JP2010281555A - ワイヤレス式情報入力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】移動操作の有無の監視機能を損なうことなく、消費電力の著しい低減を図ることができ、電源部として電池を使用した低電圧駆動の場合、電池寿命を延長化できるようにする。
【解決手段】マウス本体2の移動操作及び任意操作が設定時間以上に亘り停止されたとき、光学式のX軸及びY軸ロータリエンコーダ4,5のうちのいずれか一方と任意操作用の第三のロータリエンコーダ6を交互に間欠動作させて操作停止状態での移動及び任意操作の有無を監視させ、かつ、この監視状態でマウス本体2に対する移動操作または任意操作があったとき、X軸、Y軸及び第三のロータリエンコーダ4,5,6を共に通常の動作状態に直ちに復帰させるように電源部8から各部への電力供給を制御する制御手段(マイコン)11を設けている。
【選択図】図2

Description

本発明は、熱処理炉のワイヤレス式情報入力装置と、熱処理炉に関し、特に熱効率を高くできる熱処理炉に関する。
特許文献1は、連続熱処理炉を開示する。この連続熱処理炉は、炉体の上部に設けられる軸流ファンと、その下に設けられる加熱装置と、その下に設けられるスリット板と、その下に設けられるビーム(ビームには工作物が吊下げられる)とを備える。特許文献1に記載されている連続熱処理炉によれば、人力を極力省き、生産性を向上させることができ、工作物の品質を均一にでき、かつ、熱効率を改善できる。
特許文献2は、熱風循環炉を開示する。この熱風循環炉は、熱源と回転炉床とを有する炉体と、環状の載置台と、軸流ファンと、環状仕切りとを備える。載置台は、回転炉床の外周側寄りの部位に炉体の周壁に沿って備えられる。載置台には、放射方向に搬入搬出可能に工作物を載せる。載置台には、循環流が上下方向に通過可能である。軸流ファンは、炉体の天井付近に備えられる。軸流ファンは、熱ガスを自らの外周方向から中心部に向かって吸い込み回転炉床に向けて吐出する。環状仕切りは、炉内を載置台が設置されている外周側領域とそれよりも内側の内方側領域とに分離する。環状仕切りは、炉体の回転炉床付近および天井付近で循環流が反転する通路を区画する。特許文献2に記載されている熱風循環炉によれば、小型でありながら処理量を多くできる。
特開昭51−131408号公報 特開2004−257658号公報
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示された連続熱処理炉には、熱効率に改善の余地があるという問題点があった。
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、熱効率を高くできる熱処理炉を提供することにある。
図面を参照して本発明の熱処理炉を説明する。なお、この欄で図中の符号を使用したのは、発明の内容の理解を助けるためであって、内容を図示した範囲に限定する意図ではない。
上記課題を解決するために、第1の発明にかかる熱処理炉は、工作物を出し入れする扉つきの開口を有する炉体と、
前記炉体下部に配置され、かつ、水平方向に回転する炉床と、
前記炉体内部でかつ前記炉床の上方に配置される送風装置と、
前記炉体内部でかつ前記送風装置と前記炉床との間に配置される筒状仕切りと、
前記炉床に取り付けられ、工作物を置くための棚とを備える熱処理炉であって、
前記送風装置と前記炉床との間の空間が前記筒状仕切りによって中央部分の空間と外周部分の空間とに区画され、前記中央部分の空間が前記送風装置への気体の吸い込み口に構成されているとともに、前記送風装置から排出される風が前記外周部分の空間に送り込まれて通過され、
前記棚が、前記外周部分の空間に配置されるように前記炉床に取り付けられて、前記炉床の回転に伴い、前記外周部分の空間内で旋回され、
前記筒状仕切りの下の位置には、前記外周部分の空間内の風を前記中央部分の空間内に誘導する誘導部が配置され、
前記筒状仕切りより上の位置には、前記送風装置から排出される風を加熱する加熱装置が配置され、
前記外周部分のうち前記棚よりも上の位置には、前記外周部分の空間のうち加熱帯となる部分に対して前記外周部分の空間のうち均熱帯となる部分よりも多くの熱を供給するよう、前記加熱装置が加熱した前記風を分配する分配部が配置されることを特徴とする、熱処理炉である。
第2の発明にかかる熱処理炉は、第1の発明にかかる熱処理炉において、
前記分配部が、
前記加熱帯となる部分の上に配置される第1風供給部と、
前記均熱帯となる部分の上に配置され、前記第1風供給部よりも単位時間あたりの前記風の供給量が少ない、第2風供給部とを有することを特徴とする。
第3の発明にかかる熱処理炉は、第2の発明にかかる熱処理炉において、
前記第1風供給部が、穴を有する部材であり、
前記第2風供給部が、穴を有し、かつ、前記第1風供給部よりも前記穴の開口面積の和が少ない部材であることを特徴とする。
第4の発明にかかる熱処理炉は、第2の発明にかかる熱処理炉において、
前記分配部が、前記外周部分の空間のうち前記扉つきの開口の上に配置される部材をさらに有し、
前記扉つきの開口の上に配置される部材が、前記炉体の内周面との間で隙間を形成するよう配置されていることを特徴とする。
すなわち、本発明のある局面に従うと、熱処理炉は、炉体10と、炉床12と、送風装置14と、筒状仕切り16と、棚18とを備える。炉体10は、扉つきの開口40,42を有する。扉つきの開口40,42は、工作物100を出し入れするためのものである。炉床12は、炉体10下部に配置される。炉床12は、水平方向に回転する。送風装置14は、炉体10内部でかつ炉床12の上方に配置される。筒状仕切り16は、炉体10内部でかつ送風装置14と炉床12との間に配置される。棚18は、炉床12に取り付けられる。棚18は、工作物を置くためのものである。送風装置14と炉床12との間の空間が筒状仕切り16によって中央部分の空間50と外周部分の空間52とに区画される。中央部分の空間50が送風装置14への気体の吸い込み口に構成されている。送風装置14から排出される風が外周部分の空間50に送り込まれて通過される。棚18が、外周部分の空間50に配置されるように炉床12に取り付けられて、炉床12の回転に伴い、外周部分の空間52内で旋回される。筒状仕切り16の下の位置には、外周部分の空間52内の風を中央部分の空間50内に誘導する誘導部20が配置される。筒状仕切り16より上の位置には、送風装置14から排出される風を加熱する加熱装置22が配置される。外周部分の空間52のうち棚18よりも上の位置には、外周部分の空間52のうち加熱帯となる部分80に対して外周部分の空間52のうち均熱帯となる部分82よりも多くの熱を供給するよう、加熱装置22が加熱した風を分配する分配部24が配置される。
外周部分の空間52を通過した風は、誘導部20によって中央部分の空間50へ誘導される。送風装置14は、中央部分の空間50から気体を吸い込んで外周部分の空間52へ風を送る。加熱装置22は、その風を加熱する。分配部24は、加熱帯となる部分80に対して均熱帯となる部分82よりも多くの熱を供給するよう加熱装置22が加熱した風を分配する。その間、棚18は、炉床12の回転に伴い、外周部分の空間52内で旋回される。これにより、棚18に載せられた工作物100に対し風を介して熱が与えられる。加熱帯となる部分80において工作物100に与えられる熱は、均熱帯となる部分82において工作物100に与えられる熱よりも多い。炉体10の内部に入れられた直後の低温の工作物100に対し、所定の温度に達した時以降よりも多くの熱が与えられるので、加熱帯となる部分80において温度上昇のために費やされる熱が不足することも、均熱帯となる部分82において工作物100が必要以上に加熱されることも少なくなる。その結果、熱効率が高くなる。
また、上述した分配部24が、第1風供給部62と、第2風供給部64とを有することが望ましい。第1風供給部62は、加熱帯となる部分80の上に配置される。第2風供給部64は、均熱帯となる部分82の上に配置される。第2風供給部64は、第1風供給部62よりも単位時間あたりの風の供給量が少ない。
もしくは、上述した第1風供給部62が、穴を有する部材であることが望ましい。この場合、第2風供給部64が、穴を有し、かつ、第1風供給部62よりも穴の開口面積の和が少ない部材である。
もしくは、上述した分配部24が、外周部分の空間52のうち扉つきの開口40,42の上に配置される部材66,68をさらに有することが望ましい。この場合、扉つきの開口40,42の上に配置される部材66,68が、炉体10の内周面との間で隙間を形成するよう配置されている。
隙間が形成されていることにより、炉体10の内周面のうち開口40,42が設けられている部分には、エアーカーテンが形成されることとなる。このエアーカーテンが、開口40,42からの外気の侵入を抑制する。外気の侵入が抑制されているので、開口40,42の扉が開閉したときの温度低下が少なくなる。温度低下が少なくなるので、開口40,42の扉が開閉したことに起因する熱の損失も少なくなる。熱の損失が少なくなるので、熱効率をさらに高くできる。
以上のように、本発明にかかる熱処理炉によれば、熱効率を高くできる。
本発明の実施形態にかかる熱処理炉の垂直断面図である。 本発明の実施形態にかかる熱処理炉の水平断面図である。 本発明の実施形態にかかる炉体の内部空間にかかる各区間の配置を示す概念図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図1および図2を参照して、本実施形態にかかる熱処理炉の構成について説明する。本実施形態にかかる熱処理炉は、炉体10と、炉床12と、送風装置14と、筒状仕切り16と、棚18と、誘導部20と、加熱装置22と、分配部24と、吸い込み制御板26と、砂除去板28とを備える。
炉体10は、入口開口40と出口開口42とを有する。入口開口40および出口開口42にはそれぞれ扉が取り付けられている。これらの扉の数は、棚18が何段設けられるかに応じて定められる。
炉床12は、炉体10の下に、炉体10の内部と対向するように配置されている。炉床12は、炉体10の中で水平方向に回転する。ただし、本実施形態においては、炉体10の内部やそこに配置された部材類(たとえば筒状仕切り16や分配部24)と工作物100や炉床12に取り付けられた様々な部材(たとえば棚18)とが衝突しない程度の精度で水平であれば、厳密な意味での水平でなくとも、炉床12が水平方向に回転しているとみなす。送風装置14は、気体を吸い込んで風を送る。本実施形態において、軸流ファンが送風装置14として取り付けられている。
筒状仕切り16は、炉体10の内部を中央部分の空間50と外周部分の空間52とに区画する。図3を参照しつつ、中央部分の空間50と外周部分の空間52とについて説明する。中央部分の空間50とは、炉体10の真ん中の部分である。外周部分の空間52とは、炉体10の内部のうち、中央部分の空間50をとりまく部分である。本実施形態において、送風装置14は、炉体10のうち中央部分の空間50から気体を吸い込み、外周部分の空間52へ風を送る。
外周部分の空間52は、第1区間80と、第2区間82と、第3区間84と、第4区間86とに分かれる。第1区間80は、入口開口40よりも炉床12の回転方向側に配置される区間である。本実施形態において、この部分が加熱帯となる。第2区間82は、第1区間80の両端のうち炉床12の回転方向側の端において第1区間80に続く区間である。本実施形態において、この部分が均熱帯となる。本実施形態において、第2区間82の末端部分は出口開口42に対向する。第3区間84は、第2区間82の両端のうち炉床12の回転方向側の端において第2区間82に続く区間である。第3区間84の位置は、入口開口40と出口開口42との間にあたる。第4区間86は、入口開口40に対向する区間である。第4区間86は、第3区間84の両端のうち炉床12の回転方向側の端において第3区間84に続いている。
再び図1および図2を参照しつつ、本実施形態にかかる熱処理炉のその他の部分について説明する。棚18は、炉床12に取り付けられる。棚18には、工作物100が載せられる。これにより、棚18は、炉床12とともに水平方向に回転することとなる。本実施形態において、棚18は6段設けられる。
誘導部20も、炉床12に取り付けられる。誘導部20は、外周部分の空間52を降りてきた風を中央部分の空間50へ誘導する。
加熱装置22は、送風装置14よりも上に配置される。加熱装置22は、送風装置14が送った風を加熱する。本実施形態において、2台の燃焼バーナーが加熱装置22として取り付けられている。
分配部24は、外周部分の空間52のうち棚18よりも上に配置される。分配部24は、加熱装置22が加熱した風を分配する。加熱装置22が加熱した風は、第2区間82よりも多くの熱が第1区間80に供給されるようよう分配される。
分配部24について詳細に説明する。図1および図2から明らかなように、分配部24は、炉体10の内周との間にわずかな隙間を空けるように取り付けられている。このため、分配部24のうち第4区間86の上(ひいては入口開口40の上)に配置されている部分が炉体10の内周面との間で隙間を形成するよう配置されていることとなる。これにより、送風装置14が送った風の一部は、炉体10の内周面と分配部24との隙間を通って下へ降りる。
分配部24は、第1風供給部62と、第2風供給部64と、第1遮蔽部66と、第2遮蔽部68とを有する。第1風供給部62は、第1区間80の上に配置される。本実施形態の場合、第1風供給部62は、3枚の板である。これらの板には、大きめの穴が開けられている。大きめの穴が開けられているので、第1区間80には、送風装置14が送った熱風の大部分が分配される。熱風の大部分が分配されるので、この下にある工作物100は急速に加熱される。その結果、第1区間80は、加熱帯となる。第2風供給部64は、第2区間の上に配置される。本実施形態の場合、第2風供給部64は、7枚の板である。これらの板には、小さな穴が開けられている。小さな穴が開けられているので、送風装置14が送った熱風は第2区間82にあまり分配されない。熱風があまり分配されないので、第2区間82においては、温度が一定に保たれる。その結果、第2区間82は、均熱帯となる。本実施形態においては、第1風供給部62と第2風供給部64との単位面積当たりの穴の数は同じである。それらを構成する板の大きさも同じである。本実施形態においては、第1風供給部62と第2風供給部64とは、穴の大きさのみが異なる。これにより、本実施形態においては、第2風供給部64を構成する板の穴の開口面積の和が、第1風供給部62を構成する板の穴の開口面積の和よりも少ないこととなる。第1遮蔽部66は、第3区間84の上に配置される。第2遮蔽部68は、第4区間86の上に配置される。本実施形態の場合、第1遮蔽部66は、1枚の板である。第2遮蔽部68も同様である。第1遮蔽部66と第2遮蔽部68とにも、穴が設けられている。単位面積当たりのそれらの穴の数は、第2風供給部64の半分である。それらの穴の大きさは、第2風供給部64と同じである。そのような構造となっているので、送風装置14が送った風の大部分はこれらの領域において遮られる。ただし、これらの領域においても、炉体10の内周との間に隙間が設けられている。さらに、第1遮蔽部66と第2遮蔽部68とには、第2風供給部64ほどではないにせよ、穴が設けられている。そのため、これらの領域に分配された風は、炉体10の内周面と分配部24との隙間を通って下に降りる。隙間を通ることにより、入口開口40のあたりの炉体10の内周面にエアーカーテンが形成される。なお、本実施形態においては、入口開口40のあたりだけでなく、炉体10の内周面全体にエアーカーテンが形成される。
吸い込み制御板26は、外周部分の空間52の真下に配置されるよう炉床12に取り付けられる。砂除去板28も、炉床12に取り付けられる。砂除去板28は、誘導部20の内部に取り付けられる。砂除去板28は、誘導部20の内部で風から砂をこし取る。こしとられた砂は、炉床12の底に設けられている排出口から排出される。
以上のような構成に基づく、本実施形態にかかる熱処理炉の使用方法を説明する。
入口開口40の扉を開けて、適当な治具を用いて、熱処理炉の外部から炉体10の内部へ工作物100を挿入する。上述したように、炉体10の内周面全体にエアーカーテンが形成される。このエアーカーテンにより、扉を開けたとき外気が侵入することが抑制される。
工作物100が挿入されると、入口開口40の扉は閉められる。炉床12は、本実施形態にかかる熱処理炉を上から見たとき反時計回りとなる方向に回転する。炉床12が回転すると、棚18も回転する。棚18が回転すると、そこに載せられた工作物100も回転する。これにより、工作物100は加熱帯から均熱帯へ順次移動していくこととなる。
加熱帯には分配部24のうち第1風供給部62が対向しているので、多くの風が工作物100にあたる。これにより、工作物100は急速に加熱される。加熱帯を通過すると、工作物100は、均熱帯に入る。均熱帯に対向しているのは、分配部24のうち第2風供給部64である。第2風供給部64からはあまり風が降りない。これにより、均熱帯の温度はほぼ一定に保たれる。その後、工作物100は、第3区間84に入る。そうすると、出口開口42の扉が開かれ、適切な治具によって、炉体10の内部から工作物100が取り出される。これにより、工作物100に対する熱処理が終了する。ちなみに、上述した説明から明らかな通り、本実施形態においては、炉体10の内周面全体にエアーカーテンが形成される。このエアーカーテンにより、扉を開けたとき外気が侵入することが抑制される。
以上のようにして、本実施形態かかる熱処理炉によれば、1つの炉内で熱処理を行うことができる。その際、分配部24を介して熱が分配されるので、複数の熱源を備えていなくても、無駄なく熱を分配することができる。しかも、簡単な構造によって、加熱帯と均熱帯とに炉内を分けることが可能となっている。さらに、本実施形態にかかる熱処理炉は、炉体10の内周面にエアーカーテンが形成されているので、外気の侵入を抑制できる。これにより、熱損失が少なくなるので、熱処理に費やされるエネルギを少なくすることが可能となる。
この点について具体的に説明する。特許文献1に開示されたような連続熱処理炉は、工作物を吊下げるビームを加熱するために熱を費やす。その分、熱損失は大きくなる。特許文献2に開示されたような熱風循環炉は、入口や出口の扉を開閉する際、外気の侵入により炉内の温度が下がる。炉内の温度が下がることにより、加熱帯における工作物の温度上昇がうまくいかなくなる。均熱帯における工作物の温度が予定していた温度に達しなくなる。そうなると、工作物の品質に悪影響が生じる。
これに対し、本実施形態かかる熱処理炉は、棚18に工作物100を載せるので、棚18の温度が一度高くなると、それ以降に棚18の温度上昇に熱を費やすことがほとんどなくなる。本実施形態にかかる熱処理炉は、炉体10の内周面と分配部24との隙間から風が吹き降ろされることでエアーカーテンを形成している。エアーカーテンが形成されているので、外気の侵入が抑制される。外気の侵入が抑制されるので、外気の侵入により炉内の温度が下がることは少なくなる。炉内の温度が下がることが少なくなるので、熱損失を抑えることができ、かつ、工作物100の品質を良好に保つことができる。
なお、本実施形態にかかる熱処理炉は、砂除去板28が誘導部20の内部に取り付けられている。砂除去板28が誘導部20の内部に取り付けられているので、工作物100に鋳物砂が残留している場合であっても、炉体10の内部を循環する風からその砂が除去される。砂が除去されるので、その砂が炉内の装置などを摩耗させることも少なくなる。
さらに、本実施形態にかかる熱処理炉は、中央部分の空間50を風が上り、かつ、送風装置14によってその風が吸い込まれる構造となっている。そのような構造になっていることで、炉内の磨耗が生じにくいという効果が得られる。磨耗が生じにくいのは、風の中から砂がよく除去されるためである。風の中から砂がよく除去されるのは、中央部分の空間50を風が上る際、重力によって砂が沈降するためである。
今回開示された実施形態はすべての点で例示である。本発明の範囲は上述した実施形態に基づいて制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更をしてもよいのはもちろんである。
例えば、燃焼バーナーの代わりに電気ヒーターなどの熱源が加熱装置22として取り付けられていてもよい。燃焼バーナーは、工作物100の数に合わせて任意に定めることができる。
また、分配部24は、穴の代わりにスリットを有していてもよい。さらに、分配部24の第1風供給部62と第2風供給部64とは、穴やスリットの大きさだけでなく、単位面積当たりのそれらの数が異なっていてもよい。
エアーカーテンを形成する必要がないのなら、分配部24の外周は、炉体10の内周面に密着していてもよい。入口開口40と出口開口42とのうち一方だけにエアーカーテンを形成する場合や、入口開口40と出口開口42とだけにエアーカーテンを形成する場合には、分配部24の構成は、次に述べるようなものであってもよい。その構成とは、分配部24を構成する部材のうち、エアーカーテンを形成したい箇所に配置されるものに、切り欠きを設けるというものである。切り欠きが設けられる箇所は、炉体10の内周面に接する箇所である。これにより、エアーカーテンを形成したい箇所にのみ、炉体10の内周面に沿って風が流れることとなる。
また、分配部24は、複数の板ではなく、例えば箱のような構造物であってもよい。この場合、分配部24を構成する部材は、穴の代わりに、風が通過する管を有していてもよい。
また、棚18の段数は特に限定されない。棚18の段数は5段以下であってもよいし7段以上であってもよい。入口開口40と出口開口42とにそれぞれ取り付けられる扉の数も特に限定されない。たとえば、2段分の棚18から工作物100を出し入れできるよう大きな扉を取り付けってもよい。この場合、扉の数は少なくなる。
また、第1遮蔽部66と第2遮蔽部68とには、穴が設けられていなくともよい。
10 炉体
12 炉床
14 送風装置
16 筒状仕切り
18 棚
20 誘導部
22 加熱装置
24 分配部
26 吸い込み制御板
28 砂除去板
40 入口開口
42 出口開口
50 中央部分の空間
52 外周部分の空間
62 第1風供給部
64 第2風供給部
66 第1遮蔽部
68 第2遮蔽部
80 第1区間
82 第2区間
84 第3区間
86 第4区間
100 工作物

Claims (4)

  1. 少なくとも1つのボールと、このボールの移動量をX軸方向及びY軸方向の移動距離に分解しそれら移動距離に応じたパルス数のパルス信号を出力するX軸エンコーダ及びY軸エンコーダと、これらX軸及びY軸エンコーダから出力されるパルス信号の入力に基づいて送信信号を無線により出力する送信手段と、装置本体内の各部に電力を供給する電源部とを具備しているワイヤレス式情報入力装置において、装置本体の移動操作が設定時間以上に亘って停止されたときは、上記X軸エンコーダ及びY軸エンコーダのうちのいずれか一方のエンコーダのみを間欠動作させて装置本体に対する移動操作の有無を監視させ、かつ、その監視状態で移動操作があったときは、両エンコーダを共に通常の動作状態に復帰させるように上記電源部から各部への電力供給を制御する制御手段を備えていることを特徴とするワイヤレス式情報入力装置。
  2. 上記X軸エンコーダ及びY軸エンコーダが、X軸及びY軸の各軸芯周りに回転可能に支承されたスリット入り円盤とこの円盤を挟む両側位置に配置された赤外LED及びホトトランジスタにより構成された光学式ロータリエンコーダである請求項1に記載のワイヤレス式情報入力装置。
  3. 上記制御手段は、装置本体の移動操作が設定時間以上に亘って停止されたとき、上記X軸エンコーダ及びY軸エンコーダを交互に間欠動作させて装置本体に対する移動操作の有無を監視するように構成されている請求項1または2に記載のワイヤレス式情報入力装置。
  4. 上記制御手段は、装置本体の移動操作の停止時間が上記設定時間よりも長い所定時間に達したとき、上記X軸エンコーダ及びY軸エンコーダを含む各部への電力供給を全て停止し、装置本体への接触を検出するセンサの検出信号に基づいて各部への電力供給を再開するように構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載のワイヤレス式情報入力装置。
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