(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インライン型の搬送機構によって、軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを一つの焼入ステージに搬送し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側の溝部加熱位置まで前記ワークを下降させるとともに、前記溝部加熱位置まで下降した前記ワークを軸部の冷却が完了するまで回転させ、この状態で、前記溝部加熱位置において前記ワークの溝部を加熱して冷却し、該溝部の冷却完了後に、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部加熱位置と同軸上の軸部加熱位置まで前記ワークを上昇させ、前記軸部加熱位置において前記ワークの軸部を加熱し、該軸部を冷却しながら前記ワークを搬送ラインの位置まで下降させ、前記軸部の冷却完了後に、前記溝部および軸部の焼入を行ったワークを前記搬送機構によって次のステージに搬送することを特徴とする等速ジョイントの高周波焼入方法。
【請求項２】
軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを搬送するインライン型の搬送機構と、該搬送機構によって搬送されたワークの軸部および溝部の両方の焼入を行う一つの焼入ステージとを有し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側に溝部焼入用加熱手段を配設し、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部焼入用加熱手段と同軸上に軸部焼入用加熱手段、溝部および軸部用冷却手段をそれぞれ配設するとともに、これら冷却手段およびワークを、搬送ラインの下側の溝部加熱位置、搬送ラインの上側の軸部加熱位置および搬送ラインの位置まで昇降させる昇降手段を設ける一方、前記焼入ステージにおいて前記ワークのセンタリングを行う昇降可能な上下部センタ機構を設け、該下部センタ機構によって前記ワークを溝部の加熱開始から軸部の冷却完了まで回転させるようにしたことを特徴とする等速ジョイントの高周波焼入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は等速ジョイント部材のような軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークに対して適用される高周波焼入方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軸部および溝部などのような２ケ所の焼入を必要とするワークは、例えば、図５に示すようなシステムの焼入用自動装置５１を使用することにより焼入されている。この焼入用自動装置５１は、軸部焼入ステージ５Ｂと溝部焼入ステージ５Ｄを有し、しかも両焼入ステージ５Ｂ，５Ｄの間には焼入に入る前の均熱化を図るべく冷却ステージ５Ｃが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の焼入用自動装置５１では、軸部焼入ステージ５Ｂと溝部焼入ステージ５Ｄがそれぞれ別個に配置されているので、各々の焼入ステージ５Ｂ，５Ｄにワーク上下動機構やワークセンタリング用の上部センタ機構および下部センタ機構がそれぞれ必要となり、構造が複雑で設備コストが高くなる上に、大きな設置スペースが必要であった。また、従来の焼入用自動装置５１では、一方の軸部焼入後の残熱による影響を少なくするために、両焼入ステージ５Ｂ，５Ｄの間に冷却ステージ５Ｃを設けてワーク冷却をする必要があった。このワーク冷却が無い場合は、ワークが機械に投入されるタイミングにより焼入後の空冷時間にバラツキを発生し、焼入品質の不良の原因となるおそれがあった。これを防ぐためには、ワーク加熱後の冷却時間を充分に延ばすというような対策が必要となり、これにより生産性の低下を招くという欠点を有していた。
【０００４】
例えば、上記焼入用自動装置５１を用いてワークの焼入を行う場合、まず、ステージ５Ａにおいてワークを取り込み、焼入ステージ５Ｂにおいて当該ワークの軸部を焼入し、冷却ステージ５Ｃにおいてワークを冷却する。次いで、このワークの溝部を焼入ステージ５Ｄにおいて焼入し、冷却ステージ５Ｅにおいて冷却する。そして、焼戻ステージ５Ｆにおいて当該ワークの軸部および溝部を同時に焼戻し、冷却ステージ５Ｇにおいて冷却する。しかる後、ワークはステージ５Ｈより装置外に払い出され、後工程に搬送されるシステムとなっている。
【０００５】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、溝部から軸部までの焼入品質のバラツキの無いワークが得られる等速ジョイントの高周波焼入方法を提供するとともに、省スペース化が可能であり、構造が簡単でかつコスト低減が可能な等速ジョイントの高周波焼入装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明においては、インライン型の搬送機構によって、軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを一つの焼入ステージに搬送し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側の溝部加熱位置まで前記ワークを下降させるとともに、前記溝部加熱位置まで下降した前記ワークを軸部の冷却が完了するまで回転させ、この状態で、前記溝部加熱位置において前記ワークの溝部を加熱して冷却し、該溝部の冷却完了後に、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部加熱位置と同軸上の軸部加熱位置まで前記ワークを上昇させ、前記軸部加熱位置において前記ワークの軸部を加熱し、該軸部を冷却しながら前記ワークを搬送ラインの位置まで下降させ、前記軸部の冷却完了後に、前記溝部および軸部の焼入を行ったワークを前記搬送機構によって次のステージに搬送している。
【０００７】
また、他の本発明においては、軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを搬送するインライン型の搬送機構と、該搬送機構によって搬送されたワークの軸部および溝部の両方の焼入を行う一つの焼入ステージとを有し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側に溝部焼入用加熱手段を配設し、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部焼入用加熱手段と同軸上に軸部焼入用加熱手段、溝部および軸部用冷却手段をそれぞれ配設するとともに、これら冷却手段およびワークを、搬送ラインの下側の溝部加熱位置、搬送ラインの上側の軸部加熱位置および搬送ラインの位置まで昇降させる昇降手段を設ける一方、前記焼入ステージにおいて前記ワークのセンタリングを行う昇降可能な上下部センタ機構を設け、該下部センタ機構によって前記ワークを溝部の加熱開始から軸部の冷却完了まで回転させるようにしている。
【０００８】
【作用】
本発明に係る等速ジョイントの高周波焼入方法では、インライン型の搬送機構によって、軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを一つの焼入ステージに搬送し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側の溝部加熱位置まで前記ワークを下降させるとともに、前記溝部加熱位置まで下降した前記ワークを軸部の冷却が完了するまで回転させ、この状態で、前記溝部加熱位置において前記ワークの溝部を加熱して冷却し、該溝部の冷却完了後に、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部加熱位置と同軸上の軸部加熱位置まで前記ワークを上昇させ、前記軸部加熱位置において前記ワークの軸部を加熱し、該軸部を冷却しながら前記ワークを搬送ラインの位置まで下降させ、前記軸部の冷却完了後に、前記溝部および軸部の焼入を行ったワークを前記搬送機構によって次のステージに搬送しているため、従来の焼入方法で必要なワーク冷却用のステージを無くしても、溝部焼入から軸部焼入までの品質バラツキのないワークが得られる。
【０００９】
また、他の本発明に係る等速ジョイントの高周波焼入装置では、軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを搬送するインライン型の搬送機構と、該搬送機構によって搬送されたワークの軸部および溝部の両方の焼入を行う一つの焼入ステージとを有し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側に溝部焼入用加熱手段を配設し、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部焼入用加熱手段と同軸上に軸部焼入用加熱手段、溝部および軸部用冷却手段をそれぞれ配設するとともに、これら冷却手段およびワークを、搬送ラインの下側の溝部加熱位置、搬送ラインの上側の軸部加熱位置および搬送ラインの位置まで昇降させる昇降手段を設ける一方、前記焼入ステージにおいて前記ワークのセンタリングを行う昇降可能な上下部センタ機構を設け、該下部センタ機構によって前記ワークを溝部の加熱開始から軸部の冷却完了まで回転させるようにしているため、従来と比べて設置スペースが半分程度で良く、しかも、必要なワーク上下動システムやセンタ機構等のユニットも従来の半分の使用数で済む。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図４は本発明に係る等速ジョイントの高周波焼入方法とその装置の一実施例を示している。本実施例の高周波焼入方法には、軸部２および溝部３の２ケ所の焼入を必要とする等速ジョイント部材のワークＷを取り込むステージ１Ａ、ワークＷの軸部２および溝部３の両方を焼入する焼入ステージ１Ｂ、ワークＷを冷却する第１冷却ステージ１Ｃ、ワークＷの軸部２および溝部３を同時に焼戻す焼戻ステージ１Ｄ、ワークＷを冷却する第２冷却ステージ１Ｅ、ワークＷを装置外に払い出すステージ１Ｆを順に経るシステムの高周波焼入装置４が用いられている。また、この高周波焼入装置４は、ワークＷを各ステージに搬送するインライン型（直列型、一列型）の搬送装置５を有しており、ワークＷは搬送ラインＬ上を搬送されるようになっている。
【００１２】
焼入ステージ１Ｂには、図２および図３に示す如く、高周波焼入用の自動機械６が設置されている。自動機械６は、搬送ラインＬの下側に配設される溝部焼入用加熱コイル（溝部焼入用加熱手段）７と、搬送ラインＬの上側で、前記溝部焼入用加熱手段と同軸上に配設される軸部焼入用加熱コイル（軸部焼入用加熱手段）８、溝部冷却用外周ジャケット（溝部冷却手段）９および軸部冷却用ジャケット（軸部用冷却手段）１０とをそれぞれ備えている。
【００１３】
溝部冷却用外周ジャケット９および軸部冷却用ジャケット１０は、搬送時のワークＷと干渉せず、かつ相互干渉の無い位置に配置された状態で同一の支持ブラケット１１に取付けられ、ジャケット昇降用シリンダ１２によって同時に動くようになっている。しかも、支持ブラケット１１は、ワーク上下動用モータ１３およびボールネジ１４により駆動される往復台ベース（昇降手段）１５に取付けられている。なお、溝部焼入用加熱コイル７と軸部焼入用加熱コイル８は、自動機械６側に固定されている。
【００１４】
一方、ワークＷは、上部センタ機構１６および下部センタ機構１７によりセンタリングされ、往復台ベース１５と共に昇降するように構成されている。また、ワークＷは、ワーク回転用油圧モータ１８により駆動される下部センタ機構１７を介して回転が伝達されるようになっている。このため、上部センタ機構１６および下部センタ機構１７は、センタ昇降用シリンダ１９によって昇降するように構成されている。しかも、下部センタ機構１７の中央部には、焼入用加熱コイル７を挿入させる貫通孔２０が穿設されている。また、図２において２１，２２は焼入用加熱コイル７，８を制御するコントローラである。
【００１５】
なお、焼入ステージ１Ｂ以外の各ステージには従来技術の機械が設置されている。すなわち、ステージ１Ａにはワーク取込機２３、第１および第２冷却ステージ１Ｃ，１Ｅにはワーク冷却機２４，２５、焼戻ステージ１Ｄにはワーク焼戻機２６、ステージ１Ｆにはワーク払出機２７がそれぞれ配置されている。
【００１６】
次に、上記ワークＷの軸部２および溝部３を同一ステージの焼入ステージ１Ｂにおいて焼入する動作を説明する。
【００１７】
まず、ワークＷが図４（ａ）に示すように、搬送装置５によってステージ１Ａから焼入ステージ１Ｂまで運ばれて来る。すると、ワークＷは、上部センタ機構１６および下部センタ機構１７によってセンタリングされ、そして、図４（ｂ）に示すように、往復台ベース１５と共に溝部加熱位置まで下降する。それと同時に、溝部冷却用外周ジャケット９と軸部冷却用ジャケット１０も所定の位置まで下降する。
【００１８】
溝部加熱位置まで下降したワークＷは下部センタ機構１７を介して回転され、この状態で溝部３が溝部焼入用加熱コイル７により加熱され、その後、溝部冷却用外周ジャケット９で冷却される。溝部３の冷却が完了した後、ワークＷは、往復台ベース１５と共に、図４（ｃ）に示す軸部加熱位置まで上昇する。
【００１９】
軸部加熱位置まで上昇したワークＷは、軸部２が軸部焼入用加熱コイル８により加熱される。軸部２の加熱完了後、ワークＷはすぐに下降を開始し、それと同時に、軸部冷却用ジャケット１０によって軸部２の冷却も開始される。ワークＷは、図４（ｄ）に示す如く、搬送ラインＬの位置まで下降し、この位置において軸部２の冷却が完了するまで回転している。
【００２０】
そして、軸部２の冷却完了後、ワークＷの回転を停止させ、上部センタ機構１６および下部センタ機構１７によるワークＷのセンタリングを解除する。また、溝部冷却用外周ジャケット９と軸部冷却用ジャケット１０は図４（ｅ）に示す如く、元の位置まで上昇する。センタリング解除後、ワークＷは搬送装置５に次の第１冷却ステージ１Ｃに搬送される。その後、ワークＷは、第１冷却ステージ１Ｃ、焼戻ステージ１Ｄ、第２冷却ステージ１ＥおよびステージＦにおいて所定の処理が施され、後工程に搬送される。
【００２１】
本実施例の高周波焼入方法では、同一の焼入ステージ１Ｂにおいて、溝部焼入加熱コイル７によりワークＷの溝部３を加熱し、その後、溝部冷却用外周ジャケット９によりワークＷの溝部３の冷却を完了させ、しかる後に、軸部焼入加熱コイル８によりワークＷの軸部２を加熱し、その後、軸部冷却用外周ジャケット１０によりワークＷの軸部２の冷却を完了させているため、溝部３から軸部２までの焼入品質のバラツキの無いワークＷを得ることができる。また、高周波焼入装置４では、従来において別個に配置された溝部焼入ステージと軸部焼入ステージを一つの焼入ステージ１Ｂに配置し、かつ従来の溝部焼入ステージと軸部焼入ステージとの間の冷却ステージを無くしているため、装置全体の大きさを小さくできる上、構造も簡単になる。
【００２２】
以上、本発明の一実施例につき述べたが、本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００２３】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に係る等速ジョイントの高周波焼入方法は、インライン型の搬送機構によって、軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを一つの焼入ステージに搬送し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側の溝部加熱位置まで前記ワークを下降させるとともに、前記溝部加熱位置まで下降した前記ワークを軸部の冷却が完了するまで回転させ、この状態で、前記溝部加熱位置において前記ワークの溝部を加熱して冷却し、該溝部の冷却完了後に、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部加熱位置と同軸上の軸部加熱位置まで前記ワークを上昇させ、前記軸部加熱位置において前記ワークの軸部を加熱し、該軸部を冷却しながら前記ワークを搬送ラインの位置まで下降させ、前記軸部の冷却完了後に、前記溝部および軸部の焼入を行ったワークを前記搬送機構によって次のステージに搬送しているので、溝部から軸部までの焼入品質のバラツキの無いワークを得ることができ、このワークを用いて優れた品質の製品を生産することが可能になる。
【００２４】
また、本発明に係る等速ジョイントの高周波焼入装置は、軸部および溝部の２ケ所の焼入を必要とするワークを搬送するインライン型の搬送機構と、該搬送機構によって搬送されたワークの軸部および溝部の両方の焼入を行う一つの焼入ステージとを有し、該焼入ステージにおける搬送ラインの下側に溝部焼入用加熱手段を配設し、前記焼入ステージにおける搬送ラインの上側で、前記溝部焼入用加熱手段と同軸上に軸部焼入用加熱手段、溝部および軸部用冷却手段をそれぞれ配設するとともに、これら冷却手段およびワークを、搬送ラインの下側の溝部加熱位置、搬送ラインの上側の軸部加熱位置および搬送ラインの位置まで昇降させる昇降手段を設ける一方、前記焼入ステージにおいて前記ワークのセンタリングを行う昇降可能な上下部センタ機構を設け、該下部センタ機構によって前記ワークを溝部の加熱開始から軸部の冷却完了まで回転させるようにしているので、従来の焼入装置で必要であった複数のステージを削減でき、省スペース化が図れるとともに、構造が簡単になり、設備コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る等速ジョイントの高周波焼入方法に用いられる焼入装置を示すシステム構成図である。
【図２】上記システムの焼入ステージに設置されるワークの焼入用自動機械を示す側面図である。
【図３】上記ワークの焼入用自動機械を示す正面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は上記ワークの焼入システムを順を追って説明する概念図である。
【図５】従来の等速ジョイントの高周波焼入方法に用いられる焼入装置を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
１Ｂ  焼入ステージ
２  軸部
３  溝部
４  高周波焼入装置
５  搬送装置
６  焼入用自動機械
７  溝部焼入用加熱コイル
８  軸部焼入用加熱コイル
９  溝部冷却用外周ジャケット
１０  軸部冷却用ジャケット
１１  支持ブラケット
１２  ジャケット昇降用シリンダ
１３  ワーク上下動用モータ
１４  ボールネジ
１５  往復台ベース
１６  上部センタ機構
１７  下部センタ機構
１８  ワーク回転用油圧モータ
１９  センタ昇降用シリンダ
Ｗ  ワーク
Ｌ  搬送ライン
【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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