JP2010168623A

JP2010168623A - 誘導加熱コイル

Info

Publication number: JP2010168623A
Application number: JP2009012384A
Authority: JP
Inventors: Junji Minoue; 潤二己之上; Tetsumasa Watanabe; 哲正渡邊; Yusuke Masutani; 有亮増谷; Takahiro Seta; ▲高▼寛瀬田
Original assignee: Fuji Electronics Industry Co Ltd
Current assignee: Fuji Electronics Industry Co Ltd
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: JP5390868B2

Abstract

【課題】本発明は、厚みを有する円板状の部材であっても、その部材の表面を均一に焼入れができる誘導加熱コイルを提供することを目的とした。
【解決手段】誘導加熱装置に備えられて円板状の処理対象物２１を加熱処理する誘導加熱コイル１において、処理対象物２１に誘導電流を発生させる加熱処理部１１と、加熱処理部１１に電流を供給する導通部１２とを有している。また、加熱処理部１１は、円弧状に形成された円弧状部１５を３列以上有している。そして、３列以上の円弧状部１５が導通部１２に対して並列及び／又は直列に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱装置等に装着され、高さのある円板状の処理対象物を均一に焼入れ処理する誘導加熱コイルに関するものである。

従来から炭素鋼で作られた金属の部品は、耐摩耗性や耐疲労性を軽減するために、焼入れにより表面硬度を上昇させる。炭素鋼で構成された代表的な部品には、エンジンに用いられるクランクシャフト等があり、これらは誘導加熱装置によって高周波焼入れされる場合が多い。

高周波焼入れは、誘導加熱コイルにクランクシャフト等のワークを近接させ、ワークの表面に誘導電流を発生させて昇温させるものである。この誘導加熱コイルは、様々な形状を有したワークに合わせて多様な形状を持つものである。一般的に、誘導加熱コイルの形状には、環状のコイル型やコイルの半開放型等がある。

特許文献１には、半開放型のコイルを用いてクランクシャフトのピン部又はジャーナル部を焼入れする誘導加熱コイルが開示されている。

特開２００４−２３８７２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の誘導加熱コイルでは、軸方向長さ（厚み）が大きい円板状の歯車等に対して均一に焼入れができない場合があった。詳しくは、特許文献１に記載の誘導加熱コイルは、ワークに対向する円弧状部がワークの厚み方向に２列に配置されており、適応できるワークの厚みの幅が限られていた。

即ち、厚みのあるワークの場合は、２列に配置された円弧状部の間隔がワークの厚みよりも極端に小さいと、図８に示すように、ワークの中間部だけが焼入れされ、ワークの厚みに対応させて２列に配されたの円弧状部の間隔を極端に大きくすると、図９に示すように、ワークの外端部だけが焼入れされる問題があった。つまり、従来技術の２列構造の誘導加熱コイルは、厚みを有するワークに安定した誘導電流を発生することが困難であり、均一に加熱することには無理があった。

そこで本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み、厚みを有する円板状の部材であっても、その部材の表面に安定した誘導電流を発生させ、均一に焼入れができる誘導加熱コイルを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、誘導加熱装置に備えられて円板状の処理対象物を加熱処理する誘導加熱コイルにおいて、加熱処理の際に処理対象物に対向し、処理対象物に誘導電流を発生させる加熱処理部と、前記加熱処理部に電流を供給する導通部とを有し、前記加熱処理部は、処理対象物に沿って円弧状に形成された円弧状部を３列以上有し、前記３列以上の円弧状部が導通部に対して並列及び／又は直列に接続されていることを特徴とする誘導加熱コイルである。

本発明の誘導加熱コイルは、誘導加熱装置に備えられて円板状の処理対象物を加熱処理するものであり、加熱処理の際に処理対象物に対向する。そして、当該誘導加熱コイルは、処理対象物に誘導電流を発生させる加熱処理部と、その加熱処理部に電流を供給する導通部とを有する。また、加熱処理部は、処理対象物に沿って円弧状に形成された円弧状部を３列以上有し、当該３列以上の円弧状部が導通部に対して並列及び／又は直列に接続されている。そのため、厚みを有する円板状の処理対象物であっても、加熱処理部が処理対象物の表面に均一に誘導電流を生じさせる。これにより、処理対象物は均一に加熱されるため、強度にムラがない焼入れが可能となる。また、円弧状部が導通部に対して並列及び／又は直列に接続されているため、加熱処理部を単純な形状にでき、処理対象物に安定した誘導電流を発生させることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、加熱処理部は、９０度以上１８０度以下の円弧を有する第１円弧状部及び第２円弧状部と、前記第１円弧状部あるいは第２円弧状部よりも短い第３円弧状部及び第４円弧状部を有し、第３円弧状部及び第４円弧状部は、第１円弧状部及び第２円弧状部の間に挟まれた位置にあり、第１円弧状部及び第２円弧状部の一端は第１連結部によって連結され、第１円弧状部及び第２円弧状部の他端は第２連結部によって連結され、第３円弧状部の一端は第１連結部によって連結され、第４円弧状部の一端は第２連結部によって連結され、第３円弧状部及び第４円弧状部の他端は導通部に接続され、第１円弧状部及び第２円弧状部が導通部に対して並列に接続され、第３円弧状部及び第４円弧状部が導通部に対して直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイルである。

本発明の誘導加熱コイルでは、加熱処理部が９０度以上１８０度以下の円弧を有する第１円弧状部及び第２円弧状部と、第１円弧状部あるいは第２円弧状部よりも短い第３円弧状部及び第４円弧状部を有している。そして、第３円弧状部及び第４円弧状部は、第１円弧状部及び第２円弧状部の間に挟まれた位置にあり、第１円弧状部及び第２円弧状部の一端は第１連結部によって連結され、第１円弧状部及び第２円弧状部の他端は第２連結部によって連結されている。さらに、第３円弧状部の一端は第１連結部によって連結され、第４円弧状部の一端は第２連結部によって連結され、第３円弧状部及び第４円弧状部の他端は導通部に接続されている。そして、第１円弧状部及び第２円弧状部が導通部に対して並列に接続され、第３円弧状部及び第４円弧状部が導通部に対して直列に接続されている。これにより、厚みを有する処理対象物であっても、処理対象物の厚み方向端部側（処理対象物の天面あるいは底面を含む）を第１円弧状部と第２円弧状部により加熱でき、処理対処物の厚み方向中間部を第３円弧状部及び第４円弧状部により加熱することが可能となる。即ち、本発明の誘導加熱コイルによれば、厚みが大きい円板状の処理対象物であっても、より均一に加熱処理することが可能となる。また、各円弧状部を９０度以上１８０度以下とすることで、径が大きい処理対象物であっても、確実に加熱できる。

請求項３に記載の発明は、加熱処理部及び導通部の内部は、冷却循環回路が備えられ、
導通部、並びに、第３円弧状部と第４円弧状部の各冷却循環回路の各断面積が、第１円弧状部と第２円弧状部の各冷却循環回路の各断面積よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱コイルである。

本発明の誘導加熱コイルは、加熱処理部及び導通部の内部に冷却循環回路が備えられ、導通部、並びに、第３円弧状部と第４円弧状部の各冷却循環回路の各断面積が、第１円弧状部と第２円弧状部の各冷却循環回路の各断面積よりも大きい。これにより、加熱処理部と導通部の温度に偏りを防止できる。即ち、電流量が他より多い導通部や第３円弧状部、第４円弧状部の冷却循環回路の断面積を大きくして、多くの冷却媒体を流すことで、加熱処理部及び導通部自体が高温となることを防止できる。

請求項４に記載の発明は、加熱処理部は、３個又は４個の円弧状部で構成され、全体として９０度以上１８０度以下の開き角度を備えた凹形状部を呈するものであり、２個の導通部を有し、１つの円弧状部の一端は凹形状部の中央部にあって、当該一端に一方の導通部が直接あるいは間接的に接続され、当該円弧状部の他端は、凹形状部の一方の端部に至り、他の１つの円弧状部の一端は、凹形状部の中央部にあって、当該一端に他方の導通部が直接あるいは間接的に接続され、当該円弧状部の他端は、凹形状部の他方の端部に至り、さらに他の円弧状部を含む導電部材によって、先の２つの円弧状部の他端同士が直列に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導加熱コイルである。

本発明の誘導加熱コイルは、加熱処理部が３個又は４個の円弧状部で構成され、全体として９０度以上１８０度以下の開き角度を備えた凹形状部を呈するものである。そして、２個の導通部を有し、１つの円弧状部の一端が凹形状部の中央部にあり、その一端に一方の導通部が直接あるいは間接的に接続され、当該円弧状部の他端は、凹形状部の一方の端部に至る。また、他の１つの円弧状部の一端は、凹形状部の中央部にあり、その一端に他方の導通部が直接あるいは間接的に接続され、当該円弧状部の他端は、凹形状部の他方の端部に至る。さらに、他の円弧状部を含む導電部材によって、先の２つの円弧状部の他端同士が直列に接続されている。これにより、導電部から流れてくる電流が加熱処理部で分割されることがない（並列接続ではない）ため、高周波電源から供給する電流値を低減しても加熱処理部には十分な電流が供給される。即ち、電源から供給する電流値を低減しても、処理対象物に発生させる誘導電流は低減することなく、加熱処理が行える。言い換えると、加熱処理に使用する電流値を実質的に小さくできるため、省エネルギーに繋がり、コスト削減を実行できる。

請求項５に記載の発明は、各円弧状部は、一定間隔を空けて平行に配されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の誘導加熱コイルである。

本発明の誘導加熱コイルは、各円弧状部が、一定間隔を空けて平行に配されている。このため、処理対象物に発生する誘導電流は、互いに緩衝し合うことを抑制できる。つまり、それぞれの円弧状部に導通する電流の方向によって決定される誘導電流の方向が、それぞれ異なる場合であっても、誘導電流が相殺し合うことを抑制できる。即ち、合理的な電流の確保が可能となり、効率的な加熱処理を実行できる。

本発明の誘導加熱コイルでは、加熱処理部を処理対象物の厚み方向に３列以上に配置することで、厚みのある円板状の処理対象物を均一に加熱することができる。また、加熱処理部を導通部に対して並列及び／又は直列に接続することで、加熱処理部を単純な形状とすることが可能となり、処理対象物に安定したに誘導電流を発生させることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る誘導加熱コイルを示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る誘導加熱コイルを示す図１のＡ−Ａ断面図である。本発明の第２実施形態に係る誘導加熱コイルを示す斜視図である。本発明の第２実施形態に係る誘導加熱コイルを示す図３のＢ方向からの正面図である。本発明の変形例を示す断面図である。本発明の変形例を示す断面図である。本発明の変形例を示す正面図である。従来技術の誘導加熱コイルを示す断面図である。従来技術の誘導加熱コイルを示す断面図である。

以下に、本発明を実施するための好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る誘導加熱コイルを示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る誘導加熱コイルを示す断面図である。なお、図２の２点鎖線は、ワークを誘導加熱した際のワークの加熱状態を示すものである。即ち二点鎖線は、焼き入れがなされた領域を示している。以下、断面図に示した２点鎖線は焼き入れがなされた領域を示す。
図３は、本発明の第２実施形態に係る誘導加熱コイルを示す斜視図である。図４は、本発明の第２実施形態に係る誘導加熱コイルを示す正面図である。図５〜６は、本発明の変形例を示す断面図である。

第１実施形態に係る誘導加熱コイル１（以下、加熱コイル１とも言う）は、誘導加熱装置（図示しない）に備えられ、炭素鋼で構成された円板状の部品（歯車等）の強度を高めるために使用されるものである。即ち、図１に示す加熱コイル１は、近接させたワーク２１（処理対象物）に誘導電流を発生させて加熱するものである。詳しく説明すると、加熱コイル１は、電流が流されると、周囲に高周波磁束を発生させる。そして、ワーク２１の表面には、その高周波磁束により誘導電流が発生する。そして、そのワーク２１においては、表面に発生した誘導電流に対して電気抵抗があり、発生した誘導電流がエネルギー損失を起こして熱を発生させる。つまり、この発生した熱によりワーク２１が加熱して焼入れされる。

本実施形態の加熱コイル１は、図１に示すように、誘導加熱装置（図示しない）に備えられ、高周波電源２５に接続されている。加熱コイル１は、高周波電源２５に接続された導通部１２と、加熱処理部１１とを有している。また、加熱処理の際には、ワーク２１が加熱処理部１１に近接するように配置される。

導通部１２は、管形状で、銅等の伝導性が高い金属で構成されている。導通部１２は、２個設けられ、高周波電源２５からの電力を後述する加熱処理部１１に供給するためのものである。導通部１２の内部は、冷却媒体（図示しない）が流れる冷却循環回路１７（図２に示す）の一部が形成されている。

加熱処理部１１も、管形状で、伝導性が高い銅等の金属により構成されている。加熱処理部１１は、全体として１８０度未満の開き角度を備えた凹形状部を呈するものであり、全体として円弧状であり、凹形状の内側にワーク２１を配置させる。
また、加熱処理部１１は、４個の円弧状部１５とそれらを接続する２個の連結部１６を有している。加熱処理部１１の内部にも冷却循環回路１７（図２に示す）の一部が形成されている。即ち、導通部１２と加熱処理部１１の冷却循環回路１７が接続されることで、冷却媒体（図示しない）が誘導加熱装置（図示しない）内を循環できる。

円弧状部１５は、図１に示すように、円弧状部１５ｐ（第１円弧状部），円弧状部１５ｑ（第２円弧状部），円弧状部１５ｒ（第３円弧状部），円弧状部１５ｓ（第４円弧状部）を有しており、それぞれの円弧状部１５は、９０度以上１８０度以下の円弧である。具体的には円弧状部１５ｐ（第１円弧状部）及び円弧状部１５ｑ（第２円弧状部）が１８０度の円弧であり、円弧状部１５ｒ（第３円弧状部），円弧状部１５ｓ（第４円弧状部）が８５度の円弧である。
この角度の制限により、径が大きいワーク２１であっても、本実施形態の加熱コイル１を用いて効率的に加熱処理ができる。

円弧状部１５ｐと円弧状部１５ｑと円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓは、同じ径の円弧であり、図２に示すように、同一平面（ワーク２１を配置した際のワーク２１の厚み方向）内に配されている。
円弧状部１５ｐと円弧状部１５ｑは、円弧長さが略同じで、円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓも、円弧長さが略同じである。また、円弧状部１５ｐ及び円弧状部１５ｑの円弧長さは、円弧状部１５ｒあるいは円弧状部１５ｓの円弧長さより長い。さらに、円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓの円弧長さの合計は、円弧状部１５ｐあるいは円弧状部１５ｑの円弧長さより若干短い。

また、図２に示すように、円弧状部１５ｒ並びに円弧状部１５ｓの断面積は、円弧状部１５ｐあるいは円弧状部１５ｑの断面積よりも大きい。即ち、円弧状部１５ｒ並びに円弧状部１５ｓの冷却循環回路１７の断面積は、円弧状部１５ｐあるいは円弧状部１５ｑの冷却循環回路１７の断面積よりも大きい。なお、前記した導通部１２は、後述するように円弧状部１５ｒ及び円弧状部１５ｓに接続されている。従って、導通部１２の断面積は、円弧状部１５ｒあるいは円弧状部１５ｓの断面積と略同じで、導通部１２の冷却循環回路１７の断面積は、円弧状部１５ｒあるいは円弧状部１５ｓの冷却循環回路１７の断面積と略同じである。これにより、電流値が高い円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓと導通部１２自体の温度が極端に高温となることを防止できる。

連結部１６は、図１に示すように、連結部１６ｔと連結部１６ｕを有する。連結部１６ｔ及び連結部１６ｕは、ワーク２１の厚み方向に配置された円弧状部１５の端部に接続されている。

ここで、３列に配された円弧状部１５と連結部１６のそれぞれの位置関係について詳しく説明する。
円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓは同一平面にあり、円弧状部１５ｐで形成される平面と、円弧状部１５ｑで形成される平面との間に挟まれてそれぞれに平行に配置されており、さらに円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓは、一方の端部が一定の間隔を空けて向き合って配されている。そして、その向き合って配された端部には前記した導通部１２が接続されている。

また、円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓの他方の端部は、円弧状部１５ｐ及び円弧状部１５ｑの各端部が配された位置と同じである。言い換えれば、円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓの他方の端部と、円弧状部１５ｐ及び円弧状部１５ｑの各端部は、ワーク２１の厚み方向に直線上に並んでいる。さらに、図２に示すように、円弧状部１５ｐと円弧状部１５ｑの各端部と、それらに挟まれて配された円弧状部１５ｒ及び円弧状部１５ｓの他方の端部は、ワーク２１の厚み方向に等間隔に並んで配されている。即ち、円弧状部１５は、ワーク２１の厚み方向に３列に配置されている。

そして、３列に配置された端部は、連結部１６により接続されている。即ち、連結部１６ｔの端部には、円弧状部１５ｐ（第１円弧状部）と円弧状部１５ｑ（第２円弧状部）が接続されており、連結部１６ｔの中間部には円弧状部１５ｒ（第３円弧状部）が接続されている。そして、連結部１６ｕの端部にも、円弧状部１５ｐと円弧状部１５ｑが接続されており、連結部１６ｕの中間部には円弧状部１５ｓ（第４円弧状部）が接続されている。

従って、加熱処理部１１は、平行に配された３列の円弧状部１５を連結部１６により接続することで、電気的に直列と並列の関係が構築される。即ち、導通部１２に対して、円弧状部１５ｒ及び円弧状部１５ｓは直列接続で、円弧状部１５ｐ及び円弧状部１５ｑは並列接続の関係となる。これにより、加熱処理部１１に導通する電流は、円弧状部１５ｒ，円弧状部１５ｓで最も大きく、円弧状部１５ｐと円弧状部１５ｑでは略半減される。即ち、円弧状部１５ｐ及び円弧状部１５ｑを基準に必要電力を設定すると、直列のみの構成に比べると電力量を上げる必要がある。

上記したように、本発明の実施形態に係る誘導加熱コイル１は、導通部１２と加熱処理部１１により構成されており、半開放型の円弧状である。導通部１２は、加熱処理部１１の円弧状部１５ｒ（第３円弧状部）と円弧状部１５ｓ（第３円弧状部）の一方の端部に接続されている。そして、円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓの他方の端部にはそれぞれ、連結部１６ｔあるいは連結部１６ｕが接続されている。この連結部１６ｔと連結部１６ｕは、ワーク２１の厚み方向に平行に配されている。また、連結部１６ｔと連結部１６ｕの一方の端部には、円弧状部１５ｐの各端部が接続され、連結部１６ｔと連結部１６ｕの他方の端部には円弧状部１５ｑの各端部が接続されている。即ち、加熱処理部１１は、ワーク２１の厚み方向に３列に配置されており、導通部１２に対して、円弧状部１５は直列と並列の関係を有している。

従って、本発明の誘導加熱コイル１によれば、厚みを有するワーク２１であっても、ワーク２１を図２に示すように、均一に加熱することができる。即ち、ワーク２１に加熱のムラを作ることがないため、均一な焼入れ処理ができる。これにより、安定した強度を有する部品に仕上げることができる。

第１実施形態では、３列に配されたの円弧状部１５の円弧長さを略同じにして、加熱処理部１１が２個の導通部１２に対して直列及び並列接続の関係を有する構成とした。これにより、第１実施形態の加熱処理部１１は、正面視した形状が漢字の「日」を表しており、安定した加熱が可能である。しかしながら、加熱処理部１１を導通部１２に対して直列接続の関係だけを有する構成とする方が、高周波電源２５の電力を小さくして同様の効果を得ることができる。以下に説明する第２実施形態に係る誘導加熱コイル２では、加熱処理部１１を２個の導通部１２に対して直列接続の関係のみを有する構成として、高周波電源２５が供給する電力の低減をすることで、コスト縮減の実現を図っている。

誘導加熱コイル２（以下、加熱コイル２とも言う）は、図３に示すように、加熱処理部１１と導通部１２により構成されている。加熱処理部１１は、４個の円弧状部１８を有し、連結部１９（導通部材）は４個有する。そして、それらにより構成された加熱コイル２は、全体として９０度以上１８０度以下の開き角度を備えた凹形状部２２を呈するものである。なお、第１実施形態と第２実施形態の加熱処理部１１の円弧状部１５，１８の径は等しいものとして以下に説明する。

円弧状部１８は、円弧状部１８ｐ，円弧状部１８ｑ、円弧状部１８ｒ，円弧状部１８ｓを有し、連結部１９は、連結部１９ｔ，連結部１９ｕ，連結部１９ｖ，連結部１９ｗを有する。円弧状部１８ｐ及び円弧状部１８ｑは、上記した第１実施形態に示した円弧状部１５ｐ並びに円弧状部１５ｑの円弧長さより短く、円弧状部１８ｒと円弧状部１８ｓの円弧長さの合計は、上記した第１実施形態に示した円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓの円弧長さの合計長さと略同じである。さらに、図４に示すように、円弧状部１８ｐと円弧状部１８ｒの円弧長さは、略等しく、円弧状部１８ｑと円弧状部１８ｓの円弧長さは略等しい。本実施形態では、円弧状部１８ｐ，円弧状部１８ｑ、円弧状部１８ｒ，円弧状部１８ｓの長さは、略同一であり、具体的には９０度未満であって、８５度程度である。
また、連結部１９ｔ，連結部１９ｕ，連結部１９ｖ，連結部１９ｗは、全て同じ長さであり、第１実施形態に示した連結部１６よりも短い。

ここで、図面を用いて、円弧状部１８と連結部１９のそれぞれの位置関係について詳しく説明する。
図４に示すように、円弧状部１８はそれぞれ平行に配置されており、円弧状部１８ｐと円弧状部１８ｑは、円弧状部１８ｒ及び円弧状部１８ｓを挟むように配されている。円弧状部１８ｐと円弧状部１８ｒの一端は、凹形状部２２の一方の端部に配置されており、連結部１９ｔのそれぞれの端部に接続されている。そして、円弧状部１８ｐの他端には、連結部１９ｖの一端が接続され、連結部１９ｔと平行に配されている。即ち、円弧状部１８ｐ，円弧状部１８ｒ，連結部１９ｔ，連結部１９ｖは、略長方形状を形成している。なお、円弧状部１８ｒの他端は、凹形状部２２の略中央に位置し、１つの導通部１２と接続されている。

一方、円弧状部１８ｑと円弧状部１８ｓの一端は、凹形状部２２の他方の端部に配置されており、連結部１９ｕのそれぞれの端部に接続されている。円弧状部１８ｓの他端は、前記した連結部１９ｖに接続されている。そして、円弧状部１８ｑの他端には、連結部１９ｗの一端が接続され、連結部１９ｕと平行に配されている。即ち、円弧状部１８ｑ，円弧状部１８ｓ，連結部１９ｕ，連結部１９ｗは、略長方形状を形成している。なお、連結部１９ｗの他端は、凹形状部２２の略中央に位置し、別の導通部１２と接続されている。

従って、第２実施形態の加熱コイル２は、第１実施形態と同様に、円弧状部１８が３列に配された構成を有するため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態の加熱処理部１１は、２個の導通部１２に対して直列接続の関係のみを有する構成である。即ち、並列接続により生じる電流の分割がないため、高周波電源２５が供給する電力を低減することが可能となる。これにより、ワーク２１を加熱処理する際に、省エネルギーを実行できるため、結果的にコスト縮減を実現できる。

上記した実施形態では、加熱処理部１１の各円弧状部１５が、ワーク２１の厚み方向同一平面内に配置された構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、図５，６に示すように、円弧状部１５ｒ（第３円弧状部）と円弧状部１５ｓ（第４円弧状部）、又は、円弧状部１５ｒと円弧状部１５ｓと円弧状部１５ｐあるいは円弧状部１５ｑを上記した同一平面内から外した形状としても良い。このように、円弧状部１５の配置を変えることで、ワーク２１に故意に焼入れのムラを与えることができる。即ち、本発明の誘導加熱コイル１は、汎用性が高い加熱コイル１といえる。

上記した実施形態では、第２実施形態に図４に示すような構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけでく、図７に示すように、第２実施形態に示した連結部１９ｖと連結部１９ｗを接続して、加熱処理部１１が導通部１２に対して直列接続の関係を有するものであってもよい。

本実施形態では、円弧状部１５，１８が３列に配された構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、４列以上に配された構成であっても構わない。

１，２誘導加熱コイル
１１加熱処理部
１２導通部
１５，１８円弧状部
１６，１９連結部
１７冷却循環回路
２１ワーク（処理対象物）
２２凹形状部

Claims

誘導加熱装置に備えられて円板状の処理対象物を加熱処理する誘導加熱コイルにおいて、
加熱処理の際に処理対象物に対向し、処理対象物に誘導電流を発生させる加熱処理部と、
前記加熱処理部に電流を供給する導通部とを有し、
前記加熱処理部は、処理対象物に沿って円弧状に形成された円弧状部を３列以上有し、
前記３列以上の円弧状部が導通部に対して並列及び／又は直列に接続されていることを特徴とする誘導加熱コイル。
加熱処理部は、９０度以上１８０度以下の円弧を有する第１円弧状部及び第２円弧状部と、前記第１円弧状部あるいは第２円弧状部よりも短い第３円弧状部及び第４円弧状部を有し、
第３円弧状部及び第４円弧状部は、第１円弧状部及び第２円弧状部の間に挟まれた位置にあり、
第１円弧状部及び第２円弧状部の一端は第１連結部によって連結され、第１円弧状部及び第２円弧状部の他端は第２連結部によって連結され、
第３円弧状部の一端は第１連結部によって連結され、第４円弧状部の一端は第２連結部によって連結され、
第３円弧状部及び第４円弧状部の他端は導通部に接続され、
第１円弧状部及び第２円弧状部が導通部に対して並列に接続され、第３円弧状部及び第４円弧状部が導通部に対して直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイル。
加熱処理部及び導通部の内部は、冷却循環回路が備えられ、
導通部、並びに、第３円弧状部と第４円弧状部の各冷却循環回路の各断面積が、第１円弧状部と第２円弧状部の各冷却循環回路の各断面積よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱コイル。
加熱処理部は、３個又は４個の円弧状部で構成され、全体として９０度以上１８０度以下の開き角度を備えた凹形状部を呈するものであり、
２個の導通部を有し、１つの円弧状部の一端は凹形状部の中央部にあって、当該一端に一方の導通部が直接あるいは間接的に接続され、当該円弧状部の他端は、凹形状部の一方の端部に至り、
他の１つの円弧状部の一端は、凹形状部の中央部にあって、当該一端に他方の導通部が直接あるいは間接的に接続され、当該円弧状部の他端は、凹形状部の他方の端部に至り、
さらに他の円弧状部を含む導電部材によって、先の２つの円弧状部の他端同士が直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイル。
各円弧状部は、一定間隔を空けて平行に配されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の誘導加熱コイル。