(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱処理済みのワークを冷却液に浸漬して焼入れする焼入れ装置であって、
冷却液を貯留する冷却液槽と、
水平面に沿った周回軌道上に所定のピッチで配列され、かつワークを一定の姿勢で個別に保持する複数のワーク保持体と、
前記冷却液槽の外部に配置され、前記複数のワーク保持体を前記周回軌道に沿って循環させる移動機構と、
前記冷却液槽の外部に配置され、前記ワーク保持体を昇降させることで、当該ワーク保持体によって保持されたワークを前記冷却液槽に貯留された冷却液の上方位置と当該冷却液の内部との間で上下方向に移動させる昇降機構と、を備えており、
前記周回軌道上の所定位置にワーク投入領域とワーク引上領域とが設定され、
前記昇降機構は、前記ワーク投入領域と前記ワーク引上領域とにおいて前記ワーク保持体を昇降させる昇降制御手段を有しており、
前記移動機構は、前記冷却液槽に貯留された冷却液の上方位置に配置された、鉛直軸回りに回転可能な回転台と、この回転台を回転させる回転駆動部と、を有しており、
前記ワーク保持体は、前記鉛直軸に平行な軸心を有するとともに前記回転台に対して上下方向に摺動可能に支持された支持ロッドと、この支持ロッドの下端部に設けられてワークを保持する保持部材とを有していることを特徴とする焼入れ装置。
【請求項２】
前記ワーク保持体は、前記支持ロッドの上端部に設けられた係合部材を有しており、
前記昇降機構は、前記ワーク引上領域及び前記ワーク投入領域において、前記係合部材に下側から係合する被係合部材と、この被係止部材を昇降させる昇降駆動部と、を有している請求項１に記載の焼入れ装置。
【請求項３】
前記昇降駆動部及び前記被係合部材は、前記周回軌道上における前記ワーク引上領域及び前記ワーク投入領域に対応する位置に配置されている請求項２に記載の焼入れ装置。
【請求項４】
前記保持部材は、上面にワークを載置させる載置具を備えており、
前記載置具は、ワークを３箇所以上で支持する支持部と、
当該載置具を上下方向に貫通し、冷却液を上下方向に流通可能な貫通部と、を備えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼入れ装置
【請求項５】
前記ワーク引上領域において、前記冷却液槽に貯留された冷却液から引き上げられたワークにガスを吹き付けるガス吹付機構を更に備えている請求項１〜４のいずれか１項に記載の焼入れ装置。
【請求項６】
前記ガス吹付機構は、前記冷却液槽の内部でかつ前記冷却液の液面の上方においてワークにガスを吹き付ける請求項５に記載の焼入れ装置。
【請求項７】
前記冷却液の内部において、前記ワーク保持体によって保持されたワークの外周全体に冷却液を噴射する冷却液噴射機構を更に備えている請求項１〜６のいずれか１項に記載の焼入れ装置。
【請求項８】
前記冷却液噴射機構は、前記ワーク投入領域において前記冷却液の内部のワークに冷却液を噴射する請求項７に記載の焼入れ装置。
【請求項９】
前記昇降機構は、前記ワーク引上領域と前記ワーク投入領域との間における前記ワーク保持体の移動中、当該ワーク保持体を上昇させた状態に保持する高さ保持部を有している請求項１〜８のいずれか１項に記載の焼入れ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱処理した後のワークを冷却液に浸漬して焼入れを行う焼入れ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、転がり軸受を構成する外輪及び内輪は、焼入れによる硬化処理が行われている。このような焼入れ処理を行う装置として、下記特許文献１及び２には、搬送コンベアによってワーク（外輪、内輪）を搬送しながら、加熱炉によってワークを加熱し、加熱炉を通過したワークを搬送コンベアの終端において油槽内に投入し、この油槽内に貯留された焼入れ油にワークを浸漬して焼入れを施し、油槽内に設置された引き上げコンベアによってワークを引き上げるようにした連続焼入れ炉が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８４６３５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１７８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に記載された連続焼入れ炉は、大量のワークを連続して処理可能であるため、生産性が高いという利点がある。
しかしながら、この連続焼入れ炉は、加熱処理済みのワークを搬送コンベアの終端で落下させて油槽内に投入しているため、ワークの落下時に、焼入れ油の油面や油槽内の引き上げコンベア、搬送コンベアと油槽との間に設けられた案内シュート等にワークが衝突し、ワークに打ち傷や変形が生じる場合がある。また、焼入れ油に落下したときのワークの姿勢が一定ではないため、冷却ムラが生じやすく、焼入れ変形量も大きくなる傾向にある。したがって、特許文献１又は２に記載された連続焼入れ炉では、ワークの歩留まりが悪く、焼入れ後の矯正が必要になるケースも多くなるという欠点がある。
また、油槽からワークを引き上げるために、引き上げコンベアという大掛かりな機構が必要となり、この引き上げコンベアを設置するために大きな油槽が必要で、その設置スペースが増大するとともに、大量の焼入れ油が必要になるという欠点もある。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、加熱処理されたワークを、順次安定した姿勢で冷却液槽内に投入することにより、ワークの変形等を抑制して歩留まりを向上させることができ、更に冷却液にワークを投入する構成、引き上げる構成を簡素化して冷却液槽の小型化を可能にする焼入れ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、加熱処理済みのワークを冷却液に浸漬して焼入れする焼入れ装置であって、
冷却液を貯留する冷却液槽と、
水平面に沿った周回軌道上に所定のピッチで配列され、かつワークを一定の姿勢で個別に保持する複数のワーク保持体と、
前記冷却液槽の外部に配置され、前記複数のワーク保持体を前記周回軌道に沿って循環させる移動機構と、
前記冷却液槽の外部に配置され、前記ワーク保持体を昇降させることで、当該ワーク保持体によって保持されたワークを前記冷却液槽に貯留された冷却液の上方位置と当該冷却液の内部との間で上下方向に移動させる昇降機構と、を備えており、
前記周回軌道上の所定位置にワーク投入領域とワーク引上領域とが設定され、
前記昇降機構は、前記ワーク投入領域と前記ワーク引上領域とにおいて前記ワーク保持体を昇降させる昇降制御手段を有しており、
前記移動機構は、前記冷却液槽に貯留された冷却液の上方位置に配置された、鉛直軸回りに回転可能な回転台と、この回転台を回転させる回転駆動部と、を有しており、
前記ワーク保持体は、前記鉛直軸に平行な軸心を有するとともに前記回転台に対して上下方向に摺動可能に支持された支持ロッドと、この支持ロッドの下端部に設けられてワークを保持する保持部材とを有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明の焼入れ装置によれば、ワーク投入領域において上昇しているワーク保持体にワークを供給し、その後、ワーク保持体を下降させてワークを冷却液に投入するとともに周回軌道上を循環させて焼入れを行い、ワーク引上領域に移動したワーク保持体を再び上昇させてワークを冷却液から引き上げ、焼入れ装置からワークを取り出すことができる。ワークは、ワーク保持体によって安定した姿勢に保持されるので、冷却液に投入するときに打ち傷や変形が生じることはほとんどなく、また、冷却ムラの発生も防止することができる。したがって、歩留まりの向上を図ることができる。
【０００８】
また、ワーク保持体を昇降させることによって冷却液に対するワークの投入と引き上げとを行うことができるので、ワークの投入及び引き上げのための構成を簡素化して冷却液槽を小型化することが可能となる。また、ワークを周回軌道上で循環させながら焼入れを行うことができるので、小型の冷却槽であっても充分な焼入れ時間（冷却時間）を確保することができる。
【０００９】
また、移動機構や昇降機構は冷却液槽の外部に配置されているので、当該機構を冷却液槽の内部（例えば、冷却液の下方領域）に配置する場合に比べて、各機構の構成を簡素化することができるとともに、メンテナンスも容易に行うことができ、より冷却液槽の小型化に寄与することができる。
【００１０】
（２）前記ワーク引上領域において、前記冷却液槽に貯留された冷却液から引き上げられたワークにガスを吹き付けるガス吹付機構を更に備えていることが好ましい。
この構成によれば、ワーク引上領域において冷却液から引き上げられたワークに対してガスを吹き付けることで、当該ワークに付着した冷却液を吹き飛ばすことができる。
【００１１】
（３）前記ガス吹付機構は、前記冷却液槽の内部でかつ前記冷却液の液面の上方においてワークにガスを吹き付けることが好ましい。
この構成によれば、ガスが吹き付けられることによってワークから吹き飛ばされた冷却液は、冷却液槽の外部へ飛び出すことはほとんどなく、周囲を冷却液で汚してしまうこともない。
【００１２】
（４）本発明の焼入れ装置は、前記冷却液の内部において、前記ワーク保持体によって保持されたワークの外周全体に冷却液を噴射する冷却液噴射機構を更に備えていることが好ましい。
このような構成によって、ワークの均一な冷却が可能となり、冷却ムラを防止することができる。
【００１３】
（５）前記冷却液噴射機構は、前記ワーク投入領域において前記冷却液の内部のワークに冷却液を噴射することが好ましい。
この構成によれば、冷却液に投入された直後のワークに冷却液を噴射することができるので、冷却ムラをより確実に防止することができる。
【００１４】
（６）前記昇降機構は、前記ワーク引上領域と前記ワーク投入領域との間における前記ワーク保持体の移動中、当該ワーク保持体を上昇させた状態に保持する高さ保持部を有していることが好ましい。
この構成によれば、ワーク引上領域においてワーク保持体を上昇させてワークを取り出した後、ワーク投入領域においてワーク保持体に新たなワークを供給するまでの間、ワーク保持体を上昇させた状態で維持することができるので、ワーク保持体の無駄な昇降動作をなくすことができる。
【００１５】
（７）前記周回軌道は、鉛直軸を中心とする円軌道であり、前記移動機構は、複数のワーク保持体を前記円軌道に沿って旋回させる。
これにより、簡単な構成で複数のワーク保持体を周回軌道上で循環させることができる。
【００１６】
（８）前記ワーク保持体は、前記支持ロッドの上端部に設けられた係合部材を備えており、
前記昇降機構は、前記ワーク引上領域及び前記ワーク投入領域において、前記係合部材に下側から係合する被係合部材と、この被係止部材を昇降させる昇降駆動部と、を有していることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、回転駆動部によって回転台を回転させることで、ワーク保持体を円形の周回軌道（円軌道）上で循環させることができる。また、ワーク引上領域及びワーク投入領域において、支持ロッドの上端部に設けられた係合部材に昇降機構の被係合部材を下側から係合させ、昇降駆動部により被係合部材を昇降させることによって、ワーク保持体を昇降させることができる。
【００１８】
（９）前記保持部材は、上面にワークを載置させる載置具を備えており、
前記載置具は、ワークを３箇所以上で支持する支持部と、
当該載置具を上下方向に貫通し、冷却液を上下方向に流通可能な貫通部と、を備えていることが好ましい。
このような構成により、支持部によってワークを一定の姿勢で安定して保持することが可能になるとともに、貫通部を流通する冷却液によって冷却性能を向上させ、冷却ムラの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、連続的に加熱処理されたワークを、順次安定した姿勢で冷却液槽内に投入することができ、ワークの変形等を抑制して歩留まりを向上させることができる。また、冷却液にワークを投入する構成、冷却液からワークを引き上げる構成を簡素化して冷却液槽の小型化を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る焼入れ装置の正面図（一部断面図）である。
【図２】同焼入れ装置の側面図（一部断面図）である。
【図３】図２のIII−III矢示図である。
【図４】回転台の拡大側面図である。
【図５】ワーク保持体及び回転台を概略的に示す斜視図である。
【図６】被係合部材（高さ保持部）を示す正面図である。
【図７】被係合部材（高さ保持部）を示す平面図である。
【図８】焼入れ油噴射機構及びガス吹付機構の平面断面図である。
【図９】焼入れ油噴射機構の概略側面図である。
【図１０】ガス吹付機構の概略側面図である。
【図１１】焼入れ装置の動作サイクルを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る焼入れ装置１０の正面図（一部断面図）、図２は、同焼入れ装置１０の側面図（一部断面図）、図３は、図２のIII−III矢示図である。
本実施の形態の焼入れ装置１０は、例えば搬送コンベアによって連続的に搬送されながら加熱炉によって加熱処理された複数のワークＷ（例えば、環状部材である転がり軸受の外輪や内輪）を順次焼入れ油１８に浸漬して焼入れするための装置である。この焼入れ装置１０には、図３に示されるように、ロボットハンドＲ等を利用して加熱処理済みのワークＷが供給されるとともに焼入れ済みのワークＷが取り出される。
【００２２】
焼入れ装置１０は、油槽（冷却液槽）１２と、複数のワーク保持体１３と、移動機構１４と、昇降機構１５とによって主に構成されている。油槽１２は、上方が開放した略矩形の箱型に形成されており、四角形状の底壁１６と、この底壁１６の４辺から立ち上がる４つの側壁１７ａ〜１７ｄとを有している。そして、油槽１２の内部には、焼入れ油（冷却液）１８が貯留されている。
【００２３】
〔ワーク保持体１３の構成〕
ワーク保持体１３は、図５に示されるように、長尺に形成されていて上下方向（鉛直方向）に沿った軸心を有する支持ロッド２０と、この支持ロッド２０の下端部に設けられ、ワークＷを保持するワーク受け部材（保持部材）２１と、支持ロッド２０の上端に設けられ、後述する昇降機構１５の被係合部材４９に係合する係合部材２２と、を有している。本実施の形態の焼入れ装置１０には、６個のワーク保持体１３が設けられている。支持ロッド２０は、外周面に軸方向に延びるスプライン溝が形成されたスプライン軸とされている。係合部材２２は、支持ロッド２０の上端に嵌合する筒部２２ａと、この筒部２２ａの上端に設けられた平面視四角形状の係合板２２ｂとを有している。
【００２４】
ワーク受け部材２１は、支持ロッド２０の下端部から水平に突出するアーム２３と、このアーム２３の先端部から上方に突出する支持台２４と、この支持台２４の上端部に設けられてワークＷが載置される載置具２５とを備えている。また、載置具２５は、ワークＷを３箇所以上で支持する支持部と、載置具２５を上下方向に貫通する貫通部とを有している。そして、この貫通部を介して焼入れ油１８が載置具２５の内部を上下方向に移動（流通）可能に構成されている。
【００２５】
より具体的に、載置具２５は、略円柱状に形成されており、薄板材によって円環状に形成された外周板２６と、この外周板２６の内側に放射状に設けられた３枚以上の複数枚の支持板２７とを備えている。複数枚の支持板２７を上下方向から見ると、隣接する支持板２７の間の角度（劣角）は１８０度未満とされる。また、好ましくは、複数枚の支持板２７は等間隔（等角度）をおいて配置される。本実施の形態では、６枚の支持板２７が６０°間隔（ピッチ）で等間隔に配置されている。
【００２６】
載置具２５は、支持板２７の上端縁にワークＷを載置することによって、当該ワークＷを３つ以上の箇所で一定の姿勢に保持することが可能となっている。したがって、この複数枚の支持板２７が上記支持部を構成している。また、外周板２６と各支持板２７とによって囲まれて上下方向に貫通する空間が上記貫通部を構成している。この空間により、載置具２５上のワークＷ全体に焼入れ油１８が触れやすくなるので、冷却性能を向上させることができるとともに、冷却ムラの発生を防止することが可能である。
【００２７】
〔移動機構１４の構成〕
図１及び図２に示されるように、油槽１２の底壁１６の中央部には支持柱２９が立設され、この支持柱２９に移動機構１４が支持されている。移動機構１４は、支持柱２９の上端に回転自在に支持された回転台３２と、この回転台３２を回転駆動する回転駆動部３３と、この回転駆動部３３を動作制御する回転制御手段（図示略）とを有している。回転台３２及び回転駆動部３３は、油槽１２に貯留された焼入れ油１８の油面よりも上方に配置されている。
【００２８】
図４及び図５に示されるように、回転台３２は、上下方向の軸心を有する円盤状に形成されるとともに、その中心に回転軸（鉛直軸）３４が一体回転可能に連結されている。回転軸３４は、支持柱２９の上端部に固定された軸受部材３５によって回転自在に支持されている。
回転台３２の外周部には、周方向に一定のピッチで複数の貫通孔３７が形成されている。本実施の形態の回転台３２には、ワーク保持体１３と同数の６個の貫通孔３７が形成されており、各貫通孔３７のピッチ角度は６０°とされている。
【００２９】
また、回転台３２の下面には、各貫通孔３７に対応して支持筒３８が固定されている。各貫通孔３７及び各支持筒３８には、ワーク保持体１３の支持ロッド２０が回転軸３４と平行な上下方向（鉛直方向）に沿って摺動可能に挿通されている。そして、図２に示されるように、回転台３２に対して支持ロッド２０が下方に摺動すると、係合部材２２が回転台３２の上面に係合してワーク保持体１３が回転台３２に吊り下げられた状態となり、ワーク受け部材２１上のワークＷが油槽１２内の焼入れ油１８に浸漬される。また、図１に示されるように、回転台３２に対して支持ロッド２０が上方に摺動すると、ワーク受け部材２１に保持されたワークＷは焼入れ油１８の上方へ引き上げられる。
【００３０】
なお、以下の説明において、ワークＷが焼入れ油１８に浸漬されているときのワーク保持体１３の位置を「下降位置Ｌ」といい、ワークＷが焼入れ油１８から引き上げられているときのワーク保持体１３の位置を「上昇位置Ｈ」という。したがって、図１に実線で示されるワーク保持体１３は上昇位置Ｈにあり、図２に実線で示されるワーク保持体１３は下降位置Ｌにある。
【００３１】
図５に示されるように、支持筒３８には、支持ロッド２０のスプライン溝に嵌合するスプライン溝が形成されており、支持ロッド２０は、支持筒３８によってその軸心回りの回転が規制されている。各ワーク保持体１３は、図３に示されるように、ワーク受け部材２１のアーム２３が支持ロッド２０から径方向外方へ向けて突出するように回転台３２に支持されている。
【００３２】
回転駆動部３３は、図２及び図３に示されるように、電動モータ等からなる回転駆動体４０と、この回転駆動体４０の動力を回転軸３４に伝達する動力伝達機構４１とからなる。回転駆動体４０は、油槽１２の後部側壁１７ｃの上部にブラケット４２を介して固定されている。動力伝達機構４１は、回転駆動体４０の出力軸に設けられたプーリ４３と、回転軸３４の上端に設けられたプーリ４４と、両プーリ４３，４４に巻き掛けられた伝動ベルト４５とから構成されている。
【００３３】
回転台３２に支持されている複数（６個）のワーク保持体１３は、回転駆動部３３の作動により回転軸３４を中心としかつ水平面に沿った円形の周回軌道上を図３の時計回りに循環する。また、回転駆動部３３は、各ワーク保持体１３を所定の回転量ずつ間歇的に循環させるように作動する。具体的に、本実施の形態の回転駆動部３３は、ワーク保持体１３を１／２ピッチずつ、すなわち３０°のピッチ角度で間歇的に循環させる。このワーク保持体１３の循環の詳細については後述する。
【００３４】
また、図３に示されるように、ワーク保持体１３の周回軌道上の所定位置には、ワークを焼入れ油１８に投入するためのワーク投入領域Ａ１と、焼入れが終了したワークを焼入れ油１８から引き上げるためのワーク引上領域Ａ２とが設定されている。ワーク投入領域Ａ１とワーク引上領域Ａ２とは、油槽１２の前部側で互いに左右に隣接した位置に設定されている。したがって、ワーク投入領域Ａ１で投入されたワークＷは焼入れ油１８内で時計回りに循環し、一周弱（３００°）回転したところでワーク引上領域Ａ２に到り、当該領域Ａ２において焼入れ油１８から引き上げられる。
【００３５】
〔昇降機構１５の構成〕
図１及び図２に示されるように、昇降機構１５は、前述のワーク投入領域Ａ１とワーク引上領域Ａ２とのそれぞれにおいて、ワーク保持体１３を上下に昇降させ、焼入れ油１８に対するワークの投入と引き上げとを可能にするものであり、ワーク投入用の昇降機構１５Ａと、ワーク引上用の昇降機構１５Ｂとから構成されている。
【００３６】
各昇降機構１５Ａ，１５Ｂは、油槽１２の左右側壁１７ａ，１７ｂの上端と、後部側壁１７ｃの上端とに立設された支持フレーム３０の上部に支持されている。また、各昇降機構１５Ａ，１５Ｂは、ワーク保持体１３の係合部材２２に係脱可能に係合する被係合部材４９Ａ，４９Ｂと、この被係合部材４９Ａ，４９Ｂを昇降させる昇降駆動部５０Ａ，５０Ｂと、この昇降駆動部５０Ａ，５０Ｂを動作制御する昇降制御手段（図示略）を有している。
【００３７】
図４及び図６に示されるように、昇降機構１５Ａ，１５Ｂの被係合部材４９Ａ，４９Ｂは、ワーク投入領域Ａ１及びワーク引上領域Ａ２に移動したワーク保持体１３の係合部材２２に対して下側から係合可能な一対のローラからなる。昇降機構１５Ａ，１５Ｂの昇降駆動部５０Ａ，５０Ｂは、上下方向に伸縮動作するエアシリンダ又は油圧シリンダからなり、そのシリンダチューブが支持フレーム３０に支持され、ピストンロッドの下端部に取付部材５２Ａ，５２Ｂを介して被係合部材４９Ａ，４９Ｂが取り付けられている。
【００３８】
そして、図１に示されるように、ワーク投入用の昇降機構１５Ａは、ワーク投入領域Ａ１にワーク保持体１３が移動することによって、当該ワーク保持体１３の係合部材２２に被係合部材４９Ａを係合させることができ、さらに昇降駆動部５０Ａを作動させることによって、ワーク保持体１３を上昇位置Ｈと下降位置Ｌとに配置することができる。
【００３９】
また、ワーク引上用の昇降機構１５Ｂは、ワーク引上領域Ａ２にワーク保持体１３が移動することによって、当該ワーク保持体１３の係合部材２２に被係合部材４９Ｂを係合させることができ、さらに昇降駆動部５０Ｂを作動させることによって、ワーク保持体１３を上昇位置Ｈと下降位置Ｌとに配置することができる。また、昇降機構１５Ｂは、上昇位置Ｈと下降位置Ｌとの間の中間位置Ｍにもワーク保持体１３を配置することができる。
【００４０】
なお、図１及び図３に示されるように、ワーク投入領域Ａ１において上昇位置に配置されたワーク受け部材２１は、光電センサ等からなる検出器７０によって検出され、ワーク引上領域Ａ２において上昇位置Ｈに配置されたワーク保持体１３のワーク受け部材２１は、光電センサ等からなる検出器７１によって検出される。
【００４１】
図６及び図７に示されるように、昇降機構１５Ａ，１５Ｂを支持する支持フレーム３０には、上昇した被係合部材４９Ａ，４９Ｂの間に対応する位置に、中継用の被係合部材（高さ保持部）４９Ｃが備えられている。この被係合部材４９Ｃは、被係合部材４９Ａ，４９Ｂと同様に一対のローラからなり、ワーク引上領域Ａ２からワーク投入領域Ａ１へ循環移動するワーク保持体１３の係合部材２２を、被係合部材４９Ｂから被係合部材４９Ａに受け渡すために設けられている。
【００４２】
この被係合部材４９Ｃを備えることによって、ワーク引上領域Ａ２においてワーク保持体１３を上昇させた状態で焼入れ装置１０からワークＷを取り出し、その後、ワーク保持体１３を下降させることなくワーク投入領域Ａ１に移動させ、このワーク保持体１３に新たなワークＷを供給することができる。
【００４３】
なお、ワーク保持体１３の係合部材２２は、ワーク引上領域Ａ２に配置された状態から１／２ピッチ（３０°）移動することによって被係合部材４９Ｂから被係合部材４９Ｃに受け渡され、更に時計回りに１／２ピッチ移動することによって、被係合部材４９Ｃから被係合部材４９Ａへ受け渡される。
【００４４】
〔その他の構成〕
図１及び図３に示されるように、ワーク投入領域Ａ１には、下降位置Ｌにあるワーク保持体１３に保持されたワークＷに向けて焼入れ油１８を噴射する焼入れ油噴射機構５５が設けられている。この焼入れ油噴射機構５５は、平面視において、ワーク保持体１３の載置具２５の外径よりもやや大きな内径を有する略円環状（Ｃ字形状）の噴射部材５６と、この噴射部材５６に接続された配管部材５７と、配管部材５７を介して噴射部材５６に焼入れ油１８を供給する噴射ポンプ５８とを備えている。配管部材５７は、固定部材５９を介して油槽１２の側壁１７ａに固定されている。
【００４５】
図８に示されるように、噴射部材５６は、中空のパイプ部材を湾曲することによって略円環状に形成されており、その内周面のやや下側に複数の噴射口６１が等間隔に形成されている。そして、図９に示されるように、噴射部材５６の噴射口６１から噴射する焼入れ油１８は、油槽１２内において下降位置Ｌにあるワーク保持体１３に保持されたワークＷの外周全体の径方向外側から径方向内方に向けてやや下向きに噴射され、ワークＷを均一に冷却するようになっている。
【００４６】
図１及び図３に示されるように、ワーク引上領域Ａ２には、上昇位置Ｈと下降位置Ｌとの間の中間位置Ｍ（図１，図１０参照）にあるワーク保持体１３に保持されたワークＷに向けて圧縮空気（エア）を吹き付けるエア吹付機構（ガス吹付機構）６３が設けられている。このエア吹付機構６３は、ワーク保持体１３の載置具２５の外径よりもやや大きな内径を有する略円環状（Ｃ字形状）の吹付部材６４と、この吹付部材６４に接続された配管部材６５と、配管部材６５を介して吹付部材６４に圧縮空気を供給するコンプレッサ等の圧縮空気供給源（ガス供給源）６６と、を備えている。配管部材６５は、固定部材６７を介して油槽１２の側壁１７ｂに固定されている。なお、本実施の形態では、大気中において焼入れ処理（冷却処理）を行うためにワークＷに吹き付けるガス（気体）としてエアを用いているが、例えば不活性雰囲気下で焼入れ処理を行う場合には、当該雰囲気に応じたガス（窒素ガス、アルゴンガス等）を用いてワークに吹き付けることができる。
【００４７】
図８に示されるように、吹付部材６４は、中空のパイプ材を湾曲させることによって略円環状に形成されており、その内周面のやや下側に複数の吹出口６９が等間隔に形成されている。そして、図１０に示されるように、吹付部材６４の吹出口６９から吹き出される圧縮エアは、中間位置Ｍにあるワーク保持体１３に保持されたワークＷ（焼入れ油１８から引き上げられた直後のワークＷ）の径方向外側から径方向内方へ向けてやや下向きに吹き付けられ、ワークＷに付着した焼入れ油１８を吹き飛ばすようになっている。また、エア吹付機構６３は、図１に示されるように、焼入れ油１８の油面よりも上方であるが油槽１２の内部に配置されているワークＷに対してエアを吹き付けている。そのため、ワークＷから吹き飛ばされた焼入れ油１８が油槽１２の外部へ飛散し、焼入れ装置１０の周囲を汚してしまうことはほとんどない。
【００４８】
〔焼入れ装置１０の動作〕
図１１は、焼入れ装置１０の動作タイミングを示すタイムチャートである。以下、このタイムチャートを参照して、焼入れ装置１０の動作を説明する。
なお、以下においては、ワーク投入領域Ａ１に配置されたワーク保持体１３を除く他の全てのワーク保持体１３にワークＷが保持された状態で、ワーク投入領域Ａ１に配置されたワーク保持体１３に対して新たなワークＷを供給する状況から説明をスタートする。このとき、ワーク投入領域Ａ１では、ワーク投入用の昇降機構１５Ａによってワーク保持体１３が上昇位置Ｈに配置され、ワーク引上領域Ａ２では、ワーク引上用の昇降機構１５Ｂによってワーク保持体１３が下降位置Ｌに配置されている。
【００４９】
この状態において、ワーク投入領域Ａ１に配置されたワーク保持体１３に対してロボットハンドＲ（図３参照）によってワークが供給される（図１１のＴ１）。その後、ワーク投入用の昇降機構１５Ａが作動（昇降制御手段によって昇降駆動部５０Ａが作動）することによってワーク保持体１３が下降位置Ｌへ向けて下降し、ワーク保持体１３に保持されたワークＷが焼入れ油１８に投入される（Ｔ２）。
【００５０】
このように、ワーク保持体１３によって保持された状態でワークＷが焼入れ油１８に投入されるので、ワークＷに打ち傷や変形が生じてしまうことはない。また、ワークＷを焼入れ油１８に投入する際にワークＷの姿勢が乱れることもないので、冷却ムラの発生も防止することができる。
【００５１】
次いで、焼入れ油噴射機構５５が作動して、下降位置Ｌにあるワーク保持体１３のワークＷに所定時間（例えば、６０秒間）焼入れ油１８が噴射される（Ｔ３）。このように焼入れ油１８に投入した直後のワークＷに対して均一に焼入れ油１８を噴射することによって、より冷却ムラの発生を防止することができる。
【００５２】
一方、ワーク引上領域Ａ２では、ワーク引上用の昇降機構１５Ｂが作動（昇降制御手段によって昇降駆動部５０Ｂが作動）することによりワーク保持体１３が中間位置Ｍへ向けて上昇する（Ｔ４）。これにより、ワーク保持体１３によって保持されたワークＷが焼入れ油１８から引き上げられる。
次いで、エア吹付機構６３が作動し、中間位置Ｍでワーク保持体１３に保持されているワークＷに所定時間（例えば、２０秒）エアが吹き付けられる（Ｔ５）。これにより、ワークＷに付着した焼入れ油１８が吹き飛ばされる。所定時間経過後、エア吹付機構６３が停止すると、ワーク引上用の昇降機構１５Ｂが再び作動し、ワーク保持体１３が上昇位置Ｌまで上昇する（Ｔ６）。
【００５３】
ワーク引上領域Ａ２のワーク保持体１３が上昇位置Ｌまで上昇すると、次にロボットハンドＲが作動してワーク保持体１３からワークＷが取り出される（Ｔ７）。そして、ワークＷの取出作業が終了すると、移動機構１４の回転駆動部３３が作動して回転台３２が１／２ピッチ回転する（Ｔ８）。これにより、ワーク引上領域Ａ２において上昇位置Ｈに配置されているワーク保持体１３の係合部材２２が、ワーク引上用の昇降機構１５Ｂの被係合部材４９Ｂから離脱して被係合部材４９Ｃ（図６参照）に係合し、当該ワーク保持体１３が上昇位置Ｈに保持される。また、ワーク投入領域Ａ１において、下降位置Ｌに配置されているワーク保持体１３の係合部材２２が、ワーク投入用の昇降機構１５Ａの被係合部材４９Ａから離脱する。
【００５４】
次いで、ワーク投入用の昇降機構１５Ａが作動して被係合部材４９Ａが上昇し、ワーク引上用の昇降機構１５Ｂが作動して被係合部材４９Ｂが下降する（Ｔ９）。その後、回転駆動部３３が作動して回転台３２がさらに１／２ピッチ回転する（Ｔ１０）。これによって、被係合部材４９Ｃによって上昇位置Ｈに保持されていたワーク保持体１３の係合部材２２が、上昇位置Ｈに戻ったワーク投入用の昇降機構１５Ａの被係合部材４９Ａに係合して、そのまま上昇位置Ｈに保持される。また、下降位置Ｌにあるワーク引上用の昇降機構１５Ｂの被係合部材４９Ｂには、既に油槽１２内を循環してワーク引上領域Ａ２に移動したワーク保持体１３の係合部材２２が係合する。
以上の動作が終了すると、再び、上述のＴ１以降の動作が繰り返し行われる。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態の焼入れ装置１０は、ワーク投入領域Ａ１において上昇位置Ｈにあるワーク保持体１３に加熱処理済みのワークＷを供給し、その後、ワーク保持体１３を下降させてワークＷを焼入れ油１８に投入するとともに焼入れ油１８の内部で循環させ、ワーク引上領域Ａ２に移動したワーク保持体１３を再び上昇させて焼入れ済みのワークＷを焼入れ油１８から引き上げることができる。以上の動作の間、ワークＷは、ワーク保持体１３によって安定した姿勢に保持されているので、焼入れ油１８への投入で打ち傷や変形が生じることはほとんどなく、また、冷却ムラの発生も防止することができ、歩留まりを向上することができる。
【００５６】
また、ワーク保持体１３を上下方向に昇降させることによって油槽１２内の焼入れ油１８に対するワークＷの投入と引き上げとを行うことができるので、ワークの投入及び引き上げのための装置構成を簡素化し、当該装置構成の平面的な領域を小さくすることができるので、油槽１２の小型化を図ることができる。したがって、油槽１２の設定スペースを可及的に小さくすることができるとともに、油槽１２内に貯留する焼入れ油１８の量を少なくすることができる。
また、ワークＷを周回軌道上で循環させながら焼入れを行うことができるので、油槽１２を小型に構成した場合であっても充分な焼入れ時間を確保することができる。
【００５７】
移動機構１４や昇降機構１５は、油槽１２の外部、具体的には油槽１２の上方に配置されているので、これらの構成を油槽１２内（焼入れ油１８の下方領域）に配置する場合に比べて、構成を簡素化することができるとともに、メンテナンスも容易となり、油槽１２の小型化にも寄与することができる。
【００５８】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。例えば、図１１に示すタイムチャートにおいて、（Ｔ４）以降の動作は、焼入れ油噴射機構５５の動作が終了してから行ってもよい。
上記実施の形態では、ワーク投入領域Ａ１とワーク引上領域Ａ２とが別々の場所に設定されていたが、同一の場所に設定されていてもよい。この場合、昇降機構１５は１つで足りることになる。
複数のワーク保持体１３の周回軌道は、必ずしも円形でなくても良い。例えば、円形以外の環状（多角形状、楕円形状、長円形状等）に配索されて循環するチェーンやベルト等の索状体を回転台の代わりに使用し、この索状体に対して所定のピッチで複数のワーク保持体１３を支持することも可能である。
本発明の焼入れ装置は、連続加熱炉によって加熱処理されたワークだけでなく、浸炭焼入れ、高周波焼入れ等の過程で加熱処理されたワークを冷却するためにも使用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０：焼入れ装置、１２：油槽（冷却液槽）、１３：ワーク保持体、１４：移動機構、１５：昇降機構、１８：焼入れ油（冷却液）、２０：支持ロッド、２１：ワーク受け部材（保持部材）、２２：係合部材、２５：載置具、２７：支持板（支持部）、３２：回転台、３３：回転駆動部、３４：回転軸（鉛直軸）、４９Ａ：被係合部材、４９Ｂ：被係合部材、４９Ｃ：被係合部材（高さ保持部）、５０：昇降駆動部、５５：焼入れ油噴射機構、６３：エア吹付機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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