JPH06200326A - 軸受軌道輪の焼入れ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回座用軸受等の大径軌道輪の軌道面を、小
型の誘導加熱コイルによる移動焼入れする場合に、焼入
れ開始点の焼入層の再加熱を防止するため、未焼入れの
ソフトゾーンを残していた。本発明は、高周波移動焼入
れにおいて軌道面全周に均質な焼入れ層を形成すること
を目的とする。 【構成】 軌道面に近接して、軌道輪廻りに相反対方向
に回転する一対の冷却器付き誘導加熱コイルを配設し、
両コイルが接近する位置から加熱急冷を開始し、相反対
方向に移動焼入れをして、両コイルが再び衝合する位置
で焼入れを終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、旋回座用軸受など大径
の軌道輪の軌道面にソフトゾーンを形成しない均質な表
面焼入れを行う高周波表面焼入れ方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術と解決課題】大径の軌道輪の従来の焼入れ
方法は、軌道輪の内周又は外周の軌道面に高周波誘導加
熱コイルを近接させた状態でコイルと軌道輪とを相対的
に回転移動させ、コイルによる軌道溝の誘導加熱とコイ
ルに追動するノズルからの注水急冷とを連続的にして、
軌道輪全周を焼入れるものである。

【０００３】この高周波焼入れにおいては、軌道溝軌道
面の焼入れ開始部が、一回転焼入れ後の最後に焼入れす
るときに開始部の硬化層が再加熱されて焼鈍軟化するの
で、耐摩耗性が低下し、時には焼割れを生ずる。そこ
で、図４に示す様な断面形状を有する旋回座用軸受を例
に採ると、図５において、外輪１の軌道面１２に高周波
移動焼入れする場合には、軌道面上の誘導加熱焼入れの
開始部９１と終端部９２との間に、未焼入れ部９６を残
しており、この部分がソフトゾーン９６となって、軸受
の寿命の低下の原因となり、従って、軸受使用が低荷重
用途に限定される等の問題があった。

【０００４】軌道面にソフトゾーンを形成しない大径軌
道輪の高周波焼入れ法には、軌道溝内の複数個所に大容
量の加熱コイルを配置して、軌道輪を回転させながら、
軌道面全周を同時に所定温度に加熱して、全周面に一斉
注水して、焼入れする方法がある。この方法では、軌道
面の周面全周を一時に加熱して、冷却するのでソフトゾ
ーンは形成されない。

【０００５】しかしながら、この方法は、軌道面全周に
一時に加熱するため、大型の軌道輪では、供給高周波電
力が極めて大きくなり、このために高周波電力発振器に
大出力のものを要して、現実的ではない。

【０００６】本発明は、比較的小型の誘導加熱コイルを
軌道輪周面に沿って相対回転させる高周波焼入れ法であ
って、軌道面にソフトゾーンや焼入れ硬化層の再加熱な
どによる軟質部のない実質的に均質な表面硬化層を形成
する焼入れ法を提供しようとするものである。

【０００７】

【解決手段】本発明の軌道輪の焼入れ方法は、支持台に
大径軸受の軌道輪を取付けて、該軌道輪の軌道面に近接
した一対の冷却手段付き誘導加熱コイルを該軌道輪廻り
に相対移動可能に配設し、該一対の誘導加熱コイルを相
接近させた軌道面位置より加熱焼入れを開始し、該誘導
加熱コイルを離反させて相反対方向に軌道輪に対し相対
回転させて加熱焼入れを行い、再度該一対の誘導加熱コ
イルが衝合接近する軌道面位置で軌道面の加熱焼入れを
終了することを特徴とする方法である。

【０００８】本発明は、また、上記一対の誘導加熱コイ
ルをもって１組となし、複数組の誘導加熱コイルを、各
誘導加熱コイルが軌道輪廻りで隣合う他の誘導加熱コイ
ルと相反対方向に回転する如く、配設した焼入れ方法が
含まれる。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を、図面により説明する。

【００１０】図１及び図２は、軌道輪の内輪２の外周軌
道面２２を高周波焼入れする場合の内輪２と誘導加熱コ
イル５１，５２との配置関係を示している。

【００１１】支持台（不図示）に固定された内輪２の外
側には、一対の誘導加熱コイル５１，５２が、相反対廻
りに回動するように、配設され、内輪２外周の軌道面２
２に狭隙を設けて近接して配置されている。各誘導加熱
コイル５１，５２には、注水ノズル（不図示）など冷却
器６１，６２が備えられ、それぞれ誘導加熱コイル５
１，５２の回動に追動するようになっている。

【００１２】焼入れ処理の開始は、図１（Ａ）に示すよ
うに、上記一対の誘導加熱コイル５１，５２が接近した
状態で、高周波電力を供給すると、両コイル５１，５２
が接近した軌道面２２の表面領域９１が加熱され、所定
の焼入れ温度に達してのち、コイル５１，５２にそれぞ
れ連設された冷却器６１，６２から注水など冷却剤を軌
道面２２に噴射をして、急冷する。この最初の焼入れ部
位が、焼入れ開始位置９１となる。

【００１３】次いで、図１（Ｂ）に示すように、誘導加
熱コイル５１，５２を、離反させて、相互に反対廻りに
回転させて誘導加熱コイル５１，５２による軌導面２２
の加熱と、当該コイル５１，５２にそれぞれ連設されて
追動する冷却器６１，６２による急冷とが行なわれて、
焼入れ層９が順次連続して形成される。

【００１４】互に反転する誘導加熱コイル５１，５２が
再度近接して衝合する軌導面２２上の表面領域９２が加
熱された後、図２（Ａ）に示す如く、別体に設けた冷却
器６３から注水など冷却剤を噴射して、急冷し、焼入れ
作業を終る。この焼入れ最終段階では、図２（Ｂ）に示
すように、両コイルが衝合・近接したとき、高周波電力
を停止して両コイルを直ちに左右に離隔して、その間か
ら、別体の冷却器６３を加熱領域９２に接近させ、注水
を行ない、焼入れしてもよい。このようにして、最後に
焼入れされる軌道面２２の表面領域９２が、焼入れ終了
位置９２となる。

【００１５】以上の如く、焼入れ開始位置９１から焼入
れ終了位置９２に至る軌道面２２の全周に、実質的に均
一な焼入れ層９が形成される。そして、本発明の方法で
は、既に形成した焼入れ層９を再度加熱することがなく
軌道面全周が焼入れされるから、再加熱又は未焼入れに
よる軟質部が軌道面に形成されることがない。

【００１６】上例の説明では、軌道輪の内輪２の焼入れ
方法を示したが、同様の方法で、外輪１（図４）の軌道
面１１を有する外輪内周廻りに、一対の誘導加熱コイル
を配置することによって、外輪１の高周波焼入れを行な
うことができる。

【００１７】図３は、内輪２の外廻りに、２組の一対の
誘導加熱コイル５１ａ，５２ａと５１ｂ，５２ｂとを、
内輪軸に対して対称位置に配設した例を示すが、図３の
焼入れ開始位置９１，９１を起点にして、各対の誘導加
熱コイル５１ａ，５２ａ及び５１ｂ，５２ｂを相反対方
向廻りに離反して１／４周だけ回転させると、他の組の
誘導加熱コイルと衝合近接する焼入れ終了位置９２，９
２で、焼入れ処理は終了する。このようにして、２組の
誘導加熱コイルを使用すると、従来の単一の誘導加熱コ
イルを使用する方法に比して、焼入れ処理速度が概ね４
倍となる。さらに数組の誘導加熱コイル対を配設して、
焼入れ処理の高速化を図ることもできる。

【００１８】上記実施例は、軸受軌道輪を固定して、そ
の軌道輪廻りに一対の誘導加熱コイルを相反対方向に回
転させて、軌道面を焼入れする例を示したが、本発明に
は、軌道輪を回転可能に支持台に取付けて、回転する軌
道輪に対して一対の誘導加熱コイルを相反対方向に且つ
軌道輪に対し相対回転させる焼入れ方法も包含される。

【００１９】即ち、軌道輪を回転可能な支持台に取付け
て、一対の誘導加熱コイルの一方を固定し、他方の誘導
加熱コイルを軌道輪廻りに回転可能に配置してもよく、
この場合は、焼入れ開始位置の焼入れ直後に軌道輪を回
転させると同時に、当該他方の誘導加熱コイルを軌道輪
の回転方向にその回転速度の約２倍程度の回転速度で回
転させながら軌道面の焼入れを継続し、最後に当該他方
の移動側誘導加熱コイルがほぼ１回転後に当該一方の固
定側誘導加熱コイルと衝合近接する位置で焼入れを終了
するのである。この場合も、各誘導加熱コイルは、軌道
面の半周づつ加熱焼入れを行うのである。

【００２０】このように、回転する軌道輪の軌道面に対
して、一対の誘導加熱コイルを相対移動させることによ
り、同様に、ソフトゾーンのない均質な焼入れ層を軌道
面に形成することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の軌道輪焼入れ方法は、軌道輪周
面を相反対廻りに回転する一対の誘導加熱コイル及び冷
却器が、軌道面を加熱急冷するので、軌道面全周に、再
加熱軟化部や未焼入れのソフトゾーンを残すことなく、
ほぼ均質な焼入層が形成できる。

【００２２】誘導加熱コイル対を一組あるいは複数組配
設することにより、焼入れ処理の高速化・高能率化を簡
便に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る一対の誘導加熱コイルを
軌導輪内輪の外廻りに配置した配置図で、（Ａ）は焼入
れ開始の状態を、（Ｂ）は、誘導加熱コイルの回転状態
をそれぞれ示す。

【図２】焼入れの終了位置にある一対の誘導加熱コイル
の内輪に対する配置図（Ａ，Ｂ）。

【図３】２組の一対の誘導加熱コイルを内輪外廻りに配
置した配置図。

【図４】旋回座用軸受の部分断面図。

【図５】従来例の単一の移動誘導加熱コイルで焼入れし
たときの外輪内周面の部分斜視図。

【符号の簡単な説明】

１ 外輪 ２ 内輪 ２２ 内輪軌道面 ３ 球 ５１，５２ 誘導加熱コイル ６１，６２ 冷却器 ９ 焼入れ層 ９１ 焼入れ開始位置 ９２ 焼入れ終了位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持台に大径軸受の軌道輪を取付けて、
   該軌道輪の軌道面に近接した一対の冷却手段付き誘導加
   熱コイルを該軌道輪廻りに相対移動可能に配設し、 該一対の誘導加熱コイルを相接近させた軌道面位置より
   加熱焼入れを開始し、該一対の誘導加熱コイルを離反さ
   せて相反対方向に軌道輪に対し相対回転させて加熱焼入
   れを行い、再度該一対の誘導加熱コイルが接近する軌道
   面位置で軌道面の加熱焼入れを終了することを特徴とす
   る軸受軌道輪の焼入れ方法。
2. 【請求項２】 上記一対の誘導加熱コイルをもって１組
   となし、複数組の誘導加熱コイルを、各誘導加熱コイル
   が軌道輪廻りで隣合う他の誘導加熱コイルと相反対方向
   に回転する如く、配設した請求項１記載の軸受軌導輪の
   焼入れ方法。