JPH1121630A - 不等肉厚部を有する部材の内周面を高周波焼入する方法及び装置 - Google Patents
不等肉厚部を有する部材の内周面を高周波焼入する方法及び装置Info
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- JPH1121630A JPH1121630A JP9175542A JP17554297A JPH1121630A JP H1121630 A JPH1121630 A JP H1121630A JP 9175542 A JP9175542 A JP 9175542A JP 17554297 A JP17554297 A JP 17554297A JP H1121630 A JPH1121630 A JP H1121630A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高性能のワーク移動機構を必要としない簡素
な構成でありながら、不等肉厚部を有する部材（有底碗
状体又は無底筒状体）の内周面を理想的な無酸素状態の
下で高周波焼入することができるような方法及び装置を
提供する。 【解決手段】有底碗状体（受口部３）又は無底筒状体
（ホイールハブ５０）の内周面の被加熱部に沿って所要
の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元性ガス、或いは
不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを流し、そのガス
をハウジング１６内に充満させつつハウジング１６内の
ガス（空気を含む）をガス排出１７を通して管ハウジン
グ１６の外部へ排出させ、これにより無酸素状態の下で
焼入処理を施すようにする。
な構成でありながら、不等肉厚部を有する部材（有底碗
状体又は無底筒状体）の内周面を理想的な無酸素状態の
下で高周波焼入することができるような方法及び装置を
提供する。 【解決手段】有底碗状体（受口部３）又は無底筒状体
（ホイールハブ５０）の内周面の被加熱部に沿って所要
の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元性ガス、或いは
不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを流し、そのガス
をハウジング１６内に充満させつつハウジング１６内の
ガス（空気を含む）をガス排出１７を通して管ハウジン
グ１６の外部へ排出させ、これにより無酸素状態の下で
焼入処理を施すようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、不等肉厚部を有す
る部材の内周面を高周波焼入する方法及び装置に関し、
さらに詳しくは、不等肉厚部を有するトリポート型等速
ボールジョイント（トリポートハウジング）の軌道溝や
ホイールハブの転動溝等を無酸化状態の下で高周波焼入
するのに適用して好適な高周波焼入方法及び装置に関す
るものである。
る部材の内周面を高周波焼入する方法及び装置に関し、
さらに詳しくは、不等肉厚部を有するトリポート型等速
ボールジョイント（トリポートハウジング）の軌道溝や
ホイールハブの転動溝等を無酸化状態の下で高周波焼入
するのに適用して好適な高周波焼入方法及び装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来において高周波無酸化移動焼入を行
なうに際しては、次のような方法を採用している。すな
わち、開放された下端部分が冷却槽の冷却液中に浸積さ
れている容器、或いは、冷却槽が内部に配置された密閉
容器を用いると共に、この容器の内部を不活性ガス或い
は還元性ガスを充満した状態とし、この状態の下で前記
容器内に配設された高周波誘導加熱コイルにてワーク
（軸状部材）を下降移動させながら加熱し、しかる後に
冷却槽の冷却液中に浸積し、冷却液中に設けた冷却ジャ
ケットから冷却液をワークに噴射させることにより焼入
を行っている。
なうに際しては、次のような方法を採用している。すな
わち、開放された下端部分が冷却槽の冷却液中に浸積さ
れている容器、或いは、冷却槽が内部に配置された密閉
容器を用いると共に、この容器の内部を不活性ガス或い
は還元性ガスを充満した状態とし、この状態の下で前記
容器内に配設された高周波誘導加熱コイルにてワーク
（軸状部材）を下降移動させながら加熱し、しかる後に
冷却槽の冷却液中に浸積し、冷却液中に設けた冷却ジャ
ケットから冷却液をワークに噴射させることにより焼入
を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の高周波無酸化移動焼入方法及び装置にあって
は、ワーク（被焼入体）の加熱位置と冷却位置とが異な
るので加熱直後の冷却ができずに冷却の遅れが生じ、冷
却時には所要の焼入温度よりも低い温度（浅い加熱状
態）になるおそれがある。このような浅い加熱状態の下
での冷却では、不完全な焼入となり易い。そのためこの
ような不具合を回避するには、加熱位置と冷却位置との
間でワークを迅速に移動させることができ、しかも、ワ
ークの停止位置を高精度で定めることができる高性能の
ワーク移動機構が必要となる。
うな従来の高周波無酸化移動焼入方法及び装置にあって
は、ワーク（被焼入体）の加熱位置と冷却位置とが異な
るので加熱直後の冷却ができずに冷却の遅れが生じ、冷
却時には所要の焼入温度よりも低い温度（浅い加熱状
態）になるおそれがある。このような浅い加熱状態の下
での冷却では、不完全な焼入となり易い。そのためこの
ような不具合を回避するには、加熱位置と冷却位置との
間でワークを迅速に移動させることができ、しかも、ワ
ークの停止位置を高精度で定めることができる高性能の
ワーク移動機構が必要となる。
【０００４】また、前記容器内への高周波誘導加熱コイ
ル，冷却槽等の配設により、それなりの容積を必要とす
る。従って、容器内に充満させるためのガスの量も必然
的に多くなり、容器内に残存する酸素（空気）を容器外
に排出するのに時間を要し、焼入作業の能率が悪いとい
う問題点がある。
ル，冷却槽等の配設により、それなりの容積を必要とす
る。従って、容器内に充満させるためのガスの量も必然
的に多くなり、容器内に残存する酸素（空気）を容器外
に排出するのに時間を要し、焼入作業の能率が悪いとい
う問題点がある。
【０００５】本発明は、このような問題点を解消すべく
なされたものであって、その目的は、高性能のワーク移
動機構を必要としない簡素な構成でありながら、不等肉
厚部を有する部材（有底碗状体又は無底筒状体）の内周
面を理想的な無酸素状態の下で高周波焼入することがで
きるような方法及び装置を提供することにある。
なされたものであって、その目的は、高性能のワーク移
動機構を必要としない簡素な構成でありながら、不等肉
厚部を有する部材（有底碗状体又は無底筒状体）の内周
面を理想的な無酸素状態の下で高周波焼入することがで
きるような方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、不等肉厚部を有する有底碗状体の内
周面を高周波誘導加熱コイルにて加熱した後に、この加
熱した内周面に冷却手段から冷却液を噴射することによ
り、前記内周面に焼入を施すようにした高周波焼入方法
において、（Ａ） 前記有底碗状体の内周面の底部に向
けて所要の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元性ガ
ス、或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを噴射
して、このガスを前記高周波誘導加熱コイルと前記有底
碗状体の被加熱部のと間に形成された通路に流動せしめ
ることにより、前記ガスを前記有底碗状体の被加熱部の
表面に接触させつつ前記内周面の開口端に向けて流動せ
しめる工程と、（Ｂ） 前記開口端より流れ出たガスを
前記開口端に隣接して設けたハウジング内に充満させな
がら、前記有底碗状体及びハウジングの内部の空気を前
記ハウジングに設けたガス排出部より排出させることに
より、前記有底碗状体の内周面を無酸素状態にとする工
程と、（Ｃ） この無酸素状態の下で前記有底碗状体の
内周面の被加熱部を高周波誘導加熱する工程と、（Ｄ）
前記有底碗状体の被加熱部が所要の焼入温度に到達し
た時点で高周波誘導加熱を遮断すると共に前記ガスの噴
射を停止する工程と、（Ｅ） この後に、所要の焼入温
度に加熱された前記有底碗状体の内周面に冷却液を噴射
して前記内周面を急速冷却する工程と、をそれぞれ具備
するようにしている。
めに、本発明では、不等肉厚部を有する有底碗状体の内
周面を高周波誘導加熱コイルにて加熱した後に、この加
熱した内周面に冷却手段から冷却液を噴射することによ
り、前記内周面に焼入を施すようにした高周波焼入方法
において、（Ａ） 前記有底碗状体の内周面の底部に向
けて所要の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元性ガ
ス、或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを噴射
して、このガスを前記高周波誘導加熱コイルと前記有底
碗状体の被加熱部のと間に形成された通路に流動せしめ
ることにより、前記ガスを前記有底碗状体の被加熱部の
表面に接触させつつ前記内周面の開口端に向けて流動せ
しめる工程と、（Ｂ） 前記開口端より流れ出たガスを
前記開口端に隣接して設けたハウジング内に充満させな
がら、前記有底碗状体及びハウジングの内部の空気を前
記ハウジングに設けたガス排出部より排出させることに
より、前記有底碗状体の内周面を無酸素状態にとする工
程と、（Ｃ） この無酸素状態の下で前記有底碗状体の
内周面の被加熱部を高周波誘導加熱する工程と、（Ｄ）
前記有底碗状体の被加熱部が所要の焼入温度に到達し
た時点で高周波誘導加熱を遮断すると共に前記ガスの噴
射を停止する工程と、（Ｅ） この後に、所要の焼入温
度に加熱された前記有底碗状体の内周面に冷却液を噴射
して前記内周面を急速冷却する工程と、をそれぞれ具備
するようにしている。
【０００７】また、本発明では、不等肉厚部を有する無
底筒状体の内周面を高周波誘導加熱コイルにて加熱した
後に、この加熱した内周面に冷却手段から冷却液を噴射
することにより、前記内周面に焼入を施すようにした高
周波焼入方法において、（Ａ） 前記無底筒状体の両端
の開放口のうちの一方に蓋状治具を取付けてこの蓋状治
具にて前記無底筒状体の一端の開放口を閉塞する工程
と、（Ｂ） 前記無底筒状体の他端の開放口から前記蓋
状治具に向けて所要の圧力及び流量の不活性ガス、又は
還元性ガス、或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガ
スを噴射して、このガスを前記高周波誘導加熱コイルと
前記無底筒状体の被加熱部のと間に形成された通路に流
動せしめることにより、前記ガスを前記無底筒状体の被
加熱部の表面に接触させつつ前記無底筒状体の他端の開
放口に向けて流動せしめる工程と、（Ｃ） 前記無底筒
状体の他端の開放口より流れ出たガスをこの開放口に隣
接して設けたハウジング内に充満させながら、前記無底
筒状体及びハウジングの内部の空気を前記ハウジングに
設けたガス排出部より排出させることにより、前記無底
筒状体の内周面を無酸素状態にする工程と、（Ｄ） こ
の無酸素状態の下で前記無底筒状体の内周面の被加熱部
を高周波誘導加熱する工程と、（Ｅ） 前記無底筒状体
の被加熱部が所要の焼入温度に到達した時点で高周波誘
導加熱を遮断すると共に前記ガスの噴射を停止する工程
と、（Ｆ） この後に、所要の焼入温度の加熱された前
記無底筒状体の内周面に冷却液を噴射して前記内周面を
急速冷却する工程と、をそれぞれ具備するようにしてい
る。
底筒状体の内周面を高周波誘導加熱コイルにて加熱した
後に、この加熱した内周面に冷却手段から冷却液を噴射
することにより、前記内周面に焼入を施すようにした高
周波焼入方法において、（Ａ） 前記無底筒状体の両端
の開放口のうちの一方に蓋状治具を取付けてこの蓋状治
具にて前記無底筒状体の一端の開放口を閉塞する工程
と、（Ｂ） 前記無底筒状体の他端の開放口から前記蓋
状治具に向けて所要の圧力及び流量の不活性ガス、又は
還元性ガス、或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガ
スを噴射して、このガスを前記高周波誘導加熱コイルと
前記無底筒状体の被加熱部のと間に形成された通路に流
動せしめることにより、前記ガスを前記無底筒状体の被
加熱部の表面に接触させつつ前記無底筒状体の他端の開
放口に向けて流動せしめる工程と、（Ｃ） 前記無底筒
状体の他端の開放口より流れ出たガスをこの開放口に隣
接して設けたハウジング内に充満させながら、前記無底
筒状体及びハウジングの内部の空気を前記ハウジングに
設けたガス排出部より排出させることにより、前記無底
筒状体の内周面を無酸素状態にする工程と、（Ｄ） こ
の無酸素状態の下で前記無底筒状体の内周面の被加熱部
を高周波誘導加熱する工程と、（Ｅ） 前記無底筒状体
の被加熱部が所要の焼入温度に到達した時点で高周波誘
導加熱を遮断すると共に前記ガスの噴射を停止する工程
と、（Ｆ） この後に、所要の焼入温度の加熱された前
記無底筒状体の内周面に冷却液を噴射して前記内周面を
急速冷却する工程と、をそれぞれ具備するようにしてい
る。
【０００８】また、本発明では、前記ハウジングから排
出するガスの流量を、被加熱部に噴射するガスの流量、
前記内周面の内部空間容積、及び前記ハウジングの容積
に応じて調整するようにしている。
出するガスの流量を、被加熱部に噴射するガスの流量、
前記内周面の内部空間容積、及び前記ハウジングの容積
に応じて調整するようにしている。
【０００９】また、本発明では、前記ハウジングから排
出されるガスを、前記ハウジングのガス排出部において
燃焼させるようにしている。
出されるガスを、前記ハウジングのガス排出部において
燃焼させるようにしている。
【００１０】また、本発明では、ガス導入管の一端から
前記有底碗状体の内周面の底部に向けてのガスの噴射
と、前記ガス導入管に設けた複数の細孔から前記有底碗
状体の内周面の被加熱部に向けてのガスの直接噴射とを
併用し、前記被加熱部への直接噴射ガス流量を前記底部
への噴射ガス流量より小さく調整するようにしている。
前記有底碗状体の内周面の底部に向けてのガスの噴射
と、前記ガス導入管に設けた複数の細孔から前記有底碗
状体の内周面の被加熱部に向けてのガスの直接噴射とを
併用し、前記被加熱部への直接噴射ガス流量を前記底部
への噴射ガス流量より小さく調整するようにしている。
【００１１】また、本発明では、ガス導入管の一端から
前記無底筒状体の一端の蓋状治具に向けてのガスの噴射
と、前記ガス導入管に設けた複数の細孔から前記無底筒
状体の内周面の被加熱部に向けてのガスの直接噴射とを
併用し、前記被加熱部への直接噴射ガス流量を前記蓋状
治具への噴射ガス流量より小さく調整するようにしてい
る。
前記無底筒状体の一端の蓋状治具に向けてのガスの噴射
と、前記ガス導入管に設けた複数の細孔から前記無底筒
状体の内周面の被加熱部に向けてのガスの直接噴射とを
併用し、前記被加熱部への直接噴射ガス流量を前記蓋状
治具への噴射ガス流量より小さく調整するようにしてい
る。
【００１２】また、本発明では、不等肉厚部を有する有
底碗状体又は一端の開放口が蓋状治具の内周面を高周波
焼入する装置において、（Ａ） 前記有底碗状体又は一
端の開放口が蓋状治具にて閉塞された無底筒状体を所定
位置に保持するワーク保持治具と、（Ｂ） 前記有底碗
状体の内周面又は前記無底筒状体の内周面に対応配置さ
れてこの内周面を高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コ
イルと、（Ｃ） 前記有底碗状体の底部又は前記無底筒
状体の一端の蓋状治具に不活性ガス、又は還元性ガス、
或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを導入する
ガス導入管と、（Ｄ） 前記ワーク保持治具に保持され
た前記有底碗状体又は無底筒状体の開放口に対応して配
設されるハウジングと、（Ｅ） 前記ハウジング内に充
満されるガスを前記ハウジングの外部へ排出するガス排
出管と、（Ｆ） 前記有底碗状体又は無底筒状体の加熱
部に冷却液を噴射する冷却液噴射管と、をそれぞれ具備
し、前記有底碗状体又は無底筒状体の被加熱部に向かっ
て前記ガス導入管から前記ガスを噴射させながら前記高
周波誘導加熱コイルにて前記有底碗状体又は無底筒状体
の内周面を加熱し、前記有底碗状体又は無底筒状体の内
周面に噴射されてこの内周面に沿って流れる噴射ガスを
前記ハウジング内に充満させると共に、充填されたガス
を前記ガス排出管を介して前記ハウジングの外部へ排出
する一方、前記冷却液噴射管から前記有底碗状体又は無
底筒状体の加熱面に冷却液を噴射することにより、前記
有底碗状体又は無底筒状体の内周面を無酸素状態の下で
焼入するようにしている。
底碗状体又は一端の開放口が蓋状治具の内周面を高周波
焼入する装置において、（Ａ） 前記有底碗状体又は一
端の開放口が蓋状治具にて閉塞された無底筒状体を所定
位置に保持するワーク保持治具と、（Ｂ） 前記有底碗
状体の内周面又は前記無底筒状体の内周面に対応配置さ
れてこの内周面を高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コ
イルと、（Ｃ） 前記有底碗状体の底部又は前記無底筒
状体の一端の蓋状治具に不活性ガス、又は還元性ガス、
或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを導入する
ガス導入管と、（Ｄ） 前記ワーク保持治具に保持され
た前記有底碗状体又は無底筒状体の開放口に対応して配
設されるハウジングと、（Ｅ） 前記ハウジング内に充
満されるガスを前記ハウジングの外部へ排出するガス排
出管と、（Ｆ） 前記有底碗状体又は無底筒状体の加熱
部に冷却液を噴射する冷却液噴射管と、をそれぞれ具備
し、前記有底碗状体又は無底筒状体の被加熱部に向かっ
て前記ガス導入管から前記ガスを噴射させながら前記高
周波誘導加熱コイルにて前記有底碗状体又は無底筒状体
の内周面を加熱し、前記有底碗状体又は無底筒状体の内
周面に噴射されてこの内周面に沿って流れる噴射ガスを
前記ハウジング内に充満させると共に、充填されたガス
を前記ガス排出管を介して前記ハウジングの外部へ排出
する一方、前記冷却液噴射管から前記有底碗状体又は無
底筒状体の加熱面に冷却液を噴射することにより、前記
有底碗状体又は無底筒状体の内周面を無酸素状態の下で
焼入するようにしている。
【００１３】また、本発明では、前記ハウジングのガス
排出管にガス燃焼部を付設し、前記ハウジングから移出
されるガスを前記ガス燃焼部において燃焼させるように
構成している。
排出管にガス燃焼部を付設し、前記ハウジングから移出
されるガスを前記ガス燃焼部において燃焼させるように
構成している。
【００１４】また、本発明では、前記ガス導入管に複数
の細孔を設け、前記ガス導入管の一端から前記有底碗状
体の内周面の底部又は前記無底筒状体の一端に取付けら
れた蓋状治具に前記ガスを噴射すると共に、前記ガス導
入管の複数の細孔から前記ガスを前記有底碗状体又は無
底筒状体の被加熱面に直接噴射するように構成してい
る。
の細孔を設け、前記ガス導入管の一端から前記有底碗状
体の内周面の底部又は前記無底筒状体の一端に取付けら
れた蓋状治具に前記ガスを噴射すると共に、前記ガス導
入管の複数の細孔から前記ガスを前記有底碗状体又は無
底筒状体の被加熱面に直接噴射するように構成してい
る。
【００１５】また、本発明では、前記ガス導入管の複数
の細孔から噴射される噴射ガス流量を前記ガス導入管の
一端から噴射される噴射ガス流量より小さく設定される
ように構成している。
の細孔から噴射される噴射ガス流量を前記ガス導入管の
一端から噴射される噴射ガス流量より小さく設定される
ように構成している。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１〜図９を参照して説明する。なお、以下において
は、自動車の回転力伝達部の構成部品である固定式等速
ボールジョイントの外輪の受口部内表面（内周面）を高
周波焼入する場合の実施態様について述べることとす
る。
て図１〜図９を参照して説明する。なお、以下において
は、自動車の回転力伝達部の構成部品である固定式等速
ボールジョイントの外輪の受口部内表面（内周面）を高
周波焼入する場合の実施態様について述べることとす
る。
【００１７】一般に、等速ボールジョイント１は、図１
に示す如く、走行輪（図示せず）が保持されるステム部
２及びこのステム部２の一端に設けられたベルマウス状
受口部３で構成される外輪４と、駆動軸としてのシャフ
ト５に連結される内輪６と、これらの外輪４と内輪６の
間に挿入された動力伝達用の複数個の継手ボール（鋼
球）７とで構成されている。上述の受口部３と内輪６と
の間に複数個の継手ボール７を介在させる必要があるた
め、前記受口部３の内表面の複数箇所にはこれら継手ボ
ール７が嵌合する凹状溝８がそれぞれ設けられ、これら
の凹状溝８内にそれぞれ嵌合された継手ボール７が受口
部３と内輪６との間の所定位置に回転自在の状態で保持
されるようになっている。従って、受口部３の肉厚は、
図３に示すように、凹状溝８の部分では相対的に薄い薄
肉部９ａとなされると共に、互いに隣接する凹状溝８，
８間のリブの部分では相対的に厚肉部９ｂとなされてい
る。しかして、前記受口部３は不等肉厚部を有するよう
に構成され、全体として花形状を呈する部材となされて
いる。
に示す如く、走行輪（図示せず）が保持されるステム部
２及びこのステム部２の一端に設けられたベルマウス状
受口部３で構成される外輪４と、駆動軸としてのシャフ
ト５に連結される内輪６と、これらの外輪４と内輪６の
間に挿入された動力伝達用の複数個の継手ボール（鋼
球）７とで構成されている。上述の受口部３と内輪６と
の間に複数個の継手ボール７を介在させる必要があるた
め、前記受口部３の内表面の複数箇所にはこれら継手ボ
ール７が嵌合する凹状溝８がそれぞれ設けられ、これら
の凹状溝８内にそれぞれ嵌合された継手ボール７が受口
部３と内輪６との間の所定位置に回転自在の状態で保持
されるようになっている。従って、受口部３の肉厚は、
図３に示すように、凹状溝８の部分では相対的に薄い薄
肉部９ａとなされると共に、互いに隣接する凹状溝８，
８間のリブの部分では相対的に厚肉部９ｂとなされてい
る。しかして、前記受口部３は不等肉厚部を有するよう
に構成され、全体として花形状を呈する部材となされて
いる。
【００１８】この外輪４の受口部３は有底碗状体として
構成され、ステム部２の側が底部となされると共にステ
ム部２とは反対側の部分が開放口となされている。そし
て、受口部３の湾曲状内周面３ｂのうちの所定箇所、す
なわち図２及び図３において斜線αで示ような底部を除
く周面部分に焼入硬化層１０が形成されるようになって
いる。
構成され、ステム部２の側が底部となされると共にステ
ム部２とは反対側の部分が開放口となされている。そし
て、受口部３の湾曲状内周面３ｂのうちの所定箇所、す
なわち図２及び図３において斜線αで示ような底部を除
く周面部分に焼入硬化層１０が形成されるようになって
いる。
【００１９】図４は上述の焼入硬化層１０を前記受口部
３の内周面３ｂに無酸化焼入により形成するために用い
られる本発明の高周波焼入装置の一例を示すものであ
る。図４に示す本例の高周波焼入装置１２は、有底碗状
体である受口部３を有する外輪４を所定位置に保持する
ワーク保持治具１３と、受口部３の湾曲状内周面３ｂに
対応配置されてこの内周面３ｂを高周波誘導加熱する高
周波誘導加熱コイル１４と、受口部３の底部３ａに不活
性ガス、又は還元性ガス、或いは不活性ガス及び還元性
ガスの混合ガスを導入するガス導入管（ガス噴射管）１
５と、ワーク保持治具１３に保持された受口部３の開放
口に対応してその上部箇所に配置されるハウジング１６
と、ハウジング１６内に充満されるガスをハウジング１
６の外部へ排出するガス排出管１７と、受口部３の加熱
部に冷却液を噴射する冷却液噴射管１８と、ハウジング
１６内に溜まった冷却液をハウジング１６の外部へ排出
する冷却液排出管１９とをそれぞれ具備している。な
お、上述のハウジング１６及びガス排出管１７は、ガス
導入管１５から受口部３内に導入されたガスにより受口
部３内及びその上面付近の空気（酸素）を外部へ排出さ
せて導入ガスをハウジング１６内に充満させるためのも
のである。
３の内周面３ｂに無酸化焼入により形成するために用い
られる本発明の高周波焼入装置の一例を示すものであ
る。図４に示す本例の高周波焼入装置１２は、有底碗状
体である受口部３を有する外輪４を所定位置に保持する
ワーク保持治具１３と、受口部３の湾曲状内周面３ｂに
対応配置されてこの内周面３ｂを高周波誘導加熱する高
周波誘導加熱コイル１４と、受口部３の底部３ａに不活
性ガス、又は還元性ガス、或いは不活性ガス及び還元性
ガスの混合ガスを導入するガス導入管（ガス噴射管）１
５と、ワーク保持治具１３に保持された受口部３の開放
口に対応してその上部箇所に配置されるハウジング１６
と、ハウジング１６内に充満されるガスをハウジング１
６の外部へ排出するガス排出管１７と、受口部３の加熱
部に冷却液を噴射する冷却液噴射管１８と、ハウジング
１６内に溜まった冷却液をハウジング１６の外部へ排出
する冷却液排出管１９とをそれぞれ具備している。な
お、上述のハウジング１６及びガス排出管１７は、ガス
導入管１５から受口部３内に導入されたガスにより受口
部３内及びその上面付近の空気（酸素）を外部へ排出さ
せて導入ガスをハウジング１６内に充満させるためのも
のである。
【００２０】さらに詳述すると、外輪４のステム部２は
ワーク保持治具１３に挿入配置されて受口部３がワーク
保持治具１３上に載置された状態の下で図外のワーク昇
降機構にて所定位置に移動され、この所定位置に固定さ
れるように構成されている。そして、図外のワーク回転
機構により外輪４がワーク保持治具１３と一緒に回転駆
動されるようになっている。
ワーク保持治具１３に挿入配置されて受口部３がワーク
保持治具１３上に載置された状態の下で図外のワーク昇
降機構にて所定位置に移動され、この所定位置に固定さ
れるように構成されている。そして、図外のワーク回転
機構により外輪４がワーク保持治具１３と一緒に回転駆
動されるようになっている。
【００２１】また、高周波誘導加熱コイル１４は、内部
を水冷できる銅パイプからなるものであって、受口部３
の凹状溝８を非接触状態のもとで誘導加熱すべくワーク
形状に沿って被加熱面と所要の間隙をもつように複数に
巻回されている。そして、この高周波誘導加熱コイル１
４にはコイルリード１４ａを介して高周波電源２０から
高周波電流が適宜に供給されるように構成されている。
を水冷できる銅パイプからなるものであって、受口部３
の凹状溝８を非接触状態のもとで誘導加熱すべくワーク
形状に沿って被加熱面と所要の間隙をもつように複数に
巻回されている。そして、この高周波誘導加熱コイル１
４にはコイルリード１４ａを介して高周波電源２０から
高周波電流が適宜に供給されるように構成されている。
【００２２】なお、上述のガス導入管１５と冷却液噴射
管１８とは同軸状の配置構成となされており、ガス導入
管１５及び冷却液噴射管１８は螺旋状の高周波誘導加熱
コイル１４の中央部分を貫通した状態で、そられの一端
部（ガス噴射端部及び冷却液噴射端部）が前記受口部３
に底部３ａに対して僅かな隙間をもって対応配置される
ようになっている。また、上述のガス排出管１７及び冷
却液排出管１９は共にハウジング１６に配設されてい
る。そして、ガス排出管１７には導入ガス流量に応じて
排出ガス流量を調整する排出ガス流量調整調整弁２２
と、この調整弁２２を開閉するための電磁弁２３とが直
列接続される一方、焼入液水排出管１９には導入冷却液
流量に応じて排出冷却液流量を調整する排出冷却液流量
調整弁２４、この調整弁２４を開閉するための電磁弁２
５が直列接続されている。
管１８とは同軸状の配置構成となされており、ガス導入
管１５及び冷却液噴射管１８は螺旋状の高周波誘導加熱
コイル１４の中央部分を貫通した状態で、そられの一端
部（ガス噴射端部及び冷却液噴射端部）が前記受口部３
に底部３ａに対して僅かな隙間をもって対応配置される
ようになっている。また、上述のガス排出管１７及び冷
却液排出管１９は共にハウジング１６に配設されてい
る。そして、ガス排出管１７には導入ガス流量に応じて
排出ガス流量を調整する排出ガス流量調整調整弁２２
と、この調整弁２２を開閉するための電磁弁２３とが直
列接続される一方、焼入液水排出管１９には導入冷却液
流量に応じて排出冷却液流量を調整する排出冷却液流量
調整弁２４、この調整弁２４を開閉するための電磁弁２
５が直列接続されている。
【００２３】本例の高周波焼入装置１２においては、さ
らに、図外の保持機構により所定高さ位置に保持された
ワーク外周冷却環２７が設けられている。この冷却環２
７は、ワーク保持治具１３に固定配置された外輪４の受
口部３の外周部を焼入冷却して薄肉の凹状溝８部分の硬
化深さ（焼入硬化層１０の深さ）を制御するためのもの
である。すなわち、冷却環２７に取付られた冷却液導入
管２８を介して冷却環２７の内周面に開口された多数の
細孔２９から所要圧力，流量の冷却液をワーク外周面に
噴射することにより、前記凹状溝８の薄肉部９ａにおけ
る硬化深さを調整し得るようになっている。
らに、図外の保持機構により所定高さ位置に保持された
ワーク外周冷却環２７が設けられている。この冷却環２
７は、ワーク保持治具１３に固定配置された外輪４の受
口部３の外周部を焼入冷却して薄肉の凹状溝８部分の硬
化深さ（焼入硬化層１０の深さ）を制御するためのもの
である。すなわち、冷却環２７に取付られた冷却液導入
管２８を介して冷却環２７の内周面に開口された多数の
細孔２９から所要圧力，流量の冷却液をワーク外周面に
噴射することにより、前記凹状溝８の薄肉部９ａにおけ
る硬化深さを調整し得るようになっている。
【００２４】また、前記冷却環２７の上端面上には、冷
却環２７より噴射され受口部３の外周面に衝突した冷却
液が上方へ飛散するのを防ぐために外周冷却液遮蔽板３
０が配設されている。
却環２７より噴射され受口部３の外周面に衝突した冷却
液が上方へ飛散するのを防ぐために外周冷却液遮蔽板３
０が配設されている。
【００２５】このような等速ボールジョイント１の外輪
４の受口部３（不等肉厚部を有する部材）の湾曲状内周
面の無酸化焼入は、下記の手順で行われる。 （１） 高周波誘導加熱コイル１４の下方に配置されて
いるワーク保持治具１３に外輪４のステム部２を挿入し
て載置する。 （２） 図外のワーク昇降機構によりワーク保持治具１
３と共に外輪４を上昇させ、高周波誘導加熱コイル１４
と受口部３の底部３ａ及び湾曲状内周面３ｂとの間に所
要の間隙をもった位置で上昇動作を停止させる。 （３） 電磁弁２５を閉弁状態に切り換えることにより
冷却液排出管１９を閉じた状態にする。 （４） ガス導入管１５から受口部３の底部３ａに向け
て所要の圧力，流量のガスを噴射し、受口部３内及びハ
ウジング１６内の空気（酸素）をハウジング１６の外部
へ排出させ、受口部３内及びハウジング１６内をガスで
充満させる。この際、ハウジング１６内の空気若しくは
ガスをガス排出管１７を通してハウジング１６の外部に
排出する。このとき、ハウジング１６から排出するガス
の流量を、被加熱部に噴射するガスの流量、受口部３の
内周面の内部空間容積、及びハウジング１６の容積に応
じて調整する。 （５） 図外の回転機構によりワーク保持治具１３と一
緒に外輪４をその軸線を中心に回転させると共に、冷却
環２７より冷却液を受口部３の外周面に向かって噴射す
る。 （６） 高周波電源２０から高周波誘導加熱コイル１４
へ所要周波数出力の高周波電流を供給し、受口部３の湾
曲状内周面３ｂ（被加熱面若しくは被焼入面）を所定の
焼入温度まで所要時間加熱する。この際、ガス導入管１
５から受口部３の底部３ａにガスが噴射されてそのガス
が図４において矢印βで示すように受口部３の内周面３
ｂと高周波誘導加熱コイル１４との間の隙間領域を通り
つつ受口部３の内周面３ｂに沿って受口部３の開放口に
向けて流動され、これに伴ってハウジング１６内に充満
されたガスが継続的にガス排出管１７を通してハウジン
グ１６の外部へ排出される。 （７） 所定の焼入温度に到達したら、高周波誘導加熱
コイル１４への通電を停止し、加熱を終了する。 （８） 通電停止と同時に、ガス導入管１５からのガス
の導入（噴射）を停止し、電磁弁２３を閉弁状態に切り
換えることによりガス排出管１７を閉じる。これに応じ
て、電磁弁２５を開弁状態に切り換えることにより焼入
液排出管１９を開き、焼入冷却液を焼入液導入管１８か
ら受口部３の底部３ａに向けて噴射する。そして、前記
底部３ａで分散した冷却液を受口部３の被加熱面（湾曲
状内周面）に沿って流し、焼入水排出管１２よりハウジ
ング１６の外部へ排出する。 （９） 所要時間にわたる冷却の後に、冷却液の噴射を
停止し焼入を終了する。 （１０） しかる後に、受口部３の外周冷却を停止し、
受口部３を所定位置まで下降させて回転を停止し、焼入
処理が施された外輪４をワーク保持治具１３より取り外
す。以上の一連の手順により高周波無酸化焼入が行われ
る。
４の受口部３（不等肉厚部を有する部材）の湾曲状内周
面の無酸化焼入は、下記の手順で行われる。 （１） 高周波誘導加熱コイル１４の下方に配置されて
いるワーク保持治具１３に外輪４のステム部２を挿入し
て載置する。 （２） 図外のワーク昇降機構によりワーク保持治具１
３と共に外輪４を上昇させ、高周波誘導加熱コイル１４
と受口部３の底部３ａ及び湾曲状内周面３ｂとの間に所
要の間隙をもった位置で上昇動作を停止させる。 （３） 電磁弁２５を閉弁状態に切り換えることにより
冷却液排出管１９を閉じた状態にする。 （４） ガス導入管１５から受口部３の底部３ａに向け
て所要の圧力，流量のガスを噴射し、受口部３内及びハ
ウジング１６内の空気（酸素）をハウジング１６の外部
へ排出させ、受口部３内及びハウジング１６内をガスで
充満させる。この際、ハウジング１６内の空気若しくは
ガスをガス排出管１７を通してハウジング１６の外部に
排出する。このとき、ハウジング１６から排出するガス
の流量を、被加熱部に噴射するガスの流量、受口部３の
内周面の内部空間容積、及びハウジング１６の容積に応
じて調整する。 （５） 図外の回転機構によりワーク保持治具１３と一
緒に外輪４をその軸線を中心に回転させると共に、冷却
環２７より冷却液を受口部３の外周面に向かって噴射す
る。 （６） 高周波電源２０から高周波誘導加熱コイル１４
へ所要周波数出力の高周波電流を供給し、受口部３の湾
曲状内周面３ｂ（被加熱面若しくは被焼入面）を所定の
焼入温度まで所要時間加熱する。この際、ガス導入管１
５から受口部３の底部３ａにガスが噴射されてそのガス
が図４において矢印βで示すように受口部３の内周面３
ｂと高周波誘導加熱コイル１４との間の隙間領域を通り
つつ受口部３の内周面３ｂに沿って受口部３の開放口に
向けて流動され、これに伴ってハウジング１６内に充満
されたガスが継続的にガス排出管１７を通してハウジン
グ１６の外部へ排出される。 （７） 所定の焼入温度に到達したら、高周波誘導加熱
コイル１４への通電を停止し、加熱を終了する。 （８） 通電停止と同時に、ガス導入管１５からのガス
の導入（噴射）を停止し、電磁弁２３を閉弁状態に切り
換えることによりガス排出管１７を閉じる。これに応じ
て、電磁弁２５を開弁状態に切り換えることにより焼入
液排出管１９を開き、焼入冷却液を焼入液導入管１８か
ら受口部３の底部３ａに向けて噴射する。そして、前記
底部３ａで分散した冷却液を受口部３の被加熱面（湾曲
状内周面）に沿って流し、焼入水排出管１２よりハウジ
ング１６の外部へ排出する。 （９） 所要時間にわたる冷却の後に、冷却液の噴射を
停止し焼入を終了する。 （１０） しかる後に、受口部３の外周冷却を停止し、
受口部３を所定位置まで下降させて回転を停止し、焼入
処理が施された外輪４をワーク保持治具１３より取り外
す。以上の一連の手順により高周波無酸化焼入が行われ
る。
【００２６】以下に、前実施例の具体的な加工条件を述
べる。 高周波焼入条件 （１） 加熱条件 ＜ａ＞ 周波数 ： ８ ｋＨZ ＜ｂ＞ 出力 ： ２００ ｋＷ ＜ｃ＞ 加熱時間 ： ４．５ Ｓｅｃ （２） 冷却条件 ＜ａ＞ 冷却液 ： ユーコンクエンチャントＡ（１０％水溶液） ＜ｂ＞ 流量 ： ２０ ｌ／ｍｉｎ（内周） ６０ ｌ／ｍｉｎ（外周） ＜ｃ＞ 液温 ： ３０ ℃ （３） 雰囲気条件 ＜ａ＞ 雰囲気ガス： 窒素＋一酸化炭素（１０％） ＜ｂ＞ 圧力 ： ４ｋｇ／ｃｍ2 ＜ｃ＞ 流量 ： ３０ ｌ／ｍｉｎ 前記加工条件により前記加工手順にしたがって焼入加工
することにより、焼入表面は無酸化の状態で焼入され
た。
べる。 高周波焼入条件 （１） 加熱条件 ＜ａ＞ 周波数 ： ８ ｋＨZ ＜ｂ＞ 出力 ： ２００ ｋＷ ＜ｃ＞ 加熱時間 ： ４．５ Ｓｅｃ （２） 冷却条件 ＜ａ＞ 冷却液 ： ユーコンクエンチャントＡ（１０％水溶液） ＜ｂ＞ 流量 ： ２０ ｌ／ｍｉｎ（内周） ６０ ｌ／ｍｉｎ（外周） ＜ｃ＞ 液温 ： ３０ ℃ （３） 雰囲気条件 ＜ａ＞ 雰囲気ガス： 窒素＋一酸化炭素（１０％） ＜ｂ＞ 圧力 ： ４ｋｇ／ｃｍ2 ＜ｃ＞ 流量 ： ３０ ｌ／ｍｉｎ 前記加工条件により前記加工手順にしたがって焼入加工
することにより、焼入表面は無酸化の状態で焼入され
た。
【００２７】図５は既述の実施例と同一のワークに対し
て、そのワーク姿勢を上下正反対、すなわち受口部３の
開放口を下向きにセットして高周波無酸化焼入を行なう
ようにした場合の実施態様を示すものである。このよう
にした場合にも、既述の場合と同様に高周波無酸化焼入
を施すことができる。なお、図５において、３１はバー
ス板 ３２モータ、３３はこのモータ３２にて回転駆動
される歯車、３４はこの歯車３３に噛合するワーク受け
治具兼用の歯車であり、これらによってワーク回転機構
が構成されている。図５に実施態様によれば、受口部３
の底部３ａに噴射されたガスの流れ方向は下向きとなる
ため、その流れがより良好となり、その分だけより理想
的な無酸素状態で焼入を施すことができる。
て、そのワーク姿勢を上下正反対、すなわち受口部３の
開放口を下向きにセットして高周波無酸化焼入を行なう
ようにした場合の実施態様を示すものである。このよう
にした場合にも、既述の場合と同様に高周波無酸化焼入
を施すことができる。なお、図５において、３１はバー
ス板 ３２モータ、３３はこのモータ３２にて回転駆動
される歯車、３４はこの歯車３３に噛合するワーク受け
治具兼用の歯車であり、これらによってワーク回転機構
が構成されている。図５に実施態様によれば、受口部３
の底部３ａに噴射されたガスの流れ方向は下向きとなる
ため、その流れがより良好となり、その分だけより理想
的な無酸素状態で焼入を施すことができる。
【００２８】また、図６〜図９は本発明の高周波焼入方
法及び装置を他の部品（ワーク）の内周面の焼入に用い
た応用例を示すものである。具体的には、図６及び図７
は内部に３つの軌道溝を有するトリポート型等速ジョイ
ント（トリポートハウジング）４０の軌道溝４１の一発
焼入に本発明の高周波焼入方法及び装置を応用した例を
示すものである。なお、図６及び図７において、図１〜
図５と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。この場合にも、既述の実施態様の場合と全く同
様に軌道溝４１の内周面に無酸化焼入による焼入硬化層
パターンを形成することができる。
法及び装置を他の部品（ワーク）の内周面の焼入に用い
た応用例を示すものである。具体的には、図６及び図７
は内部に３つの軌道溝を有するトリポート型等速ジョイ
ント（トリポートハウジング）４０の軌道溝４１の一発
焼入に本発明の高周波焼入方法及び装置を応用した例を
示すものである。なお、図６及び図７において、図１〜
図５と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。この場合にも、既述の実施態様の場合と全く同
様に軌道溝４１の内周面に無酸化焼入による焼入硬化層
パターンを形成することができる。
【００２９】また、図８及び図９はディスクブレーキ用
リアアクスルに用いられているホイールハブ（ボールベ
アリング）５０（無底筒状体）の転動溝５１，５２の焼
入に本発明の高周波焼入方法及び装置を応用した例を示
すものである。なお、図８及び図９において、図１〜図
５と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省略
する。この場合には、図８に示す場合には、ホイールハ
ブ５０の両端部が共に開放されている（底部がない）た
め、ワーク保持治具１３に上端に設けられた蓋状治具５
３にてホイールハブ５０の下方側の開放口５４を閉塞す
るようにしている。そして、この蓋状治具５３とは反対
側の上部部分にハウジング１６を設けて、前記蓋状治具
５３にガス及び冷却液を噴射しながら無酸化焼入を施す
ようにしている。また、図９に示す場合には、ホイール
ハブ５０の上方側の開放口５４に蓋状治具５３を取付け
てこれを閉塞するようにしている。この蓋状治具５３と
は反対側の下部部分にハウジング１６を設けて、前記蓋
状治具５３にガス及び冷却液を噴射しながら無酸化焼入
を施すようにしている。
リアアクスルに用いられているホイールハブ（ボールベ
アリング）５０（無底筒状体）の転動溝５１，５２の焼
入に本発明の高周波焼入方法及び装置を応用した例を示
すものである。なお、図８及び図９において、図１〜図
５と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省略
する。この場合には、図８に示す場合には、ホイールハ
ブ５０の両端部が共に開放されている（底部がない）た
め、ワーク保持治具１３に上端に設けられた蓋状治具５
３にてホイールハブ５０の下方側の開放口５４を閉塞す
るようにしている。そして、この蓋状治具５３とは反対
側の上部部分にハウジング１６を設けて、前記蓋状治具
５３にガス及び冷却液を噴射しながら無酸化焼入を施す
ようにしている。また、図９に示す場合には、ホイール
ハブ５０の上方側の開放口５４に蓋状治具５３を取付け
てこれを閉塞するようにしている。この蓋状治具５３と
は反対側の下部部分にハウジング１６を設けて、前記蓋
状治具５３にガス及び冷却液を噴射しながら無酸化焼入
を施すようにしている。
【００３０】このような構成によれば、一端の開放口５
４を蓋状治具５３にて閉塞した状態にして既述の実施態
様の場合と同様の操作を行なわしめることにより、不等
肉厚部を有する無底筒状体であるホイールハブ５０の転
動溝５１，５２を無酸化焼入することができる。
４を蓋状治具５３にて閉塞した状態にして既述の実施態
様の場合と同様の操作を行なわしめることにより、不等
肉厚部を有する無底筒状体であるホイールハブ５０の転
動溝５１，５２を無酸化焼入することができる。
【００３１】以上、本発明の実施態様につき述べたが、
本発明はこれらの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可
能である。例えば、ハウジング１６からガス排出管１７
を介して排出されるガスを、ガス排出部において燃焼さ
せるように構成することも可能である。この場合には、
排出ガスによる作業環境の悪化を回避することができ
る。
本発明はこれらの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可
能である。例えば、ハウジング１６からガス排出管１７
を介して排出されるガスを、ガス排出部において燃焼さ
せるように構成することも可能である。この場合には、
排出ガスによる作業環境の悪化を回避することができ
る。
【００３２】また、ガス導入管１５の一端から有底碗状
体の内周面の底部（受口部３の底部３ａ）又は無底筒状
体の一端の蓋状治具（ホイールハブ５０の開放端５４に
嵌着された蓋状治具５３）に向けてのガスの噴射と、ガ
ス導入管１５に設けた複数の細孔（図示せず）から被加
熱部に向けてのガスの直接噴射とを併用するようにして
も良い。この場合には、前記被加熱部への直接噴射ガス
流量を前記底部又は蓋状治具への噴射ガス流量より小さ
く調整するのが望ましい。このような構成によれば、ガ
スが被加熱部の全体に亘って噴射されることとなる上
に、噴射されたガスが被加熱部に沿って確実にかつ円滑
に流れる異となるため、良好な無酸化焼入を施すことが
できる。
体の内周面の底部（受口部３の底部３ａ）又は無底筒状
体の一端の蓋状治具（ホイールハブ５０の開放端５４に
嵌着された蓋状治具５３）に向けてのガスの噴射と、ガ
ス導入管１５に設けた複数の細孔（図示せず）から被加
熱部に向けてのガスの直接噴射とを併用するようにして
も良い。この場合には、前記被加熱部への直接噴射ガス
流量を前記底部又は蓋状治具への噴射ガス流量より小さ
く調整するのが望ましい。このような構成によれば、ガ
スが被加熱部の全体に亘って噴射されることとなる上
に、噴射されたガスが被加熱部に沿って確実にかつ円滑
に流れる異となるため、良好な無酸化焼入を施すことが
できる。
【００３３】
【発明の効果】以上の如く、本発明の高周波焼入方法及
び装置は、有底碗状体又は無底筒状体の内周面の被加熱
部に沿って所要の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元
性ガス、或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを
流し、そのガスをハウジング内に充満させつつハウジン
グ内のガス（空気を含む）をハウジングの外部へ排出さ
せ、これにより無酸素状態の下で焼入処理を施すように
したものであるから、前記被加熱部に沿って流れるガス
により有底碗状体又は無底筒状体の内部の空気（酸素）
は外部へ排出されると共に、被加熱部は加熱中の期間に
亘って前記ガスと接触しているため無酸素状態が保たれ
ることとなり（すなわち、被加熱部の表面上に沿って流
れるガスの存在により、被加熱部の表面への空気の巻き
込みが防止されて無酸素状態が維持されることとな
り）、無酸素状態での理想的な焼入を施すことができ
る。従って、本発明によれば、高性能のワーク移動機構
を必要としない簡素な構成でありながら、不等肉厚部を
有する部材（有底碗状体又は無底筒状体）の内周面を理
想的な無酸素状態の下で高周波焼入することができるよ
うな方法及び装置を提供することができる。
び装置は、有底碗状体又は無底筒状体の内周面の被加熱
部に沿って所要の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元
性ガス、或いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを
流し、そのガスをハウジング内に充満させつつハウジン
グ内のガス（空気を含む）をハウジングの外部へ排出さ
せ、これにより無酸素状態の下で焼入処理を施すように
したものであるから、前記被加熱部に沿って流れるガス
により有底碗状体又は無底筒状体の内部の空気（酸素）
は外部へ排出されると共に、被加熱部は加熱中の期間に
亘って前記ガスと接触しているため無酸素状態が保たれ
ることとなり（すなわち、被加熱部の表面上に沿って流
れるガスの存在により、被加熱部の表面への空気の巻き
込みが防止されて無酸素状態が維持されることとな
り）、無酸素状態での理想的な焼入を施すことができ
る。従って、本発明によれば、高性能のワーク移動機構
を必要としない簡素な構成でありながら、不等肉厚部を
有する部材（有底碗状体又は無底筒状体）の内周面を理
想的な無酸素状態の下で高周波焼入することができるよ
うな方法及び装置を提供することができる。
【図１】等速ボールジョイントの断面構成図である。
【図２】等速ボールジョイントの外輪の受口部の凹状溝
における焼入硬化層パターンを示す縦断面図である。
における焼入硬化層パターンを示す縦断面図である。
【図３】等速ボールジョイントの外輪の受口部の凹状溝
における焼入硬化層パターンを示す横断面図である。
における焼入硬化層パターンを示す横断面図である。
【図４】本発明の第１の実施態様に係る高周波焼入装置
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第２の実施態様に係る高周波焼入装置
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施態様に係る高周波焼入装置
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第４の実施態様に係る高周波焼入装置
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第５の実施態様に係る高周波焼入装置
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第６の実施態様に係る高周波焼入装置
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
１ 等速ボールジョイント ３ 有底碗状体としての受口部 ３ａ 底部 ３ｂ 内周面 ４ 外輪 ６ 内輪 ８ 凹状溝 ９ａ 薄肉部 ９ｂ 厚肉部 １０ 焼入硬化層 １２ 高周波焼入装置 １３ ワーク保持治具 １４ 高周波誘導加熱コイル １５ ガス導入管 １６ ハウジング １７ ガス排出管 １８ 冷却液噴射管 １９ 冷却液排出管 ２０ 高周波電源 ２２ 排出ガス流量調整弁 ２４ 排出冷却液流量調整弁 ２７ ワーク外周冷却環 ２９ 細孔 ４０ トリポート型等速ボールジョイント ４１ 軌道溝 ５０ 無底筒状体としてのホイールハブ（ボールベアリ
ング） ５１，５２ 転動溝 ５３ 蓋状治具
ング） ５１，５２ 転動溝 ５３ 蓋状治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｄ 1/42 Ｃ２１Ｄ 1/42 Ｄ 1/74 1/74 Ｚ 9/00 9/00 Ａ
Claims (10)
- 【請求項１】 不等肉厚部を有する有底碗状体の内周面
を高周波誘導加熱コイルにて加熱した後に、この加熱し
た内周面に冷却手段から冷却液を噴射することにより、
前記内周面に焼入を施すようにした高周波焼入方法にお
いて、（Ａ） 前記有底碗状体の内周面の底部に向けて
所要の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元性ガス、或
いは不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを噴射して、
このガスを前記高周波誘導加熱コイルと前記有底碗状体
の被加熱部のと間に形成された通路に流動せしめること
により、前記ガスを前記有底碗状体の被加熱部の表面に
接触させつつ前記内周面の開口端に向けて流動せしめる
工程と、（Ｂ） 前記開口端より流れ出たガスを前記開
口端に隣接して設けたハウジング内に充満させながら、
前記有底碗状体及びハウジングの内部の空気を前記ハウ
ジングに設けたガス排出部より排出させることにより、
前記有底碗状体の内周面を無酸素状態にする工程と、
（Ｃ） この無酸素状態の下で前記有底碗状体の内周面
の被加熱部を高周波誘導加熱する工程と、（Ｄ） 前記
有底碗状体の被加熱部が所要の焼入温度に到達した時点
で高周波誘導加熱を遮断すると共に前記ガスの噴射を停
止する工程と、（Ｅ） この後に、所要の焼入温度に加
熱された前記有底碗状体の内周面に冷却液を噴射して前
記内周面を急速冷却する工程と、をそれぞれ具備するこ
とを特徴とする、不等肉厚部を有する部材の内周面を高
周波焼入する方法。 - 【請求項２】 不等肉厚部を有する無底筒状体の内周面
を高周波誘導加熱コイルにて加熱した後に、この加熱し
た内周面に冷却手段から冷却液を噴射することにより、
前記内周面に焼入を施すようにした高周波焼入方法にお
いて、（Ａ） 前記無底筒状体の両端の開放口のうちの
一方に蓋状治具を取付けてこの蓋状治具にて前記無底筒
状体の一端の開放口を閉塞する工程と、（Ｂ） 前記無
底筒状体の他端の開放口から前記蓋状治具に向けて所要
の圧力及び流量の不活性ガス、又は還元性ガス、或いは
不活性ガス及び還元性ガスの混合ガスを噴射して、この
ガスを前記高周波誘導加熱コイルと前記無底筒状体の被
加熱部のと間に形成された通路に流動せしめることによ
り、前記ガスを前記無底筒状体の被加熱部の表面に接触
させつつ前記無底筒状体の他端の開放口に向けて流動せ
しめる工程と、（Ｃ） 前記無底筒状体の他端の開放口
より流れ出たガスをこの開放口に隣接して設けたハウジ
ング内に充満させながら、前記無底筒状体及びハウジン
グの内部の空気を前記ハウジングに設けたガス排出部よ
り排出させることにより、前記無底筒状体の内周面を無
酸素状態にする工程と、（Ｄ） この無酸素状態の下で
前記無底筒状体の内周面の被加熱部を高周波誘導加熱す
る工程と、（Ｅ） 前記無底筒状体の被加熱部が所要の
焼入温度に到達した時点で高周波誘導加熱を遮断すると
共に前記ガスの噴射を停止する工程と、（Ｆ） この後
に、所要の焼入温度の加熱された前記無底筒状体の内周
面に冷却液を噴射して前記内周面を急速冷却する工程
と、をそれぞれ具備することを特徴とする、不等肉厚部
を有する部材の内周面を高周波焼入する方法。 - 【請求項３】 前記ハウジングから排出するガスの流量
を、被加熱部に噴射するガスの流量、前記内周面の内部
空間容積、及び前記ハウジングの容積に応じて調整する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記ハウジングから排出されるガスを、
前記ハウジングのガス排出部において燃焼させることを
特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 ガス導入管の一端から前記有底碗状体の
内周面の底部に向けてのガスの噴射と、前記ガス導入管
に設けた複数の細孔から前記有底碗状体の内周面の被加
熱部に向けてのガスの直接噴射とを併用し、前記被加熱
部への直接噴射ガス流量を前記底部への噴射ガス流量よ
り小さく調整することを特徴とする請求項１，３，４の
何れか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 ガス導入管の一端から前記無底筒状体の
一端の蓋状治具に向けてのガスの噴射と、前記ガス導入
管に設けた複数の細孔から前記無底筒状体の内周面の被
加熱部に向けてのガスの直接噴射とを併用し、前記被加
熱部への直接噴射ガス流量を前記蓋状治具への噴射ガス
流量より小さく調整するハウジングから排出されるガス
を、前記ハウジングのガス排出部において燃焼させるこ
とを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の方
法。 - 【請求項７】 不等肉厚部を有する有底碗状体又は一端
の開放口が蓋状治具の内周面を高周波焼入する装置にお
いて、（Ａ） 前記有底碗状体又は一端の開放口が蓋状
治具にて閉塞された無底筒状体を所定位置に保持するワ
ーク保持治具と、（Ｂ） 前記有底碗状体の内周面又は
前記無底筒状体の内周面に対応配置されてこの内周面を
高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コイルと、（Ｃ）
前記有底碗状体の底部又は前記無底筒状体の一端の蓋状
治具に不活性ガス、又は還元性ガス、或いは不活性ガス
及び還元性ガスの混合ガスを導入するガス導入管と、
（Ｄ） 前記ワーク保持治具に保持された前記有底碗状
体又は無底筒状体の開放口に対応して配設されるハウジ
ングと、（Ｅ） 前記ハウジング内に充満されるガスを
前記ハウジングの外部へ排出するガス排出管と、（Ｆ）
前記有底碗状体又は無底筒状体の加熱部に冷却液を噴
射する冷却液噴射管と、をそれぞれ具備し、前記有底碗
状体又は無底筒状体の被加熱部に向かって前記ガス導入
管から前記ガスを噴射させながら前記高周波誘導加熱コ
イルにて前記有底碗状体又は無底筒状体の内周面を加熱
し、前記有底碗状体又は無底筒状体の内周面に噴射され
てこの内周面に沿って流れる噴射ガスを前記ハウジング
内に充満させると共に、充填されたガスを前記ガス排出
管を介して前記ハウジングの外部へ排出する一方、前記
冷却液噴射管から前記有底碗状体又は無底筒状体の加熱
面に冷却液を噴射することにより、前記有底碗状体又は
無底筒状体の内周面を無酸素状態の下で焼入するように
したことを特徴とする高周波焼入装置。 - 【請求項８】 前記ハウジングのガス排出管にガス燃焼
部を付設し、前記ハウジングから移出されるガスを前記
ガス燃焼部において燃焼させるように構成したことを特
徴とする請求項７に記載の高周波焼入装置。 - 【請求項９】 前記ガス導入管に複数の細孔を設け、前
記ガス導入管の一端から前記有底碗状体の内周面の底部
又は前記無底筒状体の一端に取付けられた蓋状治具に前
記ガスを噴射すると共に、前記ガス導入管の複数の細孔
から前記ガスを前記有底碗状体又は無底筒状体の被加熱
面に直接噴射するように構成したことを特徴とする請求
項７又は８に記載の高周波焼入装置。 - 【請求項１０】 前記ガス導入管の複数の細孔から噴射
される噴射ガス流量を前記ガス導入管の一端から噴射さ
れる噴射ガス流量より小さく設定されていることを特徴
とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の高周波焼入
装置。
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| JP2003096516A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Denki Kogyo Co Ltd | 内部に複数の溝部を有する筒状体内面の高周波焼入方法 |
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1997
- 1997-07-01 JP JP17554297A patent/JP4010346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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