JPS6199521A - 長尺軸部材の歪矯正装置 - 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） 本発明は、クランクシャフト等の長尺軸部材を熱処理の
ために焼準炉にて加熱したときに発生する歪を矯正する
装置に関する。

（従来の技術） 一般にクランクシャフトは球状黒鉛＆５鉄製（ＦＣＤ７
０）であるため、鋳造後においてａ温熱処理が必要であ
る。そのため、従来は第５図に示すような構成のライン
によって熱処理を行なっている。すなわち、熱処理すべ
きクランクシャフトＣは搬送コンベヤ１に立掛られた状
態で焼準炉２内に間欠的に搬入されて加熱（約り５０℃
×７５分）されるとともに、複数個（たとえば６個）を
１単位にして搬出される。その後、それら１単位のクラ
ンクシャフトＣは水平姿勢に変換されたのら、移載装置
３によって冷却ライン６を備えた冷却ゾーン４に搬入さ
れるとともに、該冷却ゾーン４内の連続駆動される搬送
コンベヤ５に受渡され、そして冷却ゾーン内を水平姿勢
で移送されながら冷却され、搬出される。

ところが、上述したような従来の熱処理装置においては
、クランクシャフトＣに歪が発生するという問題がある
。すなわち、クランクシャフトＣを焼準炉２内で搬送す
る場合、これを完全な鉛直状態に保持して搬送すること
はシャフトの形状、重量等から現実には困難であること
から、実際には８５°位の傾斜をもって立掛けた状態で
搬送するのが普通である。そのため、加熱によって軟化
したクランクシャフトＣは水平に支持する場合に比較す
ると少ないものの、自重によっである程度の歪が発生す
ることになる。

（発明が解決しようとする問題点） そのため、従来はクランクシャフトに発生した歪の矯正
を機械加工する前の段階で行なっている。

ところが、冷却後の歪取りであることから、大型の歪矯
正装置が必要となる欠点があった。

また、他の方法として、焼準炉から搬出されたクランク
シャフトを、冷却ゾーンにおいて冷却移送する間に歪取
りを行なう方式が考えられるが、従来の冷却ゾーン用の
搬送コンベヤは連続運転であり、しかも多数の鉄板を連
鎖した構成であるた、　　　　　めに、歪矯正装置を組
込むことは困難である。

そこで本発明は、以上の問題を解決するために、上述し
た熱処理ラインにおいて、熱処理される長尺軸部材の歪
矯正用の装置を熱処理工程の１つである冷却ゾーンに設
けることを、その解決すべき技術的課題とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、焼準工程を経た単
位数の長尺軸部材を間欠的にコンベヤ搬送しつつ冷却す
る冷却ゾーン中に、前記コンベヤの停止位置と整合して
該コンベヤを跨ぐように歪矯正装置を配設するとともに
、該歪矯正装置を、昇降手段に連動連結し前記コンベヤ
を通貫して該コンベヤ上に載置された長尺軸部材の所定
共通軸心部を支承し上昇する前記単位数の加圧部材と、
上昇中の長尺軸部材の各所定共通軸心部と干渉して前記
加圧部材との間でこれを挟圧する押え部材とから構成し
たことである。

（作用） 従って、規準炉内で所定時間に亘って加熱されたのち、
移載装置にて冷却ゾーンに水平状態で搬入された長尺軸
部材は、該冷却ゾーンの間欠駆動される搬送コンベヤに
よって移送される途中、つまり冷却作用中に歪矯正装置
による歪の矯正作用を受ける。すなわち、冷却ゾーンに
おける搬送コンベヤの停止状態（搬入載置作業中）にお
いて、加圧部材がコンベヤを通貫して上昇作動すること
により搬送コンベヤ上の長尺軸部材の所定共通軸心部の
数箇所を支承して押し上げると、該長尺軸部材は各加圧
部材ごとに対向されている押え部材に押圧される。そし
て、この加圧部材と押え部材とによる長尺軸部材の押圧
作用が所定時間継続して行なわれることにより、長尺軸
部材の歪が矯正されることとなる。なお、歪の矯正作用
後は加圧部材の下降により長尺軸部材は搬送コンベヤ上
に戻される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて具体的に説明する
。本実施例は熱処理すべき長尺軸部材としてクランクシ
ャフトＣを対象としたものであり、その熱処理ラインは
、冷却ゾーン４の搬送コンベヤ５を除いた他は第５図に
示すように（従来の技術）の項で説明したライン構成と
同様であるから、その説明については省略する。

第４図は冷却ゾーン４及び歪矯正′ＩＡ置Ａの概略を示
しており、本実施例では２台の歪矯正装置Ａが冷却ゾー
ン４内の搬送方向に沿って前後に並置されている。なお
、冷却ゾーン４におけるクランクシャフトＣ用の搬送コ
ンベヤ５は、第１図及び第２図に示すように、それぞれ
表面に２枚の受は板７を有したプレート８をチェノ９を
介してエンドレス状に連鎖した構成とされ、該受は板７
によってクランクシャフトＣにおける同一軸心をなす２
箇所の軸部を受承した状態で間欠的に搬送するようにな
っている。なお、搬送コンベヤ５の間欠駆動は、たとえ
ば電動機３６からチェーン３７及び電磁クラッチ３８を
介して行なわれ、電磁クラッチ３８はタイマによりその
人・切を制御されるようになっている。

つぎに、歪矯正装置Ａの詳細を第１図及び第２図に基い
て説明する。図中１０は左右一対のベース１１上にリフ
トロッド１２を介して昇降可能に設置された昇降台であ
り、該昇降台１ｏ上にはクランクシャフトＣを前記搬送
コンベヤ５から受取つで押し上げる加圧部材としての多
数個の加圧板１３ａ〜１３ｆが立設されている。加圧板
１３ａ〜１３ｆは左右方向に適宜間隔を置いて配置され
た４個で１組とされ、前後方向に６組配置されている。

そして、各加圧板１３ａ〜１３ｆは上端がほぼＶ字状に
形成されていて、クランクシャフトＣの所定共通軸心Ｉ
Ｃ１，０２，Ｃ３，Ｃ４を支承するようになっている。

なお、各組の加圧板１３ａ〜１３ｆのうち、左右方向に
配置される４枚中の内側２枚は前記搬送コンベヤ５のプ
レート８に置設された通し孔８ａを通貫して昇降し得る
よう設定されている。

前記左右のベース１１上の前後にはそれぞれ支持台１４
が固定され、それら支持台１４に回転可能に取付けられ
た水平状の回動軸１５にはそれぞれ昇降用のスイングレ
バー１６が固着され、該スｔ　　　　　インブレバー１
６の上端部に設けたローラー１７が前記昇降台１０にお
ける左右上面の前後部にそれぞれ固着されたスライドレ
ール１８の溝１９に転動可能に嵌入されているとともに
、一方（本実施例では前側）のスイングレバー１６の下
端部が後部における左右の支持台１４にそれぞれビン２
２にて枢着されたリフトシリンダ２３のロッド２４と連
結されている。。また、各回動軸１５には作動リンク２
０が固着されており、前後の作動リンク２０はその上端
部が連接リンク２１によって連結されている。すなわら
、昇降台１０は左右のリフトシリンダ２３の伸縮作動に
より作動リンク２０及びスイングレバー１６を介して昇
降されるよう構成されている。なお、左右の回動軸１５
はその内端に歯車２５を有するとともに、該１１１２５
と噛合う歯車２６を両端に備え、かつ、前記左右の支持
台１４間に回動可能に横架された中間軸２７を介して連
動されている。このことによって、昇降台１０は左側と
右側との昇降動作の同期化が図られている。なお、昇降
台１０は回動軸１５及び歯車２５等との干渉を避けるべ
く、その一部に切欠１Ｑａを有している。

一方、前記各加圧板１３８〜１３ｆの上方にはそれぞれ
クランクシャフトＣを上から押圧するための押え部材２
８ａ〜２８ｆが配置されており、それら押え部材２８ａ
〜２８ｆは前記ベース１１上に立設された支柱２９の上
端に水平状に固定された固定台３０に取付けられている
。押え部材２８ａ〜２８ｆは平板状の押え板３１と、該
押え板３１を吊下げるための、固定台３０に上下動可能
に取付けられ２本の支持ロッド３２とからなり、各支持
ロッド３２はスプリング３３によって下向きに付勢され
るとともに、上端ネジ部に螺合されたストッパー用、の
ロックナツト３４にて下降端を規制されている。なお、
スプリング３３の圧縮力は支持ロッド３２の下側ネジ部
に螺合された調整ナツト３５によってクランクシャフト
Ｃの歪の矯正に必要な加圧力となるよう調整される。

本実施例は上述のように構成したものであり、以下その
作用を説明する。

熱処理ラインにおいて、焼準炉２による加熱工程を終え
て搬出されたクランクシャフトＣは移載装置３により６
本を１単位にして冷却ゾーン４内に吊下げられた状態で
搬入されるとともに、受取りのために停止中の搬送コン
ベヤ５の受は板７上に移載される。しかして、空冷工程
に入ったクランクシャフトＣは搬送コンベヤ５によって
６本分を１ピツチとして間欠移送され、次の搬入作業に
伴う搬送コンベヤ５の停止中において、まず１台目の歪
矯正装置Ａによる作用を受ける。すなわら、左右のリフ
トシリンダ２３が縮小作動されると、スイングレバー１
６及び作動リンク２０が回動軸１５を支点にして上方へ
回動し、その回動作用に伴いスイングレバー１６のロー
ラー１７がスライドレール１８の溝１９内を転勤しなが
らこれを押し上げるため、昇降台１０はリフトロッド１
２に案内されて真直に上昇される。従って、昇降台１０
の加圧板１３ａ〜１３ｆが上昇く内側２個はプレート８
の通し孔８ａを通る）し、受は板７にて支持されている
クランクシャフトＣの所定共通軸心部ＣＩ、　Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４を支承するとともに、これを押し上げて押圧部
０２８ａ〜２８ｆの押え板３１に押圧させる（第１図及
び第２図の仮想線参照）。

丈なわら、歪矯正装置ＡはクランクシャフトＣの所定共
通軸心部ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４にリフトシリンダ２３
による押し上げ力とスプリング３３による圧縮力とによ
る加圧力を作用させて歪の矯正を行なうものであり、歪
の矯正は昇降台１０が上昇端に達した時点で実質的に終
了する。つまり、クランクシャフトＣに歪が発生してい
る場合は、第３図に示すように昇降台１０の上昇途中に
おいて押え板３１に対するクランクシャフトＣの所定共
通軸心部の当接時期が相違する結果、その相違に伴いク
ランクシャフトＣにはその歪を矯正する方向に曲げよう
とする力が作用し、このことによって歪の矯正がなされ
、そして歪が矯正された状態では上記の曲げ力は消去す
る。なお、この歪矯正作用は前記移ｉ装置３によるクラ
ンクシャフトＣの搬入サイクルに対応して定められるが
１、　　　　本実施例では約５分間継続して行なわれる
。

設定時間の経過後はリフトシリンダ２３の伸長作動によ
り昇降台１０と共に加圧板１３ａ〜１３ｆが原位置へ下
降復帰し、６本のクランクシャフトＣは再び搬送コンベ
ヤ５の受は板７上に乗せ換えられる。その後、移載装置
３により加熱を終えたクランクシャフトＣが冷却ゾーン
４内に搬入されると、搬送コンベヤ５が１ピツチ（６本
分）駆動されるので、１台目の歪矯正装置へによる矯正
作用を受けた６本のクランクシャフトＣはついで２台目
の歪矯正装＠へによる２回目の矯正作用を受ける。

なお、本実施例では歪矯正装＠Ａを冷却ゾーン４内の前
後に２台並置することにより、歪矯正作用を２回に亘っ
て行なう構成としたが、１回の矯正作用で歪を除去し得
るならば１台であっても差支えなく、またリフトシリン
ダ２３は１台であっても実施可能であり、さらには押え
部材２８ａ〜２８ｆ用のスプリング３３を弾性ゴムやエ
アシリンダに変更したり、該スプリング３３の圧力調整
を油圧式としたりすることも可能である。また、６本を
１単位としてクランクシャフトＣの歪矯正を行なう場合
で説明したが、単位数については必ずしもこれに限定す
るものではなく、歪矯正の対象物についてもクランクシ
ャフトに限定されるものではなく、要は長尺の軸部材で
あれば実施の対象となる。また、加圧部材としての加圧
板１３８〜１３ｆを昇降させる手段についても図示のリ
フトシリンダ２３を駆動源とするリンク方式に限定する
ものではなく、適宜に変更することが可能である。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば長尺軸部材の熱処理
時に発生する歪を矯正して良質の製品を得ることができ
るものであり、このことはその後の鏝械加工時の回転バ
ランスを図る上で有効となるものである。また、本発明
は歪取りを加熱後の冷部ゾーンでの冷ｎｌ中に行なうも
のであり、このこ仁は長尺軸部材が未だ熱い状態のもと
て矯正作用がなされる結果、これを比較的容易、かつ、
高精度に実施することができ、また、熱処理ラインを無
用に延長することがなく、サイクルタイムの短縮化に有
効である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は歪矯正装置を示
す正面図、第２図は同じく側面図、第３図は歪の矯正態
様を示す説明図、第４図は冷却ゾーン内に対する歪矯正
装置の配置を示す概略側面図、第５図は熱処理ラインの
レイアウト図である。 ２・・・焼準炉　　　　　３・・・移載装置４・・・冷
却ゾーン　　　　　５・・・搬送コンベヤ１０・・・昇
降台　　　　１３ａ〜１３ｆ・・・加圧板２３・・・昇
降シリンダ　２８ａ〜２８ｆ・・・押え部材３３・・・
スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焼準工程を経た単位数の長尺軸部材を間欠的にコンベヤ
   搬送しつつ冷却する冷却ゾーン中に、前記コンベヤの停
   止位置と整合して該コンベヤを跨ぐように配設した歪矯
   正装置であつて、該歪矯正装置は、昇降手段に連動連結
   し前記コンベヤを通貫して該コンベヤ上に載置された長
   尺軸部材の所定共通軸心部を支承し上昇する前記単位数
   の加圧部材と、上昇中の長尺軸部材の各所定共通軸心部
   と干渉して前記加圧部材との間でこれを挟圧する押え部
   材とからなる長尺軸部材の歪矯正装置。