JPH0649530A

JPH0649530A - シャフトの高周波焼入方法および装置

Info

Publication number: JPH0649530A
Application number: JP4229337A
Authority: JP
Inventors: Hiyoshi Watanabe; 日吉渡邊; Shintaro Maki; 信太郎牧
Original assignee: Fuji Electronics Industry Co Ltd
Current assignee: Fuji Electronics Industry Co Ltd
Priority date: 1992-08-04
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】多数のシャフトの焼入に際して、タクトタイ
ムを短くする。【構成】加熱待機ステーション3 、加熱ステーション
4 、急冷ステーション5 と徐冷ステーション6 の順次の
移動を同時に行う第１の工程と、未焼入のシャフトＷの
加熱待機ステーション3 への移動ビーム20による搬入
と、加熱待機ステーション3 でのシャフトＷとクランプ
と、移動ビーム20の元の位置への移動を行う第２の工程
と、第２の工程の進行中に加熱ステーション4 に移動さ
れた未焼入のシャフトＷを加熱する第３の工程と、第２
の工程の進行中に急冷ステーション5 に移動された加熱
済みのシャフトＷに冷却液を噴射して急冷する第４の工
程と、第２の工程の進行中に徐冷ステーション6 に移動
された急冷済みのシャフトＷを徐冷し、次いで徐冷され
たＷのクランプを解除後搬出する第５の工程とを有す
る、シャフトの高周波焼入方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相当な長さの徐冷時間
を必要とするシャフトの高周波焼入方法および装置に関
し、特に、多数のシャフトの周面を加熱後、シャフトを
冷却液中に浸漬して周面を焼入する場合に、焼入工程の
タクトタイムを短くすることができるシャフトの高周波
焼入方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、図面を参照して従来の技術を説明
する。図４〜図８はシャフトの従来の高周波焼入方法を
行う高周波焼入装置の一例を説明するための図面であっ
て、図４は図５のＹ−Ｙ線矢視断面説明図、図５は正面
説明図、図６は加熱待機ステーションでのシャフトのク
ランプ機構の説明図、図７は冷却ステーションでのシャ
フトのクランプ機構の説明図、図８は動作のタイムチャ
ートである。

【０００３】図４と図５に示すように、円柱状のシャフ
トWaの従来の高周波焼入装置には、搬入ステーション1
a、アイドリングステーション2a、加熱待機ステーショ
ン3a、加熱ステーション4a、冷却ステーション5a、およ
び搬出ステーション7aが設けられている（以下これらス
テーションを、それぞれ、単にステーション1a〜5a、お
よび7aともいう) 。

【０００４】加熱ステーション4aには、シャフトWaの周
面を高周波加熱する加熱コイル40aが設けられており、
冷却液タンク90に収容された冷却液91中の冷却ステーシ
ョン5aには、シャフトWaに冷却液91を噴射するジャケッ
ト50a と、冷却が終了したシャフトWaを後述のベルトコ
ンベア70a 上に払い出すシャフト払出機60a が設けられ
ている。このシャフト払出機60a は、軸62a と、この軸
62a を中心として回動するＹ字状のアーム61a とを備え
ている。また、この高周波焼入装置は、シャフトWaを支
持し、且つ各ステーション間で移動させるシャフト支持
移動装置200 を備えている。

【０００５】未焼入のシャフトWaを加熱待機ステーショ
ン3aに搬入するシャフト搬入装置として、搬入ステーシ
ョン1aおよびアイドリングステーション2aには、それぞ
れ、１対ずつの固定Ｖブロック11および12が設けられて
いる。固定Ｖブロック11同志の間から固定Ｖブロック12
同志の間にわたって平行な１対の連結された移動ビーム
20が水平に配設されている。移動ビーム20の上面の固定
Ｖブロック11、12に対応るす位置には、移動Ｖブロック
21、22が形成されている。23および24は、それぞれ、移
動ビーム20を昇降および前後進させる移動ビーム昇降装
置および前後進装置である。これらの装置によって、移
動ビーム20は、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤの方向に移動
されて１サイクルの運動をする。

【０００６】また、焼入されたシャフトWaを冷却液タン
ク90の底部から冷却液タンク90外へ搬出するシャフト搬
出装置としてベルトコンベア70a が設けられている。こ
のベルトコンベア70a のベルトの表面には、載置された
シャフトWaが落下しないように支持する複数の突起71a
が形成されている。

【０００７】シャフト支持移動装置200 は、シャフト回
動部と、６個のシャフト支持部とを備えている。シャフ
ト回動部250 は、正３角柱状の水平な軸251 と、この軸
251の両端に軸251 と一体的に突設された円柱状の軸5A
および5Bと、軸5Aおよび5Bをそれぞれ回転自在に支持し
ている軸受9Aおよび9Bと、軸5Aの端部に出力軸が接続さ
れている公知のローラカム割出機8 とを備えている。軸
受9Aと9Bは冷却液タンク90の囲壁の上端に固定されてお
り、この囲壁に取り付けたブラケット8D上にローラカム
割出機8 が設置されている。なお、8Aはローラカム割出
機8 の入力軸であり、ローラカム割出機8 の出力軸8B
は、フランジ結合8Cを介して軸5Aに接続されている。

【０００８】軸251 の一端部分の周面には、３個のシャ
フト支持部210A、220A、230Aが120度の等間隔で放射状
に取り付けられており、他端部分の周面には、３個のシ
ャフト支持部210B、220B、230Bが120 度の等間隔で且つ
シャフト支持部210A、220A、230Aにそれぞれ対向するよ
うに放射状に取り付けられている。シャフト支持部210
A、220A、230A、210B、220B、230Bには、それぞれ、セ
ンタ211A、221A、231A、211B、221B、231Bが進退可能且
つ回転自在に水平方向に取り付けられている。そして、
センタ211Aと211B、センタ221Aと221B、およびセンタ23
1Aと231B、とはそれぞれ互いに向き合うように配設され
ている。

【０００９】軸受9A上に取り付けられたモータ10を回転
させると、ギヤ10a と10b とを介してギヤ400 が軸5Aを
中心として回転し、ギヤ400 に噛み合っているギヤ410
、420 、および430 が同期して回転する。そして、シ
ャフト支持部210A、220A、および230A内の図示しないギ
ヤボックスによってセンタ211A、221A、および231Aも回
転する。センタ211A、221A、および231Aにそれぞれ連動
してセンタ211B、221B、および231Bを回転させることが
できる。例えばセンタ221Bをセンタ221Aに連動させるた
めに、シャフト支持部220Aと220B内に設けた図示しない
ギヤボックスを連結する連結棒450 が設けられている。
センタ211Bおよび231Bも同様な図示しない連結棒を介し
て回転される。

【００１０】前記ローラカム割出機8 は、その入力軸8A
を例えば１回転させたときに、出力軸8Bが例えば１／３
回転するものであって、この際、入力軸8Aが、その１回
転の内、始めの例えば20度と最後の例えば20度を除く中
間部分を回転する間に出力軸8Bが正確に１／３回転する
ようになっている。従って、入力軸8Aを回転して出力軸
8Bを回転させる場合に、入力軸8Aの回転の開始位置と、
回転の停止位置とが、それぞれ、所定の始点と終点から
20度内の範囲でずれていても、入力軸8Aの回転数に対応
して出力軸8Bが所定数の回転を正確に行うものである。

【００１１】次に、シャフトWaの両端のクランプ機構に
ついて説明する。図６にシャフト支持部210A、210Bを例
にとって示すように、シャフト支持部210A内には、セン
タ211Aを矢印Ｔと反対方向に付勢しているバネ261 が設
けられている。また、シャフト支持部210B内にはセンタ
211Bを矢印Ｔの方向に付勢しているバネ262 が設けられ
ている。センタ211Bには直線状の歯263 が形成されてお
り、この歯263 はピニオン264 を介して連結棒266 に直
線状に形成した歯265 に結合している。連結棒266 の一
端はセンタ211Aに接続されている。他のシャフト支持部
220A、220Bおよび230A、230Bについても同様である。

【００１２】加熱待機ステーション3aに設けたシリンダ
271 を動作させてロッド272 を矢印Ｔの方向に進出させ
ると、センタ211A、211Bはそれぞれバネ261 、262 に打
ち勝って後退（センタ211Aは矢印Ｔの方向に移動し、セ
ンタ211Bは矢印Ｔと反対方向に移動する) する。即ち、
このとき、センタ211A、211BがシャフトWaを支持してい
ると、シャフトWaはアンクランプ（支持の解除）されて
落下する。センタ211A、211Bが後退した状態で、センタ
211A、211Bの間にシャフトWaを配置してからシリンダ27
1 を動作させてロッド272 を矢印Ｔと反対方向に後退さ
せると、バネ261 、262 の弾力によって、センタ211A、
211Bは進出してシャフトWaの両端をクランプする。

【００１３】焼入待機ステーション3aにおいては、例え
ばシャフト支持部210A、210Bの連結棒266 の他端は、シ
リンダ271 の動作によって進退するロッド272 の先端に
接近対向している。シリンダ271 は、高周波焼入装置の
設置面201 に設けたシリンダ取付台273 上に固定されて
いる。また、図７に示すように、冷却ステーション5aに
おいては、例えばシャフト支持部230A、230Bの連結棒26
6 の他端は、シリンダ275 の動作によって進退するロッ
ド276 の先端に接近対向している。シリンダ275 は、冷
却液タンク90の囲壁に取り付けられたブラケット277 上
に固定されており、ロッド276 は冷却液タンク90の囲壁
を液密に貫通している。冷却ステーション5aでのシャフ
トWaのクランプ、アンクランプは、加熱待機ステーショ
ン3aにおけるのと同様に行われる。

【００１４】次ぎに、従来の高周波焼入装置の動作の図
８に示すタイムチャートを説明する。同図において、横
軸は時間（秒) であり、図中の横線は各動作の持続期間
を表し、各横線の下の括弧内の数値は各動作の持続時間
を秒で示している。また、横線上の文字は、動作の内容
を示している。

【００１５】図８中におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞ
れ、移動ビーム20の図４における矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
方向の移動動作を示し、ＥおよびＦはそれぞれ加熱待機
ステーション3aにおけるセンタの後退動作、およびセン
タの進出によるシャフトWaのクランプ動作である。Ｇ、
Ｈ、およびＩは、それぞれ、加熱コイル40a の矢印Ｚの
方向への降下動作、加熱コイル40a への通電動作、およ
び加熱コイル40a の矢印Ｚと反対方向への上昇動作であ
る。αは、加熱コイル40a がシャフトWaに接近対向する
ように配設されてから、加熱コイル40a に通電が開始さ
れるまでの待機時間である。

【００１６】また、ＪおよびＫは、それぞれ、冷却ステ
ーション5aにおいて、ジャケット50a から冷却液91をシ
ャフトWaへ噴射する急冷動作および噴射を停止した状態
でシャフトWaが冷却液91中に浸漬されていることによる
徐冷動作である。Ｌも徐冷動作であるが、徐冷動作Ｋの
後、シャフト支持移動装置200 の回動開始までの間に、
必然的に発生する徐冷動作である。

【００１７】更に、冷却ステーション5aでの動作Ｍおよ
びＰは、それぞれ、センタの後退によるシャフトWaの両
端のアンクランプ動作およびアンクランプ動作の後にバ
ネ261 、262 の弾力によって生じるセンタの進出動作で
ある。ＮおよびＱは、それぞれ、シャフト払出機60a の
払い出し動作および元の位置への復帰動作である。な
お、Ｒは、シャフト支持移動装置200 の矢印Ｓの方向の
120 度回動の１ステップの動作であって、シャフトWaの
加熱待機ステーション3aから加熱ステーション4aへの移
動動作および加熱ステーション4aから冷却ステーション
5aへの移動動作を示す。

【００１８】上記動作Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｎ、Ｐ、Ｑ、およびＲに必要な時
間は、それぞれ、1 、2 、1 、2 、2 、2 、2 、7 、2
、8 、7 、6 、2 、1 、2 、1 、および2 秒である。
また、加熱コイル40a の待機時間αは11.5秒である。そ
して、時間軸の起点TOは、シャフト支持移動装置200 の
シャフト回動部250 の回動動作の終了点としている。

【００１９】理解の便の為に、ステーションとしての所
要時間が最も長い冷却ステーション5aの動作から説明す
る。今、シャフト支持部230A、230Bが図７に示すように
冷却ステーション5aにあるものとする。冷却液91中の冷
却ステーション5aに移動されたシャフトWaには、移動後
直ちに、図４に示すように、ジャケット50a から冷却液
91が噴射される（動作Ｊ) 。この噴射が停止されて後、
徐冷が所定時間行われる（動作Ｋ) 。この後、シリンダ
275 を動作させてロッド276 を進出させるとセンタ231
A、231Bが後退してシャフトWaがアンクランプされて
（動作Ｍ) シャフト払出機60a のアーム61a 上に落下す
る。

【００２０】すると、シャフト払出機60a が軸62a を中
心として回動してシャフトWaをベルトコンベア70a 上に
払い出す（動作Ｎ) 。そして、再びシリンダ275 を動作
させてロッド276 を後退させると、センタ231A、231Bが
進出（動作Ｐ) し、連結棒266 は矢印Ｔと反対方向に移
動する。この後、払い出しアーム60a は元の位置に復帰
する（動作Ｑ) 。所定時間の徐冷（動作Ｋ) が終わった
シャフトWaは、シャフト支持移動装置200 が回動開始す
るまで、即ち、上記動作Ｍ、Ｎ、Ｐ、Ｑの間も冷却液91
中にあって徐冷される（動作Ｌ) 。実際には更にベルト
コンベア70a によって冷却液91の液面上へ移動されるま
での期間もシャフトWaは徐冷されるが、この徐冷は焼入
工程のタクトタイムには関係ない。

【００２１】冷却ステーション5aでシャフトWaが冷却さ
れている間に、加熱ステーション4aでは次のシャフトWa
の加熱が行われる。即ち、加熱ステーション4aでは、ま
ず、加熱コイル40a がこのシャフトWaに向かって降下し
てシャフトWaに接近対向する位置へ移動する（動作Ｇ)
。そして、所定の待機時間αの後に、加熱コイル40aへ
の通電（動作Ｈ) が行われる。次いで、加熱コイル40a
が上昇（動作Ｉ) され、加熱コイル40a がシャフトWaか
ら抜けた時点（加熱コイル40a が上昇を開始して0.5 秒
後) で、シャフト支持移動装置200 の矢印Ｓの方向の回
動（動作Ｒ) が開始され、この回動の終了0.5 秒前に加
熱コイル40a の上昇（動作Ｉ) が終わる。

【００２２】冷却ステーション5aにおいてシャフトWaが
冷却されている間に、搬入ステーション1a、アイドリン
グステーション2a、および焼入待機ステーション3aで
は、後続のシャフトWaの移動とクランプ動作が行われ
る。即ち、図６に示すように、加熱待機ステーション3a
に例えばシャフト支持部210A、210Bがあるものとする
と、まず、進出しているセンタ211A、211Bの後退が行わ
れる（動作Ｅ) 。次に、アイドリングステーション2aの
固定Ｖブロック12に載置されているシャフトWaが、移動
ビーム20の矢印ＡおよびＢの方向の運動（動作Ａ、Ｂ)
によって加熱待機ステーション3aに移動してから、セン
タ211A、211Bの進出によって両端がクランプされる（動
作Ｆ) 。また、搬入ステーション1aの固定Ｖブロック11
上のシャフトWaは、アイドリングステーション2aの固定
Ｖブロック12上に移動される。この後、移動ビーム20
は、矢印ＣおよびＤの方向に移動して元の位置に戻る
（動作Ｃ、Ｄ) 。

【００２３】冷却ステーション5aでのシャフト払出機60
a の元の位置への復帰（動作Ｑ) 後、また、加熱コイル
40a の上昇動作（動作Ｉ) の途中位置（上昇開始後0.5
秒)で、ローラカム割出機8 によるシャフト支持移動装
置200 の120 度の回動が開始され（動作Ｒ) 、この回動
は加熱コイル40a の上昇が終了してから0.5 秒後に終わ
る。そして、再び、シャフトWaのステーション1a〜3aで
の移動、ステーション4aでの加熱、およびステーション
5aでの冷却が行われる。図８に示すように、この従来の
高周波焼入装置によって多数のシャフトWaを焼入する場
合のタクトタイムは23秒であることが分かる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】最近、高周波焼入業界
の競争は、ますます、苛烈となっており、シャフトの焼
入においても、タクトタイムを極力短くして、焼入コス
トを低減することが、極めて強く望まれるに至った。本
発明はこのような事情に鑑みて創案されたものであっ
て、相当な長さの徐冷時間を必要とするシャフトを多数
焼入するに際して、タクトタイムを短くすることができ
るシャフトの高周波焼入方法および装置を提供すること
を目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のシャフト
の高周波焼入方法は、加熱待機ステーションに搬入され
た未焼入のシャフトの加熱ステーションへの移動と、こ
の加熱ステーションにある加熱済みのシャフトの冷却液
中の急冷ステーションへの移動と、この急冷ステーショ
ンにある急冷済みのシャフトの前記冷却液中の徐冷ステ
ーションへの移動とを同時に行う第１の工程と、未焼入
のシャフトの前記加熱待機ステーションの前段から前記
加熱待機ステーションへのシャフト搬入装置による搬入
と、加熱待機ステーションへ搬入されたシャフトのクラ
ンプと、前記シャフト搬入装置の元の位置への移動とを
行う第２の工程と、この第２の工程の進行中に、前記加
熱ステーションに移動された未焼入のシャフトを前記加
熱ステーションで加熱する第３の工程と、前記第２の工
程の進行中に、前記急冷ステーションに移動された加熱
済みのシャフトに前記冷却液を噴射して急冷する第４の
工程と、前記第２の工程の進行中に、前記徐冷ステーシ
ョンに移動された急冷済みのシャフトを徐冷し、次いで
徐冷されたシャフトのクランプを解除後、徐冷ステーシ
ョンから搬出する第５の工程とを有する。

【００２６】請求項２記載のシャフトの高周波焼入方法
は、加熱待機ステーションに搬入された未焼入のシャフ
トの加熱ステーションへの移動と、この加熱ステーショ
ンにある加熱済みのシャフトの冷却液中の急冷ステーシ
ョンへの移動と、この急冷ステーションにある急冷済み
のシャフトの前記冷却液中の徐冷ステーションへの移動
とを同時に行う第６の工程と、前記加熱ステーションに
移動された未焼入のシャフトを前記加熱ステーションで
加熱する第７の工程と、この第７の工程の進行中に、前
記急冷ステーションに移動された加熱済みのシャフトに
前記冷却液を噴射して急冷する第８の工程と、前記第７
の工程の進行中に、前記徐冷ステーションに移動された
急冷済みのシャフトを徐冷後、徐冷ステーションから搬
出する第９の工程と、前記第７の工程の進行中に、未焼
入のシャフトの前記加熱待機ステーションの前段から前
記加熱待機ステーションへのシャフト搬入装置による搬
入と、加熱待機ステーションへ搬入されたシャフトのク
ランプと、前記シャフト搬入装置の元の位置への移動と
を行う第10の工程とを有する。

【００２７】請求項３記載のシャフトの高周波焼入装置
は、加熱ステーションに設けたシャフトの高周波加熱コ
イルと、冷却液中の急冷ステーションに設けた冷却液噴
射用のジャケットと、シャフトを支持し、未焼入のシャ
フトの加熱待機ステーションから前記加熱ステーション
への移動と、加熱済みのシャフトの前記加熱ステーショ
ンから前記急冷ステーションへの移動と、急冷済みのシ
ャフトの前記急冷ステーションから前記冷却液中の徐冷
ステーションへの移動とを同時に行うシャフト支持移動
装置と、前記徐冷ステーションに移動されて徐冷済みの
シャフトを搬出するシャフト搬出装置と、前記加熱待機
ステーションの前段から前記加熱待機ステーションに未
焼入のシャフトを搬入するシャフト搬入装置と、を備え
ている。

【００２８】請求項４記載のシャフトの高周波焼入装置
は、請求項３記載のシャフトの高周波焼入装置におい
て、シャフト支持移動装置は、１つの水平な軸に対して
平行且つこの軸から等距離で等間隔に複数のシャフトを
それぞれ回転自在に支持しているシャフト支持部と、こ
のシャフト支持部によって支持されているシャフトを回
転させると共に、前記水平軸の回りに回動させて前記加
熱待機ステーション、加熱ステーション、急冷ステーシ
ョン、および徐冷ステーションの間で移動させるシャフ
ト回動部とを備えている。

【００２９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の方法を実現す
ることができる高周波焼入装置の一例を説明する。図１
〜３はこの高周波焼入装置を説明するための図面であっ
て、図１は図２のＸ−Ｘ線矢視断面説明図、図２は正面
説明図、図３は高周波焼入装置の動作のタイムチヤート
である。なお、従来の技術で説明したものと同等のもに
は同一の符号を付しており、説明を省略する。また、ワ
ークとしては従来の技術の説明と同じく円柱状のシャフ
トを採り上げる。

【００３０】図１に示すように、この高周波焼入装置に
は、搬入ステーション1 、アイドリングステーション2
、加熱待機ステーション3 、加熱ステーション4 、急
冷ステーション5 、徐冷ステーション6 、および搬出ス
テーション7 が設けられている（以下これらのステーシ
ョンを、それぞれ、単にステーション1 〜7 ともい
う)。

【００３１】従来の高周波焼入装置と同じく、搬入ステ
ーション1 とアイドリングステーション2 にはシャフト
Ｗを加熱待機ステーション3 に搬入するシャフト搬入装
置として固定Ｖブロック11、12、および移動Ｖブロック
21、22を備えた移動ビーム20が、また、加熱待機ステー
ション3 には図６に示すシリンダ271 とロッド272 が設
けられている。また、加熱ステーション4 にはシャフト
Ｗを加熱する加熱コイル40が、冷却液タンク90に収容さ
れた冷却液91中の急冷ステーション5 には加熱されたシ
ャフトＷに冷却液91を噴射するジャケット50が設けられ
ている。

【００３２】そして、冷却液91中の徐冷ステーション6
には、軸62とこの軸62を中心として回動するＹ字形のア
ーム61とを有するシャフト払出機60が設置されている。
冷却液タンク90の外側で徐冷ステーション6 に対応する
位置には、図７に示すシリンダ275 とロッド276 が設け
られている。冷却液タンク90内下部には、冷却されたシ
ャフトＷを冷却液タンク90外へ移動させるベルトコンベ
ア70が設けられている。ベルトコンベア70のベルトに
は、載置されたシャフトＷが落下しないように支持する
複数の突起71が設けられている。

【００３３】図２に示すように、この高周波焼入装置
は、更に、シャフト回動部と、８個のシャフト支持部と
を有するシャフト支持移動装置100 を備えている。シャ
フト回動部150 は、正４角柱状の水平な軸151 と、従来
の高周波焼入装置のシャフト回動部250 と同じく、軸5
A、5B、軸受9A、9B、ローラカム割出機8 、フランジ結
合8C、ブラケット8D、モータ10、およびモータ10によっ
て下記の各センタを回転させる後述の機構を備えてい
る。

【００３４】軸151 の一端部分の周面には、４個のシャ
フト支持部110A、120A、130A、140Aが90度の等間隔で放
射状に取り付けられており、他端部分の周面には、４個
のシャフト支持部110B、120B、130B、140Bが90度の等間
隔で且つシャフト支持部110A、120A、130A、140Aにそれ
ぞれ対向するように放射状に取り付けられている。シャ
フト支持部110A、120A、130A、140A、110B、120B、130
B、140Bには、それぞれ、センタ111A、121A、131A、141
A、111B、121B、131B、141Bが進退可能且つ回転自在に
水平方向に取り付けられている。そして、センタ111Aと
111B、センタ121Aと121 B 、センタ131Aと131B、および
センタ141Aと141Bとはそれぞれ互いに向き合うように配
設されている。

【００３５】モータ10によって各センタを回転させる機
構を説明する。軸受9A上に取り付けられたモータ10はギ
ヤ10a と10b とを介して、軸5Aの回りに回転自在に取り
付けられているギヤ300 に結合されている。310 、320
、330 、および340 はギヤ300 に噛み合っているギヤ
であって、それぞれ、シャフト支持部110A、120A、130
A、および140A内の図示しないギヤボックスを介してセ
ンタ111A、121A、131A、および141Aに結合されている。
従って、モータ10を回転させると、センタ111A、121A、
131A、および141Aを同期して回転させることができる。
センタ111A、121A、131A、および141Aにそれぞれ連動し
てセンタ111B、121B、131B、および141Bを回転させるこ
とができる。例えばセンタ121Bをセンタ121Aに連動させ
るために、シャフト支持部120Aと120B内に設けた図示し
ないギヤボックスを連結する連結棒350 が設けられてい
る。センタ111B、131B、および141Bも同様な図示しない
連結棒を介して回転される。

【００３６】次ぎに、この高周波焼入装置の動作の図３
に示すタイムチャートを説明する。同図において、横軸
は時間（秒) であり、図中の横線は各動作の持続期間を
表し、各横線の下の括弧内の数値は各動作の持続時間を
秒で示している。また、横線上の文字は、動作の内容を
示している。

【００３７】図３中におけるＡ〜Ｋ、Ｍ、Ｎ、およびＰ
〜Ｒは、それぞれ、従来の高周波焼入装置で説明した動
作Ａ〜Ｋ、Ｍ、Ｎ、およびＰ〜Ｒと同じ動作であり、ま
た、それら個々の動作の所要時間も従来の高周波焼入装
置での動作の所要時間と同じであるので、この高周波焼
入装置の個々の動作の内容の説明は省略する。但し、こ
の高周波焼入装置では、シャフトＷの急冷（動作Ｊ) は
急冷ステーション5 で行われ、徐冷（動作Ｋ) は急冷ス
テーション5 で急冷後なお急冷ステーション5に滞在し
ている間、急冷ステーション5 から徐冷ステーション6
への移動の間、および徐冷ステーション6 で行われる。
このように必須として行われる徐冷（動作Ｋ) の後、シ
ャフト支持移動装置100 の回動開始までの間に、必然的
に発生する徐冷動作（動作Ｌ) の時間は、従来の高周波
焼入装置における動作Ｌよりも１秒長くなっている。ま
た、加熱コイル40の待機時間は、従来の高周波焼入装置
に比べて極端に短縮されて0.5 秒となっている。なお、
時間軸の起点TOは、シャフト支持装置の120 度回動動作
の終了点としている。

【００３８】図８に示すように、この高周波焼入装置に
よって多数のシャフトＷを焼入する場合のタクトタイム
は、ステーション１〜3 における、センタのアンクラン
プ、移動ビーム20の上昇、前進によるシャフトＷの移
動、センタによるシャフトＷのクランプ、および移動ビ
ーム20の下降、後退の動作によって決定されており、シ
ャフトＷのステーション4 での加熱およびステーション
5 での急冷は、ステーション1 〜3 における上記動作が
行われている10秒が経過する以前に完了する。また、シ
ャフトＷの徐冷（動作Ｋ) は、ステーション5 での急冷
（動作Ｊ) 後、ステーション5 からステーション6 への
移動中、およびステーション6 で行われる。更に、加熱
コイル40の上昇（動作Ｉ) の大半は、シャフト支持移動
装置100 の回動中に行われる。

【００３９】従って、本実施例の高周波焼入装置のタク
トタイムは、従来の高周波焼入装置のそれに比べて短く
することができた。図８によって、本高周波焼入装置の
タクトタイムは、12秒であることが分かる。即ち、従来
の高周波焼入装置のタクトタイムの23秒に比べて、11秒
も少なくなっており、約48パーセントの低減を行うこと
が可能となった。

【００４０】なお、上記実施例では、シャフトＷをステ
ーション5 で急冷しステーション6で徐冷することによ
って、ステーション1 〜3 における動作が最も所要時間
が長くなった場合を説明したが、シャフトＷの焼入仕様
によっては、加熱ステーション4 での加熱動作等がもっ
とも所要時間が長くなる場合もある。この場合において
も、ステーション4 でシャフトＷを加熱中に、ステーシ
ョン1 〜3 でのシャフトＷの搬入とクランプ等、ステー
ション５での急冷、およびステーション6 での徐冷と払
い出しをそれぞれ行うことができるので、上記実施例と
ほぼ同等の効果を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、シャフトの従来の
焼入装置では、加熱されたシャフトを冷却ステーション
で急冷し、引続き同じ冷却ステーションで徐冷を行って
いるので、シャフトの冷却工程が他の加熱工程等に比べ
て最も長く、この冷却工程によって焼入工程のタクトタ
イムが決定されていたことに対して、本発明のシャフト
の高周波焼入装置では、急冷ステーションでシャフトを
急冷している間に、徐冷ステーションで先行しているシ
ャフトの徐冷を行うように、即ち、冷却工程を急冷と徐
冷との２段階に分けて行っている。

【００４２】そして、これら急冷と徐冷のそれぞれは、
加熱動作と共に、加熱待機ステーションの前段から加熱
待機ステーションにわたるシャフト搬入クランプ動作
（シャフト搬入装置によるシャフトの加熱待機ステーシ
ョンの前段から加熱待機ステーションへの移動、加熱待
機ステーションでのシャフトのクランプ動作、およびシ
ャフト搬入装置の元の位置への移動) の間に完了するよ
うにしているか、或いは、急冷と徐冷のそれぞれは、前
記シャフ搬入クランプ動作と共に、加熱ステーションで
のシャフトの加熱動作の間に完了するようにしている。
従って、本発明のシャフトの高周波焼入方法および装置
によれば、相当な長さの徐冷時間を必要とするシャフト
を数多く焼入する場合に、焼入工程のタクトタイムを短
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＸ−Ｘ線矢視断面説明図である。

【図２】本発明の方法を実現することができるシャフト
の高周波焼入装置の一例の正面説明図である。

【図３】図２に示すシャフトの高周波焼入装置の動作の
タイムチャートである。

【図４】図５のＹ−Ｙ線矢視断面説明図である。

【図５】シャフトの従来の高周波焼入装置の正面説明図
である。

【図６】図５に示す高周波焼入装置の加熱待機ステーシ
ョンでのシャフトのクランプ機構の説明図である。

【図７】図５に示す高周波焼入装置の冷却ステーション
でのシャフトのクランプ機構の説明図である。

【図８】図５に示す高周波焼入装置の動作のタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

3 加熱待機ステーション 4 加熱ステーション 5 急冷ステーション 6 徐冷ステーション 40 加熱コイル 50 ジャケット 91 冷却液 100 シャフト支持移動装置 110A、120A、130A、140A、110B、120B、130B、140B シ
ャフト支持部 111A、121A、131A、141A、111B、121B、131B、141B セ
ンタ 150 シャフト回動部 151 軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱待機ステーションに搬入された未焼
入のシャフトの加熱ステーションへの移動と、この加熱
ステーションにある加熱済みのシャフトの冷却液中の急
冷ステーションへの移動と、この急冷ステーションにあ
る急冷済みのシャフトの前記冷却液中の徐冷ステーショ
ンへの移動とを同時に行う第１の工程と、未焼入のシャ
フトの前記加熱待機ステーションの前段から前記加熱待
機ステーションへのシャフト搬入装置による搬入と、加
熱待機ステーションへ搬入されたシャフトのクランプ
と、前記シャフト搬入装置の元の位置への移動とを行う
第２の工程と、この第２の工程の進行中に、前記加熱ス
テーションに移動された未焼入のシャフトを前記加熱ス
テーションで加熱する第３の工程と、前記第２の工程の
進行中に、前記急冷ステーションに移動された加熱済み
のシャフトに前記冷却液を噴射して急冷する第４の工程
と、前記第２の工程の進行中に、前記徐冷ステーション
に移動された急冷済みのシャフトを徐冷し、次いで徐冷
されたシャフトのクランプを解除後、徐冷ステーション
から搬出する第５の工程と、を有することを特徴とする
シャフトの高周波焼入方法。
【請求項２】加熱待機ステーションに搬入された未焼
入のシャフトの加熱ステーションへの移動と、この加熱
ステーションにある加熱済みのシャフトの冷却液中の急
冷ステーションへの移動と、この急冷ステーションにあ
る急冷済みのシャフトの前記冷却液中の徐冷ステーショ
ンへの移動とを同時に行う第６の工程と、前記加熱ステ
ーションに移動された未焼入のシャフトを前記加熱ステ
ーションで加熱する第７の工程と、この第７の工程の進
行中に、前記急冷ステーションに移動された加熱済みの
シャフトに前記冷却液を噴射して急冷する第８の工程
と、前記第７の工程の進行中に、前記徐冷ステーション
に移動された急冷済みのシャフトを徐冷後、徐冷ステー
ションから搬出する第９の工程と、前記第７の工程の進
行中に、未焼入のシャフトの前記加熱待機ステーション
の前段から前記加熱待機ステーションへのシャフト搬入
装置による搬入と、加熱待機ステーションへ搬入された
シャフトのクランプと、前記シャフト搬入装置の元の位
置への移動とを行う第10の工程と、を有することを特徴
とするシャフトの高周波焼入方法。
【請求項３】加熱ステーションに設けたシャフトの高
周波加熱コイルと、冷却液中の急冷ステーションに設け
た冷却液噴射用のジャケットと、シャフトを支持し、未
焼入のシャフトの加熱待機ステーションから前記加熱ス
テーションへの移動と、加熱済みのシャフトの前記加熱
ステーションから前記急冷ステーションへの移動と、急
冷済みのシャフトの前記急冷ステーションから前記冷却
液中の徐冷ステーションへの移動とを同時に行うシャフ
ト支持移動装置と、前記徐冷ステーションに移動されて
徐冷済みのシャフトを搬出するシャフト搬出装置と、前
記加熱待機ステーションの前段から前記加熱待機ステー
ションに未焼入のシャフトを搬入するシャフト搬入装置
と、を備えたことを特徴とするシャフトの高周波焼入装
置。
【請求項４】シャフト支持移動装置は、１つの水平な
軸に対して平行且つこの軸から等距離で等間隔に複数の
シャフトをそれぞれ回転自在に支持しているシャフト支
持部と、このシャフト支持部によって支持されているシ
ャフトを回転させると共に、前記水平軸の回りに回動さ
せて前記加熱待機ステーション、加熱ステーション、急
冷ステーション、および徐冷ステーションの間で移動さ
せるシャフト回動部とを備えた請求項２記載のシャフト
の高周波焼入装置。