JPH06108151A

JPH06108151A - 板ばねの拘束装置

Info

Publication number: JPH06108151A
Application number: JP4280444A
Authority: JP
Inventors: Motoo Morita; 元夫森田
Original assignee: Morita and Company Co Ltd
Current assignee: Morita and Company Co Ltd
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1994-04-19
Also published as: DE69309593D1; DE69309593T2; EP0589128B1; ATE151320T1; US5316269A; EP0589128A1

Abstract

(57)【要約】【目的】板ばねの高精度での焼入れを行なう。【構成】油槽の内部に走行自在に配設した一対の無端
チェン間に、走行方向に複数の拘束機１９が配設され
る。拘束機１９の中央フレーム２０と支持フレーム２
１,２１との間に、複数のスライドシャフト２２が平行
に配設される。スライドシャフト２２に、該シャフト２
２に沿って移動する移動部材２３が複数配設される。移
動部材２３に配設されてスライドシャフト２２と直交す
る一対のガイドシャフト２６,２６に、支持基台２７が
摺動自在に配設される。中央フレーム２０と支持基台２
７に、板ばね１０を板厚および板幅の両方向において拘
束する拘束治具２４が配設される。支持基台２７は、板
ばね１０の長さ方向およびキャンバー付与方向に移動調
節されて位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板ばねの拘束装置に関
し、更に詳細には、所要のキャンバーを付与した板ばね
の板厚および板幅方向を拘束した状態で、該板ばねを油
中に浸漬して焼入れすることにより、焼入れ時に生ずる
歪の発生を有効に防止して高精度での焼入れを達成し得
る拘束装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】鉄道やトラック等の陸上移動車輛には、図
１１に示す如く、複数枚の板ばね１０を積層結合してな
る懸架装置が好適に使用されている。この板ばね１０
は、所要厚みに圧延された板材に所要の加工、例えば板
材の一端または両端に「目玉」を形成したり、他端部にテ
ーパを形成したりする加工を施した後、全体を加熱した
状態で所要の「そり」すなわちキャンバーが付与される。
このキャンバーは、中央から左右に向かうにつれ、その
曲率が徐々に減少する型式や曲率が徐々に増大する型
式、その他中央部が平坦になる型式等、用途や荷重応力
に応じて種々のものが存在する。そしてキャンバーが付
与された板ばね１０は、油槽に貯留した焼入れ油中に浸
漬されて焼入れがなされる。

【０００３】前記キャンバーが形成された板ばね１０を
焼入れする際に、該板ばね１０を拘束しない自由状態で
油中に浸漬させると、その冷却過程で歪みを生ずる重大
な問題がある。殊に板ばね１０の板厚方向に歪みが発生
すると、キャンバー形状自体が変わってしまい、正規の
製品として使用し得なくなる。そこで従来は、キャンバ
ーを付した板ばね１０の板厚方向を強制的に拘束した状
態で、焼入れ油中に浸漬することによって、前述した冷
却に伴う歪みの発生を防止することが行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した如く、板ばね
１０の焼入れに際してその板厚方向を強制的に拘束する
ことにより、キャンバー形状に影響を及ぼす板厚方向の
歪みは規制される。しかるに板ばね１０における板幅方
向は拘束されていないので、焼入れに際して板ばね１０
は板幅方向に歪みを生ずるおそれがあった。但し、板ば
ね１０における板幅方向の歪みは、キャンバー形状に影
響を及ぼすものでないため、焼入れ後に作業者が矯正す
ることによって正規の製品として使用に供することがで
きるものであった。

【０００５】しかしながら、各板ばね１０によって板幅
方向の歪みの度合は異なり、これを規定の公差範囲に収
まるよう矯正するには熟練を要していた。すなわち、焼
入れ後に煩雑で時間の掛かる矯正作業を必要とし、板ば
ね１０の生産能率が低下する欠点があった。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、前述した板ばねを焼入れす
る際に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決
するべく提案されたものであって、板ばねの板厚および
板幅方向の歪みの発生を抑制して高精度での焼入れを達
成すると共に、生産性を向上させ得る板ばねの拘束装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の課題を克服し、所
期の目的を達成するため本発明に係る板ばねの拘束装置
は、焼入れ用の液体を貯留した液槽の内部に配設され、
所要のキャンバーを付与した板ばねを拘束するための拘
束装置であって、前記液槽に配設した駆動手段に前記板
ばねの長手方向に離間して配設され、焼入れ用液体に浸
漬される位置と該液体から引上げられる位置との間を移
動可能な複数の支持フレームと、前記支持フレーム間に
おいて、前記板ばねの長手方向と平行に架設したスライ
ドシャフトに沿って移動可能に配設した複数の移動部材
と、前記移動部材に配設され、該移動部材の移動方向と
交差する前記板ばねのキャンバー付与方向に移動可能な
支持基台と、前記支持基台に配設され、前記板ばねの板
厚および板幅方向を拘束可能な拘束治具と、前記移動部
材および支持基台を移動不能に固定することにより、前
記拘束治具を位置決めする位置固定手段と、前記位置固
定手段を位置決め状態と解放状態とに切換え可能な切換
え手段とからなり、前記板ばねのキャンバー形状に沿っ
て整列した前記複数の拘束治具により、前記板ばねをそ
の板厚および板幅方向に拘束した状態で、該板ばねを前
記焼入れ用液体中に浸漬するよう構成したことを特徴と
する。

【０００８】また、本願の別の発明に係る板ばねの拘束
装置は、焼入れ用の液体を貯留した液槽の内部に配設さ
れ、所要のキャンバーを付与した板ばねを拘束するため
の拘束装置であって、前記液槽に配設した駆動手段に前
記板ばねの長手方向に離間して配設され、焼入れ用液体
に浸漬される位置と該液体から引上げられる位置との間
を移動可能な複数の支持フレームと、前記支持フレーム
間において、前記板ばねの長手方向と平行に架設したス
ライドシャフトに沿って移動可能に配設した複数の移動
部材と、前記移動部材に配設され、該移動部材の移動方
向と交差する前記板ばねのキャンバー付与方向に移動可
能な支持基台と、前記支持基台に配設され、前記板ばね
の板厚および板幅方向を拘束可能な拘束治具と、前記拘
束治具の位置を前記板ばねの長さ方向およびキャンバー
付与方向に移動調節する位置調節装置と、前記移動部材
および支持基台を移動不能に固定することにより、前記
拘束治具を位置決めする位置固定手段と、前記位置固定
手段を位置決め状態と解放状態とに切換え可能な切換え
手段とからなり、前記板ばねのキャンバー形状に沿って
整列した前記複数の拘束治具により、前記板ばねをその
板厚および板幅方向に拘束した状態で、該板ばねを前記
焼入れ用液体中に浸漬するよう構成したことを特徴とす
る。

【０００９】

【実施例】次に、本発明に係る板ばねの拘束装置につ
き、好適な実施例を挙げて以下説明する。

【００１０】(焼入れ装置の全体構成について)図２は、
実施例に係る拘束装置が採用される焼入れ装置の概略構
成図であって、該焼入れ装置１１は、所定量の焼入れ油
が貯留された油槽１２と、この油槽１２の内部に配設さ
れた板ばね１０の拘束装置１３と、油槽１２の内部に配
設されて拘束装置１３から移載された板ばね１０を移送
するコンベヤ１４とから基本的に構成される。そして、
前工程で所要のキャンバーが付与された板ばね１０を、
拘束装置１３によりその板厚および板幅方向を拘束した
状態で油中に所定時間に亘って浸漬することにより、該
板ばね１０に焼入れを施すようになっている。また、拘
束状態での焼入れが施されてキャンバー形状が安定した
板ばね１０は、拘束装置１３からコンベヤ１４に移載さ
れて非拘束状態で所定時間に亘って油中を移送されるこ
とによって更に焼入れが施される。

【００１１】(拘束装置について)前記油槽１２の内部に
は、板ばね１０の供給方向上流側に該供給方向と交差す
る駆動軸１５が回転自在に配設され、この駆動軸１５に
は軸方向に所定間隔離間して一対のスプロケット１６,
１６(図には一方のみ示す)が、その大部分を油中に浸漬
した状態で一体的に回転するよう配設されている。駆動
軸１５の配設位置より更に上流側に、各スプロケット１
６と対応する位置に固定円盤１７が配設され、各スプロ
ケット１６と固定円盤１７との間に無端チェン１８が巻
掛けられている。そして、平行に延在する無端チェン１
８,１８間に、走行方向に複数(実施例では１６個)の拘
束機１９が配設されるようになっている。この拘束機１
９は、駆動軸１５を駆動手段(例えばサーボモータ)によ
り所要角度(実施例では３６°）で間欠的に駆動するこ
とにより、所定方向に間欠的に移動する。なお、焼入れ
装置１１において非拘束状態での焼入れを必要としない
場合は、当該拘束装置１３における無端チェン１８の長
さ(スプロケット１６と固定円盤１７との離間寸法)を長
く設定することにより、同一寸法の油槽１２において多
数の板ばね１０の焼入れを行なうことが可能となる。

【００１２】(拘束機について)前記無端チェン１８,１
８間に配設される拘束機１９は、図１に示す如く、両チ
ェン１８,１８の離間方向略中央に臨む中央フレーム２
０と、この中央フレーム２０の左右(駆動軸１５の軸方
向)に所定間隔離間して配設した支持フレーム２１,２１
とを備え、中央フレーム２０と各支持フレーム２１との
間に複数のスライドシャフト２２が平行に配設されてい
る。そして、中央フレーム２０を挟む左右両側に、夫々
４基の移動部材２３が配設され、各移動部材２３に板ば
ね１０を拘束する拘束治具２４(後述)が配設されてい
る。また中央フレーム２０に２基の拘束治具２４が配設
されており、前記板ばね１０を長手方向の１０個所で、
その板厚および板幅の両方向において拘束するよう構成
されている。

【００１３】前記移動部材２３は、図４に示す如く、ス
ライドシャフト２２,２２に摺動自在に外嵌した一対の
ガイド体２５,２５を備え、該ガイド体２５,２５間に、
スライドシャフト２２と直交する一対のガイドシャフト
２６,２６が平行に架設されている。一対のガイドシャ
フト２６,２６に支持基台２７が摺動自在に配設され、
この支持基台２７に拘束治具２４が配設される。また支
持基台２７には、後述する位置調節装置２８の位置決め
ピン２９が挿入される穴２７ａが穿設され、支持基台２
７は位置調節装置２８により板ばね１０の長さ方向(Ｘ
方向)およびキャンバー付与方向(Ｙ方向)に移動調節さ
れるよう構成されている。これにより、中央フレーム２
０の左右に臨む複数の拘束治具２４の位置を、板ばね１
０の長さ寸法やキャンバー形状に合わせて位置調節し得
るものである。

【００１４】(支持基台の位置固定機構について)前記支
持基台２７に、図７に示す如く、上部収納室３０ａと該
収納室３０ａの下方に連通する縦通孔３０ｂとを形成し
た保持部材３０が配設され、その上部収納室３０ａ側を
支持基台２７の前面側(板ばね１０の拘束側)に臨ませる
ようになっている。保持部材３０における支持基台２７
の背面側に突出する部位に、周方向に所要長さで延在す
る通孔３０ｃが穿設され、この通孔３０ｃに、中央フレ
ーム２０に一端が枢支された位置決めバー３１が、周方
向および軸方向に移動可能に挿通されている(図５参
照)。また保持部材３０における通孔３０ｃの穿設位置
の上側に、前記ガイドシャフト２６の挿通を許容する通
孔３０ｄが穿設され、該通孔３０ｄに挿通されたガイド
シャフト２６は、僅かに上下方向に移動可能に構成され
ている。なお、位置決めバー３１とガイドシャフト２６
との間に臨む縦通孔３０ｂに、押圧部材３２が介挿さ
れ、該押圧部材３２が位置決めバー３１およびガイドシ
ャフト２６に圧接されることにより、支持基台２７が位
置決めされた位置で移動不能に固定されるようになって
いる。

【００１５】前記保持部材３０の縦通孔３０ｂには、ガ
イドシャフト２６の上方に臨む位置に固定部材３３が摺
動自在に挿通され、この固定部材３３における上部収納
室３０ａに臨む部位に半径方向に延出する規制部材３４
が配設されている。そして、この規制部材３３と収納室
３０ａの内底部との間に皿ばね３５が介装され、固定部
材３３は常に上方に付勢されている。なお固定部材３３
の上端部は、保持部材３０に穿設した上部通孔３０ｅを
介して上方に所要高さだけ突出し得るようになってい
る。

【００１６】前記保持部材３０の上部には、前記固定部
材３３の上端部に当接するカム３６が、保持部材３０の
上面に突設したブラケット３７にピン３８を介して回動
自在に枢支されており、このカム３６に第１のカム面３
６ａと第２のカム面３６ｂとが形成されている。またカ
ム３６には、図７に示す如く、リリース杆３９とクラン
プ杆４０とが配設固定され、リリース杆３９を後述する
リリース用エアシリンダ４１により下方に付勢すること
により、カム３６が反時計方向に回動して第１のカム面
３６ａが固定部材３３に当接し、クランプ杆４０を後述
するクランプ用エアシリンダ４２により下方に付勢する
ことにより、カム３６が時計方向に回動して第２のカム
面３６ｂが固定部材３３に当接するよう構成されてい
る。そして、第１のカム面３６ａが固定部材３３に当接
した状態では、図７(ａ)に示す如く、固定部材３３は皿
ばね３５の弾力作用によって上方に移動してその下端が
ガイドシャフト２６から離間し、ガイドシャフト２６お
よび位置決めバー３１に対して保持部材３０の移動を許
容するよう設定される。また第２のカム面３６ｂが固定
部材３３に当接した状態では、図７(ｂ)に示す如く、固
定部材３３は皿ばね３５の弾力に抗して下方に移動して
その下端がガイドシャフト２６に当接し、該シャフト２
６を介して押圧部材３２を位置決めバー３１に圧接する
よう設定される。この結果、ガイドシャフト２６と位置
決めバー３１に対して保持部材３０が移動不能に固定さ
れ、支持基台２７の位置決め固定がなされる。

【００１７】(拘束治具について)前記支持基台２７に配
設される拘束治具２４は、所要のキャンバーが付与され
た板ばね１０を、その板厚および板幅の両方向から拘束
するものである。すなわち、図８に示す如く、支持基台
２７に本体４３が回動自在に枢支され、この本体４３に
穿設した通孔４３ａには、一対の保持体４４,４５が摺
動自在に挿通されている。一方の保持体４４には、通孔
４３ａから本体前面側に大きく突出するＬ字形状のアー
ム４４ａが形成され、該アーム４４ａの突出端部上面
に、半円状の拘束爪４６が配設される。この拘束爪４６
には、図８(ｂ)に示す如く、弧状の長孔４６ｂが穿設さ
れ、該拘束爪４６はその拘束面４６ａを本体側に指向し
た状態で、長孔４６ｂに摺動可能に挿通したピン４７を
介してアーム４４ａに対して周方向に移動自在に枢支さ
れている。また他方の保持体４５には、通孔４３ａから
本体前面に突出して、前記アーム４４ａの上面に臨むア
ーム４５ａが形成され、該アーム４５ａの突出端部に半
円状の拘束爪４６が、その拘束面４６ａを他方の拘束爪
４６の拘束面４６ａと対向する状態で、長孔４６ｂに挿
通したピン４７を介して移動自在に枢支される。なお、
アーム４５ａに配設した拘束爪４６に穿設される長孔４
６ｂは、他方の拘束爪４６の長孔４６ｂと同一方向の弧
状に形成されている。

【００１８】前記両拘束爪４６,４６の対向する拘束面
４６ａ,４６ａは、図８(ａ)に示すようにハ字状を呈
し、アーム４４ａに載置した板ばね１０を両爪４６,４
６で幅方向から挟持することにより、該板ばね１０の厚
み方向一側がアーム４４ａに押圧される。これにより、
板ばね１０は板幅方向および板厚方向が拘束され、焼入
れに際して該板ばね１０の板幅および板厚方向の歪みの
発生を抑制することができる。また、拘束爪４６,４６
は保持体４４,４５に対して長孔４６ｂ,４６ｂ方向に移
動自在に配設されているので、板ばね１０を挟持する際
に、両爪４６,４６が板ばね１０の端縁部に沿って平行
に倣い、傷の発生を防止することができる。なお、保持
体４４のアーム４４ａにおける板ばね１０の長手方向に
対向する両側には、図８(ｂ)に示す如く、補助杆４８,
４８が相互に離間する方向に延出するよう配設されてお
り、該補助杆４８,４８は、アーム４４ａの上面に板ば
ね１０を載置した際に、該アーム４４ａのキャンバー形
状に倣うように本体４３を支持基台２７に対して回動さ
せて、アーム４４ａの上面に板ばね１０が略平行に載置
されるようにするべく機能する。

【００１９】(拘束爪の作動機構について)前記保持体４
４,４５における通孔４３ａの内部に臨む部位に、図８
(ａ)および図９に示す如く、長孔４４ｂ,４５ｂが形成
され、該長孔４４ｂ,４５ｂに本体４３に回動自在に枢
支されたピニオン４９が共通的に挿通されている。保持
体４４の長孔４４ａには、ピニオン４９と噛合するラッ
ク４４ｃが下面側に形成されている。また保持体４５の
長孔４５ｂには、ピニオン４９と噛合するラック４５ｃ
が上面側に形成されている。すなわち、ピニオン４９が
正逆方向に回転すると、一対の保持体４４,４５は、そ
のアーム４４ａ,４５ａに配設した拘束爪４６,４６が相
互に近接・離間するよう移動する。

【００２０】前記本体４３の通孔４３ａにおける保持体
４４,４５の後側に臨む位置に、押圧軸５０が摺動自在
に挿通され、この押圧軸５０と一方の保持体４５との間
に圧縮ばね５１が弾力的に介装されている。本体４３に
は通孔４３ａと連通して上下方向に開放する収納空間４
３ｂが画成され、この収納空間４３ｂ内に臨む押圧軸５
０の上下両面に、歯部５０ａが夫々形成されている。ま
た、各歯部５０ａと対応する収納空間４３ｂ内に、該歯
部５０ａと係合可能な爪部材５２がピン５３を介して回
動自在に枢支されている。この爪部材５２は、本体４３
との間に介装した圧縮ばね５４の弾力作用によって、そ
の爪部５２ａが常に歯部５０ａと係合する方向に付勢さ
れるようになっている。そして、爪部材５２の爪部５２
ａが歯部５０ａと係合した状態で、押圧軸５０の前進は
許容するが後方への移動は阻止するよう構成される。な
お、前記圧縮ばね５１の両端は、保持体４５と押圧軸５
０とに接続され、後述する如く押圧軸５０を後退させた
際に、保持体４５が追従して後退するよう構成してあ
る。

【００２１】すなわち、作動機構により拘束爪４６,４
６を作動して板ばね１０を拘束する場合は、両拘束爪４
６,４６の間に板ばね１０を臨ませた後、押圧軸５０を
前進させることにより、圧縮ばね５１を介して一方の保
持体４５が前進移動するのに対して、他方の保持体４４
がピニオン４９を介して後退する。これにより、両保持
体４４,４５の拘束爪４６,４６が相互に近接して、板ば
ね１０に当接するに至る。そして爪部材５２が対応の歯
部５０ａに係合することにより、押圧軸５０は位置決め
され、圧縮ばね５１の弾力作用によって、両拘束爪４
６,４６で板ばね１０が強固に挟持される。なお、上下
の歯部５０ａ,５０ａのピッチは、半ピッチずらしてあ
り、押圧軸５０の位置決め位置、すなわち爪部材５２と
歯部５０ａとが係合した際の前記両拘束爪４６,４６の
対向間隔(板ばね１０の幅寸法)を細かく設定し得るよう
になっている。

【００２２】前記本体４３には、前記収納空間４３ｂに
配設した爪部材５２,５２の後方位置に、前記拘束爪４
６,４６による板ばね１０の拘束を解除する際に使用さ
れる解除部材５５が摺動自在に配設されている。解除部
材５５には本体４３の通孔４３ａと同軸的に通孔５５ａ
が穿設され、該通孔５５ａに前記押圧軸５０の後端部が
挿通されて本体後方に延出するようになっている。また
解除部材５５の後端部は本体４３の後方に突出し、該本
体４３の後端部と解除部材５５の突出端部との間に圧縮
ばね５６が介装され、解除部材５５を常には後方(爪部
材５２から離間する方向)に付勢するようになってい
る。この解除部材５５の前面には、前面側に向けて拡開
するテーパ部５５ｂが形成され、該テーパ部５５ｂに、
前記各爪部材５２における爪部５２ａの形成位置とピン
５３を挟んで反対側に配設したローラ５２ｂが当接する
よう構成されている。すなわち、解除部材５５を圧縮ば
ね５６の弾力に抗して前進させることにより、図１０に
示す如く、そのテーパ部５５ｂに沿って各爪部材５２の
ローラ５２ｂが移動し、該爪部材５２は爪部５２ａを歯
部５０ａから離間する方向に回動し、爪部材５２,５２
と押圧軸５０との係合が解除される。次いで、押圧軸５
０を後退させれば、圧縮ばね５１を介して接続される一
方の保持体４５が後退することにより、他方の保持体４
４がピニオン４９を介して前進し、両拘束爪４６,４６
が相互に離間して板ばね１０を解放することができる。

【００２３】前記押圧軸５０および解除部材５５を前進
または後退させる駆動手段としては、例えばエアシリン
ダ等が好適に使用される。また押圧軸５０を前進させる
ことにより、両拘束爪４６,４６により板ばね１０を拘
束させる駆動手段は、拘束装置１３における板ばね１０
の供給位置に対応的に配設される。更に、押圧軸５０を
前進および後退させる駆動手段、および解除部材５５を
前進させることにより両拘束爪４６,４６による板ばね
１０の拘束を解除する駆動手段は、拘束装置１３から板
ばね１０を取出す取出し位置に対応的に配設される。な
お、拘束機１９の各支持基台２７に配設される拘束治具
２４は、板ばね１０の寸法やキャンバー形状により相対
位置が調節されるようになっているので、前記各駆動手
段も対応的に位置調節されて、対応の拘束治具２４の作
動機構を作動させ得るよう構成される。

【００２４】(拘束治具の位置調節装置について)オーダ
変更等により前記板ばね１０の長さ寸法やキャンバー形
状が変わった場合は、前記拘束機１９における各支持基
台２７をＸ方向およびＹ方向に移動して、各支持基台２
７に配設した拘束治具２４の位置調節を行なって、該拘
束治具２４により板ばね１０を適正な位置で拘束させる
必要がある。このため、前記油槽１２の上方には、前記
拘束機１９の中央フレーム２０を挟んで右側に位置する
各支持基台２７(拘束治具２４)の位置調節を行なう位置
調節装置２８と、左側に位置する各支持基台２７(拘束
治具２４)の位置調節を行なう位置調節装置２８とが、
拘束機１９の移動方向に離間して配置されている。両装
置２８,２８の構成は対称であるので、上流側に位置す
る右側の各支持基台２７の位置調節を行なう位置調節装
置２８の構成についてのみ説明する。

【００２５】前記駆動軸１５を間欠的に回転することに
より、前記無端チェン１８,１８に配設した所要の拘束
機１９が水平に臨む位置の上方に、位置調節装置２８の
本体をなす矩形状の枠体５７が水平に配設される。この
枠体５７における前記拘束機１９のスライドシャフト２
２と平行に延在する枠材５７ａ,５７ｂには、図６に示
す如く、その長手方向に沿ってガイドレール５８,５８
が配設され、一方のレール５８に第１移動体５９が摺動
自在に配設されると共に、他方のレール５８にガイド体
６０が摺動自在に配設される。そして、第１移動体５９
とガイド体６０とは、前記ガイドシャフト２６と平行に
延在するよう架設した一対のガイドレール６１,６１に
より連結されて一体的に移動可能に構成される。

【００２６】前記一方の枠材５７ａには、その長手方向
両端部に配設した突部６２,６２間に第１ボールねじ６
３が回転自在に枢支され、該ボールねじ６３は一方の突
部６２に配設した第１サーボモータ６４により正逆方向
に回転されるよう構成してある。すなわち、第１サーボ
モータ６４を正逆方向に付勢して第１ボールねじ６３を
回転させることにより、該ボールねじ６３とナットとの
協働作用下に第１移動体５９とガイド体６０とはガイド
レール５８,５８に沿ってスライドシャフト２２の延在
方向と平行な方向(Ｘ方向)に移動する。なお第１移動体
５９とガイド体６０とは、フローティング装置６５を介
してその移動方向と交差する方向(Ｙ方向)に僅かに移動
可能に構成されている。

【００２７】前記枠材５７ａには、第１ボールねじ６３
の軸方向に所定間隔離間して一対の歯付プーリ６６,６
６が回動自在に配設されると共に、両プーリ６６,６６
間に歯付ベルト６７が巻掛けられている。そして、この
歯付ベルト６７の適宜位置が前記第１移動体５９に固定
され、該移動体５９の移動に伴って歯付ベルト６７を介
して歯付きプーリ６６,６６が回転するよう構成してあ
る。また一方の歯付プーリ６６に、該プーリ６６の回転
数を検出する第１エンコーダ６８が配設され、このエン
コーダ６８からの検出信号は、例えばマイクロコンピュ
ータを内蔵した制御手段(図示せず)に入力されて、第１
移動体５９の現在位置を常に監視するようになってい
る。

【００２８】前記第１移動体５９とガイド体６０との間
に配設した一対のガイドレール６１,６１に、第２移動
体６９が摺動自在に配設されている。また第１移動体５
９とガイド体６０との間に、ガイドレール６１と平行に
第２ボールねじ７０が回動自在に枢支され、このボール
ねじ７０は第２移動体６９に配設したナット(図示せず)
に螺挿されている。第１移動体５９に第２ボールねじ７
０を正逆回転させる第２サーボモータ７１が配設され、
従って該モータ７１を正逆付勢して第２ボールねじ７０
を回転することにより、該ボールねじ７０とナットとの
協働作用下に第２移動体６９はガイドレール６１,６１
に沿ってガイドシャフト２６の延在方向と平行な方向
(Ｙ方向)に移動する。

【００２９】前記第１移動体５９とガイド体６０には、
歯付プーリ７２が夫々回動自在に配設されると共に、両
プーリ７２,７２間に歯付ベルト７３が巻掛けられてい
る。そして、この歯付ベルト７３の適宜位置が前記第２
移動体６９に固定され、該移動体６９の移動に伴って歯
付ベルト７３を介して歯付プーリ７２,７２が回転する
よう構成される。一方の歯付プーリ７２に回転数を検出
する第２エンコーダ７４が配設され、このエンコーダ７
４からの検出信号は、前記制御手段に入力されて、第２
移動体６９の現在位置を常に監視し得るようになってい
る。

【００３０】前記第２移動体６９の適宜位置には、図６
に示す如く、フローティング装置７５を介して位置決め
用のエアシリンダ７６が移動体６９の移動方向と交差す
る方向(Ｘ方向)に僅かに移動可能に配設されている。こ
のシリンダ７６のピストンロッドの先端に位置決めピン
２９が配設され、該ピン２９を前記支持基台２７に穿設
した穴２７ａに挿入することにより、第２移動体６９と
支持基台２７とを一体的に移動可能に連結し得るよう構
成される。なお、位置決めピン２９の先端を穴２７ａに
円滑に挿入し得るように、該ピン２９の先端および穴２
７ａにテーパを夫々付すことが推奨される。

【００３１】また第２移動体６９には、位置決めピン２
９を穴２７ａに挿入した状態で、支持基台２７に配設し
たカム３６のリリース杆３９およびクランプ杆４０の配
設位置と対応する関係をもって、リリース用エアシリン
ダ４１とクランプ用エアシリンダ４２とが配設されてい
る。そして、リリース用エアシリンダ４１を付勢してピ
ストンロッド４１ａを延出することにより、図７(ａ)に
示す如く、リリース杆３９を介してカム３６を反時計方
向に回動して、支持基台２７の位置固定を解除すること
ができる。またクランプ用エアシリンダ４２を付勢して
ピストンロッド４２ａを延出することにより、図７(ｂ)
に示す如く、クランプ杆４０を介してカム３６を時計方
向に回動して、支持基台２７を位置決め固定することが
できる。

【００３２】すなわち、位置調節装置２８の下方に拘束
機１９が到来した際に、エアシリンダ７６を付勢して位
置決めピン２９を支持基台２７の穴２７ａに挿入するこ
とにより第２移動体６９と支持基台２７とを連結する。
次いで、第１サーボモータ６４を正逆方向に付勢して第
１ボールねじ６３を回転すれば、第１移動体５９および
ガイド体６０がガイドレール５８,５８に沿って移動す
ると共に、前記移動部材２３がスライドシャフト２２,
２２に沿って移動する。また第２サーボモータ７１を正
逆方向に付勢して第２ボールねじ７０を回転すれば、第
２移動体６９がガイドレール６１,６１に沿って移動す
ると共に、支持基台２７がガイドシャフト２６,２６に
沿って移動する。これにより、支持基台２７に配設した
拘束治具２４のＸ−Ｙ方向の位置調節を行なうことがで
きる。

【００３３】ここで、前記制御手段に板ばね１０の長さ
寸法やキャンバー形状等に関するデータを予め入力して
おくことにより、拘束治具２４の位置調節を行なうに際
し、入力データに基づいてサーボモータ６４,７１が駆
動制御され、前記拘束機１９における４基の拘束治具２
４を、板ばね１０のキャンバー形状に一致する配列に位
置調節することができる(図１参照)。なお、各移動体５
９,６９の現在位置を監視する機構としては、前述した
歯付プーリ−歯付ベルトを使用することなく、サーボモ
ータ６４,７１にエンコーダを夫々配設し、各エンコー
ダからの検出信号を制御手段に入力するよう構成しても
よい。

【００３４】(コンベヤについて)前記拘束装置１３の下
流側に配設されるコンベヤ１４は、図２に示す如く、油
槽１２中を循環可能に構成されると共に、走行方向に所
定間隔離間して複数のアタッチメント７７が配設され、
各アタッチメント７７により板ばね１０を支持した状態
で、該板ばね１０を油中に浸漬させつつ移送するよう構
成されている。

【００３５】(その他の付属設備について)前記油槽１２
の板ばね供給方向上流側に、マニプレータ等の移載装置
(図示せず)が配設され、前工程でキャンバーが付与され
た板ばね１０を、前記拘束装置１３の各拘束機１９に１
本づつ移載するよう構成されている。また拘束装置１３
の下流側に、板ばね１０を各拘束機１９から取出して前
記コンベヤ１４に移載するマニプレータ等の移載装置
(図示せず)が配設される。なお、拘束装置１３からコン
ベヤ１４への板ばね１０の移載は、該板ばね１０を油中
に浸漬した状態で行なうよう設定されている。これによ
り、板ばね１０が一旦油中から取出されることによる温
度変化に起因する歪の発生や、油煙を生ずるのを防止し
得るようになっている。

【００３６】

【実施例の作用】次に、このように構成した拘束装置の
作用につき説明する。なお、拘束装置１３を実働させる
のに先立ち、前記制御手段に、焼入れを行なう板ばね１
０の長さ寸法やキャンバー形状等のデータが入力され
る。また、そのデータに基づいて、各拘束機１９におけ
る支持基台２７に配設した拘束治具２４の相対的な位置
調節がなされていると共に、各拘束治具２４の拘束爪４
６,４６は板ばね１０の挿入を許容する開放状態(離間状
態)に保持されているものとする。

【００３７】このようにした状態で、図２に示す如く、
前記油槽１２における油面の上方の供給位置に臨む拘束
機１９に板ばね１０を供給する。拘束機１９の各拘束治
具２４における拘束爪４６,４６は開放されているの
で、板ばね１０は、その厚み方向の一側が各保持体４４
のアーム４４ａに載置されることとなる(図８参照)。こ
のとき、保持体４４に配設した補助杆４８,４８が板ば
ね１０に当接することにより、図１に示す如く、各拘束
治具２４が支持基台２７に対して回動し、アーム４４ａ
と板ばね１０とが略平行な状態で当接する。

【００３８】両拘束爪４６,４６の間に板ばね１０が供
給されたタイミングで、供給位置に配設した駆動手段に
より前記押圧軸５０を前進させると、保持体４４,４５
のラック４４ｃ,４５ｃとピニオン４９との噛合作用下
に、両保持体４４,４５は、拘束爪４６,４６を相互に近
接する方向に移動する。そして、両拘束爪４６,４６の
拘束面４６ａ,４６ａが板ばね１０の幅方向両側に当接
した位置で、押圧軸５０の付勢力は解除され、該押圧軸
５０は歯部５０ａに係合する爪部材５２により後退する
のは阻止される。このとき、押圧軸５０と保持体４５と
は圧縮ばね５１の弾力により離間するよう付勢されてい
るので、板ばね１０は両拘束爪４６,４６により確実に
挟持される。また、両拘束爪４６,４６の拘束面４６ａ,
４６ａはハ字状に形成されているので、図８(ａ)に示す
如く、両爪４６,４６により挟持される板ばね１０は、
その板厚および板幅の両方向から拘束される。このよう
にして、拘束機１９に配設した１０基の拘束治具２４に
より、板ばね１０は１０個所においてその板厚および板
幅の両方向から拘束される。なお、押圧軸５０の前進ス
トロークは、前述した板ばね１０に関するデータに基づ
いて設定される。

【００３９】次いで、前記駆動軸１５が反時計方向に間
欠駆動され、前記スプロケット１６が３６°回転するこ
とにより、板ばね１０の供給位置に臨む拘束機１９は、
図３に示す如く、無端チェン１８,１８の走行により油
中に浸漬されて焼入れが施される。すなわち、板ばね１
０は１０個所において板厚および板幅方向が拘束された
状態で油中に浸漬されるので、焼入れに伴う板厚および
板幅方向の歪みの発生を有効に防止することができ、精
度の良い焼入れが施される。また板ばね１０は歪を生じ
ないので、焼入れ後の矯正作業を不要として生産能率を
向上させることができる。なお、板ばね１０を油中に浸
漬する際には、その幅方向を油面と直交する状態で浸漬
させることが望まれる。実施例では、無端チェン１８を
長く設定すると共に、固定円盤１７の直径を大きく設定
することにより、各拘束機１９で拘束した板ばね１０を
油中にその幅方向と油面とが直交する状態で浸漬させる
ことができる。

【００４０】前記スプロケット１６が反時計方向に３６
°だけ回転すると、供給位置に次の拘束機１９が到来
し、該拘束機１９の各拘束治具２４は、その拘束爪４
６,４６を開放状態で板ばね１０の供給を待機する。前
記移載装置により板ばね１０が拘束治具群に供給される
と、前述したと同様に押圧軸５０が前進して拘束爪４
６,４６により板ばね１０が挟持される。次いでスプロ
ケット４６を３６°回転することにより、板ばね１０は
両爪４６,４６により拘束された状態で油中に浸漬され
る。このようにして、前工程から板ばね１０が１本づつ
供給される毎に、スプロケット１６を３６°づつ間欠回
転することにより、複数の板ばね１０の焼入れが施され
る。

【００４１】前記スプロケット１６の回転により板ばね
１０を拘束した拘束機１９が、板ばね１０の取出し位置
に到来すると、拘束爪の作動機構の駆動手段が作動して
拘束爪４６,４６による板ばね１０の挟持を解放する。
すなわち、先ず前記押圧軸５０を駆動手段により僅かに
前進させることにより、歯部５０ａと爪部材５２との係
合状態を緩ませる。次いで前記解除部材５５が駆動手段
により前進され、図１０に示す如く、テーパ部５５ｂに
沿って爪部材５２のローラ５２ｂが移動することによ
り、該爪部材５２の爪部５２ａは押圧軸５０の歯部５２
ａから離間する。この状態で、押圧軸５０を後退させる
ことにより、該押圧軸５０と圧縮ばね５１を介して接続
される保持体４５が後退すると共に、他方の保持体４４
が前進し、これにより両拘束爪４６,４６が相互に離間
して板ばね１０を解放する。この板ばね１０は、前記移
載装置により取出されて、下流側のコンベヤ１４に移載
される。このときには、板ばね１０はキャンバー形状が
安定する状態まで焼入れがなされているので、コンベヤ
１０により非拘束状態で更に油中を移送される際には、
殆ど歪みが発生することはない。また、拘束装置１３か
らコンベヤ１４に移載する際に、板ばね１０を油中から
空気中に出さないので、温度変化により歪が生じたり油
煙の発生を防止することができる。なお、前記拘束爪４
６,４６が板ばね１０を取出し可能な位置まで相互離間
したときに、前記解除部材５５の付勢力が解除されるこ
とにより、該解除部材５５が圧縮ばね５６の弾力作用に
より後退する。そして爪部材５２が押圧軸５０の対応の
歯部５０ａに係合して、両拘束爪４６,４６は開放状態
に保持される。

【００４２】(拘束治具の位置調節作業について)次に、
オーダ変更に伴い異なる長さ寸法およびキャンバー形状
の板ばね１０の焼入れを行なう場合は、図示しない前記
制御手段に新たなデータを入力し、該データに基いて前
記位置調節装置２８,２８を作動して、各拘束治具２４
の相対的な位置調節を行なう。

【００４３】前記油槽１２の上方に位置する上流側の位
置調節装置２８の下方に拘束機１９が到来すると、前記
第１サーボモータ６４および第２サーボモータ７１が駆
動制御され、第１移動体５９をＸ方向に移動させると共
に、第２移動体６９をＹ方向に移動させる。そして、前
回オーダの板ばね１０のデータにより位置決めされてい
る支持基台２７の穴２７ａと対応する位置に、第２移動
体６９に配設した前記位置決めピン２９を位置決めす
る。次いで、前記エアシリンダ７６を付勢して位置決め
ピン２９を穴２７ａに挿入することにより、第２移動体
６９と支持基台２７とを一体的に移動するよう連結す
る。このとき、エアシリンダ７６は第２移動体６９に対
してフローティング装置７５を介してＸ方向に移動可能
に構成され、また第１移動体５９およびガイド体６０は
フローティング装置６５を介してＹ方向に移動可能に構
成されているので、位置決めピン２９と穴２７ａとの軸
心が僅かにずれている場合においても、第１移動体５
９,ガイド体６０および第２移動体６９が移動すること
により位置決めピン２９を穴２７ａに円滑に挿入し得
る。なお、フローティング装置６５,７５を介して位置
決めピン２９が移動したことを、前記第１エンコーダ６
８および第２エンコーダ７４で読取り可能とすることに
より、該位置決めピン２９の正確な位置を監視し得る。

【００４４】前記第２移動体６９と支持基台２７とを連
結した後、前記リリース用エアシリンダ４１を付勢し、
図７(ａ)に示す如く、そのピストンロッド４１ａにより
リリース杆３９を押下げてカム３６を反時計方向に回動
させる。これにより、カム３６の第１のカム面３６ａが
固定部材３３に当接し、該固定部材３３の下端がガイド
シャフト２６から離間することにより、支持基台２７の
位置決め固定が解除される。次いで、前記第１サーボモ
ータ６４および第２サーボモータ７１を駆動制御し、次
回オーダの板ばね１０のデータに基づき支持基台２７を
Ｘ−Ｙ方向に移動することにより、拘束治具２４の位置
調節を行なう。

【００４５】拘束治具２４を適正な位置に調節した後、
前記クランプ用エアシリンダ４２が付勢され、図７(ｂ)
に示す如く、そのピストンロッド４２ａによりクランプ
杆４０を押下げてカム３６を時計方向に回動させる。こ
れにより、カム３６の第２のカム面３６ｂが固定部材３
３に当接し、該固定部材３３の下端がガイドシャフト２
６に当接すると共に、押圧部材３２が位置決めバー３１
に圧接される。従って、支持基台２７はＸ−Ｙ方向に移
動不能に位置決め固定される。そして前記エアシリンダ
７６を逆付勢して位置決めピン２９を支持基台２７の穴
２７ａから抜き、第２移動体６９と支持基台２７との連
結を解除することにより、１基の拘束治具２４の位置調
節が完了する。

【００４６】以上のようにして、拘束機１９における中
央フレーム２０を挟んで右側に位置する４基の拘束治具
２４を位置調節した後、前記スプロケット１６を間欠回
転して下流側の位置調節装置２８の下方に拘束機１９を
臨ませる。そして、この位置において拘束機１９におけ
る中央フレーム２０を挟んで左側に位置する４基の拘束
治具２４を位置調節装置２８により調節することによ
り、拘束機１９の全ての拘束治具２４の位置決めが完了
する。

【００４７】このように、板ばね１０に関する長さ寸法
やキャンバー形状等のデータを予め制御手段に入力して
おけば、オーダ変更に際して拘束治具２４の位置調節
が、前記位置調節装置２８,２８により自動的に行なわ
れる。従って、オーダ変更に要する段取り替え時間を短
縮して生産効率の向上を図ることができる。なお、各種
板ばね１０の仕様(長さやキャンバー形状等)のデータを
予め制御手段に入力しておき、オーダ変更に際して所要
の設定ボタンを押すだけで、所望の位置調節を選択し得
るようにすれば、調節に要する時間を更に短縮すること
ができる。また拘束機１９を無端チェン１８,１８に配
設するよう構成したので、無端チェン１８,１８の長さ
寸法やスプロケット１６,１６の配設位置を変えるだけ
で、拘束機１９の配設数を簡単に変更可能である。

【００４８】なお、実施例では、拘束機の中央フレーム
を挟む左側の拘束治具の位置調節装置と右側の拘束治具
の位置調節装置とを別体として構成したが、一基の位置
調節装置により全ての拘束治具を調節するようにしても
よい。また、拘束機の中央フレームを挟んで左右に配設
される８基の拘束治具を常に使用する必要はなく、板ば
ねの長さ寸法に応じて６基のみを使用することも可能で
ある。

【００４９】更に、実施例では拘束治具の位置調節を位
置調節装置により自動的に行なうよう構成した場合につ
き説明したが、作業者が板ばねのモデルを使用して手作
業により各拘束治具の位置調節を行なうことも可能であ
る。この場合は、位置調節装置を省略し得るので、コス
トを低減することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る板ばね
の拘束装置によれば、板ばねの焼入れに際して板厚およ
び板幅方向の歪みの発生を抑制して高精度の焼入れを行
なうことができる。従って、後工程での歪みの矯正作業
を必要とせず、生産能率の向上を図ることができる。ま
た、板ばねの長さ寸法やキャンバー形状に一致する配列
で拘束治具を移動調節自在に構成したので、各種の長さ
寸法やキャンバー形状に対応することができると共に、
オーダ変更に要する段取り替え時間を短縮して、生産効
率を極めて向上させることができる。

【００５１】更に、拘束治具はサーボ手段により移動調
節自在に構成したので、予め入力された数値に基づいて
自動的に位置決めすることができ、オーダ変更に伴う板
ばねの仕様に応じた位置決め変更を短時間で行なうこと
ができる。また、この構成では調節作業には直接作業者
が介在しないので、労働軽減と省力化を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る拘束装置の拘束機を示す正面図で
ある。

【図２】実施例に係る拘束装置を採用した焼入れ装置の
概略構成図である。

【図３】拘束装置の概略側面図である。

【図４】拘束機の一部を示す正面図である。

【図５】拘束機の一部を示す底面図である。

【図６】位置調節装置を示す平面図である。

【図７】位置固定機構を示す作動説明図である。

【図８】拘束治具を示す概略構成図である。

【図９】拘束治具の要部縦断面図である。

【図１０】拘束治具による板ばねの拘束を解除する状態
を示す説明図である。

【図１１】板ばねを利用した懸架装置を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０板ばね１２油槽１３拘束装置１５駆動軸１６スプロケット１８無端チェン２１支持フレーム２２スライドシャフト２３移動部材２４拘束治具２７支持基台２８位置調節装置２９位置決めピン３３固定部材３６カム５９第１移動体６４第１サーボモータ６９第２移動体７１第２サーボモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼入れ用の液体を貯留した液槽(12)の内
部に配設され、所要のキャンバーを付与した板ばね(10)
を拘束するための拘束装置(13)であって、前記液槽(12)に配設した駆動手段(15,16,18)に前記板ば
ね(10)の長手方向に離間して配設され、焼入れ用液体に
浸漬される位置と該液体から引上げられる位置との間を
移動可能な複数の支持フレーム(21)と、前記支持フレーム(21,21)間において、前記板ばね(10)
の長手方向と平行に架設したスライドシャフト(22)に沿
って移動可能に配設した複数の移動部材(23)と、前記移動部材(23)に配設され、該移動部材(23)の移動方
向と交差する前記板ばね(10)のキャンバー付与方向に移
動可能な支持基台(27)と、前記支持基台(27)に配設され、前記板ばね(10)の板厚お
よび板幅方向を拘束可能な拘束治具(24)と、前記移動部材(23)および支持基台(27)を移動不能に固定
することにより、前記拘束治具(24)を位置決めする位置
固定手段(33)と、前記位置固定手段(33)を位置決め状態と解放状態とに切
換え可能な切換え手段(36)とからなり、前記板ばね(10)のキャンバー形状に沿って整列した前記
複数の拘束治具(24)により、前記板ばね(10)をその板厚
および板幅方向に拘束した状態で、該板ばね(10)を前記
焼入れ用液体中に浸漬するよう構成したことを特徴とす
る板ばねの拘束装置。
【請求項２】焼入れ用の液体を貯留した液槽(12)の内
部に配設され、所要のキャンバーを付与した板ばね(10)
を拘束するための拘束装置(13)であって、前記液槽(12)に配設した駆動手段(15,16,18)に前記板ば
ね(10)の長手方向に離間して配設され、焼入れ用液体に
浸漬される位置と該液体から引上げられる位置との間を
移動可能な複数の支持フレーム(21)と、前記支持フレーム(21,21)間において、前記板ばね(10)
の長手方向と平行に架設したスライドシャフト(22)に沿
って移動可能に配設した複数の移動部材(23)と、前記移動部材(23)に配設され、該移動部材(23)の移動方
向と交差する前記板ばね(10)のキャンバー付与方向に移
動可能な支持基台(27)と、前記支持基台(27)に配設され、前記板ばね(10)の板厚お
よび板幅方向を拘束可能な拘束治具(24)と、前記拘束治具(24)の位置を前記板ばね(10)の長さ方向お
よびキャンバー付与方向に移動調節する位置調節装置(2
8)と、前記移動部材(23)および支持基台(27)を移動不能に固定
することにより、前記拘束治具(24)を位置決めする位置
固定手段(33)と、前記位置固定手段(33)を位置決め状態と解放状態とに切
換え可能な切換え手段(36)とからなり、前記板ばね(10)のキャンバー形状に沿って整列した前記
複数の拘束治具(24)により、前記板ばね(10)をその板厚
および板幅方向に拘束した状態で、該板ばね(10)を前記
焼入れ用液体中に浸漬するよう構成したことを特徴とす
る板ばねの拘束装置。
【請求項３】前記位置調節装置(28)は、前記移動部材
(23)の移動方向に移動自在に配設した第１移動体(59)
と、この第１移動体(59)に配設されて前記支持基台(27)
の移動方向に移動自在な第２移動体(69)と、該第２移動
体(69)を支持基台(27)と連結および解除可能な連結手段
(29)とから構成される請求項２記載の板ばねの拘束装
置。
【請求項４】前記位置調節装置(28)における第１移動
体(59)および第２移動体(69)は、サーボ手段(64,71)に
より作動される請求項３記載の板ばねの拘束装置。