被感應加熱物的支承裝置的制作方法

專利名稱：被感應加熱物的支承裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及高頻感應加熱處理時，支承著在長度方向伸縮的被感應加熱物的兩端 的支承結構。
背景技術：
以往，在對被感應加熱物(以下稱為工件)進行高頻感應加熱的情況下，支承著工 件的兩端并使工件可以旋轉。即，在支承著工件的兩端，并使感應加熱線圈接近感應加熱部 位的狀態下，使工件旋轉，對感應加熱部位的周邊進行均勻的感應加熱。這樣的高頻感應加 熱裝置，例如，揭示于專利文獻1。專利文獻1 日本特開2004-2959號公報

發明內容
專利文獻1公開的曲軸感應淬火裝置，是在使曲軸的兩端可以旋轉的方式下支承 著曲軸的兩端，將多個連桿頸部和軸頸部同時淬火。因此，在感應加熱時，曲軸沿軸向拉伸， 冷卻時則收縮。即，工件在高頻感應加熱處理期間，軸向長度發生變化。因此，當僅夾持工件的兩端時，存在冷卻時工件會落下的顧慮。此外，當牢固地夾 持兩端以避免落下時，存在工件產生變形，工件品質降低的顧慮。為此，本發明的課題在于提供一種被感應加熱物的支承裝置，它支承著被感應加 熱物并使被感應加熱物可以旋轉，且在對被感應加熱物進行高頻感應加熱處理時，能夠容 許被感應加熱物的膨脹和收縮。為了解決上述課題的本發明的第一形態為一種被感應加熱物的支承裝置，它支承 著被感應加熱物，并使被感應加熱物可以旋轉，其中，具備按壓上述被感應加熱物的端部的 端面的支承部，和配置在上述端部的下方的承受部，上述支承部能夠隨著被感應加熱物的 膨脹而移動。在該形態下，由于具備按壓被感應加熱物的端部的端面的支承部，因此，被感應加 熱物由支承部支承。此外，由于具備配置在上述端部的下方的承受部，因此，即使被感應加 熱物失去支承，上述端部也將下落至承受部上。且由于上述支承部能夠隨著被感應加熱物 的膨脹而移動，因此，在感應加熱之后，被感應加熱物也能夠在膨脹不受妨礙下由支承部支承。本發明的第二形態為一種被感應加熱物的支承裝置，它支承著被感應加熱物，并 使被感應加熱物可以旋轉，其中，具備按壓上述被感應加熱物的端部的端面的支承部，和配 置在上述端部的下方的承受部，上述支承部能夠隨著被感應加熱物的膨脹而移動，上述支 承部為由流體壓力驅動的活塞桿，按壓著被感應加熱物的端面，當被感應加熱物膨脹時，上 述活塞桿后退。 該形態除了第一形態的作用、效果之外，由于支承部為由流體壓力驅動的活塞桿， 按壓著被感應加熱物的端面，當被感應加熱物膨脹時，上述活塞桿后退，因此，能夠不妨礙被感應加熱物的膨脹，并能夠防止被感應加熱物畸變變形。優選上述活塞桿由空氣壓驅動。在該結構下，也能夠使得在被感應加熱物膨脹時，使上述活塞桿后退，不妨礙被感 應加熱物的膨脹，防止被感應加熱物畸變變形。優選上述承受部呈保持被感應加熱物的端部的框狀。在該結構中，由于承受部呈框狀，因此，在被感應加熱物收縮后，即使沒有支承部 的支承，端部也能夠由框狀的承受部保持。其結果為，即使被感應加熱物旋轉，端部也不會 由承受部脫落，承受部能夠可靠地保持上述端部。在該結構中，優選上述承受部為筒狀體。在該結構中，由于承受部為筒狀體，因此，能夠簡便地形成支承裝置。在該結構中，優選上述筒狀體的內徑為恰好能夠插入被感應加熱物的端部的大 小。在該結構中，由于筒狀體的內徑為恰好能夠插入被感應加熱物的端部的大小，因 此，被感應加熱物的端部總是與筒狀體的承受部接觸。這樣，即使被感應加熱物收縮，失去 支承部的支承，被感應加熱物的端部也能夠由筒狀體支承在筒狀體的高度位置上。其結果 為，由于上述端部完全不會落下，因此，被感應加熱物不會與任何部位碰撞，不會受損傷。本發明的第三形態為一種被感應加熱物的支承裝置，它支承著發生膨脹和收縮的 被感應加熱物的端部，并使被感應加熱物的端部可以旋轉，其中，具備承受被感應加熱物的 上述端部，使上述端部可以旋轉，并且能夠在旋轉軸方向滑動的承受部。在該形態下，由于具備承受發生膨脹和收縮的被感應加熱物的上述的端部，使上 述端部可以旋轉，并且能夠在旋轉軸方向滑動的承受部，因此，能夠使妨礙升溫后的被感應 加熱物的端部的膨脹的外力不起作用，防止被感應加熱物的端部的變形。此外，由于在膨脹 后，冷卻收縮的被感應加熱物的端部能夠相對于承受部在軸向滑動，因此，妨礙收縮的外力 不起作用。而且，被感應加熱物的端部在收縮滑動后的位置上由承受部支承。在該結構中，優選上述承受部的上方開放，能夠載置被感應加熱物的端部。在該結構中，由于承受部的上方開放，能夠載置被感應加熱物的端部，因此，能夠 易于由承受部的上方載置被感應加熱物的端部。在該結構中，優選上述承受部為筒狀體，能夠將被感應加熱物的端部配置在筒狀 體的內部。在該結構中，由于承受部為筒狀體，能夠將被感應加熱物的端部配置在筒狀體的 內部，因此，被感應加熱物的端部在筒狀體的承受部內被良好地保持。在該結構中，優選上述承受部的內徑為恰好能夠插入被感應加熱物的端部的大在該結構中，由于筒狀體的承受部的內徑為恰好能夠插入被感應加熱物的端部的 大小，因此，被感應加熱物旋轉時的支承是穩定的。當實施本發明時，被感應加熱物的端部將由支承部支承。由于支承部能夠隨著被 感應加熱物的膨脹而移動，因此，感應加熱后，被感應加熱物能夠在膨脹不受妨礙下由支承 部支承。此外，由于在上述端部的下方具備承受部，因此，即使被感應加熱物失去支承，上述 端部也將下落至承受部上，能夠由承受部支承上述端部。此外，承受部還能夠支承著被感應加熱物的端部，使被感應加熱物的端部可以旋轉并且能夠在旋轉軸方向滑動。


圖1中(a)是即將支承被感應加熱物之前的狀態下的本發明的支承裝置的立體 圖，(b)是表示(a)的變形例的立體圖。圖2是圖1的支承裝置的局部縱剖正視圖，(a)表示工件的左端由支承裝置支承 前的狀態，(b)表示工件的左端由支承裝置支承著的狀態，(c)表示在(b)的狀態下，工件膨 脹后的狀態，(d)表示由(c)的狀態工件收縮后的狀態。圖3是本發明的支承裝置，(a)是正視圖，(b)是支承裝置所具有的承受部件的右 側面圖，(c)是表示(b)的承受部件的變形例的右側面圖。圖4是與圖1 圖3不同的支承裝置的立體圖。圖5中的(a)是圖4的支承裝置的局部縱剖正視圖，(b)是圖4的支承裝置所具 有的承受部件的右側面圖，(c)是表示(b)的承受部件的變形例的右側面圖。圖6是圖5的支承裝置的變形例，(a)是局部縱剖正視圖，(b)是表示工件一度膨 脹后，再收縮后的承受部件與工件的關系的局部縱剖正視圖。圖7是與圖1不同的支承裝置的局部縱剖正視圖，(a)表示膨脹前的工件的左端 由支承裝置支承的狀態，(b)表示工件膨脹，承受部向左方移動后的狀態，(c)表示由(b)的 狀態，工件收縮后的狀態，(d)是(a)的A-A向視圖，(e)是表示與(d)不同形狀的承受部的 (a)的A-A向視圖。圖8是圖7的支承裝置的變形例的局部縱剖正視圖，(a)表示膨脹前的工件的左 端由支承裝置支承的狀態，(b)表示工件膨脹，承受部向左方移動后的狀態，(c)表示由(b) 的狀態，工件收縮后的狀態，(d)是(a)的A-A向視圖，(e)是表示與(d)不同形狀的承受部 的(a)的A-A向視圖。
具體實施例方式圖1、圖2所示的被感應加熱物1(以下稱為工件1)為長曲軸，在圖1、圖2中，僅
表示了其左端一側的一部分。工件1的未圖示的右端部由與旋轉驅動裝置(未圖示)連接 的卡盤(未圖示)支承。且如圖2所示，在工件1的左側的端部Ia的端面lb，設置有與起到中心銷作用的 活塞桿4的桿部6的前端部14 (支承部)卡合的卡合孔(未圖示)，前端部14嵌入卡合孔， 形成能夠支承旋轉的工件1的狀態。即，工件1可以旋轉，其兩端被支承。在曲軸即工件1上，設置有多個連桿頸部和軸頸部，上述多個連桿頸部或多個軸 頸部通過多個感應加熱線圈(未圖示)分別同時被感應加熱。如圖2所示，實施本發明的支承裝置2具備圓筒3、活塞桿4和承受部件15。該支 承裝置2能夠通過未圖示的升降裝置以及水平移動裝置向任意的位置移動和停止。支承裝置2的圓筒3具備設有貫通孔9的底壁18和圓筒側壁19。在貫通孔9上 設有0形環8。后述的活塞桿4的桿部6貫穿貫通孔9。0形環8維持著貫通孔9和活塞桿 4的桿部6之間的氣密性或者液密性。此外，在圓筒3中，在與底壁18相反的一側，形成有 裝配著蓋10的開口 20。
并且，在圓筒3的底壁18附近的圓筒側壁19上，設有孔13。該孔13與配管12連 接。配管12是將圓筒3的內外連通，向圓筒3內供給流體，或將流體從中排出的通路。裝配在圓筒3的開口 20上的蓋10處，設有配管11。在將蓋10裝配在開口 20上 時，配管11將圓筒3的內外連通，與配管12同樣地形成向圓筒3內供給流體，或將流體從 中排出的通路。在圓筒3的內部，配置有活塞桿4的活塞部5。S卩，活塞桿4的活塞部5和桿部6 在圓筒3內呈一體，桿部6貫穿圓筒3的貫通孔9。活塞部5呈圓盤形，在其外周設有0形環7。該0形環7與圓筒3的圓筒側壁19 的內壁面抵接，將圓筒3內劃分為室3a和室北。上述配管11與室3a連通，配管12與室3b連通。配管11和配管12與未圖示的 流體壓筒(氣筒、液壓筒等)連接，例如，可以在通過配管11向室3a供給流體下，通過配管 12排出室北內的流體；或者，也可以在通過配管11由室3a排出流體下，通過配管12向室 3b內供給流體。由此，圓筒3內的活塞部5能夠左右移動。接著，作為本發明的支承裝置的特征結構，在活塞桿4的桿部6裝配承受部件 15(承受部)。即，承受部件15如圖3(b)所示，包括兩個側壁部21、底壁部16和下側壁部 22，上方和右端側是打開的。在本例中，承受部件15也可以為圖3(c)所示的形態。即，在圖3(b)所示的例中， 下側壁部22為平板，與此相對，在圖3(c)所示的例中，下側壁部2 呈下凸的圓弧狀的曲 板。而且，在底壁部16設有孔17。活塞桿4的桿部6插入孔17。孔17的孔徑為恰好 能夠插入桿部6的大小，無需將兩者固定。如上所述，形成支承裝置2。此外，操作者操作未圖示的升降裝置和水平移動裝置， 使支承裝置2移動到支承工件1的位置，成為圖2(a)所示的狀態。接著，驅動未圖示的流體壓力筒，在圖2(b)的箭頭Al所示的方向通過配管11向 室3a內供給流體下，在箭頭A2所示的方向，通過配管12排出室北內的流體，使得包括活 塞部5和桿部6的活塞桿4向右方移動。其結果如圖2(b)所示，桿部6的前端部14嵌入 工件1的端面Ib上所具有的卡合孔(未圖示)中。此外，工件1的端部Ia配置在承受部 件15的下側壁部22的上方。當利用未圖示的感應加熱線圈對工件1的多個軸頸部或多個連桿頸部同時進行 感應加熱時，工件1升溫，并在箭頭Bl所示的長度方向(由圖2看，為左右方向)膨脹，活 塞桿4被向左方(箭頭B2所示的方向)按壓，室3a內的流體通過配管11，向箭頭A3所示 的方向流動并被排出，流體通過配管12，以箭頭A4所示的方向流入室北內。其結果是，由 圖2(b)所示的狀態到圖2(c)所示的狀態為止，活塞桿4在箭頭B2方向移動。然后，結束工件1的感應加熱工序，進入冷卻工序，工件1冷卻收縮，成為圖2(d) 所示的狀態。即，盡管活塞桿4在圖2(c)所示的位置停止，但由于工件1已經收縮，所以， 工件1的端面Ib由活塞桿4的前端部14脫離，工件1的端部Ia落下。但是，在工件1的 端部Ia的下方，存在著與活塞桿4固定或卡合的承受部件15的下側壁部22，落下的工件1 的端部Ia由下側壁部22支承。此外，在冷卻時，與感應加熱時同樣，工件1的未圖示的右方一側的端部由卡盤把持并旋轉驅動，一 旦左端一側的支承消失，就將成為僅右端一側的不穩定的單端支承狀態。 其結果是，可能會有人擔心一旦工件1在冷卻工序中收縮，就會落到地板等之上，或者工 件1在由未圖示的卡盤把持的狀態下左右擺動，成為非常危險的狀態。但實際上不存在這 種危險。支承裝置2所具有的承受部件15具有起到保護功能的側壁部21，由于旋轉的工件 1受到該側壁部21的保護，不會由承受部件15上脫離落下。即，實施本發明的支承裝置，即使工件1的端面Ib由起到中心銷功能的活塞桿4 的前端部14脫離，工件1的端部Ia也能夠由承受部件15支承。作為支承裝置2的承受部件15，也可以采用圖4、圖5 (a)、圖5 (b)所示的形態。即， 圖4、圖5 (a)、圖5 (b)所示的承受部件23為有底的圓筒形狀，在圓板狀的底壁部24上，設 置著貫穿有活塞桿4的桿部6的孔25。此外，在由底壁部24立起的圓筒側壁部31上，設有 開口 26。在該開口 26中，插入工件1的端部la。此外，在承受部件23的內部，活塞桿4的 桿部6的前端部14與設置在工件1的端面Ib的卡合孔卡合。也可以代替圖5(b)所示的承受部件23，使用圖5(c)所示的承受部件27。S卩，承 受部件27由方形的平板狀的底壁部28和由底壁部28的各邊立起的4個側壁部29構成框形。并且，除了圖5(a)所示的承受部件23之外，還可代之以使用圖6(a)所示的承受 部件30。圖6(a)所示的承受部件30具有圖5(b)的承受部件23的圓筒側壁部31的內徑 成為與工件1的端部Ia的外徑基本上相等尺寸的內徑的圓筒側壁部32。由于圓筒側壁部 32的內徑為恰好能夠插入工件1的大小，因此，即使工件1在膨脹后再收縮，如圖6(b)所 示，盡管工件1的端面Ib由桿部6的前端部14脫離，由于工件1的端部Ia由圓筒側壁部 32的內周面支承，因此，工件1完全不會落下。此外，還可以代替圖6(a)的承受部件30的圓筒側壁部32，使用如圖5(c)所示四 邊由平板(側壁部29)形成的形態。而且，還可以使用圖7所示的形態的支承裝置35。支承裝置35的結構，除了活塞 桿36的桿部39的前端固定在承受部件37的底壁部38，不貫穿底壁部38這一點上與圖6 所示的支承裝置2的結構不同之外，其余結構與圖6所示的支承裝置2相同。在圖7(a)中，表示了感應加熱前的工件1的端部Ia配置在由承受部件37的圓筒 側壁部33和底壁部38形成的空間的內部的狀態。端部Ia與承受部件37的底壁部38抵 接。在該狀態下對工件1進行感應加熱時，工件1升溫并膨脹，如圖7(b)所示，工件1的端 部Ia將承受部件37向左方按壓。其結果是，承受部件37與活塞桿36和活塞部5 —起向 左方移動。然后，工件1被冷卻，溫度降低時，發生收縮，如圖7(c)所示，工件1的端部Ia 向右方移動。此時，端部Ia相對于承受部件37，在旋轉軸方向，向右方滑動，承受部件37、 活塞桿36和活塞部5在圖7(b)所示的位置停止。即，端部Ia在被感應加熱、升溫、再被冷 卻的期間，由承受部件37支承。作為承受部件37的開口形狀，例如，如作為圖7(a)的A-A 向視圖的圖7(d)和圖7(e)所示，可以采用圓筒形(筒狀)或矩形(方形)。且承受部件還可以為圖8所示的形態。圖8 (a) 圖8 (e)所示的支承裝置40，由 承受部件41的圓筒側壁部34和底壁部42形成的空間的內部空間的大小比圖7(a) 圖 7(e)所示的支承裝置35的承受部件37的內部空間更大，能夠有富余地配置工件1的端部la。如圖8(d)所示的形態的承受部件，呈與端部Ia之間產生間隙的圓筒形，優選為承受部 件的內部空間的截面形狀為橢圓形，與端部Ia的下半部分密合的形態。即，當為橢圓形時， 在對工件1進行感應加熱時，旋轉的工件1的旋轉軸不移動，能夠精密地實施通過未圖示的 感應加熱線圈的感應加熱。如圖8(e)所示，當在承受部件40的內部空間配置端部Ia時， 為使上部空出間隙、左右不產生間隙，使承受部件40呈矩形的形狀時，旋轉的工件1的旋轉 軸不會偏移。
權利要求
1.一種被感應加熱物的支承裝置，它支承著被感應加熱物，并使被感應加熱物可以旋 轉，其特征在于包括按壓所述被感應加熱物的端部的端面的支承部，和配置在所述端部下方的承受 部，所述支承部能夠隨著被感應加熱物的膨脹而移動。
2.一種被感應加熱物的支承裝置，它支承著被感應加熱物，并使被感應加熱物可以旋 轉，其特征在于包括按壓所述被感應加熱物的端部的端面的支承部，和配置在所述端部下方的承受 部，所述支承部能夠隨著被感應加熱物的膨脹而移動，所述支承部為由流體壓力驅動的活塞桿，按壓著被感應加熱物的端面，當被感應加熱 物膨脹時，所述活塞桿后退。
3.如權利要求2所述的被感應加熱物的支承裝置，其特征在于 所述活塞桿由空氣壓或者液壓驅動。
4.如權利要求1 3中任一項所述的被感應加熱物的支承裝置，其特征在于 所述承受部呈保持被感應加熱物的端部的框狀。
5.如權利要求1 3中任一項所述的被感應加熱物的支承裝置，其特征在于 所述承受部為筒狀體。
6.如權利要求5所述的被感應加熱物的支承裝置，其特征在于 所述筒狀體的內徑為恰好能夠插入被感應加熱物的端部的大小。
7.一種被感應加熱物的支承裝置，它支承著發生膨脹和收縮的被感應加熱物的端部， 并使被感應加熱物的端部可以旋轉，其特征在于具備承受被感應加熱物的所述端部，使所述端部可以旋轉，并且能夠在旋轉軸方向滑 動的承受部。
8.如權利要求7所述的被感應加熱物的支承裝置，其特征在于 所述承受部的上方開放，能夠載置被感應加熱物的端部。
9.如權利要求7所述的被感應加熱物的支承裝置，其特征在于所述承受部為筒狀體，能夠將被感應加熱物的端部配置在筒狀體的內部。
10.如權利要求9所述的被感應加熱物的支承裝置，其特征在于 所述承受部的內徑為恰好能夠插入被感應加熱物的端部的大小。
全文摘要
本發明涉及一種被感應加熱物的支承裝置，它支承著被感應加熱物，并使被感應加熱物可以旋轉，且在對被感應加熱物進行高頻感應加熱處理時，能夠容許被感應加熱物在長度方向上的膨脹和收縮。本發明的被感應加熱物(1)的支承裝置(2)支承著被感應加熱物(1)，并使該被感應加熱物(1)可以旋轉，該裝置包括按壓被感應加熱物(1)的端部(1a)的端面(1b)的支承部(14)，和配置在上述端部(1a)的下方的承受部(15)，上述支承部(14)能夠隨著被感應加熱物(1)的膨脹而移動。
文檔編號C21D1/62GK102045905SQ20091020605
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者塚本升, 渡邊弘子, 長尾武彥 申請人:富士電子工業株式會社