JP2002294341A - Cooling device used for heat treatment, and heat treatment device provided therewith - Google Patents

Cooling device used for heat treatment, and heat treatment device provided therewith

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JP2002294341A
JP2002294341A JP2001098337A JP2001098337A JP2002294341A JP 2002294341 A JP2002294341 A JP 2002294341A JP 2001098337 A JP2001098337 A JP 2001098337A JP 2001098337 A JP2001098337 A JP 2001098337A JP 2002294341 A JP2002294341 A JP 2002294341A
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武 玉渕
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敬夫 渡辺
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently and reliably quench only a part of a work without using any special die. SOLUTION: A main pipe 34 vertically inserted between a large number of cam shafts which are positioned and loaded on a heat treatment pallet and branch pipes 35 provided on the main pipe 34 at equal intervals are provided, the branch pipes 35 are disposed parallel to the cam shafts, air jetting holes 36a and 36b opened in each branch pipe 35 are arranged so as to jet air to the entire circumference of the cam parts, and the area of air feed holes 60b-60h for feeding air to each branch pipe 35 is reduced toward the forward end of the main pipe 34.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理に用いられ
る冷却装置、及び、この冷却装置を備えた熱処理装置に
関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device used for heat treatment and a heat treatment device provided with the cooling device.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋳造品であるワークの耐摩耗性を向上さ
せるために、その一部を急冷してチル層を形成させるこ
とがある。チル層を形成させるために、ワークの一部の
みを急冷する方法の従来例としては、特開平1−130
838号公報や、特開平9−155518号公報に記載
された方法がある。まず、特開平1−130838号公
報には、エンジンのカムシャフトの鋳造時に、その一部
のみを急冷する鋳造方法が開示されている。この鋳造方
法は、金型本体に熱伝導率の高い銅系合金を用い、この
金型に冷却水を通流し、銅系合金製金型の部分の溶湯を
急冷することで、カムシャフトのカム部のチル化を促進
させるものである。一方、チル化を要しないジャーナル
部には金型本体の内部に熱伝導率の低い入子を配置して
徐冷している。また、特開平9−155518号公報に
は、カムシャフトの鋳造を複数の分割型からなる金型を
用いて行うことで、その一部のみを急冷する鋳造方法が
開示されている。分割型は独立に型開き可能に構成され
ており、ジャーナル部に対応する分割型を、カム部に鋳
造する分割型よりも早く型開きする。これによりジャー
ナル部は大気による徐冷が行われるが、カム部は分割型
により急冷される。
2. Description of the Related Art In order to improve the wear resistance of a work as a cast product, a part of the work may be rapidly cooled to form a chill layer. As a conventional example of a method of rapidly cooling only a part of a work in order to form a chill layer, see Japanese Patent Laid-Open No. 1-130.
There is a method described in JP-A-838 and JP-A-9-155518. First, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-130838 discloses a casting method in which only a part of a camshaft of an engine is rapidly cooled during casting. This casting method uses a copper-based alloy having a high thermal conductivity for the mold body, allows cooling water to flow through the mold, and quenches the molten metal in the copper-based alloy mold, thereby reducing the camshaft cam. It promotes the chilling of the part. On the other hand, in the journal portion that does not require chilling, a nest having a low thermal conductivity is arranged inside the mold body and is gradually cooled. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-155518 discloses a casting method in which a camshaft is cast using a mold having a plurality of split molds, and only a part of the casting is rapidly cooled. The split mold is configured to be able to be opened independently, and the split mold corresponding to the journal portion is opened earlier than the split mold cast on the cam portion. As a result, the journal portion is gradually cooled by the atmosphere, but the cam portion is rapidly cooled by the split mold.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1−130838号公報に開示されている鋳造方法によ
る冷却や、特開平9−155518号公報に開示されて
いる鋳造方法による冷却は、複雑な金型を用いるため、
コストが高くなり、作業効率も悪かった。さらに、冷却
水や、金型の接触による冷却は、急冷される領域と徐冷
される領域の境界が明確に分離できないため、ジャーナ
ル部もチル化してしまうことが多く、所定部分のみを確
実に冷却することができなかった。そして、どちらの方
法であっても、鋳造用の金型を冷却に用いるため、チル
層の形成中は、新たな鋳造を行うことができず、鋳造工
程のサイクルタイムが長くなり、作業効率が低下すると
いう問題があった。従って、本発明は、ワークの一部の
みを急冷する際に、特殊な金型を用いずに、効率良く、
確実に冷却することを目的とする。
However, cooling by the casting method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-130838 and cooling by the casting method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-155518 are complicated metallurgy. To use the mold,
Costs were high and work efficiency was poor. Further, in cooling by contact with cooling water or a mold, since the boundary between the region to be rapidly cooled and the region to be gradually cooled cannot be clearly separated, the journal portion is often chilled, and only the predetermined portion is surely formed. Could not cool. In both methods, since the casting mold is used for cooling, new casting cannot be performed during the formation of the chill layer, the cycle time of the casting process becomes longer, and work efficiency is increased. There was a problem of lowering. Therefore, the present invention, when rapidly cooling only a part of the work, without using a special mold, efficiently,
The purpose is to ensure cooling.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する本
発明の請求項1に係る発明は、高温のワークにエアーを
噴き付けて冷却させるエアー噴出手段を有する冷却装置
であって、エアー噴出手段は、エアーが通流する主管を
有し、主管は、その長手方向に沿って、エアーが流出す
るエアー供給孔が等間隔に設けられ、エアー供給孔は、
エアー供給源側である一端側から他端側にかけて、開口
面積が減少する配列を有する熱処理に用いられる冷却装
置とした。この冷却装置は、ワークにエアーを噴き付け
るエアー噴出手段が複数のエアー供給孔を備える場合
に、一端側から他端側にかけて、各エアー供給孔の開口
面積が減少する配列を有することで、各エアー供給孔か
らのエアーの流出量をほぼ一定にすることで、ワークの
冷却効果を均一にするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cooling apparatus having air ejection means for injecting air to a high-temperature work to cool the work. The means has a main pipe through which air flows, and the main pipe is provided with air supply holes through which air flows out at equal intervals along the longitudinal direction thereof, and the air supply hole has
A cooling device used for heat treatment having an arrangement in which the opening area decreases from one end side, which is the air supply source side, to the other end side. This cooling device has an arrangement in which the opening area of each air supply hole is reduced from one end side to the other end side when the air ejection means for ejecting air to the work has a plurality of air supply holes. By making the outflow amount of air from the air supply hole substantially constant, the cooling effect of the work is made uniform.

【0005】また、本発明の請求項2に係る発明は、請
求項1に記載の熱処理に用いられる冷却装置であって、
エアー噴出手段は、エアー供給孔に連通する枝管を備
え、枝管は、ワークの所定部分に対して、異なる角度か
らエアーを噴き付けるエアー噴出孔を備える構成にし
た。この冷却装置は、複数の枝管に設けられた複数のエ
アー噴出孔からワークの所定部分に対して、エアーを噴
き付けるものであり、エアーをワークの所定部分の一つ
に対して異なる角度から噴き付けることが可能になる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a cooling device used for the heat treatment according to the first aspect,
The air jetting means has a branch pipe communicating with the air supply hole, and the branch pipe has an air jet hole for jetting air from a different angle to a predetermined portion of the work. This cooling device blows air from a plurality of air ejection holes provided in a plurality of branch pipes to a predetermined portion of a work, and air is blown from a different angle to one of the predetermined portions of the work. It becomes possible to spray.

【0006】さらに、本発明の請求項3に係る発明は、
請求項1又は請求項2に記載の熱処理に用いられる冷却
装置において、エアー噴出孔は、ワークの所定部分の中
心位置に、異なる角度からエアーを噴き付けると共に、
所定部分の面積に応じた孔径を有している構成にした。
この冷却装置は、ワークにエアーを噴き付けて冷却しよ
うとする所定部分が多数あり、かつ、その所定部分の面
積が異なる場合であっても、均一に冷却するものであ
る。具体的には、面積が大きい所定部分にエアーを噴き
付けるエアー噴出孔は孔径(開口面積)を大きく、面積
が小さい所定部分にエアーを噴き付けるエアー噴出孔は
孔径(開口面積)を小さくする。
[0006] Further, the invention according to claim 3 of the present invention provides:
In the cooling device used for the heat treatment according to claim 1 or 2, the air ejection hole ejects air from a different angle to a center position of a predetermined portion of the work,
The configuration has a hole diameter corresponding to the area of the predetermined portion.
This cooling device uniformly cools even if there are a large number of predetermined portions to be cooled by blowing air onto the work and the predetermined portions have different areas. Specifically, an air ejection hole that blows air to a predetermined portion having a large area has a large hole diameter (opening area), and an air ejection hole that blows air to a predetermined portion having a small area has a small hole diameter (opening area).

【0007】そして、本発明の請求項4に係る発明は、
ワークを加熱する熱処理炉と、ワークを熱処理炉に搬
入、搬出する搬送手段と、加熱後のワークに対して進退
自在に構成された請求項1から請求項3のいずれか一項
に記載の熱処理に用いられる冷却装置とを有する熱処理
装置とした。この熱処理装置は、熱処理炉で加熱したワ
ークの所定部分のみを確実に、かつ、均一に急冷させる
ものである。
The invention according to claim 4 of the present invention provides:
The heat treatment furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat treatment furnace heats the work, transport means for carrying the work into and out of the heat treatment furnace, and the heat treatment furnace is configured to be able to move forward and backward with respect to the heated work. And a cooling device used for the heat treatment. In this heat treatment apparatus, only a predetermined portion of a workpiece heated in a heat treatment furnace is rapidly and surely cooled.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら詳細に説明する。本実施の形態は、図1に示す
金型1で鋳造したワークであるカムシャフトWを、図2
に示す熱処理装置2において加熱、保温した後に、その
一部のみを急冷してチル層を形成させるものである。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a camshaft W which is a work cast by the mold 1 shown in FIG.
After heating and keeping the temperature in the heat treatment apparatus 2 shown in FIG. 1, only a part thereof is rapidly cooled to form a chill layer.

【0009】まず、カムシャフトWを鋳造する金型1に
ついて説明する。金型1は、二分割式の金型であり、図
1には型開きした状態の片方の金型のみが図示してあ
る。この金型1は、同時に二つのカムシャフトWを鋳造
するために二つのキャビティ3を有している。各々のキ
ャビティ3に溶湯を注入する給湯口4は、金型1の中央
に形成されており、給湯口4と各々のキャビティ3の一
端(図1の下端)の間は湯道5が形成されている。ま
た、キャビティ3の他端(図1の上端)には、フック部
6と湯上り部7が設けられている。この金型1は、キャ
ビティ3まわりにカムシャフトWのカム部Cに対応して
複数の冷却水路8が設けられているが、冷却水路8は必
須の構成要素ではない。なお、図1に示す金型1の構造
は例示であり、この他の任意の構造を有する金型を用い
ることが可能である。
First, the mold 1 for casting the camshaft W will be described. The mold 1 is a two-part mold, and FIG. 1 shows only one mold in an opened state. This mold 1 has two cavities 3 for casting two camshafts W at the same time. A hot water supply port 4 for injecting the molten metal into each cavity 3 is formed at the center of the mold 1, and a runner 5 is formed between the hot water supply port 4 and one end (the lower end in FIG. 1) of each cavity 3. ing. At the other end (upper end in FIG. 1) of the cavity 3, a hook portion 6 and a rising portion 7 are provided. In the mold 1, a plurality of cooling water passages 8 are provided around the cavity 3 corresponding to the cam portion C of the camshaft W, but the cooling water passages 8 are not essential components. The structure of the mold 1 shown in FIG. 1 is an example, and a mold having any other structure can be used.

【0010】ここで、ワークであるカムシャフトWは、
図1に示すようにシャフト軸Aの長手方向に沿って複数
のカム部Cや、ジャーナル部Jが配列されている。本実
施の形態では、カム部Cのみを急冷させ、その他の部分
は急冷させない。この理由は、カム部Cが、高い耐磨耗
性が要求されるためチル層を形成させて硬化させる必要
があるからである。一方、ジャーナル部Jは、カムシャ
フトWの回転精度を高めるために切削加工を施す必要が
あり、シャフト軸AはカムシャフトWの長寿命化のため
に靭性が要求されるからである。なお、カム部Cが特許
請求の範囲に記載の所定部分に相当する。
[0010] Here, the camshaft W as a work is
As shown in FIG. 1, a plurality of cam portions C and journal portions J are arranged along the longitudinal direction of the shaft axis A. In the present embodiment, only the cam portion C is rapidly cooled, and other portions are not rapidly cooled. The reason for this is that the cam portion C is required to have a high abrasion resistance, so that it is necessary to form and harden a chill layer. On the other hand, the journal portion J needs to be cut to increase the rotational accuracy of the camshaft W, and the shaft axis A is required to have toughness in order to extend the life of the camshaft W. Note that the cam portion C corresponds to a predetermined portion described in the claims.

【0011】次に、前記した金型1により鋳造されたカ
ムシャフトWを熱処理する熱処理装置2の構成について
説明する。図2に示すように、熱処理装置2は、多数の
カムシャフトWを一度に処理できる熱処理炉10と、熱
処理炉10にカムシャフトWを搬送、搬出する搬送手段
であるローラコンベア11、ならびに、熱処理炉10の
出口側10aに配置され、熱処理後のカムシャフトWの
カム部Cを急冷するための冷却装置12とを含んで構成
されている。また、多数のカムシャフトWは、熱処理パ
レット13に載置され、処理される。
Next, the structure of the heat treatment apparatus 2 for heat treating the camshaft W cast by the mold 1 will be described. As shown in FIG. 2, the heat treatment apparatus 2 includes a heat treatment furnace 10 that can process a large number of camshafts W at one time, a roller conveyor 11 that is a conveyance unit that conveys and unloads the camshafts W to and from the heat treatment furnace 10, and a heat treatment furnace. The cooling device 12 is disposed on the outlet side 10a of the furnace 10 and rapidly cools the cam portion C of the camshaft W after the heat treatment. In addition, many camshafts W are placed on the heat treatment pallet 13 and processed.

【0012】熱処理炉10は、複数の熱処理パレット1
3に搭載された複数のカムシャフトWを1000℃程度
の高温に保持できる炉であり、ガス炉等の公知の炉であ
る。なお、熱処理炉10は、不活性ガス雰囲気又は還元
ガス雰囲気において熱処理できる構成を有し、さらに、
昇温時や降温時の温度勾配が制御できることが望まし
い。
The heat treatment furnace 10 includes a plurality of heat treatment pallets 1
3 is a furnace that can hold a plurality of camshafts W at a high temperature of about 1000 ° C., and is a known furnace such as a gas furnace. The heat treatment furnace 10 has a configuration capable of performing heat treatment in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere.
It is desirable that the temperature gradient at the time of temperature rise or temperature fall can be controlled.

【0013】ローラコンベア11は、熱処理炉10に熱
処理パレット13を搬入する第一のローラコンベア11
aと、熱処理後の熱処理パレット13を搬出する第二の
ローラコンベア11bを有する。また、熱処理炉10内
にも図示しないローラ等が設けられており、熱処理炉1
0内の熱処理パレット13の移動を可能にしている。な
お、これらのローラコンベアを一つのローラコンベアと
して敷設しても良い。
The roller conveyor 11 is a first roller conveyor 11 for carrying the heat treatment pallet 13 into the heat treatment furnace 10.
a, and a second roller conveyor 11b for carrying out the heat-treated pallet 13 after the heat treatment. Further, rollers and the like (not shown) are also provided in the heat treatment furnace 10.
The movement of the heat treatment pallet 13 within 0 is enabled. Note that these roller conveyors may be laid as one roller conveyor.

【0014】次に、熱処理パレット13について説明す
る。なお、図3は熱処理パレットの平面図、図4は熱処
理パレットの正面図、図5は熱処理パレットの側面図で
ある。熱処理パレット13は、ベース21から左右方向
に並ぶ支柱22a、22b、22cが前後方向に三列立
設しており、支柱22a〜22cを挿通させることで積
み重なる載置プレート23a、23bを有している。
Next, the heat treatment pallet 13 will be described. 3 is a plan view of the heat treatment pallet, FIG. 4 is a front view of the heat treatment pallet, and FIG. 5 is a side view of the heat treatment pallet. The heat treatment pallet 13 includes mounting plates 23a, 23b in which columns 22a, 22b, 22c arranged in the left-right direction from the base 21 are arranged in three rows in the front-rear direction, and are stacked by inserting the columns 22a to 22c. I have.

【0015】図4及び図6(a)、(b)に示すよう
に、載置プレート23aは、短い間隔で立設する支柱2
2a及び支柱22bがそれぞれ挿通する筒部24及び筒
部25と、筒部24、25を連結するプレート26から
なる。筒部24はプレート26の高さと同一の高さを有
する中空の部材であり、筒部25はプレート26の半分
の高さを有する。筒部24はプレート26の一端部に、
筒部25は、プレート26の他端部の下側に固定されて
いる。さらに、プレート26は、上下に位置を合わせて
略V字形状に切り欠かれた切欠部27をそれぞれ二つず
つ有し、図4及び図8に示すように載置プレート23a
を積み重ねると、下側の載置プレート23aのプレート
26の上側に形成されている切欠部27と、上側の載置
プレート23aのプレート26の下側に形成されている
切欠部27が略菱形形状の開口を形成する。この開口
が、カムシャフトWのシャフト軸Aを位置決め把持する
把持部41になる。
As shown in FIGS. 4 and 6 (a) and 6 (b), the mounting plate 23a is
It comprises a tube portion 24 and a tube portion 25 through which the 2a and the support 22b are inserted, respectively, and a plate 26 connecting the tube portions 24 and 25. The cylindrical portion 24 is a hollow member having the same height as the plate 26, and the cylindrical portion 25 has a half height of the plate 26. The cylindrical portion 24 is provided at one end of the plate 26,
The cylindrical portion 25 is fixed below the other end of the plate 26. Further, the plate 26 has two notches 27 each of which is cut out in a substantially V-shape so as to be vertically aligned, and as shown in FIGS.
Are stacked, the notch 27 formed above the plate 26 of the lower mounting plate 23a and the notch 27 formed below the plate 26 of the upper mounting plate 23a have a substantially rhombic shape. Is formed. This opening serves as a holding portion 41 for positioning and holding the shaft axis A of the camshaft W.

【0016】また、図4及び図7(a)、(b)に示す
ように、載置プレート23bは、長い間隔で立設する支
柱22b及び支柱22cがそれぞれ挿通する筒部28及
び筒部29と、筒部28、29を連結するプレート30
からなる。筒部28は、プレート30の半分の高さを有
する中空の部材である。一方、筒部29はプレート30
の高さと同一の高さを有する中空の部材である。筒部2
8はプレート30の一端部の上側に、筒部29は、プレ
ート30の他端部に固定されている。さらに、プレート
30は、上下に位置を合わせて略V字形状に切り欠けら
れた切欠部27をそれぞれ三つずつ有し、図4及び図8
に示すように載置プレート23bを支柱22に積み重ね
ると、前記と同様にして、切欠部27が略菱形形状の開
口を形成し、カムシャフトWのシャフト軸Aを位置決め
把持する把持部41となる。
As shown in FIGS. 4 and 7 (a) and 7 (b), the mounting plate 23b has a cylindrical portion 28 and a cylindrical portion 29 through which the columns 22b and 22c, which are erected at long intervals, are respectively inserted. And a plate 30 connecting the cylindrical portions 28 and 29
Consists of The cylindrical portion 28 is a hollow member having half the height of the plate 30. On the other hand, the cylindrical portion 29 is
It is a hollow member having the same height as the height. Tube part 2
Reference numeral 8 denotes an upper portion of one end of the plate 30, and the cylindrical portion 29 is fixed to the other end of the plate 30. Further, the plate 30 has three notches 27, each of which is cut out in a substantially V-shape so as to be aligned vertically, as shown in FIGS.
When the mounting plate 23b is stacked on the column 22 as shown in FIG. 7, the notch 27 forms a substantially rhombic opening in the same manner as described above, and becomes the grip portion 41 for positioning and gripping the shaft axis A of the camshaft W. .

【0017】なお、搭載プレート23a及び搭載プレー
ト23bを積み重ねる場合には、搭載プレート23aと
搭載プレート23bが交互に支柱22bに挿通されるよ
うにする。これにより図4の支柱22bにおいては、半
分の高さを有する筒部25と筒部28とが交互に並ぶ。
また、このとき形成される把持部41は、水平方向にお
いて等間隔に、図4においては5箇所並ぶ。これは、後
に詳細を説明する冷却装置12により各カムシャフトW
のカム部Cの全周を均一に急冷するためである。従っ
て、搭載プレート23a及び搭載プレート23bのそれ
ぞれの切欠部27は等しいピッチで形成されており、搭
載プレート23aの他端側の切欠部27と、搭載プレー
ト23bの一端側の切欠部27も支柱22bを挟んで等
しい等しいピッチになる位置に形成されている。
When the mounting plate 23a and the mounting plate 23b are stacked, the mounting plate 23a and the mounting plate 23b are alternately inserted into the columns 22b. As a result, in the column 22b of FIG. 4, the cylindrical portions 25 and the cylindrical portions 28 having half the height are alternately arranged.
In addition, the grip portions 41 formed at this time are arranged at equal intervals in the horizontal direction, and five portions are arranged in FIG. This is because each camshaft W is controlled by the cooling device 12 described in detail later.
This is for uniformly and rapidly cooling the entire circumference of the cam portion C. Therefore, the notches 27 of the mounting plate 23a and the mounting plate 23b are formed at the same pitch, and the notch 27 at the other end of the mounting plate 23a and the notch 27 at one end of the mounting plate 23b are also supported by the support 22b. Are formed at positions having the same pitch.

【0018】また、図3及び図5に示すように、この熱
処理パレット13には、前記の載置プレート23a、2
3bが前後方向に三列積み重ねられており、前後方向に
並んで配置される三つの把持部41により一つのカムシ
ャフトWが位置決めされて把持される。つまり、カムシ
ャフトWは、その長手方向が熱処理パレット13の移動
方向と一致するように位置決めされて把持され、各熱処
理パレット13には、水平方向に5本のカムシャフトW
が7段、つまり、一つの熱処理パレット13に35本の
カムシャフトWが載置される。なお、本実施の形態にお
いて切欠部27の形状は直角二等辺三角形であり、把持
部41の形状は正方形になっている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the heat treatment pallet 13 is provided with
3b are stacked in three rows in the front-rear direction, and one camshaft W is positioned and gripped by three grippers 41 arranged side by side in the front-rear direction. That is, the camshaft W is positioned and gripped so that its longitudinal direction coincides with the moving direction of the heat treatment pallet 13, and each heat treatment pallet 13 has five camshafts W in the horizontal direction.
, Ie, 35 camshafts W are placed on one heat treatment pallet 13. In the present embodiment, the shape of the cutout portion 27 is a right-angled isosceles triangle, and the shape of the grip portion 41 is a square.

【0019】次に、冷却装置12について説明する。な
お、図9は冷却装置の正面図、図10は冷却装置の側面
図、図11(a)、(b)は冷却装置と熱処理パレット
の関係を説明する図である。図2及び図11(a)に示
すように、冷却装置12は、熱処理炉10の出口側10
aにおいて、第二のローラコンベア11bの上方に位置
しており、図示しない公知の昇降機構により昇降自在に
配置されている。この冷却装置12は、直方体形状をし
た本体部31の下面に、加熱後のカムシャフトWのカム
部Cにエアーを噴出し急冷するエアー噴出手段32を備
えている。また、本体部31の左右面には、エアー噴出
手段32にエアーを供給するためのエアー配管33が接
続されている。
Next, the cooling device 12 will be described. 9 is a front view of the cooling device, FIG. 10 is a side view of the cooling device, and FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating the relationship between the cooling device and the heat treatment pallet. As shown in FIG. 2 and FIG. 11A, the cooling device 12 is provided on the outlet side 10 of the heat treatment furnace 10.
5A, it is located above the second roller conveyor 11b, and is arranged to be able to move up and down by a known elevating mechanism (not shown). The cooling device 12 is provided with an air ejection means 32 for ejecting air to the cam portion C of the heated camshaft W to cool rapidly on a lower surface of the main body portion 31 having a rectangular parallelepiped shape. Air pipes 33 for supplying air to the air jetting means 32 are connected to the left and right surfaces of the main body 31.

【0020】図9及び図10に示すようにエアー噴出手
段32は、本体部31の下面から垂直下向きに設けられ
ており、下面から鉛直下向きに延設される主管34と、
主管34の所定位置から水平に突出する短い枝管35と
から構成されている。図12(a)、(b)に示すよう
に主管34の形状は、エアーが通流する主流路51を有
する有底の四角柱である。主管34の上部の開口端52
にはフランジ53が形成されており、このフランジ53
が冷却装置12の本体部31にボルト止めされる。ま
た、主管34の対向する一対の側面34aには主管34
からエアーが噴出する噴出量を制御するためのエアー供
給孔60a〜60hを有する供給管57が挿入される挿
入口54が等間隔に形成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the air jetting means 32 is provided vertically downward from the lower surface of the main body 31, and has a main pipe 34 extending vertically downward from the lower surface.
And a short branch pipe 35 projecting horizontally from a predetermined position of the main pipe 34. As shown in FIGS. 12A and 12B, the shape of the main pipe 34 is a bottomed square prism having a main flow path 51 through which air flows. Open end 52 at the top of main pipe 34
Is formed with a flange 53.
Is bolted to the main body 31 of the cooling device 12. Further, the main pipe 34 is provided on a pair of opposed side faces 34 a of the main pipe 34.
The insertion holes 54 into which the supply pipes 57 having the air supply holes 60a to 60h for controlling the amount of air to be ejected from are inserted are formed at equal intervals.

【0021】図9に示すように、主管34は本体部31
の下面の左右方向において6本等間隔に配列されてい
る。さらに、図10に示すように、主管34は前後方向
に二列の配置を有する。従って、主管34は、冷却装置
12全体では12本延設されている。主管34が左右方
向において等間隔に配置されているのは、冷却装置12
が図11(a)に示す上方位置から、図11(b)に示
すように熱処理後の熱処理パレット13に対して下降し
た際に、図13に示すように水平方向において隣り合う
二つのカムシャフトWの間に主管34を挿入するためで
ある。つまり、主管34の延設ピッチは、熱処理パレッ
ト13の載置プレート23a、23bの切欠部27の形
成ピッチと同一であり、主管34の延設位置は、切欠部
27の形成位置に対して半ピッチだけずれている。な
お、図13において主管34は、カムシャフトWのシャ
フト軸Aに直交するように挿入されている。
As shown in FIG. 9, the main pipe 34 is
Are arranged at regular intervals in the left-right direction of the lower surface of the. Further, as shown in FIG. 10, the main pipe 34 has two rows in the front-rear direction. Accordingly, the cooling device 12 as a whole has 12 main tubes 34 extending therefrom. The main pipes 34 are arranged at equal intervals in the left-right direction because the cooling device 12
As shown in FIG. 11 (b), when two camshafts descend from the upper position shown in FIG. 11 (a) with respect to the heat-treated pallet 13 after the heat treatment, as shown in FIG. This is for inserting the main pipe 34 between W. That is, the extension pitch of the main pipe 34 is the same as the formation pitch of the cutout portions 27 of the mounting plates 23 a and 23 b of the heat treatment pallet 13, and the extension position of the main pipe 34 is half of the formation position of the cutout portion 27. It is shifted by the pitch. In FIG. 13, the main pipe 34 is inserted so as to be orthogonal to the shaft axis A of the camshaft W.

【0022】図12(b)に示すように、各供給管57
は、主流路51と円筒部材55を連通させるエアー供給
孔60a〜60hが穿設されている。枝管35Bのエア
ー供給孔60hと枝管35Tのエアー供給孔60aを除
く残りのエアー供給孔60b〜60gは、上側から下側
に、つまり、エアーの供給源に近い一端である開口端5
2から他端の有底部に向けて、その径(開口断面積)が
小さくなっている。これは、各円筒部材55(枝管3
5)に供給される時間当たりのエアーの量を均等にする
ことで、各円筒部材55のエアー噴出孔36a、36b
から噴出されるエアーの量をほぼ均等にし、各カム部C
を場所によらず均等に急冷させるためである。エアー噴
出孔36a、36bから噴出されたエアーは、所定角度
の広がりを持つため、四つの枝管35から一つのカム部
Cに向けて噴き付けられたエアーはカム部Cの全周に対
して噴き付けられる。
As shown in FIG. 12B, each supply pipe 57
Are provided with air supply holes 60a to 60h for communicating the main flow path 51 and the cylindrical member 55. The remaining air supply holes 60b to 60g excluding the air supply hole 60h of the branch pipe 35B and the air supply hole 60a of the branch pipe 35T are from the upper side to the lower side, that is, the open end 5 which is one end close to the air supply source.
The diameter (opening cross-sectional area) decreases from 2 to the bottomed portion at the other end. This is because each cylindrical member 55 (branch 3
By equalizing the amount of air per unit time supplied to 5), the air ejection holes 36a and 36b of each cylindrical member 55 are formed.
The amount of air blown out from each cam section
Is to be rapidly cooled evenly regardless of the location. Since the air ejected from the air ejection holes 36a and 36b has a predetermined angle, the air ejected from the four branch pipes 35 toward one cam portion C is applied to the entire circumference of the cam portion C. Sprayed.

【0023】枝管35は、一つの主管34の側面34a
に対して等間隔に八個配設されている。枝管35の配置
間隔は、冷却装置12が下降して主管34がカムシャフ
トWの間に挿入されたとき、図13に示すように各載置
プレート23a、23bの上下方向の中心位置に、か
つ、カムシャフトWのシャフト軸Aと平行になるように
配設されている。これにより、図14に示すように、主
管34が隣り合うカムシャフトWの間に挿入されたとき
に、上下方向及び左右方向に隣り合う四つの枝管35
は、各々を頂点とする四角形の中心にカム部C(シャフ
ト軸Aの回転中心軸)が位置する。
The branch pipe 35 is a side pipe 34a of one main pipe 34.
Are arranged at equal intervals. When the cooling device 12 is lowered and the main pipe 34 is inserted between the camshafts W, the branch pipes 35 are arranged at the vertical center positions of the mounting plates 23a and 23b as shown in FIG. Further, it is disposed so as to be parallel to the shaft axis A of the camshaft W. Thereby, as shown in FIG. 14, when the main pipe 34 is inserted between the adjacent camshafts W, the four branch pipes 35 adjacent in the vertical and horizontal directions are provided.
Are located at the center of a quadrangle having each apex as the cam portion C (the rotation center axis of the shaft axis A).

【0024】図15(a)、(b)に示すように、枝管
35は、有底の円筒部材55と、円筒部材55の開口端
に固定され、主管34への固定に用いられる固定プレー
ト56を有している。なお、固定プレート56は、開口
部を有し、開口部には供給管57が挿通される。
As shown in FIGS. 15A and 15B, the branch pipe 35 is fixed to a bottomed cylindrical member 55 and an open end of the cylindrical member 55, and is a fixing plate used for fixing to the main pipe 34. 56. The fixing plate 56 has an opening, and the supply pipe 57 is inserted through the opening.

【0025】円筒部材55には、カム部Cに向けてエア
ーを噴出する小径のエアー噴出孔36a、及び、大径の
エアー噴出孔36bが各カム部Cの軸方向において幅が
1/2の位置、つまり、カム部Cの幅方向の中心に対応
する位置に穿設されている。このエアー噴出孔36a、
36bは、各カム部Cの周方向の面積の大きさに対応し
た孔径を有すると共に、上下二列に穿設されており、上
側の列58のエアー供給孔36a、36bの穿設角度
は、円筒部材55の回転中心軸に対して30度の仰角で
あり、下側の列59のエアー供給孔36a、36bの穿
設角度は、円筒部材55の回転中心軸に対して30度の
俯角になっている。各エアー供給孔36a、36bの穿
設角度を前記のように設定することで、カムシャフトW
の冷却時に、一つのカム部Cを取り囲む四つの枝管35
の各々からカム部C(シャフト軸Aの回転中心軸)に向
けてエアーを噴き出し、カム部Cの全周に対してエアー
を噴き付けることができる(図14参照)。これにより
カム部Cは異なる角度からエアーが噴き付けられるの
で、均一に急冷される。
In the cylindrical member 55, a small-diameter air ejection hole 36a for ejecting air toward the cam portion C and a large-diameter air ejection hole 36b are formed so that the width of each cam portion C in the axial direction is 2. It is formed at a position, that is, a position corresponding to the center of the cam portion C in the width direction. This air ejection hole 36a,
36b has a hole diameter corresponding to the size of the area in the circumferential direction of each cam portion C, and is bored in upper and lower two rows, and the drilling angle of the air supply holes 36a, 36b in the upper row 58 is: The elevation angle is 30 degrees with respect to the rotation center axis of the cylindrical member 55, and the piercing angle of the air supply holes 36a and 36b in the lower row 59 is set at a depression angle of 30 degrees with respect to the rotation center axis of the cylinder member 55. Has become. By setting the drilling angles of the air supply holes 36a and 36b as described above, the camshaft W
At the time of cooling, four branch pipes 35 surrounding one cam portion C
Can be blown out toward the cam portion C (the rotation center axis of the shaft shaft A) from each of them, and can be blown over the entire circumference of the cam portion C (see FIG. 14). This allows the cam portion C to be uniformly rapidly cooled because air is blown from different angles.

【0026】また、各列58、59においてエアー噴出
孔36bの孔径(開口面積)が両端のエアー噴出孔36
aよりも大きいのは、図16に示すように中央に位置す
るカム部Cが、その両隣のカム部Cよりも幅が広いた
め、より多くのエアーを噴き付ける必要があるからであ
る。このようにカム部Cの大きさ(周方向の面積)の大
小に合わせて、異なる孔径のエアー噴出孔36a、36
bを用意することで、カム部Cの大きさによらずに、均
一に冷却し、チル化させることができる。なお、穿設角
度は、カムシャフトWのカム部Cの位置と、枝管35の
配置により決まるので、任意の角度にすることができる
が、本実施の形態においては、25度から65度の範囲
であることが望ましい。また、各エアー噴出孔36a、
36bの穿設角度は同一の値であることが望ましいが、
急冷する部分の形状によっては、場所ごとに異なる穿設
角度であっても良い。
In each of the rows 58 and 59, the diameter (opening area) of the air ejection hole 36b is set at the air ejection holes 36 at both ends.
The reason for being larger than “a” is that, as shown in FIG. 16, the cam portion C located at the center is wider than the cam portions C on both sides thereof, so that more air needs to be blown. In this manner, the air ejection holes 36a and 36 having different hole diameters correspond to the size (area in the circumferential direction) of the cam portion C.
By preparing b, it is possible to uniformly cool and chill it regardless of the size of the cam portion C. The piercing angle is determined by the position of the cam portion C of the camshaft W and the arrangement of the branch pipe 35, so that the piercing angle can be set to any angle. In the present embodiment, however, the piercing angle is 25 to 65 degrees. It is desirable to be within the range. In addition, each air ejection hole 36a,
It is desirable that the drilling angle of 36b is the same value,
Depending on the shape of the portion to be quenched, the piercing angle may be different for each location.

【0027】また、図12(b)において、一番上(最
上段)に位置する枝管35Tは、下側の列59のみが穿
設されている。これは、枝管35Tよりも上側にはカム
シャフトWが載置されていないので、エアーを噴出する
必要がないからである。同様にして、一番下(最下段)
に位置する枝管35Bは、上側の列58のみが穿設され
ている。枝管35Bよりも下側にはカムシャフトWが載
置されていないからである。
In FIG. 12 (b), only the lower row 59 of the branch pipe 35T located at the top (uppermost stage) is drilled. This is because the camshaft W is not mounted above the branch pipe 35T, so that it is not necessary to jet air. Similarly, the bottom (bottom)
, Only the upper row 58 is perforated. This is because the camshaft W is not mounted below the branch pipe 35B.

【0028】なお、枝管35Tのエアー供給孔60a
は、下側の列59のみを有するため、一つ下のエアー供
給孔60bよりも小径にすることが望ましい。本実施の
形態においては、エアー供給孔60aの直径を11.3
mmと、エアー供給孔60bの直径をφ16.0mmと
し、以下、エアー供給孔60cからエアー供給孔60g
までの直径は、直上のエアー供給孔60b〜60fに対
して0.4mmずつ減少させている。また、最下段のエ
アー供給孔60hの直径は、上側の列58のみを有する
ため、他に比べて大幅に小さく、9.5mmにしてい
る。
The branch pipe 35T has an air supply hole 60a.
Has only the lower row 59, it is desirable to make the diameter smaller than the air supply hole 60b below. In the present embodiment, the diameter of the air supply hole 60a is set to 11.3.
mm, and the diameter of the air supply hole 60b is φ16.0 mm.
Are reduced by 0.4 mm from the air supply holes 60b to 60f immediately above. The diameter of the lowermost air supply hole 60h is only 9.5 mm, which is significantly smaller than that of the other air supply holes because only the upper row 58 is provided.

【0029】次に、カムシャフトWを鋳造し、熱処理す
る工程について説明する。まず、カムシャフトWを鋳造
するためには、図1に示す金型1を型締めした状態で、
給湯口4から溶湯を注入する。注入された溶湯は湯道5
を通り各キャビティ3内に注がれ、金型1の自然冷却及
び冷却水の循環によりキャビティ3内で溶湯が凝固し、
鋳造品Fが出来上がる。このときの鋳造品Fは、ねずみ
鋳鉄であるが、カム部C及びその近傍は冷却水の循環に
より他の部分よりも冷却されているので凝固速度が速
く、硬いチル層が形成される。このチル層はパーライト
リッチな組織であり、他の部分は、比較的軟らかいフェ
ライトリッチな組織である。しかし、前記の通りに鋳造
時のチル化は、その境界が安定しておらず、この段階で
はジャーナル部Jも部分的にチル化している。
Next, the steps of casting and heat-treating the camshaft W will be described. First, in order to cast the camshaft W, the mold 1 shown in FIG.
The molten metal is poured from the hot water supply port 4. The injected molten metal is runner 5
Is poured into each cavity 3 and the molten metal is solidified in the cavity 3 by natural cooling of the mold 1 and circulation of the cooling water,
The casting F is completed. The cast product F at this time is gray cast iron, but since the cam portion C and its vicinity are cooled more than other portions by the circulation of the cooling water, the solidification rate is higher and a hard chill layer is formed. The chill layer has a pearlite-rich structure, and the other portions have a relatively soft ferrite-rich structure. However, as described above, the boundary of the chilling during casting is not stable, and at this stage, the journal J is also partially chilled.

【0030】溶湯が凝固したら、把持装置がフック部6
を把持して鋳造品Fを金型1から取り出す。そして、フ
ック部6を含む非製品部分40を切断装置により切断
し、残りの製品部分であるカムシャフトWを次工程で熱
処理する。
When the molten metal is solidified, the gripping device is moved to the hook portion 6.
To remove the casting F from the mold 1. Then, the non-product portion 40 including the hook portion 6 is cut by a cutting device, and the remaining product portion, that is, the camshaft W, is heat-treated in the next step.

【0031】次に、熱処理工程に先駆けて、まずカムシ
ャフトWを熱処理パレット13に載置する。熱処理パレ
ット13は、ベース21から立設する各支柱22が載置
プレート23a、23bを一段だけ挿通した状態で待機
している。ここで、図示しない把持手段又は人手により
鋳造後のカムシャフトWを載置プレート23a、23b
の各切欠部27に一本ずつ載置する。一段目の載置プレ
ート23a、23bの各切欠部27の全てにカムシャフ
トWを載置したら、図8に示すように二段目の載置プレ
ート23a、23bを支柱22に挿通させる。このとき
二段目の載置プレート23a、23bの下側の切欠部2
7が、カムシャフトWのシャフト軸Aの上側に当接する
ことでカムシャフトWが位置決めされ、上下の切欠部2
7により把持される。以降、同様の動作を行いカムシャ
フトWを載置する。
Next, prior to the heat treatment step, the camshaft W is first placed on the heat treatment pallet 13. The heat treatment pallet 13 is on standby in a state where the columns 22 erecting from the base 21 have passed the mounting plates 23 a and 23 b by one stage. Here, the camshaft W after casting by a gripping means (not shown) or manually is placed on the mounting plates 23a, 23b.
Are placed one by one in each notch 27. When the camshaft W is placed on all of the notches 27 of the first-stage mounting plates 23a and 23b, the second-stage mounting plates 23a and 23b are inserted through the columns 22 as shown in FIG. At this time, the notch 2 on the lower side of the second stage mounting plates 23a and 23b
7 comes into contact with the upper side of the shaft axis A of the camshaft W, thereby positioning the camshaft W.
7. Thereafter, the same operation is performed, and the camshaft W is mounted.

【0032】カムシャフトWの載置が完了した熱処理パ
レット13は、図2の第一のローラコンベアにより熱処
理炉10内に搬入される。熱処理炉10の入口におい
て、熱処理パレット13が熱処理炉10内に搬入され、
すでに熱処理炉10内での加熱が終了した熱処理パレッ
ト13が押し出される。
The heat treatment pallet 13 on which the mounting of the camshaft W is completed is carried into the heat treatment furnace 10 by the first roller conveyor of FIG. At the entrance of the heat treatment furnace 10, the heat treatment pallet 13 is carried into the heat treatment furnace 10,
The heat treatment pallet 13 already heated in the heat treatment furnace 10 is extruded.

【0033】そして、新しい熱処理パレット13が搬入
された熱処理炉10で、例えば図17に示すタイムチャ
ートに従って、カムシャフトWの焼き戻しを行う。この
場合の焼き戻しは、約30分かけてカムシャフトWの温
度を約930℃まで昇温(TU)した後、この温度で3
0分保持する(TS)ことにより行われる。これにより
カムシャフトWの組成は、オーステナイト化する。そし
て、保持時間が終了したら、カムシャフトWを熱処理パ
レット13ごと熱処理炉10から搬出される。
Then, in the heat treatment furnace 10 into which the new heat treatment pallet 13 is loaded, the camshaft W is tempered according to, for example, a time chart shown in FIG. The tempering in this case is performed by raising the temperature of the camshaft W to about 930 ° C. (TU) over about 30 minutes,
This is performed by holding 0 minutes (TS). Thereby, the composition of the camshaft W becomes austenite. Then, when the holding time ends, the camshaft W is carried out of the heat treatment furnace 10 together with the heat treatment pallet 13.

【0034】熱処理炉10から搬出された熱処理パレッ
ト13は、不図示のストッパにより停止する。そして、
熱処理パレット13が停止したら、上方位置で待機して
いた冷却装置12の本体部31が下降して、図13に示
すように、水平方向に隣り合うカムシャフトWの間に主
管34を挿入する。このとき主管34に配設されている
枝管35は、上下方向においてカムシャフトWの間に、
かつ、枝管35のエアー噴出孔36a、36bが直近位
置にあるカム部Cに向くように位置する(図14参
照)。
The heat treatment pallet 13 carried out of the heat treatment furnace 10 is stopped by a stopper (not shown). And
When the heat treatment pallet 13 stops, the main body 31 of the cooling device 12 that has been waiting at the upper position is lowered, and the main pipe 34 is inserted between the camshafts W adjacent in the horizontal direction as shown in FIG. At this time, the branch pipe 35 disposed on the main pipe 34 is located between the camshafts W in the vertical direction.
Further, the air ejection holes 36a and 36b of the branch pipe 35 are positioned so as to face the cam portion C located at the nearest position (see FIG. 14).

【0035】冷却装置12の本体部31が下降し、主管
34及び枝管35が所定位置に達したら、図示しないエ
アー供給源からエアー配管33を通じてエアーが供給さ
れ、枝管35のエアー噴出孔36a、36bからエアー
が各カムシャフトWのそれぞれのカム部Cに向けて噴出
される(図14及び図16参照)。なお、熱処理炉10
における保持終了からエアー噴出までに要する時間は図
に示すように約1分であり、この間のカムシャフトWの
温度降下は80℃程度に留まる。
When the main body 31 of the cooling device 12 is lowered and the main pipe 34 and the branch pipe 35 reach predetermined positions, air is supplied from an air supply source (not shown) through the air pipe 33, and the air ejection holes 36a of the branch pipe 35 are provided. , 36b is blown toward the respective cam portions C of the respective camshafts W (see FIGS. 14 and 16). The heat treatment furnace 10
As shown in the figure, the time required from the end of the holding to the ejection of the air is about 1 minute, and the temperature drop of the camshaft W during this period remains at about 80 ° C.

【0036】冷却装置12によるエアーの噴出は、例え
ば0.6MPaの吐出圧力で3分程度行われ、図14に
示すように一つのカム部Cに対して四つの枝管35のエ
アー噴出孔36a(36b)からエアーが、その全周に
渡ってほぼ均等に噴き付けられる。これによりカム部C
は、図17のTCに示すように500℃程度まで急冷さ
れ、その組成はパーライトリッチになる。一方、載置プ
レート23a、23bにより隔離され、エアーが噴き付
けられない端部のジャーナル部Jは、図17の破線に示
すように自然冷却され(TN)、その組織はフェライト
リッチになる。一方、中央のジャーナル部Jやシャフト
軸Aは、載置プレート23a、23bで隔離されていな
いが、エアーが直接噴き付けられないので、ジャーナル
部Jとほぼ同様の温度降下TNを示し、その組織はフェ
ライトリッチになる。これは、エアーは冷却水に比べて
冷却可能な範囲が狭く、エアーが一定流速以上で直接噴
き付けられた部分しか急冷されないからである。
The air is ejected by the cooling device 12 at a discharge pressure of, for example, 0.6 MPa for about 3 minutes. As shown in FIG. From (36b), air is sprayed almost uniformly over the entire circumference. Thereby, the cam portion C
Is rapidly cooled to about 500 ° C. as shown by TC in FIG. 17, and its composition becomes pearlite-rich. On the other hand, the journal J at the end, which is isolated by the mounting plates 23a and 23b and does not blow air, is naturally cooled (TN) as shown by the broken line in FIG. 17 and its structure becomes ferrite rich. On the other hand, the center journal J and the shaft axis A are not isolated by the mounting plates 23a and 23b, but show no similar temperature drop TN as the journal J because the air is not directly sprayed. Becomes ferrite rich. This is because the range of air that can be cooled is narrower than that of the cooling water, and only the portion where the air is directly sprayed at a certain flow rate or more is rapidly cooled.

【0037】エアーの噴き付けが終了したら、冷却装置
12の本体部が上方位置まで上昇し、ストッパが解除さ
れるので、熱処理パレット13は第二のローラコンベア
11bにより搬送され、次工程、例えば精度出しのため
の切削工程に送られる。以降、未熱処理のカムシャフト
Wを搭載した熱処理パレット13が搬送されるたびに前
記の熱処理を繰り返し、連続的に多数のカムシャフトW
のカム部Cのチル化、ジャーナル部J等の焼き戻しが行
われる。
When the air blowing is completed, the main body of the cooling device 12 is raised to the upper position, and the stopper is released, so that the heat treatment pallet 13 is conveyed by the second roller conveyor 11b, and the next process, for example, the precision It is sent to the cutting process for taking out. Thereafter, each time the heat treatment pallet 13 on which the unheated camshaft W is mounted is carried, the above heat treatment is repeated, and a large number of camshafts W are continuously fed.
Of the cam portion C and tempering of the journal portion J and the like are performed.

【0038】このような冷却装置12は、一つのカム部
Cに対して、枝管35の位置によらず、ほぼ等しい噴出
量でエアーをエアー噴出孔36a、36bから噴出する
ことができる。従って、カム部Cの全周に対して、ほぼ
均等にエアーが噴き付けられ、カム部Cは均等にチル化
される。このことは、熱処理パレット13に搭載する際
のカムシャフトWの長手方向に対する回転方向の位相
(カムトップの位置)に関らず、カム部Cを確実にチル
化できるという効果も有する。また、このような冷却装
置12は、主管34、枝管35、及び、エアー噴出孔3
6a、36bの配列間隔を最適化することで、カム部C
等の所定部分のみを選択的に急冷することができる。こ
れは、ジャーナル部Jのような後に切削加工が必要な部
分や、シャフト軸Aのような高い靭性を維持する必要が
ある部分を有する場合に効果を発揮する。さらに、この
ような冷却装置12を備えた熱処理装置2は、鋳造とチ
ル化の処理を独立に行えるので、鋳造のサイクルタイム
を短縮化し、カムシャフトWの製造工程をストリームラ
イン化できる。特に熱処理は多数のカムシャフトWを同
時に処理するのでカムシャフトW一本当たりの処理時間
も短縮化できる。
The cooling device 12 can blow air from the air blow holes 36a and 36b to one cam portion C with substantially the same blow amount regardless of the position of the branch pipe 35. Therefore, air is almost uniformly blown over the entire circumference of the cam portion C, and the cam portion C is evenly chilled. This also has the effect that the cam portion C can be surely chilled regardless of the phase in the rotation direction with respect to the longitudinal direction of the cam shaft W when mounted on the heat treatment pallet 13 (the position of the cam top). Further, such a cooling device 12 includes a main pipe 34, a branch pipe 35, and the air ejection holes 3.
By optimizing the arrangement interval of 6a and 36b, the cam portion C
And the like can be rapidly cooled selectively. This is effective when there is a portion that needs to be cut later, such as the journal J, or a portion that needs to maintain high toughness, such as the shaft A. Furthermore, since the heat treatment apparatus 2 having such a cooling device 12 can perform the casting and chilling processes independently, the casting cycle time can be shortened, and the manufacturing process of the camshaft W can be streamlined. In particular, since the heat treatment simultaneously processes a large number of camshafts W, the processing time per camshaft W can also be reduced.

【0039】なお、本発明は前記の実施の形態に限定さ
れずに広く応用することが可能である。例えば、冷却装
置12の主管34、枝管35の数及び配列は、実施の形
態に限定されずに、カムシャフトWの数や配列に合わせ
て任意の数及び配列にすることができる。また、載置プ
レート23a、23bの切欠部27の形状は半円、四角
等の任意の形状にすることができる。さらに、このよう
な熱処理を施すワークは、カムシャフトWに限定されず
に、クランクシャフトや、農機具、工具、ライナ等、一
部をチル化して対摩耗性を高め、他の部分は靭性を維持
するものに適用できる。具体的には、クランクシャフト
であれば、ピン部やジャーナル部、シリンダライナの摩
耗しやすいピストンの上死点における一番下のリング溝
であるオイルリング溝から上側の部分がチル化される部
分である。また、ライナとは、中空の円筒部材で、その
内面及び/又は外面に所定厚さだけチル層を形成して耐
磨耗性を向上させる部品である。これらの場合における
冷却装置12は、ワークの形状に合わせた形状、配置の
エアー噴出手段が設けられる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be widely applied. For example, the number and arrangement of the main pipes 34 and the branch pipes 35 of the cooling device 12 are not limited to the embodiments, and may be any number and arrangement according to the number and arrangement of the camshafts W. In addition, the shape of the notch 27 of the mounting plates 23a and 23b can be an arbitrary shape such as a semicircle or a square. Further, the work to be subjected to such a heat treatment is not limited to the camshaft W, but a part of the crankshaft, an agricultural machine tool, a tool, a liner, etc. is chilled to increase wear resistance, and the other part maintains toughness. Applicable to those who do. Specifically, in the case of a crankshaft, a portion where the upper portion is chilled from the oil ring groove, which is the lowest ring groove at the top dead center of the piston, where the pin portion, the journal portion, and the cylinder liner are easily worn. It is. The liner is a hollow cylindrical member that forms a chill layer with a predetermined thickness on the inner surface and / or outer surface thereof to improve wear resistance. In these cases, the cooling device 12 is provided with air ejection means having a shape and an arrangement according to the shape of the work.

【0040】また、エアー供給手段32は、枝管35を
備えず、主管34のみを有する構成にすることもでき
る。この場合は、主管34の側面34aに開口部を設
け、この開口部を、エアー供給源側の一端である開口端
52から他端にかけて、その開口面積が小さくなるよう
に配列し、各開口部からのエアーの噴出量をほぼ一定に
する。そして、主管34は、複数の主管34の開口部か
ら噴出したエアーが、ワークの所定部分にほぼ均等に噴
き付けられるように配置することが望ましい。また、開
口部の向きは、主管34の軸に対して垂直な向きでも良
いし、実施の形態のエアー噴出孔36a、36bの仰
角、俯角と同様な角度でエアーを噴出する向きに形成す
ることもできる。
Further, the air supply means 32 may be configured to have only the main pipe 34 without the branch pipe 35. In this case, an opening is provided on the side surface 34a of the main pipe 34, and this opening is arranged so that the opening area is reduced from the opening end 52, which is one end on the air supply source side, to the other end. Make the amount of air blown from the air almost constant. The main pipe 34 is desirably arranged so that the air jetted from the openings of the plurality of main pipes 34 is almost uniformly jetted to a predetermined portion of the work. The direction of the opening may be perpendicular to the axis of the main pipe 34, or may be such that the air is ejected at an angle similar to the elevation and depression angles of the air ejection holes 36a and 36b of the embodiment. Can also.

【0041】さらに、冷却装置12の主管34を鉛直下
向きに配列する替わりに、水平方向、かつ、熱処理炉1
0に向けて延設しても良い。つまり、冷却装置12を熱
処理炉10の出口において後進可能に設け、冷却装置1
2の主管34を水平に延設するように配列する。この場
合の熱処理パレット13は、カムシャフトWの長手方向
を主管34と直交する向きに載置する構成を採る。カム
シャフトWを載置した熱処理パレット13が熱処理炉1
0から待機している冷却装置12に向けて押し出される
ので、エアーの噴き付けを速やかに行うことができ、急
冷開始までの時間を短縮できる。冷却後は、冷却装置1
2が後退し、熱処理パレット13は、熱処理炉10の長
手方向に対して直交して敷設される第二のローラコンベ
ア11bにより次工程に搬送される。そして、主管34
をカムシャフトWのシャフト軸Aと平行に延設し、枝管
35をシャフト軸Aに対して垂直に配列することも可能
である。
Further, instead of arranging the main pipes 34 of the cooling device 12 vertically downward, the main pipes 34 are arranged horizontally and in the heat treatment furnace 1.
It may be extended toward zero. That is, the cooling device 12 is provided so as to be able to move backward at the exit of the heat treatment furnace 10,
The two main pipes 34 are arranged so as to extend horizontally. The heat treatment pallet 13 in this case adopts a configuration in which the longitudinal direction of the camshaft W is placed in a direction orthogonal to the main pipe 34. The heat treatment pallet 13 on which the camshaft W is placed is used as the heat treatment furnace 1
Since it is extruded from 0 toward the waiting cooling device 12, the air can be sprayed quickly, and the time until the start of rapid cooling can be shortened. After cooling, the cooling device 1
2 retreats, and the heat treatment pallet 13 is transported to the next step by the second roller conveyor 11b laid perpendicular to the longitudinal direction of the heat treatment furnace 10. And the main pipe 34
Can be extended in parallel with the shaft axis A of the camshaft W, and the branch pipes 35 can be arranged perpendicular to the shaft axis A.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明は、一端側から他端側にかけて、
開口面積が減少する配列を有するエアー供給孔を備え
て、各エアー供給孔からのエアーの流出量をほぼ一定に
する冷却装置としたので、エアー供給孔の位置によらず
ワークを均一に冷却することができる。また、この冷却
装置のエアー供給孔に枝管を連結し、この枝管からワー
クの所定部分の一つに対して、所定部分の中心位置に異
なる角度から所定部分の面積に応じた孔径で噴き付ける
と、さらに、ワークを均一に冷却することができる。そ
して、これらの冷却装置を備えた熱処理装置とすると、
熱処理炉で加熱したワークの所定部分のみを確実に、か
つ、均一に急冷させることができる。
According to the present invention, from one end to the other end,
A cooling device that has an air supply hole with an array with a reduced opening area and makes the outflow of air from each air supply hole almost constant, so that the work is cooled uniformly regardless of the position of the air supply hole be able to. A branch pipe is connected to the air supply hole of the cooling device, and the branch pipe blows one of the predetermined portions of the work from a different angle to the center position of the predetermined portion with a hole diameter corresponding to the area of the predetermined portion. When attached, the work can be further cooled uniformly. And if it is a heat treatment apparatus equipped with these cooling devices,
Only a predetermined portion of the work heated in the heat treatment furnace can be rapidly and surely cooled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態のカムシャフトを鋳造するための
金型を示した図である。
FIG. 1 is a view showing a mold for casting a camshaft according to an embodiment.

【図2】本実施の形態の熱処理装置の一部破断平面図で
ある。
FIG. 2 is a partially cutaway plan view of the heat treatment apparatus of the present embodiment.

【図3】本実施の形態の熱処理パレットの平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view of the heat treatment pallet of the present embodiment.

【図4】熱処理パレットの正面図である。FIG. 4 is a front view of a heat treatment pallet.

【図5】図3のY−Y断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line YY of FIG. 3;

【図6】載置プレートの(a)正面図、(b)平面図で
ある。
6A is a front view of the mounting plate, and FIG. 6B is a plan view thereof.

【図7】載置プレートの(a)正面図、(b)平面図で
ある。
FIG. 7A is a front view of the mounting plate, and FIG.

【図8】熱処理プレートにカムシャフトを載置する手順
を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a procedure for mounting a camshaft on a heat treatment plate.

【図9】冷却装置の正面図である。FIG. 9 is a front view of the cooling device.

【図10】冷却装置の側面図である。FIG. 10 is a side view of the cooling device.

【図11】冷却装置が(a)上方位置にある場合、
(b)下方位置にある場合をそれぞれ示す側面図であ
る。
FIG. 11: (a) When the cooling device is in the upper position,
(B) It is a side view each showing the case where it is in a lower position.

【図12】エアー供給手段の(a)主管の平面図、
(b)側面断面図である。
FIG. 12 is a plan view of (a) a main pipe of an air supply unit;
(B) It is a side sectional view.

【図13】冷却装置が下方位置にある場合を示す正面図
である。
FIG. 13 is a front view showing a case where the cooling device is at a lower position.

【図14】エアー噴出孔からエアーがカム部に噴き付け
られた状態を説明する説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a state in which air is blown from an air blowout hole to a cam portion.

【図15】(a)枝管の正面断面図、(b)枝管の側面
断面図である。
15A is a front sectional view of a branch pipe, and FIG. 15B is a side sectional view of a branch pipe.

【図16】主管及び枝管におけるエアーの流れを示す説
明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the flow of air in the main pipe and the branch pipe.

【図17】熱処理におけるタイムチャートである。FIG. 17 is a time chart in a heat treatment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 熱処理装置 10 熱処理炉 11 ローラコンベア (搬送手段) 12 冷却装置 13 熱処理パレット (パレット) 22 支柱 23a、23b 載置プレート 24、25、28、29 筒部 27 切欠部 31 本体部 32 エアー噴出手段 34 主管 35 枝管 36a、36b エアー噴出孔 60a〜60h エアー供給孔 W カムシャフト (ワーク) C カム部 (所定部分) J ジャーナル部 A シャフト軸 Reference Signs List 2 heat treatment apparatus 10 heat treatment furnace 11 roller conveyor (conveying means) 12 cooling apparatus 13 heat treatment pallet (pallet) 22 support 23a, 23b mounting plate 24, 25, 28, 29 cylinder 27 cutout 31 main body 32 air blowing means 34 Main pipe 35 Branch pipe 36a, 36b Air ejection hole 60a-60h Air supply hole W Camshaft (work) C Cam part (predetermined part) J Journal part A Shaft shaft

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 敬夫 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 佐々木 武 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 4K034 AA04 BA02 BA10 DB03 FA01 FB03 FB07 FB09 GA08 4K042 AA17 BA03 BA13 DA06 DB07 DD05 DE02 DF01 EA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takao Watanabe 1-10-1 Shin-Sayama, Sayama City, Saitama Prefecture Inside Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Takeshi Sasaki 1-1-10-1, Shin-Sayama, Sayama City, Saitama Prefecture DA Engineering Co., Ltd. F term (reference) 4K034 AA04 BA02 BA10 DB03 FA01 FB03 FB07 FB09 GA08 4K042 AA17 BA03 BA13 DA06 DB07 DD05 DE02 DF01 EA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高温のワークにエアーを噴き付けて冷却
させるエアー噴出手段を有する冷却装置であって、 前記エアー噴出手段は、エアーが通流する主管を有し、
前記主管は、その長手方向に沿って、エアーが流出する
エアー供給孔が等間隔に設けられ、前記エアー供給孔
は、エアー供給源側である一端側から他端側にかけて、
開口面積が減少する配列を有することを特徴とする熱処
理に用いられる冷却装置。
1. A cooling device having an air ejection means for spraying air onto a high-temperature work to cool it, said air ejection means having a main pipe through which air flows,
In the main pipe, along the longitudinal direction, air supply holes through which air flows out are provided at equal intervals, and the air supply holes extend from one end side, which is the air supply source side, to the other end side.
A cooling device used for heat treatment, wherein the cooling device has an arrangement in which the opening area is reduced.
【請求項2】 前記エアー噴出手段は、前記エアー供給
孔に連通する枝管を備え、前記枝管は、前記ワークの所
定部分に対して、異なる角度からエアーを噴き付けるエ
アー噴出孔を備えることを特徴とする請求項1に記載の
熱処理に用いられる冷却装置。
2. The air jetting means includes a branch pipe communicating with the air supply hole, and the branch pipe includes an air jet hole for jetting air from a different angle to a predetermined portion of the work. The cooling device used for the heat treatment according to claim 1, characterized in that:
【請求項3】 前記エアー噴出孔は、前記ワークの所定
部分の中心位置に、異なる角度からエアーを噴き付ける
と共に、前記所定部分の面積に応じた孔径を有している
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱処理
に用いられる冷却装置。
3. The air ejection hole, wherein air is ejected from a different angle to a center position of a predetermined portion of the work, and the air ejection hole has a hole diameter corresponding to an area of the predetermined portion. A cooling device used for the heat treatment according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記ワークを加熱する熱処理炉と、前記
ワークを前記熱処理炉に搬入、搬出する搬送手段と、加
熱後の前記ワークに対して進退自在に構成された請求項
1から請求項3のいずれか一項に記載の熱処理に用いら
れる冷却装置とを有することを特徴とする熱処理装置。
4. A heat treatment furnace for heating the work, a conveying means for carrying the work into and out of the heat treatment furnace, and a structure capable of moving back and forth with respect to the heated work. And a cooling device used for the heat treatment according to any one of the above.
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CN102251081A (en) * 2011-07-15 2011-11-23 山东开泰抛丸机械有限公司 Quenching device for tooth surface of chain wheel
CN107937680A (en) * 2017-12-22 2018-04-20 宁波和迪机械有限公司 A kind of grating type hollow out Pressure quenching mould

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005240104A (en) * 2004-02-26 2005-09-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Cooling method
CN102251081A (en) * 2011-07-15 2011-11-23 山东开泰抛丸机械有限公司 Quenching device for tooth surface of chain wheel
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