(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのいずれのワークに対しても、前記凹部の内面に、前記長さ方向の端から端まで直線状に加熱を施す高周波加熱コイル体であって、
直線状の加熱導体部を具備しており、前記加熱導体部の長さ寸法は、前記長さ方向の寸法が最大のワークを、その長さ方向に、スパークが発生しない最小間隔寸法以上を開けて複数個配置した状態における両端のワークの外端間の寸法としたことを特徴とする高周波加熱コイル体。
【請求項２】
請求項１記載の高周波加熱コイル体と、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークが前記高周波加熱コイル体によって加熱されるときに、隣り合うワーク間に挟まれて用いられる絶縁性のスペーサとを具備しており、前記スペーサの長さ方向の寸法は、前記隣り合うワーク間でスパークが発生しない最小間隔寸法以上としたことを特徴とする高周波熱処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の高周波加熱コイル体と、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークが前記高周波加熱コイル体によって加熱されるときに、隣り合うワーク間に挟まれて用いられるスペーサとを具備しており、前記スペーサは、空気よりも透磁率の高い中間体と、その長さ方向の前後に設けられた絶縁性の端部体とを有しており、前記端部体の長さ方向の寸法は、前記ワークと前記中間体との間でスパークが発生しない最小間隔寸法以上としたことを特徴とする高周波熱処理装置。
【請求項４】
前記中間体は、前記ワークの材質よりも導電率の高いものとしたことを特徴とする請求項３記載の高周波熱処理装置。
【請求項５】
請求項２、３または４記載の高周波熱処理装置において、前記スペーサの長さ方向の寸法は、両端に配置される前記ワークの外端間の寸法が前記加熱導体部の長さ寸法と一致するように設定されたことを特徴とする高周波熱処理装置。
【請求項６】
前記スペーサの断面形状は、前記ワークの断面形状と同様にしたことを特徴とする請求項２、３、４または５記載の高周波熱処理装置。
【請求項７】
前記スペーサの長さ方向の寸法は、種類の異なる各ワーク毎に、前記加熱導体部に沿って同種のワークが最も多く設けられるように設定されたことを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の高周波熱処理装置。
【請求項８】
凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項１記載の高周波加熱コイル体を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスパークが発生しない間隔を開けて配置された複数個のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数のワークを同時に高周波加熱することを特徴とする高周波熱処理方法。
【請求項９】
凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項２、３、４、５または６記載の高周波熱処理装置を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスペーサを隣り合うワーク間に挟んだ状態の複数個のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数個のワークを同時に高周波加熱することを特徴とする高周波熱処理方法。
【請求項１０】
凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項７記載の高周波熱処理装置を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスペーサを隣り合うワーク間に挟んだ状態の複数個の同種のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数個のワークを同時に高周波加熱することを特徴とする高周波熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークが存在する場合において、いずれのワークに対しても、前記凹部の内面に、前記長さ方向の端から端まで直線状に加熱を施す高周波加熱コイル体、高周波熱処理装置および高周波熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記ワークとしては、例えば、図４に示されるように、長尺状のレール体８００の長手方向に沿ってスライド自在なスライダーＷがある。前記スライド自在とするために、スライダーＷとレール体８００との間には、複数のボールベアリング９００が介在されている。レール体８００は、断面視略矩形状であって、その両側面の長手方向にそれぞれ断面視略半円状のボールベアリング転動溝８１０が形成されている。
【０００３】
一方、スライダーＷは、凹部７０１を有して略コ字状となっており、且つ長さ方向の寸法Ａの異なるものが複数種類存在する。スライダーＷは平板状部７０５と、この平板状部７０５の両端からそれぞれ垂下されて設けられた側面板部７１０とからなる。側面板部７１０には、凹部７０１の内側面７１１に、レール体８００のボールベアリング転動溝８１０に対応した断面視略半円状のボールベアリング転動溝７１１ａがスライダーＷの長さ方向に形成されている。
【０００４】
なお、ボールベアリング９００は、次のように循環するようになっている。スライダーＷの前後には、図示はしないが、それぞれ端ブロックが設けられる。この端ブロックは、スライダーＷと同様に略コ字状のものである。端ブロックには、Ｕ字状のボールベアリングＵターン穴が設けられている。ボールベアリングＵターン穴の一端は、ボールベアリング転動溝７１１ａとボールベアリング転動溝８１０とに対向するように設けられている。ボールベアリングＵターン穴の他端は、スライダーＷ内に形成された図示しない直線状のボールベアリング循環穴に対向するように設けられている。ボールベアリング９００は、ボールベアリング転動溝７１１ａとボールベアリング転動溝８１０との間→一方のボールベアリングＵターン穴→スライダーＷ内のボールベアリング循環穴→他方のボールベアリングＵターン穴→前記ボールベアリング転動溝７１１ａとボールベアリング転動溝８１０との間というように循環させられる。
【０００５】
したがって、レール体８００が垂直に設置されたとしても、水平に設置されたとしても、スライダーＷにおいてボールベアリング９００が圧接されるのは、ボールベアリング転動溝７１１ａだけである。よって、スライダーＷの凹部７０１の内面の長さ方向の端から端まで形成されているボールベアリング転動溝７１１ａは、耐磨耗性を向上させるために、焼入によって高硬度化する必要がある。
【０００６】
また、スライダーＷには上述したように長さ方向の寸法Ａの異なるものが複数種類存在する。即ち、焼入対象となるボールベアリング転動溝７１１ａの長さ方向の寸法が異なるものが複数種類存在する。
【０００７】
このようなスライダーＷ（以下、「ワークＷ」とも呼ぶ。）に対して焼入のための加熱を施す従来の高周波加熱コイル体としては、長さ方向の寸法Ａの異なる複数種類のワークＷの各種類ごとに専用のものを準備することも可能である。しかし、それでは高周波加熱コイル体が多種類必要となるため、コストアップとなる。また、長さ方向の寸法Ａの異なる別のワークＷを加熱したいときに、いちいち高周波加熱コイル体を交換する必要があるので、手間であり、生産効率が悪い。
【０００８】
そこで、長さ方向の寸法Ａの異なる複数種類のワークＷのいずれにも対応可能な、図５に示されるような従来の高周波加熱コイル体６００がある。この高周波加熱コイル体６００は、例えば長さ方向の寸法Ａが、２ｄ、１．５ｄ、ｄである３種類のワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣのいずれにも対応可能なものである。なお、図５は、高周波加熱コイル体６００と、ワークＷＡとが対向された状態を示すとともに、対向されていないワークＷＢ、ＷＣも併せて図示した概略的説明図である。
【０００９】
高周波加熱コイル体６００は、１巻きのコイルであって、一対の直線状の加熱導体部６１０と、この一対の加熱導体部６１０の一端間を接続する接続導体部６２０と、一方の加熱導体部６１０の他端から延設された接続導体部６３０と、他方の加熱導体部６１０の他端から延設された接続導体部６４０と、接続導体部６３０、６４０から更に延設された一対の給電導体部６５０とからなる。
【００１０】
接続導体部６２０は、略Ｕ字状をしており、前記直線状の加熱導体部６１０の一端から更に真っ直ぐに延設された一対の直線部６２１と、この一対の直線部６２１間を接続する略半円状部６２２とからなる。接続導体部６３０は、前記一方の直線状の加熱導体部６１０の他端から更に真っ直ぐ延設されたものである。接続導体部６４０は、前記他方の直線状の加熱導体部６１０の他端から更に真っ直ぐ延設された直線部６４１と、この直線部６４１から更に湾曲させて延設した湾曲部６４２とからなる。
【００１１】
加熱導体部６１０の長さ寸法Ｌは、前記３種類のワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣのうちで長さ方向の寸法が最大のワークＷＡの長さ方向の寸法Ａ＝２ｄに合わせている。直線部６２１、６４１の各長さ寸法Ｇは、ワークＷＡ等の前後の端部に不要な焼入（加熱）がされないように、略半円状部６２２や湾曲部６４２からの磁界の影響を無視できる寸法に設定されている。
【００１２】
なお、略半円状部６２２や湾曲部６４２が曲線を有しているのは、高周波加熱コイル体６００が、断面視略半円状のボールベアリング転動溝７１１ａの加熱に適した長尺状の丸パイプを曲げて形成されているがためである。丸パイプの内部には、コイル冷却液が流通させられるので、丸パイプを直角に折り曲げるわけにはいかないし、また、切った丸パイプを直角に繋げるのは困難であるからである。もし、高周波加熱コイル体６００が断面視矩形状であれば、略半円状部６２２や湾曲部６４２は直線状にできる。即ち、接続導体部６２０は略コ字状、接続導体部６４０は略Ｌ字状となる。
【００１３】
このような３種類のワークＷ（ワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣ）のいずれにも焼入のための加熱を施すことが可能な従来の高周波加熱コイル体６００を用いるときには次のような従来の高周波熱処理方法がとられていた。
【００１４】
ワークＷＡを加熱する場合、例えば所定の位置に搬入された１つのワークＷＡに対して、高周波加熱コイル体６００をセットする。この高周波加熱コイル体６００に通電してワークＷＡを加熱する。このような一連の作業は、ワークＷＢ、ＷＣについても同様である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、１回の作業で、１つの高周波加熱コイル体６００で加熱できるワークＷの数は１つに過ぎない。したがって、作業効率、即ち、生産効率が悪い。
【００１６】
また、ワークＷＡを加熱する場合には、加熱導体部６１０の全長を利用しているものの、ワークＷＢの場合には、加熱導体部６１０の未使用領域のトータル長さ寸法が、０．５ｄ＋０．５ｄ＝ｄ存在し、更にワークＷＣの場合には、加熱導体部６１０の未使用領域のトータル長さ寸法が、ｄ＋ｄ＝２ｄ存在する。一方、１つのワークＷに対して、一対の加熱導体部６１０の他に、接続導体部６２０、６３０、６４０と給電導体部６５０、６５０とのトータル長さ寸法の導体を使用している。したがって、１つのワークＷに対して、高周波加熱コイル体６００で消費される電力効率が悪い。即ち、高周波加熱コイル体６００での生産効率が悪い。
【００１７】
なお、加熱導体部６１０の長さ寸法Ｌは、ワークＷＣの長さ方向の寸法Ａ＝ｄのちょうど２倍である。よって、ワークＷＣを２個くっつけて、長さ方向に並べて置き、高周波加熱コイル体６００で加熱することも考えられる。しかしながら、ワークＷＣを２個くっつけて置いた場合、ワークＷＣ、ＷＣ間に僅かな隙間ができて、ワークＷＣ、ＷＣ間でスパークが発生するおそれが高い。
【００１８】
スパークが発生すると、ワークＷＣの面に小さな穴とその周囲の盛り上がりとが出来てしまう。前記盛り上がりを削っただけでは、前記小さな穴が、見栄え上悪く残ってしまう。しかし、見栄えを改善するため前記小さな穴も削ると、ワークＷＣの寸法が変わってしまうことになる。また、削った後の寸法を規格範囲内に納めることができたとしても、前記小さな穴や盛り上がりを削るのは手間であるとともに、削る作業が必要な分、生産効率が悪くなる。
【００１９】
そのため、ワークＷＣを２個くっつけて置いた上で、高周波加熱コイル体６００で加熱する方法はとられていなかった。
【００２０】
また、仮に、ワークＷＣよりも、長さ方向の寸法の短い別のワークが存在したとしても、２個以上の前記別のワークをある程度の間隔寸法を開けて置いた上で、高周波加熱コイル体６００で加熱する方法はとられていなかった。この場合、前記ある程度の間隔寸法が小さ過ぎると、前記スパークが発生するおそれがあったことと、逆に、前記ある程度の間隔寸法が大きいと、ワークＷの種類によって次のような別の問題もあったからである。
【００２１】
ワークＷのように、その端部、即ち角部まで焼入のための加熱を施す必要が有る場合、角部がオーバーヒートされやすい。これは、角部には、対向する加熱導体部６１０による誘導電流の他に、後述する余計な誘導電流も加わるため、誘導電流が集中し易いためである。また、誘導電流によって発生した熱は、周囲に伝導していくが、角部で集中する熱量が、輻射で失われる熱量を大きく上回るためである。なお、前記余計な誘導電流は、ワークＷが対向していない加熱導体部６１０の未使用領域からの磁界およびワークＷが対向することのない接続導体部６２０、６３０、６４０の加熱導体部６１０寄りの部分からの磁界が、空気よりも透磁率の高いワークＷ、即ち、特に前記角部に引き寄せられるために発生する。
【００２２】
ただし、上述した２種類の誘導電流によって発生した熱は、側面板部７１０の厚み方向等の周囲方向に伝導していくので、側面板部７１０の厚み方向寸法が比較的大きいと、そのマスが大きいことにより、オーバーヒートは緩和される。したがって、側面板部７１０の厚み方向寸法が比較的大きいワークＷのときには、オーバーヒートはたいして問題とならないが、側面板部７１０の厚み方向寸法が小さいワークＷのときには、オーバーヒートが問題となる。オーバーヒート状態になるとワークＷの角部に熱変形が起きて、その変形分を磨く加工をワークＷに対して施す必要があるからである。この加工は、焼入された部分に対する加工となる。そのため、加工に時間がかかるとともに、加工具の磨耗が大きいので、生産効率が悪くなる。これが、ワークＷの種類によって発生する前記別の問題である。
【００２３】
したがって、前記スパークの問題と前記別の問題とがあっために、従来、複数のワークＷを同時に加熱しようとする考えはなかった。
なお、高周波加熱コイル体６００で１つのワークＷを加熱する場合でも、もちろん前記余計な誘導電流の影響を受けるが、前記スパークの問題が少なくともない。また、側面板部７１０の厚み方向寸法が比較的大きいときには、前記別の問題も比較的小さな問題に過ぎない。側面板部７１０の厚み方向寸法が小さいときに、前記別の問題が大きくなるが、そのときのみ、生産効率が悪くなるのは甘んじていたのである。
【００２４】
本発明の主たる目的は、生産効率がよい高周波加熱コイル体、高周波熱処理装置および高周波熱処理方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の請求項１に係る高周波加熱コイル体は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのいずれのワークに対しても、前記凹部の内面に、前記長さ方向の端から端まで直線状に加熱を施す高周波加熱コイル体であって、直線状の加熱導体部を備えており、前記加熱導体部の長さ寸法は、前記長さ方向の寸法が最大のワークを、その長さ方向に、スパークが発生しない最小間隔寸法以上を開けて複数個配置した状態における両端のワークの外端間の寸法とした。
【００２６】
本発明の請求項２に係る高周波熱処理装置は、請求項１記載の高周波加熱コイル体と、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークが前記高周波加熱コイル体によって加熱されるときに、隣り合うワーク間に挟まれて用いられる絶縁性のスペーサとを備えており、前記スペーサの長さ方向の寸法は、前記隣り合うワーク間でスパークが発生しない最小間隔寸法以上とした。
【００２７】
本発明の請求項３に係る高周波熱処理装置は、請求項１記載の高周波加熱コイル体と、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークが前記高周波加熱コイル体によって加熱されるときに、隣り合うワーク間に挟まれて用いられるスペーサとを備えており、前記スペーサは、空気よりも透磁率の高い中間体と、その長さ方向の前後に設けられた絶縁性の端部体とを有しており、前記端部体の長さ方向の寸法は、前記ワークと前記中間体との間でスパークが発生しない最小間隔寸法以上とした。
【００２８】
本発明の請求項４に係る高周波熱処理装置は、前記中間体は、前記ワークの材質よりも導電率の高いものとした。
【００２９】
本発明の請求項５に係る高周波熱処理装置は、請求項２、３または４記載の高周波熱処理装置において、前記スペーサの長さ方向の寸法は、両端に配置される前記ワークの外端間の寸法が前記加熱導体部の長さ寸法と一致するように設定された。
【００３０】
本発明の請求項６に係る高周波熱処理装置は、前記スペーサの断面形状は、前記ワークの断面形状と同様にした。
【００３１】
本発明の請求項７に係る高周波熱処理装置は、前記スペーサの長さ方向の寸法は、種類の異なる各ワーク毎に、前記加熱導体部に沿って同種のワークが最も多く設けられるように設定された。
【００３２】
本発明の請求項８に係る高周波熱処理方法は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項１記載の高周波加熱コイル体を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスパークが発生しない間隔を開けて配置された複数個のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数のワークを同時に高周波加熱する。
【００３３】
本発明の請求項９に係る高周波熱処理方法は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項２、３、４、５または６記載の高周波熱処理装置を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスペーサを隣り合うワーク間に挟んだ状態の複数個のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数個のワークを同時に高周波加熱する。
【００３４】
本発明の請求項１０に係る高周波熱処理方法は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項７記載の高周波熱処理装置を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスペーサを隣り合うワーク間に挟んだ状態の複数個の同種のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数個のワークを同時に高周波加熱する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る高周波加熱コイル体を備え、本発明の実施の形態に係る高周波熱処理方法を実現する本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置を図１〜図３を参照しつつ説明する。
【００３６】
図１は本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置に用いられる高周波加熱コイル体およびスペーサとワークとを示す概略的説明図であって、同図（Ａ）〜同図（Ｃ）は高周波加熱コイル体に対してそれぞれ長さ方向の寸法が異なるワークおよびスペーサを対向させた状態の図、図２は本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置に用いられるスペーサを示す概略的斜視図であって、同図（Ａ）は３つのものを合わせて１つのスペーサとした場合の実施例を示す図、同図（Ｂ）は１つからなるスペーサとした場合の実施例を示す図、図３は本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置に用いられる別の高周波加熱コイル体および別のスペーサとワークとを示す概略的説明図であって、同図（Ａ）〜同図（Ｃ）は高周波加熱コイル体に対してそれぞれ長さ方向の寸法が異なるワークおよびスペーサを対向させた状態の図である。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡは、上述した凹部７０１（前記図４等も参照）を有し且つ長さ方向の寸法ＡがＡ＝２ｄ、１．５ｄ、ｄというように異なる３種類の略コ字状のワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣ（図１参照）のいずれのワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣに対しても凹部７０１の両内側面７１１に、前記長さ方向の端から端まで直線状に形成された断面視略半円状のボールベアリング転動溝７１１ａに焼入可能ないわゆる高周波焼入装置である。高周波熱処理装置ＨＡは、図１に示されるように、３個のワークＷＡ、または、３個のワークＷＢ、または、５個のワークＷＣを同時に焼入のための加熱が可能となっている。
【００３８】
高周波熱処理装置ＨＡは、ワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣのうちのいずれであっても上述した複数個ずつ、同時に焼入のための加熱が可能な高周波加熱コイル体１００と、この高周波加熱コイル体１００に電力を供給する高周波電源部（図示省略）と、ワークＷＡ（またはＷＢまたはＷＣ）が高周波加熱コイル体１００によって加熱されるときに、隣り合うワークＷＡ（またはＷＢまたはＷＣ）間に挟まれて用いられるスペーサ２００Ａ（または２００Ｂまたは２００Ｃ）と、高周波加熱コイル体１００によって加熱されたワークＷＡ（またはＷＢまたはＷＣ）およびスペーサ２００Ａ（または２００Ｂまたは２００Ｃ）に対して冷却液を噴射する冷却ジャケット（図示省略）とを備えている。
【００３９】
また、高周波熱処理装置ＨＡは、前記加熱の前にワークＷＡ（またはＷＢまたはＷＣ）およびスペーサ２００Ａ（または２００Ｂまたは２００Ｃ）が所定の状態にセットされるセット台（図示省略）と、前記加熱の前に前記セット台に対してワークＷＡ（またはＷＢまたはＷＣ）およびスペーサ２００Ａ（または２００Ｂまたは２００Ｃ）を搬入するとともに、焼入後に前記セット台からワークＷＡ（またはＷＢまたはＷＣ）およびスペーサ２００Ａ（または２００Ｂまたは２００Ｃ）を搬出する自動搬出入装置（図示省略）と、前記セット台にセットされたワークＷＡ（またはＷＢまたはＷＣ）およびスペーサ２００Ａ（または２００Ｂまたは２００Ｃ）に対して、前記加熱の前に高周波加熱コイル体１００および冷却ジャケットをセットする一方、焼入後に高周波加熱コイル体１００および冷却ジャケットを元の位置に戻す移動機構（図示省略）と、これらを制御する制御部（図示省略）とを備えている。
【００４０】
高周波加熱コイル体１００は、１巻きのコイルであって、一対の直線状の加熱導体部１１０と、この一対の加熱導体部１１０の一端間を接続する接続導体部１２０と、一方の加熱導体部１１０の他端から延設された接続導体部１３０と、他方の加熱導体部１１０の他端から延設された接続導体部１４０と、接続導体部１３０、１４０から更に延設された一対の給電導体部１５０とからなる。この高周波加熱コイル体１００は、基本的に、一対の加熱導体部１１０の長さ寸法以外は、従来の高周波加熱コイル体６００と同様である。
【００４１】
即ち、接続導体部１２０は、従来の接続導体部６２０と同様に略Ｕ字状をしており、前記直線状の加熱導体部１１０の一端から更に真っ直ぐに延設された一対の直線部１２１と、この一対の直線部１２１間を接続する略半円状部１２２とからなる。接続導体部１３０は、従来の接続導体部６３０と同様に、前記一方の直線状の加熱導体部１１０の他端から更に真っ直ぐ延設されたものである。接続導体部１４０は、従来の接続導体部６４０と同様に、前記他方の直線状の加熱導体部１１０の他端から更に真っ直ぐ延設された直線部１４１と、この直線部１４１から更に湾曲させて延設した湾曲部１４２とからなる。
【００４２】
加熱導体部１１０の長さ寸法Ｌ１は、３種類のワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣのうちで長さ方向の寸法が最大のワークＷＡを、その長さ方向に、スパークが発生しない最小間隔寸法以上開けて３個配置した状態における両端のワークＷＡの外端間寸法である。また、加熱導体部１１０の長さ寸法Ｌ１は、３個のワークＷＡが、隣り合うワークＷＡ、ＷＡ間に前記スパークが発生しないようにするためのスペーサ２００Ａを挟んだ状態で、前記長さ方向に並べられたものが、ちょうど加熱導体部１００の全長に渡って対向するように設定されている。即ち、加熱導体部１１０の長さ寸法Ｌ１は、ワークＷＡの長さ方向の寸法Ａ＝２ｄの３倍の寸法に対して、スペーサ２００Ａの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ１の２倍を加算した寸法６ｄ＋２ｂ１に設定されている。
【００４３】
なお、加熱導体部１１０は、加熱対象となるボールベアリング転動溝７１１ａに対向させるものであるから、ボールベアリング転動溝７１１ａの深さが深いときには、ボールベアリング転動溝７１１ａの底の焼入深さを確保すべく、ボールベアリング転動溝７１１ａの内部空間に加熱導体部１１０がさしかかるようにする。前記内部空間に加熱導体部１１０がかかるようにした場合、２つの加熱導体部１１０の外端間寸法は、凹部７０１の幅寸法よりも若干大きくなる。一方、ボールベアリング転動溝７１１ａの深さがさほど深くない場合には、ボールベアリング転動溝７１１ａの内部空間に加熱導体部１１０がさしかからないようにしてもよい。前記内部空間に加熱導体部１１０がさしかからないようにした場合、２つの加熱導体部１１０の外端間寸法は、凹部７０１の幅寸法よりも若干小さくなる。
【００４４】
直線部１２１、１４１の各長さ寸法は、従来の直線部６２１、６４１の各長さ寸法Ｇと同じであって、ワークＷＡ等の前後の端部に不要な焼入（加熱）がされないように、略半円状部１２２や湾曲部１４２からの磁界の影響を無視できる寸法に設定されている。
【００４５】
スペーサ２００Ａは、図１および図２（Ａ）に示されるように、その長さ方向の寸法Ｂがｂ１であって、断面形状がワークＷＡ等と同じになっているものである。即ち、スペーサ２００Ａは、凹部７０１と同様の凹部２０１Ａを有する略コ字状体であって、ボールベアリング転動溝７１１ａと同様の溝２０２Ａを端から端まで有する。ただし、スペーサ２００Ａは、空気よりも透磁率の高い中間体２２０Ａと、その長さ方向の前後に設けられた絶縁性の端部体２１０Ａとを備えた三層構造からなるものである。端部体２１０Ａの長さ方向の寸法Ｂ２は、ワークＷＡと中間体２２０Ａとの間でスパークが発生しない最小間隔寸法以上としている。これにより、スペーサ２００Ａの長さ方向寸法Ｂ（＝ｂ１）は、隣り合うワークＷＡ、ＷＡ間でスパークが発生しない寸法以上にもなっている。
【００４６】
端部体２１０Ａは、絶縁性を有している必要があるとともに、スペーサ２００Ａが繰り返し使用されることも考慮して傷の付きにくい硬質材料製であることが望ましい。よって、端部体２１０Ａは、例えば、セラミックス製やフェライト素子製である。
【００４７】
中間体２２０Ａは、空気よりも透磁率の高いものとすることで、ワークＷが対向していない加熱導体部１１０の未使用領域からの磁界およびワークＷが対向することのない接続導体部１２０、１３０、１４０の加熱導体部１１０寄りの部分からの磁界が、空気よりも透磁率の高いワークＷＡの角部に引き寄せられる傾向となるのを抑制するために設けるものである。また、スペーサ２００Ａが繰り返し使用されることも考慮して傷の付きにくい硬質材料製であることが望ましい。
【００４８】
よって、中間体２２０Ａは、例えば、銅製、真鍮製、ステンレス製、鉄製等である。ただし、中間体２２０Ａは、加熱されたときに変形されるとよくないので、ワークＷＡの材質（通常、鉄）よりも導電率の高い銅製、真鍮製、ステンレス製の方が好ましい。中間体２２０Ａを鉄製とする場合には、前記変形を防止するために、高周波加熱コイル体１００が通電される際に、少なくとも中間体２２０Ａを冷却する一般的な放熱手段を設けると好ましい。前記放熱手段は、例えば放熱フィンであって、前記通電される際に、少なくとも中間体２２０Ａに対して圧接されるものである。
【００４９】
なお、端部体２１０Ａをフェライト素子製とした場合には、端部体２１０Ａ自身も中間体２２０Ａと同様に、ワークＷＡが対向していない加熱導体部１１０の未使用領域からの磁界およびワークＷが対向することのない接続導体部１２０、１３０、１４０の加熱導体部１１０寄りの部分からの磁界が、空気よりも透磁率の高いワークＷＡの角部に引き寄せられる傾向となるのを抑制する。
【００５０】
このような２つの端部体２１０Ａと、中間体２２０Ａとの間は、ろう付やネジ止め等の固定手段で固定される。ろう付とする場合には、スペーサ２００Ａに対して加熱導体部１１０が対向されたときに、端部体２１０Ａと、中間体２２０Ａとにおいて、加熱導体部１１０による熱の影響を受けにくい加熱導体部１１０から離れた位置でろう付するとよい。ろう付を補強するように、または、ろう付をしない場合にネジ止めする。このネジは、例えばセラミックス等の絶縁性のものとする。
【００５１】
スペーサ２００Ｂ、２００Ｃは、スペーサ２００Ａの中間体２２０Ａの長さ方向の寸法Ｂ１のみが異なるものである。
なお、長さ方向の寸法が最大のワークＷＡとともに用いられるスペーサ２００Ａの長さ方向の寸法は、高周波熱処理装置ＨＡで用いられるスペーサ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ中で最小となるように設定した。即ち、スペーサ２００Ａの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ１以上の寸法を、スペーサ２００Ｂの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ２と、２００Ｃの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ３とは有することになる。
【００５２】
スペーサ２００Ｂ、２００Ｃは、次のようにして、その長さ方向の寸法Ｂが設定されている。
スペーサ２００Ｂは、加熱導体部１１０の全長に対して、できるだけ多くのワークＷＢを、その長さ方向に、スパークが発生しない最小間隔寸法以上を開けて配置可能とした上で、前記開けた間隔を確保するためのものとなる。即ち、加熱導体部１１０の長さ寸法Ｌ１＝６ｄ＋２ｂ１に対して、長さ方向の寸法Ａがそれぞれ１．５ｄである隣り合うワークＷＢに、長さ方向の寸法Ｂがｂ１以上の寸法であってできるだけｂ１に近い寸法であるスペーサ２００Ｂを挟んだ状態で、できるだけ多くのワークＷＢが加熱導体部１００の全長に渡って対向するように、スペーサ２００Ｂの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ２が設定される。
【００５３】
加熱導体部１１０に対向可能なワークＷＢの数をＮ２とし、スペーサ２００Ｂの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ２＝ｂ１＋α、αは０以上であるとすると、次のような関係式が成り立つ。
Ｌ１＝６ｄ＋２ｂ１＝Ｎ２×１．５ｄ＋（Ｎ２−１）×ｂ２＝Ｎ２×１．５ｄ＋（Ｎ２−１）×（ｂ１＋α）
ここで、Ｎ２は自然数であり、αはできるだけ零に近い寸法であることが望ましいことから、αを一旦零と仮定した状態で、先ず自然数Ｎ２を求めた上で、この自然数Ｎ２の結果に基づいてαを求めて、このαに基づいてｂ２を求めればよい。
【００５４】
即ち、Ｎ２＝（６ｄ＋３ｂ１）／（１．５ｄ＋ｂ１）であって、図１のように長さ方向の寸法が最小のワークＷＣの長さ方向の寸法ｄが、長さ方向の寸法が最小のスペーサ２００Ａの長さ方向の寸法ｂ１よりも大きい場合、自然数Ｎ２は３となる。このことは、例えばｄ＝３０ｍｍと仮定し、ｂ１＝１０ｍｍと仮定すると判る。即ち、Ｎ２＝２１０／５５＝３（自然数）となる。
一方、α＝〔（６−１．５  ×Ｎ２）×ｄ＋（３−Ｎ２）×ｂ１〕／（Ｎ２−１）であるから、Ｎ２＝３を代入すると、α＝０．７５ｄとなる。
よって、ｂ２＝ｂ１＋０．７５ｄ＝３２．５ｍｍ（＞ｂ１）となる。
【００５５】
スペーサ２００Ｃも、スペーサ２００Ｂと同様に考えればよい。
スペーサ２００Ｃは、加熱導体部１１０の全長に対して、できるだけ多くのワークＷＣを、その長さ方向に、スパークが発生しない最小間隔寸法以上を開けて配置可能とした上で、前記開けた間隔を確保するためのものとなる。即ち、加熱導体部１１０の長さ寸法Ｌ１＝６ｄ＋２ｂ１に対して、長さ方向の寸法Ａがそれぞれｄである隣り合うワークＷＣに、長さ方向の寸法Ｂがｂ１以上の寸法であってできるだけｂ１に近い寸法であるスペーサ２００Ｃを挟んだ状態で、できるだけ多くのワークＷＣが加熱導体部１００の全長に渡って対向するように、スペーサ２００Ｃの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ３が設定される。
【００５６】
加熱導体部１１０に対向可能なワークＷＣの数をＮ３とし、スペーサ２００Ｃの長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ３＝ｂ１＋β、βは０以上であるとすると、次のような関係式が成り立つ。
Ｌ１＝６ｄ＋２ｂ１＝Ｎ３×ｄ＋（Ｎ３−１）×ｂ３＝Ｎ３×ｄ＋（Ｎ３−１）×（ｂ１＋β）
ここで、Ｎ３は自然数であり、βはできるだけ零に近い寸法であることが望ましいことから、βを一旦零と仮定した状態で、先ず自然数Ｎ３を求めた上で、この自然数Ｎ３の結果に基づいてβを求めて、このβに基づいてｂ３を求めればよい。
【００５７】
即ち、Ｎ３＝（６ｄ＋３ｂ１）／（ｄ＋ｂ１）であって、図１のように長さ方向の寸法が最小のワークＷＣの長さ方向の寸法ｄが、長さ方向の寸法が最小のスペーサ２００Ａの長さ方向の寸法ｂ１よりも大きい場合、自然数Ｎ３は５となる。このことは、例えばｄ＝３０ｍｍと仮定し、ｂ１＝１０ｍｍと仮定すると判る。即ち、Ｎ３＝２１０／４０＝５（自然数）となる。
一方、β＝〔（６−Ｎ３）×ｄ＋（３−Ｎ３）×ｂ１〕／（Ｎ３−１）であるから、Ｎ３＝５を代入すると、β＝（ｄ−２ｂ１）／４となる。
よって、ｂ３＝ｂ１＋（ｄ−２ｂ１）／４＝（２ｂ１＋ｄ）／４＝１２．５ｍｍ（＞ｂ１）となる。
【００５８】
なお、長さ方向の寸法が最小のスペーサ２００Ａの長さ方向の寸法ｂ１を１０ｍｍと仮定したのは、次の理由による。
スペーサ２００Ａ等の前記長さ方向の寸法Ｂは、できるだけ数多くワークＷＡ等を高周波加熱コイル体１００の加熱導体部１１０に対向させられるのが望ましいことと、スペーサ２００Ａ等が取り扱い易く且つ加工しやすい前記長さ方向の寸法とするのが望ましいこととの兼ね合いで設定される。ここで、端部体２１０Ａの長さ方向の寸法は絶縁性を確保するために１ｍｍ程度もあれば十分である。また、最小のスペーサ２００Ａであっても、自立する方が取り扱いやすい。加工しやすい前記長さ方向の寸法とすることも考慮し、且つできるだけ数多くワークＷＡ等を高周波加熱コイル体１００の加熱導体部１１０に対向させられるようにする場合、長さ方向の寸法ｂ１は、例えば１０ｍｍ程度であればよいからである。
【００５９】
冷却ジャケットは、冷却液吹き出し口がワークＷＡ等やスペーサ２００Ａ等の加熱される領域に向かって開口された長尺状体を備えている。この長尺状体の長さ方向の寸法は、高周波加熱コイル体１００の加熱導体部１１０と対向されるワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等との両方を冷却するように、加熱導体部１１０の長さ寸法Ｌ１とほぼ同様にされている。このような長尺状体は、高周波加熱コイル体１００の上部側に取り付けられている。
【００６０】
セット台は、台部と、この台部上にセットされるワークＷＡ等およびスペーサ２００Ａ等の全体の前後左右を規制する規制部とを有している。台部と、規制部とは、セットされるワークＷＡ等およびスペーサ２００Ａ等と接触する部分に少なくともセラミックス等の絶縁材を使用している。規制部は、少なくともワークＷＡ等およびスペーサ２００Ａ等の台部寄りの部分を規制すれば十分であるとともに、水平移動されてワークＷＡ等およびスペーサ２００Ａ等に対向するように後述の移動機構によってセットされる高周波加熱コイル体１００および冷却ジャケットの移動の障害とならないようにすればよい。
【００６１】
よって、規制部は、例えば、ワークＷＡ等の長さ方向の前後を規制する一対の前後側規制部と、左右側を規制する一対の左右側規制部とを備える。前記一対の前後側規制部と一対の左右側規制部とは、固定式とする。台部上にセットされるワークＷＡ等およびスペーサ２００Ａ等の幅寸法も、長さ方向のトータル寸法も一定となるようにしているから敢えて移動式とする必要がないからである。左右側規制部の高さは、後述する自動搬出入装置がワークＷＡ等やスペーサ２００Ａ等を摘んだ状態で搬入または搬出するのに支障がない高さに設定されている。前後側規制部は、端に配置されるワークＷＡ等の角部のオーバーヒートを防止するために、スペーサ２００Ａ等と同様のものを用いると好ましい。ただし、端部体２１０Ａに相当するものは、２つでなく１つでよく、ワークＷＡ等と接触する側のみに設ければよい。
【００６２】
自動搬出入装置は、ワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とを、１つずつ、または、まとめて、摘んだ状態で移動させるアーム部と、このアーム部にワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とを順番に供給する供給機構とを備える。
【００６３】
移動機構は、高周波加熱コイル体１００および冷却ジャケットをその長手方向に水平に、焼入時位置（加熱時位置）と元の位置との間で前後移動させる一般的な水平移動機構を備えたものである。前記焼入時位置は、高周波加熱コイル体１００の加熱導体部１１０が、前記台部上の規制部内にセットされたワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とに対向する位置である。前記元の位置は、高周波加熱コイル体１００および冷却ジャケットが、前記規制部外に退避されている退避位置である。
【００６４】
水平移動機構は、例えばボールベアリング機構等を用いればよい。このような水平移動機構を備えたものとするのは、高周波加熱コイル体１００が断面視略半円状のボールベアリング転動溝７１１ａの空間にさしかかる場合もあることを考慮する必要があるからである。即ち、高周波加熱コイル体１００が断面視略半円状のボールベアリング転動溝７１１ａの空間にさしかかる場合には、上下方向から高周波加熱コイル体１００をワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とに対してセットするのは不可能だからである。
【００６５】
このように構成された高周波熱処理装置ＨＡは、制御部によって次のように制御される。
【００６６】
（１）ワークＷＡを焼入する場合。
自動搬出入装置が、ワークＷＡとスペーサ２００Ａとを、１つずつ、または、隣り合うワークＷＡ、ＷＡ間にスペーサ２００Ａを挟んだ状態の３つのワークＷＡ（以下、「１ユニットのワークＷＡおよびスペーサ２００Ａ」とも呼ぶ。）を、台部の規制部内にセットさせる。移動機構が、セットされた１ユニットのワークＷＡおよびスペーサ２００Ａに対して、冷却ジャケットを伴った高周波加熱コイル体１００を加熱時位置まで移動させる。高周波電源部が、高周波加熱コイル体１００に通電させる。冷却ジャケットが、１ユニットのワークＷＡおよびスペーサ２００Ａに冷却液を噴射する。これにより、同時に３つのワークＷＡの焼入が完了する。移動機構が、冷却ジャケットを伴った高周波加熱コイル体１００を元の位置まで復帰させる。自動搬出入装置が、１ユニットのワークＷＡおよびスペーサ２００Ａを搬出する。搬出された３つのワークＷＡには適切な焼入が施されていることになる。搬出された２つのスペーサ２００Ａは再利用される。自動搬出入装置が、新たな１ユニットのワークＷＡおよびスペーサ２００Ａを台部の規制部内にセットさせて、以上の繰り返しとなる。
【００６７】
（２）ワークＷＢを焼入する場合。
自動搬出入装置が、ワークＷＢとスペーサ２００Ｂとを、１つずつ、または、隣り合うワークＷＢ、ＷＢ間にスペーサ２００Ｂを挟んだ状態の３つのワークＷＢ（以下、「１ユニットのワークＷＢおよびスペーサ２００Ｂ」とも呼ぶ。）を、台部の規制部内にセットさせる。移動機構が、セットされた１ユニットのワークＷＢおよびスペーサ２００Ｂに対して、冷却ジャケットを伴った高周波加熱コイル体１００を加熱時位置まで移動させる。高周波電源部が、高周波加熱コイル体１００に通電させる。冷却ジャケットが、１ユニットのワークＷＢおよびスペーサ２００Ｂに冷却液を噴射する。これにより、同時に３つのワークＷＢの焼入が完了する。移動機構が、冷却ジャケットを伴った高周波加熱コイル体１００を元の位置まで復帰させる。自動搬出入装置が、１ユニットのワークＷＢおよびスペーサ２００Ｂを搬出する。搬出された３つのワークＷＢには適切な焼入が施されていることになる。搬出されたスペーサ２００Ｂは再利用される。自動搬出入装置が、新たな１ユニットのワークＷＢおよびスペーサ２００Ｂを台部の規制部内にセットさせて、以上の繰り返しとなる。
【００６８】
（３）ワークＷＣを焼入する場合。
自動搬出入装置が、ワークＷＣとスペーサ２００Ｃとを、１つずつ、または、隣り合うワークＷＣ、ＷＣ間にスペーサ２００Ｃを挟んだ状態の５つのワークＷＣ（以下、「１ユニットのワークＷＣおよびスペーサ２００Ｃ」とも呼ぶ。）を、台部の規制部内にセットさせる。移動機構が、セットされた１ユニットのワークＷＣおよびスペーサ２００Ｃに対して、冷却ジャケットを伴った高周波加熱コイル体１００を加熱時位置まで移動させる。高周波電源部が、高周波加熱コイル体１００に通電させる。冷却ジャケットが、１ユニットのワークＷＣおよびスペーサ２００Ｃに冷却液を噴射する。これにより、同時に５つのワークＷＣの焼入が完了する。移動機構が、冷却ジャケットを伴った高周波加熱コイル体１００を元の位置まで復帰させる。自動搬出入装置が、１ユニットのワークＷＣおよびスペーサ２００Ｃを搬出する。搬出された５つのワークＷＣには適切な焼入が施されていることになる。搬出されたスペーサ２００Ｃは再利用される。自動搬出入装置が、新たな１ユニットのワークＷＣおよびスペーサ２００Ｃを台部の規制部内にセットさせて、以上の繰り返しとなる。
【００６９】
なお、スペーサ２００Ａ等は上述したように再利用されるものであるが、セット作業効率を上げたいときには多数準備しておけばよい。
【００７０】
ところで、図１と図５とを比較することで、高周波加熱コイル体１００を使用すると、従来の高周波加熱コイル体６００のときよりも１個のワークＷＡ等当たりの電力効率がよいことがわかる。電力効率は、それぞれ高周波加熱コイル体１００、６００の導体部のトータル長さ寸法に比例すると考えてよいからである。なお、寸法Ｇは通常２０ｍｍ程度である。略半円状部１２２、６２２は、例えば半径２０〜２５ｍｍ程度である。給電導体部１５０、６５０は、寸法Ｇよりも通常かなり長い。
【００７１】
なお、本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいて、スペーサは、スペーサ２００Ａのように三層構造からなるものとしたが、その代わりに絶縁体だけからなるものとしてもよい。このようにする場合、例えばスペーサ２００Ａに対応するスペーサ２００Ａ″は、図  ２（Ｂ）に示されるのようになっている。このスペーサ２００Ａ″も、断面形状がワークＷＡ等と同じになっている。即ち、スペーサ２００Ａ″は、凹部７０１と同様の凹部２０１Ａ″を有する略コ字状体であって、ボールベアリング転動溝７１１ａと同様の溝２０２Ａ″を端から端まで有する。スペーサ２００Ａ″の長さ方向の寸法Ｂは、もちろんスペーサ２００Ａと同様にｂ１である。
【００７２】
スペーサ２００Ａ″は、絶縁性を有している必要があるとともに、スペーサ２００Ａ″が繰り返し使用されることも考慮して傷の付きにくい硬質材料製であることが望ましい。よって、スペーサ２００Ａ″は、例えば、セラミックス製やフェライト素子製である。スペーサ２００Ａ″をフェライト素子製とした場合には、ワークＷが対向していない加熱導体部１１０の未使用領域からの磁界およびワークＷが対向することのない接続導体部１２０、１３０、１４０の加熱導体部１１０寄りの部分からの磁界が、空気よりも透磁率の高いワークＷＡ等の角部に引き寄せられる傾向となるのを抑制する。
【００７３】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいて、自動搬出入装置は、ワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とを、１つずつ、または、まとめて、摘んだ状態で移動させるアーム部を備えたものとしているが、そのアーム部の代わりに、例えばワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とを、１つずつ、または、まとめて、規制部内に押し入れる一般的なプッシュ式機構としてもよい。一方、規制部は、一対の前後側規制部と、左右側を規制する一対の左右側規制部とは、上下方向または前後方向等に移動可能とする。
【００７４】
ワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とが規制部内にセットされるとき、前記プッシュ式機構から見て手前側の前後側規制部または左右側規制部が移動されて、前記プッシュ式機構で押されたワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とを迎え入れる。ワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とは、奥側となる前後側規制部または左右側規制部に押し付けられて、整然と配置される。手前側の前後側規制部または左右側規制部が元の位置に戻される。加熱・冷却後（即ち焼入後）に、プッシュ式機構の前進方向の前後側規制部または左右側規制部が移動させられ、プッシュ式機構によって熱処理後のワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とが奥側に払い出される。
【００７５】
なお、アーム部を備えたものとしたときでも、上述したように前後側規制部または左右側規制部が移動されるものとしてもよい。
【００７６】
また、加熱時位置にワークＷＡ等とスペーサ２００Ａ等とが、自動搬出入装置によって整然と配置できる場合には、規制部は省略することも可能である。
【００７７】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいては、自動搬出入装置を備えたものとしたが、その代わりに自動搬出入装置を省いてワークＷＡ等の搬出入を手作業で行ってもよい。手作業で行う場合、例えばスペーサ２００Ａ″は、その長手方向の寸法が小さいものでもよく、１ｍｍ程度の厚みの絶縁体としてもよい。スペーサ２００Ａも、その長手方向の寸法が例えば３ｍｍ程度にしてもよい。もちろん、自動搬出入装置を用いるときでも、スペーサ２００Ａ、スペーサ２００Ａ″の長さ方向の寸法を上述したように小さくしてもよい。
【００７８】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいては、スペーサ２００Ａ等は独立したものとしたが、その代わりに、スペーサ２００Ａ等を水平スライド自在に吊り下げて使用するようにしてもよい。
【００７９】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいては、スペーサ２００Ａ等はワークＷＡ等と断面形状が同じであるとした。前記断面形状は同じである方が好ましいものの、異なるようにしてもよい。ただし、高周波加熱コイル体１００等の移動の妨げにならない断面形状にする必要はある。
【００８０】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいては、スペーサ２００Ａ等はワークＷＡ等間に挟まれるものとして説明した。即ち、スペーサ２００Ａ等はワークＷＡ等とぴったりくっつくようにして用いられるものとして説明した。しかし、スペーサは必ずしもワークＷＡ等とくっつくようにして用いる必要はない。即ち、スペーサを介在させる場合でも、ワークＷＡ等との間に隙間がある状態とすることもできる。このときのスペーサは、空気よりも透磁率の高い材質からなるものとすれば、角部でのオーバーヒートが緩和される。
【００８１】
また、スペーサを介在させる方が好ましいものの、スペーサを介在させないでもワークの角部の熱変形が起きにくいほどマスが大きなワークの場合には、スペーサを介在させないで、スパークが発生しない間隔を確保しつつ高周波加熱コイル体１００を用いて加熱してもよい。
【００８２】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいては、移動機構は、水平移動機構を備えたものとした。しかし、ワークが溝の深さが浅いものに限られる場合や、溝がないものに限られる場合には、上下方向のセットも可能である。このような場合には、移動機構は、水平移動機構の代わりに上下方向移動機構を備えたものとしてもよい。
【００８３】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいては、ワークＷＡ等を高周波加熱コイル体１００の加熱導体部１１０に向き合わせて配置するのに、高周波加熱コイル体１００を移動させたが、その代わりに高周波加熱コイル体１００を固定してワークＷＡ等を移動させてもよい。
【００８４】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡにおいては、冷却ジャケットを高周波加熱コイル体と別体としたが、高周波加熱コイル体に冷却液噴射穴を設けて冷却ジャケットを一体化してもよい。
【００８５】
本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置ＨＡは、焼入のための装置であるとして説明したが、焼入以外の焼き戻し等の加熱にも、もちろん上述の構成や方法は適用できることは言うまでもない。
【００８６】
高周波熱処理装置ＨＡは、高周波加熱コイル体１００を備えるものとしたが、高周波加熱コイル体１００の代わりに、次のような高周波加熱コイル体１００′（図３参照）を備え、且つこれに伴いスペーサ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの代わりにスペーサ２００Ａ′、２００Ｂ′、２００Ｃ′を備える高周波熱処理装置ＨＢとしてもよい。ただし、スペーサ２００Ａ′は、スペーサ２００Ａと全く同じものである。即ち、スペーサ２００Ａ′の長さ方向の寸法Ｂはｂ１である。
【００８７】
高周波加熱コイル体１００′は、高周波加熱コイル体１００の加熱導体部１１０を加熱導体部１１０′としたもので、これ以外の部分は同じである。
【００８８】
加熱導体部１１０′の長さ寸法Ｌ２は、３種類のワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣのうちで長さ方向の寸法が最大のワークＷＡを、その長さ方向に、スパークが発生しない最小間隔寸法以上開けて２個配置した状態における両端のワークＷＡの外端間寸法である。また、加熱導体部１１０′の長さ寸法Ｌ２は、２個のワークＷＡが、隣り合うワークＷＡ、ＷＡ間に前記スパークが発生しないようにするためのスペーサ２００Ａ′（即ち、スペーサ２００Ａ）を挟んだ状態で、前記長さ方向に並べられたものが、ちょうど加熱導体部１００′の全長に渡って対向するように設定されている。即ち、加熱導体部１１０′の長さ寸法Ｌ２は、ワークＷＡの長さ方向の寸法Ａ＝２ｄの２倍の寸法に対して、スペーサ２００Ａ′の長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ１を加算した寸法４ｄ＋ｂ１に設定されている。
【００８９】
スペーサ２００Ｂ′、２００Ｃ′は、スペーサ２００Ｂ、２００Ｃと同様に、それぞれ、ワークＷＢ、ＷＣ間に挟まれて使用されるものである。スペーサ２００Ｂ′、２００Ｃ′は、それぞれスペーサ２００Ａ′と長さ方向の寸法Ｂのみが異なるものである。
【００９０】
即ち、加熱導体部１１０′に対向可能なワークＷＢの数をＮ２′とし、スペーサ２００Ｂ′の長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ４＝ｂ１＋α′、α′は０以上であるとすると、次のような関係式が成り立つ。
Ｌ２＝４ｄ＋ｂ１＝Ｎ２′×１．５ｄ＋（Ｎ２′−１）×ｂ４＝Ｎ２′×１．５ｄ＋（Ｎ２′−１）×（ｂ１＋α′）
ここで、Ｎ２′は自然数であり、α′はできるだけ零に近い寸法であることが望ましいことから、α′を一旦零と仮定した状態で、先ず自然数Ｎ２′を求めた上で、この自然数Ｎ２′の結果に基づいてα′を求めて、このα′に基づいてｂ４を求めればよい。
【００９１】
即ち、Ｎ２′＝（４ｄ＋２ｂ１）／（１．５ｄ＋ｂ１）であって、図３のように長さ方向の寸法が最小のワークＷＣの長さ方向の寸法ｄが、長さ方向の寸法が最小のスペーサ２００Ａ′の長さ方向の寸法ｂ１よりも大きい場合、自然数Ｎ２′は２となる。例えばｄ＝３０ｍｍと仮定し、ｂ１＝１０ｍｍと仮定すると、Ｎ２′＝１４０／５５＝２（自然数）となることからも判る。
一方、α′＝〔（４−１．５  ×Ｎ２′）×ｄ＋（２−Ｎ２′）×ｂ１〕／（Ｎ２′−１）であるから、Ｎ２′＝２を代入すると、α′＝ｄとなる。
よって、ｂ４＝ｂ１＋ｄ＝４０ｍｍ（＞ｂ１）となる。
【００９２】
同様に、加熱導体部１１０′に対向可能なワークＷＣの数をＮ３′とし、スペーサ２００Ｃ′の長さ方向の寸法Ｂ＝ｂ５＝ｂ１＋β′、β′は０以上であるとすると、次のような関係式が成り立つ。
Ｌ２＝４ｄ＋ｂ１＝Ｎ３′×ｄ＋（Ｎ３′−１）×ｂ５＝Ｎ３′×ｄ＋（Ｎ３′−１）×（ｂ１＋β′）
ここで、Ｎ３′は自然数であり、β′はできるだけ零に近い寸法であることが望ましいことから、β′を一旦零と仮定した状態で、先ず自然数Ｎ３′を求めた上で、この自然数Ｎ３′の結果に基づいてβ′を求めて、このβ′に基づいてｂ５を求めればよい。
【００９３】
即ち、Ｎ３′＝（４ｄ＋２ｂ１）／（ｄ＋ｂ１）であって、図３のように長さ方向の寸法が最小のワークＷＣの長さ方向の寸法ｄが、長さ方向の寸法が最小のスペーサ２００Ａ′の長さ方向の寸法ｂ１よりも大きい場合、自然数Ｎ３′は３となる。例えばｄ＝３０ｍｍと仮定し、ｂ１＝１０ｍｍと仮定すると、Ｎ３′＝１４０／４０＝３（自然数）となることからも判る。
一方、β′＝〔（４−Ｎ３′）×ｄ＋（２−Ｎ３′）×ｂ１〕／（Ｎ３−１）であるから、Ｎ３′＝３を代入すると、β′＝（ｄ−ｂ１）／２となる。
よって、ｂ５＝ｂ１＋（ｄ−ｂ１）／２＝（ｂ１＋ｄ）／２＝２０ｍｍ（＞ｂ１）となる。
【００９４】
以上のことより、ワークＷＡを３個同時焼入可能な高周波加熱コイル体１００の方が、ワークＷＡを２個同時焼入可能な高周波加熱コイル体１００′よりも電力効率を高くすることができると言える。また、ワークＷＡを４個以上同時焼入可能な高周波加熱コイル体の方が、ワークＷＡを３個同時焼入可能な高周波加熱コイル体１００よりも電力効率を高くすることができることになる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る高周波加熱コイル体は、本発明の請求項１に係る高周波加熱コイル体は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのいずれのワークに対しても、前記凹部の内面に、前記長さ方向の端から端まで直線状に加熱を施す高周波加熱コイル体であって、直線状の加熱導体部を備えており、前記加熱導体部の長さ寸法は、前記長さ方向の寸法が最大のワークを、その長さ方向に、スパークが発生しない最小間隔寸法以上を開けて複数個配置した状態における両端のワークの外端間の寸法とした。
【００９６】
よって、本発明の請求項１に係る高周波加熱コイル体を用いると、複数個のワークを同時に加熱することができるので、生産効率が高い。
【００９７】
本発明の請求項２に係る高周波熱処理装置は、請求項１記載の高周波加熱コイル体と、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークが前記高周波加熱コイル体によって加熱されるときに、隣り合うワーク間に挟まれて用いられる絶縁性のスペーサとを備えており、前記スペーサの長さ方向の寸法は、前記隣り合うワーク間でスパークが発生しない最小間隔寸法以上とした。
【００９８】
よって、本発明の請求項２に係る高周波熱処理装置の場合には、絶縁性のスペーサを用いて、隣り合うワーク間でスパークが発生しないようにできる上、作業効率もよいので、生産効率が高い。
【００９９】
本発明の請求項３に係る高周波熱処理装置は、請求項１記載の高周波加熱コイル体と、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークが前記高周波加熱コイル体によって加熱されるときに、隣り合うワーク間に挟まれて用いられるスペーサとを備えており、前記スペーサは、空気よりも透磁率の高い中間体と、その長さ方向の前後に設けられた絶縁性の端部体とを有しており、前記端部体の長さ方向の寸法は、前記ワークと前記中間体との間でスパークが発生しない最小間隔寸法以上とした。
【０１００】
よって、本発明の請求項３に係る高周波熱処理装置の場合には、スペーサに中間体を設けたことにより、ワークの角部のオーバーヒートを抑制することができるので、熱処理後の変形分を磨く加工にかかる時間を減らせる。即ち、生産効率がより高い。
【０１０１】
本発明の請求項４に係る高周波熱処理装置は、前記中間体は、前記ワークの材質よりも導電率の高いものとした。
【０１０２】
よって、本発明の請求項４に係る高周波熱処理装置の場合には、繰り返し使用されるスペーサの熱変形を防止できる。したがって、生産効率がより高い。
【０１０３】
本発明の請求項５に係る高周波熱処理装置は、請求項２、３または４記載の高周波熱処理装置において、前記スペーサの長さ方向の寸法は、両端に配置される前記ワークの外端間の寸法が前記加熱導体部の長さ寸法と一致するように設定された。
【０１０４】
よって、本発明の請求項５に係る高周波熱処理装置の場合には、長さ寸法の調整作業が不要となり、生産効率がより高い。
【０１０５】
本発明の請求項６に係る高周波熱処理装置は、前記スペーサの断面形状は、前記ワークの断面形状と同様にした。
【０１０６】
よって、本発明の請求項６に係る高周波熱処理装置の場合には、このようなスペーサはワークと長さ方向の寸法が異なるだけであるので、高周波熱処理装置の構成が簡単になるとともに、ワークの角部のオーバーヒートの抑制に効果的である。したがって、生産効率がより高い。
【０１０７】
本発明の請求項７に係る高周波熱処理装置は、前記スペーサの長さ方向の寸法は、種類の異なる各ワーク毎に、前記加熱導体部に沿って同種のワークが最も多く設けられるように設定された。
【０１０８】
よって、本発明の請求項７に係る高周波熱処理装置の場合には、同時に加熱することのできるワークの数を多くすることができるので、生産効率がより高い。
【０１０９】
本発明の請求項８に係る高周波熱処理方法は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項１記載の高周波加熱コイル体を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスパークが発生しない間隔を開けて配置された複数個のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数のワークを同時に高周波加熱する。
【０１１０】
よって、本発明の請求項８に係る高周波熱処理方法の場合には、請求項１記載の高周波加熱コイル体と同様の効果を有する。
【０１１１】
本発明の請求項９に係る高周波熱処理方法は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項２、３、４、５または６記載の高周波熱処理装置を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスペーサを隣り合うワーク間に挟んだ状態の複数個のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数個のワークを同時に高周波加熱する。
【０１１２】
よって、本発明の請求項９に係る高周波熱処理方法の場合には、請求項２、３、４、５または６記載の高周波熱処理装置と同様の効果を有する。
【０１１３】
本発明の請求項１０に係る高周波熱処理方法は、凹部を有し且つ長さ方向の寸法が異なる複数種類の略コ字状のワークのうちのいずれかの複数個のワークに対して請求項７記載の高周波熱処理装置を用いる高周波熱処理方法であって、前記長さ方向にスペーサを隣り合うワーク間に挟んだ状態の複数個の同種のワークを、高周波加熱コイル体の加熱導体部に向き合わせて配置した後に、前記加熱導体部に通電して前記複数個のワークを同時に高周波加熱する。
【０１１４】
よって、本発明の請求項１０に係る高周波熱処理方法の場合には、請求項７記載の高周波熱処理装置と同様の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置に用いられる高周波加熱コイル体およびスペーサとワークとを示す概略的説明図であって、同図（Ａ）〜同図（Ｃ）は高周波加熱コイル体に対してそれぞれ長さ方向の寸法が異なるワークおよびスペーサを対向させた状態の図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置に用いられるスペーサを示す概略的斜視図であって、同図（Ａ）は３つのものを合わせて１つのスペーサとした場合の実施例を示す図、同図（Ｂ）は１つからなるスペーサとした場合の実施例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る高周波熱処理装置に用いられる別の高周波加熱コイル体および別のスペーサとワークとを示す概略的説明図であって、同図（Ａ）〜同図（Ｃ）は高周波加熱コイル体に対してそれぞれ長さ方向の寸法が異なるワークおよびスペーサを対向させた状態の図である。
【図４】ワークであるスライダーと、このスライダーと共に用いられるレール体およびボールベアリングとを示す概略的斜視図である。
【図５】従来の高周波加熱コイル体とワークとを示す概略的説明図である。
【符号の説明】
ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ  ワーク
１００  高周波加熱コイル体
１１０  加熱導体部
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ  スペーサ
７０１  凹部
【図１】
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【図２】
0003588310.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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