专利名称：高频加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高频加热装置，其通过使流通高频电流的导体靠近金属制的被加热物的加热对象部位来对被加热物进行感应加热。
背景技术：
现有的高频加热装置具有高频电源、变压器和加热导体。从高频电源输出的高频电流被变压器变成高压。然后，将高频高压电流供给到与变压器的次级侧连接的加热导体。 此外，将加热导体靠近被加热物的加热对象部分配置。结果，当高频电流在加热导体中流动时，由于电磁感应而在被加热物的加热对象部位流过高频的感应电流，该部位被感应加热。在此，变压器的次级侧和加热导体通过如下结构电连接，S卩，在变压器的次级侧的两端分别设置有输出端子，在加热导体的两端分别设置有输入端子。当输出端子与输入端子分别连接时，将被变压器变压的高频电流供给到加热导体，在加热导体中流通高频电流。此外，在将高频电流供给到次级侧和加热导体时，次级侧和加热导体自身升温产生消耗。为了抑制消耗，在现有的高频加热装置中采用以中空的良导体形成次级侧和加热导体，并在内部能够流动冷却水的结构。从而，在次级侧的内部和加热导体的内部流通冷却水。由于分别向次级侧和加热导体供给冷却水，因此配管较为复杂，实践中形成能够使冷却水在次级侧和加热导体之间移动的配管。因此，需要将输出端子和输入端子连接成冷却水不会泄漏。于是，当利用如日本登记实用新型第1765718号公报中公开的结构来连接变压器的次级侧和加热导体时，能够将两者电连接，并且能够保持水密以使冷却水不会泄漏。日本登记实用新型第1765718号公报中公开的输出端子具有凸状的圆锥锥形 (taper)部，输入端子具有与输出端子的圆锥锥形部面接触的凹状的圆锥锥形部。由此，通过将输出端子的凸状的圆锥锥形部与输入端子的凹状的圆锥锥形部同心状地配置并接合 (面接触)，电连接输出端子和输入端子。即，将高频电源侧和加热导体侧电连接。此外，通过使输出端子的凸状的圆锥锥形面与输入端子的凹状的圆锥锥形面面接触，保持输出端子与输入端子之间的水密，能够使冷却水在次级侧和加热导体之间移动。在如上现有的高频加热装置中，通过使变压器的次级侧的输出端子和加热导体侧的输入端子面接触来电连接两者，并进一步利用如日本登记实用新型第1765718号公报中公开的结构，也按照冷却水能够在变压器的次级侧和加热导体之间流动的方式连接冷却水的通路。此外，像曲轴这样的被加热物具有如销部或轴颈部等多个加热对象部位。这些多个加热对象部位被同时感应加热，实现工作效率的提高。即，为了同时对多个加热对象部位进行感应加热，需要使多个加热导体同时靠近各加热对象部位。此外，由于曲轴在从旋转中心偏心的位置上配置有销部，因此还设置了使重心与旋转中心一致的配重。即，在曲轴旋转而销部到达下死点时，配重移动到上死点。这时，需要以变压器不与配重冲突的方式使加热导体靠近销部。
因此，在现有的高频加热装置中，在加热导体上设置有导入部件和接近部件。接近部件是与销部接近的部位，导入部件是连接输入端子和接近部件的部位。即，将导入部件的长度设定成，在曲轴旋转而销部到达下死点时变压器也不会与配重冲突。
发明内容
然而，现有的高频加热装置中的变压器的次级侧的输出端子和加热导体侧的输入端子通过面接触而电连接，因此，假设两者的安装位置(姿势)发生变化，则两者变成以线或点的方式进行接触，或者完全不接触。其结果，产生了两者间的接触不良，电连接变得不稳定，不能够良好地实施被加热物的感应加热。此外，如果两者的安装位置变化，则在输出端子与输入端子的连接部分产生间隙，有冷却水泄漏的危险。此外，在对具有如曲轴的销部、轴颈部等多个加热对象部位的被加热物进行感应加热的情况下，使用多个加热导体。然后，使各加热导体的一部分折曲或弯曲来构成接近部件，以适合于各加热对象部位的形状和大小。然后，各加热导体分别与单独的变压器连接， 被供给与各加热对象部位相应的高频电流。但是，由于有多个加热对象部位，因此，在将本来不应该连接的加热导体连接到特定的变压器上时，不能对加热对象部位良好地进行感应加热。即，如果变压器的输出端子连接不同的加热导体的输入端子，则该被加热物的感应加热(淬火)变得不良。另外，在对曲轴的销部进行感应加热时还存在另外的问题。即，在使曲轴旋转时， 销部以曲轴的轴芯为中心进行偏心旋转移动，因此需要使加热导体追随销部的移动。但是， 当销部向下死点侧移动时，变压器向曲轴侧靠近。在此，要想不使变压器与配重冲突而维持使加热导体的接近部件靠近销部的状态，就必须要考虑配重的大小来设定上述导入部件的长度。但是，导入部件的长度变长时，相应地功率损耗也增加。因此，本发明的目的在于提供一种将与变压器的次级侧连接的输出端子和连接在靠近被加热物配置的加热导体侧的输入端子良好地电连接，并且两者的安装位置不容易发生变化的高频加热装置。此外，其目的还在于提供一种在对有多个加热对象部位的被加热物进行感应加热时，能够相对特定的加热对象部位仅连接适合的加热导体的高频加热装置。另外，其目的还在于提供一种即使加热导体的长度变长也能够减小功率损耗的高频加热装置。为了解决上述问题，本发明的第一方式的高频加热装置，其具有高频电源、变压器和加热导体，上述加热导体是与变压器的次级侧连接的线状部件，加热导体的一部分被折曲或弯曲，与被加热物的加热对象部位接近配置，通过变压器对从上述高频电源输出的电力的电压进行变压，将高频电流从高频电源侧供给到加热导体侧，对被加热物的加热对象部位进行感应加热，该高频加热装置的特征在于在变压器的次级侧具有向加热导体输出高频电流的一对输出端子，加热导体与一对输入端子连接，各个输入端子与各个输出端子接合，上述各输出端子具有交叉的2个面，上述各输入端子具有能够与上述输出端子的交叉的2个面同时抵接的2个抵接面。本方式中，在变压器的次级侧具有向加热导体输出高频电流的一对输出端子，加热导体与一对输入端子连接，与变压器的次级侧连接的各输出端子的交叉的2个面与连接到加热导体上的各输入端子的2个抵接面同时抵接，因此易于进行输入端子与输出端子之间的对位。即，若构成为输入端子的2个抵接面同时与输出端子的交叉的2个面抵接，则输入端子相对输出端子的连接位置被固定。此外，由于输出端子与输入端子用2个面抵接，因此，与现有的用1个面抵接的情况相比，接触面积变大。其结果，电连接变得稳定，能够良好地实施被加热物的感应加热。此外，通过使输出端子的交叉的2个面和输入端子的2个抵接面同时抵接，输出端子与输入端子之间的固定变得稳定。即，即使有力作用于输出端子或输入端子，输出端子与输入端子的连接位置也不容易产生偏移。其结果，不容易产生电接触不良。另外，由于变压器的次级侧的输出端子和加热导体侧的输入端子的连接位置不容易产生偏移，因此能够起到如下效果。即，在变压器的次级侧和加热导体由中空的导体构成、内部流通冷却液的情况下，在输出端子侧和输入端子侧设置有使冷却液通过的孔，以便冷却液能够在变压器的次级侧与加热导体之间移动，此时两者的孔的连接稳定，其结果，能够防止冷却液从输出端子与输入端子之间泄漏。本发明的第二方式在于，上述各输出端子与输入端子分别通过一个螺钉固定，上述螺钉的轴芯在与输出端子的2个面和输入端子的2个抵接面交叉的方向上延伸。本方式中，用1个螺钉将各输出端子与输入端子分别固定。由此，输入端子相对输出端子的安装很容易。此外，由于固定该输出端子和输入端子的螺钉的轴芯与输出端子的2 个面和输入端子的2个抵接面交叉，因此能够利用螺钉的连接来抵抗使输入端子离开输出端子的力。本发明的第三方式在于，输出端子的2个面的交叉部分是凸形状，输入端子的2个抵接面的交叉部分是凹形状，在各输入端子设置有阻碍输入端子的2个抵接面交叉的角度变化的加强部件。本方式中，输入端子的2个抵接面的交叉部分是凹形状，设置有阻碍输入端子的2 个抵接面交叉的角度变化的加强部件。因此，即使有力作用于输入端子，也能够防止输入端子变形。即，利用加强部件将2个抵接面的交叉的角度保持为一定，因此输入端子与输出端子的接合位置不容易产生偏移。本发明的第四方式在于，上述加强部件设置在一对输入端子的外侧，并且被设置成沿着加热导体。本方式中，由于加强部件设置在一对输入端子的外侧，进一步使加强部件沿着加热导体，因此能够保护加热导体。这里，由于加强部件是非磁性材料，因此不容易被感应加热，难以消耗。即，加强部件能够兼具防止输入端子变形和保护加热导体的功能。本发明的第五方式在于，具有第一 第四方式的结构。本方式中能够起到与第一 第四方式同样的效果。本发明的第六方式的高频加热装置，其具有高频电源、多个变压器和多个加热导体，被加热物具有多个加热对象部位，对上述多个加热对象部位同时进行感应加热，该高频加热装置的特征在于具有与变压器的数量相对应的多对输出端子和与变压器的数量相对应的多对输入端子，在上述各输出端子的交叉的2个面中的一个面上设置有突出部，在上述输入端子固定有绝缘部件，在上述绝缘部件设置有能够嵌入输出端子的突出部的插口部，当输出端子的突出部嵌入到输入端子的绝缘部件的插口部中时，能够以输入端子的2个抵接面分别与输出端子的2个面抵接的状态，在输出端子侧支承输入端子侧。本方式的高频加热装置能够在被加热物中存在多个加热对象部位的情况下对多个加热对象部位同时进行感应加热。此外，具有与多个加热对象部位相对应的多对输出端子和多对输入端子。然后，由于能够以使输入端子的2个抵接面分别与输出端子的2个面抵接的状态在输出端子侧支承输入端子侧，因此，操作者可以不用手支承输入端子侧，输入端子相对输出端子的固定变得
各易ο本发明的第七方式在于，多对输出端子中包括突出部的配置、大小、设置数量的任一项不同的输出端子。将加热导体按照接近的加热对象部位的大小和形状进行折曲或弯曲，使用适于每个加热对象部位的形状的加热导体。从而，能够将特定的加热导体对特定的加热对象部位接近配置。即，通过对特定的一对输出端子安装特定的一对输入端子，来对被加热物的特定的加热对象部位靠近配置适当的加热导体。如果对特定的一对输出端子安装任意的一对输入端子，则导致对被加热物的特定的加热对象部位靠近配置了形状不适合的加热导体。因此，需要对特定的一对输出端子安装相对应的特定的一对输入端子。因此，在本方式的高频加热装置中，仅能够对特定的一对输出端子安装特定的一对输入端子。即，多对输出端子中存在突出部的配置、大小、设置数量的任一项不同的输出端子。由此，即使要对特定的一对输出端子安装任意的一对输入端子，如果突出部和插口部的配置、大小、设置数量中的任一项不适合，也不能安装。从而，能够避免对特定的一对输出端子安装错误的一对输入端子。其结果，被加热物的加热对象部位被良好地感应加热。本发明的第八方式在于，上述加热导体中与靠近加热对象部位配置的部位连续的往返部分被配置成平行，并且设置有以与加热导体的上述平行的部分中的一者电连接、且与另一者电断开的状态进行包围的包覆导体。在本方式的高频加热装置中，平行地配置有与靠近加热对象部位配置的部位连续的往返部分，该平行部分中的一者与包覆导体电连接。由此，在加热导体的平行部分中的一者和包覆导体中流动相同方向的高频电流。此外，包覆导体以电断开的状态包围加热导体的平行部分中的另一者。因此，通过在该加热导体的平行部分中的一者和包覆导体中流动的高频电流，能够在加热导体的平行部分中的另一者中激励起相反方向的高频电流。其结果，对流过加热导体的平行部分中的另一者的高频电流进行了补充，流过该部分的高频电流变得难以衰减，感应加热的效率提高。此外，通过流过加热导体的平行部分中的另一者的高频电流，能够在加热导体的平行部分中的一者和包覆导体中激励起相反方向的高频电流。其结果，对流过加热导体的平行部分中的一者和包覆导体的高频电流进行了补充，变得难以衰减，感应加热的效率提
尚ο本发明的第九方式的高频加热装置，高频加热装置，其特征在于具有高频电源、 多个变压器和多个加热导体，被加热物具有多个加热对象部位，对上述多个加热对象部位同时进行感应加热，其中，具有与变压器的数量相对应的多对输出端子和与变压器的数量相对应的多对输入端子，在上述各输入端子固定有绝缘部件，在上述绝缘部件设置有突出部，在上述各输出端子设置有能够嵌入设置在输入端子的突出部的插口部，当输入端子侧的突出部嵌入到输出端子侧的插口部中时，能够以输入端子的2个抵接面分别与输出端子的2个面抵接的状态，在输出端子侧支承输入端子侧。在本方式的高频加热装置中，是替换第六方式中的输入端子侧的插口部和输出端子侧的突出部而成的方式。本方式的高频加热装置也能够起到与第六方式的高频加热装置同样的效果。本发明的第十方式具有与第六方式和第七方式同样的结构，能够起到与第六方式和第七方式同样的作用效果。发明效果在本发明中，使分别与变压器的次级侧连接的各输出端子的交叉的2个面和分别与加热导体连接的各输入端子的2个抵接面同时抵接，因此，能够容易地对输入端子与输出端子进行对位。即，用交叉的2个面将输入端子相对输出端子的连接位置固定。此外，由于输出端子和输入端子用2个面抵接，因此与现有的用1个面抵接的情况相比，接触面积变大。其结果，电连接变得稳定，能够良好地实施被加热物的感应加热。此外，通过使输出端子的交叉的2个面与输入端子的2个抵接面同时抵接，输出端子与输入端子的固定变得稳定。即，即使有力作用于输出端子或输入端子，输出端子与输入端子的连接位置也不容易产生偏移。其结果，难以产生电接触不良。
图1 (a)是高频加热装置的配线系统图。(b)是表示(a)中的输出端子与输入端子的连接解除之后的状态的部分图。图2表示输出端子组件，(a)是分解立体图，(b) (d)是分别从不同的角度观看的装配立体图。图3表示输入端子组件，(a)是分解立体图，(b) (d)是分别从不同的角度观看的装配立体图。图4是输出端子组件和输入端子组件的立体图，(a)表示连接前的状态，(b)表示连接后的状态。图5是输出端子组件和输入端子组件的截面图，(a)表示两者接触之前的状态， (b)表示两者最初接触的状态，(c)表示两者以2个面进行接触的状态，(d)表示使用螺栓 (bolt)固定两者的状态。图6(a)是表示固定输入端子组件和输出端子组件之前、假设从输入端子上卸下加热导体后的状态的立体图，(b)是表示在输入端子上连接加热导体、并将输入端子组件和输出端子组件结合后的状态的立体图。图7是设置有包覆导体的加热导体的立体图。图8是表示排列多个输出端子组件和多个输入端子组件的状态下的立体图。图9(a) (1)是设置在输入端子上的绝缘部件的右侧视图。图10是表示高频加热装置的控制装置与由控制装置控制的设备之间关系的图。图11(a) (e)是表示包覆部件相对加热导体中平行部分的设置方式的截面图。
图12是采用与图3不同的加强部件的输入端子组件的分解立体图。图13是图12的输入端子组件的装配立体图。图14是表示排列多个图13的输入端子组件的状态下的立体图。图15是将加热导体与销(pin)部邻近配置而成的曲轴(crank shaft)的部分放大正视图。图16是在图13的输入端子组件的加强部件的下部设置冷却装置的状态下的立体图。
具体实施例方式如图1 (a)所示，高频加热装置1包括高频电源2、6个变压器3a 3f、6个加热导体如 4€和控制装置5(图10)。该高频加热装置1对内燃机的曲轴20 (被加热物)的多个轴颈部(journal)21a 21f(加热对象部位)进行感应加热。以下，按每个部件对高频加热装置1的结构进行说明。高频电源2由交流电源14和高频振荡器15构成。高频振荡器15将从交流电源 14提供的电力的频率变成高频，将高频电流输出到后述的变压器3a 3f。变压器3是公知的具有初级侧导线6a和次级侧导线6b的装置。次级侧导线6b 是中空的导线，从图中未示出的循环路径被供给冷却液。此外，在变压器3的次级侧导线 6b的两端连接有图2所示的一对输出端子7、8(图1中仅画出输出端子7)。S卩，次级侧导线6b的连接部连接到输出端子7的贯通孔17a，其他的连接部连接到输出端子8的贯通孔 26a0输出端子7、8由铜或铜合金等导电性优良的材料形成。输出端子7、8和绝缘板16构成输出端子组件81。输出端子7和输出端子8是相同的结构，因此，下面对输出端子7的结构进行说明，省略有关输出端子8的重复的说明。如图2(d)所示，输出端子7的上部区域18的宽度较宽，下部区域19的宽度较窄。 即，输出端子7从正面看大致呈倒L形状。在下部区域19中形成有连接面22a。在连接面 22a的上侧上部区域18突出。此外，输出端子7 (下部区域19)的下表面形成连接面22b。 该连接面2 和22b (2个面)正交，与后述的输入端子9、10的正交的抵接面23a和2 连接。如图2(a)所示，从输出端子7的上部区域18到下部区域19设置有贯通孔17a。 此外，在输出端子7沿着厚度方向(从正面向背面的方向)设置有3个孔17b。3个孔17b 中的2个孔设置在宽度较宽的上部区域18中，剩余的1个孔设置在宽度较窄的下部区域19中。另外，在下部区域19的连接面2 上，如图2(d)所示设置有有底的螺纹孔17c。 螺纹孔17c在连接面22a的下端附近开口，向着斜上方形成。此外，在连接面2 的螺纹孔17c的上方的部分设置有导向部件24(突出部)。导向部件M从连接面2 突出。在图2 (d)所示的例子中，设置有3个导向部件M，但导向部件对的设置数量是任意的。该导向部件M具有能够支承后述的输入端子9 (10)和与输入端子9(10) —体的部件(加强部件、加热导体4等)的重量程度的强度。导向部件对可以与输出端子7 —体成形，但也可以将输出端子7和导向部件M分开设置，在连接面2 上设置螺纹孔，在导向部件M设置螺纹部，通过使导向部件M与连接面22a的螺纹孔螺合， 将导向部件M固定在输出端子7。如图2(a)所示，输出端子7和输出端子8成对使用。在输出端子7与输出端子8 之间配置绝缘板16。绝缘板16与输出端子7、8同样在正面视图中呈倒L形状。在绝缘板 16设置有3个孔16a。3个孔16a设置在与输出端子7的3个孔17b相对应的位置上。下面，对输出端子组件81的装配结构进行说明。如图2(a)所示，在输出端子7、8之间配置有绝缘板16。输出端子7的孔17b、绝缘板16的孔16a和输出端子8的孔^b (与输出端子7的孔17b相当的孔)排列在同一条直线上，分别由3个螺栓2 贯通。然后，将螺帽(nut) 2 与螺栓2 螺合，输出端子7、8 和绝缘板16如图2(b)所示成为一体，构成输出端子组件81。在此，如图2 (c)和图2 (d)所示，在与输出端子7 —体化的输出端子8的连接面 2 设置有相同大小和排列的导向部件M。在像这样装配而成的输出端子组件81 (输出端子7)的贯通孔17a的上部开口，保持液密并且可通电地连接有变压器3的次级侧导线6b的连接部。此外，在输出端子8的贯通孔26a (与贯通孔17a相当的孔)的上部开口，保持液体密封并且可通电地连接有变压器 3的次级侧导线6b的另一端。次级侧导线6b是中空的导线，次级侧导线6b内与输出端子 7、8的贯通孔17a,26a连通。下面，对输入端子组件82进行说明。输入端子组件82具有输入端子9、10。输入端子9、10是相同的结构，以下就输入端子9的结构进行说明，省略有关输入端子10的重复的说明。输入端子9、10由铜或铜合金等导电性优良的材料形成。如图3所示，输入端子9在正视图中呈L形状。输入端子9具有与L形的内侧交叉的铅直抵接面27a和水平抵接面27b。此外，在输入端子9的铅直抵接面27a的上侧设置有与水平抵接面27b平行的上表面27c。另外，如图3(d)所示，在输入端子9的L形的外侧的折曲部分形成有倾斜面四。在铅直抵接面27a上设置有向着倾斜面四贯通的螺栓孔28。由此，螺栓孔28在与铅直抵接面27a和水平抵接面27b中任一个面均交叉的方向上形成。螺纹孔观以当将输入端子9和输出端子7对位抵接时与输出端子7的螺纹孔17c —致的方式形成。在水平抵接面27b上设置有贯通孔35。贯通孔35是向着输入端子9的底面27d 贯通的孔。该贯通孔35设置在，当将输入端子9和输出端子7对位抵接时与输出端子7的贯通孔17a连通的位置上。此外，在输入端子9的上表面27c上设置有螺纹孔58。在上表面27c固定有绝缘块65。绝缘块65由树脂等不导电的材料构成。绝缘块65具有输入端子9的2倍左右的宽度。即，当如后述那样装配输入端子9和输入端子10时，绝缘块65以跨越输入端子9的上表面27c和输入端子10的上表面53c的方式配置。在绝缘块65设置有2个上下贯通的孔 68。S卩，一个孔68与设置在输入端子9的上表面27c上的螺纹孔58对应，另一个孔68与设置在输入端子10的上表面53c上的螺纹孔59 (与输入端子9的螺纹孔58相当)对应。 将螺钉66从绝缘块65的上方插入。螺钉66与输入端子9的螺纹孔58和输入端子10的螺纹孔59螺合，使绝缘块65固定在输入端子9和输入端子10。在绝缘块65的侧面设置有导向孔67a、67b。导向孔67a是使输出端子7的导向部件M (突出部)贯通的孔，导向孔67b是使输出端子8的导向部件54 (突出部)贯通的孔。 导向孑L 67a、67b和2个孔68不连通。当将绝缘块65固定在输入端子9、10上时，导向孔67a (67b)以能够插通(插入) 输出端子7(8)的导向部件M(54)的方式，配置在输入端子9的铅直抵接面27a的上方。 即，如图3 (b)所示，孔67a配置在螺栓孔观的上方。在输入端子9的正面形成有凹部30。凹部30形成在沿着输入端子9的正面的轮廓而形成的边缘部30a的内侧。此外，在输入端子9设置有2个从正面贯通到背面的孔30b。 在凹部30内配置有加强部件32。加强部件32具有恰好能被收容到凹部30中的大小和形状。在加强部件32设置有2个孔32a。孔3 设置在，当将加强部件32配置在凹部30内时与输入端子9的2个孔30b中心一致的位置上。另一方面，在输入端子10的背面侧形成有凹部31。S卩，如图3(a)所示，输入端子 9和输入端子10的左右情况不同，两者以使没有形成凹部30、31的面彼此相对的方式配置。 在凹部31内也配置有加强部件32。输入端子9和输入端子10以在其间配置有绝缘板33的方式一体化。绝缘板33 的正面视形状也与输入端子9相同而呈L形状。此外，在绝缘板33也设置有2个孔33a。2 个孔33a设置在，与加强部件32的孔32a、输入端子9的孔30b和输入端子10的孔31b中心一致的位置上。在具有加强部件32的输入端子9、10之间配置有绝缘板33，将螺栓3 贯通各部件的孔，使螺帽34b与螺栓3 螺合，由此，如图3(b) 图3(d)所示那样将输入端子9和输入端子10 —体固定，构成输入端子组件82。如上所述装配而成的输出端子组件81和输入端子组件82按照图4和图5所示的顺序连结。在此，图4(a)是将输出端子组件和输入端子组件固定之前的状态的立体图，图 4(b)是将输出端子组件和输入端子组件固定之后的状态的立体图。此外，图5(a)表示输入端子组件与输出端子组件接触之前的状态，图5(b)表示两者最初接触时的状态，图5(c)表示两者以2个面进行接触的状态，图5(d)表示用螺栓将两者固定之后的状态。首先，如图5(a)所示，使输入端子组件82接近输出端子组件81。然后，如图5(b) 所示，将输入端子9的水平抵接面27b与输出端子7的连接面22b (下表面)部分地抵接。 另外，如图5 (c)所示，使输入端子9接近输出端子7，将输出端子7的导向部件M插入到绝缘块65的导向孔67a中。这时，输出端子7的螺纹孔17c的中心与输入端子9的螺栓孔28 的中心一致。然后，如图5(d)所示，将螺栓37插入到螺栓孔观中，并与螺纹孔17c螺合。 由此，输入端子9被固定在输出端子7。S卩，当使螺栓37与螺纹孔17c螺合时，相对于输出端子7的连接面2 按压输入端子9的铅直抵接面27a，同样地，相对于输出端子7的连接面22b按压输入端子9的水平抵接面27b。由此，输入端子9通过2个面与输出端子7抵接，并由1个螺栓37进行固定。 其结果，输入端子9相对于输出端子7稳定地固定。在此，在利用2个螺栓37将输入端子9、10固定在输出端子7、8之前，当将输出端子7、8的导向部件M54插入到固定在输入端子9、10的绝缘块65的导向孔67a、67b中时， 输入端子9、10侧的重量由导向部件M54支承。由此，操作者无需支撑输入端子9、10就能够旋入螺栓37。即，能够容易地将输入端子9安装在输出端子7。
图8表示将输出端子7、8的导向部件M、54插入到固定在输入端子9、10上的绝缘块65的导向孔67a、67b的情况。除此之外，也可以在输出端子7、8侧设置导向孔，在输入端子9、10侧设置导向部件。例如，在输入端子9、10固定具有导向孔67a、67b的绝缘块 65，然后，通过将棒状的导向部件贯通绝缘块65的导向孔67a、67b来进行固定。进一步，将棒状的导向部件的从导向孔67a、67b突出的部位插入输出端子侧的导向孔。由此，能够将输入端子9、10支承在输出端子7、8 (暂时固定)。输入端子9与输出端子7连接之前，预先连接加热导体4。即，在输入端子9的贯通孔35的下侧的开口连接加热导体4的一端，在输入端子10的贯通孔36的下侧的开口连接加热导体4的另一端。图6(a)是表示通过螺栓固定输入端子和输出端子之前的、假设已从输入端子上卸下加热导体的状态的立体图，图6(b)是表示加热导体连接在输入端子上、 通过螺栓将输入端子和输出端子结合的状态的立体图。如图6 (b)所示，如果将输入端子9与输出端子7连接，则变压器3的次级侧导线 6b、输出端子7、输入端子9和加热导体4电连接。下面对加热导体4进行说明。加热导体4是由铜或铜合金等良导体形成的中空的线状部件。在加热导体4的两端附近安装有筒状的弹性部件42。弹性部件42具有变形后填充(埋入)在加热导体4的端部周围与输入端子9(10)的贯通孔35之间的功能。利用弹性部件42可保持加热导体4 与输入端子9、10的贯通孔35、36之间的液密。加热导体4的前端部分从弹性部件42突出， 该部分与输入端子9 (10)抵接。此外，从加热导体4的两端附近到规定的长度为止形成平行的平行部分12、13。 即，平行部分12、13构成与加热线圈部11连续的平行的往返部分(在从加热导体4的与输入端子9、10连接的部位到加热线圈部11之间形成的部位)。平行部分12、13如图7所示安装有包覆导体40。图7是设置有包覆导体的加热导体的立体图。在平行部分12的长度方向上延伸的管状的绝缘体41包覆平行部分12。以包围绝缘体41的周围的方式设置包覆导体40。包覆导体40由铜或铜合金等良导体构成。此外，包覆导体40通过将与平行部分12、13平行的板状部件折弯(折曲)来形成，包覆导体 40的侧端部40a和40b焊接在平行部分13的侧面13a、1 上。由此，包覆导体40能够与加热导体4的平行部分13之间通电。此外，在包覆导体40与平行部分12之间具有绝缘体 41，二者不进行电连接。平行部分12、13通过加热线圈部11 (接近部)连接。加热线圈部11是将线状的加热导体4的中途部分折弯或弯曲后靠近曲轴20 (被加热物)的轴颈部21 (加热对象部位) 配置的部位。根据以上说明的结构，如果从图1的高频电源2经由变压器3向输出端子7、8供给高频电流，则高频电流从输出端子7、8经输入端子9、10流过加热导体4。即，流过加热导体4的平行部分12或平行部分13的高频电流被供给到加热线圈部11中。其结果，在与加热线圈部11相对配置的曲轴20的轴颈部21上激励起感应电流，对轴颈部21进行感应加热。此外，经由图中未示出的冷却配管向中空的加热导体4内供给冷却液。加热导体 4内的冷却液经由输入端子9、10和输出端子7、8在变压器3的次级侧导线6b内流动。由此，能够防止次级侧导线6b和加热导体4被加热烧损。在加热导体4和次级侧导线6b内循环升温的冷却液，经由图中未示出的其他的配管排出到外部。然而，在本实施例中，在曲轴20设置有5个作为加热对象的轴颈部21。如图1所示，高频加热装置1设置有6组从变压器3到加热导体4的部分的结构。由于使用其中的5 组而不使用加热导体4f，因此将输入端子9f (IOf)从输出端子7f(8f)卸下。从高频电源2 供给的电力同时由各变压器3a 3e进行变压，向加热导体如 如供给高频电流。由此， 能够同时对5个轴颈部21a 21e(图1)进行感应加热。即，本实施例的高频加热装置1具有6个变压器3a 3f，不过，是使用这6个变压器3a 3f的全部还是仅使用其中的一部分是任意的。在图1所示的例子中，包括5个曲轴20的轴颈部21a 21e，因此使用5个变压器3a !Be。在变压器3a 3e (输出端子组件)上连接用于各轴颈部21a 21e的加热导体如 4e (输入端子组件)。各加热导体如 如具有根据邻近配置的轴颈部21a 21e的大小而分别被折曲或弯曲成适当形状的加热线圈部Ila lie。即，曲轴20的轴颈部21a 21e在曲轴20内的排列(排列方式)是固定的，因此对应的加热线圈部Ua lie(即，加热导体如 如) 的排列方式也分别固定。于是，在本实施例的高频加热装置1中，特定的输出端子组件仅能够连接适合的输入端子组件。即，各输出端子7a (8a) 7e (8e)和输入端子9a (IOa) 9e (IOe)具有如图8所示的导向部件和导向孔。导向部件和与该导向部件相对应的导向孔的大小被设定为能够将导向部件容易地插通在导向孔中的大小。即，设定为一般的螺栓孔的直径与螺栓的直径之间的关系。图8是包括在高频加热装置中的多个输出端子组件和多个输入端子组件的立体图。图8所示为各组内的2个输出端子的导向部件M、54的大小(粗细)和排列均相同的情况。即，输出端子7a和输出端子8a分别使用3个导向部件对、54，其排列也相同。此外，输入端子9a、10a的绝缘块6 的导向孔的大小和排列与连接方的输出端子 7a、8a的导向部件M54相对应。图9 (a) (1)是输入部件的右侧视图。在图8所示的输入端子9a(10a) 9e(10e)上采用具有图9(a) (1)中的(h)、(e)、(g)的图案的绝缘块 6 65e。与这些输入端子9a(IOa) 9e(10e)的绝缘块6 肪e相对应的输出端子 7a(8a) 7e (8e)也具有同样排列的导向部件M、54。由此，例如即使要将输出端子7a(8a)与输入端子9e(10e)连接，由于输出端子 7a (8a)的导向部件M、M与输入端子9e (IOe)的导向孔不适合，因此也不能够连接。假设如果将特定的输出端子与其他的输入端子连接，则不能够利用与该输入端子连接的加热导体(接近部件)对加热对象部位进行良好的感应加热。于是，如图8所示，通过使每一组中的输出端子7a (8a) 7e (Se)中所具有的导向部件的大小及排列与输入端子 9a(IOa) 9e(10e)中所具有的导向孔的大小及排列均不相同，能够避免将输入端子不正确地与输出端子连接的问题。将输出端子7a(8a) 7e (8e)与适当的输入端子9a (10a) ~9e (IOe)连接，装配成高频加热装置1。在本实施例中，由于曲轴20的轴颈部21b、21c、21d是相同的形状和大小，因此输出端子和输入端子使用图案相同的导向部件和导向孔。这里，也可以在输出端子7(8)侧设置导向孔，在输入端子9(10)侧设置导向部件对。此外，也可以在输出端子7(8)和输入端子9(10)设置大小和配置均通用的导向孔，由通用的导向销插通这些导向孔。此外，在加热对象部位是曲轴20的销部的情况下，例如当具有6个销部时，通常6 个销部都是相同的形状和大小。从而，将任一个输出端子与任一个输入端子连接都不会产生问题，因此所使用的导向部件(突出部)和导向孔的图案可以是1种。另外，本实施例中示出了在输入端子9(10)的上表面配置绝缘块65的情况，但也可以不使用绝缘块65而将输入端子9 (10)向上方延长，在铅直抵接面27a上设置导向孔。 然而，由于导向部件与导向孔的接触不稳定，可能引起火花，故不推荐。高频加热装置1除了上述的结构以外，还具有图10所示的控制装置5、被加热物驱动装置38和加热导体驱动装置39。图10是表示高频加热装置的控制装置与被控制装置控制的设备的关系的图。控制装置5对高频电源2、被加热物驱动装置38和加热导体驱动装置39进行控制。即，在对曲轴20进行感应加热时，控制装置5控制被加热物驱动装置 38的动作、加热导体驱动装置39的动作以及高频电源2的通断(ON · OFF)。被加热物驱动装置38具有使被加热物(曲轴20)水平移动、上下移动、围绕轴芯旋转的功能。即，被加热物驱动装置38支承曲轴20使其能够围绕轴芯旋转，还具有将其输送到规定位置的功能。加热导体驱动装置39具有使加热导体4和变压器3 —体移动的功能。即，当使曲轴20围绕轴芯旋转(自转)时，各销部围绕轴芯公转移动，因此加热导体驱动装置39使各加热导体4的加热线圈部11以追随(跟随)各销部的公转移动的方式移动。由此，高频加热装置1能够对各销部的整个周围同样地感应加热。然而，如果将销部75设置在曲轴20上，则重心偏离轴芯C。因此，通常如图15所示那样在曲轴20设置有用于将重心配置在轴芯C上的配重部(counter weight) 61,以使得曲轴20能够顺畅地旋转。图15是将加热导体与销部邻近配置而成的曲轴的部分放大正视图。配重部(平衡锤)61设置在支承销部75的臂部60的延长上。从而，曲轴20以轴芯C为中心进行旋转，当销部75向下死点侧移动时，配重部61 向上死点侧移动。于是，为了均勻地对销部75的周围进行感应加热，需要按照即使销部75 向下死点侧移动时变压器3也不会与配重部61冲突的方式，将加热导体4的加热线圈部11 靠近销部75。因此，按照变压器3不会与配重部61冲突的方式来设定加热导体4的平行部分12、13的长度。其结果是，平行部分12、13必然增长。但是，加热导体4的平行部分12、 13越长，高频电流越衰减。于是，设置在平行部分12、13的包覆导体40(图6、图7)发挥作用，抑制高频电流的衰减。当加热导体4中流通有高频电流时，电流在平行部分12和平行部分13中反向流动。即，在某一个瞬间，平行部分12中以图6(b)中的箭头A表示的方向流过电流时，在该瞬间电流经由加热线圈部11到达平行部分13，在平行部分13中以箭头B所示的方向流动。其结果是，流过平行部分13和包覆导体40的电流B，在平行部分12中激励起反向的电流(与电流A相同的方向的电流)。从而流过平行部分12的电流A难以衰减。反之，流过平行部分12的电流A，在平行部分13和包覆导体40中激励起与电流A反向的电流 (与电流B相同的方向的电流)，因此电流B的衰减也被抑制。图11(a) (e)是说明包覆部件相对加热导体中平行部分的设置方式的截面图。对每个图中包覆导体的形态进行说明。在图11(a)所示的形态中，包覆导体44呈环状，在包覆导体44的内部配置有平行部分12。在包覆导体44的侧面4 焊接有平行部分13。在包覆导体44与平行部分12之间配置有截面呈环状(即筒状)的绝缘体50。在图11(b)所示的形态中，不使用图11(a)所示的环状的包覆导体44，而使用切掉了侧壁的一部分的包覆导体45。包覆导体45的侧端45a、^b分别焊接在平行部分13的侧壁13a、13b。此外，平行部分13的侧壁13d与包覆导体45的内壁一致。而且，平行部分 13的侧壁13a、i;3b的大部分露出在包覆导体45的外部。在平行部分12的周围配置有与图 11(a)相同的绝缘体50。图11(c)所示的形态中的包覆导体40设置在图7所示的加热导体4。在该形态中，包覆导体40的侧端40a、40b焊接在平行部分13的侧壁13a和13b的中央部分。其结果是，平行部分13的侧壁13a和1 仅有一部分露出在包覆导体40的外部。接着，在图11(d)所示的形态中，使用与图11(b)和图11(c)相同的包覆导体46。 包覆导体46的侧端46a、46b焊接在平行部分13的侧壁13a和13b的端部。而且，仅平行部分13的侧壁13c露出在包覆导体46的外部。最后，在图11(e)所示的形态中采用基板48。基板48具有与包覆导体47相同的长度(与纸面正交的方向上的长度)。而且，在包覆导体47设置有凸缘部47a、47b。基板 48与包覆导体47的凸缘部47a、47b能够通过螺栓49a和螺帽49b连接。平行部分13被焊接到基板48上。由绝缘体52包覆的平行部分12被收容在包覆导体47中，并且固定有平行部分13的基板48与包覆导体47连结，从而构成了图11(e)所示的状态。下面，对输入端子的加强(加固)进行说明。当从高频电源2经变压器3向加热导体4供给高频电流时，高频电流从输出端子 7a(8a)向输入端子9a(10a)流通。由于输入端子9a(10a)与输出端子7a(8a)利用2个面 (铅直抵接面27a、水平抵接面27b)接触，因此两者间的通电良好。然而，输入端子9a(10a) 呈L形状，而且仅通过螺栓37从一侧的下方进行支承。从而，因输入端子9a (IOa)的自重而产生变形，铅直抵接面27a与水平抵接面27b的构成角度逐渐变大。即，输入端子9a(10a) 与输出端子7a(8a)不再能够利用2个面来接触。于是，通过在输入端子7a(8a)设置加强部件32来阻止输入端子7a(8a)的变形。 即，加强部件32是沿着输入端子7a(8a)的L形的L形状，而且由强度比输入端子7a(8a) 大的材料(例如不锈钢等)构成。此外，加强部件32是恰好能够收容在输入端子7a(8a) 的边缘部30a(31a)内的大小，因此当输入端子7a(8a)将要变形时，从边缘部30a(31a)对加强部件32产生作用力。但是，由于加强部件32的强度大于输入端子7a (8a)，因此能够承受来自边缘部30a (31a)的力，并且能够维持L形状。加强部件32还通过螺栓3 和螺帽 34b与输入端子7a、8a连结。如图3(a)所示，加强部件32配置在输入端子7a、8a的两侧。 其结果是，2个加强部件32能够从两侧平衡良好地对输入端子7a、8a进行加强，阻止输入端子7a、8a产生变形。也可以不使用图3所示的加强部件32，而是使用如图12和图13所示的加强部件阳。图12是使用与图3不同的加强部件的输入端子组件的分解立体图。此外，图13是表示组装图12的输入端子组件后的状态的立体图。
如图12和图13所示，加强部件55向输入端子9、10的下方延伸。即，输入端子9 的边缘部30a的下方被切掉而形成端部56、57。由此加强部件55能够与凹部30抵接固定。 加强部件阳兼具保护加热导体4侧边的侧板的功能。加强部件55的下部被切掉而形成加热线圈露出部^a。即，将加强部件55固定在输入端子9、10时，如图13所示，加热线圈部 11从加热线圈露出部^a中露出。通过设置加热线圈露出部55a，能够将曲轴20的销部 21 (加热对象部位)与加热线圈部11邻近配置。此外，图中没有示出，但在该加强部件55固定有使加热导体4(加热线圈部11)与销部21的距离保持为一定的间隔物。即，通过使销部21与该间隔物抵接来恒定地保持从销部21到加热导体4(加热线圈部11)的距离。其结果是，在销部21中产生的感应电流稳定，销部21的周围被均勻地感应加热。当采用图12和图13所示的加强部件55时，不需要另外设置侧板，能够削减部件数量。此外，还能够将与相邻的输入端子组件83之间的距离缩短相当于侧板厚度的量。其结果是，能够容易地如图14所示那样将多个输入端子组件83邻近配置。也可以将加强部件55进一步向下方延伸，如图16所示那样构成输入端子组件。图 16是表示在输入端子所具有的加强部件的下部设置有冷却装置的状态的立体图。图16所示的输入端子组件84具有2个加强部件62。冷却装置70由图中没有示出的螺钉固定在作为侧板起作用的加强部件55。冷却装置70具有冷却水供给部70a、70b。冷却水供给部70a与配管72连接，冷却水供给部70b 与配管73连接。此外，冷却装置70具有多个喷射口 71。经由配管72、73向冷却水供给部 70a、70b供给冷却水。从多个喷射口 71将被供给到冷却水供给部70a、70b的冷却水喷射出来。轴颈部21a 21e、销部75等加热对象部位的感应加热结束时，控制装置5 (图10) 使加热导体驱动装置39向上方移动。其结果是，将加热对象部位配置在冷却装置70的喷射口 71的附近。从喷射口 71喷射出冷却水，温度升高的加热对象部位被冷却水急剧冷却完成淬火。
权利要求
1.一种高频加热装置，其具有高频电源、变压器和加热导体，所述加热导体是与变压器的次级侧连接的线状部件，加热导体的一部分被折曲或弯曲，与被加热物的加热对象部位接近配置，通过变压器对从所述高频电源输出的电力的电压进行变压，将高频电流从高频电源侧供给到加热导体侧，对被加热物的加热对象部位进行感应加热，该高频加热装置的特征在于在变压器的次级侧具有向加热导体输出高频电流的一对输出端子，加热导体与一对输入端子连接，各个输入端子与各个输出端子接合，所述各输出端子具有交叉的2个面，所述各输入端子具有能够与所述输出端子的交叉的2个面同时抵接的2个抵接面。
2.根据权利要求1所述的高频加热装置，其特征在于所述各输出端子与输入端子分别通过一个螺钉固定，所述螺钉的轴芯在与输出端子的 2个面和输入端子的2个抵接面交叉的方向上延伸。
3.根据权利要求1所述的高频加热装置，其特征在于输出端子的2个面的交叉部分是凸形状，输入端子的2个抵接面的交叉部分是凹形状， 在各输入端子设置有阻碍输入端子的2个抵接面交叉的角度变化的加强部件。
4.根据权利要求3所述的高频加热装置，其特征在于所述加强部件设置在一对输入端子的外侧，并且被设置成沿着加热导体。
5.一种高频加热装置，其具有高频电源、变压器和加热导体，所述加热导体是与变压器的次级侧连接的线状部件，加热导体的一部分被折曲或弯曲，与被加热物的加热对象部位接近配置，通过变压器从所述高频电源输出的电力的电压进行变压，将高频电流从高频电源侧供给到加热导体侧，对被加热物的加热对象部位进行感应加热，该高频加热装置的特征在于在变压器的次级侧具有向加热导体输出高频电流的一对输出端子，加热导体与一对输入端子连接，各个输出端子与各个输入端子接合，所述各输出端子具有交叉的2个面，各输入端子具有能够与所述输出端子的交叉的2 个面同时抵接的2个抵接面，所述各输出端子与输入端子分别通过1个螺钉固定，所述螺钉的轴芯在与输出端子的 2个面和输入端子的2个抵接面交叉的方向上延伸，输出端子的2个面的交叉部分是凸形状，输入端子的2个抵接面的交叉部分是凹形状， 在所述各输入端子设置有阻碍输入端子的2个抵接面交叉的角度变化的加强部件， 所述加强部件设置在一对输入端子的外侧，并且被设置成沿着加热导体。
6.一种高频加热装置，其具有高频电源、多个变压器和多个加热导体，被加热物具有多个加热对象部位，对所述多个加热对象部位同时进行感应加热，该高频加热装置的特征在于具有与变压器的数量相对应的多对输出端子和与变压器的数量相对应的多对输入端子，在所述各输出端子的交叉的2个面中的一个面上设置有突出部，在所述输入端子固定有绝缘部件，在所述绝缘部件设置有能够嵌入输出端子的突出部的插口部，当输出端子的突出部嵌入到输入端子的绝缘部件的插口部中时，能够以输入端子的2 个抵接面分别与输出端子的2个面抵接的状态，在输出端子侧支承输入端子侧。
7.根据权利要求6所述的高频加热装置，其特征在于多对输出端子中包括突出部的配置、大小、设置数量的任一项不同的输出端子。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的高频加热装置，其特征在于所述加热导体中与靠近加热对象部位配置的部位连续的往返部分被配置成平行，并且设置有以与加热导体的所述平行的部分中的一者电连接、且与另一者电断开的状态进行包围的包覆导体。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的高频加热装置，其特征在于 具有高频电源、多个变压器和多个加热导体，被加热物具有多个加热对象部位，对所述多个加热对象部位同时进行感应加热，其中， 具有与变压器的数量相对应的多对输出端子和与变压器的数量相对应的多对输入端子，在所述各输入端子固定有绝缘部件，在所述绝缘部件设置有突出部， 在所述各输出端子设置有能够嵌入设置在输入端子的突出部的插口部， 当输入端子侧的突出部嵌入到输出端子侧的插口部中时，能够以输入端子的2个抵接面分别与输出端子的2个面抵接的状态，在输出端子侧支承输入端子侧。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的高频加热装置，其特征在于具有高频电源、多个变压器和多个加热导体，被加热物具有多个加热对象部位，对所述多个加热对象部位同时进行感应加热，其中，具有与变压器的数量相对应的多对输出端子和与变压器的数量相对应的多对输入端子，在所述各输出端子的交叉的2个面中的一个面上设置有突出部， 在所述输入端子固定有绝缘部件，在所述绝缘部件设置有能够嵌入输出端子的突出部的插口部，当输出端子的突出部嵌入到输入端子的绝缘部件的插口部中时，能够以输入端子的2 个抵接面分别与输出端子的2个面抵接的状态，在输出端子侧支承输入端子侧， 多对输出端子中包括突出部的配置、大小、设置数量的任一项不同的输出端子， 所述加热导体中与靠近加热对象部位配置的部位连续的往返部分被设置成平行，并且设置有以与加热导体的所述平行的部分中的一者电连接、且与另一者电断开的状态进行包围的包覆导体。
全文摘要
本发明提供一种高频加热装置，其具有将与变压器的次级侧连接的输出端子与连接到靠近被加热物配置的加热导体侧连接的输入端子良好地电连接，两者的安装位置不容易产生变化的结构，此外，流过加热导体的高频电流不容易衰减，还能够将多个输出端子与相对应的特定的输入端子适当地连接。在输入端子(9、10)中具备与输出端子(7、8)的交叉的2个面同时抵接的2个面。用加强部件(32)对输入端子(9、10)进行加强，以使输入端子(9、10)不变形。在与输入端子(9、10)连接的加热导体(4)的平行部分(12、13)中设置有包覆导体(40)。包覆导体(40)包含一个平行部分，与另一个平行部分连接。在输出端子(7、8)设置有导向部件(24)，在输入端子(9、10)设置有能够仅嵌入对应的输出端子(7、8)的导向部件(24)的导向孔(28)。
文档编号H05B6/02GK102378423SQ20101053469
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者渡边弘子, 藤泽元一 申请人:富士电子工业株式会社