JPS60251223A - 筒体内面の移動焼入れ方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はブツシュその他の筒体の内面を誘導加熱手段を
用いて表面焼入れする場合の移動焼入れ方法に関する。

（従来技術） ブツシュその他として使用される筒体は通常小形のもの
で４０關φ・５０ｍｍ＋Ｊｓ大形のもので１２０ｍｍφ
・１５０＋ｕ／程度の範囲内である。

この種筒体の内面を誘導加熱手段を用いて表面焼入れす
る場合、例えばが−ルベアリングのレース部材の如き両
端面間の間隔が狭い部材に対して実施されるワンショッ
ト焼入れ・・・両端面間全長全内面を一度に加熱し一度
に冷却する・・・は適用できず、通例第３図（、）に示
されるように、移動焼入れによっている。

図において、１は中央に貫通孔を具えた固定台であシ、
当該固定台１上には回転テーブル２が配置されている。

当該回転テーブル２は例えばポールベアリング２１と図
示しない駆動源によって回転駆動される駆動ロール２２
が回転テーブル２０周面に接触するので固定台上で強制
回転可能である。また回転テーブル２の中央には貫通孔
が設けられていて、Ｃとして示す加熱コイルとこの下方
に固定されたＪとして示す冷却ジャケットが、固定台１
および当該回転テーブル２それぞれの貫通孔を通過して
昇降自在に設定されている。筒体Ｗは回転テーブル２０
貫（３） 通孔周縁に設けられた位置決め部材２３内に一方端面が
接する如く載置され、回転テーブル２の下方から垂直に
上昇する加熱コイルＣとこれに追随する冷却ジャケラ）
Ｊとによって回転中の筒体Ｗの下方端面から上方端面へ
と順次焼入れされる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記移動焼入れ方法に従って内面に表面焼入層りが形成
された筒体Ｗの両端面内径を計測すると必ず焼入れ開始
端面内径Ｓが焼入れ終了端面内径Ｆよシ僅差ではあるが
大と７ｉ−ヤ、さらに中間部内径の計測でも焼入れ開始
端から終了端方向へかけて第３図（ｂ）に示す如き大小
の傾向を示すので、焼入れ済の筒体の内面は内面研摩に
よって上記内径の修正を行う後工程が必要とされていた
。

例えば、筒体内面の中間部分焼入れにおいて両端面径の
変形防止を目的とした手段ではあるが、第４図（、）に
示す如く端面内周を拘束する環状突起３１を具えた回転
可能な蓋３を回転する（４） 筒体Ｗにかぶせて定置または移動焼入れをする方法をこ
れに実施したとしても、図示のように加熱コイルＣが蓋
に邪魔されて内面全長にわたる加熱が出来ず、さらに加
熱コイルＣに追随する冷却ジャケラ）Ｊの冷却範囲が加
熱可能範囲よシ短少となるため、焼入れ結果は第４図（
ｂ）のように、表面焼入れ範囲がｈとして示される範囲
に止まるばかシか、焼入れ範囲り終端近傍にくびれが生
じ、全く問題解決にはならない。

（発明の目的） 本発明は上記筒体内面を全長にわたって表面焼入れする
場合に存する焼入れ開始端面側の内径が大で、焼入れ終
了端側にかけて内径が順次小となる現象を防止する目的
でなされたものである。

（発明の要旨） 本発明の要旨とするところは、 （１）筒体の内面を一方端面から他方端面にが叶て移動
する加熱コイルとこれに追随する冷却ジャケットとで表
面焼入れをする場合において１ （２）上記筒体の外周長手方向にそって当該筒体の全長
にわたる長さを有する自由回転可能ま九は回転駆動され
る複数のローラを配置し、（３）当該それぞれのローラ
が回転中の筒体を焼入れ開始端面側から終了端面倒にか
けて漸減する周方向拘束力を付与しつつ焼入れするよう
にした ことを特徴とする筒体内面の移動焼入れ方法にある。

発明者は本発明をなすにあたり、焼入れ後の筒体内径に
差の生ずる原因をまず究明し、焼入れ開始端面側Ｓでは
、筒体Ｗは表面層を常温から所定焼入れ温度まで急熱さ
れ急冷されるが、移動焼入れが進行するに伴って被加熱
部の熱が未加熱部方向へ熱伝導で伝播するため、焼入れ
終了端面側Ｆにゆくに従って熱堆積が表面層に限らす全
層にわたって多くなり、これが故に焼入れ開始端側Ｓか
ら終了端側Ｆにかけて順次ヒートマスが増大し、ヒート
マスが大きければ大きい程収縮が大となシ、上記結果を
惹起せしめると判断した。

本発明は上記判断に本とづき、ヒートマスが小である焼
入れ開始端側Ｓでは筒体Ｗを外周方向から大なる拘束力
で拘束して加熱時の膨張と冷却時の収縮とが全て筒壁の
内方向へ向う如く、終了端側Ｆでは筒体Ｗを外周方向か
ら小なる拘束力で拘束して熱膨張を筒壁内外へ自由に・
・・ただし周形の変形を生じない程度の拘束をしつつ・
・・行わせ、急冷時の収縮も筒壁内外へ自由に行わせる
ようにして収縮量を平均化するという技術思想に基づく
ものである。

（実施例１） 第１図（−）および（ｂ）は本発明を前述従来方法とし
て示した第３図の焼入れ装置に実施した場合である。

図において１は固定台、２は駆動ロー２２２によって回
転可能な回転テーブル、ＣおよびＪはそれぞれ加熱コイ
ルおよび冷却ジャケットであって、上記固定台１および
回転テーブル２に（７） 孔設されている貫通孔をとおって昇降可能なことは前述
のとおりである。本発明実施例では、回転テーブル２上
の所定位置には複数本の軸４１が垂直に固定され、当該
軸４１それぞれには下方端面側が大径・上方端面側が小
径に形成された所定テーパ状のローラ４が自由回転可能
に装着されている。当該ロー２４は少くとも筒体Ｗの軸
方向長さ以上の長さを有し、周径の大・小が焼入れによ
って生ずると想定される、もしくは予備実験によって確
認される焼入れ開始端面内径と終了端面内径との差に応
じて下方周径を大とし上方周径を小とするように形成さ
れる。而して複数のロー２４は回転テーブル２０貫通孔
の周縁所定焼入れ定位置に載置される焼入れ前の筒体Ｗ
の下方端間側周にそれぞれの下方周がきっちり当該する
如く配設される。

上記構成からなる実施例装置を用いて筒体Ｗを焼入れす
る場合を以下に述べる。

筒体Ｗを屹立する複数のローラ４間に押込み回転テーブ
ル２上に載置すれば位置決めも自ず（８） から定まる。ついで駆動ローラ２２を回転駆動して回転
テーブルを回転させると、回転テーブル２は筒体Ｗを載
置して回転し、同時に回転テーブル２上に垂直に固定し
である軸４１も回転に伴って上記筒体Ｗの軸線を回転中
心線として回動するので、当該軸４１に自由回転可能に
装着され、かつその下方周を筒体Ｗの下方端面周に当接
しているローラ群４が回転状態となる。

この状態下において加熱コイルＣと冷却ジャケラ）Ｊと
を上昇させて筒体Ｗの内面をその下方端面側から上方端
面側へと順次移動焼入れする。

筒体Ｗの下方端面側、即ち焼入れ開始端側Ｓでは、加熱
コイルＣによって加熱される筒壁の膨張は外周をロー２
群４の下方周で規制されているので、筒体Ｗの軸線方向
、即ち内周壁方向へ発現し、かつ急冷による収縮も内周
壁方向へ発現する。また筒体Ｗの上方端面側、即ち焼入
れ終了端側Ｆでは順次焼入れ開始端方向からの加熱に伴
って伝導してくる熱によって筒壁の温度が上昇して膨張
するが、当該終了端側Ｆ方向の外周は周囲に配設されて
いるローラ群４の下方周とは焼入れ前には非接触状態に
あるので、その膨張は筒壁の内外方向へ自由に発現し、
かつ少くとも周形が変形を生じない程度まで外周方向へ
膨張し、また急冷による収縮も自由膨張中心へと心収縮
する。この筒壁の膨張・収縮の量は焼入れ開始端側から
終了端側にかけてなだらかに発現し、かつ外周方向から
の拘束力も焼入れ開始端側で大・終了端側で小となる如
くローラ群４のテーパがなだらかに設定されているので
、焼入れ済の筒体Ｗの内周は上記膨張・収縮と外周方向
からの拘束力との釣合いによって、焼入れ開始端面側Ｓ
から終了端面側Ｆに至るまで、はぼ均一内径を保持する
内面表面焼入れ層に仕上げることが出来る。

（実施例２） 本発明の第２実施例を第２図（、）および（ｂ）に従っ
て説明する。

図において、５は回転テーブル２上に載置された筒体Ｗ
の軸線Ｑｗと下方において近接・上方において隔離する
如く所定斜傾して固定され丸軸５１に自由回転可能に装
着された平行周径ローラである。上記ロー２群５の回転
軸の外方傾斜は、焼入れによって生ずると想定される焼
入れ開始端面内径と終了端面内径との差に応じてなされ
る。当該ローラ５の作用は前記実施例１、に示すテーパ
状のローラ４の場合と全く同一である。

（その他の実施例） 上記２実施例は駆動ロー２２２で強制回転される回転テ
ーブル２上に載置された筒体Ｗに本発明を実施する場合
であるが、これに限らず、自由回転可能な回転テーブル
上に載置された筒体を、それぞれが駆動源によって回転
駆動される回転軸に枢着されるローラ群を用いてもよい
。

即ち筒体の軸線に平行な回転軸に枢着されるテーパ状の
ローラまたは筒体の軸線に傾斜する回転軸に枢着される
平行周径のローラを、回転テーブル上に載置した筒体に
、拘束力が焼入れ開始端面側で大・終了端面側で小とな
る如くその周側に配置し、当該ローラそれぞれの回転に
よって筒体を回転テーブルごと回転せしめつつ焼入れを
行うようにしてもよい。

同実施例装置では加熱・冷却機構を回転テーブルの下か
筒体内へ挿入して上昇中に焼入れするようにしているが
、勿論上方から筒体内下方まで挿入して上昇中に焼入れ
するようにしてもよく、その場合も上記と同様である。

（発明の効果） 本発明を実施することにより、従来筒体内面の移動焼入
れに存した焼入れ開始端側内径が大・終了端側内径が小
となる焼入れ仕上漫の問題点が解消され、全長にわたっ
て平行な内径に仕上げることができるので、焼入れ後に
必須とされた研摩による径差修正工程を省くこととなシ
、また焼入れ工程でも筒体が位置決め部材なしで自動的
に位置決め可能となるなど、その斉らされる効果は顕著
である。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）および（ｂ）はそれぞれ本発明実施例装（
１１） 置の上面図および一部断面正面図、第２図（、）および
（ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施例装置の上面図およ
び要部断面正面図、第３図（ａ）は従来方法による装置
の断面正面図、第３図（ｂ）は第３図（、）に示す装置
を用いて筒体内面を移動焼入れした場合に存する問題点
を説明するだめの筒体の断面正面図、第４図（、）は他
の従来装置の一部断面部分正面図、第４図（ｂ）は第４
図（、）に示す装置が不適であることを説明するための
筒体の断面正面図である。 ４．５・・・ローラ　４１．５１・・・回転軸Ｗ・・・
筒体　Ｃ・・・加熱コイル　Ｊ・・・冷却ジャケット 特許出願人 高周波熱錬株式会社 代理人弁理士小　林　傅 （１２） ｕＪ　Ｉｊ＋） ｓｒ 一 派　派 ”４ 第　３　図　（ｂ） 第４図（０） 第　４　図　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）筒体の内面を一方端面から他方端面にかけて移動す
   る加熱コイルとこれに追随する冷却ジャケットとで表面
   焼入れする場合において、上記筒体の外周長手方向にそ
   って当該筒体の全長にわたる長さを有する自由回転可能
   または回転駆動される複数のローラを配置し、当該それ
   ぞれのローラが回転中の筒体を焼入れ開始端面側から終
   了端面側にかけて漸減する周方向拘束力を付与しつつ焼
   入れするようにしたことを特徴とする筒体内面の移動焼
   入れ方法。 ２）焼入れ開始端面側から終了端面側にかけて漸減する
   周方向拘束力が、回転軸を筒体の軸線に平行とし、焼入
   れによって生ずると想定される焼入れ開始端面内径と終
   了端面内径との差に応じて焼入れ開始端面方向外周径を
   大・終了端面方向外周径を小とするが如きテーパ状のロ
   ーラによって付与されるものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の筒体内面の移動焼入れ方法。 ３）焼入れ開始端面側から終了端面側にかけて漸減する
   周方向拘束力が、焼入れによって生ずると想定される焼
   入れ開始端面内径と終了端面内径との差に応じて回転軸
   を筒体の軸線に対して焼入れ開始端方向から終了端方向
   にむかい外方傾斜する如く設定した平行周径ローラによ
   って付与されるものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の筒体内面の移動焼入れ方法。