(57)【要約】【課題】  小径の環状金属体又は穴がないバルク状の金属体でも交番磁束による誘導電流によって効率的に加熱する。【解決手段】  下のＩ型コア４の上に鉄製磁性体板６を置き、その上に小型のベアリングである被加熱金属体７を置き、その上に鉄製磁性体板５を置き、更にその上からＩ型コア３を磁性体板５，６と被加熱金属体７とを下方のＩ型コア４に押し付けるように配置し、その後電源装置８を作動させて、コイル２に交番電流を印加する。するとＩ型コア３，４はＵ字型コア１の開放端１ａに磁力で吸着され、又Ｉ型コア３，４と磁性体板５，６とは磁力で吸着され、コイル２による磁束はＵ字型コア１、Ｉ型コア３，４、磁性体板５，６、被加熱金属体７とを流れ、被加熱金属体７は増加した磁束による誘導電流で直接強く発熱されるとともに、磁性体板５，６も磁束による誘導電流で発熱して加熱され、その熱は被加熱金属体７へ伝達される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを巻装したＵ字型コアの開放端それぞれにＩ型コアを接続し、同Ｉ型コアの対向面それぞれに電気抵抗が大きい磁性体板を配置し、同磁性体板間に加熱する被加熱金属体を配置し、対向するＩ型コアと磁性体板とが被加熱金属体を押圧するようにＩ型コアの位置を調整し、その後コイルに交番電流を通電して交番磁束をＵ字型コア・Ｉ型コア・磁性体板・被加熱金属体に通過させ、被加熱金属体を磁束変化より誘起される誘導電流によって直接加熱するとともに磁性体板の誘導電流に伴う発熱を金属体へ熱伝達させることによって被加熱金属体を効率的に加熱させることを特徴とする金属体加熱方法。
【請求項２】
Ｉ型コアと磁性体板を被加熱金属体に向けて付勢して磁性体板と被加熱金属体とを圧接状態にしてその境界の磁気抵抗と伝熱抵抗を小さくして加熱効率を高めた請求項１記載の金属体加熱方法。
【請求項３】
磁性体板の板面積がＩ型コアの断面積より大きいものとした請求項１又は２記載の金属体加熱方法。
【請求項４】
磁性体板の材質が鉄又は鋼である請求項１〜３何れか記載の金属体加熱方法。
【請求項５】
被加熱金属体が小径の環状金属体である請求項１〜４何れか記載の金属体加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリング、熱嵌合金属部品等の被加熱金属体をコアの交番磁界によって生じる誘導電流でもって直接的又は間接的に加熱させる金属体加熱方法に関する。特に径の小さな小型の環状被加熱金属体、バルク状の被加熱金属体の加熱に特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は図５に示すように、コイルを巻装したＵ字型コアの開放端にＩ型コアを懸架するように配置し、同Ｉ型コアが加熱するベアリング等の環状被加熱金属体の内側開口に挿入するように環状被加熱金属体を置き、その後コアのコイルに交番電流を通電させてＩ型コアを通過する交番磁束による誘導電流を被加熱金属体内に生起させ、その誘導電流による発熱によって被加熱金属体を加熱する装置を開発した。この出願は実公昭５９−１３５１号公報として公知となっている。
【０００３】
この金属体加熱方法は環状被加熱金属体の加熱方法として優れているが、環状被加熱金属体の内径が小さくなると、Ｉ型コアの断面積も小さくなってきて磁束が小さく加熱容量が低下して加熱が難しくなっていた。又環状でない被加熱金属体の加熱ができなかった。
【特許文献１】実開昭５４−９６６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、かかる従来の問題点を解消し、小径の環状被加熱金属体でも効率的に加熱でき、しかもバルク状の非環状の被加熱金属体でも加熱できる被加熱金属体の加熱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  コイルを巻装したＵ字型コアの開放端それぞれにＩ型コアを接続し、同Ｉ型コアの対向面それぞれに電気抵抗が大きい磁性体板を配置し、同磁性体板間に加熱する被加熱金属体を配置し、対向するＩ型コアと磁性体板とが被加熱金属体を押圧するようにＩ型コアの位置を調整し、その後コイルに交番電流を通電して交番磁束をＵ字型コア・Ｉ型コア・磁性体板・被加熱金属体に通過させ、被加熱金属体を磁束変化より誘起される誘導電流によって直接加熱するとともに磁性体板の誘導電流に伴う発熱を金属体へ熱伝達させることによって被加熱金属体を効率的に加熱させることを特徴とする金属体加熱方法
２）  Ｉ型コアと磁性体板を被加熱金属体に向けて付勢して磁性体板と被加熱金属体とを圧接状態にしてその境界の磁気抵抗と伝熱抵抗を小さくして加熱効率を高めた前記１）記載の金属体加熱方法
３）  磁性体板の板面積がＩ型コアの断面積より大きいものとした前記１）又は２）記載の金属体加熱方法
４）  磁性体板の材質が鉄又は鋼である前記１）〜３）何れか記載の金属体加熱方法
５）  被加熱金属体が小径の環状金属体である前記１）〜４）何れか記載の金属体加熱方法
にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、交番磁束はＵ字型コア・Ｉ型コア・磁性体板・被加熱金属体・対向側の磁性体・対向側のＩ型コア・Ｕ型コアと通過する。この通過する交番磁束により、
（１）磁性体板は誘起される誘導電流と高電気抵抗により高発熱する。
（２）被加熱金属体では、交番磁束が被加熱金属体を通過するとき、隙間を避け、透磁率の高い被加熱金属体のほうを通過する為、磁束密度は高くなり、このため高誘導電流となり、被加熱金属体は高発熱する。
この２要因により、被加熱金属体が環状でなくとも、加熱が可能となり、また、加熱能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では使用する磁性体板の材質としては、透磁率が高く電気抵抗は大きい鉄・鋼材が好ましい。又同一被加熱金属体を連続的に加熱する場合はＩ型コアとＵ字型コアの接続は、接続面に嵌合突起と嵌合溝を設けて定位置で連設できるようにすることが好ましい。
【０００８】
Ｉ型コアとＵ字型コアとの接続は、コア同士の磁力による吸着力によって連結して接続する他に、スプリング・自重等の付勢力を与えてＩ型コアをＵ字型コアの開放端に押付けるようにすることが、磁気抵抗を小さくする上でよい。又、Ｕ字型コアの開放端とＩ型コアとは脱着自在又はスライド自在にすることが、被加熱金属体を磁性板間に配置することが容易となるので好ましい。又、Ｉ型コアと磁性体板とは予め連結して一体化することもできる。
【０００９】
さらに、スプリング等付勢力を被加熱金属体を挟んで対向する２つのＩ型コア間に与えて磁性体板と被加熱金属体を圧接状態にすることが、磁気抵抗を低く抑えることができ、かつ、磁性体板の発熱を金属体に熱抵抗少なく伝熱しやすくなるので、好ましい。
【実施例１】
【００１０】
図１，２で示す実施例１は、小型ベアリングの環状被加熱金属体を加熱する方法で、磁性体板としてＩ型コア断面積より大きい鉄板を使用した例である。
図１は、実施例１の加熱装置を示す説明図である。
図２は、実施例１の磁束の通過状態を示す説明図である。
図中、１はＵ字型コア、１ａは同Ｕ字型コアの開放端、２はＵ字型コア１に巻装したコイル、３，４は断面矩形状のＩ型コア、３ａ，４ａは同Ｉ型コアの対向面、５，６は鉄製の１．６ｍｍ厚みでＩ型コア３，４の断面積より２割程広い面積の磁性体板、７は小径のベアリングである被加熱金属体、８はコイル２の電源装置である。
【００１１】
この実施例１では、下のＩ型コア４の上に鉄製の１．６ｍｍ厚みの磁性体板６を置き、その上に小型のベアリングである被加熱金属体７を置き、その上に鉄製で厚み１．６ｍｍで広い面積の磁性体板５を置き、更にその上からＩ型コア３を磁性体板５，６と被加熱金属体７とを下方のＩ型コア４に押し付けるように配置し、Ｉ型コア３，４をＵ字型コア１の上下の開放端１ａそれぞれに接触させる。
その後電源装置８を作動させて、コイル２に交番電流を印加する。するとＩ型コア３，４はＵ字型コア１の開放端１ａに磁力で吸着され、又Ｉ型コア３，４と磁性体板５，６とは磁力で吸着され、コイル２による磁束はＵ字型コア１、Ｉ型コア３，４、磁性体板５，６、被加熱金属体７とを流れるが、磁束は図２に示すように屈折して被加熱金属体７に集中するように通過する。
【００１２】
このように、本実施例１では磁束は図２の如く被加熱金属体７に集中するとともに磁性体板５，６を通過する。これによって、被加熱金属体７は増加した磁束による誘導電流で直接強く発熱されるとともに、磁性体板５，６も磁束による誘導電流で発熱して加熱され、その熱は被加熱金属体７へ伝達され、被加熱金属体７は直接加熱の他に磁性体板からの間接加熱によって、効率的に加熱される。鉄製の磁性体板５，６は銅に比べ、高電気抵抗で発熱量が高く加熱時間を短縮させる。
又、図６の如くＩ型コア３を挿入できない小型の環状被加熱金属体７の小型ベアリングでも加熱できる。
【００１３】
尚、本実施例１において磁性体板５，６がなければ、磁束は図３に示すように被加熱金属体７に集束されず加熱力は大巾に低下する。
【実施例２】
【００１４】
図４に示す実施例２は、上方のＩ型コア３がガイド１０によって昇降自在であり、スプリング９によって下方に付勢されていて、上方の磁性体板５を押し下げて磁性体板５，６と被加熱金属体７とを圧接している。上方のＩ型コア３をレバー１１によってスプリング９に抗して持ち上げ、下方の磁性体板６の上に被加熱金属体７を置くことができるようにしている。
下位のＩ型コア４は台座１２の上に配置され、又Ｉ型コア４はＵ型コア１の下位の端部と凹凸部１３によって嵌合して移動しにくいようになっている。
【００１５】
この実施例２ではスプリング９によって磁性体板５，６と被加熱金属体７とを圧接し、両者間の磁気抵抗を少なくして発熱効率を高めている。又磁束変化で生じた磁性体板５，６の誘導電流によって磁性体板５，６は発熱し、この熱も磁性体板５，６から被加熱金属体７へ伝熱するが、磁性体板５，６と被加熱金属体と圧接しているので熱抵抗も少なく、効率的に被加熱金属体７へ伝熱し、より効果的に被加熱金属体７を加熱する。
他の構成・素材・作用効果は実施例１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、小型ベアリング、熱嵌金属リング、バルク状金属等、不定形の平面形状をしているもの、小型で寸法の小さい被加熱金属体の加熱に利用できる。  
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の加熱装置を示す説明図である。
【図２】実施例１の磁束の通過状態を示す説明図である。
【図３】磁性体板がない場合の磁束の状態を示す説明図である。
【図４】実施例２の加熱装置を示す説明図である。
【図５】従来の環状被加熱金属体の加熱方法を示す説明図である。
【図６】Ｉ型コア間に磁性体板がない場合の磁束の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  Ｕ字型コア
１ａ  開放端
２  コイル
３，４  Ｉ型コイル
５，６  磁性体板
７  被加熱金属体
８  電源装置
９  スプリング
１０  ガイド
１１  レバー
１２  台座
１３  凹凸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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