(57)【要約】【課題】  誘導発熱ローラ装置のローラ本体内に静止配置した交番磁束発生機構のたわみの発生を抑制すること。【解決手段】  中空のローラ本体の内部に、鉄心と前記鉄心に巻回された誘導コイルとからなる交番磁束発生機構を配置し、前記交番磁束発生機構で発生する交番磁束により前記ローラ本体をジュール発熱してなる誘導発熱ローラ装置において、交番磁束発生機構１５のロ−ラ本体１１の軸方向の中間部に、内輪１９ａと外輪１９ｂとの間にボール１９ｃを配置した外輪１９ｂの外径を誘導コイル１４、１４の外径よりも大きく、ローラ本体１１の内径またはその内径よりも小さく設定した保持機構１９を鉄心１３に内輪１９ａを嵌め込んで配置し、誘導コイル１４とローラ本体１１の内面との間の隙間を常に保持する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のローラ本体と、前記ローラ本体の中空内部に前記ロ−ラ本体の軸方向に沿って配置された鉄心と前記鉄心に巻回された誘導コイルとからなる交番磁束発生機構とを備え、前記交番磁束発生機構で発生する交番磁束により前記ローラ本体を発熱してなる誘導発熱ローラ装置において、前記交番磁束発生機構は前記ロ−ラ本体の軸方向に沿って複数に区分した誘導コイルを有し、区分した誘導コイル間の少なくとも前記ロ−ラ本体の軸方向の中央部の一箇所に、前記交番磁束発生機構と前記ロ−ラ本体の内面との隙間を保持する保持機構を設けたことを特長とする誘導発熱ローラ装置。
【請求項２】
前記保持機構は非導電性の内輪と外輪を備えたベアリングからなり、前記内輪を交番磁束発生機構の鉄心に嵌合してなることを特徴とする請求項１に記載の誘導発熱ローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導発熱ローラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導発熱ローラ装置は、周知のように一般に、回転する中空のロールシェル（以下、ローラ本体という。）と、そのローラ本体の中空内に、軸方向に沿って配置された鉄心とこの鉄心に巻回された誘導コイルとからなる交番磁束発生機構により構成されている。このような誘導発熱ローラ装置の構成の一例を図３の断面図によって概略説明すると、１は中空のローラ本体、２は中空のローラ本体に固定されたジャーナルで、中空のローラ本体１は架台３に対して軸受４によって回転可能に支持され、図示しない回転源によって回転駆動される。５はローラ本体１の肉厚部分にドリルなどで形成された密閉室で、内部に気液二相の熱媒体が封入されている。密閉室５はローラ本体１の軸方向（長手方向）に伸び円周方向に複数形成されている。
【０００３】
ローラ本体１の中空内には、軸方向に沿って円筒状の鉄心６に巻回された複数個（図示例では３個）の誘導コイル７が順次並んで配置され、各誘導コイル７、７・・は、誘導コイル間の絶縁を兼ねるとともに閉磁路を形成する磁性円板８で仕切られている。９は鉄心６および鉄心６に巻装された誘導コイル７を支持する支持ロッドで、これは軸受１０を介してローラ本体１に連なるジャーナル２の内部に支持されている。１１は誘導コイル７、７・・のリード線で、支持ロッド９内を通って外部に導出され、外部の交流電源に接続される。
【０００４】
そして、各誘導コイル７、７・・に図示しない交流電源から交流電圧が印加されると、各誘導コイル７、７・・は交番磁束を発生し、各誘導コイル７、７・・が発生する磁束の向きは同一方向とし、各誘導コイル７、７・・が発生する磁束は鉄心６と磁性円板８を介してローラ本体１に供給され、供給された交番磁束と交鎖する電流がローラ本体１に流れ、この電流によりローラ本体１はジュール発熱する。この場合、各誘導コイル７、７・・の中心部の発熱量が多く、各誘導コイル７、７・・の両側の端部で発熱量が少なくなり、ローラ本体１の表面温度がその軸方向に脈動する。この脈動を密閉室５に封入した気液二相の熱媒体の潜熱移動で均一化する。
【特許文献１】特開平９−７７５４号公報
【０００５】
ところで、以上のように構成された誘導発熱ローラ装置では、鉄心６と誘導コイル７とからなる交番磁束発生機構はローラ本体１に連なるジャーナル２の内部で軸受４により支持された支持ロッドで支持されている。そのためにローラ本体１の内径が大きく、ローラ本体１の内面と誘導コイル７との隙間が十分に取れ、また、支持ロッドを太く機械的に強くできる場合には問題はないが、特にローラ本体１の径を細く、長さを長くする、つまり細径長尺にすると、支持ロッドも細く機械的に弱くなりそのためにたわみが発生し、ローラ本体１の内面と誘導コイルとが接触し、誘導コイルを破損したり軸受に不規則な負荷が加わり、ローラ本体１の回転が不安定となるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、交番磁束発生機構のたわみの発生を抑制し、斯かる問題を解消する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る誘導発熱ローラ装置は、中空のローラ本体と、前記ローラ本体の中空内部に前記ロ−ラ本体の軸方向に沿って配置された鉄心と前記鉄心に巻回された誘導コイルとからなる交番磁束発生機構とを備え、前記交番磁束発生機構で発生する交番磁束により前記ローラ本体を発熱してなる誘導発熱ローラ装置において、前記交番磁束発生機構は前記ロ−ラ本体の軸方向に沿って複数に区分した誘導コイルを有し、区分した誘導コイル間の前記ロ−ラ本体の軸方向の中央部の少なくとも一箇所に、前記交番磁束発生機構と前記ロ−ラ本体の内面との隙間を保持する保持機構を設けたことを主たる特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
発明に係る誘導発熱ローラ装置では、区分した誘導コイル間の適宜の箇所に、交番磁束発生機構とロ−ラ本体の内面との隙間を保持する保持機構を設けているので、交番磁束発生機構とロ−ラ本体の内面との隙間を常に維持し、ローラ本体の内面と誘導コイルとの接触がなくローラ本体の内面と誘導コイルとの接触による誘導コイルの破損を防止し、また、交番磁束発生機構を支持する支持ロッドのたわみも小さく、これを支持する軸受に加わる不規則な負荷を低減し、ローラ本体の回転を安定化することができる。これにより特に細径長尺の誘導発熱ローラ装置が得られ、その誘導発熱ローラ装置のローラの回転を高速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
交番磁束発生機構のたわみの発生を抑制する目的を、ロ−ラ本体の軸方向の中央部に、交番磁束発生機構とロ−ラ本体の内面との隙間を保持する保持機構を設けることにより実現した。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施例に係る誘導発熱ローラ装置の断面図、（ａ）は全体の構成を概略に示す断面図、（ｂ）は要部の拡大断面図である。図１において、１１は細径長尺の中空のロ−ラ本体、１２はローラ本体１１に連なるジャーナル、１３は鉄心、１４は誘導コイル、１５は交番磁束発生機構、１６は交番磁束発生機構１５を支持する支持ロッド、１７は軸受、１８は誘導コイルの引出線、１９は保持機構である。
【００１１】
交番磁束発生機構１５は、円筒状の鉄心１３とその外周に巻回した中央部で二つに分割した誘導コイル１４、１４とからなり、円筒状の鉄心１３の中空内を貫通する支持ロッド１６に固定されている。鉄心１３から突出する支持ロッド１６の両側の端部はローラ本体１１に連なる両側のジャーナル１２内のそれぞれに伸び、ここで軸受１７を介して支持されている。誘導コイル１４、１４に接続された引出線１８は支持ロッド１６内を経て外部に導出され図示しない交流電源に接続される。なお、中空のロ−ラ本体１１の肉厚内に図３に示すローラ本体と同様に気液二相の熱媒体を封入する密閉室を設けるようにしてもよい。
【００１２】
保持機構１９は、セラミックなどの非導電性材で形成され、図１（ｂ）に示すようにした内輪１９ａと外輪１９ｂおよび内輪１９ａと外輪１９ｂとの間にボール１９ｃを配置して構成されている。内輪１９ａの内径はほぼ円筒状の鉄心１３の外径とされ鉄心１３の外周に嵌め込まれている。また、外輪１９ｂの外径は誘導コイル１４、１４の外径よりも大きく、ローラ本体１１の内径またはその内径よりも小さく設定され、ローラ本体１１の軸方向に対する長さ、つまり幅は誘導コイル１４、１４間に必要とする絶縁距離の寸法に設定されている。
【００１３】
そして、保持機構１９は二つに分割した誘導コイル１４、１４間、すなわちローラ本体１１の軸方向中央部に対応する位置に配置されている。この保持機構１９の配置により、支持ロッド１６のたわみは外輪１９ｂのローラ本体１１の内面の接触により抑制され交番磁束発生機構１５の誘導コイル１４、１４とロ−ラ本体１１の内面との隙間を常に保持する。また、保持機構１９を非導電性材で形成しているため、保持機構１９が誘導加熱されず誘導コイル１４、１４に接近して配置しても誘導コイル１４、１４に熱劣化させることはない。
【００１４】
以上の例では、誘導コイル１４をローラ本体１１の軸方向中央部で二つに分割し、その分割した間に保持機構１９を配置しているが、誘導コイル１４をさらに細分し、細分した誘導コイル間の適宜複数の箇所に保持機構１９を配置するようにしてもよい。また、保持機構１９を非磁性体材料で形成してもよく、この場合においても保持機構１９によるエネルギーの損失を低減することができる。
【実施例２】
【００１５】
図２は他の実施例に係る誘導発熱ローラ装置の断面図、（ａ）は保持機構を配置した部分の縦断面図、（ｂ）は同横断面図である。図１に示す誘導発熱ローラ装置と相違する点は、鉄心が分割された誘導コイルごとに分割され、また、支持ロッドも分割（この例では両側の端部と中間部の３個）にされ、各支持ロッドが分割された各鉄心の端部に嵌入されている点と保持機構の機構が異なる点である。すなわち、図２において、２３、２３は分割鉄心、２６は分割鉄心２３、２３間に嵌め込まれた分割支持ロッド、２９は保持機構である。
【００１６】
保持機構２９は非磁性体材料などで分割支持ロッド２６と一体に形成され、回転自在のロール２９ａを支持する三方に放射状に伸びるロール支持板２９ｂを備えて構成されている。ロール２９ａの先端を結ぶ円形の直径は誘導コイル１３、１３の外径よりも大きく、ローラ本体１１の内径またはその内径よりも小さく設定され、ローラ本体１１の軸方向に対する長さ、つまり幅は誘導コイル１３、１３間に必要とする絶縁距離の寸法に設定されている。
【００１７】
そして、保持機構２９はこれを形成した分割支持ロッド２６の一端を隣接する一方の鉄心２３の端部に、他端を他方の鉄心２３の端部に嵌入固定し、ローラ本体１１の軸方向中央部に対応する位置に配置されている。この保持機構２９の配置により、交番磁束発生機構１５の全長のたわみはロール２９ａのローラ本体１１の内面の接触により抑制され交番磁束発生機構１５の誘導コイル１４、１４とロ−ラ本体１１の内面との隙間を常に保持する。また、保持機構２９を非磁性体材料で形成しているため、保持機構１９が誘導加熱されず誘導コイル１４、１４に接近して配置しても誘導コイル１４、１４に熱劣化させることはない。なお、一方の鉄心２３の他方の端部および他方の鉄心２３の他方の端部はそれぞれローラ本体１１に連なるジャーナル内で軸受を介して支持された支持ロッドが嵌入されており、交番磁束発生機構はこれらの支持ロッドによりローラ本体１１の中空内に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に係る誘導発熱ローラ装置の断面図で、（ａ）は全体の構成を概略に示す断面図、（ｂ）は要部の拡大断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る誘導発熱ローラ装置の断面図で、（ａ）は保持機構を配置した部分の縦断面図、（ｂ）は同横断面図である。
【図３】誘導発熱ローラ装置の一般的構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１１  ローラ本体
１２  ジャーナル
１３、２３  鉄心
１４  誘導コイル
１５  交番磁束発生機構
１６、２６  支持ロッド
１７  軸受
１９、２９  保持機構
１９ａ  内輪
１９ｂ  外輪
１９ｃ  ボール
２９ａ  ロール
２９ｂ  ロール支持板
【図１】
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【図２】
2005243402.tif 000004
【図３】
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