JPH0619192Y2 - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は誘導発熱ローラ装置に関する。

（従来の技術） この種装置において、内部を中空としたローラの両端に
一体的に駆動軸（または回転軸）を連結し、この駆動軸
を軸受を介して固定された機台に回転自在に指示すると
ともに、ローラの内部に鉄心およびこれに巻装された誘
導コイルを配置し、鉄心を支持する支持ロッドを駆動軸
に挿通し、駆動軸に対して軸受によって支持することに
より、鉄心、誘導コイルをローラの内部において宙吊り
状態に支持するようにした構成は、本考案者によって提
案されている（実公昭58−48797号公報）。

従来では鉄心、誘導コイルを静止体として支持ロッドに
宙吊り状態に支持すればよいとされていたため、駆動軸
と支持ロッドとの間に設置される軸受としては、鉄心、
誘導コイル等の自重が支持できれる程度の、比較的小さ
な荷重耐量のもの、たとえばグリス密封型の深溝玉軸受
が一般的に使用されていた。

これはまた発熱体であるローラの端部からこの軸受が設
置されてある駆動軸の端部までは比較的離れており、両
者間での熱伝導と放熱による温度降下が大きく、したが
って軸受温度が充分に低くなるなどの理由によって、こ
のような構成の軸受が使用されていた。

なおこの種軸受はグリスが適量だけ密封されているが、
逆に外部からグリスを補給することができないため、内
部のグリスが劣化した場合は、軸受全体を交換してしま
う必要がある。この交換周期は約２〜５年である。

ところでこの種ローラ装置において、発生熱量の増大化
が要求されることがある。そのために発生熱量の指数で
ある電気容量を大きくしようとすると、必然的に鉄心の
重量を増加させなければならず、同時に１次側電流を流
すための誘導コイルの重量も増加するようになる。

一方駆動軸については、その外径寸法を大きくすると、
これを支持する軸受も大きなものを使用する必要が生
じ、そのため回転時の機械的摩擦損失が増大したり、軸
受の収納箱が他の機械部品と干渉したりすることから、
駆動軸の外径寸法には限度がある。したがって駆動軸の
内部に挿通される支持ロッドもその外径寸法が制限され
るようになる。

そのため電気容量を増大させるとき、支持ロッドの外径
寸法が制限されていると、支持ロッドに大きなたわみが
生ずることは避けられない。

このようなたわみが生ずるとき、従来のような深みぞ玉
軸受では、許容傾き角が極めて小さいため、前記したよ
うな支持ロッドのたわみによる軸受のたわみ角を吸収し
きることができず、その結果「フレーキング」、「ピッ
チング」といった軸受の損傷が生じ、軸受の寿命を著し
く縮め、必要交換周期が短縮されるといった欠点が発生
する。

（考案が解決しようとする問題点） この考案は鉄心、誘導ローラを支持する支持ロッドにた
わみに生じたとしても、軸受の損傷を極力回避すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） この考案は内部を中空としたローラの両端に一体的に駆
動軸を連結し、この駆動軸を軸受を介して固定された機
台に回転自在に支持するとともに、ローラの内部に鉄心
およびこれに巻装された誘導コイルを配置し、これらを
支持する支持ロッドを駆動軸に挿通し、駆動軸に対して
自動調心型軸受によって支持することにより、鉄心、誘
導コイルをローラの内部において宙吊り状態に支持する
ようにしたことを特徴とする。

自動調心型の軸受は、その許容傾き角が深みぞ玉軸受に
比較して100倍以上も大きく、しかも荷重耐量も遥かに
大きい。したがって支持ロッドにたわみが生じるような
ことがあっても、これを確実に吸収することができるよ
うになる。自動調心型の軸受として、玉軸受、ころ軸受
があるが、いずれも使用可能である。

（実施例） この考案の実施例を図によって説明する。１は磁性材料
からなる中空のローラ、２，３はローラ１の両側に一体
的に連設されてある中空の駆動軸、４は柱状の鉄心、５
は鉄心４の外周に巻装され、交流電源によって励磁され
る誘導コイル、６，７は鉄心４の両側から一体的に延び
る支持ロッドである。

誘導コイル５が交流電源によって励磁されると、これに
よって誘起する交番磁界によってローラ１が発熱する。
これは誘導発熱ローラとして既によく知られている。

各支持ロッド６，７は駆動軸２，３に挿通されてあり、
軸受１０を介して駆動軸２，３に支持される。駆動軸
２，３はその外周に配置されてある図示しない軸受を介
して機台に回転自在に支持される。

ローラ１は外部駆動源によって回転駆動されるようにな
っており、そのためたとえば駆動軸２に歯車を固定し、
これをモータなどによって回転するようにしている。５
Ａは誘導コイル５と交流電源とを結ぶ電源線で、これは
支持ロッド７の内部を通って外部に導出されている。

この構成において、回転しているローラ１に外圧荷重が
かかったとすると、この荷重は駆動軸２，３からこれと
機台との間にある軸受を介して機台に伝わり、機台が担
うことになり、支持ロッド６，７には直接伝達されな
い。したがって外圧荷重の影響はなんら及ばない。支持
ロッド６，７は鉄心４および誘導コイル５の自重によっ
て変形しない程度の剛性が要求される。

以上の構成並びに作用は先に提案した構成と特に相違す
るものではない。しかし誘導コイル５、鉄心４は支持ロ
ッド６，７によって宙吊りにされており、発生熱量を増
大させたとき支持ロッドにたわみが生じるため、これを
を回転支持している軸受１０に損傷が発生し、その寿命
が短くなってしまうことは前述したとおりである。

この考案にしたがい軸受１０として、自動調心型軸受
（図の例は自動調心ころ軸受）を使用する。このように
軸受を使用することにより、支持ロッド６，７に大きな
たわみが生じでも、これを軸受１０が吸収してなんら無
理な負荷がかかることなく、軸受１０の外輪が回転する
ようになる。

このための構成の詳細を第２図によって説明すると、軸
受１０をキャップ１１によって軸心方向に押し付けて固
定するとともに、その両側はオイルシール１２によって
シールされている。

この軸受１０にはグリスを常時補給する必要があり、そ
のために支持ロッド６，７の肉厚部分に軸心方向に沿っ
て補給用の穴１３を設け、穴１３の先端に連通するよう
に、軸受１０の一方の側面で開口する開口孔１４を形成
しておく。

また使用済みのグリスを排出するために、軸受１０の他
方の側面で開口する開口孔１５を設け、これを支持ロッ
ド６，７の肉厚部分に軸心方向に沿って設けた排出用の
穴１６に連通させておく。

新しいグリスを穴１３より圧入するようにして補給する
と、これは開口孔１４より軸受１０の内部に供給され、
続いて開口孔１５より外部に押し出されるようにして排
出される。このようなグリスの補給はローラ１の回転を
停止させることなく簡単に行なわれる。

第３図は潤滑剤として油を使用し、噴霧給油法（オイル
ミスト方式）がとられ、新油の供給による軸受の冷却効
果を図るとともに、高速回転であっても良好な潤滑作用
が得られるようにした例を示している。

すなわち穴１３に外部よりパイプ２１を接続し、このパ
イプ２１を使用して外部から油を供給する。多量の空気
とともに供給された油は開口孔１４より霧状となって軸
受１０に吹き付けられる。これによって軸受１０に潤滑
油が供給されるとともに、冷却されるようになる。

軸受１０を通った古い油はその量が少ないため、これを
回収することなく、駆動軸に設けた排油口２２より遠心
力によって外部に排出するようにしている。

（考案の効果） 以上詳述したこの考案によれば、ローラの中空内部に鉄
心、誘導コイルを支持する支持ロッドを駆動軸に対して
支持するのに、自動調心型軸受を使用するようにしたの
で、発生熱量の増大にともなって鉄心、誘導コイルが大
型化しても、支持ロッドのたわみに対して軸受になんら
無理な負荷がかかることなくなり、長寿命化が可能とな
るといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す断面図、第２図は第
１図の部分拡大断面図、第３図はこの考案の他の実施例
を示す断面図、第４図は第３図の部分拡大断面図であ
る。 １……ローラ、２，３……駆動軸、４……鉄心、５……
誘導コイル、６，７……支持ロッド、１０……自動調心
型軸受、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部を中空としたローラの両端に一体的に
   駆動軸を連結し、前記駆動軸を軸受を介して機台に回転
   自在に支持するとともに、前記ローラの内部に鉄心およ
   びこれに巻回された誘導コイルを配置し、前記鉄心およ
   び誘導コイルを支持する支持ロッドを前記駆動軸に挿通
   して、前記駆動軸に対して軸受によって支持することに
   より、前記鉄心、誘導コイルを前記ローラの内部におい
   て宙吊り状態に支持してなる誘導発熱ローラ装置におい
   て、 前記支持ロッドを、前記鉄心、誘導コイルの宙吊り状態
   の支持に際して、たわみが生ずる程度の剛性とするとと
   もに、前記支持ロッドを前記駆動軸に対して支持する前
   記軸受を、前記支持ロッドに生じた前記たわみを吸収す
   ることができる傾き角をもつ自動調心型軸受としてなる
   誘導発熱ローラ装置。