(57)【要約】【課題】スラスト幅の狭いクランクシャフトのピン部又はジャーナル部の焼入において、加熱効率の極端な低下がなく、焼入硬化層パターンの形状が中央部で深くならずにストレート形状にすることができるようなクランクシャフトの高周波誘導加熱コイルを提供する。【解決手段】高周波電源３４に接続される第１リード部４０及び第２リード部４１と、第１リード部４０にそれぞれ接続される直線形状の第１及び第２加熱導体部４２，４３と、第２リード部４１にそれぞれ接続される直線形状の第３及び第４加熱導体部４４，４５と、第１加熱導体部４２と第３加熱導体部４４との間に接続された円弧形状の第５加熱導体部４６と、第２加熱導体部４３と第４加熱導体部４５との間に接続され円弧形状の第６加熱導体部４７とを備え、第５加熱導体部及び第６加熱導体部４６，４７に流れる電流の方向を同方向にする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトのピン部又はジャーナル部の円筒状外周面を焼入処理のために高周波誘導加熱するクランクシャフトの高周波誘導加熱コイルにおいて、
（ａ）  高周波電源に接続される第１リード部及び第２リード部と、
（ｂ）  前記第１リード部にそれぞれ接続されると共に、前記第１リード部との接続部から互いに逆方向に向けて延びるように配置された直線形状の第１加熱導体部及び第２加熱導体部と、
（ｃ）  前記第２リード部にそれぞれ接続されると共に、前記第２リード部との接続部から互いに逆方向に向けて延びるように配置され、かつ、前記直線形状の第１加熱導体部及び第２加熱導体部に対して間隔を隔てた位置において平行に配置された直線形状の第３加熱導体部及び第４加熱導体部と、
（ｄ）  前記第１加熱導体部と前記第３加熱導体部との間に接続された円弧形状の第５加熱導体部と、
（ｅ）  前記第２加熱導体部と前記第４加熱導体部との間に接続され、かつ、前記円弧形状の第５加熱導体部に対して間隔を隔てた位置において平行に配置された円弧形状の第６加熱導体部と、をそれぞれ有し、
前記第１加熱導体部と第５加熱導体部と第３加熱導体部とが直列接続されると共に、前記第２加熱導体部と第６加熱導体部と第４加熱導体部とが直列接続されており、
前記第１加熱導体部，第５加熱導体部，及び第３加熱導体部から成る直列接続回路部と、前記第２加熱導体部，第６加熱導体部，及び第４加熱導体部から成る直列接続回路部とが互いに対称の関係をもって対向配置されていること、を特徴とするクランクシャフトの高周波誘導加熱コイル。
【請求項２】
前記第１加熱導体部を流れる電流の方向と前記第２加熱導体部を流れる電流の方向とが互いに逆方向であると共に、前記第３加熱導体部を流れる電流の方向と前記第４加熱導体部を流れる電流の方向とが互いに逆方向であり、
前記第５加熱導体部に流れる電流の方向と前記第６加熱導体部を流れる電流の方向が互いに同方向であること、を特徴とする請求項１記載のクランクシャフトの高周波誘導加熱コイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン用等のクランクシャフトのピン部又はジャーナル部の円筒状外周面を焼入処理のために高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、４気筒エンジン用クランクシャフト１を示すものであって、このクランクシャフト１は、回転中心軸Ｘ（ジャーナル部２の軸線と同じ）を軸心とするジャーナル部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅと、回転中心軸Ｘに対して偏心した位置にあるピン部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、カウンターウエイト部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈとを鍛造加工により一体に成形して成るものである。複数気筒エンジン用クランクシャフトであればピン部３は複数設けられ、図５に示す４気筒エンジン用クランクシャフト１の場合には、４つのピン部３ａ〜３ｄが設けられる。そして、これらのピン部３ａ〜３ｄは、回転中心軸Ｘの軸線方向に沿って所定の間隔を隔てた箇所において、互いに隣接するカウンターウエイト部４の間にそれぞれ配置される。また、回転中心軸Ｘの軸線方向において互いに隣接する各ピン部３ａ〜３ｄは、エンジンの形式に応じて、回転中心軸Ｘの回りに所定の位相角度だけ異なる角度位置に配設される。なお、図５に示す４気筒エンジン用クランクシャフト１の場合には、左右両端側のピン部３ａ，３ｄが互いに同じ位相角度の箇所に配設されると共に、これらのピン部３ａ，３ｄ間のピン部３ｂ，３ｃが互いに同じ位相角度の箇所に配設され、左右両端側のピン部３ａ，３ｄと中間位置のピン部３ｂ，３ｃとが互いに１８０度の位相角度をもって配設される。
【０００３】
ここで、上述のピン部３ａ〜３ｄ及びジャーナル部２ａ〜２ｅの形状につき、ピン部３ａ及びジャーナル部２ｂを例にとって図６を参照して説明すると、次の通りである。すなわち、ピン部３ａは、円筒状外周面αを有する円柱部４と、この円柱部４に連続するフィレットＲ部（断面円弧状隅部）５と、このフィレットＲ部５に連続し、かつ、クランクシャフト１の中心軸Ｘに対して直角に形成されたスラスト部（フィレット部）６とから成っている。また、ジャーナル部２ｂは、円筒状外周面βを有する円柱部７と、この円柱部７に連続するフィレットＲ部（断面円弧状隅部）８と、このフィレットＲ部８に連続し、かつ、クランクシャフト１の中心軸Ｘに対して直角に形成されたスラスト部（フィレット部）９とから成っている。
【０００４】
この種のクランクシャフト１にあっては、クランクシャフト１のピン部３ａ〜３ｄ及びジャーナル部２ａ〜２ｄの円筒状外周面α，βにそれぞれ高周波焼入を施行することにより、耐摩耗性並びに疲労強度の向上を図るようにしている。ピン部３ａ〜３ｄの円柱部４の円筒状外周面α又はジャーナル部２ａ〜２ｅの円柱部７の円筒状外周面βを高周波焼入するに当たっては、上述の円筒状外周面α又はβ上に半開放鞍型の高周波誘導加熱コイルを載置し、クランクシャフト１を回転中心軸Ｘのまわりに回転させながら上述の高周波誘導加熱コイルをピン部３ａ〜３ｄ又はジャーナル部２ａ〜２ｅの回転に追従せしめ、円筒状外周面α又はβを所要の焼入温度に高周波誘導加熱した後に焼入冷却を行なうことにより、高周波焼入（焼入処理）を施行するようにしている。
【０００５】
図６に示す焼入硬化層Ｓ１  及びＳ２  は、前記円柱部４，７の円筒状外周面α，βのみの焼入（フラット焼入）によって得られたものである。従来において、互いに隣接して対向する一対のスラスト部の間の間隔すなわちスラスト幅Ｌ１  ，Ｌ２  （図６参照）が狭い種類のクランクシャフト１について高周波焼入を行なう場合には、図７に示すようなオメガ型と呼ばれる高周波誘導加熱コイル１０を用いてピン部３ａ〜３ｄ及びジャーナル部２ａ〜２ｅの円筒状外周面α，βを高周波誘導加熱するようにしている。
【０００６】
オメガ型と呼ばれる高周波誘導加熱コイル１０は、図７及び図８に示すように、図外の高周波電源に接続される第１リード部１１及び第２リード部１２と、これらの第１リード部１１及び第２リード部１２の間に接続された円弧形状の加熱導体部１３とを互いに直列接続して成るコイル構造体から成るものである。この高周波誘導加熱コイル１０にあっては、焼入対象部である前記円筒状外周面α又はβに対して僅かな間隔をもって対向配置される加熱導体部１３に珪素鋼板等の磁性体（図示せず）を取付けることによって、被加熱部への磁束を集中させるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のオメガ型高周波誘導加熱コイル１０を使用してクランクシャフト１のピン部３ａ〜３ｄ又はジャーナル部２ａ〜２ｅを焼入処理した場合には、それらの円筒状外周面α，βの軸方向における焼入硬化層パターンＰが図９に示す如く湾曲形状となり、特に、焼入硬化層Ｓ３  のうち前記円筒状外周面α，βの軸方向の中央部分における深さが相対的に深くなる。その原因は、被加熱部である円筒状外周面α，βの円周方向及び軸方向に位置する高周波誘導加熱コイルの加熱導体部の長さに関係がある。更に具体的に詳述すると、従来より用いられているオメガ型の高周波誘導加熱コイル１０の加熱導体部には、直線形状の加熱導体部は設けられておらず、１つの円弧形状の加熱導体部１３のみでコイル本体が形成されている。そのため、オメガ型の高周波誘導加熱コイル１０に高周波電流Ｉ（図８参照）を流して誘導加熱する場合には、被加熱部（ピン部３ａ〜３ｄ及びジャーナル部２ａ〜２ｅの円筒状外周面α，β）に円周方向の誘導電流が発生する。また、上述の加熱導体部には加熱効率を補う目的で珪素鋼板等の磁性体を取付け、これにより被加熱部への磁束を集中させて使用するようにしていることから、被加熱部の軸方向の中央部分に磁束が集中することとなり、軸方向の焼入硬化層パターンＰが図９に示す如く軸方向の中央部分で深くかつ軸方向の両端部分で浅いような曲線形状となるのである。
【０００８】
このように焼入硬化層パターンＰが湾曲形状である場合には、スラスト部６，９の側の部分の加熱温度が相対的に低いために不完全焼入となり、スラスト面からの焼逃げ幅Ｗ１  ，Ｗ２  （図６参照）にバラツキを生じやすい。特に、スラスト面からの焼逃げ幅Ｗ１  ，Ｗ２  は重要であり、焼入処理後の工程において、円柱部４，７に溝入れ（溝を形成する加工）を行なうため、スラスト面から溝入れされる部位までの領域の一部に、焼入されて表面が硬化している箇所があると、その硬化部分を切削することができずに刃具を損傷するという不具合を生じるおそれがある。また、円柱部４，７の円筒状外周面α，βにおける焼幅が狭いものの場合には、スラスト幅に対する焼入硬化層幅の比率が低くなるのに伴って、例えばピン部３の円注部４に嵌め合わされるメタル部品との接触面の勘合に問題を生じることとなる。
【０００９】
また、図１０に示すように、加熱導体部１３の一部分であって、被加熱部のスラスト側（例えば、スラスト部４ａ，４ｂのスラスト面の側）の部分に対向する両端部分に加熱導体部分１４ａ，１４ｂを突設し、これらの突設部１４ａ，１４ｂをスラスト側の被加熱部分に近づけて近接効果によりスラスト側の被加熱部分をより良く高周波誘導加熱するようにした方法もあるが、このような方法を採用した場合であっても焼入硬化層パターンは図９に示す焼入硬化層パターンＰの湾曲形状が少しだけ緩和された程度のものにしかならず、焼入硬化層パターンの形状を湾曲形状からストレート形状（深さが均一で平坦な直線形状）に変えるまでには至っていないのが実状である。
【００１０】
また、別法として、図１１に示すような高周波誘導加熱コイル２０を使用することがある。なお、この高周波誘導加熱コイル２０は、高周波電源に接続される第１リード部２１及び第２リード部２２と、被加熱物の円周方向に対向する円弧形状の第１加熱導体部２３，第２加熱導体部２４、第３加熱導体部２５，及び第４加熱導体部２６と、第１加熱導体部２３及び第２加熱導体部２４間に接続された直線形状の第５導体部２７と、第３加熱導体部２５及び第４加熱導体部２６間に接続された直線形状の第６導体部２８と、第２加熱導体部２４及び第４加熱導体部２６を互いに接続する接続導体部２９とから構成されている。そして、第１加熱導体部２３と第２加熱導体部２４とに流される高周波電流の方向は互いに逆向きとなされると共に、第３加熱導体部２５と第４加熱導体部２６とに流される高周波電流Ｉの方向は互いに逆向きとなされるようになっている。
【００１１】
このような構成の高周波誘導加熱コイル２０にあっては、焼入する部位が狭い場合には、被加熱物の形状に対応して、第１加熱導体部２３と第２加熱導体部２４との間の距離、並びに、第３加熱導体部２５と第４加熱導体部２６との間の距離Ｇ（図１１参照）を狭くする必要がある。しかし、前記距離Ｇを各加熱導体部２３〜２６の幅よりも狭くした場合には、互いに逆方向に流れる電流Ｉにより、誘導磁束が互いに打ち消し合って加熱効率が極端に減少する問題を生じる。
【００１２】
本発明は、以上のような実状を勘案してなされたものであって、その目的は、スラスト幅の狭いクランクシャフトのピン部又はジャーナル部の焼入において、加熱効率の極端な低下がなく、焼入硬化層パターンの形状が中央部で深くならずにストレート形状にすることができるようなクランクシャフトの高周波誘導加熱コイルを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部の円筒状外周面を焼入処理のために高周波誘導加熱するクランクシャフトの高周波誘導加熱コイルにおいて、
（ａ）  高周波電源に接続される第１リード部及び第２リード部と、
（ｂ）  前記第１リード部にそれぞれ接続されると共に、前記第１リード部との接続部から互いに逆方向に向けて延びるように配置された直線形状の第１加熱導体部及び第２加熱導体部と、
（ｃ）  前記第２リード部にそれぞれ接続されると共に、前記第２リード部との接続部から互いに逆方向に向けて延びるように配置され、かつ、前記直線形状の第１加熱導体部及び第２加熱導体部に対して間隔を隔てた位置において平行に配置された直線形状の第３加熱導体部及び第４加熱導体部と、
（ｄ）  前記第１加熱導体部と前記第３加熱導体部との間に接続された円弧形状の第５加熱導体部と、
（ｅ）  前記第２加熱導体部と前記第４加熱導体部との間に接続され、かつ、前記円弧形状の第５加熱導体部に対して間隔を隔てた位置において平行に配置された円弧形状の第６加熱導体部と、をそれぞれ有し、
前記第１加熱導体部と第５加熱導体部と第３加熱導体部とが直列接続されると共に、前記第２加熱導体部と第６加熱導体部と第４加熱導体部とが直列接続されており、
前記第１加熱導体部，第５加熱導体部，及び第３加熱導体部から成る直列接続回路部と、前記第２加熱導体部，第６加熱導体部，及び第４加熱導体部から成る直列接続回路部とが互いに対称の関係をもって対向配置されるようにしている。
【００１４】
また、本発明では、前記第１加熱導体部を流れる電流の方向と前記第２加熱導体部を流れる電流の方向とが互いに逆方向であると共に、前記第３加熱導体部を流れる電流の方向と前記第４加熱導体部を流れる電流の方向とが互いに逆方向であり、前記第５加熱導体部に流れる電流の方向と前記第６加熱導体部を流れる電流の方向が互いに同方向であるようにしている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。なお、図１〜図４において、図５〜図１１と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、クランクシャフト１のピン部３ａ〜３ｄ（以下、総括的にピン部３と記載する）の円柱部４の円筒状外周面α（又は、ジャーナル部２の円柱部７の円筒状外周面β）を高周波焼入するために用いられる高周波焼入装置を３０示すものであって、この高周波焼入装置３０は、図１に示すように、黄銅製の一対の側板３１ａ，３１ｂと、これら一対の側板３１ａ，３１ｂ間に挟持状態で保持された本発明に係る半開放鞍型の高周波誘導加熱コイル３２と、この高周波誘導加熱コイル３２にリード３３ａ，３３ｂを介して高周波電流を供給する高周波電源３４と、高周波電源３４とリード３３ａ，３３ｂを接続するための一対の接続端子３５ａ，３５ｂと、これら一対の接続端子３５ａ，３５ｂ及びリード３３ａ，３３ｂを保持するために側板３１ａ，３１ｂの上端に取付けられた絶縁性材料から成るブロック３６と、クランクシャフト１を水平に支持して回転中心軸Ｘを中心に回転駆動するための回転駆動機構（図示せず）と、前記側板３１ａ，３１ｂ間に取付けられた例えば３つの接触子（セラミックや超硬合金製のチップ部材）３７ａ，３７ｂ，３７ｃを介してクランクシャフト１の各ピン部３の円筒状外周面α上に高周波誘導加熱コイル３２を僅かな隙間を隔てて対向配置した状態の下で、前記回転駆動機構にてクランクシャフト１をその回転中心軸Ｘを中心に回転駆動させるのに伴って前記回転中心軸Ｘのまわりに公転運動するピン部３に高周波誘導加熱コイル３２を追従させるための４辺リンク機構等から成る追従機構（図示せず）と、前記高周波誘導加熱コイル３２にて高周波誘導加熱されたピン部３の円筒状外周面αに焼入冷却液を噴射するための一対の焼入冷却液噴射環３８ａ，３８ｂとをそれぞれ備えている。
【００１７】
上述の高周波誘導加熱コイル３２は、図２に示すように、高周波電源３４に接続される第１リード部４０及び第２リード部４１と、第１リード部４０にそれぞれ接続されると共に、第１リード部４０との接続部Ｍから互いに逆方向に向けて延びるように配置された直線形状の第１加熱導体部４２及び第２加熱導体部４３と、第２リード部４１にそれぞれ接続されると共に、第２リード部４１との接続部Ｎから互いに逆方向に向けて延びるように配置され、かつ、直線形状の第１加熱導体部４２及び第２加熱導体部４３に対して所定の間隔（加熱対象のピン部３の直径に対応する間隔）を隔てた位置において平行に配置された直線形状の第３加熱導体部４４及び第４加熱導体部４５と、第１加熱導体部４２と第３加熱導体部４４との間に接続された円弧形状の第５加熱導体部４６と、第２加熱導体部４３と第４加熱導体部４５との間に接続され、かつ、円弧形状の第５加熱導体部４６に対して間隔を隔てた位置において平行に配置された円弧形状の第６加熱導体部４７とをそれぞれ有している。
【００１８】
そして、第１加熱導体部４２と第５加熱導体部４６と第３加熱導体部４４とが直列接続されると共に、第２加熱導体部４３と第６加熱導体部４７と第４加熱導体部４５とが直列接続されており、第１加熱導体部４２，第５加熱導体部４６，及び第３加熱導体部４４から成る直列接続回路部Ａと、第２加熱導体部４３，第６加熱導体部４７，及び第４加熱導体部４５から成る直列接続回路部Ｂとが互いに対称の関係をもって対向配置されている。
【００１９】
かくして、図３に示すように、第１加熱導体部４２を流れる電流Ｉ１  の方向と第２加熱導体部４３を流れる電流Ｉ２  の方向とが互いに逆方向であると共に、第３加熱導体部４４を流れる電流Ｉ１  の方向と第４加熱導体部を流れる電流Ｉ２  の方向とが互いに逆方向であり、かつ、第５加熱導体部４６に流れる電流Ｉ１  の方向と第６加熱導体部を流れる電流Ｉ２  の方向が互いに同方向であるように構成されている。なお、前記電流Ｉ１  ，Ｉ２  は、互いに等しい大きさに設定されるようになっている。
【００２０】
また、上述の高周波誘導加熱コイル３２は、円弧形状の第５加熱導体部４６及び第６加熱導体部４７の開放部分が下方に向けられた状態で垂直に保持されており、ピン部３の高周波誘導加熱を行なうに際しては、ピン部３の円柱部４の円筒状外周面αに接触子３７ａ，３７ｂ，３７ｃが当接され、これにより高周波誘導加熱コイル３２の第１〜第６加熱導体部４２〜４７の各部とピン部３の円筒状外周面αとの間に僅かな間隔が保たれるようになっている。そして、高周波誘導加熱コイル３２の第１加熱導体部４２及び第２加熱導体部４３から成る直線形状部Ｃが、被加熱体であるピン部３の一側部の近傍位置において前記ピン部３の軸線Ｙに対して平行に対向配置されると共に、高周波誘導加熱コイル３２の第３加熱導体部４４及び第４加熱導体部４５から成る直線形状部Ｄがピン部３の他側部の近傍位置において前記ピン部３の軸線Ｙ（図２参照）に対して平行に対向配置されるようになっている。
【００２１】
この場合、既述の直線形状部Ｃ，Ｄは、ピン部３の軸線Ｙを挟む両側部すなわちピン部３の直径方向の対称位置に配置されるようになっている。また、高周波誘導加熱コイル３２の円弧形状の第５加熱導体部４６及び第６加熱導体部４７は、ピン部３の円筒状外周面αに沿うように配置（すなわち、ピン部３の軸線Ｙを中心とする円周面に一致するように配置）されると共に、ピン部３の左右一対のスラスト部６に近い位置においてそのスラスト面に対向して配置されるようになっている。かくして、クランクシャフト１がその中心軸Ｘを中心に回転されるのに伴い、図外の追従機構により、高周波誘導加熱コイル３２がピン部３の上に載置された状態のままピン部３に追従して移動され、ピン部３の円筒状外周面αが高周波誘導加熱コイル３２にて高周波誘導加熱されるようになっている。
【００２２】
また、上述の一対の冷却液噴射環３８ａ，３８ｂには、冷却液供給用パイプ５０ａ，５０ｂがそれぞれ接続されており、冷却液が図外の冷却液供給源からこれらのパイブ５０ａ，５０ｂを通して冷却液噴射環３８ａ，３８ｂに供給され、これらの冷却液噴射環３８ａ，３８ｂから所定のタイミングで冷却液がピン部３に向けて噴射され、これにより焼入冷却処理がなされるように構成されている。
【００２３】
本発明に係るクランクシャフト１の高周波誘導加熱コイル３２は、クランクシャフト１のスラスト部６の側面（スラスト面）に対向して円弧形状の第５加熱導体部４６及び第６加熱導体部４７を配置するようにした型式の誘導加熱コイル体であるので、ピン部３の軸線Ｙの方向の中央部分よりも左右両側の一対のスラスト部６の側の方が相対的に誘導加熱され易い。そのため、本発明の高周波誘導加熱コイル３２によれば、スラスト部６の側の高周波誘導加熱を促進することができることから、加熱温度が加熱範囲において均一になり、その結果、焼入処理により形成される焼入硬化層パターンＴ（焼入硬化層Ｓ）を図４に示すように深さが均一で平坦なストレート形状にすることができる。さらに、高周波誘導加熱コイル３２の第５加熱導体部４６及び第６加熱導体部４７にそれぞれ流れる電流Ｉ１  ，Ｉ２  の方向が互いに同一の方向であるため、高周波誘導加熱時の誘導磁束を増幅する作用効果がある。一方、加熱導体部を２本（第５及び第６加熱導体部４６，４７）としたことに伴い加熱導体部に取付ける珪素鋼板等の磁性体５１ａ，５１ｂ（図１参照）をより多く装着可能となり、これにより加熱効率の向上を図ることが可能である。
【００２４】
以下に、本発明の具体的な実施例を示す。
実施例
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【００２５】
上記焼入条件でクランクシャフト１のピン部３の円柱部４の円筒状外周面αを高周波焼入したところ、図４に示すようなストレート形状の焼入硬化層パターンＴを得ることができた。なお、この場合、焼入硬化層の深さは、約２．１ｍｍ、焼入硬化層の表面硬度（ビッカース硬度Ｈｖ）は、約７００であった。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、ピン部３の円柱部４，フィレットＲ部５，及びスラスト部（フィレット部）６から成る一連の連続箇所を焼入するフィレットＲ焼入に、本発明に係る高周波加熱誘導加熱コイル３２の第１〜第６加熱導体部４２〜４７の断面形状を前記円柱部４，フィレットＲ部５，及びスラスト部６の形状に合うように変形することによって対応可能である。また、クランクシャフトのジャーナル部２ａ〜２ｅの焼入にも本発明に係る高周波誘導加熱コイル３２を適用することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明に係る高周波誘導加熱コイルは、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部（被加熱部）の円筒状外周面に対応配置されるコイル部分を、互いに対称に配置された２つの円弧形状の加熱導体部（第５加熱導体部及び第６加熱導体部）にて構成するようにしたので、ピン部又はジャーナル部の円筒状外周面の軸方向の中央部分よりもスラスト側の部分が高周波誘導加熱され易くなる。そのため、上述の２つの円弧形状の加熱導体部をクランクシャフトのスラスト部に対応して配置することによって、ストレート形状の焼入硬化層パターンを得ることが可能となる。そして、スラスト部の間の幅（スラスト幅）の狭いクランクシャフトを焼入処理する場合であっても、加熱効率の極端な低下がなく、スラスト面からの焼逃げ幅が安定した焼入硬化層パターンを形成することができるので、焼入後の工程においてピン部又はジャーナル部の円柱部に溝入れ（溝を形成するための加工）を行なう際に、刃具の損傷がなく、円柱部に嵌め合わされるメタル部品との接触面の勘合に問題を生じることなく、焼入精度が安定したクランクシャフトを得ることができる。さらに、従来では１本であった加熱導体部を２本の加熱導体部としているので、磁束集中用の珪素鋼板等から成る磁性体を当該加熱導体部により多く装着することが可能となり、これにより加熱効率の向上を図ることが可能となる。
【００２８】
また、請求項２に記載の本発明は、円弧形状の第５加熱導体部に流れる電流の方向と円弧形状の第６加熱導体部を流れる電流の方向が互いに同方向であるようにしたものであるから、高周波誘導加熱時における誘導磁束を増幅する作用効果を得ることができ、効率良く高周波誘導加熱を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高周波誘導加熱コイルを備えたクランクシャフトの高周波焼入装置の側面図である。
【図２】本発明に係る高周波誘導加熱コイルを概念的に示す斜視図である。
【図３】本発明に係る高周波誘導加熱コイルの各加熱導体部に流れる電流を概念的に示す説明図である。
【図４】本発明に係る高周波誘導加熱コイルを用いて焼入処理をした場合に得られる焼入硬化層パターンを示す断面図である。
【図５】４気筒エンジン用クランクシャフトの正面図である。
【図６】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円筒状外周面に形成される焼入硬化層を示す断面図である。
【図７】従来のオメガ型の高周波誘導加熱コイルを概念的に示す斜視図である。
【図８】図７の高周波誘導加熱コイルに流れる電流を概念的に示す説明図である。
【図９】図７の高周波誘導加熱コイルを用いて焼入処理をした場合に得られる焼入硬化層パターンを示す断面図である。
【図１０】従来より用いられている高周波誘導加熱コイルの形状を示す断面図である。
【図１１】別の従来の高周波誘導加熱コイルを示す平面図である。
【符号の説明】
１  クランクシャフト
２ａ〜２ｅ  ジャーナル部
３ａ〜３ｄ  ピン部
４ａ〜４ｈ  カウンターウエイト部
３０  高周波焼入装置
３４  高周波電源
３２  高周波誘導加熱コイル
４０  第１リード部
４１  第２リード部
４２  第１加熱導体部
４３  第２加熱導体部
４４  第３加熱導体部
４５  第４加熱導体部
４６  第５加熱導体部
４７  第６加熱導体部
α，β  円筒状外周面
Ｉ１  ，Ｉ２    電流
Ａ，Ｂ  直列接続回路部
Ｃ，Ｄ  直線形状部
Ｍ，Ｎ  接続部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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