(57)【要約】【課題】回転・摺動給電機構に導電性ブッシュを用いて、高速に回転する箇所や摺動箇所への高周波電流の通電を可能とする。【解決手段】本発明の誘導加熱コイル２０は、第１及び第２の導体２１、２２と、所定の間隔を隔てて対向する第１及び第２の加熱コイル部２９、３０と、第１の導体２１に接続された第１の導体シャフト２５と、第２の導体２２に接続された第２の導体シャフト２６と、第１の導体シャフト２５に摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュ２３と、第２の導体シャフト２６に摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュ２４とを備え、第１の導電性ブッシュ２３は第１の加熱コイル部２９に接触し、第２の導電性ブッシュ２４は第２の加熱コイル部３０に接触する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続された第１の導体と、
加熱コイル部に接続された第２の導体と、
前記第２の導体に配設されており、前記第１の導体に接触する導電性ブッシュと、
前記導電性ブッシュのガイドとして機能する絶縁物と、を備えた
回転・摺動給電機構。
【請求項２】
導体と、
所定の間隔を隔てて対向する一対の加熱コイル部と、
前記導体に接続された導体シャフトと、
前記導体シャフトに接続され、前記加熱コイル部に接触する導電性ブッシュと、
を備えた誘導加熱コイル。
【請求項３】
第１及び第２の導体と、
所定の間隔を隔てて対向する第１及び第２の加熱コイル部と、
前記第１の導体に接続された第１の導体シャフトと、
前記第２の導体に接続された第２の導体シャフトと、
前記第１の導体シャフトに摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュと、
前記第２の導体シャフトに摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュと、を備え、
前記第１の導電性ブッシュは前記第１の加熱コイル部に接触し、前記第２の導電性ブッシュは前記第２の加熱コイル部に接触する
誘導加熱コイル。
【請求項４】
前記第１及び第２の加熱コイル部が閉じた状態のときに生じる空間を封止するシール部材と、前記空間にガスを注入するガス注入口と、を更に備えた
請求項３に記載の誘導加熱コイル。
【請求項５】
加熱対象物を固定する固定冶具と、
前記固定冶具と前記第１及び第２の加熱コイル部との間に生じる隙間を封止するシール部材と、を更に有し、
前記第１及び第２の加熱コイル部は、その対向側に突出した突出部を有し、
前記第１及び第２の加熱コイル部を閉じた状態のとき、前記固定冶具は前記第１及び第２の加熱コイル部に挟持され、前記シール部材により前記隙間は封止され、前記突出部は対向した位置関係となる
請求項３に記載の誘導加熱コイル。
【請求項６】
導体と、
前記導体に接続された第１の導体シャフトと、
前記第１の導体シャフトに接続された第１の加熱コイル部と、
前記第１の加熱コイル部と所定間隔を隔てて対向する第２の加熱コイル部と、
前記第１及び第２の加熱コイル部に接続された第２の導体シャフトと、
前記第１の導体シャフトに摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュと、
前記第２の導体シャフトに摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュと、備え、
前記第１及び第２の導電性ブッシュは前記第１の加熱コイル部に接触する
誘導加熱コイル。
【請求項７】
第１及び第２の導体と、
所定の間隔を隔てて対向する第１及び第２の加熱コイル部と、
前記第１の導体に接続された第１の導体シャフトと、
前記第２の導体に接続された第２の導体シャフトと、
前記第１及び第２の加熱コイル部に接続された第３の導体シャフトと、
前記第１の導体シャフトに摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュと、
前記第２の導体シャフトに摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュと、
前記第３の導体シャフトに摺動自在に接続された第３及び第４の導電性ブッシュと、
前記第１及び第２の加熱コイル間の前記間隔を調整する調整機構と、
を備え、前記第１及び第３の導電性ブッシュは前記第１の加熱コイル部に接触し、前記第２及び第４の導電性ブッシュは前記第２の加熱コイル部に接触する
誘導加熱コイル。
【請求項８】
請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載の誘導加熱コイルを用いたことを特徴とする加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転・摺動給電機構、該回転・摺動給電機構に導電性ブッシュを利用したもので加熱コイル部が分割形状を有する１巻型の誘導加熱コイル、及び加熱炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導加熱の原理に基づき加熱対象物を加熱する誘導加熱コイルが広く用いられている。その用途は幅広く、例えば真空溶解炉等においても、その一部に誘導加熱コイルが採用され、加熱対象物を溶解するのに用いられている。誘導加熱コイルを真空溶解炉等に採用するときには、誘導加熱コイルに高周波電流を通電するもので該誘導加熱コイル自体の回転動作等にも対応可能な回転給電部が用いられている。そして、このような回転給電部に高周波電流を供給する場合には、一般に、スリップリングやスプリングリングなどのスプリング性を有するコンタクトが用いられている。
【０００３】
図９には、スプリング性を有するコンタクトにより回転給電部に通電する様子を示している。同図に示される回転給電部２００は、不図示の高周波電源に一端が接続された導体２０１に、スプリング性を有するコンタクト２０２、２０３が接触し、導体２０１に流れる高周波電流が、コンタクト２０２、２０３を介して、ここでは不図示の加熱コイル部に導かれる構成となっている。なお、導体２０１の内部には、加熱コイル部に流す冷却水用の所定の水路２０４が設けられている。
【０００４】
このほか、回転給電部を備えたものとしては、誘導加熱コイルを支持する架台と、該架台に回転自在に支承された回転リングと、この回転リングに該回転リングを加熱コイル側および電極側に貫通して設けられた回転給電部を備え、該回転給電部が、外側導体と、内側導体と、通水管で形成された誘導加熱装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
さらに、回転給電部を備えたものとしては、架台に先頭部に回動自在に取り付けられたコイルサポートに誘導加熱コイルを固定保持すると共に、内側及び外側導体とこれら両導体の各々に回動自在に嵌装された一対の回転通電端子とを備えた回転給電部を架台の先頭部に設け、該回転給電部を介して電源と誘導加熱コイルとを電気的に接続した誘導加熱装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平２−８９７９６号公報
【特許文献２】特開平１−２５５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した従来技術のように、回転給電部にスプリング性を有するコンタクト等を採用する場合には、誘導加熱コイルの高速での回転や摺動に対応することは困難であった。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転・摺動給電機構に導電性ブッシュを用いて、高速に回転する箇所や摺動箇所への高周波電流の通電を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明の第１の態様に係る回転・摺動給電機構は、電源に接続された第１の導体と、加熱コイル部に接続された第２の導体と、前記第２の導体に配設されており、前記第１の導体に接触する導電性ブッシュと、前記導電性ブッシュのガイドとして機能する絶縁物とを備えている。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る誘導加熱コイルは、導体と、所定の間隔を隔てて対向する一対の加熱コイル部と、前記導体に接続された導体シャフトと、前記導体シャフトに接続され、前記加熱コイル部に接触する導電性ブッシュとを備える。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る誘導加熱コイルは、第１及び第２の導体と、所定の間隔を隔てて対向する第１及び第２の加熱コイル部と、前記第１の導体に接続された第１の導体シャフトと、前記第２の導体に接続された第２の導体シャフトと、前記第１の導体シャフトに摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュと、前記第２の導体シャフトに摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュとを備え、前記第１の導電性ブッシュは前記第１の加熱コイル部に接触し、前記第２の導電性ブッシュは前記第２の加熱コイル部に接触する。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る誘導加熱コイルは、第３の態様において、前記第１及び第２の加熱コイル部が閉じた状態のときに生じる空間を封止するシール部材と、前記空間にガスを注入するガス注入口とを更に備える。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る誘導加熱コイルは、第３の態様において、加熱対象物を固定する固定冶具と、前記固定冶具と前記第１及び第２の加熱コイル部との間に生じる隙間を封止するシール部材とを更に有し、前記第１及び第２の加熱コイル部は、その対向側に突出した突出部を有し、前記第１及び第２の加熱コイル部を閉じた状態のとき、前記固定冶具は前記第１及び第２の加熱コイル部に挟持され、前記シール部材により前記隙間は封止され、前記突出部は対向した位置関係となる。
【００１４】
本発明の第６の態様に係る誘導加熱コイルは、導体と、前記導体に接続された第１の導体シャフトと、前記第１の導体シャフトに接続された第１の加熱コイル部と、前記第１の加熱コイル部と所定間隔を隔てて対向する第２の加熱コイル部と、前記第１及び第２の加熱コイル部に接続された第２の導体シャフトと、前記第１の導体シャフトに摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュと、前記第２の導体シャフトに摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュと備え、前記第１及び第２の導電性ブッシュは前記第１の加熱コイル部に接触する。
【００１５】
本発明の第７の態様に係る誘導加熱コイルは、第１及び第２の導体と、所定の間隔を隔てて対向する第１及び第２の加熱コイル部と、前記第１の導体に接続された第１の導体シャフトと、前記第２の導体に接続された第２の導体シャフトと、前記第１及び第２の加熱コイル部に接続された第３の導体シャフトと、前記第１の導体シャフトに摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュと、前記第２の導体シャフトに摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュと、前記第３の導体シャフトに摺動自在に接続された第３及び第４の導電性ブッシュと、前記第１及び第２の加熱コイル間の前記間隔を調整するための調整機構とを備え、前記第１及び第３の導電性ブッシュは前記第１の加熱コイル部に接触し、前記第２及び第４の導電性ブッシュは前記第２の加熱コイル部に接触する。
【００１６】
本発明の第８の態様に係る加熱炉は、第２乃至第７の態様のいずれかに記載の誘導加熱コイルを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、導電性ブッシュを用いて高速に回転する箇所や摺動箇所への高周波電流の通電を可能とする、回転・摺動給電機構、誘導加熱コイル、及び加熱炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転・摺動給電機構の構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る誘導加熱コイルの構成図である。
【図３】同誘導加熱コイルの使用例を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る誘導加熱コイルの構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る真空加熱炉の構成図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る誘導加熱コイルの構成図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る誘導加熱コイルの改良例の構成図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る誘導加熱コイルの構成図である。
【図９】従来技術に係る回転給電部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１には、本発明の第１実施形態に係る回転・摺動給電機構の構成を示し、その構成及び作用を詳細に説明する。これは、後述する第２乃至第６実施形態に採用される。
【００２１】
同図に示されるように、回転・摺動給電機構１は、ここでは不図示の高周波電源に一端が接続された導体２を備えており、該導体２に接触するように、導電性ブッシュ３が導体６に接続（例えば摺動自在に軸支等）されている。そして、導電性ブッシュ３の上下には、ガイドとして機能する樹脂等の絶縁物４、５が配設されている。導体２に内部は、分割された不図示の加熱コイル部に流す冷却水用の水路７が設けられている。
【００２２】
従って、高周波電源から供給された高周波電流は、導体２を介して導電性ブッシュ３を流れ、該導電性ブッシュ３から導体６を介して不図示の一方の加熱コイル部に流れる。このとき、導電性ブッシュ３は、導体６により摺動自在に軸支等されているので、誘導加熱コイルが回転、摺動等してもその動作に追従して動き、電気的接続状態を維持する。
【００２３】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、高周波電源に接続された第１の導体２と、加熱コイル部に接続された第２の導体６と、第２の導体６に摺動自在に軸支等されて配設されており、第１の導体２に接触する導電性ブッシュ３と、導電性ブッシュ３のガイドとして機能する絶縁物４，５とを備えた回転・摺動給電機構１が提供される。
【００２４】
従って、回転・摺動給電機構１に導電性ブッシュ３を利用することで、１巻型の誘導加熱コイルを２つの加熱コイル部に分割することも可能となる。
【００２５】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態は、加熱対象物を任意の場所でくわえ込むこと（挟持）が可能な１巻型の誘導加熱コイルを実現するものである。
【００２６】
図２には、本発明の第２実施形態に係る誘導加熱コイルの構成を示し説明する。
【００２７】
同図に示されるように、誘導加熱コイル２０は、不図示の高周波電源に一端が接続された導体２１、２２を備えており、該導体２１、２２は、導体シャフト２５、２６にそれぞれ接続されている。導体２１、２２の間には、絶縁物３２が介在している。導電性ブッシュ２３、２４は、導体シャフト２５、２６に摺動自在に接続（装着等）されている。例えば、導電性ブッシュ２３、２４は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられており、該貫通孔に導体シャフト２５、２６が挿通されている。導体２１、２２と導電性ブッシュ２３、２４との接触面には、絶縁物２７、２８が設けられている。導電性ブッシュ２３、２４は、それぞれ加熱コイル部２９、３０に接触し、電気的に接続されている。なお、図示を省略するが、導体２１、２２内、及び導体シャフト２５、２６内には、加熱コイル部２９、３０に流す冷却水用の所定の水路が設けられている。
【００２８】
加熱コイル部２９、３０は、略直方体であって、対応側の略中央部を略半円柱形状にくり抜いた凹部２９ａ、３０ａを備えた形状となっている。従って、加熱コイル部２９、３０が、それぞれの内側同士で接触すると、略円柱形状の空間が形成され、当該空間に加熱対象物３１を載置することが可能となる。つまり、図３に示されるように、加熱対象物３１の加熱を所望する箇所をくわえ込んで加熱を行うことが可能である。図３の例では、加熱対象物３１として自動車用部品であるスタビライザを例示している。
【００２９】
このような構成において、高周波電源から供給された高周波電流は導体２１を流れ、更に導体シャフト２５を介して、導電性ブッシュ２３を流れ、該導電性ブッシュ２３から加熱コイル部２９に流れる。加熱コイル部２９と加熱コイル部３０は使用時には一端で電気的に接続されているので、高周波電流は、加熱コイル部２９から加熱コイル部３０へと流れ、導電性ブッシュ２４、導体シャフト２６を流れ、導体２２を流れる。このように、加熱コイル部２９、３０に高周波電流が流れるので、誘導加熱の原理に基づき発生するジュール熱により加熱対象物３１を加熱することができる。なお、導電性ブッシュ２３、２４は、各加熱コイル部対応として、それぞれ２つ以上設けてもよい。
【００３０】
以上説明したように、本発明の第２実施形態によれば、導体２１、２２と、所定の間隔を隔てて対向する一対の加熱コイル部２９、３０と、導体２１、２２に接続された導体シャフト２５、２６と、導体シャフト２５、２６に接続され、加熱コイル部２９、３０に接触する導電性ブッシュ２３、２４とを備えた誘導加熱コイルが提供される。
【００３１】
より詳細には、第１及び第２の導体２１、２２と、所定の間隔を隔てて対向する第１及び第２の加熱コイル部２９、３０と、第１の導体２１に接続された第１の導体シャフト２５と、第２の導体２２に接続された第２の導体シャフト２６と、第１の導体シャフト２５に回動自在に接続された第１の導電性ブッシュ２３と、第２の導体シャフト２６に回動自在に接続された第２の導電性ブッシュ２４とを備え、第１の導電性ブッシュ２３は第１の加熱コイル部２９に接触し、第２の導電性ブッシュ２４は第２の加熱コイル部３０に接触する誘導加熱コイルが提供される。
【００３２】
したがって、分割式の誘導加熱コイルの片側を解放にしておくことで、従来局所的な加熱が困難であった加熱対象物に対して、加熱を所望する箇所をくわえ込んで（挟持）加熱することが可能となる。
【００３３】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態は、ガス雰囲気で加熱対象物を加熱可能な１巻型の誘導加熱コイルを実現するものである。
【００３４】
図４には本発明の第３実施形態に係る誘導加熱コイルの構成を示している。より詳細には、図４（ａ）は誘導加熱コイルの側面図であり、図４（ｂ）は誘導加熱コイルの平面図である。以下、該誘導加熱コイルの構成及び作用を詳述する。
【００３５】
同図に示されるように、誘導加熱コイル４０は、不図示の高周波電源に一端が接続された導体４１、４２を備えており、該導体４１、４２は、導体シャフト４５、４６にそれぞれ接続されている。導体４１、４２の間には、絶縁物５２が設けられている。導電性ブッシュ４３、４４は、それぞれ導体シャフト４５、４６に摺動自在に接続されている。例えば、導電性ブッシュ４３、４４は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられ、該貫通孔に導体シャフト４５、４６が挿通されている。導体４１、４２と導電性ブッシュ４３、４４の側面との接触面には、絶縁物４７、４８が設けられている。導電性ブッシュ４３、４４は、それぞれ加熱コイル部４９、５０に接触しており、電気的に接続されている。尚、ここでは図示を省略しているが、導体４１、４２内、及び導体シャフト４５、４６内には、加熱コイル部４９、５０に流す冷却水用の所定の水路が設けられている。
【００３６】
また、図４（ａ）の側面図より明らかであるが、各加熱コイル部４９、５０に接続される導電性ブッシュ４３、４４は、各加熱コイル部４９、５０に対して、それぞれ２つ以上設けられている。但し、その数は、これには限定されない。
【００３７】
そして、本発明の第３実施形態に係る誘導加熱コイル４０では、加熱コイル部４９、５０の対向面にできる隙間にシール部材５３、５４が配設される。
【００３８】
加熱コイル部４９、５０は、略直方体であって、対向側の略中央部を略半円柱形状にくり抜いた凹部４９ａ、５０ａを備えた形状となっている。従って、加熱コイル部４９、５０が、内側同士で接触すると、略円柱形状の空間が形成され、当該空間に加熱対象物５１を載置することが可能となる。このとき、空間を封止するように、開口面にシール部材５５、５６が配設される。
【００３９】
このような構成において、加熱コイル部４９、５０が閉じることで形成される空間はシール部材５３乃至５６等により封止され、ガス注入口５７よりガスが注入される。高周波電源から供給された高周波電流は導体４１を流れ、更に導体シャフト４５を介して導電性ブッシュ４３を流れ、該導電性ブッシュ４３から加熱コイル部４９に流れる。加熱コイル部４９と加熱コイル部５０は使用時には一端で電気的に接続されているので、高周波電流は加熱コイル部４９から加熱コイル部５０へと流れ、導電性ブッシュ４４、導体シャフト４６を流れ、導体４２を流れる。したがって、密閉されたガス雰囲気において、加熱コイル部４９、５０に高周波電流が流れ、誘導加熱の原理に基づき生じるジュール熱により加熱対象物５１を加熱することができる。そのとき、上述したガス雰囲気においては、加熱対象物の酸化を防止できることから、本実施形態の誘導加熱コイル４０は、加熱対象物のロウ付け等に好適であるといえる。
【００４０】
以上説明したように、本発明の第３実施形態によれば、第１及び第２の加熱コイル部４９、５０が閉じた状態のときに生じる空間を封止するシール部材５３乃至５６と、空間にガスを注入するガス注入口５７とを更に備えた誘導加熱コイルが提供される。
【００４１】
したがって、分割式の誘導加熱コイル自身にシール部材を設けることで、ガス雰囲気での加熱が可能となる。
【００４２】
＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態は、分割式の誘導加熱コイルを用いた真空加熱炉を実現する。
【００４３】
図５には、本発明の第４実施形態に係る真空加熱炉の構成を示し、その構成及び作用を詳細に説明する。
【００４４】
同図に示されるように、真空加熱炉６０は、加熱コイル部６１、６２により誘導加熱コイルを形成している。加熱コイル部６１、６２は、ロウ付け等、加熱対象物の局所的な加熱のために、凸部６１ａ、６２ａをそれぞれ備えており、加熱コイル部６１、６２を閉じた状態では、該凸部６１ａ、６２ａは所定間隔を隔てて対向する。
【００４５】
この閉じた状態で形成される空間には、真空ポンプ６３による空気排出で真空状態とされた後、ガス路６４より所定のガスが封入される。加熱対象物６５は、絶縁物からなる固定冶具６６、６７により両端が固定され、加熱時には、該固定冶具６６、６７を挟持するように加熱コイル部６１、６２が閉じられる。このとき、固定冶具６６、６７と加熱コイル部６１、６２との間に生じる僅かな隙間を封止するために、パッキン等のシール部材６８、６９が設けられている。なお、導電性ブッシュを用いた回転・摺動給電機構の構成については、図４と略同様であるので、ここでは図示を省略している。
【００４６】
以上説明したように、本発明の第４実施形態によれば、加熱対象物６５を固定する固定冶具６６、６７と、固定冶具６６、６７と第１及び第２の加熱コイル部６１、６２との間に生じる隙間を封止するシール部材６８、６９とを更に有し、第１及び第２の加熱コイル部６１、６２は、その対向側に突出した突出部６１ａ、６２ａを有し、第１及び第２の加熱コイル部６１、６２を閉じた状態のとき、固定冶具６６、６７は第１及び第２の加熱コイル部６１、６２に挟持され、シール部材６８、６９により隙間は封止され、突出部６１ａ、６２ａは対向した位置関係となる加熱炉が提供される。
【００４７】
したがって、分割式の誘導加熱コイル自身に、例えばパッキン等でシール性を持たせることで、誘導加熱コイルそのものを真空容器として利用することが可能となり、最小容積の真空加熱炉を実現することができる。
【００４８】
＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態は、平板からなる加熱コイル部間のギャップ調整、及び開閉が可能な１巻型の誘導加熱コイルを実現するものである。
【００４９】
図６には、本発明の第５実施形態に係る誘導加熱コイルの構成を示し、その構成及び作用について詳細に説明する。
【００５０】
同図に示されるように、誘導加熱コイル８０は、導体８１を備えており、該導体８１の上には、絶縁物を介して一部が重なるように加熱コイル部８２が積層されている。加熱コイル部８２と対向するように加熱コイル部８３が設けられている。導体８１には導体シャフト８４が接続されており、この導体シャフト８４に摺動自在に導電性ブッシュ８５が接続されている。例えば、導電性ブッシュ８５は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられ、該貫通孔に導体シャフト８４が挿通されている。
【００５１】
導電性ブッシュ８５は加熱コイル部８２に接触し、電気的に接続されている。加熱コイル部８２の導体８１との積層端とは反対側の端には導体シャフト８６が立設され、該導体シャフト８６に導電性ブッシュ８７が摺動自在に接続されている。例えば、導電性ブッシュ８７は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられ、該貫通孔に導体シャフト８６が挿通されている。導電性ブッシュ８７は、加熱コイル部８２に接触し、電気的に接続されている。導体シャフト８６は、加熱コイル部８３にも接続されており、これにより加熱コイル部８２と加熱コイル部８３とは電気的に接続される。
【００５２】
加熱対象物８９は加熱コイル部８２と加熱コイル部８３との間に載置される。尚、導体８１と加熱コイル部８３とは絶縁物８８により絶縁されている。また、ここでは図示を省略しているが、導体８１、導電性シャフト８４、８６、加熱コイル部８２、８３には、冷却水用の所定の水路が設けられている。
【００５３】
このような構成において、加熱コイル部８２と加熱コイル部８３との間のギャップは加熱対象物８９の大きさに合わせて調整することができる。即ち、上側の加熱コイル部８２を、導体シャフト８４、８６を基軸として上下方向に移動させることで、適宜調整可能である。高周波電源から供給された高周波電流は、導体８１を介して導体シャフト８４に流れ、該導体シャフト８４より導電性ブッシュ８５に流れる。そして、導電性ブッシュ８５より加熱コイル部８２に流れ、導電性ブッシュ８７、導体シャフト８６を介して、加熱コイル部８３に流れる。これにより、加熱コイル部８２、８３に高周波電流が流れ、誘導加熱の原理に基づき生じるジュール熱により加熱対象物８９を加熱できる。
【００５４】
以上説明したように、本発明の第５実施形態によれば、導体８１と、導体８１に接続された第１の導体シャフト８４と、第１の導体シャフト８４に接続された第１の加熱コイル部８２と、第１の加熱コイル部８２と所定間隔を隔てて対向する第２の加熱コイル部８３と、第１及び第２の加熱コイル部８３、８３に接続された第２の導体シャフト８６と、第１の導体シャフト８４に回動自在に接続された第１の導電性ブッシュ８５と、第２の導体シャフト８６に回動自在に接続された第２の導電性ブッシュ８７とを備え、第１及び第２の導電性ブッシュ８５、８７は第１の加熱コイル部８２に接触する誘導加熱コイルが提供される。
【００５５】
従来は、１巻型の平板誘導加熱コイルは、鈞熱加熱に優れているが、加熱効率の点で他のコイルより劣り、加熱対象物の載置と取り出しが困難であった。その点、本発明の第４実施形態に係る誘導加熱コイルでは、加熱コイル部を分割してギャップ調整が可能な構造としたので、加熱時には加熱対象物に近づけて加熱効率を向上させ、加熱対象物の載置と取り出し時にはギャップを広げて容易に載置及び取り出しが可能となる。なお、図６では、片側に開閉する構成を示したが、両側に開閉する構造も可能である。
【００５６】
また、図７に示されるように、加熱コイル部８２、８３の間にギャップに合わせた大きさの電極部９０を介在させて、通電効率を向上させてもよい。
【００５７】
＜第６実施形態＞
本発明の第６実施形態は、加熱コイル部のギャップ調整により加熱効率を調整することが可能な１巻型の誘導加熱コイルを実現するものである。
【００５８】
図８には、本発明の第６実施形態に係る誘導加熱コイルの構成を示し、その構成及び作用を詳細に説明する。
【００５９】
同図に示されるように、誘導加熱コイル１００は、その一端が不図示の高周波電源に接続された導体１０１、１０２を備えている。導体１０１、１０２の間には、絶縁物１１０９が設けられており、両者は絶縁されている。
【００６０】
さらに、導体１０１は、導体シャフト１０３に接続されており、該導体シャフト１０３には、導電性ブッシュ１０５が摺動自在に接続されている。例えば、導電性ブッシュ１０５は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられ、該貫通孔に導体シャフト１０３が挿通されている。導電性ブッシュ１０５は、加熱コイル部１０７に接触し、電気的に接続されている。この加熱コイル部１０７の導体シャフト１０３の配設側とは反対の端には、導体シャフト１０９が設けられている。該導体シャフト１０９には、導電性ブッシュ１１１が摺動自在に接続されている。例えば、導電性ブッシュ１１１は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられ、該貫通孔に導体シャフト１０９が挿通されている。この導電性ブッシュ１１１は、加熱コイル部１０７に接触し、電気的に接続されている。
【００６１】
同様に、導体１０２は、導体シャフト１０４に接続されており、該導体シャフト１０４には、導電性ブッシュ１０６が摺動自在に接続されている。例えば、導電性ブッシュ１０６は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられ、該貫通孔に導体シャフト１０４が挿通されている。導電性ブッシュ１０６は、加熱コイル部１０８に接触し、電気的に接続されている。そして、加熱コイル部１０８の導体シャフト１０４の配設側とは反対の端には、導体シャフト１０９が設けられており、該導体シャフト１０９には、導電性ブッシュ１１２が摺動自在に接続されている。例えば、導電性ブッシュ１１２は略円柱形状で、中心部に貫通孔が設けられ、該貫通孔に導体シャフト１０９が挿通されている。導電性ブッシュ１１２は、加熱コイル部１０８に接触している。
【００６２】
そして、誘導加熱コイル１００は、更に、加熱コイル部１０７を上下方向に駆動するギャップ調整機構１１３と、加熱コイル部１０８を上下方向に駆動するギャップ調整機構１１４とを備えている。ギャップ調整機構１１３、１１４は、例えばモータやシリンダ等といった手動又は自動で駆動される機械的な機構で構成される。
【００６３】
加熱コイル部１０７は、略直方体で加熱コイル部１０８との対向側に略半円柱状の凹部１０７ａを有する形状となっている。同様に、加熱コイル部１０８は、略直方体で加熱コイル部１０７との対向側に略半円柱状の凹部１０８ａを有する形状となっている。これら加熱コイル部１０７、１０８の対向面側には絶縁物１１５乃至１１８が設けられる。これは、加熱コイル部１０７、１０８が接触したときに、過度に高周波電流が流れないように工夫したものである。このほか、ここでは不図示であるが、導体１０１、１０２、導体シャフト１０３、１０４、１０９、加熱コイル部１０７、１０８には、冷却水を流すための所定の水路が設けられている。
【００６４】
このような構成において、先ずは、ギャップ調整機構１１３により加熱コイル部１０７を上下方向に移動させ、ギャップ調整機構１１４により加熱コイル部１０８を上下方向に移動させることで、加熱コイル部１０７、１０８間のギャップを加熱対象物１２０の大きさや所望とする加熱状態に応じて調整する。
【００６５】
この調整の後、高周波電源から供給された高周波電流は、例えば導体１０１から導体シャフト１０３及び導電性ブッシュ１０５を介して加熱コイル部１０７に流れ、導電性ブッシュ１１１及び導体シャフト１０９を介して流れる。そして、該導体シャフト１０９から導電性ブッシュ１１２を介して加熱コイル部１０８に流れ、導電性ブッシュ１０６及び導体シャフト１０４を介して導体１０２に流れる。これにより、加熱コイル部１０７、１０８に高周波電流が流れ、誘導加熱の原理に基づき生じるジュール熱により加熱対象物１２０を加熱することができる。
【００６６】
以上説明したように、本発明の第６実施形態によれば、第１及び第２の導体１０１、１０２と、所定の間隔を隔てて対向する第１及び第２の加熱コイル部１０７、１０８と、第１の導体１０１に接続された第１の導体シャフト１０３と、第２の導体１０２に接続された第２の導体シャフト１０４と、第１及び第２の加熱コイル部１０７、１０８に接続された第３の導体シャフト１０９と、第１の導体シャフト１０３に摺動自在に接続された第１の導電性ブッシュ１０５と、第２の導体シャフト１０４に摺動自在に接続された第２の導電性ブッシュ１０６と、第３の導体シャフト１０９に摺動自在に接続された第３の導電性ブッシュ１１１及び第４の導電性ブッシュ１１２と、第１及び第２の加熱コイル１０７、１０８間の前記間隔を調整する調整機構１１３、１１４とを備え、第１の導電性ブッシュ１０５及び第３の導電性ブッシュ１１１は第１の加熱コイル部１０７に接触し、第２の導電性ブッシュ１０６及び第４の導電性ブッシュ１１２は第２の加熱コイル部１０８に接触する誘導加熱コイルが提供される。
【００６７】
一般に、加熱対象物と加熱コイル部の距離が近いと加熱効率が向上し、離すと低下するが、本発明の第５実施形態では、この特性を利用し、分割した加熱コイル部に自動又は手動のギャップ調整機構を設けることで、加熱コイル部のギャップ調整により簡易的に加熱効率を可変することができる。
【００６８】
本発明の第２乃至第６実施形態に係る誘導加熱コイルと、従来のスプリング性を有するコンタクトを用いたものとの相違点は、例えば次の通りである。すなわち、第１に、導電性ブッシュと加熱コイル部との接触抵抗が低いので、耐摩耗性、耐久性が優れており、高速での回転や摺動にも対応可能である。そして、第２に、構造が簡単であり、製造コストが安価である。
【００６９】
以上、本発明の第１乃至第６実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能である。
【００７０】
例えば、加熱コイル部に高周波電流の流路制御用に所定のスリットを設けてもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００７１】
１…回転・摺動給電機構
２…導体
３…導電性ブッシュ
４、５…絶縁物
６…導体
７…水路
２０…誘導加熱コイル
２１、２２…導体
２３、２４…導電性ブッシュ
２５、２６…導体シャフト
２７、２８…絶縁物
２９、３０…加熱コイル部
３１…加熱対象物
３２…絶縁物
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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