(57)【要約】【目的】  本発明の目的は、ワークの周面の強度を強くすることができる誘導加熱焼入装置及びワークの周面の移動焼入方法を提供することにある。【構成】  誘導加熱焼入装置は、軸対称に形成されたワークＷの内周面１１を焼入開始位置αと加熱終了位置βとの間に未焼入部分Ｘが生じるように移動焼入する装置であって、ワークＷの内周面１１に形成されており且つ当該内周面１１に対向配置される加熱コイル１００と、この加熱コイル１００をワークＷの内周面１１に沿って相対的に移動させる駆動手段２００とを具備する。加熱コイル１００はワークＷの内周面１１の中心軸に対して斜めに位置している。【選択図】      図１
2005089803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸対称に形成されたワークの周面を焼入開始位置と加熱終了位置との間に未焼入部分が生じるように移動焼入する誘導加熱焼入装置において、ワークの周面の焼入すべき部分に沿って形成されており且つ当該焼入すべき部分に対向配置される加熱コイルと、この加熱コイルをワークの周面に沿って相対的に移動させる駆動手段とを具備しており、前記加熱コイルは、ワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに位置していることを特徴とする誘導加熱焼入装置。
【請求項２】
軸対称に形成されたワークの周面を焼入開始位置と加熱終了位置との間に未焼入部分が生じるように移動焼入する方法において、ワークの周面の焼入すべき部分に沿って形成されており且つワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに位置する加熱コイルを、当該ワークの周面の焼入すべき部分に対して対向配置させ、この状態で当該ワークの周面に沿って移動させ、これによりワークの周面を誘導加熱するようにしたことを特徴とするワークの周面の移動焼入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軸対称に形成されたワークの周面を移動焼入する誘導加熱焼入装置及びワークの周面の移動焼入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの周面の強度を強くする一つの方法として表面硬化処理がある。特に、ワークが大型である場合( 直径が１ｍ〜２ｍの場合) には、当該ワークの周面に対して移動焼入を行う。この種の処理を行う誘導加熱焼入装置としては、ワークの外周面に沿って形成された加熱コイルと、この加熱コイルを円周方向に移動させる駆動手段とを具備するもの( 特許文献１参照) や、ワークの内周面( 例えば、金型の型穴の内周面) に沿って形成された棒状の加熱コイルと、この加熱コイルを円周方向に移動させる駆動手段とを具備するもの等がある。
【０００３】
この誘導加熱焼入装置を用いてワークの周面を移動焼入する場合、加熱コイルの加熱開始位置と、加熱終了位置とが重ならないようにしなければならない。なぜなら、加熱開始位置と、加熱終了位置とが重なると、２回目の誘導加熱により重なった部分に対して再加熱を行うことになり、その結果、当該重なった部分に硬化層を形成することができないことがあるからである。これを防止するために、誘導加熱コイルによる移動加熱を加熱開始位置の手前で終了するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２- １６１３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、誘導加熱コイルによる移動加熱を加熱開始位置αの手前で終了させると、図５に示すように、ワークＷの誘導加熱コイルの加熱開始位置αと、加熱終了位置βとの間に軸方向に伸びる未焼入部分ｘが生じる。このように製造されたワークＷを使用する( 例えばワークＷが金型である場合、当該ワークＷの型穴に金属等の材料を流し込む) と、未焼入部分ｘに対して軸方向に負荷がかかるので、当該未焼入部分ｘが劣化し易く、その結果、ワークの周面の強度が弱くなるという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、ワークの周面の強度を強くすることができる誘導加熱焼入装置及びワークの周面の移動焼入方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の誘導加熱焼入装置は、軸対称に形成されたワークの周面を焼入開始位置と加熱終了位置との間に未焼入部分が生じるように移動焼入する誘導加熱焼入装置であって、ワークの周面の焼入すべき部分に沿って形成されており且つ当該焼入すべき部分に対向配置される加熱コイルと、この加熱コイルをワークの周面に沿って相対的に移動させる駆動手段とを具備しており、前記加熱コイルは、ワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに位置していることを特徴としている。
【０００８】
本発明のワークの周面の移動焼入方法は、軸対称に形成されたワークの周面を焼入開始位置と加熱終了位置との間に未焼入部分が生じるように移動焼入する方法であって、ワークの周面の焼入すべき部分に沿って形成されており且つワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに位置する加熱コイルを、当該ワークの周面の焼入すべき部分に対して対向配置させ、この状態で当該ワークの周面に沿って移動させ、これによりワークの周面を誘導加熱するようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の誘導加熱焼入装置及びワークの周面の移動焼入方法による場合、前記加熱コイルがワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに位置しているので、当該加熱コイルの加熱開始位置と、加熱終了位置との間に生じる未焼入部分がワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに形成される。このため、ワークを使用するに当たり、前記未焼入部分に対して軸方向に負荷がかかったとしても、当該負荷が前記未焼入部分の上下の焼入された部分により分散されるので、結果として従来例のワークに比べてワークの周面の強度が強くなり、ワークの長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る誘導加熱焼入装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る誘導加熱焼入装置の概略的正面図、図２は同装置の加熱コイルの概略的正面図、図３は同装置により焼入されたワークの概略的斜視図、図４はワークの形状に合わせて設計変形した同装置の概略的断面図である。
【実施例１】
【００１１】
図１に示す誘導加熱焼入装置は、金型であるワークＷ( 図３参照) に設けられた円筒状の型孔１０の開口縁部の内周面１１( 焼入すべき部分) を焼入開始位置αと加熱終了位置βとの間に未焼入部分Ｘが生じるように移動焼入するための装置であって、ワークＷの内周面１１の一部分に対向配置される加熱コイル１００と、この加熱コイル１００を円周方向に相対的に移動させる駆動手段２００とを具備する。なお、ワークＷの型孔１０の開口縁部の内周面１１は軸対称に形成されている。以下、各部を詳しく説明する。
【００１２】
加熱コイル１００は、図１及び２に示すように、銅製のパイプを折り曲げて作成されたコイルであって、ワークＷの内周面１１の焼入すべき部分の一部分に沿って伸び、且つワークＷの内周面１１の円周方向に直角な方向に対して斜めになるように形成された加熱導体部１１０と、図外の電源に接続され、加熱導体部１１０に高周波電流を供給する給電導体部１２０とを有している。加熱コイル１００の内部には、冷却液が流れており、これにより自身の熱で加熱され過ぎないようにしている。
【００１３】
駆動手段２００は、加熱コイル１００をワークＷの内周面１１の一部分に対向させた状態で保持し、当該加熱コイル１００を当該ワークＷの内周面１１に沿って焼入開始位置αから加熱終了位置βまで移動させる駆動機構である。このように加熱コイル１００を円周方向に相対的に移動させ、これによりワークＷの内周面１１に対して誘導加熱を行うのである。
【００１４】
冷却手段３００は、ワークＷの内周面１１の焼入すべき部分に沿って伸び、且つワークＷの内周面１１の円周方向に直角な方向に対して斜めになるように形成された冷却ジャケットであり、図示しない貯水槽に接続されている。冷却手段３００は駆動手段４００に取り付けられている。この駆動手段４００を駆動させ、冷却手段３００を円周方向に相対的に移動させつつ、加熱されたワークＷの内周面１１に対して冷却液を噴射して冷却を行う。このようにしてワークＷの内周面１１に焼入を行う。
【００１５】
このように構成された誘導加熱焼入装置による場合、ワークＷの内周面１１に対して焼入を行うと、加熱コイル１００の加熱導体部１１０がワークＷの内周面１１の円周方向に直角な方向に対して斜めになるように折り曲げられて形成されていることから、加熱コイル１００の焼入開始位置αと加熱終了位置βとの間に生じる未焼入部分Ｘがワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに形成される。このため、ワークＷの型孔１０に金属等の材料を流し込み、未焼入部分Ｘに対して軸方向に負荷がかかったとしても、当該負荷を未焼入部分Ｘの上下の焼入された部分により分散させることができるので、従来例のワークと比べてワークＷの内周面１１が劣化しにくく、ワークＷの長寿命化を図ることができる。
【００１６】
この場合、前記誘導加熱焼入装置は、ワークの周面の焼入すべき部分に沿って形成されており且つ当該焼入すべき部分に対向配置される加熱コイルと、この加熱コイルをワークの周面に沿って相対的に移動させる駆動手段とを具備しており、前記加熱コイルは、ワークの周面の円周方向に直角な方向に対して斜めに位置している限りどのような設計変形を行ってもかまわない。例えば、加熱コイル１００と冷却手段３００とを一体的に設けることも可能である。この場合、駆動手段が一つで良いことから低コスト化を図る上でメリットがある。
【００１７】
また、駆動手段２００については、ここでは、加熱コイル１００を円周方向に移動させるとしたが、回転テーブルなどを用いてワークＷを回転させるようにしてもかまわない。この場合には、加熱コイルを保持する保持手段が別途必要になる。
【００１８】
さらに、冷却手段３００については、冷却ジャケットであるとしたが、これに限定されることはなく、加熱されたワークＷを貯留された冷却液につける浸漬式の冷却装置を用いることも当然可能である。
【００１９】
なお、ここでは、金型であるワークＷの型孔１０の開口縁部のの内周面１１を焼入するとしたが、これに限定されることはなく、軸対称に形成された周面を有するワークであれば、適宜用いることが可能である。即ち、図４に示すように、ワークＷの外周面を焼入するように設計変更することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、軸対称に形成されたワークの周面を焼入開始位置と加熱終了位置との間に未焼入部分が生じるように移動加熱する誘導加熱装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る誘導加熱焼入装置の概略的正面図である。
【図２】同装置の加熱コイルの概略的正面図である。
【図３】同装置により焼入されたワークの概略的斜視図である。
【図４】ワークの形状に合わせて設計変形した同装置の概略的断面図
【図５】従来例の誘導加熱焼入装置により焼入されたワークの概略的斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｗ      ワーク
１１    周面
１００  加熱コイル
２００  駆動装置
３００  冷却手段
【図１】
2005089803.tif 000003
【図２】
2005089803.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005089803.tif 000006
【図５】
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