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公開番号2024027942
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-01
出願番号2022131148
出願日2022-08-19
発明の名称ワーク固定治具及びそれを備えた焼き入れ装置
出願人富士電子工業株式会社
代理人個人
主分類C21D 9/30 20060101AFI20240222BHJP(鉄冶金)
要約【課題】本開示のワーク固定治具は、異なる複数のワークに焼入れを行う際、短時間で容易に交換可能である。
【解決手段】本開示に係るワーク固定治具は、ワーク保持手段でシャフトを保持した状態で、回転手段によりシャフトを回転し、誘導加熱コイルを軸部に近接して配置して、第1ジャーナルを誘導加熱するものである焼き入れ装置のワーク固定治具であって、本体部の非回転部に固定される固定部と、誘導加熱コイル側に突出する突出部と、突出部より窪んだ窪み部とを有し、突出部が常時或いはコイルユニットの姿勢が変化した際に一時的にコイルユニットと接触するものであり、窪み部は、誘導加熱コイルと対向して配置されるものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
焼き入れ装置を使用してワークを焼き入れする際に使用される焼き入れ装置のワーク固定治具であって、
焼き入れ装置は、ワーク保持手段とワークを回転させる回転手段とを備えた本体部と、誘導加熱コイルを有するコイルユニットを備えたものであり、
ワークは、端部に配置された第１ジャーナルと、第１ジャーナルに隣接して配置され、第１ジャーナルの径より大きい部位を少なくとも一部に有する隣接部材とを備えたシャフトであり、
ワーク保持手段でワークを保持した状態で、回転手段によりワークを回転し、誘導加熱コイルを第１ジャーナルに近接して配置して、第１ジャーナルを誘導加熱するものである焼き入れ装置のワーク固定治具において、
本体部の非回転部に固定される固定部と、誘導加熱コイル側に突出する突出部と、突出部より窪んだ窪み部とを有し、
突出部が常時或いはコイルユニットの姿勢が変化した際に一時的にコイルユニットと接触するものであり、
窪み部は、誘導加熱コイルと対向して配置されるものであることを特徴とするワーク固定治具。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
コイルユニットは、誘導加熱コイルとワークとを離間させるための位置決め部材を有し、
位置決め部材は、ワーク固定治具側に突出する凸部を有し、
位置決め部材の凸部と突出部とが、常時或いはコイルユニットの姿勢が変化した際に一時的に接触することを特徴とする請求項１に記載のワーク固定治具。
【請求項３】
ワーク固定治具は、ワーク保持手段とコイルユニットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク固定治具。
【請求項４】
コイルユニットは、隣接部材とワーク固定治具との間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク固定治具。
【請求項５】
焼き入れ装置は、さらにワーク固定治具とワーク保持手段との間に配置された保持部材を有し、
保持部材は、嵌合穴と、嵌合穴の内側に一部が飛び出しているボールプランジャーとを有し、
固定部は円弧形状であり、ボールプランジャーと嵌合する溝を有し、
ボールプランジャーと固定部の溝とが嵌合したり外れたりすることで、保持部材から脱着することが可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク固定治具。
【請求項６】
請求項１又は２に記載したワーク固定治具と、ワーク保持手段とワークを回転させる回転手段とを備えた本体部と、誘導加熱コイルを有するコイルユニットとを備えたことを特徴とする焼き入れ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、各種機械部品・自動部品等のワークであるクランクシャフトに焼入れをする際、クランクシャフトを加熱するコイルユニットを位置決めするワーク固定治具及びそれを備えた焼き入れ装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ワーク（Ｗ）であるクランクシャフトに焼入れをする際、誘導加熱コイルを有するコイルユニットを位置決めするワーク固定治具が知られている（特許文献１）。
【０００３】
図１４は、従来技術である特許文献１のワーク固定治具１１１を有する焼き入れ装置１００の概略の構成を示す正面図である。
図１４において、焼き入れ装置１００は、ワーク保持手段１１２と回転手段１２０とを有する本体部１０３と、コイルユニット１３０と、ワーク固定治具１１１とを備えている。
ワーク保持手段１１２は第１のセンターピン１１３を有し、回転手段１２０は第２のセンターピン１２１を有する。
焼き入れ装置１００は、第１のセンターピン１１３と第２のセンターピン１２１とで、クランクシャフト１０１を保持している。
図１４において、ワーク保持手段１１２と、ワーク固定治具１１１と、回転手段１２０とは、概略の断面を描写している。
【０００４】
図１５は、クランクシャフト１０１及びコイルユニット１３０の概略の構成を示す正面図である。
図１５に示すように、クランクシャフト１０１は、第１ジャーナルＪ１－Ｊ５と、第１ジャーナルに対して偏心した位置に配されたピン（第２ジャーナルとも言う）Ｐ１－Ｐ４と、第１ジャーナルとピンとを接続し、第１ジャーナルの径より大きい部位を少なくとも一部に有する隣接部材（カウンターウェイトとも言う）Ｃ１－Ｃ８とを備えている。
【０００５】
図１５に示すように、クランクシャフト１０１は、５個の第１ジャーナルＪ１－Ｊ５と、４個のピンＰ１－Ｐ４と、８個の隣接部材（カウンターウェイト）Ｃ１－Ｃ８と、ジャーナルＪ５の右側に接合されたフランジＦ（右側端部）と、第１ジャーナルＪ１の左側に接合された軸端部材Ｇ２と、軸端部材Ｇ２の左側に接合されたメインシャフトＧ１（左側端部）とを具備している。
軸端部材Ｇ２の直径は、第１ジャーナルＪ１の直径より小さく、メインシャフトＧ１の直径は軸端部材Ｇ２の直径より小さい。このクランクシャフト１０１では、第１ジャーナルとピンとがカウンターウェイトを介して交互に配置されている。
クランクシャフト１０１は、少なくとも一組の第１ジャーナルと、ピンと、隣接部材（カウンターウェイト）とを備えている。
コイルユニット１３０は、半開放型の形状をしており、誘導加熱コイル１３１とコイル支持部１３２とを有する。
【０００６】
図１４において、回転軸７０は、クランクシャフト１０１の回転軸７０である。
第１のセンターピン１１３の先端とメインシャフトＧ１の回転軸７０とは、一致している。第２のセンターピン１２１の先端とフランジＦの回転軸７０とは、一致している。
つまり、ワーク保持手段１１２でクランクシャフト１０１を保持した状態で、回転手段１２０によりクランクシャフト１０１を回転する。
【０００７】
第１ジャーナルＪ１～Ｊ５を高周波加熱するには、クランクシャフト１０１を、回転軸７０を中心として、回転手段１２０で回転させながら、誘導加熱コイル１３１を、第１ジャーナルＪ１に載置し、所定時間加熱後、第１ジャーナルＪ１に焼入用冷却液を噴射する。
次いて順次第１ジャーナルＪ２～Ｊ５を焼入する。
【０００８】
ところが、第１ジャーナルＪ１のように片側にしかカウンターウェイトＣ１が無い第１ジャーナルＪ１上に載置されたコイルユニット１３０は、第１ジャーナルＪ１を加熱中に、不慮の衝撃や振動等によって、ワーク保持手段１１２側へ移動し、第１ジャーナルＪ１に所望の硬化層を形成できないことがある。
【０００９】
そのため、特許文献１では、メインシャフトＧ１及び軸端部材Ｇ２をワーク固定手段１１１に設けられた貫通孔１１７に挿入し、ボルト１１１ａによりワーク固定治具１１１とワーク保持手段１１２とを固定している。
特許文献１のコイルユニット１３０では、一方の側にカウンターウェイトＣ１があり、他方の側にはワーク固定治具１１１があるので、クランクシャフト１０１の回転にともなってコイルユニット１３０に衝撃や振動が伝わっても、コイルユニット１３０が回転軸７０の方向に移動することを防止している。
【００１０】
しかしながら、特許文献１には、次のような改善の余地がある。
特許文献１において、最初のワークを終了した後、別機種の次のワークを行う場合、次のワークの軸端部材Ｇ２の直径が、最初のワークの軸端部材Ｇ２の直径より大きくワーク固定手段１１１の貫通孔１１７に挿入できない場合がある、
次に、詳細について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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