JPH11269551A - 不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置 - Google Patents
不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置Info
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- JPH11269551A JPH11269551A JP10073904A JP7390498A JPH11269551A JP H11269551 A JPH11269551 A JP H11269551A JP 10073904 A JP10073904 A JP 10073904A JP 7390498 A JP7390498 A JP 7390498A JP H11269551 A JPH11269551 A JP H11269551A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置にお
いて、少ない不活性ガス供給量でチャンバー内を効率よ
く低酸素状態にして、焼入れ面の面粗度の低下を図り、
良質な低酸化高周波焼入れ品を得る。 【解決手段】 不活性ガス雰囲気下で長軸ワーク５の所
定部分を高周波加熱して、移動焼入れを行なう不活性ガ
スを使用した高周波焼入れ装置１において、チャンバー
２が設けられ、該チャンバー２内を、長軸ワーク５が、
その軸方向に移動できるようにされており、チャンバー
２内の下方部分に、高周波コイル６が、長軸ワーク５を
囲んで設けられ、チャンバー２内に、不活性ガスを長軸
ワーク５の側方から該長軸ワーク５に向けて供給する不
活性ガス誘導部材９a 、９b が、チャンバー２の長さ方
向の全長にわたって設けられ、チャンバー２の直下に、
高周波コイル６により加熱された長軸ワーク５の所定部
分を冷却する冷却手段11が設けられている。不活性ガス
誘導部材９a 、９b は、多数のガス噴射孔を有する多孔
板により形成されている。
いて、少ない不活性ガス供給量でチャンバー内を効率よ
く低酸素状態にして、焼入れ面の面粗度の低下を図り、
良質な低酸化高周波焼入れ品を得る。 【解決手段】 不活性ガス雰囲気下で長軸ワーク５の所
定部分を高周波加熱して、移動焼入れを行なう不活性ガ
スを使用した高周波焼入れ装置１において、チャンバー
２が設けられ、該チャンバー２内を、長軸ワーク５が、
その軸方向に移動できるようにされており、チャンバー
２内の下方部分に、高周波コイル６が、長軸ワーク５を
囲んで設けられ、チャンバー２内に、不活性ガスを長軸
ワーク５の側方から該長軸ワーク５に向けて供給する不
活性ガス誘導部材９a 、９b が、チャンバー２の長さ方
向の全長にわたって設けられ、チャンバー２の直下に、
高周波コイル６により加熱された長軸ワーク５の所定部
分を冷却する冷却手段11が設けられている。不活性ガス
誘導部材９a 、９b は、多数のガス噴射孔を有する多孔
板により形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願の発明は、不活性ガスを使用
した高周波焼入れ装置に関し、特に少ない不活性ガス供
給量でチャンバー内を効率よく低酸素状態にして、焼入
れ面の面粗度の低下を図った不活性ガスを使用した高周
波焼入れ装置に関する。
した高周波焼入れ装置に関し、特に少ない不活性ガス供
給量でチャンバー内を効率よく低酸素状態にして、焼入
れ面の面粗度の低下を図った不活性ガスを使用した高周
波焼入れ装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来の不活性ガスを使用した高周波焼入れ
装置は、図７および図８に図示されているように、横断
面矩形の直方体形状のチャンバー02の天井壁03および底
壁04を貫通して、長軸ワーク05が、その軸方向に移動で
きるようにされており、該チャンバー02内の下方部分に
は、高周波コイル06が、該長軸ワーク05を囲んで設けら
れている。
装置は、図７および図８に図示されているように、横断
面矩形の直方体形状のチャンバー02の天井壁03および底
壁04を貫通して、長軸ワーク05が、その軸方向に移動で
きるようにされており、該チャンバー02内の下方部分に
は、高周波コイル06が、該長軸ワーク05を囲んで設けら
れている。
【０００３】そして、チャンバー02内に不活性ガス（Ｎ
2 ガス）を供給する２本の噴射ノズル07ａ、07b が、該
チャンバー02の高さ方向略中央部で、横断面矩形の対角
線上の両隅部に近い対面する２壁08a 、08c の点対称の
位置に取り付けられ、不活性ガスが、これら２本の噴射
ノズル07ａ、07b により、対面する残りの２壁08b 、08
d の内壁面に沿って反対方向に噴射されている。
2 ガス）を供給する２本の噴射ノズル07ａ、07b が、該
チャンバー02の高さ方向略中央部で、横断面矩形の対角
線上の両隅部に近い対面する２壁08a 、08c の点対称の
位置に取り付けられ、不活性ガスが、これら２本の噴射
ノズル07ａ、07b により、対面する残りの２壁08b 、08
d の内壁面に沿って反対方向に噴射されている。
【０００４】また、チャンバー02の直下には、冷却手段
が設けられ、該冷却手段から供給された冷却水が、高周
波コイル06により加熱された長軸ワーク05の所定部分を
冷却して、焼入れが行なわれるようになっている。前記
冷却手段は、長軸ワーク05を囲む環状の冷却水ジャケッ
ト011 を備えており、該冷却水ジャケット011 の内周壁
011aには、多数の冷却水噴射孔が形成されている。
が設けられ、該冷却手段から供給された冷却水が、高周
波コイル06により加熱された長軸ワーク05の所定部分を
冷却して、焼入れが行なわれるようになっている。前記
冷却手段は、長軸ワーク05を囲む環状の冷却水ジャケッ
ト011 を備えており、該冷却水ジャケット011 の内周壁
011aには、多数の冷却水噴射孔が形成されている。
【０００５】従来の不活性ガスを使用した高周波焼入れ
装置01は、前記のように構成されているので、２本の噴
射ノズル07ａ、07b によりチャンバー02内に噴射された
不活性ガスは、これらの噴射ノズル07ａ、07b が設けら
れた高さ位置において、旋回流を生成しつつ、上下方向
に拡散して、チャンバー02内の空気を、長軸ワーク05が
チャンバー02の天井壁03および底壁04を貫通する部分の
間隙から外部に放出して、チャンバー02内を漸次低酸素
状態にして、低酸化焼入れが行なわれ、焼入れ面の面粗
度の低下が図られている。
装置01は、前記のように構成されているので、２本の噴
射ノズル07ａ、07b によりチャンバー02内に噴射された
不活性ガスは、これらの噴射ノズル07ａ、07b が設けら
れた高さ位置において、旋回流を生成しつつ、上下方向
に拡散して、チャンバー02内の空気を、長軸ワーク05が
チャンバー02の天井壁03および底壁04を貫通する部分の
間隙から外部に放出して、チャンバー02内を漸次低酸素
状態にして、低酸化焼入れが行なわれ、焼入れ面の面粗
度の低下が図られている。
【０００６】
【解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の不
活性ガスを使用した高周波焼入れ装置01においては、チ
ャンバー02内に噴射される不活性ガスの流速が速いた
め、生成された旋回流によりチャンバー02内が攪拌され
てしまい、その負圧領域にチャンバー02外から空気が吸
い込まれる現象すら生じて、チャンバー02内の酸素濃度
を下げるのに時間を要していた。また、チャンバー02か
ら完全に空気を追い出してしまうまでに、多量の不活性
ガスが消費されていた。このため、十分な低酸化焼入れ
が行なわれず、焼入れ面の面粗度の低下を図るのが容易
ではなかった。
活性ガスを使用した高周波焼入れ装置01においては、チ
ャンバー02内に噴射される不活性ガスの流速が速いた
め、生成された旋回流によりチャンバー02内が攪拌され
てしまい、その負圧領域にチャンバー02外から空気が吸
い込まれる現象すら生じて、チャンバー02内の酸素濃度
を下げるのに時間を要していた。また、チャンバー02か
ら完全に空気を追い出してしまうまでに、多量の不活性
ガスが消費されていた。このため、十分な低酸化焼入れ
が行なわれず、焼入れ面の面粗度の低下を図るのが容易
ではなかった。
【０００７】本願の発明は、不活性ガスを使用した高周
波焼入れ装置において、少ない不活性ガスの供給量でチ
ャンバー内を迅速に低酸素状態にして、焼入れ面の面粗
度の低下を図ることができる不活性ガスを使用した高周
波焼入れ装置を提供することを課題とする。
波焼入れ装置において、少ない不活性ガスの供給量でチ
ャンバー内を迅速に低酸素状態にして、焼入れ面の面粗
度の低下を図ることができる不活性ガスを使用した高周
波焼入れ装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような課題を解決した不活性ガスを使用した
高周波焼入れ装置に係り、その請求項１に記載された発
明は、不活性ガス雰囲気下で長軸ワークの所定部分を高
周波加熱して、移動焼入れを行なう不活性ガスを使用し
た高周波焼入れ装置において、チャンバーが設けられ、
該チャンバー内を、前記長軸ワークが、その軸方向に移
動できるようにされており、該チャンバー内の下方部分
に、高周波コイルが、前記長軸ワークを囲んで設けら
れ、該チャンバー内に、前記不活性ガスを前記長軸ワー
クの側方から該長軸ワークに向けて供給する不活性ガス
誘導部材が、該チャンバーの長さ方向の全長にわたって
設けられ、該チャンバーの直下に、前記高周波コイルに
より加熱された前記長軸ワークの所定部分を冷却する冷
却手段が設けられたことを特徴とする不活性ガスを使用
した高周波焼入れ装置である。
は、前記のような課題を解決した不活性ガスを使用した
高周波焼入れ装置に係り、その請求項１に記載された発
明は、不活性ガス雰囲気下で長軸ワークの所定部分を高
周波加熱して、移動焼入れを行なう不活性ガスを使用し
た高周波焼入れ装置において、チャンバーが設けられ、
該チャンバー内を、前記長軸ワークが、その軸方向に移
動できるようにされており、該チャンバー内の下方部分
に、高周波コイルが、前記長軸ワークを囲んで設けら
れ、該チャンバー内に、前記不活性ガスを前記長軸ワー
クの側方から該長軸ワークに向けて供給する不活性ガス
誘導部材が、該チャンバーの長さ方向の全長にわたって
設けられ、該チャンバーの直下に、前記高周波コイルに
より加熱された前記長軸ワークの所定部分を冷却する冷
却手段が設けられたことを特徴とする不活性ガスを使用
した高周波焼入れ装置である。
【０００９】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、チャンバー内には、不活性ガス
を長軸ワークの側方から該長軸ワークに向けて供給する
不活性ガス誘導部材が、該チャンバーの長さ方向の全長
にわたって設けられている。このため、チャンバー内に
導入された不活性ガスは、不活性ガス誘導部材により、
チャンバーの長さ方向の全長にわたって導かれて、長軸
ワークの側方から該長軸ワークに向けて供給される。
に構成されているので、チャンバー内には、不活性ガス
を長軸ワークの側方から該長軸ワークに向けて供給する
不活性ガス誘導部材が、該チャンバーの長さ方向の全長
にわたって設けられている。このため、チャンバー内に
導入された不活性ガスは、不活性ガス誘導部材により、
チャンバーの長さ方向の全長にわたって導かれて、長軸
ワークの側方から該長軸ワークに向けて供給される。
【００１０】このとき、不活性ガスは、不活性ガス誘導
部材に衝突して、その流速が低下しており、このように
流速が低下した不活性ガスが、不活性ガス誘導部材を通
じて均一な多層の流れとなって、長軸ワークに向けて供
給されるので、チャンバー内の空気は、迅速にチャンバ
ー外に排出されて、不活性ガスと置換される。したがっ
て、少量の不活性ガスにより、チャンバー内を迅速に低
酸素状態にすることができ、長軸ワークの十分な低酸化
焼入れが可能になり、焼入れ面の面粗度が低下して、品
質のよい低酸化高周波焼入れ品が得られる。
部材に衝突して、その流速が低下しており、このように
流速が低下した不活性ガスが、不活性ガス誘導部材を通
じて均一な多層の流れとなって、長軸ワークに向けて供
給されるので、チャンバー内の空気は、迅速にチャンバ
ー外に排出されて、不活性ガスと置換される。したがっ
て、少量の不活性ガスにより、チャンバー内を迅速に低
酸素状態にすることができ、長軸ワークの十分な低酸化
焼入れが可能になり、焼入れ面の面粗度が低下して、品
質のよい低酸化高周波焼入れ品が得られる。
【００１１】また、請求項２記載のように請求項１記載
の発明を構成することにより、不活性ガス供給部材は、
多数のガス噴射孔を有する多孔板とされるので、前記の
ような作用を奏する不活性ガス供給部材の構造を簡単に
して、これを容易に形成することができる。
の発明を構成することにより、不活性ガス供給部材は、
多数のガス噴射孔を有する多孔板とされるので、前記の
ような作用を奏する不活性ガス供給部材の構造を簡単に
して、これを容易に形成することができる。
【００１２】また、請求項３記載のように請求項２記載
の発明を構成することにより、多孔板は、長軸ワークと
同心の円筒形状に形成されるので、チャンバー内に導入
された不活性ガスは、該円筒形状多孔板に衝突して、チ
ャンバーの長さ方向および周方向に導かれ、その流速が
さらに低下する。そして、このように流速がさらに低下
した不活性ガスが、円筒形状多孔板を通じてさらに均一
な多層の流れとなって、長軸ワークに向けて供給される
ので、チャンバー内の空気は、さらに迅速にチャンバー
外に排出されて、不活性ガスと置換される。これによ
り、長軸ワークのさらに十分な低酸化焼入れが可能にな
り、焼入れ面の面粗度がさらに低下して、さらに品質の
よい低酸化高周波焼入れ品が得られる。
の発明を構成することにより、多孔板は、長軸ワークと
同心の円筒形状に形成されるので、チャンバー内に導入
された不活性ガスは、該円筒形状多孔板に衝突して、チ
ャンバーの長さ方向および周方向に導かれ、その流速が
さらに低下する。そして、このように流速がさらに低下
した不活性ガスが、円筒形状多孔板を通じてさらに均一
な多層の流れとなって、長軸ワークに向けて供給される
ので、チャンバー内の空気は、さらに迅速にチャンバー
外に排出されて、不活性ガスと置換される。これによ
り、長軸ワークのさらに十分な低酸化焼入れが可能にな
り、焼入れ面の面粗度がさらに低下して、さらに品質の
よい低酸化高周波焼入れ品が得られる。
【００１３】さらに、請求項４記載のように請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載の発明を構成することに
より、冷却手段は、長軸ワークを囲む環状の冷却水ジャ
ケットを備え、該冷却水ジャケットの内周壁は、下方に
拡径するテーパ状に形成されて、冷却水を斜め下方に向
けて噴射する多数の噴射孔を有している。このため、長
軸ワークへの冷却水の供給が円滑に行なわれて、長軸ワ
ークの焼入れ部を効果的に冷却することができる。ま
た、噴射冷却水が形成する水膜により、長軸ワークがチ
ャンバーの底壁を貫通する部分の隙間から空気が侵入す
るのを効果的に防止することができる。
いし請求項３のいずれかに記載の発明を構成することに
より、冷却手段は、長軸ワークを囲む環状の冷却水ジャ
ケットを備え、該冷却水ジャケットの内周壁は、下方に
拡径するテーパ状に形成されて、冷却水を斜め下方に向
けて噴射する多数の噴射孔を有している。このため、長
軸ワークへの冷却水の供給が円滑に行なわれて、長軸ワ
ークの焼入れ部を効果的に冷却することができる。ま
た、噴射冷却水が形成する水膜により、長軸ワークがチ
ャンバーの底壁を貫通する部分の隙間から空気が侵入す
るのを効果的に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、先ず、図１ないし図４に図
示される本願の請求項１、請求項２および請求項４に記
載された発明の一実施形態（実施形態１）について説明
する。図１は、本実施形態１における不活性ガスを使用
した高周波焼入れ装置の概略縦断面図、図２は、図１の
ＩＩ−ＩＩ線で切断した横断面図、図３は、チャンバー
内の部分斜視図、図４は、本実施形態１における不活性
ガスを使用した高周波焼入れ装置により得られた焼入れ
品の面粗度を、従来の装置により得られた焼入れ品の面
粗度と比較して示した線図である。
示される本願の請求項１、請求項２および請求項４に記
載された発明の一実施形態（実施形態１）について説明
する。図１は、本実施形態１における不活性ガスを使用
した高周波焼入れ装置の概略縦断面図、図２は、図１の
ＩＩ−ＩＩ線で切断した横断面図、図３は、チャンバー
内の部分斜視図、図４は、本実施形態１における不活性
ガスを使用した高周波焼入れ装置により得られた焼入れ
品の面粗度を、従来の装置により得られた焼入れ品の面
粗度と比較して示した線図である。
【００１５】図１〜図３において、本実施形態１におけ
る不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置１は、横断面
矩形の直方体形状のチャンバー２の天井壁３および底壁
４を貫通して、長軸ワーク５が、その軸方向に移動でき
るようにされており、該チャンバー２内の下方部分に
は、円筒状の高周波コイル６が、該長軸ワーク５を囲ん
で設けられている。
る不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置１は、横断面
矩形の直方体形状のチャンバー２の天井壁３および底壁
４を貫通して、長軸ワーク５が、その軸方向に移動でき
るようにされており、該チャンバー２内の下方部分に
は、円筒状の高周波コイル６が、該長軸ワーク５を囲ん
で設けられている。
【００１６】長軸ワーク５は、本実施形態１において
は、電動式パワーステアリング装置に使用されるラック
シャフトであり、該ラックシャフトには、ラックと反対
側に、シャフトスクリュが転造により形成されており、
該シャフトスクリュの転造面が、本高周波焼入れ装置１
により焼入れされている。なお、該シャフトスクリュに
は、ボールスクリュが嵌合されて、該ボールスクリュを
介して操舵補助力が電動機よりラックシャフトに伝達さ
れる。
は、電動式パワーステアリング装置に使用されるラック
シャフトであり、該ラックシャフトには、ラックと反対
側に、シャフトスクリュが転造により形成されており、
該シャフトスクリュの転造面が、本高周波焼入れ装置１
により焼入れされている。なお、該シャフトスクリュに
は、ボールスクリュが嵌合されて、該ボールスクリュを
介して操舵補助力が電動機よりラックシャフトに伝達さ
れる。
【００１７】チャンバー２内に不活性ガス（Ｎ2 ガス）
を供給する２本の噴射ノズル７a および７b は、該チャ
ンバー２の高さ方向略中央部で、横断面矩形の対角線上
の両隅部に近い対面する２壁８a 、８c の点対称の位置
に取り付けられ、不活性ガスが、これら２本の噴射ノズ
ル７a 、７b により、対面する他の２壁８b 、８d の内
壁面に沿って反対方向に噴射されている。
を供給する２本の噴射ノズル７a および７b は、該チャ
ンバー２の高さ方向略中央部で、横断面矩形の対角線上
の両隅部に近い対面する２壁８a 、８c の点対称の位置
に取り付けられ、不活性ガスが、これら２本の噴射ノズ
ル７a 、７b により、対面する他の２壁８b 、８d の内
壁面に沿って反対方向に噴射されている。
【００１８】ここで、前記チャンバー２の横断面矩形の
対角線上の両隅部には、２本の噴射ノズル７a 、７b の
噴射口に対面させて、多孔板９a 、９b （不活性ガス誘
導部材）が、チャンバー２の長さ方向（長軸ワーク５の
軸方向）に指向してその全長にわたって取り付けられて
おり、これらの多孔板９a 、９b と壁面８a 、８b およ
び壁面８c 、８d とにより、横断面三角形状の細長い空
間10a 、10b がそれぞれ形成されている。
対角線上の両隅部には、２本の噴射ノズル７a 、７b の
噴射口に対面させて、多孔板９a 、９b （不活性ガス誘
導部材）が、チャンバー２の長さ方向（長軸ワーク５の
軸方向）に指向してその全長にわたって取り付けられて
おり、これらの多孔板９a 、９b と壁面８a 、８b およ
び壁面８c 、８d とにより、横断面三角形状の細長い空
間10a 、10b がそれぞれ形成されている。
【００１９】したがって、噴射ノズル７a 、７b より噴
射された不活性ガスは、これらの多孔板９a 、９b に衝
突して、次いで、これらの多孔板９a 、９b に誘導され
て、空間10a 、10b 内を上下方向に流れ、この間にその
流速を低下させつつ、多孔板９a 、９b の噴射孔９e 、
９f より、長軸ワーク５に向けて噴射される。
射された不活性ガスは、これらの多孔板９a 、９b に衝
突して、次いで、これらの多孔板９a 、９b に誘導され
て、空間10a 、10b 内を上下方向に流れ、この間にその
流速を低下させつつ、多孔板９a 、９b の噴射孔９e 、
９f より、長軸ワーク５に向けて噴射される。
【００２０】したがって、不活性ガスは、長軸ワーク５
のチャンバー２内にある部分の全長にわたって、多孔板
９a 、９b の噴射孔９e 、９f より、長軸ワーク５に向
けて均一に噴射される。このため、長軸ワーク５を取り
巻くチャンバー２内は、長軸ワーク５の軸方向に沿って
積層された不活性ガスの噴射流により瞬時に充満され、
チャンバー２内に残存する空気の攪拌は抑えられて、該
空気（酸素）は、迅速にチャンバー２外に追い出され
る。
のチャンバー２内にある部分の全長にわたって、多孔板
９a 、９b の噴射孔９e 、９f より、長軸ワーク５に向
けて均一に噴射される。このため、長軸ワーク５を取り
巻くチャンバー２内は、長軸ワーク５の軸方向に沿って
積層された不活性ガスの噴射流により瞬時に充満され、
チャンバー２内に残存する空気の攪拌は抑えられて、該
空気（酸素）は、迅速にチャンバー２外に追い出され
る。
【００２１】チャンバー２の直下には、冷却手段をなす
環状の冷却水ジャケット11が、長軸ワーク５を囲み、底
壁４に固着されて一体に取り付けられており、該冷却水
ジャケット11の内周壁11a は、下方に拡径するテーパ状
に形成されて、冷却水を斜め下方に向けて噴射する多数
の噴射孔11b を有している。
環状の冷却水ジャケット11が、長軸ワーク５を囲み、底
壁４に固着されて一体に取り付けられており、該冷却水
ジャケット11の内周壁11a は、下方に拡径するテーパ状
に形成されて、冷却水を斜め下方に向けて噴射する多数
の噴射孔11b を有している。
【００２２】したがって、噴射孔11b より噴射された冷
却水は、高周波コイル６により加熱された長軸ワーク５
の所定部分（シャフトスクリュの転造面）を急速に冷却
して、焼入れが行なわれるようになっている。また、こ
の噴射冷却水が形成する水膜は、長軸ワーク５がチャン
バー２の底壁４を貫通する部分の隙間から空気がチャン
バー２内に侵入するのを効果的に防止している。
却水は、高周波コイル６により加熱された長軸ワーク５
の所定部分（シャフトスクリュの転造面）を急速に冷却
して、焼入れが行なわれるようになっている。また、こ
の噴射冷却水が形成する水膜は、長軸ワーク５がチャン
バー２の底壁４を貫通する部分の隙間から空気がチャン
バー２内に侵入するのを効果的に防止している。
【００２３】本実施形態１は、前記のように構成されて
いるので、次のような効果を奏することができる。チャ
ンバー２内には、該チャンバー２の横断面矩形の対角線
上の両隅部に、２本の噴射ノズル７a 、７b の噴射口に
対面させて、多孔板９a 、９b が、チャンバー２の長さ
方向に指向してその全長にわたって取り付けられてい
る。このため、チャンバー２内に導入された不活性ガス
は、多孔板９a 、９b により、チャンバー２の長さ方向
の全長にわたって導かれて、長軸ワーク５の側方から該
長軸ワーク５に向けて供給される。
いるので、次のような効果を奏することができる。チャ
ンバー２内には、該チャンバー２の横断面矩形の対角線
上の両隅部に、２本の噴射ノズル７a 、７b の噴射口に
対面させて、多孔板９a 、９b が、チャンバー２の長さ
方向に指向してその全長にわたって取り付けられてい
る。このため、チャンバー２内に導入された不活性ガス
は、多孔板９a 、９b により、チャンバー２の長さ方向
の全長にわたって導かれて、長軸ワーク５の側方から該
長軸ワーク５に向けて供給される。
【００２４】このとき、不活性ガスは、多孔板９a 、９
b に衝突して、その流速が低下しており、このように流
速が低下した不活性ガスが、多孔板９a 、９b を通じて
均一な多層の噴射流となって、長軸ワーク５に向けて供
給されるので、チャンバー２内の空気は、迅速にチャン
バー２外に排出されて、不活性ガスと置換される。した
がって、少量の不活性ガスにより、チャンバー２内を迅
速に低酸素状態にすることができ、長軸ワーク５の十分
な低酸化焼入れが可能になり、焼入れ面の面粗度が低下
して、品質のよい低酸化高周波焼入れ品が得られる。
b に衝突して、その流速が低下しており、このように流
速が低下した不活性ガスが、多孔板９a 、９b を通じて
均一な多層の噴射流となって、長軸ワーク５に向けて供
給されるので、チャンバー２内の空気は、迅速にチャン
バー２外に排出されて、不活性ガスと置換される。した
がって、少量の不活性ガスにより、チャンバー２内を迅
速に低酸素状態にすることができ、長軸ワーク５の十分
な低酸化焼入れが可能になり、焼入れ面の面粗度が低下
して、品質のよい低酸化高周波焼入れ品が得られる。
【００２５】実験によると、多孔板９a 、９b を用いた
本実施形態１における高周波焼入れ装置１による高周波
焼入れ品の面粗度は、多孔板を用いない従来の高周波焼
入れ装置01による高周波焼入れ品の面粗度と比べて、図
４に図示されるように、大きく低下しており、しかも、
その低下の度合いは、不活性ガスの噴射量の増加ととも
に大きくなっており、本実施形態１における高周波焼入
れ装置１による顕著な効果が認められた。
本実施形態１における高周波焼入れ装置１による高周波
焼入れ品の面粗度は、多孔板を用いない従来の高周波焼
入れ装置01による高周波焼入れ品の面粗度と比べて、図
４に図示されるように、大きく低下しており、しかも、
その低下の度合いは、不活性ガスの噴射量の増加ととも
に大きくなっており、本実施形態１における高周波焼入
れ装置１による顕著な効果が認められた。
【００２６】また、長軸ワーク５を囲む環状の冷却水ジ
ャケット11の内周壁11a は、下方に拡径するテーパ状に
形成されて、冷却水を斜め下方に向けて噴射する多数の
噴射孔11b を有している。このため、長軸ワーク５に対
する冷却水の供給が円滑に行なわれて、長軸ワーク５の
焼入れ部を効果的に冷却することができる。また、噴射
冷却水が形成する水膜は、長軸ワーク５がチャンバー２
の底壁４を貫通する部分の隙間から空気がチャンバー２
内に侵入するのを効果的に防止することができる。
ャケット11の内周壁11a は、下方に拡径するテーパ状に
形成されて、冷却水を斜め下方に向けて噴射する多数の
噴射孔11b を有している。このため、長軸ワーク５に対
する冷却水の供給が円滑に行なわれて、長軸ワーク５の
焼入れ部を効果的に冷却することができる。また、噴射
冷却水が形成する水膜は、長軸ワーク５がチャンバー２
の底壁４を貫通する部分の隙間から空気がチャンバー２
内に侵入するのを効果的に防止することができる。
【００２７】次に、図６に図示される本願の請求項３に
記載された発明の一実施形態（実施形態２）について説
明する。本実施形態２における不活性ガスを使用した高
周波焼入れ装置20は、不活性ガス供給部材として、長軸
ワーク５と同心に配置された円筒形状多孔板12を用いて
いる。この点が実施形態１と異なるが、その他の構成
は、実施形態１と同様であるので、詳細な説明を省略す
る。
記載された発明の一実施形態（実施形態２）について説
明する。本実施形態２における不活性ガスを使用した高
周波焼入れ装置20は、不活性ガス供給部材として、長軸
ワーク５と同心に配置された円筒形状多孔板12を用いて
いる。この点が実施形態１と異なるが、その他の構成
は、実施形態１と同様であるので、詳細な説明を省略す
る。
【００２８】本実施形態２は、前記のように構成されて
いるので、次のような効果を奏することができる。多孔
板12は、長軸ワーク５と同心の円筒形状に形成されてい
るので、チャンバー２の内壁面と該円筒形状多孔板12と
により形成される空間13内に導入されてさらに流速が低
下した不活性ガスは、該円筒形状多孔板12を通じてさら
に均一な多層の噴射流となって、隙間なく長軸ワーク５
に向けて供給される。これにより、チャンバー２内の空
気をさらに迅速にチャンバー２外に排出して、不活性ガ
スと置換することができて、長軸ワーク５のさらに十分
な低酸化焼入れが可能になり、焼入れ面の面粗度がさら
に低下して、さらに品質のよい低酸化高周波焼入れ品が
得られる。
いるので、次のような効果を奏することができる。多孔
板12は、長軸ワーク５と同心の円筒形状に形成されてい
るので、チャンバー２の内壁面と該円筒形状多孔板12と
により形成される空間13内に導入されてさらに流速が低
下した不活性ガスは、該円筒形状多孔板12を通じてさら
に均一な多層の噴射流となって、隙間なく長軸ワーク５
に向けて供給される。これにより、チャンバー２内の空
気をさらに迅速にチャンバー２外に排出して、不活性ガ
スと置換することができて、長軸ワーク５のさらに十分
な低酸化焼入れが可能になり、焼入れ面の面粗度がさら
に低下して、さらに品質のよい低酸化高周波焼入れ品が
得られる。
【００２９】本実施形態１および２において、不活性ガ
スを供給する噴射ノズルは２本（噴射ノズル７a 、７b
）とされたが、これに限定されず、図５に図示される
ように、チャンバー２の横断面矩形の対角線上の残りの
両隅部にもさらに２本（噴射ノズル７c 、７d ）追加し
て、合計４本とすることができ、このようにすると、チ
ャンバー２の内壁面と多孔板９a 、９b 、９c 、９d も
しくは円筒状多孔板12とにより形成される空間10a 、10
b 、10c 、10d もしくは空間13内に導入されて流速が低
下した不活性ガスを、さらに均一な多層の噴射流とし
て、隙間なく長軸ワーク５に向けて供給することができ
る。これにより、チャンバー２内の空気をさらに迅速に
チャンバー２外に排出して、不活性ガスと置換すること
ができる。
スを供給する噴射ノズルは２本（噴射ノズル７a 、７b
）とされたが、これに限定されず、図５に図示される
ように、チャンバー２の横断面矩形の対角線上の残りの
両隅部にもさらに２本（噴射ノズル７c 、７d ）追加し
て、合計４本とすることができ、このようにすると、チ
ャンバー２の内壁面と多孔板９a 、９b 、９c 、９d も
しくは円筒状多孔板12とにより形成される空間10a 、10
b 、10c 、10d もしくは空間13内に導入されて流速が低
下した不活性ガスを、さらに均一な多層の噴射流とし
て、隙間なく長軸ワーク５に向けて供給することができ
る。これにより、チャンバー２内の空気をさらに迅速に
チャンバー２外に排出して、不活性ガスと置換すること
ができる。
【００３０】また、チャンバー２は、横断面矩形の直方
体形状のものとされたが、これに限定されず、円筒形状
のものとされてもよいことはもちろんである。
体形状のものとされたが、これに限定されず、円筒形状
のものとされてもよいことはもちろんである。
【図１】本願の請求項１、請求項２および請求項４に記
載された発明の一実施形態（実施形態１）における不活
性ガスを使用した高周波焼入れ装置の概略縦断面図であ
る。
載された発明の一実施形態（実施形態１）における不活
性ガスを使用した高周波焼入れ装置の概略縦断面図であ
る。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した横断面図であ
る。
る。
【図３】図１の実施形態において、チャンバー内の部分
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図１の実施形態における不活性ガスを使用した
高周波焼入れ装置により得られた焼入れ品の面粗度を、
従来の装置により得られた焼入れ品の面粗度と比較して
示す線図である。
高周波焼入れ装置により得られた焼入れ品の面粗度を、
従来の装置により得られた焼入れ品の面粗度と比較して
示す線図である。
【図５】図１の実施形態の変形例を示す図である。
【図６】本願の請求項３に記載された発明の一実施形態
（実施形態２）における不活性ガスを使用した高周波焼
入れ装置の横断面図であって、図２に対応する図であ
る。
（実施形態２）における不活性ガスを使用した高周波焼
入れ装置の横断面図であって、図２に対応する図であ
る。
【図７】従来の不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置
の概略縦断面図である。
の概略縦断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した横断面
図である。
図である。
１…高周波焼入れ装置、２…チャンバー、３…天井壁、
４…底壁、５…長軸ワーク、６…高周波コイル、７a 、
７b 、７c 、７d …噴射ノズル、８a 、８b 、８c 、８
d …壁、９a 、９b 、９c 、９d …多孔板（不活性ガス
誘導部材）、９e、９f …噴射孔、10a 、10b 、10c 、1
0d …空間、11…冷却水ジャケット、11a…内周壁、11b
…噴射孔、12…円筒状多孔板（不活性ガス誘導部材）、
13…空間、20…高周波焼入れ装置。
４…底壁、５…長軸ワーク、６…高周波コイル、７a 、
７b 、７c 、７d …噴射ノズル、８a 、８b 、８c 、８
d …壁、９a 、９b 、９c 、９d …多孔板（不活性ガス
誘導部材）、９e、９f …噴射孔、10a 、10b 、10c 、1
0d …空間、11…冷却水ジャケット、11a…内周壁、11b
…噴射孔、12…円筒状多孔板（不活性ガス誘導部材）、
13…空間、20…高周波焼入れ装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｄ 15/02 Ｆ２７Ｄ 15/02 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 不活性ガス雰囲気下で長軸ワークの所定
部分を高周波加熱して、移動焼入れを行なう不活性ガス
を使用した高周波焼入れ装置において、 チャンバーが設けられ、 該チャンバー内を、前記長軸ワークが、その軸方向に移
動できるようにされており、 該チャンバー内の下方部分に、高周波コイルが、前記長
軸ワークを囲んで設けられ、 該チャンバー内に、前記不活性ガスを前記長軸ワークの
側方から該長軸ワークに向けて供給する不活性ガス誘導
部材が、該チャンバーの長さ方向の全長にわたって設け
られ、 該チャンバーの直下に、前記高周波コイルにより加熱さ
れた前記長軸ワークの所定部分を冷却する冷却手段が設
けられたことを特徴とする不活性ガスを使用した高周波
焼入れ装置。 - 【請求項２】 前記不活性ガス誘導部材は、多数のガス
噴射孔を有する多孔板であることを特徴とする請求項１
記載の不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置。 - 【請求項３】 前記多孔板は、前記長軸ワークと同心の
円筒形状に形成されたことを特徴とする請求項２記載の
不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置。 - 【請求項４】 前記冷却手段は、前記長軸ワークを囲む
環状の冷却水ジャケットを備え、 該冷却水ジャケットの内周壁は、下方に拡径するテーパ
状に形成されて、冷却水を斜め下方に向けて噴射する多
数の噴射孔を有することを特徴とする請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の不活性ガスを使用した高周波
焼入れ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07390498A JP4100758B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07390498A JP4100758B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11269551A true JPH11269551A (ja) | 1999-10-05 |
| JP4100758B2 JP4100758B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=13531655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07390498A Expired - Fee Related JP4100758B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 不活性ガスを使用した高周波焼入れ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4100758B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2264192A1 (de) * | 2009-06-15 | 2010-12-22 | Ema Indutec GmbH | Härtemaschine zum induktiven Härten unter Schutzgas |
| CN108884511A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 新日铁住金株式会社 | 热处理装置、钢材的热处理方法及钢材的热弯曲加工方法 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP07390498A patent/JP4100758B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2264192A1 (de) * | 2009-06-15 | 2010-12-22 | Ema Indutec GmbH | Härtemaschine zum induktiven Härten unter Schutzgas |
| CN108884511A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 新日铁住金株式会社 | 热处理装置、钢材的热处理方法及钢材的热弯曲加工方法 |
| EP3438294A4 (en) * | 2016-03-31 | 2019-02-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | THERMAL TREATMENT APPARATUS, HEAT TREATMENT METHOD FOR STEEL MATERIAL, AND HOT BENDING METHOD FOR STEEL MATERIAL |
| US10626475B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-04-21 | Nippon Steel Corporation | Heat treatment apparatus, heat treatment method for steel workpiece, and hot bending method for steel workpiece |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4100758B2 (ja) | 2008-06-11 |
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