に通電すると、軸
方向導体２２には図の矢印に示す軸方向に直交するＸ方
向の磁界が発生し、円弧状導体２３には図の矢印Ｙに示
す軸方向に平行な磁界が発生する。これにより段付き軸
の表面を誘導加熱し急冷して軸部を焼入する。
【０００４】次に、軸部２、３を焼入れした軸付歯車Ｗ
を回転させながら図６に示すように歯車輪１の外周に沿
った環状導体３１を有する歯部加熱コイル３０を用いて
ターミナル３１から通電すると、図に示すＹ方向の磁界
が発生するので歯車輪は歯底まで誘導加熱され、急冷す
ることにより歯底まで焼入れされる。このように焼入れ
加熱を２回に分けるのは、図５の軸方向導体２２のよう
な軸方向の導体により発生するＸ方向の磁界では歯車輪
１の歯底の深さまで誘導加熱することが困難だからであ
る。このように前記従来の誘導加熱方法によっても、図
３に示すように歯車輪は歯底まで焼入層が形成され、軸
部２、３の表面にも焼入層が形成される。
を回転させながら図６に示すように歯車輪１の外周に沿
った環状導体３１を有する歯部加熱コイル３０を用いて
ターミナル３１から通電すると、図に示すＹ方向の磁界
が発生するので歯車輪は歯底まで誘導加熱され、急冷す
ることにより歯底まで焼入れされる。このように焼入れ
加熱を２回に分けるのは、図５の軸方向導体２２のよう
な軸方向の導体により発生するＸ方向の磁界では歯車輪
１の歯底の深さまで誘導加熱することが困難だからであ
る。このように前記従来の誘導加熱方法によっても、図
３に示すように歯車輪は歯底まで焼入層が形成され、軸
部２、３の表面にも焼入層が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の誘導加熱方法では、図２に示すように軸部２の歯車
輪に対する付け根２ａの部分が加熱され難く、この部に
焼入層が形成されないという問題点がある。また、軸部
と歯車輪とを２回に分けて誘導加熱焼入れを行うので手
間がかかりコストが上昇する。
来の誘導加熱方法では、図２に示すように軸部２の歯車
輪に対する付け根２ａの部分が加熱され難く、この部に
焼入層が形成されないという問題点がある。また、軸部
と歯車輪とを２回に分けて誘導加熱焼入れを行うので手
間がかかりコストが上昇する。
【０００６】そこで本発明は、上記問題点を解消し上記
欠陥がなく軸付歯車の軸部と歯車輪とを同時に１度で誘
導加熱焼入れできる軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイ
ルを提供することを目的とする。
欠陥がなく軸付歯車の軸部と歯車輪とを同時に１度で誘
導加熱焼入れできる軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイ
ルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイルは、
歯車輪に軸が設けられた軸付歯車の誘導加熱コイルにお
いて、該歯車輪外径との間に所定隙間を形成させて外周
に配設され円周方向に電流が流れる円弧状導体と、該円
弧状導体の両端に各々の一端が接続され前記軸との間に
所定隙間を形成させて該軸形状に沿って軸方向に延長し
て配設された軸方向に電流が流れる２本の軸方向導体
と、該軸方向導体の各々の他端に接続された誘導加熱電
力の入力ターミナルとによりコイル回路が形成される誘
導加熱コイルを備えたことを特徴とするものである。
に、本発明の軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイルは、
歯車輪に軸が設けられた軸付歯車の誘導加熱コイルにお
いて、該歯車輪外径との間に所定隙間を形成させて外周
に配設され円周方向に電流が流れる円弧状導体と、該円
弧状導体の両端に各々の一端が接続され前記軸との間に
所定隙間を形成させて該軸形状に沿って軸方向に延長し
て配設された軸方向に電流が流れる２本の軸方向導体
と、該軸方向導体の各々の他端に接続された誘導加熱電
力の入力ターミナルとによりコイル回路が形成される誘
導加熱コイルを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】即ち、歯車輪外径の外周に配設された円弧
状導体に円周方向に電流が流れることにより、図１のＹ
方向の磁束が発生するので歯車輪は歯底まで誘導加熱さ
れる。また、軸方向に延長して配設された２本の軸方向
導体に電流が流れることにより、図１のＸ方向の磁束が
発生するので軸表面が誘導加熱される。軸方向導体は軸
の形状に沿って所定の隙間が得られるような形状にされ
ているので、歯車輪と軸の付根まで加熱される。したが
って、被焼入歯車を回転させながら本発明の加熱コイル
で加熱した後急冷焼入れすると、図３の従来方法のよう
な軸付け根の未焼入れ部が無くなり図４に示すように軸
の付け根まで焼入層が形成される。
状導体に円周方向に電流が流れることにより、図１のＹ
方向の磁束が発生するので歯車輪は歯底まで誘導加熱さ
れる。また、軸方向に延長して配設された２本の軸方向
導体に電流が流れることにより、図１のＸ方向の磁束が
発生するので軸表面が誘導加熱される。軸方向導体は軸
の形状に沿って所定の隙間が得られるような形状にされ
ているので、歯車輪と軸の付根まで加熱される。したが
って、被焼入歯車を回転させながら本発明の加熱コイル
で加熱した後急冷焼入れすると、図３の従来方法のよう
な軸付け根の未焼入れ部が無くなり図４に示すように軸
の付け根まで焼入層が形成される。
【０００９】また、前記円弧状導体は、２個以上の短弧
状の導体が階段状に接続されて前記歯車輪の外径円周に
沿って幅方向の全幅を覆うように配設され、その最上段
と最下段の導体の端部に前記軸方向導体の一端が接続さ
れてコイル回路が形成されることが望ましい。
状の導体が階段状に接続されて前記歯車輪の外径円周に
沿って幅方向の全幅を覆うように配設され、その最上段
と最下段の導体の端部に前記軸方向導体の一端が接続さ
れてコイル回路が形成されることが望ましい。
【００１０】即ち、このように２個以上の短弧状の導体
を階段状に配設して歯車輪の外径の幅方向の全幅を覆う
ようにすることにより、歯部の幅一杯を均一に加熱でき
る。また、円弧状導体は図５に示すように従来多く使用
されている螺旋の一部を形成する形状にして幅を覆うこ
とも可能であるが、本発明のように階段状の円弧状導体
にすることにより、歯車の幅方向に効果するＹ方向の磁
束が従来の螺旋状のコイルよりも均一に安定する。
を階段状に配設して歯車輪の外径の幅方向の全幅を覆う
ようにすることにより、歯部の幅一杯を均一に加熱でき
る。また、円弧状導体は図５に示すように従来多く使用
されている螺旋の一部を形成する形状にして幅を覆うこ
とも可能であるが、本発明のように階段状の円弧状導体
にすることにより、歯車の幅方向に効果するＹ方向の磁
束が従来の螺旋状のコイルよりも均一に安定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の一実施形態
について具体的に説明する。図１は本発明の軸付歯車の
一体焼入用誘導加熱コイルの構成を説明する斜視図、図
２は本発明実施例に使用した軸付歯車の形状を示す斜視
図、図３及び図４は軸付歯車の焼入層を示す断面図であ
る。
について具体的に説明する。図１は本発明の軸付歯車の
一体焼入用誘導加熱コイルの構成を説明する斜視図、図
２は本発明実施例に使用した軸付歯車の形状を示す斜視
図、図３及び図４は軸付歯車の焼入層を示す断面図であ
る。
【００１２】図１を用いて本発明の誘導加熱コイルの構
成について説明する。誘導加熱電力が入力される２個の
ターミナル１１、１１´に一端が接続されたリード部１
２、１２´は軸部３の上端でその円周外周に沿って軸部
３と所定の隙間を形成してそれぞれ軸外周円周に沿って
伸びている。リード部１２、１２´を合わせた長さは円
周の１／２以下にされている。リード部１２、１２´の
他端には、それぞれ段付き軸２、３の外周の形状に沿っ
て軸方向に延長された軸方向導体１３−１４−１５、及
び１３´−１４´−１５´が軸部外周と所定隙間が形成
されるように設けられる。即ち、軸方向導体１３、１３
´は小径段軸部３に沿い、軸方向導体１４、１４´は勾
配部３ａに沿い、軸方向導体１５、１５´は大径段軸部
２の外周に沿うような形状にされている。軸方向導体１
５、１５´の端部には放射方向に延長された放射部１６
の一端が接続される。
成について説明する。誘導加熱電力が入力される２個の
ターミナル１１、１１´に一端が接続されたリード部１
２、１２´は軸部３の上端でその円周外周に沿って軸部
３と所定の隙間を形成してそれぞれ軸外周円周に沿って
伸びている。リード部１２、１２´を合わせた長さは円
周の１／２以下にされている。リード部１２、１２´の
他端には、それぞれ段付き軸２、３の外周の形状に沿っ
て軸方向に延長された軸方向導体１３−１４−１５、及
び１３´−１４´−１５´が軸部外周と所定隙間が形成
されるように設けられる。即ち、軸方向導体１３、１３
´は小径段軸部３に沿い、軸方向導体１４、１４´は勾
配部３ａに沿い、軸方向導体１５、１５´は大径段軸部
２の外周に沿うような形状にされている。軸方向導体１
５、１５´の端部には放射方向に延長された放射部１６
の一端が接続される。
【００１３】３個の円弧状導体１８、１９、２０は、ほ
ぼ均等長さの短弧状をなし、歯車輪１の外周円周との間
に所定の隙間が形成され、併せてほぼ１／２円周以下の
円弧を形成されるように階段状に接続されている。そし
て最上段の円弧状導体２０の端部は放射部１６の他端に
接続され、最下段の円弧状導体１８の端部は軸方向導体
１７を介して放射部１６´の他端に接続される。円弧状
導体１８、１９、２０の幅は併せて、歯車輪の歯車幅が
カバーされるようになっている。円弧状導体を階段状で
なく放射部１６、１６´の両端を結ぶ螺旋の一部をなす
形状にして歯車輪外周に沿わせることも可能であるが、
このように階段状にすることにより歯車歯部の焼入れ深
度を一層均一にすることができる。
ぼ均等長さの短弧状をなし、歯車輪１の外周円周との間
に所定の隙間が形成され、併せてほぼ１／２円周以下の
円弧を形成されるように階段状に接続されている。そし
て最上段の円弧状導体２０の端部は放射部１６の他端に
接続され、最下段の円弧状導体１８の端部は軸方向導体
１７を介して放射部１６´の他端に接続される。円弧状
導体１８、１９、２０の幅は併せて、歯車輪の歯車幅が
カバーされるようになっている。円弧状導体を階段状で
なく放射部１６、１６´の両端を結ぶ螺旋の一部をなす
形状にして歯車輪外周に沿わせることも可能であるが、
このように階段状にすることにより歯車歯部の焼入れ深
度を一層均一にすることができる。
【００１４】本実施形態では円弧状導体を３段の階段に
したが、歯車幅により２段あるいは４段以上にしてもよ
い。
したが、歯車幅により２段あるいは４段以上にしてもよ
い。
【００１５】上記本発明の誘導加熱コイルを被加熱軸付
歯車の外周に所定の隙間を形成させるように配設し、被
加熱軸付歯車を回転させながら加熱コイルに誘導電力を
付加して誘導加熱する。すると、軸方向導体１３−１４
−１５、及び１３´−１４´−１５´には図１のＸ方向
の磁束が発生して、段付軸部２、３ａ、３の表面を誘導
加熱する。また、放射部１６、１６´には図のＺ方向の
磁束が発生して歯車輪の側面１ａを誘導加熱する。した
がって、前記従来方法の軸部と歯車輪を別けて焼入れす
る場合と異なり、図３に示す軸部の付け根２ａの未焼入
部が残るようなことがない。本発明の誘導加熱コイルに
より軸付歯車を焼入れした断面の焼入層を図４に図示す
る。
歯車の外周に所定の隙間を形成させるように配設し、被
加熱軸付歯車を回転させながら加熱コイルに誘導電力を
付加して誘導加熱する。すると、軸方向導体１３−１４
−１５、及び１３´−１４´−１５´には図１のＸ方向
の磁束が発生して、段付軸部２、３ａ、３の表面を誘導
加熱する。また、放射部１６、１６´には図のＺ方向の
磁束が発生して歯車輪の側面１ａを誘導加熱する。した
がって、前記従来方法の軸部と歯車輪を別けて焼入れす
る場合と異なり、図３に示す軸部の付け根２ａの未焼入
部が残るようなことがない。本発明の誘導加熱コイルに
より軸付歯車を焼入れした断面の焼入層を図４に図示す
る。
【００１６】上述したように、本発明の軸付歯車の一体
焼入用誘導加熱コイルによれば、１個のコイルで軸部表
面は軸形状に沿った形状の軸方向導体により加熱され、
歯車輪の歯部は円弧状導体により加熱されるので、軸部
は段部や歯車輪との軸付け根まで加熱されて均一な焼入
層が得られる。また歯車輪の歯部は円弧状導体により磁
束が深く浸透されるので歯底まで焼入層を形成させるこ
とができる。即ち、１個のコイルで１回の加熱焼入れで
焼入層が安定した軸付歯車の一体焼入が可能になる。
焼入用誘導加熱コイルによれば、１個のコイルで軸部表
面は軸形状に沿った形状の軸方向導体により加熱され、
歯車輪の歯部は円弧状導体により加熱されるので、軸部
は段部や歯車輪との軸付け根まで加熱されて均一な焼入
層が得られる。また歯車輪の歯部は円弧状導体により磁
束が深く浸透されるので歯底まで焼入層を形成させるこ
とができる。即ち、１個のコイルで１回の加熱焼入れで
焼入層が安定した軸付歯車の一体焼入が可能になる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の軸付歯車
の一体焼入用誘導加熱コイルによれば、１個のコイルで
１回の加熱焼入れで焼入層が安定した軸付歯車の一体焼
入が可能になり、品質が向上し工数が低減してコストを
下げることができる。
の一体焼入用誘導加熱コイルによれば、１個のコイルで
１回の加熱焼入れで焼入層が安定した軸付歯車の一体焼
入が可能になり、品質が向上し工数が低減してコストを
下げることができる。
【図１】本発明の軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル
の構成を説明する斜視図である。
の構成を説明する斜視図である。
【図２】本発明実施例に使用した軸付歯車の形状を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】従来方法により焼入れした軸付歯車の焼入層を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明の誘導加熱コイルにより焼入れした軸付
歯車の焼入層を示す断面図である。
歯車の焼入層を示す断面図である。
Ｗ 軸付歯車 １ 歯車輪 ２ 大径軸部 ２ａ 軸付け根 ３ 小径軸部 ３ａ テーパ部 １０ 誘導加熱コイル １１、１１´ ターミナル １２、１２´ リード部 １３、１３´ 軸方向導体 １４、１４´ 軸方向導体 １５、１５´ 軸方向導体 １６、１６´ 放射部 １７ 軸方向導体 １８ 円弧状導体 １９ 円弧状導体 ２０ 円弧状導体 ２１ 軸部加熱コイル ２２ 軸方向導体 ２３ 円弧状導体 ２４ リード部 ２５ ターミナル ３０ 歯部加熱コイル ３１ 環状導体 ３２ ターミナル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル
の構成を説明する斜視図である。
の構成を説明する斜視図である。
【図２】本発明実施例に使用した軸付歯車の形状を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】従来方法により焼入れした軸付歯車の焼入層を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明の誘導加熱コイルにより焼入れした軸付
歯車の焼入層を示す断面図である。
歯車の焼入層を示す断面図である。
【図５】従来方法の軸付歯車の軸部加熱コイルを示す図
である。
である。
【図６】従来方法の軸付歯車の歯部加熱コイルを示す図
である。
である。
【符号の説明】 Ｗ 軸付歯車 １ 歯車輪 ２ 大径軸部 ２ａ 軸付け根 ３ 小径軸部 ３ａ テーパ部 １０ 誘導加熱コイル １１、１１´ ターミナル １２、１２´ リード部 １３、１３´ 軸方向導体 １４、１４´ 軸方向導体 １５、１５´ 軸方向導体 １６、１６´ 放射部 １７ 軸方向導体 １８ 円弧状導体 １９ 円弧状導体 ２０ 円弧状導体 ２１ 軸部加熱コイル ２２ 軸方向導体 ２３ 円弧状導体 ２４ リード部 ２５ ターミナル ３０ 歯部加熱コイル ３１ 環状導体 ３２ ターミナル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｂ 6/44 Ｈ０５Ｂ 6/44
Claims (2)
- 【請求項１】 歯車輪に軸が設けられた軸付歯車の誘導
加熱コイルにおいて、該歯車輪外径との間に所定隙間を
形成させて外周に配設され円周方向に電流が流れる円弧
状導体と、該円弧状導体の両端に各々の一端が接続され
前記軸との間に所定隙間を形成させて該軸形状に沿って
軸方向に延長して配設された軸方向に電流が流れる２本
の軸方向導体と、該軸方向導体の各々の他端に接続され
た誘導加熱電力の入力ターミナルとによりコイル回路が
形成される誘導加熱コイルを備えたことを特徴とする軸
付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル。 - 【請求項２】 前記円弧状導体は、２個以上の短弧状の
導体が階段状に接続されて前記歯車輪の外径円周に沿っ
て幅方向の全幅を覆うように配設され、その最上段と最
下段の導体の端部に前記軸方向導体の一端が接続されて
コイル回路が形成されることを特徴とする請求項１に記
載の軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340880A JPH11162626A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340880A JPH11162626A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162626A true JPH11162626A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18341170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9340880A Pending JPH11162626A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 軸付歯車の一体焼入用誘導加熱コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11162626A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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