專利名稱：加熱圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種配置成將加熱目標(biāo)部分分加熱以淬火諸如機(jī)械部件的加工件的加熱圈。
背景技術(shù)：
加熱圈用于淬火諸如汽車軸承這種機(jī)械的部件。存在多種加熱圏。例如，加熱圈具有:一對(duì)連接到諸如高頻變壓器的電源的引導(dǎo)板；分別連接到該引導(dǎo)板的引導(dǎo)部；以及連接到該引導(dǎo)部的圈狀頭部。在引導(dǎo)部和頭部的內(nèi)部，延續(xù)地形成流路，以使得冷卻水能夠在引導(dǎo)部和頭部的內(nèi)部流過。根據(jù)第一現(xiàn)有技術(shù)，加熱圈具有:環(huán)狀高頻加熱圈、連接到加熱圈的ー對(duì)筒狀的電源和水引導(dǎo)部件，以及分別連接到該電源和水引導(dǎo)部件的引導(dǎo)板，并且高頻變壓器連接到引導(dǎo)板(參見，例如，JP5-081263U)。根據(jù)第二現(xiàn)有技術(shù)，加熱圈具有矩形管，該矩形管形成圈狀加熱導(dǎo)體和連接到加熱導(dǎo)體端部的線狀供電導(dǎo)體，并且供電導(dǎo)體的端部連接到電流變壓器(參見，例如，JP3408982B2 和 JP2540041Y2)。通常地，電導(dǎo)體具有電流容易流經(jīng)的部分，和電流部不容易流經(jīng)的部分。例如，直流電易于流經(jīng)電阻小的部分，而交流電易于流經(jīng)阻抗小的部分(參見，KatsuhikoHori, u Kogyoyo Denki Kanetsu，，undustrialElectric Heating) , The EnergyConservation 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(dǎo)體中的最短路徑。在第一現(xiàn)有技術(shù)中，連接到環(huán)狀高頻加熱圈的每個(gè)所述電源和水引導(dǎo)部件都具有圓筒管形狀。因此，當(dāng)引導(dǎo)部件布置成彼此靠近吋，電流集中在彼此靠近的引導(dǎo)部件的圓弧部分。即，在引導(dǎo)部件的其它部分中的圓弧部分中的電流密度是高的，使得電カ傳送的效率低。為了增加在此條件下的加熱目標(biāo)部分分的淬火量，可以將更大的電流供給加熱圏。然后，由于在被布置成相互靠近的所述引導(dǎo)部件中所產(chǎn)生的磁力，引導(dǎo)部件彼此排斥，引起對(duì)加熱圈不必要的壓力。特別地，當(dāng)要被加熱的加工件的內(nèi)徑小的時(shí)候，環(huán)狀高頻加熱圈的尺寸減小，并且相應(yīng)地減小在這對(duì)引導(dǎo)部件之間的距離。因此，加熱圈可能會(huì)被過度地施壓。在第二現(xiàn)有技術(shù)中，另ー方面，圈狀加熱導(dǎo)體是矩形管。因此，當(dāng)在加工件的內(nèi)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(biāo)部分時(shí)，該加熱目標(biāo)部分不能被有效地加熱。即，由矩形管形成的圈狀加熱導(dǎo)體適合加熱例如加工件的內(nèi)圓周表面的軸向延伸的加熱目標(biāo)部分。然而，當(dāng)加熱例如在車輪旋轉(zhuǎn)軸承的外環(huán)的內(nèi)圓周上的凹形軌道表面時(shí)，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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種利用電カ傳送的高效率能夠有效地加熱在加工件的內(nèi)圓周表面上圓周延伸的加熱目標(biāo)部分的加熱圈。根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，ー種加熱圈包括:適用于連接到電源的一對(duì)線狀引導(dǎo)部；以及具有分別連接到所述引導(dǎo)部的端部的環(huán)狀或圈狀的頭部。冷卻介質(zhì)所流經(jīng)的流路形成在所述引導(dǎo)部和所述頭部的內(nèi)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(duì)加工件的內(nèi)圓周表面的加熱目標(biāo)部分，該加熱目標(biāo)部分以所述加工件的圓周方向延伸。每個(gè)引導(dǎo)部都具有在與所述引導(dǎo)部的縱向交叉的平面內(nèi)的直邊部分，所述各個(gè)引導(dǎo)部的直邊部分布置成彼此靠近。即，每個(gè)所述引導(dǎo)部的橫截面都具有所述直邊部，并且各個(gè)引導(dǎo)部的直邊部分都布置成彼此靠近。因此，在所述ー對(duì)引導(dǎo)部中的流經(jīng)的電流集中在所述直邊部，使得電カ傳送效率是高的。因此，需要將大電流施加到加熱圈以増加在加熱目標(biāo)部分中的淬火量。換句話說，由于電カ傳送的高效率，不需要將大電流施加到所述引導(dǎo)部。因此，抑制了由于在其中產(chǎn)生的磁力所導(dǎo)致的引導(dǎo)部相斥，并且防止了所述加熱圈被過度地施壓。而且，因?yàn)樗鲱^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(duì)以加工件的圓周方向延伸的加工件的內(nèi)圓周表面的加熱目標(biāo)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(biāo)部分，從而提高了加熱效率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，每個(gè)所述引導(dǎo)部都具有沿著與所述引導(dǎo)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ー個(gè)邊形成所述直邊部分。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，每個(gè)引導(dǎo)部的橫截面是矩形，S卩，非正矩形或正方形。因此，能夠容易地制造所述引導(dǎo)部，并且所述矩形形狀的ー邊能夠作為電流以集中的方式所流經(jīng)的直邊部而使用，從而容許大的電流。與圓形或橢圓形橫截面相比，矩形橫截面提供更高的機(jī)械強(qiáng)度，并且因此對(duì)于防止形變是有益的。例如，當(dāng)形成所述頭部的圓管具有7毫米(mm)的外徑al和5毫米(mm)的內(nèi)徑a2時(shí)，圓管的面積的二次矩是當(dāng)形成所述頭部的矩形管具有al=a2=7mm的外部尺寸和bl=b2=5mm的內(nèi)部尺寸時(shí)，矩形管的面積的二次矩是(al X a23-bl Xb23)/12=148.0mm4。即，矩形管比圓管具有更高的機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，加工件可以是車輪旋轉(zhuǎn)軸承的外環(huán)，所述外環(huán)的內(nèi)圓周表面具有軌道表面，并且所述加熱目標(biāo)部分可以是所述軌道表面。即，本發(fā)明的一個(gè)或更多示例性實(shí)施例提供了適用于加熱車輪旋轉(zhuǎn)軸承的外環(huán)的加熱圈。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的加熱圈的前視圖；圖2是第一環(huán)部的平面圖；圖3是第二環(huán)部的平面圖；圖4A和4B是各修改實(shí)例的平面圖；以及圖5是示出測(cè)量加熱圈的環(huán)部的開ロ量的結(jié)果的圖表。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的加熱圈適用于在車輪旋轉(zhuǎn)軸承(カロエ件的實(shí)例)的外環(huán)W上進(jìn)行高頻淬火。外環(huán)W具有一體地形成的凸緣部和筒狀部，并且軌道表面H (加熱目標(biāo)部分的實(shí)例)形成在筒狀部的內(nèi)圓周表面上，以沿圓周方向延伸。所述凸緣部具有突出部P。外環(huán)W由例如像用于機(jī)械構(gòu)造用的軸承鋼和碳鋼這樣的鋼材料所制成。每個(gè)軌道表面H都具有凹形彎曲形狀，以支持球形轉(zhuǎn)動(dòng)元件。每個(gè)軌道表面H都受到加熱圈的熱處理(淬火)，使得軌道表面H的一定深度被處理。外環(huán)W與內(nèi)軸(未示出)一起形成車輪旋轉(zhuǎn)軸承。所述內(nèi)軸具有軸部和一體地形成在軸部的端部上的凸緣。所述球形轉(zhuǎn)動(dòng)元件設(shè)置在外環(huán)W的軌道表面H與在軸部的外圓周表面上形成的軌道表面之間。車輪旋轉(zhuǎn)軸承被配置成在汽車等的懸架上可旋轉(zhuǎn)地支撐車輪。外環(huán)W被突出部P處的懸架所支撐。如圖1所示，所述加熱圈包括:連接到諸如高頻變壓器的電源(未示出)的ー對(duì)引導(dǎo)板I ;分別裝接到所述引導(dǎo)板I的一對(duì)線狀引導(dǎo)部2 ;具有兩個(gè)環(huán)部31、32的頭部3，每個(gè)環(huán)部的端部都連接到關(guān)聯(lián)的一個(gè)引導(dǎo)部2 ;以及冷卻介質(zhì)供給管4，每個(gè)該冷卻介質(zhì)供給管的一端都連接到關(guān)聯(lián)的一個(gè)引導(dǎo)部2。每個(gè)引導(dǎo)板I在正面看都是矩形形狀。所述引導(dǎo)部2由矩形銅管而形成，并且包括:連接到所述引導(dǎo)板I的ー對(duì)第一引導(dǎo)部21 ;—對(duì)第二引導(dǎo)部22，每個(gè)該第二引導(dǎo)部都具有連接到關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第一引導(dǎo)部21的一端和連接到頭部3的另一端；連接到引導(dǎo)部I的一對(duì)第四引導(dǎo)部24 ;以及ー對(duì)第三引導(dǎo)部23,每個(gè)該第三弓I導(dǎo)部都具有連接到關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第四引導(dǎo)部24的一端和連接到頭部3的另一端。每個(gè)第二引導(dǎo)部22都被部分地插入到所述關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第一引導(dǎo)部21中。每個(gè)第三引導(dǎo)部23都部分地插入到所述關(guān)聯(lián)的一個(gè)第四引導(dǎo)部24。加強(qiáng)板20裝接到第一引導(dǎo)部21與第二引導(dǎo)部22相連接的部分。另ー個(gè)加強(qiáng)板20裝接到第三引導(dǎo)部23與第二引導(dǎo)部24相連接的部分。所述加強(qiáng)板20布置在跨過引導(dǎo)部2的相對(duì)兩側(cè)上。利用主要包含銀的金屬，將加強(qiáng)板20釬焊到引導(dǎo)部2。通過將加強(qiáng)板20裝接到引導(dǎo)部2，使集中在引導(dǎo)部2的連接部處的應(yīng)力分散，以防止發(fā)生來自薄弱部分的破損。通過彎曲加強(qiáng)板20的中央部分而形成所述加強(qiáng)板，以吸收第一引導(dǎo)部21與第二引導(dǎo)部22之間的表面段差以及第三引導(dǎo)部23與第四引導(dǎo)部24之間的表面段差。圖2是第一環(huán)部31的平面圖，以及圖3是第二環(huán)部32的平面圖。如圖1至3中所示，每個(gè)第二引導(dǎo)部22都具有連接到所述關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第一引導(dǎo)部21并以與第一引導(dǎo)部21的軸向平行的軸向延伸的本體部22A，以及與本體部22A—體地形成并連接到第二環(huán)部32的連接部22B。連接到關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第一引導(dǎo)部21的每個(gè)本體部22A的端部是彎曲的。通過彎來形成每個(gè)連接部22B，使得每個(gè)連接部22B和關(guān)聯(lián)的ー個(gè)本體部22A形成大致直角。每個(gè)第三弓丨導(dǎo)部23具有連接到關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第四引導(dǎo)部24并且以與第四引導(dǎo)部24的軸向平行的軸向方向延伸的本體部23A，以及與本體部23A —體地形成并且連接到第一環(huán)部31的連接部23B。連接到關(guān)聯(lián)的一個(gè)第四引導(dǎo)部24的每個(gè)本體部23A的端部是彎曲的。通過彎曲來形成每個(gè)連接部23B，使得每個(gè)連接部23B和關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第四引導(dǎo)部分24形成大致直角。每個(gè)第一環(huán)部31和第二環(huán)部32都由筒狀銅管形成。如圖2所示，布置第一環(huán)部31使得第一環(huán)部31的徑向與第三引導(dǎo)部23的本體部23A的軸向正交。第一環(huán)部31的外圓周表面具有圓形橫截面，以面對(duì)關(guān)聯(lián)的ー個(gè)凹形軌道表面H (參見圖1)。第一環(huán)部31的外圓周表面可以形成為具有橢圓形橫截面。第一環(huán)部31的兩端都是開ロ的，并且通過焊接連接到第三引導(dǎo)部23的連接部23B。連接部23B布置成彼此靠近。如圖3所示，布置第二環(huán)部32使得第二環(huán)部32的徑向與第二引導(dǎo)部22的本體部22A的軸向正交。第二環(huán)部32的外圓周表面具有圓形橫截面，以面對(duì)關(guān)聯(lián)的ー個(gè)凹形軌道表面H (參見圖1)。第二環(huán)部32的外圓周表面可以形成為具有橢圓形橫截面。第二環(huán)部32的兩端都是開ロ的，并且通過焊接連接到所述ー對(duì)引導(dǎo)部22的連接部22B。連接部22B放置成彼此靠近。接著，將描述引導(dǎo)部2的橫截面形狀。第一引導(dǎo)部21、第二引導(dǎo)部22、第三引導(dǎo)部23和第四引導(dǎo)部24中的每ー個(gè)都具有矩形橫截面，并都在其內(nèi)部形成矩形流路。第一引導(dǎo)部21的矩形橫截面的短邊部分和第ニ引導(dǎo)部22的矩形橫截面的短邊部分都平行于第三引導(dǎo)部23的矩形橫截面的短邊部分和第四引導(dǎo)部24的矩形橫截面的短邊部分。每個(gè)第一引導(dǎo)部21的橫截面與每個(gè)第二引導(dǎo)部22的橫截面幾何上相似。每個(gè)第三引導(dǎo)部23的橫截面與每個(gè)第四引導(dǎo)部24的橫截面幾何上相似。在頭部3的附近，ー個(gè)第二引導(dǎo)部22的其中一個(gè)長(zhǎng)邊部分和另ー個(gè)第二引導(dǎo)部22的其中一個(gè)長(zhǎng)邊部分彼此緊靠地布置，并且這些布置成彼此靠近的長(zhǎng)邊部分是根據(jù)本示例性實(shí)施例的直邊部分2S。同樣地，在頭部3附近，ー個(gè)第三引導(dǎo)部23的其中一個(gè)長(zhǎng)邊部分和另ー個(gè)引導(dǎo)部23的其中一個(gè)長(zhǎng)邊部分彼此緊靠的布置，并且這些布置成彼此靠近的長(zhǎng)邊部分也是根據(jù)本示例性實(shí)施例的直邊部分2S。冷卻介質(zhì)供給管4包括:管41，每個(gè)管41都具有連接到關(guān)聯(lián)的ー個(gè)第一引導(dǎo)部21的一端，以及管42，每個(gè)管42都具有連接到關(guān)聯(lián)的一個(gè)第四引導(dǎo)部24的一端。冷卻介質(zhì)供給源(未示出)連接到管41、42的另一端。冷卻介質(zhì)供給源將例如冷卻水供應(yīng)給到引導(dǎo)部2和頭部3作為冷卻介質(zhì)來在淬火期間冷卻加熱圈的內(nèi)部。加熱圈可以配置成使得，輸送到引導(dǎo)部2和頭部3的冷卻水經(jīng)過管41、42返回到冷卻介質(zhì)供給源并被再次使用。接著，將描述利用加熱圈的淬火方法。首先，使加熱圈關(guān)于車輪旋轉(zhuǎn)軸承(加工件的實(shí)例)的外環(huán)W而設(shè)置。將加熱圈定位成使得第一環(huán)部31和第二環(huán)部32面對(duì)各自的軌道表面H。然后，將冷卻水經(jīng)過管42供給到第四引導(dǎo)部24、第三引導(dǎo)部23和第一環(huán)部31。同樣地，將冷卻水經(jīng)過管41供給到第一引導(dǎo)部21、第二引導(dǎo)部22和第二環(huán)部32。接著，使高頻電流從包括高頻變壓器的電源經(jīng)過所述ー對(duì)弓I導(dǎo)板I施加到第一環(huán)部31和第二環(huán)部32。通過高頻電流從第一環(huán)部31和第二環(huán)部32生成熱量，從而加熱軌道表面H(加熱目標(biāo)部分)，并淬火加工件。高頻電流流經(jīng)第四引導(dǎo)部24、第三引導(dǎo)部23和第一環(huán)部31，并且也流經(jīng)第一引導(dǎo)部21、第二引導(dǎo)部22和第二環(huán)部32。由電源所供給的電流經(jīng)過導(dǎo)體通過最短路徑，即，弓丨導(dǎo)部2和頂部3。因此，電流集中在并排布置的第二引導(dǎo)部22的相鄰直邊部分2S，并且集中在并排布置的第三引導(dǎo)部23的相鄰直邊部分2S。本示例性實(shí)施例在以下方面中是有益的。
加熱圈包括所述連接到電源的一對(duì)線狀引導(dǎo)部2，和具有分別連接到引導(dǎo)部2的端部的環(huán)狀頭部3。頭部3的外圓周表面具有圓形或橢圓形橫截面，以面對(duì)沿在車輪旋轉(zhuǎn)軸承的外環(huán)W的內(nèi)圓周表面上的圓周方向而形成的凹形軌道表面H。因此,從頭部3的外圓周部分輻射的熱量均勻地傳送到凹形軌道表面H，從而提高加熱效率和淬火精度。所述ー對(duì)線狀引導(dǎo)部2包括:例如，所述ー對(duì)第二引導(dǎo)部22和所述ー對(duì)第三引導(dǎo)部23。每個(gè)第二引導(dǎo)部22都具有直邊部分2S，并且將該直邊部分2S布置成在與第二引導(dǎo)部22的縱向交叉的平面內(nèi)彼此靠近。同樣地，每個(gè)第三引導(dǎo)部23都具有直邊部分2S，并且該直邊部分2S布置成在與第三引導(dǎo)部23的縱向交叉的平面內(nèi)彼此靠近。流經(jīng)第二引導(dǎo)部22和第三引導(dǎo)部23的電流集中在各個(gè)直邊部分2S，以沿著最短路徑流動(dòng)。因此，電カ傳送的效率是高的。即，根據(jù)上述第一現(xiàn)有技木，由于每個(gè)引導(dǎo)部都利用圓管而形成，所以電流以集中的方式所流經(jīng)的引導(dǎo)部的部分是圓部分，使得不能為電流流動(dòng)提供足夠的面積。根據(jù)本示例性實(shí)施例，電流以集中的方式所流經(jīng)的部分是直邊部分2S。因此，與第一現(xiàn)有技術(shù)相比，利用相同的引導(dǎo)部的壁厚度，能夠增加電流以集中的方式所流經(jīng)的部分的面積，從而提高了電カ傳送的效率。因此，不需要將大電流施加到引導(dǎo)部2。結(jié)果，抑制了由在第二引導(dǎo)部22和第三引導(dǎo)部23中產(chǎn)生的磁力所導(dǎo)致引導(dǎo)部的相斥，并且防止了加熱圈被過度地施壓。沿著與引導(dǎo)部的縱向交叉的平面所截取的第二引導(dǎo)部22和第三引導(dǎo)部23的每個(gè)的橫截面是矩形的，并且將矩形橫截面的其中一個(gè)長(zhǎng)邊部分作為所述直邊部分2S。因此，能夠容易地制造引導(dǎo)部。而且，與將矩形橫截面的短邊作為直邊部分2S的情況相比，大量的電流能夠流經(jīng)引導(dǎo)部。每個(gè)第一引導(dǎo)部21的橫截面和連接到第一引導(dǎo)部的每個(gè)第二引導(dǎo)部22的橫截面在幾何上是相似的。同樣地，每個(gè)第四引導(dǎo)部24的橫截面和每個(gè)第三引導(dǎo)部23的橫截面在幾何上是相似的。因此，能夠?qū)⒚總€(gè)第二引導(dǎo)部22的端部精確地插入并連接到關(guān)聯(lián)的一個(gè)第一引導(dǎo)部21，并且也能夠?qū)⒚總€(gè)第三引導(dǎo)部23的端部精確地插入并連接到關(guān)聯(lián)的一個(gè)第四引導(dǎo)部24，從而防止了冷卻水從第一引導(dǎo)部21與第二引導(dǎo)部22之間的連接部分和第三引導(dǎo)部23與第四引導(dǎo)部24之間的連接部分漏出。將加強(qiáng)板20布置成分別面對(duì)第一引導(dǎo)部21與第二引導(dǎo)部22之間的連接部分和第三引導(dǎo)部23與第四引導(dǎo)部24之間的連接部分，并且將這些連接部分和各個(gè)加強(qiáng)板20通過釬焊裝接在一起。結(jié)果，能夠防止在第一引導(dǎo)部21與第二引導(dǎo)部22之間的連接部分中和第三引導(dǎo)部23與第四引導(dǎo)部24之間的連接部分中發(fā)生由于高頻振動(dòng)所產(chǎn)生的疲勞破裂。通過上述加熱圈來加熱在車輪旋轉(zhuǎn)軸承的外環(huán)W的內(nèi)圓周表面上所形成的軌道表面H。因此，能夠精確地進(jìn)行外環(huán)W的淬火。當(dāng)已經(jīng)參照了本發(fā)明的特征示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明時(shí)，本發(fā)明的范圍不限于上述示例性實(shí)施例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在不偏離本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍的情況下，可以做出各種變化和修改。例如，第二引導(dǎo)部22和第三引導(dǎo)部23的每個(gè)的橫截面不限于非正矩形，而可以是正方形或非矩形形狀，只要每個(gè)引導(dǎo)部的橫截面具有直邊部分2S。例如，如圖4A中所示，每個(gè)第二引導(dǎo)部22和第三引導(dǎo)部23的橫截面可以是三角形，使得成對(duì)的引導(dǎo)部的相鄰邊作為直邊部分2S。在另ー個(gè)實(shí)例中，如圖4B中所示，第二引導(dǎo)部22和第三引導(dǎo)部23的每個(gè)的橫截面可以具有直邊部分2S和連接直邊部分2S的兩端的圓弧部分。而且，當(dāng)在上述示例性實(shí)施例中頭部3具有兩個(gè)環(huán)部31、32時(shí)，環(huán)部的數(shù)量不受限制，可以是ー個(gè)或三個(gè)以上。然而，為了將加熱目標(biāo)部分加熱，環(huán)部的數(shù)量?jī)?yōu)選是等于加熱目標(biāo)部分的數(shù)量，例如，外環(huán)W的軌道表面H的數(shù)量。或者，頭部3不局限與環(huán)狀的構(gòu)造，并且可以是通過螺旋狀布置單個(gè)管部件而形成的圈部件。而且，加工件不限于上述外環(huán)W，并且加熱目標(biāo)部分不限于在外環(huán)W的內(nèi)圓周表面上所形成的軌道表面H。就加熱目標(biāo)部分配置成沿著在加工件的內(nèi)圓周表面上的圓周方向延伸而言，加熱目標(biāo)部分例如軌道表面H需要以凹狀的方式形成，并且加工件的結(jié)構(gòu)不限于特定結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)軌道表面H沿著如在上述示例性實(shí)施例中的圓周方向凹狀地形成吋，軌道表面H與頭部3的外圓周表面之間的距離是均等的，并且因此能夠以更均勻的方式進(jìn)行加熱。配備加熱圈A和加熱圈B，并將其連接到高頻電源以在車輪旋轉(zhuǎn)軸承的外環(huán)的軌道表面上進(jìn)行淬火。通過由具有矩形橫截面的矩形管形成每個(gè)引導(dǎo)部來設(shè)置加熱圈A，并使得各個(gè)引導(dǎo)部的長(zhǎng)邊部分布置成彼此靠近。矩形橫截面的外部尺寸具有7_的短邊和9_的長(zhǎng)邊，并且矩形管的壁厚是1.5_ (面積的二次矩是225.3mm4)。通過由具有圓形橫截面的圓管形成每個(gè)引導(dǎo)部來設(shè)置加熱圈B。圓形橫截面的外徑是7_，并且圓管的壁厚是1_(其面積的二次矩是87.1mm4)o與軌道表面相對(duì)的環(huán)部的構(gòu)造對(duì)于加熱圈A和B 二者是相同的。對(duì)于每個(gè)加熱圈A和B，在利用不同電力，即不同電流進(jìn)行軌道表面的淬火的同時(shí)，測(cè)量環(huán)部的端部之間的開ロ量。圖5示出開ロ量的測(cè)量結(jié)果。如圖5所示，加熱圈A的環(huán)部的端部之間的開ロ量小于加熱圈B的環(huán)部的端部之間的開ロ量。而且與加熱圈B相比，抑制了加熱圈A中的振動(dòng)量。與由圓管形成的加熱圈B的引導(dǎo)部相比，由矩形管形成的加熱圈B的引導(dǎo)部的面積的二次矩是大的并且其機(jī)械強(qiáng)度是高的。因此能夠減少環(huán)部的開ロ量和振動(dòng)。而且，根據(jù)測(cè)量由帶有50千瓦(kW)的電カ的加熱圈所產(chǎn)生的電カ損失的結(jié)果，確認(rèn)的是，由加熱圈B所廣生的電カ損失是9.18kff,而由加熱圈A所廣生的電カ損失是8.06kW。即，確認(rèn)的是，由矩形管形成的加熱圈A的引導(dǎo)部的電カ傳送效率是相對(duì)高的。
權(quán)利要求
1.ー種加熱圈，該加熱圈包括: ー對(duì)線狀引導(dǎo)部，該對(duì)線狀引導(dǎo)部適用于連接到電源；以及 環(huán)狀或圈狀的頭部，該環(huán)狀或圈狀的頭部具有分別連接到所述引導(dǎo)部的端部， 其中，冷卻介質(zhì)所流經(jīng)的流路形成在所述引導(dǎo)部和所述頭部的內(nèi)部， 其中，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(duì)加工件的內(nèi)圓周表面的加熱目標(biāo)部分，該加熱目標(biāo)部分以所述加工件的圓周方向延伸，并且 其中，每個(gè)所述引導(dǎo)部都具有在與所述引導(dǎo)部的縱向交叉的平面內(nèi)的直邊部分，所述各個(gè)引導(dǎo)部的所述直邊部分布置成彼此靠近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱圈，其中，每個(gè)所述引導(dǎo)部都具有沿著與所述引導(dǎo)部的縱向交叉的所述平面而截取的矩形橫截面，并且其中，所述矩形橫截面的ー個(gè)邊形成所述直邊部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱圈，其中，加工件是車輪旋轉(zhuǎn)軸承的外環(huán)，所述外環(huán)的內(nèi)圓周表面具有軌道表面，并且所述加熱目標(biāo)部分是所述軌道表面。
全文摘要
一種加熱圈包括一對(duì)適用于連接到電源的線狀引導(dǎo)部，以及具有分別連接到所述引導(dǎo)部的端部的環(huán)狀或圈狀頭部。冷卻介質(zhì)所流經(jīng)的流路形成在所述引導(dǎo)部和所述頭部的內(nèi)部。所述頭部的外圓周表面具有圓形或橢圓形橫截面，并且配置成面對(duì)加工件延伸的內(nèi)圓周表面的加熱目標(biāo)部分，該加熱目標(biāo)部分以所述加工件的圓周方向延伸。每個(gè)所述引導(dǎo)部都具有在與所述頭部的縱向方向交叉的平面內(nèi)的直邊部分，該頭部的直邊部分布置成彼此靠近。
文檔編號(hào)H05B6/36GK103139950SQ20121051311
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者清澤裕, 杉山豐, 小川靖治 申請(qǐng)人:高周波熱錬株式會(huì)社