(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円柱形状に形成されるロータコアの内周側面及び外周側面を、コイルで高周波加熱するロータコア加熱装置であって、
中空円柱形状に形成され、前記ロータコアの軸方向の一側に配置される磁束遮蔽治具を備え、
前記磁束遮蔽治具には、軸方向に貫通する貫通部が形成される、
ロータコア加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコア加熱装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータコアは、モータの一構成部品である。モ−タは、密閉ケ−ス内に回転自在に保持されかつ一端部にロータが一体形成されてなるシャフトと、シャフトに外嵌されたロ−タコアと、密閉ケ−ス側に固定されロ−タの外周面に所定隙間を存して対向するステ−タと、から構成されている。
【０００３】
モ−タを製造するには、シャフトにロ−タコアを外嵌する必要がある。ロ−タコアを外嵌する方法としては焼き嵌め方法が知られている。ロ−タコアのシャフトへの焼き嵌めでは、ロータコア加熱装置によってロ−タコアを加熱し、加熱されたロ−タコアをシャフトに嵌めた後に冷却している。
【０００４】
例えば、特許文献１には、中空円柱形状のロータコアの内周側面をコイルによって高周波加熱（ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）加熱）する第一の加熱ヒータと、中空円柱形状のロータコアの外周側面をコイルによってＩＨ加熱する第二の加熱ヒータと、を備えるロータコア加熱装置が開示されている。
【０００５】
さらに、発明者らは、磁束遮蔽治具５５０を用いたロータコア５０の軸方向の長さ違いに対応できるロータコア加熱装置（以下、従来のロータコア加熱装置５００）を考案した。
【０００６】
図５を用いて、従来のロータコア加熱装置５００の構成について説明する。
なお、図５では、従来のロータコア加熱装置５００の構成を断面視にて模式的に表している。また、以下では、図５に示す軸方向に従って説明する。
【０００７】
ロータコア５０は、複数の鋼板を積層して構成され、中空円柱形状に形成されている。ロータコア５０には、軸方向に貫通する中空部６０と、が形成されている。
【０００８】
従来のロータコア加熱装置５００は、内径コイル５１０と、外径コイル５２０と、ＩＨ加熱器（図示略）と、磁束遮蔽治具５５０と、を備えている。
【０００９】
内径コイル５１０は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア５０の内周側（中空部６０）に配置されている。内径コイル５１０は、中空部６０にて、軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。
【００１０】
外径コイル５２０は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア５０の外周側に配置されている。外径コイル５２０は、ロータコア５０の外周を軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。
【００１１】
ＩＨ加熱器は、内径コイル５１０及び外径コイル５２０に交流電流を流し、内径コイル５１０及び外径コイル５２０の周囲に磁力線を発生させるものである。
【００１２】
磁束遮蔽治具５５０は、円柱形状に形成され、軸方向に中空部５６０が形成されている。磁束遮蔽治具５５０は、銅で構成されている。磁束遮蔽治具５５０の軸方向の断面視形状は、ロータコア５０の断面視形状と略同一とされている。
【００１３】
磁束遮蔽治具５５０は、従来のロータコア加熱装置５００によりロータコア５０を加熱する際には、ロータコア５０の軸方向の上側に配置されている。磁束遮蔽治具５５０は、ロータコア５０に密着することなく、隙間を設けて配置されている。
【００１４】
図６を用いて、従来のロータコア加熱装置５００の作用について説明する。
なお、図６では、従来のロータコア加熱装置５００の作用を断面視にて模式的に表している。また、図６では、磁束線を二点鎖線で表している。
【００１５】
内径コイル５１０及び外径コイル５２０の周囲に磁束が発生すると、近傍に配置されたロータコア５０が磁束の影響を受けて、ロータコア５０の中に渦電流が流れる。ロータコア５０には電気抵抗があるため、ロータコア５０に電流が流れると、ジュール熱が発生して、ロータコア５０が自己発熱する。
【００１６】
このとき、磁束遮蔽治具５５０がロータコア５０の軸方向の上側に配置されているため、ロータコア５０の軸方向の上側端面に磁束が集中することが防止される。磁束は、あたかもロータコア５０の軸方向の長さが内径コイル５１０及び外径コイル５２０の軸方向の長さと略同一であるかのように分布する。
【００１７】
そのため、ロータコア５０の軸方向の上側端面には、磁束が集中することがなく、異常な発熱によって鋼板のめくれが発生することを防止できる。
【００１８】
ところで、従来のロータコア加熱装置５００では、磁束遮蔽治具５５０がロータコア５０の軸方向の上側に配置されると、ロータコア５０の内部を通過する磁束が遮断され、ロータコア５０の内部の加熱が弱まっていた。
【００１９】
つまり、従来のロータコア加熱装置５００では、ロータコア５０の内部を確実に加熱することができず、加熱時間が必要以上に長くなり、作業効率が低下していた。そこで、ロータコア加熱装置５００では、ロータコア５０の内部を確実に加熱することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２０１３−１０２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の解決しようとする課題は、ロータコア５０の内部を確実に加熱できるロータコア加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００２３】
即ち、請求項１においては、中空円柱形状に形成されるロータコアの内周側面及び外周側面を、コイルで高周波加熱するロータコア加熱装置であって、中空円柱形状に形成され、前記ロータコアの軸方向の一側に配置される磁束遮蔽治具を備え、前記磁束遮蔽治具には、軸方向に貫通する貫通部が形成されるものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のロータコア加熱装置によれば、ロータコア内部を確実に加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ロータコア及び磁束遮蔽治具の構成を示した模式図。
【図２】ロータコア加熱装置の構成を示した模式図。
【図３】ロータコア加熱装置の作用を示した模式図。
【図４】ロータコア及び別の磁束遮蔽治具の構成を示した模式図。
【図５】従来のロータコア加熱装置の構成を示した模式図。
【図６】従来のロータコア加熱装置の作用を示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１を用いて、ロータコア５０及び磁束遮蔽治具１５０の構成について説明する。
なお、図１（Ａ）では磁束遮蔽治具１５０の構成について、図１（Ｂ）ではロータコア５０の構成について斜視にて模式的に表している。また、以下では、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）にそれぞれ示す軸方向及び周方向に従って説明するものとする。
【００２７】
ロータコア５０は、本発明のロータコアに係る実施形態である。ロータコア５０は、後述するロータコア加熱装置１００の被加熱対象である。
【００２８】
ロータコア５０は、モータ（図示略）の一構成部品である。モ−タは、密閉ケ−ス（図示略）内に回転自在に保持されかつ一端部にロ−タが一体形成されてなるシャフト（図示略）と、シャフトに外嵌されたロ−タコア５０と、密閉ケ−ス側に固定されロ−タの外周面に所定隙間を存して対向するステ−タ（図示略）と、から構成されている。
【００２９】
モ−タを製造するには、シャフトにロ−タコア５０を外嵌する必要がある。ロ−タコア５０を外嵌する方法としては焼き嵌め方法が知られている。ロ−タコア５０のシャフトへの焼き嵌めでは、ロータコア加熱装置１００によってロ−タコア５０を加熱し、加熱されたロ−タコア５０をシャフトに嵌めた後に冷却している。
【００３０】
ロータコア５０は、複数の鋼板を積層して構成され、中空円柱形状に形成されている。ロータコア５０には、軸方向に貫通する中空部６０と、が形成されている。
【００３１】
中空部６０は、ロータコア５０がモ−タとして製造される際にシャフトが挿入される穴である。中空部６０は、平面視にてロータコア５０の中央部に円形に形成されている。
【００３２】
磁束遮蔽治具１５０は、中空円柱形状に形成され、ロータコア加熱装置１００によりロータコア５０を加熱する際に、ロータコア５０の軸方向の上側に配置されるものである。磁束遮蔽治具１５０は、略円柱形上に構成されている。磁束遮蔽治具１５０には、軸方向に貫通する中空部１６０と、貫通部としての複数の貫通穴１７０と、が形成されている。
【００３３】
中空部１６０は、平面視にて磁束遮蔽治具１５０の中央部に円形に形成されている。中空部１６０は、磁束遮蔽治具１５０をロータコア５０の軸方向の上側に略同軸上に配置した際に、平面視にてロータコア５０の中空部６０と略同一位置かつ略同一径にて形成されている。
【００３４】
複数の貫通穴１７０は、平面視にて磁束遮蔽治具１５０の外周側の略縁部に周方向に等間隔に配置されている。
【００３５】
図２を用いて、ロータコア加熱装置１００の構成について説明する。
なお、図２では、ロータコア加熱装置１００の構成を断面視にて模式的に表している。また、以下では、図２に示す軸方向に従って説明する。
【００３６】
ロータコア加熱装置１００は、本発明のロータコア加熱装置に係る実施形態である。ロータコア加熱装置１００は、シャフト（図示略）にロ−タコア５０を焼き嵌めするために、ロータコア５０をＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）加熱する装置である。
【００３７】
ロータコア加熱装置１００は、内径コイル１１０と、外径コイル１２０と、ＩＨ加熱器（図示略）と、上述した磁束遮蔽治具１５０と、を備えている。
【００３８】
内径コイル１１０は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア５０の内周側（中空部６０）に配置されている。内径コイル１１０は、中空部６０にて、軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。
【００３９】
外径コイル１２０は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア５０の外周側に配置されている。外径コイル１２０は、ロータコア５０の外周を軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。
【００４０】
ＩＨ加熱器は、内径コイル１１０及び外径コイル１２０に交流電流を流し、内径コイル１１０及び外径コイル１２０の周囲に磁力線を発生させるものである。
【００４１】
磁束遮蔽治具１５０は、ロータコア加熱装置１００によりロータコア５０を加熱する際には、ロータコア５０の軸方向の上側に配置されている。磁束遮蔽治具１５０は、ロータコア５０に密着することなく、隙間を設けて配置されている。本実施形態では、磁束遮蔽治具１５０の軸方向の長さとロータコア５０の軸方向の長さとを足したものは、内径コイル１１０及び外径コイル１２０の軸方向の長さと略同一とされている。
【００４２】
なお、本実施形態では、磁束遮蔽治具１５０をロータコア５０の軸方向の上側に配置する構成としたが、これに限定されない。例えば、磁束遮蔽治具１５０をロータコア５０の軸方向の下側に配置する構成としても良い。
【００４３】
図３を用いて、ロータコア加熱装置１００の作用について説明する。
なお、図３では、ロータコア加熱装置１００の作用を断面視にて模式的に表している。また、図３では、磁束線を二点鎖線で表している。
【００４４】
内径コイル１１０及び外径コイル１２０の周囲に磁束が発生すると、近傍に配置されたロータコア５０が磁束の影響を受けて、ロータコア５０の中に渦電流が流れる。ロータコア５０には電気抵抗があるため、ロータコア５０に電流が流れると、ジュール熱が発生して、ロータコア５０が自己発熱する。
【００４５】
なお、磁束は、内径コイル１１０又は外径コイル１２０の少なくとも一方から発生するものとする。
【００４６】
ロータコア加熱装置１００では、磁束遮蔽治具１５０に平面視にて複数の貫通穴１７０が形成されているため、磁束遮蔽治具１５０によって磁束が遮断されることなく、磁束遮蔽治具１５０の貫通穴１７０を磁束が通過する。そのため、ロータコア５０の内部も十分に加熱される。
【００４７】
ロータコア加熱装置１００の効果について説明する。
ロータコア加熱装置１００によれば、ロータコア５０の内部を確実に加熱できる。すなわち、磁束遮蔽治具１５０に貫通穴１７０を形成し、貫通穴１７０に磁束を通過させることによって、ロータコア５０の内部も十分に加熱される。
【００４８】
図４を用いて、ロータコア５０及び別の磁束遮蔽治具２５０の構成について説明する。
なお、図４（Ａ）では磁束遮蔽治具２５０の構成について、図４（Ｂ）ではロータコア５０の構成について斜視にて模式的に表している。
【００４９】
ロータコア５０については、上述した構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５０】
磁束遮蔽治具２５０は、内周部２５１と、外周部２５２と、から構成されている。内周部２５１は、中空円柱形状に形成されている。外周部２５２も、同様に中空円柱形状に形成されている。内周部２５１は、外周部２５２の内側に配置されている。また、内周部２５１と外周部２５２とは、貫通部としての所定の隙間を設けて配置されている。
【００５１】
このような構成とすることで、磁束遮蔽治具２５０を用いるロータコア加熱装置は、ロータコア加熱装置１００と同様の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００５２】
５０      ロータコア
６０      中空部
１００    ロータコア加熱装置
１１０    内径コイル
１２０    外径コイル
１５０    磁束遮蔽治具
１６０    中空部
１７０    貫通穴
５００    従来のロータコア加熱装置
【図１】
0005888351.tif 000002
【図２】
0005888351.tif 000003
【図３】
0005888351.tif 000004
【図４】
0005888351.tif 000005
【図５】
0005888351.tif 000006
【図６】
0005888351.tif 000007