(57)【要約】【課題】  軸受軌道輪等の種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行えるリング状品の高周波熱処理方法および装置を提供する。【解決手段】  加熱コイル１内にリング状品Ｗを配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法に適用する。外径が互いに異なる複数種のリング状品Ｗに共通の加熱コイルを用いる。リング状品Ｗの温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、外径の違いに対応したリング状品Ｗの温度管理を行う。【選択図】        図１
2005307308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱コイル内にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、外径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、リング状品の温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、外径の違いに対応したリング状品の温度管理を行うリング状品の高周波熱処理方法。
【請求項２】
請求項１において、リング状品の外径の違いに応じて、フィードバック制御の制御パラメータを異ならせるリング状品の高周波熱処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記リング状品が軸受の軌道輪であるリング状品の高周波熱処理方法。
【請求項４】
外径が互いに異なる複数種のリング状品を高周波焼入れのために１個ずつ加熱する装置であって、単巻きの加熱コイルと、この加熱コイル内に配置されるようにリング状品を支持するワーク支持手段と、前記加熱コイルに高周波電流を給電する高周波電源と、加熱コイル内で加熱中のリング状品の温度を測定する温度測定手段と、この温度測定手段の測定値に応じ、外径の違いに対応したリング状品の温度管理が可能なように、前記高周波電源により加熱コイルに給電する電力をフィードバック制御する電源制御手段とを備えたリング状品の高周波熱処理装置。
【請求項５】
加熱コイル内にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、外径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、加熱を行うリング状品の外径に応じて、前記加熱コイルの内周に導電性のスリーブを嵌合させることを特徴とするリング状品の高周波熱処理方法。
【請求項６】
請求項５において、前記リング状品が軸受の軌道輪であるリング状品の高周波熱処理方法。
【請求項７】
外径が互いに異なる複数種のリング状品を高周波焼入れのために１個ずつ加熱する装置であって、単巻きの加熱コイルと、この加熱コイル内に配置されるようにリング状品を支持するワーク支持手段と、前記加熱コイルに高周波電流を給電する高周波電源と、前記加熱コイル内に着脱自在に嵌合させる導電性のスリーブとを備えるリング状品の高周波熱処理装置。
【請求項８】
請求項７において、前記加熱コイルは、焼入冷却液の流路を内部に有し、かつこの流路から内径側に焼入冷却液を吐出させる吐出孔を有し、前記スリーブは、前記加熱コイルの吐出孔に連通して内径側に焼入冷却液を吐出させる吐出孔を有するものとしたリング状品の高周波熱処理装置。
【請求項９】
加熱コイルの外周にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、内径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、リング状品の温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、内径の違いに対応したリング状品の温度管理を行うリング状品の高周波熱処理方法。
【請求項１０】
加熱コイルの外周にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、内径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、加熱を行うリング状品の内径に応じて、前記加熱コイルの外周に導電性のスリーブを嵌合させることを特徴とするリング状品の高周波熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受の軌道輪等のリング状品につき、焼入に際する加熱を高周波誘導加熱により行うリング状品の高周波熱処理方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リング状品の焼入に際する加熱方法として、単巻の加熱コイルを用い、その内周に同心にリング状品を配置し、高周波誘導加熱を行う方法がある（例えば非特許文献１）。外径の異なるリング状品を加熱する場合は、リング状品の外径に応じた内径の加熱コイルが用いられる。
転がり軸受の軌道輪の場合は、雰囲気炉で全体焼入することが一般的であり、高周波焼入は、車輪用軸受等のように、局部的に焼入を施す場合に採用されている。
【０００３】
なお、平板ワーク等の高周波焼入において、温度制御方法として、放射温度計でワーク温度を計測し、ワーク温度に応じて加熱コイルの電力をフィードバック制御することが提案されている（例えば特許文献１）。
【非特許文献１】（社）日本熱処理技術協会／日本金属熱処理工業会編集、「熱処理技術入門」大河出版、平成１３年４月２５日発行、第２８５頁
【特許文献１】特開２００２−３７２３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軸受軌道輪の焼入は、上記のように一般的に炉内で全体焼入されるが、多品種少量生産の場合、炉による熱処理では、炉の処理可能個数に対して半端な個数となることがあり、効率が悪い。また、要求に応じて必要時に必要個数だけ焼入品をラインに供給したり、外部に納品するような場合は、炉による焼入れでは在庫を多く抱えることが必要となる。炉による加熱は、炉内に入れた位置によっても、加熱温度がばらつくことがある。
このため、軸受軌道輪の焼入を、１個ずつ高周波焼入で行うことを試みた。高周波焼入によると、必要個数だけ処理することができ、また処理品間でのばらつきの少ない均一な熱処理が可能となる。リング状品の外径の違いに対しては、上記のように異なる内径の加熱コイルを用いることで対応する。
【０００５】
しかし、軸受軌道輪等においては、外径の互いに異なる多くの品種があり、外径の違い毎に加熱コイルを準備するのでは、加熱コイルが多数必要となって設備コストが高価になる。また、加熱コイルを交換する段取り時間も多く必要となり、さらに待機用の加熱コイルの保管場所にも大きな場所が必要となる。
また、異なる外径のリング状品に共通の加熱コイルを用いる場合、加熱コイルとリング状品との間の径方向のギャップが大きく変わるため、いずれの外径のリング状品に対しても適切な加熱が行えようようにすることは難しい。リング状品の外径毎に加熱コイルへの電力供給量の時間経過に伴うパターンを定めておいても、周辺環境等の種々の要因で適切な温度管理が難しい。
【０００６】
この発明の目的は、種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行えるリング状品の高周波熱処理方法および装置を提供することである。
この発明の他の目的は、種々異なる内径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行えるリング状品の高周波熱処理方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明における第１のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイル内にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、外径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、リング状品の温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、外径の違いに対応したリング状品の温度管理を行うことを特徴とする。
この方法によると、リング状品の温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、外径の違いに対応したリング状品の温度管理を行うようにしたため、外径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用いても、適切に加熱することができる。共通の加熱コイルで種々の径のリング状品の加熱を行うため、種々の径の加熱コイルを準備する必要がなくて、設備コストが低減でき、また加熱コイルの交換作業を少なくできて、段取り時間が節減できる。交換用の加熱コイルの保管場所も少なくて済む。なお、共通の加熱コイルを用いるには、リング状品の外径の異なり範囲がある程度は限られ、外径が大きく異なるリング状品には別の加熱コイルを用いる。
【０００８】
リング状品の外径の違いに対応した温度管理は、例えば、リング状品の外径の違いに応じてフィードバック制御の制御パラメータを異ならせることで行う。制御パラメータは、例えば比例制御を行う場合のゲインや、積分制御の場合の積分時間、微分制御の場合の微分時間等である。
共通の加熱コイルに対して外径の異なるリング状品を加熱する場合、加熱コイルの内径とリング状品の外径との間のギャップが種々変わるため、電力消費に対する加熱の効率が大きく異なる。加熱効率の違いを考慮して、リング状品の外径に応じ、経過時間と温度との関係を示す温度パターンを定めておいても、加熱効率の違いから、適切な温度管理は難しい。このような問題に対し、フィードバック制御の制御パラメータを、リング状品の外径の違いに応じて設定しておくと、適切な温度となるように、電力制御を行うことができる。
【０００９】
この発明方法において、前記リング状品が軸受の軌道輪であっても良い。軸受の軌道輪は、均一な品質が強く求められ、また外径の種々異なる多く品種がある。そのため、この発明方法における、種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行えるという利点が、効果的に発揮される。
【００１０】
この発明のリング状品の高周波熱処理装置は、外径が互いに異なる複数種のリング状品を高周波焼入れのために１個ずつ加熱する装置であって、単巻きの加熱コイルと、この加熱コイル内に配置されるようにリング状品を支持するワーク支持手段と、前記加熱コイルに高周波電流を給電する高周波電源と、加熱コイル内で加熱中のリング状品の温度を測定する温度測定手段と、この温度測定手段の測定値に応じ、外径の違いに対応したリング状品の温度管理が可能なように、前記高周波電源により加熱コイルに給電する電力をフィードバック制御する電源制御手段とを備えたものである。
この構成の装置によると、この発明の高周波熱処理方法が採用でき、種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行うことができる。
【００１１】
この発明における第２のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイル内にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、外径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、加熱を行うリング状品の外径に応じて、前記加熱コイルの内周に導電性のスリーブを嵌合させることを特徴とする。
この構成によると、加熱コイルの内周に導電性のスリーブを嵌合させることで、スリーブ内を電流が流れることになり、加熱コイルの内径を小さくした場合と同様に機能する。そのため、加熱コイルの内径に対してリング状品の外径が小さい場合に、その径の差の応じたスリーブを嵌合させることで、電流の経路とリング状品の外周とのギャップの拡大が抑えられ、リング状品に作用する交番磁束の磁束密度が確保されて効率の良い加熱が行える。リング状品の外径の違いに応じて交換する部分はスリーブだけで良いため、リング状品の外径の異なる種類が多数あっても設備コストがかからず、また外径の違いに応じた段取り替えも簡単に行える。外径の違いに応じて準備する部品はスリーブで済むため、その保管場所も小さて済む。
【００１２】
第２の高周波熱処理方法の場合も、リング状品が軸受の軌道輪であっても良く、その場合に、この発明における、種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行えるという利点が、効果的に発揮される。
【００１３】
この発明における第２のリング状品の高周波熱処理装置は、外径が互いに異なる複数種のリング状品を高周波焼入れのために１個ずつ加熱する装置であって、単巻きの加熱コイルと、この加熱コイル内に配置されるようにリング状品を支持するワーク支持手段と、前記加熱コイルに高周波電流を給電する高周波電源と、前記加熱コイル内に着脱自在に嵌合させる導電性のスリーブとを備えることを特徴とする。
この構成によると、この発明における第２の高周波熱処理方法が採用でき、種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行うことができる。
【００１４】
この高周波熱処理装置において、前記加熱コイルは、焼入冷却液の流路を内部に有し、かつこの流路から内径側に焼入冷却液を吐出させる吐出孔を有し、前記スリーブは、前記加熱コイルの吐出孔に連通して内径側に焼入冷却液を吐出させる吐出孔を有するものとしても良い。
加熱コイルが焼入冷却液の吐出孔を有する場合、リング状品を加熱コイル内に配置したままで、焼入冷却液をかける焼入処理、いわゆる一発焼入が行える。この場合に、内径にスリーブがあると、そのままでは焼入冷却液の吐出が妨げられるが、スリーブに吐出孔を設けたため、スリーブを嵌合させながら、一発焼入を行うことができる。
【００１５】
この発明における第３のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイルの外周にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、内径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、リング状品の温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、内径の違いに対応したリング状品の温度管理を行う方法である。
この方法によると、加熱コイルとリング状品の内外の関係が、第１の高周波熱処理方法とは逆になるが、第１の高周波熱処理方法と同様にして、種々異なる内径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行うことができる。
【００１６】
この発明における第４のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイルの外周にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、内径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、加熱を行うリング状品の内径に応じて、前記加熱コイルの外周に導電性のスリーブを嵌合させる方法である。
この方法によると、加熱コイルとリング状品の内外の関係が、第２の高周波熱処理方法とは逆になるが、第２の高周波熱処理方法と同様にして、種々異なる内径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明における第１のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイル内にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、外径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、リング状品の温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、外径の違いに対応したリング状品の温度管理を行う方法であるため、種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行えるという効果が得られる。
この発明における第２のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイル内にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、外径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、加熱を行うリング状品の外径に応じて、前記加熱コイルの内周に導電性のスリーブを嵌合させる方法であるため、種々異なる外径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行えるという効果が得られる。
【００１８】
この発明における第３のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイルの外周にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、内径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、リング状品の温度を実測して加熱コイルの電力をフィードバック制御することにより、内径の違いに対応したリング状品の温度管理を行う方法であるため、種々異なる内径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行うことができる。
この発明における第４のリング状品の高周波熱処理方法は、加熱コイルの外周にリング状品を配置して高周波焼入れのための加熱を１個ずつ行う熱処理方法において、内径が互いに異なる複数種のリング状品に共通の加熱コイルを用い、加熱を行うリング状品の内径に応じて、加熱コイルの外周に導電性のスリーブを嵌合させる方法であるため、種々異なる内径のリング状品の加熱を、加熱コイルの交換を要することなく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１はリング状品の高周波熱処理装置のブロック図を示す。この高周波熱処理装置は、加熱コイル１と、この加熱コイル１に高周波電流を供給する高周波電源２と、被熱処理品であるリング状品Ｗを支持するワーク支持手段３と、焼入冷却液供給装置４と、焼入制御装置５とを備える。リング状品Ｗは、例えば転がり軸受の軌道輪である。図示の例では、リング状品Ｗは玉軸受の内輪であり、外周に軌道溝Ｗａを有している。高周波電源２は、交流商用電源等から受電盤６を介して得た電流を、所定周波数の高周波に変換して加熱コイル１に供給する手段であり、サイリスタインバータ式やトランジスタインバータ式等のものが使用される。高周波電源２と加熱コイル１との間には電流変成器（図示せず）を介在させる。
【００２０】
加熱コイル１は、円筒形の単巻きのものであって、内部に焼入冷却液の流路７を有し、かつ内径側へ焼入冷却液を吐出させる吐出孔８が内径側の壁面に設けられている。加熱コイル１の断面形状は、同図に示すように長方形ないし正方形状とされる。加熱コイル１の外周面における周方向の複数箇所に、焼入冷却液入口となるパイプ状の接続口９が設けられている。この接続口９に、焼入冷却液供給装置４から加熱コイル１の冷却およびリング状品Ｗの冷却たのための焼入冷却液が、所定のタイミングで供給される。
【００２１】
加熱コイル１は、図２に斜視図で示すように、分割部分となる円周方向の両端に一対の端子板１０を有し、２枚の端子板１０の間に絶縁板１１を挟み込んだものとされている。これら端子板１０の間に、高周波電源２が前記電流変成器を介して接続される。
【００２２】
図１において、ワーク支持手段３は、リング状品Ｗを載せる下側支持部材１３と、リング状品Ｗの上面を押える上側支持部材１２とを有し、上下いずれかの支持部材１２，１３をモータ等の駆動源１４で回転させることにより、リング状品Ｗを回転させる構成としてある。下側支持部材１３および上側支持部材１２は、加熱コイル１と同心位置で軸受（図示せず）等により回転自在に支持されている。上下の支持部材１２，１３は、いずれか一方または双方が昇降可能とされ、互いに上下に離れることにより、リング状品Ｗの出し入れが可能とされている。上下の支持部材１２，１３は、所定の寸法範囲内で種々外径の異なるリング状品Ｗの支持が可能なものとされている。
なお、ワーク支持手段３に対してリング状品Ｗを自動で出し入れするローディク装置（図示せず）を設けても良い。
【００２３】
焼入制御装置５は、高周波熱処理装置の全体を制御する装置であり、コンピュータ，電子回路等により構成される。焼入制御装置５は、高周波電源２を制御する電源制御手段２１と、焼入冷却液供給装置４を制御する冷却液制御手段２２と、ワーク支持手段３を制御するワーク支持系制御手段２３とを備える。
【００２４】
電源制御手段２１は、温度設定部２５に設定された所定温度まで加熱し、その温度を所定時間維持するように、高周波電源２の出力する電力を制御するものとされている。電源制御手段２１は、フィードバック制御部２４を有し、リング状品Ｗの温度を実測する温度測定手段２８の測定温度に応じ、加熱コイル１の電力、つまり高周波電源２の出力する電力をフィードバック制御するものとされている。温度測定手段２８には、放射温度計等が用いられる。フィードバック制御部２４は、比例制御、比例微分制御、比例，積分，微分制御を組み合わせたＰＩＤ制御等を行うものとされる。これら比例制御、比例微分制御、ＰＩＤ制御は、温度上昇値等によって切り換えて使用するようにしても良い。
【００２５】
電源制御手段２１には、フィードバック制御部２４に対する制御パラメータ設定部２６およびパラメータ切換手段２７が設けられている。制御パラメータ設定部２６は、制御パラメータとして、例えば比例制御を行う場合のゲイン（または比例帯）や、積分制御の場合の積分時間、微分制御の場合の微分時間等が設定される。制御パラメータ設定部２６には、これらの制御パラメータが、リング状品Ｗの外径の種類毎、例えば外径の範囲毎や型番毎、型番の所定の群毎に設定されていて、パラメータ切換手段２７により、フィードバック制御部２４で用いる制御パラメータを、前記外径の種類毎の任意のものに切換可能とされている。パラメータ切換手段２７の切換操作は、オペレータによるスイッチ操作で行うようにしても良く、またリング状品Ｗの生産情報を管理するコンピュータ等から与えられる外径，型番等の情報に従って自動で行うものとしても良い。
【００２６】
電源制御手段２１は、これらフィードバック制御部２４、制御パラメータ設定部２６、およびパラメータ切換手段２７により、リング状品Ｗの温度を実測して加熱コイル１の電力をフィードバック制御することで、外径の違いに対応したリング状品Ｗの温度管理を行うものとされる。
【００２７】
上記構成の高周波熱処理装置による熱処理方法を説明する。加熱コイル１内に、ワーク支持手段３の上下の支持部材１２，１３で挟み込むようにリング状品Ｗを設置し、支持部材１２，１３と共に駆動源１４でリング状品Ｗを回転させながら、加熱コイル１に高周波電源２から高周波電力を供給する。加熱コイル１に高周波電流が流れることにより、交番磁束が発生し、リング状品Ｗが誘導加熱される。すなわち、リング状品Ｗを通る磁束の変化によるヒステリシス損や渦電流損等により発熱現象が生じる。リング状品Ｗの温度が焼入のために必要な所定の温度まで昇温すると、その温度を一定時間維持した後、加熱コイル１内に焼入冷却液を供給して吐出孔８から吐出させ、リング状品Ｗを急冷する。これにより、リング状品Ｗが焼入される。この焼入は、例えばリング状品Ｗの表面部だけでなく芯まで全体に渡るように行う。
【００２８】
このように焼入を行うに際して、リング状品Ｗの外径が図３（Ａ），（Ｂ）のように異なると、加熱コイル１の内径面とリング状品Ｗの外径面との間のギャップＧが大きく変わる。このため、高周波誘導加熱の効率が大きく変わる。
この効率の変化に対して、フィードバック制御部２４で用いる制御パラメータを、制御パラメータ設定手段２６に設定されている対応するリング状品Ｗに対するものに切り換えることで対応する。
これにより、リング状品Ｗの外径の違いにかかわらずに、共通の加熱コイル１を用いて適切に加熱することができる。
【００２９】
図４は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、第１の実施形態において、図４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、加熱コイル１の内周に着脱自在に嵌合させる導電性のスリーブ３０を設けたものである。スリーブ３０には、加熱コイル１に対して脱落しないように支持される適宜の支持手段（図示せず）を設けておいても良い。スリーブ３０は、リング状品Ｗの外径の違いに応じた種々の内径のものを準備し、リング状品Ｗの外径面とスリーブ３０の内径面とのギャップＧ′が略一定になるように交換して使用する。リング状品Ｗの外径が大きい場合は、図４（Ａ）のようにスリーブ３０を外したままで加熱コイル１による加熱を行う。
【００３０】
スリーブ３０は、加熱コイル１の吐出孔８に連通する吐出孔３１を有するものとする。吐出孔３１は、加熱コイル１１の各吐出孔８と個々に連通するものとしても良く、また図５に示すように、スリーブ３０の外径面に円周溝３２を設け、この円周溝３２を介して加熱コイル１の吐出孔８とスリーブ３０の吐出孔３１とが連通するようにしても良い。円周溝３２は軸方向に並べて複数設けても良い。また、円周溝３２は、図６のようにスリーブ３０の軸方向の略全高さに渡るものであっても良く、その場合は、スリーブ３０に軸方向に離れて設けられる各吐出孔３１が同じ円周溝３２を介して連通する。図６の例は、スリーブ３０に、その支持手段として、加熱コイル１の上面に載せられるフランジ３４を有するものとしてある。
【００３１】
これら図４ないし図６に示す各実施形態において、高周波熱処理装置を構成する要素のうち、加熱コイル１の他のものは、図１に示した第１の実施形態と同じである。ただし、電源制御手段２１において、制御パラメータ設定手段２６に設定する制御パラメータは、スリーブ３０を用いる場合に適切となる値とする。または、制御パラメータ設定手段２６に設定する制御パラメータは、リング状品Ｗの径に係わらずに一定の値とし、パラメータ切換手段２７を省略しても良い。
【００３２】
これら図４〜図６の例のように、スリーブ３０を用いる場合は、加熱コイル１の内周に導電性のスリーブ３０を嵌合させることで、スリーブ３０内を電流が流れることになり、加熱コイル１の内径を小さくした場合と同様に機能する。そのため、加熱コイル１の内径に対してリング状品Ｗの外径が小さい場合に、その径の差の応じたスリーブ３０を嵌合させることで、電流の経路とリング状品Ｗの外周とのギャップＧ′の拡大が抑えられ、リング状品Ｗに作用する交番磁束の磁束密度が確保されて効率の良い加熱が行える。リング状品Ｗの外径の違いに応じて交換する部分はスリーブ３０だけで良いため、リング状品Ｗに外径の異なる多数の種類のものがあっても、設備コストがかからず、また外径の違いに応じた段取り替えも簡単に行える。外径の違いに応じて準備する部品はスリーブ２０で済むため、その保管場所も小さて済む。
【００３３】
上記各実施形態は、リング状品Ｗに外径側から加熱を行う場合につき説明したが、この発明は、リング状品Ｗに内径側から加熱を行う場合にも適用することができる。
図７は、リング状品ＷＡを内径側から加熱コイル１Ａで加熱する実施形態を示す。リング状品ＷＡは、例えば転がり軸受の外輪である。この場合、図８のように、加熱コイル１Ａは、端子部１０Ａが内径側に突出したものとされる。この場合に、リング状品Ｗの内径に応じて用いられるスリーブ３０Ａは、加熱コイル１の外周に嵌合させる。この実施形態において、加熱コイル１Ａとリング状品ＷＡの関係が、図５の実施形態とは内外逆になる他は、図５の実施形態と同じであるので、対応部分に同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３４】
スリーブ３０Ａを用いずに、第１の実施形態と同様に、リング状品ＷＡの温度を実測して加熱コイル１Ａの電力をフィードバック制御することにより、内径の違いに対応したリング状品ＷＡの温度管理を行うようにしても良い。その場合にも、第１の実施形態と同様にフィードバック制御部２４（図１）に対し、内径の違いに応じた各種の制御パラメータを設定した制御パラメータ設定手段２６、およびパラメータ切換手段２７を設けることが好ましい。
【００３５】
なお、上記各実施形態は、加熱コイル１から焼入冷却液を吐出して一発焼入を行うようにしたが、加熱コイル１ではリング状品Ｗの加熱だけを行い、焼入冷却液による冷却は加熱コイル１の外部で行うようにしても良い。
また、この発明は、リング状品Ｗが軸受軌道輪である場合に限らず、各種のリング状品の焼入のための加熱に適用することかできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるリング状品の高周波熱処理装置の概念構成を示すブロック図である。
【図２】その加熱コイルの斜視図である。
【図３】互いに外径の異なるリング状品を共通の加熱コイル内に配置した各例の断面図である。
【図４】この発明の他の実施形態における加熱コイルと各種の径のリング状品とスリーブの関係を示す断面図である。
【図５】リング状品の変形例と加熱コイルとの関係を示す断面図である。
【図６】リング状品の他の変形例と加熱コイルとの関係を示す断面図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態における加熱コイルとリング状品とスリーブの関係を示す断面図である。
【図８】その加熱コイルの斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１，１Ａ…加熱コイル
２…高周波電源
３…ワーク支持手段
４…焼入冷却液供給装置
５…焼入制御装置
７…流路
８…吐出孔
２４…フィードバック制御部
２８…温度測定手段
３０，３０Ａ…スリーブ
３１…吐出孔
Ｗ，ＷＡ…リング状品
【図１】
2005307308.tif 000003
【図２】
2005307308.tif 000004
【図３】
2005307308.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005307308.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005307308.tif 000009
【図８】
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