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JP5244482B2 - Induction hardening device for crankshaft - Google Patents
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Description

本発明は、クランクシャフトの高周波誘導加熱装置に関し、さらに詳しくは、ディスクトランスの横部に組付けられた高周波誘導加熱コイルを、軸線を中心に回転されるクランクシャフトのジャーナル部又はピン部に追従させながら前記ジャーナル部又はピン部を高周波誘導加熱して冷却することにより焼入を行うようにしたクランクシャフトの高周波焼入装置に関するものである。   The present invention relates to a high-frequency induction heating device for a crankshaft, and more specifically, follows a high-frequency induction heating coil assembled in a lateral portion of a disk transformer following a journal portion or a pin portion of a crankshaft rotated about an axis. The present invention relates to an induction hardening apparatus for a crankshaft in which quenching is performed by cooling the journal part or the pin part by induction induction heating.

図4は、従来のクランクシャフトの高周波焼入装置40を示すものであって、この高周波焼入装置40には、図外の高周波電源から高周波電流が供給されるディスクトランス(カレントトランス)41と、このディスクトランス41の下部に吊り下げ状態で取付けられた、高周波誘導加熱コイル32を保持する高周波誘導加熱コイル体43とが設けられている。さらに、フレーム44に設けられた旋回軸45には追従アーム46が旋回自在に片持ち支持されており、この追従アーム46に旋回軸47を介して上述のディスクトランス41が旋回自在に吊り下げられている。そして、一端がフレーム48に支持されたバランススプリング49の他端にチェーン50が連結されており、このチェーン39がスプロケット51を介して上述の追従アーム46の自由端に結合されている。かくして、ディスクトランス41,高周波誘導加熱コイル体43,及び後述のホース52,53などからなる追従ユニット54の重量がバランススプリング38の引張り力にて軽減されるようになっている(例えば、特開2005−89811参照)。   FIG. 4 shows a conventional induction hardening device 40 for a crankshaft. The induction hardening device 40 includes a disk transformer (current transformer) 41 to which a high frequency current is supplied from a high frequency power source (not shown). A high-frequency induction heating coil body 43 that holds the high-frequency induction heating coil 32 attached in a suspended state to the lower portion of the disk transformer 41 is provided. Further, a follower arm 46 is cantilevered on a turning shaft 45 provided on the frame 44, and the disk transformer 41 is suspended on the follower arm 46 via a turning shaft 47. ing. A chain 50 is connected to the other end of the balance spring 49 supported at one end by the frame 48, and the chain 39 is coupled to the free end of the follow-up arm 46 through the sprocket 51. Thus, the weight of the follower unit 54 including the disk transformer 41, the high-frequency induction heating coil body 43, and the hoses 52 and 53 described later is reduced by the tensile force of the balance spring 38 (for example, JP, A 2005-89811).

なお、ディスクトランス41には、冷却液を供給又は排出するための複数のホース52が接続されており、高周波誘導加熱コイル体43にも、冷却液を供給又は排出するための複数のホース53が接続されている。   The disk transformer 41 is connected to a plurality of hoses 52 for supplying or discharging the coolant, and the high-frequency induction heating coil body 43 is also provided with a plurality of hoses 53 for supplying or discharging the coolant. It is connected.

また、図示を省略したが、高周波誘導加熱コイル体43には、高周波誘導加熱コイル42の下方箇所に焼入冷却部(冷却ジャケット)が一体に取付けられており、クランクシャフトのジャーナル部又はピン部が高周波誘導加熱された後に、クランクシャフトジャーナル部又はピン部に焼入冷却部から冷却液が噴射されるように構成されている。なお、高周波誘導加熱コイル体43の下方箇所に焼入冷却部が設けられる場合もある。
特開2005−89811公報
Although not shown, the high frequency induction heating coil body 43 is integrally provided with a quenching cooling part (cooling jacket) below the high frequency induction heating coil 42, so that the journal part or pin part of the crankshaft. After being heated by high frequency induction, the coolant is jetted from the quenching / cooling section to the crankshaft journal section or the pin section. A quenching / cooling unit may be provided at a lower portion of the high-frequency induction heating coil body 43.
JP 2005-89811 A

上述の如き従来のクランクシャフトの高周波焼入装置40にあっては、次に述べるような種々の問題点がある。まず、焼入処理すべきクランクシャフトの種類に応じてバランススプリング49の引張り力を調整するためにバランススプリング49の長さを調節するようにしているが、バランススプリング49の配設位置は高周波焼入装置40の最上部にあるため、バランススプリング49の長さ調節は高所における作業となり、その作業が面倒である。また、追従ユニット54の重量の軽減のためにバランススプリング49を使用しているため、使用の時間によって引張り力が変化してしまう上に、劣化によってバランススプリング49が破断してしまうおそれがある。   The conventional crankshaft induction hardening apparatus 40 as described above has various problems as described below. First, the length of the balance spring 49 is adjusted in order to adjust the tensile force of the balance spring 49 in accordance with the type of crankshaft to be hardened. Since it is at the uppermost part of the insertion device 40, the adjustment of the length of the balance spring 49 is a work at a high place, which is troublesome. Further, since the balance spring 49 is used to reduce the weight of the follow-up unit 54, the tensile force changes depending on the time of use, and the balance spring 49 may be broken due to deterioration.

また、チェーン50とスプロケット51とが接触しているため、磨耗によりチェーン50が破損するおそれがある。   Further, since the chain 50 and the sprocket 51 are in contact with each other, the chain 50 may be damaged due to wear.

また、追従ユニット54は旋回軸47を介して追従アーム46に常に自由状態で自重で吊り下がっているので、ホース52,53などの影響を受けて位置調整が困難であり、例えば、高周波焼入装置40の運搬後、ホース52,53の交換後、高周波誘導加熱コイル42の交換後、各種部品の交換後などにおいて加熱コイルタイ43ひいては高周波誘導加熱コイル42の位置にばらつきが生じる。   Further, since the follower unit 54 is always suspended from the follower arm 46 in its free state by its own weight via the turning shaft 47, it is difficult to adjust the position due to the influence of the hoses 52, 53, etc. The position of the heating coil tie 43 and thus the high frequency induction heating coil 42 varies after the device 40 is transported, the hoses 52 and 53 are replaced, the high frequency induction heating coil 42 is replaced, various components are replaced, and the like.

また、上述の如きいわゆる吊り下げ型の追従ユニット54にあっては、ディスクトランス41と高周波誘導加熱コイル42とを互いに接続する電極部(図示せず)、並びに、ディスクトランス41が、加熱位置の真上にあり、加熱・冷却時の蒸気が電極部及びディスクトランス41に上がってくるため、電極部においてスパークを生じ、ひいてはディスクトランス41及び高周波誘導加熱コイル42の寿命が短縮されてしまう問題点がある。   Further, in the so-called hanging type follow-up unit 54 as described above, an electrode portion (not shown) for connecting the disk transformer 41 and the high-frequency induction heating coil 42 to each other, and the disk transformer 41 at the heating position. Since the steam at the time of heating / cooling is directly above and rises to the electrode section and the disk transformer 41, a spark is generated in the electrode section, and the life of the disk transformer 41 and the high frequency induction heating coil 42 is shortened. There is.

また、高周波誘導加熱コイル42が誤って加工部位以外のところに乗り上げた場合には、バランススプリング49が緩んだ分の力が高周波誘導加熱コイル42に掛かることとなるため、高周波誘導加熱コイル42が破損するおそれがある。   In addition, when the high frequency induction heating coil 42 is accidentally mounted on a place other than the processing site, the loose spring of the balance spring 49 is applied to the high frequency induction heating coil 42. There is a risk of damage.

本発明は、上述の如き種々の問題点に鑑みてなされたものであって、その主目的は、構成が簡素(コンパクト)で安価であり、長寿命であり、保全性の高いコイル追従機構を有するクランクシャフトの高周波焼入装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the various problems as described above. The main purpose of the present invention is to provide a coil following mechanism that is simple (compact), inexpensive, has a long life, and has high maintainability. An object of the present invention is to provide an induction hardening apparatus for a crankshaft.

上述の目的を達成するために、本発明では、ディスクトランスの横部に取付けられた高周波誘導加熱コイルを、軸線を中心に回転されるクランクシャフトのジャーナル部又はピン部に追従させながら前記ジャーナル部又はピン部を高周波誘導加熱して冷却することにより焼入を行うようにしたクランクシャフトの高周波焼入装置において、前記ディスクトランス及び高周波誘導加熱コイルをジャーナル部又はピン部に追従させるための機構を、左右追従ガイド機構と、前後追従ガイド機構と、上下旋回ガイド機構とで構成し、前記ディスクトランス及び高周波誘導加熱コイルを含む追従ユニットの重心を前記上下旋回ガイド機構の旋回支点よりも前記高周波誘導加熱コイルの側の位置に配置するようにしている。   In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, the high frequency induction heating coil attached to the lateral portion of the disk transformer follows the journal portion or pin portion of the crankshaft rotated about the axis, while the journal portion. Alternatively, in the induction hardening apparatus for a crankshaft in which the pin portion is quenched by induction induction heating and cooling, a mechanism for causing the disk transformer and the induction induction heating coil to follow the journal portion or the pin portion is provided. The left and right follower guide mechanism, the front and rear follower guide mechanism, and the up and down turning guide mechanism are configured such that the center of gravity of the follower unit including the disk transformer and the high frequency induction heating coil is guided by the high frequency guidance from the turning fulcrum of the up and down turning guide mechanism. It arrange | positions in the position by the side of a heating coil.

本発明は、ディスクトランス及び高周波誘導加熱コイルをジャーナル部又はピン部に追従させるための機構を、左右追従ガイド機構と、前後追従ガイド機構と、上下旋回ガイド機構とで構成し、ディスクトランス及び高周波誘導加熱コイルを含む追従ユニットの重心を上下旋回ガイド機構の旋回支点よりも高周波誘導加熱コイルの側の位置に配置するようにしたものであるから、上下旋回ガイド機構の旋回支点と追従ユニットの重心の位置を調整することにより、従来のように高い位置にあるバランススプリングを用いなくても、クランシャフトのジャーナル部又はピン部(ワーク)と、高周波誘導加熱コイルをワークに対して僅かな隙間を介して支持するためのガイドチップとの接触部に掛かる力を軽減させることができるため、従来用いていたバランススプリングの省略により、高周波焼入装置の高さを抑えることができ、ひいては高周波焼入装置の簡素化(コンパクト化)を図り得て安価なものとすることができる。しかも、高周波誘導加熱コイル体(高周波誘導加熱コイル及びガイドチップなどを保持する構造体)からクランクシャフトのジャーナル部又はピン部に掛かる重量の調整は、追従ユニットの重心と上下旋回ガイド機構の旋回支点との間の距離を普通の高さの場所で調節することにより行うことが可能であるため、その調整作業を容易に行うことができる。また、追従ユニットの重さを追従ユニットの重心と上下旋回ガイド機構の旋回支点との相互間の位置関係で軽減するようにしているので、その軽減の程度は高周波焼入装置の使用時間によっては変化しない上に、折損や磨耗する部品を使用せずに済むという利点がある。また、本発明の高周波焼入装置は、いわゆる横置き型のディスクトランスを用いているため、焼入時に影響を与える部品は、このディスクトランスの横部に配置された高周波誘導加熱コイル体のみであり、高周波誘導加熱コイル体の上方には電極やディスクトランスなどは存在せず、従って、ワークの加熱・冷却時に生じる蒸気により電極やディスクトランスに悪影響を与えることがなく、長寿命化を図ることが可能である。さらに、クランクシャフトのジャーナル部を高周波焼入する装置にあっては、クランクシャフトを軸線を中心に回転させたときのジャーナル部の変動が小さいため、本発明の高周波焼入装置をどのようなジャーナル部に対しても適用可能である。   In the present invention, a mechanism for causing a disk transformer and a high-frequency induction heating coil to follow a journal portion or a pin portion includes a left-right follow guide mechanism, a front-rear follow-up guide mechanism, and a vertical swing guide mechanism. Since the center of gravity of the follower unit including the induction heating coil is arranged at a position closer to the high frequency induction heating coil than the pivot point of the vertical swing guide mechanism, the pivot point of the vertical swing guide mechanism and the center of gravity of the follower unit By adjusting the position, the journal part or pin part (workpiece) of the clan shaft and the high frequency induction heating coil have a slight gap with respect to the work without using a balance spring at a high position as in the past. Since it can reduce the force applied to the contact part with the guide tip for supporting through Omission of have balance spring, it is possible to suppress the height of the induction hardening apparatus can be made inexpensive to obtain achieving thus simplifying the induction hardening apparatus (compact). Moreover, the weight applied from the high frequency induction heating coil body (structure holding the high frequency induction heating coil and the guide tip) to the journal portion or pin portion of the crankshaft is adjusted by the center of gravity of the follower unit and the pivot point of the vertical swing guide mechanism. Since it can be performed by adjusting the distance between the two at a normal height, the adjustment work can be easily performed. Also, since the weight of the follower unit is reduced by the positional relationship between the center of gravity of the follower unit and the turning fulcrum of the vertical turning guide mechanism, the degree of reduction depends on the usage time of the induction hardening device. It has the advantage that it does not change and it is not necessary to use parts that break or wear. In addition, since the induction hardening apparatus of the present invention uses a so-called horizontal type disk transformer, only the high frequency induction heating coil body arranged at the horizontal part of the disk transformer is the part that affects the quenching. Yes, there is no electrode or disk transformer above the high frequency induction heating coil body. Therefore, the vapor generated when heating or cooling the workpiece does not adversely affect the electrode or disk transformer, and the life is extended. Is possible. Furthermore, in the apparatus for induction hardening the journal part of the crankshaft, since the fluctuation of the journal part when the crankshaft is rotated around the axis is small, the induction hardening apparatus of the present invention is not limited to any journal. It can also be applied to parts.

また、本発明の高周波焼入装置によれば、追従ユニットの重心のバランスでワークに対する重さを調整するようにしているため、高周波誘導加熱コイル体が誤って加工部位以外のところに乗り上げた場合でも重さの変化が殆どなく、高周波誘導加熱コイル体の破損を防止できる。また、高周波誘導加熱コイル体が大きく持ち上がると、追従ユニットの重心が旋回支点(旋回軸の支点)に対して反対側に移るため、高周波誘導加熱コイル体が自動的にワークから逃げ、持ち上がった状態を保持することとなる。そのため、このような場合にも高周波誘導加熱コイル体の破損を防止できる。   Further, according to the induction hardening apparatus of the present invention, the weight with respect to the workpiece is adjusted by the balance of the center of gravity of the follow-up unit, so that the high-frequency induction heating coil body accidentally rides on a place other than the processing site. However, there is almost no change in weight, and damage to the high-frequency induction heating coil body can be prevented. In addition, if the high frequency induction heating coil body is lifted greatly, the center of gravity of the follower unit moves to the opposite side of the turning fulcrum (fulcrum of the turning axis), so the high frequency induction heating coil body automatically escapes from the workpiece and is lifted. Will be held. Therefore, even in such a case, the high frequency induction heating coil body can be prevented from being damaged.

以下、本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの高周波焼入装置について図1〜図3を参照して説明する。   Hereinafter, an induction hardening apparatus for a crankshaft according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1(a),(b)は、本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの高周波焼入装置1を示すものであって、この高周波焼入装置1は、横置き型ディスクトランス(カレントトランス)2を備えている。そして、横置き型ディスクトランス2の横部2aには取付機構3により高周波誘導加熱コイル体4が取付けられている。なお、高周波誘導加熱コイル体4は、図1(b)に示す如く、ワークであるクランクシャフトのジャーナル部5(又は、図外のピン部)を高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コイル6と、ジャーナル部5の上部及び両側部に当接して高周波誘導加熱コイル6をジャーナル部5に対して僅かな隙間をもって対応配置するガイドチップ7a,7b,7cとを保持している。   1A and 1B show a crankshaft induction hardening apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. This induction hardening apparatus 1 is a horizontal type disk transformer (current transformer). ) 2. A high frequency induction heating coil body 4 is attached to the horizontal portion 2 a of the horizontal disk transformer 2 by an attachment mechanism 3. As shown in FIG. 1B, the high-frequency induction heating coil body 4 includes a high-frequency induction heating coil 6 for high-frequency induction heating a journal portion 5 (or a pin portion outside the drawing) of a crankshaft as a work, and a journal. The guide chips 7a, 7b, 7c are held in contact with the upper part and both side parts of the part 5 so as to correspond to the high frequency induction heating coil 6 with a slight gap with respect to the journal part 5.

一方、固定フレーム8には複数の接続ホース9の一端部がそれぞれ取付けられており、これらの接続ホース9の他端部が複数の集合管10にそれぞれ接続されると共に、集合管10とディスクトランス2との間にこのディスクトランス2を冷却するための冷却液を供給或いは排出する複数の冷却液ホース11が接続されている。さらに、上述の集合管10と高周波誘導加熱コイル体4との間には高周波誘導加熱コイル6及びガイドチップ7a〜7cを冷却するための冷却液ホース12が接続されており、図示を省略したが、この冷却液ホース12から高周波誘導加熱コイル6及びガイドチップ7a〜7cを介して流れた冷却液を排出する排出ホースも加熱コイル4体に接続されている。かくして、ディスクトランス2、取付機構3、高周波誘導加熱コイル体4、各種のホース9,11,12、集合管10、及びディスクトランス2に取付けられた各種部品などにより追従ユニット13が構成されている。   On the other hand, one end portions of a plurality of connection hoses 9 are respectively attached to the fixed frame 8, and the other end portions of these connection hoses 9 are respectively connected to the plurality of collecting pipes 10, and the collecting pipe 10 and the disk transformer are connected to each other. A plurality of cooling fluid hoses 11 for supplying or discharging a cooling fluid for cooling the disk transformer 2 are connected. Furthermore, a coolant hose 12 for cooling the high-frequency induction heating coil 6 and the guide tips 7a to 7c is connected between the above-described collecting pipe 10 and the high-frequency induction heating coil body 4, and the illustration thereof is omitted. A discharge hose for discharging the coolant that has flowed from the coolant hose 12 through the high frequency induction heating coil 6 and the guide tips 7a to 7c is also connected to the four heating coils. Thus, the disk transformer 2, the mounting mechanism 3, the high-frequency induction heating coil body 4, the various hoses 9, 11, 12, the collecting pipe 10, and various components mounted on the disk transformer 2 constitute the follow-up unit 13. .

軸線を中心に回転されるクランクシャフトのジャーナル部5に上述の追従ユニット13を追従させるための機構は、次のように構成されている。すなわち、図1(a),(b)に示すように、基台15に固着された一対のガイドレール16aと、これら一対のガイドレール16aに摺動自在に取付けられた前後動ガイド16bとで前後追従ガイド機構17が構成されると共に、上述の前後動ガイド16bに設けられた一対のガイドレール18a(前記ガイドレール16aに対して直角に設けられる)と、これら一対のガイドレール18aに摺動自在に取付けられた左右動ガイド18bとで左右追従ガイド機構19が構成されている。さらに、上述の左右動ガイド18bに設けられた軸支部材20に、横置き型ディスクトランス2に支持部材21を介して一体に取付けられた旋回軸22が回転自在に軸支され、これによりディスクトランス2及び高周波誘導加熱コイル体4を円弧運動で自由に動かすための上下旋回ガイド機構23が構成されている。かくして、前後追従ガイド機構17、左右追従ガイド機構19、及び上下旋回ガイド機構23によって追従機構24が構成されている。   The mechanism for causing the follow-up unit 13 to follow the journal portion 5 of the crankshaft rotated about the axis is configured as follows. That is, as shown in FIGS. 1A and 1B, a pair of guide rails 16a fixed to the base 15 and a longitudinally moving guide 16b slidably attached to the pair of guide rails 16a. The front / rear following guide mechanism 17 is configured, and a pair of guide rails 18a (provided at a right angle to the guide rail 16a) provided on the above-described front / rear movement guide 16b and slides on the pair of guide rails 18a. A left and right follow guide mechanism 19 is constituted by a left and right moving guide 18b that is freely attached. Furthermore, a pivot shaft 22 integrally attached to the horizontal disk transformer 2 via a support member 21 is rotatably supported on the shaft support member 20 provided in the above-described left and right movement guide 18b. An up-and-down turning guide mechanism 23 for freely moving the transformer 2 and the high-frequency induction heating coil body 4 by an arc motion is configured. Thus, the follow-up mechanism 24 is constituted by the front-rear follow-up guide mechanism 17, the left-right follow-up guide mechanism 19, and the up-down turning guide mechanism 23.

また、本実施形態においては、図1(b)に示すように、ディスクトランス2、高周波誘導加熱コイル6を保持する高周波誘導加熱コイル体4、各種のホース9,11,12、集合管10などから成る追従ユニット13の重心Mが、上下旋回ガイド機構23を構成する旋回軸22の旋回支点Nよりも高周波誘導加熱コイル体4ひいては高周波誘導加熱コイル6の側の位置に配置されるようになっている。この場合、追従ユニット13の重さをGとし、追従ユニット13の重心Mを通る鉛直線と旋回軸22の旋回支点Nを通る鉛直線との間の距離をAとし、旋回軸22の旋回支点Nを通る鉛直線とジャーナル部5に加わる力点(上部側のガイドチップ7aとジャーナル部5との接触点)を通る鉛直線との間の距離をBとすれば、上部側のガイドチップ7aとジャーナル部5との接触部に加わる力Fは、F=G×A÷Bとなる。よって、旋回軸22の旋回支点Nと追従ユニット13の重心Mの位置を調整することにより、従来のようにバランススプリングを用いなくても、上部側のガイドチップ7aとジャーナル部5との接触部に加わる力を軽減することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the disk transformer 2, the high-frequency induction heating coil body 4 that holds the high-frequency induction heating coil 6, various hoses 9, 11, 12, the collecting pipe 10, and the like. The center of gravity M of the follow-up unit 13 is arranged at a position closer to the high-frequency induction heating coil body 4 and thus the high-frequency induction heating coil 6 than the turning fulcrum N of the turning shaft 22 constituting the up-and-down turning guide mechanism 23. ing. In this case, the weight of the follower unit 13 is G, the distance between the vertical line passing through the center of gravity M of the follower unit 13 and the vertical line passing through the turning fulcrum N of the turning shaft 22 is A, and the turning fulcrum of the turning shaft 22 If the distance between the vertical line passing through N and the vertical line passing through the force point applied to the journal portion 5 (the contact point between the upper guide tip 7a and the journal portion 5) is B, the upper guide tip 7a The force F applied to the contact portion with the journal portion 5 is F = G × A ÷ B. Therefore, by adjusting the position of the turning fulcrum N of the turning shaft 22 and the center of gravity M of the follow-up unit 13, the contact portion between the upper guide tip 7a and the journal portion 5 can be used without using a balance spring as in the prior art. The force applied to the can be reduced.

また、上述の基台15には、ロックピン挿通孔25が形成されたガイド部材26が取付けられると共に、このピン挿通孔25に摺動自在に貫通配置されたロックピン26を上下動するためのシリンダ27が取付けられている。なお、図2(a),(b)に示すように、ロックピン26の下端部(先端部)は、小径部26aとなされ、この小径部26aよりも上方の上端部分は大径部26bとなされている。一方、左右追従ガイド機構19の左右動ガイド18bには、図1(b)に示すように、ロックピン26が出し入れされるピン孔28を有する円筒部材29が取付けられている。かくして、図2(a)に示すように、ロックピン26がシリンダ27にて引き上げられてロックピン26の小径部26aと円筒部材29のピン孔28との間に隙間を生じた状態になると、その隙間分だけ左右追従ガイド機構19の左右動ガイド18b及び前後追従ガイド機構17の前後動ガイド16bが移動可能な状態となされ、図2(b)に示すように、ロックピン26がシリンダ27にて押し下げられてロックピン26の大径部26bが円筒部材29のピン孔28内に隙間なく入り込んだ状態になると、左右追従ガイド機構19の左右動ガイド18b移動が阻止されて左右追従ガイド機構19の左右動ガイド18b及び前後追従ガイド機構17の前後動ガイド16bが所定位置にロックされるようになっている。従って、ロックした状態での位置固定が可能であり、コイル交換、ホース交換などによる位置のばらつきを抑えることができるようになっている。   A guide member 26 having a lock pin insertion hole 25 is attached to the base 15 described above, and the lock pin 26 slidably disposed in the pin insertion hole 25 is moved up and down. A cylinder 27 is attached. 2A and 2B, the lower end portion (tip portion) of the lock pin 26 is a small-diameter portion 26a, and the upper end portion above the small-diameter portion 26a is the large-diameter portion 26b. Has been made. On the other hand, as shown in FIG. 1B, a cylindrical member 29 having a pin hole 28 into which the lock pin 26 is inserted and removed is attached to the left / right movement guide 18b of the left / right following guide mechanism 19. Thus, as shown in FIG. 2A, when the lock pin 26 is pulled up by the cylinder 27 and a gap is generated between the small diameter portion 26a of the lock pin 26 and the pin hole 28 of the cylindrical member 29, The left and right movement guide 18b of the left and right tracking guide mechanism 19 and the longitudinal movement guide 16b of the front and rear tracking guide mechanism 17 are movable by the clearance, and the lock pin 26 is attached to the cylinder 27 as shown in FIG. When the large-diameter portion 26b of the lock pin 26 enters the pin hole 28 of the cylindrical member 29 without a gap, the movement of the left-right movement guide 18b of the left-right tracking guide mechanism 19 is prevented and the left-right tracking guide mechanism 19 is blocked. The left / right movement guide 18b and the front / rear movement guide 16b of the front / rear follow-up guide mechanism 17 are locked in place. Therefore, it is possible to fix the position in the locked state, and to suppress variation in position due to coil replacement, hose replacement, and the like.

また、図1(a),(b)及び図3(a),(b)に示すように、左右追従ガイド機構19の左右動ガイド18bの上にはV字形状凸部を有する位置決めストッパ30が設けられ、この位置決めストッパ30に対応するV字状凹部を有する位置決め部材31がディスクトランス2の側に取付けられている。かくして、高周波誘導加熱コイル体4が旋回軸22を中心に自重で下方へ回動して上部側のガイドチップ7aがジャーナル部5に当接した状態の下では、位置決め部材31のV字状凹部が位置決めストッパ30のV字形状凸部に当接し(図3(a)参照)、これにより、ジャーナル部5を高周波誘導加熱していないときの高周波誘導加熱コイル体4の位置決めがなされ、各種ホースのねじれ力などによる高周波誘導加熱コイル体4ひいては高周波誘導加熱コイル6の位置のばらつきが抑えられて高周波誘導加熱コイル体4の位置が一定の位置になるように構成されている。従って、位置決めストッパ30はいわゆるVヤゲン形となっているので、位置決めストッパ30のV字形状凸部が前記位置決め部材31のV字形状凹部に入り込んで前記位置決め部材31が位置決めストッパ30上に乗っている場合には、繰り返しその乗り上げ動作を行っても高周波誘導加熱コイル体4の位置は常に一定(横にもずれない)となるようになっている。そして、前記位置決め部材31のV字形状凹部が図3(b)に示す如く位置決めストッパ30から上方に離れると、高周波誘導加熱コイル体4は自由状態となるようになっている。   Further, as shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 3A and 3B, a positioning stopper 30 having a V-shaped convex portion on the left and right moving guide 18b of the left and right following guide mechanism 19 is provided. And a positioning member 31 having a V-shaped recess corresponding to the positioning stopper 30 is attached to the disk transformer 2 side. Thus, under the state where the high frequency induction heating coil body 4 is rotated downward by its own weight around the turning shaft 22 and the upper guide tip 7a is in contact with the journal portion 5, the V-shaped concave portion of the positioning member 31 is provided. Abuts against the V-shaped convex portion of the positioning stopper 30 (see FIG. 3A), thereby positioning the high frequency induction heating coil body 4 when the journal portion 5 is not subjected to high frequency induction heating, and various hoses Variations in the position of the high-frequency induction heating coil body 4 and hence the high-frequency induction heating coil body 6 due to the torsional force are suppressed so that the high-frequency induction heating coil body 4 is at a fixed position. Accordingly, since the positioning stopper 30 has a so-called V-shaped bevel, the V-shaped convex portion of the positioning stopper 30 enters the V-shaped concave portion of the positioning member 31 and the positioning member 31 rides on the positioning stopper 30. If it is, the position of the high-frequency induction heating coil body 4 is always constant (does not shift laterally) even if the riding operation is repeated. When the V-shaped concave portion of the positioning member 31 moves away from the positioning stopper 30 as shown in FIG. 3B, the high frequency induction heating coil body 4 is in a free state.

なお、図示を省略したが、高周波誘導加熱コイル体4には、高周波誘導加熱コイル6の下方箇所に冷却ジャケットが一体に配設されており、所要の焼入温度に高周波誘導加熱されたジャーナル部5に向けて冷却ジャケットから冷却液が噴射されるようになっている。また、冷却ジャケットを高周波誘導加熱コイル体4の下方位置に配置する場合もある。   Although not shown, the high-frequency induction heating coil body 4 is integrally provided with a cooling jacket at a location below the high-frequency induction heating coil 6, and the journal portion heated to the required quenching temperature by high-frequency induction heating. The cooling liquid is jetted from the cooling jacket toward 5. Further, the cooling jacket may be disposed at a position below the high frequency induction heating coil body 4.

次に上述の如き構成の高周波焼入装置1によりクランクシャフトのジャーナル部5を焼入処理する場合の操作手順に付き述べると、以下の通りである。まず、ロックピン26をシリンダ27にて下方に移動させてロックピン26の大径部26bを円筒部材29の中に差し込んだ状態(図2(b)参照)にして左右追従ガイド機構19及び前後追従ガイド機構17をロック状態すると共に、位置決めストッパ30の上に位置決め部材31を乗せた状態(図3(a)参照)にして、加熱コイル対4ひいては高周波誘導加熱コイル6を毎回同じ位置に戻す。   Next, the operation procedure in the case of quenching the journal portion 5 of the crankshaft by the induction hardening apparatus 1 having the above-described configuration will be described as follows. First, the lock pin 26 is moved downward by the cylinder 27 so that the large-diameter portion 26b of the lock pin 26 is inserted into the cylindrical member 29 (see FIG. 2B), and the left and right following guide mechanism 19 and the front and rear While the tracking guide mechanism 17 is locked and the positioning member 31 is placed on the positioning stopper 30 (see FIG. 3A), the heating coil pair 4 and thus the high frequency induction heating coil 6 are returned to the same position each time. .

一方、ワークであるクランクシャフトを図外の昇降装置により支持してクランクシャフトのジャーナル部5を高周波誘導加熱コイル体4の開口部34(図1(b)参照)を通して上昇移動させ、ジャーナル部5を上部側のガイドチップ7aに当接させる。そして、クランクシャフトをさらに上方に上昇させて位置決めストッパ30から位置決め部材31が図1(a)及び図3(b)に示すように離れた位置にきた時点(上部側のガイドチップ7aを介して高周波誘導加熱コイル体4ひいては追従ユニット13を持ち上げた時点)でクランクシャフトの上昇を停止する。これに伴い、高周波誘導加熱コイル体4は上部側のガイドチップ7aを介してジャーナル部5の上に一定の力で乗っかっている状態となる。なお、この場合、乗っかっている力Fは、既述の如くF=G×A÷Bであることから、上下旋回ガイド機構23の旋回支点Nを通る鉛直線から追従ユニット24の重心Mを通る鉛直線までの距離Aと、上下旋回ガイド機構23の旋回軸22の旋回支点Nを通る鉛直線から上部側のガイドチップ7aとジャーナル部5とが接触する点を通る鉛直線までの距離Bとの比で決まることとなる。そのため、この比を調整することによって、乗っかっている力Fを調整することができる。   On the other hand, the crankshaft as a workpiece is supported by a lifting device (not shown), and the journal portion 5 of the crankshaft is moved upward through the opening 34 (see FIG. 1B) of the high frequency induction heating coil body 4 to thereby obtain the journal portion 5. Is brought into contact with the upper guide tip 7a. Then, when the crankshaft is further lifted upward and the positioning member 31 is moved away from the positioning stopper 30 as shown in FIGS. 1A and 3B (via the upper guide tip 7a). When the high-frequency induction heating coil body 4 and then the follow-up unit 13 are lifted), the crankshaft is stopped. Along with this, the high frequency induction heating coil body 4 is put on the journal portion 5 with a certain force via the upper guide tip 7a. In this case, the riding force F is F = G × A ÷ B as described above, and therefore passes through the center of gravity M of the follow-up unit 24 from the vertical line passing through the turning fulcrum N of the vertical turning guide mechanism 23. The distance A to the vertical line, and the distance B from the vertical line passing through the turning fulcrum N of the turning shaft 22 of the up-and-down turning guide mechanism 23 to the vertical line passing through the point where the upper guide tip 7a and the journal portion 5 contact each other It will be determined by the ratio. Therefore, by adjusting this ratio, the riding force F can be adjusted.

次いで、このような状態の下で、ロックピン26をシリンダ27により引き上げて図2(a)に示す如く円筒部材29から外し、左右追従ガイド機構19及び前後追従ガイド機構17をアンロック状態にして、高周波誘導加熱コイル体4及びディスクトランス2を含む追従ユニット13の前後方向及び左右方向の移動を自由の状態にする。   Next, under such a state, the lock pin 26 is pulled up by the cylinder 27 and removed from the cylindrical member 29 as shown in FIG. 2A, and the left and right following guide mechanism 19 and the front and rear following guide mechanism 17 are brought into the unlocked state. The tracking unit 13 including the high-frequency induction heating coil body 4 and the disk transformer 2 is moved freely in the front-rear direction and the left-right direction.

しかる後に、クランクシャフトを軸線を中心に回転させ、ジャーナル部5の高周波誘導加熱を行う。この際、高周波誘導加熱コイル体4ひいては高周波誘導加熱コイル6は、前後方向、左右方向、及び上下方向(旋回方向)の移動が自由であるため、高周波誘導加熱中におけるクランクシャフトの曲がりなどにあわせて高周波誘導加熱コイル体4ひいては高周波誘導加熱コイル6が追従移動されることとなる。   After that, the crankshaft is rotated around the axis, and the high frequency induction heating of the journal part 5 is performed. At this time, the high-frequency induction heating coil body 4 and thus the high-frequency induction heating coil 6 can freely move in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction (swing direction). Thus, the high-frequency induction heating coil body 4 and thus the high-frequency induction heating coil 6 are moved to follow.

次いで、所要の焼入温度に高周波誘導加熱されたクランクシャフトのジャーナル部5に、高周波誘導加熱コイル体4に一体に設けられた冷却ジャケット(図示せず)から冷却液を噴射することにより焼入を行う。或いは、クランクシャフトを下降移動させることにより、高周波誘導加熱したジャーナル部5を図外の冷却ジャケットから噴射する冷却液に当たる位置に配置し、その冷却液をジャーナル部5に噴射することにより焼入を行う。   Next, quenching is performed by injecting coolant from a cooling jacket (not shown) integrally provided in the high frequency induction heating coil body 4 to the journal portion 5 of the crankshaft that has been induction heated to the required quenching temperature. I do. Alternatively, by moving the crankshaft downward, the high frequency induction heated journal portion 5 is placed at a position corresponding to the coolant sprayed from the cooling jacket (not shown), and quenching is performed by spraying the coolant onto the journal portion 5. Do.

なお、この際、クランクシャフトを下降させ、上部側のガイドチップ7aとジャーナル部5との接触がなくなることで、高周波誘導加熱コイル体4が下方に下降(回動)し、これに伴って位置決め部材31が位置決めストッパ30の上に乗っかり、上述の如く高周波誘導加熱コイル体4が持ち上げる前の位置に戻ることとなる。しかる後に、ロックピン26をシリンダ27にて下降させてロック状態にすることにより、追従ユニット13を前後方向及び左右方向の位置決めを行なって加工前の位置に戻す。   At this time, the crankshaft is lowered so that the contact between the upper guide tip 7a and the journal portion 5 is eliminated, so that the high frequency induction heating coil body 4 is lowered (rotated) and positioned accordingly. The member 31 gets on the positioning stopper 30 and returns to the position before the high-frequency induction heating coil body 4 is lifted as described above. Thereafter, the lock pin 26 is lowered by the cylinder 27 to be in a locked state, whereby the follow-up unit 13 is positioned in the front-rear direction and the left-right direction to return to the position before processing.

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態ではクランクシャフトのジャーナル部5を焼入処理する場合につき述べたが、例えばロボットなどで高周波焼入装置をクランクシャフトのピン部に追従させるようにした場合には、本発明の高周波焼入装置をクランクシャフトのピン部の高周波焼入に適用することが可能である。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case of quenching the journal portion 5 of the crankshaft has been described. However, when the induction hardening device is made to follow the pin portion of the crankshaft by a robot or the like, for example, The induction hardening apparatus of the invention can be applied to induction hardening of the pin portion of the crankshaft.

本発明の一実施形態に係るクランクシャフトの高周波焼入装置を示すものであって、図1(a)は高周波焼入装置の正面図、図1(b)は高周波焼入装置の側面図である。1 shows an induction hardening apparatus for a crankshaft according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 (a) is a front view of the induction hardening apparatus, and FIG. 1 (b) is a side view of the induction hardening apparatus. is there. 前後追従ガイド機構及び左右追従ガイド機構をアンロック状態又はロック状態に切り換える機構を示すものであって、図2(a)はアンロック状態を示す断面図、図2(b)はロック状態を示す断面図である。FIGS. 2A and 2B show a mechanism for switching the front / rear following guide mechanism and the left / right following guide mechanism to an unlocked state or a locked state, in which FIG. 2A is a sectional view showing the unlocked state, and FIG. It is sectional drawing. 高周波誘導加熱コイル体のストッパ機構を示すものであって、図3(a)は位置決めストッパに位置決め部材が係合した状態を示す正面図、図3(b)は位置決めストッパから位置決め部材が離れた状態を示す正面図である。FIG. 3A shows a stopper mechanism for a high-frequency induction heating coil body. FIG. 3A is a front view showing a state in which the positioning member is engaged with the positioning stopper, and FIG. It is a front view which shows a state. 従来のクランクシャフトの高周波焼入装置を示す側面図である。It is a side view which shows the conventional induction hardening apparatus of a crankshaft.

符号の説明Explanation of symbols

1 高周波焼入装置
2 ディスクトランス(カレントトランス)
4 高周波誘導加熱コイル体
5 ジャーナル部
6 高周波誘導加熱コイル
7a,7b,7c ガイドチップ
9 接続ホース
10 集合管
11,12 冷却ホース
13 追従ユニット
17 前後追従ガイド機構
19 左右追従ガイド機構
22 旋回軸
23 上下旋回ガイド機構
24 追従機構
26 ロックピン
29 円筒部材
30 位置決めストッパ
31 位置決め部材
1 Induction hardening equipment 2 Disc transformer (current transformer)
4 High Frequency Induction Heating Coil Body 5 Journal Part 6 High Frequency Induction Heating Coil 7a, 7b, 7c Guide Tip 9 Connection Hose 10 Collecting Pipe 11, 12 Cooling Hose 13 Tracking Unit 17 Front / Rear Tracking Guide Mechanism 19 Left / Right Tracking Guide Mechanism 22 Swing Shaft 23 Up / Down Swivel guide mechanism
24 Tracking mechanism 26 Lock pin 29 Cylindrical member 30 Positioning stopper 31 Positioning member

Claims (1)

ディスクトランスの横部に取付けられた高周波誘導加熱コイルを、軸線を中心に回転されるクランクシャフトのジャーナル部又はピン部に追従させながら前記ジャーナル部又はピン部を高周波誘導加熱して冷却することにより焼入を行うようにしたクランクシャフトの高周波焼入装置であって、
前記ディスクトランス及び高周波誘導加熱コイルをジャーナル部又はピン部に追従させるための機構を、左右追従ガイド機構と、前後追従ガイド機構と、上下旋回ガイド機構とで構成し、
前記ディスクトランス及び高周波誘導加熱コイルを含む追従ユニットの重心を前記上下旋回ガイド機構の旋回支点よりも前記高周波誘導加熱コイルの側の位置に配置するようにしたこと、
を特徴とするクランクシャフトの高周波焼入装置。
By causing the high frequency induction heating coil attached to the side of the disk transformer to follow the journal portion or pin portion of the crankshaft rotated about the axis, and cooling the journal portion or pin portion by high frequency induction heating. It is an induction hardening device for a crankshaft designed to perform hardening,
A mechanism for causing the disk transformer and the high-frequency induction heating coil to follow the journal part or the pin part is composed of a left and right follow guide mechanism, a front and rear follow guide mechanism, and a vertical swing guide mechanism.
The center of gravity of the follow-up unit including the disk transformer and the high-frequency induction heating coil is arranged at a position closer to the high-frequency induction heating coil than the turning fulcrum of the vertical turning guide mechanism;
A crankshaft induction hardening device characterized by
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