JP7059472B1 - 積層鉄心の加熱装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図8は従来の加熱装置の基本構成を説明する図であり、加熱装置100は、ベース101と、このベース101から起立するセンターガイド102と、このセンターガイド102を囲うようにしてベース101に載せられるベースプレート103及び下部プレート104と、ベースプレート103、下部プレート104及びセンターガイド102を囲うようにして配置される誘導加熱コイル105と、シリンダ106で吊るされるトッププレート107及び上部プレート108とを備えている。
鉄心109は、一般に薄い電磁鋼板(珪素鋼板)を打ち抜いて製造する。そのため、中央穴111の穴径は不可避的にばらつく。このばらつきと作業性とを考慮して、センターガイド102と鉄心109との間に隙間δが設定される。この隙間δは10μm程度である。
センターガイド102も加熱と冷却とが繰り返されるが、十分に温度が下がらないうちに次の加熱が始まることがある。すなわち、生産サイクルが10回以上繰り返えされると、センターガイド102の膨張が累積し、鉄心109のセット及び取り外しが困難になる。
そこで、センターガイド102に、熱膨張対策を講じた加熱装置が、切望される。
架台ベースと、この架台ベースに載せる門型ベースと、この門型ベースに載せるベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、エアシリンダと、このエアシリンダで移動されるスライダと、このスライダを案内するレールと、前記スライダに取付けられる1個の可動爪とを備え、
前記スライダを移動する前記エアシリンダ及び前記スライダを案内する前記レールが、前記架台ベースに取付けられることで、前記エアシリンダ、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されていることを特徴とする。
架台ベースと、この架台ベースに載せる門型ベースと、この門型ベースに載せるベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、レールと、このレールで案内されるスライダと、このスライダに取付けられる1個の可動爪とを備え、
前記スライダを案内する前記レールが、前記架台ベースに取付けられることで、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されていることを特徴とする。
前記外径可変チャック機構は、平面視で120°ピッチで配置される3個の爪を有し、
前記爪の2個は固定爪であり、残りの1個は前記可動爪であることを特徴とする。
前記外径可変チャック機構は、平面視で180°ピッチで配置される2個の爪を有し、
前記爪の1個は固定爪であり、残りの1個は前記可動爪であることを特徴とする。
前記固定爪と前記可動爪は、前記誘導加熱コイルで加熱される前記鉄心の前記中央穴に、挿入されており、
前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方の温度変化を抑制するために、前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方は、冷却用の冷媒通路を有していることを特徴とする。
ベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、エアシリンダと、このエアシリンダで移動されるスライダと、このスライダを案内するレールと、前記スライダに取付けられる可動爪とを備え、
前記エアシリンダ、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されており、
前記外径可変チャック機構は、平面視で120°ピッチで配置される3個の爪を有し、前記爪の2個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪である、
又は、前記外径可変チャック機構は、平面視で180°ピッチで配置される2個の爪を有し、前記爪の1個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪であり、
前記固定爪と前記可動爪は、前記誘導加熱コイルで加熱される前記鉄心の前記中央穴に、挿入されており、
前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方の温度変化を抑制するために、前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方は、冷却用の冷媒通路を有していることを特徴とする。
ベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、レールと、このレールで案内されるスライダと、このスライダに取付けられる可動爪とを備え、
前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されており、
前記外径可変チャック機構は、平面視で120°ピッチで配置される3個の爪を有し、前記爪の2個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪である、
又は、前記外径可変チャック機構は、平面視で180°ピッチで配置される2個の爪を有し、前記爪の1個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪であり、
前記固定爪と前記可動爪は、前記誘導加熱コイルで加熱される前記鉄心の前記中央穴に、挿入されており、
前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方の温度変化を抑制するために、前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方は、冷却用の冷媒通路を有していることを特徴とする。
セット後に、センターガイドの外径を鉄心の中央穴の穴径に合わせる。加熱処理中に鉄心が移動することはない。
センターガイドから鉄心を外すときも、外径を小さくする。センターガイドの温度が上がっても、鉄心の取り外しに支障がでない。
よって、本発明によれば、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
よって、本発明によれば、鉄心の加熱効率を高めつつ、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
加えて、請求項1に係る発明では、外径可変チャック機構は、エアシリンダと、このエアシリンダで移動されるスライダと、このスライダを案内するレールと、スライダに取付けられる1個の可動爪とを備え、前記スライダを移動する前記エアシリンダ及び前記スライダを案内する前記レールが、前記架台ベースに取付けられることで、前記エアシリンダ、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されている。
セット後に、センターガイドの外径を鉄心の中央穴の穴径に合わせる。加熱処理中に鉄心が移動することはない。
センターガイドから鉄心を外すときも、外径を小さくする。センターガイドの温度が上がっても、鉄心の取り外しに支障がでない。
よって、本発明によれば、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
よって、本発明によれば、鉄心の加熱効率を高めつつ、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
加えて、請求項2に係る発明では、外径可変チャック機構は、レールと、このレールで案内されるスライダと、このスライダに取付けられる1個の可動爪とを備え、前記スライダを案内する前記レールが、前記架台ベースに取付けられることで、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されている。
セット後に、センターガイドの外径を鉄心の中央穴の穴径に合わせる。加熱処理中に鉄心が移動することはない。
センターガイドから鉄心を外すときも、外径を小さくする。センターガイドの温度が上がっても、鉄心の取り外しに支障がでない。
よって、本発明によれば、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
よって、本発明によれば、鉄心の加熱効率を高めつつ、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
加えて、請求項6に係る発明では、外径可変チャック機構は、エアシリンダと、このエアシリンダで移動されるスライダと、このスライダを案内するレールと、スライダに取付けられる可動爪とを備え、前記エアシリンダ、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されている。
又は、外径可変チャック機構の要部は、1個の固定爪と1個の可動爪で構成したときには、固定爪を2個にする構造に比較して、固定爪を1個にすれば、装置がさらに簡単になり、設備コストをさらに圧縮することができる。
セット後に、センターガイドの外径を鉄心の中央穴の穴径に合わせる。加熱処理中に鉄心が移動することはない。
センターガイドから鉄心を外すときも、外径を小さくする。センターガイドの温度が上がっても、鉄心の取り外しに支障がでない。
よって、本発明によれば、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
よって、本発明によれば、鉄心の加熱効率を高めつつ、センターガイドに、熱膨張対策を講じた積層鉄心の加熱装置が提供される。
加えて、請求項7に係る発明では、外径可変チャック機構は、レールと、このレールで案内されるスライダと、このスライダに取付けられる可動爪とを備え、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されている。
又は、外径可変チャック機構の要部は、1個の固定爪と1個の可動爪で構成したときには、固定爪を2個にする構造に比較して、固定爪を1個にすれば、装置がさらに簡単になり、設備コストをさらに圧縮することができる。
外径可変チャック機構30は、例えば、架台ベース11に載せられるレール31と、このレール31に移動可能に嵌められるスライダ32と、このスライダ32を駆動するエアシリンダ33と、スライダ32から上へ延びて門型ベース12、ベースプレート13、下部プレート14、鉄心18及び上部プレート15を貫通する柱状の可動爪34と、この可動爪34に平行に配置されベースプレート13から上へ延びて下部プレート14、鉄心18及び上部プレート15を貫通する柱状の固定爪35とからなる。
珪素鋼板のコイルからプレスで打ち抜き形成された鉄心18の上下面に、局部的(又は全面的)に数μm厚さの接着剤が塗布され、塗布された穴空き板が所定枚数パイリング(積層)されて、例えば50~150mm高さの積層鉄心が得られる。
好ましくは、固定爪35や可動爪34と、数mm程度の隙間δ1を確保する。この隙間δ1により、下部プレート14と上部プレート15から固定爪35や可動爪34への伝熱を遮断もしくは抑制する。
誘導加熱コイル19で発生した磁束は、筒型フェライト21と、下部プレート14及び上部プレート15と、ベースプレート13とトッププレート16とを通過する。
筒型フェライト21で磁束の活用が促される。
下部プレート14及び上部プレート15は磁束で加熱され、鉄心18へ伝熱される。
ベースプレート13とトッププレート16とは磁束を通さないため、誘導加熱コイル19で発生した磁束は、筒型フェライト21と、下部プレート14及び上部プレート15とを通過する。
筒型フェライト21で磁束の活用が促される。
下部プレート14及び上部プレート15は磁束で加熱され、鉄心18へ伝熱される。
ステンレスには、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系がある。フェライト系とマルテンサイト系は磁性体であり、磁束をよく通すので適当でない。
一方、オーステナイト系(例えば、SUS304)は非磁性体であり、磁束を通しにくいので好適である。
一部の磁束26は上部プレート15や下部プレート14を介して鉄心18を通過する。また、別の磁束27はベースプレート13やトッププレート16に向かう。ベースプレート13やトッププレート16は、磁束27を遮断する。そのため、磁束27の有効活用が図れない。
すなわち、磁束27は、上部プレート15を通り、鉄心18を通過し、下部プレート14を通って、筒型フェライト21に戻る。結果、磁束27の有効活用が図れる。
よって、筒型フェライト21に、下部フェライト22及び上部フェライト23を付設することが有効となる。
鉄心をセットする前に、図5(a)に示すように、固定爪35の外接円37から可動爪34を後退させる。
加熱の過程で、鉄心18が、図面左右方向へずれることはない。寸法精度の良好な積層鉄心が得られる。
図6(a)に示すように、外径可変チャック機構30は、平面視で180°ピッチで配置される2個の爪34、35を有し、爪の1個は固定爪35とし、残りの1個はエアシリンダ33で駆動される可動爪34としてもよい。
固定爪35が1個であるため、外径可変チャック機構30が簡単になる。
また、図6(c)に示すように、外径可変チャック機構30は、平面視で180°ピッチで配置される2個の可動爪34を有し、可動爪34の各々をエアシリンダ33で駆動するようにしてもよい。
対策として、例えば10回の生産サイクルが終わったら、「しばらく冷却時間」を置き、その後に次の10回の生産サイクルを再開することが考えられる。しかし、この対策を講じると、生産性がやや低下する。
図7に示す構造であれば、「しばらくの冷却時間」を置く必要はなくなり、生産性が高まる。
Claims (7)
- 積層された鉄心を処理対象とし、前記鉄心に塗布されている接着剤を加熱処理する積層鉄心の加熱装置であって、
架台ベースと、この架台ベースに載せる門型ベースと、この門型ベースに載せるベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、エアシリンダと、このエアシリンダで移動されるスライダと、このスライダを案内するレールと、前記スライダに取付けられる1個の可動爪とを備え、
前記スライダを移動する前記エアシリンダ及び前記スライダを案内する前記レールが、前記架台ベースに取付けられることで、前記エアシリンダ、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されていることを特徴とする積層鉄心の加熱装置。 - 積層された鉄心を処理対象とし、前記鉄心に塗布されている接着剤を加熱処理する積層鉄心の加熱装置であって、
架台ベースと、この架台ベースに載せる門型ベースと、この門型ベースに載せるベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、レールと、このレールで案内されるスライダと、このスライダに取付けられる1個の可動爪とを備え、
前記スライダを案内する前記レールが、前記架台ベースに取付けられることで、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されていることを特徴とする積層鉄心の加熱装置。 - 請求項1又は請求項2記載の積層鉄心の加熱装置であって、
前記外径可変チャック機構は、平面視で120°ピッチで配置される3個の爪を有し、
前記爪の2個は固定爪であり、残りの1個は前記可動爪であることを特徴とする積層鉄心の加熱装置。 - 請求項1又は請求項2記載の積層鉄心の加熱装置であって、
前記外径可変チャック機構は、平面視で180°ピッチで配置される2個の爪を有し、
前記爪の1個は固定爪であり、残りの1個は前記可動爪であることを特徴とする積層鉄心の加熱装置。 - 請求項3又は請求項4記載の積層鉄心の加熱装置であって、
前記固定爪と前記可動爪は、前記誘導加熱コイルで加熱される前記鉄心の前記中央穴に、挿入されており、
前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方の温度変化を抑制するために、前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方は、冷却用の冷媒通路を有していることを特徴とする積層鉄心の加熱装置。 - 積層された鉄心を処理対象とし、前記鉄心に塗布されている接着剤を加熱処理する積層鉄心の加熱装置であって、
ベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、エアシリンダと、このエアシリンダで移動されるスライダと、このスライダを案内するレールと、前記スライダに取付けられる可動爪とを備え、
前記エアシリンダ、前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されており、
前記外径可変チャック機構は、平面視で120°ピッチで配置される3個の爪を有し、前記爪の2個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪である、
又は、前記外径可変チャック機構は、平面視で180°ピッチで配置される2個の爪を有し、前記爪の1個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪であり、
前記固定爪と前記可動爪は、前記誘導加熱コイルで加熱される前記鉄心の前記中央穴に、挿入されており、
前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方の温度変化を抑制するために、前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方は、冷却用の冷媒通路を有していることを特徴とする積層鉄心の加熱装置。 - 積層された鉄心を処理対象とし、前記鉄心に塗布されている接着剤を加熱処理する積層鉄心の加熱装置であって、
ベースプレートと、このベースプレートに載せる下部プレートと、この下部プレートに載っている前記鉄心に載せる上部プレートと、この上部プレートに載せるトッププレートとを備え、前記ベースプレートと前記トッププレートとは、磁束を通しにくいステンレス鋼製とされ、
前記下部プレートと前記上部プレートとは、磁束を通す炭素鋼製とされ、
前記鉄心を囲う誘導加熱コイルを備え、
前記鉄心に設けられている中央穴へ挿入されるセンターガイドを備えており、
このセンターガイドは、外径が変更できる外径可変チャック機構であり、
この外径可変チャック機構は、レールと、このレールで案内されるスライダと、このスライダに取付けられる可動爪とを備え、
前記スライダ及び前記レールは、前記ベースプレートと前記トッププレートで挟まれる領域の外側に配置されており、
前記外径可変チャック機構は、平面視で120°ピッチで配置される3個の爪を有し、前記爪の2個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪である、
又は、前記外径可変チャック機構は、平面視で180°ピッチで配置される2個の爪を有し、前記爪の1個は固定爪であって、残りの1個は前記可動爪であり、
前記固定爪と前記可動爪は、前記誘導加熱コイルで加熱される前記鉄心の前記中央穴に、挿入されており、
前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方の温度変化を抑制するために、前記固定爪と前記可動爪の少なくとも一方は、冷却用の冷媒通路を有していることを特徴とする積層鉄心の加熱装置。
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