特開2024-88762リング状部材の誘導加熱方法および誘導加熱装置、リング状部材の製造方法、軸受の製造方法、車両の製造方法、ならびに、機械装置の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024088762
(43)【公開日】2024-07-02
(54)【発明の名称】リング状部材の誘導加熱方法および誘導加熱装置、リング状部材の製造方法、軸受の製造方法、車両の製造方法、ならびに、機械装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H05B 6/10 20060101AFI20240625BHJP
【ＦＩ】
H05B6/10 371
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024063002
(22)【出願日】2024-04-09
(62)【分割の表示】P 2024508307の分割
【原出願日】2023-09-28
(31)【優先権主張番号】P 2022197637
(32)【優先日】2022-12-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テレスコ
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100207789
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 良平
(72)【発明者】
【氏名】川上 欽也
(72)【発明者】
【氏名】泉 信二
(72)【発明者】
【氏名】菊池 徳将
(72)【発明者】
【氏名】小山 寛
(57)【要約】
【課題】複数のリング状部材の加熱処理能力を確保しやすく、リング状部材を均一に加熱することが容易な誘導加熱方法および誘導加熱装置を提供する。
【解決手段】誘導加熱方法は、誘導コイルを用いた加熱対象区間である所定区間にリング状部材（Ｍｒ）を供給する工程と、所定区間を通過するようにリング状部材（Ｍｒ）を基準軸に沿って移動させる工程とを備える。移動工程は、接触制御部（５４）によってリング状部材（Ｍｒ）と他の部材との接触を制御することを含む。
【選択図】図３
【解決手段】誘導加熱方法は、誘導コイルを用いた加熱対象区間である所定区間にリング状部材（Ｍｒ）を供給する工程と、所定区間を通過するようにリング状部材（Ｍｒ）を基準軸に沿って移動させる工程とを備える。移動工程は、接触制御部（５４）によってリング状部材（Ｍｒ）と他の部材との接触を制御することを含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘導コイルを用いた加熱対象区間である所定区間にリング状部材を供給する工程と、
前記所定区間を通過するように前記リング状部材を基準軸に沿って移動させる工程であり、接触制御部によって前記リング状部材と他の部材との接触を制御することを含む、前記工程と、
を備える、リング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間を通過するように前記リング状部材を基準軸に沿って移動させる工程であり、接触制御部によって前記リング状部材と他の部材との接触を制御することを含む、前記工程と、
を備える、リング状部材の誘導加熱方法。
【請求項2】
前記接触制御部は、前記リング状部材の移動をガイドする絶縁材製のガイド部材を含む、請求項１に記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項3】
前記接触制御部は、前記所定区間において前記他の部材と接触する前記リング状部材の周方向位置が変化するように構成されている、請求項１又は２に記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項4】
前記接触制御部は、それぞれが前記基準軸に沿って伸長し、かつ、同方向に回転する２本のローラを有し、
前記所定区間において、前記２本のローラ上で前記リング状部材が前記基準軸周りに回転しながら前記基準軸に沿って移動する、請求項１から３のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間において、前記２本のローラ上で前記リング状部材が前記基準軸周りに回転しながら前記基準軸に沿って移動する、請求項１から３のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項5】
前記２本のローラと前記リング状部材との間の接触に基づいて前記リング状部材の推進力が発生する、請求項４に記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項6】
前記接触制御部は、抑え部材をさらに有し、前記２本のローラと前記抑え部材との間に前記リング状部材が配置される、請求項４又は５に記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項7】
前記接触制御部は、前記基準軸に沿って伸長し、かつ、螺旋形状を有する螺旋部材を含み、
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記螺旋部材の径方向内側で前記基準軸に沿って移動する、請求項１から６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記螺旋部材の径方向内側で前記基準軸に沿って移動する、請求項１から６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項8】
前記接触制御部は、前記基準軸に沿って伸長し、かつ、円筒形状を有する管部材を含み、
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記管部材の径方向内側で前記基準軸に沿って移動する、請求項１から７のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記管部材の径方向内側で前記基準軸に沿って移動する、請求項１から７のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項9】
前記接触制御部は、それぞれが前記基準軸に沿って伸長し、かつ、前記基準軸周りの周方向に離隔して配置された複数のガイドロッドを含み、
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記複数のガイドロッドで囲まれた領域を前記基準軸に沿って移動する、請求項１から８のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記複数のガイドロッドで囲まれた領域を前記基準軸に沿って移動する、請求項１から８のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項10】
前記接触制御部は、前記基準軸に沿って伸長するガイドレールを含み、
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記ガイドレール上を転がることで前記基準軸に沿って移動する、請求項１から９のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間において、前記リング状部材が、前記ガイドレール上を転がることで前記基準軸に沿って移動する、請求項１から９のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項11】
前記接触制御部は、抑え部材をさらに有し、前記ガイドレールと前記抑え部材のとの間に前記リング状部材が配置される、請求項１０に記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項12】
前記接触制御部は、複数のリング状部材を同軸上に保持するカートリッジを含み、
前記所定区間において、前記複数のリング状部材を保持した前記カートリッジが前記基準軸に沿って移動する、請求項１から１１のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間において、前記複数のリング状部材を保持した前記カートリッジが前記基準軸に沿って移動する、請求項１から１１のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項13】
前記所定区間の前記基準軸が、水平軸に対して斜めに設定され又は鉛直方向に沿って設定され、
前記所定区間において、重力によって前記リング状部材が上方から下方に移動する、請求項１から１２のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
前記所定区間において、重力によって前記リング状部材が上方から下方に移動する、請求項１から１２のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項14】
前記所定区間の前記基準軸が、水平軸に対して斜めに設定され又は鉛直方向に沿って設定され、
少なくとも前記所定区間において、複数のリング状部材が連続的に配置され、
前記複数のリング状部材のうち、下端の１つが抜き出されることで、残りの前記リング状部材が下方に移動する、
請求項１から１３のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
少なくとも前記所定区間において、複数のリング状部材が連続的に配置され、
前記複数のリング状部材のうち、下端の１つが抜き出されることで、残りの前記リング状部材が下方に移動する、
請求項１から１３のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項15】
前記所定区間において、少なくとも一時的に、前記リング状部材が磁気浮遊する、請求項１から１４のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項16】
前記リング状部材が、軸受の部品である、請求項１から１５のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法。
【請求項17】
誘導コイルと、
前記誘導コイルに電力を供給する電源装置と、
前記誘導コイルを用いた加熱対象区間である所定区間を通過するようにリング状部材を基準軸に沿って移動させる搬送機構であり、前記リング状部材と他の部材との接触を制御する接触制御部を有する、前記搬送機構と、
を備える、
リング状部材の誘導加熱装置。
前記誘導コイルに電力を供給する電源装置と、
前記誘導コイルを用いた加熱対象区間である所定区間を通過するようにリング状部材を基準軸に沿って移動させる搬送機構であり、前記リング状部材と他の部材との接触を制御する接触制御部を有する、前記搬送機構と、
を備える、
リング状部材の誘導加熱装置。
【請求項18】
リング状部材の製造方法であって、
請求項１から１６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで前記リング状部材に熱処理を施す工程を備える、リング状部材の製造方法。
請求項１から１６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで前記リング状部材に熱処理を施す工程を備える、リング状部材の製造方法。
【請求項19】
リング状部材により構成される部品を備えた軸受の製造方法であって、
請求項１６に記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記部品を加熱することで前記部品に熱処理を施す工程を備える、軸受の製造方法。
請求項１６に記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記部品を加熱することで前記部品に熱処理を施す工程を備える、軸受の製造方法。
【請求項20】
リング状部材を備える車両の製造方法であって、
請求項１から１６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで前記リング状部材に熱処理を施す工程を備える、車両の製造方法。
請求項１から１６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで前記リング状部材に熱処理を施す工程を備える、車両の製造方法。
【請求項21】
リング状部材を備える機械装置の製造方法であって、
請求項１から１６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで前記リング状部材に熱処理を施す工程を備える、機械装置の製造方法。
請求項１から１６のいずれかに記載のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで前記リング状部材に熱処理を施す工程を備える、機械装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、たとえば、軸受の部品などのリング状部材を誘導加熱する方法に関する。
本願は、２０２２年１２月１２日に出願された特願２０２２－１９７６３７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０２２年１２月１２日に出願された特願２０２２－１９７６３７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、転がり軸受の軌道輪のように、ＳＵＪ２などの鋼材からなるリング状部材の製造過程においては、リング状部材に必要とされる機械的強度などを付与するための熱処理、具体的には焼き入れ処理および焼き戻し処理が実施される。焼き入れ処理および焼き戻し処理はいずれも、リング状部材（ワークピース）を目標温度まで加熱する加熱工程と、加熱したリング状部材を冷却する冷却工程とを含む。
【0003】
加熱工程におけるリング状部材の加熱方法として、加熱炉内でリング状部材を加熱する方法と、コイルによりリング状部材を誘導加熱する方法とが知られている。コイルを用いる方法は、リング状部材を直接加熱することができるため、加熱炉を用いる方法に比べて、高エネルギー効率を達成することができる。
【0004】
コイルを用いる方法の具体例として、たとえば、図２３、ならびに、図２４に示すように、リング状部材Ｍｒを支持部材Ｍｓにより支持し、かつ、リング状部材Ｍｒの径方向内側または径方向外側にコイルＣｈを配置した状態で、コイルＣｈに通電することにより、リング状部材Ｍｒ内に渦電流を発生させることで、リング状部材Ｍｒを誘導加熱する方法が知られている。図示の例では、リング状部材Ｍｒは、転がり軸受を構成する外輪１００であり、内周面に外輪軌道１０１を有する。ただし、図示の加熱方法は、外輪１００に限らず、転がり軸受を構成する内輪などの他のリング状部材を対象として実施することもできる。
【0005】
【0006】
一方側治具１０２ａは、基台１０３ａと、複数の軸方向抑え部１０４ａと、複数の径方向抑え部１０５とを備える。
【0007】
基台１０３ａは、リング状部材Ｍｒと同軸に配置される中心軸を有する。
【0008】
複数の軸方向抑え部１０４ａは、基台１０３ａの周方向複数箇所に支持固定されており、それぞれの先端部（図２３の（ａ）部における上端部、および図２３の（ｂ）部における上端部）をリング状部材Ｍｒの軸方向一方側の側面に接触させることで、基台１０３ａに対してリング状部材Ｍｒを軸方向に位置決めしている。軸方向抑え部１０４ａの形状は任意に設定することができるが、図示の例では、軸方向抑え部１０４ａの先端側部分の形状を、先端側に向かうにしたがって周方向幅が小さくなるくさび形状としている。これにより、リング状部材Ｍｒの軸方向一方側の側面に対する軸方向抑え部１０４ａの先端部の接触面積を抑えることで、リング状部材Ｍｒの誘導加熱時に生じる、リング状部材Ｍｒから軸方向抑え部１０４ａへの熱移動を抑えられるようにしている。
【0009】
複数の径方向抑え部１０５は、基台１０３ａの周方向複数箇所に支持固定されている。それぞれの先端部（図２３の（ａ）部における上端部、および図２３の（ｂ）部における上端部）をリング状部材Ｍｒの外周面に接触または近接対向させることで、基台１０３ａに対してリング状部材Ｍｒを径方向に位置決めすることにより、リング状部材Ｍｒを基台１０３ａと同軸に配置している。径方向抑え部１０５の形状は任意であるが、図示の例では、径方向抑え部１０５の形状を円柱形状としている。これにより、リング状部材Ｍｒの外周面に対する径方向抑え部１０５の先端部の接触面積を抑えることで、リング状部材Ｍｒの誘導加熱時に生じる、リング状部材Ｍｒから径方向抑え部１０５への熱移動を抑えられるようにしている。
【0010】
図２３に示した例では、コイルＣｈは、円筒状に構成されており、リング状部材Ｍｒの径方向内側に、リング状部材Ｍｒおよび基台１０３ａと同軸に配置される。コイルＣｈは、図示しない支持部材により支持される。図示の例では、コイルＣｈの径方向内側に、磁性材製のコア１０６が配置される。コア１０６は、コイルＣｈに固定されるか、あるいは、図示しない別の支持部材により支持される。なお、コア１０６を省略することもできる。そして、この状態で、コイルＣｈに通電することにより、リング状部材Ｍｒの径方向内側部分に渦電流を発生させ、リング状部材Ｍｒを径方向内側から加熱する。なお、この際に、リング状部材Ｍｒおよび支持部材ＭｓとコイルＣｈとを相対回転させながら、リング状部材Ｍｒの加熱を行うこともできる。
【0011】
図２４に示した例では、支持部材Ｍｓは、リング状部材Ｍｒの軸方向一方側（図２４の（ａ）部における下側、および図２４の（ｂ）部における下側）に配置される一方側治具１０２ｂと、リング状部材Ｍｒの軸方向他方側（図２４の（ａ）部における上側、および図２４の（ｂ）部における上側）に配置される他方側治具１０７とにより構成される。
【0012】
一方側治具１０２ｂは、一方側治具１０２ａ（図２３参照）と同様、基台１０３ａと、基台１０３ａの周方向複数箇所に支持固定された複数の軸方向抑え部１０４ａと、基台１０３ａの周方向複数箇所に支持固定された複数の径方向抑え部１０５とを備える。複数の軸方向抑え部１０４ａの先端部（図２４の（ａ）部における上端部、および図２４の（ｂ）部における上端部）をリング状部材Ｍｒの軸方向一方側の側面に接触させることで、基台１０３ａに対してリング状部材Ｍｒを軸方向に位置決めしている。一方側治具１０２ｂの複数の径方向抑え部１０５は、それぞれの先端部（図２３の（ａ）部における上端部、および図２３の（ｂ）部における上端部）をリング状部材Ｍｒの内周面に接触または近接対向させることで、基台１０３ａに対してリング状部材Ｍｒを径方向に位置決めすることにより、リング状部材Ｍｒを基台１０３ａと同軸に配置している。
【0013】
他方側治具１０７は、基台１０３ｂと、複数の軸方向抑え部１０４ｂとを備える。
【0014】
基台１０３ｂは、一方側治具１０２ｂの基台１０３およびリング状部材Ｍｒと同軸に配置される中心軸を有する。
【0015】
複数の軸方向抑え部１０４ｂは、基台１０３ｂの周方向複数箇所に支持固定されている。それぞれの先端部（図２４の（ａ）部における下端部、および図２４の（ｂ）部における下端部）をリング状部材Ｍｒの軸方向他方側の側面に接触させることで、基台１０３ｂに対してリング状部材Ｍｒを軸方向に位置決めしている。換言すれば、図２４に示した例では、一方側治具１０２ｂと他方側治具１０７との間にリング状部材Ｍｒを軸方向に挟み込むことにより、リング状部材Ｍｒの軸方向の位置決めをしている。軸方向抑え部１０４ｂの形状は任意に設定することができるが、図示の例では、軸方向抑え部１０４ｂの先端側部分の形状を、先端側に向かうにしたがって周方向幅が小さくなるくさび形状としている。これにより、リング状部材Ｍｒの軸方向他方側の側面に対する軸方向抑え部１０４ｂの先端部の接触面積を抑えることで、リング状部材Ｍｒの誘導加熱時に生じる、リング状部材Ｍｒから軸方向抑え部１０４ｂへの熱移動を抑えられるようにしている。
【0016】
図２４に示した例では、コイルＣｈは、円筒状に構成されており、リング状部材Ｍｒの径方向外側に、リング状部材Ｍｒおよび基台１０３ａ、１０３ｂと同軸に配置される。コイルＣｈは、図示しない支持部材により支持される。なお、図２４に示した例において、コイルＣｈの径方向外側に、図示しない磁性材製のコアを配置することもできる。コアは、コイルＣｈに固定されるか、あるいは、図示しない別の支持部材により支持される。そして、この状態で、コイルＣｈに通電することにより、リング状部材Ｍｒの径方向外側部分に渦電流を発生させ、リング状部材Ｍｒを径方向外側から加熱する。なお、この際に、リング状部材Ｍｒおよび支持部材ＭｓとコイルＣｈとを相対回転させながら、リング状部材Ｍｒの加熱を行うこともできる。
【0017】
図２３、ならびに、図２４に示した例では、支持部材Ｍｓが、コイルＣｈによって誘導加熱されない絶縁材により構成されている。これにより、リング状部材Ｍｒを効率良く誘導加熱できるようにしている。なお、支持部材Ｍｓのうち、基台１０３ａ、１０３ｂを構成する絶縁材として、たとえばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの合成樹脂材料を用いることができる。また、支持部材Ｍｓのうち、軸方向抑え部１０４ａ、１０４ｂおよび径方向抑え部１０５を構成する絶縁材として、たとえばセラミックを用いることができる。
【0018】
図２３、ならびに、図２４に示した加熱方法は、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。たとえば、コイルＣｈによりリング状部材Ｍｒを径方向内側から加熱する際に、一方側治具と他方側治具との間にリング状部材Ｍｒを軸方向に挟み込むことでリング状部材Ｍｒの軸方向の位置決めをすることもできる。また、コイルＣｈによりリング状部材Ｍｒを径方向外側から加熱する際に、一方側治具のみを用いてリング状部材Ｍｒの軸方向の位置決めをすることもできる。また、コイルＣｈによりリング状部材Ｍｒを径方向内側から加熱する工程と、コイルＣｈによりリング状部材Ｍｒを径方向外側から加熱する工程とを、順次行うことで、リング状部材Ｍｒを目標温度まで加熱することもできる。この際に、どちらの工程を先に行うかは、任意に決定することができる。
【0019】
なお、リング状部材の焼き入れ処理および焼き戻し処理の一連の工程において、焼入れ用の加熱および冷却、焼戻し用の加熱および冷却のそれぞれの工程を、１か所で行うことも可能ではあるが、各工程を分割し、前の工程が完了次第、次の工程にリング状部材Ｍｒを受け渡すことにより、当該一連の工程の所要時間を短縮することが行われている。
【0020】
いずれにしても、図２３、ならびに図２４に示した加熱方法は、複数のリング状部材Ｍｒの加熱処理を１つ１つ順番に行う必要がある。このため、生産性を高めるために、それぞれの図に示される加熱装置を複数用意して、複数のリング状部材Ｍｒの加熱処理を並列的に実行することが行われている。
【0021】
しかしながら、この方法では、複数の加熱装置を設置する必要があるため、加熱設備が大型化しやすいという問題がある。
【0022】
特開２０１５－６７８８０号公報には、支持部材の上面に積み重ねられた複数のリング状部材を、支持部材とともに上昇させる方法が記載されている。通電状態のコイルの加熱区間である径方向内側の領域を複数のリング状部材が下方から上方に向けて順次通過することにより、複数のリング状部材のそれぞれが順次に誘導加熱される。かかる方法によれば、複数のリング状部材の加熱処理を１台の加熱装置で円滑に行うことができるため、小型の加熱設備で高い生産性を確保することができる。
【0023】
特開２０１９－６１８３３号公報には、複数のリング状部材を、内接円の直径が拡縮可能な支持部材と供給手段とを用いて、通電状態のコイルの加熱区間である径方向内側の領域を下方から上方に向けて順次通過させることにより、複数のリング状部材のそれぞれを順次誘導加熱する方法が記載されている。
【0024】
かかる方法では、具体的には、支持部材は、周方向３箇所に配置された支持爪からなり、これらの支持爪が径方向に同期して移動することにより、その内接円の直径が拡縮される。供給手段は、昇降を可能とされており、原点位置において、支持部材よりも下方に配置されている。
【0025】
加熱処理を行う際に、原点位置において供給手段の上面に１個のリング状部材が載せられると、供給手段が上昇移動し、これに伴い、支持部材の内接円の直径が拡げられる。供給手段の上面に載せられた１個のリング状部材が支持部材の径方向内側を下方から上方に向けて通過し、コイルの加熱区間に導入される。その後、供給手段が下方に向けて移動し、供給手段が原点復帰する。この際に、供給手段の上面が支持部材の上面と同じ上下位置に存在するタイミングで、支持部材の内接円の直径が縮まり、供給手段の上面に載せられていた１個のリング状部材が、支持部材により下方側から支持される。このようにしてリング状部材がコイルの加熱区間に導入される。以降は、以上の動作が繰り返される。すなわち、リング状部材が下方から上方に向け１個ずつコイルの加熱区間に導入されることにより、支持部材の上面にリング状部材が積み重ねられていく。同時に、コイルの加熱区間に対してリング状部材が下方から上方に向けて間欠送りされる。そして、これらのリング状部材がコイルの加熱区間を順次通過しながら誘導加熱される。かかる方法によっても、複数のリング状部材の加熱処理を１台の加熱装置で円滑に行うことができるため、小型の加熱設備で高い生産性を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0026】
【特許文献1】特開２０１５－６７８８０号公報
【特許文献2】特開２０１９－６１８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0027】
特開２０１５－６７８８０号公報に記載された従来の加熱処理は、支持部材の上面に積み重ねられた複数のリング状部材を１ロットとして、ロット毎に加熱を行うバッチ処理である。バッチ処理での処理能力を高める、すなわち単位時間当たりの処理個数を多くするためには、１ロットを構成するリング状部材の個数を多くする必要がある。しかしながら、この処理方法では、１ロットを構成する複数のリング状部材が支持部材の上面に積み重ねて上昇する。リング状部材の個数を多くすると、リング状部材の姿勢が不安定になって、リング状部材がコイルに接触し、均一な加熱を行えなくなる。このため、１ロットを構成するリング状部材の個数が比較的少なく設定され、処理能力の向上を図ることが難しいという問題がある。
【0028】
特開２０１９－６１８３３号公報に記載された従来の加熱処理は、不定数のリング状部材をコイルの加熱区間を通過させる連続処理であるため、処理能力を確保しやすい。しかしながら、この処理方法では、コイルの加熱区間に２個目以降のリング状部材を導入する際に、支持部材の上面にリング状部材を載せたまま、支持部材の内接円の直径が拡げられる、すなわち周方向３箇所に配置された支持爪が径方向外側に同期して移動される。このため、移動の際に、支持部材の上面に載せられていたリング状部材の姿勢が不安定になって、リング状部材がコイルに接触し、均一な加熱を行えなくなる可能性がある。
【0029】
本開示は、複数のリング状部材の加熱処理能力を確保しやすく、リング状部材を均一に加熱することが容易な誘導加熱方法および誘導加熱装置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】
【0030】
本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法は、誘導コイルを用いた加熱対象区間である所定区間にリング状部材を供給する工程と、前記所定区間を通過するように前記リング状部材を基準軸に沿って移動させる工程であり、接触制御部によって前記リング状部材と他の部材との接触を制御することを含む、前記工程と、を備える。
【0031】
本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱装置は、誘導コイルと、前記誘導コイルに電力を供給する電源装置と、前記誘導コイルを用いた加熱対象区間である所定区間を通過するようにリング状部材を基準軸に沿って移動させる搬送機構であり、前記リング状部材と他の部材との接触を制御する接触制御部を有する、前記搬送機構と、を備える。
【0032】
本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法は、複数のリング状部材を通電状態のコイルの加熱区間に供給する工程と、前記加熱区間に供給された前記複数のリング状部材を、接触防止手段により前記コイルとの接触を防止しながら、前記加熱区間を順次通過させる工程とを備える。
【0033】
本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱装置は、複数のリング状部材を、通電状態のコイルの加熱区間を順次通過させる装置であって、通電可能な前記コイルと、前記複数のリング状部材を通電状態の前記コイルの加熱区間に供給する供給手段と、前記加熱区間に供給された前記複数のリング状部材を、加熱区間を通過させる際に、該リング状部材が前記コイルと接触することを防止するための接触防止手段とを備える。
【0034】
本開示の一態様のリング状部材の製造方法は、金属製のリング状部材の製造方法であって、本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで該リング状部材に熱処理を施す工程を備える。
【0035】
本開示の一態様の軸受の製造方法は、リング状部材により構成される部品を備えた軸受の製造方法であって、本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法により、前記部品を加熱することで該部品に熱処理を施す工程を備える。
【0036】
本開示の一態様の車両の製造方法は、リング状部材を備える車両の製造方法であって、本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで該リング状部材に熱処理を施す工程を備える。
【0037】
本開示の一態様の車両の製造方法は、リング状部材を備える機械装置の製造方法であって、本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法により、前記リング状部材を加熱することで該リング状部材に熱処理を施す工程を備える。
【0038】
本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法は、複数のリング状部材を搬送する給品工程と、該給品工程で搬送されてきた複数のリング状部材を搬送しながら該リング状部材に焼き入れ処理を施す焼入れ工程と、該焼き入れ処理が完了した複数のリング状部材を搬送しながら該リング状部材に焼き戻し処理を施す焼き戻し工程とを備えるリング状部材の熱処理方法において、前記焼入れ工程および／または前記焼き戻し工程を実施する際に、前記複数のリング状部材を目標温度まで加熱するために実施する。この場合に、前記給品工程から前記焼き戻し工程までの一連の工程において、前記複数のリング状部材を、最初から最後まで同一直線上を軸方向に搬送することができる。
【0039】
本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱装置は、複数のリング状部材を搬送する給品部と、該給品部から搬送されてきた複数のリング状部材を搬送しながら該リング状部材に焼き入れ処理を施す焼入れ部と、該焼き入れ処理が完了した複数のリング状部材を軸方向に搬送しながら該リング状部材に焼き戻し処理を施す焼き戻し部とを備える熱処理設備において、前記焼入れ部および／または前記焼き戻し部で、前記複数のリング状部材を目標温度まで加熱するために用いる。この場合に、前記給品部から前記焼き戻し部までの一連の箇所において、前記複数のリング状部材が、最初から最後まで同一直線上を軸方向に搬送されるようにすることができる。
【0040】
本開示の方法および構造は、上述したそれぞれの態様を、矛盾を生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。
【発明の効果】
【0041】
本開示の一態様のリング状部材の誘導加熱方法および誘導加熱装置によれば、リング状部材の加熱処理能力を確保しやすく、しかもリング状部材を均一に加熱することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【発明を実施するための形態】
【0043】
【0044】
本実施形態において、図１に示すような転がり軸受１の外輪２および／または内輪３が、誘導加熱によって、焼き入れ処理および／または焼き戻し処理が施される。外輪２および／または内輪３が、リング状部材Ｍｒに相当する。
【0045】
なお、リング状部材は、転がり軸受１の外輪２および／または内輪３に限定されない。任意の金属製のリング状部材を対象とすることができる。一例において、図１に示した例とは異なる構造の転がり軸受の外輪や内輪、または、単一部品あるいは複数部品からなる滑り軸受が対象とされる。また、車両または機械装置を構成するリング状部材が対象とされる。例えば、対象となる熱処理は、焼き入れ処理および焼き戻し処理のほか、焼き鈍し処理や焼きならし処理などの各種の熱処理が含まれ得る。
【0046】
本実施形態において、転がり軸受１は、単列のアンギュラ玉軸受により構成されており、外輪２と、内輪３と、複数個の転動体４とを備える。
【0047】
外輪２は、軸受鋼や浸炭素鋼などの硬質金属により構成され、内周面にアンギュラ型の外輪軌道５を有する。内輪３は、軸受鋼や浸炭素鋼などの硬質金属により構成され、外周面にアンギュラ型の内輪軌道６を有する。複数個の転動体４は、玉により構成され、外輪軌道５と内輪軌道６との間に転動自在に配置される。それぞれの転動体４は、軸受鋼や浸炭素鋼などの硬質金属またはセラミックにより構成される。
【0048】
外輪２を造る際には、まず、金属素材に鍛造加工を施して、外輪２の大まかな形状を成形し、その後、内周面に研削加工を施して、外輪軌道５を形成する。次いで、外輪２に、焼き入れ処理および焼き戻し処理を施す。また、内輪３を造る際には、まず、金属素材に鍛造加工を施して、内輪３の大まかな形状を成形し、その後、外周面に研削加工を施して、内輪軌道６を形成する。次いで、内輪３に、焼き入れ処理および焼き戻し処理を施す。
【0049】
本実施形態では、外輪２及び／又は内輪３に対し、図２に示すような熱処理設備Ｘを用いてリング状部材Ｍｒの焼き入れ処理および焼き戻し処理が行われる。こうした処理は、リング状部材Ｍｒ（ワークピース）を目標温度まで加熱する加熱工程と、加熱したリング状部材Ｍｒを冷却する冷却工程とを含む。例えば、目標温度とは、焼き入れ処理の場合は焼き入れが可能となる温度範囲から適宜選択される温度であり、焼き戻し処理の場合は焼き戻しが可能となる温度範囲から適宜選択される温度である。
【0050】
図２に示す熱処理設備Ｘは、複数のリング状部材Ｍｒの熱処理方法を実施するための設備であって、給品部Ｓ１、焼入れ部Ｓ２、及び焼き戻し部Ｓ３を備える。給品部Ｓ１は、同軸配置された複数のリング状部材Ｍｒを熱処理部に向けて軸方向に搬送する給品工程を実施する。焼入れ部Ｓ２は、給品部Ｓ１から搬送されてきた複数のリング状部材Ｍｒを軸方向に搬送しながらリング状部材Ｍｒに焼き入れ処理を施す焼入れ工程を実施する。焼き戻し部Ｓ３は、焼き入れ処理が完了した複数のリング状部材Ｍｒを軸方向に搬送しながらリング状部材Ｍｒに焼き戻し処理を施す焼き戻し工程を実施する。
【0051】
焼入れ部Ｓ２は、複数のリング状部材Ｍｒを目標温度まで誘導加熱する加熱部（加熱区間）Ｓ２１と、目標温度で所定時間保持された複数のリング状部材Ｍｒを冷却する冷却部Ｓ２２とを有する。
【0052】
焼き戻し部Ｓ３は、焼き入れ処理された複数のリング状部材Ｍｒを目標温度まで誘導加熱する加熱部（加熱区間）Ｓ３１と、目標温度で所定時間保持された複数のリング状部材Ｍｒを冷却する冷却部Ｓ３２とを有する。
【0053】
それぞれの冷却部Ｓ２２、Ｓ３２での冷却は、たとえば冷却ジャケットから吐出した冷却液をリング状部材Ｍｒにかけることによって行われる。また、冷却部Ｓ２２での冷却は、必要に応じて、複数のリング状部材Ｍｒの熱処理変形を矯正しながら行うこともできる。この際の矯正方法としては、たとえば、リング状部材Ｍｒを矯正ローラで外径側から加圧しながら軸方向に送る方法や、リング状部材Ｍｒを送りながら矯正金型の内側を通過させる方法などの適宜の方法を採用することができる。また、冷却後に、リング状部材Ｍｒに付着した冷却液をエアブローによって吹き飛ばすこともできる。
【0054】
一例において、熱処理設備Ｘは、給品部Ｓ１から焼き戻し部Ｓ３までの一連の複数の処理部に関し、複数のリング状部材Ｍｒが、最初から最後まで同一直線上を軸方向に搬送されるように構成されている。すなわち、本例の熱処理方法では、給品工程から焼き戻し工程までの一連の工程において、複数のリング状部材Ｍｒが、最初から最後まで基準軸６０に沿った同一直線上を軸方向に搬送される。
【0055】
熱処理設備は、図２に示した構成に限定されない。他の例において、適宜の構成を有することができる。たとえば、熱処理設備は、給品部、焼入れ部、および焼き戻し部が、互いに同一直線上に配置されていない構成にできる。あるいは、熱処理設備は、焼入れ部と焼き戻し部とが図２に示した構成に比べて遠く離れた場所に配置された構成にできる。例えば、１つの工程ごとに基準軸（搬送軸）６０が設定される、あるいは、複数の工程に共通の基準軸（搬送軸）６０が設定される。基準軸（搬送軸）６０は、湾曲部分又は曲げ部分を含む場合がある。搬送は、軸方向と交差する方向への移動を含む場合がある。
【0056】
本実施形態では、焼入れ部Ｓ２の加熱部Ｓ２１、及び／又は焼き戻し部Ｓ３の加熱部Ｓ３１の少なくとも１つにおいて、図３に示すような誘導加熱装置７が設けられる。
【0057】
誘導加熱装置７は、複数のリング状部材Ｍｒのそれぞれを目標温度まで誘導加熱する。通電状態の誘導加熱コイル（誘導コイル、コイル）８の対向領域（加熱対象区間、加熱区間）を、リング状部材Ｍｒが順次通過することにより、リング状部材Ｍｒのそれぞれが誘導加熱される。
【0058】
なお、コイル８の対向領域（加熱区間）とは、ワークピースがコイル８と対向して、コイル８により誘導加熱される領域をいう。ワークピースとしての複数のリング状部材Ｍｒは、基準軸６０に沿って移動して加熱区間を通過する。
【0059】
一例において、加熱区間での複数のリング状部材Ｍｒの移動方向（搬送方向）は、水平方向（図３における矢印αの方向）である。他の例において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向にできる。
【0060】
誘導加熱装置７は、図２に示すように、通電可能なコイル８と、コイル８に電力（高周波電流など）を供給する電源部５１と、リング状部材を基準軸６０に沿って移動させる搬送機構５２と、を備える。搬送機構５２は、複数のリング状部材Ｍｒを加熱区間に供給する供給部（フィーダー）５３を含むことができる。また、搬送機構５２は、リング状部材と他の部材との接触を制御する接触制御部５４を含む。例えば、他の部材は、コイル８、及び／又はコイル８とリング状部材との間に配置される部材を含む。一例において、接触制御部５４は、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する際に、リング状部材Ｍｒがコイル８又は他の部材と接触することを防止するための接触防止手段として機能する。
【0061】
本実施形態では、コイル８は、略円筒状に構成される。一例において、コイル８の軸方向が水平方向である基準軸６０に沿って配置された状態で、コイルが支持される。コイル８の内径は、ワークピースであるリング状部材Ｍｒの外径よりも大きい。本実施形態では、加熱区間は、コイル８の径方向内側の領域である。加熱区間は、コイル８に実質的に囲まれた空間領域に相当する。加熱区間の長さは、コイル８の有効長さに対応する。
【0062】
コイル８の内径は、コイル８の径方向内側をリング状部材Ｍｒが軸方向に通過することができ、かつ、接触制御部５４（例えば、２本のローラ９および抑え部材１０）を配置することができる大きさに設定されている。コイル８には、電源部５１（通電用電源）が接続されている。電源部（通電用電源）５１によって、コイル８の通電量（電流値など）が制御される。
【0063】
図２に示す例では、焼入れ部Ｓ２及び焼き戻し部Ｓ３の各々に、１つのコイル８が配置される。他の例において、誘導加熱装置７が備えるコイル８の個数は２以上にできる。例えば、図２において鎖線で囲んだＡ部に示すように、１つの熱セクションに対して複数（図示の例では２個）のコイルを設置できる。この場合、複数のコイルを１つの電源に並列あるいは直列に接続して、それぞれのコイルの通電量を制御できる。あるいは、複数のコイルを互いに独立した複数の電源にそれぞれ接続して、それぞれのコイルの通電量を独立的に個別に制御できる。
【0064】
コイル８の軸方向長さ、巻き数、内径、通電量などは、コイル８の加熱区間をリング状部材Ｍｒが通過する速度および時間、リング状部材Ｍｒのサイズなどを考慮して、リング状部材Ｍｒを目標温度まで加熱することができるように調整される。
【0065】
搬送機構５２は、コイル８を用いた加熱対象区間である所定区間を通過するようにリング状部材Ｍｒを基準軸６０に沿って移動させることが可能な任意の構成を有することができる。搬送機構５２の供給部５３は、複数のリング状部材Ｍｒをコイル８の加熱区間に供給することが可能な、任意の構成を有することができる。一例において、搬送機構５２は、複数のリング状部材Ｍｒを軸方向に互いに離隔させた状態で加熱区間に順次供給する構成を有することができる。他の例において、供給部５３は、図３に示すように、複数のリング状部材Ｍｒを軸方向に互いに実質的に離隔しない状態で加熱区間に供給する構成を有することができる。一例において、複数のリング状部材Ｍｒが実質的に互いに近接した状態（密接状態）で加熱区間を移動する。他の例において、複数のリング状部材Ｍｒが互いに離れた状態で加熱区間を移動する。一例において、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間に連続的に供給される。他の例において、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間に間欠的に供給される。一例において、加熱区間における、複数のリング状部材の移動速度が略一定である。他の例において、加熱区間における、複数のリング状部材の移動速度が変化する。例えば、複数のリング状部材の各々の移動は、加熱区間内で停止する期間と、加熱区間内を移動する期間とを含むことができる。
【0066】
本実施形態では、接触制御部５４は、複数のリング状部材Ｍｒの移動をガイドする絶縁材製のガイド部材を含む。ここで、ガイド部材を絶縁材製としている理由は、コイル８の高周波エネルギーがガイド部材の誘導加熱に費やされないようにして、リング状部材Ｍｒを効率良く誘導加熱できるようにするためである。本例では、ガイド部材は、複数のリング状部材Ｍｒが前記加熱区間を通過する際に、該リング状部材Ｍｒの同一箇所に接触し続けない構造を有する。
【0067】
具体的には、接触制御部５４は、ガイド部材として、２本のローラ９を含む。２本のローラ９は、それぞれが基準軸６０に沿った方向（通過の方向、図３における矢印αの方向）に伸長している。２本のローラ９の各々は、各軸周りに回転する。２本のローラ９の回転方向は同じに設定される。
【0068】
２本のローラ９は、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する際に、２本のローラ９の上に、それぞれの軸方向を前記通過の方向に一致させた複数のリング状部材Ｍｒを載せた状態で、２本のローラ９を互いに同方向に回転させることにより、リング状部材Ｍｒを自転させながら、リング状部材Ｍｒを、２本のローラ９に対して軸方向に移動させるために用いられる。
【0069】
より具体的には、２本のローラ９は、それぞれがセラミックなどの絶縁材により中実の円柱状に構成されており、かつ、複数のリング状部材Ｍｒの外径よりも小さい間隔で互いに離隔して配置されている。２本のローラ９の伸長方向の中間部は、コイル８の加熱区間である径方向内側の領域の下部に軸方向に挿通されている。２本のローラ９は、図示しない回転駆動機構により、互いに同方向に同速度で回転駆動可能とされている。回転方向や速度は一例であって、これに限定されない。
【0070】
一例において、２本のローラ９に対して複数のリング状部材Ｍｒを軸方向に移動させるための推進力が、２本のローラ９からそれぞれのリング状部材Ｍｒに作用する接触力に基づいて発生する。このために、２本のローラ９が互いに非平行に配置されている。具体的には２本のローラ９が互いに僅かに（たとえば０．５゜～５．０゜、好ましくは１゜前後）傾斜させて配置されている（平行状態に対する傾斜角）。２本のローラ９の回転時に、それぞれのリング状部材Ｍｒに２本のローラ９に対するスキューが生じる。２本のローラ９からそれぞれのリング状部材Ｍｒに対し、図３の矢印αの方向の成分を持った接触力（摩擦力）が生じ、その接触力によって推進力が発生している。すなわち、本例では、それぞれのローラ９が、フィードローラとして機能する。上記数値は一例であり、上記数値に限定されない。
【0071】
追加的及び／又は代替的に、２本のローラ９のうちの少なくともいずれか一方のローラの外周面に螺旋溝を有する構成を採用することができる。この場合には、２本のローラ９の回転時に、螺旋溝とリング状部材Ｍｒとの接触部に、図３の矢印αの方向の成分を持った接触力（係合力）が作用し、その接触力によって推進力が発生する。
【0072】
他の例において、熱処理工程の上流側に配置された図示しないワーク送り装置など、別の駆動装置によって推進力を発生させることができる。
【0073】
本実施形態では、２本のローラ９の一部が供給部５３として機能する。２本のローラ９における、コイル８よりも熱処理工程の上流側（図３における左側）に位置する部分が、供給部５３の構成の一部となる。熱処理工程の上流側から、２本のローラ９のうちコイル８よりも熱処理工程の上流側（図３における左側）に位置する部分の上に、複数のリング状部材Ｍｒが順次軸方向に送り込まれる。そして、２本のローラ９からそれぞれのリング状部材Ｍｒに作用する推進力により、リング状部材Ｍｒが軸方向に移動し、加熱区間に供給される。すなわち、２本のローラ９は、ガイド部材としての役割だけでなく、供給手段としての役割も果たす。
【0074】
本実施形態では、接触制御部５４は、ガイド部材として、抑え部材１０を含む。抑え部材１０は、２本のローラ９の上に載せられた複数のリング状部材Ｍｒに対して上方から近接対向する。２本のローラ９と抑え部材１０との間にリング状部材Ｍｒが配置される。
【0075】
一例において、抑え部材１０は、２本のローラ９が存在する軸方向範囲において、基準軸６０（通過の方向（図３における矢印αの方向））に沿って伸長する棒形状を有する。抑え部材１０の伸長方向の中間部は、コイル８の加熱区間である径方向内側の領域の上部に軸方向に挿通されている。
【0076】
本実施形態では、誘導加熱装置７により、複数のリング状部材Ｍｒが誘導加熱される。まず、２本のローラ９を互いに同方向に同速度で回転させた状態で、熱処理工程の上流側から、２本のローラ９のうちコイル８よりも熱処理工程の上流側（図３における左側）に位置する部分の上に、複数のリング状部材Ｍｒが軸方向に連続して送り込まれて搭載される。そして、リング状部材Ｍｒのそれぞれが、２本のローラ９の回転に伴って自転しながら、推進力により２本のローラ９に対して基準軸（軸方向）６０に沿って移動される。これにより、リング状部材Ｍｒのそれぞれが、コイル８の加熱区間である径方向内側の領域に軸方向に送り込まれ、さらに加熱区間を軸方向に通過する。加熱区間において、複数のリング状部材Ｍｒの中心軸は、基準軸６０に沿うように配置される。加熱区間において、リング状部材Ｍｒは、リング状部材Ｍｒの中心軸に沿うように移動する。加熱区間において、リング状部材Ｍｒの外周面がコイル８と対向して配置される。加熱区間の通過の過程で、それぞれのリング状部材Ｍｒに渦電流が発生し、リング状部材Ｍｒが目標温度まで加熱される。一例において、隣り合うリング状部材Ｍｒの間に間隔を実質的にあけずに、それぞれのリング状部材Ｍｒが２本のローラ９の上で軸方向に移動する。他の例において、隣り合うリング状部材Ｍｒの間に所定の間隔をあけて、それぞれのリング状部材Ｍｒが２本のローラ９の上で軸方向に移動する。
【0077】
複数のリング状部材Ｍｒが２本のローラ９の上を軸方向に移動する際に発生する振動などにより、リング状部材Ｍｒが２本のローラ９に対して浮き上がる傾向となった場合には、リング状部材Ｍｒが抑え部材１０の下面に接触することにより、それ以上大きく浮き上がることが防止される。すなわち、複数のリング状部材Ｍｒが２本のローラ９の上から脱落することが防止される。
【0078】
本実施形態では、不定数のリング状部材Ｍｒをコイル８の加熱区間を順次通過させる処理、すなわち連続処理を行うことにより、複数のリング状部材Ｍｒに対する高い加熱処理能力が確保される。
【0079】
本実施形態では、加熱空間において、複数のリング状部材Ｍｒが、２本のローラ９および抑え部材１０によりコイル８との接触が防止される。このため、リング状部材Ｍｒにおいて、コイル８との接触に伴う不均一な加熱分布の発生が回避される。
【0080】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒの誘導加熱において、リング状部材Ｍｒが２本のローラ９によって自転しながら軸方向に移動する。２本のローラ９上でリング状部材Ｍｒが基準軸６０周りに回転しながら基準軸６０に沿って移動する。このため、２本のローラ９がリング状部材Ｍｒの同一箇所（周方向の同一箇所）に接触し続けることなく、リング状部材Ｍｒが軸方向に移動する。具体的には、リング状部材Ｍｒにおいて、２本のローラ９との接触点が連続的に変化しながら、リング状部材Ｍｒが軸方向に移動する。加熱区間において、ローラ９と接触するリング状部材Ｍｒの周方向位置が変化する。したがって、リング状部材Ｍｒから２本のローラ９への熱の移動が、リング状部材Ｍｒの特定の箇所に集中して起こることが防止される。
【0081】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒと抑え部材１０との接触は、加熱区間において、継続的に起こるわけではなく、起こるとしても、単発的にしか起こらない。また、リング状部材Ｍｒは自転しているため、抑え部材１０がリング状部材Ｍｒの同一箇所に接触し続けることもない。抑え部材１０がリング状部材Ｍｒの同一箇所（周方向の同一箇所）に接触し続けることなく、リング状部材Ｍｒが軸方向に移動する。したがって、リング状部材Ｍｒから抑え部材１０への熱の移動が、リング状部材Ｍｒの特定の箇所に集中して起こることが防止される。
【0082】
したがって、本実施形態では、リング状部材Ｍｒにおいて他の部材との接触に伴う不均一な加熱分布が抑制される。例えば、他の部材との接触によってリング状部材Ｍｒの特定の箇所の温度が部分的に低下して、リング状部材Ｍｒにおける特定の箇所の特性が部分的に変化する（例えば、硬さが低くなるなど）といった不都合が防止される。つまり、本実施形態では、リング状部材Ｍｒをより均一に加熱することができる。
【0083】
なお、本実施形態の変形例において、２本のローラは、内部に通路を有する中空構造にできる。この場合、リング状部材の誘導加熱において、通路に冷却液を通すことで、２本のローラを冷却することができる。
【0084】
本実施形態の別の変形例において、抑え部材１０を省略することができる。あるいは、ガイド部材として、抑え部材１０の代わりに、２本のローラ９および複数のリング状部材Ｍｒの周囲を取り囲む、螺旋形状を有する螺旋部材、または、円筒形状を有する管部材（石英ガラス、セラミックス、非磁性ＳＵＳ製など）などを含む構成を採用することができる。
【0085】
［第２実施形態］
本開示の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
本開示の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
【0086】
本実施形態では、図４に示すように、コイル８ａの形状が第１実施形態と異なる。すなわち、図４に示すように、コイル８ａは、複数のリング状部材Ｍｒの外周面のうち、周方向の一部分（図示の例では上側部分）のみと対向する鞍形状あるいは部分円筒形状を有する。本実施形態では、誘導加熱装置７ａの組み立てが比較的容易に実行される。
【0087】
本実施形態では、コイル８ａは、複数のリング状部材Ｍｒの外周面のうち、周方向の一部分のみとしか対向していない。リング状部材Ｍｒの外周面の一部が、周方向におけるコイル８ａの開口領域（非コイル領域）に対向する。加熱区間において、コイル８ａの開口領域に対応する、周方向の一部領域が部分的な低加熱領域となる。一方、複数のリング状部材Ｍｒは中心軸周りに回転しながら、中心軸に沿ってコイル８ａの加熱区間を通過する。そのため、低加熱領域の影響が実質的に回避される。リング状部材Ｍｒの全周にわたり、コイル８ａによってリング状部材Ｍｒが誘導加熱される。本実施形態ついてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態と同様である。
【0088】
［第３実施形態］
本開示の第３実施形態について、図５を用いて説明する。
本開示の第３実施形態について、図５を用いて説明する。
【0089】
本実施形態では、コイル８ｂの形状が第１実施形態と異なる。すなわち、本実施形態では、コイル８ｂは、複数のリング状部材Ｍｒの軸方向に伸長するバーコイル（板状コイル）により構成されている。コイル８ｂは、複数のリング状部材Ｍｒの外周面と対向する位置において、周方向の少なくとも１箇所（図示の例では、上側の２箇所）に配置されている。本実施形態では、誘導加熱装置７ｂの組み立てが比較的容易に実行される。
【0090】
本実施形態では、コイル８ｂは、複数のリング状部材Ｍｒの外周面のうち、周方向の一部分のみとしか対向していない。リング状部材Ｍｒの外周面の一部が、周方向におけるコイル８ｂの非配置領域（非コイル領域）に対向する。加熱区間において、コイル８ｂの非配置領域に対応する、周方向の一部領域が部分的な低加熱領域となる。一方、複数のリング状部材Ｍｒは中心軸周りに回転しながら、中心軸に沿ってコイル８ｂの加熱区間を通過する。そのため、低加熱領域の影響が実質的に回避される。リング状部材Ｍｒの全周にわたり、コイル８ｂによってリング状部材Ｍｒが誘導加熱される。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0091】
［第４実施形態］
本開示の第４実施形態について、図６を用いて説明する。
本開示の第４実施形態について、図６を用いて説明する。
【0092】
一例において、第１実施形態と同様に、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する方向は、基準軸に沿った水平方向（図６における矢印αの方向）である。このため、円筒状のコイル８は、その軸方向を水平方向に一致させた姿勢で保持されている。他の例において、後述するように、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向にできる。
【0093】
本実施形態では、接触制御部５４は、螺旋部材１１を含む。誘導加熱装置７ｃにおいて、接触制御部５４は、ガイド部材としての螺旋部材１１を含む。螺旋部材１１は、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間である径方向内側の領域を通過する方向に伸長し、かつ、螺旋形状を有する。螺旋部材１１は、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する際に、複数のリング状部材Ｍｒを、螺旋部材１１の径方向内側で軸方向に案内するために用いられる。
【0094】
具体的には、螺旋部材１１は、セラミックなどの絶縁材により構成されている。一例において、螺旋部材１１は、１本の線材を螺旋状に巻いた如き螺旋形状、あるいは、複数本の線材を並行させて螺旋状に巻いた如き螺旋形状を有する。螺旋部材１１を構成する線材の本数である条数、線材の軸方向ピッチ、および螺旋部材１１の内径などの仕様は、任意に設定することができる。例えば、螺旋部材１１の仕様は、軸方向に隣り合う線材の間からリング状部材Ｍｒが脱落することを防止でき、かつ、螺旋部材１１の内周面により複数のリング状部材Ｍｒの軸方向移動を円滑に案内することができるように設定される。例えば、螺旋部材１１の条数は３条である。螺旋部材１１の径方向内側でリング状部材Ｍｒがいかなる軸方向位置に存在する場合でも、リング状部材の周囲の円周方向等間隔となる３箇所に線材が存在する。
【0095】
本実施形態では、螺旋部材１１は、コイル８の径方向内側に同軸に配置されている。
【0096】
本実施形態では、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの移動は、リング状部材Ｍｒを加熱区間に供給する供給部に基づく。一例において、供給部は、熱処理工程の上流側に配置される送り装置（ワークピース送り装置）により構成される。一例において、送り装置は、複数のリング状部材Ｍｒを軸方向に離隔させることなく供給する。例えば、複数のリング状部材Ｍｒを連続的に押圧することにより、リング状部材Ｍｒの推進力を発生させる。他の例において、送り装置は、複数のリング状部材Ｍｒを互いに離間した状態で供給する。送り装置として、たとえば図２の給品部Ｓ１と同じ装置や、複数のリング状部材をベルトで挟んで送る方式の装置などを採用することができる。
【0097】
誘導加熱装置７ｃによる誘導加熱に際し、供給部によって、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間に送り込まれる。供給部は、複数のリング状部材Ｍｒの中心軸（軸方向）が基準軸（通過の方向、矢印αの方向）に沿った状態で、螺旋部材１１の径方向内側に、複数のリング状部材Ｍｒを順次送り込む。リング状部材Ｍｒは、螺旋部材１１の径方向内側で軸方向に移動し、コイル８の加熱区間を通過する。加熱区間において、リング状部材Ｍｒの外周面がコイル８と対向して配置される。そして、加熱区間において、それぞれのリング状部材Ｍｒに渦電流が発生し、リング状部材Ｍｒが目標温度になるように加熱される。
【0098】
本実施形態では、加熱区間において、螺旋部材１１により複数のリング状部材Ｍｒがコイル８と接触するのが防止される。このため、リング状部材Ｍｒにおいて、コイル８との接触に伴う不均一な加熱分布の発生が回避される。
【0099】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒの誘導加熱において、リング状部材Ｍｒが、螺旋形状を有する螺旋部材１１の内周面により案内されて軸方向に移動する。このため、リング状部材Ｍｒにおいて、螺旋部材１１との接触点が連続的に変化する。加熱区間において、螺旋部材１１と接触するリング状部材Ｍｒの周方向位置が変化する。したがって、リング状部材Ｍｒから螺旋部材１１への熱の移動が、リング状部材Ｍｒの特定の箇所に集中して起こることが防止され、不均一な加熱分布が抑制される。例えば、螺旋部材１１などの他の部材との接触によって、リング状部材Ｍｒの特定の箇所の温度が部分的に低下して、リング状部材Ｍｒにおける特定の箇所の特性が部分的に変化する（例えば、硬さが低くなるなど）といった不都合が防止される。つまり、本実施形態においても、リング状部材Ｍｒをより均一に加熱することができる。
【0100】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒを自転させる機構を用いることなく、リング状部材Ｍｒを均一に加熱することができる。このため、誘導加熱装置の構造を簡素化することができる。
【0101】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される螺旋部材１１の径方向厚さが比較的小さく設定される。本実施形態では、第１実施形態の構造に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さくできる。これは、複数のリング状部材Ｍｒの誘導加熱効率の確保に有利である。
【0102】
なお、本実施形態では、図６に示すように、螺旋部材１１を構成する線材の軸方向ピッチが、リング状部材Ｍｒの軸方向幅よりも大きく設定されている。本実施形態の変形例において、図７に示すように、線材の軸方向ピッチを、リング状部材Ｍｒの軸方向幅よりも小さくすることができる。この場合、軸方向に隣り合う線材の間からリング状部材Ｍｒが脱落することがより確実に防止される。ここで、線材の軸方向ピッチを小さくするほど線材の使用量が増えて材料費が嵩む。このため、線材の軸方向ピッチは、材料費を抑える観点からは、軸方向に隣り合う線材の間からリング状部材Ｍｒが脱落することを有効に防止できる範囲で、できるだけ大きくすることが好ましい。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0103】
代替的に、本実施形態において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向にできる。すなわち、螺旋部材の径方向内側を通じて複数のリング状部材を軸方向に移動させる態様は、通過の方向、すなわち、コイルおよび螺旋部材の軸方向を、水平方向に対して傾斜した方向または鉛直方向とする場合にも適用可能である。複数のリング状部材を上方から下方に向けて移動させる場合には、複数のリング状部材を移動させるための推進力として重力を利用することができる。螺旋部材の径方向内側を通じて複数のリング状部材を軸方向に移動させる態様は、特開２０１５－６７８８０号公報および特開２０１９－６１８３３号公報に記載された従来の誘導加熱方法および誘導加熱装置に適用することもできる。
【0104】
［第５実施形態］
本開示の第５実施形態について、図８を用いて説明する。
本開示の第５実施形態について、図８を用いて説明する。
【0105】
本実施形態では、加熱区間において、基準軸６０が水平方向に対して傾斜して設定されている。複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する方向は、水平方向に対して傾斜し、かつ、上方から下方に向かう方向（基準軸６０に沿った方向、図８における矢印αの方向）である。円筒状のコイル８は、その軸方向を基準軸６０に沿った方向（通過の方向（矢印αの方向））に一致させた姿勢で保持されている。なお、図８、および、変形例を示す図９では、コイル８を、二点鎖線で模式的に示している。
【0106】
本実施形態では、接触制御部５４は、ガイドレール１２を含む。誘導加熱装置７ｄにおいて、接触制御部５４は、ガイド部材として、基準軸６０（通過の方向）に沿って伸長するガイドレール１２を含む。ガイドレール１２は、複数のリング状部材Ｍｒの外周面を支持するように配置され、加熱区間における複数のリング状部材Ｍｒの移動を案内する。加熱区間において、複数のリング状部材Ｍｒが、ガイドレール１２の上で転がりながら移動する。
【0107】
本例では、ガイドレール１２は、セラミックなどの絶縁材により構成されており、基準軸６０（通過の方向（矢印αの方向））に沿って伸長している。一例において、ガイドレール１２は、１つの底壁と２つの側壁とで構成されるガイド溝１３を有する。ガイド溝１３は、基準軸６０（通過の方向（矢印αの方向））に沿って伸長し、かつ、ガイドレール１２の上方に開口している。ガイドレール１２の伸長方向の中間部は、コイル８の加熱区間である径方向内側の領域の下部に軸方向に挿通されている。
【0108】
本実施形態では、接触制御部５４は、ガイド部材として、抑え部材１０ａを含む。抑え部材１０ａは、ガイドレール１２の上、より具体的にはガイド溝１３の底面の上で転がる複数のリング状部材Ｍｒに対して上方から近接対向して配置される。ガイドレール１２と抑え部材１０ａとの間にリング状部材Ｍｒが配置される。
【0109】
一例において、抑え部材１０ａは、ガイドレール１２が存在する軸方向範囲において、基準軸６０（通過の方向（矢印αの方向））に沿って伸長する棒形状を有する。他の例において、抑え部材１０ａは、様々な形状を有することができる。抑え部材１０ａの伸長方向の中間部は、コイル８の加熱区間である径方向内側の領域の上部に軸方向に挿通されている。
【0110】
誘導加熱装置７ｄによる誘導加熱に際し、供給部によって、複数のリング状部材Ｍｒがガイドレール１２の上に順次供給される。供給部は、複数のリング状部材Ｍｒの中心軸（軸方向）が基準軸（通過の方向、矢印αの方向）と交差する（略直交する）状態で、複数のリング状部材Ｍｒを加熱区間に順次送り込む。一例において、それぞれのリング状部材Ｍｒの下側部分がガイド溝１３に係合される。加熱区間において、リング状部材Ｍｒの側面がコイル８と対向して配置される。リング状部材Ｍｒが、重力の作用等によりガイド溝１３に沿って基準軸６０（通過の方向（矢印αの方向））に転がりながら移動し、コイル８の加熱区間を通過する。加熱区間において、それぞれのリング状部材Ｍｒに渦電流が発生し、リング状部材Ｍｒが目標温度になるように加熱される。一例において、リング状部材Ｍｒがガイド溝１３に沿って転がる際、リング状部材Ｍｒの軸方向は、水平方向である。他の例において、リング状部材Ｍｒの軸方向は、水平方向に対して若干傾斜した方向とすることができる。
【0111】
複数のリング状部材Ｍｒがガイド溝１３に沿って転がる際に発生する振動などにより、リング状部材Ｍｒがガイド溝１３の底面に対して浮き上がる傾向となった場合には、リング状部材Ｍｒが抑え部材１０ａの下面に接触することにより、それ以上大きく浮き上がることを防止される。すなわち、複数のリング状部材Ｍｒがガイド溝１３から脱落することが防止される。
【0112】
本実施形態では、加熱空間において、複数のリング状部材Ｍｒが、ガイドレール１２および抑え部材１０ａによりコイル８と接触することが防止される。このため、リング状部材Ｍｒにおいて、コイル８との接触に伴う不均一な加熱分布の発生が回避される。
【0113】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒの誘導加熱において、リング状部材Ｍｒがガイドレール１２上で転がりながら移動する。ガイドレール１２上を転がる際、リング状部材Ｍｒの外周面の一部（下面）が、ガイド溝１３の底面に接触する。リング状部材Ｍｒとガイドレール１２との接触点が連続的に変化する。加熱区間において、ガイドレール１２と接触するリング状部材Ｍｒの周方向位置が変化する。したがって、リング状部材Ｍｒからガイドレール１２への熱の移動が、リング状部材Ｍｒの特定の箇所に集中して起こることが防止される。
【0114】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒと抑え部材１０ａとの接触は、加熱区間において、継続的に起こるわけではなく、起こるとしても、単発的にしか起こらない。また、リング状部材Ｍｒは転がっているため、抑え部材１０ａがリング状部材Ｍｒの同一箇所に接触し続けることもない。抑え部材１０ａがリング状部材Ｍｒの同一箇所（周方向の同一箇所）に接触し続けることなく、リング状部材Ｍｒが軸方向に移動する。したがって、リング状部材Ｍｒから抑え部材１０ａへの熱の移動が、リング状部材Ｍｒの特定の箇所に集中して起こることが防止される。
【0115】
したがって、本実施形態では、リング状部材Ｍｒにおいて他の部材との接触に伴う不均一な加熱分布が抑制される。例えば、他の部材との接触によってリング状部材Ｍｒの特定の箇所の温度が部分的に低下して、リング状部材Ｍｒにおける特定の箇所の特性が部分的に変化する（例えば、硬さが低くなるなど）といった不都合が防止される。つまり、本実施形態では、リング状部材Ｍｒをより均一に加熱することができる。
【0116】
なお、本実施形態の変形例において、抑え部材１０ａを省略することができる。あるいは、ガイド部材として、抑え部材１０ａの代わりに、ガイドレール１２および複数のリング状部材Ｍｒの周囲を取り囲む、螺旋形状を有する螺旋部材、または、円筒形状を有する管部材（石英ガラス、セラミックス、非磁性ＳＵＳ製など）などを含む構成を採用することもできる。
【0117】
本実施形態では、重力の作用により複数のリング状部材Ｍｒが移動するため、複数のリング状部材Ｍｒを移動させるための電気的な駆動機構や動力が不要である。したがって、誘導加熱装置の構造を簡素化すること、および、運転コストを抑えることができる。
【0118】
本実施形態では、一例において、図８に示すように、隣り合うリング状部材Ｍｒの間に所定の間隔をあけて、それぞれのリング状部材Ｍｒがガイド溝１３に沿って移動する。他の例において、図９に示すように、隣り合うリング状部材Ｍｒの間に間隔を実質的にあけずに、すなわち隣り合うリング状部材Ｍｒの周面が互いに接した又は近接した状態で、それぞれのリング状部材Ｍｒがガイド溝１３に沿って移動する。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0119】
［第６実施形態］
本開示の第６実施形態について、図１０を用いて説明する。
本開示の第６実施形態について、図１０を用いて説明する。
【0120】
一例において、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する方向は、基準軸６０に沿った水平方向（図１０における矢印αの方向）である。このため、円筒状のコイル８は、その軸方向を水平方向（矢印αの方向）に一致させた姿勢で保持されている。他の例において、後述するように、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向にできる。
【0121】
本実施形態では、接触制御部５４は、カートリッジ１４を含む。誘導加熱装置７ｅにおいて、接触制御部５４は、ガイド部材として、同軸に並んだ複数のリング状部材Ｍｒを保持固定するカートリッジ１４を含む。
【0122】
一例において、カートリッジ１４は、セラミックなどの絶縁材により構成されている。カートリッジ１４は、軸部１５と、それぞれが軸部１５の軸方向両側部に対して着脱可能に取り付けられる、軸部１５よりも大径の１対の保持リング１６とを備える。なお、１対の保持リング１６の一方を、軸部１５に固定しておいてもよい。カートリッジ１４において、複数のリング状部材Ｍｒのそれぞれが軸部１５に外嵌される。軸部１５を介して同軸に並んだ複数のリング状部材Ｍｒが、１対の保持リング１６により軸方向両側から挟持されることにより、複数のリング状部材Ｍｒがカートリッジ１４に保持固定される。
【0123】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｅにおいて、搬送機構５２によってカートリッジ１４が搬送される。搬送機構５２は、少なくとも複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する際に、複数のリング状部材Ｍｒを保持したカートリッジ１４を、リング状部材Ｍｒの軸方向（基準軸６０に沿った方向）に搬送する。搬送機構５２は、カートリッジ１４の送り速度を制御可能である。一例において、搬送機構５２は、複数のリング状部材Ｍｒを通電状態のコイル８の加熱区間に供給する供給手段（供給部）としての役割も有する。
【0124】
誘導加熱装置７ｅによる誘導加熱に際し、予め、同軸に重ねられた複数のリング状部材Ｍｒがカートリッジ１４に保持固定される。そして、カートリッジ１４が、搬送機構５２に設置される。搬送機構５２は、カートリッジ１４の軸方向両側の端部を支持する構成を有していてもよいし、カートリッジ１４のいずれか一方の軸方向端部のみを支持する構成を有していてもよい。搬送機構５２は、カートリッジ１４を、カートリッジ１４に保持固定された複数のリング状部材Ｍｒの軸方向に移動させる。これにより、図１０に示すように、カートリッジ１４に保持固定された複数のリング状部材Ｍｒが、加熱区間であるコイル８の径方向内側の領域に軸方向に供給され、かつ、加熱区間を軸方向に通過する。この通過の過程で、それぞれのリング状部材Ｍｒに渦電流が発生し、リング状部材Ｍｒが目標温度になるように加熱される。
【0125】
一例において、加熱区間において、カートリッジ１４が軸周りで回転しながら移動することができる。また、加熱空間において、複数のカートリッジ１４が連続的に通過してもよく、間欠的に通過してもよい。
【0126】
本実施形態では、加熱空間において、複数のリング状部材Ｍｒがカートリッジ１４とともに移動する。複数のリング状部材Ｍｒは、カートリッジ１４に保持されており、その動きが制限される。そのため、複数のリング状部材Ｍｒがコイル８と接触するのが防止される。このため、複数のリング状部材Ｍｒにおいて、コイル８との接触に伴う不均一な加熱分布の発生が回避される。
【0127】
本実施形態では、誘導加熱される複数のリング状部材Ｍｒは、カートリッジ１４に保持固定された状態で軸方向に移動する。このため、特開２０１５－６７８８０号公報に記載された従来例と異なり、１つのカートリッジ１４に保持固定されるリング状部材Ｍｒの個数を多くしても、誘導加熱を行う際に、リング状部材Ｍｒの姿勢が不安定になること、すなわちリング状部材Ｍｒがコイル８に接触して均一な加熱を行えなくなることが防止される。つまり、本実施形態では、１つのカートリッジ１４に保持固定されるリング状部材Ｍｒの個数を多くしても、均一な加熱を行うことができる。これは、リング状部材Ｍｒの加熱処理能力の確保に有利である。
【0128】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される部材が省略化及び／又は最小化される。そのため、第１実施形態に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さくすることができる。これは、加熱効率の確保に有利である。
【0129】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒの誘導加熱が同時に実行されるため、リング状部材Ｍｒの１個当たりの処理時間の短縮化に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0130】
代替的に、本実施形態において、加熱区間でのカートリッジ１４（リング状部材Ｍｒ）の移動方向（搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向にできる。また、本実施形態の変形例において、ガイド部材として、コイルの径方向内側に配置された、螺旋形状を有する螺旋部材、または、円筒形状を有する管部材（石英ガラス、セラミックス、非磁性ＳＵＳ製など）などを含む構成を採用することもできる。例えば、誘導加熱を行う際に、カートリッジに保持固定された複数のリング状部材Ｍｒを、螺旋部材やガラス管などの径方向内側の空間を通じて軸方向に移動させることができる。
【0131】
［第７実施形態］
本開示の第７実施形態について、図１１を用いて説明する。
本開示の第７実施形態について、図１１を用いて説明する。
【0132】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する方向は、基準軸６０に沿った鉛直方向の上方から下方に向かう方向（図１１における矢印αの方向）である。このため、円筒状のコイル８は、その軸方向を鉛直方向（矢印αの方向）に一致させた姿勢で保持されている。コイル８の内径は、ワークピースであるリング状部材Ｍｒの外径よりも大きい。
【0133】
本実施形態では、供給部は、複数のリング状部材Ｍｒを、コイル８の径方向内側の領域に、加熱区間の入口であるコイル８の上方位置から供給する。
【0134】
本実施形態では、接触制御部５４は、複数のリング状部材Ｍｒに作用する重力を含むことができる。また、接触制御部５４は、加熱区間の入り口において、リング状部材Ｍｒの位置（加熱空間に対する径方向位置など）を位置決めする機構を含むことができる。
【0135】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｆにおいて、重力によって、複数のリング状部材Ｍｒが鉛直方向に移動する。複数のリング状部材Ｍｒの誘導加熱に際し、供給部によって、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間の入り口に供給される。コイル８と同軸に配置された複数のリング状部材Ｍｒが、コイル８の加熱区間の上方から順次自由落下する。重力の作用により、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を上方から下方に向けて移動し、コイル８の加熱空間を通過する。加熱空間において、それぞれのリング状部材Ｍｒに渦電流が発生し、リング状部材Ｍｒが目標温度になるように加熱される。一例において、それぞれのリング状部材Ｍｒが目標温度まで加熱されるように、リング状部材Ｍｒのサイズに応じて、コイル８への通電量や、コイル８の軸方向長さなどが、適切に設定される。
【0136】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒが重力により自由落下しながら加熱区間を通過し、複数のリング状部材Ｍｒがコイル８に接触することが回避される。このため、リング状部材Ｍｒにおいて、コイル８との接触に伴う不均一な加熱分布の発生が回避される。
【0137】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒを自転させる機構を用いることなく、リング状部材Ｍｒを均一に加熱することができる。このため、誘導加熱装置の構造を簡素化することができる。
【0138】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される部材が省略化及び／又は最小化される。そのため、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さくすることができる。これは、誘導加熱効率の確保に有利である。
【0139】
本例では、重力の作用により複数のリング状部材Ｍｒを移動させることができるため、複数のリング状部材Ｍｒを移動させるための駆動機構や動力が不要である。したがって、誘導加熱装置の構造を簡素化すること、および、運転コストを抑えることができる。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0140】
［第８実施形態］
本開示の第８実施形態について、図１２を用いて説明する。
本開示の第８実施形態について、図１２を用いて説明する。
【0141】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｇにおいて、第７実施形態の構成に、ガイドロッド１７が追加されている。接触制御部５４は、ガイド部材として、複数（本例では３本）のガイドロッド１７を含む。一例において、複数のガイドロッド１７は、それぞれがセラミックなどの絶縁材により構成されている。複数のガイドロッド１７は、それぞれが鉛直方向に伸長し、かつ、鉛直方向に伸長する仮想円筒上に周方向に離隔して配置されている。複数のガイドロッド１７は、コイル８の径方向内側の領域を鉛直方向に挿通されている。
【0142】
複数のガイドロッド１７は、複数のリング状部材Ｍｒがコイル８の加熱区間を通過する際に、複数のガイドロッド１７の内側で、リング状部材Ｍｒの軸方向の移動をガイドするために用いられる。すなわち、複数のガイドロッド１７は、自由落下するリング状部材Ｍｒの調心を行い、かつ、リング状部材Ｍｒとコイル８との接触を防止するための部材である。複数のガイドロッド１７の内接円径は、リング状部材Ｍｒの外径よりも少しだけ大きい。
【0143】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒが自由落下する際に、複数のガイドロッド１７の内側で鉛直方向と交差する方向や周方向に動くことが許容されている。リング状部材Ｍｒの外周面は、複数のガイドロッド１７のそれぞれに対して、同一箇所で接触し続けることが防止される。このため、複数のリング状部材Ｍｒを均一に加熱することが容易となる。
【0144】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される複数のガイドロッド１７の径方向厚さを小さく設定できる。第１実施形態に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離が短縮される。これは、誘導加熱効率の確保に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第７実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0145】
本実施形態の変形例において、ガイド部材として、複数のガイドロッドの代わりに、螺旋形状を有する螺旋部材、または、円筒形状を有する管部材（石英ガラス、セラミックス、非磁性ＳＵＳ製など）などを含む構成を採用することもできる。
【0146】
［第９実施形態］
本開示の第９実施形態について、図１３を用いて説明する。
本開示の第９実施形態について、図１３を用いて説明する。
【0147】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過する方向は、基準軸に沿った鉛直方向の上方から下方に向かう方向（図１３における矢印αの方向）である。このため、円筒状のコイル８は、その軸方向を鉛直方向（矢印αの方向）に一致させた姿勢で保持されている。コイル８の内径は、ワークピースであるリング状部材Ｍｒの外径よりも大きい。
【0148】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｈは、支持台１８を備える。一例において、支持台１８は、水平面により構成された上面１９を有する。コイル８の下端部は、支持台１８の上面１９から上方に離隔した位置に配置される。
【0149】
本実施形態では、接触防止手段は、複数のリング状部材Ｍｒに作用する重力を含むことができる。また、接触制御部は、加熱区間の入り口において、リング状部材Ｍｒの位置（加熱空間に対する径方向位置など）を位置決めする機構を含むことができる。
【0150】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｈは、支持台１８上のリング状部材Ｍｒを搬送する第２搬送機構５５を備えることができる。一例において、第２搬送機構５５は、支持台１８上に配置されたリング状部材Ｍｒから１つのリング状部材Ｍｒを抜き出す抜き出し機構５６を含むことができる。一例において、抜き出し機構５６は、１つのリング状部材Ｍｒの側面に衝突される打ち出し部材を有することができる。他の例において、抜き出し機構５６は、他の構成を有することができる。
【0151】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒの誘導加熱に際し、図１３に示すように、支持台１８の上面１９に鉛直方向に複数のリング状部材Ｍｒが同軸に積み重ねられる。複数のリング状部材Ｍｒのうち、鉛直方向の中間部に位置する一部のリング状部材Ｍｒは、加熱区間であるコイル８の径方向内側の領域に配置される。
【0152】
次に、支持台１８の上面１９に積み重ねられた複数のリング状部材Ｍｒのうち、下端部に位置する１つのリング状部材Ｍｒが、抜き出し機構５６により、抜き出されて水平方向に移動される。支持台１８上の複数のリング状部材Ｍｒのうち、下端の１つが抜き出されることで、残りのリング状部材Ｍｒが下方に移動する、このように、支持台１８上でリング状部材Ｍｒが順次水平方向に抜き出されるように排出されることで、積み重ねられたリング状部材Ｍｒが重力により順次下方に移動する。また、支持台１８上でリング状部材Ｍｒが抜き出される度に、積み重ねられたリング状部材Ｍｒの上に、新たなリング状部材Ｍｒが積み重ねられる。これにより、加熱区間にリング状部材Ｍｒが順次供給されるとともに、加熱区間からリング状部材Ｍｒが順次排出される。複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を上方から下方に向けて移動し、コイル８の加熱空間を通過する。加熱空間において、リング状部材Ｍｒに渦電流が発生し、リング状部材Ｍｒが目標温度になるように加熱される。
【0153】
本実施形態では、支持台１８の上面１９に積み重ねられた複数のリング状部材Ｍｒが、重力の作用を利用して、順次下方に移動される。このため、リング状部材Ｍｒにおいて、コイル８との接触に伴う不均一な加熱分布の発生が回避される。
【0154】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される部材が省略化及び／又は最小化される。そのため、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さくすることができる。これは、誘導加熱効率の確保に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0155】
［第１０実施形態］
本開示の第１０実施形態について、図１４を用いて説明する。
本開示の第１０実施形態について、図１４を用いて説明する。
【0156】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｉにおいて、第９実施形態の構成に、ガラス管２０が追加されている。接触制御部５４は、ガイド部材として、ガラス管２０を含む。一例において、ガラス管２０は、耐熱性に優れた絶縁材である石英ガラス製であり、円筒形状を有する。ガラス管２０は、コイル８の径方向内側の領域を鉛直方向に挿通されている。なお、石英ガラスのガラス管に代えて、セラミックス、非磁性ＳＵＳなどで構成される菅部材を用いることもできる。
【0157】
ガラス管２０は、複数のリング状部材Ｍｒがコイル８の加熱区間を通過する際に、ガラス管２０の径方向内側で、複数のリング状部材Ｍｒの軸方向の移動をガイドするために用いられる。すなわち、ガラス管２０は、鉛直方向に積み重ねられた複数のリング状部材Ｍｒの調心を行い、かつ、リング状部材Ｍｒとコイル８との接触を防止するための部材である。ガラス管２０の内径は、リング状部材Ｍｒの外径よりも少しだけ大きい。ガラス管２０の下端面は、支持台１８の上面１９から上方に離隔した位置に配置されている。ガラス管２０の下端面と支持台１８の上面１９との間隔は、リング状部材Ｍｒの軸方向幅寸法よりも少しだけ大きく設定される。
【0158】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒとコイル８との間に、ガイド部材としてのガラス管２０が配置される。加熱空間において、ガラス管２０の内側で鉛直方向と交差する方向や周方向に微動することが許容されている。リング状部材Ｍｒの外周面は、ガラス管２０の内周面に対して、同一箇所で接触し続けることが防止される。このため、複数のリング状部材Ｍｒを均一に加熱することが容易となる。
【0159】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置されるガラス管２０の径方向厚さを小さく設定できる。第１実施形態に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離が小さくされる。これは、誘導加熱効率の確保に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第９実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0160】
本実施形態の変形例において、ガイド部材として、ガラス管の代わりに、螺旋形状を有する螺旋部材、または、周方向に離隔して配置された複数のガイドロッドなどを含む構成を採用することもできる。
【0161】
［第１１実施形態］
本開示の第１１実施形態について、図１５を用いて説明する。
本開示の第１１実施形態について、図１５を用いて説明する。
【0162】
本実施形態では、第１０実施形態と同様に、複数のリング状部材Ｍｒとコイル８との間に、ガイド部材としてのガラス管２０ａが配置される。本実施形態では、誘導加熱装置７ｊにおいて、ガラス管２０ａに開口部（不連続部）２１が設けられている。ガラス管２０ａは、コイル８よりも下方に位置する部分に、周方向の一部又は全周にわたる開口部（不連続部）２１を有する。一例において、ガラス管２０ａは、不連続部２１を挟んで上下に２分割されている。この場合、不連続部２１よりも熱処理工程の上流側（図１５の上側）に位置する上流側部分２２と、不連続部２１よりも熱処理工程の下流側（図１５の下側）に位置する下流側部分２３とからなる。
【0163】
支持台１８上で鉛直方向に同軸に積み重ねた複数のリング状部材Ｍｒのうち、開口部（不連続部）２１に対応する位置に存在するリング状部材Ｍｒは、ガラス管２０ａの外部に露出している。本実施形態では、このように露出したリング状部材Ｍｒに冷却液が掛けられ、これにより、リング状部材Ｍｒが冷却される。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第７実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0164】
なお、本実施形態以外の実施形態において、誘導加熱装置（接触制御部）が、ガイド部材としてガラス管などの筒状部材を含む構成を備える場合、第１１実施形態と同じように筒状部材に開口部（不連続部）を設ける形態を採用することができる。
【0165】
［第１２実施形態］
本開示の第１２実施形態について、図１６を用いて説明する。
本開示の第１２実施形態について、図１６を用いて説明する。
【0166】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒがコイル８の加熱区間を通過する方向は、基準軸に沿った鉛直方向の上方から下方に向かう方向（図１６における矢印αの方向）である。このため、円筒状のコイル８は、その軸方向を鉛直方向（矢印αの方向）に一致させた姿勢で保持されている。コイル８の内径は、ワークピースであるリング状部材Ｍｒの外径よりも大きい。
【0167】
本実施形態では、供給部は、複数のリング状部材Ｍｒを、コイル８の加熱区間である径方向内側の領域に上方から供給する。
【0168】
本実施形態では、接触制御部５４は、通電状態のコイル８により発生して複数のリング状部材Ｍｒを磁気浮遊させる電磁力を含む。なお、リング状部材Ｍｒが磁気浮遊するか否かは、リング状部材Ｍｒに作用する電磁力の上方成分と重力とのバランスにより決まる。本実施形態では、それぞれのリング状部材Ｍｒを磁気浮遊させることができるように、リング状部材Ｍｒのサイズに応じて、コイル８のサイズや通電量などが適切に設定されている。代替的及び／又は追加的に、上方に向かうほど内径が大きいコイル８を用いることで、リング状部材Ｍｒに作用する電磁力の上方成分を得やすくすることができる。
【0169】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｋにおいて、供給部は、それぞれが誘導加熱コイル８と同軸に配置された複数のリング状部材Ｍｒを、誘導加熱コイル８の対向領域の上方から順次自由落下させる。複数のリング状部材Ｍｒが、加熱区間に上方から順次供給される。リング状部材Ｍｒが、加熱区間において誘導加熱コイル８の電磁力により磁気浮遊された状態で誘導加熱される。リング状部材Ｍｒは、目標温度まで加熱された後、加熱区間の下方に送り出される。
【0170】
一例において、後から供給されるリング状部材（次の部材）Ｍｒの落下力によって、加熱区間で磁気浮遊しているリング状部材（先の部材）Ｍｒが、加熱区間から下方に送り出される。例えば、加熱区間に上方から供給するリング状部材Ｍｒ（次の部材）の数と、加熱区間から下方に送り出すリング状部材（先の部材）Ｍｒの数とが、１つずつである。別の例において、先の部材と次の部材との数は、それぞれ２以上にできる。上記数値は一例であって、上記数値に限定されない。
【0171】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒが前記加熱区間で磁気浮遊した状態で誘導加熱される。磁力作用により、複数のリング状部材Ｍｒがコイル８に接触することが防止される。このため、リング状部材Ｍｒにおいて、コイル８との接触に伴う不均一な加熱分布の発生が回避される。
【0172】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒを回転させる機構を用いることなく、リング状部材Ｍｒを均一に加熱することができるため、誘導加熱装置の構造を簡素化することができる。
【0173】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される部材が省略化及び／又は最小化される。そのため、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さくすることができる。これは、誘導加熱効率の確保に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第７実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0174】
［第１３実施形態］
本開示の第１３実施形態について、図１７を用いて説明する。
本開示の第１３実施形態について、図１７を用いて説明する。
【0175】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｌにおいて、第１２実施形態の構成に、ガラス管２０が追加されている。接触制御部５４は、ガイド部材として、ガラス管２０を含む。一例において、ガラス管２０は、コイル８の径方向内側の領域を鉛直方向に挿通されている。なお、ガラス管２０として、石英ガラスのガラス管の他、セラミックス、非磁性ＳＵＳなどで構成される菅部材を用いることもできる。
【0176】
ガラス管２０は、複数のリング状部材Ｍｒがコイル８の加熱区間を通過する際に、ガラス管２０の径方向内側で、複数のリング状部材Ｍｒの軸方向の移動をガイドするために用いられる。すなわち、ガラス管２０は、鉛直方向に積み重ねられた複数のリング状部材Ｍｒの調心を行い、かつ、リング状部材Ｍｒとコイル８との接触を防止するための部材である。ガラス管２０の内径は、リング状部材Ｍｒの外径よりも少しだけ大きく設定される。
【0177】
本実施形態では、複数のリング状部材Ｍｒとコイル８との間に、ガイド部材としてのガラス管２０が配置される。加熱空間において、ガラス管２０の内側で鉛直方向と交差する方向や周方向に微動することが許容されている。リング状部材Ｍｒの外周面は、ガラス管２０の内周面に対して、同一箇所で接触し続けることが防止される。このため、複数のリング状部材Ｍｒを均一に加熱することが容易となる。
【0178】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置されるガラス管２０の径方向厚さを小さく設定できる。第１実施形態に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離が小さくされる。これは、誘導加熱効率の確保に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１２実施形態と同様である。
【0179】
本実施形態の変形例において、ガイド部材として、ガラス管の代わりに、螺旋形状を有する螺旋部材、または、複数のガイドロッドなどを含む構成を採用することもできる。
【0180】
第１２実施形態及び第１３実施形態では、コイル８の加熱区間に上方から送り込むリング状部材Ｍｒの数と、加熱区間から下方に送り出すリング状部材Ｍｒの数とを、１つずつとしている。第１３実施形態の変形例において、図１８に示すように、加熱区間に上方から送り込むリング状部材Ｍｒの数と、加熱区間から下方に送り出すリング状部材Ｍｒの数とを、複数ずつとすることができる。磁気浮揚力を用いた実施形態において、コイル８への通電の制御（例えば、通電を解除、すなわちリング状部材Ｍｒに作用する電磁力を解除する）によって、加熱区間からリング状部材Ｍｒを下方に送り出すこともできる。
【0181】
第１２実施形態及び第１３実施形態では、リング状部材Ｍｒを加熱区間に上方から送り込み、加熱区間で磁気浮遊させた後、加熱区間から下方に送り出している。これとは逆に、変形例において、リング状部材Ｍｒを加熱区間に下方から送り込み、加熱区間で磁気浮遊させた後、加熱区間から上方に送り出すことができる。
【0182】
［第１４実施形態］
本開示の第１４実施形態について、図１９を用いて説明する。
本開示の第１４実施形態について、図１９を用いて説明する。
【0183】
本実施形態では、接触制御部５４は、ガイド部材として、第１実施形態と同様に、複数のローラ７２を含む。複数のローラ７２は、第１実施形態と異なり、各ローラ７２の軸心がコイル８の径方向外方に配置されている。
【0184】
各ローラ７２は、基準軸６０に沿った方向に伸長している。一例において、ローラ７２は、各軸周りに同じ回転方向に回転可能である。他の例において、ローラ７２は、各軸周りに互いに異なる回転方向に回転可能である。一例において、ローラ７２は、セラミックなどの絶縁材により構成される。他の例において、ローラ７２は、絶縁材とは異なる材料により構成される。一例において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（基準軸６０に沿った方向、搬送方向）は、水平方向に設定される。他の例において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（基準軸６０に沿った方向、搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向に設定できる。
【0185】
本実施形態では、誘導加熱装置７ｍにおいて、接触制御部５４は、ローラ７２の一部を用いてコイル８の隙間を介して加熱区間の内側のリング状部材Ｍｒを支持するように構成されている。本実施形態では、ローラ７２の一部がコイル８の隙間に挿入される。コイル８は、複数の環状要素８Ａの間に設けられた複数の隙間８Ｇを有する。隣り合う２つの環状要素８Ａは、コイル８における周方向の一部で互いに電気的に接続されている。ローラ７２は、複数の環状要素７２Ａの間に設けられた複数の溝７２Ｇを有する。ローラ７２の１つの環状要素７２Ａの幅に比べて、コイル８の隙間８Ｇの幅が大きく設定される。コイル８の１つの環状要素８Ａの幅に比べて、ローラ７２の溝７２Ｇの幅が大きく設定される。コイル８の複数の隙間８Ｇにローラ７２の複数の環状要素７２Ａがそれぞれ挿入され、複数の環状要素７２Ａの外周面が加熱区間の内側に配置される。なお、必要に応じて、コイル８とローラ７２との間の電気的な接続を回避するために、ローラ７２及び／又はコイル８の表面に非伝導性のコーティング膜を設けることができる。加熱区間の内側に配置された、ローラ７２の外周面（環状要素７２Ａの外周面）によって、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒが支持される。
【0186】
一例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力は、熱処理工程の上流側に配置された図示しない送り装置（供給部）などによって発生させることができる。他の例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力の少なくとも一部を、ローラ７２を用いて発生させることができる。別の例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力の少なくとも一部として、重力を用いることができる。
【0187】
本実施形態では、加熱区間において、リング状部材Ｍｒがローラ７２によって支持される。リング状部材Ｍｒは、上述した推進力に基づき基準軸６０に沿って軸方向に移動する。また、リング状部材Ｍｒは、ローラ７２が回転することにより、基準軸６０周りに回転する。このため、ローラ７２がリング状部材Ｍｒの同一箇所（周方向の同一箇所）に接触し続けることが回避される。リング状部材Ｍｒにおいて、ローラ７２との接触点が連続的に変化しながら、リング状部材Ｍｒが軸方向に移動する。加熱区間において、ローラ７２と接触するリング状部材Ｍｒの周方向位置が変化する。したがって、リング状部材Ｍｒからローラ７２への熱の移動が、リング状部材Ｍｒの特定の箇所に集中して起こることが防止され、不均一な加熱分布が抑制される。
【0188】
本実施形態では、加熱区間において、リング状部材Ｍｒは、ローラ７２によって支持されるものの、ローラ７２の中心軸がコイル８の径方向外方に配置されている。そのため、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される部材が省略化及び／又は最小化され、第１実施形態に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さく設定できる。これは、複数のリング状部材Ｍｒの誘導加熱効率の確保に有利である。
【0189】
本実施形態では、ローラ７２の溝７２Ｇの幅（隣り合う２つの環状要素７２Ａの間隔）がリング状部材Ｍｒの幅（軸長さ）に比べて小さく設定される。これにより、加熱区間において、リング状部材Ｍｒがローラ７２の溝に落下することが防止される。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0190】
［第１５実施形態］
本開示の第１５実施形態について、図２０を用いて説明する。
本開示の第１５実施形態について、図２０を用いて説明する。
【0191】
本実施形態では、接触制御部５４は、ガイド部材として、第１実施形態と同様に、複数のローラ７２を含む。複数のローラ７２は、第１実施形態と異なり、各ローラ７２の軸心がコイル８の径方向外方に配置されている。また、接触制御部５４は、ガイド部材として、制動部７７を含む。
【0192】
各ローラ７５は、基準軸６０に沿った方向に伸長している。一例において、ローラ７５は、各軸周りに同じ回転方向に回転可能である。他の例において、ローラ７５は、各軸周りに互いに異なる回転方向に回転可能である。一例において、ローラ７５は、セラミックなどの絶縁材により構成される。他の例において、ローラ７５は、絶縁材とは異なる材料により構成される。一例において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（基準軸６０に沿った方向、搬送方向）は、水平方向に設定される。他の例において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（基準軸６０に沿った方向、搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向に設定できる。
【0193】
誘導加熱装置７ｎにおいて、制動部７７は、リング状部材Ｍｒに対して軸方向の制動力を与えるように構成されている。一例において、制動部７７は、リング状部材Ｍｒの外周面に接するように配置される。他の例において、制動部７７は、リング状部材Ｍｒの軸端面に接するように配置される。
【0194】
一例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力は、熱処理工程の上流側に配置された図示しない送り装置（供給部）などによって発生させることができる。他の例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力の少なくとも一部として、重力を用いることができる。
【0195】
本実施形態では、加熱区間の外（加熱区間の入り口、出口、２つの加熱区間の間の区間など）において、ローラ７２の外周面によって、リング状部材Ｍｒが支持される。
【0196】
本実施形態では、リング状部材Ｍｒの推進力の向きと、制動部７７による制動力の向きとが逆に設定され、これにより、複数のリング状部材Ｍｒに対して比較的大きな軸方向の力が作用する。複数のリング状部材Ｍｒにおいて、１つのリング状部材Ｍｒは、両側の２つのリング状部材Ｍｒに挟まれて保持された状態にある。搬送方向が横向き（水平方向、又は傾斜方向）である場合には、加熱区間において、軸方向に作用する力によってリング状部材Ｍｒの径方向への落下が防止される。搬送方向が縦向き（鉛直方向、又は鉛直方向に近い傾斜方向）である場合には、加熱区間において、軸方向に作用する力によってリング状部材Ｍｒの軸方向への落下が防止される。
【0197】
一例において、制動部７７は、制動位置を軸方向に移動可能に構成される。また、必要に応じて、複数のリング状部材Ｍｒの異なる複数の箇所に対して制動力を与えるように構成される。例えば、複数のリング状部材Ｍｒを保持し続けるために、所定数の複数のリング状部材Ｍｒが加熱区間を通過するごとに、同軸上に密接した状態の複数のリング状部材Ｍｒに対し、軸方向における複数の制動位置の切り換え動作が行われる。制動部７７を適切に制御することにより、１個ごとに、又は複数個ごとに、リング状部材Ｍｒを後工程に送り出すことができる。
【0198】
本実施形態では、加熱区間において、リング状部材Ｍｒが制動部７７による制動力を用いて支持される。このため、加熱区間において、リング状部材Ｍｒがコイル８や他の部材に接触することが回避される。したがって、コイル８を用いた誘導加熱において、均一な加熱分布が達成される。
【0199】
本実施形態では、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間に配置される部材が省略化及び／又は最小化され、第１実施形態に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さく設定できる。これは、複数のリング状部材Ｍｒの誘導加熱効率の確保に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0200】
［第１６実施形態］
本開示の第１６実施形態について、図２１を用いて説明する。
本開示の第１６実施形態について、図２１を用いて説明する。
【0201】
本実施形態では、誘導加熱装置７oにおいて、接触制御部５４は、ガイド部材として、自転可能な管部材８１を含む。管部材８１は、円筒形状を有し、基準軸６０に沿った搬送方向に沿って伸長され、中心軸が基準軸と実質的に一致するように配置される。管部材８１は、少なくとも加熱空間において、リング状部材Ｍｒとコイル８との間に配置される。図２１の（ａ）部に示す例において、２つのコイル８に対して１つの管部材８１が配置される。図２１の（ｂ）部に示す例において、２つのコイル８に対して２つの管部材８１がそれぞれ配置される。また、図２１の（ｂ）部に示す例において、加熱空間以外の位置でリング状部材Ｍｒを支持するローラ８２が設けられている。
【0202】
管部材８１は、駆動部８４により、基準軸６０周りに回転される。一例において、管部材８１は、石英ガラス、セラミックス、非磁性ＳＵＳなどの非磁性体材料を用いて構成される。他の例において、管部材８１は、他の材料を用いて構成できる。図２１の（ｃ）部に示すように、管部材８１の内径は、リング状部材Ｍｒの外径に比べて大きく設定される。
【0203】
一例において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（基準軸６０に沿った方向、搬送方向）は、水平方向に設定される。他の例において、加熱区間でのリング状部材Ｍｒの移動方向（基準軸６０に沿った方向、搬送方向）は、水平方向に対して傾斜した方向、又は鉛直方向に設定できる。
【0204】
一例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力は、熱処理工程の上流側に配置された図示しない送り装置（供給部）などによって発生させることができる。他の例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力の少なくとも一部を、管部材８１を用いて発生させることができる。別の例において、加熱区間におけるリング状部材Ｍｒの推進力の少なくとも一部として、重力を用いることができる。
【0205】
本実施形態では、加熱区間において、管部材８１によってリング状部材Ｍｒが支持される。リング状部材Ｍｒは、上述した推進力に基づき基準軸６０に沿って軸方向に移動する。また、リング状部材Ｍｒは、管部材８１が回転することにより、管部材８１がリング状部材Ｍｒの同一箇所（周方向の同一箇所）に接触し続けることが回避される。リング状部材Ｍｒにおいて、管部材８１との接触点が連続的に変化しながら、リング状部材Ｍｒが軸方向に移動する。加熱区間において、管部材８１と接触するリング状部材Ｍｒの周方向位置が変化する。したがって、リング状部材Ｍｒから管部材８１への熱の移動が、リング状部材Ｍｒの特定の箇所に集中して起こることが防止され、不均一な加熱分布が抑制される。
【0206】
本実施形態では、第１実施形態に比べて、コイル８の内周面と複数のリング状部材Ｍｒの外周面との間の距離を小さく設定できる。これは、複数のリング状部材Ｍｒの誘導加熱効率の確保に有利である。本実施形態についてのその他の構成および作用効果は、第１実施形態及び／又は他の実施形態と同様である。
【0207】
【0208】
図２２において、モータ９６１は、ブラシレスモータであって、円筒形のセンタハウジング９６５と、このセンタハウジング９６５の一方の開口端部を閉塞する略円板状のフロントハウジング９６７とを有する。センタハウジング９６５の内側には、その軸心に沿って、フロントハウジング９６７及びセンタハウジング９６５底部に配置された軸受９００Ａ、９００Ｂを介して、回転自在な回転軸９６３が支持されている。回転軸９６３の周囲にはモータ駆動用のロータ９６９が設けられ、センタハウジング９６５の内周面にはステータ９７１が固定されている。
【0209】
モータ９６１は、一般に、機械や車両に搭載され、軸受９００Ａ、９００Ｂにより支持された回転軸９６３を回転駆動する。
【0210】
軸受要素又は軸受は、回転部を有する機械、各種製造装置、例えば、ボールねじ装置等のねじ装置、及びアクチュエータ（直動案内軸受とボールねじの組合せ、ＸＹテーブル等）等の直動装置の回転支持部に適用可能である。また、軸受要素又は軸受は、ワイパー、パワーウィンドウ、電動ドア、電動シート、ステアリングコラム（例えば、電動チルトテレスコステアリングコラム）、自在継手、中間ギア、ラックアンドピニオン、電動パワーステアリング装置、およびウォーム減速機等の操舵装置に適用可能である。さらに、軸受要素又は軸受は、自動車、オートバイ、鉄道等の各種車両に適用可能である。相対回転する箇所であれば、本構成の軸受を好適に適用でき、製品品質の向上及び低コスト化につなげることができる。
【0211】
リング状部材を備える軸受として、転がり軸受、滑り軸受等、様々な種類のものが好適に適用可能である。例えば、軸受要素は、ラジアル転がり軸受の外輪及び内輪、円筒ころ（ニードルを含む）を使用したラジアル円筒ころ軸受の外輪及び内輪、円すいころを使用したラジアル円すいころ軸受の外輪及び内輪に適用可能である。
【0212】
上述した実施形態は、矛盾を生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。また、本発明の技術的範囲は実施形態に記載の範囲には限定されない。実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得る。
【符号の説明】
【0213】
１ 転がり軸受
２ 外輪
３ 内輪
４ 転動体
５ 外輪軌道
６ 内輪軌道
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊ、７ｋ、７ｌ、７ｍ、７ｎ、７ｏ
誘導加熱装置
８、８ａ、８ｂ コイル
９ ローラ
１０、１０ａ 抑え部材
１１ 螺旋部材
１２ ガイドレール
１３ ガイド溝
１４ カートリッジ
１５ 軸部
１６ 保持リング
１７ ガイドロッド
１８ 支持台
１９ 上面
２０、２０ａ ガラス管
２１ 不連続部
２２ 上流側部分
２３ 下流側部分
１００ 外輪
１０１ 外輪軌道
１０２ａ、１０２ｂ 一方側治具
１０３ａ、１０３ｂ 基台
１０４ａ、１０４ｂ 軸方向抑え部
１０５ 径方向抑え部
１０６ コア
１０７ 他方側治具
２ 外輪
３ 内輪
４ 転動体
５ 外輪軌道
６ 内輪軌道
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊ、７ｋ、７ｌ、７ｍ、７ｎ、７ｏ
誘導加熱装置
８、８ａ、８ｂ コイル
９ ローラ
１０、１０ａ 抑え部材
１１ 螺旋部材
１２ ガイドレール
１３ ガイド溝
１４ カートリッジ
１５ 軸部
１６ 保持リング
１７ ガイドロッド
１８ 支持台
１９ 上面
２０、２０ａ ガラス管
２１ 不連続部
２２ 上流側部分
２３ 下流側部分
１００ 外輪
１０１ 外輪軌道
１０２ａ、１０２ｂ 一方側治具
１０３ａ、１０３ｂ 基台
１０４ａ、１０４ｂ 軸方向抑え部
１０５ 径方向抑え部
１０６ コア
１０７ 他方側治具
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】