CN1277448C - 高频感应加热线圈体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够缩短变更机种的准备时间、并且能够以低成本获得比以前好的回火品质的回火加热用的高频感应加热线圈体。这种高频感应加热线圈体用于对具有多个异径外周部的轴状构件(例如内轴(2))的外周面或具有异径内周部的筒状构件(例如外轮(41))的内周面进行高频感应加热，分别包括：与轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与轴状构件的外周面或筒状构件的内周面相对配置的多个直线状的加热导体(22～25)，连接复数个加热导体的一端的连接导体(26)，以及用于将复数个加热导体的另一端与连接到高频电源(29)的供电用引线部(30、31)连接起来的连接导体(27、28)。

Description

高频感应加热线圈体

技术领域

本发明涉及一种对具有异径外周部(凹凸形状的外周部)的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面进行高频感应加热的高频感应加热线圈体，例如涉及一种适用于对作为汽车车轮的轴承部的轮毂部件的内轴(轴状构件)的外周面或外轮(筒状构件)的内周面进行高频感应加热(例如回火加热)的高频感应加热线圈体。

背景技术

图9为以前使用的内轴回火加热用的感应加热回火装置1的示意图。该感应加热回火装置1为用于在淬火处理具有多个异径外周部的轮毂部件的内轴(具有凹凸形状的外周面的轴状构件)2的外周面2a后回火处理其内轴2的外周面2a的装置，包括：直列连接大径线圈部3a与小径线圈部3b而形成的高频感应加热线圈体3、用于促进高频感应加热的硅钢片制的铁心4。并且，上述铁心4为将以安置状态升降移动内轴2的移动台4a与包围保持在该移动台4a上的内轴2的框状部4b相互组合形成的矩形框状构件。

在为了用感应加热回火装置1回火处理而高频感应加热淬火处理后的内轴2时，将内轴2安置在移动台4a上设置的工件安装夹具5上，从图9中用虚线表示的位置移动到用实线表示的加热位置，以将该内轴2夹持在工件安装夹具5与工件安装轴6(参照图9)之间的状态将其保持。伴随于此，内轴2的大径部M插入配置在高频感应加热线圈体3的大径线圈部3a的内部并隔开必要的间隙，同时，内轴2的小径部N插入配置在高频感应加热线圈体3的小径线圈部3b的内部并稍微隔开一点间隙，并且上述小径线圈部3b的下侧配置在内轴2的大径部M的上面、隔开预定的间隙与之相对。于是，内轴2及高频感应加热线圈体3设置在被铁心4包围的位置上(即，设定为：回火对象构件的内轴2成为铁心4的一部分)。因此，在这样的状态下，通过使高频电流从高频电源(频率200～300Hz左右的振荡器)7流到高频感应加热线圈体3中，将内轴2的外周面2a进行高频感应加热到所需的回火温度，然后立即放置冷却进行回火处理。

并且，图10为以前使用的外轮回火加热用的感应加热回火装置10的示意图。该感应加热回火装置10为用于对具有多个异径内周部的轮毂部件的外轮(具有凹凸形状的内周面的筒状构件)11的内周面11a进行淬火处理后对其外轮11的内周面11a进行回火处理的装置，包括：将导线卷绕成螺旋状形成的预定直径的高频感应加热线圈体12，和用于促进外轮11的高频感应加热的硅钢片制的铁心13。并且，上述铁心13为：将以安置状态升降移动外轮11的移动台13a、包围保持在该移动台13a上的工件安装夹具14上的外轮11的框状部13b、以及一体地设置在该框状部13b的内侧的磁性材料制的轴部13c相互组合形成的框状构件。并且，虽然图10所示的外轮回火加热用的感应加热回火装置10的结构基本上与已经叙述过的内轴回火加热用的感应加热回火装置1相同，但在铁心13的轴部13c贯穿到作为回火对象构件的外轮11的中空部中这一点与内轴回火加热用的感应加热回火装置1不同。因此，以前用上述这样的感应加热回火装置10回火处理淬火处理后的外轮11的内周面11a。

但是，作为在高频感应加热时提高高频感应电流渗透到被加热物(例如上述的内轴2或外轮11等)的内部加热的渗透深度的方法，通常采用降低流过高频感应加热线圈体3、12中的高频电流的频率的方法，在以前的感应加热回火装置1、10中，其频率选择为200～300Hz。但是，在选择低频率时的提高渗透深度的效果显著的区域为磁性转变点(居里点)以上的温度区域，在回火加热这样的磁性转变点以下的温度区域的加热不能期待其效果。顺便说明一下，在常温下感应电流的渗透深度，260Hz时为1.0mm左右，2kHz时为0.36mm左右。我们知道，轮毂部件的淬火硬化层的深度大致为2.0～4.0mm左右，回火处理时的高频感应加热引起的温升只限于最表面部分。因此，鉴于在利用高频感应加热的回火处理(回火加热)时，加热后的热传导引起的温升所占的比例大这一情况，为了获得良好的回火品质，高频感应加热时的被加热物表面的温度分布的调整非常重要。

以前所使用的感应加热回火装置1、10，虽然加热使内轴2或外轮11等的回火对象构件的整体升温，但被加热物的回火对象区域的表面温度的分布大多受其形状的影响，存在例如壁厚的部分难以升温、壁薄的部分容易升温这样的现象。并且，由于形状的依赖性高，因此实际状况是回火对象区域的表面温度分布的调整很难。而且，在回火对象构件的机种为复数个并且形状尺寸不同的情况下，现实情况是用同一个(单一的)铁心使所有的构件都获得良好的回火品质是非常困难的。并且，在优先保证热处理品质、为复数个回火对象构件准备了各回火对象构件专用的铁心(例如上述的硅钢片制的铁心4、13)的情况下，由于铁心的重量为45～50公斤，因此对于一个作业人员把持、移动来说太重，因此每次机种变更，更换回火用铁心所需要的时间长，存在生产率低下等问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述实际状况，其目的是提供一种能够缩短机种变更的准备时间、而且能够用低成本获得比以前更好的回火品质的回火加热用的高频感应加热线圈体。

为了达到上述目的，本发明的回火处理用高频感应加热线圈体对具有多个异径外周部的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面进行高频感应加热，以便进行回火处理，这种高频感应加热线圈体分别包括：

(a)与上述轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与上述轴状构件的外周面或上述筒状构件的内周面相对配置的多个直线状的加热导体，

(b)连接上述复数个加热导体的一端的连接导体，以及

(c)用于将上述复数个加热导体的另一端与连接到高频电源的供电用引线部连接起来的连接导体。

并且，本发明设置了3个以上的上述加热导体。

而且，本发明将连接上述复数个加热导体的一端的连接导体构成为圆环状、圆弧状或直线状。

在本发明的优选的实施方式中，将与轴状构件或者筒状构件的轴线平行的多个导体与作为包括必须回火加热的淬火硬化层的被加热面的、具有凹凸的金属制轴状构件的外周面或金属制筒状构件的内周面相对配置，与其外周面或内周面隔开预定的间隔，通过使与上述轴线平行的感应电流流过被加热面而使被加热面的整体均匀地升温。并且，为了能够任意地调整被加热面内的温度分布，改变上述复数个加热导体与被加热面之间的间隔(距离)或者将能够调整高频磁场的磁通密度的磁性材料安装在导体上。

根据本发明，提供了一种高频感应加热线圈体，用于对具有多个异径外周部的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面进行高频感应加热，其特征在于，分别包括：

(a)具有与所述轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与所述轴状构件的外周面或所述筒状构件的内周面相对配置的直线状部分的第一、第二、第三、第四共4个加热导体，

(b)分别连接所述第一、第二、第三、第四这4个加热导体的一端的圆环状的第一连接导体，

(c)用于分别将连接到高频电源的一对供电用引线部中的一个供电用引线部与所述第一、第二、第三、第四这4个加热导体中的第一和第二这2个加热导体的另一端连接的圆环状的第二连接导体，

(d)用于分别将所述一对供电用引线部中的另一个供电用引线部与所述第一、第二、第三、第四这4个加热导体中的第三和第四这2个加热导体连接的圆弧状的第三连接导体。

优选地，其进一步的构成为：所述第一连接导体与所述第一和第二加热导体的一端的连接部，以及所述第二连接导体与所述第一和第二加热导体的另一端的连接部的高频电压同相位并且同电位，并且，所述第一连接导体与所述第三和第四加热导体的一端的连接部的高频电压同相位并且同电位，由此，使得所述圆环状的第一连接导体中的所述第一和第二加热导体的一端部间的连接导体部分、所述圆环状的第一连接导体中的所述第三和第四加热导体的一端部间的连接导体部分以及所述圆环状的第二连接导体中的所述第一和第二加热导体的另一端部间的连接导体部分中不流过高频电流。

优选地，在所述圆环状的第一连接导体中的所述第一和第二加热导体的一端部间的连接导体部分、所述圆环状的第一连接导体中的所述第三和第四加热导体的一端部间的连接导体部分以及所述圆环状的第二连接导体中的所述第一和第二加热导体的另一端部间的连接导体部分上分别设有切断部，分别在这些切断部中配置绝缘板，由此，所述圆环状的第一连接导体中的所述第一和第二加热导体的一端部间的连接导体部分、所述圆环状的第一连接导体中的所述第三和第四加热导体的一端部间的连接导体部分以及所述圆环状的第二连接导体中的所述第一和第二加热导体的另一端部间的连接导体部分中不流过高频电流。

发明效果

如上所述，由于本发明为高频感应加热具有多个异径外周部的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面的高频感应加热线圈体，分别包括：与轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与轴状构件的外周面或筒状构件的内周面相对配置的多个直线状的加热导体，连接复数个加热导体的一端的连接导体，和用于将复数个加热导体的另一端与连接到高频电源的供电用引线部连接起来的连接导体，因此即使轴状构件的外周面或者筒状构件的内周面有多个异径形状部(凹凸)，也不受加热对象构件的形状的影响，通过改变高频感应加热线圈体的加热导体与加热对象构件的被加热面之间的间隔(距离)或安装磁性材料，容易调整加热中的加热对象构件的淬火硬化层及其周边区域的表面温度的分布，能够设定表面温度的分布，以便获得加热终了后由热传导引起的淬火硬化层深处的最合适的温度分布。并且，由于包括高频感应加热线圈体再内的加热装置的总重量为2公斤左右，与以前的加热装置相比重量非常轻，并且价格便宜、经济，因此在加热对象构件的种类增加时，能够根据构件种类准备专用的加热装置、用最适合各构件的加热条件进行加热处理，涵盖多机种的热处理品质的管理变得容易。

并且，本发明中设置了3个以上的加热导体，由于存在3个以上的直线形状的加热导体，因此能够均匀充分地加热。

并且，由于本发明使连接复数个加热导体的一端的连接导体为圆环状、圆弧状或直线状的结构，因此能够提高高频感应加热线圈体的设计的自由度，特别是采用圆环状的连接导体时，不仅能够充分地确保高频感应加热线圈体的强度，而且还能试图使高频感应加热线圈体的制造容易。

附图的简要说明

图1是表示本发明的第1实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体中的电流路径的透视图。

图2是表示使用本发明的第1实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体对轮毂部件的内轴的外周面进行高频感应加热时的状况的透视图。

图3是表示本发明的第1实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体的变形例的透视图。

图4是表示本发明的第1实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体的其他变形例的透视图。

图5是表示本发明的第2实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体中的电流路径的透视图。

图6是表示使用本发明的第2实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体对轮毂部件的内轴的外周面进行高频感应加热时的状况的透视图。

图7是表示本发明的第2实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体的变形例的透视图。

图8是表示本发明的第2实施方式的回火处理用高频感应加热线圈体的其他变形例的透视图。

图9是以前用于对轮毂部件的内轴的外周面进行回火处理所使用的感应加热回火装置的透视图。

图10是以前用于对轮毂部件的外轮的内周面进行回火处理所使用的感应加热回火装置的透视图。

本发明的实施方式

下面参照图1～图8说明本发明的实施方式。

图1为本发明的第1实施方式的高频感应加热线圈体20的示意图。该高频感应加热线圈体20用于对淬火处理后的轮毂部件的内轴21的外周面21a(参照图2)进行高频感应加热(回火加热)，以便进行回火处理。如图1所示，本实施方式的高频感应加热线圈体20为例如矩形断面的导电性管材连接成预定形状的结构体，并且由：与作为回火对象构件的内轴21的轴线方向平行配置、并且与该内轴21的外周面21a相对配置的直线状的第1～第4加热导体22、23、24、25，连接所有这些加热导体22～25的一端(在图1中为下端)的圆环状的第1连接导体26，分别二个二个地连接上述加热导体22～25的上述一端的相反一侧的另一端(图1中为上端)的圆环状的第2连接导体27及圆弧状的第3连接导体28，连接在第2连接导体27与高频电源29之间的第1供电用引线部30，以及连接在第3连接导体28与高频电源29之间的第2供电用引线部31构成。

更具体地说，第1及第2加热导体22、23位于隔开角度间隔θ1的位置，它们的两端分别与第1、第2连接导体26、27连接；同时第3及第4加热导体24、25位于隔开角度间隔θ2的位置，它们的两端分别与第1连接导体26及第3连接导体28连接。并且，上述角度间隔θ1、θ2的大小可以根据加热目的任意地设定。而且，第1及第4加热导体22、25与第2及第3加热导体23、24配置在圆环状的第1及第2连接导体26、27上互相对称的位置。并且，上述第1～第4加热导体22～25以垂直的状态配置在第1连接导体26的内径侧，同时它们的上端与第2及第3连接导体27、28的下表面连接。

因此，如果通过第1、第2供电用引线部30、31从高频电源29给高频感应加热线圈体20提供高频电流，则高频电流象后面所述的那样沿图1中的箭头R所表示的电流路径流动。并且，此时在第1连接导体26中，第1及第2加热导体22、23之间的导体部分α，第3及第4加热导体24、25之间的导体部分β，以及第2连接导体27的第1及第2加热导体22、23之间的导体部分γ的两端，高频电压同相位并且同电位，因此这些导体部分α、β及γ中不流过高频电流。

而上述第2和第3连接导体27、28以及第1和第2供电用引线部30、31分别平行地相对配置，互相之间稍微隔开一点间隔，虽然省略了图示，但它们之间插有绝缘板。并且，由图外的冷却液供给机构提供的冷却液在分别由导电性管材形成的上述第1～第4加热导体22～25，第1～第3连接导体26～28，以及第1和第2供电用引线部30、31的中空部内流动。而且，如图2所示，本实施方式的高频感应加热线圈体20在第1～第4加热导体22～25的一端并且靠近第1～第4加热导体22～25与第1连接导体26相连接的地方分别安装了磁通集中用的磁性材料32。

这里，为了回火处理而用上述高频感应加热线圈体20高频感应加热内轴21的外周面21a时的过程，如下所述：首先，用图外的工件安装夹具固定作为淬火处理对象构件的内轴21，用图外的升降机构使高频感应加热线圈体20例如下降移动，位于如图2所示的内轴21的凸缘部F的上方位置，以使内轴21的轴线与高频感应加热线圈体20的轴线(第1及第2连接导体26、27的中心线)一致的状态配置。由此，与上述轴线平行地配置高频感应加热线圈体20的第1～第4加热导体22～25，使其与内轴21的外周面21a隔开预定的间隔、相对地配置成平行状态。然后，通过第1及第2供电用引线部30、31从高频电源29给高频感应加热线圈体20提供高频电流，同时驱动内轴21与图外的工件安装夹具一起以其轴线为中心旋转。

此时，伴随着给高频感应加热线圈体20提供高频电力，在高频感应加热线圈体20中交互地流过某个瞬间沿图1中的箭头R所示的方向的路径、在下一个瞬间沿与上述箭头R的方向相反的方向的路径的高频电流。具体地说，图1所示的高频电流在依次流过高频电源29、第1供电用引线部30、第2连接导体27的导体部分A、第1加热导体22、第1连接导体26的导体部分B(上述导体部分α、β之间的导体部分)、第4加热导体25、第3连接导体28及第2供电用引线部31的同时，依次流过高频电源29、第1供电用引线部30、第2连接导体27的导体部分C(与上述导体部分A相对的导体部分)、第2加热导体23、第1连接导体26的导体部分D(与上述导体部分B相对的导体部分)、第3加热导体24及第2供电用引线部31。因此，旋转驱动状态的内轴21的外周面21a受在与其外周面21a相对配置的直线状的第1～第4加热导体22～25中流动的高频电流的感应作用而高频感应加热到所需的回火温度。然后，将内轴21放置冷却预定的时间而完成回火处理。

如果采用如上所述结构的高频感应加热线圈体20，受与内轴21的外周面21a平行配置的直线状的第1～第4加热导体22～25的作用，上述外周面21a中流过与内轴21的轴线平行的感应电流，其结果，能够使上述外周面21a的整体(即被加热面的整体)均匀地升温，进而能够获得比以前好的回火品质。

另外，这里如果就通过在被加热面(外周面21a)中流过与被加热物(内轴21)的轴线平行的感应电流能够使被加热面的整体均匀地升温进行说明，则如下这样：即，用本线圈体20在圆周方向的多个地方(本实施方式为4个)流过与被加热物的轴线平行的感应电流时，本线圈体20并非总是加热被加热面，在被加热面的圆周方向升温的地方为分别与第1～第4加热导体22～25相对的部分(4个地方)。并且，由于此时被加热物正在旋转，因此被第1～第4加热导体22～25升温的区域在下一个到达与这些第1～第4加热导体相对的时刻为止处于冷却状态，通过热量从温度高的部分向温度低的部分移动，整体接近一定的温度。随着反复这样的状态(即随着交互反复加热和放热)，经过一定的时间(例如15秒左右)后被加热面的整体几乎均匀，再经过一定的时间(例如120秒左右)完全均匀化。

但是，一般在高频回火处理中，虽然加热很重要，但利用加热后的放置冷却时间使热量在被加热物的内部移动也很重要，如果该热量的移动不充分，存在表面附近的硬度下降后突然硬度上升(确切地说应该是回火时硬度不降低仍然为淬火时的硬度)，然后硬度再次下降的情况。但是，如果采用本线圈体20，不会产生这样的事情，能够进行从被加热物的表面到内部硬度降低的回火处理。

而且，如果采用本线圈体20，则通过适当调节上述外周面21a(即被加热面)与第1～第4加热体22～25之间的间隔(距离)或者在第1～第4加热体22～25上安装能够调整高频磁场的磁通密度的磁性材料32，就能够任意地调整上述外周面21a中的温度分布。特别在由于直线形状的第1～第4加热体22～25与被加热面之间的距离在被加热物的轴线方向的多个地方不同而使被加热面的加热温度的差异超过容许值时，通过在与第1～第4加热体22～25的各个地方中温升量少的区域相对的部分安装硅钢片等磁性材料32，能够进行均匀加热使升温量一致。

并且，由于本线圈体20的结构简单、价格便宜，因此在回火对象构件的种类增加时，能够根据构件种类准备专用的高频感应加热线圈体20以最适合各构件的加热条件进行回火处理，所以涵盖多机种的热处理品质管理变得容易，同时由于高频感应加热线圈体20的重量也比以前的轻很多(顺便说明一下，2公斤左右)，因此能够缩短更换机种的准备时间。而且，通过使用圆环状的第1及第2连接导体26、27，不仅能够容易地进行高频感应加热线圈体20的制造，而且还能高强度地构成高频感应加热线圈体20。

以下说明使用本发明的第1实施方式的高频感应加热线圈体20回火处理时的具体例。

具体例

(1)回火对象构件：轮毂部件的内轴

(a)材质：        S53C

(b)全长：        84.5mm

(c)轴径：        20～26mm

(d)凸缘直径：    135mm

(2)高频回火条件

(a)频率：        2.5kHz

(b)功率：        26kW

(c)加热时间：    15sec

(d)放置冷却时间：120sec

在上述条件下进行回火处理时，可以确认，内轴的外周面形成的淬火硬化层的硬度从最表面到与内部的母材的边界处逐渐降低，回火充分。

另一方面，图3为高频感应加热线圈体20的变形例的示意图，该变形例的高频感应加热线圈体20′在第1连接导体26的导体部分α、β及第2连接导体27的导体部分γ的一部分设置切断部，分别在这些切断部中配置绝缘板35、36、37。并且，除绝缘板35、36、37之外的结构与已经叙述的高频感应加热线圈体20相同。并且，图4为高频感应加热线圈体20的其他的变形例的示意图，该变形例的高频感应加热线圈体20″中全部切除第1连接导体26的导体部分α、β及第2连接导体27的导体部分γ。并且，高频感应加热线圈体20″的其他的结构与已经叙述的高频感应加热线圈体20相同。这些高频感应加热线圈体20′、20″能够取代已经叙述的高频感应加热线圈体20使用，能够起到与已经叙述的高频感应加热线圈体20相同的作用效果。

图5为本发明的第2实施方式的高频感应加热线圈体40的示意图。该高频感应加热线圈体40为为了回火处理而高频感应加热淬火处理后的轮毂部件的外轮41(参照图6)的内周面41a所使用的构件。如图5所示，本实施方式的高频感应加热线圈体40为使例如矩形断面的导电性管材连接成预定形状的结构体，并且由：与作为回火对象构件的外轮41的轴线方向平行配置、与该外轮41的内周面41a相对配置的直线状的第1～第4加热导体42、43、44、45，连接所有这些加热导体42～45的一端(在图5中为下端)的圆环状的第1连接导体46，分别与没有连接在该第1连接导体46上的第1～第4加热导体42～45的另一端即与上述一端相反的一侧的另一端(图5中为上端)连接、并且向着第1连接导体46的内侧大致呈90°地结合在第1～第4加热导体42～45上的第2～第5连接导体47、48、49、50，连接在第2及第3连接导体47、48的顶端上的第1供电用引线部51，连接在第4及第5连接导体49、50的顶端部的第2供电用引线部52构成。并且，在本实施方式中，第1连接导体46的上面连接着加热导体42～45的下端，第1连接导体46的外周面与第1～第4加热导体42～45的外周面配置在同一个圆筒面上。

因此，如果通过第1及第2供电用引线部51、52从高频电源53给高频感应加热线圈体40提供高频电流，象后面详细叙述的那样，高频电流沿图5中的箭头S表示的电流路径流动。并且，此时在第1连接导体46的第1及第2加热导体42、43之间的导体部分α′与第3及第4加热导体44、45之间的导体部分β′的两端，高频电压同相位并且同电位，因此这些导体部分α′及β′中不流过高频电流。

而上述第2～第5连接导体47～50的顶端以及第1和第2供电用引线部51、52分别平行地相对配置，互相之间稍微隔开一点间隔，虽然省略了图示，但它们之间插有绝缘板。并且，由图外的冷却液供给机构提供的冷却液在分别由导电性管材形成的上述第1～第4加热导体42～45，第1～第5连接导体46～50，以及第1和第2供电用引线部51、52的中空部内流动。而且，如图6所示，本实施方式的高频感应加热线圈体40在第1～第4加热导体42～45的除外侧面以外的部分分别安装了磁通集中用的磁性材料54。

这里，为了回火处理而用上述高频感应加热线圈体40高频感应加热外轮41的内周面41a时的过程，如下所述：首先，用图外的工件安装夹具固定作为淬火处理对象构件的外轮41，用图外的升降机构使高频感应加热线圈体40例如下降移动，配置在如图6所示的外轮41的轴线与高频感应加热线圈体40的轴线(第1连接导体46的中心线)一致的位置。由此，与外轮41的内周面41a平行地配置高频感应加热线圈体40中的第1～第4加热导体42～45，使它们相对并隔开预定的间隔。然后，通过第1及第2供电用引线部51、52从高频电源53给高频感应加热线圈体40提供高频电流，同时驱动外轮41，使之与图外的工件安装夹具一起以其轴线为中心旋转。

此时，伴随着给高频感应加热线圈体40提供高频电力，在高频感应加热线圈体40中交互地流过某个瞬时沿图5中的箭头S所示的方向的路径、在下一个瞬时沿与上述箭头S的方向相反的方向的路径的高频电流。具体地说，图5所示情况下的高频电流在依次流过高频电源53、第1供电用引线部51、第2连接导体47、第1加热导体42、第1连接导体46的导体部分G(上述部分α′、β′之间的导体部分)、第4加热导体45、第5连接导体50及第2供电用引线部52的同时，依次流过高频电源53、第1供电用引线部51、第3连接导体48、第2加热导体43、第1连接导体46的导体部分H(与上述导体部分G相对的导体部分)、第3加热导体44、第4连接导体49及第2供电用引线部52。因此，旋转驱动状态的外轮41的内周面41a受在与其内周面41a相对配置的第1～第4加热导体42～45中流动的高频电流的感应作用而均匀地高频感应加热到所需的回火温度。然后，通过将外轮41放置冷却预定的时间而完成回火处理。

如果采用如上所述结构的高频感应加热线圈体40，则受与外轮41的内周面41a平行地配置的直线状的第1～第4加热导体42～45的作用，上述内周面41a中流过与外轮41的轴线平行的感应电流，其结果，能够使上述内周面41a的整体(即被加热面的整体)均匀地升温，进而能够获得比以前良好的回火品质。而且，通过适当调节上述内周面41a(即被加热面)与第1～第4加热体42～45之间的间隔(距离)或者在第1～第4加热体42～45上安装能够调整高频磁场的磁通密度的磁性材料54，就能够任意地调整上述内周面41a中的温度分布。并且，由于高频感应加热线圈体40的结构简单、价格便宜，因此在回火对象构件的种类增加时，能够准备该构件种类专用的高频感应加热线圈体，并以最适合各构件的加热条件进行回火处理，所以涵盖多机种的热处理品质管理变得容易，同时由于高频感应加热线圈体40的重量也比以前的轻很多(顺便说明一下，2公斤左右)，因此能够缩短更换机种的准备时间。而且，通过使用圆环状的第1连接导体46，不仅能够容易地进行高频感应加热线圈体40的制造，而且还能高强度地构成高频感应加热线圈体40。

以下表示使用本发明的第2实施方式的高频感应加热线圈体40回火处理时的具体例。

具体例

(1)回火对象构件：轮毂部件的外轮

(a)材质：        S53C

(b)高度：        55.8mm

(c)最小内径：    51mm

(d)球端(ball)槽径：61.5mm

(2)高频回火条件

(a)频率：        2.5kHz

(b)功率：        20kW

(c)加热时间：    15sec

(d)放置冷却时间：120sec

在上述条件下进行回火处理时，可以确认，外轮的内周面形成的淬火硬化层的硬度从最表面到与内部的母材的边界处逐渐降低，回火充分。

另一方面，图7为高频感应加热线圈体40的变形例的示意图，该变形例的高频感应加热线圈体40′在第1连接导体46的导体部分α′、β′的一部分设置切断部，分别在这些切断部中配置绝缘板55、56。并且，除绝缘板55、56以外的结构与已经叙述的高频感应加热线圈体40相同。而且，图8为高频感应加热线圈体40的其他的变形例的示意图，在该变形例的高频感应加热线圈体40″中，全部切除第1连接导体46的导体部分α′、β′。并且，高频感应加热线圈体40″的其他的结构与已经叙述的高频感应加热线圈体40相同。这些高频感应加热线圈体40′、40″能够取代已经叙述的高频感应加热线圈体40使用，能够起到与已经叙述的高频感应加热线圈体40相同的作用效果。

虽然以上叙述了本发明的实施方式，但本发明并不局限于已经叙述的实施方式，可以根据本发明的技术构思做各种变形及变更。例如，不一定非要使第1及第2连接导体26、27或者第1连接导体46为圆环形或圆弧形，也可以用直线形状的连接导体连接相邻的第1～第4加热导体22～25或42～45。并且，加热导体的数量也不局限于4根，可以根据需要增减(但需2根以上)。而且，本发明的高频感应加热线圈体20、40也不局限于以轮毂部件的内轴21或者外轮41为加热对象，可以以外周面或内周面上有多个异径部的各种构件为加热对象。

而且，虽然已经叙述的实施方式及变形例就回火用的高频感应加热线圈体进行了叙述，但也不局限于此，不用说，本发明也可以应用于淬火用的高频感应加热线圈体。

Claims (3)

1.一种高频感应加热线圈体，用于对具有多个异径外周部的轴状构件的外周面或具有异径内周部的筒状构件的内周面进行高频感应加热，其特征在于，分别包括：

(a)具有与所述轴状构件或筒状构件的轴线方向平行地配置、并且与所述轴状构件的外周面或所述筒状构件的内周面相对配置的直线状部分的第一、第二、第三、第四共4个加热导体，

(b)分别连接所述第一、第二、第三、第四这4个加热导体的一端的圆环状的第一连接导体，

(c)用于分别将连接到高频电源的一对供电用引线部中的一个供电用引线部与所述第一、第二、第三、第四这4个加热导体中的第一和第二这2个加热导体的另一端连接的圆环状的第二连接导体，

(d)用于分别将所述一对供电用引线部中的另一个供电用引线部与所述第一、第二、第三、第四这4个加热导体中的第三和第四这2个加热导体连接的圆弧状的第三连接导体。

2.如权利要求1所述的高频感应加热线圈体，其特征在于，

其进一步的构成为：所述第一连接导体与所述第一和第二加热导体的一端的连接部，以及所述第二连接导体与所述第一和第二加热导体的另一端的连接部的高频电压同相位并且同电位，并且，所述第一连接导体与所述第三和第四加热导体的一端的连接部的高频电压同相位并且同电位，由此，使得所述圆环状的第一连接导体中的所述第一和第二加热导体的一端部间的连接导体部分、所述圆环状的第一连接导体中的所述第三和第四加热导体的一端部间的连接导体部分以及所述圆环状的第二连接导体中的所述第一和第二加热导体的另一端部间的连接导体部分中不流过高频电流。

3.如权利要求1所述的高频感应加热线圈体，其特征在于，

在所述圆环状的第一连接导体中的所述第一和第二加热导体的一端部间的连接导体部分、所述圆环状的第一连接导体中的所述第三和第四加热导体的一端部间的连接导体部分以及所述圆环状的第二连接导体中的所述第一和第二加热导体的另一端部间的连接导体部分上分别设有切断部，分别在这些切断部中配置绝缘板，由此，所述圆环状的第一连接导体中的所述第一和第二加热导体的一端部间的连接导体部分、所述圆环状的第一连接导体中的所述第三和第四加热导体的一端部间的连接导体部分以及所述圆环状的第二连接导体中的所述第一和第二加热导体的另一端部间的连接导体部分中不流过高频电流。

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