WO2007060905A1

WO2007060905A1 - 焼入装置及び焼入方法

Info

Publication number: WO2007060905A1
Application number: PCT/JP2006/323074
Authority: WO
Inventors: Yutaka Miyamoto
Original assignee: Kikuchi Co., Ltd.
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2007-05-31
Also published as: JPWO2007060905A1

Abstract

　焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを解決できるようにする。　長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部（１１）と、***部（１１）における幅方向の両側の***基端部から幅方向の外側へ延びる２個のフランジ部（１３）と、を有している板金製の焼入対象物品（１０）は、２個のフランジ部（１３）においてクランプ装置（２２）でクランプされる。焼入対象物品（１０）は、長手方向と幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱装置（５０）で加熱され、他方の側から冷却装置（５５）で冷却されることにより、焼入れされ、この焼入作業は、焼入対象物品（１０）が、***部（１１）の部分において、押圧構造体（４０）によって上記他方の側から上記一方の側へ向かって押圧されながら行われる。

Description

明細書

焼入装置及び焼入方法

技術分野

[0001] 本発明は、焼入対象物品を焼入れするための装置及び方法に係り、例えば、四輪車両のセンターピラー用補強部材を高周波電流誘導加熱方式で加熱した後に冷却することで焼入れする場合に利用できるものである。

背景技術

[0002] 下記の特許文献 1、特許文献 2及び特許文献 3には、長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部と、この***部における幅方向の両側の***基端部から幅方向の外側へ延びる 2個のフランジ部と、を有して、る板金製の焼入対象物品を、高周波電流誘導加熱方式で加熱した後に冷却することで焼入れするための装置が示されている。これらの焼入装置は、焼入対象物品を、上記 2個のフランジ部でクランプするためのクランプ装置と、焼入対象物品を、長手方向と幅方向とに直交する方向における一方の側力高周波電流の誘導加熱によって加熱するための加熱装置と、この加熱装置で加熱された焼入対象物品を、上記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却装置と、を有している。

[0003] 焼入対象物品を加熱装置で上記一方の側から加熱することにより、焼入対象物品が厚さの全体に渡って同じ又は略同じ温度まで高温になった後、この焼入対象物品を冷却装置で上記他方の側から冷却すると、この冷却が行われた瞬間時に、焼入対象物品の厚さ内において冷却側とその反対側とで大きな温度差が生じ、これにより、焼入対象物品の厚さ内における加熱装置と対面している側であって高温を維持している側の部分には、常温近くまで降温した冷却側の部分の拘束によって圧縮降伏が生じ、この圧縮降伏による非冷却側の部分、言い換えると上記加熱装置と対面して V、る側の部分の寸法短縮のために、焼入作業終了後にクランプ装置のクランプを解除すると、焼入対象物品には、上記長手方向と幅方向とに直交する方向への反り変形が幅方向にっ、て発生してしまう。

[0004] このため、この幅方向についての反り変形の問題を解決するために、特許文献 3に開示されている焼入装置では、それぞれのクランプ装置で焼入対象物品の 2個のフランジ部をクランプする際に、上記***部の***基端部をこれらのクランプ装置で隆起部の内側へ押圧し、これによつて焼入対象物品を上記反り変形とは反対側へ変形させた状態にさせて焼入作業を行って、る。

特許文献 1：特開 2000— 256733

特許文献 2：特開 2002— 282950

特許文献 3： WO2005Z33345A1

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] このような工夫によっても焼入対象物品の幅方向についての反り変形の問題はある程度解決することはできるが、***部の***基端部をクランプ装置で***部の内側へ長い長さに渡って押圧できないなどの理由で、その反り変形を充分解消することは困難であり、焼入作業後の焼入対象物品を所定どおりの形状にすることは難しい。

[0006] 本発明の目的は、焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを解決できる焼入装置及び焼入方法を提供するところにある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明に係る焼入装置は、長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部と、この***部における前記幅方向の両側の***基端部から前記幅方向の外側へ延びる 2個のフランジ部と、を有している板金製の焼入対象物品を、前記 2個のフランジ部でクランプするためのクランプ装置と、前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱装置と、この加熱装置で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却装置と、を有する焼入装置において、前記***部を前記他方の側力前記一方の側へ向力つて押圧する押圧構造体を備えていることを特徴とするものである。

[0008] また、本発明に係る焼入方法は、長手方向と幅方向とに直交する方向に***した ***部と、この***部における前記幅方向の両側の***基端部から前記幅方向の外側へ延びる 2個のフランジ部と、を有している板金製の焼入対象物品を、前記 2個のフランジ部でクランプするためのクランプ工程と、前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱ェ程と、この加熱工程で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側力冷却するための冷却工程と、を含んでいる焼入方法において、前記隆起部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する押圧工程を有し、この押圧工程は、前記冷却工程が実施される前には実行されていることを特徴とするものである。

[0009] 本発明によると、***部が押圧構造体によって前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧されることにより、焼入対象物品の加熱装置と対面する面には、押圧構造体による押圧箇所力も幅方向外側へ向かう引張力が生ずる生じることになり、この引張力により、加熱装置で加熱された焼入対象物品を冷却装置で冷却したときに、焼入対象物品の厚さ内における加熱装置と対面する側の部分において圧縮降伏が生じることをなくす又は殆どなくすことができる。このため、焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを解決でき、焼入作業後の焼入対象物品を所望される良好の形状とすることができる。

[0010] 本発明において、加熱装置は、高周波電流誘導加熱式のものでもよぐガス火炎式のものでもよく、レーザー式のものでもよぐその加熱方式は任意である。

[0011] また、クランプ装置はシリンダ等の駆動源を用いた自動式のものでもよぐ手動式のものでもよい。

[0012] さらに、焼入対象物品の***部が前記一方の側へ向力つて***している場合には、この***部に前記他方側へ向かって窪んだ溝を形成してもよい。このように***部に前記他方側へ向力つて窪んだ溝が形成されている場合には、押圧構造体による ***部の押圧は、この溝の部分で行うことが好ま U、。

[0013] これによると、***部の強度は溝によって強化され、この溝の部分の強度は大きくなっているため、この大きな強度の箇所を利用して押圧構造体による押圧を行えることになる。

[0014] また、押圧構造体によって押圧される前記溝の部分は、焼入れされな!/、非焼入領域とすることが好ましい。 [0015] これによると、溝の部分は、加熱装置によって焼入領域が加熱されたときにそれ程高温にならない部分であるため、押圧構造体による押圧力を溝の部分に作用させても、押圧構造体に、加熱装置による加熱の影響が大きく生ずることを防止することができる。

[0016] また、冷却装置は押圧構造体に取り付けることが好ましい。

[0017] これによると、押圧構造体は冷却装置を取り付けるための取付部材を兼ねることになり、押圧構造体の兼用化によってそれだけ必要となる部材点数を削減できる。

[0018] さらに、冷却装置が、焼入対象物品に向かって冷却液を噴出する孔を有している複数個の冷却ジャケットを含んで構成されたものである場合には、これらの冷却ジャケットを押圧構造体に取り付けるとともに、これらの冷却ジャケットを前記長手方向に並設することが好ましい。

[0019] これによると、焼入対象物品の形状が前記長手方向に複雑に変化する形状となつていても、これらの冷却ジャケットにより、この複雑な形状に冷却装置を有効に対応させることができる。

[0020] また、押圧構造体は 1個の部材によって形成してもよぐ複数個の部材によって形成してちょい。

[0021] 押圧構造体を複数個の部材によって形成する場合の一例は、押圧構造体を、それぞれの先端部が焼入対象物品に当接してこの焼入対象物品を押圧するための複数個の押圧部材を含んで構成されたものとし、これらの押圧部材を前記長手方向に並設することである。

[0022] これによると、押圧構造体によって押圧される***部の箇所の形状が前記長手方向に複雑に変化する形状となっていても、これらの押圧部材により、この複雑な形状に有効に対応できることになる。

[0023] また、それぞれの押圧部材が導電性材料で形成され、加熱装置が高周波電流誘導式加熱装置である場合には、前記長手方向に互いに隣接している押圧部材同士の間に、これらの押圧部材の先端部から前記他方の側へ延びる隙間を存在させることが好ましい。

[0024] これによると、それぞれの押圧部材が導電材料で形成されて!、ても、加熱装置で焼入対象物品に加熱のために誘導された高周波電流がそれぞれの押圧部材同士の間で流れてしまうことを上記隙間によってなくす又は殆どなくすことができ、焼入対象物品における前記長手方向における高周波電流の流れを確保することができる。

[0025] なお、上記隙間は、押圧部材の先端部から基端部までの押圧部材全長に渡る長さのものでもよく、これよりも長さが短いもの、すなわち押圧部材の先端部力押圧部材全長の途中までの長さのものでもよい。上記隙間が、少なくとも焼入対象物品に当接する上記先端部とこの先端部の周辺部とに設けられていれば、焼入対象物品における高周波電流の所定の流れを確保することができる。

[0026] また、前述した本発明に係る焼入方法にお!、て、***部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する前記押圧工程は、前記冷却工程が実施される前に実行されていれば、任意な時期に開始することができ、その一例は、押圧工程を、前記クランプ工程が実施されることによって実行されるようにすることである。

[0027] これによると、焼入対象物品を焼入装置にセットするためにこの焼入対象物品の前記 2個のフランジ部をクランプ装置でクランプすることにより、前記押圧工程を実行することがでさるよう〖こなる。

[0028] 本発明は、長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部と、この***部における幅方向の両側の***基端部から幅方向の外側へ延びる 2個のフランジ部と、を有している任意な物品に適用でき、その一例は、四輪車両のセンターピラー用補強部材であり、これ以外に本発明は四輪車両のドア用補強部材ゃサイドフレーム、バンパ一等にも適用できる。発明の効果

[0029] 本発明によると、焼入作業によって焼入対象物品に幅方向についての反り変形が生ずることを有効に解決できるという効果を得られる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態に係る焼入装置で焼入れされるセンターピラー用補強部材が使用されている四輪車両のサイドパネルの一部を示す拡大図である。

[図 2]図 2は、焼入対象物品であるセンターピラー用補強部材の全体を示す斜視図である。 O

[図 3]図 3は、本発明の一実施形態に係る焼入装置を示す平面図である。

[図1—

〇 4]図 4は、図 3の S4— S4線断面図である。

[図 5]図 5は、図 3の S5— S5線断面図である。

[図 6]図 6は、押圧構造体について示す焼入装置の側面図である。

[図 7]図 7は、押圧構造体とこの押圧構造体に取り付けられている冷却装置とについて示す焼入装置の側面図である。

符号の説明

焼入対象物品である四輪車両のセンターピラー用補強部材

11 ***部

12 ***基端部

13 フランジ部

14 焼入領域

15 非焼入領域

16 溝

20 焼入装置

22 クランプ装置

23 タイトクランプ手段になっている第 1クランプ手段

24 ルーズクランプ手段になっている第 2クランプ手段

40 押圧構造体

42 押圧部材

43 隙間

50 加熱装置

55 冷却装置

57 冷却ジャケット

58 冷却ジャケットの孔

X 長手方向

Y 幅方向

z 長手方向と幅方向とに直交する方向発明を実施するための最良の形態

[0032] 以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。本実施形態に係る板金製の焼入対象物品は、四輪車両のセンターピラー用補強部材である。図 1 に示すように、板材をプレス成形することで生産されてヽるこのセンターピラー用補強部材 10は車両のサイドパネル 1を構成する部材であって、前部ドア 2と後部ドア 3との間において、側面衝突に対するサイドパネル 1の強度を大きくするため、サイドパネル 1のルーフ部 1 Aとフロア部 1Bとの間に上下に架設される。このセンターピラー用補強部材 10の車両内外方向両側には、インナーパネルとアウターパネルとが配置される。

[0033] また、図 2で示されているとおり、鋼板のプレス成形品となっているこのセンタービラ一用補強部材 10は細長形状となっており、その長手方向と直交する幅方向の途中には、長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部 11が設けられ、補強部材 10の長手方向へ延びているこの***部 11における幅方向の両側の***基端部 1 2からは 2個のフランジ部 13が幅方向外側へ延びている。このため、補強部材 10の長手方向途中における断面形状はハット形状であり、フランジ部 13と***部 11の頂面部 11Aとは、***部 11の側面部 11Bで接続され、これらの側面部 11Bとフランジ部 13との接続部が、上記***基端部 12となつて、る。

[0034] 図 2においてハッチングの表示範囲で示されている焼入領域 14は、***部 11の頂面部 11 Aと側面部 11Bとに跨って画定され、補強部材 10の長手方向へ延びて、るこの焼入領域 14は、***部 11の幅方向両側にあり、これらの焼入領域 14のそれぞれの幅方向両側は、焼入れされない非焼入領域 15となっている。このため、 3次元の細長形状となって、る補強部材 10には、その長手方向に延設画定されて!、る焼入領域 14が長手方向と直交する幅方向に 2個設けられているとともに、非焼入領域 15 は幅方向に 3個設けられ、これらの焼入領域 14と非焼入領域 15とが幅方向に交互に並設されている。

[0035] また、頂面部 11Aには、***部 11の***方向とは反対側へ窪んだ溝 16が形成され、この溝 16は、頂面部 11Aにおける 2個の焼入領域 14の間の非焼入領域 15に設けられているとともに、***部 11と同じぐ補強部材 10の長手方向に延びている。溝 16は、側面衝突の方向についての補強部材 10の断面係数を大きくすることにより、補強部材 10の側面衝突に対する強度を大きくするためのものである。

[0036] 図 3は、本実施形態に係る焼入装置 20の平面図である。この焼入装置 20は、センターピラー用補強部材 10を焼入れするための装置であるため、以下の説明では、補強部材 10を焼入対象物品といい、また、焼入対象物品 10の長さ方向である水平方向を X方向、この X方向と直交する焼入対象物品 10の幅方向である水平方向を Y方向、 X方向と Y方向とに直交する上下方向を Z方向とする。

[0037] 図 3において、焼入装置 20の基台 21には、焼入対象物品 10の非焼入領域 15となつている 2個のフランジ部 13をクランプすることにより、焼入対象物品 10を焼入装置 2 0に定置セットするためのクランプ装置 22が設置されて、る。このクランプ装置 22は、第 1クランプ手段 23と、この第 1クランプ 23から X方向に並設された複数個の第 2クランプ手段 24とからなり、これらの第 1及び第 2クランプ手段 23, 24は、 Y方向に 2個ずつ設けられている。

[0038] 図 4は、第 1クランプ手段 23を示す図 3の S4— S4線断面図である。第 1クランプ手段 23は、焼入装置 20の基台 21に立設され、クランプ手段 23の本体にもなつている下クランプ部材 25と、この下クランプ部材 25に取り付けられたブラケット 26の軸 27を中心にシリンダ 28で上下に開閉回動する上クランプ 29と、を有する。上クランプ 29が下向きに閉じ回動することにより、下クランプ部材 25の上に載せられている焼入対象物品 10のフランジ部 13は、上下クランプ部材 25, 29でクランプされる。また、図 5は、第 2クランプ手段 24を示す図 3の S5— S5線断面図である。第 2クランプ手段 24も、焼入装置 20の基台 21に立設され、クランプ手段 24の本体にもなつている下クランプ部材 30と、この下クランプ部材 30に取り付けられたブラケット 31の軸 32を中心にシリンダ 33で上下に開閉回動する上クランプ 34と、を有する。上クランプ 34が下向きに閉じ回動することにより、下クランプ部材 30の上に載せられている焼入対象物品 10 のフランジ部 13は、上下クランプ部材 30, 34でクランプされる。

[0039] 図 4で示されているとおり、第 1クランプ手段 23の上下のクランプ部材 25, 29は、これらのクランプ部材 25, 29でフランジ部 13を挟着固定するため、この第 1クランプ手段 23は、フランジ部 13をタイトにクランプするためのタイトクランプ手段になっている。これに対して第 2クランプ手段 24の上下のクランプ部材 30, 34は、図 5で示されているとおり、フランジ部 13をタイトにクランプせず、フランジ部 13と下クランプ部材 30との間に隙間 35ができた状態で、上クランプ部材 34がフランジ部 13を上側力も押さえ込んでクランプするため、第 2クランプ手段 24は、フランジ部 13をルーズにクランプするためのルーズクランプ手段になっている。

[0040] なお、それぞれのクランプ手段 23, 24ごとにシリンダ 28, 33を設けず、これらのクランプ手段 23, 24の上クランプ部材 29, 34を連動機構を介して連結することにより、 1 個のシリンダによってこれらの上クランプ部材 29, 34を開閉回動させてもよい。

[0041] 図 5に示されているように、焼入装置 20の基台 21には、 Y方向に 2個配置されている第 2クランプ手段 24の間において、押圧構造体 40が立設され、この押圧構造体 40 は、先端部である上端部で、焼入対象物品 10の***部 11に非焼入領域 15として形成されている溝 16の下面を、 Z方向のうち、下側力も上側に向力つて押圧するものになっている。また、押圧構造体 40は、基台 21に設置された取付台 41と、この取付台 41に上向きに取り付けられた板状の押圧部材 42とを含んで構成され、押圧構造体 4 0について示している焼入装置 20の側面図である図 6のとおり、押圧部材 42は X方向に複数個並設されている。これにより、押圧部材 42の先端部で押圧される***部 11の箇所の形状が X方向に複雑に変化する形状になっていても、押圧構造体 40はこの複雑な形状に有効に対処できることになる。

[0042] X方向に隣接している押圧部材 42同士は、 Z方向である押圧部材 42の全長方向に渡って接触しておらず、接触している箇所は、取付台 41に取り付けられている基端部の部分だけであり、先端部を含む他の部分では、これらの押圧部材 42同士の間に隙間 43が設けられている。すなわち、隙間 43は、押圧部材 42の先端部から押圧部材 42の全長の途中まで延びている。

[0043] 焼入対象物品 10の焼入領域 14を加熱するための図 5で示す加熱装置 50は高周波電流誘導式加熱装置であり、この加熱装置 50は、図示しない昇降装置により、クランプ装置 22でクランプされているときの焼入対象物品 10に対して昇降するものになつている。加熱装置 50が下降限に達したときには、加熱装置 50の誘導作用部 51に流れる高周波電流で焼入領域 14を誘導加熱するための適正な間隔が加熱装置 50 と焼入対象物品 10との間であけられており、そして、焼入れするために必要な高温まで焼入領域 14を加熱装置 50によって焼入対象物品 10の上側から加熱することができる。

[0044] このように加熱された焼入領域 14を冷却するための冷却装置 55は、クランプ装置 2 2でクランプされて、るときの焼入対象物品 10の下側に配置され、この冷却装置 55 は、上記押圧構造体 40に取り付けられている。すなわち、押圧構造体 40は、冷却装置 55を取り付けるための部材を兼ねており、これにより、焼入装置 20を構成するために必要な部材の点数がそれだけ削減されている。冷却装置 55は、供給管 56から冷却液が供給される冷却ジャケット 57を有するものであり、供給管 56から供給された冷却液は冷却ジャケット 57の孔 58から焼入対象物品 10に向力つて噴出し、これにより、加熱されている焼入領域 14が冷却され、この焼入領域 14が焼入れされる。

[0045] 冷却ジャケット 57は、押圧構造体 40の押圧部材 42における Y方向両側に配置され、これらの冷却ジャケット 57は、押圧構造体 40と冷却装置 55とについて示している図 7のとおり、ブラケット 57Aにおいて、ボルト等の結合具 59で押圧部材 42に結合されている。冷却ジャケット 57も、押圧部材 42と同様に、 X方向に複数個並設されている。これにより、***部 11の形状が X方向に複雑に変化する形状となっていても、冷却装置 55はこの複雑な形状に有効に対処できることになる。

[0046] 焼入対象物品 10は、クランプ装置 22がアンクランプとなっているときに、図示しないローデイング装置で焼入装置 20に供給され、 2個のフランジ部 13は、クランプ装置 22のクランプ手段 23, 24の下クランプ部材 25, 30の上に載せられる。この後、クランプ手段 23, 24の上クランプ部材 29, 34カンリンダ 28, 33で閉じ回動し、焼入対象物品 10は、 2個のフランジ部 13がそれぞれのクランプ手段 23, 24でクランプされることにより、焼入装置 20の所定位置にセットされる。

[0047] このように焼入対象物品 10がクランプ装置 22でクランプされたときには、押圧構造体 40のそれぞれの押圧部材 42の先端部は、図 5及び図 6で示されているように、焼入対象物品 10の***部 11に形成されている溝 16の下面に当接している。それぞれのクランプ手段 23, 24の上クランプ部材 29, 34がフランジ部 13を上側から押さえ込むことにより、言い換えると、クランプ装置 22がフランジ部 13をクランプすることにより、焼入対象物品 10には、押圧部材 42による下側から上側への押圧力が作用するとともに、この押圧力と、上クランプ部材 29, 34による上側からの押さえ込み力とにより、焼入対象物品 10には図 5で示す A方向への荷重が作用し、この荷重により、*** 部 11の下向きに開口している開口部の Y方向の開口幅が小さくなるように焼入対象物品 10は弾性変形する。これにより、押圧構造体 40の配置側とは反対側となっている焼入対象物品 10の上面には、押圧部材 42による押圧箇所から Y方向外側への引張力 Bが生ずる。

[0048] また、第 1クランプ手段 23から X方向に複数個並設されている第 2クランプ手段 24 ついての第 1クランプ手段 23に対する Z方向の位置設定により、焼入対象物品 10がクランプ装置 22でクランプされたときには、焼入対象物品 10には、図 6で示されている焼入装置 20にセットされる前の焼入対象物品 10'と比較し、 C方向の荷重が作用している。そして、図 3で分かるように、クランプ手段 23, 24でクランプされる焼入対象物品 10における X方向の長さ範囲は、押圧構造体 40によって焼入対象物品 10が押圧される X方向の長さ範囲を越えた範囲となっているため、 C方向の荷重のため、焼入対象物品 10の上面には、 X方向外側への引張力 Dが生じている。

[0049] この後、加熱装置 50が、焼入対象物品 10との間で適正な間隔をあけた位置まで前記昇降装置で下降し、この加熱装置 50によって焼入領域 14が焼入温度まで加熱される。そして、この加熱により、この焼入領域 14における焼入対象物品 10の厚さ全体が同じ又は略同じの焼入温度になったとき、冷却装置 55の供給管 56から供給された冷却液が冷却ジャケット 57の孔 58から噴出し、これにより、焼入領域 14は急冷され、焼入対象物品 10の焼入れが行われる。

[0050] 次いで、加熱装置 50は前記昇降装置で上昇し、それぞれのクランプ手段 23, 24 の上クランプ部材 29, 34がシリンダ 28, 33で開き回動することにより、焼入対象物品 10はアンクランプされ、この焼入対象物品 10は図示しないアンローデイング装置で焼入装置 20から取り出され、塗装工程等の次工程に送られる。そして、焼入装置 20 には、次の焼入対象物品が前述と同様してセットされ、この焼入対象物品についての焼入作業が繰り返される。

[0051] 以上において、加熱装置 50で焼入領域 14が加熱されることによってこの焼入領域 14における焼入対象物品 10の厚さ全体が同じ又は略同じの焼入温度になった後に、冷却装置 55で焼入領域 14が急冷されたとき、冷却装置 50は焼入対象物品 10に対して Z方向における下側に配置されているため、この冷却が行われた瞬間時に、焼入対象物品 10の厚さ内における下側の部分と上側の部分とで大きな温度差が生じ、加熱装置 50と対面して、て高温の上記焼入温度と略同じ温度を維持して!/、る上側の部分には、常温近くまで降温した下側の部分による拘束によって圧縮降伏が生じ、この圧縮降伏による上側の部分の Y方向についての寸法短縮のために、焼入作業終了後にクランプ装置 22のクランプを解除すると、焼入対象物品 10には、***部 11 の下向きに開口している開口部の Y方向の開口幅が大きくなる上側への反り変形が Y方向について発生しょうとする力前述したように、冷却装置 55による冷却が行われるときには、押圧構造体 40による下側力上側への押圧力が***部 11に作用し、この押圧力によって焼入対象物品 10の上面には Y方向外側への引張力 Bが生じているため、この引張力 Bにより、上記圧縮降伏の発生をなくす又は殆どなくすことができる。

[0052] このため、焼入作業終了後の焼入対象物品 10は、上記反り変形が生じていない又は殆ど生じていない良好の形状となっている。また、このような押圧構造体 40による作用は、焼入対象物品 10に対する押圧部材 43の先端部の僅かな突出見込み量を確保するだけで実現できる。

[0053] また、加熱装置 50で行われる加熱と冷却装置 55で行われる冷却とによって生ずる反り変形は、焼入対象物品 10の長さ方向である X方向についても生じようとするが、焼入対象物品 1の上面には、前述したように、 X方向外側への引張力 Dが生じているため、この引張力 Dにより、焼入対象物品 10に X方向についての反り変形が発生することち防止でさる。

[0054] さらに、焼入対象物品 10は X方向に長い細長形状となっており、焼入領域 14も X 方向に長いため、加熱装置 50による加熱が行われたときに、焼入対象物品 10は X 方向に熱膨張しょうとする。焼入対象物品 10は、 X方向の一方の端部に配置された第 1クランプ手段 23でタイトにクランプされ、第 1クランプ手段 23から X方向の他方の端部に向力つて複数個が並設されているそれぞれの第 2クランプ手段 24は、焼入対象物品 10をルーズにクランプしているため、焼入対象物品 10の X方向の伸びがこれらの第 2クランプ手段 24で抑え込まれることはない。このため、この抑え込みが行われた場合に焼入作業後の焼入対象物品 10に生じてしまう波形等の変形の問題を解決することができる。

[0055] また、押圧構造体 40による押圧力を焼入対象物品 10に作用させる箇所は、焼入対象物品 10の***部 11の溝 16の箇所となっており、この溝 16は、 Z方向における上側に***して、る***部 11の頂面部 11Aにお、て、 Z方向における下側へ窪んでおり、このため、溝 16の箇所は、 Z方向についての大きな強度を備えている。したがって、押圧構造体 40から溝 16の部分に大きな押圧力を作用させることができ、この大きな押圧力により、焼入対象物品 10の上面に大きな上記引張力 B及び Dを生じさせることがでさる。

[0056] さらに、溝 16の部分は、前述したとおり、焼入れされない非焼入領域 15となっており、したがって、溝 16の部分は、加熱装置 50によって焼入領域 14が加熱されたときにそれ程高温にならず、このため、押圧構造体 40による押圧力を溝 16の部分に作用させても、この押圧構造体 40に、加熱装置 50による加熱の影響が大きく生ずることを防止することがでさる。

[0057] また、前述したように、押圧構造体 40を形成して、るそれぞれの押圧部材 42の先端部は溝 16の下面に当接して、るが、 X方向に互いに隣接して、る押圧部材 42同士の間には、先端部から下側に向力つて延びる隙間 43が存在するため、加熱装置 5 0による加熱時に焼入対象物品 10に誘導される高周波電流は、それぞれの押圧部材 42が導電性の材料で形成されて、ても、これらの押圧部材 42を通って X方向に流れることはなく又は殆どなぐこれにより、焼入領域 14を加熱するための高周波電流の流れを焼入対象物品 10において確保することができる。

[0058] なお、それぞれの押圧部材 42の先端部にセラミック等の非導電性部材を取り付けてもよく、あるいは、それぞれの押圧部材 42の全体をセラミック等の非導電性材料で形成してもよい。しかし、それぞれの押圧部材 42の先端部にセラミック等の非導電性部材を取り付け、それぞれの押圧部材 42を導電性材料で形成した場合には、これらの押圧部材 42に高周波電流が誘導されることが考えられるため、図 6で示した隙間 4 3は必要である。しかし、それぞれの押圧部材 42の全体をセラミック等の非導電性材料で形成した場合には、隙間 43をなくしてもょヽ。

[0059] また、それぞれの押圧部材 42の先端部にセラミック等の断熱部材を取り付け、あるいはそれぞれの押圧部材 42の全体をセラミック等の断熱材料で形成することにより、焼入対象物品 10から押圧部材 42への熱の伝達を抑制し、これにより、焼入対象物品 10の昇温効率を向上させてもよい。しかし、前述したように、それぞれの押圧部材 42によって押圧される焼入対象物品 10の部分が非焼入領域 15となっている溝 16の部分である等の理由により、焼入対象物品 10からそれぞれの押圧部材 42へ伝達される熱量が少な!、場合には、それぞれの押圧部材 42の全体を鉄等の金属材料で形成してちょい。

[0060] さらに、前述した本実施形態によると、押圧構造体 40による押圧力を焼入対象物品 10に作用させる作業は、クランプ装置 22で焼入対象物品 10の 2個のフランジ部 1 3をクランプする作業と同時に行われ、クランプ装置 22は、焼入対象物品 10を焼入装置 20にセットするための装置であるため、焼入対象物品 10を焼入装置 20にセットするための装置を利用して、焼入対象物品 10に押圧構造体 40による押圧力を作用させるための作業を行える。

産業上の利用可能性

[0061] 本発明は、四輪車両のセンターピラー用補強部材のように、長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部と、この***部における幅方向の両側の***基端部から幅方向の外側へ延びる 2個のフランジ部と、を有している物品についての焼入作業を行うために利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部と、この***部における前記幅方向の両側の***基端部から前記幅方向の外側へ延びる 2個のフランジ部と、を有して!/、る板金製の焼入対象物品を、前記 2個のフランジ部でクランプするためのクランプ装置と、

前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱装置と、

この加熱装置で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側から冷却するための冷却装置と、

を有する焼入装置において、

前記***部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する押圧構造体を備えて!/ゝることを特徴とする焼入装置。

[2] 請求項 1に記載の焼入装置において、前記***部は前記一方の側へ向かって隆起しており、この***部には前記他方側へ向力つて窪んだ溝が形成され、前記押圧構造体はこの溝の部分を押圧することを特徴とする焼入装置。

[3] 請求項 2に記載の焼入装置にお、て、前記溝の部分は焼入れされな!/、非焼入領域となって!/、ることを特徴とする焼入装置。

[4] 請求項 1に記載の焼入装置において、前記冷却装置は前記押圧構造体に取り付けられて、ることを特徴とする焼入装置。

[5] 請求項 4に記載の焼入装置において、前記冷却装置は、前記焼入対象物品に向力つて冷却液を噴出する孔を有している複数個の冷却ジャケットを含んで構成され、前記押圧構造体に取り付けられているこれらの冷却ジャケットは前記長手方向に並設されて！/ゝることを特徴とする焼入装置。

[6] 請求項 1に記載の焼入装置にお!、て、前記押圧構造体は、それぞれの先端部が前記焼入対象物品に当接してこの焼入対象物品を押圧するための複数個の押圧部材を含んで構成され、これらの押圧部材は前記長手方向に並設されて、ることを特徴とする焼入装置。

[7] 請求項 6に記載の焼入装置において、それぞれの前記押圧部材は導電性材料で形成され、前記加熱装置は高周波電流誘導式加熱装置であり、前記長手方向に互いに隣接している前記押圧部材同士の間には、これらの押圧部材の前記先端部から前記他方の側へ延びる隙間が存在していることを特徴とする焼入装置。

[8] 請求項 1に記載の焼入装置にお!、て、前記板金製の焼入対象物品は四輪車両のセンターピラー用補強部材であることを特徴とする焼入装置。

[9] 長手方向と幅方向とに直交する方向に***した***部と、この***部における前記幅方向の両側の***基端部から前記幅方向の外側へ延びる 2個のフランジ部と、を有して!/、る板金製の焼入対象物品を、前記 2個のフランジ部でクランプするためのクランプ工程と、

前記焼入対象物品を、前記長手方向と前記幅方向とに直交する方向における一方の側から加熱するための加熱工程と、

この加熱工程で加熱された前記焼入対象物品を、前記一方の側とは反対側の他方の側力冷却するための冷却工程と、

を含んで!/、る焼入方法にぉ、て、

前記***部を前記他方の側から前記一方の側へ向かって押圧する押圧工程を有し、この押圧工程は、前記冷却工程が実施される前には実行されていることを特徴とする焼入方法。

[10] 請求項 9に記載の焼入方法において、前記押圧工程は、前記クランプ工程が実施されることによって実行されることを特徴とする焼入方法。

[11] 請求項 9に記載の焼入方法において、前記板金製の焼入対象物品は四輪車両のセンターピラー用補強部材であることを特徴とする焼入方法。