JP5733555B2 - 熱処理装置、環状部材及び熱処理方法 - Google Patents
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Description
また、本発明によれば、冷却中において、環状部材は、各部位それぞれをインナローラーによって環状部材内周面側から外周面側へ押圧されることで、ワークの形状を修正する。このようなインナローラーを経由したワーク部分は、外側に向けて膨らむように形状が変化する虞があるので、そのような変形はアウタローラーが環状部材外周面側から内周面側へ押圧することで修正される。
図1は本発明の第1実施形態に係る熱処理装置1の正面図であり、図2は熱処理装置1の部分平面図、図3は図1のA−A線に沿った熱処理装置1の断面図である。図中のUpは熱処理装置1の上方、Frは前方、LHは左方を示す。
加熱部10は、図1に示すように、加熱ベース部110と、加熱ベース部110に立設した複数の支持部120と、加熱ベース部110を昇降する加熱用昇降手段130と、加熱コイル部140と、を備えている。
冷却部20は、図1に示すように、冷却槽21と、この冷却槽21内に埋没可能に配設されるワーク冷却用治具200と、このワーク冷却用治具200を昇降する冷却用昇降手段22と、を備えている。
加熱が終了したら、加熱用昇降手段130によって加熱ベース部110を下降させる。本実施形態では、ワークWを支持する支持部120を冷却部20の載置手段220の水平ローラー223よりも低い位置まで移動させる。これにより、図5に示すように、ワークWを支持部120から冷却部20の載置手段220に移し変える。このとき、ワークWは、第1形状制御手段230と第2形状制御手段240のインナローラー232Aとそれに対向して設けられたアウタローラー233Aとの間を通るように、載置手段220上にセットされる。なお、取付部231の上部231Bは図4のαの状態である。
本発明の第1実施形態の第1変形例に係る熱処理装置では、ワーク冷却用治具200が、第1形状制御手段230及び第2形状制御手段240に加えて、第2形状制御手段240を経由したワーク部分に対して『形状コントロール』を行う第3形状制御手段を備えている。この第3形状制御手段は、例えば第1形状制御手段230と同じ部材で構成される。
本発明の第1実施形態の第2変形例に係る熱処理装置では、ワーク冷却用治具200が、第1形状制御手段230と第2形状制御手段240の組を複数備えている。組数は、2組に限らず、3以上でもよい。この第1実施形態の第2変形例のワーク冷却用治具200によれば、大径のリング状ワークWの形状変化に対して効果的である。
本発明の第2実施形態に係る熱処理装置について説明する。
前述の第1実施形態と同じ或いは同様の部材には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図6は本発明の第2実施形態に係る熱処理装置5の正面図である。本実施形態の熱処理装置5は、ワークWを加熱する加熱部60と、加熱されたワークWを冷却する冷却部70と、を備えている。
加熱部60は、ワークWを支持する複数の支持部61と加熱コイル部62とを備えている。加熱コイル部62は、所定の高さ位置に配設されており、図6に示すようにワークWを囲繞する。複数の支持部61は、ワークWを加熱位置に保持する。本実施形態の支持部61は垂直バー61Aとこの垂直バー61Aの下端に接合した水平バー61Bとから逆T字状に形成されている。水平バー61Bの外端部の上面61Cに、ワークWが載置される。これらの支持部61は、図示省略する移動機構を動作させることで移動できる。
冷却部70は、図6に示すように、冷却槽71と、この冷却槽71内に埋没可能に配設されるワーク冷却用治具72(以下、冷却用治具72と呼ぶ場合がある)と、このワーク冷却用治具72を昇降する昇降手段76と、を備えている。
スプラインシャフト747は、後述の回転手段740の一構成部品であり、ガイドボックス712の幅中間位置でガイドボックス長さ方向に沿って設けられている。スプラインシャフト747の一端部は第1センターボックス711内にまでのびており、他端部はガイドボックス712の支持プレート712C(図7参照)に回転可能に取り付けられている。ガイドシャフト712B,712Bは、後述する形状制御手段730の移動を案内するものであり、図8に示すようにスプラインシャフト747の右側と左側でガイドボックス712の長手方向に沿って設けられている。スクリューシャフト753は、後述する形状制御手段730の位置を調整するためのものであり、ガイドボックス712の外側でガイドボックス712の長手方向に沿うように設けられている。さらに、スクリューシャフト753は、一方のフレーム712Aの上面に固定したブラケット712Dに、回転可能に支持されている。
さらに、上パーツ731Cには、後述するスクリューシャフト753に螺着したナット755を収容したナット収容部731Dが設けられている。なお、後述するようにナット755はスクリューシャフト753との相対的な位置を変えられるよう、スクリューシャフト753の軸方向に移動自在である。
このインナローラー732Aには、ワークWを載置させる載置部732Cが形成されている。載置部732Cは、図9に示すように、インナローラー732Aの表面から突出して形成されている。載置部732Cと前述の水平ローラー723の高さ、つまりワークWを載せる面の高さは同じに設定されている。
図9及び図10に示すように、上パーツ731Cの後方側には所定の距離を置いてブラケット735が設けられている。このブラケット735は、ベース部731の中間パーツ731Bの後端部に固定されている。このブラケット735と上パーツ731Cとの間には、2本のシャフト736が平行に設けられている。これらのシャフト736は、軸方向を前述のガイドボックス712の長手方向に沿わせて配設されている。これらのシャフト736には可動ブロック737がスライド自在に設けられている。この可動ブロック737の上面に可動ローラー部733が設けられている。可動ローラー部733の位置を変えるために、ブラケット735には、駆動部734が設けられている。
このような構成によって、モーター741Cの回転力が伝達機構742を介してインナローラー732Aへ伝達されて、インナローラー732Aが回転する。
調整手段750は、図11に示すように、第1センターボックス711の上側に固定された第2センターボックス751と、この第2センターボックス751に回転可能に設けられたハンドル752と、ハンドル752によって回転するスクリューシャフト753と、ハンドル752の回転力をスクリューシャフト753に伝達する伝達機構754と、スクリューシャフト753の表面に形成されたネジに螺着したナット755(図9参照)と、から構成されている。
図13に示すように、スクリューシャフト753の端部は第2センターボックス751内まで延出している。スクリューシャフト753は、第2センターボックス751の中心から側壁の中間を貫く仮想線L5より横方向にずれた位置で当該仮想線L5と平行に延びている。図中の破線が、ハンドル752に取り付けた傘歯車752Aであり、この傘歯車752Aの回転によってスクリューシャフト753を軸周りに回転させるために、伝達機構754を備えている。
スクリューシャフト753、第2平歯車754Bの回転軸754E及び第3平歯車754Cの回転軸754Fは、第2センターボックス751内に設けられた軸支持部754Gに回転自在に支持されている。
伝達機構754の傘歯車754Dは、ハンドル752に取り付けた傘歯車752Aに噛合している。
各パワージャッキ装置764の可動部764Cは、モーターユニット741の支持プレート741Aに固定されている。なお、可動部764Cはネジ軸764Bとの相対的な位置を変えられるよう、ネジ軸764Bの軸方向に移動自在である。
加熱が終了したら、複数の支持部61をそのまま下降させる。ワークWを載せた各支持部61の上面61Cを載置手段720の水平ローラー723及び固定ローラー部732の載置部732Cよりも低い位置まで移動させる。これにより、ワークWが支持部61から冷却用治具72へ乗り移る。
このとき、ワークWは、形状制御手段730のインナローラー732Aとそれに対向して設けられたアウタローラー733Aとの間を通るように、載置手段720上にセットされる。なお、複数の支持部61は、さらに、冷却用治具72の中央側へ集まるように、移動する。
なお、アウタローラー733AがワークWの外周面S2に接触した状態ではインナローラー732Aとアウタローラー733Aの各軸を結ぶ仮想線がワークWの中心からの半径方向に沿った仮想線と交差する。
10,60 加熱部
20,70 冷却部
21,71 冷却槽
200,72 ワーク冷却用治具
W ワーク
S1 ワークの内周面
S2 ワークの外周面
S3 ワークの下面
S4 ワークの上面
Claims (5)
- 加熱された環状部材を載置する載置手段と、
上記環状部材の周方向に設けられ、冷却に伴う環状部材の形状変化をコントロールする形状制御手段と、
上記環状部材を回転させる回転手段と、を備え、
上記形状制御手段は、環状部材の内周面に当接するインナローラーと、環状部材の外周面に当接するアウタローラーと、該アウタローラーをワークの外周面側に付勢する付勢手段と、を備え
上記回転手段が、上記インナローラーを回転させることを特徴とする、熱処理装置。 - 前記形状制御手段の位置を変える調整手段を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の熱処理装置。
- 加熱された環状部材を載置する載置手段と、
冷却に伴う上記環状部材の形状変化をコントロールする第1形状制御手段と、
上記第1形状制御手段を通過した環状部材部分における冷却に伴う形状変化をコントロールする第2形状制御手段と、
上記環状部材を回転させる回転手段と、を備え、
上記第1形状制御手段が、環状部材の内周面に当接する第1インナローラーと、環状部材の外周面に当接する第1アウタローラーと、第1アウタローラーを環状部材の外周面側に付勢する第1付勢手段と、を備え、
上記第2形状制御手段が、環状部材の内周面に当接する第2インナローラーと、環状部材の外周面に当接する第2アウタローラーと、該第2アウタローラーをワークの外周面側に付勢する第2付勢手段と、を備え、
上記回転手段が、上記第1インナローラーと上記第2インナローラーとを回転させることを特徴とする、熱処理装置。 - 前記第1形状制御手段の位置を変える第1調整手段と、前記第2形状制御手段の位置を変える第2調整手段と、を備えていることを特徴とする、請求項3に記載の熱処理装置。
- 環状部材を支持する冷却用治具を使用して環状部材を熱処理する方法であって、
上記冷却治具は、該環状部材の周方向に設けられた形状制御手段と、上記環状部材を回転させる回転手段と、を備え、
上記形状制御手段は、環状部材の内周面に当接するインナローラーと、環状部材の外周面に当接するアウタローラーと、該アウタローラーを環状部材の外周面側に付勢する付勢手段と、を備えていて、
冷却槽で上記環状部材の冷却中に、上記回転手段が上記環状部材と上記インナローラーを回転させ、上記付勢手段によって上記アウタローラーが上記環状部材の外周面を押し、上記インナローラーが上記環状部材の内周面を押すことを特徴とする、熱処理方法。
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