(57)【要約】【課題】耐久性が高く安定した焼入れができる誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコア。【解決手段】２以上のコアブロック３、４を接着して一体の誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコア２を形成し、該接着したコア２に液冷用貫通孔３ａ，４ａを設け、該コアブロックの接着部の貫通孔３ｃ，４ｃにフェライトコアと同質のコネクタパイプ７を装入して、該コネクタパイプ７により該貫通孔３ａ，４ａを連結する。これによりコアブロックの接続部に亀裂が生じても水漏れがせず、フェライトコアの耐久性が向上し安定した焼入れができる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコアにおいて、２以上のコアブロックを接着して一体のコアを形成し、該接着したコアに液冷用貫通孔を設け、該コアブロックの接着部の貫通孔にフェライトコアと同質又は近似の材質のコネクタパイプを装入して、該コネクタパイプにより該貫通孔を連結したことを特徴とする誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコア。
【請求項２】
前記誘導加熱コイルは大型旋回輪のボール溝焼入用コイルであることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコア、主として大型旋回輪のボール溝焼入用コイルなどの大型コイルに使用される磁束集中用フェライトコアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘導加熱コイルには均一加熱のために磁束集中用フェライトコアが多く使用されるが、このコアは加熱冷却が繰り返されるために耐用時間が短いという問題点があった。そこで発明者らは、該コアに貫通した液冷孔を設けて冷却をすることによりコアの耐用時間を延長した誘導加熱コイルを発明した（実公昭６２−５０３５号）。
【０００３】
このコアの多くはフェライト粉末の焼結体又はプラスチック固形材を加工して成形されている。小型のコイルの場合は、これらのコアは１個の焼結体などのブロックから製作されるが、長尺のコイルや、大型旋回輪のボール溝焼入用コイルなどの大型のコイルに使用されるフェライトコアは長さや形状が大きく複雑なために１個のブロックから作ることが困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで発明者らは、２個以上のブロックを接着して一体としたコアを研究した。しかしながら、このような２個以上のブロックを接着したコアに貫通した液冷孔を設けて冷却すると、使用中のフェライトコアの加熱冷却の繰り返しにより接着面に亀裂が生じ接着面から水漏れが生ずるようになることがある。
【０００５】
このような水漏れが生ずると、過熱されてコアの寿命が低下し、また、被焼入体の加熱面に冷却液が当たって加熱むらが生じたり、焼き割れが発生したりするという問題点が生じた。特に大型の部材を加熱する大型のコイルにおいては、加熱時間が長いためこの傾向が大きく、コアの耐久性が低下するという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点を解決し、２以上のブロックを接着して構成した誘導加熱コイルにおいて、接着面から水漏れのしない誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコアを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコアは、２以上のコアブロックを接着して一体のコアを形成し、該接着したコアに液冷用貫通孔を設け、該コアブロックの接着部の貫通孔にフェライトコアと同質又は近似の材質のコネクタパイプを装入して、該コネクタパイプにより該貫通孔を連結したことを特徴とするものである。
【０００８】
すなわち、本発明の誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコアは、２以上のコアブロックを接着して一体のコアを形成するので、長尺や大型のコア、あるいは複雑な形状のコアが安価に製作できる。また、接着したコアに貫通した液冷用貫通孔が設けられているので、コアの冷却効果が大きくコアの寿命を延長する。さらに、コアの使用による加熱冷却の繰り返しによって２以上のブロックの接着部に亀裂が生じても、コアブロックの接着部の液冷用貫通孔がコネクタパイプにより連結されているので、ブロックの接着部から水漏れすることがなく安定した加熱焼入れができるという特徴がある。
【０００９】
この場合、コネクタパイプは銅などの金属材料で作ると誘導加熱されて溶解するが、本発明はフェライトコアと同質又は近似の材質からなるので、溶解するようなことがなく、かつ磁束集中効果を有するという特徴がある。
【００１０】
ここでフェライトコアの同質又は近似の材質とは、通常磁性フェライトの焼結体や粉末をバインダで結合したものが使用されるが、その他の高透磁率体のすべてを含むものである。
【００１１】
また、大型旋回輪のボール溝の焼入れの際は、加熱時間が長くコアの耐久性が低下するので、前記誘導加熱コイルは大型旋回輪のボール溝焼入用コイルに使用すると効果が大きい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態について具体的に説明する。図１は本発明第１実施形態の平面加熱用誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコアの斜視図、図２は図１のコアブロック接着部Ａの拡大図である。
【００１３】
図１において、誘導加熱コイル１は対向する被加熱体Ｗの平面を加熱する直線導体の角形１ターンのコイルで、そのコイルの空間にＴ形断面の磁束集中用フェライトコア２が装着されている。
【００１４】
磁束集中用フェライトコア２は、フェライト粉末の焼結材又はプラスチック結合体から作られ、長さが長いために２つのコアブロック３と４を接着面Ａ´で接着して一体に成形されている。接着には同質のフェライト系粉末を含む接着剤が使用される。
【００１５】
コアブロック３、４には軸方向に貫通した貫通孔３ａ，４ａが設けられている。貫通孔４ａの先端は行き止まりにされ、貫通孔３ａの一端８はフェライトコアと同質の材料で閉塞されて貫通孔３ａ，４ａは両端が閉塞されている。ブロック３、４の両端側に貫通孔３ａ，４ａに直交して導通する孔３ｂ，４ｂが設けられている。孔３ｂ，４ｂにはビニール管などの非導電体の送水管５と排水管６が装着され、図示しない冷却液供給手段から冷却液を貫通孔３ａ，４ａに循環してコアブロック３、４を冷却するようになっている。
【００１６】
コアブロック３、４の接着部Ａは、図２に拡大して示すように、貫通孔３ａ，４ａの接着部の端部が３ｃ，４ｃに拡径されて、拡径部３ｃ，４ｃに接着して中空のコネクタパイプ７が挿入され、貫通孔３ａ，４ａを連結するようになっている。コネクタパイプ７はフェライトコアと同質の材料で作られているが前述した近似の材料でもよい。これによって、接着部Ａに亀裂が入ってもコネクタパイプ７が貫通孔３ａ，４ａを連結しているので、冷却液が漏れることがない。
【００１７】
図３は本発明第２実施形態の大型旋回輪のボール溝焼入用コイルの分解斜視図、図４は同コイルによる大型旋回輪のボール溝の焼入れ状態を示す断面図である。図４に示すように第２実施形態のコイルは被加熱体である大型旋回輪Ｗのボール溝Ｓに鎖線で断面を示す焼入れ層を形成させるものである。
【００１８】
これらの図において、コイル２１はボール溝面と所定の隙間を形成する相似形の曲線の２ターンの導体２２、２３を有し、導体２２、２３の両端がターミナル２４、２５に接続されている。
【００１９】
導体２２、２３の間の空間に半円状のフェライトコア１２が装着されている。フェライトコア１２は、２つのコアブロック１３と１４を接着面Ｂ´で接着して一体に成形されている。フェライトコア１２の材質、接着方法は実施形態１と同様である。
【００２０】
コアブロック１３、１４の接着部には、めくら孔１３ａ，１４ａが設けられ、このめくら孔１３ａ，１４ａに導通して貫通孔１３ｂ，１４ｂが設けられている。貫通孔１３ｂ，１４ｂの他端にはビニール管などの非導電体の送水管１５と排水管１６が装着され、冷却液を循環してコアブロック１３、１４を冷却するようになっている。
【００２１】
コアブロック１３、１４のめくら孔１３ａ，１４ａにはコネクタパイプ１７が挿入されて接着されめくら孔１３ａ，１４ａを連結している。コネクタパイプ１７も実施形態１と同様である。これによって実施形態１と同様に、接着部Ｂに亀裂が入ってもコネクタパイプ１７がめくら孔１３ａ，１４ａを連結しているので、冷却液が漏れることがない。
【００２２】
上記第１、第２実施形態はいづれも２このコアブロックを接着して一体としたが、３以上のコアを接着して一体のフェライトコアを形成してもよい。
【００２３】
以上述べたように本発明の誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコアは、２以上のコアブロックを接着して一体のコアを形成するので、大型のコアや複雑な形状のコアが安価に製作できる。また、接着したコアに貫通した液冷用貫通孔が設けられているので、コアの冷却効果が大きくコアの寿命を延長し焼入れコストが低減できる。また、コアブロックの接着部の液冷用貫通孔がコネクタパイプにより連結されているので、ブロックの接着部から水漏れすることがなく、安定した焼入れ加熱ができる。
【００２４】
とくに大型旋回輪のボール溝の焼入れは加熱時間が長くコアの耐久性が低下しやすいので、前記誘導加熱コイルは大型旋回輪のボール溝焼入用コイルに使用すると効果が大きい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁束集中用フェライトコアを付した誘導加熱コイルによれば、フェライトコアの耐久性が向上するので、焼入れコストを低減でき、水漏れなどがないので安定した焼入れができる。これにより、大型旋回輪のボール溝の焼入れなどの大型部材の焼入れコストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の平面加熱用誘導加熱コイルの磁束集中用フェライトコアの斜視図である。
【図２】図１のコアブロック接着部Ａの拡大図である。
【図３】本発明第２実施形態の大型旋回輪のボール溝焼入用コイルの分解斜視図である、
【図４】本発明第２実施形態の大型旋回輪のボール溝の焼入れ状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１　加熱コイル、２　磁束集中用フェライトコア、３、４　コアブロック、５給水管、６　排水管、７　コネクタパイプ、８　詰め物、１２　磁束集中用フェライトコア、１３、１４　コアブロック、１５　給水管、１６　排水管、１７コネクタパイプ、２１　加熱コイル、２２、２３　導体、２４、２５　ターミナル，Ａ，Ｂ　接着部、Ａ´，Ｂ´　接着部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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