CN102041363A

CN102041363A - 高频热处理装置

Info

Publication number: CN102041363A
Application number: CN2009102041679A
Authority: CN
Inventors: 渡边弘子; 长尾武彦; 塚本升
Original assignee: Fuji Electronics Industry Co Ltd
Current assignee: Fuji Electronics Industry Co Ltd
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2011-05-04

Abstract

本发明提供一种高频加热装置，以提高线圈一变压器组(10)相对于工件的追随性为目的，以开发线圈相对于工件的追随性高的高频加热装置为课题。在高频加热装置(1)中，在底板(3)上安装有保持部件(2)。保持部件(2)为杆状，一端侧经由销(11)与底板(3)连接，因此，保持部件(2)在上下方向(箭头A方向)上摆动，其自由度仅限于上下摆动。在保持部件(2)的下面设有直线导轨(12)。线圈-变压器组(10)经由销(16)安装于直线导轨(12)的直线移动部件(15)。

Description

高频热处理装置

技术领域

本发明涉及用于高频淬火等的高频热处理装置。尤其是本发明的高频热处理装置适用于发动机的曲轴、凸轮轴等的淬火。

背景技术

发动机的曲轴100例如为图8那样的形状，分别具有多个用于按照可旋转凸轮轴自身的方式支承的轴部101、和活塞(未图示)卡合的连杆颈部102。

而且，作为将这些多个连杆颈部102及轴部101一次进行淬火的装置，有图9所示的高频热处理装置110。

高频热处理装置110是通过弹簧112分别悬挂多个线圈-变压器组10的装置。

在此，线圈一变压器组10是将用于对连杆颈部102进行淬火的高频加热线圈115和向该高频加热线圈115供给高频电流的变压器116组合而成的。

此外，高频加热线圈115被夹在规定的外装板120内而保持，在高频加热线圈115的下部侧配置有喷射冷却水的开口组121。

另外，变压器116被组装成长方形的框体122支承。

高频热处理装置110如图9(a)所示，在将线圈-变压器组10拉到上部侧的状态下安装作为工件的曲轴100。

而且，使线圈-变压器组10下降，将高频加热线圈115覆盖在各连杆颈部102上。在该状态下，使作为工件的曲轴100以轴部101为中心旋转。而且，向高频加热线圈115供给高频电流，在曲轴100激励感应电流，使曲轴100升温。

在此，各连杆颈部102位于离开作为旋转中心的轴部101的位置，因此，如图10那样，各连杆颈部102相对于作为旋转中心的轴部101公转。

现有技术的高频热处理装置110，如上所述，利用弹簧112悬挂线圈-变压器组10，因此，其追随连杆颈部102的公转而移动。

但是，在现有技术的高频热处理装置110中，线圈-变压器组10仅通过弹簧112悬挂，对动作方向及姿势没有限制。因此，在淬火作业的进行中，线圈-变压器组10往往向扭曲方向移动。即，在淬火作业的进行中，有时线圈-变压器组10向图8的箭头方向转动。其结果是，线圈-变压器组10与其它部件冲撞，不能追随轴部101的公转，高频加热线圈115有时会离开连杆颈部102。

发明内容

因此，本发明着眼于现有技术的上述问题点，其课题在于，为了提高线圈-变压器组10相对于工件的追随性，开发了线圈相对于工件的追随性高的高频加热装置。

为解决上述课题，本发明提供一种高频热处理装置，其将对工件进行高频加热的线圈和向线圈供给高频电流的变压器组合而构成一组线圈-变压器组，具备将上述线圈-变压器组保持为能够相对于装置主体移动的保持构造部，其特征在于：上述保持构造部具有在垂直方向摆动或水平移动的保持部件、和直接或间接对该保持部件向上方施力的上方施力部件，上述线圈-变压器组被保持部件支承。

在本发明的高频热处理装置中，使保持部件支承线圈-变压器组。而且，利用上方施力部件对保持部件向上方施力，负担线圈-变压器组的负荷。本发明所采用的保持部件在垂直方向摆动或水平移动，因此，限制了扭曲方向的动作，线圈-变压器组的动作及姿势稳定。

如上所述，只要在垂直方向摆动或水平移动即可，但从构造简单且动作抵抗小的观点考虑，推荐采用在垂直方向摆动的构造。

优选线圈-变压器组按照能够相对于保持部件在横方向移动的方式安装。

例如，假设对上述那样的曲轴的连杆颈部进行淬火的情况，连杆颈部102进行公转运动。因此，线圈-变压器组为了追随其运动，不仅在上下方向，而且在横方向(水平方向)也必须具有自由度。

在此，如果线圈-变压器组能够相对于保持部件在水平方向移动，则线圈-变压器组在横方向(水平方向)也具有自由度，能够容易地追随连杆颈部102的公转运动。

另外，即使线圈-变压器组为按照能够在保持部件上摆动的方式悬挂的构造，线圈-变压器组在横方向也具有自由度，线圈-变压器组在横方向(水平方向)也具有自由度，从而能够容易地追随连杆颈部102的公转运动。

优选设置按照线圈-变压器组的姿势成为垂直姿势的方式进行施力的姿势保持单元。

在线圈-变压器组上连接有用于供给供电线及冷却水的配管。因此，线圈-变压器组多数情况被供电线或管按压，成为在自然状态下倾斜的姿势。因此，优选设置按照线圈-变压器组的姿势成为垂直姿势的方式进行施力的姿势保持单元，矫正线圈-变压器组的姿势。

优选上方施力部件具有弹簧。

优选上方施力部件具有弹簧、通过上述弹簧转动的偏心转动部件、通过上述偏心转动部件旋转的旋转部件、和将上述旋转部件和线圈-变压器组连接的线状部件，利用弹簧的作用力对线圈-变压器组向上方施力，偏心转动部件具有通过转动姿势改变与弹簧的轴线相接的位置，使伴随弹簧的作用力变化的偏心转动部件的转矩的变化减少的功能。

根据本发明，由于弹簧的作用力的变化被修正，所以线圈-变压器组的动作稳定。

优选上方施力部件具有在水平方向配置的弹簧、与上述弹簧连接的线状部件、和旋转体，线状部件悬架设置于旋转体，从水平方向向上下方向进行方向转换。

根据本结构，可以降低装置的整体高度。

优选具备使线圈-变压器组和保持部件和上方施力部件一体进行升降的升降单元。

另外，优选设为具备多个线圈-变压器组的结构。

本发明的高频加热装置，线圈相对于工件的追随性高，难以产生加热不均。因此，本发明的高频加热装置的热处理的可靠性高。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的高频加热装置的主要部分立体图。

图2是从与图1不同的方向观察到的本发明第一实施方式的高频加热装置的主要部分的立体图。

图3是本发明第一实施方式的高频加热装置的主要部分的正面图。

图4是本发明第二实施方式的高频加热装置的主要部分的立体图。

图5是本发明第二实施方式的高频加热装置的主要部分的正面图。

图6(a)(b)是说明本发明第二实施方式中采用的上方施力部件的功能的说明图。

图7是本发明第三实施方式的高频加热装置的主要部分的正面图。

图8是现有技术的高频加热装置的主要部分的立体图。

图9是说明现有技术的高频加热装置的功能的说明图。

图10是表示在高频加热装置上安装曲轴并进行淬火时的轴部和连杆颈部的动作状态的说明图。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式做进一步说明。

如图1～3所示，本发明第一实施方式的高频加热装置1是在保持部件2上悬挂有线圈-变压器组10的装置。

线圈-变压器组10的构造与说明现有技术时示例的构造相同。

本实施方式的高频加热装置1具有按照可以在装置主体5上垂直移动的方式安装的底板3，在该底板3上安装有主要的部件。

如图1、2、3所示，底板3是设于装置主体5的垂直面上的部件，按照通过直线导轨6在上下方向可移动的方式安装。此外，在底板3安装有汽缸7，通过使汽缸7的连杆伸缩，底板3进行上下升降。

在本实施方式的高频加热装置1中，在底板3上安装有保持部件2。本实施方式中采用的保持部件2为杆状，一端侧经由销11与底板3连接。销11使轴线朝向水平方向配置。因而，保持部件2在上下方向(箭头A方向)摆动，自由端侧上下移动。在本实施方式中，保持部件2以销11为中心摆动，其自由度仅限于上下摆动。

另外，在保持部件2的下面设有直线导轨12。直线导轨12由轨道部件13和直线移动部件15构成，直线移动部件15与轨道部件13卡合并直线移动。

在本实施方式中，直线导轨12的轨道部件13被安装于保持部件2的下面。

而且，线圈-变压器组10经由销16被安装于直线导轨12的直线移动部件15上。

在此，销16的轴线方向是水平方向，即与保持部件2正交的方向，因此，线圈-变压器组10在保持部件2的下部侧沿保持部件2的长度方向摆动。即，沿图1中的箭头B方向摆动。因而，线圈-变压器组10也可以在横方向动作。

另外，如上所述，在保持部件2的下面设有直线导轨12，线圈-变压器组10由该直线导轨12支承，因此，线圈-变压器组10可以沿保持部件2的长度方向直线移动，但在通常的运转时，利用未图示的锁定机构阻止线圈-变压器组10的直线移动。

在本实施方式中，直线导轨12只是在进行线圈-变压器组10的更换或维护时才发挥功能。具体而言，在进行线圈-变压器组10的维护时，使其沿直线导轨12在水平方向(箭头C方向)移动，从另一线圈-变压器组10列拉开。

在底板3上安装有臂20。臂20具有垂直部和从垂直部的前端伸出的水平部。而且，从臂20的水平部悬挂有弹簧(上方施力部件)23，且弹簧23的另一端侧与上述的保持部件2连接。

因而，保持部件2通过弹簧23被向上方施力，线圈-变压器组10等的重量和弹簧23的拉伸力平衡，将保持部件2保持在水平姿势。

另外，在本实施方式中，在保持部件2和线圈-变压器组10的框体122之间安装有弹簧(姿势保持单元)25。

弹簧(姿势保持单元)25是为了将线圈-变压器组10的姿势保持在垂直姿势而设置的。

即，为了制图的方便，省略图示，在线圈-变压器组10上安装有多个供电线及配管，线圈-变压器组10的姿势因它们的重量而倾斜。于是，在本实施方式中，在保持部件2和线圈-变压器组10之间设置有弹簧(姿势保持单元)25，通过按压线圈-变压器组10，矫正线圈-变压器组10的姿势。

在本实施方式的高频加热装置1中，如图1所示，在线圈-变压器组10在上方待机的状态下，安装作为工件的曲轴100。

而且，使汽缸7的连杆收缩，降下底板3，使线圈-变压器组10下降，将高频加热线圈115覆盖在各连杆颈部102上。在该状态下，使作为工件的曲轴100以轴部101为中心旋转。而且，向高频加热线圈115供给高频电流，在曲轴100上激励感应电流，使曲轴100升温。

工件的各连杆颈部102如上所述，相对于轴部101公转，但在本实施方式的高频加热装置1中，线圈-变压器组10在水平方向和垂直方向具有自由度，追随连杆颈部102的公转而移动。

即，在本实施方式的高频加热装置1中，线圈-变压器组10悬挂在保持部件2上，保持部件2上下摆动，因此，线圈-变压器组10可以追随连杆颈部102的上下移动。

另外，在本实施方式的高频加热装置1中，线圈-变压器组10经由销16安装于直线导轨12上，因此，线圈-变压器组10也可以以销16为中心进行摆动。

因此，线圈-变压器组10也可以追随工件的连杆颈部102的水平移动。

因此，线圈-变压器组10可以追随连杆颈部102的公转而移动。

而且，对于本实施方式的高频加热装置1，保持部件2的自由度仅限于上下摆动，因此，线圈-变压器组10不会总是平行移动且扭曲。因此，线圈-变压器组10在移动中不会与其它部件接触。

在以上说明的实施方式中，上方施力部件只不过是悬挂有弹簧23，对于弹簧23，因其全长而产生的负荷发生变化。即，图示的线圈弹簧23，与拉伸成比例地产生的负荷发生变化。

在此，在线圈-变压器组10的上下动作小，且弹簧23产生的负荷的变化小时，如上所述，通过只是悬挂有弹簧23的构造的上方施力部件发挥足够的功能，但在淬火的工件大且线圈-变压器组10的上下动作大时，也有时不能忽视弹簧23产生的负荷的变化。

在这种情况下，推荐安装修正弹簧负荷的变化的部件。

图4是本发明的第二实施方式，表示的是具备修正弹簧负荷的变化的功能的例子。

本实施方式的高频加热装置30只是上方施力部件31的构造与之前的实施方式不同。因此，对同一部件标注同一序号，并省略重复的说明，高频加热装置30的说明仅限于上方施力部件31的说明。

在高频加热装置30的上方施力部件31中，弹簧40在水平方向配置。而且，弹簧40的一端安装于臂41的局部，在弹簧40的另一端安装有线状部件45。在此，在本实施方式中，线状部件45是链条，但也可以是金属线或带。

另外，在本实施方式的上方施力部件31中，作为特征的部件，具备偏心转动部件46和旋转部件47。

偏心转动部件46为近似凸轮的形状，形成例如渐开式曲线那样的从旋转中心到外周部的距离因角度而不同的外形形状。在偏心转动部件46的外周设有链条卡合的凹凸形状。偏心转动部件46以轴48为中心旋转。偏心转动部件46也可以以从中心取下圆形部件后的位置为旋转中心转动。

旋转部件47为圆形的链轮，与偏心转动部件46为一体，通过偏心转动部件46进行旋转。

在本实施方式中，安装于弹簧40的另一端的线状部件(链条)45与偏心转动部件46的外周部卡合，通过弹簧40的张力使偏心转动部件46旋转。

另外，旋转部件47与另一个线状部件(以下称作悬挂用线状部件)50卡合，悬挂用线状部件50的另一端连接有保持部件2。此外，悬挂用形状部件50也是链条。

在本实施方式所采用的上方施力部件31中，在弹簧40伸出且弹簧40产生的张力大的情况下，如图6(a)那样，偏心转动部件46与线状部件45的接线51的位置、和偏心转动部件46的旋转中心(轴48)的距离X小。因此，转矩是大的张力和短的距离的积。

另一方面，在弹簧40收缩且弹簧40产生的张力小的情况下，如图6(b)那样，偏心转动部件46与线状部件45的接线51的位置、和偏心转动部件46的旋转中心(轴48)的距离X大。因此，转矩是小的张力和长的距离的积。

因此，根据上方施力部件31，即使弹簧40的张力发生变化，也可以通过偏心转动部件46修正转矩，从而转矩的变化小。

图7所示的高频加热装置60是本发明的第三实施方式，省略偏心转动部件46，将设于弹簧40的另一端的线状部件45直接连接于保持部件2。

在本实施方式中，旋转部件57为可空转的链轮，其作为用于改变线状部件45的方向的部件使用。

在图7所示的高频加热装置60中，保持部件2不具备直线导轨12。在高频加热装置60中，线圈-变压器组10以销16为中心进行摆动。

在以上说明的实施方式中，示例了利用螺旋弹簧的上方施力部件23、31，但也可以利用盘簧来代替螺旋弹簧。

另外，在上述的实施方式中，示例了保持部件2以销11为中心进行摆动，但保持部件2也可以被支承于直线导轨等上并进行平行移动。

Claims

1.一种高频热处理装置，其将对工件进行高频加热的线圈和向线圈供给高频电流的变压器组合而构成一组线圈-变压器组，具备将所述线圈一变压器组保持为能够相对于装置主体移动的保持构造部，其特征在于：

所述保持构造部具有在垂直方向摆动或水平移动的保持部件、和直接或间接对该保持部件向上方施力的上方施力部件，所述线圈-变压器组被保持部件支承。

2.如权利要求1所述的高频热处理装置，其特征在于：

保持部件按照能够摆动的方式安装在其它部件上。

3.如权利要求2所述的高频热处理装置，其特征在于：

线圈-变压器组按照能够相对于保持部件在横方向移动的方式安装。

4.如权利要求2所述的高频热处理装置，其特征在于：

线圈-变压器组按照能够摆动的方式悬挂在保持部件上。

5.如权利要求4所述的高频热处理装置，其特征在于：

具有按照线圈-变压器组的姿势成为垂直姿势的方式进行施力的姿势保持单元。

6.如权利要求2所述的高频热处理装置，其特征在于：

上方施力部件具有弹簧。

7.如权利要求2所述的高频热处理装置，其特征在于：

上方施力部件具有弹簧、通过所述弹簧转动的偏心转动部件、通过所述偏心转动部件旋转的旋转部件、和将所述旋转部件和线圈-变压器组连接的线状部件，利用弹簧的作用力对线圈-变压器组向上方施力，偏心转动部件具有通过转动姿势改变与弹簧的轴线相接的位置，使伴随弹簧的作用力变化的偏心转动部件的转矩的变化减少的功能。

8.如权利要求2所述的高频热处理装置，其特征在于：

上方施力部件具有在水平方向配置的弹簧、与所述弹簧连接的线状部件、和旋转体，线状部件悬架设置于旋转体，从水平方向向上下方向进行方向转换。

9.如权利要求2所述的高频热处理装置，其特征在于：

具备使线圈-变压器组、保持部件和上方施力部件一体进行升降的升降单元。

10.如权利要求2所述的高频热处理装置，其特征在于：

具备多个线圈-变压器组。