(57)【要約】【課題】誘導加熱されるワークの周面に形成された孔の周縁における局所的な過加熱を抑制でき、生産性を高めることのできる加熱コイルを提供する。【解決手段】円筒形状の周面を有し、且つ前記周面から中心方向に延びる孔Ｈを有するワークＷ１の外周面に沿うように導体２１が巻かれており、ワークの外周面の誘導加熱に用いられる加熱コイル２０は、一つ又は互いに平行に延びる複数の導体をそれぞれ含み、ワークの外周面の中心軸Ｘを含む対称面Ｓを挟んで対称となる第１加熱部２２及び第２加熱部２３を備え、第１加熱部２２及び第２加熱部２３の導体は、ワークの外周面の軸方向Ｄ１及び周方向Ｄ２と交差する傾斜方向Ｄ３に延びている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の周面を有し、且つ前記周面から中心方向に延びる孔を有するワークの外周面に沿うように導体が巻かれており、前記外周面の誘導加熱に用いられる加熱コイルであって、
一つ又は互いに平行に延びる複数の前記導体をそれぞれ含み、前記ワークの前記外周面の中心軸を含む対称面を挟んで対称となる第１加熱部及び第２加熱部を備え、
前記第１加熱部及び前記第２加熱部の前記導体は、前記ワークの前記外周面の軸方向及び周方向と交差する傾斜方向に延びている加熱コイル。
【請求項２】
請求項１記載の加熱コイルであって、
前記ワークの前記外周面の周方向と前記傾斜方向とのなす角度は４０°以上５０°以下である加熱コイル。
【請求項３】
請求項１又は２記載の加熱コイルであって、
前記導体の幅は、前記ワークの前記孔の直径より大きい加熱コイル。
【請求項４】
請求項３記載の加熱コイルであって、
前記導体の幅は、前記ワークの前記孔の直径の２倍以上３倍以下である加熱コイル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載の加熱コイルであって、
前記第１加熱部及び前記第２加熱部の前記導体の両端に隣設されており、一つ又は互いに平行に延びる複数の前記導体をそれぞれ含み、前記第１加熱部及び第２加熱部の前記導体を一続きに接続し且つ電源と電気的に接続される一対のリード部に接続する第１接続部及び第２接続部をさらに備え、
前記第１接続部及び前記第２接続部の前記導体は、前記ワークの前記外周面の周方向と平行に延びている加熱コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形状の周面を有し、且つ周面から中心方向に延びる孔を有するワークの外周面の誘導加熱に用いられる加熱コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールナットの内周面には中心方向に延びるリターンホールが形成されている。リターンホールが開口された状態でボールナットの内周面に誘導加熱が施された場合に、内周面の表層を周方向に流れる誘導電流が、リターンホールの周縁において内周面の軸方向に対向している両側の縁部で集中してしまい、誘導電流が集中する縁部が過加熱されて溶解する虞がある。このため、銅などからなるプラグがリターンホールに挿入された状態で内周面に誘導加熱が施され、リターンホールの縁部の過加熱が抑制されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５２２４２号公報
【特許文献２】特開２００１−１９２７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に記載された加熱方法では、多量のワークの誘導加熱に多量のプラグを必要とし、プラグをワークの周面の孔に挿入するために多大な工数を要し、生産性が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、誘導加熱されるワークの外周面に形成された孔の周縁における局所的な過加熱を抑制でき、生産性を高めることのできる加熱コイル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】
【０００６】
本発明の一態様の加熱コイルは、断面円形状の外周面を有し且つ上記外周面から径方向に延びる孔を有するワークの上記外周面に沿うように導体が巻かれており、上記外周面の誘導加熱に用いられる加熱コイルであって、一つ又は互いに平行に延びる複数の上記導体をそれぞれ含み、上記ワークの上記外周面の中心軸を含む対称面を挟んで対称となる第１加熱部及び第２加熱部を備え、上記第１加熱部及び上記第２加熱部それぞれの上記導体は、上記ワークの上記外周面の軸方向及び周方向と交差する傾斜方向に延びている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、誘導加熱されるワークの周面に形成された孔の周縁の局所的な過熱を抑制でき、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態を説明するための、加熱コイル及び加熱装置の一例の模式図である。
【図２】図１の加熱コイルの平面図である。
【図３】図１の加熱コイルの左側面図である。
【図４】図１の加熱コイルの右側面図である。
【図５】図１の加熱コイルの変形例の正面図である。
【図６】図１の加熱コイルの変形例の側面図である。
【図７Ａ】図１の加熱装置によって誘導加熱されるワークの周面に流れる誘導電流を示す模式図である。
【図７Ｂ】図１の加熱装置によって誘導加熱されるワークの周面に流れる誘導電流を示す模式図である。
【図８】参考例の加熱コイルの正面図である。
【図９Ａ】図８の加熱コイルを用いて誘導加熱される場合のワークの周面に流れる誘導電流を示す模式図である。
【図９Ｂ】図８の加熱コイルを用いて誘導加熱される場合のワークの周面に流れる誘導電流を示す模式図である。
【図１０】他の参考例の加熱コイルの正面図である。
【図１１Ａ】図１０の加熱コイルを用いて誘導加熱される場合のワークの周面に流れる誘導電流を示す模式図である。
【図１１Ｂ】図１０の加熱コイルを用いて誘導加熱される場合のワークの周面に流れる誘導電流を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態を説明するための、加熱コイルの他の例の正面図である。
【図１３】図１２の加熱コイルの側面図である。
【図１４】図１の加熱装置の変形例の模式図である。
【図１５】実験例の焼入れされたワークの硬さ測定位置を示す模式図である。
【図１６】実験例１及び実験例２の硬さ測定結果を示すグラフである。
【図１７】実験例３及び実験例４の硬さ測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態を説明するための、加熱コイル及び加熱装置の一例を模式的に示し、図２から図４は、図１の加熱コイルを示す。
【００１０】
加熱装置１は、円柱状のワークＷ１の外周面を誘導加熱する定置型の加熱装置である。ワークＷ１は外周面から径方向に延びる孔Ｈを有する。孔Ｈは、貫通孔であってもよいし、止まり孔であってもよい。
【００１１】
加熱装置１は、ワークＷ１の外周面を誘導加熱するための加熱コイル２０と、加熱コイル２０に高周波の交流電力を供給する電源２と、ワークＷ１及び加熱コイル２０を支持する支持部３と、ワークＷ１をワークＷ１の中心軸Ｘまわりに回転させる回転駆動部４とを備える。
【００１２】
加熱コイル２０は、ワークＷ１の外周面に沿うように導体２１が巻かれて構成されている。導体２１には、例えば銅などの金属材料が用いられる。本例では、導体２１は管材によって形成され、加熱コイル２０の内部に一続きの流路が形成されており、この流路には水等の冷却媒体が流通される。誘導加熱されたワークＷ１の輻射熱によって加熱される加熱コイル２０は、内部に流通される冷却媒体によって適宜冷却される。
【００１３】
図２から図４に示すように、加熱コイル２０は、第１加熱部２２と、第２加熱部２３とを備える。第１加熱部２２は、ワークＷ１の軸方向Ｄ１及び周方向Ｄ２と交差する傾斜方向Ｄ３に延びる導体２１ａを含み、第２加熱部２３もまた、傾斜方向Ｄ３に延びる導体２１ｂを含んでおり、第１加熱部２２と第２加熱部２３とは、ワークＷ１の中心軸Ｘを含む対称面Ｓを挟んで対称となっている。
【００１４】
本例では、第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂは、平面視にて半円弧状に形成されており、導体２１ａ及び導体２１ｂそれぞれの一端は互いに接続されており、第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂそれぞれの他端は、同じく導体２１からなる一対のリード部２４に接続されている。一対のリード部２４が電源２と電気的に接続され、電源２から加熱コイル２０に交流電力が供給される。
【００１５】
なお、第１加熱部２２及び第２加熱部２３は、互いに平行に延びる複数の導体を含んでもよい。図５及び図６に示す例では、第１加熱部２２は二つの導体２１ａ１，２１ａ２を含み、第２加熱部２３もまた二つの導体２１ｂ１，２１ｂ２を含み、導体２１ａ１、導体２１ｂ１、導体２１ａ２、そして導体２１ｂ２がこの順に一続きに接続されており、両端の導体２１ａ１及び導体２１ｂ２が一対のリード部２４に接続されている。
【００１６】
支持部３は、ワークＷ１を支持するワーク支持部１０と、加熱コイル２０を支持するコイル支持部１１とを含む。
【００１７】
ワーク支持部１０は、ワークＷ１の中心軸Ｘ上に配置された一対のセンター１２を有し、一対のセンター１２によってワークＷ１を軸方向Ｄ１に挟み込んでワークＷ１を支持している。コイル支持部１１は、加熱コイル２０の一対のリード部２４を位置固定に支持している。コイル支持部１１に支持された加熱コイル２０の第１加熱部２２及び第２加熱部２３は、ワークＷ１の外周面のうち孔Ｈを含む領域Ａ１に対向して配置されている。
【００１８】
回転駆動部４は、ワーク支持部１０の一対のセンター１２を回転駆動する。これにより、ワーク支持部１０に支持されたワークＷ１が中心軸Ｘまわりに回転される。
【００１９】
加熱装置１によってワークＷ１が誘導加熱される際には、回転駆動部４によってワークＷ１が中心軸Ｘまわりに回転され、加熱コイル２０の第１加熱部２２及び第２加熱部２３が対向して配置されているワークＷ１の外周面の領域Ａ１が全周にわたって誘導加熱される。
【００２０】
図７Ａ及び図７Ｂは、加熱装置１によって誘導加熱されるワークＷ１の外周面に流れる誘導電流を模式的に示す。
【００２１】
誘導電流は、加熱コイル２０の第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂに沿ってワークＷ１の外周面の表層を流れる。
【００２２】
第１加熱部２２の導体２１ａは、上記のとおりワークＷ１の軸方向Ｄ１及び周方向Ｄ２と交差する傾斜方向Ｄ３に延びており、導体２１ａに沿って流れる誘導電流Ｉは、ワークＷ１の外周面の表層を傾斜方向Ｄ３に流れる。第２加熱部２３の導体２１ｂもまた傾斜方向Ｄ３に延びており、導体２１ｂに沿って流れる誘導電流Ｉは、ワークＷ１の外周面の表層を傾斜方向Ｄ３に流れる。
【００２３】
図７Ａに示す、ワークＷ１の孔Ｈが第１加熱部２２の導体２１ａに重なって配置された状態で、導体２１ａに沿って流れる誘導電流Ｉは孔Ｈを迂回して流れる。この場合に、孔Ｈの周縁において傾斜方向Ｄ３と直交する方向Ｄ４に対向している両側の縁部Ｅ１，Ｅ２では電流密度が相対的に高まる。
【００２４】
ワークＷ１が中心軸Ｘまわりに回転され、図７Ｂに示す、ワークＷ１の孔Ｈが第２加熱部２３の導体２１ｂに重なって配置された状態で、導体２１ｂに沿って流れる誘導電流Ｉは孔Ｈを迂回して流れる。この場合に、孔Ｈの周縁において傾斜方向Ｄ３と直交する方向Ｄ４に対向している両側の縁部Ｅ３，Ｅ４では電流密度が相対的に高まる。
【００２５】
ここで、第１加熱部２２（導体２１ａ）と第２加熱部２３（導体２１ｂ）とは、上記のとおりワークＷ１の中心軸Ｘを含む対称面Ｓを挟んで対称となっている。ワークＷ１の周方向Ｄ２と第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂが延びる傾斜方向Ｄ３とのなす角度をθとしたときに、導体２１ａに沿って流れる誘導電流Ｉの電流密度が高まる縁部Ｅ１と、導体２１ｂに沿って流れる誘導電流Ｉの電流密度が高まる縁部Ｅ３とは、孔Ｈの中心まわりに角度２θ回転した位置関係にあり、同様に、縁部Ｅ２と縁部Ｅ４とは、孔Ｈの中心まわりに角度２θ回転した位置関係にある。
【００２６】
孔Ｈの周縁における誘導電流Ｉの電流密度の高まりは、ワークＷ１の回転に応じて縁部Ｅ１，Ｅ２と縁部Ｅ３，Ｅ４との間で交互に生じ、縁部Ｅ１，Ｅ２と縁部Ｅ３，Ｅ４とが上記のとおり互いにずれていることにより、孔Ｈの周縁における局所的な過加熱が抑制される。
【００２７】
孔Ｈの周縁の局所的な過加熱を抑制する観点から、縁部Ｅ１と縁部Ｅ３との重なり、及び縁部Ｅ２と縁部Ｅ４との重なりが小さいほど好ましく、ワークＷ１の周方向Ｄ２と第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂが延びる傾斜方向Ｄ３とのなす角度θは、好ましくは４０°以上５０°以下であり、より好ましくは４５°である。
【００２８】
また、第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂの幅Ｗは、ワークＷ１の孔Ｈの直径より大きいことが好ましく、孔Ｈの直径の２倍以上３倍以下であることがより好ましい。なお、導体２１ａ，２１ｂの幅Ｗは、導体２１ａ，２１ｂが延びる傾斜方向Ｄ３と直交する方向Ｄ４の寸法をいう。例えば、孔Ｈが第１加熱部２２の導体２１ａに重なって配置された状態で、導体２１ａの幅Ｗが孔Ｈの直径より大きい場合に、導体２１ａに沿って流れる誘導電流Ｉの一部が縁部Ｅ１及び／又は縁部Ｅ２の外側を流れ、縁部Ｅ１，Ｅ２での電流密度の高まりが抑制される。これにより、孔Ｈの周縁における局所的な過加熱が一層抑制される。
【００２９】
図８は、参考例の加熱コイルを示し、図９Ａ及び図９Ｂは、図８の加熱コイルを用いてワークＷ１が誘導加熱される場合に、ワークＷ１の外周面に流れる誘導電流を模式的に示す。
【００３０】
図８に示す加熱コイルでは、第１加熱部２２の導体２１ａ１，２１ａ２、及び第２加熱部２３の導体２１ｂ１，２１ｂ２がワークＷ１の周方向Ｄ２と略平行に配置されている。この場合、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ワークＷ１の回転にかかわらず、誘導電流Ｉは、孔Ｈの周縁において周方向Ｄ２と直交する方向、すなわち軸方向Ｄ１に対向している両側の縁部Ｅ５，Ｅ６に集中してしまい、縁部Ｅ５，Ｅ６が過加熱される。
【００３１】
図１０は、他の参考例の加熱コイルを示し、図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０の加熱コイルを用いてワークＷ１が誘導加熱される場合に、ワークＷ１の外周面に流れる誘導電流を模式的に示す。
【００３２】
図１０に示す加熱コイルでは、第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂがワークＷ１の軸方向Ｄ１と略平行に配置されている。この場合、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、ワークＷ１の回転にかかわらず、誘導電流Ｉは、孔Ｈの周縁において軸方向Ｄ１と直交する方向、すなわち周方向Ｄ２に対向している両側の縁部Ｅ７，Ｅ８に集中してしまい、縁部Ｅ７，Ｅ８が過加熱される。
【００３３】
図１２及び図１３は、本発明の実施形態を説明するための加熱コイルの他の例を示す。
【００３４】
図１２及び図１３に示す加熱コイル３０は、ワークＷ１の外周面に沿うように導体３１が巻かれて構成されており、上述した加熱装置１において、加熱コイル２０に替えてワークＷ１の誘導加熱に用いられるものである。
【００３５】
加熱コイル３０は、第１加熱部３２及び第２加熱部３３と、第１接続部３５及び第２接続部３６とを備える。
【００３６】
第１加熱部３２は、ワークＷ１の軸方向Ｄ１及び周方向Ｄ２と交差する傾斜方向Ｄ３に延びる導体３１ａを含み、第２加熱部３３もまた、傾斜方向Ｄ３に延びる導体３１ｂを含んでおり、第１加熱部３２と第２加熱部３３とは、ワークＷ１の中心軸Ｘを含む対称面Ｓを挟んで対称となっている。
【００３７】
本例では、第１加熱部３２の導体３１ａ及び第２加熱部３３の導体３１ｂは、平面視にて中心角度１８０°未満の円弧状に形成されており、導体３１ａ及び導体３１ｂそれぞれの一端は、第１接続部３５の導体３１ｃを介して互いに接続されており、導体３１ａ及び導体３１ｂそれぞれの他端は、第２接続部３６の一対の導体３１ｄを介して一対のリード部３４に接続されている。
【００３８】
第１加熱部３２の導体３１ａ及び第２加熱部３３の導体３１ｂの一端側に隣設され、導体３１ａ，３１ｂを一続きに接続している第１接続部３５の導体３１ｃは、ワークＷ１の周方向Ｄ２と平行に円弧状に延びている。導体３１ａ，３１ｂの他端側に隣設され、導体３１ａ，３１ｂを一対のリード部３４に接続している第２接続部３６の一対の導体３１ｄもまた、ワークＷ１の周方向Ｄ２と平行に円弧状に延びている。
【００３９】
加熱コイル３０を備えた加熱装置１によってワークＷ１が誘導加熱される際には、ワークＷ１が中心軸Ｘまわりに回転される。加熱コイル３０の第１加熱部３２及び第２加熱部３３並びに第１接続部３５及び第２接続部３６が対向して配置されているワークＷ１の外周面の領域Ａ２が全周に亘って加熱される。
【００４０】
上述した加熱コイル２０の場合と同様に、孔Ｈの周縁における誘導電流Ｉの電流密度の高まりが、ワークＷ１の回転に応じて縁部Ｅ１，Ｅ２と縁部Ｅ３，Ｅ４との間で交互に生じ、縁部Ｅ１，Ｅ２と縁部Ｅ３，Ｅ４とが互いにずれていることにより、孔Ｈの周縁における局所的な過加熱が抑制される。
【００４１】
また、ワークＷ１の外周面の領域Ａ２の軸方向両端部に対向して配置されている第１接続部３５の導体３１ｃ及び第２接続部３６の一対の導体３１ｄがワークＷ１の周方向Ｄ２と平行に円弧状に延びており、領域Ａ２の軸方向両端部の発熱量が相対的に多くなっている。領域Ａ２の軸方向両端部では、これらの端部に隣設されている外側領域に熱が散逸し易いところ、領域Ａ２の軸方向両端部の発熱量を相対的に多くすることにより、領域Ａ２の加熱温度を均一化することができる。
【００４２】
なお、本例においても、第１加熱部３２及び第２加熱部３３は、互いに平行に延びる複数の導体を含んでもよく、第１加熱部３２及び第２加熱部３３が複数の導体を含む場合に、第１加熱部３２及び第２加熱部３３の導体を一続きに接続し且つ一対のリード部３４に接続する第１接続部３５及び第２接続部３６もまた、平行に延びる複数の導体をそれぞれ含んで構成される。
【００４３】
ここまで、加熱コイル２０又は加熱コイル３０を備える加熱装置１は、定置型の加熱装置であるものとして説明したが、ワークＷ１が比較的長尺である場合に、加熱コイル２０又は加熱コイル３０とワークＷ１とをワークＷ１の軸方向Ｄ１に相対的に並進移動させながらワークＷ１の外周面を全長に亘って誘導加熱する移動型の加熱装置として構成することもできる。
【００４４】
また、加熱コイル２０又は加熱コイル３０を備える加熱装置１は、円柱状のワークＷ１の外周面を誘導加熱するものとして説明したが、図１４に示すように、円筒状のワークＷ２の内周面の誘導加熱にも適用可能であり、ワークＷ２が内周面から径方向に延びる孔Ｈを有する場合に、孔Ｈの周縁における局所的な過加熱を抑制することができる。
【００４５】
以下、実験例について説明する。
【００４６】
実験例１では、ＡＩＳＩ４１５０材（ＪＩＳ−ＳＣＭ４４５相当材）からなる外径５０ｍｍの円柱状のワークであって外周面に内径６ｍｍの孔を有するワークを、図５及び図６に示した加熱コイルを用いて移動加熱し、加熱後に急冷して焼入れした。実験例１の加熱コイルにおいて、ワークの周方向Ｄ２と第１加熱部２２の導体２１ａ１，２１ａ２及び第２加熱部２３の導体２１ｂ１，２１ｂ２が延びる傾斜方向Ｄ３とのなす角度θは４５°とした。
【００４７】
実験例２では、実験例１と同じワークを、図８に示した加熱コイルを用いて、実験例１と同じ焼入れ条件（移動速度、電力、回転数、等）にて焼入れした。実験例２の加熱コイルにおいて、第１加熱部２２の導体２１ａ１，２１ａ２及び第２加熱部２３の導体２１ｂ１，２１ｂ２はワークの周方向Ｄ２と平行に延びており、上記角度θは０°である。なお、加熱コイルの外径及び内径並びに導体幅は、実験例１の加熱コイルと実験例２の加熱コイルとで同一とした。
【００４８】
図１５に示すとおり、ワークの孔の周縁とワークの周方向Ｄ２との交差位置を孔の周縁における０°位置及び１８０°位置とし、ワークの孔の周縁とワークの軸方向Ｄ１との交差位置を孔の周縁における９０°位置及び２７０°位置として、実験例１及び実験例２の焼入れされたワークの孔の周縁における０°位置、９０°位置、１８０°位置、及び２７０°位置の各位置の硬さ（ＨＶ０．３）を測定し、有効硬化層深さを評価した。測定結果を図１６に示す。
【００４９】
図１６に示す測定結果から、実験例２では、９０°位置及び２７０°位置の有効硬化層深さが０°位置及び１８０°位置の有効硬化層深さよりも大きくなっていることがわかる。図９Ａ及び図９Ｂに示したとおり、実験例２の加熱コイルでは、ワークの回転にかかわらず、誘導電流Ｉがワークの孔の周縁における９０°位置及び２７０°位置の縁部に集中してしまい、９０°位置及び２７０°位置の縁部が過加熱されたことが要因として考えられる。
【００５０】
一方、実験例１では、０°位置及び１８０°位置の有効効果層深さと９０°位置及び２７０°位置の有効効果層深さとの差が実験例２に比べて縮小されており、両者は概ね一致している。図７Ａ及び図７Ｂに示したとおり、実験例１の加熱コイルによれば、誘導電流の電流密度の高まりが、ワークの回転に応じて４５°位置及び２２５°位置の縁部と、１３５°位置及び３１５°位置の縁部との間で交互に生じ、孔の周縁における局所的な過加熱が抑制され、均熱化されたものと認められる。
【００５１】
次に、実験例３では、ＪＩＳ−Ｓ５５Ｃ材からなる外径３８．５ｍｍの円柱状のワークであって外周面に内径８．５ｍｍの孔を有するワークを、図２から図４に示した加熱コイルを用いて定置加熱し、加熱後に急冷して焼入れした。実験例３の加熱コイルにおいて、ワークの周方向Ｄ２と第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂが延びる傾斜方向Ｄ３とのなす角度θは４０°とした。
【００５２】
実験例４では、実験例３と同じワークを、図１０に示した加熱コイルを用いて、実験例３と同じ焼入れ条件（電力、回転数、等）にて焼入れした。実験例４の加熱コイルにおいて、第１加熱部２２の導体２１ａ及び第２加熱部２３の導体２１ｂはワークの軸方向Ｄ１と平行に延びており、上記角度θは９０°である。
【００５３】
実験例３及び実験例４の焼入れされたワークの孔の周縁における０°位置、９０°位置、１８０°位置、及び２７０°位置の各位置の硬さ（ＨＶ０．３）を測定し、有効硬化層深さを評価した。測定結果を図１７に示す。
【００５４】
図１７に示す測定結果から、実験例４では、０°位置及び１８０°位置の有効硬化層深さが９０°位置及び２７０°位置の有効硬化層深さよりも大きくなっていることがわかる。図１１Ａ及び図１１Ｂに示したとおり、実験例４の加熱コイルでは、ワークの回転にかかわらず、誘導電流Ｉがワークの孔の周縁における０°位置及び１８０°位置の縁部に集中してしまい、０°位置及び１８０°位置の縁部が過加熱されることが要因として考えられる。
【００５５】
一方、実験例３では、０°位置及び１８０°位置の有効効果層深さと９０°位置及び２７０°位置の有効効果層深さとの差が実験例４に比べて縮小されており、両者は概ね一致している。図７Ａ及び図７Ｂに示したとおり、実験例４の加熱コイルによれば、誘導電流の電流密度の高まりが、ワークの回転に応じて５０°位置及び２３０°位置の縁部と、１３０°位置及び３１０°位置の縁部との間で交互に生じ、孔の周縁における局所的な過加熱が抑制され、均熱化されたものと認められる。
【符号の説明】
【００５６】
１  加熱装置
２  電源
３  支持部
４  回転駆動部
１０  ワーク支持部
１１  コイル支持部
１２  センター
２０  加熱コイル
２１，２１ａ，２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ，２１ｂ１，２１ｂ２  導体
２２  第１加熱部
２３  第２加熱部
２４  リード部
３０  加熱コイル
３１  導体
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ  導体
３２  第１加熱部
３３  第２加熱部
３４  リード部
３５  第１接続部
３６  第２接続部
Ｄ１  軸方向
Ｄ２  周方向
Ｄ３  傾斜方向
Ｄ４  傾斜方向と方向
Ｅ１〜Ｅ８  孔の縁部
Ｈ  ワークの周面の孔
Ｉ  誘導電流
Ｏ  加熱コイルの中心
Ｓ  対称面
Ｗ  導体幅
Ｗ１  ワーク
Ｗ２  ワーク
Ｘ  ワークの中心軸
【図１】
2019204739.tif 000003
【図２】
2019204739.tif 000004
【図３】
2019204739.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019204739.tif 000007
【図６】
2019204739.tif 000008
【図７Ａ】
2019204739.tif 000009
【図７Ｂ】
2019204739.tif 000010
【図８】
2019204739.tif 000011
【図９Ａ】
2019204739.tif 000012
【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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