JP3164539B2 - 高周波焼入装置 - Google Patents
高周波焼入装置Info
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- heating coil
- peripheral surface
- frequency heating
- induction hardening
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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
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状ワークの内周
面に高周波焼入を施す筒状ワークの高周波焼入装置及び
方法に関する。
面に高周波焼入を施す筒状ワークの高周波焼入装置及び
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の筒状ワークの高周波焼入
装置について図６及び図７を参照しつつ説明する。な
お、高周波焼入が施される筒状ワークとしては、等速ジ
ョイントのカップ部を例に挙げる。
装置について図６及び図７を参照しつつ説明する。な
お、高周波焼入が施される筒状ワークとしては、等速ジ
ョイントのカップ部を例に挙げる。
【０００３】筒状ワークである等速ジョイントのカップ
部Ｗは、図６に示すように、内周面Ｗ１に軸芯ＷＬに沿
った例えば３個の縦溝部Ｗ４が形成されており、この縦
溝部Ｗ４の底面部Ｗ４１に高周波焼入が施される。この
ための筒状ワークの高周波焼入装置としては、縦溝部Ｗ
４の形状に合致した高周波加熱コイル１００と、この高
周波加熱コイル１００に付設された内側冷却ジャケット
２００と、カップ部Ｗを外周面Ｗ２から冷却する外側冷
却ジャケット３００とを有している。
部Ｗは、図６に示すように、内周面Ｗ１に軸芯ＷＬに沿
った例えば３個の縦溝部Ｗ４が形成されており、この縦
溝部Ｗ４の底面部Ｗ４１に高周波焼入が施される。この
ための筒状ワークの高周波焼入装置としては、縦溝部Ｗ
４の形状に合致した高周波加熱コイル１００と、この高
周波加熱コイル１００に付設された内側冷却ジャケット
２００と、カップ部Ｗを外周面Ｗ２から冷却する外側冷
却ジャケット３００とを有している。
【０００４】このように構成された筒状ワークの内周面
Ｗ１に高周波焼入を施すための高周波焼入装置では、図
７に示すように、カップ部Ｗは、カップ部Ｗの開放側を
下向きにした状態でコンセントリング５００の上に載置
され、下側から図示しない移動機構によって高周波加熱
コイル１００がカップ部Ｗの内側に挿入される。高周波
加熱コイル１００は、図外の高周波電源から高周波電流
が供給されており、順次下側から縦溝部Ｗ４を加熱して
いく。そして、高周波加熱コイル１００の下側に付設さ
れた内側冷却ジャケット２００から冷却液Ｌを噴射して
高周波焼入を行う。
Ｗ１に高周波焼入を施すための高周波焼入装置では、図
７に示すように、カップ部Ｗは、カップ部Ｗの開放側を
下向きにした状態でコンセントリング５００の上に載置
され、下側から図示しない移動機構によって高周波加熱
コイル１００がカップ部Ｗの内側に挿入される。高周波
加熱コイル１００は、図外の高周波電源から高周波電流
が供給されており、順次下側から縦溝部Ｗ４を加熱して
いく。そして、高周波加熱コイル１００の下側に付設さ
れた内側冷却ジャケット２００から冷却液Ｌを噴射して
高周波焼入を行う。
【０００５】カップ部Ｗには、縦溝部Ｗ４が形成されて
いるため、縦溝部Ｗ４が形成された部分は薄肉であり、
縦溝部Ｗ４が形成されていない部分は厚肉になってい
る。このため、高周波焼入が施されるべき縦溝部Ｗ４の
底面部Ｗ４１である薄肉の部分に焼き抜けが形成される
ことを防止するために、外側冷却ジャケット３００から
も冷却液Ｌを噴射している。なお、焼き抜けとは、高周
波焼入によって形成される硬化層が裏側から表側、すな
わち外周面Ｗ２から内周面Ｗ１にまで達することをい
う。
いるため、縦溝部Ｗ４が形成された部分は薄肉であり、
縦溝部Ｗ４が形成されていない部分は厚肉になってい
る。このため、高周波焼入が施されるべき縦溝部Ｗ４の
底面部Ｗ４１である薄肉の部分に焼き抜けが形成される
ことを防止するために、外側冷却ジャケット３００から
も冷却液Ｌを噴射している。なお、焼き抜けとは、高周
波焼入によって形成される硬化層が裏側から表側、すな
わち外周面Ｗ２から内周面Ｗ１にまで達することをい
う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カップ
部Ｗは単に軸方向に縦溝部Ｗ４が形成されているだけで
はなく、軸方向に直交する方向、すなわち外周面Ｗ２を
ぐるりと一周するような凹状の凹溝Ｗ３（図１参照）も
形成されている。すなわち、この凹溝Ｗ３が形成された
部分は、他の部分より薄肉に形成されているのである。
つまり、カップ部Ｗの周面の肉厚は一定してはないので
ある。
部Ｗは単に軸方向に縦溝部Ｗ４が形成されているだけで
はなく、軸方向に直交する方向、すなわち外周面Ｗ２を
ぐるりと一周するような凹状の凹溝Ｗ３（図１参照）も
形成されている。すなわち、この凹溝Ｗ３が形成された
部分は、他の部分より薄肉に形成されているのである。
つまり、カップ部Ｗの周面の肉厚は一定してはないので
ある。
【０００７】また、前記外側冷却ジャケット３００は、
カップ部Ｗに対して固定されているので、凹溝Ｗ３が形
成された部分と形成されていない部分、すなわち肉厚の
部分と薄肉の部分とも均一に冷却液Ｌを噴射しているこ
とになる。
カップ部Ｗに対して固定されているので、凹溝Ｗ３が形
成された部分と形成されていない部分、すなわち肉厚の
部分と薄肉の部分とも均一に冷却液Ｌを噴射しているこ
とになる。
【０００８】このため、冷却液Ｌの噴射量を凹溝Ｗ３に
相当する部分に最適な硬化層を形成することができるも
のとすると、凹溝Ｗ３が形成されていない部分である厚
肉の部分からすると、冷却の度合いが少なくなってい
る。これによって、厚肉の部分の硬化層が最適なものよ
り深く形成されることになる。
相当する部分に最適な硬化層を形成することができるも
のとすると、凹溝Ｗ３が形成されていない部分である厚
肉の部分からすると、冷却の度合いが少なくなってい
る。これによって、厚肉の部分の硬化層が最適なものよ
り深く形成されることになる。
【０００９】一方、冷却液Ｌの噴射量を厚肉の部分に最
適な硬化層を形成することができるものとすると、薄肉
の部分すなわち凹溝Ｗ３が形成された部分は厚肉の部分
からみると冷却の度合いが多くなっている。このため、
凹溝Ｗ３に形成される硬化層が最適なものより浅くなる
のである。
適な硬化層を形成することができるものとすると、薄肉
の部分すなわち凹溝Ｗ３が形成された部分は厚肉の部分
からみると冷却の度合いが多くなっている。このため、
凹溝Ｗ３に形成される硬化層が最適なものより浅くなる
のである。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、外周面に凹溝が軸芯を中心として形成された筒状ワ
ークであっても、均一な硬化層を内周面に形成すること
ができる高周波焼入装置を提供することを目的としてい
る。
で、外周面に凹溝が軸芯を中心として形成された筒状ワ
ークであっても、均一な硬化層を内周面に形成すること
ができる高周波焼入装置を提供することを目的としてい
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波焼入
装置は、外周面に凹溝が軸芯を中心として形成された筒
状ワークの内周面に高周波焼入を施す高周波焼入装置で
あって、筒状ワークの内側に挿入される高周波加熱コイ
ルと、この高周波加熱コイルで加熱された内周面に冷却
液を噴射する内側冷却ジャケットと、筒状ワークの外周
面に冷却液を噴射する外側冷却ジャケットと、高周波加
熱コイル、内側冷却ジャケット及び外側冷却ジャケット
を筒状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させる移動機
構とを備えており、前記外側冷却ジャケットは、高周波
加熱コイルが凹溝が形成された部分の内周面の加熱を終
了するまで、凹溝に冷却液を噴射し、凹溝が形成された
部分の内周面の高周波加熱コイルによる加熱が終了する
と、前記移動機構は、外側冷却ジャケットと高周波加熱
コイルとを同期させつつ移動させ、当該外側冷却ジャケ
ットは凹溝への冷却液より少ない冷却液を噴射する。
装置は、外周面に凹溝が軸芯を中心として形成された筒
状ワークの内周面に高周波焼入を施す高周波焼入装置で
あって、筒状ワークの内側に挿入される高周波加熱コイ
ルと、この高周波加熱コイルで加熱された内周面に冷却
液を噴射する内側冷却ジャケットと、筒状ワークの外周
面に冷却液を噴射する外側冷却ジャケットと、高周波加
熱コイル、内側冷却ジャケット及び外側冷却ジャケット
を筒状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させる移動機
構とを備えており、前記外側冷却ジャケットは、高周波
加熱コイルが凹溝が形成された部分の内周面の加熱を終
了するまで、凹溝に冷却液を噴射し、凹溝が形成された
部分の内周面の高周波加熱コイルによる加熱が終了する
と、前記移動機構は、外側冷却ジャケットと高周波加熱
コイルとを同期させつつ移動させ、当該外側冷却ジャケ
ットは凹溝への冷却液より少ない冷却液を噴射する。
【００１２】また、前記外側冷却ジャケットは、複数に
分割されており、各部分における冷却液の噴射量を可変
としている。
分割されており、各部分における冷却液の噴射量を可変
としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
高周波焼入装置の図面であって、高周波加熱コイルが筒
状ワークの内側に挿入される以前の状態を示す概略的構
成図、図２は本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
の図面であって、高周波加熱コイルが筒状ワークの内側
に挿入され、かつ凹溝が形成された内周面の加熱中の状
態を示す概略的構成図、図３は本発明の実施の形態に係
る高周波焼入装置の図面であって、高周波加熱コイルが
凹溝が形成された内周面の加熱を完了した状態を示す概
略的構成図、図４は本発明の実施の形態に係る高周波焼
入装置の図面であって、高周波加熱コイルが凹溝が形成
された内周面の加熱を完了し、かつ外側冷却ジャケット
が同期して移動している状態を示す概略的構成図であ
る。また、図５は本発明の実施の形態に係る高周波焼入
装置の外側冷却ジャケットと筒状ワークとの関係を示す
概略的構成図である。なお、従来のものと略同一の部品
等には同一の符号を付して説明を行う。
高周波焼入装置の図面であって、高周波加熱コイルが筒
状ワークの内側に挿入される以前の状態を示す概略的構
成図、図２は本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
の図面であって、高周波加熱コイルが筒状ワークの内側
に挿入され、かつ凹溝が形成された内周面の加熱中の状
態を示す概略的構成図、図３は本発明の実施の形態に係
る高周波焼入装置の図面であって、高周波加熱コイルが
凹溝が形成された内周面の加熱を完了した状態を示す概
略的構成図、図４は本発明の実施の形態に係る高周波焼
入装置の図面であって、高周波加熱コイルが凹溝が形成
された内周面の加熱を完了し、かつ外側冷却ジャケット
が同期して移動している状態を示す概略的構成図であ
る。また、図５は本発明の実施の形態に係る高周波焼入
装置の外側冷却ジャケットと筒状ワークとの関係を示す
概略的構成図である。なお、従来のものと略同一の部品
等には同一の符号を付して説明を行う。
【００１４】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
は、外周面Ｗ２に凹溝Ｗ３が軸芯ＷＬを中心として形成
された筒状ワークであるカップ部Ｗの内周面Ｗ１に高周
波焼入を施す高周波焼入装置てある。
は、外周面Ｗ２に凹溝Ｗ３が軸芯ＷＬを中心として形成
された筒状ワークであるカップ部Ｗの内周面Ｗ１に高周
波焼入を施す高周波焼入装置てある。
【００１５】この高周波焼入装置は、カップ部Ｗの内側
に挿入される高周波加熱コイル１００と、この高周波加
熱コイル１００で加熱された内周面Ｗ１に冷却液Ｌを噴
射する内側冷却ジャケット２００と、カップ部Ｗの外周
面Ｗ２に冷却液Ｌを噴射する外側冷却ジャケット３００
と、高周波加熱コイル１００、内側冷却ジャケット２０
０及び外側冷却ジャケット３００をカップ部Ｗの軸芯Ｗ
Ｌに沿って相対的に移動させる図示しない移動機構とを
備えている。
に挿入される高周波加熱コイル１００と、この高周波加
熱コイル１００で加熱された内周面Ｗ１に冷却液Ｌを噴
射する内側冷却ジャケット２００と、カップ部Ｗの外周
面Ｗ２に冷却液Ｌを噴射する外側冷却ジャケット３００
と、高周波加熱コイル１００、内側冷却ジャケット２０
０及び外側冷却ジャケット３００をカップ部Ｗの軸芯Ｗ
Ｌに沿って相対的に移動させる図示しない移動機構とを
備えている。
【００１６】まず、この高周波焼入装置を説明する前
に、筒状ワークであるカップ部Ｗについて図５及び図１
を参照しつつ説明する。このカップ部Ｗは、有底筒状に
形成されており、内周面Ｗ１の開放側から閉塞側にかけ
て３つの縦溝部Ｗ４が１２０°間隔で形成されている。
この縦溝部Ｗ４は、カップ部Ｗの軸芯ＷＬに沿って形成
されている。この縦溝部Ｗ４が形成されている部分は、
縦溝部Ｗ４が形成されていない部分より肉薄に形成され
ていることになる。また、カップ部Ｗの外周面Ｗ２に
は、軸芯ＷＬを中心とした凹溝Ｗ３が形成されている。
この凹溝Ｗ３は、外周面Ｗ２をぐるりと一周している。
すなわち、この凹溝Ｗ３が形成された部分は、他の部分
より薄肉に形成されているのである。そして、このカッ
プ部Ｗは、開放側を開口５１０に一致させた状態でコン
セントリング５００の上に載置されている。
に、筒状ワークであるカップ部Ｗについて図５及び図１
を参照しつつ説明する。このカップ部Ｗは、有底筒状に
形成されており、内周面Ｗ１の開放側から閉塞側にかけ
て３つの縦溝部Ｗ４が１２０°間隔で形成されている。
この縦溝部Ｗ４は、カップ部Ｗの軸芯ＷＬに沿って形成
されている。この縦溝部Ｗ４が形成されている部分は、
縦溝部Ｗ４が形成されていない部分より肉薄に形成され
ていることになる。また、カップ部Ｗの外周面Ｗ２に
は、軸芯ＷＬを中心とした凹溝Ｗ３が形成されている。
この凹溝Ｗ３は、外周面Ｗ２をぐるりと一周している。
すなわち、この凹溝Ｗ３が形成された部分は、他の部分
より薄肉に形成されているのである。そして、このカッ
プ部Ｗは、開放側を開口５１０に一致させた状態でコン
セントリング５００の上に載置されている。
【００１７】前記高周波加熱コイル１００は、カップ部
Ｗの縦溝部Ｗ４の形状に沿った複数の加熱導体部１１０
と、この加熱導体部１１０を相互に接続する接続導体部
(図示省略) と、この高周波加熱コイル１００と図外の
高周波電源とを接続するための接続導体部 (図示省略)
とを有している。これらの加熱導体部１１０等は、自身
の過熱を防止するため、内部に冷却液を循環させるた
め、パイプ状に形成されている。
Ｗの縦溝部Ｗ４の形状に沿った複数の加熱導体部１１０
と、この加熱導体部１１０を相互に接続する接続導体部
(図示省略) と、この高周波加熱コイル１００と図外の
高周波電源とを接続するための接続導体部 (図示省略)
とを有している。これらの加熱導体部１１０等は、自身
の過熱を防止するため、内部に冷却液を循環させるた
め、パイプ状に形成されている。
【００１８】また、この高周波加熱コイル１００には、
内側冷却ジャケット２００が付設されている。すなわ
ち、この高周波加熱コイル１００が加熱した部分に冷却
液Ｌを噴射するために、前記加熱導体部１１０の下方に
位置する第１の冷却ジャケット２１０と、加熱導体部１
１０の中心に位置する第２の冷却ジャケット２２０とを
有しているのである。第２の冷却ジャケット２２０は、
先端の開口部 (図示省略) が上側を向いており、カップ
部Ｗの上面に冷却液Ｌが直接噴射されないように略笠状
の笠部２２１が設けられている。
内側冷却ジャケット２００が付設されている。すなわ
ち、この高周波加熱コイル１００が加熱した部分に冷却
液Ｌを噴射するために、前記加熱導体部１１０の下方に
位置する第１の冷却ジャケット２１０と、加熱導体部１
１０の中心に位置する第２の冷却ジャケット２２０とを
有しているのである。第２の冷却ジャケット２２０は、
先端の開口部 (図示省略) が上側を向いており、カップ
部Ｗの上面に冷却液Ｌが直接噴射されないように略笠状
の笠部２２１が設けられている。
【００１９】前記第１の冷却ジャケット２１０は、カッ
プ部Ｗの内周面Ｗ１に冷却液Ｌを直接噴射するものであ
る。また、前記第２の冷却ジャケット２２０は、カップ
部Ｗの頂面に冷却液Ｌを噴射するものである。
プ部Ｗの内周面Ｗ１に冷却液Ｌを直接噴射するものであ
る。また、前記第２の冷却ジャケット２２０は、カップ
部Ｗの頂面に冷却液Ｌを噴射するものである。
【００２０】一方、カップ部Ｗの外周面に冷却液Ｌを噴
射する外側冷却ジャケット３００は、リング状に形成さ
れており、その内周面側すなわちカップ部Ｗの外周面Ｗ
２に対向する面側には複数の噴射孔３１０が開設されて
いる。
射する外側冷却ジャケット３００は、リング状に形成さ
れており、その内周面側すなわちカップ部Ｗの外周面Ｗ
２に対向する面側には複数の噴射孔３１０が開設されて
いる。
【００２１】このように構成された内側冷却ジャケット
２００と、高周波加熱コイル１００及び外側冷却ジャケ
ット３００は図示しない移動機構によって軸芯ＷＬに沿
った方向、すなわち上下方向に移動させられるようにな
っている。この移動機構は、高周波加熱コイル１００及
び内側冷却ジャケット２００を移動させる内側移動部
と、外側冷却ジャケット３００を移動させる外側移動部
とに大別される。
２００と、高周波加熱コイル１００及び外側冷却ジャケ
ット３００は図示しない移動機構によって軸芯ＷＬに沿
った方向、すなわち上下方向に移動させられるようにな
っている。この移動機構は、高周波加熱コイル１００及
び内側冷却ジャケット２００を移動させる内側移動部
と、外側冷却ジャケット３００を移動させる外側移動部
とに大別される。
【００２２】前記内側移動部は、例えば高周波加熱コイ
ル１００に接続されたボールネジトと、高周波加熱コイ
ル１００等の上下動を案内するリニアガイドとを有して
いる。また、外側移動部は、例えば外側冷却ジャケット
３００に接続されたボールネジと、外側冷却ジャケット
３００の上下動を案内するリニアガイドとを有してい
る。しかし、この移動機構はこれに限定されることな
く、高周波加熱コイル１００等を上下動させる内側移動
部と、外側冷却ジャケット３００を上下動させる内側移
動部とを有していればよい。
ル１００に接続されたボールネジトと、高周波加熱コイ
ル１００等の上下動を案内するリニアガイドとを有して
いる。また、外側移動部は、例えば外側冷却ジャケット
３００に接続されたボールネジと、外側冷却ジャケット
３００の上下動を案内するリニアガイドとを有してい
る。しかし、この移動機構はこれに限定されることな
く、高周波加熱コイル１００等を上下動させる内側移動
部と、外側冷却ジャケット３００を上下動させる内側移
動部とを有していればよい。
【００２３】次に、このように構成された高周波焼入装
置によるカップ部Ｗの高周波焼入について説明する。ま
ず、図１に示すように初期状態において、高周波加熱コ
イル１００は、コンセントリング５００の開口５１０の
外側に位置している。従って、高周波加熱コイル１００
は、まだカップ部Ｗの内側に挿入されていないのであ
る。よって、高周波加熱コイル１００に付設された内側
冷却ジャケット２００もカップ部Ｗの内側に挿入されて
いない。外側冷却ジャケット３００は、凹溝Ｗ３に対向
している。
置によるカップ部Ｗの高周波焼入について説明する。ま
ず、図１に示すように初期状態において、高周波加熱コ
イル１００は、コンセントリング５００の開口５１０の
外側に位置している。従って、高周波加熱コイル１００
は、まだカップ部Ｗの内側に挿入されていないのであ
る。よって、高周波加熱コイル１００に付設された内側
冷却ジャケット２００もカップ部Ｗの内側に挿入されて
いない。外側冷却ジャケット３００は、凹溝Ｗ３に対向
している。
【００２４】次に、高周波加熱コイル１００をコンセン
トリング５００の開口５１０を介してカップ部Ｗの内側
へ挿入するのであるが、図１に示すように、この高周波
加熱コイル１００等のカップ部Ｗの内側への挿入に先立
って、外側冷却ジャケット３００からも冷却液Ｌを噴射
しておく。すなわち、カップ部Ｗの外周面Ｗ２に形成さ
れた凹溝Ｗ３に予め冷却液Ｌを噴射しておくのである。
トリング５００の開口５１０を介してカップ部Ｗの内側
へ挿入するのであるが、図１に示すように、この高周波
加熱コイル１００等のカップ部Ｗの内側への挿入に先立
って、外側冷却ジャケット３００からも冷却液Ｌを噴射
しておく。すなわち、カップ部Ｗの外周面Ｗ２に形成さ
れた凹溝Ｗ３に予め冷却液Ｌを噴射しておくのである。
【００２５】高周波加熱コイル１００に図外の高周波電
源から高周波電流を供給するとともに、図２に示すよう
に、内側冷却ジャケット２００から冷却液Ｌを噴射しつ
つ、内側移動部によって高周波加熱コイル１００と内側
冷却ジャケット２００とをカップ部Ｗの内側に挿入す
る。
源から高周波電流を供給するとともに、図２に示すよう
に、内側冷却ジャケット２００から冷却液Ｌを噴射しつ
つ、内側移動部によって高周波加熱コイル１００と内側
冷却ジャケット２００とをカップ部Ｗの内側に挿入す
る。
【００２６】ここで、内側冷却ジャケット２００の第１
の冷却ジャケット２１０より上側に高周波加熱コイル１
００が位置するため、この状態では内側冷却ジャケット
２００による冷却はまったく行われていない。このた
め、外側冷却ジャケット３００からの冷却液Ｌの噴射が
なければ、凹溝Ｗ３は薄肉であるため過熱されることが
ある。しかし、本発明では、凹溝Ｗ３に外側冷却ジャケ
ット３００から冷却液Ｌが噴射されているため、過熱さ
れることはない。
の冷却ジャケット２１０より上側に高周波加熱コイル１
００が位置するため、この状態では内側冷却ジャケット
２００による冷却はまったく行われていない。このた
め、外側冷却ジャケット３００からの冷却液Ｌの噴射が
なければ、凹溝Ｗ３は薄肉であるため過熱されることが
ある。しかし、本発明では、凹溝Ｗ３に外側冷却ジャケ
ット３００から冷却液Ｌが噴射されているため、過熱さ
れることはない。
【００２７】カップ部Ｗの内側に挿入された高周波加熱
コイル１００は、カップ部Ｗの内周面Ｗ１、特に縦溝部
Ｗ４の底面部Ｗ４１を順次下側から加熱する。この高周
波加熱コイル１００によって加熱された部分は、高周波
加熱コイル１００の下側に設けられた第１の冷却ジャケ
ット２１０から冷却液Ｌが噴射されて冷却されて高周波
焼入が施される。
コイル１００は、カップ部Ｗの内周面Ｗ１、特に縦溝部
Ｗ４の底面部Ｗ４１を順次下側から加熱する。この高周
波加熱コイル１００によって加熱された部分は、高周波
加熱コイル１００の下側に設けられた第１の冷却ジャケ
ット２１０から冷却液Ｌが噴射されて冷却されて高周波
焼入が施される。
【００２８】一方、外側冷却ジャケット３００は、高周
波加熱コイル１００が、前記凹溝Ｗ３が形成された内周
面Ｗ１の加熱を完了するまで、すなわち高周波加熱コイ
ル１００が凹溝Ｗ３が形成された内周面Ｗ１を通過する
まで、そのまま凹溝Ｗ３に冷却液Ｌを噴射し続ける。そ
して、高周波加熱コイル１００が凹溝Ｗ３が形成された
内周面Ｗ１を通過すると（図３に示す状態になると）、
外側冷却ジャケット３００は、外側移動部によって矢印
Ｙに示すように上方向に移動を開始する。
波加熱コイル１００が、前記凹溝Ｗ３が形成された内周
面Ｗ１の加熱を完了するまで、すなわち高周波加熱コイ
ル１００が凹溝Ｗ３が形成された内周面Ｗ１を通過する
まで、そのまま凹溝Ｗ３に冷却液Ｌを噴射し続ける。そ
して、高周波加熱コイル１００が凹溝Ｗ３が形成された
内周面Ｗ１を通過すると（図３に示す状態になると）、
外側冷却ジャケット３００は、外側移動部によって矢印
Ｙに示すように上方向に移動を開始する。
【００２９】この外側冷却ジャケット３００の上方向へ
の移動は、高周波加熱コイル１００等の上方向への移動
に同期している。詳述すると、図４に示すように、外側
冷却ジャケット３００は、高周波加熱コイル１００の下
側に付設された第１の冷却ジャケット２１０とカップ部
Ｗの周面を挟み込んで対向した状態で上方向へ移動する
のである。
の移動は、高周波加熱コイル１００等の上方向への移動
に同期している。詳述すると、図４に示すように、外側
冷却ジャケット３００は、高周波加熱コイル１００の下
側に付設された第１の冷却ジャケット２１０とカップ部
Ｗの周面を挟み込んで対向した状態で上方向へ移動する
のである。
【００３０】この際、外側冷却ジャケット３００は、凹
溝Ｗ３に噴射していた量より少ない量の冷却液Ｌを外周
面Ｗ２に対して噴射する。なぜならば、凹溝Ｗ３よりも
この時点で外側冷却ジャケット３００に対向している部
分の方が厚肉だからである。
溝Ｗ３に噴射していた量より少ない量の冷却液Ｌを外周
面Ｗ２に対して噴射する。なぜならば、凹溝Ｗ３よりも
この時点で外側冷却ジャケット３００に対向している部
分の方が厚肉だからである。
【００３１】この後は、高周波加熱コイル１００、内側
冷却ジャケット２００及び外側冷却ジャケット３００と
は同期して上方向へ移動する。高周波加熱コイル１００
が最も上にまで移動したならば、すなわち内側冷却ジャ
ケット２００を構成する第２の冷却ジャケット２２０か
らも冷却液Ｌを噴射する。この冷却液Ｌは、笠部２２１
により水平に噴射されてカップ部Ｗの凹溝Ｗ３等を冷却
する。
冷却ジャケット２００及び外側冷却ジャケット３００と
は同期して上方向へ移動する。高周波加熱コイル１００
が最も上にまで移動したならば、すなわち内側冷却ジャ
ケット２００を構成する第２の冷却ジャケット２２０か
らも冷却液Ｌを噴射する。この冷却液Ｌは、笠部２２１
により水平に噴射されてカップ部Ｗの凹溝Ｗ３等を冷却
する。
【００３２】このように構成された高周波焼入装置を用
いた場合には、前記凹溝Ｗ３が形成されているカップ部
Ｗであっても、凹溝Ｗ３にもその他の部分にも最適な深
さの硬化層を形成することが可能となるのである。
いた場合には、前記凹溝Ｗ３が形成されているカップ部
Ｗであっても、凹溝Ｗ３にもその他の部分にも最適な深
さの硬化層を形成することが可能となるのである。
【００３３】すなわち、凹溝Ｗ３が形成された部分と、
それ以外の部分である厚肉に形成された部分とで、外側
冷却ジャケット３００から噴射される冷却液Ｌの量を形
成すべき硬化層の深さ寸法に対応したものに調整するこ
とが可能となる。このため、各部に最適な深さの硬化層
を形成することができるのである。
それ以外の部分である厚肉に形成された部分とで、外側
冷却ジャケット３００から噴射される冷却液Ｌの量を形
成すべき硬化層の深さ寸法に対応したものに調整するこ
とが可能となる。このため、各部に最適な深さの硬化層
を形成することができるのである。
【００３４】上述した実施の形態では、外側冷却ジャケ
ット３００は、複数に分割されていなかったが、外側冷
却ジャケット３００を図５に示すように複数（図面では
３つ）に分割することも可能である。
ット３００は、複数に分割されていなかったが、外側冷
却ジャケット３００を図５に示すように複数（図面では
３つ）に分割することも可能である。
【００３５】このように、外側冷却ジャケット３００の
内部に３つの隔壁３２０を形成し、この隔壁３２０によ
って３つに分割し、それぞれの部分に独立して供給部３
３０を介して冷却液Ｌを供給することができるようにす
ると、すなわち、各部分から噴射される冷却液Ｌの量を
変更することができるようにすると、縦溝部Ｗ４のよう
に縦方向に形成された薄肉部に対応することが可能であ
る。
内部に３つの隔壁３２０を形成し、この隔壁３２０によ
って３つに分割し、それぞれの部分に独立して供給部３
３０を介して冷却液Ｌを供給することができるようにす
ると、すなわち、各部分から噴射される冷却液Ｌの量を
変更することができるようにすると、縦溝部Ｗ４のよう
に縦方向に形成された薄肉部に対応することが可能であ
る。
【００３６】また、上述した実施の形態では、筒状ワー
クであるカップ部Ｗを固定し、高周波加熱コイル１０
０、内側冷却ジャケット２００及び外側冷却ジャケット
３００を上下動させることで、カップ部Ｗと高周波加熱
コイル１００等とを相対的に移動させたが、本発明はこ
れに限定されるものではない。逆に高周波加熱コイル１
００、内側冷却ジャケット２００及び外側冷却ジャケッ
ト３００を固定し、カップ部Ｗを上下動させてもよい
し、両者ともに上下動させるようにしてもよい。これ
は、筒状ワークの形状、大きさや高周波加熱コイル１０
０等の大きさ等によって適宜選択することが可能であ
る。
クであるカップ部Ｗを固定し、高周波加熱コイル１０
０、内側冷却ジャケット２００及び外側冷却ジャケット
３００を上下動させることで、カップ部Ｗと高周波加熱
コイル１００等とを相対的に移動させたが、本発明はこ
れに限定されるものではない。逆に高周波加熱コイル１
００、内側冷却ジャケット２００及び外側冷却ジャケッ
ト３００を固定し、カップ部Ｗを上下動させてもよい
し、両者ともに上下動させるようにしてもよい。これ
は、筒状ワークの形状、大きさや高周波加熱コイル１０
０等の大きさ等によって適宜選択することが可能であ
る。
【００３７】さらに、第２の冷却ジャケット２２０には
笠部２２１を設けておき、この笠部２２１によって冷却
液Ｌを水平方向に噴射するとしたが、本発明がこれに限
定されるものではない。例えば、第２の冷却ジャケット
２２０を設けることなく、内側冷却ジャケット２００が
最も上まで移動したならば、第１の冷却ジャケット２１
０からの冷却液Ｌの噴射量を増量することで対応しても
よい。
笠部２２１を設けておき、この笠部２２１によって冷却
液Ｌを水平方向に噴射するとしたが、本発明がこれに限
定されるものではない。例えば、第２の冷却ジャケット
２２０を設けることなく、内側冷却ジャケット２００が
最も上まで移動したならば、第１の冷却ジャケット２１
０からの冷却液Ｌの噴射量を増量することで対応しても
よい。
【００３８】
【発明の効果】本発明に係る高周波焼入装置は、外周面
に凹溝が軸芯を中心として形成された筒状ワークの内周
面に高周波焼入を施す高周波焼入装置であって、筒状ワ
ークの内側に挿入される高周波加熱コイルと、この高周
波加熱コイルで加熱された内周面に冷却液を噴射する内
側冷却ジャケットと、筒状ワークの外周面に冷却液を噴
射する外側冷却ジャケットと、高周波加熱コイル、内側
冷却ジャケット及び外側冷却ジャケットを筒状ワークの
軸芯に沿って相対的に移動させる移動機構とを備えてお
り、前記外側冷却ジャケットは、高周波加熱コイルが凹
溝が形成された部分の内周面の加熱を終了するまで、凹
溝に冷却液を噴射し、凹溝が形成された部分の内周面の
高周波加熱コイルによる加熱が終了すると、前記移動機
構は、外側冷却ジャケットと高周波加熱コイルとを同期
させつつ移動させ、当該外側冷却ジャケットは凹溝への
冷却液より少ない冷却液を噴射する。
に凹溝が軸芯を中心として形成された筒状ワークの内周
面に高周波焼入を施す高周波焼入装置であって、筒状ワ
ークの内側に挿入される高周波加熱コイルと、この高周
波加熱コイルで加熱された内周面に冷却液を噴射する内
側冷却ジャケットと、筒状ワークの外周面に冷却液を噴
射する外側冷却ジャケットと、高周波加熱コイル、内側
冷却ジャケット及び外側冷却ジャケットを筒状ワークの
軸芯に沿って相対的に移動させる移動機構とを備えてお
り、前記外側冷却ジャケットは、高周波加熱コイルが凹
溝が形成された部分の内周面の加熱を終了するまで、凹
溝に冷却液を噴射し、凹溝が形成された部分の内周面の
高周波加熱コイルによる加熱が終了すると、前記移動機
構は、外側冷却ジャケットと高周波加熱コイルとを同期
させつつ移動させ、当該外側冷却ジャケットは凹溝への
冷却液より少ない冷却液を噴射する。
【００３９】このため、外周面に凹溝が軸芯を中心とし
て形成された筒状ワークであっても、薄肉に形成された
部分である凹溝に外側冷却ジャケットから冷却液が噴射
されてているため、薄肉である凹溝が過熱されることも
ない。従って、凹溝の過熱に起因する硬化層の焼き抜け
は発生しない。また、凹溝が形成された部分の内周面の
加熱が終了したならば、外側冷却ジャケットからの冷却
液の噴射量を増量し、かつ高周波加熱コイルと同期して
外側冷却ジャケットを移動させるので、凹溝より厚肉で
ある部分に形成される硬化層が深すぎることもない。す
なわち、常に最適な深さの硬化層を得ることができるの
である。
て形成された筒状ワークであっても、薄肉に形成された
部分である凹溝に外側冷却ジャケットから冷却液が噴射
されてているため、薄肉である凹溝が過熱されることも
ない。従って、凹溝の過熱に起因する硬化層の焼き抜け
は発生しない。また、凹溝が形成された部分の内周面の
加熱が終了したならば、外側冷却ジャケットからの冷却
液の噴射量を増量し、かつ高周波加熱コイルと同期して
外側冷却ジャケットを移動させるので、凹溝より厚肉で
ある部分に形成される硬化層が深すぎることもない。す
なわち、常に最適な深さの硬化層を得ることができるの
である。
【００４０】また、前記外側冷却ジャケットは、複数に
分割されており、各部分における冷却液の噴射量を可変
とすると、軸芯の方向に沿った溝部にも対応することが
できるので、軸芯の方向に沿った溝部にも最適な深さの
硬化層を形成することが可能となる。
分割されており、各部分における冷却液の噴射量を可変
とすると、軸芯の方向に沿った溝部にも対応することが
できるので、軸芯の方向に沿った溝部にも最適な深さの
硬化層を形成することが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置の図
面であって、高周波加熱コイルが筒状ワークの内側に挿
入される以前の状態を示す概略的構成図である。
面であって、高周波加熱コイルが筒状ワークの内側に挿
入される以前の状態を示す概略的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置の図
面であって、高周波加熱コイルが筒状ワークの内側に挿
入され、かつ凹溝が形成された内周面の加熱中の状態を
示す概略的構成図である。
面であって、高周波加熱コイルが筒状ワークの内側に挿
入され、かつ凹溝が形成された内周面の加熱中の状態を
示す概略的構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置の図
面であって、高周波加熱コイルが凹溝が形成された内周
面の加熱を完了した状態を示す概略的構成図である。
面であって、高周波加熱コイルが凹溝が形成された内周
面の加熱を完了した状態を示す概略的構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置の図
面であって、高周波加熱コイルが凹溝が形成された内周
面の加熱を完了し、かつ外側冷却ジャケットが同期して
移動している状態を示す概略的構成図である。
面であって、高周波加熱コイルが凹溝が形成された内周
面の加熱を完了し、かつ外側冷却ジャケットが同期して
移動している状態を示す概略的構成図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置の外
側冷却ジャケットと筒状ワークとの関係を示す概略的構
成図である。
側冷却ジャケットと筒状ワークとの関係を示す概略的構
成図である。
【図６】高周波焼入装置で内周面に高周波焼入が施され
る筒状ワークの概略的断面図である。
る筒状ワークの概略的断面図である。
【図７】従来のこの種の高周波焼入装置の概略的構成図
である。
である。
１００ 高周波加熱コイル ２００ 内側冷却ジャケット ３００ 外側冷却ジャケット Ｌ 冷却液 Ｗ カップ部（筒状ワーク） ＷＬ 軸芯 Ｗ１ 内周面 Ｗ２ 外周面 Ｗ３ 凹溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平５−54534（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−49148（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−4897（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平２−38913（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 1/10 C21D 1/42 C21D 9/40
Claims (2)
- 【請求項１】 外周面に凹溝が軸芯を中心として形成さ
れた筒状ワークの内周面に高周波焼入を施す高周波焼入
装置において、筒状ワークの内側に挿入される高周波加
熱コイルと、この高周波加熱コイルで加熱された内周面
に冷却液を噴射する内側冷却ジャケットと、筒状ワーク
の外周面に冷却液を噴射する外側冷却ジャケットと、高
周波加熱コイル、内側冷却ジャケット及び外側冷却ジャ
ケットを筒状ワークの軸芯に沿って相対的に移動させる
移動機構とを具備しており、前記外側冷却ジャケット
は、高周波加熱コイルが凹溝が形成された部分の内周面
の加熱を終了するまで、凹溝に冷却液を噴射し、凹溝が
形成された部分の内周面の高周波加熱コイルによる加熱
が終了すると、前記移動機構は、外側冷却ジャケットと
高周波加熱コイルとを同期させつつ移動させ、当該外側
冷却ジャケットは凹溝への冷却液より少ない冷却液を噴
射することを特徴とする高周波焼入装置。 - 【請求項２】 前記外側冷却ジャケットは、複数に分割
されており、各部分における冷却液の噴射量を可変とし
ていることを特徴とする請求項１記載の高周波焼入装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24208297A JP3164539B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 高周波焼入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24208297A JP3164539B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 高周波焼入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161242A JPH1161242A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3164539B2 true JP3164539B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17084031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24208297A Expired - Lifetime JP3164539B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 高周波焼入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3164539B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5026175B2 (ja) * | 2007-07-11 | 2012-09-12 | 株式会社小松製作所 | ワークの製造方法 |
| KR101307444B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2013-09-11 | 양희선 | 단붙이 내경부 경화용 고주파 경화장치 |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP24208297A patent/JP3164539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1161242A (ja) | 1999-03-05 |
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