热处理装置以及热处理方法制造方法及图纸

在具备将工件(W)感应加热至目标温度的加热部(2)、以及使被同轴地保持的多个工件(W)相对于通电状态的加热部(2)沿轴向相对移动的驱动机构的热处理装置(1)中，加热部(2)具备：分别具有以能围绕工件(W)的方式与工件(W)同轴地配置的环状的线圈部(11a)的多个线圈构件(11)；将各线圈构件(11)支承为维持线圈部(11a)彼此的同轴且能沿轴向移动的框体(21)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热处理装置以及热处理方法
本专利技术涉及热处理装置以及热处理方法，更详细而言，涉及对工件实施感应加热至目标温度的处理的热处理装置以及热处理方法。
技术介绍
众所周知，在滚动轴承的轨道圈等要求较高的机械强度的金属制构件的制造过程中，实施用于赋予该金属制构件所需要的机械强度等的热处理(淬火硬化处理)。该热处理包括将热处理对象的工件加热至目标温度的加热工序、将被加热了的工件冷却的冷却工序等。加热工序例如能够通过使用网状带型连续炉等的气氛加热炉来实施，但气氛加热炉需要将气氛也一并加热，因此，存在能量效率低、热处理装置大型等这样的问题。因此，如下述的专利文献1所记载的那样，在加热工序中，存在通过高频感应加热对工件进行加热的情况。若是感应加热，则能够将工件直接加热，因此，能够实现较高的能量效率，并且能够实现紧凑的热处理装置。另外，在热处理对象的工件特别是滚动轴承的轨道圈那样的环状构件的情况下，如专利文献1所记载的那样，能够采用所谓的连续加热法，即，通过使被同轴地保持着的多个工件相对于与工件同轴地配置的通电状态的加热线圈(感应加热用线圈)沿轴向相对移动，来对多个环状构件依次进行加热。若为这样的连续加热法，则具有将各工件效率良好地感应加热至目标温度这样的优点。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-67881号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在如上述的轨道圈那样对构件整体(构件的周向各部)作用有载荷的构件中，周向各部的强度存在差异时，强度低的部分容易成为破损起点。这样的问题例如在加热完成后的工件的温度在周向上存在偏差的情况下可能产生。因此，本申请专利技术人尝试了通过在实施上述的连续加热法的加热工序的最终阶段(后半部分)将工件以恒定温度保持规定时间(对工件进行均热保持)，从而使工件的周向各部的温度均匀化。在此，作为感应加热用的加热线圈，通常使用将由导电性金属构成的线圈材料卷绕成螺旋状而成的线圈(以下称为“螺旋线圈”)。一般来说，螺旋线圈具有这样的特性：线圈节距越密集，输出越强，线圈节距越稀疏，输出越弱。因此，本申请专利技术人尝试了在以上述方式实施热处理时使用以图23所示的方式调整了线圈节距的螺旋线圈200，更详细而言使用加热开始侧的线圈节距设定得相对密集、加热结束侧的线圈节距设定得相对稀疏的螺旋线圈200。在该情况下，伴随着工件201与螺旋线圈200在轴向上相对移动，工件201首先被积极地加热至到达规定温度，之后被均热保持。但是，即使在使用以上述方式调整了线圈节距的螺旋线圈200的情况下，加热完成后的工件201的周向各部的温度也不均匀。推测其理由在于，在螺旋线圈200中，线圈节距在工件201的周向上逐渐变化，且通过改变线圈节距而线圈200的形状以不期望的方式变化等。另外，如图23所示，在使用螺旋线圈200对工件201进行感应加热的情况下，其在其最终阶段对工件201进行均热保持的情况下，例如在热处理对象的工件201变更为轴向尺寸(厚度)不同的工件时，需要进行对螺旋线圈200的线圈节距进行调整等这样的对应。但是，在采用这样的对应时，需要巨大的劳力和时间，因此，存在无法高效率地实施对于工件的热处理这样的问题。鉴于以上的实际情况，本专利技术的目的在于提供不使热处理对象的工件的温度在周向的各部产生偏差、能将工件感应加热至目标温度、并且能够容易且迅速地设定与工件相应的最佳的线圈节距(加热条件)的技术手段。用于解决课题的手段为了实现上述的目的而研究出的本专利技术的热处理装置具备：将工件感应加热至目标温度的加热部；以及使被同轴地保持的多个工件相对于通电状态的加热部沿轴向相对移动的驱动机构，所述热处理装置的特征在于，加热部具备：具有以能围绕工件的方式与工件同轴地配置的线圈部的多个线圈构件，且该线圈部的延伸方向上的各部位于同一平面上；以及将多个线圈构件分别支承为维持线圈部彼此的同轴且能沿轴向移动的框体。在具有上述的构成的热处理装置中，将分别具有线圈部的多个线圈构件相对于框体支承为能够轴向移动，因此，能够容易且迅速地调整、设定在轴向上相邻的线圈构件(线圈部)的分开距离(线圈节距)，而且在调整线圈节距之后也能将各个线圈部的姿势保持为适当的状态(与热处理对象的工件平行的姿势)。另外，各线圈构件以与其他线圈构件分离独立的形式支承于框体，因此，即使调整线圈节距，也不会出现如调整图23所示的螺旋线圈200的线圈节距的情况那样线圈节距在工件的周向上逐渐变化或线圈形状发生变化的情况。因此，通过使各线圈构件沿轴向移动而调整线圈节距，设置线圈节距相对而言设定得密集的升温区域和线圈节距相对而言设定得稀疏的均热保持区域，则即使在热处理对象的工件为滚动轴承的轨道圈(外圈或内圈)那样的环状工件的情况下，也不会使工件的温度在周向上产生偏差，能够将工件分别适当地感应加热至目标温度。加热部能够还具有将相邻的两个线圈构件电连接的连接部件。若这样，则能够将多个线圈构件在电学上作为一个多绕组线圈来处理，因此，能够使用于对各线圈构件供给电力的供电回路为简单的构成。连接部件能够具有：连杆构件；将连杆构件的一端与在轴向上相邻的两个线圈构件的任一方能旋转地连结的第一连结构件；将连杆构件的另一端与在轴向上相邻的两个线圈构件的另一方能滑动及旋转地连结的第二连结构件。在该情况下，特别是若将连杆构件由金属刚体形成，则不仅能将相互分离的多个线圈构件电连接，也能进行机械连接，因此，加热部的处理性提高。另外，能够在连杆构件相对于上述另一方的线圈构件的滑动量的范围内无级地调整线圈节距，因此，能够效率良好地实施线圈节距的调整作业。另外，能够在加热部设置限制构件，该限制构件相对于在轴向上相邻的两个线圈构件中的一方及另一方能拆卸地安装，用于限制在轴向上相邻的两个线圈构件的相对的接近及背离移动。若设置这样的限制构件，则能够基于限制构件的轴向尺寸调整、设定线圈节距。因此，能够更容易且正确地设定与工件相应的最佳的线圈节距。在加热部具备上述的限制构件的情况下，能够在线圈构件设置在轴向及其延伸方向上分别与限制构件卡合的第一突起及第二突起。若这样，则能够更容易且正确地实现期望的线圈节距(提高线圈节距的再现性)。另外，在加热部具备上述的限制构件的情况下，在轴向上相邻的两个线圈构件能够经由限制构件而电连接。若这样，则能够将多个线圈构件在电学上作为一个多绕组线圈来处理，因此，能够使供电回路为简单的构成。在以上的构成中，线圈构件能够通过由导电性金属构成的管状体形成为有端状。在该情况下，若加热部还具有使在轴向上相邻的两个线圈构件的内部空间连通的连通构件，则能够由线圈构件和连通构件形成一连串的流体通路。该流体通路能够活用为例如用于供冷却水流通的冷却回路的一部分。若设置这样的冷却回路，则能适当且效率良好地实施加热部(线圈部)的温度控制。另外，若连通构件由挠性材料形成，则即使在变更线圈节距时，也能使连通构件以追随该变更的形式变形。因此，在需要上述的冷却回路的情况下，也能减轻每次变更线圈节距时再构筑冷却回路的劳力和时间。各线圈构件能够相对于框体装卸。若这样，则也能容易地对应线圈构件的设置个数的增减、线圈构件的更换等。另外，为了实现上述的目的，在本专利技术中，提供一种热处理方法，其是包含通过使被同轴地保持的多个工件相对于通电状态的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热处理装置，其具备：将工件感应加热至目标温度的加热部；以及使被同轴地保持的多个工件相对于通电状态的所述加热部沿轴向相对移动的驱动机构，所述热处理装置的特征在于，所述加热部具备：具有以能围绕所述工件的方式与所述工件同轴地配置的线圈部的多个线圈构件，且该线圈部的延伸方向上的各部位于同一平面上；以及将多个线圈构件分别支承为维持所述线圈部彼此的同轴且能沿轴向移动的框体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.02 JP 2016-040120;2016.03.30 JP 2016-069031.一种热处理装置，其具备：将工件感应加热至目标温度的加热部；以及使被同轴地保持的多个工件相对于通电状态的所述加热部沿轴向相对移动的驱动机构，所述热处理装置的特征在于，所述加热部具备：具有以能围绕所述工件的方式与所述工件同轴地配置的线圈部的多个线圈构件，且该线圈部的延伸方向上的各部位于同一平面上；以及将多个线圈构件分别支承为维持所述线圈部彼此的同轴且能沿轴向移动的框体。2.根据权利要求1所述的热处理装置，其中，所述加热部还具有将在轴向上相邻的两个所述线圈构件电连接的连接部件。3.根据权利要求2所述的热处理装置，其中，所述连接部件具有：连杆构件；将该连杆构件的一端与在轴向上相邻的两个所述线圈构件中的任一方能旋转地连结的第一连结构件；将所述连杆构件的另一端与在轴向上相邻的两个所述线圈构件中的另一方能滑动及旋转地连结的第二连结构件。4.根据权利要求1所述的热处理装置，其中，所述加热部还具备限制构件，该限制构件相对于在轴向上相邻的两个线圈构件中的一方及另一方能拆卸地安装，用于限制在轴向上相邻的两个线圈构件的相对的接近及背离移动。5.根据权利要求4所述的热处理装置，其中，所述线圈构件具有在轴向及其延伸方向上分别与所述限制构件卡合的第一突起及第二突起。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤康敏，铃木慎太郎，真野义也，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP