CN109715836A - 工件搬运用夹具、具备该夹具的搬运装置及感应加热装置 - Google Patents

Abstract

工件搬运用夹具(A)由陶瓷制的丝杠轴构成，且以配置在感应加热用线圈的内周的状态绕轴线被旋转驱动，该工件搬运用夹具(A)具备：内侧构件(21)，其由直径恒定的实心轴构成，且接受旋转驱动力；以及中空轴状的外侧构件(22)，其具有螺旋状凸部(13)，且以能够与内侧构件(21)一体旋转的方式装配在内侧构件(21)的外周，外侧构件(22)由在轴向上连续配置的多个筒状体(23)构成，在邻接的两个筒状体(23、23)之间设置有使两筒状体(23、23)在内侧构件(21)的旋转方向上卡合的凹凸嵌合部(24)。

Description

工件搬运用夹具、具备该夹具的搬运装置及感应加热装置

技术领域

本发明涉及工件搬运用夹具以及具备该夹具的搬运装置，尤其涉及能够适宜在用于将工件感应加热至目标温度的感应加热装置中使用的工件搬运用夹具以及搬运装置。

背景技术

例如，在像构成滚动轴承的滚子等滚动体那样，要求较高的机械强度、硬度的工件(更详细而言，是具有剖面圆形的外周面的棒状工件。除无特别说明的情况外则以下相同。)的制造过程中，实施用于对工件赋予所需的机械强度等的热处理(淬火硬化处理)。该热处理包括将热处理对象的工件加热至目标温度的加热工序、以及将加热后的工件冷却的冷却工序等。加热工序能够使用网带型连续炉等气氛加热炉、或感应加热装置来实施(例如，专利文献1)。尤其是，若为感应加热，则具有以下优点：除了由于能仅对工件进行直接加热而能够实现较高的能量效率之外，还能够实现小型的热处理设备。

专利文献1的感应加热装置具备：作为引导构件的引导管，其引导工件沿其轴向移动；加热线圈，其配置在引导管的外周，且将在引导管内移动的工件感应加热；以及压入机构，其配置在引导管的入口侧，且将工件依次压入引导管内。在该情况下，各工件随着后续的工件被压入引导管内而沿轴向移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-331005号公报

专利文献2：日本特开2009-84664号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的感应加热装置中，工件以恒定姿态在引导管内移动的同时被感应加热，因此工件中，在与引导管的接触区域同除此之外的区域之间加热温度容易产生差异。因此，在加热完成后的工件中容易产生温度不均，其结果是，存在无法对工件赋予所期望的机械强度的可能性。例如，如专利文献2所记载那样，可以考虑对引导构件施加振动从而能够尽可能地消除上述问题。然而，即使对引导构件施加振动，也未必能够在使工件的姿态适当地发生变化的同时将工件感应加热。

另外，在专利文献1的感应加热装置中，存在以下问题：各工件以与在轴向上邻接的棒状工件接触的状态被搬运、感应加热，基于该关系而各工件容易受到邻接的工件的磁通变化的影响，因此工件的加热温度不稳定。

这里，本发明人等进行深入研究，对于用于沿轴向搬运作为感应加热对象的工件的搬运装置，做出了能够尽可能地消除上述各种问题的搬运装置。具体而言，搬运装置具备：第一轴构件以及第二轴构件，其相互分离并与轴向平行地延伸，且配置在加热线圈的内周；以及旋转机构，其使两轴构件绕其轴线向相同的方向旋转，通过沿外周设置有螺旋状凸部的丝杠轴构成两轴构件中的至少一方，并且通过由于螺旋状凸部而形成在上述一方的轴构件的螺旋状槽的槽底面、以及与其对置的另一方的轴构件的外周面，从而能够接触支承工件的外周面。需要说明的是，关于该搬运装置的整体结构等在后述详细说明。

本发明人等完成的上述搬运装置能够消除专利文献1的感应加热装置中可产生的上述问题点等，但存在两轴构件中的、在外周具有螺旋状凸部的丝杠轴的制作需要大量的成本的问题。即，可以说构成上述搬运装置的两轴构件配置在加热线圈的内周，基于该关系而优选由非磁性材料，特别是其中耐热性、耐磨损性优异的陶瓷来制作。然而，陶瓷通常为难加工材料，因此高精度地制作所有部位一体地设置的丝杠轴是极其困难的。尤其是，在使用上述搬运装置的感应加热装置中，为了高效地且高精度地加热工件而使用与工件相比尺寸相当长的加热线圈时(例如，相对于全长尺寸为十mm～几十mm左右的工件，使用全长尺寸为几百mm左右的加热线圈时)，作为丝杠轴也需要相当长的尺寸。使用陶瓷材料一体形成这样的丝杠轴，必须通过机械加工来制作丝杠轴，需要非常大的加工成本。

鉴于以上的实际情况，本发明的目的在于，能够容易(低成本)且高精度地制作作为工件搬运用夹具而利用的陶瓷制的丝杠轴，从而有助于能够适宜用于感应加热装置的搬运装置的低成本化。

用于解决课题的方案

为了实现上述的目的而完成的本发明涉及一种工件搬运用夹具，其由沿外周设置有螺旋状凸部的陶瓷制的轴状体构成，且以配置在感应加热用线圈的内周的状态绕轴线被旋转驱动，其特征在于，工件搬运用夹具具备：内侧构件，其由直径恒定的实心轴构成，且接受旋转驱动力；以及中空轴状的外侧构件，其具有螺旋状凸部，且以能够与内侧构件一同旋转的方式装配在内侧构件的外周，外侧构件由在轴向上连续配置的多个筒状体构成，且在邻接的两个筒状体之间设置有使两筒状体在内侧构件的旋转方向上卡合的凹凸嵌合部。

如上所述，由沿外周设置有螺旋状凸部的轴状体(丝杠轴)构成的本发明所涉及的工件搬运用夹具由细分化后的多个构件的组件构成。在该情况下，与由陶瓷材料一体形成丝杠轴整体的情况相比，能够容易且高精度地制作各构件。具体而言，对于形成为直径恒定的实心轴的内侧构件而言，即使由陶瓷材料也能够容易且高精度地制作。另外，具有螺旋状凸部的外侧构件由在轴向上连续配置的筒状体构成，因此各筒状体使用轴向上尺寸较短的构件即可。在该情况下，作为筒状体的制作方法，除了切削等机械加工以外，也可以选择CIM(陶瓷粉末注塑成型)。若为CIM，则与切削等机械加工相比，即使为包括螺旋状凸部的一部分的复杂形状的筒状体，也能够容易且高精度地制作。尤其是，筒状体的装配对象即内侧构件形成为直径恒定，因此能够将所有筒状体设为相同部件。在该情况下，能够有效地获得通过CIM制作筒状体所带来的成本降低效果。

对于本发明的结构，在分别制作内侧构件以及多个筒状体后，需要将它们相互组装，因此可能存在由于追加组装工序而造成的整体的制造成本的增加。关于这一点，由于外侧构件仅通过使筒状体彼此以凹凸嵌合的方式装配在内侧构件的外周而形成，因此即使追加组装工序也基本不会增加制造成本。因此，根据本发明，能够容易并低成本地、且高精度地制造由陶瓷制的丝杠轴构成的工件搬运用夹具。

本发明所涉及的工件搬运用夹具绕其轴线被旋转驱动，因此需要在构件彼此之间能够传递力矩(旋转力矩)。关于这一点，外侧构件以能够与接受旋转驱动力的内侧构件一同旋转(能够与内侧构件一体旋转)的方式装配在内侧构件的外周，并且，在由多个筒状体构成的外侧构件中，在邻接的两个筒状体之间设置上述凹凸嵌合部，因此能够可靠地确保上述要求。

在各筒状体的轴向一侧以及另一侧的端部分别设置有构成凹凸嵌合部的半圆筒状的凸部，且轴向一侧的凸部设置在周向的相位与轴向另一侧的凸部相差180°的位置。在该情况下，各筒状体的轴向一侧以及另一侧的端部中的、上述凸部以外的周向区域构成与邻接的筒状体的凸部嵌合的凹部。

另外，各筒状体可以一体地具有螺旋状凸部中一圈的部分。这样，也能够容易地应对例如螺旋状凸部(多圈的螺旋状凸部)的一部分的间距变更等要求。

若内侧构件由圆柱轴(具有剖面圆形的外周面的直径恒定的实心轴)构成，则能够容易且低成本地制作规定精度的内侧构件。

考虑到筒状体相对于内侧构件的组装性，筒状体的内周面相对于内侧构件的外周面的配合优选为间隙配合(参照JIS B 0401-1)。在该情况下，接受旋转驱动力的内侧构件的旋转力矩例如能够通过限制邻接的两个筒状体的分离(凹凸嵌合状态的解除)的限制机构而传递至外侧构件。

例如用于将作为具有剖面圆形的外周面的感应加热对象的棒状工件沿其轴线方向搬运的搬运装置具备：第一轴构件以及第二轴构件，其相互分离并与轴线方向平行地延伸，且与对象侧配合从而接触支承棒状工件的外周面；以及旋转机构，其使两轴构件绕其轴线向相同方向旋转，其中，以上说明的本发明所涉及的工件搬运用夹具能够作为第一轴构件以及第二轴构件中的至少一方使用。

在上述结构的搬运装置中，可以为第一轴构件与第二轴构件中的任一方由本发明所涉及的工件搬运用夹具构成，另一方由直径恒定的圆柱轴构成。

旋转机构除了能够构成为使第一轴构件以及第二轴构件以互不相同的速度旋转之外，也能够构成为使其以相同速度旋转。

作为棒状工件可以例示为滚子轴承的滚子。需要说明的是，这里说的“滚子轴承”是指包括圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承等的概念。因此，“滚子”是指包括圆柱滚子、圆锥滚子以及滚针等的概念。

若为具备具有以上结构的搬运装置、以及在构成该搬运装置的第一轴构件以及第二轴构件的外周配置的感应加热用线圈的感应加热装置，则能够将棒状工件适当地感应加热至目标温度。

发明效果

根据以上内容，根据本发明能够容易并低成本地、且高精度地制造由陶瓷制的丝杠轴构成的工件搬运用夹具。由此，能够有助于可适宜用于感应加热装置的搬运装置的低成本化。

附图说明

图1是示意性地示出使用本发明的实施方式所涉及的工件搬运用夹具的热处理设备的整体结构的图。

图2是构成热处理设备的感应加热装置的简要侧视图。

图3是感应加热装置的简要主视图。

图4是感应加热装置的局部放大俯视图。

图5A是构成感应加热装置的搬运装置的局部放大俯视图。

图5B是图5A的B-B线向视简要剖视图。

图6是示出构成搬运装置的第一轴构件以及第二轴构件(工件搬运用夹具)的支承方式的一个例子的概要图。

图7A是工件搬运用夹具的轴向一侧的端部附近的放大图。

图7B是工件搬运用夹具的轴向另一侧的端部附近的放大图。

图8A是构成工件搬运用夹具的筒状体的主视图。

图8B是筒状体的右视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，为了便于说明，首先，对使用具备本发明的实施方式所涉及的工件搬运用夹具的搬运装置的热处理设备的整体结构进行说明，然后，对工件搬运用夹具的详细结构进行说明。

图1中示意性地示出使用搬运装置的热处理设备的整体结构，该搬运装置具备本发明的实施方式所涉及的工件搬运用夹具。图1所示的热处理设备1是用于对具有剖面圆形的外周面的棒状工件W实施淬火硬化处理而使用的设备，构成为在将棒状工件W沿轴向搬运的同时将其感应加热至目标温度，随后，将棒状工件W冷却。需要说明的是，如图4以及图5A所示，本实施方式的棒状工件W为圆锥滚子(圆锥滚子的基材)。另外，以下的说明中的“轴向”是指棒状工件W的轴向。

如图1所示，热处理设备1具备将棒状工件W感应加热至目标温度的感应加热装置2、以及作为将从感应加热装置2排出的棒状工件W冷却的冷却装置的冷却部20。冷却部20例如由贮存有淬火油等冷却液的冷却液漕构成。

如图1以及图2所示，感应加热装置2具备感应加热用线圈3(以下，仅称为“加热线圈3”)、高频电源4、控制装置5、框体9以及搬运装置10。框体9具备在沿轴向分离的多个部位(图示例中为三个部位)立起设置的基框9A、以及固定于基框9A且沿轴向延伸的横椽条9B。

加热线圈3是将由导电性金属构成的管状体(例如，铜管)卷绕为螺旋状的所谓多圈线圈，其通过螺栓构件而安装固定于框体9的横椽条9B。作为加热线圈3，使用轴向尺寸(全长尺寸)与棒状工件W的轴向尺寸相比非常长的线圈，以能够同时感应加热多个棒状工件W。例如，在对轴向尺寸位15mm左右的棒状工件W进行感应加热时，作为加热线圈3，能够使用轴向尺寸为600mm以上的线圈。加热线圈3的轴向一侧(图1、2中为纸面左侧，棒状工件W的搬入侧。以下相同。)以及轴向另一侧(图1、2中为纸面右侧，棒状工件W的搬出侧。以下相同。)的端部与图1所示的高频电源4电连接。高频电源4与图1所示的控制装置5电连接，且根据从控制装置5输出的信号向加热线圈3供给规定量的高频电流。

如图2以及图4所示，搬运装置10沿轴线搬运棒状工件W，且具备：第一轴构件11以及第二轴构件12，其相互分离并与轴向平行地延伸，且配置在加热线圈3的内周；以及旋转机构6，其使两轴构件11、12绕其轴线旋转。图5B所示，两轴构件11、12以使两者的旋转中心位于同一平面上的状态而被支承为相对于框体9旋转自如。两轴构件11、12为在轴向上尺寸长于加热线圈3，且至少轴向一侧的端部向加热线圈3的外侧突出。

如图4以及图5A所示，第一轴构件11由外周面11a形成为直径恒定的圆筒面的圆柱轴构成，第二轴构件12由沿着其外周而设置有(多圈的)螺旋状凸部13的丝杠轴构成。由圆柱轴构成的第一轴构件11以及由丝杠轴构成第二轴构件12均由作为非磁性材料的一种的陶瓷形成。根据以上内容，在本实施方式中，第二轴构件12构成本发明中所说的工件搬运用夹具A。作为上述的陶瓷，例如能够使用氧化铝、氮化硅、氧化锆、碳化硅等。

如图4、图5A以及图5B所示，棒状工件W的外周面由工件支承部16接触支承，该工件支承部16通过由于螺旋状凸部13而形成在第二轴构件12的外周的螺旋状槽14的槽底面15、以及与其对置的第一轴构件11的圆筒状外周面11a的配合而形成。螺旋状凸部13的间距以及宽度尺寸设定为，在将螺旋状槽14的槽宽(槽底面15的轴向尺寸)设为X，将棒状工件W的轴向尺寸设为Y时，Y＜X的关系式成立。根据以上内容，在搬运装置10中，通过第一轴构件11与第二轴构件12的配合，分别对棒状工件W的外周面进行接触支承的工件支承部16形成在沿轴向分离的多个部位。

如图2～图4所示，旋转机构6具备电动马达(例如伺服马达)7、以及将电动马达7的旋转动力传递至两轴构件11、12的动力传递机构8。动力传递机构8具备：齿轮轴18A，其具有小齿轮8a，且与第一轴构件11的轴向一侧的端部连结；齿轮轴18B，其具有小齿轮8b，且与第二轴构件12的轴向一侧的端部连结；大齿轮8c，其旋转自如地支承于框体9，且与两个小齿轮8a、8b啮合；驱动带轮8d，其与电动马达7的输出轴连结；从动带轮8e，其与大齿轮8c连结；以及环状的带构件(也可以为链条)8f，其架设在两个带轮8d、8e的外周面。小齿轮8a、8b的齿面的间距相同，另外，大齿轮8c中的、与小齿轮8a啮合的齿面的间距同与小齿轮8b啮合的齿面的间距相同。旋转机构6具有上述的动力传递机构8，从而当电动马达7被驱动时，第一以及第二轴构件11、12向相同方向以相同速度旋转。需要说明的是，电动马达7与未图示的电源以及图1所示的控制装置5电连接，且根据从控制装置5输出的信号而以规定的速度被旋转驱动。

在使用具有以上结构的热处理设备1时，对棒状工件W进行的淬火硬化处理如以下的方式实施。

首先，驱动电动马达7(参照图3)，从而如图4中的空心箭头所示，使第一以及第二轴构件11、12绕它们的轴线向相同方向旋转，并且向加热线圈3通电。然后，从图4中所示的工件投入位置将棒状工件W投入搬运装置10(的工件支承部16)，接触支承棒状工件W的外周面。工件支承部16由通过设置螺旋状凸部13从而形成在第二轴构件12的螺旋状槽14的槽底面15形成，因此在驱动搬运装置10而使两轴构件11、12绕其轴线旋转的期间，对由工件支承部16支承的棒状工件W连续地施加用于将其从轴向一侧朝向另一侧搬运的传送力。由此，棒状工件W在沿轴向被搬运的同时，通过通电状态的加热线圈3的对置区域从而被感应加热至目标温度。然后，从加热线圈3排出的棒状工件W被投入至贮存于冷却部20的冷却液中，被冷却至规定的温度区域而淬火硬化。

在以上述方式搬运棒状工件W时，对棒状工件W的外周面进行接触支承的第一以及第二轴构件11、12向相同方向旋转，因此如图5A以及图5B中的实心箭头所示，对棒状工件W连续地施加使其绕其轴旋转(详细而言，向与两轴构件11、12相反的方向旋转)的旋转力。

根据以上内容，在搬运装置10的驱动中，对于外周面被工件支承部16接触支承的棒状工件W，除了连续地施加用于将其从轴向一侧向另一侧搬运的传送力之外，还连续地施加使该棒状工件W绕其轴线旋转的旋转力。因此，沿轴向搬运的棒状工件W在绕其轴线旋转的同时被感应加热。由此，能够将棒状工件W的各部分均匀地感应加热，从而能够有效地防止加热完成后的棒状工件W产生温度不均。因此，在将该棒状工件W冷却后，能够得到在周方向以及剖面方向的各个部分上机械强度不存在差异的高品质的棒状工件W。

尤其是，在本实施方式中，旋转机构6构成为使对棒状工件W的外周面进行接触支承的第一以及第二轴构件11、12的旋转速度相同，因此能够使被工件支承部16接触支承的棒状工件W顺畅地连续旋转。另外，两轴构件11、12由作为非磁性材料的陶瓷形成，从而能够尽可能地防止在棒状工件W与两轴构件11、12的接触部分产生热传递冷却。因此，能够更有效地防止加热完成后的棒状工件W产生温度不均。

在本实施方式中，从图4中所示的工件投入位置以隔开规定的间隔的方式将棒状工件W一个一个地投入搬运装置10，从而在将多个棒状工件W沿轴向以相互分离的状态搬运的同时，将该多个棒状工件W同时感应加热。在该情况下，能够尽可能地防止搬运中的棒状工件W相互接触从而棒状工件W彼此熔接、各棒状工件W受到相邻的棒状工件W的热影响等问题的发生，能够高效地且高精度地加热棒状工件W。需要说明的是，若在螺旋状槽14的槽宽X与棒状工件W的轴向尺寸Y之间，例如X＜2Y的关系式成立，则各工件支承部16仅接触支承单一的棒状工件W。在该情况下，能够可靠地将多个棒状工件W沿轴向以相互分离的状态搬运、加热。

另外，若为以上说明的搬运装置10，则即使不如专利文献1中那样实施由后续的工件进行的按压，也能够将棒状工件W沿轴向搬运。因此，上述的感应加热装置1也适宜应用于加热对象的棒状工件W为一个或几个左右的小批量的情况，且能够高精度地加热各棒状工件W。

在以上说明的感应加热装置2中，如图6所示，也可以设置一个或多个(在沿轴向分离的多个部位)对两轴构件11、12的外周面中的、形成工件支承部16区域以外的区域进行接触支承的支承构件(支承辊)19。若设置这样的支承辊19，则能够尽可能地防止两轴构件11、12产生挠曲，从而能够高精度地支承、搬运棒状工件W。虽然省略了详细的图示，但支承辊19能够配置在框体9的基框9A。

以下，对在以上说明的搬运装置10以及具备该搬运装置10的感应加热装置2中所使用的作为工件搬运用夹具A的第二轴构件12的结构进行详细说明。

如图7A以及图7B所示，第二轴构件12包括形成为直径恒定的实心轴(这里为圆柱轴)的陶瓷制的内侧构件21、以及具有螺旋状凸部13且以能够与内侧构件21一体旋转的方式装配在内侧构件21的外周的中空轴状的外侧构件22。内侧构件21以能够传递力矩的方式与构成动力传递机构8(参照图4等)的齿轮轴18B连结，在本实施方式中，齿轮轴18B的轴向另一侧的端部与内侧构件21的轴向一侧的端部以在齿轮轴18B的旋转方向上卡合的方式凹凸嵌合。

外侧构件22通过将陶瓷制的筒状体23沿轴向并排配置(串联配置)而形成。在本实施方式中，所有的筒状体23形成为相同形状。

如图8A以及图8B所示，筒状体23一体地具备具有圆筒状内周面的筒部、以及螺旋状凸部13的一部分13a，在本实施方式中，多圈的螺旋状凸部13中一圈的部分与筒部一体地设置。在筒状体23的轴向一侧以及另一侧的端部分别设置有轴向的凸部25，本实施方式的凸部25形成为半圆筒状。这样的凸部25在轴向一侧以及另一侧的端部分别形成，从而在筒状体23的轴向一侧以及另一侧的端部分别形成有半圆筒状的凹部(切口部)26。轴向一侧的凸部25在与轴向另一侧的凸部25形成在周向的相位相差180°的位置。具有以上结构的筒状体23例如能够设为陶瓷粉末的注塑成型品，即能够由CIM(陶瓷粉末注塑成型)制作。

需要说明的是，上述的筒状体23的形状(形态)仅为一个例子，也可以形成为其他的形态，但优选为由CIM制作的形态。

并且，如图7A以及图7B所示，在邻接的两个筒状体23、23之间，一方的筒状体23的凸部25以及凹部26与另一方的筒状体23的凹部26以及凸部25分别嵌合从而形成凹凸嵌合部24。通过设置这样的凹凸嵌合部24，从而邻接的两个筒状体23、23在内侧构件21(齿轮轴18B)的旋转方向上彼此卡合，由此能够在邻接的两个筒状体23、23之间传递旋转力矩。

考虑到外侧构件22(筒状体23)相对于内侧构件21的组装性，筒状体23的圆筒状内周面相对于内侧构件21的圆筒状外周面的配合优选为所谓的间隙配合(参照JIS B 0401-1)。在该情况下，若不实施某种对策，则由于内侧构件21相对于外侧构件22空转，因此无法将内侧构件21的旋转力矩适当地传递至外侧构件22。另外，若筒状体23相对于内侧构件21间隙配合，则筒状体23能够在轴向上自由地移动，因此存在产生筒状体23从内侧构件21脱落、无法进行筒状体23彼此之间的力矩传递等不良情况的可能性。

这里，在本实施方式中，通过设置限制邻接的两个筒状体23、23的分离(凹凸嵌合状态的解除)的限制机构30，能够尽可能地消除上述的各种问题。

如图7A以及图7B所示，本实施方式的限制机构30包括：第一卡合构件31，其配置在比外侧构件22更靠轴向一侧的位置，且与配置在最靠轴向一侧的端部的位置的筒状体23在轴向上卡合；第二卡合构件33，其配置在比外侧构件22更靠轴向另一侧的位置，且与配置在最靠轴向另一侧的端部的位置的筒状体23在轴向上卡合；以及螺纹构件32，其用于将第一卡合构件31定位固定。

第一卡合构件31形成为圆筒状，且在嵌合于齿轮轴18B与内侧构件21的连结部外周的状态下通过螺纹构件而被螺纹紧固于齿轮轴18B。第一卡合构件31的轴向另一侧的端部与筒状体23(配置在最靠轴向一侧的位置的筒状体23)的轴向一侧的端部凹凸嵌合，从而在齿轮轴18B的旋转方向上与外侧构件22卡合。另外，第二卡合构件33组装于框体9的基框9A(配置在最靠轴向另一侧的位置的基框9A)。通过具有以上结构的限制机构30，能够使内侧构件21与外侧构件22一体旋转，从而在构成外侧构件22的筒状体23彼此之间实现旋转力矩的传递，且实现外侧构件22的防脱。

以上说明的作为本发明所涉及的工件搬运用夹具A的第二轴构件12由细分化后的多个构件(内侧构件21以及多个筒状体23)的组件构成。在该情况下，与由陶瓷材料一体形成丝杠轴整体的情况相比，能够容易且高精度地制作各构件。具体而言，对于形成为直径恒定的实心轴(圆柱轴)的内侧构件21而言，即使由陶瓷材料也能够容易且高精度地制作。另外，具有螺旋状凸部13的外侧构件22由在轴向上连续配置的多个筒状体23构成，因此准备轴向上尺寸较短的构件作为各筒状体23即可。因此，作为筒状体23的制作方法，除了切削等机械加工以外，也可以选择CIM。若为CIM，则与切削等机械加工相比，即使为包括螺旋状凸部13的一部分13a的复杂形状的筒状体23，也能够容易且高精度地制作。尤其是，作为筒状体23的装配对象的内侧构件21形成为直径恒定，因此能够将多个筒状体23设为相同部件。在该情况下，能够有效地获得通过CIM制作筒状体23所带来的成本降低效果。

对于本发明的结构，在分别制作内侧构件21以及多个筒状体23后，需要将它们相互组装，因此可能存在由于追加组装工序而造成的整体的制造成本的增加。关于这一点，外侧构件22仅通过使筒状体23以彼此凹凸嵌合的方式装配在内侧构件21的外周而完成。尤其是，在本实施方式中，将在各筒状体23设置的半圆筒状的凸部25与邻接的筒状体23的凹部26嵌合从而形成凹凸嵌合部24，因此也容易进行邻接的两个筒状体23、23的对位。因此，即使追加了组装工序也基本不会增加制造成本。

根据以上内容，根据本发明，与由陶瓷材料一体形成丝杠轴整体的情况(将陶瓷材料的机械加工品设为丝杠轴的情况)相比，能够大幅度地降低由陶瓷制的丝杠轴构成的工件搬运用夹具A的制造成本。实际上，例如，与全长尺寸为700mm的丝杠轴的制作成本相比，若为具有本发明的结构的丝杠轴(包括由直径恒定的圆柱轴构成的内侧构件21、以及将全长尺寸为25mm的筒状体23在轴向上相连28个配置而成的外侧构件22的组件)，则仅需由陶瓷材料一体形成丝杠轴整体的情况的一半左右的成本即可。

本发明所涉及的工件搬运用夹具A绕其轴线而被旋转驱动，因此需要在构件彼此之间能够传递旋转力矩(所有构件能够一体旋转)。关于这一点，外侧构件22以能够与接受旋转驱动力的内侧构件21一体旋转的方式装配在内侧构件21的外周，并且，在由多个筒状体23构成的外侧构件22中，在邻接的两个筒状体23、23之间设置凹凸嵌合部24，因此能够可靠地确保上述要求。

并且，以上说明的本实施方式的工件搬运用夹具A的外侧构件22由在轴向上连续配置的多个筒状体23构成，因此也能够同时获得以下的作用效果。

·只要变更筒状体23的连结个数，则能够容易且低成本地应对工件搬运用夹具A的全长尺寸的变更等要求。

·各筒状体23一体地具有螺旋状凸部13中的一圈的部分，因此能够容易地应对例如螺旋状凸部13的一部分的间距变更等要求。

·在外侧构件22的一部分破损等情况下，也仅更换该破损部分的筒状体23即可，无需更换丝杠轴整体。因此，能够降低维护成本。

以上，对本发明的实施方式所涉及的工件搬运用夹具A、搬运装置10以及感应加热装置2进行了说明，能够对它们实施各种变更。

在工件搬运用夹具A中，例如，通过使内侧构件21的外周面与外侧构件22(筒状体23)的内周面在工件搬运用夹具A的旋转方向上卡合，从而将内侧构件21与外侧构件22构成为能够一体旋转。对于这样的结构，例如能够通过将内侧构件21形成为剖面多边形的实心轴，且将外侧构件22(筒状体23)的内周面形成为多边形状来实现。

在搬运装置10中，本发明所涉及的工件搬运用夹具A不仅适用于第二轴构件12，其也可以适用于通过与第二轴构件12的配合从而形成工件支承部16的第一轴构件11。

另外，两轴构件11、12的绕轴线的旋转速度不一定设定为相同，只要能够使棒状工件W绕其轴线旋转则也可以互不相同。在使两轴构件11、12的旋转速度互不相同的情况下，例如，使连结于第一轴构件11的小齿轮8a以及与其啮合的大齿轮8c的齿面的间距、同连结于第二轴构件12的小齿轮8b以及与其啮合的大齿轮7c的齿面的间距互不相同即可。

并且，设置于搬运装置10的上述的旋转机构6仅为一个例子，也可以采用其他的旋转机构6。例如，可以设置两个电动马达，将第一轴构件11与一方的电动马达的输出轴连结，并将第二轴构件12与另一方的电动马达的输出轴连结。

在感应加热装置1中，也可以沿轴向配置有多个加热线圈3。这样，能够在加热线圈3彼此之间使它们的输出不同，因此能够容易地使棒状工件W的加热方式最佳化。需要说明的是，作为使加热线圈3彼此之间的输出不同的方法，例如，可以考虑如下方法：

·使由多圈线圈构成的各加热线圈3的线圈间距互不相同；

·将各加热线圈3分别与高频电源连接，并调整高频电源的输出。

在以上内容中，作为棒状工件W，例示出了圆锥滚子(圆锥滚子的基材)，但本发明所涉及的工件搬运用夹具A、搬运装置10以及感应加热装置2也能够适宜用于对圆柱滚子轴承的圆柱滚子、滚针轴承的滚针等其他的滚子轴承的滚动体进行感应加热的情况。另外，本发明所涉及的工件搬运用夹具A不仅能够用于搬运上述各种滚子等实心的棒状工件W，也可以适宜用于搬运中空的棒状工件W(在搬运的同时感应加热)的情况。

本发明不受上述的实施方式任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够以各种方式实施。即，本发明的范围由权利请求的范围示出，并且包括与权利请求的范围的记载等同的含义以及范围内的全部变更。

附图标记说明

1 热处理设备

2 感应加热装置

3 加热线圈

6 旋转机构

9 框体

10 搬运装置

11 第一轴构件

12 第二轴构件

13 螺旋状凸部

14 螺旋状槽

15 槽底面

16 工件支承部

21 内侧构件

22 外侧构件

23 筒状体

24 凹凸嵌合部

25 (轴向的)凸部

26 凹部

A 工件搬运用夹具

W 棒状工件。

Claims (10)

1.一种工件搬运用夹具，其由沿外周设置有螺旋状凸部的陶瓷制的轴状体构成，且以配置在感应加热用线圈的内周的状态绕轴线被旋转驱动，其特征在于，

所述工件搬运用夹具具备：内侧构件，其由直径恒定的实心轴构成，且接受旋转驱动力；以及中空轴状的外侧构件，其具有所述螺旋状凸部，且以能够与所述内侧构件一同旋转的方式装配在所述内侧构件的外周，

所述外侧构件由在轴向上连续配置的多个筒状体构成，且在邻接的两个筒状体之间设置有使两筒状体在所述内侧构件的旋转方向上卡合的凹凸嵌合部。

2.根据权利要求1所述的工件搬运用夹具，其中，

在各筒状体的轴向一侧以及另一侧的端部分别设置有构成所述凹凸嵌合部的半圆筒状的凸部，且轴向一侧的所述凸部设置在周向的相位与轴向另一侧的所述凸部相差180°的位置。

3.根据权利要求1或2所述的工件搬运用夹具，其中，

各筒状体一体地具有所述螺旋状凸部中的一圈的部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工件搬运用夹具，其中，

所述内侧构件由圆柱轴构成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的工件搬运用夹具，其中，

所述筒状体与所述内侧构件间隙配合，

通过限制邻接的两个筒状体的分离的限制机构，将所述内侧构件的旋转传递至所述外侧构件。

6.一种搬运装置，其用于将作为具有剖面圆形的外周面的感应加热对象的棒状工件沿其轴线方向搬运，其中，

所述搬运装置具备：第一轴构件以及第二轴构件，其相互分离并与所述轴线方向平行地延伸，且与对象侧配合而接触支承所述棒状工件的外周面；以及旋转机构，其使两轴构件绕其轴线向相同方向旋转，所述第一轴构件以及所述第二轴构件中的至少一方由权利要求1至5中任一项所述的工件搬运用夹具构成。

7.根据权利要求6所述的搬运装置，其中，

所述第一轴构件与所述第二轴构件中的任一方由权利要求1至5中任一项所述的工件搬运用夹具构成，另一方由直径恒定的圆柱轴构成。

8.根据权利要求6或7所述的搬运装置，其中，

所述旋转机构构成为使所述第一轴构件以及所述第二轴构件以相同速度旋转。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的搬运装置，其中，

所述棒状工件为滚子轴承的滚子。

10.一种感应加热装置，具备：

权利要求6至9中任一项所述的搬运装置；以及

感应加热用线圈，其配置在构成所述搬运装置的所述第一轴构件以及所述第二轴构件的外周。