(57)【要約】【目的】フランジ部の直径が異なるシャフト状ワークに対応できるようにする。【構成】フランジ部Ｗ１が形成されたシャフト状ワークＷを誘導加熱するシャフト状ワーク誘導加熱コイルであり、フランジ部Ｗ１以外のシャフト部Ｗ２の周面を加熱する４つの周面用加熱導体部１２０Ａ、１２０Ｂと、周面用加熱導体部１２０Ａ、１２０Ｂと連結され、フランジ部Ｗ１の側方に位置する１次側誘導導体部１３０とを有するコイル本体部１００と、コイル本体部１００とは別体であり、フランジ部Ｗ１の周面に対向するフランジ部用加熱導体部２２０を有する２次コイル２００とを備え、２次コイル２００は、１次側誘導導体部１３０と対向する２次側誘導導体部２１０を有する。【選択図】　　　図１
2004022210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部が形成されたシャフト状ワークを誘導加熱するシャフト状ワーク誘導加熱コイルにおいて、フランジ部以外の周面を加熱する周面用加熱導体部と、この周面用加熱導体部と連結されており、フランジ部の側方に位置する１次側誘導導体部とを有するコイル本体部と、このコイル本体部とは別体であって、前記フランジ部の周面に対向するフランジ部用加熱導体部を有する２次コイルとを具備しており、前記２次コイルは、１次側誘導導体部と対向する２次側誘導導体部を有していることを特徴とするシャフト状ワーク誘導加熱コイル。
【請求項２】
前記１次側誘導導体部は、略門字状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のシャフト状ワーク誘導加熱コイル。
【請求項３】
前記２次コイルの２次側誘導導体部は、板体から構成されており、かつ前記２次コイルは、フランジ部用加熱導体部がフランジ部の周面に対して接離移動可能となっていることを特徴とする請求項１又は２記載のシャフト状ワーク誘導加熱コイル。
【請求項４】
前記２次コイルは、シャフト状ワークの回転に応じて変位することを特徴とする請求項１又は２記載のシャフト状ワーク誘導加熱コイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フランジ部が形成されたシャフト状ワークを誘導加熱するシャフト状ワーク誘導加熱コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本明細書においては、図４に示すように、フランジ部Ｗ１が形成されたシャフト状ワークＷとして、シャフト部Ｗ２の途中からシャフト状ワークＷの軸芯ＷＬに直交する方向に円形のフランジ部Ｗ１が突出形成されたものを例に挙げる。
【０００３】
かかるフランジ部Ｗ１が形成されたシャフト状ワークＷを誘導加熱するシャフト状ワーク誘導加熱コイル５００は、図３に示すように、いわゆる半開放鞍タイプのものである。かかるシャフト状ワーク誘導加熱コイル５００は、フランジ部Ｗ１の周面に沿った横向き凹字形状の２つのフランジ部用加熱導体部５３０と、このフランジ部用加熱導体部５３０の一端と接続され、フランジ部Ｗ１より手前側のシャフト部Ｗ１の周面に沿った２つの第１の周面用加熱導体部５２０Ａと、この第１の周面用加熱導体部５２０Ａの一端に接続された略１／４円弧状の２つの第１の円弧状加熱導体部５４０と、フランジ部Ｗ１より奥側のシャフト部Ｗ２の周面に沿った２つの直線状の第２の周面用加熱導体部５２０Ｂと、この第２の周面用加熱導体部５２０Ｂの一端間を連結する略１／２円弧状の第２の円弧状加熱導体部５５０と、前記第１の円弧状加熱導体部５４０に連結される２つの給電導体部５１０とを有している。
【０００４】
このシャフト状ワーク誘導加熱コイル５００は、図外の電源から高周波電流を供給される。また、シャフト状ワーク誘導加熱コイル５００に図４のようにセットされたシャフト状ワークＷは、軸芯ＷＬを中心として回転された状態で加熱される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このシャフト状ワーク誘導加熱コイルは、すべてが一体的に構成されているために、他の部分の寸法は同じでも、フランジ部の直径が変わると、異なったシャフト状ワーク誘導加熱コイルを使用しなければならない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、フランジ部の直径が異なるシャフト状ワークに対応することができるシャフト状ワーク誘導加熱コイルを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルは、フランジ部が形成されたシャフト状ワークを誘導加熱するシャフト状ワーク誘導加熱コイルであって、フランジ部以外の周面を加熱する周面用加熱導体部と、この周面用加熱導体部と連結されており、フランジ部の側方に位置する１次側誘導導体部とを有するコイル本体部と、このコイル本体部とは別体であって、前記フランジ部の周面に対向するフランジ部用加熱導体部を有する２次コイルとを備えており、前記２次コイルは、１次側誘導導体部と対向する２次側誘導導体部を有している。
【０００８】
前記２次コイルの２次側誘導導体部は、板体から構成されており、かつ前記２次コイルは、フランジ部用加熱導体部がフランジ部の周面に対して接離移動可能となっていることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルの概略的斜視図、図２は本発明の実施の形態に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルによるシャフト状ワークの加熱を示す概略的斜視図、図３は本発明の他の実施の形態に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルの概略的構成図である。
【００１０】
本発明の実施の形態に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルは、いわゆる半開放鞍タイプのものである。かかるシャフト状ワーク誘導加熱コイルは、フランジ部Ｗ１が形成されたシャフト状ワークＷを誘導加熱するシャフト状ワーク誘導加熱コイルであって、フランジ部Ｗ１以外のシャフト部Ｗ２の周面を加熱する４つの周面用加熱導体部１２０Ａ、１２０Ｂと、この周面用加熱導体部１２０Ａ、１２０Ｂと連結されており、フランジ部Ｗ１の側方に位置する１次側誘導導体部１３０とを有するコイル本体部１００と、このコイル本体部１００とは別体であって、前記フランジ部Ｗ１の周面に対向するフランジ部用加熱導体部２２０を有する２次コイル２００とを備えており、前記２次コイル２００は、１次側誘導導体部１３０と対向する２次側誘導導体部２１０を有している。
【００１１】
前記コイル本体部１００は、このコイル本体部１００と図外の電源とを接続する２つの給電導体部１１０と、フランジ部Ｗ１以外のシャフト部Ｗ２の周面を加熱する４つの周面用加熱導体部１２０Ａ、１２０Ｂと、この周面用加熱導体部１２０Ａ、１２０Ｂと連結されており、フランジ部Ｗ１の側方に位置することになる２つの１次側誘導導体部１３０と、２つの周面用加熱導体部１２０Ａと２つの給電導体部１１０とを接続する略１／４円弧状の２つの第１の円弧状加熱導体部１４０と、他の２つの周面用加熱導体部１２０Ｂを接続する略１／２円弧状の第２の円弧状加熱導体部１５０とを有している。
【００１２】
前記周面用加熱導体部は、前記フランジ部Ｗ１より手前側のシャフト部Ｗ２の周面に沿った２つの直線状の第１の周面用加熱導体部１２０Ａと、前記フランジ部Ｗ１より奥側のシャフト部Ｗ２の周面に沿った２つの直線状の第２の周面用加熱導体部１２０Ｂとを有している。前記第１の周面用加熱導体部１２０Ａは、一端が給電導体部１１０に、他端が後述する１次側誘導導体部１３０の一端にそれぞれ接続されている。また、第２の周面用加熱導体部１２０Ｂは、一端が前記１次側誘導導体部１３０の他端に、他端が前記第２の円弧状加熱導体部１５０にそれぞれ接続されている。
【００１３】
前記１次側誘導導体部１３０は、上端が下向きＲ状、すなわち逆Ｕ字形状（門字状）に形成された逆Ｕ字状部１３１と、この逆Ｕ字状部１３１の下端から横直交方向に延出された延出部１３２とを有している。前記第１の周面用加熱導体部１２０Ａは一方の延出部１３２に、第２の周面用加熱導体部１２０Ｂは他方の延出部１３２にそれぞれ接続されているのである。
【００１４】
このように構成されたコイル本体部１００は、一方の給電導体部１１０→一方の第１の円弧状加熱導体部１４０→一方の第１の周面用加熱導体部１２０Ａ→一方の１次側誘導導体部１３０→一方の第２の周面用加熱導体部１２０Ｂ→第２の円弧状加熱導体部１５０→他方の第２の周面用加熱導体部１２０Ｂ→他方の１次側誘導導体部１３０→他方の第１の周面用加熱導体部１２０Ａ→他方の第１の円弧状加熱導体部１４０→他方の給電導体部１１０の順又はその逆に電源からの高周波電流が流れるようになっている。
【００１５】
一方、前記２次コイル２００は、上端が下向きのＲ状、すなわち逆Ｕ字形状になった導電性板材からなる２次側誘導導体部２１０と、この２次側誘導導体部２１０の下端から２次側誘導導体部２１０と直交する方向に延設される略凹字形状のフランジ部用加熱導体部２２０とを有している。フランジ部用加熱導体部２２０は、例えば銅製の角パイプから構成されている。
【００１６】
また、この２次側誘導導体部２１０は、フランジ部用加熱導体部２２０が突出する側とは反対側に２本のボルト２３０が突出している。このボルト２３０は、シャフト状ワーク誘導加熱コイルを取り付ける図外の絶縁性板材の貫通孔に貫通されてボルトが締められることで、２次側誘導導体部２１０の１次側誘導導体部１３０に対する位置決めを行うものである。また、２次コイル２００は、このコイル２３０に沿って図１に示す矢印Ａ方向に移動するものであるため、ボルト２３０は２次コイル２００の移動のガイドの役目も有していることになる。
【００１７】
この２次側誘導導体部２１０の幅寸法は、２次コイル２００がシャフト状ワークＷ、詳しくはフランジ部Ｗ１に対して接離移動することができる距離より若干大きく設定されている。すなわち、この２次側誘導導体部２１０は、いずれの位置に移動しても必ず１次側誘導導体部１３０と対向するようになっているのである。
【００１８】
前記コイル本体部１００に高周波電流が供給されると、２次コイル２００の２次側誘導導体部２１０には誘導電流が生じる。この誘導電流は、フランジ部用加熱導体部２２０に流れるから、シャフト状ワークＷのフランジ部Ｗ１が誘導加熱される。
【００１９】
例えば、より大きな直径のフランジ部Ｗ１を有するシャフト状ワークＷを加熱する場合には、前記ボルト２３０等を利用して２次コイル２００を外側に移動させる。２次側誘導導体部２１０は、導電性板材から構成されているため、コイル本体１００の１次側誘導導体部１３０の逆Ｕ字状部１３１に必ず対向する。従って、２次コイル２００には必ず誘導電流が発生することになる。
【００２０】
なお、このシャフト状ワーク誘導加熱コイルが、シャフト状ワークＷの誘導焼入に用いられる場合には、シャフト状ワーク誘導加熱コイルの近傍にシャフト状ワークＷを加熱後に冷却する冷却ジャケットを設ける必要がある。
【００２１】
フランジ部Ｗ１が円形でシャフト状ワークＷの軸芯ＷＬとフランジ部Ｗ１の中心とが一致している場合には、シャフト状ワークＷを加熱中に軸芯ＷＬを中心として回転させてもフランジ部Ｗ１の周面は常に同じ箇所に位置する。すなわち、フランジ部Ｗ１の周面と２次コイル２００のフランジ部用加熱導体部２２０との間のギャップは常に同じになる。
【００２２】
しかし、フランジ部Ｗ１の中心とシャフト状ワークＷの軸芯ＷＬとが一致しない場合、例えば円形のフランジ部Ｗ１がオフセットしている場合には加熱中のシャフト状ワークＷの回転によってフランジ部Ｗ１の周面の位置が変化する。すなわち、２次コイル２００が固定されていると、２次コイル２００のフランジ部用加熱導体部２２０とフランジ部Ｗ１の周面との間のギャップが常に変動することになる。かかる変動は均一な加熱には望ましくない。
【００２３】
かかる問題を解消するためには、２次コイル２００をシャフト状ワークＷの回転に応じて変位させてやればよい。例えば、図３に示すように、シャフト状ワークＷの回転を検出するセンサ３１０と、このセンサ３１０の検出結果が入力される制御部３２０と、この制御部３２０において前記検出結果に応じて、すなわち２次コイル２００のフランジ部用加熱導体部２２０とフランジ部Ｗ１の周面とのギャップが常に等しくなるように２次コイル２００を移動させる油圧シリンダ等のアクチュエータ３３０とを設けるようにすればよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルは、フランジ部が形成されたシャフト状ワークを誘導加熱するシャフト状ワーク誘導加熱コイルであって、フランジ部以外の周面を加熱する周面用加熱導体部と、この周面用加熱導体部と連結されており、フランジ部の側方に位置する１次側誘導導体部とを有するコイル本体部と、このコイル本体部とは別体であって、前記フランジ部の周面に対向するフランジ部用加熱導体部を有する２次コイルとを備えており、前記２次コイルは、１次側誘導導体部と対向する２次側誘導導体部を有している。
【００２５】
従って、このシャフト状ワーク誘導加熱コイルであると、コイル本体とは別体の２次コイルを移動させることで、異なる寸法のフランジ部を有するシャフト状ワークにも対応することができる。このため、従来のように、シャフト状ワークごとにシャフト状ワーク誘導加熱コイルを設ける必要がない。
【００２６】
前記１次側誘導導体部は、略門字状に形成されていると、２次コイルの２次側誘導導体部に対向する部分が多くなるので、２次コイルにより高い効率で誘導電流を発生させることができる。
【００２７】
前記２次コイルの２次側誘導導体部は、板体から構成されており、かつ前記２次コイルは、フランジ部用加熱導体部がフランジ部の周面に対して接離移動可能となっている。このため、２次コイルが移動しても板体からなる２次側誘導導体部は、コイル本体の１次側誘導導体部に必ず対向する。
【００２８】
前記２次コイルは、シャフト状ワークの回転に応じて変位する構成とすれば、シャフト状ワークの回転によってフランジ部が変位するタイプのものであっても、フランジ部の周面と２次コイルのフランジ部用加熱導体部との間のギャップを常に一定に保つことができるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルの概略的斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルによるシャフト状ワークの加熱を示す概略的斜視図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るシャフト状ワーク誘導加熱コイルの概略的構成図である。
【図４】従来のシャフト状ワーク誘導加熱コイルの概略的斜視図である。
【図５】従来のシャフト状ワーク誘導加熱コイルによるシャフト状ワークの加熱を示す概略的斜視図である。
【符号の説明】
１００　　コイル本体
１３０　　１次側誘導導体部
２００　　２次コイル
２１０　　２次側誘導導体部
２３０　　フランジ部用加熱導体部
Ｗ　　　　シャフト状ワーク
Ｗ１　　　フランジ部
【図１】
2004022210.tif 000003
【図２】
2004022210.tif 000004
【図３】
2004022210.tif 000005
【図４】
2004022210.tif 000006
【図５】
2004022210.tif 000007