JPH0971820A - 環状リングの誘導加熱装置 - Google Patents
環状リングの誘導加熱装置Info
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- JPH0971820A JPH0971820A JP7248239A JP24823995A JPH0971820A JP H0971820 A JPH0971820 A JP H0971820A JP 7248239 A JP7248239 A JP 7248239A JP 24823995 A JP24823995 A JP 24823995A JP H0971820 A JPH0971820 A JP H0971820A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長時間の加熱保持の場合も加熱温度のむらが
生じないで、均一な熱処理硬さが得られる環状リングの
誘導加熱装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 被加熱体環状リング（１）を複数の点接
触（２４）により保持する絶縁耐熱材からなる保持部材
（２２）を備える。
生じないで、均一な熱処理硬さが得られる環状リングの
誘導加熱装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 被加熱体環状リング（１）を複数の点接
触（２４）により保持する絶縁耐熱材からなる保持部材
（２２）を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、環状リング、特に
薄肉環状リングの誘導焼入・焼戻しなどの加熱の際に、
被加熱体環状リングを保持する保持部材を備えた環状リ
ングの誘導加熱装置に関するものである。
薄肉環状リングの誘導焼入・焼戻しなどの加熱の際に、
被加熱体環状リングを保持する保持部材を備えた環状リ
ングの誘導加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の巻線型誘導加熱コイルでは、環状
リング、特に薄型の環状リングの加熱の際にリング幅方
向の均一な加熱は困難であった。そこで出願人は、先に
特願平６−３３６６３４号において新しい環状リングの
誘導加熱装置を提案した。かかる誘導加熱装置において
は、被加熱体環状リングを平面の耐熱材の板などの上に
乗せるか、または平面の耐熱材の板などに挟んで誘導加
熱コイル中に保持して加熱する方法が行われる。例え
ば、前記特願平６−３３６６３４号の環状リングの誘導
加熱装置においては、図１４に示すように２つの誘導加
熱コイル１１、１２の間に配設した板状耐熱材３１に被
加熱体環状リング１を挟んで保持して加熱するようにな
っている。
リング、特に薄型の環状リングの加熱の際にリング幅方
向の均一な加熱は困難であった。そこで出願人は、先に
特願平６−３３６６３４号において新しい環状リングの
誘導加熱装置を提案した。かかる誘導加熱装置において
は、被加熱体環状リングを平面の耐熱材の板などの上に
乗せるか、または平面の耐熱材の板などに挟んで誘導加
熱コイル中に保持して加熱する方法が行われる。例え
ば、前記特願平６−３３６６３４号の環状リングの誘導
加熱装置においては、図１４に示すように２つの誘導加
熱コイル１１、１２の間に配設した板状耐熱材３１に被
加熱体環状リング１を挟んで保持して加熱するようにな
っている。
【０００３】このような誘導加熱装置においては、炭素
鋼などの通常の焼入・焼戻しのように焼入温度に短時間
保持後、冷却する場合は、加熱時間が短いため被加熱体
と保持部材の間の熱伝達が少なく接触部の温度低下も少
ないので、被加熱体の温度むらはなく、熱処理硬さのむ
らも問題とはならない。また、保持部材の温度もあまり
上昇しないので、保持部材として高温度に耐える耐熱材
は必要としない。
鋼などの通常の焼入・焼戻しのように焼入温度に短時間
保持後、冷却する場合は、加熱時間が短いため被加熱体
と保持部材の間の熱伝達が少なく接触部の温度低下も少
ないので、被加熱体の温度むらはなく、熱処理硬さのむ
らも問題とはならない。また、保持部材の温度もあまり
上昇しないので、保持部材として高温度に耐える耐熱材
は必要としない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステン
レス鋼などの熱処理においては、組織の拡散や炭化物の
固溶のために炭素鋼や低合金鋼などよりも高温度で長時
間の加熱・保持を必要とする。このような場合には、高
温で保持中に被加熱体と保持部材の接触部の熱伝達によ
り、被加熱体の接触部の温度が低下して温度むらが生
じ、均一な熱処理硬さが得られないという問題点が生ず
る。また、被加熱体の熱が保持部材に伝達して保持部材
の温度が上昇するので保持部材として高価な高温度の耐
熱材が必要になるという問題点があった。
レス鋼などの熱処理においては、組織の拡散や炭化物の
固溶のために炭素鋼や低合金鋼などよりも高温度で長時
間の加熱・保持を必要とする。このような場合には、高
温で保持中に被加熱体と保持部材の接触部の熱伝達によ
り、被加熱体の接触部の温度が低下して温度むらが生
じ、均一な熱処理硬さが得られないという問題点が生ず
る。また、被加熱体の熱が保持部材に伝達して保持部材
の温度が上昇するので保持部材として高価な高温度の耐
熱材が必要になるという問題点があった。
【０００５】そこで本発明は、上記問題点を解決するた
め、誘導加熱中に被加熱体環状リングを点接触で保持す
ることにより、長時間の加熱保持の場合も加熱温度のむ
らが生じないで、均一な熱処理硬さが得られる環状リン
グの誘導加熱装置を提供することを目的とする。
め、誘導加熱中に被加熱体環状リングを点接触で保持す
ることにより、長時間の加熱保持の場合も加熱温度のむ
らが生じないで、均一な熱処理硬さが得られる環状リン
グの誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の環状リングの誘導加熱装置は、被加熱体環
状リングを複数の点接触により保持する絶縁耐熱材から
なる保持部材を備えたことを特徴とするものである。こ
のように点接触により保持することによって、被加熱体
と保持部材の接触面積が減少し、加熱の際の長時間の高
温の保持の場合も被加熱体の熱が保持部材を通して奪わ
れることが少なく、被加熱体の温度むらが生じないとい
う効果が得られる。
に、本発明の環状リングの誘導加熱装置は、被加熱体環
状リングを複数の点接触により保持する絶縁耐熱材から
なる保持部材を備えたことを特徴とするものである。こ
のように点接触により保持することによって、被加熱体
と保持部材の接触面積が減少し、加熱の際の長時間の高
温の保持の場合も被加熱体の熱が保持部材を通して奪わ
れることが少なく、被加熱体の温度むらが生じないとい
う効果が得られる。
【０００７】また、本発明の環状リングの誘導加熱装置
は、被加熱体環状リングに向けた面に複数の孔が配設さ
れ、該複数の孔に球面の一部が突出するように複数の絶
縁耐熱材の球体が嵌入された絶縁耐熱材からなる保持部
材を備え、該球体の球面接触により被加熱体環状リング
を保持することを特徴とするものである。このような球
面の点接触により、誘導加熱の長時間の加熱保持の場合
も被加熱体の熱が保持部材を通して奪われることが少な
く、被加熱体の温度むらが生じないという前記効果が達
成できると共に、被加熱体に接触する球体のみの耐熱度
を大きくすれば良く、球体を嵌入する部材は耐熱度が低
くてもよいので、保持部材の加工を容易にし原価を下げ
ることができる。
は、被加熱体環状リングに向けた面に複数の孔が配設さ
れ、該複数の孔に球面の一部が突出するように複数の絶
縁耐熱材の球体が嵌入された絶縁耐熱材からなる保持部
材を備え、該球体の球面接触により被加熱体環状リング
を保持することを特徴とするものである。このような球
面の点接触により、誘導加熱の長時間の加熱保持の場合
も被加熱体の熱が保持部材を通して奪われることが少な
く、被加熱体の温度むらが生じないという前記効果が達
成できると共に、被加熱体に接触する球体のみの耐熱度
を大きくすれば良く、球体を嵌入する部材は耐熱度が低
くてもよいので、保持部材の加工を容易にし原価を下げ
ることができる。
【０００８】また、本発明の環状リングの誘導加熱装置
の保持部材は、複数の貫通孔が配列された板状の保持板
と、前記複数の貫通孔に嵌入された前記保持板の板厚よ
りやや大きい直径を有する複数の球体から構成されてい
るものとすることにより、前記球体の一部が保持板から
突出して、この突出した球面で被加熱体を点接触保持す
るので、前記の目的・効果を簡易、安価に達成できる点
で望ましい。
の保持部材は、複数の貫通孔が配列された板状の保持板
と、前記複数の貫通孔に嵌入された前記保持板の板厚よ
りやや大きい直径を有する複数の球体から構成されてい
るものとすることにより、前記球体の一部が保持板から
突出して、この突出した球面で被加熱体を点接触保持す
るので、前記の目的・効果を簡易、安価に達成できる点
で望ましい。
【０００９】前記複数の球体は、各球体の球面が被加熱
体環状リングの表面形状に沿うように前記保持部材に立
体的に配列されていることが、曲面を有する被加熱体、
例えば皿ばねなどのような平面でない環状リングなどの
誘導加熱のために望ましい。
体環状リングの表面形状に沿うように前記保持部材に立
体的に配列されていることが、曲面を有する被加熱体、
例えば皿ばねなどのような平面でない環状リングなどの
誘導加熱のために望ましい。
【００１０】また、同一方向に高周波電流が流れる環状
形コイルを形成する第１及び第２の誘導加熱コイルを同
心軸上に間隔をおいて配設し、前記第１及び第２の誘導
加熱コイルの間に被加熱体環状リングを挿入して加熱す
る誘導加熱装置において、前記環状形コイルはほぼ水平
に配置され、前記保持部材は前記被加熱体環状リングの
下面を保持するように配設されるか、または、前記環状
形コイルはほぼ垂直に配置され、前記保持部材は前記被
加熱体環状リングの両面を挟んで保持するように配設さ
れることにより、被加熱体環状リングの幅方向の温度も
均一に加熱されて温度むらがなく、熱処理硬さが均一
で、かつ変形のない熱処理環状リングを得ることができ
る。
形コイルを形成する第１及び第２の誘導加熱コイルを同
心軸上に間隔をおいて配設し、前記第１及び第２の誘導
加熱コイルの間に被加熱体環状リングを挿入して加熱す
る誘導加熱装置において、前記環状形コイルはほぼ水平
に配置され、前記保持部材は前記被加熱体環状リングの
下面を保持するように配設されるか、または、前記環状
形コイルはほぼ垂直に配置され、前記保持部材は前記被
加熱体環状リングの両面を挟んで保持するように配設さ
れることにより、被加熱体環状リングの幅方向の温度も
均一に加熱されて温度むらがなく、熱処理硬さが均一
で、かつ変形のない熱処理環状リングを得ることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の一実施形態
について具体的に説明する。図１は本発明の環状リング
の誘導加熱装置の加熱コイルと保持部材の断面を示す図
（図２のＸ−Ｘ断面矢視図）、図２は本発明の環状リン
グの誘導加熱装置の平面図である。図３は図１の保持部
材の詳細平面図、図４は図３の保持部材の一部断面図で
ある。
について具体的に説明する。図１は本発明の環状リング
の誘導加熱装置の加熱コイルと保持部材の断面を示す図
（図２のＸ−Ｘ断面矢視図）、図２は本発明の環状リン
グの誘導加熱装置の平面図である。図３は図１の保持部
材の詳細平面図、図４は図３の保持部材の一部断面図で
ある。
【００１２】図１及び図２において、環状形の上部の第
１誘導加熱コイル（以下第１コイルという）１１及び下
部の第２誘導加熱コイル（以下第２コイルという）１２
は、その間に固定テーブル２１及びスライドテーブル２
５を挟んで、水平にして所定の間隔をおいて配設されて
いる。上部の第１コイル１１の長脚のリード部１１ｂは
固定ブロック１３に接続され、短脚のリード部１１ｃは
導通ブロック１４の一端に接続されている。この導通ブ
ロック１４の他端は、第１コイル１１の長脚のリード部
１１ｂの裏側に当たる部位に位置する下部の第２コイル
１２の短脚のリード部１２ｃに導通するようにリード部
１２ｃに接続されている。第２コイル１２の長脚のリー
ド部１２ｂには固定ブロック１５が接続されている。
１誘導加熱コイル（以下第１コイルという）１１及び下
部の第２誘導加熱コイル（以下第２コイルという）１２
は、その間に固定テーブル２１及びスライドテーブル２
５を挟んで、水平にして所定の間隔をおいて配設されて
いる。上部の第１コイル１１の長脚のリード部１１ｂは
固定ブロック１３に接続され、短脚のリード部１１ｃは
導通ブロック１４の一端に接続されている。この導通ブ
ロック１４の他端は、第１コイル１１の長脚のリード部
１１ｂの裏側に当たる部位に位置する下部の第２コイル
１２の短脚のリード部１２ｃに導通するようにリード部
１２ｃに接続されている。第２コイル１２の長脚のリー
ド部１２ｂには固定ブロック１５が接続されている。
【００１３】これにより、固定ブロック１３から導入さ
れる電流は鎖線矢印で示すように、第１コイル１１の長
脚リード部１１ｂから環状部１１ａを回って短脚リード
部１１ｃに流れ、導通ブロック１４を介して第２コイル
１２の短脚リード部１２ｃに導入される。そして、内側
矢印円のように環状部１２ａを回って、長脚リード部１
２ｃから固定ブロック１５に流れる。即ち、第１コイル
１１の環状部１１ａと第２コイル１２の環状部１２ａに
は同一方向の電流が流れるように構成されている。これ
らの第１コイル１１及び第２コイル１２は一体に組み立
てられ、装置の図示しないフレーム上に設けられた高周
波電源ターミナルに固定ブロック１３及び１５を接続す
ることにより、交換自在にフレームに固定されるように
なっている。
れる電流は鎖線矢印で示すように、第１コイル１１の長
脚リード部１１ｂから環状部１１ａを回って短脚リード
部１１ｃに流れ、導通ブロック１４を介して第２コイル
１２の短脚リード部１２ｃに導入される。そして、内側
矢印円のように環状部１２ａを回って、長脚リード部１
２ｃから固定ブロック１５に流れる。即ち、第１コイル
１１の環状部１１ａと第２コイル１２の環状部１２ａに
は同一方向の電流が流れるように構成されている。これ
らの第１コイル１１及び第２コイル１２は一体に組み立
てられ、装置の図示しないフレーム上に設けられた高周
波電源ターミナルに固定ブロック１３及び１５を接続す
ることにより、交換自在にフレームに固定されるように
なっている。
【００１４】第１コイル１１と第２コイル１２の間に配
設された固定テーブル２１は絶縁体で作られ、装置の図
示しないフレームに固定されている。固定テーブル２１
には、前記第１コイル１１、第２コイル１２の位置に保
持部材２２を嵌め込む方形の凹部２１ａが設けられてい
る。凹部２１ａの深さは、保持部材２２の球体２４の球
面が固定テーブル２１の上面とほぼ同じになるようにさ
れており、固定テーブル２１の高さは保持部材２２の上
面に載置した被加熱体環状リング１が第１コイル１１と
第２コイル１２に対し等距離になるような高さにされて
いる。これは被加熱体環状リング１の両面が両コイルに
より均等に加熱されるようにするためである。固定テー
ブル２１上には、図の矢印Ｙ方向に移動可能な絶縁体の
スライドテーブル２５が設けられている。スライドテー
ブル２５には被加熱体環状リング１の外径より僅かに大
きい円形孔２５ａが設けられ、円形孔２５ａに被加熱体
環状リング１を嵌装して、図の矢印Ｙ方向に移動して誘
導コイルの加熱位置と図２の右側の鎖線で示すリングの
取出し位置の間を移動するようになっている。
設された固定テーブル２１は絶縁体で作られ、装置の図
示しないフレームに固定されている。固定テーブル２１
には、前記第１コイル１１、第２コイル１２の位置に保
持部材２２を嵌め込む方形の凹部２１ａが設けられてい
る。凹部２１ａの深さは、保持部材２２の球体２４の球
面が固定テーブル２１の上面とほぼ同じになるようにさ
れており、固定テーブル２１の高さは保持部材２２の上
面に載置した被加熱体環状リング１が第１コイル１１と
第２コイル１２に対し等距離になるような高さにされて
いる。これは被加熱体環状リング１の両面が両コイルに
より均等に加熱されるようにするためである。固定テー
ブル２１上には、図の矢印Ｙ方向に移動可能な絶縁体の
スライドテーブル２５が設けられている。スライドテー
ブル２５には被加熱体環状リング１の外径より僅かに大
きい円形孔２５ａが設けられ、円形孔２５ａに被加熱体
環状リング１を嵌装して、図の矢印Ｙ方向に移動して誘
導コイルの加熱位置と図２の右側の鎖線で示すリングの
取出し位置の間を移動するようになっている。
【００１５】図３は保持部材２２の詳細平面図、図４は
その一部断面図である。図に示すように、保持部材２２
は複数の貫通孔２３ａを設けた保持板２３と、その貫通
孔２３ａに嵌入された球体２４からなる。保持板２３
は、前記固定テーブル２５の凹部２５ａの形状に等しい
方形の薄板からなり、球体２４より耐熱性の低い加工性
の良い絶縁性耐熱材から作られている。貫通孔２３ａ
は、保持部材を取換えないで径の異なる被加熱体リング
を保持できるように、複数の貫通孔２３ａが間隔をおい
て十字に配列されている。図では被加熱体リングを４個
の球体２４で保持するように貫通孔が十字に配列された
が、円周状に配列しても良く、薄いリングの加熱の際に
は４個以上の球体で保持するように配列しても良い。球
体２４は、アルミナ、ジルコニア等の熱衝撃性が大きく
耐熱度の高い絶縁性耐熱材で作られ、前記貫通孔２３ａ
に圧入して保持板２３に固定される。球体２４の直径は
保持板２３の厚さよりやや大きく、前記貫通孔に嵌入し
たときその一部が突出するようになっている。本実施形
態では、保持板２３の厚さを２ｍｍとし、球体２４の直
径を２．５ｍｍとして、０．５ｍｍ突出するようにし
た。そして、前記固定テーブル２１の凹部２１ａの深さ
を２．５ｍｍとした。
その一部断面図である。図に示すように、保持部材２２
は複数の貫通孔２３ａを設けた保持板２３と、その貫通
孔２３ａに嵌入された球体２４からなる。保持板２３
は、前記固定テーブル２５の凹部２５ａの形状に等しい
方形の薄板からなり、球体２４より耐熱性の低い加工性
の良い絶縁性耐熱材から作られている。貫通孔２３ａ
は、保持部材を取換えないで径の異なる被加熱体リング
を保持できるように、複数の貫通孔２３ａが間隔をおい
て十字に配列されている。図では被加熱体リングを４個
の球体２４で保持するように貫通孔が十字に配列された
が、円周状に配列しても良く、薄いリングの加熱の際に
は４個以上の球体で保持するように配列しても良い。球
体２４は、アルミナ、ジルコニア等の熱衝撃性が大きく
耐熱度の高い絶縁性耐熱材で作られ、前記貫通孔２３ａ
に圧入して保持板２３に固定される。球体２４の直径は
保持板２３の厚さよりやや大きく、前記貫通孔に嵌入し
たときその一部が突出するようになっている。本実施形
態では、保持板２３の厚さを２ｍｍとし、球体２４の直
径を２．５ｍｍとして、０．５ｍｍ突出するようにし
た。そして、前記固定テーブル２１の凹部２１ａの深さ
を２．５ｍｍとした。
【００１６】上記構成の誘導加熱装置の動作について説
明する。まずスライドテーブル２５を図２の右側にスラ
イドして、固定テーブル２１の凹部２１ａの上を明け、
凹部２１ａに保持部材２２を嵌め込む。すると、保持部
材２２の球体２４の球面がほぼ固定テーブル２１の上面
と同一になる。図２の右側鎖線のスライドテーブル２５
の取出し位置で、その円形孔２５ａに被加熱体環状リン
グ１を嵌装し、スライドテーブル２５を図の左にスライ
ドさせて、被加熱体環状リング１を加熱コイル１１、１
２と同心になる位置に設定する。すると、被加熱体環状
リング１は図１に示すように第１コイル１１と第２コイ
ル１２に対し等距離の位置に保持部材２２の４個の球体
２４の球面で点接触により保持される。この状態で誘導
加熱し、加熱後スライドテーブル２５を右にスライドさ
せ、取出し位置で環状リング１を取り出し急冷する。
明する。まずスライドテーブル２５を図２の右側にスラ
イドして、固定テーブル２１の凹部２１ａの上を明け、
凹部２１ａに保持部材２２を嵌め込む。すると、保持部
材２２の球体２４の球面がほぼ固定テーブル２１の上面
と同一になる。図２の右側鎖線のスライドテーブル２５
の取出し位置で、その円形孔２５ａに被加熱体環状リン
グ１を嵌装し、スライドテーブル２５を図の左にスライ
ドさせて、被加熱体環状リング１を加熱コイル１１、１
２と同心になる位置に設定する。すると、被加熱体環状
リング１は図１に示すように第１コイル１１と第２コイ
ル１２に対し等距離の位置に保持部材２２の４個の球体
２４の球面で点接触により保持される。この状態で誘導
加熱し、加熱後スライドテーブル２５を右にスライドさ
せ、取出し位置で環状リング１を取り出し急冷する。
【００１７】
【実施例】以下、本構成の環状リングの誘導加熱装置に
よる加熱実験の結果について説明する。実験条件は下記
の通りである。 被加熱体 リング材質：ＳＵＳ ４２０Ｊ２（中炭素鋼
１３クロムステンレス鋼） リング寸法：８７ｍｍφ×６１．３５ｍｍφ×０．８１
３ｍｍｔ 加熱条件 加熱コイル寸法：１０５ｍｍφ×６５ｍｍφ 周波数： １０ＫＨｚ 加熱時間： １１５０℃迄１０秒で昇温後、５秒保持、
急冷 リング保持条件：本発明の誘導加熱装置により加熱した
場合と、比較材としてリングを平面の耐熱板に乗せて保
持して加熱した場合の熱処理後の環状リングの硬さの分
布を測定した。本発明の保持部材は２ｍｍ厚さの保持板
と２．５ｍｍφの球体４個で保持し、比較材は２．５ｍ
ｍ厚さの平面耐熱板で保持した。
よる加熱実験の結果について説明する。実験条件は下記
の通りである。 被加熱体 リング材質：ＳＵＳ ４２０Ｊ２（中炭素鋼
１３クロムステンレス鋼） リング寸法：８７ｍｍφ×６１．３５ｍｍφ×０．８１
３ｍｍｔ 加熱条件 加熱コイル寸法：１０５ｍｍφ×６５ｍｍφ 周波数： １０ＫＨｚ 加熱時間： １１５０℃迄１０秒で昇温後、５秒保持、
急冷 リング保持条件：本発明の誘導加熱装置により加熱した
場合と、比較材としてリングを平面の耐熱板に乗せて保
持して加熱した場合の熱処理後の環状リングの硬さの分
布を測定した。本発明の保持部材は２ｍｍ厚さの保持板
と２．５ｍｍφの球体４個で保持し、比較材は２．５ｍ
ｍ厚さの平面耐熱板で保持した。
【００１８】上記加熱条件で加熱・冷却後、環状リング
の表面硬さを図５に示す円周８等分のＡ〜Ｈの箇所につ
いて、外径側Ａ１〜Ｈ１、リング幅中央Ａ２〜Ｈ２及び
内径側Ａ３〜Ｈ３の各３か所をビッカース硬度計で測定
した。その結果を表１に示す。図６〜図１１は、表１の
結果を図表化したものである。図６及び図７は比較材及
び本発明材のそれぞれの外径部の硬さ分布、図８及び９
はその幅中央部の硬さ分布、図１０及び１１はその内径
部の硬さ分布を示す。特に図６において明瞭なように、
比較材はＡ部外径部において硬さがＨｖ３１１と非常に
低く、硬さのばらつきＲが円周でＨｖ３１２、外径と内
径部とでＨｖ２８２と非常に大きい。Ａ部の両側のＢ
部、Ｈ部においてもＨｖ４６０、Ｈｖ４８０となお低
い。これは、被加熱体リングがＡ部で平面耐熱材に接触
し、加熱温度に保持中にこの接触部から耐熱材に熱を奪
われて温度低下するためである。図８の比較材のリング
幅中央部の硬さのばらつきは図６の外径部ほどではない
が、なお円周でＨｖ１４２もあり、図１０の内径部での
み円周のばらつきがＨｖ６０に減少する。
の表面硬さを図５に示す円周８等分のＡ〜Ｈの箇所につ
いて、外径側Ａ１〜Ｈ１、リング幅中央Ａ２〜Ｈ２及び
内径側Ａ３〜Ｈ３の各３か所をビッカース硬度計で測定
した。その結果を表１に示す。図６〜図１１は、表１の
結果を図表化したものである。図６及び図７は比較材及
び本発明材のそれぞれの外径部の硬さ分布、図８及び９
はその幅中央部の硬さ分布、図１０及び１１はその内径
部の硬さ分布を示す。特に図６において明瞭なように、
比較材はＡ部外径部において硬さがＨｖ３１１と非常に
低く、硬さのばらつきＲが円周でＨｖ３１２、外径と内
径部とでＨｖ２８２と非常に大きい。Ａ部の両側のＢ
部、Ｈ部においてもＨｖ４６０、Ｈｖ４８０となお低
い。これは、被加熱体リングがＡ部で平面耐熱材に接触
し、加熱温度に保持中にこの接触部から耐熱材に熱を奪
われて温度低下するためである。図８の比較材のリング
幅中央部の硬さのばらつきは図６の外径部ほどではない
が、なお円周でＨｖ１４２もあり、図１０の内径部での
み円周のばらつきがＨｖ６０に減少する。
【００１９】これに対し、図７、図９及び図１１に示す
本発明材では、円周、内外径部の硬さはＨｖ５８４〜６
４４の範囲で、ばらつきＲは少なく、最大ばらつきもＨ
ｖ６０以内になっている。また、図１〜４に示すように
環状リングは４点の球面で保持したが、この球体の接触
した部分の硬さの低下も見られない。なお、比較材も本
発明材も同一加熱条件で加熱したが、表１から本発明材
の熱処理硬さが比較材より僅かに高い傾向が認められ
る。本発明では保持部材への熱伝達によるロスが少ない
ためと考察される。
本発明材では、円周、内外径部の硬さはＨｖ５８４〜６
４４の範囲で、ばらつきＲは少なく、最大ばらつきもＨ
ｖ６０以内になっている。また、図１〜４に示すように
環状リングは４点の球面で保持したが、この球体の接触
した部分の硬さの低下も見られない。なお、比較材も本
発明材も同一加熱条件で加熱したが、表１から本発明材
の熱処理硬さが比較材より僅かに高い傾向が認められ
る。本発明では保持部材への熱伝達によるロスが少ない
ためと考察される。
【００２０】以上述べたように、本発明の実施形態の環
状リングの誘導加熱装置によれば、被加熱体環状リング
を耐熱材の球体の球面で点接触保持するので、加熱温度
での保持時間の長い加熱の場合も保持部材に熱を奪われ
ることが少なく、この部の温度低下がなく、硬さむらの
ない均一な熱処理硬さの環状リングが得られる。また、
これにより熱処理変形も減少できる。さらに保持部材
は、被加熱体に接触する球体のみの耐熱温度が高ければ
良いので、保持板としては耐熱性の低い安価で加工性の
良い材料が使用できる。
状リングの誘導加熱装置によれば、被加熱体環状リング
を耐熱材の球体の球面で点接触保持するので、加熱温度
での保持時間の長い加熱の場合も保持部材に熱を奪われ
ることが少なく、この部の温度低下がなく、硬さむらの
ない均一な熱処理硬さの環状リングが得られる。また、
これにより熱処理変形も減少できる。さらに保持部材
は、被加熱体に接触する球体のみの耐熱温度が高ければ
良いので、保持板としては耐熱性の低い安価で加工性の
良い材料が使用できる。
【００２１】なお、本実施例においては、平面の保持板
に球体を配列したものを用いたが、図１２に示すように
皿バネなどのような平面でない被加熱体の場合は、図に
示すような被加熱体の面形状に合わせて球体を配列した
保持部材を用いることもできる。また、本実施例では環
状形誘導加熱コイルを水平に配置したが、図１３に示す
ように垂直に配置して、被加熱体環状リング１の両面を
球体２４を配置した保持部材３０で挟んで保持しても良
い。
に球体を配列したものを用いたが、図１２に示すように
皿バネなどのような平面でない被加熱体の場合は、図に
示すような被加熱体の面形状に合わせて球体を配列した
保持部材を用いることもできる。また、本実施例では環
状形誘導加熱コイルを水平に配置したが、図１３に示す
ように垂直に配置して、被加熱体環状リング１の両面を
球体２４を配置した保持部材３０で挟んで保持しても良
い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明構成の誘導
加熱装置によれば、誘導加熱の際に被加熱体環状リング
を球体の球面により点接触で保持するので、保持部材に
熱を奪われることが少なく、加熱むらがなく熱処理硬さ
の均一で変形の少ない環状リングを得ることができる。
加熱装置によれば、誘導加熱の際に被加熱体環状リング
を球体の球面により点接触で保持するので、保持部材に
熱を奪われることが少なく、加熱むらがなく熱処理硬さ
の均一で変形の少ない環状リングを得ることができる。
【図１】本発明実施形態の環状リングの誘導加熱装置の
誘導コイルと保持部材の断面を示す図である。
誘導コイルと保持部材の断面を示す図である。
【図２】本発明実施形態の環状リングの誘導加熱装置の
平面図である。
平面図である。
【図３】本発明実施形態の環状リングの誘導加熱装置の
保持部材の詳細平面図である。
保持部材の詳細平面図である。
【図４】図３の保持部材の一部断面図である。
【図５】本発明実施例の環状リングの熱処理硬さの測定
位置を示す図である。
位置を示す図である。
【図６】比較材リングの外径部の熱処理硬さ分布の測定
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図７】本発明実施例のリングの外径部の熱処理硬さの
分布の測定結果を示す図である。
分布の測定結果を示す図である。
【図８】比較材リングの中央部の熱処理硬さの分布の測
定結果を示す図である。
定結果を示す図である。
【図９】本発明実施例のリングの中央部の熱処理硬さの
分布の測定結果を示す図である。
分布の測定結果を示す図である。
【図１０】比較材リングの内径部の熱処理硬さの分布の
測定結果を示す図である。
測定結果を示す図である。
【図１１】本発明実施例のリングの内径部の熱処理硬さ
の分布の測定結果を示す図である。
の分布の測定結果を示す図である。
【図１２】本発明の環状リングの誘導加熱装置における
保持部材の他の実施形態を示す図である。
保持部材の他の実施形態を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施形態の環状リングの誘導加
熱装置の断面を示す図である。
熱装置の断面を示す図である。
【図１４】従来の環状リングの誘導加熱装置の被加熱体
リングの保持方法を示す図である。
リングの保持方法を示す図である。
【符号の説明】 １ 被加熱体環状リング １１ 第１誘導加熱コイル １１ａ 環状部 １１ｂ 長脚リード部 １１ｃ 短脚リード部 １２ 第２誘導加熱コイル １２ｂ 長脚リード部 １２ｃ 短脚リード部 １３ 固定ブロック １４ 導通ブロック １５ 固定ブロック ２１ 固定テーブル ２１ａ 凹部 ２２ 保持部材 ２３ 保持板 ２３ａ 貫通孔 ２４ 球体 ２５ スライドテーブル ２５ａ 円形孔 ３０ 保持部材 ３１ 板状耐熱材
【表１】
Claims (6)
- 【請求項１】 被加熱体環状リングを複数の点接触によ
り保持する絶縁耐熱材からなる保持部材を備えたことを
特徴とする環状リングの誘導加熱装置。 - 【請求項２】 被加熱体環状リングに向けた面に複数の
孔が配設され、該複数の孔に球面の一部が突出するよう
に複数の絶縁耐熱材の球体が嵌入された絶縁耐熱材から
なる保持部材を備え、該球体の球面接触により被加熱体
環状リングを保持することを特徴とする環状リングの誘
導加熱装置。 - 【請求項３】 前記保持部材は、複数の貫通孔が配列さ
れた板状の保持板と、前記複数の貫通孔に嵌入された前
記保持板の板厚よりやや大きい直径を有する複数の球体
から構成されていることを特徴とする請求項２に記載の
環状リングの誘導加熱装置。 - 【請求項４】 前記複数の球体は、各球体の球面が被加
熱体環状リングの表面形状に沿うように前記保持部材に
立体的に配列されていることを特徴とする請求項２また
は３に記載の環状リングの誘導加熱装置。 - 【請求項５】 同一方向に高周波電流が流れる環状形コ
イルを形成する第１及び第２の誘導加熱コイルを同心軸
上に間隔をおいて配設し、前記第１及び第２の誘導加熱
コイルの間に被加熱体環状リングを挿入して加熱する誘
導加熱装置において、前記環状形コイルはほぼ水平に配
置され、前記保持部材は前記被加熱体環状リングの下面
を保持するように配設されていることを特徴とする請求
項１から４のいずれかに記載の環状リングの誘導加熱装
置。 - 【請求項６】 同一方向に高周波電流が流れる環状形コ
イルを形成する第１及び第２の誘導加熱コイルを同心軸
上に間隔をおいて配設し、前記第１及び第２の誘導加熱
コイルの間に被加熱体環状リングを挿入して加熱する誘
導加熱装置において、前記環状形コイルはほぼ垂直に配
置され、前記保持部材は前記被加熱体環状リングの両面
を挟んで保持するように配設されていることを特徴とす
る請求項１から４のいずれかに記載の環状リングの誘導
加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248239A JPH0971820A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 環状リングの誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248239A JPH0971820A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 環状リングの誘導加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0971820A true JPH0971820A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=17175235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7248239A Pending JPH0971820A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 環状リングの誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0971820A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262549A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | High Frequency Heattreat Co Ltd | ドライブプレートの誘導加熱コイルと焼入治具及び焼入方法 |
| JP2010027313A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Neturen Co Ltd | 誘導加熱コイル |
| JP2016079466A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 株式会社ジェイテクト | 熱処理装置及び熱処理方法 |
| JP2019035155A (ja) * | 2018-11-05 | 2019-03-07 | 株式会社ジェイテクト | 熱処理方法 |
-
1995
- 1995-09-04 JP JP7248239A patent/JPH0971820A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262549A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | High Frequency Heattreat Co Ltd | ドライブプレートの誘導加熱コイルと焼入治具及び焼入方法 |
| JP4662275B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-03-30 | 高周波熱錬株式会社 | ドライブプレートの誘導加熱コイルと焼入治具及び焼入方法 |
| JP2010027313A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Neturen Co Ltd | 誘導加熱コイル |
| JP2016079466A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 株式会社ジェイテクト | 熱処理装置及び熱処理方法 |
| JP2019035155A (ja) * | 2018-11-05 | 2019-03-07 | 株式会社ジェイテクト | 熱処理方法 |
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