JPS61217524A - 高周波焼入装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高精度な芯出し、内面仕上げを要する工作物
内面を高周波焼入れする高周波焼入装置に関する。

〔従来の技術〕

円筒状あ・るいは袋状の形状を有し、高精度な芯継手の
外輪の内面を高周波焼入れする場合、従来この工作物を
搬送する搬送ローダの構造を簡略化するため、及び作動
時間を短縮するため、搬送中の工作物をある所定位置に
定置させ、この定位置において工作物に対してその下方
から高周波加熱コイルを上昇させて内面の焼入れを行い
、焼入れ完了後この加熱コイルを下降させるという方法
が一般に行なわれていた。

か＼る焼入方法を用いた高周波焼入装置を第８図乃至第
１０図に示す。この高周波焼入装置は、工作物１を保持
するだめの焼入テーブル３、その下方に位置する高周波
加熱コイル２、このコイルを支持する片持状のアーム７
、前記アーム７を支持しかつ高周波加熱コイルの電源、
制御部等を内蔵するトランス１２、このトランスを上下
動させるスライド部８．９、上下駆動機構１４、さらに
工作物１を搬送するための搬送ローダ２１、工作物１を
所定位置で喰え込み上下動させるためのチャック６等の
主要構成部品を備えている。

上記高周波焼入装置によって工作物１の内面を高周波焼
入する場合、まず第９図の■のポジシ。

ンに送り込まれた工作物１の方へ搬送ローダアーム２２
が前進しく矢印Ａ）、油圧シリンダ２５の作用によシそ
の先端にリンク機構を介して設けた・アームレバー２３
と２４の間にこれをチャック（矢印Ｂ）した後、搬送ロ
ーダ２１がスライド軸２６をガイドにして工作物１を■
のポジションかう＠のポジシ冒ンヘ搬送しく矢印Ｃ）、
アームレバー２３．２４を開放して（矢印Ｄ）これを焼
入テーブル３上にセットする。その後ローダアーム２２
が後退しく矢印Ｅ）、さらに搬送ローダ２１が最初の位
置へ戻る（矢印Ｆ）。

一方、焼入テーブル３上に工作物１がセットされると、
その内面を高周波焼入れするため高周波加熱コイル２が
下方から上昇する。この加熱コイル２はこれを上下動さ
せるためにアーム７の先端に固定され、このアーム７は
トランス１２に固定されているから、トランス１２をス
ライドブツシュとスライド軸から成るスライド部８．９
及び上下駆動機ｔｌｌ１４．上昇位置決めストッパー１
０等を介してベース１３から上下動せしめることによっ
て加熱コイル２の上下動が行なわれる。

加熱コイル２は工作物１の内面に対してわずかな隙間を
介して所定位置に正確に挿入しなければならないから、
コイルホルダー２ａ１連結俸２ｂにより高精度に立設さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記構成を有する従来の高同波焼入装置では、容積及び
重量の大きなトランスを上下動自在とし、片持状のアー
ム先端に加熱コイルを固定させ、加熱コイルが焼入テー
ブルを貫通するという構造であシ、従って高い取付精度
が要求される加熱コイルに対してその精度を確保するた
めにスライド部のスライド剛゛性、アームの剛性を大き
くする必要があると共に段取替、コイル交換時等の際取
付確認作業を要した。

さらに、加熱コイルが焼入テーブルの内径部を上下動す
るため、内径とコイルとの隙間が必要以上に大きくなシ
、このため工作物を加熱後冷却する際にこの隙間を通過
する冷却水流が高速で流れ工作物下端の薄肉部が急冷さ
れすぎて所望の焼入精度が得られない場合がある。

また、前述したように工作物をアーム、レバー等で搬送
し、これを繰返す構造であるから、工作物を必らずしも
正確に所定位置に設置できず、加熱コイルに対する芯ず
れ、位相ずれを起こし易かった。

この発明の目的は上記様々の問題点に鑑み、搬送ローダ
による工作物の搬送方法、高周波加熱コイルの固定方法
として従来と全く別の方法を採用し、構造が簡単で高精
な芯出し焼入加工ができ、取扱い容易かつ経済的な高周
波焼入装置を提供するにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記問題点を解決するだめの手段として、この発明では
工作物内面の高周波焼入れをする高周波加熱コイルを焼
入テーブルに固設し、別位置で芯出し又は芯出し及び位
相割出しを完了した工作物を上記加熱コイル上に搬送す
るロータリアーム方式の搬送ローダを設けた構成を採用
したのである。

〔作　用〕

搬送位置において芯出し又は芯出し及び位相割出しを完
了したのちロータリアーム方式の搬送ローダによシチャ
ックされ１２０°位相が進んだ位周波加熱コイルによっ
て焼入れし、焼入れ終了後冷却されると再び搬送ローダ
により上昇せしめ、さらに１２０°位相の進んだ排出位
置に送られ、こ＼でチャックが解放されて工作物は次の
工程へ送られる。

高周波焼入コイルは焼入テーブルに固定されているから
、従来焼入コイルの上下動作に必要であった隙間は最小
のものとなり、工作物下端薄肉部の冷却速度がこの隙間
を増減することによって調節されることにな多。また、
段取替時にコイルのセットが容易となる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について添付図を参照して説明
する。

第１図は工作物１として等速自在継手の外輪を対象とし
、固定式テーブル３上に固定された高周波加熱コイル２
の上にこの工作物１をかぶせて置き、加熱コイル２への
給電路４布設のためのアーム７をトランス１２と共にベ
ッド１５に底板１３を介して固定した状態を示す高周波
焼入装置の全体側面図である。焼入テーブル３も同じく
取付は足３ａを介してベッド１５に固設されている。高
周波加熱コイル２は短かく剛性の高い連結棒２ｂでコイ
ルホルダー２ａに高精度に立設された状態で焼入テーブ
ル３に固設されている。６はコレ。

トチャック、５はそのセンター軸である。

搬送ローダ３０は、第２図及び第３図に示す如く、ロー
タリ形式で、ローダ本体３）にロータリアーム３２のイ
ンデックス駆動及び上下駆動機構を内蔵し、ベッド１５
に固設されている。

ロータリアーム３２は第２図のように、互いに１２０°
ずつ位相を異にして３つ設けられており、そのそれぞれ
にコレットチャック６、センター軸５、エアーシリンダ
駆動部３３が設けられ、この駆動部３３にエアーの動力
を供給するためロータリアーム中央に回転シール部３４
が設けられている。回転シール部３４にはこのシール部
までのエアー供給のだめのホース３４ｂ１シール部から
駆動部３３までのエアー供給用のホース３４ｃがそれぞ
れ設けられ、さらに回転シール部面シ止板３４ａ、これ
と対の回シ止棒３５が設けられている０ 次に上記構成のこの実施例の作動について説明する。

別装置（図示省略）によって図示θの搬入位置で芯出し
又は芯出し及び位相割出しされた工作物１を次の焼入テ
ーブル位置＠へ搬送するためロータリアーム３２の１つ
がθの搬入位置で下降し、コレットチャック６及びセン
ター軸５により位置決めして工作物１をチャックする。

次に、このロータリアーム３２が上昇し％　　１２００
インデツクスを行い、焼入テーブル位置［相］まで搬送
し、この位置で焼入テーブル３に固設された高周波加熱
コイル２に工作物１を覆い被せるようにロータリアーム
３２が矢印Ｇのように下降する。ロータリアーム３２に
よる工作物１の焼入テーブル３に対する高精度の芯出し
１位相割出しを維持した状態で。

力Ｕ熱コイル２による加熱、冷却を行う。

浣入が完了すると矢印Ｈのように上昇し、さらに１２０
０のインデックスを行い、排出位置のに搬送する。排出
位置のでロータリアーム３２は再び下降し、工作物のチ
ャックを解除した後上昇する０ このような一連の動作を繰シ返し、搬入された工作物１
を順次焼入後排出をロータリ形式で行うことができる。

なお、コレットチャックの作動は作業の安全上、チャッ
クをバネ力で、チャックの解除をエアーシリンダ駆動で
行う。

エアーの供給はロータリアーム中央上部に設けた３本の
エアーホース３４ｂによりそれぞれ独立に行われ、回転
シール部３４を介して対応するエアーホース３４０にそ
れぞれ供給される。ロータリアーム３２がインデックス
を行うと回転シール部３４も先に回転しようとするが、
この回転を止めるためベッド１５の側部に固定された水
平板から垂下して設けられた回シ止棒３５によってエア
ーホース３４１）は回転を防止されている。

ロータリアームの上下動、インデックス、各コレクトチ
ャックへのエアーの供給、加熱コイルへの通電は一連の
シーケンス動作としてこれヲｆｌｄＪ　御するための電
気制御回路を設けであるが、これについてはこの発明と
直接関係がないので説明を省略する〇 第４図は工作物１を焼入テーブル３に固定した高周波加
熱コイル２上に被せた状態を示す断面図である。コイル
ホルダ２ａに固定したコイル２はコイルとコイルの間を
接続するせき（絶縁体）４１、コアー４２等と一体にし
てコンセントリング４３上に突出状に設けられておシ、
工作物１の内面とごくわずかな隙間で挿入されている。

コイル下方からは冷却水パイプの先端がコイル上端まで
延びてそこで開口している。コンセントリング４３の貫
通孔はコイルを挿入固定することができればよいから、
その間隙はごくわずかな寸法とすることができる。

第５図及び第６図は上述した状態をコイルホルダ２ａ及
び工作物１の中間レベルでそれぞれ示す図である。上述
した説明から分るように、冷却水パイ１から流出した冷
却水は上記２つの種類の隙間を通って下方へ流れつ＼、
加熱コイル２で加熱後の工作物１の内面を冷却する。し
かし、上記貫通孔における隙間がごくわずかに限られて
いることによりその流れが阻害され流速が遅くなるため
過度の冷却を防止し、これによって工作物下端薄肉部の
冷却速度を調節することができる。なお図示のようにコ
イルとコイルにブリッジ状にせき４１を設ければ、さら
に冷却速度の調節が容易となるが、これは必ずしも必要
ではない。

上述した工作物１は、自動車の動力伝達用に用いられる
等速自在継手の外輪で特にトリポード形と称され、内部
袋状の形状が第７図（ａｌに示す如くｔ星形の複雑な形
状のものを対象としているが、この他にも第７図（旬に
示すバーフィールド形のものもある。このような形状の
工作物１を加熱コイル２に対して所定位置で被せる場合
、バーフィールド形では主として両者の軸芯を高精度に
一致させて円周方向の隙間を一定に保持し、またトリポ
ード形では同様に軸芯の一致と共に円周方向の位相につ
いても完全に一致させるというように高周波焼入れ効果
を保持するためいずれの場合もコイルとその内面との隙
間はごくわずかな一定のものとしなければならない。従
って加熱コイル２を一定の位置に固定することによって
工作物１を正確にその上に被せることが、上述した高精
度に焼入加工を安来される工作物に対しては絶対必要と
なる。

〔効　果〕

以上詳述したように、この発明では高周波加熱コイルを
焼入テーブルに固定し、その上に正確に工作物１を被せ
るようにロータリアーム方式の搬送ローダで搬送するよ
うにしたから、工作物１のどんな複雑な内面形状に対し
てもこの工作物１を加熱コイルに正確に被せて高精度な
高周波焼入加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の全体を示す高周波焼入装置
の側面図、第２図は搬送ローダの平面図、第３図は搬送
ローダと加熱コイルの側面図、第４・図は工作物を加熱
コイルに被せた状態を示す断面図、第５図は第４図のコ
イルホルダーのレベルで見た平面図、第６図は第４図の
工作物の中間レベルで見た拡大平面図、第７図は工作物
１としての等速自在継手の形状の説明図、第８図は従来
の高周波焼入装置の全体側面図、第９図は搬送ローダの
拡大平面図、第１０図は加熱コイル上に工作物をセット
した状態を示す断面図である。 １・・・工作物、２・・・高周波加熱コイル、３・・・
焼入テーブル、６・・・コレットチャック、１２・・・
トランス、１５・・・ベッド、２１．３０・・・ｍ送ａ
−タ同　代理人　　　鎌　　　１）　　文　　二第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作物内面の高周波焼入れをする高周波加熱コイ
   ルを焼入テーブルに固設し、別位置で芯出し又は芯出し
   及び位相割出しを完了した工作物を上記加熱コイル上に
   搬送するロータリアーム方式の搬送ローダを設けたこと
   を特徴とする高周波焼入装置。
2. （２）前記搬送ローダが、互いに１２０°位相の異なる
   位置に設けた３つのロータリアームを備え、各アームに
   はコレットチャックとその駆動部が設けられ、さらに上
   記ロータリアームをインデックス駆動及び上下駆動する
   機構を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の高周波焼入装置。
3. （３）前記焼入テーブルの加熱コイルに対する貫通孔と
   加熱コイルとの隙間を、加熱後の冷却水による冷却速度
   が最適な大きさに減少せしめたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の高周波焼入装置。