(57)【要約】【課題】冷却槽に投入後のワークの処理が単一の機構でなされるようにして鉄系材料で形成されるワーク（機械部品）の連続焼き入れなどを行なう熱処理用冷却装置の構造の簡素化、信頼性向上を実現し、併せて保守・管理の手間の削減、ワーク１個当たりの処理時間の短縮、処理中のワークの傷つき防止などを図ることを課題としている。【解決手段】熱処理用冷却装置１を、冷却液３を入れた冷却槽２と、その冷却槽の内部に傾斜配置にして設けるワークガイド４と、上端を外部に出して冷却槽２内に設けるバケットコンベヤ５とで構成し、加熱して冷却槽２に投入される処理対象のワークＷを冷却槽２内のワークガイド４で受けて液面下に待機させたバケットコンベヤのバケット５ａに誘導し、バケット５ａ内に納まったワークを、バケットコンベヤ５を駆動して冷却槽２から取り出すようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液（３）を入れた冷却槽（２）と、その冷却槽（２）の内部に傾斜配置にして設けるワークガイド（４）と、上端を外部に出して前記冷却槽（２）内に設けるバケットコンベヤ（５）とを有する熱処理用冷却装置。
【請求項２】
前記バケットコンベヤ（５）の駆動源を、サーボモータ（５ｄ）で構成した請求項１に記載の熱処理用冷却装置。
【請求項３】
前記冷却液（３）が、油又は水である請求項１又は２に記載の熱処理用冷却装置。
【請求項４】
前記ワークガイド（４）とバケットコンベヤ（５）を、それぞれが相反する方向に傾く状態にして同一冷却槽内に各２組設けた請求項１〜３のいずれかに記載の熱処理用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄系焼結合金で形成される機械部品の焼き入れなどの熱処理を効率的に円滑に行える、構造の簡素化された熱処理用冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱処理して強度や硬度を高める鉄系焼結合金製の機械部品は、サイジングまたはコイニング後に熱処理を行うと、サイジング、コイニングを行ったときの残留応力が熱処理工程で開放されて寸法精度が大きく低下する。そこで、その不具合を無くすために本出願人は、マルテンサイト変態開始点（Ｍｓ点）が５０〜３５０℃の温度域にある鉄系焼結体をオーステナイト化温度以上の温度（Ａｅｌ点）で加熱してオーステナイト化した後、マルテンサイト変態が出現する冷却速度で焼き入れし、焼き入れ体の温度がＭｓ点以上、Ａｅｌ点以下の温度域に達したときにサイジング又はコイニングを行う方法を下記特許文献１によって提案し、さらに、その方法を実施するための熱処理装置を伴った温間サイジング設備を下記特許文献２で提案した。
【０００３】
特許文献２で提案したサイジング設備は、ワーク供給部、加熱装置、冷却部、排出部を順に通ってサイジングプレスに供給されるワークを前記ワーク供給部からプレス投入部に向けて１個ずつ搬送する搬送装置を備えた連続熱処理装置を有し、前記搬送装置が、サイジング処理に同期してワークを１個ずつ送るものになっている。
【０００４】
この設備の搬送装置は、具体的には、加熱装置内のワークを間欠送りするベルトコンベヤと、そのベルトコンベヤ上の先頭位置のワークを加熱装置の出口に連なる冷却部の焼き入れ油槽中に投入する投入機構と、前記焼き入れ油槽内に設けるワーク受け具と、そのワーク受け具を支持して焼き入れ油槽内でワーク受け部と取り出し部に交番に移動させる回転テーブルと、前記取り出し部に移動したワーク受け具を保持具で掴み、シリンダアクチュエータなどを用いた昇降機構でその保持具とともに上昇させて焼き入れ油槽から取り出す取り出し装置とを組み合わせた焼き入れ搬送装置と、焼き入れ油槽から取り出されたワークを受け取ってプレス投入部に移動させる排出装置とで構成していた。
【特許文献１】特開平７−１３８６１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１３７５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２で提案したサイジング設備は、焼き入れ搬送装置の後段部分を、回転テーブルと、保持具、昇降機構および傾動機構、昇降機構を含めて保持具と昇降機構を横行させる横行機構を組み合わせた取り出し装置とで構成しており、多くの駆動機構を含んでいる。
【０００６】
そのために、保守・管理の手間が増える。また、駆動機構は装置の構造を複雑にし、トラブルの誘発因子ともなって装置の信頼性も低下させる。
【０００７】
また、特許文献２で提案している焼き入れ搬送装置の回転テーブルと取り出し装置は、サイクル運動を繰り返してワークを受け渡していくので、ワーク１個当たりの処理時間が長くなる。
【０００８】
さらに、各機構の作動を、シリンダアクチュエータなどを用いて行っているので、機構停止時の衝撃も大きく、処理中のワークを傷つけることも懸念される。
【０００９】
この発明は、上記の問題を解消し、冷却槽に投入後のワークの処理が単一の機構でなされるようにして熱処理用冷却装置の構造の簡素化、信頼性向上を実現し、併せて保守・管理の手間の削減、ワーク１個当たりの処理時間の短縮、処理中のワークの傷つき防止などを図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明においては、熱処理用冷却装置を、冷却液を収容した冷却槽と、その冷却槽の内部に設けるワークガイドと、上端を外部に出して前記冷却槽の中に設けるバケットコンベヤとで構成し、所定温度に加熱された処理対象のワークを前記冷却槽に投入し、そのワークを冷却槽内の前記ワークガイドで受けて液面下に待機させたバケットコンベヤのバケットに誘導し、バケット内に納まったワークをバケットコンベヤを駆動して冷却槽から取り出すようにした。
【００１１】
前記バケットコンベヤは、駆動源をサーボモータで構成したものが好ましい。冷却槽内の冷却液は、一般的な油や水でよい。
【００１２】
前記ワークガイドとバケットコンベヤは、それぞれが相反する方向に傾く状態にして同一冷却槽内に各２組設けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の熱処理用冷却装置は、冷却槽に投入されたワークを、ワークガイドとバケットコンベヤを組み合わせた装置を用いて槽外に取り出すので、取り出しを行うための駆動機構が１つに統合されてバケットコンベヤのみとなる。そのために、保守・管理の手間が減少し、装置の簡素化、小型化、信頼性向上も図れるようになる。
【００１４】
また、バケットコンベヤは、バケットを一方向に循環させ、先行処理するワークを取り出している間に次のバケットを、ワークを受け取る位置にセットすることができるので、サイクル運動する装置と違って動作にロスが無い。これに加えて、油圧シリンダやボールねじなどを用いた昇降機構に比べて搬送の速度を早くすることも容易であり、ワーク１個当たりの処理時間を短縮することができる。
【００１５】
さらに、サーボモータを駆動源にしたバケットコンベヤを用いればワーク排出時（バケット反転時）のコンベヤ速度を制御してワークの排出を衝撃無く行うことができ、処理中のワークを傷つける心配もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を添付図面の図１〜図３に基づいて説明する。例示の熱処理用冷却装置１は、冷却液３を入れた冷却槽２と、この冷却槽２の内部に設けるワーク受けを兼用したワークガイド４と、同じく冷却槽２の中に設けるバケットコンベヤ５とで構成されている。
【００１７】
冷却槽２の冷却液３は水でもよいが、ここでは油を使用しており、鉄系の材料で形成されたワーク（機械部品）の油焼き入れを行える。
【００１８】
ワークガイド４は、バケットコンベヤ５とペアにして冷却液３中に浸漬して設けており
、冷却槽２に投入された処理対象のワークをこのワークガイド４で受け支える。このワークガイド４は、ペアにする側のバケットコンベヤ５を仰ぎ見る方向に傾斜させて配置しており、受け支えたワークＷを滑落させて冷却槽２の底付近に待機しているバケットコンベヤのバケット５ａに誘導する。なお、冷却槽２に投入したワークが接触する可能性のある要素、即ち、図３に示したワークガイド４、仕切り壁６、隔壁７の表面には、ワークの傷つき防止のために耐熱性のある緩衝層を設けておくのがよい。
【００１９】
バケットコンベヤ５は、無端のチェーン５ｂと、これを掛け渡す２個が一対のスプロケット５ｃ、５ｃと、片方のスプロケットを回転させる駆動用のモータ５ｄと、チェーン５ｂの長手途中に取付ける前述のバケット５ａとで構成される周知のコンベヤである。ここでは、駆動用のモータとして、回転制御ができて好ましいサーボモータを使用している。
【００２０】
例示の熱処理用冷却装置１は、ワークガイド４とバケットコンベヤ５を、それぞれが相反する方向に傾く状態にして同一冷却槽内に各２組設け、さらに、投入されたワークが目的外の位置に移動しないように、仕切り壁６と隔壁７を設けており、２条の熱処理ラインに対応することができる。
【００２１】
このように構成した熱処理用冷却装置１は、図１、図２に示す加熱炉８と組み合わせて使用される。加熱炉８の出口部にはカバー１０に覆われた冷却部１１を連ならせて設けており、その冷却部１１の内部に熱処理用冷却装置１が設置される。
【００２２】
加熱炉８の内部には、耐熱性のある金属のメッシュベルトを使用したベルトコンベヤ９（図２参照）が引き通されており、間欠送りされるベルトコンベヤ９の搬送ベルト上に２列に並べて載せられたワークＷが加熱炉８に導入され、所定の温度に加熱された後にコンベヤの先端に到達する。
【００２３】
その後、ベルトコンベヤ上の先頭位置のワークＷが投入機構１２によって冷却槽２内に落とされる。
【００２４】
冷却槽２に投入されたワークＷ（図２参照）は、ワークガイド４に受けられ、そのワークガイド４に誘導されて油面下に待機しているバケット５ａ内に納まる。バケットコンベヤ５は、ベルトコンベヤ９と同様に間欠的に駆動され、バケット５ａに導入されたワークＷを冷却槽２から取り出す。焼き入れ時間は、ワークの品質を安定させるために管理される。バケットを無端軌道に沿って循環させるバケットコンベヤ５を使用すると、その時間管理がし易い。
【００２５】
冷却槽２の外部には、各バケットコンベヤに対応させてシュータ１３と排出用のベルトコンベヤ１４を設けている。バケットコンベヤ５によって冷却槽２から取り出されたワークは、コンベヤの上端で復路に移りながら反転するバケット５ａからシュータ１３上に排出され、シュータ１３経由でベルトコンベヤ１４に移されて目的の場所に搬送される。
【００２６】
なお、加熱炉８の内部や冷却部１１を囲ったカバー１０の内部は、必要があれば窒素ガスなどを導入して無酸化雰囲気となす。また、焼き入れしたワークの温度管理が要求される場合には、ベルトコンベヤ１４の外周もカバー１５で覆うとよい。
【００２７】
この発明の熱処理用冷却装置は、前掲の特許文献２が開示しているようなサイクル動作の取り出し装置を用いる熱処理用冷却装置に比べると冷却槽２に対するワークの投入から取出しまでを迅速化することができ、焼き入れに引き続いて温間サイジングを行うワークの熱処理に利用すると特に大きな効果を期待できる。
【００２８】
この発明の熱処理用冷却装置は、鉄系焼結金属で形成されるワークの処理に特に適するが、溶製金属で形成されるワークの熱処理にも勿論利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の熱処理用冷却装置の実施形態を示す平面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図
【符号の説明】
【００３０】
１          熱処理用冷却装置
２          冷却槽
３          冷却液
４          ワークガイド
５          バケットコンベヤ
５ａ        バケット
５ｂ        チェーン
５ｃ        スプロケット
５ｄ        サーボモータ
６          仕切り壁
７          隔壁
８          加熱炉
９          ベルトコンベヤ
１０        カバー
１１        冷却部
１２        投入機構
１３        シュータ
１４        ベルトコンベヤ
１５        カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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