JP2007191735A

JP2007191735A - 高周波誘導加熱装置

Info

Publication number: JP2007191735A
Application number: JP2006008734A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Romoto; 裕三枦元; Makoto Komiya; 誠小宮
Original assignee: Denki Kogyo Co Ltd
Current assignee: DKK Co Ltd
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2007-08-02

Abstract

【課題】細長形状のワークであっても曲がりを殆ど生じることなく高周波誘導加熱を行なうができ、曲がり矯正が不要で高品質焼入処理などの熱処理ができる高周波誘導加熱装置を提供する。
【解決手段】装置本体内を移動する細長形状のワークを高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱装置において、細長形状のワークを高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コイルの近傍箇所に、ワークを挟み込む一対の挟み込み部材から成る位置規制部を設け、位置規制部にてワークを位置規制した状態の下でワークをその長手方向に移動させると共に、ワークと高周波誘導加熱コイルとの間に所定のギャップを存在させた状態の下でワークを高周波誘導加熱する。
【選択図】図８

Description

本発明は、装置本体内を移動する細長形状のワーク（例えば、ボールを枢支するスライドレール）を高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱装置に関するものである。

例えば工作機械等のスライド箇所には、ボールを枢支するスライドレールが使用される。このスライドレールは細長形状のものであり、ボールが当接する座面を焼入処理により高硬度にする必要がある。このような細長形状のワークの焼入方法としては、ワークを装置本体内に導入して通過させながらその途中で高周波誘導加熱して冷却するような処理方法が従来より採用されている。

図１０は、上述のような細長形状のワーク１を高周波誘導加熱する際の状態を模式的に示したものである。このワーク１は、その軸線方向に送られながら、ワーク１と所定のギャップ２を介して配置される高周波誘導加熱コイル３により、軸長のほぼ全長にわたって高周波誘導加熱されて焼入処理が施される。

ワーク１の高周波誘導加熱に際しては、上述のようなギャップ２が存在するため、ワーク１には高周波誘導加熱に伴って図１１に示すような曲がりを生じる場合がある。このような曲がりが生じると、ワーク１と高周波誘導加熱コイル３との間のギャップ２の大きさが変化してしまい、ワーク１の全長にわたって均一に高周波誘導加熱ができなくなるという不具合を生じる。

本発明は、このような不具合を解消すべくなされたものであって、その目的は、細長形状のワークであっても曲がりを殆ど生じることなく高周波誘導加熱を行なうができ、曲がり矯正が不要で高品質焼入処理などの熱処理ができる高周波誘導加熱装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明では、装置本体内を移動する細長形状のワークを高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱装置において、前記細長形状のワークを高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コイルの近傍箇所に、前記ワークを挟み込む一対の挟み込み部材から成る位置規制部を設け、前記位置規制部にて前記ワークを位置規制した状態の下で前記ワークをその長手方向に移動させると共に、前記ワークと前記高周波誘導加熱コイルとの間に所定のギャップを存在させた状態の下で前記ワークを高周波誘導加熱するようにしている。
また、本発明では、前記高周波誘導加熱コイル及び前記位置規制部を備えるワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体に隣接して配置されて前記ワークを保持するワーク保持手段を備えるようにしている。
また、本発明では、前記一対の位置規制部材がセラミック材から成るようにしている。

請求項１に記載の本発明は、細長形状のワークを高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コイルの近傍箇所に、ワークを挟み込む一対の挟み込み部材から成る位置規制部を設け、位置規制部にてワークを位置規制した状態の下でワークをその長手方向に移動させると共に、ワークと高周波誘導加熱コイルとの間に所定のギャップを存在させた状態の下でワークを高周波誘導加熱するようにしたものであるから、ワークは一対の挟み込み部材により位置規制（ガイド）され、そのような位置規制状態で高周波誘導加熱が行われることとなるため、高周波誘導加熱に伴う曲がりを生じることなく、ワークと高周波誘導加熱コイルとの間のギャップを常に一定に維持することができ、安定した良好な状態の下で高周波誘導加熱を行なうことができる。従って、本発明の高周波誘導加熱装置を焼入加熱に用いた場合には、高品質の焼入を行なうことができる。

また、請求項２に記載の本発明は、高周波誘導加熱コイル及び位置規制部を備えるワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体に隣接して配置されてワークを保持するワーク保持手段を備えるようにしたものであるから、ワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体に並設される保持手段にてワークが保持されるため、ワークの曲がりが少なく抑えられることとなり、良好な高周波誘導加熱を行なうことができる。

また、請求項３に記載の本発明は、一対の位置規制部材がセラミック材から成るようにしものであるから、ワークの位置規制を円滑に行ない得ると共に、位置規制部の長寿命化を図ることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態に係る高周波誘導加熱装置について図１〜図９を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る高周波誘導加熱装置１０を示すものである。図１に示すように、本装置１０は、装置本体１１に配設されたワーク挟持型（挟み込み型）高周波誘導加熱コイル体１２と、このワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体１２の左右両側にそれぞれ隣接して配置されたワーク保持手段１３ａ，１３ｂと、装置本体１１の両側部に配置されたワーク導入用コンベア１４及びワーク送出用コンベア１５とを備えている。なお、装置本体１１には、細長形状のワーク（加熱対象物）１の保持の確実化を図るために保持手段１３ａ，１３ｂが複数箇所に配置されている。かくして、ワーク導入用コンベア１４によって装置本体１１内に導入されたワーク１が、複数の保持手段１３ａ，１３ｂにて安定良く支持された状態の下で、高周波誘導加熱コイル体１２に配設された高周波誘導加熱コイル１６（図５参照）により高周波誘導加熱されて、ワーク送出用コンベア１５にて次工程の側に送出されるように構成されている。

上述の高周波誘導加熱コイル体１２は、図１〜図４に示すように、装置本体１１側のフレーム１７と、このフレーム１７に上下及び前後方向にそれぞれ移動可能に支持されたＬ字形状の支持体１８と、この支持体１８にリンク１９を介して揺動可能に支持された加熱コイル部２０と、この加熱コイル部２０に連結されかつ支持体１８に保持されたトランス２１等から構成されている。また、加熱コイル部２０の左右両側には、図１及び図４に示すように、ワーク１を保持する保持手段１３ａ，１３ｂが配設されている。また、図２及び図３に示すハンドル２２及びこのハンドル２２に連結された機構部２３は、支持体１８を上下動するためのものであり、図２及び図３に示すハンドル２４及びこのハンドル２４に連結された機構部２５は、支持体１８を前後動させるためのものである。

上述の加熱コイル部２０は、図５〜図７に示すように、ボックス状の枠体２６と、この枠体２６の内部に配設された高周波誘導加熱コイル２７と、図外の高周波電源から高周波誘導加熱コイル２７へ高周波電力を供給する電力供給機構部２８とを備えている。そして、加熱コイル部２０の枠体２６の互いに対向する前壁部２９ａ及び後壁部２９ｂであって、かつ、上述の高周波誘導加熱コイル２７の近傍箇所（左右２箇所）には、ワーク１を挟み込む一対の挟み込み部材３０ａ，３０ｂから成る位置規制部３１が設けられている。本実施形態では、上述の挟み込み部材３０ａ，３０ｂは、セラミック材から成る板状部材にて構成されており、枠体２６の前壁部２９ａ及び後壁部２９ｂにボルト締めにてそれぞれ固定され、これらの間に所定間隔（ワーク１の幅よりも僅かに広い間隔であって、かつ、高周波誘導加熱コイル２７のワーク通路部よりも僅かに広い間隔）のワーク通路部が形成されている。かくして、前後２箇所のワーク通路の間に高周波誘導加熱コイル２７が配置されると共に、これら２つのワーク通路部と高周波誘導加熱コイル２７のワーク通過路とが前後方向において一直線上に配置されている。

このような構成の高周波誘導加熱装置１０を用いて細長形状のワーク１を高周波誘導加熱するに際しては、まず、ワーク１がワーク導入用コンベア１４により装置本体１１に搬送され、保持手段１３ａにてワーク１が保持された状態の下でワーク１がワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体１２の加熱コイル部２０に向けて移動される。次いで、加熱コイル部２０の前壁部２９ａの位置規制部３１のワーク通路部（一対の挟み込み部材３０ａ，３０ｂの間の空間部）、高周波誘導加熱コイル２７のワーク通路部、及び加熱コイル部２０の後壁部２９ｂの位置規制部３１のワーク通路部（一対の挟み込み部材３０ａ，３０ｂの間の空間部）にワーク１が順次に通されて高周波誘導加熱が行なわれる。この場合、ワーク１は、図８に示す如くセラミック材の挟み込み部材３０ａ，３０ｂや保持手段１３ａ，１３ｂにより所定の支持状態で安定良く保持されると共に、高周波誘導加熱コイル２７に対向しているワーク部分が、前後２箇所の位置規制部３１において一対の挟み込み部材３０ａ，３０ｂにてそれぞれ挟み込まれて位置規制（ガイド）された状態となされ（図８及び図９参照）、この状態の下で高周波誘導加熱コイル２７とワーク１との間にギャップＧ（図６及び図９参照）が確保されて高周波誘導加熱がなされる。そして、このようにして高周波誘導加熱が施されたワーク１を保持手段１３ｂにて保持して搬送し、次いでワーク送出コンベア１５により次工程に搬出される。

このような高周波誘導加熱装置１０によれば、ワーク１が２箇所の位置規制部３１において各一対の挟み込み部材３０ａ，３０ｂにて挟み込まれて常に位置規制（ガイド）された状態となされるため、高周波誘導加熱時においてワーク１の曲がりが殆ど発生せず、安定した高周波誘導加熱を行うことができる。また、ワーク１の曲がりが小さく抑えられるので、挟み込み部材３０ａ，３０ｂの近傍位置に配置されている高周波誘導加熱コイル２７とワーク１の被加熱部１ａとの間に適正なギャップＧを確保してこれらの間に適正間隔のギャップＧを存在せしめることができ、良好な高周波誘導加熱を行なうことが可能である。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態では、挟み込み部材３０ａ，３０ｂとしてセラミックス材から成る板状部材を採用したが、これと同等の機能を有する他の材質並びに形状のものを採用してもよい。また、本発明は、例えばスライドレール等のようなワーク１について説明したが、その他の各種の細長形状のワークを加熱対象物とする場合にも本発明に係る高周波誘導加熱装置を適用し得ることは言う迄もない。

本発明の一実施形態に係る高周波誘導加熱装置の側面図である。図１の高周波誘導加熱装置の装置本体に備えられるワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体の斜視図である。ワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体の正面図である。ワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体に取付けられる加熱コイル部の斜視図である。加熱コイル部の正面図である。上述の加熱コイル部の正面図である。上述の加熱コイル部の側面図である。図１の高周波誘導加熱装置を用いて細長形状のワークを高周波誘導加熱している状態を示す模式図である。図８におけるＸ−Ｘ線拡大断面図である。従来の高周波誘導加熱装置にて細長形状のワークを高周波誘導加熱する場合の高周波誘導加熱コイルとワークとの理想的な位置関係を示す模式図である。従来の高周波誘導加熱装置にて細長形状のワークを高周波誘導加熱場合の高周波誘導加熱コイルとワークとの位置関係を示す模式図である。

符号の説明

１ワーク（加熱対象物）
１０高周波誘導加熱装置
１１装置本体
１２ワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体
１３ａ，１３ｂワーク保持手段
２６枠体
２７高周波誘導加熱コイル
２９ａ前壁部
２９ｂ後壁部
３０ａ，３０ｂ挟み込み部材
３１位置規制部
Ｇギャップ

Claims

装置本体内を移動する細長形状のワークを高周波誘導加熱するための高周波誘導加熱装置において、前記細長形状のワークを高周波誘導加熱する高周波誘導加熱コイルの近傍箇所に、前記ワークを挟み込む一対の挟み込み部材から成る位置規制部を設け、前記位置規制部にて前記ワークを位置規制した状態の下で前記ワークをその長手方向に移動させると共に、前記ワークと前記高周波誘導加熱コイルとの間に所定のギャップを存在させた状態の下で前記ワークを高周波誘導加熱するようにしたことを特徴とする高周波誘導加熱装置。
前記高周波誘導加熱コイル及び前記位置規制部を備えるワーク挟持型高周波誘導加熱コイル体に隣接して配置されて前記ワークを保持するワーク保持手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の高周波誘導加熱装置。
前記一対の位置規制部材がセラミック材から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の高周波誘導加熱装置。