JP6514015B2

JP6514015B2 - Transformer unit hanging mechanism of high frequency heating device

Info

Publication number: JP6514015B2
Application number: JP2015081829A
Authority: JP
Inventors: 潤二己之上; 長尾　武彦; 武彦長尾; 有亮増谷
Original assignee: 富士電子工業株式会社
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2035-04-13
Also published as: JP2016201309A

Description

本発明は、クランクシャフトのピン部を誘導加熱する際に使用される高周波加熱装置のトランスユニット吊り下げ機構に関するものである。 The present invention relates to a transformer unit suspension mechanism of a high frequency heating apparatus used for induction heating a pin portion of a crankshaft.

クランクシャフトのピン部を高周波誘導加熱する際には、従来からピン部の略半周部分のみに近接対向する半開放形の加熱コイルが使用されている。半開放形の加熱コイルは、ピン部に対して、半径方向に移動して近接対向したり、半径方向に移動して離間することができる。ところで、ピン部の周面を均一に誘導加熱するためには、ピン部の周面に一様に高周波の誘導電流を励起させる必要がある。そのためには、供給電力を一定に保つと共に、ピン部から加熱コイルまでの距離を一定に保たなければならない。 In high frequency induction heating of a pin portion of a crankshaft, a semi-opened heating coil closely facing and facing only a substantially half circumferential portion of the pin portion is conventionally used. The semi-open heating coil can be moved radially to be closely opposed to or radially spaced from the pin portion. By the way, in order to inductively heat the peripheral surface of a pin part uniformly, it is necessary to excite the induction current of a high frequency uniformly on the peripheral surface of a pin part. For this purpose, it is necessary to keep the supplied power constant and keep the distance from the pin portion to the heating coil constant.

従来から、ピン部と加熱コイルまでの距離を一定に保つために、スペーサが使用されている。スペーサは、加熱コイルと共に共通の板部材に固定されており、コイルユニットを構成している。コイルユニットは高周波電源から高周波電力が供給されるトランスユニットと一体化されている。そして、トランスユニット（コイルユニット）が、スペーサをピン部に当接させた状態を維持すると、ピン部から加熱コイルまでの距離が所定距離に設定されるようになっている。 Conventionally, spacers are used to keep the distance between the pin portion and the heating coil constant. The spacer is fixed to a common plate member together with the heating coil, and constitutes a coil unit. The coil unit is integrated with a transformer unit to which high frequency power is supplied from a high frequency power supply. When the transformer unit (coil unit) maintains the spacer in contact with the pin portion, the distance from the pin portion to the heating coil is set to a predetermined distance.

ここで、加熱コイルは、前述の様に半開放形であり、ピン部の略半周部分にしか対向しておらず、対向した略半周部分しか誘導加熱することができない。そこで、クランクシャフトを軸芯周りに回転させ、軸芯周りに公転移動するピン部に加熱コイルを追従させることによって、加熱コイルをピン部の全周面に対して順に近接対向させている。このような構成を有する高周波加熱装置が例えば特許文献１に開示されている。 Here, the heating coil is semi-opened as described above, and is opposed only to the approximately semi-peripheral portion of the pin portion, and induction heating can be performed only at the opposed approximately semi-peripheral portion. Therefore, the heating coil is made to approach and be opposed to the entire circumferential surface of the pin portion in order by causing the crankshaft to rotate around the axis and causing the heating coil to follow the pin portion which revolves around the axis. For example, Patent Document 1 discloses a high frequency heating apparatus having such a configuration.

特許第３５３２４４２号公報Patent No. 3532442

特許文献１に開示されている高周波加熱装置は、公転移動するピン部に加熱コイルを追従させる際に、加熱コイルやスペーサ等を含めたコイルユニットを、クランクシャフトの軸芯が点に見えるようにクランクシャフトを正面視した際におけるクランクシャフトの左右方向に移動したり、上下方向に移動することができる構成を備えている。これにより、クランクシャフトが回転する際に、ピン部にコイルユニット（スペーサ）が無理な姿勢で押圧され、破損する事態が回避されている。 The high frequency heating device disclosed in Patent Document 1 makes the coil unit including a heating coil, a spacer, etc. appear as a point of the shaft core of the crankshaft when the heating coil follows a pin portion that revolves and moves. The crankshaft is configured to be movable in the left-right direction of the crankshaft or viewed in the vertical direction when the crankshaft is viewed from the front. As a result, when the crankshaft rotates, the coil unit (spacer) is pressed against the pin portion in an unreasonable posture, and a situation where the coil unit (spacer) is broken is avoided.

ところで、誘導加熱されて昇温したクランクシャフトは、軸芯方向に膨張する。そのため、クランクシャフトの軸芯方向にコイルユニット（トランスユニット）が固定されていると、膨張したクランクシャフトにコイルユニットが押圧され、コイルユニット及びクランクシャフトの双方が破損する懸念がある。特許文献１に開示されている高周波加熱装置の構成では、クランクシャフトが膨張した場合に、コイルユニットが軸芯方向に逃げることができない。
また、クランクシャフトが焼入温度まで昇温すると、軸芯に対して歪むことがある。その際には、クランクシャフトに対してコイルユニットが傾斜した姿勢になり、ピン部とジャーナル部とを接続する接続部がコイルユニットに干渉し、コイルユニットやクランクシャフトが破損する懸念がある。
そこで本発明は、誘導加熱されて昇温し、クランクシャフトが膨張したり歪んだ際に、トランスユニットの姿勢を変更することができ、クランクシャフトとトランスユニットの双方を保護することができる高周波加熱装置のトランスユニット吊り下げ機構を提供することを課題としている。 By the way, the crankshaft heated by induction heating and expanded in the axial direction. Therefore, when the coil unit (transformer unit) is fixed in the axial direction of the crankshaft, the coil unit is pressed against the expanded crankshaft, and there is a concern that both the coil unit and the crankshaft may be damaged. In the configuration of the high-frequency heating device disclosed in Patent Document 1, when the crankshaft is expanded, the coil unit can not escape in the axial direction.
In addition, when the temperature of the crankshaft rises to the quenching temperature, the shaft core may be distorted. At this time, the coil unit is inclined with respect to the crankshaft, and the connection portion connecting the pin portion and the journal portion interferes with the coil unit, which may damage the coil unit or the crankshaft.
Therefore, according to the present invention, the induction heating can raise the temperature, and when the crankshaft is expanded or distorted, the attitude of the transformer unit can be changed, and both the crankshaft and the transformer unit can be protected. It is an object of the present invention to provide a transformer unit suspension mechanism of an apparatus.

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、トランスと加熱コイル体が一体に固定されて構成されたトランスユニットを支持する高周波加熱装置のトランスユニット吊り下げ機構であって、前記高周波加熱装置は、クランクシャフトのピン部又はジャーナル部を高周波誘導加熱するものであり、吊り下げユニットを有し、前記吊り下げユニットは、受け部材と支持アームとを有し、前記受け部材は、支持アームを揺動可能に支持するものであり、前記支持アームの一端側と受け部材を接続する第１球面軸受を有し、前記支持アームの他端側とトランスユニットを接続する第２球面軸受を有し、前記第２球面軸受の摩擦力が、第１球面軸受の摩擦力よりも小さいことを特徴とする高周波加熱装置のトランスユニット吊り下げ機構である。 The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is a transformer unit suspending mechanism of a high frequency heating device for supporting a transformer unit configured by integrally fixing a transformer and a heating coil body, which is characterized in that The heating device performs high frequency induction heating on the pin portion or the journal portion of the crankshaft, and includes a suspension unit, the suspension unit includes a receiving member and a support arm, and the receiving member supports An arm is swingably supported, and has a first spherical bearing connecting one end side of the support arm and the receiving member, and a second spherical bearing connecting the other end side of the support arm and the transformer unit Yes, and the frictional force of the second spherical bearing, is transformer unit hanging mechanism of the high-frequency heating apparatus, characterized in that less than the friction force of the first spherical bearing

請求項１に記載の発明では、支持アームの一端側と受け部材を接続する第１球面軸受を有するので、支持アームは、第１球面軸受を中心に様々な方向に自在に揺動可能である。
また、支持アームの他端側とトランスユニットを接続する第２球面軸受を有するので、トランスユニットは、支持アームに対して様々な方向に自在に揺動可能である。
そのため、トランスユニットは、第１球面軸受及び第２球面軸受によって、向き又は姿勢を容易に変更することができる。すなわち、クランクシャフトが膨張して伸長したり、軸芯に対して歪んでも、トランスユニットの向きや姿勢を変更することにより、トランスユニットとクランクシャフトが互いに強く押圧されることを防止することができる。 In the invention according to claim 1, since the first spherical bearing connecting one end side of the support arm and the receiving member is provided, the support arm can be freely pivoted in various directions around the first spherical bearing. .
Further, since the second spherical bearing connecting the other end side of the support arm and the transformer unit is provided, the transformer unit can freely swing in various directions with respect to the support arm.
Therefore, the transformer unit can be easily changed in direction or posture by the first spherical bearing and the second spherical bearing. That is, even if the crankshaft is expanded and extended or distorted with respect to the shaft core, it is possible to prevent the transformer unit and the crankshaft from being strongly pressed against each other by changing the direction and posture of the transformer unit. .

請求項２に記載の発明は、トランスユニットの重量よりは小さい力で、前記支持アームの他端側又は中央部を上方に付勢する付勢部材を設け、前記付勢部材の一端側が支持アームに接続されており、付勢部材の他端側が第三球面軸受を介して前記受け部材に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波加熱装置のトランスユニット吊り下げ機構である。 The invention according to claim 2 is provided with an urging member for urging the other end side or the central portion of the support arm upward with a force smaller than the weight of the transformer unit, and one end side of the urging member is a support arm The transformer unit suspension mechanism according to claim 1, wherein the other end side of the biasing member is connected to the receiving member via a third spherical bearing. .

請求項２に記載の発明では、支持アーム及びトランスユニットが付勢部材で上方に付勢されており、支持アームの動作をある程度規制することができる。また、第三球面軸受を設けたことによって、付勢部材が支持アームの動作に追従し易くなる。そのため、支持アームがいかなる位置に移動しても、付勢部材は支持アームを無理なく上方に付勢することができる。 In the second aspect of the invention, the support arm and the transformer unit are biased upward by the biasing member, and the movement of the support arm can be regulated to a certain extent. Further, by providing the third spherical bearing, the biasing member can easily follow the operation of the support arm. Therefore, the biasing member can bias the support arm upward without difficulty regardless of the position of the support arm.

請求項１に記載の発明では、第２球面軸受の摩擦力が、第１球面軸受の摩擦力よりも小さいので、トランスユニットがクランクシャフトに押圧されると、第１球面軸受よりも第２球面軸受の方が先に動く。そのため、トランスユニットやクランクシャフトに負荷が掛かりにくい。 In the first aspect of the present invention, since the friction force of the second spherical bearing is smaller than the friction force of the first spherical bearing, the second spherical surface is higher than the first spherical bearing when the transformer unit is pressed against the crankshaft. The bearings move earlier. Therefore, it is difficult for the transformer unit and the crankshaft to be loaded.

本発明による高周波加熱装置のトランスユニット吊り下げ機構は、誘導加熱されて昇温し、膨張したクランクシャフトに追従してトランスユニットの向き又は姿勢を容易に変更することができる。また、クランクシャフトが昇温して軸芯に対して歪んだ際においても、トランスユニットの向き又は姿勢を容易に変更することができる。そのため、クランクシャフト及びトランスユニットを保護することができる。 The transformer unit suspension mechanism of the high frequency heating device according to the present invention can be induction-heated to raise its temperature, and can easily change the direction or posture of the transformer unit by following the expanded crankshaft. Further, even when the temperature of the crankshaft is increased and distorted with respect to the shaft core, the direction or posture of the transformer unit can be easily changed. Therefore, the crankshaft and the transformer unit can be protected.

本実施形態に係る高周波加熱装置のトランスユニットを支持する吊り下げユニットの斜視図である。It is a perspective view of a suspension unit which supports a transformer unit of a high frequency heating device concerning this embodiment. 図１の吊り下げユニットの受け部材と支持アームとを連結する第１球面軸受部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the 1st spherical bearing part which connects the receiving member and support arm of the suspension unit of FIG. 図１の吊り下げユニットの支持アームとトランスユニットを連結する第２球面軸受部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the 2nd spherical bearing which connects the support arm of the suspension unit of FIG. 1, and a transformer unit. 図１の吊り下げユニットの受け部材と支持アームとを付勢部材を介して連結する第３球面軸受部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the 3rd spherical bearing part which connects the receiving member and support arm of the suspension unit of FIG. 1 via a biasing member. クランクシャフトの側面図であり、（ａ）は、第１ピン部Ｐ１、第４ピン部Ｐ４が上死点位置にあり、第２ピン部Ｐ２、第３ピン部Ｐ３が下死点位置にある状態を示し、（ｂ）は、第１ピン部Ｐ１、第４ピン部Ｐ４が下死点位置にあり、第２ピン部Ｐ２、第３ピン部Ｐ３が上死点位置にある状態を示す。It is a side view of a crankshaft, and (a) has the 1st pin part P1 and the 4th pin part P4 in a top dead center position, and the 2nd pin part P2 and a 3rd pin part P3 in a bottom dead center position. The state is shown, and (b) shows a state in which the first pin portion P1 and the fourth pin portion P4 are at the bottom dead center position, and the second pin portion P2 and the third pin portion P3 are at the top dead center position. 図５（ａ）のクランクシャフトのＡ−Ａ断面図であり、クランクシャフトが軸芯周りに回転した際における軸芯とピン部の位置関係を示す。It is AA sectional drawing of the crankshaft of Fig.5 (a), and when a crankshaft rotates around an axial center, it shows the positional relationship of the axial center and a pin part. 図５（ａ）のクランクシャフトのＡ−Ａ断面図において、公転移動するピン部に加熱コイル体が追従している状態を示す。The state which the heating coil body follows to the pin part which revolves in the AA sectional view of the crankshaft of Fig.5 (a) is shown. クランクシャフトの第１ピン部にトランスユニットの加熱コイル体が配置された状態を示す側面図であり、（ａ）は、クランクシャフトの軸線に対してトランスユニットが真っ直ぐに配置されている状態を示し、（ｂ）は、クランクシャフトの軸線に対して、下部が左側に上部が右側になるようにトランスユニットが傾斜している状態を示し、（ｃ）は、クランクシャフトの軸線に対して、下部が右側に上部が左側になるようにトランスユニットが傾斜している状態を示す。It is a side view showing the state where the heating coil body of a transformer unit is arranged at the 1st pin part of a crankshaft, and (a) shows the state where the transformer unit is arranged straight to the axis of the crankshaft. , (B) shows that the transformer unit is inclined so that the lower part is on the left and the upper part is on the right with respect to the crankshaft axis, and (c) is the lower part with respect to the crankshaft axis Indicates that the transformer unit is inclined such that the upper side is on the right side and the upper side is on the left side. クランクシャフトが膨張して伸長した結果、各ピン部に配置された加熱コイル体がクランクシャフトの接続部に押圧されて傾斜している状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the heating coil body arrange | positioned at each pin part is pressed by the connection part of a crankshaft, and is inclined as a result of a crankshaft expanding and extending | stretching. クランクシャフトの第１ピン部にトランスユニットの加熱コイル体が配置された状態を示す平面図であり、（ａ）は、クランクシャフトの軸線に対して支持アームとトランスユニットが真っ直ぐに配置されている状態を示し、トランスユニットの左右方向がクランクシャフトの軸芯方向と一致しており、（ｂ）は、クランクシャフトの軸線に対して、後ろ側が右側に前側が左側になるように支持アームとトランスユニットが傾斜している状態を示し、（ｃ）は、クランクシャフトの軸線に対して、後ろ側が左側に前側が右側になるように支持アームとトランスユニットが傾斜している状態を示す。It is a top view which shows the state by which the heating coil body of the transformer unit is arrange | positioned at the 1st pin part of a crankshaft, (a) is a support arm and a transformer unit being arrange | positioned straight with respect to the axis line of a crankshaft. State, the left-right direction of the transformer unit coincides with the axial direction of the crankshaft, and (b) shows the support arm and the transformer so that the rear side is on the right side and the front side is on the left side with respect to the crankshaft axis. (C) shows a state in which the support arm and the transformer unit are inclined so that the rear side is on the left side and the front side is on the right side with respect to the axis of the crankshaft. クランクシャフトの第１ピン部にトランスユニットの加熱コイル体が配置された状態を示す平面図であり、（ａ）は、クランクシャフトの軸線に対して支持アームとトランスユニットが真っ直ぐに配置されている状態を示し、トランスユニットの左右方向がクランクシャフトの軸芯方向と一致しており、（ｂ）は、クランクシャフトの軸線に対して、トランスユニットは真っ直ぐであるが、支持アームが後ろ側が右側に前側が左側になるように傾斜している状態を示し、（ｃ）は、クランクシャフトの軸線に対して、トランスユニットは真っ直ぐであるが、支持アームが後ろ側が左側に前側が右側になるように傾斜している状態を示す。It is a top view which shows the state by which the heating coil body of the transformer unit is arrange | positioned at the 1st pin part of a crankshaft, (a) is a support arm and a transformer unit being arrange | positioned straight with respect to the axis line of a crankshaft. Shows the state, the left-right direction of the transformer unit coincides with the axial direction of the crankshaft, and (b) shows that the transformer unit is straight with respect to the crankshaft axis, but the support arm is on the right side (C) shows that the transformer unit is straight with respect to the axis of the crankshaft, but the support arm is on the left side and the front side is on the right side. Indicates a state of inclination. 図１の吊り下げユニットの斜視図であり、第１球面軸受で受け部材に対して支持アームが傾斜しており、第２球面軸受で支持アームに対してトランスユニットが傾斜し、トランスユニットがクランクシャフトの軸線に対して真っ直ぐな姿勢を呈している状態を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the suspension unit of FIG. 1, in which the support arm is inclined relative to the receiving member in the first spherical bearing, the transformer unit is inclined relative to the support arm in the second spherical bearing, and the transformer unit is cranked It is a perspective view which shows the state which has taken the straight attitude | position with respect to the axis line of a shaft.

以下、図面を参照しながら説明する。
図１に示す様に、高周波焼入装置５０（高周波加熱装置）は、吊り下げユニット１とトランスユニット４と、図示しない高周波電源を有する。 Hereinafter, description will be made with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the induction hardening apparatus 50 (high frequency heating apparatus) has a suspension unit 1, a transformer unit 4, and a high frequency power supply (not shown).

高周波電源は、高周波発振器を有し、商用電源から供給された交流電力を高周波化し、トランスユニット４側へ出力する。 The high frequency power supply has a high frequency oscillator, increases the frequency of the AC power supplied from the commercial power supply, and outputs it to the transformer unit 4 side.

図１に示す様に、トランスユニット４は、トランス５と加熱コイル体６が接続されて一体化したものである。図示していないが、トランス５は、高周波電源側の一次側巻線と、加熱コイル体６側の二次側巻線とを有する。一次側巻線及び二次側巻線は、銅や銅合金等の良導体からなる管状の線状部材で構成されている。一次側巻線及び二次側巻線は、薄い箱体内に収容されており、各々が渦巻き状を呈しており、渦巻き同士が近接している。一般に、このトランス５は、ディスクトランスと呼ばれている。 As shown in FIG. 1, the transformer unit 4 is formed by connecting and integrating the transformer 5 and the heating coil body 6. Although not shown, the transformer 5 has a primary side winding on the high frequency power source side and a secondary side winding on the heating coil body 6 side. The primary side winding and the secondary side winding are constituted by tubular linear members made of a good conductor such as copper or copper alloy. The primary side winding and the secondary side winding are accommodated in a thin box, and each has a spiral shape, and the spirals are close to each other. Generally, this transformer 5 is called a disk transformer.

加熱コイル体６は、加熱コイル７、スペーサ８ａ〜８ｃ、側板９、１０、冷却ジャケット１１、１２を備えている。 The heating coil body 6 includes a heating coil 7, spacers 8a to 8c, side plates 9 and 10, and cooling jackets 11 and 12.

加熱コイル７は、銅又は銅合金等の良導体からなる管状の線状部材で構成されており、トランスの二次側巻線に接続されている。加熱コイル７は、誘導加熱対象物である図５（ａ）に示すクランクシャフトＷのピン部Ｐ１〜Ｐ４の全周囲の略半分に近接対向可能な半開放形に湾曲した形状を呈している。すなわち、加熱コイル７は、ピン部Ｐ１〜Ｐ４に対して、ピン部Ｐ１〜Ｐ４の半径方向に移動して近接及び離間が可能である。加熱コイル７は、中空の導体で構成されており、誘導加熱時には図示しない冷却液供給源から加熱コイル７内に冷却液が循環供給される。 The heating coil 7 is formed of a tubular linear member made of a good conductor such as copper or copper alloy, and is connected to the secondary side winding of the transformer. The heating coil 7 has a semi-opened curved shape capable of approaching and facing substantially half of the entire circumference of the pin portions P1 to P4 of the crankshaft W shown in FIG. 5A which is an induction heating object. That is, the heating coil 7 can move in the radial direction of the pin portions P1 to P4 with respect to the pin portions P1 to P4 to be able to approach and separate. The heating coil 7 is formed of a hollow conductor, and at the time of induction heating, the cooling liquid is circulated and supplied into the heating coil 7 from a cooling liquid supply source (not shown).

側板９、１０は、電磁誘導の影響を受けにくい金属素材で構成されており、加熱コイル７の両側に配置されて加熱コイル７を挟持し固定している。側板９、１０は、半円形に窪んだ凹部９ａ、１０ａが設けられている。凹部９ａ、１０ａによって、側板９、１０の間にピン部Ｐ１〜Ｐ４を収容可能なワーク配置領域１３が形成されている。 The side plates 9 and 10 are made of a metal material that is not easily affected by electromagnetic induction, and are disposed on both sides of the heating coil 7 to hold and fix the heating coil 7. The side plates 9 and 10 are provided with concave portions 9a and 10a recessed in a semicircular shape. A work placement area 13 capable of accommodating the pin portions P1 to P4 is formed between the side plates 9 and 10 by the recessed portions 9a and 10a.

スペーサ８ａ〜８ｃは、電磁誘導の影響を受けないセラミック等の素材で構成されており、側板９、１０にねじ止めされている。スペーサ８ａは、凹部９ａ、１０ａの中央部分に配置されており、スペーサ８ｂ、８ｃは、各々凹部９ａ、１０ａの端部（開口付近）に配置されている。すなわち、各スペーサは、凹部９ａ、１０ａに等間隔で配置されている。各スペーサ８ａ〜８ｃは、凹部９ａ、１０ａの半径方向内方へ突出している。そのため、各スペーサ８ａ〜８ｃの先端は、ワーク配置領域１３内に突出している。 The spacers 8a to 8c are made of a material such as ceramic which is not affected by the electromagnetic induction, and are screwed to the side plates 9 and 10. The spacer 8a is disposed at the central portion of the recess 9a, 10a, and the spacer 8b, 8c is disposed at the end (near the opening) of the recess 9a, 10a, respectively. That is, each spacer is arrange | positioned at equal intervals in recessed part 9a, 10a. Each spacer 8a-8c protrudes inward in the radial direction of the recess 9a, 10a. Therefore, the tips of the respective spacers 8 a to 8 c project into the work placement area 13.

冷却ジャケット１１、１２は、多数の噴射孔を有している。冷却ジャケット１１、１２は、側板９、１０の下部で、且つ、ワーク配置領域１３の両側に配置されている。冷却ジャケット１１、１２に図示しない冷却水供給源から冷却水が供給されると、噴射孔からワーク配置領域１３に向かって冷却水を噴射可能である。 The cooling jackets 11, 12 have a large number of injection holes. The cooling jackets 11 and 12 are disposed below the side plates 9 and 10 and on both sides of the work placement area 13. When cooling water is supplied to the cooling jackets 11 and 12 from a cooling water supply source (not shown), the cooling water can be jetted from the injection holes toward the work placement area 13.

次に吊り下げユニット１について説明する。
図１に示す様に、吊り下げユニット１は、受け部材２と支持アーム３を有する。 Next, the suspension unit 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the suspension unit 1 has a receiving member 2 and a support arm 3.

支持アーム３は、細長い板状の部材であり、長手方向が水平方向を向いており、且つ、横断面の長辺が鉛直方向を向き、短辺が水平方向を向く姿勢で配置されている。支持アーム３の一端側（固定端側）には第１球面軸受部１７が設けられており、他端側（自由端側）には第２球面軸受部１８が設けられている。 The support arm 3 is an elongated plate-like member, the longitudinal direction of which is oriented in the horizontal direction, and the long side of the cross section is oriented in the vertical direction, and the short side is oriented in the horizontal direction. A first spherical bearing 17 is provided on one end side (fixed end side) of the support arm 3, and a second spherical bearing 18 is provided on the other end side (free end side).

図２、図３に示す様に、第１球面軸受部１７、第２球面軸受部１８は、各々球面座３０、２６を有する。球面座３０、２６は、支持アーム３を貫通する孔である。球面座３０、２６は、支持アーム３の肉厚の中央側ほど内径が大きく、端側ほど内径が小さく、球面座３０、２６の座面は、コロ２８、２４（球体）の外面に沿う内面を構成している。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first spherical bearing portion 17 and the second spherical bearing portion 18 respectively have spherical seats 30 and 26. The spherical seats 30 and 26 are holes passing through the support arm 3. The spherical seats 30, 26 have a larger inner diameter toward the center of the thickness of the support arm 3 and a smaller inner diameter toward the end, and the bearing faces of the spherical seats 30, 26 are inner surfaces along the outer surfaces of the rollers 28, 24 (spheres) Are configured.

球面座３０、２６には、コロ２８、２４が配置されている。コロ２８、２４は、球状の外周曲面２８ａ、２４ａを有する。また、コロ２８、２４には、孔２８ｂ、２４ｂが設けられている。孔２８ｂ、２４ｂには、各々軸部材２７、２３が挿通されている。コロ２８、２４と軸部材２７、２３は一体化されている。すなわち、軸部材２７、２３の直径と、コロ２８、２４の内径は略等しい。外周曲面２８ａ、２４ａは、球面座３０、２６の内面と一致しており、コロ２８、２４は、球面座３０、２６の内面に沿って円滑に摺動回転が可能である。 Rollers 28, 24 are disposed in the spherical seats 30, 26, respectively. The rollers 28, 24 have spherical outer peripheral curved surfaces 28a, 24a. Further, holes 28b and 24b are provided in the rollers 28 and 24, respectively. Shaft members 27 and 23 are respectively inserted into the holes 28 b and 24 b. The rollers 28, 24 and the shaft members 27, 23 are integrated. That is, the diameters of the shaft members 27 and 23 and the inner diameters of the rollers 28 and 24 are substantially equal. The outer peripheral curved surfaces 28a, 24a coincide with the inner surfaces of the spherical seats 30, 26, and the rollers 28, 24 can slide and rotate smoothly along the inner surfaces of the spherical seats 30, 26.

支持アーム３は、実際には、例えば２枚の板部材を貼り合わせて構成する。すなわち、球面座３０、２６にコロ２８、２４を配置する際に、コロ２８、２４を挟み込むようにして２枚の板部材を貼り合わせ、支持アーム３を構成する。若しくは、球面座、コロ及び軸部材からなる球面座ユニットを、ねじ止め等の固定手段で支持アーム３に固定し、支持アーム３の両面から軸部材を突出させる。 The support arm 3 is actually configured by, for example, bonding two plate members. That is, when the rollers 28 and 24 are disposed on the spherical seats 30 and 26, two plate members are bonded to sandwich the rollers 28 and 24 to configure the support arm 3. Alternatively, a spherical seat unit consisting of a spherical seat, a roller and a shaft member is fixed to the support arm 3 by fixing means such as screwing, and the shaft member is projected from both sides of the support arm 3.

支持アーム３の下部２０は、傾斜面２０ａ、２０ｂを有し、下端にいくほど幅が狭くなる様に先細り状に構成されている。 The lower portion 20 of the support arm 3 has inclined surfaces 20a and 20b, and is configured to be tapered so that the width becomes narrower toward the lower end.

図１に示す様に、受け部材２は、支柱１４、上部張出部１５ａ、下部張出部１５ｂを有する。 As shown in FIG. 1, the receiving member 2 has a support column 14, an upper overhang 15a, and a lower overhang 15b.

支柱１４は、鉛直姿勢で図示しない固定された部材に固定されている。 The support 14 is fixed to a fixed member (not shown) in a vertical posture.

上部張出部１５ａは、支柱１４の上部に接続された水平に延びる部材である。上部張出部１５ａの一端側が支柱１４に接続され、補強リブ１６によって水平姿勢が保たれている。上部張出部１５ａの他端側（自由端側）には、第３球面軸受部３７が設けられている。第３球面軸受部３７は、図４に示す様に、内部に球面座３９を有する。球面座３９の底部には、球面座３９の球面の直径より小さい径の孔４０が設けられている。球面座３９には、被支持部材４１が装着されている。被支持部材４１は、球面部４２と軸部４３とを有する。球面部４２は、球面座３９に着座して円滑に摺動回転可能である。また、軸部４３は、孔４０を貫通している。軸部４３の直径は、孔４０の直径よりも小さい。よって、孔４０と軸部４３のクリアランスの範囲で、球面座３９に対して球面部４２が摺動回転し、被支持部材４１は向きを変更することができる。すなわち、被支持部材４１の球面部４２が球面座３９に支持された状態を維持しながら、軸部４３は鉛直姿勢から傾斜姿勢に変更することができる。 The upper overhang 15 a is a horizontally extending member connected to the top of the support 14. One end side of the upper overhanging portion 15 a is connected to the support 14, and the horizontal position is maintained by the reinforcing rib 16. A third spherical bearing portion 37 is provided on the other end side (free end side) of the upper overhang portion 15a. As shown in FIG. 4, the third spherical bearing 37 has a spherical seat 39 inside. At the bottom of the spherical seat 39, a hole 40 having a diameter smaller than the diameter of the spherical face of the spherical seat 39 is provided. A supported member 41 is attached to the spherical seat 39. The supported member 41 has a spherical portion 42 and a shaft portion 43. The spherical portion 42 is seated on the spherical seat 39 and can slide and rotate smoothly. Further, the shaft portion 43 penetrates the hole 40. The diameter of the shaft 43 is smaller than the diameter of the hole 40. Therefore, the spherical portion 42 slides and rotates with respect to the spherical seat 39 within the range of the clearance between the hole 40 and the shaft portion 43, and the supported member 41 can change its direction. That is, the shaft portion 43 can be changed from the vertical posture to the inclined posture while maintaining the state in which the spherical surface part 42 of the supported member 41 is supported by the spherical seat 39.

下部張出部１５ｂは、支柱１４の下部に接続された水平に延びる部材である。下部張出部１５ｂは、上部張出部１５ａの下方に配置されている。図１に示す様に、下部張出部１５ｂと支柱１４の接続部分には、補強リブとして機能する板状の接続部材３１、３２が設けられている。接続部材３１、３２は、所定の間隔をおいて平行に配置されている。接続部材３１、３２によって、下部張出部１５ｂは水平姿勢を保っている。接続部材３１、３２には、それぞれ孔３１ａ、３２ａが設けられている。孔３１ａ、３２ａは同じ直径を有し、同心に配置されている。 The lower overhanging portion 15 b is a horizontally extending member connected to the lower portion of the support 14. The lower overhang 15b is disposed below the upper overhang 15a. As shown in FIG. 1, plate-like connecting members 31 and 32 functioning as reinforcing ribs are provided at the connection portion between the lower overhanging portion 15 b and the column 14. The connection members 31 and 32 are arranged in parallel at a predetermined interval. The lower overhanging portion 15 b is maintained in the horizontal posture by the connection members 31 and 32. The connecting members 31 and 32 are provided with holes 31a and 32a, respectively. The holes 31a, 32a have the same diameter and are arranged concentrically.

下部張出部１５ｂの他端側（自由端側）には、着座部３３が配置されている。着座部３３は、下部張出部１５ｂの上面側に配置されており、２つの傾斜面３４、３５で構成されるＶ字形溝３６を有する。Ｖ字形溝３６は、下部張出部１５ｂの長手方向に沿ってのびている。 The seating portion 33 is disposed on the other end side (free end side) of the lower overhang portion 15 b. The seat portion 33 is disposed on the upper surface side of the lower overhang portion 15 b and has a V-shaped groove 36 configured by two inclined surfaces 34 and 35. The V-shaped groove 36 extends in the longitudinal direction of the lower overhang 15b.

支持アーム３と受け部材２は、次の様に接続されている。
図１、図２に示す様に、支持アーム３の第１球面軸受部１７の球面座３０の中心と、受け部材２の接続部材３１、３２の孔３１ａ、３２ａの中心が一致しており、支持アーム３の軸部材２７が受け部材２の接続部材３１、３２の孔３１ａ、３２ａを貫通している。孔３１ａ、３２ａの内径と、軸部材２７の外径は略一致している。すなわち、コロ２８が着座した球面座３０の両側には、接続部材３１、３２が配置されており、支持アーム３は、受け部材２に対して球面座３０を中心にがたつくことなく、前後方向や左右方向等様々な方向に揺動することができる。 The support arm 3 and the receiving member 2 are connected as follows.
As shown in FIGS. 1 and 2, the center of the spherical seat 30 of the first spherical bearing 17 of the support arm 3 coincides with the centers of the holes 31a and 32a of the connecting members 31 and 32 of the receiving member 2, The shaft member 27 of the support arm 3 penetrates the holes 31 a and 32 a of the connection members 31 and 32 of the receiving member 2. The inner diameters of the holes 31a and 32a and the outer diameter of the shaft member 27 are substantially the same. That is, the connecting members 31 and 32 are disposed on both sides of the spherical seat 30 on which the roller 28 is seated, and the support arm 3 does not rattle with respect to the receiving member 2 around the spherical seat 30, It can swing in various directions such as the left and right direction.

また、支持アーム３の長手方向の中央部の上部に設けられた接続部１９には、螺旋ばねである付勢部材３８の下端が接続されている。よって、支持アーム３は、付勢部材３８によって常時上方に付勢されている。 Further, a lower end of a biasing member 38, which is a helical spring, is connected to a connecting portion 19 provided at the upper part of the central portion in the longitudinal direction of the support arm 3. Therefore, the support arm 3 is always urged upward by the urging member 38.

さらに、支持アーム３は、受け部材２の接続部材３１、３２の中央に配置されている。第１球面軸受部１７を中心に、支持アーム３が接続部材３１、３２と平行な面内を下方に揺動すると、先細り状の下部２０が、着座部３３のＶ字形溝３６に嵌まる。下部２０の傾斜面２０ａ、２０ｂは、Ｖ字形溝３６の傾斜面３４、３５と一致している。すなわち、支持アーム３の位置が受け部材２に対して若干ずれていても、Ｖ字形溝３６に沿って支持アーム３が着座部３３に着座し、支持アーム３の位置が矯正される。 Furthermore, the support arm 3 is disposed at the center of the connection members 31 and 32 of the receiving member 2. When the support arm 3 swings downward in a plane parallel to the connection members 31 and 32 about the first spherical bearing portion 17, the tapered lower portion 20 fits in the V-shaped groove 36 of the seating portion 33. The inclined surfaces 20 a, 20 b of the lower portion 20 coincide with the inclined surfaces 34, 35 of the V-shaped groove 36. That is, even if the position of the support arm 3 is slightly offset with respect to the receiving member 2, the support arm 3 is seated on the seating portion 33 along the V-shaped groove 36, and the position of the support arm 3 is corrected.

また、図示していないが、高周波焼入装置５０は、特許文献１に開示されている様なトランスユニットの吊り下げ位置を水平方向に移動させる機構を備えている。すなわち、高周波焼入装置５０は、図１に示す支持アーム３の長手方向に沿って第２球面軸受部１８が移動することができる機構を有している。この水平移動機能と前述の吊り下げユニット１によって、図７に示す様な公転移動するピン部Ｐ１に追従して移動することができる。 Although not shown, the induction hardening apparatus 50 includes a mechanism for horizontally moving the suspended position of the transformer unit as disclosed in Patent Document 1. That is, the induction hardening apparatus 50 has a mechanism capable of moving the second spherical bearing portion 18 along the longitudinal direction of the support arm 3 shown in FIG. By this horizontal movement function and the above-mentioned suspension unit 1, it is possible to move following the revolving pin portion P1 as shown in FIG.

支持アーム３とトランスユニット４は、次の様に接続されている。
図１、図３に示す様に、支持アーム３の第２球面軸受部１８の球面座２６の中心と、トランスユニット４の接続部材２１、２２の孔２１ａ、２２ａの中心が一致しており、支持アーム３の軸部材２３がトランスユニット４の接続部材２１、２２の孔２１ａ、２２ａを貫通している。すなわち、コロ２４が着座した球面座２６の両側には、接続部材２１、２２が配置されており、トランスユニット４は、支持アーム３に対して球面座２６を中心に揺動することができる。 The support arm 3 and the transformer unit 4 are connected as follows.
As shown in FIGS. 1 and 3, the center of the spherical seat 26 of the second spherical bearing 18 of the support arm 3 coincides with the centers of the holes 21a and 22a of the connecting members 21 and 22 of the transformer unit 4, The shaft member 23 of the support arm 3 penetrates the holes 21 a and 22 a of the connection members 21 and 22 of the transformer unit 4. That is, the connection members 21 and 22 are disposed on both sides of the spherical seat 26 on which the roller 24 is seated, and the transformer unit 4 can swing around the spherical seat 26 with respect to the support arm 3.

孔２１ａ、２２ａの内径と、軸部材２３の外径は略一致している。すなわち、コロ２４が着座した球面座２６の両側には、接続部材２１、２２が配置されており、トランスユニット４は、支持アーム３に対して球面座２６を中心にがたつくことなく前後方向や左右方向等様々な方向に揺動することができる。 The inner diameters of the holes 21a and 22a and the outer diameter of the shaft member 23 are substantially the same. That is, the connecting members 21 and 22 are disposed on both sides of the spherical seat 26 on which the roller 24 is seated, and the transformer unit 4 can move in the front-rear direction or the left and right direction without backlash about the spherical seat 26 with respect to the support arm 3. It can swing in various directions such as direction.

次に、吊り下げユニット１でトランスユニット４が吊り下げられた高周波焼入装置５０を使用してクランクシャフトＷのピン部Ｐ１を焼入する手順について説明する。 Next, a procedure for hardening the pin portion P1 of the crankshaft W using the induction hardening device 50 in which the transformer unit 4 is suspended by the suspension unit 1 will be described.

図５（ａ）に示す様に、クランクシャフトＷの５番ジャーナル部Ｊ５側のリアフランジがチャック５１で把持され、１番ジャーナル部Ｊ１側がセンタピン５２で支持されている。チャック５１には図示しない回転駆動機構が接続されている。焼入中は、クランクシャフトＷは、軸芯Ｃを中心に回転駆動される。 As shown in FIG. 5A, the rear flange on the fifth journal portion J5 side of the crankshaft W is gripped by the chuck 51, and the first journal portion J1 side is supported by the center pin 52. The chuck 51 is connected to a rotational drive mechanism (not shown). During hardening, the crankshaft W is rotationally driven around the axis C.

図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態からクランクシャフトＷが１８０度回転した状態を示している。図５（ａ）、図５（ｂ）、図６に示す様に、クランクシャフトＷが軸芯Ｃを中心に回転すると、各ピン部Ｐ１〜Ｐ４は、軸芯Ｃ周りに公転移動する。 FIG.5 (b) has shown the state which the crankshaft W rotated 180 degree | times from the state of Fig.5 (a). As shown in FIGS. 5 (a), 5 (b) and 6, when the crankshaft W rotates about the axis C, the pin portions P1 to P4 revolve around the axis C. As shown in FIG.

図１に示す加熱コイル体６のワーク配置領域１３に、ピン部Ｐ１を収容し、スペーサ８ａ、８ｂ又は８ｃをピン部Ｐ１に当接させると、図７に示す様な状態になる。すなわち、ピン部Ｐ１が軸芯Ｃを中心に公転する際に、スペーサ８ａ、及び８ｂ又は８ｃがピン部Ｐ１に当接した状態を維持すると、加熱コイル７とピン部Ｐ１の周面の距離を所定範囲内に維持することができる。 When the pin portion P1 is accommodated in the work disposition area 13 of the heating coil body 6 shown in FIG. 1 and the spacer 8a, 8b or 8c is brought into contact with the pin portion P1, a state as shown in FIG. 7 is obtained. That is, when maintaining the state in which the spacers 8a and 8b or 8c are in contact with the pin portion P1 when the pin portion P1 revolves around the axis C, the distance between the heating coil 7 and the circumferential surface of the pin portion P1 is It can be maintained within a predetermined range.

このときの加熱コイル体６（トランスユニット４）の動作は次のようになる。すなわち、加熱コイル体６は、ピン部Ｐ１上に載置されており、ピン部Ｐ１とスペーサ８ａ、及び８ｂ又は８ｃと当接している。ピン部Ｐ１が上死点位置にきたときには、加熱コイル体６（トランスユニット４）は、ピン部Ｐ１で押し上げられ、付勢部材３８が縮み、支持アーム３の下部２０が着座部３３から離れている。すなわち、ピン部Ｐ１が上死点位置にあるとき、付勢部材３８の伸びが最小になり、付勢部材３８の付勢力は最小になる。 The operation of the heating coil 6 (transformer unit 4) at this time is as follows. That is, the heating coil body 6 is placed on the pin portion P1, and is in contact with the pin portion P1 and the spacers 8a and 8b or 8c. When the pin portion P1 comes to the top dead center position, the heating coil body 6 (transformer unit 4) is pushed up by the pin portion P1, the biasing member 38 is contracted, and the lower portion 20 of the support arm 3 is separated from the seating portion 33 There is. That is, when the pin portion P1 is at the top dead center position, the extension of the biasing member 38 is minimized, and the biasing force of the biasing member 38 is minimized.

ピン部Ｐ１が下降し、下死点位置にきたときには、支持アーム３の下部２０が着座部３３に着座する。すなわち、下部２０の傾斜面２０ａ、２０ｂが、着座部３３の傾斜面３４、３５に当接する。ピン部Ｐ１が下死点位置にあるとき、付勢部材３８の伸びは最大となるが、このときの付勢部材３８の付勢力は、トランスユニット４の重量よりは小さい。そのため、ピン部Ｐ１が下死点位置にきても、トランスユニット４はピン部Ｐ１上に載置されている。図７は、加熱コイル体６が、公転移動するピン部Ｐ１に追従している状態を示している。トランスユニット４（加熱コイル体６）は、付勢部材３８で常時上方に付勢されている。そのため、トランスユニット４（加熱コイル体６）は、ある程度動作範囲が制限されている。また、付勢部材３８の上端は、第３球面軸受部３７に接続されているので、トランスユニット４は、第３球面軸受部３７に向かって付勢されている。 When the pin portion P1 is lowered to reach the bottom dead center position, the lower portion 20 of the support arm 3 is seated on the seating portion 33. That is, the inclined surfaces 20 a and 20 b of the lower portion 20 abut on the inclined surfaces 34 and 35 of the seating portion 33. When the pin portion P1 is at the bottom dead center position, the extension of the biasing member 38 is maximized, but the biasing force of the biasing member 38 at this time is smaller than the weight of the transformer unit 4. Therefore, even if the pin portion P1 comes to the bottom dead center position, the transformer unit 4 is mounted on the pin portion P1. FIG. 7 shows a state in which the heating coil body 6 follows the pin portion P1 that revolves and moves. The transformer unit 4 (heating coil body 6) is always urged upward by the urging member 38. Therefore, the operation range of the transformer unit 4 (heating coil body 6) is limited to a certain extent. Further, since the upper end of the biasing member 38 is connected to the third spherical bearing 37, the transformer unit 4 is biased toward the third spherical bearing 37.

そして、ピン部Ｐ１が１回公転すると、ピン部Ｐ１の周面が、全周囲に渡って加熱コイル７と近接対向する。すなわち、図示しない高周波電源から一定出力の電力が供給されると、加熱コイル７からピン部Ｐ１の周面までの距離が所定範囲に収まっているので、ピン部Ｐ１の周面が全周囲に渡って均一に高周波誘導加熱される。さらに、ピン部Ｐ１が焼入温度に達すると、高周波電源をＯＦＦ状態とし、ピン部Ｐ１の公転移動を続行させながら冷却ジャケット１１、１２から冷却液を噴射供給し、昇温したピン部Ｐ１を急冷する。これにより、ピン部Ｐ１の焼入が完了する。 Then, when the pin portion P1 revolves once, the circumferential surface of the pin portion P1 closely opposes the heating coil 7 over the entire periphery. That is, when power of a fixed output is supplied from a high frequency power supply (not shown), the distance from heating coil 7 to the circumferential surface of pin portion P1 is within the predetermined range, so the circumferential surface of pin portion P1 covers the entire periphery And high frequency induction heating uniformly. Further, when the pin portion P1 reaches the quenching temperature, the high frequency power supply is turned off, and the cooling jacket 11 and 12 injects and supplies the cooling fluid while continuing the revolution movement of the pin portion P1 to raise the temperature of the pin portion P1. Quench. This completes the hardening of the pin portion P1.

クランクシャフトＷのその他のピン部Ｐ２〜Ｐ４についてもピン部Ｐ１と同様に焼入される。すなわち、各ピン部Ｐ１〜Ｐ４には、各々別のトランスユニット４が配置され、各ピン部Ｐ１〜Ｐ４は同時に焼入される。 The other pin portions P2 to P4 of the crankshaft W are also hardened in the same manner as the pin portion P1. That is, different transformer units 4 are disposed in the pin portions P1 to P4, respectively, and the pin portions P1 to P4 are simultaneously hardened.

ところで、各ピン部Ｐ１〜Ｐ４が高周波誘導加熱され、昇温したクランクシャフトＷは、長手方向に膨張し、伸長する。また、昇温した各ピン部Ｐ１〜Ｐ４に冷却液を噴射供給すると、各ピン部が冷却され、クランクシャフトＷは収縮し、略元の長さに戻る。すなわち、クランクシャフトＷは、一時的に伸長する。また、焼入実施時には、クランクシャフトＷが、軸芯Ｃに対して歪むことがある。 By the way, each pin portion P1 to P4 is subjected to high frequency induction heating, and the temperature-increased crankshaft W expands and extends in the longitudinal direction. Further, when the coolant is injected and supplied to the heated pin portions P1 to P4, the pin portions are cooled, and the crankshaft W contracts and returns to substantially the original length. That is, the crankshaft W temporarily extends. In addition, at the time of quenching, the crankshaft W may be distorted with respect to the axial center C.

ところが、高周波焼入装置５０の吊り下げユニット１の吊り下げ位置は固定されているため、トランスユニット４は伸長したり歪んだクランクシャフトＷの各ピン部Ｐ１〜Ｐ４に追従して軸芯Ｃ方向に水平移動しない。そのため、図９に示す様に、各トランスユニット４は、クランクシャフトＷに押圧されて傾斜し、従来の高周波焼入装置であれば、トランスユニット及びクランクシャフトＷの双方に大きな負荷が生じる。 However, since the suspension position of the suspension unit 1 of the induction hardening device 50 is fixed, the transformer unit 4 follows the respective pin portions P1 to P4 of the crankshaft W which is extended or distorted, and the axial center C direction Do not move horizontally. Therefore, as shown in FIG. 9, each transformer unit 4 is pressed and inclined by the crankshaft W, and a large load is generated on both the transformer unit and the crankshaft W in the case of a conventional induction hardening apparatus.

しかし、本発明を実施した高周波焼入装置５０では、支持アーム３の自由端側には第２球面軸受部１８を介してトランスユニット４が吊り下げられている。そのため、図８（ａ）に示す様に、正規の位置に配置されているトランスユニット４は、図８（ｂ）又は図８（ｃ）に示す様に、支持アーム３の第２球面軸受部１８を中心に円滑に揺動することができる。図８（ｂ）、図８（ｃ）では、支持アーム３の球面座２６に対して、トランスユニット４側と一体のコロ２４が摺動回転している状態を示している。図８（ｂ）では、トランスユニット４の下部が軸芯Ｃ方向の左側に、上部が軸芯Ｃ方向の右側になるようにトランスユニット４は傾斜した姿勢を呈している。また、図８（ｃ）では、トランスユニット４の下部が軸芯Ｃ方向の右側に、上部が軸芯Ｃ方向の左側になるように、トランスユニット４は傾斜した姿勢を呈している。 However, in the induction hardening apparatus 50 according to the present invention, the transformer unit 4 is suspended at the free end side of the support arm 3 via the second spherical bearing portion 18. Therefore, as shown in FIG. 8 (a), the transformer unit 4 disposed at the regular position is the second spherical bearing of the support arm 3 as shown in FIG. 8 (b) or FIG. 8 (c). It can rock smoothly around 18. FIGS. 8B and 8C show a state in which the roller 24 integral with the transformer unit 4 is slidingly rotating with respect to the spherical seat 26 of the support arm 3. In FIG. 8B, the transformer unit 4 is inclined such that the lower part of the transformer unit 4 is on the left side in the axial center C direction and the upper part is on the right side in the axial core C direction. Further, in FIG. 8C, the transformer unit 4 is inclined such that the lower part of the transformer unit 4 is on the right side in the axial center C direction and the upper part is on the left side in the axial core C direction.

また、支持アーム３の固定端側には第１球面軸受部１７が設けられており、支持アーム３は第１球面軸受部１７を介して受け部材２に接続されている。すなわち、支持アーム３は、受け部材２に対して第１球面軸受部１７を中心に揺動可能であり、図１０（ａ）に示す正規の位置から図１０（ｂ）又は図１０（ｃ）に示す位置に、円滑に揺動して移動することができる。図１０（ｂ）、図１０（ｃ）では、受け部材２側の球面座３０に対して、トランスユニット４側と一体のコロ２４が摺動回転している状態を示している。図１０（ｂ）では、トランスユニット４の前側が軸芯Ｃ方向の左側に、後ろ側が軸芯Ｃ方向の右側になるようにトランスユニット４は傾斜した姿勢を呈している。また、図１０（ｃ）では、トランスユニット４の前側が軸芯Ｃ方向の右側に、後ろ側が軸芯Ｃ方向の左側になるように、トランスユニット４は傾斜した姿勢を呈している。 In addition, a first spherical bearing 17 is provided on the fixed end side of the support arm 3, and the support arm 3 is connected to the receiving member 2 via the first spherical bearing 17. That is, the support arm 3 can swing around the first spherical bearing portion 17 with respect to the receiving member 2, and from the normal position shown in FIG. 10 (a), FIG. 10 (b) or FIG. 10 (c) It can be smoothly rocked and moved to the position shown in FIG. 10 (b) and 10 (c) show a state in which the roller 24 integral with the transformer unit 4 is slidingly rotated with respect to the spherical seat 30 on the receiving member 2 side. In FIG. 10B, the transformer unit 4 is inclined such that the front side of the transformer unit 4 is on the left side in the axial center C direction and the rear side is on the right side in the axial core C direction. Further, in FIG. 10C, the transformer unit 4 is inclined such that the front side of the transformer unit 4 is on the right side in the axial center C direction and the rear side is on the left side in the axial core C direction.

図８、図１０では、各々第２球面軸受部１８、第１球面軸受部１７が個別に動作している状態を示したが、第１球面軸受部１７と第２球面軸受部１８は図１１に示す様に、同時に動作する。図１１（ｂ）、図１１（ｃ）では、第２球面軸受部１８によってトランスユニット４が、紙面に直交する方向の軸周りに回動する例を示している。第２球面軸受部１８は、この紙面に直交する方向の軸周りの回動以外に、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示す方向（図１１における紙面の上下方向）の回動も可能である。すなわち、形状変化したクランクシャフトＷに押圧されると、第１球面軸受部１７及び第２球面軸受部１８によって、トランスユニット４は任意の方向に回動し、強く押圧されないように逃げることができる。 Although FIG. 8 and FIG. 10 show the state in which the second spherical bearing portion 18 and the first spherical bearing portion 17 are individually operated, the first spherical bearing portion 17 and the second spherical bearing portion 18 are shown in FIG. Operates simultaneously as shown in. FIGS. 11 (b) and 11 (c) show an example in which the second spherical bearing 18 turns the transformer unit 4 about an axis in a direction perpendicular to the paper surface. In the second spherical bearing portion 18, in addition to the rotation around the axis in the direction orthogonal to the paper surface, the rotation in the direction shown in FIGS. 8B and 8C (vertical direction of the paper surface in FIG. 11) It is possible. That is, when pressed by the shape-changed crankshaft W, the first spherical bearing portion 17 and the second spherical bearing portion 18 allow the transformer unit 4 to rotate in any direction and escape so as not to be strongly pressed. .

第１球面軸受部１７は、第２球面軸受部１８よりも先んじて動作してもよい。すなわち、第１球面軸受部１７と第２球面軸受部１８の摩擦力に差を設け、トランスユニット４に外力が作用すると、最初に第１球面軸受部１７が動作し、第１球面軸受部１７の動作だけではトランスユニット４の姿勢変更が十分ではないときに、第２球面軸受部１８が動作するようにしてもよい。 The first spherical bearing portion 17 may operate ahead of the second spherical bearing portion 18. That is, when an external force is applied to the transformer unit 4 by providing a difference between the frictional forces of the first spherical bearing portion 17 and the second spherical bearing portion 18, the first spherical bearing portion 17 operates first, and the first spherical bearing portion 17 When the posture change of the transformer unit 4 is not sufficient only by the operation of the second spherical bearing portion 18 may be operated.

すなわち、正規の位置では、支持アーム３は、軸芯Ｃと直交する面内を揺動するが、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）に示す様に、支持アーム３が軸芯Ｃと直交する面内から逸脱して当該面に対して傾斜しても、トランスユニット４（加熱コイル体６）を、軸芯Ｃに対して真っ直ぐな姿勢に維持することが可能である。図１２は、クランクシャフトＷの軸芯Ｃに対して支持アーム３が傾斜した際に、トランスユニット４が軸芯Ｃに対して直交する面内に配置されている状態を示している。トランスユニット４が、図１２に示す様な姿勢を呈すると、トランスユニット４及びクランクシャフトＷの双方が互いに強く押圧することがなく、両者の破損を防止することができる。 That is, in the normal position, the support arm 3 swings in a plane orthogonal to the axis C. However, as shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c), the support arm 3 and the axis C The transformer unit 4 (heating coil body 6) can be maintained in a straight posture with respect to the axial center C even if it deviates from the orthogonal plane and is inclined to the plane. FIG. 12 shows a state in which the transformer unit 4 is disposed in a plane orthogonal to the axis C when the support arm 3 is inclined with respect to the axis C of the crankshaft W. When the transformer unit 4 has a posture as shown in FIG. 12, neither of the transformer unit 4 and the crankshaft W is strongly pressed against each other, so that both of them can be prevented from being damaged.

上述の例では、図１に示すように、支持アーム３の長手方向の中央部の上部に接続部１９が設けられており、接続部１９に付勢部材３８の下端が接続されているが、代わりに、次のように構成することもできる。すなわち、支持アーム３を第１球面軸受部１７で支持されている部位からさらに後方に伸長し、その後端部分を下方に付勢するように付勢部材を設けることもできる。この場合には、受け部材２（図１）の支柱１４と上部張出部１５ａを省略することができ、吊り下げユニットの全高を低くすることができる。 In the above-mentioned example, as shown in FIG. 1, the connecting portion 19 is provided at the upper part of the central portion in the longitudinal direction of the support arm 3, and the lower end of the biasing member 38 is connected to the connecting portion 19. Alternatively, it can be configured as follows. That is, the biasing member may be provided to extend the support arm 3 further rearward from the portion supported by the first spherical bearing portion 17 and bias the rear end portion downward. In this case, the support post 14 and the upper overhanging portion 15a of the receiving member 2 (FIG. 1) can be omitted, and the overall height of the suspension unit can be lowered.

また、上述の例では、吊り下げユニット１が、ピン部Ｐ１〜Ｐ４の位置に対応して配置されている場合を示した。すなわち、吊り下げユニット１を、クランクシャフトＷの回転軸がのびる方向に適宜移動させてピン部Ｐ１〜Ｐ４に対応する位置に配置する。これにより、種類の異なるクランクシャフトＷの各ピン部に対応して吊り下げユニット１を適切に配置することができる。 Moreover, in the above-mentioned example, the case where the suspension unit 1 was arrange | positioned corresponding to the position of pin part P1-P4 was shown. That is, the suspension unit 1 is appropriately moved in the direction in which the rotation axis of the crankshaft W extends, and arranged at the position corresponding to the pin portions P1 to P4. Thereby, the suspension unit 1 can be appropriately disposed corresponding to each pin portion of the crankshaft W of different types.

さらに、上述の例では、ピン部Ｐ１〜Ｐ４を誘導加熱する際には、受け部材２が固定されている場合を示したが、受け部材２は、誘導加熱時に図示しない揺動機構によって揺動させてもよい。 Furthermore, in the above example, when inductively heating the pin portions P1 to P4, the case where the receiving member 2 is fixed is shown, but the receiving member 2 is swung by a swing mechanism (not shown) at the time of induction heating You may

また、吊り下げユニット１でトランスユニット４が吊り下げられた高周波焼入装置５０を使用して、ピン部Ｐ１〜Ｐ４以外に、図５（ａ）に示すクランクシャフトＷのジャーナル部Ｊ１〜Ｊ５を誘導加熱することもできる。 Further, using the induction hardening device 50 in which the transformer unit 4 is suspended by the suspension unit 1, the journals J1 to J5 of the crankshaft W shown in FIG. It can also be inductively heated.

１吊り下げユニット
２受け部材
３支持アーム
４トランスユニット
６加熱コイル体
１７第１球面軸受
１８第２球面軸受
２０支持アームの下部（下端部）
３３受け部材の着座部
３８付勢部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suspension unit 2 Receiving member 3 Support arm 4 Transformer unit 6 Heating coil body 17 1st spherical bearing 18 2nd spherical bearing 20 Lower part (lower end part) of support arm
33 Receiving member seat 38 Biasing member

Claims

A transformer unit suspension mechanism for a high frequency heating device supporting a transformer unit configured by integrally fixing a transformer and a heating coil body, comprising:
The high frequency heating device performs high frequency induction heating of a pin portion or a journal portion of a crankshaft.
Has a suspension unit,
The suspension unit has a receiving member and a support arm,
The receiving member pivotally supports the support arm,
A first spherical bearing connecting one end of the support arm to the receiving member;
It has a second spherical bearing which connects the other end side and the transformer unit of the support arm, the frictional force of the second spherical bearing, the high-frequency heating apparatus according to claim less than the frictional force of the first spherical bearing Transformer unit suspension mechanism.

A biasing member is provided for biasing the other end side or the central portion of the support arm upward with a force smaller than the weight of the transformer unit,
One end side of the biasing member is connected to the support arm,
The transformer unit suspension mechanism of the high frequency heating device according to claim 1, wherein the other end side of the biasing member is connected to the receiving member via a third spherical bearing.