專(zhuān)利名稱(chēng)：感應(yīng)加熱淬火裝置、感應(yīng)加熱淬火方法、感應(yīng)加熱線(xiàn)圈、熱處理裝置及熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)加熱淬火裝 置、感應(yīng)加熱淬火方法、感應(yīng)加熱線(xiàn)圈、熱處理裝置及熱處理方法，特別地，涉及一種在提高熱處理效率的同時(shí)進(jìn)行均勻處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
已知一種在對(duì)金屬部件進(jìn)行高頻淬火等熱處理的感應(yīng)加熱淬火方法中，使用與被處理部整個(gè)區(qū)域正對(duì)的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈集中進(jìn)行處理的單次加熱方式的熱處理裝置(例如日本特開(kāi)2005-120415號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2002-174251、日本特開(kāi)2004-44802)。在上述單次加熱方式的熱處理裝置中，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈構(gòu)成與被處理部整個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的形狀。例如在被處理部為圓周形狀的情況下，使圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈與被處理部正對(duì)，在被處理部為平面狀的情況下，使平板狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈與被處理部正對(duì)。在上述單次加熱方式的加熱裝置中，由于使用與處理對(duì)象物及被處理部的形狀及大小對(duì)應(yīng)的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，所以在處理對(duì)象物及被處理部較大的情況下，需要大型的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，另外，需要高輸出的電力。另一方面，已知一種移動(dòng)式的熱處理裝置，其一邊使僅與被處理部的一部分正對(duì)的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈相對(duì)于被處理部進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，一邊依次進(jìn)行加熱處理及冷卻處理(例如，日本特開(kāi)2005-89803號(hào)公報(bào)，日本特開(kāi)昭60-116724號(hào)公報(bào))。在上述移動(dòng)式的熱處理裝置中，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈構(gòu)成與被處理部的一部分對(duì)應(yīng)的形狀。

發(fā)明內(nèi)容
在上述感應(yīng)加熱的技術(shù)中，存在下述問(wèn)題。即，在上述單次加熱方式的感應(yīng)加熱淬火裝置中，需要使用與被處理部的大小及形狀對(duì)應(yīng)的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，因此，在例如被處理部的形狀復(fù)雜的情況下，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈的形狀及條件設(shè)定變得復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)或不可能實(shí)現(xiàn)。另外，在被處理部較大的情況下，存在下述問(wèn)題，即，需要大型的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，需要高輸出的電力。此外，在處理對(duì)象物中由于感應(yīng)加熱時(shí)的熱膨脹等而產(chǎn)生變形的情況下，難以適當(dāng)維持感應(yīng)加熱線(xiàn)圈和處理對(duì)象物之間的尺寸。因此，由于需要預(yù)先將感應(yīng)加熱線(xiàn)圈設(shè)定得較大，所以產(chǎn)生加熱效率變差的問(wèn)題。另一方面，在上述移動(dòng)式的熱處理方法中，在感應(yīng)加熱線(xiàn)圈構(gòu)成為與被處理部的一部分對(duì)應(yīng)的形狀的情況下，單位時(shí)間的處理面積較小，處理時(shí)間變長(zhǎng)，處理效率變差。另夕卜，在一邊連續(xù)進(jìn)行加熱處理及冷卻處理一邊移動(dòng)的情況下，在將例如環(huán)狀的被處理部作為對(duì)象時(shí)，存在下述問(wèn)題，即，在處理的開(kāi)始部和末端部的分界處產(chǎn)生無(wú)法得到所需硬度的軟區(qū)(soft zone)。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種不需要高電力就可以容易地實(shí)現(xiàn)所期望的加熱區(qū)域的熱處理的技術(shù)、可以進(jìn)行均勻處理的技術(shù)、即使是大型的處理對(duì)象物也可以提高感應(yīng)加熱時(shí)的熱處理效率的技術(shù)。本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置，通過(guò)處理對(duì)象物和加熱線(xiàn)圈中的至少一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述處理對(duì)象物和所述加熱線(xiàn)圈沿著所述處理對(duì)象物的被處理部的周向相對(duì)地移動(dòng)，并且具有多個(gè)加熱線(xiàn)圈，該加熱線(xiàn)圈具有對(duì)與所述被處理部的所述周向相交叉的軸向的不同部分進(jìn)行感應(yīng)加熱的加熱導(dǎo)體部，所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈中的至少I(mǎi)個(gè)具有形成為下述鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部，即，將向所述軸向的一側(cè)開(kāi)口的曲部和向所述軸向的另一側(cè)開(kāi)口的曲部以彼此相對(duì)的朝向沿所述周向連續(xù)配置。本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火方法，具有移動(dòng)加熱工序，在該工序中，將多個(gè)加熱線(xiàn)圈分別與被處理部的至少一部分相對(duì)，一邊針對(duì)所述被處理部實(shí)施由所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈進(jìn)行的熱處理，一邊使所述被處理部和所述加熱線(xiàn)圈沿著所述被處理部的周向相對(duì)移動(dòng)，其中，所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈具有加熱導(dǎo)體部，該加熱導(dǎo)體部對(duì)與處理對(duì)象物的被處理部的周向相交叉的軸向的不同部分分別進(jìn)行感應(yīng)加熱，由所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈的加熱導(dǎo)體部進(jìn)行加熱的所述被處理部的各個(gè)區(qū)域，形成I個(gè)連續(xù)的加熱區(qū)域，所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈中 的至少I(mǎi)個(gè)具有形成為下述鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部，即，將向所述軸向的一側(cè)開(kāi)口的曲部和向所述軸向的另一側(cè)開(kāi)口的曲部，以彼此相對(duì)的朝向，沿所述周向連續(xù)配置。本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈的特征在于，具有加熱導(dǎo)體部，其與被處理部的至少一部分相對(duì)，一邊相對(duì)于所述被處理部相對(duì)地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，一邊進(jìn)行所述被處理部的熱處理，所述加熱導(dǎo)體部具有導(dǎo)體部分，其構(gòu)成為，與所述旋轉(zhuǎn)的周向相交叉而延伸，并且距離所述旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的中心較遠(yuǎn)的部位中的所述周向的長(zhǎng)度與距離所述中心較近的部位中的所述周向的長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)。本發(fā)明的另一個(gè)方式所涉及的熱處理方法的特征在于，具有移動(dòng)加熱工序，在該工序中，將所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈與所述被處理部相對(duì)，一邊利用感應(yīng)加熱對(duì)所述被處理部進(jìn)行加熱，一邊使所述被處理部相對(duì)于所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿著所述周向相對(duì)移動(dòng)。本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈的特征在于，具有加熱導(dǎo)體部，其由導(dǎo)體部件形成，形成為將向第I方向的一側(cè)開(kāi)口的曲部和向所述第I方向的另一側(cè)開(kāi)口的曲部以彼此相對(duì)的朝向沿與所述第I方向相交叉的第2方向連續(xù)配置的鋸齒形狀。本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的熱處理裝置的特征在于，具有所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈；高頻電源，其與所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈連接；以及移動(dòng)單元，其使所述被處理部相對(duì)于所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿所述第2方向相對(duì)移動(dòng)。本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的熱處理方法的特征在于，具有下述工序，即移動(dòng)加熱工序，在該工序中，將所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈與形成沿所述第2方向連續(xù)的無(wú)接頭的環(huán)狀的所述被處理部中的一部分相對(duì)，一邊利用感應(yīng)加熱對(duì)所述被處理部進(jìn)行加熱，一邊使所述被處理部相對(duì)于所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿著所述第2方向相對(duì)移動(dòng)；以及冷卻工序，在該工序中，在對(duì)所述被處理部的所述第2方向上的整個(gè)行程進(jìn)行加熱處理后，對(duì)所述被處理部進(jìn)行冷卻。


圖I是將本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置沿圖2中的F2-F2線(xiàn)切斷并沿箭頭方向觀察的剖面圖。圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的俯視圖。圖3是表示本實(shí)施方式所涉及的第I感應(yīng)加熱淬火裝置的俯視圖。
圖4是表示本實(shí)施方式所涉及的第I加熱線(xiàn)圈的正視圖。圖5是表示本實(shí)施方式所涉及的第2感應(yīng)加熱淬火裝置的俯視圖。圖6是表示本實(shí)施方式所涉及的第2加熱線(xiàn)圈的正視圖。圖7是表示本實(shí)施方式所涉及的加熱線(xiàn)圈的剖面構(gòu)造的說(shuō)明圖。圖8是本實(shí)施方式所涉及的第I及第2加熱區(qū)域的說(shuō)明圖。圖9是本實(shí)施方式所涉及的第3加熱區(qū)域的說(shuō)明圖。圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的加熱導(dǎo)體部的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖11是表示該感應(yīng)加熱淬火裝置的加熱導(dǎo)體部分的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖12是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖13是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的要部的說(shuō)明圖。圖14是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖15是組裝在本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置中的加熱線(xiàn)圈的說(shuō)明圖。圖16是組裝在本發(fā)明的第7實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置中的加熱線(xiàn)圈的正視圖。圖17是表示本發(fā)明的第8實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖18是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖19是表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖20是表示本發(fā)明的第11實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖21是表示本發(fā)明的第12實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖22是表示本發(fā)明的第13實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖23是表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱裝置的俯視圖。圖24是表示本實(shí)施方式所涉及的加熱線(xiàn)圈的斜視圖。圖25是本實(shí)施方式所涉及的加熱線(xiàn)圈的導(dǎo)體部分的說(shuō)明圖。圖26是表示本實(shí)施方式所涉及的加熱線(xiàn)圈的剖面構(gòu)造的說(shuō)明圖。圖27是表示本發(fā)明的第14實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱裝置的加熱線(xiàn)圈的斜視圖。圖28是表示該加熱線(xiàn)圈的俯視圖。圖29是表示該加熱線(xiàn)圈的側(cè)視圖。圖30是表示該加熱線(xiàn)圈的導(dǎo)體部分的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖31是表示本發(fā)明的第15實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的說(shuō)明圖。圖32是表示本發(fā)明的第16實(shí)施方式所涉及的導(dǎo)體部分的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖33是表示本發(fā)明的第17實(shí)施方式所涉及的導(dǎo)體部分的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖34是表示本發(fā)明的第18實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的說(shuō)明圖。圖35是表示本實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的俯視圖。圖36是表示本實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的側(cè)視圖。圖37是表示本實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的正視圖。圖38是表示本實(shí)施方式所涉及的加熱線(xiàn)圈的剖面構(gòu)造的說(shuō)明圖。
圖39是本發(fā)明的第19實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的說(shuō)明圖。圖40是本發(fā)明的第20實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的說(shuō)明圖。
圖41是本發(fā)明的第21實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的說(shuō)明圖。圖42是本發(fā)明的第22實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的說(shuō)明圖。圖43是本發(fā)明的第23實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式下面，說(shuō)明本發(fā)明的各實(shí)施方式。此外，圖中箭頭X、Y、Z分別表示彼此正交的3個(gè)方向。另外，在各圖中，為了說(shuō)明而適當(dāng)?shù)貙⒔Y(jié)構(gòu)擴(kuò)大、縮小或省略而示出。[第I實(shí)施方式]下面，參照?qǐng)DI至圖9，說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置、以及感應(yīng)加熱淬火方法。圖I是表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置I的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖2是俯視圖。如圖I及圖2所示，感應(yīng)加熱淬火裝置I具有下述部件而構(gòu)成，即移動(dòng)支撐部(移動(dòng)單元)，其可移動(dòng)地支撐作為處理對(duì)象物的工件Ql ;各加熱裝置10Α、10Β，其分別在工件Ql的外周配置多個(gè)；以及冷卻部13 (冷卻單元)，其在工件Ql的加熱處理工序之后，對(duì)工件Ql進(jìn)行冷卻。設(shè)置在下方的冷卻部13構(gòu)成為筒狀，包圍在加熱處理后移動(dòng)至下方的工件Ql的外側(cè),對(duì)配置在內(nèi)側(cè)空間13a中的工件Ql進(jìn)行冷卻。在本實(shí)施方式中，使用例如具有臺(tái)階的圓筒形狀的工件Q1，將該工件的帶臺(tái)階的外周面作為被處理部A。作為處理對(duì)象物的一個(gè)例子的工件Ql是以軸Cl為中心的帶臺(tái)階的圓筒狀部件，在軸向中央形成向內(nèi)側(cè)凹下的凹部Qla，在軸向兩端形成有向外側(cè)凸出的凸部Qlb。例如，在這里，使用凸部外側(cè)半徑rl = 1800mm、凹部外側(cè)半徑r2 = 1780mm、內(nèi)徑半徑r3 =1700mm、軸向(第2方向)長(zhǎng)度hi = 250mm的工件Q1。此外,夕卜側(cè)壁厚δ I = 100mm,內(nèi)側(cè)壁厚 δ 2 = 80_。一邊使工件Ql以軸Cl為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，一邊利用沿工件Ql周?chē)囊?guī)定路徑配置的多個(gè)第I加熱裝置IOA和多個(gè)第2加熱裝置10Β，對(duì)以無(wú)接頭的環(huán)狀即圓形狀相連續(xù)的被處理部Α，在環(huán)的連續(xù)方向即周向整個(gè)區(qū)域上進(jìn)行加熱。在被處理部A中，將軸向中央的凹部Qla的外周面區(qū)域作為第I區(qū)域Al，將軸向兩端的一對(duì)凸部Qlb的外周面區(qū)域作為第2區(qū)域Α2。第I區(qū)域Al和第2區(qū)域Α2在處理對(duì)象物的軸向上彼此分離，并且在徑向上也彼此分離。第I區(qū)域Al是軸向長(zhǎng)度h2 = 150mm的圓形帶狀區(qū)域，一對(duì)第2區(qū)域A2分別為軸向長(zhǎng)度h3 = 50mm的圓形帶狀區(qū)域。如圖2所示，多個(gè)第I加熱裝置IOA在沿周向的路徑中，分別配置在以中心角90度彼此分離的4個(gè)部位處。第2加熱裝置IOB在沿周向的路徑中，配置在以中心角90度彼此分離的4個(gè)部位處，以在各自的部位處與上下一對(duì)的凸部Qlb對(duì)應(yīng)的方式，沿軸向各并列配置2個(gè)。第I加熱裝置IOA和第2加熱裝置IOB彼此沿周向及軸向分離而交替配置。與第I區(qū)域Al相對(duì)地確保規(guī)定的間隙尺寸Gl而配置第I加熱裝置IOA的第I加熱導(dǎo)體部31A。第I加熱裝置IOA重點(diǎn)對(duì)工件Ql的外周的被處理部A中的第I區(qū)域Al進(jìn)行感應(yīng)加熱。與第2區(qū)域A2相對(duì)地確保規(guī)定的間隙尺寸G2而配置第2加熱裝置IOB的加熱導(dǎo)體部31B。第2加熱裝置IOB重點(diǎn)對(duì)第2區(qū)域A2進(jìn)行感應(yīng)加熱在本實(shí)施方式中，以軸Cl為中心而將沿工件Ql的外周面的周向R設(shè)為第I方向，將工件Ql的軸向即Z方向設(shè)為第2方向。此外，由于工件Ql為臺(tái)階形狀，所以第I加熱導(dǎo)體部和第2加熱導(dǎo)體部的周向R的半徑尺寸不同，但通過(guò)使工件Ql以軸Cl為中心旋轉(zhuǎn)，從而沿兩者的周向移動(dòng)。將包含周向Rl及R2的路徑規(guī)定為移動(dòng)路徑，并且將包含Rl及R2在內(nèi)且以Cl為中心的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為第I方向R。周向Rl的半徑是凹部Qla的外徑尺寸的半徑尺寸r2與間隙尺寸Gl相加后的值，為r2+Gl。周向R2的半徑為凸部Qlb的外徑尺寸的半徑尺寸rl與間隙尺寸G2相加后的值，為rl+G2。如圖I至圖4所示，多個(gè)第I加熱裝置IOA及第2加熱裝置IOB分別具有下述部件而構(gòu)成作為電源供給單元的高頻電源21 ;導(dǎo)線(xiàn)22、23，其與高頻電源21連接；隔板28，其具有與導(dǎo)線(xiàn)22、23連接的一對(duì)導(dǎo)電板24、25 ;感應(yīng)加熱線(xiàn)圈26，其兩端分別與一對(duì)導(dǎo)電板24、25連接；以及芯部27，其配置在感應(yīng)加熱線(xiàn)圈26的加熱導(dǎo)體部31A、31B的背面?zhèn)取＜訜嵫b置IOA的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈26具有與工件Ql的第I區(qū)域Al相對(duì)的鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部31A、與加熱導(dǎo)體部3IA的一端側(cè)31a相連續(xù)的第I連接導(dǎo)體部32、與加熱導(dǎo)體部31A的另一端側(cè)31b相連續(xù)的第2連接導(dǎo)體部33，它們分別連續(xù)地一體形成。如圖4所示，第I加熱裝置IOA的加熱導(dǎo)體部31A形成鋸齒形狀，S卩，多個(gè)-字狀的彎曲部34、35朝向Z方向的中央開(kāi)口，交替以彼此相對(duì)的朝向沿周向R而連續(xù)配置多個(gè)。彎曲部34形成朝向下方開(kāi)口的-字形狀，彎曲部35形成朝向上方開(kāi)口的-字形狀。相鄰的線(xiàn)圈的間隔R5設(shè)定為，大于或等于線(xiàn)圈寬度即R4的尺寸的I倍且小于或等于2倍。在這里，作為一個(gè)例子，將4個(gè)加熱導(dǎo)體部31A的第I方向的尺寸LI的合計(jì)設(shè)定為第I區(qū)域Al的第I方向的整個(gè)周長(zhǎng)的尺寸的1/3左右。S卩，對(duì)于I個(gè)加熱導(dǎo)體部31A，將第I方向相對(duì)于第I區(qū)域Al的尺寸比例即覆蓋率設(shè)定為1/12，將中心角α I設(shè)定為30度。如圖5及圖6所示，第2加熱裝置IOB的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈26具有與工件Ql的第2區(qū)域Α2相對(duì)的發(fā)夾形狀的加熱導(dǎo)體部31Β、與加熱導(dǎo)體部31Β的一端側(cè)31a相連續(xù)的第I連接導(dǎo)體部32、與加熱導(dǎo)體部31B的另一端側(cè)31b相連續(xù)的第2連接導(dǎo)體部33，它們相連續(xù)地一體形成。加熱導(dǎo)體部31B構(gòu)成為，在正面觀察下，從圖6中左側(cè)的一端側(cè)31a開(kāi)始，以矩形的環(huán)箍形狀彎曲，使另一端側(cè)31b向一端側(cè)31a的圖中下方彎回，圖中左側(cè)的兩端31a、31b與連接導(dǎo)體部32、33相連續(xù)。此外，第2加熱裝置IOB的覆蓋率并不限于與第I加熱裝置IOA相同，可以與工件的形狀對(duì)應(yīng)而變化。在各加熱裝置10A、IOB中，第I連接導(dǎo)體部32和第2連接導(dǎo)體部33隔著隔板28配置。隔板28構(gòu)成為，將分別形成矩形平板狀的一對(duì)導(dǎo)電板24、25和夾持在上述一對(duì)導(dǎo)電板24、25之間的矩形平板狀的絕緣板38重疊配置，并且上述導(dǎo)電板24、25及絕緣板38經(jīng)由絕緣襯套39而利用螺栓41及螺母42固定。各導(dǎo)電板24、25經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)22、23與高頻電源21連接。在第I連接導(dǎo)體部32及第2連接導(dǎo)體部33的端部上，分別設(shè)置有用于連接冷卻液用軟管等部件的聯(lián)接器36、36 (僅圖示出一個(gè))。如圖7中該剖面所示，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈26由銅等材質(zhì)形成為例如矩形的中空形狀。該中空部分26a成為冷卻液流動(dòng)的通路。芯部27由硅鋼板、樹(shù)脂羧基鐵芯、鐵氧體(Ferrite)等具有高磁導(dǎo)率的材料構(gòu)成，配置在加熱導(dǎo)體部31A、31B的背面?zhèn)?。芯?7形成與加熱導(dǎo)體部31A、31B的兩側(cè)部及后方壁部一體設(shè)置的剖面-字形狀。
圖I所示的移動(dòng)支撐部11具有使工件Ql在設(shè)置于規(guī)定位置的狀態(tài)下以軸Cl為中心旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的功能。此時(shí)，移動(dòng)支撐部11進(jìn)行控制，將加熱導(dǎo)體部31A和第I區(qū)域Al之間的間隙尺寸Gl維持為規(guī)定值，并且將加熱導(dǎo)體部31B和第2區(qū)域A2之間的間隙尺寸G2維持為規(guī)定值。如上所示，第I加熱導(dǎo)體部31A和第2加熱導(dǎo)體部31B具有彼此不同的形狀，并且沿軸向分離，各區(qū)域A1、A2的大小、形狀及位置也相互不同。因此，如圖8所示，以凹部Qla的Z方向中央部為中心而形 成的第I加熱區(qū)域P1、和以上下一對(duì)的凸部Qlb的Z方向中央為中心而形成第2加熱區(qū)域P2，將軸向上不同的加熱區(qū)域作為對(duì)象。下面，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火方法。本實(shí)施方式的感應(yīng)加熱淬火方法由下述工序構(gòu)成，即移動(dòng)加熱工序，在該工序中，一邊將被處理部A加熱，一邊使被處理部A和加熱導(dǎo)體部31A、31B相對(duì)移動(dòng)；以及冷卻工序，在該工序中，在移動(dòng)加熱工序后對(duì)被處理部A進(jìn)行冷卻。在移動(dòng)加熱工序中，使第I加熱導(dǎo)體部31A與作為被處理部A的一部分的第I區(qū)域Al相對(duì)，并且使具有與第I加熱導(dǎo)體部31A的第I加熱區(qū)域Pl不同的第2加熱區(qū)域P2的第2加熱導(dǎo)體部31B，與作為被處理部A的至少一部分的第2區(qū)域A2相對(duì)，一邊利用第I加熱導(dǎo)體部3IA及第2加熱導(dǎo)體部3IB對(duì)被處理部A進(jìn)行加熱，一邊使區(qū)域Al、A2相對(duì)于第I加熱導(dǎo)體部3IA及第2加熱導(dǎo)體部3IB沿規(guī)定的第I方向R相對(duì)移動(dòng)。具體地說(shuō)，在使加熱導(dǎo)體部31A、31B分別與第I區(qū)域A1、A2相對(duì)的狀態(tài)下，如果使高頻電源21成為接通狀態(tài)，則高頻電流經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)22、第I導(dǎo)電板24、第I連接導(dǎo)體部32、力口熱導(dǎo)體部31、第2連接導(dǎo)體部33、第2導(dǎo)電板25及導(dǎo)線(xiàn)23的順序，返回高頻電源21。此時(shí)，在加熱導(dǎo)體部31A、31B中，高頻電流從一端31a側(cè)向另一端31b側(cè)流動(dòng)，在加熱導(dǎo)體部31A、31B的表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，分別重點(diǎn)對(duì)相對(duì)配置的區(qū)域A1、A2進(jìn)行加熱。這樣，在軸向及徑向上分離一定距離的多個(gè)部位被同時(shí)加熱。即，在彼此分離的各部位處，對(duì)各自相對(duì)的工件Ql的表面實(shí)施加熱處理。在進(jìn)行該加熱處理的同時(shí)，利用移動(dòng)支撐部11，在將間隙尺寸Gl、G2維持為規(guī)定值的狀態(tài)下，使工件Ql以軸Cl為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而使被處理部A相對(duì)于加熱導(dǎo)體部31A、31B沿第I方向R以規(guī)定的速度相對(duì)移動(dòng)。例如，在這里，一邊維持電力為100 150kW，維持間隙尺寸G1、G2 = 2. 5_，一邊以200 300mm/sec的速度相對(duì)移動(dòng)。利用該移動(dòng)加熱工序，在被處理部A的各部位上，按順序?qū)嵤┯伤龅贗加熱導(dǎo)體部進(jìn)行的第I熱處理、和由所述第2加熱導(dǎo)體部進(jìn)行的第2加熱。在這里，通過(guò)使工件Ql旋轉(zhuǎn)90度，從而在被處理部A的整個(gè)外周上分別進(jìn)行第I及第2加熱。由多個(gè)加熱導(dǎo)體部31A、31B加熱的被處理部A的各個(gè)加熱區(qū)域P1、P2形成I個(gè)連續(xù)的加熱區(qū)域P3。因此，如圖8及圖9所示，將第I及第2加熱區(qū)域P1、P2合成，作為所期望的第3加熱區(qū)域P3進(jìn)行熱處理。然后，在對(duì)被處理部的所述第I方向上的全部行程進(jìn)行移動(dòng)加熱工序后，移動(dòng)支撐部11使工件Ql沿軸向移動(dòng)至下方的冷卻部13。冷卻部13對(duì)配置在由冷卻套管?chē)@的冷卻區(qū)域即空間13a中的工件Q1，利用冷卻液進(jìn)行冷卻(冷卻工序)。根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈、感應(yīng)加熱淬火裝置及感應(yīng)加熱淬火方法，可以得到下述效果。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)將多個(gè)加熱導(dǎo)體部31A、31B組合而進(jìn)行熱處理，從而可以將位置不同的多個(gè)加熱區(qū)域合成而得到I個(gè)連續(xù)的加熱區(qū)域，因此，可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所期望的加熱區(qū)域的熱處理。即使在被處理部的形狀復(fù)雜的情況下，也可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)均勻的所期望的熱處理。
另外，通過(guò)使對(duì)軸向上較大的區(qū)域即第I區(qū)域Al進(jìn)行加熱的第I加熱導(dǎo)體部31A，形成為連續(xù)具有多個(gè)曲部的鋸齒形狀，從而可以確保強(qiáng)磁場(chǎng)，并且得到良好的溫度特性。因此，可以以較少的電力進(jìn)行高速且均勻的熱處理。在使用本實(shí)施方式所涉及的鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部31，以電力IOOkW而在第I區(qū)域Al的表面達(dá)到溫度為850度的情況下，可以以200 300mm/sec的速度，加熱時(shí)間=300s而實(shí)現(xiàn)。即，通過(guò)使用具有鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部31的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈26，從而可以利用例如作為與第I區(qū)域Al對(duì)應(yīng)的發(fā)夾狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈無(wú)法實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)式的局部加熱而實(shí)現(xiàn)大型工件的熱處理。在例如以發(fā)夾狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈進(jìn)行的平面(端面)加熱中，線(xiàn)圈效率為30 40%，但在上述鋸齒形狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈中，線(xiàn)圈效率超過(guò)70%。另外，通過(guò)使用上述高效率的加熱線(xiàn)圈，在被處理部A為環(huán)狀的情況下，可以實(shí)現(xiàn)處理開(kāi)始端及結(jié)束端中沒(méi)有軟區(qū)的均勻的熱處理。因此，例如在將滾動(dòng)軸承作為工件，將轉(zhuǎn)動(dòng)體所通過(guò)的軌道面作為被處理部A的情況下，可以形成沒(méi)有軟區(qū)的均勻的硬化層，因此，可以得到特別良好的特性。由于在一邊僅與被處理部A的一部分相對(duì)一邊相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行加熱處理，所以即使在被處理部A及工件Ql為大型的情況下，也可以將加熱導(dǎo)體部31的尺寸抑制得較小，可以使各加熱裝置10A、10B小型。因此，可以降低所需的電力，并且將制造成本抑制得較低。另外，由于在一邊僅與被處理部A的一部分相對(duì)一邊相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行加熱處理，所以在將具有圓形等彎曲部的部件作為工件的情況下，即使由于熱膨脹等原因使工件變形，也可以容易地維持適當(dāng)?shù)拈g隙尺寸。例如，在使用與圓形的被處理部對(duì)應(yīng)的圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，以單次加熱方式進(jìn)行熱處理的情況下，由于熱膨脹而會(huì)使工件變形，所以需要預(yù)先將感應(yīng)加熱線(xiàn)圈設(shè)定得較大，因此，存在加熱效率較差的問(wèn)題，但在如本實(shí)施方式所示覆蓋率較小的情況下，僅調(diào)整與工件之間的配置就可以維持適當(dāng)?shù)拈g隙。[第2實(shí)施方式]下面，參照?qǐng)D10及圖11，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置2。此外，由于除了工件Q2及加熱導(dǎo)體部31的形狀之外，與上述第I實(shí)施方式相同，所以省略共通的說(shuō)明。此外，工件Q2形成為具有圓環(huán)狀的平面部的圓筒狀形狀。圖10是表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置2的配置的俯視圖，圖11是表示該感應(yīng)加熱淬火裝置2的加熱導(dǎo)體部31的形狀的說(shuō)明圖。在本實(shí)施方式中，如圖10所示，工件Q2形成為上下的端面為平面狀的圓筒形狀，將該端面作為被處理部A。另外，第I加熱裝置IOA的加熱導(dǎo)體部31，將多個(gè)的彎曲部134、135均以彼此相對(duì)的朝向沿周向R連續(xù)地配置多個(gè)，并且形成為在相對(duì)的彎曲部134、135之間分別配置彎曲的導(dǎo)體部分136的鋸齒形狀。多個(gè)彎曲部134形成為朝向與移動(dòng)方向相交叉的方向的一側(cè)即外側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀，彎曲部135形成為朝向另一側(cè)即徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀。
如圖10及11所示，多個(gè)導(dǎo)體部分136構(gòu)成為，與周向R相交叉并延伸，并且距離作為旋轉(zhuǎn)中心的軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的周向長(zhǎng)度與距離軸Cl較近的部位中的周向長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)，周向上的長(zhǎng)度與所述周向的速度相對(duì)應(yīng)而形成。導(dǎo)體部分136通過(guò)在保持與其延伸設(shè)置方向正交的截面積及剖面形狀固定的情況下，彎曲為使距離軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度與距離軸Cl較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于周向R的角度較小，從而使周向的速度與長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施方式中，多個(gè)導(dǎo)體部分136在徑向上劃分為3個(gè)部分，其中心線(xiàn)C2在相鄰的部分的邊界處，分別以α I = α2 = 150度彎曲。該中心線(xiàn)沿著各部分的延伸設(shè)置方向。徑向內(nèi)側(cè)的第I部分136a相對(duì)于周向R形成Θ I = 90度的角度，中間的第2部分136b以相對(duì)于周向R形成Θ 2 = 60度的角度的方式傾斜，最外側(cè)的第3部分136c以相對(duì)于周向R形成Θ 3 = 30度的角度的方式傾斜。S卩，形成Θ1> Θ 2 > Θ3。 例如，在這里，以工件的最內(nèi)側(cè)的點(diǎn)Pl和最外側(cè)的點(diǎn)Ρ3這2個(gè)部位為基準(zhǔn)而進(jìn)行尺寸設(shè)定。如果將與第I部分136a相對(duì)的被處理部Al上的某一基準(zhǔn)點(diǎn)Pl的旋轉(zhuǎn)半徑(距離軸心Cl的距離)設(shè)為r4，將與第3部分136c相對(duì)的被處理部Al上的某一基準(zhǔn)點(diǎn)P3的旋轉(zhuǎn)半徑(距離軸心Cl的距離)設(shè)為r5，將與Pl相對(duì)的第I部分136a的周向尺寸設(shè)為L(zhǎng)I，將與P3相對(duì)的第3部分136c的周向尺寸設(shè)為L(zhǎng)3,則導(dǎo)體部分136設(shè)定為L(zhǎng)1:L3 ^r4:r5，與作為旋轉(zhuǎn)中心的軸Cl相距的距離和周向尺寸對(duì)應(yīng)。在此情況下，如果將Pl和P3作為基準(zhǔn)，則相對(duì)于與旋轉(zhuǎn)直徑成正比的周向速度，周向尺寸(距離)成為反比，通過(guò)的時(shí)間即加熱時(shí)間保持固定。另外，中間的第2部分136b的尺寸L2以成為L(zhǎng)I和L3之間的尺寸的方式，設(shè)定為L(zhǎng)I < L2 < L3。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I實(shí)施方式相同的效果。另外，由于本實(shí)施方式的感應(yīng)加熱淬火裝置2設(shè)定為，在以軸Cl為中心而使工件Q2旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的情況下，在工件Q2橫穿通過(guò)加熱導(dǎo)體部31的速度較快的外周側(cè)，與速度較慢的內(nèi)側(cè)相比，加熱導(dǎo)體部31的移動(dòng)方向的尺寸較大，所以可以使通過(guò)的時(shí)間均勻化，使熱處理時(shí)間均勻化。[第3實(shí)施方式]下面，參照?qǐng)D12，說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置2。此外，由于除了工件Q3的形狀和加熱導(dǎo)體部31沿著工件Q3的傾斜面這一點(diǎn)之外，與上述實(shí)施方式相同，所以省略共通的說(shuō)明。感應(yīng)加熱淬火裝置2的俯視圖與圖10相同，加熱導(dǎo)體部31的俯視圖與圖11相同，所以省略。在本實(shí)施方式中，如圖12所示，工件Q3形成為上下的外周面傾斜的鼓形狀，將其外周面設(shè)為被處理部A。將工件Q3的傾斜的上外周面設(shè)為第I區(qū)域Al，將傾斜的下外周面設(shè)為第2區(qū)域A2。本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置3構(gòu)成為具有第I加熱裝置10A,其對(duì)上表面的第I區(qū)域Al進(jìn)行感應(yīng)加熱；以及第2加熱裝置10A，其對(duì)下表面的第2區(qū)域A2進(jìn)行感應(yīng)加熱。本實(shí)施方式的加熱導(dǎo)體部31A均構(gòu)成為，相對(duì)于軸向及周向傾斜，分別沿著工件Q3的上下外周面。如圖10所示，第I加熱裝置IOA的加熱導(dǎo)體部31A將多個(gè)彎曲部134、135均以彼此相對(duì)的朝向沿周向R連續(xù)地配置多個(gè)，并且形成為在相對(duì)的彎曲部134、135之間分別配置彎曲的導(dǎo)體部分136的鋸齒形狀。多個(gè)彎曲部134形成為朝向與移動(dòng)方向相交叉的方向的一側(cè)即外側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀，彎曲部135形成為朝向另一側(cè)即徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀。多個(gè)導(dǎo)體部分136構(gòu)成為，與周向R相交叉并延伸，并且距離作為旋轉(zhuǎn)中心的軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的周向長(zhǎng)度與距離軸Cl較近的部位中的周向長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)，周向上的長(zhǎng)度與所述周向的速度相對(duì)應(yīng)而形成。導(dǎo)體部分136通過(guò)在保持與其延伸設(shè)置方向正交的截面積及剖面形狀固定的情況下，彎曲為使距離軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度與距離軸Cl較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于周向R的角度較小，從而使周向的速度與長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I實(shí)施方式相同的效果。[第4實(shí)施方式]下面，參照?qǐng)D13，說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置3。圖13是表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置的配置的說(shuō)明圖。此外，由于除了工件Q4的形狀之外與上述第2實(shí)施方式相同，所以省略共通的說(shuō)明。工件Q4為中空體狀，具有相對(duì) 于軸向及周向傾斜的內(nèi)周面。本實(shí)施方式的加熱導(dǎo)體部31A均構(gòu)成為，相對(duì)于軸向及周向傾斜，分別沿著工件Q4的上下內(nèi)周面。如圖10所示，第I加熱裝置IOA的加熱導(dǎo)體部31A將多個(gè)彎曲部134、135均以彼此相對(duì)的朝向沿周向R連續(xù)地配置多個(gè)，并且形成為在相對(duì)的彎曲部134、135之間分別配置彎曲的導(dǎo)體部分136的鋸齒形狀。多個(gè)彎曲部134形成為朝向與移動(dòng)方向相交叉的方向的一側(cè)即外側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀，彎曲部135形成為朝向另一側(cè)即徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀。多個(gè)導(dǎo)體部分136構(gòu)成為，與周向R相交叉并延伸，并且距離作為旋轉(zhuǎn)中心的軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的周向長(zhǎng)度，與距離軸Cl較近的部位中的周向長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)，周向上的長(zhǎng)度與所述周向的速度相對(duì)應(yīng)而形成。導(dǎo)體部分136通過(guò)在保持與其延伸設(shè)置方向正交的截面積及剖面形狀固定的情況下，彎曲為使距離軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度與距離軸Cl較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于周向R的角度較小，從而使周向的速度與長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 3實(shí)施方式相同的效果。[第5實(shí)施方式]下面，參照?qǐng)D14，說(shuō)明本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置4。此外，由于除了工件Q5的形狀及被處理部A傾斜這一點(diǎn)之外，與上述第I實(shí)施方式相同，所以省略共通的說(shuō)明。圖14是表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置4的配置的側(cè)視圖。在本實(shí)施方式中，如圖14所示，將帶臺(tái)階的剖面梯形形狀的工件Q5的周面設(shè)為被處理部A。將軸向中央部分的外周面設(shè)為第I區(qū)域Al，將軸向兩端中向外側(cè)凸出的臺(tái)階部分的外周面設(shè)為第2區(qū)域A2。感應(yīng)加熱淬火裝置4具有第I加熱裝置10A，其對(duì)軸向中央部分的第I被處理部Al進(jìn)行感應(yīng)加熱；以及第2加熱裝置10B，其對(duì)軸向兩端的2個(gè)部位的第2被處理部A2進(jìn)行感應(yīng)加熱。區(qū)域Al、A2形成相對(duì)于軸傾斜的面，與轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間的距離變化。本實(shí)施方式的加熱導(dǎo)體部31A、31B構(gòu)成為，均相對(duì)于軸向及周向傾斜，沿著工件Q5的上下外周面。加熱導(dǎo)體部31A的形狀例如使用與第3實(shí)施方式相同的加熱導(dǎo)體部31A。即，形成為下述鋸齒形狀，即，沿軸向傾斜，并且具有相對(duì)的彎曲部134、135，導(dǎo)體部分136在保持與其延伸設(shè)置方向正交的截面積及剖面的形狀固定的情況下，彎曲為使距離軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度，與距離軸Cl較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于周向R的角度較小。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 4實(shí)施方式相同的效果。在上述實(shí)施方式中，作為彎曲部，例示了以剖面-字狀彎曲為矩形的彎曲部34、35，但并不限定于此。[第6實(shí)施方式]在圖15中，作為本發(fā)明的第6實(shí)施方式，也可以應(yīng)用具有彎曲為半圓周狀的形狀的彎曲部(曲部)34、35的構(gòu)造的第I加熱導(dǎo)體部31C。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 5實(shí)施方式相同的效果。[第7實(shí)施方式]作為本發(fā)明的第7實(shí)施方式，如圖16所示，也可以應(yīng)用具有彎曲為梯形形狀的彎曲部34、35的構(gòu)造的第I加熱導(dǎo)體部31D。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 5實(shí)施方式相同的效果。此外，也可以不采用上述彎曲形狀，而形成如第I實(shí)施方式所示的鋸齒形狀。在上述實(shí)施方式中，舉出通過(guò)使工件Ql旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的例子，但并不限定于此，也可以通過(guò)使加熱導(dǎo)體部31A、31B側(cè)移動(dòng)而進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。[第8實(shí)施方式]在上述第I 5實(shí)施方式中，例示了將第I加熱裝置IOA及第2加熱裝置IOB分別配置在4個(gè)部位處的情況，但并不限定于此。圖17概略地示出作為本發(fā)明的第8實(shí)施方式而將第I加熱裝置IOA及第2加熱裝置IOB分別配置2個(gè)的情況下的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 5實(shí)施方式相同的效果。[第9實(shí)施方式]圖18概略地示出作為本發(fā)明的第9實(shí)施方式而將第I加熱裝置IOA及第2加熱裝置IOB分別配置3個(gè)的情況下的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 5實(shí)施方式相同的效果。[第10實(shí)施方式]圖19概略地示出作為本發(fā)明的第10實(shí)施方式而將第I加熱裝置IOA及第2加熱裝置IOB分別配置5個(gè)的情況下的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 5實(shí)施方式相同的效果。
[第11實(shí)施方式]圖20概略地示出作為本發(fā)明的第11實(shí)施方式而將第I加熱裝置IOA及第2加熱裝置IOB分別配置6個(gè)的情況下的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第I 5實(shí)施方式相同的效果。[第12實(shí)施方式]例示了線(xiàn)圈配置為交替配置或者相對(duì)配置，但并不限定于此，可以以I : 3等任意配置。在上述實(shí)施方式中，例示了臺(tái)階為I個(gè)的工件Q1，但并不限定于此，在將具有大于或等于2個(gè)臺(tái)階的工件作為對(duì)象的情況下，也可以應(yīng)用本發(fā)明。在圖21中，作為本發(fā)明的第12實(shí)施方式，在將具有2級(jí)臺(tái)階的工件Q5作為對(duì)象的情況下，在工件的外周面即被處理部A中，與臺(tái)階的位置對(duì)應(yīng)而設(shè)定3個(gè)第I至第3區(qū)域A1、A2、A3。此外，在這里，由于工件Q5在上下方向上對(duì)稱(chēng)，上下分別具有臺(tái)階，所以第2區(qū)域A2、第3區(qū)域A3在軸向上分別 配置在2個(gè)部位處。在這里，使用3個(gè)感應(yīng)加熱淬火裝置10AU0BU0C,以分別與區(qū)域Al、A2、A3相對(duì)的方式配置加熱導(dǎo)體部31A、31B、31C。在此情況下，也與上述實(shí)施方式相同地，通過(guò)將由加熱導(dǎo)體部31A加熱的第I加熱區(qū)域P4、由加熱導(dǎo)體部31B加熱的第2加熱區(qū)域P5、由加熱導(dǎo)體部31C加熱的第3加熱區(qū)域P6進(jìn)行合成，從而可以容易地對(duì)I個(gè)連續(xù)的所期望的加熱區(qū)域P7進(jìn)行處理。除此之外，工件并不限定于中空，也可以是實(shí)心的。[第13實(shí)施方式]下面，參照?qǐng)D22至圖26，說(shuō)明本發(fā)明的第13實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置201 (熱處理裝置)。圖22是概略地表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火裝置201的整體結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。如圖22所示，感應(yīng)加熱淬火裝置201是進(jìn)行高頻淬火的裝置，具有下述部件而構(gòu)成移動(dòng)支撐部(工件移動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐臺(tái))211，其可移動(dòng)地支撐作為處理對(duì)象物的工件Wl ;感應(yīng)加熱裝置10 (熱處理裝置)，其對(duì)工件Wl的被處理部NI進(jìn)行感應(yīng)加熱；以及冷卻部213 (冷卻單元)，其在被處理部NI的加熱處理工序后，對(duì)工件Wl進(jìn)行冷卻。在感應(yīng)加熱裝置210中，內(nèi)置有與高頻電源221連接的匹配盤(pán)。移動(dòng)支撐部211使工件Wl在設(shè)置于規(guī)定位置的狀態(tài)下，以軸Cl為中心沿旋轉(zhuǎn)方向(周向)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。此時(shí)，移動(dòng)支撐部211控制為，將加熱導(dǎo)體部231和工件Wl之間的間隙尺寸Jl維持為規(guī)定值。此外，移動(dòng)支撐部211在被處理部NI的整個(gè)外周(整個(gè)行程)上結(jié)束加熱處理后，使工件Wl移動(dòng)至冷卻部213。冷卻部213在加熱處理結(jié)束后，對(duì)工件Wl進(jìn)行冷卻。如圖23至圖26所示，感應(yīng)加熱裝置210具有下述部件而構(gòu)成作為電力供給單元的高頻電源221 ;導(dǎo)線(xiàn)222、223，其與高頻電源221連接；隔板228，其具有與導(dǎo)線(xiàn)222、223連接的一對(duì)導(dǎo)電板224、225 ;感應(yīng)加熱線(xiàn)圈226，其兩端分別與一對(duì)導(dǎo)電板224、225連接；以及芯部227 (僅在圖26中圖示)，其配置在感應(yīng)加熱線(xiàn)圈226的加熱導(dǎo)體部231的背面?zhèn)?。如圖22所示，作為處理對(duì)象物的一個(gè)例子的工件Wl是厚度大于或等于25mm的厚壁部件，例如，在這里，使用以軸Cl為中心而外側(cè)直徑dl = 500mm、內(nèi)側(cè)直徑d2 = 250mm、軸向長(zhǎng)度hi = IOOmm的圓筒狀部件。在本實(shí)施方式中，例如，將工件Wl的軸向一個(gè)端面即與軸Cl正交的圓環(huán)形狀的平面區(qū)域作為被處理部NI。被處理部NI形成沿工件Wl的周向相連續(xù)的無(wú)接頭的環(huán)狀。在這里，示出下述情況，即，通過(guò)在與被處理部NI的一部分相對(duì)而配置有加熱導(dǎo)體部231的狀態(tài)下，利用移動(dòng)支撐部211使工件Wl以軸Cl為中心旋轉(zhuǎn)，從而被處理部NI與加熱導(dǎo)體部31相對(duì)而沿以軸Cl為中心的周向R(旋轉(zhuǎn)方向)相對(duì)移動(dòng)，在被處理部NI的整個(gè)外周上進(jìn)行熱處理。如圖22及圖23所示，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈226具有鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部231，其與工件Wl的被處理部NI的一部分相對(duì)；第I連接導(dǎo)體部232，其與加熱導(dǎo)體部231的一端側(cè)231b相連續(xù)；以及第2連接導(dǎo)體部233，其與加熱導(dǎo)體部231的另一端側(cè)231a相連續(xù)，它們相連續(xù)地一體形成。第I連接導(dǎo)體部232與加熱導(dǎo)體部231的一端側(cè)的端部231b連續(xù)地延伸，在其端部上設(shè)置有用于與冷卻液用的軟管等部件連接的聯(lián)接器237。第2連接導(dǎo)體部233與加熱導(dǎo)體部231的另一端側(cè)的端部231a連續(xù)地延伸，在其端部上設(shè)置有用于與冷卻液用的軟管等部件連接的聯(lián)接器237。
第I連接導(dǎo)體部232和第2連接導(dǎo)體部233隔著隔板228配置。隔板228構(gòu)成為，將分別形成矩形平板狀的一對(duì)導(dǎo)電板224、225和夾持在上述一對(duì)導(dǎo)電板224、225之間的矩形平板狀的絕緣板238重疊配置，并且上述導(dǎo)電板224、225及絕緣板238經(jīng)由絕緣襯套239而利用螺栓241及螺母242固定。各導(dǎo)電板224、225經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)222、223與高頻電源221連接。如圖23至圖25所示，加熱導(dǎo)體部231形成鋸齒形狀，即，將多個(gè)彎曲部234、235以彼此相對(duì)的朝向沿周向R連續(xù)地配置多個(gè)，并且在相對(duì)的彎曲部234、235之間分別配置彎曲的導(dǎo)體部分236。多個(gè)彎曲部234形成為朝向與移動(dòng)方向相交叉的方向的一側(cè)即外側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀，彎曲部35形成為朝向另一側(cè)即徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口的彎曲形狀。由多個(gè)彎曲部234、235以及將它們連結(jié)的多個(gè)導(dǎo)體部分236相連續(xù)而構(gòu)成的加熱導(dǎo)體部231的周向R的尺寸設(shè)定為，例如與被處理部NI的整個(gè)外周相對(duì)的加熱導(dǎo)體部231的周向R的尺寸比例即覆蓋率為1/3，中心角β = 120度。多個(gè)導(dǎo)體部分236構(gòu)成為，與周向R相交叉并延伸，并且距離作為旋轉(zhuǎn)中心的軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的周向長(zhǎng)度與距離軸Cl較近的部位中的周向長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)，周向上的長(zhǎng)度與所述周向上的速度相對(duì)應(yīng)而形成。導(dǎo)體部分236通過(guò)在保持與其延伸設(shè)置方向正交的截面積及剖面形狀固定的情況下，彎曲為使距離軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度與距離軸Cl較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于周向R的角度較小，從而使周向的速度與長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施方式中，如圖25所示，多個(gè)導(dǎo)體部分236在徑向上劃分為3個(gè)部分，其中心線(xiàn)C2在相鄰的部分的邊界處，分別以α I = α2 = 150度彎曲。該中心線(xiàn)沿著各部分的延伸設(shè)置方向。徑向內(nèi)側(cè)的第I部分236a相對(duì)于周向R形成Θ I =90度的角度，中間的第2部分236b以相對(duì)于周向R形成Θ2 = 60度的角度的方式傾斜，最外側(cè)的第3部分236c以相對(duì)于周向R形成Θ3 = 30度的角度的方式傾斜。S卩，形成Θ1> Θ2> Θ3。例如，在這里，以工件的最內(nèi)側(cè)的點(diǎn)Pl和最外側(cè)的點(diǎn)Ρ3這2個(gè)部位為基準(zhǔn)而進(jìn)行尺寸設(shè)定。如果將與第I部分236a相對(duì)的被處理部NI上的某一基準(zhǔn)點(diǎn)Pl的旋轉(zhuǎn)半徑(距離軸心Cl的距離)設(shè)為rl = 250mm,將與第3部分236c相對(duì)的被處理部NI上的某一基準(zhǔn)點(diǎn)P3的旋轉(zhuǎn)半徑(距離軸心Cl的距離)設(shè)為r3 = 500mm,將與Pl相對(duì)的第I部分236a的周向尺寸設(shè)為Ml = 15mm,將與P3相對(duì)的第3部分236c的周向尺寸設(shè)為M3 =30mm。即，導(dǎo)體部分236設(shè)定為Ml :M3 '=-rl:r3，與作為旋轉(zhuǎn)中心的軸Cl相距的距離和周向尺寸對(duì)應(yīng)。因此，如果將Pl和P3作為基準(zhǔn)，則相對(duì)于與旋轉(zhuǎn)半徑成正比的周向速度，周向尺寸(距離)成為反比，通過(guò)的時(shí)間即加熱時(shí)間保持固定。另外，中間的第2部分236b的尺寸M2以成為Ml和M3之間的尺寸的方式，設(shè)定為Ml < M2 < M3。S卩，由于設(shè)定為，在以軸Cl為中心而使工件Wl旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的情況下，在被處理部NI橫穿通過(guò)加熱導(dǎo)體部231的速度較快的外周側(cè)，與速度較慢的內(nèi)側(cè)相比，加熱導(dǎo)體部231的移動(dòng)方向的尺寸較大，所以可以使加熱時(shí)間相等。
如圖26中剖面所示，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈226由銅等材質(zhì)形成為例如矩形的中空形狀。該中空部分226a成為冷卻液流動(dòng)的通路。芯部227由硅鋼板、樹(shù)脂羧基鐵芯、鐵氧體等具有高磁導(dǎo)率的材料構(gòu)成，配置在加熱導(dǎo)體部231的背面?zhèn)取Ｐ静?7形成為與加熱導(dǎo)體部231的兩側(cè)部及后方壁部一體形成的剖面-字形狀。下面，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱淬火方法(熱處理方法)。本實(shí)施方式的感應(yīng)加熱淬火方法由下述工序構(gòu)成，即移動(dòng)加熱工序，在該工序中，使被處理部NI —邊加熱一邊相對(duì)移動(dòng)；以及冷卻工序，在該工序中，在移動(dòng)加熱工序后對(duì)被處理部NI進(jìn)行冷卻。在移動(dòng)加熱工序中，如圖22至圖25所示，在使加熱導(dǎo)體部231與被處理部NI中的一部分相對(duì)的狀態(tài)下，如果使高頻電源221成為接通狀態(tài)，則高頻電流經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)222、第I導(dǎo)電板224、第I連接導(dǎo)體部232、加熱導(dǎo)體部231、第2連接導(dǎo)體部233、第2導(dǎo)電板225及導(dǎo)線(xiàn)223的順序，返回高頻電源221。在加熱導(dǎo)體部231中，高頻電流如圖中箭頭所示，從一端231b側(cè)向另一端231a 偵牝經(jīng)由彎曲部234、導(dǎo)體部分236及彎曲部235而流動(dòng)，在加熱導(dǎo)體部231的表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，對(duì)相對(duì)配置的被處理部NI進(jìn)行感應(yīng)加熱。通過(guò)在利用移動(dòng)支撐部211將工件Wl的被處理部NI的表面和加熱導(dǎo)體部231的表面之間的間隙尺寸Jl維持為規(guī)定值的狀態(tài)下，使工件Wl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而使被處理部NI相對(duì)于加熱導(dǎo)體部231沿周向以規(guī)定的速度相對(duì)移動(dòng)。例如，在這里，一邊維持電力為100 150kW，維持間隙尺寸Jl = 2. 5mm，一邊以200 300mm/sec的速度相對(duì)移動(dòng)。通過(guò)使工件Wl旋轉(zhuǎn)，從而使得與加熱導(dǎo)體部231相對(duì)配置的工件Wl的端面的圓環(huán)狀區(qū)域即被處理部NI的整個(gè)區(qū)域被均勻地加熱。在這里，如果考慮導(dǎo)體部分236的基準(zhǔn)點(diǎn)P1、P2、P3處的熱處理的程度，則即使基準(zhǔn)點(diǎn)P1、P2、P3的周向速度不同，也可以使通過(guò)相對(duì)的被處理部NI的時(shí)間保持固定。因此，施加在被處理部NI上的加熱的程度變得均勻。然后，在對(duì)被處理部的周向R上的全部行程進(jìn)行移動(dòng)加熱工序后，移動(dòng)支撐部211使工件212沿軸向移動(dòng)至下方的冷卻部213。冷卻部213對(duì)配置在由冷卻套管?chē)@的冷卻區(qū)域即空間213a中的工件212，利用冷卻液進(jìn)行冷卻(冷卻工序)。此外，通過(guò)經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱線(xiàn)圈226內(nèi)側(cè)的中空部分226a，經(jīng)由第I連接導(dǎo)體部232、加熱導(dǎo)體部231、第2連接導(dǎo)體部233的中空部分226a而流動(dòng)冷卻液，從而將感應(yīng)加熱線(xiàn)圈226及導(dǎo)電板224、225冷卻。根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈、感應(yīng)加熱淬火裝置及感應(yīng)加熱淬火方法，得到下述效果。即，由于通過(guò)使加熱導(dǎo)體部231的導(dǎo)體部分236的周向尺寸，以與軸Cl的距離對(duì)應(yīng)的方式變化，從而將通過(guò)的時(shí)間保持固定，因此使加熱時(shí)間均勻化。因此，即使在由于旋轉(zhuǎn)而各個(gè)部位的移動(dòng)速度不同的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)均勻的處理。另外，通過(guò)形成使截面積固定而僅彎曲為與周向速度對(duì)應(yīng)的角度的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，可以容易地實(shí)現(xiàn)加熱溫度的均勻化，不會(huì)使熱處理?xiàng)l件復(fù)雜化。通過(guò)使加熱導(dǎo)體部231形成為連續(xù)具有相對(duì)配置的多個(gè)曲部的鋸齒形狀，從而可以確保強(qiáng)磁場(chǎng)，并且得到良好的溫度特性。因此，可以以較少的電力進(jìn)行高速且均勻的熱處理。在使用本實(shí)施方式所涉及的鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部231的情況下，可以以電力IOOkW而在被處理部NI的表面達(dá)到溫度為850度的情況下，得到200 300mm/sec的速度，以加熱時(shí)間=300s而實(shí)現(xiàn)。因此，即使在工件的直徑為3. 5m左右較大的情況下，也可以作為覆蓋率為1/3左右而實(shí)現(xiàn)超過(guò)A3轉(zhuǎn)變點(diǎn)的加熱。 通過(guò)使用具有鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部231的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈226，從而可以利用例如作為平板狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈無(wú)法實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)式的局部加熱而實(shí)現(xiàn)大型工件的熱處理。另夕卜，由于如上所述處理速度加快，所以可以以下述步驟進(jìn)行處理，即，在首先使被處理部NI整體一邊移動(dòng)一邊進(jìn)行加熱處理后，再進(jìn)行冷卻。因此，即使是局部加熱，在被處理部NI為環(huán)狀的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)處理開(kāi)始端及結(jié)束端中沒(méi)有軟區(qū)的均勻的熱處理。由于在一邊僅與被處理部NI的一部分相對(duì)一邊相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行加熱處理，所以即使在被處理部NI及工件Wl為大型的情況下，也可以將加熱導(dǎo)體部231的尺寸抑制得較小，可以使感應(yīng)加熱裝置210整體小型化。因此，可以降低所需的電力，并且將制造成本抑制得較低。另外，由于在一邊僅與被處理部NI的一部分相對(duì)一邊相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行加熱處理，所以即使由于熱膨脹等原因使工件變形，也可以容易地維持適當(dāng)?shù)拈g隙尺寸。例如，在使用與圓形的被處理部對(duì)應(yīng)的圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈以單次加熱方式進(jìn)行熱處理的情況下，由于熱膨脹而會(huì)使工件變形，所以需要預(yù)先將感應(yīng)加熱線(xiàn)圈設(shè)定得較大，因此，存在加熱效率較差的問(wèn)題，但在如本實(shí)施方式所示覆蓋率較小的情況下，僅調(diào)整與工件之間的配置就可以維持適當(dāng)?shù)拈g隙。[第14實(shí)施方式]下面，參照?qǐng)D27至圖30，說(shuō)明本發(fā)明的第14實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱裝置210。此外，由于除了被處理部N2及加熱導(dǎo)體部331相對(duì)于軸Cl傾斜這一點(diǎn)之外，與上述第13實(shí)施方式相同，所以省略共通的說(shuō)明。圖27是表示本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱裝置210的加熱導(dǎo)體部331及工件W2的結(jié)構(gòu)的斜視圖，圖28是俯視圖，圖29是側(cè)視圖，圖30是表不局部的說(shuō)明圖。在本實(shí)施方式中，工件W2形成實(shí)心的錐臺(tái)狀，其軸向一端側(cè)的面即被處理部N2相對(duì)于軸向及徑向傾斜。即，在第I實(shí)施方式中，被處理部NI為與軸正交的平面狀的面，但在本第14實(shí)施方式中，被處理部N2形成相對(duì)于軸傾斜的傾斜面。加熱導(dǎo)體部331的基本結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式的加熱導(dǎo)體部231相同，由多個(gè)彎曲部334、335以及將它們連結(jié)的多個(gè)導(dǎo)體部分336相連續(xù)而構(gòu)成。多個(gè)導(dǎo)體部分336構(gòu)成為，與周向R相交叉并延伸，并且距離作為旋轉(zhuǎn)中心的軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的周向長(zhǎng)度與距離軸Cl較近的部位中的周向長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)，周向上的長(zhǎng)度與所述周向上的速度相對(duì)應(yīng)而形成。導(dǎo)體部分336通過(guò)在保持其截面積固定的情況下，彎曲為使距離軸Cl較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度，與距離軸Cl較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于周向R的角度較小，從而使周向的速度與長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。例如，在這里，如圖30所示設(shè)定為，使彎曲角α3= α 4 = 150度、Θ 4 = 90度、Θ 5 = 60度、Θ 6 = 30度，與第I部分336a相對(duì)的被處理部N2上的基準(zhǔn)點(diǎn)P4的旋轉(zhuǎn)半徑
rl、與第3部分336c相對(duì)的基準(zhǔn)點(diǎn)P6的旋轉(zhuǎn)半徑r3、第I部分336a的周向尺寸M4及第3部分336c的周向尺寸M6的關(guān)系成為rl:r3HM4:M6。即，以使與軸Cl相距的距離和周向尺寸對(duì)應(yīng)的方式變化,使移動(dòng)速度和移動(dòng)方向的尺寸對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施方式中，也可以得到與上述第13實(shí)施方式相同的效果。
例如，在上述實(shí)施方式中，作為相對(duì)移動(dòng)的例子，舉出通過(guò)使工件Wl旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的例子，但并不限定于此，也可以通過(guò)使加熱導(dǎo)體部231側(cè)以沿著周向R的規(guī)定軌跡移動(dòng)，從而進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。[第15實(shí)施方式]在上述實(shí)施方式中，例示了針對(duì)I個(gè)被處理部N1、N2，僅在一個(gè)部位配置加熱導(dǎo)體部231、331的情況，但并不限定于此，也可以沿著周向R而以相等間隔配置多個(gè)感應(yīng)加熱裝置 210。
圖31示出本發(fā)明的第15實(shí)施方式。即，在設(shè)置2個(gè)感應(yīng)加熱裝置210的情況下，如感應(yīng)加熱淬火裝置202所示，以彼此相對(duì)的方式，在中心角180度的位置上配置2個(gè)感應(yīng)加熱裝置210。另外，在3個(gè)的情況下，設(shè)置在中心角120度的位置上。如果如上所述使用多個(gè)感應(yīng)加熱裝置210，則可以減小I個(gè)加熱導(dǎo)體部的覆蓋率，并且可以縮短處理時(shí)間而提前完成加熱處理，因此，特別適于工件尺寸較大的情況。在上述實(shí)施方式中，例示了被處理部NI、N2為平面狀或傾斜的圓環(huán)狀面，但并不限定于此，也可以應(yīng)用于圓形形狀、或其它具有凹部或臺(tái)階的形狀。另外，在上述第2實(shí)施方式中，例示了實(shí)心的錐臺(tái)形狀，但也可以是中空的。在上述實(shí)施方式中，例示了曲部的端部彎曲為矩形的彎曲部，但并不限定于此，例如也可以形成具有彎曲為半圓周狀的形狀的彎曲部的構(gòu)造。此外，例示了僅應(yīng)用于軸向的一端面的情況，但在軸向兩端面形成圓形的平面或傾斜面的情況下，也可以應(yīng)用于這兩個(gè)端面上。[第16實(shí)施方式]在上述實(shí)施方式中，設(shè)定為沿徑向劃分為3個(gè)部位，但并不限定于此。也可以劃分為2個(gè)或大于等于4個(gè)。圖32示出本發(fā)明的第16實(shí)施方式。例如圖32示出的導(dǎo)體部分346所示，也可以設(shè)定大于或等于4個(gè)部位346a、346b、346c、346d，精細(xì)地劃分而使周向速度和周向尺寸對(duì)應(yīng)。[第17實(shí)施方式]圖33表示本發(fā)明的第17實(shí)施方式。如圖33示出的導(dǎo)體部分356所示，也可以以隨著成為徑向外側(cè)而角度逐漸增大的方式順滑地彎曲，使周向速度和周向尺寸對(duì)應(yīng)。導(dǎo)體部分346及導(dǎo)體部分356均在保持與圖中虛線(xiàn)所示的延伸設(shè)置方向C3、C4正交的尺寸(虛線(xiàn)箭頭)固定而使得截面積相同的情況下，使移動(dòng)方向R的尺寸(實(shí)線(xiàn)箭頭)以與移動(dòng)方向R的速度對(duì)應(yīng)的方式變化。另外，徑向上的劃分也可以是等分。此外，作為與旋轉(zhuǎn)中心相距的距離和周向尺寸對(duì)應(yīng)的例子，例示了相距旋轉(zhuǎn)中心的距離和周向尺寸成正比的情況，但并不限定于此，即使在并不嚴(yán)格地成正比的情況下，也可以應(yīng)用本發(fā)明。[第18實(shí)施方式]圖34是概略地表示本實(shí)施方式所涉及的熱處理裝置的整體結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖35至圖37分別是熱處理裝置的俯視圖、側(cè)視圖、正視圖。如圖34所示，熱處理裝置410具有下述部件而構(gòu)成移動(dòng)支撐部411，其可移動(dòng)地支撐作為處理對(duì)象物的工件El ;感應(yīng)加熱部412，其一邊相對(duì)于工件El的被處理部Ul相對(duì)移動(dòng)一邊對(duì)被處理部Ul進(jìn)行感應(yīng)加熱；以及冷卻部413 (冷卻單元)，其在被處理部Ul的加熱處理工序后，對(duì)工件El進(jìn)行冷卻。如圖35至圖38所示，感應(yīng)加熱部412具有下述部件而構(gòu)成作為電源供給單元的高頻電源421 ;導(dǎo)線(xiàn)422、423，其與高頻電源421連接；隔板428，其具有與導(dǎo)線(xiàn)422、423連接的一對(duì)導(dǎo)電板424、425 ;感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426，其兩端分別與一對(duì)導(dǎo)電板424、425連接；以及芯部427 (僅在圖35及圖38中圖示)，其配置在感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426的加熱導(dǎo)體部431的背面?zhèn)取?
作為圖34所示的處理對(duì)象物的一個(gè)例子的工件El是厚度大于或等于25mm的壁厚部件(厚壁部)，例如，在這里，使用以軸Cl為中心而外側(cè)半徑rl = 250_、內(nèi)側(cè)半徑r2=200mm、壁厚尺寸tl = 50mm、軸向(第I方向)長(zhǎng)度SI = IOOmm的圓筒狀部件。與工件El的被處理部Ul中的一部分相對(duì)，并確保規(guī)定的間隙尺寸Kl而配置加熱導(dǎo)體部431。在本實(shí)施方式中，示出例如將工件El的外周面的軸向中央部分的圓形帶狀區(qū)域作為被處理部U1，對(duì)作為壁厚部的該被處理部Ul的整個(gè)外周進(jìn)行熱處理的情況。在本實(shí)施方式中，工件El的軸向即Z方向成為第I方向，以軸心Cl為中心而沿著工件El的外周面的周向R成為第2方向。在這里，周向R的半徑尺寸為工件外周面的半徑尺寸rl與間隙尺寸Kl相加后的值，成為rl+Kl。被處理部Ul形成為在工件El的外周面上沿周向相連續(xù)的無(wú)接頭的環(huán)狀。通過(guò)利用移動(dòng)支撐部411而使工件El以軸心Cl為中心旋轉(zhuǎn)，從而使被處理部Ul和加熱導(dǎo)體部431沿著周向R相對(duì)移動(dòng)。如圖35至圖37所示，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426具有鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部431，其與工件El的被處理部Ul相對(duì)；第I連接導(dǎo)體部432，其與加熱導(dǎo)體部431的一端側(cè)431a相連續(xù)；以及第2連接導(dǎo)體部433，其與加熱導(dǎo)體部431的另一端側(cè)431b相連續(xù)，它們相連續(xù)地一體形成。如圖37所示，加熱導(dǎo)體部431由導(dǎo)體部件431w形成，多個(gè)-字狀的彎曲部434、435朝向Z方向中的中央C2開(kāi)口，形成鋸齒形狀，即，以彼此相對(duì)的朝向沿著周向R相連續(xù)地配置多個(gè)。彎曲部434形成為朝向下方開(kāi)口的口字形狀，彎曲部435形成為朝向上方開(kāi)口的2字形狀。加熱導(dǎo)體部431的第2方向的整個(gè)尺寸R2，為與加熱導(dǎo)體部431相對(duì)的被處理部Ul的第2方向的整個(gè)周長(zhǎng)尺寸的大于或等于1/10而小于或等于1/2。與被處理部Ul相對(duì)的加熱導(dǎo)體部431的第2方向的尺寸比例即覆蓋率，在這里設(shè)定為1/10左右。此外，將相鄰的導(dǎo)體部件431w的間隔即R5設(shè)定為大于或等于導(dǎo)體部件431w的寬度即R4的尺寸的I倍且小于或等于2倍。這是由于，如果相鄰的導(dǎo)體部件431w的間隔小于或等于導(dǎo)體部件431w的寬度尺寸的I倍，則相鄰的電流成為互逆方向，磁束彼此抵消，如果大于2倍，則過(guò)于遠(yuǎn)離而使加熱效率變差。在本實(shí)施方式中，將圖37中的R4和R5的尺寸設(shè)定為 R4 = 15mm、R5 = 20mm。第I連接導(dǎo)體部432構(gòu)成為具有導(dǎo)體部432a，其從加熱導(dǎo)體部431的一端側(cè)431a的端部沿Y方向延伸；導(dǎo)體部432b，其從導(dǎo)體部432a的端部彎曲而沿X方向，朝向?qū)щ姲?24的寬度方向中央側(cè)延伸；導(dǎo)體部432c，其在導(dǎo)電板424的中央彎曲而朝向Y方向延伸；以及導(dǎo)體部432d，其進(jìn)一步彎曲而朝向Z方向延伸，它們相連續(xù)地一體形成。第I連接導(dǎo)體部432的端部設(shè)置有聯(lián)接器436，其用于連接冷卻液用的軟管等部件。第2連接導(dǎo)體部433構(gòu)成為具有導(dǎo)體部433a，其從加熱導(dǎo)體部431的另一端側(cè)431b的端部沿Y方向延伸；導(dǎo)體部433b，其從導(dǎo)體部433a的端部彎曲而沿X方向朝向?qū)щ姲?25的寬度方向中央側(cè)延伸；導(dǎo)體部433c，其在導(dǎo)電板425的中央彎曲而朝向Y方向延伸；以及導(dǎo)體部433d，其進(jìn)一步彎曲而朝向Z方向延伸，它們相連續(xù)地一體形成。第2連接導(dǎo)體部433的端部設(shè)置有聯(lián)接器437，其用于連接冷卻液用的軟管等部件。第I連接導(dǎo)體部432和第2連接導(dǎo)體部433隔著隔板428而在厚度(Z軸)方向分離地配置。隔板428構(gòu)成為，將分別形成矩形平板狀的一對(duì)導(dǎo)電板424、425和夾持在上述一對(duì)導(dǎo)電板424、425之間的矩形平板狀的絕緣板438在Z方向上重疊配置，并且上述導(dǎo)電板424、425及絕緣板438經(jīng)由絕緣襯套439而利用螺栓441及螺母442固定。各導(dǎo)電板424,425經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)422、423與高頻電源421連接。 如圖38中剖面所示，感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426由銅等材質(zhì)形成為例如矩形的中空形狀。該中空部分426a成為冷卻液流動(dòng)的通路。將感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426的寬度尺寸設(shè)為Wl = 15mm,將Y方向的厚度尺寸設(shè)為T(mén)l = 10mm。芯部427由娃鋼板、樹(shù)脂竣基鐵芯、鐵氧體等具有聞磁導(dǎo)率的材料構(gòu)成，配置在加熱導(dǎo)體部431的背面?zhèn)?。芯?27具有T2 = 5mm左右的厚度，形成為與加熱導(dǎo)體部431的兩側(cè)部及后方壁部一體形成的剖面-字形狀。圖34所示的移動(dòng)支撐部411，在將工件El設(shè)置于規(guī)定位置的狀態(tài)下以軸心Cl為中心旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。此時(shí)，移動(dòng)支撐部411進(jìn)行控制，將加熱導(dǎo)體部431和工件El之間的間隙尺寸Kl維持為規(guī)定值。此外，移動(dòng)支撐部411在被處理部Ul的整個(gè)外周(整個(gè)行程)上結(jié)束加熱處理后，使工件El沿軸向移動(dòng)至下方的冷卻部413。設(shè)置在加熱線(xiàn)圈426下方的冷卻部413，以圍繞加熱處理后移動(dòng)至下方的工件El的外側(cè)的方式構(gòu)成為筒狀，對(duì)配置在內(nèi)側(cè)空間413a中的工件El進(jìn)行冷卻。下面，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的熱處理方法。本實(shí)施方式的熱處理方法由下述工序構(gòu)成移動(dòng)加熱工序，在該工序中，使被處理部Ui —邊加熱一邊相對(duì)移動(dòng)；以及冷卻工序，在該工序中，在移動(dòng)加熱工序后對(duì)被處理部Ul進(jìn)行冷卻。在移動(dòng)加熱工序中，如圖34至圖37所示，在使加熱導(dǎo)體部431與被處理部Ul中的一部分相對(duì)的狀態(tài)下，如果使高頻電源421成為接通狀態(tài)，則高頻電流經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)422、第I導(dǎo)電板424、第I連接導(dǎo)體部432、加熱導(dǎo)體部431、第2連接導(dǎo)體部433、第2導(dǎo)電板425及導(dǎo)線(xiàn)423的順序，返回高頻電源421。此時(shí)，在加熱導(dǎo)體部431中，高頻電流如圖35至圖37中箭頭所示，從一端431a側(cè)向另一端431b側(cè)流動(dòng)，在加熱導(dǎo)體部431的表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，對(duì)相對(duì)配置的被處理部Ul進(jìn)行加熱。此時(shí)，通過(guò)在利用移動(dòng)支撐部411將工件El的被處理部Ul的表面和加熱導(dǎo)體部431的表面之間的間隙尺寸Kl維持為規(guī)定值的狀態(tài)下，使工件El進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而使加熱導(dǎo)體部431相對(duì)于被處理部Ul沿第2方向以規(guī)定的速度相對(duì)移動(dòng)。例如，在這里，一邊維持電力為100 150kW，維持間隙尺寸Kl = 2. 5mm，一邊以200 300mm/sec的速度相對(duì)移動(dòng)。如上所示，與加熱導(dǎo)體部31相對(duì)配置的工件El的外周面的帶狀區(qū)域即被處理部Ul的整個(gè)區(qū)域被均勻地加熱。在對(duì)被處理部的整個(gè)外周完成加熱處理后，移動(dòng)支撐部411使工件El沿Z方向移動(dòng)至下方的冷卻部413處。冷卻部213對(duì)配置在由冷卻套管?chē)@的冷卻區(qū)域即空間413a中的工件EI，利用冷卻液進(jìn)行冷卻。此外，通過(guò)經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426的內(nèi)側(cè)的中空部分426a，經(jīng)由第I連接導(dǎo)體部432、加熱導(dǎo)體部431、第2連接導(dǎo)體部433的中空部分426a而流動(dòng)冷卻液，從而對(duì)感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426及導(dǎo)電板424、425進(jìn)行冷卻。根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈、熱處理裝置及熱處理方法，得到下述效果。即，由于通過(guò)將加熱導(dǎo)體部431形成為連續(xù)具有多個(gè)曲部的鋸齒形狀，從而可以確保強(qiáng)磁場(chǎng)，并且得到良好的溫度特性。因此，可以以較少的電力進(jìn)行高速且均勻的熱處理。例如在使用發(fā)夾狀的線(xiàn)圈的情況下，線(xiàn)圈效率為30%左右，與此相對(duì)，在形成為本實(shí)施方式的鋸齒形狀的情況下，可以確保70%左右的線(xiàn)圈效率。此外，通過(guò)將相鄰的導(dǎo)體部件431w的間隔設(shè)定為大于或等于加熱導(dǎo)體部431的導(dǎo)體部件431w的寬度尺寸的I倍而小于或等于2倍，從 而可以防止磁束抵消，降低線(xiàn)圈的自身?yè)p耗。在使用本實(shí)施方式所涉及的鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部431，以電力IOOkW而在被處理部Ul的表面達(dá)到溫度為850度的情況下，可以通過(guò)200 300mm/sec的速度，加熱時(shí)間=300s而實(shí)現(xiàn)。即，通過(guò)使用具有鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部431的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426，從而可以利用例如作為平板狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈無(wú)法實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)式的局部加熱而實(shí)現(xiàn)大型工件的熱處理。另外，即使是局部加熱，也可以在被處理部Ul為環(huán)狀的情況下，進(jìn)行處理開(kāi)始端及結(jié)束端中沒(méi)有軟區(qū)的均勻的熱處理。因此，例如在將滾動(dòng)軸承作為工件，將轉(zhuǎn)動(dòng)體所通過(guò)的軌道面作為被處理部Ul的情況下，可以形成沒(méi)有軟區(qū)的均勻的硬化層，因此，可以得到特別良好的特性。由于在一邊僅與被處理部Ul的一部分相對(duì)一邊相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行加熱處理，所以即使在被處理部Ul及工件El為大型的情況下，也可以通過(guò)配置多個(gè)而將加熱導(dǎo)體部431的尺寸抑制得較小，可以使熱處理裝置410小型化。因此，可以降低所需的電力，并且將制造成本抑制得較低。另外，由于在一邊僅與被處理部Ul的一部分相對(duì)一邊相對(duì)移動(dòng)的同時(shí),進(jìn)行加熱處理，所以在將具有圓形等彎曲部的部件作為工件的情況下，即使由于感應(yīng)加熱時(shí)的熱膨脹等原因使工件變形，也可以容易地維持適當(dāng)?shù)拈g隙尺寸。例如，在使用與圓形的被處理部對(duì)應(yīng)的圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈以單次加熱方式進(jìn)行熱處理的情況下，由于熱膨脹而使工件變形，所以需要預(yù)先將感應(yīng)加熱線(xiàn)圈設(shè)定得較大，因此，存在加熱效率較差的問(wèn)題，但在如本實(shí)施方式所示覆蓋率較小的情況下，僅調(diào)整與工件之間的配置就可以維持適當(dāng)?shù)拈g隙。此外，將工件的厚度大于或等于25mm的部位作為壁厚部件(厚壁部)。例如，在上述實(shí)施方式中，舉出通過(guò)使工件El旋轉(zhuǎn)而相對(duì)移動(dòng)的例子，但并不限定于此，也可以通過(guò)使感應(yīng)加熱部412側(cè)以沿第2方向的規(guī)定軌跡移動(dòng)而相對(duì)移動(dòng)。將彎曲部434、435分別配置各2個(gè)，但并不限定于此，也可以是I個(gè)或大于或等于3個(gè)，彎曲部434和彎曲部435的數(shù)量也可以不同。
在上述實(shí)施方式中，例示了針對(duì)I個(gè)被處理部Ul，僅在一個(gè)部位配置I個(gè)感應(yīng)加熱部12的情況，但并不限定于此，也可以沿著第2方向而配置多個(gè)感應(yīng)加熱部12。[第19實(shí)施方式]例如在設(shè)置2個(gè)感應(yīng)加熱部412的情況下，如圖39所示，以彼此相對(duì)的方式在中心角相差180度的位置上配置2個(gè)感應(yīng)加熱 線(xiàn)圈26，在3個(gè)的情況下，將中心角設(shè)為120度。[第20實(shí)施方式]在上述實(shí)施方式中，加熱導(dǎo)體部431采用在俯視觀察下以中央與兩端相比更加凸出的方式彎曲的結(jié)構(gòu)，但并不限定于此，可以與工件的形狀相對(duì)應(yīng)而適當(dāng)變更。圖40表示本發(fā)明的第20實(shí)施方式。在將圓形的工件E2的內(nèi)周面設(shè)為被處理部U2的情況下，加熱導(dǎo)體部431采用以?xún)啥瞬糠峙c中央側(cè)相比更加凸出的方式向與上述相反的方向彎曲的結(jié)構(gòu)。[第21實(shí)施方式]圖41表示本發(fā)明的第21實(shí)施方式。在將工件E3的平面設(shè)為被處理部U3的情況下，加熱導(dǎo)體部431在俯視觀察下成為直線(xiàn)狀而構(gòu)成。此外，在此情況下，直線(xiàn)狀的X方向?yàn)榈贗方向。在上述情況下，也可以得到與上述實(shí)施方式相同的效果。[第22實(shí)施方式]圖42表示本發(fā)明的第22實(shí)施方式。在上述實(shí)施方式中，作為曲部例示了以-字狀彎曲為矩形的彎曲部434、435，但并不限定于此。例如如圖9所示，也可以采用具有彎曲為半圓周狀的形狀的彎曲部534、535的構(gòu)造。在此情況下，以向第I方向的中央C2集中的溫度特性進(jìn)行加熱。因此，適于例如希望提高中央C2側(cè)的加熱溫度的情況。在上述實(shí)施方式中，例示了將厚度均勻的圓弧狀面作為被處理部Ul的情況，但并不限定于此，被處理部的表面也可以是傾斜的，也可以具有凹部等臺(tái)階部分。在上述實(shí)施方式中，例示了工件的半徑為250mm左右而覆蓋率為1/10左右的情況，但并不限定于此。例如覆蓋率的范圍可以與工件的直徑等條件對(duì)應(yīng)而適當(dāng)變更，例如大于或等于1/10倍而小于或等于1/2倍，優(yōu)選1/10 1/3的覆蓋率。如果小于1/10，則無(wú)法充分加熱。如果超過(guò)1/2，則難以使線(xiàn)圈追隨加熱時(shí)的工件膨脹。另外，設(shè)備成本也變高。作為本發(fā)明的其它實(shí)施方式，例如在將被處理部Ul的尺寸設(shè)定為工件的外徑rl=Φ 1000mm、高度SI = IlOmm的情況下，與被處理部Ul相對(duì)而在2個(gè)部位處設(shè)置加熱導(dǎo)體部431，將2個(gè)部位的加熱導(dǎo)體部431的合計(jì)周向尺寸設(shè)為600mm，將覆蓋率設(shè)為1/5左右。在此情況下，在熱處理?xiàng)l件為電力140kW、加熱時(shí)間=310s時(shí)，可以使被處理部Ul的表面達(dá)到溫度成為900度從而實(shí)現(xiàn)熱處理。此外，作為本發(fā)明的其它實(shí)施方式，例如將被處理部Ul的尺寸設(shè)為工件的外徑rl=Φ 3000mm、高度SI = 135mm的情況下，與被處理部Ul相對(duì)而在4個(gè)部位處設(shè)置加熱導(dǎo)體部431，將4個(gè)部位的加熱導(dǎo)體部431的合計(jì)周向尺寸設(shè)為2400mm，將覆蓋率設(shè)為1/4左右。在此情況下，在熱處理?xiàng)l件為電力185kW、加熱時(shí)間=280s時(shí)，可以使被處理部Ul的表面達(dá)到溫度成為920度從而實(shí)現(xiàn)熱處理。[第23實(shí)施方式]圖43是表示作為本發(fā)明的第23實(shí)施方式而將4個(gè)感應(yīng)加熱線(xiàn)圈426以中心角逐個(gè)偏移90度的方式配置的俯視圖。示出將覆蓋率設(shè)為1/3倍，沿第2方向配置4個(gè)加熱導(dǎo)體部431的情況。在這里，將以等間隔配置的4個(gè)加熱導(dǎo)體部431的合計(jì)覆蓋率設(shè)定為1/3。通過(guò)如上所述設(shè)定覆蓋率，可以在維持所期望的處理時(shí)間及處理效率的同時(shí)，使感應(yīng)加熱裝置小型化。另外，通過(guò)使用多個(gè)感應(yīng)加熱部412，可以縮短處理時(shí)間而加快完成加熱處理，因此，適于工件尺寸較大的情況。此外，本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施方式。例如，處理?xiàng)l件及工件、線(xiàn)圈等各構(gòu)成要素的具體形狀、材質(zhì)、材料、尺寸等并不限定于上述實(shí)施方式所例示的內(nèi)容，可以適當(dāng)變更。另外，也可以從實(shí)施方式所示出的所有構(gòu)成要素中刪除一些構(gòu)成要素。此外，也可以將不同實(shí)施方式中的構(gòu)成要素進(jìn)行組合。此外，當(dāng)然可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)實(shí)施各種變形。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，可以提供下述技術(shù)，即，不需要較高電力而容易地實(shí)現(xiàn)所期望的加熱區(qū)域的熱處理的技術(shù)，可以進(jìn)行均勻處理的技術(shù)，針對(duì)大型的處理對(duì)象物也可以提高感應(yīng) 加熱時(shí)的熱處理效率的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 通過(guò)處理對(duì)象物和加熱線(xiàn)圈中的至少一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述處理對(duì)象物和所述加熱線(xiàn)圈沿著所述處理對(duì)象物的被處理部的周向相對(duì)地移動(dòng)，并且 具有多個(gè)加熱線(xiàn)圈，該加熱線(xiàn)圈具有對(duì)與所述被處理部的所述周向相交叉的軸向的不同部分進(jìn)行感應(yīng)加熱的加熱導(dǎo)體部， 所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈中的至少I(mǎi)個(gè)具有形成為下述鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部，即，將向所述軸向的一側(cè)開(kāi)口的曲部和向所述軸向的另一側(cè)開(kāi)口的曲部以彼此相對(duì)的朝向沿所述周向連續(xù)配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述加熱線(xiàn)圈，其相鄰的彎曲部的間隔，大于或等于所述加熱導(dǎo)體部的寬度尺寸的I倍且小于或等于2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈中的至少I(mǎi)個(gè)，具有如下所述構(gòu)成的加熱導(dǎo)體部分，即，與所述旋轉(zhuǎn)的周向相交叉而延伸，并且距離所述旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的中心較遠(yuǎn)的部位中的所述周向的長(zhǎng)度，與距離所述中心較近的部位中的所述周向的長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述加熱導(dǎo)體部分彎曲形成為，其截面積固定，距離所述中心較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度與距離所述中心較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于所述周向的角度更小。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述加熱線(xiàn)圈的所述周向的尺寸，大于或等于所述被處理部的所述周向尺寸的1/10而小于或等于1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述被處理部沿所述周向以無(wú)接頭的環(huán)狀相連續(xù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述處理對(duì)象物的被處理部具有大于或等于I個(gè)的臺(tái)階。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述處理對(duì)象物形成鼓形形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 所述處理對(duì)象物為中空體，且形成相對(duì)于軸向及周向傾斜的內(nèi)周面。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 由所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈的加熱導(dǎo)體部加熱的所述被處理部的各個(gè)區(qū)域，形成I個(gè)連續(xù)的加熱區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱淬火裝置，其特征在于， 具有冷卻部，其在所述被處理部的所述周向上的整個(gè)行程中，實(shí)施由多個(gè)所述加熱線(xiàn)圈進(jìn)行的加熱處理后，進(jìn)行所述被處理部的冷卻處理。
12.—種感應(yīng)加熱淬火方法，其特征在于， 具有移動(dòng)加熱工序，在該工序中，將多個(gè)加熱線(xiàn)圈分別與被處理部的至少一部分相對(duì)，一邊針對(duì)所述被處理部實(shí)施由所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈進(jìn)行的熱處理，一邊使所述被處理部和所述加熱線(xiàn)圈沿著所述被處理部的周向相對(duì)移動(dòng)，其中，所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈具有加熱導(dǎo)體部，該加熱導(dǎo)體部對(duì)與處理對(duì)象物的被處理部的周向相交叉的軸向的不同部分分別進(jìn)行感應(yīng)加熱， 由所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈的加熱導(dǎo)體部進(jìn)行加熱的所述被處理部的各個(gè)區(qū)域，形成I個(gè)連續(xù)的加熱區(qū)域， 所述多個(gè)加熱線(xiàn)圈中的至少I(mǎi)個(gè)具有形成為下述鋸齒形狀的加熱導(dǎo)體部，即，將向所述軸向的一側(cè)開(kāi)口的曲部和向所述軸向的另一側(cè)開(kāi)口的曲部，以彼此相對(duì)的朝向，沿所述周向連續(xù)配置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的感應(yīng)加熱淬火方法，其特征在于， 具有冷卻工序，在該工序中，在對(duì)所述被處理部的所述周向上的整個(gè)行程實(shí)施移動(dòng)加熱工序后，對(duì)所述被處理部進(jìn)行冷卻。
14.一種感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 具有加熱導(dǎo)體部，其與被處理部的至少一部分相對(duì)，一邊相對(duì)于所述被處理部相對(duì)地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，一邊進(jìn)行所述被處理部的熱處理， 所述加熱導(dǎo)體部具有導(dǎo)體部分，其構(gòu)成為，與所述旋轉(zhuǎn)的周向相交叉而延伸，并且距離所述旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的中心較遠(yuǎn)的部位中的所述周向的長(zhǎng)度與距離所述中心較近的部位中的所述周向的長(zhǎng)度相比更長(zhǎng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述導(dǎo)體部分彎曲形成為，其截面積固定，距離所述中心較遠(yuǎn)的部位中的延伸設(shè)置角度與距離所述中心較近的部位中的延伸設(shè)置角度相比，相對(duì)于所述周向的角度更小。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述加熱導(dǎo)體部形成將向與所述周向相交叉的方向的一側(cè)開(kāi)口的曲部和向另一側(cè)開(kāi)口的曲部以彼此相對(duì)的朝向沿所述周向連續(xù)配置的鋸齒形狀，在相對(duì)的曲部之間配置所述導(dǎo)體部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述被處理部形成與所述旋轉(zhuǎn)的軸向正交的平面， 所述導(dǎo)體部分沿所述平面與所述被處理部相對(duì)地配置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述被處理部形成相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸向傾斜的傾斜面， 所述導(dǎo)體部分沿所述傾斜面而與所述傾斜面相對(duì)地配置。
19.一種熱處理裝置，其特征在于，具有 權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈； 高頻電源，其與所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈連接；以及 移動(dòng)單元，其使所述被處理部及所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿所述周向相對(duì)地移動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿所述周向配置多個(gè)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的熱處理裝置，其特征在于， 具有冷卻部，其在對(duì)所述被處理部的所述周向上的整個(gè)行程進(jìn)行的加熱處理后，對(duì)所述被處理部進(jìn)行冷卻。
22.一種熱處理方法，其特征在于，具有移動(dòng)加熱工序，在該工序中，將權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈與所述被處理部相對(duì)，一邊利用感應(yīng)加熱對(duì)所述被處理部進(jìn)行加熱，一邊使所述被處理部相對(duì)于所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿著所述周向相對(duì)移動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的熱處理方法，其特征在于， 具有冷卻工序，在該工序中，在對(duì)所述被處理部的所述周向上的整個(gè)行程進(jìn)行加熱處理后，對(duì)所述被處理部進(jìn)行冷卻。
24.一種感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 具有加熱導(dǎo)體部，其由導(dǎo)體部件形成，形成為將向第I方向的一側(cè)開(kāi)口的曲部和向所述第I方向的另一側(cè)開(kāi)口的曲部以彼此相對(duì)的朝向沿與所述第I方向相交叉的第2方向連續(xù)配置的鋸齒形狀。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述加熱導(dǎo)體部，其形成相鄰曲部的導(dǎo)體部件的間隔為，大于或等于形成所述曲部的導(dǎo)體部件的寬度尺寸的I倍且小于或等于2倍。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述加熱導(dǎo)體部的所述第2方向的尺寸為，大于或等于與所述加熱導(dǎo)體部相對(duì)的被處理部的所述第2方向的尺寸的1/10而小于或等于1/2。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述各曲部分別彎曲為〕字形狀而構(gòu)成。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈，其特征在于， 所述被處理部為厚壁部。
29.一種熱處理裝置，其特征在于，具有 權(quán)利要求24至28中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈； 高頻電源，其與所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈連接；以及 移動(dòng)單元，其使所述被處理部相對(duì)于所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿所述第2方向相對(duì)移動(dòng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述被處理部形成沿所述第2方向相連續(xù)的無(wú)接頭的環(huán)狀， 該熱處理裝置具有冷卻部，其在使所述被處理部相對(duì)于所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿所述第2方向相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)，對(duì)所述被處理部的所述第2方向上的整個(gè)行程進(jìn)行加熱后，進(jìn)行所述被處理部的冷卻處理。
31.一種熱處理方法，其特征在于，具有下述工序，即 移動(dòng)加熱工序，在該工序中，將權(quán)利要求24至28中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線(xiàn)圈與形成沿所述第2方向相連續(xù)的無(wú)接頭的環(huán)狀的所述被處理部中的一部分相對(duì)，一邊利用感應(yīng)加熱對(duì)所述被處理部進(jìn)行加熱，一邊使所述被處理部相對(duì)于所述感應(yīng)加熱線(xiàn)圈沿著所述第2方向相對(duì)移動(dòng)；以及 冷卻工序，在該工序中，在對(duì)所述被處理部的所述第2方向上的整個(gè)行程進(jìn)行加熱處理后，對(duì)所述被處理部進(jìn)行冷卻。
全文摘要
通過(guò)工件(12)和加熱線(xiàn)圈中的至少一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使工件(12)和加熱線(xiàn)圈(26)沿著工件(12)的被處理部(A)的周向相對(duì)移動(dòng)，并且，具有加熱線(xiàn)圈(26)，其具有加熱導(dǎo)體部(31A)，該加熱導(dǎo)體部(31A)對(duì)與被處理部(A)的周向(R)相交叉的軸向的不同部分進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱線(xiàn)圈(26)形成將向軸向的一側(cè)開(kāi)口的彎曲部(34)和向軸向的另一側(cè)開(kāi)口的彎曲部(35)以彼此相對(duì)的朝向沿周向(R)連續(xù)配置的鋸齒形狀，從而以高處理效率容易地實(shí)現(xiàn)所期望的加熱區(qū)域的熱處理。
文檔編號(hào)H05B6/36GK102626001SQ20108003393
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者三阪佳孝, 淺野裕次, 田中嘉昌 申請(qǐng)人:高周波熱練株式會(huì)社