JPS5855213B2 - 高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およびその装置 - Google Patents
高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およびその装置Info
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- JPS5855213B2 JPS5855213B2 JP4137080A JP4137080A JPS5855213B2 JP S5855213 B2 JPS5855213 B2 JP S5855213B2 JP 4137080 A JP4137080 A JP 4137080A JP 4137080 A JP4137080 A JP 4137080A JP S5855213 B2 JPS5855213 B2 JP S5855213B2
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- induction heating
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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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/32—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高周波誘導加熱を使用する加熱処理方法に関
し、特にネジ部を有する軸状の被加熱処理物において加
熱処理の必要なネジ部を均一にしかも短時間に加熱処理
を行う高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およ
びその装置に関する。
し、特にネジ部を有する軸状の被加熱処理物において加
熱処理の必要なネジ部を均一にしかも短時間に加熱処理
を行う高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およ
びその装置に関する。
ネジ部を有する軸状の被加熱処理物の外周部を高周波誘
導加熱によって焼戻しする場合、一般に第１図Ｉ、Ｉｆ
に示すごとく、被加熱処理物１の外周に、板状の導体を
円筒状にした１ターンの加熱コイル２を配置し、この加
熱コイル２を高周波電源３に接続するとともに、被加熱
処理物１を静止あるいは加熱コイル２に対して矢印のよ
うに回転させながらネジ部４を高周波加熱し焼戻しを行
なっていた。
導加熱によって焼戻しする場合、一般に第１図Ｉ、Ｉｆ
に示すごとく、被加熱処理物１の外周に、板状の導体を
円筒状にした１ターンの加熱コイル２を配置し、この加
熱コイル２を高周波電源３に接続するとともに、被加熱
処理物１を静止あるいは加熱コイル２に対して矢印のよ
うに回転させながらネジ部４を高周波加熱し焼戻しを行
なっていた。
このような配置構成で加熱焼戻しを行う場合、第１図■
のように、高周波電源３から供給される電流が加熱コイ
ル２に矢印方向、すなわち、円周方向に流れると、被加
熱処理物１には加熱コイル２に対して矢印６のような反
対方向の誘起二次電流が流れる。
のように、高周波電源３から供給される電流が加熱コイ
ル２に矢印方向、すなわち、円周方向に流れると、被加
熱処理物１には加熱コイル２に対して矢印６のような反
対方向の誘起二次電流が流れる。
この二次電流は加熱コイル２に近接した部分および鋭角
部分に集中して流れるという性質（エツジ効果）があり
、その性質から上記被加熱処理物１上に誘起される二次
電流は、加熱コイル２に近接した鋭角部分、すなわちネ
ジ山部分７に集中して流れ、加熱コイル２に遠い部分、
すなわちネジ谷部分８にはほとんど流れない。
部分に集中して流れるという性質（エツジ効果）があり
、その性質から上記被加熱処理物１上に誘起される二次
電流は、加熱コイル２に近接した鋭角部分、すなわちネ
ジ山部分７に集中して流れ、加熱コイル２に遠い部分、
すなわちネジ谷部分８にはほとんど流れない。
このためネジ山部分７は加熱され易く、ネジ谷部分８は
加熱されにくくなるので、ネジ部４全体を均一に焼戻し
することは困難である。
加熱されにくくなるので、ネジ部４全体を均一に焼戻し
することは困難である。
したがって、ネジ山部分７とネジ谷部分８を均一に加熱
焼戻しするには加熱速度を下げ、時間をかけて徐々に加
熱し、熱伝導によってネジ谷部分８を加熱焼戻しする方
法によらなければならない。
焼戻しするには加熱速度を下げ、時間をかけて徐々に加
熱し、熱伝導によってネジ谷部分８を加熱焼戻しする方
法によらなければならない。
これに対して、加熱速度を上げて短時間で加熱焼戻しを
行った場合には、ネジ山部分７の焼戻し組織がパーライ
トとフェライトに分解し、いわゆる過熱組織となり、焼
戻し硬さのバラツキが大きくなる欠点がある。
行った場合には、ネジ山部分７の焼戻し組織がパーライ
トとフェライトに分解し、いわゆる過熱組織となり、焼
戻し硬さのバラツキが大きくなる欠点がある。
一方、加熱コイル２の幅Ｗがネジのピッチに比べて大き
いので、いわゆるセブリュール現象が発生する。
いので、いわゆるセブリュール現象が発生する。
このセブリュール現象とは、たとえば第２図に示すよう
に、ＯＺ軸方向に誘導されるような加熱導体ａで半硬炭
素鋼の円筒材すを囲んでこれを加熱した場合、表面温度
がＡ１点（７２３℃）になると円筒材すの表面に濃紅淡
紅の縞模様Ｃはしだいに鮮明になり、さらに加熱を続け
ると、だんだん褪色しついには消滅する。
に、ＯＺ軸方向に誘導されるような加熱導体ａで半硬炭
素鋼の円筒材すを囲んでこれを加熱した場合、表面温度
がＡ１点（７２３℃）になると円筒材すの表面に濃紅淡
紅の縞模様Ｃはしだいに鮮明になり、さらに加熱を続け
ると、だんだん褪色しついには消滅する。
この現象のために、加熱対象物がネジの場合には、ネジ
の一山あるいはニルごとに温度ムラを生じる。
の一山あるいはニルごとに温度ムラを生じる。
ところが、短時間焼戻しに適当な加熱温度は、概ねＡ１
点（７２３℃）〜８２０℃の間に存在するので、このセ
ブリュール現象により、各ネジ山ごとに温度ムラを生じ
、焼戻しの必要な範囲のネジを均一に加熱することが困
難となり、焼戻しのバラツキの原因となる。
点（７２３℃）〜８２０℃の間に存在するので、このセ
ブリュール現象により、各ネジ山ごとに温度ムラを生じ
、焼戻しの必要な範囲のネジを均一に加熱することが困
難となり、焼戻しのバラツキの原因となる。
そのため、ネジを均一に焼戻しするには、前記同様、時
間をかけて徐々に加熱する以外に方法はなく、短時間で
加熱した場合には、過熱されるネジ山が生じ、焼戻し組
織の分解から焼戻し硬さにバラツキを生じ、結局、強度
的にもろい製品となる。
間をかけて徐々に加熱する以外に方法はなく、短時間で
加熱した場合には、過熱されるネジ山が生じ、焼戻し組
織の分解から焼戻し硬さにバラツキを生じ、結局、強度
的にもろい製品となる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ネジ部を
有する被加熱処理物において、加熱処理の必要なネジ部
を均一に、しかも短時間に加熱処理することができる、
高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およびその
装置を提供することを目的とする。
有する被加熱処理物において、加熱処理の必要なネジ部
を均一に、しかも短時間に加熱処理することができる、
高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およびその
装置を提供することを目的とする。
以下、図示の実施例を参照しながら本発明の詳細な説明
する。
する。
第３図において、１０はネジ部１１を有する輪状の被加
熱処理物である。
熱処理物である。
１２は該被加熱処理物１０の周囲に配置した加熱コイル
で、この加熱コイル１２は一対の直線状主導線１３１，
１３．と、一対のループ状態導線１４１，１４２とで閉
回路を構成している。
で、この加熱コイル１２は一対の直線状主導線１３１，
１３．と、一対のループ状態導線１４１，１４２とで閉
回路を構成している。
上記主導線１３０，１３２は上記ネジ部１１の両側に該
ネジ部１１の軸方向に沿って配置され、これら主導線１
３０，１３２の各一端部相互間および各他端部相互間を
それぞれ上記ループ状態導線１４１．１４２で共通に接
続し、かつ上記一方の主導線１３２の途中にリード線１
５゜１５′を介して高周波電源１６を挿入して上記ネジ
部１１の周囲軸方向に沿って高周波電路１７を形成する
ようにしたものである。
ネジ部１１の軸方向に沿って配置され、これら主導線１
３０，１３２の各一端部相互間および各他端部相互間を
それぞれ上記ループ状態導線１４１．１４２で共通に接
続し、かつ上記一方の主導線１３２の途中にリード線１
５゜１５′を介して高周波電源１６を挿入して上記ネジ
部１１の周囲軸方向に沿って高周波電路１７を形成する
ようにしたものである。
次に被加熱処理物１０のネジ部１１を焼戻し等に際し加
熱処理する方法を説明すると、まず加熱コイル１２と同
軸上にネジ部１１を配置する。
熱処理する方法を説明すると、まず加熱コイル１２と同
軸上にネジ部１１を配置する。
そして、高周波電源１６から加熱コイル１２に高周波誘
導電流を流すと、主導線１３１．１３２および列導線１
４□、１４２には図示矢視方向の電流１８が流れる。
導電流を流すと、主導線１３１．１３２および列導線１
４□、１４２には図示矢視方向の電流１８が流れる。
この時、ネジ部１１には第４図のようつ に主導線１３
１，１３□の電流１８に対して反対方向の誘起二次電流
１９が流れる。
１，１３□の電流１８に対して反対方向の誘起二次電流
１９が流れる。
この二次電流１９は図示のようにネジ山部分２０および
ネジ谷部分２１を直交するように表面に沿って流れ、閉
回路を形成し、ネジ山部分２０およびネジ谷部分２１を
同様に加熱する。
ネジ谷部分２１を直交するように表面に沿って流れ、閉
回路を形成し、ネジ山部分２０およびネジ谷部分２１を
同様に加熱する。
そこで、加熱コイル１２に対して被加熱処理物１０を軸
を中心に矢印２２の方向に相対的に回転すると、加熱コ
イル１２の幅Ｈに相当するネジ部１１の表面が加熱され
る。
を中心に矢印２２の方向に相対的に回転すると、加熱コ
イル１２の幅Ｈに相当するネジ部１１の表面が加熱され
る。
また、加熱コイル１２の主導線１３０，１３□の幅Ｉ
Ｉが小さいのでセブリュール現象が発生しにくくネジ部
１１に加熱の温度ムラを生じない。
Ｉが小さいのでセブリュール現象が発生しにくくネジ部
１１に加熱の温度ムラを生じない。
−古訓導線１４１．１４□には高周波誘導電流１８１．
１８２がネジ部１１の両側に沿って二つに分かれて流れ
、しかも高周波誘導電流１８□、１８□は互いに反対方
向に流れるため磁界も反対方向になり、互いに相殺され
るので列導線１４．，１４２の高周波誘導加熱能力は微
弱なものとなる。
１８２がネジ部１１の両側に沿って二つに分かれて流れ
、しかも高周波誘導電流１８□、１８□は互いに反対方
向に流れるため磁界も反対方向になり、互いに相殺され
るので列導線１４．，１４２の高周波誘導加熱能力は微
弱なものとなる。
したがって、被加熱処理物１０のネジ部１１は、専ら主
導線１３□、１３２に流れる高周波誘導電流によｉ つ
で誘導加熱され、加熱処理される。
導線１３□、１３２に流れる高周波誘導電流によｉ つ
で誘導加熱され、加熱処理される。
実験例
ネジ部の外径が２０φ〜３０φ、ネジピッチ１．０〜２
，０１軸部の外径３０φ〜５０φの形状の浸炭焼入れ済
の被焼戻対象物で、焼戻し前）ＨＶ７００〜８００の硬
さのものを焼戻し後、ＨＶ３００〜４２０の硬さに焼戻
しするにあたって従来の焼戻し方法では３０〜７０ ｓ
ｅｃの加熱時間を必要としていたが、本発明による焼戻
しを行ったところ、回転数１００〜２０ Ｏｒｐｍ、加
熱時間３０ ｓｅｃ以下の焼戻し条件にて均一な焼戻し
組織および焼戻し硬さを得ることができた。
，０１軸部の外径３０φ〜５０φの形状の浸炭焼入れ済
の被焼戻対象物で、焼戻し前）ＨＶ７００〜８００の硬
さのものを焼戻し後、ＨＶ３００〜４２０の硬さに焼戻
しするにあたって従来の焼戻し方法では３０〜７０ ｓ
ｅｃの加熱時間を必要としていたが、本発明による焼戻
しを行ったところ、回転数１００〜２０ Ｏｒｐｍ、加
熱時間３０ ｓｅｃ以下の焼戻し条件にて均一な焼戻し
組織および焼戻し硬さを得ることができた。
以上述べたように、本発明によるネジ部の加熱処理方法
およびその装置によれば、ネジ部の両側に該ネジ部の軸
方向に沿って一対の主導線を配置し、この主導線の各一
端部相互間および各他端部相互間をそれぞれループ状態
導線で共通に接続して高周波電路を形成し、上記主導線
の一方に高周波電源回路を挿入するとともに、上記被加
熱処理物と高周波電路とを相対的に回転させながら加熱
処理を行なうので、誘起二次電流をネジ部の軸方向に沿
って流すことができ、しかも、副導線に流れる高周波誘
導電流によって生じる磁界は互いに相殺させて主導線に
流れる高周波誘導電流のみをネジ部の周囲に専ら作用さ
せ、ネジ山部分およびネジ谷部分を均一に加熱処理する
ことができる。
およびその装置によれば、ネジ部の両側に該ネジ部の軸
方向に沿って一対の主導線を配置し、この主導線の各一
端部相互間および各他端部相互間をそれぞれループ状態
導線で共通に接続して高周波電路を形成し、上記主導線
の一方に高周波電源回路を挿入するとともに、上記被加
熱処理物と高周波電路とを相対的に回転させながら加熱
処理を行なうので、誘起二次電流をネジ部の軸方向に沿
って流すことができ、しかも、副導線に流れる高周波誘
導電流によって生じる磁界は互いに相殺させて主導線に
流れる高周波誘導電流のみをネジ部の周囲に専ら作用さ
せ、ネジ山部分およびネジ谷部分を均一に加熱処理する
ことができる。
また、セブリュール現象が発生する虞れもないので短時
間で均一な加熱処理を行なうことができる。
間で均一な加熱処理を行なうことができる。
さらに、加熱装置としては、ネジ部の両側に、該ネジ部
の周囲軸方向に沿って一対の主導線を配置し、これら主
導線の各一端部相互間および各他端部相互間をそれぞれ
ループ状の副導線で共通に接続する構成にしたので、構
造が簡単で、成形が容易であるという効果も奏する。
の周囲軸方向に沿って一対の主導線を配置し、これら主
導線の各一端部相互間および各他端部相互間をそれぞれ
ループ状の副導線で共通に接続する構成にしたので、構
造が簡単で、成形が容易であるという効果も奏する。
第１図Ｉ、ＩＩは従来の′高周波誘導加熱によるネジ部
の焼戻し方法を示し、第１図１は縦断面図、第１図■は
第１図１のＡ−Ａ線断面図である。 第２図はセブリュール現象を説明するための概念図、第
３図は本発明の高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理
方法およびその装置の一実施例を示す概念斜視図、第４
図は第３図の電流の流通状態を示す縦断面図である。 １０・・・・・・被加熱処理物、１１・・・・・・ネジ
部、１２・・・・・・加熱コイル、１３□、１３□・・
・・・・主導線、１４、。 １４゜・・・・・・副導線、１６・・・・・・高周波電
源、１７・・・・・・高周波電路、１９・・・・・・誘
起二次電流、２０・・・・・・ネジ山部分、２１・・・
・・・ネジ谷部分。
の焼戻し方法を示し、第１図１は縦断面図、第１図■は
第１図１のＡ−Ａ線断面図である。 第２図はセブリュール現象を説明するための概念図、第
３図は本発明の高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理
方法およびその装置の一実施例を示す概念斜視図、第４
図は第３図の電流の流通状態を示す縦断面図である。 １０・・・・・・被加熱処理物、１１・・・・・・ネジ
部、１２・・・・・・加熱コイル、１３□、１３□・・
・・・・主導線、１４、。 １４゜・・・・・・副導線、１６・・・・・・高周波電
源、１７・・・・・・高周波電路、１９・・・・・・誘
起二次電流、２０・・・・・・ネジ山部分、２１・・・
・・・ネジ谷部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高周波誘導加熱によって被加熱処理物のネジ部を加
熱処理する加熱処理方法において、上記ネジ部の両側に
該ネジ部の軸方向に沿って一対の主導線を配置し、この
主導線の各一端部相互間および各他端部相互間をそれぞ
れループ状態導線で共通に接続して高周波電路を形威し
、上記主導線の一方に高周波電源回路を挿入するととも
に、上記被加熱処理物と高周波電路とを相対的に回転さ
せながら加熱処理を行なうことを特徴とする高周波誘導
加熱によるネジ部の加熱処理方法。 ２ 高周波誘導加熱によって被加熱処理物のネジ部を加
熱処理する加熱処理装置において、上記ネジ部の両側に
該ネジ部の軸方向に沿って配置される一対の主導線と、
ここ主導線の介一端部相互間、および各他端部相互間を
それぞれ共通に接続したループ状態導線とで高周波電路
を形威し、上記主導線の一方に高周波電源回路を挿入し
たことを特徴とする高周波誘導加熱によるネジ部の加熱
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4137080A JPS5855213B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | 高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4137080A JPS5855213B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | 高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56139622A JPS56139622A (en) | 1981-10-31 |
| JPS5855213B2 true JPS5855213B2 (ja) | 1983-12-08 |
Family
ID=12606543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4137080A Expired JPS5855213B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | 高周波誘導加熱によるネジ部の加熱処理方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855213B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591624A (ja) * | 1982-06-26 | 1984-01-07 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 膨大部のある軸体の表面均一加熱方法 |
| JP4176534B2 (ja) | 2003-04-02 | 2008-11-05 | 富士重工業株式会社 | 燃料タンク構造 |
| US9485812B2 (en) | 2010-07-08 | 2016-11-01 | Honda Motor Co., Ltd. | High frequency heating coil |
| JP5857020B2 (ja) * | 2013-10-07 | 2016-02-10 | 本田技研工業株式会社 | 外側継手部材の熱処理装置及び外側継手部材の製造方法 |
-
1980
- 1980-03-31 JP JP4137080A patent/JPS5855213B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56139622A (en) | 1981-10-31 |
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