(57)【要約】【課題】  誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理装置を提供する。【解決手段】  被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイル１１０、および、コイル１１０の形状条件を修正するための修正手段１５０を有する。【選択図】            図４
2007063648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイル、および、
前記コイルの形状条件を修正するための修正手段
を有することを特徴とする高周波熱処理装置。
【請求項２】
前記コイルの形状条件は、巻数、内径および長さの少なくとも一つを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の高周波熱処理装置。
【請求項３】
前記修正手段は、
前記コイルの第１端部を固定するため第１コイル支持部、および、
前記第１コイル支持部に対して近接離間自在に配置されかつ前記第１端部の逆側に位置する前記コイルの第２端部を固定するため第２コイル支持部
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高周波熱処理装置。
【請求項４】
前記第１および第２コイル支持部は、前記被熱処理材を前記コイルに挿入および前記コイルから取り出すための開口部を、有することを特徴とする請求項３に記載の高周波熱処理装置。
【請求項５】
前記修正手段は、前記第１コイル支持部が固定されかつ前記第２コイル支持部がスライド機構を介して連結される台座部を有し、
前記スライド機構は、前記第２コイル支持部を前記第１コイル支持部に対して近接離間自在とする
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の高周波熱処理装置。
【請求項６】
前記修正手段は、前記コイルの第２端部における固定位置を変更するための位置変更手段を有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の高周波熱処理装置。
【請求項７】
前記位置変更手段は、前記第２コイル支持部に配置されかつ前記第２端部の素線が挿通自在である貫通孔と、前記貫通孔に挿通された前記素線の移動を制止自在であるストッパとを有することを特徴とする請求項６に記載の高周波熱処理装置。
【請求項８】
前記修正手段は、前記第２コイル支持部に固定された前記第２端部を、前記コイルの軸を中心として回転させるための回転手段を有することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の高周波熱処理装置。
【請求項９】
前記回転手段は、前記第２コイル支持部に回転自在に配置される回転体を有し、前記コイルの第２端部は、前記回転体に固定されていることを特徴とする請求項８に記載の高周波熱処理装置。
【請求項１０】
前記修正手段は、前記第２コイル支持部に固定された前記第２端部を、前記コイルの軸を中心として回転させるための回転手段を有し、
前記回転手段は、前記第２コイル支持部に回転自在に配置される回転体を有し、
前記第２端部の素線が挿通自在である前記貫通孔は、前記回転体に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の高周波熱処理装置。
【請求項１１】
前記修正手段は、修正された前記コイルの形状条件を、元に戻すための復元手段を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の高周波熱処理装置。
【請求項１２】
前記被熱処理材は、縮径部および拡径部を有する鍛造部品であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高周波熱処理装置。
【請求項１３】
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１２に記載の高周波熱処理装置。
【請求項１４】
被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための工程（ａ）
を有することを特徴とする高周波熱処理方法。
【請求項１５】
前記コイルの形状条件は、巻数、内径および長さの少なくとも一つを含んでいることを特徴とする請求項１４に記載の高周波熱処理方法。
【請求項１６】
前記工程（ａ）は、
前記コイルの第１端部を、第１コイル支持部に固定するため工程（ａ１）、および、
前記第１端部の逆側に位置する前記コイルの第２端部を、第２コイル支持部に固定するため工程（ａ２）
を有することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の高周波熱処理方法。
【請求項１７】
前記被熱処理材を、前記第１および第２コイル支持部に配置される開口部を利用して、前記コイルに挿入するための工程、および、
挿入された前記被熱処理材を、前記開口部を利用して、前記コイルから取り出すための工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の高周波熱処理方法。
【請求項１８】
前記工程（ａ）は、前記コイルの第１端部が固定された前記第１コイル支持部に対して、前記コイルの第２端部が固定された前記第２コイル支持部を、近接あるいは離間させるための工程（ａ３）を、有することを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の高周波熱処理方法。
【請求項１９】
前記第１コイル支持部は、台座部に固定され、前記第２コイル支持部は、スライド機構を介して前記台座部に連結されており、
前記工程（ａ３）においては、前記第２コイル支持部は、前記スライド機構によって、前記第１コイル支持部に対して近接あるいは離間させられることを特徴とする請求項１８に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２０】
前記工程（ａ）は、前記コイルの第２端部における固定位置を変更するための工程（ａ４）を、有することを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２１】
前記工程（ａ４）は、前記第２コイル支持部に配置される貫通孔に、前記第２端部の素線を挿通させるための工程、および、前記貫通孔に挿通された前記素線の移動を、ストッパによって制止するための工程を有することを特徴とする請求項２０に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２２】
前記工程（ａ）は、前記第２コイル支持部に固定された前記第２端部を、前記コイルの軸を中心として回転させるための工程（ａ５）を、有することを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２３】
前記工程（ａ５）においては、前記第２コイル支持部に配置されかつ前記コイルの第２端部が固定された回転体が、回転させられることを特徴とする請求項２２に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２４】
前記工程（ａ）は、前記第２コイル支持部に固定された前記第２端部を、前記コイルの軸を中心として回転させるための工程（ａ５）を、有し、
前記工程（ａ５）においては、前記第２コイル支持部に配置されかつ前記第２端部の素線が挿通される前記貫通孔が配置された回転体が、回転させられることを特徴とする請求項２１に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２５】
修正された前記コイルの形状条件を、元に戻すための工程（ｂ）を有することを特徴とする請求項１４〜２４のいずれか１項に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２６】
前記工程（ｂ）の前において、前記形状条件が修正された前記コイルによって、前記被熱処理材を加熱するための工程を有することを特徴とする請求項２５に記載の高周波熱処理方法。
【請求項２７】
前記被熱処理材は、縮径部および拡径部を有する鍛造部品であることを特徴とする請求項１４〜２６のいずれか１項に記載の高周波熱処理方法。
【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に記載の高周波熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波熱処理装置および高周波熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導加熱に利用されるコイルは、線材に対して、冷間コイリングや、焼きなまし等を施すことで製造される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−３２６０３６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、コイルの形状条件を変更する場合、コイルの作り直しが必要であり、大きな費用および工数が発生する問題を有する。
【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、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理装置および高周波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、
被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイル、および、
前記コイルの形状条件を修正するための修正手段
を有することを特徴とする高周波熱処理装置である。
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１４に記載の発明は、
被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための工程を有することを特徴とする高周波熱処理方法である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための修正手段を有するため、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加を抑制することが可能である。つまり、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理装置を提供することができる。
【０００８】
請求項１４に記載の発明によれば、被熱処理材が挿入される誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための工程を有するため、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加が抑制される。つまり、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波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に係る被熱処理材を説明するための平面図、図２は、図１に示される被熱処理材の側面図である。
【００１１】
被熱処理材１０は、例えば、炭素鋼からなる鍛造部品であるコンロッド（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】
被熱処理材１０は、本体をなす連接部（軸部）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】
被熱処理材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】
焼き入れ工程においては、寸法ばらつきを有する被熱処理材１０に対して、実施の形態１に係る高周波熱処理装置を利用する高周波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、被熱処理材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、被熱処理材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。なお、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に係る高周波熱処理装置の熱処理部を説明するための側面図、図４は、図３に示される誘導加熱用コイルの形状条件を修正するための修正装置を説明するための側面図、図５は、図４に示される第２コイル支持部を説明するための正面図、図６は、図４に示される修正装置の機能を説明するための側面図である。
【００２１】
高周波熱処理装置は、被熱処理材１０の熱処理部１００、誘導加熱用コイル１１０の形状条件を修正するための修正装置１５０、被熱処理材１０を移動および位置決めするための駆動部、被熱処理材１０を搬入および搬出するための運搬部、各部を制御するための制御部などを有する。
【００２２】
熱処理部１００は、被熱処理材１０の連接部１４が挿入されるコイル１１０、コイル１１０の端部１１１，１１６が連結される高周波発生装置１２０、および被熱処理材１０の連接部１４を冷却するための冷却装置１３０を有する。
【００２３】
高周波発生装置１２０は、コイル１１０に電流を供給することで生じる誘導加熱によって、被熱処理材１０の連接部１４を加熱するために使用される。
【００２４】
冷却装置１３０は、冷却液が保管されているタンクおよび冷却液１３５を噴射するためのノズルを有し、所定の焼き入れ温度に達した被熱処理材１０の連接部１４に対し、冷却液１３５を噴射することで、被熱処理材１０の連接部１４の温度を低下させる。
【００２５】
修正装置１５０は、例えば、被熱処理材１０の形状の変更に対応させて、コイル１１０の形状条件を修正したり、コイル１１０の形状条件を微調整し最適化したりすることで、被熱処理材１０の連接部１４を均一に加熱するために使用される。コイル１１０の形状条件は、巻数、内径および長さの少なくとも一つを含んでいる。
【００２６】
修正装置１５０は、第１コイル支持部１５５、第２コイル支持部１６０および台座部１９０を有する。
【００２７】
第１コイル支持部１５５は、矩形プレート状部材からなり、コイル１１０の端部１１１が固定され、また、その基部は、台座部１９０に固定されている。
【００２８】
第２コイル支持部１６０は、矩形プレート状部材からなり、スライド機構１７０を介して、台座部１９０に連結されている。
【００２９】
スライド機構１７０は、例えば、台座部１９０に固定されるガイドレールや、第２コイル支持部１６０に固定されるスライダを有し、台座部１９０の側方に配置される駆動装置１７５に接続されている。駆動装置１７５は、例えば、油圧式シリンダや往復直線運動するアクチュエータを有する。
【００３０】
スライド機構１７０は、駆動装置１７５によって駆動され、第２コイル支持部１６０の位置を調整することにより、第２コイル支持部１６０を第１コイル支持部１５５に対して近接離間自在としている。したがって、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０に対して、圧縮力あるいは引張り力を付与することが可能である。
【００３１】
圧縮力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを狭くするため、コイル長さを減少させることが可能である。引張り力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを拡げるため、コイル長さを増加させることが可能である。
【００３２】
また、第２コイル支持部１６０は、回転体１６２、貫通孔１６４およびストッパ１６６を有する。
【００３３】
回転体１６２は、第２コイル支持部１６０に固定されたコイル１１０の端部１１６を、コイル１１０の軸を中心として回転させるための回転手段である。回転体１６２は、円盤状であり、その回転軸は、コイル１１０の軸と一致しており、第２コイル支持部１６０に固定される駆動装置１７７によって回転自在に配置されている。
【００３４】
駆動装置１７７は、例えば、モータである。貫通孔１６４は、回転体１６２の周縁部に配置されており、コイル１１０の端部１１１の逆側に位置する端部１１６の素線が挿通自在である。
【００３５】
貫通孔１６４と回転体１６２の回転軸との間の距離は、コイル１１０の半径と一致している。ストッパ１６６は、第２コイル支持部１６０に取付けられ、貫通孔１６４に挿通された端部１１６の素線の移動を自在に制止するために使用される。つまり、貫通孔１６４およびストッパ１６６は、連携し（一体となって）、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更するための位置変更手段を構成する。
【００３６】
したがって、ストッパ１６６によるコイル１１０の端部１１６の固定を解除し、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の外側に延長している素線を、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に、押込んだり、第２コイル支持部１６０の内側に延長している素線を、第２コイル支持部１６０の外側に、抜き出したりすることが可能である。
【００３７】
固定位置の移動量、つまり素線の押し込み長さあるいは抜き出し長さは、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０と間に位置するコイル１１０の素線量に影響を与えるため、コイル内径およびコイル巻数を修正することが可能である。
【００３８】
回転体１６２の周縁部に配置される貫通孔１６４には、ストッパ１６６によって制止（固定）されたコイル１１０の端部１１６が配置される。したがって、回転体１６２が回転すると、それに同伴し、コイル１１０の端部１１６は、コイル１１０の軸を中心として回転し、塑性変形が引き起こされる。つまり、回転体１６２を回転させることで、コイル内径およびコイル巻数を修正することが可能である。
【００３９】
なお、コイル内径およびコイル巻数は、後述されるように、ストッパ１６６および回転体１６２の両者を、適宜制御することで、独立して修正することが可能である。
【００４０】
以上のように、実施の形態１に係る高周波熱処理装置は、誘導加熱用のコイルの形状条件を修正するための修正手段を有するため、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加を抑制することが可能である。
【００４１】
次に、実施の形態１に係る高周波熱処理方法を説明する。
【００４２】
高周波熱処理方法は、条件決め工程および焼き入れ工程を有する。
【００４３】
条件決め工程においては、巻数、内径および長さの少なくとも一つを含んでいるコイルの形状条件が、修正される。したがって、実施の形態１に係る高周波熱処理方法は、形状条件の変更に伴うコイルの作り直しが不要であり、費用および工数の増加が抑制される。
【００４４】
まず、コイル巻数を修正する場合を、詳述する。
【００４５】
コイル１１０の端部１１１は、台座部１９０の一端に固定された第１コイル支持部１５５に、固定されている。一方、コイル１１０の端部１１６は、貫通孔１６４に、ストッパ１６６によって固定されている。貫通孔１６４は、台座部１９０の他端に連結された第２コイル支持部１６０の回転体１６２に配置されている。回転体１６２の回転軸は、コイル１１０の軸と一致している。
【００４６】
したがって、回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向に回転させる場合、貫通孔１６４に固定されるコイル１１０の端部１１６は、塑性変形して、同伴回転する。コイル１１０の端部１１６の回転方向は、コイル１１０の巻き方向と一致するため、回転体１６２の回転回数に対応して、コイル巻数が増加する。
【００４７】
しかし、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０の素線量は、一定であるため、コイル巻数の増加に伴って、コイル内径が縮小する。そのため、ストッパ１６６によるコイル１１０の端部１１６の固定を解除し、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の外側に延長している素線を、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に、押込む。固定位置の移動量つまり素線の押し込み長さは、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル内径を一定に維持しつつ、コイル巻数のみを増加させることが可能である。
【００４８】
一方、回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向の逆に回転させる場合、コイル１１０の端部１１６の回転方向は、コイル１１０の巻き方向の逆となるため、回転体１６２の回転回数に対応して、コイル巻数が減少する。しかし、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０の素線量は、一定であるため、コイル巻数の減少に伴って、コイル内径が増大する。
【００４９】
そのため、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の内側に延長している素線を、第２コイル支持部１６０の外側に、抜き出す。固定位置の移動量つまり素線の抜き出し量は、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル内径を一定に維持しつつ、コイル巻数のみを減少させることが可能である。
【００５０】
次に、コイル内径を修正する場合を、詳述する。
【００５１】
回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向に回転させる場合、上述のように、コイル内径が縮小するが、コイル巻数が変化（増加）する。そのため、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の内側に延長している素線を、第２コイル支持部１６０の外側に、抜き出す。固定位置の移動量つまり素線の抜き出し量は、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル巻数を一定に維持しつつ、コイル内径のみを縮小させることが可能である。
【００５２】
一方、回転体１６２を、コイル１１０の巻き方向の逆に回転させる場合、上述のように、コイル内径が増加するが、コイル巻数が変化（減少）する。そのため、コイル１１０の端部１１６の固定位置を変更することで、第２コイル支持部１６０の外側に延長している素線を、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に、押込む。固定位置の移動量つまり素線の押し込み長さは、回転体１６２の回転量に対応させる。これによって、コイル巻数を一定に維持しつつ、コイル内径のみを増加させることが可能である。
【００５３】
次に、コイル長さを修正する場合を、詳述する。
【００５４】
コイル１１０の端部１１１は、台座部１９０の一端に固定された第１コイル支持部１５５に、固定されている。一方、コイル１１０の端部１１６は、第２コイル支持部１６０の回転体１６２に配置される貫通孔１６４に、ストッパ１６６によって固定されている。第２コイル支持部１６０は、駆動装置１７５によって駆動されるスライド機構１７０を介して台座部１９０の他端に連結されている。
【００５５】
したがって、スライド機構１７０によって、第２コイル支持部１６０の位置を調整し、第２コイル支持部１６０を、第１コイル支持部１５５に対して近接させる場合、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０に対して、圧縮力が付与される。圧縮力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを狭くするため、コイル長さを、減少させることが可能である。
【００５６】
一方、第２コイル支持部１６０を、第１コイル支持部１５５に対して離間させる場合、第１コイル支持部１５５と第２コイル支持部１６０との間に位置するコイル１１０に対して、引張り力が付与される。引張り力は、コイル１１０を塑性変形させ、コイルピッチを拡げるため、コイル長さを、増加させることが可能である。
【００５７】
なお、図６に示されるように、巻数、内径および長さに関する複数の組み合わせによる修正は、回転体１６２の回転方向および回転回数、ストッパ１６６によるコイル１１０の端部１１６の固定位置の移動方向および移動量、および、第２コイル支持部１６０の位置の移動方向および移動量を、適宜組み合わせて調整することで、実施可能である。
【００５８】
焼き入れ工程においては、形状条件が修正されたコイル１１０を使用して、被熱処理材１０の連接部１４が加熱され、焼き入れされる。コイル１１０は、被熱処理材１０の連接部１４の形状に応じて、最適化されているため、被熱処理材１０の連接部１４は、均一に加熱され、加熱むらが抑制される。
【００５９】
以上のように、実施の形態１は、誘導加熱用のコイルの形状条件を容易に変更可能である高周波熱処理装置および高周波熱処理方法を提供することができる。
【００６０】
次に、実施の形態２を説明する。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。
【００６１】
図７は、実施の形態２に係る高周波熱処理装置の熱処理部を説明するための側面図、図８は、図７に示される第２コイル支持部を説明するための正面図である。実施の形態２に係る高周波熱処理装置は、独立した修正装置を有しない点で、実施の形態１に係る高周波熱処理装置と、概して異なる。
【００６２】
熱処理部２００は、被熱処理材１０の連接部１４が挿入される誘導加熱用コイル２１０、コイル２１０の端部２１１，２１６が連結される高周波発生装置２２０、被熱処理材１０の連接部１４を冷却するための冷却装置２３０、および、コイル２１０の形状条件を修正するための修正部２５０を有する。
【００６３】
修正部２５０は、第１コイル支持部２５５、第２コイル支持部２６０および台座部２９０を有する。
【００６４】
第１コイル支持部２５５は、電気絶縁性を有し、開口部２５７を有する矩形プレート状部材からなり、コイル２１０の端部２１１が固定され、また、その基部は、台座部２９０に固定されている。開口部２５７は、被熱処理材１０の小端部１６が挿通自在の形状を有し、第１コイル支持部２５５の中央部に配置される。
【００６５】
第２コイル支持部２６０は、電気絶縁性を有し、矩形プレート状部材からなり、スライド機構２７０を介して、台座部２９０に連結されている。また、第２コイル支持部２６０は、回転体２６２、貫通孔２６４、ストッパ２６６および開口部２６５を有する。開口部２６５は、被熱処理材１０の小端部１６が挿通自在の形状を有し、回転体２６２の中央部に配置される。回転体２６２およびストッパ２６６は、電気絶縁性を有する。
【００６６】
したがって、実施の形態２に係る高周波熱処理装置においては、誘導加熱用コイル２１０が熱処理部２００に配置されている状態で、その形状条件を、修正することが可能である。そのため、被熱処理材１０の形状が変更される場合であっても、装置部品を変更することなく、同一ラインで、連続的に熱処理することが可能である。
【００６７】
なお、符号２７５は、スライド機構２７０を駆動するための駆動装置である。符号２７７は、第２コイル支持部２６０の回転体２６２を駆動するための駆動装置である。
【００６８】
次に、実施の形態２に係る高周波熱処理方法の焼き入れ工程を説明する。実施の形態２に係る高周波熱処理方法は、条件決め工程が焼き入れ工程に一体化している点で、実施の形態１に係る高周波熱処理方法と、概して異なる。
【００６９】
実施の形態２に係る焼き入れ工程においては、まず、被熱処理材１０の小端部１６が、第２コイル支持部２６０の開口部２６５および第１コイル支持部２５５の開口部２５７を利用して、コイル２１０に挿入される。そして、実施の形態１の場合と同様に、コイル２１０の形状条件が修正される。
【００７０】
次に、形状条件が修正されたコイル２１０によって、被熱処理材１０の連接部１４が加熱される。そして、焼き入れが完了すると、挿入されている被熱処理材１０は、開口部２６５，２５７を利用して、コイル２１０から取り出される。
【００７１】
したがって、実施の形態２に係る高周波熱処理方法においては、誘導加熱用コイル２１０が熱処理部２００に配置されている状態で、その形状条件が、修正される。そのため、被熱処理材１０の形状が変更される場合であっても、装置部品を変更することなく、同一ラインで、連続的に熱処理することが可能である。
【００７２】
以上のように、実施の形態２においては、実施の形態１に比べて、生産性を向上させることが可能である。なお、形状条件の修正は、被熱処理材１０の挿入前に実施することも可能である。
【００７３】
次に、実施の形態３を説明する。実施の形態３に係る高周波熱処理装置は、実施の形態２に係る高周波熱処理装置と略同一であるため、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００７４】
図９は、実施の形態３に係る高周波熱処理方法の焼き入れ工程における、誘導加熱用コイルに対する被熱処理材の挿入を説明するための側面図、図１０は、図９に続く、被熱処理材の加熱を説明するための側面図である。
【００７５】
実施の形態３に係る高周波熱処理方法は、修正されたコイルの形状条件を、元に戻す点で、実施の形態２に係る高周波熱処理方法と、概して異なる。
【００７６】
実施の形態３に係る焼き入れ工程においては、まず、被熱処理材１０の小端部１６が、第２コイル支持部３６０の開口部３６５および第１コイル支持部３５５の開口部３５７を利用して、コイル３１０に挿入される。
【００７７】
そして、例えば、回転体３６２を、コイル３１０の巻き方向に回転させることで、コイル内径を縮小する。この際、ストッパ３６６によるコイル３１０の端部３１６の固定を解除し、コイル３１０の端部３１６の固定位置を変更することで、コイル巻数を一定に維持することも可能である。
【００７８】
コイル内径の縮小は、被熱処理材１０の挿入後に実施されるため、縮小後のコイル内径のサイズを、被熱処理材１０の小端部１６のサイズより小さくすることが可能である。したがって、被熱処理材１０の連接部１４とコイル３１０との間のギャップを、縮小することが可能である。
【００７９】
次に、形状条件が修正されたコイル３１０によって、被熱処理材１０の連接部１４が加熱される。この際、ギャップが縮小されているため、連接部１４の加熱が容易となり、加熱効率が向上する。したがって、熱処理のタイムサイクルを短縮化することで、生産性を向上させたり、高周波発生電源の出力を低下させることで、コストダウンを図ったりすることが可能である。
【００８０】
焼き入れが完了すると、コイル内径を縮小する場合の逆の動作が実行され、修正されたコイルの形状条件が、元に戻される。そして、開口部３６５，３５７を利用して、被熱処理材１０が、コイル３１０から取り出される。
【００８１】
図１１は、実施の形態３に係る変形例を説明するための側面図である。
【００８２】
形状条件を修正する場合、コイル４１０は、均等に変形しない。したがって、コイル４１０の変形性を考慮し、コイル４１０の初期形状を設定することも好ましい。例えば、コイル内径を縮小する場合、第１コイル支持部および第２コイル支持部の近傍における変形量は、第１コイル支持部と第２コイル支持部との間の中間部４１３における変形量より大きくなる傾向が存する。したがって、コイル４１０の端部４１１，４１６の内径を、コイル４１０の中間部４１３の内径より大きく設定することで、コイル内径を縮小した時点で、コイル４１０の形状を一定とすることが可能である。
【００８３】
以上のように、実施の形態３においては、生産性の向上あるいはコストダウンを図ることが可能である。
【００８４】
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。
【００８５】
例えば、被熱処理材は、コンロッドに限定されず、例えば、歯車に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施の形態１に係る被熱処理材を説明するための平面図である。
【図２】図１に示される被熱処理材の側面図である。
【図３】実施の形態１に係る高周波熱処理装置の熱処理部を説明するための側面図である。
【図４】図３に示される誘導加熱用コイルの形状条件を修正するための修正装置を説明するための側面図である。
【図５】図４に示される第２コイル支持部を説明するための正面図である。
【図６】図４に示される修正装置の機能を説明するための側面図である。
【図７】実施の形態２に係る高周波熱処理装置の熱処理部を説明するための側面図である。
【図８】図７に示される第２コイル支持部を説明するための正面図である。
【図９】実施の形態３に係る高周波熱処理方法の焼き入れ工程における、誘導加熱用コイルに対する被熱処理材の挿入を説明するための側面図である。
【図１０】図９に続く、被熱処理材の加熱を説明するための側面図である。
【図１１】実施の形態３に係る変形例を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０・・被熱処理材（コンロッド）、
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・・熱処理部、
１１０・・誘導加熱用コイル、
１１１，１１６・・端部、
１２０・・高周波発生装置、
１３０・・冷却装置、
１３５・・冷却液、
１５０・・修正装置、
１５５・・第１コイル支持部、
１６０・・第２コイル支持部、
１６２・・回転体、
１６４・・貫通孔、
１６６・・ストッパ、
１７０・・スライド機構、
１７５，１７７・・駆動装置、
１９０・・台座部、
２００・・熱処理部、
２１０・・誘導加熱用コイル、
２１１，２１６・・端部、
２２０・・高周波発生装置、
２３０・・冷却装置、
２５０・・修正部、
２５５・・第１コイル支持部、
２５７・・開口部、
２６０・・第２コイル支持部、
２６２・・回転体、
２６４・・貫通孔、
２６５・・開口部、
２６６・・ストッパ、
２７０・・スライド機構、
２７５，２７７・・駆動装置、
２９０・・台座部、
３１０・・誘導加熱用コイル、
３１６・・端部、
３５５・・第１コイル支持部、
３５７・・開口部、
３６０・・第２コイル支持部、
３６２・・回転体、
３６５・・開口部、
３６６・・ストッパ、
４１０・・誘導加熱用コイル、
４１１，４１６・・端部、
４１３・・中間部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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