KR20200063529A - Inductive Heating Apparatus for Heat Treatment Materials - Google Patents

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KR20200063529A
KR20200063529A KR1020180149323A KR20180149323A KR20200063529A KR 20200063529 A KR20200063529 A KR 20200063529A KR 1020180149323 A KR1020180149323 A KR 1020180149323A KR 20180149323 A KR20180149323 A KR 20180149323A KR 20200063529 A KR20200063529 A KR 20200063529A
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Abstract

The present invention relates to an inductive heating device for an object to be thermally treated, which prevents a failure in thermal treatment by allowing a thermally treated surface to survive by a magnetic flux within a predetermined range, after preventing a pattern from being focused at the lower portion of an object to be thermally treated which undergoes a surface thermal treatment. To this end, in the inductive heating device for an object to be thermally treated which inductively heats the object to be thermally treated by the magnetic flux formed at the object to be thermally treated by covering a coil head with the object to be thermally treated which undergoes the surface thermal treatment, a ring guide is provided at an open portion at the lower side of the object to be thermally treated in order to absorb the magnetic flux by preventing the magnetic flux, which is generated at the object to be thermally treated by the coil head, from being extended. Therefore, according to the present invention, the thermally treated surface is allowed to survive by the magnetic flux within the predetermined range, after preventing the pattern from being focused at the lower portion of the object to be thermally treated which undergoes the surface thermal treatment, thereby adjusting so as not to cause excessive heating or the extension of a thermally affected surface, and thus preventing a failure in thermal treatment.

Description

피열처리물의 유도가열장치{Inductive Heating Apparatus for Heat Treatment Materials} Inductive Heating Apparatus for Heat Treatment Materials

본 발명은 피열처리물의 유도가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면열처리를 하는 피열처리물의 하부에 패턴 쏠림을 방지하여 표면열처리면이 특정범위내의 자기선속으로 존속하게 하여 열처리 불량을 방지하는 피열처리물의 유도가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating apparatus for an object to be treated, and more specifically, to prevent pattern slipping at the bottom of an object to be treated by surface heat treatment, so that the surface heat treated surface remains at a magnetic flux within a specific range to prevent heat treatment failure. It relates to an induction heating device for a heat treatment material.

열처리란 재료에 가열, 냉각 등의 조작을 적당한 속도로 하여 그 재료의 특성을 개량하는 조작으로 온도에 의해서 존재하는 상(相)의 종류나 배합을 변화시키는 것으로, 금속의 잔류응력을 감소하거나 내부 조직을 변화시켜 필요한 기계적인 성질을 얻는 것을 말하며 동일 재료도 열처리에 따라 그 적응성은 광범위하게 변할 수 있다.Heat treatment is an operation that improves the properties of the material at an appropriate rate by operating operations such as heating and cooling on the material, and changes the type or combination of phases present by temperature. It refers to obtaining the necessary mechanical properties by changing the structure, and the adaptability of the same material can vary widely with heat treatment.

열처리법은 강을 적당한 온도로 가열하여 오스테나이트 조직에 이르게 한 뒤, 마르텐사이트 조직으로 변화시키기 위해 급냉시키는 열처리 방법인 담금질(Quenching), 담금질한 조직을 안정한 조직으로 변화시키고 잔류응력을 감소시켜, 필요로 하는 성질과 상태를 얻기 위한 뜨임(Tempering), 재료를 일정 온도까지 일정 시간 가열을 유지한 후 서서히 냉각시키면, 변태로 인해 최초의 결정 입자가 붕괴되고 새롭게 미세한 결정입자가 조성되어 내부 응력이 제거될 뿐만 아니라 재료를 연화되도록 하는 풀림(Annealing), 및 결정 조직을 미세화하고 냉간 가공이나 단조 등으로 인한 내부 응력을 제거하며 결정 조직이나 기계적 성질과 물리적 성질을 표준화시키는 불림(Normalizing)등이 있다.In the heat treatment method, the steel is heated to a suitable temperature to reach the austenite structure, and then quenching, which is a heat treatment method for rapidly cooling to change to a martensite structure, changes the quenched structure into a stable structure and reduces residual stress, Tempering to obtain the required properties and conditions, if the material is heated to a certain temperature for a certain period of time and then cooled slowly, the initial crystal grains collapse due to transformation and new fine crystal grains are created, resulting in internal stress. Annealing, which not only removes but also softens the material, refines the crystal structure, removes internal stresses due to cold working or forging, and normalizes the crystal structure or mechanical and physical properties. .

상기와 같은 열처리를 통하여 모든 상업기계, 구조물, 모든 소성가공, 성형가동, 형상물 등에 적용하여 그 성질에 적합하도록 변화시킬 수 있게 된다.Through the heat treatment as described above, it can be applied to all commercial machinery, structures, all plastic processing, molding operations, shapes, and the like to be changed to suit its properties.

열처리의 목적은 경도나 항장력을 확대, 조직 연화 및 기계가동에 적합한 재료 제작, 조직 미세화로 방향성을 작게 하고 편석이 작고 균일한 상태로 변환, 중간 풀림 열처리를 통하여 냉간가공 영향 제거, 변형방지 및 응력제거, 조직의 안정화, 내식성 개선, 자성의 향상, 표면 경화를 통하여 기계적 성질을 향상시키는 것이다.The purpose of heat treatment is to increase the hardness or tensile strength, fabricate materials suitable for tissue softening and machine operation, reduce the orientation by miniaturizing the tissue and convert it into a uniform state with small segregation, remove cold processing effects through heat treatment during intermediate annealing, prevent deformation and stress It is to improve mechanical properties through removal, stabilization of tissue, improvement of corrosion resistance, improvement of magnetism, and surface hardening.

이와 같은 열처리에서 피열처리물을 가열하기 위해 유도가열장치를 사용하게 된다. 이러한 유도가열장치는 유도가열용 코일헤드를 피열처리물의 외형 또는 내형에 따르게 형성하고, 유도가열용 코일헤드의 내측 또는 외측에 피열처리물을 설치하여, 코일헤드에 고주파 전류를 부여해서 피열처리물을 국소가열하는 장치이다. 이와 같이 코일헤드를 피열처리물의 외형 또는 내형에 따르게 함에 따라 피열처리물의 표면열처리부의 각부의 발열량이 거의 동일해져서 표면열처리부의 가열이 균일하게 행해진다.In this heat treatment, an induction heating device is used to heat the object to be treated. Such an induction heating device forms an induction heating coil head according to an external shape or an internal shape of an object to be heated, installs an object to be heated inside or outside the coil head for induction heating, and gives a high frequency current to the coil head to provide an object to be heated. It is a device for local heating. As described above, according to the outer or inner shape of the object to be treated, the heat generated in each portion of the surface heat treatment portion of the object to be treated is substantially the same, so that the surface heat treatment portion is heated uniformly.

고주파 유도가열장치의 코일 또는 코일체로서, 한국등록특허 제10-0557309호, 일본공개특허 제2010-113937호 등이 개시되어 있다.As a coil or coil body of a high-frequency induction heating device, Korean Patent Registration No. 10-0557309, Japanese Patent Publication No. 2010-113937, and the like are disclosed.

이와 같은 방법으로 유도가열하여 표면열처리를 하는 피열처리물로서 자동차 차륜의 베어링부로 되는 허브 유닛, 등속 조인트 등이 있으며, 특히 등속 조인트의 표면열처리에 이러한 유도가열장치가 많이 사용된다.As an object to be heat-treated by induction heating in this way, there are hub units, constant velocity joints, and the like, which are bearing parts of automobile wheels, and induction heating devices are particularly used for surface heat treatment of constant velocity joints.

일반적으로 등속 조인트(Constant Velocity Joint)는 변속기의 구동력을 구동바퀴에 전달해주는 역할을 하는 중요 부품으로, 도 9에는 일반적인 자동차 등속조인트의 사시도가 도시되어 있고, 도 10에는 등속조인트의 요부 분해 사시도가 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 등속 조인트(10)는 샤프트(11)와 외륜(12), 내륜(13), 볼(14), 그리고 케이지(15)를 구비한다.In general, the constant velocity joint (Constant Velocity Joint) is an important part that plays a role in transmitting the driving force of the transmission to the drive wheel. It is shown. As shown, the constant velocity joint 10 includes a shaft 11, an outer ring 12, an inner ring 13, a ball 14, and a cage 15.

등속 조인트(10)에서 외륜(12)은 변속기에서 받은 구동력을 볼(14)에 전달해주고, 내륜(18)은 볼(14)에 의해서 받은 전달력을 샤프트(11)에 전달하며, 케이지(15)는 내륜(13)과 외륜(12)의 축방향 및 반경방향 위치를 규제하는 역할을 담당한다. 이러한 등속 조인트(10)의 부품 등과 같이 높은 기계적 특성과 신뢰도가 요구되고 복잡한 형상의 단조품은 일부 표면에만 표면열처리가 요구된다.In the constant velocity joint 10, the outer ring 12 transmits the driving force received from the transmission to the ball 14, and the inner ring 18 transmits the transmission force received by the ball 14 to the shaft 11, and the cage 15 ) Serves to regulate the axial and radial positions of the inner ring 13 and outer ring 12. High mechanical properties and reliability, such as parts of the constant velocity joint 10, are required, and forged products of complex shapes require surface heat treatment on only some surfaces.

그런데, 종래 표면열처리가 요구되는 피열처리물의 유도가열장치에서, 표면열처리를 하는 피열처리물로 코일헤드를 씌워 피열처리물에 형성되는 자기선속으로 피열처리물을 유도가열하는 경우, 피열처리물의 하부에 패턴 쏠림이 발생하여 과잉 과열 또는 열영향면의 뻗침으로 인해 일정범위에서 존재해야 할 경화면 깊이가 오버되어 열처리 불량이 발생한다는 문제점이 있었다.By the way, in the induction heating apparatus of the object to be heated which requires surface heat treatment, in the case of induction heating the object to be treated with the magnetic flux formed in the object to be heated by covering the coil head with the object to be surface heat treated, the lower part of the object to be treated There was a problem in that heat treatment defect occurred because the depth of the hardened surface, which should exist in a certain range, was overdue due to excessive patterning or stretching of the heat-affected surface.

한국등록특허 제10-0557309호(등록일: 2006.02.24.) Korean Registered Patent No. 10-0557309 (Registration Date: 2006.02.24.)

일본공개특허 제2010-113937호(공개일: 2010.05.20.)Japanese Patent Publication No. 2010-113937 (Publication Date: 2010.05.20.)

본 발명은 표면열처리를 하는 피열처리물의 하부에 패턴 쏠림이 발생되지 않게 하여 표면열처리면이 특정범위내의 자기선속으로 존속하게 함으로써, 과잉 과열 또는 열영향면의 뻗침이 없도록 조정하여 열처리 불량을 방지하는 피열처리물의 유도가열장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention prevents heat treatment defects by adjusting so that there is no excessive overheating or stretching of the heat-affected surface by preventing the pattern heat from occurring at the lower portion of the object to be heat-treated so that the surface heat-treated surface remains at a magnetic flux within a specific range. The object of the present invention is to provide an induction heating device for an object to be treated.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피열처리물의 유도가열장치는 표면열처리를 하는 피열처리물로 코일헤드를 씌워 피열처리물에 형성되는 자기선속으로 피열처리물을 유도가열하는 피열처리물의 유도가열장치로서, 피열처리물의 하측 트인 부분에는 코일헤드에 의해 피열처리물에 발생되는 자기선속이 뻗치지 않게 막아 자기선속을 흡수하는 링 가이드가 구비된다.An induction heating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object induces an object to be treated with a magnetic flux formed in the object to be treated by covering the coil head with the object to be treated with surface heat treatment As an induction heating device for an object to be heated, a ring guide for absorbing the magnetic flux by blocking the magnetic flux generated by the coil head from being stretched by the coil head is provided in the lower open portion of the object to be heated.

링 가이드는 동 재질의 링으로 형성된다.The ring guide is formed of a ring of the same material.

링 가이드는 피열처리물의 저면과 이격되어 배치되는 링형태로 형성된다.The ring guide is formed in a ring shape spaced apart from the bottom surface of the object to be treated.

링 가이드는 프레임의 상단에 설치되는 지지판의 상측에 배치된다.The ring guide is disposed on the upper side of the support plate installed at the top of the frame.

코일헤드의 중앙에는 하측에서 냉각수가 공급되어 냉각시키는 헤드냉각수 라인이 연결되어 배관된다.In the center of the coil head, a coolant line from which cooling water is supplied from the lower side is connected and piped.

코일헤드에는 하측에서 고주판 전원이 인가되는 제1, 제2전기공급 리드부가 연결되고, 제1, 제2전기공급 리드부에는 리드부를 냉각시키는 리드냉각수 라인이 배관된다.The coil head is connected with first and second electric supply lead portions to which high abacus power is applied from the lower side, and lead coolant lines for cooling the lead portion are piped to the first and second electric supply lead portions.

본 발명에 따르면, 표면열처리를 하는 피열처리물로 코일헤드를 씌워 피열처리물에 형성되는 자기선속으로 피열처리물을 유도가열하는 피열처리물의 유도가열장치에서, 표면열처리를 하는 피열처리물의 하부에 패턴 쏠림이 발생되지 않게 하여 표면열처리면이 특정범위내의 자기선속으로 존속하게 함으로써, 과잉 과열 또는 열영향면의 뻗침이 없도록 조정하여 열처리 불량을 방지하는 효과가 있다.According to the present invention, in an induction heating apparatus of an object to be heated to induce heating the object to be treated with a magnetic flux formed in the object to be covered by a coil head with the object to be treated with surface heat treatment, the bottom of the object to be treated with surface heat treatment It is effective to prevent heat treatment defects by adjusting so that there is no excessive overheating or stretching of the heat-affected surface by preventing the pattern from being generated so that the surface heat-treated surface remains at a magnetic flux within a specific range.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피열처리물의 유도가열장치를 나타내는 모형 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피열처리물의 유도가열장치를 나타내는 입면도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 1의 유도가열장치에 피열처리물이 설치된 상태를 나타내는 모형 사시도이다.
도 5은 도2의 유도가열장치에 피열처리물이 설치된 상태의 코일헤드 부위의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 피열처리물의 내면 형상에 따른 코일헤드의 외면형상 형성여부를 비교하여 설명하기 위한 설명도이다.
도 7a 및 도 7b는 유도가열장치에 링가이드가 없을 경우와 있을 경우의 자기선속을 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 도 7a의 유도가열장치(링가이드가 없을 경우)에 따라 표면열처리되었을 경우의 피열처리물의 열처리 불량상태를 나타내는 사진이다.
도 9에는 일반적인 자동차 등속조인트의 사시도이다.
도 10은 도 9의 등속조인트의 요부 분해 사시도이다.1 is a model perspective view showing an induction heating apparatus for an object to be treated according to an embodiment of the present invention.
2 is an elevational view showing an induction heating device for an object to be treated according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of FIG. 2.
FIG. 4 is a model perspective view showing a state in which an object to be heated is installed in the induction heating device of FIG. 1.
5 is a cross-sectional view of the coil head portion in the state where the object to be heated is installed in the induction heating device of FIG.
6A and 6B are explanatory diagrams for comparing and explaining whether the outer shape of the coil head is formed according to the inner shape of the object to be treated.
7A and 7B are explanatory diagrams for explaining magnetic flux when and without a ring guide in an induction heating device.
FIG. 8 is a photograph showing a defective heat treatment of an object to be treated when surface heat-treated according to the induction heating device of FIG. 7A (without a ring guide).
9 is a perspective view of a typical vehicle constant speed joint.
10 is an exploded perspective view of a main portion of the constant velocity joint of FIG. 9.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract the subject matter of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor is appropriate as a concept of terms to describe his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred embodiment of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application It should be understood that there may be and variations.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피열처리물의 유도가열장치를 나타내는 모형 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피열처리물의 유도가열장치를 나타내는 입면도이며, 도 3은 도 2의 측면도이다. 이하에서 본 발명의 실시예는 피열처리물로서, 등속조인트의 외륜을 예로 들어 설명한다. 피열처리물로서, 다양한 부품이 사용될 수 있음은 물론이다.1 is a model perspective view showing an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an elevational view showing an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of FIG. 2 to be. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described as an example of an outer ring of a constant velocity joint as an object to be treated. Needless to say, various parts can be used as an object to be treated.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 피열처리물의 유도가열장치(100)는 프레임(110)과, 지지판(120)과, 코일헤드(130)와, 링 가이드(140)와, 제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')와, 헤드냉각수 라인(160)과, 리드냉각수 라인(170)을 포함한다.As shown, the induction heating apparatus 100 of an object to be treated according to an embodiment of the present invention includes a frame 110, a support plate 120, a coil head 130, a ring guide 140, and a first , A second electricity supply lead unit 150, 150 ′, a head coolant line 160, and a lead coolant line 170.

프레임(110)은 유도가열장치(100)의 골격을 이루며, 베이스판(111)에 포스트(112)가 세워져, 제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')와 헤드냉각수 라인(160) 및 리드냉각수 라인(170)이 설치되는 기틀을 제공한다. 포스트(112)는 본 실시예에서는 4개의 기둥으로 되어 있다.The frame 110 forms a skeleton of the induction heating device 100, and posts 112 are built on the base plate 111, so that the first and second electrical supply lead parts 150 and 150' and the head coolant line 160 ) And a lead cooling water line 170 are provided. The post 112 has four pillars in this embodiment.

지지판(120)은 포스트(112)의 상단에 설치되어 고정되며, 지지판(120)에는 링 가이드(140)가 고정 설치된다. 지지판은 두 개의 플레이트가 간격을 두고 설치되어, 링 가이드(140)는 두 개의 플레이트 사이에 설치되거나, 링가이드(140)는 두 개의 플레이트에 걸쳐져서 지지판(120)의 상측에 안착되게 설치될 수 있다.The support plate 120 is installed and fixed on the top of the post 112, and the ring guide 140 is fixedly installed on the support plate 120. The support plate may be installed with two plates spaced apart, and the ring guide 140 may be installed between the two plates, or the ring guide 140 may be installed over the two plates to be seated on the upper side of the support plate 120. have.

코일헤드(130)는 제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')를 통해 공급되는 전류에 의해 형성되는 자기곡선이 피열처리물에 2차전류를 흐르게 하여 피열처리물을 가열하는 부분이다. 코일헤드(130)의 외면은 도 6b에 도시한 바와 같이 피열처리물의 내면형상에 따라 맞추어진 굴곡 형상으로 되어 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같은 등속조인트(10)의 외륜(12)의 내면에는 볼(14)의 수용공간을 이루는 돌출부와 요입부가 형성하고 있는데, 이 형상에 맞추어져 피열처리물이 균일하게 가열되게 형성되어 있다. 코일헤드(130)는 피열처리물의 내면 또는 외면에 맞추어 다양한 형태로 될 수 있으며, 본 실시예에서는 구형으로 되어 있다. 코일헤드(130)의 기본 요지의 구성은 일반적인 구조로 되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The coil head 130 is a portion that heats an object to be treated by flowing a secondary current through the object to be treated by a magnetic curve formed by current supplied through the first and second electrical supply lead parts 150 and 150'. to be. As shown in Fig. 6B, the outer surface of the coil head 130 has a bent shape that is aligned with the inner surface shape of the object to be treated. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the inner surface of the outer ring 12 of the constant velocity joint 10 is formed with protrusions and recesses forming an accommodating space of the ball 14, and is treated according to this shape. It is formed to be heated uniformly. The coil head 130 may be in various forms according to the inner surface or the outer surface of the object to be treated, and has a spherical shape in this embodiment. Since the configuration of the basic gist of the coil head 130 has a general structure, detailed description is omitted.

링 가이드(140)는 피열처리물로 코일헤드(130)를 씌워 피열처리물에 형성되는 자기선속으로 피열처리물을 유도가열할 때, 코일헤드(130)에 의해 피열처리물에 발생되는 자기선속이 피열처리물의 하측 트인 부분으로 뻗치지 않게 막아 자기선속을 흡수하는 부재이다. 링 가이드(140)는 동 재질의 링으로 형성되며, 피열처리물의 저면과 이격되어 배치되는 링형태로 형성된다. 링 가이드(140)는 피열처리물을 유도가열할 시에 공진 또는 오작동에 의해 피열처리물이 하부로 떨어지는 것을 방지하는 보조 가이드의 역할도 한다.The ring guide 140 covers the coil head 130 with an object to be heated, and when induction heating the object to be treated with magnetic flux formed in the object to be heated, magnetic flux generated in the object to be treated by the coil head 130 It is a member that absorbs magnetic flux by preventing it from extending to the lower open portion of the object to be treated. The ring guide 140 is formed of a ring made of the same material, and is formed in a ring shape spaced apart from the bottom surface of the object to be treated. The ring guide 140 also serves as an auxiliary guide to prevent the to-be-treated object from falling down due to resonance or malfunction when induction heating the to-be-treated object.

링 가이드(140)는 프레임(110)의 상단에 설치되는 지지판(120)의 상측에 배치된다. 지지판(120)이 두 개의 플레이트가 간격을 두고 설치될 경우에 링가이드(140)는 두 개의 플레이트에 걸쳐져서 지지판(120)의 상측에 안착되게 설치될 수 있다. 한편, 지지판(120)이 두 개의 플레이트가 간격을 두고 설치될 경우에 링 가이드(140)는 두 개의 플레이트 사이에 별도의 지지부재를 매개로 설치될 수 있다.The ring guide 140 is disposed on the upper side of the support plate 120 installed on the top of the frame 110. When the support plate 120 is installed with two plates spaced apart, the ring guide 140 may be installed over the two plates to be seated on the upper side of the support plate 120. Meanwhile, when the support plate 120 is installed with two plates spaced apart, the ring guide 140 may be installed through a separate support member between the two plates.

제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')는 코일헤드(130)에 고주파 전원을 공급하도록 인가하는 부분으로서, 판상의 리드부와 봉상의 기둥부가 이어져 코일헤드(130)에 연결되며, 양측의 리드부(150, 150') 사이에는 절연재가 구비될 수 있다.The first and second electrical supply lead parts 150 and 150' are parts that apply to supply high-frequency power to the coil head 130, and are connected to the coil head 130 by connecting a plate-shaped lead part and a rod-shaped pillar part. , An insulating material may be provided between the lead parts 150 and 150 ′ of both sides.

헤드냉각수 라인(160)은 프레임(110)의 중앙을 통해 코일헤드(130)로 배관되어 코일헤드(130)를 냉각하는 배관라인이며, 제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')의 기둥부에서 지지고리가 돌출되어 헤드냉각수 라인(160)을 잡아주게 되어 있다. The head coolant line 160 is a pipe line that is piped to the coil head 130 through the center of the frame 110 to cool the coil head 130, and the first and second electric supply lead parts 150 and 150' The support ring protrudes from the pillar part of to catch the head coolant line 160.

리드냉각수 라인(170)은 제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')를 냉각시키는 배관라인으로서, 제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')의 기둥부 하측에 연결된다.The lead coolant line 170 is a piping line for cooling the first and second electrical supply lead parts 150 and 150', and is connected to the lower side of the pillars of the first and second electrical supply lead parts 150 and 150'. do.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 피열처리물의 유도가열장치(100)에서 피열처리물(BJ, 등속조인트의 외륜)을 표면열처리하기 위해서는 도 4에 도시한 바와 같이 피열처리물(BJ)로 코일헤드(130)을 덮어 씌우고, 제1, 제2전기공급 리드부(150, 150')을 통해 고주판 전원을 코일헤드(130)에 인가하여 와전류(맴돌이 전류)를 형성함으로써 피열처리물(BJ)을 유도가열하는데, 코일헤드(130)에서 발생되는 자기곡선이 피열처리물(BJ)에 2차 전류(유도 전류)를 흐르게 하여 피열처리물(BJ)를 가열한다.In order to surface-heat the object to be treated (BJ, the outer ring of the constant velocity joint) in the induction heating apparatus 100 of the object to be treated according to the embodiment of the present invention configured as described above, the object to be treated (BJ) Covering the coil head 130, and applying a high abacus power to the coil head 130 through the first and second electric supply lead parts 150 and 150' to form an eddy current (a eddy current) to be treated BJ) is induction heating, and the magnetic curve generated in the coil head 130 flows a secondary current (induction current) through the object BJ to heat the object BJ.

도 5은 도2의 유도가열장치에 피열처리물이 설치된 상태의 코일헤드 부위의 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 피열처리물의 내면 형상에 따른 코일헤드의 외면형상 형성여부를 비교하여 설명하기 위한 설명도이다. 이때, 도 6a에 도시한 바와 같이 피열처리물(BJ)의 내면에 돌출부가 형성된 경우에는 피열처리물(BJ)을 균일하게 유도가열할 수 없으므로, 도 6b에 도시한 바와 같이 코일헤드(130)를 피열처리물의 내면형상에 따라 맞추어진 굴곡 형상으로 하여 피열처리물(BJ)을 균일한 두께로 가열하여 열처리할 수 있게 된다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a coil head portion in a state where an object to be heated is installed in the induction heating device of FIG. 2, and FIGS. 6A and 6B are for explaining whether to form or not the outer surface of the coil head according to the inner surface shape It is an explanatory diagram. At this time, as shown in Figure 6a, when the protrusion is formed on the inner surface of the object to be treated (BJ), since the object to be heated cannot be uniformly induction heated, the coil head 130 as shown in Figure 6b It is possible to heat-treat the to-be-treated object (BJ) to a uniform thickness by setting the bent shape in accordance with the inner surface shape of the to-be-treated object.

도 7a 및 도 7b는 유도가열장치에 링가이드가 없을 경우와 있을 경우의 자기선속을 설명하기 위한 설명도이다. 7A and 7B are explanatory diagrams for explaining magnetic flux when and without a ring guide in an induction heating device.

도 7a에 도시한 바와 같이 피열처리물(BJ)의 하부에 링 가이드가 없을 경우에는 2차 전류발생이 될 수 있는 하부 공간이 발생되어, 피열처리물(BJ)의 하측으로 자기선속(ML1)이 뻗어버려 피열처리물(BJ)의 내면(표면열처리면)이 과도한 깊이로 열처리되다. 즉, 피열처리물(BJ)이 과잉과열되거나 자기선속(ML1)의 뻗침에 의한 열영향면의 뻗침으로 일정한 깊이로 열처리되어야 할 피열처리물(BJ)의 경화면 깊이가 과도하게 되어 불량이 되고, 이는 표면열처리후 추가 가공공정에서 가공을 어렵게 하므로 문제를 발생시키게 된다.As shown in FIG. 7A, when there is no ring guide at the lower portion of the object to be treated BJ, a lower space capable of generating secondary current is generated, and the magnetic flux (ML1) is lower to the lower side of the object to be treated (BJ). The inner surface (surface heat-treated surface) of the object to be treated (BJ) is heat-treated to an excessive depth. That is, the depth of the hardened surface of the object to be treated (BJ), which is to be heat treated to a certain depth, becomes excessive due to excessive heat of the object to be treated (BJ) or excessive stretching of the magnetic flux (ML1). , This causes problems because it is difficult to process in the additional processing after surface heat treatment.

도 8은 도 7a의 유도가열장치(링가이드가 없을 경우)에 따라 표면열처리되었을 경우 피열처리물(BJ)의 열처리 불량상태를 나타내는 사진이다. 사진에서 보는 바와 같이 도 7a의 상태로 열처리된 피열처리물(BJ)에서 가열에 따라 검은색 흔적이 조직변화가 이루어진 표면 열처리면이다.8 is a photograph showing a defective heat treatment of the object to be treated (BJ) when subjected to surface heat treatment according to the induction heating device of FIG. 7A (without a ring guide). As shown in the photo, the black traces on the heat-treated surface (BJ) heat-treated in the state of FIG. 7A are surface heat-treated surfaces where tissue changes are made.

도 7b는 피열처리물(BJ)의 하부에 링 가이드(140)가 있는 경우에 자기선속(ML2)의 상태를 나타낸다. 도시한 바와 같이 맴돌이 전류의 자기선속을 링 가이드(140)가 받음으로써, 자체 하부 가열이 발생되지 않도록 방지하게 된다. 즉, 링 가이드(140)가 자기선속(ML2)을 막고 흡수하여 피열처리물(BJ)의 하부 표면열처리면이 특정범위내에 존속하도록 교정하여, 일정한 양의 표면열처리가 이루어지게 한다. 이러한 링 가이드(140)는 와전류 또는 자기선속이 형성될 때 금속에 직접적인 영향을 끼치는 것을 이용한 것으로서, 피열처리물의 하부쪽에 대한 영향을 줄이는 기능을 담당한다. 7B shows the state of the magnetic flux ML2 when the ring guide 140 is located under the object to be treated BJ. As shown, the ring guide 140 receives the magnetic flux of the eddy current, thereby preventing self-under heating. That is, the ring guide 140 blocks and absorbs the magnetic flux ML2 to correct the lower surface heat treated surface of the object to be treated BJ to remain within a specific range, so that a certain amount of surface heat treatment is performed. The ring guide 140 is used to have a direct effect on the metal when an eddy current or magnetic flux is formed, and serves to reduce the influence on the lower side of the object to be treated.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다. Although the present invention has been described using some preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not limiting. As described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made according to the theory of equality without departing from the spirit of the present invention and the scope of the rights set forth in the appended claims.

100: 유도가열장치 110: 프레임
111: 베이스판 112: 포스트
120: 지지판 130: 코일헤드
140: 링 가이드 150, 150': 제1, 제2전기공급 리드부
160: 헤드냉각수 라인 170: 리드냉각수 라인100: induction heating device 110: frame
111: base plate 112: post
120: support plate 130: coil head
140: ring guide 150, 150': first and second electrical supply lead
160: head coolant line 170: lead coolant line

Claims (6)

표면열처리를 하는 피열처리물로 코일헤드를 씌워 피열처리물에 형성되는 자기선속으로 피열처리물을 유도가열하는 피열처리물의 유도가열장치로서,
상기 피열처리물의 하측 트인 부분에는 상기 코일헤드에 의해 상기 피열처리물에 발생되는 자기선속이 뻗치지 않게 막아 자기선속을 흡수하는 링 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 피열처리물의 유도가열장치.As an induction heating device of an object to be heated that induces the object to be heated with a magnetic flux formed on the object to be covered by a coil head covered with the object to be heat treated,
An induction heating apparatus for a to-be-processed object, characterized in that a ring guide absorbing the magnetic flux by preventing the magnetic flux generated in the to-be-processed object from being stretched by the coil head is provided at a lower open portion of the to-be-processed object. 제1항에 있어서,
상기 링 가이드는 동 재질의 링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 피열처리물의 유도가열장치.According to claim 1,
The ring guide is an induction heating device of the object to be treated, characterized in that formed of a ring of the same material. 제1항에 있어서,
상기 링 가이드는 상기 피열처리물의 저면과 이격되어 배치되는 링형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 피열처리물의 유도가열장치.According to claim 1,
The ring guide is an induction heating device of the object to be treated, characterized in that it is formed in a ring shape that is spaced apart from the bottom surface of the object to be treated. 제1항에 있어서,
상기 링 가이드는 상기 유도가열장치의 프레임의 상단에 설치되는 지지판의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 피열처리물의 유도가열장치.According to claim 1,
The ring guide is an induction heating device of the object to be heated, characterized in that disposed on the upper side of the support plate installed on the top of the frame of the induction heating device. 제1항에 있어서,
상기 코일헤드의 중앙에는 하측에서 냉각수가 공급되어 냉각시키는 헤드냉각수 라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 피열처리물의 유도가열장치.According to claim 1,
Induction heating device of the object to be treated, characterized in that the cooling water is supplied from the lower side of the center of the coil head is connected to the cooling line of the head cooling water. 제1항에 있어서,
상기 코일헤드에는 하측에서 고주판 전원이 인가되는 제1, 제2전기공급 리드부가 연결되고, 상기 제1, 제2전기공급 리드부에는 리드부를 냉각시키는 리드냉각수 라인이 배관되는 것을 특징으로 하는 피열처리물의 유도가열장치.According to claim 1,
The coil head is connected to the first and second electric supply lead portions to which high abacus power is applied from the lower side, and the first and second electric supply lead portions are piped with lead cooling water lines for cooling the lead portions. Induction heating device for heat treated products.
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JP2010113937A (en) 2008-11-06 2010-05-20 Ntn Corp High-frequency induction heating coil, method of manufacturing the same, and power transmission component for automobile

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