CN110050508B - 感应加热线圈的支承结构和感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不会为了绝缘而由发生气体的覆膜形成感应加热线圈表面，并且在感应加热线圈的通电时能够抑制在感应加热线圈上产生运动的感应加热线圈的支承结构和感应加热装置。感应加热装置(1)的支承结构(4)具有支柱(20)和多个限制部件(21)。支柱(20)配置于感应加热线圈(3)的卷绕部(13)的径向外侧而沿轴向(S1)延伸。限制部件(21)以绝缘状态承接感应加热线圈(3)并且被支柱(20)支承，以限制轴向(S1)上的感应加热线圈(3)的运动。

Description

感应加热线圈的支承结构和感应加热装置

技术领域

本发明涉及感应加热线圈的支承结构和感应加热装置。

背景技术

已知用于对齿轮等工件(被处理物)进行感应加热的感应加热装置。感应加热装置具有感应加热线圈。感应加热线圈形成为将铜线卷绕成螺旋状的形状。有时在该感应加热线圈的表面卷绕玻璃带，而且玻璃带的表面被清漆覆盖而绝缘。

另外，在专利文献1中，公开了在坩埚型熔融金属容器的外周卷绕感应加热线圈的结构。在感应加热线圈的周围配置有线圈支柱，由从该线圈支柱延伸的支承梁支承感应加热线圈。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-305549号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在感应加热线圈表面被实施了包覆的情况下，在感应加热时，由于感应加热线圈从1000℃以上的工件受到的辐射热而会使包覆部分通过加热而产生脱气作用并产生烟。其结果是，感应加热线圈的表面变色为黑色等。这里，考虑在制造感应加热线圈时，在感应加热线圈的制造工厂使上述的绝缘覆膜成为高温，由此在工厂出厂前就完成脱气工序。但是，为了在短时间内完成这样的对策，需要将感应加热线圈组件暴露在热风中、或使用烘箱进行加热等的处置，这是不现实的。而且，虽然能够抑制工厂出厂后的感应加热线圈的使用时的烟的产生，但还是会产生绝缘覆膜的变色。

另外，在具有多个圈数的感应加热线圈的情况下，在进行感应加热时，在感应加热线圈的卷绕部会产生洛伦兹力等的内力。该内力作为使螺旋弹簧状的感应加热线圈收缩的力起作用，从而使没有表面覆膜的感应加热线圈的各部的位置发生变化。即使在卷绕一圈的感应加热线圈中，线圈也会在轴向上位移。若感应加热线圈的各部的位置发生变化，则感应加热线圈的磁通的分布也会变化。其结果是，工件的加热状态会产生偏差。因此，需要将感应加热线圈的各部的位置维持为固定。但是，在专利文献1记载的结构中，对于用于限制感应加热线圈的各部的轴向位移的具体的结构未做公开。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种不会为了绝缘而由发生气体的覆膜形成感应加热线圈表面，并且在感应加热线圈的通电时能够抑制在感应加热线圈上产生运动的感应加热线圈的支承结构和感应加热装置。

用于解决课题的手段

(1)为了解决上述课题，本发明的一个方面的感应加热线圈的支承结构具有：支柱，其配置于感应加热线圈的卷绕部的径向外侧，沿所述感应加热线圈的轴向延伸；以及限制部件，其以绝缘状态承接所述感应加热线圈并且被所述支柱支承，以限制所述感应加热线圈的所述轴向上的运动。

根据该结构，构成为由支柱支承的限制部件限制感应加热线圈的运动。根据该结构，通过限制部件能够可靠地防止感应加热线圈的收缩等的运动(轴向位移)。由此，能够防止感应加热线圈的卷绕部间的短路，因此不需要为了感应加热线圈的绝缘而利用清漆和玻璃带等的覆膜固定感应加热线圈的表面，可以不必使用产生气体的覆膜形成感应加热线圈表面。通过如上构成，能够实现不会为了绝缘而由发生气体的覆膜形成感应加热线圈表面，并且在感应加热线圈的通电时能够抑制在感应加热线圈上产生运动的感应加热线圈的支承结构。

(2)还可以构成为，所述感应加热线圈的匝数为多个，所述限制部件配置于所述感应加热线圈中的在所述轴向上相邻的部分之间。

根据该结构，在感应加热线圈中的在轴向上相邻的部分之间介入有限制部件，从而能够更为可靠地限制这些相邻的部分彼此在轴向上的相对位置发生变化。而且，通过在感应加热线圈中的在轴向上相邻的部分之间配置限制部件，能够将感应加热线圈的支承结构配置在感应加热线圈的相邻部分之间的间隙部分。由此，能够进一步减少感应加热线圈的支承结构在感应加热线圈的径向上伸出的量，能够使作为感应加热线圈和支承结构整体的形状更紧凑。

(3)还可以构成为，所述感应加热线圈包括具有所述卷绕部的螺旋状的线圈主体、以及从该线圈主体向所述径向的外侧延伸的延设部，所述延设部沿所述轴向设置有多个，所述限制部件配置于在所述轴向上相邻的多个所述延设部之间。

根据该结构而能够构成为，在与产生用于加热工件的磁通的线圈主体分离的部位，由限制部件承接感应加热线圈。由此，能够更可靠地抑制限制部件对用于感应加热的磁通产生影响的情况。另外，能够在来自通过感应加热而被加热的工件的辐射热较为难以到达的部位配置延设部和限制部件。由此，能够进一步减小限制部件中的热负荷，因此能够更为延长支承结构的寿命。

(4)还可以构成为，所述限制部件形成为筒状并且与所述支柱嵌合。

根据该结构，能够利用限制部件保护支柱。由此，能够进一步降低因来自工件的辐射热等而在支柱上产生的负荷。另外，能够将限制部件和支柱作为整体更紧凑地配置。

(5)还可以构成为，该感应加热线圈的支承结构还具有介于所述支柱与所述延设部之间的绝缘部件。

根据该结构，能够利用绝缘部件对感应加热线圈的延设部与支柱进行绝缘。由此，能够防止感应加热线圈发生短路。

(6)还可以构成为，所述绝缘部件设置有多个，在所述轴向上相邻的所述绝缘部件彼此对接，多个所述绝缘部件之间的对接部的位置从所述感应加热线圈的所述延设部的位置在所述轴向上错开。

根据该结构，能够将绝缘部件的对接部和感应加热线圈的延设部尽可能地隔开配置。由此，在感应加热线圈中，能够更可靠地防止由对接部引起的短路。而且，由于绝缘部件被分割为多个，因此各绝缘部件内的热的分布的偏倚小。因此，由各绝缘部件内的热的偏倚引起的热冲击(内力)可以较小。

(7)还可以构成为，所述感应加热线圈上设定有用于配置工件的工件配置区域，所述绝缘部件设置有多个，一部分所述绝缘部件以与所述工件配置区域在所述径向上排列的方式配置，并且其他的所述绝缘部件与所述工件配置区域错开所述轴向的位置配置。

在该情况下，在通过感应加热对工件加热时，以与工件配置区域在径向上排列的方式配置的一部分绝缘部件从该工件受到辐射热而成为高温。但是，由于该一部分绝缘部件整体成为高温，因此内部的热的分布的偏倚较小。因此，由一部分绝缘部件内的热的偏倚引起的热冲击(内力)可以较小。另外，一部分绝缘部件以外的其他绝缘部件与工件配置区域更远离地配置。因此，其他绝缘部件从工件受到的辐射热的热量可以较少，因此整体不会成为高温，内部的热的分布的偏倚较小。因此，由其他绝缘部件内的热的偏倚引起的热冲击(内力)可以较小。其结果是，多个绝缘部件中的任一个中的由热引起的负荷都较小，因此能够进一步延长支承结构的寿命。

(8)还可以构成为，该感应加热线圈的支承结构还具有支承所述支柱并且被规定的基座部件支承的撑条。

在这种情况下，撑条能够通过支柱和限制部件支承感应加热线圈。由此，能够使用于限制感应加热线圈的运动的结构和用于支承感应加热线圈的结构相同。因此，能够使感应加热线圈的支承结构变得更简单。

(9)为了解决上述课题，本发明的一个方面的感应加热装置具有：感应加热线圈；以及所述的支承结构，其构成为支承所述感应加热线圈。

这种情况下，可实现不会为了绝缘而由发生气体的覆膜形成感应加热线圈表面，并且在感应加热线圈的通电时能够抑制在感应加热线圈上产生运动的感应加热装置。

发明效果

根据本发明，不会为了绝缘而由发生气体的覆膜形成感应加热线圈表面，并且在感应加热线圈的通电时能够防止在感应加热线圈上产生运动。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的感应加热装置的俯视图。

图2是感应加热装置的侧视图。

图3是将感应加热线圈中的支承结构的周边的主要部分放大的侧视图。

图4是将支承结构的周边的主要部分放大的剖视图。

图5是用于说明变形例的主要部分的示意图，以剖面示出一部分。

图6是用于说明其他变形例的主要部分的示意图，(A)是俯视图，(B)是以剖面示出一部分的侧视图。

图7是用于说明另一个变形例的主要部分的示意图，以剖面示出一部分。

图8(A)和(B)分别是用于说明另一个变形例的主要部分的示意图，以剖面示出一部分。

图9是用于说明另一个变形例的图，(A)是主要部分的示意性俯视图，用剖面示出一部分，(B)是图9(A)的主要部分的示意性侧视图，用剖面示出一部分。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

图1是本发明的一个实施方式的感应加热装置1的俯视图。图2是感应加热装置1的侧视图。图3是将感应加热线圈3中的支承结构4的周边的主要部分放大的侧视图。图4是将支承结构4的周边的主要部分放大的剖视图。在图4中，将一部分部件使用作为假想线的双点划线示出。

参照图1～图4，在本实施方式中，以感应加热线圈3的轴向S1朝向上下方向的状态为基准进行了说明，但也可以不是这样。感应加热线圈3的方向不受限定。另外，在本实施方式中，有时将感应加热线圈3的轴向S1、径向R1和周向C1简称为“轴向S1”、“径向R1”和“周向C1”。

感应加热装置1是为了利用高频加热对工件100进行加热来对工件100进行热处理而设置的。作为该热处理的一例，可以例示淬火处理等。另外，由感应加热装置1进行的加热处理的具体例没有特别限定。另外，在本实施方式中，工件100是具有磁性的部件，在本实施方式中，是作为金属部件的齿轮。另外，由感应加热装置1加热的工件100只要是能够通过感应加热进行加热的部件即可。

感应加热装置1具有基座部件2、感应加热线圈3和支承感应线圈3的支承结构4。

基座部件2作为感应加热装置1的基座部件而设置，并沿铅直方向延伸。在本实施方式中，基座部件2由侧壁部件形成。基座部件2也可以构成壳体(未图示)的一部分。在基底部件2构成壳体的一部分的情况下，也可以由包含基底部件2的箱状的壳体形成收纳感应加热线圈3的收纳室。

感应加热线圈3构成为，通过提供交流电力而产生在工件100中通过的磁通。感应加热线圈3使用铜等导电材料(金属材料)形成。另外，感应加热线圈3形成为中空，在内部形成有冷却水通路。该冷却水通路从感应加热线圈3的一端延伸到另一端，并与未图示的冷却器连接。

感应加热线圈3具有：第1中继部5和第2中继部6；线圈主体7；以及从线圈主体7向感应加热线圈3的径向R1的外侧延伸的延设部81、82。

第1中继部5形成通往感应加热线圈3的冷却水的入口，另外还形成与未图示的电源端子连接的部分。第2中继部6形成来自感应加热线圈3的冷却水的出口，另外还形成与未图示的电源端子连接的部分。

第1中继部5和第2中继部6相邻配置。第1中继部5和第2中继部6分别形成为例如侧视呈L字状。第1中继部5和第2中继部6的一端分别形成为直线状，使用螺母与对应的接头管10、11连接。接头管10、11以贯通基座部件2的方式延伸。第1中继部5的中间部弯曲大致90度，从该中间部向线圈主体7的一端7a(在本实施方式中为上端)延伸。第2中继部6的中间部弯曲大致90度，从该中间部向线圈主体7的另一端7b(在本实施方式中为下端)延伸。

线圈主体7形成为具有规定粗细的螺旋状，在本实施方式中，具有多个圈数。被线圈主体7包围的圆筒状空间构成为能够收纳工件100，并且构成为由线圈主体7包围工件100。线圈主体7具有规定的间距，以该间距螺旋状地延伸。线圈主体7的一端7a与第1中继部5连接。另外，线圈主体7的另一端7b与第2中继部6连接。

与线圈主体7相关联地设定有工件配置区域12。工件配置区域12是在由感应加热线圈3对工件100进行感应加热时配置工件100的区域，设置在由线圈主体7包围的空间中。工件配置区域12在轴向S1上设置在线圈主体7的大致中央。在本实施方式中，在线圈主体7中的轴向S1的一端7a和另一端7b未设定工件配置区域12。工件100在工件配置区域12以载置在未图示的台座上的状态被加热。

线圈主体7包括多个卷绕部13。各卷绕部13沿线圈主体7的周向C1在大致360度的范围内形成，多个卷绕部13连续而形成线圈主体7。在各卷绕部13上设置有延设部81、82。

延设部81、82分别形成为从对应的卷绕部13向线圈主体7的径向外侧延伸的平板状，在本实施方式中形成为矩形状。在本实施方式中，轴向S1的延设部81、82的各自的厚度T8被设定为小于线圈主体7的卷绕部13的厚度T13。另外，厚度T8可以是厚度T13以上，但从防止短路的观点出发，优选小于厚度T13。延伸设置部81、82在各卷绕部13中以等间距(在本实施方式中为180度间距)配置。另外，每个卷绕部13的延设部的数量不限于2个，可以是1个，也可以是3个以上。延设部81例如通过钎焊固定在对应的卷绕部13上。另外，延设部81、82只要固定在对应的卷绕部13上即可，对该卷绕部13的固定方法没有限定。

设置在线圈主体7上的多个延设部81沿轴向S1排列配置。同样地，设置在线圈主体7上的多个延设部82沿轴向S1排列配置。在各延设部81、82上形成有贯通孔部8a(未示出延设部82的贯通孔部8a)。贯通孔部8a是后述的支柱20所贯通的部分。具有上述结构的感应加热线圈3由支承结构4支承。

支承结构4构成为限制感应加热线圈3的通电时的感应加热线圈3的各部分的运动(伸缩位移等的轴向位移)，并且支承感应加热线圈3。在本实施方式中，支承结构4防止感应加热线圈3的短路，且进一步减小对作用于工件100的磁场的影响，并且为了进一步减少从工件100受到的辐射热，其配置在径向R1上的线圈主体7的外侧。

支承结构4具有多个单元14、15。

单元14、15配置在径向R1上的线圈主体7的卷绕部13的外侧。单元14构成为支承感应加热线圈3的第2中继部6侧。单元15构成为支承感应加热线圈3的第1中继部5侧。在本实施方式中，单元14、15在周向C1以等间距配置，构成为承受来自对应的延设部81、82的载荷。另外，单元14、15具有彼此相同的结构。因此，以下，对单元14的详细结构进行说明，并省略对单元15的详细说明。

单元14具有：支柱20；以不与延设部81重叠的方式配置的多个限制部件21；多个绝缘部件22；一端侧单元23；以及另一端侧单元24。

支柱20是用于将单元14整体相互连结的连结部件。支柱20配置在感应加热线圈3的卷绕部13的径向外侧，作为沿感应加热线圈3的轴向S1延伸的柱部件而设置。另外，在本实施方式中，将与感应加热线圈3的轴向S1平行的方向也称作“轴向S1”。在本实施方式中，支柱20是在轴向S1的两端形成有外螺纹部20a、20b的螺栓部件。支柱20的中间部可以形成有外螺纹部，也可以形成为圆筒形状或多棱柱形状。

支柱20使用不锈钢材料等金属材料形成，构成为能够弹性变形且能够塑性变形。另外，支柱20优选由金属等对脆性破坏的耐性较强的材料形成。另外，支柱20可以具有导电性，也可以至少外表面由绝缘材料形成。更优选支柱20是非磁性的。在支柱20为非磁性的情况下，能够抑制支柱20被感应加热线圈3的磁场感应加热。作为这样的材料，在本实施方式中，使用奥氏体系不锈钢材料。

支柱20贯通感应加热线圈3的各延设部81的贯通孔部8a。支柱20的直径被设定为小于贯通孔部8a的直径，支柱20构成为不与感应加热线圈3直接接触。在该支柱20上嵌合有多个绝缘部件22。

绝缘部件22构成为，介于支柱20和延设部81之间，由此来防止支柱20和延设部81发生短路。绝缘部件22设置有多个，它们沿轴向S1配置。绝缘部件22的数量没有特别限定，可以是1个，也可以是2个以上。优选将绝缘部件22的数量设置为延设部81的数量以上。

各绝缘部件22具有相同的结构。由此，能够进一步减少绝缘部件22的制造的劳力。在本实施方式中，绝缘部件22形成为圆筒状。另外，绝缘部件22只要是能够限制支柱20与延设部81直接接触的形状即可，也可以是半月状等其他形状。绝缘部件22由绝缘材料形成。在本实施方式中，作为绝缘部件22的材料，使用氧化铝等陶瓷材料。如果绝缘部件22是陶瓷，则能够使绝缘部件22的耐热温度形成得极高。作为绝缘部件22的材料，优选能够承受来自工件100的辐射热的硬质的绝缘材料。另外，绝缘部件22也可以通过用绝缘材料涂敷导电部件的表面而形成。

在本实施方式中，相对于1个延设部81设置有至少1个绝缘部件22。各绝缘部件22嵌合于支柱20，并且贯通延设部81的对应的贯通孔部8a。绝缘部件22的内径被设定为比支柱20的外径大。另外，绝缘部件22的外径被设定为比延设部81的贯通孔部8a的内径小。

在本实施方式中，在轴向S1上相邻的绝缘部件22彼此对接。即，绝缘部件22以沿着轴向S1重叠的方式配置，在轴向S1上相邻的绝缘部件22彼此直接接触。在轴向S1上相邻的绝缘部件22之间的对接部(接触部)的位置P22从感应加热线圈3的延设部81的位置向轴方向S1偏移。在本实施方式中，在轴向S1上，对接部的位置P22配置在相邻的延设部81、81的大致中央处。绝缘部件22的轴向S1的长度被设定为比延设部81的厚度T8大。在本实施方式中，在轴向S1上，绝缘部件22的长度被设定为与一个限制部件21的长度和一个延设部81的厚度T8之和相同。

另外，如上所述，在感应加热线圈3上设定有用于配置工件100的工件配置区域12。并且，作为一部分的绝缘部件22的绝缘部件221、222以与工件配置区域12在径向R1上排列的方式(轴向S1上的位置重叠的方式)配置。并且，绝缘部件221、222以外的绝缘部件22与工件配置区域12错开在轴向S1上的位置而配置。在本实施方式中，两个绝缘部件221、222的大约一半以与工件配置区域12在径向R1上排列的方式配置。在工件100的感应加热时，来自工件100的辐射热一边从工件100向周围扩散一边传递到绝缘部件221、222。因此，在轴向S1上，即使全部的工件配置区域12与全部的绝缘部件221、222的位置不一致，来自工件100的热也会大致均匀地传递给绝缘部件221、222的整体。

另外，绝缘部件221、222的至少一部分与工件配置区域12在径向R1上排列即可。另外，在本实施方式中，以两个绝缘部件221、222与工件配置区域12在径向R1上排列的方式为例进行了说明，但也可以不是这样。例如，也可以是1个或3个以上的绝缘部件22与工件配置区域12在径向R1上排列。以包围具有上述结构的绝缘部件22的方式配置有多个限制部件21。

限制部件21是为了限制轴向S1上的感应加热线圈3的运动，以电绝缘的状态承受感应加热线圈3的载荷，并且通过一端侧单元23和另一端侧单元24而被支柱20支承的部件。限制部件21规定了各延设部81和卷绕部13在轴向S1上的位置。限制部件21设置有多个，它们沿着轴向S1配置。在本实施方式中，限制部件21的设置数量与延设部81的数量相同。在本实施方式中，线圈主体7的另一端7b侧的一个限制部件21以外的限制部件21被配置在感应加热线圈3中的作为在轴向S1上相邻的部分之间的两个延设部81、81之间。在本实施方式中，线圈主体7的另一端7b侧的限制部件21配置在一个延设部81与后述的端部按压部件31之间。

各限制部件21具有相同的结构。由此，能够进一步减少限制部件21的制造的劳力。在本实施方式中，限制部件21形成为圆筒状。另外，限制部件21只要是能够限制两个延设部81、81(两个卷绕部13、13)之间的轴向S1上的距离发生变化的形状即可，也可以是半月状等的其他形状。限制部件21由与上述绝缘部件22相同的材料形成，至少表面由绝缘材料形成。在本实施方式中，限制部件21的材料与绝缘部件22的材料相同。由此，能够进一步降低限制部件21和绝缘部件22的制造成本。

各限制部件21以包围绝缘部件22的方式嵌合于支柱20，并且与对应的延设部81的各自的表面接触。限制部件21的外径被设定为比贯通孔部8a的内径大，在本实施方式中，限制部件21的内周部和外周部双方与对应的延设部81的表面接触。另外，限制部件21的内径被设定为比绝缘部件22的外径大，从而抑制了限制部件21与绝缘部件22接触。根据上述结构，限制部件21和延设部81交替配置，在这些限制部件21和延设部81的内侧配置有绝缘部件22，而且支柱20通过绝缘部件22的内侧。

具有上述结构的绝缘部件22和限制部件21利用一端侧单元23和另一端侧单元24而与支柱20和感应加热线圈3连结。

一端侧单元23设置在轴向S1上的线圈主体7的一端7a上，构成为将支柱20的一端部固定在线圈主体7的一端7a上。一端侧单元23贯通于支柱20。在本实施方式中，一端侧单元23是螺纹结合结构，但只要是能够将支柱20的一端部和线圈主体7的一端7a相互固定的结构即可。

一端侧单元23具有端部按压部件25、垫圈26、弹簧垫圈27和作为固定部件的螺母28。

端部按压部件25构成为承接线圈主体7的一端7a侧的延设部81、以及多个绝缘部件22中的配置在轴向S1上的一端的绝缘部件22。端部按压部件25由与绝缘部件22相同的材料形成，至少外表面由绝缘材料形成。

端部按压部件25形成为筒状，在本实施方式中，具有筒状部29和凸缘部30。

筒状部29形成为圆筒状，与绝缘部件22对接。优选将筒状部29的内径和外径设定为与绝缘部件22的对应的内径和外径相同。筒状部29在与一端侧单元23相邻的限制部件21和延设部81内通过。在筒状部29的一端配置有凸缘部30。

凸缘部30是环状的板部分，被线圈主体7的一端7a的延设部81承接。垫圈26以与凸缘部30重叠的状态配置。垫圈26通过弹簧垫圈27接受来自螺母28的轴向力。螺母28与支柱20的一端部的外螺纹部20a螺纹结合。以与该一端侧单元23协同动作的方式配置有另一端侧单元24。

另一端侧单元24设置在轴向S1上的线圈主体7的另一端7b侧，构成为将支柱20的另一端部固定在线圈主体7和撑条34上。另一端侧单元24贯通支柱20。在本实施方式中，另一端侧单元24是螺纹结合构造，但只要是能够将支柱20的另一端部与线圈主体7的另一端7b和撑条34相互固定的结构即可。

另一端侧单元24具有端部按压部件31、作为固定部件的螺母32、垫圈33、撑条34、垫圈35、弹簧垫圈36、以及作为固定部件的螺母37。

端部按压部件31构成为通过多个限制部件21中的配置在轴向S1的另外一端的限制部件21来承接线圈主体7的另一端7b侧的延设部81。端部按压部件31由与绝缘部件22相同的材料形成，至少外表面由绝缘材料形成。端部按压部件31由环状的板部件形成，承受线圈主体7中的位于轴向S1的另一端侧附近的限制部件21和绝缘部件22。端部按压部件31的内径被设定为与支柱20的外径大致相同。

另外，在本实施方式中，将一端侧单元23的端部按压部件25形成为具有筒状部29和凸缘部30的结构，将另一端侧单元24的端部按压部件31由板状部件(相当于凸缘部30部分)形成。但是，也可以不是这样。例如，也可以调换一端侧单元23的端部按压部件25和另一端侧单元24的端部按压部件31的配置。

在与端部按压部件31重叠的状态下，螺母32与支柱20的外螺纹部20b螺纹结合。螺母32与一端侧单元23的螺母28协同动作，将弹簧垫圈27、垫圈26、端部按压部件25、多个延设部81、多个绝缘部件22和多个限制部件21紧固，而且被固定在支柱20上。由此，实现了使用一端侧单元23和另一端侧单元24而达成的支柱20、绝缘部件22、限制部件21、线圈主体7的相互结合。

螺母32通过垫圈33与撑条34连结。

撑条34是支承支柱20并且被基座部件2支承的部件。撑条34由金属部件、合成树脂部件等结构材料形成。配置有撑条34的部位是线圈主体7的外部。而且，优选撑条34与由线圈主体7产生的磁场隔离，另外，优选由奥氏体系不锈钢等非磁性的材料形成。撑条34例如由L字状的不锈钢板形成。支柱34具有水平延伸的平板部38。在该平板部38上形成有与支柱20嵌合的贯通孔部38a。另外，撑条34的一端部固定在基座部件2上。撑条34被垫圈33、35夹住。

垫圈35通过弹簧垫圈36而被螺母37承受。螺母37与支柱20的外螺纹部20b螺纹结合。根据该结构，在螺母32、37之间，撑条34被紧固在支柱20上。而且，螺母37构成为将撑条34和支柱20结合，但也可以构成为不对线圈主体7、绝缘部件22和限制部件21的相互结合不做出贡献。通过这样的结构，能够组装结合有线圈主体7和支承结构4的子组件，然后将该子组件固定在撑条34上。

如上所述，根据本实施方式，构成为由支柱20所支承的限制部件21限制感应加热线圈3的伸缩等运动。根据该结构，通过限制部件21能够可靠地防止感应加热线圈3的收缩等的运动(轴向位移)。由此，能够防止感应加热线圈3的卷绕部13间的短路，因此不需要为了感应加热线圈3的绝缘而利用清漆和玻璃带等的覆膜固定感应加热线圈3的表面，可以不必使用产生气体的覆膜形成感应加热线圈3的表面。通过如上构成，能够实现不会为了绝缘而由发生气体的覆膜形成感应加热线圈3的表面，并且在感应加热线圈3的通电时能够抑制感应加热线圈3的运动的感应加热线圈3的支承结构4。

例如，在使绝缘部件介于感应加热线圈的相邻的卷绕部的相互的对置面的整个面之间的情况下，需要将绝缘部件形成为沿着卷绕部的形状的专用形状。因此，在改变了感应加热线圈的卷绕部的直径的情况下，也需要改变绝缘部件的形状。另一方面，根据本实施方式，限制部件21是承受感应加热线圈3的一部分(延设部81、81)的结构，包括这样的限制部件21的支承结构4通过组装多个部件而形成。根据这样的结构，即使改变了感应加热线圈3的卷绕部13的直径，也可以不改变支承结构4的结构，可以将支承结构4直接应用于不同直径的感应加热线圈3。

另外，根据本实施方式，感应加热线圈3的匝数为多个，限制部件21配置在感应加热线圈3中的在轴向S1上相邻的延设部81、81之间。根据该结构，在感应加热线圈3中的在轴向S1上相邻的延设部81、81之间介入有限制部件21，从而能够更为可靠地限制这些相邻的延设部81、81(卷绕部13、13)彼此在轴向S1上的相对位置发生变化。而且，通过在感应加热线圈3中的在轴向S1上相邻的延设部81、81之间配置限制部件21，能够将感应加热线圈3的支承结构4配置在感应加热线圈3的相邻的延设部81、81之间的间隙部分。由此，能够进一步减少感应加热线圈3的支承结构4在感应加热线圈3的径向R1上伸出的量。因此，能够使作为感应加热线圈3和支承结构4的整体的形状更为紧凑。

另外，根据本实施方式而能够构成为，在与产生用于加热工件100的磁通的线圈主体7分离的部位，由限制部件21承接感应加热线圈3。由此，能够更可靠地抑制限制部件21对用于感应加热的磁通产生影响的情况。另外，能够在来自通过感应加热而被加热的工件100的辐射热较为难以到达的部位配置延设部81和限制部件21。由此，能够进一步减小限制部件21中的热负荷，因此能够更为延长支承结构4的寿命。

另外，根据本实施方式，限制部件21形成为筒状并与支柱20嵌合。根据该结构，能够利用限制部件21保护支柱20。由此，能够进一步降低因来自工件100的辐射热等而在支柱20上产生的负荷。另外，能够将限制部件21和支柱20作为整体更紧凑地配置。

另外，根据本实施方式，能够利用绝缘部件22对感应加热线圈3的延设部81和支柱20进行绝缘。由此，能够防止感应加热线圈3发生短路。

另外，根据本实施方式，在轴向S1上，相邻的绝缘部件22、22之间的对接部的位置P22从感应加热线圈3的延设部81的位置向轴向S1偏移。根据该结构，能够将绝缘部件22的对接部和感应加热线圈3的延设部81尽可能地隔开配置。由此，在感应加热线圈3中，能够更可靠地防止绝缘部件22的各自的对接部引起的短路。而且，由于绝缘部件22被分割为多个，因此各绝缘部件22内的热的分布的偏倚小。因此，由各绝缘部件22内的热的偏倚引起的热冲击(内力)可以较小。

另外，根据本实施方式，绝缘部件221、222以与工件配置区域12在径向R1上排列的方式配置。并且，绝缘部件221、222以外的其他的绝缘部件22与工件配置区域12错开在轴向S1上的位置而配置。在该情况下，在通过感应加热对工件100加热时，以与工件配置区域12在径向R1上排列的方式配置的绝缘部件221、222从该工件100受到辐射热而成为高温。但是，由于绝缘部件221、222整体成为高温，因此内部的热的分布的偏倚较小。因此，由绝缘部件221、222各自的内部的热的偏倚而引起的热冲击(内力)可以较小。另外，绝缘部件221、222以外的其他绝缘部件22与工件配置区域12更远离地配置。因此，绝缘部件221、222以外的绝缘部件22从工件100受到的辐射热的热量可以较少，因此整体不会成为高温，内部的热的分布的偏倚较小。因此，由绝缘部件221、222以外的绝缘部件22内的热的偏倚而引起的热冲击(内力)可以较小。其结果是，多个绝缘部件22中的任一个中的由热引起的负荷都较小，因此能够进一步延长支承结构4的寿命。

另外，根据本实施方式，支柱34能够通过支柱20和限制部件21支承感应加热线圈3。由此，能够使用于限制感应加热线圈3的收缩的结构和用于支承感应加热线圈3的结构相同。因此，能够使感应加热线圈3的支承结构4变得更简单。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述的实施方式。本发明在权利要求书中记载的范围内能够进行各种变更。另外，以下，主要对与上述的实施方式不同的点进行说明，在附图中对相同的结构标注相同的标号，并省略详细说明。

(1)在上述实施方式中，以利用设置在轴向S1上的感应加热线圈3的另一端侧(下端侧)的撑条34支承线圈主体7的方式为例进行了说明。但是，也可以不是这样。例如可以如图5所示那样，除了设置撑条34之外，还设置撑条34A。撑条34A配置在轴向S1上的感应加热线圈3的一端侧。支柱34A例如形成为与支柱34相同的形状，并具有平板部38A。

在平板部38A上形成有贯通至支柱20的外螺纹部20a的贯通孔部38aA。撑条34A被一对垫圈40、41夹住。并且，在一个垫圈41上重叠有弹簧垫圈42，而且在支柱20的外螺纹部20a上螺纹结合有螺母43。由此，利用螺母28、43将撑条34A固定在支柱20上。使用螺纹部件等固定部件将撑条34A固定在基座部件2(在图5中未图示)上。在该情况下，能够利用撑条34、34A对感应加热线圈3进行两端支承(在本实施方式中为上下两端支承)。因此，支承结构4能够以更稳定的姿态支承感应加热线圈3。

另外，在上述的变形例中，也可以省略撑条34，通过撑条34A以悬挂姿势支承感应加热线圈3。

(2)另外，在上述实施方式中，以感应加热线圈3的匝数为多个的方式为例进行了说明。但是，也可以不是这样。例如，如图6(A)和图6(B)所示，也可以代替感应加热线圈3，而在圈数为1的感应加热线圈3B中采用支承结构4B。在圈数为1的感应加热线圈3B中，在卷绕部13B中，由于洛伦兹力等原因，有时卷绕部13B会相对于直线状的中继部5B、6B而在轴向S1上位移。呈圆弧状地设置有一个感应加热线圈3B的卷绕部13B，在被该卷绕部13B包围的部位设置有工件配置区域12。在卷绕部13B上设置有延设部81、82。

支承结构4B的单元14B例如构成为支承一个延设部81，而且支承结构4B的单元15B例如构成为支承一个延设部82。在该情况下，支承结构4B的单元14B具有一对限制部件21和三个绝缘部件22。一个限制部件21配置在延设部81和端部按压部件25B之间。端部按压部件25B代替端部按压部件25而设置，由与端部按压部件25相同的材料形成为圆环状，支承一个限制部件21和一端侧的绝缘部件22。另一个限制部件21配置在延设部81和端部按压部件31之间。3个绝缘部件22配置在端部按压部件25B、31之间。并且，绝缘部件221以与工件配置区域12在径向R1上排列的方式配置。并且，绝缘部件221以外的其他的绝缘部件22与工件配置区域12错开在轴向S1上的位置而配置。

这种情况下，由于绝缘部件221整体成为高温，因此内部的热的分布的偏倚较小。因此，由绝缘部件221的内部的热的偏倚引起的热冲击(内力)可以较小。另外，绝缘部件221以外的绝缘部件22与工件配置区域12更远离地配置。因此，绝缘部件221以外的绝缘部件22从工件100受到的辐射热的热量可以较少，因此整体不会成为高温，内部的热的分布的偏倚较小。因此，由绝缘部件221以外的绝缘部件22内的热的偏倚而引起的热冲击(内力)可以较小。其结果是，多个绝缘部件22中的任一个中的由热引起的负荷都较小，因此能够进一步延长支承结构4B的寿命。另外，在图6(A)和图6(B)所示的变形例中，设置了3个绝缘部件22，但也可以将1个绝缘部件配置在端部按压部件25B、31之间。

(3)另外，在上述实施方式中，对支承感应加热线圈3延设部81的方式进行了说明。但是，也可以不是这样。例如，如图7的示意性局部剖视图所示，也可以设置配置在感应加热线圈3的线圈主体7的卷绕部13之间的限制部件21C。

单元14C具有支柱20、限制部件21C、一端侧单元23C和另一端侧单元24。一端侧单元23C除了代替端部按压部件25而设置有圆环状的端部按压25C这一点以外，是与一端侧单元23相同的结构。限制部件21C包括嵌合在支柱20上的筒状的主体部45、以及从该主体部45延伸并承受线圈主体7的卷绕部13的块状的承受部46。

主体部45的一端由端部按压部件25C承受，主体部45的另一端由端部按压部件31承受。按照对卷绕部13的数量加1的数量来设置承受部46。与线圈主体7的一端部7a和另一端部7b相邻的承受部46以夹着线圈主体7的方式承受对应的卷绕部13。轴向S1的中间部的承受部46分别配置在沿轴向S1相邻的卷绕部13之间，并与对应的两个卷绕部13接触。由此，限制了各卷绕部13在轴向S1上的位移。

限制部件21C由与限制部件21相同的材料形成。另外，为了承受来自线圈主体7的轴向S1的载荷，限制部件21C也可以由在表面上形成有绝缘层的金属材料形成。在限制部件21C由金属材料形成的情况下，更优选限制部件21C由奥氏体系不锈钢材料等非磁性的材料形成。

在上述图7所示的变形例中，以在限制部件21C中主体部45和承受部46一体成形的方式为例进行了说明。但是，也可以不是这样。

(4)例如，如图8(A)和图8(B)所示，在限制部件21C中，主体部45和承受部46也可以由不同的部件形成。在该情况下，承受部46通过压入等而被固定在形成于主体部45上的槽状的保持部47上。在图8(A)所示的变形例中，承受部46承受卷绕部13中的朝向轴向S1的侧表面。另外一方面，在图8(B)所示的变形例中，承受部46插入到形成于卷绕部13的外周面上的槽状的保持部48中来支承卷绕部13(线圈主体7)，并且限制该卷绕部13的轴向位移。

(5)另外，如图9(A)和图9(B)所示，也可以设置限制部件21D，该限制部件21D具有由多个(在图9中为两个)支柱20支承的梁状的承受部46D。限制部件21D由与限制部件21C相同的材料形成。限制部件21D包括：与两个支柱20、20嵌合的筒状的主体部45D、45D；以及从这些主体部45D、45D延伸而承受线圈主体7的卷绕部13的梁状的承受部46D。

承受部46D设置有多个。轴向S1的中间部的承受部46D以被两个卷绕部13夹住的方式配置，在周向C1的两个部位承受对应的卷绕部13。

进而，在图9(A)和图9(B)所示的变形例中，设有一对支柱20、20和由这些支柱20、20支承的限制部件21D。即，设置有四个支柱20和两个限制部件21D。并且，一个限制部件21D和另一个限制部件21D在周向C1上分开配置。由此，限制了各卷绕部13在轴向S1上的位移。

如果是限制部件21D，则承受部46D由主体部45D、45D进行两端支承。由此，限制部件21D能够进一步提高支承线圈主体7的刚性。其结果是，限制部件21D能够更可靠地限制线圈主体7在轴向S1上的移动。而且，通过一对限制部件21D、21D，卷绕部13被多点支承(在本变形例中为四点支承)。由此，限制部件21D能够更可靠地限制线圈主体7在轴向S1上的移动。

(6)另外，上述变形例的结构在感应加热线圈3的匝数为1圈的情况下以及在感应加热线圈3的匝数为多圈的情况下都能够同样地应用。

(7)另外，在上述实施方式及变形例中，说明了支柱与限制部件分体的情况。但是，支柱和限制部件也可以一体成形。

(8)另外，在上述实施方式及变形例中，以感应加热线圈3、3B的表面不是绝缘覆膜的方式为例进行了说明。但是，也可以不是这样。例如，对于感应加热线圈的表面由绝缘覆膜形成的感应加热线圈，也能够应用本发明。

(9)另外，在上述实施方式及变形例中，以感应加热线圈3、3B的卷绕部13、13B是圆形状的方式为例进行了说明。但是，也可以不是这样。例如，在螺旋状的感应加热线圈的匝数为1圈以及多圈的情况以外，该感应加热线圈也可以由本发明的支承结构支承。在作为感应加热线圈，对包括作为圆一部分的形状的圆弧状的卷绕部的感应加热线圈、以及包括一部分形成为直线的卷绕部的感应加热线圈进行支承时，也可以应用本发明的支承结构。

(10)以上，对本发明的实施方式及变形例进行了说明。但是，本发明只要具有支柱和由该支柱支承的限制部件即可，对于其他结构没有特别限定。

产业上的可利用性

本发明能够广泛地应用作为感应加热线圈的支承结构以及感应加热装置。

标号说明

1：感应加热装置；2：基座部件；3、3B：感应加热线圈；4、4B：支承结构；7：线圈主体；12：工件配置区域；13、13B：卷绕部；20：支柱；21、21C、21D：限制部件；22：绝缘部件；34、34A：撑条；81、82：延设部(感应加热线圈中的在轴向上相邻的部分)；100：工件；P22：绝缘部件间的对接部的位置；R1：径向；S1：轴向。

Claims (10)

1.一种感应加热线圈的支承结构，其特征在于，具有：

支柱，其配置于感应加热线圈的卷绕部的径向外侧，沿所述感应加热线圈的轴向延伸；以及

限制部件，其以绝缘状态承接所述感应加热线圈并且被所述支柱支承，以限制所述感应加热线圈的所述轴向上的运动，

所述感应加热线圈包括具有多个所述卷绕部的螺旋状的线圈主体、以及从该线圈主体向所述径向的外侧延伸的延设部，

沿所述轴向设置有多个所述延设部，并且各所述延设部固定于对应的所述卷绕部，

所述限制部件被配置于在所述轴向上相邻的两个所述延设部之间。

2.根据权利要求1所述的感应加热线圈的支承结构，其特征在于，

所述限制部件与在所述轴向上相邻的两个所述延设部双方的表面接触。

3.根据权利要求1所述的感应加热线圈的支承结构，其特征在于，

所述限制部件形成为筒状并且与所述支柱嵌合。

4.根据权利要求1所述的感应加热线圈的支承结构，其特征在于，

该感应加热线圈的支承结构还具有介于所述支柱与所述延设部之间的绝缘部件。

5.根据权利要求4所述的感应加热线圈的支承结构，其特征在于，

所述绝缘部件设置有多个，在所述轴向上相邻的所述绝缘部件彼此对接，

多个所述绝缘部件之间的对接部的位置从所述感应加热线圈的所述延设部的位置在所述轴向上错开。

6.根据权利要求4所述的感应加热线圈的支承结构，其特征在于，

所述感应加热线圈上设定有用于配置工件的工件配置区域，

所述绝缘部件设置有多个，

一部分所述绝缘部件以与所述工件配置区域在所述径向上排列的方式配置，并且其他的所述绝缘部件与所述工件配置区域错开所述轴向的位置配置。

7.根据权利要求1所述的感应加热线圈的支承结构，其特征在于，

该感应加热线圈的支承结构还具有支承所述支柱并且被规定的基座部件支承的撑条。

8.一种感应加热线圈的支承结构，其特征在于，具有：

支柱，其配置于感应加热线圈的卷绕部的径向外侧，沿所述感应加热线圈的轴向延伸；

一对限制部件，它们以绝缘状态承接所述感应加热线圈并且被所述支柱支承，以限制所述感应加热线圈的所述轴向上的运动；以及

两个端部按压部件，

所述感应加热线圈包括具有一个所述卷绕部的线圈主体、以及从该线圈主体向所述径向的外侧延伸的延设部，

所述延设部固定于所述卷绕部，

一个所述端部按压部件设置在所述轴向上的所述线圈主体的一端侧，

另一个所述端部按压部件设置在所述轴向上的所述线圈主体的另一端侧，

一个所述限制部件配置在所述延设部与一个所述端部按压部件之间，被一个所述端部按压部件承受且被所述延设部承受，

另一个所述限制部件配置在所述延设部与另一个所述端部按压部件之间，被另一个所述端部按压部件承受且被所述延设部承受。

9.根据权利要求8所述的感应加热线圈的支承结构，其特征在于，

该感应加热线圈的支承结构还具有包括介于所述支柱与所述延设部之间的绝缘部件在内的多个绝缘部件，

所述多个绝缘部件在所述轴向上排列。

10.一种感应加热装置，其特征在于，具有：

感应加热线圈；以及

权利要求1至9中的任意一项所述的支承结构，其构成为支承所述感应加热线圈。

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