(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを高周波加熱する高周波加熱コイルと、高周波加熱コイルによって加熱されたワークに冷却液を噴射する冷却ジャケットと、高周波加熱コイルの一対の給電導体部に面接触可能な一対の出力端子と、出力端子の面上の前記給電導体部の対向位置に形成された貫通穴に外側から接続されたエア供給管と、一対の出力端子に電気接続され且つ高周波加熱コイルに供給すべき高周波電流を生成する電源と、一対の出力端子を保持するとともに高周波加熱コイルの一対の給電導体部に接離可能に挟み込む挟持部と、エア供給管に接続された圧力センサであって一対の出力端子が高周波加熱コイルの一対の給電導体部を挟み込んだか否かを検知するセンサと、センサの検知結果に基づいて電源を制御する部であって一対の出力端子が高周波加熱コイルの一対の給電導体部に挟み込んだ状態でのみ高周波加熱コイルへの高周波電流の供給を許可する制御部とを備えていることを特徴とする高周波焼入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱コイルの一対の給電導体部と、カレントトランスの一対の出力端子とを接続する際に、その接続が不十分な状態で運転が行われることがない高周波焼入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波焼入装置では、ワークの種類に応じて高周波加熱コイルを交換するようになっている。この高周波加熱コイルは、高周波電流を供給するカレントトランスの出力端子に接続される給電導体部が設けられている。この給電導体部は、間に絶縁板が介在された導電性を有する一対の金属板材である。また、カレントトランスの出力端子は、前記給電導体部を外側から挟み込むようにして接続される。
【０００３】
ここで、両者の接続を確実にするために以下のような接続機構が用いられる。この接続機構は、前記出力端子が入り込むことができる略角筒状の枠体と、この枠体に設けられた締込部を有する挟持部を有している。すなわち、一対の出力端子の間に給電導体部を挿入し、締込部を締め込むことによって、一対の出力端子で給電端子を挟み込み、これにより両者を電気的に接続するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の高周波加熱コイルの接続機構には、以下のような問題点がある。
すなわち、高周波加熱コイルの高周波焼入装置への取り付けは、接続機構の部分のみでなく他の部分でも行われるため、接続機構における出力端子による給電導体部の挟み込みが不十分であっても、高周波加熱コイルの取り付けは外観上完了したようにみえる。このため、挟み込みが不十分なまま運転を開始するおそれがある。しかも、出力端子による給電導体部の挟み込みの確認は、作業員の目視のみにたよっているのが現状である。挟み込みが不十分な状態での運転の開始は、接続部分での放電やそれにともなう故障、事故の原因になる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、高周波加熱コイルの給電導体部とカレントトランスの出力端子との接続が不十分な状態で運転が行われることがない高周波焼入装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高周波焼入装置は、ワークを高周波加熱する高周波加熱コイルと、高周波加熱コイルによって加熱されたワークに冷却液を噴射する冷却ジャケットと、高周波加熱コイルの一対の給電導体部に面接触可能な一対の出力端子と、出力端子の面上の前記給電導体部の対向位置に形成された貫通穴に外側から接続されたエア供給管と、一対の出力端子に電気接続され且つ高周波加熱コイルに供給すべき高周波電流を生成する電源と、一対の出力端子を保持するとともに高周波加熱コイルの一対の給電導体部に接離可能に挟み込む挟持部と、エア供給管に接続された圧力センサであって一対の出力端子が高周波加熱コイルの一対の給電導体部を挟み込んだか否かを検知するセンサと、センサの検知結果に基づいて電源を制御する部であって一対の出力端子が高周波加熱コイルの一対の給電導体部に挟み込んだ状態でのみ高周波加熱コイルへの高周波電流の供給を許可する制御部とを備えている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る高周波焼入装置の一部省略構成図であり、高周波加熱コイルの給電導体部を挟み込む前の状態を示す同装置の挟持部の概略的正面図を含めた図、図２は第１の実施の形態に係る高周波焼入装置の一部省略構成図であり、高周波加熱コイルの給電導体部を挟み込む状態を示す挟持部の概略的正面図を含めた図、図３は同挟持部の概略的一部破断斜視図、図４は本発明の第２の実施の形態に係る高周波焼入装置の一部省略構成図であり、高周波加熱コイルの給電導体部を挟み込む前の状態を示す同装置の挟持部の概略的正面図を含めた図、図５は本発明の第１及び第２の実施の形態に係る高周波焼入装置の高周波加熱コイルの概略的部分斜視図である。
【０００８】
本発明の第１の実施の形態に係る高周波焼入装置は、電源３００の一対の出力端子３１０Ａ、３１０Ｂで高周波加熱コイル１００の一対の給電導体部１１０を挟み込んで両者を接続する接続機構を有している。同機構は、前記出力端子３１０Ａ、３１０Ｂで給電導体部１１０を挟み込ませる挟持部２００と、前記出力端子３１０Ａ、３１０Ｂが給電導体部１１０を挟み込んだか否かを検出するセンサ５００とを備えており、前記センサ５００は、圧力センサである。
【０００９】
まず、高周波加熱コイル１００について説明する。この高周波加熱コイル１００は、主としてワーク（図示省略）に誘導電流を発生させるための加熱導体部１２０と、この加熱導体部１２０と電源３００とを接続するための給電導体部１１０とに大別される。加熱導体部１２０は、ワークの高周波焼入が施されるべき部分の形状に対応して構成されるため、種々の形状のパターンがある。なお、この加熱導体部１２０は、通電時の自身の過熱を防止するために銅等の角パイプで構成されており、内部に冷却液が循環するようになっている。
【００１０】
一方、給電導体部１１０は、ワークの形状にはそれほど左右されないため同じような形状に構成されることが多い。最も一般的な給電導体部１１０の構成は、図５に示すように、略Ｌ字形状の一対の金属板材１１１と、この金属板材１１１に挟み込まれる絶縁板１１２とから構成される。金属板材１１１には、加熱導体部１２０の終端部が接続されている。
【００１１】
また、前記挟持部２００は、図１〜３に示すように、四方が囲まれた略角筒状の枠体２１０と、この枠体２１０の１つの側面２１１Ａに螺合したボルト２２０と、このボルト２２０の先端であって、枠体２１０の内側に位置する押圧板２３０と、この押圧板２３０の内側に取り付けられた絶縁板２４０とを有している。ボルト２２０を枠体２１０にねじ込むと押圧板２３０が内側に向かって移動する。
【００１２】
前記押圧板２３０には、後述する供給管６００が接続された押圧板側貫通孔２３１が開設されている。また、前記絶縁板２４０には、前記押圧板側貫通孔２３１と連通した絶縁板側貫通孔２４１が開設されている。
【００１３】
さらに、この挟持部２００を構成する枠体２１０の側面のうち、前記ボルト２２０が螺合した側面２１１Ａには枠体側貫通孔２１２が開設されている。この枠体側貫通孔２１２は、一定の圧力のエアーを供給する供給管６００が貫通している。また、この供給管６００には前記センサ５００が接続されている。
【００１４】
一方、前記電源３００の一対の出力端子３１０Ａ、３１０Ｂは、少なくとも高周波加熱コイル１００の給電導体部１１０を挟み込むことができる程度に開いている。しかも、この出力端子３１０Ａ、３１０Ｂは、前記挟持部２００の枠体２１０の内部に入り込むことができるようになっている。
【００１５】
一方の出力端子３１０Ａには、前記絶縁板２４０の絶縁板側貫通孔２４１及び押圧板２３０の押圧板側貫通孔２３１に連通した端子側貫通孔３１１Ａが開設されている。
【００１６】
前記高周波加熱コイル１００に高周波電流を供給する電源３００は、カレントトランスである。かかる電源３００を制御する制御部４００には、前記センサ５００からの出力５１０が入力されている。
【００１７】
次に、上述した高周波加熱コイルの接続機構を有する高周波焼入装置の動作について説明する。
高周波加熱コイル１００の交換作業は、電源３００をオフした状態で行う。挟持部２００を構成するボルト２２０を緩めることで、押圧板２３０を側板２１１Ａの側へ移動させ、給電導体部１１０の一対の出力端子３１０Ａ、３１０Ｂによる挟み込みを解除して、高周波加熱コイル１００を取り外す。
【００１８】
新たな高周波加熱コイル１００の給電導体部１１０が一対の出力端子３１０Ａ、３１０Ｂの間に位置するように、給電導体部１１０を枠体２１０の内部に挿入する。そして、ボルト２２０を締め込んで押圧板２３０及び絶縁板２４０を側面２１１Ｂの側に移動させ、給電導体部１１０を一対の出力端子３１０Ａ、３１０Ｂによって挟み込む。これで、高周波加熱コイル１００を電源３００の出力端子３１０Ａ、３１０Ｂに接続する。
【００１９】
ここで、前記ボルト２２０の締込が不十分であった場合には、端子側貫通孔３１１Ａ、絶縁板側貫通孔２４１及び押圧板側貫通孔２３１が給電導体部１１０によって閉塞されないため、図１に示すように、エアーが漏れる。このエアーの漏れは作業員にとっては耳で聞こえるエアー漏れの音として認識される。また、前記センサ５００は、エアーが漏れた状態では制御部４００に、出力端子３１０Ａ、３１０Ｂが給電導体部１１０を挟み込んだ旨の信号５１０を出力しないようになっているので、高周波加熱コイル１００の接続が不十分なまま電源３００をオンにしようとしても、高周波加熱コイル１００への高周波電流の供給は許可されない。
【００２０】
図２に示すように、前記ボルト２２０の締込が十分であった場合には、端子側貫通孔３１１Ａ、絶縁板側貫通孔２４１及び押圧板側貫通孔２３１が給電導体部１１０によって閉塞されるので、エアーが漏れない。また、前記センサ５００は、エアーが漏れない状態では制御部４００に、出力端子３１０Ａ、３１０Ｂが給電導体部１１０を挟み込んだ旨の信号５１０を出力するようになっているので、電源３００から高周波加熱コイル１００への高周波電流の供給が許可される。
【００２１】
なお、上述した第１の実施の形態では、出力端子３１０Ａ、３１０Ｂが給電導体部１１０を挟み込むようにしたが、逆に給電導体部１１０を構成する一対の金属板材１１１、１１１が出力端子３１０Ａ、３１０Ｂを挟み込むようにしてもよい。
【００２２】
また、挟持符２００の構成は、上述したもののみならず、電源３００の一対の出力端子３１０Ａ、３１０Ｂと高周波加熱コイル１００の一対の給電導体部１１０との一方で他方を挟み込んで両者を接続することができる構造のものであればよい。
【００２３】
さらに、この高周波加熱コイルの接続機構は、図４に示すように構成してもよい。この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態とはセンサ５００等の位置が反対側になっている。
すなわち、前記挟持部２００を構成する枠体２１０の側面のうち、前記ボルト２２０が螺合した側面２１１Ａに対向する側面２１１Ｂには枠体側貫通孔２１２が開設され、この枠体側貫通孔２１２には、一定の圧力のエアーを供給する供給管６００が接続され、この供給管６００には前記センサ５００が接続されている。また、一方の出力端子３１０Ｂには、前記枠体２１０の前記枠体側貫通孔２１２が開設された側面２１１Ｂに接した場合に、前記枠体側貫通孔２１２と連通する端子側貫通孔３１１Ｂが開設されている。
【００２４】
かかる構成であると、前記ボルト２２０の締込が不十分であった場合には、枠体側貫通孔２１２と端子側貫通孔３１０Ｂとが給電導体部１１０によって閉塞されないため、図４に示すように、エアーが漏れる。このエアーの漏れは作業員にとっては耳で聞こえるエアー漏れの音として認識される。また、前記センサ５００は、エアーが漏れた状態では制御部４００に、出力端子３１０Ａ、３１０Ｂが給電導体部１１０を挟み込んだ旨の信号５１０を出力しないようになっているので、高周波加熱コイル１００の接続が不十分なまま電源３００をオンにしようとしても、高周波加熱コイル１００への高周波電流の供給は許可されない。
【００２５】
また、前記ボルト２２０の締込が十分であった場合には、枠体側貫通孔２１２と端子側貫通孔３１０Ｂとが給電導体部１１０によって閉塞されるので、エアーが漏れない。また、前記センサ５００は、エアーが漏れない状態では制御部４００に、出力端子３１０Ａ、３１０Ｂが給電導体部１１０を挟み込んだ旨の信号５１０を出力するようになっているので、電源３００から高周波加熱コイル１００への高周波電流の供給が許可される。
【００２６】
ただし、先に説明した第１の実施の形態の方が、高周波加熱コイル１００の着脱時に側面２１１Ａとの隙間を大きくすることができるので、エアーの漏れが大きいため検出に好適である。すなわち、近接スイッチ等では検出できない微細な隙間を検出するのるち優れているのである。
【００２７】
【発明の効果】
以上、本発明に係る高周波焼入装置による場合、高周波加熱コイルの一対の給電導体部と電源の一対の出力端子との接続が不十分であるとき、出力端子の面上に形成された貫通穴からエアが漏れ、エア供給管内の圧力が低下し、これをセンサが検知して、高周波加熱コイルに高周波電流が供給されない構成となっているので、故障や事故の原因となる当該接続が不十分な状態での運転を未然に防止することができ、装置の高性能化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高周波焼入装置の一部省略構成図であり、高周波加熱コイルの給電導体部を挟み込む前の状態を示す同装置の挟持部の概略的正面図を含めた図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る高周波焼入装置の一部省略構成図であり、高周波加熱コイルの給電導体部を挟み込む状態を示す挟持部の概略的正面図を含めた図である。
【図３】同挟持部の概略的一部破断斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る高周波焼入装置の一部省略構成図であり、高周波加熱コイルの給電導体部を挟み込む前の状態を示す同装置の挟持部の概略的正面図を含めた図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施の形態に係る高周波焼入装置の高周波加熱コイルの概略的部分斜視図である。
【符号の説明】
１００  高周波加熱コイル
１１０  給電導体部
２００  挟持部
３００  電源
４００  制御部
５００  センサ
【図１】
0003629177.tif 000002
【図２】
0003629177.tif 000003
【図３】
0003629177.tif 000004
【図４】
0003629177.tif 000005
【図５】
0003629177.tif 000006