特許ウォッチ

公開番号2025148171
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-07
出願番号2024048795
出願日2024-03-25
発明の名称誘導加熱コイル
出願人富士電子工業株式会社
代理人個人
主分類H05B 6/38 20060101AFI20250930BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】環状の溝が設けられたワークであって、溝内と溝外を熱処理する場合に、ワークに焼きなまりや焼割れが発生せず、一度の加熱で良好に誘導加熱することができる誘導加熱コイルを提供する。
【解決手段】環状の溝202が設けられたワーク200であって、前記溝内と、溝外に被熱処理領域を有するワークを熱処理するコイル本体33を備えている。コイル本体33は、溝内に挿入される半開放形状の溝内挿入部41と、溝外の部位に近接する半開放形状の補助加熱部42を有している。溝内挿入部41と前記補助加熱部42は、一本の導電体で形成されている。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
環状の溝が設けられたワークであって、前記溝内と、溝外に被熱処理領域を有するワークを熱処理するコイル本体を備え、
前記コイル本体は、溝内に挿入される半開放形状の溝内挿入部と、溝外の部位に近接する半開放形状の補助加熱部を有し、
前記溝内挿入部と前記補助加熱部は、一本の導電体で形成されていることを特徴とする誘導加熱コイル。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記溝内挿入部と前記補助加熱部は近接した位置にあって、前記溝内と前記溝外の前記被熱処理領域を切れ目なく焼き入れ温度以上に昇温することが可能である請求項１に記載の誘導加熱コイル。
【請求項３】
前記溝内挿入部と前記補助加熱部は離れた位置にあって、前記溝内と前記溝外の前記被熱処理領域を独立して焼き入れ温度以上に昇温することが可能である請求項１に記載の誘導加熱コイル。
【請求項４】
前記溝内挿入部は、少なくとも一つの溝内挿入片を有し、当該溝内挿入片は一対の円弧状部を有し、当該円弧状部の一端が導電体で接続されたものであり、
前記補助加熱部は、少なくとも一つの補助加熱片を有し、当該補助加熱片は一対の円弧状部を有し、当該円弧状部の一端が導電体で接続されたものであり、
前記溝内挿入片と、補助加熱片が渡り導電部で接続されたものであり、溝内挿入片の円弧が補助加熱片の円弧よりも小さいものであることを特徴とする請求項３又は４に記載の誘導加熱コイル。
【請求項５】
前記溝内挿入部は、二つの溝内挿入片を有し、当該二つの溝内挿入片が接続導電部で接続されたものであり、
前記補助加熱部は、二つの補助加熱片を有し、当該二つの補助加熱片が接続導電部で接続されたものであり、
前記二つの溝内挿入片の一方と、前記二つの補助加熱片の一方とが渡り導電部で接続されたものであり、
前記二つの溝内挿入片の他方と、前記二つの補助加熱片の他方が、他の渡り導電部で接続されたものであることを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱コイル。
【請求項６】
給電領域があり、当該給電領域に一対の給電部材を有し、
前記溝内挿入部は、右溝内挿入片と左溝内挿入片を有し、
前記右溝内挿入片は、第一右溝内挿入片と、第二右溝内挿入片が略平行に配され、当該二つの溝内挿入片の外側同士が右接続導電部で接続されたものであり、
前記左溝内挿入片は、第一左溝内挿入片と、第二左溝内挿入片が略平行に配され、当該二つの溝内挿入片の外側同士が左接続導電部で接続されたものであり、
前記補助加熱部は、第一右補助加熱片と、第二右補助加熱片を有し、
前記右補助加熱片は、第一右補助加熱片と、第二右補助加熱片が略平行に配され、当該二つの補助加熱片の外側同士が右接続導電部で接続されたものであり、
前記左補助加熱片は、第一左補助加熱片と、第二左補助加熱片が略平行に配され、当該二つの補助加熱片の外側同士が左接続導電部で接続されたものであり、
前記第一右溝内挿入片、第二右溝内挿入片、第一左溝内挿入片、第二左溝内挿入片、第一右補助加熱片、第二右補助加熱片、第一左補助加熱片、又は第二左補助加熱片のいずれかの一端側に給電部が接続され、
前記第一右溝内挿入片又は第二右溝内挿入片が前記第一右補助加熱片又は第二右補助加熱片と渡り導電部で接続され、
前記第一左溝内挿入片又は第二左溝内挿入片が前記第一左補助加熱片又は第二左補助加熱片と渡り導電部で接続され、
前記第一右溝内挿入片、第二右溝内挿入片、第一左溝内挿入片、第二左溝内挿入片、第一右補助加熱片、第二右補助加熱片、第一左補助加熱片、又は第二左補助加熱片であって、前記給電部と接続された以外のいずれかの他端側に他方の給電部が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイル。
【請求項７】
前記溝内挿入部は、複数列の導電体によって構成されており、当該複数の導電体の前記補助加熱部側の列は、他の列に比べて溝内の昇温に寄与しにくい形状及び／又は位置であることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイル。
【請求項８】
前記溝内挿入部と前記補助加熱部は、複数列の導電体によって構成されており、前記溝内挿入部と前記補助加熱部の少なくとも一方であって、他方の前記溝内挿入部と前記補助加熱部他方に隣接する列は、他の列に比べて溝内の昇温に寄与しにくい形状及び／又は位置であることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱部に環状の溝が設けられたワークを、当該溝とその他の円柱部を一つのコイルで同時に誘導加熱する誘導加熱コイルに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ワークには被熱処理領域が複数あるものがある。例えば、溝を有する円柱状のワークには、溝内と溝から離れた部位を焼き入れする必要がある場合がある。
従来、溝を有する円柱状のワークに高周波焼き入れをする場合には、別々のコイルで、当該溝の焼入と溝以外の部分の焼入れを、個別に行っていた。即ち溝とそれ以外の領域の二か所に被熱処理領域がある場合、溝の被熱処理領域と、他の被熱処理領域を個別に熱処理していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－２２６９１１号公報
特開２００２－１３０２４５号公報
実開平５－９４２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、二つの被熱処理領域（溝とそれ以外）が隣接していることがある。二つの被熱処理領域の距離が近い場合、後で焼入を行った部分の隣接部分に熱が伝わり、先に焼入れした部分が焼きなまし状態となったり、焼割れが発生する可能性があった。
例えば、溝内の被熱処理領域を先に焼入れし、溝外をその後に焼入れすると、溝外を加熱したときの熱が溝に伝わり、溝内が昇温してしまい、溝内が焼きなまし状態となったり、焼割れが発生する可能性があった
本発明は、環状の溝が設けられたワークであって、溝内と溝外を熱処理する場合に、ワークに焼きなまりや焼割れが発生せず、一度の加熱で良好に誘導加熱することができる誘導加熱コイルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するための態様は、環状の溝が設けられたワークであって、前記溝内と、溝外に被熱処理領域を有するワークを熱処理するコイル本体を備え、前記コイル本体は、溝内に挿入される半開放形状の溝内挿入部と、溝外の部位に近接する半開放形状の補助加熱部を有し、前記溝内挿入部と前記補助加熱部は、一本の導電体で形成されていることを特徴とする誘導加熱コイルである。
【０００６】
本態様によると、コイル本体は、溝の内面側に挿入される半開放形状の溝内挿入部と、溝外の部位に近接する半開放形状の補助加熱部を有している。また、溝内挿入部と補助加熱部が一本の導電体で形成されており、一つの電源から溝内挿入部と補助加熱部の導電体に供給された電流で加熱することができる。そのため本態様の誘導加熱コイルによると、複数の被熱処理領域を同時に加熱することができる。
【０００７】
上記した態様において、前記溝内挿入部と前記補助加熱部は近接した位置にあって、前記溝内と前記溝外の前記被熱処理領域を切れ目なく焼き入れ温度以上に昇温することが可能であることが望ましい。
【０００８】
ここで「近接した位置」とは、一方を焼き入れ温度以上に加熱した際に、他方が焼き入れ温度や焼鈍温度以上になってしまうといったように、他方が金属の結晶構造に変化をきたす程度に温度上昇してしまうことが避けられない程近い場合を指す。
本実施形態の誘導加熱コイルでは、溝内挿入部と前記補助加熱部は近接した位置にある。そのため、仮に従来技術の様に二か所（溝とその近傍の焼入れ領域）を個別に誘導加熱すると、後で行った誘導加熱によって先に誘導加熱された部位が加熱されてしまうことが避けられない。
これに対して本実施形態によると、前記溝内挿入部と前記補助加熱部は近接した位置にあって、溝内と前記溝外の被熱処理領域を切れ目なく焼き入れ温度以上に昇温することが可能であり、一度の誘導加熱で、複数の被熱処理領域を加熱することができる。
【０００９】
上記した態様において、前記溝内挿入部と前記補助加熱部は離れた位置にあって、前記溝内と前記溝外の前記被熱処理領域を独立して焼き入れ温度以上に昇温することが可能であることが望ましい。
【００１０】
本実施形態によると、溝と他の補助加熱部が離れた位置にあっても、両者を焼き入れ温度以上に昇温することができるので、一回の作業で複数の箇所を熱処理することができる。
また本態様によると、一方の箇所の加熱による他方の箇所の加熱の影響を少なくすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許