(57)【要約】【課題】焼入槽内の上部の被処理物と下部の被処理物との焼入性をほぼ均一にできる焼入装置用整流板およびそれを備えた焼入装置を提供する。【解決手段】金属材料または金属製品の焼入処理を行う焼入装置に用いられる整流板１０を所定の厚みを有する平板部１２と、この平板部１２の一端に連続して形成された鍔部１１とから構成する。また、この平板部１２と鍔部１１とが成す交差角度θを６０°以上１２０°以下の範囲とすることもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料または金属製品の焼入処理を行う焼入装置に用いられる整流板であって、前記整流板は所定の厚みを有する平板部と、前記平板部の一端に連続して形成された鍔部と、から構成されていることを特徴とする焼入装置用整流板。
【請求項２】
前記平板部と前記鍔部とが成す交差角度θは、６０°以上１２０°以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の焼入装置用整流板。
【請求項３】
油を貯留する焼入槽と、前記焼入槽内の前記油を攪拌する攪拌手段と、被処理物を前記焼入槽内で移動させる被処理物移動手段と、を備えた焼入装置であって、請求項１または２に記載の焼入装置用整流板が前記被処理物移動手段に設けられていることを特徴とする焼入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油を貯留した焼入槽内で油の流れを制御する焼入装置用整流板およびそれを備えた焼入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車部品に代表される機械部品を焼入処理する際には、油を満たした焼入槽に当該部品を浸漬させる。焼入処理を行う被処理物の材質や形状などは様々であり、被処理物の焼入効果はその材質や形状などに大きく依存する。
【０００３】
また、焼入処理は多数の被処理物をカゴなどに積載した状態で一度に焼入槽に浸漬させるため、積載されている位置によって油との接触状態が大きく異なる。そのため、被処理物の焼入効果は浸漬時の位置や積載状態にも大きく依存する。
【０００４】
そこで、特許文献１では焼入槽内の配管ダクト内部に案内板を取り付けたり、撹拌機器のプロペラ（羽根）を軸方向に２箇所取り付けた状態が開示されている。これにより焼入槽内の被処理物が設置される領域の隅部まで油を行き渡らせることができる。その結果、被処理物を均一に冷却できる効果があることが説明されている。
【０００５】
また、非特許文献１では、上述の配管ダクト内に縦方向（油が流れる方向）に仕切り板を設けて配管ダクト内の断面積が縮小しない構造が開示されている。この構造により油の流れを整流化して油の流れを配管ダクト内で均一化できることが説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１７１９０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「ＩＨＩ技報  Ｖｏｌ．５５  Ｎｏ．３（２０１５）」、株式会社ＩＨＩ機械システム、２０１５年、ｐ．２６〜ｐ．２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１および非特許文献１に開示された焼入装置では、例えば整流板等のような油の流れを特定の方向へ操作する整流化について、整流板の形状によっては整流板における油の出口側に渦状気泡（キャビテーション）が発生する。焼入槽内にキャビテーションが発生すると、焼入槽内の被処理物が設置された位置によって被処理物の硬さやひずみのばらつきが発生する、いわゆる焼入効果が大きく変化するという問題があった。
【０００９】
その問題に対して、本発明者は整流板の出口側の形態とキャビテーションの発生との因果関係について鋭意研究した結果、焼入槽内に設置する整流板における油の出口側の形態を特定の形状にすることでキャビテーションの発生を抑制できることを知得した。
【００１０】
そこで本発明は、油の流速に関わらず焼入槽内のキャビテーションの発生を抑制することで油の流速を一定にし、被処理物における硬さやひずみのバラツキを低減することができる焼入装置用整流板およびそれを備えた焼入装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した課題を解決するために、本発明は金属材料または金属製品の焼入処理を行う焼入装置に用いられる整流板において、この整流板は所定の厚みを有する平板部とその平板部の一端に連続して形成された鍔部から構成する焼入装置用整流板とした。また、この平板部と鍔部とが成す交差角度θを６０°以上１２０°以下の範囲とすることもできる。
【００１２】
さらに、この整流板を用いて、油を貯留する焼入槽と、焼入槽内の油を攪拌する攪拌手段と、被処理物を焼入槽内で移動させる被処理物移動手段と、を備えた焼入装置において、被処理物移動手段に前述の整流板を設ける焼入装置としても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る焼入装置用整流板を被処理物移動手段に設けると、油の流速に関わらず焼入槽内のキャビテーションの発生を抑制することで油の流速を一定にし、被処理物における硬さやひずみのバラツキを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の一例である焼入装置用整流板１０（交差角度θ＝９０°）の斜視図である。
【図２】本発明の別の実施形態である焼入装置用整流板２０（交差角度θ＝１２０°）の斜視図である。
【図３】本発明の別の実施形態である焼入装置用整流板３０（交差角度θ＝６０°）の斜視図である。
【図４】従来の焼入装置用整流板５０を利用した場合の焼入槽内の油の流れを示すシミュレーション結果である。
【図５】本発明の焼入装置用整流板４０を利用した場合の焼入槽内の油の流れを示すシミュレーション結果である。
【図６】図４に示すＡ部分の拡大図である。
【図７】図５に示すＢ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態の一例について図面を用いて説明する。図１〜３は本発明の実施の形態の一例である焼入装置用整流板１０、２０、３０の斜視図である。図１〜３に示すように焼入装置用整流板１０、２０、３０は、一定の厚みを有する平板部１２、２２、３２と、それに連続して形成されている鍔部１１、２１、３１をそれぞれ備えている。
【００１６】
平板部１２、２２、３２と鍔部１１、２１、３１は、図１〜図３に示すように所定の交差角度θを以って形成されている。例えば、図１に示す焼入装置用整流板１０では、平板部１２と鍔部１１の交差角度θ＝９０°（直角）の場合を示している。また、図２および図３に示す焼入装置用整流板２０、３０では、平板部２２、３２と鍔部２１、３１の交差角度θ＝１２０°（鈍角）および６０°（鋭角）の場合をそれぞれ示している。
【００１７】
なお、図１〜図３に示す３形態の焼入装置用整流板１０、２０、３０は、焼入槽内におけるこれらの整流板から油面までの高さ、被処理物（ワーク）と被処理物移動手段（カゴ）との隙間および焼入油の種類など種々の要因によって使い分けることができる。
【００１８】
次に、従来の整流板と本発明の整流板のそれぞれを焼入槽内に設置した場合の油の流れを専用の解析ソフトを使用してシミュレーションした結果について説明する。図４は、従来の焼入装置用整流板５０を利用した場合の焼入槽内の油の流れを示すシミュレーション結果である。また、図６は、図４に示すＡ部分の拡大図である。なお、図４および図６において、矢印の向きは油の流れる方向を示し、矢印の大きさは油の流れる速さを示している。
【００１９】
従来の焼入装置用整流板５０を用いた場合、図４および図６に示すようにその整流板５０の上端部（油の出口付近）は矢印の向きが外側に向いているものが多く存在し、油の流れが滞留していることを示す。その結果、整流板５０の上端部付近には上述したキャビテーションが発生しやすい雰囲気になることがわかった。
【００２０】
また、図６に示すように整流板５０の上方付近には多数のキャビテーション（気泡）が発生し、それらの気泡は油面上（同図上の矢印の方向）へ移動するように動く。それらの気泡は油の流れに次々と巻き込まれて、結果として焼入槽内には気泡を多く含んだ状態で油が対流することになる。
【００２１】
これに対して、本発明の焼入装置用整流板４０を用いた場合には図５に示すように整流
板４０の上端部には平板部４２に連続する形態で鍔部４１が形成されている。焼入装置用整流板４０には図１に示す平板部４２と鍔部４１の交差角度θ＝９０°（直角）のものを使用した。その鍔部４１の周辺における油の状態は、図７に示すようにわずかながら油の流れが平板部４２から鍔部４１に向けて（図面下方から上方に向けて）発生していることがわかった。
【００２２】
また、図７に示すように整流板４０の鍔部４１の下方には図６に示す場合と同様に多数のキャビテーション（気泡）が発生する。しかし、それらの気泡は鍔部４１の下方で対流を起こす（気泡が循環する）が、鍔部４１の外部へ排出されて油の流れと混じることは無い。
【００２３】
つまり、焼入装置に本発明の焼入装置用整流板を用いることで、その整流板における油の出口付近には下方から上方に向けての油の流れが発生すると共に多数の気泡が油の流れを混じることは無いので、結果として焼入槽内におけるキャビテーションの発生が抑制できるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００２４】
１０、２０、３０、４０    焼入装置用整流板
１１、２１、３１、４１    鍔部
１２、２２、３２、４２    平板部
θ                        平板部と鍔部の交差角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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