WO2015152285A1 - 高周波焼入用ワーク - Google Patents

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清澤　裕
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高周波熱錬株式会社
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    • C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a work for induction hardening having a plurality of inclined surfaces that are sequentially heated.
  • the distance A between the inclined surfaces 12a and 12b on the tip side of the inclined surfaces 12a and 12b is short, and the depth of the hardened layers 14a and 14b formed by heating the inclined surfaces 12a and 12b. B may be deep.
  • the hardened layers 14a and 14b may be overlapped on the connecting surface 13 to cause uneven heating in the hardened layer, which may adversely affect the work quality after the heat treatment.
  • An object of the present invention is to provide a work for induction hardening in which no overlap occurs.
  • a work for induction hardening includes a first inclined surface, a second inclined surface, and a connecting surface that connects the first inclined surface and the second inclined surface on a side where the first inclined surface and the second inclined surface approach each other, and this connection.
  • the surface has a recess.
  • the workpiece is configured such that when the hardened layer is formed on the first inclined surface and the hardened layer is formed on the second inclined surface, the hardened layers do not overlap each other in the recessed portion.
  • the crack is hardly generated on the connecting surface of the tip portion, and the workpiece has high quality and good yield. Is obtained.
  • FIG. 1 shows an induction hardening workpiece 1 according to an embodiment.
  • the work 1 has a first inclined surface 2a and a second inclined surface 2b. These inclined surfaces 2a and 2b are formed in a tapered shape.
  • a connecting surface 3 for connecting the inclined surfaces 2a and 2b is formed on the side where the inclined surfaces 2a and 2b approach each other. That is, the inclined surfaces 2a and 2b are connected by the connecting surface 3 on the side closer to each other.
  • the connection surface 3 is not a single plane, but is formed to have a recess 4 toward the inside of the work 1.
  • the recess 4 is cut in a straight line toward the inside of the work 1 at a predetermined angle, and the cross-sectional shape is formed in a notch shape having a triangular shape.
  • the first inclined surface 2a is first heated and rapidly cooled by an induction heating coil, then the workpiece 1 is reversed, and the second inclined surface 2b is heated and rapidly cooled. .
  • a hardened layer 5a reaching a predetermined thickness is formed inward on the first inclined surface 2a side, and then a hardened layer 5b reaching a predetermined thickness inwardly on the second inclined surface 2b side is formed.
  • the connecting surface 3 that connects the inclined surfaces 2a and 2b on the front end side is notched with a predetermined size to form the recessed portion 4, the first inclined surface 2a is heated to form the hardened layer 5a.
  • the second inclined surface 2b is not affected by heat.
  • the first inclined surface 2a is not affected by heat and the cured layer 5a is not baked twice.
  • the recess 4 is not formed as a triangular notch as shown in FIG. 1, but has a circular arc shape (FIG. 2) or a trapezoidal shape (FIG. 2).
  • the notch shape of FIG. 3) may be used.
  • the hardened layer 5a formed by quenching the first inclined surface 2a is formed in the next stage, and the hardened layer 5b is formed by quenching the second inclined surface 2b, the hardening of the quenching formed in the previous stage. It is only necessary that the connecting surface 3 at the tip end be cut out in an area that is not transmitted to the layer 5a. Therefore, the cutout shape and the cutout region may be formed in any way as long as this is the case.
  • WORK 1 extends in a substantially constant shape in one direction.
  • the one direction includes not only a straight line but also a wavy line, a curved line, a ring shape, or a ring shape.
  • the length (L1 + L2) of the connecting surface 3 connecting the inclined surfaces 2a and 2b is longer than the length A of the connecting surface 13 of the conventional example of FIG.
  • the workpiece 1 having the hardened layers 5a and 5b on the inclined surfaces 2a and 2b can be obtained by performing induction heating treatment on the inclined surfaces 2a and 2b of the workpiece 1. That is, the inclined surfaces 2a, 2b, the hardened layers 5a, 5b formed on the inclined surfaces 2a, 2b, and the connecting surface 3 that connects the inclined surfaces 2a, 2b on the side closer to the inclined surfaces 2a, 2b,
  • the connection surface 3 has the hollow part 4, and the workpiece
  • the length (L1 + L2) of the connecting surface 3 is changed by changing the shape of the recess 4. As a result, it is possible to prevent the hardened layers 5a and 5b from being formed overlapping each other at the recessed portion 4.

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Abstract

焼入れが二回重なることに起因する先端面への割れの防止がなされた高周波焼入用ワークを得ることを目的とする。ワークは、第１傾斜面と、第２傾斜面と、第１傾斜面と第２傾斜面が互いに近づく側で第１傾斜面と第２傾斜面を連結する連結面と、を備える。連結面は、窪み部を有する。第１傾斜面に形成された硬化層と、第２傾斜面に形成された硬化層は、窪み部において重ならない。

Description

高周波焼入用ワーク
　本発明は、順次加熱される複数の傾斜面を有する高周波焼入用ワークに関する。
　ワークの複数の傾斜面を誘導加熱等により、高周波焼入処理する際、複数の傾斜面のすべてを同時に焼入処理することが困難な場合がある。例えば、図４に示すように、テーパ状に構成されたワークの二つの傾斜面１２ａ，１２ｂを焼入処理する場合、先ず、ワークの一方側の傾斜面１２ａを誘導加熱コイル１０で加熱し、その後、加熱された傾斜面１２ａを急冷する。次いでワークを上下反転させてから反対側の傾斜面１２ｂを同様にして誘導加熱する（特許文献１参照）。
日本国特開２０１２－２５１１８５号公報
　しかしながら、図５に示すように、傾斜面１２ａ，１２ｂの先端側における傾斜面１２ａ，１２ｂ間の距離Ａが短く、傾斜面１２ａ，１２ｂを加熱して形成される硬化層１４ａ，１４ｂの深さＢが深い場合がある。この場合、傾斜面１２ａを加熱後、ワークを反転して他方の傾斜面１２ｂを加熱する際、ワークを反転する前に形成された硬化層１４ａで熱膨張が生じ、先端側で傾斜面１２ａ，１２ｂ同士を連結する連結面１３で割れが発生しやすくなる。あるいは、連結面１３で、硬化層１４ａ及び１４ｂの重なりが生じ、硬化層における加熱ムラが発生し、加熱処理後のワーク品質に悪い影響を及ぼす場合もある。
　本発明は、第１傾斜面を加熱した後、第２傾斜面を加熱しても、先に形成された硬化層への熱の影響を抑え、先端面に割れが発生しにくく、硬化層の重なりが生じないようにした高周波焼入用ワークの提供を目的とする。
　本発明の一態様によれば、高周波焼入用ワークが提供される。ワークは、第１傾斜面と、第２傾斜面と、第１傾斜面と第２傾斜面が互いに近づく側で第１傾斜面と第２傾斜面を連結する連結面と、を備え、この連結面が窪み部を有する。
　ワークは、前記第１傾斜面に硬化層が形成され、前記第２傾斜面に硬化層が形成された場合、窪み部において硬化層同士の重なりがないように構成されている。
　本発明の一態様によれば、第１傾斜面を加熱した後、次段で第２傾斜面を加熱しても、先端部の連結面に割れが発生しにくく、高品質で歩留りのよいワークが得られる。
本発明の一実施形態に係るワークの概略断面図である。 ワークの変形例の概略断面図である。 ワークの他の変形例の概略断面図である。 従来のワークを用いた誘導加熱処理法を説明する図である。 図４に示す方法により得られたワークの概略断面図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、一実施形態に係る高周波焼入用ワーク１を示している。ワーク１は、第１傾斜面２ａと、第２傾斜面２ｂとを有する。これら傾斜面２ａ，２ｂは、テーパ状に形成されている。傾斜面２ａ，２ｂが互いに近づく側で、傾斜面２ａ，２ｂを連結する連結面３が形成されている。すなわち、傾斜面２ａ，２ｂは、互いに近づく側で連結面３によって連結されている。連結面３は、単一の平面ではなく、ワーク１の内側に向かって窪み部４を有するように形成されている。窪み部４は、所定の角度でワーク１の内側に向かって直線状に切り込まれ、断面形状が三角形の切欠き形状に形成されている。
　ワーク１の傾斜面２ａ，２ｂを高周波焼入れする場合、最初に第１傾斜面２ａを誘導加熱コイルで加熱して急冷した後、ワーク１を反転し、第２傾斜面２ｂを加熱して急冷する。これにより、第１傾斜面２ａ側で内奥に所定厚みに達する硬化層５ａが形成され、次いで、第２傾斜面２ｂ側で内奥に所定厚みに達する硬化層５ｂが形成される。傾斜面２ａ，２ｂを先端側で連結する連結面３は、所定の寸法で切り欠かれて窪み部４を形成していることから、第１傾斜面２ａを加熱して硬化層５ａを形成する際に、第２傾斜面２ｂは熱影響を受けない。次いで、第２傾斜面２ｂを加熱して硬化層５ｂを形成する際も、第１傾斜面２ａは熱影響を受けず、硬化層５ａが二度焼きされない。
　第１傾斜面２ａの焼入処理後、第２傾斜面２ｂの焼入処理を行うとき、ワークを反転することなく所定位置に保持しつつ、高周波焼入コイルの配置位置を変更することにより、順次加熱処理を施すようにしてもよい。
　窪み部４は、図１に示すように、断面形状が三角形の切欠きとして形成される代わりに、図２及び図３の各変形例に示すように、円弧状（図２）又は台形状（図３）の切欠き形状となっていてもよい。要は、第１傾斜面２ａの焼入れで形成した硬化層５ａに対して、次段で、第２傾斜面２ｂの焼入れにより硬化層５ｂを形成する際に、焼入れの加熱が前段で形成した硬化層５ａに伝達されない面積で、先端部の連結面３が切り欠かれていればよい。従って、その限りで切欠き形状とその切欠き領域はどのように形成してもよい。
　ワーク１は、一方向に略一定形状で延びている。ここで、一方向とは、直線のほか、波線、曲線、環形状又は円環形状を含む。
　ワーク１が円環形状である場合を例に以下に詳細に説明する。
　この実施形態では、傾斜面２ａ，２ｂを結ぶ連結面３の長さ（Ｌ１＋Ｌ２）が図５の従来例の連結面１３の長さＡより長いため、第１傾斜面２ａを誘導加熱コイル１０で加熱し急冷して硬化層５ａを形成した後、ワーク１を反転して第２傾斜面２ｂを誘導加熱コイル１０で加熱する際に、第１傾斜面２ａに既に形成された硬化層５ａに熱が伝わりにくくなる。これにより、二回目の加熱処理時に熱による膨張を抑制することが可能となり、加熱割れを防止することができる。
　ワーク１の傾斜面２ａ，２ｂに誘導加熱処理を行うことにより、傾斜面２ａ，２ｂに硬化層５ａ、５ｂを有するワーク１を得ることができる。すなわち、傾斜面２ａ，２ｂと、傾斜面２ａ，２ｂに形成された硬化層５ａ，５ｂと、傾斜面２ａ，２ｂ互いに近づく側で、傾斜面２ａ，２ｂを連結する連結面３とを備え、連結面３が窪み部４を有し、窪み部４において硬化層５ａ，５ｂ同士の重なりがない、ワーク１を得ることができる。
　傾斜面２ａ，２ｂの硬化層５ａ，５ｂの深さＢをより深くしたワークを得たい場合には、窪み４の形状を変更することにより、連結面３の長さ（Ｌ１＋Ｌ２）が変更されることになり、硬化層５ａ，５ｂが窪み部４で重なって形成されることを防止できる。
　本出願は、２０１４年４月１日に出願された日本特許出願２０１４－０７５７０４に基づき、その内容は参照によりここに取り込まれる。
　　１　　　　　　高周波焼入用ワーク
　　２ａ，２ｂ　　傾斜面
　　３　　　　　　連結面
　　４　　　　　　窪み部
　　５ａ，２ｂ　　硬化層
　１０　　　　　　誘導加熱コイル
　１２ａ，１２ｂ　傾斜面
　１３　　　　　　連結面
　１４ａ，１４ｂ　硬化層

Claims (6)

  1. 　第１傾斜面と、第２傾斜面と、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面が互いに近づく側で前記第１傾斜面と前記第２傾斜面を連結する連結面と、を備え、前記連結面が窪み部を有する、高周波焼入用ワーク。
  2. 　前記第１傾斜面と前記第２傾斜面は、前記第１傾斜面を熱処理した後、前記第２傾斜面を熱処理するように配置されている、請求項１に記載のワーク。
  3. 　前記窪み部は、円弧状の断面形状を有する、請求項１又は２に記載のワーク。
  4. 　前記窪み部は、三角形状の断面形状を有する、請求項１又は２に記載のワーク。
  5. 　前記ワークは、円環形状である、請求項１又は２に記載のワーク。
  6. 　前記第１傾斜面に形成された硬化層と、前記第２傾斜面に形成された硬化層と、を備え、
    　前記窪み部において前記硬化層同士の重なりがない、請求項１又は２に記載のワーク。
     
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11219779A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Fuji Denshi Kogyo Kk 高周波加熱コイル用コア及びこれを用いた高周波加熱コイル
JP2000313916A (ja) * 1999-04-27 2000-11-14 Hitachi Constr Mach Co Ltd 高周波加熱装置
JP2003160812A (ja) * 2001-11-22 2003-06-06 Ntn Corp 車輪操舵装置用ボールねじ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8454767B2 (en) * 2011-03-01 2013-06-04 Ntn Corporation Heat treatment method, outer joint member, and tripod type constant velocity universal joint
JP5765684B2 (ja) 2011-05-31 2015-08-19 高周波熱錬株式会社 熱処理方法
EP4240109A3 (en) * 2011-04-07 2024-03-27 Neturen Co., Ltd. Induction heating device, induction heating equipment, induction heating method, and heat treatment method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11219779A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Fuji Denshi Kogyo Kk 高周波加熱コイル用コア及びこれを用いた高周波加熱コイル
JP2000313916A (ja) * 1999-04-27 2000-11-14 Hitachi Constr Mach Co Ltd 高周波加熱装置
JP2003160812A (ja) * 2001-11-22 2003-06-06 Ntn Corp 車輪操舵装置用ボールねじ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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