JP2013091818A - 被処理物の焼入装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却槽100が、エレベータ15によってパレット80が下降する際に、冷却槽100内の下降位置における冷却油102に昇降軸線18を水平に横切る循環流102a,102bを起生させる攪拌装置104a,104bが配置され、冷却槽100の側板112,113内部には、攪拌装置104a,104bによりパレット80上に積層載置された歯車W間を横方向に通過する循環流102a,102bを形成するダクト108a〜108dが対称位置に配置される。
【選択図】図2
Description
例えば、バスケット内に多数の環状部材等の被処理物を積み重ねて三次元に配置された被処理物を熱処理する場合、当該被処理物に対して冷却液の流れを均等に導くことができないと、バスケット尚の各被処理物の冷却速度が不均一となり、各環状部材等の被処理物に生じる変形や歪の量のバラツキが大きくなる。
このため、被処理物を載置した載置台が浸漬される冷却槽内には、下方から上方に向く冷却液の循環流が形成される。
これにより、載置台上に積層載置された被処理物個々には焼入歪が生じ、多段に重ねる度に焼入歪差が顕著になる問題を有していた。
かかる構成によれば、載置台上に多段に積層される複数の被処理物が平置き状態で載置さるので、安定した姿勢を採ることができる。これによって、冷却油の流れが載置台上に多段に積層載置される被処理物の姿勢に与える影響が低減される。
また、多段に積層載置される複数の被処理物間には所定の間隙が形成されるので、被処理物の焼入条件に応じて攪拌装置の回転制御が可能となり上下段における焼入歪み差も低減できる。
また、載置台上に多段に積層される複数の被処理物が平置き状態で載置さるので、安定した姿勢を採ることができる。これにより、冷却油の流れが載置台上に多段に積層載置される被処理物の姿勢に与える影響が低減される
本発明の実施形態に係る被処理物として、例えばファイナルドライブギャとなる歯車Wが採用されている。
前記搬入パージ室12には、載置台(パレット)80上に平置き状態で積層載置した複数の歯車Wを搬入するための搬送装置200が接続されており、搬入パージ室12の入口側には外気と遮断する搬入扉12aが開閉可能に設けられている。
前記搬入パージ室12から浸炭加熱炉10内部に搬出されたパレット80上の歯車Wは、搬出パージ室14側に向けて移送される過程で浸炭ガスの雰囲気中の各ゾーンで略800℃、略900℃、略900℃に加熱されつつ浸炭処理が行われる。
浸炭加熱炉10の後方に配置される降温ゾーンでは、前記歯車Wを焼入処理前の温度とすべく850℃程度まで降温して均熱する。
図2において、冷却槽100の内部には略100℃の冷却油102が充填されており、冷却槽100の略中央には、浸炭加熱炉10から搬出パージ室14に搬出されたパレット80上の歯車Wを下降させて冷却槽100内部の冷却油102中に浸漬させるためのエレベータ15が配置されている。
2基の攪拌装置104a,104bの回転軸線20は、長手方向の略中間部位でエレベータ15の昇降軸線18と直交しており、この中間部位の下方部位がエレベータ15下降時における支持台16の下降停止位置とされている。
前記湾曲ダクト108a,108bは、左右両端が冷却槽本体110の両側板114、115の内面に緩い傾斜で接合されており、一方の攪拌羽根105aから排出された冷却油102は、湾曲ダクト108a,108bの湾曲内面に沿って両側板114、115の内面に円滑な流れが形成されるようになっている。
前記湾曲ダクト108c、108dの左右両端は、冷却槽本体110の両側板114、115の内面に緩い傾斜で接合されており、前記端部側板112側から両側板114、115の内面に沿って流下してきた冷却油102は他方の攪拌羽根105bの吸引力によって回転軸20b基部側で合流するようになっている。
一方の攪拌羽根105aと他方の攪拌羽根105bを収容する両ハウジング120a,120bの後端部には、前記内部ダクト106a,106bの湾曲した両末端が連結されている。
これら内部ダクト106a,106bと湾曲ダクト108a,108b及び湾曲ダクト108c、108dによって囲まれる空間が流路として形成され、この流路によって冷却油102が両攪拌羽根105a,105b間を循環する循環流102a,102b(後述する)を形成することができる。
この回転軸線20に沿う冷却油102の流れは、昇降軸線18と水平に直交する流れとなり、支持台16の下降停止位置においてパレット80上に積層載置される複数の歯車W間を通過する循環流102a,102bとして形成される。
まず、加熱後の歯車Wを多段に積層したパレット80は、搬出パージ室14からエレベータ15の支持台16に移載されると約7〜8秒間で下降しつつ、冷却槽100内では、対向配置される2基の攪拌装置104a,104bを同時に起動させることで、同軸上に配置された攪拌羽根105a,105bが互いに逆回転することによって、冷却槽100内の冷却油102に点線矢印で示される循環流が起生される。
これによって、攪拌装置104bから攪拌装置104aに向かう循環流102a,102bが起生され、加熱後の歯車Wは循環流102a,102bが形成されている冷却油102内に浸漬される。
この循環流102a,102bは、支持台16の下降停止位置において前記昇降軸線18を横切るように複数の歯車Wの間隙を通過する。
この状態で、冷却油内でエレベータ15を約10分間停止させて歯車Wの焼入処理がなされると、再び約7〜8秒間で元の搬出パージ室14まで上昇し、前記搬出パージ室14から搬出用の搬送装置220上に搬出される。
図5(a)はパレット上に平置き状態で積層載置される歯車Wを所定間隔毎に支持する位置規制治具90を示す図、(b)は(a)のB−B断面図、図6(a)はパレットの平面図、(b)は(a)のC−C断面を示す図であって、焼入条件に応じてパレット上に積層載置される歯車Wの間隔を長さの異なる円筒カラーによって調整可能とした態様を示す説明図である。
このように形成された位置規制治具90は、仮想線で示される歯車Wを保持するに際し各突起部92a,92b,92cを歯車Wの取付け孔Waの内周に挿嵌させた状態で、歯車Wの下面Wbが当接片94a,93b,94cの上端で当接支持されるようになっている。
図6(b)の右側に示す図は、歯車W間の間隔を広げて複数の歯車Wを支柱85に積層支持した状態を示している。
先ず、支柱85の上端から下方に挿通した短尺の円筒カラー96は、スリーブ84上面に当接支持される。次いで、支柱85の上端から歯車Wを保持した位置規制治具90を挿通下降させて前記円筒カラー96の上端面に当接保持させる。
以下、同様の手順により歯車Wを保持した位置規制治具90は、一定長さの円筒カラー97により所定間隔毎に支柱85上に挿通された状態で最上段まで積層保持される。
先ず、支柱85の上端から下方に挿通した短尺の円筒カラー98は、スリーブ84上面に当接支持される。次いで、支柱85の上端から歯車Wを保持した位置規制治具90を挿通下降させて前記円筒カラー98の上端面に当接保持する。
最下段に位置する歯車Wを保持した位置規制治具90の内輪92上面には、支柱85の上端から下方に挿通した中尺の円筒カラー99が当接保持されると、該円筒カラー99の上端面に次の段に位置する歯車Wを保持した位置規制治具90の内輪92下面が当接保持される。
このようにして、左図に示されるパレット80には、焼入条件に応じて長さの異なる円筒カラーを交換することで右図に示される間隔より短い間隔で複数の歯車Wが積層保持されることになる。
積層保持されるので、焼入条件に応じて攪拌装置の回転制御が可能となり歯車Wの形状に応じた焼入速度を選択することができる。
また、多段に積層保持される複数の歯車W間に介在される円筒カラーを長さの異なる円筒カラー97、99に交換できる積載態様を採ることにより、焼入条件によって複数の歯車W間の間隙を抑制する配列を採用することで、歯車Wの内側薄肉部と外側厚肉部を同等の焼入性能とすることができる。
15 エレベータ(昇降装置)
18 昇降軸線
80 パレット(載置台)
85 支柱
90 位置規制治具
92a,92b,92c 突起部
93 挿通孔
94a,93b,94c 当接片
96〜99 円筒カラー
100 冷却槽
102 冷却油
102a,102b 循環流
104a,104b 攪拌装置
105a,105b 攪拌羽根
108a〜108d ダクト(流路)
112、113 側板内面(内部側壁)
W 歯車(被処理物)
Wa 取付孔
Claims (4)
- 載置台に支持され平置き状態で多段に積層載置された加熱処理後の被処理物を昇降装置の下降により冷却槽内の冷却油に浸漬させて焼入れを行う被処理物の焼入装置において、
前記冷却槽は、前記昇降装置によって載置台が下降する際に、前記冷却槽内の下降位置における冷却油に昇降軸線を水平に横切る循環流を起生させる攪拌装置が配置され、
前記冷却槽の側壁内部には、前記攪拌装置により前記載置台上に積層載置された前記被処理物間を横方向に通過する循環流を形成する流路が配置されていることを特徴とする被処理物の焼入装置。 - 前記載置台は、該載置台上に多段に積層される複数の被処理物が所定の間隔をもって平置き状態で載置さることを特徴とする請求項1に記載の被処理物の焼入装置。
- 前記載置台は、当該載置台上に立設され被処理物の中心に形成される取付け孔を挿通し複数の被処理物を上下に重ねて支持する支柱と、重ねられる被処理物間にあって前記支柱に挿嵌支持される円筒カラーと、該円筒カラーの上端面に支持されて上段被処理物の横移動を規制するように上下段の間隔が離間した状態で積層支持する位置規制治具とから成ることを特徴とする請求項1に記載の被処理物の焼入装置。
- 前記位置規制治具は、中心に前記支柱を挿通する挿通孔が形成され前記挿通孔の周縁上面に上段被処理物の取付け孔内周に嵌合すべく均等配置された複数の突起部と、該突起部の外周上面に前記上段被処理物の取付け孔周縁下面を支持すべく円周上に均等配置された複数の当接片とから構成されることを特徴とする請求項3に記載の被処理物の焼入装置。
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