(57)【要約】【課題】ワークを軸方向に均一に加熱することができ、かつ、ワークを連続して搬送することができる、円筒状ワークの熱処理装置の提供。【解決手段】（１）ローラ軸芯まわりに回転される２本のローラ１１、１２を有し、該２本のローラ上に複数の円筒状ワーク１３が搬送される円筒状ワークの熱処理装置１０であって、２本のローラ１１、１２の側面は、それぞれ、軸方向に凹状の円弧形状をなしており、２本のローラ１１、１２の少なくとも１本が水平から傾斜しており、かつ、２本のローラ１１、１２の水平からの傾斜角度が互いに異なっていて、その傾斜角度の差が０．５〜５度の範囲にあり、２本のローラ１１、１２は、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さい、円筒状ワークの熱処理装置。（２）円筒状ワークの熱処理装置は、高周波焼入れ装置による熱処理装置である。（３）円筒状ワーク１３は、建設用機械の履帯のブッシュである。【選択図】        図１
2004360013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ軸芯まわりに回転される２本のローラを有し、該２本のローラ上に複数の円筒状ワークが搬送される円筒状ワークの熱処理装置であって、
前記２本のローラは、それぞれ、ローラ軸方向に凹状の円弧形状をなしており、
前記２本のローラの少なくとも１本が、ワーク入口側からワーク出口側に向かって水平位置から下方側に傾斜しており、かつ、前記２本のローラの水平からの傾斜角度が互いに異なっていて、その傾斜角度の差が０．５〜５度の範囲にあり、前記２本のローラは、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さくなっている円筒状ワークの熱処理装置。
【請求項２】
前記熱処理装置は、高周波焼入れ装置における円筒状ワークの熱処理装置である請求項１記載の円筒状ワークの熱処理装置。
【請求項３】
前記２本のローラは、高周波焼入れ装置の加熱コイル部とジャケット部のところに、小径部を有している請求項２記載の円筒状ワークの熱処理装置。
【請求項４】
前記円筒状ワークは、建設用機械の履帯のブッシュである請求項１記載の円筒状ワークの熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状ワークの熱処理装置であり、円筒状ワークを２本のローラ上に搬送する時に、円筒状ワークがローラに線接触し、かつ、複数つらなって搬送されるようにする、円筒状ワークの熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒状ワークとして、建設機械用履帯部品であるブッシュがある。ブッシュはその外周部に高周波焼入れが施される。従来のブッシュの高周波焼入れにおいては、図４に示すように、ブッシュ１は、送り機構付き回転台からなる搬送装置２の上に立てられて回転されながら下降され、加熱部３で加熱コイルにて高周波誘導加熱され、ついで冷却部４で噴射ジャケットにより冷却液を噴射されて急冷される。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５９−７７９７９号公報
【特許文献２】
特開昭６３−１０９１１９号公報
【特許文献３】
特開平９−１４３５６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ブッシュ外周部の高周波焼入れにおいては、ワークが均一に加熱されることと、トータルサイクルタイムが短いことが、要求される。
均一加熱により、製品の表面硬度、断面硬度、硬化深さ、硬化パターンなどが確保され、短いトータルサイクルタイムにより、生産性が確保される。
しかし、従来の各ワーク毎の縦方向搬送を伴う熱処理には、つぎの問題がある。
ワークを回転させながら送るので、ワークを周方向に均一に加熱することはできるが、ワークを回転台に載せるので、熱がワークから回転台に逃げ、ワークのコイル部への入側端部には熱が入りにくく、ワークのコイル部からの出側端部には熱が入り過ぎて、ワークを軸方向に均一加熱することができない。
また、ワーク毎にワークを搬送装置に着脱するので、連続搬送ができず、ワークの搬送間にワーク着脱時間分の無駄時間が存在し、トータルサイクルタイムが長くなる。
【０００５】
本発明の目的は、ワークを軸方向に均一に加熱することができ、かつ、ワークを連続して搬送することができる、円筒状ワークの熱処理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】
上記目的を達成するための本発明はつぎの通りである。
（１）  ローラ軸芯まわりに回転される２本のローラを有し、該２本のローラ上に複数の円筒状ワークが搬送される円筒状ワークの熱処理装置であって、
前記２本のローラは、それぞれ、ローラ軸方向に凹状の円弧形状をなしており、
前記２本のローラの少なくとも１本が、ワーク入口側からワーク出口側に向かって水平位置から下方側に傾斜しており、かつ、前記２本のローラの水平からの傾斜角度が互いに異なっていて、その傾斜角度の差が０．５〜５度の範囲にあり、前記２本のローラは、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さくなっている円筒状ワークの熱処理装置。
（２）  前記熱処理装置は、高周波焼入れ装置における円筒状ワークの熱処理装置である（１）記載の円筒状ワークの熱処理装置。
（３）  前記２本のローラは、高周波焼入れ装置の加熱コイル部とジャケット部のところに、小径部を有している（２）記載の円筒状ワークの熱処理装置。
（４）  前記円筒状ワークは、建設用機械の履帯のブッシュである（１）記載の円筒状ワークの熱処理装置。
【０００７】
上記（１）〜（３）の円筒状ワークの熱処理装置では、２本のローラは、それぞれ、ローラ軸方向に凹状の円弧形状をなしているので、ワークがローラに線接触するようになり、ワークからローラへの熱伝達がワークの軸方向に均一となり、ワークが軸方向に均一に加熱されるようになる。また、２本のローラの少なくとも１本が、ワーク入口側からワーク出口側に向かって水平位置から下方側に傾斜しており、かつ、２本のローラの水平からの傾斜角度が互いに異なっていて、その傾斜角度の差が０．５〜５度の範囲にあるので、ワークを回転させながら一定速度で軸方向に搬送することができる。これによってワークの周方向の均一加熱が維持される。
さらに、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さいので、ワークが進むにつれて周速が低下し、複数のワークがつらなって搬送される時に、ワーク同士が離れることがない。したがって、ワーク同士が離れた時の、ワークの前端部の加熱不足、後端部の過熱を防止することができる。
上記（４）の円筒状ワークの熱処理装置では、該熱処理装置が履帯のブッシュの焼入れに適用されることにより、ブッシュの品質の向上と、熱処理工程の生産性の向上をはかることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の円筒状ワークの熱処理装置を、図１〜図３を参照して説明する。
本発明の円筒状ワークの熱処理装置１０は、図１〜図２に示すように、横方向に延び、ローラ軸芯まわりに回転される２本のローラ１１、１２を有し、該２本のローラ１１、１２上に円筒状ワーク１３が搬送される、横型搬送の熱処理装置（図４は縦型搬送の熱処理装置）からなる。円筒状ワーク１３は、複数、ワーク軸方向につらなって搬送されてもよい。２本のローラ１１、１２の回転速度は制御可能である。
【０００９】
図３に示すように、各ローラ１１、１２のローラ軸方向の形状（ローラの側面視における、ローラ外形形状）は、それぞれ、（ローラ長手方向中央部がローラ長手方向両端部を結ぶ直線より軸心側にあるように湾曲した）凹状の円弧形状となっている。また、各ローラ１１、１２の、ワーク出口側端部の径はワーク入口側端部の径より小である。円弧の半径Ｒは、１００００〜２０００００ｍｍ程度である。図３は、ローラ１１、１２の外形の形状を誇張して示してある。ローラ１１、１２の側面が軸方向に円弧形状であるため、ローラ１１、１２はワーク１３に線接触する。ローラ１１、１２の側面がローラ軸方向に直線形状であると、ローラ１１、１２の傾斜角度に差があるため、ローラ１１、１２はワーク１３に軸方向で点接触になってしまうが、円弧形状とすることによりローラ１１、１２はワーク１３に線接触するようになる。
【００１０】
２本のローラ１１、１２の少なくとも１本が、ワーク入口側からワーク出口側に向かって水平位置から下方側に傾斜しており、かつ、２本のローラ１１、１２の水平からの傾斜角度が互いに異なっていて、その傾斜角度の差が０．５〜５度の範囲にある。傾斜角度の大きい方のローラがワークを送る「送りローラ」として働き、傾斜角度の小さい方のローラがワークを回転させる「回転ローラ」として働く。傾斜角度に差がある２本のローラ１１、１２上にワーク１３を搬送するようにしたので、ワーク１３をワーク軸芯まわりに回転させながらローラ軸方向に、ローラが下がっている方向に、ワーク１３を送ることができる。
【００１１】
２本のローラ１１、１２は、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さい。ローラ径が小さい方が周速が低下し、ワーク送り速度も低下する。ワーク出口側の方がワーク入口側よりワーク送り速度が低下するため、連続してワーク１３を搬送する時に、ワーク１３同士が離れず、隣り合うワーク１３の端部が接触したまま、ワーク１３をつらならせて搬送することができる。
【００１２】
図１は、熱処理装置１０が、高周波焼入れ装置における円筒状ワークの熱処理装置に適用された場合を示す。
その場合、２本のローラ１１、１２は、高周波焼入れ装置の加熱コイル１４と冷却液噴射ジャケット１５のところに、小径部１６、１７を有している。ローラ１１の外周部分は、小径部１６によって、部分１１ａ、１１ｂ、１１ｃに分けられる。ローラ１２の外周部分は、小径部１７によって、部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃに分けられる。小径部１６、１７の径は、ローラ１１、１２の径の５０〜９０％程度である。ローラ１１、１２が小径部１６、１７を有するため、加熱コイル１４と冷却液噴射ジャケット１５とを、ローラ１１、１２に干渉することなく、設けることができる。前述のローラ１１、１２の傾斜角度、円弧形状、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さいこと等の仕様は、小径部１６、１７の有無によらず、同一である。
【００１３】
加熱コイル部１４は、円形の加熱コイルの軸芯を横にして配置し、その中をワーク１３を通過させる。
ジャケット部１５は、円形（円形以外でもよく、たとえば四角形でもよい）などのジャッケット部から内側に向かって冷却液を噴射するようにし、その中をワーク１３を通過させる。ワーク搬送方向に、ジャケット部１５は加熱コイル部１４より下流側にあり、加熱コイル部１４で外周部が加熱されたワーク１３をジャケット部１５から噴射される冷却液で急冷して、ワーク１３の外周部に焼入れを施す。
【００１４】
円筒状ワーク１３は、たとえば、建設機械の履帯のブッシュである。ブッシュに所定の表面硬さを付与するために、外周部に焼入れが施されるが、その焼入れ装置の熱処理搬送装置として、本発明の円筒状ワークの熱処理装置１０を用いることができる。
ただし、円筒状ワーク１３はブッシュに限るものではなく、建設機械の履帯のピン（中実の円筒状棒）であってもよいし、それ以外の円筒状ワークであってもよい。
【００１５】
つぎに、本発明の円筒状ワークの熱処理装置の作用を説明する。
２本のローラ１１、１２が、それぞれ、ローラ軸方向に凹状の円弧形状となっているので、ワーク１３とローラ１１、１２とが線接触し、ワーク１３からローラ１１、１２への熱伝達がワークの軸方向に均一となり、ワーク１３が加熱部１４によって加熱される時に、ワーク軸方向に均一に加熱されるようになる。
また、２本のローラ１１、１２の少なくとも１本が、ワーク入口側からワーク出口側に向かって水平位置から下方側に傾斜しており、かつ、２本のローラ１１、１２の水平からの傾斜角度が互いに異なっていて、その傾斜角度の差が０．５〜５度の範囲にあるので、ワーク１３を回転させながら一定速度で軸方向に搬送することができる。これによって、ワーク１３は周方向にも均一に加熱される。
さらに、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さいので、ワーク１３搬送方向にローラ１１、１２の周速、したがってワーク搬送速度が低下し、複数のワーク１３を連ねて搬送する時に、ワーク１３同士が離れることがない。したがって、ワーク１３同士が離れた時の、加熱部１４による、ワークの前端部の加熱不足、後端部の過熱を防止することができる。
また、本発明の熱処理装置１０が建設機械の履帯のブッシュの焼入れに適用された場合は、軸方向の均一加熱によるブッシュの品質の向上と、連続搬送による熱処理工程の生産性の向上をはかることができる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１〜３の円筒状ワークの熱処理装置によれば、２本のローラが、それぞれ、ローラ軸方向に凹状の円弧形状をなしているので、ワークがローラに線接触するようになり、ワークからローラへの熱伝達がワークの軸方向に均一となり、ワークが軸方向に均一に加熱されるようになる。また、２本のローラの少なくとも１本が、ワーク入口側からワーク出口側に向かって水平位置から下方側に傾斜しており、かつ、２本のローラの水平からの傾斜角度が互いに異なっていて、その傾斜角度の差が０．５〜５度の範囲にあるので、ワークを回転させながら一定速度で軸方向に搬送することができる。これによってワークの周方向の均一加熱が維持される。
さらに、ワーク出口側のローラ径がワーク入口側のローラ径より小さいので、ワークが進むにつれて周速が低下し、複数のワークがつらなって搬送される時に、ワーク同士が離れることがない。したがって、ワークを軸方向に均一加熱することが容易になる。
請求項４の円筒状ワークの熱処理装置によれば、該熱処理装置が履帯のブッシュの焼入れに適用されることにより、ブッシュの品質の向上と、熱処理工程の生産性の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の円筒状ワークの熱処理装置の側面図である。
【図２】本発明の円筒状ワークの熱処理装置の正面図である。
【図３】本発明の円筒状ワークの熱処理装置のローラの側面図である（ただし、ローラの外形形状を誇張して示してある）。
【図４】従来の円筒状ワークの熱処理装置を用いた焼入れ装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０  円筒状ワークの熱処理装置
１１、１２  ローラ
１３  円筒状ワーク（たとえば、履帯のブッシュ）
１４  加熱コイル
１５  冷却液噴射ジャケット
１６、１７  小径部
【図１】
2004360013.tif 000003
【図２】
2004360013.tif 000004
【図３】
2004360013.tif 000005
【図４】
2004360013.tif 000006