JPS6144129A

JPS6144129A - 焼入装置

Info

Publication number: JPS6144129A
Application number: JP16610384A
Authority: JP
Inventors: Isao Matsumoto; 勲松本
Original assignee: Denki Kogyo Co Ltd
Current assignee: DKK Co Ltd
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1986-03-03
Also published as: JPS6360811B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ａ、産業上の利用分野本発明は被焼入体の外周面を焼入れする焼入装置に関し
、特に、歯車の歯面を高周波直接通電法により焼入れす
るのに用いて最適なものである。

ｂ、従来技術第１図〜第３図は、従来のｖｌｊ車の高周波直接、ｊ電
焼入方法をそれぞれ示すものである。第１図は部分焼入
法を示すものであって、この場合には、歯車１の歯面２
のうちの一部を囲むように高周波コイル３を配置すると
共にこの高周波コイルの両端を山車１の歯底４に図外の
接触電極を介して接続し、高周波電源５から高周波コイ
ル３に高周波電流を供給することによって、高周波コイ
ル３に囲まれた歯車１の歯面２を高周波誘導加熱して焼
入れする。

しかしながら、第１図に示すような部分焼入法では、１
つの歯車ｌの歯面２の全体を焼入れするために上述の如
き作業工程を数回行なう必要があるため、作業性及び生
産性が著しく低いという問題点がある。

第２図は、全体焼入法の一例を示すものでつあて、この
場合には歯車ｌの歯面２の全周に対応する高周波コイル
３が用いられる。しかし、高周波コイル３のリード部３
ａ、　３ｂに流れる電流は互いに逆方向であるため、互
いに打ち消し合い、この付近における加熱が充分に行な
われない。このため、リード部３ａ、　３ｂ付近の歯面
２′とそれ以外の歯面で２″とでは加熱状ｆｇが異なり
、均一厚さの焼入れを行なうことができないという問題
点がある。

また第３図は全体焼入法の別個を示すものであって、こ
の場合には、２つの高周波コイル３にて歯面２の全体を
囲むように配置すると共に、高周波コイル３の一端をそ
れぞれ図外の接触電極を介して歯底４に接続し、１度に
歯面２の全部を焼入れする。このような全体焼入法は、
作業性及び生産性が良く、均一焼入れが可能であり、大
型歯車の歯面焼入れに有効である。

しかし、モジュールの小さな小型歯車（例えばモジュー
ルが３以下）を焼入れする場合、歯車１の歯底寸法しに
合わせて接触Ｎ、極を設ける際に自ずと寸法限界を生し
る。すなわら、モジュールの小さな歯車の歯底寸法りは
短いため、２つの接触電極を設は難く、従って小型歯車
の焼入れに上述の如き全体焼入法を適用することができ
ない場合がある。

Ｃ３発明の目的本発明は上述の如き実状に鑑みて発明されたものであっ
て、その目的は、簡単な構成であるにも拘わらず、被焼
入体の外周面を簡単な作業によって効率良く均一焼入れ
できる焼入装置を提供することにある。

ｄ８発明の構成本発明の特徴は、高周波直接通電焼入れにより被焼入体
の外周面を焼入れする装置において、＜ａ）第１導体と
第２導体との間に電気的絶縁物を介在させて成る単位導
体と、（ｂン前記第１導体に接続され、前記１！１焼入体の一
端面に当接配Ｍされる第１接触電極と、（ｃ＞前記第２
導体に接続され、前記被焼入体の他端面に当接配置され
る第２接触電極と、（ｄン前記第２導体及び前記第２接
触電極に接続され、前記第１接触電極と前記第２接触電
極との間において前記被焼入体に近接して配設される近
接導体と、＜ｅン前記被焼入体に冷却水を供給する冷却水供給手段
と、＜ｆ）前記第１導体と前記第２導体とに接続される高周
波電源と、をそれぞれ具備することにある。

ｅ、実施例以下、本発明を山車焼入装置に適用した一実施例に付き
第４図〜第８図を参照して説明する。

第４図及び第５図は山車焼入装置１０の構成を示すもの
である。本装置ｌＯは、板状の第１導体１１及び第２導
体１２との間に絶紅板１３を介在させて成る単位導体１
４を具備しており、このｊｉ″１７位＞、ｎ体１４は装
置４台１５上に配置固定されている。そして、上述の第
１及び第２導体には高周波型ｒＡ１６がリード線１７を
介して接続されている。

また単位導体１４の第１導体ｌｌ上には専電材から成る
枠体１９が配設されている。この枠体１９は、第４図に
示すように、円筒状側壁部２０．上壁部２１及び下壁部
２２から成り、上壁部２１は昇降ソリンダ２３によって
昇降されるようになっている。なお、図示を省略したが
、側壁部２０と土壁部２１との当接面には銅製０リング
等が配設されている。

一方、枠体１９の下壁部２２のほぼ中央部には貫通孔２
４が形成され、第２導体１２にも前記貫通孔２４に連通
ずる貫通孔２５が形成されている。そして、単位導体１
４の第１導体１２の一端上にクロム銅等から成る第１接
触電極２７がビス２６にて固定され、第１導体１１と第
１接触電極２７とが互いに電気的に接続状態となされて
いる。しかして、上述の第１接触電極２７が、第１導体
１１及び枠体１９の下壁部２２に当接しない状態の下で
ｎＩ記貫通孔２４．２５内に貫通配置され、その上０１
１１部が枠体１９の内部に突出している。さらに、この
第１接触電極２７に対応して、枠体１９の上壁部２１の
下面にはクロム銅等から成る第２接触電極２８がビス２
９にて固定され、この第２）妾触電極２８が前記上壁部
２１に電気的に接続されている。

なお、上述の第１及び第２接触電極２７．２８の接触面
２７ａ、　２８ｂは平坦に成形されていて、被焼入体で
ある歯車３７の上下両端面３７ｂ、　３７ｃにそれぞれ
密着されるようになっている。

また、（９体１９の側壁部２０の内面には、円１ｕ状の
冷却水通路３１ａ及び中空部３１ｂを有する銅製の近接
導体３２が配設されている。この近接導体３２の内側円
筒壁３３には冷却水噴射口３４が多数段けられ、その外
側円筒壁３５には枠体１９の側壁部２０を貫通する一対
の冷却水供給パイプ３６ａ、　３６ｂが連設されている
。しかして、これらのパイプ３６ａ、　３６ｂと近接導
体３２とにより冷却水供給手段が構成されている。

次に本装置１０を用いて歯車３７の歯面３７ａを焼入れ
する場合に付き述べる。

まず、昇降シリンダ２３を作動させて枠体１９の上壁部
２１を上方に移動し、歯車３７を第１接触１を極２７１
　　　　　　　上にｆＦ＆ｆｆする。この際、歯車３７
を近接導体３２の中空部３１ｂ内に挿入して、歯車３７
の外周に形成された歯面３７ａを近接導体３２の内側円
筒壁３３に対して均一距離となるように配置する。

しかる後に、昇降シリンダ２３を作動させて枠体１９の
上壁部２１および第２接触電極２８を下方に移動する。

これによって、前記土壁部２１が側壁部２０上に圧着係
合すると共に、第２接触電（伍２８が山車３７の上端面
３７ｂに圧着係合する。この結果、歯車３７は近接導体
３２の中空部３１ｂの中央部において、第１接触電掻２
７とを第２接触電極２８との間に挟持され、これら第１
及び第２接触電極２７．２８と山車３７とは各々の接触
面において電気的に接続される。

このような状態の下で高周波電源１６から高周波電流を
単位導体１４に供給すると、高周波電流は第４図におい
て矢印で示す如く第１導体１１から第１接触電極２７を
通って歯車３７の歯面３７ａ、　　第２接触電極２８．
枠体１９の上壁部２１及び側壁部２０．近接ｎ体３２の
内側円筒壁３３の表面、枠体１９の側壁部２０及び下壁
部２２．第２導体１２を順次弁して高周波電源１６へと
流れ、或いはその逆の経路を通って交互に流れる。なお
、第４図においては、高周波電源１６より供給される電
流を１３、歯面３７ａに流れる電流をｉ、ｌ、近接導体
３２の表面に流れる電流を１２として示されている。

歯車３７の歯面３７ａに沿って流れる電流ｉ、ｌと近接
導体３２の表面に流れる電流１２とは、発生する磁束が
最小になるように互いに引っばり合い、互いに近接して
流れるように電流密度が分布する。

さらにこの際、歯車３７の歯面３７ａに誘導電流も流れ
る。

第６図は歯車３７の歯面３７ａ及び近接導体３２に流れ
る電流を示している。第６図において、誘導うず電流１
１″は誘導電流の先端効果（凸部に１束が集中して凸部
にうず電流が多く流れる効果）により、歯先に多く発生
して歯先には直接電流ｉ、１とうず電流ｉＩ″の合成電
流ｉＩ＃が流れる。

高周波電流の特徴である先端効果と近接効果とによって
、歯車３７の歯面３７ａにおける電流密度は、歯先部分
が高く歯底部分は低くなる。そのため、歯先部分は均一
に加熱され、歯底部分は薄く加熱されることになる。

歯車３７の歯面３７ａが所定の焼入温度に達したら、高
周波型ｔＡ１Ｇからの電流供給を遮断し、パイプ３６ａ
。

３６ｂを介して冷却水を近接導体３２の冷却水通路３１
ａに＋Ｊｋ給する。これにより、近接導体３２の冷却水
噴射口３４から歯車３７の歯面３７ａに冷却水が噴射さ
れ、歯面３７ａが急速冷却される。その結果、歯面３７
ａは第７図及び第８図に示す如く所要深さの焼入硬化Ｊ
ｉ５４１が形成される。

以上の如き歯車焼入装置１０によれば、極めて節ｊｉｉ
な構成の装置であるにも拘わらず、歯車３７の歯面３７
ａを効率良く焼入れすることができ、作業能率の向上１
作業時間の短縮及びコストの低減を図ることができる。

また、本装置１０によれば歯車の大小にかかわりなく完
全な焼入れを行なうことができるので、特に、モジュー
ルが３以下の小型歯車（全体焼入法では焼入れできない
歯車）の焼入れに適用可能である。

以上、本発明の一実施例に（マＩき説明したが、本発明
は既述の実施例に限定されるものではなく、本発明の技
術的思想に基いて各種の変形及び変更が可能である。

例えば、被焼入体としては山車に限ることなく、円筒体
１円柱体等の外表面を焼入れする場合にも本発明の’Ｊ
ｉＶｆを通用することができる。

ｆ４発明の効果以上の如く本発明は、第１接触′ｉ′ｉｌｉ、極と第２
接触電極との間に被焼入体を挟持して高周波電流を流す
と共に、被焼入体に近接する近接導体に高周波電流を流
すと共に、被焼入体に近接する近接ｍ体に高周波電流を
流すことによって被焼入体の外周ｔｎｉを高周波誘導加
、η〜して焼入れを行なうようにしたものであるから、
扱焼入体の大小にかかわらず、極めて効皐良く全体焼入
れを行なうことができる。

従って、従来の焼入装置による焼入れと比べて、作業性
が格段に向上し、作業時間の短縮及び作業のコストダウ
ンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は従来の歯車焼入方法をそれ
ぞれ示す概念図、第４図〜第８図は本発明の一実施例を
説明するためのものであって、第４図は歯車焼入装置の
断面図、第５図は第４図における■−Ｖ４ｆｆｌ断面図
、第６図は歯車の歯面と近接導体とに流れる電゛流を示
す要部拡大断面図、第７図は山車の山城に形成された焼
入硬化層バクーンを示す断面図、第８図は第７図におけ
る■−■線断面図である。１０・・・山車焼入装置、　　　　　１１・・・第１導
体、１２・・・第２心体、　　　　　　　１３・・・絶
縁板、１４・・・単位導体、　　　　　　　１６・・・
高周波電源、１９・・・枠体、　　　　　　　　　２３
・・・昇降シリンダ、２７・・・第１接触電極、　　　
　　２８・・・第２接触電極、３１ａ　　・・冷却水通
路、　　　　　３１ｂ・・・中空部、３２・・・近接与
体、　　　　　　　３４・・・冷却水噴射口、３６ａ、
　３６ｂ・・冷却水供給パイプ、３７　、、、　、：ｊ
、ｊ車、　　　　　　　　　３１ａ−山面、３７ｂ・・
・上端面、　　　　　　　３７ｃ・・・下・端面、１１
１・・・焼入硬化層。第５図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高周波直接通電焼入れにより被焼入体の外周面を
焼入れする装置において、（ａ）第１導体と第２導体との間に電気的絶縁物を介在
させて成る単位導体と、（ｂ）前記第１導体に接続され、前記被焼入体の一端面
に当接配置される第１接触電極と、（ｃ）前記第２導体に接続され、前記被焼入体の他端面
に当接配置される第２接触電極と、（ｄ）前記第２導体及び前記第２接触電極に接続され、
前記第１接触電極と前記第２接触電極との間において前
記被焼入体に近接して配設される近接導体と、（ｅ）前記被焼入体に冷却水を供給する冷却水供給手段
と、（ｆ）前記第１導体と前記第２導体とに接続される高周
波電源と、をそれぞれ具備することを特徴とする焼入装置。
（２）前記第１接触電極と前記第２接触電極とを相対的
に移動可能に構成し、前記第２接触電極の下動に伴って
、前記被焼入体の下端面及び上端面に前記第１及び第２
接触電極がそれぞれ当接配置されるように構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の焼入装置
。
（３）前記近接導体が前記冷却手段の一部として構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又
は第（２）項記載の焼入装置。
（４）前記近接導体に多数の冷却水噴出用口が形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載
の焼入装置。
（５）前記被焼入体が歯車であることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項〜第（４）項のうちの何れか１項
に記載の焼入装置。