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感應加熱淬火裝置、感應加熱淬火方法、感應加熱線圈、熱處理裝置及熱處理方法與流程

文檔序號:11412607閱讀:242來源:國知局
感應加熱淬火裝置、感應加熱淬火方法、感應加熱線圈、熱處理裝置及熱處理方法與流程
感應加熱淬火裝置、感應加熱淬火方法、感應加熱線圈、熱處理裝置及熱處理方法本申請是基于2012年1月30日提出的PCT/JP2010/062847(中國國家申請?zhí)?01080033937.9)申請(感應加熱淬火裝置、感應加熱淬火方法、感應加熱線圈、熱處理裝置及熱處理方法)的分案申請,以下引用其內(nèi)容。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種感應加熱淬火裝置、感應加熱淬火方法、感應加熱線圈、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進行均勻處理的技術(shù)。

背景技術(shù):
已知一種在對金屬部件進行高頻淬火等熱處理的感應加熱淬火方法中,使用與被處理部整個區(qū)域正對的感應加熱線圈集中進行處理的單次加熱方式的熱處理裝置(例如日本特開2005-120415號公報、日本特開2002-174251、日本特開2004-44802)。在上述單次加熱方式的熱處理裝置中,感應加熱線圈構(gòu)成與被處理部整個區(qū)域?qū)男螤?。例如在被處理部為圓周形狀的情況下,使圓環(huán)狀的感應加熱線圈與被處理部正對,在被處理部為平面狀的情況下,使平板狀的感應加熱線圈與被處理部正對。在上述單次加熱方式的加熱裝置中,由于使用與處理對象物及被處理部的形狀及大小對應的感應加熱線圈,所以在處理對象物及被處理部較大的情況下,需要大型的感應加熱線圈,另外,需要高輸出的電力。另一方面,已知一種移動式的熱處理裝置,其一邊使僅與被處理部的一部分正對的感應加熱線圈相對于被處理部進行相對移動,一邊依次進行加熱處理及冷卻處理(例如,日本特開2005-89803號公報,日本特開昭60-116724號公報)。在上述移動式的熱處理裝置中,感應加熱線圈構(gòu)成與被處理部的一部分對應的形狀。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
在上述感應加熱的技術(shù)中,存在下述問題。即,在上述單次加熱方式的感應加熱淬火裝置中,需要使用與被處理部的大小及形狀對應的感應加熱線圈,因此,在例如被處理部的形狀復雜的情況下,感應加熱線圈的形狀及條件設定變得復雜,難以實現(xiàn)或不可能實現(xiàn)。另外,在被處理部較大的情況下,存在下述問題,即,需要大型的感應加熱線圈,需要高輸出的電力。此外,在處理對象物中由于感應加熱時的熱膨脹等而產(chǎn)生變形的情況下,難以適當維持感應加熱線圈和處理對象物之間的尺寸。因此,由于需要預先將感應加熱線圈設定得較大,所以產(chǎn)生加熱效率變差的問題。另一方面,在上述移動式的熱處理方法中,在感應加熱線圈構(gòu)成為與被處理部的一部分對應的形狀的情況下,單位時間的處理面積較小,處理時間變長,處理效率變差。另外,在一邊連續(xù)進行加熱處理及冷卻處理一邊移動的情況下,在將例如環(huán)狀的被處理部作為對象時,存在下述問題,即,在處理的開始部和末端部的分界處產(chǎn)生無法得到所需硬度的軟區(qū)(softzone)。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現(xiàn)所期望的加熱區(qū)域的熱處理的技術(shù)、可以進行均勻處理的技術(shù)、即使是大型的處理對象物也可以提高感應加熱時的熱處理效率的技術(shù)。本發(fā)明的一個方式所涉及的感應加熱線圈的特征在于,具有加熱導體部,其與被處理部的至少一部分相對,一邊相對于所述被處理部相對地旋轉(zhuǎn)移動,一邊進行所述被處理部的熱處理,并與所述旋轉(zhuǎn)的軸向相交叉地配置,所述加熱導體部,通過多個彎曲部、和導體部分而形成鋸齒形狀,所述多個彎曲部以彼此相對的朝向沿所述旋轉(zhuǎn)的周向連續(xù)地配置,所述導體部分配置在該相對的彎曲部之間,并與該周向相交叉地延伸,并且,所述彎曲部是向與所述周向相交叉的方向的外側(cè)開口的彎曲部、以及向徑向內(nèi)側(cè)開口的彎曲部,所述導體部分彎曲形成為,與該導體部分的延伸設置方向正交的截面積固定地形成,并且,位于距離所述旋轉(zhuǎn)移動的中心較遠的位置而朝向所述徑向內(nèi)側(cè)開口的所述彎曲部側(cè)的所述周向的長度,與位于距離所述旋轉(zhuǎn)移動的中心較近的位置而朝向外側(cè)開口的所述彎曲部側(cè)的所述周向的長度相比更長。本發(fā)明的一個方式所涉及的感應加熱淬火方法,具有移動加熱工序,在該工序中,將多個加熱線圈分別與被處理部的至少一部分相對,一邊針對所述被處理部實施由所述多個加熱線圈進行的熱處理,一邊使所述被處理部和所述加熱線圈沿著所述被處理部的周向相對移動,其中,所述多個加熱線圈具有加熱導體部,該加熱導體部對與處理對象物的被處理部的周向相交叉的軸向的不同部分分別進行感應加熱,由所述多個加熱線圈的加熱導體部進行加熱的所述被處理部的各個區(qū)域,形成1個連續(xù)的加熱區(qū)域,所述多個加熱線圈中的至少1個具有形成為下述鋸齒形狀的加熱導體部,即,將向所述軸向的一側(cè)開口的曲部和向所述軸向的另一側(cè)開口的曲部,以彼此相對的朝向,沿所述周向連續(xù)配置。本發(fā)明的一個方式所涉及的感應加熱線圈的特征在于,具有加熱導體部,其與被處理部的至少一部分相對,一邊相對于所述被處理部相對地旋轉(zhuǎn)移動,一邊進行所述被處理部的熱處理,所述加熱導體部具有導體部分,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)移動的中心較遠的部位中的所述周向的長度與距離所述中心較近的部位中的所述周向的長度相比更長。本發(fā)明的另一個方式所涉及的熱處理方法的特征在于,具有移動加熱工序,在該工序中,將所述感應加熱線圈與所述被處理部相對,一邊利用感應加熱對所述被處理部進行加熱,一邊使所述被處理部相對于所述感應加熱線圈沿著所述周向相對移動。本發(fā)明的一個方式所涉及的感應加熱線圈的特征在于,具有加熱導體部,其由導體部件形成,形成為將向第1方向的一側(cè)開口的曲部和向所述第1方向的另一側(cè)開口的曲部以彼此相對的朝向沿與所述第1方向相交叉的第2方向連續(xù)配置的鋸齒形狀。本發(fā)明的一個方式所涉及的熱處理裝置的特征在于,具有:所述感應加熱線圈;高頻電源,其與所述感應加熱線圈連接;以及移動單元,其使所述被處理部相對于所述感應加熱線圈沿所述第2方向相對移動。本發(fā)明的一個方式所涉及的熱處理方法的特征在于,具有下述工序,即:移動加熱工序,在該工序中,將所述感應加熱線圈與形成沿所述第2方向連續(xù)的無接頭的環(huán)狀的所述被處理部中的一部分相對,一邊利用感應加熱對所述被處理部進行加熱,一邊使所述被處理部相對于所述感應加熱線圈沿著所述第2方向相對移動;以及冷卻工序,在該工序中,在對所述被處理部的所述第2方向上的整個行程進行加熱處理后,對所述被處理部進行冷卻。附圖說明圖1是將本發(fā)明的第1實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置沿圖2中的F2-F2線切斷并沿箭頭方向觀察的剖面圖。圖2是表示本實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的俯視圖。圖3是表示本實施方式所涉及的第1感應加熱淬火裝置的俯視圖。圖4是表示本實施方式所涉及的第1加熱線圈的正視圖。圖5是表示本實施方式所涉及的第2感應加熱淬火裝置的俯視圖。圖6是表示本實施方式所涉及的第2加熱線圈的正視圖。圖7是表示本實施方式所涉及的加熱線圈的剖面構(gòu)造的說明圖。圖8是本實施方式所涉及的第1及第2加熱區(qū)域的說明圖。圖9是本實施方式所涉及的第3加熱區(qū)域的說明圖。圖10是表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的加熱導體部的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖11是表示該感應加熱淬火裝置的加熱導體部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖12是表示本發(fā)明的第3實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖13是表示本發(fā)明的第4實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的要部的說明圖。圖14是表示本發(fā)明的第5實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖15是組裝在本發(fā)明的第6實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置中的加熱線圈的說明圖。圖16是組裝在本發(fā)明的第7實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置中的加熱線圈的正視圖。圖17是表示本發(fā)明的第8實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖18是表示本發(fā)明的第9實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖19是表示本發(fā)明的第10實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖20是表示本發(fā)明的第11實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖21是表示本發(fā)明的第12實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖22是表示本發(fā)明的第13實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖23是表示本實施方式所涉及的感應加熱裝置的俯視圖。圖24是表示本實施方式所涉及的加熱線圈的斜視圖。圖25是本實施方式所涉及的加熱線圈的導體部分的說明圖。圖26是表示本實施方式所涉及的加熱線圈的剖面構(gòu)造的說明圖。圖27是表示本發(fā)明的第14實施方式所涉及的感應加熱裝置的加熱線圈的斜視圖。圖28是表示該加熱線圈的俯視圖。圖29是表示該加熱線圈的側(cè)視圖。圖30是表示該加熱線圈的導體部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖31是表示本發(fā)明的第15實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的說明圖。圖32是表示本發(fā)明的第16實施方式所涉及的導體部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖33是表示本發(fā)明的第17實施方式所涉及的導體部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖34是表示本發(fā)明的第18實施方式所涉及的熱處理裝置的說明圖。圖35是表示本實施方式所涉及的熱處理裝置的俯視圖。圖36是表示本實施方式所涉及的熱處理裝置的側(cè)視圖。圖37是表示本實施方式所涉及的熱處理裝置的正視圖。圖38是表示本實施方式所涉及的加熱線圈的剖面構(gòu)造的說明圖。圖39是本發(fā)明的第19實施方式所涉及的熱處理裝置的說明圖。圖40是本發(fā)明的第20實施方式所涉及的熱處理裝置的說明圖。圖41是本發(fā)明的第21實施方式所涉及的熱處理裝置的說明圖。圖42是本發(fā)明的第22實施方式所涉及的熱處理裝置的說明圖。圖43是本發(fā)明的第23實施方式所涉及的熱處理裝置的說明圖。具體實施方式下面,說明本發(fā)明的各實施方式。此外,圖中箭頭X、Y、Z分別表示彼此正交的3個方向。另外,在各圖中,為了說明而適當?shù)貙⒔Y(jié)構(gòu)擴大、縮小或省略而示出。[第1實施方式]下面,參照圖1至圖9,說明本發(fā)明的第1實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置、以及感應加熱淬火方法。圖1是表示本實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置1的結(jié)構(gòu)的剖面圖,圖2是俯視圖。如圖1及圖2所示,感應加熱淬火裝置1具有下述部件而構(gòu)成,即:移動支撐部(移動單元),其可移動地支撐作為處理對象物的工件Q1;各加熱裝置10A、10B,其分別在工件Q1的外周配置多個;以及冷卻部13(冷卻單元),其在工件Q1的加熱處理工序之后,對工件Q1進行冷卻。設置在下方的冷卻部13構(gòu)成為筒狀,包圍在加熱處理后移動至下方的工件Q1的外側(cè),對配置在內(nèi)側(cè)空間13a中的工件Q1進行冷卻。在本實施方式中,使用例如具有臺階的圓筒形狀的工件Q1,將該工件的帶臺階的外周面作為被處理部A。作為處理對象物的一個例子的工件Q1是以軸C1為中心的帶臺階的圓筒狀部件,在軸向中央形成向內(nèi)側(cè)凹下的凹部Q1a,在軸向兩端形成有向外側(cè)凸出的凸部Q1b。例如,在這里,使用凸部外側(cè)半徑r1=1800mm、凹部外側(cè)半徑r2=1780mm、內(nèi)徑半徑r3=1700mm、軸向(第1方向)長度h1=250mm的工件Q1。此外,外側(cè)壁厚δ1=100mm,內(nèi)側(cè)壁厚δ2=80mm。一邊使工件Q1以軸C1為中心進行旋轉(zhuǎn)移動,一邊利用沿工件Q1周圍的規(guī)定路徑配置的多個第1加熱裝置10A和多個第2加熱裝置10B,對以無接頭的環(huán)狀即圓形狀相連續(xù)的被處理部A,在環(huán)的連續(xù)方向即周向整個區(qū)域上進行加熱。在被處理部A中,將軸向中央的凹部Q1a的外周面區(qū)域作為第1區(qū)域A1,將軸向兩端的一對凸部Q1b的外周面區(qū)域作為第2區(qū)域A2。第1區(qū)域A1和第2區(qū)域A2在處理對象物的軸向上彼此分離,并且在徑向上也彼此分離。第1區(qū)域A1是軸向長度h2=150mm的圓形帶狀區(qū)域,一對第2區(qū)域A2分別為軸向長度h3=50mm的圓形帶狀區(qū)域。如圖2所示,多個第1加熱裝置10A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個部位處。第2加熱裝置10B在沿周向的路徑中,配置在以中心角90度彼此分離的4個部位處,以在各自的部位處與上下一對的凸部Q1b對應的方式,沿軸向各并列配置2個。第1加熱裝置10A和第2加熱裝置10B彼此沿周向及軸向分離而交替配置。與第1區(qū)域A1相對地確保規(guī)定的間隙尺寸G1而配置第1加熱裝置10A的第1加熱導體部31A。第1加熱裝置10A重點對工件Q1的外周的被處理部A中的第1區(qū)域A1進行感應加熱。與第2區(qū)域A2相對地確保規(guī)定的間隙尺寸G2而配置第2加熱裝置10B的加熱導體部31B。第2加熱裝置10B重點對第2區(qū)域A2進行感應加熱。在本實施方式中,以軸C1為中心而將沿工件Q1的外周面的周向R設為第1方向,將工件Q1的軸向即Z方向設為第2方向。此外,由于工件Q1為臺階形狀,所以第1加熱導體部和第2加熱導體部的周向R的半徑尺寸不同,但通過使工件Q1以軸C1為中心旋轉(zhuǎn),從而沿兩者的周向移動。將包含周向R1及R2的路徑規(guī)定為移動路徑,并且將包含R1及R2在內(nèi)且以C1為中心的旋轉(zhuǎn)方向設為第2方向R。周向R1的半徑是凹部Q1a的外徑尺寸的半徑尺寸r2與間隙尺寸G1相加后的值,為r2+G1。周向R2的半徑為凸部Q1b的外徑尺寸的半徑尺寸r1與間隙尺寸G2相加后的值,為r1+G2。如圖1至圖4所示,多個第1加熱裝置10A及第2加熱裝置10B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;導線22、23,其與高頻電源21連接;隔板28,其具有與導線22、23連接的一對導電板24、25;感應加熱線圈26,其兩端分別與一對導電板24、25連接;以及芯部27,其配置在感應加熱線圈26的加熱導體部31A、31B的背面?zhèn)?。加熱裝置10A的感應加熱線圈26具有與工件Q1的第1區(qū)域A1相對的鋸齒形狀的加熱導體部31A、與加熱導體部31A的一端側(cè)31a相連續(xù)的第1連接導體部32、與加熱導體部31A的另一端側(cè)31b相連續(xù)的第2連接導體部33,它們分別連續(xù)地一體形成。如圖4所示,第1加熱裝置10A的加熱導體部31A形成鋸齒形狀,即,多個コ字狀的彎曲部34、35朝向Z方向的中央開口,交替以彼此相對的朝向沿周向R而連續(xù)配置多個。彎曲部34形成朝向下方開口的コ字形狀,彎曲部35形成朝向上方開口的コ字形狀。相鄰的線圈的間隔R5設定為,大于或等于線圈寬度即R4的尺寸的1倍且小于或等于2倍。在這里,作為一個例子,將4個加熱導體部31A的第2方向的尺寸L1的合計設定為第1區(qū)域A1的第2方向的整個周長的尺寸的1/3左右。即,對于1個加熱導體部31A,將第2方向相對于第1區(qū)域A1的尺寸比例即覆蓋率設定為1/12,將中心角α1設定為30度。如圖5及圖6所示,第2加熱裝置10B的感應加熱線圈26具有:與工件Q1的第2區(qū)域A2相對的發(fā)夾形狀的加熱導體部31B、與加熱導體部31B的一端側(cè)31a相連續(xù)的第1連接導體部32、與加熱導體部31B的另一端側(cè)31b相連續(xù)的第2連接導體部33,它們相連續(xù)地一體形成。加熱導體部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與連接導體部32、33相連續(xù)。此外,第2加熱裝置10B的覆蓋率并不限于與第1加熱裝置10A相同,可以與工件的形狀對應而變化。在各加熱裝置10A、10B中,第1連接導體部32和第2連接導體部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導電板24、25和夾持在上述一對導電板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。各導電板24、25經(jīng)由導線22、23與高頻電源21連接。在第1連接導體部32及第2連接導體部33的端部上,分別設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)。如圖7中該剖面所示,感應加熱線圈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成為冷卻液流動的通路。芯部27由硅鋼板、樹脂羧基鐵芯、鐵氧體(Ferrite)等具有高磁導率的材料構(gòu)成,配置在加熱導體部31A、31B的背面?zhèn)?。芯?7形成與加熱導體部31A、31B的兩側(cè)部及后方壁部一體設置的剖面コ字形狀。圖1所示的移動支撐部11具有使工件Q1在設置于規(guī)定位置的狀態(tài)下以軸C1為中心旋轉(zhuǎn)移動的功能。此時,移動支撐部11進行控制,將加熱導體部31A和第1區(qū)域A1之間的間隙尺寸G1維持為規(guī)定值,并且將加熱導體部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1加熱導體部31A和第2加熱導體部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Q1a的Z方向中央部為中心而形成的第1加熱區(qū)域P1、和以上下一對的凸部Q1b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)域作為對象。下面,說明本實施方式所涉及的感應加熱淬火方法。本實施方式的感應加熱淬火方法由下述工序構(gòu)成,即:移動加熱工序,在該工序中,一邊將被處理部A加熱,一邊使被處理部A和加熱導體部31A、31B相對移動;以及冷卻工序,在該工序中,在移動加熱工序后對被處理部A進行冷卻。在移動加熱工序中,使第1加熱導體部31A與作為被處理部A的一部分的第1區(qū)域A1相對,并且使具有與第1加熱導體部31A的第1加熱區(qū)域P1不同的第2加熱區(qū)域P2的第2加熱導體部31B,與作為被處理部A的至少一部分的第2區(qū)域A2相對,一邊利用第1加熱導體部31A及第2加熱導體部31B對被處理部A進行加熱,一邊使區(qū)域A1、A2相對于第1加熱導體部31A及第2加熱導體部31B沿規(guī)定的第2方向R相對移動。具體地說,在使加熱導體部31A、31B分別與第1區(qū)域A1、A2相對的狀態(tài)下,如果使高頻電源21成為接通狀態(tài),則高頻電流經(jīng)由導線22、第1導電板24、第1連接導體部32、加熱導體部31、第2連接導體部33、第2導電板25及導線23的順序,返回高頻電源21。此時,在加熱導體部31A、31B中,高頻電流從一端31a側(cè)向另一端31b側(cè)流動,在加熱導體部31A、31B的表面產(chǎn)生感應電流,分別重點對相對配置的區(qū)域A1、A2進行加熱。這樣,在軸向及徑向上分離一定距離的多個部位被同時加熱。即,在彼此分離的各部位處,對各自相對的工件Q1的表面實施加熱處理。在進行該加熱處理的同時,利用移動支撐部11,在將間隙尺寸G1、G2維持為規(guī)定值的狀態(tài)下,使工件Q1以軸C1為中心進行旋轉(zhuǎn),從而使被處理部A相對于加熱導體部31A、31B沿第2方向R以規(guī)定的速度相對移動。例如,在這里,一邊維持電力為100~150kW,維持間隙尺寸G1、G2=2.5mm,一邊以200~300mm/sec的速度相對移動。利用該移動加熱工序,在被處理部A的各部位上,按順序?qū)嵤┯伤龅?加熱導體部進行的第1熱處理、和由所述第2加熱導體部進行的第2加熱。在這里,通過使工件Q1旋轉(zhuǎn)90度,從而在被處理部A的整個外周上分別進行第1及第2加熱。由多個加熱導體部31A、31B加熱的被處理部A的各個加熱區(qū)域P1、P2形成1個連續(xù)的加熱區(qū)域P3。因此,如圖8及圖9所示,將第1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進行熱處理。然后,在對被處理部的所述第2方向上的全部行程進行移動加熱工序后,移動支撐部11使工件Q1沿軸向移動至下方的冷卻部13。冷卻部13對配置在由冷卻套管圍繞的冷卻區(qū)域即空間13a中的工件Q1,利用冷卻液進行冷卻(冷卻工序)。根據(jù)本實施方式所涉及的感應加熱線圈、感應加熱淬火裝置及感應加熱淬火方法,可以得到下述效果。根據(jù)上述實施方式,通過將多個加熱導體部31A、31B組合而進行熱處理,從而可以將位置不同的多個加熱區(qū)域合成而得到1個連續(xù)的加熱區(qū)域,因此,可以以簡單的結(jié)構(gòu)實現(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雜的情況下,也可以以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)均勻的所期望的熱處理。另外,通過使對軸向上較大的區(qū)域即第1區(qū)域A1進行加熱的第1加熱導體部31A,形成為連續(xù)具有多個曲部的鋸齒形狀,從而可以確保強磁場,并且得到良好的溫度特性。因此,可以以較少的電力進行高速且均勻的熱處理。在使用本實施方式所涉及的鋸齒形狀的加熱導體部31,以電力100kW而在第1區(qū)域A1的表面達到溫度為850度的情況下,可以以200~300mm/sec的速度,加熱時間=300s而實現(xiàn)。即,通過使用具有鋸齒形狀的加熱導體部31的感應加熱線圈26,從而可以利用例如作為與第1區(qū)域A1對應的發(fā)夾狀的感應加熱線圈無法實現(xiàn)的移動式的局部加熱而實現(xiàn)大型工件的熱處理。在例如以發(fā)夾狀的感應加熱線圈進行的平面(端面)加熱中,線圈效率為30~40%,但在上述鋸齒形狀的感應加熱線圈中,線圈效率超過70%。另外,通過使用上述高效率的加熱線圈,在被處理部A為環(huán)狀的情況下,可以實現(xiàn)處理開始端及結(jié)束端中沒有軟區(qū)的均勻的熱處理。因此,例如在將滾動軸承作為工件,將轉(zhuǎn)動體所通過的軌道面作為被處理部A的情況下,可以形成沒有軟區(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的一部分相對一邊相對移動的同時,進行加熱處理,所以即使在被處理部A及工件Q1為大型的情況下,也可以將加熱導體部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的一部分相對一邊相對移動的同時,進行加熱處理,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?shù)拈g隙尺寸。例如,在使用與圓形的被處理部對應的圓環(huán)狀的感應加熱線圈,以單次加熱方式進行熱處理的情況下,由于熱膨脹而會使工件變形,所以需要預先將感應加熱線圈設定得較大,因此,存在加熱效率較差的問題,但在如本實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?shù)拈g隙。[第2實施方式]下面,參照圖10及圖11,說明本發(fā)明的第2實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置2。此外,由于除了工件Q2及加熱導體部31的形狀之外,與上述第1實施方式相同,所以省略共通的說明。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是表示本實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置2的配置的俯視圖,圖11是表示該感應加熱淬火裝置2的加熱導體部31的形狀的說明圖。在本實施方式中,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1加熱裝置10A的加熱導體部31,將多個的彎曲部134、135均以彼此相對的朝向沿周向R連續(xù)地配置多個,并且形成為在相對的彎曲部134、135之間分別配置彎曲的導體部分136的鋸齒形狀。多個彎曲部134形成為朝向與移動方向相交叉的方向的一側(cè)即外側(cè)開口的彎曲形狀,彎曲部135形成為朝向另一側(cè)即徑向內(nèi)側(cè)開口的彎曲形狀。如圖10及11所示,多個導體部分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C1較遠的部位中的周向長度與距離軸C1較近的部位中的周向長度相比更長,周向上的長度與所述周向的速度相對應而形成。導體部分136通過在保持與其延伸設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C1較遠的部位中的延伸設置角度與距離軸C1較近的部位中的延伸設置角度相比,相對于周向R的角度較小,從而使周向的速度與長度對應。在本實施方式中,多個導體部分136在徑向上劃分為3個部分,其中心線C2在相鄰的部分的邊界處,分別以α1=α2=150度彎曲。該中心線沿著各部分的延伸設置方向。徑向內(nèi)側(cè)的第1部分136a相對于周向R形成θ1=90度的角度,中間的第2部分136b以相對于周向R形成θ2=60度的角度的方式傾斜,最外側(cè)的第3部分136c以相對于周向R形成θ3=30度的角度的方式傾斜。即,形成θ1>θ2>θ3。例如,在這里,以工件的最內(nèi)側(cè)的點P1和最外側(cè)的點P3這2個部位為基準而進行尺寸設定。如果將與第1部分136a相對的被處理部A1上的某一基準點P1的旋轉(zhuǎn)半徑(距離軸心C1的距離)設為r4,將與第3部分136c相對的被處理部A1上的某一基準點P3的旋轉(zhuǎn)半徑(距離軸心C1的距離)設為r5,將與P1相對的第1部分136a的周向尺寸設為L1,將與P3相對的第3部分136c的周向尺寸設為L3,則導體部分136設定為L1:L3≒r4:r5,與作為旋轉(zhuǎn)中心的軸C1相距的距離和周向尺寸對應。在此情況下,如果將P1和P3作為基準,則相對于與旋轉(zhuǎn)直徑成正比的周向速度,周向尺寸(距離)成為反比,通過的時間即加熱時間保持固定。另外,中間的第2部分136b的尺寸L2以成為L1和L3之間的尺寸的方式,設定為L1<L2<L3。在本實施方式中,也可以得到與上述第1實施方式相同的效果。另外,由于本實施方式的感應加熱淬火裝置2設定為,在以軸C1為中心而使工件Q2旋轉(zhuǎn)移動的情況下,在工件Q2橫穿通過加熱導體部31的速度較快的外周側(cè),與速度較慢的內(nèi)側(cè)相比,加熱導體部31的移動方向的尺寸較大,所以可以使通過的時間均勻化,使熱處理時間均勻化。[第3實施方式]下面,參照圖12,說明本發(fā)明的第3實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置2。此外,由于除了工件Q3的形狀和加熱導體部31沿著工件Q3的傾斜面這一點之外,與上述實施方式相同,所以省略共通的說明。感應加熱淬火裝置2的俯視圖與圖10相同,加熱導體部31的俯視圖與圖11相同,所以省略。在本實施方式中,如圖12所示,工件Q3形成為上下的外周面傾斜的鼓形狀,將其外周面設為被處理部A。將工件Q3的傾斜的上外周面設為第1區(qū)域A1,將傾斜的下外周面設為第2區(qū)域A2。本實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置3構(gòu)成為具有:第1加熱裝置10A,其對上表面的第1區(qū)域A1進行感應加熱;以及第2加熱裝置10A,其對下表面的第2區(qū)域A2進行感應加熱。本實施方式的加熱導體部31A均構(gòu)成為,相對于軸向及周向傾斜,分別沿著工件Q3的上下外周面。如圖10所示,第1加熱裝置10A的加熱導體部31A將多個彎曲部134、135均以彼此相對的朝向沿周向R連續(xù)地配置多個,并且形成為在相對的彎曲部134、135之間分別配置彎曲的導體部分136的鋸齒形狀。多個彎曲部134形成為朝向與移動方向相交叉的方向的一側(cè)即外側(cè)開口的彎曲形狀,彎曲部135形成為朝向另一側(cè)即徑向內(nèi)側(cè)開口的彎曲形狀。多個導體部分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C1較遠的部位中的周向長度與距離軸C1較近的部位中的周向長度相比更長,周向上的長度與所述周向的速度相對應而形成。導體部分136通過在保持與其延伸設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C1較遠的部位中的延伸設置角度與距離軸C1較近的部位中的延伸設置角度相比,相對于周向R的角度較小,從而使周向的速度與長度對應。在本實施方式中,也可以得到與上述第1實施方式相同的效果。[第4實施方式]下面,參照圖13,說明本發(fā)明的第4實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置3。圖13是表示本實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置的配置的說明圖。此外,由于除了工件Q4的形狀之外與上述第2實施方式相同,所以省略共通的說明。工件Q4為中空體狀,具有相對于軸向及周向傾斜的內(nèi)周面。本實施方式的加熱導體部31A均構(gòu)成為,相對于軸向及周向傾斜,分別沿著工件Q4的上下內(nèi)周面。如圖10所示,第1加熱裝置10A的加熱導體部31A將多個彎曲部134、135均以彼此相對的朝向沿周向R連續(xù)地配置多個,并且形成為在相對的彎曲部134、135之間分別配置彎曲的導體部分136的鋸齒形狀。多個彎曲部134形成為朝向與移動方向相交叉的方向的一側(cè)即外側(cè)開口的彎曲形狀,彎曲部135形成為朝向另一側(cè)即徑向內(nèi)側(cè)開口的彎曲形狀。多個導體部分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C1較遠的部位中的周向長度,與距離軸C1較近的部位中的周向長度相比更長,周向上的長度與所述周向的速度相對應而形成。導體部分136通過在保持與其延伸設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C1較遠的部位中的延伸設置角度與距離軸C1較近的部位中的延伸設置角度相比,相對于周向R的角度較小,從而使周向的速度與長度對應。在本實施方式中,也可以得到與上述第1~3實施方式相同的效果。[第5實施方式]下面,參照圖14,說明本發(fā)明的第5實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置4。此外,由于除了工件Q5的形狀及被處理部A傾斜這一點之外,與上述第1實施方式相同,所以省略共通的說明。圖14是表示本實施方式所涉及的感應加熱淬火裝置4的配置的側(cè)視圖。在本實施方式中,如圖14所示,將帶臺階的剖面梯形形狀的工件Q5的周面設為被處理部A。將軸向中央部分的外周面設為第1區(qū)域A1,將軸向兩端中向外側(cè)凸出的臺階部分的外周面設為第2區(qū)域A2。感應加熱淬火裝置4具有:第1加熱裝置10A,其對軸向中央部分的第1被處理部A1進行感應加熱;以及第2加熱裝置10B,其對軸向兩端的2個部位的第2被處理部A2進行感應加熱。區(qū)域A1、A2形成相對于軸傾斜的面,與轉(zhuǎn)動中心之間的距離變化。本實施方式的加熱導體部31A、31B構(gòu)成為,均相對于軸向及周向傾斜,沿著工件Q5的上下外周面。加熱導體部31A的形狀例如使用與第3實施方式相同的加熱導體部31A。即,形成為下述鋸齒形狀,即,沿軸向傾斜,并且具有相對的彎曲部134、135,導體部分136在保持與其延伸設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C1較遠的部位中的延伸設置角度,與距離軸C1較近的部位中的延伸設置角度相比,相對于周向R的角度較小。在本實施方式中,也可以得到與上述第1~4實施方式相同的效果。在上述實施方式中,作為彎曲部,例示了以剖面コ字狀彎曲為矩形的彎曲部34、35,但并不限定于此。[第6實施方式]在圖15中,作為本發(fā)明的第6實施方式,也可以應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1加熱導體部31C。在本實施方式中,也可以得到與上述第1~5實施方式相同的效果。[第7實施方式]作為本發(fā)明的第7實施方式,如圖16所示,也可以應用具有彎曲為梯形形狀的彎曲部34、35的構(gòu)造的第1加熱導體部31D。在本實施方式中,也可以得到與上述第1~5實施方式相同的效果。此外,也可以不采用上述彎曲形狀,而形成如第1實施方式所示的鋸齒形狀。在上述實施方式中,舉出通過使工件Q1旋轉(zhuǎn)而進行相對移動的例子,但并不限定于此,也可以通過使加熱導體部31A、31B側(cè)移動而進行相對移動。[第8實施方式]在上述第1~5實施方式中,例示了將第1加熱裝置10A及第2加熱裝置10B分別配置在4個部位處的情況,但并不限定于此。圖17概略地示出作為本發(fā)明的第8實施方式而將第1加熱裝置10A及第2加熱裝置10B分別配置2個的情況下的位置關(guān)系。在本實施方式中,也可以得到與上述第1~5實施方式相同的效果。[第9實施方式]圖18概略地示出作為本發(fā)明的第9實施方式而將第1加熱裝置10A及第2加熱裝置10B分別配置3個的情況下的位置關(guān)系。在本實施方式中,也可以得到與上述第1~5實施方式相同的效果。[第10實施方式]圖19概略地示出作為本發(fā)明的第10實施方式而將第1加熱裝置10A及第2加熱裝置10B分別配置5個的情況下的位置關(guān)系。在本實施方式中,也可以得到與上述第1~5實施方式相同的效果。[第11實施方式]圖20概略地示出作為本發(fā)明的第11實施方式而將第1加熱裝置10A及第2加熱裝置10B分別...
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