(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトのピン部及びジャーナル部の円柱部の外周上に高周波誘導加熱コイルを載置し、前記クランクシャフトをその中心軸を中心に回転せしめて前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部外周に追従させつつ、前記ピン部及びジャーナル部の円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部を高周波誘導加熱し、しかる後に前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部を冷却手段により冷却して、前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部を焼入する装置において、
前記高周波誘導加熱コイルと前記冷却手段とを、それぞれ別体構造とし、
前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部の外周に追従させる追従機構に固着された保持部材により、前記冷却手段を前記ピン部及びジャーナル部を冷却する位置に保持させることによって、
前記高周波誘導加熱コイルのみが、前記クランクシャフトの種類に応じて、固有の高周波誘導加熱コイルに交換可能であることを特徴とするクランクシャフトの高周波焼入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ガソリンエンジン又はジーゼルエンジン用のクランクシャフトのピン部とジャーナル部を高周波焼入する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、この種の６気筒のクランクシャフト１００は、鍛造加工によりジャーナル部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０とピン部２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０とが一体成型されている。
従来、前記クランクシャフト１００のジャーナル部１１０，１２０，‥‥‥，１７０とピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０の高周波焼入は、該クランクシャフト１００を、その中心軸Ｘのまわりに回転させながら、該ジャーナル部１１０，１２０，‥‥‥，１７０とピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０とのそれぞれの円柱部の外周上に、それぞれ高周波誘導加熱コイルを載置し、前記回転に追従して、前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部を誘導加熱後、冷却を行い高周波焼入れを行っている。
【０００３】
ところで、前記クランクシャフト１００のピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０又はジャーナル部１１０，１２０，‥‥‥，１７０を高周波焼入するための一般的な高周波焼入コイル体(以下、焼入コイル体という)１又は１１を図４ないし図７に示す。
図４および図５に示す前記焼入コイル体１は、高周波誘導加熱コイル部(以下、加熱コイル部という)２と、誘導加熱終了後に、前記ピン部表面又は前記ジャーナル部表面に冷却液を噴射して冷却、焼入を行うための冷却液噴射部３とが一体構造となっている。
【０００４】
前記焼入コイル体１は、半開放型の前記加熱コイル部２と、前記冷却液噴射部３と、前記加熱コイル部２と前記冷却液噴射部３を所定の位置関係に保持させる２個の側板４，４とで構成される。また前記冷却液噴射部３には、外部より冷却液を供給するための供給管５が配設されている。６は、前記加熱コイル部２の加熱コイル本体２ａに加熱電力を供給する高周波電源である。
【０００５】
図６および図７に示す前記焼入コイル体１１は、前記加熱コイル部２と冷却液噴射部１３とが、別体構造となっている。該加熱コイル部２は側板４，４によって保持されており、前記冷却液噴射部１３には、冷却液を供給するための供給管５が配設されている。６は、前記加熱コイル部２の加熱コイル本体２ａに加熱電力を供給する高周波電源である。そして、前記冷却液噴射部１３は、図示しない取付部材等により、被焼入材としての前記クランクシャフト１００に対し、冷却に適した所定位置に固定されている。
【０００６】
図４及び図５に示す前記焼入コイル体１であれば、特に問題なく前記ピン部及びジャーナル部を高周波焼入することが可能であり、また、図６及び図７に示す前記焼入コイル体１１であっても、前記ジャーナル部は問題なく高周波焼入することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４及び図５に示す、前記冷却液噴射部３と一体構造の前記焼入コイル体１は、前記クランクシャフト１００の種類が増加すると、前記焼入コイル体１の数もそれに伴って増加し、各焼入コイル体１について、それぞれ前記冷却液噴射部３を製作しなければならないため、製作に時間がかかり、全体として高価なものになるという問題点があった。
【０００８】
また、図６及び図７に示す冷却液噴射部１３が独立した別体構造の前記焼入コイル体１１では、前記冷却液噴射部１３は少数で済み、該冷却液噴射部１３との位置関係が変化しない前記ジャーナル部を、高周波焼入するときには有効であるが、図８（ａ）ないし図８（ｄ）に示すように、前記クランクシャフト１００の中心軸Ｘを中心に公転運動する前記ピン部２１０，２２０，‥‥，２６０を焼入れする場合は、前記冷却液噴射部１３が焼入装置側に固定されているため、該ピン部２１０，２２０，‥‥，２６０の公転運動に前記冷却液噴射部１３が追従することが不可能であり、該ピン部２１０，２２０，‥‥，２６０と該冷却液噴射部１３との位置関係が常に変化してしまう。したがって、加熱終了後の均一な焼入冷却を行うことが困難であるため、前記ピン部２１０，２２０，‥‥，２６０の周方向で表面硬さのバラツキ等が発生し易く、また、不均一な冷却により、前記クランクシャフト１００の焼歪(変形)を生じる危険性が大きくなるという問題点があった。
【０００９】
本発明はかかる点を鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解消し、高周波焼入コイル体の製作に時間がかからず、安価で、かつ高周波誘導加熱コイルのみが、被焼入材としてのクランクシャフトの種類に応じて、固有の高周波誘導加熱コイルに容易に交換し得るクランクシャフトの高周波焼入装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、焼入部分に安定した焼入品質が得られるクランクシャフトの高周波焼入装置を提供することにある。
【００１１】
前記目的を達成するための本発明の構成は、クランクシャフトのピン部及びジャーナル部の円柱部の外周上に高周波誘導加熱コイルを載置し、前記クランクシャフトをその中心軸を中心に回転せしめて前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部外周に追従させつつ、前記ピン部及びジャーナル部の円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部を高周波誘導加熱し、しかる後に前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部を冷却手段により冷却して、前記円柱部、フィレットＲ部及びフィレット部を焼入する装置において、次のとおりである。
【００１２】
前記高周波誘導加熱コイルと前記冷却手段とを、それぞれ別体構造とし、前記高周波誘導加熱コイルを前記円柱部の外周に追従させる追従機構に固着された保持部材により、前記冷却手段を前記ピン部及びジャーナル部を冷却する位置に保持させることによって、
前記高周波誘導加熱コイルのみが、前記クランクシャフトの種類に応じて、固有の高周波誘導加熱コイルに交換可能であるクランクシャフトの高周波焼入装置である。
【００１３】
本発明のクランクシャフトの高周波焼入装置は、以上のように構成されているので、前記高周波誘導加熱コイルの製作に時間がかからず、安価にするため、該加熱コイル部と冷却液噴射部とを別体の構造とし、前記高周波誘導加熱コイルのみが、前記クランクシャフトの種類に応じて、固有の高周波誘導加熱コイルに交換し易くしている。
また、焼入部分に安定した焼入品質を得るために、特に前記クランクシャフトのピン部の焼入れの際、該クランクシャフトの中心軸を中心に公転運動するピン部の動きに、前記加熱コイル部とともに、前記冷却液噴射部を追従させるようにしている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図１は、本発明のクランクシャフトの高周波焼入装置の一実施の形態を示す、追従機構に取り付けられた高周波焼入部の、高周波誘導加熱コイルと冷却液噴射部と保持部材の構成正面図、図２は、図１の側面図である。
【００１５】
図１及び図２において、前記高周波焼入装置の高周波焼入部２１は、それぞれ別体構造である高周波誘導加熱コイル部２２と一対の前記冷却液噴射部３，３と、前記加熱コイル部２２を垂下する状態で保持するとともに、該冷却液噴射部３，３をその両端部に保持するπ字形状の保持部材２３とからなる。
前記高周波焼入部２１の前記加熱コイル部２２は、前記高周波焼入装置の一構成部分である、追従機構８に、前記保持部材２３を介して、図示しない固定ねじにより連結、固着されるとともに、前記一対の冷却液噴射部３，３は、前記保持部材２４により、前記ピン部及びジャーナル部を適切に冷却する位置、すなわち前記保持部材２４の両端位置に、固定ねじ２４，２４により固定されている。
【００１６】
前記追従機構８は、被焼入材の前記クランクシャフト１００が、中心軸Ｘを中心に回転するとき、特に前記ピン部２１０，２２０，‥‥‥，２６０の公転運動に、追従する機構であるため、前記加熱コイル部２２と前記一対の冷却液噴射部３，３は、前記保持部材２３を介して、前記該追従機構８により、前記ピン部及び前記ジャーナル部のそれぞれの円柱部外周に追従するようになっている。
したがって、冷却焼入の際、前記冷却液噴射部３、３は、従来の一体構造の前記焼入コイル体１の冷却液噴射部３、３と同様に、均一な冷却を行うことができる。
【００１７】
前記加熱コイル部２２は、２個の側板４，４により、内部の加熱コイル本体２２ａを前記クランクシャフト１００のそれぞれの所定の位置に位置決めする位置関係に保持される。
また、前記一対の冷却液噴射部３，３には、外部より冷却液を供給するための供給管５，５がそれぞれ配設されている。６は、前記加熱コイル本体２２ａに加熱電力を供給する高周波電源である。
【００１８】
したがって、被焼入材としての前記クランクシャフト１００の種類が増加しても、前記冷却液噴射部３，３は共用可能であるため、これを製作する必要がなく、前記加熱コイル部２２のみを製作するだけで済む。このため、前記高周波焼入部２１の製作に要する時間が短縮され、前記加熱コイル部２２の構成も単体化できるため、前記加熱コイル２２のみが、前記クランクシャフト１００の種類に応じて、固有の高周波誘導加熱コイル２２に交換し易くなり、従来のものより安価に提供することが可能となる。
また、前記冷却液噴射部３，３は、別体として、前記焼入装置の前記追従機構８側に固定されているため、前記加熱コイル部２２の交換時に、冷却液供給管５を取り外す必要がなく、前記加熱コイル部２２の交換の時間を短縮することができる利点がある。
【００１９】
なお、本発明の技術は前記実施の形態における技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明のクランクシャフトの高周波焼入装置によれば、高周波誘導加熱コイルと冷却手段とを、それぞれ別体構造とし、前記高周波誘導加熱コイルを前記クランクシャフトの円柱部の外周に追従させる追従機構に固着された保持部材により、前記冷却手段を前記ピン部及びジャーナル部を冷却する位置に保持させることによって、前記高周波誘導加熱コイルのみが、前記クランクシャフトの種類に応じて、固有の高周波誘導加熱コイルに交換可能であるので、前記高周波焼入コイル体の製作に時間がかからず、安価で、かつ高周波誘導加熱コイルのみが、被焼入材としてのクランクシャフトの種類に応じて、固有の高周波誘導加熱コイルに交換することができる。
【００２１】
さらに、本発明のクランクシャフトの高周波焼入装置によれば、焼入部分に安定した焼入品質が得られるという優れた効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクランクシャフトの高周波焼入装置の一実施の形態を示す、追従機構に取り付けられた高周波焼入部の、高周波誘導加熱コイルと冷却液噴射部と保持部材の構成正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】クランクシャフトの正面図である。
【図４】従来の、冷却液噴射部が一体構造の高周波焼入コイル体の正面図図である。
【図５】図４の右側面図である。
【図６】従来の、別体構造からなる高周波誘導加熱コイル部と冷却液噴射部との正面図である。
【図７】図６の、冷却液噴射部が一部破断された右側面図である。
【図８】図６の別体構造からなる高周波誘導加熱コイル部と冷却液噴射部の、被焼入材のクランクシャフトのピン部を焼入するとき、クランクシャフトの回転に伴うそれぞれの回転位置における冷却液のかかり方を説明する図で、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）の順序で回転する図である。
【符号の説明】
１，１１  高周波焼入コイル体（焼入コイル体）
２，２２  高周波誘導加熱コイル部（加熱コイル部）
２ａ  加熱コイル本体
３，１３  冷却液噴射部
４  側板
５  冷却液供給管
６  高周波電源
８  追従機構
２１  高周波焼入部
２３  保持部材
２４  固定ねじ
１００  クランクシャフト（被焼入材）
１１０，１２０，‥‥‥，１７０  ジャーナル部
２１０，２２０，‥‥‥，２６０  ピン部
【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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【図８】
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