JPS6126360Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、所謂プレスクエンチの場合の改良に
関する。

従来肉厚が1.5mm〜８mm程度の薄い歯車の外歯
または内歯を誘導加熱焼入れする場合には焼入れ
歪防止のため、歯車の両端面を押え板で挾圧した
状態で加熱と急冷とを施している。これを第１図
ａおよびｂに従つて説明する。

第１図ａは外歯の歯車Wouの焼入装置であつ
て、外歯Gouをその歯頂円と所定間隙をへだてて
対向囲繞する誘導加熱コイルＣ（以下単に加熱コ
イルという）で加熱して冷却ジヤケツトJ₁および
J₂から噴射される冷却流体で被加熱部を急冷する
間、例えば平面視円形で断面下向きコ字状の上部
押え板P′₁と断面上向きコ字状の下部押え板P′₂と
のそれぞれの相対向する環状脚部F′₁およびF′₂の
端面で歯車Wouの両端面を挾圧状態を維持するよ
うにしている。この場合、例えば上部押え板P′₁
は固定、下部押え板P′₂は押圧機構CYの上下方向
へ前進・後退可能なロツドＲの先端に固着されて
可動となつており、歯車Wouの焼入れ時にはロツ
ドＲを前進させて、500〜1000Kgの力で歯車Wou
を挾圧するようになつている。第１図ｂは内歯の
歯車Winの焼入装置であつて、内歯Ginの歯頂円
と所定間隙をへだてて対向する外周を有する加熱
コイルＣと、当該加熱コイルＣで加熱した被加熱
部を急冷する冷却ジヤケツトJ₁およびJ₂と固定上
方押え板P′₃、可動下方押え板P′₄とからなつてい
るが、この場合の上下方向それぞれの押え板P′₃
およびP′₄は加熱コイルＣと冷却ジヤケツトJ₁・
J₂とを歯車Winの内周内へ矢印の如く移動配置す
るため、それぞれ環状脚部F′₃およびF′₄がついた
環状押え板に構成されている。而して上記押え板
P′₁，P′₂，P′₃，およびP′₄それぞれは、加熱コイ
ルＣに近接した位置に配置されるので誘導加熱さ
れ難い金属材、例えばステンレススチールや銅等
をもつて作られていた。

それ故、大きな挾圧力と押え板の材質の有する
良熱伝導性とによつて歯車端面部の昇温と変形を
抑制し歯部のみを局部加熱し急冷焼入れすること
のできる従来装置のプレスクエンチは肉厚の薄い
歯車の焼入れには効果があるとされてはいたが、
実際効果があるのは歯車端面部の歪防止のみであ
つて歯部歯形の歪の発生を阻止することは出来な
いのが現状であつた。

これに加えて押え板は良熱伝導材で作られてい
るので、加熱コイルで歯部を加熱しても熱は順次
端面部と接触する押え板に流れ、歯部が所定焼入
温度まで昇温するには殊の外時間がかかつてい
た。

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本考案者は、歯部の歪の発生は歯部のみの局部
加熱に起因するもので、歯部の局部加熱（例えば
850〜900℃）と併行して歯車全体をある程度昇温
（例えば400℃前後）せしめるならば、歯部の歪の
発生を防止可能であることに鑑み、以下の考案を
行つた。

本考案を第２図ａおよびｂに示す実施例に従つ
て説明する。

図中、第１図ａおよびｂと同一記号で示すもの
は同一構成である。

本考案では、従来装置における押え板P′₁〜P′₄
に替えて、外歯歯車Wouには押え板P₁およびP₂
が、また内歯歯車Winには押え板P₃およびP₄が用
いられる。第２図ａにおける押え板P₁およびP₂は
それぞれ誘導加熱され難い材質からなる平面視円
形、断面下向きおよび上向きのコ字状部材である
Pl₁およびPl₂と当該部材Pl₁およびPl₂それぞれの
環状脚部F₁およびF₂の端面に接着された熱絶縁
性を有する硬質材製の環状熱絶縁板S₁およびS₂と
から構成されている。第２図ｂにおける押え板P₃
およびP₄は形状が上記押え板P₁およびP₂それぞれ
の部材Pl₁およびPl₂と形状が異つて環状部材Pl₃お
よびPl₄となつている以外、環状脚部F₃およびF₄
も、また当該脚部F₃およびF₄の端面それぞれに
接着される環状熱絶縁材S₃およびS₄も同様の材質
からなり、同一構成となつている。上記熱絶縁材
S₁〜S₄としては例えばセラミツクあるいはアスベ
スト・ランバーの如き熱絶縁性と大きな押圧力を
剛性をもつて耐抗しうる硬質材料であることが好
ましい。

上記実施例装置をもちいて肉厚の薄い外歯歯車
Wouまたは内歯歯車Winを焼入れする場合、操作
は従来装置と全く同様である。

しかし、本考案にかかる押え板P₁およびP₂、ま
たは押え板P₃およびP₄を装着した焼入装置を用い
ると、加熱時には加熱コイルＣによつてもたらさ
れる歯部の局部的昇温の熱は歯車Wou・Winそれ
ぞれの端面方向では熱絶縁材S₁〜S₄によつて熱伝
導性の良好な部材Pl₁〜Pl₄へ流出することなく、
軸方向へ熱伝導して畧400℃に歯車全体を加熱
し、かつ歯部も急速加熱されて850〜900℃に速か
に達する。本考案者が行つた多数の実験例の中か
ら１例を挙げれば、外径500mmφ、内歯歯頂円径
400mmφ、肉厚５mmの歯車について、従来80KW
の電力で60秒間の加熱時間を要して歯部に所定焼
入温度を得ていたところ、同一電力で30秒の加熱
時間で済むことが確認されている。また急冷時に
は歯車Wou、Winそれぞれが全体を畧400℃にま
で昇温しているので半径方向での収縮が緩慢とな
り、歯部のみの急収縮されることがないので、歯
形の歪が極めて小となり、加えて歯車Wouおよび
Winの端面は従来と同様大きな押圧力で挾持され
ているので歪の発生は十分防止され、極めて歪を
少なくした焼入れ仕上りとなる。

本考案は従来装置における押え板に熱絶縁板を
接着するだけの極めて簡易な構成替えのみで、焼
入れ歪を抜本的に阻止する極めて顕著な効果をあ
げることが出来るばかりでなく、投入エネルギー
を高効率で使用して従来に比べ1/2の消費に抑え
ることを可能とし、かつ加熱時間を1/2に短縮す
るのでその分だけ生産性が向上し、実用的価値が
極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂはそれぞれ肉厚の薄い外歯歯
車および内歯歯車の歯部を焼入れする従来装置の
断面正面図、第２図ａおよびｂは、それぞれ肉厚
の薄い外歯歯車および内歯歯車の歯部を焼入れす
る本考案実施装置の断面正面図である。 Wou、Win……外歯歯車および内歯歯車、P₁，
P₂，P₃，P₄……押え板、S₁，S₂，S₃，S₄……熱絶
縁板。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 肉厚の薄い歯車の両端面を押え板で挾圧しつつ
   当該歯車の外歯または内歯を誘導加熱焼入れする
   ものにおいて、上記歯車の両端面に接触するそれ
   ぞれの押え板の接触面に熱絶縁板を接着してなる
   ことを特徴とする焼入装置。