JPH0394012A - 高周波焼入コイル - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は高周波焼入コイルに関し、特に被焼入物体（以
下ワークと記す）のコーナー部を焼入れする高周波焼入
コイルに関する。

〈従来の技術〉 以下、図面を参照して従来の高周波焼入コイルを説明す
る。第９図および第１０図は従来の高周波焼入コイルを
説明するための図面であって、第９図は高周波焼入コイ
ルの斜視図、第１０図は第９図の矢印八の方向から見た
高周波焼入コイルとワークとの部分的な側面断面説明図
である。

第１０図に示すように、ワーク２００には、交叉線２０
４を持つ第１平面２０２と第２平面２０３とでコーナー
部２０１が形成されている。第ｌ平面２０２と第２平面
２０３を焼入れしようとする場合には、第９図に示すよ
うな高周波焼入コイル１０１に高周波電流を通電しなが
ら，この高周波焼入コイル１０１をワーク２００のコー
ナー部２０１に沿って（第９図の矢印Ｂの方向）移動さ
せると、コーナー部２０１の第１平面２０２と第２平面
２０３に硬化層が形成され高周波焼入コイル１０１の詳
細な構造は以下の通りである。

高周波焼入コイル１０１は、テフロン等の絶縁板２０と
、この絶縁Ｆｉ．２０の両側に設けられ絶縁板２０に絶
縁性のボルト２３、ナット２４によって取り付けた導電
板１８、１９を有している。また、高周波焼入コイル１
０１は、ワーク２００の第１平面２０２に平行に配設し
た一対の直線状の第１導体１１，第２導体１２と、これ
ら第１導体１１，第２導体１２の反第２平面２０３側の
一端同士を接続する直線状の第３導体１３と、第１導体
１１の他端に一端が接続され第２平面２０３に平行であ
り交叉線２０４に直交し且つ交叉線２０４から遠ざかる
方向に配設された直線状の第４導体１４と、第２導体１
２の他端に一端が接続され第２平面２０３に平行であり
交叉線２０４に直交し且つ交叉線２０４から遠ざかる方
向に配設された直線状の第５導体１５と、第４導体１４
の他端に一端が接続された第１接続導体１６と、導体１
５の他端に一端が接続され、ほぼ導体１６と同形状の第
２接続導体ｌ７とを具備している。第ト導体１１と第４
導体１４には、それぞれ冷却液の噴射孔２５、２６が設
けられている。

第１接続導体１６ｂ他端は、導電板１８に接続されてい
ると共に、また、導電板１８に植設された給水管２１の
根木にも接続されている。同様に、第２接続導体１７の
他端は、導電板１つに接続されていると共に、また、導
電板１９に植設された給水２２の根本にも接続されてい
る。第１〜第５導体１１〜１５、第１および第２接続導
体１６、１７、導電板１８、１９、給水管２１および２
２は良電導金属製である。そして、第１〜第５導体１１
〜１５、第１および第２接続導体１６、１７は、断面ほ
ぼ長方形形状で内部に中空部分を有する四角管で構威さ
れており、中空部分にはこれら導体の冷却液および高周
波焼入の冷却液が流通する。なお、給水管２１および２
２には、それぞれ図示しない給水ホースが接続されてい
る。

高周波焼入コイル１０１に高周波電流を通電し、且つ給
水管２１、２２に冷却液を供給しながら、高周波焼入コ
イル１０１をワーク２００のコーナー部２０１に沿って
移動すると、ワーク２００の第１千面２０２、第２平面
２０３および交叉綿２０４には誘導電流が流れて加熱さ
れ、次いで噴射孔２５、２６から噴射された冷却液によ
って冷却されて硬化層が形成される。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、このようにしてワーク２００の第１平面
２０２に形成された硬化層２０５と、第２平面２０３に
形成された硬化層２０６とは、第ｌＯ図に示すように、
第１平面２０２と第２平面２０３の交叉線２０４の近辺
において不連続となっている。即ち、交叉線２０４の近
辺においては硬化層が形成されていないという問題があ
る。

この理由は以下のように考えられる。

第１０図に示すように、高周波焼入コイル１０１の第ｌ
導体１１と第３導体１３との接続部分１０２ａおよび第
２導体１２と第４導体１４との接続部分１０２ｂに流れ
る高周波電流の大部分は、矢印Ｆで示すように、接続部
分１０２ａおよび１０２ｂの反ワーク側のコーナー１０
３の近くを流れるので、交叉線２０４近辺の誘導電流が
少なくなって、交叉線２０４の近辺が加熱されないこと
にある。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、ワ
ークのコーナー部の第１平面と第２平面のみならず、第
１平面と第２平面との交叉線近辺にもほぼ一様な深さの
硬化層を形成することができる高周波焼入れコイルを提
供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記問題点を解決するために、本発明の高周波焼入コイ
ルは、第１および第２平面と、これら両平面の交叉線よ
りなるコーナー部を有する被焼入物体のコーナー部を焼
入する高周波焼入コイルにおいて、第１平面に平行で対
向するように配設した一対の第１および第２導体と、こ
れら導体の反第２平面側の一端同士を接続する第３導体
と、第１導体の他端に一端が接続され第２平面に平行で
あり前記交叉線に直交し且つ交叉線から遠ざかる方向に
配設された第４導体と、第４導体とほぼ同形で第２導体
の他端に第４導体と対向するように設けた第５導体と、
第１と第４導体との接続部分および第２と第５導体との
接続部分の反被焼入物体側に、被焼入物体側に向かって
形成した切り欠きとを有することを構成の要旨としてい
る。

く作川〉 高周波焼入コイルに高周波電源から高周波電流を通電す
ると、第４導体、第１導体、第３導体、第２導体および
第５導体を経て高周波電源に戻る。

第４導体と第１導体との接続部分および第２導体と第５
導体との接続部分を通過する電流は、これら接続部分に
切り欠きが形或されているので、被焼入物体のコーナー
部の交叉線に接近して流れることになるから、被焼入物
体の前記交叉線の近辺にも十分な大きさの誘導電流が流
れる。

そして、高周波焼入コイルをワークのコーナー部に平行
に移動させると、コーナー部の第１平面、第２平面およ
び交叉線近辺が加熱され、次いで冷却液が噴射されるこ
とによって、第１平面から交叉線近辺を経て第２平面に
至る連続した硬化層コーナー部に形成される。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。第
１図〜第７図は本考案の一実施例を説１９１するための
図面であって、第１図はコアを取り去った状態の斜視図
、第２図は斜視図、第３図は第２図の矢印Ａの方向から
見た部分断面説明図、第４図は第３図のＣ−Ｃ線矢示断
面説明図、第５図はコアと絶縁物を取り去った状態の第
３図に対応ずる図面、第６図は本実施例の高周波焼入コ
イルを使用して焼入れを行ったワークの断面図、第７図
は第６図に示したワークのコーナー部に形成された硬化
層の深さと硬度を測定した結果のグラフである。第８図
は他の実施例を示し、第８図（ａ）および（ｂ）はワー
クのコーナー部の第１と第２平面との交角がそれぞれ鈍
角および鋭角の場合の第５図に対応する図面である。な
お、第■図〜第８図において、従来の高周波焼入コイル
で説明したものと同等のものには、同一の符号を付して
いる。

本実施例の高周波焼入コイル１００は、以下に述べる点
以外は従来の高周波焼入コイル１０ｌと同様であるので
、従来の高周波焼入コイル１０１と真なっている点のみ
を述べる。即ち、第５図に示すように、第１導体１１と
第４導体１４との接続部分１０２ａおよび第２導体１２
と第５導体１５との接続部分１０２ｂとの反ワーク２０
０側のコーナー１０３に、それぞれ、ワーク２００例の
コーナー１０４に向かってスリッ１・状の切り欠き３０
を形成してある。

この切り欠き３０には、第１図、第３図および第４図に
示すように、第ｌ導体１１、第４導体１４および第２導
体■２、第５導体１５より幅の広い絶縁板３１が挿入さ
れている。そして、第１図〜第４図に示すように、前記
接続部分１０２ａ、１０２ｂの側面および切り欠き３０
から露出している絶縁板３１の全面を覆うように、ほぼ
コ字状に形成されたコア３２が取り付けられている。コ
ア３２は、積層珪素鋼板或いは焼結フエライト等の磁性
材料である。コア３２の第１平面２０２側の表面および
第２平面２０３側の表面は、それぞれ第１導体１１の表
面および第４導体１４の表面と同一平面になるように形
成されている。

なお、第４図に示ず１０５は、第１導体１ｌと第２導体
１２との中空部分である。そして、第１導体１１と第４
導体１４との接続部分１０２ａおよび第２導体ｌ２と第
５導体１５との接続部分１０２ｂには、それぞれ、前記
切り欠き３０を設けてあるけれども、接続部分１０２ａ
および１０２ｂの切り欠かれていない部分は、高周波焼
入コイル１００に流れる高周波電流に而ｌえるに十分必
要な肉厚および断面積を持たせている。

次に、高周波焼入コイル１００の動作について説明する
。

給水管２１　２２に冷却液を供給すると、冷却液は高周
波焼入コイル１００を冷却すると共に、噴射孔２５、２
６から噴出されてワーク２００の第ｌ平而２０２、第２
平面２０３および交叉線２０４を冷却する。高周波電源
３００を作動させると、高周波電流は導電板ｌ８、第１
接続導体１６、第４導体１４、第ト導体１１、第３導体
１３、第２導体１２、第５導体１５、第２接続導体１７
および導電板１９を経て高周波電源３００に戻る。この
状態で高周波焼入コイル１００をワーク２００のコーナ
ー部１０２に沿って、矢印Ｂの方向に移動させると、ワ
ーク２００の第１千面２０２、第２平面２０３およびこ
れら平面の交叉線２０４近辺に誘導０ １０ 電流が流れて第１平面２０２、第２平面２０３および交
叉線２０４近辺が加熱され、次いで噴射された冷却液に
よって冷却される。従って、第１平面２０２、第２平面
２０３および交叉線２０４近辺には、第１０図に示した
不連続な硬化層２０５および２０６ではなく、第３図〜
第５図に示すほぼ均一の深さの連続した硬化層２０７が
形成される。

第６図にウーク２００と、ワーク２００のコーナー部１
０２に本実施例の高周波焼入コイル１００を用いて形成
した硬化層２０７の断面図を示す。第７図の横軸は、第
６図のＥ−Ｅ線矢示断面（交叉線２０４を通る断面）で
の硬化層の深さ表し、縦軸は測定した硬度をヴイッカー
ス硬度およびロックウェル硬度で表している。第７図に
示すように、交叉線２０４から深さ１ｍｍの点で、ヴイ
ッカース硬度５００以上を得ることができた。即ち、コ
ーナー部１０２にも所定の硬化層が形成されていること
が判明する。

上記実施例では、加熱されたコーナー部１０２を冷却す
る冷却液は、高周波焼入コイル１００から噴射されるも
のとしたが、これにこだわるものではなく、図示しない
冷却ジャケッ１・から噴射されるものであっても良い。

また、上記実施例においては、第１平面２０２と第２平
面２０３との交角αがほぼ直角である場合について説明
したが、交角αがほぼ直角であることにこだわるもので
はなく、第８図（ａ）および（ｂ）に示した他の実施例
のように、交角αが鈍角或いは鋭角の場合においても、
第１導体１１と第４導体１４との交叉角および第２導体
１２と第５導体ｌ５との交叉角を、それぞれ、第１平面
２０２と第２平面２０３との交叉角αに等しく形成して
おけば、上記実施例と同様に連続した硬化層２０７を形
或することができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の高周波焼入コイルは、第１
と第４導体との接続部分および第２と第５導体との接続
部分の反被焼入物体側に、被焼入物体側に向かって形成
した切り欠きを有している。

従って、前記接続部分に流れる高周波電流は、被１１ １２ 焼入物体のコーナー部の交叉線に接近して流れるから、
コーナー部の交叉線近辺に十分な大きさの誘導電流が流
れて交叉線近辺にも所定の硬化層が形成される結果、コ
ーナー部の表面全体にわたって連続した硬化層が形成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本考案の一実施例を説明するための図
面であって、第１図はコアを取り去った状態の斜視図、
第２図は斜視図、第３図は第２図の矢印Ａの方向から見
た部分断面説明図、第４図は第３図のＣ−Ｃ線矢示断面
説明図、第５図はコアと絶縁物を取り去った状態の第３
図に対応する図面、第６図は本実施例の高周波焼入コイ
ルを使用して焼入れを行ったワークの断面図、第７図は
第６図に示したワークのコーナー部に形成された硬化層
の深さと硬度を測定した結果のグラフである。第８図は
他の実施例を示し、第８図（ａ）および（ｂ）はワーク
のコーナー部の第１と第２平面との交角がそれぞれ鈍角
および鋭角の場合の第５図に対応する図面である。 第９図および第ｌθ図は従来の高周波焼入コイルを説明
するための図面であって、第９図は高周波焼入コイルの
斜視図、第１０図は第９図の矢印Ａの方向から見た高周
波焼入コイルとワークとの部分的な側面断面説明図であ
る。 １１・・・第１導体、１２・・・第２導体、１３・・・
第３導体、１４・・・第４導体、１５・・・第５導体、
３０・・・切り欠き、１００　・・・高周波焼入コイル
、２００　　・・・ワーク、２０１　　・・・コーナー
部２０１　、２０２　・・・第１平面、２０３　・・・
第２平面、２０４　　・・・交叉線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１および第２平面と、これら両平面の交叉線よ
   りなるコーナー部を有する被焼入物体のコーナー部を焼
   入する高周波焼入コイルにおいて、第１平面に平行で対
   向するように配設した一対の第１および第２導体と、こ
   れら導体の反第２平面側の一端同士を接続する第３導体
   と、第１導体の他端に一端が接続され第２平面に平行で
   あり前記交叉線に直交し且つ交叉線から遠ざかる方向に
   配設された第４導体と、第４導体とほぼ同形で第２導体
   の他端に第４導体と対向するように設けた第５導体と、
   第１と第４導体との接続部分および第２と第５導体との
   接続部分の反被焼入物体側に、被焼入物体側に向かって
   形成した切り欠きとを有することを特徴とする高周波焼
   入コイル。