JPS6230813A - 通電加熱装置 - 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） 本発明例えば鉄系部材の表面を再溶融効果処理する際の
前処理としての予熱に用いる通電加熱装置に関する。

（従来の技術） カムシャフトのカムリフト部などをプラズマアーク等に
よって再溶融せしめ、この再溶融した部分を急冷するこ
とでチル化し、カムリフト部表面の硬度を高め、耐摩耗
性を向上せしめることが考えられる。

このように、カムシャフトの一部をプラズマアーク等に
よって再溶融せしめるには、予めカムシャフトを２００
〜４５０℃程度に予熱しておくことが、均一なる溶融及
び効率の面から必要となる。

斯かる予熱には一般に、通電加熱装置が用いられている
。この通電加熱！Ｊ置は一対用意され、それぞれがシリ
ンダユニットのロッド等に取付けられ、シリンダユニッ
トの作動によりカムシャフトの両端を保持し、この状態
で通電加熱装置内の導電部材をカムシャフトに接触せし
めて通電し、この通電によって加熱するようにしている
。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した通電加熱装置にあって、導電部材をカムシャフ
トに接触せしめるには、通電加熱装置を取付けたシリン
ダユニットのロッドをカムシャフト方向に突出せしめる
ようにして行う、そしてカムシャフトの長さが変更され
た場合には上記ロッドの突出量をそれに応じて変化させ
て行っている。

しかしながら同一規格のカムシャフトであっても若干長
さ、径等・」博大が異なり、この寸法差をシリンダユニ
ットのロッドの突出量を調整することによって吸収する
ことは困難であり、特にカムシャフトの端部にはフラン
ジ部が形成されている場合が多く、このフランジ部によ
って形成される段部の寸法が異なると、均一加熱が行え
なくなることも考えらえる。

（問題点を解決するための手段） Ｌ記問題点を解決すべく本発明は、被処理部材の端部に
圧接する導電部を本体に対し着脱自在に装着した。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る再溶融硬化処理装置の側面図、第
２図は同装置の正面図、第３図は間装この平面図であり
、再溶融硬化処理装２１（１）は床上にフレーム（２）
を立設し、このフレーム（２）に電源等を収納した支持
ボックス（３）を固定し、この支持ボックスの後方には
制御ボックス（４）を、上方には冷却装置（５）を、更
にこの冷却装置（５）の左右にはプラズマ電源ボックス
（Ｂ）、（６）を配置している。

また、再溶融硬化処理装置（＋）は力１１シャフト等の
被処理部材（Ｗ）の投入及び払出しを行う投入兼払出し
ステーショ（Ｓ＋）と、被処理部材（Ｗ）を予熱する予
熱ステーション（Ｓ２）と、被処理部材（りを再溶融せ
しめる加熱ステーション（ｓ３）とを備えており、これ
ら各ステージ＊　７　（Ｓｌ）　、　（Ｓ２）　、　（
Ｓｌ）の中間位置に回転軸（７）を配置している。この
回転軸（７）は前記支持ボックス（３）に固定されたモ
ータ（８）及び減速機構を介して回転せしめられ、且つ
その回転場は制御ボックス（４）からの信号により例え
ば１２０”ずつ間欠的に回転するものとする。

回転軸（７）の中央部には傷面視略六角形状をなすケー
ス（９）が設けられ、このケース（９）から外方に向っ
て３本のアーム（１０）・・・を突出せしめている。こ
れらアーム（１０）・・・はＴ’１ニレ）に１２０＠ｆ
ｉ間して取付けられ、それぞれのアーム（１０）先端に
はクランプ機構（１１）を設けている。

このクランプ機構（１１）は第３図に示す如くケース（
９）内に配設したシリンダユニット（１２）ノロント（
＋３）をアーム（ｌＯ）を構成する左右のメンバ（１０
ａ）　、　（１０ａ）間に臨ませ、これら左右のメンバ
（１０ａ）、（１０ａ）の先端部にフィンガー（１４）
、（＋５）の中間部を枢着し、これらフィンガー（１４
）、（１５）の後端部をリンク（１Ｂ）、（ｌｅ）を介
して前記ロッド（１３）に枢着し、シリンダユニット（
１２）を作動させてロッド（１３）に突出動をなさしめ
ることでフィンガー（１４）、（１５）を開き、被処理
部材（Ｗ）の把持状態を解除し、ロッド（１３）に引込
み動をなさしめることでフィンガー（１４）　、（１５
）を閉じ、被処理部材（讐）を把持するようにしている
。そして一方のフィンガー（１５）の先端部は被処理部
材（Ｗ）に向った二１役部（１５ａ）となっており、フ
ィンガー（１４）　。

（１５）を若干量いても被処理部材（Ｗ）は落下せず。

二股Ｍ（１５ａ）とフィンガー（１４）との間で回転自
在に保持するとともに　フィンガー（１４ＬＣ１５）を
１ツじた場合には３点で被処理部材（讐）をクランプし
、常に被処理部材（−）の中心が一定となるようにして
いる。そして、回転軸（７）を回転することによりクラ
ンプ機構（１１）の回転軌跡は前記各ステーション（Ｓ
＋）　、　（Ｓ２）　、　（Ｓｌ）を略々通過するよう
にしている。

また、フレーム（２）の上部横フレーム（２ａ）の前面
にはレール部材（１７）を固着し、このレール部材（１
７）に走行ヘッド（１８）を係合している。走行ヘッド
（１８）にはモータ（１９）が取付けられ、このモータ
（１９）を駆動することでラックピニオンｖ１４ｔｉを
介して走行ヘッド（１８）がレール部材（１７）に沿っ
て横方向に移動する。

走行ヘッド（１８）には未処理の被処理部材（Ｗ）を前
記投入兼払出しステーション（Ｓｌ）まで搬入する投入
部材（２０）と、処理済の被処理部材（冒）を投入兼払
出しステーション（Ｓｌ）から払出す払出し部材（２１
）が設けられ、投入部材（２０）は走行へット頁１Ｂ）
に固着されるシリンダユニー）　（２２）と、このシリ
ンダユニー７　ト（２２）のロフト先端に設けられるク
ランプ機構（２３）とからなり、シリンダ二二ッ）　（
２２）の作動でクランプ機構（２３）が投入兼払出しス
テーショア　（Ｓりとこのステーション（Ｓ＋）よＪも
前上方位置との間をシｌ降動する。また、払出し部材（
２１）は投入部材（２０）と同様に走行ヘッド（１８）
に固着されるシリンダユニット（２４）と、このシリン
ダユニッ）　（２４）のロッド先端に設けられるクラン
プ機構（２５）とからなり、シリンダユニッ１−（２４
）の作動でクランプ機構（２５）が投入兼払出しステー
ション（Ｓｌ）とこのステーション（Ｓｌ）の直上位置
との間をシｌ降動する。

また、投入兼払出しステーション（Ｓｌ）の下方には受
は渡し部材（２６）を配設している。この受は渡し部材
（２６）は支持ボックス（３）の前面から前方へ突出し
たフランジ部（２７）にアーム（２ｅａ）の中間部を揺
動自在に取付け、このアーム（２１３ａ）の下端を支持
ボックス（３）に固着したシリンダユニット（２８）の
ロッドに連結し、シリンダユニット（２８）の作動でア
ーム（２８ａ）が中間部を中心どして前後（第１図中左
右）に揺動するようにしている。そシテ、ｙ　−ｂ、　
（２６ａ）　（７）　、Ｌ一端部には”Ｂ　ｌ　１４の
２力向欠視図である第８図にも示すように、保持機構で
あるチャック機構（２９）を設けている。このチャ・・
り機構（２９）はシリンダユニット（２９ａ）とこのシ
リンダユニット（２９ａ）に取イ・１けられるセンター
（２９ｂ）とからなり、シリンダユニー／　ｌ・（２９
ａ）に突出動をなさしめることで左右のセンター（２９
ｂ）が被処理部材（Ｗ）の両端を保持する。そしてシリ
ンダユニツト（２８）の作動でアーム（２６ａ）が揺す
Ｊすることでチャック機構（２９）は前記アーム（１０
）先端部こ設けたクランプ機構（１１）の回転軌跡と１
ｉ？ｉ記投入部材（２０）及び払出し部材（２１）の下
降端におけるクランプ機構（２３）、（２５）との間を
移動するようにしている。

また、前記予熱ステーション（Ｓ２）においては、第２
図に示す如く左右に一対のシリンダユニ・ント（３０）
、（３０）を配置し、これらシリンダユニ−／１・（３
０）のロッド（３１）先端部に予熱装置としての通ｔ［
加熱装置（３２）を取付けている。

この通電加熱装置（３２）は、第４図に示すように筒状
本体（３３）、この筒状本体（３３）内に摺動自在に配
設されるピストン体（３４）、被処理部材（Ｗ）の端部
を保持する保持部材（３５）及び被処理部材（Ｗ）　。

端面にｉ／Ｉ接する導電部材（３８）を有しており、前
記ｔ、−１状木休（３３）は第１の筒体（３３ａ）　、
第２の筒体（３３ｂ）及び第３の筒体（３３ｃ）からな
り、第１の筒体（３３ａ）はロー／Ｆ’（３１）の先端
面に絶縁材（３７）を介してホルト（３日）によって固
着され、この第１の筒体（３３ａ）の前面に第２の筒体
（３３ｂ）がボルト（３９）によって固ｒ１され、この
第２の筒体（３３ｂ）の後面と第１の筒体（３３ａ）の
前面との間に空間（４０）を形成する。また第２の筒体
（３３ｂ）には締付部材（４１）を介して：ｆＳ３の筒
体（３３ｃ）を取付けている。即ち、第３の筒体（３３
ｃ）は第５図にも示す如く中間部にフランジ部（４２）
が形成され、このフランジ部（４２）に形成した穴（４
３）と第２の筒体（３３ｂ）の前面に形成した穴（４４
）にビン（４５）を挿入することで位置決めされるとと
もに、締付部材（４１）の酸ネジ部（４６）を第２の筒
体（３３ｂ）外周に刻１没した雄ネジ部（４７）に１螺
合することで、締付部材（４１）のフランジ部（４８）
で第３の筒体（３３ｃ）のフランジ部（４２）を第２の
筒体（３３ｂ）側に押しつけることで固定する。

また、第３の筒体（３３ｃ）の前端部は１ｖｉ／大部（
４８）とされ、この膨大部（４９）に固定部材（５ｏ）
をボルト（５１）により固着し、この固定部材（５０）
と膨大部（４９）との間で前記保持部材（３５）の外方
へ突出するフランジ部（５２）を挟持している。そして
保持部材（３５）の前端部には内方へ突出するフランジ
部（５３）を形成し、このクランプ部（５３）内側に被
処理部材（Ｗ）の端部が挿入される開口を形成している
。

一方、前記ピストン体（３４）は第１のピストン体（３
４ａ）と、この第１のピストン体（３４ａ）の先端部に
ボルト（５４）によって固着される第２のピストン体（
３４ｂ）とからなり、第１のピストン体（３４ａ）の後
端部は前記第１の筒体（３３ａ）の前面と第２の筒体（
３３ｂ）の後面との間に形成される空間（４０）内に臨
む。ここで、第２の筒体（３３ｂ）の後面には第６図に
も示す如くポル）　（５５）によって電源と接続される
銅板の積層体く５６）が取付けられ、この１１５層体（
５Ｃ）の（い間部はポル）　（５７）によって第１のビ
ストン体（３４ａ）の後端面に取付けられる。

史に、第１の筒体（３３ａ）内にはスプリング（５８）
か１没けられ、このスプリング（５８）の前端部はスプ
リングシ−１−（５９）により支持され、このスプリン
グシー１−（５９）には前記ボルト（５７）の頭部（５
７ａ）が当接する。

而して、スプリング（５日）の弾発力によりピアトン体
（３４）は積層体（５６）が撓む範囲で前方へ付勢され
、この旧勢力により保持部材（３５）内に配設された・
ｎ型部材（３Ｂ）は被処理部材（Ｗ）の端面に圧接する
。

ここで、導電部材（３６）の被処理部材（Ｗ）の端面と
の接触部には銀板等の酸化しにくい導電板（６ｏ）を設
け、また前記保持部材（３５）のフランジ部（５３）の
被処理部材のフランジ部（−ａ）端面との接触部にも４
電板（６０）を設けている。

第７図は通電加熱装置（３２）を分解した状態を示す図
であり、締付部材（４１）を第２の筒体（３３ｂ）から
外すことで保持部材（３５）及び導電部材（３６）等で
構成される導゛屯部並びに第３の筒体（３３ｃ）を装置
（３２）から容易に取外すことができるようにしている
。

このように導電部を着脱自在に装置１することで、処理
すべき被処理部材（Ｗ）の長さ寸法或いは径」法が変更
された場合に、前記第３の筒体（３３ｃ）　、保持部材
（３５）、導′；け部材（３６）更には第２のピストン
体（３４ｂ）等を別の寸法のものと交換することで容易
に対処することができる。

また、前記加熱ステーション（Ｓ３）には加熱装置（６
１）を配置ｄシている。加熱装置（６１）は前記支持ボ
ックス（３）に支柱（６２）をケ設し、この支柱（６２
）に横力向に離間したー・対の支持板（６３）、（６３
）を取付け、これら支持板（６３）、（６３）の外側に
第１のモータ（６４）及び第２のモータ（６５）を固着
し、更に支持板（６３）、（Ｅ１３）間にステーを介し
てケース（６７）を取付けている。

移動台（６８）　、（ｅａ）はケース（６７）内に横方
向に架設したガイドロッド（７１）、（７１）に沿って
摺動可能とされている。

そして、図示しない機構により第１のモータ（６４）を
駆動することによって第１及び第２の移動台（６８）、
（６９）は同期して移動させることができ、また第２の
モータ（６５）を駆動することによって第２の移動台（
６９）のみを移動させることができる。

なお、＋ｉｉＪ記加熱装置（６１）は支柱（８２）、１
−に配置された一トｒ動ユニット（８４）によってＡ降
動可能とされている。

また、プラズマトーチ（７０）の後方にはレーザ位置検
出装置（８５）を配置し、この位置検出装置（８５）に
よって被処理部材（−）であるカムシャフトのカム部端
面を検出し、プラズマトーチ（７ｏ）からのアークがカ
ム部に正確に位置するように位置検出装置（８５）から
の信号でプラズマトーチ（７ｏ）を軸方向に移動させる
ようにしている。

更に、プラズマトーチ（７ｏ）下方の加熱ステーション
（Ｓ３）の両側にはチャック装置（８Ｂ）、（ｓｓ）を
配置し、これらチャック装置（８Ｂ）、（８８）によっ
て被処理部材（Ｗ）の両端部を保持し、［Ｌっモータ（
８７）及び減速機構を介してチャック装置（８６）を回
Φノ、せしめることで、被処理部材（−）を軸廻りに回
転するようにしている。

次に、このように構成した再溶融硬化処理装置（１）の
作用について述べておく、尚、説明にあたっては、各ア
ーム（１０）先端部のクランプ装置（１１）は被処理部
材（Ｗ）を把持していない状態を出発点として説明する
。

先ず、走行ヘッド（１８）をモータ（１８）を駆動する
ことで第１図中紙面垂直方向に未処理Ｃ）被処理部材（
Ｗ）をストックしである場所まで移動させ、投入部材（
２０）のクランプ機構（２３）で未処理の被処理部材（
Ｗ）の略中央を把持し、再びモータ（１９）を駆動して
走行ヘッド（１８）を装置（１）の中央部まで移動させ
る。

次いで、投入部材（２０）のシリンダユニッ）　（２２
）を作動させてクランプ機構（２３）を斜め下方に降下
させ、クランプ機構（２３）で把持していた被処理部材
（Ｗ）の両端部を受は渡し部材（２６）のチャック機構
（２９）で保持する。

すると、シリングユニット（２８）か作動して受は渡し
部材（２６）のアーム（２６ａ）が第１図中時計方向に
＋、ｆ動し、アーム（２６ａ）先端のチャ、り機構（２
９）に保持された被処理部材（Ｗ）が、アーム（ｌＯ）
の先端に設けたクランプ機構（１１）の回転軌跡と重な
る。そこで、アーム（ｌＯ）の先端に設けたクランプ機
構（１１）で被処理部材（Ｗ）を把持するとともに、チ
ャック機構（２９）による把持状！Ｅを解除し、アー１
、（１０）のクランプ機構（１１）に被処理部材（Ｗ）
を受は渡す。

この後、回転軸（７）が第１図中反時計方向に１２０°
回転し、被処理部材（Ｗ）を予熱ステーション（Ｓ２）
に位置せしめる。具体的には回転軸（７）か１２０°回
転し、クランプ機構（ＩＩ）が最ト’　、＋Ｆ；、の位
置まできたら回転軸（７）の回転を停止するとともに、
前記通電加熱装置（３２）の保持部材（３５）によって
被処理部材（Ｗ）の両端部を保持するとともに、通電加
熱装置（３２）の積層体（５６）、ビス！・ン体（３４
）、及び導’ｉｌｉ部材（３６）を介して被処理部材（
Ｗ）に通電し、被処理部材（Ｗ）を２００〜４５０°Ｃ
程度まで予熱する。

そして予熱が終了したならば、通電加熱装置（３２）に
よる保持状態を解除するとともに、回転軸（７）をＩす
び第１図中反時計方向に１２０”回転させ、被処理部材
（臀）を加熱ステーション（ｓ３）に位置せしめる。す
ると、加熱ステーション（ｓ３）の両側部に配置したチ
ャック！＋２ｔ（８Ｂ）、（８Ｇ）が被処理部材（Ｗ）
の両端部を保持する。そして、両端部を保持したならば
クランプ機構（１１）による把持状！ムを緩める。

次いで、プラズマトーチ（７０）、（７０）が１−ド及
び左右に移動し、被処理部材（誓）の再溶融する箇所に
トーチ先端を臨ませる。具体的には、被処理部材（Ｗ）
をカムシャフトとした場合には、プラズマトーチ（７０
）、（７０）の先端はカムリフトの一端側に臨むように
する。

そして、プラズマトーチ（７０）　、（７０）が所定位
置に位置決めされたならば、モータ（８７）を駆動する
ことでチャック装置（８Ｂ）を回転せしめ、チャック装
置（８６）の回転で被処理部材（Ｗ）を軸廻りに回転せ
しめつつ、プラズマトーチ（７０）　、（７０）からの
プラズマアークにより被処理部材（ｗ）の所定箇所を再
溶融せ１．める。更に、このときの溶融深さは浅く、表
面部分のみが溶融されるため、溶融後は溶融部以外の部
分に熱が急速に伝わり、自己冷却によって急冷チル化さ
れ、高硬度で耐摩耗性に優れた部分を形成する。

この後１回転軸（７）が更に反時計方向に１２０°回転
し、処理済みの被処理部材（豐）を投入兼払出しステー
ション（Ｓ＋）に位置せしめる。すると、受は渡し部材
（２６）が時計方向に揺動し、受は渡し部材（２６）の
チャック機構（２９）によって処理済みの被処理部材（
Ｗ）を把持するとともにクランプ機＋＋ｌ１１（１１）
による把持状態を解除し、被処理部材（Ｗ）は受は渡し
部材（２６）に受は渡す。次いでシリングユニット（２
８）の作動で受は渡し部材（２６）のアーム（２８ａ）
が反＋１＃Ｆ計方向に所定角度揺動し、被処理部材（−
）をクランプ機構（１１）の回転軌跡外に取り出す。

そして、被処理部材（Ｗ）がクランプ機構（１１）の回
転＋ＪＬ跡外に取り出されたならば、払出し部材（２１
）のシリ〜′タユニ・５１・（２４）か駆動し、クラン
プ機構（２５）を下降せしめその下降端において被処理
部材（讐）を把持する。尚、払出し部材（２１）と投入
部材（２０）とは同時に下降しないように制御しており
、互いに下降端において干渉しないようにしている。

このようにして、払出し部材（２１）のクランプ機構（
２５）によって処理済みの被処理部材（Ｗ）を把持した
後、シリンダユニット（２４）が作動し、被処理部材を
上方に引きＬげ、更にモータ（１９）の駆動で走行ヘッ
ド（１８）全体が移動し１次工程等に処理済みの被処理
部材（Ｗ）を搬送する。

以上の操作を鰻り返すことで、被処理物を同一箇所にお
いて連続的に再溶融硬化処理する。

（発明の効果） 以上に説明したように１本発明によれば、導電部の交換
が容易になって、種々の寸法の被処理部材を均一に加熱
することができ、例えば後に再溶融硬化処理を施す場合
等にあっては、均一な硬度のチル層を形成することかで
ｙ、特に端部にフランジ部を有するような被処理部材の
加熱に極めて右利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る通電加熱ＪＡ置を適用した＋Ｔｆ
溶融硬化処理装置の側面図、第２図は同装置の４■面図
、第３図はクランプ機構の拡大図、第４図は通電加熱装
置の断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ方向から見た図、
第６図は第４図のＢ−Ｂ方向から（Ｌだ図、第７図は通
電加熱装置の分解図、第８図は第１図のＺ方向矢視図で
ある。 尚、図面中（１）は再溶融硬化処理装置、（３）は支持
ポンクス、（７）は回転軸、（１０）はアーム、（ＩＩ
）　、（２３）、（２５）はクランプ機構、　（２０）
は投入部材、（２１）は払出し部材、（２８）は受は渡
し部材、（３２）は通電加熱装置、（３３）は筒状本体
、（３３ａ）は第１の筒体、（３３ｂ）は第２の筒体、
（３３ｃ）は第３の筒体、（３４）はピストン体、（３
４ａ）は第２のピストン体、　（３５）は保持部材、　
（３Ｂ）は導電部材、（４１）は締付部材、（５６）は
積層体、（５８）はスプリング、（６０）は電動板、（
７０）はプラズマトーチ、（Ｓ＋）は投入兼払出しステ
ーション、（Ｓ２）はＹ・熱ステーション、（Ｗ）は被
処理部材である。 特　許　出　願　人　　本［、［ｌ枝研１業株式会社代
　理　人　弁理士　　　下　　［Ｈ容一部間　　　弁理
士　　　大　　橋　　邦　音間　　　弁理士　　　小　
　山　　　　右同　　　弁理士　　　野　　［（１茂 第３図 第２図 第５図 第６図 クク ２δ 手続補正書（自制 １、事件の表示 特願昭６０−１６８３８９号 ２、発明の名称 通電加熱装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （５３２）　　本田技研工業株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　自発 ７、補正の内容 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄第１３頁第５行目
から第７行目までを以下の通り訂正する。 「尚、支柱（６２）上には合金粉末供給二二ッ）　（８
４）が配置され、この二二ッ）　（８４）からの高硬度
の合金粉末をプラズマアーク中に供給するようにしてい
る。」 （２）第１図及び第２図を添付の通り訂正する。 ８、添付書類の目録 訂正図面（第１図、第２図）　　　　　１通第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理部材の両端を保持して通電することで、被処理部
   材を加熱する通電加熱装置において、前記被処理部材の
   端面に圧接する導電部を本体に対し着脱自在に装着した
   ことを特徴とする通電加熱装置。