JP5905223B2 - 誘導加熱装置及び誘導加熱方法並びに焼嵌め装置及び焼嵌め方法 - Google Patents

Description

本発明は、円筒体を焼き嵌めする誘導加熱装置及び誘導加熱方法並びに焼嵌め装置及び焼嵌め方法に関するものである。

ガスタービンの燃焼器の内筒には、位置保持と空気封止のためのスプリングクリップ（リング状のバネ部品）が取り付けられている。図１４に示すように、スプリングクリップ５は、外クリップ５ａと内クリップ５ｂとを重ね合わせた二重構造を有している。
スプリングクリップ５の組み立てには、外クリップ５ａを加熱して拡径した後、外クリップ５ａの内周に内クリップ５ｂを嵌め込み、そのまま自然冷却させて、図１４に示すＷの範囲で全周にわたって焼き嵌めして一体化する焼き嵌め工法が採用されている。具体的には、まず、外クリップ５ａを回転テーブル上に載置し、外クリップ５ａを回転させながらガスバーナーで加熱する。外クリップ５ａが十分に加熱されたらガスバーナーを止めて、内クリップ５ｂを外クリップ５ａの内周に嵌め込み、スプリングクリップ５を完成させている。

ところで、焼き嵌めの方法として、例えば、特許文献１には、ベアリング外輪にローラを焼き嵌めする方法が開示されている。この方法は、誘導コイルの内側に配置されたベアリング外輪を加熱して拡径した後、ベアリング外輪の内周にローラを嵌め込むものである。

実開平１−１３８５３１号公報

しかしながら、上述したスプリングクリップの組み立て方法では、作業員が手作業で外クリップをガスバーナーで加熱するため、作業員によって加熱時間が異なり、内クリップの嵌め込み易さが外クリップ毎に異なるという問題点があった。さらに、サイズの異なるスプリングクリップを製作する場合、各サイズ毎に加熱装置の部品を交換する必要があり、装置がコスト高となり、作業が煩雑になるという問題点があった。
そして、特許文献１に記載された方法では、直径の異なる複数種のベアリング外輪を加熱することについての記載が無かった。

そこで、本発明は係る従来技術の問題点に鑑み、直径の異なる複数種の円筒体を予め設定された温度に、全周にわたって均等に効率良く加熱することが可能な誘導加熱装置及び誘導加熱方法並びに焼嵌め装置及び焼嵌め方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決する本発明に係る誘導加熱装置は、
直径の異なる複数種の円筒体を誘導コイルで加熱する誘導加熱装置において、
前記円筒体の周りに設けられて、前記円筒体を外周側から加熱する誘導コイルと、
前記円筒体が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記円筒体の内周面に当接可能に前記円筒体を保持する保持手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る焼嵌め装置は、
直径の異なる複数種の第１円筒体を誘導コイルで加熱して、該第１円筒体の内周側の第２円筒体に対して前記第１円筒体を焼嵌めで固定する焼嵌め装置において、
前記第１円筒体の周りに設けられて、前記第１円筒体を外周側から加熱する誘導コイルを含むヒーターパネルと、
前記第１円筒体が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記第１円筒体の内周面に当接可能に前記第１円筒体を保持する保持手段と、を備え、
前記焼嵌め装置は、前記保持手段によって保持された第１円筒体の内周側に前記第２円筒体を嵌め込んで前記ヒーターパネル内にて組み立てられた焼嵌め品が、前記ヒーターパネルから取出し可能に構成される。

上記誘導加熱装置によれば、保持手段を備えているため、誘導コイルに対して同芯円上に配置された円筒体の内周面に保持手段を当接させ、当該円筒体を外側に均等に張出すことができるので、円筒体の外周と誘導コイルの内周との隙間を全周に沿って一定にできる。その結果、円筒体の外周側から円筒体全体を均等に加熱することができる。
また、保持手段は直径の異なる複数種の円筒体の内周面に当接可能なので、複数種の円筒体を誘導コイル内で保持することができる。

また、前記保持手段は、
前記円筒体の内周面に当接して前記円筒体を保持する複数の爪部と、
前記複数の前記爪部が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記複数の前記爪部を径方向に移動させる爪部移動手段と、を備えていてもよい。

このように、保持手段は複数の爪部を備えているため、円筒体を安定した状態で保持することができる。また、保持手段は爪部移動手段を備えているため、直径の異なる複数種の円筒体を誘導コイルに対して同芯円上に配置することができる。

また、前記保持手段を昇降させ、前記保持手段に保持された前記円筒体の前記誘導コイルに対する相対的な高さ位置を調整する昇降手段を更に備えていてもよい。

このように、保持手段を昇降する昇降手段を更に備えるため、円筒体を保持した保持手段を昇降させることで、円筒体の加熱したい部位のみを誘導コイル内に配置することができる。したがって、高さが異なる複数種の円筒体を加熱することができる。

また、前記誘導コイルを含むヒーターパネルと、前記ヒーターパネルを摺動自在に案内する案内レールと、を更に備え、
前記保持手段は、前記昇降手段の上部に着脱自在に接続されており、
前記昇降手段により前記保持手段を前記誘導コイルよりも下方に移動させた際に、前記保持手段の高さが前記案内レールで案内される前記ヒーターパネルの下面よりも低い位置に収まるように、前記昇降手段は加熱装置本体に支持されていてもよい。

このように、誘導コイルよりも下方に移動された保持手段は案内レールよりも低い位置に設けられているため、誘導コイルを含むヒーターパネルを案内レールに沿って移動させることが可能となる。
また、保持手段は昇降手段に対して着脱可能なので、保持手段を取り外すこともできる。

また、前記ヒーターパネルは、前記誘導コイルに供給される交流電流を受電する受電端子を含んで構成されており、
前記加熱装置本体側には、前記受電端子に着脱自在に嵌合される給電端子が設けられており、
前記ヒーターパネルは、前記加熱装置本体側に対して着脱自在に取り付けられていてもよい。

このように、ヒーターパネル、加熱装置本体はそれぞれ受電端子、給電端子を備えているため、ヒーターパネルの受電端子と加熱装置本体側の給電端子とを嵌合することで、誘導コイルに交流電流を供給することができる。
また、ヒーターパネルは誘導加熱装置本体側に対して脱着可能なので、内径の異なる誘導コイルをそれぞれ収納したヒーターパネルを準備することで、直径の異なる円筒体を加熱することが可能となる。そして、ヒーターパネルの脱着は、受電端子と給電端子との嵌合を解除したり、受電端子と給電端子とを嵌合をしたりするだけなので、短時間で容易に行うことができる。

また、前記受電端子と前記給電端子とが嵌合する位置で、前記案内レールに沿った前記ヒーターパネルの摺動を停止させるストッパーを更に備えていてもよい。

このように、受電端子と給電端子とが嵌合する位置にストッパーが設けられているため、ヒーターパネルをストッパーに当接する位置へ移動させることで受電端子と送電端子とを嵌合して導通させることができる。
また、ヒーターパネルを誘導加熱装置本体から取り外す際は、ヒーターパネルを案内レールに沿ってストッパー側とは反対の方向に移動させることにより、受電端子と送電端子との嵌合を解除することができる。

また、前記爪部移動手段は、
調整ダイアルと、
前記誘導コイルの中心軸方向に沿って配置されて、前記調整ダイアルの回転操作によって回転する回転軸と、
前記回転軸に接続された第１歯車と、
前記第１歯車に噛み合う複数の第２歯車と、
前記複数の前記第２歯車にそれぞれ取り付けられて、前記回転軸と直交するように径方向に沿って設けられた複数の送りネジと、
前記複数の前記送りネジにそれぞれ螺合し、且つ前記爪部に接続された複数の送りナットと、を備え、
前記爪部は、前記調整ダイアルの回転操作によって一括して径方向に移動することとしてもよい。

このように、調整ダイアルの回転操作によって複数の爪部を一括して同時に移動させることができるので、誘導コイルの同芯円上に配置された複数の爪部を、同芯円の状態を維持しながら径方向に移動させることができる。また、爪部移動手段は、構成が簡易なので故障が少ない。

また、前記誘導コイルの出力及び前記誘導コイルの加熱時間を制御する制御手段を更に備えることとしてもよい。

このように、制御手段で誘導コイルの出力及び誘導コイルの加熱時間を制御することで、円筒体を一定の温度にすることができる。

また、本発明に係る誘導加熱方法は、上述した誘導加熱装置の何れかを用いて、直径の異なる複数種の円筒体を加熱する誘導加熱方法において、
前記保持手段を前記円筒体の内周面に当接させて前記円筒体を保持するとともに、前記円筒体を前記誘導コイルに対する同芯円上に配置して、前記円筒体の外周と前記誘導コイルの内周との隙間を前記円筒体の全周に沿って一定にすることを特徴とする。
また、本発明に係る焼嵌め方法は、
上述した焼嵌め装置を用いて、直径の異なる複数種の第１円筒体を加熱して、該第１円筒体を第２円筒体に対して焼嵌めで固定する焼嵌め方法において、
前記保持手段を前記第１円筒体の内周面に当接させて前記第１円筒体を保持するとともに、前記第１円筒体を前記誘導コイルに対する同芯円上に配置して、前記第１円筒体の外周と前記誘導コイルの内周との隙間を前記第１円筒体の全周に沿って一定にする。

本発明に係る誘導加熱方法によれば、保持手段で、円筒体を誘導コイルに対して同芯円上に配置しつつ円筒体を保持し、且つ円筒体の外周と誘導コイルの内周との隙間を円筒体の全周に沿って一定にするため、円筒体の外周側から円筒体全体を均等に加熱することができる。また、保持手段で、直径の異なる複数種の円筒体を誘導コイル内で保持することができる。

また、前記保持手段を昇降させる昇降手段で、前記保持手段に保持された前記円筒体の前記誘導コイルに対する相対的な高さ位置を調整して、前記円筒体の加熱したい部位のみを誘導コイル内に配置することとしてもよい。

このように、円筒体を保持した保持手段を昇降手段で昇降させることで、円筒体の加熱したい部位のみを誘導コイル内に配置することができる。したがって、高さが異なる複数種の円筒体を加熱することができる。

本発明によれば、直径の異なる複数種の円筒体を予め設定された温度に、全周にわたって均等に効率良く加熱することが可能な誘導加熱装置及び誘導加熱方法を提供することができる。

第１実施形態に係る誘導加熱装置の斜視図である。 第１実施形態に係る誘導加熱装置の側面図である。 第１実施形態に係る誘導加熱装置の正面図である。 誘導加熱装置のヒーターパネル部分を拡大した平面図である。 図４のＡ−Ａ矢視図である。 誘導コイルと外クリップとの位置関係を示す概略断面図である。 電極部の平面図である。 電極部の側面図である。 スプリングクリップの組み立て順を示すフローである。 ヒーターパネルの交換手順を示すフローである。 第２実施形態に係る誘導加熱装置のヒーターパネル部分を拡大した平面図である。 図１１のＢ−Ｂ矢視図である。 爪部の斜視図である。 スプリングクリップの外形断面図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。なお、以下の説明では、本発明に係る誘導加熱装置をガスタービンの燃焼器に用いられるスプリングクリップの外クリップに適用した例について説明するが、ガスタービン用の外クリップに限定されるものではなく、円筒体の形状を有するものであれば適用可能である。また、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

（第１実施形態）
図１〜図３は、それぞれ第１実施形態に係る誘導加熱装置の斜視図、側面図、正面図である。本実施形態に適用する処理対象物は、背景技術で説明した図１４に示すスプリングクリップ５と同じである。加熱処理される外クリップ５ａは、図１４に示す図の下端において、φ１５０〜４００ｍｍの直径を有する複数の異なる寸法の円筒状材料である。

図１〜図３に示すように、誘導加熱装置１は、作業台２と、誘導コイル１１を含むヒーターパネル１０と、作業台２及びヒーターパネル１０を支持する誘導加熱装置本体３と、誘導コイル１１の出力及び誘導コイル１１の加熱時間等を制御する制御装置４と、外クリップ５ａを送給するコンベア６と、を備えている。
誘導加熱装置１は、コンベア６によって搬送された外クリップ５ａをヒーターパネル１０内で加熱した後、外クリップ５ａの内周に内クリップ５ｂを嵌め込んでスプリングクリップ５を組み立てる際に用いられる。その後、ヒーターパネル１０からスプリングクリップ５を取り出して作業台２に載置し、自然冷却する。

図４は、誘導加熱装置１のヒーターパネル１０部分を拡大した平面図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ矢視図である。
図４及び図５に示すように、ヒーターパネル１０は、複数のヒーターパネル固定用ボルト１２で誘導加熱装置本体３に固定されている。また、ヒーターパネル１０には、その中央部に貫通穴１４が形成されており、当該貫通穴１４を囲うように誘導コイル１１がヒーターパネル１０内に内包されている。貫通穴１４内に外クリップ５ａを配置し、加熱する。また、貫通穴１４内には、外クリップ５ａを保持する保持装置２０が設けられている。

保持装置２０は、外クリップ５ａの内周面に当接して外クリップ５ａを保持する４台の爪部２１と、各爪部２１を貫通穴１４の径方向に移動させる爪部移動装置２５と、を備えている。
爪部２１は、外クリップ５ａを支持する支持体と、支持体の上面に設けられた当接体と、から構成されている。当接体の径方向の長さは、支持体の径方向の長さよりも短い。このため、爪部２１の外方側の側部には段差２４が形成されている。爪部２１で外クリップ５ａを保持する際は、この段差２４に外クリップ５ａを配置する。具体的には、段差２４の支持体の上面で外クリップ５ａが落下しないように支持しつつ、段差２４の当接体の側面を外クリップ５ａの内周面に当接させて、外クリップ５ａが水平方向へ移動しないように保持する。本実施形態においては、４台の爪部２１を用いているため、外クリップ５ａを安定して保持することができる。

爪部移動装置２５は、４台の爪部２１を一括して径方向（図４及び図５の矢印方向）へ向かって同じ距離だけ移動させることができる。この爪部移動装置２５の移動機構について以下で説明する。
爪部移動装置２５は、第１調整ダイアル２６と、誘導コイル１１の中心軸方向に沿って配置されて、第１調整ダイアル２６の回転操作によって回転する回転軸２７と、回転軸２７に接続された第１かさ歯車２８と、第１かさ歯車２８に噛み合う４個の第２かさ歯車２９と、各第２かさ歯車２９にそれぞれ取り付けられて、回転軸２７と直交するように径方向に沿って設けられた送りネジ３０と、各送りネジ３０にそれぞれ螺合し、且つ爪部２１に接続された送りナット３１と、を備えている。
第１調整ダイアル２６を回転させると、回転軸２７に噛み合う４個の第２かさ歯車２９が回転するとともに、各第２かさ歯車２９にそれぞれ接続されている送りネジ３０も回転する。これらの送りネジ３０が回転すると、各送りネジ３０にそれぞれ螺合している送りナット３１が縮径方向又は拡径方向へ移動する。４個の爪部２１はそれぞれ各送りネジ３０に接続されているので、各爪部２１は、第１調整ダイアル２６の回転操作によって一括して拡径方向又は縮径方向に移動することとなる。第１調整ダイアル２６は、保持装置２０の中央部に設けられているため、操作性に優れている。この例では、爪部２１が４個の場合を説明したが、少なくとも３個以上であればよく、４個に限定されない。

保持装置２０によって、直径の異なる複数種の外クリップ５ａを保持することができるとともに、外クリップ５ａを誘導コイル１１に対する同芯円上に配置して、図６に示すように、外クリップ５ａの外周と誘導コイル１１の内周との隙間Ｌを外クリップ５ａの全周に沿って一定にすることができる。したがって、外クリップ５ａの外周側から外クリップ５ａ全体を均等に加熱することができる。また、爪部移動装置２５を備えているため、直径の異なる複数種の外クリップ５ａを保持することができる。

また、直径の異なる複数種の外クリップ５ａを加熱する際に、外クリップ５ａの外周と誘導コイル１１の内周との隙間Ｌの長さが、予め設定された所定範囲（例えば、１０ｍｍ〜１５ｍｍ）内に入っていることを確認する。隙間Ｌが所定範囲内でないと外クリップ５ａを十分に加熱できないためである。なお、隙間Ｌが、所定判以内に入らない（即ち誘導コイル１１の内径が外クリップ５ａの直径に対して大きすぎる）場合は、内径の小さい誘導コイル１１を内包するヒーターパネル１０に交換する。ヒーターパネル１０の交換方法については後述する。

図５に示すように、保持装置２０の下側に、保持装置２０を昇降させる昇降装置３１が設けられている。昇降装置３１は、第２調整ダイアル３２と、第２調整ダイアル３２の回転操作によって回転するピニオンギア３３と、ピニオンギア３３に係合されて上下方向に移動自在に設けられ、且つ上端部が保持装置２０の下端部に接続されたラックギア３４と、を備えている。
第２調整ダイアル３２を回転させると、ピニオンギア３３が回転するとともに、ピニオンギア３３に係合するラックギア３４が上方向又は下方向へ移動する。ラックギア３４の上端部は保持装置２０の下端部底板２０ａに接続されているので、保持装置２０は、第２調整ダイアル３２の回転操作によって上方向又は下方向へ移動することとなる。第２調整ダイアル３２は、誘導加熱装置１の正面側、即ち作業員が作業する側に設けられているため、操作性に優れている。
昇降装置３１によって、保持装置２０で保持された外クリップ５ａの誘導コイル１１に対する相対的な高さ位置を調整することができる。したがって、図６に示すように、外クリップ５ａの加熱したい範囲Ｗをヒーターパネル１０内に設置することにより、所望の範囲のみを加熱することができる。

保持装置２０は、下端部底板２０ａで複数の保持装置固定用ボルト３５で昇降装置３１に固定されている。これにより、保持装置２０は昇降装置３１に対して着脱可能である。

図５に示すように、誘導加熱装置１は、ヒーターパネル１０を摺動自在に案内する一対の案内レール４０を更に備えている。なお、昇降装置３１は、その上端の高さ位置が案内レール４０で案内されるヒーターパネル１０の下面よりも低い位置に収まるように誘導加熱装置本体３に取り付けられている。一対の案内レール４０は、ヒーターパネル１０の両側面にそれぞれ当接するように設けられている。ヒーターパネル１０の貫通穴１４内には、保持装置２０が配置されているため、ヒーターパネル１０を案内レール４０に沿って摺動させる場合には、予め保持装置２０を第２調整ダイアル３２の回転操作によって、保持装置２０の第１調整ダイアル２６とヒーターパネル１０が干渉しない位置まで下方向に下げておく。

図７及び図８は、それぞれ電極部４６の平面図、側面図である。
図７及び図８に示すように、ヒーターパネル１０は、誘導コイル１１に供給される交流電流を受電する受電端子４２を備えている。また、誘導加熱装置本体３には、受電端子４２を接続するための電極部４６が設けられている。電極部４６は、受電端子４２に着脱自在に嵌合される給電端子４４を備えている。受電端子４２と給電端子４４とを嵌合することにより、ヒーターパネル１０を電極部４６に取り付けることができる。また、受電端子４２と給電端子４４との嵌合を解除することにより、ヒーターパネル１０を電極部４６から取り外すことができる。受電端子４２及び給電端子４４に作業員が接触しないように電極部４６には電極カバー４８（図７及び図８には図示していない）が設けられている。
ヒーターパネル１０を案内レール４０に沿って作業台２側へ向かって摺動させることにより、ヒーターパネル１０を誘導加熱装置本体３から取り外すことができる。また、ヒーターパネル１０を取り付ける際には、ヒーターパネル１０を案内レール４０に沿って作業台２側から電極部４６側へ向かって摺動させることにより、ヒーターパネル１０を誘導加熱装置本体３に取り付けることができる。ヒーターパネル１０を取り付ける際には、ヒーターパネル１０の受電端子４２が給電端子４４に嵌合するまで移動させることにより、それ以上摺動することはない。即ち電極部４６は、受電端子４２と給電端子４４とが嵌合する位置でヒーターパネル１０を停止させるストッパーの機能を有している。なお、電極部４６にストッパーとしての機能を持たせずに、案内レール４０の電極部４６側の端部にストッパーを別途設けてもよい。

上述したように、ヒーターパネル１０は着脱可能なので、内径の異なる誘導コイル１１をそれぞれ内包する複数種のヒーターパネル１０を準備しておくことにより、直径の異なる複数種の外クリップ５ａを加熱することができる。

図１〜図３に示すように、誘導加熱装置１の制御装置４は、ヒーターパネル１０の下方に設置されている。制御装置４によって、誘導コイル１１の出力及び誘導コイル１１の加熱時間等を制御する。制御装置４の正面側には、誘導コイル１１の出力を調整する第３調整ダイアル６２と、誘導コイル１１の加熱時間を調整するタイマー６４と、が設けられている。第３調整ダイアル６２には、誘導コイル１１の出力に応じた目盛が記されており、所望の温度に対応した出力の目盛を選択することで外クリップ５ａを所望の温度に加熱することができる。また、タイマー６４に加熱時間を設定すると、その加熱時間経過後は、誘導コイル１１の加熱が停止される。第３調整ダイアル６２及びタイマー６４は、誘導加熱装置１の正面側、即ち作業員が作業する側に設けられているため、操作性に優れている。

誘導加熱装置１は、冷却水を貯留するためのタンク７と、冷却水を誘導コイル１１へ供給するポンプ８と、加熱を開始及び停止する各種スイッチと、を更に備えている。
冷却水は、ポンプ８で誘導コイル１１に送給され、誘導コイル１１内を流れてタンク７内へ戻る。

次に、上述した構成からなる誘導加熱装置１を用いた加熱方法について説明する。
図９は、スプリングクリップの組み立て順を示すフローである。
図９に示すように、まず、誘導加熱装置本体３に設けられた電源スイッチ６６（図１参照）をＯＮにして誘導加熱装置１を稼働させる（ステップＳ１０）。これにより、ポンプ８が稼働して冷却水の供給を開始する。
次に、誘導加熱装置１の使用前点検を行う（ステップＳ１２）。例えば、冷却水の流量が十分であるか、冷却ファンは作動しているか等を確認する。
次に、外クリップ５ａを加熱する設定条件をチェックする（ステップＳ１４）。例えば、誘導コイル１１の第３調整ダイアル６２が予め設定された出力値に設定されているか、タイマー６４の加熱時間が予め設定された時間に設定されているか等を確認する。
次に、外クリップ５ａをヒーターパネル１０内に設置する（ステップＳ１６）。保持装置２０の爪部２１を外クリップ５ａの内周面に当接させて外クリップ５ａを保持するとともに、爪部移動装置２５を拡縮して外クリップ５ａを誘導コイル１１に対する同芯円上に配置して、外クリップ５ａの外周と誘導コイル１１の内周との隙間Ｌを外クリップ５ａの全周に沿って一定にする。
続いて、昇降装置３１で、外クリップ５ａの誘導コイル１１に対する相対的な高さ位置を調整して、外クリップ５ａの加熱したい範囲Ｗを誘導コイル１１内に配置する。
次に、誘導コイル１１の起動スイッチ６８（図１参照）をＯＮにして誘導コイル１１に交流電流を供給し、外クリップ５ａの加熱を開始する（ステップＳ１８）。起動スイッチ６８をＯＮにすると同時に、タイマー６４が作動し、加熱時間の計測を開始する。誘導コイル１１の出力が、予め設定された出力値に固定されているため、外クリップ５ａを所定の温度に加熱することができる。
タイマー６４による計測時間が、予め設定された時間に到達したら、加熱が自動的に停止するとともに、アラームが発報する（ステップＳ２０）。
アラームが発報したら、作業員は、外クリップ５ａの内周面に内クリップ５ｂを嵌め込んで、スプリングクリップ５を組み立てる（ステップＳ２２）。
次に、ヒーターパネル１０内で組み立てられたスプリングクリップ５を取り出して、作業台２に載置する（ステップＳ２４）。そして、スプリングクリップ５を作業台２上で自然冷却させる。
上述したステップＳ１６からステップＳ２４までを所定の回数だけ繰り返した後、誘導加熱装置１の電源をＯＦＦにして（ステップＳ２６）、作業を終了する。

次に、ヒーターパネル１０の交換方法について説明する。
図１０は、ヒーターパネル１０の交換手順を示すフローである。
図１０に示すように、まず、誘導加熱装置１の電源がＯＦＦ状態であることを確認する（ステップＳ３０）。
次に、ヒーターパネル１０を誘導加熱装置本体３に固定しているヒーターパネル固定用ボルト１２を取り外して（ステップＳ３２）、ヒーターパネル１０を摺動可能な状態にする。
続いて、保持装置２０の第１調整ダイアル２６とヒーターパネル１０が干渉しない位置まで昇降装置３１を下方向に下げておく（ステップＳ３４）。
次に、電極カバー４８を開放して、受電端子４２と給電端子４４を露出させる（ステップＳ３６）。
続いて、ヒーターパネル１０を案内レール４０に沿って作業台２側へ向かって摺動させて、受電端子４２と給電端子４４との嵌合を解除するとともに、誘導加熱装置本体３からヒーターパネル１０を取り外す（ステップＳ３８）。
次に、誘導コイル１１の内径が異なる他のヒーターパネル１０を案内レール４０に沿って作業台２側から電極部４６側へ向かって、受電端子４２が給電端子４４に嵌合するまで摺動させる（ステップＳ４０）。電極部４６は、受電端子４２と給電端子４４とが嵌合する位置でヒーターパネル１０を停止させるストッパーの機能を有しているため、ヒーターパネル１０は、それ以上摺動しない。
次に、作業員が受電端子４２及び給電端子４４に接触しないように電極カバー４８を閉じる（ステップＳ４２）。
次に、保持装置２０がヒーターパネル１０内に配置されるまで昇降装置３１を上昇させる（ステップＳ４４）。
続いて、ヒーターパネル固定用ボルト１２を取り付けて（ステップＳ４６）、ヒーターパネル１０を誘導加熱装置本体３に固定する。
その後、外クリップ５ａを加熱する場合には、上述したステップＳ１０以降を実施する。

上述したように、本実施形態に係る誘導加熱装置１によれば、保持装置２０を備えているため、誘導コイル１１に対して同芯円上に配置された外クリップ５ａの内周面に保持装置２０を当接させ、外クリップ５ａを外側に均等に張出すことができるので、スプリングクリップ５の外周と誘導コイル１１の内周との隙間を全周に沿って一定にできる。そのため、外クリップ５ａを安定した状態で保持することができるとともに、直径の異なる複数種の外クリップ５ａを保持することができる。即ち、外クリップ５ａを保持しつつ、外クリップ５ａを誘導コイル１１に対して同芯円上に配置し、且つ外クリップ５ａの外周と誘導コイル１１の内周との隙間Ｌを外クリップ５ａの全周に沿って一定にすることができる。これにより、外クリップ５ａの外周側から外クリップ５ａ全体を均等に加熱することができる。そして、保持装置２０の操作は、第１調整ダイアル２６の回転操作によって複数の爪部２１を一括して同時に移動させることができるので、誘導コイル１１の同芯円上に配置された複数の爪部２１を、同芯円の状態を維持しながら径方向に移動させることができる。また、爪部移動装置２５は、構成が簡易なので故障が少ない。

また、昇降装置３１を更に備えるため、外クリップ５ａを保持した保持装置２０を昇降させることで、外クリップ５ａの加熱したい範囲Ｗのみを誘導コイル１１内に配置することができる。したがって、高さが異なる複数種の外クリップ５ａを加熱することができる。

また、ヒーターパネル１０、誘導加熱装置本体３はそれぞれ受電端子４２、給電端子４４を備えているため、受電端子４２と給電端子４４とを嵌合することで、誘導コイル１１に交流電流を供給することができる。
また、ヒーターパネル１０を誘導加熱装置本体３から取り外す際は、ヒーターパネル１０を案内レール４０に沿って作業台２側へ摺動させることにより、受電端子４２と送電端子との嵌合を解除することができる。さらに、ヒーターパネル１０を案内レール４０に沿って電極部４６側へ摺動させることにより、受電端子４２と送電端子とを嵌合して導通させることができる。
また、ヒーターパネル１０は誘導加熱装置本体３側に対して脱着可能なので、内径の異なる誘導コイル１１をそれぞれ収納したヒーターパネル１０を準備することで、直径の異なる外クリップ５ａを加熱することが可能となる。そして、ヒーターパネル１０の脱着は、受電端子４２と給電端子４４との嵌合を解除したり、受電端子４２と給電端子４４との嵌合をしたりするだけなので、短時間で容易に行うことができる。
さらに、制御手段で誘導コイル１１の出力及び誘導コイル１１の加熱時間を制御することで、外クリップ５ａを一定の温度に加熱することができる。

（第２実施形態）
以下に、爪部移動装置２５を備えない簡易な構造の保持装置を備えた誘導加熱装置を第２実施形態として説明する。本実施形態は、異なる直径の外クリップ５ａを加熱する場合は、ヒーターパネルと爪部をその都度交換する必要がある。以下の説明において、上記の第１実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

図１１は、第２実施形態に係る誘導加熱装置のヒーターパネル部分を拡大した平面図である。また、図１２は、図１１のＢ−Ｂ矢視図であり、図１３は、爪部の斜視図である。
図１１〜図１３に示すように、誘導加熱装置４９のヒーターパネル５０には、ヒーターパネル１０と同様に、その中央部に貫通穴５４が形成されている。当該貫通穴５４を囲うように誘導コイル５１がヒーターパネル５０内に内包されている。誘導コイル５１は、誘導コイル１１よりも内径の小さいものを用いる。ヒーターパネル５０の外形や寸法等は、ヒーターパネル１０と同じに形成されている。また、貫通穴５４内には、外クリップ５ａを保持する保持装置６０が設けられている。
保持装置６０は、４台の爪部６１を備えている。保持装置６０は、外クリップ５ａを保持するため、図１３に示す爪部６１を取付板２０ｂ上に固定し、径方向にスライド可能な構造としている。爪部６１は、長孔６１ａを介して取付板２０ｂ上を径方向にスライドさせ、爪部６１の先端が所定の位置となる位置でボルト固定（図示しない）する。この保持装置６０は、保持装置２０と同様に、昇降装置３１に保持装置固定用ボルト３５で接続されているため、昇降装置３１に対して着脱可能である。
外クリップ５ａを保持装置６０の爪部６１に載せた後、爪部６１を径方向の外側にスライドさせ、外クリップ５ａの内周面に爪部６１の先端を当接させることにより、外クリップ５ａを径方向の外側に張出させ、外クリップ５ａの外周と誘導コイル１１の内周との隙間Ｌを全周に沿って一定にできる。

誘導加熱装置４９を用いた加熱方法およびヒーターパネル１０の交換方法は、本実施形態が爪部移動装置２５を備えないため、爪部移動装置２５の操作を除き、第１実施形態と同様の方法を採用できる。
本実施形態では、爪部移動装置２５を備えないため、第１実施形態より構造が簡単になり、装置コストが安価ですむ。その他の作用及び効果は、第１実施形態と同様である。

１ 誘導加熱装置
２ 作業台
３ 誘導加熱装置本体
４ 制御装置
５ スプリングクリップ
５ａ 外クリップ
５ｂ 内クリップ
６ コンベア
７ タンク
８ ポンプ
１０ ヒーターパネル
１１ 誘導コイル
１２ ヒーターパネル固定用ボルト
１４ 貫通穴
２０ 保持装置
２０ａ 下端部底板
２０ｂ 爪部取付板
２１ 爪部
２４ 段差
２５ 爪部移動装置
２６ 第１調整ダイアル
２７ 回転軸
２８ 第１かさ歯車
２９ 第２かさ歯車
３０ 送りネジ
３１ 昇降装置
３２ 第２調整ダイアル
３３ ピニオンギア
３４ ラックギア
３５ 保持装置固定用ボルト
４０ 案内レール
４２ 受電端子
４４ 給電端子
４６ 電極部
４８ 電極カバー
４９ 誘導加熱装置
５０ ヒーターパネル
５１ 誘導コイル
５４ 貫通穴
６０ 保持装置
６１ 爪部
６１ａ 長孔
６２ 第３調整ダイアル
６４ タイマー
６６ 電源スイッチ
６８ 起動スイッチ

Claims (10)

1. 直径の異なる複数種の円筒体を誘導コイルで加熱する誘導加熱装置において、
   前記円筒体の周りに設けられて、前記円筒体を外周側から加熱する誘導コイルと、
   前記円筒体が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記円筒体の内周面に当接可能に前記円筒体を保持する保持手段と、
   前記保持手段を昇降させ、前記保持手段に保持された前記円筒体の前記誘導コイルに対する相対的な高さ位置を調整する昇降手段と、
   前記誘導コイルを含むヒーターパネルと、
   前記ヒーターパネルを摺動自在に案内する案内レールと、を備え、
   前記保持手段は、前記昇降手段の上部に着脱自在に接続されており、
   前記昇降手段により前記保持手段を前記誘導コイルよりも下方に配置した際に、前記保持手段の高さが前記案内レールで案内される前記ヒーターパネルの下面よりも低い位置に収まるように、前記昇降手段は加熱装置本体に支持されていることを特徴とする誘導加熱装置。
2. 前記ヒーターパネルは、前記誘導コイルに供給される交流電流を受電する受電端子を含んで構成されており、
   前記加熱装置本体側には、前記受電端子に着脱自在に嵌合される給電端子が設けられており、
   前記ヒーターパネルは、前記加熱装置本体側に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱装置。
3. 前記受電端子と前記給電端子とが嵌合する位置で、前記案内レールに沿った前記ヒーターパネルの摺動を停止させるストッパーを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱装置。
4. 直径の異なる複数種の円筒体を誘導コイルで加熱する誘導加熱装置において、
   前記円筒体の周りに設けられて、前記円筒体を外周側から加熱する誘導コイルと、
   前記円筒体が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記円筒体の内周面に当接可能に前記円筒体を保持する保持手段と、を備え、
   前記保持手段は、
   前記円筒体の内周面に当接して前記円筒体を保持する複数の爪部と、
   前記複数の前記爪部が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記複数の前記爪部を径方向に移動させる爪部移動手段と、
   を含み、
   前記爪部移動手段は、
   調整ダイアルと、
   前記誘導コイルの中心軸方向に沿って配置されて、前記調整ダイアルの回転操作によって回転する回転軸と、
   前記回転軸に接続された第１歯車と、
   前記第１歯車に噛み合う複数の第２歯車と、
   前記複数の前記第２歯車にそれぞれ取り付けられて、前記回転軸と直交するように径方向に沿って設けられた複数の送りネジと、
   前記複数の前記送りネジにそれぞれ螺合し、且つ前記爪部に接続された複数の送りナットと、
   を含み、
   前記爪部は、前記調整ダイアルの回転操作によって一括して径方向に移動することを特徴とする誘導加熱装置。
5. 前記保持手段は、
   前記円筒体の内周面に当接して前記円筒体を保持する複数の爪部と、
   前記複数の前記爪部が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記複数の前記爪部を径方向に移動させる爪部移動手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の誘導加熱装置。
6. 前記保持手段を昇降させ、前記保持手段に保持された前記円筒体の前記誘導コイルに対する相対的な高さ位置を調整する昇降手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱装置。
7. 前記誘導コイルの出力及び前記誘導コイルの加熱時間を制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１から６のうち何れか一項に記載の誘導加熱装置。
8. 直径の異なる複数種の第１円筒体を誘導コイルで加熱して、該第１円筒体の内周側の第２円筒体に対して前記第１円筒体を焼嵌めで固定する焼嵌め装置であって、
   請求項１乃至７の何れか一項に記載の誘導加熱装置を備え、
   前記誘導加熱装置は、
   前記第１円筒体の周りに設けられて、前記第１円筒体を外周側から加熱する前記誘導コイルを含むヒーターパネルと、
   前記第１円筒体が前記誘導コイルに対して同芯円上に配置された状態を維持しながら、前記第１円筒体の内周面に当接可能に前記第１円筒体を保持する前記保持手段と、
   を含み、
   前記焼嵌め装置は、前記保持手段によって保持された第１円筒体の内周側に前記第２円筒体を嵌め込んで前記ヒーターパネル内にて組み立てられた焼嵌め品が、前記ヒーターパネルから取出し可能に構成されたことを特徴とする焼嵌め装置。
9. 請求項８に記載の焼嵌め装置を用いて、直径の異なる複数種の第１円筒体を加熱して、該第１円筒体を第２円筒体に対して焼嵌めで固定する焼嵌め方法において、
   前記保持手段を前記第１円筒体の内周面に当接させて前記第１円筒体を保持するとともに、前記第１円筒体を前記誘導コイルに対する同芯円上に配置して、前記第１円筒体の外周と前記誘導コイルの内周との隙間を前記第１円筒体の全周に沿って一定にすることを特徴とする焼嵌め方法。
10. 前記保持手段を昇降させる昇降手段で、前記保持手段に保持された前記第１円筒体の前記誘導コイルに対する相対的な高さ位置を調整して、前記第１円筒体の加熱したい部位のみを誘導コイル内に配置することを特徴する請求項９に記載の焼嵌め方法。

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