JP3096212B2 - 誘導加熱コイル - Google Patents

誘導加熱コイル

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JP3096212B2
JP3096212B2 JP06325515A JP32551594A JP3096212B2 JP 3096212 B2 JP3096212 B2 JP 3096212B2 JP 06325515 A JP06325515 A JP 06325515A JP 32551594 A JP32551594 A JP 32551594A JP 3096212 B2 JP3096212 B2 JP 3096212B2
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幸弘 岩崎
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    • Y02P10/25Process efficiency

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の変速装置を構成
する駆動側または従動側プーリ機構の摺動面を高周波加
熱して高周波焼入れを行う誘導加熱コイルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、製品の耐久性を向上させるた
めに、該製品の摺動部分並びに摩耗部分等を加熱した
後、急速に冷却して硬化させる熱処理が用いられてい
る。この熱処理として、例えば、高周波焼入れ方法があ
り、この高周波焼入れ方法では、ワークに対応して種々
の形状を有するコイルに高周波電流を供給し、前記高周
波電流によって発生する誘導電流によってワークを高周
波加熱した後、冷却水によって前記加熱部分を急速に冷
却することにより該ワークの表面に硬化層を形成してい
る。
【0003】ところで、前記ワークとして車両の変速装
置を構成する駆動側または従動側プーリ機構のベルト摺
動面に対して高周波焼入れを施す場合、半径外方向に向
かって連続して周回する渦巻き状コイルが用いられてい
る。具体的には、この渦巻き状コイルと前記ベルト摺動
面とを所定距離離間させた状態で両者を位置決めして固
定し、前記渦巻き状コイルに高周波電流を供給してベル
ト摺動面を均一に加熱した後、前記加熱部分を冷却水供
給手段によって冷却することにより、プーリシャフトお
よびプーリのベルト摺動面に硬化層を形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術に係る渦巻き状コイルを用いて高周波焼入れを行った
場合、渦巻き状コイルを中心としてベルト摺動面の反対
側に冷却水供給手段が設けられ、各隣接する渦巻き状コ
イルの外周間の狭小な間隙を介して冷却水がベルト摺動
面に導出されることから、プーリシャフトおよびプーリ
のベルト摺動面を均一に冷却することができないという
問題がある。この結果、ベルト摺動面に冷却ムラが発生
して、前記ベルト摺動面全体にわたって所望の硬度を得
ることができないという不都合がある。
【0005】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、プーリシャフトおよびプーリのベ
ルト摺動面に対して高周波焼入れを施す際、ベルト摺動
面を均一に加熱することができるとともに、冷却ムラを
発生させることなく該ベルト摺動面の全体にわたって均
一に冷却することが可能な誘導加熱コイルを提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、車両の変速装置を構成する駆動側また
は従動側プーリ機構のベルト摺動面を高周波加熱して高
周波焼入れを行う誘導加熱コイルであって 記ベルト
摺動面の形状に対応して中心Oからの半径が順次大きく
なるように形成され、中心角が等角度に分割された複数
第1〜第N円弧部と、隣接する前記第1〜第N円弧部
の端部を夫々連結する第1〜第(N−1)段部と駆動
側または従動側プーリ機構のベルト摺動面に対して相対
的に回転変位させる回転変位手段と、を備え、前記第1
〜第N円弧部および第1〜第(N−1)段部のコイル幅
は夫々略同一に形成され、前記回転変位手段の付勢作用
下に駆動側または従動側プーリ機構のベルト摺動面に対
して相対的に回転変位させて加熱および冷却することを
特徴とする。
【0007】
【作用】上記の本発明に係る誘導加熱コイルに対し、回
転変位手段の付勢作用下に駆動側または従動側プーリ機
構のベルト摺動面を相対的に回転変位させた状態におい
て、第1〜第N円弧部および第1〜第(N−1)段部に
供給された高周波電流によって誘導電流が発生し、前記
誘導電流によって駆動側または従動側プーリ機構のベル
ト摺動面全体が均一に高周波加熱される。この場合、第
1〜第(N−1)段部を介して第1〜第N円弧部が等角
度で分割され、且つ前記第1〜第N円弧部および第1〜
第(N−1)段部が夫々略同一のコイル幅で形成されて
いるため、ベルト摺動面に対する加熱時間が略一定とな
る。
【0008】前記誘導加熱コイルによって所定の焼入れ
温度に到達した後、冷却水によってベルト摺動面全体が
均一に冷却され、所望の硬度からなる硬化層がベルト摺
動面全体に形成される。この場合、第1〜第(N−1)
段部によって連結される第1〜第N円弧部は、ベルト摺
動面に対する占有面積が小さく、且つ隣接するコイル間
の空間を大とすることができることから、冷却水がベル
ト摺動面の全体にいきわたり、該ベルト摺動面全体を均
一に且つ効率的に冷却することができる。
【0009】
【実施例】次に、本発明に係る誘導加熱コイルについて
好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。
【0010】図1は、本発明の実施例に係る誘導加熱コ
イルの斜視図、図2は、図1に示す誘導加熱コイルの平
面図、図3は、高周波焼入れが施されるワークの説明
図、図4および図5は、図1に示す誘導加熱コイルを用
いてワークに高周波焼入れを施す状態を示す説明図であ
る。
【0011】図1に示されるように、この誘導加熱コイ
ル10は、中心角180°を等角度で分割し且つベルト
摺動面(後述する)の形状に対応して中心Oからの半径
が順次大なる第1〜第5円弧部12a〜12eと、隣接
する前記第1〜第5円弧部12a〜12eの端部を夫々
連結する第1〜第4段部14a〜14dと、前記第1円
弧部12aの一端部に連結され、プーリの軸線方向に沿
って画成された貫通孔16の内壁面に沿った半周コイル
部18を含む第1誘導加熱導体部20と、前記第5円弧
部12eの一端部に連結される第2誘導加熱導体部21
とから構成される。この場合、前記第1〜第5円弧部1
2a〜12e、第1〜第4段部14a〜14d並びに第
1および第2誘導加熱導体部20、21は、夫々、断面
が四角形の略同一形状に形成され、且つ前記第1〜第5
円弧部12a〜12e、第1〜第4段部14a〜14d
並びに第1および第2誘導加熱導体部20、21のコイ
ル幅Lも夫々略同一に形成される。また、前記第1およ
び第2誘導加熱導体部20、21の夫々の端部には、高
周波用の一組の入力端子22a、22bが設けられ、前
記入力端子22a、22bは、リード線を介して図示し
ない高周波電源に接続される。さらに、前記誘導加熱コ
イル10の内部には、中空状の連続する管路24が形成
され、前記管路24に冷却水を供給することにより、該
誘導加熱コイル10を冷却する。なお、中心Oからの半
径が最も大なる第5円弧部12eは、プーリのベルト摺
動面(後述する)より外方に向かって突出するように形
成されている(図4および図5参照)。
【0012】次に、前記誘導加熱コイル10によって高
周波焼入れが施されるワークであるプーリシャフトおよ
びプーリについて説明する。
【0013】図3に示されるように、このプーリシャフ
トは駆動側プーリシャフト26および従動側プーリシャ
フト28からなり、前記駆動側および従動側プーリシャ
フト26、28は、夫々、プーリ部30、32とシャフ
ト部34、36とが一体的に形成される。さらに、前記
駆動側および従動側プーリシャフト26、28には、夫
々、軸線方向に沿って変位自在な駆動側プーリ38およ
び従動側プーリ40が夫々同軸に支持され、前記プーリ
部30、32と駆動側プーリ38および従動側プーリ4
0との間には、夫々、Vベルト42、44が懸架されて
車両の変速装置45が構成される。この場合、前記駆動
側および従動側プーリシャフト26、28のプーリ部3
0、32と駆動側および従動側プーリ38、40との間
で相互に対向する傾斜面からなるV面、すなわち、Vベ
ルト42、44と接触するベルト摺動面が夫々画成され
る。前記ベルト摺動面は、摩耗が著しいため所望の硬度
を得る必要があり、前記ベルト摺動面に対して高周波焼
入れが施される。
【0014】本発明の実施例に係る誘導加熱コイル10
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
に、高周波焼入れ方法に基づいてその作用効果を説明す
る。なお、ワークとして駆動側プーリ38を用いて説明
する。
【0015】先ず、図5に示されるように、誘導加熱コ
イル10、駆動側プーリ38(以下、単にプーリ38と
いう)および冷却水供給手段46a、46bを夫々位置
決めして固定する。すなわち、誘導加熱コイル10の半
周コイル部18をプーリ38の貫通孔16内に挿入する
とともに、プーリ38のベルト摺動面48に対応させて
第1〜第5円弧部12a〜12eが前記ベルト摺動面4
8から所定間隔離間するように位置決めされる。また、
前記誘導加熱コイル10の上方には所定間隔離間して略
半円状の一対の冷却水供給手段46a、46bが位置決
めされる。前記冷却水供給手段46a、46bの底面部
には、前記ベルト摺動面48に向かって複数の冷却水導
出孔部50が画成されている。この場合、プーリ38
は、図示しない回転手段に連結されたホルダ52を介し
て矢印方向に回転自在に支持される(図4および図5参
照)。さらに、入力端子22a、22bを、リード線を
介して図示しない高周波電源に接続しておく。さらにま
た、誘導加熱コイル10自体を冷却するために、管路2
4内に冷却水を供給しておく。
【0016】このような準備段階を経た後、高周波電源
を付勢して誘導加熱コイル10に高周波電流を供給する
とともに、回転手段を付勢して中心Oを回転中心として
プーリ38を所定方向に回転させる。前記高周波電流に
よって誘導電流が発生し、前記誘導電流によって誘導加
熱コイル10と対面するプーリ38のベルト摺動面48
全体が均一に加熱される。
【0017】この場合、第1〜第5円弧部12a〜12
eは、その中心角が夫々同一に形成され(θ1 =θ2
θ3 =θ4 =θ5 )、且つ中心Oからの半径がコイル幅
Lだけ順次大きく形成されていることから、回転手段を
介してプーリ38を所定方向に回転させることによって
略円形状のベルト摺動面48を均一に加熱することが可
能となる。なお、前記ベルト摺動面48に対する加熱時
間は一定である。
【0018】続いて、プーリ38のベルト摺動面48が
一様に加熱されて所定の焼入れ温度に到達した後、冷却
水供給手段46a、46bを付勢して複数の冷却水導出
孔部50から前記ベルト摺動面48の全体にわたって冷
却水54を供給する。この場合、必要に応じて、回転手
段を滅勢してプーリ38を静止させた状態でベルト摺動
面48に冷却水54を供給し、あるいは前記回転手段を
付勢した状態を継続させ、プーリを所定方向に回転させ
た状態でベルト摺動面48に冷却水54を供給してもよ
い。
【0019】本実施例に係る誘導加熱コイル10は、従
来技術に係る渦巻き状コイルと異なり、ベルト摺動面4
8に対する占有面積が小さく冷却水54の供給に対して
さほど障害となることがないとともに、隣接するコイル
部分間の空間を大とすることができることから、冷却水
54がベルト摺動面48にいきわたることになる。この
結果、冷却ムラを発生させることがなく、ベルト摺動面
48が均一に且つ効率的に冷却されて該ベルト摺動面4
8の表面に所望の硬度からなる硬化層を形成することが
できる。
【0020】このように本実施例に係る誘導加熱コイル
10を用いることにより、プーリ38のベルト摺動面4
8全面を均一に加熱することができるとともに、冷却ム
ラを発生させることなく、該ベルト摺動面48全面を均
一に冷却することができる。
【0021】また、本実施例に係る誘導加熱コイル10
では、従来技術に係る渦巻き状コイルと比較してコイル
の全長が短縮され、コイルの総重量を削減して軽量化を
図ることが可能となる。
【0022】なお、従動側プーリ40、駆動側プーリシ
ャフト26および従動側プーリシャフト28のベルト摺
動面も前記と同様の方法で高周波加熱されるため、その
詳細な説明を省略する。
【0023】
【発明の効果】本発明に係る誘導加熱コイルによれば、
以下の効果が得られる。
【0024】すなわち、車両の変速装置を構成する駆動
側または従動側プーリ機構のベルト摺動面を高周波加熱
して高周波焼入れを行う際、前記ベルト摺動面全体を均
一に加熱することができるとともに、冷却ムラを発生さ
せることなく、該ベルト摺動面全体を均一に冷却するこ
とが可能となる。この結果、ベルト摺動面の全面を所望
の硬度に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る誘導加熱コイルの斜視図
である。
【図2】図1に示す誘導加熱コイルの平面図である。
【図3】図1に示す誘導加熱コイルによって高周波焼入
れが施されるワークの説明図である。
【図4】図3に示すワークに対し、図1に示す誘導加熱
コイルによって高周波焼入れを施す状態を示す平面図で
ある。
【図5】図3に示すワークに対し、図1に示す誘導加熱
コイルによって高周波焼入れを施す状態を示す縦断面図
である。
【符号の説明】
10…誘導加熱コイル 12a〜12
e…円弧部 14a〜14d…段部 18…半周コ
イル部 20、21…誘導加熱導体部 22a、22
b…入力端子 24…管路 26、28…
プーリシャフト 38、40…プーリ 42、44…
Vベルト 46a、46b…冷却水供給手段 48…ベルト
摺動面 50…冷却水導出孔部 52…ホルダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−143947(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 1/10,1/42 H05B 6/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の変速装置を構成する駆動側または従
    動側プーリ機構のベルト摺動面を高周波加熱して高周波
    焼入れを行う誘導加熱コイルであって 記ベルト摺動面の形状に対応して中心Oからの半径が
    順次大きくなるように形成され、中心角が等角度に分割
    された複数の第1〜第N円弧部と、 隣接する前記第1〜第N円弧部の端部を夫々連結する第
    1〜第(N−1)段部と 駆動側または従動側プーリ機構のベルト摺動面に対して
    相対的に回転変位させる回転変位手段と、 を備え、前記第1〜第N円弧部および第1〜第(N−
    1)段部のコイル幅は夫々略同一に形成され、前記回転
    変位手段の付勢作用下に駆動側または従動側プーリ機構
    のベルト摺動面に対して相対的に回転変位させて加熱お
    よび冷却することを特徴とする誘導加熱コイル。
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