CN104521321A - 模具感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模具感应加热装置，能对成形模具进行高效均匀的加热，并且能把感应线圈从腐蚀性气体保护起来。所述模具感应加热装置包括：上板(3T)，与成形模具(2)的上端面(2a)接触；下板(3D)，与成形模具(2)的下端面(2b)接触；以及感应线圈4，设置在各板上并由商用电源施加电压，各板具有形成有收容感应线圈(4)的收容凹部(311)的金属板主体(31)、以及在收容有感应线圈(4)的状态下封闭所述收容凹部(311)的盖体(32)，金属板主体(31)上形成有具有金属盖(32)的厚度以上的台阶的盖放置部(312)，金属板主体(31)中形成有封入有气液两相的热介质的多个夹套室(313)。

Description

模具感应加热装置

技术领域

本发明涉及用于加热成形模具的模具感应加热装置。

背景技术

如专利文献1所示，以往，作为加热填充在模具内的被成形物的方法存在下述的方法：通过使水蒸汽在设置在模具上的蒸气流道中流通、或者使水蒸汽在设置在与模具的外表面接触的构件上的蒸气流道中流通，使模具升温来加热被成形物。

此外，近年来，从通过使用绿色能源来削减CO₂和缩短加热时间等观点出发，考虑利用感应加热方式来加热模具。具体地说，例如，如专利文献2和专利文献3所示，以包围模具的周围的方式设置感应线圈，使所述感应线圈产生的磁通通过模具内，利用此时产生的感应电流的焦耳热来直接加热模具。

可是，在将感应线圈设置在成形模具的外部并对成形模具直接进行感应加热的装置中，存在下述问题：难以使从感应线圈产生的磁通高效地通过成形模具内，从感应线圈产生的磁通不通过成形模具内部而泄漏到外部，不能充分加热成形模具。此外，存在成形模具容易发生温度不均匀从而不能均匀加热被成形品的问题。另外，还存在感应线圈被可能存在于模具外部的腐蚀性气体腐蚀的问题。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2007-290279号

专利文献2：日本专利公开公报特开2000-326329号

专利文献3：日本专利公开公报特开2004-026575号

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是用于一举解决所述的问题而做出的发明，本发明的目的是对成形模具高效均匀地进行加热，并且将感应线圈从腐蚀性气体保护起来。

解决技术问题的技术方案

即，本发明提供一种模具感应加热装置，对在内部形成有中空部的成形模具进行感应加热，所述模具感应加热装置包括：上板，与所述成形模具的上端面接触；下板，与所述成形模具的下端面接触；以及感应线圈，设置在所述上板和所述下板各板上，通过50Hz或60Hz的商用电源对该感应线圈施加电压，所述上板和所述下板各板具有：金属板主体，形成有收容所述感应线圈的收容凹部；以及金属盖，在收容有所述感应线圈的状态下封闭所述收容凹部，在所述金属板主体的所述收容凹部的开口边缘整个周向上形成有盖放置部，所述盖放置部具有所述金属盖的厚度以上的台阶，所述金属板主体内形成有多个夹套室，所述夹套室封入有气液两相的热介质。

按照这种模具感应加热装置，通过在收容凹部内收容感应线圈，能够使从所述感应线圈产生的磁通高效地通过各板内，从而能够高效地对各板进行感应加热。此外，因为各板与成形模具的上端面和下端面分别接触，所以能高效地加热成形模具。

此外，在各板上形成有封入有气液两相的热介质的多个夹套室，因此能够使各板的温度均匀，结果能够均匀地加热成形模具。此外，通过金属盖封闭固定收容凹部，因此不会损害各板的耐压强度，能够进一步降低向各板外部泄漏磁通，能够提高发热效率和功率因数。此外，通过将金属盖固定在盖放置部上，能够分隔外部和感应线圈，从而能够防止外部可能存在的腐蚀性气体腐蚀感应线圈。另外，由于盖放置部具有金属盖的厚度以上的台阶，所以无需对配置在各板的外侧的部件、机构等施加设计变更。另外，由于设置在各板内的感应线圈形成较低磁阻的磁路，因此对所述感应线圈施加电压的电源即使是50Hz或60Hz的商用电源也显示出70～90％的高功率因数的特性。此外，由于能使用商用电源，所以抑制了电源成本。

优选的是，所述夹套室的、与所述感应线圈邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于所述线圈邻接部分以外的下侧的面的部分。这样，由于夹套室的与感应线圈邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于所述线圈邻接部分以外的下侧的面的部分，所以能使液状的热介质流向感应线圈侧，能够促进夹套室内的热介质的气液循环，从而能够更容易地使温度均匀。

为了使液状的热介质更有效地流向感应线圈侧，优选的是，所述夹套室具有倾斜面，所述倾斜面在所述金属板主体中以使液状的热介质流向感应线圈侧的方式倾斜。

为了尽可能地抑制金属盖的发热，优选的是，封闭所述各收容凹部的金属盖分割为多个，或者，封闭所述各收容凹部的金属盖形成有狭缝部。

为了通过形成低磁阻的磁路来提高发热效率和功率因数、并且降低设置在线圈中心的磁性体的发热并防止线圈的热性损伤，优选的是，形成在所述上板或所述下板上的所述收容凹部在俯视中呈大体圆形，所述感应线圈呈大体圆环形，在将所述感应线圈收容于所述收容凹部的状态下由所述感应线圈在所述收容凹部内形成的空间中，设有被分割或被进行了狭缝加工的磁性体铁心部。

此外，以往，在用感应线圈加热轮胎等呈圆环形状的被成形物的情况下，为了向侧面整体传递热量，通常会考虑在作为径向的整个区域的侧面整体上配置感应线圈。

可是，发现了下述情况：在轮胎等呈圆环形状的被成形物中，如果将感应线圈在侧面部的径向上均等配置并用感应线圈加热从径向最内侧的圆环位置到金属板主体的径向最外侧的圆环位置，则只有所述感应线圈的周边成为局部高温，不能以均匀的温度加热被成形物的侧面和整体。

因此，在形成在所述上板或所述下板上的收容凹部在俯视中呈大体圆形、且所述感应线圈呈大体圆环形的装置中，当将所述感应线圈配置在从所述金属板主体的径向最内侧的圆环位置到所述金属板主体的径向尺寸的一半以下的部分上时，能够达成温度的均匀化。这是由于对于轮胎等呈圆环形状的被成形物，热量通过圆环形状的感应线圈向圆环形状的径向外侧呈放射状扩散。

通过在所述收容凹部的内表面设置由非磁性体金属构成的通电用短路部，可以提高发热效率和功率因数。

优选的是，从所述金属板主体的中心部呈放射状地形成所述上板和所述下板的夹套室。这样，可以使上板和下板的径向的温度均匀化。此外，由于从各板的中央部呈放射状地形成夹套室，所以夹套室的加工变得容易。

此时，通过设置连通各夹套室的连接通道，可以使上板和下板的周向的温度也均匀化。

优选的是，夹套室的与感应线圈邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于所述线圈邻接部分以外的下侧的面的部分。这样，能使液状的热介质流向感应线圈侧，从而能够促进夹套室内的热介质的气液循环，能够更容易地使温度均匀。

为了促进夹套室内的热介质的气液循环从而更容易地使温度均匀，优选的是，所述夹套室在所述金属板主体中以使液状的热介质流向感应线圈侧的方式倾斜设置。

当所述成形模具为轮胎加硫用成形模具时，可以均匀加热模具，从而能对轮胎均匀加热(加硫)，能够制造高品质的轮胎。

发明效果

按照所述构成的本发明，能对成形模具高效均匀地进行加热，并且能将感应线圈从腐蚀性气体保护起来。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的金属感应加热装置的剖面示意图。

图2是与图1为相同实施方式的上板和下板的俯视图。

图3是与图1为相同实施方式的上板的A-A线剖面图。

图4是与图1为相同实施方式的下板的A-A线剖面图。

图5是与图1为相同实施方式的感应线圈的立体图。

图6是与图1为相同实施方式的盖体的俯视图。

图7是本发明第二实施方式的模具感应加热装置的剖面示意图。

图8是与图7为相同实施方式的上板的俯视图。

图9是与图7为相同实施方式的下板的俯视图。

图10是与图7为相同实施方式的上板的剖面示意图。

图11是与图7为相同实施方式的下板的剖面示意图。

图12是与图7为相同实施方式的感应线圈的立体图。

图13是与图7为相同实施方式的金属盖的俯视图。

图14是变形实施方式的上板的俯视图。

图15是变形实施方式的上板(或下板)的仰视图和右视图。

图16是变形实施方式的B-B线部分放大剖面图。

图17是表示变形实施方式的上板的夹套室的结构的放大剖面图。

图18是另一变形实施方式的上板的俯视图。

附图标记说明

100···模具感应加热装置

2···成形模具

2X···中空部

2a···上端面

2b···下端面

2c···外侧周面

3T···上板

3D···下板

31···金属板主体

311···收容凹部

312···盖放置部

313···夹套室

32···金属盖(盖体)

321···狭缝部

4···感应线圈

5···磁性体铁心部

6···通电用短路部

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的模具感应加热装置100的第一实施方式。

<第一实施方式>

本实施方式的模具感应加热装置100用于在上下一对成形模具2之间收容被处理物并对所述被处理物进行加热成型的成形装置。

具体地说，如图1所示，模具感应加热装置100对成形模具2进行感应加热，所述成形模具2呈大致长方体状，形成有将被处理物收容在内部的中空部2X，模具感应加热装置100包括：俯视为大致矩形的上板3T，与成形模具2的上端面2a接触；俯视为大致矩形的下板3D，与成形模具2的下端面2b接触；以及感应线圈4，设置在上板3T和下板3D各板上，通过50Hz或60Hz的商用电源(未图示)对该感应线圈4施加电压，对上板3T和下板3D各板提供磁通以进行感应发热。

在本实施方式中，上板3T上固定有成形模具2的上模具21，下板3D上固定有成形模具2的下模具22。此外，通过升降机构升降移动上板3T和下板3D中的至少一方，由此使上模具21能相对于下模具22升降自如。

上板3T和下板3D分别具有：金属板主体31，形成有收容感应线圈4的收容凹部311，俯视为大致矩形；以及盖体32，在收容有感应线圈4的状态下封闭所述收容凹部311并形成封闭磁路。

如图2所示，在上板3T的金属板主体31的上侧的面上以在俯视中相对于中心上下左右对称的方式设有多个收容凹部311，所述收容凹部311收容感应线圈4。在本实施方式中，表示了在金属板主体31的中央部形成有一个收容凹部311并且在其周围沿周向等间隔地形成有四个收容凹部311的情况。各收容凹部311的形状在俯视中呈大致圆形，如图3所示，各收容凹部311的深度为感应线圈4的厚度以上。另外，作为收容凹部311的形状，不限于俯视为大体圆形的形状，也可以是在俯视中为椭圆形、多边形或棒状等各种形状。

在此，如图5所示，收容在上板3T的收容凹部311中的感应线圈4是通过将带状的线圈缠绕成大体圆环状而形成的，感应线圈4的俯视的轮廓形状与收容凹部311的开口形状大体相同。

如图2所示，和所述上板3T同样地，在下板3D的金属板主体31的下侧的面上，以在俯视中相对于中心上下左右对称的方式设有收容凹部311，所述收容凹部311收容感应线圈4。各收容凹部311的形状与形成在所述上板3T上的收容凹部311的形状相同，在俯视中呈大体圆形，各收容凹部311的深度为感应线圈4的厚度以上(参照图4)。另外，收容在下板3D的收容凹部311中的感应线圈4与收容在所述上板3T的收容凹部311中的感应线圈4具有相同的结构。

此外，如图3和图4所示，在上板3T和下板3D中，沿收容凹部311的开口边缘的整个周向形成有盖放置部312，所述盖放置部312具有金属盖32的厚度以上的台阶。平板状的盖体32螺丝固定在所述盖放置部312上。另外，在被螺丝固定的状态下，盖体32和盖放置部312彼此的抵接面紧密接触。

如图6所示，封闭上板3T和下板3D的收容凹部311的盖体32是在俯视中与形成在收容凹部311的盖放置部312的开口形状大致相同形状的圆板状，在本实施方式中为在俯视中呈大体圆板状的金属平板。此外，特别是如图6所示，在盖体32上形成有从其中心朝向径向外侧呈大体直线状的狭缝部321。利用所述狭缝部321，能够抑制在盖体32中产生的感应电流，由此能够抑制盖体32自身的发热。

此外，除了狭缝部321以外，在盖体32上形成有取出孔32H，所述取出孔32H用于向外部取出来自收容在收容凹部311中的感应线圈4的输出端子41(参照图6)。此外，所述盖体32通过未图示的固定螺丝，以盖放置部312的上侧的面与盖体32的内侧面紧密接触的方式被固定。另外，固定在盖放置部312上的盖体32(的外侧面)位于比形成有盖放置部312的上板3T和下板3D的面更靠内侧的位置(参照图3和图4)。

具体地说，在上板3T的情况下，盖体32的外侧面位于比金属板主体31的上侧的面更靠内侧的位置，在下板3D的情况下，盖体32的外侧面位于比金属板主体31的下侧的面更靠内侧的位置。由此，无需对上板3T和下板3D各板的外部机构和部件施加变更。

此外，如图3和图4所示，在本实施方式的模具感应加热装置100的、收容在上板3T和下板3D的收容凹部311中的感应线圈4的中空部内，设有被分割或被实施了狭缝加工的磁性体铁心部5。通过这样设置磁性体铁心部5，在感应线圈4的中空部内形成低磁阻的磁路。

本实施方式的磁性体铁心部5是通过将多个磁性钢板在宽度方向上错开层叠形成圆筒状而得到的。磁性钢板呈矩形板状，并且具有宽度方向剖面呈弯曲形状的弯曲部。所述磁性钢板由例如表面具有绝缘膜的硅钢板形成，其板厚例如约为0.3mm。弯曲部可以考虑横跨整体以一定的曲率弯曲、或以曲率连续变化的方式弯曲，例如可以考虑使用了渐开线曲线的一部分的渐开线形状、部分圆弧形状或部分椭圆形状等。

此外，磁性体铁心部5的上下两端施加有绝缘处理，或者，在磁性体铁心部5的上下两端设有绝缘物。由此，可以防止流过磁性体铁心部5的上下两端的短路电流的发生。

此外，如图3和图4所示，本实施方式的模具感应加热装置100在收容凹部311的内表面，具体地说，在底面和内侧周面上，设有例如由铜或不锈钢等非磁性体金属构成的通电用短路部6。所述通电用短路部6由例如铜制的薄板状构件形成，所述铜制的薄板状构件具有：在收容凹部311的底面上与感应线圈4相对设置的、呈大体圆环状的部分；以及在收容凹部311的内侧周面与感应线圈4的外侧周面相对设置的、呈大体圆筒状的部分。另外，通电用短路部6也可以由所述的呈大体圆环状的部分和所述的呈大体圆筒状的部分中的任意一方构成。

另外，在各板的金属板主体31中形成有多个封入有气液两相的热介质的直线状的夹套室313，并且形成有连通各夹套室313的连接通道314。

如图3所示，夹套室313在上板3T的金属板主体31中，形成在比收容凹部311更靠下侧的面侧，如图4所示，夹套室313在下板3D的金属板主体31中，形成在比收容凹部311更靠上侧的面侧。

此外，如图2所示，形成在上板3T和下板3D中的夹套室313，以在俯视中相对于中心实质上呈放射状的方式设置。本实施方式的连接通道314具有：连通邻接的夹套室313彼此的内侧端部的第一连接通道314m；以及连通邻接的夹套室313彼此的外侧端部的第二连接通道314n。

此外，如图3和图4所示，形成在上板3T和下板3D上的多个夹套室313的、与感应线圈4邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于线圈邻接部分以外的下侧的面的部分，多个夹套室313分别具有倾斜面313x，所述倾斜面313x在金属板主体31中以使液状的热介质流向感应线圈4侧亦即金属板主体31的线圈配置部的方式倾斜。具体地说，多个夹套室313具有倾斜面313x，所述倾斜面313x以使液状的热介质向设置在金属板主体31的中央部的收容凹部311内的感应线圈4侧流动的方式倾斜。更具体地说，各夹套室313的下侧的面具有倾斜面313x，所述倾斜面313x成为朝向设置在金属板主体31的中央部的收容凹部311内的感应线圈侧的下坡。通过使夹套室313自身在金属板主体31的内部倾斜来形成图3和图4所示的倾斜面313x，由此夹套室313的下侧的面成为倾斜面313x。这样，利用倾斜面313x，位于感应线圈4侧的液状的热介质汽化后流入夹套室313的外侧和第二连接通道314n，将热量传递到外侧的金属板主体31。此外，通过向金属板主体31传递热量而液化的热介质，再次沿倾斜面313x向感应线圈4侧流动。

另外，可以使夹套室313成为后述的第二实施方式的结构(具有后述的深底部313p和浅底部313q的结构)。

按照所述构成的第一实施方式的模具感应加热装置100，通过在收容凹部311内收容感应线圈4，能够使从所述感应线圈4产生的磁通高效地通过上板3T和下板3D各板内，可以对上板3T和下板3D各板高效地进行感应加热。此外，由于上板3T和下板3D各板与成形模具2的上端面2a和下端面2b分别接触，所以能够高效地加热成形模具2。

此外，由于在上板3T和下板3D各板上形成有多个夹套室313，所以能使上板3T和下板3D各板的温度均匀，结果可以均匀加热成形模具2。特别是因为夹套室313具有以使液状的热介质向感应线圈4侧流动的方式倾斜的倾斜面313x，所以能够促进夹套室313内的热介质的气液循环，从而能更容易地使温度均匀。

另外，由于通过盖体32封闭并固定收容凹部311，所以不会损害上板3T和下板3D各板的耐压强度，能够进一步降低磁通向上板3T和下板3D各板外部的泄漏，可以提高发热效率和功率因数。此外，通过将盖体32固定在盖放置部312上，能够分隔外部和感应线圈4，由此能够防止外部可能存在的腐蚀性气体腐蚀感应线圈4。另外，由于盖放置部312具有盖体32的厚度以上的台阶，所以无需对配置在上板3T和下板3D各板的外侧的部件、机构进行设计变更。

<第二实施方式>

以下参照附图说明本发明的模具感应加热装置100的第二实施方式。

本实施方式的模具感应加热装置100用于轮胎加硫成形装置，所述轮胎加硫成形装置例如在上下一对成形模具2之间收容作为被加热物的轮胎，并对所述轮胎加热和加压从而使其成形。

具体地说，如图7所示，模具感应加热装置100对轮胎加硫用成形模具2进行感应加热，轮胎加硫用成形模具2形成有在内部收容轮胎的中空部2X，呈大体圆柱状，模具感应加热装置10包括：大体圆环状的上板3T，与成形模具2的上端面2a接触；大体圆环状的下板3D，与成形模具2的下端面2b接触；侧板3S，与成形模具2的外侧周面2c接触；以及感应线圈4，设置在上板3T、下板3D和侧板3S各板上，通过50Hz或60Hz的商用电源(未图示)对感应线圈4施加电压，向上板3T、下板3D和侧板3S各板提供磁通使其感应发热。

在本实施方式中，成形模具2的上模具21固定在上板3T上，成形模具2的下模具22固定在下板3D上，侧面模具23固定在按压片3S1上，所述按压片3S1以能滑动的方式安装在侧板3S上。此外，通过升降机构11至少使上板3T升降移动，由此使上模具21成为相对于下模具22升降自如，并且使固定在按压片3S1上的侧面模具23通过按压片3S1的倾斜面3Sa扩大或缩小。另外，侧面模具23沿周向分割为多个(例如九等分割)并配置成大体圆筒状，对应每个所述分割单元设有按压片3S1。此外，按压片3S1与侧面模具23成为一体，构成侧面模具。此时，按压片3S1的倾斜面3Sa是侧面模具23的外侧周面2c。

特别是如图8所示，上板3T呈中心部形成有开口部的大体圆板状，从其外周面朝向内部形成有固定用狭缝S。另外，升降机构11与所述开口部连接(参照图7)。

如图9所示，和上板3T同样地，下板3D呈中心部形成有开口部的大体圆板状，从其外周面朝向内部形成有固定用狭缝S。另外，在所述开口部上安装有例如支承下板3D的支承机构等。

如图7所示，侧板3S呈大体圆筒状，在本实施方式中设有能在其内表面上滑动的按压片3S1。

上板3T、下板3D和侧板3S分别具有：大体圆环状的金属板主体31，形成有收容感应线圈4的收容凹部311；以及金属盖32，在收容感应线圈4的状态下封闭所述收容凹部311并形成封闭磁路。

如图8所示，在上板3T的金属板主体31的上侧的面上，以在俯视中相对于中心上下左右对称的方式设有多个收容凹部311，所述收容凹部311收容感应线圈4。各收容凹部311的形状在俯视中呈大体圆形，如图10所示，各收容凹部311的深度为感应线圈4的厚度以上。

在此，如图12所示，收容在上板3T的收容凹部311中的感应线圈4是通过将带状的线圈缠绕为大体圆环状而形成的，其在俯视中的轮廓形状与收容凹部311的开口形状大体相同。

此外，各收容凹部311设置在避开用于向其他构件安装等而在上板3T上设置的孔、槽和固定用狭缝S等的位置上，即设置在与用于向其他构件安装等而在上板3T上设置的孔、槽和固定用狭缝S等不发生干涉的位置上(参照图8)。另外，作为收容凹部311的形状，不限于俯视的大体圆形，也可以是在俯视中为椭圆形、多边形或棒状等各种形状。

如图9所示，在下板3D的金属板主体31的下侧的面上，以在俯视中相对于中心上下左右对称的方式设有多个收容凹部311，多个收容凹部311收容感应线圈4。和形成在所述上板3T上的收容凹部311同样地，各收容凹部311的形状在俯视中呈大体圆形，如图11所示，各收容凹部311的深度为感应线圈4的厚度以上。另外，收容在下板3D的收容凹部311中的感应线圈4，与收容在所述上板3T的收容凹部311中的感应线圈4具有相同的结构。

此外，在侧板3S的金属板主体31的外侧周面上，以沿周向环绕的方式设置有收容凹部311，感应线圈4通过缠绕收容在所述收容凹部311中。在本实施方式中，形成有上下两层收容凹部311，但是收容凹部311不限于两层，也可以是一层或三层以上。

另外，如图10和图11所示，在上板3T和下板3D上，在收容凹部311的开口边缘整个周向上形成有盖放置部312，所述盖放置部312具有金属盖32的厚度以上的台阶。平板状的金属盖32螺丝固定在所述盖放置部312上。另外，在被螺丝固定的状态下，金属盖32和盖放置部312的抵接面紧密接触。

另一方面，如图7所示，在侧板3S上，用共通的金属盖32封闭上下两层的收容凹部311。即，上层的收容凹部311的上部开口边缘上形成有盖放置部312，并且在下层的收容凹部311的下部开口边缘上形成有盖放置部312。此外，分隔上层的收容凹部311和下层的收容凹部311的隔壁31p的周围端面也成为盖放置部312。弯曲的金属盖32螺丝固定在所述盖放置部312上。在被螺丝固定的状态下，金属盖32和盖放置部312的抵接面紧密接触。另外，也可以与各层的每一层对应形成盖放置部312，并通过金属盖32封闭各层的每一层。

如图13所示，封闭上板3T和下板3D的收容凹部311的金属盖32是在俯视中与形成在收容凹部311上的盖放置部312的开口形状呈大致相同形状的圆板状，在本实施方式中，为在俯视中呈大体圆板状的金属平板。此外特别是如图13所示，在金属盖32上形成有从其中心朝向径向外侧的、大体直线状的狭缝部321。利用所述狭缝部321，能够抑制在金属盖32中产生的感应电流，从而能够抑制金属盖32自身的发热。

另一方面，封闭侧板3S的收容凹部311的金属盖32，呈嵌入形成在收容凹部311上的盖放置部312的形状，在本实施方式中是呈以和所述盖放置部312相同曲率弯曲的弯曲形状的金属板。此外，所述金属盖32沿盖放置部312的周向分割为多个。这样，通过分割，能够抑制在金属盖32中产生的感应电流，从而能够抑制金属盖32自身的发热。

此外，除了狭缝部321，在金属盖32上形成有取出孔32H，所述取出孔32H用于向外部取出来自收容在收容凹部311中的感应线圈4的输出端子41(参照图13)。此外，所述金属盖32通过未图示的固定螺丝，以使盖放置部312的上侧的面与金属盖32的内侧面紧密接触的方式固定。另外，固定在盖放置部312上的金属盖32(的外侧面)，位于比形成有盖放置部312的上板3T、下板3D和侧板3S的面更靠内侧的位置。

具体地说，在上板3T的情况下，金属盖32的外侧面位于比金属板主体31的上侧的面更靠内侧的位置，在下板3D的情况下，金属盖32的外侧面位于比金属板主体31的下侧的面更靠内侧的位置，在侧板3S的情况下，金属盖32的外侧面位于比金属板主体31的外侧周面更靠内侧的位置。由此，无需对上板3T、下板3D和侧板3S各板的外部机构和部件施加变更。

此外，如图10和图11所示，本实施方式的模具感应加热装置100，在收容在上板3T和下板3D的收容凹部311中的感应线圈4的中空部内，设有被分割或被施加了狭缝加工的磁性体铁心部5。这样，通过设置磁性体铁心部5，在感应线圈4的中空部内形成低磁阻的磁路。

本实施方式的磁性体铁心部5是通过将多个磁性钢板在宽度方向上错开层叠形成圆筒状而得到的。磁性钢板呈矩形板状，并且具有宽度方向剖面呈弯曲形状的弯曲部。所述磁性钢板例如由表面具有绝缘膜的硅钢板形成，其板厚例如约0.3mm。弯曲部可以考虑横跨整体以一定的曲率弯曲的弯曲部、或以曲率连续变化的方式弯曲的弯曲部，例如可以考虑使用了渐开线曲线的一部分的渐开线形状、部分圆弧形状或部分椭圆形状等。

此外，磁性体铁心部5的上下两端施加有绝缘处理，或者在磁性体铁心部5的上下两端设有绝缘物。由此可以防止流过磁性体铁心部5的上下两端的短路电流的发生。

此外，如图10和图11所示，本实施方式的模具感应加热装置100，在收容凹部311的内表面，具体地说，在内侧周面上，设有例如由铜或不锈钢等非磁性体金属构成的通电用短路部6。所述通电用短路部6由以覆盖收容凹部311的内侧周面的大致整个面的方式设置的例如铜制的薄板状构件形成。另外，在图10和图11中表示了上板3T和下板3D的剖面图，但是也可以在侧板3S的收容凹部311的内表面设置通电用短路部6。

此外，在各板的金属板主体31中形成有多个封入有气液两相的热介质的夹套室313，并且形成有连通各夹套室313的连接通道314。

如图7所示，在上板3T的金属板主体31中，夹套室313形成在比收容凹部311更靠下侧的面侧，在下板3D的金属板主体31中，夹套室313形成在比收容凹部311更靠上侧的面侧。此外，在侧板3S的金属板主体31中，夹套室313形成在比收容凹部311更靠中心侧(内表面侧)。

此外，如图8和图9所示，形成在上板3T和下板3D上的夹套室313，以避开形成在上板3T和下板3D的固定用狭缝S的方式在俯视中相对于中心实质上上下左右对称地设置。本实施方式的连接通道314具有：连通邻接的夹套室313彼此的径向内侧端部的第一连接通道314m；以及连通邻接的夹套室313彼此的径向外侧端部的第二连接通道314n。

此外，如图10和图11所示，形成在上板3T和下板3D上的多个夹套室313的、与感应线圈4邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于线圈邻接部分以外的下侧的面的部分，在金属板主体31中具有深底部313p，所述深底部313p以使液状的热介质存留在感应线圈4侧亦即金属板主体31的线圈配置部的方式形成。所述深底部313p在夹套室313中横跨与感应线圈4邻接的线圈邻接部分(在俯视中与金属板主体31的线圈配置部重叠的部分)的大致整体形成，夹套室313的线圈邻接部以外的部分成为浅底部313q。在这种夹套室313中，不仅以液状的热介质的液面位于深底部313p内的方式封入热介质，而且以液状的热介质的液面位于浅底部313q内的方式封入热介质。

另外，所述第一连接通道314m和第二连接通道314n连通夹套室313的浅底部313q之间。此外，连接通道314具有第三连接通道314o，所述第三连接通道314o连通邻接的夹套室313的深底部313p之间(参照图8～图11)。

通过这样设置夹套室313和连接通道314，可以使上板3T和下板3D的径向的温度均匀。此外，由于通过连接通道314连通各夹套室313，所以能使上板3T和下板3D的周向的温度也均匀化。此外，因为从上板3T和下板3D的中央部呈放射状地形成夹套室313，所以使夹套室313的加工变得容易。特别是，夹套室313在线圈邻接部分具有深底部313p，因此能够使液状的热介质流向感应线圈4侧，能够促进夹套室313内的热介质的气液循环，从而能够更容易地使温度均匀。

另外，对感应线圈4施加电压的电源，是商用电源频率(50Hz或60Hz)的商用电源。通过将感应线圈4设置在收容凹部311内，在感应线圈4上形成较低磁阻的磁路，因此即使在采用商用电源的情况下也显示出70～90％的高功率因数的特性。此外，由于可以使用商用电源，所以可以抑制电源成本。

按照这种构成的第二实施方式的模具感应加热装置100，通过在收容凹部311内收容感应线圈4，能够使从所述感应线圈4产生的磁通高效地通过上板3T、下板3D和侧板3S各板内，从而高效地对上板3T、下板3D和侧板3S各板进行感应加热。由于上板3T、下板3D和侧板3S各板与成形模具2的上端面2a、下端面2b和侧面2c分别接触，因而可以高效地加热大体圆柱状的成形模具2。

此外，因为上板3T、下板3D和侧板3S各板上形成有封入气液两相的热介质的多个夹套室313，所以能够使上板3T、下板3D和侧板3S各板的温度均匀化，结果能够均匀地加热成形模具2。由此，能对轮胎进行均匀加热(加硫)，可以制造高品质的轮胎。特别是由于夹套室313在线圈邻接部分具有深底部313p，所以能够使液状的热介质流向感应线圈4侧，能够促进夹套室313内的热介质的气液循环，从而能够更容易地使温度均匀。

此外，通过金属盖32封闭固定收容凹部311，因此不会损伤上板3T、下板3D和侧板3S各板的耐压强度，能够进一步降低向上板3T、下板3D和侧板3S各板的外部泄漏磁通，从而能够提高发热效率和功率因数。

此外，通过将金属盖32固定在盖放置部312上，能够分隔外部和感应线圈4，从而能够防止外部可能存在的腐蚀性气体(例如亚硫酸气体)腐蚀感应线圈4。

此外，由于盖放置部312具有金属盖32的厚度以上的台阶，所以无需对配置在上板3T、下板3D和侧板3S各板的外侧的部件、机构等施加设计变更。

另外，本发明不限于所述实施方式。

例如，在所述实施方式中，在固定于上下板的金属盖上形成有狭缝部，但是也可以将所述金属盖分割形成为多个。

此外，通过将多个磁性钢板在宽度方向上错开层叠形成圆筒状来得到所述实施方式的磁性体铁心部，此外，也可以使用呈大体圆筒形状且在其侧壁上形成有狭缝的铁心部等。

此外，在上下板上形成的收容凹部除了呈大体圆形以外，也可以呈大体圆环状。此外，在所述侧板上形成的收容凹部为沿周向环绕的槽，但是也可以是和上下板同样地呈大体圆形的凹部。

如图14的俯视图所示，作为将收容凹部311形成为大体圆环状的方式，可以考虑下述的方式：以包围开口部的周围的方式形成同心圆状且比固定用狭缝S更靠径向内侧。此时，收容在所述收容凹部311中的感应线圈的俯视形状和金属盖32的俯视形状，与收容凹部311的开口形状大体相同。另外，在图15中，表示了图14所示的加热板(上板或下板)的仰视图(图15中的(A))和右视图(图15中的(B))。在所述仰视图中，用虚线表示了在内部形成的夹套室313和连接通道314。

此外，在图14的结构中，优选的是，将感应线圈4配置在从金属板主体31的径向最内侧的圆环位置到金属板主体31的径向尺寸的一半以下的部分上。即，优选的是，将感应线圈4配置在比从金属板主体31的径向最内侧的圆环位置与径向最外侧的圆环位置的中间位置更靠径向内侧的位置。通过这样配置感应线圈4，热量通过圆环形状的感应线圈4向径向外侧放射状扩散，因此能高效均匀地对上板3T和下板3D各板进行感应加热。此外，通过使用夹套室313和连接通道314使热量容易扩散，可以使轮胎等呈圆环状的被成形物的侧面整体的温度分散更均匀化。

在此，在将感应线圈在侧面部的半径方向上均等配置并且用感应线圈加热从金属板主体31的径向最内侧的圆环位置到金属板主体31的半径方向最外侧的圆环位置的情况下，温度高的部分与低的部分的温度差在200度以上。与此相对，将感应线圈4配置在从金属板主体31的径向最内侧的圆环位置或其附近到金属板主体31的径向尺寸的一半以下的部分上的情况下，能够使温度高的部分与低的部分的温度差成为10度以下。另外，即使在将感应线圈4配置在从金属板主体31的径向最内侧的圆环位置到金属板主体31的径向尺寸的三分之一以下的部分上的情况下，也能够达成足够的温度均匀化。

此外，所述实施方式的、形成在上板3T和下板3D上的夹套室313，通过具有深底部313p和浅底部313q，与感应线圈4邻接的线圈邻接部分的下侧的面具有低于线圈邻接部分以外的下侧的面的部分，但是也可以使夹套室313具有倾斜面313x，所述倾斜面313x以使液状的热介质在金属板主体31中流向感应线圈侧亦即金属板主体31的线圈配置部的方式倾斜。图16表示了图15的加热板的B-B线剖面放大图。如图16所示，以随着从金属板主体31的径向外侧朝向径向内侧逐渐向感应线圈4侧倾斜的方式形成夹套室313。另外，在图16中表示了下板3D的情况的结构，如图17所示，在上板3T的情况下，以随着从金属板主体31的径向外侧朝向径向内侧逐渐远离感应线圈4的方式倾斜地形成夹套室313。通过这样地构成，能够促进夹套室313内的热介质的气液循环，能够更容易使温度均匀，能够进一步高精度地进行轮胎的加硫，从而能够制造高品质的轮胎。

另外，如图18所示，除了设置连通邻接的夹套室313彼此的径向内侧端部的第一连接通道314m以及连通邻接的夹套室313彼此的径向外侧端部的第二连接通道314n以外，也可以设置在感应线圈4附近连通多个夹套室313的第四连接通道314p。

此外，本发明不限于所述实施方式，在不脱离本发明技术思想的范围内可以进行各种变形和所述各实施方式的组合。

工业实用性

通过应用本发明，能够高效均匀地加热成形模具，并且能够将感应线圈从腐蚀性气体保护起来。

Claims (9)

1.一种模具感应加热装置，对在内部形成有中空部的成形模具进行感应加热，所述模具感应加热装置的特征在于，

所述模具感应加热装置包括：

上板，与所述成形模具的上端面接触；

下板，与所述成形模具的下端面接触；以及

感应线圈，设置在所述上板和所述下板各板上，通过50Hz或60Hz的商用电源对该感应线圈施加电压，

所述上板和所述下板各板具有：大体圆环状的金属板主体，形成有收容所述感应线圈的收容凹部；以及金属盖，在收容有所述感应线圈的状态下封闭所述收容凹部，

在所述金属板主体的所述收容凹部的开口边缘整个周向上形成有盖放置部，所述盖放置部具有所述金属盖的厚度以上的台阶，

所述金属板主体内形成有多个夹套室，所述夹套室封入有气液两相的热介质。

2.根据权利要求1所述的模具感应加热装置，其特征在于，所述夹套室的、与所述感应线圈邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于所述线圈邻接部分以外的下侧的面的部分。

3.根据权利要求2所述的模具感应加热装置，其特征在于，所述夹套室在所述金属板主体中以使液状的热介质流向所述感应线圈侧的方式倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的模具感应加热装置，其特征在于，封闭各个所述收容凹部的所述金属盖分割为多个，或者，封闭各个所述收容凹部的所述金属盖形成有狭缝部。

5.根据权利要求1所述的模具感应加热装置，其特征在于，

形成在所述上板或所述下板上的所述收容凹部在俯视中呈大体圆形，

所述感应线圈呈大体圆环形，

在将所述感应线圈收容于所述收容凹部的状态下由所述感应线圈的中心部在所述收容凹部内形成的空间中，设有被分割或被进行了狭缝加工的磁性体铁心部。

6.根据权利要求1所述的模具感应加热装置，其特征在于，

形成在所述上板或所述下板上的所述收容凹部在俯视中呈大体圆形，

所述感应线圈呈大体圆环形，配置在从所述金属板主体的径向最内侧的圆环位置或所述金属板主体的径向最内侧的圆环位置的附近到所述金属板主体的径向尺寸的一半以下的部分上。

7.根据权利要求1所述的模具感应加热装置，其特征在于，在所述收容凹部的内表面设置有由非磁性体金属构成的通电用短路部。

8.根据权利要求1所述的模具感应加热装置，其特征在于，从所述金属板主体的中心部呈放射状地形成有所述上板和所述下板的所述夹套室。

9.根据权利要求1所述的模具感应加热装置，其特征在于，所述成形模具是轮胎加硫用成形模具。