JP2000144256A - 高周波焼入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的低コストで、コンパクト化が可能で、
コイルや交換ユニット等の交換作業の楽な高周波焼入装
置を提供する。 【構成】 高周波焼入装置１０は、焼入前のワークＷを
受け取る受取位置Ｐ１と、ワークＷを焼入する焼入位置
Ｐ２（Ｐ２′、Ｐ２″）と、焼入後のワークＷを払い出
す払出位置Ｐ３との間においてワークＷを間欠的に移動
させるワーク移動機構５００と、ワークを受けるために
受取位置Ｐ１に設けられる第１の保持部１００と、焼入
位置Ｐ２（またはＰ２′、Ｐ２″）にあるワークＷを焼
入する焼入機構２００と、ワークを受けるために払出位
置Ｐ３に設けられる第２の保持部３００とを備えてい
る。ワーク移動機構５００は、回動体５１０と、この回
動体５１０を間欠的に回動させる回動体駆動部５５０と
を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランクシャフト
等のワークに高周波焼入を施す高周波焼入装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】クランクシャフトをワークとする従来の
高周波焼入装置は、クランクシャフトの略水平方向搬送
機構であるいわゆるウォーキングビームと、このウォー
キングビームの中央上部に設けられた高周波焼入機構と
を有している。

【０００３】ウォーキングビームは、特願平９−２９０
２９３号に記載されているように、一対の長尺状の固定
ビームと、この固定ビームの内側に設けられた一対の長
尺状の可動ビームとを有している。固定ビームには、所
定の間隔（１ステップ）ごとに搬送中のクランクシャフ
トを一時的に支持する一対ずつのワーク支持部（固定Ｖ
ブロック）が設けられている。

【０００４】前記可動ビームには、前記固定ビームのワ
ーク支持部と対応するように一対ずつのワーク支持部が
設けられている。この可動ビームは、「上→前方→下→
後方」という矩形状の動作を行う。この可動ビームの１
サイクルの動きにより、固定ビームのワーク支持部に支
持されていたワークは、固定ビームの１つ前のワーク支
持部に移動させられる。つまり、可動ビームの１サイク
ルの動きにより、ワークは所定の間隔（１ステップ）だ
け搬送される。

【０００５】なお、固定ビームのワーク支持部は、すべ
てが固定式であるわけではない。高周波焼入機構の下部
側に設けられたものは、可動式のワーク支持部である。
この可動式のワーク支持部には、このワーク支持部まで
搬送されたクランクシャフトを高周波焼入機構の焼入位
置まで上昇させ、焼入完了後にこのワーク支持部まで戻
す上下移動機構が設けられている。

【０００６】高周波焼入機構は、クランクシャフトの複
数のジャーナル部とピン部とを、複数回に分けて又は１
回で焼入れするようになっている。そのため、高周波焼
入機構は、複数の高周波加熱コイル部と、この複数の高
周波加熱コイル部の上部側とそれぞれ接続されたカレン
トトランス等の電源回路部とを有している。また、コイ
ル部には、冷却水ジャケット部が設けられている。

【０００７】高周波焼入機構は、形状の異なる（つまり
種類の異なる）クランクシャフトに変更されても容易に
対応できるように、前記複数の高周波加熱コイル部と電
源回路部とを１つの交換ユニットとする複数の交換ユニ
ットを備えている場合もある。この複数の交換ユニット
は、全体が移動可能に設けられている。これにより、種
類の異なるクランクシャフトに変更されたときには、変
更後のクランクシャフトに対応する交換ユニットを、所
定の焼入位置に予め移動させるわけである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のクランクシャフトの高周波焼入装置の場合には、ウ
ォーキングビームが長尺状であるがため、及び可動ビー
ムの前記矩形状の動作中の前後動作の寸法分だけ固定ビ
ームから可動ビームが水平方向（クランクシャフトの搬
送方向）に突出して動くため、広い設置場所が必要とな
る。

【０００９】また、高周波焼入機構の複数の高周波加熱
コイル部は、クランクシャフトとの間隔を一定とするた
めスペーサを有している。このスペーサの磨耗やコイル
自体の金属疲労のためにメンテナンス（交換作業）が必
要である。また、クランクシャフトが、前記複数の交換
ユニットで対応できない形状のものに変更となると、交
換ユニットの交換作業が必要である。これらの交換作業
は、ウォーキングビームが非常に邪魔な位置に横たわっ
ているため、おこないにくかった。

【００１０】さらに、ウォーキングビームは、クランク
シャフトの形状が変更となると、対をなす可動ビームお
よび対をなす固定ビームのそれぞれの間隔を設定し直す
必要があるが、各ビームの間隔を自動的に設定する回動
駆動装置を備えたものは、手間が少ないものの、コスト
的に高価となってしまう。そのため、回動駆動装置を備
えていないウォーキングビームもあるが、その場合に
は、固定ビームと可動ビームとの対をなすワーク支持部
の数の箇所だけ間隔設定が必要であり、大変手間であっ
た。

【００１１】また、ウォーキングビームは、このように
複雑な機構を有し、大きなものであるため、コスト的に
高いものとなっていた。

【００１２】本発明の主たる目的は、比較的低コスト
で、コンパクト化が可能で、コイルや交換ユニット等の
交換作業の楽な高周波焼入装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明に係る高周波焼入装置は、焼入前のワークを
受け取る受取位置と、ワークを焼入する焼入位置と、焼
入後のワークを払い出す払出位置との間でワークを間欠
的に移動させるワーク移動機構と、前記焼入位置にある
ワークを焼入する焼入機構とを備えており、前記ワーク
移動機構は、ワークを保持する回動体と、この回動体を
間欠的に回動させる回動体駆動部とを有している。

【００１４】この本発明に係る高周波焼入装置の場合に
は、ワークの搬送機構は、従来のウォーキングビームの
代わりに、前記ワーク移動機構としている。このワーク
移動機構は、ワークを保持する回動体と、この回動体を
間欠的に回動させる回動体駆動部とを有しているもので
あり、従来のウォーキングビームと比較すると、構造を
シンプル且つコンパクトにできる。

【００１５】このように、ワークの搬送機構の部分をシ
ンプル且つコンパクトにし、機構的に高価なものも殆ど
使用する必要がないようにして、低コスト化も図ってい
る。更に、シンプル且つコンパクトにしたことにより、
周囲のスペースに余裕ができ、コイルや交換ユニット等
の交換作業も楽にできる。

【００１６】本発明に係る高周波焼入装置には、前記受
取位置にはワークを受ける第１の保持部が、前記払出位
置にはワークを受ける第２の保持部が備えられていると
好ましい。

【００１７】この両保持部は、コンパクトなものである
上に、コイルや交換ユニット等の交換作業の行われる焼
入位置と離れた受取位置と払出位置とに設けるものであ
る。したがって、交換作業において殆ど邪魔となること
はない。なお、この両保持部を設けるのは、ワークが外
部から投入され、焼入後に払い出される流れをスムーズ
にするためであり、これにより、生産効率がアップし、
究極的にはこの本発明に係る高周波焼入装置が低コスト
なものとなるのである。

【００１８】また、本発明に係る高周波焼入装置は、前
記ワーク移動機構を移動させる移動機構を有しており、
且つ前記焼入機構は複数の交換ユニットを有しており、
ワークの種類が変更されると、ワーク移動機構は変更後
のワークに適合する交換ユニットと遭遇する位置まで前
記移動機構によって移動させられる構成としてもよい。

【００１９】または、前記焼入機構は複数の交換ユニッ
トとこの複数の交換ユニットを移動させる移動手段とを
有しており、ワークの種類が変更されると、変更後のワ
ークに適合する交換ユニットが前記ワーク移動機構と遭
遇する位置まで前記移動手段によって移動される構成と
してもよい。

【００２０】本発明に係る高周波焼入装置は、複数の交
換ユニットを設けることで、複数種類のワークに対応で
きる。取り付けている範囲の交換ユニットで対応できる
種類のワークであれば、交換ユニットの交換は不要であ
り、焼入作業効率がよい。また、前記移動機構または前
記移動手段によって、ワーク移動機構または交換ユニッ
トを移動できるようにしている。交換作業の際には、ワ
ーク移動機構を邪魔にならない位置に移動させるか、ま
たは交換ユニットの方を交換作業の邪魔になるものがな
い位置に移動させることができ、これにより楽な交換作
業を可能としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
高周波焼入装置を図１および図２を参照しつつ説明す
る。なお、ここでのワークはクランクシャフトである。
図１は本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置を示す
概略的斜視図であって一部破断した図、図２は本発明の
実施の形態に係る高周波焼入装置を示す側面視概略的断
面図である。

【００２２】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０は、後述する焼入機構２００が３種類のワークＷ1
、Ｗ2 、Ｗ３に対応する交換ユニット２００Ａ、２０
０Ｂ、２００Ｃを予め備えている。ワークＷ１は例えば
４気筒用クランクシャフト、ワークＷ２（図示省略）は
６気筒用クランクシャフト、ワークＷ３（図示省略）は
８気筒用クランクシャフトである。

【００２３】このワークＷ1 、Ｗ2 、Ｗ３は、クランク
シャフトであるため、一端側にはフランジが設けられて
おり、他端側のフロント部の先端には６０°の円錐溝が
形成されている。

【００２４】なお、説明を簡単にするために、ワークＷ
1 はこの高周波焼入装置１０で取り扱うことのできる最
も短く細いもの、ワークＷ２はワークＷ1 とワークＷ３
との中間の長さと太さを有したもの、ワークＷ３はこの
高周波焼入装置１０で取り扱うことのできる最も長く太
いものであるとする。したがって、後述するようにワー
クＷ1 、Ｗ2 、Ｗ３以外の別の種類のワークを高周波焼
入装置１０が扱う場合には、この別の種類のワークは、
ワークＷ1 以上の長さ寸法であってワークＷ３以下の長
さ寸法を有し且つワークＷ1 以上の太さ寸法であってワ
ークＷ３以下の太さ寸法を有するものである。

【００２５】高周波焼入装置１０は、焼入前のワークＷ
（Ｗ１、Ｗ２またはＷ３等）を受け取る受取位置Ｐ１
〔図１における土台部２０中心付近の手前側上部の位
置〕と、ワークＷを焼入する焼入位置Ｐ２（またはＰ
２′、Ｐ２″）と、焼入後のワークＷを払い出す払出位
置Ｐ３〔図１における土台部２０中心付近の奥側上部の
位置〕との間においてワークＷを間欠的に移動させるワ
ーク移動機構５００と、このワーク移動機構５００を移
動させる移動機構６００と、受取位置Ｐ１に設けられる
ワークＷを受ける第１の保持部１００と、焼入位置Ｐ２
からＰ２′を経由してＰ２″にかけての上部側に設けら
れて焼入位置Ｐ２（またはＰ２′、Ｐ２″）にあるワー
クＷを焼入する焼入機構２００と、払出位置Ｐ３に設け
られるワークＷを受ける第２の保持部３００と、前記焼
入機構２００を吊り下げるための支持枠部２９と、これ
らを載置する土台部２０と、システム制御部（図示省
略）とを備えている。

【００２６】ワーク移動機構５００は、コ字状の回動体
５１０と、この回動体５１０の先端側部分に、相互に対
向するように設けられたワーク支持回転機構５２０と、
回動体５１０の基端側に設けられた回動体５１０の回動
軸５１０ａと同軸に設けられて回動体５１０を間欠的に
回動させる回動体駆動部５５０と、これらを載置してい
る台部５９０とを有している。

【００２７】ワーク支持回転機構５２０は、水平に配設
されたワークＷの一端のフランジを把持するチャック５
２１と、他端の前記円錐溝に先端側が係合されて回転自
在に支持するセンタ５２５〔先端が６０°となっている
センタピンを有している。〕と、チャック５２１を保持
するヘッドストック５２２と、センタ５２５を保持する
テールストック５２６と、チャック５２１による把持の
制御とチャック５２１の回転とを行うチャック制御回転
装置５２３と、ヘッドストック５２２をワークＷの軸方
向に進退させるシリンダ５２４と、テールストック５２
６を同じくワークＷの軸方向に進退させるシリンダ５２
７とを有している。

【００２８】なお、チャック５２１の先端と、センタ５
２５の先端との間隔寸法は、チャック５２１とセンタ５
２５とが最も後退させられているときに、高周波焼入装
置１０で取り扱うことの可能なワークＷのうちで最も長
いもの（つまりワークＷ３）よりも大きくできるように
なっている。

【００２９】回動体駆動部５５０は、例えばインデック
スユニットを使用する。つまり、回動体駆動部５５０
は、図示しないが、高周波焼入装置１０が動作している
ときに常時回転しているモータと、このモータの駆動力
を外部接続用の駆動軸に伝えるか否かを制御するクラッ
チ機構とを有している。このクラッチ機構は、クラッチ
部とこのクラッチ部を制御する制御部とを有している。
この制御部は、前記駆動軸が所定時間回動するようにク
ラッチ部の接続時間を制御するとともに、ブレーキ制御
も行っている。

【００３０】台部５９０は、その上面側に、回動体５１
０の回動軸５１０ａを回動可能に支える支持部５９１、
５９１を有している。回動体駆動部５５０は、台部５９
０上であって、支持部５９１の外側において固定され、
カップリング部材を介して回動体５１０の回動軸５１０
ａと連結されている。

【００３１】台部５９０は、その下面側に、後述の土台
部２０に設けられたレール２５、２５（移動機構６００
の一部）と係合する複数のリニアモーションベアリング
（移動機構６００の一部）が設けられている。台部５９
０には、後述の移動機構６００のボールネジ機構６１０
が取り付けられている。

【００３２】このように構成されたワーク移動機構５０
０は、土台部２０上に突設された一対のレール２５、２
５上に移動可能に設けられている。このレール２５、２
５は、後述の交換ユニット２００Ｂ、２００Ａ、２００
Ｃの並び方向と同方向に設けられている。

【００３３】移動機構６００は、上述の台部５９０のリ
ニアモーションベアリング等やレール２５、２５の他、
土台部２０上のレール２５、２５間であって、この端部
側に設けられる駆動部６３０と、この駆動部６３０の回
動軸にカップリング部材を介してその一端が取り付けら
れたボールネジ機構６１０とを有している。ボールネジ
機構６１０は、台部５９０に取り付けられるとともに、
その他端部は、駆動部６３０と対向するように土台部２
０の他端側に至るように設けられている。なお、駆動部
６３０はサーボモータである。

【００３４】第１の保持部１００は、一対のワーク支持
板部１０１、１０２を有している。このワーク支持板部
１０１、１０２の上部には、それぞれワークＷ（の通常
ジャーナル部）を支持するための略Ｖ字状部１０１ａ、
１０２ａが設けられている。この略Ｖ字状部１０１ａ、
１０２ａの開き角度は、支持されているワークＷが滑り
落ちない程度の角度であって、この第１の保持部１００
上でワーク移動機構５００のワーク支持回転機構５２０
にワークＷが挟持された後、このワーク移動機構５００
の回動に支障がない程度である。

【００３５】また、この一対のワーク支持板部１０１、
１０２は、ワークＷの長さ寸法が異なるものも支持でき
るように、その一方または両方が移動可能に設けられて
いる。第１の保持部１００は、このようにワーク支持板
部１０１、１０２の間隔寸法を変更可能としつつ土台部
２０上（受取位置Ｐ１に対応する位置であって、交換ユ
ニット２００Ａの下部側）に固定されている。

【００３６】この際には、略Ｖ字状部１０１ａ、１０２
ａ上に載置されるワークＷ（高周波焼入装置１０で取り
扱うことの可能なワークＷ）のうちで最も太いもの（つ
まりワークＷ３）の軸中心位置が受取位置Ｐ１となるよ
うに第１の保持部１００は形成されている。

【００３７】なお、この受取位置Ｐ１は、ワーク移動機
構５００の回動体５１０が図２上で左側水平位置となっ
たときに、チャック５２１とセンタ５２５との回動中心
軸が位置するところでもある。つまり、この際、チャッ
ク５２１とセンタ５２５との回動中心軸は、回動体５１
０の回転軸から見て０°の方向に位置することになる。
この受取位置Ｐ１においてワークＷは、その複数のピン
部が同一水平面上に位置するように載置される。

【００３８】ただし、正確に言うと、ワークＷのうちワ
ークＷ３およびこれと同じ太さ（ジャーナル部で支える
場合はその部分の太さがワークＷ３と同じ）のワーク
は、略Ｖ字状部１０１ａ、１０２ａ上に載置されると、
ワークの軸中心位置が受取位置Ｐ１と一致する。しか
し、ワークＷ３よりも細いワークではこのワークの軸中
心位置が受取位置Ｐ１よりもやや下となる。

【００３９】したがって、ワークＷの種類によっては、
ワークＷは受取位置Ｐ１と若干ずれた位置（Ｐ１よりや
や下）となる一方、ワークＷを受け取ろうとするチャッ
ク５２１とセンタ５２５とは受取位置Ｐ１に位置しつつ
ワークＷを挟持しようとする。この際、チャック５２１
は、高周波焼入装置１０で取り扱うことの可能なワーク
Ｗのフランジ部を把持する能力を有しているので、ワー
クＷ３よりも細いワークＷ１、Ｗ２等を把持すると、こ
のワークＷは宙に浮きつつ（その中心軸位置が）受取位
置Ｐ１に位置することになる。

【００４０】なお、チャック５２１がワークＷを把持す
る段階においては、センタ５２５もワークＷの前記円錐
溝に常時当接している。よって、略Ｖ字状部１０１ａ、
１０２ａ上に載置されているワークＷ３よりも細いワー
クは、チャック５２１とセンタ５２５とで挟持されはじ
めた段階では、受取位置Ｐ１よりもやや下に位置する
が、前記挟持が進行すると宙に浮きだし、前記挟持が完
了すると受取位置Ｐ１に位置する。

【００４１】このように、略Ｖ字状部１０１ａ、１０２
ａ上に載置されているワークＷは、チャック５２１とセ
ンタ５２５とによって、確実に問題なく挟持されるよう
になっている。

【００４２】焼入機構２００は、１種類のワークのジャ
ーナル部とピン部のすべてを一括して焼入れ可能とした
交換ユニットが３種類分同軸上に、土台部２０に設置さ
れた支持枠部２９に吊り下げられて２００Ｂ、２００Ａ
（真ん中に設けられるものは焼入作業頻度の最も高いも
のとする。）、２００Ｃの順に設けられている。

【００４３】この３種類分の交換ユニット２００Ａ、２
００Ｂ、２００Ｃは、３種類のワークＷ1 、Ｗ2 、Ｗ３
に対応している。したがって、交換ユニット２００Ａ
は、図示は省略するが、ワークＷ１の５個のジャーナル
部と４個のピン部とに対応した９個のコイル部と、この
コイル部の上部側に接続された９個のトランス等の高周
波電源回路部とを備えている。

【００４４】また、交換ユニット２００Ｂは、ワークＷ
２の７個のジャーナル部と６個のピン部とに対応した１
３個のコイル部と、このコイル部の上部側に接続された
１３個のトランス等の高周波電源回路部とを備えてい
る。交換ユニット２００Ｃは、ワークＷ３の９個のジャ
ーナル部と８個のピン部とに対応した１７個のコイル部
と、このコイル部の上部側に接続された１７個のトラン
ス等の高周波電源回路部とを備えている。

【００４５】なお、各コイル部には、冷却水ジャケット
部が設けられている。高周波電源回路部は、通常、トラ
ンス以外の高周波電源回路部の部分によってサイズが大
きくならないようにするために、全トランス（究極的に
は全コイル部）に一度に電流を流すのではなく、全ジャ
ーナル部に接続されているトランスと、全ピン部に接続
されているトランスとに別けて、つまり二度に分けて電
流を流すようにしている。

【００４６】また、焼入機構２００は、図示しない交換
ユニット昇降機構（設置・退避移動機構）も有してい
る。この交換ユニット昇降機構は、各交換ユニットの上
部側にワイヤを固定し、そのワイヤを巻く装置が支持枠
部２９に固定されているような従来より通常設けられて
いる機構である。この機構以外に、ワークＷが焼入位置
Ｐ２（Ｐ２′、Ｐ２″）において回転させられるとき
に、ワークＷのピン部が公転するが、その公転にコイル
部が追従するようにする従来よりの機構（図示省略）も
設けられている。

【００４７】交換ユニット２００Ａ、２００Ｂ、２００
Ｃは、焼入前の状態においては、焼入位置Ｐ２、Ｐ
２′、Ｐ２″よりもやや上部側であってワーク移動機構
５００が回動しても接触しない位置（退避位置）に配置
されている。焼入時に、交換ユニット２００Ａ（または
２００Ｂ、２００Ｃ）の各コイル部が焼入位置Ｐ２（ま
たはＰ２′、Ｐ２″）に、前記交換ユニット昇降機構に
よって移動させられるようになっている。

【００４８】なお、焼入位置Ｐ２（Ｐ２′、Ｐ２″）
は、ワーク移動機構５００の回動体５１０が図２上で垂
直となる位置である。つまり、焼入位置Ｐ２（Ｐ２′、
Ｐ２″）は、回動体５１０の回転軸から見て９０°の方
向に位置することになる。この焼入位置Ｐ２（Ｐ２′、
Ｐ２″）においてワークＷは、その複数のピン部が同一
垂直平面上に位置する（つまりジャーナル部も同一平面
上にある。）ようにチャック５２１とセンタ５２５とに
よって挟持されている。

【００４９】このようにすることで、この焼入位置Ｐ２
（Ｐ２′、Ｐ２″）にあるワークＷのすべてのピン部と
ジャーナル部とに、その上側の退避位置から前記各コイ
ル部が、前記交換ユニット昇降機構によって下降させら
れ、載置可能となるのである。

【００５０】ところで、前記交換ユニット昇降機構が上
述のように働くので、ワーク移動機構５００と交換ユニ
ット２００Ｂ、２００Ａ、２００Ｃとは、ワーク移動機
構５００が回動しているときには接触することがない。
そのため交換ユニット２００Ｂ、２００Ａ、２００Ｃの
各間隔は、交換作業がしやすい程度の間隔を開けて設け
られる。

【００５１】第２の保持部３００の構造は、基本的に第
１の保持部１００と同様である。したがって、第２の保
持部３００は、一対のワーク支持板部１０１、１０２と
同様の一対のワーク支持板部３０１、３０２を有してい
る。ワーク支持板部３０１、３０２は、略Ｖ字状部１０
１ａ、１０２ａに相当する略Ｖ字状部３０１ａ、３０２
ａを有する。第２の保持部３００も、ワーク支持板部３
０１、３０２の間隔寸法を変更可能としつつ土台部２０
上（払出位置Ｐ３に対応する位置であって、交換ユニッ
ト２００Ａの下部側）に固定されている。

【００５２】この際には、略Ｖ字状部３０１ａ、３０２
ａ上に載置されたワークＷ（高周波焼入装置１０で取り
扱うことの可能なワークＷ）のうちで最も太いもの（つ
まりワークＷ３）の軸中心位置が受取位置Ｐ３（実際に
は、ワークＷが略Ｖ字状部３０１ａ、３０２ａに衝突し
ないようにＰ３よりも少しだけ下）となるように第２の
保持部３００は設置される。

【００５３】なお、この受取位置Ｐ３は、ワーク移動機
構５００の回動体５１０が図２上で右側水平位置となっ
たときに、チャック５２１とセンタ５２５との回動中心
軸が位置するところでもある。つまり、この際、チャッ
ク５２１とセンタ５２５との回動中心軸は、回動体５１
０の回転軸から見て１８０°の方向に位置することにな
る。

【００５４】また、ワークＷ３よりも細いワークＷ１、
Ｗ２等が、受取位置Ｐ３で、チャック５２１とセンタ５
２５とから放されるときには、次のようにして略Ｖ字状
部３０１ａ、３０２ａ上に落下させることなく載置させ
ている。この載置の段階では、チャック５２１は、後退
させないままで垂直面方向に広げていき、一方センタ５
２５は徐々に後退させる。こうすると、細いワークＷ
１、Ｗ２等であっても、一方はチャック５２１の下端部
側のツメで支えられ、他方はセンタ５２５のセンタピン
が円錐溝の上部側で当接しつづけているため、徐々に下
降し静かに前記載置が完了する。その後に、チャック５
２１も後退させるのである。

【００５５】次に、高周波焼入装置１０の一連の動作を
説明する。高周波焼入装置１０で先ずワークＷ１の焼入
作業をする。

【００５６】初期状態としてワーク移動機構５００の回
動体５１０のチャック５２１とセンタ５２５との部分
は、略Ｖ字状部１０１ａ、１０２ａ上に載置された場合
のワークＷ１の回転軸と同軸上となる位置（受取位置Ｐ
１）にて停止している。そして、チャック５２１とセン
タ５２５とは、ワークＷ１と接触しないように後退させ
られている。また、ワーク移動機構５００は、交換ユニ
ット２００Ａの下部側に設置されている。焼入機構２０
０の交換ユニット２００Ａは、前記交換ユニット昇降機
構によって、退避位置に配置されている。

【００５７】先ず、図示しないワーク投入装置または作
業員により、第１の保持部１００のワーク支持板部１０
１、１０２の略Ｖ字状部１０１ａ、１０２ａ上に１個目
のワークＷ１が設置される。すると、チャック５２１と
センタ５２５とが前進させられて、ワークＷ１が挟持さ
れる。ワーク移動機構５００の回動体５１０は、ワーク
Ｗ１を挟持したまま、回動体駆動部５５０によって、焼
入位置Ｐ２まで回動されて停止する。

【００５８】この後、前記交換ユニット昇降機構によっ
て、焼入機構２００の交換ユニット２００Ａが下降させ
られ、コイル部がワークＷ１に載置される。すると、チ
ャック５２１が回転を開始し、焼入機構２００の高周波
電源回路部も機能してコイル部に高周波電流が流され、
ワークＷ１の所定の周面部分が所定の焼入温度まで加熱
される。この直後にコイル部に設けられている冷却水ジ
ャケット部からの冷却水がワークＷ１に対して噴射され
て焼入が完了する。なお、この焼入は、ピン部とジャー
ナル部とが別々にではあるが続けて行われる。この後、
前記交換ユニット昇降機構によって、焼入機構２００の
交換ユニット２００Ａが退避位置まで上昇させられる。

【００５９】この後、ワーク移動機構５００の回動体５
１０は、ワークＷ１を挟持したまま、回動体駆動部５５
０によって、払出位置Ｐ３まで回動されて停止する。こ
のときワークＷ１は、第２の保持部３００の一対のワー
ク支持板部３０１、３０２の略Ｖ字状部３０１ａ、３０
２ａに接触寸前となっている。チャック５２１とセンタ
５２５とが後退し、略Ｖ字状部３０１ａ、３０２ａ上に
ワークＷ１が載置される。

【００６０】この後、ワーク移動機構５００の回動体５
１０は、初期状態である受取位置Ｐ１まで反対方向に１
８０°回動されて停止する。この間または、ワークＷ１
の２個目が払出位置Ｐ３に近づくまでの間に、１個目の
ワークＷ１は、図示しない自動取り出し装置または作業
員によって略Ｖ字状部３０１ａ、３０２ａ上から払い出
しされる。

【００６１】２個目のワークＷ１は、１個目のワークＷ
１がワーク移動機構５００の回動体５１０によって受取
位置Ｐ１から焼入位置Ｐ２側に移動開始後、第１の保持
部１００に設置可能である。以降、この繰り返しとな
る。

【００６２】次に、ワークＷ１の作業が終了して、ワー
クＷ２の作業に入るときには、第１の保持部１００のワ
ーク支持板部１０１、１０２の間隔と、第２の保持部３
００のワーク支持板部３０１、３０２の間隔とをワーク
Ｗ２に適合させるように調整する。

【００６３】この後、１個目のワークＷ２が図示しない
ワーク投入装置または作業員により、第１の保持部１０
０のワーク支持板部１０１、１０２の略Ｖ字状部１０１
ａ、１０２ａ上に設置される。すると、チャック５２１
とセンタ５２５とが前進させられて、ワークＷ２が挟持
される。この後、ワーク移動機構５００が、移動機構６
００によって交換ユニット２００Ｂの下側まで移動させ
られつつ、回動体５１０は、ワークＷ２を挟持したま
ま、回動体駆動部５５０によって、焼入位置Ｐ２′まで
９０°回動されて停止する。ただし、移動機構６００が
働くのは回動体駆動部５５０が働いた後であって、これ
により、回動体５１０がワーク支持板部１０１、１０２
と接触しないようにしている。

【００６４】この後、前記交換ユニット昇降機構によっ
て、焼入機構２００の交換ユニット２００Ｂが退避位置
から下降させられ、コイル部がワークＷ２に載置され
る。すると、チャック５２１が回転を開始し、焼入機構
２００の高周波電源回路部も機能してコイル部に高周波
電流が流され、ワークＷ２の所定の周面部分が所定の焼
入温度まで加熱される。

【００６５】この直後にコイル部に設けられている冷却
水ジャケット部からの冷却水がワークＷ２に対して噴射
されて焼入が完了する。なお、この焼入も、ピン部とジ
ャーナル部とが別々にではあるが続けて行われる。この
後、前記交換ユニット昇降機構によって、焼入機構２０
０の交換ユニット２００Ｂが退避位置まで上昇させられ
る。

【００６６】この後、ワーク移動機構５００は、移動機
構６００によって交換ユニット２００Ａの下側まで移動
させられつつ、回動体５１０が、ワークＷ２を挟持した
まま、回動体駆動部５５０によって、払出位置Ｐ３まで
９０°回動されて停止する。ただし、ワーク移動機構５
００の回動体５１０が第２の保持部３００のワーク支持
板部３０１、３０２に接触しないようにするために、回
動体５１０が払出位置Ｐ３に至るまでに移動機構６００
の動作が完了するようにしている。

【００６７】このときワークＷ２は、第２の保持部３０
０の一対のワーク支持板部３０１、３０２の略Ｖ字状部
３０１ａ、３０２ａに接触寸前となっている。チャック
５２１とセンタ５２５とが後退し、略Ｖ字状部３０１
ａ、３０２ａ上にワークＷ２が載置される。この後、ワ
ーク移動機構５００の回動体５１０は、初期状態である
受取位置Ｐ１まで反対方向に１８０°回動されて停止す
る。この間または、２個目のワークＷ２が払出位置Ｐ３
に近づくまでの間に、１個目のワークＷ２は、図示しな
い自動取り出し装置または作業員によって略Ｖ字状部３
０１ａ、３０２ａ上から払い出しされる。

【００６８】２個目のワークＷ２は、１個目のワークＷ
２がワーク移動機構５００の回動体５１０によって受取
位置Ｐ１から焼入位置Ｐ２′側に移動開始後、第１の保
持部１００に設置可能である。以降、この繰り返しとな
る。

【００６９】次に、ワークＷ２の作業が終了して、ワー
クＷ３の作業に入るときには、第１の保持部１００のワ
ーク支持板部１０１、１０２の間隔と、第２の保持部３
００のワーク支持板部３０１、３０２の間隔とをワーク
Ｗ３に適合させるように調整する。

【００７０】あとは、基本的にワークＷ２の作業と同様
である。つまり、ワークＷ２のときの焼入位置Ｐ２′
が、ワークＷ３のときには焼入位置Ｐ２″となる。また
ワークＷ２のときの交換ユニット２００Ｂが、ワークＷ
３のときには交換ユニット２００Ｃとなるだけであるの
でその説明は省略する。

【００７１】次に、メンテナンスや、ワークＷ１〜Ｗ３
以外のワークの作業のために、交換ユニット２００Ａ、
２００Ｂ、２００Ｃの全体または、一部（スペーサ部の
み、コイル部のみ、または、トランス等を含む場合もあ
り。）を交換する場合を説明する。

【００７２】例えば、交換ユニット２００Ａの全体また
は一部を交換する場合には、ワーク移動機構５００の回
動体５１０を作業員の作業の邪魔にならない位置まで回
動させて停止して、作業すればよい。この他に、ワーク
移動機構５００を交換ユニット２００Ｂまたは２００Ｃ
の下部側まで移動させておいてもよい。このようにする
ことで、交換ユニット２００Ａの下部側に作業員の交換
作業が楽なオープンなスペースを作り出すことができ
る。交換ユニット２００Ｂ、２００Ｃについても、同様
とすればよい。

【００７３】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０では、ワーク移動機構５００の回動体５１０の回動
の停止位置は０°、９０°、１８０°でなくて、例えば
１０°、９０°、１７０°等でもよい。ただし、その場
合にはワーク投入装置または作業員が受取位置Ｐ１でワ
ークＷを所定の状態でセットする必要がある。この所定
の状態とは、焼入位置Ｐ２（Ｐ２′、Ｐ２″）において
ワークＷは、上述したようにその複数のピン部が同一垂
直平面上に位置する（つまりジャーナル部も同一平面上
にある。）ようにできる状態である。１０°とした場合
には、受取位置Ｐ１において、ワークＷのピン部が垂直
より１０°ずれた平面上に位置するようにする必要があ
る。したがって、作業員が作業する場合には不適であ
る。

【００７４】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０は、焼入機構２００の交換ユニットが１セットまた
は２セットだけ、または、４セット以上備えられたもの
であるとしてもよい。特に、交換ユニットが１セットだ
けのときには、移動機構６００が不要であり、従来ウォ
ーキングビームを使用していたときよりも高周波焼入装
置全体のサイズを大幅にコンパクトにできる。また、交
換ユニットが２セットだけまたは４セット以上備えられ
たものである場合においても、交換ユニット等の交換作
業は従来よりも非常に楽である。

【００７５】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０において、移動機構６００は、駆動部６３０にサー
ボモータを使用するとしたが、例えば油圧シリンダとし
てもよい。この場合、ボールネジ機構６１０は不要とな
り、油圧シリンダの先端を台部５９０に直結するとよ
い。

【００７６】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０において、第１の保持部１００または／および第２
の保持部３００は省くこともできる。なお、第１の保持
部１００を省く場合には、例えばワーク移動機構５００
はワークＷをワーク投入装置から直接受け取る。また、
第２の保持部３００を省く場合には、例えば焼入後のワ
ークＷが払出位置Ｐ３においてワーク移動機構５００か
ら払い出されるときに、それを直接自動取り出し装置等
で受け取ればよい。

【００７７】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０において、ワークＷ１は例えば４気筒用クランクシ
ャフトとしたが、４気筒未満の気筒数用クランクシャフ
トであっても差し支えないし、ワークＷ３も８気筒を超
える気筒数用クランクシャフトであっても差し支えな
い。その場合には、シリンダ５２４、５２７は、それに
合わせてストロークを変更すればよい。

【００７８】また、ワークは、クランクシャフトに限定
されないことは言うまでもない。

【００７９】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０の場合には、第１の保持部１００も第２の保持部３
００もワーク移動機構５００の台部５９０に一体化され
ているとしてもよい。このようにすることで、ワークＷ
を異なる種類のものに変更するとき以外には、駆動部６
３０を動作させなくてすむ。ただし、図示しないワーク
投入装置または／および自動取り出し装置を使用してい
るときには、このワーク投入装置または／および自動取
り出し装置の方を移動させる必要があるので不適であ
る。

【００８０】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置
１０においては、移動機構６００を設けてワーク移動機
構５００が移動するとしたが、ワーク移動機構５００は
移動しないで、交換ユニット側が移動手段を有して移動
するとしてもよい。この場合、交換ユニット側にレール
等の移動機構６００に相当する移動手段が設けられる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高周
波焼入装置は、焼入前のワークを受け取る受取位置と、
ワークを焼入する焼入位置と、焼入後のワークを払い出
す払出位置との間でワークを間欠的に移動させるワーク
移動機構と、前記焼入位置にあるワークを焼入する焼入
機構とを備えており、前記ワーク移動機構は、ワークを
保持する回動体と、この回動体を間欠的に回動させる回
動体駆動部とを有している。

【００８２】この本発明に係る高周波焼入装置の場合に
は、ワークの搬送機構は、従来のウォーキングビームの
代わりに、より構造がシンプルで且つコンパクトにでき
るワーク移動機構としている。また、ワークの搬送機構
の部分をシンプルで且つコンパクトにした上に、機構的
に高価なものも殆ど使用していないので、高周波焼入装
置の低コスト化も図れる。更に、シンプルで且つコンパ
クトにしたので、焼入機構の下部側の作業スペースも大
きくとれるので、コイルや交換ユニット等の交換作業も
楽にできる。

【００８３】本発明に係る高周波焼入装置の場合には、
前記受取位置にはワークを受ける第１の保持部が、前記
払出位置にはワークを受ける第２の保持部が備えられて
もよい。

【００８４】この両保持部は、コンパクトなものである
上に、コイルや交換ユニット等の交換作業の行われる焼
入位置と離れた受取位置と払出位置とに設けるものであ
る。したがって、交換作業において殆ど邪魔となること
はない。この両保持部を設けると、ワークが外部から投
入され、焼入後に払い出される流れをスムーズにするこ
とができる。これにより、生産効率がアップさせられ、
究極的には高周波焼入装置が低コストなものとなる。

【００８５】また、本発明に係る高周波焼入装置の場合
には、前記ワーク移動機構を移動させる移動機構を有し
ており、且つ前記焼入機構は複数の交換ユニットを有し
ており、ワークの種類が変更されると、ワーク移動機構
は変更後のワークに適合する交換ユニットと遭遇する位
置まで前記移動機構によって移動させられる構成として
もよい。

【００８６】または、前記焼入機構は複数の交換ユニッ
トとこの複数の交換ユニットを移動させる移動手段とを
有しており、ワークの種類が変更されると、変更後のワ
ークに適合する交換ユニットが前記ワーク移動機構と遭
遇する位置まで前記移動手段によって移動される構成と
してもよい。

【００８７】この本発明に係る高周波焼入装置は、複数
の交換ユニットを設けることで、複数種類のワークに対
応できる。取り付けている範囲の交換ユニットで対応で
きる種類のワークであれば、交換ユニットの交換は不要
であり、焼入作業効率がよい。

【００８８】また、前記移動機構または前記移動手段に
よって、ワーク移動機構または交換ユニットを移動でき
るようにしている。交換作業の際には、ワーク移動機構
を邪魔にならない位置に移動させるか、または交換ユニ
ットの方を、交換作業の邪魔になるものがない位置に移
動させることができ、これにより楽な交換作業が可能と
なっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置を示
す概略的斜視図であって一部破断した図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る高周波焼入装置を示
す側面視概略的断面図である。

【符号の説明】

１０ 高周波焼入装置 １００ 第１の保持部 ２００ 焼入機構 ３００ 第２の保持部 ５００ ワーク移動機構 ５１０ 回動体 ５５０ 回動体駆動部 Ｐ１ 受取位置 Ｐ２、Ｐ２′、Ｐ２″ 焼入位置 Ｐ３ 払出位置 Ｗ１ ワーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼入前のワークを受け取る受取位置と、
   ワークを焼入する焼入位置と、焼入後のワークを払い出
   す払出位置との間でワークを間欠的に移動させるワーク
   移動機構と、前記焼入位置にあるワークを焼入する焼入
   機構とを具備しており、 前記ワーク移動機構は、ワークを保持する回動体と、こ
   の回動体を間欠的に回動させる回動体駆動部とを有して
   いることを特徴とする高周波焼入装置。
2. 【請求項２】 前記受取位置にはワークを受ける第１の
   保持部が、前記払出位置にはワークを受ける第２の保持
   部が備えられていることを特徴とする請求項１記載の高
   周波焼入装置。
3. 【請求項３】 前記ワーク移動機構を移動させる移動機
   構を有しており、且つ前記焼入機構は複数の交換ユニッ
   トを有しており、ワークの種類が変更されると、ワーク
   移動機構は変更後のワークに適合する交換ユニットと遭
   遇する位置まで前記移動機構によって移動させられる構
   成となっていることを特徴とする請求項１または２記載
   の高周波焼入装置。
4. 【請求項４】 前記焼入機構は複数の交換ユニットとこ
   の複数の交換ユニットを移動させる移動手段とを有して
   おり、ワークの種類が変更されると、変更後のワークに
   適合する交換ユニットが前記ワーク移動機構と遭遇する
   位置まで前記移動手段によって移動される構成となって
   いることを特徴とする請求項１または２記載の高周波焼
   入装置。