JP2519060Y2 - 高周波加熱コイル給電用トランス - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、クランクシャフト等を
焼入するための高周波加熱装置に使用されて、その高周
波加熱コイルに給電を行う高周波加熱コイル給電用トラ
ンスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、クランクシャフトの焼入に
は、吊り下げ式の高周波加熱装置が使用されている。こ
の高周波加熱装置は、図４に示すように、加熱コイル体
９０と、加熱コイル体９０を下方に支持してこれに高周
波電流を供給する給電用トランス９１を備えている。給
電用トランス９１は、カレントトランスを本体として組
立枠等により補強され、更に、支持枠９２内に設置され
ている。支持枠９２は、給電用トランス９１が載置され
る台板９３を、天板９４の下にリンクバー９５，９５で
吊り下げた構成になっており、その全体が、両側へ揺動
自在に且つ上下へ移動自在に吊り下げられている。

【０００３】加熱コイル体９０は、カレントトランスの
二次端子９６（リード）の下端部に連結されたコイル保
持板９７と、その下端部に取り付けられたラインコイル
と称される鞍型の高周波加熱コイル９８とを備えてい
る。高周波加熱コイル９８は、カレントトランスの二次
端子９６（リード）に電気的に接続されている。

【０００４】クランクシャフトのピン９９を加熱する場
合は、まず、ピン９９の上方に、図示されないスペーサ
を介して高周波加熱コイル９８が保持される。次いで、
クランクシャフトをその中心軸Ｏの回りに回転させなが
ら、カレントトランスから高周波加熱コイル９８に高周
波電流を通じる。クランクシャフトの回転に伴い、その
中心軸Ｏの回りをピン９９が公転するが、その公転に追
従して、加熱コイル体９０および支持枠９２が揺動およ
び上下動を行うことにより、ピン９９と高周波加熱コイ
ル９８との間隙は一定に維持される。かくして、ピン９
９の表層部が全周にわたって高周波加熱される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】このような高周波加熱
装置においては、クランクシャフトのピン長に応じて加
熱コイル体９０が薄くされる。また、加熱コイル体９０
および給電用トランス９１がピン数に応じてクランクシ
ャフトの軸方向に配列される関係から、給電用トランス
９１も加熱コイル体９０とほぼ同じ薄さのディスク型と
される。しかし、これらの厚みもさることながら、重量
や横幅も重要である。なぜなら、加熱コイル体９０およ
びトランス部分は、上下および両側に従動する構造のた
め、重量の増加はその運動性等を低下させ、横幅の増大
は揺動スペースの確保を困難にする。

【０００６】ところが、従来の高周波加熱装置、特に、
そのトランス部分は、給電用トランス９１を支持枠９２
内に設置する構成になっている。この構成にすると、加
熱コイル体９０の重量が給電用トランス９１にかから
ず、加熱コイル体９０が揺動しても、これらに耐え得る
剛性をトランス部分に与えることができる。また、加熱
コイル体９０の揺動力を受ける二次端子９６（リード）
には、大きな取付強度が要求されるが、その強度確保も
容易となる。しかし、支持枠９２は、トランス部分の重
量および横幅を増大させ、運動性、取扱性、スペース利
用性等の面では、大きな犠牲を強いられていた。

【０００７】本考案はかかる事情に鑑みて創案されたも
ので、重量および横幅を抑え、しかも剛性およびリード
取付強度の高い高周波加熱コイル給電用トランスを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案にかかる高周波加
熱コイル給電用トランスは、下方に連結された高周波加
熱コイルに給電を行うディスク型のトランスであって、
内部を通水路とした角管状の導電体が同一平面内で湾曲
することにより形成されたディスク型の一次コイルおよ
び二次コイルを重ね、二次コイルの両端端子部を下方へ
突出させたカレントトランスと、カレントトランスを両
側から挟持する吊り下げ型の保持部材と、カレントトラ
ンスを保持した保持部材が上方から挿入される箱状に一
体成形され、挿入された保持部材にねじ等により固定さ
れる樹脂ケースと、樹脂ケースの底部を貫通してその底
部に一体モールドにより設けられ、上端部に前記カレン
トトランスの二次コイルの両端端子部が結合され、下端
部に前記高周波加熱コイルが電気的に接続れさる一対の
リードとを具備することを特徴としている。

【０００９】本考案にかかる高周波加熱コイル給電用ト
ランスにおいては、カレントトランスの上方に、電源ケ
ーブルが接続されるブスバーを設け、カレントトランス
の一次コイルの巻き数が異なる箇所から上方へ複数の切
換タップを引き出すと共に、各切換タップの上端部をブ
スバーの側へ屈曲させ、その屈曲部を、ブスバーから切
換タップの側に突設された凸部に上方からボルト止めす
るようにするのが望ましい。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。図１は本考案の一実施例を示す高周波加熱コイル
給電用トランスの縦断正面図、図２は図１のＸ−Ｘ線矢
視図、図３は樹脂ケースを一部破断して示す斜視図、図
５はトランスと加熱コイル体との接続部構造を示す縦断
正面図、図６は図５のＹ−Ｙ線矢視図である。

【００１１】高周波加熱コイル給電用トランスは、左右
一対の保持部材１０，１０の間にカレントトランス３０
を保持した内装部Ａと、内装部Ａを収容する外装部Ｂと
からなる。

【００１２】内装部Ａについて説明すると、保持部材１
０，１０は、絶縁材（例えばエポキシ樹脂、ＦＲＰ等）
の角棒からなり、上端部間に平板からなる連結板２０が
架装されている。連結板２０の中央部には、吊り下げの
ための丸孔２１が設けられている。カレントトランス３
０は、ディスク型をした前後一対の一次コイル３１，３
１の間に、同じくディスク型の二次コイル３２を挟んだ
サンドイッチ構造とされ、両側部にコア３３，３３を有
する。このカレントトランス３０は、保持部材１０，１
０間に保持され、保持部材１０，１０間で巻き線長を稼
ぐためにほぼ角型とされている。カレントトランス３０
の二次コイル３２と連結板２０の間には、ブスバー４０
が設けられている。ブスバー４０は、平板からなり、連
結板２０と同一の平面上に位置している。ブスバー４０
の一方の側端部は、電源ケーブル接続のために、保持部
材１０の外側に延出している。

【００１３】カレントトランス３０の各一次コイル３１
は、内部が通水路とされた細い角管をあたかもパンケー
キの如く同一平面内で多数回曲げ巻き加工して形成され
ており、両端部にホース口５１が接続されている。ホー
ス口５１は、一方の保持部材１０に設けた孔内に内側か
ら差し込まれて保持され、外側から通水管が接続される
ようになっている。二次コイル３２は、一次コイル３１
と同様に偏平な角管がその平面内で湾曲した１ターンコ
イルであり、その両端端子部３２ａ，３２ａが、前後に
若干偏位して真下に突出している。この二次コイル３２
も内部が通水路とされ、その通水路の両端が、前記ホー
ス口５１と同じく一方の保持部材１０に保持されたホー
ス口５２に、パイプ５３を介して接続されている。

【００１４】各一次コイル３１の巻き数の異なる箇所か
ら引き出される複数の切換タップ３４は、一次コイル３
１の横幅方向に間隔をあけてコイル上部に取り付けら
れ、その取付位置から上方へ延出している。各切換タッ
プ３４の上端部は、ブスバー４０の側に屈曲し、その屈
曲部３４ａが一方の側へ若干傾斜している。ブスバー４
０の表面には、複数の切換タップ３４に対応して、複数
の凸部４１が突設されており、その上面は、屈曲部３４
ａと同じ側へ同じ角度で傾斜している。

【００１５】複数の切換タップ３４は、その屈曲部３４
ａとブスバー４０の凸部４１との間に導電性のスペーサ
４２を介在させて、両者をボルト４３で締結することに
より、ブスバー４０に選択的に接続される。ブスバー４
０に接続されない切換タップ３４については、その屈曲
部３４ａと凸部４１との間に絶縁性のスペーサを介在さ
せて、両者の接触を防いでいる。

【００１６】次に、内装部Ａを収容する外装部Ｂについ
て説明する。

【００１７】外装部Ｂは、内装部Ａが上方から挿入され
る上面開放の樹脂ケース６０を有する。樹脂ケース６０
は、例えばＦＲＰ等の一体成形品であり、内装部Ａの形
状に合わせたディスク型になっている。樹脂ケース６０
の正面および背面には、図３に示すように、内部冷却の
ために、複数の通気孔６１が開設されており、両側面に
は、ホース口５１，５２への通水管接続のために、複数
の丸孔６２が開設されている。樹脂ケース６０の底部中
央は厚肉になっている。この厚肉部６３には、前後一対
のリード７０，７０が厚肉部６３を上下に貫通して設け
られている。

【００１８】リード７０，７０は、銅等の良導電性金属
からなり、テフロン等の絶縁板８１を挟んだ状態で、樹
脂ケース６０の成形の際に一体モールドされたものであ
る。リード７０，７０の各上端部は、二次コイル３２の
両端端子部３２ａ，３２ａに接続される第１端子部７
１，７１として樹脂ケース６０内に突出しており、二次
コイル３２の両端端子部３２ａ，３２ａが左右に偏位し
ていることから、リード７０，７０の第１端子部７１，
７１も左右に偏位している。そして、内装部Ａが樹脂ケ
ース６０内に挿入された状態で、リード７０，７０の第
１端子部７１，７１の各裏面に二次コイル３２の両端端
子部３２ａ，３２ａが当接し、樹脂ケース６０に設けた
ボルト通し孔からボルト８２をねじ込むことによって両
者が締結されている。また、別の複数のボルトによっ
て、樹脂ケース６０が保持部材１０，０に固定されてい
る。

【００１９】各リード７０の下端部は、一側部を除き、
樹脂ケース６０の厚肉部６３外に露出して、加熱コイル
体９０（図４参照）を接続するための第２端子部７２を
形成している。第２端子部７２の側面には、加熱コイル
体９０の取付時にその位置決めを行うガイドピン７３が
突設されており、正面および裏面には、加熱コイル体９
０の位置決め用ガイド板７４がねじ止めされている。そ
して、角部に設けたねじ孔７５にボルトをねじ込むこと
で、第２端子部７２に加熱コイル体９０が結合されて、
その高周波加熱コイルがリード７０，７０を介してカレ
ントトランス３０の二次コイル３２に接続される。すな
わち、加熱コイル体９０の上端部は、図５および図６に
示すように、２つのリード７０に対応して、２枚の厚い
導電板１，１を絶縁板２を挟んで重ね合わせたサンドイ
ッチ構造になっている。導電板１の上端部には、該導電
板１がリード７０の第２端子部７２の下面およびガイド
ピン７３側の側面に当接するように、上面を切り欠いて
形成したＬ状の切り込み３が設けられている。また、ガ
イドピン７３が通るピン孔と、ねじ孔７５にねじ込まれ
るボルト４の通るボルト孔とが設けられている。ガイド
ピン７３をピン孔に通し、第２端子部７２を切り込み３
に嵌合させたあと、ボルト孔を通してボルト４をねじ孔
７５にねじ込むことにより、第２端子部７２の下面およ
びガイドピン７３側の側面に導電板１の端面が圧接す
る。 加熱コイル体９０の上端部以外の構造は、図４に示
した一般の加熱コイル体と同じであり、一方の導電板１
は加熱コイル体９０の高周波加熱コイル９８の一方の端
子に、他方の導電板１は高周波加熱コイル９８の他方の
端子にそれぞれ接続されている。従って、ボルト４のね
じ込みにより、加熱コイル体９０の高周波加熱コイル９
８が、リード７０，７０を介してカレントトランス３０
の二次コイル３２に接続される。

【００２０】なお、各リード７０は、給水孔７６を有
し、その入側は、パイプ８３を介して、樹脂ケース６０
の外側面に取り付けたホース口８４に接続されている。
給水孔７６の出側は、第２端子部７２に加熱コイル体９
０が結合された状態で、その通水孔に連通する。

【００２１】このように構成された高周波加熱コイル給
電用トランスは、図４に示すクランクシャフトのピン焼
入用高周波加熱装置のトランス部分に使用されて、次の
ような作用効果を奏する。

【００２２】高周波加熱コイル給電用トランスを直接吊
り下げ、支持枠を使用しないので、その横幅が狭く、十
分な揺動スペースが確保される。樹脂ケース６０内にカ
レントトランス３０を収容しているので、カレントトラ
ンス３０への焼入液の付着等が抑えられる。その樹脂ケ
ース６０は軽く、支持枠を使用しないこととあいまっ
て、トランス部分の重量が軽減され、ピンの公転に対す
る追従性等が良い。

【００２３】小型軽量であるにもかかわらず、一対の保
持部材１０，１０等により充分な剛性が確保される。一
対のリード７０，７０は、加熱コイル体９０の揺動に伴
って大きな外力を受けるが、樹脂ケース６０の底部に一
体モールドされているので、その取付強度が高く、長期
の使用においてもボルトの緩み等を生じない。リード７
０，７０の一体モールド構造は、リード７０，７０取付
部の構造を簡略化し、部品点数の削減や小型化、軽量化
に寄与するだけでなく、リード７０，７０取付部の密封
性を高めて、焼入液の侵入を防ぐ。

【００２４】カレントトランス３０の切換タップ３４
は、従来はブスバーの表面に直角なボルトでブスバーに
接続されるため、縦列された複数のトランス間にスパナ
等の工具を差し込まなければならず、トランス間の配
線、配管のために切換作業がしずらかったが、本高周波
加熱コイル給電用トランスでは、切換タップ３４の先端
部をブスバー４０の側に屈曲させ、且つ、その屈曲部３
４ａを側方へ若干傾斜させているので、切換作業を、配
線、配管等の干渉が比較的少ない上方から、汎用工具を
使用して簡単に行うことができる。

【００２５】更に、本高周波加熱コイル給電用トランス
でのカレントトランス３０は、形状がほぼ角型になって
いるので、円型、たまご型のものに比して、保持部材１
０，１０間での巻き線効率が高く、出力増大や小型化を
図る。

【００２６】

【考案の効果】以上に説明したように、本考案にかかる
高周波加熱コイル給電用トランスは、一対の保持部材で
カレントトランスを直接吊り下げる構成としたことによ
り、支持枠が不要になるので、全体的な横幅が狭くな
り、十分な揺動スペースを確保できる。支持枠を不要に
したとこと、樹脂ケースを使用したことにより、重量が
大幅に軽くなるので、取扱性がよく、また、高周波加熱
コイルの運動性を良くすることができる。そして、小型
軽量化を進めたにもかかわらず、一対の保持部材等によ
り充分な剛性が確保され、しかも、樹脂ケースの底部に
一対のリードを一体モールドする構造としたので、その
取付強度が高く、長期の使用においても取付ボルトの緩
み等を生じない。更に、その一体モールド構造は、リー
ド取付部の強化に止まらず、その構造簡略化や密封性の
向上にも寄与する。

【００２７】カレントトランスの上方に、電源ケーブル
が接続されるブスバーを設け、カレントトランスの一次
コイルの巻き数が異なる箇所から上方へ複数の切換タッ
プを引き出すと共に、各切換タップの上端部をブスバー
の側へ屈曲させ、その屈曲部を、ブスバーから切換タッ
プの側に突設された凸部に上方からボルト止めするよう
にした場合は、配線、配管等の干渉が比較的少ない上方
から切換作業を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す高周波加熱コイル給電
用トランスの縦断正面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視図である。

【図３】樹脂ケースを一部破断して示す斜視図である。

【図４】従来の高周波加熱コイル給電用トランスを使用
した高周波加熱装置を模式的に示す正面図である。

【図５】 本考案の一実施例におけるトランスと加熱コ
イル体との接続部構造を示す縦断正面図である。

【図６】 図５のＹ−Ｙ線矢視図である。

【符号の説明】

Ａ 内装部 Ｂ 外装部 １０ 保持部材 ３０ カレントトランス ３１ 一次コイル ３２ 二次コイル ３２ａ 二次コイル３２の両端端子部 ３４ 切換タップ ３４ａ 切換タップ３４の屈曲部 ４０ ブスバー ４１ ブスバー４０の凸部 ６０ 樹脂ケース ７０ リード ９０ 加熱コイル体 ９８ 高周波加熱コイル

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に連結された高周波加熱コイルに給
   電を行うディスク型のトランスであって、内部を通水路
   とした角管状の導電体が同一平面内で湾曲することによ
   り形成されたディスク型の一次コイルおよび二次コイル
   を重ね、二次コイルの両端端子部を下方へ突出させたカ
   レントトランスと、カレントトランスを両側から挟持す
   る吊り下げ型の保持部材と、カレントトランスを保持し
   た保持部材が上方から挿入される箱状に一体成形され、
   挿入された保持部材にねじ等により固定される樹脂ケー
   スと、樹脂ケースの底部を貫通してその底部に一体モー
   ルドにより設けられ、上端部に前記カレントトランスの
   二次コイルの両端端子部が結合され、下端部に前記高周
   波加熱コイルが電気的に接続れさる一対のリードとを具
   備することを特徴とする高周波加熱コイル給電用トラン
   ス。
2. 【請求項２】 前記カレントトランスの上方に、電源ケ
   ーブルが接続されるブスバーを設け、カレントトランス
   の一次コイルの巻き数が異なる箇所から上方へ複数の切
   換タップを引き出すと共に、各切換タップの上端部をブ
   スバーの側へ屈曲させ、その屈曲部を、ブスバーから切
   換タップの側に突設された凸部に上方からボルト止めす
   るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の高周波
   加熱コイル給電用トランス。