(57)【要約】【課題】例えばカウンタウェイトを四箇所備えるような、形状が複雑なクランクシャフトであっても、前記高周波コイルからクランクシャフトの２番ジャーナル及び４番ジャーナルの肩部に対して充分な熱を加えることができ、低コストで焼戻し処理の精度を向上させることができる、クランクシャフトの熱処理装置、及び、クランクシャフトの熱処理方法を提供する。【解決手段】クランクシャフトの熱処理装置に配設される高周波コイル２１は、四箇所のカウンタウェイト１２ａを備えたクランクシャフト１０が挿入された際に、クランクシャフト１０の２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄのそれぞれと第二のアーム１２βとの接続部に対向する箇所に、前記高周波コイル２１が内側に縮径された縮径部分２１ａを備える。【選択図】図１
2010174318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の螺旋状に形成された高周波コイル内にクランクシャフトを挿入し、前記高周波コイルで前記クランクシャフトを加熱して熱処理を行う、クランクシャフトの熱処理装置であって、
前記クランクシャフトは、前記クランクシャフトの軸心に沿って配列された複数のジャーナルと、前記各ジャーナル間における前記クランクシャフトの軸心からずれた位置に配置される複数のピンと、互いに隣接する前記ジャーナルとピンとを連結する複数のアームと、を備え、
前記アームは、前記ジャーナルとの接続部における前記ピン側とは反対側に延出するカウンタウェイトが形成される第一のアームと、前記カウンタウェイトが形成されない第二のアームと、からなり、
前記高周波コイルは、前記クランクシャフトが挿入された際に、該クランクシャフトにおける前記ジャーナルと前記第二のアームとの接続部に対向する箇所に、前記高周波コイルが半径方向の内側に縮径された縮径部分を備える、
ことを特徴とする、クランクシャフトの熱処理装置。
【請求項２】
前記複数のジャーナルは、前記クランクシャフトの軸心に沿って配列された、１番ジャーナルから５番ジャーナルまでの五箇所のジャーナルであって、
前記第一のアームは、１番ジャーナル、３番ジャーナル及び５番ジャーナルのそれぞれと、前記ピンとを連結し、
前記第二のアームは、２番ジャーナル及び４番ジャーナルのそれぞれと、前記ピンとを連結し、
前記高周波コイルは、前記クランクシャフトが挿入された際に、該クランクシャフトにおける前記２番ジャーナル及び４番ジャーナルのそれぞれと第二のアームとの接続部に対向する箇所に、前記高周波コイルが半径方向の内側に縮径された縮径部分を備える、
ことを特徴とする、請求項１に記載のクランクシャフトの熱処理装置。
【請求項３】
前記高周波コイルにおける前記縮径部分は、他の部分に比べて、前記クランクシャフトにおける前記ジャーナルと第二のアームとの接続部に近接した直線形状に形成される、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクランクシャフトの熱処理装置。
【請求項４】
前記高周波コイルにおける前記縮径部分は、他の部分に比べて、前記クランクシャフトにおける前記ジャーナルと第二のアームとの接続部に近接し、かつ、前記縮径部分の内周面における軸心方向に垂直な断面形状が、前記クランクシャフトの軸心方向視の形状に沿った形状に形成される、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクランクシャフトの熱処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載のクランクシャフトの熱処理装置で行う、クランクシャフトの熱処理方法であって、
前記クランクシャフトが前記縮径部分と干渉しないように、前記クランクシャフトの軸心方向視長手方向を前記縮径部分の縮径方向と略直交させて挿入する、挿入工程と、
前記挿入工程の後で、前記クランクシャフトを、軸心を中心として回転させ、前記クランクシャフトにおける前記ジャーナルと第二のアームの端部との接続部に、前記縮径部分を対向させてから、前記高周波コイルで加熱して熱処理を行う、熱処理工程と、
前記熱処理工程の後で、前記クランクシャフトを、軸心を中心として回転させ、前記クランクシャフトが前記縮径部分と干渉しないように、前記クランクシャフトの軸心方向視長手方向を前記縮径部分の縮径方向と略直交させて排出する、排出工程と、を備える、
ことを特徴とする、クランクシャフトの熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトの熱処理装置、及び、クランクシャフトの熱処理方法に関し、より詳しくは、クランクシャフトの熱処理における加工精度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジンに用いられるクランクシャフト等において、焼入れをした後に高い靭性を得るために、中空の螺旋状に形成された高周波コイル内にクランクシャフトを挿入し、前記高周波コイルで前記クランクシャフトを加熱して、焼戻し等の熱処理を行う技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、この熱処理は材料の物性値を高めることで、焼入れによる割れの発生を防ぐ効果もある。
【特許文献１】特開平７−３４１３４号公報
【特許文献２】特開２００７−２６２４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来技術について、具体的に図６及び図７を用いて説明する。図６はクランクシャフトの概略図、図７は従来技術に係るクランクシャフトの熱処理装置における処理部の概略側面図である。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１、図６及び図７における左側を前方、右側を後方として説明する。
【０００４】
図６に示すように、クランクシャフト１０は直列４気筒エンジンに用いられるものであり、鍛造加工によって一体的に形成されている。そして、クランクシャフト１０の軸心に沿って前方から順に五箇所に配列された１番ジャーナル１１ａ、２番ジャーナル１１ｂ、・・・、５番ジャーナル１１ｅと、前記１番ジャーナル１１ａ〜５番ジャーナル１１ｅの後側、前側、又は、前後両側に隣接して八箇所に連設されたアーム１２・１２・・・と、互いに対向して配置された一対のアーム１２・１２の間にそれぞれ架設された四箇所のピン１３・１３・・・と、を備えている。
【０００５】
前記アーム１２・１２・・・は、前記１番ジャーナル１１ａ〜５番ジャーナル１１ｅと前記ピン１３・１３・・・とを連結しており、１番ジャーナル１１ａの後側、３番ジャーナル１１ｃの前後両側、及び、５番ジャーナル１１ｅの前側に配設される第一のアーム１２α・１２α・・・と、２番ジャーナル１１ｂ及び４番ジャーナル１１ｄの前後両側に配設される第二のアーム１２β・１２β・・・とからなる。そして、該第一のアーム１２α・１２α・・・には、ピン１３・１３・・・に対して、クランクシャフト１０の軸心を挟んで対向する箇所に、クランクシャフト１０が回動する際に釣り合いをとるためのカウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が形成されている。一方、第二のアーム１２β・１２β・・・には、カウンタウェイト１２ａは形成されていない。
即ち、前記アーム１２・１２・・・は、前記ジャーナル１１ａ〜１１ｅとの接続部における前記ピン１３・１３・・・側とは反対側に延出するカウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が形成される第一のアーム１２α・１２α・・・と、前記カウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が形成されない第二のアーム１２β・１２β・・・とからなるのである。
【０００６】
前記第一のアーム１２α・１２α・・・及び第二のアーム１２β・１２β・・・の前記ピン１３・１３・・・及び１番ジャーナル１１ａ〜５番ジャーナル１１ｅと連結される部分は、クランクシャフト１０の軸心から外側に向かうにしたがって前後幅が徐々に小さくなるように形成されている。本明細書では、前記第一のアーム１２α・１２α・・・及び第二のアーム１２β・１２β・・・の前後幅が徐々に小さくなる部分、即ち、前記第一のアーム１２α・１２α・・・及び第二のアーム１２β・１２β・・・・の端部と前記ピン１３・１３・・・及び１番ジャーナル１１ａ〜５番ジャーナル１１ｅとが接続する部分を肩部とする。特に、前記ピン１３・１３・・・の前後両側を挟持する部分をピン肩部とし、前記２番ジャーナル１１ｂ・４番ジャーナル１１ｄの前後両側を挟持する部分をジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・とする。
【０００７】
即ち、前記第二のアーム１２β・１２β・・・にはピン１３・１３・・・の反対側でカウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が形成されていない箇所にジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・が形成されているのである。換言すれば、前記ジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・は、２番ジャーナル１１ｂ・４番ジャーナル１１ｄの前後両側に隣接する前記第二のアーム１２β・１２β・・・における、カウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が形成されていない部分の四箇所に形成されているのである。
【０００８】
また、クランクシャフト１０の前端部分には、図示しないプーリ等が配設される出力軸１４が形成されている。該出力軸１４は、軸心を挟んで対向する位置に二つの平面が軸心に沿って形成されており、二枚の平面で挟持可能に構成されている。
一方、クランクシャフト１０の後端部分には、図示しないフライホイール等が配設される後端部１５が形成されている。
【０００９】
従来技術に係るクランクシャフトの熱処理装置によれば、図７に示すように、中空の螺旋状に形成された高周波コイル内に前記クランクシャフト１０を挿入し、高周波コイルでクランクシャフト１０を加熱することによって焼戻しを行う。
具体的には、高周波コイルに電流を流すことにより、該高周波コイル内部に電磁誘導による磁力が発生し、クランクシャフト１０に渦電流が流れる。この渦電流によってクランクシャフト１０の表面に発生したジュール熱でクランクシャフト１０を加熱し、焼戻し処理を行うのである。
【００１０】
そして、上記のようにカウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が四箇所の第一のアーム１２α・１２α・・・のみに形成されるクランクシャフト１０においては、前記ピン肩部だけでなく、カウンタウェイト１２ａが形成されない第二のアーム１２β・１２β・・・、即ち２番ジャーナル１１ｂ及び４番ジャーナル１１ｄに隣接する第二のアーム１２β・１２β・・・のジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・についても焼戻し処理を行う必要がある。
【００１１】
しかし、図７に示す前記従来技術によれば、前記高周波コイルからジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・までの距離は、図７中に示す矢印Ｄとなり、前記高周波コイルから前記ピン肩部までの距離と比べて大きくなるため、ジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・に充分な熱を加えることができず、焼戻し処理の精度に問題があった。
【００１２】
また、前記ジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・のみに焼戻し処理を行うために、別途設備や高周波コイルを製作しようとすると、設備コストが大幅に上昇するという問題があった。さらに、そのような設備や高周波コイルに複雑な形状のクランクシャフト１０を挿入することも困難であった。
【００１３】
そこで本発明では、上記現状に鑑み、例えばカウンタウェイトを四箇所備えるような、形状が複雑なクランクシャフトであっても、前記高周波コイルからクランクシャフトの２番ジャーナル及び４番ジャーナルの肩部に対して充分な熱を加えることができ、低コストで焼戻し処理の精度を向上させることができる、クランクシャフトの熱処理装置、及び、クランクシャフトの熱処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１５】
即ち、請求項１においては、中空の螺旋状に形成された高周波コイル内にクランクシャフトを挿入し、前記高周波コイルで前記クランクシャフトを加熱して熱処理を行う、クランクシャフトの熱処理装置であって、前記クランクシャフトは、前記クランクシャフトの軸心に沿って配列された複数のジャーナルと、前記各ジャーナル間における前記クランクシャフトの軸心からずれた位置に配置される複数のピンと、互いに隣接する前記ジャーナルとピンとを連結する複数のアームと、を備え、前記アームは、前記ジャーナルとの接続部における前記ピン側とは反対側に延出するカウンタウェイトが形成される第一のアームと、前記カウンタウェイトが形成されない第二のアームと、からなり、前記高周波コイルは、前記クランクシャフトが挿入された際に、該クランクシャフトにおける前記ジャーナルと前記第二のアームとの接続部に対向する箇所に、前記高周波コイルが半径方向の内側に縮径された縮径部分を備えるものである。
【００１６】
請求項２においては、前記複数のジャーナルは、前記クランクシャフトの軸心に沿って配列された、１番ジャーナルから５番ジャーナルまでの五箇所のジャーナルであって、前記第一のアームは、１番ジャーナル、３番ジャーナル及び５番ジャーナルのそれぞれと、前記ピンとを連結し、前記第二のアームは、２番ジャーナル及び４番ジャーナルのそれぞれと、前記ピンとを連結し、前記高周波コイルは、前記クランクシャフトが挿入された際に、該クランクシャフトにおける前記２番ジャーナル及び４番ジャーナルのそれぞれと第二のアームとの接続部に対向する箇所に、前記高周波コイルが半径方向の内側に縮径された縮径部分を備えるものである。
【００１７】
請求項３においては、前記高周波コイルにおける前記縮径部分は、他の部分に比べて、前記クランクシャフトにおける前記ジャーナルと第二のアームとの接続部に近接した直線形状に形成されるものである。
【００１８】
請求項４においては、前記高周波コイルにおける前記縮径部分は、他の部分に比べて、前記クランクシャフトにおける前記ジャーナルと第二のアームとの接続部に近接し、かつ、前記縮径部分の内周面における軸心方向に垂直な断面形状が、前記クランクシャフトの軸心方向視の形状に沿った形状に形成されるものである。
【００１９】
請求項５においては、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のクランクシャフトの熱処理装置で行う、クランクシャフトの熱処理方法であって、前記クランクシャフトが前記縮径部分と干渉しないように、前記クランクシャフトの軸心方向視長手方向を前記縮径部分の縮径方向と略直交させて挿入する、挿入工程と、前記挿入工程の後で、前記クランクシャフトを、軸心を中心として回転させ、前記クランクシャフトにおける前記ジャーナルと第二のアームの端部との接続部に、前記縮径部分を対向させてから、前記高周波コイルで加熱して熱処理を行う、熱処理工程と、前記熱処理工程の後で、前記クランクシャフトを、軸心を中心として回転させ、前記クランクシャフトが前記縮径部分と干渉しないように、前記クランクシャフトの軸心方向視長手方向を前記縮径部分の縮径方向と略直交させて排出する、排出工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００２１】
本発明により、カウンタウェイトを四箇所備えるような、形状が複雑なクランクシャフトであっても、前記高周波コイルからクランクシャフトの２番ジャーナル及び４番ジャーナルの肩部に対して充分な熱を加えることができ、低コストで焼戻し処理の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るクランクシャフトの熱処理装置における処理部の概略側面図である。
図２（ａ）は同じく処理部の、挿入工程及び排出工程における概略正面図、（ｂ）は同じく熱処理工程における概略正面図である。
図３（ａ）は別実施形態に係る処理部の、挿入工程及び排出工程における概略正面図、（ｂ）は同じく熱処理工程における概略正面図である。
図４はクランクシャフト回転ユニットを示す概略側面図である。
図５（ａ−１）、（ａ−２）、及び（ａ−３）はそれぞれ熱処理工程における、クランクシャフト回転ユニットの概略正面図、図３におけるＡ−Ａ線断面図、及び、同じくＢ−Ｂ線断面図である。（ｂ−１）、（ｂ−２）、及び（ｂ−３）はそれぞれ挿入工程及び排出工程における、クランクシャフト回転ユニットの概略正面図、図３におけるＡ−Ａ線断面図、及び、同じくＢ−Ｂ線断面図である。
図６はクランクシャフトの概略側面図である。
図７は従来技術に係るクランクシャフトの熱処理装置における処理部の概略側面図である。
【００２３】
［クランクシャフトの熱処理装置］
まず始めに、本発明に係るクランクシャフトの熱処理装置について、図１及び図２を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明に係るクランクシャフトの熱処理装置で熱処理を行うクランクシャフト１０は、先述した従来技術に係るクランクシャフトの熱処理装置で熱処理を行うクランクシャフト１０と同様に構成されている。従って以下の説明では、先述したクランクシャフト１０と重複する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２４】
即ち、本発明に係るクランクシャフトの熱処理装置により熱処理されるクランクシャフト１０は、前記クランクシャフト１０の軸心に沿って配列された複数のジャーナル１１ａ〜１１ｅと、前記各ジャーナル１１ａ〜１１ｅ間における前記クランクシャフト１０の軸心からずれた位置に配置されるピン１３・１３・・・と、互いに隣接する前記ジャーナル１１ａ〜１１ｅとピン１３・１３・・・とを連結するアーム１２・１２・・・とを備えている。また、前記アーム１２・１２・・・は、前記ジャーナル１１ａ〜１１ｅとの接続部における前記ピン１３・１３・・・側とは反対側に延出するカウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が形成される第一のアーム１２α・１２α・・・と、前記カウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・が形成されない第二のアーム１２β・１２β・・・とからなり、前記第二のアーム１２β・１２β・・・における、前記ピン１３・１３・・・との反対側は、ジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・として形成されている。
具体的には、前記複数のジャーナル１１ａ〜１１ｅは、前記クランクシャフトの軸心に沿って配列された、１番ジャーナル１１ａから５番ジャーナル１１ｅまでの五箇所のジャーナルであって、前記第一のアーム第一のアーム１２α・１２α・・・は、１番ジャーナル１１ａ、３番ジャーナル１１ｃ及び５番ジャーナル１１ｅのそれぞれと、前記ピンと１３・１３・・・を連結し、前記第二のアーム１２β・１２β・・・は、２番ジャーナル１１ｂ及び４番ジャーナル１１ｄのそれぞれと、前記ピンとを連結しているのである。
本発明に係るクランクシャフトの熱処理装置は、このように構成されるクランクシャフト１０を、前記従来技術と同様に、処理部である中空の螺旋状に形成された高周波コイル２１で加熱することによって焼戻し処理を行うのである。
【００２５】
そして、図１に示す如く、前記高周波コイル２１は、前記クランクシャフト１０が挿入された際に、該クランクシャフト１０における前記２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄのそれぞれと前記第二のアーム１２β・１２β・・・との接続部に対向する箇所に、前記高周波コイル２１が半径方向の内側に縮径された縮径部分２１ａ・２１ａ・・・を備える。つまり、前記高周波コイル２１における前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・は、他の部分に比べて、前記クランクシャフト１０における前記２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄのそれぞれと第二のアーム１２β・１２β・・・との接続部に近接した直線形状に形成されているのである。
具体的には、図２（ａ）、（ｂ）に示す如く、前記高周波コイル２１の内部の上側と下側において、前記クランクシャフト１０が挿入された際に、前記２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄのそれぞれと前記第二のアーム１２β・１２β・・・との接続部に対向する箇所に、高周波コイル２１と同じ素材の直線状部材２２・２２・・・が架設されるのである。即ち、該直線状部材２２・２２・・・には高周波コイル２１と同様に電流が流れるため、前記高周波コイル２１は前記直線状部材２２・２２・・・が架設された部分が、半径方向の内側に縮径された縮径部分２１ａ・２１ａ・・・となるように構成されるのである。
なお、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・は、前記の如く直線状部材２２・２２・・・を配設する構成ではなく、高周波コイル２１の一部分を直線状に変形して形成することも可能である。
【００２６】
このように、本発明に係るクランクシャフトの熱処理装置によれば、図１及び図２（ｂ）に示すように、前記高周波コイル２１の縮径部分２１ａからジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・までの距離が、従来技術における高周波コイルからジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・までの距離（図７中に示す矢印Ｄ）に比べて小さくなる。このため、従来技術と比較して、前記縮径部分２１ａからジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・により充分な熱を加えることができるのである。また、別途設備や高周波コイルを製作する必要がなく、従来技術に係る高周波コイルを加工することで使用できるため、コストを上昇させずに安価な構成で焼戻し処理の精度を向上させることができるのである。
即ち、カウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・を四箇所備えており、形状が複雑なクランクシャフト１０であっても、前記高周波コイル２１からジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・に対して充分に熱処理を行うことができ、低コストで焼戻し処理の精度向上を図ることができるのである。
【００２７】
なお、前記実施形態によれば、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・は直線状部材２２・２２・・・で構成したが、上記の形状に限定されるものではない。即ち、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・は、図３（ａ）、（ｂ）に示す如く、該縮径部分２１ａ・２１ａ・・・の内周面における軸心方向に垂直な断面形状が、前記クランクシャフト１０の軸心方向視の形状と略同形状となるように、前記高周波コイル２１の内部に架設されたＳ字曲線状部材２３・２３・・・で構成することも可能である。つまり、前記高周波コイル２１における前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・は、他の部分に比べて、前記クランクシャフト１０における前記２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄと第二のアーム１２β・１２β・・・との接続部に近接し、かつ、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・の内周面における軸心方向に垂直な断面形状が、前記クランクシャフト１０の軸心方向視の形状に沿った形状に形成されるのである。
なお、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・は、前記の如くＳ字曲線状部材２３・２３・・・を配設する構成ではなく、高周波コイル２１の一部分をＳ字曲線状に変形して形成することも可能である。
【００２８】
図３に示す実施形態に係るクランクシャフトの熱処理装置によれば、Ｓ字曲線状部材２３・２３・・・で構成された縮径部分２１ａ・２１ａ・・・を可能な限りクランクシャフト１０に近づける形状にすることができる。即ち、前記高周波コイル２１の縮径部分２１ａからジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・までの距離を、縮径部分２１ａ・２１ａ・・・を直線状部材２２・２２・・・で構成する形態に比べてより小さくすることができるため、ジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・に効率的に充分な熱を加えることができるのである。また、別途設備や高周波コイルを製作する必要がなく、従来の高周波コイルを加工することで使用できるため、コストを上昇させずに安価な構成で焼戻し処理の精度を向上させることができるのである。
即ち、カウンタウェイト１２ａ・１２ａ・・・を四箇所備えており、形状が複雑なクランクシャフト１０であっても、前記高周波コイル２１からジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・に対して充分に熱処理を行うことができ、低コストで焼戻し処理の精度向上をより図ることができるのである。
【００２９】
［クランクシャフト回転ユニット］
次に、本発明に係るクランクシャフト回転ユニットの構成について、図４及び図５を用いて説明をする。
前記クランクシャフト回転ユニットは、クランクシャフト１０の前端部分の出力軸１４を支持する前端側ユニット４０と、同じく後端部分の後端部１５を支持する後端側ユニット５０とで構成される。
【００３０】
前記前端側ユニット４０は、図４、図５（ａ―１）、及び図５（ｂ―１）に示す如く、支持部４１、アーム４２、回転治具４３、基台４７、及び、シリンダ４８等で構成される。具体的には、基台４７の上面に支持部４１が配設され、支持部４１を貫通してアーム４２が配設され、支持部４１はアーム４２を、軸心を中心として回動自在に支持している。アーム４２の、支持部４１と反対側先端には回転治具４３が配設されており、該回転治具４３はクランクシャフト１０の出力軸１４を挟持して回転させることができるように、軸心に垂直な断面視で略Ｕ字状に、溝部が形成されている。
【００３１】
一方、アーム４２の、支持部４１に支持される側の先端には、ピニオンギヤ４４が配設されている。また、該ピニオンギヤ４４の下方には、シリンダ４８のシリンダロッド４８ａと連結して、ガイド４６上で摺動自在に構成されたラックギヤ４５が配設される。そして、前記ピニオンギヤ４４と前記ラックギヤ４５が歯合されることにより、前記ピニオンギヤ４４はシリンダ４８の駆動によって回動し、前記アーム４２、及び回転治具４３を、軸心を中心として回動させるように構成されているのである。
【００３２】
前記後端側ユニット５０は、図４、図５（ａ―３）、及び図５（ｂ―３）に示す如く、アーム５１、載置部５２、及び、ホルダ５３・５３等で構成される。具体的には、アーム５１の一側に載置部５２が形成され、反対側の一側に、アーム５１の軸心方向に突出する棒状の二本のホルダ５３・５３が配設されるのである。前記載置部５２は、クランクシャフト１０の後端部１５を載置可能に、また、前記ホルダ５３・５３は、クランクシャフト１０の５番ジャーナル１１ｅに隣接するアーム１２を挟持可能に形成されている。そして、該後端側ユニット５０は、アーム５１の軸心を中心として回転自在に構成されているのである。
【００３３】
上記のように構成されるクランクシャフト回転ユニットを用いて、クランクシャフト１０を約９０度回転させることが可能となる。具体的には、図５（ａ−１）に示す如く、シリンダ４８のシリンダロッド４８ａが収縮した状態で、図４、図５（ａ−２）、及び（ａ−３）に示す如く、クランクシャフト１０の後端部１５を前記載置部５２に載置し、５番ジャーナル１１ｅに隣接するアーム１２を前記ホルダ５３・５３で挟持した状態で、出力軸１４を前記回転治具４３の溝部に挿入するのである。
【００３４】
そして、前記シリンダ４８を駆動させて、図５（ｂ−１）に示す如く、シリンダ４８のシリンダロッド４８ａを伸長させ、前記アーム４２を軸心を中心として回動させるのである。これにより、図５（ｂ−２）、（ｂ−３）に示す如く、回転治具４３がクランクシャフト１０、及び後端側ユニット５０と共に、前方視で時計回りに約９０度回転するのである。
このようにクランクシャフト回転ユニットは、前端側ユニット４０のシリンダ３８の駆動により、クランクシャフト１０を約９０度回転するように構成されているのである。なお、本実施形態においては、前記クランクシャフト回転ユニットを用いてクランクシャフト１０を回転させる構成としたが、別の機構を用いて回転させることも可能である。たとえば、手動で回転させる構成や、ベルトとプーリを用いる構成、チェーンとギヤを用いる構成等、他の方法でクランクシャフト１０を回転させる構成であっても差し支えない。
【００３５】
［クランクシャフトの熱処理方法］
次に、本発明に係るクランクシャフトの熱処理方法について、図２から図５を用いて説明をする。
本発明に係るクランクシャフトの熱処理方法は、前記クランクシャフト１０が前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・と干渉しないように、前記クランクシャフト１０の軸心方向視長手方向を前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・の縮径方向と略直交させて前記高周波コイル２１に挿入する、挿入工程と、前記挿入工程の後で、前記クランクシャフト１０を、軸心を中心として約９０度回転させ、前記２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄと第二のアーム１２β・１２β・・・の端部との接続部に、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・を対向させてから、前記高周波コイル２１で加熱して熱処理を行う、熱処理工程と、前記熱処理工程の後で、前記クランクシャフト１０を、軸心を中心として約９０度回転させ、前記クランクシャフト１０が前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・と干渉しないように、前記クランクシャフト１０の軸心方向視長手方向を前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・の縮径方向と略直交させて前記高周波コイル２１から排出する、排出工程と、を備える。
【００３６】
具体的には、前記挿入工程においては、前記クランクシャフト１０を、前記クランクシャフト回転ユニットにより前方視で時計回りに約９０度回転させた状態（図５中の（ｂ−１）、（ｂ−２）、（ｂ−３）に示す状態）で、前記高周波コイル２１に挿入するのである。つまり、本実施形態における縮径部分２１ａ・２１ａ・・・は、前記高周波コイル２１の内部の上側と下側に架設された直線状部材２２・２２・・・で構成されている。このため、図２（ａ）の如く、クランクシャフト１０を約９０度回転させ、クランクシャフト１０の軸心方向視長手方向を水平方向とすることにより、即ち、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・の縮径方向である上下方向と略直交させることにより、クランクシャフト１０が前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・と干渉しないようにして挿入するのである。
【００３７】
次に、前記熱処理工程においては、前記クランクシャフト１０を、前記クランクシャフト回転ユニットにより軸心を中心として約９０度回転させ、図２（ｂ）の如く、元の位置に戻した状態（図５中の（ａ−１）、（ａ−２）、（ａ−３）に示す状態）で、前記高周波コイル２１で加熱するのである。つまり、前記２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄと第二のアーム１２β・１２β・・・の端部との接続部に前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・を対向させてから、前記高周波コイル２１で加熱して熱処理を行うのである。
これにより、前記の如く前記高周波コイル２１の縮径部分２１ａからジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・までの距離を小さくして熱処理を行うことができるのである。
【００３８】
次に、前記排出工程においては、前記クランクシャフト１０を、軸心を中心として約９０度回転させ、再び図２（ａ）の如く、前記クランクシャフト回転ユニットにより前方視で時計回りに約９０度回転させた状態（図５中の（ｂ−１）、（ｂ−２）、（ｂ−３）に示す状態）で、前記高周波コイル２１から排出するのである。つまり、挿入工程と同様に、クランクシャフト１０の軸心方向視長手方向を水平方向とすることにより、即ち、前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・の縮径方向である上下方向と略直交させることにより、クランクシャフト１０が前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・と干渉しないようにして排出するのである。
【００３９】
以上のように構成することにより、高周波コイル２１に複雑な形状のクランクシャフト１０を容易に挿入、排出することができる。即ち、前記クランクシャフト１０が挿入された際に、前記２番ジャーナル１１ｂ、及び４番ジャーナル１１ｄと第二のアーム１２β・１２β・・・の端部との接続部と対向する箇所に、前記高周波コイル２１が半径方向の内側に縮径された前記縮径部分２１ａ・２１ａ・・・を備える高周波コイル２１であっても、簡易な構成でクランクシャフト１０を挿入し、前記高周波コイル２１からジャーナル肩部１２ｂ・１２ｂ・・・に対して充分な熱を加える熱処理を行い、その後、クランクシャフト１０を排出することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るクランクシャフトの熱処理装置における処理部の概略側面図。
【図２】（ａ）は同じく処理部の、挿入工程及び排出工程における概略正面図、（ｂ）は同じく熱処理工程における概略正面図。
【図３】（ａ）は別実施形態に係る処理部の、挿入工程及び排出工程における概略正面図、（ｂ）は同じく熱処理工程における概略正面図。
【図４】クランクシャフト回転ユニットを示す概略側面図。
【図５】（ａ−１）、（ａ−２）、及び（ａ−３）はそれぞれ熱処理工程における、クランクシャフト回転ユニットの概略正面図、図３におけるＡ−Ａ線断面図、及び、同じくＢ−Ｂ線断面図、（ｂ−１）、（ｂ−２）、及び（ｂ−３）はそれぞれ挿入工程及び排出工程における、クランクシャフト回転ユニットの概略正面図、図３におけるＡ−Ａ線断面図、及び、同じくＢ−Ｂ線断面図。
【図６】クランクシャフトの概略側面図。
【図７】従来技術に係るクランクシャフトの熱処理装置における処理部の概略側面図。
【符号の説明】
【００４１】
１０    クランクシャフト
１１ｂ  ２番ジャーナル
１１ｄ  ４番ジャーナル
１２α  第一のアーム
１２β  第二のアーム
２１    高周波コイル
２１ａ  縮径部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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