JPH08246037A - 加熱範囲可変型加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱範囲を変更する際の段取り作業の簡素化
をはかり、誤った諸条件の入力が生じないようにする。 【構成】 ワークＷを加熱する固定側コイル１００と、
ワークＷの軸芯線ＷＬに沿った方向に移動可能に設けら
れ、固定側コイル１００からの誘導電流によってワーク
Ｗを加熱する可動側コイル２００と、可動側コイル２０
０の位置を検出する加熱範囲検出機構３００と、加熱範
囲検出機構３００による検出結果に応じて諸条件を最適
なものに自動的に設定する諸条件設定部とを備えてお
り、加熱範囲検出機構３００は、可動側コイル２００が
移動可能に取り付けられる側板に固定的に設けられた第
１基準部材３１０と、可動側コイル２００に取り付けら
れ、第１基準部材３１０を貫通するガイド３２０と、ガ
イド３２０に固定的に取り付けられる第２基準部材３３
０と、第２基準部材３３０と第１基準部材３１０との間
に挟み込まれる加熱範囲指示部材３４０と、加熱範囲指
示部材３４０に予め設定された諸条件を検出し、諸条件
設定部に送出する検出部とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱範囲可変型加熱装
置、詳述するとワークを加熱する固定側コイルと、ワー
クの軸芯線の方向に移動可能に設けられ、前記固定側コ
イルからの誘導電流によってワークを加熱する可動側コ
イルとを有しており、可動側コイルを前記軸芯線方向に
移動させることによってワークに対する加熱範囲を適宜
に変更することができる加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の加熱範囲可変型加熱装置
について図６を参照しつつ説明する。この種の加熱範囲
可変型加熱装置は、加熱範囲（ワークＷの軸芯線ＷＬ方
向）の異なる複数種類のワークを加熱する場合にも加熱
コイルを交換する必要がないように構成されている。す
なわち、この加熱範囲可変型加熱装置は、高周波電源装
置が接続された固定側コイル７００と、この固定側コイ
ル７００に起因する誘導電流が流れる可動側コイル８０
０とを有しており、可動側コイル８００の固定側コイル
７００に対する相対的位置関係を変更することによって
加熱範囲を変更することができるようになっているので
ある。

【０００３】かかる加熱範囲可変型加熱装置に用いられ
る固定側コイル７００は、いわゆる半開放鞍型の加熱コ
イルであって、ワークＷの軸芯線ＷＬに平行な一対の加
熱導体７１０Ａ、７１０Ｂと、この一対の加熱導体７１
０Ａ、７１０Ｂを一端側で接続する略１／２円弧状の接
続導体７２０と、前記一対の加熱導体７１０Ａ、７１０
Ｂを他端側で接続する略１／４円弧状の一対のリード導
体７３０Ａ、７３０Ｂとを有している。

【０００４】一方、可動側コイル８００は、ワークＷの
軸芯線ＷＬに平行な一対の導体８１０Ａ、８１０Ｂと、
この一対の導体８１０Ａ、８１０Ｂを一端側で接続する
略１／２円弧状の接続導体８２０と、前記一対の導体８
１０Ａ、８１０Ｂを他端側で接続する略蒲鉾状の導電板
８３０とを有している。

【０００５】前記固定側コイル７００は、ワークＷの軸
芯線ＷＬに沿った方向に対しては固定されているが、可
動側コイル８００は前記軸芯線ＷＬに沿った方向に対し
ては可動となっている。

【０００６】可動側コイル８００の導電板８３０は、固
定側コイル７００の接続導体７２０とワークＷとの間に
位置し、可動側コイル８００の接続導体８２０は固定側
コイル７００の接続導体７２０と一対のリード導体７３
０Ａ、７３０Ｂとの間に位置している。可動側コイル８
００をワークＷの軸芯線ＷＬに沿った方向に移動させた
としても、導電板８３０は軸芯線ＷＬ方向に幅をもった
ものであるので、必ず固定側コイル７００の接続導体７
２０とワークＷとの間に位置する。

【０００７】また、固定側コイル７００の一方の加熱導
体７１０Ａと可動側コイル８００の一方の導体８１０Ａ
とは平行に近接配置され、固定側コイル７００の他方の
加熱導体７１０Ｂと可動側コイル８００の他方の導体８
１０Ｂとは平行に近接配置されることになる。

【０００８】ここで、この種の加熱範囲可変型加熱装置
で加熱範囲の異なる複数種類のワークＷの加熱に対応す
ることができる原理について説明する。固定側コイル７
００には、一方のリード導体７３０Ａ→一方の加熱導体
７１０Ａ→接続導体７２０→他方の加熱導体７１０Ｂ→
他方のリード導体７３０Ｂの順又はその逆に高周波電流
が流れる。

【０００９】すると、可動側コイル８００の導電板８３
０に誘導電流が発生する。この誘導電流は、可動側コイ
ル８００を循環するように流れる。この際、固定側コイ
ル７００の一方の加熱導体７１０Ａに流れる高周波電流
と、可動側コイル８００の一方の導体８１０Ａに流れる
誘導電流とは方向が逆である上に、一方の加熱導体７１
０Ａと一方の導体８１０Ａとは平行に近接配置されてい
るので、両導体７１０Ａ、８１０Ｂに発生する磁束はん
とんど打ち消し合い、両導体７１０Ａ、８１０Ｂは両導
体７１０Ａ、８１０Ｂが対向している部分ではワークＷ
をほとんど加熱しないことになる。他方の加熱導体７１
０Ｂと、他方の導体８１０Ｂとについても同様である。

【００１０】また、導電板８３０に流れる誘導電流は電
流密度が低くなっているためワークＷを加熱することは
ない。

【００１１】上述したように、ワークＷを加熱するの
は、固定側コイル７００の一対の加熱導体７１０Ａ、７
１０Ｂのうち、可動側コイル８００の一対の導体８１０
Ａ、８１０Ｂに対向していない部分、固定側コイル７０
０の一対のリード導体７３０Ａ、７３０Ｂ及び可動側コ
イル８００の接続導体８２０である。

【００１２】従って、可動側コイル８００をワークＷの
軸芯線ＷＬに沿った方向に移動させると、固定側コイル
７００の一対のリード導体７３０Ａ、７３０Ｂと、可動
側コイル８００の接続導体８２０との間の寸法が変わる
ため、加熱範囲の異なる複数種類のワークＷに対応する
ことができるようになるのである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の加熱範囲可変型加熱装置には以下のような問題
点がある。すなわち、可動側コイル８００を移動させる
ということは、それまで加熱していたのとは異なる種類
のワークＷを加熱することを意味しており、可動側コイ
ル８００の移動によって固定側コイル７００に投入する
電流、加熱時間、ワークＷの回転速度等の諸条件が変わ
ることになる。このため、従来の加熱範囲可変型加熱装
置では、可動側コイル８００を移動させるたびに、すな
わちワークＷを変更するたびに前記諸条件をオペレータ
ーが手動操作で変更していたのである。

【００１４】かかるオペレーターの手動操作による諸条
件の変更は、段取り作業の複雑化をもたらすばかりでな
く、誤った諸条件の入力を誘発するおそれがある。誤っ
た諸条件でワークＷを加熱すれば、所望の加熱が不可能
なばかりか、加熱作業に際してなんからの事故が生じる
おそれもある。

【００１５】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、段取り作業の簡素化をはかることができるととも
に、誤った諸条件を入力することがない加熱範囲可変型
加熱装置を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る加熱範囲可
変型加熱装置は、ワークを加熱する固定側コイルと、ワ
ークの軸芯線に沿った方向に移動可能に設けられ、前記
固定側コイルからの誘導電流によってワークを加熱する
可動側コイルと、この可動側コイルの位置を検出する加
熱範囲検出機構と、この加熱範囲検出機構による検出結
果に応じて諸条件を最適なものに自動的に設定する諸条
件設定部とを備えている。

【００１７】また、前記加熱範囲検出機構は、前記加熱
範囲検出機構は、可動側コイルが移動可能に取り付けら
れる側板に固定的に設けられた第１基準部材と、前記可
動側コイルに取り付けられ、前記第１基準部材を貫通す
るガイドと、このガイドに固定的に取り付けられる第２
基準部材と、この第２基準部材と前記第１基準部材との
間に挟み込まれる加熱範囲指示部材と、この加熱範囲指
示部材に予め設定された諸条件を検出し、前記諸条件設
定部に送出する検出部とを備えている。

【００１８】さらに、この加熱範囲可変型加熱装置は、
第１基準部材又はガイドに設けられており、第１基準部
材と第２基準部材とで加熱範囲指示部材を挟み込んだ状
態で第１基準部材とガイドとを固定する固定部材を備え
ている。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る加熱範囲可変
型加熱装置の側板を除いた概略的側面図、図２はこの加
熱範囲可変型加熱装置で異なる加熱範囲指示部材を用い
た場合の側板を除いた概略的側面図、図３はこの加熱範
囲可変型加熱装置の概略的側面図、図４はこの加熱範囲
可変型加熱装置の概略的正面図、図５はこの加熱範囲可
変型加熱装置に用いられる加熱範囲指示部材の概略的斜
視図である。

【００２０】本実施例に係る加熱範囲可変型加熱装置
は、ワークＷを加熱する固定側コイル１００と、ワーク
Ｗの軸芯線ＷＬに沿った方向に移動可能に設けられ、前
記固定側コイルから１００の誘導電流によってワークＷ
を加熱する可動側コイル２００と、この可動側コイル２
００の位置を検出する加熱範囲検出機構３００と、この
加熱範囲検出機構３００による検出結果に応じて諸条件
を最適なものに自動的に設定する諸条件設定部 (図示省
略) とを有している。

【００２１】前記固定側コイル１００は、いわゆる半開
放鞍型の加熱コイルであって、ワークＷの軸芯線ＷＬに
平行な一対の加熱導体１１０Ａ、１１０Ｂと、この一対
の加熱導体１１０Ａ、１１０Ｂを一端側で接続する略１
／２円弧状の接続導体１２０と、前記一対の加熱導体１
１０Ａ、１１０Ｂを他端側で接続する略１／４円弧状の
一対のリード導体１３０Ａ、１３０Ｂとを有している。

【００２２】この固定側コイル１００は、一対の加熱導
体１１０Ａ、１１０Ｂの側方に位置する一対の絶縁性の
側板５００Ａ、５００Ｂに固定的に取り付けられる。具
体的には、固定側コイル１００の一対の加熱導体１１０
Ａ、１１０Ｂから側方に向かって突出した複数個のボル
ト１１１Ａ、１１１Ｂが、側板５００Ａ、５００Ｂに開
設されたボルト孔 (図示省略) に挿入され、当該ボルト
１１１Ａ、１１１Ｂがナット５１０Ａ、５１０Ｂで締結
されることによって側板５００Ａ、５００Ｂに取り付け
られるのである。

【００２３】一方、可動側コイル２００は、ワークＷの
軸芯線ＷＬに平行な一対の導体２１０Ａ、２１０Ｂと、
この一対の導体２１０Ａ、２１０Ｂを一端側で接続する
略１／２円弧状の接続導体２２０と、前記一対の導体２
１０Ａ、２１０Ｂを他端側で接続する略蒲鉾状の導電板
２３０とを有している。

【００２４】さらに、この可動側コイル２００には、後
述する加熱範囲検出機構３００の一部を構成するガイド
３２０が取り付けられている。このガイド３２０は、導
電板２３０の側面から突出した略Ｌ字形状のアングル３
２１（図４参照）にワークＷの軸芯線ＷＬに沿って取り
付けられている。

【００２５】かかる可動側コイル２００は、前記一対の
側板５００Ａ、５００Ｂに可動的に取り付けられてい
る。すなわち、可動側コイル２００の一対の導体２１０
Ａ、２１０Ｂから側方に向かって突出したボルト２１１
Ａ、２１１Ｂが、側板５００Ａ、５００Ｂに開設された
長孔５２０Ａ、５２０Ｂ（但し、長孔５２０Ｂは図面に
は現れていない。）に挿入され、当該ボルト２１１Ａ、
２１１Ｂがナット５３０Ａ、５３０Ｂで締結されること
によって側板５００Ａ、５００Ｂに取り付けられるので
ある。前記長孔５２０Ａ、５２０Ｂは軸芯線ＷＬに沿っ
ているので、可動側コイル２００はナット５３０Ａ、５
３０Ｂを緩めることにより軸芯線ＷＬに沿って移動する
ことができるようになっている。

【００２６】加熱範囲検出機構３００は、可動側コイル
２００が移動可能に取り付けられる側板５００Ａ、５０
０Ｂのうち一方の側板５００Ａに固定的に設けられた第
１基準部材３１０と、前記可動側コイル２００に取り付
けられ、前記第１基準部材３１０を貫通するガイド３２
０と、このガイド３２０に固定的に取り付けられる第２
基準部材３３０と、この第２基準部材３３０と前記第１
基準部材３１０との間に挟み込まれる加熱範囲指示部材
３４０と、この加熱範囲指示部材３４０に予め設定され
た諸条件を検出し、前記諸条件設定部 (図示省略) に送
出する検出部６００とを有している。

【００２７】前記第１基準部材３１０は、一方の側板５
００Ａから側方に突設された壁材であり、ガイド３２０
の貫通する貫通孔 (図示省略) が開設されている。

【００２８】また、前記ガイド３２０は、軸芯線ＷＬに
沿った棒体であり、その先端から少なくとも後述する第
２基準部材３３０が取り付けられた部分までは雄ネジが
形成されている。このガイド３２０が取り付けられた略
Ｌ字形状のアングル３２１は、側板５００Ａに設けられ
た切欠溝５４０Ａ（図３参照）を介して、側板５００Ａ
の外側に出ている。従って、ガイド３２０も側板５００
Ａの外側に位置している。

【００２９】また、前記ガイド３２０に取り付けられる
第２基準部材３３０は、例えばボルトであって、ガイド
３２０に形成された雄ネジに螺合している。なお、この
第２基準部材３３０は、ガイド３２０に対して固定的に
取り付けられる必要があるので、緩みを防止するためダ
ブルナットとして構成されることが望ましい。かかる第
２基準部材３３０は、前記第１基準部材３１０より可動
側コイル２００の側に設けられているものとする。

【００３０】一方、加熱範囲指示部材３４０は、第１基
準部材３１０と第２基準部材３３０との間に挟み込まれ
るものであり、図５に示すように、ガイド３２０が嵌ま
り込むＵ字溝３４３が形成された挟持体３４１と、この
挟持体３４１の上面に立設された指示体３４２とを有し
ている。なお、この指示体３４２は、非磁性体で形成さ
れているが、先端にのみ磁性体が取り付けられている。

【００３１】かかる加熱範囲指示部材３４０は、挟持体
３４１の厚さ寸法と、指示体３４１の高さ寸法とが一対
一対応している。すなわち、この加熱範囲指示部材３４
０は、加熱範囲可変型加熱装置の加熱範囲の可変量に応
じて複数個のものが準備されているのである。なお、前
記指示体３４２は、第１基準部材３１０と第２基準部材
３３０との間に加熱範囲指示部材３４０を挟み込んで
も、第１基準部材３１０との相対的位置関係は変わらな
いようになっている。

【００３２】さらに、前記加熱範囲指示部材３４０と対
応して加熱範囲可変型加熱コイルの加熱範囲を検出し、
その検出結果を前記諸条件設定部に送出する検出部６０
０は、前記指示体３４２の高さ寸法を検出するものであ
り、複数個の磁気センサ６１０が縦方向に並んで設けら
れたものである。

【００３３】かかる検出部６００は、図３及び図４に示
すように、一方の側板５００Ａの上辺部分に、前記指示
体３４２の位置と対応するように設けられている。ここ
で、複数種類の加熱範囲指示部材３００の指示体３４２
は、上述したように、第１基準部材３１０との相対的位
置関係がどれでも同一になるように位置を設定されてい
るので、どの加熱範囲検出部材３００を用いても指示体
３４２と検出部６００との位置関係は常に一定になる。

【００３４】また、前記ガイド３２０の先端側には、第
１基準部材３１０と第２基準部材３３０とで加熱範囲指
示部材３４０を挟み込んだ状態で第１基準部材３１０と
ガイド３２０とを固定する固定部材であるナット３５０
が螺合されている。

【００３５】次に、上述した加熱範囲可変型加熱装置に
よる加熱について説明する。まず、一対のワークセンタ
５５０によってワークＷを回転可能に支持する。そし
て、ボルト５３０Ａ、５３０Ｂを緩めて可動側コイル２
００を長孔５２０Ａ、５２０Ｂに沿って移動させワーク
Ｗの加熱範囲を決定する。なお、この際、前記ナット３
５０を緩めておく。

【００３６】ワークＷの加熱範囲、すなわち、固定側コ
イル１００のリード導体１３０Ａ、１３０Ｂと、可動側
コイル２００の接続導体２２０とに挟まれた部分を決定
するのは、加熱範囲指示部材３４０の挟持体３４１の厚
さ寸法である。すなわち、第１基準部材３１０と第２基
準部材３３０との間において、ガイド３２０を跨ぐよう
にして加熱範囲支持体３４０を取り付けた後、可動側コ
イル２００を移動させると、第１基準部材３１０と第２
基準部材３３０とによって挟持体３４１が挟み挟み込ま
れ、挟持体３４１の厚さ寸法によって可動側コイル２０
０の接続導体２２０の位置が決定されるためである。

【００３７】この後、ナット３５０によってガイド３２
０を第１基準部材３１０に固定する。この状態で、前記
検出部６００は、指示体３４２の高さ寸法を検出する。
そして、検出部６００の検出結果に応じた諸条件が諸条
件設定部に送出され、加熱範囲に応じた諸条件が自動的
に設定され、ワークＷに対する適切な加熱が行われる。

【００３８】ワークＷの加熱範囲を変更する場合には、
加熱範囲指示部材３４０を交換すればよい。すなわち、
今まで使用していた加熱範囲指示部材３４０を変更すべ
き加熱範囲に応じた厚さ寸法を有する挟持体３４１を持
った加熱範囲指示部材３４０に交換すると、加熱範囲が
変更されるとともに、加熱範囲指示部材３４０の指示体
３４２の高さ寸法が変わるので、その指示体３４２に応
じた検出結果が検出部６００から諸条件設定部に送出さ
れ、諸条件も変更になるためである。

【００３９】上述した実施例では、加熱範囲指示部材３
４０の高さ寸法を検出することにより、加熱範囲に応じ
た諸条件を設定するようにしていたが、本発明がこれに
限定されるわけではない。例えば、指示体３４２に各磁
気センサ６１０に応じた開口を設けておき、諸条件に応
じて開口に磁性体を挿入しておき、各磁気センサ６１０
が磁性体を検出することにより諸条件を設定するように
してもよい。

【００４０】また、前記検出部６００は、複数個の磁気
センサ６１０から構成されるのではなく、複数個のフォ
トインターラプターから構成しておいてもよい。この場
合には、フォトインターラプターを構成する発光素子と
受光素子との間に指示体３４２の先端が入り込むことに
よって指示体３４２の高さ寸法を検出するようにする。

【００４１】さらに、前記固定部材（ナット３５０）
は、ガイド３２０に設けられているとして説明したが、
第１基準部材３１０と第２基準部材３３０とで加熱範囲
指示部材３４０を挟み込んだ状態で第１基準部材３１０
とガイド３２０とを固定するものであれば、第１基準部
材３１０に設けてもよい。この場合には、第１基準部材
３１０の貫通孔 (図示省略) 内に上下動或いは左右動す
る挟持爪を設け、この挟持爪でガイド３２０を固定的に
貫通孔内で挟持するようにする方策等が考えられる。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係る加熱範囲可変型加熱装置
は、ワークを加熱する固定側コイルと、ワークの軸芯線
に沿った方向に移動可能に設けられ、前記固定側コイル
からの誘導電流によってワークを加熱する可動側コイル
と、この可動側コイルの位置を検出する加熱範囲検出機
構と、この加熱範囲検出機構による検出結果に応じて諸
条件を最適なものに自動的に設定する諸条件設定部とを
有している。

【００４３】このため、可動側コイルを移動させて加熱
範囲可変型加熱装置の加熱範囲を変更したとしても、加
熱範囲に応じた諸条件に自動的に設定できるため、加熱
範囲を変更する際の段取り作業の簡素化をはかることが
できるとともに、従来のように誤った諸条件の入力が生
ぜず、確実に所望の加熱が可能となるばかりでなく、加
熱作業に際しての事故の発生するおそれが減少する。

【００４４】また、前記加熱範囲検出機構は、可動側コ
イルが移動可能に取り付けられる側板に固定的に設けら
れた第１基準部材と、前記可動側コイルに取り付けら
れ、前記第１基準部材を貫通するガイドと、このガイド
に固定的に取り付けられる第２基準部材と、この第２基
準部材と前記第１基準部材との間に挟み込まれる加熱範
囲指示部材と、この加熱範囲指示部材に予め設定された
諸条件を検出し、前記諸条件設定部に送出する検出部と
を備えている。

【００４５】従って、第１基準部材と第２基準部材との
間に挟み込まれる加熱範囲指示部材を交換すると、可動
側コイルが移動して加熱範囲を変更するのみならず、同
時に加熱範囲指示部材に予め設定された諸条件が検出部
を介して諸条件設定部に入力されるため、自動的に諸条
件を加熱範囲に適したものとすることができる。このた
め、段取り作業の簡素化及び確実な所望の加熱が可能と
なる。

【００４６】さらに、前記第１基準部材又はガイドに設
けられており、第１基準部材と第２基準部材とで加熱範
囲指示部材を挟み込んだ状態で第１基準部材とガイドと
を固定する固定部材を備えている。

【００４７】このため、加熱作業中に第１基準部材と第
２基準部材との間の寸法が変化することがない。従っ
て、加熱作業中に諸条件が不用意に変更されることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る加熱範囲可変型加熱装
置の側板を除いた概略的側面図である。

【図２】この加熱範囲可変型加熱装置で異なる加熱範囲
指示部材を用いた場合の側板を除いた概略的側面図であ
る。

【図３】この加熱範囲可変型加熱装置の概略的側面図で
ある。

【図４】この加熱範囲可変型加熱装置の概略的正面図で
ある。

【図５】この加熱範囲可変型加熱装置に用いられる加熱
範囲指示部材の概略的斜視図である。

【図６】従来の加熱範囲可変型加熱装置の図面であっ
て、同図（Ａ）は概略的平面図、同図（Ｂ）は概略的斜
視図である。

【符号の説明】

１００ 固定側コイル ２００ 加熱側コイル ３００ 加熱範囲検出機構 ３１０ 第１基準部材 ３２０ ガイド ３３０ 第２基準部材 ３４０ 加熱範囲指示部材 Ｗ ワーク ＷＬ 軸芯線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを加熱する固定側コイルと、ワー
   クの軸芯線に沿った方向に移動可能に設けられ、前記固
   定側コイルからの誘導電流によってワークを加熱する可
   動側コイルと、この可動側コイルの位置を検出する加熱
   範囲検出機構と、この加熱範囲検出機構による検出結果
   に応じて諸条件を最適なものに自動的に設定する諸条件
   設定部とを具備したことを特徴とする加熱範囲可変型加
   熱装置。
2. 【請求項２】 前記加熱範囲検出機構は、可動側コイル
   が移動可能に取り付けられる側板に固定的に設けられた
   第１基準部材と、前記可動側コイルに取り付けられ、前
   記第１基準部材を貫通するガイドと、このガイドに固定
   的に取り付けられる第２基準部材と、この第２基準部材
   と前記第１基準部材との間に挟み込まれる加熱範囲指示
   部材と、この加熱範囲指示部材に予め設定された諸条件
   を検出し、前記諸条件設定部に送出する検出部とを具備
   したことを特徴とする請求項１記載の加熱範囲可変型加
   熱装置。
3. 【請求項３】 前記第１基準部材又はガイドに設けられ
   ており、第１基準部材と第２基準部材とで加熱範囲指示
   部材を挟み込んだ状態で第１基準部材とガイドとを固定
   する固定部材を具備したことを特徴とする請求項２記載
   の加熱範囲可変型加熱装置。