JP2000302399A - 懸架装置 - Google Patents
懸架装置Info
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- base
- elastic body
- lifting
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 懸架対象物の重量、ワークの運動速度及びそ
の回転半径に関係なく、ワークに作用する実荷重の変動
を小さくする。 【構成】 円運動するワークであるピンＰ上に置かれて
ピンＰと同一運動をする熱処理ユニット１及びディスク
トランス２をその上方向から支持する装置であって、デ
ィスクトランス２と基台３上のステイ３１との間に接続
されたチェーン６と、チェーン６の端部に設けられてお
り且つディスクトランス２等をチェーン６を通じて吊り
上げるための吊り上げ力を発生する引っ張りバネ５とを
備えている。特に、熱処理ユニット１及びディスクトラ
ンス２の重さをＷ、ピンＰの角速度をω、重力加速度を
ｇとするとき、引っ張りバネ５としてバネ定数ｋ（≒Ｗ
ω2／ｇ）のものが用いられている。
の回転半径に関係なく、ワークに作用する実荷重の変動
を小さくする。 【構成】 円運動するワークであるピンＰ上に置かれて
ピンＰと同一運動をする熱処理ユニット１及びディスク
トランス２をその上方向から支持する装置であって、デ
ィスクトランス２と基台３上のステイ３１との間に接続
されたチェーン６と、チェーン６の端部に設けられてお
り且つディスクトランス２等をチェーン６を通じて吊り
上げるための吊り上げ力を発生する引っ張りバネ５とを
備えている。特に、熱処理ユニット１及びディスクトラ
ンス２の重さをＷ、ピンＰの角速度をω、重力加速度を
ｇとするとき、引っ張りバネ５としてバネ定数ｋ（≒Ｗ
ω2／ｇ）のものが用いられている。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えばクランクシ
ャフト用の高周波加熱装置等に利用されるもので、円運
動するワーク上に置かれてワークと同一運動をする懸架
対象物をその上方向から支持する懸架装置に関する。
ャフト用の高周波加熱装置等に利用されるもので、円運
動するワーク上に置かれてワークと同一運動をする懸架
対象物をその上方向から支持する懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】クランクシャフトのピンの外周面を均一
に熱処理するに当たり、一般的には次に説明するような
高周波加熱装置が使用されている。同装置の基本構成を
本発明の実施形態を説明するための図１を借りて説明す
る。
に熱処理するに当たり、一般的には次に説明するような
高周波加熱装置が使用されている。同装置の基本構成を
本発明の実施形態を説明するための図１を借りて説明す
る。
【０００３】この高周波加熱装置は、熱処理ユニット１
及びディスクトランス２がチェーン６により吊り下げら
れて移動自在にされており、図外の回転駆動機構により
クランクシャフトを回転させると、クランクシャフトの
ピンＰに置かれた状態の熱処理ユニット１等がピンＰと
ともに円運動し、この過程でピンＰの外周面を均一に熱
処理する基本構成となっている。
及びディスクトランス２がチェーン６により吊り下げら
れて移動自在にされており、図外の回転駆動機構により
クランクシャフトを回転させると、クランクシャフトの
ピンＰに置かれた状態の熱処理ユニット１等がピンＰと
ともに円運動し、この過程でピンＰの外周面を均一に熱
処理する基本構成となっている。
【０００４】熱処理ユニット１には、半開放鞍型コイ
ル、冷却ジャケット（図示省略）等が内臓されており、
ピンＰと半開放鞍型コイルとの間隔を規制するスペーサ
１１〜１３が設けられている。また、熱処理ユニット１
の上方位置には半開放鞍型コイルに供給すべき高周波電
流を生成するディスクトランス２が配設されている。
ル、冷却ジャケット（図示省略）等が内臓されており、
ピンＰと半開放鞍型コイルとの間隔を規制するスペーサ
１１〜１３が設けられている。また、熱処理ユニット１
の上方位置には半開放鞍型コイルに供給すべき高周波電
流を生成するディスクトランス２が配設されている。
【０００５】このような高周波加熱装置には、熱処理ユ
ニット１及びディスクトランス２をその上方向から支持
するために懸架装置（これを便宜上、一般的な懸架装置
と称する。）が備えられている。
ニット１及びディスクトランス２をその上方向から支持
するために懸架装置（これを便宜上、一般的な懸架装置
と称する。）が備えられている。
【０００６】図中３は基台、３１はステイ、４は調整用
ボルト、７はスプロケット、６はチェーン、５１は引っ
張りバネ、８１は水平ハンガアームである。基台３には
ステイ３１及びスプロケット７が設けられており、ステ
イ３１には調整用ボルト４が取り付けられている。調整
用ボルト４にはチェーン６の一端が引っ張りバネ５１を
介して接続されている。チェーン６の他端はディスクト
ランス２の上部に接続されている。チェーン６はスプロ
ケット７により基台３の上面から側面にかけて沿うよう
になっており、その一端が水平ハンガアーム８の先端部
に接続されている。水平ハンガアーム８はその基端部が
基台３の側面に軸支されている。ディスクトランス２の
上部は水平ハンガアーム８の先端部に接続されている。
ボルト、７はスプロケット、６はチェーン、５１は引っ
張りバネ、８１は水平ハンガアームである。基台３には
ステイ３１及びスプロケット７が設けられており、ステ
イ３１には調整用ボルト４が取り付けられている。調整
用ボルト４にはチェーン６の一端が引っ張りバネ５１を
介して接続されている。チェーン６の他端はディスクト
ランス２の上部に接続されている。チェーン６はスプロ
ケット７により基台３の上面から側面にかけて沿うよう
になっており、その一端が水平ハンガアーム８の先端部
に接続されている。水平ハンガアーム８はその基端部が
基台３の側面に軸支されている。ディスクトランス２の
上部は水平ハンガアーム８の先端部に接続されている。
【０００７】このような懸架装置を用いて熱処理ユニッ
ト１及びディスクトランス２を支持するようにしている
のは、その自重を直接にクランクシャフトのピンＰに作
用させるようにすると、ピンＰ等を傷付けるおそれがあ
るし、特にスペーサ１１の寿命が短くなるからである。
ト１及びディスクトランス２を支持するようにしている
のは、その自重を直接にクランクシャフトのピンＰに作
用させるようにすると、ピンＰ等を傷付けるおそれがあ
るし、特にスペーサ１１の寿命が短くなるからである。
【０００８】ところで、ピンＰが下死点にあるときには
引っ張りバネ５１が最大に伸びることから、ディスクト
ランス２等の吊り上げ力は最大となり、ピンＰに作用す
る荷重が最小になる一方、ピンＰが上死点にあるときに
は引っ張りバネ５１の伸びが最小になることから、ディ
スクトランス２等を吊り上げる力が最小となり、その結
果、ピンＰに作用する実荷重が最大となる。よって、ス
ペーサ１１の寿命を長くするには、ピンＰに作用する荷
重の変動を小さくすることが必要になる。
引っ張りバネ５１が最大に伸びることから、ディスクト
ランス２等の吊り上げ力は最大となり、ピンＰに作用す
る荷重が最小になる一方、ピンＰが上死点にあるときに
は引っ張りバネ５１の伸びが最小になることから、ディ
スクトランス２等を吊り上げる力が最小となり、その結
果、ピンＰに作用する実荷重が最大となる。よって、ス
ペーサ１１の寿命を長くするには、ピンＰに作用する荷
重の変動を小さくすることが必要になる。
【０００９】本願出願人は、ピンＰに作用する実荷重の
変動を小さくすることを目的として、特公平５−４００
０７号公報（第１の従来例とする）及び特許番号第２７
５４３２４号公報（第２の従来例とする）に示すような
提案を行っている。
変動を小さくすることを目的として、特公平５−４００
０７号公報（第１の従来例とする）及び特許番号第２７
５４３２４号公報（第２の従来例とする）に示すような
提案を行っている。
【００１０】図５は第１の従来例を説明するための図で
あって、懸架装置の概略構成を示す模式図である。一般
的な懸架装置と大きく異なるのは、スプロケット７の代
わりに、略円形状、カム形状を有しており且つ同軸に連
結された第１、２のスプロケット７１、７２を用いられ
ている点と、ディスクトランス２等を吊り上げるために
チェーン６６、６７が用いられており、チェーン６６は
水平ハンガアーム８１と第１のスプロケット７１との
間、チェーン６７は第２のスプロケット７２と引っ張り
バネ５１との間に各々配置されている点である。
あって、懸架装置の概略構成を示す模式図である。一般
的な懸架装置と大きく異なるのは、スプロケット７の代
わりに、略円形状、カム形状を有しており且つ同軸に連
結された第１、２のスプロケット７１、７２を用いられ
ている点と、ディスクトランス２等を吊り上げるために
チェーン６６、６７が用いられており、チェーン６６は
水平ハンガアーム８１と第１のスプロケット７１との
間、チェーン６７は第２のスプロケット７２と引っ張り
バネ５１との間に各々配置されている点である。
【００１１】第２のスプロケット７２の形状をピッチ曲
線とすることにより、ピンＰの位置に関係なく、引っ張
りバネ５１の伸び、即ち、吊り上げ力を同一にし、これ
によりピンＰに作用する荷重の変動が小さくなるように
している。
線とすることにより、ピンＰの位置に関係なく、引っ張
りバネ５１の伸び、即ち、吊り上げ力を同一にし、これ
によりピンＰに作用する荷重の変動が小さくなるように
している。
【００１２】一方、図６は第２の従来例を説明するため
の図であって、懸架装置の概略構成を示す模式図であ
る。一般的な懸架装置と大きく異なるのは、引っ張りバ
ネ５１の代わりに、大きな吊り上げ力が得られるシリン
ダ５２を用いている点である。ピンＰの位置に応じてシ
リンダ５２の供給圧力、ひいては吊り上げ力を変化させ
ることにより、ピンＰに作用する荷重の変動が小さくな
るようにしている。
の図であって、懸架装置の概略構成を示す模式図であ
る。一般的な懸架装置と大きく異なるのは、引っ張りバ
ネ５１の代わりに、大きな吊り上げ力が得られるシリン
ダ５２を用いている点である。ピンＰの位置に応じてシ
リンダ５２の供給圧力、ひいては吊り上げ力を変化させ
ることにより、ピンＰに作用する荷重の変動が小さくな
るようにしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来例による場合、クランクシャフトが静止していると
きには何ら問題がないものの、回転しているときには熱
処理ユニット１及びディスクトランス２に大きな慣性力
が作用し、この影響を受けて所望の効果が得られないと
いう欠点がある。
従来例による場合、クランクシャフトが静止していると
きには何ら問題がないものの、回転しているときには熱
処理ユニット１及びディスクトランス２に大きな慣性力
が作用し、この影響を受けて所望の効果が得られないと
いう欠点がある。
【００１４】そもそも、ピンＰの垂直方向の加速度は、
ピンＰが上死点にあるときに負方向（重力の方向と同
じ）に最大となる一方、下死点にあるときに正方向に最
大となり、これに伴って、ピンＰに作用する動的荷重
は、ピンＰが上死点にあるときに最小となる一方、下死
点にあるときに最大となる（詳しいことについては後述
することにする）。
ピンＰが上死点にあるときに負方向（重力の方向と同
じ）に最大となる一方、下死点にあるときに正方向に最
大となり、これに伴って、ピンＰに作用する動的荷重
は、ピンＰが上死点にあるときに最小となる一方、下死
点にあるときに最大となる（詳しいことについては後述
することにする）。
【００１５】このように上死点と下死点で動的荷重に差
があると、たとえ調整用ボルト４を用いて荷重調整を行
ったとしても、ピンＰに作用する実荷重に変動が生じ
る。特に、熱処理ユニット１、ディスクトランス２の総
重量、クランクシャフトの回転数及びピンの回転半径が
大きいときには、慣性力が非常に大きくなり、それ故、
ピンＰに作用する実荷重の変動が一層大きくなり、スペ
ーサ１１の寿命が極端に短くなり、装置の信頼性が損な
われる。
があると、たとえ調整用ボルト４を用いて荷重調整を行
ったとしても、ピンＰに作用する実荷重に変動が生じ
る。特に、熱処理ユニット１、ディスクトランス２の総
重量、クランクシャフトの回転数及びピンの回転半径が
大きいときには、慣性力が非常に大きくなり、それ故、
ピンＰに作用する実荷重の変動が一層大きくなり、スペ
ーサ１１の寿命が極端に短くなり、装置の信頼性が損な
われる。
【００１６】また、第２のスプロケット７２が偏心カム
となっていることから、調整用ボルト４の回転量に応じ
てピンＰに作用する荷重がリニアに変化せず、調整用ボ
ルト４による荷重調整の作業が困難という別の欠点もあ
る。
となっていることから、調整用ボルト４の回転量に応じ
てピンＰに作用する荷重がリニアに変化せず、調整用ボ
ルト４による荷重調整の作業が困難という別の欠点もあ
る。
【００１７】一方、第２の従来例による場合、シリンダ
５２の摺動抵抗の影響により、シリンダ５２の供給圧
力、ひいては吊り上げ力を微妙に変化させることができ
ず、それ故、熱処理ユニット１、ディスクトランス２の
総重量Ｗ、クランクシャフトの回転数が小さいときでな
い限り、ピンＰに作用する実荷重の変動を小さくするこ
とができないという欠点がある。特に、クランクシャフ
トの回転数が大きくなると、これに応じてシリンダ５２
の供給圧力の変化も大きくさせることが必要になるもの
の、シリンダの特性上、そのロッドを供給圧力の変化に
安定して追随させることは困難である。
５２の摺動抵抗の影響により、シリンダ５２の供給圧
力、ひいては吊り上げ力を微妙に変化させることができ
ず、それ故、熱処理ユニット１、ディスクトランス２の
総重量Ｗ、クランクシャフトの回転数が小さいときでな
い限り、ピンＰに作用する実荷重の変動を小さくするこ
とができないという欠点がある。特に、クランクシャフ
トの回転数が大きくなると、これに応じてシリンダ５２
の供給圧力の変化も大きくさせることが必要になるもの
の、シリンダの特性上、そのロッドを供給圧力の変化に
安定して追随させることは困難である。
【００１８】実測したところ、Ｗ＝７５０（ｋｇ）、ク
ランクシャフトの回転数が１５（ｒｐｍ）程度であると
きには所望の効果が得られるものの、これは特殊なケー
スである。通常のケースは、Ｗ＝３０〜１３０（ｋ
ｇ）、クランクシャフトの回転数が３０〜４５（ｒｐ
ｍ）程度であり、このときには必ずしも所望の効果が得
られないことが確かめられている。
ランクシャフトの回転数が１５（ｒｐｍ）程度であると
きには所望の効果が得られるものの、これは特殊なケー
スである。通常のケースは、Ｗ＝３０〜１３０（ｋ
ｇ）、クランクシャフトの回転数が３０〜４５（ｒｐ
ｍ）程度であり、このときには必ずしも所望の効果が得
られないことが確かめられている。
【００１９】また、シリンダ５２を必要とする以上、装
置全体が複雑になり、小型化及び低スコト化を図ること
が困難という別の欠点もある。
置全体が複雑になり、小型化及び低スコト化を図ること
が困難という別の欠点もある。
【００２０】本発明は上記背景の下で創作されたもので
あり、その目的とするところは、懸架対象物の重量、ワ
ークの運動速度及びその回転半径に関係なく、ワークに
作用する実荷重の変動を小さくすることができる懸架装
置を提供することにある。
あり、その目的とするところは、懸架対象物の重量、ワ
ークの運動速度及びその回転半径に関係なく、ワークに
作用する実荷重の変動を小さくすることができる懸架装
置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の懸架装置は、円
運動するワーク上に置かれてワークと同一運動をする懸
架対象物をその上方向から支持する装置であって、懸架
対象物と基台上の固定面との間に接続されたワイヤ、チ
ェーン等の線状の吊り上げ部材と、吊り上げ部材の中間
部又はその端部に設けられており且つ懸架対象物を吊り
上げ部材を通じて吊り上げるための吊り上げ力を発生す
る弾性体とを具備しており、懸架対象物の重さをＷ、ワ
ークの角速度をω、重力加速度をｇとするとき、弾性体
として弾性定数ｋ（≒Ｗω2 ／ｇ）のものが用いられて
いることを特徴としている。
運動するワーク上に置かれてワークと同一運動をする懸
架対象物をその上方向から支持する装置であって、懸架
対象物と基台上の固定面との間に接続されたワイヤ、チ
ェーン等の線状の吊り上げ部材と、吊り上げ部材の中間
部又はその端部に設けられており且つ懸架対象物を吊り
上げ部材を通じて吊り上げるための吊り上げ力を発生す
る弾性体とを具備しており、懸架対象物の重さをＷ、ワ
ークの角速度をω、重力加速度をｇとするとき、弾性体
として弾性定数ｋ（≒Ｗω2 ／ｇ）のものが用いられて
いることを特徴としている。
【００２２】より好ましくは、前記吊り上げ部材を案内
するために前記基台に軸支されており且つ当該吊り上げ
部材の懸架対象物側の端部が接続された半径ｄ1 の大円
径部と当該吊り上げ部材の前記基台上の固定面側の端部
が接続された半径ｄ2 の小円径部とが同軸に連結された
構造のガイドローラ部を備えており、前記弾性体がない
と仮定したときにおけるワークの円運動に伴ってワーク
に作用し得る荷重差をＴ、前記弾性体の弾性定数をｋ′
（＞ｋ）、ワークの円運動直径をｘとするとき、前記ガ
イドローラ部の大円径部、小円径部の各半径ｄ1 、ｄ2
に関して、ｄ2≒（ｄ1 2 Ｔ／ｋ′ｘ）1/2 の関係が成
立するように各々設定されていることが望ましい。
するために前記基台に軸支されており且つ当該吊り上げ
部材の懸架対象物側の端部が接続された半径ｄ1 の大円
径部と当該吊り上げ部材の前記基台上の固定面側の端部
が接続された半径ｄ2 の小円径部とが同軸に連結された
構造のガイドローラ部を備えており、前記弾性体がない
と仮定したときにおけるワークの円運動に伴ってワーク
に作用し得る荷重差をＴ、前記弾性体の弾性定数をｋ′
（＞ｋ）、ワークの円運動直径をｘとするとき、前記ガ
イドローラ部の大円径部、小円径部の各半径ｄ1 、ｄ2
に関して、ｄ2≒（ｄ1 2 Ｔ／ｋ′ｘ）1/2 の関係が成
立するように各々設定されていることが望ましい。
【００２３】上記のようにする代わりに、前記基台の側
面に軸支された水平ハンガアームを備えており、前記吊
り上げ部材は、水平ハンガアームの基端部と基台上の固
定面との間を連結するワイヤ、チェーン等の第１の吊り
上げ部材と、前記懸架対象物と水平ハンガアームの先端
部との間を連結するワイヤ、チェーン、金具等の第２の
吊り上げ部材から構成されており、前記弾性体がないと
仮定したときにおけるワークの円運動に伴ってワークに
作用し得る荷重差をＴ、前記弾性体の弾性定数をｋ′
（＞ｋ）、ワークの円運動直径をｘ、水平ハンガアーム
の軸支部分と懸架対象物の重力が作用する力点の部分と
の距離をｍ、水平ハンガアームの軸支部分と前記弾性体
の張力が作用する作用点の部分との距離をｎとすると
き、第１、第２の吊り上げ部材を水平ハンガアームの基
端部、先端部に各々接続する箇所に関して、ｎ／ｍ＝
（Ｔ／ｋ′ｘ）1/2 の関係が成立するように各々設定さ
れているようにしてもかまわない。
面に軸支された水平ハンガアームを備えており、前記吊
り上げ部材は、水平ハンガアームの基端部と基台上の固
定面との間を連結するワイヤ、チェーン等の第１の吊り
上げ部材と、前記懸架対象物と水平ハンガアームの先端
部との間を連結するワイヤ、チェーン、金具等の第２の
吊り上げ部材から構成されており、前記弾性体がないと
仮定したときにおけるワークの円運動に伴ってワークに
作用し得る荷重差をＴ、前記弾性体の弾性定数をｋ′
（＞ｋ）、ワークの円運動直径をｘ、水平ハンガアーム
の軸支部分と懸架対象物の重力が作用する力点の部分と
の距離をｍ、水平ハンガアームの軸支部分と前記弾性体
の張力が作用する作用点の部分との距離をｎとすると
き、第１、第２の吊り上げ部材を水平ハンガアームの基
端部、先端部に各々接続する箇所に関して、ｎ／ｍ＝
（Ｔ／ｋ′ｘ）1/2 の関係が成立するように各々設定さ
れているようにしてもかまわない。
【００２４】より好ましくは、前記基台上の固定面には
前記弾性体の伸びを調整するための張力調整用手段を設
けるようにすることが望ましい。
前記弾性体の伸びを調整するための張力調整用手段を設
けるようにすることが望ましい。
【００２５】
【発明を実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は懸架装置の概略構成を示す
図、図２はピンの位置とピンに作用する荷重との関係を
示すグラフ、図３は同装置の変形例を説明するための図
であって、その概略構成を示す模式図、図４は同装置の
別の変形例を説明するための図であって、その概略構成
を示す模式図である。
を参照して説明する。図１は懸架装置の概略構成を示す
図、図２はピンの位置とピンに作用する荷重との関係を
示すグラフ、図３は同装置の変形例を説明するための図
であって、その概略構成を示す模式図、図４は同装置の
別の変形例を説明するための図であって、その概略構成
を示す模式図である。
【００２６】ここに例を掲げて説明する懸架装置は、ク
ランクシャフト用高周波加熱装置に備えられているもの
で、円運動するワークとしてのクランクシャフトのピン
Ｐ上に置かれてピンＰと同一運動をする熱処理ユニット
１及びディスクトランス２（懸架対象物に相当する）を
その上方向から支持する基本構成となっている。大きく
分けると、ディスクトランス２と基台３上のステイ３１
（基台の固定面に相当する）との間に接続されたチェー
ン６（線状の吊り上げ部材に相当する）と、チェーン６
の端部に設けられており且つディスクトランス２をチェ
ーン６を通じて吊り上げるための吊り上げ力を発生する
引っ張りバネ５（弾性体に相当する）等を備えた構成と
なっている。
ランクシャフト用高周波加熱装置に備えられているもの
で、円運動するワークとしてのクランクシャフトのピン
Ｐ上に置かれてピンＰと同一運動をする熱処理ユニット
１及びディスクトランス２（懸架対象物に相当する）を
その上方向から支持する基本構成となっている。大きく
分けると、ディスクトランス２と基台３上のステイ３１
（基台の固定面に相当する）との間に接続されたチェー
ン６（線状の吊り上げ部材に相当する）と、チェーン６
の端部に設けられており且つディスクトランス２をチェ
ーン６を通じて吊り上げるための吊り上げ力を発生する
引っ張りバネ５（弾性体に相当する）等を備えた構成と
なっている。
【００２７】即ち、基本構成としては一般的な懸架装置
と大差はないが、引っ張りバネ５としてバネ定数ｋ（≒
Ｗω2 ／ｇ）のものが用いられている点が大きく異なっ
ている。なお、熱処理ユニット１及びディスクトランス
２の総重量をＷ（Ｋｇ）、ピンＰの角速度をω（ｒａｄ
／ｓ）、重力加速度をｇ（＝９．８（ｍ／ｓ2 ）とす
る。また、一般的な懸架装置の基本構成については既に
説明したので、重複説明を避けるために、従来と同じ部
品については同一の部品番号を付してその説明を省略す
ることにする。
と大差はないが、引っ張りバネ５としてバネ定数ｋ（≒
Ｗω2 ／ｇ）のものが用いられている点が大きく異なっ
ている。なお、熱処理ユニット１及びディスクトランス
２の総重量をＷ（Ｋｇ）、ピンＰの角速度をω（ｒａｄ
／ｓ）、重力加速度をｇ（＝９．８（ｍ／ｓ2 ）とす
る。また、一般的な懸架装置の基本構成については既に
説明したので、重複説明を避けるために、従来と同じ部
品については同一の部品番号を付してその説明を省略す
ることにする。
【００２８】このようにバネ定数ｋを有する引っ張りバ
ネ５を用いるだけで、熱処理ユニット１等に作用する慣
性力の大きさに関係なく、ピンＰに作用する実荷重の変
動を小さくすることが可能になる。以下、この原理につ
いて説明する。
ネ５を用いるだけで、熱処理ユニット１等に作用する慣
性力の大きさに関係なく、ピンＰに作用する実荷重の変
動を小さくすることが可能になる。以下、この原理につ
いて説明する。
【００２９】ピンＰが円運動する際にピンＰに作用する
動的荷重Ｆ（Ｋｇ）は次式で求められる。なお、引っ張
りバネ５による吊り上げ力をｆ（Ｋｇ）、ピンＰの鉛直
方向の加速度をα（ｍ／ｓ2 ）、慣性力により熱処理ユ
ニット４等に垂直方向に作用する荷重をＦ’（Ｋｇ）と
する。
動的荷重Ｆ（Ｋｇ）は次式で求められる。なお、引っ張
りバネ５による吊り上げ力をｆ（Ｋｇ）、ピンＰの鉛直
方向の加速度をα（ｍ／ｓ2 ）、慣性力により熱処理ユ
ニット４等に垂直方向に作用する荷重をＦ’（Ｋｇ）と
する。
【数１】
【００３０】ピンＰの円運動半径をｒ（ｍ）とすると、
加速度αは次式で求められる。
加速度αは次式で求められる。
【数２】
【００３１】ｆ＝０であると仮定し、数２を数１に代入
して整理すると次式が得られる。
して整理すると次式が得られる。
【数３】
【００３２】よって、引っ張りバネ５がないと仮定した
ときにおけるピンＰの位置と動的荷重Ｆとの変化は、図
２に示す通りとなる。また、ピンＰの位置が上死点、下
死点にあるときの動的荷重Ｆ1 、Ｆ2 、動的荷重差ΔＦ
は次に示す通りとなる。
ときにおけるピンＰの位置と動的荷重Ｆとの変化は、図
２に示す通りとなる。また、ピンＰの位置が上死点、下
死点にあるときの動的荷重Ｆ1 、Ｆ2 、動的荷重差ΔＦ
は次に示す通りとなる。
【数４】
【００３３】一方、ピンＰの位置が上死点から下死点に
変化すると、引っ張りバネ５は２ｒだけ伸び、このとき
の吊り上げ力ｆは２ｒｋである。ピンＰに作用する実荷
重の変動を小さくするには、動的荷重差ΔＦを引っ張り
バネ５で吸収するようにすれば良い。このときには次の
ような関係が成立することになる。
変化すると、引っ張りバネ５は２ｒだけ伸び、このとき
の吊り上げ力ｆは２ｒｋである。ピンＰに作用する実荷
重の変動を小さくするには、動的荷重差ΔＦを引っ張り
バネ５で吸収するようにすれば良い。このときには次の
ような関係が成立することになる。
【数５】
【００３４】逆に考えると、引っ張りバネ５としてバネ
定数ｋ（≒Ｗω2 ／ｇ）を有するものを用いると、動的
荷重差ΔＦが零となり、結果として、ピンＰに作用する
実荷重の変動を小さくすることが可能になる。
定数ｋ（≒Ｗω2 ／ｇ）を有するものを用いると、動的
荷重差ΔＦが零となり、結果として、ピンＰに作用する
実荷重の変動を小さくすることが可能になる。
【００３５】例えば、Ｗ＝３０（ｋｇ）、ピンＰの回転
数が３０（r.p.m.) であるとき、引っ張りバネ５のバネ
定数ｋを０．０３１（ｋｇ／ｍｍ）程度にすれば、動的
荷重差ΔＦが略零となり、ピンＰに作用する実荷重の変
動も小さくなる。
数が３０（r.p.m.) であるとき、引っ張りバネ５のバネ
定数ｋを０．０３１（ｋｇ／ｍｍ）程度にすれば、動的
荷重差ΔＦが略零となり、ピンＰに作用する実荷重の変
動も小さくなる。
【００３６】要するに、熱処理ユニット１及びディスク
トランス２に作用する慣性力を考慮し、この慣性力に応
じて発生し得る動的荷重差ΔＦが零となるような引っ張
りバネ５を選定しているので、ピンＰに作用する実荷重
が小さくなる。しかも調整用ボルト４（張力調整用手段
に相当する）を用いて荷重調整をすると、実荷重を一層
小さくすることができ、スペーサ１１の寿命を長くする
ことが可能になる。
トランス２に作用する慣性力を考慮し、この慣性力に応
じて発生し得る動的荷重差ΔＦが零となるような引っ張
りバネ５を選定しているので、ピンＰに作用する実荷重
が小さくなる。しかも調整用ボルト４（張力調整用手段
に相当する）を用いて荷重調整をすると、実荷重を一層
小さくすることができ、スペーサ１１の寿命を長くする
ことが可能になる。
【００３７】特に、数４からも判るように、動的荷重差
ΔＦはクランクシャフトの回転速度に２乗に比例して大
きくなる傾向があるので、クランクシャフトの熱処理の
高速化を図る上で大きなメリットを発揮する。
ΔＦはクランクシャフトの回転速度に２乗に比例して大
きくなる傾向があるので、クランクシャフトの熱処理の
高速化を図る上で大きなメリットを発揮する。
【００３８】このように熱処理ユニット１及びディスク
トランス２に作用する慣性力を考慮していることから、
ピンＰに作用する実荷重と、熱処理ユニット１、ディス
クトランス２の総重量、クランクシャフトの回転数及び
ピンＰの回転運動半径とは、基本的に無関係となり、ス
ペーサ１１の寿命を長くすることができる点で、高周波
加熱装置の高性能化及び高信頼性を図ることができる。
トランス２に作用する慣性力を考慮していることから、
ピンＰに作用する実荷重と、熱処理ユニット１、ディス
クトランス２の総重量、クランクシャフトの回転数及び
ピンＰの回転運動半径とは、基本的に無関係となり、ス
ペーサ１１の寿命を長くすることができる点で、高周波
加熱装置の高性能化及び高信頼性を図ることができる。
【００３９】実測したところ、Ｗ＝３０〜１３０（ｋ
ｇ）、クランクシャフトの回転数が３０〜４５（r.p.
m.）という通常のケースについてだけでなく、Ｗ＝７５
０（ｋｇ）、クランクシャフトの回転数が１５（r.p.m
）という特殊なケースについても大きな効果が得られ
ることが確かめられている。
ｇ）、クランクシャフトの回転数が３０〜４５（r.p.
m.）という通常のケースについてだけでなく、Ｗ＝７５
０（ｋｇ）、クランクシャフトの回転数が１５（r.p.m
）という特殊なケースについても大きな効果が得られ
ることが確かめられている。
【００４０】しかもカム形状ではない円形状のスプロケ
ット７を用いているので、調整用ボルト４の回転量に応
じてピンＰに作用する荷重がリニアに変化し、調整用ボ
ルト４による荷重調整の作業も簡単に行うことができ
る。このような効果が得られるにもかかわらず、引っ張
りバネ５のバネ定数をｋに設定するだけで良く、装置と
して大きな設計変更が不要であることから、装置の低コ
スト化も図ることができる。
ット７を用いているので、調整用ボルト４の回転量に応
じてピンＰに作用する荷重がリニアに変化し、調整用ボ
ルト４による荷重調整の作業も簡単に行うことができ
る。このような効果が得られるにもかかわらず、引っ張
りバネ５のバネ定数をｋに設定するだけで良く、装置と
して大きな設計変更が不要であることから、装置の低コ
スト化も図ることができる。
【００４１】ところで、引っ張りバネ５の材質としてＳ
ＵＰ鋼が用いられるのが一般的であり、そのねじり応力
τ0 の数値として４０（ｋｇ／ｍｍ）が選定されること
が多い。ねじり応力τ0 と最大荷重Ｐ（ｋｇ）との関係
は次式で表される。なお、ｃはバネ指数、ｄはバネ線
径、Ｄはバネ中心径である。また、Ｄ／ｄ＝４〜１０で
あるのが一般的である。
ＵＰ鋼が用いられるのが一般的であり、そのねじり応力
τ0 の数値として４０（ｋｇ／ｍｍ）が選定されること
が多い。ねじり応力τ0 と最大荷重Ｐ（ｋｇ）との関係
は次式で表される。なお、ｃはバネ指数、ｄはバネ線
径、Ｄはバネ中心径である。また、Ｄ／ｄ＝４〜１０で
あるのが一般的である。
【数６】
【００４２】ここでＷ＝３０（ｋｇ）、クランクシャフ
トの回転数が３０（r.p.m ）、ｒ＝４２．５（ｍｍ）で
あるとし、数４を用いて、ｆ′＝０であるときのピンＰ
の下死点、上死点での動的荷重を求めると、３１、３
（ｋｇ）、２８．７（ｋｇ）となる。しかし、ここでは
最大荷重Ｐ＝３０（Ｋｇ）を選定し、τ0 ＝４０（ｋｇ
／ｍｍ）であるとして、数６を用いて、引っ張りバネ５
のバネ線径ｄを算出すると、ｄ＝４（ｍｍ）となる。Ｄ
／ｄ＝８であるとすると、そのバネ中心径Ｄは３２（ｍ
ｍ）となる。
トの回転数が３０（r.p.m ）、ｒ＝４２．５（ｍｍ）で
あるとし、数４を用いて、ｆ′＝０であるときのピンＰ
の下死点、上死点での動的荷重を求めると、３１、３
（ｋｇ）、２８．７（ｋｇ）となる。しかし、ここでは
最大荷重Ｐ＝３０（Ｋｇ）を選定し、τ0 ＝４０（ｋｇ
／ｍｍ）であるとして、数６を用いて、引っ張りバネ５
のバネ線径ｄを算出すると、ｄ＝４（ｍｍ）となる。Ｄ
／ｄ＝８であるとすると、そのバネ中心径Ｄは３２（ｍ
ｍ）となる。
【００４３】また、バネの伸びδと最大荷重Ｐ（ｋｇ）
との関係は次式で表される。なお、Ｇは横弾性係数（８
×１０3 （ｋｇ／ｍｍ））、Ｎａは有効巻数である。
との関係は次式で表される。なお、Ｇは横弾性係数（８
×１０3 （ｋｇ／ｍｍ））、Ｎａは有効巻数である。
【数７】
【００４４】ここで引っ張りバネ５４のバネ定数ｋは
０．０３１（ｋｇ／ｍｍ）であり、最大荷重Ｐが３０
（Ｋｇ）であるので、引っ張りバネ５の伸びδは９６８
（ｍｍ）となる。これらの数値を上式に代入して、有効
巻数Ｎａを算出すると、Ｎａ＝２５２（ターン）とな
る。引っ張りバネ５のバネ線径ｄが４（ｍｍ）であるの
で、引っ張りバネ５の自由長は１００８（ｍｍ）とな
る。
０．０３１（ｋｇ／ｍｍ）であり、最大荷重Ｐが３０
（Ｋｇ）であるので、引っ張りバネ５の伸びδは９６８
（ｍｍ）となる。これらの数値を上式に代入して、有効
巻数Ｎａを算出すると、Ｎａ＝２５２（ターン）とな
る。引っ張りバネ５のバネ線径ｄが４（ｍｍ）であるの
で、引っ張りバネ５の自由長は１００８（ｍｍ）とな
る。
【００４５】要するに、上記したような懸架装置におい
ては、引っ張りバネ５の材質として一般的なＳＵＰ鋼を
用いた場合、引っ張りバネ５の自由長が１００８（ｍ
ｍ）、その伸びが９６８（ｍｍ）となる。これは引っ張
りバネ５のスペースとして双方を加算した１９７６（ｍ
ｍ）というの長さ分を用意しておく必要があることを意
味しており、装置の小型化を推進する上では問題であ
る。
ては、引っ張りバネ５の材質として一般的なＳＵＰ鋼を
用いた場合、引っ張りバネ５の自由長が１００８（ｍ
ｍ）、その伸びが９６８（ｍｍ）となる。これは引っ張
りバネ５のスペースとして双方を加算した１９７６（ｍ
ｍ）というの長さ分を用意しておく必要があることを意
味しており、装置の小型化を推進する上では問題であ
る。
【００４６】図３に示す懸架装置はこの問題を解消する
ことができる。図１に示す懸架装置と大きく異なるの
は、スプロケット７の代わりに、大円径部９１と小円径
部９２を有したスプロケット９が用いられている点と、
引っ張りバネ５のバネ定数ｋがｋ′（＞ｋ）に変更され
ている点と、ディスクトランス２等を吊り上げるために
チェーン６１、６２が用いられており、チェーン６１は
ディスクトランス２とスプロケット９の大円径部９１と
の間、チェーン６２はスプロケット９の小円径部９２と
引っ張りバネ５との間に各々配置されている点である。
これ以外については図１に示す懸架装置と全く同じであ
る。
ことができる。図１に示す懸架装置と大きく異なるの
は、スプロケット７の代わりに、大円径部９１と小円径
部９２を有したスプロケット９が用いられている点と、
引っ張りバネ５のバネ定数ｋがｋ′（＞ｋ）に変更され
ている点と、ディスクトランス２等を吊り上げるために
チェーン６１、６２が用いられており、チェーン６１は
ディスクトランス２とスプロケット９の大円径部９１と
の間、チェーン６２はスプロケット９の小円径部９２と
引っ張りバネ５との間に各々配置されている点である。
これ以外については図１に示す懸架装置と全く同じであ
る。
【００４７】スプロケット９（ガイドローラ部に相当す
る）は基台３上に取り付けられており、半径ｄ1 の大円
径部９１と半径ｄ2 の小円径部９２とが同軸に連結され
た構造となっている。
る）は基台３上に取り付けられており、半径ｄ1 の大円
径部９１と半径ｄ2 の小円径部９２とが同軸に連結され
た構造となっている。
【００４８】スプロケット９の大円径部９１、小径部９
２の各半径ｄ1 、ｄ2 については、次式の関係が成立す
るように各々設定されている。なお、引っ張りバネ５が
ないと仮定すると、このときのピンＰに作用する動的荷
重差をＴ（ΔＦと同様である）、ピンＰの回転運動直径
をｘ（＝２ｒ）とする。
２の各半径ｄ1 、ｄ2 については、次式の関係が成立す
るように各々設定されている。なお、引っ張りバネ５が
ないと仮定すると、このときのピンＰに作用する動的荷
重差をＴ（ΔＦと同様である）、ピンＰの回転運動直径
をｘ（＝２ｒ）とする。
【数８】
【００４９】これだけで図１に示す懸架装置が有する効
果に加えて、引っ張りバネ５の長さ及び伸びを小さくす
ることが可能になる。以下その原理について説明する。
果に加えて、引っ張りバネ５の長さ及び伸びを小さくす
ることが可能になる。以下その原理について説明する。
【００５０】まず、ピンＰに作用する実荷重の変動を小
さくするには、図１で示す懸架装置の場合と同様、動的
荷重差Ｔを引っ張りバネ５で吸収するようにすれば良
い。これには次式の関係が成立することが必要である。
なお、ピンＰが上死点、下死点にあるときの引っ張りバ
ネ５の吊り上げ力の差をｆ’とする。
さくするには、図１で示す懸架装置の場合と同様、動的
荷重差Ｔを引っ張りバネ５で吸収するようにすれば良
い。これには次式の関係が成立することが必要である。
なお、ピンＰが上死点、下死点にあるときの引っ張りバ
ネ５の吊り上げ力の差をｆ’とする。
【数９】
【００５１】ここでスプロケット９の回転角をθとする
と、回転角θでの引っ張りバネ５の伸びは次式で表され
る。
と、回転角θでの引っ張りバネ５の伸びは次式で表され
る。
【数１０】
【００５２】一方、ピンＰの位置が上死点から下死点に
変化したときのディスクトランス２の移動ストローク量
はｘ（＝２ｒ）であり、このときのスプロケット９の回
転角θ1 は次式で表される。
変化したときのディスクトランス２の移動ストローク量
はｘ（＝２ｒ）であり、このときのスプロケット９の回
転角θ1 は次式で表される。
【数１１】
【００５３】スプロケット９の回転角がθ1 であるとき
の引っ張りバネ５の伸びを求めると、以下の通りとな
る。
の引っ張りバネ５の伸びを求めると、以下の通りとな
る。
【数１２】
【００５４】よって、ピンＰの位置が上死点から下死点
に変化したときの引っ張りバネ５の吊り上げ力の差を
ｆ′を求めると、次のようになる。
に変化したときの引っ張りバネ５の吊り上げ力の差を
ｆ′を求めると、次のようになる。
【数１３】
【００５５】上式を数９に代入して整理すると、数８の
関係式が導かれる。
関係式が導かれる。
【００５６】逆に考えると、数８の関係式が成立するよ
うなスプロケット９を用いると、図１に示す懸架装置と
同様に、動的荷重差Ｔが零となり、ピンＰに作用する実
荷重の変動が小さくなる。
うなスプロケット９を用いると、図１に示す懸架装置と
同様に、動的荷重差Ｔが零となり、ピンＰに作用する実
荷重の変動が小さくなる。
【００５７】図１に示す懸架装置とは異なり、半径ｄ1
の大円径部９１と半径ｄ2 の小円径部９２を有するスプ
ロケット９が用いられているので、引っ張りバネ５の伸
びとディスクトランス２の移動ストローク量との比はｄ
1 ：ｄ2 となる。それ故、引っ張りバネ５のバネ定数ｋ
をｋ′（＞ｋ）に変更することが必要になり、結果とし
て、引っ張りバネ５の長さ及び伸びを小さくすることが
可能になる。
の大円径部９１と半径ｄ2 の小円径部９２を有するスプ
ロケット９が用いられているので、引っ張りバネ５の伸
びとディスクトランス２の移動ストローク量との比はｄ
1 ：ｄ2 となる。それ故、引っ張りバネ５のバネ定数ｋ
をｋ′（＞ｋ）に変更することが必要になり、結果とし
て、引っ張りバネ５の長さ及び伸びを小さくすることが
可能になる。
【００５８】ただ、ｄ1 ＞＞ｄ2 のスプロケット９を作
成することは現実問題として困難であることから、引っ
張りバネ５のバネ定数ｋ′は（２〜６）ｋ程度になるの
が一般的である。ここではｋ′＝４ｋのものを用いてい
る。
成することは現実問題として困難であることから、引っ
張りバネ５のバネ定数ｋ′は（２〜６）ｋ程度になるの
が一般的である。ここではｋ′＝４ｋのものを用いてい
る。
【００５９】図１に示す懸架装置では、引っ張りバネ５
のスペースとして双方を加算した１９７６（ｍｍ）とい
うの長さ分を用意しておく必要があることは上述した。
以下、引っ張りバネ５のバネ定数を除いて、上記と同様
の条件で、その長さ分をどれくらい短くできるかを上記
と同様に算出する。
のスペースとして双方を加算した１９７６（ｍｍ）とい
うの長さ分を用意しておく必要があることは上述した。
以下、引っ張りバネ５のバネ定数を除いて、上記と同様
の条件で、その長さ分をどれくらい短くできるかを上記
と同様に算出する。
【００６０】図１に示す懸架装置の例では、数４を用い
て、ｆ′＝０であるときのピンＰの下死点、上死点での
動的荷重を求めると、３１、３（ｋｇ）、２８．７（ｋ
ｇ）であった。図３に示す懸架装置でもこの点は全く同
じであるので、Ｔ＝２．６（ｋｇ）となる。
て、ｆ′＝０であるときのピンＰの下死点、上死点での
動的荷重を求めると、３１、３（ｋｇ）、２８．７（ｋ
ｇ）であった。図３に示す懸架装置でもこの点は全く同
じであるので、Ｔ＝２．６（ｋｇ）となる。
【００６１】次に、ｄ1 ＝７１（ｍｍ）であると仮定す
ると、このときのｄ2 の大きさを数７を用いて求める
と、３５．４（ｍｍ）となる。ここでは、Ｔ＝２．６
（Ｋｇ）、ｋ′＝０．１２４（ｋｇ／ｍｍ）である。
ると、このときのｄ2 の大きさを数７を用いて求める
と、３５．４（ｍｍ）となる。ここでは、Ｔ＝２．６
（Ｋｇ）、ｋ′＝０．１２４（ｋｇ／ｍｍ）である。
【００６２】引っ張りバネ５がないと仮定したときにお
けるピンＰの下死点での動的荷重は３１、３（ｋｇ）で
あるが、スプロケット９があるので、引っ張りバネ５に
実際に作用する最大荷重Ｐは（ｄ1 ／ｄ2 ）倍となるの
で、６３（ｋｇ）となる。このときの引っ張りバネ５の
伸びは、ｋ′＝０．１２４（ｋｇ／ｍｍ）であるので、
５０８（ｍｍ）となる。
けるピンＰの下死点での動的荷重は３１、３（ｋｇ）で
あるが、スプロケット９があるので、引っ張りバネ５に
実際に作用する最大荷重Ｐは（ｄ1 ／ｄ2 ）倍となるの
で、６３（ｋｇ）となる。このときの引っ張りバネ５の
伸びは、ｋ′＝０．１２４（ｋｇ／ｍｍ）であるので、
５０８（ｍｍ）となる。
【００６３】ここでは、最大荷重Ｐ＝６３（ｋｇ）であ
るので、数６を用いて、引っ張りバネ５のバネ線径ｄを
算出すると、ｄ＝５．７（ｍｍ）となり、そのバネ中心
径Ｄは４８（ｍｍ）となる。ここでは、引っ張りバネ５
の伸びδは５０８（ｍｍ）であるので、数７を用いて、
有効巻数Ｎａを算出すると、Ｎａ＝９５（ターン）とな
る。引っ張りバネ５のバネ線径ｄが５．７（ｍｍ）であ
るので、引っ張りバネ５の自由長は５７０（ｍｍ）とな
る。即ち、引っ張りバネ５のスペースとして１０７８
（ｍｍ）というの長さ分を用意しておく必要があり、図
１に示す懸架装置に比べて半分のスペースで良いことに
なる。
るので、数６を用いて、引っ張りバネ５のバネ線径ｄを
算出すると、ｄ＝５．７（ｍｍ）となり、そのバネ中心
径Ｄは４８（ｍｍ）となる。ここでは、引っ張りバネ５
の伸びδは５０８（ｍｍ）であるので、数７を用いて、
有効巻数Ｎａを算出すると、Ｎａ＝９５（ターン）とな
る。引っ張りバネ５のバネ線径ｄが５．７（ｍｍ）であ
るので、引っ張りバネ５の自由長は５７０（ｍｍ）とな
る。即ち、引っ張りバネ５のスペースとして１０７８
（ｍｍ）というの長さ分を用意しておく必要があり、図
１に示す懸架装置に比べて半分のスペースで良いことに
なる。
【００６４】なお、ピンＰの下死点、上死点での引っ張
りバネ５による吊り上げ力が２３（Ｋｇ）、２０．４
（Ｋｇ）であるとすると、ピンＰに作用する荷重は、下
死点で（３１．３−２３）＝８．３（ｋｇ）、上死点で
（２８．７−２０．４）＝８．３（ｋｇ）となり、ピン
Ｐの位置に関係なく略一定となる。
りバネ５による吊り上げ力が２３（Ｋｇ）、２０．４
（Ｋｇ）であるとすると、ピンＰに作用する荷重は、下
死点で（３１．３−２３）＝８．３（ｋｇ）、上死点で
（２８．７−２０．４）＝８．３（ｋｇ）となり、ピン
Ｐの位置に関係なく略一定となる。
【００６５】図１に示す懸架装置とは異なり、上記のよ
うな効果が得られるのは、大円径部９１と小円径部９２
を有するスプロケット９を使用して、引っ張りバネ５の
バネ定数をｋからｋ′（ここではｋ′＝４ｋ）に大きく
変化させたからであり、引っ張りバネ５の材質として特
殊な材質のもの用いる必要がないことから、装置の小型
化及び低コスト化を図る上でメリットがある。
うな効果が得られるのは、大円径部９１と小円径部９２
を有するスプロケット９を使用して、引っ張りバネ５の
バネ定数をｋからｋ′（ここではｋ′＝４ｋ）に大きく
変化させたからであり、引っ張りバネ５の材質として特
殊な材質のもの用いる必要がないことから、装置の小型
化及び低コスト化を図る上でメリットがある。
【００６６】図３に示す懸架装置の代わりに、図４に示
す懸架装置を用いても同様の効果が得られる。図４に示
す懸架装置と大きく異なるのは、スプロケット９の代わ
りに図１に示す懸架装置のスプロケット７が用いられて
いる点、図１に示す懸架装置の水平ハンガアーム８の代
わりに、基台３の側面に軸支された水平ハンガアーム１
０が用いられており、水平ハンガアーム１０の基端部に
チェーン６４（第１の吊り上げ部材に相当する）の端部
が接続されている一方、水平ハンガアーム１０の先端部
にディスクトランス２の上部に取り付けられた固定金具
６３（第２の吊り上げ部材に相当する）に接続されてい
る点である。これ以外については図３に示す懸架装置と
同様である。なお、固定金具６３の代わりにチェーン、
ロープ等を用いてもかまわない。
す懸架装置を用いても同様の効果が得られる。図４に示
す懸架装置と大きく異なるのは、スプロケット９の代わ
りに図１に示す懸架装置のスプロケット７が用いられて
いる点、図１に示す懸架装置の水平ハンガアーム８の代
わりに、基台３の側面に軸支された水平ハンガアーム１
０が用いられており、水平ハンガアーム１０の基端部に
チェーン６４（第１の吊り上げ部材に相当する）の端部
が接続されている一方、水平ハンガアーム１０の先端部
にディスクトランス２の上部に取り付けられた固定金具
６３（第２の吊り上げ部材に相当する）に接続されてい
る点である。これ以外については図３に示す懸架装置と
同様である。なお、固定金具６３の代わりにチェーン、
ロープ等を用いてもかまわない。
【００６７】即ち、チェーン６４は水平ハンガアーム１
０の基端部と基台３上のステイ３１との間を引っ張りバ
ネ５を介して連結する一方、固定金具６３はディスクト
ランス２と水平ハンガアーム１０の先端部との間を連結
するようになっている。
０の基端部と基台３上のステイ３１との間を引っ張りバ
ネ５を介して連結する一方、固定金具６３はディスクト
ランス２と水平ハンガアーム１０の先端部との間を連結
するようになっている。
【００６８】水平ハンガアーム１０の軸支部分とディス
クトランス２等の重力が作用する力点の部分との距離を
ｍ、水平ハンガアーム１０の軸支部分と引っ張りバネ５
の吊り上げ力が作用する作用点の部分との距離をｎとす
るとき、チェーン６４、固定金具６３を水平ハンガアー
ム１０の基端部、先端部に各々接続する箇所に関して、
次式の関係が成立するように各々設定されている。
クトランス２等の重力が作用する力点の部分との距離を
ｍ、水平ハンガアーム１０の軸支部分と引っ張りバネ５
の吊り上げ力が作用する作用点の部分との距離をｎとす
るとき、チェーン６４、固定金具６３を水平ハンガアー
ム１０の基端部、先端部に各々接続する箇所に関して、
次式の関係が成立するように各々設定されている。
【数１４】
【００６９】図３に示す懸架装置においては、半径ｄ1
の大円径部９１と半径ｄ2 の小円径部９２を有したスプ
ロケット９を用いることにより、引っ張りバネ５の伸び
とディスクトランス２の移動ストローク量との比が
ｄ1 ：ｄ2 になっていたが、ここではｍ：ｎとなり、数
７の関係式が成立するようにすれば、図４に示す懸架装
置であっても同様の効果が得られる。数１４は数８のｄ
1 、ｄ2 をｍ、ｎに各々置き換えて整理して得られたも
のである。即ち、ｍ＝４５０（ｍｍ）であるときにはｎ
＝２２４（ｍｍ）に設定すれば良い。
の大円径部９１と半径ｄ2 の小円径部９２を有したスプ
ロケット９を用いることにより、引っ張りバネ５の伸び
とディスクトランス２の移動ストローク量との比が
ｄ1 ：ｄ2 になっていたが、ここではｍ：ｎとなり、数
７の関係式が成立するようにすれば、図４に示す懸架装
置であっても同様の効果が得られる。数１４は数８のｄ
1 、ｄ2 をｍ、ｎに各々置き換えて整理して得られたも
のである。即ち、ｍ＝４５０（ｍｍ）であるときにはｎ
＝２２４（ｍｍ）に設定すれば良い。
【００７０】なお、ピンＰの下死点でのディスクトラン
ス２等の吊り上げ力が２３（Ｋｇ）であるすると、引っ
張りバネ５の吊り上げ力は２３×（４５０／２２４）＝
４６．２（Ｋｇ）となる。ピンＰが上死点から下死点に
移動したときの、引っ張りバネ５の伸びは４２．５×
（２２４／４５０）×２＝４２．３（ｍｍ）であるの
で、ピンＰの上死点での引っ張りバネ５の吊り上げ力は
０．１２４×４２．３＝４０．９（ｋｇ）となる。よっ
て、ピンＰの上死点でのディスクトランス２等の吊り上
げ力は４０．９×（２２４／４５０）＝２０．４（ｋ
ｇ）となる。要するに、ピンＰに作用する荷重は、下死
点で（３１．３−２３）＝８．３（ｋｇ）、上死点で
（２８．７−２０．４）＝８．３（ｋｇ）となり、ピン
Ｐの位置に関係なく、略一定となる。
ス２等の吊り上げ力が２３（Ｋｇ）であるすると、引っ
張りバネ５の吊り上げ力は２３×（４５０／２２４）＝
４６．２（Ｋｇ）となる。ピンＰが上死点から下死点に
移動したときの、引っ張りバネ５の伸びは４２．５×
（２２４／４５０）×２＝４２．３（ｍｍ）であるの
で、ピンＰの上死点での引っ張りバネ５の吊り上げ力は
０．１２４×４２．３＝４０．９（ｋｇ）となる。よっ
て、ピンＰの上死点でのディスクトランス２等の吊り上
げ力は４０．９×（２２４／４５０）＝２０．４（ｋ
ｇ）となる。要するに、ピンＰに作用する荷重は、下死
点で（３１．３−２３）＝８．３（ｋｇ）、上死点で
（２８．７−２０．４）＝８．３（ｋｇ）となり、ピン
Ｐの位置に関係なく、略一定となる。
【００７１】なお、本発明の懸架装置はクランクシャフ
ト用高周波加熱装置だけの適用に止まらず、円運動する
ワーク上に置かれてワークと同一運動をする懸架対象物
を支持することが必要である限り、如何なる装置にも適
用可能である。
ト用高周波加熱装置だけの適用に止まらず、円運動する
ワーク上に置かれてワークと同一運動をする懸架対象物
を支持することが必要である限り、如何なる装置にも適
用可能である。
【００７２】吊り上げ部材としては、チェーンだけに限
定されず、ワイヤ等の線状のものを用いても良く、弾性
体としては、スプリングだけに限定されず、ゴムのよう
なものを用いてもよく、吊り上げ部材の中間部に設ける
ようにしても構わない。張力調整用手段としては、ボル
トだけに限定されず、弾性体の伸びを調整できる限り、
どのようなものを用いても良い。ガイドローラ部として
は、スプロケットに限定されず、ワイヤを用いていると
きにはローラ状のものを用いると良い。
定されず、ワイヤ等の線状のものを用いても良く、弾性
体としては、スプリングだけに限定されず、ゴムのよう
なものを用いてもよく、吊り上げ部材の中間部に設ける
ようにしても構わない。張力調整用手段としては、ボル
トだけに限定されず、弾性体の伸びを調整できる限り、
どのようなものを用いても良い。ガイドローラ部として
は、スプロケットに限定されず、ワイヤを用いていると
きにはローラ状のものを用いると良い。
【００７３】
【発明の効果】以上、本発明の請求項１に係る懸架装置
による場合、ワークが円運動する際に懸架対象物に作用
する慣性力の大きさに応じて弾性体の弾性係数を設定
し、ワークに作用する動的荷重の変動を当該弾性体によ
り吸収する構成となっているので、第１、第２の従来例
による場合とは異なり、懸架対象物の重量、ワークの運
動速度及びその回転運動半径に関係なく、ワークに作用
する実荷重の変動を小さくすることができる。しかも装
置全体が非常にシンプルであることから、装置の高性能
化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
による場合、ワークが円運動する際に懸架対象物に作用
する慣性力の大きさに応じて弾性体の弾性係数を設定
し、ワークに作用する動的荷重の変動を当該弾性体によ
り吸収する構成となっているので、第１、第２の従来例
による場合とは異なり、懸架対象物の重量、ワークの運
動速度及びその回転運動半径に関係なく、ワークに作用
する実荷重の変動を小さくすることができる。しかも装
置全体が非常にシンプルであることから、装置の高性能
化、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００７４】本発明の請求項２に係る懸架装置による場
合、弾性体の伸びを調整するための張力調整用手段が備
えられた構成となっているので、第１の従来例による場
合とは異なり、偏心カム等を使用する必要がない点で、
荷重調整の作業を簡単に行うことができ、メンテナンス
等の低コスト化を図ることができる。
合、弾性体の伸びを調整するための張力調整用手段が備
えられた構成となっているので、第１の従来例による場
合とは異なり、偏心カム等を使用する必要がない点で、
荷重調整の作業を簡単に行うことができ、メンテナンス
等の低コスト化を図ることができる。
【００７５】本発明の請求項３、４に係る懸架装置によ
る場合、懸架対象物の重量が同じであっても、請求項１
又は２による同装置に比べて長さの短い弾性体を用いる
ことができる構成となっているので、弾性体のスペース
が何ら問題にならず、この点で装置の小型化を一層図る
ことができる。
る場合、懸架対象物の重量が同じであっても、請求項１
又は２による同装置に比べて長さの短い弾性体を用いる
ことができる構成となっているので、弾性体のスペース
が何ら問題にならず、この点で装置の小型化を一層図る
ことができる。
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、懸架装置の概略構成を示す図である。
て、懸架装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、ピンの位置とピンに作用する荷重との関係を示すグ
ラフである。
て、ピンの位置とピンに作用する荷重との関係を示すグ
ラフである。
【図３】同装置の変形例を説明するための図であって、
その概略構成を示す模式図である。
その概略構成を示す模式図である。
【図４】同装置の別の変形例を説明するための図であっ
て、その概略構成を示す模式図である。
て、その概略構成を示す模式図である。
【図５】第１の従来例を説明するための図であって、懸
架装置の概略構成を示す模式図である。
架装置の概略構成を示す模式図である。
【図６】第２の従来例を説明するための図であって、懸
架装置の概略構成を示す模式図である。
架装置の概略構成を示す模式図である。
Ｐ ピン １ 熱処理ユニット ２ ディスクトランス ３ 基台 ３１ ステイ ４ 調整用ボルト ５ 引っ張りバネ ６ チェーン ７ スプロケット
Claims (4)
- 【請求項１】 円運動するワーク上に置かれてワークと
同一運動をする懸架対象物をその上方向から支持する懸
架装置において、懸架対象物と基台上の固定面との間を
連結するワイヤ、チェーン等の吊り上げ部材と、吊り上
げ部材の中間部又はその端部に設けられており且つ懸架
対象物を吊り上げ部材を通じて吊り上げるための吊り上
げ力を発生する弾性体とを具備しており、懸架対象物の
重さをＷ、ワークの角速度をω、重力加速度をｇとする
とき、前記弾性体として弾性定数ｋ（≒Ｗω2 ／ｇ）の
ものが用いられていることを特徴とする懸架装置。 - 【請求項２】 前記基台上の固定面には前記弾性体の伸
びを調整するための張力調整用手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の懸架装置。 - 【請求項３】 前記吊り上げ部材を案内するために前記
基台に軸支されており且つ当該吊り上げ部材の懸架対象
物側の端部が接続された半径ｄ1 の大円径部と当該吊り
上げ部材の前記基台上の固定面側の端部が接続された半
径ｄ2 の小円径部とが同軸に連結された構造のガイドロ
ーラ部を備えており、前記弾性体がないと仮定したとき
におけるワークの円運動に伴ってワークに作用し得る荷
重差をＴ、前記弾性体の弾性定数をｋ′（＞ｋ）、ワー
クの円運動直径をｘとするとき、前記ガイドローラ部の
大円径部、小円径部の各半径ｄ1 、ｄ2 に関して、ｄ2
≒（ｄ1 2 Ｔ／ｋ′ｘ）1/2 の関係が成立するように各
々設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載
の懸架装置。 - 【請求項４】 前記基台の側面に軸支された水平ハンガ
アームを備えており、前記吊り上げ部材は、水平ハンガ
アームの基端部と基台上の固定面との間を連結するワイ
ヤ、チェーン等の第１の吊り上げ部材と、前記懸架対象
物と水平ハンガアームの先端部との間を連結するワイ
ヤ、チェーン、金具等の第２の吊り上げ部材から構成さ
れており、前記弾性体がないと仮定したときにおけるワ
ークの円運動に伴ってワークに作用し得る荷重差をＴ、
前記弾性体の弾性定数をｋ′（＞ｋ）、ワークの円運動
直径をｘ、水平ハンガアームの軸支部分と懸架対象物の
重力が作用する力点の部分との距離をｍ、水平ハンガア
ームの軸支部分と前記弾性体の張力が作用する作用点の
部分との距離をｎとするとき、第１、第２の吊り上げ部
材を水平ハンガアームの基端部、先端部に各々接続する
箇所に関して、ｎ／ｍ＝（Ｔ／ｋ′ｘ）1/2 の関係が成
立するように各々設定されていることを特徴とする請求
項１又は２記載の懸架装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121999A JP3369506B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 懸架装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121999A JP3369506B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 懸架装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000302399A true JP2000302399A (ja) | 2000-10-31 |
| JP3369506B2 JP3369506B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=14555556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11121999A Expired - Fee Related JP3369506B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 懸架装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3369506B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102041363A (zh) * | 2009-10-19 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频热处理装置 |
-
1999
- 1999-04-19 JP JP11121999A patent/JP3369506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102041363A (zh) * | 2009-10-19 | 2011-05-04 | 富士电子工业株式会社 | 高频热处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3369506B2 (ja) | 2003-01-20 |
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