JP6343443B2 - 誘導加熱コイル及び誘導加熱方法 - Google Patents
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Description
中空で周壁の一部が内部に向って陥没して溝部が長手方向の軸に沿って設けられて成るワークを加熱する誘導加熱コイルであって、
ワークの軸回りにワークを周回する周回部が同軸に間隔をおいて配置され、周回部同士が接続された第1導体と、
ワークの溝部に向い合うように突出部を有し、周回部の間に配置されて周回部に流れる電流により誘導電流が流れる第2導体と、を備え、
第2導体の突出部が第1導体の周回部に挿通されたワークの溝部に出し入れ可能に配置されている。
図1は本発明の実施形態に係る誘導加熱コイル1の平面図であり、図2は図1に示す誘導加熱コイル1の正面図である。本発明の実施形態に係る誘導加熱コイル1は、溝部31が長手方向の軸に沿って設けられて成るワーク30を加熱する際に用いられる。誘導加熱コイル1は、第1導体10と第2導体20とで構成される。
本発明の実施形態に係る誘導加熱方法は、図3に示すように、溝部31が長手方向の軸に沿って設けられて成るワーク30を加熱する場合に用いられる。本発明の実施形態に係る誘導加熱コイル1にワーク30を挿通して、誘導加熱コイル1、ワーク30の何れかを軸方向へ移動する。これにより、誘導加熱コイル1がワーク30のうち加熱すべき領域と重なり合う際には誘導加熱コイル1に電流を流すことにより、ワーク30の溝部31及び背面部38に誘導電流を生じさせることができる。
図1及び図2に示す誘導加熱コイル1を用いて、図3に示すワーク30の溝部31の部位X1を誘導加熱する方法について説明する。図4は、図1に示す誘導加熱コイルを用いてワークを誘導加熱する工程を模式的に示す図である。図4(a)〜(d)に順次示すように、ワークの溝部31の加熱処理を行うには、第2導体20の突出部21をワーク30の溝部31内の加熱始点Sに挿入し、この溝31内に沿ってワーク30の溝部31内の加熱終点Fまで第2導体20をスライド移動させる。そしてこの加熱終点Fにおいて第2導体20の突出部21をワークの溝部31から引き出すことで、溝31の所定個所の加熱が終了する。このとき、ワーク30と誘導加熱コイル1とは、何れを移動させてもよい。
比較例として、実施例において、第2導体20を用いないで第1導体10だけで焼入れを行った。
ワーク30の溝部31は、その断面がV字状である場合に限らず、略凹字状、略U字状等、窪んでいればよく、誘導加熱コイル1の突出部21の形状はその窪みの形状に沿ったものでとしてもよい。
さらに、ワークの溝部の横断面形状が非対称であれば、突出部21はワーク30の溝部31の形状に対応して非対称でもよく、その場合には溝部31の各面と突出部21の外周面とが一定の距離を保つ形状であることが好ましい。
湾曲部22は図1に示すように円弧状の円弧部である必要はなく、突出部21及び連結部23によりワーク30を環状に取り巻くものであればよい。
さらには、ワーク30の軸方向に沿う形状が直線状である必要はなく、ワーク30の用途に応じて両端部だけが屈曲した形状を有していてもよい。この場合には、軸方向を法線とする面上で少なくとも二方向に誘導加熱コイル1を移動機構により移動させればよい。
10:第1導体
11,12:周回部
13,15:リード部
14:連結部
16a,16b:支持部
20:第2導体
21,21a,21b:突出部
22,22a,22b:湾曲部
23,23a,23b:連結部
24:仕切り部材
25a,25b:配管接続部
26:絶縁シート材
31,g:溝部
32a,32b:内側部
33:溝底部
34a,34b:外側部
35a,35b:開口縁部
36:ワークの一端部
37:ワークの他端部
38:背面部
Claims (7)
- 中空で周壁の一部が内部に向って陥没して溝部が長手方向の軸に沿って設けられて成るワークを加熱する誘導加熱コイルであって、
前記ワークの軸回りに前記ワークを周回する周回部が同軸に間隔をおいて配置され、該周回部同士が接続された第1導体と、
前記ワークの前記溝部に向い合うように突出部を有し、前記周回部の間に配置されて前記周回部に流れる電流により誘導電流が流れる第2導体と、を備え、
前記第2導体の前記突出部が前記第1導体の前記周回部に挿通された前記ワークの前記溝部に出し入れ可能に配置されている、誘導加熱コイル。 - 前記第2導体が、前記ワークの溝部の開口に向けて配置され該ワークの溝部の断面形状に沿った形状を有する前記突出部と、前記第1導体の周回部に沿って配置される湾曲部と、前記突出部と上記湾曲部とを連結する連結部と、を備える、請求項1に記載の誘導加熱コイル。
- 前記第2導体の湾曲部が、前記第1導体の周回部よりも大きな曲率を有し、
前記突出部が前記ワークの溝部に挿入された状態で、前記第1導体の周回部よりも内側に前記第2導体の湾曲部が配置される、請求項2に記載の誘導加熱コイル。 - 中空で周壁の一部が内部に向って陥没して溝部が長手方向の軸に沿って設けられて成るワークを加熱するに当たり、
請求項1乃至3の何れかに記載の誘導加熱コイルに前記ワークを挿通するとともに、前記溝部に前記第2導体の突出部を挿入し、前記誘導加熱コイル、前記ワークの何れかをワークの軸方向に沿って移動する、誘導加熱方法。 - 前記第2導体の突出部と前記ワークの溝部とのギャップが一定の範囲に収まるように前記第2導体、前記ワークの何れかを移動する、請求項4に記載の誘導加熱方法。
- 前記ワークの溝部の深さに応じて前記第2導体の突出部と前記ワークの溝部とのギャップを変化させる、請求項4又は5に記載の誘導加熱方法。
- 前記第2導体の突出部を前記ワーク溝部の加熱始点に挿入すると共に、前記ワーク溝部の加熱終点まで前記第2導体を相対移動させ、該加熱終点において前記第2導体の突出部を前記ワークの溝部から引き出す、請求項4乃至6の何れかに記載の誘導加熱方法。
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