特許 7537069 全鋼製針布の製造方法

(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】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】全鋼製針布の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C21D 9/26 20060101AFI20240814BHJP

   C21D 1/10 20060101ALI20240814BHJP

   C21D 1/42 20060101ALI20240814BHJP

   H05B 6/10 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

C21D9/26

C21D1/10 E

C21D1/10 G

C21D1/42 B

H05B6/10 351

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020188156

(22)【出願日】2020-11-11

(62)【分割の表示】P 2016567226の分割

【原出願日】2015-05-05

(65)【公開番号】P2021038462

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2020-11-11

【審判番号】

【審判請求日】2022-12-27

(31)【優先権主張番号】14167767.4

(32)【優先日】2014-05-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】304012943

【氏名又は名称】グローツ－ベッカート コマンディトゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】ブルースケ、 ヨハネス

(72)【発明者】

【氏名】マイネルト、 ペーター

(72)【発明者】

【氏名】ゴルターマン、 カーメン

(72)【発明者】

【氏名】ビンダー、 バーンド

【合議体】

【審判長】井上 猛

【審判官】土屋 知久

【審判官】相澤 啓祐

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５１９１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－２４１１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３６１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－１１８９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４４７４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

D01G15/84-15/92

C21D9/00-9/44

C21D9/50

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カード機械用の全鋼製針布の製造方法であって、
ベース部（１７）と、前記ベース部（１７）から延伸し前記ベース部よりも厚さ（Ｄ１５）の小さい壁部（２３）とを有するワイヤ（１１）を提供するステップと、
歯（１５）を形成するために原料ワイヤ（１２）の前記壁部（２３）にリセス（１４）を形成するステップと、
前記ワイヤ（１１）をその長手方向へ移動させながら、前記ワイヤ（１１）の少なくともベース部（１７）を第１の温度（ｔ１）に加熱するステップと、
少なくとも前記ベース部（１７）が予備加熱されている前記ワイヤ（１１）を前記長手方向へ移動させながら、前記壁部（２３）を、少なくとも１つの第２のインダクタ（１８）によって特定の周波数（ｆ２）で前記第１の温度（ｔ１）よりも高い第２の温度（ｔ２）へ、少なくとも部分的に誘導加熱するステップと、
前記ワイヤ（１１）を冷媒中に通過させて、前記ワイヤ（１１）の少なくとも前記壁部（２３）を冷媒で焼入れるステップと、
を含み、
前記第１の温度（ｔ１）への加熱は、前記ワイヤ（１１）を、少なくとも１つの第１のインダクタ（１６）を通過させることによって第１の周波数（ｆ１）で行われ、
前記ワイヤ（１１）を前記第２の温度（ｔ２）へ加熱する前記第２のインダクタ（１８）は、前記第１の周波数（ｆ１）よりも高い第２の周波数（ｆ２）で動作する第２のインダクタ（１８）であり、
前記第１の温度（ｔ１）はオーステナイト化温度域（ｔＡ）より低く、かつ前記第２の温度は前記オーステナイト化温度域（ｔＡ）内にあり、
前記第１の周波数（ｆ１）は、１ＭＨｚ～５ＭＨｚの範囲であり、
前記第２の周波数（ｆ２）は少なくとも１０ＭＨｚであることを特徴とする、
方法。

【請求項2】

前記リセス（１４）は、前記ワイヤ（１１）を前記長手方向へ移動させながら行う打抜き工程によって製造されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２の周波数（ｆ２）は前記第１の周波数（ｆ１）の少なくとも５倍であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記ワイヤ（１１）は焼入れ後に、少なくとも前記第２の温度（ｔ２）より低い第３の温度で前記ワイヤを加熱するために、前記第２の周波数（ｆ２）よりも低い第３の周波数（ｆ３）で動作する第３のインダクタ（２９）を通過することを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

少なくとも前記第２の周波数（ｆ２）での前記第２の温度（ｔ２）への前記誘導加熱は、保護ガスの下で行われることを特徴とする、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記ワイヤ（１１）は少なくとも１つの側面がブラシがけされることを特徴とする、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

前記少なくともベース部（１７）を前記第１の温度（ｔ１）に加熱するステップが、前記第１のインダクタ（１６）によって行われ、
前記ワイヤ（１１）は、前記第１のインダクタ（１６）と前記第２のインダクタ（１８）との間を２秒未満で通過する、
請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、全鋼製針布用の針布ワイヤの製造方法及び高周波焼入れした歯を有する針布ワイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

全鋼製針布の製造には、例えば独国特許出願公開第２９０４８４１号明細書から知られるように、針布ワイヤ（鋸歯ワイヤ）が使用される。このような針布ワイヤには、厚さの大きいベース部と、そのベース部から延びる歯の付いた壁部とがある。そこに形成された歯は、特に歯尖端付近が硬化される。針布ワイヤは全体として硬度の異なる４つの領域を持っている。歯尖端から歯の高さの約半分までの第１の領域では、針布ワイヤは少なくとも６０ＨＲＣの硬度を有している。その隣接領域では、硬度は６０ＨＲＣ～５５ＨＲＣに固定される。その次の隣接領域は、硬度を５０ＨＲＣ～５５ＨＲＣとして、歯のベース部には約４０ＨＲＣの硬度がまだ残るようになっている。このほかのワイヤのベース部が占める領域は硬化されない。

【0003】

硬化させるためには焼入れ可能な鋼をまず高温にし、それを次に焼入れする。

【0004】

これを実行するために、スイス国特許第６７０４５５（Ａ５）号明細書では、針布ワイヤの歯を単一パルス又はパケットパルスのＣＯ２ガスレーザでオーステナイト化温度域の温度に短時間加熱することが開示されている。熱容量が微小であるために、歯は加熱後空気中で急速に冷却され、焼入れ硬化が行われる。歯部では９５０ＨＶの硬度を達成することができる。このとき、歯のベースでは僅か２００ＨＶである。材料の硬化部と未硬化部の間の境界は、円弧または直線をなす。

【0005】

実際にレーザビームの高いエネルギによって急速加熱ができるが、入力エネルギの不均一性に関する問題があり、結果として局所的な過熱が生じる可能性がある。

【0006】

独国特許出願公開第１０１０６６７３（Ａ１）号明細書は、硬化処理時に熱処理を常に特定の範囲に限定することは困難であるという知見に基づいている。これに関してこの明細書では針布ワイヤの誘導加熱を提案し、その際、可能な最高周波数での加熱により焼入れ効果が針布ワイヤの歯尖端と歯の表面に本質的に限定されるようにしている。そのために、周波数は１～２ＭＨｚが使用される。加熱は保護ガスを利用して行われてもよい。水、空気、又は油で焼入れすることにより硬化処理が行われる。その後、針布ワイヤの硬度を下げることなしに例えば不要の張力を除去するために、僅か１３０℃の非常に低い焼鈍温度で針布ワイヤを処理する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、全鋼製針布の改良された製造概念と、実施形態を提供することにある。これと共に、幾何学的に精度の高い歯尖端を有する歯が、実質的には後処理なしで実現可能である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的は、請求項１に記載の方法により達成される。

【0009】

本発明による方法によれば、針布製造用のワイヤはまず第１のステーションで加熱処理を受ける。ワイヤはこのステーションを通過しながらベース部並びに壁部を加熱される。この加熱は例えば、熱エネルギのワイヤ、具体的にはベース部への伝達、又はワイヤ内での熱エネルギの生成、というような任意の方法で行われてよい。例えば、ワイヤが加熱炉を通過して、そこで熱エネルギが輻射、及び／又は自然対流及び／又は補助対流によって伝達されてもよい。また、そのワイヤに電流を流して電気抵抗を利用して加熱することも可能である。そのために、ワイヤを２つの対向する電極、例えば炭素電極の間を通過させ、そこに直流電流あるいは低周波（例えば５０Ｈｚ）の交流電流を供給して、ワイヤの側面に接触させてもよい。この結果として、ワイヤには電気が流れ、特に、そして好ましくは主としてベース部に横方向に電気が流れ、その結果として加熱される。２つの電極、又は複数の電極対、あるいはいくつかの電極グループをワイヤの長手方向に相互にある距離を置いて配置して、ワイヤ内の離間した位置から電流が流入、流出するようにしてもよい。ワイヤ内の長手方向の流れは移動するワイヤ内の電流の熱効果をより長い部分に分散させて、特にはベース部の均一な加熱を可能とする。いずれの方法においても、電流が流れて加熱されるのは主としてベース部である。加熱ステーションには１つ以上の熱源が含まれてもよい。

【0010】

ただし好ましくは、ワイヤ及びそのために具体的にはワイヤのベース部が、第１の加熱ステーションで誘導加熱される。その際この工程には第１の周波数が利用され、インダクタの場は具体的にはベース部がその場を貫通して移動するような方向に向けられる。好ましくは第１の周波数は、ワイヤ内に形成される渦電流が主としてベース部に流れ、歯には少ししか流れないように選択される。好ましくは、インダクタとそれにより生成される磁場は、渦電流がワイヤの長手軸の周りに流れるように、すなわち磁場の軸がワイヤの長手軸に少なくとも近似的に一致するように配向される。こうして、歯には殆ど渦電流が流れない。ただし、磁場の軸をワイヤに対して横向きにすることも可能である。第１の加熱ステーションには１つ以上のインダクタがあって、同一周波数又は異なる周波数で動作してもよい。

【0011】

第１のステーションでは、ワイヤは、その全体又は少なくともそのベース部が、第１の温度に予備加熱される。その後、（少なくともベース部が）予備加熱された状態で第２のステーションを貫通移動して、誘導加熱される。この場合、第２のステーションのインダクタは、第１の周波数よりも高い第２の周波数で動作する。インダクタが作る場は好ましくは壁部のみ、すなわちそこに形成されている歯のみを覆うような方向に向けられる。第２の周波数は第１の周波数よりも高く、歯尖端まで均一に歯を加熱するようにする。さらに、第２の温度は第１の温度よりも高い。具体的にはオーステナイト化温度域内にある。第２の加熱ステーションには１つ以上のインダクタがあって、同一又は異なる周波数で動作してもよい。この場合にも、第２のインダクタの周波数は第１のインダクタの周波数よりも高い。

【0012】

（少なくとも１つの）第２のインダクタを通過した後、少なくとも歯のある壁部、好ましくはワイヤ全体が、冷媒中を通過しながら焼入れされる。冷媒は、気体、不活性ガス、空気、エアロゾル、油、水、エマルジョン、又はその他の不活性で遅反応性または高速反応性の媒体であってよい。第１のステーションでワイヤを第１の温度に予備加熱し、この加熱したワイヤを途中での冷却がほとんどない状態で第２のインダクタに供給することにより、第２のインダクタの貫通後に、ベース部での熱エネルギの解放によって歯尖端からある距離において最大硬度が発生するということが防止される。それよりもむしろ、歯尖端から始まって遷移領域に至るまで均一な高硬度が実現される。好ましくはこの遷移領域は直線的な帯状であって、帯の幅は例えば最大で０．５ｍｍであってもよい。遷移領域の幅は、歯の大きさによって、歯のベースから歯尖端までの歯の高さの最大で２０％となるように試みられる。このとき、領域の幅は歯の高さと同じ方向、すなわちワイヤの長手方向に対して垂直に測定される。これは、歯前部を前方から、並びに歯背部を後方から計測する場合にも当てはまる。本発明による方法では、硬化プロセス時に温度勾配を小さい空間に閉じ込めることが可能であり、硬度の遷移領域の幅をほとんど線のような帯とすることができる。これにより、火炎で硬化させた針布ワイヤに比べて、明らかに動作性能が改善される。歯は弾性変形するか、又は破断するかである。歯の塑性変形すなわち歯の横方向への折れ曲がりはカーディング処理の大きな障害となり得るが、それが回避される。

【0013】

歯を形成するために壁部に作られるリセスは、打抜き工程での連続作業で作製できる。そのために、ワイヤを打抜きステーションで間歇的に移動させてもよい。あるいはこれに代わって、打抜き工程の間、打抜きステーションをワイヤに沿って移動させ、打抜き工具を開放した後にスタート位置に戻してもよい。この後者の方法では、特にインダクタ及び焼入れステーションにおけるワイヤの一様な前進移動が可能となる。また、打抜きステーションとインダクタの間でワイヤループを形成して、そのワイヤループで打抜きステーションにおける衝撃状のワイヤ移動をインダクタにおけるワイヤの一様な移動へ適応させることも可能である。

【0014】

好ましくは、第１のインダクタにより生成される温度ｔ１はオーステナイト化温度域ｔＡより低く、その一方で第２のインダクタにより生成される温度ｔ２はオーステナイト化温度域ｔＡの範囲内にある。好ましくは第１の温度ｔ１は５００℃より高くて９００℃より低く（例えば７００℃～７５０℃）、第２の温度ｔ２は約９５０℃である。第１の温度ｔ１は軟化焼鈍温度であるが、このとき好ましくは十分高温に設定して第２のインダクタを通過した後の歯の熱損失を最小化し、焼入れステーションに入った時の歯がまだオーステナイト化温度域内にあるようにする。他方、２つの加熱ステーションでの滞在時間と焼入れ操作に至るまでの時間は非常に短いので、ベース部は第２の加熱ステーションにおいて、渦電流または歯からの熱伝導のいずれによっても、硬化に係わるような大きな温度上昇は経験しない。むしろ、ベース領域は焼入れステーションに入った時点で、例えば最大で６８０℃の軟化焼鈍温度となっている。このようにしていかなる付随的な硬化も回避され、良好なプロセス制御が行われる。第１のインダクタ（または他の第１の加熱ステーション）、及び／又は第２のインダクタは保護ガスの下で運転されてもよい。好適な保護ガスは、具体的には、例えば窒素、アルゴン等の低反応性または不活性のガスである。これに関連して、“保護ガス”という用語は、高反応性のガス、具体的には表面浄化に寄与し得る還元性ガスも含む。

【0015】

第２の周波数ｆ２が第１の周波数ｆ１の少なくとも５倍であれば有効である。例えば、第１の周波数は最大で５ＭＨｚ、好ましくは最大で３ＭＨｚに設定されてもよい。好適な例示的実施形態では、１ＭＨｚ～５ＭＨｚであってよい。第２の周波数ｆ２は好ましくは少なくとも１０ＭＨｚ、さらに好ましくは少なくとも１５ＭＨｚである。好適な例示的実施形態では、２０ＭＨｚ～３０ＭＨｚであり、好ましくは２７ＭＨｚである。この設定を使えば、均一な品質と良好なプロセス制御を達成することが可能である。

【0016】

焼入れ後、ワイヤは、第２の周波数ｆ２よりも低い第３の周波数ｆ３で動作する第３のインダクタを通過してもよい。ワイヤは第３の温度ｔ３まで加熱されてもよい。これは少なくとも第２の温度ｔ２よりも低く、好ましくは第１の温度ｔ１よりも低い。こうして、高周波焼鈍を行うことができる。

【0017】

誘導加熱を両インダクタにおいて不活性ガス、例えば窒素ガスの下で行うと有利である。光沢のある全鋼製針布が、酸化被膜なしで、また歯尖端の部分溶融なしで、かつ硬度の進行を制御して形成される。具体的には、形状形成工程を完全に未硬化の状態で行うことが可能である。硬化させた状態での、歯尖端研削のような後機械加工による機械的形状形成、及び／又は化学処理などが不要となる。

【0018】

さらに、ワイヤの少なくとも１つの側面をブラシ掛けすると有利である。そうすることで、打抜きステーションで作られた打抜き時のばりを取ることができる。材料硬度が高いために、打抜きばりは簡単に剥がれてブラシで落とすことができる。

【0019】

上記の方法で作製された針布ワイヤは、少なくとも１つの、そして好ましくはただ１つの、ブラシ掛けされた側面を有する。保護ガス中で高周波焼入れするために、各歯のブラシ掛けなしの側面と歯前部表面と歯背部は同一の化学組成となっている。ブラシに起因する異物は針布ワイヤの１つの側面にしか見ることができない。

【0020】

請求項１０で定義されるように本発明による針布ワイヤは、壁部の厚さや歯の厚さよりも大きな厚さを有するベース部を備えている。歯は硬化される。歯の硬化された領域と硬化されていない材料との境界は、好ましくは最大で０．５ｍｍの幅を有する直線的な帯形状となっている。この幅は好ましくは歯の高さの最大２０％である。このように、歯は好ましくは完全に硬化されているか、小さい遷移領域において部分硬化されている材料だけでできている。好ましくは、硬化されていない延性のある材料は含まれていない。好ましくはこの領域以外の硬度は、歯で一様に高く、ベース部で一様に低い。局所的に硬度が極大になることや、また特に歯尖端から歯のベースに向かって硬度が増加するということはない。

【0021】

大きな歯における帯形状の遷移領域は、好ましくは歯尖端から例えば３ｍｍの距離にある。いずれにしても、少なくとも歯の高さの７０％、好ましくは少なくとも８０％が完全に硬化されるように企図される。これは、遷移領域が好ましくはワイヤの長手方向に平行となっているので、歯前部の前方からの、また歯背部の後方からの測定にも当てはまる。こうして、歯が側方に曲がるという不利な状況は排除される。好ましくは遷移領域が歯溝の少し上方で終わる。ただし、遷移領域を歯溝に接するように画定することも可能である。こうして、ワイヤの湾曲性を過度に制限することなし、最大の強さを有する歯前部が得られる。このような硬度の境界の精密設定が本発明による方法で信頼性良く達成できる。

【0022】

壁部及び／又は歯は、台形又は三角形の断面を有し、ベース部から離れる方向にテーパが付くように構成されてもよい。歯の厚さが歯のベースから歯尖端に向かってかなり減少することを考慮しても、歯の加熱は、特に第２のコンダクタにおいて、十分に制御されて行われるので、加熱をガス炎で行う場合に特に懸念されるような、歯尖端の部分溶解はここでは起こらない。例えば、歯の厚さは、歯のベースから歯尖端に向かって、例えば０．６ｍｍから０．３７ｍｍというように、３分の１を超えて減少してもよい。

【0023】

さらに、歯溝から始まる歯が歯尖端まで直線的に延伸し続けるような全鋼製針布を本発明による方法で製造可能である。特に本発明の高周波焼き入れのおかげで後工程の研削が不要となる。

【0024】

本発明のこの他の利点の詳細は、特許請求の範囲、明細書及び図面から推論できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明による全鋼製針布ワイヤの高周波焼き入れプロセスの模式的ブロック図である。

【図2】全鋼製針布を作製するためのワイヤの模式的斜視図である。

【図3】図２のワイヤの断面図である。

【図4】図３のワイヤの細部の側面図である。

【図5】図３～図４によるワイヤの歯の硬度プロファイルを示す図である。

【図6】硬度の遷移領域を示す、図３と同様のワイヤの細部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１は、針布ローラ用の全鋼製針布アセンブリに必要とされるワイヤ１１の製造装置１０を示す。装置１０は、異形ワイヤ１２からこのワイヤ１１を製造するためのものであり、ワイヤは装置１０の複数のステーションを貫通して長手方向Ｌへ移動する。

【0027】

とりわけこの装置１０には打抜きステーション１３が含まれる。これは異形ワイヤ１２（図２）にリセス１４を加えるためのもので、それによって歯１５が形成される。打抜きステーション１３の上流に、アライメントステーションやその他のステーションを備えることもできる。これに追加又は補完して、打抜きステーションの下流に研削ステーションまたはそれに類似のものを配置してもよい。必要があれば、例えば異形ワイヤ１２又はワイヤ１１を整列させるための追加ステーションを、必要に応じて打抜きステーション１３の上流又は下流に備えてもよい。ただし図には表示されていない。

【0028】

ワイヤ１１を誘導加熱するための第１のコンダクタの形態をした加熱ステーションが、打抜きステーション１３の下流に配置されている。ここで、第１のインダクタ１６は、少なくともワイヤのベース部１７を覆う場を生成する。ただし任意選択でその歯１５を覆ってもよい。第１のインダクタ１６は、１００ｋＨｚ～５ＭＨｚ、好ましくは５００ＫＨｚ～２ＭＨｚの間の周波数ｆ１で動作する。本実施形態では１ＭＨｚである。このとき、ワイヤ１１はこのワイヤのベース部１７の領域で、好ましくは３００℃より高い第１の温度ｔ１まで加熱されることが望ましい。本例示的実施形態では、温度ｔ１は７００℃～７５０℃である。好ましくは、後続の焼入れ時にこのベース領域１７が硬化されないように温度が設定される。

【0029】

第１のインダクタ１６からある距離（例えば数１０ｃｍ）の所に第２のインダクタ１８が備えられ、これは明らかに高い周波数ｆ２で動作する。これは第１の周波数ｆ１よりも、少なくとも５倍、好ましくは少なくとも１０倍、最も好ましくは少なくとも２０倍高い。例えば、第２の周波数ｆ２は２０ＭＨｚ～３０ＭＨｚであり、好ましくは２７ＭＨｚである。このとき、第２のインダクタ１８は、好ましくは歯１５のみ、又は各歯１５の一部のみを覆うように構成されている。インダクタ１６とインダクタ１８の間には積極的な冷却はない。むしろ、ワイヤ１１はこの距離を２秒未満、好ましくは１秒未満で通過する。

【0030】

図４は、長手方向に対して垂直に歯溝２１から歯尖端２０に向かって延在する、歯の高さＨ１５を有する歯１５を示している。さらに、歯１５の部分１９が画定される。この部分は歯尖端２０から歯溝２１に向かってその中心あるいはもう少し遠くにまで及んでいる。この部分１９は高さＨ１９を有し、好ましくは歯の高さＨ１５の７０％超、より好ましくは８０％超となっている。ただしいずれの場合にも、第２のインダクタ１８が、それぞれの歯１５の少なくともこの部分１９、又はそれよりも少し大きい領域を覆う。ただし、好ましくは第２のインダクタ１８は歯溝２１を覆わない。第２のインダクタ１８、及び所望であれば第１のインダクタ１６は、例えば窒素ガスの不活性ガス雰囲気で作用してもよい。このガス雰囲気は焼入れステーション２２まで移動してもよい。

【0031】

インダクタ１６とインダクタ１８を通過した後、高温のワイヤ１１は焼入れステーション２２に達する。ここで、ベース部１７はオーステナイト化温度域ｔＡより低い温度ｔ１であり、それぞれの歯１５の部分１９はオーステナイト化温度域ｔＡ内の温度ｔ２である。部分１９からベース部１７への温度勾配は、ワイヤ１１が焼入れステーション２２内へ移動するときに、特に部分１９が一様に硬化され、かつワイヤ１１の残りの部分が硬化されないようなものとなっている。

【0032】

図３から明らかなように、ベース部１７は、長手方向を横切って側面に垂直に測った厚さＤ１７を持っており、この厚さはそれぞれの歯１５上で測った厚さＤ１５よりも大きい。ベースＤ１７の熱容量はそれぞれの歯１５の熱容量よりも大きい。ただし、ベース部１７の温度を第１の温度ｔ１へ上げることで、焼入れステーション２２へ到達する前に歯１５からベース１７へ過多な熱流が生じることは回避される。

【0033】

壁部２３は、典型的には矩形断面を有するベース部１７から延びている。この場合、壁部は三角形又は図に示すように台形の断面であってもよい。第２のインダクタ１８を通過するとワイヤ１１には温度遷移領域２４が形成される。この領域において温度が第２の高温ｔ２（例えば９５０℃）から第１の低温ｔ１（例えば５５０℃）に下がる。この第１の温度は、温度遷移領域２４より下の、壁２３の残りの部分とベース部１７における温度である。したがって、焼入れステーション２２を通過した後の焼入れ処理の間、ワイヤ１１には図５に示したような硬度プロファイルが生じる。部分１９では、８００ＨＶ０．５より大きい一様な硬度が達成される。温度遷移領域２４は硬度が遷移する遷移領域２４となり、そこでは８００ＨＶ０．５超の硬度が約２００ＨＶ０．５以下に低下する。この領域は、ベース部１７から離れたところにある、垂直方向の硬度の拡大部Ｈ２４であり、好ましくは歯の高さＨ１５の２０％に過ぎない。温度遷移領域２４は長手方向Ｌへ延びる直線的な帯となっていて、その幅が高さＨ２４となっている。この帯は歯溝２４から距離Ａの位置に配置されてもよい。ただし、この距離Ａを０に減らして、この領域２４のベース部側の境界が歯溝２１に接触するようにすることも可能であり、また有利でもある。さらに、遷移領域２４をさらに深く配置して、遷移領域２４の硬度が遷移する領域内に歯溝２１があるようにすることも可能である。

【0034】

図６は遷移領域２４の断面図である。線２５、２６で示す遷移領域２４の境界は、壁部２３あるいはそれぞれの歯１５を横切る方向にまっすぐ延びていてもよい。しかし、遷移領域２４が、硬化領域と未硬化領域により曲線２７、２８に沿って境界を定められることも（好ましくは）可能である。線２５及び／又は線２６はベース部１７の歯溝面１７ａに平行となっていてもよい。したがって、線２７及び／又は線２８のそれぞれは歯１５の両側で同一高さとなっている。好ましくは線２７、２８が歯溝面１７ａに向かって湾曲した弧となっている。好ましくは曲率中心が各線２７、２８のベース部１７から遠い側で、これまた好ましくは歯１５の断面内にある。遷移領域２４の境界は全鋼製針布の断面図で見ることができる。ただし、ベース部１７の温度ｔ１に対する設定、及びワイヤ１１が第１のインダクタ１６（または別の加熱ステーション）と第２のインダクタとの間の経路上に滞在する時間の設定とによって、ベース部１７の熱負荷（ソース又はシンク）を調節して線２５及び／又は線２６が歯溝面１７ａに対して斜めになるようにすることもできる。このことは歯１５の両側で異なる高さとなる線２７及び／又は線２８についても当てはまる。

【0035】

本発明による方法では、歯１５を備えたワイヤ１１が第１のインダクタ１６と第２のインダクタ１８を順番に通過する。インダクタ１６、１８は異なる周波数ｆ１、ｆ２で動作して異なる温度ｔ１、ｔ２を生成する。第１のインダクタ１６は特に、硬化させないベース部１７をオーステナイト化温度域ｔＡよりも下の高温ｔ１に加熱する。第２のインダクタ１８は、歯１５をさらに高い、オーステナイト化温度域ｔＡ内の第２の温度ｔ２へ加熱する。焼入れにより、明確に画定されて硬化された、一様な高品質を有する歯が得られる。

【0036】

ワイヤ１１の性質を改良するために、具体的には張力を低減するために、ワイヤが第３のインダクタ２９を通過してもよい。第３のインダクタは、５００ｋＨｚ～５ＭＨｚ、好ましくは１ＭＨｚ～２ＭＨｚの、第３の周波数ｆ３で動作する。この周波数ｆ３は第１の周波数ｆ１と同じであってもよい。第３のインダクタ２９によって生成される温度ｔ３は、例えば数１００℃の焼鈍温度である。

【0037】

さらに、ワイヤ１１は、焼鈍の前または後にばり除去ステーションを通過してもよい。このステーションでは、リセス１４を打抜いたときに潜在的に形成された打抜きばりを、例えば、歯１５の片方の平坦側面にのみ作用するブラシによって除去できる。

【0038】

本発明による方法では、歯１５を備えたワイヤ１１が第１のインダクタ１６と第２のインダクタ１８を順番に通過する。インダクタ１６、１８は異なる周波数で動作して異なる温度を生成する。第１のインダクタ１６は特に、硬化させないベース部１７をオーステナイト化温度域よりも下の高温に加熱する。第２のインダクタ１８は、歯１５をさらに高い、オーステナイト化温度域内の第２の温度へ加熱する。焼入れにより、明確に画定されて硬化された、一様な高品質を有する歯が得られる。

【符号の説明】

【0039】

１０ 装置
１１ ワイヤ
１２ 異形ワイヤ
１３ 打抜きステーション
１４ リセス
１５ 歯
Ｈ１５ 歯の高さ
１６ 第１のインダクタ又はほかの熱源
１７ ベース部
ｔ１ 第１の温度
ｆ１ 第１の周波数
１８ 第２のインダクタ
ｔ２ 第２の温度
ｆ２ 第２の周波数
１９ 歯１５の部分
２０ 歯１５の尖端
２１ 歯溝
Ｈ１９ 部分１９の高さ
２２ 焼入れステーション
ｔＡ オーステナイト化温度域
Ｄ１７ ベース部１７の厚さ
Ｄ１５ 歯１５の厚さ
２３ 壁部
２４ 温度遷移領域
Ｈ２４ 領域の高さ
Ａ 距離
２５ 線
２６ 線
２７ 線
２８ 線
ｆ３ 第３の周波数
ｔ３ 第３の温度
２９ 第３のインダクタ／他の熱源
３０ 歯の背面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】