JP2012233218A - Method and apparatus for induction heating profiled cylindrical member - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for induction heating a profiled cylindrical member by which the profiled cylindrical member can be uniformly heated by using an induction heating coil having simple shape.SOLUTION: A workpiece 10 is a profiled cylindrical member having a first thick part 11, a second thick part 12 and a thin part 13. The induction heating coil includes a coil body 20 having a width size L1 which is set according to the width size W1 of the workpiece 10. The method for induction heating the profiled cylindrical member comprises: a first heating step of stopping the coil body 20 at a first heating position and heating the first thick part 11; a first moving step of relatively moving the coil body 20 from the first heating position to a second heating position; a second heating step of stopping the coil body 20 at the second heating position and heating second thick part 12; and a second moving step of relatively moving the coil body 20 from the second heating position to the first heating position. The above series of the steps are repeatedly performed. and every time the one series of the steps is performed, electrical power supplied to the induction heating coil is reduced step by step to uniformly heat the workpiece 10.

Description

本発明は、ベアリングの内輪や外輪のように、断面形状が異形の円筒部材を均一に加熱する異形円筒部材の誘導加熱方法および誘導加熱装置に関する。   The present invention relates to an induction heating method and an induction heating apparatus for a deformed cylindrical member that uniformly heats a cylindrical member having a deformed cross section, such as an inner ring and an outer ring of a bearing.

深溝玉軸受のようなベアリングの軌道輪は、ボールなどの転動体を保持するため、溝が形成されている。このため、軌道輪の断面形状は、肉厚寸法が軌道輪の幅方向(軸方向)の中心側が小さく、両端部側が大きい異形形状となる。   A bearing ring, such as a deep groove ball bearing, has a groove formed in order to hold a rolling element such as a ball. For this reason, the cross-sectional shape of the raceway ring is a deformed shape with a small thickness on the center side in the width direction (axial direction) of the raceway ring and a large end portion side.

このベアリングの軌道輪のような量産機械部品(ワーク)の全体を均一に加熱するには、従来、雰囲気炉を用いたいわゆる「ずぶ焼入れ」によって行われていた(特許文献1の段落0002参照)。   In order to uniformly heat the entire mass-produced machine part (workpiece) such as the bearing ring of this bearing, it has been conventionally performed by so-called “submerged quenching” using an atmospheric furnace (see paragraph 0002 of Patent Document 1). .

特開平5−202414号公報JP-A-5-202414

しかしながら、雰囲気炉を用いたずぶ焼入れでは、仕掛かり在庫を待って、まとめて処理しなければならないため、製造効率が悪い。また、炉内に入れたワークの位置によって加熱温度がバラツキ、ワークを均一に加熱処理できないという課題もある。   However, in case of quenching using an atmospheric furnace, the production efficiency is poor because the in-process inventory must be processed after waiting for the in-process inventory. There is also a problem that the heating temperature varies depending on the position of the workpiece placed in the furnace, and the workpiece cannot be uniformly heated.

そこで、ワークを1個ずつ加熱することができる高周波誘導加熱コイルを用いて、ベアリングの軌道輪を加熱する方法を考えられる。しかしながら、このような誘導加熱は、従来、ワーク表面の焼入処理のために行われるものであり、ワーク全体を加熱するものではなかった。特に、前記軌道輪のように、肉厚が異なる部分を有する異形円筒部材を、加熱コイルを用いて誘導加熱する場合、肉厚が異なるため、ワーク全体を均一に加熱することが困難である。   Therefore, a method of heating the bearing ring by using a high frequency induction heating coil capable of heating the workpieces one by one can be considered. However, such induction heating is conventionally performed for quenching the workpiece surface, and does not heat the entire workpiece. In particular, when an irregularly shaped cylindrical member having a portion with a different thickness, such as the race, is induction heated using a heating coil, it is difficult to uniformly heat the entire workpiece because the thickness is different.

また、本発明者は、前記ワークの断面形状に合わせた形状を有する加熱コイルを作成することで、異形円筒部品の全体を均一に加熱する方法も考案した。
しかしながら、この場合、ワーク形状に合わせて加熱コイルを作成しなければならない。このため、ワーク形状が複雑になって、コイルの製作に工数や手間が掛かるという問題があった。さらに、加熱対象のワーク種類を変更する場合には、そのワークに合わせた加熱コイルを製作し、交換しなければならない。従って、コイルの製作作業の負担が大きく、作業工数やコストも増大するという問題があった。
The present inventor has also devised a method for uniformly heating the entire deformed cylindrical part by creating a heating coil having a shape that matches the cross-sectional shape of the workpiece.
However, in this case, the heating coil must be created in accordance with the workpiece shape. For this reason, there existed a problem that a work shape became complicated and man-hours and labor were required for manufacture of a coil. Furthermore, when changing the type of workpiece to be heated, a heating coil that matches the workpiece must be manufactured and replaced. Therefore, there is a problem that the burden of coil manufacturing work is large, and the man-hours and costs increase.

本発明の目的は、単純な形状の誘導加熱コイルを用いて異形円筒部品を均一に加熱できる異形円筒部材の誘導加熱方法および誘導加熱装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an induction heating method and an induction heating apparatus for a deformed cylindrical member capable of uniformly heating a deformed cylindrical part using an induction heating coil having a simple shape.

本発明は、異形円筒部材を誘導加熱コイルで誘導加熱する方法であって、前記異形円筒部材は、軸方向の一方の端部に設けられた第1厚肉部と、他方の端部に設けられた第2厚肉部と、各厚肉部間に設けられて前記厚肉部に比べて厚さ寸法が小さい薄肉部とを有し、前記誘導加熱コイルは、前記異形円筒部材の軸方向に沿った幅寸法に応じて設定された幅寸法を有するリング状のコイル本体を有し、前記コイル本体を、前記第1厚肉部を加熱する第1加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第1厚肉部を加熱する第1加熱工程と、前記コイル本体を、前記第1加熱位置から前記第2厚肉部を加熱する第2加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第1移動工程と、前記コイル本体を、前記第2加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第2厚肉部を加熱する第2加熱工程と、前記コイル本体を、前記第2加熱位置から第1加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第2移動工程と、を有し、前記第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程の一連の工程を繰り返し実行するとともに、前記一連の工程を実行するごとに、前記誘導加熱コイルに供給する電力を段階的に低下させて前記異形円筒部材を均一に加熱することを特徴とする。   The present invention is a method of induction heating a deformed cylindrical member with an induction heating coil, wherein the deformed cylindrical member is provided at a first thick portion provided at one end in the axial direction and at the other end. And the induction heating coil has an axial direction of the deformed cylindrical member. The second thick portion is formed between the thick portion and a thin portion having a thickness smaller than that of the thick portion. A ring-shaped coil main body having a width dimension set according to the width dimension along the line, and the coil main body is stopped at a first heating position for heating the first thick part. A first heating step of supplying and heating the first thick part; and the coil body is moved from the first heating position to a second heating position for heating the second thick part with respect to the deformed cylindrical member. A first moving step that moves relatively, and a state in which the coil body is stopped at the second heating position. A second heating step of supplying electric power to heat the second thick part, and moving the coil body relative to the deformed cylindrical member from the second heating position to the first heating position. A second moving step, and repeatedly executing a series of steps of the first heating step, the first moving step, the second heating step, the second moving step, and each time the series of steps is executed, The deformed cylindrical member is uniformly heated by gradually reducing the power supplied to the induction heating coil.

本発明によれば、異形円筒部材の第1厚肉部および第2厚肉部を加熱する第1加熱工程および第2加熱工程では、リング状のコイル本体を停止させた状態で加熱しているので、厚さ寸法が大きい厚肉部を十分に加熱することができる。
また、コイル本体の幅寸法を、異形円筒部材の幅寸法に応じて設定しているので、薄肉部がオーバーヒートすることを防止できる。すなわち、コイル本体の幅寸法を大きくすると、前記第1厚肉部および第2厚肉部の中間部は、いずれの停止加熱時にも加熱されてしまい、オーバーヒートするおそれがある。そこで、本発明では、コイル本体の幅寸法を、前記両方の停止加熱時に加熱される部分が無いように設定することで、薄肉部のオーバーヒートを防止できる。
さらに、第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程の一連の工程を行うごとに、誘導加熱コイルに供給する電力を段階的に低下させているので、目標温度に近づいた際の温度制御を精度良く行うことができる。
According to the present invention, in the first heating step and the second heating step of heating the first thick part and the second thick part of the deformed cylindrical member, the ring-shaped coil body is heated in a stopped state. Therefore, a thick part with a large thickness dimension can be heated sufficiently.
Moreover, since the width dimension of the coil main body is set according to the width dimension of the deformed cylindrical member, it is possible to prevent the thin portion from overheating. That is, when the width dimension of the coil body is increased, the intermediate portion between the first thick portion and the second thick portion is heated during any stop heating, and may be overheated. Therefore, in the present invention, the overheating of the thin portion can be prevented by setting the width dimension of the coil main body so that there is no portion that is heated during both stop heatings.
Furthermore, every time a series of steps of the first heating step, the first moving step, the second heating step, and the second moving step is performed, the power supplied to the induction heating coil is gradually reduced, so that the target temperature is reached. The temperature control when approaching can be performed with high accuracy.

本発明において、前記第1加熱工程および第2加熱工程では、加熱対象の厚肉部の温度を測定し、測定温度が目標温度に達すると加熱工程を終了して移動工程を実行し、前記第1移動工程および第2移動工程では、薄肉部の温度を測定し、測定温度が目標温度に達すると誘導加熱コイルへの電力供給を停止することが好ましい。   In the present invention, in the first heating step and the second heating step, the temperature of the thick portion to be heated is measured, and when the measured temperature reaches the target temperature, the heating step is terminated and the moving step is executed. In the first moving step and the second moving step, it is preferable to measure the temperature of the thin wall portion and stop the power supply to the induction heating coil when the measured temperature reaches the target temperature.

本発明によれば、各加熱工程において、加熱対象の厚肉部の温度を測定しているので、厚肉部を目標温度に正確に加熱できる。また、各移動工程においても、薄肉部の温度を測定しているので、薄肉部が目標温度に到達したかを正確に把握できる。
このため、各加熱工程を、タイマーを用いて時間で制御する場合に比べて、温度を直接測定しているので、正確に加熱制御することができる。
According to the present invention, since the temperature of the thick part to be heated is measured in each heating step, the thick part can be accurately heated to the target temperature. Moreover, since the temperature of a thin part is measured also in each moving process, it can grasp | ascertain correctly whether the thin part reached | attained target temperature.
For this reason, since each temperature is measured directly compared with the case where each heating process is controlled by time using a timer, the heating can be controlled accurately.

本発明において、前記第1加熱工程および第2加熱工程を1回目に実行する場合は、前記目標温度よりも低い第1設定温度に達すると加熱工程を終了して移動工程を実行することが好ましい。   In the present invention, when the first heating step and the second heating step are performed for the first time, it is preferable that when the first set temperature lower than the target temperature is reached, the heating step is terminated and the moving step is performed. .

本発明によれば、第1加熱工程および第2加熱工程のそれぞれの1回目は、目標温度よりも低い第1設定温度まで加熱されると移動工程になるため、異形円筒部材において、加熱される部分とそれ以外の部分との温度差が極端に大きくなることを防止でき、異形円筒部材をバランスよく加熱することができる。   According to the present invention, each of the first heating step and the second heating step becomes a moving step when heated to the first set temperature lower than the target temperature, and thus is heated in the deformed cylindrical member. The temperature difference between the portion and the other portions can be prevented from becoming extremely large, and the deformed cylindrical member can be heated in a balanced manner.

本発明において、前記誘導加熱コイルのコイル本体の幅寸法は、前記異形円筒部材の幅寸法の1/4以上、1/2以下であることが好ましい。   In this invention, it is preferable that the width dimension of the coil main body of the said induction heating coil is 1/4 or more and 1/2 or less of the width dimension of the said deformed cylindrical member.

本発明によれば、コイル本体を適切なサイズに設定できるので、異形円筒部材を十分に昇温することができるとともに、異形円筒部材の幅方向中間部のオーバーヒートを防止できる。   According to the present invention, since the coil body can be set to an appropriate size, it is possible to sufficiently raise the temperature of the deformed cylindrical member and to prevent overheating of the intermediate portion in the width direction of the deformed cylindrical member.

本発明の異形円筒部材の誘導加熱装置は、軸方向の一方の端部に設けられた第1厚肉部と、他方の端部に設けられた第2厚肉部と、各厚肉部間に設けられて前記厚肉部に比べて厚さ寸法が小さい薄肉部とを有する異形円筒部材を誘導加熱する誘導加熱装置であって、誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに電力を供給するとともに、供給電力を段階的に変更する電力供給手段と、前記異形円筒部材および前記誘導加熱コイルのうちの少なくともいずれか一方を軸方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、前記誘導加熱コイルは、前記異形円筒部材の軸方向に沿った幅寸法に応じて設定された幅寸法を有するリング状のコイル本体を有することを特徴とする。   The induction heating device for a deformed cylindrical member according to the present invention includes a first thick part provided at one end in the axial direction, a second thick part provided at the other end, and between each thick part. An induction heating device for induction heating of a deformed cylindrical member having a thin wall portion having a thickness smaller than that of the thick wall portion, and supplying power to the induction heating coil and the induction heating coil A power supply means for changing the power supply stepwise, and a moving means for relatively moving at least one of the deformed cylindrical member and the induction heating coil in the axial direction, the induction heating coil Has a ring-shaped coil body having a width dimension set according to the width dimension along the axial direction of the deformed cylindrical member.

また、本発明の異形円筒部材の誘導加熱装置において、前記移動手段は、前記コイル本体を、前記第1厚肉部を加熱する第1加熱位置から前記第2厚肉部を加熱する第2加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第1移動工程と、前記コイル本体を、前記第2加熱位置から前記第1加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第2移動工程と、を実行し、前記電力供給手段は、前記コイル本体を、前記第1加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第1厚肉部を加熱する第1加熱工程と、前記コイル本体を、前記第2加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第2厚肉部を加熱する第2加熱工程と、を実行し、前記第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程の一連の工程を実行するごとに、前記誘導加熱コイルに供給する電力を段階的に低下することが好ましい。   Also, in the induction heating apparatus for a deformed cylindrical member according to the present invention, the moving means is configured to perform second heating for heating the second thick part from the first heating position for heating the coil main body. A first moving step of moving relative to the deformed cylindrical member to a position, and moving the coil body from the second heating position to the first heating position relative to the deformed cylindrical member. A second moving step, wherein the power supply means supplies power in a state where the coil body is stopped at the first heating position to heat the first thick portion. And a second heating step of heating the second thick part by supplying electric power in a state where the coil body is stopped at the second heating position, the first heating step, A series of steps of a 1 movement process, a 2nd heating process, and a 2nd movement process is performed. DOO, it is preferable to reduce the power supplied stepwise to the induction heating coil.

さらに、本発明の異形円筒部材の誘導加熱装置において、前記誘導加熱コイルのコイル本体の幅寸法は、前記異形円筒部材の幅寸法の1/4以上、1/2以下であることが好ましい。   Furthermore, in the induction heating apparatus for the irregular cylindrical member of the present invention, it is preferable that the width dimension of the coil body of the induction heating coil is not less than 1/4 and not more than 1/2 of the width dimension of the irregular cylindrical member.

これらの異形円筒部材の誘導加熱装置においても、前記異形円筒部材の誘導加熱方法と同様の作用効果が得られる。   In these irregular cylindrical member induction heating apparatuses, the same effects as those of the irregular cylindrical member induction heating method can be obtained.

本発明の第1実施形態における誘導加熱装置を示す側面図。The side view which shows the induction heating apparatus in 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態における誘導焼入装置を示す平面図。The top view which shows the induction hardening apparatus in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるワークおよびコイル本体を示す断面図。Sectional drawing which shows the workpiece | work and coil main body in 1st Embodiment. (A)は第1実施形態における第1加熱工程を示す断面図、(B)は第2加熱工程を示す断面図。(A) is sectional drawing which shows the 1st heating process in 1st Embodiment, (B) is sectional drawing which shows a 2nd heating process. (A)は第1実施形態におけるワークの温度変化を示すグラフ、(B)はワークの移動位置を示すグラフ、(C)はコイルに供給される電力変化を示すグラフ。(A) is a graph which shows the temperature change of the workpiece | work in 1st Embodiment, (B) is a graph which shows the movement position of a workpiece | work, (C) is a graph which shows the electric power supply supplied to a coil. (A)は比較例1における第1加熱工程を示す断面図、(B)は第2加熱工程を示す断面図。(A) is sectional drawing which shows the 1st heating process in the comparative example 1, (B) is sectional drawing which shows a 2nd heating process. (A)は比較例2における第1加熱工程を示す断面図、(B)は第2加熱工程を示す断面図。(A) is sectional drawing which shows the 1st heating process in the comparative example 2, (B) is sectional drawing which shows a 2nd heating process. (A)は第2実施形態における第1加熱工程を示す断面図、(B)は第2加熱工程を示す断面図。(A) is sectional drawing which shows the 1st heating process in 2nd Embodiment, (B) is sectional drawing which shows a 2nd heating process. 第3実施形態における誘導加熱コイルおよびワークを示す平面図。The top view which shows the induction heating coil and workpiece | work in 3rd Embodiment. (A)は第3実施形態における第1加熱工程を示す断面図、(B)は第2加熱工程を示す断面図。(A) is sectional drawing which shows the 1st heating process in 3rd Embodiment, (B) is sectional drawing which shows a 2nd heating process.

以下、本発明の第1実施形態を、図面を参照して説明する。
[誘導加熱装置の全体構成]
図1は、本実施形態における誘導加熱装置1の概略構成を示す側面図であり、図2はその平面図である。
本実施形態の誘導加熱装置1は、後述するように、ワーク10として、ベアリングの軌道輪(内輪、外輪)を加熱するものである。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Overall configuration of induction heating device]
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of an induction heating apparatus 1 in the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view thereof.
As will be described later, the induction heating device 1 of the present embodiment heats a bearing race (inner ring, outer ring) as a work 10.

誘導加熱装置1は、誘導加熱コイル2と、コントロールボックス3と、ワーク10を保持するワーク保持装置4と、加熱処理後のワーク10を移動するワーク移動装置5と、加熱処理後のワーク10を冷却する冷却油が入れられた油槽6と、テーブル7とを備えている。   The induction heating device 1 includes an induction heating coil 2, a control box 3, a workpiece holding device 4 that holds the workpiece 10, a workpiece moving device 5 that moves the workpiece 10 after heat treatment, and a workpiece 10 after heat treatment. An oil tank 6 in which cooling oil to be cooled is placed and a table 7 are provided.

[ワークの構成]
図3は、ワーク10の一例であるベアリングの内輪の断面図である。ワーク10は、図3にも示すように、ワーク10の幅方向(軸方向)の両端に、第1厚肉部11および第2厚肉部12を備えている。このため、各厚肉部11,12間は、厚肉部11,12に比べて厚さ寸法が小さい薄肉部13とされている。
このため、ワーク10は、断面形状が異形の円筒部材とされている。
[Work configuration]
FIG. 3 is a cross-sectional view of an inner ring of a bearing that is an example of the workpiece 10. As shown in FIG. 3, the workpiece 10 includes a first thick portion 11 and a second thick portion 12 at both ends in the width direction (axial direction) of the workpiece 10. For this reason, between each thick part 11 and 12, it is set as the thin part 13 with a small thickness dimension compared with the thick parts 11 and 12. FIG.
For this reason, the workpiece 10 is a cylindrical member having an irregular cross-sectional shape.

[誘導加熱コイルの構成]
誘導加熱コイル2は、単巻きのコイル(リングコイル)である。具体的には、誘導加熱コイル2は、図1,2にも示すように、略円筒形とされたコイル本体20と、コイル本体20の分割部分に設けられた一対のリード部21を備えている。
そして、図3に示すように、コイル本体20の幅寸法L1(ワーク10の軸方向の寸法)は、ワーク10の幅寸法W1に対応して設定される。
すなわち、本実施形態では、前記幅寸法L1は、幅寸法W1の1/4〜1/2(1/4以上、1/2以下)に設定される。図3では、L1=W1×2/5である。すなわち、ワーク10の幅寸法W1が50mmの場合、誘導加熱コイル2の幅寸法L1は20mmに設定される。なお、ワーク10の幅寸法と直径との比は、図3に示す比率に限定されるものではない。
[Configuration of induction heating coil]
The induction heating coil 2 is a single winding coil (ring coil). Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the induction heating coil 2 includes a coil body 20 having a substantially cylindrical shape and a pair of lead portions 21 provided in a divided portion of the coil body 20. Yes.
As shown in FIG. 3, the width dimension L <b> 1 of the coil body 20 (the dimension in the axial direction of the workpiece 10) is set corresponding to the width dimension W <b> 1 of the workpiece 10.
That is, in this embodiment, the width dimension L1 is set to 1/4 to 1/2 (1/4 or more and 1/2 or less) of the width dimension W1. In FIG. 3, L1 = W1 × 2/5. That is, when the width dimension W1 of the workpiece 10 is 50 mm, the width dimension L1 of the induction heating coil 2 is set to 20 mm. The ratio between the width dimension and the diameter of the workpiece 10 is not limited to the ratio shown in FIG.

誘導加熱コイル2のコイル本体20には、円周方向の少なくとも一箇所に、貫通孔23が形成され、この貫通孔23の外側には放射温度計24が設けられている。放射温度計24は、前記貫通孔23を介して露出するワーク10の表面温度を測定する非接触の温度計である。この放射温度計24は、前記コントロールボックス3に接続され、測定温度データはコントロールボックス3に送られる。   A through-hole 23 is formed in the coil body 20 of the induction heating coil 2 in at least one place in the circumferential direction, and a radiation thermometer 24 is provided outside the through-hole 23. The radiation thermometer 24 is a non-contact thermometer that measures the surface temperature of the workpiece 10 exposed through the through hole 23. The radiation thermometer 24 is connected to the control box 3, and measured temperature data is sent to the control box 3.

[コントロールボックスの構成]
コントロールボックス3は、誘導加熱装置1の動作を制御するコンピューターが内蔵されている。このコントロールボックス3は、図1に示すように、テーブル7上に載置され、図1の左右方向に移動可能に設けられている。
コントロールボックス3には、前記誘導加熱コイル2のリード部21と、図示しない交流商用電源が接続される。コントロールボックス3は、交流商用電源から得た電流を、所定周波数の高周波に変換して誘導加熱コイル2に供給する。この際、コントロールボックス3は、誘導加熱コイル2への供給電力の値を段階的に変更できる。従って、コントロールボックス3によって電力供給手段が構成されている。
このコントロールボックス3は、後述するように、ワーク保持装置4や、ワーク移動装置5の動作も制御する。
[Control box configuration]
The control box 3 includes a computer that controls the operation of the induction heating apparatus 1. As shown in FIG. 1, the control box 3 is placed on a table 7 and provided so as to be movable in the left-right direction in FIG.
The control box 3 is connected to the lead portion 21 of the induction heating coil 2 and an AC commercial power source (not shown). The control box 3 converts the current obtained from the AC commercial power source into a high frequency of a predetermined frequency and supplies it to the induction heating coil 2. At this time, the control box 3 can change the value of the power supplied to the induction heating coil 2 step by step. Therefore, the control box 3 constitutes power supply means.
As will be described later, the control box 3 also controls the operations of the work holding device 4 and the work moving device 5.

[ワーク保持装置の構成]
ワーク保持装置4は、図1,2に示すように、ワーク10を支持するワーク支持部材41と、ワーク支持部材41を回転自在に支持する移動台42と、移動台42を上下移動可能に支持するベース台43とを備えている。
ワーク支持部材41は、移動台42に軸支された軸部411と、軸部411から3方向に延長された支持アーム412とを備える。支持アーム412の先端側は上方に折曲され、その先端側にワーク10を支持するフランジが形成されている。
[Work holding device configuration]
As shown in FIGS. 1 and 2, the workpiece holding device 4 supports a workpiece support member 41 that supports the workpiece 10, a movable table 42 that rotatably supports the workpiece support member 41, and a movable table 42 that can move up and down. And a base table 43 to be used.
The work support member 41 includes a shaft portion 411 that is pivotally supported by the moving base 42 and a support arm 412 that extends from the shaft portion 411 in three directions. The distal end side of the support arm 412 is bent upward, and a flange for supporting the workpiece 10 is formed on the distal end side.

移動台42には、ワーク支持部材41を回転するモーター(図示略)が内蔵されている。このモーターは、コントロールボックス3で制御され、ワーク支持部材41を回転させることができる。ワーク支持部材41が回転すると、ワーク支持部材41に支持されているワーク10も一体で回転する。   The moving table 42 incorporates a motor (not shown) that rotates the work support member 41. This motor is controlled by the control box 3 and can rotate the work support member 41. When the work support member 41 rotates, the work 10 supported by the work support member 41 also rotates together.

ベース台43には、移動台42を上下方向に移動させるモーター44が内蔵されている。このモーター44も、コントロールボックス3で制御され、移動台42を上下に移動させることができる。
移動台42が上下に移動すると、ワーク10は、誘導加熱コイル2のコイル本体20に対して、軸方向に移動する。
従って、ワーク保持装置4によって、ワーク10である異形円筒部材を、前記誘導加熱コイル2に対して、軸方向に相対的に移動させる移動手段が構成されている。
The base 43 has a built-in motor 44 that moves the moving table 42 in the vertical direction. This motor 44 is also controlled by the control box 3 and can move the moving table 42 up and down.
When the moving table 42 moves up and down, the workpiece 10 moves in the axial direction with respect to the coil body 20 of the induction heating coil 2.
Therefore, the workpiece holding device 4 constitutes a moving means for moving the deformed cylindrical member as the workpiece 10 relative to the induction heating coil 2 in the axial direction.

ワーク移動装置5は、モーター50によって回転される送りネジ51と、この送りネジ51で移動されるプッシャー52とを備えている。
そして、ワーク移動装置5は、ワーク保持装置4の移動台42が、テーブル7表面よりも下方に移動することで、テーブル7上に載置されるワーク10を、プッシャー52で油槽6まで移送する。
このため、テーブル7には、前記移動台42やワーク支持部材41を埋没させることができる溝部71が形成されている。
The workpiece moving device 5 includes a feed screw 51 that is rotated by a motor 50 and a pusher 52 that is moved by the feed screw 51.
The workpiece moving device 5 moves the workpiece 10 placed on the table 7 to the oil tank 6 by the pusher 52 when the moving table 42 of the workpiece holding device 4 moves below the surface of the table 7. .
For this reason, the table 7 is formed with a groove portion 71 in which the movable table 42 and the work support member 41 can be buried.

[誘導加熱装置による加熱動作]
次に、誘導加熱装置1の加熱動作について説明する。
まず、加熱対象のワーク10を、ワーク支持部材41に載置し、加熱動作を開始する。
すると、コントロールボックス3は、移動台42を上下動させて、図4(A)に示すように、誘導加熱コイル2のコイル本体20が、ワーク10の第1厚肉部11を加熱する第1加熱位置に位置するようにワーク10を移動する。
この第1加熱位置は、コイル本体20の幅方向(軸方向)の中心が、第1厚肉部11の幅方向(ワーク10の軸方向)の中心に一致する位置に設定されている。たとえば、ワーク10の幅寸法W1が50mm、各厚肉部11,12の幅寸法S1が10mm、コイル本体20の幅寸法L1が20mmの場合、コイル本体20の上面が、ワーク10の上端より5mm上方となるように配置される。
[Heating operation by induction heating device]
Next, the heating operation of the induction heating apparatus 1 will be described.
First, the workpiece 10 to be heated is placed on the workpiece support member 41 and the heating operation is started.
Then, the control box 3 moves the moving table 42 up and down, and the coil body 20 of the induction heating coil 2 heats the first thick part 11 of the workpiece 10 as shown in FIG. The workpiece 10 is moved so as to be located at the heating position.
The first heating position is set such that the center in the width direction (axial direction) of the coil body 20 coincides with the center in the width direction (axial direction of the workpiece 10) of the first thick portion 11. For example, when the width dimension W1 of the workpiece 10 is 50 mm, the width dimension S1 of each of the thick portions 11 and 12 is 10 mm, and the width dimension L1 of the coil body 20 is 20 mm, the upper surface of the coil body 20 is 5 mm from the upper end of the workpiece 10. It arrange | positions so that it may become upper.

[第1加熱工程:第1サイクル]
そして、コントロールボックス3は、第1加熱工程を実行するため、ワーク支持部材41によってワーク10を回転させながら、図5(C)に示すように、第1設定電力P1(たとえば250KW)の高周波電力を誘導加熱コイル2に供給する。誘導加熱コイル2に高周波電流が流れると、図4(A)に示すように、コイル本体20の周囲に交番磁束が発生し、ワーク10が誘導加熱される。この際、コイル本体20は第1加熱位置にあるため、特に、第1厚肉部11が設けられたワーク10の上端側が加熱される。
そして、第1厚肉部11の温度は、放射温度計24で測定され、この測定値は、図5(A)の実線100に示すように、急激に上昇する。
[First heating step: First cycle]
Then, the control box 3 performs the first heating step, while rotating the work 10 by the work support member 41, as shown in FIG. 5C, the control box 3 has a first set power P1 (for example, 250 kW) high-frequency power. Is supplied to the induction heating coil 2. When a high-frequency current flows through the induction heating coil 2, an alternating magnetic flux is generated around the coil body 20 as shown in FIG. 4A, and the workpiece 10 is induction-heated. At this time, since the coil body 20 is in the first heating position, in particular, the upper end side of the workpiece 10 provided with the first thick portion 11 is heated.
And the temperature of the 1st thick part 11 is measured with the radiation thermometer 24, and this measured value rises rapidly as shown to the continuous line 100 of FIG. 5 (A).

[第1移動工程:第1サイクル]
コントロールボックス3は、第1厚肉部11の測定温度が設定温度T1(たとえば700度)になると、誘導加熱コイル2への第1設定電力P1の供給を継続したまま、移動台42を上方に移動する第1移動工程を実行する。この移動中に、薄肉部13も加熱されるため、図5(A)の一点鎖線101に示すように、温度が上昇する。ただし、第1厚肉部11は、コイル本体20が第1加熱位置に停止した状態で加熱されるのに対し、薄肉部13はコイル本体20に対して移動しながら加熱され、かつ、加熱時間も短いため、薄肉部13の温度は設定温度T1までは上昇しない。
[First moving step: First cycle]
When the measured temperature of the first thick portion 11 reaches a set temperature T1 (for example, 700 degrees), the control box 3 moves the moving table 42 upward while continuing to supply the first set power P1 to the induction heating coil 2. The moving first moving step is executed. During this movement, the thin-walled portion 13 is also heated, so that the temperature rises as shown by a one-dot chain line 101 in FIG. However, the first thick portion 11 is heated while the coil body 20 is stopped at the first heating position, whereas the thin portion 13 is heated while moving with respect to the coil body 20 and the heating time is increased. Therefore, the temperature of the thin portion 13 does not rise to the set temperature T1.

[第2加熱工程:第1サイクル]
そして、図4(B)に示すように、コイル本体20が第2厚肉部12を加熱する第2加熱位置になったら、コントロールボックス3は、移動台42の移動(第1移動工程)を停止し、第2加熱工程を実行する。
なお、第2加熱位置も第1加熱位置と同じであり、上記具体例では、コイル本体20の下端はワーク10の下端よりも5mm下方に突出することになる。また、移動工程における移動台42の移動速度は、たとえば10mm/秒である。第1移動工程では、図5(B)に示すように、コイル本体20を第1加熱位置から第2加熱位置まで40mm移動させる必要があるため、移動時間は4秒である。
[Second heating step: First cycle]
Then, as shown in FIG. 4B, when the coil body 20 reaches the second heating position for heating the second thick part 12, the control box 3 moves the moving base 42 (first moving step). Stop and perform the second heating step.
The second heating position is also the same as the first heating position. In the specific example, the lower end of the coil body 20 protrudes 5 mm below the lower end of the workpiece 10. Further, the moving speed of the moving table 42 in the moving process is, for example, 10 mm / sec. In the first movement step, as shown in FIG. 5B, the coil body 20 needs to be moved 40 mm from the first heating position to the second heating position, and therefore the movement time is 4 seconds.

そして、第2加熱工程で、コイル本体20が第2厚肉部12部分を加熱している際、第2厚肉部12の温度は、放射温度計24で測定され、この測定値は、図5(A)の2点鎖線102に示すように、急激に上昇する。
一方、第1厚肉部11部分は、コイル本体20から離れて加熱されないため、実線100に示すように、温度が低下する。
In the second heating step, when the coil main body 20 is heating the second thick portion 12 portion, the temperature of the second thick portion 12 is measured by the radiation thermometer 24. As indicated by a two-dot chain line 102 in FIG.
On the other hand, since the first thick portion 11 is not heated away from the coil body 20, the temperature decreases as indicated by the solid line 100.

[第2移動工程:第1サイクル]
コントロールボックス3は、第2厚肉部12の測定温度が設定温度T1(たとえば700度)になると、誘導加熱コイル2への第1設定電力P1の供給を継続したまま、移動台42を下方に移動する。この移動時にも薄肉部13は加熱され、図5(A)の一点鎖線101に示すように、温度が上昇する。
そして、誘導加熱コイル2が、図4(A)の第1加熱位置になったら移動台42の移動を停止する。
[Second movement step: First cycle]
When the measured temperature of the second thick portion 12 reaches the set temperature T1 (for example, 700 degrees), the control box 3 moves the moving base 42 downward while continuing to supply the first set power P1 to the induction heating coil 2. Moving. Even during this movement, the thin-walled portion 13 is heated, and the temperature rises as indicated by the alternate long and short dash line 101 in FIG.
Then, when the induction heating coil 2 reaches the first heating position in FIG. 4A, the movement of the moving table 42 is stopped.

[第1加熱工程:第2サイクル]
次に、コントロールボックス3は、コイル本体20を第1加熱位置に停止させ、ワーク支持部材41によってワーク10を回転させながら、第2設定電力P2の高周波電力を誘導加熱コイル2に供給して、第1厚肉部11部分を加熱する。第2設定電力P2は、第1設定電力P1よりも小さい電力であり、たとえば140KWである。このため、第1厚肉部11は、図5(A)の実線100に示すように、再度温度が上昇する。この際、誘導加熱コイル2への供給電力P2は、前回の第1加熱工程における前記第1設定電力P1よりも低いため、昇温速度は緩やかになる。
また、第2厚肉部12部分は、誘導加熱コイル2から離れるため、図5(A)の2点鎖線102に示すように、温度が低下する。
[First heating step: Second cycle]
Next, the control box 3 stops the coil body 20 at the first heating position, and supplies the induction heating coil 2 with the high frequency power of the second set power P2 while rotating the work 10 by the work support member 41, The 11th thick part 11 part is heated. The second set power P2 is smaller than the first set power P1, and is, for example, 140 KW. For this reason, as for the 1st thick part 11, as shown to the continuous line 100 of FIG. 5 (A), temperature rises again. At this time, the supply power P2 to the induction heating coil 2 is lower than the first set power P1 in the previous first heating step, so that the rate of temperature rise is slow.
Moreover, since the 2nd thick part 12 part leaves | separates from the induction heating coil 2, as shown to the dashed-two dotted line 102 of FIG. 5 (A), temperature falls.

[第1移動工程:第2サイクル]
そして、コントロールボックス3は、第1厚肉部11の測定温度が目標温度T2(たとえば900度)になると、誘導加熱コイル2への第2設定電力P2の供給を継続したまま、移動台42を上方に移動する。この移動中も薄肉部13は加熱されて温度が上昇する。
[First movement step: second cycle]
Then, when the measured temperature of the first thick portion 11 reaches the target temperature T2 (for example, 900 degrees), the control box 3 moves the moving table 42 while continuing to supply the second set power P2 to the induction heating coil 2. Move upward. During this movement, the thin portion 13 is heated and the temperature rises.

[第2加熱工程:第2サイクル]
そして、コントロールボックス3は、コイル本体20が第2加熱位置になったら移動台42の移動を停止し、第2加熱工程を実行する。すると、第2厚肉部12は、図5(A)の2点鎖線102に示すように、再度温度が上昇する。この場合も、誘導加熱コイル2への供給電力P2は、前回の第2加熱工程における前記第1設定電力P1よりも低いため、昇温速度は緩やかになる。
[Second heating step: Second cycle]
And the control box 3 will stop the movement of the moving stand 42, and will perform a 2nd heating process, if the coil main body 20 will be in a 2nd heating position. Then, the temperature of the second thick portion 12 rises again as indicated by a two-dot chain line 102 in FIG. Also in this case, since the power P2 supplied to the induction heating coil 2 is lower than the first set power P1 in the previous second heating step, the rate of temperature rise is slow.

[第2移動工程:第2サイクル]
コントロールボックス3は、第2厚肉部12の測定温度が目標温度T2になると、誘導加熱コイル2への第2設定電力の供給を継続したまま、移動台42を下方に移動する。
そして、誘導加熱コイル2が第1加熱位置になったら移動台42の移動を停止する。
なお、コントロールボックス3は、移動工程中に、薄肉部13の温度も測定し、目標温度T2に達しているかを判定する。
[Second moving step: Second cycle]
When the measured temperature of the second thick part 12 reaches the target temperature T2, the control box 3 moves the moving base 42 downward while continuing to supply the second set power to the induction heating coil 2.
Then, when the induction heating coil 2 reaches the first heating position, the movement of the moving table 42 is stopped.
In addition, the control box 3 also measures the temperature of the thin part 13 during a movement process, and determines whether it has reached target temperature T2.

[第1加熱工程〜第2移動工程:第3サイクル]
コントロールボックス3は、前記移動工程中に薄肉部13の温度が目標温度T2に達していない場合は、誘導加熱コイル2への供給電力を第3設定電力P3に切り替えて、第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程を順次実行する。
第3設定電力P3は、第2設定電力P2よりも小さい電力であり、たとえば95KWである。このため、各加熱工程での温度上昇は第2サイクルに比べて緩やかになる。
また、コントロールボックス3は、第2サイクルと同じく、第1厚肉部11や第2厚肉部12の測定温度が目標温度T2になるまで各加熱工程を継続し、目標温度T2になると移動工程を実行する。
さらに、コントロールボックス3は、移動工程中に、薄肉部13の温度も測定し、目標温度T2に達しているかを判定する。
[First heating step to second moving step: third cycle]
When the temperature of the thin portion 13 does not reach the target temperature T2 during the moving process, the control box 3 switches the power supplied to the induction heating coil 2 to the third set power P3, The 1 movement process, the 2nd heating process, and the 2nd movement process are performed one by one.
The third set power P3 is smaller than the second set power P2, and is 95 KW, for example. For this reason, the temperature rise in each heating process is moderate as compared with the second cycle.
Further, as in the second cycle, the control box 3 continues each heating process until the measured temperatures of the first thick part 11 and the second thick part 12 reach the target temperature T2, and moves to the target temperature T2. Execute.
Furthermore, the control box 3 also measures the temperature of the thin portion 13 during the moving process, and determines whether the target temperature T2 has been reached.

[第1加熱工程〜第2移動工程:第4サイクル]
コントロールボックス3は、前記移動工程中に薄肉部13の温度が目標温度T2に達していない場合は、誘導加熱コイル2への供給電力を第4設定電力P4に切り替えて、第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程を順次実行する。
第4設定電力P4は、第3設定電力P3よりも小さい電力であり、たとえば60KWである。このため、各加熱工程での温度上昇は第3サイクルに比べて緩やかになる。
また、コントロールボックス3は、第3サイクルと同じく、第1厚肉部11や第2厚肉部12の測定温度が目標温度T2になるまで各加熱工程を継続し、目標温度T2になると移動工程を実行する。
さらに、コントロールボックス3は、移動工程中に、薄肉部13の温度も測定し、目標温度T2に達しているかを判定する。
[First heating step to second moving step: fourth cycle]
When the temperature of the thin portion 13 does not reach the target temperature T2 during the moving process, the control box 3 switches the power supplied to the induction heating coil 2 to the fourth set power P4, The 1 movement process, the 2nd heating process, and the 2nd movement process are performed one by one.
The fourth set power P4 is smaller than the third set power P3, and is 60 KW, for example. For this reason, the temperature rise in each heating step is moderate as compared with the third cycle.
Further, as in the third cycle, the control box 3 continues each heating process until the measured temperature of the first thick part 11 and the second thick part 12 reaches the target temperature T2, and moves to the target temperature T2. Execute.
Furthermore, the control box 3 also measures the temperature of the thin portion 13 during the moving process, and determines whether the target temperature T2 has been reached.

図5(A)の例では、第4サイクルの第2移動工程において、薄肉部13の温度が目標温度T2に達している。このことにより、ワーク10全体も略目標温度T2に均一に加熱されている。
そのため、コントロールボックス3は、誘導加熱コイル2への電力供給を停止する。
なお、第4サイクルにおいて、薄肉部13が目標温度T2に到達していない場合には、誘導加熱コイル2への電力をさらに一段階低下させて、第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程を繰り返せばよい。
In the example of FIG. 5A, the temperature of the thin portion 13 has reached the target temperature T2 in the second moving step of the fourth cycle. As a result, the entire workpiece 10 is also uniformly heated to the target temperature T2.
Therefore, the control box 3 stops the power supply to the induction heating coil 2.
In the fourth cycle, when the thin wall portion 13 does not reach the target temperature T2, the power to the induction heating coil 2 is further reduced by one step, and the first heating step, the first moving step, the second step What is necessary is just to repeat a heating process and a 2nd movement process.

[冷却工程]
コントロールボックス3は、誘導加熱コイル2への電力供給を停止すると、ワーク支持部材41の支持アーム412を、テーブル7の溝部71に位置合わせして、移動台42をテーブル7表面よりも下方に移動し、ワーク10をテーブル7の表面に載置する。
次に、コントロールボックス3は、ワーク移動装置5のモーター50を作動してプッシャー52を移動し、ワーク10を油槽6に搬送する。すると、ワーク10は油槽6の冷却油に浸漬されて冷却される。これにより、ワーク10の全体が焼入れされる。
[Cooling process]
When the control box 3 stops supplying power to the induction heating coil 2, the support arm 412 of the work support member 41 is aligned with the groove 71 of the table 7, and the moving table 42 is moved below the surface of the table 7. Then, the work 10 is placed on the surface of the table 7.
Next, the control box 3 operates the motor 50 of the workpiece moving device 5 to move the pusher 52 and conveys the workpiece 10 to the oil tank 6. Then, the workpiece | work 10 is immersed in the cooling oil of the oil tank 6, and is cooled. Thereby, the whole workpiece | work 10 is hardened.

以上のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
(1)本実施形態では、コイル本体20の幅寸法L1を、ワーク10の幅寸法W1に応じて適切な寸法に設定しているので、コイル本体20の幅寸法が長すぎる場合や、短すぎる場合に比べて、薄肉部13がオーバーヒートすることもなく、かつ、昇温不足になることもなく、ワーク10全体を均一に加熱することができる。
すなわち、本実施形態では、コイル本体20の幅寸法L1を、ワーク10の幅寸法W1に対して適切な寸法、具体的には、1/4以上、1/2以下に設定している。この本実施形態の比較例として、図6,7に示すような幅寸法のコイル本体を製作して実験した。
図6は、コイル本体20Aの幅寸法L2を、ワーク10の幅寸法W1の1/2よりも大きくした比較例1である。具体的には、幅寸法W1=50mmの場合、幅寸法L2=30mmとしたものである。
図7は、コイル本体20Bの幅寸法L3を、ワーク10の幅寸法W1の1/4よりも小さくした比較例2である。具体的には、幅寸法W1=50mmの場合、幅寸法L3=10mmとしたものである。
According to the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, since the width dimension L1 of the coil body 20 is set to an appropriate dimension according to the width dimension W1 of the workpiece 10, the width dimension of the coil body 20 is too long or too short. Compared to the case, the thin part 13 is not overheated, and the entire workpiece 10 can be uniformly heated without causing the temperature rise to be insufficient.
That is, in the present embodiment, the width dimension L1 of the coil body 20 is set to an appropriate dimension with respect to the width dimension W1 of the workpiece 10, specifically, 1/4 or more and 1/2 or less. As a comparative example of this embodiment, a coil body having a width as shown in FIGS.
FIG. 6 is a comparative example 1 in which the width L2 of the coil body 20A is larger than ½ of the width W1 of the workpiece 10. Specifically, when the width dimension W1 = 50 mm, the width dimension L2 = 30 mm.
FIG. 7 is a comparative example 2 in which the width L3 of the coil body 20B is smaller than ¼ of the width W1 of the workpiece 10. Specifically, when the width dimension W1 = 50 mm, the width dimension L3 = 10 mm.

これらの比較例1,2において、前記実施形態と同じ加熱処理を行った。
比較例1では、コイル本体20Aの幅寸法L2が、ワーク10の幅寸法W1に比べて比較的大きいため、第1加熱位置や第2加熱位置にコイル本体20Aが配置された状態でも、ワーク10の軸方向の中間部に磁束が加わって渦電流が生じていた。なお、第1加熱位置や第2加熱位置は、前記実施形態と同じく、コイル本体20Aの軸方向の中心位置が、第1厚肉部11や第2厚肉部12の軸方向中心位置に一致する位置である。
このため、ワーク10の中間部分にある薄肉部13は、第1加熱工程および第2加熱工程の両方の工程で加熱されてオーバーヒートし、ワーク10全体を均一に加熱することができなかった。
また、薄肉部13のオーバーヒートを防止するため、第1加熱位置や第2加熱位置におけるコイル本体20Aの位置を、ワーク10の中心部からより離すことも考えられる。この場合、コイル本体20Aによって発生する磁束の多くが無負荷状態になり、ワーク10の誘導加熱に利用されず、電力を無駄に消費してしまうことになる。
In these comparative examples 1 and 2, the same heat treatment as in the above embodiment was performed.
In Comparative Example 1, since the width dimension L2 of the coil body 20A is relatively larger than the width dimension W1 of the workpiece 10, the workpiece 10 can be obtained even when the coil body 20A is disposed at the first heating position or the second heating position. An eddy current was generated by applying a magnetic flux to the intermediate portion of the axis. In addition, as for the 1st heating position and the 2nd heating position, the axial center position of coil main part 20A corresponds to the axial center position of the 1st thick part 11 and the 2nd thick part 12 like the above-mentioned embodiment. It is a position to do.
For this reason, the thin part 13 in the intermediate part of the workpiece 10 is heated and overheated in both the first heating step and the second heating step, and the entire workpiece 10 cannot be heated uniformly.
In order to prevent overheating of the thin portion 13, the position of the coil main body 20 </ b> A at the first heating position or the second heating position may be further away from the center portion of the workpiece 10. In this case, most of the magnetic flux generated by the coil main body 20A is in a no-load state, and is not used for induction heating of the workpiece 10, so that power is wasted.

一方、比較例2では、コイル本体20Bの幅寸法L3が、ワーク10の幅寸法W1に比べて比較的小さいため、電力を十分に投入することができず、ワーク10を十分に加熱することができなかった。   On the other hand, in Comparative Example 2, since the width dimension L3 of the coil body 20B is relatively small compared to the width dimension W1 of the workpiece 10, it is not possible to sufficiently supply electric power, and the workpiece 10 can be sufficiently heated. could not.

これらの比較例1,2に対し、本実施形態では、図4に示すように、コイル本体20の幅寸法L1をワーク10の幅寸法W1の1/4〜1/2の範囲に設定したので、薄肉部13がオーバーヒートすることもなく、かつ、誘導加熱コイル2に供給する電力も適切なレベルにできて省電力化を図ることができ、誘導加熱コイル2の寿命も長くできる。   In contrast to these comparative examples 1 and 2, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the width L1 of the coil body 20 is set to a range of 1/4 to 1/2 of the width W1 of the workpiece 10. In addition, the thin portion 13 does not overheat, and the power supplied to the induction heating coil 2 can be set to an appropriate level to save power, and the life of the induction heating coil 2 can be extended.

(2)また、第1加熱位置、第2加熱位置ではコイル本体20を軸方向に移動することなく停止状態でワーク10を加熱している。このため、第1厚肉部11や第2厚肉部12を有する異形円筒部材のワーク10を加熱する場合でも、コイル本体20は単純な形状のリングコイルを用いることができる。よって、ワーク10に合わせた形状のコイルを製作する場合に比べて、コイルの製作が容易となる。さらに、断面形状が異なる複数種類のワーク10に対して、同じ誘導加熱コイル2を用いて加熱処理することができ、この点でもコストを低減できる。 (2) In addition, the workpiece 10 is heated in a stopped state without moving the coil body 20 in the axial direction at the first heating position and the second heating position. For this reason, even when heating the workpiece 10 of a deformed cylindrical member having the first thick part 11 and the second thick part 12, the coil body 20 can use a ring coil having a simple shape. Therefore, compared with the case where the coil of the shape according to the workpiece | work 10 is manufactured, manufacture of a coil becomes easy. Furthermore, a plurality of types of workpieces 10 having different cross-sectional shapes can be subjected to heat treatment using the same induction heating coil 2, and the cost can be reduced in this respect as well.

(3)さらに、誘導加熱コイル2に供給する電力は、第1加熱工程および第2加熱工程を繰り返すごとに段階的に低減している。このため、ワーク10全体を最終的な目標温度T2に容易に調整することができる。すなわち、誘導加熱コイル2への供給電力を段階的に低減させることで、初期には温度を急激に上昇させているが、目標温度T2に近づいた時点では温度上昇を緩やかにできる。このため、目標温度T2に近づいた際に、加熱処理で一気に温度が上昇して目標温度T2を超えてしまうことがなく、ワーク10全体を目標温度T2に精度良く加熱することができる。 (3) Furthermore, the electric power supplied to the induction heating coil 2 is reduced step by step every time the first heating step and the second heating step are repeated. For this reason, the whole workpiece | work 10 can be easily adjusted to final target temperature T2. That is, by gradually reducing the power supplied to the induction heating coil 2, the temperature is rapidly increased in the initial stage, but when the temperature approaches the target temperature T2, the temperature increase can be moderated. For this reason, when the temperature approaches the target temperature T2, the entire temperature of the workpiece 10 can be accurately heated to the target temperature T2 without increasing the temperature at a stretch by the heat treatment and exceeding the target temperature T2.

(4)その上、誘導加熱コイル2に供給する電力を段階的に低減させても、各加熱工程で加えられた熱がワーク10内を移動し、ワーク10表面だけでなく、ワーク10全体を加熱することができる。従って、高周波誘導加熱処理における周波数を変更した場合と同様の効果が得られ、ワーク10の表面だけでなく、ワーク10の全体を均一に加熱することができる。 (4) Moreover, even if the electric power supplied to the induction heating coil 2 is reduced stepwise, the heat applied in each heating process moves in the workpiece 10, and not only the surface of the workpiece 10 but also the entire workpiece 10. Can be heated. Therefore, the same effect as when the frequency in the high frequency induction heating process is changed can be obtained, and not only the surface of the workpiece 10 but also the entire workpiece 10 can be heated uniformly.

(5)本実施形態では、各厚肉部11,12の1回目(第1サイクル)の加熱処理は、目標温度T2よりも低い設定温度T1に達した時点で終了していた。このため、1回目から目標温度T2に達するまで加熱処理を行う場合に比べて、ワーク10の各部分を均一に加熱することができる。すなわち、第2厚肉部12が加熱されていない状態で、第1厚肉部11のみを目標温度T2(約900度)に加熱する場合、厚肉部11,12の温度差が大きくなりすぎて、ワーク10全体を均一な温度に加熱するには、時間が掛かる。これに対し、本実施形態では、第1サイクルでは設定温度T1まで加熱し、第2サイクル以降で目標温度T2まで加熱しているので、ワーク10の全体を均一に加熱できる。 (5) In the present embodiment, the first (first cycle) heat treatment of the thick portions 11 and 12 is completed when the set temperature T1 lower than the target temperature T2 is reached. For this reason, each part of the workpiece | work 10 can be heated uniformly compared with the case where it heat-processes until it reaches target temperature T2 from the 1st time. That is, when only the first thick part 11 is heated to the target temperature T2 (about 900 degrees) in a state where the second thick part 12 is not heated, the temperature difference between the thick parts 11 and 12 becomes too large. Thus, it takes time to heat the entire workpiece 10 to a uniform temperature. On the other hand, in this embodiment, since it heats to setting temperature T1 in a 1st cycle and it heats to target temperature T2 after the 2nd cycle, the whole workpiece | work 10 can be heated uniformly.

(6)本実施形態では、誘導加熱コイル2を用いた誘導加熱によってワーク10を加熱しているので、雰囲気炉内で加熱する場合のように所定数まとめて加熱処理する必要が無い。このため、本実施形態では、1個ずつ必要個数だけ加熱処理を行うことができ、ワーク10を製造する際に、バッチ処理ではなくインライン処理を行うことができる。
さらに、雰囲気炉内では、部品の配置位置によって加熱状態もばらつくおそれがあるが、本実施形態では、1個ずつ加熱処理するため、バラツキの少ない均一な加熱が可能となる。
(6) In this embodiment, since the workpiece 10 is heated by induction heating using the induction heating coil 2, it is not necessary to perform a predetermined number of heat treatments as in the case of heating in an atmosphere furnace. For this reason, in the present embodiment, a necessary number of heat treatments can be performed one by one, and in-line processing can be performed instead of batch processing when the workpiece 10 is manufactured.
Furthermore, in the atmosphere furnace, the heating state may vary depending on the arrangement position of the components. However, in this embodiment, since the heat treatment is performed one by one, uniform heating with little variation is possible.

(7)誘導加熱コイル2に貫通孔23を形成し、この貫通孔23から放射温度計24で温度測定できるようにしたので、誘導加熱コイル2に対向する厚肉部11,12の温度を直接、かつ、精度良く測定することができる。このため、加熱制御の精度を向上でき、ワーク10全体を目標温度T2に均一に加熱できる。 (7) Since the through-hole 23 is formed in the induction heating coil 2 and the temperature can be measured with the radiation thermometer 24 from the through-hole 23, the temperature of the thick portions 11 and 12 facing the induction heating coil 2 is directly adjusted. And it can measure with high accuracy. For this reason, the precision of heating control can be improved and the whole workpiece | work 10 can be heated uniformly to target temperature T2.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図8を参照して説明する。
第2実施形態は、図8に示すようなワーク10Bを加熱するものである。このワーク10Bは、各厚肉部11B、12Bの互いに対向する面が内側に凹むように逆R状に形成されたものである。
このワーク10Bでは、前記ワーク10に比べて厚肉部11B、12Bの肉厚が薄くなるため、第1厚肉部11B、第2厚肉部12Bを加熱する第1加熱位置、第2加熱位置は、図8に示す位置とされている。これらの加熱位置は、コイル本体20Cの幅方向の端部が、各厚肉部11B、12Bよりも内側に位置し、かつ厚肉部11B、12Bに近接する位置とされている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, a workpiece 10B as shown in FIG. 8 is heated. The workpiece 10B is formed in an inverted R shape so that the opposing surfaces of the thick portions 11B and 12B are recessed inward.
In the workpiece 10B, the thick portions 11B and 12B are thinner than the workpiece 10, so the first heating position and the second heating position for heating the first thick portion 11B and the second thick portion 12B. Is the position shown in FIG. These heating positions are such that the end in the width direction of the coil body 20C is located inside the thick portions 11B and 12B and close to the thick portions 11B and 12B.

具体的には、図8の例では、ワーク10Bの幅寸法W2=50mm、各厚肉部11B、12Bの幅寸法S3=5mm、厚肉部11B、12B間の寸法W3=40mm、コイル本体20Cの幅寸法L4=12.5mmであり、コイル本体20Cとワーク10Bの相対移動量は27.5mmである。
すなわち、コイル本体20Cは、幅寸法L4が12.5mmであって、ワーク10Bの幅寸法W2の1/4である。
そして、コイル本体20Cおよびワーク10Bは、図8(A)に示す、コイル本体20Cの上面が第1厚肉部11Bの下端の位置(第1加熱位置)から、図8(B)に示す、コイル本体20Cの下面が第2厚肉部12Bの上端の位置(第2加熱位置)まで相対的に移動する。
Specifically, in the example of FIG. 8, the width dimension W2 of the workpiece 10B = 50 mm, the width dimension S3 of each thick part 11B, 12B = 5 mm, the dimension W3 = 40 mm between the thick parts 11B, 12B, the coil body 20C. Width dimension L4 = 12.5 mm, and the relative movement amount of the coil body 20C and the workpiece 10B is 27.5 mm.
That is, the coil body 20C has a width dimension L4 of 12.5 mm and is a quarter of the width dimension W2 of the workpiece 10B.
And the coil main body 20C and the workpiece | work 10B are shown in FIG.8 (B) from the position (1st heating position) where the upper surface of the coil main body 20C shown to FIG. 8 (A) is a lower end of 1st thick part 11B. The lower surface of the coil main body 20C relatively moves to the position of the upper end of the second thick part 12B (second heating position).

このような第2実施形態においても、前記第1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
すなわち、各厚肉部11B、12Bを加熱する第1加熱位置、第2加熱位置で停止加熱を行い、各厚肉部11B、12Bが所定の温度になれば、コイル本体20Cを相対的に移動し、かつ、コイル本体20Cに供給する電力を段階的に低減している。このため、コイル本体20Cは、断面形状が矩形状の単巻きのコイルを利用することができ、たとえば、前記逆R部を有するワーク10Bの形状に合わせてコイルを製作する場合に比べて、形状が単純であるため、コイル作成の工数を少なくでき、作成コストも低減できる。
In such a second embodiment, the same operational effects as the first embodiment can be obtained.
That is, stop heating is performed at the first heating position and the second heating position for heating the thick portions 11B and 12B, and the coil main body 20C is relatively moved when the thick portions 11B and 12B reach a predetermined temperature. In addition, the power supplied to the coil body 20C is reduced stepwise. For this reason, the coil main body 20C can use a single-turn coil having a rectangular cross-sectional shape. For example, the coil main body 20C has a shape as compared with the case where the coil is manufactured in accordance with the shape of the workpiece 10B having the reverse R portion. Since this is simple, the number of steps for coil production can be reduced, and the production cost can be reduced.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について、図9,10を参照して説明する。
第3実施形態は、図9,10に示すように、誘導加熱コイル2のコイル本体20Dの内径に対して、直径が小さいワーク10Cを加熱するものである。
誘導加熱コイル2に対して、ワーク10Cのサイズ(直径)が小さい場合、コイル本体20Dおよびワーク10Cの中心を一致させて同心円状に配置すると、コイル本体20Dとワーク10Cとの距離が離れてしまい、誘導加熱コイル2で発生する磁束がワーク10Cに十分に流れず、誘導加熱ができないおそれがある。
このため、第3実施形態では、ワーク10Cの中心を、コイル本体20Dの中心に対して偏心位置に配置し、ワーク10Cの一部がコイル本体20Dに近接するようにしている。
この場合、ワーク10Cのコイル本体20Dに近接する部分のみが加熱されるが、ワーク10Cを所定の速度で回転させることで、ワーク10Cの円周方向の全体を均一に加熱している。
なお、ワーク10Cを誘導加熱コイル2に対して偏心位置に配置するには、誘導加熱コイル2が取り付けられたコントロールボックス3を前後に移動して調整すればよい。この際、特に、誘導加熱コイル2のコイル本体20Dにおいて、リード部21とは反対側の部分が、前記ワーク10Cに近接するように配置することが好ましい。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 9 and 10, the third embodiment heats a workpiece 10 </ b> C having a smaller diameter than the inner diameter of the coil body 20 </ b> D of the induction heating coil 2.
When the size (diameter) of the work 10C is small with respect to the induction heating coil 2, if the centers of the coil body 20D and the work 10C are aligned and arranged concentrically, the distance between the coil body 20D and the work 10C is increased. The magnetic flux generated by the induction heating coil 2 does not sufficiently flow to the workpiece 10C, and induction heating may not be possible.
For this reason, in the third embodiment, the center of the workpiece 10C is arranged in an eccentric position with respect to the center of the coil body 20D, and a part of the workpiece 10C is close to the coil body 20D.
In this case, only a portion of the workpiece 10C adjacent to the coil body 20D is heated, but the entire circumference of the workpiece 10C is uniformly heated by rotating the workpiece 10C at a predetermined speed.
In order to arrange the workpiece 10C in an eccentric position with respect to the induction heating coil 2, the control box 3 to which the induction heating coil 2 is attached may be moved back and forth for adjustment. At this time, in particular, in the coil main body 20 </ b> D of the induction heating coil 2, it is preferable that the portion on the side opposite to the lead portion 21 is disposed so as to be close to the workpiece 10 </ b> C.

第3実施形態においても、コイル本体20Dに対するワーク10Cの軸方向の移動は、前記第1実施形態と同様に行うことができる。たとえば、ワーク10Cを所定の速度で回転させながら、コイル本体20Dを第1加熱位置に移動して加熱する工程と、コイル本体20Dを第2加熱位置に移動して加熱する工程を繰り返せばよい。   Also in the third embodiment, the axial movement of the workpiece 10C with respect to the coil body 20D can be performed in the same manner as in the first embodiment. For example, the process of moving the coil body 20D to the first heating position while heating the workpiece 10C at a predetermined speed and the process of heating the coil body 20D to the second heating position may be repeated.

また、第3実施形態では、ワーク10Cに対してコイル本体20Dが偏心位置に配置されているため、ワーク10Cにおいて加熱される部分はコイル本体20Dに近接する部分のみである。このため、第3実施形態のコイル本体20Dは、幅寸法L5を大きくして、ワーク10C全体を均一に加熱できるようにしている。たとえば、図10に示す例では、コイル本体20Dの幅寸法L5は25mmであり、ワーク10Cの幅寸法W2(=50mm)の1/2と大きな寸法とされている。また、ワーク10Cに対するコイル本体20Dの軸方向の相対移動量は、コイル本体20Dが厚肉部11B、12B間の範囲(寸法W3=40mmの範囲)で移動するように設定すればよく、たとえば11mmである。この場合、コイル本体20Dが図10(A)に示す第1加熱位置にある場合と、図10(B)に示す第2加熱位置にある場合のいずれの場合も、ワーク10Cの幅方向中間部まで加熱することができ、コイル本体20Dに対して偏心位置に配置されるワーク10C全体を均一に加熱できる。   In the third embodiment, since the coil main body 20D is arranged at an eccentric position with respect to the workpiece 10C, the portion heated in the workpiece 10C is only the portion close to the coil main body 20D. For this reason, coil body 20D of 3rd Embodiment enlarges width dimension L5 so that the whole workpiece | work 10C can be heated uniformly. For example, in the example shown in FIG. 10, the coil body 20D has a width dimension L5 of 25 mm, which is as large as 1/2 of the width dimension W2 (= 50 mm) of the workpiece 10C. The relative movement amount of the coil body 20D in the axial direction with respect to the workpiece 10C may be set so that the coil body 20D moves within the range between the thick portions 11B and 12B (range of dimension W3 = 40 mm). It is. In this case, the width-direction intermediate portion of the workpiece 10C in both cases where the coil body 20D is in the first heating position shown in FIG. 10A and in the second heating position shown in FIG. 10B. The entire workpiece 10C disposed at an eccentric position with respect to the coil body 20D can be heated uniformly.

この第3実施形態においても、前記第1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
さらに、コントロールボックス3を移動することで、ワーク10Cをコイル本体20Dに対して偏心させることができるので、コイル本体20Dに対してワーク10Cのサイズが小さい場合でも、均一に加熱できる。
このため、たとえば、コイル本体20Dの直径が320mmであれば、直径200〜300mm程度のワーク10Cを加熱することができる。このようにワーク10Cのサイズが複数種類ある場合でも、一つのコイルで対応できる。すなわち、コントロールボックス3の移動により、サイズの異なるワーク10Cに対して誘導加熱コイル2を適切な位置に配置でき、ワーク全体を均一に加熱できる。
In the third embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
Furthermore, since the work 10C can be decentered with respect to the coil main body 20D by moving the control box 3, even when the size of the work 10C is small with respect to the coil main body 20D, heating can be performed uniformly.
For this reason, for example, if the diameter of the coil body 20D is 320 mm, the workpiece 10C having a diameter of about 200 to 300 mm can be heated. Thus, even when there are a plurality of types of workpieces 10C, a single coil can be used. That is, by moving the control box 3, the induction heating coil 2 can be disposed at an appropriate position with respect to the workpiece 10C having different sizes, and the entire workpiece can be heated uniformly.

〔本発明の変形例〕
なお、本発明は前記実施形態の構成に限らない。
たとえば、前記各実施形態では、誘導加熱コイル2のコイル本体20をワーク10の外周側に配置していたが、内周側に配置してもよい。この場合も、一方の厚肉部を加熱する加熱位置にコイル本体を配置して停止した状態で誘導加熱を行い、その部分が所定の温度に達したら、ワークおよびコイル本体を相対的に移動して、他方の厚肉部を加熱する加熱位置でコイル本体を停止して誘導加熱を行う工程を繰り返せばよい。
[Modification of the present invention]
In addition, this invention is not restricted to the structure of the said embodiment.
For example, in each of the embodiments described above, the coil body 20 of the induction heating coil 2 is disposed on the outer peripheral side of the workpiece 10, but may be disposed on the inner peripheral side. Also in this case, induction heating is performed in a state where the coil main body is disposed and stopped at a heating position for heating one thick portion, and when the temperature reaches a predetermined temperature, the work and the coil main body are relatively moved. Then, the process of performing induction heating by stopping the coil body at the heating position for heating the other thick part may be repeated.

また、誘導加熱コイルとしては、ワーク10の外周側および内周側にそれぞれコイル本体を設けてもよい。
さらに、前記ワークは、外周側に突出する突起部を有するベアリングの内輪であったが、内周側に突出する突起部を有するベアリングの外輪でもよい。
Moreover, as an induction heating coil, you may provide a coil main body in the outer peripheral side and inner peripheral side of the workpiece | work 10, respectively.
Furthermore, although the said workpiece | work was the inner ring | wheel of the bearing which has the projection part which protrudes to the outer peripheral side, the outer ring | wheel of a bearing which has the protrusion part which protrudes to the inner peripheral side may be sufficient.

また、各加熱工程を終了する目標温度として、第1サイクルから最終的な目標温度T2を設定してもよい。ただし、前記実施形態のように、設定温度T1、目標温度T2と段階的に設定したほうが、ワーク10を均一に加熱しやすい利点がある。   Moreover, you may set final target temperature T2 from a 1st cycle as target temperature which complete | finishes each heating process. However, there is an advantage that the workpiece 10 can be uniformly heated more easily when the set temperature T1 and the target temperature T2 are set stepwise as in the embodiment.

さらに、前記コイル本体の幅寸法は、ワークの幅寸法に基づいて設定していたが、さらに、厚肉部の幅寸法も加味して設定してもよい。たとえば、コイル本体の幅寸法Lを、ワークの幅寸法Wの1/4〜1/2であり、かつ、厚肉部の幅寸法Sの2〜3倍の範囲で設定してもよい。このように厚肉部の幅寸法を加味すれば、コイル本体の幅寸法をより適切に設定できる。   Further, although the width dimension of the coil body is set based on the width dimension of the workpiece, it may be set in consideration of the width dimension of the thick portion. For example, the width dimension L of the coil main body may be set in a range of 1/4 to 1/2 of the width dimension W of the workpiece and 2 to 3 times the width dimension S of the thick part. Thus, if the width dimension of the thick part is taken into account, the width dimension of the coil body can be set more appropriately.

また、前記各実施形態では、放射温度計24を用いてワーク10の温度を測定しながら、加熱工程を制御していたが、ワークの温度を測定せずに、あらかじめ設定した加熱時間をタイマーで計測することで制御してもよい。すなわち、あらかじめ試作品などで、ワークの温度が所定温度に達するまでの時間を測定しておき、その測定値に基づいて各供給電力値に応じた加熱工程の時間を設定し、実際にワークを加熱処理する場合には、タイマーの時間計測で行えばよい。この場合、放射温度計24を不要にできるが、前記実施形態のように温度を測定したほうが、加熱精度を向上できる。   In each of the above embodiments, the heating process is controlled while measuring the temperature of the workpiece 10 using the radiation thermometer 24. However, a preset heating time is measured with a timer without measuring the temperature of the workpiece. You may control by measuring. That is, the time until the temperature of the workpiece reaches a predetermined temperature is measured in advance using a prototype, etc., and the time of the heating process corresponding to each supply power value is set based on the measured value. When the heat treatment is performed, it may be performed by measuring the time of a timer. In this case, the radiation thermometer 24 can be dispensed with, but heating accuracy can be improved by measuring the temperature as in the above embodiment.

1…誘導加熱装置、2…誘導加熱コイル、3…コントロールボックス、4…ワーク保持装置、5…ワーク移動装置、6…油槽、7…テーブル、10,10A,10B,10C…ワーク、11,11B…第1厚肉部、12,12B…第2厚肉部、13…薄肉部、20,20A,20B,20C,20D…コイル本体、21…リード部、23…貫通孔、24…放射温度計、41…ワーク支持部材、42…移動台、43…ベース台、44…モーター、50…モーター、51…送りネジ、52…プッシャー、71…溝部、411…軸部、412…支持アーム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Induction heating apparatus, 2 ... Induction heating coil, 3 ... Control box, 4 ... Work holding | maintenance apparatus, 5 ... Work moving apparatus, 6 ... Oil tank, 7 ... Table 10, 10, 10A, 10B, 10C ... Work, 11, 11B ... 1st thick part, 12, 12B ... 2nd thick part, 13 ... Thin part, 20, 20A, 20B, 20C, 20D ... Coil body, 21 ... Lead part, 23 ... Through hole, 24 ... Radiation thermometer , 41 ... Work support member, 42 ... Moving base, 43 ... Base base, 44 ... Motor, 50 ... Motor, 51 ... Feed screw, 52 ... Pusher, 71 ... Groove, 411 ... Shaft, 412 ... Support arm.

Claims (7)

異形円筒部材を誘導加熱コイルで誘導加熱する方法であって、
前記異形円筒部材は、軸方向の一方の端部に設けられた第1厚肉部と、他方の端部に設けられた第2厚肉部と、各厚肉部間に設けられて前記厚肉部に比べて厚さ寸法が小さい薄肉部とを有し、
前記誘導加熱コイルは、前記異形円筒部材の軸方向に沿った幅寸法に応じて設定された幅寸法を有するリング状のコイル本体を有し、
前記コイル本体を、前記第1厚肉部を加熱する第1加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第1厚肉部を加熱する第1加熱工程と、
前記コイル本体を、前記第1加熱位置から前記第2厚肉部を加熱する第2加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第1移動工程と、
前記コイル本体を、前記第2加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第2厚肉部を加熱する第2加熱工程と、
前記コイル本体を、前記第2加熱位置から第1加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第2移動工程と、を有し、
前記第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程の一連の工程を繰り返し実行するとともに、前記一連の工程を実行するごとに、前記誘導加熱コイルに供給する電力を段階的に低下させて前記異形円筒部材を均一に加熱する
ことを特徴とする異形円筒部材の誘導加熱方法。
A method of induction heating a deformed cylindrical member with an induction heating coil,
The deformed cylindrical member is provided between the first thick part provided at one end in the axial direction, the second thick part provided at the other end, and the thick part. It has a thin part with a smaller thickness than the meat part,
The induction heating coil has a ring-shaped coil body having a width dimension set according to a width dimension along the axial direction of the deformed cylindrical member;
A first heating step of heating the first thick part by supplying electric power in a state where the coil body is stopped at a first heating position for heating the first thick part;
A first moving step of moving the coil body relative to the deformed cylindrical member from the first heating position to a second heating position for heating the second thick part;
A second heating step of heating the second thick part by supplying power in a state where the coil body is stopped at the second heating position;
A second moving step of moving the coil body relative to the deformed cylindrical member from the second heating position to the first heating position;
A series of steps of the first heating step, the first moving step, the second heating step, and the second moving step are repeatedly executed, and each time the series of steps is executed, electric power supplied to the induction heating coil is stepped. The method for induction heating of the irregularly shaped cylindrical member is characterized in that the irregularly shaped cylindrical member is uniformly heated to uniformly heat the deformed cylindrical member.
請求項1に記載の異形円筒部材の誘導加熱方法において、
前記第1加熱工程および第2加熱工程では、加熱対象の厚肉部の温度を測定し、測定温度が目標温度に達すると加熱工程を終了して移動工程を実行し、
前記第1移動工程および第2移動工程では、薄肉部の温度を測定し、測定温度が目標温度に達すると誘導加熱コイルへの電力供給を停止する
ことを特徴とする異形円筒部材の誘導加熱方法。
In the induction heating method of the deformed cylindrical member according to claim 1,
In the first heating step and the second heating step, the temperature of the thick portion to be heated is measured, and when the measured temperature reaches the target temperature, the heating step is terminated and the moving step is executed.
In the first moving step and the second moving step, the temperature of the thin portion is measured, and when the measured temperature reaches the target temperature, the power supply to the induction heating coil is stopped. .
請求項2に記載の異形円筒部材の誘導加熱方法において、
前記第1加熱工程および第2加熱工程を1回目に実行する場合は、前記目標温度よりも低い第1設定温度に達すると加熱工程を終了して移動工程を実行する
ことを特徴とする異形円筒部材の誘導加熱方法。
In the induction heating method of the irregular cylindrical member according to claim 2,
When the first heating step and the second heating step are executed for the first time, the heating step is terminated and the moving step is executed when the first set temperature lower than the target temperature is reached. Induction heating method for members.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の異形円筒部材の誘導加熱方法において、
前記誘導加熱コイルのコイル本体の幅寸法は、前記異形円筒部材の幅寸法の1/4以上、1/2以下である
ことを特徴とする異形円筒部材の誘導加熱方法。
In the induction heating method of the deformed cylindrical member according to any one of claims 1 to 3,
An induction heating method for an irregular cylindrical member, wherein a width dimension of a coil body of the induction heating coil is ¼ or more and ½ or less of a width dimension of the irregular cylindrical member.
軸方向の一方の端部に設けられた第1厚肉部と、他方の端部に設けられた第2厚肉部と、各厚肉部間に設けられて前記厚肉部に比べて厚さ寸法が小さい薄肉部とを有する異形円筒部材を誘導加熱する誘導加熱装置であって、
誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルに電力を供給するとともに、供給電力を段階的に変更する電力供給手段と、
前記異形円筒部材および前記誘導加熱コイルのうちの少なくともいずれか一方を軸方向に相対的に移動させる移動手段と、を備え、
前記誘導加熱コイルは、前記異形円筒部材の軸方向に沿った幅寸法に応じて設定された幅寸法を有するリング状のコイル本体を有する
ことを特徴とする異形円筒部材の誘導加熱装置。
A first thick part provided at one end in the axial direction, a second thick part provided at the other end, and a thickness provided between each thick part compared to the thick part. An induction heating device for induction heating a deformed cylindrical member having a thin portion with a small thickness,
An induction heating coil;
Power supply means for supplying power to the induction heating coil and changing the supply power in stages;
Moving means for relatively moving at least one of the deformed cylindrical member and the induction heating coil in the axial direction;
The induction heating coil includes a ring-shaped coil body having a width dimension set in accordance with a width dimension along the axial direction of the irregular cylindrical member.
請求項5に記載の異形円筒部材の誘導加熱装置において、
前記移動手段は、
前記コイル本体を、前記第1厚肉部を加熱する第1加熱位置から前記第2厚肉部を加熱する第2加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第1移動工程と、
前記コイル本体を、前記第2加熱位置から前記第1加熱位置に、前記異形円筒部材に対して相対的に移動する第2移動工程と、を実行し、
前記電力供給手段は、
前記コイル本体を、前記第1加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第1厚肉部を加熱する第1加熱工程と、
前記コイル本体を、前記第2加熱位置に停止させた状態で電力を供給して前記第2厚肉部を加熱する第2加熱工程と、を実行し、
前記第1加熱工程、第1移動工程、第2加熱工程、第2移動工程の一連の工程を実行するごとに、前記誘導加熱コイルに供給する電力を段階的に低下する
ことを特徴とする異形円筒部材の誘導加熱装置。
In the induction heating device for a deformed cylindrical member according to claim 5,
The moving means is
A first moving step of moving the coil body relative to the deformed cylindrical member from a first heating position for heating the first thick part to a second heating position for heating the second thick part. When,
Performing a second movement step of moving the coil body relative to the deformed cylindrical member from the second heating position to the first heating position;
The power supply means
A first heating step of heating the first thick part by supplying power in a state where the coil body is stopped at the first heating position;
Performing a second heating step of heating the second thick part by supplying electric power in a state where the coil body is stopped at the second heating position;
Each time the series of steps of the first heating step, the first moving step, the second heating step, and the second moving step is executed, the power supplied to the induction heating coil is reduced stepwise. Induction heating device for cylindrical members.
請求項5または請求項6に記載の異形円筒部材の誘導加熱装置において、
前記誘導加熱コイルのコイル本体の幅寸法は、前記異形円筒部材の幅寸法の1/4以上、1/2以下である
ことを特徴とする異形円筒部材の誘導加熱装置。
In the induction heating apparatus for a deformed cylindrical member according to claim 5 or 6,
The induction heating device for an irregular cylindrical member, wherein a width dimension of a coil body of the induction heating coil is ¼ or more and ½ or less of a width dimension of the irregular cylindrical member.
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