JP5594628B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱コイルをワークの被熱処理部に近接し被熱処理部の表面を誘導加熱する熱処理ヘッドの給電部接続構造に関する。

ワークの被熱処理部に対して焼入れ、焼戻しなどの熱処理を行う場合、銅管製の加熱コイルをワークの被熱処理部に近接させ、加熱コイルに交番電流を流して被熱処理部を誘導加熱し、加熱後に冷却する。加熱コイルは、交番電流を流す際、加熱コイルを構成する銅管に冷却水を通すことにより、加熱コイルそれ自体が熔けないようにしている。そのため、加熱コイルを備えた熱処理ヘッドは、加熱コイルの各端部にそれぞれ被給電端子と冷却水接続口とを備えており、冷却水接続口が加熱コイルの内部通路に連通している。
従来において、被給電端子及び冷却水接続口の加熱コイルへの接続構造については、特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１に開示されている加熱コイルは、少なくとも中空パイプの各端部がそれぞれ第１及び第２給電導体部となるようＬ字状に折曲してなる導体部と、第１及び第２の給電導体部に挟まれるように第１及び第２の給電導体部にそれぞれ固定された第１及び第２の取付板部と、第１及び第２の取付板部に挟まれた絶縁板部と、を有している。

特許文献２に開示されている加熱コイルは、特許文献１と略同一の構造を有している。すなわち、加熱導体に給電を行う給電導体として一対のＬ形リード部を備え、各Ｌ形リード部の一端部が加熱導体に接続され、各Ｌ形リード部の他端部が絶縁材を介して重ね合わせた給電用の端子板に接合されると共に、各Ｌ形リード部の他端部が通水用の口金と接続されている。

特許文献３に開示されている加熱コイルでは、その一端部から延びた下端部に流路を流れる冷却液の注入口が取り付けられ、その他端部から延びた下端部に流路を流れる冷却液の排出口が取り付けられ、一端部と下端部との間、他端部と下端部との間にはそれぞれリードが接続されており、このリードを介して高周波電源に接続されている。

特開平８−５３７０８号公報（図１、段落［００１５］） 特開平８−１４３９４７号公報（図１、段落［００２０］、［００２４］） 特開平１１−２６１５０号公報（図１、段落［００１７］）

特許文献１，２，３に開示されているように、従来の加熱コイルでは、取付板部、端子板又はリード部と呼ばれる被給電端子を電源部に接続された給電端子で挟持固定すると共に、ホース口、口金又は注入口及び排出口と呼ばれる冷却水接続口に冷却水源に接続されたホースを接続している。

さらに、従来、熱処理ヘッドを熱処理ヘッド固定手段に固定する場合、ワークを冷却するための冷却ジャケットの水路接続作業と加熱コイル用冷却水路の接続作業とは、別々に行わなければならなかった。

従って、或る種類のワークを熱処理した後に別の種類のワークを熱処理する場合、熱処理ヘッドの交換、ワークをハンドリングするハンドリングツールのティーチング等のメンテナンスを行う必要があり、その際、熱処理ヘッドの冷却水接続口に対するホースの取外しと再接続に手間や時間がかかり、交換作業が面倒で煩わしかった。

本発明は、上述した点に鑑み、加熱コイル側における被給電端子の対と電源側に接続される給電端子の対との間における電気的接続と水路接続とを同時に達成できる熱処理ヘッドの給電部接続構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、一方及び他方の被給電端子がそれぞれ加熱コイルの一端及び他端に接続され、かつ一方及び他方の被給電端子が加熱コイルのコイル内通路に連通するよう中空部を備えた熱処理ヘッドと、電源への給電接続装置における一方及び他方の給電端子と、を接続した熱処理ヘッドの給電部接続構造であって、一方及び他方の被給電端子の対が一方及び他方の給電端子の対に挟まれて電気的に接続されると共に、一方及び他方の給電端子が給排水接続口に連通する中空部をそれぞれ備え、一方の被給電端子と一方の給電端子との中空部同士が、中空部同士を密着した面側に孔を介在して連通し、かつ、他方の被給電端子と他方の給電端子との中空部同士が、中空部同士を密着した面側に孔を介在して連通して、給排水接続口とコイル内通路との間で一連の通路が形成されることを特徴とする。

上記構成によれば、被給電端子の対が給電端子の対に対応させて接続されているので、加熱コイルに給電可能になると同時に、加熱コイルにおけるコイル内通路に冷却水を流すことができる。一方の給電端子と一方の被給電端子とが接続され、他方の給電端子と他方の被給電端子とが接続され、電源から供給される交番電流を、一方の給電端子及び一方の被給電端子と他方の給電端子及び他方の給電端子とをそれぞれ介在して加熱コイルに流すことができる。冷却水は、一方の給排水管接続口から一方の給電端子内の中空部に流入し、さらにこの給電端子に密着して接続された被給電端子内の中空部に孔を介在して流入して加熱コイルのコイル内通路に流れる。よって、加熱コイルへの通電による発熱で加熱コイルそれ自体の温度が上昇するのを防ぐことができる。引き続いて、コイル内通路を流れる冷却水は、他方の被給電端子内の中空部に流入し、さらに他方の給電端子の中空部に孔を介在して流入し、他方の給電端子に備えた他方の給排水管接続口より流れ出る。

また本発明では、一方及び他方の被給電端子がそれぞれ加熱コイルの一端及び他端に接続され、かつ一方及び他方の被給電端子が加熱コイルのコイル内通路に連通するよう中空部を備えた熱処理ヘッドと、電源への給電接続装置における一方及び他方の給電端子と、を接続した熱処理ヘッドの給電部接続構造であって、一方及び他方の被給電端子の対が一方及び他方の給電端子の対に挟まれて電気的に接続されると共に、一方の給電端子が、一方の被給電端子と密着した面と逆側に設けた給排水接続口と、この給排水接続口に連通する中空部と、を備え、一方の被給電端子と一方の給電端子との中空部同士が、中空部同士を密着した面側に孔を介在して連通し、他方の被給電端子には、この他の被給電端子の中空部に連通するよう放水管を備えていることで、給排水接続口とコイル内通路と放水間との間で一連の通路が形成されてもよい。

上記構成によれば、被給電端子の対が給電端子の対に対応させて接続されているので、加熱コイルに給電可能になると同時に、加熱コイルにおけるコイル内通路に冷却水を流すことができる。一方の給電端子と一方の被給電端子とが接続され、他方の給電端子と他方の被給電端子とが接続されているので、電源から供給される交番電流を、一方の給電端子及び一方の被給電端子と他方の給電端子及び他方の被給電端子とをそれぞれ介在して加熱コイルに流すことができる。冷却水は、一方の給排水管接続口から一方の給電端子内の中空部に流入し、さらにこの給電端子に密着して接続された被給電端子内の中空部に孔を介在して流入して加熱コイルのコイル内通路に流れる。よって、加熱コイルへの通電による発熱で加熱コイルそれ自体の温度が上昇するのを防ぐことができる。引き続いて、コイル内通路を流れる冷却水は、他方の被給電端子内の中空部に流入し、さらに他方の給電端子の中空部に孔を介在して流入し、他方の給電端子に設けた放水管より流れ出る。

本発明では、一方の被給電端子と他方の被給電端子とが絶縁板を挟んで上下方向又は左右方向に積層されており、電源への給電接続装置は、一方及び他方の給電端子が一方及び他方の被給電端子を挟圧する機構を有することが好ましい。一方の給電端子と他方の給電端子とは、被給電端子の積層方向に応じて上下方向又は左右方向に対向配置し得る。電源側給電接続装置は、給電端子の対のみならず、一方の給電端子が他方の給電端子に移動するようクランプ構造などの、一方及び他方の給電端子が一方及び他方の被給電端子を挟圧する機構を有するのが好ましい。一方の給電端子と他方の給電端子との間の隙間は、被給電端子の積層方向の厚さ寸法より僅かに大きく選定される。なお、本発明では、必ずしも一対の被給電端子が絶縁板を挟んで積層される必要はなく、一方の被給電端子と他方の被給電端子が互いに離隔した状態に設けられてもよい。

本発明では、被給電端子と給電端子とが密着する面の間には、孔の断面を周状に取り囲むシール部材を備えていることが好ましい。この構成により、被給電端子及び給電端子の中空部同士を連通する孔の周りがシール材で液密的に完全に密閉される。

本発明では、さらに、熱処理ヘッド、電源への給電接続装置の何れか又は双方が冷却ジャケットを備えていることが好ましい。加熱コイルと冷却ジャケットとが一体の組立体を構成していてもよい。これにより、例えば、ワークの内面を加熱し次いで冷却するという熱処理を行ったり、ワークの内面又は外面を加熱しながら相対移動すると共に加熱に追随して冷却する移動熱処理を行ったりすることができる。

また本発明では、さらに、熱処理ヘッドは、冷却ジャケットと、冷却ジャケット及び加熱コイルを支持する取付基板と、を備え、取付基板が適宜の固定ベースに載置されかつトグルクランプにより押圧固定され、取付基板には、上下に貫通するワーク冷却水入口が設けられ、ワーク冷却水入口に冷却ジャケットが接続されていることが好ましい。

ここで、固定ベースはワーク冷却水入口に対応して通水口を上下に貫通して備え、この通水口にワーク冷却水供給管が接続されている。また、固定ベースにはトグルクランプが取り付けられている。このような固定ベースに、上記熱処理ヘッドの取付基板を載置しかつトグルクランプで取付基板を押圧して固定する。すると、冷却ジャケットへの給水路をカプラレスにて接続することができる。即ち、熱処理ヘッドを迅速かつ簡単に取り付け、取り外しすることが実現できると同時に、熱処理ヘッドの取付基板を固定ベースに載置し固定するだけで、同時に冷却ジャケットへの給水路をカプラレスにて接続することができる。

本発明の熱処理ヘッドの給電部接続構造によれば、熱処理ヘッドにおける被給電端子の対が給電端子の対に対応して接続されている。よって、給電部から加熱コイルに給電可能な状態となると共に、加熱コイルにおけるコイル内通路へ冷却水を供給可能になる。すなわち、加熱コイル側の被給電端子対と電源側に接続される給電端子の対とが電気的に接続されると同時に、冷却水を加熱コイルに流して加熱コイルから排水する流路が連通して形成される。本発明によれば、メンテナンスなどにおいて、冷却水接続口に対するホースの取外しと再接続を行うという面倒で煩わしい作業を解消した熱処理ヘッドの給電部接続構造を提供することができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係り、給電部接続構造に適用される熱処理ヘッドを右上から見た斜視図、（ｂ）は熱処理ヘッドを左上から見た斜視図、（ｃ）は熱処理ヘッドの給電部接続構造を示す平面図である。 （a）は本発明の第２の実施形態に係り、給電部接続構造に適用される熱処理ヘッドを右上から見た斜視図、（ｂ）は左上から見た斜視図、（ｃ）は給電部接続構造を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態に係り、給電部接続構造に適用される熱処理ヘッドを右上から見た斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る熱処理ヘッドの給電部接続構造を採用した熱処理装置の正面図である。 図４に示す熱処理装置の平面図である。 図４に示す熱処理装置に装着した熱処理ヘッドに関し、（ａ）はａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は一対の被給電端子を一対の給電端子でクランプした状態の要部拡大平面図である。

以下、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。

〔第１の実施形態〕
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係り、給電部接続構造に適用される熱処理ヘッドを右上から見た斜視図、（ｂ）は熱処理ヘッドを左上から見た斜視図、（ｃ）は熱処理ヘッドの給電部接続構造を示す平面図である。本発明の第１の実施形態に係る熱処理ヘッドの給電部接続構造は、熱処理ヘッド１における加熱コイル１０の一端及び他端に備えられた被給電端子２０，３０の対を、電源への給電接続装置（以下、「電源側給電接続装置」と呼ぶ）における給電端子５０，６０の対に接続するものである。

電源側給電接続装置は少なくとも給電端子５０，６０の対を含んでおり、例えば、給電端子５０，６０の対を支持する支持手段や給電端子５０，６０の対にクランプ機能を与える可動手段などを備えていてもよい。第１の実施形態では、電源側給電接続装置は図１には示されていないが、例えば後述するように、図４〜図５に示す電源側給電接続装置１０４に相当するものである。

加熱コイル１０の一端及び他端に備えられる一方及び他方の被給電端子２０，３０は中空部２１、３１を備え、中空部２１，３１はそれぞれ加熱コイル１０のコイル内通路に連通するよう、孔２２，３２を備えている。電源側の給電端子５０，６０はそれぞれ中空部５１，６１を備え、中空部５１，６１は、給電端子５０，６０の対が被給電端子２０，３０の対を挟圧した状態において被給電端子２０，３０における中空部２１，３１と連通するよう、孔５２，６２を備えている。よって、中空部２１は孔２２及び５２を介して中空部５１に連通している。また中空部３１は孔３２及び６２を介して中空部６１に連通している。
ここで、図示しないシール部材が、孔２２及び５２の断面を囲むように被給電端子２０と加熱コイル１０の一端部との密着面に介在されているのが好ましい。また、図示しない別のシール部材が孔３２及び６２の断面を囲むように被給電端子３０と加熱コイル１０の他端部との密着面に介在されているのが好ましい。
給電端子５０は、被給電端子２０との密着面と逆側の外面に給水管接続口５３を備えている。この給水管接続口５３は中空部５１に連通している。同様に、給電端子６０は被給電端子３０との密着面と逆側の外面に排水管接続口６３を備えている。この排水管接続口６３は中空部６１に連通している。給水管接続口５３及び排水管接続口６３が給排水接続口の対を構成する。

以下、さらに詳述する。
加熱コイル１０は、銅製の中空パイプの折り曲げなどにより作製される。加熱コイル１０の形状については、ワークの形状と熱処理すべき領域等により決定され、図１に示す態様に限定されない。即ち、加熱コイル１０は、図示しないワークの被熱処理部位、即ち被加熱部位に対して近接しうる形状を部分的に有する。この形状の部位に交番電流が流れることによりワークの被熱処理部位にうず電流を誘導し被熱処理部位を加熱する。

被給電端子２０，３０は、それぞれ銅板材から矩形板状に形成されていて、絶縁板４０を挟んで水平方向に積層されている。被給電端子２０，３０の対は三層一体形状なので、給電端子５０，６０の対によって挟持された状態において、高周波電源から給電端子５０，６０及び被給電端子２０，３０を介在して給電される。給電端子５０，６０の対は、後述の図４〜図５に示すように同様のクランプ機能を有するよう、電源側への給電接続装置に組み込まれて構成されてもよい。

給電端子５０，６０は、何れも例えば銅板製であり、図示しない高周波電源に接続される。なお、一対の被給電端子２０，３０の対は絶縁板を挟んで積層されておらず、一方の被給電端子２０と他方の被給電端子３０とが空気により絶縁されるよう離間されてもよい。この場合は、被給電端子２０，３０は、離間して設置される給電端子５０，６０により給電される。

被給電端子２０と被給電端子３０との間に絶縁板４０が挟まれ、被給電端子２０，３０と絶縁板４０とは三層の積層構造を有している。平板状の被給電端子２０，３０のうち絶縁板４０側の各密着面にはシール剤が塗布され、被給電端子２０，３０及び絶縁板４０が一体的に構成されている。第１の実施形態では、被給電端子２０，３０には、絶縁板４０との重ね合わせ面に凹部が形成され、この凹部が絶縁板４０で密閉されてなる中空部２１，３１を備えている。なお、中空部２１，３１は別の方法で形成してもよい。例えば、平板状の被給電端子２０，３０を、平板状の給電端子５０，６０と平行な何れかの表面より凹んだ凹部を有する端子本体と、この端子本体に積層されて凹部を閉じる蓋と、から構成することで、中空部２１，３１を形成してもよい。

被給電端子２０，３０の外面、即ち絶縁板４０との重ね合わせ面と逆側の面には、中空部２１，３１に連通する小さな孔２２，３２が形成されている。加熱コイル１０の一端部及び他端部は、端面部を閉じられ、側面部で被給電端子２０，３０を挟んでかつ被給電端子２０，３０と固定されている。ここで、側面部とは、被給電端子２０，３０にほぼ平行に延びる部位をいい、端面部とは、加熱コイル１０の一端部及び他端部において、側面部と交差するように設けられた部位を意味する。
そして、加熱コイル１０のコイル内通路と被給電端子２０の中空部２１とは、加熱コイル１０における側面部と被給電端子２０とにそれぞれ開けられた孔２２を通して連通している。加熱コイル１０のコイル内通路と被給電端子３０の中空部３１とは、加熱コイル１０における側面部と被給電端子３０とにそれぞれ開孔された孔３２を介して連通している。孔２２は、加熱コイル１０の一方の側面部と被給電端子２０の中空部２１とを内部で連通して冷却液が流れる程度の小さな寸法に設定されている。また、孔３２は、加熱コイル１０の他方の側面部と被給電端子３０の中空部３１とを内部で連通して冷却液が流れる程度の小さな寸法に設定されている。孔２２，３２の周りを周状に囲むように、加熱コイル１０における側面部と被給電端子２０，３０とが密着する面側に、図示しないシール部材が設けられているのが好ましい。

被給電端子２０，３０は、それぞれ、給電端子５０，６０と密着する面に冷却水入口２３，冷却水出口３３を有しており、冷却水入口２３，冷却水出口３３により中空部２１，３１に連通する。

給電端子５０は、中空部５１と、被給電端子２０と密着する面に開孔され中空部５１に連通する冷却水供給口５２と、中空部５１に連通する管状の冷却水取込管５３と、を有する。

給電端子６０は、中空部６１と、被給電端子３０と密着する面に開孔され中空部６１に連通する冷却水排出口６２と、中空部６１に連通する管状の冷却水排出管６３と、を有する。

被給電端子２０，３０の対を給電端子５０，６０の対で挟持すると、冷却水入口２３と冷却水供給口５２とが連通し、冷却水出口３３と冷却水排出口６２とが連通する。

上記のように構成された熱処理ヘッド１の給電部接続構造では、熱処理ヘッド１における加熱コイル１０の一端及び他端に備えられた被給電端子２０，３０の対が、電源側給電接続装置における給電端子５０，６０の対に接続されている。具体的には、加熱コイル１０の一端及び他端にそれぞれ備えられた被給電端子２０，３０の対は給電端子５０，６０の対で挟圧されて電気的に接続されて加熱コイル１０に給電可能な状態となっている。これと同時に、加熱コイル１０の内部通路に冷却水を通水可能な状態となっている。即ち、給電端子５０の冷却水供給口５２と被給電端子２０の冷却水入口２３とが連通し被給電端子２０の開口２２と加熱コイル１０のコイル内通路とが連通して、冷却水取込管５３から加熱コイル１０のコイル内通路に到るまでの流入側の流路が形成される。一方、加熱コイル１０のコイル内通路と、被給電端子３０の開口３２とが連通し、被給電端子３０の冷却水出口３３と、給電端子６０の冷却水排出口６２とが連通して、加熱コイル１０のコイル内通路から冷却水排出管６３に到るまでの流出側の流路が形成されている。よって、冷却水は、給電端子５０の冷却水取込管５３から中空部５１に流入し、冷却水供給口５２から、被給電端子２０の冷却水入口２３を通って中空部２１に流入する。冷却水は、さらに加熱コイル１０のコイル内通路を通流する。冷却水は、被給電端子３０の中空部３１に流入し冷却水出口３３を通って給電端子６０の冷却水排出口６２を経て中空部６１に流入し、冷却水排出管６３から外部へ放出される。このように、冷却水が加熱コイル１０内に流れるため、加熱コイル１０への通電による発熱で加熱コイル１０の温度が上昇するのを防ぐことができる。なお、冷却水の流れる向きは上記構成と逆でもよい。

〔第２の実施形態〕
図２（a）は本発明の第２の実施形態に係り、給電部接続構造に適用される熱処理ヘッドを右上から見た斜視図、（ｂ）は左上から見た斜視図、（ｃ）は給電部接続構造を示す平面図である。第２の実施形態に係る熱処理ヘッドの給電部接続構造は、熱処理ヘッド１Ａの加熱コイル１０の両端に備えられた被給電端子２０，３０Ａの対と、電源側給電接続装置の給電端子５０，６０Ａの一対とを接続したものである。

被給電端子２０は、第１の実施形態と同一に構成されており、中空部２１と孔２２と冷却水入口２３とを有する。被給電端子３０Ａは、第１の実施形態に係る被給電端子３０の構成とは相違している。第１の実施形態に係る被給電端子３０は、中空部３１と孔３２と冷却水出口３３とを有しているが、第２の実施形態に係る被給電端子３０Ａは、中空部３１と孔３２と冷却水出口３３とを備えていない。その代わりに、平板状の被給電端子３０Ａは、加熱コイル１０の端部より適当な長さの放水管７０を備えている。被給電端子３０Ａが、加熱コイル１０の端部に固定されている構成については、第１の実施形態と同一である。給水側の給電端子５０は第１の実施形態と同一の構成であるが、排水側の給電端子６０は、第１の実施形態と異なり通路の一部及び冷却水取込管を備えていない。

上記構成によれば、被給電端子２０，３０Ａの対を給電端子５０，６０の対で挟圧しているので、第１の実施形態と同様に、給電端子５０，６０を介して図示しない電源から加熱コイル１０に対し給電可能な状態となり、同時に加熱コイル１０の内部通路に冷却水を通水可能な状態となる。冷却水は、給電端子５０の中空部５１から被給電端子３０Ａの中空部３１を通り加熱コイル１０のコイル内通路を流れる（図２（ｃ）参照）。そして、冷却水は、被給電端子３０Ａに設けた放水管７０より流れ出る。給電端子５０，６０Ａの対は、第１の実施形態と同様に、後述の図４，図５に示すものと同様のクランプ機能を含んで電源側給電接続装置として構成されるのがよい。

〔第３の実施形態〕
図３は本発明の第３の実施形態に係り、給電部接続構造に適用される熱処理ヘッド１Ｂを右上から見た斜視図である。熱処理ヘッド１Ｂは、加熱コイル１０と、加熱コイル１０の一端及び他端にそれぞれ備えられた一対の被給電端子２０，３０と、を有してなる。被給電端子２０，３０の対は、絶縁板４０を挟んで垂直方向に積層されている。このため、図１（ｃ）と同様の給電端子５０，６０が上下に配置され被給電端子２０，３０の対に上下方向からクランプすることになる。加熱コイル１０の一端及び他端にそれぞれ設けられた被給電端子２０，３０の対を給電端子５０，６０の対で挟圧して電気的に接続されていることで、被給電端子２０，３０と給電端子５０，６０との給電接続と水路接続とを、第１の実施形態の場合と同様に実現することができる。このため、加熱コイル１０に対する給電及び冷却水の供給も、第１の実施形態に係る熱処理ヘッド１の場合と変わらない。

〔第４の実施形態〕
図４は本発明の第４の実施形態に係り、給電部接続構造を採用した熱処理装置１００の正面図であり、図５は図４に示す熱処理装置の平面図、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図４に示す熱処理ヘッドのａ−ａ線に沿う断面図、正面図、右側面図、図６（ｄ）は一対の被給電端子を一対の給電端子でクランプした状態の要部拡大平面図である。
熱処理装置１００は、図４及び図５に示すように、熱処理ヘッド１Ｃと外面冷却ジャケット１０２と熱処理ヘッド固定手段１０３と給電クランプ１０４とを含んで構成される。この実施形態では、図６（ｃ）に示すように、ワークＷとしてのユニバーサルジョイントにおけるアウタレースの軸部（図示せず）を図示しない回転チャック機構でチャックしてワークＷのカップ部を熱処理ヘッド１Ｃに近接して被せ熱処理ヘッド１Ｃでカップ部内面を熱処理することを想定している。

〔熱処理ヘッド固定手段１０３の構成〕
熱処理ヘッド固定手段１０３は、図４及び図５に示すように、固定ベース１０３ａと、固定ベース１０３ａを挟んで両側に備えられた一対のトグルクランプ１０３ｂと、を有してなる。熱処理ヘッド固定手段１０３は、固定ベース１０３ａに熱処理ヘッド１Ｃの取付基板８１を載置した状態でトグルクランプ１０３ｂにて取付基板８１を押え付ける。熱処理ヘッド固定手段１０３は、図示を省略するが、ワーク冷却水入口に対応して上下に貫通するよう開孔された通水口を固定ベース１０３ａに備え、この通水口にワーク冷却水供給管が接続されてなる。

〔給電クランプ１０４の構成〕
図５に示すように、電源への給電接続装置としての給電クランプ１０４は、給電端子１０４ａ，１０４ｂの対と、導電板１０４ｃ，１０４ｄの対と、給電端子１０４ａを支持する可動フランジ１０４ｅと、給電端子１０４ｂを支持する固定フランジ１０４ｆと、可動フランジ１０４ｅ及び固定フランジ１０４ｆを連結しているＣ形のクランプフレーム１０４ｇと、ハンドル１０４ｈを備えたねじ軸１０４ｉと、を有してなる。給電端子１０４ａ，１０４ｂは、それぞれ導電板１０４ｃ，１０４ｄを介して電源に接続される。導電板１０４ｃ，１０４ｄは、絶縁板１０４ｊを挟んで水平方向に三層に積層されている。

給電クランプ１０４は、給電端子１０４ａと給電端子１０４ｂとが対向しており、ハンドル１０４ｈを回してねじ軸１０４ｉを螺動すると、給電端子１０４ａが給電端子１０４ｂに対して接近離隔自在である。これにより、給電端子１０４ａ，１０４ｂの対で熱処理ヘッド１Ｃにおける被給電端子８５，８６の対を挟持することができる。

クランプフレーム１０４ｇは、固定フランジ１０４ｆとは反対側端にねじ孔を有するボス部１０４ｇ’を一体に備えている。このボス部１０４ｇ’に設けられたねじ孔に、ハンドル１０４ｈを備えたねじ軸１０４ｉが螺合され、ねじ軸１０４ｉの先端にこのねじ軸１０４ｉに対して回転可能に可動フランジ１０４ｅが設けられ、可動フランジ１０４ｅが固定フランジ１０４ｆと対向している。可動フランジ１０４ｅは、ねじ軸１０４ｉの回転によって共回りすることがないようにクランプフレーム１０４ｇに支持されている。なお、この例のクランプフレーム１０４ｇは、給電端子１０４ａ，１０４ｂに対し上側に跨いでいるが、給電端子１０４ａ，１０４ｂに対し下側を通して設けられていてもよい。

そして、給電端子１０４ａの背面に固定された不導体板１０４ｋが可動フランジ１０４ｅにボルトで固定され、同様に、給電端子１０４ｂの背面に固定された不導体板１０４ｍが固定フランジ１０４ｆにボルトで固定されている。給電クランプ１０４は、固定フランジ１０４ｆとクランプフレーム１０４ｇが、給電クランプ全体を支持している構造である。

〔熱処理ヘッド１Ｃの構成〕
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、熱処理ヘッド１Ｃは、カップ内面を移動焼きする加熱コイル８２と、加熱コイル８２に追随して冷却するための内面用冷却ジャケット８３と、加熱処理終了後にカップ内の全面を冷却するための噴射ジャケット８４と、加熱コイル８２、内面用冷却ジャケット８３及び噴射ジャケット８４を支持する取付基板８１と、を有している。内面用冷却ジャケット８３の下端及び噴射ジャケット８４の下端は、それぞれ取付基板８１に上下に貫通して開孔されたワーク冷却水入口に接続されている。内面用冷却ジャケット８３と加熱コイル８２と噴射ジャケット８４は、三層に積層され取付基板８１上の頂部に位置している。

加熱コイル８２は、銅管製で向きが１２０°ずつ異なる三分割形状でリング状に形成されている。そして、三分割形状の加熱コイル８２の何れの管についても一端が被給電端子８５と連結され他端が被給電端子８６と連結されている。被給電端子８５又は８６は、銅ブロック材より縦リブ状に削成され、取付基板８１の上面後部に一端を固定され後方に延びて絶縁板８７を挟んで水平方向に積層されボルト等で三層一体に積層されている。

内面用冷却ジャケット８３は、六角リング８３ａを介して支持されている。内面用冷却ジャケット８３は、取付基板８１の周囲３等分位置から立ち上がる小径導入管８３ｂと接続されていて、熱処理ヘッド１Ｃが熱処理ヘッド固定手段１０３に載置固定されると、小径送水管８３ｂから冷却水が給送される。内面用冷却ジャケット８３からの冷却水の噴射は、加熱コイル８２の下側にて行われる。

噴射ジャケット８４は、取付基板８１の中央部から立ち上がる大径導入管８４ａと接続されていて、熱処理ヘッド１Ｃが熱処理ヘッド固定手段１０３に載置固定されると、熱処理ヘッド固定手段１０３に備えられた大径送水管から冷却水が給送される。噴射ジャケット８４からの冷却水は、加熱コイル８２によるワークＷのカップ部が加熱処理を終了した後に噴射される。
なお、熱処理ヘッド１Ｃでは、取付基板８１や内面用冷却ジャケット８３等は、誘導電流が流れる加熱コイル８２及び被給電端子２０，３０に対して電気的に絶縁されて設けられている。

〔加熱コイル８２へ冷却水を給水する給水路の構成〕
熱処理ヘッド１Ｃの被給電端子８５と給電クランプ１０４の給電端子１０４ａは、それぞれ冷却水を受け入れるための中空部８５ａ，１０４ｎを有している。また被給電端子８６と給電端子１０４ｂは、加熱コイル８２の内部を通流した冷却水を排出するための中空部８６ａ，１０４ｐを有している。第１の実施形態と同様に、被給電端子８５，８６を給電端子１０４ａ，１０４ｂでクランプしたとき、被給電端子８５と給電端子１０４ａとの重ね合わせ面同士が密着され中空部８５ａと中空部１０４ｎとが内部で液密に連通し、並びに被給電端子８６と給電端子１０４ｂとの重ね合わせ面同士が密着され、中空部８６ａと中空部１０４ｐとが内部で液密に連通する。被給電端子８５，８６における中空部８５ａ，８６ａは、加熱コイル８２のコイル内通路に連通している。そして、給電端子１０４ａにおける冷却水入口用接続ジョイントとしての冷却水入口１０４ｑは、給電端子８５の外面部に設けられ中空部８５ａに内部で連通している。給電端子１０４ｂにおける冷却水排水用接続ジョイントとしての冷却水排水口１０４ｒは、給電端子８６の外面部に備えられ中空部８６ａに内部で連通している。

〔熱処理ヘッド１Ｃの装着〕
熱処理ヘッド１Ｃを装着するには、熱処理ヘッド１Ｃの被給電端子８５，８６を給電クランプ１０４の給電端子１０４ａ，１０４ｂの間に位置し、熱処理ヘッド１Ｃの取付基板８１を熱処理ヘッド固定手段１０３の固定ベース１０３ａに載置し、トグルクランプ１０３ｂ，１０３ｂで固定し、次いで、給電端子１０４ａ，１０４ｂで被給電端子８５，８６をクランプする。クランプが行われると、第１の実施形態と同様に、中空部１０４ｎと中空部８５ａとは各重ね合わせ面に開孔された縦長の長孔を介して連通し、また中空部８６ａと中空部１０４ｐとは各重ね合わせ面に開孔された縦長の長孔を介して相互に連通する。

上記クランプが行われると、電源から加熱コイル８２に対して高周波誘導電流を給電し得る。上記のように、中空部８５ａと中空部１０４ｎとが連通し、また中空部８５ｂと中空部１０４ｐとが連通するので、冷却水入口１０４ｑから加熱コイル８２のコイル内通路に冷却水を供給することができ、コイル内通路を通る冷却水を冷却水排水口１０４ｒから排水できる。このように、トグルクランプ１０３ｂ，１０３ｂの締付け、締付解除並びに給電端子８５，８６のクランプ及びクランプ解除により、熱処理ヘッド１Ｃを容易に着脱でき、熱処理ヘッドの交換を迅速かつ容易に行うことができる。また、熱処理ヘッド１Ｃの取付基板８１を固定ベース１０３ａに載置しかつトグルクランプ１０３ｂで押圧固定すると、内面用冷却ジャケット８３及び噴射ジャケット８４へ給水する給水路をカプラレスにて接続することができる。なお、この実施形態においても、給電端子の対による被給電端子の対をクランプする方向を垂直方向にして設ける設計変更がなし得る。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：熱処理ヘッド
１０，８２：加熱コイル
２０，３０，３０Ａ，８５，８６：被給電端子
２１，３１：中空部
２２，３２：孔（連通孔）
４０：絶縁板
５０，６０：給電端子（電源側給電接続装置）
５１，６１，８５ａ，８６ａ：中空部
５２，６２：孔（連通孔）
５３：給水管接続口
６３：排水管接続口
７０：放水管
８１：取付基板
８３：内面用冷却ジャケット
８４：噴射ジャケット
１０３ａ：固定ベース
１０３ｂ：トグルクランプ
１０４：給電クランプ（電源への給電接続装置）
１０４ａ，１０４ｂ：給電端子
１０４ｎ，１０４ｐ：中空部
１０４ｑ：冷却水入口
１０４ｒ：冷却水排水口

Claims (4)

1. ユニバーサルジョイントにおけるアウターレースのカップ部内面を熱処理するための熱処理装置において、
   上記ユニバーサルジョイントにおけるアウターレースの軸部をチャックする回転チャック機構と、上記カップ部内面を熱処理する熱処理ヘッドと、を備え、
   上記熱処理ヘッドが、加熱コイルと、上記カップ部を冷却する冷却ジャケットと、上記加熱コイル及び上記冷却ジャケットを支持して固定ベースに固定される取付基板と、を備え、
   上記取付基板には、上記冷却ジャケットのワーク冷却水入口が設けられ、
   上記固定ベースは、上記ワーク冷却水入口に対応するように上下に貫通して通水口を備え、該通水口にはワーク冷却水供給管が接続されており、
   上記熱処理ヘッドが、上記固定ベースに載置されてトグルクランプにより押圧固定されることで、上記通水口と上記ワーク冷却水入口がカプラーレスで接続され、
   上記加熱コイルの一端及び他端に一方及び他方の被給電端子を備え、
   上記一方及び他方の被給電端子が上記加熱コイルのコイル内通路に連通するよう中空部を備え、
   上記一方及び他方の被給電端子の対が、電源への給電接続装置における一方及び他方の給電端子の対に挟まれて電気的に接続されると共に、
   上記一方及び他方の給電端子が給排水接続口に連通する中空部をそれぞれ備え、
   上記一方の被給電端子と上記一方の給電端子との中空部同士が、該中空部同士を密着した面側に孔を介在して連通し、かつ、上記他方の被給電端子と上記他方の給電端子との中空部同士が、該中空部同士を密着した面側に孔を介在して連通して、上記給排水接続口と上記コイル内通路との間で一連の通路が形成されることを特徴とする、熱処理装置。
2. 前記冷却ジャケットが、前記加熱コイルに追随して冷却するための内面用冷却ジャケットと、加熱終了後にカップ内の全面を冷却するための噴射ジャケットとからなる、請求項１に記載の熱処理装置。
3. 前記一方の被給電端子と前記他方の被給電端子とが、絶縁板を挟んで上下方向又は左右方向に積層されており、
   前記電源への給電接続装置は、前記一方及び他方の給電端子が前記一方及び他方の被給電端子を挟圧する機構を有する、請求項１又は２に記載の熱処理装置。
4. 前記被給電端子と前記給電端子とが密着する面の間には、前記孔の断面を周状に取り囲むシール部材が備えられている、請求項１乃至３の何れかに記載の熱処理装置。

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