JPH04214818A - 誘導硬化装置 - Google Patents

誘導硬化装置

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JPH04214818A
JPH04214818A JP3018180A JP1818091A JPH04214818A JP H04214818 A JPH04214818 A JP H04214818A JP 3018180 A JP3018180 A JP 3018180A JP 1818091 A JP1818091 A JP 1818091A JP H04214818 A JPH04214818 A JP H04214818A
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induction
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコネクティングロッドを
受け入れるために、異った角度姿勢のクランクピンが回
転軸に直角な平面で次々に直接配置され、その直接に連
続して配置されたクランクピンの作動面並びに遷移半径
（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｒａｄｉｉ）が同時に且つ回
転しながら硬化されるクランクシャフトの作動面並びに
遷移半径の誘導硬化のための方法に関する。本発明は同
様に上記種類の誘導硬化用の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】これら
のタイプの方法並びに装置はＤＥ−ＰＳ　　３６　　１
３　　９０９に記述されている。これらの場合、二つの
インダクターは二枚貝の殻の片方のように直接に連続的
に配置されたクランクピンの回りにかみ合わされ、互に
向い合い且つ偏って配置されている。連結硬化処理（ｔ
ｈｅ　ｊｏｉｎｔ　ｈａｒｄｅｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓ
ｓ）　の結果として、個別の硬化による許容できない相
互影響を回避することが可能である。然し乍ら、この方
法を実施するための装置は特殊装置として製作されなけ
ればならず、このために相対的に高価になる欠点がある
。
【０００３】ＤＥ−ＰＳ　　３８　　４２　　８０８は
クランクシャフトの硬化用の装置を記述しているが、二
つのクランク軸受表面は各々の場合同時に硬化されるこ
れらの軸中心に対称的に配置される。然し乍ら、この装
置は、各々の場合にクランクピンが異った角度姿勢で次
々に直接配置されるＶタイプ内燃機関のクランクドライ
ブにはなじまない。このようなクランクドライブの場合
、この先行技術の装置は隣接して配置されたインダクタ
ーユニットの懸架装置並びに装置フレームの最小間隙を
保持する必要があるために、恐らく適当ではない。
【０００４】ＥＰ−ＯＳ　　３０４　　６５１はＶタイ
プ内燃機関のクランクドライブを記述しているが、然し
乍らこの場合二つの相互にずらされたクランクピン間に
中間部材がある。この場合、作動面の硬化は個別に実施
される誘導硬化によって同様に完成される。例えば左手
のクランクピンが硬化されている場合には、右手のクラ
ンクピンはそのとき相互の影響を最小に抑えるために、
徹底的に冷却されなければならない。更に、それによる
不都合は、とりわけ中間部材がクランクドライブを長く
したり、あるいは利用できる軸受表面が比較的小さいこ
とである。
【０００５】従って本発明は前述の課題を解決し、特に
直接に連続して配置されたクランクピンの作動面を同時
に且つ誘導方式で硬化することを提供する。そして、こ
れは相対的に簡単な方法で実施されており、その目的の
ために比較的簡単で且つできる限り従来の装置を使用す
ることを可能にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】コネクティングロッドを
受け入れるために異った角度姿勢のクランクピンが回転
軸に直角の平面で直接次々と配置され、直接に連続して
配置されたクランクピンの作動面並びに遷移半径が同時
に且つ回転しながら硬化される誘導硬化方法において、
前記二つの連続して配置されたクランクピン５，６の間
の領域で相互からある距離を置いて隣接して配置された
インダクター１を、同じ側からクランクピン５，６に対
して適用するものである。
【０００７】
【作用】本発明によると、二つの連続して配置されたク
ランクピン間の領域で相互からある距離を置いて配置さ
れた二つの隣接して配置されたインダクターは同じ側か
らクランクピンに対して使用されるので前述の課題は解
決される。
【０００８】また、本発明によると、ここでは中間部材
がないにも拘らず、一回の操作で同時に二つの作動面の
誘導硬化を実施し、優れた硬化パターンを十分達成する
ことが可能である。特に、本発明による方法の場合には
、例えば曲げ応力を受ける内面並びに二つのクランクピ
ンの重なり部分の捩り応力を受ける領域などのクリティ
カル領域は特に注意深く考慮が払われる。
【０００９】規則正しい硬化パターンの原因の一つは、
二つのインダクター間の領域に二つの作動面からの熱が
集中することにある。従って、また同時にこの部分に於
いて、十分に局部的な過熱温度を回避しながら硬化処理
に必要な温度が達成される。
【００１０】本発明によると両インダクターは同一側に
あり、従って同一装置フレームで相互に近くに配置され
ることができるということによって、硬化が十分に容易
になる。特に、例えば適宜従来の硬化装置を改造するこ
とが可能であり、余り費用をかけずに本発明に基いた方
法を採用することが可能である。然し、熱が間隔を置い
て設置された二つのインダクター間に集中するように加
熱ループが作られることを確実にすることだけは必要で
ある。
【００１１】本発明による装置の場合、二つのインダク
ターが装置フレームの同一側にある懸架手段を介して各
々懸架されて、少くとも二つのインダクターの内の一方
が他方のインダクターの方向に曲げられた曲り部分を有
し、自由領域（ｆｒｅｅ　ｚｏｎｅ）　が二つの連続し
て配置されたクランクピン間の遷移領域（ｔｒａｎｓｉ
ｔｉｏｎ　ｚｏｎｅ）　に少くとも残るように二つのイ
ンダクターを相互に配置することが可能である。
【００１２】誘導硬化時に生じる二つのインダクターの
磁界による過大な相互影響を回避するために本発明の更
に有益な開発は、二つのインダクターが相互に向い合っ
た側で磁気的に遮蔽されることを提供している。これは
例えば、一方または両方のインダクターの相互に向い合
った側に配置された電気伝導パネルを使用して達成する
ことができる。そしてこの場合、機械的エネルギーは熱
に変換されることによって分散されるから、できる限り
冷却するのが有利である。
【００１３】また、インダクターのサイドプレートが適
当に工夫されてこの機能のために共に使用されることも
可能である。
【００１４】電気絶縁は少くとも一つの絶縁板によって
完全に達成される。絶縁板はまた同時に二つのインダク
ターのガイド板として、また二つのインダクター間の正
確な間隔保持用として使用されることもできる。従って
、一般的にはこの目的のためには二つのインダクターの
内一つが絶縁板を備えていれば十分である。然し乍ら、
必要な場合には、例えば、対称性の理由から二つの絶縁
板が使用されることもある。
【００１５】通常、インダクターは平行四辺形状に懸架
され、その平行四辺形によって半径方向にガイドされる
。そして、次に本発明によってガイド板として作られた
絶縁板によって軸方向にガイドされる。事実二つのイン
ダクターは、二つの絶縁板の上を相互にスライドするこ
とができる。
【００１６】本発明による方法の更なる利点は、ここで
クランクピンの曲げや捩れの危険にさらされる部分が相
互に分離されて最適化されることが可能であることであ
る。同じ理由から、一般的に各インダクターは単独の制
御が可能となるようにそれ自体の動力制御装置を備える
ことができる。
【００１７】
【実施例】本発明による実施例の原理を添付図面を引用
しながら詳しく説明する。ここで、インダクターによる
表面硬化の操作原理並びに操作方式は以前から周知のこ
とであるから以後殊更詳しく取り扱わない。基本的には
、比較的高い高周波電圧が、硬化されることになってい
る加工部材の表面領域に渦電流を誘発させるために主に
使用される。これが生じると、加工部材の表面が特定の
硬化温度にまで非常に急速に加熱される。次に硬化は冷
却剤を使用して焼入れを行うことによって達成される。
【００１８】簡素化のために、図１は懸架手段２によっ
て装置フレーム３に取り付けられた二つだけのインダク
ター１を示している。懸架手段２によりインダクター１
は、硬化すべきクランクシャフト４に沿って変位ができ
、そして硬化すべきクランクピンに従って調整すること
ができる。勿論、必要な場合には硬化される表面と同一
数のインダクターを使用することもまた可能である。
【００１９】図１に示されたクランクシャフトはＶタイ
プ内燃機関用として考案されていて、二つのクランクピ
ン５、６が異った角度姿勢で且つ回転軸に直角な平面で
直接次々に配置されている。従って長手方向に於いて部
分的に重なり合うような作動面７並びに８を有すること
もある。装置フレーム３に各々のインダクター１用に配
置されている懸架手段２及び例えばトランスなどのその
他のコンポーネントの幾つかは、硬化すべきクランクシ
ャフト４に関して軸方向に適当な間隔を必要とする。
【００２０】図１からわかるように、一方のインダクタ
ーは他方のインダクター１の方へ向けられた曲り部分９
を備えている。この曲り部分９は電気エネルギーの損失
なしに設けることができる。勿論、必要な場合には、ま
た前記他方のインダクターが隣接して配置された前記一
方のインダクターの方へ向けられて曲げられた形状を備
えることもできる。
【００２１】図２からまた理解することができるように
、インダクターは双方共互に向い合った側に磁気遮蔽の
手段として配置された絶縁板１１の各々の外側に電気伝
導板１０を有している。二つの隣接して配置されたイン
ダクター間のギャップは、クランクピンの中空グランド
半径の最小に相当する。更に図２から理解することがで
きる通り、二つの絶縁板１１は相互に支え合い、そして
クランクピン５、６に加えて二つのサイドメンバー１２
、１３と共にインダクター１のためのガイドを構成して
いる。絶縁板１１用の材料としては、低摩擦抵抗の合成
プラスチック材料を使用することができる。
【００２２】図３並びに図４は、図１及び図２に示され
た二つのインダクター１による硬化からもたらされる硬
化領域のパターンを示している。既に明らかなように、
硬化すべき領域のパターンあるいは浸透の深さは、作動
面７、８の全面にわたって比較的均一に分布し、十分に
深い硬化領域が特に危険にさらされる部分並びに円弧部
に存在している。
【００２３】図４は、自由中間領域を、即ち二つのイン
ダクターが隣接せず、また二つのクランクピン５、６の
間で遷移領域に配置された領域を選択することによって
、二つの作動面７、８の全面にわたって十分に均一なパ
ターンが確保された硬化深さの存在を示している。
【００２４】
【発明の効果】本発明によると、二つの連続して配置さ
れたクランクピン間の領域で相互からある距離を置いて
配置された二つの隣接して配置されたインダクターは同
じ側からクランクピンに対して使用されるので前述の課
題は解決される。
【００２５】また、本発明によると、ここでは中間部材
がないにも拘らず、一回の操作で同時に二つの作動面の
誘導硬化を実施し、優れた硬化パターンを十分達成する
ことが可能である。特に、本発明による方法の場合には
、例えば曲げ応力を受ける内面並びに二つのクランクピ
ンの重なり部分の捩り応力を受ける領域などのクリティ
カル領域は特に注意深く考慮が払われる。
【００２６】そして、二つのインダクター間の領域に二
つの作動面からの熱が集中することにより、規則正しい
硬化パターンが得られる。従って、また同時にこの部分
に於いて、十分に局部的な過熱温度を回避しながら硬化
処理に必要な温度が達成される。
【００２７】さらに、本発明によると両インダクターは
同一側にあり、従って同一装置フレームで相互に近くに
配置されることができるので、硬化が十分に容易になる
。特に、例えば適宜従来の硬化装置を改造することが可
能であり、余り費用をかけずに本発明に基いた方法を採
用することが可能である。
【００２８】また、本発明による装置の場合、二つのイ
ンダクターが装置フレームの同一側にある懸架手段を介
して各々懸架されて、少くとも二つのインダクターの内
の一方が他方のインダクターの方向に曲げられた形で与
えられ、自由領域が二つの連続して配置されたクランク
ピン間の遷移領域に少くとも残るように二つのインダク
ターを相互に配置することが可能である。
【００２９】加えて、二つのインダクターが相互に向い
合った側で磁気的に遮蔽されることにより、誘導硬化時
に生じる二つのインダクターの磁界による過大な相互影
響を回避することができる。これは例えば、一方または
両方のインダクターの相互に向い合った側に配置された
電気伝導パネルを使用して達成することができる。そし
てこの場合、機械的エネルギーは熱に変換されることに
よって分散されるから、できる限り冷却するのが有利で
ある。
【００３０】本発明による方法の更なる利点は、ここで
クランクピンの曲げや捩れの危険にさらされる部分が相
互に分離されて最適化されることが可能であることであ
る。同じ理由から、一般的に各インダクターは単独の制
御が可能となるようにそれ自体の動力制御装置を備える
ことができる。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】共通装置フレームに懸架されている二つのイン
ダクターとクランクシャフトを示す全体図である。
【図２】二つのインダクターとクランクシャフトの部分
拡大図である。
【図３】硬化される領域を示した図１によるクランクシ
ャフトの部分断面図である。
【図４】硬化される領域を示した図３中ＩＶ−ＩＶ線に
沿った断面図である。
【符号の説明】
１…インダクター ２…懸架手段 ３…装置フレーム ５、６…クランクピン ９…曲り部分 １０…電気伝導板 １１…絶縁板

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　コネクティングロッドを受け入れるた
    めに異った角度姿勢のクランクピンが回転軸に直角の平
    面で直接次々と配置され、直接に連続して配置されたク
    ランクピンの作動面並びに遷移半径が同時に且つ回転し
    ながら硬化される誘導硬化方法において、前記二つの連
    続して配置されたクランクピン５，６の間の領域で相互
    からある距離を置いて隣接して配置されたインダクター
    １を、同じ側からクランクピン５，６に対して適用する
    ことを特徴とする誘導硬化方法。
  2. 【請求項２】　　二つのインダクター１がそれらの互に
    向かい合った側で磁気的に遮蔽されることを特徴とする
    請求項１記載の誘導硬化方法。
  3. 【請求項３】　　コネクティングロッドを受け入れるた
    めに異った角度姿勢のクランクピンが回転軸に直角な平
    面で直接次々に配置され、二つのインダクターを各々直
    接に連続して配置されたクランクピンに適用することが
    可能である誘導硬化装置において、前記の二つのインダ
    クター１が各々装置フレーム３の同一側で懸架手段２を
    介して懸架され、前記の二つのインダクター１の少くと
    も一方が他方のインダクター１の方向に曲げられた曲り
    部分９を有し、前記の二つのインダクター１は自由領域
    が少くとも前記の二つの連続して配置されたクランクピ
    ン５，６の間の遷移領域に残るように相互に関して配置
    されたことを特徴とする誘導硬化装置。
  4. 【請求項４】　　自由領域がクランクピンの中空グラン
    ド半径（ｈｏｌｌｏｗ　ｇｒｏｕｎｄｒａｄｉｕｓ）に
    少くとも相当することを特徴とする請求項３に記載の誘
    導硬化装置。
  5. 【請求項５】　　二つのインダクター１の内少なくとも
    一方が他方のインダクターと向かい合った側に電気伝導
    板１０を備えていることを特徴とする請求項３記載の誘
    導硬化装置。
  6. 【請求項６】　　インダクターのサイドプレートが電気
    伝導板１０として作られていることを特徴とする請求項
    ５記載の誘導硬化装置。
  7. 【請求項７】　　電気伝導板１０が冷却手段を備えてい
    ることを特徴とする請求項５記載の誘導硬化装置。
  8. 【請求項８】　　電気伝導板１０は銅、黄銅、アルミニ
    ュームまたはオーステナイト鋼から成ることを特徴とす
    る請求項３記載の誘導硬化装置。
  9. 【請求項９】　　絶縁板１１が少くとも電気伝導板１０
    の外側に配置されていることを特徴とする請求項３記載
    の誘導硬化装置。
  10. 【請求項１０】絶縁板１１が両インダクター１用のガイ
    ドプレートとて作られることを特徴とする請求項９記載
    の誘導硬化装置。
  11. 【請求項１１】絶縁板１１が例えば合成プラスチック材
    料などの滑りのよい性質を有する材料から成ることを特
    徴とする請求項１０記載の誘導硬化装置。
JP3018180A 1990-01-23 1991-01-19 誘導硬化装置 Expired - Lifetime JP3061648B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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