高频加热装置用的加热线圈的制作方法

本发明涉及用于利用由高频电流产生的电磁感应加热被加工物的高频加热装置的加热线圈。

背景技术：

1、为了提高金属制的被加工物(工件)的表面边缘部分的硬度，进行将被加工物的表面加热至金属的相变点(奥氏体相变点)以上的温度之后进行骤冷的加工(所谓，淬火加工)。然后，作为进行这样的淬火加工的方法，广泛采用如下方法：使用高频加热装置，使流过高频电流的金属制的构件(加热线圈)接近被加工物的表面，由此加热被加工物。

2、在现有的加热线圈设置有使高频电源接地的一对接地部、用于外嵌于被加工物的环状的线圈部、以及用于连结上述接地部和线圈部的一对连结部。此外，一般的加热线圈在提高高频电源的输出的情况下，为了防止在并排设置的一对接地部间、一对连结部间产生绝缘破坏的情况，在一对接地部间、一对连结部间夹设由合成树脂构成的绝缘板。

3、此外，由于在淬火加工中必须将被加工物的表面加热至金属的相变点以上的温度后进行骤冷，所以如专利文献1所述，在现有的加热线圈中，在环状的线圈部的内部设置冷却液流路，并且在线圈部的内周面设置有用于朝向被加工物喷射填充到所述冷却液流路中的冷却液的多个喷射孔。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利公开公报特开平6-279862号

7、但是，如专利文献1那样的现有加热线圈当提高高频电源的输出时，线圈部的发热量变大，流过冷却液流路的冷却液的温度变高，因此，存在被加工物的冷却效率变差这样的问题。此外，如专利文献1那样的现有加热线圈由于需要在线圈部内设置冷却液流路，所以必须将多个部件通过银焊料等粘接而形成，因此，如果在高输出条件下(施加高电压的高频电源的加工条件)持续使用，则容易产生破损而导致冷却介质漏出的情况。进而，如专利文献1那样的现有加热线圈由于必须通过钎焊形成多个部件来形成，所以在制造时难以再现性良好地制造相同特性的部件，因此，还存在加热的被加工物的品质产生偏差这样的不良情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高频加热装置用的加热线圈，解决上述现有的高频加热处理用的加热线圈的问题，即使在提高高频电源的输出的情况下，也难以破损，被加工物的冷却效率良好，并且在制造时能够再现性良好、廉价且容易地制造相同特性的部件。

2、本发明中的技术方案1所记载的发明提供一种高频加热装置用的加热线圈，是在用于利用由高频电流产生的电磁感应加热被加工物的高频加热装置中使用的加热线圈，使用基于三维数据反复进行由导电物质构成的粉末的铺设、熔融、凝固、层叠的造型方法(以下，称作导电性物质粉末层的局部熔敷层叠方法)或者基于三维数据将熔融的导电性物质层叠的造型方法(以下，称作导电性物质的熔融挤压层叠方法)一体地形成，所述加热线圈具有：一对板状的接地部，用于与流通高频电流的电极抵接；一对板状的支承部，配置成与各所述接地部分别正交；以及环状的加热部，设置成将所述支承部的前端彼此相连，在所述环状的加热部分开设置有用于冷却加热后的被加工物的第一冷却介质流路以及用于冷却加热部本身的第二冷却介质流路。

3、技术方案2所记载的发明，其特征在于，在技术方案1所记载的发明中，在所述第一冷却介质流路设置有用于向加热后的被加工物喷射冷却介质的多个喷射孔。

4、技术方案3所记载的发明，其特征在于，在技术方案1或2所记载的发明中，所述第二冷却介质流路设置在所述第一冷却介质流路的内侧。

5、技术方案4所记载的发明，其特征在于，在技术方案1至3中任一个所记载的发明中，所述第二冷却介质流路的一部分形成在各所述支承部的内部。

6、在技术方案1所记载的高频加热装置用的加热线圈(以下，简称为加热线圈)中，由于在环状的加热部分开设置有用于冷却加热后的被加工物的第一冷却介质流路以及用于冷却加热部本身的第二冷却介质流路，所以能够同时有效地实施加热后的被加工物的冷却以及加热部本身的冷却。此外，即使在高输出条件下持续使用的情况下，也难以破损。

7、此外，由于技术方案1所记载的加热线圈通过基于三维数据的导电性物质粉末层的局部熔敷层叠方法或者导电性物质的熔融挤压层叠方法形成，所以尽管环状的加热部具有复杂的形状，也可以廉价且非常容易地制造，并且能够不受制造作业者的技能影响地再现性良好且有效地制造具有相同形状、相同特性的产品。进而，技术方案1所记载的加热线圈通过基于三维数据的导电性物质粉末层的局部熔敷层叠方法或者导电性物质的熔融挤压层叠方法形成，因此不存在现有的加热线圈那样的利用银焊料的粘接部分，所以即使因连续使用而温度上升，也不会变形，能够长期实施符合标准的加热处理(淬火处理)。

8、在技术方案2所记载的加热线圈中，在用于冷却加热后的被加工物的第一冷却介质流路设置有用于向加热后的被加工物喷射冷却介质的多个喷射孔，因此能够利用较少的冷却介质在短时间内有效地冷却加热后的被加工物。

9、在技术方案3所记载的加热线圈中，用于冷却加热部本身的第二冷却介质流路设置在第一冷却介质流路的内侧，冷却介质在加热部中的较多地流动而容易变得高温的部分附近流下，因此能够极其有效地冷却加热部。

10、在技术方案4所记载的加热线圈中，由于用于冷却加热部本身的第二冷却介质流路不仅形成在环状的加热部的内部，而且也形成在各支承部的内部，在被加工物的加热处理中，不仅加热部被冷却，而且支承部也同时被冷却，因此，不会产生长时间保持高温的部分。因此，在技术方案4所记载的加热线圈中，难以产生因绝缘板的碳化、劣化等而引起的绝缘破坏、因向特定部分的应力集中而引起的破损等情况，因此，耐久性优异，即使在高输出条件下，也可以长期反复对被加工物进行加热处理。

技术特征：

1.一种高频加热装置用的加热线圈，是在用于利用由高频电流产生的电磁感应加热被加工物的高频加热装置中使用的加热线圈，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的高频加热装置用的加热线圈，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的高频加热装置用的加热线圈，其特征在于，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高频加热装置用的加热线圈，其特征在于，

技术总结本发明提供高频加热装置用的加热线圈，即使在提高高频电源输出的情况下也难以破损，被加工物的冷却效率良好，并且能够再现性良好地廉价且容易地制造相同特性的部件。加热线圈(1)使用基于三维数据反复进行由导电性物质构成的粉末的铺设、熔融、凝固、层叠的造型方法一体地形成，具有用于与产生高频电流的电极抵接的一对板状的接地部(2a、2b)、配置成与各接地部(2a、2b)分别正交的一对板状的支承部(3a、3b)以及设置成将这些支承部(3a、3b)的前端彼此相连的环状的加热部(4)。并且，在环状的加热部(4)分开设置有用于冷却加热后的被加工物(W)的第一冷却介质流路(5)以及用于冷却加热部(4)本身的第二冷却介质流路(6)。技术研发人员：伊藤英昭,阿部一博受保护的技术使用者：TKE株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/25