CN101787415A - 淬火方法以及淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可对平板上轴部和孔接近设置的工件良好地实施淬火的淬火方法和淬火装置。在平板9上直立有轴部8、在前述平板9的轴部8的附近开孔10的工件7中，对轴部8和孔10的内壁淬火的淬火装置，具有与轴部8相对置的作为导体的第1加热线圈2和配置于孔10内的作为螺旋形导体的第2加热线圈3，用第1加热线圈2和第2加热线圈3同时感应加热轴部8和孔10的内壁。

Description

淬火方法以及淬火装置

技术领域

本发明涉及一种在平板上具有轴部和孔的部件的淬火方法以及淬火装置。

背景技术

以往，组合曲轴是在对每个构成要素实施淬火后进行装配的。在此，作为组合曲轴为具有图13(a)，图13(b)所示构造的曲轴。即，正如图13(a)所示，作为组合曲轴50的构成要素之一的零件51具有轴54(轴部)一体成形于平板53(圆板)的中心的构造。另外，在平板53上设有孔55，孔55接近轴部54。并且，如图13(b)所示，孔55中通过静配合(close fit)等方式固定着作为另外的构成要素的销52。再者，2个零件51的各平板53通过共用销52而结合，从而构成组合曲轴50。

正如该组合曲轴50的零件51那样，从平板53突出的部位(轴部54)和孔55接近的构造会使工件(淬火对象物)复杂。以往，对于如此复杂形状的工件中的每个部位(在此情况下为轴部54和孔55的内壁)，是采用例如专利文献1所公开的淬火装置或螺旋形的加热导体等进行淬火的。

专利文献1：日本特开2001-115211号公报

发明内容

然而，如果对于同一工件实施数次淬火，重复淬火的部位可能会发生裂纹或变弱的现象。此外，如果为了避免裂纹或变弱，而调整为以使淬火部位不重复的方式加热，会产生存在完全没有淬火的部位的情况。即，会使轴部54与孔55的边界部分的淬火重复或产生边界部分完全没有淬火的部位。在孔55中嵌入销52，通过销52作用朝向各方向的力。因此，孔55的内壁55a需要通过淬火提高硬度(强度)。并且，由于在轴部54上也作用有朝向各方向的力，需要通过淬火提高轴部54的硬度(强度)。

为此，本发明的目的在于提供一种可对平板上轴部与孔接近地设置的工件良好地实施淬火的淬火方法和淬火装置。

解决了上述技术问题的本发明的第1方案为，一种淬火方法，对在平板上立起有轴部且在所述轴部的附近开孔的工件的、孔的内壁与轴部进行淬火，其特征在于，用第1加热线圈高频感应加热所述轴部，同时，用第2加热线圈高频感应加热所述孔的内壁。

在本发明的第1方案中，工件的轴部及轴部附近的孔的内壁是同时淬火的。此时，轴部用第1加热线圈高频感应加热，孔的内壁由第2加热线圈高频感应加热。因此，轴部与孔的内壁各自被良好地感应加热。另外，由于工件由第1加热线圈和第2加热线圈同时感应加热，因此即使由两个加热线圈加热的部位部分重合，也可实现连续的淬火图案，实现良好的淬火。

作为所希望的方案，第1加热线圈也可以为可在相对于工件的轴线垂直的方向无障碍地相对移动且流过高频电流的导体，第2加热线圈为至少一部分收纳于所述孔内的螺旋形导体。

在该方案中，容易使第1加热线圈与轴部相对置，第2加热线圈容易配置于孔的内壁上。因此，能够良好地感应加热轴部与孔的内壁这两者。

在此，作为可在相对于工件的轴部垂直的方向无障碍地相对移动且流过高频电流的导体为图14中如符号2所示的感应加热线圈。如第1加热线圈那样形态的导体称作半开放线圈或半开放鞍型线圈。

即，半开放线圈为，在圆柱形的轴部的侧壁的约一半处对置配置，轴部的侧壁的剩余一半是开放的。为此，半开放线圈能够相对于轴部在半径方向接近或离开。

也可使工件以孔为中心旋转，使第1加热线圈跟踪轴部。

如此，轴部以孔为中心描绘圆形轨道地旋转移动(公转)。并且，由于第1加热线圈跟踪轴部，能够良好地感应加热孔的内壁和轴部这两者。

并且，也可使工件以轴部为中心旋转，同时，使第2加热线圈跟踪孔旋转移动。

如此，即使第1加热线圈停止，也可良好地感应加热轴部的全周。并且，工件的孔以轴部为中心描绘圆形轨道地旋转移动(公转)。此外，由于使第2加热线圈跟踪前述孔地旋转移动，能够良好地感应加热轴部与孔的内壁。

此外，可由各自的电源向第1加热线圈和第2加热线圈供给电力。

如此，由各自的电源供给的电流的频率能够采用不同的频率。结果，由两个加热线圈重复加热的部位被良好地感应加热。

在此，作为各自的电源是指，利用由商用电源提供的交流电流，产生不同频率的高频电流的2个高频发送器。

也可以为，收纳于孔中的部分的第2加热线圈的螺旋匝数或螺旋间隔，在孔的内壁的接近于轴部一侧和远离轴部一侧是不同的。

在此，最好孔内壁中接近轴部侧的螺旋匝数比远离轴部侧的螺旋匝数多。

此外，也可以为，收纳于孔中部分的第2加热线圈的螺旋间隔，在孔的内壁中接近轴部一侧与远离轴部一侧是不同的。

也可以支承着从旋转中心的孔偏心的轴部，以使工件旋转。最好轴部由夹具保持。

一种淬火装置，对在平板上立起有轴部且在所述轴部的附近开孔的工件的、孔的内壁与轴部进行淬火，其构造为，具有与所述轴部相对置的第1加热线圈和配置于所述孔内的第2加热线圈，用第1加热线圈和第2加热线圈同时感应加热轴部与孔的内壁。

该淬火装置对平板上立起有轴部且在所述轴部的附近开孔的工件进行淬火。由于第1加热线圈对置于轴部，通过第1加热线圈能够对轴部良好地淬火。另外，由于在孔内配置第2加热线圈，能够用第2加热线圈对孔的内壁良好地淬火。此外，由于轴部与孔的内壁通过第1加热线圈和第2加热线圈同时感应加热，即使由两个加热线圈加热的部位部分重合，由于淬火图案是连续的，该部位也被良好地淬火。

在此，第1加热线圈能够作为可在相对于工件的轴线垂直的方向无障碍地相对移动且流过高频电流的导体，第2加热线圈为收纳于所述孔内的螺旋形导体。

如此，能够在轴部容易对置配置，良好地感应加热轴部。另外，由于第2加热线圈为螺旋形线圈，孔内容易配置第2加热线圈，能够良好地感应加热孔的内壁。因此，能够良好地感应加热轴部与孔的内壁这两者。

可以设有以孔为中心旋转驱动工件的工件旋转驱动机构，设有与工件的旋转驱动连动地使第1加热线圈跟踪轴部的线圈随动机构。

如此，工件通过工件旋转驱动机构以孔为中心旋转驱动。因此，孔的内壁相对于位于孔内的螺旋状的第2加热线圈沿周向移动。结果，孔的内壁被均匀感应加热。另外，由于设有与工件的旋转驱动连动且使第1加热线圈跟踪轴部的线圈随动机构，轴部在孔的周围转一周的话，轴部的全周就顺序地对置于第1加热线圈2地被均匀地感应加热。因此，孔的内壁与轴部被良好淬火。

也可以设有以轴部为中心旋转驱动工件的工件旋转驱动机构，设有与工件的旋转驱动连动地使第1加热线圈2跟踪所述孔的线圈随动机构。

如此，工件通过工件旋转驱动机构以轴部为中心旋转驱动。因此，轴部转1圈的话，轴部的全周就顺序地对置于第1加热线圈地被均匀地感应加热。另外，第2加热线圈与孔一同以轴部为中心旋转移动(公转)。因此，孔的内壁也可与轴部一同被良好地感应加热。

此外也可以由各自的电源向第1加热线圈和第2加热线圈供给频率不同的电力。

如此，在轴部和孔的内壁中流过不同频率的感应电流。因此，通过两个感应电流，良好地实施轴部的感应加热(淬火)和孔的内壁的感应加热(淬火)。

收纳于孔中的部分的第2加热线圈的螺旋匝数或螺旋间隔，在与孔的内壁中接近于轴部一侧和远离轴部一侧可以是不同的。

在此，最好孔的内壁中接近轴部侧的螺旋匝数比远离轴部侧的螺旋匝数多。

此外，收纳于孔中部分的第2加热线圈的螺旋间隔，在孔的内壁中接近轴部一侧与远离轴部一侧可以不同。

另外，可以支承着与旋转中心的孔偏心的轴部，以使工件旋转。由于支承着轴部，工件的固定稳定。即，可以支承轴部以使工件稳定地旋转。

可以为，第2加热线圈为次级感应线圈，具有对第2加热线圈激励感应电流的初级感应线圈，第2加热线圈可沿着初级感应线圈移动。

如此，第2加热线圈不与初级感应线圈接触。并且，通过电磁感应对第2加热线圈激励感应电流。为此，第2加热线圈容易跟踪着公转的工件的孔移动。

作为淬火装置，可具有与轴部相对置的第1加热线圈和配置于孔内的第2加热线圈，可由第1加热线圈和第2加热线圈同时感应加热轴部和孔的内壁，第1加热线圈为可在相对于工件的轴线垂直的方向无障碍地相对移动且流过高频电流的导体，第2加热线圈为螺旋形导体；设有以孔为中心旋转驱动工件的第1旋转驱动机构，设有与工件的旋转驱动连动地使第1加热线圈跟踪轴部的线圈随动机构；所述第1旋转驱动机构支承着与旋转中心的孔偏心的轴部，以使工件旋转；第2加热线圈的螺旋匝数，在孔的内壁的接近轴部一侧要比远离轴部一侧多，第2加热线圈为次级感应线圈，具有在第2加热线圈上激励感应电流的初级感应线圈，第2加热线圈可沿着初级感应线圈移动。

作为淬火装置，也可以具有使工件以孔为中心旋转的第1旋转驱动机构；可接近工件的轴部且感应加热轴部的第1加热线圈，和可插入所述孔中且感应加热孔内的第2加热线圈；所述第1旋转驱动机构具有使工件旋转的驱动轴，和固定到该驱动轴上、以相对于驱动轴的旋转中心偏心的位置为中心，保持工件的轴部或其延长部的工件偏心保持机构；该工件偏心保持机构的相对于驱动轴的偏心量与所述工件的轴部与孔的距离相等，为了使孔的中心与驱动轴的中心成直线状对齐，工件可被保持在工件偏心保持机构上；具有对第1加热线圈和第2加热线圈通电的通电机构；可使所述驱动轴旋转，使工件的轴部以所述孔的中心公转，使第1加热线圈跟踪轴部的公转，同时，对所述第1加热线圈和第2加热线圈通电，同时感应加热工件的轴部和孔。

作为淬火装置，也可以具有使工件以所述轴部为中心旋转的工件旋转驱动机构；可接近工件的轴部且感应加热轴部的第1加热线圈，和可插入所述孔中且感应加热孔内的第2加热线圈；使所述第2加热线圈以所述轴部为中心公转的线圈旋转驱动机构；所述工件旋转驱动机构具有使工件旋转的驱动轴；所述工件旋转驱动机构的驱动轴的旋转中心与线圈旋转驱动机构的旋转中心一致，第2加热线圈的公转半径与从工件的轴部到孔的距离相等，通过线圈旋转驱动机构旋转驱动第2加热线圈时，第2加热线圈可公转，具有对第1加热线圈和第2加热线圈通电的通电机构；对第2加热线圈通电的通电机构通过电磁感应对第2加热线圈激励感应电流；可使所述工件旋转驱动机构的驱动轴旋转，使工件的孔以所述轴部为中心公转，通过线圈旋转驱动机构使第2加热线圈公转，第2加热线圈跟踪孔的公转的同时，对所述第1加热线圈和第2加热线圈通电，同时感应加热工件的轴部和孔。

对平板上具有轴部和孔的工件淬火之际，实施本发明的淬火方法时，能够良好地感应加热轴部与孔的内壁这两者。

此外，本发明的淬火装置能够良好地感应加热平板上具有轴部和孔的工件。

附图说明

图1为说明用淬火装置对工件淬火之际的一连串动作的说明图。

图2为左方所见的图1(a)～(d)每个的说明图。

图3为说明用不同于图1的淬火装置对工件淬火之际的一连串动作的说明图。

图4为图3的IV部放大图。

图5为示出工件的淬火状态的概念图。

图6为示出以往的工件的淬火状态的概念图。

图7为示出以往的工件的淬火状态的概念图。

图8为不使第2加热线圈公转和自转时的第2加热线圈的立体图。

图9为可使第2加热线圈自转时的第2加热线圈的立体图。

图10为可使第2加热线圈自转且可沿着初级线圈旋转移动(公转)时的第2加热线圈的立体图。

图11为示出使第1加热线圈跟踪于旋转移动的轴部的线圈随动机构的动作的主视图。

图12为对感应加热工件的第1加热线圈和第2加热线圈供给高频电流的电路图。

图13(a)为组合曲轴的分解立体图，图13(b)为装配组合曲轴状态下的立体图。

图14为使工件以孔为中心旋转的旋转驱动装置和第1加热线圈以及第2加热线圈的立体图。

具体实施方式

正如图1(a)所示，用淬火装置1实施淬火的工件7由平板部9和轴部8构成。平板部9为圆盘状，在其中心设置有轴部8。即，轴部8在平板部9的中心部上直立。

另外，在平板部9上设有孔10，该孔10接近轴部8。即，平板部9的中心与孔10的中心不一致，孔10设置于离开圆盘状的平板部9的中心的位置。

如此形状的工件7作为例如图13(a)所示的组合曲轴50的构成要素(零件51)使用。用淬火装置1将工件7淬火。

下面，首先说明淬火装置1的构造，然后说明淬火装置1的动作。

正如图1所示，淬火装置1具有第1加热线圈2，第2加热线圈3，偏心旋转装置4(工件旋转驱动机构)以及未图示的冷却装置。因冷却装置与发明的主要部无关，在各图中省略对其的描述。

第1加热线圈2为可在相对于工件的轴线垂直的方向上无障碍地相对移动且流过高频电流的导体，称作半开放鞍型线圈。

即，半开放鞍型线圈为在图14中为用符号2表示的感应加热线圈。即，半开放鞍型线圈与圆柱形的轴部8的侧壁的大约一半对置设置，轴部8的侧壁的剩余的一半是开放的，呈置于马背上的鞍型。为此，半开放鞍型线圈能够相对于轴部8在半径方向上接近而对置设置，或者在半径方向上离开地从轴部8退让。

在图1，图2等中，对第1加热线圈2进行了简单描述，但实际上第1加热线圈2呈图14所示的形状。

通过将商用电源45的交流电流的频率变换为高频的第1高频发送器12(通电机构)和变压器28，在第1加热线圈2中激励高频感应电流。并且，第1加热线圈2为公知的半开放的鞍型线圈，在淬火时，通过以使其与工件7(轴部8)的距离成为一定的隔件(未图示)而保持为总是推压在工件7上。并且，第1加热线圈2通过例如图11所示的线圈随动机构30沿着轨道35偏心旋转(公转)，以跟踪轴部8的旋转移动。

图11为线圈随动机构的主视图。在图11中，工件7为了方便只描述了轴部8。轴部8的中心8a沿着点划线所示的轨道35旋转移动(公转)。线圈随动机构30使第1加热线圈2跟踪该轴部8的移动。

线圈随动机构30具有支柱41，铅直导引部件42，水平导引部件43。支柱41以垂直姿势固定。铅直导引部件42可滑动移动地固定到该支柱41上。并且，铅直导引部件42支承水平导引部件43。水平导引部件43可沿着铅直导引部件42的导引部42a在上下方向上往复移动。此外，在水平导引部件43上装有变压器28。变压器28可沿着水平导引部件43在水平方向往复移动。变压器28通过具有可挠性的引线与第1高频发送器12连接。通过由商用电源45供给的电流，对第1加热线圈2激励感应电流的电路将在后面描述。

铅直导引部件42的高度对应工件7(轴部8)的设置高度而调整。高度调整后，铅直导引部件42通过未图示的固定机构固定到支柱41上。

在图11(a)所示的状态下，轴部8处于轨道35的上死点(时针0时的位置)上。然后，在轴部8沿着轨道35按逆时针方向从图11(a)所示状态旋转移动到图11(b)状态之际，水平导引部件43下降与轨道35的半径相当的距离，同时，变压器28沿着水平导引部件43，向左方移动与轨道35的半径相当的距离。结果，如图11(b)所示，第1导引部件2跟踪轴部8沿着轨道35移动到时针的9时位置上。

接着，在水平导引部件43从图11(b)所示的位置下降与轨道35的半径相当的距离，同时，变压器28向右方移动与轨道35的半径相当的距离时，成为图11(c)所示的状态。在图11(c)情况下，轴部8处于下死点(时针的6时位置)上。

此外，在轴部8从图11(c)所示的位置向图11(d)所示位置(时针3时的位置)移动之际，水平导引部件43上升与轨道35的半径相当的距离，同时，变压器28向右方移动与轨道35的半径相当的距离。

然后，轴部8从图11(d)所示的位置向图11(a)所示位置移动之际，水平导引部件43上升与轨道35的半径相当的距离，同时，变压器28向左方移动与轨道35的半径相当的距离。

线圈随动机构30通过反复地进行以上的动作，第1加热线圈2就沿着轨道35跟踪着旋转移动的轴部8移动(公转)。

另外，为了使水平导引部件43朝向上下方向往复移动，使用了例如伺服电机。并且，在使变压器28朝水平方向往复移动之际，最好也使用伺服电机。通过伺服电机，水平导引部件43和变压器28同时移动同样的距离，通过适当地切换移动的方向，能够使第1加热线圈2沿着轨道35旋转移动。因此，伺服电机可使用2个，使它们的动作同步，也可使用一个伺服电机，通过齿轮等机械设备分配驱动力，此外还可设有切换旋转方向的切换机构。

第2加热线圈3为螺旋状导体。第2加热线圈3通过第2高频发送器13(通信机构)和变压器29供给高频电流。即，由商用电源45供给的电流通过第2高频发送器13变换为高频电流。

第2加热线圈3通过未图示的驱动装置可在图1中朝左右方向进退。并且，第2加热线圈3从左方向右方移动而配置于工件7的孔10内。而且，感应加热时，第2加热线圈3在孔10内静止。

在此，工件7是由2个加热线圈2，3感应加热的，但也可使通过第1加热线圈2和第2加热线圈3的各感应加热的开始时期一致或适当地错开而调整，从而使工件7被适当地感应加热。并且，对于感应加热的结束时期或感应加热的实施时间也是同样的。

此外，与感应加热的结束时期相对应地，冷却液的喷射时期也可适当地调整。即，轴部8或孔10的内壁在感应加热结束时，从未图示的冷却装置喷射供给冷却液并冷却，结束淬火。

最后，偏心旋转装置4如图1，图14所示，具有圆板5(工件偏心保持机构)和旋转轴6(驱动轴)。旋转轴6通过电机40旋转驱动。圆板5的中心与旋转轴6的中心一致，旋转轴6与圆板5的中心一体地固定。因此，旋转轴6通过电机40旋转驱动时，圆板5也同时被旋转驱动。

此外，圆板5上设有孔11。该孔11设置于离开中心的位置上，工件7的轴部8的前端部8a嵌插于此。即，工件7嵌插在圆板5的孔11中且悬臂式支承着。另外，前端部8a可相对孔11在轴向移动，但在旋转方向不能移动。因此，工件7与圆板5不会相对旋转。此外，如图1，图14所示，旋转轴6的中心线6a(圆板5的中心)与工件7的孔10的中心一致。

此外，如图1(a)所示，轴部8的中心8b与孔10的中心(旋转中心)离开距离E(偏心量)。前端部8a不被感应加热，工件7的淬火结束后，可以切断。

在此，对在偏心旋转装置4中具备有孔11的圆板5的场合进行了说明，但也可设有保持住轴部8的夹具代替圆板5。即，也可采用在旋转轴6上固定臂状部件，在该臂状部件上设置夹具的构造。并且，在用夹具把持轴部8的状态下驱动电机40时，轴部8沿着轨道35(图11)旋转移动(公转)。在采用利用夹具把持轴部8的构造时，轴部8(工件7)容易安装拆卸。

以上说明了淬火装置1的构造，下面将说明淬火装置1的动作。在偏心旋转装置4的旋转轴6通过电机40被旋转驱动时，圆板5的孔11以中心线6a为中心旋转。即，嵌插在孔11中的工件7与圆板5一同以中心线6a(即工件7的孔10的中心)为中心旋转。

在轴部8以旋转轴6的中心线6a为中心从图1(a)和图2(a)所示的状态顺时针旋转移动90度到图1(b)和图2(b)所示的状态时，轴部8的与第1加热线圈2相对置的表面从图1(a)中的上侧面(即远离孔10侧的表面)成为左侧面。然后，在顺时针旋转90度成为图1(c)和图2(c)所示状态时，图1(a)中的下侧面(即接近孔10侧的表面)与第1加热线圈2相对置。经过如此的图1(a)～图1(c)以及图1(d)的状态返回到图1(a)的状态时，轴部8的全周与第1加热线圈2相对置地被均匀感应加热。

在工件7以旋转轴6的中心线6a为中心旋转时，孔10的中心也与中心线6a一致，其位置不变。并且，从孔10的内壁到配置于孔10内的停止的(即不旋转)第2加热线圈3的距离也不变，但从图1(a)所示的位置经过图1(b)～图1(d)进而返回图1(a)，工件7以中心线6a为中心转一周时，孔10也以中心线6a为中心转一周。在此，由于第2加热线圈3为螺旋状线圈，孔10旋转时，第2加热线圈3的与孔10内壁相对置的位置变化。因此，孔10的内壁被均匀感应加热。

结果，工件7的孔10的内壁与轴部8被同时感应加热，同时实施淬火。被感应加热的孔10与轴部8通过未图示的冷却套供给冷却液的同时被冷却，结束淬火。

如此，由于轴部8与孔10被同时感应加热并淬火，轴部8与孔10的温度相同程度地上升，如图5所示地，轴部8与孔10的淬火图案连续形成。在此，图5为示出工件的淬火状态的概念图，图6，图7为示出以往的工件的淬火状态的概念图。

如以往那样在淬火后再次重复淬火时，如图6所示，形成轴部侧的淬火图案16(用左斜上的斜线表示)与孔侧的淬火图案15(用右斜上的斜线表示)，产生淬火的重复部位17。该重复淬火部位17容易断裂。而为了不产生重复部位17地进行轴部侧与孔侧淬火时，会产生没有正常感应加热的部位(在图7中用符号18表示)。可是，采用本发明的淬火方法或淬火装置时，通过同时加热轴部和孔，如图5所示，不会产生淬火图案的重复。即，第1加热线圈2产生的淬火部位(轴部)的淬火图案与第2加热线圈3产生的淬火部位(孔的内壁)的淬火图案是连续的。

下面说明与上述不同的实施例。

图3为采用与图1不同的本发明的淬火装置对工件淬火之际的断面略图，(b)示出从(a)状态向纸面的面前侧上方旋转移动90度的状态，(c)示出从(b)旋转移动90度的状态，(d)示出从(c)向纸面的进深侧下方旋转移动90度的状态。另外，图4为图3的IV部放大图。

在图3所示例中，使工件7以工件7的轴部8为中心旋转。结果，孔10在轴部8的周围公转。轴部8的中心8b与孔10的中心的距离E为偏心量。

如图3(a)所示，淬火装置21具有第1加热线圈22，第2加热线圈23，旋转驱动装置25(工件旋转驱动机构)，旋转驱动装置26(线圈旋转驱动机构)。第1加热线圈22为半开放鞍型线圈，为与图1(a)的第1加热线圈2相同的线圈。另外，在该第1加热线圈22上无需设置于第1加热线圈2上的线圈随动机构30，第1加热线圈22是停止的。

另外，第2加热线圈23为螺旋状线圈，构成次级线圈。即，如图12所示，将由商用电源45供给的电流的频率转换为高频以产生初级感应电流，将该初级感应电流向变压器29的初级线圈24供给。第2加热线圈23(次级线圈)通过流过初级线圈24内的高频的初级感应电流，被激励起次级感应电流。

该第2加热线圈23的螺旋状部分配置于工件7的孔10内。第2加热线圈23具有在工件7的半径方向上延伸的臂部23a，并且通过旋转驱动装置26被旋转驱动。旋转驱动装置26的轴芯与旋转驱动轴部8的旋转驱动装置25(工件旋转驱动机构)的轴芯一致，驱动旋转驱动装置25时，旋转驱动装置26(线圈旋转驱动机构)也被同步驱动，工件7的孔10与第2加热线圈23的螺旋状线圈不相对移动。即，孔10沿轴部8的周围转一周时，第2加热线圈23也转一周。

图3(b)示出了工件7的孔10与第2加热线圈23从图3(a)的状态向纸面的面前侧上方旋转移动90度的状态。此时，轴部8只自转，旋转中心的位置不变。因此，轴部8的与第1加热线圈22相对置侧面的位置90度错位，但从轴部8到第1加热线圈22的距离是不变的。

此外，图3(c)，图3(d)时，即使工件7的孔10与第2加热线圈23旋转移动，两者也不会相对移动。并且，从图3(d)90度旋转到图3(a)的状态时，孔10和第2加热线圈23返回原来的状态(转一周)。此时，第1加热线圈22在此时继续停止，通过轴部8自转，轴部8的周围被均匀感应加热。

在此，查看工件7的形状的话，正如作为图3的IV部放大图的图4所示，孔10的周围是不一样的，在其附近存在着轴部8。为此，即使第2加热线圈23均匀地加热孔10的内壁，轴部8侧的壁面10b的热量容易向轴部8侧散逸，相应地，与相反侧的壁面10a相比温度难上升。

为此，第2加热线圈23改变螺旋的形状且设置加热量差，以使壁面10b侧(轴部侧)的匝数比壁面10a侧的匝数多，结果，可使孔10的整个周围的温度相同程度地上升。另外，在图4所示例中，壁面10b侧的匝数为7个，壁面10a侧的匝数为6个。即，使第2加热线圈23跟踪工件7(孔10)，以使图4所示的第2加热线圈23的、匝数为7个的一侧总是与壁面10b侧相对置，并且匝数为6个一侧总是与壁面10a侧相对置。使第2加热线圈23自转的构成将在后面讲述。

此外，在必须考虑轴部8由于第1加热线圈22而被感应加热的热量向孔10侧传递的场合，与图4相反，将壁面10b侧的匝数设定成少于壁面10a侧的匝数，结果，也可使孔10全周的温度上升均匀化。

图8为第2加热线圈的立体图。在图1所示的形态下使用图8所示的第2加热线圈3时，不使第2加热线圈3公转和自转。在图3所示形态下使用时，第2加热线圈3公转。图9为可使第2加热线圈自转情况下的第2加热线圈的立体图。并且，图10为可使第2加热线圈自转、进而可沿着初级线圈旋转移动(公转)时的第2加热线圈的立体图。

正如图8所示，第2加热线圈3为螺旋状线圈。该加热线圈3与导体31连接。图8所示的第2加热线圈3如图1(a)～(d)所示，用于使工件7以孔10为中心旋转的场合。由于工件7一旦旋转，淬火对象的孔10也在此时旋转，即使第2加热线圈3静止，孔10与第2加热线圈3相对旋转，使孔10内壁的淬火均匀化。因此，如果采用图8所示的构造，可简化第2加热线圈3的构造，同时，由于不使用后述的图9，图10那样的电磁感应，效率较高。

在图9所示例中，使第2加热线圈3(次级线圈)产生感应电流的单卷形状的初级线圈31a同心状地配置在与第2加热线圈3成一体的环状部分3a外侧。初级线圈31a由未图示的绝缘物固定，第2加热线圈3由绝缘物可旋转驱动地支承。初级线圈31a中流过高频电流时，第2加热线圈3(次级线圈)中流过高频感应电流。另外，在图9中，第2加热线圈3可通过未图示的电机旋转驱动。第2加热线圈3旋转时，初级线圈31a与环状部分3a相对移动，但两者间的距离不会变动。

在此，用图1所示的淬火装置1感应加热工件7时，工件7由偏心旋转装置4(第1旋转驱动机构)旋转驱动，进而通过未图示的旋转驱动装置使第2加热线圈3向相反方向旋转时，工件7的孔10的内壁与第2加热线圈3的相对旋转速度增加，孔10的内壁的感应加热均匀。

相反，为了不使孔10的内壁与第2加热线圈3相对旋转，可使第2加热线圈3(23)自转。即，如图4所示，在壁面10b侧的匝数与壁面10a侧的匝数不同时，采用图9构成的第2加热线圈3(23)。并且，使第2加热线圈3(23)跟踪工件7的旋转地自转，以使第2加热线圈3(23)的与壁面10b侧相对置部位的匝数必定成为7个(图4所示场合)。

另外，在图9中，示出了第2加热线圈3处于环状部分3a的中心(旋转中心)的情况，但也可为沿着图11所示的轨道35，使第2加热线圈3公转的构造。即，使环状部分3a的半径与轨道35的半径一致，在环状部分3a的圆周上配置第2加热线圈3。结果，驱动未图示的旋转驱动装置时，环状部分3a旋转，可使第2加热线圈3沿着环状部分3a的圆周(即，轨道35上)公转。由此，如图3所示，可与使孔10公转的场合相对应。

此外，在图10所示例中，通过具有与偏心旋转装置4同样构造的未图示的偏心旋转轴，第2加热线圈3与旋转驱动自身(自转)的旋转驱动装置一同，在双点划线所示的圆形轨道19上公转移动。即，第2加热线圈3边自转边在圆形轨道19上公转移动。第2加热线圈3在圆形轨道19上按箭头所示方向移动时，初级线圈32与环状部分3a的距离保持一定。此时，使圆形轨道19与图11的轨道35一致时，第2加热线圈3在轨道35上公转。图10所示形态如图3所示，可用于使工件7的孔10公转的场合。

在以图1所示的孔10(中心线6a)为中心使工件7偏心旋转时，如果成为第2加热线圈3可如图9所示自转的构造，可使第2加热线圈3相对孔10任意旋转，能够提供更良好的淬火环境。

另外，在以图3所示的轴部8为中心使工件7旋转时，也可构成图10所示的第2加热线圈3。即，工件7以轴部8为中心旋转时，孔10公转移动，但如果为图10所示构造的话，可使第2加热线圈3跟踪孔10。

Claims (20)

1.一种淬火方法，对在平板上立起有轴部且在所述轴部的附近开孔的工件的孔的内壁和轴部进行淬火，其特征在于，

用第1加热线圈高频感应加热所述轴部，同时，用第2加热线圈高频感应加热所述孔的内壁。

2.如权利要求1所述的淬火方法，其特征在于，第1加热线圈为可在相对于工件的轴线垂直的方向无障碍地相对移动且流过高频电流的导体，第2加热线圈为至少一部分收纳于所述孔内的螺旋形导体。

3.如权利要求1所述的淬火方法，其特征在于，使工件以孔为中心旋转，使第1加热线圈跟踪轴部。

4.如权利要求1所述的淬火方法，其特征在于，使工件以轴部为中心旋转，并，使第2加热线圈跟踪孔旋转移动。

5.如权利要求1所述的淬火方法，其特征在于，由各自的电源向第1加热线圈和第2加热线圈供给电力。

6.如权利要求2所述的淬火方法，其特征在于，收纳于孔中的部分的第2加热线圈的螺旋匝数或螺旋间隔，在孔的内壁中的接近于轴部一侧和远离轴部一侧是不同的。

7.如权利要求6所述的淬火方法，其特征在于，收纳于孔中部分的第2加热线圈的螺旋匝数，在孔的内壁中的接近轴部一侧要比远离轴部一侧的多，或者，收纳于孔中部分的第2加热线圈的螺旋间隔，在孔的内壁中的接近轴部一侧要比远离轴部一侧窄。

8.如权利要求3所述的淬火方法，其特征在于，支承轴部以使工件旋转。

9.一种淬火装置，对在平板上立起有轴部且在所述轴部的附近开孔的工件的孔的内壁和轴部进行淬火，其特征在于，具有与所述轴部相对置的第1加热线圈和配置于所述孔内的第2加热线圈，用第1加热线圈和第2加热线圈同时感应加热轴部和孔的内壁。

10.如权利要求9所述的淬火装置，其特征在于，第1加热线圈为可在相对于工件的轴线垂直的方向无障碍地相对移动且流过高频电流的导体，第2加热线圈为收纳于所述孔内的螺旋形导体。

11.如权利要求9所述的淬火装置，其特征在于，设有以孔为中心旋转驱动工件的工件旋转驱动机构，设有与工件的旋转驱动连动地使第1加热线圈跟踪轴部的线圈随动机构。

12.如权利要求9所述的淬火装置，其特征在于，设有以轴部为中心旋转驱动工件的工件旋转驱动机构，设有与工件的旋转驱动连动地使第2加热线圈跟踪所述孔的线圈随动机构。

13.如权利要求9所述的淬火装置，其特征在于，第1加热线圈和第2加热线圈由各自的电源供给频率不同的电力。

14.如权利要求10所述的淬火装置，其特征在于，收纳于孔中的部分的第2加热线圈的螺旋匝数或螺旋间隔，在孔的内壁中的接近于轴部一侧和远离轴部一侧是不同的。

15.如权利要求14所述的淬火装置，其特征在于，收纳于孔中部分的第2加热线圈的螺旋匝数，在孔的内壁中的接近轴部一侧要比远离轴部一侧的多，或者，收纳于孔中部分的第2加热线圈的螺旋间隔，在孔的内壁中的接近轴部一侧要比远离轴部一侧窄。

16.如权利要求11所述的淬火装置，其特征在于，支承着与旋转中心的孔偏心的轴部，使工件旋转。

17.如权利要求9所述的淬火装置，其特征在于，第2加热线圈为次级感应线圈，具有对第2加热线圈激励感应电流的初级感应线圈，第2加热线圈可沿着初级感应线圈移动。

18.如权利要求17所述的淬火装置，其特征在于，

第1加热线圈为可在相对于工件的轴线垂直的方向无障碍地相对移动且流过高频电流的导体，第2加热线圈为螺旋形导体，

设有以孔为中心旋转驱动工件的工件旋转驱动机构，设有与工件的旋转驱动连动地使第1加热线圈跟踪轴部的线圈随动机构，

所述工件旋转驱动机构支承着与旋转中心的孔偏心的轴部，使工件旋转，

第2加热线圈的螺旋匝数，在孔的内壁中的接近轴部一侧要比远离轴部一侧的多。

19.一种淬火装置，对平板部上立起有轴部且在平板部的一部分上具有孔的工件的、所述轴部和孔的内壁淬火，其特征在于，

具有使工件以所述孔为中心旋转的工件旋转驱动机构、可接近工件的轴部且对轴部感应加热的第1加热线圈和可插入所述孔中且对孔内感应加热的第2加热线圈，

所述工件旋转驱动机构具有使工件旋转的驱动轴，和固定到该驱动轴上，以相对于驱动轴的旋转中心偏心的位置为中心来保持工件的轴部或其延长部的工件偏心保持机构，

该工件偏心保持机构的相对于驱动轴的偏心量与所述工件的轴部与孔的距离相等，工件被保持在工件偏心保持机构上，以使孔的中心与驱动轴的中心成直线状对齐，

具有对第1加热线圈和第2加热线圈通电的通电机构，

使所述驱动轴旋转，使工件的轴部以所述孔为中心公转，使第1加热线圈跟踪轴部的公转，并且，对所述第1加热线圈和第2加热线圈通电，可同时感应加热工件的轴部和孔。

20.一种淬火装置，对平板部上立起有轴部且在平板部的一部分上具有孔的工件的、所述轴部和孔的内壁淬火，其特征在于，

具有使工件以所述轴部为中心旋转的工件旋转驱动机构、可接近工件的轴部且对轴部感应加热的第1加热线圈和可插入所述孔中且对孔的内壁感应加热的第2加热线圈、使所述第2加热线圈以所述轴部为中心公转的线圈旋转驱动机构，

所述工件旋转驱动机构具有使工件旋转的驱动轴，

所述工件旋转驱动机构的驱动轴的旋转中心与线圈旋转驱动机构的旋转中心一致，

第2加热线圈的公转半径与从工件的轴部到孔的距离相等，当由线圈旋转驱动机构旋转驱动第2加热线圈时，第2加热线圈可公转，

具有对第1加热线圈和第2加热线圈通电的通电机构，

对第2加热线圈通电的通电机构通过电磁感应对第2加热线圈激励感应电流，

使所述工件旋转驱动机构的驱动轴旋转，使工件的孔以所述轴部为中心公转，通过线圈旋转驱动机构使第2加热线圈公转，使第2加热线圈跟踪孔的公转，并且对所述第1加热线圈和第2加热线圈通电，可同时感应加热工件的轴部和孔。

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