[发明专利]感应加热装置及感应加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应加热装置，更详细地说，涉及将齿轮部和轴部一体设置的工件(work、被处理物)作为加热对象的感应加热装置及感应加热方法。

另外，本发明涉及一种用于感应加热具有齿轮部和带台阶轴的工件的感应加热装置及感应加热方法。

背景技术

在现有的感应加热装置中，正在使用对应于被感应加热物的形状的多种方式的加热线圈。在专利文献1中，提案有适用于感应加热不同直径的轴的加热线圈。即，尽管直径小的部位和直径大的部位的连接部分应力容易集中，难以适当感应加热(淬火)，但采用专利文献1中公开的感应加热装置时，可以有效地对该连接部分进行淬火。

专利文献1：(日本)特开2000-87135号公报

专利文献1中公开的感应加热装置不适用于对例如减速器等使用的、具有多种的比较长的轴部的齿轮进行淬火。

即，在具有行星齿轮列等减速器、蜗杆(worm)齿轮列的减速器等中，有时使用如图12、图13所示的将齿轮部和轴部一体化的齿轮。

这种齿轮在齿轮部100和轴部101之间具有大的台阶部。

另外，在轴部101上，为了明确由轴承支承的部位、与其它构成元件卡合的部位，设有1或多个台阶部的情况较多。

对此，专利文献1中公开的感应加热装置，连接部(台阶)只能对应一个被感应加热物，而且，难以对径差大的工件进行均匀加热。即，不能对应具有三个以上直径相异的部位的被感应加热物。作为这种被感应加热物，有上述那样可以用于减速器等的小齿轮(pinion)。小齿轮不仅具备轴部而且具备传递动力的齿轮部，目前，希望开发可以同时感应加热齿轮部和轴部的感应加热装置。特别是在只有一端侧具备齿轮部的小齿轮轴中，向台阶部(齿轮部和轴部的交界部)的应力集中大，台阶部的均匀的硬化层是必须的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以高效地进行齿轮部和轴部形成为一体的工件的热处理感应加热装置及感应加热方法。

另外，本发明的目的在于，提供一种可以同时感应加热具有不同直径轴的小齿轮等齿轮部和带台阶轴，且可以形成与齿轮的齿轮部和带台阶轴的交界部连续的硬化层的感应加热装置及感应加热方法。

为解决所述课题，一种感应加热装置，以具有齿轮部和轴部的工件为加热对象，其特征在于，具备：具有覆盖所述齿轮部的周围而配置的圆弧状部位的第一加热线圈、和与所述轴部对置配置且在轴部的轴线方向具有长度的第二加热线圈，可以对所述第一加热线圈和第二加热线圈供给交流电流。

作为加热对象的工件也可以具有台阶部。

例如作为加热对象的工件也可以在齿轮部和轴部之间具有台阶部，也可以在轴部具有台阶部。

理想的是，供给向第一加热线圈的交流电流的频率和供给到第二加热线圈的交流电流的频率不同。

作为更推荐的结构，理想的是，供给到第一加热线圈的交流电流的频率和供给到第二加热线圈的交流电流的频率的差异为不产生干涉引起的振动的程度。

第一加热线圈也可以是鞍形线圈那样的半开放形的线圈，但推荐采用环状线圈。

理想的是，第二加热线圈具有直线状或折线状的多个线状部、和将线状部彼此的端部连接并将线状部彼此串联连接的连接部(所谓的线性线圈(线状线圈))。

理想的是，在作为加热对象的工件上具有台阶部，第二加热线圈的连接部为圆弧状，其配置于与台阶部对置的位置。

推荐的是，连接部的剖面外形形状为四角形，平面部分为面向台阶部的内角的配置。

也可以是，第二加热线圈的线状部的剖面的外形形状为四角形，连接部的剖面的外形形状也为四角形，连接部为相对于线状部扭曲的姿势。

理想的是，本发明的感应加热装置具有使工件旋转的旋转装置。

作为本发明更具体的结构，提供一种以具有齿轮部和轴部并且在齿轮部和轴部之间存在有台阶部的工件为加热对象的感应加热装置，其特征在于，具备：具有覆盖所述齿轮部的周围而配置的环状的第一加热线圈、和与所述轴部对置配置且在轴部的轴线方向具有长度的第二加热线圈，第一加热线圈是环状线圈，第二加热线圈是具有直线状或折线状的多个线状部和连接线状部彼此的端部并将线状部彼此进行串联连接的连接部，所述第二加热线圈的连接部为圆弧状，配置于与所述台阶部对置的位置，可以将高频电流同时供给向所述第一加热线圈和第二加热线圈，供给到第一加热线圈的高频电流的频率相对于供给到第二加热线圈的高频电流的频率的差异为不产生干涉引起的振动的程度。