JPH0121971Y2

JPH0121971Y2 -

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Publication number: JPH0121971Y2
Application number: JP1985103094U
Authority: JP
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1989-06-29
Also published as: JPS6211165U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は高周波焼入装置の改良に関する。[Detailed explanation of the idea] (Industrial application field) The present invention relates to improvement of induction hardening equipment.

（従来の技術）高周波焼入装置は、焼入れすべき金属性の部材
の周囲に励磁コイルを巻回し、該励磁コイルに高
周波電流を流して金属性部材にヒステリシス損及
び過電流損を生ぜしめ金属性部材を加熱して焼入
れする装置である。第２図は高周波誘導加熱の原
理を示す図で、イは外形図、ロは断面図である。
図に示すように、磁性を有する金属体１の周囲に
高周波コイル（ワークコイルともいう）２を巻回
し、高周波電流を流すと、金属体１の表面（網
線領域）に高周波磁束が流れ、金属体表面に高周
波磁束による電流が流れ、ヒステリシス損及び過
電流損を生じその部分が加熱されるようになつて
いる。(Prior Art) An induction hardening device winds an excitation coil around a metal member to be hardened, and applies a high-frequency current to the excitation coil to cause hysteresis loss and overcurrent loss in the metal member. This is a device that heats and hardens the material. FIG. 2 is a diagram showing the principle of high-frequency induction heating, in which A is an external view and B is a cross-sectional view.
As shown in the figure, when a high-frequency coil (also called a work coil) 2 is wound around a magnetic metal body 1 and a high-frequency current is passed through it, high-frequency magnetic flux flows on the surface of the metal body 1 (wire area). Electric current due to high-frequency magnetic flux flows on the surface of the metal body, causing hysteresis loss and overcurrent loss, and heating that part.

このような高周波焼入装置は、主として車の回
転軸（シヤフト）等を焼入れするのに用いられ
る。高周波焼入れによれば、金属体の表面のみ焼
入れし、芯部は全く焼入れされずにすむので硬さ
と同時に粘り強さも備えた回転シヤフトをつくる
ことができる。この時、高周波焼入れを行う金属
体表面層の厚さは、周波数と加熱される金属体材
質によつて定まる。例えば、金属体が鉄である場
合、焼入れ温度（850℃）付近では、400KHzで
0.8mm、100KHzで1.6mm、10KHzで５mm程度であ
る。従つて、希望する焼入れの深さにより所望の
周波数が選択される。 Such an induction hardening device is mainly used to harden the rotating shaft of a car. According to induction hardening, only the surface of the metal body is hardened, and the core part does not need to be hardened at all, so it is possible to create a rotating shaft that has both hardness and tenacity. At this time, the thickness of the surface layer of the metal body subjected to induction hardening is determined by the frequency and the material of the metal body to be heated. For example, if the metal body is iron, the frequency is 400KHz near the quenching temperature (850℃).
It is about 0.8mm, 1.6mm at 100KHz, and 5mm at 10KHz. Therefore, the desired frequency is selected depending on the desired hardening depth.

ところで、第２図に示すような高周波焼入装置
で、クランク軸のピン等の抜きさしが不可能な金
属部材を焼入れすることは不可能である。そこ
で、このような金属部材を焼入れするためには、
第３図に示すような高周波焼入装置が用いられ
る。図において、イは平面図、ロはイのＡ−
A′断面図である。図に示す装置は、支点Ｂ，
B′を中心として回転自在な一対の回転部材１１，
１１′が設けられており、この回転部材１１，１
１′の各々に分割された高周波コイル１２，１
２′がビス又はボルト締めにより取付けられてい
る。そして、これら回転部材１１，１１′の回転
による開閉は、先端部に設けられたシリンダ１
３，１３′によつて行われる。即ち、シリンダ１
３，１３′を開方向に駆動すると回転部材１１，
１１′は先端部が開放され、この開き、この開い
た部分にクランク軸ピン１４を挿入したり、逆に
クランク軸ピン１４を抜き出すことができる。 By the way, it is impossible to harden metal members such as crankshaft pins that cannot be inserted or removed using the induction hardening apparatus shown in FIG. Therefore, in order to harden such metal parts,
An induction hardening device as shown in FIG. 3 is used. In the figure, A is a plan view, B is A-
It is an A′ cross-sectional view. The device shown in the figure has a fulcrum B,
A pair of rotating members 11 that are rotatable around B′,
11' is provided, and this rotating member 11,1
1' divided into high frequency coils 12, 1, respectively.
2' is attached by screws or bolts. The rotating members 11 and 11' are opened and closed by the cylinder 1 provided at the tip.
3,13'. That is, cylinder 1
3, 13' is driven in the opening direction, the rotating member 11,
11' has an open end, and the crankshaft pin 14 can be inserted into this open portion, or conversely, the crankshaft pin 14 can be taken out.

高周波コイル１２，１２′は、回転部材１１，
１１′が図のように接合した状態で中空の（ドー
ナツ状の）円周状コイルを形成する。そして、接
合した時に生じる中空部１５に焼入れを行うべき
クランク軸ピン１４を配するようになつている。
高周波発振器（図示せず）から出力される高周波
電流はアダプタ１６→部材１７→回転部材１１→
高周波コイル１２→高周波コイル１２′→回転部
材１１′→部材１７′→アダプタ１６′のルート或
いはこの逆のルートで流れる。アダプタ１６と１
６′間、部材１７と１７′間及び回転部材１１と１
１′間には絶縁部材１８が設けられ、絶縁されて
いる。 The high frequency coils 12, 12' are connected to the rotating members 11,
11' are joined as shown in the figure to form a hollow (doughnut-shaped) circumferential coil. A crankshaft pin 14 to be hardened is disposed in a hollow portion 15 that is created when they are joined.
The high frequency current output from the high frequency oscillator (not shown) is transmitted from the adapter 16 → member 17 → rotating member 11 →
The flow follows the route of high frequency coil 12→high frequency coil 12'→rotating member 11'→member 17'→adapter 16' or the reverse route. adapter 16 and 1
6', between members 17 and 17', and between rotating members 11 and 1.
An insulating member 18 is provided between 1' for insulation.

（考案が解決しようとする問題点）第３図に示す従来装置の場合、高周波電流は部
材１７と回転部材１１との接触面Ｃを介して流れ
る。ここで、部材１７と回転部材１１とは支点軸
１９に取付けられたスプリング２０により強く押
圧されており、接触面Ｃの電流の流れをよくして
いる。しかしながら、接触面Ｃは高周波コイル１
２，１２′が開閉するたびにすべて摩擦を起こす。
この結果、接触面が荒れたり、摩耗によつて生じ
た銅粉等により電流の流れが悪くなつてしまう。
この間の事情は部材１７′と回転部材１１′との接
触面についても同様である。このような接触面不
良の状態が更に悪化すると高周波発振器の故障原
因ともなつてしまう。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional device shown in FIG. 3, a high frequency current flows through the contact surface C between the member 17 and the rotating member 11. Here, the member 17 and the rotating member 11 are strongly pressed by a spring 20 attached to the fulcrum shaft 19 to improve the flow of current on the contact surface C. However, the contact surface C is the high frequency coil 1
Each time 2 and 12' open and close, they all create friction.
As a result, the contact surface becomes rough, and current flow becomes poor due to copper powder generated by wear.
The same situation applies to the contact surface between the member 17' and the rotating member 11'. If the condition of such a contact surface defect worsens further, it may become a cause of failure of the high frequency oscillator.

又、被焼入物体の外径に応じた大きさの高周波
コイルを使用するには、高周波コイルの外径に合
致した内径の回転部材を用いなければならないこ
とから、高周波コイルの交換の度に回転部材自体
も交換する必要があり、その作業が面倒であるだ
けでなく、回転部材を種々用意しておかねばなら
ず、コストも高くなる。 In addition, in order to use a high-frequency coil whose size corresponds to the outer diameter of the object to be hardened, it is necessary to use a rotating member with an inner diameter that matches the outer diameter of the high-frequency coil. It is necessary to replace the rotating member itself, which is not only troublesome, but also requires preparing a variety of rotating members, which increases costs.

本考案はこのような点に鑑みてなされたもので
あつて、その目的は、高周波電流の流れが悪くな
つたりすることのない高周波焼入装置であつて、
種々の外径の被焼入物体に容易に対応でき且つ低
コストなものを実現することにある。 The present invention has been developed in view of these points, and its purpose is to provide an induction hardening device in which the flow of high-frequency current does not deteriorate.
The object of the present invention is to realize a low-cost product that can be easily applied to objects to be hardened with various outer diameters.

（問題点を解決するための手段）前記した問題点を解決する本考案は、支点を中
心として回転自在な一対の回転部材と、該回転部
材の間に位置する絶縁物の両側に設けられたアダ
プタと、前記回転部材に着脱可能に取付けられた
一対の絶縁フランジと、該絶縁フランジにそれぞ
れ分割して取付けられ前記回転部材が回転して閉
じた時に１個の円周状コイルを形成する高周波コ
イルと、一端が該高周波コイルに接続され他端は
前記回転部材の閉方向に弾性的に押圧され前記ア
ダプタに圧着する一対のリードプレートとにより
構成されてなることを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention for solving the problems described above includes a pair of rotating members rotatable around a fulcrum, and an insulator provided on both sides of an insulator located between the rotating members. an adapter, a pair of insulating flanges removably attached to the rotating member, and a high frequency coil that is separately attached to the insulating flange and forms one circumferential coil when the rotating member rotates and closes. The present invention is characterized in that it is composed of a coil and a pair of lead plates, one end of which is connected to the high-frequency coil and the other end of which is elastically pressed in the closing direction of the rotating member and crimped to the adapter.

（実施例）以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に
説明する。(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１図は本考案の一実施例を示す構成図であ
る。第３図と同一のものは、同一の番号、記号を
付して示す。イは平面図、ロはＡ−A′断面図で
ある。図において、３１，３１′は支点Ｂ，B′を
中心に回転自在の回転部材、３２，３２′は該回
転部材３１，３１′の一端部に設けられた絶縁フ
ランジである。これら絶縁フランジ３２，３２′
はロに示すように回転部材３１，３１′に埋め込
まれ、且つビス又はボルト締めで取付けられてい
る。そして、これら絶縁フランジ３２，３２′の
上部に高周波コイル１２，１２′が取付けられて
いる。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Components that are the same as those in FIG. 3 are indicated with the same numbers and symbols. A is a plan view, and B is a sectional view taken along line A-A'. In the figure, reference numerals 31 and 31' indicate rotating members rotatable around fulcrums B and B', and 32 and 32' indicate insulating flanges provided at one end of the rotating members 31 and 31'. These insulating flanges 32, 32'
As shown in FIG. 4, they are embedded in the rotating members 31, 31' and are attached with screws or bolts. High frequency coils 12, 12' are attached to the upper portions of these insulating flanges 32, 32'.

３３，３３′は回転部材３１，３１′の間に位置
する絶縁物３４を介して対向して配されたアダプ
タ、３５，３５′は各々その一端が高周波コイル
１２，１２′と接続された電流接続用リードプレ
ートである。これらリードプレート３５，３５′
は、回転部材３１，３１′が回転すると、これら
回転部材３１，３１′と一体となつて回転するよ
うになつており、これらリードプレート３５，３
５′の他端は、常時スプリング３６，３６′による
アダプタ３３，３３′に圧着されるようになつて
いる。スプリング３６，３６′は回転部材３１，
３１′に設けられた凹部に取付けられている。３
７，３８は部材である。このように構成された装
置の動作を説明すれば以下の通りである。 Reference numerals 33 and 33' denote adapters disposed opposite to each other via an insulator 34 located between the rotating members 31 and 31', and 35 and 35' current adapters each having one end connected to the high-frequency coils 12 and 12'. This is a lead plate for connection. These lead plates 35, 35'
When the rotating members 31, 31' rotate, the lead plates 35, 3 rotate together with the rotating members 31, 31'.
The other end of 5' is always pressed against adapters 33, 33' by springs 36, 36'. The springs 36, 36' are the rotating members 31,
It is attached to the recess provided in 31'. 3
7 and 38 are members. The operation of the device configured as described above will be explained as follows.

図に示す装置にクランク軸ピン１４を装着する
時には、シリンダ１３，１３′を駆動して回転部
材３１，３１′をＢ，B′を支点として回転させ
る。この結果、回転部材３１，３１′の先端部が
開放されるので、この開放部からクランク軸ピン
１４を装着させることができる。クランク軸ピン
１４が高周波コイル１２，１２′内の中空部１５
に装着されると、当該クランク軸ピン１４に高周
波焼入れを行う。 When attaching the crankshaft pin 14 to the device shown in the figure, the cylinders 13, 13' are driven to rotate the rotating members 31, 31' about B, B' as fulcrums. As a result, the distal end portions of the rotating members 31, 31' are opened, and the crankshaft pin 14 can be mounted through this open portion. The crankshaft pin 14 is connected to the hollow part 15 inside the high frequency coil 12, 12'.
When installed, the crankshaft pin 14 is induction hardened.

高周波発振器（図示せず）からの高周波電流
は、アダプタ３３→リードプレート３５→高周波
コイル１２→高周波コイル１２′→リードプレー
ト３５′→アダプタ３３′のルート或いはこの逆の
ルートで流れる。高周波コイル１２，１２′の中
空部１５に配されたクランク軸ピン１４は高周波
磁束により加熱され、高周波焼入れが行われる。
この時、流す高周波の周波数を選択することによ
り、高周波焼入れを行うべき層の厚さを調節する
ことができる。 A high frequency current from a high frequency oscillator (not shown) flows through a route of adapter 33→lead plate 35→high frequency coil 12→high frequency coil 12'→lead plate 35'→adapter 33', or the reverse route. The crankshaft pin 14 disposed in the hollow portion 15 of the high-frequency coils 12, 12' is heated by high-frequency magnetic flux and induction hardened.
At this time, by selecting the frequency of the high frequency wave to be applied, the thickness of the layer to be induction hardened can be adjusted.

本考案によれば、高周波電流はアダプタ３３，
３３′とリードプレート３５，３５′間の圧着面
Ｄ，D′を通して流れる。第３図に示す従来装置
のように、回転接触面Ｃを通して流れることはな
い。従つて、摩耗はほとんど生じないので圧着面
の状態は安定であり、高周波電流の流れが悪くな
ることはない。従つて安定した通電状態が得られ
る。従来方式の場合、開閉部の接触が悪くなる
と、支点を通して電流が流れることがあつた。こ
のような電流が流れると支点の摩耗がはげしくな
り、又、コイル電流が遠回りして流れることにな
るので効率が悪くなつていた。又、接触部のどの
部分から電流が流れるか不安定で焼入れの不安定
を生じていた。本考案によればこのような不具合
を生じることはない。 According to the present invention, the high frequency current is transmitted through the adapter 33,
33' and the lead plates 35, 35' through the crimping surfaces D, D'. There is no flow through the rotating contact surface C as in the prior art device shown in FIG. Therefore, since almost no wear occurs, the condition of the crimping surface is stable, and the flow of high frequency current is not impaired. Therefore, a stable energization state can be obtained. In the case of the conventional system, if the contact between the opening and closing parts became poor, current could flow through the fulcrum. When such a current flows, the fulcrum becomes severely worn, and the coil current flows in a detour, resulting in poor efficiency. Furthermore, it is unstable from which part of the contact portion the current flows, resulting in unstable quenching. According to the present invention, such a problem does not occur.

又、被焼入物体の外径に応じた内径の高周波コ
イルが付いた絶縁フランジ（内径は装着した高周
波コイルの外径と合致しているので、高周波コイ
ルによつて異なるが、外径はすべて同一）を交換
するだけで、種々の外径の被焼入物体に対応で
き、このとき回転部材の交換は不要である。従つ
て、交換作業が容易であるだけでなく、コストを
下げることもできる。 In addition, an insulating flange with a high-frequency coil with an inner diameter that corresponds to the outer diameter of the object to be hardened (the inner diameter matches the outer diameter of the installed high-frequency coil, so it varies depending on the high-frequency coil, but the outer diameter of all It is possible to handle objects to be hardened with various outer diameters by simply replacing the same one), and there is no need to replace the rotating member. Therefore, not only is the replacement work easy, but the cost can also be reduced.

上述の説明においては、焼入れ用金属体とし
て、クランク軸ピンを用いたが、これらに限らな
いことはいうまでもない。任意の金属体を用いる
ことができる。 In the above description, a crankshaft pin was used as the metal body for hardening, but it goes without saying that the metal body is not limited to this. Any metal body can be used.

（考案の効果）以上詳細に説明したように、本考案によれば、
高周波電流を回転摩擦の生じる接触部を通さず
に、リードプレートとアダプタ部とを圧着させ、
この圧着部を通すように構成したので、接触部の
摩耗もほとんどなく安定した通電を行うことがで
きる。又、絶縁フランジの交換により種々の外径
の被焼入物体に対応でき、交換作業が容易になる
とともに、コストを下げることができる。(Effects of the invention) As explained in detail above, according to the invention,
The high frequency current is crimped between the lead plate and the adapter part without passing through the contact part where rotational friction occurs.
Since it is configured to pass through this crimped portion, stable current supply can be performed with almost no wear on the contact portion. Furthermore, by replacing the insulating flange, it is possible to accommodate objects to be hardened with various outer diameters, making the replacement work easier and reducing costs.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２
図は高周波誘導加熱の原理を示す図、第３図は従
来装置例を示す図である。１……金属体、２，１２，１２′……高周波コ
イル、１１，１１′，３１，３１′……回転部材、
１３，１３′……シリンダ、１４……クランク軸
ピン、５……中空部、１６，１６′，３３，３
３′……アダプタ、１７，３７，３８……部材、
１８，３４……絶縁部材、１９……支点軸、２
０，３６，３６′……スプリング、３２，３２′…
…絶縁フランジ、３５，３５′……リードプレー
ト。 Fig. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention;
The figure shows the principle of high-frequency induction heating, and FIG. 3 shows an example of a conventional device. 1... Metal body, 2, 12, 12'... High frequency coil, 11, 11', 31, 31'... Rotating member,
13, 13'... Cylinder, 14... Crankshaft pin, 5... Hollow part, 16, 16', 33, 3
3'...adapter, 17, 37, 38... member,
18, 34... Insulating member, 19... Fulcrum shaft, 2
0, 36, 36'...Spring, 32, 32'...
...Insulation flange, 35, 35'...Lead plate.

Claims

[Scope of utility model registration request]

A pair of rotating members rotatable about a fulcrum, an adapter provided on both sides of an insulator located between the rotating members, a pair of insulating flanges detachably attached to the rotating member, and the insulating member. a high frequency coil that is separately attached to the flange and forms one circumferential coil when the rotating member rotates and closes; one end is connected to the high frequency coil and the other end is connected in the closing direction of the rotating member; An induction hardening device comprising a pair of lead plates that are elastically pressed and crimped onto the adapter.