CN102045904B - 感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了能够在曲轴的轴颈部适当地配置加热线圈体的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置。其设置有按压单元，当对连杆颈部和轴颈部由臂部连接的曲轴的轴颈部感应加热时，该按压单元矫正曲轴的旋转轴方向上的加热线圈体的位置。作为按压单元，能够使用空气压驱动的活塞杆，加热线圈体具备外装板，上述活塞杆按压加热线圈体的外装板。

Description

感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置

技术领域

本发明涉及用于对曲轴(crank shaft)的轴颈部(journal)中最靠端部的轴颈部良好地感应加热的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置。

背景技术

曲轴具备具有连杆颈部和轴颈部(轴承部)，并且连杆颈部和轴颈部由臂部连接的结构。如日本特开2004-2959号公报公开的，对曲轴进行感应加热的情况下，通常使用半开放鞍型的加热线圈体。

发明内容

利用半开放鞍型的加热线圈对连杆颈部感应加热时，以连杆颈部到达加热线圈体的下方的方式配置曲轴，使加热线圈体下降与连杆颈部相对配置。此时，即使加热线圈体的曲轴的旋转轴方向的位置有若干偏离，由于在连杆颈部的两侧具有比连杆颈部向半径方向突出的臂部，所以加热线圈体沿着臂部的侧面下降，旋转轴方向的位置被矫正，与连杆颈部相对配置。

此外，对于轴颈部与连杆颈部也同样，即使加热线圈体在旋转轴方向有若干偏离，加热线圈体沿着凸缘的侧面或臂部的侧面下降，旋转轴方向的位置被矫正，与轴颈部相对配置。

但是，当加热线圈体的宽度比轴颈部的长度短的情况下，即使将加热线圈体与轴颈部相对配置，也不能保证其长度方向(旋转轴方向)的加热线圈体的位置是适当的。

因此，本发明的目的在于提供能够将加热线圈体适当地配置在曲轴的轴颈部的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置。

为了解决上述课题的本发明的第一方式为对连杆颈部和轴颈部由臂部连接的曲轴的上述轴颈部进行感应加热的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：设置有在上述加热线圈体接近轴颈部配置时，对曲轴的旋转轴方向的加热线圈体的位置进行矫正的按压单元。

根据本方式，由于设置了在加热线圈体接近轴颈部配置时，对曲轴的旋转轴方向的加热线圈体的位置进行矫正的按压单元，能够使加热线圈体相对配置在轴颈部的需要的位置(部位)。例如，通过在使轴颈部和臂部连接的通称R部的部分矫正加热线圈体的位置，能够对一方的R部良好地感应加热。

优选在加热线圈体的上方设置变压器单元(transformer unit)，加热线圈体具有外装板，上述按压单元对变压器单元或者加热线圈体的外装板中至少任意一方进行按压。

根据该结构，按压单元对设置在加热线圈体的上方的变压器单元或者加热线圈体的外装板的至少任意一方进行按压。由此，加热线圈体移动，加热线圈体的位置被矫正。

本发明的第二方式为对连杆颈部和轴颈部由壁部连接的、端部不具有比轴颈部向直径方向突出的部位的曲轴的最靠端部的轴颈部进行感应加热的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：设置有在上述加热线圈体接近最靠端部的轴颈部配置时，抑制加热线圈体向曲轴的端部侧位移的按压单元。

根据该结构，由于设置了在对端部不具有比轴颈部向直径方向突出的部位的曲轴的最靠端部的轴颈部进行感应加热时，抑制加热线圈体向曲轴的端部侧位移的按压单元，加热线圈体由曲轴的端部侧向臂侧在旋转轴方向移动。在曲轴的靠端部的轴颈部的一方一侧配置有热质(heat mass)较大的臂部，在另一方一侧没有臂部这样的热质。因此，如果加热线圈体向另一方一侧(端部侧)位移配置的状态下实施感应加热，轴颈部的端部侧(上述另一方一侧)被过度加热。另一方面，轴颈部的臂部一侧(上述一方一侧)的热向臂部一侧逃逸。因此，难以对该轴颈部均匀地感应加热。实施本发明时，由于能够抑制曲轴的旋转轴方向的加热线圈体的位置向曲轴的端部侧位移，能够对曲轴的靠端部的轴颈部良好地感应加热(淬火)。

优选上述按压单元为流体压力驱动的活塞杆，在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，上述活塞杆对变压器单元和加热线圈体的外装板的至少任意一方进行按压。

根据该结构，作为按压单元使用以流体压进行驱动的活塞杆。此外，在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，上述活塞杆对变压器单元和加热线圈体的外装板的至少任意一方进行按压。因此，被按压单元按压时在加热线圈体的内部不作用外力。其结果，在加热线圈体的内部被保护的状态下，加热线圈体从曲轴的端部侧向臂部的配置侧移动，与轴颈部适当地相对配置，能够对轴颈部适当地感应加热。

优选本发明的位置矫正装置具备多个上述活塞杆。

根据该结构，由于本发明的位置矫正装置中具备多个活塞杆，按压单元能够对加热线圈体的多个部位按压。由此按压单元能够使加热线圈体的姿势不发生偏离地在曲轴的旋转轴方向移动。即加热线圈体能够沿着轴颈部笔直地被按压移动。

本发明的第三方式为对连杆颈部和轴颈部由臂部连接的、端部不具有比轴颈部向直径方向突出的部位的曲轴的最靠端部的轴颈部进行感应加热的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：设置有在上述加热线圈体接近最靠端部的轴颈部配置时抑制加热线圈体向曲轴的端部侧的位移的按压单元，上述按压单元为空气压力驱动的活塞杆，在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，上述活塞杆对变压器单元和加热线圈体的外装板的至少一方进行按压。

根据本方式，由于通过空气压力驱动的活塞杆对变压器单元和外装板的至少一方进行按压，能够适当地调整按压加热线圈体的按压力。因此，对于轴颈部，能够在曲轴的旋转轴方向的任意的位置配置加热线圈体。

优选按压单元按压加热线圈体以使加热线圈体的臂部一侧的外装板或者由臂部一侧的外装板突出的突出部件与臂部抵接。

根据该结构，由于按压单元以使加热线圈体的臂部一侧的外装板或者由臂部一侧的外装板突出的突出部件与臂部抵接的方式按压加热线圈体，能够容易地实现加热线圈体对于轴颈部的位置对准。即，将多个曲轴顺次连续感应加热时，能够以每个曲轴无个体差异的方式对靠端部的轴颈部感应加热(淬火)。

本发明的位置矫正装置中，优选能够任意地调整按压单元的按压力。

根据该结构，由于能够任意调整按压单元对臂部一侧的按压力，所以能够在轴颈部的曲轴的旋转轴方向的任意的位置配置加热线圈体。即，越是增大按压力，就越能够使加热线圈体向臂部一侧移动。

本发明的第四方式为对连杆颈部和轴颈部由臂部连接的曲轴的轴颈部进行感应加热的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：设置有在上述加热线圈体接近轴颈部配置时，抑制曲轴的旋转轴方向的加热线圈体的位移的按压单元，在加热线圈体设置有与曲轴的感应加热部位抵接的隔板，上述隔板具有向曲轴的臂部一侧突出的突出部，通过上述按压单元使上述突出部与臂部抵接，设定加热线圈体的位置。

本方式的位置矫正装置，在加热线圈体设置有与曲轴的感应加热部位抵接的隔板，上述隔板具有向曲轴的臂部一侧突出的突出部。因此，由于上述按压单元对加热线圈体按压时，隔板的突出部与臂部抵接，能够容易设定轴颈部的曲轴的旋转轴方向的加热线圈体的位置。

优选上述按压单元为空气压力驱动的活塞杆，在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，上述活塞杆对变压器单元和加热线圈体的外装板的至少任意一方进行按压。

根据该结构，由于作为按压单元使用空气压力驱动的活塞杆对加热线圈体具备的外装板进行按压，能够使加热线圈体的内部被外装板保护，进而能够使加热线圈体向曲轴的旋转轴方向的臂侧移动。

实施本发明时，由于能够抑制曲轴的旋转轴方向的加热线圈体的位置向曲轴的端部侧位移，能够对曲轴的靠端部的轴颈部良好地感应加热。

附图说明

图1是表示利用本发明的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置按压加热线圈体之前的状态的立体图。

图2是从与图1不同的方向观察利用位置矫正装置按压加热线圈体的状态的立体图。

图3是位置矫正装置、曲轴和加热线圈体的主视图，(a)表示加热线圈体接近曲轴之前的状态，(b)表示加热线圈体接近曲轴配置的状态，(c)表示将接近曲轴配置的加热线圈体，通过位置矫正装置向臂侧按压的状态。

图4是加热线圈体的立体图。

图5是使加热线圈体与第一轴颈部相对配置的状态的局部放大截面图。

图6是与曲轴抵接的隔板的立体图。

图7是使加热线圈体与第二轴颈部相对配置的状态的局部放大截面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施本发明的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置的结构。本实施方式中被感应加热的曲轴42具备4个连杆颈部45～48，5个轴颈部14～18，以及连接连杆颈部和轴颈部的臂部。此外，在曲轴42的一方的端部(后侧的端部)设置有比轴颈部直径大(即向半径方向突出)的凸缘19，在另一方的端部(前侧的端部)设置有比轴颈部直径小的端部33。如各图所示，将曲轴42的左侧称为前侧，右侧称为后侧。

设置在曲轴42的后侧的凸缘19由未图示的把持机构(卡盘)把持，进而由未图示的旋转驱动装置付与的旋转驱动力通过凸缘19进行传递。此外，在前侧的端部33上按压卡合中心销41。通过中心销驱动装置2该中心销41能够沿曲轴42的旋转轴方向移动。由此，曲轴42的两端被支撑，曲轴42通过设置在后侧的未图示的驱动装置被驱动旋转。作为中心销驱动装置2，可使用空气压缸和油压缸等。

各轴颈部从前侧起依次被称为第一轴颈部14～第五轴颈部18，各连杆颈部从前侧起依次被称为第一连杆颈部45～第四连杆颈部48。各轴颈部通过各个加热线圈体(第一加热线圈体3～第五加热线圈体7)被感应加热。本实施方式中，省略各连杆颈部的感应加热的说明。此外，由于加热线圈体3～7都具有相同结构，作为代表说明第一加热线圈体3的结构。

在第一加热线圈体3的上方，配置有变压器单元50。该变压器单元50和第一加热线圈体3一体连接。在变压器单元50内，设置有从未图示的商用电源接受一次感应的导体。在接受一次感应的变压器单元内的导体中流过一次感应电流。其中，在各加热线圈体的上方与第一加热线圈体3同样设置有变压器单元，但省略其描述。

如图4所示，第一加热线圈体3具有被绝缘体覆盖的导体25。导体25的一部分沿着曲轴的感应加热部位(轴颈部)被弯曲或折曲成圆弧状以及直线状，形成半开放鞍型的加热线圈部40。导体25是通电性和耐久性优良，并且内部具有空洞的管状部件。作为导体25，可采用例如铜制的管。对导体25的内部供给冷却液。通过上述变压器单元内的一次感应电流，在加热线圈体3内的导体25内流过二次感应电流，但由于对导体25的内部供给冷却液，所以能够抑制导体25的温度上升。

在导体25的左右两侧，配置具有刚性的侧板26、27(外装板)，导体25被侧板26、27夹住。如图4所示，在侧板26、27之间分别各两个地设置隔板28～30。即，在侧板26一侧和侧板27一侧分别设置隔板28～30。此外，图5中，描述了由正面观察两个隔板28的状态。

图5、图6所示的隔板28具有臂抵接部28a、轴颈抵接部28b和支柱部28c。臂抵接部28a由侧板26或者侧板27的下部向外方突出，在支柱部28c，与臂抵接部28a突出的方向平行地穿设有两个孔38、39。

这两个隔板28以臂抵接部28a为外侧相对配置，在二者之间配置有隔板37，两个隔板28和隔板37从侧板26、27的外侧利用螺栓35a、36a和螺母35b、36b一体连接。即，在侧板26、27和隔板37上，在与隔板28的孔38、39对应的位置分别同心状地设置有孔，螺栓35a、36a贯穿这些孔。

如图5所示，隔板28与作为感应加热部位的第一轴颈部14抵接，导体25(加热线圈部40)不与第一轴颈部14连接。即，通过隔板28与第一轴颈部14抵接，使导体25(加热线圈部40)与第一轴颈部14之间保持为规定的距离。

此外，当臂抵接部28a与臂部20的侧面抵接时，相对于第一轴颈部14，曲轴42的旋转轴方向的导体25的位置是适当的。由此，在第一轴颈部14的整体区域能够良好地感应加热。此外图5中，通过对臂抵接部28a不抵接在臂部20的状态进行描述，易于把握隔板28的结构。

图5所示的状态中，导体25(第一加热线圈体3)配置在第一轴颈部14的轴方向的中央附近。此处，在第一轴颈部14的后侧(右侧)具有臂部20，在前侧(左侧)不具有比第一轴颈部14更向直径方向突出的部位。因此，假设在第一轴颈部14的中央配置第一加热线圈体3时，则被感应加热的第一轴颈部14的热向前侧和后侧均匀地传递，但向后侧传递的热向臂部20逃逸，在前侧被传递的热没有逃逸场所。因此，即使第一轴颈部14的前侧为过热状态，后侧的温度也不会上升到前侧的程度。因此，不能够对第一轴颈部14均匀地感应加热(淬火)。

换言之，由于第一轴颈部14的前侧和后侧的热逃逸场所的大小(热质heat mass)不同，所以使第一加热线圈体3的配置偏向热质较大的后侧(臂部20一侧)，当在使臂抵接部28a与臂部20的侧面抵接的状态下感应加热时，能够对第一轴颈部14在整体区域良好地淬火。

在具备支撑曲轴42的前侧的中心销41的中心销驱动装置2中，设置了两个本发明的位置矫正装置1。

位置矫正装置1在缸8的内部具备活塞9。活塞9被固定在杆10(按压单元)上。杆10贯穿缸8的一端。在杆10的前端设置有前端部11。缸8的内部被活塞9左右隔开。即，在缸8内设置有室8a和室8b。

缸8的室8a一侧的端部的开口被盖49闭塞。在盖49设置有配管12。配管12使室8a内和外部的未图示的流体供给源连通。此外，在缸8的室8b一侧的端部设置配管13。配管13与配管12相同，使室8b内和外部的未图示的流体供给源连通。

由此，当需要使活塞9和杆10一体向前侧移动时，通过配管13对室8b内供给流体，并通过配管12使室8a的流体向外部排出。相反，当需要使活塞9和杆10一体向后侧移动时，通过配管12对室8a内供给流体，并通过配管13使室8b内的流体向外部排出。作为流体压力缸，能够使用例如空气压缸和油压缸等。

本发明的位置矫正装置1如下所述那样使用。

即，如图3(a)所示，通过未图示的把持机构以能够被驱动旋转的方式把持曲轴42的后侧，通过由中心销驱动装置2推出的中心销41对前侧按压支撑，在感应加热装置的各加热线圈体的下方配置曲轴42。图3(a)中，以各加热线圈体到达曲轴42的各轴颈部的上方的方式配置曲轴42。

此外，如图3(b)所示使各加热线圈体下降。第一加热线圈体3与曲轴42的最前侧的第一轴颈部14相对配置，同样第二～第五加热线圈体4～7与第二～第五轴颈部15～18分别相对配置。

此时，由于第二～第四加热线圈体4～6在邻接的臂部之间下降，即使第二～第四加热线圈体4～6如图3(b)在左右方向(曲轴42的旋转轴方向)有若干位置偏离，加热线圈体沿着臂部的侧面边被矫正位置边下降。例如第二加热线圈体4在臂部21和臂部22之间下降时，如果偏向臂部22一侧，则沿着臂部22的前侧的侧面边滑动边下降。

此外，在第五加热线圈体7的前侧存在臂部23，在后侧设置比第五轴颈部18直径大(即向直径方向突出)的凸缘19。由此，第五加热线圈体7在臂部23和凸缘19之间下降。此时，第五加热线圈体7的位置偏向凸缘19一侧时，第五加热线圈体7沿着凸缘19的前侧的侧面边滑动边下降，与第五轴颈部18相对配置。

此处，在第一加热线圈体3的前侧，不存在比第一轴颈部14直径大(即向直径方向突出)的部位。因此，假设第一加热线圈体3向前侧位移时，则无法将第一加热线圈体3的位置向后侧矫正。因此驱动位置矫正装置1，通过配管12对室8a内供给流体的同时，通过配管13使室8b内的流体向外部排出，使活塞9和杆10向后侧移动，由前端部11对第一加热线圈体3的侧板26进行按压。

其结果，第一加热线圈体3接近臂部20，如图3(c)所示，侧板27一侧的隔板28～30与臂部20抵接。由此，第一加热线圈体3对于第一轴颈部14适当地相对配置。在此状态下，开启未图示的电源，曲轴42的第一轴颈部14被良好地感应加热(淬火)。

本实施方式中，表示了对第一加热线圈体3的侧板26的两个部位按压的示例，也可以只对一个部位按压。此外，还可以对三个以上部位按压。此时，优选以能够对第一加热线圈体3的左右均等地按压的方式选定按压部位，以使第一加热线圈体3在曲轴42的旋转轴方向笔直地移动。

此外，本实施方式中，说明了使隔板28～30与臂部20抵接的示例，也可以代替其设置侧板27或从侧板27突出的突出部，使侧板27或从侧板27突出的突出部与臂部20抵接。

此外，在本实施方式中表示了位置矫正装置1按压侧板26的示例，也可以使其为即使按压变压器单元50也能够矫正第一加热线圈体3的位置。按压变压器单元50和侧板26中任何一方，可以考虑感应加热装置整体的设计的情况适当选定较好的一方即可。但是，按压靠近第一轴颈部14的侧板26能够更加精度良好地调整第一加热线圈体3的位置因此优选。

进一步地，本发明也可以如图7所示用于调整对第二轴颈部15感应加热的第二加热线圈体4的位置。特别是，如图7所示，在对臂部22一侧的R部感应加热的情况下，通过位置矫正装置1将第二加热线圈体4向臂部22一侧按压。相反地，在向臂部21一侧按压的情况下，优选在图7中右侧也预先配置位置矫正装置1。

上述中，除了第二轴颈部15以外，对于感应加热第三轴颈部16、第四轴颈部17、第五轴颈部18的各加热线圈体也能够同样地进行位置调整。

Claims (10)

1.一种感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，该感应加热装置对连杆颈部和轴颈部通过臂部连接的曲轴的所述轴颈部进行感应加热，该位置矫正装置的特征在于：

设置有按压单元，该按压单元在所述加热线圈体接近轴颈部配置时，矫正曲轴的旋转轴方向上的加热线圈体的位置，

所述按压单元为活塞杆。

2.如权利要求1所述的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：

在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，所述按压单元按压变压器单元或者加热线圈体的外装板中至少任意一方。

3.一种感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，该感应加热装置对连杆颈部和轴颈部由臂部连接的、作为曲轴的最靠端部的轴颈部的，并且在端部一侧不存在比该轴颈部更向直径方向突出的部位的轴颈部进行感应加热，该位置矫正装置的特征在于：

设置有按压单元，该按压单元在所述加热线圈体接近最靠端部的轴颈部配置时，抑制加热线圈体向曲轴的端部侧的位移，

所述按压单元为活塞杆。

4.如权利要求3所述的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：

所述按压单元为通过流体压力驱动的活塞杆，在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，所述活塞杆按压变压器单元和加热线圈体的外装板中至少任意一方。

5.如权利要求4所述的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：

其具备多个所述活塞杆。

6.一种感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，该感应加热装置对连杆颈部和轴颈部由臂部连接的、且在端部不存在比轴颈部更向直径方向突出的部位的曲轴的最靠端部的轴颈部进行感应加热，该位置矫正装置的特征在于：

具有按压单元，该按压单元在所述加热线圈体接近最靠端部的轴颈部配置时，抑制加热线圈体向曲轴的端部侧的位移，所述按压单元为通过空气压力驱动的活塞杆，在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，所述活塞杆按压变压器单元和加热线圈体的外装板中至少任意一方。

7.如权利要求3～6的任意一项所述的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：

按压单元按压加热线圈体，以使加热线圈体的臂部一侧的外装板或者从臂部一侧的外装板突出的突出部件与臂部抵接。

8.如权利要求3～6的任意一项所述的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：

能够任意地调整按压单元的按压力。

9.一种感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，该感应加热装置对连杆颈部和轴颈部由臂部连接的曲轴的轴颈部进行感应加热，该位置矫正装置的特征在于：

设置有按压单元，该按压单元在所述加热线圈体接近轴颈部配置时，抑制加热线圈体在曲轴的旋转轴方向上的位移，在加热线圈体设置与曲轴的感应加热部位抵接的隔板，所述隔板具有向曲轴的臂部一侧突出的突出部，通过所述按压单元使所述突出部与臂部抵接，由此，设定加热线圈体的位置，

所述按压单元为活塞杆。

10.如权利要求9所述的感应加热装置的加热线圈体的位置矫正装置，其特征在于：

所述按压单元为空气压力驱动的活塞杆，在加热线圈体的上方设置有变压器单元，加热线圈体具有外装板，所述活塞杆按压变压器单元和加热线圈体的外装板中至少一方。