CN112205073B - 加热线圈、加热装置以及工件的制造方法 - Google Patents

Abstract

加热线圈被构造为感应加热具有孔的工件。加热线圈包括分别具有导体的第一加热单元和第二加热单元。第一加热单元的导体和第二加热单元的导体在与工件的外周表面的轴向和周向交叉的倾斜方向上延伸。

Description

加热线圈、加热装置以及工件的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于工件的外周表面的感应加热的加热线圈和加热装置，该工件具有柱状的周表面并且具有从周表面在中心方向上延伸的孔。

背景技术

在中心方向上延伸的复位孔(return hole)形成于球状螺母的内周表面。当在复位孔敞开的状态下将感应热施加于球状螺母的内周表面时，在内周表面的表面层的在周向上流动的感应电流可能集中于复位孔的周边的在内周表面的轴向上互相相反的两侧的边缘部处，使得感应电流所集中的缘部可能过热并熔融。根据JP2001-152242A和JP2001-192734A公开的方法，在由铜等制成的插塞插入至复位孔内的状态下将感应加热施加于内周表面，使得降低或防止复位孔的缘部处的过热。

JP2001-152242A和JP2001-192734A描述的加热方法针对大量工件的感应加热需要大量的插塞并且需要大的工时数以将插塞插入工件的周表面中的孔中，这将导致生产率降低。

发明内容

本发明的例示方面提供一种加热线圈，其能够降低或者防止形成于待感应加热的工件的外周表面上的孔的周边中的局部过热，并且能够提高生产率。

附图说明

图1是用于示出实施例的加热线圈和加热装置的实例的示意图。

图2是图1的加热线圈的顶视图。

图3是图1的加热线圈的左侧视图。

图4是图1的加热线圈的右侧视图。

图5是图1的加热线圈的修改例的前视图。

图6是图1的加热线圈的修改例的侧视图。

图7A是示出在利用图1中的加热装置感应加热的工件的周表面上流动的感应电流的示意图。

图7B是示出在利用图1中的加热装置感应加热的工件的周表面上流动的感应电流的示意图。

图8是根据参考例的加热线圈的前视图。

图9A是示出在使用图8中的加热线圈进行感应加热的情况下在工件的周表面上流动的感应电流的示意图。

图9B是示出在使用图8中的加热线圈进行感应加热的情况下在工件的周表面上流动的感应电流的示意图。

图10是根据另一参考例的加热线圈的前视图。

图11A是示出在使用图10中的加热线圈进行感应加热的情况下在工件的周表面上流动的感应电流的示意图。

图11B是示出在使用图10中的加热线圈进行感应加热的情况下在工件的周表面上流动的感应电流的示意图。

图12是用于示出本发明的实施例的加热线圈的另一个实例的前视图。

图13是图12的加热线圈的侧视图。

图14是图1的加热装置的修改例的示意图。

图15是示出根据实验例的淬火后工件的硬度测量位置的示意图。

图16是示出实验例1和实验例2的硬度测量结果的曲线图。

图17是示出实验例3和实验例4的硬度测量结果的曲线图。

具体实施方式

图1示意地示出用于例示实施例的加热线圈和加热装置的实例。图2至4示出图1中的加热线圈。

加热装置1是被构造为对柱状的(cylindrical)工件W1的外周表面感应加热的固定加热装置。在径向上从外周表面延伸的孔H形成在工件W1中。孔H可以是通孔或者盲孔。

加热装置1包括：加热线圈20，其被构造为感应加热工件W1的外周表面；电源2，其被构造为向加热线圈20供给高频交流电；支撑部3，其被构造为支撑工件W1和加热线圈20；以及转动驱动单元4，其被构造为使工件W1绕工件W1的中心轴线X转动。

加热线圈20被构造为使得导体21沿着工件W1的外周表面缠绕。例如，诸如铜的金属材料用作导体21。在该实例中，导体21由管状的材料形成。在加热线圈20内部形成连续的流路，并且水等冷却介质通过该流路循环。通过感应加热后的工件W1的辐射热而被加热的加热线圈20通过在流路中循环的冷却介质而被适当地冷却。

如图2至4所示，加热线圈20包括第一加热单元22和第二加热单元23。第一加热单元22包括在与工件W1的轴向D1和周向D2交叉的倾斜方向D3上延伸的导体21a。第二加热单元23也包括在倾斜方向D3上延伸的导体21b。第一加热单元22和第二加热单元23相对于包括工件W1的中心轴线X的对称面S对称。

在该实例中，第一加热单元22的导体21a和第二加热单元23的导体21b在顶视图中形成为半圆弧状。导体21a和导体21b各自的一端互相连接。第一加热单元22的导体21a和第二加热单元23的导体21b的各自的另一端连接至相似地由导体21制成的一对引脚部24。一对引脚部24电连接至电源2以将交流电从电源2供应至加热线圈20。

第一加热单元22和第二加热单元23互相平行地延伸的多个导体。在图5和6所示的实例中，第一加热单元22包括两个导体21a1、21a2并且第二加热单元23同样包括两个导体21b1、21b2。导体21a1、导体21b1、导体21a2和导体21b2依次连续地连接。两端处的导体21a1和导体21b2连接至一对引脚部24。

支撑部3包括：工件支撑部10，其被构造为支撑工件W1；以及线圈支撑部11，其被构造为支撑加热线圈20。

工件支撑部10包括布置于工件W1的中心轴X的一对顶尖12，并且被构造为通过利用一对顶尖12在轴向D1上夹置工件W1而支撑工件W1。线圈支撑部11被构造为将加热线圈20的一对引脚部24支撑于固定位置。通过线圈支撑部11支撑的加热线圈20的第一加热部22和第二加热部23在工件W1的外周表面中形成有孔H的区域A1上互相对置。

转动驱动单元4被构造为可转动地驱动工件支撑部10的一对顶尖12。由此，被工件支撑部10支撑的工件W1绕中心轴线X转动。

工件W1通过转动驱动单元4而绕中心轴线X转动，并且在工件W1通过加热装置1感应加热时，工件W1的外周表面中的互相对置地设置有第一加热单元22和第二加热单元23的区域A1在整个周部上被感应加热。

图7A和7B示意地示出通过加热装置1感应加热的工件W1的外周表面上流动的感应电流。

感应电流在工件W1的外周表面的表面层上沿着加热线圈20的第一加热部22的导体21a和加热线圈20的第二加热部23的导体21b流动。

如上所述，第一加热单元22的导体21a在与工件W1的轴向D1和周向D2交叉的倾斜方向D3上延伸，使得沿着导体21a流动的感应电流I在工件W1的外周表面上在倾斜方向D3上流动。第二加热单元23的导体21b也在倾斜方向D3上延伸，使得沿着导体21b流动的感应电流I在工件W1的外周表面上在倾斜方向D3上流动。

在如图7A所示的工件W1的孔H与第一加热单元22的导体21a重叠的状态下，沿着导体21a流动的感应电流I绕过孔H地流动。在此情况下，在孔H的周边中的在与倾斜方向D3正交的方向D4上彼此相反的两侧上的边缘部E1、E2中，电流密度相对地增大。

在如图7B所示的工件W1绕中心轴线X转动使得工件W1的孔H与第二加热单元23的导体21b重叠的状态下，沿着导体21b流动的感应电流I绕过孔H地流动。在此情况下，在孔H的周边中的在与倾斜方向D3正交的方向D4上彼此相反的两侧上的边缘部E3、E4中，电流密度相对地增大。

此处，如上所述，第一加热单元22(导体21a)和第二加热单元23(导体21b)相对于包括工件W1的中心轴线X的对称面S对称。当工件W1的周向D2与第一加热单元22的导体21a和第二加热单元23的导体21b所延伸的倾斜方向D3之间的角度为θ时，沿着导体21a流动的感应电流I的电流密度增大的边缘部E1与沿着导体21b流动的感应电流I的电流密度增大的边缘部E3的位置关系为绕孔H的中心转动2θ的角度。类似地，边缘E2与边缘E4的位置关系为绕孔H的中心转动2θ的角度。

如上所述地，随着工件W1的转动，在边缘部E1、E2和边缘部E3、E4之间交替地发生感应电流I的电流密度在孔H的周边处的增大，使得边缘部E1、E2以及边缘部E3、E4处的感应电流I的电流密度互相抵销，从而减少或者防止在孔H的周边处的局部过热。

从减少或者防止孔H的周边的局部过热的角度，优选的是边缘部E1与边缘部E3之间的重叠部以及边缘部E2与边缘部E4之间的重叠部尽可能小。工件W1的周向D2与第一加热单元22的导体21a以及第二加热单元23的导体21b所延伸的倾斜方向D3之间形成的角度θ优选为40°以上且50°以下，并且更优选为45°。

第一加热单元22的导体21a和第二加热单元23的导体21b的宽度W优选为大于工件W1的孔H的直径，并且更优选为不小于孔H的直径的2倍且不大于孔H的直径的3倍。导体21a、21b的宽度W是指在与导体21a、21b所延伸的倾斜方向D3正交的方向D4上的尺寸。例如，当在孔H与第一加热单元22的导体21a重叠的状态下导体21a的宽度W大于孔H的直径时，沿着导体21a流动的感应电流I的一部分流出边缘E1和/或边缘E2，使得减少或者防止边缘部E1、E2处电流密度的增大。由此，进一步减少或者防止在孔H的周边处的局部过热。

图8示出参考例的加热线圈。图9A和9B示意地例示当使用图8中的加热线圈感应加热工件W1时在工件W1的外周表面上流动的感应电流。

在图8所示的加热线圈中，第一加热单元22的导体21a1、21a2和第二加热单元23的导体21b1、21b2与工件W1的周向D2基本平行地布置。在此情况下，如图9A和9B所示，感应电流I在孔H的周边中的在与周向D2正交的方向，即，在轴向D1上彼此相反的两侧处的边缘部E5、E6集中，使得无论工件W1的转动与否，边缘部E5、E6都过热。

图10示出另一个参考例的加热线圈。图11A和11B示意地例示当使用图10中的加热线圈感应加热工件W1时在工件W1的外周表面上流动的感应电流。

在图10所示的加热线圈中，第一加热单元22的导体21a和第二加热单元23的导体21b与工件W1的轴向D1基本平行地布置。在此情况下，如图11A和11B所示，感应电流I在孔H的周边中的在与轴向D1正交的方向，即，在周向D2上彼此相反的两侧处的边缘部E7、E8集中，使得无论工件W1的转动与否，边缘部E7、E8都过热。

图12和13例示了用于示出本发明的实施例的加热线圈的另一个实例。

图12和13所示的加热线圈30被构造为使得导体31沿着工件W1的外周表面缠绕，并且用于代替上述加热装置1中的加热线圈20而用于工件W1的感应加热。

加热线圈30包括第一加热单元32、第二加热单元33、第一连接部35和第二连接部36。

第一加热单元32包括在与工件W1的轴向D1和周向D2交叉的倾斜方向D3上延伸的导体31a。第二加热单元33也包括在倾斜方向D3上延伸的导体31b。第一加热单元32和第二加热单元33相对于包括工件W1的中心轴线X的对称面S对称。

在该实例中，在顶视图中，第一加热部32的导体31a和第二加热部33的导体31b形成为具有小于180°的中心角的弧形。导体31a和导体31b各自的一端经由第一连接部35的导体31c而互相连接。导体31a和导体31b各自的另一端经由第二连接部36的一对导体31d而连接至一对引脚部34。

第一连接部35的导体31c设置为与第一加热单元32的导体31a和第二加热单元33的导体31b的各自的一端侧邻接并且连续地连接导体31a、31b，所述第一连接部35的导体31c与工件W1的周向D2平行地以弧形延伸。设置为与导体31a、31b的各自的另一端侧邻接并且将导体31a、31b与一对引脚部34连接的第二连接部36的一对导体31d也与工件W1的周向D2平行地以弧形延伸。

当工件W1通过包括加热线圈30的加热装置1感应加热时，工件W1绕中心轴线X转动。工件W1的外周表面中的互相对置地设置有加热线圈30的第一加热单元32、第二加热单元33、第一连接部35和第二连接部36的区域A2在整个周部上被加热。

像上述加热线圈20的情况一样，随着工件W1的转动，感应电流I的电流密度在孔H的周边处的增大在边缘部E1、E2与边缘部E3、E4之间交替地发生，使得边缘部E1、E2与边缘部E3、E4处的感应电流I的电流密度互相抵销，从而减少或者防止在孔H的周边处的局部过热。

此外，在工件W1的外周表面上的区域A2的轴向上的两端部处，互相对置地布置的第一连接部35的导体31c和第二连接部36的一对导体31d与工件W1的周向D2平行地以弧状延伸，使得在区域A2的轴向上的两端部处产生的热量较大。在区域A2的轴向上的两端部处，热可能会逸散至设置为与这些端部相邻的外部区域中，使得能够通过相对地增加在区域A2的轴向上的两端部处产生的热量，使区域A2的加热温度均一化。

同样在该实例中，第一加热单元32和第二加热单元33可以包括互相平行地延伸的多个导体。当第一加热单元32和第二加热单元33包括多个导体时，被构造为将第一加热单元32和第二加热单元33的导体连续地连接以及将第一加热单元32和第二加热单元33的导体连接至一对引脚部34的第一连接部32和第二连接部36也分别包括平行地延伸的多个导体。

包括加热线圈20或者加热线圈30的加热装置1被描述为固定加热装置。然而，加热装置1还能够被构造为可移动加热装置，其被构造为在工件W1较长时在工件W1的轴向D1上使加热线圈20或者加热线圈30与工件W1相对地移动的同时，遍及整个长度地感应加热工件W1的外周表面。

包括加热线圈20或者加热线圈30的加热装置1被描述成被构造为感应加热柱形工件W1的外周表面。然而，加热装置1也适用于感应加热筒形工件W2的内周表面。在孔H形成于工件W2时，能够减少或者防止在径向上从内周表面延伸的孔H的周边处的局部过热。

下文，描述实验例。

在实验例1中，由AISI4150材料(JIS-SCM445等效材料)制成的、具有50mm外径且在外周表面上形成有6mm内径的孔的柱形工件被移动，并且使用图5和6所示的加热线圈加热，并在加热后淬火。在根据实验例1的加热线圈中，工件的周向D2与第一加热单元22的导体21a1、21a2和第二加热单元23的导体21b1、21b2所延伸的倾斜方向D3之间形成的角度θ设定为45°。

在实验例2中，使用图8所示的加热线圈在与实验例1相同的淬火条件(移动速度、功率、转动速度等)下将与实验例1相同的工件淬火。在根据实验例2的加热线圈中，第一加热单元22的导体21a1、21a2和第二加热单元23的导体21b1、21b2与工件的周向D2平行地延伸并且角度θ为0°。加热线圈的外径和内径以及导体宽度在根据实验例1的加热线圈和根据实验例2的加热线圈之间相同。

如图15所示，当工件的孔的周边与工件的周向D2的相交位置设定为孔的周边处的0°位置和180°位置，并且工件的孔的周边与工件的轴向D1的相交位置设定为孔的周边处的90°位置和270°位置时，测量根据实验例1和实验例2的淬火后的工件的孔的周边处的0°位置、90°位置、180°位置和270°位置的各个位置的硬度(HV0.3)以评价有效硬化层深度。测量结果如图16所示。

根据图16所示的测量结果，得出在实验例2中，90°位置和270°位置处的有效硬化层深度大于0°位置和180°位置处的有效硬化层深度。如图9A和9B所示，在根据实验例2的加热线圈中，考虑到如下因素：感应电流I在工件的孔的周边的90°位置和270°位置的边缘部处集中，使得无论工件转动与否，90°位置和270°位置的边缘部都过热。

同时，在实验例1中，0°位置和180°位置处的有效硬化层深度与90°位置和270°位置处的有效硬化层深度之差与实验例2相比减小。0°位置和180°位置处的有效硬化层深度与90°位置和270°位置处的有效硬化层深度几乎相同。如图7A和7B所示，根据按照实验例1的加热线圈，确认随着工件的转动，在45°位置和225°位置的边缘部与135°位置和315°位置的边缘部之间交替地发生感应电流的电流密度增大，使得减少或者防止了孔的周边处的局部过热并且使温度均一。

接着，在实验例3中，由JIS-S55C材料制成的、具有38.5mm外径且在外周表面上形成有8.5mm内径的孔的柱形工件使用图2至4所示的加热线圈固定加热，并在加热后淬火。在根据实验例3的加热线圈中，工件的周向D2与第一加热单元22的导体21a和第二加热单元23的导体21b所延伸的倾斜方向D3之间形成的角度θ设定为40°。

在实验例4中，使用图10所示的加热线圈在与实验例3相同的淬火条件(功率、转动速度等)下将与实验例3相同的工件淬火。在根据实验例4的加热线圈中，第一加热单元22的导体21a和第二加热单元23的导体21b与工件的轴向D1平行地延伸并且角度θ为90°。

测量根据实验例3和实验例4的淬火后的工件的孔的周边处0°位置、90°位置、180°位置和270°位置的各个位置的硬度(HV0.3)，以评价有效硬化层深度。测量结果如图17所示。

根据图17所示的测量结果，得出在实验例4中，0°位置和180°位置处的有效硬化层深度大于90°位置和270°位置处的有效硬化层深度。如图11A和11B所示，在根据实验例4的加热线圈中，考虑到如下因素：感应电流I在工件的孔的周边处的0°位置和180°位置的边缘部集中，使得无论工件转动与否，0°位置和180°位置的边缘部都过热。

同时，在实验例3中，0°位置和180°位置处的有效硬化层深度与90°位置和270°位置处的有效硬化层深度之差与实验例4相比减小。0°位置和180°位置处的有效硬化层深度与90°位置和270°位置处的有效硬化层深度几乎相同。如图7A和7B所示，根据按照实验例4的加热线圈，确认随着工件的转动，在50°位置和230°位置的边缘部与130°位置和310°位置的边缘部之间交替地发生感应电流的电流密度的增大，使得减少或者防止了孔的周边处的局部过热并且使温度均一。

根据实施例，加热线圈(20、30)被构造为感应加热工件(W1)的外周表面，该工件(W1)具有柱状的周表面并且形成有从所述柱状的周表面在工件的径向上延伸的孔(H)。如附图所示，加热线圈(20、30)包括：第一加热单元(22、32)，该第一加热单元(22、32)包括被构造为当工件(W1)放置在加热线圈(20,30)中时沿着工件(W1)的外周表面延伸的至少一个导体(21a、21a1、21a2、31a)；以及第二加热单元(23、33)，该第二加热单元(23、33)包括被构造为当工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中时沿着工件(W1)的外周表面延伸的至少一个导体(21b、21b1、21b2、31b)。当工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中时，第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)和第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)被构造为相对于包括工件(W1)的外周表面的中心轴线(X)的对称面(S)对称地布置。当工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中时，第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)在与工件(W1)的外周表面的轴向(D1)和周向(D2)交叉的倾斜方向(D3)上延伸。当工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中时，第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)在与工件(W1)的外周表面的轴向(D1)和周向(D2)交叉的倾斜方向(D3)上延伸。

如附图所示，第一加热单元(22、32)包括互相平行地延伸的多个导体(21a1、21a2)。第二加热单元(23、33)包括互相平行地延伸的多个导体(21b1、21b2)。

如附图所示，工件(W1)的外周表面的周向(D2)与第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)的倾斜方向(D3)之间的角度为40°以上且50°以下。工件(W1)的外周表面的周向(D2)与第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)的倾斜方向(D3)之间的角度为40°以上且50°以下。

如附图所示，第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)的宽度(W)大于工件(W1)中的孔(H)的直径。第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)的宽度(W)大于工件(W1)中的孔(H)的直径。

如附图所示，第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)的宽度(W)是工件(W1)中的孔(H)的直径的2倍以上且是工件(W1)中的孔(H)的直径的3倍以下。第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)的宽度(W)是工件(W1)中的孔(H)的直径的2倍以上且工件(W1)中的孔(H)的直径的3倍以下。

如附图所示，加热线圈(30)包括：第一连接部(35)，该第一连接部(35)与第一加热单元(32)的导体(31a)的端部和第二加热单元(33)的导体(31b)的端部邻接地设置，并且将第一加热单元(32)的导体(31a)与第二加热单元(33)的导体(31b)连续地互相连接；以及第二连接部(36)，该第二连接部(36)将第一加热单元(32)和第二加热单元(33)的导体(31a、31b)分别连接至一对引脚部(34)，该一对引脚部(34)电连接至电源(2)。第一连接部(35)的导体(31c)与工件(W1)的外周表面的周向(D2)平行地延伸。第二连接部(36)的导体(31d)分别与工件(W1)的外周表面的周向(D2)平行地延伸。

根据实施例，加热装置(1)被构造为感应加热工件(W1)的外周表面，该工件(W1)具有柱状的周表面并且形成有从柱状的周表面在工件的径向上延伸的孔(H)。如附图所示，加热装置(1)包括加热线圈(20、30)和被构造为支撑工件(W1)的一对顶尖(12、12)。如附图所示，连接一对顶尖(12、12)的线定义中心轴线(X)。加热线圈(20、30)包括：第一加热单元(22、32)，其包括至少一个导体(21a、21a1、21a2、31a)；以及第二加热单元(23、33)，其包括至少一个导体(21b、21b1、21b2、31b)。第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)和第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)相对于包括的中心轴线(X)的对称面(S)对称地布置。第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)在与平行于中心轴线(X)的轴向(D1)和垂直于中心轴线(X)的方向(D2)均交叉的倾斜方向(D3)上延伸。第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)在与平行于中心轴线(X)的轴向(D1)和垂直于中心轴线(X)的方向(D2)均交叉的倾斜方向(D3)上延伸。

如附图所示，垂直于中心轴线(X)的方向(D2)与第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)的倾斜方向(D3)之间的角度为40°以上且50°以下。垂直于中心轴线(X)的方向(D2)与第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)的倾斜方向(D3)之间的角度为40°以上且50°以下。

根据实施例，通过以下制造工件：将工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中，该工件(W1)具有柱状的周表面并且形成有从所述柱状的周表面在工件(W1)的径向上延伸的孔(H)；以及向加热线圈(20、30)供应高频交流电。如附图所示，加热线圈(20、30)包括：第一加热单元(22、32)，该第一加热单元(22、32)包括沿着工件(W1)的外周表面延伸的至少一个导体(21a、21a1、21a2、31a)；以及第二加热单元(23、33)，该第二加热单元(23、33)包括沿着工件(W1)的外周表面延伸的至少一个导体(21b、21b1、21b2、31b)的。当工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中时，第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)和第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)相对于包括工件(W1)的外周表面的中心轴线(X)的对称面(S)对称地布置。当工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中时，第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)在与工件(W1)的外周表面的轴向(D1)和周向(D2)均交叉的倾斜方向(D3)上延伸。当工件(W1)放置在加热线圈(20、30)中时，第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)在与工件(W1)的外周表面的轴向(D1)和周向(D2)均交叉的倾斜方向(D3)上延伸。

如附图所示，工件(W1)的外周表面的周向(D2)与第一加热单元(22、32)的导体(21a、21a1、21a2、31a)的倾斜方向(D3)之间的角度为40°以上且50°以下。工件(W1)的外周表面的周向(D2)与第二加热单元(23、33)的导体(21b、21b1、21b2、31b)的倾斜方向(D3)之间的角度为40°以上且50°以下。

本申请基于2018年5月25日提交的日本专利申请No.2018-100577，该专利的全文作为参考并入本申请。

Claims (9)

1.一种加热线圈，该加热线圈被构造为感应加热工件的外周表面，所述工件具有柱状的周表面并且形成有在所述工件的径向上从所述柱状的周表面延伸的孔，所述加热线圈包括：

第一加热单元，该第一加热单元包括被构造为当所述工件放置在所述加热线圈中时沿着所述工件的外周表面延伸的至少一个导体；以及

第二加热单元，该第二加热单元包括被构造为当所述工件放置在所述加热线圈中时沿着所述工件的所述外周表面延伸的至少一个导体，

其中，所述第一加热单元的导体和所述第二加热单元的导体被构造为当所述工件放置在所述加热线圈中时相对于包括所述工件的所述外周表面的中心轴线的对称面对称地布置，

其中，当所述工件放置在所述加热线圈中时，所述第一加热单元的导体在与所述工件的所述外周表面的轴向和周向交叉的倾斜方向上延伸，

其中，当所述工件放置在所述加热线圈中时，所述第二加热单元的导体在与所述工件的所述外周表面的轴向和周向交叉的倾斜方向上延伸，

其中，所述第一加热单元的导体的宽度大于所述工件中的所述孔的直径，并且

其中，所述第二加热单元的导体的宽度大于所述工件中的所述孔的直径。

2.如权利要求1所述的加热线圈，其中，所述第一加热单元包括互相平行地延伸的多个导体，并且

其中，所述第二加热单元包括互相平行地延伸的多个导体。

3.如权利要求1或2所述的加热线圈，其中，所述工件的所述外周表面的所述周向与所述第一加热单元的导体的倾斜方向之间的角度为40°以上且50°以下，并且

其中，所述工件的所述外周表面的所述周向与所述第二加热单元的导体的倾斜方向之间的角度为40°以上且50°以下。

4.如权利要求1所述的加热线圈，其中，所述第一加热单元的导体的宽度是所述工件中的所述孔的直径的2倍以上且是所述工件中的所述孔的直径的3倍以下，并且

所述第二加热单元的导体的宽度是所述工件中的所述孔的直径的2倍以上且是所述工件中的所述孔的直径的3倍以下。

5.根据权利要求1到4的任一项所述的加热线圈，进一步包括：

第一连接部，该第一连接部与所述第一加热单元的导体的端部和所述第二加热单元的导体的端部邻接地设置，并且将所述第一加热单元的导体与所述第二加热单元的导体连续地互相连接；以及

第二连接部，该第二连接部将所述第一加热单元的导体和所述第二加热单元的导体分别连接至一对引脚部，该一对引脚部电连接至电源，

其中，所述第一连接部的导体与所述工件的所述外周表面的所述周向平行地延伸，并且

其中，所述第二连接部的导体分别与所述工件的所述外周表面的所述周向平行地延伸。

6.一种加热装置，该加热装置被构造为感应加热工件的外周表面，该工件具有柱状的周表面并且形成有在所述工件的径向上从所述柱状的周表面延伸的孔，所述加热装置包括：

加热线圈；以及

一对顶尖，该一对顶尖被构造为支撑所述工件，

其中，连接所述一对顶尖的线定义中心轴线，

其中，所述加热线圈包括：

包括至少一个导体的第一加热单元；和

包括至少一个导体的第二加热单元，

其中，所述第一加热单元的导体和所述第二加热单元的导体相对于包括所述中心轴线的对称面对称地布置，

其中，所述第一加热单元的导体在与平行于所述中心轴线的轴向和垂直于所述中心轴线的方向均交叉的倾斜方向上延伸，

其中，所述第二加热单元的导体在与平行于所述中心轴线的所述轴向和垂直于所述中心轴线的所述方向均交叉的倾斜方向上延伸，

其中，所述第一加热单元的导体的宽度大于所述工件中的所述孔的直径，并且

其中，所述第二加热单元的导体的宽度大于所述工件中的所述孔的直径。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其中，垂直于所述中心轴线的所述方向与所述第一加热单元的导体的倾斜方向之间的角度为40°以上且50°以下，并且

其中，垂直于所述中心轴线的所述方向与所述第二加热单元的导体的倾斜方向之间的角度为40°以上且50°以下。

8.一种工件的制造方法，所述制造方法包括：

将工件放置在加热线圈中，该工件具有柱状的周表面并且形成有在所述工件的径向上从所述柱状的周表面延伸的孔；以及

向所述加热线圈供应高频交流电，

其中，所述加热线圈包括：

第一加热单元，该第一加热单元包括沿着所述工件的外周表面延伸的至少一个导体；以及

第二加热单元，该第二加热单元包括沿着所述工件的所述外周表面延伸的至少一个导体，

其中，当所述工件放置在所述加热线圈中时，所述第一加热单元的导体和所述第二加热单元的导体相对于包括所述工件的所述外周表面的中心轴线的对称面对称地布置，

其中，当所述工件放置在所述加热线圈中时，所述第一加热单元的导体在与所述工件的所述外周表面的轴向和周向交叉的倾斜方向上延伸，

其中，当所述工件放置在所述加热线圈中时，所述第二加热单元的导体在与所述工件的所述外周表面的轴向和周向交叉的倾斜方向上延伸，

其中，所述第一加热单元的导体的宽度大于所述工件中的所述孔的直径，并且

其中，所述第二加热单元的导体的宽度大于所述工件中的所述孔的直径。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述工件的所述外周表面的所述周向与所述第一加热单元的导体的倾斜方向之间的角度为40°以上且50°以下，并且

其中，所述工件的所述外周表面的所述周向与所述第二加热单元的导体的倾斜方向之间的角度为40°以上且50°以下。

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