特許 7496109 軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-29

(45)【発行日】2024-06-06

(54)【発明の名称】軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置

(51)【国際特許分類】

   C21D 9/30 20060101AFI20240530BHJP

   C21D 1/42 20060101ALI20240530BHJP

   H05B 6/44 20060101ALI20240530BHJP

   H05B 6/10 20060101ALI20240530BHJP

   C21D 1/10 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

C21D9/30 B

C21D1/42 J

H05B6/44

H05B6/10 371

C21D1/10 R

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019224534

(22)【出願日】2019-12-12

(65)【公開番号】P2021091945

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2022-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】390026088

【氏名又は名称】富士電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100480

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 隆

(72)【発明者】

【氏名】己之上潤二

(72)【発明者】

【氏名】花木 昭宏

【審査官】河口 展明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２９０７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７３７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２２９５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３０３１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７１８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２２５０９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２１Ｄ ９／３０

Ｃ２１Ｄ １／４２

Ｈ０５Ｂ ６／４４

Ｈ０５Ｂ ６／１０

Ｃ２１Ｄ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高周波電流が通電される加熱コイルを備えた加熱コイル体と一体化されたディスク型トランスを複数有し、前記各ディスク型トランスのディスク面が軸状ワークの軸方向に略垂直であって、前記各ディスク型トランスが互いに近接して軸状ワークの軸方向に一列に配置されて使用される軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置であって、
当該各ディスク型トランスの間隔を所定間隔に保つと共に、前記軸状ワークと直交する方向への各ディスク型トランスの相対移動を許容する位置保持手段を有し、
前記位置保持手段は、固定部と、固定側部材と移動側部材を有する被挟持部と、押圧部を有し、
一列に並んだ全ディスク型トランスの並び方向のうち最も外側のディスク型トランスの外側に固定部が配置され、固定部が配置された反対側で最も外側のディスク型トランスの外側に押圧部が配置されており、
隣接するディスク型トランス同士の間に、前記被挟持部が配置されており、
前記押圧部は、一方の端のディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を前記固定部側へ押さえ付ける機能を有し、
前記固定部は、他方の端のディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体と当接し、各ディスク型トランスの並び方向への前記他方の端のディスク型トランスの移動を阻止する機能を有し、
前記被挟持部は、隣接する一方のディスク型トランスに固定されていて、自由回転が可能な複数の球状の転動体を有し、隣接する他方のディスク型トランスと当接してこれらのディスク型トランス同士の間隔を所定間隔に保ち、固定するとともに、前記各転動体が、前記隣接する他方のディスク型トランスに当接し、
前記移動側部材は、前記ディスク型トランスの移動に追従して公転移動することを特徴とする軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置。

【請求項2】

前記押圧部は、当該押圧部が押圧するディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体における、前記軸状ワークと直交する方向への移動に追従することを特徴とする請求項１に記載の軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置。

【請求項3】

前記軸状ワークが、ジャーナル部とピン部を有し、前記ジャーナル部とピン部の接続部分の表面が、前記軸状ワークと直交する方向に突出していないクランクシャフトであり、
前記固定部は、前記クランクシャフトの前記ジャーナル部に配置されるディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体に当接するものであり、
前記押圧部は、前記ジャーナル部と隣接するピン部に配置されるディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を押圧する場合に、前記押圧部材は、当該被挟持部材を構成する移動側部材を、当該被挟持部材を構成する固定側部材に押し付けた状態を保ちながら、前記被挟持部材によって、前記軸状ワークと直交する方向への当該ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体の移動に追従して、移動させられることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置。

【請求項4】

前記押圧部は、ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を押さえ付けた際に、撓んで当該押さえ付けた力に抗するコイルバネを有し、前記押圧部における当該コイルバネが前記軸状ワークと直交する方向への当該ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体の移動に追従することを特徴とする請求項３に記載の軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ディスク型トランスが一体化された加熱コイル体を複数有する軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置に関するものである。特に本発明は、クランクシャフトを高周波誘導加熱するのに適した高周波誘導加熱装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

クランクシャフトは、中心がクランクシャフトの回転中心と一致したジャーナル部と、中心がクランクシャフトの回転中心と一致していないピン部を有する。

【0003】

このようなクランクシャフトのジャーナル部と、このジャーナル部と隣接するピン部を高周波焼入する際、従来は、ジャーナル部に近接対向する半開放構造の加熱コイルを備えたジャーナル部用の加熱コイル体と、ピン部に近接対向する半開放構造の加熱コイルを備えたピン部用の加熱コイル体を使用していた。

【0004】

ジャーナル部の中心は、クランクシャフトの回転中心と一致しているため、クランクシャフトが回転すると、ジャーナル部は位置を変更することなくその場で自転する。そして、ジャーナル部用加熱コイル体は、位置を変更することなくその場で停止している。停止したジャーナル部用加熱コイル体の加熱コイルに対して、ジャーナル部が回転（自転）することにより、ジャーナル部の全周囲が、順にジャーナル部用加熱コイル体の高周波電流が通電された加熱コイルに近接対向し、全周囲に高周波誘導電流が励起され、全周囲が均一に焼入温度まで昇温する。

【0005】

一方、ピン部の中心は、クランクシャフトの回転中心と一致していないため、クランクシャフトが回転すると、ピン部はクランクシャフトの回転中心を中心に円軌道を描くように回転移動（公転移動）する。ピン部は、クランクシャフトの回転中心の周囲を一回転する間に一回自転する。

【0006】

そして、ピン部用加熱コイル体は、このピン部の公転移動に追従して移動し、その際、ピン部に対して同方向から近接する。そのため、ピン部用加熱コイル体の半開放構造の加熱コイルと、自転するピン部は相対的に回転する。そして、ピン部がクランクシャフトの回転中心の周囲を一回転する間に、ピン部の全周囲が順にピン部用加熱コイル体の高周波電流が通電された加熱コイルに近接対向し、ピン部の全周囲に高周波誘導電流が励起されて、ピン部の全周囲が均一に焼入温度まで昇温する。

【0007】

また、ジャーナル部とピン部の境界部分には、第一加熱コイル体及び／又はピン部用加熱コイル体の加熱コイルが近接し、ジャーナル部及びピン部と同様に高周波誘導電流が励起されて焼入温度まで昇温する。

【0008】

ジャーナル部及びピン部が焼入温度まで昇温すると、各加熱コイルへの高周波電流の通電が停止され、さらに冷却ジャケットから冷却液が噴射供給され、ジャーナル部及びピン部が焼入温度から所定の温度まで急冷されて高周波焼入が完了する。

【0009】

ここで、ジャーナル部やピン部を良好に高周波焼入するためには、各加熱コイルが、それぞれジャーナル部及びピン部に対してクランクシャフトの軸方向に位置ずれしないようにする必要がある。ジャーナル部とピン部の間には、クランクシャフトの軸方向と直交する方向にのびるアーム部が設けられており、対向するアーム部の間に加熱コイル体を配置することにより、加熱コイル体は、両アーム部に拘束されて、熱処理対象のピン部及びジャーナル部の範囲を超えて軸方向に移動することが防止されていた。

【0010】

ただし、クランクシャフトの最も端に設けられたジャーナル部（エンドジャーナル部）のみは、一方側にしかアーム部がないため、エンドジャーナル部を高周波誘導加熱する加熱コイル体は、アーム部が存在しない側への自由な移動ができてしまい、軸方向の位置を固定することができない。

【0011】

そこで、エンドジャーナル部を高周波誘導加熱する加熱コイル体を、アーム部に向かって押圧する押圧部材を設け、当該加熱コイル体の軸方向への移動を阻止することができる構成が特許文献１に開示されている。

【0012】

特許文献１に開示された高周波焼入装置は、クランクシャフトにおける軸方向の一方側のみがアーム部に隣接している最端部のジャーナル部を高周波焼入する加熱コイル（コイル体）を、クランクシャフトの端部外方からアーム部側に押圧することにより、クランクシャフトに対する加熱コイルの位置ずれを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【文献】特許第３７２３３１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

ところで、昨今のエンジンは小型化が図られ、クランクシャフトも小型化されている。
すなわち、クランクシャフトの軸方向の長さを短くするために、図９に示すような、アーム部が省略された形態のクランクシャフトＷが開発されている。図９に示すクランクシャフトＷには、アーム部が設けられていない。

【0015】

図９に示すクランクシャフトＷの端のジャーナル部Ｊ（エンドジャーナル部）と、このジャーナル部Ｊと隣接するピン部Ｐを同時に高周波焼入する場合、特許文献１に開示されたような従来の高周波焼入装置のような押圧装置で、ジャーナル部Ｊを高周波焼入するコイル体と、ピン部Ｐを高周波焼入するコイル体のいずれを押圧しても、二つのコイル体をそれぞれ適切な位置に固定することはできない。

【0016】

そこで本発明は、軸状ワークの隣接する少なくとも二つの高周波誘導加熱対象部位を、同時に高周波誘導加熱する際に、個々の高周波誘導加熱対象部位に対して加熱コイルを適切に近接対向させることができる軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記課題を解決するための第１の様相は、高周波電流が通電される加熱コイルを備えた加熱コイル体と一体化されたディスク型トランスを複数有し、前記各ディスク型トランスが互いに近接して軸状ワークの軸方向に一列に配置されて使用される軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置であって、各ディスク型トランスのディスク面が軸状ワークの軸方向に垂直であって、当該各ディスク型トランスの間隔を所定間隔に保つと共に、前記軸状ワークと直交する方向への各ディスク型トランスの相対移動を許容する位置保持手段を有し、
前記位置保持手段は、固定部と、固定側部材と移動側部材を有する被挟持部と、押圧部を有し、一列に並んだ全ディスク型トランスの並び方向のうち最も外側のディスク型トランスの外側に固定部が配置され、固定部が配置された反対側で最も外側のディスク型トランスの外側に押圧部が配置されており、隣接するディスク型トランス同士の間に、前記被挟持部が配置されており、前記押圧部は、一方の端のディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を前記固定部側へ押さえ付ける機能を有し、前記固定部は、他方の端のディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体と当接し、各ディスク型トランスの並び方向への前記他方の端のディスク型トランスの移動を阻止する機能を有し、前記被挟持部は、隣接する一方のディスク型トランスに固定されていて、自由回転が可能な複数の球状の転動体を有し、隣接する他方のディスク型トランスと当接してこれらのディスク型トランス同士の間隔を所定間隔に保ち、固定するとともに、前記各転動体が、前記隣接する他方のディスク型トランスに当接し、前記移動側部材は、前記ディスク型トランスの移動に追従して公転移動する軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置である。

【0018】

この様相では、位置保持手段は、固定部と、固定側部材と移動側部材を有する被挟持部と、押圧部を有し、一列に並んだ全ディスク型トランスの並び方向のうち最も外側のディスク型トランスの外側に固定部が配置され、固定部が配置された反対側で両側に最も外側のディスク型トランスの外側に押圧部が配置されており、隣接するディスク型トランス同士の間に、被挟持部が配置されている。すなわち、ディスク型トランスには、少なくとも固定部と被挟持部とで挟まれたものと、被挟持部と押圧部とで挟まれたものとが存在する。
また、押圧部は、一方の端のディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を固定部側へ押さえ付ける機能を有し、固定部は、他方の端のディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体と当接し、各ディスク型トランスの並び方向への他方の端のディスク型トランスの移動を阻止する機能を有する。
そして、被挟持部は、隣接する一方のディスク型トランスに固定されていて、隣接する他方のディスク型トランスと当接してこれらのディスク型トランス同士の間隔を所定間隔に保ち、固定するとともに、前記各転動体が、前記隣接する他方のディスク型トランスに当接し、前記移動側部材は、前記ディスク型トランスの移動に追従して公転移動する。
すなわち、押圧部がディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を押圧すると、当該ディスク型トランスから被挟持部を介して隣接する別のディスク型トランスに押圧力が伝達される。つまり、移動側部材を固定側部材に押し付けた状態を保ちながら、移動側部材を公転移動させる。被挟持部材は、加熱コイル体の移動に追従しながら、当該ディスク型トランスから隣接する別のディスク型トランスに押圧力を伝達することができる。

【0019】

前記押圧部は、当該押圧部が押圧するディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体における、前記軸状ワークと直交する方向への移動に追従するのが好ましい。

【0020】

この構成によれば、押圧部は、当該押圧部が押圧するディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体における、前記軸状ワークと直交する方向への移動に追従するので、押圧部に押圧されるディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体は、前記軸状ワークと直交する方向に円滑に移動することができる。

【0021】

前記軸状ワークが、ジャーナル部とピン部を有し、前記ジャーナル部とピン部の接続部分の表面が、前記軸状ワークと直交する方向に突出していないクランクシャフトであり、 前記固定部は、前記クランクシャフトの前記ジャーナル部に配置されるディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体に当接するものであり、前記押圧部は、前記ジャーナル部と隣接するピン部に配置されるディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を押圧する場合に、前記押圧部材は、当該被挟持部材を構成する移動側部材を、当該被挟持部材を構成する固定側部材に押し付けた状態を保ちながら、前記被挟持部材によって、前記軸状ワークと直交する方向への当該ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体の移動に追従して、移動させられる軸状ワーク用の高周波誘導加熱装置である。

【0022】

前記押圧部は、ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を押さえ付けた際に、撓んで当該押さえ付けた力に抗するコイルバネを有し、前記押圧部における当該コイルバネが前記軸状ワークと直交する方向への当該ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体の移動に追従することが好ましい。

【0023】

この構成によれば、押圧部は、ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体を押さえ付けると、撓んで当該力に抗するコイルバネを有し、前記押圧部における当該コイルバネが前記軸状ワークと直交する方向への当該ディスク型トランス、又は当該ディスク型トランスと一体の加熱コイル体の移動に追従することから、コイルが追従機構を構成するので、追従機構が簡易な構成で実現できる。すなわち、ディスク型トランス、又はディスク型トランスと一体の加熱コイルと押圧部が接触する部位を、例えば摩擦力で固定すると、ディスク型トランス、又はディスク型トランスと一体の加熱コイル体が円軌道を描いて移動した際に、この円軌道の移動に追従して押圧部における撓むコイルバネの撓み方向が変化する。

【発明の効果】

【0024】

本発明によると、軸状ワークにおける個々の高周波誘導加熱対象部位に対して加熱コイルを適切に近接対向させ、各熱処理対象部位を良好に高周波誘導加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本実施形態に係る高周波誘導加熱装置の概略系統図である。

【図2】本実施形態に係る高周波誘導加熱装置における、ディスク型トランスが一体化された２つの加熱コイル体が、ワークに近接配置されている状態を示す斜視図である。

【図3】図２において、ワークから２つの加熱コイル体を離間させ、さらにワークから固定部材を外した状態を示す斜視図である。

【図4】図３のワーク、固定部材、及びディスク型トランスが一体化された２つの加熱コイル体を、異なる角度位置から見た斜視図である。

【図5】図２～図４のディスク型トランスが一体化された２つの加熱コイル体がワークであるクランクシャフトのジャーナル部とピン部に近接した状態を示す側面図であり、（ａ）は、上死点位置にあるピン部に一方の加熱コイル体が近接している状態を示し、（ｂ）は、下死点位置にあるピン部に一方の加熱コイル体が近接している状態を示す。

【図6】ワークと２つの加熱コイル体が離間している状態を示す側面図である。

【図7】位置保持機構の、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は分解斜視図である。

【図8】図７（ｂ）とは異なる角度位置から視た位置保持機構の分解斜視図である。

【図9】本実施形態において、高周波誘導加熱する対象のワークの斜視図である。

【図10】（ａ）～（ｄ）は、ワークが回転した際における、被挟持部材の固定側部材と移動側部材の位置関係を仮想的に示す正面図である。

【図11】図２とは別の実施形態に係る高周波誘導加熱装置における、ディスク型トランスが一体化された２つの加熱コイル体が、ワークに近接配置されている状態を示す斜視図である。

【図12】図１１の位置保持機構の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、軸状ワークＷ用の高周波誘導加熱装置１は、高周波発振器２、ディスク型トランス３（３ａ、３ｂ）、加熱コイル４（４ａ、４ｂ）を有する。

【0027】

高周波誘導加熱装置１は、商用電源２０と接続されている。
高周波発振器２は、商用電源２０から供給される電力を、高周波化してディスク型トランス３（３ａ、３ｂ）に出力する。ディスク型トランス３（３ａ、３ｂ）は、一次側（一次巻線）が高周波発振器２に接続されており、二次側（二次巻線）が加熱コイル４（４ａ、４ｂ）に接続されている。

【0028】

図２に示すように本実施形態では、高周波誘導加熱装置１は二つのディスク型トランス３ａ、３ｂを有している。すなわち、ディスク型トランス３ａ、３ｂは、図１の高周波発振器２に対して並列に接続されており、ディスク型トランス３ａ、３ｂのそれぞれに加熱コイル４ａ、４ｂが接続されている。

【0029】

ディスク型トランス３ａ、３ｂは、若干大きさが相違するものの、基本的な構造は同じであるため、以下ではディスク型トランス３ａについて説明し、ディスク型トランス３ｂの重複する説明は省略する。

【0030】

ディスク型トランス３ａの外形形状は、図２に示すように、薄い箱形状を呈している。
ディスク型トランス３ａは、剛性を有すると共に電磁誘導を受けにくい素材で構成された筐体１２ａを有する。すなわち、筐体１２ａの内部に一次巻線及び二次巻線が設けられており、筐体１２ａがディスク型トランス３ａの外形（輪郭）を構成している。
筐体１２ａの下部には、接続端子９ａ、９ｂ（図１、図２）が設けられている。図１に示すように、接続端子９ａ、９ｂは、二次巻線の両端に設けられた端子である。

【0031】

また、筐体１２ａの上部には、係合部１０が設けられている。係合部１０は、図示しない固定構造物に吊り下げ部材２２（チェーン）を介して吊り下げ支持された支持部材１１に取付けられている。すなわち、係合部１０は、支持部材１１に連結軸１４で連結されている。連結軸１４は、支持部材１１と係合部１０を貫通している。また、連結軸１４は、後述のワークＷ（クランクシャフト）にディスク型トランス３ａを配置した際における、クランクシャフトＷの軸方向と平行に延びている。係合部１０と支持部材１１の間には、連結軸１４の延びる方向にクリアランスは設けられていない。すなわち、係合部１０（ディスク型トランス３ａ）は、支持部材１１（固定構造物）に対して連結軸１４を介して揺動のみ可能に支持されている。

【0032】

また、ディスク型トランス３ａの上方には、図示しない固定構造物と一体化された張出部材１６が設けられている。張出部材１６は、剛性を有しており、ディスク型トランス３ａの動作に拘わらず、位置が固定された部材である。

【0033】

次に加熱コイル４ａ、４ｂについて説明する。
加熱コイル４ａ、４ｂは、大きさが若干相違するが、基本的な構造は同じであり、以下では加熱コイル４ａについて説明し、加熱コイル４ｂの重複する説明は省略する。

【0034】

加熱コイル４ａは、銅又は銅合金等の良導体で形成された管部材で構成されている。加熱コイル４ａ内には、冷却液を循環供給することができる。図１に示すように加熱コイル４ａは、一対のリード部１３ａ、１３ｂと近接対向部１３ｃを有する。リード部１３ａ、１３ｂの端部には、それぞれ接続端子８ａ、８ｂ（図１、図２）が設けられている。接続端子８ａ、８ｂは、それぞれディスク型トランス３ａの接続端子９ａ、９ｂと通電可能に接続されている。また、近接対向部１３ｃは、ワークＷ（クランクシャフト）に近接対向する部位である。近接対向部１３ｃは、中心角が略１８０度の円弧形状の半開放構造を呈している。

【0035】

また、加熱コイル４ａは、剛性を有すると共に電磁誘導を受けにくい素材で構成された側板５ａ、５ｂ（図２）の間に設置されている。側板５ａ、５ｂは、所定の間隔を置いて平行に配置されている。また、両側板５ａ、５ｂには、加熱コイル４ａの近接対向部１３ｃに沿った円弧状に切り欠かれた部位があり、この円弧状に切り欠かれた部位の複数箇所（各側板５ａ、５ｂのそれぞれ３カ所）にスペーサ１５ａ～１５ｃ（図１）が設置されている。各スペーサ１５ａ～１５ｃは、加熱コイル４ａの近接対向部１３ｃよりも半径方向の内側へ突出している。

【0036】

また、加熱コイル４ａよりも下方の位置には、冷却液を噴射する冷却ジャケット６（図２）が設けられている。冷却ジャケット６は、図示しない冷却液の供給源から供給された冷却液（焼入水）を、ワークＷの昇温した部位に向けて噴射する機能を有する。

【0037】

側板５ａ、５ｂと、側板５ａ、５ｂに固定された複数のスペーサ１５ａ～１５ｃ、加熱コイル４、及び冷却ジャケット６は一体化されており、これらによって加熱コイル体７ａ（７ｂ）が構成されている。

【0038】

加熱コイル４ａ（リード部１３ａ、１３ｂ）の両端の前述の接続端子８ａ、８ｂは、加熱コイル体７ａの上部に設けられている。加熱コイル体７ａは、接続端子８ａ、８ｂを介してディスク型トランス３ａの接続端子９ａ、９ｂと接続されている。加熱コイル４ａ側の接続端子８ａ、８ｂとディスク型トランス３ａ側の接続端子９ａ、９ｂが接続されると、ディスク型トランス３ａ（二次側）と加熱コイル４ａは通電可能な状態になる。

【0039】

ディスク型トランス３ａと加熱コイル体７ａは、通電可能に接続されていると共に、ディスク型トランス３ａの筐体１２ａと加熱コイル体７ａの筐体（側板５ａ、５ｂ）が一体化されている。

【0040】

支持部材１１には、吊り下げたディスク型トランス３ａをバランスするためのその他の構成が設けられているが、本発明の主要部とは直接関係がないため、説明を省略する。

【0041】

高周波誘導加熱装置１の誘導加熱対象のワークＷは、図９に示すように、ピン部ＰＡ、ＰＢと、ジャーナル部ＪＡ、ＪＢを有するクランクシャフト（軸状ワーク）である。ジャーナル部ＪＡ、ＪＢは、ワークＷの長手方向の両側に配されている。ジャーナル部ＪＡにはピン部ＰＡが隣接して連続しており、ジャーナル部ＪＢにはピン部ＰＢが隣接して連続している。ピン部ＰＡとピン部ＰＢの間には、偏芯部Ｈが設けられている。すなわち、ワークＷは、端から順にジャーナル部ＪＡ、ピン部ＰＡ、偏芯部Ｈ、ピン部ＰＢ、ジャーナル部ＪＢが連続した構造を有する。

【0042】

ジャーナル部ＪＡとピン部ＰＡの接続部分の表面は、ワークＷの半径方向外側に突出しておらず、ジャーナル部ＪＡとピン部ＰＡは滑らかに連続している。ジャーナル部ＪＡ、ＪＢの中心は、ワークＷの回転中心と一致している。また、ピン部ＰＡ、ＰＢの中心は、ワークＷの回転中心から外れており、ピン部ＰＡ、ＰＢの位相は、１８０度ずれている。

【0043】

さらに、熱処理前のワークＷには、ジャーナル部ＪＡよりも端部側に余長部ＥＡが設けられている。余長部ＥＡは、端からジャーナル部ＪＡ側へいくほど大径となるテーパ面を構成している。また、余長部ＥＡは、ワークＷの熱処理が完了したら切断される部位である。同様に、ジャーナル部ＪＢよりも端部側には余長部ＥＢが設けられている。余長部ＥＢは、円筒形状を呈している。余長部ＥＢもワークＷの熱処理が完了すると切断される。

【0044】

次に、本発明の主要部である位置保持機構２１（位置保持手段）について図７、図８を参照しながら説明する。位置保持機構２１は、ワークＷの特定の位置に加熱コイル体７ａ、７ｂを保持する機能を有する。図７（ａ）、図７（ｂ）、図８に示すように、位置保持機構２１は、固定部材２３（固定部）、被挟持部材２４（被挟持部）、押圧部材２５（押圧部）を有している。ディスク型トランス３ａ、３ｂ（全ディスク型トランス）の並び方向の両側に固定部材２３と押圧部材２５が配置されており、隣接するディスク型トランス３ａ、３ｂの間に、被挟持部材２４が配置されている。

【0045】

固定部材２３（固定部）は、ワークＷを回転可能に支持する回転支持部材（センタピン）に外嵌して装着される部材である。固定部材２３は、剛性を有する筒状部材２６と環状の当接部材２７を有する。特に、当接部材２７は、耐摩耗性に優れた素材で構成されている。当接部材２７は、筒状部材２６に対して同芯となるようにネジ止め等によって一体化されている。

【0046】

筒状部材２６の内径は、ワークＷ（余長部ＥＡ）よりも大径であり、且つ、回転支持部材に固定できる大きさである。また、当接部材２７の内径は、ワークＷの余長部ＥＡやジャーナル部ＪＡよりも大径である。

【0047】

固定部材２３が回転支持部材に取り付けられると、当接部材２７は、ワークＷと接触することなくジャーナル部ＪＡと同芯に配置される。さらに、ワークＷの余長部ＥＡとジャーナル部ＪＡの境界Ｋが含まれる鉛直面又はその付近に、当接部材２７の端面が配置される。

【0048】

押圧部材２５（押圧部）は、本体部２８と当接機構部２９を有する。押圧部材２５は、ディスク型トランス３ａ、又はディスク型トランス３ａと一体の加熱コイル体７ａを固定部材２３側へ押さえ付ける機能を有する。

【0049】

本体部２８は、剛性を有しており、押圧部材２５の骨格を構成している。本体部２８は、取付部２８ａ、延伸部２８ｂ、補強部２８ｃ、先端部２８ｄを有している。
取付部２８ａは、平板状の部位であり、張出部材１６にネジ止め等の固定手段によって固定される部位である。
延伸部２８ｂは、取付部２８ａと連続すると共に取付部２８ａと平行（又は略平行）に延びる部位である。
補強部２８ｃは、延伸部２８ｂの長手方向に沿って延びており、延伸部２８ｂと一体化して延伸部２８ｂを補強する部位である。
先端部２８ｄは、延伸部２８ｂの自由端側に設けられた部位であり、当接機構部２９を装着する部位である。

【0050】

先端部２８ｄには、当接機構部２９が固定されている。当接機構部２９は、支持部２９ａと、押当部２９ｂを有する。

【0051】

支持部２９ａは、細長い板状の部材を屈曲させて構成されており、一端が先端部２８ｄに固定されており、自由端である他端付近に取付孔２９ｃが設けられている。

【0052】

押当部２９ｂは、コロ３０ａ、保持部３０ｂ、取付部３０ｃを有している。
コロ３０ａは、剛性を有する球体構造の部材である。保持部３０ｂは、コロ３０ａを保持することができ、コロ３０ａの一部が保持部３０ｂから露出している。コロ３０ａに外力が作用すると、コロ３０ａは、保持部３０ｂに保持されながら外力に応じて自在に回転することができる。

【0053】

取付部３０ｃは、軸状の部位であり、一端が保持部３０ｂにおけるコロ３０ａが露出した部位とは反対側に固定されている。すなわち、取付部３０ｃと保持部３０ｂは一体である。取付部３０ｃは、支持部２９ａの取付孔２９ｃに取り付けられている。取付部３０ｃが雄ネジであり、取付孔２９ｃが雌ネジであるのが好ましい。

【0054】

すなわち、押当部２９ｂは、先端部２８ｄに対する押当部２９ｂ（コロ３０ａ）の位置を微調整することができる。支持部材１１（吊り下げ部材２２）に吊り下げられた後述のディスク型トランス３ａの筐体１２ａの表面に、コロ３０ａがちょうど当接するように、保持部３０ｂに対するコロ３０ａの取り付け位置を調整することができる。本体部２８が剛性を有しているので、張出部材１６（固定構造物）に対するコロ３０ａの位置は固定されている。

【0055】

被挟持部材２４（被挟持部）は、固定側部材３１と、移動側部材３２を有する。

【0056】

固定側部材３１は、耐摩耗性を有する素材で構成された円板状の部材であり、一方の面が取付面３１ａを構成し、他方の面が当接面３１ｂを構成している。固定側部材３１は、後述のディスク型トランス３ｂの筐体１２にネジ止め等の固定手段によって固定されている。その際、取付面３１ａが筐体１２に密着し、当接面３１ｂが露出面となる。当接面３１ｂは摩擦係数が小さい平坦面を構成している。なお、この固定側部材３１は、省略が可能であり、被挟持部材２４は、後述の移動側部材３２のみで構成することもできる。

【0057】

移動側部材３２は、台座３２ａと押当部３３ａ～３３ｃを有する。
押当部３３ａ～３３ｃは、前述の押圧部材２５の押当部２９ｂと同様の機構を備えており、保持部３４ａ～３４ｃと球状のコロ３５ａ～３５ｃ（転動体）を有する。すなわち、押当部３３ａ～３３ｃは、筐体として機能する保持部３４ａ～３４ｃに対して、コロ３５ａ～３５ｃが一部を露出した状態で保持された構造を有する。コロ３５ａ～３５ｃは、各々保持部３４ａ～３４ｃに対して自由回転が可能に保持されている。保持部３４ａ～３４ｃにおけるコロ３５ａ～３５ｃが露出した部位とは反対側の部位には取付部３６ａ～３６ｃが突出している。

【0058】

台座３２ａは、複数の押当部３３ａ～３３ｃを等角度間隔で設置することができる部材であり、本実施形態では円環状を呈している。台座３２ａには、等角度間隔で取付孔３７ａ～３７ｃが設けられている。各取付孔３７ａ～３７ｃに、押当部３３ａ～３３ｃの取付部３６ａ～３６ｃが装着されて、台座３２ａに押当部３３ａ～３３ｃが固定されている。取付部３６ａ～３６ｃを雄ネジとし、台座３２ａの取付孔３７ａ～３７ｃを雌ネジとするのが好ましい。

【0059】

図１０（ａ）～図１０（ｄ）に示すように、台座３２ａの外径は、固定側部材３１の外径よりも小さい。すなわち台座３２ａは、固定側部材３１から逸脱することなく、台座３２ａの中心３９が、固定側部材３１の中心３８を中心として所定の大きさの円軌道を描く公転移動をすることができる。台座３２ａが円軌道を描いて移動する際、押当部３３ａ～３３ｃの各々のコロ３５ａ～３５ｃは、固定側部材３１の範囲内を移動する。すなわち、コロ３５ａ～３５ｃは、台座３２ａの公転移動中、常時固定側部材３１に当接している。

【0060】

次に、位置保持機構２１のレイアウトについて説明する。
図９に示すワークＷは、余長部ＥＢが回転駆動される図示しないチャックに把持されており、余長部ＥＡが図示しないセンタピン（支持部材）で支持されている。すなわち、ワークＷは回転可能に支持されている。

【0061】

図６に示す固定部材２３は、ワークＷを回転可能に支持するセンタピンに外嵌するように取り付けられている。この固定部材２３が、ワークＷの余長部ＥＡの周囲に配置されており、固定部材２３の端面が、余長部ＥＡとジャーナル部ＪＡの間の境界Ｋが含まれる鉛直面内に配置されている。

【0062】

また、図３、図６に示すように、被挟持部材２４の固定側部材３１は、耐摩耗性を有し、ディスク型トランス３ｂの筐体１２ｂにおける、ディスク型トランス３ａ側に面する部位に固定されている。すなわち、固定側部材３１は、ディスク型トランス３ｂと一体化している。図４、図６に示すように、固定側部材３１に対応する移動側部材３２（台座３２ａ）は、ディスク型トランス３ａの筐体１２ａにおける、ディスク型トランス３ｂに面する部位に固定されている。

【0063】

さらに、押圧部材２５は、ディスク型トランス３ａの筐体１２ａにおけるディスク型トランス３ｂとは反対側（図６で見て右側）の面に配置されている。押圧部材２５は、ディスク型トランス３ａを吊り下げる吊り下げ部材２２と一体の支持部材１１に取り付けられている。押圧部材２５の押当部２９ｂ（コロ３０ａ）が、ディスク型トランス３ａの筐体１２ａに当接している。

【0064】

ディスク型トランス３ａの一方側（図６で見て右側）には押圧部材２５が設けられており、他方側（図６で見て左側）には被挟持部材２４の移動側部材３２が取り付けられている。また、ディスク型トランス３ｂの一方側（図６で見て右側）には被挟持部材２４の固定側部材３１が取り付けられている。

【0065】

さらに、ディスク型トランス３ｂの他方側（図６で見て左側）に取り付けられる部材は存在しないが、ディスク型トランス３ｂ（加熱コイル体７ｂ）をジャーナル部ＪＡに配置すると、加熱コイル体７ｂにおける固定側部材３１が配置された側とは反対側に固定部材２３が配置される。そして、加熱コイル体７ｂ（側板５ｂ）に固定部材２３の環状の当接部材２７が当接する。

【0066】

さらに、ディスク型トランス３ａをワークＷのピン部ＰＡに配置すると、ディスク型トランス３ｂに固定された固定側部材３１と、ディスク型トランス３ａに固定された移動側部材３２が対向し、固定側部材３１に移動側部材３２の押当部３３ａ～３３ｃ（コロ３５ａ～３５ｃ）が当接する。

【0067】

次に、高周波誘導加熱装置１（図１）によって、ワークＷを高周波誘導加熱する際の、ワークＷ、ディスク型トランス３ａ、３ｂ（加熱コイル体７ａ、７ｂ）、位置保持機構２１の位置関係について説明する。

【0068】

図６に示すワークＷに対し、図５（ａ）に示すように、ディスク型トランス３ａ、３ｂが一体化された加熱コイル体７ａ、７ｂと、固定部材２３を配置する。

【0069】

また、図５（ａ）に示すように、ディスク型トランス３ｂは、加熱コイル体７ｂの側板５ｂが、固定部材２３の環状の当接部材２７に当接するように、加熱コイル４ｂをジャーナル部ＪＡ（図６）に近接配置する。すなわち、ディスク型トランス３ｂ及び加熱コイル体７ｂが、当該位置にくるように吊り下げ部材２２を駆動する。

【0070】

その結果、図１に示すスペーサ１５ａがワークＷ（ジャーナル部ＪＡ）に当接し、ジャーナル部ＪＡに対する加熱コイル体７ｂ及びディスク型トランス３ｂの高さ方向の位置が設定される。換言すると、ディスク型トランス３ｂ及び加熱コイル体７ｂは、ジャーナル部ＪＡ上に載置され、ジャーナル部ＪＡ上で水平方向のバランスをとっている。

【0071】

図１に示す左右のスペーサ１５ｂ、１５ｃの間隔は、ワークＷの直径よりも若干大きい。加熱コイル体７ｂのスペーサ１５ｂ、１５ｃの間隔は、ジャーナル部ＪＡの直径より若干大きい。

【0072】

また、加熱コイル体７ｂの側板５ｂが、固定部材２３の環状の当接部材２７に当接し、加熱コイル体７ｂ及びディスク型トランス３ｂの水平方向（ワークＷの軸芯方向）の位置が固定される。このとき、加熱コイル体７ｂの加熱コイル４ｂは、ジャーナル部ＪＡの略半周に渡る領域に近接対向している。

【0073】

また、ディスク型トランス３ａと一体の加熱コイル体７ａの加熱コイル４ａを、ワークＷのピン部ＰＡに近接させる。すなわち、ディスク型トランス３ａ及び加熱コイル体７ａが、当該位置にくるように吊り下げ部材２２を駆動する。

【0074】

その結果、図１に示すスペーサ１５ａがワークＷ（ピン部ＰＡ）に当接し、ピン部ＰＡに対する加熱コイル体７ａ及びディスク型トランス３ａの高さ方向の位置が設定される。換言すると、ディスク型トランス３ａ及び加熱コイル体７ａは、ピン部ＰＡ上に載置され、ピン部ＰＡ上で水平方向のバランスをとっている。このとき、加熱コイル４ａがピン部ＰＡの略半周に渡る領域に近接対向する。図１に示す左右のスペーサ１５ｂ、１５ｃの間隔は、ワークＷの直径よりも若干大きい。加熱コイル体７ａのスペーサ１５ｂ、１５ｃの間隔は、ピン部ＰＡの直径より若干大きい。

【0075】

図５（ａ）に示すように、ワークＷのピン部ＰＡが上死点位置にあるときには、加熱コイル体７ａ（ディスク型トランス３ａ）は、上昇位置にある。また、図５（ｂ）に示すように、ワークＷのピン部ＰＡが下死点位置にあるときには、加熱コイル体７ａ（ディスク型トランス３ａ）は、下降位置にある。

【0076】

図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、ディスク型トランス３ａ、３ｂの間には空間Ｄが形成されているが、加熱コイル体７ａ、７ｂは近接している。
すなわち、ワークＷのジャーナル部ＪＡとピン部ＰＡが隣接しているため、加熱コイル体７ａ（加熱コイル４ａ）と加熱コイル体７ｂ（加熱コイル４ｂ）は、ワークＷの軸方向に近接している必要がある。

【0077】

一方、加熱コイル体７ａ、７ｂと一体のディスク型トランス３ａ、３ｂは近接している必要はなく、本実施形態では、ディスク型トランス３ａ、３ｂの間に空間Ｄ（図５（ａ））を設けている。この空間Ｄに、被挟持部材２４が配置されている。

【0078】

加熱コイル４ａをピン部ＰＡに近接対向させると、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、ディスク型トランス３ａの筐体１２ａに固定した被挟持部材２４の移動側部材３２が、ディスク型トランス３ｂの筐体１２ｂに固定された固定側部材３１に対向して当接する。

【0079】

ディスク型トランス３ａの筐体１２ａにおける移動側部材３２が設けられた側とは反対側には押圧部材２５が設けられている。押圧部材２５の当接機構部２９（コロ３０ａ）は、ディスク型トランス３ａの筐体１２ａに当接している。

【0080】

押圧部材２５（当接機構部２９）がディスク型トランス３ａを押圧すると、その押圧力は被挟持部材２４の移動側部材３２のコロ３５ａ～３５ｃ（図４）を介してディスク型トランス３ｂに固定された固定側部材３１に伝達される。

【0081】

すなわち、ディスク型トランス３ａ側の被挟持部材２４の移動側部材３２がディスク型トランス３ｂ側の被挟持部材２４の固定側部材３１に当接するように、ディスク型トランス３ａ及び加熱コイル体７ａは、吊り下げ部材２２で吊り下げられている。すなわち、被挟持部材２４の固定側部材３１に移動側部材３２のコロ３５ａ～３５ｃが当接することにより、ディスク型トランス３ａ、３ｂの間隔が所定間隔に保たれている。

【0082】

さらに、張出部材１６に固定された押圧部材２５がディスク型トランス３ａを押圧するため、固定部材２３から離れる方向へのディスク型トランス３ａの移動が阻止されている。これにより、ディスク型トランス３ａ及び加熱コイル体７ａの水平方向の位置が固定されている。

【0083】

次に、ワークＷを高周波誘導加熱する際の、位置保持機構２１の動作について説明する。

【0084】

高周波誘導加熱装置１の高周波電源側から加熱コイル４ａ、４ｂに高周波電力が供給されると、加熱コイル４ａ、４ｂには高周波電流が通電され、加熱コイル４ａ、４ｂに近接しているジャーナル部ＪＡとピン部ＰＡが高周波誘導加熱される。

【0085】

その際、ワークＷは回転駆動されており、ワークＷが１回転する毎に、ジャーナル部ＪＡとピン部ＰＡの全周囲が順に加熱コイル４ａ、４ｂと対向し、均一に高周波誘導加熱されて焼入温度まで昇温する。

【0086】

ジャーナル部ＪＡが回転（自転）する間、ジャーナル部ＪＡに配置された加熱コイル４ｂ（加熱コイル体７ｂ）は、その場で停止しており、ジャーナル部ＪＡの全周面に順に近接する。一方、ピン部ＰＡは、ワークＷが回転すると、ワークＷの回転中心の周囲を、円軌道を描いて回転（公転）する。

【0087】

図５（ｂ）は、ピン部ＰＡが下死点位置にある状態を示している。ピン部ＰＡが下死点位置にくると、加熱コイル体７ａ及び加熱コイル体７ａと一体のディスク型トランス３ａも追従して下降する。

【0088】

そのため、加熱コイル体７ａ、７ｂは相対的に移動する。すなわち、ピン部ＰＡの公転移動と同様に加熱コイル体７ａ及びディスク型トランス３ａが回転する。その際、被挟持部材２４の固定側部材３１と移動側部材３２（コロ３５ａ～３５ｃ）が相対移動し、コロ３５ａ～３５ｃは固定側部材３１から外力を受けて回転する。すなわち、コロ３５ａ～３５ｃは、固定側部材３１に押し付けられながら固定側部材３１上を転がる。

【0089】

その結果、加熱コイル体７ａは、ピン部ＰＡの公転移動に円滑に追従することができる。すなわち、加熱コイル体７ａは、ワークＷの軸方向の位置が、位置保持機構２１によってピン部ＰＡの位置に維持されながら、公転移動するピン部ＰＡに追従することができる。そのため、ピン部ＰＡは、高周波電流が通電された加熱コイル４ａによって良好に高周波波誘導加熱される。

【0090】

また、ディスク型トランス３ｂ（固定側部材３１）が、ディスク型トランス３ａ（移動側部材３２）に押圧されているため、加熱コイル体７ｂは、常時固定部材２３（当接部材２７）に押し付けられており、ワークＷの軸芯方向の加熱コイル体７ｂの位置がジャーナル部ＪＡの位置に維持される。そのため、ジャーナル部ＪＡは、高周波電流が通電された加熱コイル４ｂによって良好に高周波誘導加熱される。

【0091】

このときの位置保持機構２１の動作を、図１０（ａ）～図１０（ｄ）を参照しながらさらに説明する。

【0092】

図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、ワークＷのジャーナル部ＪＡにディスク型トランス３ｂと一体の加熱コイル体７ｂを配置し、ピン部ＰＡにディスク型トランス３ａと一体の加熱コイル体７ａを配置した際における、位置保持機構２１の固定側部材３１と移動側部材３２の位置関係を示す正面図である。すなわち、図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、ディスク型トランス３ａの描写を省略し、固定側部材３１と移動側部材３２の位置関係を示したものである。

【0093】

図１０（ａ）は、ピン部ＰＡが上死点位置（最も高さ位置が高い位置）にあるときにおける固定側部材３１に対する移動側部材３２の位置を示している。
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の回転角度位置から９０度回転したときにおける固定側部材３１に対する移動側部材３２の位置を示している。
図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の回転角度位置から１８０度回転し、ピン部ＰＡが下死点位置（最も高さ位置が低い位置）にあるときにおける固定側部材３１に対する移動側部材３２の位置を示している。
図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の回転角度位置から２７０度回転したときにおける固定側部材３１に対する移動側部材３２の位置を示している。

【0094】

ジャーナル部ＪＡの中心は、ワークＷの回転中心と一致しているため、ワークＷが回転しても、ジャーナル部ＪＡの高さ位置は変化しない。すなわち、ジャーナル部ＪＡに近接対向する加熱コイル体７ｂ及びディスク型トランス３ｂの位置は変化しない。

【0095】

一方、ピン部ＰＡの中心は、ワークＷの回転中心から外れた位置にあるため、ワークＷが回転すると、ピン部ＰＡは、ワークＷの回転中心の周囲を公転（円軌道を描いて移動）する。そのため、ピン部ＰＡに近接対向する加熱コイル体７ａ及びディスク型トランス３ａは、ピン部ＰＡに追従して移動する。

【0096】

そのため、ワークＷが１回転する間に、停止したディスク型トランス３ｂに固定された固定側部材３１に対して、円軌道を描いて移動するディスク型トランス３ａに固定された移動側部材３２が、図１０（ａ）～図１０（ｄ）に示すように相対移動する。

【0097】

図１０（ａ）～図１０（ｄ）に示すように、ワークＷが１回転する間に、移動側部材３２の押当部３３ａ～３３ｃは、固定側部材３１の当接面３１ｂの範囲内でディスク型トランス３ａの移動に追従して移動する。そのため、移動側部材３２は、固定側部材３１に対して円滑に移動することができる。すなわち、移動側部材３２を固定側部材３１に押し付けた状態を保ちながら、移動側部材３２（加熱コイル体７ａ）を公転移動させることができる。換言すると、被挟持部材２４は、ディスク型トランス３ａと一体の加熱コイル体７ａの円軌道を描く移動に追従して、押当部３３ａ～３３ｃ（コロ３５ａ～３５ｃ）を移動させる追従機構を構成している。

【0098】

その結果、加熱コイル体７ｂ（側板５ｂ）が固定部材２３に当接し、ワークＷの軸芯方向の加熱コイル体７ｂの位置が固定されて、高周波電流が通電された加熱コイル４ｂによってジャーナル部ＪＡの全周面が均一に高周波誘導加熱される。また、被挟持部材２４の固定側部材３１と移動側部材３２が当接することにより、ディスク型トランス３ａのワークＷの軸芯方向の位置が固定されるので、高周波電流が通電された加熱コイル４ａによってピン部ＰＡの全周面が均一に高周波誘導加熱される。

【0099】

ジャーナル部ＪＡとピン部ＰＡの高周波誘導加熱後（両部位が焼入温度まで昇温した後）、加熱コイル４ａ、４ｂへの高周波電流の通電を停止し、さらに、個々の加熱コイル体７ａ、７ｂに設けられた冷却ジャケット６（図２）から冷却液をジャーナル部ＪＡ及びピン部ＰＡに噴射供給して両部位を急冷し、高周波焼入が完了する。

【0100】

このように、本実施形態に係る高周波誘導加熱装置１によると、軸状のワークＷ（クランクシャフト）に、加熱コイル体７ａ、７ｂを軸方向に支持する部位（従来のクランクシャフトのアーム部）が存在しなくても、加熱コイル４ａ、４ｂを隣接するジャーナル部ＪＡ、ピン部ＰＡの位置に保持することができる。これにより、ワークＷを良好に高周波誘導加熱（高周波焼入）することができる。

【0101】

本実施形態では、ディスク型トランス３ｂに被挟持部材２４の固定側部材３１を固定した場合について説明したが、固定側部材３１は省略することもできる。すなわち、ディスク型トランス３ｂの筐体１２ｂの表面に凹凸がなく、筐体１２ｂが耐摩耗性を有している場合には、位置保持機構２１は、固定側部材３１を設けず移動側部材３２のみで構成し、筐体１２ｂに移動側部材３２のコロ３５ａ～３５ｃを直に接触させてもよい。

【0102】

この場合には、移動側部材３２の台座３２ａと筐体１２ａ（ディスク型トランス３ａ）の間にスペーサを設けることにより、両ディスク型トランス３ａ、３ｂの間隔を所定間隔（加熱コイル４ａが、ピン部ＰＡに適正に近接対向する間隔）にすることができる。また、押当部３３ａ～３３ｃの取付部３６ａ～３６ｃ（図８）に座金（図示せず）を設けることによってコロ３５ａ～３５ｃの突出位置を調整することもできる。

【0103】

また、本実施形態では、押圧部材２５（押圧部）がディスク型トランス３ａの筐体１２を押圧する場合について説明したが、押圧部材２５は、加熱コイル体７ａ（側板５ａ）を押圧してもよい。

【0104】

さらに、本実施形態では、固定部材２３（固定部）は、ディスク型トランス３ｂと一体の加熱コイル体７ｂの側板５ｂに当接する場合について説明したが、代わりに、固定部材２３がディスク型トランス３ｂの筐体１２ｂに当接するようにしてもよい。

【0105】

次に、位置保持機構２１の変形例について図１１、図１２を参照しながら説明する。
図１１、図１２に示す位置保持機構４１は、押圧部材４５と、図８に示す位置保持機構２１と同様の固定部材２３及び被挟持部材２４を有する。

【0106】

すなわち、位置保持機構４１と位置保持機構２１とでは、押圧部材４５のみが押圧部材２５と相違しており、その他の構成は同じである。よって、ここでは重複する説明は省略し、押圧部材４５の構成について説明する。

【0107】

押圧部材４５（押圧部）は、本体部４８と当接機構部４９を有する。
本体部４８は、剛性を有しており、押圧部材４５の骨格を構成している。本体部４８は、取付部４８ａ、延伸部４８ｂ、補強部４８ｃ、先端部４８ｄを有している。
取付部４８ａは、平板状の部位であり、図示しない固定構造物にネジ止め等の固定手段によって固定される部位である。
延伸部４８ｂは、取付部４８ａと連続すると共に取付部４８ａと平行（又は略平行）に延びる部位である。
補強部４８ｃは、延伸部４８ｂの長手方向に沿って延びており、延伸部４８ｂと一体化して延伸部４８ｂを補強する部位である。
先端部４８ｄは、延伸部４８ｂの自由端側に設けられた部位であり、当接機構部４９を装着する部位である。

【0108】

先端部４８ｄには、当接機構部４９が固定されている。当接機構部４９は、支持部４９ａと、押当部４９ｂを有する。

【0109】

支持部４９ａは、細長い板状の部材を屈曲させて構成されており、一端が先端部４８ｄに固定されており、自由端である他端に押当部４９ｂが取り付けられている。

【0110】

押当部４９ｂは、コロ５０ａ、保持部５０ｂを有している。
コロ５０ａは、剛性を有する球体構造の部材である。保持部５０ｂは、コロ５０ａを保持することができ、コロ５０ａの一部が保持部５０ｂから露出している。コロ５０ａに外力が作用すると、コロ５０ａは、保持部５０ｂに保持されながら外力に応じて自在に回転することができる。

【0111】

押圧部材２５が張出部材１６に取り付けられて、延伸部２８ｂが上下方向に延びているのに対し、押圧部材４５は、延伸部４８ｂが水平方向に延びて、側方にある図示しない固定構造物に取り付けられている。

【0112】

押圧部材４５のコロ５０ａが、ディスク型トランス３ａの筐体１２ａを押圧し、ディスク型トランス３ａに固定された移動側部材３２がディスク型トランス３ｂに固定された固定側部材３１を押圧する。また、ディスク型トランス３ｂと一体の加熱コイル体７ｂの側板５ｂが、固定部材２３に当接している。そのため、ワークＷの軸芯方向におけるディスク型トランス３ａ、３ｂ（加熱コイル体７ａ、７ｂ）の位置は固定されており、加熱コイル体７ａ、７ｂ（加熱コイル４ａ、４ｂ）は、それぞれピン部ＰＡ、ジャーナル部ＪＡに近接対向する。すなわち、加熱コイル４ａ、４ｂの位置が、ワークＷの軸芯方向にずれることがない。そのため、ワークＷのジャーナル部ＪＡとピン部ＰＡは、良好に高周波誘導加熱（高周波焼入）される。

【0113】

以上説明した各実施形態では、加熱コイル体７ａ、７ｂに一体化された二つのディスク型トランス３ａ、３ｂについて説明したが、軸状ワークの同時に高周波誘導加熱する箇所が三カ所以上ある場合には、これら三カ所以上の各々の熱処理対象部位に加熱コイル体が一体化されたディスク型トランスが配置される。すなわち、加熱コイル体が一体化されたディスク型トランスが、三つ以上一列に並ぶように配置されており、そのディスク型トランスの列の両側に固定部材（固定部）と押圧部材（押圧部）を配置し、隣接する各ディスク型トランスの間に、それぞれ被挟持部材（被挟持部）を配置する。

【0114】

このように構成すると、ディスク型トランスに一体化された各加熱コイル体の加熱コイルが、軸状ワークの各々の熱処理対象部位に対向配置され、軸状ワークの軸方向に位置ずれすることがない。また、各ディスク型トランス同士が、互いに円滑に軸状ワークの軸方向（各ディスク型トランスが並ぶ方向）と直交する方向に相対移動することができる。

【0115】

以上の実施形態では、押圧部としての押圧部材２５（位置保持機構２１）や、押圧部材４５（位置保持機構４１）は、ディスク型トランス３ａの円軌道を描く移動に追従（同期）して移動するものであった。

【0116】

本発明の押圧部としては、これ以外に、固定構造物に一端を固定されたコイルバネの先端でディスク型トランス３ａの筐体１２ａを押圧してもよい。この場合には、ディスク型トランス３ａが円軌道を描くように移動すると、コイルバネは、途中（中間）の部位が変形しながらディスク型トランス３ａ（筐体１２ａ）を押圧する。また、コイルバネの代わりに、柔軟性を有するロッドを使用することもできる。

【符号の説明】

【0117】

１ 高周波誘導加熱装置
３ａ、３ｂ ディスク型トランス
４ａ、４ｂ 加熱コイル
７ａ、７ｂ 加熱コイル体
２１ 位置保持機構（位置保持手段）
２３ 固定部
２４ 被挟持部
２５ 押圧部
３５ａ～３５ｃ コロ（転動体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】