(57)【要約】【課題】溶接効率を安定させることが可能なインピーダコアを提供すること。【解決手段】インピーダコア９は、７本のフェライトコア２１を備えている。各フェライトコア２１は、棒状であり、且つ、長手方向に垂直な断面が１２角形状を呈している。７本のフェライトコア２１は、インピーダケース１１に挿通された状態で、インピーダケース１１に保持されている。各フェライトコア２１は、少なくとも２つの側面において他のフェライトコア２１に接するように束ねられている。フェライトコア２１は、その長手方向に垂直な断面が１２角形状であるので、７本のフェライトコア２１を束ねた場合、各フェライトコア２１の側面により、フェライトコア２１の長手方向に伸びる空間２３が画成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のフェライトコアを備え、
前記フェライトコアの長手方向に垂直な断面が、１２角形状を呈していることを特徴とするインピーダコア。
【請求項２】
棒状であり且つ長手方向に垂直な断面が１２角形状を呈しているフェライトコアを少なくとも３本以上備えており、
前記各フェライトコアは、少なくとも２つの側面において他のフェライトコアに接するように束ねられていることを特徴とするインピーダコア。
【請求項３】
棒状のフェライトコアを備え、
前記フェライトコアの長手方向に垂直な断面が、６角形状を呈しており、
前記フェライトコアには、長手方向に伸びる貫通孔及び溝の少なくとも一方が形成されていることを特徴とするインピーダコア。
【請求項４】
棒状であり且つ長手方向に垂直な断面が６角形状を呈しているフェライトコアを少なくとも３本以上備えており、
前記フェライトコアには、長手方向に伸びる貫通孔及び溝の少なくとも一方がそれぞれ形成され、
前記各フェライトコアは、少なくとも２つの側面において他のフェライトコアに接するように束ねられていることを特徴とするインピーダコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インピーダコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波誘導加熱法等により金属条帯の溶接を行う電縫管製造装置に用いられるインピーダコアとして、円柱状のフェライトコアから成るインピーダコアが知られている（例えば、特許文献１参照）。インピーダコアは、誘導加熱コイルから発生した磁束を金属条帯の接合部分に集束させ、溶接効率を向上させるものである。特許文献１に記載されたインピーダコアでは、複数本のフェライトコアが束ねられて配されている。
【特許文献１】実公平６−４４５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたインピーダコアでは、フェライトコアが円柱状であるため、各フェライトコアの位置決めが難しく、各フェライトコアを安定して束ねることが困難となる。フェライトコアを束ねた状態が不安定である場合、磁束の集束状態が変化し、溶接効率がばらついてしまうこととなる。特に、管径が大きい電縫管を製造する場合、電縫管の関係に対応させて外径が大きい１本のフェライトコアを用いるよりも、外径が小さい複数本のフェライトコアを束ねて用いる方が、フェライトコアの製造性や製造コスト等の面で有利である。
【０００４】
本発明は、溶接効率を安定させることが可能なインピーダコアを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るインピーダコアは、棒状のフェライトコアを備え、フェライトコアの長手方向に垂直な断面が、１２角形状を呈していることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るインピーダコアは、棒状であり且つ長手方向に垂直な断面が１２角形状を呈しているフェライトコアを少なくとも３本以上備えており、各フェライトコアは、少なくとも２つの側面において他のフェライトコアに接するように束ねられていることを特徴とする。
【０００７】
これら本発明に係るインピーダコアそれぞれによれば、少なくとも３本以上のフェライトコアを束ねる場合、各フェライトコアの側面によりフェライトコア同士の位置決めを行うことができ、各フェライトコアが安定して束ねられることとなる。この結果、磁束の集束状態が変化するのが抑制され、溶接効率を安定させることができる。
【０００８】
通常、インピーダコアは、インピーダケースと称される管の中に配され、該管内を流れる冷媒により冷却される。これにより、フェライトコアの自己発熱による飽和磁束密度の低下が抑制される。本発明では、フェライトコアの長手方向に垂直な断面が１２角形状であるので、少なくとも３本以上のフェライトコアを束ねた場合、各フェライトコアの側面により、フェライトコアの長手方向に伸びる空間が画成されることとなり、該空間は冷媒の流路となる。したがって、冷媒の流路がフェライトコア間に形成されるので、各フェライトコアを効率良く冷却することができる。
【０００９】
本発明に係るインピーダコアは、棒状のフェライトコアを備え、フェライトコアの長手方向に垂直な断面が、６角形状を呈しており、フェライトコアには、長手方向に伸びる貫通孔及び溝の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るインピーダコアは、棒状であり且つ長手方向に垂直な断面が６角形状を呈しているフェライトコアを少なくとも３本以上備えており、フェライトコアには、長手方向に伸びる貫通孔及び溝の少なくとも一方がそれぞれ形成され、各フェライトコアは、少なくとも２つの側面において他のフェライトコアに接するように束ねられていることを特徴とする。
【００１１】
これら本発明に係るインピーダコアそれぞれによれば、少なくとも３本以上のフェライトコアを束ねる場合、各フェライトコアの側面によりフェライトコア同士の位置決めを行うことができ、各フェライトコアが安定して束ねられることとなる。この結果、磁束の集束状態が変化するのが抑制され、溶接効率を安定させることができる。
【００１２】
本発明では、フェライトコアには、長手方向に伸びる貫通孔及び溝の少なくとも一方が形成されているので、少なくとも３本以上のフェライトコアを束ねた場合、貫通孔あるいは溝が冷媒の流路となる。したがって、冷媒の流路がフェライトコア間に形成されるので、各フェライトコアを効率良く冷却することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、溶接効率を安定させることが可能なインピーダコアを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１５】
まず、図１を参照して、電縫管製造装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る電縫管製造装置を示す概略斜視図である。
【００１６】
電縫管製造装置１は、図１に示されるように、誘導加熱コイル３と、スクイズロール５と、インピーダ７とを備える。インピーダ７は、インピーダコア９と、インピーダコア９を収容する樹脂製のインピーダケース１１を有する。インピーダケース１１は、マンドレル１３により支持されている。マンドレル１３内には、冷媒（例えば、冷却水）の流路が形成されている。マンドレル１３内に形成された流路を通してインピーダケース１１内に冷媒が供給され、供給された冷媒によりインピーダコア９が冷却される。
【００１７】
電縫管製造装置１では、誘導加熱コイル３に高周波（例えば、１００〜５００ｋＨｚ程度）の電流を流すと、筒状に丸められた金属条帯１５の突き合わせ端部に沿うように渦電流が流れ、渦電流のジュール熱により突き合わせ端部が融解する。このとき、インピーダ７（インピーダコア９）が筒状に丸められた金属条帯１５の内側に位置しているので、誘導加熱コイル３から発生した磁束が突き合わせ端部に集束して、金属条帯１５の内壁のインピーダンスが高くなり、渦電流は突き合わせ端部に集中することとなる。そして、金属条帯１５の融解した突き合わせ端部が、スクイズロール５によって加圧されて、溶接される。
【００１８】
続いて、図２及び図３を参照して、インピーダコア９の構成について説明する。図２は、インピーダコア９を示す斜視図である。図３は、インピーダ７の断面図である。
【００１９】
インピーダコア９は、図２及び図３に示されるように、７本のフェライトコア２１を備えている。各フェライトコア２１は、棒状であり、且つ、長手方向に垂直な断面が１２角形状を呈している。７本のフェライトコア２１は、インピーダケース１１に挿通された状態で、インピーダケース１１に保持されている。
【００２０】
各フェライトコア２１は、少なくとも２つの側面において他のフェライトコア２１に接するように束ねられている。本実施形態では、中央に位置するフェライトコア２１は、６つの側面において、周囲に位置するフェライトコア２１と接している。周囲に位置するフェライトコア２１は、３つの側面において、他のフェライトコア２１と接している。
【００２１】
フェライトコア２１は、その長手方向に垂直な断面が１２角形状であるので、７本のフェライトコア２１を束ねた場合、各フェライトコア２１の側面により、フェライトコア２１の長手方向に伸びる空間２３が画成されることとなる。この空間２３は、インピーダケース１１内に供給された冷媒の流路となる。このように、冷媒の流路がフェライトコア２１間に形成されるので、各フェライトコア２１を効率良く冷却することができる。
【００２２】
以上のように、本実施形態によれば、各フェライトコア２１の側面によりフェライトコア２１同士の位置決めを行うことができ、各フェライトコア２１が安定して束ねられることとなる。この結果、誘導加熱コイル３から発生した磁束の集束状態が変化するのが抑制され、溶接効率を安定させることができる。
【００２３】
ところで、長手方向に垂直な断面が８角形状であるフェライトコアを用いた場合でも、各フェライトコアの側面によりフェライトコア同士の位置決めを行うことができ、各フェライトコアが安定して束ねられることとなる。しかしながら、長手方向に垂直な断面が８角形状であるフェライトコアと、長手方向に垂直な断面が１２角形状であるフェライトコア２１とをそれぞれ同じ本数ずつ束ねた場合、それぞれ同じ内径のインピーダケース内に、周囲に位置する各フェライトコアがインピーダケースの内周面に接するように収める条件にて比較すると、長手方向に垂直な断面が８角形状であるフェライトコアに比して、長手方向に垂直な断面が１２角形状であるフェライトコア２１の方が、コアの有効断面積が大きく、溶接効率が高くなる。
【００２４】
続いて、図４〜図９を参照して、インピーダコア９の変形例の構成について説明する。図４、図６及び図８は、インピーダコアの各変形例を示す斜視図である。図５、図７及び図９は、インピーダの断面図である。
【００２５】
図４及び図５に示された変形例では、インピーダコア９は、７本のフェライトコア３１を備えている。各フェライトコア３１は、棒状であり、且つ、長手方向に垂直な断面が６角形状を呈している。各フェライトコア３１には、長手方向に伸びる貫通孔３３が形成されている。各フェライトコア３１は、少なくとも２つの側面において他のフェライトコア３１に接するように束ねられている。
【００２６】
フェライトコア３１には貫通孔３３が形成されているので、７本のフェライトコア３１を束ねた場合、各貫通孔３３が冷媒の流路となる。このように、冷媒の流路がフェライトコア３１間に形成されるので、各フェライトコア３１を効率良く冷却することができる。
【００２７】
以上のように、本変形例によれば、上述した実施形態と同様に、各フェライトコア３１の側面によりフェライトコア３１同士の位置決めを行うことができ、各フェライトコア３１が安定して束ねられることとなる。この結果、誘導加熱コイル３から発生した磁束の集束状態が変化するのが抑制され、溶接効率を安定させることができる。
【００２８】
図６及び図７に示された変形例では、インピーダコア９は、７本のフェライトコア４１を備えている。各フェライトコア４１は、棒状であり、且つ、長手方向に垂直な断面が６角形状を呈している。各フェライトコア４１には、長手方向に伸びる溝４３が形成されている。各フェライトコア４１は、少なくとも２つの側面において他のフェライトコア４１に接するように束ねられている。溝４３は、フェライトコア４１の端面で開放されている。
【００２９】
フェライトコア４１には溝４３が形成されているので、７本のフェライトコア４１を束ねた場合、各溝４３が冷媒の流路となる。このように、冷媒の流路がフェライトコア４１間に形成されるので、各フェライトコア４１を効率良く冷却することができる。
【００３０】
以上のように、本変形例によれば、上述した実施形態と同様に、各フェライトコア４１の側面によりフェライトコア４１同士の位置決めを行うことができ、各フェライトコア４１が安定して束ねられることとなる。この結果、誘導加熱コイル３から発生した磁束の集束状態が変化するのが抑制され、溶接効率を安定させることができる。
【００３１】
図８及び図９に示された変形例では、インピーダコア９は、７本のフェライトコア５１を備えている。各フェライトコア５１は、棒状であり、且つ、長手方向に垂直な断面が６角形状を呈している。各フェライトコア５１には、長手方向に伸びる貫通孔３３及び溝４３が形成されている。各フェライトコア５１は、少なくとも２つの側面において他のフェライトコア５１に接するように束ねられている。
【００３２】
フェライトコア５１には貫通孔３３及び溝４３が形成されているので、７本のフェライトコア５１を束ねた場合、各貫通孔３３及び溝４３が冷媒の流路となる。このように、冷媒の流路がフェライトコア５１間に形成されるので、各フェライトコア５１を効率良く冷却することができる。
【００３３】
以上のように、本変形例によれば、上述した実施形態と同様に、各フェライトコア５１の側面によりフェライトコア５１同士の位置決めを行うことができ、各フェライトコア５１が安定して束ねられることとなる。この結果、誘導加熱コイル３から発生した磁束の集束状態が変化するのが抑制され、溶接効率を安定させることができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００３５】
例えば、フェライトコア２１，３１，４１，５１の数は、７本に限られることなく、少なくとも３本以上であればよい。フェライトコア２１には、フェライトコア３１，４１，５１と同様に、貫通孔及び溝の少なくとも一方が形成されていてもよい。また、フェライトコア３１，４１，５１は、断面で角に相当する部分が面取りされた形状あるいは丸められた形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態に係る電縫管製造装置を示す概略斜視図である。
【図２】インピーダコアを示す斜視図である。
【図３】インピーダの断面図である。
【図４】インピーダコアの変形例を示す斜視図である。
【図５】インピーダの断面図である。
【図６】インピーダコアの変形例を示す斜視図である。
【図７】インピーダの断面図である。
【図８】インピーダコアの変形例を示す斜視図である。
【図９】インピーダの断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…電縫管製造装置、７…インピーダ、９…インピーダコア、１１…インピーダケース、２１，３１，４１，５１…フェライトコア、２３…空間、３３…貫通孔、４３…溝。
【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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