JP3652389B2 - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は誘導発熱ローラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように誘導発熱ローラ装置は、回転するローラと、その内部に配置された磁束発生機構とによって主として構成されてあり、この磁束発生機構は、固定された鉄心と、この鉄心に巻装される誘導コイルとによって構成されるのを普通としている。そしてこの鉄心としては磁性鋼板を巻回して構成した巻鉄心を使用するのを普通としている。
【０００３】
しかしこのような巻鉄心を使用した場合、磁性鋼板自身が誘導コイルの二次巻線として作用するので、その巻回方向に短絡電流が発生し、鉄心が発熱するのを避けるために巻鉄心にスリットを形成することが行なわれているが、このようなスリットを形成すると、巻鉄心自体の剛性が失われ、自重によるたわみが大きくなってしまう。また漏洩磁束が磁性鋼板を貫通するように流れることによる渦電流により、鉄心が発熱することもある。
【０００４】
これらを解決するために、わん曲部と、このわん曲部の一端に連続して形成された屈曲部とからなる磁性鋼板の複数枚を、円筒状となるように順次積層して構成した鉄心を、磁束発生機構の鉄心として使用することが別途提案された（実開平５−４８２９２号公報参照。）。このような鉄心を示したのが図２〜図４である。
【０００５】
これらの図において、１１は磁性鋼板からなる鉄心鋼板で、これは任意の曲率をもってわん曲されたわん曲部１２と、このわん曲部１２の内端に連続する屈曲部１３とによって構成されてある。屈曲部１３のわん曲部１２に対する屈曲角度θは例えば３０度程度、屈曲部１３の長さはできるだけ短く、例えば鉄心鋼板１１の厚さの３〜１０倍程度とされている。
【０００６】
鉄心鋼板１１をその内端、すなわち屈曲部１３の内端が所定の円１５の外周に沿うようにして順次積層していけば、円筒状の鉄心１４が構成される。得られた鉄心１４の内周は円１５に沿うようになり、また外周は円１６に沿う。これによれば、誘導コイルを巻装しても巻鉄心のように短絡電流は発生しないし、また漏洩磁束による渦電流の発生も僅少となる。
【０００７】
そして鉄心鋼板１１を積層していくとき、屈曲部１３も積層されていく。屈曲部１３はわん曲部１２に対して屈曲しているので、隣合う屈曲部１３同志は、互いに係合し合う。そのため積層された鉄心鋼板１１をその外側に向かって引き抜こうとしても、係合し合っている屈曲部１３によって、その引き抜きは防止される。これにより鉄心鋼板１１の積層過程での積層崩れは回避されるし、また確実に積層されるようになる。
【０００８】
ところでこのような鉄心鋼板１１による鉄心１４は、各鉄心鋼板１１の内周端（屈曲部１３の内周端）を溶接などによって一体化することにより、剛性を高めるようにしている。しかし鉄心１４として例えば長さ７ｍ、重量３トンに及ぶ大型のものとなると、内周端の溶接によっても、これに巻装される誘導コイルを含めた自重を支持するに足る剛性を満足することはできない。そのためローラに作用する機械的振動、あるいは鉄心に発生する電磁振動などによって、鉄心１４にたわみが発生し、これを真円状に保つことが極めて困難となる。
【０００９】
これを解決するために鉄心鋼板の内周端を溶接した鉄心１４の内部に、剛性を保持するための鋼管などを嵌合することが考えられるが、溶接によるビードの凸部が生じている鉄心１４の内周との間に、隙間を生ずることなく鋼管を嵌合することはできない。
【００１０】
これに代わって内周端を溶接していない鉄心１４の内部に鋼管を嵌合し、鋼管の外周と鉄心１４の外端とを溶接で固定することも考えられるが、この場合は鉄心鋼板１１は鉄心１４の外端以外では一体化されていないので、剛性の維持は不安定である。剛性の安定化のために鉄心鋼板１１の外端を溶接により一体化すると、その溶接箇所を介して短絡回路が形成されることになり、誘導電流が流れ、磁気特性の低下、異常発熱の発生原因となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、わん曲部を備えた鉄心鋼板を円筒状に積層した鉄心を、磁束発生機構の鉄心に使用するにあたり、その鉄心の剛性をなんらの支障もなく高めることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、わん曲部を備えた一枚の鉄心鋼板の複数枚を円筒状に積層した鉄心の内周面に、複数の環状帯を間隔をおいて嵌合し、該環状帯と前記鉄心の内周面とを溶接によって一体化したことを特徴とする。
【００１３】
【作用】
環状体と鉄心の内周面とを溶接すれば、環状帯を介して鉄心鋼板の内端が一体化されることになり、鉄心の剛性が維持される。また環状帯の剛性によって鉄心の真円が維持されるようになる。
【００１４】
【実施例】
本発明の実施例を図１によって説明する。図１において、１はローラ本体で、その両端に連なる駆動軸２が機台に対して軸受３を介して回転自在に支持されている。各駆動軸２に挿通されている支持ロッド４に、鉄心５とこの鉄心に巻装されてある誘導コイル６とからなる磁束発生機構７が支持されている。
【００１５】
この鉄心５として前記した図２に示す鉄心１４（内端を溶接していないもの）が使用される。支持ロッド４の内端に連なるフランジ８に鉄心５の外端縁が溶接によって固定される。支持ロッド４と駆動軸２との間には軸受９が介在されてあり、支持ロッド４は機台に対して支持されている。
【００１６】
本発明にしたがい、鉄心５の内周に複数の環状帯１０を適当な間隔をおいて嵌合し、鉄心５の内周と環状帯１０とを溶接によって一体化する。環状帯１０としては、耐熱性であり、また非磁性体であることが望ましく、たとえばステンレスなどが好適である。具体的にはステンレス板もしくはＬ字形アングルあるいは逆Ｔ字形アングルを環状に巻回したものを使用するなり、あるいはステンレス製のパイプを適当な長さに切断したものを使用するとよい。
【００１７】
具体的な製造方法を説明すると、前記のようにわん曲部１２、屈曲部１３からなる鉄心鋼板１１を積層して円筒状の鉄心１４を構成し、この鉄心１４の内周に複数の環状帯１０を適当な間隔をおいて嵌合する。そしてそのあと鉄心１４の外周（環状帯１０に向かい合う外周）を鋼帯などで締め付けて、鉄心１４の内面と環状帯１０の外周とを十分に密着させておいてから、鉄心１４の内面（鉄心鋼板１１の内端）と環状帯１０とを溶接して一体化する。このあと鉄心１４を締め付けておいた鋼帯を取り除く。そして環状帯１０と一体となった鉄心１４に誘導コイル６を巻装し、フランジ８に溶接すればよい。
【００１８】
なお以上の実施例は、鉄心鋼板１１として、わん曲部１２と屈曲部１３とを備えた形状のものを使用した例についてであったが、これがわん曲部のみを備え、屈曲部を備えていないものを使用してもよい。また鉄心鋼板１１として、屈曲部１３に代わる他の係合可能な形状、たとえば互いに嵌合可能な半球状の突起部を備えたものであってもよく、要は鉄心鋼板１１を積層した場合、隣合う鉄心鋼板同志が互いにこの係合部分において、嵌合その他により係合し合うようにした形状であればよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、わん曲部を備えた鉄心鋼板を積層してなる円筒状の鉄心の内面に、環状帯を嵌合し、これを鉄心に溶接により一体化したので、鉄心鋼板はその内端において環状帯を介して一体化されるとともに、環状帯の剛性によって鉄心の真円が維持できるようになり、これによりたとえ鉄心が長尺状のものであっても、たわみに対する剛性を十分に確保できるし、鉄心、誘導コイルによる自重の保持のみならず、ローラに対する機械的振動、電磁振動に対しても十分に耐えることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明で使用する鉄心の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す鉄心の一部の拡大断面図である。
【図４】鉄心鋼板の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ローラ本体
５ 鉄心
６ 誘導コイル
７ 磁束発生機構
１０ 環状帯

Claims (1)

1. ローラの内部に、鉄心と前記鉄心に巻装される誘導コイルとを備えた磁束発生機構を配置するとともに、前記鉄心として、わん曲部を備えた一枚の鉄心鋼板の複数枚を円筒状に積層した鉄心を使用してなる誘導発熱ローラ装置において、前記鉄心の内周面に、複数の環状帯を間隔をおいて嵌合し、前記環状帯と前記鉄心の内周面とを溶接によって一体化してなる誘導発熱ローラ装置。

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