JPH089153Y2 - ターンテーブル型高周波焼入装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は複数ステーションを有す
る高周波焼入装置の内のターンテーブル型高周波焼入装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、複数ステーションを有する従来の
高周波焼入装置を、無酸化焼入の場合を例に採り、図面
を参照して説明する。図４は従来の無酸化焼入を行う高
周波焼入装置の説明図であって、図示しないタンクには
冷却液1 が収容されており、頂部にキャップ3 を密着覆
蓋した筒形のケーシング2 の下部は、冷却液1 に浸漬さ
れている。7 はワーク6 を囲み、ワーク6 を加熱する高
周波加熱コイルであって、図示しない支持部材によって
ケーシング2 内部に取り付けられており、図示しない給
電線を介して図示しない高周波電源に接続されている。

【０００３】8 はケーシング2 の下部に設けた非酸化性
もしくは還元性ガスg の導入部である。8aはガスg の導
入管であって図示しないガス供給源に接続されている。
導入管8aおよび導入部8 を経てケーシング2 内に放出さ
れたガスg は、キャップ3 に設けたガス抜き孔4 から放
出される。

【０００４】同図において、垂直方向に配設された支持
杆5 の上部に装着されたワーク受け9 上には、円筒形の
ワーク6 が載置される。複数の支持杆5 を横方向に配置
し、ケーシング2 の前方のローディングステーションに
おいて、冷却液1 の液面より上昇させてワーク受け9 に
ワーク6 を載置できるようにし（矢印Ａ方向) 、ワーク
6 を保持した支持杆5 を直下の冷却液1 内に潜行させ
（矢印Ｂ方向) 、潜行状態でケーシング2 の直下まで移
動させ（矢印Ｃ方向) 、ここでワーク6 を加熱ステーシ
ョンであるケーシング2 内に上昇させてワーク6 を高周
波加熱コイル7 内に挿入された状態で停止し（矢印Ｄ方
向) 、次いで高周波加熱コイル7 によって加熱されたワ
ーク6 を再び冷却液1 内に潜行させてワーク6 の冷却が
始まり（矢印Ｅ方向) 、この後ケーシング2 の後方のア
ンローディングステーションまで移動させ（矢印Ｆ方
向) 、ここで冷却液1 より上昇させて液面からワーク6
を取り出してワーク6 の冷却が終わる（矢印Ｇ方向) 。
なお、加熱ステーションとアンローディングステーショ
ンの間の冷却液1 内が冷却ステーションになる。

【０００５】また、通常、支持杆5 を矢印Ｈ方向または
逆の方向に回転させてワーク6 の加熱および冷却の均一
化を図っている。そして、図示しないワーク昇降回転装
置が設けられており、このワーク昇降回転装置は、加熱
ステーションと冷却ステーションにおける支持杆の回転
と、支持杆のローディングステーション、加熱ステーシ
ョンおよびアンローディングステーションでの昇降を行
うが、支持杆をこれらステーション間で移動する場合に
は、必ず、一度支持杆を冷却液面の下まで降下させる構
造となっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記の高周波焼入装置
には以下に述べる問題がある。即ち、ワークは加熱され
る前に一度冷却液に浸漬されるので、非酸化性或いは還
元性のガス中での加熱であっても、加熱された冷却液か
ら僅かの酸化物が発生し、焼入後のワーク表面の光輝度
が低下する。

【０００７】また、ワークの加熱に先立って予熱を行お
うとする場合には、ワークを冷却液面より上昇させた状
態でワークを予熱後、ワークを冷却液内に降下させるこ
となく、ワークを本加熱位置まで移動させねばならない
が、前記の従来の高周波焼入装置では、ワークが加熱ス
テーションに至る前には必ず冷却液中に浸漬されるか
ら、予熱の効果がなくなる。特開平４−１１７２７号公
報には、ローディングステーションと加熱ステーション
との間にシャッタを設け、冷却液に浸漬することなくワ
ークをローディングステーションから加熱ステーション
へ移動させるターンテーブル型の高周波焼入装置が開示
されている。これによると、上記問題は解決されるが、
複数本の支持杆の全てがシリンダによる上昇装置を装備
しているため、構成が非常に複雑となる。

【０００８】本考案は上記事情に鑑みて創案されたもの
であって、ワーク受けを取り付けた複数の垂直な支持杆
をターンテーブルの周辺に等間に配置したターンテーブ
ル型高周波焼入装置において、支持杆を上昇状態にロッ
クしたままで、支持杆のステーション間の移動、例えば
ローディングステーションから加熱ステーションへの移
動を行うことができるターンテーブル型高周波焼入装置
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、冷却液を収容した冷却液タンクと、冷却液タンクの
タンク底面より下方の機械室と、水平に配設され且つ冷
却液に浸漬されたターンテーブルと、ワークを載せるワ
ーク受けが上部に取り付けられていると共にターンテー
ブルの周辺に等間隔垂直に配置された棒状で且つ昇降お
よび回転が自在な複数の支持杆と、ターンテーブル回転
装置とを備え、ターンテーブルの間欠回転により複数の
支持杆がローディングアンローディング位置、加熱位
置、冷却位置を順次移動し、ローディングアンローディ
ング位置ではワーク受け上のワークが冷却液の液面上に
位置し、加熱位置ではワーク受け上のワークが冷却液の
液面上に位置した状態で支持杆が回転し、冷却位置では
ワーク受け上のワークが冷却液に浸漬された状態で支持
杆が回転するターンテーブル型高周波焼入装置におい
て、 ターンテーブルには各支持杆に対応して支持杆を回
転させる回転装置及び支持杆を上昇した位置でロックす
るロック装置が設けられ、冷却液タンクのタンク底面に
はローディングアンローディング位置にある支持杆をロ
ック装置でロックされる位置まで上昇させる上昇装置
が、タンク底面と機械室とには加熱位置にある支持杆の
回転装置を駆動する駆動源が、タンク底面と機械室とに
は冷却位置にある支持杆の回転装置を駆動する駆動源
が、タンク底面には冷却位置にある支持杆のロック装置
によるロックを解除するロック解除装置がそれぞれ設け
られ、 前記支持杆の回転装置は、支持杆が摺動自在回転
自在に挿入されており且つターンテーブルに設けられた
第１軸受と、ワーク受け取付部が形成された支持杆の上
部より小径の中央部に形成した上側スプラインと、中央
部と同形の下部に形成した下側スプラインと、中央部と
下部の間に形成し且つ両スプラインより小径の環状の凹
部と、第１軸受の下部に外嵌した第２軸受と、支持杆が
上昇したときに下側スプラインに噛み合い支持杆が下降
したときに上側スプラインに噛み合うように内周面に設
けた内面歯車、外周面に設けた外面歯車および第２軸受
を外嵌するように内周面と外周面間に突出形成した環状
の第２軸受保持部を備えた第１歯車とを備え、 前記支持
杆の回転装置を駆動する駆動源は、前記外面歯車に噛み
合って第１歯車を駆動する第２歯車と、第２歯車の回転
駆動機構とを備え、 前記ロック装置は、支持杆の方向に
付勢され支持杆が上昇したとき先端部分が支持杆の前記
凹部に嵌着自在に嵌合して支持杆の上下動をロックする
ピンと、このピンを摺動自在に収容しターンテーブルの
下面に取り付けられたピンケースと、前記ピンにピンの
長手方向に形成されたラックと、このラックに噛み合い
前記ピンケースに回動自在に軸支されたピニオンと、こ
のピニオンを回動させるレバーとを備え、 前記ロック解
除装置は、前記レバーを変位してピンの先端部分の前記
凹部への嵌合をはずして支持杆を重力によって降下させ
るようにしている。

【００１０】そして、前記上昇手段は、支持杆の下部を
押し上げるロッドと、このロッドを進退させるシリンダ
とを備え、また、前記ロック解除装置は、前記レバーを
押し上げ、ピニオンとラックを介してピンの先端部分を
前記凹部からはずすロッドと、このロッドを進退させる
シリンダとを備えたものとすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の一実施例を説
明する。図１〜３は本実施例を説明するための図面であ
って、図１は支持杆の回転装置の一部、ロック装置およ
びロック解除装置の部分断面側面説明図、図２は正面説
明図、図３は平面説明図である。

【００１２】本実施例では、平歯車であるワークＷの歯
面を焼入することができるターンテーブル型高周波焼入
装置（以下、実施例のターンテーブル型高周波焼入装置
を単に焼入装置と記す）を説明する。なお、この焼入装
置は、無酸化或いは還元性のガスの供給源、この供給源
からガスの供給を受けてガスを充満させた加熱室、この
加熱室内に設けた高周波加熱コイル、この加熱室にワー
クＷを搬入、搬出するためのシャッタ等（いずれも図示
省略）を備えることによって無酸化焼入を行うターンテ
ーブル型高周波焼入装置としても使用できる。

【００１３】この焼入装置は、水平に配設されたターン
テーブル10と、ワークを載せるワーク受け30が上部に取
り付けられていると共にターンテーブル10の周辺に等間
隔に配置された垂直な複数（本実施例では４個) の支持
杆20と、支持杆20の回転装置100 と、支持杆20の上昇装
置110 と、支持杆20のロック装置300 と、支持杆20のロ
ックを解除するロック解除装置310 と、ターンテーブル
10を間歇的且つステップ状に回転させるターンテーブル
回転装置400 と、上記ターンテーブル10、回転装置100
、ロック装置300 、ロック解除装置310 およびターン
テーブル回転装置400 を収容したケーシング900 を備え
ている。

【００１４】支持杆20を４個設けたことは、焼入作業の
１サイクルが４ステーションにわたって行われるのであ
って、図３に示すように、ターンテーブル10がステップ
状に、矢印Ａの方向に回転してゆくことによって、ワー
クW は、ワークW のワーク受け30への載置或いは取り外
しを行うローディングアンローディングステーションL
U、図示しない高周波加熱コイルによってワークW が加
熱される加熱ステーションH 、ワークW が冷却液L 中に
浸漬されて冷却される第１冷却ステーションC1および同
じくワークW が冷却液L 中に浸漬されていて冷却が続行
される第２冷却ステーションC2を通過して焼入が完成す
る。

【００１５】ケーシング900 内は、タンク底面911 によ
って、冷却液L を収容した冷却液タンク910 と、冷却液
タンク910 の下方の機械室920 とに分割されている。92
1 は機械室920 の底面である。支持杆20の回転装置100
は冷却液タンク910 内および機械室920 内に設けられて
おり、ターンテーブル10の回転装置400 は機械室920内
に設けられている。

【００１６】支持杆20の上昇装置110 は、支持杆20を下
方から突き上げて上昇させるロッド111 と、このロッド
111 を垂直方向に進退させるエアシリンダ112 とを備え
ている。エアシリンダ112 は、タンク底面911 の下面に
取り付けられており、ロッド111 はタンク底面911 を液
密に貫通している。

【００１７】支持杆２０の回転装置１００は、支持杆２
０が摺動自在、回転自在に挿入されており且つターンテ
ーブル１０に設けられた第１軸受１２０と、ワーク受け
取付部２１が形成された支持杆２０の上部より小径の中
央部に形成した上側スプライン２２と、中央部と同径の
下部に形成した下側スプライン２３と、中央部と下部間
に形成し且つ両スプライン２２、２３より小径の環状の
凹部２４と、第１軸受１２０の下部に外嵌した玉軸受で
ある第２軸受１３０を備えている。

【００１８】第１軸受120 は、ほぼ筒状の軸受本体121
とほぼ筒状のブッシング123 を備えている。軸受本体12
1 は、ターンテーブル10の開孔11に挿入されており、ボ
ルト122 と、軸受本体121 の外周面に螺合したナット12
7 とによってターンテーブル10に固定されている。126
はナット127 用のワッシャである。

【００１９】なお、ブッシング123 は、軸受本体121 と
支持杆20との間に挿入されてボルト124 によって軸受本
体121 に取り付けられている。ブッシング125 は、軸受
本体121 の内側下部に挿入固定されている。これらブッ
シング123 および125 はいずれも支持杆20の上下動のガ
イドの役目をする。

【００２０】支持杆２０の回転装置１００は、また、ス
プライン２２、２３に噛み合うように内周面に設けた内
面歯車１４１、外周面に設けた外面歯車１４２および前
記第２軸受１３０を外嵌するように内周面と外周面間に
突出形成した環状の第２軸受保持部１４３を設けた第１
歯車１４０を備えている。また、第２歯車１４２に噛み
合って第１歯車１４０を駆動する第２歯車１５０と、第
２歯車１５０の回転駆動機構１６０とで、回転装置１０
０を駆動する駆動源を構成している。回転装置１００が
ターンテーブル１０に取り付けられた支持杆２０に装備
されているのに対し、回転装置１００を駆動する駆動源
は、タンク底面９１１に取り付けられている。

【００２１】第２歯車150 の回転駆動機構160 は、第２
歯車150 と同軸上に固定され、図示しない部材によって
タンク底面911 から支持された水平なプーリ161 と、こ
のプーリ161 をベルト162 を介して駆動するプーリ163
と、プーリ163 の軸164 の軸受であってタンク底面911
の上下にそれぞれ設けた軸受165 、166 と、軸164 の下
端に取り付けたプーリ167 と、ベルト168 を介してプー
リ167 を駆動するプーリ169 と、プーリ169 の軸を駆動
する減速装置170 と、減速装置170 を駆動するモータ17
1 とを備えている。なお、減速装置170 とモータ171 は
加熱ステーションH 、第１冷却液ステーションC1および
第２冷却液ステーションC2用のプーリ161 、163 および
167 に対して共通である。

【００２２】支持杆20のロック装置300 は、支持杆20の
凹部24の方向にスプリング307 によって付勢されて先端
部分302 が支持杆20の凹部24に嵌着自在に嵌合して支持
杆20の上下動をロックするピン301 と、ピン301 をその
長手方向に摺動自在に支持した環状の１対の第３軸受30
5 と、ピン301 と第３軸受305 とを収容しターンテーブ
ル10の下面に固定されたピンケース306 と、ピン301 に
ピン301 の長手方向に形成されたラック303 と、ラック
303 に噛み合いピンケース305 に回動自在に軸支された
ピニオン304 と、ピニオン304 の軸に連結されてピニオ
ン304 を回動させるレバー308 とを備えている。

【００２３】支持杆20のロック解除装置310 は、レバー
308 を押し上げるロッド311 と、ロッド311 を上下方向
に進退させるエアシリンダ312 とを備えている。

【００２４】各支持杆２０に対して、前記の回転装置１
００およびロック装置３００が設けられている。また、
ローディングアンローディングステーションＬＵには、
支持杆２０の上昇装置１１０が設けられており、加熱ス
テーションＨには支持杆２０の回転装置１００を駆動す
る駆動源とロック解除装置３１０が設けられている。ま
た、第１、第２冷却ステーションＣ１、Ｃ２には、支持
杆２０の回転装置１００を駆動する駆動源が設けられて
いる。

【００２５】ターンテーブル回転装置400 は、公知のゼ
ネバ機構410 と、ゼネバ機構410 の駆動装置420 とを備
えている。駆動装置420 は、図示しないゼネバ機構駆動
用モータによって駆動される減速装置421 の出力側に結
合された歯車422 と、歯車422 に噛み合っている歯車42
3 と、歯車423 の軸に固定されている図示しないゼネバ
機構駆動用カムとを備えている。なお、424 は歯車423
の軸受である。

【００２６】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
全ての支持杆20のワーク受け取付部21にワーク受け30を
取り付ける。前記ゼネバ機構駆動用モータを起動してゼ
ネバ機構を間歇的に駆動する。即ち、ターンテーブル10
はステップ状の回転を行う。また、モータ171 を起動す
ると、モータ171 は、減速機170 、プーリ169 、ベルト
168 、軸164 、プーリ163 、ベルト162 およびプーリ16
1 を介して第２歯車150 を回転させる。

【００２７】ローディングアンローディングステーショ
ンLUに支持杆20が到来すると、エアシリンダ112 が動作
してロッド111 が上昇し、ロッド111 の先端が支持杆20
を押し上げて下側スプライン23が第１歯車140 の内面歯
車141 に噛み合う。このとき、スプリング307 によって
支持杆20の方向へ付勢されているピン301 の先端部分30
2 が支持杆20の凹部24に嵌合するので支持杆20は上昇し
た位置にロックされる。そこで、ワーク受け30へ手作業
或いはマニピュレータによってワークW を載置する。

【００２８】ターンテーブル10が１ステップ回転して上
昇した状態の支持杆20が加熱ステーションH にくると、
第１歯車140 が第２歯車150 に噛み合うので、支持杆20
が回転する。即ち、ワークW は自転を始める。そして、
図示しない高周波加熱コイルによってワークW が加熱さ
れる。ワークW の加熱が終了すると、ロック解除装置31
0 のエアシリンダ312 が動作してロッド311 が上昇し、
ロッド311 の先端がレバー308 を押し上げるので、ピニ
オン304 が回転し、ラック303 を介してピン301 を支持
杆20から遠ざかる方向に移動させる。

【００２９】すると、ピン301 の先端部分302 が支持杆
20の凹部24から外れるので、支持杆20は、支持杆20のワ
ーク受け取付部21が第１軸受120 のブッシング123 の上
面に当接するまで重力によって降下するから、ワークW
は冷却液L の液面912 の下まで降下して冷却液L 中に浸
漬される。このとき、上側スプライン22が第１歯車140
の内面歯車141 に噛み合っているから、この間ワークW
は自転を続けている。

【００３０】ターンテーブル10が次の１ステップ回転す
ると、冷却液L 中に浸漬されたワークW は第１冷却ステ
ーションC1に至って第１段階の冷却が行われる。ターン
テーブル10が更に１ステップ回転すると、ワークW は第
２冷却ステーションC2に至って第２段階の冷却が行われ
て焼入が完成する。第１および第２冷却ステーションに
おいてもワークW の自転は続行している。

【００３１】ターンテーブル10が次の１ステップ回転す
ると、ワークW はローディングアンローディングステー
ションLUに至り、ワークW の自転は停止する。ここで、
エアシリンダ112 が動作してロッド111 が上昇すると、
ピン301 の先端部分302 が支持杆20の凹部24に嵌合して
支持杆20は上昇した状態にロックされる。この状態でワ
ーク受け30上の焼入されたワークW を取り外し、未焼入
の次ぎのワークW をワーク受け30に載置する。以後、前
記と同様に次のワークW の焼入が行われる。

【００３２】

【考案の効果】以上説明したように、本考案のターンテ
ーブル型高周波焼入装置は、ワーク受けを取り付けた複
数の垂直な支持杆をターンテーブルの周辺に等間に配置
したターンテーブル型高周波焼入装置において、支持杆
に設けた凹部にピンの先端部分を嵌着自在に嵌合するこ
とによって、支持杆を上昇状態にロックすることができ
る。また、このロックの解除装置および支持杆の上昇装
置がステーションの側に設けられている。従って、支持
杆を上昇状態にロックしたままで、支持杆のステーショ
ン間の移動、例えばローディングアンローディングステ
ーションから加熱ステーションへの移動を行うことがで
きるので、このような移動において、ワークが冷却液に
浸漬されることがないのは勿論、各支持杆に上昇装置を
設ける必要がなくなり、支持杆の上昇装置の数を大幅に
減らすことができることにより、装置構成が非常に簡単
となる。

【００３３】また、支持杆に上側と下側のスプラインを
形成してあり、このスプラインに噛み合った歯車を介し
て支持杆を回転駆動するので、この回転駆動と支持杆の
上下動がそれぞれ独立して行われると共に、支持杆を上
昇させた加熱ステーションと、支持杆を降下させた冷却
ステーションの両方において、ワークを簡単に回転させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の回転装置の一部、ロック装
置およびロック解除装置の部分断面側面説明図である。

【図２】正面説明図である。

【図３】平面説明図である。

【図４】従来の高周波焼入装置の説明図である。

【符号の説明】

10 ターンテーブル 20 支持杆 21 ワーク受け取付部 22 上側スプライン 23 下側スプライン 24 凹部 100 回転装置 110 上昇装置 111 ロッド 112 シリンダ 120 第１軸受 130 第２軸受 140 第１歯車 141 内面歯車 142 外面歯車 143 第２軸受保持部 150 第２歯車 160 回転駆動機構 300 ロック装置 301 ピン 302 先端部分 303 ラック 304 ピニオン 306 ピンケース 308 レバー 310 ロック解除装置 311 ロッド 312 シリンダ 400 ターンテーブル回転装置 W ワーク

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却液を収容した冷却液タンクと、冷却
   液タンクのタンク底面より下方の機械室と、水平に配設
   され且つ冷却液に浸漬されたターンテーブルと、ワーク
   を載せるワーク受けが上部に取り付けられていると共に
   ターンテーブルの周辺に等間隔垂直に配置された棒状で
   且つ昇降および回転が自在な複数の支持杆と、ターンテ
   ーブル回転装置とを備え、ターンテーブルの間欠回転に
   より複数の支持杆がローディングアンローディング位
   置、加熱位置、冷却位置を順次移動し、ローディングア
   ンローディング位置ではワーク受け上のワークが冷却液
   の液面上に位置し、加熱位置ではワーク受け上のワーク
   が冷却液の液面上に位置した状態で支持杆が回転し、冷
   却位置ではワーク受け上のワークが冷却液に浸漬された
   状態で支持杆が回転するターンテーブル型高周波焼入装
   置において、 ターンテーブルには各支持杆に対応して支持杆を回転さ
   せる回転装置及び支持杆を上昇した位置でロックするロ
   ック装置が設けられ、冷却液タンクのタンク底面にはロ
   ーディングアンローディング位置にある支持杆をロック
   装置でロックされる位置まで上昇させる上昇装置が、タ
   ンク底面と機械室とには加熱位置にある支持杆の回転装
   置を駆動する駆動源が、タンク底面と機械室とには冷却
   位置にある支持杆の回転装置を駆動する駆動源が、タン
   ク底面には冷却位置にある支持杆のロック装置によるロ
   ックを解除するロック解除装置がそれぞれ設けられ、 前記支持杆の回転装置は、支持杆が摺動自在回転自在に
   挿入されており且つターンテーブルに設けられた第１軸
   受と、ワーク受け取付部が形成された支持杆の上部より
   小径の中央部に形成した上側スプラインと、中央部と同
   形の下部に形成した下側スプラインと、中央部と下部の
   間に形成し且つ両スプラインより小径の環状の凹部と、
   第１軸受の下部に外嵌した第２軸受と、支持杆が上昇し
   たときに下側スプラインに噛み合い支持杆が下降したと
   きに上側スプラインに噛み合うように内周面に設けた内
   面歯車、外周面に設けた外面歯車および第２軸受を外嵌
   するように内周面と外周面間に突出形成した環状の第２
   軸受保持部を備えた第１歯車とを備え、 前記支持杆の回転装置を駆動する駆動源は、前記外面歯
   車に噛み合って第１歯車を駆動する第２歯車と、第２歯
   車の回転駆動機構とを備え、 前記ロック装置は、支持杆の方向に付勢され支持杆が上
   昇したとき先端部分が 支持杆の前記凹部に嵌着自在に嵌
   合して支持杆の上下動をロックするピンと、このピンを
   摺動自在に収容しターンテーブルの下面に取り付けられ
   たピンケースと、前記ピンにピンの長手方向に形成され
   たラックと、このラックに噛み合い前記ピンケースに回
   動自在に軸支されたピニオンと、このピニオンを回動さ
   せるレバーとを備え、 前記ロック解除装置は、前記レバーを変位してピンの先
   端部分の前記凹部への嵌合をはずして支持杆を重力によ
   って降下させることを特徴とする ターンテーブル型高周
   波焼入装置。
2. 【請求項２】 前記上昇手段は、支持杆の下部を押し上
   げるロッドと、このロッドを進退させるシリンダとを備
   え、また、前記ロック解除装置は、前記レバーを押し上
   げ、ピニオンとラックを介してピンの先端部分を前記凹
   部からはずすロッドと、このロッドを進退させるシリン
   ダとを備えた請求項１記載のターンテーブル型高周波焼
   入装置。