JPH036328A - 円形部品の成形及び熱処理用自動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、強度、可撓性および硬度において特殊特性を
示す部品の多量生産のための予備焼き入れ加熱、成形、
焼き入れ、つぎつぎと進む焼き戻しおよび最終冷却の自
動装置に関する。

この装置は、薄肉円形部品とりわけディスクスプリング
、ソーブレードさらに自動車工業用スプリングダイヤフ
ラムの製造に好適である。

［発明の背景］ ここ数年の間、スプリングダイヤフラムは、自動車のク
ラッチングメカニズムの周辺にある通常の操縦レバーと
多数巻きヘリカルスプリングに取替えられた。スプリン
グダイヤフラムは、その中心に深く鋸歯をつけた、休止
時には正規の円錐形をなす鋼製円板であることが知られ
ている。その処理に先だって、スプリング鋼でつくられ
たこの部品は、焼き戻した状態にあり、冶金学上均一な
構造を呈しなければならない。

以後それが受ける処理は、焼き入れを後にひか４ えた加熱処理からなる。完成状態のダイヤフラムが、放
射状に進行する焼き戻しと硬度特性をを示すよう、部品
に放射状に進行する焼き戻しを受けさせることが必要で
ある。それ故、本発明の目的は、この要求を満たし、加
熱焼き入れによる成形から最終冷却までの全処理を、連
続したベースの上で、進行させる自動装置を提供するこ
とである。

ホットスェージ加工による成形と焼き入れ操作のサイク
ルを介してクラッチダイヤスラムを製造する自動機械は
公知である。この点に関し、加熱区を含む自動機械を開
示するフランス特許第１５９８２２４号を参照すると、
区内には円筒形コンベアがあり、それは円筒周辺に半径
方向に等距離の区画をもち、該円筒は、一方ではチャー
ジ、ディスチャージ手段により円筒の空の区画にもたら
される低温部品を、加熱区の上流側で受は取り、他方で
は該区の下流側から高温部品をこれらの最後の手段に分
配するためつぎつぎに回転運動を与えられる。チャージ
、デイスチャージ手段は、フィードマガジンの内側に積
み重ねられる被処理部品を一つずつ供給するための手段
をもって上流に、加熱スェージ加工して成形され焼き入
れされる部品をもって下流に働き、抑圧に協力し、コン
ベア手段は各完成部品を受は入れマガジンに運ぶ。

スェージ加工と焼き入れが−様な部品の供給にｈｋ足で
きるような公知の機械は、放射状に進行する焼き戻しと
硬度特性に示すスプリングダイヤフラムの製造ができな
いことは理解される。

種々の硬度と厚さの」１記特性を示す特にダイヤプラム
のような部品の製造においてみられる問題を解決するた
めに、連続する部品の再加熱装置、焼き入れプレス、焼
き戻し装置および冷却装置がたがいに近接して配置され
ている熱機械処理装置が最近つくられた（ＷＯ−Ａ−８
６０５８２）。この場合各処理段階の温度と時間はあら
かしめ設定されたプログラムにより制御される。

しかしながらこの公知の装置は、放射状に進るだめに、
処理済み部品の各加工部における制御とこれに続く温度
勾配をＪｊえることはできなり１゜ 本発明はこのような要求を満たす装置を提供するもので
ある。

［発明のｌ］的と概要コ 本発明の目的は、薄肉円形部品、特に自動車工業用スプ
リングダイヤフラムを連続して製造するため、成形、ス
ェージ加］二、焼き入れ、焼き戻しおよび周辺焼き戻し
の各熱処理加工部が順序に配置され、被処理部品が連続
的に各加工部へ順次移送される自動装置において、該装
置は、 スプリングダイヤフラムまたは円形部 品のホットスェージ加工と焼き入れによる成形処理を連
続して行う自動機械、 個々に加熱手段をもつプレスを含む完 全に自動化された各加工部、該加工部は部品を一つずつ
前記自動機械から受取り、移動手段によって、被処理部
品を一つずつ自動機械の焼き入れ加工部から取り出し、
各加工部に一つずつ移動させる、 対応するプレス上に置かれた部品の中 央に、冷空気を各加工部に向けて吹き込み、部品の周辺
焼き戻し処理の間、周囲温度より中央部の温度を低く維
持する手段、 前加工部からくる部品を冷空気の吹き 込みによって冷却させる最終冷却加工部、積み重ねた処
理済み部品の放出を確保 するため該部品を積み重ねて貯蔵するための手段 をもつことを特徴とする円形部品の成形及び熱処理用自
動装置を提供することである。

本発明の目的である装置の特性により、予備焼き戻し処
理は該複数の加工部の最初の加工部で行われ、一連の周
辺焼き戻し処理が次に続く加工部で行われ、処理済み部
品の中央部はこの周辺焼き戻し操作の間常に冷却される
。

本発明の好ましい実施態様により、部品は自動成形機と
焼き入れ機から引き出され、部品のための受は入れプレ
ートを形成するサボー１へを含むつかみ具によって、種
々の加」ニ部に一つずつ送られる。これらのつかみ其は
、一方で回転運動を、他方でジヤツキにより動かされる
＋＋Ｊ動ビームシステムに助けられて移送運動をＪｊえ
られる。

本発明の他の特徴と利点は、本発明を限定しない実施態
様を示す添付の図面を参照してなされるト記説明から一
層明らかとなる。

［発明の構成と作用］ 図面を参照して、本発明の装置は本質的にド記の部分を
含むことがわかる。

１−一連の円形部品特にスプリングダイヤフラムのスェ
ージ加工と焼き入れのための自動機械。

一般に参照番号１０により図ボされたこの機械は、フラ
ンス特許第１５９８２２４号に開示された型のもので、
円形部品を−て）ずつ加熱区１４に分配するための手段
１２を含む。この区内で部品は円筒１６に続いた区に受
は入れられ、この区は、一般に参照番号１８によって示
される焼き入れ加工部に一つずつ配られる部品の加熱の
ために設けられ、装置のこの部分は、フランス特許第１
５９８２２４号の指示によりつくられるので、詳しくは
述べない。

２−　被処理部品Ｐが一つずつ特定の熱処理を受けるた
めに配られ、この実施態様では、予備焼き戻し加工部２
０と周辺焼き戻し加工部２２．２４．２６を含む複数の
連続加工部。

３−　前述の連続加工部からくる部品が送られる冷却加
工部２８゜ ４−−一般に参照番号３０により示される処理済み部品
の貯蔵と放出手段。

５−　処理部品Ｐを一つずつ加工部から他の加工部へ送
るための手段３２゜ 」−記したように、本発明は、焼き入れ（加工部Ｊ０，
１８）をひかえたホットスェージ加工操作、予備焼き戻
しく加工部２０）、連続して装置内を進行する部品Ｐが
それらの中心位置を冷却されて周辺焼き戻しを受ける間
の周辺焼き戻しく加工部２２，２４．２６）および最後
に部品Ｐの放出（加工部３０）前の積み重ねに先立つ急
速最終冷却（加］二部２８）を連続して行う。

２０．２２．２４または２６のような各加−■二部は、
プレスの形であり（第７図参照）、ダイ４２とパンチ３
４を含み、各ツール３４と４２はそれぞれ加熱手段３５
が其えられている。プレスツールは、柱４０．４０′に
沿って案内されるジヤツキ３８の作用で標章方式で移動
させられる。処理中部品Ｐは、中心に穴４４を形成され
たツール３４と４２の間に締付けられる。

この穴４４は、ツール４２に位置する部品の中心位置を
冷却するための冷空気を供給するダクト４６に通じてい
る。冷却空気の排出は、プレスの可動テーブルの中に形
成され、機械の外側に伸びたチャンネルを通して行われ
る。取出具４８は、ジヤツキ４７に駆動される制御棒５
０の動作で穴４４の内側任す入ることができる１ ようになっている。第４図および第７図に示されている
ように、各取出具４８の制御棒５０には円形ディスク５
２が設けられ、ダクト５４からダクト４６の上部を分離
するシャッターを形成する。ダクト５４は取出具４８が
上位置にあるときダクト４６の中に冷空気を供給する。

この供給システムは第４図に詳細に示されている。

ダクト５４にはタービン５６を介して冷空気が供給され
る。この配置により、低温空気は予備焼き戻しと周辺焼
き戻しの間のプレスのツール３４と４２の中心穴４４に
供給される。そしてもし焼き戻しの間に必要ならば、取
出具４８がその一１〜位置にあるとき、すなわちプレス
が動作状態にあるとき、部品Ｐの中心位置に制御された
冷却を行い、ダク１〜４６のシャッターをなすディスク
５２は、ツール４２の中心位置への冷空気の供給を妨げ
る。それ故プレスが開きジヤツキ４７の動作でその高位
置に取出具４８が高い位置に動かされたとき冷却がダウ
ンする。つぎに処理された部品Ｐは以下に述べるように
加２− 工部に移送される。

第４図に、各加工部からの高温空気を放出するためのダ
クト５８が示されている。

以下異なる部品Ｐを一つずつ焼き入れ加工部１８から種
々の加工部を通過して貯蔵放出部３０まで移送するため
の本発明の詳細な説明する。

これらの手段は、６０のようなつかみ具を含み、容具は
移動される部品Ｐを保持するサポート６２をもち、６１
のような回転軸に組立てられる。この回転軸は、ジヤツ
キ７０を介しロンドシステム６８により動かされるラッ
ク６６とこれにかみ合うピニオン６４（第６図）を含む
。

この機構は、制御棒７６を介し第２ジヤツキ７４により
長さ方向に変換されるビーム７２の内側に組立てられて
いる。この配置によりつかみ具６０は、ピニオン６４と
ラック６６のシステムとビーム７２により形成されるア
センブリーによって、それらの軸６１まわりを回転運動
させられ、複数のつかみ具は、以下に示されるこの装置
の操作の記載から理解されるように、装置を通し部品の
移動軸により変換した長さ方向の運動を与えられる。ビ
ーム７２は、この移動の間スライド７８とガイドレール
８ｏにより案内される。

最後の加工部２８では、前の周辺焼き戻し加工部からく
る処理済み部品が、貯蔵放出部３０へ送られるに先立っ
て、最後の総合冷却を受る。

第１図に、一般に参照番号２８で示される加工部は、棒
の端にジヤツキ８２を含み、ロンドには永久磁石をもつ
磁性板８４が設けられ、それによってこのプレートは最
後の周辺焼き戻し加工部２６からくる部品を把持し、こ
の部品は、ビー１１７２が冷却加工部に長さ方向に移送
されるときに、最後のつかみ具６０によりこのプレート
８４．に移される。冷却システムは、空気噴出システム
よりなり、空気の供給はタービン８６によるプレート８
４の軸に沿って行われる。

最終加工部２８の総合冷却に先立って、最終状態の部品
は、８８のようなマンドレルに重ねられて貯蔵される。

マンドレル８８は、軸９２垂直に組立てられる。かくて
貯蔵放出部３０にある完成部品の山■７は専用手段によ
り放出される。図から分かるように、最終冷却加工部２
８は、分離された区９４があるため装置の残りから隔絶
される。この区の壁を通す唯一の通路は、冷却されるた
め２６の加工部からくる部品の導入およびプレー１−９
０の回転の間処理済み部品の積み重ねの放出のため−・
方の側に形成される。

前記自動装置の操作は、次のように行なわれる。部品は
加熱変形によって形成された後、加工部１４と１８で冷
却される。これはすでに述べたように、先願特許節］、
　５９８２２４号に詳細に記載されている。このように
処理され乾燥された低温部品は、移転できるビームデバ
イス７２で形成される加工部１８から次の加工部２０へ
、つかみ具６０と長手方向に１）を記移送系を介して一
つずつ移送されるが、移送系は加工部２０内で低温焼き
戻しされ、それにより非脆化と高硬度保持処理が行われ
る。その後移送手段５ が高温部品を次の連続加工部２２．２４および２６へ移
送し、そこで部品周辺が焼き戻し加熱を受け、部品の中
央部が、上記のように、冷空気を吹付けられ加工部２０
の加ニステップの間の低温焼き戻し中この中央部に得ら
れる硬度を維持させる。部品の移送操作に先立ち、後者
は、すでに述べたように、４２のようなプレスツールか
ら取出具４８によってそれぞれのジヤツキによって動か
される調節棒５０で上方へ移され、ディスク５２がシャ
ッターを形成し、冷空気の吹き付けを妨げる。加工部２
６の工程の間に最後の周辺焼き戻しが実施された後、部
品は最終加工部２８へ上記と同じ移送手段（つかみ具６
０とビーム７２）で移送され、この加工部２８内で部品
は全表面の急速冷却を受け、得た硬度を保持し、部品の
一般温度を７０℃以下か同程度に下げる。ついで部品は
上記したように、８８のようなマンドレルに積み重ねら
れ、積載が完了すると直ちにプレート９０が１回転して
それを貯蔵放出部３０へ送り移送加工部へ運ぶ。

６ 上記熱処理の連続は、同じ装置を用いても種々な変法で
実施される。これは特に ａ）成形及び焼き入れ機（加工部１４および１８）から
くる部品は、高温状態で次の加］二部へ移送され、これ
らの加工部は４つの進行する焼き戻しステップを実施で
きるように構成されるか、または被処理部品の中心部へ
の吹付けによる冷却に頼らずに中心と周辺部に対し同一
の硬度になるよう全表面の焼き戻しを行うことができる
。部品の全表面の最終の急速冷却は前記のように加工部
２８において行われる。

ｂ）成形及び焼き入れ機械（加工部１４．１８）からく
る部品は高温状態で次の加工部へ移送され、ここで部品
はベイナイト焼き入れのための維持処理または部品の周
辺部のベイナイト焼き入れのための維持処理を受け、そ
の際、前記のように冷却空気の噴射により中心部の冷却
を同時に行い、空気によるこの焼き入れは放射状に進行
する硬度を得ることができる。最後の冷却操作は、上記
したようにステップ２８の間に行われる。

もちろん、装置は、種々の焼き入れと焼き戻しのステッ
プの間に、加熱冷却温度の値を制御できる制御手段によ
ると同様に、種々のジヤツキを駆動するための水圧分配
システムにより完成される。

［発明の効果コ 本発明の装置は、特に下記の利点をもっ：すでに述べた
ように、放射状に進行す る焼き戻しと硬度の特性を得るよう、要求通りに制御さ
れた温度により、部品の全部または一部周辺の加熱を確
保することが可能である。

現在利用できる装置において得られ、 したがって作業員と操作に要求される複数の熱処理加工
部（焼き入れ、維持、予備焼き戻し、進行する周辺焼き
戻し）を同じ−っのしかも完全に自動化した機械にグル
ープ分けすることができる。

機械で利用でき現在マーケットで得ら れ通常の技術をもって得られない処理の質を一定でかつ
繰返して同じシリーズの部品で得ることができる。

もちろん、本発明は上記の実施態様に限定されるもので
はなく、すべての変形を包含する。

たとえば 抵抗加熱または誘導加熱により与えら れる加熱炉における部品の製造に先立つ予備加熱装置。

誘導加熱に置換られた輻射により働く 加熱セル。

多重焼き入れ、成形、焼き戻し加工部。

熱伝達液体または他の手段により制御 された中間温度における成形、焼き入れ（ベイナイト３
００／３８０℃または２００℃における取出）。

機械的に同期化されまたはされない焼 き入れ一成形機械からの分離された焼き戻し加工部。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による自動装置の一実施態１９ 様の側面図で第２図の１−１線に沿う断面図；第２図は
第１図のｎ−ｎ線に沿う断面図；第３図は第１図のｍ　
−ｔｏ線に沿う断面図；第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線
に沿う断面図；第５図は、一つの加工部から他の加工部
へ部品を移送するシステムの動作を示すため拡大した第
２図のそれに類似の断面による部分図；第６図は第５図
の細部の拡大図； 第７図は、装置の各加工部の一実施態様をしめず第１図
のそれに類似の部分の拡大図である。 Ｏ・機械　、１２・・・手段、 ４・・・加熱区、　１６・・円筒、 ８・・・焼き入れ加工部、 ０・予備焼き戻し加工部、 ２．２４．２６・・周辺焼き戻し加工部、８・・冷却加
工部、　３０貯蔵放出部、２・・・手段、　３４・・・
パンチ、 ５　加熱手段、　３８・・・ジヤツキ、０１４０′　・
柱、　４２・ダイ、 ０ ６　・ダクト、　　４７・・・ジヤツキ、８・・取出具
、　５０・・制御棒、 ２・・・ディスク、　　５４・　ダク１〜．６１．ター
ビン、　　５８・・・ダクト、０・・・つかみ具、　６
１・・・軸、 ４・・・ピニオン、　　６６・・・ラック、８・・ロン
ドシステム、　　７０・・ジヤツキ、２・ビーム、　　
７４・・・ジヤツキ、６・・・制御棒、　７８・・・ス
ライド、０・・・レール、　　８２・・・ジヤツキ、４
・・・磁性板、　　８６タービン、 ８・・・マンドレル、　９２・・・軸、９４・区。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　薄肉円形部品、特に自動車工業用スプリングダイヤ
   フラムを連続して製造するため、成形、スエージ加工、
   焼き入れ、焼き戻しおよび周辺焼き戻しの各熱処理加工
   部が順序に配置され、被処理部品が連続的に各加工部へ
   順次移送される自動装置において、該装置は、 −スプリングダイヤフラムまたは円形部品のホットスエ
   ージ加工と焼き入れによる成形処理を連続して行う自動
   機械、 −個々に加熱手段をもつプレスを含む完全に自動化され
   た各加工部、該加工部は部品を一つずつ前記自動機械か
   ら受取り、移動手段によって、被処理部品を一つずつ自
   動機械の焼き入れ加工部から取り出し、各加工部に一つ
   ずつ移動させる、 −対応するプレス上に置かれた部品の中央に、冷空気を
   各加工部に向けて吹き込み、部品の周辺焼き戻し処理の
   間、周囲温度より中央部の温度を低く維持する手段、 −前加工部からくる部品を冷空気の吹き込みによって冷
   却させる最終冷却加工部、 −積み重ねた処理済み部品の放出を確保するため該部品
   を積み重ねて貯蔵するための手段をもつことを特徴とす
   る円形部品の成形及び熱処理自動装置。 ２．予備焼き戻しが最初の加工部で行われ、一連の周辺
   焼き戻しが次に続く加工部で行われ、処理済み部品の中
   央部が周辺焼き戻し処理中絶えず冷却される請求項１に
   記載の装置。 ３．部品がスエージ加工および焼き入れ自動機械から送
   り出され、部品受け板を含むつかみ具によって、一つず
   つ異なる加工部へ移送され、該具には可動ビームとジャ
   ッキによって回転運動と移送運動が伝えられる前記請求
   項のいずれか一つに記載の装置。 ４．各つかみ具は、最初のジャッキによって移動される
   ラックとかみあうピニオンを含む回転軸に組立てられ、
   これが前記ジャッキにより縦方向に移動する前記ビーム
   に設けられている請求項３に記載の装置。 ５．円形部品のホットスエージ加工と焼き入れにより成
   形を行う自動機械は、前記円形部品を一つずつ加熱区に
   引渡す手段を含み、部品が円筒の連続した区画に入れら
   れ、この区画は、プレスの形の焼き入れ加工部に円筒に
   より一つずつ分配される部品のために設けられ、プレス
   のパンチとダイは液体特に冷水の循環によって冷却され
   る前記請求項のいずれか一つに記載の装置。 ６．各加工部は、ダイとパンチを含むプレスの形で、個
   々に加熱手段を有し、部品がパンチとダイ中に押圧され
   、後者はその中心に穴が形成され、該穴はダイの中に置
   かれた部品の中心部分冷却のための冷空気供給ダクトと
   通じている前記請求項のいずれか一つに記載の装置。 ７．各プレスのダイは、ジャッキにより駆動される制御
   棒の動作により前記穴の内側をスライドできるように組
   立てられた取出具を備え、処理の終りに、つかみ具によ
   りとりあげられる請求項６に記載の装置。 ８．前記加工部の各取出具の制御棒は、取出具が高位置
   にあるときプレスプレート〜に冷却空気の供給を妨げる
   シャッターとなるディスクを有する請求項７に記載の装
   置。 ９．最終の総合冷却加工部は、つかみ具によりこの加工
   部に送られる部品をつかむジャッキシステムにより駆動
   される永久磁石の磁性板を有し、該部品の全体を冷却す
   るため冷空気の吹込みが容易される前記請求項のいずれ
   か一つに記載の装置。 １０．最終冷却加工部からくる完成部品は、ロータリー
   プレートの上に相対し、１８０°離れて置かれた２個の
   マガジンの垂直マンドレルの上に重ねられ、その軸まわ
   りの回転が、完成部品の積み重ねを装置の放出加工部に
   分配する前記請求項のいずれか一つに記載の装置。