JPS5830371B2 - 高周波表面焼入方法並びにそれに用いるル−プ状高周波誘導コイル体 - Google Patents
高周波表面焼入方法並びにそれに用いるル−プ状高周波誘導コイル体Info
- Publication number
- JPS5830371B2 JPS5830371B2 JP53139182A JP13918278A JPS5830371B2 JP S5830371 B2 JPS5830371 B2 JP S5830371B2 JP 53139182 A JP53139182 A JP 53139182A JP 13918278 A JP13918278 A JP 13918278A JP S5830371 B2 JPS5830371 B2 JP S5830371B2
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- axis
- loop
- shaft portion
- induction coil
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
- C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸心の廻りに対称な（同心状）のストレート軸
部及び軸心の廻りに非対称な偏心軸部とを一体的に連成
せるワークの外周面をループ状高周波誘導コイルにより
加熱した後冷却する高周波表面焼入方法並びにそれに用
いるループ状高周波誘導コイル体に関する。
部及び軸心の廻りに非対称な偏心軸部とを一体的に連成
せるワークの外周面をループ状高周波誘導コイルにより
加熱した後冷却する高周波表面焼入方法並びにそれに用
いるループ状高周波誘導コイル体に関する。
一般にクランクシャフトにみられる如き上記の形状のワ
ークを焼入する方法としては浸炭焼入法が用いられてい
るが、この浸炭焼入法では浸炭鋼を用いることおよび、
焼入されたワークは外表面に連続した表面硬化層が得ら
れること等のために疲労強度に対し優れた性能を有する
反面、高価な浸炭鋼の使用によって経済的な観点より明
らかに不利であった。
ークを焼入する方法としては浸炭焼入法が用いられてい
るが、この浸炭焼入法では浸炭鋼を用いることおよび、
焼入されたワークは外表面に連続した表面硬化層が得ら
れること等のために疲労強度に対し優れた性能を有する
反面、高価な浸炭鋼の使用によって経済的な観点より明
らかに不利であった。
そこでこの浸炭鋼に比較し安価な８４０Ｃ（ＪＩＳ規格
）等の炭素鋼又は低合金鋼等の鋼材による高周波表面焼
入方法を採用するに至ったのであるが、上記の如くワー
クの形状が極めて複雑で偏心軸部が回転中心である軸心
からの距離差又は肉厚の差が大きいために、従来の割型
タイプ又は、ループ状の高周波誘導コイルでこのワーク
全外周面を同時にほぼ均一に表面焼入することは不可能
とされていた。
）等の炭素鋼又は低合金鋼等の鋼材による高周波表面焼
入方法を採用するに至ったのであるが、上記の如くワー
クの形状が極めて複雑で偏心軸部が回転中心である軸心
からの距離差又は肉厚の差が大きいために、従来の割型
タイプ又は、ループ状の高周波誘導コイルでこのワーク
全外周面を同時にほぼ均一に表面焼入することは不可能
とされていた。
即ち、ワーク全外周にほぼ近似した形で囲続する割型コ
イルによる均一加熱は不可能であり、この複雑なワーク
の自転時の軸心より最も遠距離となるワーク外周軌跡に
近似した形状のループ状の高周波誘導コイルではコイル
に最も近接したワーク部分と遠隔の部分との温度差が大
きく表面焼入は不可能と考えられていた。
イルによる均一加熱は不可能であり、この複雑なワーク
の自転時の軸心より最も遠距離となるワーク外周軌跡に
近似した形状のループ状の高周波誘導コイルではコイル
に最も近接したワーク部分と遠隔の部分との温度差が大
きく表面焼入は不可能と考えられていた。
本発明は上記の点に鑑みて、従来不可能とされていた上
記形状のワークを浸炭鋼に比較し安価な鋼材例えば炭素
鋼又は低合金鋼等にて製作した高周波誘導コイルによっ
て加熱後冷却してこのワークにほぼ均一な表面硬化層を
得ることのできる極めて画期的な高周波表面焼入方法並
びにそれに用いるループ状高周波誘導コイル体を提供す
るにある。
記形状のワークを浸炭鋼に比較し安価な鋼材例えば炭素
鋼又は低合金鋼等にて製作した高周波誘導コイルによっ
て加熱後冷却してこのワークにほぼ均一な表面硬化層を
得ることのできる極めて画期的な高周波表面焼入方法並
びにそれに用いるループ状高周波誘導コイル体を提供す
るにある。
以下本発明を図面に基き説明する。
第１図は本発明の１実施例を示す概略図、第２図は本発
明によって生起する電流の経路を示す説明図、第３図は
本発明ループ状高周波誘導コイル体をワークに配備した
状態を示す平面図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ断面図、
第５図は第３図■−ｖ線断面図、第６図は第３図コイル
体の斜視図である。
明によって生起する電流の経路を示す説明図、第３図は
本発明ループ状高周波誘導コイル体をワークに配備した
状態を示す平面図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ断面図、
第５図は第３図■−ｖ線断面図、第６図は第３図コイル
体の斜視図である。
本発明方法を第１図の実施例によって説明すると第１図
に於いては、回転軸１３０周方向に１２０度おきに都合
３本の支持枠１４を取付げてこれら支持枠１４が１回転
する間にこの支持枠１４に挟持されたワーク１を自転さ
せながら加熱冷却する型式（以下この型式を回転型式と
称す）を示すものであって、高周波発生器１０からの電
流はワーク自転時にワーク軸心より遠距離となるワーク
１外周軌跡に近似させて配備した本発明ループ状高周波
誘導コイル体７によりワーク１外周面全体を同時に表面
加熱後、支持枠１４が１２０度回転してワーク１を挟持
した状態で冷却液１６中に浸漬させる、この冷却に際し
てはこの冷却液中に冷却液噴射ジャケット（図示せず）
を配備して同時に冷却してもよ（又噴射ジャケットのみ
にて冷却してもよい、このような回転型式にすれば回転
軸１３の１回転タイム内に於て自動的に加熱冷却ができ
て作業能率の向上を図ることがときるが勿論本発明はこ
の回転型式に限定されるものでなく、加熱、冷却を連続
出来る型式であれば何ら支障はない。
に於いては、回転軸１３０周方向に１２０度おきに都合
３本の支持枠１４を取付げてこれら支持枠１４が１回転
する間にこの支持枠１４に挟持されたワーク１を自転さ
せながら加熱冷却する型式（以下この型式を回転型式と
称す）を示すものであって、高周波発生器１０からの電
流はワーク自転時にワーク軸心より遠距離となるワーク
１外周軌跡に近似させて配備した本発明ループ状高周波
誘導コイル体７によりワーク１外周面全体を同時に表面
加熱後、支持枠１４が１２０度回転してワーク１を挟持
した状態で冷却液１６中に浸漬させる、この冷却に際し
てはこの冷却液中に冷却液噴射ジャケット（図示せず）
を配備して同時に冷却してもよ（又噴射ジャケットのみ
にて冷却してもよい、このような回転型式にすれば回転
軸１３の１回転タイム内に於て自動的に加熱冷却ができ
て作業能率の向上を図ることがときるが勿論本発明はこ
の回転型式に限定されるものでなく、加熱、冷却を連続
出来る型式であれば何ら支障はない。
又、この回転型式によれば高周波誘導コイル体７は上記
ワーク１自転時のワーク外周軌跡に近似させてほぼ１８
０度の角度をもって対向関係に置かれるのが最適である
。
ワーク１自転時のワーク外周軌跡に近似させてほぼ１８
０度の角度をもって対向関係に置かれるのが最適である
。
このことはワーク外周面を均一に加熱しながらしかも加
熱時間を短くすることができるので支持枠１４を１回転
する間に加熱冷却を行う回転型式では冷却に対し無駄な
冷却時間を必要とすることがないためにタクトタイムが
短かくなり、加工能率が上昇する。
熱時間を短くすることができるので支持枠１４を１回転
する間に加熱冷却を行う回転型式では冷却に対し無駄な
冷却時間を必要とすることがないためにタクトタイムが
短かくなり、加工能率が上昇する。
本発明は上記に述べたように回転型式に限定されるもの
ではないのでこの高周波誘導コイル体７０角度範囲も１
８０度に限定されるものでない。
ではないのでこの高周波誘導コイル体７０角度範囲も１
８０度に限定されるものでない。
上記自転しているワーク１を囲続した本発明ループ状高
周波誘導コイル体７に高周波発生器１０の高周波電流を
通電すると第２図に示すように高周波電流は入力端子か
らループ状高周波誘導コイル体に通電され、ある瞬間矢
印Ａの方向に流れ出力端子に向うそれと同時に自転して
いるワーク１の外周面に近い内部には高周波電流と全（
逆の矢印Ｂ方向の誘導電流が生起ししかもこの誘導電流
はワーク外周面内に沿って均一に流れるためワーク外周
面をほぼ均一に加熱することとなる。
周波誘導コイル体７に高周波発生器１０の高周波電流を
通電すると第２図に示すように高周波電流は入力端子か
らループ状高周波誘導コイル体に通電され、ある瞬間矢
印Ａの方向に流れ出力端子に向うそれと同時に自転して
いるワーク１の外周面に近い内部には高周波電流と全（
逆の矢印Ｂ方向の誘導電流が生起ししかもこの誘導電流
はワーク外周面内に沿って均一に流れるためワーク外周
面をほぼ均一に加熱することとなる。
なお、実施例ではワークの長さ方向についてほぼ全面的
な表面焼入をした例を示したが、本発明によれば、ワー
クの軸心方向に沿った一部を部分的に高周波表面焼入す
ることができることは言うまでもない。
な表面焼入をした例を示したが、本発明によれば、ワー
クの軸心方向に沿った一部を部分的に高周波表面焼入す
ることができることは言うまでもない。
次に本発明方法に用いるループ状高周波誘導コイル体に
ついて、第３図乃至第６図に基き詳述する。
ついて、第３図乃至第６図に基き詳述する。
１は軸心２〔センター軸２〕の廻りに対称な（同心状の
）ストレート軸部３とこの軸心２の廻りに非対称な（偏
心状）な偏心軸部４とが該軸心２方向に沿って傾斜部５
を介して一体的に連成せるワーク、すなわち、コンプレ
ッサー用のクランクシャフトを示しており、このワーク
１の先端はチャック６等によって挟持され、更にチャツ
ク６後部に位置する駆動装置（不図示）によって軸心２
を中心として自転している。
）ストレート軸部３とこの軸心２の廻りに非対称な（偏
心状）な偏心軸部４とが該軸心２方向に沿って傾斜部５
を介して一体的に連成せるワーク、すなわち、コンプレ
ッサー用のクランクシャフトを示しており、このワーク
１の先端はチャック６等によって挟持され、更にチャツ
ク６後部に位置する駆動装置（不図示）によって軸心２
を中心として自転している。
７はこのワーク１の外周面を同時にはｇ均一な厚みに亘
って加熱するループ状高周波誘導コイル体で、上記ワー
ク１の自転による前記ストレート軸部３の外周軌跡に近
似させて配備した該ストレート軸部３用のコイル部材８
，８′・・・と、前記偏心軸部４が自転時に上記軸心２
より最も遠距離となる該偏心軸部４の外周軌跡に近似さ
せて配備した偏心軸部４用のコイル部材９，９′とを軸
線方向に達成一体として成るものである。
って加熱するループ状高周波誘導コイル体で、上記ワー
ク１の自転による前記ストレート軸部３の外周軌跡に近
似させて配備した該ストレート軸部３用のコイル部材８
，８′・・・と、前記偏心軸部４が自転時に上記軸心２
より最も遠距離となる該偏心軸部４の外周軌跡に近似さ
せて配備した偏心軸部４用のコイル部材９，９′とを軸
線方向に達成一体として成るものである。
コイル体７のコイル線の縦断面形状は丸形もしくは方形
の中空体となし内部に冷却液を通ずるようにしである。
の中空体となし内部に冷却液を通ずるようにしである。
図例の場合、コイル部材８，８′はワーク１の両端で所
定間隔をおイテはｇ半円形状に形成してあり、一方のコ
イル部材８には高周波発生器１０の電流を通電する端子
８０．８１が配設されこのコイル部材８の中央に設置さ
れたテフロン等の絶縁材である。
定間隔をおイテはｇ半円形状に形成してあり、一方のコ
イル部材８には高周波発生器１０の電流を通電する端子
８０．８１が配設されこのコイル部材８の中央に設置さ
れたテフロン等の絶縁材である。
コイル部材９，９′は上記コイル部材８，８′に連なる
も対応する偏心軸部４に対してはｇ１８０度の角度をも
って対向関係となるよう軸心２に沿った線状の形態をな
している。
も対応する偏心軸部４に対してはｇ１８０度の角度をも
って対向関係となるよう軸心２に沿った線状の形態をな
している。
これは傾斜部５及び偏心部４０表面部に対して既述の矢
印Ｂ方向の誘導電流を均一に発生させるためであり、対
称なストレート軸部３の場合は前記のように半円形コイ
ル部材８，８′とすることが出来るが、非対称の偏心部
４、傾斜部５に対応して半円形の如きコイル部材となす
と、傾斜部５及び偏心軸部４の表面の誘導電流の密度が
不均一となる傾向が生まれるからである。
印Ｂ方向の誘導電流を均一に発生させるためであり、対
称なストレート軸部３の場合は前記のように半円形コイ
ル部材８，８′とすることが出来るが、非対称の偏心部
４、傾斜部５に対応して半円形の如きコイル部材となす
と、傾斜部５及び偏心軸部４の表面の誘導電流の密度が
不均一となる傾向が生まれるからである。
もとよりワーク１の偏心軸部４、傾斜部５の形状、寸法
、傾斜角の度合によっては上記傾向は無視し得る場合も
あるが。
、傾斜角の度合によっては上記傾向は無視し得る場合も
あるが。
このように偏心軸部４用のコイル部材９，９′は既述し
たように軸心２よりも最も遠距離となるワーク外周軌跡
に近似した形状に形成され、コイル部材８，８′と同様
軸心２に関して対称関係に配備されている。
たように軸心２よりも最も遠距離となるワーク外周軌跡
に近似した形状に形成され、コイル部材８，８′と同様
軸心２に関して対称関係に配備されている。
なおコイル部材８．８’、９゜９′の一部の最外周に加
熱を強化したり均熱化を図るためのコアを付することも
ある。
熱を強化したり均熱化を図るためのコアを付することも
ある。
以上の如く本発明によれば軸心に対し対称なストレート
軸部と非対称な偏心軸部とを有するワ−りを一つのルー
プ状の高周波誘導コイル体によって表面焼入が出来るの
で、従来の浸炭鋼に比較して安価な炭素鋼もしくは低合
金鋼の使用が可能となる利益並びに焼入も均−且つ作業
時間を短か（なし得る利益がある。
軸部と非対称な偏心軸部とを有するワ−りを一つのルー
プ状の高周波誘導コイル体によって表面焼入が出来るの
で、従来の浸炭鋼に比較して安価な炭素鋼もしくは低合
金鋼の使用が可能となる利益並びに焼入も均−且つ作業
時間を短か（なし得る利益がある。
第１図は本発明の１実施例を示す概略図、第２図は本発
明によって生起する電流の経路を示す説明図、第３図は
本発明ループ状高周波誘導コイル体をワークに配備した
状態を示す平面図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶＩ析面図
、第５図は第３図Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は第３図コイ
ル体の斜視図である。 １・・・ワーク、２・・・センター軸、３・・・ストレ
ート軸部、４・・・偏心軸部、５・・・傾斜部、６・・
・チャック、７・・・高周波誘導コイル体、８，８′・
・・ストレート軸部用のコイル部材、９，９′・・・偏
心軸部用のコイル部材、１０・・・高周波発生器、１１
・・・絶縁材、１３・・・回転軸、１４・・・支持桿、
１５・・・冷却液、Ａ・・・高周波電流、Ｂ・・・誘導
電流。
明によって生起する電流の経路を示す説明図、第３図は
本発明ループ状高周波誘導コイル体をワークに配備した
状態を示す平面図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶＩ析面図
、第５図は第３図Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は第３図コイ
ル体の斜視図である。 １・・・ワーク、２・・・センター軸、３・・・ストレ
ート軸部、４・・・偏心軸部、５・・・傾斜部、６・・
・チャック、７・・・高周波誘導コイル体、８，８′・
・・ストレート軸部用のコイル部材、９，９′・・・偏
心軸部用のコイル部材、１０・・・高周波発生器、１１
・・・絶縁材、１３・・・回転軸、１４・・・支持桿、
１５・・・冷却液、Ａ・・・高周波電流、Ｂ・・・誘導
電流。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軸心２の廻りに対称なストレート軸部３及び該軸心
２の廻りに非対称な偏心軸部４とを該軸心２方向に沿っ
て一体的に連成せるワーク１０表面を高周波表面焼入す
る方法であって、上記ワーク１を自転させながら、この
ワーク１の外周面をワーク１の自転による前記ストレー
ト軸部３の外周軌跡に近似させて配備した該ストレート
軸部３用のコイル部材８，８′・・・及び前記偏心軸部
４が自転時に上記軸心２より最も遠距離となる該偏心軸
部４の外周軌跡に近似させて配備した偏心軸部４用のコ
イル部材９，９′・・・からなるループ状高周波誘導コ
イル体７によって加熱した后、冷却して該ワーク１の外
周面に亘って同時且つ均一な表面硬化層を得るようにし
た高周波表面焼入方法。 ２ 軸心２の廻りに対称なストレート軸部３及び該軸心
２の廻りに非対称な偏心軸部４とを該軸心２方向に沿っ
て一体的に連成せるワーク１表面を高周波焼入するコイ
ル体であって、上記ワーク１の自転による前記ストレー
ト軸部３の外周軌跡に近似させて配備した該ストレート
軸部３用のコイル部材８，８′・・・と、前記偏心軸部
４が自転時に上記軸心２より最も遠距離となる該偏心軸
部４の外周軌跡に近似させて配備した偏心軸部４用のコ
イル部材９，９′とを軸線方向に達成一体として成るル
ープ状高周波誘導コイル体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53139182A JPS5830371B2 (ja) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | 高周波表面焼入方法並びにそれに用いるル−プ状高周波誘導コイル体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53139182A JPS5830371B2 (ja) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | 高周波表面焼入方法並びにそれに用いるル−プ状高周波誘導コイル体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5565320A JPS5565320A (en) | 1980-05-16 |
| JPS5830371B2 true JPS5830371B2 (ja) | 1983-06-29 |
Family
ID=15239462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53139182A Expired JPS5830371B2 (ja) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | 高周波表面焼入方法並びにそれに用いるル−プ状高周波誘導コイル体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830371B2 (ja) |
-
1978
- 1978-11-10 JP JP53139182A patent/JPS5830371B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5565320A (en) | 1980-05-16 |
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