JPS609822A - 段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法および不等焼戻し用加熱コイル - Google Patents
段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法および不等焼戻し用加熱コイルInfo
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- JPS609822A JPS609822A JP58114343A JP11434383A JPS609822A JP S609822 A JPS609822 A JP S609822A JP 58114343 A JP58114343 A JP 58114343A JP 11434383 A JP11434383 A JP 11434383A JP S609822 A JPS609822 A JP S609822A
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- conductor
- heating
- parallel
- circumferential angle
- heated
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
- C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Organic Chemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法および不
等焼戻し用加熱コイルに関する。
等焼戻し用加熱コイルに関する。
第１図に示す如き大径部りと小径部Ｓとを有する段付き
部材Ｗは機械装置の部品として多用されている。当該段
付き部材Ｗには大径部りと小径部Ｓとの両方に、またば
いづれか一方にネジあるいはスプライン等が形成されて
いるもの、あるいは坏ジ等の形成が全くないもの等使用
態様に従って種々あるが、段部および当該段部に続く両
平行部の所定長さ部分の機械的強度の向上または耐摩耗
性の向上を計るため、当該部分を表面焼入れし、かつ表
面焼入れ後に焼戻しを施すことが要求される。而して上
記焼戻しでは平行部の一方と他方とに温度差をつけて力
ｌ熱し、焼戻し後のそれぞれの硬さが異るように仕上げ
ること全要求される場合がある１、 ところで、焼決しには加熱時間が極めて短かくてすむ誘
導加熱が賞月８れ、特に短小範囲を加熱する場合ｌＬは
単巻回加熱コイルによる１シヨツト加熱が処理時＋Ｍｊ
上好捷しいが、単巻回加熱コイルで段付き部材の段部ケ
會み、当該段部金塊にして一方の平行部の所定長さ部分
と他方の平行部の所定長さ部分とに温度差をつけて加熱
することは誘導加熱の特性上から極めて困難であった。
部材Ｗは機械装置の部品として多用されている。当該段
付き部材Ｗには大径部りと小径部Ｓとの両方に、またば
いづれか一方にネジあるいはスプライン等が形成されて
いるもの、あるいは坏ジ等の形成が全くないもの等使用
態様に従って種々あるが、段部および当該段部に続く両
平行部の所定長さ部分の機械的強度の向上または耐摩耗
性の向上を計るため、当該部分を表面焼入れし、かつ表
面焼入れ後に焼戻しを施すことが要求される。而して上
記焼戻しでは平行部の一方と他方とに温度差をつけて力
ｌ熱し、焼戻し後のそれぞれの硬さが異るように仕上げ
ること全要求される場合がある１、 ところで、焼決しには加熱時間が極めて短かくてすむ誘
導加熱が賞月８れ、特に短小範囲を加熱する場合ｌＬは
単巻回加熱コイルによる１シヨツト加熱が処理時＋Ｍｊ
上好捷しいが、単巻回加熱コイルで段付き部材の段部ケ
會み、当該段部金塊にして一方の平行部の所定長さ部分
と他方の平行部の所定長さ部分とに温度差をつけて加熱
することは誘導加熱の特性上から極めて困難であった。
この困難とする理由を以下に説明する。
即ち、第１図（ａ）に示す如く、段付き部材（以下ワー
クという）Ｗの小径部Ｓの所定長さ部分と大径部りの所
定長さ部分とを例えば小径部Ｓの焼戻し温度ＴＳ葡大径
都りの焼戻し温度ＴＬより４（、ＴＳ）ＴＬとして焼戻
し加熱しようとする。この場合、従来単巻回加熱コイル
では、誘導加熱の特性に則し、ワークＷの内周壁？小径
部Ｓに対向する部分Ｃ′Ｓでは間隙ｆｓ’（ｉ７小に、
大径部りに対向する部分Ｃ’Ｌでは間隙ｆｔｆ大にする
とともに、段部では肩Ａのオーバーヒート全避けるため
の溝Ｃ’Ａと隈Ｂの加熱不足を避けるための鍔Ｃ’Ｂと
を設け、かつコイル端面近傍りでの磁束洩れから斎らさ
れる焼入ル巾の逃げ防止に近接部Ｃ’Ｄ’ｚ設けるなど
極めて複雑な構成音とらざる全得ない。当該加熱コイル
が立脚している技術思想では、第１図（Ｃ）に示すよう
に、ワークＷの被加熱部全長に対向する巾で半巻回され
ている導体Ｃ′から発生する磁束Ｃを、ワークＷと導体
内壁との間隙を調整して小径部Ｓに対１〜では密に、大
径部りに対してはやや粗にすることは勿論のこと、段部
においてはワークＷの軸線Ｏにほぼ直角な面上至近距離
にある点Ａと点Ｂ＃ｌｃ対し、点Ｂより導体Ｃ′に近い
点Ａへは影響を小とすべぐ矢印×方向へ引離し、筐た点
Ａより導体Ｃ′から遠い点Ｂへは影響を犬とすべく矢印
Ｙ方向へ誘導せんとすることにある。このため、溝Ｃ’
Ａと鍔Ｃ’Ｂとは極めて微妙に関係し合い、溝Ｃ’Ａの
巾と深はおよび鍔Ｃ’Ｂの突出中と長きそれぞれ全如何
に設定するか極めて難がしく、数多くの作り直し全経て
や〉均一加熱に近い加熱効果を得ることの可能な加熱コ
イルＣ′ができるのが現状であったーそれ故、当該加熱
コイルＣ′の作成のためには熟練（〜た製作者と多くの
作成時間ならびに作成費とが必要とされ、かつそれによ
って得られた加熱コイルＣ′の加熱効果も今−歩という
ところにあるため、問題とされていた。
クという）Ｗの小径部Ｓの所定長さ部分と大径部りの所
定長さ部分とを例えば小径部Ｓの焼戻し温度ＴＳ葡大径
都りの焼戻し温度ＴＬより４（、ＴＳ）ＴＬとして焼戻
し加熱しようとする。この場合、従来単巻回加熱コイル
では、誘導加熱の特性に則し、ワークＷの内周壁？小径
部Ｓに対向する部分Ｃ′Ｓでは間隙ｆｓ’（ｉ７小に、
大径部りに対向する部分Ｃ’Ｌでは間隙ｆｔｆ大にする
とともに、段部では肩Ａのオーバーヒート全避けるため
の溝Ｃ’Ａと隈Ｂの加熱不足を避けるための鍔Ｃ’Ｂと
を設け、かつコイル端面近傍りでの磁束洩れから斎らさ
れる焼入ル巾の逃げ防止に近接部Ｃ’Ｄ’ｚ設けるなど
極めて複雑な構成音とらざる全得ない。当該加熱コイル
が立脚している技術思想では、第１図（Ｃ）に示すよう
に、ワークＷの被加熱部全長に対向する巾で半巻回され
ている導体Ｃ′から発生する磁束Ｃを、ワークＷと導体
内壁との間隙を調整して小径部Ｓに対１〜では密に、大
径部りに対してはやや粗にすることは勿論のこと、段部
においてはワークＷの軸線Ｏにほぼ直角な面上至近距離
にある点Ａと点Ｂ＃ｌｃ対し、点Ｂより導体Ｃ′に近い
点Ａへは影響を小とすべぐ矢印×方向へ引離し、筐た点
Ａより導体Ｃ′から遠い点Ｂへは影響を犬とすべく矢印
Ｙ方向へ誘導せんとすることにある。このため、溝Ｃ’
Ａと鍔Ｃ’Ｂとは極めて微妙に関係し合い、溝Ｃ’Ａの
巾と深はおよび鍔Ｃ’Ｂの突出中と長きそれぞれ全如何
に設定するか極めて難がしく、数多くの作り直し全経て
や〉均一加熱に近い加熱効果を得ることの可能な加熱コ
イルＣ′ができるのが現状であったーそれ故、当該加熱
コイルＣ′の作成のためには熟練（〜た製作者と多くの
作成時間ならびに作成費とが必要とされ、かつそれによ
って得られた加熱コイルＣ′の加熱効果も今−歩という
ところにあるため、問題とされていた。
本発明は段付き部材の段部近傍全単巻回加熱コイルで１
ショット不等焼戻しする場合の従来加熱方法および加熱
コイルに存する問題点を解消する目的でなされたもので
ある。
ショット不等焼戻しする場合の従来加熱方法および加熱
コイルに存する問題点を解消する目的でなされたもので
ある。
本題第１発明の要旨は、
（１）段付き部材の段部全項としてこれに接続する一方
の平行部の所定長さ部分と他方の平行部の所定長さ部分
とに温度差をつけて同時に焼戻しケ施す場合において、
（２）単巻回加熱コイルにおける導体の所定周角度部分
は一方の平行部に、残余周角度部分は他方の平行部にそ
れぞれ対向させるとともに、 （３）当該所定周角度部分導体から発生する磁束と残余
周角度部分導体から発生する磁束とを部材に対して非連
続かつ分離とすることによって、 （４）軸回転する段付き部材の両平行部それぞれの所定
長さ部分を対向する各周角度部分導体で個別に異る昇温
速度をもって加熱し、段部は加熱される平行部からの熱
伝導金主たる昇温源として昇温せしめるようにしたこと
を特徴とする段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法にあ
る。
の平行部の所定長さ部分と他方の平行部の所定長さ部分
とに温度差をつけて同時に焼戻しケ施す場合において、
（２）単巻回加熱コイルにおける導体の所定周角度部分
は一方の平行部に、残余周角度部分は他方の平行部にそ
れぞれ対向させるとともに、 （３）当該所定周角度部分導体から発生する磁束と残余
周角度部分導体から発生する磁束とを部材に対して非連
続かつ分離とすることによって、 （４）軸回転する段付き部材の両平行部それぞれの所定
長さ部分を対向する各周角度部分導体で個別に異る昇温
速度をもって加熱し、段部は加熱される平行部からの熱
伝導金主たる昇温源として昇温せしめるようにしたこと
を特徴とする段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法にあ
る。
換言すれば、本発明の技術思想は１巻回の導体全所定の
巻回周角度部分に２分し、それぞれの部分導体から発生
する磁束を相互無関係に独立させ、これにより両平行部
全個別に異る温度に加熱し、その結果加熱きれる両平行
部に挾まれている段部を熱伝導で昇温させることにあり
、上述従来加熱コイルの如き加熱部長さ全長に相当する
巾を有する１巻回の導体から発生する磁束を巾方向で引
離したり誘導集中したりする思想とは隔絶したものであ
る。
巻回周角度部分に２分し、それぞれの部分導体から発生
する磁束を相互無関係に独立させ、これにより両平行部
全個別に異る温度に加熱し、その結果加熱きれる両平行
部に挾まれている段部を熱伝導で昇温させることにあり
、上述従来加熱コイルの如き加熱部長さ全長に相当する
巾を有する１巻回の導体から発生する磁束を巾方向で引
離したり誘導集中したりする思想とは隔絶したものであ
る。
上記本願第１発明の段付き部材の段部近傍不等焼戻し方
法を実施するための第２発明の要旨は、 （１）軸回転する段付き部材の段部とこれに接続する両
平行部それぞれの所定長さにわたる部分とを焼戻しする
単巻回加熱コイルにおいて、 （２）当該単巻回加熱コイルにおける単巻回導体の所定
周角度部分音一方の平行部に残余周角度部分を他方の平
行部にそれぞれ対応せしめる如く分割するとともに両平
行部それぞれの所定長さに応じた導体中に形成し、 （３）当該所定周角度部分導体と残余周角度部分導体と
の端部がそれぞれの導体中方向で互いに最も離間した位
置の外周部分を結ぶ接続導体によって接続されて閉回路
に構成されてなり、 （４）段部を境に両平行部の所定長さ部分それぞれに単
位面積当り所望の異る磁束量を印加可能に設定した こと全特徴とする段付き部材の段部近傍不等焼戻し用加
熱コイルにある。
法を実施するための第２発明の要旨は、 （１）軸回転する段付き部材の段部とこれに接続する両
平行部それぞれの所定長さにわたる部分とを焼戻しする
単巻回加熱コイルにおいて、 （２）当該単巻回加熱コイルにおける単巻回導体の所定
周角度部分音一方の平行部に残余周角度部分を他方の平
行部にそれぞれ対応せしめる如く分割するとともに両平
行部それぞれの所定長さに応じた導体中に形成し、 （３）当該所定周角度部分導体と残余周角度部分導体と
の端部がそれぞれの導体中方向で互いに最も離間した位
置の外周部分を結ぶ接続導体によって接続されて閉回路
に構成されてなり、 （４）段部を境に両平行部の所定長さ部分それぞれに単
位面積当り所望の異る磁束量を印加可能に設定した こと全特徴とする段付き部材の段部近傍不等焼戻し用加
熱コイルにある。
本発明にか＼る加熱コイルを第２図（ａ）〜（ｄ）に示
す実施例に従って以下に詳述する。
す実施例に従って以下に詳述する。
第２図（ａ）〜（ｃ）に示す加熱コイルＣにワークＷの
小径部Ｓの加熱巾が犬、大径部りの加熱巾が比較的小で
あり、加熱温度がＴ８＞ＴＬである場合全対象としたも
のである。当該加熱コイルＣにおける単巻導体は小径部
Ｓに所（９） 定間隙をへだてて対向する所定周角度部分の導体ＣＳと
、大径部りに上記と同一所定間隙をへたてて対向する残
余周角度部分の導体ＣＬと、当該導体Ｃ８およびＣＬｉ
連結する接続導体ＣＪ−ＣＪとから構成されている。
小径部Ｓの加熱巾が犬、大径部りの加熱巾が比較的小で
あり、加熱温度がＴ８＞ＴＬである場合全対象としたも
のである。当該加熱コイルＣにおける単巻導体は小径部
Ｓに所（９） 定間隙をへだてて対向する所定周角度部分の導体ＣＳと
、大径部りに上記と同一所定間隙をへたてて対向する残
余周角度部分の導体ＣＬと、当該導体Ｃ８およびＣＬｉ
連結する接続導体ＣＪ−ＣＪとから構成されている。
導体Ｃ８の巾は対向する小径部Ｓの加熱巾が犬であると
ころから犬に、捷た導体ＣＬの１］に対向する大径部り
の加熱巾が小であるところから小に設定されることは勿
論である。接続導体ＣＪおよびＣＪそれぞれは、上記導
体Ｃ８の端部と導体ＣＬの端部とを連結するに際し、導
体ＣＳの巾方向で導体ＣＬから最も離間した部分の外周
部から導体ＣＬの端部外局部へと［状、即ち鍛型に折曲
して両者を連結している。それ故導体Ｃ８と接続導体Ｃ
Ｊとの間にはＫとして示される切込みが形成されること
となり、例えば第２図（ｄ）において、ある瞬間に導体
Ｃ８を端部方向へ向って流れてきた電流は、矢印で示さ
几る如く、導体ＣＬから最も離間している固視上方へ一
旦引（１０） 上げられたうえ、接続導体ＣＪｉ下降して導体ＣＬに達
し、ついで当該導体ＣＬ ｒ、（他方端方向へと流れ去
る。ここに本発明の技術思想の最も特長とする点が具現
されており、かくすることによって接続導体ＣＪから磁
束が発生しても導体Ｃ３−ＣＬに遮蔽さ几ワークＷには
殆んど影響ゲ及ぼすことがないので、導体Ｃ８から発生
する磁束の８と導体ＣＬから発生する磁束ρｔとは非連
続かつ分離せしめられる。
ころから犬に、捷た導体ＣＬの１］に対向する大径部り
の加熱巾が小であるところから小に設定されることは勿
論である。接続導体ＣＪおよびＣＪそれぞれは、上記導
体Ｃ８の端部と導体ＣＬの端部とを連結するに際し、導
体ＣＳの巾方向で導体ＣＬから最も離間した部分の外周
部から導体ＣＬの端部外局部へと［状、即ち鍛型に折曲
して両者を連結している。それ故導体Ｃ８と接続導体Ｃ
Ｊとの間にはＫとして示される切込みが形成されること
となり、例えば第２図（ｄ）において、ある瞬間に導体
Ｃ８を端部方向へ向って流れてきた電流は、矢印で示さ
几る如く、導体ＣＬから最も離間している固視上方へ一
旦引（１０） 上げられたうえ、接続導体ＣＪｉ下降して導体ＣＬに達
し、ついで当該導体ＣＬ ｒ、（他方端方向へと流れ去
る。ここに本発明の技術思想の最も特長とする点が具現
されており、かくすることによって接続導体ＣＪから磁
束が発生しても導体Ｃ３−ＣＬに遮蔽さ几ワークＷには
殆んど影響ゲ及ぼすことがないので、導体Ｃ８から発生
する磁束の８と導体ＣＬから発生する磁束ρｔとは非連
続かつ分離せしめられる。
また上記接続導体ＣＪの構成は導体Ｃ８および導体ＣＬ
それぞれの巾方向における電流密度の一様化、即ち巾方
向の磁束密度の均一化をもたらす。これは以下に述べる
比較例と対照することで明確に理解できるであろう。
それぞれの巾方向における電流密度の一様化、即ち巾方
向の磁束密度の均一化をもたらす。これは以下に述べる
比較例と対照することで明確に理解できるであろう。
第３図（ａ）〜（ｅ）Ｋ示す比較例加熱コイルＣ（は・
クユクＷの小径部Ｓに対向する導体ＣＩＳと大径部りに
対向する導体Ｃ“Ｌとはそれぞれの端部を最短距離で連
結されてなり、本発明実施加熱コイルＣとは似て非なる
ものである。何故ならば、導体ＣＩＳから発生する磁束
βＳと導体Ｃ“Ｌから発生する磁束Ωｔとは第３図（ｂ
）に示すように接続部Ｃ“Ｊから発生する磁束０コで連
続しており、これがため最短経路を流れようとする電流
の性質上、接続部の隅部Ｃ“Ａに電流が集中して流れ、
従って当該隆部Ｃ“Ａの対向するワークＷの肩Ａに対し
て磁束が集中するばかりでなく、導体Ｃ〃Ｓの図示巾方
向下方側と導体Ｃ“Ｌの図示巾方向上方側とに電流が集
中して流れる傾向を生じ、それぞれの導体Ｃ“Ｓ−Ｃ“
Ｌにおける巾方向の磁束密度を不均一にし、ワークＷの
被加熱部両端部近傍は殆んど昇温しない結果を招来する
ものである。従って比較例加熱コイルＣ〃は本発明技術
思想を具現したものではない。
クユクＷの小径部Ｓに対向する導体ＣＩＳと大径部りに
対向する導体Ｃ“Ｌとはそれぞれの端部を最短距離で連
結されてなり、本発明実施加熱コイルＣとは似て非なる
ものである。何故ならば、導体ＣＩＳから発生する磁束
βＳと導体Ｃ“Ｌから発生する磁束Ωｔとは第３図（ｂ
）に示すように接続部Ｃ“Ｊから発生する磁束０コで連
続しており、これがため最短経路を流れようとする電流
の性質上、接続部の隅部Ｃ“Ａに電流が集中して流れ、
従って当該隆部Ｃ“Ａの対向するワークＷの肩Ａに対し
て磁束が集中するばかりでなく、導体Ｃ〃Ｓの図示巾方
向下方側と導体Ｃ“Ｌの図示巾方向上方側とに電流が集
中して流れる傾向を生じ、それぞれの導体Ｃ“Ｓ−Ｃ“
Ｌにおける巾方向の磁束密度を不均一にし、ワークＷの
被加熱部両端部近傍は殆んど昇温しない結果を招来する
ものである。従って比較例加熱コイルＣ〃は本発明技術
思想を具現したものではない。
以上述べた本発明の実施例加熱コイルＣはワークＷの小
径部Ｓの被加熱部長路が長く、大径部りの被加熱部長さ
が比較的短かい場合であったが、第４図に示す加熱コイ
ルＣＦｉ小径部Ｓ・大径部りそれぞれの被加熱部長さが
ともに大であって、これに伴いそれぞれの被加熱部に対
向する導体中が広く、また加熱温度全Ｔｓ（ＴＬとする
場合の実施例である。
径部Ｓの被加熱部長路が長く、大径部りの被加熱部長さ
が比較的短かい場合であったが、第４図に示す加熱コイ
ルＣＦｉ小径部Ｓ・大径部りそれぞれの被加熱部長さが
ともに大であって、これに伴いそれぞれの被加熱部に対
向する導体中が広く、また加熱温度全Ｔｓ（ＴＬとする
場合の実施例である。
当該加熱コイルＣＶｃおける接続導体ＣＪは、小径部Ｓ
に対向する導体Ｃ８の図示上方と大径部りに対向する導
体ＣＬの図示下方との外周部、即ち導体中方向で互いに
最も離間した位置の外周部金口字型に折曲して接続して
いる。従って導体Ｃ８と接続導体ＣｔＬとの間には切込
みに、が、また導体Ｃ８と接続導体ＣＪとの間には切込
みに２が形成されることとなる。
に対向する導体Ｃ８の図示上方と大径部りに対向する導
体ＣＬの図示下方との外周部、即ち導体中方向で互いに
最も離間した位置の外周部金口字型に折曲して接続して
いる。従って導体Ｃ８と接続導体ＣｔＬとの間には切込
みに、が、また導体Ｃ８と接続導体ＣＪとの間には切込
みに２が形成されることとなる。
ところで単巻回導体を如何にして所定周角度部分導体と
残余周角度部分導体とに分割設定するかを次に説明する
。
残余周角度部分導体とに分割設定するかを次に説明する
。
単巻回導体には所定の電流が流れているので、当該電流
によって導体から発生する磁束はどの部分でも一様であ
る。しかしワークＷのそれぞれの平行部における被加熱
部長さに応じて導体Ｃ８およびＣＬそれぞれの巾は設定
されているので、例えば導体１巻回を２分（１３） してワークＷと導体とが静止状態で対向しているならば
、被加熱面の単位面積当り印加される磁束密度は導体中
によって決まり、導体ｌ〕が広ければ薄く、狭ければ濃
くなる。しかし、ワークＷＦｉ回転せしめておくので、
１回転する間にそれぞれの平行部の単位面積当り印加す
る磁束の量をもし同じにすれば昇温速度は同一となり、
こｎと逆に異ならしめれば昇温速度は異ってくる。本発
明では前述の如く導体Ｃ８およびＣＬそれぞれから発生
する磁束は分離されているので云わば独立した端面型加
熱コイルと考えてよく、従って公知計算式ケ用いて導体
Ｃ８およびＣＬそれぞれの巾に応じて回転中のワークＷ
の被加熱部単位面積当り印加する磁束の量が異るように
単巻回導体の巻回周を分割して所定周角度部分導体と残
余周角度部分導体とすればよい。
によって導体から発生する磁束はどの部分でも一様であ
る。しかしワークＷのそれぞれの平行部における被加熱
部長さに応じて導体Ｃ８およびＣＬそれぞれの巾は設定
されているので、例えば導体１巻回を２分（１３） してワークＷと導体とが静止状態で対向しているならば
、被加熱面の単位面積当り印加される磁束密度は導体中
によって決まり、導体ｌ〕が広ければ薄く、狭ければ濃
くなる。しかし、ワークＷＦｉ回転せしめておくので、
１回転する間にそれぞれの平行部の単位面積当り印加す
る磁束の量をもし同じにすれば昇温速度は同一となり、
こｎと逆に異ならしめれば昇温速度は異ってくる。本発
明では前述の如く導体Ｃ８およびＣＬそれぞれから発生
する磁束は分離されているので云わば独立した端面型加
熱コイルと考えてよく、従って公知計算式ケ用いて導体
Ｃ８およびＣＬそれぞれの巾に応じて回転中のワークＷ
の被加熱部単位面積当り印加する磁束の量が異るように
単巻回導体の巻回周を分割して所定周角度部分導体と残
余周角度部分導体とすればよい。
従ってコイル設計に際しては端面方向の洩れ磁束による
加熱部の逃げについてのみ経験的な考慮を払えばよい。
加熱部の逃げについてのみ経験的な考慮を払えばよい。
（１４）
また、従来加熱コイルでは、加熱温度を高くする平行部
と加熱コイル内周壁との間隙を適正間隙とし、低くする
平行部と加熱コイル内周壁との間隙を上記適正間隙より
広くしたが、どれだけ広くするかは加熱設定条件によっ
て極めてむずかしく、経験と過去のデータ等から予測決
定する以外に方法がなかった。
と加熱コイル内周壁との間隙を適正間隙とし、低くする
平行部と加熱コイル内周壁との間隙を上記適正間隙より
広くしたが、どれだけ広くするかは加熱設定条件によっ
て極めてむずかしく、経験と過去のデータ等から予測決
定する以外に方法がなかった。
しかし、本発明では両平行部それぞれと導体との間隙を
一定とし、導体の巻回周角度から加熱温度に差をもたせ
ることができるので、極めて容易となる。なお間隙と周
角度とを併用した調整をすることも勿論可能である。
一定とし、導体の巻回周角度から加熱温度に差をもたせ
ることができるので、極めて容易となる。なお間隙と周
角度とを併用した調整をすることも勿論可能である。
上記構成からなる本発明加熱コイルＣを用いて軸回軸す
るワークＷを加熱すれば、小径部Ｓの被加熱部は導体Ｃ
Ｓから発生する磁束σＳが、また大径部りの被加熱部は
導体ＣＬから発生する磁束Ωｔがそれぞれ単位面積当り
所定の異る密度をもって印加され、かつそれぞれの被加
熱部の長さ方向に偏ることなく印加されるので、両被加
熱部とも所定時間内に所定の異る温度まで加熱される。
るワークＷを加熱すれば、小径部Ｓの被加熱部は導体Ｃ
Ｓから発生する磁束σＳが、また大径部りの被加熱部は
導体ＣＬから発生する磁束Ωｔがそれぞれ単位面積当り
所定の異る密度をもって印加され、かつそれぞれの被加
熱部の長さ方向に偏ることなく印加されるので、両被加
熱部とも所定時間内に所定の異る温度まで加熱される。
上記加熱に伴ってそれぞれの導体が対向する両被加熱部
に挾まれている段部は両被加熱部から熱伝導で流入する
熱を王とした昇温源とし、導体Ｃ３−ＣＬからの洩れ磁
束による僅少な発熱によって補熱されて昇温する。かく
して段部を含むそれぞれ所定長さにわたる平行部は１シ
ヨツト加熱で温度差のある所定温度まで加熱され、当該
加熱で硬さに差のある焼戻し処理がなされることとなる
。
に挾まれている段部は両被加熱部から熱伝導で流入する
熱を王とした昇温源とし、導体Ｃ３−ＣＬからの洩れ磁
束による僅少な発熱によって補熱されて昇温する。かく
して段部を含むそれぞれ所定長さにわたる平行部は１シ
ヨツト加熱で温度差のある所定温度まで加熱され、当該
加熱で硬さに差のある焼戻し処理がなされることとなる
。
本発明者は本発明の効果を確認するため次の実験を行っ
た。
た。
実験例
（１）供試体；段付き部材・・・材質ＳＣＭ４１５Ｈ相
当材 ○小径相当径・・・３０咽σ 長さ・・・３０洞 段部より２０ｍｍにわたり ネジ切りあり ○大径部 径・・・４４諭ρ 長さ・・・長尺 段部より４５ｍｍにわたり スプライン加工あり 当該供試体は全長全表面に浸炭焼入れ が施され表面硬さがＨＲＣ５７〜６０ となっている （２）実験粂件；小径部全長をネジの山からｏ／）深さ
０．４ ｔｍ ’ｊで硬さＨＲＣ４０〜３６に、大径部
の段部から１０１１ＩＩＩ＋までをスプラインの山から
深さ０．４ ｔｍまでを硬さＨＲＣ４５にそれぞれ焼戻
しする。
当材 ○小径相当径・・・３０咽σ 長さ・・・３０洞 段部より２０ｍｍにわたり ネジ切りあり ○大径部 径・・・４４諭ρ 長さ・・・長尺 段部より４５ｍｍにわたり スプライン加工あり 当該供試体は全長全表面に浸炭焼入れ が施され表面硬さがＨＲＣ５７〜６０ となっている （２）実験粂件；小径部全長をネジの山からｏ／）深さ
０．４ ｔｍ ’ｊで硬さＨＲＣ４０〜３６に、大径部
の段部から１０１１ＩＩＩ＋までをスプラインの山から
深さ０．４ ｔｍまでを硬さＨＲＣ４５にそれぞれ焼戻
しする。
（３）実験方法；第２図に示される形状の加熱コイルを
使用した。加熱コイルの寸 法ならびに加熱条件は下記のとおりで あった。
使用した。加熱コイルの寸 法ならびに加熱条件は下記のとおりで あった。
加熱コイル寸法
小径部対向導体の巻回周角度・・・２１０゜大径部対向
導体の巻回周角度・・・１５０゜ただし接続部導体の巾
方向中央を基 準とした角層 （１７） 加熱条件 電源出力；８ＫＷ 周波数；８ＫＨｚ 力ロ熱時間； ３８５ｅｃ （４）実験結果；上記焼戻し後の供試体の硬さをビッカ
ース硬度計により測定し、 測定値をロックウェル硬さＨＲＣに換 算して第５図に示す拡大断面図上に記 入した。
導体の巻回周角度・・・１５０゜ただし接続部導体の巾
方向中央を基 準とした角層 （１７） 加熱条件 電源出力；８ＫＷ 周波数；８ＫＨｚ 力ロ熱時間； ３８５ｅｃ （４）実験結果；上記焼戻し後の供試体の硬さをビッカ
ース硬度計により測定し、 測定値をロックウェル硬さＨＲＣに換 算して第５図に示す拡大断面図上に記 入した。
上記実験結果から、両平行部にはそれぞれ個別の加熱が
同時に施され、その結果小径部は硬さＨＲＣ４０〜３６
の範囲内となる焼戻しが、また大径部１０橢は硬さＨＲ
Ｃ４５となる焼戻しがそれぞれ施されたことが確認され
、同時に段部の置部および肩も加熱不足およびオーバー
ヒートがなく焼戻しされたことが明瞭となり、本発明が
段部近傍の不等焼戻しに極めて効果的であることが実証
された。
同時に施され、その結果小径部は硬さＨＲＣ４０〜３６
の範囲内となる焼戻しが、また大径部１０橢は硬さＨＲ
Ｃ４５となる焼戻しがそれぞれ施されたことが確認され
、同時に段部の置部および肩も加熱不足およびオーバー
ヒートがなく焼戻しされたことが明瞭となり、本発明が
段部近傍の不等焼戻しに極めて効果的であることが実証
された。
上述のとおり、本発明は単巻回加熱コイルでありながら
、あたかも２箇の端面型加熱コ（１８） イルを使う如く磁束を非連続かつ分離して平行部それぞ
れの被加熱部へ独立に作用させるという極めて画期的な
技術思想からなるので、本発明の実施によって （１）従来、段部における肩のオーバーヒートや隅部の
加熱不足全防止するための溝や鍔のある内周壁をもった
加熱コイルの設計・製作の困難さが解消され、 （２）設計・製作は両平行部それぞれの被加熱部を加熱
する端面型加熱コイルの如く計算上からめて周角度を割
出すだけで極めて容易となり、 （３）シかも、平行部それぞれを加熱温度に差金つけ、
かつそれぞれの平行部では軸方向均一に加熱することが
可能なので所望の不等焼戻しが極めて容易となり、 （４）その上、段部のオーバーヒートや加熱不足が皆無
であるので焼戻しむらが生ずることがないなど、その粛
される技術的・生産的さらには経済的な効果は顕著であ
る。
、あたかも２箇の端面型加熱コ（１８） イルを使う如く磁束を非連続かつ分離して平行部それぞ
れの被加熱部へ独立に作用させるという極めて画期的な
技術思想からなるので、本発明の実施によって （１）従来、段部における肩のオーバーヒートや隅部の
加熱不足全防止するための溝や鍔のある内周壁をもった
加熱コイルの設計・製作の困難さが解消され、 （２）設計・製作は両平行部それぞれの被加熱部を加熱
する端面型加熱コイルの如く計算上からめて周角度を割
出すだけで極めて容易となり、 （３）シかも、平行部それぞれを加熱温度に差金つけ、
かつそれぞれの平行部では軸方向均一に加熱することが
可能なので所望の不等焼戻しが極めて容易となり、 （４）その上、段部のオーバーヒートや加熱不足が皆無
であるので焼戻しむらが生ずることがないなど、その粛
される技術的・生産的さらには経済的な効果は顕著であ
る。
さらに本発明の技術思想は本願が目的とする段付き部材
の段部近傍不等焼戻しとは全く逆に、回転中の両平行部
の被加熱部それぞれの単位面積当りの印加磁束量を同一
とする如く単巻回導体を分割してそれぞれの被加熱部へ
対向せしめることによって、段部にオーバーヒートや加
熱不足が生せしめることなく段部會含むそれぞれの平行
部所定長さ部分を均一加熱することも可能であり、これ
により均一焼戻しは勿論のこと均一焼入れをなしうるも
のであることも付言しておく。
の段部近傍不等焼戻しとは全く逆に、回転中の両平行部
の被加熱部それぞれの単位面積当りの印加磁束量を同一
とする如く単巻回導体を分割してそれぞれの被加熱部へ
対向せしめることによって、段部にオーバーヒートや加
熱不足が生せしめることなく段部會含むそれぞれの平行
部所定長さ部分を均一加熱することも可能であり、これ
により均一焼戻しは勿論のこと均一焼入れをなしうるも
のであることも付言しておく。
第１図（ａ）は本発明不等焼戻しの対象となる段付き部
材の正面断面図、第１図（ｂ）ｉ’ｊ従米加熱コイルの
一部切り欠き正面図、第１図（ｃ）は従来加熱コイルに
在する問題点全説明するための断面正面図、第２図（ａ
）〜（ｄ）はそｎぞれ本発明実施例加熱コイルの平面図
・斜視図・（ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図および■−■
線断面図、第３図（ａ）〜Ｃｃ）はそｎぞれ比較例加熱
コイルの斜視図・断面正面図および磁束線図、第４図は
本発明の他の実施例加熱コイルの一部断面正面図、第５
図は本発明加熱コイルによる焼戻し実験結果を示す硬さ
分布図である。 Ｗ・・・段付き部材、Ｓ、Ｌ・・・平行部、Ｃ・・・加
熱コイル、Ｃ８，ＣＬ・・・所定周角度部分導体および
残余周角度部分導体、ＣＪ・・・接続導体。 特許出願人 高周波熱錬株式会社 代理人 弁理士 小 林 傅 （２１） 第 ２ 図 （Ｃ） Ｑ （Ｊ 第 ３ 図 （ａ） 第２図（ｄ） 第 ３ 図 （ｂ） 第 ３ 図 （ｃ）第４図 Ｗ 第５図 箱ふらの塚さ−−−−−−０，４ｍｍ −−−−−−０
，２ｍｍ碩桿イ帖ＨＲＣ＼ １ Ｂ−４０ 丁 ４０−４０ １０ ｍ ｍ ３８−３９ ３９−３９ 土 ３９−４０ ４０−３８ ３８−３８ ３８−３８ ” ｍｍ３６−３７ ＋ ３６−３７ ３６−３６ ３７−３７ ３６−３６ ３６−３６ ３８−３８ １０ ｍ ｍ ３７ ３ ｓ ＋０−′“３９４５４５ ３８−３８ ３７−３８ ４３−４３
材の正面断面図、第１図（ｂ）ｉ’ｊ従米加熱コイルの
一部切り欠き正面図、第１図（ｃ）は従来加熱コイルに
在する問題点全説明するための断面正面図、第２図（ａ
）〜（ｄ）はそｎぞれ本発明実施例加熱コイルの平面図
・斜視図・（ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図および■−■
線断面図、第３図（ａ）〜Ｃｃ）はそｎぞれ比較例加熱
コイルの斜視図・断面正面図および磁束線図、第４図は
本発明の他の実施例加熱コイルの一部断面正面図、第５
図は本発明加熱コイルによる焼戻し実験結果を示す硬さ
分布図である。 Ｗ・・・段付き部材、Ｓ、Ｌ・・・平行部、Ｃ・・・加
熱コイル、Ｃ８，ＣＬ・・・所定周角度部分導体および
残余周角度部分導体、ＣＪ・・・接続導体。 特許出願人 高周波熱錬株式会社 代理人 弁理士 小 林 傅 （２１） 第 ２ 図 （Ｃ） Ｑ （Ｊ 第 ３ 図 （ａ） 第２図（ｄ） 第 ３ 図 （ｂ） 第 ３ 図 （ｃ）第４図 Ｗ 第５図 箱ふらの塚さ−−−−−−０，４ｍｍ −−−−−−０
，２ｍｍ碩桿イ帖ＨＲＣ＼ １ Ｂ−４０ 丁 ４０−４０ １０ ｍ ｍ ３８−３９ ３９−３９ 土 ３９−４０ ４０−３８ ３８−３８ ３８−３８ ” ｍｍ３６−３７ ＋ ３６−３７ ３６−３６ ３７−３７ ３６−３６ ３６−３６ ３８−３８ １０ ｍ ｍ ３７ ３ ｓ ＋０−′“３９４５４５ ３８−３８ ３７−３８ ４３−４３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、）段付き部材の段部を境としてこれに接続する一方
の平行部の所定長さ部分と他方の平行部の所定長さ部分
とに温度差をつけて同時に焼戻しを施す場合において、
単巻回加熱コイルにおける導体の所定周角度部分は一方
の平行部に、残余周角度部分は他方の平行部にそれぞれ
対向させるとともに、当該所定周角度部分導体から発生
する磁束と残余周角度部分導体から発生する磁束と全部
材に対して非連続かつ分離とすることによって、軸回転
する段付き部材の両平行部それぞれの所定長さ部分を対
向する各周角度部分導体で個別に異る昇温速度をもって
加熱し、段部は加熱される平行部からの熱伝導金主たる
昇温源として昇温せしめるようにしたことを特徴とする
段付き部材の段部近傍不等戻し方法。 ２、）平行部それぞれの所定長さ部分を異る昇温速度を
もって加熱する所定周角度部分の導体と残余周角度部分
の導体との周角度全１それぞれの導体から発生する磁束
が対向する回転中のそれぞれの所定長さ部分に単位面積
当り異る磁束量で印加される如く、それぞれの導体中に
応じて設定することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法。 ３、）軸回転する段付き部材の段部とこれに接続する両
平行部それぞれの所定長さにわたる部分とを焼戻しする
単巻回加熱コイルにおいて、当該単巻回加熱コイルにお
ける単巻回導体の所定周角度部分を一方の平行部に、残
余周角度部分全他方の平行部にそれぞれ対応せしめる如
く分割するとともに両平行部それぞれの所定長さに応じ
た導体中に形成し、当該所定周角度部分導体と残余周角
度部分導体との端部がそれぞれの導体中方向で互いに最
も離間した位置の外周部分を結ぶ接続導体によって接続
式几て閉回路に構成されてなり、段部分境に両平行部の
所定長さ部分それぞれに単位面積当り所望の異る磁束量
を印加可能に設定したことを特徴とする段付き部材の段
部近傍不等焼戻し用加熱コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114343A JPS609822A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法および不等焼戻し用加熱コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114343A JPS609822A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法および不等焼戻し用加熱コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609822A true JPS609822A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14635386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58114343A Pending JPS609822A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 段付き部材の段部近傍不等焼戻し方法および不等焼戻し用加熱コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609822A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62171183U (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-30 | ||
| JPS633098U (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-09 | ||
| JPS63153499U (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-07 | ||
| US5082567A (en) * | 1990-11-08 | 1992-01-21 | Occidental Chemical Corporation | Regeneration of cationic exchange resins |
| JPH04206292A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-28 | Fuji Denshi Kogyo Kk | 焼もどし用コイル体 |
| CN103740895A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-04-23 | 浙江欧迪恩传动科技股份有限公司 | 等速万向节钟形壳淬火感应器 |
| JP2015220062A (ja) * | 2014-05-16 | 2015-12-07 | 住友電工焼結合金株式会社 | 高周波加熱用コイル |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58114343A patent/JPS609822A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62171183U (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-30 | ||
| JPS633098U (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-09 | ||
| JPS63153499U (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-07 | ||
| US5082567A (en) * | 1990-11-08 | 1992-01-21 | Occidental Chemical Corporation | Regeneration of cationic exchange resins |
| JPH04206292A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-28 | Fuji Denshi Kogyo Kk | 焼もどし用コイル体 |
| CN103740895A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-04-23 | 浙江欧迪恩传动科技股份有限公司 | 等速万向节钟形壳淬火感应器 |
| JP2015220062A (ja) * | 2014-05-16 | 2015-12-07 | 住友電工焼結合金株式会社 | 高周波加熱用コイル |
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