(57)【要約】【課題】  平面に凹凸部を有する板状部材を均一に加熱する誘導加熱焼入れ方法【解決手段】  平面１に凹部３と凸部２と縁４が設けられたワーク（環状円板部材）Ｗの誘導加熱焼入れにおいて、ワークＷの下面側にワークＷの加熱面を覆う平板の環状導体２１からなる誘導加熱コイル２０を、ワークの上面側に加熱面を覆う平板の平板部分１１と縁４の外周を巡る円筒部分１２とを備えた縁付環状導体からなる誘導加熱コイル１０を、ワークを挿入できる間隔に配設し、ワークＷを下面が加熱コイル２０と所定の間隔になるように移動して下面を加熱した後、さらに上面が加熱コイル１０と所定の間隔になるように移動して上面と縁４の外周とを加熱し、急冷して焼入れする。【選択図】  図１
2006339019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面に１又は２以上の凹部と凸部とが設けられた板状部材を全面焼入れする誘導加熱焼入れにおいて、被焼入板状部材の両面に加熱面を覆う平板の導体からなる誘導加熱コイルを被焼入板状部材が挿入できる間隔をおいて配設し、該被焼入板状部材をその一面が一面側の加熱コイルと所定の間隔に対応するように移動して該被焼入板状部材の一面を加熱した後、該被焼入板状部材をその他面が他面側の加熱コイルと所定の間隔に対応するように移動して該被焼入板状部材の他面を加熱し、急冷して焼入れすることを特徴とする平面に凹凸部を有する板状部材の誘導加熱焼入れ方法。
【請求項２】
前記被焼入板状部材は平面に１又は２以上の凹部と凸部とが設けられた環状円板部材であり、前記誘導加熱コイルは該環状円板部材の加熱面を覆う平板の環状導体からなることを特徴とする請求項１に記載の平面に凹凸部を有する板状部材の誘導加熱焼入れ方法。
【請求項３】
前記被焼入板状部材は、外側円周に縁を有し環状平面部の該縁に近接する部に１又は２以上の凹部と凸部が設けられた環状円板部材であり、前記一面に対応する加熱コイルは加熱面を覆う平板の環状導体からなり、他面に対応する加熱コイルは加熱面を覆う環状の平板部分と前記縁の外周を巡る円筒部分とを備えた縁付環状導体からなることを特徴とする請求項１に記載の平面に凹凸部を有する板状部材の誘導加熱焼入れ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば図１に示すような、平面部１に３個づつの凸部２と凹部３が同一円周上に交互に設けられた形状をした環状円板部材Ｗや、さらに円板の外周円周に縁４が設けられ形状の環状円板部材などの板状部材を誘導加熱焼入れにより全面焼入れする焼入れ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導加熱による環状部材の加熱は広く行われおり、平面が平らな平板状の環状部材の誘導加熱については特許文献１、２などが開示されている。これらは、図４のように、被焼入環状部材Ｗの両面に平板状の環状コイルＣ１，Ｃ１を所定間隔に固定して配設し、両面から同時に加熱するものである。（特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平８−１８０９６７号公報
【特許文献２】特開平８−１８０９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１、２の方法は平らな板状環状部材の誘導加熱には非常に有効である。しかしながら、図１に示すような平面部１に凸部２と凹部３とが円周上に交互に設けられ、かつ円外周に縁４が設けられた形状の場合に前記特許文献１のコイルで加熱すると、縁４の近傍に凸部２があるＡ部の縁は、縁４の近傍になにもないＢ部の縁より温度が上昇し難く平面部と凹凸部と縁円周とが均一に加熱されないという問題点がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決し、凹凸部、平面部、縁がともに均一な加熱温度に加熱され焼入れされる加熱焼入れ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の平面に凹凸部を有する板状の誘導加熱焼入れ方法は、平面に１又は２以上の凹部と凸部とが設けられた板状部材を全面焼入れする誘導加熱焼入れにおいて、被焼入板状部材の両面に加熱面を覆う平板の導体からなる誘導加熱コイルを被焼入板状部材が挿入できる間隔をおいて配設し、該被焼入板状部材をその一面が一面側の加熱コイルと所定の間隔に対応するように移動して該被焼入板状部材の一面を加熱した後、該被焼入板状部材をその他面が他面側の加熱コイルと所定の間隔に対応するように移動して該被焼入板状部材の他面を加熱し、急冷して焼入れすることを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記被焼入板状部材が平面に１又は２以上の凹部と凸部とが設けられた環状円板部材の場合は、前記誘導加熱コイルは該環状円板部材の加熱面を覆う平板の環状導体からなることが望ましい。
【０００７】
さらに、前記被焼入板状部材が、外側円周に縁を有し環状平面部の該縁に近接する部に１又は２以上の凹部と凸部が設けられた環状円板部材の場合は、前記一面に対応する加熱コイルは加熱面を覆う平板の環状導体からなり、他面に対応する加熱コイルは加熱面を覆う環状の平板部分と前記縁の外周を巡る円筒部分とを備えた縁付環状導体からなることが望ましい。
【０００８】
凹凸を有する板状部材を誘導加熱により、一方の面から加熱すると、その面の凸部の温度は上がるが、平面部と凹部の温度が上がり難い。そこで、本発明はさらに他方の面から加熱することにより、凹部が加熱され平面部は表裏から２回加熱されるので、平面部も温度が上がって、均一に加熱されることになる。
【０００９】
一方、外側円周に縁を有し、平面に前記縁に近接する１又は２以上の凹部と凸部とが設けられた環状円板部材の加熱の場合には、表裏から加熱すると平面部と突起部は前記と同様に均一に加熱されるが、近傍に突起部がある縁部は熱容量が大きく温度が上がり難く、近傍になにもない縁部は熱容量が小さく温度が上がりやすいので縁円周が均一に加熱されないという問題がある。そこで、一方の加熱コイルに平板の環状導体の加熱コイルを使用し、他方の加熱コイルに加熱面を覆う平板部と外周を巡る円筒部とを設けた環状導体の加熱コイルを使用することにより、縁円周を均一に加熱するものである。
【００１０】
上記において、被焼入板状部材が単純な平板の場合には、両面の誘導加熱コイルを被焼入環状円板部材に所定の間隔をおいて配設して、前記特許文献１などのように両面から加熱することが可能である。しかしながら、前記外側円周に縁を有する環状円板部材の加熱の場合には、加熱面とコイルの間を適正な間隔にすると、両側の加熱コイルの間に被焼入環状円板部材を挿入する隙間を取ることができない。そのために、誘導加熱コイルを移動させるようにしてもよいが、構造が複雑になるという問題点がある。そこで本発明は、誘導加熱コイルを固定して被焼入板状部材を移動することにより両面の加熱を図るものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の平面に凹凸部を有する板状部材の誘導加熱焼入れ方法によれば、従来は誘導加熱では均一加熱が困難であった凹凸部と平面が均一温度に加熱され、均一な焼入れ硬さの焼入れ板状部材が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の平面に凹凸部を有する板状部材の誘導加熱焼入れ方法について、図示の実施形態により具体的に説明する。図１は本発明の環状円板部材の誘導加熱焼入れ方法の説明斜視図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図である。
【００１３】
以下、これらの図を用いて説明する。本実施形態の被焼入板状部材は、図１、２に示すように外周に縁４が設けられた環状円板部材である。環状円板部材Ｗ（以下単にワークＷという）は、中心孔５を有する平板の環状部１の同一円周上に、一面からみて３個づつの凸部２（裏面からみる凹部になるが便宜上凸部という）と凹部３（裏面からみる凸部）が設けられている。環状部１の外周円周には縁４が設けられ、縁４と凹凸部２、３は近接している。
【００１４】
図のワークＷの上面側に上加熱コイル１０が、下側に下加熱コイル２０がワークを取り出せる間隔をおいて配設される。上加熱コイル１０は、ワークの平面を覆う径の環状の平板部分１１の外縁にワークの縁の外周と所定の隙間をもたせた内径の円筒部分１２が設けられた縁付の環状導体からなり、この円の一部が切割りされてターミナル部１３、１３が設けられている。下加熱コイル２０はワークの平板部の全面を覆う平板の環状導体２１からなり円の一部が切割りされてターミナル部２２、２２が設けられている。
上加熱コイル１０と下加熱コイル２０は、ワークＷがその間に挿入できる間隔をおいて固定して配設される。
【００１５】
上記構成において、上加熱コイル１０と下加熱コイル２０の間にワークを挿入し、まず図２の鎖線で示すように、ワークと下加熱コイル２０との隙間が所定間隔になるようにワークを置いて、回転しながら加熱する。すると凹部３の下面がまず加熱されるが環状部１はまだ温度が低い。凹部３の下面が焼入れ温度に達するとワークを上昇移動させ、ワークと上加熱コイル１０との隙間が所定間隔になるようにしてワークを回転しながら加熱する。すると今度は凸部２の上面が加熱され、凸部２の上面が焼入れ温度まで上昇すると環状部１も２度加熱されるので焼入れ温度まで上昇して全体が均一に加熱される。また、縁４も上加熱コイル１０の円筒部分１２により外周から加熱されるので、縁全周が均一に加熱される。
【００１６】
こうして、加熱後に急冷することにより、ワーク全面が均一硬さに焼入れされる。急冷は噴水冷却によったが、通常の冷却装置によるので説明は省略する。
【実施例１】
【００１７】
実施例１では、図３の形状のワーク及び加熱コイルを用いてワークを回転しながら誘導加熱、急冷して焼入れした。その寸法諸元を表１に示す。加熱条件を表２に示す。
【００１８】
【表１】
2006339019.tif 000003
【００１９】
【表２】
2006339019.tif 000004
【００２０】
上記条件で焼入れしたワークを切断して断面硬さを測定した結果、各部でＨｖ５００〜５５０の範囲に焼入れされていることが認められた。
【００２１】
なお、上記実施形態及び実施例では、縁を有する環状円板部材の焼入れについて説明したが、縁を有しないか、あるいは縁の加熱は要しない環状部材の加熱の場合には、ワーク両面の加熱コイルに、実施例１のような円筒部導体を有しない平板の環状導体の加熱コイルを使用しても良い。さらに環状の形状のみでなく、広く同一平面に凹凸を有する板状部材の加熱焼入れにも使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上述べたように本発明の平面に凹凸部を有する板状部材の誘導加熱焼入れ方法によれば、従来方法では困難であった凹凸部を有する板状部材の均一焼入れが可能になるので、誘導加熱の用途が拡大され、熱処理の原価を低減し産業の発展に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明実施形態の平面に凹凸部を有する環状円板部材の誘導加熱焼入れ方法の説明斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】本発明実施形態のワークとコイルの関係の諸元を示す図である。
【図４】従来の環状部材の誘導加熱焼入れ方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  環状部、２  凸部、３、凹部、４  縁、５  中心孔、１０  上加熱コイル、１１  平板部分、１２  円筒部分、１３  ターミナル、２０  下加熱コイル、２１  環状部、２２ターミナル、Ｗ  ワーク（被加板状部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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