(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱コイル（１）に交流電流を流し、これにより生ずる誘導電流により工具ホルダ（２）を加熱して、その穴部（２ａ）に刃物（３）のシャンク部（３ａ）を焼きばめで固着する誘導加熱式焼きばめ装置において、前記誘導加熱コイル（１）を、中が空洞で、その空洞内に工具ホルダ（２）の温度を接触式にて測定する温度検知手段（１５）を挿入したコア（４ａ）、（４ｂ）と、その外側に設けたボビン（５ａ）、（５ｂ）及びこのボビン（５ａ）、（５ｂ）に巻かれた一対のコイル（１ａ）、（１ｂ）により構成し、このコイル（１ａ）、（１ｂ）を工具ホルダ（２）の側面に位置調節可能に配置するとともに、前記温度検知手段（１５）の検知する温度が所定の温度以上に達したときに前記コイル（１ａ）、（１ｂ）による加熱を自動的に停止し、さらに、工具ホルダ（２）を冷却するための送風装置（３０）を備え、この送風装置（３０）と前記コア（４ａ）、（４ｂ）をホース（９ａ）、（９ｂ）で接続し、工具ホルダ（２）の冷却時に送風装置（３０）からの送風により工具ホルダ（２）を冷却し、その後、送風を自動的に停止するようにしたことを特徴とする誘導加熱式焼きばめ装置。
【請求項２】
前記コア（４ａ）、（４ｂ）、ボビン（５ａ）、（５ｂ）、保持部（８ａ）、（８ｂ）に固定され、工具ホルダ（２）へコア（４ａ）、（４ｂ）が直接当たらぬ様前記コア（４ａ）、（４ｂ）より工具ホルダ（２）側に凸となるストッパガイシ（３３ａ）、（３３ｂ）を設けたことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱式焼きばめ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具ホルダの穴部に刃物シャンク部を焼きばめで固着する誘導加熱式焼きばめ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属製の軸部材を金属製ホルダ等の穴部に嵌合固定する方法として、磁束変化により発生する誘導電流によって生じるうず電流損により発熱する誘導加熱により、金属の熱膨張率の差を利用して焼きばめを行うものがある。（公表特許平８−５０２２１２号公報）
また、工具ホルダに焼きばめで固着された刃物シャンク部を冷却する方法としては、例えば冷却ファン又は外部コンプレッサからのエアを工具ホルダの近傍に設けた送風ノズルから冷風を噴出する装置がある。（特開平１１−７７４４３号公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の誘導加熱式焼きばめ装置は、工具ホルダの寸法が異なるため、焼きばめするときに様々なサイズの工具ホルダに対応して、最適なコイルを選択して取り替える必要があり、段取りに時間がかかるという問題があった。
【０００４】
また、工具ホルダに焼きばめで固着された刃物シャンク部を冷却する毎に、送風ノズルを工具ホルダ近傍にセットしなければならないという問題点があった。
【０００５】
また、送風ノズルが１個のため、工具ホルダを一方向からしか冷却できず、工具ホルダ全周を効率よく冷却することができないため、冷却時間が長くなるという問題点があった。
【０００６】
さらに、この従来の誘導加熱式焼きばめ装置は、焼きばめするいろいろなサイズの工具ホルダに対応して非接触赤外線方式の温度検知手段を使用して工具ホルダの温度を検知し、加熱を自動停止していたが、この温度検知手段は、大変高価であり、かつ使用を重ねるにつれて工具ホルダが加熱により変色してしまい、工具ホルダの表面温度を正確に検知することができなくなるという問題点があった。
【０００７】
また、誘導加熱コイルのコアが工具ホルダに接触してしまい、コアを破損してしまうという問題点もあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、誘導加熱コイルを中が空洞で温度検知手段を設けたコアと、その外側に設けたボビン及びこのボビンに巻かれた一対のコイルにより構成し、このコイルを工具ホルダの側面に位置調節可能に配置したものであり、これにより工具ホルダの温度を検知することができる。
【０００９】
またコア、ボビン、保持部に固定され、工具ホルダへコアが直接当たらぬ様コアより工具ホルダ側に凸となるストッパガイシを設けてコアと工具ホルダの接触を防止するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１では、誘導加熱コイルに交流電流を流し、これにより生ずる誘導電流により工具ホルダを加熱して、その穴部に刃物のシャンク部を焼きばめで固着する誘導加熱式焼きばめ装置において、記誘導加熱コイルを、中が空洞で、その空洞内に工具ホルダの温度を接触式にて測定する温度検知手段を挿入したコアと、その外側に設けたボビン及びこのボビンに巻かれた一対のコイルにより構成し、このコイルを工具ホルダの側面に位置調節可能に配置するとともに、前記温度検知手段の検知する温度が所定の温度以上に達したときに前記コイルによる加熱を自動的に停止し、さらに、工具ホルダを冷却するための送風装置を備え、この送風装置と前記コアをホースで接続し、工具ホルダの冷却時に送風装置からの送風により工具ホルダを冷却し、その後、送風を自動的に停止するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２では、前記コア、ボビン、保持部に固定され、工具ホルダへコアが直接当たらぬ様前記コアより工具ホルダ側に凸となるストッパガイシを設けたものである。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の原理図であり、図において、１は一対のコイル１ａ、１ｂよりなる誘導加熱コイルであり、コイル１ａ、１ｂは中が空洞な円柱状又は角柱状のフェライト等の材質のコア４ａ、４ｂの周囲にボビン５ａ、５ｂを介して巻線６ａ、６ｂが巻かれている。
【００１４】
２は工具ホルダ、２ａはその穴部、３は刃物、３ａはそのシャンク部、７は加熱時にコイル１ａ、１ｂの内部及び周囲に発生する磁束の方向を擬似的に表したものである。
【００１５】
図２は本発明の焼きばめ装置の外観図であり、焼きばめ装置本体１２は、操作部１３と内部に制御部２４を備え、また上部に工具ホルダ支持部１１とコイル位置調整部１４を備えている。
【００１６】
操作部１３には、加熱開始ＳＷ２５と加熱完了ランプ２７及び冷却ボタン２６が設けられ、またコイル位置調整部１４には工具ホルダ２の側面に対向するように位置させた一対のコイル１ａ、１ｂと、このコイル１ａ、１ｂを横方向に移動自在に保持する保持部８ａ、８ｂ、操作ハンドル３２及び温度検知手段１５を備え、この温度検知手段１５は工具ホルダ２の温度を検知する。
【００１７】
９ａ、９ｂはコア４ａ、４ｂに接続された伸縮自在なホースで、他端は後記する冷却ファン３１の先端に接続されている。
【００１８】
図３及び図４は、工具ホルダ２に温度検知手段１５が接触したときと、離れたときの要部断面図であり、中心部に空洞の風路１０ａ、１０ｂを形成したコア４ａ、４ｂの周囲にボビン５ａ、５ｂを介して巻線６ａ、６ｂが巻かれており、風路１０ａ、１０ｂにはホース９ａ、９ｂが接続されている。また、保持部８ａ、８ｂの工具ホルダ２との対向面には工具ホルダ２とコイル１ａ、１ｂとの距離を最適寸法に保つストッパガイシ３３ａ、３３ｂが設けられている。
【００１９】
また図５は、温度検知手段１５の要部断面図で、カップル線１９は、その先端に感熱部である銅板１８が溶接されており、この銅板１８を残してその外周をガイシ２０によって保護し、しぼり１６ａを有する保護管１６内に挿入されている。
【００２０】
また、ガイシ２０の片端にはストッパ２１、ばね１７が設けられ、しぼり１６ａにてばね１７が片側に抜けないようになっており、またしぼり１６ａの対端にはストッパ２２が設けられ、カップル線１９が保護管１６より抜けないようになっている。尚２３はリード線の固定部材である。
【００２１】
また、図６及び図７は、コイル１ａ、１ｂによる加熱完了後に工具ホルダ２を冷却する構造の一例を各々示しており、図６は外部に設置された送風装置３０としてのコンプレッサ２９から電磁バルブ２８を介して分岐されたホース９ａ、９ｂを通り、コア４ａ、４ｂ内の風路１０ａ、１０ｂより工具ホルダ２に冷風を送るようになっている。
【００２２】
さらに前記電磁バルブ２８は温度検知手段１５に接続された制御部２４によって自動的に開閉されるようになっている。
【００２３】
また図７は、送風装置３０としてコンプレッサ２９に代えて冷却ファン３１の先端からホース９ａ、９ｂを分岐し、コア４ａ、４ｂ内の風路１０ａ、１０ｂより工具ホルダ２に冷風を送るようになっている。前記冷却ファン３１は温度検知手段１５に接続された制御部２４によって自動的に回転制御されるようになっている。
【００２４】
次に本発明の動作について説明する。
【００２５】
刃物３を工具ホルダ２に焼きばめするときには、まず焼きばめ装置本体１２の工具ホルダ支持部１１に工具ホルダ２をセットし、続いてコイル位置調整部１４にて操作ハンドル３２を操作してコイル１ａ、１ｂの高さを調節し、コイル１ａ、１ｂを工具ホルダ２に近づけてストッパガイシ３３ａ、３３ｂが工具ホルダ２に触れて最適の距離ｈ（２〜３ｍｍ）となるように調節する。
【００２６】
この時、温度検知手段１５は、その銅板１８が工具ホルダ２を押し付けるが、ばね１７がたわむことによりストッパ２１と連動したカップル線１９、ガイシ２０が保護管１６内に引き込まれ、工具ホルダ２の表面の正確な温度測定が可能となる。
【００２７】
次に操作部１３の加熱開始ＳＷ２５を押すと、コイル１ａ、１ｂに高周波電流（通常は２０ＫＨｚ以上）が流れる。コイル１ａ、１ｂに流れる高周波電流の方向は、図１の磁束７のようにコイル１ａ、１ｂの内部をそれぞれ同一の方向に磁束が発生するように流れる。
【００２８】
図１の磁束７の方向はある一瞬を表しているものであり、実際にはコイル１ａ、１ｂに流れる高周波電流に同期して磁束７の方向も変化している。
【００２９】
両コイル１ａ、１ｂにより発生した磁束７は工具ホルダ２の内部を貫通する。このとき工具ホルダ２の磁束貫通部分に磁束により誘起される誘導電流が流れ、これにより発生するうず電流損により工具ホルダ２が発熱する。工具ホルダ２は発熱により熱膨張し、穴部２ａの穴径が拡大する。
【００３０】
工具ホルダ２の温度が焼きばめするのに十分な温度になると、温度検知手段１５の銅板１８がこの温度を検知してコイル１ａ、１ｂへの通電を自動的に停止し、操作部１３の加熱完了ランプ２７を点灯し、ブザー（図示せず）を鳴動させて、使用者に加熱完了を報知する。
【００３１】
使用者は、刃物３のシャンク部３ａを工具ホルダ２の穴部２ａに挿入する。挿入後、使用者が冷却ボタン２６を押すと、冷却空気がコンプレッサ２９から電磁バルブ２８を介して分岐されたホース９ａ、９ｂを通り、コア４ａ、４ｂ内の空洞の風路１０ａ、１０ｂより工具ホルダ２を冷却する。またこの冷却方法は図７に示すように、冷却ファン３１により工具ホルダ２に送風してもよい。
【００３２】
この冷却により、熱膨張していた工具ホルダ２の穴部２ａは収縮して刃物３を締め付け、外れない状態となる。
【００３３】
その後、さらに工具ホルダ２の穴部２ａに触れても安全な温度までに低下すると、それを温度検知手段１５が検知して風路１０ａ、１０ｂからの送風が自動的に停止する。
【００３４】
冷却後は、コイル位置調整部１４のコイル１ａ、１ｂを工具ホルダ２から遠ざけることにより、焼きばめが完了した工具ホルダ２を焼きばめ装置から外すことができる。
【００３５】
この時、温度検知手段１５は、銅板１８が工具ホルダ２から離れ、ばね１７が伸びることによりストッパ２１と連動した銅板１８、カップル線１９、ガイシ２０が飛び出すが、カップル線１９に固定されたストッパ２２が保護管１６に設けたしぼり１６ａによって止まり、保護管１６よりさらに飛び出すことはない。
【００３６】
次に、すでに焼きばめされている工具ホルダ２から刃物３を外す場合にも、上記と同様の手順で行えばよい。
【００３７】
まず、刃物３が付いている工具ホルダ２をセットしてコイル１ａ、１ｂの位置を調整したのち、加熱を開始する。加熱が完了したら刃物３を外して冷却する。冷却後は、コイル１ａ、１ｂを工具ホルダ２から遠ざけ、工具ホルダ２を焼きばめ装置から外して作業が終了する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誘導加熱コイルを一対のコイルにより構成して工具ホルダの両側面に位置調整可能に配置しているため、工具ホルダの寸法が変わった場合でも容易にコイルの位置を変更して最適な加熱効率の得られる位置にコイルを移動できる。このため、工具ホルダの寸法が変わるたびにコイルを取り替える必要がなく、段取り時間を短縮できる。
【００３９】
また、工具ホルダの冷却送風部が両側面のコイル内にあるため、構造が簡単であり、かつ冷却に要する冷却送風部材の設置等の段取りを廃止できる。
【００４０】
さらに、誘導加熱コイルの中に温度検知手段を設けたコアを有しているため、工具ホルダの表面状態にかかわらず、温度を安価な構造で、正確に検知することができる。
【００４１】
さらに、コア、ボビン、保持部に固定され、工具ホルダへコアが直接当たらぬ様コアより凸となるストッパとガイシを設けたため、コアと工具ホルダの接触を防止し、コアの破損を防止し、工具ホルダとの距離を適正にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す加熱原理図である。
【図２】本発明の一実施例を示す外観斜視図である。
【図３】本発明の一実施例を示す保持部の要部断面図である。
【図４】本発明の一実施例を示す保持部の要部断面図である。
【図５】本発明の一実施例を示す温度検知手段部分の断面図である。
【図６】本発明の一実施例を示す送風構造の説明図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す送風構造の説明図である。
【符号の説明】
１    誘導加熱コイル
１ａ  コイル
１ｂ  コイル
２    工具ホルダ
２ａ  穴部
３    刃物
３ａ  シャンク部
４ａ  コア
４ｂ  コア
９ａ  ホース
９ｂ  ホース
１０ａ  風路
１０ｂ  風路
１２    本体
１４    コイル位置調整部
１５    温度検知手段
１６    保護管
１７    ばね
１８    銅板
１９    カップル線
２０    ガイシ
２１    ストッパ
２２    ストッパ
２４    制御部
２５    加熱開始ＳＷ
３０    送風装置
３３ａ  ストッパガイシ
３３ｂ  ストッパガイシ
【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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