JPS5913569B2 - ラック歯面の高周波焼入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の歯が列設形成された一般に長尺形状のラ
ックの各歯面に高周波焼入れをおこなうラック歯面の高
周波焼入装置に関し、特にラック歯の各歯面毎に逐次焼
入れ処理を癩すことによってラックの焼入れ歪を極少化
させるようにした高周波焼入装置に関する。

一般に長尺ラックの複数金山を一度に焼入れ処理した場
合には焼入れ歪によってラックに曲りを生じたり或いは
歯と歯溝との境界領域に応力集中を生じて焼割れが発生
する等の不都合があり、従って近年はラック歯の各歯の
歯面毎に逐次高周波焼入処理を癩し、しかも焼入領域を
歯先から適正な深さに限定制御することによって歯溝部
分に素材材料の強靭性を保有させる方法が注目をあつめ
ている。

しかもこのようなラック歯の各歯面毎に逐次高周波焼入
処理を癩す方法によれば、ラックをラック歯の加工ライ
ンから引き続いて熱処理ラインに移送することが可能で
あり、しかも焼入れ歪の除去工程が不要となることから
究極的には作業効率の上昇をも望める有利がある。

依って本発明の目的は上述したラック歯面の高周波焼入
を各歯面毎に逐次焼入れし、かつラック歯の歯先からの
焼入領域の深さを所望の適正値に制御する手段を有した
ラック歯面の高周波焼入装置を提供することにある。

本発明によれば、複数の歯が列設されたラックの支持治
具を載置する治具台と、前記ラックの各歯面を高周波加
熱する焼入ヘッドと、前記焼入ヘッド七回転駆動源との
間に設けられた間欠送り機構および送りねじ装置を有し
、前記焼入ヘッドを前記複数のラック歯の各歯と対向す
る各割出し位置へ順次間欠送りする割出し送り機構と、
前記焼入ヘッドと前記回転、駆動源との間に設けられた
回転形カム装置および揺動アーム装置を有し、前記各割
出し位置において前記焼入ヘッドを加熱処理位置に対し
て所定距離前進後退させる焼入れ送り機構と、前記回転
駆動源の回転出力を前記割出し送り機構と前記焼入送り
機構のそれぞれに振り分け、両機構を相互に連動させる
連動機構とを具備して構成されたラック歯面の高周波焼
入装置が提供され、ラックの何れの歯にも上述の焼入ヘ
ッドが均一かつ適正深さの高周波加熱処理が癩されるの
である。

更に本発明によれば、高周波焼入装置上にラックを支持
台で支持するに当り、該ラックを遊動（フローティング
）可能に支持する手段を設けることにより焼入ヘッドと
各ラック歯との常に一定の対向割出し位置に正確に位置
決めすることが可能テあり、従って焼入品質を一段と向
上させることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実症例に基き更に詳しく
説明する。

第１図は本発明による高周波焼入装置の正面図、第２図
は同装置の側面図である。

第１図、第２図において、１０は機台であり、この機台
１０上に左サポート１２、右サポート１４が左・右に立
設′され、両サポート１２．１４の間に治具１６が固定
設置されている。

また右サポート１４には本装置の、駆動モータ２０が載
設されたモータ支持台１８が固定されている。

上述した治具台１６上には被焼入ワークとなるラック２
４が遊動支持される章讐ｑ具２２が例えば締付ボルト等
の締着手段に 固定されている。

一方、支持治具２２によって遊動支持されたラック２４
の上方には高周波焼入コイル２６、コイルホルダ２８、
高周波量カドランス３２を備えた焼入ヘッド部３０が左
・右すポーＮ２．１４の間に設けられており、この焼入
ヘッド部３０は後述する捩れ角割出装置４０によって軸
心まわりに旋回可能に設けられ、また駆動モータ２０の
駆動力により後述する上・下方向の焼入送り機構の作用
で左・右のガイドバー６２ａ、６２ｂに泊って上・下に
移動可能に設けられ、更に同１駆動モータ２０の駆動力
により後述する割出し送り機構の作用でラック２４の歯
並び方向、即ちラック２４の軸線方向に上・下のガイド
バー８２ａ 、８２ｂに治って送り移動可能に設けられ
ている。

なお４１は捩れ角割出装置４０の駆動源となる周知のパ
ルスモータであり、また８３は割出し送り機構の送り動
作量をラック２４におけるラック歯のモジュールに応じ
て切換えるためのチェンジレバーである。

ここで焼入ヘッド部３０の焼入コイル２６について略説
すると、この焼入コイル２６はラック２４の各歯におけ
る左・右画面に接近して微小空隙を介して対向し得る谷
形形状の高周波導電体として形成されており、ラック２
４の各歯と対向した位置でホルダ２８を介して出カドラ
ンス３２から高周波電流を供給されると、対向するラッ
ク歯の歯表面に誘導電流を発生させる構造を有している
。

次に捩れ角割出し装置４０、上・下方向の焼入送り機構
、割出し送り機構等について以下にその構成及び作用効
果に付いて順次説明する。

第３図は捩れ角割出し装置４０と焼入ヘッド部３０との
関係を取り出し図示した部分略示斜視図である。

同第３図に示されるように捩れ角割出し装置４０は旋回
ギ軸４２、この旋回主軸４２の上端部に取付けられたウ
オームホイール４３、このウオームホイール４３と噛合
係合したウオーム４４、このウオーム４４を回転、駆動
するパルスモータ４１、ウオーム４４の回転量を検出す
る角度検出器４５によって構成され、上記旋回主軸４２
の下端部に焼入ヘッド部３０の内側ハウジング３３が結
合され、かつこの内側ハウジング３３に前述の出カドラ
ンス３２が固定され、この出カドランス３２に前述の焼
入コイル２６とそのホルダ２８が一体となって適宜の取
付手段、例えばビンボルトによって着脱自在に取付けら
れている。

従って、このような結合関係を有した捩れ角割出し装置
４０と焼入れヘッド部３０とにおいて、パルスモータ４
１によりウオーム４４を回転駆動すると、このウオーム
４４に噛合したウオームホイール４３を介して旋回主軸
４２はパルスモータ４１の駆動方向に応じて矢印Ａで示
す方向に旋回する。

従って旋回主軸４２の下端部に取付けられた焼入ヘッド
部３０の内１１１Ｊ、ハウジング３３、出カドランス３
２、焼入コイルホルダ２８、焼入コイル２６も一体とな
って矢印Ａ方向に旋回する。

なお旋回量は角度検出器４５によってウオーム４４の回
転量を検出し、所望の回転量に達したとき角度検出器４
５の検出信号によってパルスモータ４１を停動させれば
旋回主軸４２の旋回量を所望量に制御することが可能で
ある。

上述のようにして捩れ角割出し装置４０により焼入ヘッ
ド剖３０を軸心回りに旋回させ得るように構成しておく
ことにより、ラック２４（第１図参照）が斜面ランクと
して形成されている場合に該斜面ラックの各歯の捩れ角
に対応するだけ焼入ヘッド部３０の焼入コイル２６を捩
り旋回させることにより該焼入コイル２６を開山ラック
２４の各歯の歯面に接近させて適正な高周波焼入処理を
症すことが可能となるのである。

このとき、勿論、ラック２４の各ラック歯の捩れ角が零
である、所謂平歯ラックと焼入コイル２６とが対応する
場合を基準にしてパルスモータ４１により所定量たけ旋
回主軸４２を旋回動作させ、以って焼入コイル２６を捩
り旋回させれば左・右任意の捩れ角を有した斜面ラック
に対しても簡単に焼入コイル２６を適正対向位置に割出
し旋回させることができるのである。

第４図は第３図に示した捩れ角割出し装置４０と焼入ヘ
ッド部３０との結合関係を更に詳細に示した部分断面図
であり、同第４図には後述する上・下方向の焼入送り機
構のガイドバー６２ａ、６２ｂおよびラック２４の軸線
方向の割出し送り機構のガイドバー８２ａ 、８２ｂと
送りねじ８４も図示されている。

さて、前述した焼入ヘッド部３０の内側ハウジング３３
は旋回主軸４２と共に外側ハウジング３４および捩れ角
割出し装置４０のハウジング４６のそれぞれに対して図
示の如く適宜の回転軸受手段を介して旋回可能に設けら
れており、一方、上記外側ハウジング３４およびこれと
ボルト手段によって結合された上記ハウジング４６はガ
イドバー６２ａ 、６２ｂに対して上・下方向に後述す
る焼入送り機構の作用で摺動々作可能に構成されている
。

６３はガイドバー６２ａ 、６２ｂに対する摺動用軸受
の一方を示したものである。

なお、外側ハウジング３４とハウジング４６とが上・下
に摺動々作すれば、前述した捩れ角割出し装置４０と焼
入ヘッド部３０の内側ハウジング３３、出カドランス３
２、焼入コイル２６、コイルホルダ２８が同時に上・下
に移動々作することは言うまでもない。

一方、ガイドバー６２ａ。６２ｂは焼入ヘッド部３０の
外枠体３５に固定されており、この外枠体３５が割出し
送り機構のガイドバー８２ａ 、８２ｂに対して後述の
ように該割出し送り機構の作用により摺動可能に構成さ
れているので、該外枠体３５の左・石割出し送り動作に
伴って焼入ヘッド部３０は捩れ角割出し装置４０と共に
同時に左・右方向に割出し送り動作するのである。

次に焼入ヘッド剖３０をワークであるラック２４の各歯
の歯面に接近させて高周波焼入処理を怖し、一歯の高周
波焼入処理が完了する都度、一定の後退位置に退避させ
る上・下方向の焼入送り機構に関し、以下に説明する。

さて、第５図は上・下方向の焼入送り機構の構成を略示
的に示した機構図であり、同第５図において既に第１〜
第４図に示した要素部分と同一の要素部分は同一の参照
番号で示しである。

同第５図において、スリーブ部材６４が捩れ角割出し装
置４０のハウジング４６と焼入ヘッド部３０の外側ハウ
ジング３４との間に複数のＩＪ ＩＪ−フばね６５を介
在して設けられており、このスリーブ部材６４には１対
の突出ピン（一方の突出ピン６６のみが第５図には示さ
れている）が設けられ、各突出ピン６６には揺動中心軸
６８を有した揺動アーム６７の右端が係合されている。

また揺動アーム６７の左端は一対の縦ガイドバー６９．
６９（一方の縦ガイドバー６９のみが見える）に泊って
上・下方向に摺動可能なブラケット７０から左右水平方
向に突出した一対の突出ピン７１に係合している。

従って旋回アーム６７の左・右端はそれぞれ左・右およ
び上・下に２叉形状を有した係合部として形成されてお
り、その詳細な形状は後述する第６図に図示されている
。

一方、ブラケット７０の背部にはベアリング等の転動軸
受によって形成された上・下１対又は上・下２対のカム
フォロア７２．７２が設けられ、上・下のカムフォロア
７２，７２の間には第５図の紙面に垂直な水平方向に延
長するガイドレール部材７３が挾持され、このガイドレ
ール部材７３は本高周波焼入装置の固定機枠７６に固定
された鉛直ガイドバー７５に治って上・下方向に摺動可
能なフ宅ツク７４に固着されている。

このブロック７４の下端には短軸７７が取付けられてお
り、この短軸７７は調整軸接手７８を介して押棒１９に
接続されている。

押棒Ｔ９の下端にはカム円板１００のカム溝１０２にカ
ム係合する転勤ローラ形のカムフォロア８０が枢支され
ている。

そしてこのカム溝１０２を有するカム円板１００が水平
軸１０６および後述する連動歯車機構を介して駆動モー
タ２０に接続されている。

従って駆動モーフ２０が該連動歯車機構および水平軸１
０６を介してカム円板１００を回転駆動すると、予め所
望のカム形状に設計形成されたカム溝１０２に係合する
カムフォロア８０は第５図に実線で示された定位置から
上方の破線位置へ上昇する。

このカムフォロア８０の上昇に伴って押棒７９を介して
ブロック７４が鉛直ガイドバー７５に泊って第５図の実
線位置から破線位置へ上昇動作するのでガイドレール部
材７３と上・下のカムフォロア７２．７２の係合を介し
てブラケット７０も縦ガイドバー６９゜６９にＹａつて
上昇する。

この結果としてブラケット７０の突出ビン７１に係合し
た揺動アーム６７が揺動中心軸６８の周りに第５図の時
計回り方向に揺動する。

依って揺動アーム６７の右端と突出ビン６６との保合を
介してスリーブ６４を下方に押圧する。

このスリーブ６４が下方に押圧されると、リリーフばね
６５を圧縮させるので、やがてこのＩＪ ＩＪ−フばね
６５のばね力が焼入ヘッド部３０の外側ハウジング３４
を下方に圧して既述のガイドバー６２ａ 、６２ｂに泊
って焼入ヘッド部３０および捩れ角割出し装置４０を一
体的に下方へ移動させる。

この結果、焼入ヘッド部３０の焼入コイル２６はコイル
ホルダ２８、出カドランス３２と共に被焼入ラック２４
のラック歯に接近するのである。

従って該焼入コイル２６がラック歯に対して所定の接近
位置に達したときに出カドランス３２から焼入コイル２
６に高周波電流を流動させればラック歯の歯面には周知
の誘導電流が流れて高周波加熱されることになる。

なお、上述したカム円板１００のカム溝１０２は転勤形
カムフォロア８０をその最上昇位置（第５図の上方二点
鎖線位置）に一定時間に亘って保持するように設計され
ているので焼入コイル２６は、ラック２４のラック歯に
対する上述の所定接近位置、即ち高周波加熱処理を症す
ために最適の位置に達した時点でカム溝１０２の設計形
状とカム円板１００の回転速度とによって定まる一定時
間に亘って当該所定接近位置に保持される。

なお、上述の説明から了解されるようにカム円板１００
のカム溝１０２によって揺動アーム６７の旋回量が一定
に規制され、その結果焼入ヘッド部３０の焼入コイル２
６はラック２４の各歯の歯面に対して所定の接近位置に
保持されるが、本発明においては外側ハウジング３４が
一定量降下した時点で本高周波焼入装置の適宜の固定枠
部に取付けたストッパ１０８に当接することにより焼入
ヘッド部３０の下降動作が規制され、確実に上述した所
定の接近位置で焼入コイル２６が下降を停止するように
構成されている。

なお、ストッパ１０８は上記固定枠部に対して螺動係合
手段により取付けられることにより外側ハウジング３４
との当接位置を微細に調節できるように構成され、また
外側ハウジング３４はストッパ１０８と当接した状態で
なお、カム円板１００のカム作用によって下降作動を強
制される場合にはスリーブ部材６４との間に介挿された
リリーフばね６５の圧縮動作によって逃げることが可能
になっている。

さて、焼入コイル２６は一定時間に亘って上述した所定
の接近位置に保持される間にラック２４の一山の歯面に
高周波加熱を怖すが、この一定時間を経過すると、カム
円板１００の回転に応じてカム溝１０２は再び転勤形カ
ムフォロワ８０を第５図の実約位置に向けて降下させる
。

従って揺動アーム６７は前述の場合とは逆に、揺動軸６
８の回りに第５図におき反時計回り方向に旋回する。

この結果、スリーブ部材６４がハウジング４６を上方に
押圧するのでこのハウジング４６に結合さされた焼入ヘ
ッド部３０の外側ハウジング３４にも上方押圧力が作用
し、焼入ヘッド剖３０と捩れ角割出し装置４０とは一体
となってガイドバー６２ａ 、６２ｂ（第１図、第４図
）に泊って上昇する。

依って焼入コイル２６はラック２４から上方に後退動作
する。

この間に本発明においては図示されていない送水装置か
ら冷却水が高周波加熱処理を受けたラック歯に注水され
急冷焼入れ処理を帷すのである。

焼入コイル２６がラック２４より離れた一定の後退位装
まで上昇すると、焼入ヘッド部３０は後述する割出し送
り機構が一定の間欠時間に亘って連動作用することによ
りラック２４の次の一山に高周波焼入装置を施す位置へ
向けてガイドバー８２ａ 、８２ｂに泊って水平移動す
るのである。

なお、このガイドバー８２ａ 、８２ｂに唱う移動時に
ブラケット７０はカムフォロア７２，７２がレール部材
７３に泊って転動することにより焼入ヘッド部３０と同
方向に移動し得るように構成されているのでカム円板１
００の回転による焼入ヘッド部３０の上・下方向焼入送
り動作とこれに連動する該焼入ヘッド部３０の水平移動
との間では何等の干渉作用を全件することもなく円滑な
連動作用がおこなわれるのである。

上述した焼入コイル２６の一定後退位置は勿論カム円板
１００のカム溝１０２の設計形状によって予め定められ
ており、第５図における転勤形カムフォロア８０の実線
位置はカム円板１００の回転中において焼入コイル２６
が上記一定後退位置に保持される場合の一状態を示して
いるものである。

しかも第５図のカムフォロア８０の実線位置においては
カム溝１０２に形成された凹所１０３と対応している。

従って、この凹所１０３に対向した時点でカム円板１０
０の回転を停動させ、例えば油圧シリンダからなるアク
チュエータ１０４の押圧子１０５を下降動作させてブロ
ック７４を下方に押圧すれば押棒７９を介してカムフォ
ロア８０は上記凹所１０３内に落下することができる。

従ってブ田ンク７４も充分に降下するのでこのブロック
７４の降下動作がブラケット７０に伝達される。

依ってブラケット７０が鉛直ガイドバー６９に泊って降
下することから揺動アーム６７が揺動中心軸６８のまわ
りに大きく揺動する。

従って焼入ヘッド部３０は上述した一定の後退位置より
も更に大巾に上昇後退する。

依って焼入ヘッド部３０の焼入コイル２６もラック２４
の歯先から大巾に上昇後退する。

このように焼入コイル２６を有した焼入ヘッド部３０を
充分に上方へ後退させればラック歯２４を治具台２２か
ら取りはずす場合に何らの干渉物がないことがら該取り
はずし作業を極めて簡単に実施することができるのであ
る。

即ち、カム円板１００のカム溝１０２における凹所１０
３はワークたるラック２４を本発明による高周波焼入装
置に取り付けたり、又は取りはずしたりする所謂着脱作
業時にこれを簡単に実施し得るように設けられているの
である。

次に上述した焼入ヘッド部３０をガイドバー８２ａ 、
８２ｂに泊ってラック２４の長さ方向に−ｉ毎に間欠的
に割出し送りする割出し送り機構について第６図を参照
して説明する。

なお、第６図はこの割り出し送り機構と共に第５図に基
き既述した上・下方向の焼入送り機構の一部およびこれ
ら両機構の相互連動作用を可能にする連動機構をも図示
した機構図である。

従って、第６図における参照番号において第１図〜第４
図と同一の参照番号は同一の要素部分を示したものであ
る。

さて、第６図において、駆動モータ２０は割出し送り機
構の駆動第１軸８６と適宜の軸接手々段により接続され
ており、この駆動第１軸８６上に取付けられた歯車８７
が前述した焼入送り機構のカム軸１０６上に取付けられ
た歯車８８と噛合している。

従って駆動モータ２０はこれら１対の歯車８７．８８の
噛合を介して以下に詳述する割出し送り機構と既述の焼
入送り機構との両機構へ共通的に駆動力を提供している
のである。

依ってまた１対の歯車８７．８８は割出し送り機構の、
駆動第１軸８６と焼入送り機構のカム軸１０６を歯数比
によって定まる一定の比率の下に連動回転させることか
ら両機構間の連動機構を形成しているのである。

なお第６図にはカム軸１０６に取付けられたカム円板１
００に関し第５図の矢視■−■勝による断面が二点鎖線
で示しである。

割出し送り機構の駆動第１軸８６が駆動モータ２０によ
って正又は逆方向に回転駆動されると、その回転力は間
欠送り機構８９および減速機構９０を介して、駆動第２
軸９１に伝達され、この、駆動第２軸９１がボールねじ
軸からなる送りねじ８４に結合されていることによって
該送りねじ８４の回転に応じて焼入ヘッド部３０はラッ
ク２４（第１図参照）の長手軸線方向に送り作用を受け
るのである。

即ち、送りねじ８４には焼入ヘッド部３０の外枠３５と
固定結合されたブラケット３５′のねじブロック３５“
が螺合し、またブラケット３５′が既述のガイドバー８
２ａ 、８２ｂに摺動可能に嵌合されていることから送
りねじ８４の回転によってこれらねじブロック３５“、
ブラケット３５′、外枠３５を介して焼入ヘッド部３０
が送り作用を受けるのである。

ここで注目すべきことは、駆動第１軸８６と駆動第２軸
９１との間には間欠送り機構８９が設けられていること
から該駆動第１軸８６の複数回の回転に対応して１駆動
第２軸９１が１回転を達成するのである。

このように間欠送り機構８９が設けられている理由は焼
入ヘッド部３０がラック２４の１歯毎に間欠的に送られ
、かつ各ラック歯と焼入ヘッド部３０とが対応する都度
に既述した焼入送り動作が焼入ヘッド部３０に付与され
ることによってランク２４の各歯の南面に対して高周波
焼入処理が逐次的に癩されていくようにしているからで
ある。

なお、間欠送り機構８９は駆動第１軸８６上に取付けら
れたビン車１１０と間欠回転出力軸１１２上に取付けら
れた溝孔車１１１とからなる周知のゼネバ機構によって
形成されている。

勿論、このゼネバ機構に換えて別の間欠機構、例えは部
分歯車とつめ車とを用いて形成することも可能であるこ
とは言うまでもない。

一方、間欠回転出力軸１１２上のピニオン１１３と駆動
第２軸９１との間には種々の工作機械において既に周知
にされている減速歯車機構と同様に複数の歯車対からな
り、スプライン軸１１４上でチェンジレバー８３により
歯車列を摺動させることにより種々の減速率又は増速率
を得ることが可能な減速機構９０が設けられている。

この減速機構９０は被焼入ワークたるラック２４が種々
モジュール値の異なるラック歯を有する場合にこれらラ
ック歯のモジュール値に適応した割出し送り動作量を焼
入ヘッド部３０に付与することを可能とすべく設けられ
ているのである。

即ち、ラック２４の各歯のモジュールが比較的小さい値
の場合には減速比を大きくして送りねじ８４の回転量を
比較的低レベルにし、以って焼入ヘッド部３０の割出し
送り量を小さくするのである。

なお、第７図は焼入ヘッド部３０の割出し送り動作と焼
入送り動作との経時的関係を図示したグラフ図である。

同第１図において、縦軸のＨ位置は焼入ヘッド部３０が
最上昇位置におかれてラック２４を本発明の高周波焼入
装置に着脱し得る位置を示し、またＭ位置は既述の一定
後退位置であり、このＭ位置に焼入ヘッド剖３０が位置
しているときに水平方向の矢印で示す間欠的な割出し送
り作用が行われ焼入ヘッド部３０はラック２４の各歯と
対向する位置へ逐次割出し送りされるのである。

また第７図のＬ位置は焼入ヘッド部３０が高周波加熱処
理を怖す所定の接近位置を示すものである。

そしてこのＬ位置からＭ位置へ後退する間に冷却水によ
る急冷が行われて高周波焼入処理が症されるのである。

なお、本発明による高周波焼入装置では焼入ヘッド部３
０が間欠的に割出し送り作用を受ける間にラック２４に
対してエアーブローが症され、冷却水や塵埃等の除去作
業が施されるように構成されている。

なお、本発明では駆動モータ２０の正・逆回転に応じて
焼入ヘッド部３０を往復割出し送りし、高周波焼入処理
を繰り返すことも可能である。

さて、本発明による高周波焼入装置は更に重要な特徴と
してラック２４を支持治具２２上で支持する際に遊動支
持構造が備えられているのである。

この遊動支持構造を第８図に示す原理図で説明すると、
被高周波焼入ワークとしてのラック２４は加工ラインで
加工完了後に治具支持台２２に取付けられるが、この治
具支持台２２には適宜の転動ローラ手段１２０が設けら
れてラック２４はその長尺軸線方向に遊動自在な状態で
該転動ローラ手段１２０上に載置される。

載置された状態ではラック２４の一端（第８図の左端）
は治具支持台２２の衝合部１２２に接触しており、他端
（第８図の右端）は適宜のばね手段１２３を介して治具
支持台２２に係合するように取付けられているが、焼入
ヘッド部３０が第７図り位置に来ると、第８図の手動ビ
ン１２５によってラック２４を右方へ動かして必ず衝合
部１２２に対して微少空隙Ｇが形成されるように設定さ
れている。

このような遊動支持構造を備えることによって焼入ヘッ
ド部３０の焼入コイル２６は常に一定の位置関係を以っ
てラック２４の各歯と対向するように割出し送りされる
ようになるのである。

即ち、既述のように割出し送り機構によって焼入ヘッド
部３０をラック２４の各両組に一歯ずつ割出し送りされ
る場合には割出し送り機構内の各要素の加工精度等から
ラック２４の各歯間のピッチと正確に一致するように割
出し送りすることは不可能であり、またラック２４の各
歯間のピッチにも微小の誤差が介在することは不可避で
ある。

然るに精密な高周波焼入をラック２４の各歯の歯面に癩
すためには常に焼入ヘッド部３０の焼入コイル２６がラ
ック２４の各歯と一定の対向位置に割出されなければな
らない。

このときに上述した遊動支持構造を設けておけば、焼入
ヘッド部３０が各歯と対向する位置へ一旦割出し送り機
構で割出し送りされ、次いで焼入ヘッド部３０を焼入送
り動作させる時点で該焼入ヘッド部３０に第８図に示す
ような可動位置決めビン１２５を予め設けておくことに
より焼入ヘッド部３０が所定のラック歯と対向すべく焼
入送り動作するときに可動位置決めビン１２５がラック
２４の歯溝に係合して焼入コイル２６と対応ラック歯と
を常に一定の対向位置に位置決めすることができる。

即ち、ラック２４が遊動自在であることから仮に焼入ヘ
ッド２６とラック歯とが正確に割出されていない場合に
も可動位置決めビン１２５がラック２４の歯溝に嵌入す
ることにより焼入コイル２６と対応ラック歯とが正確に
対向するようにラック２４が遊動し、究極的に正しい対
向位置へ割出されることになるのである。

この結果としてラック２４の各歯の歯面には常に一定し
た高周波焼入処理が症され、このことは焼ムラのない高
精、度の焼入品質が得られることを意味するのである。

またラック２４を遊動支持する構造に換えて焼入ヘッド
部３０を遊動支持する構造も考えられるが、焼入ヘッド
部には出カドランス３２等の重量部材が備えられている
ことを考慮すると、比較的重量が軽いラック２４を遊動
支持することにより上述した可動位置決めビン１２５に
よる正確な割出し位置への位置決め作用を円滑に行い得
るという利点も生ずるのである。

以上、本発明を実癩例に基き説明したが、要するに本発
明によればラック部材の各歯に対して逐次的に高周波焼
入を症すに当り、各歯間で相互に一定した高品質の焼入
処理を得ることが可能であり、しかも単一の駆動モータ
からの駆動力をラックの軸線方向に泊う間欠的割出送り
作用と各歯に対する焼入送り作用とに共通的にかつ一定
の連動関係を以って利用するので、極めて効率よくラッ
クの高周波焼入作業を進捗せしめ得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるラック＠面の高周波焼入装置の正
面図、第２図は同側面図、第３図は同焼入装置に備えら
れた捩れ角割出装置の機構を示す略示斜視図、第４図は
同捩れ角割出装置と焼入ヘッド部との構造を示す部分断
面図、第５図は同焼入装置に具備された上・下方向の焼
入送り機構を取り出し図示した機構図、第６図は同焼入
装置の間欠的な割出し送り機構を取り出し図示した機構
図、第７図は焼入ヘッド部分の経時動作過程を説明する
グラフ図、第８図は同焼入装置に具備されたラックの遊
動支持構造の原理を説明する略示機構図。 図中、１０・・・・・・機台、１６・・・・・・治具台
、２０・・・・・・１駆動モーク、２２・・・・・・支
持治具、２４・・・・・・ラック、２６・・・・・・焼
入コイル、３０・・・・・・焼入ヘッド部、４０・・・
・・・捩れ角割出装置、６２ａ、６２ｂ・・・・・・ガ
イドバー、８２ ａ ？ ８２ ｂ・・・・・・ガイド
バー、８０・・・・・・転動形カムフォロア、８４・・
・・・・送りねじ、８６・・・・・・駆動第１軸、８９
・・・・・・間欠送り機構、９０・・・・・・減速機構
、９１・・・・・・駆動第２軸、１００・・・・・・カ
ム円板、１０２・・・・・・カム溝、１０６・・・・・
・カム軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の歯が列設されたラックの支持治具を載置する
   治具台と、 前記ラックの各歯面を高周波加熱する焼入ヘッドと、前
   記焼入ヘッドと回転、駆動源との間に設けられた間欠送
   り機構および送りねじ装置を有し、前記焼入ヘッドを前
   記複数のランク歯の各歯と対向する各割出し位置へ順次
   間欠送りする割出し送り機構と、 前記焼入ヘッドと前記回転駆動源との間に設けられた回
   転形カム装置および揺動アーム装置を有し、前記各割出
   し位置において前記焼入ヘッドを加熱処理位置に対して
   所定距離前進後退させる焼入れ送り機構と、 前記回転駆動源の回転出力を前記割出し送り機構と前記
   焼入送り機構のそれぞれに振分け、両機構を相互に連動
   させる連動機構とを具備して構成されたラック歯面の高
   周波焼入装置。