JPS63262415A - 高周波焼入方法及びその装置 - Google Patents

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】 主ｌ二玖祖且分立 本発明は高周波焼入方法、特に高周波光輝焼入方法、或
いは高周波無酸化焼入方法と、その方法をワークに施す
装置とに関する。

止未少肢血 従来、高周波光輝焼入装置としては、特公昭５１−４７
６４４号公報記載のものが知られている（第４図、第５
図参照）。

この高周波光輝焼入装置は、冷却用冷媒（以下、冷却液
りとする）に下端開放のケーシング１００を浸漬保持し
て、このケーシング１００頂部をキャンプ１１０にて覆
蓋して該ケーシング１００内部を外気と遮断し、該ケー
シング１００内部に上下昇降自在とした被処理材保持杆
１２０を内設して、この保持杆にて被処理材（以下、ワ
ークＷとする）を保持するとともに、このワークＷを囲
繞して誘導子１３０を該ケーシング１００内もしくはケ
ーシング１００外に設け、更に該ケーシング１００内部
に非酸化性もしくは還元性ガスＧａｓを導入すべきガス
導入部１４０とそのガス排出部１５０とをそれぞれ設け
てなるものである。

上記高周波光輝焼入装置において、ワークＷを被処理材
保持杆１２０に保持させて、当該ワークＷをケーシング
１００内に設置する方法としては、キャップ１１０をケ
ーシング１００から取り外して、ワークＷを被処理材保
持杆１２０に保持させる方法（第４図参照）と、最初か
らワークＷを被処理材保持杆１２０に保持させておき、
当該被処理材保持杆１２０を第３図に示す矢印Ａ〜矢印
Ｇに沿って移動させ、つまりワークＷを保持した被処理
材保持杆１２０を冷却液Ｌ゛中に潜らせて、ワークＷを
ケーシング１００内に設置する方法との２つの方法（第
５図参照）が示され′ている。

■（η゛５占 しかしながら、前者の方法によってワークをケーシング
内に設置しようとすると、いちいちキャップをケーシン
グから取り外し、ワークを被処理材保持杆に保持させた
後、再びキャップをケーシングに取り付けるため、非常
に手間がかかり、量産には採用しがたい。

さらに、後者の方法では、連続的にワークに高周波加熱
を施すことが可能であるが、高周波加熱が施される以前
にワークに冷却液が付着しており、高周波加熱によって
当該冷却液がガス化し、ケーシング内面を汚染すること
になる。

本発明に係る高周波焼入装置は、前記した問題点、つま
り量産性と汚染との問題を解消するために創案されたも
のである。

。　占を　ン　るための 本発明に係る高周波焼入方法は、ワークを非酸化性また
は還元性ガスが充満した予備室にワークを搬入する工程
と、当該ワークを予備室から前記ガスが充満した加熱室
に搬入する工程と、当該ワークを加熱する工程と、加熱
されたワークを冷却するとともに前記加熱室から当該ワ
ークを１般出する工程とを有している。

本発明に係る高周波焼入装置は、非酸化性または還元性
ガスが充満した予備室と、予備室と連設されるとともに
前記ガスが充満し、ワークを加熱する加熱室と、加熱さ
れたワークを冷却する冷却手段と、ワークを保持して、
前記予備室、加熱室及び冷却手段間を移動する移動手段
とを有する構成とする。

作置 ワークは移動手段によって大気中から予備室内部に搬入
され、予備室に浸入された大気は流入する雰囲気ガスＧ
によって置換された後、当該ワークは大気とは完全に遮
断された状態で加熱室内部に搬入され、高周波誘導加熱
コイルによって加熱される。

加熱されたワークは、移動手段によって冷却液に下降浸
漬して、焼入されるとともに咳液中で自転毎に公転を継
続する。

液中での冷却が完了するとワークは上昇し、適当な位置
で未焼入品と自動的に交換される。

１星孤 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明する
。

第１図は本発明に係る高周波焼入方法を採用した高周波
焼入装置の動作を説明する概略図、第２図は本発明の一
実施例に係る高周波焼入装置の平面図、第３図はその正
面図である。

この高周波焼入装置は、両端にバルブＶ、及びバルブｖ
２が設置された予備室１０と、バルブ■２を介して予備
室１０と連設された加熱室２０と、冷却手段としての冷
却液りで満たされた冷却槽３１と、ワークＷを載置して
予備室１０、加熱室２０及び冷却手段３０間を移動する
移動手段４０としてのワーク載置部４１を有するターン
テーブル４２、さらには予備室１０の直前で前記ワーク
載置部４１を冷却液りの液面から上昇させる第１シリン
ダ４３と加熱室２０内部でワーク載置部４１を上下させ
る第２シリンダ４４とを有する。

前記予備室１０と加熱室２０とにはガスＧａｓを供給す
るガス供給手段５０が接続されており、当該ガス供給手
段５０にて供給されたガスＧａｓを排出するためのガス
排出口５１．５２が予備室１０と加熱室２０との天井部
分に開設されている。

前記加熱室２０には、焼入が施されるワークＷに対応し
た加熱コイル、例えば囲繞型の加熱コイル２２が設置さ
れている。

前記移動手段４０は、いわゆるゼネバ機構にて間欠的（
４５°ずつ）に回転するターンテーブル４２と、当該タ
ーンテーブル４１上に上下動自在に設置されたワーク載
置部４１とを有する。このワーク載置部４１は、ターン
テーブル４２の中心からみて互いに直角の位置、かつタ
ーンテーブル４２の縁部に設置されているものとする。

さらに、加熱室２０に搬入されたワークＷと、加熱室２
０から搬出されたワークＷとの加熱及び冷却を均一化す
るとともに、その効率を上昇させるために、ワークＷを
回転させるワーク自転手段４５１１４５２．４５３がタ
ーンテーブル４２の縁部に沿って設置されている。

次に、本発明に係る高周波焼入装置の動作について説明
する。なお、第１図（ｂ）以下の図面では、ガス供給手
段５０、加熱コイル２２等は省略している。

また、各図の上部に記載されたＯ〜３６０の数１字は、
第２図においてワーク載置部４１１が位置していく場所
をＯｏとして矢印Ａ方向に順次４５°ずつ回転した場所
を表示するものである。

ワークＷｌを予備室ｌＯの直前（０°）でワーク載置部
４１１に載置する。この場合には、ワーク載置部４１２
．４１３．４１４はワークＷを載置しておらず、ワーク
載置部４１４は予備室１０内部（９０°）、ワーク載置
部４１３は加熱室２０の直下（１８０°）かつ冷却液り
中、ワーク載置部４１２は冷却液り中（２７０”）にそ
れぞれ位置している（第１図（ａ）参照）。

バルブＶｌを開状態にし、ターンテーブル４２を４５°
矢印Ａ方向に回転させ、予備室１０にワークＷ、を搬入
しく４５°）、その後バルブｖ１を閉状態に復帰させる
。この時、ワーク載置部４１４はバルブｖ２の直前（１
３５°）に位置している。さらに、ワーク載置部４１３
．４１２は冷却液り中（２２５°と３１５　°）にそれ
ぞれ位置している（第１図（ｂ）参照）。

また、バルブｖ１が開の時に予備室１０内に浸入した大
気はガス供給手段５０による雰囲気ガスの流入で、室外
に排出された状態になる。

バルブｖ２を開状態にして、ターンテーブル４２を４５
°回転させ、ワーク載置部４１４を加熱室２０内部（１
８０°）に搬入する。その後、バルブｖ２を閉状態に復
帰させる。このワーク載置部４１４は第２シリンダ４４
によって加熱コイル２２の位置まで上昇させられる。し
かし、このワーク載置部４１４にはワークＷが載置され
ていないので、加熱コイル２２には高周波電流は供給さ
れず、ただちに第２シリンダ４４によって下降され、冷
却液り中に沈む（矢印Ｂ参照）。また、この状態におい
てはワーク載置部４１２がバルブ■１の直前に位置（０
°）しているので、このワーク載置部４１２にワークＷ
２を載置する（第１図（Ｃ）参照）。

バルブＶ、を開状態にして、ターンテーブル４２を４５
°回転させ、ワーク載置部４１２を予備室１０内部（４
５°）に搬入する。このとき、ワークＷｌが載置された
ワーク載置部４１１はバルブｖ２の直前（１３５°）に
位置しており、ワークＷを載置していないワーク載置部
４１４．４１３は冷却液り中にある（第１図（ｄ）参照
）。

バルブ■２を開状態にし、ターンテーブル４２を４５°
回転させてワークＷ、を載置したワーク載置部４１１を
加熱室２０内部（１８０°）に搬入後、バルブｖ２を閉
状態にする。すると、このワーク載置部４１１は第２シ
リンダ４４によって加熱コイル２２の位置まで上昇させ
られ、加熱コイル２２に高周波電流が供給され、ワーク
Ｗ、は加熱される。加熱されたワークＷｌは第２シリン
ダ４４によって下降させられ、冷却液り中に浸漬され冷
却される（矢印Ｃ参照）。なお、この状態においては、
ワーク載置部４１３がバルブＶ、の直前（０°）に位置
しており、このワーク載置部４１３は第１シリンダ４３
によって上昇させられ、冷却液り中から外気中に出た状
態になっており、このワーク載置部４１３にはワークＷ
３が載置される（第１図（ｅ）参照）。

ワークＷ３が載置されたワーク載置部４１３は、バルブ
■１が開状態になったとき、予備室１０に搬入される（
４５°）。その後、バルブｖｌは再び閉状態になる。こ
の状態では、ワークＷ１を載置したワーク載置部４１１
は冷却液り中にあり、ワークＷ２を載置したワーク載置
部４１２はバルブ■２の直前（１３５°）にある（第１
図（ｆ）参照）。

バルブｖ２を開状態にし、ワークＷ、が載置されたワー
ク載置部４１２を加熱室２０に搬入しく１８０°）、ワ
ークＷＩに施したのと同様にしてワークＷ、を加熱、冷
却する（矢印Ｃ参照）。この状態ではまだワークＷが載
置されていないワーク載置部４１４がバルブＶ、の直前
（０°）にあり、冷却液り中から出ているのでこのワー
ク載置部４１４にワークＷ４を載置する（第１図（ｇ）
参照）。

次にバルブ■、を開状態にし、ワークＷ４を載置したワ
ーク載置部４１４を予備室１０内部に１ｌｉ１人しく４
５°）、バルブ■１を閉状態に復帰させる。この場合、
ワークＷ３を載置したワーク載置部４１３はバルブ■２
の直前（１３５°）に位置しており、ワークＷ２を載置
したワーク載置部４１２は冷却液り中にあり、ワークＷ
１を載置した゛ワーク載置部４１１は第１シリンダ４３
によってバルブＶ、の直前で冷却液り中にある（第１図
（ｈ）参照）。

ここからさらに、ターンテーブル４２を４５°回転させ
ると、ワークＷｌを載置したワーク載置部４１１は第１
シリンダ４３によって冷却液り中からバルブ■１の直前
に出される。この焼入が完了したワークＷ１は図示しな
い機構によってワーク載置部４１１から取り外され、新
たなワークＷであるワークＭ／ｓが載置される。その後
、上述したのと同様にし、順次ワークＷに焼入が連続的
に行われることになる。

以上、説明したように作動し、ワークが予備室ｌＯに入
る前後にバルブｖ１が、ワークが加熱室２０に入る前後
にバルブ■２が作動して、バルブ■１とバルブｖ２が同
時に作動しないようなシーケンスになっている。なお、
作業中は予備室１０、加熱室２０いずれもガス供給手段
５０によってガスＧａｓを流入しているから、予備室１
０にワークＷを入れるときに浸入した大気は、前記の流
入ガスによって置換でき、加熱室２０中に大気の混入は
皆無となる。

また、１８０　　°、２２５　　°、２７０　　°の位
置では、それぞれワーク自転手段４５１．４５２．４５
３によりワーク載置部中心軸下方のスプラインとワーク
自転手段のプーリー付レバ一方式による歯車の回転とか
み合ってワークは常に自転している。

ワーク載置部４１１〜４１４は４５°ずつ回転し、その
位置に応じた動作を行い、ワークＷは自動的に加熱、冷
却されて焼入が完了するのである。

なお、上記実施例では冷却手段を冷却液で満たされた冷
却槽として説明したが、本発明は上記実施例に限定され
ず、冷却手段は加熱されたワークに対して冷却液を噴射
することによるものであってもよい。

又皿■盈呈 本発明に係る高周波焼入装置によると、バルブＶ、　、
Ｖ、は同時に開閉しないので、予備室内に浸入する大気
は雰囲気ガスに簡単に置換できる。

また、加熱室内には大気の混入は皆無である。従って、
使用するガスはごく僅かである。

また、予備室を加熱室に連設したので、ワークが加熱さ
れる前に冷却液が付着することがないため、ワークを加
熱室において加熱しても、加熱室の内部、またはワーク
自身が冷却液によって汚染されることがない。

さらに、ワークの予備室、加熱室等への搬入、搬出、加
熱、冷却、自転等は自動連続的に行われるので、多くの
ワークに高周波焼入を施すことができる。つまり、量産
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高周波焼入方法を採用した高周波
焼入装置の動作を説明する概略図、第２図は本発明の一
実施例に係る高周波焼入装置の平面図、第３図はその正
面図、第４図及び第５図は従来の高周波焼入装置の概略
図である。 １０・・・予備室、２０・・・加熱室、２２・・・加熱
コイル、３０・・・冷却槽、４０・・・移動手段、４５
１．４５２．４５３　　・・・ワーク自転手段、５０・
・・ガス供給手段、Ｗ・・・ワーク、Ｌ・・・冷却液。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークを非酸化性または還元性ガスが充満した予
   備室にワークを搬入する工程と、当該ワークを予備室か
   ら前記ガスが充満した加熱室に搬入する工程と、当該ワ
   ークを加熱する工程と、加熱されたワークを冷却すると
   ともに前記加熱室から当該ワークを搬出する工程とを有
   しており、前記工程は自動連続的に行われることを特徴
   とする高周波焼入方法。
2. （２）非酸化性または還元性ガスが充満した予備室と、
   予備室と連設されるとともに前記ガスが充満し、ワーク
   を加熱する加熱室と、加熱されたワークを冷却する冷却
   手段と、ワークを保持して、前記予備室、加熱室及び冷
   却手段間を移動する移動手段とを具備することを特徴と
   する高周波焼入装置。