CN101899561B - 齿条淬火夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿条淬火夹具。沿齿条长度方向按照规定间隔相向设置，齿条的齿面或背面配备一对可接触的通电电极元件；和支撑该对通电电极元件下部并分别设有端子部的一对导电元件；支撑齿条大致两端部位的支撑元件；以及配置在一对接触电极元件间的冷却水喷射元件，这些元件从平面看形成了略呈长方形的板状，被一体化地设置在基座上并形成一个组件，该基座安装在高频淬火装置的夹具安装台上，可在定位状态下安装或拆卸。通过将淬火所需的各元件一体化地设置在基座上形成组件，能够轻松对应各种齿条的淬火，并缩短淬火作业的准备时间，同时，对应各种齿条的种类、能够实现均匀的淬火精度。

Description

齿条淬火夹具

技术领域

本发明涉及用在高频淬火装置上利用高频电流淬火齿条齿面或背面的实用的齿条淬火夹具。

背景技术

以往，作为这种高频淬火装置，例如，已在特许文献1中公示。这种高频淬火装置配备了通过电气绝缘材料组合第1导体和第2导体形成的单位导体、第1接触电极、第2接触电极、具备冷却手段的非接触式导体、从上方按压齿条的油压气缸等。而且，该装置在对齿条的齿面进行淬火时，会使两个接触电极接触齿面侧并直接进行高频电流通电；在对齿条的背面进行淬火时，会将齿条的上下位置逆转，并使两个接触电极接触背面侧，然后直接进行高频电流通电。例如，在特许文献1（特开平10-183234号公报）中有记载。

但是，这种高频淬火装置，其作为工件支撑齿条的油压气缸或第1接触电极、第2接触电极以及冷却手段等均是分别单独安装在淬火装置上的，因此若齿条的长度或外径等形状发生变化，那么就必须根据该变化调整第1接触电极和第2接触电极或油压气缸的位置等。其结果是，更换齿条时调整各元件或更换作业本身花的时间较长、准备时间容易变长、制造成本增加，同时，不管齿条形状（种类）如何都比较难实现淬火精度的均匀性（再现性）。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿条淬火夹具，通过将淬火所需的各元件一体化地安装到基座上形成组件，力求能够轻松地对应各种齿条的淬火并缩短淬火作业的准备时间，同时，不管齿条的种类如何，均能够实现均匀的淬火精度等。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种齿条淬火夹具，其特征在于，沿齿条长度方向按照规定间隔相向设置，所述齿条的齿面或背面配备一对可接触的通电电极元件；和支撑该对通电电极元件下部并分别设有端子部的一对导电元件；支撑所述齿条的两端部的支撑元件；以及配置在所述一对接触电极元件间的冷却水喷射元件，这些元件从平面看形成了略呈长方形的板状，被一体化地设置在基座上并形成一个组件，该基座安装在高频淬火装置的夹具安装台上，可在定位状态下安装或拆卸。

所述的齿条淬火夹具，其特征在于，所述导电元件的端子部设置在所述基座长度方向的大致中间位置，向侧面呈突出状态。

所述的齿条淬火夹具，其特征在于，所述各元件中至少一个元件上设有识别标记。

所述的齿条淬火夹具，其特征在于，所述识别标记通过电气识别工具进行识别。

所述的齿条淬火夹具，其特征在于，所述一对支撑元件中，一个在轴方向支撑齿条的顶端，另一个从下方支撑齿条的大致基端侧。

所述的齿条淬火夹具，其特征在于，在所述基座的长度方向两端部设置了把手。

本发明的效果是。

1、本发明进行齿条齿面或背面的淬火所需的各元件由通电电极元件、导电元件、支撑元件及冷却水喷射元件构成，该元件被一体化地安装在从平面看略呈长方形的板状基座上，形成了一个组件，只要通过将对应各种齿条的规定组件安装到高频淬火装置的夹具安装台上，即可通过事先在规定位置上配置了各元件并成形了组件的淬火夹具轻松地对应各种齿条的淬火，例如，不需要进行各元件之间的调整等、能够力求缩短淬火作业的准备时间，通过不管齿条的种类如何，均能轻松实现淬火精度的均匀性或淬火精度的再现性。

2、本发明导电元件的端子部被安装在基座板长度方向的大致中间位置，向侧面呈突出状态，因此，能够将一对通电电极元件的长度等设置为大致相同，并均衡地向各电极元件供应高频电流，而且能够提高齿条齿面或背面的淬火精度。

3、本发明各元件中至少一个元件上设有识别标记，因此通过该是把标记能够准确且简单地识别对应的齿条，能够力争进一步缩短更换齿条时的准备时间。

4、本发明识别标记能够通过电气识别手段进行识别，因此，例如通过在安装了淬火夹具的高频淬火装置上设置电气识别手段，那就能够通过高频淬火装置的控制部自动判断已安装的淬火夹具是否适当等，并能够进一步缩短更换齿条时的准备时间以及进一步提高淬火精度。

5、本发明由于在一对支撑手段中，一个在轴方向支撑齿条的顶端，另一个从下方支撑齿条的大致基端侧，因此，能够简单且准确地将其安装到齿条的淬火夹具上或从其上拆下，能够力争进一步缩短更换齿条时的准备时间以及进一步提高齿条的淬火精度。

6、本发明由于在基座长度方向的两端部设置了把手，因此，例如通过机器人或手等拿住该把手，即可搬运该淬火夹具，并能够更轻松地将淬火夹具安装到高频淬火装置的夹具安装台上或从其上拆下。

附图说明

图1是本发明的可安装淬火夹具的高频淬火装置斜视图。

图2本发明夹具安装台的斜视图。

图3是图2中夹具安装台的平面图。

图4是图2中夹具安装台的正面图。

图5是本发明淬火夹具的纵向截面图。

图6是图5中淬火夹具的平面图。

图7是图5中A部的放大图。

图8是图6的左侧面图。

图9是图8的纵向截面图。

图中，1……淬火夹具，2……高频淬火装置，4……夹具安装台，5……工件控制装置，6……淬火控制装置，7……高频电源装置，8……冷却水供应装置，11……齿条判别装置，13……自动送出装置，13a……横档，15……基座，15a……定位突起，16a、16b……通电电极元件，17a、17b……导电元件，18a……顶端侧支撑元件，18b……基端侧支撑元件，19……冷却套箱，23a、23b……端子部，33……套箱本体，35……把手，36……识别标记，W……齿条，Wa……齿面，Wb……背面，Wc……顶端侧，Wd……基端侧。

具体实施方式

下面根据图纸详细说明进行本发明的形态。

图1~图9为涉及本发明的齿条淬火夹具的一种实施形态。涉及本发明的淬火夹具1安装在图1所示高频淬火装置2上。该高频淬火装置2有3个支柱，在该支柱3的大致中央前部设置了夹具安装台4，同时还配置了工件控制装置5，它会针对齿条W进行规定的动作，例如，将位于该夹具安装台4上并安装在淬火夹具1上的齿条W的齿面Wa和背面Wb反转、或将齿条W安装到后述支撑元件18a、18b上或或从其上拆下等。另外，在支柱3的右侧配置了设有操作盘6a的淬火控制装置6，在支柱3的规定位置上，设置了能够输出规定频率的高频电流的电源装置7、以及能够向冷却套箱供应冷却水的冷却供应装置8等。

所述夹具安装台4如图2~4所示，具有略呈长方体状的台架10，在该台架10的上表面后方侧配置了可安装拆卸的淬火夹具1。另外，在台架10的上表面右侧，例如，设置了齿条判断装置11，它具有能够检测到齿条W的上下方向的朝向的传感器11a，同时，台架10的上表面后方还设置了能够检测到安装的齿条W的位置等的传感器12。而且，在台架10的淬火夹具1的前方侧，配置了自动送出装置13，它能够通过多根倾斜的横档13a将已完成淬火的齿条W向前方送出。

安装在该夹具安装台4上的淬火夹具1如图5~图9所示构成。即，淬火夹具1由从平面看呈长方形状的规定板厚的材料（例如，金属板）构成，其上设有基座15，在下面的四个角上，基座15设置了能够嵌合到夹具安装台4的定位孔中的定位突起15a。在该基座15的规定位置上固定配置了一对通电电极元件16a、16b；支撑该通电电极元件16a、16b的下部，同时电气性的连接在该电极元件16a、16b上的一对导电元件17a、17b；作为支撑齿条W的顶端侧Wc及基端侧Wd的支撑元件的顶端支撑元件18a以及基端侧支撑元件18b；配置在所述通电电极元件16a、16b之间的作为冷却水喷射元件的冷却套箱19，这些元件被一体化地固定在基座15上形成一个组件。

所述一对通电电极元件16a、16b由铜板形成截面略呈L字形状，并分别设有能够接触齿条W的齿面Wa或背面Wb的垂直的接触部，各通电电极元件16a、16b的水平固定部通过螺栓20分别被固定在对应的导电元件17a、17b上，为对应配置在该接触部上齿条W的齿条Wa等的长度，接触部之间设定了间隔。

所述一对导电元件17a、17b由规定板厚的铜板构成，通过绝缘不远21层叠配置，同时，在其一侧的端部上通过所述螺栓20固定了所述通电电极元件16a、16b的固定部。另外，各导电元件17a、17b通过多个（图示为6个）螺钉22固定在所述基座15上，同时，一对导电元件17a、17b的另一侧的端部从基座15的长度方向大致中间位置向侧面（基座的后方向）突出，该突出部分形成端子部23a、23b（参照图8）。在该端子部23a、23b上连接着由没有图示的铜板等构成的导体的一个端部，该导体的一个端部连接在所述高频电源装置7的输出端子上。

作为所述支撑元件的顶端支撑元件18a，如图5及图6所示，设有能够在固定在基座15左端的块25上沿图6的箭头イ方向向移动的移动板26，以及被在固定在该移动板26的顶端、并可嵌合到齿条W的顶端侧Wc上的嵌合支撑部27。另外，在移动板26上设置了插入贯通位置调整螺栓28的2个长孔，通过将位置调整螺栓28紧固到对应该长孔在块25上设置的螺钉孔上，从而将移动板26固定在规定位置，而齿条W的顶端侧Wc就会在规定位置被支撑起来。

另外，作为支撑元件的基端侧支撑元件18b如图5所示，设有支撑部31，支撑部31通过螺栓30连接到固定在基座15右端部的块29上，在该支撑部31内内置有安装在螺栓13的顶端侧上的弹簧32。通过该弹簧32，支撑部31相对块29被弹性支撑起来，在由对应齿条W外周面形状的支撑部31的圆弧面构成的上表面，齿条W基端侧Wb的规定位置设定为从下方支撑到规定位置。

作为所述冷却水喷射元件的冷却套箱19设置在所述一对通电电极元件16a、16b之间，配有在内部形成了冷却水流路33a的箱状套箱本体33。在该套箱本体33的上表面上，如图7所示，形成了对应齿条W的齿面Wa形状的多个喷射孔33b，通过该喷射孔33b，将经由软管或软管接头34从所述冷却水供应装置8供应过来的冷却水按照规定压力向上方喷出。

另外，把手35以向侧面基座15的长度方向突出的状态固定在淬火夹具1所述基座15的左右端部上，作业者手持该把手35，或者通过天车或机器人等抓该把手则可搬运淬火夹具1。另外，在淬火夹具1的基座15的上表面上，例如右端前部上设置了识别标记36，如图6所示。该识别标记36，例如通过规定颜色的涂料或刻印等在基座15上做标记，该识别标记36能够通过所述高频淬火装置2上配置的，例如由相机等组成的规定传感器（电气识别手段）作为电气信号被检测出来。该识别标记36不局限于基座15的右端前部，也可以设置在基座15的其他部位、或形成淬火夹具1的各元件的合适位置上。

接下来，说明所述淬火夹具1动作（使用方法）的一个事例。首先，根据在高频淬火装置2进行淬火的齿条W的齿面Wa或背面Wb的长度等形态，事先准备相应的淬火夹具1。这时，各淬火夹具1的一对通电电极元件16a、16b之间的相向距离、冷却套箱19的套箱本体33喷射孔33b的位置或内径、顶端支撑元件18a的移动板26的位置、基端侧支撑元件18b支撑部31的上表面形状等均已根据对应的齿条W的形态事先设定为规定状态。另外，在各淬火夹具1的基座15上有对应各淬火夹具1的各不相同的识别标记36，而且各淬火夹具1的基座15的大小均为相同设定。

然后，利用该把手34将定位突起15a嵌合到高频淬火装置2的夹具安装台4的上表面定位孔上，并将对应要淬火的齿条W的淬火夹具安装到夹具安装台4上。另外，在此安装状态下，通过规定长度的定位突起15和定位孔的嵌合可以定位淬火夹具1和夹具安装台4，但例如，也可以采用通过夹紧器或固定螺钉等固定机构，牢固地固定淬火夹具1和夹具安装台4的构造。将淬火夹具1安装到夹具安装台4后，通过该淬火夹具1的支撑元件18a、18b支撑齿条W。这时的支撑是通过下述步骤进行的：使顶端支撑元件18a的嵌合支撑部27嵌合到齿条W的顶端侧Wc的孔上、并将齿条W基端侧Wd放置到基端侧支撑元件18b的支撑部31的上表面上。

另外，在这种支撑状态下，齿条W设置为其齿面Wa位于下方，背面Wb位于上方，同时，所述通电电极元件16a、16b的接触部接触齿面Wa的两端部。然后，齿条W的安装状态被传感器11a、12等检测到后，即变为可淬火状态，通过高频淬火装置2的淬火控制装置6的控制，高频电源7进行运转并通过通电电极元件16a、16b的接触部使高频电流接通到齿条W的齿面Wa上。该高频电流进行规定时间的通电，则齿条W的齿面Wa经过通电加热达到规定温度，在规定时间达到时，冷却水按照规定时间从冷却套箱19喷出。通过这种通电加热和冷却水进行的急速冷却对齿条W的齿面Wa进行淬火。

齿条W的齿面Wa淬火后，工件控制装置5运行，将齿面Wa已淬火的齿条W从支撑元件18a、18b上取下后抬起并旋转180度。然后，再次通过支撑元件18a、18b支撑已旋转180度的齿条W，同时使一对通电电极元件16a、16b的接触部接触背面Wb的规定位置，在这种状态下，从高频电源7接通规定时间的高频电源。另外，在通电加热后，冷却水从冷却套箱19喷出，对齿条W的背面Wb进行淬火。如此一来，齿条W的齿面Wa和背面Wb均进行了淬火，淬火结束后的齿条W解除通过支撑元件18a、18b进行的支撑，例如，通过使位于齿条W下方的自动送出装置13的横档13a的顶端上升，并沿倾斜的横档13a向夹具安装台4的前方送出。

另一方面，所有规定形态的齿条W的淬火作业结束后，对其他不同的齿条W进行淬火时，按照下述步骤执行。即，利用该把手35将安装在夹具安装台4上的淬火夹具1从夹具安装台4上取出，然后按照前面所述步骤将对应接下来要进行淬火的齿条W的淬火夹具1安装到夹具安装台4上。安装到该夹具安装台4上的淬火夹具1也对应要淬火的齿条W，各元件设定在规定位置，因此只要将淬火夹具1安装到夹具安装台4即可简单且顺利地进行淬火夹具1的更换，而无需跟以前一样一一进行位置调整作业等。

然后，使用该安装好的淬火夹具1按照前面所述步骤对齿条W的齿面Wa和背面Wb进行淬火。即，采用所述淬火夹具1时，通过事先在形成了一定形状的基座15上固定对应各齿条W的形态的通电电极元件16a、16b、导电元件17a、17b、支撑元件18a、18b以及冷却套箱19，各元件和基座15变为一体，形成对应各齿条W的组件，根据必须淬火的齿条W更换该组件即可对各种齿条W的齿面Wa和背面Wb进行淬火。

这样，在所示实施形态的淬火夹具1上，由淬火齿条W的齿面Wa或背面Wb时所需的一对通电电极元件16a、16b、一对导电元件17a、17b、顶端支撑元件18a和基端侧支撑元件18b以及冷却套箱19构成的各元件，被一体化地配置在从平面看略呈长方形状的平板状基座15上形成了组件，因此进行各种齿条W的淬火时，使用组件化的规定淬火夹具q即可准确地对应各种齿条W的淬火。

其结果是，只要将具有相同形状的基座15的规定淬火夹具1安装到夹具安装台4上，就不需要进行各元件的位置调整等，例如，连接淬火不同形态的齿条W时，能够缩短淬火作业的准备时间，同时，不管齿条W的种类如何，均能力争使相同形态的各齿条W的淬火状态一致、或不同形态的齿条W中的淬火精度的均匀再现性，能够轻松获得淬火品质稳定的各种齿条W。

另外，由于导电元件17a、17b的端子部23a、23b为在基座15长度方向的大致中间位置向侧面突出的状态，因此一对通电电极元件16a、16b的长度设定为大致相同，能够向各通电电极元件16a、16b的接触部均衡地输送高频电流，能够提高齿条W的齿面Wa和背面Wb的淬火精度。而且，基座15等的各元件中至少有一个元件上设有识别标记36，因此能够通过设置在高频淬火装置2上的电气识别手段准确且轻松地识别该识别标记36对应的齿条W，例如，只有安装的淬火夹具1处于正常状态时才能够进行淬火作业等，能够进一步提高淬火作业的效率、缩短准备时间，能够进一步提高淬火精度。

另外，在一对支撑元件18a、18b中，一个在轴方向支撑齿条W的顶端侧Wc，另一个则从下方支撑齿条W的大致基端侧Wd，因此，能够简单且准确地将其安装到齿条W的淬火夹具1上，能够进一步缩短更换齿条时的准备时间，并能够进一步提高齿条W的淬火精度。而且，在基座15长度方向的两端部设有把手35，因此，例如通过机器人或手等抓着该把手35，即可搬运淬火夹具1，从而能够轻松对夹具安装台4进行淬火夹具1的安装或拆卸，然后将夹具安装台4安装到高频淬火装置2上。

另外，在所述实施形态中，说明了淬火夹具1应用到对齿条W的齿面Wa和背面Wb两个面进行淬火的高频淬火装置2上的情况，但本发明并不仅限于此，例如，也可应用到只对齿条W的齿面Wa进行淬火或淬火齿面Wa后对背面Wb退火的高频淬火装置2上。另外，在所述实施形态中，淬火夹具1的基座15的形状、或各元件安装到该基座15上的位置、支撑元件18a、18b的构成、夹具安装台4的形态等均只是一个事例，在不脱离本发明涉及的各项发明的主旨的范围内，可进行各种变更。

本发明不仅可用于通过通电加热对齿条的齿面或背面进行淬火的高频淬火装置，例如，也可应用于能够安装到同时使用通电加热和通过加热线圈进行诱导加热的高频淬火装置等上的淬火夹具上。

Claims (4)

1.一种齿条高频淬火夹具，其特征在于，配备沿齿条长度方向按照规定间隔相向设置、可接触齿条的齿面或背面的一对通电电极元件；以及支撑该对通电电极元件下部并设有端子部的一对导电元件，各导电元件通过多个螺钉固定在基座上，导电元件的另一侧的端部从基座的长度方向的中间位置向侧面突出，该突出部分形成端子部，在该端子部上连接着由铜板构成的导体的一个端部，该导体的一个端部连接在高频电源装置的输出端上；支撑所述齿条的两端部的支撑元件；以及配置在一对通电电极元件间的、按照规定压力向利用所述高频电源装置向所述一对通电电极元件供应的高频电流进行通电加热后的所述齿条的齿面或背面喷射冷却水的冷却水喷射元件，这些元件从平面看形成了略呈长方形的板状，被一体化地安装在基座上并形成一个组件，该基座安装在高频淬火装置的夹具安装台上，可在定位状态下安装或拆卸。

2.根据权利要求1所述的齿条高频淬火夹具，其特征在于，各元件中至少一个元件上设有识别标记。

3.根据权利要求2所述的齿条高频淬火夹具，其特征在于，识别标记通过电气识别工具进行识别。

4.根据权利要求1或2或3所述的齿条高频淬火夹具，其特征在于，在所述基座的长度方向两端部设置了把手。