高频感应加热线圈体制造技术

一种高频感应加热线圈体，用于对具有多个异径外周部的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面进行高频感应加热，其特征在于，分别包括： （ａ）与所述轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与所述轴状构件的外周面或所述筒状构件的内周面相对配置的多个直线状的加热导体， （ｂ）连接所述复数个加热导体的一端的连接导体， （ｃ）用于将所述复数个加热导体的另一端与连接到高频电源的供电用引线部连接起来的连接导体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对具有异径外周部(凹凸形状的外周部)的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面进行高频感应加热的高频感应加热线圈体，例如涉及一种适用于对作为汽车车轮的轴承部的轮毂部件的内轴(轴状构件)的外周面或外轮(筒状构件)的内周面进行高频感应加热(例如回火加热)的高频感应加热线圈体。
技术介绍
图9为以前使用的内轴回火加热用的感应加热回火装置1的示意图。该感应加热回火装置1为用于在淬火处理具有多个异径外周部的轮毂部件的内轴(具有凹凸形状的外周面的轴状构件)2的外周面2a后回火处理其内轴2的外周面2a的装置，包括直列连接大径线圈部3a与小径线圈部3b而形成的高频感应加热线圈体3、用于促进高频感应加热的硅钢片制的铁心4。并且，上述铁心4为将以安置状态升降移动内轴2的移动台4a与包围保持在该移动台4a上的内轴2的框状部4b相互组合形成的矩形框状构件。在为了用感应加热回火装置1回火处理而高频感应加热淬火处理后的内轴2时，将内轴2安置在移动台4a上设置的工件安装夹具5上，从图9中用虚线表示的位置移动到用实线表示的加热位置，以将该内轴2夹持在工件安装夹具5与工件安装轴6(参照图9)之间的状态将其保持。伴随于此，内轴2的大径部M插入配置在高频感应加热线圈体3的大径线圈部3a的内部并隔开必要的间隙，同时，内轴2的小径部N插入配置在高频感应加热线圈体3的小径线圈部3b的内部并稍微隔开一点间隙，并且上述小径线圈部3b的下侧配置在内轴2的大径部M的上面、隔开预定的间隙与之相对。于是，内轴2及高频感应加热线圈体3设置在被铁心4包围的位置上(即，设定为回火对象构件的内轴2成为铁心4的一部分)。因此，在这样的状态下，通过使高频电流从高频电源(频率200～300Hz左右的振荡器)7流到高频感应加热线圈体3中，将内轴2的外周面2a进行高频感应加热到所需的回火温度，然后立即放置冷却进行回火处理。并且，附图说明图10为以前使用的外轮回火加热用的感应加热回火装置10的示意图。该感应加热回火装置10为用于对具有多个异径内周部的轮毂部件的外轮(具有凹凸形状的内周面的筒状构件)11的内周面11a进行淬火处理后对其外轮11的内周面11a进行回火处理的装置，包括将导线卷绕成螺旋状形成的预定直径的高频感应加热线圈体12，和用于促进外轮11的高频感应加热的硅钢片制的铁心13。并且，上述铁心13为将以安置状态升降移动外轮11的移动台13a、包围保持在该移动台13a上的工件安装夹具14上的外轮11的框状部13b、以及一体地设置在该框状部13b的内侧的磁性材料制的轴部13c相互组合形成的框状构件。并且，虽然图10所示的外轮回火加热用的感应加热回火装置10的结构基本上与已经叙述过的内轴回火加热用的感应加热回火装置1相同，但在铁心13的轴部13c贯穿到作为回火对象构件的外轮11的中空部中这一点与内轴回火加热用的感应加热回火装置1不同。因此，以前用上述这样的感应加热回火装置10回火处理淬火处理后的外轮11的内周面11a。但是，作为在高频感应加热时提高高频感应电流渗透到被加热物(例如上述的内轴2或外轮11等)的内部加热的渗透深度的方法，通常采用降低流过高频感应加热线圈体3、12中的高频电流的频率的方法，在以前的感应加热回火装置1、10中，其频率选择为200～300Hz。但是，在选择低频率时的提高渗透深度的效果显著的区域为磁性转变点(居里点)以上的温度区域，在回火加热这样的磁性转变点以下的温度区域的加热不能期待其效果。顺便说明一下，在常温下感应电流的渗透深度，260Hz时为1.0mm左右，2kHz时为0.36mm左右。我们知道，轮毂部件的淬火硬化层的深度大致为2.0～4.0mm左右，回火处理时的高频感应加热引起的温升只限于最表面部分。因此，鉴于在利用高频感应加热的回火处理(回火加热)时，加热后的热传导引起的温升所占的比例大这一情况，为了获得良好的回火品质，高频感应加热时的被加热物表面的温度分布的调整非常重要。以前所使用的感应加热回火装置1、10，虽然加热使内轴2或外轮11等的回火对象构件的整体升温，但被加热物的回火对象区域的表面温度的分布大多受其形状的影响，存在例如壁厚的部分难以升温、壁薄的部分容易升温这样的现象。并且，由于形状的依赖性高，因此实际状况是回火对象区域的表面温度分布的调整很难。而且，在回火对象构件的机种为复数个并且形状尺寸不同的情况下，现实情况是用同一个(单一的)铁心使所有的构件都获得良好的回火品质是非常困难的。并且，在优先保证热处理品质、为复数个回火对象构件准备了各回火对象构件专用的铁心(例如上述的硅钢片制的铁心4、13)的情况下，由于铁心的重量为45～50公斤，因此对于一个作业人员把持、移动来说太重，因此每次机种变更，更换回火用铁心所需要的时间长，存在生产率低下等问题。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述实际状况，其目的是提供一种能够缩短机种变更的准备时间、而且能够用低成本获得比以前更好的回火品质的回火加热用的高频感应加热线圈体。为了达到上述目的，本专利技术的回火处理用高频感应加热线圈体对具有多个异径外周部的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面进行高频感应加热，以便进行回火处理，这种高频感应加热线圈体分别包括(a)与上述轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与上述轴状构件的外周面或上述筒状构件的内周面相对配置的多个直线状的加热导体，(b)连接上述复数个加热导体的一端的连接导体，以及(c)用于将上述复数个加热导体的另一端与连接到高频电源的供电用引线部连接起来的连接导体。并且，本专利技术设置了3个以上的上述加热导体。而且，本专利技术将连接上述复数个加热导体的一端的连接导体构成为圆环状、圆弧状或直线状。在本专利技术的优选的实施方式中，将与轴状构件或者筒状构件的轴线平行的多个导体与作为包括必须回火加热的淬火硬化层的被加热面的、具有凹凸的金属制轴状构件的外周面或金属制筒状构件的内周面相对配置，与其外周面或内周面隔开预定的间隔，通过使与上述轴线平行的感应电流流过被加热面而使被加热面的整体均匀地升温。并且，为了能够任意地调整被加热面内的温度分布，改变上述复数个加热导体与被加热面之间的间隔(距离)或者将能够调整高频磁场的磁通密度的磁性材料安装在导体上。专利技术效果如上所述，由于本专利技术为高频感应加热具有多个异径外周部的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面的高频感应加热线圈体，分别包括与轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与轴状构件的外周面或筒状构件的内周面相对配置的多个直线状的加热导体，连接复数个加热导体的一端的连接导体，和用于将复数个加热导体的另一端与连接到高频电源的供电用引线部连接起来的连接导体，因此即使轴状构件的外周面或者筒状构件的内周面有多个异径形状部(凹凸)，也不受加热对象构件的形状的影响，通过改变高频感应加热线圈体的加热导体与加热对象构件的被加热面之间的间隔(距离)或安装磁性材料，容易调整加热中的加热对象构件的淬火硬化层及其周边区域的表面温度的分布，能够设定表面温度的分布，以便获得加热终了后由热传导引起的淬火硬化层深处的最合适的温度分布。并且，由于包括高频感应加热线圈体再内的加热装置的总重量为2公斤左右，与以前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沢津桥精一，田中均，千叶正伸，久保启一，
申请(专利权)人：电气兴业株式会社，
类型：发明
国别省市：