JP2022013502A - Induction heating roller device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導発熱ローラ装置に関するものである。 The present invention relates to an induction heating roller device.
従来の誘導発熱ローラ装置は、特許文献1に示すように、ローラ本体の内部に誘導発熱機構を設けるとともに、当該誘導発熱機構を支持する支持ロッドをローラ本体の両端部に設けられた駆動軸の内側周面に転がり軸受を介して支持する構成である。この構成により、誘導発熱機構は、ローラ内に宙吊り状態で保持されることになる。 As shown in Patent Document 1, the conventional induction heating roller device is provided with an induction heating mechanism inside the roller body, and a support rod for supporting the induction heating mechanism is provided on both ends of the roller body. It is configured to support the inner peripheral surface via a rolling bearing. With this configuration, the induction heating mechanism is held in the roller in a suspended state.
しかしながら、ローラ本体の内部において誘導発熱機構が自重によって撓んでしまい、誘導発熱機構の誘導コイルがローラ本体の内側周面に接触してしまうという問題がある。この問題は、ローラ本体の外径が小さく、ローラ本体の軸長が長くなるほど顕著となる。 However, there is a problem that the induction heating mechanism bends due to its own weight inside the roller body, and the induction coil of the induction heating mechanism comes into contact with the inner peripheral surface of the roller body. This problem becomes more remarkable as the outer diameter of the roller body is smaller and the axial length of the roller body is longer.
上記の特許文献1では、支持ロッドを両側の駆動軸内からそれぞれ外部へ導出し、その両側の導出端部のそれぞれに転がり軸受を支点として下方へ付勢する曲げモーメント発生手段を設けているが、構造が複雑化するだけでなく、転がり軸受を支点に曲げモーメントを付勢しており転がり軸受に負荷もかかってしまう。 In the above-mentioned Patent Document 1, the support rods are led out from the inside of the drive shafts on both sides to the outside, and the bending moment generating means for urging downward with the rolling bearing as a fulcrum is provided at each of the lead-out ends on both sides thereof. Not only is the structure complicated, but the bending moment is urged around the rolling bearing as a fulcrum, which puts a load on the rolling bearing.
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、誘導発熱機構が自重撓みによりローラ本体の内側周面に接触することを簡単な構成により防ぐことをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and its main task is to prevent the induction heating mechanism from coming into contact with the inner peripheral surface of the roller body due to its own weight bending by a simple configuration. be.
すなわち本発明に係る誘導発熱ローラ装置は、回転自在に設けられた円筒状をなすローラ本体と、前記ローラ本体の軸方向両端部にそれぞれ設けられた中空の駆動軸と、前記ローラ本体の内部に配置される誘導発熱機構と、前記誘導発熱機構の軸方向両端部にそれぞれ設けられ、前記駆動軸の内部に挿通された支持ロッドとを備え、前記支持ロッドの少なくとも1つは、挿通された前記駆動軸よりも軸方向外側に延び出た延出部を有しており、当該延出部の軸心が、前記駆動軸の軸心よりも上側に位置するように支持されていることを特徴とする。 That is, the induction heating roller device according to the present invention has a cylindrical roller body provided rotatably, hollow drive shafts provided at both ends of the roller body in the axial direction, and the inside of the roller body. An induced heat generating mechanism to be arranged and a support rod provided at both ends in the axial direction of the induced heat generating mechanism and inserted inside the drive shaft are provided, and at least one of the support rods is inserted. It has an extension portion extending outward in the axial direction from the drive shaft, and is characterized in that the axis of the extension portion is supported so as to be located above the axis of the drive shaft. And.
このようなものであれば、支持ロッドの少なくとも1つが駆動軸よりも軸方向外側に延び出た延出部を有しており、当該延出部の軸心が、駆動軸の軸心よりも上側に位置するように支持されているので、誘導発熱機構の自重撓みを考慮して、誘導発熱機構とローラ本体の内側周面とのクリアランスを確保することができる。その結果、誘導発熱機構が自重撓みによりローラ本体の内側周面に接触することを簡単な構成により防ぐことができる。 In such a case, at least one of the support rods has an extension portion extending outward in the axial direction from the drive shaft, and the axis of the extension portion is larger than the axis of the drive shaft. Since it is supported so as to be located on the upper side, it is possible to secure a clearance between the induction heating mechanism and the inner peripheral surface of the roller body in consideration of the self-weight deflection of the induction heating mechanism. As a result, it is possible to prevent the induction heating mechanism from coming into contact with the inner peripheral surface of the roller body due to its own weight bending by a simple configuration.
具体的な実施の態様としては、一方の前記支持ロッドは、挿通された前記駆動軸よりも軸方向外側に延び出た延出部を有しており、当該延出部の軸心が、前記駆動軸の軸心よりも上側に位置するように支持されており、他方の前記支持ロッドは、挿通された前記駆動軸の内側周面に転がり軸受を介して支持されていることが望ましい。
この構成であれば、上記の効果に加えて、他方の駆動軸の軸心に対する他方の支持ロッドの軸心の傾きを小さくする、又は同軸にすることができるので、支持ロッドが傾くことによって生じる転がり軸受への負担を軽減し、転がり軸受の寿命が短くなるという問題を解決することができる。
As a specific embodiment, one of the support rods has an extension portion extending axially outward from the inserted drive shaft, and the axis of the extension portion is the said. It is desirable that the support rod is supported so as to be located above the axis of the drive shaft, and the other support rod is supported by a rolling bearing on the inner peripheral surface of the drive shaft inserted.
With this configuration, in addition to the above effects, the inclination of the axis of the other support rod with respect to the axis of the other drive shaft can be reduced or made coaxial, so that the support rod is tilted. It is possible to reduce the load on the rolling bearing and solve the problem that the life of the rolling bearing is shortened.
別の具体的な実施の態様としては、2つの前記支持ロッドそれぞれは、挿通された前記駆動軸よりも軸方向外側に延び出た延出部を有しており、当該延出部の軸心が、前記駆動軸の軸心よりも上側に位置するように支持されていることが望ましい。
この構成であれば、支持ロッドを転がり軸受を介して駆動軸の内側周面に支持する必要がないので、転がり軸受を不要にすることができ、支持ロッドを支持する転がり軸受の寿命を考慮する必要がない。
In another specific embodiment, each of the two support rods has an extension extending axially outward from the inserted drive shaft, and the axis of the extension. However, it is desirable that the drive shaft is supported so as to be located above the axis of the drive shaft.
With this configuration, it is not necessary to support the support rod on the inner peripheral surface of the drive shaft via the rolling bearing, so that the rolling bearing can be eliminated and the life of the rolling bearing that supports the support rod is taken into consideration. There is no need.
また、本発明の誘導発熱ローラ装置は、前記延出部を支持するとともに、前記延出部の軸心の位置を調整する調整支持機構を更に備えていることが望ましい。
このように調整支持機構を備えることによって、誘導発熱ローラ装置それぞれの誘導発熱機構の自重撓みに対応した微調整が可能となる。
Further, it is desirable that the induction heating roller device of the present invention further includes an adjustment support mechanism for supporting the extension portion and adjusting the position of the axial center of the extension portion.
By providing the adjustment support mechanism in this way, it is possible to make fine adjustments corresponding to the self-weight deflection of each induction heating mechanism of the induction heating roller device.
このように構成した本発明によれば、誘導発熱機構が、自重撓みによりローラ本体の内側周面に接触しないようにすることができる。 According to the present invention configured as described above, the induction heating mechanism can be prevented from coming into contact with the inner peripheral surface of the roller body due to its own weight bending.
以下に本発明に係る誘導発熱ローラ装置の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the induction heating roller device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.装置構成>
本実施形態に係る誘導発熱ローラ装置100は、例えばプラスチックフィルム、紙、布、不織布、合成繊維、金属箔等のシート材又はウェブ材、線(糸)材等の連続材の連続熱処理工程等において用いられるものである。
<1. Device configuration>
The induction
具体的にこのものは、図1に示すように、回転自在に支持された中空のローラ2と、このローラ2の内部に設けられた誘導発熱機構3とを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 1, this one includes a
ローラ2は、連続材が接触して連続材を熱処理するための中空円筒状をなすローラ本体21と、当該ローラ本体21の両端部に設けられた中空の駆動軸22とを有している。当該駆動軸22は、転がり軸受等の軸受4を介して機台5に回転自在に支持されている。なお、駆動軸22は、ローラ本体21の軸方向端面に接続されるフランジ221を有している。ローラ本体21及び駆動軸22は、炭素鋼などの磁性材又はステンレス鋼などの非磁性材から形成することが考えられるが、これらに限定されない。そして、ローラ2は、例えばモータ等の回転駆動機構(不図示)により外部から与えられる駆動力によって回転されるように構成されている。また、本実施形態のローラ本体21の肉厚部である側周壁には、気液二相の熱媒体が減圧封入された複数のジャケット室が形成されていても良い。
The
誘導発熱機構3は、円筒形状をなす円筒状鉄心31と、当該円筒状鉄心31の外側周面に巻装された誘導コイル32とを備えている。
The
円筒状鉄心31の軸方向における両端部には支持ロッド6が設けられており、当該支持ロッド6は、それぞれ駆動軸22の内部に挿通されている。2つの支持ロッド6のうち少なくとも一方は、挿通された駆動軸22よりも軸方向外側に延び出た延出部6xを有しており、当該延出部6xがローラ2の外部に設けられた支持機構7により支持されている。図1においては、一方の支持ロッド6(6A)が延出部6xを有し、転がり軸受を用いることなく、支持機構7に支持されており、他方の支持ロッド6(6B)が転がり軸受等の軸受8を介して駆動軸22の内面に回転自在に支持されている。これにより、誘導発熱機構3は、回転するローラ2の内部に宙吊り状態で保持され、つまり、機台5(固定側)に対して静止状態に保持される。なお、一方の支持ロッド6(6A)の延出部6xには、例えば機台5に固定された回り止め部材9が接続されており、誘導発熱機構3が回転しないように構成されている。
また、誘導コイル32には、電源リード線L1が接続されており、この電源リード線L1には、商用周波数(50Hz又は60Hz)の交流電圧を印加するための電源装置(不図示)が接続されている。
Further, a power supply lead wire L1 is connected to the
このような誘導発熱機構3により、誘導コイル32に交流電圧が印加されると交番磁束が発生し、その交番磁束はローラ本体21の側周壁を通過する。この通過によりローラ本体21に誘導電流が発生し、その誘導電流でローラ本体21はジュール発熱する。
When an AC voltage is applied to the
しかして、本実施形態の誘導発熱ローラ装置100には、誘導発熱機構3の自重撓みにより当該誘導発熱機構3がローラ本体21の内側周面に接触しないように構成されている。
Therefore, the induction
図1に示す誘導発熱ローラ装置100では、図2に示すように、一方の支持ロッド6(6A)の延出部6xの軸心が、挿通された駆動軸22の軸心よりも上側に位置するように支持機構7により支持されている。ここで、駆動軸22の軸心に対する延出部6xの軸心のオフセット量は、誘導発熱機構3の外側周面がローラ本体21の内側周面に接触しないように設定される。また、このオフセット量は、一方の支持ロッド6(6A)の外側周面が挿通された駆動軸22の内側周面に接触しない範囲で設定される。
In the induction
本実施形態の支持機構7は、ローラ本体21の駆動軸22の外側周面に転がり軸受10を介して設けられている。また、本実施形態の支持機構7は、延出部6xの軸心の位置を調整する調整支持機構としての機能を有している。図1に示す支持機構7は、延出部6xの周方向に等間隔に設けられた複数の押しネジ11を用いて構成されている。図1では、3つの押しネジ11が等間隔に設けられており、各押しネジ11は延出部6xの外側周面に接触することによって、延出部6xの軸心の位置を上下方向だけでなく、左右方向にも調整できるように構成されている。なお、支持機構7は、延出部6xの軸心を上下方向のみに移動させる構成であっても良いし、上下方向に移動させる上下移動機構と左右方向に移動させる左右移動機構とを有する構成であっても良い。
The
<2.本実施形態の効果>
このように構成された本実施形態に係る誘導発熱ローラ装置100によれば、一方の支持ロッド6(6A)が駆動軸22よりも軸方向外側に延び出た延出部6xを有しており、当該延出部6xの軸心が、駆動軸22の軸心よりも上側に位置するように支持されているので、誘導発熱機構3の自重撓みを考慮して、誘導発熱機構3とローラ本体21の内側周面とのクリアランスを確保することができる。その結果、誘導発熱機構3が自重撓みによりローラ本体21の内側周面に接触することを簡単な構成により防ぐことができる。
<2. Effect of this embodiment>
According to the induction
また、本実施形態では、図2に示すように、他方の駆動軸22の軸心に対する他方の支持ロッド6(6B)の軸心の傾きを小さくする、又は同軸にすることができるので、支持ロッド6(6B)において転がり軸受8に支持された部分が傾くことによって生じる転がり軸受8への負担を軽減し、転がり軸受8の寿命が短くなるという問題を解決することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the inclination of the axis of the other support rod 6 (6B) with respect to the axis of the
<3.その他の変形実施形態>
本発明は、前記実施形態に限られない。
例えば、前記実施形態の支持機構7は駆動軸22に設けられていたが、図3に示すように、支持機構7を機台5やその他の周辺部材に設けても良い。なお、図3では、支持機構7を機台にねじ固定した構成を示している。
<3. Other Modifications>
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, although the
また、前記実施形態では、一方の支持ロッド6(6A)のみが延出部6xを有する構成であったが、図4及び図5に示すように、軸方向両端部の2つの支持ロッド6A、6Bそれぞれが、挿通された駆動軸22よりも軸方向外側に延び出た延出部6xを有する構成としても良い。
Further, in the above embodiment, only one support rod 6 (6A) has an
この場合、軸方向両端部の延出部6xそれぞれに支持機構7を設けて、当該支持機構7によって各延出部6xの軸心を駆動軸22の軸心よりも上側に位置するように支持する。なお、図4では、支持機構7が駆動軸22の外側周面に転がり軸受10を介して設けられた構成であり、図5では支持機構7が機台5やその他の周辺部材にねじ固定した構成である。また、図4及び図5に示す支持機構7は、前記実施形態と同様に調整支持機構としての機能を有している。
In this case, a
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
100・・・誘導発熱ローラ装置
21・・・ローラ本体
22・・・駆動軸
3・・・誘導発熱機構
5・・・機台
6・・・支持ロッド
6x・・・延出部
7・・・調整支持機構
10・・・転がり軸受
100 ... Induction
Claims (5)
前記ローラ本体の軸方向両端部にそれぞれ設けられた中空の駆動軸と、
前記ローラ本体の内部に配置される誘導発熱機構と、
前記誘導発熱機構の軸方向両端部にそれぞれ設けられ、前記駆動軸の内部に挿通された支持ロッドとを備え、
前記支持ロッドの少なくとも1つは、挿通された前記駆動軸よりも軸方向外側に延び出た延出部を有しており、当該延出部の軸心が、前記駆動軸の軸心よりも上側に位置するように支持されている、誘導発熱ローラ装置。 A rotatably provided cylindrical roller body and
Hollow drive shafts provided at both ends of the roller body in the axial direction,
The induction heating mechanism arranged inside the roller body and
A support rod provided at both ends in the axial direction of the induction heating mechanism and inserted inside the drive shaft is provided.
At least one of the support rods has an extension portion extending axially outward from the inserted drive shaft, and the axis of the extension portion is more than the axis of the drive shaft. An induction heating roller device that is supported to be located on the upper side.
他方の前記支持ロッドは、挿通された前記駆動軸の内側周面に転がり軸受を介して支持されている、請求項1に記載の誘導発熱ローラ装置。 One of the support rods has an extension portion extending outward in the axial direction from the inserted drive shaft, and the axis of the extension portion is above the axis of the drive shaft. Supported to be located,
The induction heating roller device according to claim 1, wherein the other support rod is supported on the inner peripheral surface of the inserted drive shaft via a rolling bearing.
Applications Claiming Priority (2)
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