加热线圈和加热方法技术

一种加热线圈，包括：沿着轴线同轴地布置的多个环部、电连接至电源的第一引脚部和第二引脚部以及将多个环部、第一引脚部和第二引脚部串联连接的连接部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热线圈和加热方法
本专利技术涉及一种加热线圈和加热方法。
技术介绍
使用环状的加热线圈的感应加热是已知的对轴状工件进行诸如淬火的热处理的情况下的工件的加热方法。当交流电(AC)供应至插入有工件的加热线圈时，在加热线圈周围形成磁场，在工件的表面层产生与加热线圈内部的磁通量关联的涡电流，并且工件被感应加热。当在交流电供应至加热线圈的状态下在轴向上进给工件时，工件被连续地加热(见，例如，专利文献1)。专利文献1中描述的加热线圈包括：第一单匝部、第二单匝部以及引脚部，该引脚部用于串联连接第一单匝部和第二单匝部。第一单匝部的两端部之间的间隙与第二单匝部的两端部之间的间隙在以轴线为中心的周向上偏移。引脚部布置于第一单匝部和第二单匝部外侧并且连接第一单匝部的一个端部和第二单匝部的一个端部。[专利文献1]JP-B-5578465
技术实现思路
本专利技术要解决的问题例如，在专利文献1中描述的加热线圈中，第一单匝部和第二单匝部各自的间隙附近形成的磁场的强度相对较弱。从针对这样的磁场强度分布均匀地加热工件的角度，通常，工件绕轴线转动，但是考虑到装置构造，工件可能不能转动。为了即使在工件不能转动的情况下也均匀地加热工件，在专利文献1描述的加热线圈中，在以轴线为中心的圆周的切线方向上直线地延伸的引脚中间部设置于引脚部中，并且第一单匝部的间隙与第二单匝部的间隙之间的在周向上的间隔扩大。结果，第一单匝部在周向上与第二单匝部的间隙交叉，并且第二单匝部在周向上与第一单匝部的间隙交叉，并且间隙附近的磁场强度的减弱被补偿。然而，在专利文献1中描述的加热线圈中，引脚中间部在以轴线为中心的圆周的切线方向上直线地延伸。因此，引脚中间部与第一单匝部和第二单匝部之间的距离，换言之，引脚中间部与工件之间的距离在引脚中间部的长度方向上改变，并且例如，从引脚中间部的一个端部向另一个端部逐渐增大。虽然交流电也流入引脚中间部并且磁场也在引脚中间部周围形成，但是，电磁感应随着与工件的距离增大而减小，并且在有效利用引脚中间部周围形成的磁场方面，存在改进空间。在与第一单匝部和第二单匝部间隔并延伸的引脚中间部中，间隙之间的间隔的扩大量自然地受到限制。因此，具有相对弱的磁场强度的间隙并未充分地在周向上分散，并且在均匀地加热工件方面，存在改进的空间。本专利技术的目的是提供一种能够均匀且有效地加热工件的加热线圈和加热方法。解决问题的手段在方面(1)中，一种加热线圈包括：沿着轴线同轴地布置的多个环部；电连接至电源的第一引脚部和第二引脚部；以及将所述多个环部、所述第一引脚部和所述第二引脚部串联连接的连接部。所述多个环部包括第一端部和第二端部，该第一端部和第二端部在周向上两者之间具有间隙地互相面对，并且所述多个环部在以所述轴线为中心的周向上从所述第一端部向所述第二端部旋转。所述多个环部的间隙在以轴线为中心的周向上互相偏移。所述连接部包括沿着多个环部的各自的外周表面延伸的多个弧状连接部。所述多个弧状连接部包括一个以上环间弧状连接部、第一引脚侧弧状连接部和/或第二引脚侧弧状连接部。所述一个以上环间弧状连接部将第一环部的第二端部与第二环部的第一端部电连接，其中，所述第一环部与所述第二环部相邻，并且所述一个以上环间弧状连接部在以所述轴线为中心的周向上从所述第一环部的第二端部向所述第二环部的第一端部旋转。所述第一引脚侧弧状连接部将设置在所述多个环部的串联连接的一端侧上的环部的第一端部与所述第一引脚部电连接，并且该第一引脚侧弧状连接部在以所述轴线为中心的周向上从所述第一引脚部向所述第一端部旋转。所述第二引脚侧弧状连接部电连接设置在所述多个环部的串联连接的另一端侧上的环部的第二端部，并且该第二引脚侧弧状连接部在以所述轴线为中心的周向上从所述第二端部向所述第二引脚部旋转。在方面(2)中，一种加热方法包括：将工件插入加热线圈的多个环部中；以及通过在将交流电供应至所述加热线圈的状态下仅在轴向上使所述加热线圈与所述工件相对地移动而感应加热所述工件。本专利技术的有益效果根据本专利技术，能够提供一种加热线圈和加热方法，其能够均匀且有效地加热工件。附图说明图1是用于描述本专利技术的实施例的加热线圈的实例和通过加热线圈加热的工件的实例的立体图。图2是图1中的加热线圈的单独体的立体图。图3是图2中的加热线圈的分解立体图。图4是图2的加热线圈的前视图。图5是图2中的加热线圈的沿线V-V截取的截面图。图6是用于描述本专利技术的实施例的加热线圈的另一个实例的立体图。图7是图6中的加热线圈的分解立体图。图8是用于描述本专利技术的实施例的加热线圈的另一个实例的立体图。图9是图8中的加热线圈的分解立体图。图10是比较例的加热线圈的立体图。图11是图10中的加热线圈的分解立体图。图12是示出使用图10中的加热线圈加热的工件的加热温度分布的曲线图。图13是示出使用图2中的加热线圈加热的工件的加热温度分布的曲线图。具体实施方式图1示出用于描述本专利技术的实施例的加热线圈的实例和通过加热线圈加热的工件的实例。加热线圈1感应加热轴状的工件2，并且交流电从电源3供应至加热线圈1。工件2是例如，由诸如钢这样的金属材料制成的具有圆形的截面形状的棒或者管。加热线圈1形成为工件2能够插入穿过的环状，并且工件2通过运送装置(未示出)而仅在工件2的轴向上移动。当交流电供应至插入有工件2的加热线圈1时，在加热线圈1周围形成磁场，在工件2的表面层产生与加热线圈1内部的磁通量关联的涡电流，并且工件2被感应加热。当在交流电供应至加热线圈1的状态下在轴向上进给工件2时，工件2被连续地加热。图2至5示出加热线圈1的构造。如图2和3所示，加热线圈1包括：第一环部10、第二环部11、第三环部12、用于电连接电源3的第一引脚部14和第二引脚部15以及用于将第一环部10、第二环部11、第三环部12、第一引脚部14和第二引脚部15串联连接的连接部。第一环部10、第二环部11、第三环部12、第一引脚部14、第二引脚部15和连接部16由诸如铜的良导体制成的管所形成，并且在其内部形成冷却介质流经的连续流路。通常，水用作冷却介质。第一环部10、第二环部11和第三环部12都形成为环状，并且具有相同的外径和相同的内径。第一环部10、第二环部11和第三环部12沿着轴线A按第一环部10、第二环部11和第三环部12的顺序同轴地布置。工件2插入至第一环部10、第二环部11和第三环部12中的每一个中。第一环部10包括在周向上具有间隙10g地互相面对的第一端部10a和第二端部10b，并且使轴线A在预定方向B上从第一端部10a向第二端部10b旋转。第二环部11和第三环部12也被构造为与第一环部10类似。第一环部10的间隙10g、第二环部11的间隙11g和第三环部12的间隙12g在以轴线A为中心的周向上互相偏移，并且在图2和3所示的实例中，间隙以120°的间隔绕轴线A布置。...

【技术保护点】
1.一种加热线圈，该加热线圈包括：/n多个环部，该多个环部沿着轴线同轴地设置；/n第一引脚部和第二引脚部，该第一引脚部和第二引脚部电连接至电源；以及/n连接部，该连接部串联连接所述多个环部、所述第一引脚部和所述第二引脚部，/n其中，所述多个环部包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第二端部在周向上两者之间具有间隙地互相面对，并且所述多个环部在以所述轴线为中心的所述周向上从所述第一端部向所述第二端部旋转，/n其中，所述多个环部的所述间隙在以所述轴线为中心的所述周向上互相偏移，/n其中，所述连接部包括沿着所述多个环部的各自的外周表面延伸的多个弧状连接部，/n其中，所述多个弧状连接部包括一个以上的环间弧状连接部、第一引脚侧弧状连接部和/或第二引脚侧弧状连接部，/n其中，所述一个以上的环间弧状连接部将第一环部的第二端部与第二环部的第一端部电连接，其中，所述第一环部与所述第二环部相邻，并且所述一个以上的环间弧状连接部在以所述轴线为中心的所述周向上从所述第一环部的第二端部向所述第二环部的第一端部旋转，/n其中，所述第一引脚侧弧状连接部将设置在所述多个环部的串联连接的一端侧上的环部的第一端部与所述第一引脚部电连接，并且该第一引脚侧弧状连接部在以所述轴线为中心的所述周向上从所述第一引脚部向所述第一端部旋转，并且/n其中，所述第二引脚侧弧状连接部电连接设置在所述多个环部的串联连接的另一端侧上的环部的第二端部，并且该第二引脚侧弧状连接部在以所述轴线为中心的所述周向上从所述第二端部向所述第二引脚部旋转。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180823 JP 2018-1566711.一种加热线圈，该加热线圈包括：
多个环部，该多个环部沿着轴线同轴地设置；
第一引脚部和第二引脚部，该第一引脚部和第二引脚部电连接至电源；以及
连接部，该连接部串联连接所述多个环部、所述第一引脚部和所述第二引脚部，
其中，所述多个环部包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第二端部在周向上两者之间具有间隙地互相面对，并且所述多个环部在以所述轴线为中心的所述周向上从所述第一端部向所述第二端部旋转，
其中，所述多个环部的所述间隙在以所述轴线为中心的所述周向上互相偏移，
其中，所述连接部包括沿着所述多个环部的各自的外周表面延伸的多个弧状连接部，
其中，所述多个弧状连接部包括一个以上的环间弧状连接部、第一引脚侧弧状连接部和/或第二引脚侧弧状连接部，
其中，所述一个以上的环间弧状连接部将第一环部的第二端部与第二环部的第一端部电连接，其中，所述第一环部与所述第二环部相邻，并且所述一个以上的环间弧状连接部在以所述轴线为中心的所述周向上从所述第一环部的第二端部向所述第二环部的第一端部旋转，
其中，所述第一引脚侧弧状连接部将设置在所述多个环部的串联连接的一端侧上的环部的第一端部与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安武英宏，堀野孝，井上宏树，木下裕章，
申请(专利权)人：高周波热錬株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP