CN102959097A - 高频加热用线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够对管状的工件均匀加热的高频加热用线圈，该管状的工件为，使从具有封闭截面的主体部的外周面向径向外侧突出的凸缘部沿着轴向形成的。工件(W)的主体部(11)以被高频加热用线圈(I)的环部(13)包围的方式高频加热，工件(W)的凸缘部(12)以被高频加热用线圈(I)的一对引出部(14、15)包围的方式高频加热。工件(W)的凸缘部(12)与高频加热用线圈(I)的第一、第二引出部(14、15)相对，但第一、第二引出部(14、15)以在工件(W)的轴向上偏置的方式配置，因此不会通过在第一、第二引出部(14、15)中流动的高频电流而在工件(W)的凸缘部(12)上产生相互相反方向的涡流，能够防止工件(W)的凸缘部(12)与主体部(11)相比难以加热，且能够提供上述的高频加热用线圈。

Description

高频加热用线圈
技术领域
本发明涉及对管状的工件进行高频加热的高频加热用线圈，该管状的工件为，使从具有封闭截面的主体部的外周面向径向外侧突出的凸缘部沿着轴向形成的工件，该高频加热用线圈具有：将上述主体部包围的环部；和一对引出部，从上述环部的在轴向上接近的两端向径向外侧延伸，且与上述凸缘部的两侧面相对。
背景技术
通过下述专利文献1公知有，一边通过高频加热用线圈对低强度的直线状的钢管进行加热一边将其弯曲为规定形状，然后喷射冷却水来急冷，由此进行淬火处理而将车门防撞杆(door impact bar)加工为规定的形状以及强度，该车门防撞杆对汽车的车门进行加强而从侧面撞击的冲击中保护乘员。
在先技术文献
专利文献1：日本专利第4198715号公报
但是，在通过高频加热用线圈进行加热的工件为，例如对金属板材进行了辊轧成形的管状的部件的情况下，在该金属板材的两侧缘重合的部分上，沿着轴向形成有从工件的主体部的外周面向径向外侧突出的凸缘部。另外，在将工件的主体部包围的高频加热用线圈的环部的两端，设置有连接在高频电源上的一对引出部，并将该一对引出部以沿着工件的凸缘部的两面的方式配置，由此对工件的凸缘部进行加热。
然而，如之后基于图5所说明的那样，在隔着工件的凸缘部的高频加热用线圈的一对引出部配置为直线状且为平行的情况下，由该一对引出部向凸缘部产生的涡流相互抵消，由此与工件的主体部相比凸缘难以被加热，而具有使弯曲加工和淬火处理的质量降低的可能性。
发明内容
本发明是鉴于上述的情况而作出的，以提供一种能够对管状的工件均匀加热的高频加热用线圈为目的，该管状的工件为，使从具有封闭截面的主体部的外周面向径向外侧突出的凸缘部沿着轴向形成的工件。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种高频加热用线圈，应该对管状的工件进行高频加热，该管状的工件是使从具有封闭截面的主体部的外周面向径向外侧突出的凸缘部沿着轴向形成的工件，所述高频加热用线圈具有：将所述主体部包围的环部；和一对引出部，从所述环部的在轴向上接近的两端向径向外侧延伸，且与所述凸缘部的两侧面相对，其第一特征在于，所述一对引出部相互在轴向两侧偏置。
根据本发明，提供一种高频加热用线圈，在第一特征的基础上，其第二特征在于，所述一对引出部弯曲为U字状、V字状或者コ字状。
根据本发明，提供一种高频加热用线圈，在第二特征的基础上，其第三特征在于，所述一对引出部在轴直角方向上观察而构成环。
根据本发明，提供一种高频加热用线圈，在第一至第三特征的任一个的基础上，其第四特征在于，所述工件是将金属板材弯曲为管状的工件，所述凸缘部使所述金属板材的一对侧缘重合而构成。
根据本发明，提供一种高频加热用线圈，在第一至第四特征的任一个的基础上，其第五特征在于，通过在所述环部中流动的高频电流而感应的涡流以环绕所述工件的主体部的方式流动，通过在所述一对引出部中流动的高频电流而感应的涡流以环绕所述工件的凸缘部的面内的方式流动。
此外，实施方式的第一、第二引出部14、15与本发明的引出部对应。
发明的效果
根据本发明的第一特征，工件的主体部以被高频加热用线圈的环部包围的方式高频加热，工件的凸缘部以被高频加热用线圈的一对引出部包围的方式高频加热。工件的凸缘部与高频加热用线圈的第一、第二引出部相对，但第一、第二引出部以在工件的轴向上偏置的方式配置，因此不会通过在第一、第二引出部中流动的高频电流而在工件的凸缘部上产生相互相反方向的涡流，能够防止工件的凸缘部与主体部相比难以加热。
根据本发明的第二特征，因为高频加热用线圈的一对引出部弯曲为U字状、V字状或者コ字状，所以能够通过简单的加工使一对引出部有效地偏置。
根据本发明的第三特征，因为一对引出部在轴直角方向上观察而构成环，所以不仅能够产生在凸缘部的面内流动的涡流而有效地加热，而且能够使一对引出部的端部的轴向高度平齐，而使高频加热用线圈的固定和配线容易化。
根据本发明的第四特征，工件是将金属板材弯曲为管状的，且凸缘部是使金属板材的一对侧缘重合而构成的，所以凸缘部的厚度成为主体部的厚度的两倍而难以加热，但是，通过将一对引出部以在工件的轴向上偏置的方式配置，能够对难以加热的凸缘部充分地加热。
根据本发明的第五特征，因为通过在环部中流动的高频电流而感应的涡流以环绕工件的主体部的方式流动，所以能够提高主体部的加热效果，因为通过在一对引出部中流动的高频电流而感应的涡流以环绕工件的凸缘部的面内的方式流动，所以能够提高凸缘部的加热效果。
附图说明
图1是高频淬火装置的立体图。(第一实施方式)
图2是图1的2向视图。(第一实施方式)
图3是图2的3-3线剖视图。(第一实施方式)
图4是与上述图3对应的图。(第二实施方式)
图5是高频加热用线圈的立体图。(现有例)
附图标记说明
W工件
11主体部
12凸缘部
13环部
14第一引出部(引出部)
15第二引出部(引出部)
具体实施方式
以下基于图1～图3说明本发明的第一实施方式。
第一实施方式
如图1～图3所示，本实施方式的工件W例如是将汽车的车顶侧轨以及前支柱一体构成的部件，具有以辊轧成形将钢板形成为管状的封闭截面的主体部11、和使钢板的两侧缘重合而形成的凸缘部12，凸缘部12从主体部11的外周面沿径向突出，且沿着工件W的轴线L方向(参照图2以及图3)延伸。辊轧成形了的工件W是在轴向上具有固定截面的直线状的部件，通过高频加热用线圈对其进行加热并施加外力，由此使其弯曲为规定形状，然后用冷却水急冷来进行淬火。
高频加热用工件1具有：环部13，经由规定的间隙将工件W的主体部11的外周包围一圈；和第一、第二引出部14、15，从环部13的两端向径向外侧延伸，且经由规定的间隙与工件W的凸缘部12的两侧面相对。环部13具有在同一平面内弯曲的二维形状，在其两端部，使环部分地中断。在与环部13的两端相连的第一、第二引出部14、15中的、第一引出部14形成为U字状且在轴向上朝上突出，第二引出部15形成U字状且在轴向上朝下突出，由此使第一、第二引出部14、15在轴向上相互偏置。若从工件W的轴直角方向观察第一、第二引出部14、15，则两者协动而形成为椭圆形、或者田径的跑道形。
与高频加热用线圈I相邻配置的冷却装置C具有圆环形的冷却水箱16、与冷却水箱16的外周面连接的四根冷却水供给管17…、和在冷却水箱16的内周面上形成的多个冷却水喷出孔18…。
接下来，说明具有上述构成的本发明的实施方式的作用。
将工件W插入到高频加热用线圈I以及冷却装置C的内部，并使其一边以规定速度沿轴向移动一边通过高频加热用线圈I加热。此时，工件W的主体部11嵌合在高频加热用线圈I的环部13的内部，且工件W的凸缘部12夹在高频加热用线圈I的第一、第二引出部14、15之间。若从高频电源19(参照图2)向高频加热用线圈I供给高频电流，则通过在高频加热用线圈I的周围形成的磁界，而在工件W的内部产生涡流，并使工件W被焦耳热加热。
尤其如图3所示，在工件W的主体部11中，通过在将其外周包围的高频加热用线圈I的环部13中流动的电流a，而产生相反方向的涡流a’，由于该涡流a’以环绕工件W的具有封闭截面的主体部11的方式流动，所以能够有效地加热工件W的主体部11。
这样，一边使工件W以规定速度沿轴向移动一边通过高频加热用线圈I加热，同时通过施加弯矩而使其弯曲为规定的形状，然后，通过从冷却装置C的冷却水喷出孔18…喷出的冷却水，将工件W急冷来淬火，由此能够连续地进行工件W的弯曲加工以及淬火处理。
但是，图5所示的以往的高频加热用线圈I，由于使其第一、第二引出部14、15以隔着工件W的凸缘部12的方式配置为直线状且为平行的，所以通过在第一引出部14中流动的电流b所产生的涡流b’与通过在第二引出部15中流动的电流c所产生的涡流c’因大小相同而在工件W的凸缘部12的内部向相互相反的方向流动，则两个涡流b’、c’相抵消。该结果为，与工件W的主体部11相比，凸缘部12的温度未充分地升温，具有使工件W的弯曲加工和淬火处理的质量降低的可能性。
相对于此，根据本实施方式，由于使高频加热用线圈I的第一、第二引出部14、15以隔着工件W的凸缘部12不相互相对的方式，在上下方向上偏置，所以如图3所示，通过在第一引出部14中流动的电流d所产生的涡流d’与通过在第二引出部15中流动的电流e所产生的涡流e’不会抵消，从而能够有效地加热凸缘部12。
尤其，由于在相对于工件W的轴线L为直角的方向上观察时(参照图3)，第一、第二引出部14、15协动而构成一个封闭的环，所以通过在其中流动的电流d、e而在凸缘部12的面内流动有相反方向的封闭的涡流d’、e’，由此能够有效地对凸缘部12进行表面加热。而且，因为第一、第二引出部14、15弯曲为U字状，所以能够通过简单的加工将第一、第二引出部14、15有效地偏置，并且，能够使第一、第二引出部14、15协动来构成一个封闭的环。
另外，工件W是将金属板材弯曲为管状的，且凸缘部12是使金属板材的一对侧缘重合而构成的，所以凸缘部12的厚度成为主体部11的厚度的两倍而难以加热。但是，因为能够如上述那样地提高基于第一、第二引出部14、15进行的工件W的凸缘部12的加热效果，所以能够对工件W的主体部11以及凸缘部12均匀地加热。
接下来，基于图4说明本发明的第二实施方式。
第二实施方式
第一实施方式的高频加热用线圈I使第一、第二引出部14、15从工件W的轴向的相同位置、向相对离开的方向延伸为U字状，但是第二实施方式的高频加热用线圈I使第一、第二引出部14、15从在工件W的轴向上稍微离开的两个位置，向相互接近的方向延伸为コ字状。但是，第一、第二引出部14、15配置为，在相对于工件W的轴线L为直角的方向上观察时不相互重合。
根据该第二实施方式，通过在第一、第二引出部14、15中流动的电流而在工件W的凸缘部12产生的涡流不会相互抵消，能够与第一实施方式同样地对凸缘部12进行加热。
以上，说明了本发明的实施方式，本发明在不脱离其要旨的范围内，能够进行各种设计变更。
例如，在实施方式中，高频加热用线圈I的圈数为一圈，但可以为多圈。但是，由于在高频加热用线圈I以线圈状卷绕多圈，而使第一、第二引出部14、15的位置在轴向上大幅偏移的情况下，原本不会发生本发明的课题，所以本发明的前提在于，第一、第二引出部14、15的位置在轴向上接近。
另外，第一实施方式的第一、第二引出部14、15弯曲为U字状，第二实施方式的第一、第二引出部14、15弯曲为コ字状，但是，即使弯曲为V字状也能够实现同样的作用效果。
另外，本发明的高频加热用线圈I并不限于淬火处理用，能够适用于任意目的的加热用。

Claims (5)

1.一种高频加热用线圈，对管状的工件(W)进行高频加热，所述管状的工件(W)是使从具有封闭截面的主体部(11)的外周面向径向外侧突出的凸缘部(12)沿着轴向形成的工件，所述高频加热用线圈具有：将所述主体部(11)包围的环部(13)；和一对引出部(14、15)，从所述环部(13)的在轴向上接近的两端向径向外侧延伸，且与所述凸缘部(12)的两侧面相对，其特征在于，
所述一对引出部(14、15)相互在轴向两侧偏置。
2.根据权利要求1所述的高频加热用线圈，其特征在于，所述一对引出部(14、15)弯曲为U字状、V字状或者コ字状。
3.根据权利要求2所述的高频加热用线圈，其特征在于，所述一对引出部(14、15)在轴直角方向上观察而构成环。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的高频加热用线圈，其特征在于，所述工件(W)是将金属板材弯曲为管状的工件，所述凸缘部(12)使所述金属板材的一对侧缘重合而构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的高频加热用线圈，其特征在于，通过在所述环部(13)中流动的高频电流而感应的涡流以环绕所述工件(W)的主体部(11)的方式流动，通过在所述一对引出部(14、15)中流动的高频电流而感应的涡流以环绕所述工件(W)的凸缘部(12)的面内的方式流动。
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