(57)【要約】【課題】  良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理装置を提供する。【解決手段】  焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、回転させるための駆動装置および、回転中の被熱処理材を、冷却するための冷却手段１００を有する。被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、凹凸状部は、被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有する。冷却手段１００は、表面側および背面側を冷却する冷却媒体を噴射するための第１および第２ノズル１７２，１７７を有する。第１および第２ノズル１７２，１７７の向きは、表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている。【選択図】            図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、回転させるための第１駆動手段、および、
回転中の前記被熱処理材を、冷却するための冷却手段を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記冷却手段は、前記表面側および背面側を冷却する冷却媒体を噴射するための第１および第２ノズルを有し、
前記第１および第２ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記第１ノズルからの冷却媒体は、前記表面側に対して略垂直に噴射され、前記第２ノズルからの冷却媒体は、前記背面側に対して略垂直に噴射されることを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記第１ノズルから噴射される冷却媒体の前記表面側における相対速度は、前記第２ノズルから噴射される冷却媒体の前記背面側における相対速度と、一致していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記第１ノズルから噴射される冷却媒体の速度は、前記第２ノズルから噴射される冷却媒体の速度より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記第１ノズルの内径は、前記第２ノズルの内径より大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記第１ノズルに供給される冷却媒体の圧力は、前記第２ノズルに供給される冷却媒体の圧力より小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記被熱処理材の回転速度の変化を検出するための検出手段、および、
前記検出手段によって検出される前記回転速度の変化に応じて、前記第１ノズルから噴射される冷却媒体の速度および／又は前記第２ノズルから噴射される冷却媒体の速度を調整するための制御手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記冷却媒体の速度は、前記第１ノズルに供給される冷却媒体の圧力および／又は前記第２ノズルに供給される冷却媒体の圧力を変更することで、調整されることを特徴とする請求項７に記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、前記被熱処理材が内側に配置される略円筒状の中空部材を有し、前記中空部材は、前記第１および第２ノズルが配置される内周面を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項１０】
前記冷却手段は、前記第１ノズル部に冷却媒体を供給するための第１配管系、および、前記第２ノズル部に冷却媒体を供給するための第２配管系を有し、
前記中空部材は、前記第１ノズルと前記第１配管系とを接続するための第１流路、および、前記第２ノズルと前記第２配管系を接続するための第２流路を有することを特徴とする請求項９に記載の熱処理装置
【請求項１１】
前記中空部材は、外層部および前記外層部の内側に位置する内層部を有し、
前記外層部は、前記第１配管系が接続される第１区画および前記第２配管系が接続される第２区画を有し、
前記内層部は、前記第１ノズルが配置される内周面を有する第１小区画および前記第２ノズルが配置される内周面を有する第２小区画を有し、
前記第１小区画は、前記第１区画と連通するための開口部を有し、
前記第２小区画は、前記第２区画と連通するための開口部を有する
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の熱処理装置。
【請求項１２】
前記被熱処理材を、焼入れ温度に昇温するための誘導加熱用のコイル、および、
前記コイルに挿入された前記被熱処理材を、回転させるための第２駆動手段
を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項１３】
前記被熱処理材を焼入れ温度に昇温するための誘導加熱用のコイル、および、
前記コイルに挿入された前記被熱処理材を、回転させるための第２駆動手段を有し、
前記コイルは、前記中空部材と一体化されていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項１４】
前記第１駆動手段は、前記第２駆動手段を兼用していることを特徴とする請求項１３に記載の熱処理装置。
【請求項１５】
前記被熱処理材は、鍛造部品であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項１６】
前記鍛造部品は、内燃機関におけるピストンとクランクシャフトとを連結し、ピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達するために使用されるコンロッドであることを特徴とする請求項１５に記載の熱処理装置。
【請求項１７】
焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、第１駆動手段によって回転させながら冷却するための冷却工程を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記表面側および背面側は、第１および第２ノズルから噴射される冷却媒体によって、それぞれ冷却され、
前記第１および第２ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている
ことを特徴とする熱処理方法。
【請求項１８】
前記第１ノズルからの冷却媒体は、前記表面側に対して略垂直に噴射され、前記第２ノズルからの冷却媒体は、前記背面側に対して略垂直に噴射されることを特徴とする請求項１７に記載の熱処理方法。
【請求項１９】
前記第１ノズルから噴射される冷却媒体の前記表面側における相対速度と、前記第２ノズルから噴射される冷却媒体の前記背面側における相対速度とを、一致させることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の熱処理方法。
【請求項２０】
前記第１ノズルから噴射される冷却媒体の速度を、前記第２ノズルから噴射される冷却媒体の速度より、小さくすることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の熱処理方法。
【請求項２１】
前記第１ノズルの内径は、前記第２ノズルの内径より大きいことを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の熱処理方法。
【請求項２２】
前記第１ノズルに供給される冷却媒体の圧力を、前記第２ノズルに供給される冷却媒体の圧力より、小さくすることを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の熱処理方法。
【請求項２３】
前記被熱処理材の回転速度の変化に応じて、前記第１ノズルから噴射される冷却媒体の速度および／又は前記第２ノズルから噴射される冷却媒体の速度を、調整する
ことを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の熱処理方法。
【請求項２４】
前記冷却媒体の速度を、前記第１ノズルに供給される冷却媒体の圧力および／又は前記第２ノズルに供給される冷却媒体の圧力を変更することで、調整することを特徴とする請求項２３に記載の熱処理方法。
【請求項２５】
誘導加熱用のコイルに挿入された前記被熱処理材を、第２駆動手段によって回転させながら、焼入れ温度に昇温するための昇温工程を有することを特徴とする請求項１７〜２４のいずれか１項に記載の熱処理方法。
【請求項２６】
前記コイルは、前記第１および第２ノズルが配置される内周面を有しかつ前記被熱処理材が内側に配置される略円筒状の中空部材と、一体化され、
前記第１駆動手段は、前記第２駆動手段を兼用しており、
前記昇温工程において焼入れ温度に昇温された前記被熱処理材は、回転を継続しながら前記冷却工程に、移行することを特徴とする請求項２５に記載の熱処理方法。
【請求項２７】
前記被熱処理材は、鍛造部品であることを特徴とする請求項１７〜２６のいずれか１項に記載の熱処理方法。
【請求項２８】
前記鍛造部品は、内燃機関におけるピストンとクランクシャフトとを連結し、ピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達するために使用されるコンロッドであることを特徴とする請求項２７に記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理装置および熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被熱処理材を回転させた状態で、高周波誘導加熱によって昇温させた後、回転を停止し、冷却液を噴出して温度を低下させることで、焼き入れを施している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−１２２９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、被熱処理材を均一に冷却することが可能であるが、サイクルタイムが長くなるため、生産性に問題を有する。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理装置および熱処理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の請求項１に記載の発明は、
焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、回転させるための第１駆動手段、および、
回転中の前記被熱処理材を、冷却するための冷却手段を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記冷却手段は、前記表面側および背面側を冷却する冷却媒体を噴射するための第１および第２ノズルを有し、
前記第１および第２ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されていることを特徴とする熱処理装置である。
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１７に記載の発明は、
焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、第１駆動手段によって回転させながら冷却するための冷却工程を有し、
前記被熱処理材は、周方向に凹凸状部を有し、前記凹凸状部は、前記被熱処理材の回転方向に関して、表面側および背面側を有し、
前記表面側および背面側は、第１および第２ノズルから噴射される冷却媒体によって、それぞれ冷却され、
前記第１および第２ノズルの向きは、前記表面側の冷却速度と前記背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている
ことを特徴とする熱処理方法である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１および第２ノズルの向きに基づき、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させることが可能であり、冷却ムラを抑制できる。また、被熱処理材は、回転させた状態で、冷却されるため、サイクルタイムの延長を抑制することが可能である。したがって、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理装置を提供することができる。
【０００８】
請求項１７に記載の発明によれば、第１および第２ノズルの向きに基づき、被熱処理材が回転している場合において、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異は、縮小され、冷却ムラが抑制される。また、被熱処理材は、回転させた状態で、冷却されるため、サイクルタイムの延長が抑制される。したがって、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１は、実施の形態１に係るワークを説明するための平面図、図２は、図１に示されるワークの側面図である。
【００１１】
ワーク（被熱処理材）１０は、周方向に凹凸状部を有するコンロッド（連接棒）であり、内燃機関におけるピストンとクランクシャフトとを連結し、ピストンの往復運動をクランクシャフトに伝達するために使用される。
【００１２】
ワーク１０は、本体をなす連接部１４と、連接部１４の一端側に位置する大端部１１と、連接部１４の他端側に位置する小端部１６とを有する。連接部１４は、断面形状が略同一であり、Ｉ型断面を有する。
【００１３】
大端部１１は、分割式であり、半円状部１２を有し、例えば、ボルトを使用してコンロッドキャップが組み合わされ、クランクシャフトのピンに連結される。小端部１６は、ピストンピンを連結するための開口部１７を有する。
【００１４】
大端部１１と連接部１４との間および連接部１４と小端部１６との間には、つなぎ部１３，１５が形成されている。つなぎ部１３，１５の断面積は、連接部１４に向かって連続的に減少している。連接部１４は、縮径部であり、大端部１１、つなぎ部１３，１５、および小端部１６は、連接部１４の両端から延長する拡径部である。
【００１５】
ワーク１０の製造方法は、鍛造工程、焼き入れ工程、ショットブラスト工程、コイニング工程、および機械加工工程を有する。
【００１６】
鍛造工程においては、素材鋼が熱間鍛造によって成形される。素材鋼は、例えば、炭素鋼（Ｓ４０Ｃ〜Ｓ５０Ｃ）である。
【００１７】
焼き入れ工程は、昇温工程および冷却工程を有し、ワーク１０に対して、実施の形態１に係る熱処理装置および熱処理方法が適用される。
【００１８】
ショットブラスト工程においては、ワーク１０の表面の酸化スケールが除去される。コイニング工程においては、軽度の冷間鍛造によって、例えば、ワーク１０の厚さが修正される。
【００１９】
機械加工工程においては、大端部および小端部の摺動部の仕上げや、大端部および小端部に油穴を形成するために、機械加工が施され、製品としてのコンロッドが得られる。コイニング工程と機械加工工程の間に、ショットピーニングを施すことによって、疲労強度を向上させることも可能である。
【００２０】
図３は、実施の形態１に係る熱処理装置における中空部材を説明するための斜視図、図４は、図３に示される第１および第２ノズルを説明するための概略図、図５は、実施の形態１に係る熱処理装置におけるワークの固定手段を説明するための側面図である。
【００２１】
熱処理装置は、ワーク１０が内側に挿入される冷却装置１００、ワーク１０を把持する固定手段１８０、および、ワーク１０を回転させるための駆動装置１８５を有する。
【００２２】
冷却装置１００は、略円筒状の中空部材であり、本体部１１０、ブラケット部１５０、絶縁体１５５、注入口１６２，１６７、および第１および第２ノズル１７２，１７７を有する。
【００２３】
本体部１１０は、導電体であり、ワーク１０の連接部１４が配置可能である略円筒状形状を有する。ブラケット部１５０は、導電体であり、略Ｔ字状形状を有し、本体部１１０から延長する支柱部１５１、および支柱部１５１の端部から略直角方向に延長する基部１５２を有する。基部１５２は、高周波発生装置（不図示）への固定用のボルト穴１５３が配置されている。高周波発生装置に対する冷却装置１００の固定方法は、ボルト締結に限定されず、適宜変更可能である。
【００２４】
絶縁体１５５は、ブラケット部１５０の基部１５２の端面から、支柱部１５１を経由し、本体部１１０の内周面１１５の端面まで、延長している。したがって、本体部１１０は、高周波発生装置からの交流電流が供給されると、誘導加熱用のコイルとして機能し、ワーク１０の連接部１４を焼入れ温度に昇温するための加熱手段を構成する。つまり、誘導加熱用のコイルは、冷却装置１００と一体化されている。
【００２５】
注入口１６２，１６７は、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２を供給するための第１および第２配管系１４２，１４７が連結されている。冷却媒体Ｃ１，Ｃ２は、例えば、水である。
【００２６】
第１および第２ノズル１７２，１７７は、本体部１１０の内周面１１５に配置され、本体部１１０の内部に配置される第１および第２流路を介して、注入口１６２，１６７と連通している。したがって、第１および第２ノズル１７２，１７７は、注入口１６２，１６７に供給される冷却媒体Ｃ１，Ｃ２を、ワーク１０の連接部１４に向かって、噴射することが可能である。
【００２７】
ワーク１０の凹凸状部は、ワーク１０の回転方向に関して、表面側および背面側を有する。第１ノズル１７２は、ワーク１０の凹凸状部の表面側を冷却する冷却媒体Ｃ１を噴射するために使用される。第２ノズル１７７は、ワーク１０の凹凸状部の背面側を冷却する冷却媒体Ｃ２を噴射するために使用される。
【００２８】
第１および第２ノズル１７２，１７７の向きは、ワーク１０の凹凸状部の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている。つまり、実施の形態１に係る熱処理装置は、被熱処理材が回転している場合において、第１および第２ノズル１７２，１７７の向きに基づき、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させることが可能であり、冷却ムラを抑制できる。
【００２９】
冷却媒体Ｃ１は、表面側に対して略垂直に噴射され、冷却媒体Ｃ２は、背面側に対して略垂直に噴射されることが好ましい。
【００３０】
固定手段１８０は、例えば、油圧式の可動アームを有する上部チャック部１８２および下部チャック部１８４を有する。上部チャック部１８２は、ワーク１０の大端部１１を把持するために使用され、回転自在に設置される。下部チャック部１８４は、ワーク１０の小端部１６を把持するために使用され、回転自在に設置される。ワーク１０の大端部１１およびの小端部１６を把持する機構は、特に限定されない。
【００３１】
駆動装置１８５は、例えば、モータであり、上部チャック部１８２を駆動して、ワーク１０を回転させるために使用される。一方、冷却装置１００は、誘導加熱用のコイルが一体化され、かつワーク１０を冷却するための第１および第２ノズル１７２，１７７を有する。したがって、駆動装置１８５は、ワーク１０を焼入れ温度に昇温する際および焼入れ温度に昇温されたワーク１０を冷却する際に、使用される。つまり、駆動装置１８５は、焼入れ温度に昇温させるために、コイルに挿入された被熱処理材を、回転させるための第２駆動手段、および、焼入れ温度に昇温された被熱処理材を、回転させるための第１駆動手段を兼ねている。
【００３２】
次に、中空部材を詳細に説明する。図６は、図３に示される中空部材の平面図、図７は、図６に示される外層部の第１区画と内層部を説明するための断面図、図８は、図６に示される外層部の第２区画と内層部を説明するための断面図である。
【００３３】
冷却装置１００の本体部１１０は、外層部１２０および外層部１２０の内側に位置する内層部１３０を有する。
【００３４】
外層部１２０は、隔壁１２５で２分割されており、注入口１６２が接続される第１区画１２２、および、注入口１６７が接続される第２区画１２７を有する。注入口１６７に連結される第２配管系１４７から供給される冷却媒体Ｃ２は、注入口１６２に連結される第１配管系１４２から供給される冷却媒体Ｃ１より、高圧である。
【００３５】
内層部１３０は、第１および第２ノズル１７２，１７７の配置数および配置位置に対応して、分割されており、第１ノズル１７２が配置される内周面１１５を有する第１小区画１３２、および第２ノズル１７７が配置される内周面１１５を有する第２小区画１３７を有する。
【００３６】
第１小区画１３２は、第１区画１２２と連通するための開口部１３３を有する。第１区画１２２、開口部１３３および第１小区画１３２は、第１ノズル１７２と第１配管系１４２とを接続するための第１流路を構成する。第２小区画１３７は、第２区画１２７と連通するための開口部１３８を有する。第２区画１２７、開口部１３８および第２小区画１３７は、第２ノズル１７７と第２配管系１４７とを接続するための第２流路を構成する。
【００３７】
第２区画１２７の内圧は、第１区画１２２の内圧より大きいため、第２小区画１３７の内圧は、第１小区画１３２より大きい。第１および第２ノズル１７２，１７７の内径が同一である場合、低圧の冷却媒体Ｃ１が供給される第１ノズル１７２の噴射速度は、高圧の冷却媒体Ｃ２が供給される第２ノズル１７７の噴射速度より小さくなる。したがって、ワーク１０が回転している場合において、ワーク１０の凹凸状部の表面側における冷却媒体Ｃ１の相対速度と、ワーク１０の凹凸状部の背面側における冷却媒体Ｃ２の相対速度との差異を、縮小させることが可能である。
【００３８】
ワーク１０の凹凸状部の表面側および背面側における冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の相対速度は、冷却速度と対応するため、相対速度の差異の縮小は、冷却速度の差異の縮小をもたらす。そのため、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の噴射速度を調整し、相対速度を、一致させることが好ましい。
【００３９】
冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の噴射速度は、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の圧力によって調整することに限定されず、第１および第２ノズル１７２，１７７の内径によって調整することも可能である。例えば、第１ノズル１７２の内径を、第２ノズル１７７の内径より大きくすることで、第１および第２ノズル１７２，１７７に供給される冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の圧力が同一である場合であっても、ワーク１０の凹凸状部の表面側における冷却媒体Ｃ１の相対速度と、ワーク１０の凹凸状部の背面側における冷却媒体Ｃ２の相対速度との差異を、縮小させることが可能である。
【００４０】
また、第１および第２ノズル１７２，１７７の内径および冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の圧力の両者を調整し、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の噴射速度を制御することも可能である。さらに、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の噴射速度は、冷却媒体の供給量によって調整することも可能である。
【００４１】
次に、実施の形態１に係る熱処理方法を説明する。
【００４２】
昇温工程においては、まず、ワーク１０が、冷却装置１００の本体部１１０に挿入される。ワーク１０の連接部１４は、本体部１１０の内周面１１５に相対して配置され、ワーク１０の大端部１１およびの小端部１６は、固定手段１８０の上部チャック部１８２および下部チャック部１８４によって把持される。
【００４３】
駆動装置１８５が、上部チャック部１８２を駆動して、ワーク１０を回転させる。高周波発生装置が起動され、冷却装置１００のブラケット部１５０の基部１５２および支柱部１５１を経由して、冷却装置１００の本体部１１０に交流電流を供給する。本体部１１０は、誘導加熱用のコイルとして機能し、回転しているワーク１０の連接部１４を加熱する。
【００４４】
ワーク１０の連接部１４が、所定の焼入れ温度に昇温すると、高周波発生装置の作動が停止される。
【００４５】
ワーク１０の連接部１４が相対する本体部１１０の内周面１１５には、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２を噴射するための第１および第２ノズル１７２，１７７が配置されているため、昇温工程において焼入れ温度に昇温されたワーク１０は、回転を継続しながら冷却工程に、移行する。つまり、昇温工程と冷却工程の移行の際、ワーク１０の回転の中断が無く、昇温工程から連続的に冷却工程に移行するため、サイクルタイムの短縮化を図り、生産性を向上させることが可能である。
【００４６】
冷却工程においては、まず、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２が、第１および第２配管系１４２，１４７および注入口１６２，１６７を経由し、冷却装置１００の本体部１１０の外層部１２０に、供給される。
【００４７】
冷却媒体Ｃ１は、注入口１６２が接続される第１区画１２２、および開口部１３３を経由し、第１ノズル１７２が配置される内周面１１５を有する第１小区画１３２に、導入される。冷却媒体Ｃ２は、注入口１６７が接続される第２区画１２７、および開口部１３８を経由し、第２ノズル１７７が配置される内周面１１５を有する第２小区画１３７に、導入される。
【００４８】
したがって、第１および第２ノズル１７２，１７７は、冷却媒体Ｃ１および冷却媒体Ｃ２を噴射し、焼入れ温度に昇温されかつ回転中のワーク１０の凹凸状部の表面側および平面側を、それぞれ冷却する。
【００４９】
第１および第２ノズル１７２，１７７の向きは、ワーク１０の凹凸状部の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異を、縮小させるように、設定されている。つまり、実施の形態１に係る熱処理方法においては、被熱処理材が回転している場合において、第１および第２ノズル１７２，１７７の向きに基づき、被熱処理材の表面側の冷却速度と背面側の冷却速度との差異は、縮小され、冷却ムラが抑制される。
【００５０】
なお、冷却媒体Ｃ１は、表面側に対して略垂直に噴射され、冷却媒体Ｃ２は、背面側に対して略垂直に噴射されることが好ましい。
【００５１】
ワーク１０の凹凸状部の表面側および背面側における冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の相対速度は、冷却速度と対応するため、相対速度の差異の縮小は、冷却速度の差異の縮小をもたらす。そのため、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の噴射速度を調整し、相対速度を、一致させることが好ましい。冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の噴射速度は、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の圧力および／又は第１および第２ノズル１７２，１７７の内径によって調整することも可能である。
【００５２】
以上のように、実施の形態１は、良好な生産性を有し、かつ、被熱処理材を均一に冷却可能である熱処理装置および熱処理方法を提供することができる。
【００５３】
なお、冷却速度の差異の縮小は、第１および第２ノズルの向き、第１および第２ノズルにおける冷却媒体の噴射速度差、第１および第２ノズルの内径差、第１および第２ノズルに供給される冷却媒体の圧力差を利用する形態に限定されず、第１および第２ノズルに対する冷却媒体の供給量の差異や、冷却媒体の温度差を利用することも可能である。
【００５４】
第１および第２ノズルの配置数および配置位置は、特に限定されず、被熱処理材のサイズ、凹凸状部の形状（複雑度）、除熱量（被熱処理材の焼入れ温度）、冷却媒体の物性などを考慮して、適宜設定することが可能である。
【００５５】
誘導加熱用のコイルは、被熱処理材を冷却するために使用される冷却装置（中空部材）と一体化させることに限定されず、独立した部品として配置することも可能である。
【００５６】
図９は、実施の形態２に係る熱処理装置を説明するための概略図である。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００５７】
実施の形態２に係る熱処理装置は、回転計２９１、流速計２９３，２９４、圧力計２９６，２９８、圧力調整装置２９７，２９９、および制御装置２９０を有する。
【００５８】
回転計２９１は、固定手段の上部チャック部の回転軸に配置されており、ワーク１０の回転速度の変化を検出するための検出手段を構成し、ワーク１０の回転数データを、制御装置２９０に送信する。
【００５９】
流速計２９３，２９４は、第１および第２ノズル２７２，２７７の先端に配置され、第１および第２ノズル２７２，２７７から噴射される冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の速度データを、制御装置２９０に送信する。
【００６０】
圧力計２９６，２９８および圧力調整装置２９７，２９９は、注入口２６２，２６７の近傍における第１および第２配管系２４２，２４７に配置される。圧力計２９６，２９８は、第１および第２配管系２４２，２４７の圧力つまり第１および第２ノズル２７２，２７７に供給される冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の圧力データを、制御装置２９０に送信する。圧力調整装置２９７，２９９は、冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の圧力を変更するために使用される。
【００６１】
制御装置２９０は、回転計２９１、流速計２９３，２９４、圧力計２９６，２９８、および圧力調整装置２９７，２９９に対してデータの授受をするためのインターフェースを有し、ワーク１０の回転数のバラツキによる悪影響を除去し、ワーク１０の熱処理品質を一定に保つために使用される。
【００６２】
詳述すると、回転計２９１からの回転数データの変動により、ワーク１０の回転数のバラツキが、リアルタイムで検出される。そして、前記バラツキに基づく、ワーク１０の凹凸状部の表面側および背面側における冷却媒体Ｃ１および冷却媒体Ｃ２の相対速度の変動が算出される。
【００６３】
次に、前記相対速度の変動を除去するために必要とされる、第１および第２ノズル２７２，２７７から噴射される冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の速度が算出される。そして、流速計２９３，２９４からの第１および第２ノズル２７２，２７７から噴射される冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の速度データが、算出された速度と一致するように、圧力調整装置２９７，２９９を制御し、第１および第２ノズル２７２，２７７に供給される冷却媒体Ｃ１，Ｃ２の圧力を、変更する。
【００６４】
以上のように、実施の形態２は、ワーク１０の回転数のバラツキによる悪影響を除去し、ワーク１０の均一な熱処理品質を確保することができる。
【００６５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【００６６】
例えば、被熱処理材は、コンロッドに限定されず、例えば、周方向に凹凸状部を有する歯車に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施の形態１に係るワークを説明するための平面図である。
【図２】図１に示されるワークの側面図である。
【図３】実施の形態１に係る熱処理装置における中空部材を説明するための斜視図である。
【図４】図３に示される第１および第２ノズルを説明するための概略図である。
【図５】実施の形態１に係る熱処理装置におけるワークの固定手段を説明するための側面図である。
【図６】図３に示される中空部材の平面図である。
【図７】図６に示される外層部の第１区画と内層部を説明するための断面図である。
【図８】図６に示される外層部の第２区画と内層部を説明するための断面図である。
【図９】実施の形態２に係る熱処理装置を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０・・ワーク（被熱処理材）、
１１・・大端部、
１２・・半円状部、
１３，１５・・つなぎ部、
１４・・連接部、
１６・・小端部、
１７・・開口部、
１００・・中空部材、
１１０・・本体部、
１１５・・内周面、
１２０・・外層部、
１２２・・第１区画、
１２５・・隔壁、
１２７・・第２区画、
１３０・・内層部、
１３２・・第１小区画、
１３３・・開口部、
１３７・・第２小区画、
１３８・・開口部、
１４２・・第１配管系、
１４７・・第２配管系、
１５０・・ブラケット部、
１５１・・支柱部、
１５２・・基部、
１５３・・ボルト穴、
１５５・・絶縁体、
１６２・・第１注入口、
１６７・・第２注入口、
１７２・・第１ノズル、
１７７・・第２ノズル、
１８０・・固定手段、
１８２・・上部チャック部、
１８４・・下部チャック部、
１８５・・駆動装置、
２４２・・第１配管系、
２４７・・第２配管系、
２６２・・第１注入口、
２６７・・第２注入口、
２７２・・第１ノズル、
２７７・・第２ノズル、
２９０・・制御装置、
２９１・・回転計、
２９３，２９４・・流速計、
２９６，２９８・・圧力計、
２９７，２９９・・圧力調整装置。
【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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【図８】
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【図９】
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