JPH0730671Y2

JPH0730671Y2 - 高周波加熱コイル

Info

Publication number: JPH0730671Y2
Application number: JP1990103847U
Authority: JP
Inventors: 日吉渡邊
Original assignee: 富士電子工業株式会社
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2005-07-12
Also published as: JPH0460536U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は高周波コイル（以下単に加熱コイルという）に
関し、特に、例えば、自動車等に用いられるハブユニッ
トの内面のように、或いは、ベアリングの軌道面のよう
に、開孔の内壁に孔の深さ方向に凹凸を有する被焼入品
（ワーク）の前記凸部を挟んだ両側の凹部を高周波加熱
する場合に用いられる加熱コイルに関する。

〈従来の技術〉以下、図面を参照して従来の技術を説明する。

第６図は、自動車等に用いられるハブユニットの断面説
明図である。台19上に載置されたワーク10であるハブユ
ニットに穿設されたほぼ円柱状の孔17の内壁18には、孔
17の深さ方向に断面がほぼ円弧状の環状の凹部11、12が
形成されており、また、凹部11、12の間に環状の凸部13
が形成されている。そして、凹部11、12には硬化層を形
成するが、凸部13には硬化層を形成しないように要求さ
れる場合がある。

このような場合には、通常、第７図（ａ）に示す２ター
ンの同方向巻コイル20或いは第７図（ｂ）に示す２ター
ンの異方向巻コイル30を用いる。

同方向巻コイル20は、２本の電源導体24、25の先端にそ
れぞれ接続された第１円弧部21と第２円弧部22とを有
し、これら両円弧部に流れる電流が、同方向で直列であ
るように両円弧部が接続されている。また、両円弧部の
間には、電源導体25から支持された３個の銅製の円弧状
導電体セグメント23が設けられている。

「異方向巻コイル30も、同方向巻コイル20と同じく電源
導体24、25、第１円弧部21および第２円弧部22とを備え
ているが、同方向巻コイル20と異なり両円弧部に流れる
電流の方向が逆となるように両円弧部が接続されてい
る。そして、円弧状導電体セグメントは設けられていな
い。

同方向巻コイル20或いは異方向巻コイル30を用いてハブ
ユニット10の凹部11、12を焼入するには、第１および第
２円弧部21、22をそれぞれ凹部11、12に対応して配設
し、同方向巻コイル20或いは異方向巻コイル30に高周波
電流を所定時間通電後、図示しないジャケットから冷却
液を凹部11、12に噴射する。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、２ターンの同方向巻コイルを用いたとき
には、円弧状導電体セグメントが誘導によって加熱され
て劣化しやすく、また、２ターンの異方向巻コイルを用
いたときには、一方のターンのコイルが発生する磁界
が、他方のターンのコイルが発生する磁界によって減少
されるので、ワークの加熱の為の電力効率が悪いという
問題がある。

本考案は上記事情に鑑みて創案されたものであって、上
記した同方向巻コイルや異方向巻コイルの欠点を克服
し、内面に環状の２個の凹部と、これら凹部の間に位置
する環状の凸部を有するワークの凹部には硬化層を形成
し、凸部には硬化層を形成しないようにワークを加熱す
ることができる加熱コイルを提供することを目的として
いる。

〈課題を解決するための手段〉上記問題点を解決するために、本考案の加熱コイルは、
ワークに穿設した孔の内壁に孔の深さ方向に形成した第
１および第２の環状の凹部の表面を加熱し、これら凹部
間に形成した１個の環状の凸部の表面を加熱しない高周
波加熱コイルにおいて、前記孔の中心部においてはほぼ
平行に対向するように配設された第１および第２の導体
と、第１および第２の導体の一端にそれぞれの一端が接
続され互いに遠ざかるように配設された第３および第４
導体と、第１および第２導体の他端にそれぞれの一端が
接続され互いに遠ざかるように配設された第５および第
６導体と、第３および第４導体の他端同士を接続し第１
および第２導体とほぼ直角方向に突出すると共に前記第
１の凹部に対向するように配設される円弧状の第７導体
と、第５および第６導体の他端同士を接続し第１および
第２導体とほぼ直角方向に且つ第７導体と反対方向に突
出すると共に前記第２の凹部に対向するように配設され
る円弧状の第８導体と、第１および第２導体の互いに対
向している面を除く面を覆うように第１および第２導体
に取り付けられた磁性体と、第７および第８導体のそれ
ぞれ第１および第２の凹部に対向する面を除く面を覆う
ように第７および第８導体に取り付けられた磁性体と、
第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７或いは第８
導体の何れかの導体の切断面に接続された１対の電源供
給体とを具備している。

〈作用〉第１および第２導体はこれら導体に磁性体によってワー
クの内壁の方向に磁束を発生しない。第３、第４、第５
および第６導体はワークの内壁から離れる方向に配設さ
れているので、これら導体が発生する磁束でワークの内
壁に交叉するものは少ない。第７および第８導体が発生
する磁束はこれら導体に設けた磁性体によってワークの
内壁の第１および第２の凹部に交叉してこれら凹部の表
面を加熱し、これら凹部間の凸部には交叉しないので凸
部の表面を加熱しない。

〈実施例〉以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。第１
図〜第５図は本考案の実施例を説明するための図面であ
って、第１図は加熱コイルの基本的構成を示す模式的斜
視図、第２図および第３図はそれぞれ第１および第２の
実施例の加熱コイルの模式的斜視図、第４図（ａ）、
（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ第１図のＡ−Ａ線、Ｂ−
Ｂ線およびＣ−Ｃ線矢視断面図、第５図は第２図のＡ−
Ａ線矢視断面説明図である。

本実施例の加熱コイル40は、第６図で説明したワーク10
の内壁18の凹部11（第１の凹部）、12（第２の凹部）の
表面を加熱し、凸部13の表面を加熱しない加熱コイルで
あって、第１図に示すように、高周波電源との接続を無
視すると、基本的には、ワーク10の孔17の中心部におい
てほぼ平行に対向するように配設された直線状の等長な
第１、第２導体41、42と、第１、第２導体41、42の一端
にそれぞれの一端が接続され互いに遠ざかるように配設
された直線状の等長な第３、第４導体43、44と、第１、
第２導体の他端にそれぞれの一端が接続され互いに遠ざ
かるように配設された直線状の等長な第５、第６導体4
5、46と、第３、第４導体43、44の他端同士を接続し第
１、第２導体41、42とほぼ直角方向に突出すると共にワ
ーク10の凹部11に対向するように配設される円弧状の第
７導体47と、第５、第６導体45、46の他端同士を接続し
第１、第２導体41、42とほぼ直角方向に且つ第７導体47
と反対方向に突出すると共にワーク10の凹部12に対向す
るように配設される円弧状の第８導体48とを備えてい
る。

また、加熱コイル40は、第１、第２導体41、42の互いに
対向し合う面41a、41bを除く面を覆うようにそれぞれ第
１、第２導体41、42に取り付けられたフェライト製等の
磁性体のコア51、52と、第７、第８導体47、48のそれぞ
れワーク10の凹部11、12に対向する面47a、48aを除く面
を覆うように第７、第８導体47、48に取り付けられたフ
ェライト製等の磁性体のコア53、54とを備えている。

実際的には、第１の実施例として、第２図に示すような
加熱コイル40aが用いられる。加熱コイル40aは、第２導
体42と第４導体44との接続部分を切断し、この切断面に
図示しない高周波電源に接続された電源供給導体49、50
が接続されたものである。そして、加熱コイル40aを製
作する場合には、電源供給導体49と第２導体42とは一体
形成される。

第２の実施例として、第３図に示すような加熱コイル40
bも用いられる。加熱コイル40bは、円弧状の第７導体の
中央部の切断面に、図示しない高周波電源に接続された
電源供給導体49、50が接続されたものである。この場合
には、電源供給導体49、50の間隔ｄの範囲は凹部11の加
熱に寄与しない。従って、第７導体47による凹部11の加
熱量と第８導体48による凹部12の加熱量とを同一とする
ためには、第７導体47の長さ2aと第８導体48の長さｂと
が等しくなるように第７導体47および第８導体48を形成
しておく必要がある。

一般的には、第２図に示すような高周波電源の接続方法
が普通である。

次に、本実施例の動作について説明する。

第６図に示すように、台19に載置したワーク10を図示し
ない回転装置によって例えば矢印Ｄの方向に回転させな
がら、加熱コイル40a或いは加熱コイル40bをワーク10の
孔17内に挿入し、第７導体47と第８導体48をそれぞれ凹
部11と12に対向するように接近して設置後、図示しない
高周波電源に電源供給導体49、50の両端を接続して所定
の時間加熱コイル40a或いは加熱コイル40bに高周波電流
を通電する。

この場合、第７導体47と第８導体48とが発生する磁束
は、コア53、54の存在によって凹部11、12の表面および
その近辺に集中し、凹部13には交叉しない。また、第
１、第２導体41、42が発生する磁束は、コア51、52によ
ってワーク10の孔17の中心方向、即ち、孔17の内壁18か
ら遠ざかる方向に主として発生するので、凹部11、12お
よび凸部13にはこれらの磁束は交叉しない。更に、第３
導体43、第４導体44、第５導体45および第６導体46に流
れる電流は内壁18に直角方向であり、また、これら導体
は孔17の内壁18から遠ざかる方向に配設されているの
で、これら導体が発生する磁束で内壁18に交叉するもの
は少ない。

また、第７導体47と第８導体48は、互いに反対する方向
に突出しているので、凹部11、12の対向する部分が同時
に加熱されることがないから、凹部11、12に発生した熱
による凸部13の加熱は、従来の同方向巻コイルや異方向
巻コイルによる場合より少ない。

従って、加熱コイル40a或いは加熱コイル40bに通電後、
図示しない焼入液噴射用ジャケットから急冷液を凹部1
1、12に噴射すると、硬化層15が凹部11、12に形成され
るが凸部13には形成されることがない。

なお、電源供給導体49、50は、上記の実施例のように接
続されることにこだわるものではなく、第１〜第８導体
のいずれの導体の切断面にも接続することができる。但
し、加熱コイルをワーク10の孔17に挿入するときに、こ
れら電源供給導体49、50が孔17の内壁18に接触しないよ
うに配設されること、および、電源供給導体49、50が発
生する磁界が孔17の内壁18に極力交叉しないように配設
されることが必要である。

また、上記第１〜第８導体および電源供給導体49、50
は、通常、中空の良導電金属製のパイプで製作される。
そして、これら導体の中空部分に冷却液を流通させて加
熱コイルを冷却することができる。

〈考案の効果〉以上説明したように、本考案の加熱コイルは、第１〜第
８導体を備え、これら導体の内円弧状の第７、第８導体
をそれぞれワークの内壁の第１、第２の凹部に対向する
ように配設すると共に、第７、第８導体の凹部に対向す
る面以外の面を覆うように磁性体を取り付けたこと、第
１、第２導体が発する磁界がワークの内壁方向に向かわ
ないように第１、第２導体に磁性体を取り付けたこと、
その他の導体の発生する磁界でワークの内壁に交叉する
ものは少ないこと、および、凹部を加熱する円弧状の第
７導体と第８導体は、第１、第２導体から互いに反対方
向に突出させて、第１、第２の凹部の対向する部分が同
時に加熱されることを防止したことにより、第１、第２
の凹部の表面を加熱し、これら凹部間の凸部の表面を加
熱しないようにすることができる。

即ち、本考案の高周波加熱コイルは、２ターンの同方向
巻コイルに設けた円弧状導電体セグメントを必要としな
いので、このセグメントが劣化するという問題が無く、
また、第７導体が発生する磁束と第８導体が発生する磁
束とが互いに打ち消し合うことがないから、１ターンの
異方向巻コイルの欠点である電力損失が大きい点も克服
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の一実施例を説明するための図
面であって、第１図は加熱コイルの基本的構成を示す模
式的斜視図、第２図および第３図はそれぞれ第１および
第２の実施例の加熱コイルの模式的斜視図、第４図
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ第１図のＡ−Ａ
線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線矢視断面図、第５図は第２
図のＡ−Ａ線矢視断面説明図である。第６図および第７図は従来の技術を説明するための図面
であって、第６図はワークの断面説明図、第７図（ａ）
は２ターンの同方向巻コイルの斜視図、第７図（ｂ）は
２ターンの異方向巻コイルの斜視図である。 10……ワーク、11……第１の凹部、12……第２の凹部、
13……凸部、17……孔、18……内壁、41……第１導体、
42……第２導体、43……第３導体、44……第４導体、45
……第５導体、46……第６導体、47……第７導体、48…
…第８導体、49、50……電源供給導体、51〜54……コ
ア。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ワークに穿設した孔の内壁に孔の深さ方向
に形成した第１および第２の環状の凹部の表面を加熱
し、これら凹部間に形成した１個の環状の凸部の表面を
加熱しない高周波加熱コイルにおいて、前記孔の中心部
においてほぼ平行に対向するように配設された第１およ
び第２の導体と、第１および第２導体の一端にそれぞれ
の一端が接続され互いに遠ざかるように配設された第３
および第４導体と、第１および第２導体の他端にそれぞ
れの一端が接続され互いに遠ざかるように配設された第
５および第６導体と、第３および第４導体の他端同士を
接続し第１および第２導体とほぼ直角方向に突出すると
共に前記第１の凹部に対向するように配設される円弧状
の第７導体と、第５および第６導体の他端同士を接続し
第１および第２導体とほぼ直角方向に且つ第７導体と反
対方向に突出すると共に前記第２の凹部に対向するよう
に配設される円弧状の第８導体と、第１および第２導体
の互いに対向している面を除く面を覆うように第１およ
び第２導体に取り付けられた磁性体と、第７および第８
導体のそれぞれ第１および第２の凹部に対向する面を除
く面を覆うように第７および第８導体に取り付けられた
磁性体と、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７
又は第８導体の何れかの導体の切断面に接続された１対
の電源供給体とを具備したことを特徴とする高周波加熱
コイル。