(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するローラ本体と、前記ローラ本体の開口端面を閉塞する端板と、前記ローラ本体の内部に配置されてあって、前記ローラ本体を誘導発熱させるための磁束を発生する誘導コイルを有する磁束発生機構と、前記磁束発生機構による前記ローラ本体の発熱領域から外れた端部に向かう熱流を補うように誘導発熱させるための補助誘導コイルとを備えてなる誘導発熱ローラ装置において、前記端板を、前記ローラ本体の開口端面に嵌合される嵌合部と、前記ローラ本体の開口端縁に結合されるフランジ部と、駆動軸に連なる端板部とによって構成するとともに、前記端板部を、前記開口端面側から前記駆動軸側に向かって短径となるように円錐状に構成し、補助誘導コイルを、その外端を前記端板部の円錐部分の内部まで延長することにより、少なくとも嵌合部を含み、かつ前記フランジ部の外端に到る領域にまたがって配置してなる誘導発熱ローラ装置。
【請求項２】
補助誘導コイルの外端を、端板部の円錐部分の傾斜に沿って傾斜させた請求項１に記載の誘導発熱ローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【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】
回転するローラ本体の内部に磁束発生機構を配置し、これによりローラ本体の周壁部を誘導電流によって発熱させる誘導発熱ローラ装置において、ローラ本体の開口端面を閉塞するようにローラ本体に嵌合されている端板を誘導発熱させるための補助誘導コイルを、ローラ本体の内部に配置した構成は、既に提案されている（実公平２−３１９９９号公報参照。）。
【０００３】
これによれば、ローラ本体と端板との嵌合部を加熱することができ、ローラ本体と端板との間の熱膨張差による嵌合部に隙間が発生するのを防止することができるとともに、ローラ本体に発生した熱流が磁束発生機構によるローラ本体の発熱領域から外れたローラ本体の端部に向かう熱流を補って、ローラ本体の端部における温度降下を少なくし、もってローラ本体の表面温度分布の安定に要する時間を短縮することができるようになる。
【０００４】
図３はその構成を示し、１はローラ本体、２はローラ本体１の開口端面を閉塞する端板、３は端板２に一体的に連結されている駆動軸で、機台に対して図示していない軸受を介して回転自在に支持されている。５は支持ロッドで、駆動軸３の内部に挿通されてあり、駆動軸３に対して軸受６を介して回転可能とされており、かつ機台に連結されてあって、これに磁束発生機構７が支持されている。
【０００５】
磁束発生機構７はローラ本体１の内部にあって、鉄心８と、その周囲に巻装されている誘導コイル９とから主として構成されている。１０は誘導コイル９のリード、１１はローラ本体１の周壁内部に設けられたジャケット室で、気液二相の熱媒体が封入されている。
【０００６】
端板２は、端板部２Ａと、ローラ本体１の開口端面にその内側から嵌合されている嵌合部２Ｂと、この嵌合部２Ｂの外端より外周に向かって延長するように形成されてあり、ローラ本体１の開口端縁にボルト１２により固定されるフランジ部２Ｃとにより、主として構成されている。
【０００７】
１３は補助誘導コイルで、ローラ本体１の内部にあって、磁束発生機構７と端板２との間に配置され、かつ誘導コイル９と同じように駆動軸３、したがって支持ロッド５と同軸に設置される。１４は補助誘導コイル１３のが巻装される環状の鉄心、１５は補助誘導コイル１３の通電用のリードで、リード１０と同様に交流電源に接続されている。
【０００８】
誘導コイル９に通電してローラ本体１を誘導発熱させるとき、補助誘導コイル１３にも通電すると端板２が誘導発熱し、これによりローラ本体１から端板２、駆動軸３に向かう熱流が減少することにより、ローラ本体１の端部付近における温度低下を抑制し、ローラ本体１の表面温度分布が速やかに安定する。また嵌合部２Ｂも補助誘導コイル１３により誘導発熱されることにより、ローラ本体１の開口端面と嵌合部２Ｂとの間の熱膨張差は少なくなり、両者の間の隙間の発生は回避されるようになる。
【０００９】
しかしながらこのような構成によると、補助誘導コイル１３は磁束発生機構７と端板２との間の限られたスペースに設置される関係上、その巻数が自ずと制限され、場合によっては端板を十分に発熱させるだけの容量とすることができないことがある。
【００１０】
また補助誘導コイル１３と端板２の嵌合部２Ｂとは、同心状に配置することができ、したがって両者の磁気結合は良好であることにより、嵌合部２Ｂを効率良く発熱させることが可能であるが、端板部２Ａは補助誘導コイル１３より外側にあって、同心状配置とはなっていないことにより両者の磁気結合は良好ではないので、端板部２Ａを効率良く発熱させることができないことがある。そのためローラ本体１の表面温度分布の迅速な安定が図れないことがある。
【００１１】
またこのように嵌合部２Ｂの近傍と端板部２Ａとの発熱量が異なってくると、ローラ本体１が熱膨張を起こしても、端板部２Ａはそれほど熱膨張しないことにより、端板部２Ａが拘束体となってしまって、嵌合部２Ｂは期待どおりに熱膨張しないようになり、そのためローラ本体１と嵌合部２Ａとの間の隙間の発生防止が不十分となることがある。
【００１２】
同様にして端板２のフランジ部２Ｃも端板部２Ａと同様にあまり発熱しないことにより、十分に熱膨張を起こすことがない。その結果ローラ本体１がフランジ部２Ｃにより拘束されて熱膨張を起こしにくくなり、ローラ本体１の真円精度が損なわれるようになるし、場合によっては端板２に過大な応力が発生して疲労破壊に到ることがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ローラ本体の開口端面を閉塞する端板を誘導発熱させるための補助誘導コイルの設置に必要なスペースの拡大を図るとともに、ローラ本体の開口端面に嵌合する端板の嵌合部及び開口端縁に結合されるフランジ部を十分に発熱させることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ローラ本体の開口端面を閉塞する端板を、この開口端面に嵌合される嵌合部と、ローラ本体の開口端縁に結合されるフランジ部と、駆動軸に連なる端板部とによって構成するとともに、この端板部を、開口端面側から駆動軸側に向かって短径となるように円錐状に構成し、補助誘導コイルを、その外端を端板部の円錐部分の内部まで延長することにより、少なくとも嵌合部と向かい合う領域に配置したことを特徴とする。
【００１５】
【作用】
端板部を円錐状に構成したことにより、補助誘導コイルはその外端が端板部の円錐部分まで延長して配置することができる。これにより補助誘導コイルの設置スペースが広がるようになる。また端板部を円錐状とし、その円錐部分の内部まで補助誘導コイルが延長されることにより、端板部は部分的であっても補助誘導コイルと同心となる部分が生じる。これによって嵌合部、フランジ部のみならず端板部の同心部分が補助誘導コイルによって効率良く誘導発熱される。
【００１６】
【実施例】
本発明の実施例を図１によって説明する。なお図３と同じ符号を付した部分は同一又は対応する部分を示す。本発明にしたがい、ローラ本体１に嵌合する嵌合部２Ｂから駆動軸３に到る端板２の端板部２Ａを、駆動軸３側に向かって短径となるように円錐状に構成する。円錐状の端板部２Ａの外端は駆動軸３に連なり、また内端は嵌合部２Ｂに連なるとともに、外端の外周にフランジ部２Ｃが連なっている。
【００１７】
補助誘導コイル１３は、その外端が端板部２Ａの円錐部分の内部まで延長し、内端は磁束発生機構の端部に向かい合う。これにより補助誘導コイル１３は、少なくとも嵌合部と向かい合う領域を含むとともに、フランジ部２Ｃを超えて端板部２Ａの円錐部分の内部にまたがる領域を誘導発熱領域とするようになる。
【００１８】
このような構成によれば、端板部２Ａの円錐状の内部まで補助誘導コイル１３を設置することができることにより、補助誘導コイル１３の設置スペースを従来構成のものよりも拡大することができる。また誘導コイル９とともに補助誘導コイル１３を励磁することにより、嵌合部２Ｂはもちろんのこと、フランジ部２Ｃをも誘導発熱させることができるので、両者間の熱膨張差は僅少となり、ローラ本体１の真円精度が十分に維持される。
【００１９】
更に端板部２Ａの大径部分側における補助誘導コイル１３と同心状部分も合わせて効率良く誘導発熱するようになり、嵌合部２Ｂ付近において期待どおりの熱膨張は発生するようになり、ローラ本体１と嵌合部２Ｂとの間の隙間の発生を防止することができるようになる。
【００２０】
図２は本発明の別の実施例を示すもので、これは補助誘導コイル１３の外端（端板部２Ａの円錐部部の内部まで延長されている部分。）を端板部２Ａの円錐部分の傾斜に沿って傾斜させた構成である。
【００２１】
これによれば補助誘導コイル１３の外周を嵌合部２Ｂの内周に近付けることができることにより、補助誘導コイル１３のアンペアターンを増大することができるとともに、補助誘導コイル１３による端板部２Ａの小径部分に近づく程、補助誘導コイル１３による発熱量が減少することにより、端板部２Ａの各部位における温度をほぼ均一とすることができる。
【００２２】
なお補助誘導コイル１３は誘導コイル９への通電開始とともに通電開始され、ローラ本体１の表面温度分布が均一となったときに、補助誘導コイル１３への通電を停止することは、従来構成と同様である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ローラ本体の端部における温度降下を少なくするために、ローラ本体の端部側に補助誘導コイルを配置する場合、その設置スペースの拡大を図ることができるとともに、ローラ本体の真円精度を損なうことなく、また過大な熱応力の発生を回避す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】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図３】従来構成の断面図である。
【符号の説明】
１  ローラ本体
２  端板
２Ａ  円錐状の端板部
２Ｂ  嵌合部
２Ｃ  フランジ部
３  駐動軸
７  磁束発生機構
９  誘導コイル
１３  補助誘導コイル
【図１】
0003556287.tif 000002
【図２】
0003556287.tif 000003
【図３】
0003556287.tif 000004