(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の被加熱物の表面に形成された、長手方向にのびる溝を高周波焼入れする高周波焼入装置であって、前記高周波焼入装置は、前記溝を誘導加熱するための加熱導体を有する誘導加熱装置と、誘導加熱された溝を急冷する冷却装置とを有し、
前記加熱導体は、被加熱物の長手方向にのびる対向部を有しており、
前記対向部は、被加熱物の溝内に収容されて被加熱物の溝の長手方向の一部に対向し、
高周波焼入装置は、前記誘導加熱装置及び冷却装置に対して、被加熱物を長手方向に相対移動させながら、前記溝を順に高周波焼入れするものであり、
加熱導体における被加熱物の相対移動方向の上流側と、下流側と、被加熱物の加熱中の部位を含む横断面内に、各々矯正部材が配置されており、
前記各矯正部材は、誘導加熱された被加熱物が歪む方向の表面から、所定間隔をおいて配置されて、被加熱物の歪み量を規制するものであり、
被加熱物が歪んで前記矯正部材に当接して、前記矯正部材は被加熱物がそれ以上歪むことを規制することを特徴とする高周波焼入装置。
【請求項２】
被加熱物における溝が形成されている表面は、側面であり、被加熱物の下面であって、且つ、被加熱物の加熱中の部位を含む横断面内に、冷却液を噴射する冷却液供給装置をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の高周波焼入装置。
【請求項３】
前記冷却液供給装置の一部が矯正部を構成しており、
前記矯正部は、被加熱物の下面から、所定間隔をおいて配置されており、
前記矯正部は、被加熱物の歪み量を規制し、
被加熱物が歪んで前記矯正部に当接すると、前記溝から加熱導体までの距離が、焼入れ深さが所定深さ以下となる距離に規制されることを特徴とする請求項２に記載の高周波焼入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状の被加熱物を焼入れする高周波焼入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長尺状の被加熱物を高周波誘導焼入れする方法の一つとして、移動焼入れと称される焼入れ方法がある。移動焼入れ方法とは、長さが比較的短い加熱導体を、被加熱物の焼入れ対象部位の一部に対向させ、加熱導体と被加熱物を、被加熱物の長手方向に相対移動させることにより、被加熱物の焼入れ対象部位を部分的に順次誘導加熱し、さらに誘導加熱した箇所を順に冷却装置で急冷し、焼入れ対象部位を全長に渡って焼入れする方法である。
【０００３】
移動焼入れ方法では、被加熱物全体を短時間で焼入れすることはできないが、１つの加熱導体で、長さの異なる被加熱物を焼入れすることができる。そのため、長さが異なる複数種類の加熱導体を用意する必要がないという利点がある。特許文献１には、移動焼入れ方法を実施することができる高周波加熱コイル体が開示されている。特許文献１に開示されている高周波加熱コイル体は、直線状の加熱導体部を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２９３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件出願人は、特許文献１に開示されているような高周波加熱コイル体（加熱導体）を有する高周波焼入装置で、断面が略矩形形状の長尺状の被加熱物１００の溝９８ａ，９８ｂを焼入れしてみた。
すなわち、図１２に示す高周波焼入装置１０１で、長尺状の被加熱物１００の側面１００ａ，１００ｂに設けられた溝９８ａ，９８ｂを焼入れした。被加熱物１００は、レール部材であり、溝９８ａ，９８ｂ内を車輪（図示せず）が走行する。
高周波焼入装置１０１は、高周波電流が供給される加熱導体９０，搬送装置９２，冷却液を噴射する冷却装置９４等を有している。
【０００６】
図１４に示すように、加熱導体９０は、被加熱物１００の溝９８ａ，９８ｂに近接対向する直線部９１ａ〜９１ｄを有する。直線部９１ａ，９１ｂ同士は、上下に近接し、溝９８ａに対向している。同様に、直線部９１ｃ，９１ｄ同士は、溝９８ｂに対向している。すなわち、１対の直線部９１ａ，９１ｂが、溝９８ａ内に入り込んでおり、他の１対の直線部９１ｃ，９１ｄが、溝９８ｂ内に入り込んでいる。
【０００７】
被加熱物１００は、搬送装置９２によって、図１２において矢印Ｆで示す方向に搬送され、焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂが、加熱導体９０（直線部９１ａ〜９１ｄ）を通過する際に順次誘導加熱され、冷却装置９４を通過する際に冷却液が噴射供給されて順次冷却される。
高周波焼入装置１０１では、加熱導体（直線部９１ａ〜９１ｄ）から加熱導体と順次対向する被加熱物１００の焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂまでの距離が略一定となるように、被加熱物１００を移動させている。すなわち、誘導加熱を実施しないで被加熱物１００を移動させると、加熱導体（直線部９１ａ〜９１ｄ）から被加熱物１００の焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂまでの距離は、図１４に示す状態で、略一定に保たれている。
【０００８】
ところが、被加熱物１００を移動焼入れした結果、本件出願人は、被加熱物１００が上下方向に歪み、反り返る現象を確認した。被加熱物１００が歪むと、焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂから加熱導体９０の直線部９１ａ〜９１ｄまでの距離が変動し、焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂを一様に誘導加熱するのが困難になる。
【０００９】
そこで本件出願人は、図１５に示すように、加熱導体９０の前後であって、且つ、被加熱物１００の上下に、矯正部材９３ａ〜９３ｄを配置した。矯正部材９３ａ〜９３ｄは、加熱導体９０の前後（図１２，図１３の矢印Ｆの上流側と下流側）に配置されている。矯正部材９３ａ，９３ｃは、加熱導体９０よりも矢印Ｆで示す搬送方向の上流側に配置されており、矯正部材９３ｂ，９３ｄは、下流側に配置されている。よって、仮に被加熱物１００が上下方向に歪んでも、被加熱物１００は、いずれかの矯正部材９３ａ〜９３ｄに当接し、溝９８ａ，９８ｂと直線部９１ａ〜９１ｄの間隔は、誘導加熱に支障を来さない程度に保つことができるようになった。
【００１０】
しかし、被加熱物１００の、矢印Ｆ方向の搬送が進むと、図１５に示すように、やがて被加熱物１００の後端部９５が、矯正部材９３ａ，９３ｃを通過し、矯正部材９３ａ，９３ｃから外れる。図１５では、被加熱物１００が矯正部材９３ｂに当接し、被加熱物１００の後端部９５が、上方へ反り返っている。そのため、後端部９５では、溝９８ａ〜９８ｄと、加熱導体９０（直線部９１ａ〜９１ｄ）との距離が変化し、当該部位の焼入れが不良になる可能性がある。図１６では、被加熱物１００の後端部９５（図１５）が、上方へ反り返ったために、直線部９１ｂ，９１ｄが、各々溝９８ａ，９８ｂに接触するという極端な状態を示している。
【００１１】
そこで従来は、このような事態が生じた場合に備え、被加熱物１００の長さを、製品長さよりも若干長くしておき、被加熱物を移動焼入れした後に、焼入れが不良となった末端部分を切断し、製品全体の焼入れ品質を一定に保つ等の処置が必要であった。
そのため、従来は、製品よりも長い被加熱物１００が必要であり、さらに、焼入れ完了後に、被加熱物１００の末端部分を切断するという作業が必要であった。
【００１２】
そこで本発明は、上記事情に鑑み、長尺状の被加熱物の末端部分まで一様に移動焼入れすることができる高周波焼入装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、
長尺状の被加熱物の表面に形成された、長手方向にのびる溝を高周波焼入れする高周波焼入装置であって、前記高周波焼入装置は、前記溝を誘導加熱するための加熱導体を有する誘導加熱装置と、誘導加熱された溝を急冷する冷却装置とを有し、前記加熱導体は、被加熱物の長手方向にのびる対向部を有しており、前記対向部は、被加熱物の溝内に収容されて被加熱物の溝の長手方向の一部に対向し、高周波焼入装置は、前記誘導加熱装置及び冷却装置に対して、被加熱物を長手方向に相対移動させながら、前記溝を順に高周波焼入れするものであり、加熱導体における被加熱物の相対移動方向の上流側と、下流側と、被加熱物の加熱中の部位を含む横断面内に、各々矯正部材が配置されており、前記各矯正部材は、誘導加熱された被加熱物が歪む方向の表面から、所定間隔をおいて配置されて、被加熱物の歪み量を規制するものであり、被加熱物が歪んで前記矯正部材に当接して、前記矯正部材は被加熱物がそれ以上歪むことを規制することを特徴とする高周波焼入装置である。
すなわち、長尺状の被加熱物の表面に形成された、長手方向にのびる溝を高周波焼入れする高周波焼入装置であって、前記高周波焼入装置は、前記溝を誘導加熱するための加熱導体を有する誘導加熱装置と、誘導加熱された溝を急冷する冷却装置とを有し、前記加熱導体は、被加熱物の溝内に全部又は一部が収容されて、被加熱物の溝の長手方向の一部に対向し、高周波焼入装置は、前記誘導加熱装置及び冷却装置に対して、被加熱物を長手方向に相対移動させながら、前記溝を順に高周波焼入れするものであり、加熱導体における被加熱物の相対移動方向の上流側と、下流側と、被加熱物の加熱中の部位を含む横断面内に、各々矯正部材が配置されており、前記各矯正部材は、誘導加熱された被加熱物が歪む方向の表面から、所定間隔をおいて配置されて、被加熱物の歪み量を規制するものであり、被加熱物が歪んで前記矯正部材に当接すると、前記溝から加熱導体までの距離が、焼入れ深さが所定深さ以下となる距離に規制されることを特徴とする高周波焼入装置である。
【００１４】
請求項１に記載の発明では、各矯正部材が、誘導加熱された被加熱物が歪む方向の表面から、所定間隔をおいて配置されているので、被加熱物が歪み、いずれかの矯正部材に当接すると、被加熱物は、当接した矯正部材によって歪み量が規制される。そして、溝から加熱導体までの距離が、焼入れ深さが所定深さ以下となる距離に規制される。そのため、長手方向にのびる溝の焼入れ深さは、略均一化される。
特に、被加熱物の加熱中の部位を含む横断面内に、矯正部材を配置したことにより、被加熱物の移動方向の末端部分が当該矯正部材に当接することによって、被加熱物の溝は、全長に渡って、略均一に焼入れされる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、被加熱物における溝が形成されている表面は、側面であり、被加熱物の下面であって、且つ、被加熱物の加熱中の部位を含む横断面内に、冷却液を噴射する冷却液供給装置をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の高周波焼入装置である。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、焼入れのための冷却装置とは別に設けた冷却液供給装置によって、被加熱物の下面であって、且つ、被加熱物の加熱中の部位を含む横断面内の部位に、冷却液を噴射する。すなわち、同一横断面内における側面が誘導加熱されているときに、下面が冷却される。これによって、誘導加熱中の被加熱物の歪みを低減することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記冷却液供給装置の一部が矯正部を構成しており、前記矯正部は、被加熱物の下面から、所定間隔をおいて配置されており、前記矯正部は、被加熱物の歪み量を規制し、被加熱物が歪んで前記矯正部に当接すると、前記溝から加熱導体までの距離が、焼入れ深さが所定深さ以下となる距離に規制されることを特徴とする請求項２に記載の高周波焼入装置である。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、被加熱物が下方へ歪み、冷却液供給装置の矯正部に、被加熱物が当接すると、被加熱物のそれ以上の歪みが抑制される。すなわち、被加熱物が加熱導体に対して相対移動し、被加熱物の末端部分が、被加熱物の移動方向の最も上流側に配置された矯正部材を通過すると、被加熱物は当該矯正部材によって矯正できなくなる。しかしこのとき、被加熱物は、冷却液供給装置の矯正部に当接し、歪み量が規制される。そして、溝は、全長に渡って、略一様に焼入れされる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、加熱導体の全部又は一部が、長尺状の被加熱物の溝に収容されて対向しており、加熱導体を含む横断面内であって、誘導加熱された被加熱物が歪む方向の表面から所定間隔をおいて矯正部材を配置した。そして、被加熱物が歪み、被加熱物が矯正部材に当接すると、被加熱物の歪み量が規制される。よって、被加熱物の溝を、全長に渡って一様に焼入れすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る高周波焼入装置に、被加熱物をセッティングした状態を示す斜視図である。
【図２】誘導加熱装置の配線系統図である。
【図３】図１の高周波焼入装置の、加熱導体の斜視図である。
【図４】図１の高周波焼入装置の支持部材の分解斜視図である。
【図５】図４の支持部材の組立斜視図である。
【図６】図３の加熱導体を使用して、被加熱物を誘導加熱する際の、要部側面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図６において、被加熱物の末端が、被加熱物の移動方向の上流側の矯正部材から外れ、被加熱物が冷却液供給装置の矯正部に当接している状態を示す側面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図６において、被加熱物の末端が、被加熱物の移動方向の上流側の矯正部材から外れ、被加熱物が矯正部材に当接している状態を示す側面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】従来の高周波焼入装置に、被加熱物をセッティングした状態を示す斜視図である。
【図１３】図１２の高周波焼入装置の加熱導体と、被加熱物の側面図である。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ断面図である。
【図１５】図１３において、被加熱物の後端部が、被加熱物の移動方向の上流側の矯正部材から外れ、被加熱物が加熱導体と接触している状態を示す側面図である。
【図１６】図１５のＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
高周波焼入装置１で焼入れする被加熱物１００は、側面１００ａ，１００ｂに溝９８ａ，９８ｂが形成されている。この溝９８ａ，９８ｂの溝底とその周辺の部位が、焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂである。焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂは、被加熱物１００の長手方向に沿ってのびている。
【００２２】
図１に示すように、高周波焼入装置１は、誘導加熱装置２、冷却装置９ａ，９ｂ、支持機構１０、搬送装置１１を有する。以下、各構成について順に説明する。
【００２３】
誘導加熱装置２は、図２に示すように、高周波電源８、トランス５、リード４ａ、４ｂ、及び加熱導体３を有する。
【００２４】
高周波電源８は、交流電源７と高周波発信器６とを有する。すなわち、交流電源７から供給される交流の周波数が、高周波発信器で高周波化される。
【００２５】
トランス５は、一次側５ａと二次側５ｂとを有する。一次側５ａは、高周波電源８と接続されている。よって、トランス５の一次側５ａには高周波電流が入力される。トランス５の二次側には、図示しない入出力端子を介してリード４ａ，４ｂが接続されている。リード４ａ，４ｂは、良導体からなる中空の導線（例えば銅管）である。リード４ａ，４ｂ内部には冷却液が循環供給可能である。
【００２６】
加熱導体３は、良導体からなる中空の導線（例えば銅管）からなる部材である。加熱導体３は、各部を屈曲，湾曲、又は導線同士をろう付けすることによって、図３に示す形状に構成される。図３に示すように、加熱導体３は、入出力部３ａ，３ｂと、直線部２３ａ，２３ｂ（対向部２４ａ）と、直線部２３ｃ，２３ｄ（対向部２４ｂ）と、迂回部２９〜３３、及び接続部３４〜４１を有する。
【００２７】
入出力部３ａ，３ｂの横断面形状と迂回部２９〜３３の横断面形状は同じである。また、接続部３４〜４１の横断面形状と直線部２３ａ〜２３ｄの横断面形状は同じであるが、当該横断面の大きさは入出力部３ａ，３ｂの横断面の大きさの半分程度である。具体的には、入出力部３ａ，３ｂの横断面と迂回部２９〜３３の横断面は正方形形状であり、接続部３４〜４１の横断面と直線部２３ａ〜２３ｄの横断面は正方形を二分した様な長方形形状である。
【００２８】
直線部２３ａ〜２３ｄは、直線状の中空の導線である。各直線部２３ａ〜２３ｄは、同じ長さを有する。直線部２３ａと直線部２３ｂは近接し、且つ、平行に配置されて対向部２４ａを構成している。すなわち、対向部２４ａは２つの直線部２３ａ，２３ｂから成る。同様に、直線部２３ｃと直線部２３ｄは近接し、且つ、平行に配置されて対向部２４ｂを構成している。すなわち、対向部２４ｂは２つの直線部２３ｃ，２３ｄから成る。
【００２９】
迂回部２９は、張出部２９ａと退避部２９ｂを有する。張出部２９ａと退避部２９ｂは共に直線状であり、両者は直交して連続している。
【００３０】
迂回部３０は、迂回部２９と同様の、直交する張出部３０ａと退避部３０ｂを有する。
【００３１】
迂回部３１は、直線状の退避部３１ａ，張出部３１ｂ，渡し部３１ｃ，退避部３１ｄを有する。退避部３１ａと張出部３１ｂは直交して連続している。張出部３１ｂの長さは、接続部３４の幅と同程度か、又は若干大きい。また、張出部３１ｂには、渡し部３１ｃの一端が連続している。渡し部３１ｃは、退避部３１ａと張出部３１ｂのいずれにも直交している。渡し部３１ｃの他端は、退避部３１ｄと連続している。退避部３１ｄは、渡し部３１ｃ及び張出部３１ｂとは直交し、退避部３１ａと平行である。また、退避部３１ａと退避部３１ｄは、直交して連続する張出部３１ｂと渡し部３１ｃを含む平面に対して同じ側に配置されている。
【００３２】
迂回部３２は、直線状の退避部３２ａ，渡し部３２ｂ，退避部３２ｃを有する。渡し部３２ｂの両端に、各々退避部３２ａと退避部３２ｃが連続している。退避部３２ａと退避部３２ｃは平行であり、両者は渡し部３２ｂと直交している。また、退避部３２ａと退避部３２ｃは、渡し部３２ｂに対して同じ側に配置されている。
【００３３】
迂回部３３は、迂回部３２と同様の構成を有する。すなわち、迂回部３３は、直線状の退避部３３ａ，渡し部３３ｂ，退避部３３ｃを有する。渡し部３３ｂの両端に各々退避部３３ａと退避部３３ｃが連続し、退避部３３ａと退避部３３ｃは平行である。また、退避部３３ａと退避部３３ｃは、渡し部３３ｂと直交している。
【００３４】
各接続部３４〜４１は直線状の中空の導線である。
【００３５】
そして、以下に説明するように、入出力部３ａ，３ｂ、直線部２３ａ，２３ｂ、直線部２３ｃ，２３ｄ、迂回部２９〜３３、及び接続部３４〜４１が連続して、加熱導体３が構成されている。
【００３６】
そして図２に示すように、入出力部３ａ，３ｂの一端は、図示しない入出力端子を介して、各々リード４ａ，４ｂと接続されている。
【００３７】
迂回部２９の張出部２９ａ側の端部は、入出力部３ａの他端に接続されている。そして迂回部２９の退避部２９ｂ側の端部には、接続部３４の一端が接続されている。接続部３４は扁平な直線状の導線である。接続部３４は、迂回部２９の張出部２９ａと平行であり、退避部２９ｂに対して張出部２９ａと同じ側に配置されている。
【００３８】
接続部３４の他端には、直線部２３ｂの一端が接続されている。すなわち、迂回部２９と直線部２３ｂは、接続部３４を介して接続されている。直線部２３ｂは、迂回部２９の張出部２９ａと退避部２９ｂのいずれに対しても直交している。直線部２３ｂの他端には接続部３５の一端が接続されている。接続部３５と接続部３４は平行であり、両者は対向している。
【００３９】
接続部３５の他端には迂回部３３の退避部３３ａ側の端部が接続されている。すなわち、直線部２３ｂと迂回部３３は、接続部３５を介して接続されている。また、迂回部３３の退避部３３ｃ側の端部には接続部３６の一端が接続されている。接続部３６は、渡し部３３ｂと平行である。また、接続部３６は接続部３５と同一直線状に配置されている。
【００４０】
接続部３６の他端には、対向部２４ｂの直線部２３ｄの一端が連続している。すなわち、迂回部３３は接続部３６を介して直線部２３ｄと接続されている。直線部２３ｄは、直線部２３ｂと平行であり、直線部２３ｂと距離Ｓを隔てて配置されている。直線部２３ｄの他端には、接続部３７を介して迂回部３１の退避部３１ｄが接続されている。
【００４１】
迂回部３１の退避部３１ａは、接続部３８を介して直線部２３ａの一端と接続されている。ここで接続部３８は、一辺３８ａと他辺３８ｂを有し、両辺は直交している。接続部３８の一辺３８ａは迂回部３１の張出部３１ｂと平行に対向配置され、他辺３８ｂは接続部３４と平行に対向配置されている。その結果、直線部２３ａの一端は、直線部２３ｂの一端と近接対向する位置に配置されている。そして直線部２３ａと直線部２３ｂとで対向部２４ａが構成される。
【００４２】
直線部２３ａは、直線部２３ｂと同じ長さである。また、直線部２３ａは直線部２３ｂに近接して対向配置されている。さらに直線部２３ａの他端は、接続部３９を介して迂回部３２の退避部３２ａと接続されている。接続部３９は、接続部３５と同方向にのびている。
【００４３】
迂回部３２の退避部３２ｃは、接続部４０を介して直線部２３ｃの一端と接続されている。直線部２３ｃと直線部２３ｄは同じ長さである。また、直線部２３ｃは直線部２３ｄと近接し、対向している。直線部２３ｃの他端は、接続部４１を介して迂回部３０の退避部３０ｂと接続されている。接続部４１は、接続部３７と同じ方向にのびている。
【００４４】
ここで、退避部３０ｂは迂回部２９の退避部２９ｂと離間して対向している。また、退避部３０ｂは、退避部２９ｂよりも若干短い。そして迂回部３０の退避部３０ｂは、接続部４１を介して、対向部２４ｂの直線部２３ｃ（図３で見て上側の直線部）に接続されており、迂回部２９の退避部２９ｂは、接続部３４を介して、直線部２３ｂ（図３で見て下側の直線部）に接続されている。
【００４５】
加熱導体３では、迂回部２９、３０、３１によって環４２が構成され、迂回部３２、３３によって環４３が構成される。各接続部３４、３８、３７、４１は環４２の内側に向かってのび、各接続部３５、３９、３６、４０は環４３の内側に向かってのびる。その結果、各直線部２３ａ〜２３ｄの両端は、環４２及び環４３の内側に配置される。また、各直線部２３ａ〜２３ｄは、環４２と環４３の間に配置される。
【００４６】
図１に示すように、冷却装置９ａ、９ｂは、多数のノズル４５を有する。冷却装置９ａ、９ｂは、図示しない冷却配管を介して冷却液供給源と接続されている。そしてノズル４５から、加圧された冷却液を噴射することができる。冷却装置９ａ、９ｂは、被加熱物１００を挟んで配置される。
【００４７】
支持機構１０は、複数の支持ユニット１４を有する。各支持ユニット１４は、各々支持部材１２と押圧部材１３とを有する。
【００４８】
支持部材１２は、下部回転体１５で構成されている。図４，図５に示すように、下部回転体１５は、軸２０，分割片５０，５１，介在部材１９等を有する。
【００４９】
軸２０は、中央部分の装着部２０ｃと、両端部分のねじ部２０ａ，２０ｂとを有する。
介在部材１９は、孔１９ａを有する環状の部材である。
【００５０】
分割片５０は、大径部１６ａと小径部１７ａとが同芯状に連続した構造を呈する。そして、分割片５０の中心には孔５２ａが設けられている。すなわち孔５２ａは、大径部１６ａ側から小径部１７ａ側へ貫通している。さらに大径部１６ａと小径部１７ａの間には段部１８ａが形成される。分割片５１は、分割片５０と同じ構造を有する。すなわち、分割片５１は、大径部１６ｂ，小径部１７ｂ，段部１８ｂを有し、中心には孔５２ｂが設けられている。分割片５０の孔５２ａ（分割片５１の孔５２ｂ）の内径は、軸２０の装着部２０ｃを挿通可能な大きさを有する。
【００５１】
下部回転体１５は、軸２０の装着部２０ｃに、分割片５０，介在部材１９，分割片５１を配置している。すなわち、分割片５０の孔５２ａ、介在部材１９の孔１９ａ、分割片５１の孔５２ｂに、軸２０の装着部２０ｃが挿通されている。そして、軸２０のねじ部２０ａには座金５４ａが嵌まっており、さらにボルト５３ａが螺合している。また、ねじ部２０ｂには座金５４ｂが嵌まっており、さらにボルト５３ｂが螺合している。このように、下部回転体１５（図５）が構成されている。ここで、介在部材１９は、被加熱物１００の幅寸法に合わせて用いる。すなわち、被加熱物１００の幅が大きければ、幅の広い介在部材１９を使用する。よって、仮に被加熱物１００の幅寸法が小さければ、介在部材１９は設ける必要がない。
【００５２】
軸２０は、図示しない架台に回転可能に設置されている。よって、下部回転体１５は、その場で回転が可能である。
【００５３】
支持機構１０の押圧部材１３は、図１に示すように、上部回転体２１と付勢部材２２とを有する。上部回転体２１は、中心に軸４６が挿通されており、軸４６を中心に回転可能である。付勢部材２２は、図示しないエアシリンダで往復駆動されるアーム部４７ａ，４７ｂを有する。軸４６は、アーム部４７ａ，４７ｂの先端（下端）を貫通しており、軸４６が、アーム部４７ａ，４７ｂで支持されている。すなわち、図示しないエアシリンダを駆動すると、軸４６（上部回転体２１）は往復移動することができる。
【００５４】
支持部材１２と押圧部材１３とで構成される複数（図１では２つのみ描写）の支持ユニット１４が、被加熱物１００の搬送経路に沿って所定の間隔を置いて配置される。
【００５５】
搬送装置１１（図１）は、モータである。搬送装置１１は、図示しない制御装置によって制御され、複数の支持ユニット１４（支持部材１２）の下部回転体１５のうちの少なくとも一つを回転駆動する。
【００５６】
さらに高周波焼入装置１は、矯正部材５５〜５８と、本発明の特徴的な構成である矯正部材２５，冷却液供給装置２６とを有する。
【００５７】
図１，図６に示すように、矯正部材５５，５６は、高周波焼入装置１の図示しない筐体に固定されており、先端（下端）が、被加熱物１００の上面９７に近接配置されている。すなわち、矯正部材５５，５６の先端と、上面９７の間には若干の隙間が設けられている。この隙間は、被加熱物１００から加熱導体３までの距離よりも小さい。矯正部材５５は加熱導体３よりも上流側（被加熱物１００の搬送経路の上流側）の直近に配置されている。また、矯正部材５６は加熱導体３よりも下流側の直近に配置されている。
【００５８】
同様に、矯正部材５７，５８（図６）は、高周波焼入装置１の図示しない筐体に固定されて、被加熱物１００の下側に配置されている。矯正部材５７，５８の先端（上端）と、被加熱物１００の下面９６の間には、若干の隙間が設けられている。この隙間は、被加熱物１００から加熱導体３までの距離よりも小さい。矯正部材５７は、矯正部材５５の真下に配置されており、矯正部材５８は矯正部材５６の真下に配置されている。
【００５９】
図６のＡ−Ａ断面図である図７は、加熱導体３の直線部２３ａ〜２３ｄを含む横断面図である。この横断面内には、矯正部材２５と、冷却液供給装置２６が配置されている。
【００６０】
図７に示すように、矯正部材２５は、高周波焼入装置１の、図示しない筐体に固定されており、加熱導体３における、環４２と環４３の間（各直線部２３ａ〜２３ｄの長さの範囲内）に配置されている。また、矯正部材２５の先端（下端）は、上面９７に近接配置されている。矯正部材２５の先端と、被加熱物１００の上面９７の間には、隙間Ｇ（所定間隔）が設けられている。この隙間Ｇは、被加熱物１００から加熱導体３までの距離Ｄよりも小さい。
【００６１】
冷却液供給装置２６（図７）は、ノズル２７と矯正部２８とを有する。ノズル２７は、被加熱物１００の下面９６に対向している。また、矯正部２８は、冷却液供給装置２６本体に起立して設けられたブロック状の部材である。矯正部２８の先端と、被加熱物１００の下面９６の間には隙間が設けられる。この隙間は、矯正部材２５の先端から被加熱物１００の上面までの距離Ｇと同等であり、被加熱物１００から加熱導体３までの距離Ｄよりも小さい。
【００６２】
高周波焼入装置１は、以上説明した構成を備えている。以下では、この高周波焼入装置１の動作について説明する。
まず、図示しない搬送装置によって、被加熱物１００を高周波焼入装置１の近くまで搬送する。そして被加熱物１００の先端部を、搬送経路上の最も上流側に配置されている支持ユニット１４の支持部材１２と押圧部材１３の間で挟持する。そして搬送装置１１を駆動し、下部回転体１５を回転させ、被加熱物１００を所定の速さで移動させる。
【００６３】
高周波電源８をＯＮとし、加熱導体３に高周波電流を供給する。その際、対向部２４ａの直線部２３ａと直線部２３ｂには高周波電流が同期して同方向に流れる。また、対向部２４ｂの直線部２３ｃと直線部２３ｄにも高周波電流が同期して同方向に流れる。
【００６４】
被加熱物１００の焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂは、静止する加熱導体３の対向部２４ａ，２４ｂに接近し、やがて図７に示すように対向する。加熱導体３には高周波電流が流れ、対向部２４ａ，２４ｂと対向する焼入れ対象部位９９ａには高周波の誘導電流が励起される。そして焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂは、対向部２４ａ，２４ｂを通過するまで誘導加熱される。
【００６５】
また、被加熱物１００における、対向部２４ａ，２４ｂと対向する範囲が、同時に誘導加熱される。冷却液供給装置２６は、対向部２４ａ，２４ｂで誘導加熱される範囲内の中央部分の下面９６と対向している。そして、誘導加熱中、冷却液供給装置２６のノズル２７から冷却液が噴射供給され、被加熱物１００の下面９６が冷却される。すなわち、被加熱物１００は、側面（溝９８ａ，９８ｂ）が誘導加熱されると同時に、下面９６が冷却される。冷却液供給装置２６による冷却液の噴射量は、被加熱物１００の歪みが小さくなる程度に調整される。
【００６６】
さらに、加熱導体３を通過した焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂ（溝９８ａ，９８ｂ）は、加熱導体３の下流側に配置された冷却装置９ａ，９ｂと順次対向する。そして冷却装置９ａ、９ｂのノズル４５から焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂに向けて冷却液が噴射供給され、焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂは急冷される。
【００６７】
被加熱物１００が、連続的に誘導加熱及び急冷されると、被加熱物１００は歪む。しかし、本実施形態では、被加熱物１００の上下には、適宜矯正部材等が配置されているので、被加熱物１００から加熱導体３（対向部２４ａ，２４ｂ）までの距離が、所定範囲内に保たれる。
【００６８】
ところで、被加熱物１００の後端部９５が、加熱導体３の上流側の矯正部材５５，５７を通過すると、矯正部材５５，５７による矯正がなくなる。その結果、被加熱物１００の後端部９５は、上方又は下方に歪む。しかし、本実施形態の高周波焼入装置１では、被加熱物１００の後端部９５が、加熱導体３の上流側直近の矯正部材５５，５７を通過しても、被加熱物１００の上面９７又は下面９６が、矯正部材２５、又は冷却液供給装置２６の矯正部２８に当接して、歪み量が規制される。そのため、被加熱物１００（焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂ）と、加熱導体３（対向部２４ａ，２４ｂ）の、後述の図９及び図１１に示す隙間（Ｄ−Ｇ）は、焼入れの品質を保つ上で必要な所定範囲内に収まる。
【００６９】
図８及び図９は、後端部９５が矯正部材５５，５７を通過し、さらに被加熱物１００が歪み、後端部９５が下方へ移動した状態を示す。被加熱物１００の下面９６が、冷却液供給装置２６の矯正部２８に当接することにより、被加熱物１００の歪み量は規制される。その結果、直線部２３ａ，２３ｃと、焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂの間隔が小さくなるものの、当該間隔は、焼入れ品質を所定レベルに保つ間隔に維持される。すなわち、図９に示すように、直線部２３ａ，２３ｃと、溝９８ａ，９８ｂの間には、隙間（Ｄ−Ｇ）が確保されている。隙間（Ｄ−Ｇ）は、被加熱物１００から加熱導体３までの距離Ｄ（図７）と、隙間Ｇ（図７）の差である。
【００７０】
直線部２３ａ，２３ｃと溝９８ａ，９８ｂの間の隙間は、隙間Ｄを基準に、隙間（Ｄ−Ｇ）から隙間（Ｄ＋Ｇ）の範囲であれば、焼入れ深さが略一様とみなすことができる。すなわち、直線部２３ａ，２３ｃから溝９８ａ，９８ｂまでの距離の変動は、隙間Ｇの範囲で許容される。一般に、焼入れ深さは、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内であれば良好であり、被加熱物１００が歪んで、矯正部２８に当接したとしても、被加熱物１００の後端部９５の焼入れ深さが、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲となるように、隙間Ｇを設定する。
【００７１】
また、図１０及び図１１は、被加熱物１００が歪み、後端部９５が上方へ移動した状態を示す。被加熱物１００の上面が、矯正部材２５に当接することにより、被加熱物１００は矯正される。その結果、直線部２３ｂ，２３ｄと焼入れ対象部位９９ａ，９９ｂの間隔が小さくなるものの、当該間隔は、焼入れ品質を所定レベルに保つ間隔に維持される。すなわち、図９に示すように、直線部２３ｂ，２３ｄと、溝９８ａ，９８ｂの間には、隙間（Ｄ−Ｇ）が確保されている。その結果、被加熱物１００が歪んで矯正部材２５に当接したとしても、被加熱物１００の後端部９５付近の焼入れ深さは、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内に収まる。
【００７２】
本実施形態の高周波焼入装置１では、被加熱物１００の後端部９５が、矯正部材５５，５７を通過しても、矯正部材２５や冷却液供給装置２６の矯正部２８を設けることによって、被加熱物１００（溝９８ａ，９８ｂ）が、加熱導体（直線部２３ｂ，２３ｄ）と接触することがなく、被加熱物１００及び加熱導体３を損傷させる事態を、確実に回避することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、加熱導体３の環４２と環４３の間に配置した矯正部材は１つであるが、矢印Ｆで示す被加熱物１００の搬送方向に沿って複数個を配置してもよい。例えば、環４２と環４３の間における、環４２の近傍や環４３の近傍に矯正部材を配置することもできる。さらに、矯正部材の形状は、図示したものに限らず、どのような形状であっても差し支えない。
【符号の説明】
【００７４】
１    高周波焼入装置
２    誘導加熱装置
３    加熱導体
９ａ，９ｂ  冷却装置
２３ａ〜２３ｄ  加熱導体の直線部
２４ａ，２４ｂ  加熱導体の対向部
２５  矯正部材
２６  冷却液供給装置
２８  冷却液供給装置の矯正部
９６  被加熱物の下面
９７  被加熱物の上面
９８ａ，９８ｂ  溝
９９ａ，９９ｂ  焼入れ対象部位
１００  被加熱物
１００ａ  被加熱物の側面（表面）
Ｇ    隙間（所定間隔）
【図１】
0006001321.tif 000002
【図２】
0006001321.tif 000003
【図３】
0006001321.tif 000004
【図４】
0006001321.tif 000005
【図５】
0006001321.tif 000006
【図６】
0006001321.tif 000007
【図７】
0006001321.tif 000008
【図８】
0006001321.tif 000009
【図９】
0006001321.tif 000010
【図１０】
0006001321.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0006001321.tif 000013
【図１３】
0006001321.tif 000014
【図１４】
0006001321.tif 000015
【図１５】
0006001321.tif 000016
【図１６】
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