JPH04114547U - 高周波芯金焼入機の芯金構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波芯金焼入機に段付形状の芯金を使用し
た際に、ワーク端面部分に部分的な焼入性低下が生じる
のを防止する。 【構成】 芯金３０は、大径の下部円柱３１と小径の上
部円柱３２とを同軸に２段重ねした段付形状になってい
る。ワークの端面を支持する下部円柱３１の上端面３１
ａに放射線状の溝３４を設け、冷却剤の流入をスムーズ
にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高周波芯金焼入機の芯金構造に係り、特に、段付形状の芯金の焼入 性低下を防止する芯金構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

高周波焼入れは、高周波電流による誘導加熱作用でワークを加熱した後急冷し て焼入れを行う技術であり、主に鉄鋼の任意の表面又は部分を焼入れする場合に 用いられる。このような高周波焼入れを実施する装置のひとつとして、たとえば ＦＦ車用トランスミッションのシンクロナイザースリーブのように、円筒状のワ ークを対象とする高周波芯金焼入機がある。

【０００３】 この高周波芯金焼入機の構成を図３及び図４に基づいて説明する。図３は、高 周波芯金焼入機の概要を示す平面図、図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う縦断面図で ある。 高周波芯金焼入機１は、加熱ステーション２及び冷却ステーション３で実施さ れる２つの工程を経てワークを焼入れするように構成されている。加熱ステーシ ョン２には加熱コイル４が設けられ、該加熱コイル４は発振器５の作動時にワー クを加熱する。加熱ステーション２のベース６には、ワークを持ち上げて加熱コ イル４へ挿入する加熱下センター７が設けられている。また、加熱下センター７ と同軸上に加熱上センター８が設けられ、両センター間にワークを挟持して加熱 するようになっている。 一方、冷却ステーション３には、加熱されたワークを支持する芯金支台９と、 ワーク内周面に挿入して内径を矯正するための芯金１０とが設けられている。さ らに、芯金支台９及び芯金１０で支持したワークを下降して覆う冷却チャンバ１ １が設けられ、この冷却チャンバ１１内に冷却剤を噴射することによってワーク を急冷するようになっている。 なお、１２はサイリスタインバータ、１３は整合盤、１４は制御盤を各々示し ており、他の構成部材は図示を省略してある。

【０００４】 次に、上述した高周波芯金焼入機の焼入工程概要を図５ないし図７に基づいて 説明する。図５は、焼入工程の説明図、図６は、冷却ステーションにワークをセ ットした状態を示す図、図７は、従来の芯金構造を示す斜視図である。 以下、ワーク１５をＦＦ車用トランスミッションのシンクロナイザースリーブ として説明する。シンクロナイザースリーブの熱処理は、浸炭なまし後に高周波 芯金焼入れを行っている。すなわち、図５（ａ）に示す如く、浸炭なまし処理さ れたワーク１５は、加熱ステーション２の加熱下センター７上に搬送されて載置 される。この後、図５（ｂ）に示す如く、加熱下センター７が上昇してワーク１ ５を加熱コイル４内に挿入し、加熱上センター８（図示略）との間に挟持する。 この状態で発振器５の電源が入り、加熱コイル４内のワーク１５は誘導加熱され る。加熱終了後、図５（ｃ）に示す如く、加熱下センター７が下降して加熱ワー ク１５ａを元の位置に戻す。こうして加熱ステーション２における加熱処理が終 了し、図５（ｄ）に示す如く、加熱ワーク１５ａは図示省略の搬送フォークによ って冷却ステーション３へ送られる。冷却ステーション３へ搬送された加熱ワー ク１５ａは、芯金支台９上に載置され、その後図５（ｅ）に示す如く、円筒状の 芯金１０が上昇してワーク内周面に挿入される。この状態を拡大して示したのが 図６であり、芯金支台９の上端面９ａと芯金１０の外周面１０ａとは、ワークの 端面振れを防止するため、高精度の直角を形成している。したがって、加熱ワー ク１５ａの内周面と端面との直角度が維持され、この状態で、図５（ｆ）に示す 如く、冷却チャンバ１１が下降する。冷却チャンバ１１の下降が完了すると、冷 却水噴出口（図示略）より冷却剤が噴出され、加熱ワーク１５ａを急冷して焼入 れする。

【０００５】 ところが、図７に示した円筒状の芯金１０は、段取り替え等で交換作業する際 、芯金支台９の上端面９ａと芯金１０の外周面１０ａとの直角度を維持するため には、多大の時間と労力をかけて調整する必要があった。このため、図８に示す ような段付形状の芯金２０が考案された。この芯金２０は、大径の下部円柱２１ と小径の上部円柱２２とが同軸に２段重ねされたもので、下部円柱２１の上端面 ２１ａと上部円柱２２の外周面２２ａとで高精度の直角を形成している。従って 、芯金交換時に芯金支台９との直角度を高精度に調整する必要がなく、芯金交換 作業の短縮を可能にしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前述した段付形状の芯金２０は、交換作業性や端面振れの防止 によるワーク精度向上には有効であるが、ワーク端面と接して支持する下部円柱 ２１の上端面２１ａには冷却剤が流入しにくいため、ワーク端面部分の冷却速度 が遅くなり、焼入性の低下を招く恐れがあった。 そこで、本考案の目的は、段付形状の芯金におけるワーク端面部分の焼入性低 下を防止した芯金構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前述の課題を解決するもので、冷却ステーションに加熱状態で搬入 された円筒状のワークに挿入し、前記ワークの内周面と端面との直角度を、同芯 段付形状を形成する上部円柱の外周面と下部円柱の上端面とを直交せしめた直角 部で維持して冷却するための高周波芯金焼入機の芯金構造において、前記下部円 柱の上端面に放射線状の溝を設けたことを特徴とする高周波芯金焼入機の芯金構 造である。

【０００８】

【作用】

前述の手段によれば、下部円柱の上端面に設けた放射線状の溝から冷却剤がス ムーズに流入してワーク端面部分を冷却するので、部分的な焼入性の低下を防止 できる。

【０００９】

【実施例】

本考案による高周波芯金焼入機の芯金構造の一実施例を図１及び図２に基づい て説明する。図１は、本考案の芯金形状例を示す斜視図、図２は、冷却ステーシ ョンにワークをセットした状態を示す図である。なお、芯金構造以外の構成は、 従来のものと同様であるため、同一部分には同じ符号を付して詳細な説明は省略 する。

【００１０】 本考案の芯金３０は、大径の下部円柱３１と、加熱ワーク１５ａの内周面１５ ｂへ挿入される小径の上部円柱３２とを同芯に２段重ねした段付形状としてある 。この芯金３０は、下部円柱３１が芯金支台９を貫通して昇降機構３３に取付け られるが、下部円柱３１の上端面３１ａとワーク内周面に挿入される上部円柱３ ２の外周面３２ａとは、高精度の直角となるように仕上げられている。また、上 部円柱３２の外形寸法は、ワーク内径寸法に対応して高精度に仕上げられている 。従って、上部円柱３２の上端は、加熱ワーク１５ａの内周面１５ｂへの挿入を 容易にするため、面取り加工３２ｂが施されている。さらに、下部円柱３１の上 端面３１ａには、溝３４が放射状に多数設けられている。これらの溝３４は、上 部円筒３２の外周面３２ａから下部円柱３１の外周面まで連続している。

【００１１】 次に、上述した芯金構造の作用を説明する。この芯金３０は、図５に示した（ ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の工程を経て加熱・搬送されてきた加熱ワーク１ ５ａの内周面１５ｂに挿入され、端面１５ｃを支持する。この時（図２参照）、 加熱ワーク１５ａは、内周面１５ｂが外周面３２ａと接し、かつ、端面１５ｃが 上端面３１ａと接しているので、内周面１５ｂと端面１５ｃとの直角度が維持さ れており、端面振れが発生する恐れはない。この状態で冷却チャンバ１１を下降 させ、冷却剤を噴射して加熱ワーク１５ａを急冷するが、上端面３１ａに溝３４ を設けたことにより、冷却剤は下部円柱３１の上端面３１ａにもスムーズに流入 し、加熱ワーク１５ａはほぼ均一に急冷される。このため、冷却速度の遅れによ り、ワークに部分的な焼入れ不良が発生するのを防止できる。 なお、以上の説明においては、ワークをＦＦ車用トランスミッションのシンク ロナイザースリーブとして説明したが、本考案による芯金構造は、略円筒形状の 他のワークに対しても適用可能なものであることは言うまでもない。

【００１２】

【考案の効果】

前述した本考案の芯金構造によれば、従来冷却剤が流入しにくいために焼入性 の低下が懸念されたワークの端面部分に、溝を流路として冷却剤がスムーズに流 入するようになるので、部分的な冷却速度の遅れが解消されて焼入性の低下を防 止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による芯金構造の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】図１の芯金を備えた冷却ステーションにワーク
をセットした状態を示す図である。

【図３】高周波芯金焼入機の概要を示す平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【図５】高周波芯金焼入れの工程説明図である。

【図６】従来例を示す図である。

【図７】図６の芯金形状を示す斜視図である。

【図８】芯金形状の他の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 高周波芯金焼入機 ２ 加熱ステーション ３ 冷却ステーション ６ ベース ９ 芯金支台 １５ ワーク １５ａ 加熱ワーク １５ｂ 内周面 １５ｃ端面 ３０ 芯金 ３１ 下部円柱 ３１ａ 上端面 ３２ 上部円柱 ３２ａ 外周面 ３４ 溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却ステーションに加熱状態で搬入された
   円筒状のワークに挿入し、前記ワークの内周面と端面と
   の直角度を、同芯段付形状を形成する上部円柱の外周面
   と下部円柱の上端面とを直交せしめた直角部で維持して
   冷却するための高周波芯金焼入機の芯金構造において、
   前記下部円柱の上端面に放射線状の溝を設けたことを特
   徴とする高周波芯金焼入機の芯金構造。