(57)【要約】　　　（修正有）【課題】長さ寸法の異なる複数の長尺ワークに対して用いることができ且つ長尺ワークの両端部に割れや溶解が生じない誘導加熱装置を提供する。【解決手段】誘導加熱装置は、長さ寸法の異なる長尺ワークＷ１の溝部１０に対して誘導加熱を行う装置であって、長尺ワークＷ１の長さ寸法より長く形成されており且つ長尺ワークＷ１の溝部１０に挿入されるコイル１００と、長尺ワークＷ１の端部２０、３０にそれぞれ配置され、コイル１００の長尺ワークＷ１の端部２０、３０からはみ出した部分を覆う電磁遮蔽部材２００、２００とを具備しており、電磁遮蔽部材２００、２００は、コイル１００のはみ出した部分により長尺ワークＷ１の端部２０、３０が誘導加熱されるのを防止する電磁遮蔽部材２００、２００とを具備する。【選択図】　　　図１
2004002945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ寸法の異なる複数の断面視略コ字型の長尺ワークの内壁面に対して誘導加熱を行う誘導加熱装置であって、前記長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイルと、前記長尺ワークの両端側にそれぞれ配置され、前記コイルの前記長尺ワークの両端部からはみ出した部分の少なくとも一部を覆う電磁遮蔽部材とを具備することを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の誘導加熱装置において、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部に各々接触しており、長尺ワークの伸縮に伴って移動自在に保持されていることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の誘導加熱装置において、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部の形状に合わせた断面視略コ字型であることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項４】
長さ寸法の異なる複数の断面視略コ字型の長尺ワークの内壁面に対して焼入を行う焼入装置であって、前記長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイルと、前記長尺ワークの内壁面に対して冷却液を噴射する冷却液噴射ジャケットと、前記長尺ワークの両端側にそれぞれ配置され、前記コイルの前記長尺ワークの両端部からはみ出した部分の少なくとも一部を覆う電磁遮蔽部材とを具備することを特徴とする焼入装置。
【請求項５】
請求項４記載の焼入装置において、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部に各々接触しており、長尺ワークの伸縮に伴って移動自在に保持されていることを特徴とする焼入装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の焼入装置において、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部の形状に合わせた断面視略コ字型であることを特徴とする焼入装置。
【請求項７】
請求項２又は３記載の誘導加熱装置において、前記電磁遮蔽部材を移動自在に保持する部材保持装置を備えており、この部材保持装置は、前記電磁遮蔽部材の前記長尺ワークに接触した端部とは反対側の端部に各々当接する一対の当接部と、この当接部に対向するように配置されており且つ当該当接部を付勢する一対の弾性部と、前記当接部と前記弾性部との間に各々介在する継手手段とを有しており、前記弾性部は前記長尺ワークの伸縮に応じて伸縮する一方、前記継手手段によって前記長尺ワークの歪み変形に応じて傾動可能にされていることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項８】
請求項５又は６記載の焼入装置において、前記電磁遮蔽部材を移動自在に保持する部材保持装置を備えており、この部材保持装置は、前記電磁遮蔽部材の前記長尺ワークに接触した端部とは反対側の端部に各々当接する一対の当接部と、この当接部に対向するように配置されており且つ当該当接部を付勢する一対の弾性部と、前記当接部と前記弾性部との間に各々介在する継手手段とを有しており、前記弾性部は前記長尺ワークの伸縮に応じて伸縮する一方、前記継手手段によって前記長尺ワークの歪み変形に応じて傾動可能にされていることを特徴とする焼入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断面視略コ字型の長尺ワークの内壁面に対して誘導加熱を行う誘導加熱装置及び焼入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
断面視略コ字型の長尺ワークの代表例として、直動レールのスライダー等がある。これを図３を借りて説明する。直動レールのスライダーである長尺ワークＷ１は、ガイドの転送面である内壁面１１、１２に重荷重がかかるようになっているため、内壁面１１、１２に対して誘導加熱等を行う必要がある。そして、このような長尺ワークＷ１は、内壁面１１、１２間の寸法が同一で、長さ寸法の異なるものが多く存在する。
【０００３】
従来、このような長さ寸法の異なる複数の長尺ワークの内壁面に対して誘導加熱を行う場合、コイルを長さ寸法の異なる長尺ワーク毎に製造し、前記コイルを長尺ワークの溝部に挿入して長尺ワークの内壁面を誘導加熱するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これでは、長尺ワークの長さ寸法が変わる度に、長尺ワークの長さ寸法に合わせてコイルを製造しなければならず、コスト高になってしまうという問題がある。しかも、このようにコイル点数が増えると、これを収納するスペースを確保することも必要である。
【０００５】
そこで、本願出願人は、図４に示すように長尺ワークより長さ寸法の長いコイル１００を製造し、長さ寸法の異なる複数の長尺ワークに対して用いることができるようにしてみたが、長尺ワークＷ１の端部２０、３０が、過度に加熱され、その結果、割れや溶解が発生するという問題がある。
【０００６】
特に、長尺ワークＷ１には、図３に示すように貫通孔４０、５０が設けられており、この貫通孔４０、５０まで加熱されるため、このような問題が顕著に現れる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、複数のコイルを製造することなく、長さ寸法の異なる複数の長尺ワークの内壁面に対して割れや溶解が生じることなく誘導加熱を行うことができる誘導加熱装置及び焼入装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の誘導加熱装置は、長さ寸法の異なる複数の断面視略コ字型の長尺ワークの内壁面に対して誘導加熱を行う誘導加熱装置であって、前記長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイルと、前記長尺ワークの両端側にそれぞれ配置され、前記コイルの前記長尺ワークの両端部からはみ出した部分の少なくとも一部を覆う電磁遮蔽部材とを具備する。
【０００９】
より好ましくは、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部に各々接触しており、長尺ワークの伸縮に伴って移動自在に保持されていることが望ましい。
【００１０】
より好ましくは、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部の形状に合わせた断面視略コ字型であることが望ましい。
【００１１】
より好ましくは、前記電磁遮蔽部材を移動自在に保持する部材保持装置を備えており、この部材保持装置は、前記電磁遮蔽部材の前記長尺ワークに接触した端部とは反対側の端部に各々当接する一対の当接部と、この当接部に対向するように配置されており且つ当該当接部を付勢する一対の弾性部と、前記当接部と前記弾性部との間に各々介在する継手手段とを有しており、前記弾性部は前記長尺ワークの伸縮に応じて伸縮する一方、前記継手手段によって前記長尺ワークの歪み変形に応じて傾動可能にされていることが望ましい。
【００１２】
本発明の焼入装置は、長さ寸法の異なる複数の断面視略コ字型の長尺ワークの内壁面に対して焼入を行う焼入装置であって、前記長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイルと、前記長尺ワークの内壁面に対して冷却液を噴射する冷却液噴射ジャケットと、前記長尺ワークの両端側にそれぞれ配置され、前記コイルの前記長尺ワークの両端部からはみ出した部分の少なくとも一部を覆う電磁遮蔽部材とを具備する。
【００１３】
より好ましくは、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部に各々接触しており、長尺ワークの伸縮に伴って移動自在に保持されていることが望ましい。
【００１４】
より好ましくは、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部の形状に合わせた断面視略コ字型であることが望ましい。
【００１５】
より好ましくは、前記電磁遮蔽部材を移動自在に保持する部材保持装置を備えており、この部材保持装置は、前記電磁遮蔽部材の前記長尺ワークに接触した端部とは反対側の端部に各々当接する一対の当接部と、この当接部に対向するように配置されており且つ当該当接部を付勢する一対の弾性部と、前記当接部と前記弾性部との間に各々介在する継手手段とを有しており、前記弾性部は前記長尺ワークの伸縮に応じて伸縮する一方、前記継手手段によって前記長尺ワークの歪み変形に応じて傾動可能にされていることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置の概略的側面図、図２は長さ寸法の異なる長尺ワークに誘導加熱を施す誘導加熱装置の概略的側面図、図３は長尺ワークに当接した電磁遮蔽部材を説明するための図　図４は長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイル説明するための図、図５は部材保持装置を説明するための図である。
【００１７】
ここに掲げる誘導加熱装置Ａは、長さ寸法の異なる直動レールのスライダーである長尺ワークＷ１、Ｗ２の溝部１０の内壁面１１、１２（図３参照）に対して誘導加熱を行う装置であって、長尺ワークＷ１、Ｗ２の長さ寸法より長く形成されており且つ長尺ワークＷ１、Ｗ２の溝部１０に挿入されるコイル１００と、長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０にそれぞれ配置され、コイル１００の長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０からはみ出した部分（図４参照）の少なくとも一部を覆う電磁遮蔽部材２００、２００とを具備しており、電磁遮蔽部材２００、２００は、コイル１００のはみ出した部分により長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０が誘導加熱されるのを防止する。以下、各部を詳しく説明する。
【００１８】
コイル１００は、側面視下向きコ字状を呈しており、角筒状の加熱導体部１１０を有している。コイル１００は、自身の過熱を防止するために内部に冷却液が循環されるようになっている。
【００１９】
加熱導体部１１０は、長尺ワークＷ１、Ｗ２の長さ寸法よりも長く形成されたリング状であり、両端が折り曲げられてコイル載置台１２０に取り付けられている。加熱導体部１１０の一端は、給電導体部と接続されており、この給電導体部は、図外の電源装置と接続されている。
【００２０】
加熱導体部１１０は、溝部１０が下方向に向けて保持された、即ち長尺ワークＷ１、Ｗ２の上方向から被せられたような状態で長尺ワークＷ１、Ｗ２の溝部１０に挿入され、溝部１０の内壁面２０、３０に対して誘導加熱を行う。
【００２１】
コイル１００の加熱導体部１１０とコイル載置台１２０との間には、長尺ワークＷ１、Ｗ２を載置するワーク載置台１３０が設けられている。このワーク載置台１３０は、絶縁体で形成されている。
【００２２】
電磁遮蔽部材２００、２００は、図３に示すように長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０の形状に合わせた断面視略コ字型のブロック体であり、銅で形成されている。この電磁遮蔽部材２００、２００は、高さ寸法が長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０よりやや背高にされており、横幅が長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０の横幅とほぼ同じに設定されている。電磁遮蔽部材２００、２００の溝部２１０は、深さが長尺ワークＷ１、Ｗ２の溝部１０とほぼ同じにされている一方、幅寸法が長尺ワークＷ１、Ｗ２の溝部１０より大きく形成されており、長尺ワークＷ１、Ｗ２の内壁面２０、３０に所望の誘導加熱が施されるようになっている。
【００２３】
電磁遮蔽部材２００、２００は、一端２１０が部材保持装置３００、３００に長尺ワークＷ１、Ｗ２の長手方向に沿って移動可能に弾性保持されている一方、他端２２０が長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０に当接する。このようにして、電磁遮蔽部材２００、２００は、長尺ワークＷ１、Ｗ２を挟み込むように配置され、コイル１００の長尺ワークＷ１、Ｗ２からはみ出した部分の一部を覆う。これにより、コイル１００のはみ出した部分を電磁遮蔽し、長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０に誘導加熱の影響を与えないようにすることができる。
【００２４】
部材保持装置３００、３００は、図５に示すように電磁遮蔽部材２００、２００の一端２１０に各々当接する一対の当接部３１０、３１０と、当接部３１０、３１０に対向するように各々配置されており且つ当接部３１０、３１０を付勢保持する一対の弾性部３２０、３２０と、当接部３１０、３１０と弾性部３２０、３２０との間に各々介在するボール３３０、３３０（継手手段）とからなる。
【００２５】
当接部３１０、３１０は、長尺状ワークＷ１、Ｗ２及び電磁遮蔽部材２００、２００と同様の略断面視略コ字型のブロック体であって、セラミック等の絶縁体からなる。当接部３１０、３１０は、一端部３１１、３１１が電磁遮蔽部材２００、２００の一端２１０、２１０に当接する。一方、他端部３１２、３１２には、ボール３３０、３３０を保持する略Ω型のボール保持部３１３、３１３が設けられている。
【００２６】
弾性部３２０、３２０は、ボール保持部３１３、３１３と対向するように配置されており且つボール３３０、３３０を保持する略Ω型のボール保持部３２１、３２１と、ボール保持部３２１、３２１を軸支する軸部３２２、３２２と、軸部３２２、３２２に巻き回されており且つボール保持部３２１、３２１を付勢するコイルバネ３２３、３２３とを有している。
【００２７】
コイルバネ３２３、３２３は長尺ワークＷ１、Ｗ２の伸縮に応じて伸縮する一方、ボール３３０、３３０によって長尺ワークＷ１、Ｗ２の歪み変形に応じて傾動可能にされている。これにより、誘導加熱による長尺ワークＷ１、Ｗ２の伸縮及び歪み変形は吸収されるので、誘導加熱によって生じる長尺ワークＷ１、Ｗ２の歪み、割れ等を防止することができる。なお、ボール３３０、３３０以外の継手手段を用いることも可能である。
【００２８】
軸部３２２、３２２は、図外の駆動装置に接続されている。この駆動装置を駆動させることによって、電磁遮蔽部材２００、２００と長尺ワークＷ１、Ｗ２ととは、部材保持装置３００、３００に挟み込まれて保持される。
【００２９】
なお、コイル１００の電磁遮蔽部材２００、２００からはみ出した部分、即ち加熱導体部１１０の一部と給電導体部１２０とは、部材保持装置３００、３００によって覆われている。部材保持装置３００、３００は、電磁遮蔽部材２００、２００と同様の電磁遮蔽の機能も有している。
【００３０】
また、電磁遮蔽部材２００、２００は、部材保持装置３００、３００に長手方向に移動可能に弾性保持されているので、コイル１００により誘導加熱され、長尺ワークＷ１、Ｗ２が長尺ワークＷ１、Ｗ２の長手方向に沿って延びたとしても、これに伴って移動することができる。これにより、長尺ワークＷ１、Ｗ２の誘導加熱による歪み、割れ等を防止することができるようになっている。しかも、長尺ワークＷ１、Ｗ２を誘導加熱する際、電磁遮蔽部材２００、２００が長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０から離れ、長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０が加熱され過ぎるというようなことがなくなる。
【００３１】
以下、誘導加熱装置Ａの使用方法を説明する。
【００３２】
まず、電磁遮蔽部材２００、２００を部材保持装置３００、３００に取り付けると共に、長尺ワークＷ１を溝部１０が下方向に向くようにワーク載置台１３０の上に載置する。
【００３３】
その後、長尺ワークＷ１の端部２０、３０に電磁遮蔽部材２００、２００を当接させる。
【００３４】
そして、コイル１００で溝部１０の内壁面１１、１２に誘導加熱を行う。
【００３５】
このとき、コイル１００の長尺ワークＷ１からはみ出した部分は、電磁遮蔽部材２００、２００と部材保持装置３００、３００とによって覆われているので、加熱されることはない。
【００３６】
その後、図２に示すように長さ寸法の異なる長尺状ワークＷ２を誘導加熱する場合、部材保持装置３００、３００を移動させ、長尺ワークＷ１の端部２０、３０から電磁遮蔽部材２００、２００を外す。
【００３７】
長さ寸法の異なる長尺状ワークＷ２をワーク載置台１３０に載置し、当該長尺ワークＷ２の端部２０、３０に電磁遮蔽部材２００、２００を当接させ、上記と同様に誘導加熱を行う。
【００３８】
このような誘導加熱装置Ａによる場合、コイル１００が長尺ワークＷ１、Ｗ２よりも長く形成されているので、長さ寸法の異なる長尺ワークＷ１、Ｗ２に用いることができる。しかも、長尺ワークＷ１、Ｗ２毎にコイル１００を用意する必要がないので、低コスト化を図る上でメリットがある。このとき、コイル１００の長尺ワークＷ１、Ｗ２からはみ出したに部分は、電磁遮蔽部材２００、２００及び部材保持装置３００、３００によって覆われているので、長尺ワークＷ１、Ｗ２の端部２０、３０には、従来のように過度に加熱されず、割れや溶解等を生じることがない。
【００３９】
電磁遮蔽部材２００、２００は、ここでは、長尺ワークＷ１、Ｗ２の長手方向に移動自在に弾性保持されているとしたが、長手方向にだけ限定されず、誘導加熱により長尺ワークが延びる方向に移動自在にすることが可能である。
【００４０】
電磁遮蔽部材２００、２００は、ここでは、長尺ワークＷ１、Ｗ２の形状に合わせたブロック体であるとしたが、長尺ワークの両端部の形状に併せて適宜設計変更することが可能である。
【００４１】
誘導加熱装置Ａにおいて、冷却液噴射ジャケットを設け、加熱の後、長尺ワークＷ１、Ｗ２の溝部１０に向けて冷却液を噴射するようにすると、焼入装置となる。このとき、ワーク載置台１３０を冷却液噴射ジャケットと兼用すると、兼用する部品点数を減少させることができるので、低コスト化を図る上でメリットがある。
【００４２】
なお、誘導加熱装置Ａは、直動レールのスライダーである長尺ワークＷ１、Ｗ２に限定されず、様々な長尺ワークに対して誘導加熱を施すことが可能である。この点は、焼入装置においても同様である。焼入装置の冷却液噴射ジャケットについては、前記長尺ワークの内壁面に対して冷却液を噴射する機能を有する限りどのような種類のものを用いてもかまわない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る誘導加熱装置は、長さ寸法の異なる複数の断面視略コ字型の長尺ワークの内壁面に対して誘導加熱を行う誘導加熱装置であって、前記長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイルと、前記長尺ワークの両端側にそれぞれ配置され、前記コイルの前記長尺ワークの両端部からはみ出した部分の少なくとも一部を覆う電磁遮蔽部材とを具備する。
【００４４】
本発明の請求項４に係る焼入装置は、長さ寸法の異なる複数の断面視略コ字型の長尺ワークの内壁面に対して焼入を行う焼入装置であって、前記長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイルと、前記長尺ワークの内壁面に対して冷却液を噴射する冷却液噴射ジャケットと、前記長尺ワークの両端側にそれぞれ配置され、前記コイルの前記長尺ワークの両端部からはみ出した部分の少なくとも一部を覆う電磁遮蔽部材とを具備する。
【００４５】
よって、本発明の請求項１に係る誘導加熱装置及び請求項４に係る焼入装置による場合、コイルが長尺ワークの長さ寸法より長く形成されているので、長さ寸法の異なる複数の長尺ワークに用いることができる。しかも、従来のように長さの異なる長尺ワーク毎にコイルを用意する必要がないので、低コスト化を図る上でメリットがある。このとき、コイルの長尺ワークからはみ出した部分の少なくとも一部が、電磁遮蔽部材に覆われているので、前記長尺ワークの両端部は、過度に加熱されず、割れや溶解等が生じることはない。
【００４６】
本発明の請求項２に係る誘導加熱装置及び請求項５に係る焼入装置は、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部に各々接触しており、長尺ワークの伸縮に伴って移動自在に保持されている。
【００４７】
よって、本発明の請求項２に係る誘導加熱装置及び請求項４に係る焼入装置による場合、誘導加熱により前記長尺ワークが延びたとしても、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの延びに伴って移動することができるので、長尺ワークの誘導加熱による歪み、割れ等を防止することができる。
【００４８】
本発明の請求項３に係る誘導加熱装置及び請求項６に係る焼入装置は、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部の形状に合わせた断面視略コ字型である。
【００４９】
よって、本発明の請求項３に係る誘導加熱装置及び請求項６に係る焼入装置による場合、前記電磁遮蔽部材は、長尺ワークの両端部全体に当接するので、コイルのはみ出した部分の電磁遮蔽を最適に行うことができる。
【００５０】
本発明の請求項７に係る誘導加熱装置及び請求項８に係る焼入装置は、前記電磁遮蔽部材を移動自在に保持する部材保持装置を備えており、この部材保持装置は、前記電磁遮蔽部材の前記長尺ワークに接触した端部とは反対側の端部に各々当接する一対の当接部と、この当接部に対向するように配置されており且つ当該当接部を付勢する一対の弾性部と、前記当接部と前記弾性部との間に各々介在する継手手段とを有しており、前記弾性部は、前記長尺ワークの伸縮に応じて伸縮する一方、前記継手手段によって前記長尺ワークの歪み変形に応じて傾動可能にされていることを特徴としている。
【００５１】
よって、本発明の請求項３に係る誘導加熱装置及び請求項６に係る焼入装置による場合、誘導加熱により生じる前記長尺ワークの伸縮は、部材保持装置によって吸収されるので、これが原因とする長尺ワークの歪みや割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置の概略的側面図である。
【図２】長さ寸法の異なる長尺ワークに誘導加熱を施す誘導加熱装置の概略的側面図である。
【図３】長尺ワークに当接した電磁遮蔽部材を説明するための図である。
【図４】長尺ワークの長さ寸法より長く形成されたコイル説明するための図である。
【図５】部材保持装置を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｗ１，Ｗ２　長尺ワーク
１０　　　　溝部
１１、１２　内壁部
２０、３０　端部
１００　　　コイル
２００　　　電磁遮蔽部材
【図１】
2004002945.tif 000003
【図２】
2004002945.tif 000004
【図３】
2004002945.tif 000005
【図４】
2004002945.tif 000006
【図５】
2004002945.tif 000007