JPS61127821A - 歯車用焼入方法および装置 - Google Patents
歯車用焼入方法および装置Info
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- JPS61127821A JPS61127821A JP24899684A JP24899684A JPS61127821A JP S61127821 A JPS61127821 A JP S61127821A JP 24899684 A JP24899684 A JP 24899684A JP 24899684 A JP24899684 A JP 24899684A JP S61127821 A JPS61127821 A JP S61127821A
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- Japan
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- gear
- jig
- hardening
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は歯車用焼入方法および装置に関し、一層詳細に
は歯車を高周波誘導加熱により焼入れする際に、前記歯
車を熱伝導率の高い治具により挟持して誘導加熱によっ
て発生する熱の一部をこの治具により吸熱することによ
り歯車の焼入個所を制限するよう構成する歯車用焼入方
法および装置に関する。
は歯車を高周波誘導加熱により焼入れする際に、前記歯
車を熱伝導率の高い治具により挟持して誘導加熱によっ
て発生する熱の一部をこの治具により吸熱することによ
り歯車の焼入個所を制限するよう構成する歯車用焼入方
法および装置に関する。
一般に、鋼材から形成される歯車にはこれを加熱して急
冷することにより、所謂、焼入れを施し、前記歯車に耐
摩耗性を持たせている。
冷することにより、所謂、焼入れを施し、前記歯車に耐
摩耗性を持たせている。
従来から、このような歯車の焼入れには高周波誘導加熱
方式が広汎に採用されている。すなわち、被加熱物とし
ての歯車の外径形状よりも僅かに大径な円形開口部を有
する加熱用コイルに高周波電源を接続し、前記開口部内
部に歯車を配置した状態で前記電源より電流の供給がな
されると加熱用コイルにより交番磁界が形成される。従
って、導電性の歯車には電磁誘導作用による誘導電流が
流れ、所謂、渦電流損を生ずることにより前記歯車は加
熱される。その間、前記歯車は回転駆動源により回転さ
れて前記誘導加熱が均一に行われるようにし、所定時間
加熱の後前記歯車は油または水中に導入されて焼入れが
施される。
方式が広汎に採用されている。すなわち、被加熱物とし
ての歯車の外径形状よりも僅かに大径な円形開口部を有
する加熱用コイルに高周波電源を接続し、前記開口部内
部に歯車を配置した状態で前記電源より電流の供給がな
されると加熱用コイルにより交番磁界が形成される。従
って、導電性の歯車には電磁誘導作用による誘導電流が
流れ、所謂、渦電流損を生ずることにより前記歯車は加
熱される。その間、前記歯車は回転駆動源により回転さ
れて前記誘導加熱が均一に行われるようにし、所定時間
加熱の後前記歯車は油または水中に導入されて焼入れが
施される。
然しなから、前記の従来技術による焼入れでは、両全体
に焼入れが施されるため、硬度は高くなる一方、脆性に
冨むようになるために耐衝撃性に劣り、十分な強度が得
られない不都合が生じていた。
に焼入れが施されるため、硬度は高くなる一方、脆性に
冨むようになるために耐衝撃性に劣り、十分な強度が得
られない不都合が生じていた。
そこで、本発明者は鋭意考究並びに工夫を重ねた結果、
歯車には耐摩耗性に冨み硬度の極めて高い歯部と前記硬
度を必要としない歯車本体とが存在することに着目し、
前記歯部のみに焼入作用を施すべく非焼入部の形状を有
した冶具装置を前記歯車の両側から装着し、しかも前記
治具装置は黄銅等のように熱伝導率が極めて高い材料か
ら形成すれば、加熱用コイルにより歯車が加熱される場
合、前記治具が装着されていない部分については従来と
同様に十分に加熱され焼入れが施されるが、前記治具に
覆われている部分では治具に対する熱の伝導が惹起し、
焼入れに必要な温度まで達することがない。このために
、前記歯車を油焼入れまたは水焼入れにより焼入れすれ
ば、前記治具装置が装着されていない部分では好適な焼
入れがなされるため硬度が極めて高くなり、一方、冶具
装置により覆われた部分ではその表層部に焼入れがなさ
れないため適度の靭性を有することになり、従って、耐
摩耗性が強く、しかも、耐衝撃性に優れた歯車を得るこ
とが出来ることを究明した。
歯車には耐摩耗性に冨み硬度の極めて高い歯部と前記硬
度を必要としない歯車本体とが存在することに着目し、
前記歯部のみに焼入作用を施すべく非焼入部の形状を有
した冶具装置を前記歯車の両側から装着し、しかも前記
治具装置は黄銅等のように熱伝導率が極めて高い材料か
ら形成すれば、加熱用コイルにより歯車が加熱される場
合、前記治具が装着されていない部分については従来と
同様に十分に加熱され焼入れが施されるが、前記治具に
覆われている部分では治具に対する熱の伝導が惹起し、
焼入れに必要な温度まで達することがない。このために
、前記歯車を油焼入れまたは水焼入れにより焼入れすれ
ば、前記治具装置が装着されていない部分では好適な焼
入れがなされるため硬度が極めて高くなり、一方、冶具
装置により覆われた部分ではその表層部に焼入れがなさ
れないため適度の靭性を有することになり、従って、耐
摩耗性が強く、しかも、耐衝撃性に優れた歯車を得るこ
とが出来ることを究明した。
さらに、多種類の歯車を焼入れする場合においても夫々
の歯形に対応する形状を有した治具装置を用意すれば、
容易にこれらに対応することが可能となり、前記の不都
合が一掃されることが判った。
の歯形に対応する形状を有した治具装置を用意すれば、
容易にこれらに対応することが可能となり、前記の不都
合が一掃されることが判った。
従って、本発明の目的は歯車に所望の非焼入層を形成す
ると共に種類の異なる歯車に対し容易に焼入れすること
が可能な歯車用焼入方法および装置を提供するにある。
ると共に種類の異なる歯車に対し容易に焼入れすること
が可能な歯車用焼入方法および装置を提供するにある。
前記の目的を達成するために、本発明は誘導加熱装置の
内部に歯車を位置決めし、前記歯車の少な（とも−側面
に治具を当接し、前記誘導加熱装置を付勢して前記歯車
先端部を焼入れに必要な所定温度まで加熱すると共に前
記治具を介して加熱された歯車先端部の内側部分の熱を
放出させて前記所定温度未満に維持し、次いで焼入用媒
体に前記歯車を導入して歯車先端部に焼入れすることを
特徴とする。
内部に歯車を位置決めし、前記歯車の少な（とも−側面
に治具を当接し、前記誘導加熱装置を付勢して前記歯車
先端部を焼入れに必要な所定温度まで加熱すると共に前
記治具を介して加熱された歯車先端部の内側部分の熱を
放出させて前記所定温度未満に維持し、次いで焼入用媒
体に前記歯車を導入して歯車先端部に焼入れすることを
特徴とする。
さらに、本発明は誘導加熱装置と前記誘導加熱装置の内
部に位置決めされる歯車を保持する治具装置とからなり
、前記治具装置は前記歯車の歯形状と相似で且つ小径の
形状を有し、さらに前記治具装置は誘導加熱装置に対し
て変位自在に構成することを特徴とする。
部に位置決めされる歯車を保持する治具装置とからなり
、前記治具装置は前記歯車の歯形状と相似で且つ小径の
形状を有し、さらに前記治具装置は誘導加熱装置に対し
て変位自在に構成することを特徴とする。
次に、本発明に係る歯車用焼入方法についてそれを実施
する装置との関係において好適な実施例を挙げ、添付の
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
する装置との関係において好適な実施例を挙げ、添付の
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図および第２図において、参照符号１０は加熱用コ
イルを示し、加熱用コイル１０は夫々の一端を図示しな
い高周波電源の両極に接続する第１アーム１２ａおよび
第２アーム１２ｂを有している。前記第１アーム１２ａ
および第２アーム１２ｂはその他端部において互いに反
対方向に湾曲して歯車２０の直径よりも僅かに大きい直
径を有する開口部１４を形成する。また、前記加熱用コ
イル１０は角柱状に形成されており、その内部に加熱コ
イル冷却用媒体を導入するための通路１６を有している
。ここで、前記第１アーム１２ａと第２アーム１２ｂの
間隙にはポリテトラフルオロエチレンによって被覆され
た絶縁板１８を嵌合すると好適である。このように構成
する加熱コイル１０の開口部１４に歯車２０が配置され
る。
イルを示し、加熱用コイル１０は夫々の一端を図示しな
い高周波電源の両極に接続する第１アーム１２ａおよび
第２アーム１２ｂを有している。前記第１アーム１２ａ
および第２アーム１２ｂはその他端部において互いに反
対方向に湾曲して歯車２０の直径よりも僅かに大きい直
径を有する開口部１４を形成する。また、前記加熱用コ
イル１０は角柱状に形成されており、その内部に加熱コ
イル冷却用媒体を導入するための通路１６を有している
。ここで、前記第１アーム１２ａと第２アーム１２ｂの
間隙にはポリテトラフルオロエチレンによって被覆され
た絶縁板１８を嵌合すると好適である。このように構成
する加熱コイル１０の開口部１４に歯車２０が配置され
る。
この場合、前記歯車２０の外周端部には複数の歯２１よ
りなる歯部２２が形成されており、さらにその内側には
歯車２０の中心に対して周回する段部２４ａ並びに２４
ｂが前記歯車２０の両面に刻設され、一方、その中心に
は孔２６が穿設される。
りなる歯部２２が形成されており、さらにその内側には
歯車２０の中心に対して周回する段部２４ａ並びに２４
ｂが前記歯車２０の両面に刻設され、一方、その中心に
は孔２６が穿設される。
そこで、前記段部２４ａ、２４ｂに夫々嵌合するように
一組の上治具２８ａ、下治具２８ｂによって構成される
治具装置２日が用意される。前記上治具２８ａ並びに下
治具２８ｂは同一形状に形成されており、その形状は前
記歯車２０によって決定される。すなわち、第３図に示
すように、上治具２８ａ、下治具２８ｂは歯車２０より
も僅かに小径であり、一方、夫々の歯部３０．３２は前
記歯部２２に対応しており、歯車２０に上治具２８ａ、
下治具２８ｂを装着した時に歯部２２の歯２１と歯部３
０および３２の歯３０ａ、３２ａは歯車２０の中心に指
向して一直線上に並ぶ。つまり、夫々の歯は同数個ずつ
形成されている。さらにまた、前記上治具２８ａ、下治
具２８ｂは前記段部２４ａ、２４ｂに嵌合する突部３４
ａ、３４ｂを有しており、夫々の突部３４ａ、３４ｂに
より形成された溝３６ａ、３６ｂは前記歯車２０の外周
部分に当接する。
一組の上治具２８ａ、下治具２８ｂによって構成される
治具装置２日が用意される。前記上治具２８ａ並びに下
治具２８ｂは同一形状に形成されており、その形状は前
記歯車２０によって決定される。すなわち、第３図に示
すように、上治具２８ａ、下治具２８ｂは歯車２０より
も僅かに小径であり、一方、夫々の歯部３０．３２は前
記歯部２２に対応しており、歯車２０に上治具２８ａ、
下治具２８ｂを装着した時に歯部２２の歯２１と歯部３
０および３２の歯３０ａ、３２ａは歯車２０の中心に指
向して一直線上に並ぶ。つまり、夫々の歯は同数個ずつ
形成されている。さらにまた、前記上治具２８ａ、下治
具２８ｂは前記段部２４ａ、２４ｂに嵌合する突部３４
ａ、３４ｂを有しており、夫々の突部３４ａ、３４ｂに
より形成された溝３６ａ、３６ｂは前記歯車２０の外周
部分に当接する。
次ε）で、前記上治具２８ａ、下治具２８ｂは夫々一端
部にロッド３８ａ、３８ｂが装着されており、前記ロッ
ド３８ａ、３８ｂば図示しない回転駆動源等に連結する
。なお、前記上治具２８ａ、下治具２８ｂは熱伝導率の
高い、例えば、黄銅により形成しておくと好適である。
部にロッド３８ａ、３８ｂが装着されており、前記ロッ
ド３８ａ、３８ｂば図示しない回転駆動源等に連結する
。なお、前記上治具２８ａ、下治具２８ｂは熱伝導率の
高い、例えば、黄銅により形成しておくと好適である。
以上が本発明に係る歯車用焼入装置の基本的な構造であ
るが、次に、本発明に係る焼入装置の作用並びに効果に
ついて以下説明する。
るが、次に、本発明に係る焼入装置の作用並びに効果に
ついて以下説明する。
先ず、歯車２０の段部２４ａ、２４ｂに上治具２８ａ、
下治具２８ｂの夫々の突部３４ａ、３４ｂを嵌合し、歯
部２２の歯２１と歯部３０．３２の歯３０ａ、３２ａを
重ね合わせるようにして前記上治具２８ａと下治具２８
ｂに装着した歯車２０を加熱用コイル１０の開口部１４
に位置決めする。
下治具２８ｂの夫々の突部３４ａ、３４ｂを嵌合し、歯
部２２の歯２１と歯部３０．３２の歯３０ａ、３２ａを
重ね合わせるようにして前記上治具２８ａと下治具２８
ｂに装着した歯車２０を加熱用コイル１０の開口部１４
に位置決めする。
以上のように、加熱用コイル１０の所定位置に前記歯車
２０並びに上治具２８ａ、下治具２８ｂを配置した状態
で図示しない電源から所定量の電流が供給される。この
結果、前記開口部１４には交番磁界が形成され、電磁誘
導作用により前記歯車２０並びに上治具２８ａ、下治具
２８ｂには渦電流が流れる。なお、この間、ロッド３８
ａまたは３８ｂを図示しない回転駆動源により回転すれ
ば、前記歯車２０は均一に加熱される。このために前記
歯車２０はその抵抗損により加熱されるが、一方、前記
上治具２８ａ、下治具２８ｂは黄銅により形成されてお
り、電気抵抗は前記歯車２０よりも少な（、また熱伝導
率が極めて高いため、前記歯車２０に惹起した熱を吸収
する作用が働く。すなわち、上治具２８ａ、下治具２８
ｂに当接していない歯２１の先端部では好適に加熱され
るのに対し、上治具２８ａ、下治具２８ｂに覆われてい
る部分では熱の放出が行われるため、誘導加熱による熱
の蓄積は些程に生ずることなくその部分の温度の上昇は
大きく生じない。
２０並びに上治具２８ａ、下治具２８ｂを配置した状態
で図示しない電源から所定量の電流が供給される。この
結果、前記開口部１４には交番磁界が形成され、電磁誘
導作用により前記歯車２０並びに上治具２８ａ、下治具
２８ｂには渦電流が流れる。なお、この間、ロッド３８
ａまたは３８ｂを図示しない回転駆動源により回転すれ
ば、前記歯車２０は均一に加熱される。このために前記
歯車２０はその抵抗損により加熱されるが、一方、前記
上治具２８ａ、下治具２８ｂは黄銅により形成されてお
り、電気抵抗は前記歯車２０よりも少な（、また熱伝導
率が極めて高いため、前記歯車２０に惹起した熱を吸収
する作用が働く。すなわち、上治具２８ａ、下治具２８
ｂに当接していない歯２１の先端部では好適に加熱され
るのに対し、上治具２８ａ、下治具２８ｂに覆われてい
る部分では熱の放出が行われるため、誘導加熱による熱
の蓄積は些程に生ずることなくその部分の温度の上昇は
大きく生じない。
このようにして、高周波誘導加熱により所定時間加熱さ
れた歯車２０を前記上治具２８ａ、下治具２８ｂと共に
焼入液中に沈めれば、歯車２０の歯部２２の加熱された
歯先部分は好適に焼入れが施され、一方、上治具２８ａ
、下治具２８ｂに覆われた部分には焼入層が形成される
ことはない。
れた歯車２０を前記上治具２８ａ、下治具２８ｂと共に
焼入液中に沈めれば、歯車２０の歯部２２の加熱された
歯先部分は好適に焼入れが施され、一方、上治具２８ａ
、下治具２８ｂに覆われた部分には焼入層が形成される
ことはない。
ここで、焼入後の歯部２２の横断面図を第４図に示す。
すなわち、前記上治具２８ａ、下治具２８ｂの歯３０ａ
、３２ａが当接した部分では焼入層が形成されることが
なく、一方、歯２１のその他の部分には黒点で示すよう
に焼入層が形成されている。
、３２ａが当接した部分では焼入層が形成されることが
なく、一方、歯２１のその他の部分には黒点で示すよう
に焼入層が形成されている。
なお、この間、前記加熱用コイル１０には加熱された歯
車２０からの熱による温度上昇を防ぐため通路１６を設
けており、この通路１６に常時冷却用媒体を供給するこ
とにより加熱用コイルｌＯを冷却する。
車２０からの熱による温度上昇を防ぐため通路１６を設
けており、この通路１６に常時冷却用媒体を供給するこ
とにより加熱用コイルｌＯを冷却する。
本発明によれば、以上のようにワークとしての歯車に対
応する形状を有した上治具並びに下治具を装着し、これ
を回転しながら加熱用コイルで焼入れすることにより、
極めて容易に前記歯車の歯先端部に所望の形状の焼入層
を形成することが出来、一方、残余の部分には焼入層が
形成されることはない。このために、焼入部分は硬度が
増強され耐摩耗性に一段と優り、また、残余の部分には
焼入処理が行われないために靭性に冨み耐衝撃性に優れ
る。さらに、前記歯車の形状が異なる場合には夫々の歯
車の形状に対応する上治具並びに下治具を用意し、前記
歯車に装着して前述の方法により焼入れを行えば、同様
にして歯車の歯先端部に焼入層を形成することが可能と
なると共にその焼入層を任意の形状に容易に形成するこ
とが出来る効果も得られる。
応する形状を有した上治具並びに下治具を装着し、これ
を回転しながら加熱用コイルで焼入れすることにより、
極めて容易に前記歯車の歯先端部に所望の形状の焼入層
を形成することが出来、一方、残余の部分には焼入層が
形成されることはない。このために、焼入部分は硬度が
増強され耐摩耗性に一段と優り、また、残余の部分には
焼入処理が行われないために靭性に冨み耐衝撃性に優れ
る。さらに、前記歯車の形状が異なる場合には夫々の歯
車の形状に対応する上治具並びに下治具を用意し、前記
歯車に装着して前述の方法により焼入れを行えば、同様
にして歯車の歯先端部に焼入層を形成することが可能と
なると共にその焼入層を任意の形状に容易に形成するこ
とが出来る効果も得られる。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、本発明に係る治具を黄銅の代わりに他の銅合金から
形成することも出来る等、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の改良並びに設計の変更が可能なことは
勿論である。
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、本発明に係る治具を黄銅の代わりに他の銅合金から
形成することも出来る等、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の改良並びに設計の変更が可能なことは
勿論である。
第１図は本発明に係る焼入装置に歯車を装着した状態の
組立図、第２図は第１図に示した当該焼入装置および歯
車の一部省略断面図、第３図は当該焼入装置および歯車
の一部断面上面図、第４図は焼入後の歯車歯先の一部省
略断面図である。
組立図、第２図は第１図に示した当該焼入装置および歯
車の一部省略断面図、第３図は当該焼入装置および歯車
の一部断面上面図、第４図は焼入後の歯車歯先の一部省
略断面図である。
Claims (3)
- （１）誘導加熱装置の内部に歯車を位置決めし、前記歯
車の少なくとも一側面に治具を当接し、前記誘導加熱装
置を付勢して前記歯車先端部を焼入れに必要な所定温度
まで加熱すると共に前記治具を介して加熱された歯車先
端部の内側部分の熱を放出させて前記所定温度未満に維
持し、次いで焼入用媒体に前記歯車を導入して歯車先端
部に焼入れすることを特徴とする歯車用焼入方法。 - （２）誘導加熱装置と前記誘導加熱装置の内部に位置決
めされる歯車を保持する治具装置とからなり、前記治具
装置は前記歯車の歯形状と相似で且つ小径の形状を有し
、さらに前記治具装置は誘導加熱装置に対して変位自在
に構成することを特徴とする歯車用焼入装置。 - （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、治具
装置は歯車を挟持する一組の治具を含み、前記治具は焼
入れされる歯車よりも電気抵抗の小さい材質で構成され
てなる歯車用焼入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24899684A JPS61127821A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 歯車用焼入方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24899684A JPS61127821A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 歯車用焼入方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61127821A true JPS61127821A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17186459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24899684A Pending JPS61127821A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 歯車用焼入方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61127821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223340A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Hitachi Metals Ltd | 磁気歯車およびその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698422A (en) * | 1980-01-07 | 1981-08-07 | Honda Motor Co Ltd | High frequency tempering method of gear |
| JPS5817244A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-02-01 | Matetsukusu Kk | 遊星歯車装置 |
-
1984
- 1984-11-26 JP JP24899684A patent/JPS61127821A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698422A (en) * | 1980-01-07 | 1981-08-07 | Honda Motor Co Ltd | High frequency tempering method of gear |
| JPS5817244A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-02-01 | Matetsukusu Kk | 遊星歯車装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223340A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Hitachi Metals Ltd | 磁気歯車およびその製造方法 |
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