TW201544600A - 熱處理裝置及熱處理方法 - Google Patents

熱處理裝置及熱處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201544600A
TW201544600A TW104107862A TW104107862A TW201544600A TW 201544600 A TW201544600 A TW 201544600A TW 104107862 A TW104107862 A TW 104107862A TW 104107862 A TW104107862 A TW 104107862A TW 201544600 A TW201544600 A TW 201544600A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
workpiece
heat treatment
cooling water
pair
heat
Prior art date
Application number
TW104107862A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI639707B (zh
Inventor
Junzo Shimbe
Hiroshi Nakabayashi
Takayuki Sakanoue
Kazuki Yoshiya
Hiroyuki Kai
Shuji Masubuchi
Makoto Nagata
Original Assignee
Thk Co Ltd
Denki Kogyo Company Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54071384&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW201544600(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from JP2014047839A external-priority patent/JP5903455B2/ja
Priority claimed from JP2014047840A external-priority patent/JP6146916B2/ja
Application filed by Thk Co Ltd, Denki Kogyo Company Ltd filed Critical Thk Co Ltd
Publication of TW201544600A publication Critical patent/TW201544600A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI639707B publication Critical patent/TWI639707B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C21D1/42—Induction heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • H05B6/109—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor using magnets rotating with respect to a susceptor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14—Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H05B6/42—Cooling of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H05B6/44—Coil arrangements having more than one coil or coil segment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本熱處理裝置10係具備有可載置環狀之工件W之工作台11、及用於對工件W之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部20，且一對熱處理加工部20係一方面沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動一方面對工件W實施熱處理加工，藉此用於獲得具有所期之性質的工件W，該熱處理裝置10係構成為，相對於工作台11而可相對移動之一對迴轉臂30，相對於工件W而使一對熱處理加工部20產生相對擺動，藉此對工件W之圓周面進行熱處理加工。藉由採用上述構成，可獲得一種熱處理裝置，其在遍及環狀工件之圓周面全周進行熱處理加工。

Description

熱處理裝置及熱處理方法
本發明係關於一種於環狀工件之圓周面全周進行熱處理加工之熱處理裝置及熱處理方法。
習知有一種熱處理之手法，該手法係僅使由鐵系金屬構成之鋼材之表面層硬化，內部仍保持韌性，以賦予耐磨損性及耐疲勞性。此種表面硬化之手法包括淬火、滲碳法及氮化法等。
作為對由鋼材構成之環狀構件進行表面硬化處理之手法，例如，使用有利用加熱線圈(coil)之淬火。具體而言，已知一種淬火裝置，其使用1個或2個加熱線圈，將環狀構件加熱之後再予冷卻，從而進行淬火。例如，於下述專利文獻1揭示一種高頻淬火裝置，其藉由使用2台高頻感應加熱線圈對工件之被加熱部加熱後再進行冷卻，於工件之周槽全周形成同樣之淬火硬化層。此外，例如於下述專利文獻2揭示一種高頻淬火方法，其使用2個以上且偶數個之可動的高頻感應器對環狀工件之外周進行加熱，且自設於高頻感應器之冷卻液噴出孔噴出冷卻液，藉以將環狀工件冷卻而進行淬火。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2010-222672號公報
專利文獻2：日本專利特公昭36-505號公報
然而，為了對作為加工材料之工件進行淬火，需要於將工件加熱而使工件達到發生沃斯田鐵化之溫度以上之後，將工件於沃斯田鐵之狀態下冷卻至麻田散鐵變態起始(Ms)點之溫度以下，誘使工件之組織自沃斯田鐵朝麻田散鐵進行變態。
因此，於未將工件加熱至使工件發生沃斯田鐵化之溫度以上之情況下，變得無法對工件實施淬火。此外，即使可暫時將工件加熱至使工件發生沃斯田鐵化之溫度以上，之後若未適宜地進行工件之冷卻，仍無法對工件實施淬火。而且，於將工件加熱且冷卻之後，亦即對工件實施了淬火之後，若工件被再度加熱，則會引起退火，進而造成工件之表面層軟化。
上揭專利文獻1記載之高頻淬火裝置中，可考慮於開始進行環狀工件之淬火之位置上，將2台移動冷卻夾套設置於2台高頻感應加熱線圈之間，該2台移動冷卻夾套係用以冷卻藉由2台高頻感應加熱線圈加熱之工件。藉由於2台高頻感應加熱線圈之間設置2台移動冷卻夾套，由於在開始淬火之位置上，會於2台高頻感應加熱線圈之間存在間隔，因而要將工件加熱至使工件發生沃斯田鐵化之溫度以上存在有困難，從而有不容易形成均勻之硬化層之課題。
此外，例如，如上揭專利文獻2記載之熱處理裝置，於使2個加熱線圈彼此朝相反方向移動，對環狀之工件進行淬火 時，若設具有環狀工件之位置為開始淬火之部位(以下稱為「開始淬火」)，且自該開始淬火之部分開始進行淬火，尤其於結束淬火之部位(以下稱為「結束淬火」)之部分的工件之淬火中，會於熱處理加工產生接縫，從而有不容易形成均勻之硬化層之課題。
本發明係鑑於上述課題而完成者，其目的在於提供一種熱處理裝置及熱處理方法，可實現於環狀工件之圓周面全周進行均勻之熱處理加工。
本發明之熱處理裝置，係具備有可載置環狀工件之工作台、及用於對上述工件之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部，且上述一對熱處理加工部係一方面沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動一方面對該工件實施熱處理加工，藉此用於獲得具有所期之性質的工件，其特徵在於：相對於上述工作台而可相對移動之一對迴轉臂，相對於上述工件而使一對熱處理加工部產生相對擺動，藉此對上述工件之圓周面進行熱處理加工。
此外，本發明之熱處理方法，其特徵在於：使用熱處理裝置，該熱處理裝置係具備有可載置環狀工件之工作台、及用於對上述工件之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部，在相對於上述工作台而可相對地迴轉移動之一對迴轉臂，相對於上述工件而使一對熱處理加工部產生相對擺動且進行熱處理加工之後，上述一對熱處理加工部係一方面沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動一方面對該工件實施熱處理加工，藉此在遍及上述工件之圓周面全周進行熱處理加工。
此外，本發明之熱處理裝置，係具備有可載置環狀工 件之工作台、及用於對上述工件之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部，且上述一對熱處理加工部係一方面沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動一方面對該工件實施熱處理加工，藉此用於獲得具有所期之性質的工件，其特徵在於：上述熱處理加工部係具備有相對於上述工件之圓周面而可對向配置之加熱線圈、與上述加熱線圈並排設置並用於放出冷卻水之第一冷卻水放出部、及被設置在與上述加熱線圈產生重疊之位置並用於放出冷卻水之第二冷卻水放出部，而藉此在上述一對熱處理加工部沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動時，藉由自上述第一冷卻水放出部所被放出之冷卻水而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面依序地進行冷卻，且在上述一對熱處理加工部移動至鄰接位置時，包含有自上述第二冷卻水放出部所被放出之冷卻水，而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面實施冷卻，藉此可在遍及上述工件之圓周面全周進行熱處理加工。
進而，本發明之熱處理方法，係使用熱處理裝置，該熱處理裝置係具備有可載置環狀工件之工作台、用於對上述工件之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部、相對於上述工件之圓周面而可對向配置之加熱線圈、與上述加熱線圈並排設置並用於放出冷卻水之第一冷卻水放出部、及被設置在與上述加熱線圈產生重疊之位置並用於放出冷卻水之第二冷卻水放出部，上述一對熱處理加工部係一方面沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動一方面對該工件實施熱處理加工，藉此獲得具有所期之性質的工件，其特徵在於：在上述一對熱處理加工部沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動時，藉由自上述第一冷卻水放出部 所被放出之冷卻水而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面依序地進行冷卻，在上述一對熱處理加工部移動至鄰接位置時，包含有自上述第二冷卻水放出部所被放出之冷卻水，而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面實施冷卻，藉此在遍及上述工件之圓周面全周進行熱處理加工。
根據本發明，提供一種熱處理裝置及熱處理方法，可於環狀工件之圓周面全周進行均勻之熱處理加工。
10、100、200‧‧‧熱處理裝置
11‧‧‧工作台
12、35‧‧‧馬達
13‧‧‧基部
14、34‧‧‧軸承
15‧‧‧旋轉部
16‧‧‧固定殼體
17‧‧‧活動吊鉤
19‧‧‧夾頭機構
20(20a、20b)‧‧‧熱處理加工部
21(21a、21b)‧‧‧加熱線圈
21c‧‧‧加熱線圈
21d‧‧‧加熱線圈
23(23a、23b)‧‧‧冷卻水放出部
26‧‧‧冷卻裝置
27‧‧‧加熱線圈安裝部
30(30a、30b)‧‧‧迴轉臂
31‧‧‧上側臂
32‧‧‧垂直臂
33‧‧‧下側臂
41‧‧‧變速器
43‧‧‧變速器支撐部
55‧‧‧外圈
55a‧‧‧外圈滾動面
56‧‧‧內圈
56a‧‧‧內圈滾動面
57‧‧‧滾子滾道
58a‧‧‧外向滾子(滾子)
58b‧‧‧內向滾子(滾子)
59‧‧‧迴轉軸承用間隔體
60、61‧‧‧軸線
75‧‧‧供油孔
223(223a、223b)‧‧‧第一冷卻水放出部
225(225a、225b)‧‧‧第二冷卻水放出部
P‧‧‧旋轉中心線
P1、P2‧‧‧迴轉中心線
W‧‧‧工件
圖1為顯示本實施形態之熱處理裝置之構成例之概要圖。
圖2(a)至(d)為用以說明本實施形態之熱處理裝置之擺動的動作例之概要圖。
圖3(a)至(c)為用以說明本實施形態之熱處理裝置之熱處理之動作例之概要圖。
圖4為顯示本實施形態之熱處理裝置之實施例之整體構成例之圖。
圖5為用以說明本實施形態之熱處理裝置之實施例之工作台之概要圖，圖中之分圖(a)為本實施例之工作台之俯視圖，圖中之分圖(b)為本實施例之工作台之側視圖。
圖6(a)及(b)為用以說明本實施形態之熱處理裝置之實施例之加熱線圈之概要圖。
圖7為包含迴轉軸承之局部剖面之立體圖。
圖8為迴轉軸承之剖視圖。
圖9為顯示本實施形態之熱處理裝置之基本構成例之概要圖。
圖10為顯示本實施形態之熱處理裝置之基本動作例之概要圖，圖中之分圖(a)顯示開始淬火之狀態之概要圖，圖中之分圖(b)顯示開始淬火與淬火結束之間之狀態之概要圖，圖中之分圖(c)及分圖(d)顯示淬火結束之狀態之概要圖。
圖11為用以說明於本實施形態之熱處理裝置之淬火結束中藉由第一冷卻水放出部及第二冷卻水放出部放出冷卻水之狀態之概要圖。
圖12(a)及(b)為用以顯示本發明之熱處理裝置之多種形式之構成例之概要圖。
下面使用圖式對用以實施本發明之較佳實施形態進行說明。再者，以下之實施形態並非用來限制各申請專利範圍之發明，並且，實施形態中說明之特徵之組合也非發明之解決手段所全部必須。
首先，使用圖1對本實施形態之熱處理裝置10之構成例進行說明。其中，圖1為顯示本實施形態之熱處理裝置之構成例之概要圖。
如圖1所示，本實施形態之熱處理裝置10具備：可載置環狀之工件W之工作台11；用以對工件W之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部20(20a、20b)；及相對於工作台11可相對地移動之一對迴轉臂30(30a、30b)。
工件W係供實施熱處理加工之加工材料。本實施形態中之工件W，例如為構成迴轉軸承之內圈及外圈等，且構成為具 有剖視為大致ㄑ字形(大致倒L字形)的缺口之大致矩形或大致梯形。此外，於工件W上，例如可對迴轉軸承之滾動體滾動面進行熱處理加工。
工作台11係形成為俯視為大致圓形，且可供載置工件W。而且其可設定為藉由後述之活動吊鉤17將工件W載置且固定於工作台11上而進行熱處理加工之狀態。並且，工作台11係構成為能以工作台11之中心作為旋轉中心軸進行旋轉。
熱處理加工部20(20a、20b)係用以對工件W之圓周面進行熱處理加工者，包括用以加熱工件W之加熱線圈21(21a、21b)、及用以冷卻工件W之冷卻水放出部23(23a、23b)。而且，熱處理加工部20係設於相對於工作台11可相對地移動之迴轉臂30，且構成為可對工件W之圓周面進行熱處理加工。
加熱線圈21係構成為相對於工件W之圓周面可對向配置。並且，可對工件W之圓周面進行加熱。而且，於本實施形態之熱處理裝置10中，加熱線圈21係設於後述之迴轉臂30。
冷卻水放出部23係與加熱線圈21並排設置並可放出冷卻水。例如，可於與並排設置有加熱線圈21之冷卻水放出部23之側面相反側之冷卻水放出部23之側面開設複數之孔，用來放出冷卻水。此外，也可於冷卻水放出部23之與工件W對向之面開設複數之孔，用來放出冷卻水。並且，也可於冷卻水放出部23之側面及冷卻水放出部23之與工件W對向之面之兩個構件上開設複數之孔。
迴轉臂30係構成為相對於工作台11可相對地移動，且可於迴轉臂30設置熱處理加工部20。本實施形態之熱處理裝置 10中，於迴轉臂30設置有加熱線圈21。藉由迴轉臂30，可使熱處理加工部20沿環狀之工件W之圓周面移動，且可對工件W之圓周面進行熱處理。並且，一對迴轉臂30係構成為相對於工件W可進行擺動。
進而，如圖1所示，本實施形態之熱處理裝置10中，將熱處理加工部20自工件W之淬火結束部位退避之後用以對工件W進行冷卻之冷卻裝置26，係固定設置於工件W之淬火結束部位之工作台11上。該冷卻裝置26例如可構成為與作為迴轉軸承之外圈或內圈之工件W對向設置，且於與工件W對向之面開設複數之孔，從而可將冷卻水放出。
以上對本實施形態之熱處理裝置10之構成例進行了說明。接著，使用圖2及圖3對本實施形態之熱處理裝置10之動作例進行說明。其中，圖2為用以說明本實施形態之熱處理裝置之擺動的動作例之概要圖。又，圖3為用以說明本實施形態之熱處理裝置之熱處理之動作例之概要圖。再者，圖3中，標示網線之部分顯示已藉由本實施形態之熱處理裝置10完成了熱處理加工之工件W之部分。
本實施形態之熱處理裝置10中，於開始熱處理加工時，如圖2之分圖(a)所示，一對之熱處理加工部20(20a、20b)彼此相鄰配置。
並且，本實施形態之熱處理裝置10中，由於在一對加熱線圈21(21a、21b)之間分別設置有冷卻水放出部23(23a、23b)，因而與冷卻水放出部23(23a、23b)對向配置之工件W之圓周面，變得難以自間隔冷卻水放出部23(23a、23b)之寬度尺寸而配置之加熱 線圈21(21a、21b)進行加熱。而且，僅依靠所加熱之工件W中之熱傳導，不足以滿足該部位之加熱。
因此，於本實施形態之熱處理裝置10中設定為，藉由使一對迴轉臂30(30a、30b)相對於工件W相對地進行擺動，將熱處理加工之開始位置周邊充分加熱，藉以進行妥適之熱處理加工。以下對使用本實施形態之熱處理裝置10之熱處理加工方法之具體步驟進行說明。
圖2之分圖(a)所示之一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)係構成為，於藉由一對熱處理加工部20(20a、20b)開始對工件W進行熱處理加工時，藉由朝紙面左右方向擺動，可將工件W之圓周面加熱至使工件W發生沃斯田鐵化之溫度以上。
圖2之分圖(a)所示之一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)、亦即以圖2之分圖(b)之虛線所示之一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)，向紙面左方向擺動，變為以圖2之分圖(b)之實線所示之狀態。藉由形成此種狀態，可藉由紙面右側之熱處理加工部20b所包含之加熱線圈21b，對與圖2之分圖(b)之虛線所示之一對熱處理加工部20(20a、20b)所包含之冷卻水放出部23(23a、23b)對向配置之工件W之圓周面進行加熱。
然後，以圖2之分圖(b)之實線所示之向紙面左方向擺動之一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)、亦即圖2之分圖(c)之虛線所示之一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)，向紙面右方向擺動，變為以圖2之分 圖(c)之實線所示之狀態。
然後進一步地，以圖2之分圖(c)之實線所示之向紙面右方向擺動之一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)、亦即圖2之分圖(d)之虛線所示之一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)，再向紙面右方向擺動，變為以圖2之分圖(d)之實線所示之狀態。藉由形成此種狀態，可藉由紙面左側之熱處理加工部20a所包含之加熱線圈21a，對與圖2之分圖(d)所示之一對熱處理加工部20(20a、20b)所包含之冷卻水放出部23(23a、23b)對向配置之工件W之圓周面進行加熱。
也就是，一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)，於向紙面左方向擺動後，再向紙面右側方向擺動(參照圖2之分圖(a)→圖2之分圖(b)→圖2之分圖(c)→圖2之分圖(d))。再者，一對熱處理加工部20(20a、20b)之擺動開始方向，可為左右之任意方向。亦即，也可先將一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)向紙面右方向擺動之後，再向紙面左方向擺動(該情況請參照圖2之分圖(a)→圖2之分圖(d)→圖2之分圖(c)→圖2之分圖(b))。
如此，藉由使一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)向左右方向擺動，可於開始熱處理加工之位置進行用於淬火之適當之加熱，因此，可於工件W之圓周面全周進行均勻之熱處理加工。
並且由圖2可知，一對熱處理加工部20(20a、20b)係構成為使一對加熱線圈21(21a、21b)隔著一對冷卻水放出部23(23a、23b)進行擺動。藉由形成此種構成，由於可於開始熱處理 加工之位置進行用於淬火之適當之加熱，因而可於工件W之圓周面全周進行均勻之熱處理加工。
再者，只要開始熱處理加工之位置之工件W被加熱至發生沃斯田鐵化之溫度以上，而可獲得具有所期性質之工件W，則將一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)向紙面左右方向擺動之次數及擺動範圍等之條件，可使用任何之條件，且可適宜地調節這些條件。
此外，也可藉由以工作台11之旋轉中心軸為中心而使工作台11旋轉，並於既定之位置朝相反方向旋轉，使載置於工作台11上之工件W進行擺動，藉由一對熱處理加工部20(20a、20b)所包含之固定狀態之加熱線圈21(21a、21b)，於開始位置將與冷卻水放出部23(23a、23b)對向配置之工件W之圓周面加熱至使工件W發生沃斯田鐵化之溫度以上。並且也可藉由使一對熱處理加工部20(20a、20b)及一對迴轉臂30(30a、30b)擺動並使工作台11擺動，對載置於工作台上之工件W進行加熱。
然後，於使一對迴轉臂30(30a、30b)相對於工件W相對地進行擺動，藉由加熱線圈21(21a、21b)將與冷卻水放出部23(23a、23b)對向配置之工件W之圓周面加熱至使工件W發生沃斯田鐵化之溫度以上之後，一對熱處理加工部20(20a、20b)一方面沿工件W之圓周面朝互為相反之方向移動一方面進行淬火。
紙面左側之熱處理加工部20a一方面沿工件W之圓周面朝紙面左上方向移動一方面使熱處理加工部20a所包含之加熱線圈21a將工件W加熱。而且，藉由加熱線圈21a加熱之工件W，由冷卻水放出部23a依序冷卻。更詳細而言，熱處理加工部20a一 方面向紙面左上方向迴轉移動一面由加熱線圈21a對與熱處理加工部20a對向之面之工件W之圓周面進行加熱，然後藉由冷卻水放出部23a對所加熱之工件W放出冷卻水，將工件W冷卻，從而進行熱處理加工(淬火)。
另一方面，與紙面左側之熱處理加工部20a同樣地，紙面右側之熱處理加工部20b一方面沿工件W之圓周面向紙面右上方向移動一方面使熱處理加工部20b所包含之加熱線圈21b將工件W加熱，所加熱之工件W，由冷卻水放出部23b依序冷卻。更詳細而言，熱處理加工部20b一方面向紙面右上方向迴轉移動一方面由加熱線圈21b對與熱處理加工部20b對向之面之工件W之圓周面進行加熱，然後藉由冷卻水放出部23b對所加熱之工件W放出冷卻水，將工件W冷卻，從而進行熱處理加工(淬火)。
藉由此種動作，一對熱處理加工部20(20a、20b)可於工件W之圓周面全周逐步實施熱處理加工(淬火)。
然後，如圖3之分圖(a)所示，若一對熱處理加工部20(20a、20b)移動來到開始淬火之位置與結束淬火之位置的大致中間之位置，則工件W之大致一半已被完成熱處理加工(淬火)。
圖3之分圖(a)所示之熱處理裝置10中，紙面左側之熱處理加工部20a一方面沿工件W之圓周面向紙面右上方向迴轉移動一方面藉由熱處理加工部20a所包含之加熱線圈21a對工件W之圓周面進行加熱，所加熱之工件W，藉由自隨後迴轉移動而抵達之冷卻水放出部23a放出之冷卻水而被依序冷卻。
此外，紙面右側之熱處理加工部20b一方面沿工件W之圓周面向紙面左上方向迴轉移動一方面藉由熱處理加工部20b所 包含之加熱線圈21b對工件W之圓周面進行加熱，所加熱之工件W，藉由自隨後迴轉移動而抵達之冷卻水放出部23b放出之冷卻水而被依序冷卻。
藉由依上述逐步進行熱處理加工，如圖3之分圖(b)所示，一對熱處理加工部20(20a、20b)彼此移動至相互鄰接之位置。
並且，一對熱處理加工部20(20a、20b)具有當靠近結束淬火之位置時，藉由一方面將移動速度放緩一方面迴轉移動，而可利用熱傳導對結束淬火之部分之工件W進行加熱之構成。
於利用熱傳導進行了結束淬火之部分之加熱之後，如圖3之分圖(c)所示，使一對熱處理加工部20(20a、20b)自淬火結束之部位退避，藉由固定設置於淬火結束部位之冷卻裝置26對工件W進行冷卻。如此，可於工件W之圓周面全周實施熱處理加工(淬火)。再者，一對熱處理加工部20(20a、20b)之自淬火結束部位之退避，只要使一對熱處理加工部20(20a、20b)朝與進行熱處理加工之熱處理加工部20(20a、20b)之移動方向相反之方向移動即可達成。
因此，根據本實施形態之熱處理裝置10，可於開始熱處理加工之位置進行用於淬火之適當之加熱，因此，可於工件W之圓周面全周進行熱處理加工，可獲得於全周形成均勻之硬化層之環狀工件W。
以上對本實施形態之熱處理裝置10之動作例進行了說明。接著，使用圖4至圖6對本實施形態之熱處理裝置10之實施例之整體構成例進行說明。其中，圖4為顯示本實施形態之熱處理裝置之實施例之整體構成例之圖，圖5為用以說明本實施形態之熱處理裝置之實施例之工作台之概要圖，圖中之分圖(a)為本實施形 態之熱處理裝置之工作台之俯視圖，圖中之分圖(b)為本實施形態之熱處理裝置之工作台之側視圖。圖6為用以說明本實施形態之熱處理裝置之實施例之加熱線圈之概要圖。
[實施例]
如圖4所示，本實施例之熱處理裝置100具備：作為工作台11等之基礎之基部13；用以使工作台11旋轉之旋轉部15；載置於旋轉部15之工作台11；相對於工作台11可相對地迴轉移動之一對迴轉臂30；及分別設置於一對迴轉臂30之一對熱處理加工部20。
基部13係作為本實施例之熱處理裝置100之基礎者。並且於基部13上設置有旋轉部15。
如圖4及圖5之分圖(b)所示，旋轉部15經由軸承14豎立設置於固定殼體16之內部。如圖4所示，該旋轉部15藉由與馬達12齒輪連接，可藉由來自馬達12之傳動進行旋轉。此外，如圖4及圖5之分圖(b)所示，於旋轉部15之上方固定設置有工作台11，且為旋轉部15之旋轉中心軸與工作台11之中心一致之狀態。因此，若旋轉部15藉由來自馬達12之傳動而進行旋轉，則設於旋轉部15之上方之工作台11進行旋轉運動。藉由此種構成，可使工作台11及載置於工作台11上之工件W作為可動側進行擺動，可於開始熱處理加工之位置進行用於淬火之適當之加熱，因而可於工件W之圓周面全周進行均勻之熱處理加工。
並且，於固定殼體16之外周側設置有軸承34，後述之迴轉臂30之下側臂33經由軸承34而連接。
如圖5之分圖(a)所示，工作台11為俯視大致圓形， 於工作台11上設置有用以安裝工件W之夾頭機構19，藉由夾頭機構19可將工件W安裝於工作台11上。
夾頭機構19構成為可配合環狀之工件W之直徑等進行伸縮。並且，如圖5之分圖(a)所示，例如，其構成為最小可與最小直徑為1500mm之工件Wmin對應，且最大可與最大直徑為3100mm之工件Wmax對應，而將工件Wmin或工件Wmax載置於工作台11上並進行固定，實施熱處理加工。
為了將工件W載置於工作台11上且藉由夾頭機構19進行固定，可使用電動之活動吊鉤17。本實施例中之活動吊鉤17係掛於I型鋼上而構成。在此，活動吊鉤17只要是可使工件W於水平方向及垂直方向移動者即可。
迴轉臂30係相對於工作台11而可相對地迴轉移動者，且經由正時皮帶(timing belt)等與馬達35連接，藉此可藉由來自馬達35之傳動進行旋轉。於構成迴轉臂30之下側之下側臂33上經由變速器41等設置有熱處理加工部20。若迴轉臂30相對於工作台11相對地進行迴轉移動，則設於迴轉臂30所包含之下側臂33上之熱處理加工部20也進行迴轉移動。因此，熱處理加工部20可藉由該迴轉臂30而沿環狀之工件W之圓周面移動，從而可對工件W之圓周面進行熱處理加工。
如圖4所示，迴轉臂30係由構成迴轉臂30之上側之上側臂31、與上側臂31大致垂直連接而配置之垂直臂32、及下側臂33所構成，外觀為側視大致字形(大致倒U字形)。
如圖4所示，下側臂33經由軸承34以可旋轉之狀態連接於固定殼體16。並且，包含下側臂33之迴轉臂30係構成為可 與旋轉部15(亦即工作台11)分別單獨進行旋轉。亦即其構成為，即使旋轉部15旋轉，也可使包含下側臂33之迴轉臂30停止。此外，即使旋轉部15不旋轉，也可使包含下側臂33之迴轉臂30旋轉。再者，本實施例之熱處理裝置100中，旋轉部15(亦即工作台11)係藉由來自馬達12之傳動而進行旋轉，包含下側臂33之迴轉臂30係藉由來自馬達35之傳動而進行旋轉。
並且，下側臂33可構成為於其上面組入作為運動導引裝置之軌道構件之花鍵軸。另一方面，後述之變速器支撐部43可構成為組入作為運動導引裝置之移動構件之花鍵螺帽。藉由此種構成，可使變速器支撐部43、變速器41及連接於變速器41而設置之熱處理加工部20，相對於環狀之工件W而於直徑方向移動，從而可對具有各種直徑之環狀之工件W進行淬火。
如圖4所示，於下側臂33經由支撐變速器41之變速器支撐部43設置有對熱處理加工部20所包含之加熱線圈21之電流進行調整之變速器41。
變速器41係用於調整流動於加熱線圈21之電流者。並且，本實施例之變速器41具有橫向寬度小之薄的外形。藉由此種構成，可縮小一對迴轉臂30之相互之距離。
如圖4及圖6所示，於變速器41上安裝有可用以安裝或拆卸加熱線圈21之加熱線圈安裝部27。
本實施例之加熱線圈21係構成為可相對於加熱線圈安裝部27進行安裝或拆卸。因此，只要交換加熱線圈21，即可對環狀之工件W之外周側或內周側等的工件W之任意部位進行熱處理加工，並可對具有各種形狀之工件W進行熱處理加工。
例如，為了對剖視大致梯形之工件W進行加熱，如圖6之分圖(a)所示，較佳可使用具有沿梯形之形狀之加熱線圈21c。此外，為了對具有剖視大致ㄑ字形(大致倒L字形)之缺口之工件W進行加熱，如圖6之分圖(b)所示，較佳可使用一種加熱線圈21d，將靠近工件W之部分形成為剖視大致三角形，以使其形狀與工件W之缺口之剖視大致ㄑ字形(大致倒L字形)對應。
如上述，於加熱線圈21並排設置有冷卻水放出部23，且藉由該冷卻水放出部23及固定設置於工件W之淬火結束部位之工作台11上之冷卻裝置26對工件W進行冷卻。
藉由具有以上說明之具體裝置構成之熱處理裝置100，可實現使用圖2及圖3說明之熱處理加工。
藉由本實施例之熱處理裝置100而實施了熱處理加工之工件W，例如可作為迴轉軸承之外圈及內圈使用。接著使用圖7及圖8對藉由已實施熱處理加工之工件W而可形成之迴轉軸承進行說明。其中，圖7為包含迴轉軸承之局部剖面之立體圖，圖8為迴轉軸承之剖視圖。
圖7及圖8為顯示組入有迴轉軸承用間隔體之迴轉軸承者，於外圈55及內圈56分別形成有V字形之滾動面55a、56a，且於該滾動面55a、56a之間構成剖面大致四邊形、例如大致正方形狀之滾子滾道57。於滾子滾道內一方面收容排列有複數之滾子(roller)58a、58b…一方面使複數之滾子58a、58b…各自傾斜方向互不相同而交叉。圖7中斜線所示之迴轉軸承用間隔體59(以下稱為間隔體)係介設於該等複數之滾子58a、58b…之間，且滾子58a、58b…保持為既定之姿勢。
外圈55係於其內周面形成有V字形之滾動面55a。V字形之開角設定為大致90度。該外圈55係由一對環狀之工件W所構成，且為了充填滾子58及間隔體59而上下分割為二部分。於外圈55且其圓周方向之一個部位形成有自外周延伸至外圈滾動面55a之供油孔75。
內圈56係將外徑與外圈55之內徑大致配合，而嵌入外圈55之內周側。於內圈56之外周，與外圈滾動面55a對向地形成有內圈滾動面56a。內圈滾動面56a也為V字形，且開角設定為大致90度。藉由外圈滾動面55a及內圈滾動面56a構成剖面大致為正方形之滾子滾道57。
於滾子滾道57中，滾子58a、58b…係與間隔體59交錯配置。滾子58a、58b…係將其高度設定為略小於本身之外徑。鄰接於間隔體59之左右之滾子58a、58b…，其軸線相互正交且分類為外向滾子58a及內向滾子58b。外向滾子58a藉由間隔體59被保持為使其軸線60朝向位於外圈55及內圈56之旋轉中心線P上之旋轉中心點P1之姿勢。內向滾子58b也藉由間隔體59被保持為使其軸線61朝向位於旋轉中心線P上之旋轉中心點P2之姿勢。因此，滾子58a、58b…之軸線，相對於滾子滾道57始終保持為直角，各滾子58a、58b…一方面保持均等之滑行一方面滾動。
如此，將藉由本實施例之熱處理裝置100而被熱處理加工之工件W組合，即可藉由外圈滾動面55a及內圈滾動面56a來形成滾子滾道57。於滾子滾道內排列收容有複數之滾子，且於其等複數之滾子之間配置有間隔體。並且，滾子滾動於滾子滾道內。且將藉由本實施例之熱處理裝置100而被熱處理加工之剖視大致為 梯形之環狀工件W上下配置而構成。並且，該內圈係由藉由本實施例之熱處理裝置100而被熱處理加工之具有剖視大致ㄑ字形(大致倒L字形)之缺口之大致矩形之工件W所構成。
以上對本發明之較佳實施形態及實施例進行了說明，但本發明之技術範疇不受上述本實施形態及本實施例記載之範圍所限制。也可對上述本實施形態及本實施例追加多式多樣之變更或改良。
例如，本實施形態之熱處理裝置10及本實施例之熱處理裝置100，係將加熱線圈21及冷卻水放出部23相對於熱處理加工部20之移動方向相鄰並排設置而成，但本發明之範圍不限於此。亦即，也可於熱處理裝置100之通常使用狀態之方向上，例如，於加熱線圈21上設置且並排設置冷卻水放出部23。
此外，例如，本實施例之熱處理裝置100不僅可應用於淬火，還可應用於回火、退火等。於進行工件W之回火之情況下，例如，可於藉由加熱線圈21加熱至適當溫度之後，藉由冷卻水放出部23進行冷卻。進行工件W之退火之情況也可例如於藉由加熱線圈21加熱至適當溫度之後，藉由冷卻水放出部23逐漸進行冷卻。
此外，以上是在設想藉由一對迴轉臂30(30a、30b)使一對熱處理加工部20(20a、20b)相對於工件W而相對地進行擺動，且一對熱處理加工部20(20a、20b)對開始淬火之位置之工件W進行了加熱之後，將工件W固定於工作台11上，藉由迴轉臂30使熱處理加工部20迴轉移動而進行熱處理加工之情況下進行了說明，惟工件W與熱處理加工部20之相對位置關係，只要是能實現 圖3中說明之熱處理裝置之動作例者即可，例如，也可一方面使工作台11上之工件W旋轉一方面藉由迴轉臂30使熱處理加工部20迴轉移動而使熱處理裝置100工作。
進而，本實施例之熱處理裝置100中，列舉了將迴轉軸承之構成構件作為工件W而對其進行熱處理加工之例子，但本發明不限於此，也可應用於任意之環狀工件。
再者，本實施形態之熱處理裝置10係於下側臂33設置運動導引裝置，而使包含有下側臂33之迴轉臂30相對於環狀之工件W可於直徑方向移動，但例如可為於上側臂31上也於其下面組入作為運動導引裝置之軌道構件之花鍵軸，並於垂直臂32組入作為運動導引裝置之移動構件之花鍵螺帽之構成。
以上對作為本發明所能採用之形態例之本實施形態之熱處理裝置10進行了說明。然而，本發明及本發明方法也可採用其他之形態。以下使用圖9至圖12對進一步具備其他形態之特徵的本實施形態之熱處理裝置進行說明。再者，以下之說明中，有時對與上述本實施形態相同或類似之構件，賦予相同之符號並省略說明。
首先，使用圖9及圖11對本實施形態之熱處理裝置200之基本構成例進行說明。其中，圖9為顯示本實施形態之熱處理裝置之基本構成例之概要圖。圖11為用以說明於本實施形態之熱處理裝置之淬火結束中藉由第一冷卻水放出部及第二冷卻水放出部放出冷卻水之狀態之概要圖。
如圖9所示，本實施形態之熱處理裝置200具有：可載置環狀之工件W之工作台11；及用以對工件W之圓周面進行熱 處理加工之一對熱處理加工部20(20a、20b)。
工件W係供實施熱處理加工之加工材料。本實施形態中之工件W，例如為構成迴轉軸承之內圈及外圈等，且為剖視大致梯形或大致矩形之形狀。此外，熱處理加工係對迴轉軸承之滾動體滾動面實施。
工作台11係可載置工件W者，本實施形態之工作台11為俯視大致圓形。而且可設定為藉由後述之活動吊鉤17將工件W載置且固定於工作台11上而進行熱處理加工之狀態。工作台11係構成為能以工作台11之中心作為旋轉中心軸進行旋轉(惟本實施形態中，於進行熱處理加工時，工作台11不旋轉而設定為固定之狀態)。
熱處理加工部20係用以對工件W之圓周面進行熱處理加工者，具備用以加熱工件W之加熱線圈21(21a、21b)、用以冷卻工件W之第一冷卻水放出部223(223a、223b)、及用以冷卻工件W之第二冷卻水放出部225(225a、225b)。而且，熱處理加工部20係設於相對於工作台11可相對地迴轉移動之迴轉臂30，且構成為可對工件W之圓周面進行熱處理加工。
加熱線圈21係構成為相對於工件W之圓周面可對向配置。並且，可對工件W之圓周面進行加熱。
第一冷卻水放出部223係構成為與加熱線圈21並排設置並可放出冷卻水。而且，例如如圖11所示，第一冷卻水放出部223可於與並排設置有加熱線圈21之第一冷卻水放出部223之側面相反側之第一冷卻水放出部223之側面開設複數之孔，用來放出冷卻水。此外，也可於第一冷卻水放出部223之與工件W對向 之面開設複數之孔，用來放出冷卻水，或者也可於第一冷卻水放出部223之側面及第一冷卻水放出部223之與工件W對向之面之兩個構件上開設複數之孔。
例如如圖11所示，第二冷卻水放出部225係構成為設置於與加熱線圈21重疊之位置並可放出冷卻水。而且可藉由於第二冷卻水放出部225之與工件W對向之面例如開設複數之孔，而可用來放出冷卻水。此外，例如，也可於加熱線圈21之鐵心(core)開設複數之孔而供放出冷卻水。並且，例如也可於加熱線圈21之銅管與銅管之間配置第二冷卻水放出部225之複數之孔且使複數之孔位於與工件W對向之面。
進而，如圖9所示，本實施形態之熱處理裝置200係將冷卻裝置26固定設置於工件W之淬火結束部位之工作台11上，該冷卻裝置26係於使熱處理加工部20自工件W之淬火結束部位退避之後用以對工件W進行冷卻者。該冷卻裝置26例如可與作為迴轉軸承之外圈或內圈之工件W對向設置，且於與工件W對向之面開設有複數之孔，而可將冷卻水放出。
以上對本實施形態之熱處理裝置200之構成例進行了說明。接著，使用圖10及圖11對本實施形態之熱處理裝置之基本動作例進行說明。其中，圖10為顯示本實施形態之熱處理裝置之狀態之概要圖，圖中之分圖(a)顯示開始淬火之狀態之概要圖，圖中之分圖(b)顯示開始淬火與淬火結束之間之狀態之概要圖，圖中之分圖(c)及分圖(d)顯示淬火結束之狀態之概要圖。再者，圖10中，標示網線之部分顯示已藉由本實施形態之熱處理裝置200完成了熱處理加工之工件W之部分。
本實施形態之熱處理裝置200中，於開始淬火中，如圖10之分圖(a)所示，一對熱處理加工部20(20a、20b)彼此相鄰配置。
然後，紙面左側之熱處理加工部20a一方面沿工件W之圓周面向紙面左上方向移動一方面由熱處理加工部20a所包含之加熱線圈21a將工件W加熱。然後，藉由加熱線圈21a所加熱之工件W，藉由第一冷卻水放出部223a而被依序冷卻。更詳細而言，熱處理加工部20a一方面向紙面左上方向迴轉移動一方面由加熱線圈21a對與熱處理加工部20a對向之面之工件W之圓周面進行加熱，然後藉由第一冷卻水放出部223a對所加熱之工件W放出冷卻水，將工件W冷卻，從而進行熱處理加工(淬火)。
另一方面，與紙面左側之熱處理加工部20a同樣地，紙面右側之熱處理加工部20b一方面沿工件W之圓周面向紙面右上方向移動一方面由熱處理加工部20b所包含之加熱線圈21b將工件W加熱，所加熱之工件W，藉由第一冷卻水放出部223b而被依序冷卻。更詳細而言，熱處理加工部20b一方面向紙面右上方向迴轉移動一方面由加熱線圈21b對與熱處理加工部20b對向之面之工件W之圓周面進行加熱，然後藉由第一冷卻水放出部223b對所加熱之工件W放出冷卻水，將工件W冷卻，從而進行熱處理加工(淬火)。
藉由此種動作，一對熱處理加工部20(20a、20b)可於工件W之圓周面全周實施熱處理加工(淬火)。
然後，如圖10之分圖(b)所示，若一對熱處理加工部20(20a、20b)移動來到開始淬火與結束淬火之大致中間之位置，則 工件W之大致一半被完成熱處理加工(淬火)。
圖10之分圖(b)所示之熱處理裝置200中，紙面左側之熱處理加工部20a一方面沿工件W之圓周面向紙面右上方向迴轉移動一方面藉由熱處理加工部20a所包含之加熱線圈21a對工件W之圓周面進行加熱，所加熱之工件W，藉由自隨後迴轉移動而抵達之第一冷卻水放出部223a放出之冷卻水而被依序冷卻。
此外，紙面右側之熱處理加工部20b一方面沿工件W之圓周面朝紙面左上方向迴轉移動一方面藉由熱處理加工部20b所包含之加熱線圈21b對工件W之圓周面進行加熱，所加熱之工件W，藉由自隨後迴轉移動而抵達之第一冷卻水放出部223b放出之冷卻水而被依序冷卻。
藉由依上述逐步進行熱處理加工，如圖10之分圖(c)所示，一對熱處理加工部20(20a、20b)移動至相互鄰接之位置。
並且，一對熱處理加工部20(20a、20b)具有當靠近結束淬火之位置時，藉由一方面將移動速度放緩一方面迴轉移動，而可利用熱傳導對工件W之結束淬火之部分進行加熱之構成。
於一對熱處理加工部20(20a、20b)移動至相互鄰接之位置且加熱線圈21(21a、21b)之移動停止時，除藉由自第一冷卻水放出部223(223a、223b)放出之冷卻水進行冷卻外，還連同自第二冷卻水放出部225(225a、225b)放出之冷卻水之冷卻來實施冷卻。更詳細而言，例如如圖11所示，藉由自第一冷卻水放出部223(223a、223b)之側面放出之冷卻水、及自設置於與加熱線圈21(21a、21b)重疊之位置之第二冷卻水放出部225(225a、225b)放出之冷卻水，對淬火結束部位上之工件W之圓周面全域進行冷卻。
然後，於藉由第二冷卻水放出部225(225a、225b)適宜地對工件W實施冷卻之後，使一對熱處理加工部20(20a、20b)自淬火結束之部位退避，如圖10之分圖(d)所示，藉由固定設置於淬火結束部位之冷卻裝置26再對工件W進行冷卻。再者，一對熱處理加工部20(20a、20b)之自淬火結束部位之退避，只要使一對熱處理加工部20(20a、20b)朝與進行熱處理加工之熱處理加工部20(20a、20b)之移動方向相反之方向移動即可達成。
然而，習知技術中，於藉由一對加熱線圈21(21a、21b)移動至相互鄰接之位置，而成為使加熱線圈21(21a、21b)之迴轉移動停止之狀態時，與第一冷卻水放出部223(223a、223b)所處之部位對向之工件W之周面部分以外之部位，以第一冷卻水放出部223(223a、223b)，係變得無法充分實施冷卻。因此，於習知技術中，採用對淬火結束部位設置另外之冷卻裝置，朝淬火結束部位之中央部分放出冷卻水之方法。然而，於此種冷卻方法中，仍會於藉由第一冷卻水放出部223(223a、223b)進行冷卻之冷卻部位與藉由另外之冷卻裝置進行冷卻之冷卻部位之交界部位產生無法充分冷卻之部位，於該部位可能產生因來自工件W之內部之熱傳導而再度昇溫之部位，且引起退火，從而有難以獲得具有所期性質之工件W之情形。
因此，本實施形態之熱處理裝置200中，藉由連同自第二冷卻水放出部225(225a、225b)放出之冷卻水在內，對藉由加熱線圈21(21a、21b)加熱之工件W之圓周面實施冷卻，可於淬火結束部位維持高冷卻功效。亦即，本實施形態中，藉由設置第二冷卻水放出部225(225a、225b)，可有效地防止因來自工件W之內部之 熱傳導而再度之昇溫之情況。
此外，當接近淬火結束時，使一對熱處理加工部20(20a、20b)之移動速度放緩，藉由第一冷卻水放出部223(223a、223b)、第二冷卻水放出部225(225a、225b)及冷卻裝置26對藉由加熱線圈21(21a、21b)加熱之工件W進行冷卻，從而可於自淬火開始至淬火結束之全範圍內依序進行淬火，且可防止燒裂。其中，燒裂係因進行工件之淬火時之熱膨脹而引發者，因此像本實施形態那樣，使工件W自淬火開始至淬火結束依序進行淬火，可較好地防止工件W之燒裂。
因此，根據本實施形態之熱處理裝置200，可於工件W之圓周面全周進行熱處理加工，可獲得於全周形成均勻之硬化層之環狀工件W。
關於使一對熱處理加工部20(20a、20b)之移動速度減緩之位置，例如，可設定於一對熱處理加工部20(20a、20b)移動至以工件W之中心作為旋轉軸而移動172度時之位置。亦即，本實施形態之熱處理裝置200中，較佳為設定於藉由一方面於淬火結束部位之附近之8度+8度=16度之範圍內進行減速一方面藉由熱處理加工部20(20a、20b)進行加熱之加熱區域內。
惟，本發明之範圍不限於此，只要自淬火開始至淬火結束依序進行淬火，且可獲得具有期望之性質之工件W，無論使用何種條件皆可，且可根據加熱．冷卻條件或工件W之組成等適宜地進行調節。
以上對本實施形態之熱處理裝置200之基本動作例進行了說明。再者，關於本實施形態之熱處理裝置200，也與上述 本實施形態同樣地，可藉由使用圖4至圖6而說明之具體裝置構成來實現本實施形態之熱處理加工。此外，關於藉由本實施形態之熱處理裝置200而實施了熱處理加工之工件W，也與上述本實施形態同樣地，例如可作為使用圖7及圖8說明之迴轉軸承之外圈55及內圈56使用。
以上對本發明之較佳實施形態進行了說明，惟本發明之技術範疇不受上述本實施形態及本實施例記載之範圍所限制。也可對上述本實施形態追加多式多樣之變更或改良。
例如，本實施形態之熱處理裝置200僅具備一組之一對熱處理加工部20，但本發明之熱處理裝置也可設置複數組之一對熱處理加工部20。其中，圖12為用以顯示本發明之熱處理裝置之多種形式之構成例之概要圖。
亦即，如圖12之分圖(a)所示，於配置三組之一對熱處理加工部20之情況下，各熱處理加工部20可對環狀之工件W之各大致1/6之部位進行淬火。此外，如圖12之分圖(b)所示，於配置四組之一對熱處理加工部20之情況下，各熱處理加工部20可對環狀之工件W之各大致1/8之部位進行淬火。
因此，藉由設置複數組之一對熱處理加工部20，較使用一組之一對熱處理加工部20之情況，可縮短淬火時間，可實現生產性高之熱處理裝置。此外，藉由配置複數組之一對熱處理加工部20，可防止工件W之畸變累積，可減少淬火後之工件W之畸變。
此外，例如，本實施形態之熱處理裝置200，係將加熱線圈21及第一冷卻水放出部223相對於熱處理加工部20之移動 方向相鄰並排設置而成，但本發明之範圍不限於此。亦即，也可於熱處理裝置200之通常使用狀態之方向上，例如於加熱線圈21上設置且並排設置第一冷卻水放出部223。
此外，例如，本實施形態之熱處理裝置200不僅可應用於淬火，還可應用於回火、退火等。於進行工件W之回火之情況下，例如，可於藉由加熱線圈21加熱至適當之溫度之後，藉由第一冷卻水放出部223或第二冷卻水放出部225進行冷卻。進行工件W之退火之情況也可例如於藉由加熱線圈21加熱至適當之溫度之後，藉由第一冷卻水放出部223或第二冷卻水放出部225逐漸進行冷卻。
此外，例如，上述本實施例中，對設想將工件W固定於工作台11上，且藉由迴轉臂30使熱處理加工部20迴轉移動而進行熱處理加工之情況進行了說明，但工件W與熱處理加工部20之相對位置關係，只要是能實現圖10及圖11中說明之熱處理裝置之基本動作例者即可，例如，也可一方面使工作台11上之工件W旋轉一方面藉由迴轉臂30使熱處理加工部20迴轉移動而使熱處理裝置200工作。
進而，本實施形態之熱處理裝置200中，列舉了作為工件W而對迴轉軸承之構成構件進行熱處理加工之例子，但本發明不限於此，也可應用於任意之環狀工件。
再者，本實施形態之熱處理裝置200係於下側臂33設置運動導引裝置，而使包含有下側臂33之迴轉臂30相對於環狀之工件W而可於直徑方向移動，但例如可為於上側臂31上也於其下面組入作為運動導引裝置之軌道構件之花鍵軸，並於垂直臂32 組入作為運動導引裝置之移動構件之花鍵螺帽之構成。
根據申請專利範圍之記載明顯可知，追加了此種變更或改良之形態，也可包含於本發明之技術範疇內。
11‧‧‧工作台
12‧‧‧馬達
13‧‧‧基部
14‧‧‧軸承
15‧‧‧旋轉部
16‧‧‧固定殼體
17‧‧‧活動吊鉤
20‧‧‧熱處理加工部
21‧‧‧加熱線圈
27‧‧‧加熱線圈安裝部
30‧‧‧迴轉臂
31‧‧‧上側臂
32‧‧‧垂直臂
33‧‧‧下側臂
34‧‧‧軸承
35‧‧‧馬達
41‧‧‧變速器
43‧‧‧變速器支撐部
100‧‧‧熱處理裝置

Claims (8)

  1. 一種熱處理裝置，其具備有可載置環狀工件之工作台、及用於對上述工件之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部，且上述一對熱處理加工部係一方面沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動一方面對該工件實施熱處理加工，藉此用於獲得具有所期之性質的工件，其特徵在於：相對於上述工作台而可相對移動之一對迴轉臂，相對於上述工件而使上述一對熱處理加工部產生相對擺動，藉此對上述工件之圓周面進行熱處理加工。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，上述一對熱處理加工部係具備有相對於上述工件之圓周面而可對向配置之一對加熱線圈、及與上述加熱線圈並排設置並用於放出冷卻水之一對冷卻水放出部，在上述一對熱處理加工部產生擺動時，上述一對加熱線圈係挾持著上述一對冷卻水放出部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中，設置有複數組之上述一對熱處理加工部，並設置有複數組之上述一對迴轉臂。
  4. 一種熱處理方法，其特徵在於：使用熱處理裝置，該熱處理裝置係具備有可載置環狀工件之工作台、及用於對上述工件之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部，在相對於上述工作台而可相對地迴轉移動之一對迴轉臂，相對於上述工件而使上述一對熱處理加工部產生相對擺動且進行熱處理加工之後，上述一對熱處理加工部係一方面沿著上述工件之圓周面 而彼此朝向相反方向進行移動一方面對該工件實施熱處理加工，藉此在遍及上述工件之圓周面全周進行熱處理加工。
  5. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，上述熱處理加工部係具備有相對於上述工件之圓周面而可對向配置之加熱線圈、與上述加熱線圈並排設置並用於放出冷卻水之第一冷卻水放出部、及被設置在與上述加熱線圈產生重疊之位置並用於放出冷卻水之第二冷卻水放出部，而藉此在上述一對熱處理加工部沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動時，藉由自上述第一冷卻水放出部所被放出之冷卻水而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面依序地進行冷卻，且在上述一對熱處理加工部移動至鄰接位置時，包含有自上述第二冷卻水放出部所被放出之冷卻水，而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面實施冷卻，藉此在遍及上述工件之圓周面全周進行熱處理加工。
  6. 如申請專利範圍第5項之熱處理裝置，其中，上述一對熱處理加工部係分別被設置在相對於上述工作台而可相對迴轉移動之一對迴轉臂。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之熱處理裝置，其中，設置有複數組之上述一對熱處理加工部。
  8. 一種熱處理方法，其使用熱處理裝置，該熱處理裝置係具備有可載置環狀工件之工作台、用於對上述工件之圓周面進行熱處理加工之一對熱處理加工部、相對於上述工件之圓周面而可對向配置之加熱線圈、與上述加熱線圈並排設置並用於放出冷卻水之第一冷卻 水放出部、及被設置在與上述加熱線圈產生重疊之位置並用於放出冷卻水之第二冷卻水放出部，上述一對熱處理加工部係一方面沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動一方面對該工件實施熱處理加工，藉此獲得具有所期之性質的工件，其特徵在於：在上述一對熱處理加工部沿著上述工件之圓周面而彼此朝向相反方向進行移動時，藉由自上述第一冷卻水放出部所被放出之冷卻水而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面依序地進行冷卻，在上述一對熱處理加工部移動至鄰接位置時，包含有自上述第二冷卻水放出部所被放出之冷卻水，而對藉由上述加熱線圈所被加熱之上述工件之圓周面實施冷卻，藉此在遍及上述工件之圓周面全周進行熱處理加工。
TW104107862A 2014-03-11 2015-03-11 Heat treatment device and heat treatment method TWI639707B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-047840 2014-03-11
JP2014-047839 2014-03-11
JP2014047839A JP5903455B2 (ja) 2014-03-11 2014-03-11 熱処理装置および熱処理方法
JP2014047840A JP6146916B2 (ja) 2014-03-11 2014-03-11 熱処理装置および熱処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201544600A true TW201544600A (zh) 2015-12-01
TWI639707B TWI639707B (zh) 2018-11-01

Family

ID=54071384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104107862A TWI639707B (zh) 2014-03-11 2015-03-11 Heat treatment device and heat treatment method

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10422014B2 (zh)
EP (1) EP3119161B1 (zh)
KR (1) KR102207032B1 (zh)
CN (1) CN106031301B (zh)
ES (1) ES2784781T3 (zh)
TW (1) TWI639707B (zh)
WO (1) WO2015136927A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106636566B (zh) * 2016-12-07 2018-05-11 合肥品冠智能锁具科技有限责任公司 一种智能门锁金属外壳雕刻纹路热处理装置
CN111385932A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 同济大学 用于等温双向拉伸试验的电磁感应加热线圈及加热装置
JP1662789S (zh) * 2019-07-16 2020-06-29
JP2021072456A (ja) 2019-07-16 2021-05-06 電気興業株式会社 カバー組立体
DE102020122863A1 (de) * 2020-09-01 2022-03-03 Sms Elotherm Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur induktiven Härtung einer Randschicht
CN113278786B (zh) * 2021-04-29 2022-11-29 恒进感应科技（十堰）股份有限公司 一种环形工件表面感应的加热淬火方法及加热淬火装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS515258A (ja) * 1974-07-03 1976-01-16 Hitachi Cable Ekiatsuoshidashisochi
JPH06200326A (ja) 1992-12-28 1994-07-19 Ntn Corp 軸受軌道輪の焼入れ方法
JP4097417B2 (ja) * 2001-10-26 2008-06-11 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
JP2003342632A (ja) * 2002-05-28 2003-12-03 High Frequency Heattreat Co Ltd クランクシャフトのピン軸の誘導加熱焼入方法及び装置
DE102005006701B3 (de) * 2005-02-15 2006-03-30 Rothe Erde Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Lagerringes für Großwälzlager
DE102006003014B3 (de) 2006-01-23 2007-10-18 Sms Elotherm Gmbh Verfahren zum Härten eines einen geschlossenen Kurvenzug beschreibenden Werkstücks
DE102008033735A1 (de) 2008-07-18 2010-02-18 Rothe Erde Gmbh Verfahren zum Härten wenigstens einer Laufbahn eines Lagerrings für ein Großwälzlager
JP5420947B2 (ja) 2009-03-25 2014-02-19 電気興業株式会社 大型部品の高周波誘導焼入装置
US20100243643A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Cesano Mariolino Device and method for performing a localized induction hardening treatment on mechanical components, specifically thrust blocks for large-sized rolling bearings
KR101367271B1 (ko) * 2009-07-30 2014-02-27 고오슈우하네쓰렌 가부시기가이샤 유도 가열 코일, 열처리 장치 및 열처리 방법
DE102009053197A1 (de) 2009-11-06 2011-05-12 Imo Holding Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten großer ringförmiger Werkstücke
IT1398579B1 (it) 2010-03-05 2013-03-01 Saet Spa Metodo e dispositivo per tempra ad induzione localizzata di componenti meccanici circolari di grandi dimensioni, in particolare ralle per cuscinetti di rotolamento
CA2796102A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Inductoheat, Inc. Induction heat treatment of an annular workpiece
EP3145274B1 (en) 2011-04-07 2023-08-16 Neturen Co., Ltd. Induction heating device, induction heating equipment, induction heating method, and heat treatment method
JP5810407B2 (ja) * 2011-04-07 2015-11-11 高周波熱錬株式会社 誘導加熱装置及び誘導加熱方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3119161A4 (en) 2017-03-01
KR102207032B1 (ko) 2021-01-22
US20160369366A1 (en) 2016-12-22
ES2784781T3 (es) 2020-09-30
CN106031301B (zh) 2019-12-03
US10422014B2 (en) 2019-09-24
CN106031301A (zh) 2016-10-12
EP3119161A1 (en) 2017-01-18
WO2015136927A1 (ja) 2015-09-17
TWI639707B (zh) 2018-11-01
EP3119161B1 (en) 2020-03-11
KR20160132837A (ko) 2016-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201544600A (zh) 熱處理裝置及熱處理方法
RU2353668C1 (ru) Способ изготовления подшипникового кольца для крупногабаритных подшипников качения
CN106103750B (zh) 热处理***和热处理方法
JP2009203498A (ja) 高周波誘導加熱方法、加熱装置、及び軸受
CN108130403B (zh) 一种Cr12轧辊的感应淬火加工方法
CN104561505A (zh) 大尺寸轧辊套表面感应淬火方法
JP2008169430A (ja) 鋼球の熱処理装置および鋼球の熱処理方法
JP6229226B2 (ja) 熱処理方法
JP5546466B2 (ja) 回転対称的なワークを誘導加熱するための装置及び方法
KR101477504B1 (ko) 링기어의 내외륜 고주파 열처리 장치
JP2013216959A (ja) リング状部材の熱処理設備
JP2011026633A (ja) リング状部材の熱処理方法、リング状部材の製造方法、リング状部材、転がり軸受の軌道輪および転がり軸受
JP2009167484A (ja) 筒形金属部材用熱処理装置
JP6671830B2 (ja) 熱処理装置
JP6146916B2 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP2009203525A (ja) 転がり軸受の製造ライン
JP5765684B2 (ja) 熱処理方法
JP5903455B2 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP2014095154A (ja) リング状部材の熱処理方法、リング状部材の製造方法、リング状部材、転がり軸受の軌道輪および転がり軸受
JP2016089183A (ja) ワークの熱処理方法
JP6403960B2 (ja) 熱処理装置
JP6630577B2 (ja) 焼入方法
WO2017199872A1 (ja) リング状部材の熱処理方法、リング状部材の製造方法、転がり軸受の軌道輪および転がり軸受
JP6523053B2 (ja) 環状ワークの加熱装置
JP2008169432A (ja) 鋼球の熱処理方法および鋼球の熱処理装置