(57)【要約】【課題】焼戻し処理において、治具によってワークが熱せられるのを防ぐ。【解決手段】焼戻し用熱処理装置１０は、ワークＷを焼戻しするために誘導加熱する誘導加熱コイル１１と、ワークＷを載せて支持すると共にワークＷと接触する金属製部分１３を有する治具１２と、金属製部分１３に流れる電流に基づいてコイルタッチを検知するコイルタッチ機構１４と、治具１２を冷却するための冷却水を流す流路１６、及び冷却水の流量を調整する調整部１７を有する冷却機構１５とを備える。【選択図】      図１
2020033587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを焼戻しするために誘導加熱する誘導加熱コイルと、
前記ワークを載せて支持すると共に当該ワークと接触する金属製部分を有する治具と、
前記金属製部分に流れる電流に基づいてコイルタッチを検知するコイルタッチ機構と、
前記治具を冷却するための冷却水を流す流路、及び当該冷却水の流量を調整する調整部を有する冷却機構と、
を備える、焼戻し用熱処理装置。
【請求項２】
前記治具は、底壁部と、前記金属製部分を含み前記底壁部の外周部に沿って設けられている側壁部と、当該底壁部の上方に当該底壁部と間隔をあけて設けられた蓋部と、を有し、
前記底壁部と前記側壁部と前記蓋部とによって囲まれることで形成された空間が、前記流路である、請求項１に記載の焼戻し用熱処理装置。
【請求項３】
前記治具は、底壁部と、前記金属製部分を含み前記底壁部の外周部に沿って設けられている側壁部と、を有し、
前記冷却機構は、前記流路として、前記底壁部に沿って設けられた配管部材を有する、請求項１に記載の焼戻し用熱処理装置。
【請求項４】
前記配管部材は、前記底壁部に接触して設けられている、請求項３に記載の焼戻し用熱処理装置。
【請求項５】
前記配管部材は、前記底壁部の上に設けられていて、
前記配管部材の一部に当該配管部材内を流れる冷却水を外部へ流出させる流出口が設けられ、
前記治具には、前記底壁部の上の冷却水を当該治具の外へ排出するドレイン孔が設けられている、請求項３又は４に記載の焼戻し用熱処理装置。
【請求項６】
前記治具を取り外し可能として載置させるベース盤を、更に備え、
前記ベース盤と前記治具との間に空間が形成され、当該空間の範囲で前記治具に向かって開口する流路孔が前記ベース盤の内部に形成され、
前記空間が、前記流路となる、請求項１に記載の焼戻し用熱処理装置。
【請求項７】
治具に載せたワークを誘導加熱コイルによって加熱して焼戻しを行う熱処理方法であって、
前記治具が有し前記ワークと接触する金属製部分に流れる電流に基づいて前記ワークに対するコイルタッチを検知しながら、当該ワークを前記誘導加熱コイルによって加熱する工程と、
少なくとも前記ワークを加熱している間の時間帯で、前記治具を冷却水によって当該冷却水の流量を調整しつつ冷却する工程と、
を含む熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼戻し用熱処理装置、及び熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、転がり軸受が有する軌道輪の製造工程には、熱処理工程として、焼入れ工程及び焼戻し工程が含まれる。特許文献１には、車両用のハブユニットの軌道輪の熱処理について開示されている。焼戻し工程では、治具に載せられた軌道輪（（以下、「ワーク」と称する。）に誘導加熱コイル（以下、「コイル」と称する。）が接近し、コイルによってワークが加熱（誘導加熱）される。従来、治具の材質として、熱に強く誘導加熱の影響のないフッ素樹脂が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８６１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
焼戻し工程では、コイルをワークに接近させる（つまり、コイルギャップが小さい）ことから、品質管理のためにコイルタッチ機構が熱処理装置に設けられる。コイルタッチ機構は、ワークを加熱する際にコイルがワークに接触すると、異常として検出する。異常と検出されたワークは不良品として処理される。コイルがワークに接触すると、電流がコイルからワークを介して治具に流れる。そこで、コイルタッチ機構は、治具を流れた電流を検知する構成を有する。このため、治具において、ワークと接触する部分を金属製とする必要がある。
【０００５】
焼戻しのために、治具に載せたワークはコイルによって所要温度まで加熱され、その温度が所要時間について維持され、その後、ワークは冷却される。製造効率の向上のために、ワークを冷却する時間帯に、別のワークの加熱及び温度維持が行われる。このために、治具の上で加熱され温度維持されたワークは、別の受台に移送され、異なる領域で冷却される。ワークは次の工程で冷却されるが、前記治具は冷却されないまま、繰り返し使用される。
【０００６】
すると、治具に含まれる金属製部分は、加熱されたワークからの伝熱により熱が蓄積される。ワークの加熱が繰り返し行われると、治具の金属製部分の温度が上昇し、高温（ワークの加熱温度付近、例えば２００℃前後）の状態で維持される。焼戻しのための各工程の時間サイクルは様々であることから、例えば、ワークは加熱開始前に治具に載ったままの状態が継続したり、加熱したワークの温度を維持する所要時間が経過しているにもかかわらず、そのワークが次の冷却工程に進まなかったりすることがある。このような場合、ワークは、治具に載ったままであることから、治具の金属製部分により予定よりも長い時間、熱せられる。この結果、ワークは必要硬さよりも軟化し、熱処理品質に悪影響を与えてしまう可能性がある。なお、治具の金属製部分の上昇温度である２００℃は例示であり、条件によって変わる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、焼戻し処理において、治具によってワークが熱せられるのを防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の焼戻し用熱処理装置は、ワークを焼戻しするために誘導加熱する誘導加熱コイルと、前記ワークを載せて支持すると共に当該ワークと接触する金属製部分を有する治具と、前記金属製部分に流れる電流に基づいてコイルタッチを検知するコイルタッチ機構と、前記治具を冷却するための冷却水を流す流路、及び当該冷却水の流量を調整する調整部を有する冷却機構と、を備える。
【０００９】
この焼戻し用熱処理装置によれば、加熱されたワークによって治具の金属製部分が熱せられても、冷却水によって治具を冷却することができる。冷却水の流量が調整されることで、治具の温度を低い温度に保つことができる。よって、焼戻し処理において、例えば誘導加熱コイルによる加熱が終わったワークが、治具によって更に熱せられるのを防ぐことが可能となる。なお、前記「流量の調整」は、流量をゼロとする場合も含む。
【００１０】
また、前記治具は、底壁部と、前記金属製部分を含み前記底壁部の外周部に沿って設けられている側壁部と、当該底壁部の上方に当該底壁部と間隔をあけて設けられた蓋部と、を有し、前記底壁部と前記側壁部と前記蓋部とによって囲まれることで形成された空間が、前記流路となる構成としてもよい。この場合、治具を広く冷却することが可能となる。
【００１１】
または、前記治具は、底壁部と、前記金属製部分を含み前記底壁部の外周部に沿って設けられている側壁部と、を有し、前記冷却機構は、前記流路として、前記底壁部に沿って設けられた配管部材を有する構成としてもよい。この場合、配管部材が必要箇所に設けられることで、効率よく治具を冷却することが可能となる。
また、この場合において、前記配管部材は、前記底壁部から離れていてもよいが、前記配管部材は、前記底壁部に接触して設けられているのが好ましい。この場合、より一層効率よく治具を冷却することが可能となる。
また、前記配管部材は、前記底壁部の上に設けられていて、前記配管部材の一部に当該配管部材内を流れる冷却水を外部へ流出させる流出口が設けられ、前記治具には、前記底壁部の上の冷却水を当該治具の外へ排出するドレイン孔が設けられているのが好ましい。この場合、配管部材を流れた冷却水によって、より一層効率よく治具を冷却することが可能となる。
【００１２】
または、前記焼戻し用熱処理装置は、前記治具を取り外し可能として載置させるベース盤を、更に備え、前記ベース盤と前記治具との間に空間が形成され、当該空間の範囲で前記治具に向かって開口する流路孔が前記ベース盤の内部に形成され、前記空間が、前記流路となる構成としてもよい。この場合、ワークの変更（例えば、形状の変更）に伴い、治具を変更する場合であっても、ベース盤に設けられた流路孔を通じて流す冷却水によって、治具を冷却することが可能となる。
【００１３】
また、本発明は、治具に載せたワークを誘導加熱コイルによって加熱して焼戻しを行う熱処理方法であって、前記治具が有し前記ワークと接触する金属製部分に流れる電流に基づいて前記ワークに対するコイルタッチを検知しながら、当該ワークを前記誘導加熱コイルによって加熱する工程と、少なくとも前記ワークを加熱している間の時間帯で、前記治具を冷却水によって当該冷却水の流量を調整しつつ冷却する工程と、を含む。
【００１４】
この熱処理方法によれば、加熱されたワークによって治具の金属製部分が熱せられても、冷却水によって治具を冷却することができる。冷却水の流量が調整されることで、治具の温度を低い温度に保つことができる。よって、焼戻し処理において、例えば誘導加熱コイルによる加熱が終わったワークが、治具によって更に熱せられるのを防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、焼戻し処理において、治具によってワークが熱せられるのを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】焼戻し用熱処理装置の一例を示す断面図である。
【図２】異なる形態の流路を備えた熱処理装置の断面図である。
【図３】配管部材の変形例を示す拡大図である。
【図４】異なる形態の流路を備えた熱処理装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、焼戻し用熱処理装置１０の一例を示す断面図である。本実施形態の焼戻し用熱処理１０（以下、「熱処理装置１０」と称する。）は、焼入れ処理されたワークＷを焼戻し処理するために用いられる。ワークＷは鋼製の部品である。本実施形態のワークＷは、車両用軸受装置（いわゆるハブユニット）の軌道輪であり、図例のワークＷは外輪である。なお、ワークＷは軌道輪以外であってもよい。ワークＷは全体として筒形状を有する。図例のワークＷは、円筒状である筒部Ｗａと、筒部Ｗａから径方向外方へ延びているフランジ部Ｗｂとを有する。ワークＷの中心線を鉛直方向に一致させた状態として、ワークＷは治具１２に載置される。この状態で、ワークＷは加熱され、ワークＷの温度が所要時間について維持され、その後、冷却される。
【００１８】
ワークＷの加熱が、図１の熱処理装置１０によって行われる。冷却は他の装置によって行われる。熱処理装置１０は、誘導加熱コイル１１（以下、「コイル１１」と称する。）と、治具１２と、コイルタッチ機構１４と、冷却機構１５とを備える。更に、熱処理装置１０は、ベース盤２６、及び押さえ部材３３を備える。
【００１９】
コイル１１は、図外の電源装置に接続され、交流電圧が印加される。これにより、ワークＷを誘導加熱する。本実施形態のコイル１１は、ワークＷの径方向外方側に設置される。コイル１１はワークＷに接近した状態で配置される。つまり、ワークＷとコイル１１との間の隙間（コイルギャップ）は小さい。低周波誘導加熱によりワークＷを全体的に加熱する。
【００２０】
治具１２は、有底円筒形状を有する。具体的に説明すると、治具１２は、円板状である底壁部１８と、底壁部１８の外周部１９に沿って設けられている側壁部２０とを有する。側壁部２０は外周部１９から上に向かって延びて設けられている。側壁部２０は円筒形状を有する。前記のとおり、ワークＷは筒部Ｗａ及びフランジ部Ｗｂを有する。筒部Ｗａの一部（図例では下側の一部）が側壁部２０の内周側に収容された状態となると共に、フランジ部Ｗｂが側壁部２０の上側の一部（後述する側壁本体部３０）に載った状態となる。これにより、治具１２は、ワークＷを載せて支持することができる。ワークＷの中心線が治具１２の中心線Ｃと一致するように、ワークＷは治具１２上に載った状態となる。
【００２１】
側壁部２０は、ガイド部２９と、側壁本体部３０とを有する。ガイド部２９は、フッ素樹脂製であり、側壁本体部３０に取り付けられている。ガイド部２９は、ワークＷの一部の径方向外方に隙間を有して位置し、ワークＷが径方向に位置ずれするのを防ぐ。ガイド部２９は、比較的コイル１１に近いことから、誘導加熱の影響を受けないようにフッ素樹脂製である。側壁本体部３０は、金属製であり、本実施形態ではステンレス鋼製である。側壁本体部３０と底壁部１８とは同一部材により構成されている。つまり、底壁部１８及び側壁本体部３０はステンレス鋼製である。フランジ部Ｗｂが、側壁本体部３０に載った状態となり、ワークＷは側壁本体部３０に接触する。これにより、ワークＷと側壁本体部３０とは電気的に接続可能な状態となっている。
【００２２】
図１に示される治具１２は、更に蓋部２１を有する。蓋部２１も底壁部１８と同じ材質である。蓋部２１は、板状の部材であり、側壁部２０の内周側に嵌った状態となって設けられる。蓋部２１は、底壁部１８の上方に底壁部１８と間隔をあけて設けられている。蓋部２１はボルト等により底壁部１８に着脱可能となって取り付けられている。以上より、治具１２の大部分は金属製である。治具１２は、ワークＷと接触する金属製部分１３として、側壁本体部３０及び底壁部１８を有する。
【００２３】
押さえ部材３３は、治具１２に載った状態にあるワークＷを上から押さえて支持する。押さえ部材３３により、治具１２上でワークＷは安定する。
【００２４】
ベース盤２６は、図外の架台に設けられた盤状の部材である。ベース盤２６は金属製（例えばステンレス鋼製）である。治具１２はベース盤２６の上に載置した状態で設置される。治具１２はベース盤２６に図外のボルト等によって取り付けられるが、このボルトを外すことで治具１２はベース盤２６から取り外し可能である。治具１２（金属製部分１３）とベース盤２６とは接触した状態にあり、これらは電気的に接続可能な状態となっている。
【００２５】
コイル１１によってワークＷを誘導加熱している際に、コイル１１がワークＷに接触すると、電流がコイル１１からワークＷに流れる。前記のとおり、ワークＷと治具１２とベース盤２６とは電気的に接続可能な状態にある。そこで、本実施形態のコイルタッチ機構１４は、ベース盤２６と電線３１を通じて接続されている。コイルタッチ機構１４は、治具１２の金属製部分１３を流れた電流を、ベース盤２６を通じて検知する構成を有する。なお、電線３１は治具１２の金属製部分１３に接続されていてもよい。以上より、コイルタッチ機構１４は、品質管理のために、金属製部分１３に流れる電流に基づいてコイルタッチを検知する。コイルタッチ機構１４の構成は、従来、知られている構成が採用される。
【００２６】
加熱されたワークＷは、治具１２の金属製部分１３に載った状態となる。このため、金属製部分１３はワークＷからの伝熱により温度が上昇する。そこで、冷却機構１５は、治具１２の温度上昇を抑えるために、治具１２を冷却水によって冷却する。冷却機構１５は、冷却水を流す流路１６を有する。図１に示される形態では、治具１２が有する底壁部１８と側壁部２０と蓋部２１とによって囲まれることで形成された空間２２が、冷却水を流す流路１６である。
【００２７】
ベース盤２６には、上下方向に貫通する第一孔４１が設けられている。底壁部１８の中央には、第一孔４１と連続する上下方向に貫通する第二孔４２が設けられている。第二孔４２は前記空間２２の中央で開口している。第一孔４１に外部配管４０の一端部が接続されている。外部配管４０の他端部側には、冷却水を前記流路１６側へ送り出すポンプ３９が接続されている。冷却機構１５は、外部配管４０の他に、外部配管４０を流れる冷却水の流量を調整するバルブ３８と、外部配管４０を流れる冷却水の流量を計測する流量計３７と、制御盤３５とを有する。ポンプ３９が送り出す冷却水は、タンク３６から供給される。流量計３７は外部配管４０を流れる冷却水の流量を計測し、計測結果を制御盤３５へ出力する。制御盤３５は前記計測結果に基づいてバルブ３８の開度を決定する制御を行う。以上より、ポンプ３９から、外部配管４０、第一孔４１、及び第二孔４２を通じて所要量の冷却水が治具１２の前記空間２２（前記流路１６）に供給される。
【００２８】
空間２２の外縁部には、ドレイン孔３２が形成されている。ドレイン孔３２は、空間２２と治具１２の外部とを繋ぐ孔である。ドレイン孔３２に図外のドレイン配管が接続され、空間２２に供給された冷却水は、ドレイン孔３２を通じて治具１２の外部へ流出する。流出した冷却水はタンク３６に戻る。ドレイン孔３２は空間２２の外縁部に形成されていることから、冷却水は空間２２の中央から空間２２の外縁部に向かって（放射状に）流れる。
【００２９】
前記のとおり、治具１２を冷却するために流路１６に供給される冷却水の流量が、流量計３７によって調整される。これにより、流量制御された冷却水が、前記空間２２を流れる。図１の形態では、制御盤３５、流量計３７、及びバルブ３８によって、冷却水の流量を調整する調整部１７が構成される。なお、バルブ３８を省略し、流量計３７の計測結果に基づいてポンプ３９の出力が調整されてもよい。この場合においても、冷却水の流量が調整される。以上より、冷却機構１５は、冷却水の流量を調整する調整部１７を有する。なお、調整部１７による冷却水の流量調整は、その流量をゼロとする（ゼロに調整する）場合も含む。
【００３０】
〔流路１６の変形例（その１）〕
図２は、異なる形態の流路１６を備えた熱処理装置１０の断面図である。図２に示される熱処理装置１０（以下、「第二の熱処理装置１０」と称する。）が備える治具１２は、底壁部１８と、金属製部分１３を含み底壁部１８の外周部１９に沿って設けられている側壁部２０とを有する。側壁部２０は、側壁本体部３０を有する。側壁本体部３０は金属製（ステンレス鋼製）であることから、側壁部２０は、金属製部分１３を含む。以上の点は、図１に示される第一の熱処理装置１０が備える治具１２と同じである。第二の治具１２では、図１の蓋部２１が省略されている。その代わりに、底壁部１８に沿って配管部材２３が設けられている。配管部材２３は、水平面に沿って底壁部１８の上に設けられている。
【００３１】
配管部材２３の一部に、外部配管４０が第一孔４１及び第二孔４２を介して接続されている。配管部材２３の他部に、図外のドレイン配管が接続されている。ポンプ３９が送り出した冷却水は、配管部材２３内を通過する。このように、第二の熱処理装置１０の冷却機構１５は、前記流路１６として、底壁部１８に沿って設けられた配管部材２３を有する。なお、第一の熱処理装置１０（図１）と第二の熱処理装置１０（図２）とで、同じ構成については同じ符号が付されている。同じ構成の説明は省略する。
【００３２】
図２に示される形態では、配管部材２３は、底壁部１８に接触して設けられている。配管部材２３は、熱伝導性が比較的高い素材（銅又はステンレス鋼等の金属）により構成されているのが好ましい。配管部材２３が底壁部１８に接触していることで、冷却水による治具１２の冷却効果が高まる。
【００３３】
図２に示されるように、治具１２には、前記配管部材２３とは別に、冷却水を流す第二の流路４８が設けられていてもよい。底壁部１８の外周部１９の一部に、周方向に連続する凹周溝３４が形成されている。ベース盤２６上であって底壁部１８の外周側に、筒状の周壁部材４７が設けられている。治具１２がベース盤２６に載った状態で、周壁部材４７は凹周溝３４を側方から塞いでいる。この塞がれた空間が、冷却水を流す第二の流路４８となる。
【００３４】
図３は、配管部材２３の変形例を示す拡大図である。図３には、底壁部１８の中央部、及びその周囲が主に示されている。配管部材２３は、水平面に沿って底壁部１８の上に設けられている。配管部材２３は、底壁部１８と上下方向に隙間をあけて設けられている。配管部材２３の一部に孔から成る流出口２４が設けられている。流出口２４は、配管部材２３内を流れる冷却水を外部（配管部材２３の外部）へ流出させる。これにより、底壁部１８上を冷却水が流れる。そして、治具１２には、ドレイン孔３２が設けられている。本実施形態では、底壁部１８にドレイン孔３２が設けられている。ドレイン孔３２は、底壁部１８の上の冷却水を治具１２の外へ排出する。ドレイン孔３２は、第一の熱処理装置１０（図１）のドレイン孔３２と同じ構成及び機能を有する。
【００３５】
配管部材２３の流出口２４は、底壁部１８の中央部の上方位置で開口している。ドレイン孔３２は、底壁部１８の外縁部に形成されている。このため、冷却水は底壁部１８の中央から外縁部に向かって（放射状に）流れる。なお、図３では、配管部材２３は、底壁部１８から離れて設けられているが、底壁部１８に接触していてもよい。また、流出口２４の開口方向は下向き以外であってもよく水平方向であってもよい。
【００３６】
〔流路１６の変形例（その２）〕
図４は、異なる形態の流路１６を備えた熱処理装置１０の断面図である。図４に示される熱処理装置１０（以下、「第三の熱処理装置１０」と称する。）では、ベース盤２６と治具１２との間に、治具１２を冷却水によって冷却するための流路１６が設けられている。具体的に説明すると、ベース盤２６の内部に流路孔２８が形成されている。ベース盤２６の下面において流路孔２８は開口し、この開口に外部配管４０が接続されている。ベース盤２６内で流路孔２８は分岐していて、ベース盤２６の上面において流路孔２８は複数箇所で開口している。
【００３７】
ベース盤２６の上部中央と治具１２の下部中央との間に凹部４３及び凸部４４が設けられている。ベース盤２６に治具１２を載せると、凹部４３と凸部４４とが嵌合する。これにより、ベース盤２６に対して治具１２は水平方向について位置決めされる。凹部４３と凸部４４とが嵌合した状態で、ベース盤２６と治具１２との間に環状の空間２７が形成される。この空間２７の範囲で治具１２に向かって流路孔２８が開口している。外部配管４０を通じて流路孔２８に供給された冷却水は、流路孔２８の開口（開口部４５）から流出し、空間２７を流れる。この空間２７が、治具１２を冷却水によって冷却するための流路１６となる。開口部４５は、周方向に沿って複数形成されている。また、図示しないが、ベース盤２６の上面部には複数の開口部４５を繋ぐ周溝が形成されていてもよい。なお、第一の熱処理装置１０（図１）と第三の熱処理装置１０（図４）とで、同じ構成については同じ符号が付されている。同じ構成の説明は省略する。
【００３８】
〔前記各形態の熱処理装置１０について〕
図１から図４に示される前記各形態の熱処理装置１０は、ワークＷを焼戻しするために誘導加熱する誘導加熱コイル１１と、ワークＷを載せて支持する治具１２とを備える。治具１２は、ワークＷと接触する金属製部分１３を有する。熱処理装置１０は、コイルタッチ機構１４を備え、コイルタッチ機構１４は、金属製部分１３に流れる電流に基づいてコイルタッチを検知する。熱処理装置１０は、更に、冷却機構１５を備える。冷却機構１５は、治具１２を冷却するための冷却水を流す流路１６、及びこの冷却水の流量を調整する調整部１７を有する。
【００３９】
前記構成を備えた熱処理装置１０によって行われる熱処理方法は、次のとおりである。すなわち、その方法は、治具１２に載せたワークＷを誘導加熱コイル１１によって加熱して焼戻しを行う熱処理方法であって、ワーク加熱工程と治具冷却工程とを含む。ワーク加熱工程は、ワークＷと接触する治具１２の金属製部分１３に流れる電流に基づいてワークＷに対するコイルタッチを検知しながら、ワークＷを誘導加熱コイル１１によって加熱する工程である。治具冷却工程は、少なくとも、ワークＷを加熱している間（前記ワーク加熱工程）の時間帯で、前記治具１２を冷却水によってその流量を調整しつつ冷却する工程である。
【００４０】
なお、ワークＷを焼戻しするために、ワークＷを所要温度まで加熱した後、ワークＷを治具１２に載せた状態のまま、所要温度で所要時間について維持する。ワークＷの温度を維持する時間帯において、ワークＷがコイル１１によって加熱される場合、この時間帯もワーク加熱工程に含まれる。また、ワークＷを加熱していない時間帯であっても、治具１２を冷却水によってその流量を調整しつつ冷却してもよい。この時間帯も治具冷却工程に含まれる。
【００４１】
前記各形態の熱処理装置１０、及び熱処理装置１０によって実行される熱処理方法によれば、加熱されたワークＷによって治具１２の金属製部分１３が熱せられても、冷却水によって治具１２を冷却することができる。冷却水の流量が調整されることで、治具１２の温度を、熱処理品質に影響を与えない程度の低い温度（例えば６０℃以下）に保つことができる。よって、例えば誘導加熱コイル１１による加熱が終わったワークＷが、治具１２によって更に熱せられるのを防ぐことが可能となる。また、加熱を開始する前であって治具１２に載ったワークＷが、この治具１２によって加熱されるのを防ぐことが可能となる。なお、治具１２における前記温度である６０℃は例示であり、品質条件によって変わる。
【００４２】
冷却水によって治具１２が冷却され、しかも、治具１２の温度を一定とするように調整部１７によって冷却水の流量が制御されることで、治具１２の熱膨張及び熱収縮を抑えることができる。治具１２の熱膨張が大きくなると、前記のとおりコイルギャップが小さいことから、治具１２に載ったワークＷがコイル１１に接触してしまう可能性がある。しかし、前記各形態の熱処理装置１０によれば、治具１２の熱膨張が抑えられ、ワークＷがコイル１１に接触することを防ぐことができる。
【００４３】
また、前記各形態では、ガイド部２９を除く治具１２の大部分が金属製である。このため、治具１２の全体がフッ素樹脂である場合と比較して、治具１２を精度良く製造することが容易となる。また、治具１２を金属製とすることにより、追加的な加工が容易となる。例えば、熱処理装置１０は、ワークＷの着座検知機能を備えることができる。つまり、図１に示されるように、治具１２の側壁本体部３０に、エアを通過可能とするエア孔４６が形成されている。エア孔４６は、ワークＷの一部が接触する側壁本体部３０の上面で開口する。エア孔４６に、図外のエア源からエアを供給している状態で、ワークＷの一部が、側壁本体部３０の上面に載り、ワークＷがエア孔４６を塞ぐと、エア孔４６を流すためのエアの圧力が、所定の値となる。これに対して、例えばワークＷが傾いた状態で側壁本体部３０の上面に載っていると、ワークＷはエア孔４６を塞がない。すると、エアの圧力が前記所定の値とならない。このようにエア孔４６を流すエアの圧力を検知することで、ワークＷの中心線が治具１２の中心線Ｃと一致した状態で、ワークＷが治具１２に載置されているか否かの検出が可能となる。治具１２を金属製とすることにより、エア孔４６を治具１２に追加的に設けることが容易となる。
【００４４】
図１に示される第一の熱処理装置１０の場合、底壁部１８の上方に蓋部２１が底壁部１８と間隔をあけて設けられている。底壁部１８と側壁部２０と蓋部２１とによって囲まれることで形成された空間２２が、冷却水を通過させる流路１６である。この構成によれば、底壁部１８、側壁部２０、及び蓋部２１に冷却水が接触可能である。このため、治具１２を広く冷却することが可能となる。
【００４５】
図２及び図３に示される第二の熱処理装置１０の場合、冷却機構１５は、冷却水を通過させる流路１６として、底壁部１８に沿って設けられた配管部材２３を有する。この構成によれば、配管部材２３が必要箇所に設けられることで、効率よく治具１２を冷却することが可能となる。なお、配管部材２３の配置は、図２及び図３に示される形態以外であってもよい。特に図３に示される形態の場合、配管部材２３の一部に流出口２４が設けられていて、治具１２には、底壁部１８の上の冷却水を治具１２の外へ排出するドレイン孔３２が設けられている。この構成によれば、配管部材２３を流れた冷却水によって、より一層効率よく治具１２を冷却することが可能となる。
【００４６】
図４に示される第三の熱処理装置１０は、治具１２を取り外し可能として載置させるベース盤２６を備える。ベース盤２６と治具１２との間に空間２７が形成され、この空間２７の範囲で、治具１２に向かって開口する流路孔２８がベース盤２６の内部に形成されている。そして、前記空間２７が、冷却水を通過させる流路１６となる。ワークＷの大きさ等に応じて治具１２のサイズを変更するとしても、治具１２の範囲内（つまり、治具１２内）に流路１６が形成されないことから、治具１２の変更が容易となる。つまり、ワークＷの変更（例えば、形状の変更）に伴い、治具１２を変更する場合であっても、ベース盤２６に設けられた流路孔２８を通じて流す冷却水によって、治具１２を冷却することが可能となる。
【００４７】
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：焼戻し用熱処理        １１：誘導加熱コイル        １２：治具
１３：金属製部分            １４：コイルタッチ機構      １５：冷却機構
１６：流路                  １７：調整部                １８：底壁部
１９：外周部                ２０：側壁部                ２１：蓋部
２２：空間                  ２３：配管部材              ２４：流出口
２６：ベース盤              ２７：空間                  ２８：流路孔
３２：ドレイン孔            Ｗ：ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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