WO2024004027A1

WO2024004027A1 - 移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法

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Publication number: WO2024004027A1
Application number: PCT/JP2022/025739
Authority: WO
Inventors: 明仁山根; 利行秦; 千尋小塚
Original assignee: 日本製鉄株式会社
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2024-01-04

Abstract

この移動焼入れ装置は、相対的に外径が大きい大径部と相対的に外径が小さい小径部とが段差部を介して連なる軸状体に移動焼入れを行う装置であって、移動中心線上の第１の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第１分割コイルと；前記移動中心線上の、前記第１の位置と異なる第２の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第２分割コイルと；前記各第１分割コイルを、前記移動中心線に対して接近離間させる第１分割コイル駆動部と；前記各第２分割コイルを、前記移動中心線に対して接近離間させる第２分割コイル駆動部と；前記第１分割コイル駆動部及び前記第２分割コイル駆動部を制御する制御部と；を備える。

Description

移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法

　本開示は、移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法に関する。

　従来、軸状体を誘導加熱により移動焼入れし、軸状体の疲労強度を高めることが行われている。ここで言う、移動焼入れ（ｔｒａｖｅｒｓｅ　ｈａｒｄｅｎｉｎｇ）とは、軸状体に対してコイル部材等を軸線方向に移動させながら焼入れすることを意味する。
　具体的には、軸状体の長手方向に向かって外周面に沿うようにコイルを移動させながらコイルに電流を流すことで、軸状体を誘導加熱していく。そして、加熱直後の外周面に対して冷却液を吹き付けることにより、軸状体を急速冷却して焼入れする。ここで、軸状体がその長手方向の途中位置において外径が大径から小径、あるいは小径から大径に変わる段差部を有する段付軸である場合は、加熱効率を維持するために、軸状体の外周面とコイルとのエアーギャップを適宜調整する必要がある。

　このような調整を可能にする装置構成の一つに、コイルを複数の分割コイルにより構成する形態がある。具体的には、複数の分割コイルを軸状体の周方向に並べて配置させ、これら分割コイルを電源に直列接続する。そして、電源からの電流を各分割コイルに流しながらこれら分割コイルを軸状体の長手方向に移動させて行く。そして、各分割コイルが段差部に至る直前に、軸状体の外径寸法の変化に応じて、各分割コイルを軸状体の外周面に対して接近あるいは離間させることにより、前記エアーギャップをほぼ一定に維持する。

　この種の分割コイルを用いた従来の高周波誘導加熱装置が、下記特許文献１に開示されている。同装置は、分割コイルとして高周波誘導加熱コイルを備えている。この高周波誘導加熱コイルは、「フランジ部とこのフランジ部の中央箇所に立設された軸部とを有する軸状部材のうち、前記フランジ部と前記軸部とが交差してこれらの間に形成されるアール部並びに前記軸部の外周面を高周波誘導加熱するための軸状部材加熱用の高周波誘導加熱用コイルにおいて、前記軸状部材の軸線を挟んで互いに対向する位置にそれぞれ配置されると共に、前記軸状部材のアール部及び軸部に対して間隔を隔てた位置において前記アール部及び軸部に対向して配置される一対の高周波誘導加熱コイル構成体を備え、前記一対の高周波誘導加熱コイル構成体に、前記軸状部材の軸線に対して遠ざかる方向に向けて突出するように屈曲された屈曲状コイル部をそれぞれ形成した」構成を採用している。
　同装置によれば、「一対の高周波誘導加熱コイル構成体を用いることにより、外周面の径の大きさが相異する各種の軸状部材の全てに対して上述の一対の高周波誘導加熱コイル構成体を対応配置させることが可能になる」と説明されている。

日本国特開２００８－１５０６４０号公報

　ところで、上記装置も含めて従来の移動焼入れ装置は、その分割コイルの巻き数が一巻きであり、構造上の理由により巻き数を複数に増やすことが出来なかった。それは、分割コイルを軸状体の長手方向に沿って複数本重ねて巻き数を増やした場合、軸状体の外径が変わる段差部を適切に移動焼入れできないからである。例えば、大径部から小径部に向かう段差部の移動焼入れにおいては、軸状体の長手方向に重なる分割コイルの全体が大径部を通過するまでは、この分割コイルを小径部に近付けることができない。そのため、分割コイルのうちで大径部の加熱を終えて小径部に至った進行方向の前方側にある部分は、小径部の外周面との間に広いエアーギャップがあるまま誘導加熱することになるので、加熱効率及び焼きむらの観点から好ましくない。

　一方、小径部から大径部に向かう段差部の移動焼入れにおいては、軸状体の長手方向に重なる分割コイルのうちで進行方向の後方側にある部分は、まだ小径部を加熱している途中であっても、進行方向の前方側にある部分が大径部に至る前の時点で早々に小径部の外周面から遠ざけておかないと、段差部を乗り越えられない。よって、やはり、加熱効率及び焼きむらの観点から好ましくない結果になる。

　以上に説明した理由により、今までの分割コイルはその巻き数を複数にすることができず、一巻きの構成が通常であった。一巻きの場合は、分割コイルに流す電流を、複数巻きの場合よりも極めて高い大電流とする必要が有るため、分割コイルの過加熱や短絡等の問題を引き起こしやすい。

　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであって、大電流に伴う分割コイルの過加熱や短絡を抑制しながら段付軸を移動焼入れできる移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法の提供を目的とする。

　上記課題を解決するために、本開示は以下の態様を提案している。
（１）本開示の一態様に係る移動焼入れ装置は、
　相対的に外径が大きい大径部と相対的に外径が小さい小径部とが段差部を介して連なる軸状体に移動焼入れを行う装置であって、
　移動中心線上の第１の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第１分割コイルと；
　前記移動中心線上の、前記第１の位置と異なる第２の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第２分割コイルと；
　前記各第１分割コイルを、前記移動中心線に対して接近離間させる第１分割コイル駆動部と；
　前記各第２分割コイルを、前記移動中心線に対して接近離間させる第２分割コイル駆動部と；
　前記第１分割コイル駆動部及び前記第２分割コイル駆動部を制御する制御部と；
を備える。

　上記（１）に記載の移動焼入れ装置によれば、軸状体の周囲に、各第１分割コイル及び各第２分割コイルを移動中心線に沿う方向に重ねて配置した状態で移動させながら、各第１分割コイル及び各第２分割コイルに高周波電流を流す。すると、各第１分割コイル及び各第２分割コイルと、軸状体とが電磁誘導し、軸状体が誘導加熱される。
　このようにして移動しながら軸状体を誘導加熱していく際、各第２分割コイルが小径部を誘導加熱している最中に各第１分割コイルが段差部を誘導加熱する場合には、制御部が第１分割コイル駆動部を駆動して各第１分割コイルの位置を軸状体の径方向外方に向かって徐々に移動させる。この移動により、各第２分割コイルを小径部の周囲に沿わせたまま、各第１分割コイルを段差部に干渉させることなく外周面に沿って移動させることができる。
　さらに進んで、各第２分割コイルが段差部を誘導加熱すると同時に各第１分割コイルが大径部を誘導加熱する場合には、制御部が第２分割コイル駆動部を駆動して各第２分割コイルの位置を軸状体の径方向外方に向かって徐々に移動させる。その結果、各第１分割コイルを大径部の周囲に沿わせたまま、各第２分割コイルを段差部に干渉させることなく段差部の外周面に沿って移動させることができる。
　一方、大径部から段差部を超えて小径部を誘導加熱する場合には、上記手順とは逆に、第１分割コイル駆動部により各第１分割コイルを軸状体の外周面に接近させ、そして第２分割コイル駆動部により各第２分割コイルを軸状体の外周面に接近させる。これら第１分割コイル及び第２分割コイルの軸状体への接近動作は、これら第１分割コイル及び第２分割コイルが誘導加熱する箇所の外径に応じて個別に行われる。

　したがって、各第１分割コイル及び各第２分割コイルを移動中心線の方向に重ねた場合に生じる軸状体との干渉問題を解消できる。その結果、複数巻きの分割コイル（第１分割コイル及び第２分割コイル）による移動焼入れが実現できるので、各分割コイルに流す高周波電流の電流値を、一巻きの場合よりも大幅に下げることが可能になる。
　なお、軸状体を加熱するコイルは、各第１分割コイル及び各第２分割コイルの２つに限らない。３つ以上の分割コイルを移動中心線の方向に重ねてもよい。その場合には、分割コイルと同数である３つ以上の分割コイル駆動部を併せて採用することが好ましい。

（２）上記（１）に記載の移動焼入れ装置において、以下の構成を採用してもよい：
　高周波電源をさらに備え；
　前記制御部が、前記高周波電源から前記各第１分割コイルに流す高周波電流の電流値と、前記高周波電源から前記各第２分割コイルに流す高周波電流の電流値とを、個別に制御する。

　上記（２）に記載の移動焼入れ装置によれば、各第１分割コイルにおける電流値と各第２分割コイルにおける電流値とを制御部が個別に制御するので、軸状体の加熱箇所に適した電流値に調整できる。例えば、段差部及び大径部間の接続箇所に形成される角部を各第１分割コイルで加熱する際には、各第１分割コイルにおける電流値を高めにすることで、各第１分割コイルの移動速度を下げることなく角部を十分に加熱できる。
　なお、角部をより高い温度に加熱するための方法としては、角部を各第１分割コイルが通過する際の移動速度を遅くすることも考えられる。しかし、その場合は、加熱後の軸状体を冷却する冷却環の移動も遅くする必要が生じてしまうので、冷却環の移動速度を軸方向で一定にできず、冷却ムラが発生してしまう。一方、本態様では移動速度を落とさずに済むので、そのような不具合が生じない利点がある。

（３）上記（２）に記載の移動焼入れ装置において、以下の構成を採用してもよい：
　前記各第１分割コイルと前記各第２分割コイルとの間を電気的に接続すると共に前記高周波電源からの前記高周波電流を流す可変抵抗器をさらに備え；
　前記制御部が、前記可変抵抗器を制御しながら、前記高周波電源からの前記高周波電流を前記各第１分割コイルと前記各第２分割コイルとに分配供給する。

　上記（３）に記載の移動焼入れ装置によれば、制御部が可変抵抗器を制御することで、各第１分割コイルを流れる高周波電流の電流値と、各第２分割コイルを流れる高周波電流の電流値とを、互いに異なる値あるいは互いに同じ値のどちらにも調整できる。よって、軸状体の加熱箇所に応じた高周波電流を、各第１分割コイル及び各第２分割コイルのそれぞれに設定することができる。

（４）本開示の一態様に係る移動焼入れ方法は、
　相対的に外径が大きい大径部と相対的に外径が小さい小径部とが段差部を介して連なる軸状体に移動焼入れを行う方法であって、
　移動中心線上の第１の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第１分割コイルと、移動中心線上の第２の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第２分割コイルとを用いて前記軸状体を前記移動焼入れし；
　前記移動焼入れの際に、前記各第１分割コイル及び前記各第２分割コイルを、個別に、前記軸状体の外周面に対して接近離間させる。

　上記（４）に記載の移動焼入れ方法によれば、上記（１）に記載の移動焼入れ装置の作用と同じ作用を得ることができる。したがって、各第１分割コイル及び各第２分割コイルを移動中心線の方向に重ねた場合に生じる軸状体との干渉問題を解消できる。その結果、複数巻きの分割コイル（第１分割コイル及び第２分割コイル）による移動焼入れが実現できるので、各分割コイルに流す高周波電流の電流値を、一巻きの場合よりも大幅に下げることが可能になる。

（５）上記（４）に記載の移動焼入れ方法において、前記移動焼入れの際に、前記各第１分割コイルに流す高周波電流の電流値と、前記各第２分割コイルに流す高周波電流の電流値とを、個別に制御してもよい。

　上記（５）に記載の移動焼入れ方法によれば、上記（２）に記載の移動焼入れ装置の作用と同じ作用を得ることができる。したがって、各第１分割コイル及び各第２分割コイルの移動速度を一定にしながら移動焼入れを行えるので、これらに追従する冷却環の移動速度も一定に保って冷却ムラを抑制することができる。

　上記各態様に係る移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法によれば、大電流に伴う分割コイルの過加熱や短絡を抑制しながら段付軸を移動焼入れすることができる。

本開示の一実施形態に係る移動焼入れ装置の一部を破断して模式的に示す側面図である。同移動焼入れ装置に備わる一対の第１分割コイルをその上方から見た図であり、図１のＡ－Ａ矢視図である。そして、（ａ）が各第１分割コイル間を狭めて小径部を誘導加熱している状態を示し、（ｂ）が各第１分割コイル間を拡げて大径部を誘導加熱している状態を示す。高周波電源と第１分割コイル及び第２分割コイルとの電気的接続を概略的に示す回路図である。同実施形態における移動焼入れ方法を示すフローチャートである。軸状体を、段差部を介して移動しながら焼入れする状態を示す図であって、図１のＢ部の縦断面図である。移動焼入れは、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順序で行われる。移動焼入れ装置のシミュレーション結果を示す図であって、図１のＢ部を含む部分の縦断面図である。（ａ）が従来例を示し、（ｂ）が実施例を示す。

　以下、本開示に係る移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。以下の説明において、軸状体Ｗの中心軸線ＣＬに沿った方向を長手方向、中心軸線ＣＬを中心とする軸状体Ｗの半径方向を単に半径方向、軸状体Ｗの周回り方向を周方向、と呼ぶ場合がある。また、移動焼入れ装置に備わる各第１分割コイル及び各第２分割コイルを移動させる方向を示すために、各第１分割コイル及び各第２分割コイルの中心線である移動中心線を用いるものとする。この移動中心線は、中心軸線ＣＬと一致する直線である。そして、図１において移動中心線に沿って紙面上側を単に上側、紙面下側を単に下側、と呼ぶ場合がある。

＜移動焼入れ装置＞
　まず、図１から図３を用いて、本実施形態の移動焼入れ装置の構成を説明する。ここで、図１は、移動焼入れ装置の一部を破断して模式的に示す側面図である。図２は、同移動焼入れ装置に備わる一対の第１分割コイルをその上方から見た図であり、図１のＡ－Ａ矢視図である。図３は、高周波電源と第１分割コイル及び第２分割コイルとの電気的接続を概略的に示す回路図である。

　図１に示す移動焼入れ装置１は、鉄道車両用の車軸、あるいはボールネジ等の軸状体Ｗに、高周波電流を用いて移動焼入れ（ｔｒａｖｅｒｓｅ　ｈａｒｄｅｎｉｎｇ）を行う装置である。
　まず、軸状体Ｗについて説明する。軸状体Ｗは、その長手方向の下方から上方に向かって、大径部Ｗ１、段差部Ｗ２、小径部Ｗ３、段差部Ｗ４、大径部Ｗ５が、この順に同軸配置された段付軸である。大径部Ｗ１，Ｗ５は、平断面が円形をなす円柱であり、軸状体Ｗ全体の中で最も外径が大きい。小径部Ｗ３は、平断面が円形をなす円柱であり、大径部Ｗ１，Ｗ５よりも外径が小さい。段差部Ｗ２は、大径部Ｗ１の上端及び小径部Ｗ３の下端間を接続する円錐台形状を有する。段差部Ｗ２の外径は、上方向に向かって、大径部Ｗ１と同じ外径から徐々に小さくなり、そして小径部Ｗ３の下端の外径に等しくなる。段差部Ｗ４は、小径部Ｗ１の上端及び大径部Ｗ５の下端間を接続する逆円錐台形状を有する。段差部Ｗ４の外径は、上方向に向かって、小径部Ｗ３の上端の外径と同じ外径から徐々に大きくなり、そして大径部Ｗ５の下端の外径に等しくなる。大径部Ｗ１、段差部Ｗ２、小径部Ｗ３、段差部Ｗ４、大径部Ｗ５は、中心軸線ＣＬを共有する。大径部Ｗ１，Ｗ５の外径寸法を１００％とした場合の小径部Ｗ３の外径寸法は、例えば８０％～９０％である。
　軸状体Ｗは、フェライト相である、炭素鋼、鉄（Ｆｅ）を９５重量％以上含有する低合金鋼等の導電性を有する材料で形成されている。

　図１に示すように、移動焼入れ装置は、支持部１０と、誘導加熱部２０と、冷却部３０と、移動部４０と、制御部５０と、電源６０とを備える。

　図１に示すように、支持部１０は、下方センター１１と、上方センター１２とを備えている。下方センター１１は、軸状体Ｗの大径部Ｗ１をその下方から同軸に支持している。上方センター１２は、軸状体Ｗの大径部Ｗ５をその上方から同軸に支持している。下方センター１１及び上方センター１２は、軸状体Ｗを、その中心軸線ＣＬが上下方向に沿ってかつ軸状体Ｗの一端側（大径部Ｗ１がある側）が下方で他端（大径部Ｗ５がある側）が上方となるように、軸状体Ｗを支持している。これら下方センター１１及び上方センター１２間に、軸状体Ｗが中心軸線ＣＬを中心として回転可能に配置されている。このように軸状体Ｗを軸支した下方センター１１及び上方センター１２は、支持部１０に備わる軸状体回転モータ（不図示）からの駆動力を受けた場合に、軸状体Ｗを中心軸線ＣＬ回りに回転させる。

　図１に示すように、誘導加熱部２０は、複数のコイルとコイル支持台２８とを有する。
　本実施形態では、複数のコイルとして、上側コイル２１と下側コイル２２との２つを採用している。これら上側コイル２１と下側コイル２２は、互いに同一構成を有する。よって、まずは上側コイル２１について以下に説明し、そして下側コイル２２については上側コイル２１と同じであるとして同一符号を用いることにより重複説明を省略する。なお、軸状体Ｗを加熱するコイルは、上側コイル２１と下側コイル２２の２つに限らない。３つ以上のコイルを移動中心線の方向に重ねてもよい。

　図２（ａ）に示すように、上側コイル２１は、移動中心線（中心軸線ＣＬ）の周りに環状に配置された一対の分割コイル２１Ａを有している。各分割コイル２１Ａは、コイル本体部２１ａと、第１導線部２１ｂと、第２導線部２１ｃとを有する。
　コイル本体部２１ａは、中心軸線ＣＬを中心として半径方向に凸となる円弧形状を有している。コイル本体部２１ａの内周面は、中心軸線ＣＬを中心とする凹状の円弧面になっており、小径部Ｗ３の外周面に対して周方向で一定の隙間寸法ｇをあけて配置されている。コイル本体部２１ａは、軸状体Ｗの周方向おけるおよそ半周部分（１８０°部分）の範囲を誘導加熱する。なお、コイル本体部２１ａの形状としては、円弧形状に代わり、中心軸線ＣＬから離れる方向に向かって凸となるＬ字形状あるいはＶ字形状を採用してもよい。
　第１導線部２１ｂは、コイル本体部２１ａの一端に対して電気的及び機械的に接続されており、ほぼ径方向の外方に向かって真っ直ぐに延在している。第２導線部２１ｃは、コイル本体部２１ａの他端に対して電気的及び機械的に接続されており、ほぼ径方向の外方に向かって真っ直ぐに延在している。第１導線部２１ｂ及び第２導線部２１ｃは、共通の直線上に沿うように延在する。

　上記構成を有する一対の分割コイル２１Ａは、２つのコイル本体部２１ａの組み合わせにより、軸状体Ｗの周囲に同軸に配置された１つの加熱コイルを形成している。そして、小径部Ｗ３を誘導加熱する際には、一対の分割コイル２１Ａ間の相対位置を狭めることで、小径部Ｗ３の周囲に前記隙間ｇを置いて一対のコイル本体部２１ａが配置される。
　一方、図２（ｂ）に示すように大径部Ｗ１，Ｗ５を誘導加熱する際には、一対の分割コイル２１Ａ間の相対位置を拡げることにより、大径部Ｗ１，Ｗ５の周囲に一対のコイル本体部２１ａが配置される。
　そして、段差部Ｗ２，Ｗ４を誘導加熱する際には、段差部の外径変化に応じて一対の分割コイル２１Ａ間の相対位置を拡げていく、あるいは、狭めていくことにより、段差部Ｗ２，Ｗ４の周囲に一対のコイル本体部２１ａが配置される。
　なお、軸状体Ｗの加熱箇所の外径に応じて一対の分割コイル２１Ａ間の相対位置を調整する際には、その加熱箇所に干渉しない範囲で、隙間ｇが最小となるように調整する。
　以上が上側コイル２１の説明であるが、その分割コイル２１Ａを、下側コイル２２の分割コイルと区別して説明するために、以下の説明では、下側コイル２２の分割コイルについては符号２２Ａを付与して説明するものとする。

　図１に示すように、上側コイル２１及び下側コイル２２は、下側コイル２２の上に上側コイル２１を重ねるように同軸配置されている。すなわち、下側コイル２２の各コイル本体部２１ａの上に上側コイル２１の各コイル本体部２１ａを同軸に重ねるように配置されている。なお、下側コイル２２と上側コイル２１の周方向配置については、平面視したときに、下側コイル２２の第１導線部２１ｂ及び第２導線部２１ｃと上側コイル２１の第１導線部２１ｂ及び第２導線部２１ｃとが互いに重なるように配置してもよい。

　あるいは、平面視したときに、下側コイル２２の各第１導線部２１ｂ及び各第２導線部２１ｃと上側コイル２１の各第１導線部２１ｂ及び各第２導線部２１ｃとが互いに重ならないように配置してもよい。この場合、下側コイル２２の各第１導線部２１ｂ間に形成される隙間（非加熱範囲）と各第２導線部２１ｃ間に形成される隙間（非加熱範囲）とを、上側コイル２１の各コイル本体部２１ａによる加熱によってカバーすることができる。逆に、上側コイル２１の各第１導線部２１ｂ間に形成される隙間（非加熱範囲）と各第２導線部２１ｃ間に形成される隙間（非加熱範囲）とを、下側コイル２２の各コイル本体部２１ａによる加熱によってカバーすることもできる。

　また、上側コイル２１及び下側コイル２２のそれぞれにおいて、コイルの分割数を２つとしたが、２つに限らず３つ以上としてもよい。例えば分割数を３つとした場合には、一つの分割コイルで、軸状体Ｗの周方向における約１２０°の角度範囲を加熱することになる。

　以上に説明した上側コイル２１及び下側コイル２２は、断面が角形の中空管を曲げ加工及びロウ付け加工などして製造されたものであり、通電性を有する。そして、第１導線部２１ｂ及び第２導線部２１ｃの各端部は、図１に示す電源６０のカーレントトランス６１に電気的及び機械的に連結されている。カーレントトランス６１は、上側コイル２１及び下側コイル２２に高周波電流を流す。
　また、上側コイル２１及び下側コイル２２は、その管内に冷却液を流すことにより、これら上側コイル２１及び下側コイル２２を冷却可能としている。

　図１に戻り、コイル支持台２８は、上側コイル２１及び下側コイル２２を移動中心線の延在方向に重ねた状態で、軸状体Ｗと同軸に支持する。コイル支持台２８は、第１ガイド部及び第２ガイド部（不図示）と、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂと、支持台本体２８ｃとを有する。
　支持台本体２８ｃには、前記第１ガイド部及び前記第２ガイド部と、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂとが固定されている。支持台本体２８ｃは、ステー２８ｄを介して、後述のカーレントトランス６１に接続及び支持されている。

　前記第１ガイド部は、図２（ａ），（ｂ）に示したように、上側コイル２１の各分割コイル２１Ａ間を互いに接近離間自在にガイドする。前記第１ガイド部としては、前記接近離間方向に沿って敷設されたリニアガイドを例示できる。
　第１分割コイル駆動部２８ａは、各分割コイル２１Ａに対し、これらの間を互いに接近離間させる駆動力を与える。第１分割コイル駆動部２８ａとしては、ステッピングモータ及びボールねじの組み合わせを用いることができる。なお、本実施形態では、各分割コイル２１Ａのそれぞれに１つずつ第１分割コイル駆動部２８ａを設けているが、この構成に限らず、１つの第１分割コイル駆動部２８ａを共通の駆動源として、一対の分割コイル２１Ａを互いに接近離間させてもよい。

　前記第２ガイド部も、前記第１ガイド部と同様に、下側コイル２２の各分割コイル２２Ａ間を互いに接近離間自在にガイドする。前記第２ガイド部としては、前記接近離間方向に沿って敷設されたリニアガイドを例示できる。
　第２分割コイル駆動部２８ｂは、各分割コイル２２Ａに対し、これらの間を互いに接近離間させる駆動力を与える。第２分割コイル駆動部２８ｂとしては、ステッピングモータ及びボールねじの組み合わせを用いることができる。なお、本実施形態では、各分割コイル２２Ａのそれぞれに１つずつ第２分割コイル駆動部２８ｂを設けているが、この構成に限らず、１つの第２分割コイル駆動部２８ｂを共通の駆動源として、一対の分割コイル２２Ａを互いに接近離間させてもよい。

　図１に示すように、冷却部３０は、冷却環３１と、冷却環支持ステー３２と、冷却液循環ポンプ３３とを備える。
　冷却環３１は、環状に形成されている。冷却環３１内には内部空間３１ａが形成されている。冷却環３１の内周面には、内部空間３１ａに連通する複数のノズル３１ｂが周方向に互いに離間して形成されている。冷却環３１の内部には、軸状体Ｗが同軸に挿入される。冷却環３１は、各分割コイル２１よりも下方に配置されている。
　冷却環３１は、冷却環支持ステー３２を介して冷却液循環ポンプ３３に連結及び支持されている。冷却液循環ポンプ３３は、水等の冷却液Ｌを冷却環３１の内部空間３１ａ内に供給する。内部空間３１ａに供給された冷却液Ｌは、複数のノズル３１ｂを通して軸状体Ｗに向かって噴出し、軸状体Ｗを冷却する。

　図１に示す移動部４０は、支え板４１と、ピニオンギヤ４２と、モータ４３とラック４４とを有する。
　支持台本体２８ｃ、カーレントトランス６１、冷却環３１、及び冷却液循環ポンプ３３は、支え板４１に固定されている。支え板４１には、ピニオンギヤ４２が回転自在に固定されている。支え板４１には、ピニオンギヤ４２を回転駆動するモータ４３が取付けられている。

　支え板４１は、図示されないガイドレールを介してラック４４に連結されている。支え板４１は、前記ガイドレールにより、ラック４４に対して相対的に上下方向に移動自在となっている。そして、ピニオンギヤ４２は、ラック４４の歯に対して噛合している。そのため、制御部５０がモータ４３を駆動させると、ピニオンギヤ４２が回転し、ラック４４に対して支え板４１が上方又は下方に移動する。

　図３に示すように、上側コイル２１及び下側コイル２２は、電源６０に対して並列接続されている。すなわち、上側コイル２１の一端（各分割コイル２１Ａそれぞれの一端）と、下側コイル２２の一端（各分割コイル２２Ａそれぞれの一端）との間が、可変抵抗器６２を介して電気的に接続されている。そして、この可変抵抗器６２に、電源６０の一端から伸びる配線６３に接続されたスライダー６３ａが電気的に接続されている。
　また、上側コイル２１の他端（各分割コイル２１Ａそれぞれの他端）と、下側コイル２２の他端（各分割コイル２２Ａそれぞれの他端）との間が、配線６４を介して電気的に接続されている。そして、この配線６４に、電源６０の他端が配線６５を介して電気的に接続されている。

　上記構成によれば、電源から流れる電流が配線６３及び可変抵抗器６２を介して、上側コイル２１及び下側コイル２２に流れる。この時、制御部５０がスライダー６３ａを制御することにより、上側コイル２１に流れる電流値と下側コイル２２に流れる電流値とを調整することができる。したがって、軸状体Ｗの加熱箇所に応じて、上側コイル２１に流れる電流値と下側コイル２２に流れる電流値とを同じにしたり、あるいは異ならせたりすることができる。

　制御部５０は、不図示の演算回路及びメモリを備えている。前記メモリには、前記演算回路を駆動するための制御プログラム等が記憶されている。
　制御部５０は、カーレントトランス６１、第１分割コイル駆動部２８ａ、第２分割コイル駆動部２８ｂ、スライダー６３ａ、冷却液循環ポンプ３３、モータ４３、及び前記軸状体回転モータに接続され、これらを制御する。

　例えば、軸状体Ｗの小径部Ｗ３を移動焼入れする際には、制御部５０が第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、図２（ａ）に示したように一対の分割コイル２２Ａ間の配置間隔を最小とする。一方、軸状体Ｗの大径部Ｗ１，Ｗ５を移動焼入れする際には、制御部５０によって第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、図２（ｂ）に示したように一対の分割コイル２２Ａ間の開きを最大とする。
　また、軸状体Ｗの段差部Ｗ２，Ｗ４を移動焼入れする際には、制御部５０によって第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、中心軸線ＣＬに沿う長手方向における段差部Ｗ２，Ｗ４の径変化に追従して、一対の分割コイル２１Ａ間及び一対の分割コイル２２Ａ間を開いたり閉じたりさせる。

＜移動焼入れ方法＞
　次に、本実施形態の移動焼入れ方法について説明する。
　図４は、本実施形態における移動焼入れ方法を示すフローチャートである。
　軸状体Ｗは、予め、支持部１０により中心軸線ＣＬが上下方向に沿うように支持されている。

　まず、配置工程Ｓ１において、制御部５０は、モータ４３を駆動して、上側コイル２１及び下側コイル２２を大径部Ｗ１よりも下方に配置させる。その上で、制御部５０は、前記軸状体回転モータを制御して軸状体Ｗを中心軸線ＣＬ回りに回転させる。
　続いて、制御部５０は、カーレントトランス６１を駆動して上側コイル２１及び下側コイル２２に高周波電流を流す。この時、制御部５０はスライダー６３ａを制御することにより、上側コイル２１に流す電流値と下側コイル２２に流す電流値とを同じにする。

　さらに制御部５０は、冷却液循環ポンプ３３を駆動して、冷却環３１の複数のノズル３１ｂから冷却液Ｌを軸状体Ｗに向かって噴出させる。また、上側コイル２１及び下側コイル２２のそれぞれに冷却液を供給してこれらの冷却も開始する。
　さらに制御部５０は、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御して、上側コイル２１の各分割コイル２１Ａ間の間隔と、下側コイル２２の各分割コイル２２Ａ間の間隔とを、大径部Ｗ１の外径寸法に合わせて開く。
　配置工程Ｓ１が終了すると、第１焼入れ工程Ｓ２に移行する。

　続く第１焼入れ工程Ｓ２において、制御部５０は、モータ４３を駆動することにより、上側コイル２１及び下側コイル２２を一体にして上方向に移動させる。すると、上側コイル２１及び下側コイル２２により、大径部Ｗ１がその下端から上端に向かって誘導加熱されていく。すなわち、上側コイル２１及び下側コイル２２を流れる高周波電流により、軸状体Ｗの大径部Ｗ１の表面に渦電流が流れ、この渦電流によって大径部Ｗ１が誘導加熱される。この時、上側コイル２１に供給される電流値と下側コイル２２に供給される電流値とが同じであるため、これら上側コイル２１及び下側コイル２２が軸状体Ｗに付与する加熱量は、互いに同じとなる。
　そして、下側コイル２２に続いて冷却環３１が通過する際に、冷却液Ｌが加熱後の大径部Ｗ１の外周面に吹き付けられる。これにより加熱後の大径部Ｗ１が急速冷却されて焼入れされる。

　続く第２焼入れ工程Ｓ３では、上方に向かって徐々に縮径する段差部Ｗ２を誘導加熱していく。上記第１焼入れ工程では、上側コイル２１及び下側コイル２２のそれぞれにおいて、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を一定に保っていたが、本第２焼入れ工程Ｓ３では、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を徐々に狭めていく。すなわち、段差部Ｗ２をその下端から上端に向かって誘導加熱していく際、制御部５０は、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、段差部Ｗ２とのエアーギャップが一定に維持されるよう、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を狭めていく。
　この時、軸状体Ｗの段差部Ｗ２においては、各分割コイル２１Ａ，２２Ａを流れる高周波電流によりその表面に渦電流が流れ、この渦電流によって誘導加熱される。さらに、各分割コイル２１Ａ，２２Ａに続いて冷却環３１が通過する際に、冷却液Ｌが加熱後の段差部Ｗ２の外周面に吹き付けられる。これにより加熱後の段差部Ｗ２が急速冷却されて焼入れされる。

　続く第３焼入れ工程Ｓ４では、外径寸法が最小かつ長手方向に沿って一定である小径部Ｗ３を誘導加熱していく。上記第２焼入れ工程Ｓ３では、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を徐々に狭めていったが、本第３焼入れ工程Ｓ４では、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔が最小となるように一定に保ち続ける。
　すなわち、小径部Ｗ３をその下端から上端に向かって誘導加熱していく際、制御部５０は、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、小径部Ｗ３とのエアーギャップが一定に維持されるよう、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を一定に維持する。この時の各分割コイル２１Ａの配置状態が、図２（ａ）となる。
　一方、軸状体Ｗの小径部Ｗ３においては、各分割コイル２１Ａ及び各分割コイル２２Ａを流れる高周波電流によりその表面に渦電流が流れ、この渦電流によって誘導加熱される。そして、各分割コイル２１Ａ及び各分割コイル２２Ａに続いて冷却環３１が通過する際に、冷却液Ｌが加熱後の小径部Ｗ３の外周面に吹き付けられる。これにより加熱後の小径部Ｗ３が急速冷却されて焼入れされる。

　続く第４焼入れ工程Ｓ５では、上方に向かって徐々に拡径する段差部Ｗ４を誘導加熱していく。上記第３焼入れ工程Ｓ４では、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を一定に保っていたが、本第４焼入れ工程Ｓ５では、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を徐々に拡げていく。
　すなわち、両分割コイル２１Ａ間において段差部Ｗ４をその下端から上端に向かって誘導加熱していく際、制御部５０は、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、段差部Ｗ４とのエアーギャップが一定に維持されるよう、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を拡げていく。
　一方、軸状体Ｗの段差部Ｗ４においては、各分割コイル２１Ａ及び各分割コイル２２Ａを流れる高周波電流によりその表面に渦電流が流れ、この渦電流によって誘導加熱される。さらに、各分割コイル２１Ａ及び各分割コイル２２Ａに続いて冷却環３１が通過する際に、冷却液Ｌが加熱後の段差部Ｗ４の外周面に吹き付けられる。これにより加熱後の段差部Ｗ４が急速冷却されて焼入れされる。

　続く第５焼入れ工程Ｓ６では、外径寸法が最大かつ長手方向に沿って一定である大径部Ｗ５を誘導加熱していく。上記第４焼入れ工程Ｓ５では各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を徐々に広げていったが、本第５焼入れ工程Ｓ６では、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔が最大となるように一定に保ち続ける。
　すなわち、大径部Ｗ５をその下端から上端に向かって誘導加熱していく際、制御部５０は、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、大径部Ｗ５とのエアーギャップが一定に維持されるよう、各分割コイル２１Ａ間の間隔及び各分割コイル２２Ａ間の間隔を一定に維持する。この時の各分割コイル２１Ａ及び各分割コイル２２Ａの配置状態が、図２（ｂ）となる。
　一方、軸状体Ｗの大径部Ｗ５においては、各分割コイル２１Ａ及び各分割コイル２２Ａを流れる高周波電流によりその表面に渦電流が流れ、この渦電流によって誘導加熱される。さらに、各分割コイル２１に続いて冷却環３１が通過する際に、冷却液Ｌが加熱後の大径部Ｗ５の外周面に吹き付けられる。これにより加熱後の大径部Ｗ５が急速冷却されて焼入れされる。

　以上説明の各工程Ｓ１～Ｓ６により、軸状体Ｗがその全長にわたって焼入れされ、全工程が完了する。全長にわたって移動焼入れされた軸状体Ｗは、移動焼入れの実施前に比べて、その硬度が増している。

　ここで、本開示の移動焼入れ方法では、上側コイル２１及び下側コイル２２が、大径部Ｗ１から段差部Ｗ２を経て小径部Ｗ３に至る過程と、小径部Ｗ３から段差部Ｗ４を経て大径部Ｗ５に至る過程とのそれぞれにおいて、制御部５０が、第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを個別に制御する。その結果、上側コイル２１及び下側コイル２２のそれぞれを独立して軸状体Ｗの外周面に対して接近離間させられるので、例えば図５に示すように、上側コイル２１及び下側コイル２２のそれぞれを、軸状体Ｗの外径変化に対応しながら外周面に沿わせることができる。

　図５は、小径部Ｗ３から段差部Ｗ４を経て大径部Ｗ５に至る過程を示す図であり、（ａ）では小径部Ｗ３を上側コイル２１及び下側コイル２２の両方により加熱し、（ｂ）では小径部Ｗ３を下側コイル２２により加熱する一方で段差部Ｗ４を上側コイル２１により加熱し、（ｃ）では大径部Ｗ５を上側コイル２１及び下側コイル２２の両方により加熱している状態を示している。

　まず、図５（ａ）に示すように、小径部Ｗ３を誘導加熱する際には、制御部５０が第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、上側コイル２１及び下側コイル２２の両方を、小径部Ｗ３の外周面に対して互いに等しいエアーギャップが確保されるように接近させる。その結果、上側コイル２１及び下側コイル２２それぞれの内周面が、移動中心線（中心軸線ＣＬ）からの距離が互いに等しい位置に配置される。そして、この状態のまま、上側コイル２１及び下側コイル２２を上方に向かって移動させながら移動焼入れを行う。
　以上説明のように、図５（ａ）では、上側コイル２１による第３焼入れ工程Ｓ４と下側コイル２２による第３焼入れ工程Ｓ４とが同時並行で行われる。

　続く図５（ｂ）では、第３焼入れ工程Ｓ４に続いて第４焼入れ工程Ｓ５が行われる。
　すなわち、小径部Ｗ３の上端までの誘導加熱を終えた上側コイル２１は、制御部５０からの指示を受けた第１分割コイル駆動部２８ａによって径方向外側に向けて徐々に移動させられながら、段差部Ｗ４を移動焼入れする。この移動焼入れの際、制御部５０は、上側コイル２１の内周面と段差部Ｗ４の外周面との間に形成されるエアーギャップが常に一定に保たれるように制御する。段差部Ｗ４の上端まで移動焼入れした後の上側コイル２１は、大径部Ｗ５の下端周囲に至る。

　一方、この時の下側コイル２２は、小径部Ｗ３の上端に至るまで、移動中心線（中心軸線ＣＬ）から一定距離の位置に維持されたまま、小径部Ｗ３の誘導加熱を継続して行う。そして、小径部Ｗ３の上端までの誘導加熱を終えた下側コイル２２は、制御部５０からの指示を受けた第２分割コイル駆動部２８ｂによって径方向外側に向けて徐々に移動させられながら、段差部Ｗ４を移動焼入れする。この移動焼入れの際、制御部５０は、下側コイル２２の内周面と段差部Ｗ４の外周面との間に形成されるエアーギャップが常に一定に保たれるように制御する。
　以上説明のように、図５（ｂ）では、下側コイル２２による第３焼入れ工程Ｓ４と、上側コイル２１による第４焼入れ工程Ｓ５とが同時並行で行われる。

　続く図５（ｃ）では、第５焼入れ工程Ｓ６が行われる。
　すなわち、制御部５０が第１分割コイル駆動部２８ａ及び第２分割コイル駆動部２８ｂを制御することにより、上側コイル２１及び下側コイル２２の両方を、大径部Ｗ５の外周面に対して互いに等しいエアーギャップが確保されるように接近させる。その結果、上側コイル２１及び下側コイル２２それぞれの内周面が、移動中心線（中心軸線ＣＬ）からの距離が互いに等しい位置に配置される。そして、この状態のまま、上側コイル２１及び下側コイル２２を上方に向かって移動させながら移動焼入れを行う。
　以上説明のように、図５（ｃ）では、上側コイル２１による第５焼入れ工程Ｓ６と下側コイル２２による第５焼入れ工程Ｓ６とが同時並行で行われる。

　以上では、小径部Ｗ３から段差部Ｗ４を経て大径部Ｗ５までを加熱する工程を示したが、大径部Ｗ１から段差部Ｗ２を経て小径部Ｗ３までを加熱する工程も、同様に、制御部５０により上側コイル２１及び下側コイル２２それぞれの径方向各位置を個別に調整しながら移動焼入れする。
　すなわち、第２焼入れ工程Ｓ３では、大径部Ｗ１の上端までの誘導加熱を終えた上側コイル２１は、制御部５０からの指示を受けた第１分割コイル駆動部２８ａによって径方向内側に向けて徐々に移動させられながら、段差部Ｗ２を移動焼入れする。この移動焼入れの際、制御部５０は、上側コイル２１の内周面と段差部Ｗ２の外周面との間に形成されるエアーギャップが常に一定に保たれるように制御する。段差部Ｗ２の上端まで移動焼入れした後の上側コイル２１は、小径部Ｗ３の下端周囲に至る。

　一方、この時の下側コイル２２は、大径部Ｗ５の上端に至るまで、移動中心線（中心軸線ＣＬ）から一定距離の位置に維持されたまま、大径部Ｗ５の誘導加熱を継続して行う。そして、大径部Ｗ５の上端までの誘導加熱を終えた下側コイル２２は、制御部５０からの指示を受けた第２分割コイル駆動部２８ｂによって径方向内側に向けて徐々に移動させられながら、段差部Ｗ２を移動焼入れする。この移動焼入れの際、制御部５０は、下側コイル２２の内周面と段差部Ｗ２の外周面との間に形成されるエアーギャップが常に一定に保たれるように制御する。
　以上説明のように、下側コイル２２による第１焼入れ工程Ｓ２と、上側コイル２１による第２焼入れ工程Ｓ３とが同時並行で行われる。

　以上説明の配置工程Ｓ１～第５焼入れ工程Ｓ６では、軸状体Ｗに対する各分割コイル２１Ａ及び各分割コイル２２Ａ及び冷却環３１の上方への移動を停止させずに継続させながら、移動焼入れを実施する。よって、例えば第４焼入れ工程Ｓ５から第５焼入れ工程Ｓ６に移る際も、各分割コイル２１Ａ、各分割コイル２２Ａ、及び冷却環３１の移動速度を一定に保ったまま、移動焼入れを進める。この時、例えば、図５（ａ）に示す、段差部Ｗ４と大径部Ｗ５との間に形成される角部ｅのように、部分的に十分な加熱量を与える必要がある部分がある。
　そのような箇所の加熱に際しては、上側コイル２１及び下側コイル２２のそれぞれが通過する際の移動速度を遅くすることも考えられる。しかし、その場合は、追従移動する冷却環３１の動きも遅くなってしまうので、冷却環３１の移動速度を中心軸線ＣＬ方向で一定にできず、冷却ムラが発生してしまう。

　これに対し、本実施形態の移動焼入れ装置では、図３に示したように、各分割コイル２１Ａにおける電流値と各分割コイル２２Ａにおける電流値とを、制御部５０が個別に制御するので、軸状体Ｗの加熱箇所に適した電流値にそれぞれを調整できる。例えば、前記角部ｅを各分割コイル２１Ａで加熱する際には、各分割コイル２１Ａにおける電流値を高めにすることで、各分割コイル２１Ａの移動速度を下げることなく角部を十分に加熱できる。よって、この移動焼入れ装置では上側コイル２１の移動速度を落とさずに済むので、上述した冷却ムラが生じない。

　以上に説明した各実施形態及び変形例の骨子を以下に纏める。
［１］本開示の一態様に係る移動焼入れ装置は、
　相対的に外径が大きい大径部（Ｗ１，Ｗ５）と相対的に外径が小さい小径部（Ｗ３）とが段差部（Ｗ２，Ｗ４）を介して連なる軸状体（Ｗ）に移動焼入れを行う装置であって、
　移動中心線上の第１の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第１分割コイル（２１Ａ）と；
　前記移動中心線上の、前記第１の位置と異なる第２の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第２分割コイル（２２Ａ）と；
　前記各第１分割コイル（２１Ａ）を、前記移動中心線に対して接近離間させる第１分割コイル駆動部（２８ａ）と；
　前記各第２分割コイル（２２Ａ）を、前記移動中心線に対して接近離間させる第２分割コイル駆動部（２８ｂ）と；
　前記第１分割コイル駆動部（２８ａ）及び前記第２分割コイル駆動部（２８ｂ）を制御する制御部（５０）と；
を備える。

［２］上記［１］に記載の移動焼入れ装置において、以下の構成を採用してもよい：
　高周波電源（６０）をさらに備え；
　前記制御部（５０）が、前記高周波電源（６０）から前記各第１分割コイル（２１Ａ）に流す高周波電流の電流値と、前記高周波電源（６０）から前記各第２分割コイル（２２Ａ）に流す高周波電流の電流値とを、個別に制御する。

［３］上記［２］に記載の移動焼入れ装置において、以下の構成を採用してもよい：
　前記各第１分割コイル（２１Ａ）と前記各第２分割コイル（２２Ａ）との間を電気的に接続すると共に前記高周波電源（６０）からの前記高周波電流を流す可変抵抗器（６２）をさらに備え；
　前記制御部（５０）が、前記可変抵抗器（６２）を制御しながら、前記高周波電源（６０）からの前記高周波電流を前記各第１分割コイル（２１Ａ）と前記各第２分割コイル（２２Ａ）とに分配供給する。

［４］本開示の一態様に係る移動焼入れ方法は、
　相対的に外径が大きい大径部（Ｗ１，Ｗ５）と相対的に外径が小さい小径部（Ｗ３）とが段差部（Ｗ２，Ｗ４）を介して連なる軸状体（Ｗ）に移動焼入れを行う方法であって、
　移動中心線上の第１の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第１分割コイル（２１Ａ）と、移動中心線上の第２の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第２分割コイル（２２Ａ）とを用いて前記軸状体（Ｗ）を前記移動焼入れし；
　前記移動焼入れの際に、前記各第１分割コイル（２１Ａ）及び前記各第２分割コイル（２２Ａ）を、個別に、前記軸状体（Ｗ）の外周面に対して接近離間させる。

［５］上記［４］に記載の移動焼入れ方法において、前記移動焼入れの際に、前記各第１分割コイル（２１Ａ）に流す高周波電流の電流値と、前記各第２分割コイル（２２Ａ）に流す高周波電流の電流値とを、個別に制御してもよい。

　以下では、従来の一巻き分割コイルを用いた移動焼入れ装置により誘導加熱を実施した比較例と、上記第１実施形態に基づく分割コイル２１Ａ，２２Ａを用いた移動焼入れ装置により誘導加熱を実施した実施例とのそれぞれをシミュレーションした結果について、説明する。
　図６は、シミュレーション結果を示す図であって、図１のＢ部を含む部分の縦断面図である。（ａ）が従来例を示し、（ｂ）が実施例を示す。このシミュレーションでは、大径部Ｗ５の外径を２００ｍｍとし、小径部Ｗ３の外径を１７０ｍｍとした。軸状体Ｗの材質は、炭素鋼とした。

　シミュレーションの結果、図６（ａ）に示す比較例では、角部ｅにおける最大加熱温度が１２８７℃であった。また、コイルに流した電流値は、２８０００Ａ～４５０００Ａであった。そして、所定長さの移動焼入れが完了するまでにかかった時間は１３１秒間であった。
　一方、図６（ｂ）に示す実施例では、角部ｅにおける最大加熱温度が１２７８℃であった。また、各コイルに流した電流値は、１２６００Ａ～２０２５０Ａであった。そして、所定長さの移動焼入れが完了するまでにかかった時間は１３２秒間であった。
　以上の結果より、一巻きのコイルを用いる比較例に比べて、二巻きのコイルを用いる実施例では、同等の加熱を行うに際して要した最大電流が半分となり、電流値を大幅に下げられることが確認できた。

　本開示の移動焼入れ装置及び移動焼入れ方法によれば、大電流に伴う分割コイルの過加熱や短絡を抑制しながら段付軸を移動焼入れすることができる。

　２１Ａ　第１分割コイル
　２２Ａ　第２分割コイル
　２８ａ　第１分割コイル駆動部
　２８ｂ　第２分割コイル駆動部
　５０　制御部
　６０　高周波電源
　６２　可変抵抗器
　Ｗ　軸状体
　Ｗ１，Ｗ５　大径部
　Ｗ２，Ｗ４　段差部
　Ｗ３　小径部

Claims

　相対的に外径が大きい大径部と相対的に外径が小さい小径部とが段差部を介して連なる軸状体に移動焼入れを行う装置であって、
　移動中心線上の第１の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第１分割コイルと；
　前記移動中心線上の、前記第１の位置と異なる第２の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第２分割コイルと；
　前記各第１分割コイルを、前記移動中心線に対して接近離間させる第１分割コイル駆動部と；
　前記各第２分割コイルを、前記移動中心線に対して接近離間させる第２分割コイル駆動部と；
　前記第１分割コイル駆動部及び前記第２分割コイル駆動部を制御する制御部と；
を備えることを特徴とする移動焼入れ装置。
　高周波電源をさらに備え；
　前記制御部が、前記高周波電源から前記各第１分割コイルに流す高周波電流の電流値と、前記高周波電源から前記各第２分割コイルに流す高周波電流の電流値とを、個別に制御する；
ことを特徴とする請求項１に記載の移動焼入れ装置。
　前記各第１分割コイルと前記各第２分割コイルとの間を電気的に接続すると共に前記高周波電源からの前記高周波電流を流す可変抵抗器をさらに備え；
　前記制御部が、前記可変抵抗器を制御しながら、前記高周波電源からの前記高周波電流を前記各第１分割コイルと前記各第２分割コイルとに分配供給する；
ことを特徴とする請求項２に記載の移動焼入れ装置。
　相対的に外径が大きい大径部と相対的に外径が小さい小径部とが段差部を介して連なる軸状体に移動焼入れを行う方法であって、
　移動中心線上の第１の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第１分割コイルと、移動中心線上の第２の位置において前記移動中心線の周りに環状に配置された複数の第２分割コイルとを用いて前記軸状体を前記移動焼入れし；
　前記移動焼入れの際に、前記各第１分割コイル及び前記各第２分割コイルを、個別に、前記軸状体の外周面に対して接近離間させる；
ことを特徴とする移動焼入れ方法。
　前記移動焼入れの際に、前記各第１分割コイルに流す高周波電流の電流値と、前記各第２分割コイルに流す高周波電流の電流値とを、個別に制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の移動焼入れ方法。