[發明專利]加熱圈

有效

• 申請號: 201210513113.2
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103139950A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 清澤裕;杉山豐;小川靖治
• 申請（專利權）人: 高周波熱錬株式會社
• 主分類號: H05B6/36
• 分類號: H05B6/36
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;文琦

技術領域

本發明涉及一種配置成將加熱目標部分分加熱以淬火諸如機械部件的加工件的加熱圈。

背景技術

加熱圈用于淬火諸如汽車軸承這種機械的部件。

存在多種加熱圈。例如，加熱圈具有：一對連接到諸如高頻變壓器的電源的引導板；分別連接到該引導板的引導部；以及連接到該引導部的圈狀頭部。在引導部和頭部的內部，延續地形成流路，以使得冷卻水能夠在引導部和頭部的內部流過。

根據第一現有技術，加熱圈具有：環狀高頻加熱圈、連接到加熱圈的一對筒狀的電源和水引導部件，以及分別連接到該電源和水引導部件的引導板，并且高頻變壓器連接到引導板（參見，例如，JP5-081263U）。根據第二現有技術，加熱圈具有矩形管，該矩形管形成圈狀加熱導體和連接到加熱導體端部的線狀供電導體，并且供電導體的端部連接到電流變壓器（參見，例如，JP3408982B2和JP2540041Y2）。

通常地，電導體具有電流容易流經的部分，和電流部不容易流經的部分。例如，直流電易于流經電阻小的部分，而交流電易于流經阻抗小的部分（參見，Katsuhiko?Hori,“Kogyoyo?Denki?Kanetsu”(IndustrialElectric?Heating)，The?Energy?Conservation?Center,Japan,1986）。

無論是直流電還是交流電，從電源所供給的電流通過導體中的最短路徑。

在第一現有技術中，連接到環狀高頻加熱圈的每個所述電源和水引導部件都具有圓筒管形狀。因此，當引導部件布置成彼此靠近時，電流集中在彼此靠近的引導部件的圓弧部分。即，在引導部件的其它部分中的圓弧部分中的電流密度是高的，使得電力傳送的效率低。為了增加在此條件下的加熱目標部分分的淬火量，可以將更大的電流供給加熱圈。然后，由于在被布置成相互靠近的所述引導部件中所產生的磁力，引導部件彼此排斥，引起對加熱圈不必要的壓力。特別地，當要被加熱的加工件的內徑小的時候，環狀高頻加熱圈的尺寸減小，并且相應地減小在這對引導部件之間的距離。因此，加熱圈可能會被過度地施壓。

在第二現有技術中，另一方面，圈狀加熱導體是矩形管。因此，當在加工件的內圓周表面上沿著所述加工件的圓周方向凹形地形成所述加熱目標部分時，該加熱目標部分不能被有效地加熱。即，由矩形管形成的圈狀加熱導體適合加熱例如加工件的內圓周表面的軸向延伸的加熱目標部分。然而，當加熱例如在車輪旋轉軸承的外環的內圓周上的凹形軌道表面時，從矩形管的線狀外圓周部輻射的熱量不能有效地加熱凹形軌道表面。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用電力傳送的高效率能夠有效地加熱在加工件的內圓周表面上圓周延伸的加熱目標部分的加熱圈。

根據本發明的一個方面，一種加熱圈包括：適用于連接到電源的一對線狀引導部；以及具有分別連接到所述引導部的端部的環狀或圈狀的頭部。冷卻介質所流經的流路形成在所述引導部和所述頭部的內部。所述頭部的外圓周表面具有圓形或橢圓形橫截面，并配置成面對加工件的內圓周表面的加熱目標部分，該加熱目標部分以所述加工件的圓周方向延伸。每個引導部都具有在與所述引導部的縱向交叉的平面內的直邊部分，所述各個引導部的直邊部分布置成彼此靠近。

即，每個所述引導部的橫截面都具有所述直邊部，并且各個引導部的直邊部分都布置成彼此靠近。因此，在所述一對引導部中的流經的電流集中在所述直邊部，使得電力傳送效率是高的。因此，需要將大電流施加到加熱圈以增加在加熱目標部分中的淬火量。換句話說，由于電力傳送的高效率，不需要將大電流施加到所述引導部。因此，抑制了由于在其中產生的磁力所導致的引導部相斥，并且防止了所述加熱圈被過度地施壓。

而且，因為所述頭部的所述外圓周表面具有圓形或橢圓形橫截面，并配置成面對以加工件的圓周方向延伸的加工件的內圓周表面的加熱目標部分，所以從所述頭部的外圓周部輻射的熱量均勻地傳送到所述加熱目標部分，從而提高了加熱效率。

根據本發明的另一方面，每個所述引導部都具有沿著與所述引導部的縱向交叉的所述平面而截取的矩形橫截面，并且其中所述矩形橫截面的一個邊形成所述直邊部分。

根據此結構，每個引導部的橫截面是矩形，即，非正矩形或正方形。因此，能夠容易地制造所述引導部，并且所述矩形形狀的一邊能夠作為電流以集中的方式所流經的直邊部而使用，從而容許大的電流。