(57)【要約】【課題】簡易な構造で効率よく形状の調整を行うことが可能な形状調整装置及び形状調整方法を提供する。【解決手段】ワークＷを移動させつつ形状を調整する形状調整装置であり、ワークＷを移動方向と交差する方向に加圧する加圧手段３２，３３を備え、加圧手段３２，３３は、ワークＷに一方側から当接する第１ローラ４１と、第１ローラ４１と移動方向にずれた位置に配置されてワークＷに反対側から当接する第２ローラ４２と、第１ローラ４１と第２ローラ４２とを移動方向と交差する方向に相対的に加圧する加圧具４３と、を備えている。【選択図】図４
2014014866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを移動させつつ形状を調整するワークの形状調整装置であって、
上記ワークを移動方向と交差する方向に加圧する加圧手段を備え、
該加圧手段は、上記ワークに一方側から当接する第１ローラと、該第１ローラと上記移動方向にずれた位置に配置されて上記ワークに反対側から当接する第２ローラと、上記第１ローラと上記第２ローラとを上記移動方向と交差する方向に相対的に加圧する加圧具と、を備えて成る、ワークの形状調整装置。
【請求項２】
環状のワークを回転しつつ形状を調整するワークの形状調整装置であって、
回転する上記ワークを径方向に加圧する径方向加圧手段と、回転する上記ワークを軸方向に加圧する軸方向加圧手段と、を備え、
上記軸方向加圧手段は、上記ワークの軸方向一端側に当接する第１ローラと、該第１ローラと周方向にずれた位置に配置されて上記ワークの軸方向他端側に当接する第２ローラと、上記第１ローラと上記第２ローラとを上記軸方向に相対的に加圧する軸方向加圧具と、を備えて成る、ワークの形状調整装置。
【請求項３】
長尺のワークを長手方向に沿って移動させつつ形状を調整するワークの形状調整装置であって、
長手方向に沿って移動する上記ワークを上記長手方向と交差する交差方向に加圧する加圧手段を備え、
該加圧手段は、上記ワークに一方側から当接する第１ローラと、該第１ローラと上記長手方向にずれた位置に配置されて上記ワークに反対側から当接する第２ローラと、上記第１ローラと上記第２ローラとを上記交差方向に相対的に加圧する加圧具と、を備えて成る、ワークの形状調整装置。
【請求項４】
前記加圧手段は、加熱された前記ワークを冷却しつつ加圧するものである、請求項１乃至３の何れかに記載のワークの形状調整装置。
【請求項５】
前記加圧手段は、前記ワークの長手方向に互いに離間して配置された複数の前記第１ローラと、該複数の第１ローラの間に配置された前記第２ローラと、を備えている、請求項１乃至３の何れかに記載のワークの形状調整装置。
【請求項６】
互いに異なる前記加圧手段の形状調整領域同士が近接又は重複して設けられている、請求項１乃至３の何れかに記載のワークの形状調整装置。
【請求項７】
前記加圧手段は、前記ワークの長手方向の互いに離間した位置に複数設けられている、請求項１乃至３の何れかに記載のワークの形状調整装置。
【請求項８】
ワークを移動させつつ形状を調整するワークの形状調整方法であって、
上記ワークを移動方向と交差する方向に加圧することで、該ワークの形状を調整する工程を備え、
該工程では、上記ワークの一方側に第１ローラを当接させると共に該第１ローラ上記移動方向にずれた位置で上記ワークの反対側に第２ローラを当接させ、上記第１ローラと上記第２ローラとを上記移動方向と交差する方向に相対的に加圧する、ワークの形状調整方法。
【請求項９】
加熱された環状のワークを回転及び冷却しつつ形状を調整するワークの形状調整方法であって、
回転する上記ワークを径方向に加圧すると共に軸方向に加圧することで、該ワークの径方向及び軸方向の形状を調整する工程を備え、
該工程では、上記ワークの軸方向一端側に第１ローラを当接させると共に該第１ローラと周方向にずれた位置で上記ワークの軸方向他端側に第２ローラを当接させ、上記第１ローラと上記第２ローラとを上記軸方向に相対的に加圧する、ワークの形状調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを移動させながら形状を調整するワークの形状調整装置及び形状調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、環状のワークを回転させ、或いは長尺のワークを長手方向に移動させながら、ワ―クの形状を調整することが行われている。例えば加熱されたワークを移動及び冷却しつつ変形を矯正する装置などが知られている。
下記特許文献１では、リング状のワークの形状を矯正する装置が開示されている。この装置は、リング状のワークを載せる配置台と、配置台に配置されたリング状のワークの外周面に径方向に接触させる転動自在な一対のロールと、これら一対のロールにリング状のワークを介して対向して設けられた一個の加圧ロールと、を備えている。
【０００３】
この装置では、加熱されたリング状のワークを配置台に載せ、加圧ロール進退機構により加圧ロールをリング状のワークの外周面に径方向に押し付け、加圧ロール回転駆動機構により加圧ロールを回転させながら、リング状のワークを冷却する。この冷却時にリング状のワークの変形を矯正して真円度を向上させている。
【０００４】
下記特許文献２では、環状のワークを回転させる回転手段と、ワークの内周面に当接するインナーローラと、ワークの外周面に当接するアウターローラと、該アウターローラをワークの外周面側に付勢する付勢手段と、を備えた熱処理装置が開示されている。
【０００５】
特許文献２に記載の装置では、環状のワークの外周面を加圧するだけでなく、外周面と内周面とを加圧するので、装置構成をコンパクト化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−８４６１０号公報
【特許文献２】特開２０１２−４６８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の装置では、環状のワークを径方向に加圧して変形を矯正すると、真円度を向上できるものの、矯正に伴い軸方向の変形が生じたり増大したりすることが分かった。その場合、例えばワークの両端面をプレスして軸方向の変形を矯正することも考えられるが、装置が複雑化し且つ大型化する。
【０００８】
そこで本発明は、簡易な構造で効率よくワークの形状の調整を行うことが可能なワークの形状調整装置及び形状調整方法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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明のワークの形状調整装置は、ワークを移動させつつ形状を調整するワークの形状調整装置であって、ワークを移動方向と交差する方向に加圧する加圧手段を備え、この加圧手段が、ワークに一方側から当接する第１ローラと、第１ローラとは移動方向にずれた位置に配置されてワークに反対側から当接する第２ローラと、第１ローラと第２ローラとを移動方向と交差する方向に相対的に加圧する加圧具と、を備えている。
環状のワークの形状調整装置は、環状のワークを回転しつつ形状を調整する形状調整装置であって、回転するワークを径方向に加圧する径方向加圧手段と、回転するワークを軸方向に加圧する軸方向加圧手段と、を備え、軸方向加圧手段は、ワークの軸方向一端側に当接する第１ローラと、第１ローラと周方向にずれた位置に配置されてワークの軸方向他端側に当接する第２ローラと、第１ローラと第２ローラとを軸方向に相対的に加圧する軸方向加圧具と、を備えているのがよい。
径方向加圧手段の形状調整領域と軸方向加圧手段の形状調整領域とは、互いに近接又は重複して設けられているのが好適である。
【００１０】
長尺のワークの形状調整装置は、長尺のワークを長手方向に沿って移動させつつ形状を調整するワークの形状調整装置であって、長手方向に沿って移動するワークを長手方向と交差する交差方向に加圧する加圧手段を備え、加圧手段は、ワークに一方側から当接する第１ローラと、第１ローラと長手方向にずれた位置に配置されてワークに反対側から当接する第２ローラと、第１ローラと第２ローラとを交差方向に相対的に加圧する加圧具と、を備えているのがよい。ここでワークは、少なくとも一部の表面形状が長手方向に一定に保たれたワークであればよい。
【００１１】
本発明の加圧手段は、加熱されたワークを回転及び冷却しつつ加圧するものであってもよい。また加圧手段は、好ましくは、ワークの周方向に互いに離間して配置された複数の第１ローラと、複数の第１ローラの間に配置された第２ローラと、を備えている。さらに互いに異なる方向の加圧手段の形状調整領域同士が互いに近接又は重複して設けられているのがよい。また加圧手段は、ワークの長手方向の互いに離間した位置に複数設けられているのが好適である。
【００１２】
上記目的を達成する本発明のワークの形状調整方法は、ワークを移動させつつ形状を調整するワークの形状調整方法であって、ワークを移動方向と交差する方向に加圧することで、ワークの形状を調整する工程を備え、この工程では、ワークの一方側に第１ローラを当接させると共に第１ローラとは移動方向にずれた位置でワークの反対側に第２ローラを当接させ、第１ローラと第２ローラとを移動方向と交差する方向に相対的に加圧する。
環状のワークの形状調整方法は、加熱された環状のワークを回転及び冷却しつつ形状を調整する形状調整方法であって、回転するワークを径方向に加圧すると共に軸方向に加圧することで、ワークの径方向及び軸方向の形状を調整する工程を備え、この工程でワークの軸方向一端側に第１ローラを当接させると共に第１ローラと周方向にずれた位置でワークの軸方向他端側に第２ローラを当接させ、第１ローラと第２ローラとを軸方向に相対的に加圧するのがよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワークの形状を調整する際、ワークの一部の互いにずれた位置に第１ローラと第２ローラとを配置して相対的に加圧するため、ワークを移動させつつ加圧すれば、ワークの一部毎に曲げ荷重を負荷することを長手方向に連続して施すことができる。そのため、各部毎に大きな曲げ荷重を負荷し易く、しかもワーク全体を加圧する場合に比べて少ない荷重で加圧できる。これにより簡易な構造で効率よく形状の調整を行うことが可能である。
【００１４】
本発明により回転する環状のワークを径方向に加圧すると共に軸方向に加圧すれば、加熱されたワークを径方向の形状と軸方向の形状とを合わせて調整できる。そのため径方向の形状を調整することで軸方向の変形が生じたり増大することを防止できると共に、軸方向の形状を調整することで径方向の変形が生じたり増大することを防止でき、ワークの形状を効率よく調整することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るワークの形状調整装置が組み込まれた熱処理装置を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るワークの形状調整装置が組み込まれた熱処理装置を示す概略平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る軸方向加圧手段及び径方向加圧手段の配置を示す概略平面図であり、（ａ）は加圧前の状態を示し、（ｂ）は加圧中の状態を示す。る。
【図４】本発明の第１実施形態に係る軸方向加圧手段及び径方向加圧手段の配置を示す概略側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るワークの形状調整装置が組み込まれた熱処理装置を示す概略縦断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る形状調整装置が組み込まれた熱処理装置を示す概略平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る軸方向加圧手段及び径方向加圧手段の配置を示す概略平面図であり、（ａ）は加圧前の状態を示し、（ｂ）は加圧中の状態を示す。る。
【図８】本発明の第２実施形態に係る軸方向加圧手段及び径方向加圧手段の配置を示す概略側面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る形状調整装置を示す概略平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る形状調整装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。ここでは軸受け部材等の軌道部材に用いられるワークを形状調整する例を用いる。
【００１７】
［第１実施形態］
本実施形態では、断面円形の内周面及び外周面を有すると共に、平坦な下端面及び上端面を有する円環形状のワークＷを熱処理する。
［熱処理装置］
図１及び図２に示すように、熱処理装置１は、ワークＷを加熱する加熱部１０と、加熱されたワークＷを冷却する冷却部２０と、を備えている。加熱部１０と冷却部２０とは上下に配置され、仮想の加熱部軸線Ｌ１と冷却部軸線Ｌ２とが鉛直方向の同一の線となっている。
【００１８】
加熱部１０は、ワークＷに対応した形状の加熱コイル１１と、ワークＷを所定位置に支持する支持部１２と、を備えている。本実施形態では、加熱コイル１１は冷却部２０の上部に加熱部軸線Ｌ１を中心に精度よく装着され、支持部１２は冷却部２０の昇降ベース２２に設けられて加熱部軸線Ｌ１に沿って昇降可能である。
ワークＷを支持した支持部１２が所定の上昇位置に配置されると、加熱コイル１１に対してワークＷが精度よく所定高さに配置されて、ワークＷと加熱コイル１１とが同軸に配置される。支持部１２が十分に下降すると、支持部１２に支持されたワークＷが冷却部２０のワーク保持部２３に移動する。
【００１９】
冷却部２０は、冷却液が貯留された冷却槽２１と、冷却槽２１内に配置されて昇降可能な昇降ベース２２と、昇降ベース２２に設けられたワーク保持部２３及び本実施形態の形状調整装置３０と、を備えている。
【００２０】
昇降ベース２２は、昇降装置２４により冷却部軸線Ｌ２に沿って昇降可能である。昇降ベース２２が最も上昇した位置では、ワーク保持部２３に保持されたワークＷ及び形状調整装置３０が冷却液の液面より上方に配置され、最も下降した位置では、ワークＷ及び形状調整装置３０が冷却液中に浸漬される。
【００２１】
ワーク保持部２３は、ワークＷの周方向に沿ってワークＷを回転可能に保持するもので、ワークＷの略水平方向の軸周りに回転自在な複数の載置ローラ２５が周方向に間隔を空けて配置されている。複数の載置ローラ２５は、頂部が同じ高さとなるようにワーク保持部２３に配置されている。載置ローラ２５は、それぞれワークＷに応じて径方向に位置調整可能であってもよい。
この実施形態では、載置ローラ２５として、形状調整装置３０の後述する第１ローラ４１をそのまま用いている。図１中に仮想線で示すように、第１ローラ４１とは別にワークＷの周方向に回転自在な載置ローラ２５を配置してもよい。
【００２２】
［ワークの形状調整装置］
ワークの形状調整装置３０は、加熱されたワークＷを回転及び冷却しつつ形状を調整するもので、ワークＷの周方向の複数位置に設けられている。
ここでワークＷの形状を調整するとは、ワークＷが所望の形状となるようにワークＷを加圧して外形形状を整えることで、ワークＷに存在する形状の歪みを低減又は払拭して矯正すること、熱処理中や矯正中に新たに生じる形状の歪みを抑制することなどが含まれる。この実施形態では、加熱されたワークＷに存在する設計形状との差や冷却時や矯正時に生じる変形を低減することで、径方向の形状の歪みと軸方向の形状の歪みとを低減又は無くしており、ワークＷの真円度を向上させると共にワークＷの両端面の平面度を向上している。
【００２３】
各形状調整装置３０は、図１に示すように、それぞれ昇降ベース２２に径方向に位置調整可能に支持された基部３１と、図３（ａ）（ｂ）に示すように、基部３１に設けられた径方向加圧手段３２及び軸方向加圧手段３３と、を備える。径方向加圧手段３２は、回転するワークＷを径方向に加圧するもので、軸方向加圧手段３３は、回転するワークＷを軸方向に加圧するものである。
【００２４】
径方向加圧手段３２は、ワークＷの内側に当接するインナーローラ３４とワークＷの外側に当接するアウターローラ３５と、インナーローラ３４とアウターローラ３５とを径方向に相対的に加圧する径方向加圧具３６とを備えている。インナーローラ３４とアウターローラ３５とを相対的に加圧するとは、インナーローラ３４とアウターローラ３５との一方又は双方を、冷却部軸線Ｌ２と直交する方向の距離が近接する方向に加圧することである。
【００２５】
インナーローラ３４は、略鉛直方向の軸周りに回転可能に基部３１に装着されている。側周面がワークＷの内周面の形状に対応し、上端がテーパ形状となっている。各基部３１をワークＷに応じて所定位置に配置すると、冷却部軸線Ｌ２と各インナーローラ３４との距離を等しく配置できる。複数のインナーローラ３４の一部又は全部は、図示しない駆動機構により回転駆動可能であり、回転駆動されるとワーク保持部２３に載置されたワークＷを周方向に沿って回転することができる。
【００２６】
アウターローラ３５は、略鉛直方向の軸周りに回転自在に基部３１に装着されおり、側周面がワークＷの外周面の形状に対応している。径方向加圧具３６は、アウターローラ３５を支持してインナーローラ３４の軸周りに揺動する揺動片３７と、揺動片３７を揺動駆動すると共に一方側に付勢する空圧シリンダ等の作動機構３８と、を備える。作動機構３８を駆動すると、アウターローラ３５を冷却部軸線Ｌ２に近接及び離間できると共に内側に向けて付勢できる。アウターローラ３５を冷却部軸線Ｌ２に近接させると、ワーク保持部２３に保持されたワークＷの外周面にアウターローラ３５を当接させて外周面を内側に加圧でき、冷却部軸線Ｌ２から離間させると、インナーローラ３４との間を広く拡開できる。
【００２７】
軸方向加圧手段３３は、ワークＷの軸方向一端側となる下端面に当接する複数の第１ローラ４１と、第１ローラ４１と周方向にずれた位置に配置されてワークＷの軸方向他端側となる上端面に当接する第２ローラ４２と、第１ローラ４１と第２ローラ４２とをワークＷの軸方向に相対的に加圧する軸方向加圧具４３と、を備えている。第１ローラ４１と第２ローラ４２とを相対的に加圧するとは、第１ローラ４１と第２ローラ４２との一方又は双方を、冷却部軸線Ｌ２に沿う距離が近接する方向に加圧することである。
【００２８】
第１ローラ４１は、略水平方向の軸周りに回動自在に基部３１に装着されている。側周面がワークＷの下端面の形状に対応している。この実施形態では、複数の第１ローラ４１がワークＷの周方向に互いに離間して配置されている。
【００２９】
第２ローラ４２は、基部３１の揺動片３７に立設された支柱４４に冷却部軸線Ｌ２に沿ってスライド自在に装着されており、略水平方向の軸周りに回動自在となっている。側周面がワークＷの上端面の形状に対応しており、ワークＷ側となる先端側がテーパ形状となっている。
【００３０】
第２ローラ４２は、平面視で第１ローラ４１とワークＷの周方向にずれた位置に配置されており、それぞれワークＷに対して異なる位置で当接するように配置されている。この実施形態では、揺動片３７により第２ローラ４２が所定位置に配置される複数の第１ローラ４１の間の位置に配置されている。
【００３１】
軸方向加圧具４３は、支柱４４の第２ローラ４２を支持する部位を下方へ向けて付勢するバネ等の弾性体４５を備えている。第２ローラ４２は、弾性体４５により下方へ付勢されていることで、ワークＷに当接しない状態では予め設定された最下端の位置に配置され、ワークＷに当接することで、最下端より上に配置されてワークＷを第２ローラ４２で下方に加圧できる。なお、第２ローラ４２の最下端の位置はワークＷの厚みに応じて調整可能となっている。
【００３２】
［ワークの熱処理方法］
上記のような形状調整装置３０が装着された熱処理装置１を用いてワークＷを熱処理するには、ワークＷを加熱する工程を行い、その後加熱されたワークＷを回転及び冷却しつつ形状を調整する工程を行う。加熱工程では、ワークＷをワーク支持部１２に略水平に載置し、加熱部１０の加熱コイル１１に対して精度よく所定位置に配置する。加熱コイル１１により囲んだ状態で高周波誘導加熱により所定温度まで加熱する。この実施形態ではワークＷの内部まで加熱している。
【００３３】
加熱終了後、形状を調整する工程では、支持部１２を下降させることで加熱されたワークＷを下降させ、ワークＷを冷却部２０のワーク保持部２３に保持させる。このときワーク保持部２３は冷却液の液面より上方に配置されている。昇降ベース２２では、各形状調整装置３０の基部３１がそれぞれワークＷに対応した所定位置に配置されている。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、各基部３１では、インナーローラ３４が所定位置に配置されている。揺動片３７の配置により、アウターローラ３５が冷却部軸線Ｌ２から最も離間した位置に配置されている。これにより、インナーローラ３４とアウターローラ３５との間の間隔がワークＷの幅より開いた状態となっている。
【００３５】
各インナーローラ３４の頂部がテーパ形状のため、支持部１２の下降時にワークＷの内周面がテーパ形状に案内される。これによりワークＷの軸を冷却部軸線Ｌ２に合わせることができる。
ワーク保持部２３の載置ローラ２５の上端位置より下方まで支持部１２を下降させると、ワークＷが載置ローラ２５上に乗り移り、ワークＷがワーク保持部２３に精度よく配置される。この状態で、載置ローラ２５と共用の第１ローラ４１にワークＷの下端面が当接すると共に、インナーローラ３４がワークＷの内周面に当接した状態となる。
【００３６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、各形状調整装置３０では、作動機構３８により揺動片３７を揺動させ、アウターローラ３５を移動してワークＷの外周面に当接させる。この実施形態の作動機構３８が一方側に加圧する構造であるため、アウターローラ３５をワークＷの外周面に付勢した状態となる。
【００３７】
この揺動片３７の揺動により、第２ローラ４２をワークＷの上面上に移動させる。第２ローラ４２が予めワークＷの厚みに対応するように所定高さに調整されているため、第２ローラ４２を移動させると、テーパ形状により第２ローラ４２がワークＷ上に案内される。すると第２ローラ４２が支柱４４に沿って上方へ変位し、弾性体４５により下方へ付勢される。これにより第２ローラ４２をワークＷの上端面に当接して付勢した状態となる。
【００３８】
これらの状態で、図示しない駆動機構により各基部３１のインナーローラ３４を回転させ、ワークＷを周方向に沿って回転させる。すると径方向加圧手段３２及び軸方向加圧手段３３では、アウターローラ３５及び第２ローラ４２がそれぞれ付勢されることで、回転するワークＷを径方向に加圧すると共に軸方向に加圧することができ、ワークＷの形状の調整を開始する。
【００３９】
各形状調整装置３０を動作させた状態のまま昇降ベース２２を下降させると、ワーク保持部２３に保持されたワークＷが冷却液と接触し、冷却される。冷却に伴いワークＷの変形が生じるが、この変形を各形状調整装置３０によりワークＷの形状を調整することで低減又は解消する。
【００４０】
図４に示すように、ワークＷの周方向の形状の調整は、各形状調整装置３０においてワークＷの内周面にインナーローラ３４を当接させ、インナーローラ３４とは周方向下流側にずれた位置でアウターローラ３５をワークＷの外周面に当接させ、径方向加圧具３６により加圧することで行う。これにより、インナーローラ３４の当接部位とアウターローラ３５の当接部位との間の径方向形状調整領域Ｒ１に、径方向の曲げ荷重を負荷することができ、この荷重をワークＷの各部に１乃至複数回全長にわたり連続して負荷することで、ワークＷの真円度を向上することができる。
【００４１】
一方、ワークＷの軸方向の形状の調整は、ワークＷの下端面側に第１ローラ４１を当接させると共に、第１ローラ４１と周方向下流側にずれた位置でワークＷの上端面側に第２ローラ４２を当接させ、軸方向加圧具４３により加圧することで行う。これにより、複数の第１ローラ４１の当接部位と第２ローラ４２の当接部位との間の軸方向形状調整領域Ｒ２に、軸方向の曲げ荷重を負荷することができ、この荷重をワークＷの全長の各部に１乃至複数回繰り返すことで、ワークＷの上端面及び下端面の平面度を向上することができる。
【００４２】
この実施形態では、各形状調整装置３０において、径方向加圧手段３２の径方向形状調整領域Ｒ１と軸方向加圧手段３３の軸方向形状調整領域Ｒ２とが互いに隣接して設けられているため、ワークＷに対して径方向の曲げ荷重と軸方向の曲げ荷重とを連続して略同時に負荷することができ、これにより真円度と平面度とを同時に向上することが可能である。
【００４３】
ワークＷが十分に冷却された後、昇降ベース２２を上昇させて形状調整装置３０を解除し、ワークＷを熱処理装置１から取り出して熱処理を終了する。
【００４４】
［本実施形態における作用効果］
以上のように熱処理装置１の形状調整装置３０によれば、回転するワークＷを径方向に加圧する径方向加圧手段３２と、軸方向に加圧する軸方向加圧手段３３と、を備えているので、加熱されたワークＷを径方向の形状と軸方向の形状とを合わせて調整できる。そのため径方向の形状調整による軸方向の変形を防止し、軸方向の形状調整による径方向の変形を防止でき、ワークＷの形状を効率よく調整することが可能である。
【００４５】
しかも軸方向加圧手段３３が、互いにずれた位置に配置された第１ローラ４１と第２ローラ４２とを軸方向加圧具４３により相対的に加圧する構造のため、ワークＷの一部毎に曲げ荷重を負荷することを全周に連続して行うことができる。そのため、各部に容易に大きな曲げ荷重を負荷でき、しかもワークＷ全体を加圧する場合に比べて負荷する荷重を小さくできる。これにより簡易な構造で効率よく形状の調整を行うことが可能である。
【００４６】
軸方向加圧手段３３において、複数の第１ローラ４１の間に第２ローラ４２が配置されているので、ワークＷを相対的に加圧した際、効率よく曲げ荷重を負荷することができる。
【００４７】
径方向形状調整領域Ｒ１と軸方向形状調整領域Ｒ２は、互いに近接して配設されているので、径方向の形状と軸方向の形状とを同時に調整でき、形状の調整に伴う歪みが生じ難い。
【００４８】
軸方向加圧手段３３が複数配置されているので、複数箇所で形状を同時に調整でき、調整時間を短縮できる上、各軸方向加圧手段３３でワークＷを安定して支持して形状を調整できる。
【００４９】
［第２実施形態］
図５及び図６は、第２実施形態に係るワークの形状調整装置が装着された熱処理装置を示す。本実施形態では、形状調整装置３０の構造が異なる他は、第１実施形態と略同様に構成されている。
【００５０】
本実施形態の形状調整装置３０は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、基部３１が内側支持体５１と外側支持体５２とを備え、内側支持体５１にアウターローラ３５と第２ローラ４２とが設けられ、内側支持体５１にインナーローラ３４と複数の第１ローラ４１とが設けられている。この基部３１は、冷却部軸線Ｌ２と直交方向に設けられたネジ軸５３等により全体が径方向に移動可能に構成されている。そして、外側支持体５２が作動機構３８により内側支持体５１に対して離接可能に構成され、作動機構３８により外側支持体５２が内側支持体５１に向けて付勢されている。
【００５１】
このようなアウターローラ３５及びインナーローラ３４を備えた径方向加圧手段３２と、複数の第１ローラ４１及び第２ローラ４２を備えた軸方向加圧手段３３の配置は、図８のようになっている。この実施形態では、インナーローラ３４と第２ローラ４２とが周方向の略同じ位置に配置され、第１ローラ４１とアウターローラ３５とが周方向の略同じ位置に配置されている。
【００５２】
この配置により、インナーローラ３４の当接部位とアウターローラ３５の当接部位との間の径方向形状調整領域Ｒ１と、複数の第１ローラ４１の当接部位と第２ローラ４２の当接部位との間の軸方向形状調整領域Ｒ２と、が重複して設けられている。そのため、ワークＷに対して径方向の曲げ荷重と軸方向の曲げ荷重とを同時に負荷することができ、これにより真円度と平面度とを同時に向上することが可能である。
【００５３】
その他の構成は第１実施形態と同様であり、同一の符号を付すことで説明を省略する。このような第２実施形態に係る形状調整装置３０が装着された熱処理装置１であっても、第１実施形態と同様の作用効果を達成することが可能である。
【００５４】
なお上記各実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。例えばワークＷの形状は適宜選択でき、内外周面や両端面がテーパ形状、屈曲形状、曲面形状であってもよい。その場合、各ローラをそれぞれ当接部分に対応した形状に形成すると好ましい。
径方向加圧手段３２は、ワークＷの外周面に当接する複数のローラだけでワーク全体を加圧したり、ワークＷの内周面に当接する複数のローラだけでワーク全体を加圧したりするものでもよい。径方向加圧手段３２及び軸方向加圧手段３３を構成するローラの数は何ら限定されない。例えば第１ローラ４１と第２ローラ４２とをそれぞれ複数有していてもよく、その場合、周方向に沿って第１ローラ４１と第２ローラ４２とが交互に配置されていてもよい。図４及び図８に仮想線で示すように、第１ローラ４１と第２ローラ４２とを複数配置してもよく、径方向形状調整領域Ｒ１や軸方向形状調整領域Ｒ２を種々の位置に設定してもよい。
ワークＷを回転させるために、アウターローラ３５を回転駆動してもよく、第１ローラ４１及び第２ローラ４２の一方又は双方を回転駆動させてもよい。さらに径方向加圧手段３２や軸方向加圧手段３３とは別に、ワークＷを回転駆動する機構を設けることも可能である。冷却部２０は冷却ジャケットを配置して冷却液を噴射してもよく、空気中で放熱するものであってもよい。
【００５５】
［第３実施形態］
本実施形態は直線的に延びる長尺のワークの形状を調整する例である。
本実施形態の装置には、図９及び図１０に示すように、複数の直線状の形状調整ライン６１，６２が設けられ、各形状調整ライン６１，６２に形状調整装置６０が設けられている。
【００５６】
この装置では、第１の形状調整ライン６１と第２の形状調整ライン６２とが同じ断面形状のワークＷについて互いに直交する方向から形状を調整する構造となっている。即ち、第１の形状調整ライン６１では互いに対向する一対の側面間を加圧して形状を調整し、第２の形状調整ライン６２ではこの一対の側面と直交する他の一対の側面間を加圧して形状を調整する。
【００５７】
各形状調整ライン６１，６２の形状調整装置６０は、ワークＷを載置する載置ローラ６３と、載置ローラ６３とは長手方向にずれた位置で、ワークＷに縦方向に圧接されて回転駆動される駆動ローラ６４と、ワークＷを横方向に加圧する加圧手段７０と、を備える。
【００５８】
加圧手段７０は、ワークＷに一方側から当接するように支持ベース７５に装着された第１ローラ７１と、第１ローラ７１とは長手方向にずれた位置に配置されてワークＷに反対側から当接する第２ローラ７２と、第１ローラ７１と第２ローラ７２とを相対的に加圧する加圧具７３と、を備えている。
【００５９】
各形状調整ライン６１，６２では複数の第１ローラ７１間に第２ローラ７２が配置され、ワークＷの長手方向における第１ローラ７１と第２ローラ７２との間の距離は第１の形状調整ライン６１で長く、第２の形状調整ライン６２で短く設けられている。一方、ワークＷの長手方向と直交する方向における第１ローラ７１と第２ローラ７２との間の間隔は第１の形状調整ライン６１で短く、第２の形状調整ライン６２で長く設けられている。
【００６０】
加圧手段７０の加圧具７３は、支持ベース７５に移動可能に装着された移動用基部７７と、移動用基部７７を駆動する作動機構７８と、移動用基部７７に位置調整可能に装着されて第２ローラ７２を支持する位置調整用基部８１と、移動用基部７７に対する位置調整用基部８１の位置を調整する調整機構８２と、を備えている。
【００６１】
作動機構７８はエアシリンダ等を備え、移動用基部７７を形状調整ライン６１，６２と交差する方向に進退させる。移動用基部７７の前進位置がストッパ７９により規制されている。
調整機構８２は、移動用基部７７と位置調整用基部８１との間の距離を形状調整ライン６１，６２と交差する方向に微少量ずつ調整可能な調整ネジ軸８３と、移動用基部７７と位置調整用基部８１との間の距離の調整量を測定可能なマイクロメータ８４と、を備えている。
【００６２】
このような装置によりワークＷの形状を調整するには、まず一方又は双方の形状調整ライン６１，６２にワークＷを配置し、加圧手段７０の第１ローラ７１、第２ローラ７２、載置ローラ６３及び駆動ローラ６４によりワークＷを囲む。
この状態で駆動ローラ６４を下降させて載置ローラ６３に載置されたワークＷに圧接する。またマイクロメータ８４で確認しつつ調整ネジ軸８３を回転させて位置調整用基部８１の移動用基部７７に対する位置を精密に調整すると共に、作動機構７８により位置調整用基部８１及び移動用基部７７を前進させる。これにより位置調整用基部８１に支持された第２ローラ７２を前進させてワークＷに当接させる。
【００６３】
そして作動機構７８により第２ローラ７２を前進側へ加圧した状態で、駆動ローラ６４によりワークＷを長手方向に移動させつつ、複数の第１ローラ７１と第２ローラ７２との間でワークＷを長手方向と交差する方向に相対的に加圧する。このとき第２ローラ７２の前進量はストッパ７９より規制されているため、過剰に加圧されることはない。これによりワークＷを移動させつつ形状を調整し、長尺のワークＷの直進性を向上させる。
【００６４】
以上のような装置によれば、ワークＷの形状を調整する際、ワークＷの一部の互いにずれた位置に第１ローラ７１と第２ローラ７２とを配置して相対的に加圧するため、ワークＷを移動させつつ加圧すれば、ワークＷの一部毎に曲げ荷重を負荷することを長手方向に連続して施すことができる。そのため、各部位毎に大きな曲げ荷重を負荷し易く、ワークＷ全体を加圧する場合に比べて少ない荷重で加圧できる。
しかも長尺のワークＷを長手方向に移動させつつ加圧手段７０により加圧するので、長手方向の広い範囲で形状を調整できる。そのためワークＷの形状を簡易な構造で効率よく調整することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ  ワーク
Ｌ１  加熱部軸線
Ｌ２  冷却部軸線
Ｒ１  径方向形状調整領域
Ｒ２  軸方向形状調整領域
１  熱処理装置
１０  加熱部
１１  加熱コイル
１２  支持部
２０  冷却部
２１  冷却槽
２２  昇降ベース
２３  ワーク保持部
２４  昇降装置
２５  載置ローラ
３０  形状調整装置
３１  基部
３２  径方向加圧手段
３３  軸方向加圧手段
３４  インナーローラ
３５  アウターローラ
３６  径方向加圧具
３７  揺動片
３８  作動機構
４１  第１ローラ
４２  第２ローラ
４３  軸方向加圧具
４４  支柱
４５  弾性体
５１  内側支持体
５２  外側支持体
５３  ネジ軸
６０  形状調整装置
６１  第１の形状調整ライン
６２  第２の形状調整ライン
６３  載置ローラ
６４  駆動ローラ
７０  加圧手段
７１  第１ローラ
７２  第２ローラ
７３  加圧具
７５  支持ベース
７７  移動用基部
７８  作動機構
７９  ストッパ
８１  位置調整用基部
８２  調整機構
８３  調整ネジ軸
８４  マイクロメータ
【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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