KR101822508B1 - 복합 워크피스의 싱글 샷 유도 가열을 위한 인덕터 - Google Patents

복합 워크피스의 싱글 샷 유도 가열을 위한 인덕터 Download PDF

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밸러리 아이 루드네브
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Abstract

싱글 샷 인덕터는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 가지는 복합 워크피스를 유도 열처리하기 위해서 제공되는데, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결된다. 싱글 샷 인덕터는 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역의 제 1 단부에 연결되는 싱글 교차 인덕터 구역을 가지고, 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역의 제 2 단부는 복합 워크피스가 유도 가열 적용처를 위한 싱글 샷 원-턴 인덕터에 장착되는 경우 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 전체 원주를 둘러싸는 칼라 인덕터 구역에 연결된다. 이와 달리, 싱글 샷 인덕터는 다리 구역들 중 하나가 교류의 공급을 허용할 수 있는 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역들 사이에 상호연결되는 2개의 칼라 인덕터 구역을 가질 수 있다.

Description

복합 워크피스의 싱글 샷 유도 가열을 위한 인덕터{INDUCTOR FOR SINGLE-SHOT INDUCTION HEATING OF COMPLEX WORKPIECES}
본 출원은 2013년 6월 22일자로 출원된 미국 가출원 제61/838,249호의 이익을 주장하고, 이는 그 전체로 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다.
본 발명은 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 가지는 복합 워크피스의 전기 유도 싱글 샷 열처리에 관한 것인데, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결된다.
중실 또는 중공 샤프트와 같은 직원기둥 형상의 워크피스는 의도한 적용처의 워크피스에 가해지는 힘을 견디도록 야금술로 열처리(담금질)될 수 있다. 예를 들어, 워크피스는 차량 파워트레인에서 사용하기 위하여 야금술로 담금질된 여러 가지 실린더 형상의 자동차 구성요소일 수 있다.
더욱 복합적인 워크피스는 상이한 직경을 가지는 다수의 실린더형 구성요소, 필릿, 숄더, 구멍 및 다른 기하학적 불규칙적인 것을 조합하여 형성된다. 이러한 복합 기하학적 구성의 예시는 유도 가열에 관한 핸드북(발레리 러드네브(Valery Rudnev) 외, 2003년, 뉴욕 마르셀 데커 주식회사(Marcel Dekker, Inc.))의 도 5.28(우측 도면)과 도 5.36에 도시되어 있다. 도 1(a)에는 복합 워크피스의 다른 예시가 도시되어 있다. 일반적으로, 이러한 복합 워크피스는, 그 중심축이 원형 구성요소의 중심축과 일치하고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결되는, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 가지는 것을 특징으로 할 수 있고, 편의상 이러한 워크피스는 본 명세서에서 "복합 워크피스(complex workpiece)"로 지칭된다. 예를 들어, 도 1(a)에 나타나 있는 복합 워크피스(90)에 있어서, 점선으로 된 상자(90a) 내부의 워크피스 구성요소는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소이고, 점선으로 된 상자(90b) 내부의 워크피스 구성요소는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소이고, 이러한 2개의 워크피스 영역은, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소(90a)가 원형 구성요소(90b)의 중심축과 일치는 중심축(CL)을 가지고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소(90a)의 외측 직경(d1)보다 큰 외측 직경(d2)을 가진 원형 구성요소(90b)에 한쪽 단부에서 연결되도록 배향된다.
전기 유도 가열은 풀림, 불림, 표면 담금질(surface hardening 또는 케이스 하드닝(case hardening)), 무심 담금질(through hardening; 중심까지 완전히 담금질되는 것을 말하며, 명세서 전체로 '무심(through)'이라는 의미는 이와 동일함), 뜨임 및 응력 제거와 같은 다양한 열처리 공정에서 이용된다. 유도 열처리 중 가장 인기있는 적용처들 중 하나는 강철, 주철 및 분말 야금 구성요소들의 담금질이다. 어떤 경우에는 전체 워크피스의 열처리가 필요하지만, 다른 경우에는 워크피스의 선택된 영역만 열처리하면 된다.
통상적인 유도 담금질 공정(induction hardening process)은, 강화될 필요가 있는 워크피스 또는 워크피스의 영역을 오스테나이트화 온도까지 가열하는 단계; (필요한 경우라면)워크피스나 그 영역을 오스테나이트화를 완료하는데 충분한 기간의 시간 동안 오스테나이트화 온도로 유지하는 단계; 그리고 나서 워크피스 또는 그 영역을 원하는 마르텐사이트 구조가 형성되기 시작하는 온도 이하로 신속하게 냉각시키는 단계;를 수반한다. 신속한 냉각 또는 ??칭은 마르텐사이트라 불리는 더욱 단단한 성분을 만들어 내는 전단형 변환(shear-type transformation)에 의해 확산 의존형 변환 공정(diffusion-dependent transformation)의 대체를 허용한다. 워크피스나 그 영역의 표면 위 또는 워크피스나 그 영역의 전체 단면에 걸쳐 마르텐사이트가 형성될 수 있고 담금질이 행해질 수 있다. 워크피스는 다른 이유들 때문에 유도 담금질된다. 예를 들어, 담금질은 비틀림 강도 및/또는 비틀림 피로 수명을 증가시키는 것, 굽힘 강도 및/또는 굽힘 피로 수명을 향상시키는 것, 또는 내마모성이나 접촉 강도를 향상시키는 것을 위해서 행해질 수 있다.
여러 가지 타입의 가열 인덕터는 실린더형 또는 복합 워크피스를 유도 담금질하는데 이용될 수 있다. 워크피스의 유도 가열이 워크피스에서 가열되는 맴돌이 전류를 유도하도록 워크피스의 영역들과의 자속 결합에 의존적이기 때문에, 인접한 실린더형 구성요소들 사이의 필릿과 같이 복합 기하학적 구성을 가지는 지역에서의 균일한 유도 열처리는 통상적인 유도 코일 배치로 달성하기 어렵다. 유도 가열 공정은, 대체로 워크피스의 내부 속으로의 열 침투가 안쪽으로 가열되는 유도 맴돌이 전류와, 맴돌이 전류 영역(유도된 전류 침투의 깊이에 의해 제어됨)으로부터 워크피스의 중심 영역을 향하는 추가 전도성 안쪽 열 전달 양자 모두의 조합이라는 사실에 의해 더욱 복잡해지는데, 여기서 전도성 가열 공정은 당해 기술분야에서 열 "소킹(soaking)"으로 알려져 있다.
인덕터의 구성은 워크피스의 기하학적 구성을 포함하는 적용처의 특정 파라미터, 가열된 재료의 조성, 인덕터 설치를 위한 가용 공간, 가열 모드(예컨대 스캐닝, 싱글 샷, 점진적이거나 정적인 가열 모드), 워크피스 생산 속도, 필요한 가열 패턴, 및 워크피스 핸들링에 관한 세부사항(즉 워크피스가 어떻게 장착되고 장착해제되는지에 관한 것)에 좌우된다.
유도 담금질을 위한 인덕터는 통상적으로 구리나 구리 합금으로 제작되는데, 이는 구리의 높은 전기 전도율과 열 전도율, 내재된 내부식성, 및 우수한 냉간 및 열간 작업성 때문이다.
채널-타입(싱글 샷 또는 슬롯으로도 알려짐) 인덕터는 실린더형 그리고 복합 워크피스의 표면 담금질과 무심 담금질에 가장 적합한 한가지 타입의 인덕터이다. 채널 인덕터가 있는 워크피스나 유도 코일은 워크피스의 가능성 있는 회전을 제외하고는 서로에 대하여 이동하지 않는다. 채널 인덕터는 싱글-턴 또는 멀티-턴 인덕터일 수 있다. 멀티-턴 채널 인덕터는 통상적으로, 예컨대 물품 단조 공정에서의 열간 성형 전에 빌릿 또는 바의 단부의 무심 가열(through heating)을 위하여 적용된다. 싱글-턴 채널 인덕터는 통상적으로 유도 가열에 관한 핸드북의 도 5.28(우측 도면)과 도 5.36에 대표적으로 나타나 있는 실린더형 또는 복합 구성요소를 유도 담금질하는데 이용된다. 싱글-턴 채널 인덕터의 통상적인 적용처는 출력 샤프트, 플랜지 샤프트, 요크 샤프트, 중간 샤프트 및 구동 샤프트와 같은 탄소강 샤프트의 담금질이다.
싱글-턴 채널 인덕터는 2개의 길이방향 다리 및 2개의 교차 부분(브릿지 또는 편자형 반쪽 루프로도 알려짐)으로 이루어진다. 교차 부분은 워크피스의 전체 원주를 둘러싸고 있지 않고, 통상적으로 원주의 반쪽인 일부만을 둘러싸고 있다. 워크피스의 길이방향 영역이 가열될 필요가 있는 경우, 유도된 맴돌이 전류는 주로 워크피스의 길이를 따라 흐른다. 맴돌이 전류가 반원주형인 채널 인덕터의 교차 부분은 예외일 것이다. 예시로서, 유도 가열에 관한 핸드북의 도 5.33에는 액슬 샤프트의 유도 담금질에 사용되는 채널 인덕터가 나타나 있다. 각각의 2개의 길이방향 다리 및 각각의 2개의 교차 부분에서의 순간적인 전기 교류는 서로에 대하여 반대 방향에 있다.
가열된 영역의 길이는 상이한 길이로 된 길이방향 다리 구역이 있는 채널 인덕터를 제작함으로써 제어될 수 있다. 도 1(b)에는 종래 기술의 싱글-턴 채널 인덕터(100)의 일 예시가 나타나 있다. 제 1(상부) 교차 구역(102)은 교차 반쪽 구역들(102a, 102a'), 길이방향 다리 구역들(104a, 104b) 및 제 2(하부) 교차 구역(106)을 구비한다. 복합 워크피스(90)는 도 1(c)에 나타나 있는 바와 같이 싱글-턴 새들 인덕터(100) 속으로 삽입된다. 교차 반쪽 구역들(102a, 102a')(도 1(b))은, 예컨대 유전체 슬롯(112)에 의해 서로로부터 전기적으로 절연되어 있어서, 교차 반쪽 구역들(102a, 102a')은 교류 전원(114)의 출력부에 연결될 수 있다. 인덕터(100)의 길이방향 다리 구역과 교차 구역이 복합 워크피스(90)의 원주를 부분적으로만 둘러싸기 때문에, 워크피스는 그 중심축(CL)을 중심으로 회전되면서 도 1(c)에 나타나 있는 열처리 포지션으로 장착된다.
도 1(b)와 도 1(c)에 있는 채널 컨덕터(100)는 수직 방향이나 수평 방향으로의 싱글 샷 워크피스 장착 및 제거를 위하여 수직 방향으로 배향된다.
싱글-턴 채널 인덕터의 길이방향 다리 구역은 워크피스의 직경에 있어서의 변화들과 같이 열처리된 워크피스의 기하학적 특정 부재를 수용하도록 길이방향 다리 중 선택된 영역을 릴리프 성형(relief shaping)함으로써 프로파일링될 수 있다. 이와 유사하게, 싱글-턴 채널 인덕터의 교차 구역들 중 하나 또는 이들 모두는 필요한 온도 프로파일을 달성하도록 워크피스의 적합한 영역과의 필요한 자기장 결합을 발생시키기 위하여 곡선형이거나 프로파일링될 수 있다. 워크피스에 접해있는 협소한 가열 표면이 있는 채널 인덕터의 필요한 구역(들)을 제작하는 것은 원하는 영역(들) 내에서의 유도 전력의 밀도를 증가시킬 수 있다.
도 2(a) 내지 도 2(c)에는 필릿 영역 근처에 있는 종래 기술의 싱글 샷 채널 인덕터의 프로파일링된 교차 부분에 관한 3개의 통상적인 예시가 도시되어 있다.
도 2(a)에는 중실 복합 워크피스(92)를 열처리하기 위한 종래 기술의 싱글 샷 원-턴 채널 인덕터 가열 장치의 하부 반쪽 교차 부분(106')이 나타나 있다. 인덕터 냉매의 유동을 위한 내부 냉각 통로(106a')가 있는 도 2(a)에는 수직방향으로 배향된 채널 인덕터의 하부 반쪽 교차 구역(106')(도 1(b)의 교차 구역과 유사함)의 우측 반쪽만이 나타나 있다. 별개의 ??칭 장치(116)는 워크피스가 채널 인덕터에서 가열된 후 원하는 열적 조건을 달성하는 경우에 ??칭하기 위하여 이 예시에 제공되어 있다. 대체 ??칭 방법은 워크피스가 가열되고 채널 인덕터로부터 장착해제된 후에 ??칭하는 단계를 포함한다. 수직방향 대칭축(CL)은 복합 워크피스(92)의 중실 실린더형 구성요소(92a)의 코어로 지시되어 있다. 따라서, 복합 워크피스(92)에 있어서, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 중실 샤프트 실린더형 구성요소(92a)이고, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가지는 원형 구성요소는 구성요소(92b)이다(구성요소(92a)의 크로스해칭과 마주하는 방향으로 크로스해칭되어 있음). 따라서, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소(92a)는 원형 구성요소(92b)의 중심축과 일치하는 그 중심축을 가지고, 도 2(a)에 나타나 있는 바와 같이 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소(92a)의 직경보다 큰 직경을 가지는 원형 구성요소(92b)에 한쪽 단부에서 연결된다. 복합 워크피스(92)의 외측 직경(92c)과 필릿 영역(92d)은 유도 담금질을 위한 영역에 포함되어 있고, 점으로 채워진 영역으로 나타나 있다. 외측 직경(92c)은 채널 인덕터의 길이방향 다리 구역(104a, 104b)(도 2(a)에 미도시)에서 흐르는 전류에 의해 발생되는 유도된 맴돌이 전류 때문에 가열될 것이다. 필릿 영역(92d)에서의 유도 가열은 주로 채널 인덕터의 하부 교차 구역(106')에서 흐르는 채널 인덕터 전류에 의해 발생된다.
도 2(b)에는 도 1(a)에도 나타나 있는 워크피스인 중공 복합 워크피스(90)를 열처리하기 위한 종래 기술의 싱글 샷 원-턴 채널 인덕터 가열 장치의 하부 교차 구역(106'')(오른쪽 반쪽만 나타나 있음)이 나타나 있다. 인덕터 냉매의 유동을 위한 내부 냉각 통로(106a'')가 있는 도 2(b)에는 수직방향으로 배향된 채널 인덕터의 하부 교차 구역(106'')의 반쪽(도 1(b)의 교차 구역(106)과 유사함)만 나타나 있다. 별개의 ??칭 장치는 도 2(b)에 나타나 있지 않다. 수직방향 대칭축(CL)은 크로스해칭이 없는 것으로 나타나 있는 중공 내부 코어 영역이 있는 복합 워크피스(90)의 중공 실린더형 구성요소(90a, 90c)의 코어로 지시되어 있다. 따라서, 복합 워크피스(90)에 있어서 도 1(a)에 대하여 마찬가지로 상술된 바와 같이, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 중공 실린더형 구성요소(90a)이고, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가지는 원형 구성요소는 도면의 지정된 구성요소(90b)이어서, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소(90a)는 원형 구성요소(90b)의 중심축과 일치하는 중심축을 가지고 도 2(b)에 나타나 있는 바와 같이 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소(90a)의 직경 보다 큰 직경을 가지는 원형 구성요소(90b)에 한쪽 단부에서 연결된다.
워크피스가 도 2(a)와 도 2(b)에서와 같이 필릿을 포함하는 담금질 영역을 가지는 경우에는 필릿 영역에서의 유도된 가열 세기를 실질적으로 증가시키는 것이 종종 필요한데, 이는 필릿 영역이 가열할 실질적으로 더 많은 양의 금속을 가지기 때문이다. 추가로, 열전도율 때문에 가열된 필릿으로부터 열을 뽑아내는 실질적인 "냉간(cold)" 싱크 효과(sink effect)를 발달시키도록 담금질되는 영역 뒤와 가열된 필릿의 근처에는 상당히 많은 양의 워크피스가 있다. 따라서, 냉간 싱크 효과의 냉각 효과는 필릿 영역에 추가적인 열 에너지를 유도함으로써 보상되어야 한다. 필요한 에너지 과잉은 적합한 영역 내부에 유도된 전력 강도를 증가시키도록 채널 인덕터의 적합한 구역의 전류 이동 면을 좁힘으로써 종종 달성된다. 예를 들어, 인덕터 구역의 가열 면의 전류 이동 부분이 절반으로 감소되는 경우라면, 인덕터 구역의 전류 밀도 뿐만 아니라 각각의 워크피스 영역 내부에 유도된 맴돌이 전류의 밀도에는 대응하는 증가가 있을 것이다. 줄 효과에 따라 유도된 맴돌이 전류의 밀도가 2배가 되는 경우라면, 유도된 전력 밀도는 4배 증가한다.
도 2(a)와 도 2(b) 양쪽 모두의 배치, 특히 도 2(b)의 배치에 있어서, 필릿 영역에 접해있는 교차 영역 내의 인덕터의 가열 면은 유도된 맴돌이 전류 및 열 발생을 필릿 영역 내부에 집중시키도록 프로파일링되어 있다.
도 2(c)에는, 복합 워크피스(94)의 필릿 영역(94c)에 열 에너지의 집중을 더 제공하기 위해서 교차 구역 인덕터 프로파일링 뿐만 아니라 자속 집중장치(80a, 80b)가 제공되어 있는 대체가능한 종래 기술의 싱글 샷 원-턴 채널 인덕터 가열 장치의 하부 반쪽 교차 구역(106'')의 상세도가 나타나 있다. 인덕터의 국소 전류 밀도는 자속 집중장치가 이용되는 경우에 상당히 증가될 수 있다.
자속 집중장치(자속 강화수단, 자속 제어수단, 분류기, 분류수단 또는 자성 코어로도 지칭됨)는 채널 인덕터의 자기장과 워크피스 사이의 전자기적 결합에 영향을 미친다. 유도 담금질에는 자속 집중장치의 몇가지 전통적인 기능들, 즉 (a) 워크피스의 특정 지역의 선택적인 가열을 제공하는 기능, (b) 인덕터의 전기 효율을 향상시키는 기능, 및 (c) 전자기 차폐물과 같은 역할을 하고 인접한 지역의 원치않는 가열을 방지하는 기능이 있다. 자속 집중장치는 낮은 전기 전도성을 가지는 고투자율 연자성 재료로 만들어진다. 자속 집중장치의 연자성 성질은 외부 자기장이 가해지는 경우에만 자석이 된다는 것을 의미한다. 이 재료는 교류 자기장에 노출될 때 큰 마찰없이 신속하게 자화를 바꿀 수 있다. 협소한 자기 이력 루프의 작은 지역은 통상적으로 이 재료를 위한 것이다. 집중장치는 낮은 자기 저항의 경로를 제공하고, 원하는 영역에서의 자속선(flux line)의 집중을 촉진한다. 자속 집중장치가 인덕터 필드 속에 도입되는 경우라면, 자속을 위한 낮은 저항 경로를 제공할 것이고 표류 자속(stray flux)을 감소시키고 자기장의 가상 자속선을 집중시킨다. 자속 집중장치가 없다면, 자기장은 인덕터 둘레에 퍼질 것이고 전기 전도성 주변(예컨대 보조 장치, 금속 지지수단, 공구, 고정수단, 가열되기를 원하지 않는 워크피스 영역)과 연계될 것이다. 집중장치는 인덕터의 자기장을 원하는 지역으로 안내하도록 자기 경로를 형성한다. 위에서 언급된 요인은 선택적인 유도 가열 영역에 잠재적으로 긍정적인 영향을 미친다. 그러나, 인덕터의 특정 영역에서의 국소 전류 밀도는 실질적으로 증가될 수 있고, 잠재적으로는 국소 인덕터 과열을 야기하는 것 그리고/또는 인덕터 응력 균열의 개시를 재촉하는 것(예컨대 인덕터의 작업 담금질에 의해 행해짐)을 가능하게 할 수 있다.
종래의 싱글-턴 채널 인덕터의 주된 단점들 중 하나는 그 짧은 수명이다. 필릿 영역과 같은 워크피스의 선택된 영역에 충분한 열을 발생시키기 위한 필요조건은 자속 집중장치를 사용하는 것과 결합하여 상당히 협소한 인덕터 가열 면을 가질 필요성을 초래하는데, 이는 과도한 코일 전류 밀도 및 가열 인덕터의 조기 고장과 관련되어 있다. 인덕터 조기 고장(균열, 응력-부식 또는 응력 피로)은 통상적으로 높은 전류 밀도가 있는 영역에서 일어나고, 보통은 필릿의 가열을 제공하는 싱글-턴 채널 인덕터의 교차 구역(106)에서 일어난다. 교차 구역은 전자기력의 존재 때문에 인덕터 굴곡을 겪기도 한다. 따라서, 담금질 인덕터의 수명을 증가시키기 위해서는 그 영역에서의 전류 밀도를 감소시키려는 시도가 취해져야만 한다.
종래의 싱글-턴 채널 인덕터의 다른 단점은 담금질된 구성요소들의 가열 반복성과 품질에 부정적인 영향을 미치는 과도한 공정 민감도와 관련되어 있다. 과도한 민감도는 전자기 근접 효과와 관련되어 있다. 채널 인덕터 내부에 있는 워크피스의 포지셔닝이 바뀌는 경우(예컨대 인덕터 내부에서 워크피스를 회전시키기 위한 장치와 관련되어 있는 베어링의 마모 및 인덕터 내에서의 워크피스의 부정확한 장착에 의한 것)라면, 특히 필릿 영역 내부에서의 가열 강도의 즉각적인 변화가 있을 것이다. 이는 통상적으로 온도 부족 및 이와 관련된 감소된 경도 깊이를 초래한다.
본 발명의 한가지 목적은 복합 워크피스의 싱글 샷 유도 가열을 위한 개선된 인덕터를 제공하는 것인데, 여기서 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결되고, 이로써 인덕터 수명은 증가되고 견고성은 개선되며 인덕터 내부에서의 워크피스 포지셔닝에 대한 열 민감도는 감소된다.
본 발명의 상기 양태와 다른 양태는 본 명세서와 첨부의 청구범위에서 설명된다.
일 양태에서, 본 발명은 싱글 샷 인덕터가 있는 복합 워크피스를 유도 열처리하기 위한 장치 및 그 방법이다. 복합 워크피스는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 가지는데, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결된다. 싱글 샷 원-턴 인덕터는 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역의 제 1 단부에 연결되는 싱글 교차 인덕터 구역을 가지고, 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역의 제 2 단부는 복합 워크피스가 유도 가열 적용처를 위한 싱글 샷 원-턴 인덕터에 장착되는 경우 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 전체 원주를 둘러싸는 칼라 인덕터 구역에 연결된다. 칼라 인덕터 구역과 나란한 교차 인덕터 구역과 길이방향 다리 인덕터 구역은 완전한 전기 회로를 형성하도록 전기적으로는 직렬로 연결된다.
다른 양태에서, 본 발명은 싱글 샷 인덕터가 있는 복합 워크피스를 유도 열처리하기 위한 장치 및 그 방법이다. 복합 워크피스는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 가지는데, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결된다. 싱글 샷 원-턴 인덕터는 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역의 제 1 단부에 연결되는 제 1 칼라 인덕터 구역을 가지고, 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역의 제 2 단부는 제 2 칼라 인덕터 구역에 연결된다. 복합 워크피스가 유도 가열 적용처를 위한 싱글 샷 원-턴 인덕터에 장착되는 경우, 제 1 칼라 인덕터 구역과 제 2 칼라 인덕터 구역은 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 전체 원주를 둘러싼다. 2개의 길이방향 다리 인덕터 구역들 중 하나는 싱글 샷 인덕터에 교류를 공급하도록 배치된다.
본 발명의 싱글 샷 인덕터는 실린더형 워크피스의 축 길이가 본 발명의 싱글 샷 인덕터에 삽입되어 있는 실린더형 워크피스를 열처리하는데 이용될 수도 있다.
본 발명의 상기 양태와 다른 양태는 본 명세서와 첨부의 청구범위에서 설명된다.
첨부의 도면은 아래에서 간략히 요약된 바와 같이 본 발명의 예시적인 이해를 위하여 제공되고, 본 명세서와 첨부의 청구범위에 추가로 설명되어 있는 바와 같이 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1(a)는 복합 워크피스의 일 예시인데, 여기서 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지고 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 직경보다 큰 직경을 가진 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결된다.
도 1(b)는 도 1(a)의 복합 워크피스를 열처리하는데 사용될 수 있는 종래 기술의 채널 인덕터의 일 예시에 관한 등축도이다.
도 1(c)에는 도 1(b)의 종래 기술의 채널 인덕터 속에 장착되어 있는 도 1(a)에 나타나 있는 복합 워크피스가 도시되어 있다.
도 2(a), 도 2(b) 및 도 2(c)에는 싱글-턴 채널 인덕터가 있는 복합 워크피스를 열처리하기 위한 종래 기술의 배치가 도시되어 있고, 여기에는 인덕터의 하부 교차 구역의 우측 반쪽 단면만이 나타나 있다.
도 3은 인덕터에 걸친 순간적인 전류 흐름이 화살표로 지시되어 있는 본 발명의 싱글 샷 인덕터의 일 예시에 관한 등축도이다.
도 4(a)와 도 4(b)는 가열되는 특정 워크피스를 위한 직경 변화와 같이 필요한 워크피스 경도 패턴 및 워크피스 기하학적 부재를 수용하기 위해서 칼라 인덕터 구역 상에 위치되어 있는 인덕터 계단 영역들의 일 예시를 볼 수 있도록 도 4(a)와 도 4(b) 사이에 중심축이 90도 회전되어 있는 도 3에 있는 싱글 샷 인덕터이다.
도 5(a)와 도 5(b)는 인덕터에 걸친 내부 냉매 유동 통로를 볼 수 있도록 부분 절단되어 있는 도 4(a)와 도 4(b)의 싱글 샷 인덕터이다.
도 6에는 도 3에 나타나 있는 싱글 샷 인덕터 속에 장착되기 전의 복합 워크피스의 단면도가 도시되어 있다.
도 7에는 도 3에 나타나 있는 싱글 샷 인덕터 속에 장착된 후의 복합 워크피스의 길이방향 다리 구역의 평면 절단을 통한 단면도가 도시되어 있다.
도 8에는 본 발명의 싱글 샷 인덕터의 다른 예시가 도식적으로 도시되어 있다.
도 9(a)와 도 9(b)는 인덕터에 걸친 순간적인 전류 흐름이 화살표로 지시되어 있는 본 발명의 싱글 샷 인덕터의 다른 예시에 관한 등축도이다.
도 3 내지 도 5(b)에는 본 발명의 싱글 샷 인덕터(10)의 일 예시가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 싱글 샷 인덕터(10)는 교차 인덕터 구역(12), 길이방향 다리 구역(14a, 14b) 및 칼라 인덕터 구역(16)을 구비한다. 교차 구역(12)은 교착 반쪽 구역(12a, 12a')을 구비한다. 교차 반쪽 구역(12a, 12a')은, 예컨대 유전체 슬롯(22)에 의해 서로로부터 전기적으로 절연되어 있어서, 교차 반쪽 구역(12a, 12a')은 교류 전원(24)의 출력부에 연결될 수 있다. 유전체 슬롯(22)은 공기로 채워진 유전체일 수 있고 또는 시트 운모와 같은 전기 절연 재료로 채워질 수 있다. 칼라 인덕터 구역(16)은 길이방향 다리 구역(14a, 14b)에 전기적으로 연결되어 있는 연속적인 전기 전도체를 형성하는 연속적인 칼라 반쪽 구역(16a, 16b)을 구비한다. 칼라 인덕터 구역(16)의 양쪽 모든 반쪽 구역(16a, 16b)은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 칼라 인덕터 구역(16)의 각각의 반쪽 구역(16a, 16b)은 도 3에 나타나 있는 바와 같이(계단 영역(16b'')은 도면에서 부분적으로 잘 안보임) 높은 계단(16a', 16b') 영역과 낮은 계단(16a'', 16b'') 영역이 경사진 상호연결 영역(16a''', 16b''')을 통해 연결된 상태로 프로파일링된다. 본 발명의 모든 실시예들에서, 프로파일링은 칼라 인덕터 구역 중 선택된 영역을 릴리프 성형함으로써 성취될 수 있는데, 이는 열처리되는 특정 복합 워크피스의 기하학적 부재를 수용할 필요가 있을 수 있기 때문이다. 선택적으로, 교차 인덕터 구역 또는 길이방향 다리 인덕터 구역도 프로파일링될 수 있다.
싱글 샷 인덕터(10)에 걸친 순간적인 교류 흐름은 도 3에서 화살표로 도시되어 있다. 따라서, 순간적인 전류는 2개의 길이방향 다리 구역들 중 하나 속으로 교차 반쪽 구역들 중 하나로부터 칼라 인덕터 구역(16) 쪽으로 이후 평행한 칼라 반쪽 구역(16a, 16b)을 통해 흐르고, 다른 교차 반쪽 구역 쪽으로의 복귀를 위하여 칼라 인덕터 구역(19)을 벗어나 다른 길이방향 다리 구역 쪽으로 흐른다. 이 배치는 2개의 교차 구역을 가지는 상술된 종래 기술의 싱글 샷 원-턴 채널 인덕터와 비교하여 필요로 하는 각각의 칼라 반쪽 구역 내의 전류의 크기를 감소시킴과 동시에, 부분적으로 둘러싸는 상술된 종래 기술과 대조적으로 워크피스의 전체 원주를 둘러쌈으로써 동일한 필요한 열 에너지를 워크피스 내에서 보유한다. 칼라 반쪽 구역 내의 전류 크기의 감소는 전류 밀도와 전자기력을 감소시키고, 그 결과 종래 기술의 싱글 샷 원-턴 채널 인덕터의 싱글 샷 인덕터에 비해 싱글 샷 인덕터(10)의 수명을 증가시킨다.
제한없이 설명하기 위하여, 교차 반쪽 구역(12a)은 공급 교차 구역으로 지칭될 수 있고, 길이방향 다리 인덕터 구역(14a)은 공급 길이방향 다리 인덕터 구역으로 지칭될 수 있고, 길이방향 다리 인덕터 구역(14b)은 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역으로 지칭될 수 있고, 그리고 교차 반쪽 구역(12a')은 복귀 교차 구역으로 지칭될 수 있다. 공급 교차 구역은 전원 공급 단부(13a) 및 마주하는 공급 다리 교차 구역 단부(13b)를 가진다. 복귀 교차 구역은 전원 복귀 단부(13c) 및 마주하는 복귀 다리 교차 구역 단부(13d)를 가진다. 제 1 칼라 구역(16a)은 마주하는 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부(17b) 및 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부(17a)를 가지고, 제 2 칼라 구역(16b)은 마주하는 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부(17c)(도 4(b) 참조) 및 제 2 칼라 구역 복귀 다리 단부(17d)를 가진다. 파선은 제 1 칼라 구역(16a)과 제 2 칼라 구역(16b) 각각의 단부를 가리키는데 사용되고, 칼라 인덕터 구역(16)(제 1 칼라 구역(16a)과 제 2 칼라 구역(16b)으로 형성됨)은 통상적으로 연속적인 대체로 환형 실린더형 구성요소로서 제작된다. 공급 길이방향 다리 인덕터 구역(14a)은 공급 다리 교차 단부(14a') 및 공급 다리 칼라 단부(14a'')를 가진다. 공급 다리 교차 단부(14a')는 공급 다리 교차 구역 단부(13b)에 연결되고, 공급 다리 칼라 단부(14a'')는 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부(17b)와 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부(17c) 사이에 연결된다. 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역(14b)은 복귀 다리 교차 단부(14b') 및 복귀 다리 칼라 단부(14b'')를 가진다. 복귀 다리 교차 단부(14b')는 복귀 다리 교차 구역 단부(13d)에 연결되고, 복귀 다리 칼라 단부(14b'')는 공급 및 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역의 공급 및 복귀 다리 칼라 단부들 둘레에 제 1 칼라 구역 및 제 2 칼라 구역으로부터 연속적인 전기 컨덕터를 형성하도록 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부(17a)와 제 2 칼라 구역 복귀 단부(17d) 사이에 연결되고, 이로써 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소가 공급 길이방향 다리 인덕터 구역과 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 사이에 놓여 있는 경우, 복합 워크피스의 원형 구성요소가 칼라 인덕터 구역의 외부 면(16c)에 인접하여 놓여 있는 경우, 그리고 교류 전원이 공급 교차 구역의 전원 공급 단부와 복귀 교차 구역의 전원 복귀 단부 사이에 연결되는 경우, 복합 워크피스는 유도식으로 열처리된다.
도 4(a)와 도 4(b)에는 제 1 칼라 구역과 제 2 칼라 구역으로부터 형성된 연속적인 칼라 인덕터 구역(16)을 프로파일링하는 것에 관한 일 예시를 도시하도록 연속적인 칼라 인덕터 구역(16)이 제 1 칼라 구역(16a)의 프로파일링된 영역(16a', 16a'')(도 3 참조)과 제 2 칼라 구역(16b)의 프로파일링된 영역(16b', 16b'')(도 3 참조)으로 분할되어 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 인덕터 계단 영역으로의 칼라의 이러한 프로파일링은 직경 변화 또는 벽 두께 변화(예컨대 열처리되는 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소가 중공인 경우임)와 같이 필요한 워크피스 경도 패턴 및 워크피스 기하학적 부재를 수용한다. 2개 이상의 계단 영역은 각각의 칼라 반쪽 구역에서 필요할 수 있고, 칼라 계단들 중 일부나 전부는 서로의 부피가 동일하지 않을 수 있다. 추가적으로, 각각의 경사진 상호연결 영역(16a''', 16b''')의 호의 길이(아치형 길이)는 서로 상이할 수 있고, 복합 워크피스의 원형 구성요소와 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소 사이의 샤프트 영역 또는 필릿 영역과 같은 복합 워크피스의 특정 지역 내에 유도된 에너지에 다른 영향을 미치도록 제작된다.
도 5(a)와 도 5(b)에는 교류가 인덕터를 통해 흐르는 경우 가열되는 줄 효과에 의해 유발된 냉각 인덕터(10)를 위한 유체 냉매의 공급과 복귀를 위한 싱글 샷 인덕터(10) 상의 유입 포트와 유출 포트가 도시되어 있다. 이 예시에는 2개의 별개의 냉각 회로, 즉 냉각 회로 "A"(실선 화살표로 나타나 있음)와 냉각 회로 "B"(점선 화살표로 나타나 있음)가 제공된다. 도 5(a)와 도 5(b)에 나타나 있는 바와 같이, 공급 유입구("A" 입구) 냉각 경로는 순차적으로 칼라 반쪽 구역(16a)(16a', 16a''), 길이방향 다리 인덕터 구역(14b)과 교차 반쪽 구역(12a')을 지나 복귀 유출구("A" 출구) 쪽이고, 공급 유입구("B" 입구) 냉각 경로는 순차적으로 칼라 반쪽 구역(16b)(16b', 16b''), 길이방향 다리 인덕터 구역(14a)과 교차 반쪽 구역(12a)을 지나 복귀 유출구("B" 출구) 쪽이다. 인덕터(10)의 상이한 구역들을 위한 별개의 이중 냉각 회로는 인덕터(10)의 제작시 비대칭 부재들을 보상하기 위해서 상이한 냉각 파라미터들을 고려한다는 점에서 유리하다. 또한, 각각의 별개의 공급 유입구는 가장 큰 열을 발생시키는 별개의 제 1 냉각 칼라 반쪽 구역으로 들어가고, 그리고 나서 별개의 길이방향 다리 인덕터 구역과 별개의 교차 반쪽 구역을 통해 유동하는 것을 계속한다. 본 발명의 대체 예시에서, 물로 냉각시키는 것이 필요하지 않을 수 있고, 또는 전체 인덕터의 싱글 냉각 회로는 충분할 수 있고 본 발명의 특정 복합 워크피스에 활용될 수 있다.
도 3 내지 도 5(b)에서, 교차 인덕터 구역은 대체로(즉 프로파일링 없음) 세미실린더형(semicylindrical; 1/2 등분된 실린더 형상을 의미하며, 이는 명세서 전체로 동일함)인 형상이고, 유전체 슬롯(22)에 의해 대체로 쿼터실린더형(quarter-cylindrical; 1/4 등분된 실린더 형상을 의미하며, 이는 명세서 전체로 동일함) 교차 반쪽 구역으로 떨어져 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 교차 인덕터 구역은 대체로 그 형상이 세미실린더형 보다 크거나 작을 수 있고, 교차 반쪽 구역은 대체로 거울상과 동일하거나 열처리되는 특정 복합 워크피스의 형상과 동일하지 않은 쿼터실린더형 반쪽 구역 보다 크거나 작을 수 있다. 도 3 내지 도 5(b)에서, 각각의 길이방향 다리 인덕터 구역은 대체로(즉 프로파일링 없음) 직사각형 바 형상이고, 대체로(즉 프로파일링 없음) 칼라 인덕터 구역과 교차 인덕터 구역의 반경방향 절단면에 수직하는데, 이 절단면은 중심축(CL)에 수직이고 열처리되는 특정 복합 워크피스에 관한 본 발명의 다른 실시예들에서는 이와 달리 배향되거나 다른 형상을 가질 수 있다. 도 3 내지 도 5(b)에서, 칼라 인덕터 구역은 대체로(즉 프로파일링 없음) 환형 실린더형 링의 형상이고, 칼라 반쪽 구역은 아치형 길이가 동일한 환형 세미실린더형 링이고, 마주하는 길이방향 다리 인덕터 구역들은 도면에 나타나 있는 바와 같이 2개의 칼라 반쪽 구역의 인접한 단부들에 연결되고, 본 발명의 다른 예시에서, 칼라 반쪽 구역은 열처리되는 특정 워크피스의 아치형 길이가 동일하지 않을 수 있다.
도 6에는 싱글 샷 인덕터(10)에 장착되기 전의 복합 워크피스(90)가 도시되어 있다. 도 7에는 유도 열처리 공정을 위하여 싱글 샷 인덕터(10)에 장착된 복합 워크피스(90)가 도시되어 있다. 적합한 장치는 열처리 공정의 적어도 일부 동안 중심축(CL)을 중심으로 회전하도록 장착된 복합 워크피스(90)에 제공될 수 있다. 칼라 구역(16)이 장착된 복합 워크피스(90)의 전체 원주를 둘러싸기 때문에, 필릿 영역(90d) 내의 열 에너지는 인덕터의 전류 이동 면을 과도하게 감소할 필요없이 그리고 코일 전류의 크기를 과도하게 증가시킬 필요없이 증가된다.
복합 워크피스가 인덕터(10) 내부에 비대칭적으로 위치되어 있는 경우(즉 칼라 인덕터 구역(16)의 대칭축(Acollar)이 인덕터(10) 내부의 복합 워크피스(90)의 대칭축(CL)과 일치하지 않는 경우)라면, 증가된 인덕터 대 워크피스 갭을 가지는 2개의 반쪽-칼라 구역들 중 하나에 생기는 감소된 유도 가열 효과가 있을 것이고. 이는 감소된 인덕터 대 워크피스 갭을 가지는 2개의 반쪽-칼라 구역들 중 다른 하나에 생기는 증가된 유도 가열 효과에 의해 오프셋되어 있다. 결과적으로, 인덕터(10) 내부에서의 복합 워크피스(90)의 포지셔닝과 관련된 유도 열처리 공정 민감도는 종래 기술의 턴 채널 인덕터에 관하여 상술된 것에 비해 감소된다.
도 8에는 본 발명의 싱글 샷 인덕터(11)의 다른 예시가 도시되어 있다. 이 예시에서, 비유사한 싱글 샷 인덕터(10), 길이방향 다리 인덕터 구역들(15a, 15b)의 길이방향 길이들은 동일하지 않아서, 교차 인덕터 구역(13)의 교차 반쪽 구역들(13a, 13a')은 싱글 샷 인덕터(11)에 장착된 워크피스의 중심축 둘레에 상이한 거리에 위치될 것이다. 길이방향 다리 구역들의 길이방향 길이가 상이한 길이를 가지는 경우, 공급 및 복귀 교차 구역들은, 교차 반쪽 구역들(13a, 13a') 사이의 평면상 이격거리 만큼 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 중심축(CL)에 수직하는 공급 및 복귀 교차 구역들의 대응하는 단면상 반경방향 평면에 대하여 서로 동일하지 않는 평면에 있을 것이다. 교차 반쪽 구역들(13a, 13a')의 면들(13aa, 13aa')에 관한 추가적인 프로파일링은 상이할 수 있다. 도 8에서, 칼라 인덕터 구역(16)은 싱글 샷 인덕터(10)의 칼라 인덕터 구역(16)과 유사할 수 있다.
도 9(a)와 도 9(b)에는 본 발명의 싱글 샷 인덕터(30)의 다른 예시가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 제 2 칼라 인덕터 구역은 본 발명의 다른 실시예들의 교차 인덕터 구역으로 대체되고, 2개의 길이방향 다리 구역들 중 하나는 전기적으로 절연된 2개의 길이방향 반쪽 다리 구역들로 쪼개져서, 전원(24)은 길이방향 반쪽-다리 구역들 사이에 연결될 수 있고, 싱글 샷 인덕터(30)의 길이방향 다리 구역들의 마주하는 단부들에 있는 2개의 칼라 인덕터 구역은 쪼개지지 않은 길이방향 다리 구역(34b)에 의해 직렬로 함께 연결된다. 편의상 도 9(a)와 도 9(b)에서, 2개의 칼라 인덕터 구역들은 정상 칼라 인덕터 구역(32)과 바닥 칼라 인덕터 구역(36)으로 지칭되되 2개의 칼라 인덕터 구역들의 정상 및 바닥 공간 배향으로 제한되지 않는다. 정상 칼라 인덕터 구역(32)은 전기적으로 병렬로 연결되어 있는 정상 칼라 제 1 구역(32a)과 정상 칼라 제 2 구역(32b)을 구비한다. 파선은 각각의 칼라 구역의 단부들에 대해 참조용으로 사용되고, 정상 칼라(32)는 통상적으로 연속적인 대체로 환형 실린더형 구성요소로서 제작된다. 정상 칼라 제 1 구역은 마주하는 정상 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부(32a')와 정상 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부(32a'')를 가지고, 정상 칼라 제 2 구역은 마주하는 정상 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부(32b')와 정상 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부(32b'')를 가진다. 바닥 칼라 인덕터 구역(36)은 바닥 칼라 제 1 구역(36a)과 바닥 칼라 제 2 구역(36b)을 구비한다. 바닥 칼라 제 1 구역(36a)은 마주하는 바닥 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부(37a)와 바닥 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부(37b)를 가지고, 바닥 칼라 제 2 구역(36b)은 마주하는 바닥 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부(37c)와 바닥 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부(37d)를 가진다. 전력 공급장치 길이방향 다리 인덕터 구역(34a)은 전력 공급장치 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부(34a')와 전력 공급장치 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부(34a'')를 가진다. 전원 공급 단자(35a)와 전원 복귀 단자(35b)는 전력 공급장치 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부와 전력 공급장치 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부 사이에 배치되어 있다. "공급(supply)" 및 "복귀(return)"라는 용어는 편의상 사용되고 싱글 샷 인덕터(30)의 배향으로 제한하는데 사용되는 것은 아니고, 화살표는 싱글 샷 인덕터(30)에 걸친 교류의 흐름에 관한 순간적인 방향을 나타낸다. 전원 공급 단자와 전원 복귀 단자 사이의 전기적 절연은 시트 운모와 같은 유전체 물질로 채워지거나 공기로 채워진 유전체일 수 있는 단자들 사이의 공간(35)에 의해 제공된다. 전력 공급장치 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부(34a')는 정상 칼라 제 1 및 제 2 구역 제 1 다리 단부들(32a', 32b')에 연결되고, 전력 공급장치 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부(34a'')는 바닥 칼라 제 1 및 제 2 구역 제 1 다리 단부들(37a, 37c)에 연결된다. 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역(34b)은 복귀 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부(34b')와 복귀 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부(34b'')를 가진다. 복귀 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부(34b')는 정상 칼라 제 1 및 제 2 구역 제 2 다리 단부들(32a'', 32b'')에 연결되고, 복귀 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부(34b'')는 바닥 칼라 제 1 및 제 2 구역 제 2 다리 단부들(37b, 37d)에 연결되어서, 복합 워크피스가 싱글 샷 인덕터(30)에 장착되는 경우, 열처리되는 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소가 전력 공급 길이방향 다리 인덕터 구역(34a)과 전력 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역(34b) 사이에 놓여 있는 경우, 그리고 복합 워크피스의 원형 구성요소가 바닥 칼라(36)의 외부 면(36c)에 인접하여 놓여 있는 경우, 그리고 교류 전원이 전원 공급 단자(35a)와 전원 복귀 단자(35b) 사이에 연결되는 경우, 복합 워크피스는 유도식으로 열처리된다. 바닥 칼라 인덕터 구역의 외부 면(36c)은 정상 칼라 인덕터 구역으로부터 멀리 향하는 바닥 코일의 면이다. 이 예시에서, 바닥 칼라 제 1 구역(36a) 내의 프로파일링된 영역들(36a', 36a'')과 바닥 칼라 제 2 구역(36b) 내의 프로파일링된 영역들(36b', 36b'', 36b''')은 싱글 샷 인덕터(10)의 바닥 칼라 제 1 구역(16a) 내의 프로파일링된 영역들(16a', 16a'', 16a''')과 싱글 샷 인덕터(10)의 바닥 칼라 제 2 구역(16b) 내의 프로파일링된 영역들(16b', 16b'', 16b''')과 각각 유사하다.
도 9(a)와 도 9(b)에서, 정상 및 바닥 칼라 인덕터 구역들은 각각 대체로(즉 프로파일링 없음) 환형 실린더형 링의 형상이고, 칼라 반쪽 구역은 아치형 길이가 동일한 환형 세미실린더형 링이고, 마주하는 길이방향 다리 구역은 2개의 칼라 반쪽 구역들의 인접한 단부들에 연결되고, 본 발명의 다른 예시에서, 칼라 반쪽 구역은 열처리되는 특정 워크피스의 아치형 길이가 동일하지 않을 수 있다. 도 9(a)와 도 9(b)에서, 쪼개진 길이방향 다리 인덕터 구역과 쪼개지지 않은 길이방향 다리 인덕터 구역은 각각 대체로(즉 프로파일링 없음) 직사각형 바 형상이고, 대체로(즉 프로파일링 없음) 중심축(CL)에 수직인 정상 및 바닥 칼라 인덕터 구역 단면상 반경방향 평면에 수직하고, 열처리되는 특정 복합 워크피스에 관한 본 발명의 다른 실시예에서는 이와 달리 배향되거나 다른 형상을 가질 수도 있다.
도 9(a)와 도 9(b)에 있는 싱글 샷 인덕터(30)의 한가지 바람직한 이중 분리 냉각 회로 배치는 이중 절연된 냉각 회로 배치이고, 여기서, 예컨대 제 1 절연 냉각 회로는 정상 칼라(32)에 걸쳐 흐르고 제 2 절연 냉각 회로는 바닥 칼라(36)에 걸쳐 흐른다. 본 발명의 다른 실시예에서, 단일의 절연된 냉각 회로 또는 다수의 절연된 냉각 회로는 도 9(a)와 도 9(b)에 있는 싱글 샷 인덕터(30)에 활용될 수 있다.
본 발명의 다른 예시에서, 본 발명의 싱글 샷 인덕터(10, 11)는, 2개의 칼라 인덕터 구역들 및 각각의 칼라 인덕터 구역에 연결되는 별개의 한 쌍의 길이방향 다리 구역들이 있는 싱글 샷 멀티-턴 인덕터, 예컨대 싱글 샷 투-턴 인덕터일 수 있다.
원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 복합 워크피스 부재는 복합 워크피스를 포함하는데, 여기서 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 중심축은 일치하지 않고 또한 본 발명의 싱글 샷 인덕터의 길이방향 다리 인덕터 구역들 사이에 삽입(장착)될 수 있으면서 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소와 길이방향 다리 인덕터 구역들 사이에서 최소한의 반경방향 공기 갭을 유지한다.
본 발명의 싱글 샷 인덕터는 또한 샤프트와 같은 실린더형 워크피스를 유도 열처리하는데 선택적으로 사용될 수 있다.
싱글 샷 인덕터의 위 예시들은 수직 방향으로 배향되어 있는 축방향의 워크피스와 인덕터에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 예시에서는 다른 배향이 사용될 수 있다. "정상(top)"과 "바닥(bottom)" 및 "공급(supply)"과 "복귀(return)"라는 용어는 단지 설명하기 위하여 사용된 것이고 본 발명의 범위를 제한하지 않는데, 이는 싱글 샷 인덕터의 다른 배향도 허용가능하기 때문이다.
본 발명의 싱글 샷 인덕터에서 가열되는 워크피스의 ??칭은 워크피스가 가열되어 싱글 샷 인덕터로부터 제거된 후에 달성될 수 있고, 또는 본 발명의 다른 예시에서 ??칭 통로는 본 발명의 싱글 샷 인덕터의 내부에 제공될 수 있고, 적합한 소스로부터의 ??칭제(quenchant)는 워크피스가 싱글 샷 인덕터로부터 여전히 장착해제되는 동안 워크피스를 ??칭하기 위해서 내부 ??칭 통로를 통해 공급될 수 있다.
본 발명의 싱글 샷 인덕터들 중 어떤 것이라도, 예컨대 컴퓨터 지원 제조(computer-aided manufacturing; CAM)에 의한 구리 블록으로부터 모놀리식 인덕터로서 제작될 수 있다.
위의 발명의 상세한 설명에서 설명하기 위하여, 수많은 특정 필요조건과 몇몇 특정 세부사항은 예시와 실시예에 관한 완전한 이해를 제공하기 위하여 설명되어 있다. 그러나, 하나 이상의 다른 예시들 또는 실시예들이 특정 세부사항들 중 일부가 없어도 실시될 수 있다는 것은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 기술된 특정 실시예는 본 발명을 제한하려고 제공된 것은 아니고 설명하려고 제공된 것이다.
"하나의 예시 또는 실시예", "일 예시 또는 실시예", "하나 이상의 예시들 또는 실시예들" 또는 "상이한 예시들 또는 실시예들"에 대한 본 명세서 전체에 걸친 참조사항은 특정 부재가 본 발명의 실시 중 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 여러 가지 부재는 종종 단일의 예시, 실시예, 도면 또는 그에 관한 설명에서 본 발명을 간소화하거나 여러 가지 진보성있는 양태에 관한 이해를 돕기 위하여 함께 그룹이 된다.
본 발명은 바람직한 예시들과 실시예들과 관련하여 기술되어 있다. 명백하게 언급된 것을 제외하고 균등물, 대체물 및 변형물은 본 발명의 사상의 범위 내에서 가능성이 있다.

Claims (15)

  1. 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 구비하는 복합 워크피스의 유도 열처리를 위한 싱글 샷 인덕터로서, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결되고, 원형 구성요소는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 실린더형 구성요소 직경보다 큰 원형 구성요소 직경을 가지고, 상기 싱글 샷 인덕터는:
    공급 교차 구역과 복귀 교차 구역을 구비하는 교차 인덕터 구역으로서, 공급 교차 구역은 전원 공급 단부와 공급 다리 교차 구역을 가지고, 공급 다리 교차 구역 단부는 전원 공급 단부와 마주하고, 복귀 교차 구역은 전원 복귀 단부와 복귀 다리 교차 구역 단부를 가지고, 복귀 다리 교차 구역 단부는 전원 복귀 단부와 마주하고, 공급 교차 구역과 복귀 교차 구역은 전원 공급 단부와 전원 복귀 단부 사이에서 서로로부터 전기적으로 절연되어 있고, 전원 공급 단부와 전원 복귀 단부는 서로에 대해 인접하여 위치되어 있고 유전체에 의해 떨어져 있는, 교차 인덕터 구역;
    제 1 칼라 구역과 제 2 칼라 구역을 구비하는 칼라 인덕터 구역으로서, 제 1 칼라 구역은 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부와 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부를 가지고, 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부는 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부와 마주하고, 제 2 칼라 구역은 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부와 제 2 칼라 구역 복귀 다리 단부를 가지고, 제 2 칼라 구역 복귀 다리 단부는 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부와 마주하는, 칼라 인덕터 구역;
    공급 다리 교차 단부와 공급 다리 칼라 단부를 가지는 공급 길이방향 다리 인덕터 구역으로서, 공급 다리 칼라 단부는 공급 다리 교차 단부와 마주하고, 공급 다리 교차 단부는 공급 다리 교차 구역 단부에 연결되고, 공급 다리 칼라 단부는 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부와 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부 사이에 연결되는, 공급 길이방향 다리 인덕터 구역; 및
    복귀 다리 교차 단부와 복귀 다리 칼라 단부를 가지는 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역으로서, 복귀 다리 칼라 단부는 복귀 다리 교차 단부와 마주하고, 복귀 다리 교차 단부는 복귀 다리 교차 구역 단부에 연결되고, 복귀 다리 칼라 단부는 공급 길이방향 다리 인덕터 구역의 공급 다리 칼라 단부 및 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역의 복귀 다리 칼라 단부 둘레에 제 1 칼라 구역과 제 2 칼라 구역으로부터 연속적인 전기 컨덕터를 형성하도록 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부와 제 2 칼라 구역 복귀 다리 단부 사이에 연결되고, 이로써 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소가 공급 길이방향 다리 인덕터 구역과 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 사이에 놓여 있는 경우, 그리고 원형 구성요소가 칼라 인덕터 구역의 외부 면에 인접하여 놓여 있는 경우, 그리고 교류 전원이 공급 교차 구역의 전원 공급 단부와 복귀 교차 구역의 전원 복귀 단부 사이에 연결되는 경우, 복합 워크피스는 유도식으로 열처리되는, 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    교차 인덕터 구역은 세미실린더형 형상이고, 공급 교차 구역과 복귀 교차 구역은 각각 쿼터실린더형 형상이고;
    칼라 인덕터 구역은 환형 실린더형 링 형상이고, 제 1 칼라 구역과 제 2 칼라 구역은 각각 환형 세미실린더형 링 형상이고 아치형 길이가 동일하고;
    공급 길이방향 다리 인덕터 구역과 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역은 교차 인덕터 구역과 칼라 인덕터 구역의 반경방향 평면에 대해 길이가 수직방향으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    공급 교차 구역과 복귀 교차 구역은 서로 동일하지 않는 평면에 있는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    공급 교차 구역, 복귀 교차 구역, 공급 길이방향 다리 인덕터 구역, 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역, 제 1 칼라 구역 또는 제 2 칼라 구역 중 적어도 하나에 있는 적어도 하나의 프로파일링된 영역을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    적어도 하나의 프로파일링된 영역은 계단형 프로파일 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    냉매가 적어도 하나의 내부 냉각 회로 내부에서 유동하도록 교차 인덕터 구역, 공급 길이방향 다리 인덕터 구역, 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 및 칼라 인덕터 구역 내부에 형성된 적어도 하나의 내부 냉각 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 냉각 회로와 제 2 냉각 회로를 더 구비하고,
    상기 제 1 냉각 회로는:
    제 1 칼라 구역 내의 제 1 칼라 구역 내부 냉각 통로와 통하는 제 1 냉각 회로 공급 유입 포트;
    제 1 칼라 구역 내부 냉각 통로와 통하는 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 내의 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 내부 냉각 통로;
    복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 내부 냉각 통로와 통하는 복귀 교차 구역 내의 복귀 교차 구역 내부 냉각 통로; 및
    복귀 교차 구역 내부 냉각 통로와 통하는 제 1 냉각 회로 복귀 유출 포트로서, 냉매는 순차적으로 제 1 칼라 구역, 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 및 복귀 교차 구역을 지나 유동하는, 제 1 냉각 회로 복귀 유출 포트;
    를 구비하고,
    상기 제 2 냉각 회로는:
    제 2 칼라 구역 내의 제 2 칼라 구역 내부 냉각 통로와 통하는 제 2 냉각 회로 공급 유입 포트;
    제 2 칼라 구역 내부 냉각 통로와 통하는 공급 길이방향 다리 인덕터 구역 내의 공급 길이방향 다리 인덕터 구역 내부 냉각 통로;
    공급 길이방향 다리 인덕터 구역 내부 냉각 통로와 통하는 공급 교차 구역 내의 공급 교차 구역 내부 냉각 통로; 및
    공급 교차 구역 내부 냉각 통로와 통하는 제 2 냉각 회로 복귀 유출 포트로서, 냉매는 순차적으로 제 2 칼라 구역, 공급 길이방향 다리 인덕터 구역 및 공급 교차 구역을 지나 유동하는, 제 2 냉각 회로 복귀 유출 포트;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  8. 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 구비하는 복합 워크피스의 유도 열처리를 위한 싱글 샷 인덕터로서,
    적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결되고, 원형 구성요소는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 실린더형 구성요소 직경보다 큰 원형 구성요소 직경을 가지고,
    상기 싱글 샷 인덕터는:
    정상 칼라 제 1 구역 및 정상 칼라 제 2 구역을 구비하는 정상 칼라 인덕터 구역으로서, 정상 칼라 제 1 구역은 정상 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부와 정상 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부를 가지고, 정상 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부는 정상 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부와 마주하고, 정상 칼라 제 2 구역은 정상 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부와 정상 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부를 가지고, 정상 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부는 정상 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부와 마주하는, 정상 칼라 인덕터 구역;
    바닥 칼라 제 1 구역과 바닥 칼라 제 2 구역을 구비하는 바닥 칼라 인덕터 구역으로서, 바닥 칼라 제 1 구역은 바닥 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부와 바닥 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부를 가지고, 바닥 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부는 바닥 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부와 마주하고, 바닥 칼라 제 2 구역은 바닥 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부와 바닥 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부를 가지고, 바닥 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부는 바닥 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부와 마주하는, 바닥 칼라 인덕터 구역;
    전력 공급 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부와 전력 공급 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부를 가지는 전력 공급 길이방향 다리 인덕터 구역으로서, 전원 공급 단자와 전원 복귀 단자는 전력 공급 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부와 전력 공급 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부 사이에 배치되어 있고, 전원 공급 단자와 전원 복귀 단자는 서로로부터 전기적으로 절연되어 있고, 전력 공급 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부는 정상 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부와 정상 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부에 연결되고, 전력 공급 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부는 바닥 칼라 제 1 구역 제 1 다리 단부와 바닥 칼라 제 2 구역 제 1 다리 단부에 연결되는, 전력 공급 길이방향 다리 인덕터 구역; 및
    복귀 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부와 복귀 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부를 가지는 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역으로서, 복귀 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부는 복귀 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부와 마주하고, 복귀 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부는 정상 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부와 정상 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부에 연결되고, 그리고 복귀 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부는 바닥 칼라 제 1 구역 제 2 다리 단부와 바닥 칼라 제 2 구역 제 2 다리 단부에 연결되고, 이로써 복합 워크피스가 싱글 샷 인덕터에 장착되는 경우, 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소가 전력 공급 길이방향 다리 인덕터 구역과 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 사이에 놓여 있는 경우, 그리고 원형 구성요소가 바닥 칼라 인덕터 구역의 외부 면에 인접하여 놓여 있는 경우, 그리고 교류 전원이 전원 공급 단자와 전원 복귀 단자 사이에 연결되는 경우, 복합 워크피스는 유도식으로 열처리되는, 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    정상 칼라 인덕터 구역과 바닥 칼라 인덕터 구역은 각각 환형 실린더형 링 형상이고, 정상 칼라 제 1 구역과 정상 칼라 제 2 구역은 각각 환형 세미실린더형 링 형상이고 아치형 길이가 동일하고, 바닥 칼라 제 1 구역과 바닥 칼라 제 2 구역은 각각 환형 세미실린더형 링 형상이고 아치형 길이가 동일하고,
    전력 공급 길이방향 다리 인덕터 구역과 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역은 정상 칼라 인덕터 구역과 바닥 칼라 인덕터 구역의 반경방향 평면에 대해 길이가 수직방향으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    전원 공급 단자와 전력 공급 길이방향 다리 정상 칼라 구역 단부 사이의 거리는 전원 복귀 단자와 전력 공급 길이방향 다리 바닥 칼라 구역 단부 사이의 거리와 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    정상 칼라 인덕터 구역, 바닥 칼라 인덕터 구역, 전원 공급 길이방향 다리 인덕터 구역 또는 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 중 적어도 하나에 있는 적어도 하나의 프로파일링된 영역을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    적어도 하나의 프로파일링된 영역은 계단형 프로파일 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    냉매가 적어도 하나의 내부 냉각 회로 내부에서 유동하도록 정상 칼라 인덕터 구역, 전력 공급 길이방향 다리 인덕터 구역, 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 및 바닥 칼라 인덕터 구역 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 내부 냉각 회로들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글 샷 인덕터.
  14. 원형 구성요소의 중심축과 일치하는 중심축을 가지는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 구비하는 복합 워크피스의 싱글 샷 유도 열처리에 관한 방법으로서,
    적어도 부분적으로 실린더형 구성요소는 원형 구성요소에 한쪽 단부에서 연결되고, 원형 구성요소는 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소의 실린더형 구성요소 직경보다 큰 원형 구성요소 직경을 가지고,
    열처리 인덕터는:
    공급 교차 구역과 복귀 교차 구역을 구비하는 교차 인덕터 구역으로서, 공급 교차 구역은 전원 공급 단부와 공급 다리 교차 구역 단부를 가지고, 공급 다리 교차 구역 단부는 전원 공급 단부와 마주하고, 복귀 교차 구역은 전원 복귀 단부와 복귀 다리 교차 구역 단부를 가지고, 복귀 다리 교차 구역 단부는 전원 복귀 단부와 마주하고, 공급 교차 구역과 복귀 교차 구역은 전원 공급 단부와 전원 복귀 단부 사이에서 서로로부터 전기적으로 절연되고, 전원 공급 단부와 전원 복귀 단부는 서로에 대해 인접하여 위치되어 있고 유전체에 의해 떨어져 있는, 교차 인덕터 구역;
    제 1 칼라 구역과 제 2 칼라 구역을 구비하는 칼라 인덕터 구역으로서, 제 1 칼라 구역은 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부와 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부를 가지고, 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부는 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부와 마주하고, 제 2 칼라 구역은 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부와 제 2 칼라 구역 복귀 다리 단부를 가지고, 제 2 칼라 구역 복귀 다리 단부는 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부와 마주하는, 칼라 인덕터 구역;
    공급 다리 교차 단부와 공급 다리 칼라 단부를 가지는 공급 길이방향 다리 인덕터 구역으로서, 공급 다리 칼라 단부는 공급 다리 교차 단부와 마주하고, 공급 다리 교차 단부는 공급 다리 교차 구역 단부에 연결되고, 공급 다리 칼라 단부는 제 1 칼라 구역 공급 다리 단부와 제 2 칼라 구역 공급 다리 단부 사이에 연결되는, 공급 길이방향 다리 인덕터 구역; 및
    복귀 다리 교차 단부와 복귀 다리 칼라 단부를 가지는 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역으로서, 복귀 다리 칼라 단부는 복귀 다리 교차 단부와 마주하고, 복귀 다리 교차 단부는 복귀 다리 교차 구역 단부에 연결되고, 복귀 다리 칼라 단부는 공급 길이방향 다리 인덕터 구역의 공급 다리 칼라 단부 및 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역의 복귀 다리 칼라 단부 둘레에 제 1 칼라 구역과 제 2 칼라 구역으로부터 연속적인 전기 컨덕터를 형성하도록 제 1 칼라 구역 복귀 다리 단부와 제 2 칼라 구역 복귀 다리 단부 사이에 연결되는, 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역;
    을 구비하고,
    상기 방법은:
    원형 구성요소가 열처리 인덕터의 칼라 인덕터 구역의 외부 면에 인접하여 놓여 있도록 복합 워크피스의 적어도 부분적으로 실린더형 구성요소를 공급 길이방향 다리 인덕터 구역과 복귀 길이방향 다리 인덕터 구역 사이에 장착하는 단계;
    복합 워크피스를 유도식으로 열처리하기 위해서 공급 교차 구역의 전원 공급 단부와 복귀 교차 구역의 전원 복귀 단부 사이에 교류를 공급하는 단계; 및
    복합 워크피스를 열처리 인덕터로부터 장착해제하는 단계;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    공급 교차 구역의 전원 공급 단부와 복귀 교차 구역의 전원 복귀 단부 사이에 교류를 공급하는 단계 중 적어도 일부 동안 복합 워크피스를 복합 워크피스의 중심축을 중심으로 회전시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
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