JPWO2007060905A1 - 焼入装置及び焼入方法 - Google Patents

Abstract

焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを解決できるようにする。長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部（１１）と、隆起部（１１）における幅方向の両側の隆起基端部から幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部（１３）と、を有している板金製の焼入対象物品（１０）は、２個のフランジ部（１３）においてクランプ装置（２２）でクランプされる。焼入対象物品（１０）は、長手方向と幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱装置（５０）で加熱され、他方の側から冷却装置（５５）で冷却されることにより、焼入れされ、この焼入作業は、焼入対象物品（１０）が、隆起部（１１）の部分において、押圧構造体（４０）によって上記他方の側から上記一方の側へ向かって押圧されながら行われる。

Description

本発明は、焼入対象物品を焼入れするための装置及び方法に係り、例えば、四輪車両のセンターピラー用補強部材を高周波電流誘導加熱方式で加熱した後に冷却することで焼入れする場合に利用できるものである。

下記の特許文献１、特許文献２及び特許文献３には、長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部と、この隆起部における幅方向の両側の隆起基端部から幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部と、を有している板金製の焼入対象物品を、高周波電流誘導加熱方式で加熱した後に冷却することで焼入れするための装置が示されている。これらの焼入装置は、焼入対象物品を、上記２個のフランジ部でクランプするためのクランプ装置と、焼入対象物品を、長手方向と幅方向とに直交する方向における一方の側から高周波電流の誘導加熱によって加熱するための加熱装置と、この加熱装置で加熱された焼入対象物品を、上記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却装置と、を有している。

焼入対象物品を加熱装置で上記一方の側から加熱することにより、焼入対象物品が厚さの全体に渡って同じ又は略同じ温度まで高温になった後、この焼入対象物品を冷却装置で上記他方の側から冷却すると、この冷却が行われた瞬間時に、焼入対象物品の厚さ内において冷却側とその反対側とで大きな温度差が生じ、これにより、焼入対象物品の厚さ内における加熱装置と対面している側であって高温を維持している側の部分には、常温近くまで降温した冷却側の部分の拘束によって圧縮降伏が生じ、この圧縮降伏による非冷却側の部分、言い換えると上記加熱装置と対面している側の部分の寸法短縮のために、焼入作業終了後にクランプ装置のクランプを解除すると、焼入対象物品には、上記長手方向と幅方向とに直交する方向への反り変形が幅方向について発生してしまう。

このため、この幅方向についての反り変形の問題を解決するために、特許文献３に開示されている焼入装置では、それぞれのクランプ装置で焼入対象物品の２個のフランジ部をクランプする際に、上記隆起部の隆起基端部をこれらのクランプ装置で隆起部の内側へ押圧し、これによって焼入対象物品を上記反り変形とは反対側へ変形させた状態にさせて焼入作業を行っている。
特開２０００−２５６７３３ 特開２００２−２８２９５０ ＷＯ２００５／３３３４５Ａ１

このような工夫によっても焼入対象物品の幅方向についての反り変形の問題はある程度解決することはできるが、隆起部の隆起基端部をクランプ装置で隆起部の内側へ長い長さに渡って押圧できないなどの理由で、その反り変形を充分解消することは困難であり、焼入作業後の焼入対象物品を所定どおりの形状にすることは難しい。

本発明の目的は、焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを解決できる焼入装置及び焼入方法を提供するところにある。

本発明に係る焼入装置は、長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部と、この隆起部における前記幅方向の両側の隆起基端部から前記幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部と、を有している板金製の焼入対象物品を、前記２個のフランジ部でクランプするためのクランプ装置と、前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱装置と、この加熱装置で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却装置と、を有する焼入装置において、前記隆起部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する押圧構造体を備えていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る焼入方法は、長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部と、この隆起部における前記幅方向の両側の隆起基端部から前記幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部と、を有している板金製の焼入対象物品を、前記２個のフランジ部でクランプするためのクランプ工程と、前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱工程と、この加熱工程で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却工程と、を含んでいる焼入方法において、前記隆起部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する押圧工程を有し、この押圧工程は、前記冷却工程が実施される前には実行されていることを特徴とするものである。

本発明によると、隆起部が押圧構造体によって前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧されることにより、焼入対象物品の加熱装置と対面する面には、押圧構造体による押圧箇所から幅方向外側へ向かう引張力が生ずる生じることになり、この引張力により、加熱装置で加熱された焼入対象物品を冷却装置で冷却したときに、焼入対象物品の厚さ内における加熱装置と対面する側の部分において圧縮降伏が生じることをなくす又は殆どなくすことができる。このため、焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを解決でき、焼入作業後の焼入対象物品を所望される良好の形状とすることができる。

本発明において、加熱装置は、高周波電流誘導加熱式のものでもよく、ガス火炎式のものでもよく、レーザー式のものでもよく、その加熱方式は任意である。

また、クランプ装置はシリンダ等の駆動源を用いた自動式のものでもよく、手動式のものでもよい。

さらに、焼入対象物品の隆起部が前記一方の側へ向かって隆起している場合には、この隆起部に前記他方側へ向かって窪んだ溝を形成してもよい。このように隆起部に前記他方側へ向かって窪んだ溝が形成されている場合には、押圧構造体による隆起部の押圧は、この溝の部分で行うことが好ましい。

これによると、隆起部の強度は溝によって強化され、この溝の部分の強度は大きくなっているため、この大きな強度の箇所を利用して押圧構造体による押圧を行えることになる。

また、押圧構造体によって押圧される前記溝の部分は、焼入れされない非焼入領域とすることが好ましい。

これによると、溝の部分は、加熱装置によって焼入領域が加熱されたときにそれ程高温にならない部分であるため、押圧構造体による押圧力を溝の部分に作用させても、押圧構造体に、加熱装置による加熱の影響が大きく生ずることを防止することができる。

また、冷却装置は押圧構造体に取り付けることが好ましい。

これによると、押圧構造体は冷却装置を取り付けるための取付部材を兼ねることになり、押圧構造体の兼用化によってそれだけ必要となる部材点数を削減できる。

さらに、冷却装置が、焼入対象物品に向かって冷却液を噴出する孔を有している複数個の冷却ジャケットを含んで構成されたものである場合には、これらの冷却ジャケットを押圧構造体に取り付けるとともに、これらの冷却ジャケットを前記長手方向に並設することが好ましい。

これによると、焼入対象物品の形状が前記長手方向に複雑に変化する形状となっていても、これらの冷却ジャケットにより、この複雑な形状に冷却装置を有効に対応させることができる。

また、押圧構造体は１個の部材によって形成してもよく、複数個の部材によって形成してもよい。

押圧構造体を複数個の部材によって形成する場合の一例は、押圧構造体を、それぞれの先端部が焼入対象物品に当接してこの焼入対象物品を押圧するための複数個の押圧部材を含んで構成されたものとし、これらの押圧部材を前記長手方向に並設することである。

これによると、押圧構造体によって押圧される隆起部の箇所の形状が前記長手方向に複雑に変化する形状となっていても、これらの押圧部材により、この複雑な形状に有効に対応できることになる。

また、それぞれの押圧部材が導電性材料で形成され、加熱装置が高周波電流誘導式加熱装置である場合には、前記長手方向に互いに隣接している押圧部材同士の間に、これらの押圧部材の先端部から前記他方の側へ延びる隙間を存在させることが好ましい。

これによると、それぞれの押圧部材が導電材料で形成されていても、加熱装置で焼入対象物品に加熱のために誘導された高周波電流がそれぞれの押圧部材同士の間で流れてしまうことを上記隙間によってなくす又は殆どなくすことができ、焼入対象物品における前記長手方向における高周波電流の流れを確保することができる。

なお、上記隙間は、押圧部材の先端部から基端部までの押圧部材全長に渡る長さのものでもよく、これよりも長さが短いもの、すなわち押圧部材の先端部から押圧部材全長の途中までの長さのものでもよい。上記隙間が、少なくとも焼入対象物品に当接する上記先端部とこの先端部の周辺部とに設けられていれば、焼入対象物品における高周波電流の所定の流れを確保することができる。

また、前述した本発明に係る焼入方法において、隆起部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する前記押圧工程は、前記冷却工程が実施される前に実行されていれば、任意な時期に開始することができ、その一例は、押圧工程を、前記クランプ工程が実施されることによって実行されるようにすることである。

これによると、焼入対象物品を焼入装置にセットするためにこの焼入対象物品の前記2個のフランジ部をクランプ装置でクランプすることにより、前記押圧工程を実行することができるようになる。

本発明は、長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部と、この隆起部における幅方向の両側の隆起基端部から幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部と、を有している任意な物品に適用でき、その一例は、四輪車両のセンターピラー用補強部材であり、これ以外に本発明は四輪車両のドア用補強部材やサイドフレーム、バンパー等にも適用できる。

本発明によると、焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを有効に解決できるという効果を得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係る焼入装置で焼入れされるセンターピラー用補強部材が使用されている四輪車両のサイドパネルの一部を示す拡大図である。 図２は、焼入対象物品であるセンターピラー用補強部材の全体を示す斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る焼入装置を示す平面図である。 図４は、図３のＳ４−Ｓ４線断面図である。 図５は、図３のＳ５−Ｓ５線断面図である。 図６は、押圧構造体について示す焼入装置の側面図である。 図７は、押圧構造体とこの押圧構造体に取り付けられている冷却装置とについて示す焼入装置の側面図である。

符号の説明

１０ 焼入対象物品である四輪車両のセンターピラー用補強部材
１１ 隆起部
１２ 隆起基端部
１３ フランジ部
１４ 焼入領域
１５ 非焼入領域
１６ 溝
２０ 焼入装置
２２ クランプ装置
２３ タイトクランプ手段になっている第１クランプ手段
２４ ルーズクランプ手段になっている第２クランプ手段
４０ 押圧構造体
４２ 押圧部材
４３ 隙間
５０ 加熱装置
５５ 冷却装置
５７ 冷却ジャケット
５８ 冷却ジャケットの孔
Ｘ 長手方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 長手方向と幅方向とに直交する方向

以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。本実施形態に係る板金製の焼入対象物品は、四輪車両のセンターピラー用補強部材である。図１に示すように、板材をプレス成形することで生産されているこのセンターピラー用補強部材１０は車両のサイドパネル１を構成する部材であって、前部ドア２と後部ドア３との間において、側面衝突に対するサイドパネル１の強度を大きくするため、サイドパネル１のルーフ部１Ａとフロア部１Ｂとの間に上下に架設される。このセンターピラー用補強部材１０の車両内外方向両側には、インナーパネルとアウターパネルとが配置される。

また、図２で示されているとおり、鋼板のプレス成形品となっているこのセンターピラー用補強部材１０は細長形状となっており、その長手方向と直交する幅方向の途中には、長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部１１が設けられ、補強部材１０の長手方向へ延びているこの隆起部１１における幅方向の両側の隆起基端部１２からは２個のフランジ部１３が幅方向外側へ延びている。このため、補強部材１０の長手方向途中における断面形状はハット形状であり、フランジ部１３と隆起部１１の頂面部１１Ａとは、隆起部１１の側面部１１Ｂで接続され、これらの側面部１１Ｂとフランジ部１３との接続部が、上記隆起基端部１２となっている。

図２においてハッチングの表示範囲で示されている焼入領域１４は、隆起部１１の頂面部１１Ａと側面部１１Ｂとに跨って画定され、補強部材１０の長手方向へ延びているこの焼入領域１４は、隆起部１１の幅方向両側にあり、これらの焼入領域１４のそれぞれの幅方向両側は、焼入れされない非焼入領域１５となっている。このため、３次元の細長形状となっている補強部材１０には、その長手方向に延設画定されている焼入領域１４が長手方向と直交する幅方向に２個設けられているとともに、非焼入領域１５は幅方向に３個設けられ、これらの焼入領域１４と非焼入領域１５とが幅方向に交互に並設されている。

また、頂面部１１Ａには、隆起部１１の隆起方向とは反対側へ窪んだ溝１６が形成され、この溝１６は、頂面部１１Ａにおける２個の焼入領域１４の間の非焼入領域１５に設けられているとともに、隆起部１１と同じく、補強部材１０の長手方向に延びている。溝１６は、側面衝突の方向についての補強部材１０の断面係数を大きくすることにより、補強部材１０の側面衝突に対する強度を大きくするためのものである。

図３は、本実施形態に係る焼入装置２０の平面図である。この焼入装置２０は、センターピラー用補強部材１０を焼入れするための装置であるため、以下の説明では、補強部材１０を焼入対象物品といい、また、焼入対象物品１０の長さ方向である水平方向をＸ方向、このＸ方向と直交する焼入対象物品１０の幅方向である水平方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向とに直交する上下方向をＺ方向とする。

図３において、焼入装置２０の基台２１には、焼入対象物品１０の非焼入領域１５となっている２個のフランジ部１３をクランプすることにより、焼入対象物品１０を焼入装置２０に定置セットするためのクランプ装置２２が設置されている。このクランプ装置２２は、第１クランプ手段２３と、この第１クランプ２３からＸ方向に並設された複数個の第２クランプ手段２４とからなり、これらの第１及び第２クランプ手段２３，２４は、Ｙ方向に２個ずつ設けられている。

図４は、第１クランプ手段２３を示す図３のＳ４−Ｓ４線断面図である。第１クランプ手段２３は、焼入装置２０の基台２１に立設され、クランプ手段２３の本体にもなっている下クランプ部材２５と、この下クランプ部材２５に取り付けられたブラケット２６の軸２７を中心にシリンダ２８で上下に開閉回動する上クランプ２９と、を有する。上クランプ２９が下向きに閉じ回動することにより、下クランプ部材２５の上に載せられている焼入対象物品１０のフランジ部１３は、上下クランプ部材２５，２９でクランプされる。また、図５は、第２クランプ手段２４を示す図３のＳ５−Ｓ５線断面図である。第２クランプ手段２４も、焼入装置２０の基台２１に立設され、クランプ手段２４の本体にもなっている下クランプ部材３０と、この下クランプ部材３０に取り付けられたブラケット３１の軸３２を中心にシリンダ３３で上下に開閉回動する上クランプ３４と、を有する。上クランプ３４が下向きに閉じ回動することにより、下クランプ部材３０の上に載せられている焼入対象物品１０のフランジ部１３は、上下クランプ部材３０，３４でクランプされる。

図４で示されているとおり、第１クランプ手段２３の上下のクランプ部材２５，２９は、これらのクランプ部材２５，２９でフランジ部１３を挟着固定するため、この第１クランプ手段２３は、フランジ部１３をタイトにクランプするためのタイトクランプ手段になっている。これに対して第２クランプ手段２４の上下のクランプ部材３０，３４は、図５で示されているとおり、フランジ部１３をタイトにクランプせず、フランジ部１３と下クランプ部材３０との間に隙間３５ができた状態で、上クランプ部材３４がフランジ部１３を上側から押さえ込んでクランプするため、第２クランプ手段２４は、フランジ部１３をルーズにクランプするためのルーズクランプ手段になっている。

なお、それぞれのクランプ手段２３，２４ごとにシリンダ２８，３３を設けず、これらのクランプ手段２３，２４の上クランプ部材２９，３４を連動機構を介して連結することにより、１個のシリンダによってこれらの上クランプ部材２９，３４を開閉回動させてもよい。

図５に示されているように、焼入装置２０の基台２１には、Ｙ方向に２個配置されている第２クランプ手段２４の間において、押圧構造体４０が立設され、この押圧構造体４０は、先端部である上端部で、焼入対象物品１０の隆起部１１に非焼入領域１５として形成されている溝１６の下面を、Ｚ方向のうち、下側から上側に向かって押圧するものになっている。また、押圧構造体４０は、基台２１に設置された取付台４１と、この取付台４１に上向きに取り付けられた板状の押圧部材４２とを含んで構成され、押圧構造体４０について示している焼入装置２０の側面図である図６のとおり、押圧部材４２はＸ方向に複数個並設されている。これにより、押圧部材４２の先端部で押圧される隆起部１１の箇所の形状がＸ方向に複雑に変化する形状になっていても、押圧構造体４０はこの複雑な形状に有効に対処できることになる。

Ｘ方向に隣接している押圧部材４２同士は、Ｚ方向である押圧部材４２の全長方向に渡って接触しておらず、接触している箇所は、取付台４１に取り付けられている基端部の部分だけであり、先端部を含む他の部分では、これらの押圧部材４２同士の間に隙間４３が設けられている。すなわち、隙間４３は、押圧部材４２の先端部から押圧部材４２の全長の途中まで延びている。

焼入対象物品１０の焼入領域１４を加熱するための図５で示す加熱装置５０は高周波電流誘導式加熱装置であり、この加熱装置５０は、図示しない昇降装置により、クランプ装置２２でクランプされているときの焼入対象物品１０に対して昇降するものになっている。加熱装置５０が下降限に達したときには、加熱装置５０の誘導作用部５１に流れる高周波電流で焼入領域１４を誘導加熱するための適正な間隔が加熱装置５０と焼入対象物品１０との間であけられており、そして、焼入れするために必要な高温まで焼入領域１４を加熱装置５０によって焼入対象物品１０の上側から加熱することができる。

このように加熱された焼入領域１４を冷却するための冷却装置５５は、クランプ装置２２でクランプされているときの焼入対象物品１０の下側に配置され、この冷却装置５５は、上記押圧構造体４０に取り付けられている。すなわち、押圧構造体４０は、冷却装置５５を取り付けるための部材を兼ねており、これにより、焼入装置２０を構成するために必要な部材の点数がそれだけ削減されている。冷却装置５５は、供給管５６から冷却液が供給される冷却ジャケット５７を有するものであり、供給管５６から供給された冷却液は冷却ジャケット５７の孔５８から焼入対象物品１０に向かって噴出し、これにより、加熱されている焼入領域１４が冷却され、この焼入領域１４が焼入れされる。

冷却ジャケット５７は、押圧構造体４０の押圧部材４２におけるＹ方向両側に配置され、これらの冷却ジャケット５７は、押圧構造体４０と冷却装置５５とについて示している図７のとおり、ブラケット５７Ａにおいて、ボルト等の結合具５９で押圧部材４２に結合されている。冷却ジャケット５７も、押圧部材４２と同様に、Ｘ方向に複数個並設されている。これにより、隆起部１１の形状がＸ方向に複雑に変化する形状となっていても、冷却装置５５はこの複雑な形状に有効に対処できることになる。

焼入対象物品１０は、クランプ装置２２がアンクランプとなっているときに、図示しないローディング装置で焼入装置２０に供給され、２個のフランジ部１３は、クランプ装置２２のクランプ手段２３，２４の下クランプ部材２５，３０の上に載せられる。この後、クランプ手段２３，２４の上クランプ部材２９，３４がシリンダ２８，３３で閉じ回動し、焼入対象物品１０は、２個のフランジ部１３がそれぞれのクランプ手段２３，２４でクランプされることにより、焼入装置２０の所定位置にセットされる。

このように焼入対象物品１０がクランプ装置２２でクランプされたときには、押圧構造体４０のそれぞれの押圧部材４２の先端部は、図５及び図６で示されているように、焼入対象物品１０の隆起部１１に形成されている溝１６の下面に当接している。それぞれのクランプ手段２３，２４の上クランプ部材２９，３４がフランジ部１３を上側から押さえ込むことにより、言い換えると、クランプ装置２２がフランジ部１３をクランプすることにより、焼入対象物品１０には、押圧部材４２による下側から上側への押圧力が作用するとともに、この押圧力と、上クランプ部材２９，３４による上側からの押さえ込み力とにより、焼入対象物品１０には図５で示すＡ方向への荷重が作用し、この荷重により、隆起部１１の下向きに開口している開口部のＹ方向の開口幅が小さくなるように焼入対象物品１０は弾性変形する。これにより、押圧構造体４０の配置側とは反対側となっている焼入対象物品１０の上面には、押圧部材４２による押圧箇所からＹ方向外側への引張力Ｂが生ずる。

また、第１クランプ手段２３からＸ方向に複数個並設されている第２クランプ手段２４ついての第１クランプ手段２３に対するＺ方向の位置設定により、焼入対象物品１０がクランプ装置２２でクランプされたときには、焼入対象物品１０には、図６で示されている焼入装置２０にセットされる前の焼入対象物品１０’と比較し、Ｃ方向の荷重が作用している。そして、図３で分かるように、クランプ手段２３，２４でクランプされる焼入対象物品１０におけるＸ方向の長さ範囲は、押圧構造体４０によって焼入対象物品１０が押圧されるＸ方向の長さ範囲を越えた範囲となっているため、Ｃ方向の荷重のため、焼入対象物品１０の上面には、Ｘ方向外側への引張力Ｄが生じている。

この後、加熱装置５０が、焼入対象物品１０との間で適正な間隔をあけた位置まで前記昇降装置で下降し、この加熱装置５０によって焼入領域１４が焼入温度まで加熱される。そして、この加熱により、この焼入領域１４における焼入対象物品１０の厚さ全体が同じ又は略同じの焼入温度になったとき、冷却装置５５の供給管５６から供給された冷却液が冷却ジャケット５７の孔５８から噴出し、これにより、焼入領域１４は急冷され、焼入対象物品１０の焼入れが行われる。

次いで、加熱装置５０は前記昇降装置で上昇し、それぞれのクランプ手段２３，２４の上クランプ部材２９，３４がシリンダ２８，３３で開き回動することにより、焼入対象物品１０はアンクランプされ、この焼入対象物品１０は図示しないアンローディング装置で焼入装置２０から取り出され、塗装工程等の次工程に送られる。そして、焼入装置２０には、次の焼入対象物品が前述と同様してセットされ、この焼入対象物品についての焼入作業が繰り返される。

以上において、加熱装置５０で焼入領域１４が加熱されることによってこの焼入領域１４における焼入対象物品１０の厚さ全体が同じ又は略同じの焼入温度になった後に、冷却装置５５で焼入領域１４が急冷されたとき、冷却装置５０は焼入対象物品１０に対してＺ方向における下側に配置されているため、この冷却が行われた瞬間時に、焼入対象物品１０の厚さ内における下側の部分と上側の部分とで大きな温度差が生じ、加熱装置５０と対面していて高温の上記焼入温度と略同じ温度を維持している上側の部分には、常温近くまで降温した下側の部分による拘束によって圧縮降伏が生じ、この圧縮降伏による上側の部分のＹ方向についての寸法短縮のために、焼入作業終了後にクランプ装置２２のクランプを解除すると、焼入対象物品１０には、隆起部１１の下向きに開口している開口部のＹ方向の開口幅が大きくなる上側への反り変形がＹ方向について発生しようとするが、前述したように、冷却装置５５による冷却が行われるときには、押圧構造体４０による下側から上側への押圧力が隆起部１１に作用し、この押圧力によって焼入対象物品１０の上面にはＹ方向外側への引張力Ｂが生じているため、この引張力Ｂにより、上記圧縮降伏の発生をなくす又は殆どなくすことができる。

このため、焼入作業終了後の焼入対象物品１０は、上記反り変形が生じていない又は殆ど生じていない良好の形状となっている。また、このような押圧構造体４０による作用は、焼入対象物品１０に対する押圧部材４３の先端部の僅かな突出見込み量を確保するだけで実現できる。

また、加熱装置５０で行われる加熱と冷却装置５５で行われる冷却とによって生ずる反り変形は、焼入対象物品１０の長さ方向であるＸ方向についても生じようとするが、焼入対象物品１の上面には、前述したように、Ｘ方向外側への引張力Ｄが生じているため、この引張力Ｄにより、焼入対象物品１０にＸ方向についての反り変形が発生することも防止できる。

さらに、焼入対象物品１０はＸ方向に長い細長形状となっており、焼入領域１４もＸ方向に長いため、加熱装置５０による加熱が行われたときに、焼入対象物品１０はＸ方向に熱膨張しようとする。焼入対象物品１０は、Ｘ方向の一方の端部に配置された第１クランプ手段２３でタイトにクランプされ、第１クランプ手段２３からＸ方向の他方の端部に向かって複数個が並設されているそれぞれの第２クランプ手段２４は、焼入対象物品１０をルーズにクランプしているため、焼入対象物品１０のＸ方向の伸びがこれらの第２クランプ手段２４で抑え込まれることはない。このため、この抑え込みが行われた場合に焼入作業後の焼入対象物品１０に生じてしまう波形等の変形の問題を解決することができる。

また、押圧構造体４０による押圧力を焼入対象物品１０に作用させる箇所は、焼入対象物品１０の隆起部１１の溝１６の箇所となっており、この溝１６は、Ｚ方向における上側に隆起している隆起部１１の頂面部１１Ａにおいて、Ｚ方向における下側へ窪んでおり、このため、溝１６の箇所は、Ｚ方向についての大きな強度を備えている。したがって、押圧構造体４０から溝１６の部分に大きな押圧力を作用させることができ、この大きな押圧力により、焼入対象物品１０の上面に大きな上記引張力Ｂ及びＤを生じさせることができる。

さらに、溝１６の部分は、前述したとおり、焼入れされない非焼入領域１５となっており、したがって、溝１６の部分は、加熱装置５０によって焼入領域１４が加熱されたときにそれ程高温にならず、このため、押圧構造体４０による押圧力を溝１６の部分に作用させても、この押圧構造体４０に、加熱装置５０による加熱の影響が大きく生ずることを防止することができる。

また、前述したように、押圧構造体４０を形成しているそれぞれの押圧部材４２の先端部は溝１６の下面に当接しているが、Ｘ方向に互いに隣接している押圧部材４２同士の間には、先端部から下側に向かって延びる隙間４３が存在するため、加熱装置５０による加熱時に焼入対象物品１０に誘導される高周波電流は、それぞれの押圧部材４２が導電性の材料で形成されていても、これらの押圧部材４２を通ってＸ方向に流れることはなく又は殆どなく、これにより、焼入領域１４を加熱するための高周波電流の流れを焼入対象物品１０において確保することができる。

なお、それぞれの押圧部材４２の先端部にセラミック等の非導電性部材を取り付けてもよく、あるいは、それぞれの押圧部材４２の全体をセラミック等の非導電性材料で形成してもよい。しかし、それぞれの押圧部材４２の先端部にセラミック等の非導電性部材を取り付け、それぞれの押圧部材４２を導電性材料で形成した場合には、これらの押圧部材４２に高周波電流が誘導されることが考えられるため、図６で示した隙間４３は必要である。しかし、それぞれの押圧部材４２の全体をセラミック等の非導電性材料で形成した場合には、隙間４３をなくしてもよい。

また、それぞれの押圧部材４２の先端部にセラミック等の断熱部材を取り付け、あるいはそれぞれの押圧部材４２の全体をセラミック等の断熱材料で形成することにより、焼入対象物品１０から押圧部材４２への熱の伝達を抑制し、これにより、焼入対象物品１０の昇温効率を向上させてもよい。しかし、前述したように、それぞれの押圧部材４２によって押圧される焼入対象物品１０の部分が非焼入領域１５となっている溝１６の部分である等の理由により、焼入対象物品１０からそれぞれの押圧部材４２へ伝達される熱量が少ない場合には、それぞれの押圧部材４２の全体を鉄等の金属材料で形成してもよい。

さらに、前述した本実施形態によると、押圧構造体４０による押圧力を焼入対象物品１０に作用させる作業は、クランプ装置２２で焼入対象物品１０の２個のフランジ部１３をクランプする作業と同時に行われ、クランプ装置２２は、焼入対象物品１０を焼入装置２０にセットするための装置であるため、焼入対象物品１０を焼入装置２０にセットするための装置を利用して、焼入対象物品１０に押圧構造体４０による押圧力を作用させるための作業を行える。

本発明は、四輪車両のセンターピラー用補強部材のように、長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部と、この隆起部における幅方向の両側の隆起基端部から幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部と、を有している物品についての焼入作業を行うために利用することができる。

Claims (11)

1. 長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部と、この隆起部における前記幅方向の両側の隆起基端部から前記幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部と、を有している板金製の焼入対象物品を、前記２個のフランジ部でクランプするためのクランプ装置と、
   前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱装置と、
   この加熱装置で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却装置と、
   を有する焼入装置において、
   前記隆起部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する押圧構造体を備えていることを特徴とする焼入装置。
2. 請求項１に記載の焼入装置において、前記隆起部は前記一方の側へ向かって隆起しており、この隆起部には前記他方側へ向かって窪んだ溝が形成され、前記押圧構造体はこの溝の部分を押圧することを特徴とする焼入装置。
3. 請求項２に記載の焼入装置において、前記溝の部分は焼入れされない非焼入領域となっていることを特徴とする焼入装置。
4. 請求項１に記載の焼入装置において、前記冷却装置は前記押圧構造体に取り付けられていることを特徴とする焼入装置。
5. 請求項４に記載の焼入装置において、前記冷却装置は、前記焼入対象物品に向かって冷却液を噴出する孔を有している複数個の冷却ジャケットを含んで構成され、前記押圧構造体に取り付けられているこれらの冷却ジャケットは前記長手方向に並設されていることを特徴とする焼入装置。
6. 請求項１に記載の焼入装置において、前記押圧構造体は、それぞれの先端部が前記焼入対象物品に当接してこの焼入対象物品を押圧するための複数個の押圧部材を含んで構成され、これらの押圧部材は前記長手方向に並設されていることを特徴とする焼入装置。
7. 請求項６に記載の焼入装置において、それぞれの前記押圧部材は導電性材料で形成され、前記加熱装置は高周波電流誘導式加熱装置であり、前記長手方向に互いに隣接している前記押圧部材同士の間には、これらの押圧部材の前記先端部から前記他方の側へ延びる隙間が存在していることを特徴とする焼入装置。
8. 請求項１に記載の焼入装置において、前記板金製の焼入対象物品は四輪車両のセンターピラー用補強部材であることを特徴とする焼入装置。
9. 長手方向と幅方向とに直交する方向に隆起した隆起部と、この隆起部における前記幅方向の両側の隆起基端部から前記幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部と、を有している板金製の焼入対象物品を、前記２個のフランジ部でクランプするためのクランプ工程と、
   前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱工程と、
   この加熱工程で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却工程と、
   を含んでいる焼入方法において、
   前記隆起部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する押圧工程を有し、この押圧工程は、前記冷却工程が実施される前には実行されていることを特徴とする焼入方法。
10. 請求項９に記載の焼入方法において、前記押圧工程は、前記クランプ工程が実施されることによって実行されることを特徴とする焼入方法。
11. 請求項９に記載の焼入方法において、前記板金製の焼入対象物品は四輪車両のセンターピラー用補強部材であることを特徴とする焼入方法。

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