JPH079966U - ほぼ丸棒状ワークの高周波移動焼入コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 劣化が少なく寿命の長いほぼ丸棒状ワークの
移動焼入コイルを提供する。 【構成】 移動焼入コイルは、ワーク10の一方の側で軸
心線に平行で直線状の加熱導体102 ，106 と、他方の側
で軸心線に平行で直線状の加熱導体104 ，108 と、ワー
ク10の周方向の加熱導体102 ，106 と加熱導体104 と10
8 の一端同士を接続する円弧状の加熱導体103 ，107 と
周方向に配設され一端が加熱導体102 の他端に接続され
他端がリード導体110 を介して高周波電源130 の一端に
接続された円弧状の加熱導体101 と周方向に配設され一
端が加熱導体108 の他端に接続され他端が導体111 を介
して高周波電源130 の他端に接続された円弧状の加熱導
体109 と加熱導体106 と104 の他端同士を接続する円弧
状の加熱導体105 とを備え且つ全ての加熱導体は直列に
接続され外周面11に接近し対向するように配設されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ほぼ丸棒状ワークの高周波移動焼入コイル（以下高周波移動焼入コ イルを、単に、移動焼入コイル或いはコイルともいう）に関する。

【０００２】

【従来の技術】

以下、図面を参照して従来の技術を説明する。図７は従来の技術を説明するた めの図面であって、図７において（ａ）は円柱状ワークの従来の移動焼入コイル の模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

【０００３】 円柱状ワーク10の従来の移動焼入コイル20は、四角金属管から構成されている いわゆる半開放鞍型コイルであって、平行な１対の直線状の加熱導体22、24と、 加熱導体22、24の一端同士を接続するほぼ１／２円弧状の加熱導体23と、加熱導 体22、24の他端にそれぞれ接続されたほぼ１／４円弧状の加熱導体21、25と、加 熱導体21、25にそれぞれ接続されたリード導体26、27とを備えている。そして、 リード導体26、27の端部は高周波電源40に接続されている。なお、11はワーク10 の外周面、12はワーク10の軸芯線である。

【０００４】 図７（ａ）に示す寸法L0はワーク10の軸芯線12の方向に配置される加熱導体22 、24の長さであり、寸法D0はほぼ１／２円弧状の加熱導体23の弦長である。また 、図７（ｂ）に示す寸法C0は、加熱導体21、22の外周面11に対向している面のワ ーク周方向での幅を示す。

【０００５】 移動焼入コイル20によってワーク10の外周面11を焼入するには、移動焼入コイ ル20の加熱導体22、24をワーク10の軸芯線12の方向で外周面11に接近し対向する ように配設すると共に、加熱導体21、23、および25をワーク周方向で外周面11に 接近し対向するように配設した後、ワーク10を軸芯線12を中心として回転させる 。

【０００６】 次いで、高周波電源40から移動焼入コイル20に高周波電流の通電を開始すると 共に、移動焼入コイル20を軸芯線12に沿って矢印Ｒの方向に移動すると、ワーク 10の外周面11が加熱される。なお、移動焼入コイル20の移動方向に移動焼入コイ ル20と同期して移動する図示しない焼入液噴射用ジャケットから、加熱された外 周面11に焼入液が噴射されて外周面11が焼入される。なお、移動焼入コイル20を 移動させる代わりに、ワーク10を軸芯線12に沿って矢印Ｒと反対方向に移動させ てもよい。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ワークを移動焼入するには、移動焼入コイルに大きな電力を供給しなければな らない。このために、コイルの通電電流は大きくしてある。ところが、最近の高 周波焼入業界のコストダウンに対する要求は一段と厳しくなっており、丸棒状ワ ークの移動焼入に対する要求も例外ではなく、移動焼入速度をより速くして焼入 時間を短くする必要がある。

【０００８】 移動焼入速度をより速くすると、移動焼入コイルの通電電流も更に大きくしな ければならないが、通電電流を更に大きくすると、コイルが過熱されて劣化し、 コイルの寿命が短くなるという問題がある。

【０００９】 本考案は上記事情に鑑みて創案されたものであって、移動速度を大きくしても 移動焼入コイルの劣化が少なくて寿命が長いほぼ丸棒状ワークの移動焼入コイル を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記問題を解決するために本考案のほぼ丸棒状ワークの高周波移動焼入コイル は、軸芯線を中心として回転しているほぼ丸棒状ワークの外周面を移動焼入する 高周波移動焼入コイルにおいて、ワークの一方の側において前記軸芯線の方向に 配設された平行で直線状の複数の第１加熱導体と、ワークの他方の側において前 記軸芯線の方向に配設された平行で直線状の前記複数と同数の第２加熱導体と、 ワークの周方向に配設され、第１および第２加熱導体の一端同士を接続する平行 でほぼ１／２円弧状の前記複数と同数の第３加熱導体と、ワークの周方向に配設 され、一端が１つの第１加熱導体の他端に接続され、他端が一方のリード導体を 介して高周波電源の一端に接続されたほぼ１／４円弧状の第４加熱導体と、ワー クの周方向に配設され、一端が１つの第２加熱導体の他端に接続され、他端が他 方のリード導体を介して高周波電源の他端に接続されたほぼ１／４円弧状の第５ 加熱導体と、前記１つの第１加熱導体以外の第１加熱導体と、前記１つの第２加 熱導体以外の第２加熱導体との他端同士を接続するほぼ１／２円弧状で前記複数 より１つ少ない数の第６加熱導体とを備え、且つ、全ての前記加熱導体は直列に 接続されていると共に、各加熱導体は前記外周面に接近し対向するように配設さ れている。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１〜図４は第１実施例を 説明するための図面であって、図１は模式的斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視 断面図、図３は図１のＢ矢視正面図、図４は加熱導体の支持方法の説明図である 。なお、ワークとしは従来の技術で説明した図７に示す丸棒状ワーク10を採り上 げた。

【００１２】 図１、図２、および図３に示すように、第１実施例の移動焼入コイル100 は、 軸芯線12を中心として回転している丸棒状ワーク10の外周面11を移動焼入する移 動焼入コイルであって、ワーク10の一方の側において軸芯線12の方向に配設され た平行な直線状の２個の加熱導体102 、106 （第１加熱導体）と、ワーク10の他 方の側において加熱導体102 、106 に対向するように、且つ軸芯線12の方向に配 設された平行な直線状の２個の加熱導体104 、108 （第２加熱導体）と、加熱導 体102 と加熱導体104 の一端同士、および加熱導体106 と加熱導体108 の一端同 士を、それぞれ、接続するほぼ１／２円弧状の平行な加熱導体103 、107 （第３ 加熱導体）とを備えている。

【００１３】 移動焼入コイル100 は、また、一端が加熱導体102 の他端に接続され、他端が 一方のリード導体110 を介して高周波電源130 の一端に接続されたほぼ１／４円 弧状の加熱導体101 （第４加熱導体）と、一端が加熱導体108 の他端に接続され 、他端が他方のリード導体111 を介して高周波電源130 の他端に接続されたほぼ １／４円弧状の加熱導体109 （第５加熱導体）と、加熱導体104 と加熱導体106 の他端同士を接続するほぼ１／２円弧状の加熱導体105 （第６加熱導体）とを備 えている。

【００１４】 そして、全ての加熱導体101 〜109 が直列に接続されていると共に、加熱導体 101 〜104 と加熱導体105 の半分とによって、第１の１ターンの加熱コイル 100 Ａが構成され、また、加熱導体105 の残りの半分と、加熱導体106 〜109 とによ って第２の１ターンの加熱コイル 100Ｂが構成されている。即ち、移動焼入コイ ル100 は２個の半開放鞍型がほぼ同じ位置に配設され、且つ直列に接続された構 成となっている。

【００１５】 なお、各加熱導体101 〜109 はワーク10の外周面11に接近し対向するように配 設されている。また、各加熱導体101 〜109 は良導電金属四角管より構成されて おり、これら導体の中空部分は移動焼入コイル100 の冷却液の流通路となってい る。

【００１６】 図２に示すように、加熱導体106 は加熱導体102 の反リード導体110 側に配置 されており、加熱導体108 は加熱導体104 の反リード導体110 側に配置されてい る。そして、加熱導体102 および104 のそれぞれ加熱導体106 および108 に対向 した面は、本実施例では、ワーク10の直径13の一方側および他方側の延長線上に あるように加熱導体102 、104 が配置されている。従って、移動焼入コイル100 は、ワーク10の外周面11の半周を少し越えた部分をカバーしている。

【００１７】 なお、ワーク10の周方向に対する加熱導体102 、106 の合成された幅、および 加熱導体104 、108 の合成された幅のそれぞれの寸法C1は、従来の移動焼入コイ ル20の前記寸法C0にほぼ等しくなるように、加熱導体102 、106 、104 、および 108 が形成、配設されている。また、移動焼入コイル100 の寸法L1およびD1は、 それぞれ、従来の移動焼入コイル20の寸法L0およびD0に対応し、寸法L0およびD0 にそれぞれほぼ等しくなるように各加熱導体が形成配置されている。

【００１８】 図３に示すように、加熱導体103 は加熱導体107 のリード導体110 側にあり、 加熱導体101 は軸芯線12の方向においてリード導体110 と同じ位置にあり、加熱 導体105 は加熱導体101 の反加熱導体107 側に、また、加熱導体109 は加熱導体 105 の反加熱導体107 側に位置している。

【００１９】 次に、加熱導体の支持方法を、加熱導体102 、106 を例にとって説明する。図 ４に示すように、加熱導体102 は、部分的に示したコイル支持筐体120 に１対の ナット122 によって固定されたボルト121 の先端にろう付けによって固定されて いる。

【００２０】 また、加熱導体106 は、コイル支持筐体120 に１対のナット124 によって固定 されたボルト123 の先端の図示しない切り割り部分に挿入されろう付けによって 固定されたコイル支持板125 に、ろう付けによって固定されている。加熱導体10 2 、106 以外の加熱導体も加熱導体102 或いは106 とほぼ同じ支持要領でコイル 支持筐体120 から支持されている。

【００２１】 以下、移動焼入コイル100 を用いてワーク10の外周面11を移動焼入する方法に ついて説明する。移動焼入コイル100 をワーク10の外周面11に接近し対向するよ うに配置する。即ち、加熱導体102 、104 、106 、および108 がワーク10の軸芯 線12の方向に、加熱導体101 、103 、105 、107 、および109 がワーク10の周方 向に配置される。

【００２２】 次いで、ワーク10を軸芯線12を中心として回転させながら、高周波電源130 を 動作させると、高周波電流が、リード導体110 、加熱導体101 〜109 、およびリ ード導体111 の経路で、或いは、この経路と逆の経路で流れる。そして、高周波 電源の動作の開始と共に、移動焼入コイル100 を矢印Ｐの方向に移動させると、 各加熱導体101 〜109 によって外周面11が加熱される。

【００２３】 なお、移動焼入コイル100 の移動方向に移動焼入コイル100 と同期して移動す る図示しない焼入液噴射用ジャケットから、加熱された外周面11に焼入液が噴射 されて外周面11が焼入される。なお、移動焼入コイル100 を移動させる代わりに 、ワーク10を軸芯線12に沿って矢印Ｐと反対方向に移動させてもよい。

【００２４】 上記の移動焼入に際しては、移動焼入コイル100 が、前述のように従来の移動 焼入コイル20の寸法L0、D0、およびC0とそれぞれほぼ同じ寸法L1、D1、およびC1 である上、２ターンのコイルであるので、従来の移動焼入コイル20に比べてイン ダクタンスが４倍程度となっている。

【００２５】 従って、従来の移動焼入コイル20への印加電圧の２倍を越え、４倍未満の電圧 を移動焼入コイル100 に印加することによって、移動焼入コイル100 には、従来 の移動焼入コイル20に印加された電力を越える電力を、しかも従来の移動焼入コ イル20の通電電流より小さい通電電流でもって印加することができるから、移動 焼入コイル100 は従来の移動焼入コイル20より大きな電力をワーク10に与えるこ とができ、しかも、移動焼入コイル100 を劣化させる発熱が少なく、従って、移 動焼入コイル100 の寿命が長くなる。

【００２６】 次に、第２実施例を説明する。図５は第２実施例の模式的斜視図、図６は図５ のＣ−Ｃ線矢視断面図である。ワークは第１実施例と同じものを採り上げた。

【００２７】 図５および図６に示すように、本実施例の移動焼入コイル200 は、軸芯線12を 中心として回転している丸棒状ワーク10の外周面11を移動焼入する移動焼入コイ ルであって、ワーク10の一方の側において軸芯線12の方向に配設された平行な直 線状の３個の加熱導体202 、206 、および210 （第１加熱導体）と、ワーク10の 他方の側において加熱導体202 、206 、および210 に対向するように、且つ軸芯 線12の方向に配設された平行な直線状の３個の加熱導体204 、208 、および212 （第２加熱導体）と、加熱導体202 と加熱導体204 の一端同士、加熱導体206 と 加熱導体208 の一端同士、および加熱導体210 と加熱導体212 の一端同士を、そ れぞれ、接続するほぼ１／２円弧状の平行な３個の加熱導体203 、207 、および 211 （第３加熱導体）とを備えている。

【００２８】 移動焼入コイル200 は、また、一端が加熱導体202 の他端に接続され、他端が 一方のリード導体214 を介して高周波電源230 の一端に接続されたほぼ１／４円 弧状の加熱導体201 （第４加熱導体）と、一端が加熱導体212 の他端に接続され 、他端が他方のリード導体215 を介して高周波電源230 の他端に接続されたほぼ １／４円弧状の加熱導体213 （第５加熱導体）と、加熱導体204 と加熱導体206 の他端同士、および加熱導体208 と加熱導体210 の他端同士をそれぞれ接続する ほぼ１／２円弧状の平行な２個の加熱導体205 および209 （第６加熱導体）とを 備えている。

【００２９】 そして、全ての加熱導体201 〜213 が直列に接続されていると共に、加熱導体 201 〜204 と加熱導体205 の半分とによって第１の１ターンの加熱コイル 200Ａ が構成され、また、加熱導体205 の残りの半分と加熱導体206 〜208 と加熱導体 209 の半分とによって第２の１ターンの加熱コイル 200Ｂが構成され、更に、加 熱導体209 の残りの半分と加熱導体210 〜213 とによって第３の１ターンの加熱 コイル 200Ｃが構成されている。即ち、移動焼入コイル200 は３個の半開放鞍型 コイルがほぼ同じ位置に配置され、且つ直列に接続された構成となっている。

【００３０】 なお、各加熱導体201 〜213 はワーク10の外周面11に接近し対向するように配 設されている。また、各加熱導体201 〜213 は良導電金属四角管より構成されて おり、これら導体の中空部分は移動焼入コイル200 の冷却液の流通路となってい る。

【００３１】 図６に示すように、加熱導体202 は加熱導体206 のリード導体214 側に配置さ れており、加熱導体210 は加熱導体206 の反リード導体214 側に配置されている 。また、加熱導体204 は加熱導体208 のリード導体214 側に配置されており、加 熱導体212 は加熱導体208 の反リード導体214 側に配置されている。

【００３２】 また、移動焼入コイル200 の寸法L2、D2、およびC2は、それぞれ、従来の移動 焼入コイル20の寸法L0、D0、およびC0に対応し、寸法L0、D0、およびC0にそれぞ れほぼ等しくなるように各加熱導体が形成配置されている。

【００３３】 そして、本実施例では、加熱導体206 および208 の中央部分が、ワーク10の直 径13の一方側および他方側の延長線上にそれぞれ位置するように加熱導体206 、 208 が配置されている。従って、移動焼入コイル200 は、ワーク10の外周面11の 半周を少し越えた部分をカバーしている。

【００３４】 移動焼入コイル200 によるワーク10の外周面11の移動焼入は、移動焼入コイル 100 によるワーク10の外周面11の上述の移動焼入と同じ要領で行うことができる 。この移動焼入に際しては、移動焼入コイル200 が、前述のように従来の移動焼 入コイル20の寸法L0、D0、およびC0とそれぞれほぼ同じ寸法L2、D2、およびC2で ある上、３ターンのコイルであるので、従来の移動焼入コイル20に比べてインダ クタンスが９倍程度となっている。

【００３５】 従って、従来の移動焼入コイル20への印加電圧の３倍を越え、９倍未満の電圧 を移動焼入コイル100 に印加することによって、移動焼入コイル100 には、従来 の移動焼入コイル20に印加された電力を越える電力を、しかも従来の移動焼入コ イル20の通電電流より小さい通電電流でもって印加することができるから、移動 焼入コイル200 は従来の移動焼入コイル20より大きな電力をワーク10に与えるこ とができ、しかも、移動焼入コイル200 を劣化させる発熱が少なく、従って、移 動焼入コイル200 の寿命が長くなる。

【００３６】 なお、前記第１および第２実施例とも、移動焼入コイル100 および200 はワー ク10の外周面11の半周を少し越えた部分をカバーしている場合を説明したが、必 ずしもこれにこだわるのではなく、要求される焼入仕様によっては、半周以下を カバーするようにしてもよい。

【００３７】

【考案の効果】

以上説明したように、ほぼ丸棒状ワークの移動焼入コイルは、複数の半開放鞍 型コイルが、ほぼ同じ位置に配置され、且つ直列に接続された構成となっている ので、従来の移動焼入コイルに比べてインダクタンスが大きい。従って、本考案 のほぼ丸棒状ワークの高周波移動焼入コイルを使用すれば、コイルの印加電圧を 大きくし、しかも従来より小さい通電電流でもって、従来よりも大きい電力を移 動焼入コイルに与えることが可能であるから、焼入移動速度をより速くすること ができる上、コイルを劣化させる発熱が従来のコイルより少ないのでコイルの寿 命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の模式的斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図３】図１のＢ矢視正面図である。

【図４】加熱導体の支持方法の説明図である。

【図５】本考案の第２実施例の模式的斜視図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線矢視断面図である。

【図７】（ａ）は従来の移動焼入コイルの模式的斜視
図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

【符号の説明】

10 ワーク 11 外周面 12 軸芯線 100 、200 移動焼入コイル 101 〜109 、201 〜213 加熱導体 110 、111 、214 、215 リード導体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸芯線を中心として回転しているほぼ丸
   棒状ワークの外周面を移動焼入する高周波移動焼入コイ
   ルにおいて、 ワークの一方の側において前記軸芯線の方向に配設され
   た平行で直線状の複数の第１加熱導体と、 ワークの他方の側において前記軸芯線の方向に配設され
   た平行で直線状の前記複数と同数の第２加熱導体と、 ワークの周方向に配設され、第１および第２加熱導体の
   一端同士を接続する平行でほぼ１／２円弧状の前記複数
   と同数の第３加熱導体と、 ワークの周方向に配設され、一端が１つの第１加熱導体
   の他端に接続され、他端が一方のリード導体を介して高
   周波電源の一端に接続されたほぼ１／４円弧状の第４加
   熱導体と、 ワークの周方向に配設され、一端が１つの第２加熱導体
   の他端に接続され、他端が他方のリード導体を介して高
   周波電源の他端に接続されたほぼ１／４円弧状の第５加
   熱導体と、 前記１つの第１加熱導体以外の第１加熱導体と、前記１
   つの第２加熱導体以外の第２加熱導体との他端同士を接
   続するほぼ１／２円弧状で前記複数より１つ少ない数の
   第６加熱導体とを備え、且つ、 全ての前記加熱導体は直列に接続されていると共に、各
   加熱導体は前記外周面に接近し対向するように配設され
   ていることを特徴とするほぼ丸棒状ワークの高周波移動
   焼入コイル。