JP2007063648A - High-frequency heat treatment apparatus and high-frequency heat treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波熱処理装置および高周波熱処理方法に関する。 The present invention relates to a high frequency heat treatment apparatus and a high frequency heat treatment method.
誘導加熱に利用されるコイルは、線材に対して、冷間コイリングや、焼きなまし等を施すことで製造される（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、コイルの形状条件を変更する場合、コイルの作り直しが必要であり、大きな費用および工数が発生する問題を有する。 However, when changing the shape conditions of the coil, it is necessary to remake the coil, and there is a problem that large costs and man-hours are generated.
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理装置および高周波熱処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems associated with the above-described prior art, and an object thereof is to provide a high-frequency heat treatment apparatus and a high-frequency heat treatment method capable of easily changing the shape conditions of the induction heating coil. To do.
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイル、および、
前記コイルの形状条件を修正するための修正手段
を有することを特徴とする高周波熱処理装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in
A coil for induction heating into which a material to be heat-treated is inserted, and
A high-frequency heat treatment apparatus comprising a correction means for correcting the shape condition of the coil.
上記目的を達成するための請求項１４に記載の発明は、
被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための工程を有することを特徴とする高周波熱処理方法である。
In order to achieve the above object, the invention according to
A high-frequency heat treatment method comprising a step for correcting a shape condition of a coil for induction heating into which a material to be heat treated is inserted.
請求項１に記載の発明によれば、誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための修正手段を有するため、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加を抑制することが可能である。つまり、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the correction means for correcting the shape condition of the induction heating coil is provided, it is not necessary to remake the coil in accordance with the change of the shape condition, and the cost and the man-hour are increased. It is possible to suppress. That is, it is possible to provide a high-frequency heat treatment apparatus that can easily change the shape condition of the induction heating coil.
請求項１４に記載の発明によれば、被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための工程を有するため、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加が抑制される。つまり、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理方法を提供することができる。
According to the invention described in
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、実施の形態１に係る被熱処理材を説明するための平面図、図２は、図１に示される被熱処理材の側面図である。
FIG. 1 is a plan view for explaining the heat-treated material according to
被熱処理材１０は、例えば、炭素鋼からなる鍛造部品であるコンロッド（連接棒）であり、内燃機関におけるピストンとクランクシャフトとを連結し、ピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達するために使用される。
The heat-treated
被熱処理材１０は、本体をなす連接部（軸部）１４と、連接部１４の一端側に位置する大端部１１と、連接部１４の他端側に位置する小端部１６とを有する。連接部１４は、断面形状が略同一であり、Ｉ型断面を有する。
The heat-treated
大端部１１は、分割式であり、半円状部１２を有し、例えば、ボルトを使用してコンロッドキャップが組み合わされ、クランクシャフトのピンに連結される。小端部１６は、ピストンピンを連結するための開口部１７を有する。
The
大端部１１と連接部１４との間および連接部１４と小端部１６との間には、つなぎ部１３，１５が形成されている。つなぎ部１３，１５の断面積は、連接部１４に向かって連続的に減少している。連接部１４は、縮径部であり、大端部１１、つなぎ部１３，１５、および小端部１６は、連接部１４の両端から延長する拡径部である。
Connecting
被熱処理材１０の製造方法は、鍛造工程、焼き入れ工程、ショットブラスト工程、コイニング工程、および機械加工工程を有する。
The manufacturing method of the heat-treated
鍛造工程においては、素材鋼が熱間鍛造によって成形される。素材鋼は、例えば、炭素鋼（Ｓ４０Ｃ〜Ｓ５０Ｃ）である。 In the forging process, the material steel is formed by hot forging. The material steel is, for example, carbon steel (S40C to S50C).
焼き入れ工程においては、寸法ばらつきを有する被熱処理材１０に対して、実施の形態１に係る高周波熱処理装置を利用する高周波熱処理方法が適用される。
In the quenching process, a high-frequency heat treatment method using the high-frequency heat treatment apparatus according to the first embodiment is applied to the heat-treated
ショットブラスト工程においては、被熱処理材１０の表面の酸化スケールが除去される。コイニング工程においては、軽度の冷間鍛造によって、例えば、被熱処理材１０の厚さが修正される。
In the shot blasting process, the oxide scale on the surface of the heat-treated
機械加工工程においては、大端部および小端部の摺動部の仕上げや、大端部および小端部に油穴を形成するために、機械加工が施され、製品としてのコンロッドが得られる。なお、コイニング工程と機械加工工程の間に、ショットピーニングを施すことによって、疲労強度を向上させることも可能である。 In the machining process, machining is applied to finish the sliding parts of the large end and small end, and to form oil holes in the large end and small end, and a connecting rod as a product is obtained. . In addition, it is also possible to improve fatigue strength by performing shot peening between the coining process and the machining process.
図３は、実施の形態１に係る高周波熱処理装置の熱処理部を説明するための側面図、図４は、図３に示される誘導加熱用コイルの形状条件を修正するための修正装置を説明するための側面図、図５は、図４に示される第２コイル支持部を説明するための正面図、図６は、図４に示される修正装置の機能を説明するための側面図である。 FIG. 3 is a side view for explaining the heat treatment part of the high-frequency heat treatment apparatus according to the first embodiment, and FIG. 4 explains a correction apparatus for correcting the shape condition of the induction heating coil shown in FIG. FIG. 5 is a front view for explaining the second coil support portion shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a side view for explaining the function of the correction device shown in FIG.
高周波熱処理装置は、被熱処理材１０の熱処理部１００、誘導加熱用コイル１１０の形状条件を修正するための修正装置１５０、被熱処理材１０を移動および位置決めするための駆動部、被熱処理材１０を搬入および搬出するための運搬部、各部を制御するための制御部などを有する。
The high-frequency heat treatment apparatus includes a
熱処理部１００は、被熱処理材１０の連接部１４が挿入されるコイル１１０、コイル１１０の端部１１１，１１６が連結される高周波発生装置１２０、および被熱処理材１０の連接部１４を冷却するための冷却装置１３０を有する。
The
高周波発生装置１２０は、コイル１１０に電流を供給することで生じる誘導加熱によって、被熱処理材１０の連接部１４を加熱するために使用される。
The high-
冷却装置１３０は、冷却液が保管されているタンクおよび冷却液１３５を噴射するためのノズルを有し、所定の焼き入れ温度に達した被熱処理材１０の連接部１４に対し、冷却液１３５を噴射することで、被熱処理材１０の連接部１４の温度を低下させる。
The
修正装置１５０は、例えば、被熱処理材１０の形状の変更に対応させて、コイル１１０の形状条件を修正したり、コイル１１０の形状条件を微調整し最適化したりすることで、被熱処理材１０の連接部１４を均一に加熱するために使用される。コイル１１０の形状条件は、巻数、内径および長さの少なくとも一つを含んでいる。
For example, the
修正装置１５０は、第１コイル支持部１５５、第２コイル支持部１６０および台座部１９０を有する。
The
第１コイル支持部１５５は、矩形プレート状部材からなり、コイル１１０の端部１１１が固定され、また、その基部は、台座部１９０に固定されている。
The first
第２コイル支持部１６０は、矩形プレート状部材からなり、スライド機構１７０を介して、台座部１９０に連結されている。
The second
スライド機構１７０は、例えば、台座部１９０に固定されるガイドレールや、第２コイル支持部１６０に固定されるスライダを有し、台座部１９０の側方に配置される駆動装置１７５に接続されている。駆動装置１７５は、例えば、油圧式シリンダや往復直線運動するアクチュエータを有する。
The
スライド機構１７０は、駆動装置１７５によって駆動され、第２コイル支持部１６０の位置を調整することにより、第２コイル支持部１６０を第１コイル支持部１５５に対して近接離間自在としている。したがって、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０に対して、圧縮力あるいは引張り力を付与することが可能である。
The
圧縮力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを狭くするため、コイル長さを減少させることが可能である。引張り力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを拡げるため、コイル長さを増加させることが可能である。
The compressive force plastically deforms the
また、第２コイル支持部１６０は、回転体１６２、貫通孔１６４およびストッパ１６６を有する。
Further, the second
回転体１６２は、第２コイル支持部１６０に固定されたコイル１１０の端部１１６を、コイル１１０の軸を中心として回転させるための回転手段である。回転体１６２は、円盤状であり、その回転軸は、コイル１１０の軸と一致しており、第２コイル支持部１６０に固定される駆動装置１７７によって回転自在に配置されている。
The rotating
駆動装置１７７は、例えば、モータである。貫通孔１６４は、回転体１６２の周縁部に配置されており、コイル１１０の端部１１１の逆側に位置する端部１１６の素線が挿通自在である。
The
貫通孔１６４と回転体１６２の回転軸との間の距離は、コイル１１０の半径と一致している。ストッパ１６６は、第２コイル支持部１６０に取付けられ、貫通孔１６４に挿通された端部１１６の素線の移動を自在に制止するために使用される。つまり、貫通孔１６４およびストッパ１６６は、連携し（一体となって）、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更するための位置変更手段を構成する。
The distance between the through
したがって、ストッパ１６６によるコイル１１０の端部１１６の固定を解除し、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の外側に延長している素線を、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に、押込んだり、第２コイル支持部１６０の内側に延長している素線を、第２コイル支持部１６０の外側に、抜き出したりすることが可能である。
Therefore, by releasing the fixing of the
固定位置の移動量、つまり素線の押し込み長さあるいは抜き出し長さは、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０と間に位置するコイル１１０の素線量に影響を与えるため、コイル内径およびコイル巻数を修正することが可能である。
Since the moving amount of the fixed position, that is, the pushing length or the drawing length of the wire affects the elementary dose of the
回転体１６２の周縁部に配置される貫通孔１６４には、ストッパ１６６によって制止（固定）されたコイル１１０の端部１１６が配置される。したがって、回転体１６２が回転すると、それに同伴し、コイル１１０の端部１１６は、コイル１１０の軸を中心として回転し、塑性変形が引き起こされる。つまり、回転体１６２を回転させることで、コイル内径およびコイル巻数を修正することが可能である。
The
なお、コイル内径およびコイル巻数は、後述されるように、ストッパ１６６および回転体１６２の両者を、適宜制御することで、独立して修正することが可能である。
The coil inner diameter and the number of coil turns can be independently corrected by appropriately controlling both the
以上のように、実施の形態１に係る高周波熱処理装置は、誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための修正手段を有するため、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加を抑制することが可能である。
As described above, the high-frequency heat treatment apparatus according to
次に、実施の形態１に係る高周波熱処理方法を説明する。
Next, the high frequency heat treatment method according to
高周波熱処理方法は、条件決め工程および焼き入れ工程を有する。 The induction heat treatment method includes a condition determining step and a quenching step.
条件決め工程においては、巻数、内径および長さの少なくとも一つを含んでいるコイルの形状条件が、修正される。したがって、実施の形態１に係る高周波熱処理方法は、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加が抑制される。 In the condition determining step, the shape condition of the coil including at least one of the number of turns, the inner diameter and the length is corrected. Therefore, the high-frequency heat treatment method according to the first embodiment does not require remaking of the coil accompanying the change of the shape condition, and the increase in cost and man-hour is suppressed.
まず、コイル巻数を修正する場合を、詳述する。 First, the case where the number of coil turns is corrected will be described in detail.
コイル１１０の端部１１１は、台座部１９０の一端に固定された第１コイル支持部１５５に、固定されている。一方、コイル１１０の端部１１６は、貫通孔１６４に、ストッパ１６６によって固定されている。貫通孔１６４は、台座部１９０の他端に連結された第２コイル支持部１６０の回転体１６２に配置されている。回転体１６２の回転軸は、コイル１１０の軸と一致している。
The
したがって、回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向に回転させる場合、貫通孔１６４に固定されるコイル１１０の端部１１６は、塑性変形して、同伴回転する。コイル１１０の端部１１６の回転方向は、コイル１１０の巻き方向と一致するため、回転体１６２の回転回数に対応して、コイル巻数が増加する。
Therefore, when the
しかし、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０の素線量は、一定であるため、コイル巻数の増加に伴って、コイル内径が縮小する。そのため、ストッパ１６６によるコイル１１０の端部１１６の固定を解除し、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の外側に延長している素線を、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に、押込む。固定位置の移動量つまり素線の押し込み長さは、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル内径を一定に維持しつつ、コイル巻数のみを増加させることが可能である。
However, since the elemental dose of the
一方、回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向の逆に回転させる場合、コイル１１０の端部１１６の回転方向は、コイル１１０の巻き方向の逆となるため、回転体１６２の回転回数に対応して、コイル巻数が減少する。しかし、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０の素線量は、一定であるため、コイル巻数の減少に伴って、コイル内径が増大する。
On the other hand, when the
そのため、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の内側に延長している素線を、第２コイル支持部１６０の外側に、抜き出す。固定位置の移動量つまり素線の抜き出し量は、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル内径を一定に維持しつつ、コイル巻数のみを減少させることが可能である。
Therefore, by changing the fixing position of the
次に、コイル内径を修正する場合を、詳述する。 Next, the case where the coil inner diameter is corrected will be described in detail.
回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向に回転させる場合、上述のように、コイル内径が縮小するが、コイル巻数が変化（増加）する。そのため、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の内側に延長している素線を、第２コイル支持部１６０の外側に、抜き出す。固定位置の移動量つまり素線の抜き出し量は、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル巻数を一定に維持しつつ、コイル内径のみを縮小させることが可能である。
When the
一方、回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向の逆に回転させる場合、上述のように、コイル内径が増加するが、コイル巻数が変化（減少）する。そのため、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の外側に延長している素線を、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に、押込む。固定位置の移動量つまり素線の押し込み長さは、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル巻数を一定に維持しつつ、コイル内径のみを増加させることが可能である。
On the other hand, when rotating the
次に、コイル長さを修正する場合を、詳述する。 Next, the case where the coil length is corrected will be described in detail.
コイル１１０の端部１１１は、台座部１９０の一端に固定された第１コイル支持部１５５に、固定されている。一方、コイル１１０の端部１１６は、第２コイル支持部１６０の回転体１６２に配置される貫通孔１６４に、ストッパ１６６によって固定されている。第２コイル支持部１６０は、駆動装置１７５によって駆動されるスライド機構１７０を介して台座部１９０の他端に連結されている。
The
したがって、スライド機構１７０によって、第２コイル支持部１６０の位置を調整し、第２コイル支持部１６０を、第１コイル支持部１５５に対して近接させる場合、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０に対して、圧縮力が付与される。圧縮力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを狭くするため、コイル長さを、減少させることが可能である。
Therefore, when the position of the
一方、第２コイル支持部１６０を、第１コイル支持部１５５に対して離間させる場合、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０に対して、引張り力が付与される。引張り力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを拡げるため、コイル長さを、増加させることが可能である。
On the other hand, when the second
なお、図６に示されるように、巻数、内径および長さに関する複数の組み合わせによる修正は、回転体１６２の回転方向および回転回数、ストッパ１６６によるコイル１１０の端部１１６の固定位置の移動方向および移動量、および、第２コイル支持部１６０の位置の移動方向および移動量を、適宜組み合わせて調整することで、実施可能である。
As shown in FIG. 6, correction by a plurality of combinations relating to the number of turns, the inner diameter, and the length includes the rotation direction and the number of rotations of the
焼き入れ工程においては、形状条件が修正されたコイル１１０を使用して、被熱処理材１０の連接部１４が加熱され、焼き入れされる。コイル１１０は、被熱処理材１０の連接部１４の形状に応じて、最適化されているため、被熱処理材１０の連接部１４は、均一に加熱され、加熱むらが抑制される。
In the quenching process, the
以上のように、実施の形態１は、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理装置および高周波熱処理方法を提供することができる。
As described above,
次に、実施の形態２を説明する。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described. In addition, about the member which has the function similar to
図７は、実施の形態２に係る高周波熱処理装置の熱処理部を説明するための側面図、図８は、図７に示される第２コイル支持部を説明するための正面図である。実施の形態２に係る高周波熱処理装置は、独立した修正装置を有しない点で、実施の形態１に係る高周波熱処理装置と、概して異なる。 FIG. 7 is a side view for explaining the heat treatment part of the high-frequency heat treatment apparatus according to Embodiment 2, and FIG. 8 is a front view for explaining the second coil support part shown in FIG. The induction heat treatment apparatus according to the second embodiment is generally different from the induction heat treatment apparatus according to the first embodiment in that it does not have an independent correction device.
熱処理部２００は、被熱処理材１０の連接部１４が挿入される誘導加熱用コイル２１０、コイル２１０の端部２１１，２１６が連結される高周波発生装置２２０、被熱処理材１０の連接部１４を冷却するための冷却装置２３０、および、コイル２１０の形状条件を修正するための修正部２５０を有する。
The
修正部２５０は、第１コイル支持部２５５、第２コイル支持部２６０および台座部２９０を有する。
The
第１コイル支持部２５５は、電気絶縁性を有し、開口部２５７を有する矩形プレート状部材からなり、コイル２１０の端部２１１が固定され、また、その基部は、台座部２９０に固定されている。開口部２５７は、被熱処理材１０の小端部１６が挿通自在の形状を有し、第１コイル支持部２５５の中央部に配置される。
The first
第２コイル支持部２６０は、電気絶縁性を有し、矩形プレート状部材からなり、スライド機構２７０を介して、台座部２９０に連結されている。また、第２コイル支持部２６０は、回転体２６２、貫通孔２６４、ストッパ２６６および開口部２６５を有する。開口部２６５は、被熱処理材１０の小端部１６が挿通自在の形状を有し、回転体２６２の中央部に配置される。回転体２６２およびストッパ２６６は、電気絶縁性を有する。
The second
したがって、実施の形態２に係る高周波熱処理装置においては、誘導加熱用コイル２１０が熱処理部２００に配置されている状態で、その形状条件を、修正することが可能である。そのため、被熱処理材１０の形状が変更される場合であっても、装置部品を変更することなく、同一ラインで、連続的に熱処理することが可能である。
Therefore, in the high frequency heat treatment apparatus according to the second embodiment, the shape condition can be corrected in a state where the
なお、符号２７５は、スライド機構２７０を駆動するための駆動装置である。符号２７７は、第２コイル支持部２６０の回転体２６２を駆動するための駆動装置である。
次に、実施の形態２に係る高周波熱処理方法の焼き入れ工程を説明する。実施の形態２に係る高周波熱処理方法は、条件決め工程が焼き入れ工程に一体化している点で、実施の形態１に係る高周波熱処理方法と、概して異なる。 Next, the quenching process of the induction heat treatment method according to the second embodiment will be described. The high frequency heat treatment method according to the second embodiment is generally different from the high frequency heat treatment method according to the first embodiment in that the condition determining step is integrated with the quenching step.
実施の形態２に係る焼き入れ工程においては、まず、被熱処理材１０の小端部１６が、第２コイル支持部２６０の開口部２６５および第１コイル支持部２５５の開口部２５７を利用して、コイル２１０に挿入される。そして、実施の形態１の場合と同様に、コイル２１０の形状条件が修正される。
In the quenching process according to the second embodiment, first, the
次に、形状条件が修正されたコイル２１０によって、被熱処理材１０の連接部１４が加熱される。そして、焼き入れが完了すると、挿入されている被熱処理材１０は、開口部２６５，２５７を利用して、コイル２１０から取り出される。
Next, the
したがって、実施の形態２に係る高周波熱処理方法においては、誘導加熱用コイル２１０が熱処理部２００に配置されている状態で、その形状条件が、修正される。そのため、被熱処理材１０の形状が変更される場合であっても、装置部品を変更することなく、同一ラインで、連続的に熱処理することが可能である。
Therefore, in the high frequency heat treatment method according to the second embodiment, the shape condition is corrected in a state where the
以上のように、実施の形態２においては、実施の形態１に比べて、生産性を向上させることが可能である。なお、形状条件の修正は、被熱処理材１０の挿入前に実施することも可能である。 As described above, in the second embodiment, productivity can be improved as compared with the first embodiment. The modification of the shape condition can also be performed before the material to be heat treated 10 is inserted.
次に、実施の形態３を説明する。実施の形態３に係る高周波熱処理装置は、実施の形態２に係る高周波熱処理装置と略同一であるため、重複を避けるため、その説明を省略する。 Next, a third embodiment will be described. Since the induction heat treatment apparatus according to Embodiment 3 is substantially the same as the induction heat treatment apparatus according to Embodiment 2, the description thereof is omitted to avoid duplication.
図９は、実施の形態３に係る高周波熱処理方法の焼き入れ工程における、誘導加熱用コイルに対する被熱処理材の挿入を説明するための側面図、図１０は、図９に続く、被熱処理材の加熱を説明するための側面図である。 FIG. 9 is a side view for explaining the insertion of the heat treatment material into the induction heating coil in the quenching step of the induction heat treatment method according to the third embodiment, and FIG. 10 is a view of the heat treatment material continued from FIG. It is a side view for demonstrating heating.
実施の形態３に係る高周波熱処理方法は、修正されたコイルの形状条件を、元に戻す点で、実施の形態２に係る高周波熱処理方法と、概して異なる。 The high frequency heat treatment method according to the third embodiment is generally different from the high frequency heat treatment method according to the second embodiment in that the modified coil shape condition is restored.
実施の形態３に係る焼き入れ工程においては、まず、被熱処理材１０の小端部１６が、第２コイル支持部３６０の開口部３６５および第１コイル支持部３５５の開口部３５７を利用して、コイル３１０に挿入される。
In the quenching process according to the third embodiment, first, the
そして、例えば、回転体３６２を、コイル３１０の巻き方向に回転させることで、コイル内径を縮小する。この際、ストッパ３６６によるコイル３１０の端部３１６の固定を解除し、コイル３１０の端部３１６の固定位置を変更することで、コイル巻数を一定に維持することも可能である。
For example, the inner diameter of the coil is reduced by rotating the
コイル内径の縮小は、被熱処理材１０の挿入後に実施されるため、縮小後のコイル内径のサイズを、被熱処理材１０の小端部１６のサイズより小さくすることが可能である。したがって、被熱処理材１０の連接部１４とコイル３１０との間のギャップを、縮小することが可能である。
Since the coil inner diameter is reduced after the material to be heat treated 10 is inserted, the size of the coil inner diameter after the reduction can be made smaller than the size of the
次に、形状条件が修正されたコイル３１０によって、被熱処理材１０の連接部１４が加熱される。この際、ギャップが縮小されているため、連接部１４の加熱が容易となり、加熱効率が向上する。したがって、熱処理のタイムサイクルを短縮化することで、生産性を向上させたり、高周波発生電源の出力を低下させることで、コストダウンを図ったりすることが可能である。
Next, the connecting
焼き入れが完了すると、コイル内径を縮小する場合の逆の動作が実行され、修正されたコイルの形状条件が、元に戻される。そして、開口部３６５，３５７を利用して、被熱処理材１０が、コイル３１０から取り出される。
When the quenching is completed, the reverse operation for reducing the coil inner diameter is performed, and the corrected coil shape condition is restored. Then, the material to be heat-treated 10 is taken out from the
図１１は、実施の形態３に係る変形例を説明するための側面図である。 FIG. 11 is a side view for explaining a modification according to the third embodiment.
形状条件を修正する場合、コイル４１０は、均等に変形しない。したがって、コイル４１０の変形性を考慮し、コイル４１０の初期形状を設定することも好ましい。例えば、コイル内径を縮小する場合、第１コイル支持部および第２コイル支持部の近傍における変形量は、第１コイル支持部と第２コイル支持部との間の中間部４１３における変形量より大きくなる傾向が存する。したがって、コイル４１０の端部４１１，４１６の内径を、コイル４１０の中間部４１３の内径より大きく設定することで、コイル内径を縮小した時点で、コイル４１０の形状を一定とすることが可能である。
When correcting the shape condition, the
以上のように、実施の形態３においては、生産性の向上あるいはコストダウンを図ることが可能である。 As described above, in the third embodiment, it is possible to improve productivity or reduce costs.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
例えば、被熱処理材は、コンロッドに限定されず、例えば、歯車に適用することも可能である。 For example, the material to be heat-treated is not limited to the connecting rod, and can be applied to a gear, for example.
１０・・被熱処理材（コンロッド）、
１１・・大端部、
１２・・半円状部、
１３，１５・・つなぎ部、
１４・・連接部、
１６・・小端部、
１７・・開口部、
１００・・熱処理部、
１１０・・誘導加熱用コイル、
１１１，１１６・・端部、
１２０・・高周波発生装置、
１３０・・冷却装置、
１３５・・冷却液、
１５０・・修正装置、
１５５・・第１コイル支持部、
１６０・・第２コイル支持部、
１６２・・回転体、
１６４・・貫通孔、
１６６・・ストッパ、
１７０・・スライド機構、
１７５，１７７・・駆動装置、
１９０・・台座部、
２００・・熱処理部、
２１０・・誘導加熱用コイル、
２１１，２１６・・端部、
２２０・・高周波発生装置、
２３０・・冷却装置、
２５０・・修正部、
２５５・・第１コイル支持部、
２５７・・開口部、
２６０・・第２コイル支持部、
２６２・・回転体、
２６４・・貫通孔、
２６５・・開口部、
２６６・・ストッパ、
２７０・・スライド機構、
２７５，２７７・・駆動装置、
２９０・・台座部、
３１０・・誘導加熱用コイル、
３１６・・端部、
３５５・・第１コイル支持部、
３５７・・開口部、
３６０・・第２コイル支持部、
３６２・・回転体、
３６５・・開口部、
３６６・・ストッパ、
４１０・・誘導加熱用コイル、
４１１，４１６・・端部、
４１３・・中間部。
10. ・ Heat treated material (con rod),
11. Large end,
12. Semi-circular part,
13, 15 ... Connection part,
14. Connection parts,
16. Small end,
17 .. opening,
100 ... Heat treatment part,
110 .. Induction heating coil,
111, 116 .. end,
120..High frequency generator,
130 .. Cooling device,
135 .. Coolant,
150 .. correction device,
155 .. First coil support,
160 .. second coil support,
162 .. Rotating body,
164 .. through hole,
166 .. Stopper,
170 .. Slide mechanism,
175, 177 .. Drive device,
190 .. Base part,
200 .. Heat treatment section,
210 .. Induction heating coil,
211, 216 ... the end,
220 .. High frequency generator,
230 .. Cooling device,
250 .. correction part,
255 .. First coil support part,
257 .. opening,
260 .. second coil support part,
262 .. Rotating body,
H.264 ・ ・ Through hole,
265 .. opening,
266 .. Stopper,
270 ..Slide mechanism,
275, 277 .. Drive device,
290 ... the pedestal,
310 .. Induction heating coil,
316 ... the end,
355 .. First coil support,
357 .. opening,
360, second coil support,
362 .. Rotating body,
365 .. opening,
366 ・ ・ Stopper,
410 .. Induction heating coil,
411, 416 ... the end,
413 .. Intermediate part.
Claims (28)
前記コイルの形状条件を修正するための修正手段
を有することを特徴とする高周波熱処理装置。 A coil for induction heating into which a material to be heat-treated is inserted, and
A high-frequency heat treatment apparatus comprising a correction means for correcting the shape condition of the coil.
前記コイルの第１端部を固定するため第１コイル支持部、および、
前記第１コイル支持部に対して近接離間自在に配置されかつ前記第１端部の逆側に位置する前記コイルの第２端部を固定するため第２コイル支持部
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高周波熱処理装置。 The correcting means is
A first coil support for fixing the first end of the coil; and
A second coil support portion is provided to fix the second end portion of the coil that is disposed so as to be close to and away from the first coil support portion and is located on the opposite side of the first end portion. The high frequency heat treatment apparatus according to claim 1 or 2.
前記スライド機構は、前記第２コイル支持部を前記第１コイル支持部に対して近接離間自在とする
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の高周波熱処理装置。 The correction means includes a pedestal portion to which the first coil support portion is fixed and the second coil support portion is connected via a slide mechanism,
5. The high frequency heat treatment apparatus according to claim 3, wherein the slide mechanism allows the second coil support portion to be moved close to and away from the first coil support portion.
前記回転手段は、前記第２コイル支持部に回転自在に配置される回転体を有し、
前記第２端部の素線が挿通自在である前記貫通孔は、前記回転体に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の高周波熱処理装置。 The correcting means includes a rotating means for rotating the second end portion fixed to the second coil support portion about the axis of the coil;
The rotating means includes a rotating body that is rotatably arranged on the second coil support portion;
The high frequency heat treatment apparatus according to claim 7, wherein the through hole into which the element wire of the second end portion can be inserted is arranged in the rotating body.
を有することを特徴とする高周波熱処理方法。 Step (a) for correcting the shape condition of the induction heating coil into which the heat-treated material is inserted
A high frequency heat treatment method characterized by comprising:
前記コイルの第１端部を、第１コイル支持部に固定するため工程（ａ１）、および、
前記第１端部の逆側に位置する前記コイルの第２端部を、第２コイル支持部に固定するため工程（ａ２）
を有することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の高周波熱処理方法。 The step (a)
A step (a1) for fixing the first end of the coil to the first coil support; and
Step (a2) for fixing the second end of the coil located on the opposite side of the first end to the second coil support.
The high frequency heat treatment method according to claim 14, wherein the high frequency heat treatment method is provided.
挿入された前記被熱処理材を、前記開口部を利用して、前記コイルから取り出すための工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の高周波熱処理方法。 A step for inserting the material to be heat-treated into the coil using an opening disposed in the first and second coil support portions; and
17. The high-frequency heat treatment method according to claim 16, further comprising a step of taking out the inserted heat-treated material from the coil using the opening.
前記工程（ａ３）においては、前記第２コイル支持部は、前記スライド機構によって、前記第１コイル支持部に対して近接あるいは離間させられることを特徴とする請求項１８に記載の高周波熱処理方法。 The first coil support portion is fixed to a pedestal portion, and the second coil support portion is connected to the pedestal portion via a slide mechanism,
19. The high-frequency heat treatment method according to claim 18, wherein in the step (a3), the second coil support portion is brought close to or separated from the first coil support portion by the slide mechanism.
前記工程（ａ５）においては、前記第２コイル支持部に配置されかつ前記第２端部の素線が挿通される前記貫通孔が配置された回転体が、回転させられることを特徴とする請求項２１に記載の高周波熱処理方法。 The step (a) includes a step (a5) for rotating the second end portion fixed to the second coil support portion about the axis of the coil,
In the step (a5), the rotating body that is disposed in the second coil support portion and in which the through hole into which the element wire of the second end portion is inserted is rotated is rotated. Item 22. The high-frequency heat treatment method according to Item 21.
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|---|---|---|---|---|
| JP2012109075A (en) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | High-frequency induction heating method and apparatus thereof |
| CN103370844A (en) * | 2011-02-14 | 2013-10-23 | 乌本产权有限公司 | Device for inductively removing the insulation from wires and/or profiles |
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