JP2709556B2 - 薄肉リング状ワークの高周波焼入方法 - Google Patents
薄肉リング状ワークの高周波焼入方法Info
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Description
周波焼入方法に関する。
薄肉の外輪)の従来の高周波焼入方法は、ワークを軸芯
を中心として回転させながら、図6のタイムチャートに
示すように、まず、内周面を環状の内周面用高周波加熱
コイル(以下高周波加熱コイルを単に加熱コイルともい
う)によって加熱後、内周面に冷却液を噴射して内周面
を焼入する。この内周面の加熱と冷却の間、ワークの外
周面に対向するように配設した環状の冷却液噴射用ジャ
ケットから冷却液を外周面に噴射し続ける。
への冷却液の噴射も停止する。次いで、冷却液噴射用ジ
ャケットを取り外し、環状の外周面用加熱コイルをワー
クの外周面に対向するように配設後、この加熱コイルに
よって外周面を加熱し、次いで適宜に配設したジャケッ
トから外周面に冷却液を噴射して外周面を冷却して外周
面の焼入を終える。
全てのワークの内周面を焼入してから、ジャケットを取
り外し、代わりに外周面加熱コイルを設置して後、全て
のワークに対して外周面の焼入を行うことによって全ワ
ークの内外周面の焼入を終了する。
て、図6に示すように、内周面加熱を4秒、内周面冷却
を4秒、外周面加熱を2秒、外周面冷却を2秒、外周面
加熱の開始を内周面焼入終了後0.5 秒とすると、1個の
ワークの焼入所要時間は12.5秒となるが、実際問題とし
ては、前記冷却液噴射用ジャケットを取り外し、外周面
加熱コイルを取り付ける時間がプラスされる。なお、内
周面の加熱が、外周面の加熱より長い理由は、以下の通
りである。
側に外周面に対向するように配設した環状の外周面加熱
コイルの内側にあるので、この加熱コイルが発生する磁
束が有効に外周面に交鎖する。しかし、ワークの内周面
は、この内周面の内側に内周面に対向するように配設し
た環状の内周面加熱コイルの外側にあるので、例え内周
面加熱コイルに磁性体のコアを装着していても、内周面
に交鎖する磁束は、外周面ほどではない。従って、内周
面の加熱時間は外周面の加熱時間より長くなっている。
く、しかも内周面の肉厚が薄いので、内周面加熱時の熱
影響が外周面に迄及んでずぶ焼きになることがあるの
で、内周面の加熱中に外周面を冷却する。
企業間競争は激しく、焼入時間の短縮の要望はますます
大きくなっている。そして、このような薄肉リング状ワ
ークの高周波焼入においても、焼入時間をより短くする
ことが必要となっている。本発明は上記事情に鑑みて創
案されたものであって、焼入時間を短くすることができ
る薄肉リング状ワークの高周波焼入方法を提供する事を
目的としている。
入方法は、外周面および内周面を有する薄肉リング状ワ
ークの高周波焼入方法において、前記内周面に対向する
ように配設した環状の内周面焼入コイルによって前記内
周面を加熱する第1工程と、第1工程の後、前記内周面
を冷却する第2工程と、前記外周面に対向するように配
設した環状の外周面焼入コイルによる前記外周面の加熱
を第1工程の開始と同時に開始し、第1工程の途中で終
了する第3工程と、第3工程の後、第2工程のほぼ終了
まで前記外周面焼入コイルから焼入液を前記外周面に噴
射して前記外周面を冷却する第4工程とを備えたことを
特徴としている。
および内周面を有する薄肉リング状ワークの高周波焼入
方法において、前記内周面に対向するように配設した環
状の内周面焼入コイルによって前記内周面を加熱する第
1工程と、第1工程の後、前記内周面を冷却する第2工
程と、前記外周面に対向するように配設した環状の外周
面焼入コイルによる前記外周面の加熱を第1工程の開始
に先立って開始し、第1工程の途中で終了する第3工程
と、第3工程の後、第2工程のほぼ終了まで前記外周面
焼入コイルから焼入液を前記外周面に噴射して前記外周
面を冷却する第4工程とを備えたことを特徴としてい
る。
する。
ができる高周波焼入装置の一実施例を説明するための図
面であって、図1は縦断正面説明図、図2は電気回路図
である。図3は図1に示す高周波焼入装置によるワーク
焼入方法の一例を示すタイムチャート、図4、図5はそ
れぞれ請求項1、2に係る焼入方法のタイムチャートで
ある。
受けの薄肉の外輪のような薄肉リング状ワークの外周面
および内周面を焼入する装置である。ワーク100 は、図
1に示すように、断面が直線状の外周面101 と、断面に
円弧状の凹所を有する内周面103 とを有し、外周面101
に硬化層102 を、また、内周面103 に硬化層104 が形成
される。
ように、ワーク100 の外周面101 の外側に外周面101 と
対向するように配設され、外周面101 に冷却液を噴射す
るジャケットも兼ねている環状の外周面焼入コイル10
と、ワーク100 の内周面103 に対向するように内周面10
3 の内側に配設される環状の内周面焼入コイル20と、内
周面焼入コイル20のワーク100 に対向していない面を覆
うように内周面焼入コイル20に装着されたフェライト等
の磁性体の環状のコア31と、この環状のコア31のほぼ中
心部分に開口を有する内周面冷却液供給管30と、垂直な
ワーク支持回転軸40の上端に固定され、水平に配設され
たワーク100 の下側周辺の支持部材を兼ねている下側コ
ンセントリング41と、ワーク100 の上側周辺に載置され
る環状の上側コンセントリング42とを備えている。な
お、コンセントリングは、ワーク100の周方向と直角方
向における焼入深さをほぼ一定にする役目をする。
ーク100 の外周面101 の焼入用の冷却液Lが流通される
中空部分12と、この中空部分12に連通し、ワーク100 の
外周面101 に対向した面に開口している複数の冷却液噴
射孔11と、図示しない冷却液供給管が接続されるカプラ
13とを備えている。断面円形状の内周面焼入コイル20
は、このコイル20の冷却液が流通される断面円形の中空
部分21を備えている。
30の下端部分とコア31との間には、内周面冷却液供給管
30を支持し且つこの冷却液供給管30とコア31との間のス
ペースを封鎖して内周面冷却液供給管30から噴出された
冷却液Rがコア31と内周面冷却液供給管30の間から上方
へ溢れだすことを防止する環状の内周面冷却液供給管保
持部材32が設けられている。
る。図2に示すように、外周面焼入コイル10の切断点は
1対の給電導体19、19と1対のスイッチ51、51とを介し
て、入力側が高周波電源56に接続されているトランス55
の出力側に接続されている。また、内周面焼入コイル20
の切断点は1対の給電導体29、29と1対のスイッチ53、
53とを介して同じくトランス55の出力側に接続されてい
る。52、54はそれぞれスイッチ51、53をオン・オフさせ
るシリンダである。
00の焼入方法の一例(以下、第1の方法という)を図
3を参照して説明する。外周面焼入コイル10と内周面
焼入コイル20とは、図1に示す位置に固定されてい
る。焼入作業開始前には、下側コンセントリング41と
ワーク支持回転軸40は、図1に示す位置より矢印Pと
反対方向に降下されている。焼入しようとするワーク1
00を下側コンセントリング41上に載置後、上側コン
セントリング42を取り付け、ワーク支持回転軸40を
矢印Pの方向に上昇させてワーク100を外周面焼入コ
イル10と内周面焼入コイル20との間に位置させる。
の方向に回転させると共に、シリンダ52を動作させてス
イッチ51をオンにすると、高周波電源56から発した高周
波電流は、トランス56とスイッチ51を介して外周面焼入
コイル10に流れてワーク100の外周面101 を加熱する。
外周面101 を所定時間加熱すると、シリンダ52を動作さ
せてスイッチ51をオフにする。次いで、外周面焼入コイ
ル10の中空部分12に冷却液Lを供給すると、冷却液Lは
冷却液噴射孔11から外周面101 に噴射されて外周面101
が冷却される。
リンダ54を動作させてスイッチ53をオンにする。内周面
焼入コイル20に高周波電流が通電されてワーク100 の内
周面103 が加熱される。内周面103 を所定時間加熱後、
シリンダ54を動作させてスイッチ53をオフにしてから、
内周面冷却液供給管30に冷却液Rを供給すると、冷却液
Rは、内周面冷却液供給管30と下側コンセントリング41
との間を通過後、内周面焼入コイル20とワーク100 の内
周面103 との間を通過して内周面103 を冷却してから、
上側コンセントリング42を越えて流出する。なお、内周
面103 の加熱と冷却が行われている間、外周面焼入コイ
ル10から冷却液Lの噴射を続行させる。そして、内周面
103 の焼入が終了すると、ワーク100 の回転を停止す
る。
て、図3に示すように、外周面加熱を2秒、内周面加熱
を4秒、内周面冷却を4秒、内周面加熱の開始を外周面
加熱終了後0.5 秒とすると、外周面冷却が8.5 秒とな
り、1個のワークの焼入所要時間は10.5秒となる。従っ
て、従来の高周波焼入方法に比べて2秒短縮されてい
る。
照して説明する。この方法は、トランス55や高周波電
源56の容量に余裕があって、外周面焼入コイル10と
内周面焼入コイル20とに同時に通電でき、しかも、外
周面101の必要加熱時間が短いワークに対して適用さ
れる。
加熱と同時に開始するが、外周面101 の加熱時間は第1
の方法におけるより短く、内周面103 の加熱時間は第1
の焼入方法におけると同じ長さである。そして、外周面
101 の加熱終了後直ちに外周面101 の冷却が開始され
る。また、内周面103 の加熱終了後直ちに内周面103 の
冷却が行われる。外周面101 の冷却は内周面103 の冷却
終了まで継続させる。
例として、図4に示すように、外周面加熱を1.5 秒、内
周面加熱を4秒、内周面冷却を4秒とすると、外周面冷
却は6.5 秒となり、1個のワークの焼入所要時間は8秒
となり、従来の焼入方法よりも4.5 秒短くなる。
と同時に外周面101 の冷却を開始していないけれども、
内周面103 の加熱開始後比較的早く、即ち、例えば1.5
秒経過したときに外周面101 の冷却を開始するので、内
周面103 の焼入深さが深くなり過ぎたり、ずぶ焼入とな
ったりすることを防止できる。
き、内周面103の焼入深さが深くなったり、ずぶ焼入
になったり、或いは、歪みをコントロールする必要があ
る場合には、請求項2記載の焼入方法として、図5に示
すように、内周面103の加熱開始を、外周面101の
加熱開始より例えば1秒遅らせる。すると、内周面10
3の加熱開始後、例えば0.5秒経過したときに外周面
101の冷却が開始される。この場合、1個のワークの
焼入所要時間は9秒となって、請求項1記載の焼入方法
よりも1秒長いが、第1の焼入方法よりは1.5秒短く
なっている。
状ワークの内外周面に焼入を行う高周波焼入方法が、外
周面を冷却しながらまず内周面を焼入し、次いで外周面
を焼入しているのに対し、本発明の高周波焼入方法で
は、外周面の焼入における冷却と内周面の焼入時の外周
面冷却とを同時に行うので、焼入時間が大幅に短縮で
き、また、歪みのコントロールも可能である効果があ
る。
入装置の一実施例の縦断正面説明図である。
入装置の一実施例の電気回路図である。
法の一例を示すタイムチャートである。
のワーク焼入方法のタイムチャートである。
のワーク焼入方法のタイムチャートである。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 外周面および内周面を有する薄肉リング
状ワークの高周波焼入方法において、前記内周面に対向
するように配設した環状の内周面焼入コイルによって前
記内周面を加熱する第1工程と、第1工程の後、前記内
周面を冷却する第2工程と、前記外周面に対向するよう
に配設した環状の外周面焼入コイルによる前記外周面の
加熱を第1工程の開始と同時に開始し、第1工程の途中
で終了する第3工程と、第3工程の後、第2工程のほぼ
終了まで前記外周面焼入コイルから焼入液を前記外周面
に噴射して前記外周面を冷却する第4工程とを備えたこ
とを特徴とする薄肉リング状ワークの高周波焼入方法。 - 【請求項2】 外周面および内周面を有する薄肉リング
状ワークの高周波焼入方法において、前記内周面に対向
するように配設した環状の内周面焼入コイルによって前
記内周面を加熱する第1工程と、第1工程の後、前記内
周面を冷却する第2工程と、前記外周面に対向するよう
に配設した環状の外周面焼入コイルによる前記外周面の
加熱を第1工程の開始に先立って開始し、第1工程の途
中で終了する第3工程と、第3工程の後、第2工程のほ
ぼ終了まで前記外周面焼入コイルから焼入液を前記外周
面に噴射して前記外周面を冷却する第4工程とを備えた
ことを特徴とする薄肉リング状ワークの高周波焼入方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4353138A JP2709556B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 薄肉リング状ワークの高周波焼入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4353138A JP2709556B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 薄肉リング状ワークの高周波焼入方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06179920A JPH06179920A (ja) | 1994-06-28 |
JP2709556B2 true JP2709556B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4353138A Expired - Fee Related JP2709556B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 薄肉リング状ワークの高周波焼入方法 |
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Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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JP6572530B2 (ja) | 2014-10-17 | 2019-09-11 | 株式会社ジェイテクト | 熱処理装置及び熱処理方法 |
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---|---|---|---|---|
JPH0819469B2 (ja) * | 1988-04-21 | 1996-02-28 | 株式会社小松製作所 | 円筒状耐摩耗部品の熱処理方法 |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP4353138A patent/JP2709556B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06179920A (ja) | 1994-06-28 |
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