(57)【要約】【課題】昇温時間をより短縮することができるロータコアの加熱装置を提供する。【解決手段】中空円柱状に形成されるロータコア２００の内周側に配置される内周側コイル１と、ロータコア２００の外周側に配置される外周側コイル２と、に電流を供給することにより、ロータコア２００を加熱するロータコア２００の加熱装置１００であって、ロータコア２００の内周面の温度とロータコア２００の外周面の温度とを監視する温度監視手段５と、温度監視手段５によって監視された内周面の温度と外周面の温度とに基づいて、内周側コイル１への電流供給と外周側コイル２への電流供給とを切り替える切替スイッチ４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円柱状に形成されるロータコアの内周側に配置される内周側コイルと、前記ロータコアの外周側に配置される外周側コイルと、に電流を供給することにより、前記ロータコアを加熱するロータコアの加熱装置であって、
前記ロータコアの内周面の温度と前記ロータコアの外周面の温度とを監視する温度監視手段と、
前記温度監視手段によって監視された前記内周面の温度と前記外周面の温度とに基づいて、前記内周側コイルへの電流供給と前記外周側コイルへの電流供給とを切り替える切替手段と、
を備える、ロータコアの加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアの加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロータコアの内周側に配置された内周側コイルと、ロータコアの外周側に配置された外周側コイルとに交流電流を供給することによって、ロータコアに誘導電流を発生させ、ロータコアを加熱する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０８４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、特許文献１に記載の内周側コイルと外周側コイルは、直列に接続されている。そして、内周側コイル及び外周側コイルには、当該電源から同じタイミングで交流電流が供給される。一方、ロータコアの内径側は、ロータコアの外径側よりも温度上昇率が低い。そのため、内周側コイルと外周側コイルとに同時に交流電流が供給されると、ロータコアの内径側の昇温と外径側の昇温とがアンバランス（不均衡）になってしまう。そこで、従来では、ロータコアの外径側が目標温度を超えて制限温度に到達した後、ロータコアの内径側が目標温度に到達するように、電流を断続的に供給する制御を行う。そのため、電流を遮断している時間によって、ロータコアの内径側の温度が目標温度に到達する時間（昇温時間）が増加してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、昇温時間をより短縮することができるロータコアの加熱装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るロータコアの加熱装置は、中空円柱状に形成されるロータコアの内周側に配置される内周側コイルと、前記ロータコアの外周側に配置される外周側コイルと、に電流を供給することにより、前記ロータコアを加熱するロータコアの加熱装置である。また、ロータコアの加熱装置は、前記ロータコアの内周面の温度と前記ロータコアの外周面の温度とを監視する温度監視手段と、前記温度監視手段によって監視された前記内周面の温度と前記外周面の温度とに基づいて、前記内周側コイルへの電流供給と前記外周側コイルへの電流供給とを切り替える切替手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るロータコアの加熱装置によれば、ロータコアの内周面の温度と外周面の温度とに基づいて、内周側コイルへの電流供給と外周側コイルへの電流供給とが切り替えられる。そのため、ロータコアの内径側の昇温と外径側の昇温とがアンバランス（不均衡）になってしまうのを防ぐように、内周側コイルへの電流供給と外周側コイルへの電流供給とを切り替えることができる。これにより、昇温時間をより短縮することができるロータコアの加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るロータコアの加熱装置を簡略的に示す側方から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るロータコアの加熱装置における内周側コイル及び外周側コイルに電流を供給する電気回路を簡略的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る内周側コイル及び外周側コイルへの電流供給のタイミングチャートと、ロータコアの内径側の温度及び外径側の温度の時間変化を示すグラフである。
【図４】従来のロータコアの加熱装置における内周側コイル及び外周側コイルに電流を供給する電気回路を簡略的に示す図である。
【図５】従来の内周側コイル及び外周側コイルへの電流供給のタイミングチャートと、ロータコアの内径側の温度及び外径側の温度の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るロータコア２００の加熱装置１００を簡略的に示す側方から見た断面図である。なお、図１において、内周側コイル１及び外周側コイル２の断面を示すハッチングは省略されている。また、図２は、実施の形態１に係るロータコア２００の加熱装置１００における内周側コイル１及び外周側コイル２に電流を供給する電気回路を簡略的に示す図である。
【００１０】
実施の形態１に係るロータコア２００の加熱装置１００は、内周側コイル１、外周側コイル２、高周波電源３、切替手段としての切替スイッチ４、温度監視手段５等を備える。
また、ロータコア２００は、中空円柱状に形成されている。換言すれば、ロータコア２００は、円柱の略中央に貫通孔２０１が形成された形状を有する。ロータコア２００は、例えば、複数の鋼板が積層されて構成されている。
そして、ロータコア２００の加熱装置１００は、例えば、ロータコア２００に挿嵌されるシャフト（図示省略）を焼き嵌めするために、ロータコア２００を加熱する。
【００１１】
内周側コイル１は、ロータコア２００の軸を螺旋軸とする螺旋状に形成され、ロータコア２００の内周側に配置される。つまり、内周側コイル１は、ロータコア２００の貫通孔２０１内に配置される。また、内周側コイル１の螺旋の直径は、貫通孔２０１の直径より小さい。
【００１２】
外周側コイル２は、ロータコア２００の軸を螺旋軸とする螺旋状に形成され、ロータコア２００の外周側に配置される。つまり、外周側コイル２の螺旋の内側にロータコア２００が配置される。また、外周側コイル２の螺旋の直径は、ロータコア２００の外径より大きい。
【００１３】
高周波電源３は、内周側コイル１と外周側コイル２とに交流電流を供給する。また、高周波電源３と、内周側コイル１とは、切替スイッチ４を介して接続されている。また、高周波電源３と、外周側コイル２とは、切替スイッチ４を介して接続されている。換言すれば、高周波電源３は、内周側コイル１と外周側コイル２のうち、切替スイッチ４によって接続された方に、交流電流を供給する。
【００１４】
切替スイッチ４は、内周側コイル１と外周側コイル２とを切り替えて、高周波電源３と接続する。これにより、切替スイッチ４は、高周波電源３からの内周側コイル１への電流供給と、高周波電源３からの外周側コイル２への電流供給とを切り替える。
また、切替スイッチ４は、後述する温度監視手段５から入力される制御信号に従って、内周側コイル１と外周側コイル２とを切り替えて、高周波電源３と接続する。具体的には、切替スイッチ４は、温度監視手段５によって監視されたロータコア２００の内周面の温度と外周面の温度とに基づいて、高周波電源３からの内周側コイル１への電流供給と、高周波電源３からの外周側コイル２への電流供給とを切り替える。
【００１５】
温度監視手段５は、ロータコア２００の内周面及び外周面に設けられた接触式温度計、非接触式温度計等であり、ロータコア２００の内周面の温度と外周面の温度とを監視する。また、温度監視手段５は、ロータコア２００の内周面の温度と外周面の温度とに基づいて、切替スイッチ４に、内周側コイル１と外周側コイル２との何れかを高周波電源３と接続するための制御信号を入力する。
【００１６】
具体的には、温度監視手段５は、例えば、監視した内周面の温度の時間変化から内径側の昇温速度を推定し、監視した外周面の温度の時間変化から外径側の昇温速度を推定し、推定した内径側の昇温速度及び外径側の昇温速度に基づいて、内周側コイル１と外周側コイル２とに電流を供給する時間のＤｕｔｙ比を決定し、当該Ｄｕｔｙ比に基づいて、切替スイッチ４に、内周側コイル１と外周側コイル２とを切り替えて、高周波電源３と接続するための制御信号を入力する。
【００１７】
また、温度監視手段５は、ロータコア２００の内径側の昇温と外径側の昇温とがアンバランス（不均衡）になってしまうのを防ぐように、当該Ｄｕｔｙ比を決定する。例えば、温度監視手段５は、ロータコア２００の内周面の温度と外周面の温度とが、それぞれの目標温度にほぼ同時に到達するように、推定した内径側の昇温速度及び外径側の昇温速度に基づいて、Ｄｕｔｙ比を決定する。これにより、昇温時間をより短縮することができるロータコア２００の加熱装置１００を提供することができる。
【００１８】
例えば、温度監視手段５は、図３のタイミングチャートに示すように、内周側コイル１に電流を供給する時間と外周側コイル２に電流を供給する時間のＤｕｔｙ比が約７対３となるように、切替スイッチ４に、内周側コイル１と外周側コイル２とを切り替えて、高周波電源３と接続するための制御信号を入力する。これにより、図３の下の２つのグラフに示すように、ロータコア２００の内周面の温度と外周面の温度とが、それぞれの目標温度にほぼ同時に到達する。
【００１９】
図４に、従来のロータコアの加熱装置における内周側コイル６及び外周側コイル７に電流を供給する電気回路を簡略的に示す。従来のロータコアの加熱装置では、内周側コイル６と外周側コイル７とが直列に接続されており、同じタイミングで、高周波電源８から交流電流が供給される。
【００２０】
従来のロータコアの加熱装置では、内周側コイル６と外周側コイル７とに、高周波電源８から交流電流が同時に供給されるため、図５の下の２つのグラフに示すように、ロータコア２００の内径側の温度より外径側の温度が早く目標温度に到達する。これは、外周側コイル７の内側に磁束が集中しやすく、内周側コイル６の外側には磁束が集中しにくいため、ロータコア２００の外径側よりも内径側の方が昇温しにくいためである。そこで、従来では、ロータコア２００の外径側の温度が目標温度を超えて制限温度に到達した後、図５のタイミングチャートに示すように、電流を断続的に供給し、外径側の温度が制限温度よりも高くに上がりすぎないようにしながら、内径側の温度を徐々に昇温させていた。そのため、ロータコア２００の昇温に時間がかかってしまうという問題が生じていた。
【００２１】
一方、本実施の形態１に係るロータコア２００の加熱装置１００では、ロータコア２００の内周面の温度と外周面の温度とに基づいて、内周側コイル１への電流供給と外周側コイル２への電流供給とが切り替えられる。そのため、ロータコア２００の内径側の昇温と外径側の昇温とがアンバランス（不均衡）になってしまうのを防ぐように、内周側コイル１への電流供給と外周側コイル２への電流供給とを切り替えることができる。これにより、昇温時間をより短縮することができるロータコア２００の加熱装置１００を提供することができる。
【００２２】
また、ロータコア２００の外周面の温度が目標温度を超えて制限温度までに昇温されずに済む。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１、６  内周側コイル
２、７  外周側コイル
３、８  高周波電源
４  切替スイッチ（切替手段）
５  温度監視手段
１００  加熱装置
２００  ロータコア
２０１  貫通孔
【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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