ワークの熱処理装置
【課題】スプライン孔を有する筒軸部又はステム軸部とカップ部とを備えてなるワークのステム軸部又は筒軸部とカップ部内面とを短いタクトで熱処理するワークの熱処理装置を提供する。
【解決手段】搬送および熱処理に際しカップ部をワーク下部としステム軸部又は筒軸部をワーク上部とし、カップ部内面およびステム軸部又は筒軸部の熱処理を行う装置であり、テーブル式搬送機構１０の一のテーブル上のワークＷを、仮位相決め機構３０で仮位相決めを行い、他のテーブル上に移載し本位相決め機構４０で本位相決めを行う。次に搬送ラインから離れた位置に搬送してワーク下部熱処理部５０でカップ部内面に対して熱処理を行い、ガントリ式搬送機構２０で搬送し、搬送ラインから離れた位置に搬送してワーク上部熱処理部６０でステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行う。
【解決手段】搬送および熱処理に際しカップ部をワーク下部としステム軸部又は筒軸部をワーク上部とし、カップ部内面およびステム軸部又は筒軸部の熱処理を行う装置であり、テーブル式搬送機構１０の一のテーブル上のワークＷを、仮位相決め機構３０で仮位相決めを行い、他のテーブル上に移載し本位相決め機構４０で本位相決めを行う。次に搬送ラインから離れた位置に搬送してワーク下部熱処理部５０でカップ部内面に対して熱処理を行い、ガントリ式搬送機構２０で搬送し、搬送ラインから離れた位置に搬送してワーク上部熱処理部６０でステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの複数の部位に対して焼入れ或いは焼戻し等の熱処理を施すワークの熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークの複数の部位に対して熱処理を行うワークの具体例として、等速ジョイントのアウタレースが挙げられる。アウタレースは、一端が開いたカップ部と該カップ部の奥行側端面より一体に突出するステム軸部（中実軸）又は奥行側端面より突出する筒軸部を有する。アウタレースは、機械的強度を増すために、カップ部内面に焼入れおよび焼戻しが施されると共に、ステム軸部の外面又は筒軸部のスプライン孔に焼入れおよび焼戻しが施される。
【０００３】
アウタレースには、図１に示すように大別して４種類の形態がある。またアウタレースには、種々の大きさのものがある。
【０００４】
図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１と、図１（ｃ），（ｄ）に示すアウタレースＷ２は、トリポード型と称され、位相を１２０°ずつ異ならせた三つの深い溝を有するカップ部Ｗ１１又はＷ２１を有する。アウタレースＷ１は、カップ部Ｗ１１の奥行側端面より突出するステム軸部（中実軸）Ｗ１２を有する。アウタレースＷ２は、カップ部Ｗ２１の奥行側端面より突出する筒軸部内にスプライン孔部Ｗ２２を有する。
【０００５】
トリポード型のアウタレースＷ１，Ｗ２のカップ部Ｗ１１又はＷ２１の溝に対する熱処理（焼入れおよび焼戻し）は、加熱コイルとカップ部Ｗ１１又はＷ２１とを、軸心を一致させ、且つ位相を高精度に一致させてから、加熱コイルをカップ部の内部に相対的に挿入する。アウタレースを回転させないで三つの溝に三つの柱状の加熱コイルを近接状態に収容し、外面に冷却液を噴射して冷却しながら内面を誘導加熱し、その後、内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００６】
ステム軸部Ｗ１１の熱処理は、半開放鞍型の加熱コイルを近接させるか又は螺旋状に巻かれた加熱コイルを外側に配置して、アウタレースＷ１を回転させステム軸部の外面を誘導加熱し、その後、外面に冷却液を噴射して冷却する。
スプライン孔部Ｗ２２の熱処理は、マルチターン型の加熱コイルをスプライン孔に収容しアウタレースＷ２を回転させ、外面に冷却液を噴射して冷却しながら内面のスプライン孔部Ｗ２２を誘導加熱し、その後、スプライン孔内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００７】
図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３と、図１（ｇ），（ｈ）に示すアウタレースＷ４は、バーフォード型と称され、例えば６〜１２個の浅い溝を有するカップ部Ｗ３１又はＷ４１を有する。そして、アウタレースＷ３は、カップ部Ｗ３１の奥行側端面より突出するステム軸部Ｗ３２を有し、アウタレースＷ４は、カップ部Ｗ４１の奥行側端面より突出する筒軸部内にスプライン孔部Ｗ４２を有する。
【０００８】
バーフォード型のアウタレースＷ３，Ｗ４のカップ部Ｗ３１又はＷ４１の溝に対する熱処理（焼入れおよび焼戻し）は、加熱コイルとカップ部Ｗ３１又はＷ４１とを軸心を一致させてから、加熱コイルをカップ部の内部に相対的に挿入し、アウタレースを回転させて外面に冷却液を噴射し冷却しながら内面を誘導加熱し、その後、内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００９】
ステム軸部Ｗ３１の熱処理は、半開放鞍型の加熱コイルを近接させるか又は螺旋状に巻かれた加熱コイルを外側に配置して、アウタレースＷ３を回転させステム軸部の外面を誘導加熱し、その後、外面に冷却液を噴射して冷却する。
スプライン孔部Ｗ４２の熱処理は、マルチターン型の加熱コイルをスプライン孔に収容しアウタレースＷ４を回転させてスプライン孔部Ｗ４２を誘導加熱し、その後、スプライン孔内面に冷却液を噴射して冷却する。
【００１０】
上記のように、アウタレースＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４のカップ部の溝に対する熱処理、ステム軸部Ｗ１２，Ｗ３２に対する熱処理、スプライン孔部Ｗ２２，Ｗ４２に対する熱処理は、それぞれ形状が同一ではないので共通の加熱コイルを用いることができない。従って、加熱コイルおよび冷却ノズルを交換して熱処理している。
【００１１】
従来、等速ジョイントのアウタレースをワークとする熱処理装置について、システム化された技術が提案されている。
【００１２】
特許文献１に記載された高周波焼入装置は、１２０°毎に間欠回転自在且つ昇降自在な三股状のアームと、アームの各揺動端の貫通孔内に備えられたコレットチャックと、コレットチャックの内側に備えられたセンタ軸と、アームの各揺動端の上面に備えられセンタ軸を回転させる回転手段と、が焼入れテーブルに備えられている。また、軸部をコレットチャック及びセンタ軸に支持されたワークのカップ部が下降時に近接状態に被さる加熱コイル及び冷却ジャケットと、を有してなる。この装置では第１の位置でワークをチャックし、第２の位置においてカップ部を加熱コイルに被せ、第３の位置でチャック解除する。ステム軸部の焼入れは行えない。
【００１３】
特許文献２に記載された高周波焼入装置によれば、アウタレースのステム軸部を加熱するための加熱コイル取付台を複数備え、アウタレースのステム軸部に対応した加熱コイルを備えた取付台を給電部に位置させて加熱コイルを前進させ、上下のセンタ軸でチャックされたアウタレースのステム軸部に近接しアウタレースを回転して焼入れを行う。カップ部の熱処理は行えない。
【００１４】
特許文献３に記載された高周波焼入装置によれば、複数のテーブルに間欠停止するインライン型のワーク搬送機構を備え、焼入テーブルには、搬送ラインの下側に溝部焼入用加熱手段を備え、搬送ラインの上側にステム軸部焼入用加熱手段、溝部冷却手段、ステム軸部用冷却手段を備え、搬送ラインの上下に渡りワーク昇降手段と冷却手段の昇降手段とを備えている。
この構成によれば、ワークを一つの焼入テーブルに搬送し、焼入テーブルにおける搬送ラインの下側でワークの溝部を加熱して冷却し、溝部の冷却完了後に、焼入テーブルにおける搬送ラインの上側でワークのステム軸部を加熱して冷却し、ステム軸部の冷却完了後に、ワークを次のテーブルに搬送する。
【００１５】
特許文献４に記載された高周波焼入装置によれば、ワークが上述した図１に示すものと同等の３種類のアウタレースＷ１，Ｗ２，Ｗ３であり、ワークのステム軸部の外周面を焼入れする第１の焼入ステーションと、入力設定されたワークの種類に対応するワークの割り出しを行う割り出しステーションと、ワークのカップ部内に形成された溝部を焼入れする第２の焼入ステーションと、ワーク内に形成されたスプライン穴の内周面を焼入れする第３の焼入ステーションと、ワークを各ステーションに搬送する搬送機構と、を備えてなる。
【００１６】
従って、図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１については、第１の焼入ステーションでステム軸部の外周面の焼入れを行い、割り出しステーションでワークの割り出しを行い、第２の焼入ステーションでカップ部内面の溝部の焼入れを行う。
図１（ｃ），（ｄ）に示すアウタレースＷ２については、第１の焼入ステーションを通過し、割り出しステーションでワークの割り出しを行い、第２の焼入ステーションでワークのカップ部内面の焼入れを行い、第３の焼入ステーションで筒軸部の内面の焼入れを行う。
図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３については、第１の焼入ステーションでステム軸部の外周面の焼入れを行い、割り出しステーションでワークの割り出しを行い、第２の焼入ステーションでワークのカップ部内面の焼入れを行い、第３の焼入ステーションを通過する。
特許文献４に記載された高周波焼入装置によれば、複数種のワークについて高周波焼入れすることができるとしているが、この汎用性は適合する加熱コイルに交換することが前提である。
すなわち、図１に示すアウタレースＷ１，Ｗ２は、カップ部の内部形状が同一である場合にのみ、カップ部を加熱する加熱コイルを共用できる。ステム軸部の熱処理とスプライン孔の熱処理とは各別のテーブルで処理するので、アウタレースＷ１とＷ２、Ｗ３とＷ４であれば同一時間帯に処理することはできる。また、電源装置の関係から同一時間帯に処理することはできない。アウタレースＷ１とＷ３、Ｗ１とＷ４、Ｗ２とＷ３は、加熱コイル等を交換しないと処理することはできない。また、アウタレースの大きさが異なる場合も加熱コイルの交換が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開昭６１−２１７５２４号公報
【特許文献２】特開平４−１５４９０８号公報
【特許文献３】特開平８−２７５２１号公報
【特許文献４】特開２００４−１６９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１に記載された高周波焼入装置によれば、チャックをマルチに備えてアウタレースを次々に搬送し、カップ部の加熱を行うことで処理時間の短縮化が図れる。しかし、カップ部の冷却およびステム軸部の熱処理についての開示がないので、カップ部の熱処理とステム軸部の熱処理を各別のテーブルで熱処理を行う場合に、短いタクトで行えるシステムを構成するための技術資料にはならない。
【００１９】
特許文献２に記載された高周波焼入装置によれば、加熱コイルを交換可能にマルチに備え加熱コイルの交換時間の短縮化を図れるが、アウタレースのステム軸部の加熱・冷却時間の短縮化はできない。
また、アウタレースのカップ部の熱処理についての開示がないので、カップ部の熱処理とステム軸部の熱処理を各別のテーブルで熱処理を行う場合に、短いタクトで行えるシステムを構成するための技術資料にはならない。
【００２０】
特許文献３に記載された高周波焼入装置によれば、カップ部の熱処理とステム軸部の熱処理を同一のテーブルで熱処理を行うシステムであるため、処理スペースが少なくて済む。
しかし、ワークの１個あたりの製作時間は、（１）搬送手段によるワーク待機位置から焼入装置へのワーク搬送、（２）ワークのカップ部が下部加熱コイルに被さる位置への下降、（３）下部加熱コイルによるカップ部の誘導加熱および誘導加熱の間に冷却手段の下降、（４）カップ部の冷却、（５）冷却手段の上昇、および上部加熱コイルに被さる位置へのワークの上昇、（６）上部加熱コイルによるステム軸部の誘導加熱、（７）ステム軸部の冷却を行いながらのワークおよび冷却手段の下降、（８）冷却手段の上昇、（９）搬送手段による焼入装置から次の処理テーブルへのワーク搬送、という一連の動作に要する時間と等しい。
これは、単純にカップ部の加熱冷却とステム軸部の加熱冷却とを各別のテーブルで行う場合に比べて単純に２倍の処理時間が掛かる。
【００２１】
特許文献４に記載された高周波焼入装置によれば、ステム軸部の熱処理とカップ部の熱処理とスプライン孔の熱処理とは各別のテーブルで処理しているので、装置のライン方向のスペースが大きくなっている。また、ステム軸部の熱処理は、加熱と冷却を分離した位置で処理し処理時間を短縮している。これに対し、カップ部の熱処理は、時間を多く要している。このため、ステム軸部とカップ部とでは処理時間にアンバランスが生じていて、ワークの１個あたりの製作時間はカップ部の熱処理にかかる時間と一致し、処理能力が低く抑えられている。
【００２２】
本発明は、上述した点に鑑み案出されたもので、一台で、バーフォード型又はトリポード型のカップ部の熱処理と、カップ部の奥行端より一体に突出するステム軸部の熱処理、又はカップ部の奥行端より一体に突出する筒軸部のスプライン孔の熱処理とを行う、ワークの熱処理装置を提供することを一目的としている。
【００２３】
また本発明は、装置容積が小さく、しかもワーク１個あたりの熱処理時間の短縮化が図れるワークの熱処理装置を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明者は、以下の事項を開発目標とし、検討を積み重ねた結果、本発明を完成するに至った。
（１）ワーク下部熱処理部のマルチ処理化とワーク上部熱処理部のマルチ処理化とを整合性を持たせて実現させ、これによって、ワークの１個あたりの製作時間が均衡するように実現させることを目標とした。すなわち、ワーク下部（カップ部）の加熱と冷却に要する時間と、ワーク上部（ステム軸部）の加熱と冷却に要する時間とを同等に短縮することができ、これによって、ワークの１個あたりの製作時間を短縮できることを目標とした。具体的には、ワーク下部の熱処理とワーク上部の熱処理とを分け、さらにワーク上部の加熱と冷却とを分けることで、タクトが短いワークの熱処理装置を提供することを目標とした。
（２）装置のワーク搬送方向の大きさ（装置長さ）、ワークの搬送方向に対し直交する方向の大きさ（装置幅）および高さをそれぞれ小さくすること、並びに装置のコンパクト化を図ることを目標とした。
具体的には、装置の搬送方向の縮小化については、ステム軸部の熱処理とスプライン孔部の熱処理とを別々のテーブルで行うのではなく、同一のテーブルで行える構造の実現を目標とした。また、ライン方向に沿ったライン近傍の一側を、加熱コイルを交換するための操作側として、ライン方向の全長に渡り扉を開放できることとし、しかも加熱コイルを交換する作業者が、奧側の交換位置まで必要十分に手が届く距離となることのコンパクトな構造の実現を目標とした。ワークの搬送方向に対し直交する方向の縮小化を目標としたことは、加熱コイルを交換するメンテナンス性を高めるために必要である。
（３）汎用性を備えた熱処理装置の開発を目標とした。そして、加熱コイルの交換作業の容易性、交換作業の時間短縮に繋がることを目標とした。なお、汎用性とは、同一時間帯の熱処理に関し、図１に示す４種類の等速ジョイントのアウタレースについて、１種類のみを熱処理することができて、加熱コイルを交換することにより、４種類のアウタレースを熱処理することができる汎用性を意味するものである。
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明は、ワークが、カップ部とカップ部の奥行端より一体に突出するステム軸部又は筒軸部とを備えてなり、ワークの搬送および熱処理に際しカップ部をワーク下部として、カップ部内面およびステム軸部の外面又は筒軸部の内面について熱処理を行うワークの熱処理装置であり、往復移動自在な複数のテーブルで搬送ラインを分担してワークの順送り搬送を行うテーブル式搬送機構と、テーブル式搬送機構により搬送されたワークを、第１および第２のガントリで受け取りワークを順送りに吊上搬送を行うガントリ式搬送機構とで、ワークを搬送する手段が構成され、テーブル式搬送機構を構成する一のテーブル上に載置されたワークに対し仮位相決めを行う仮位相決め機構と、仮位相決めが行われたワークを他のテーブルに載置し、且つ他のテーブルに備えた本位相決めピンに被せて本位相決めする本位相決め機構と、本位相決めを終えテーブル式搬送機構で搬送されるワークについて、カップ部内面に対して熱処理を行うワーク下部熱処理部と、カップ部内面の熱処理を終えガントリ式搬送機構で搬送されるワークについて、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行うワーク上部熱処理部と、を有してなることを特徴とする。
【００２６】
上記発明によれば、搬送ラインの上流部ではテーブル式搬送機構を構成する複数のテーブルによりワークを順送りに搬送し、搬送ラインの下流部では第１および第２のガントリによりワークを順送りに吊上搬送する。まず、テーブル式搬送機構を構成する一のテーブル上に載置されたワークに対し仮位相決めを行い、次いで、仮位相決めが行われたワークを下流側のテーブルに備えた本位相決めピンを被せて載置することで本位相決めを行う。本位相決めを行ったワークのカップ部の内面に対しワーク下部熱処理部によって熱処理を行う。次に、カップ部の内面の熱処理を終えたワークをテーブル式搬送機構からガントリ式搬送機構の第１のガントリに受け渡し、ワーク上部熱処理部によってステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行う。ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を終えたワークは第２ガントリに受取り搬出位置に搬送する。
【００２７】
上記発明のワークの熱処理装置では、ワーク下部熱処理部が、二つの回転チャック機構と、各回転チャック機構によってワーク上部を保持し、搬送ラインの一のステーションとワーク下部用熱処理ヘッドとの二位置間を回動自在であり、且つ各位置にて昇降自在であるハンドリング手段とを有し、カップ部をワーク下部用熱処理ヘッドに近接状態に被せ、且つ必要に応じて回転させつつカップ部内面の熱処理を行う構成であり、ワーク上部熱処理部は、上下に貫通する貫通孔を円周配置に有する間欠回転テーブルと、間欠回転テーブルの上面に各貫通孔に対応して備えられた環状冷却ジャケットと、搬送ラインに対応する一の環状冷却ジャケットがワンステップ間欠送りされた位置の上方に備えられたワーク上部用加熱コイルとを有し、カップ部内面の熱処理を終えて第１ガントリにより搬送されたワークを間欠回転テーブルの搬送ラインに対応する一の貫通孔に対応して載置し、ワークをワンステップ間欠送りして突上げてワーク上部用加熱コイルに近接してステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱し、加熱後は突上げ前の位置に戻し、環状冷却ジャケットから冷却液を噴射してワーク上部を冷却しつつ回動して、搬送ラインに対応する位置に戻ったら第２ガントリに受け渡す構成であることが好ましい。
【００２８】
上記構成にすると、ワーク下部熱処理部が複数の回転チャック機構を有するハンドリング手段を備えているので、カップ部内面の熱処理を行うことができる。すなわち、一の回転チャック機構を搬送ラインの一のステーションに位置されるワークに対し、上方に位置させてから下降してワーク上部を保持する。次いで、該一の回転チャック機構を上昇してワーク下部用熱処理ヘッドの上方に回動してから下降してカップ部をワーク下部用熱処理ヘッドに近接状態に被せ、且つ必要に応じてカップ部を回転させ、カップ部内面の熱処理を行うことができる。そして、ワーク上部熱処理部は、貫通孔を有する間欠回転テーブルと環状冷却ジャケットとワーク上部用加熱コイルとを備えているので、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面を熱処理することができる。すなわち、カップ部内面の熱処理を終えたワークを、間欠回転テーブルの搬送ラインに対応する一の貫通孔に対応して載置し、ワークをワンステップ間欠送りして突き上げてワーク上部用加熱コイルに近接してステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱する。加熱後は突き上げ前の位置に戻し、環状冷却ジャケットから冷却液を噴射してワーク上部を冷却しつつ回動して、搬送ラインに対応する位置に戻ったら第２ガントリに受け渡すことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、カップ部と、ステム軸部又は筒軸部とを有するワークについて、カップ部の熱処理（加熱と冷却）と、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理（加熱と冷却）とを別位置で分け、さらに、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の加熱と冷却とを別位置で分けて、それぞれの処理を行うことによって、コンパクトでタクトが短いワークの熱処理装置を提供することができる。
すなわち、本発明によれば、ワーク下部がカップ部であり、ワーク上部がステム軸部又は筒軸部であるワークであって、カップ部について、回転させて熱処理する必要があるものと回転させないで熱処理する必要があるものとの複数種類有り、ステム軸部又は筒軸部についてはいずれも回転させて熱処理する必要があって、しかもステム軸部については外面、筒軸部については内面を、それぞれ熱処理する必要がある複数種類のワークの熱処理について、装置容積が小さいワークの熱処理装置により、ワーク１個あたりの処理時間を大幅に短縮して熱処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の熱処理装置の処理対象および従来の熱処理装置の処理対象に係る４種類の等速ジョイントのアウタレースを示す図である。
【図２】本発明の実施形態のワークの熱処理装置に係り、上側の四つの引き戸と、下側の四つの倹飩式戸を取り除いて装置内部を視た正面図である。
【図３】図２のワークの熱処理装置について異なる動作状態を示す正面図である。
【図４】装置全体を示す正面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図５の平面図から天井部の梁や四つの引き戸を除外した平面図である。
【図７】図６からテーブル式搬送機構とワーク下部熱処理部を抽出した平面図である。
【図８】図７からワーク下部熱処理部のハンドリング手段を除外した平面図である。
【図９】図２のガントリ式搬送機構の詳細を示す正面図である。
【図１０】図２の仮位相決め機構を示す側面図である。
【図１１】図２の本位相決め機構で第１のテーブル上のワークをチャックして持ち上げるところを示す側面図である。
【図１２】図２の第２のテーブル上の本位相決めピンでワークを本位相決めした状態を示す側面図である。
【図１３】ワーク下部熱処理部のハンドリング手段を示す正面図である。
【図１４】図１３におけるXXIV−XXIV矢視図である。
【図１５】ハンドリング手段の一部を示す側面図である。
【図１６】ハンドリング手段の一部を示す縦断面図である。
【図１７】ワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態を示す正面図である。
【図１８】（ａ）は図１７のワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態の右側面図であり、（ｂ）は（ａ）における概略のｂ−ｂ矢視図である。
【図１９】図１７のワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態の平面図である。
【図２０】図２のワーク下部熱処理部のワーク下部用熱処理ヘッドに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２１】（ａ）は図２０（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図２０（ａ）におけるｂ矢視図である。
【図２２】図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースのカップ部の熱処理に適用する熱処理ヘッド本体の要部断面図である。
【図２３】ガントリ式搬送機構とワーク上部熱処理部とアフタークール部を示す側面図である。
【図２４】（ａ）はワーク上部熱処理部の一部を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図２５】ワーク上部熱処理部の環状冷却ジャケットでワークを冷却する状態を示す模式図である。
【図２６】（ａ）は図２からガントリ式搬送機構を抽出して一動作工程を示す正面図、（ｂ）は次の動作状態を示す概略正面図、（ｃ）はさらに次の動作状態を示す概略正面図である。
【図２７】図２のワーク上部熱処理部の第１のリフターを示す縦断正面図である。
【図２８】図２のワーク上部熱処理部の第２のリフターを示す縦断正面図である。
【図２９】図２８におけるXXIX矢視図である。
【図３０】（ａ）は、ワーク上部がステム軸部であるワークの、ステム軸部を加熱する場合におけるワーク上部用加熱ユニットの正面図であり、（ｂ）は右側面図である。
【図３１】（ａ）はワーク上部がスプライン孔を有する筒軸部であるワークの、スプライン孔を加熱する場合におけるワーク上部用加熱ユニットの正面図であり、（ｂ）は右側面図である。
【図３２】（ａ）は図３０のステム軸部の加熱に使用するワーク上部用加熱コイルの詳細形状図であり、（ｂ）は図３１のスプライン孔の加熱に使用するワーク上部用加熱コイルの詳細形状図である。
【図３３】スプライン孔を加熱する場合における要部詳細断面図である。
【図３４】ワーク上部熱処理部の給電接続部分の平面図である
【図３５】（ａ）はアフタークール部を示す平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係るワークの熱処理装置について図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
図２は、中段プレート１００より上側の四つの引き戸と、下側の四つの倹飩式戸を取り除いて、この実施形態に係るワークの熱処理装置１の内部を視た図である。図３は、図２の動作状態と異なる動作状態を示すワークの熱処理装置１の正面図である。
【００３２】
ワークの熱処理装置１は、図１に示す４種類のアウタレースのうちのいずれか１種類を処理対象のワークとしており、加熱コイル、ワーク受具等を段取り換えすることで処理対象を４種類のアウタレースに広げている。このワークの熱処理装置１は、そのような汎用性を備えるための交換性・メンテナンス性も良好に備えている。アウタレースは、カップ部を下向きに保って、カップ部内面およびステム軸部外面又は筒軸部孔面の熱処理を行うので、説明の便宜上、該カップ部についてワーク下部と称し、ステム軸部又は筒軸部についてワーク上部とも称するものとする。
【００３３】
〔中枢部の概要〕
図２、図３、図５、図６に示すように、ワークの熱処理装置１は、左側手前部分にテーブル式搬送機構１０、右側手前部分にガントリ式搬送機構２０があり、ワークＷを左から右へ搬送する。ワークの熱処理装置１は、仮位相決めを行う仮位相決め機構３０と、本位相決めを行う本位相決め機構４０と、ワークＷのカップ部（ワーク下部ともいう。）の加熱と冷却を同一位置で行うワーク下部熱処理部５０と、ワークＷのステム軸部の外面又は筒軸部の外面についての加熱と冷却とを分離して別位置で行うワーク上部熱処理部６０と、ワーク全体のアフタークールを行うアフタークール部７０と、を有してなる。搬送手段を除くこれらの処理手段は、図２において左から右へ処理工程順に並べられている。図５、図６に示すように、ワーク下部熱処理部５０とワーク上部熱処理部６０とアフタークール部７０は、搬送ラインの奧側に設置されている。
【００３４】
〔仮位相決めと本位相決めの意義〕
仮位相決め機構３０による仮位相決め及び本位相決め機構４０による本位相決めについては、以下の意義がある。カップ部の熱処理は、ワークＷがトリポード型のアウタレースであるときに、カップ部の深いレース溝内にワーク下部用加熱コイルを相対的に移動して近接状態に収容し、高周波誘導加熱を行うものである。したがって、かかる近接状態が保てるように、事前にカップ部の溝の向きを正確に合わせて、本位相決めピンをカップ部内面に当接させてワーク下部の周方向に移動を拘束することが本位相決めであり、仮位相決めは、本本位相決めピンにワーク下部（カップ部）を被せる本位相決めが行えるように、ワークＷを回動させてワーク下部（カップ部）の向きを合わせるために行う。ワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときにはこの意義はない。
【００３５】
〔全体の配置構造〕
図４、図５に示すように、装置正面の外装部は、上面の高さ寸法が例えば７００ｍｍ〜９００ｍｍの範囲で設定されている中段プレート１００より上側が四つの引き戸１０１〜１０４で閉じられ、中段プレート１００より下側が四つの倹飩式戸１０５〜１０８で閉じられている。引き戸１０１〜１０４は、把手と耐熱ガラス窓とを有する。四つの引き戸１０１〜１０４は、２列状のレールに二つずつ案内されていて、メンテナンス時には、いずれかの二つの引き戸が他の二つの引き戸に重なることで、装置内部が二つの引き戸分の間口だけ開放される。引き戸１０１と１０２は、インターロック機構１０９でロックされ、引き戸１０３と１０４は、インターロック機構１１０でロックされる。装置正面部の右側に備える操作パネル１１１の起動スイッチ１１１ａは、インターロック機構１０９，１１０がロックされていることが条件で「オン」になる。
【００３６】
図５、図６に示すように、中仕切り正面壁１１２より背面側には、左から右へ、コントローラ（制御盤ボックス）１１３、ワーク下部熱処理部５０に対応した第１の整流電源部１１４、ワーク上部熱処理に対応した第２の整流電源部１１５、冷却水供給部１１６および帰還水集水タンク１１７が配列されている。中段プレート１００の中仕切り正面壁１１２に寄った際に、集水溝１１８が備えられ、集水溝１１８の右端が帰還水集水タンク１１７に接続されている。帰還水集水タンク１１７には、送水ポンプ１１９が備えられている。冷却水供給部１１６は、例えば高圧水源に接続された圧力ヘッダーを採用しているが、他の構成、例えば、多量の水を貯めることができかつ貯めた水に対して高圧を掛けられる空気室を備え、空気室にエアコンプレッサからの高圧空気を導入する構成でも良い。
【００３７】
〔ワークの搬送手段〕
図２、図３、図６に示すように、ワークの熱処理装置１は、テーブル式搬送機構１０とガントリ式搬送機構２０とでワークＷを搬送する手段が構成される。テーブル式搬送機構１０は、往復移動自在な複数のテーブルで搬送ラインを分担して上記ワークの順送り搬送を行う。すなわち、第１〜第３テーブル１１〜１３により第１〜第４ステーションＡ〜Ｄまでの直線的な搬送ラインをテーブル搬送する。ガントリ式搬送機構２０は、テーブル式搬送機構１０により搬送されたワークＷを、第１および第２ガントリ２１，２２により第４〜第６ステーションＤ〜Ｆまでの直線的な搬送ラインを順送りに吊上搬送を行う。
【００３８】
図２、図３に示すように、第４ステーションＤは、テーブル式搬送機構１０とガントリ式搬送機構２０とによるワークの引き継ぎステーションである。第１〜第３ステーションＡ〜Ｃまでの各ステーション間の距離は等しく、且つ処理空間が小さいので短く、第３ステーションＣと第４ステーションＤ間の距離は処理空間が大きいので約２倍となっている。第４〜第６ステーションＤ〜Ｆまでの各ステーション間の距離は等しく、且つ処理空間が大きいので第１ステーションＡと第２ステーションＢとのステーション間の距離よりも大きく採られている。
【００３９】
〔ワークの搬送経路と処理工程の概要〕
図２に示すように、第１テーブル１１が第１ステーションＡに位置する状態で、人手又は搬入ロボットによりワークＷを装置左側面パネルの搬入口を通して第１テーブル１１上に載置する。ここで、ワークＷが図１（ａ）および（ｂ）に示すトリポード型のアウタレースＷ１、Ｗ２であるときは、第１テーブル１１上でワークＷの仮位相決めを行う。
【００４０】
次いで、図３に示すように、ワークＷが第１テーブル１１で第２ステーションＢに搬送され、ここでワークＷを一時持ち上げる。そして、第２ステーションＢにおいて、第１テーブル１１と交替して位置される第２テーブル１２上にワークＷを載置する。この場合、ワークＷが図１（ａ）および（ｂ）に示すトリポード型のアウタレースＷ１、Ｗ２であるときは、第２テーブル１２に備える本位相決めピンでワークＷの本位相決めを行う。ワークＷが図１（ｃ）および（ｄ）に示すバーフォード型のアウタレースＷ１、Ｗ２であるときは、第２テーブル１２には本本位相決めピンを備えていないワーク受承皿が用意されるので、該ワーク受承皿に載置し本位相決めは行わない。
【００４１】
次いで、図３に示すように、第２テーブル１２が第３ステーションＣに移動しワークＷを第３ステーションＣに搬送する。すると、第３ステーションＣに位置する第２テーブル１２上のワークＷに対し、ワーク下部熱処理部５０のダブルハンド型のハンドリング手段５１の一方の回転チャック機構５２がチャックして吊上げ、図６に示すワーク下部熱処理位置Ｇへ回動し、カップ部に対し熱処理（焼入れ或いは焼戻し）のための加熱及び冷却を行なう。ワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときには、この熱処理は、回転チャック機構５２によりワークＷを回転した状態で行なう。
【００４２】
ワーク下部熱処理部５０のダブルハンド型のハンドリング手段５１は、カップ部の熱処理終了後、第３ステーションＣに位置する第３テーブル１３上にワークＷを載置する（図２参照）。第３テーブル１３は、ワークＷを第４ステーションＤに搬送する（図３参照）。次いで、第１ガントリ２１がワークＷをチャックし吊り上げて、第５ステーションＥに対応する上方位置で下降する。図２、図３に示すように、第５ステーションＥに備えられた第１のリフター６３は、該ワークＷの下降に対抗して上昇し、下降してくるワークＷを受け取ると下降し、間欠回転テーブル６１の貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈ上にワークＷを載置する。
【００４３】
次いで、間欠回転テーブル６１が１回の間欠回動動作を行うワンステップ回動を行い、ワークＷをワーク上部加熱位置Ｈの下方位置に移送すると、図３に示すように、第２のリフター６４がワークＷを突き上げ、後述する図３１（ａ）の芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５でワークＷの芯出しを行う。その後、第２のリフター６４は、回転しさらに突き上げることで、ワークＷを回転した状態で後述するワーク上部用加熱ユニット６５に備えたワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３（図３１（ａ））に近接する。該ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３は、ワークＷのステム軸部の外面又は筒軸部の内面に対し熱処理（焼入れ或いは焼戻し）のための加熱及び冷却を行なう。
【００４４】
次いで、図２に示すように、第２のリフター６４は、復帰下降してワークＷを間欠回転テーブル６１上に戻す。すると、間欠回転テーブル６１上に戻されたワークＷを取り囲んでいる環状冷却ジャケット６２が、ワークＷに対して冷却液を掛けて冷却を行う。間欠回転テーブル６１は、ワンステップ間欠回動してワークＷをワーク上部冷却位置Ｉに搬送する。環状冷却ジャケット６２は、ワーク上部冷却位置Ｉにて間欠回転テーブル６１の間欠停止中、ワークＷの冷却を継続し、さらに冷却を継続したまま間欠回転テーブル６１がワンステップ間欠回動してワークＷを第５ステーションＥに対応する位置に移動し、その後冷却を終了する。
【００４５】
次いで、第１のリフター６３が上昇し、ワークＷを環状冷却ジャケット６２の上に突き上げる。これに対応し、第２ガントリ２２は、チャック機構がワークＷを受け取る位置に下降し、ワークＷをチャックして上昇し第６ステーションＦに搬送して下降し、ワークＷをアフタークール部７０の反転テーブル７１上に載置する。次いで、反転テーブル７１は、反転したワークＷをアフタークール位置Ｊに移送する。アフタークール部７０は、アフタークール位置Ｊに移送されたワークＷに対しアフタークールを行う。反転テーブル７１がさらに反転してワークＷを第６ステーションＦに戻すと、該ワークＷを装置右側面パネルの搬出口を通して人手又は搬出ロボットにより、搬出する。
【００４６】
以下、各部の構成を詳細に分説する。
〔テーブル式搬送機構１０の構成〕
図６〜図８に示すように、テーブル式搬送機構１０は、中段プレート１００上に、第１ステーションＡから第４ステーションＤまで延びた長いレール１５ａと、第１ステーションＡから第３ステーションＣまで延びた短いレール１５ｂと、第３ステーションＣから第４ステーションＤまで延びた補助レール１５ｃと、を備えている。
【００４７】
図７、図８に示すように、長いレール１５ａと短いレール１５ｂとは広い間隔で平行に、長いレール１５ａと補助レール１５ｃとは狭い間隔で平行に備えられている。仮に、短いレール１５ｂを第４ステーションＤまで延ばすと、ハンドリング手段５１の回転軸５３ａの台座との干渉を生じる。このため、長いレール１５ａとの間隔が狭い補助レール１５ｃが、短いレール１５ｂに替わり備えられている。
【００４８】
図７、図８に示すように、テーブル式搬送機構１０は、長いレール１５ａと短いレール１５ｂとに載って案内される共通ベースプレート１４上に第１テーブル１１と第２テーブル１２とを備え、また長いレール１５ａと補助レール１５ｃとに載って案内される第３テーブル１３とを備えている。
中段プレート１００の左端と共通ベースプレート１４の右端とが複動式の第１のエアシリンダ１６により連結されていると共に、共通ベースプレート１４の中程と第３テーブル１３とが複動式の第２のエアシリンダ１７により連結されている。図７に示すように、共通ベースプレート１４は、第１のエアシリンダ１６が伸張することにより移動される。
【００４９】
第１テーブル１１と第２テーブル１２は、第１のエアシリンダ１６のピストンが引退状態のときには、図８に示すように、それぞれ第１ステーションＡと第２ステーションＢとに位置されていて、同ピストンが伸張状態になると、それぞれ第２ステーションＢと第３ステーションＣへ移動される。
【００５０】
第３テーブル１３は、第１、第２のエアシリンダ１６，１７の各ピストンが引退状態のときには、図８に示すように、第３ステーションＣに位置されていて、同各ピストンが同期して伸張状態になると、第４ステーションＤに位置される。
【００５１】
図７、図８に示すように、第１テーブル１１は、第１ステーションＡと第２ステーションＢとの間を往復動し、第１ステーションＡで載置されるワークＷを第２ステーションＢへ搬送する。第２テーブル１２は、第２ステーションＢと第３ステーションＣとの間を往復動し、第２ステーションＢで載置されるワークＷを第３ステーションＣへ搬送する。第３テーブル１３は、第３ステーションＣと第４ステーションＤとの間を往復動し、第３ステーションＣで載置されるワークＷを第４ステーションＤへ搬送する。
【００５２】
〔ガントリ式搬送機構２０の構成〕
図２、図３に示すように、ガントリ式搬送機構２０は、第１および第２ガントリ２１，２２で第４〜第６ステーションＤ〜Ｆまでの搬送ラインを分担してワークＷの吊上搬送を行う。第１ガントリ２１は、第４ステーションＤと第５ステーションＥとの間を往復動して、テーブル式搬送機構１０の第４ステーションＤに位置されるワークＷをチャックし吊り上げ第５ステーションＥに搬送することを反復する。第２ガントリ２２は、第５ステーションＥと第６ステーションＦとの間を往復動して、第５ステーションＥに位置されるワークＷをチャックし吊り上げ第６ステーションＦに搬送することを反復する。
【００５３】
ガントリ式搬送機構２０は、装置フレームの左上前面部に横梁板２３を有し、横梁板２３の正面部に上下配置に互いに平行に、且つ水平に一対の天井レール２４を有し、一対の天井レール２４に係合され垂下した第１ガントリ２１および第２ガントリ２２を有する。
【００５４】
ガントリ式搬送機構２０は、横梁板２３の左端と第２ガントリ２２とが複動式の第３のエアシリンダ２５により連結され、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２とが複動式の第４のエアシリンダ２６により連結されてなる。
第３のエアシリンダ２５はガントリ移動用であり、第４のエアシリンダ２６はガントリ間隔変更用である。第４のエアシリンダ２６は、メンテナンス時以外は、ピストンを伸張した状態にロックされていることにより、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２との距離を第４ステーションＤと第５ステーションＥとの距離に等しく保って連結している。
【００５５】
図９に示すように、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、同様に構成される。
第１ガントリ２１は、ガントリ本体（垂下フレーム）２１ａと、第１のサーボモータ２１ｂと、第１のサーボモータ２１ｂの回転を入力して直動運動に変換する第１の運動変換機構２１ｃと、第１の運動変換機構２１ｃの直動スライダに固定された第１のチャック機構２１ｄと、を有してなる。
第２ガントリ２２は、ガントリ本体（垂下フレーム）２２ａと、第２のサーボモータ２２ｂと、第２の運動変換機構２２ｃと、第２の運動変換機構２２ｃの直動スライダに固定された第２のチャック機構２２ｄと、を有してなる。
【００５６】
ガントリ本体２１ａ又は２２ａは、天井レール２４に係合案内される横スライダ（図示せず、符号なし）に上部を固定され、垂下状態になる可動フレームである。運動変換機構２１ｃ又は２２ｃは、ガントリ本体２１ａ又は２２ａに備えられた直動ガイドと、直動ガイドに支持されたボールねじと、ボールねじに螺合されかつ直動ガイドに係合案内されるボールナットランナ（直動スライダ）と、を組み合わせてなり、チャック機構２１ｄ又は２２ｄを支持する。
【００５７】
チャック機構２１ｄ又は２２ｄは、開閉自在な一対の本体部を備え、一対の本体部は、ワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックする。チャック機構２１ｄ又は２２ｄは、例えば、ロータリ式高圧エアアクチュエータにより回転されるピニオンと、ピニオンを挟んで噛合する一対のラックを内蔵し、各ラックにガントリ本体を連結してなる小型カニ型平行ハンド（株式会社近藤製作所製）を用いることができる。
【００５８】
第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、第３のエアシリンダ２５のピストンが引退状態のときには、それぞれ第４ステーションＤと第５ステーションＥとに同時に位置され、同ピストンが伸張状態になると、それぞれ第５ステーションＥと第６ステーションＦとに同時に位置される。
【００５９】
第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、それぞれ第４ステーションＤと第５ステーションＥとに位置されるワークのワーク上部を、チャック機構２１ｄ又は２２ｄで挟持して吊上搬送し、それぞれ第５ステーションＥと第６ステーションＦとに以下のように位置させる。
【００６０】
図２、図３に示すように、第５ステーションＥに一致する装置下部に第１のリフター６３が備えられている。第１のリフター６３は、第１ガントリ２１のチャック機構２１ｄの下降に合わせて上昇する。第１ガントリ２１は、第４ステーションＤにおいてチャック機構２１ｄでチャックしたワークＷを吊り上げ第５ステーションＥに搬送する。そして、第１ガントリ２１は、チャック機構２１ｄを下降し、これに対応して上昇する第１のリフター６３にワークＷを受け渡す。その後、第１のリフター６３は、下降して間欠回転テーブル６１に備えられたリング状のワーク受具に受け渡し、さらに下降し待機位置に復帰する。第２ガントリ２２のチャック機構２２ｄは、第６ステーションＦに備えられているアフタークール部７０にワークＷを受け渡す。
【００６１】
〔仮位相決め機構３０の構成〕
図１０に示すように、ワークの熱処理装置１は、第１テーブル１１上に仮位相決め機構３０を備えている。仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１上に備えられ、モータ３１ａを駆動源とし減速伝達機構を介して微小角度回転が可能なロータリーテーブル３１を有する。さらに仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１上に支持される近接センサ３２を有し、ロータリーテーブル３１上に交換可能に備えられた第１のワーク受承皿３３を有する。
【００６２】
仮位相決め機構３０は、第１ステーションＡにおいて動作する。仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１上に載置されるワークＷに対して仮位相決めを行う。仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１が第１ステーションＡに位置され、且つ第１テーブル１１上に載置されるワークＷがトリポード型のアウタレースであるときに仮位相決めを行う。
仮位相決め機構３０は、ロータリーテーブル３１を回転しワークＷの外周面の角部を近接センサ３２で検出したらロータリーテーブル３１の回転を停止する。これにより、仮位相決め機構３０は、ワーク下部（カップ部）の向きを合わせる仮位相決めを行う。
なお、ワークＷの第１テーブル１１上への載置は、例えば第１テーブル１１が第１ステーションＡに位置されると、ブザーが鳴るとともに、装置左側面パネル外面に付設された図示しない青ランプが点灯し、そのときに装置左側面パネルの搬入口を通して行うことができる。
【００６３】
仮位相決め機構３０は、第１のワーク受承皿３３上に載置されたワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときには仮位相決めを適用しない。この場合は、第１ステーションＡに位置される第１テーブル１１上の第１のワーク受承皿３３にワークＷを搬入載置すると、該ワークＷに対する仮位相決めを行わないで、第１テーブル１１が第２ステーションＢに移動する。第１のワーク受承皿３３は、ワークＷに対応して交換される。
【００６４】
〔本位相決め機構４０の構成〕
図２に示すように、本位相決め機構４０は、第２ステーションＢに関連して備えられ、図１１、図１２に示すように、中段プレート１００に立設された架台４１と、架台４１に備えられた第３のサーボモータ４２と、第３の運動変換機構４３と、第３のチャック機構４４と、第２テーブル１２に交換可能に備えられた第２のワーク受承皿４５と、ワーク検知手段４６と、を有してなる。
第３の運動変換機構４３は、架台４１に備えられ、第３のサーボモータ４２の回転を入力して上下方向の一軸状に移動するように運動変換する。第３のチャック機構４４は、第３の運動変換機構４３の直動スライダに固定され、上下方向に直動運動し得る。さらに、本位相決め機構４０は、第２ステーションＢに搬送された第１テーブル１１上のワークＷをチャックする前に、ワークＷの大きさを検知するワーク検知手段４６を備えている。
【００６５】
図１２に示す第２のワーク受承皿４５は、ワークＷがトリポード型のアウタレースである場合に第２テーブル１２上に取り付けられる。第２のワーク受承皿は複数のローラ式の本位相決めピン４５ｃ等を有しており、ワークＷに対応して交換可能に取り付けられる。
【００６６】
図１１に示す第３のチャック機構４４は、小型カニ型平行ハンド（登録商標：株式会社近藤製作所製）等を用いることができ、ワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックする開閉自在な一対のフィンガー４４ａを備えている。
【００６７】
ワーク検知手段４６は、ワークＷのワーク上部に当接するプローブ４６ａと、該プローブ４６ａをピストンロッドの下端に固定し、該ピストンロッドを下向きに伸張させる第５のエアシリンダ４６ｂと、を有してなる。第５のエアシリンダ４６ｂとして、例えばピストンロッドに磁気メモリが付設されていて、ピストンロッドを例えば０．１ｍｍ移動する毎に磁気メモリをカウントし１パルスを出力するストローク量センサ機能付きのエアシリンダが用いられている。
【００６８】
ワーク検知手段４６の第５のエアシリンダ４６ｂは、第１テーブル１１がワークＷを載置して第２ステーションＢに搬送されてきたら、第３のチャック機構４４を下降する前に伸張作動し、プローブ４６ａを下降し、ワークＷに当接させて上昇する。
【００６９】
コントローラ１１３（図５）は、プローブ４６ａがワークＷに当接するまでに第５のエアシリンダ４６ｂが出力したパルスをカウントすることにより、ワークＷの大きさを検知し、フィンガー４４ａがワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックする位置に対応して下降するように、第３のサーボモータ４２を制御する。
【００７０】
本位相決め機構４０は、ワークＷがトリポード型のアウタレースであるときに適用される。本位相決め機構４０は、第２ステーションＢに搬送されたワークＷのワーク上部をチャックして一旦持ち上げる。ワークＷを持ち上げている間に、第１テーブル１１が第１ステーションＡに復帰すると同時に、第２テーブル１２が第３ステーションＣから第２ステーションＢに復帰する。
すると、本位相決め機構４０は、図１１、図１２に示すように、ワークＷを第２テーブル１２上に備えられた本位相決めピン４５ｃに被せるように下ろしてワークＷの本位相決めを行う。次いで、第２テーブル１２は、本位相決めピン４５ｃに被せて本位相決めしたワークＷを第３ステーションＣに移動する。
【００７１】
第２のワーク受承皿４５は、ワークＷがトリポード型のアウタレースであるときには、本位相決めピン４５ｃを備えたものが取り付けられ、ワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときには、本位相決めピン４５ｃを備えていないものが取り付けられる。
【００７２】
本位相決め機構４０は、第２ステーションＢにおいて動作する。
本位相決め機構４０は、第１テーブル１１が第２ステーションＢに位置されると、第３のチャック機構４４を下降し、一対のフィンガー４４ａで第１テーブル１１上のワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックし、第３のチャック機構４４を上昇する。続いて、本位相決め機構４０は、第１テーブル１１に交替して第２テーブル１２が第２ステーションＢに位置されると、第３のチャック機構４４を下降し、ワーク下部（カップ部）が本位相決めピン４５ｃに被さる状態に、該ワークＷを受け皿本体４５ａに受承させる。第３のチャック機構４４は、一対のフィンガー４４ａを開動してチャック解除し、次いで上昇される。本位相決めピン４５ｃは、ワーク下部（カップ部）の内面のレース溝に当接して位相を決める。その後、第２テーブル１２は第３ステーションＣに移動され、ワークＷを本位相決め状態にして第３ステーションＣに配置される。
【００７３】
〔ワーク下部熱処理部５０の構成〕
図２に示すようにワーク下部熱処理部５０は、ハンドリング手段５１とワーク下部用熱処理ヘッド５６とを有している。
【００７４】
〔ハンドリング手段５１の構成〕
図６、図１３、図１４、図１５に示すように、ハンドリング手段５１は、二つの回転チャック機構５２，５２と、二つの回転チャック機構５２，５２を第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとに交互に交替させて対応させる往復回動手段５３と、二つの回転チャック機構５２，５２を昇降させる昇降手段５４と、ワーク確認手段５５を備えてなる。
【００７５】
往復回動手段５３は、二つの回転チャック機構５２，５２を第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとに交互に交替させて対応させる。昇降手段５４は、二つの回転チャック機構５２，５２が、第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとに対応した位置で各回転チャック機構５２を昇降させる。ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２の中心に通されたロッドを昇降させてワーク上端に当接することにより、ワークの芯出し、ワークのチャック位置の確認、チャック後のワークの位置ずれや脱落監視を行う。
以下、ハンドリング手段５１について詳述する。
【００７６】
回転チャック機構５２は、昇降ブラケット５４ａに固定されるハウジング５２ａと、ハウジング５２ａに回転可能に支持された筒軸５２ｂと、チャック回転用モータ５２ｃと、シリンダ組立体５２ｄと、三つのチャック爪５２ｆなどを有してなる。
【００７７】
チャック回転用モータ５２ｃは、ハウジング５２ａ（又は昇降ブラケット５４ａ）に備えられ出力軸が回転伝達手段（ベルト機構）５２ｊを介して筒軸５２ｂの上端と連結され、筒軸５２ｂを回転する。三つのチャック爪５２ｆは、シリンダ組立体５２ｄの下端面に露出し１２０°ずつ異なる水平放射方向に摺動自在に備えられている。三つのチャック爪５２ｆは、シリンダ組立体５２ｄの内部に備えられている図示しない複動式のピストンおよび該ピストンにリンクされた図示しない揺動リンクによって開閉され、チャックおよびチャック解除を行い得る。
【００７８】
回転チャック機構５２は、チャック回転用モータ５２ｃにより筒軸５２ｂが回転され、シリンダ組立体５２ｄおよびその内部の一切の構造が筒軸５２ｂと一体に回転される。図示しないが、ピストンの下側のシリンダ室に高圧空気が流入するときは、図示しないピストンが下動し、該ピストンと三つのチャック爪５２ｆのそれぞれとにリンクされた図示しない揺動リンクの働きで該三つのチャック爪５２ｆが閉動し、上側のシリンダ室に高圧空気が流入するときは、三つのチャック爪５２ｆが開動するようになっている。
【００７９】
図１３および図１４に示すように、往復回動手段５３は、回転軸５３ａと、回転軸５３ａに固定された一対の回動板５３ｂ，５３ｂと、第４のサーボモータ５３ｃを駆動源として含み、回転軸５３ａを１８０°往復回動させる回転軸駆動手段（符号なし）と、を有してなる。
【００８０】
回転軸駆動手段（符号なし）は、第４のサーボモータ５３ｃと、減速機５３ｄおよび巻掛機構５３ｅと、を有してなり、第４のサーボモータ５３ｃの回転を回転軸５３ａの下端に伝達し、回転軸５３ａをベルト駆動で１８０°往復回動させる。
【００８１】
回転軸５３ａは、下部が大径軸部となっていて、この大径軸部が軸受装置５３ｇにより軸支されていると共に、上端が小径軸部となっていて、該小径軸部が軸受装置５３ｈを介して装置フレーム（符号なし）に支持されている。軸受装置５３ｇは外筒と内筒とを備え、外筒が中段プレート１００に固定され、内筒が回転軸５３ａの下部の大径軸部を収容して外筒内で回転自在となっている。
【００８２】
回転軸５３ａは、中段プレート１００より上側部分が角軸形状に形成されていて、この角軸部を挟持固定した状態に一対の回動板５３ｂ，５３ｂが備えられている。回転軸５３ａは、第４のサーボモータ５３ｃにより何れの方向に１８０°回転された際、図示しない適宜の位置決め手段によって軸下端部がロックされるように構成されている。これにより、回転軸５３ａは、精密に位置決め停止が行われる。
なお、回転軸５３ａの上端に、回転軸５３ａと一体に回転する籠５３ｆを備えていて、籠５３ｆには各機器に繋がるケーブル類が収容されている。
【００８３】
図１３〜図１６に示すように、昇降手段５４は、一対の昇降ブラケット５４ａと、一対の昇降機構（以下の５４ｂ〜５４ｆ）とを有してなる。一対の昇降ブラケット５４ａは、各回動板５３ｂに取り付けられ回転チャック本体５２ａを支持する。
【００８４】
一対の昇降機構（５４ｂ〜５４ｆ）は、各昇降ブラケット５４ａを回動板５３ｂに対して相対的に昇降させる。
昇降機構は、回動板５３ｂに備えられた平行一対の縦レール５４ｂと、昇降ブラケット５４ａに備えられるスライダ５４ｃと、各回動板５３ｂの上端に備えられる第５のサーボモータ５４ｄと、一対の縦レール５４ｂ間に位置され回動板５３ｂに取り付けられたボールねじ軸５４ｅと、昇降ブラケット５４ａに固定されるボールナットランナ５４ｆと、を有してなる。
【００８５】
さらに詳述すると、縦レール５４ｂは、各側の回動板５３ｂと昇降ブラケット５４ａとの間に位置されている。スライダ５４ｃは、昇降ブラケット５４ａに備えられ縦レール５４ｂに係合案内される。ボールねじ軸５４ｅは、一対の縦レール５４ｂ間に位置され、回動板５３ｂに取り付けられ、第５のサーボモータ５４ｄにより回転される。ボールナットランナ５４ｆは、昇降ブラケット５４ａに固定されボールねじ軸５４ｅに螺合する。
【００８６】
図１４〜図１６に示すように、ワーク確認手段５５は、ロッド５５ａと、ロッド５５ａの下端に回転可能に延長接続された当接ピース５５ｂと、ロッド５５ａを昇降させるロッド昇降用駆動手段としての第６のエアシリンダ５５ｃと、を有してなる。
ロッド５５ａは、回転チャック機構５２の筒軸５２ｂに昇降可能に通され、且つ筒軸５２ｂ内に備えられたニードルベアリングにより精密に芯出し状態に支持されている。当接ピース５５ｂは、ワークＷの上端に当接されワークＷの芯出しを行う部材である。
【００８７】
第６のエアシリンダ５５ｃは、例えばピストンロッドに磁気メモリが設けられていて、ピストンロッドが０．１ｍｍ移動する毎に１パルスを出力するストローク量センサ機能付きのエアシリンダが用いられる。第６のエアシリンダ５５ｃは、ロッド５５ａを下降し、回転チャック内に位置する当接ピース５５ｂをチャック爪５２ｆより下方へ突出させる。
【００８８】
コントローラ１１３（図５）は、第６のエアシリンダ５５ｃが出力するパルスをカウントし、ワークのチャック位置の確認・チャック後のワークの脱落を監視する制御を行う。
【００８９】
ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２が第３ステーションＣに対応して下降して、ワークＷをチャックする際には、当接ピース５５ｂを回転チャック機構の中心孔より突出してワークＷの上端面に当接し、ワークＷの芯出しを行うと共に、第６のエアシリンダ５５ｃがロッド５５ａのストーク値としてパルスを出力しコントローラ１１３へ送信する。
【００９０】
コントローラ１１３は、パルスをカウントし、ロッド５５ａのストローク量を算出して記憶する。もしも、チャック爪５２ｆが磨耗、その他の原因でチャック力を十分に発揮できず、例えばワークＷが１ｍｍでも下方へずれるときには、当接ピース５５ｂが１ｍｍ追随下降しワークＷの上端面に対し当接状態を維持する。このため、第６のエアシリンダ５５ｃは、ワークＷが１ｍｍ下降したことに対応するパルス数をコントローラ１１３へ送信する。このようにして、コントローラ１１３は、ワークＷがチャックずれを起こしたことを検知したときは、装置全体を緊急停止させる制御を行う。これにより、ワーク下部用熱処理ヘッド５６（図２）にワークＷが接触して電気的に短絡することを未然に回避できる。
【００９１】
回転チャック機構５２は、当接ピース５５ｂの突出寸法に対応してコントローラ１１３からの指令信号に基づいて昇降手段５４により下降され、下降停止位置で複数のチャック爪５２ｆを閉動させてワークＷに対応したワーク上部の適切な位置をチャックすることができる。これにより、回転チャック機構５２は、ワークＷの大きさが異なりチャックする位置が異なっても適切な位置をチャックすることができる。
【００９２】
ワーク確認手段５５は、ワークＷをチャックした後はワークの脱落監視を行う。
ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２がワークＷをチャックした際には、引き続き当接ピースが回転チャック機構の中心孔内に引っ込んだ位置でワークＷの上端面に当接した状態を維持し、当接状態を常に信号として取得してコントローラ１１３へ送信する。
【００９３】
熱処理中において、ワークＷに対する回転チャック機構５２のチャックが弛んでしまうことが考えられる。例えば、高圧空気の供給が途絶え、もしくは回転チャック機構５２内部の封止機構が破断し、あるいはチャック爪５２ｆの磨耗等が万一において発生すると、ワークＷに対する回転チャック機構５２のチャックが弛んでしまう。このとき、ワーク確認手段５５は、ワークＷが回転チャック機構５２から僅かに離脱した瞬間を検知し、非当接状態の信号をコントローラ１１３へ送信するようになっている。
コントローラ１１３は、ワーク確認手段５５から送信された信号を受信すると、整流部へ高周波給電を遮断する信号を出力する。これにより、回転チャック機構５２から離脱するワークＷがワーク下部用熱処理ヘッドの加熱コイルに接触することを回避できる。
【００９４】
図６〜図８、図１３および図１４に示すように、ハンドリング手段５１は、第４のサーボモータ５３ｃにより反転駆動されることにより、二つの回転チャック機構５２，５２を第３ステーションＣに対応する位置と、ワーク下部熱処理位置Ｇに対応する位置とに交互に交替して位置させる。
【００９５】
ハンドリング手段５１は、第３ステーションＣに対応する位置の回転チャック機構５２を昇降させて、回転チャック機構５２と第３ステーションＣに位置される第２テーブル１２又は第３テーブル１３との間でワークＷの授受を行うと共に、ワーク下部熱処理位置Ｇに対応する位置の回転チャック機構５２を下降させて、ワークＷのカップ部（ワーク下部）をワーク下部用熱処理ヘッド５６に近接状態に被せて熱処理を行う。
【００９６】
〔ワーク下部用熱処理ヘッド５６の構成〕
図１７、図１８に示すように、ワーク下部用熱処理ヘッド５６は、熱処理ヘッド本体５６１と、外面用冷却ジャケット５６２と、を有して構成される。
熱処理ヘッド本体５６１は、熱処理ヘッド固定手段５７および第１の給電クランプ５８によって支持される。外面用冷却ジャケット５６２は、熱処理ヘッド固定手段５７によって支持される。熱処理ヘッド本体５６１は、図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１に適用するものを示している。
【００９７】
図２０に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、熱処理ヘッド固定手段５７を介して冷却水が供給される内面用下部冷却ジャケット５６１ｅおよび内面用上部冷却ジャケット５６１ｈと、第１の給電クランプ５８を介して誘導電流を給電されるワーク下部用加熱コイル５６１ｆと、を含んで構成されている。
【００９８】
〔熱処理ヘッド固定手段５７の構成〕
図１７〜図１９に示すように、熱処理ヘッド固定手段５７は、中段プレート１００上に固定されたブラケット５７ａと、ブラケット５７ａの上面部として備えられたコイルベース５７ｂと、コイルベース５７ｂ上の両側の所要高いブロック部に備えられた一対のトグルクランプ５７ｃ，５７ｄと、を有してなる。
【００９９】
図１７に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、後述する取付用基板５６１ａをコイルベース５７ｂ上に載置する。コイルベース５７ｂの上面には、取付用基板５６１ａを位置決め状態に嵌入させる凹部を有する。これにより、取付用基板５６１ａはコイルベース５７ｂに精密に位置決めされる。
【０１００】
図１７、図１８（ｂ）に示すように、コイルベース５７ｂには、中央に上下に貫通する大径給水孔５７ｅを有し、この大径給水孔５７ｅに関し１２０°ずつ異なる三方に所要寸法離れた位置に小径給水孔５７ｆを有する。一対のトグルクランプ５７ｃ，５７ｄでコイルベース５７ｂに載置した取付用基板５６１ａの上面を強く押圧すると、取付用基板５６１ａを固定することができる。このため、取付用基板５６１ａの下面とコイルベース５７ｂの凹部の面とが強く密着される。これにより、コイルベース５７ｂに開けられた大径給水孔５７ｅが取付用基板５６１ａに開けられた大径給水孔に一致し、またコイルベース５７ｂに開けられた三つの小径給水孔５７ｆが取付用基板５６１ａに開けられた三つの小径給水孔に一致する。
【０１０１】
コイルベース５７ｂに開けられた大径給水孔５７ｅには下側から大径冷却水配管５７ｇが接続され、またコイルベース５７ｂに開けられた三つの小径給水孔５７ｆには下側から三つの小径冷却水配管５７ｈが接続されている。大径冷却水配管５７ｇと小径冷却水配管５７ｈは、図示しない冷却水供給源に接続されている。図示しないが、大径冷却水配管５７ｇと小径冷却水配管５７ｈの中途は、倹飩式戸１０６の内側に迂回して配管されていて流量調整弁（電磁弁）が備えられている。
【０１０２】
〔第１の給電クランプ５８の構成〕
図１８（ａ）および図１９に示すように、第１の給電クランプ５８は、一対の給電端子５８ａ，５８ｂと、一対の導電板５８ｃ，５８ｄと、熱処理ヘッド固定手段５７のブラケット５７ａに固定され給電端子５８ａ，５８ｂを支持するクランプフレーム５８ｅと、固定フランジ５８ｆと、可動フランジ５８ｇと、ハンドル５８ｈを備えたねじ軸５８ｉと、冷却水入口用接続ジョイント５８ｊと、冷却水出口用接続ジョイント５８ｋと、後述するその他を有してなる。
【０１０３】
一対の給電端子５８ａ，５８ｂは、熱処理ヘッド本体５６１の一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を、孔と凹部を除いた重ね合わせ面同士で液密に密着させて挟持する。
導電板５８ｃ，５８ｄは、一端が給電端子５８ａまたは５８ｂに接続され、他端が中仕切り正面壁１１２に伸びて中仕切り正面壁１１２の後方の第１の整流電源部１１４と電気的閉回路を構成するように接続されている。導電板５８ｃ，５８ｄは、絶縁パネル５８ｓを挟んで積層され、冷却管５８ｑによって冷却される。
【０１０４】
クランプフレーム５８ｅは、略Ｃ形に形成され、一端をブラケット５７ａに位置調整可能に固定された固定フランジ５８ｆに片持ち支持されていることで、給電クランプ全体を支持している。
クランプフレーム５８ｅの他端にねじ孔を有するボス部５８ｍが一体に備えられ、このボス部５８ｍのねじ孔にハンドル５８ｈを備えたねじ軸５８ｉが螺合されている。そして、ねじ軸５８ｉの先端にこのねじ軸５８ｉに対して回転可能に可動フランジ５８ｇを備えており、可動フランジ５８ｇが固定フランジ５８ｆと対向している。可動フランジ５８ｇは、ねじ軸５８ｉの回転によって共回りすることがないようにクランプフレーム５８ｅに係合しているものとする。
【０１０５】
さらに、給電端子５８ａの背面に固定された不導体板５８ｎが可動フランジ５８ｇにボルトで固定され、同様に、給電端子５８ｂの背面に固定された不導体板５８ｐが固定フランジ５８ｆにボルトで固定されている。なお、その他の構成要素についても導電板５８ｃ，５８ｄおよび給電端子５８ａ，５８ｂに対して絶縁されているものとする。
従って、プラス側の給電端子５８ａとマイナス側の給電端子５８ｂとが対向しており、ハンドル５８ｈを回してねじ軸５８ｉを螺動すると、給電端子５８ａが給電端子５８ｂに対して接近離隔自在である。これにより、一対の給電端子５８ａ，５８ｂによって一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を取外し可能に挟持している。
【０１０６】
上記構成により、一対の給電端子５８ａ，５８ｂが一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプすると、第１の整流電源部１１４から後述するワーク下部用加熱コイル５６１ｆに対して誘導電流を給電し得る。
なお、冷却水入口用接続ジョイント５８ｊと冷却水出口用接続ジョイント５８ｋについては後述する。
【０１０７】
〔熱処理ヘッド本体５６１の構成〕
図２０、図２１に示す熱処理ヘッド本体５６１は、図１に示すトリポード形のアウタレースＷ１のカップ部Ｗ１１に適用されるものである。従って、図１７〜図２１において、ワークＷは、図１に示すトリポード形のアウタレースＷ１を示している。
【０１０８】
図２０、図２１に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、取付用基板５６１ａと、取付用基板５６１ａに立設されたワーク下部用加熱コイル５６１ｆと、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの各端部と接続された被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２と、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの下部側に配置された内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの上部側に配置された内面用上部冷却ジャケット５６１ｈとを有する。
【０１０９】
さらに、熱処理ヘッド本体５６１は、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの各端部を被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に接続する連結コイル５６１ｎ、５６１ｐと、取付用基板５６１ａより立ち上がり、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅに連通接続され冷却水を給送する小径送水管５６１ｃと、取付用基板５６１ａより立ち上がり、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈに連通接続され冷却水を給送する大径送水管５６１ｂと、を有する。
【０１１０】
取付用基板５６１ａについて説明する。
図１７、図１９に示すように、取付用基板５６１ａは、熱処理ヘッド固定手段５７のコイルベース５７ｂに形成された凹部５７ｂ１に嵌合して載置され精密に位置決めされる。熱処理ヘッド本体５６１は、コイルベース５７ｂに備えられたトグルクランプ５７ｃ，５７ｄによって取付用基板５６１ａの上面を強力に押圧固定され、取付用基板５６１ａの下面をコイルベース５７ｂの上面に形成された凹部５７ｂ１の底面に強く密着される。この構成により、メンテナンス並びに段取り時に、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄの締付け、締付解除および給電端子５８ａ，５８ｂのクランプ、クランプ解除により容易に着脱される。
【０１１１】
図２０に示すように、取付用基板５６１ａには、中心に上下に貫通して大径水路孔（符号なし）が設けられ、この大径水路孔から大径送水管５６１ｂが立ち上がっている。この大径水路孔に関して１２０°ずつ異なる三方に所要寸法離れた位置に三つの小径水路孔が設けられ、三つの小径水路孔から三つの小径送水管５６１ｃが立ち上がっている。
取付用基板５６１ａに開けられた大径水路孔と小径水路孔は、前述した熱処理ヘッド固定手段５７のコイルベース５７ｂに開けられた大径給水孔５７ｅまたは小径給水孔５７ｆに一致して密着し連通する。なお、この実施形態では、取付用基板５６１ａの下に、コイルベース５７ｂに対して嵌合するアダプタ５６１ａ１を備えている。
【０１１２】
ワーク下部用加熱コイル５６１ｆについて説明する。
図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように、三つのワーク下部用加熱コイル５６１ｆはそれぞれ銅管等の金属製の中空パイプにより屈曲した形状に形成されている。各ワーク下部用加熱コイル５６１ｆは、端部５６１ｆａ，５６１ｆｂがそれぞれ縦方向に延び、両端部５６１ｆａ，５６１ｆｂ間の中間部分が両端部５６１ｆａ，５６１ｆｂの上部でワーク側となる外側に突出して水平方向に配置されている。
【０１１３】
図２０（ａ）及び図２１（ｂ）に示すように、各ワーク下部用加熱コイル５６１ｆはコア５６１ｇに支持され、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈと内面用下部冷却ジャケット５６１ｅとの間に重ねられている。コア５６１ｇはワーク下部用加熱コイル５６１ｆの中間部分の内面および上下面に密着している。
【０１１４】
図２１（ａ）（ｂ）に示すように、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの両端部５６１ｆａ，５６１ｆｂは、中間部分より水平面内内方に間隔が狭く形成されており、それぞれ電気的並列となるように銅管製の連結コイル５６１ｎ，５６１ｐを介して、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に接続されている。具体的には、各ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの一方の端部５６１ｆａが連結コイル５６１ｎを介して被給電端子５６１ｋ１に接続され、他方の端部５６１ｆｂが連結コイル５６１ｐを介して被給電端子５６１ｋ２に接続されている。
【０１１５】
図２０に示すように、各連結コイル５６１ｎ，５６１ｐは垂直に立ち上がる上部を有し、この上部がワーク下部用加熱コイル５６１ｆの端部５６１ｆａ，５６１ｆｂに接続されている。
また、これら連結コイル５６１ｎ，５６１ｐは、コイル同士の干渉やコイルと大径又は小径の送水管５６１ｂ，５６１ｃとの干渉を避けるように適宜の迂回形状とされ、被給電端子５６１ｋ１または５６１ｋ２に接続されている。
ワーク下部用加熱コイル５６１ｆ及び連結コイル５６１ｎ，５６１ｐは、内部に冷却水を通流させることができるように構成されているが、連結コイル５６１ｎ，５６１ｐと被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２との接続については後述する。
【０１１６】
内面用下部冷却ジャケット５６１ｅについて説明する。
図２１（ａ）に示すように、この熱処理ヘッド本体５６１は円周三分割形状であり、向きが１２０°ずつ異なる三つの内面用下部冷却ジャケット５６１ｅを有する。三つの内面用下部冷却ジャケット５６１ｅは、周面が六角面の六角リング５６１ｄの１つ置きの側面に開口された三つの横孔で嵌入固定されている（図２１（ａ）参照）。各内面用下部冷却ジャケット５６１ｅは、下面に備えている孔に取付用基板５６１ａから立ち上がる小径送水管５６１ｃが連通接続されている。小径送水管５６１ｃは内面用下部冷却ジャケット５６１ｅを支持している。
【０１１７】
これによって、熱処理ヘッド本体５６１が熱処理ヘッド固定手段５７に載置固定されると、三つの内面用下部冷却ジャケット５６１ｅが、熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた三つの小径送水管５６１ｃから冷却水を供給され得る状態になる。
【０１１８】
内面用上部冷却ジャケット５６１ｈについて説明する。
図２１（ｂ）に示すように、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは、平面視で概略三角形の扁平中空形状に形成され、三つの頂角位置にワークＷのカップ部の三つの深溝の正面に冷却水を噴射する噴射口５６１ｈ１を有する。この内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは六角リング５６１ｄに固定されている。
【０１１９】
内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは、図２０（ｃ）及び図２１（ａ）に示すように、六角リング５６１ｄのリング穴を通して立ち上がっている大径送水管５６１ｂと連通接続され、熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた大径冷却水配管５７ｇから冷却水を給送されるようになっている。
【０１２０】
被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２について説明する。
図１９〜図２１に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を有している。被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２は、第１の給電クランプ５８の給電端子５８ａ，５８ｂによりクランプされ誘導電流を給電される。
【０１２１】
一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２は、導電性金属ブロック（具体的には銅ブロック）よりなり、絶縁パネル５６１ｍを挟んで三層一体とされ、張出端側部分を一対の給電端子５８ａ，５８ｂによって水平方向にクランプされている。なお、一対の給電端子５８ａ，５８ｂにより一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプする方向を垂直方向に設けてもよい。
【０１２２】
ワーク下部用加熱コイル５６１ｆに冷却水を供給させるための給水路について説明する。
図１９に示すように、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２と第１の給電クランプ５８の給電端子５８ａ，５８ｂは、それぞれ冷却水を受け容れるための内部空間５６１ｋ１１，５６１ｋ２１または５８ａ１，５８ｂ１を有している。
【０１２３】
給電端子５８ａの外面には、内部空間５６１ｋ１１に連通して冷却水入口用接続ジョイント５８ｊを備えている。図１８に示すように、この冷却水入口用接続ジョイント５８ｊには水源と接続された給水管５８ｒが接続されている。図示しないが、給水管の中途は、装置の倹飩式戸１０６の内側近傍に配管され、流量調整弁（電磁弁）が付設されている。また給電端子５８ｂの外面には、内部空間５６１ｋ２１に連通して冷却水出口用接続ジョイント５８ｋが備えられている。この冷却水出口用接続ジョイント５８ｋには、末端が帰還水集水タンク１１７内または集水溝１１８に位置された排水管が接続されている。
【０１２４】
給電端子５８ａ，５８ｂで被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプすると、内部空間５６１ｋ１１と内部空間５８ａ１とが各重ねあわせ面に開通された縦長の長孔を介して連通し、また内部空間５６１ｋ２１と内部空間５８ｂ１とが、各重ねあわせ面に開通された縦長の長孔を介して相互に連通する。
【０１２５】
具体的には、被給電端子５６１ｋ１の内部空間５６１ｋ１１は、上述した連結コイル５６１ｎに連通接続され、また、被給電端子５６１ｋ２の内部空間５６１ｋ２１は、上述した連結コイル５６１ｐに連通接続されている。
【０１２６】
従って、給電端子５８ａ，５８ｂで被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプすると、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆに誘導電流を給電可能な状態になると共に、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの内部へ冷却水を供給する給水路がカプラレス接続された状態になる。
なお、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆおよび六つの連結コイル５６１ｎ，５６１ｐに限定されるものではなく、これまでに出願公開されている適合可能な種々のコイル形状のものを採用することができる。
【０１２７】
外面用冷却ジャケット５６２について説明する。
図１７、図１８に示すように、外面用冷却ジャケット５６２は、熱処理ヘッド固定手段５７の一対の柱状ブラケット５７ｉに揺動可能に両端支持され、ワークＷのカップ部の前側（扉側）或いはカップ部の全周を囲むように位置されロックされる。外面用冷却ジャケット５６２は、回転チャック機構５２によりチャックされ、ワーク下部熱処理位置Ｇに対応する上方位置から下降されるワークＷと干渉しない。外面用冷却ジャケット５６２には、図示しない耐熱性のフレキシブル給水ホースが接続され、カップ部外面を冷却する冷却液を噴射する複数のノズル５６２ａを備えている。メンテナンス時には、外面用冷却ジャケット５６２は、作業者によって手動により持ち上げられた状態になり、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄのチャックを解除して、熱処理ヘッド本体５６１を前側（扉側）に取り出して交換することができる。
【０１２８】
上記構成に加え、熱処理ヘッド本体５６１は、取付用基板５６１ａや内面用下部冷却ジャケット５６１ｅ等が、誘導電流が流れるワーク下部用加熱コイル５６１ｆおよび被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に対して、電気的絶縁が図られた状態に設けられている。
【０１２９】
〔第１の給電クランプ５８とワーク下部用熱処理ヘッド５６との関係〕
熱処理ヘッド本体５６１を装着するには、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を第１の給電クランプ５８の給電端子５８ａ，５８ｂの間に位置させ、熱処理ヘッド本体５６１の取付用基板５６１ａを熱処理ヘッド固定手段５７のコイルベース５７ｂに載置し、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄで固定し、次いで、給電端子５８ａ，５８ｂで被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプする。
【０１３０】
これによって、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆへ給電を行う電気的接続を行うことができる。これに加え、熱処理ヘッド本体５６１側に備えられた給水路と熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた給水路とがカプラレス接続される。また熱処理ヘッド本体５６１側に備えられた給水路と熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた給水路とがカプラレスで接続される。このように、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄの締付け、締付解除および給電端子５８ａ，５８ｂのクランプ、クランプ解除により熱処理ヘッド本体５６１を容易に着脱できることで、メンテナンスを迅速容易に行うことができる。
【０１３１】
コントローラ１１３がプログラムに基づいて流量調整弁を「開」に制御することによって、熱処理ヘッド本体５６１に備えられた内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと内面用上部冷却ジャケット５６１ｈとに冷却水が供給される。またコントローラ１１３がプログラムに基づいて大径冷却水配管５７ｇと小径冷却水配管５７ｈの中途に備えられた流量調整弁（電磁弁）を「開」に制御することによって時間を異にして、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと内面用上部冷却ジャケット５６１ｈとに冷却水が供給される。
【０１３２】
ワーク下部用熱処理ヘッド５６の動作について説明する。
例えば図３に示すように、ハンドリング手段５１の回転チャック機構５２がワークＷ（図１に示すトリポード形のアウタレースＷ１）をチャックし、該ワークＷをワーク下部熱処理位置Ｇに対応する上方に位置された後、ワークＷが回転チャック機構５２と共に下降する。ワークＷが下降すると、図１８に示すように、熱処理ヘッド本体５６１の外周とこれを囲む外面用冷却ジャケット５６２との間の間隙に、ワークＷのカップ部が下端側から進入し下端側から順に熱処理ヘッド本体５６１の周囲に被さっていく。これによりワーク下部用加熱コイル５６１ｆ、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅおよび内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは、ワークＷの三つの深溝の下端側から順に上端側へ近接状態で対向して相対移動する。
【０１３３】
ワークＷのカップ部の下端が熱処理ヘッド本体５６１のワーク下部用加熱コイル５６１ｆと対向又は近接した時点から、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆに誘導電流が給電される。ワーク下部用加熱コイル５６１ｆは、ワークＷのカップ部内面の加熱を開始し、外面用冷却ジャケット５６２もカップ部外面へ冷却水を噴射し冷却を開始する。
【０１３４】
次いで、ワークＷのカップ部の下端が内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと対向又は近接した時点から、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅがカップ部内面へ冷却水を噴射し冷却を開始する。内面用下部冷却ジャケット５６１ｅは、冷却水をカップ部内面に形成されている三方の溝面に噴射して冷却を行う。この時点より、カップ部内面に対し、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆが上側では加熱を行い、その下側近傍では、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅが冷却を行い、その状態で移動式熱処理（焼入れまたは焼戻し）を行なう。
【０１３５】
熱処理ヘッド本体５６１の上端面がワークＷのカップ部天井面に近接した状態にワークＷのカップ部が熱処理ヘッド本体５６１に深く被さると、ハンドリング手段５１によるワークＷの下降が停止すると共に、加熱が終了し、且つ内面用下部冷却ジャケット５６１ｅによる冷却が終了する。
次いで、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈが冷却水を噴射しカップ部の全内面を冷却する。次いで、外面用冷却ジャケット５６２および内面用上部冷却ジャケット５６１ｈによる冷却が終了する。
【０１３６】
以上で、カップ部内面の熱処理が終了する。すると、ハンドリング手段５１の回転チャック機構５２がワークＷを上昇する。ワークＷは、その後、上昇され回動されて、第３ステーションＣに搬送され下降され第３ステーションＣに位置される第３テーブル１３上の第３のワーク受承皿１３ａに載置される。
【０１３７】
上記構成は、アウタレースＷ１に適用する熱処理ヘッド本体５６１について説明したものである。図１（ｃ），（ｄ）に示すトリポード型のアウタレースＷ２については、カップ部Ｗ２１の内空間形状が異なるので、図示しない別のワーク下部用熱処理ヘッドが適用される。この場合の熱処理ヘッド本体の構成も、図２０に示す熱処理ヘッド本体５６１の構成に準じるものである。
【０１３８】
図２２は、図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３のカップ部Ｗ３１の熱処理に適用する熱処理ヘッド本体５６１ａについて示している。熱処理ヘッド本体５６１Ａは、不導体の冷却ジャケット５６１ｒの周囲にワーク下部用加熱コイル（マルチターンコイル）５６１ｓを有し、このワーク下部用加熱コイル５６１ｓの一端は冷却ジャケット５６１ｒの中を通り、そして、両端はこの熱処理ヘッド本体５６１ａにおいても備えられた図２０に示す被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に連通接続される。熱処理ヘッド本体５６１ａを用いる場合には、図１７に示す取付用基板５６１ａの小径送水管５６１ｃと小径冷却水配管５７ｈが存在しない。
【０１３９】
アウタレースＷ３の場合は、回転チャック機構５２によってチャックされたアウタレースＷ３を、カップ部が熱処理ヘッド本体に深く被せた状態になってから、ワークＷを例えば２００ｒ．ｐ．ｍで回転させつつ、図１７に示す外面用冷却ジャケット５６２によりカップ部外面を冷却する。そして、カップ部内の入口から最奥まで存在するワーク下部用加熱コイル（マルチターンコイル）５６１ｓによってカップ部内面を全面的に加熱し、加熱後は大径冷却水配管５７ｇを通して冷却ジャケット５６１ｒの内部に冷却水を供給する。この冷却水をマルチターンコイルの隙間から噴射させてカップ部Ｗ３１の全内面を冷却する。
【０１４０】
図１（ｇ），（ｈ）に示すアウタレースＷ４については、カップ部Ｗ４１の内空間形状に適合するワーク下部用熱処理ヘッドが適用される。この場合の熱処理ヘッド本体の構成も、図２２に示す熱処理ヘッド本体５６１ａの構成に準じるものである。
【０１４１】
〔ワーク上部熱処理部６０の構成〕
図２、図６、図２３、図２４に示すように、ワーク上部熱処理部６０は、間欠回転テーブル６１と、各貫通孔６１ａに対応して間欠回転テーブル６１上に備えられた三つの環状冷却ジャケット６２と、第５ステーションＥに対応して位置された貫通孔６１ａの下方に備えられた第１のリフター６３と、第５ステーションＥに対応する貫通孔６１ａが次に間欠停止する位置の下方に備えられた第２のリフター６４と、第２のリフター６４が上昇停止するワーク上部加熱位置Ｈ（Ｈは、図６に示すように平面視した位置）に備えられたワーク上部用加熱ユニット６５と、を有してなる。
【０１４２】
〔間欠回転テーブル６１の構成〕
図２４に示すように、間欠回転テーブル６１は、筒軸部が中段プレート１００に開けられた貫通孔に通して落とし込まれた軸受部６１ｂと、軸受部６１ｂに回転可能に支持された軸部６１ｃと、軸部６１ｃの上端に設けられたテーブル部６１ｄと、テーブル部６１ｄの外周部の１２０°ずつ位相が異なる３位置に配設された三つの貫通孔６１ａと、を有してなる。
【０１４３】
図２４（ａ）に示すように、第６のサーボモータ６１ｅは、出力回転を減速機６１ｆとベルト機構６１ｇとを介して軸部６１ｃの下端部に伝達し、軸部６１ｃを１２０°回転する毎に所定時間停止させる。間欠回転テーブル６１は、軸部６１ｃに支持されているから、１２０°回転する毎に所定時間停止する。第６のサーボモータ６１ｅが停止すると、軸部６１ｃの下端が図示しない位置決め手段によって位置決めされる。これによって、間欠回転テーブル６１は、停止時には、平面視において、三つの貫通孔６１ａを第５ステーションＥと、ワーク上部加熱位置Ｈと、ワーク上部冷却位置Ｉとに精密に対応する。
【０１４４】
図２４、図２７示すように、各貫通孔６１ａには第４のワーク受承皿６１ｈが固定されている。貫通孔６１ａは第１のリフター６３のリフトヘッド６３ａを通過させる孔径を有する。第４のワーク受承皿６１ｈは、内径がワークＷを受け取る口径に設定されていると共に、内面にリング状の受承突起６１ｈ’を有している。該リング状の受承突起６１ｈ’は、ワークＷを載置する機能を有する。第１のリフター６３のリフトヘッド６３ａは、受承突起６１ｈ’を通過してワークＷを持ち上げられるようになっている。第４のワーク受承皿６１ｈは、第１のリフター６３がワークＷを受承して復帰下降する際には、ワークＷをゆるい嵌合状態に受け容れる。処理対象のワークＷが換われば、第４のワーク受承皿６１ｈもワークＷに対応したものに交換される。
【０１４５】
〔環状冷却ジャケット６２の構成〕
図２３、図２４に示すように、間欠回転テーブル６１の上側に、三つの貫通孔６１ａに対応して三つの環状冷却ジャケット６２を備えている。各環状冷却ジャケット６２は、貫通孔６１ａを跨いで間欠回転テーブル６１上に立脚された二つの筒状の支脚６２ｃを有し、該筒状の支脚６２ｃによって間欠回転テーブル６１の上面から離間して備えられている。環状冷却ジャケット６２は、環状上面板と環状下面板と外周板と冷却水噴射用内周板６２ａとで形成され、環状空間６２ｂを有している。さらに、図２５に示すように、環状冷却ジャケット６２は、圧力均衡用内周板６２ｄによって環状空間６２ｂを内周側と外周側とに仕切られている。これによって、外周側のジャケット空間から圧力均衡用内周板６２ｄに開けられた複数の小孔を通して、内周側のジャケット空間に全周において略均一に流入させることができ、さらに、冷却水噴射用内周板６２ａに開口されたノズルからの冷却水をワークＷのワーク上部へ向けて均一に噴射させることができる。環状空間６２ｂには、後述する冷却水供給路から二つの支脚６２ｃを通して冷却水を受け容れる。
【０１４６】
上述したように、環状冷却ジャケット６２が間欠回転テーブル６１の上面から離間していることで、環状冷却ジャケット６２の丈を必要以上に大きくしないで最大径のワークＷのワーク上部への冷却水の噴射が良好に行える高さが実現でき、さらに噴射した冷却水を環状冷却ジャケット６２の下側外方へ流れさせることができ、これにより環状冷却ジャケット６２の内側に冷却水が滞留してプール状態になることを回避できる。
なお、図２４（ｂ）に示すように、間欠回転テーブル６１の上面には、一の環状冷却ジャケット６２から噴射し、間欠回転テーブル６１上を流れる冷却水が他の貫通孔６１ａの方向へ流れ込まないように規制する区画板６２ｅが立設されている。
【０１４７】
図２４（ａ）に示すように、環状冷却ジャケット６２に冷却水を供給する冷却水供給路は、軸受部６１ｂと軸部６１ｃとテーブル部６１ｄとの各内部にわたって連通するように、三つの環状冷却ジャケット６２に対応する３系統に分かれて備えられている。
詳述すると、軸受部６１ｂは、内周面に上下三段に分かれて三つの内周路を有し、外周面よりいずれか一つの内周路に連通する冷却水供給口６１１，６１２，６１３を備えている。軸部６１ｃは、三つの縦通路６１４，６１５，６１６を備え、一つの縦通路は軸受部６１ｂに備えられた一つの内周路と連通している。図２４（ｂ）に示すように、テーブル部６１ｄは、中心部より貫通孔６１ａの両側にＶ形に放射方向に延びる三つのＶ形放射通路６１７，６１８，６１９を備えている。各Ｖ形放射通路６１７，６１８，６１９はテーブル部６１ｄの中心部で軸部６１ｃに備えられた三つの縦通路６１４，６１５，６１６の中の一つと連通している。一つの環状冷却ジャケット６２は、二つの支脚６２ｃが筒状に形成され、該二つの支脚６２ｃが貫通孔６１ａの下側を通っているＶ形放射通路６１７，６１８，６１９のうちの一つに連通している。
従って、環状冷却ジャケット６２には、軸受部６１ｂと軸部６１ｃとテーブル部６１ｄと二つの筒状の支脚６２ｃの各内部に渡って設けられた３系統の冷却水供給路を通して、冷却水が供給される。
各冷却水供給口６１１，６１２，６１３に冷却水配管（符号なし）が接続され、各冷却水配管は共通の冷却水供給源に接続されている。各冷却水配管は、中途が、装置の倹飩式戸１０７の内側近傍に配置されていると共に、図２に示すように、流量調整弁および電磁式仕切弁を備えている。
【０１４８】
〔第１のリフター６３の構成〕
図２７に示すように、第１のリフター６３は、リフトヘッド６３ａと、リニアガイド筒６３ｂと、ロッド６３ｃと、連結ブラケット６３ｄと、第７のエアシリンダ６３ｅと、を有してなる。
リフトヘッド６３ａは、ロッド６３ｃの上端に固定され、第５ステーションＥに精密に対応して備えられている（図６参照）。図２７に示すように、リニアガイド筒６３ｂは、筒部とフランジを有し、筒部が中段プレート１００を貫通した孔に通され、フランジが中段プレート１００の上面に当接されボルト等の締結具により固定されている。リニアガイド筒６３ｂは、内部にオイルレスブッシュ（符号なし）を有している。ロッド６３ｃは、リニアガイド筒６３ｂに備えたオイルレスブッシュにより上下方向に移動可能に案内されている。第７のエアシリンダ６３ｅは、シリンダ本体が装置フレーム（符号なし）に固定され、ピストンロッドの外端が連結ブラケット６３ｄを介してロッド６３ｃの下端に連結されている。第７のエアシリンダ６３ｅには、ガイドロッド付きのエアシリンダが採用されている。第７のエアシリンダ６３ｅは、伸張作動してロッド６３ｃを上昇させる。
【０１４９】
〔間欠回転テーブル６１と第１のリフター６３と第１ガントリ２１との関係〕
図２６（ａ）、図２６（ｂ）に示すように、第１のリフター６３は、第１ガントリ２１が第４ステーションＤで吊り上げたワークＷを第５ステーションＥに対応する上方位置に搬送し、ここからワークＷを下降させる。これに対応し、第７のエアシリンダ６３ｅは、ピストンロッドを伸張作動し、間欠回転テーブル６１の下位置のリフトヘッド６３ａを上昇させる。リフトヘッド６３ａは、間欠回転テーブル６１に設けられた貫通孔６１ａに入り、貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈを通過し、さらに環状冷却ジャケット６２を通過し、第１ガントリ２１が保持するワークＷの下側に近接し停止する。
【０１５０】
第１ガントリ２１は、第１のリフトヘッド６３ａがワークＷの下側に近接し停止したタイミングで、ワークＷのチャックを解除する。これにより、ワークＷはリフトヘッド６３ａに載置される。すると、第７のエアシリンダ６３ｅは縮小作動し下方の待機位置に復帰する。
【０１５１】
第１のリフトヘッド６３ａに載置されたワークＷは、リフトヘッド６３ａが下降復帰する工程において、第４のワーク受承皿６１ｈに移載される。これにより、第１ガントリ２１と第１のリフトヘッド６３ａとの連携により、ワークＷを間欠回転テーブル６１の第５ステーションＥに対応する貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈに載置する。
【０１５２】
〔間欠回転テーブル６１と第１のリフター６３と第２ガントリ２２との関係〕
第５ステーションＥで第４のワーク受承皿６１ｈに載置されたワークＷは、間欠回転テーブル６１が３ステップ間欠回転すると、熱処理を終えて第５ステーションＥに戻る。このワークＷを図２６（ａ）、図２６（ｂ）に示すように、第５ステーションＥから第６ステーションＦに搬送するべく、図２６（ｃ）に示すように、第２ガントリ２２が第５ステーションＥに対応する上方位置から環状冷却ジャケット６２の上側近傍に下降すると共に、第１のリフター６３のリフトヘッド６３ａが上昇する。
【０１５３】
第１のリフター６３は、第７のエアシリンダ６３ｅを伸張させることにより、リフトヘッド６３ａが、第４のワーク受承皿６１ｈを通過し、この際リフトヘッド６３ａに載置されたワークＷを突き上げるようにして受け取り、さらに環状冷却ジャケット６２を通過し、第１ガントリ２１が保持するワークＷの下側に近接し停止する。
【０１５４】
図２６（ａ）に示すように、第２ガントリ２２は、チャック機構２２ｄがワークＷをチャックすると上昇復帰する。第１のリフター６３は、第７のエアシリンダ６３ｅを縮小作動して、リフトヘッド６３ａが待機状態に下降復帰する。こうして、第１のリフター６３は、間欠回転テーブル６１がワンステップ間欠回転して停止する毎に、第５ステーションＥに対応する熱処理を終えたワークＷを第２ガントリ２２に受け渡す。第２ガントリ２２は、チャック機構の下降ストロークを検出してワークＷをチャックし、上昇復帰する。
図２６（ｂ）に示すように、第２ガントリ２２は、ワークＷを第６ステーションＦに対応する上方位置に搬送し、次いでワークＷを下降してアフタークール部７０の反転テーブル７１上に備えられた第５のワーク受承皿７１ａに載置する。
なお、第２ガントリ２２のチャック機構２２ｄが環状冷却ジャケット６２内を下降することができて、第４のワーク受承皿６１ｈに直接載置できる構成としても良く、この場合には、第１のリフター６３は備えないこととする。
【０１５５】
〔第２のリフター６４の構成〕
図２８、図２９は、第２のリフター６４を示す。図２４（ｂ）に示すように、間欠回転テーブル６１は、平面視において、時計回りに１２０°回動して、ワークＷを第５ステーションＥに対応する位置からワンステップ回動しワーク上部加熱位置Ｈに位置させるが、第２のリフター６４は、該ワンステップ回動したＷの下方に備えられている。
【０１５６】
図２８、図２９に示すように、第２のリフター６４は、中段プレート１００を貫通して該中段プレート１００に備えられたリニアガイド筒６４ａと、リニアガイド筒６４ａに上下方向に案内される筒状ロッド６４ｂと、筒状ロッド６４ｂの内部に備えられた回転筒軸６４ｃと、回転筒軸６４ｃを回転させるモータ６４ｄと、を有している。さらに、第２のリフター６４は、回転筒軸６４ｃの上端に備えられたリフトヘッド６４ｅと、中段プレート１００の下側に設けられたボールねじ６４ｆと、ボールねじ６４ｆに螺合されたボールナットランナ６４ｇと、出力軸が巻掛機構６４ｑを介してボールねじ６４ｆの上端と連結されボールねじ６４ｆを回転する第７のサーボモータ６４ｈと、ボールナットランナ６４ｇと回転筒軸６４ｃの下端とを連結している連結ブラケット６４ｉと、回転筒軸６４ｃの下端に接続された回転ジョイント６４ｊと、を有している。
【０１５７】
第２のリフター６４は、第７のサーボモータ６４ｈにより駆動されてリフトヘッド６４ｅでワークＷの突き上げを行う。リフトヘッド６４ｅによるワークＷの突き上げストロークは、ワークＷの種類に応じ制御可能である。
【０１５８】
さらに詳述すると、筒状ロッド６４ｂは、オイルレスブッシュを有するリニアガイド筒６４ａにより上下方向に移動可能に案内される。回転筒軸６４ｃは、筒状ロッド６４ｂの内部に備えられ回転可能且つ軸方向移動不能である。リフトヘッド６４ｅは、ワークＷに対応したものが選択され、回転筒軸６４ｃの上端に固定されている。
【０１５９】
モータ６４ｄは、出力軸が減速機６４ｋを介して回転筒軸６４ｃの下端近傍と連結され、回転筒軸６４ｃを回転させる。第２のリフター６４が突き上げたワークＷをワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３が均一加熱を行うためには、ワークＷが所要の高速で回転される必要がある。このため、モータ６４ｄは、回転筒軸６４ｃを例えば１８０ｒ．ｐ．ｍ以上の回転速度で回転できるスペックを有する汎用モータが使用される。
【０１６０】
ボールねじ６４ｆは、中段プレート１００の下側に備えられ、筒状ロッド６４ｂに対して平行に、且つ上端近傍および下端を軸受６４ｒ、６４ｓにより支持され、回転可能である。
【０１６１】
回転ジョイント６４ｊには、冷却水配管６４ｐが接続されている。冷却水配管６４ｐは共通の冷却水供給源である冷却水供給部１１６（図５参照）に接続されている。冷却水配管６４ｐの中途は、メンテナンスがしやすいように、装置の倹飩式戸１０７の内側近傍に配置され、流量調整弁および電磁式仕切弁が備えられている。
【０１６２】
第７のサーボモータ６４ｈがボールねじ６４ｆを回転すると、ボールナットランナ６４ｇが昇降され、ボールナットランナ６４ｇと筒状ロッド６４ｂの下端とが連結ブラケット６４ｉで連結されているから、回転筒軸６４ｃが一体に昇降される。回転筒軸６４ｃは、筒状ロッド６４ｂと一体に昇降されながら、モータ６４ｄにより回転される。これにより、第２のリフター６４は、回転筒軸６４ｃの上端に備えるリフトヘッド６４ｅでワークＷを昇降自在であり、且つ回転自在である。従って、第２のリフター６４は、ワークＷを突上げて第４のワーク受承皿６１ｈを通過し、次いでワークＷを回転させつつ環状冷却ジャケット６２内を通過し、ワーク上部熱処理位置Ｈで熱処理を終えるまで突き上げることができる。
【０１６３】
〔ワーク上部用加熱ユニット６５，６５Ａの構成〕
図３０（ａ），（ｂ）と図３１（ａ），（ｂ）は、ワーク上部用加熱ユニット６５を示す。
図１（ａ），（ｂ）及び（ｅ），（ｆ）に示すワークＷ１，Ｗ３におけるステム軸部（中実軸）Ｗ１２，Ｗ３２を熱処理する場合は、図３０（ａ），（ｂ）に示すようにワーク上部用加熱ユニット６５を構成する。図１（ｃ），（ｄ）及び（ｇ），（ｈ）に示すワークＷ２，Ｗ４におけるスプライン孔部Ｗ２２，Ｗ４２を備えた筒軸部を熱処理する場合は、図３１（ａ），（ｂ）に示すようにワーク上部用加熱ユニット６５Ａを構成する。両者の相違は、ワーク上部用加熱ユニット６５では、常設の芯出しセンタ６５１ｊを用い、且つワーク上部用加熱コイル６５２を取り付け、ワーク上部用加熱コイル６５２を用いる。これに対し、ワーク上部用加熱ユニット６５Ａでは、芯出しセンタ６５１ｊを使わず上昇位置に待機させ、ワーク上部用加熱コイル６５３と芯出しキャップ６５５とを取り付け、ワーク上部用加熱コイル６５３と芯出しキャップ６５５を用いる。すなわち、ワーク上部用加熱コイル６５２，６５３と、芯出しキャップ６５５はワークＷが相違すると交換され、その他の構成については常設である。なお、ワーク上部用加熱コイル６５２，６５３は、図示の形状のものに限定されず、これまでに出願公開されている適合可能な種々のコイル形状のものを採用できる。図３２（ａ）は、ワーク上部用加熱コイル６５２の詳細形状の一例を示し、図３２（ｂ）は、ワーク上部用加熱コイル６５３の詳細形状の一例を示す。
【０１６４】
図３０（ｂ）又は図３１（ｂ）に示すように、ワーク上部用加熱ユニット６５又は６５Ａは、中仕切り正面壁１１２に固定されたブラケット６５１と、中仕切り正面壁１１２に固定されワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の一対の被給電端子に誘導電流を給電するクランプ式給電接続具６５４と、を有してなる。
【０１６５】
ブラケット６５１は、中仕切り正面壁１１２に固定されたブラケット本体６５１ａと、ブラケット本体６５１ａに支持される、上面板６５１ｂと、上面板６５１ｂの下側に上段コイルベース６５１ｃと、を有する。さらに、ブラケット６５１は、上段コイルベース６５１ｃの下側に、上段コイルベース６５１ｃに上下動可能に備えられた２本のガイドロッド６５１ｄによって両端支持された下段コイルベース６５１ｅを有している。
【０１６６】
図３０（ａ）又は図３１（ａ）に示すように、上段コイルベース６５１ｃの上面並びに下段コイルベース６５１ｅの上面に、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３のコイル取付基板を嵌入させて位置決めするための凹部が形成されていて、且つ凹部の底面部が大きく開口されており、凹部を挟む両側位置に一対のトグルクランプ６５１ｆ又は６５１ｇを備えている。
【０１６７】
図３０（ａ）に示すように、ブラケット６５１には、第７のエアシリンダ６５１ｈにより昇降される昇降ロッド６５１ｉの下半部に、回転可能に延長接続された芯出しセンタ６５１ｊを備えている。芯出しセンタ６５１ｊは、ワーク上部がステム軸部（中実軸）であるワークＷのステム軸部を加熱する場合に、第７のエアシリンダ６５１ｈの縮小作動により下降され、尖端部をワークＷのワーク上部に備えた円錐状の凹部に当接し、ワークＷを芯出しする。芯出しセンタ６５１ｊの尖端部６５１ｊ’は、ねじ組構造で交換可能に備えられる。
【０１６８】
図３０（ａ）に示す芯出しセンタ６５１ｊは、図２８に示す第２のリフター６４がワークＷを突き上げる前は、第７のエアシリンダ６５１ｈによって下降され、且つ第７のエアシリンダ６５１ｈのシリンダ室が大気に開放されている。芯出しセンタ６５１ｊは、第２のリフター６４がワークＷを突き上げると、ワークＷの上端に当接し、ワークＷを芯出し、ワークＷに押されて上昇していく。このとき、第７のエアシリンダ６５１ｈは、動作フリーとなっていて伸張していき、ストローク量に応じたパルスを出力する。
【０１６９】
図３０（ｂ）に示すように、芯出しセンタ６５１ｊを昇降させる機構は、昇降ロッド６５１ｉと、円筒ガイド６５１ｋと、第７のエアシリンダ６５１ｈと、連結部材６５１ｍと、を有してなる。芯出しセンタ６５１ｊは、昇降ロッド６５１ｉの下端に延長接続され、且つ昇降ロッド６５１ｉに対して回転可能に接続されている。円筒ガイド６５１ｋは、上面板６５１ｂを貫通し上面板６５１ｂに備えられ、昇降ロッド６５１ｉは、円筒ガイド６５１ｋに上下動可能に案内されている。第７のエアシリンダ６５１ｈは、シリンダ本体の上端が上面板６５１ｂの下面に固定され、ピストンロッド６５１ｈ’が上面板６５１ｂより上方へ伸張可能である構成とされている。昇降ロッド６５１ｉが上方へ最大移動されたときの上端と、ピストンロッド６５１ｈ’が上方へ最大移動されたときの上端とが一致していて、両上端が連結部材６５１ｍで固定連結されてなる。
【０１７０】
図３０に示す第７のエアシリンダ６５１ｈがピストンロッド６５１ｈ’を引退作動すると、昇降ロッド６５１ｉが下降し、芯出しセンタ６５１ｊが下降する。芯出しセンタ６５１ｊの尖端部６５１ｊ’がワークＷを芯出しすると、第２のリフター６４は、上昇しワークＷに当接し、当接後に回転して上昇する。芯出しセンタ６５１ｊは、連れ回り回転されてワークＷに押されて上昇していく。
【０１７１】
図３１に示すワーク上部用加熱ユニット６５Ａは、上段コイルベース６５１ｃ上に載置され、且つ一対のトグルクランプ６５１ｆによって押え付けて固定される図３１（ｂ）に示すワーク上部用加熱コイル６５３と、下段コイルベース６５１ｅ上に載置され、且つ一対のトグルクランプ６５１ｇによって押え付けられる芯出しキャップ６５５と、を含んで構成され、ワークＷの筒軸部（ワーク上部）のスプライン孔を加熱する。
【０１７２】
ワーク上部用加熱ユニット６５Ａでは、下段コイルベース６５１ｅは、ブラケット６５１に備えられた第８のエアシリンダ６５１ｎが伸張作動することにより下降され、上昇については、第８のエアシリンダ６５１ｎが動作フリーとなっていることにより、第２のリフター６４で突上げられるワークＷの上端が、下段コイルベース６５１ｅに取り付けられた後述する芯出しキャップ６５５に当接し、該芯出しキャップ６５５を持ち上げていく構成とされている。
【０１７３】
第７のエアシリンダ６５１ｈおよび第８のエアシリンダ６５１ｎは、例えばピストンロッドに磁気メモリが設けられていてピストンロッドが例えば０．１ｍｍ移動する毎に１パルスを出力するストローク量センサ機能付きのエアシリンダが採用されている。コントローラ１１３は、エアシリンダが出力するパルスをカウントし、後述する制御を行う。
【０１７４】
図３３に示すように、芯出しキャップ６５５は、複数部品組立構造の外側ハウジング６５５ａと、複数部品組立構造の内側ハウジング６５５ｂと、外輪が外側ハウジング６５５ａに被嵌され内輪が内側ハウジング６５５ｂを支持するベアリング６５５ｃと、を有してなる。
【０１７５】
芯出しキャップ６５５は、外側ハウジング６５５ａのフランジ部が、下段コイルベース６５１ｅの凹部に嵌入され、且つ図３１に示すように一対のトグルクランプ６５１ｇで上面を押さえ付けられる。
従って、芯出しキャップ６５５の取付、交換を迅速に行うことができる。図３３に示すように、回転可能な内側ハウジング６５５ｂの内方張出部がワークＷについて筒軸部の端面を押圧し、ワークＷを芯出しする。
【０１７６】
図３２（ａ）に示すワーク上部用加熱コイル６５２は、図３０に示すワーク上部用加熱ユニット６５に適用される。ワーク上部用加熱コイル６５２は、銅管で構成されたコイル本体６５２ａと、コイル本体６５２ａの両端に設けられた一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃと、取付フレーム６５２ｄと、絶縁ブラケット６５２ｅと、を有してなる。取付フレーム６５２ｄと絶縁ブラケット６５２ｅとは一体的に組み付けてなる。また一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃは、絶縁ブラケット６５２ｅを挟んで一体的に組み付けられている（図３４）。
フランジ部６５２ｄは、下段コイルベース６５１ｅに載置され一対のトグルクランプ６５１ｇによって押え付けられる（図３０（ｂ））。コイル本体６５２ａは、中途部が二段半巻き鞍型形状でワークＷのステム軸部に対して近接する。コイル本体６５２ａの形状は一例に過ぎない。
【０１７７】
図３２（ｂ）に示すワーク上部用加熱コイル６５３は、図３１に示すワーク上部用加熱ユニット６５Ａに適用される。ワーク上部用加熱コイル６５３は、銅管で構成されたコイル本体６５３ａと、コイル本体６５３ａの両端に設けられた一対の被給電端子６５３ｂ，６５３ｃと、フランジ６５３ｄと、絶縁ブラケット６５３ｅと、を有してなる。取付フレーム６５３ｄと絶縁ブラケット６５３ｅとは一体的に組み付けてなる。また一対の被給電端子６５３ｂ，６５３ｃは、絶縁ブラケット６５３ｅを挟んで一体的に組み付けられている（図３４）。
フランジ６５３ｄは、上段コイルベース６５１ｃに載置され一対のトグルクランプ６５１ｆによって押え付けられる（図３１）。コイル本体６５３ａは、マルチターン形状に垂下形成された中途部を有し、中途部が、第２のリフター６４で突上げられるワークＷの筒軸部のスプライン孔に非接触に相対的に挿入される。コイル本体６５３ａの形状は一例に過ぎない。
【０１７８】
図３２（ａ）に示す一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃ又は図３２（ｂ）に示す一対の被給電端子６５３ｂ，６５３ｃは、図３４に示すように、第２の給電クランプ６５４の一対の給電端子６５４ａ，６５４ｂにより、水平方向にクランプされる。
図３４に示す第２の給電クランプ６５４は、図１８，図１９に示す第１の給電クランプ５８と近似する構造である。該第２の給電クランプ６５４は、一対の給電端子６５４ａ，６５４ｂと、一対の導電板６５４ｃ，６５４ｄと、ブラケット６５１に固定され給電端子６５４ａ，６５４ｂを支持するクランプフレーム６５４ｅと、固定フランジ６５４ｆと、可動フランジ６５４ｇと、ハンドル６５４ｈを備えたねじ軸６５４ｉと、冷却水入口用接続ジョイント６５４ｊと、冷却水出口用接続ジョイント６５４ｋと、その他とを有してなる。
一対の導電板６５４ｃ，６５４ｄは、中仕切り正面壁１１２の後方に備えられた第２の整流電源部１１５（図５、図６参照）から誘導電流を給電される。
第２の給電クランプ６５４のクランプ構造は、第１の給電クランプ５８と略同様であるので説明を省略する。
これにより、コイル本体６５２ａ（図３２（ａ）参照）又は６５３ａ（図３２（ｂ）参照）に第２の整流電源部１１５から出力される誘導電流が給電される。なお、コイル本体６５２ａ又は６５３ａの形状は図示例に限定されない。一対の給電端子６５４ａ，６５４ｂによる一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃ又は６５３ｂ，６５３ｃをクランプする方向が垂直方向であっても良い。
【０１７９】
〔第２のリフター６４とワーク上部用加熱ユニット６５の動作関係〕
図２８、図２９、図３０（ａ），（ｂ）を用いて、ワーク上部がステム軸部であるワークＷのステム軸部を加熱する場合について説明する。
【０１８０】
図３０に示すワーク上部用加熱ユニット６５では、段取りとして、ワーク上部用加熱コイル６５２が下段コイルベース６５１ｅに取り付けられる。図５のコントローラ１１３が図２９に示す第７のサーボモータ６４ｈのモータドライバ（図示しない）に駆動開始信号を送信すると、図２９に示す第７のサーボモータ６４ｈが駆動し、ボールねじ６４ｆが回転し、リフトヘッド６４ｅが上昇していく。リフトヘッド６４ｅは、第４のワーク受承皿６１ｈに載置されたワークＷを突き上げていき、ワークＷのワーク上端が芯出しセンタ６５１ｊに当接し、さらにワークＷを突き上げていく。芯出しセンタ６５１ｊは、尖端部６５１ｊ’をワークＷのワーク上端の凹部に嵌合してワークＷを芯出する。
【０１８１】
芯出しセンタ６５１ｊによりワークＷの芯出しが行われた時点より、第８のエアシリンダ６５１ｈが出力するパルスを出力する。コントローラ１１３は、第８のエアシリンダ６５１ｈが出力するパルスをカウントすると共に、モータ６４ｄのモータドライバに駆動開始信号を送信する。
これにより、モータ６４ｄは駆動回転し、ワークＷを例えば１秒間に３回転以上の回転速度で回転させる。
また、コントローラ１１３は、回転ジョイント６４ｊに対応する電磁式仕切弁が開弁するように開弁制御信号を送信する。
これにより、回転ジョイント６４ｊ内に冷却水が供給され、ワークＷのカップ部内の冷却と、リフトヘッド６４ｅの冷却とが行われる。この冷却水の供給は、第２のリフター６４が下降を開始する時点で停止する。
【０１８２】
コントローラ１１３は、パルスをカウントし、ワークＷのワーク上部がワーク上部用加熱コイル６５２に対し、初期対応状態になる第１のカウント値（第１の閾値）になったら、第２の整流電源部１１５に誘導電流を供給開始する信号を出力する。
これにより、ワーク上部用加熱コイル６５２が誘導電流を供給されワーク上部の加熱を開始する。
【０１８３】
引き続いて、ワークＷの突上げ移動が行われる。コントローラ１１３は、継続してカウントするパルス数が、ワーク上部がワーク上部用加熱コイル６５２に完全対応状態になる第２のカウント値（第１の閾値）になったら、ボールねじ６４ｆを回転する第７のサーボモータ６４ｈのモータドライバに駆動停止信号を出力する。
これにより、ボールねじ６４ｆが回転停止し、ワークＷの突上げが停止する。第２の整流電源部１１５による誘導電流の供給はさらに継続される。
【０１８４】
コントローラ１１３は、ワーク上部用加熱コイル６５２に誘導電流を供給開始してから、例えば４秒間経過したら、第２の整流電源部１１５に誘導電流の供給を停止する信号を出力し、次いで、第７のサーボモータ６４ｈに復帰回転させる信号を出力する。
これにより、加熱が終了し、リフトヘッド６４ｅがワークＷを第４のワーク受承皿６１ｈに受け渡して下降復帰する。
以上により、ワークＷのステム軸部は、ワーク上部用加熱コイル６５２により熱処理温度に加熱される。
【０１８５】
図３１に示すワーク上部用加熱ユニット６５Ａでは、段取りとして、ワーク上部用加熱コイル６５３が上段コイルベース６５１ｃに取り付けられ、また芯出しキャップ６５５が下段コイルベース６５１ｅに取り付けられる。そして、ワーク上部が筒軸部であるワークＷの、筒軸部のスプライン孔を熱処理する。芯出しセンタ６５１ｊは、上昇された位置にロックされ使用されない。従って、コントローラ１１３は、第９のエアシリンダ６５１ｎが出力するパルスをカウントして制御を行う。
【０１８６】
コントローラ１１３は、ワーク上部用加熱コイル６５３のマルチターン形状部が、ワークＷのスプライン孔に非接触に相対的に挿入された時点で、リフトヘッド６４ｅの上昇を停止し、ワーク上部用加熱コイル６５３に誘導電流を、例えば約４秒間供給させ、リフトヘッド６４ｅを下降させる制御を行う。
コントローラ１１３は、第２のリフター６４が下降開始する時点で、回転ジョイント６４ｊに対応する電磁式仕切弁を開弁する開弁制御信号を送信する。
これにより、回転ジョイント６４ｊ内に冷却水が供給され、リフトヘッド６４ｅを冷却する。この冷却水の供給は、第２のリフター６４が下降開始する時点で停止する。
コントローラ１１３は、その他の動作制御についてステム軸部を加熱する場合と同様に行う。
これにより、ワークＷのスプライン孔は、ワーク上部用加熱コイル６５３により熱処理温度（焼入温度あるいは焼戻温度）に加熱される。
【０１８７】
〔ワーク上部熱処理部６０の動作〕
図２に示すように、ワーク上部熱処理部６０は、第１ガントリ２１により第５ステーションＥに次々に搬送される各ワークＷに対し、以下の動作により、ワーク上部の熱処理を行う。
ワークＷは、第１ガントリ２１により第５ステーションＥの上方位置に対応してから下降され、環状冷却ジャケット６２の直ぐ上まで下降される。このワークＷを、第１のリフター６３を上昇して受け取る。
第１のリフター６３は、復帰下降し、下降途中で、ワークＷを間欠回転テーブル６１の貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈで受承させる。このワークＷを、間欠回転テーブル６１をワンステップ間欠回転することにより、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の下位置に搬送する。
次いで、ワークＷの芯出しを行う。これは、第２のリフター６４を上昇して第２のリフター６４でワークＷを突き上げ、ワークＷを芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５に当接させることで実行される。
ワークＷを回転させてから突き上げ、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３に近接させる。ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３に誘導電流を供給し、ワーク上部の加熱処理を行う。この加熱処理が終了したら、第２のリフター６４を復帰下降し、ワークＷを第４のワーク受承皿６１ｈに戻す。
【０１８８】
ワークＷを第４のワーク受承皿６１ｈに戻す時点より、環状冷却ジャケット６２でワークＷに冷却液を噴射しワーク上部の冷却を行う。次いで、間欠回転テーブル６１をさらにワンステップ回動し、ワーク上部冷却位置Ｉでの停止中も継続して冷却を行う。間欠回転テーブル６１をさらにワンステップ回動し、第５ステーションＥに到達する寸前まで、環状冷却ジャケット６２による冷却を行う。そして、第５ステーションＥに戻したワークＷを第１のリフター６３で突き上げて第２ガントリ２２に受け渡す。
【０１８９】
〔アフタークール部７０〕
図２、図３、図３５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、アフタークール部７０は、第５のワーク受承皿７１ａを二つ備えた反転テーブル７１と、ロータリアクチュエータ７２と、アフタークール位置Ｊの三方を囲む閉鎖ボックス７３と、冷却液吹付手段７４と、閉鎖ボックス７３の開口にエアカーテンを形成するエア吹付手段７５と、を有してなる。
【０１９０】
アフタークール部７０は、第２ガントリ２２により第６ステーションＦに搬送されてきたワークＷをアフタークール位置Ｊに移動して、アフタークールを行う。アフタークール部７０は、アフタークール位置Ｊでアフタークールを終えたワークＷの第６ステーションＦへ送り返す。
【０１９１】
反転テーブル７１は、下面中央部より回転軸を垂下していて、この回転軸がフレームに軸支されることにより水平面内に回転可能に組み付けられている。ロータリアクチュエータ７２は、フレームに取り付けられ、出力軸を反転テーブル７１の回転軸と連結され、反転テーブル７１を回動角が１８０°となるように往復回動させる。なお、回動角が１８０°となるように間欠回転させても良い。
【０１９２】
第５のワーク受承皿７１ａは、反転テーブル７１上の反転テーブル７１の回転中心の周りに１８０°異なる２位置（第６ステーションＦとアフタークール位置Ｊに対応する２位置）に備えられている。第５のワーク受承皿は、ワークＷに対応して選択されたものが交換可能に備えられている。
【０１９３】
閉鎖ボックス７３は、アフタークール位置Ｊに対応する第５のワーク受承皿に載置されたワークＷの三方をパネルで取り囲んでなる。
【０１９４】
冷却液吹付手段７４は、閉鎖ボックス７３内に高さ調整自在、吹付方向を調整自在に備えられたノズル７４ａと、両端を図示しない冷却水供給源（冷却水の圧力ヘッダー）とノズル７４ａとに接続された冷却水配管７４ｂと、配管途中に備えられる図示しない電磁弁、流量調整弁、仕切弁等からなり、閉鎖ボックス７３内のワークＷに冷却液を吹き付ける。
【０１９５】
エア吹付手段７５は、閉鎖ボックス７３の開口面に沿って上方から下向きにエアを吹き付けるエアノズル７５ａと、両端を図示しない高圧空気発生源（エアコンプレッサ又は高圧空気ヘッダー）とエアノズル７５ａとに接続された高圧空気用配管７５ｂと、配管途中に備えられる図示しない電磁弁、流量調整弁、仕切弁等からなり、閉鎖ボックス７３の開口面にエアカーテンを形成する。
なお、ロータリアクチュエータ７２に替えて、サーボモータを備えても良い。
【０１９６】
上記構成のアフタークール部７０は、第２ガントリ２２により第６ステーションＦに搬送されたワークＷを、第６ステーションＦに対応する位置の第５のワーク受承皿７１ａで受承する。すると、ロータリアクチュエータ７２が駆動し反転テーブル７１が反転することにより、第６ステーションＦに位置するワークＷはアフタークール位置Ｊに搬送され、アフタークール位置Ｊに位置するワークＷは第６ステーションＦに搬送される。第６ステーションＦからアフタークール位置Ｊに搬送されたワークＷは、閉鎖ボックス７３に取り囲まれ冷却液吹付手段７４により冷却液を吹き付けられてアフタークールされる。アフタークールを終えて、アフタークール位置Ｊから第６ステーションＦに搬送されるワークＷは、エアカーテンを通過する際に付着している冷却液が吹き飛ばされ、第６ステーションＦに停止すると、次のワークＷが第２ガントリ２２により第６ステーションＦに搬送される前に速やかに搬出される。
【０１９７】
上記実施形態のワークの熱処理装置１によれば、ワーク下部熱処理部５０において、一方の回転チャック機構５２を昇降して第２又は第３テーブル１２，１３との間でワークＷの授受を行い、他方の回転チャック機構５２を昇降してワーク下部用熱処理ヘッド５６と協働してワーク下部の熱処理を行う構成である。そのためカップ部の熱処理の時間と、テーブル式搬送機構との間でワークを授受する時間とを同じ時間帯に重ねることができ、且つワーク搬送ラインからワーク下部熱処理位置までのワークの搬送時間と、ワーク下部熱処理位置からワーク搬送ラインまでの搬送時間とを同じ時間帯に重ねることができる。
さらにワークの熱処理装置１によれば、ワーク上部熱処理部６０において、間欠回転テーブル６１の上面位置にワークＷを受承して間欠回動し、ワークＷを突き上げて回転させてワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３によりステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱し、その後突上げ前の位置に戻し、環状冷却ジャケット６２から冷却液を噴射してステム軸部又は筒軸部を冷却しつつ間欠回動し第２ガントリ２２に受け渡し、さらにアフタークールを行う構成である。そのため間欠回転テーブルの停止時間として、冷却時間を含まないでステム軸部又は筒軸部の加熱に要する時間とワークＷの突上げ時間と下降時間の和に設定することができて、冷却時間については、必要十分な時間を確保できる。
【０１９８】
上記実施形態のワークの熱処理装置１によれば、ワーク上部熱処理部６０は、ワークＷのステム軸部を加熱するためのワーク上部用加熱コイル６５２と、ワークＷの筒軸部のスプライン孔を加熱するためのワーク上部用加熱コイル６５３とを、それぞれ異なる段にトグルクランプ６５１ｆ，６５１ｇで押え付けるワーク上部用加熱ユニット６５を備えている。
この構成にすると、ステム軸部を加熱するワーク上部用加熱コイル６５２と、筒軸部のスプライン孔を加熱するワーク上部用加熱コイル６５３とを交換可能に簡単に装着でき、同一位置へ突き上げる加熱方法が異なる複数種類のワークＷのワーク上部を加熱できる。
【０１９９】
ワーク上部熱処理部６０は、ガントリ式搬送機構２０の搬送ライン上の一のステーションに対応して間欠回転テーブル６１の下側に第１のリフター６３を備え、第１のリフター６３は、環状冷却ジャケット６２内を上昇し第１ガントリ２１からワークＷを受け取り、下降して間欠回転テーブル６１上にワークＷを移載し、また間欠回転テーブル６１上の熱処理済のワークＷを突き上げて環状冷却ジャケット６２内を上昇し、ワークＷを第２ガントリ２２に受け渡すように構成されている。
この構成にすると、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２を備えることに加え、第１のリフター６３を備えると、ハンドリング時間を短縮でき、タクトを短縮できる。
【０２００】
ワーク上部熱処理部６０は、ガントリ式搬送機構２０により搬送されたワークＷが搬送ラインの一のステーションで間欠回転テーブル６１の上に載置されてワンステップ回動した位置の下側に、第２のリフター６４を備え、第２のリフター６４が、環状冷却ジャケット６２内を上昇しワークＷを突上げ、ワークを上側に備える芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５と当接させることによりワークＷを芯出ししてから回転させ、さらにワークＷを突上げてワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３に近接するように構成されている。
この構成にすると、加熱方法や大きさが異なる複数種類のワークの同一位置への搬送を同一に、且つ容易に行うことができて、ハンドリング時間を短縮でき、タクトを短縮できる。
【０２０１】
芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５が昇降駆動手段によって昇降され、昇降駆動手段には、芯出しセンタ６５１ｊが下降し第２のリフター６４により突き上げられるワークＷに当接するまで或いは当接して持ち上げるストロークを検出したり、第２のリフター６４により突き上げられるワークＷが芯出しキャップ６５５に当接するまで或いは当接して持ち上げるストロークを検出したりするストロークセンサを備え、ストロークセンサの検出信号により第２のリフター６４のストロークを制御する。
この構成にすると、加熱方法や大きさが異なる複数種類のワークの熱処理位置が高さ方向に相違する各位置への搬送を、同一の突上げ方式で容易に行うことができて、ハンドリング時間を短縮でき、タクトを短縮できる。
【０２０２】
ワーク下部熱処理部５０は、加熱コイル５６１の一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を電源に接続された一対の給電端子５８ａ，５８ｂでクランプすると、一方の給電端子５８ａから同一方の被給電端子５６１ｋ１を通して加熱コイル内に冷却水が供給され、他方の被給電端子５６１ｋ２から同他方の給電端子５８ｂを通して流出するように構成されている（図１９，図２０（ｄ）参照）。またワーク上部熱処理部６０は、加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃ又は６５３ｂ，６５３ｃを電源に接続された一対の給電端子６５４ｂ，６５４ｃでクランプすると、一方の給電端子６５４ｂから同一方の被給電端子６５２ｂ又は６５３ｂを通して加熱コイル内に冷却水が供給され、他方の給電端子６５４ｃから同他方の被給電端子６５２ｃ又は６５３ｃを通して流出する（図３４参照）。
この構成にすると、各熱処理部５０，６０で一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２，６５２ｂ，６５２ｃ，６５３ｂ，６５３ｃを一対の給電端子５８ａ，５８ｂ，６５４ｂ，６５４ｃでクランプするだけで、給電のための回路の接続と給水路の接続とが同時に行える。そのため、ワーク下部熱処理部５０の冷却ジャケットへの給水路及びやワーク上部熱処理部６０の冷却ジャケット６２への給水路を接続するために、従来のようなカプラを用いたカプラ接続を無くすことができる。
【０２０３】
ワーク下部熱処理部５０は、回転チャック機構５２の中心孔を通して昇降するロッド５５ａの下端の当接ピース５５ｂを、回転チャック機構５２よりも下方へ突出させてワークＷの上端に当接させて芯出しを行うと共に、ワークＷの高さ位置を検出し、チャック後のワークＷの位置ずれを検出するワーク確認手段を備えている。
この構成にすると、ワーク確認手段を備えることで、大きさが異なる複数種類のワークＷのチャックを芯出しして確実にチャックできて、且つ電気的短絡事故が起きないように、回転チャック機構の信頼性を向上させ、装置の信頼性が向上する。
【０２０４】
さらに、第２ガントリ２２によりガントリ式搬送機構２０の搬送ラインの一のステーションから他の一のステーションに搬送されたワークＷに対して冷却液を噴射し、アフタークールを行うアフタークール部７０を備えてなる。この構成にすると、アフタークールを行える。
【０２０５】
アフタークール部７０は、ガントリ式搬送機構２０の搬送ラインの他の一のステーションに位置されたワーク１をアフタークール位置Ｊに移動してアフタークールを行うと共に、次のワークのアフタークール位置Ｊへの送りおよびアフタークールを終えたワークの他の一のステーションへの戻しを行う。この構成にすると、アフタークール時間を長くとれる。
【０２０６】
ワーク下部熱処理部５０の配置が、テーブル式搬送機構１０の搬送ラインから奥行側へ離れ、且つワーク下部熱処理部５０へワークを搬送する直前のテーブル式搬送機構１０の搬送ライン上の一のステーションから搬送ライン下流側に所要ずれている。この構成にすると、回転軸５３ａを避けた位置にワーク下部熱処理位置Ｇを配置することで、装置の奥行寸法を短くすることができると共に、作業側からワーク下部熱処理部５０までの距離（奥行寸法）が短くなりメンテナンスがやり易い。
【０２０７】
ガントリ式搬送機構２０は、ワーク上部用加熱コイル６５２の交換時に第１および第２ガントリ２１，２２をアフタークール部の側へ寄せられる構成である。この構成にすると、稼動時にワーク上部熱処理部６０の前側に位置する第１および第２ガントリ２１，２２を側方へ移動できるので、ワーク上部用加熱コイル６５２，６５３の交換等のメンテナンスがやり易い。
【０２０８】
〔装置のコンパクト化〕
上記構成によれば、ワーク上部加熱位置Ｈにブラケット６５１を備えて、ワークＷのステム軸部を加熱するワーク上部用加熱コイル６５２と、筒軸部のスプライン孔を加熱するワーク上部用加熱コイル６５３のいずれも共通に取り付けられるようにしたので、別々のステーションを備えた従来例に比べてライン方向の装置長さを短くすることができ、装置のコンパクト化に繋がる。
【０２０９】
また上記構成によれば、第５ステーションＥに対応し、間欠回転テーブル６１の下側に第１リフターを備えることで、第１，第２ガントリ２１，２２のストロークを短くすることができる。これにより、装置高さを低く抑えることができ、装置のコンパクト化に繋がる。
【０２１０】
〔メンテナンス性〕
ワークの熱処理装置１は、四つの引き戸１０１〜１０４の中、いずれかの二つの引き戸を開き、四つの倹飩式戸１０５〜１０８を取り外し、メンテナンス操作側を大きく開放して、ワーク下部用熱処理ヘッド５６の交換、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の交換、第１〜第３テーブル１１〜１３上の第１〜第３のワーク受承皿の交換、電磁式仕切弁の調整等を行うことができる。
【０２１１】
第１〜第３テーブル１１〜１３が手前にあるので、第１〜第３テーブル１１〜１３上の第１〜第３のワーク受承皿の交換作業がやり易くなっている。ワーク下部用熱処理ヘッド５６の交換、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の交換は、奥側であるが、クランプで着脱できるので、交換作業がやり易くなっている。ワーク下部熱処理位置が第３ステーションＣと第４ステーションＤとの略中間位置に対応していて、平面視において、第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとを結ぶ線が、ワーク搬送ラインに斜めに交差して備えられていることにより、メンテナンス操作側に寄っているので、ワーク下部用熱処理ヘッド５６の交換作業がやり易くなっている。
【０２１２】
メンテナンス時には、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、第４のエアシリンダ２６のピストンが引退状態になることで間隔を狭め、且つ第３のエアシリンダ２５のピストンが伸張状態になることで、アフタークール部７０の上方に寄った位置になる。これにより、第４ステーションＤから第５ステーションＥのエリアが解放されるので、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の交換や、第１〜第５のワーク受承皿の交換が第１ガントリ２１と第２ガントリ２２が邪魔にならずに行え、交換作業がやり易くなっている。
【０２１３】
〔その他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。
【０２１４】
（１）ワーク下部熱処理位置Ｇが備えられる位置は、メンテナンス性とコンパクト性との両面から、平面視において、第３ステーションＣと上記ワーク下部熱処理位置Ｇとを結ぶ線と、上記ワーク搬送ラインとの交差角３０°〜６０°の範囲にあり、かつ第３ステーションＣと第４ステーションＤとの略中間位置に対応していれば良い。
【０２１５】
（２）上記の実施形態では、間欠回転テーブル６１に三つの貫通孔６１ａを備え、且つ間欠回転テーブル６１上に各貫通孔６１ａの上方を囲んで環状冷却ジャケット６２を備えた構成を示したが、貫通孔６１ａと環状冷却ジャケット６２の組を三つに限定されるものではない。多い場合としては、貫通孔６１ａと環状冷却ジャケット６２の６組としても良い。
１回転中で等角度回転する毎に間欠停止する回数が３乃至６回の間欠回転テーブルとし、この間欠回転テーブルに間欠停止回数に応じた３乃至６以上の上下に貫通する貫通孔を、回転中心に関して円周方向に等分配置に設け、一つの貫通孔が上記第５ステーションＥに対応して間欠停止するようにし、各貫通孔を取り巻いた上方に環状の冷却ジャケットを有する構成としても良い。
【符号の説明】
【０２１６】
１…ワークの熱処理装置、
Ｗ…ワーク、
Ａ〜Ｇ…第１〜第６ステーション、
Ｆ…ワーク下部熱処理位置、
Ｈ…ワーク上部加熱位置、
Ｉ…ワーク上部冷却位置、
Ｊ…アフタークール位置、
１０…テーブル式搬送機構、
１１〜１３…第１〜第３テーブル、
２０…ガントリ式搬送機構、
２１…第１ガントリ、
２２…第２ガントリ、
２１ｄ，２２ｄ…第１，第２のチャック機構、
３０…仮位相決め機構、
３３…ワーク受承皿、
４０…本位相決め機構、
４４…第３のチャック機構、
４５ｃ…本位相決めピン、
５０…ワーク下部熱処理部、
５１…ハンドリング手段、
５２…回転チャック機構、
５３…往復回動手段、
５４…昇降手段、
５５…ワーク確認手段、
５５ａ…ロッド、
５５ｂ…当接ピース、
５６…ワーク下部用熱処理ヘッド、
５６１ｋ１，５６１ｋ２…被給電端子、
５６１ｆ１，５６１ｆ２，５６１ｆ３…ワーク下部用加熱コイル、
５６１ｅ…ワーク内面用冷却液噴射手段（内面用下部冷却ジャケット）、
５６１ｈ…ワーク内面用冷却液噴射手段（内面用上部冷却ジャケット）、
５７…熱処理ヘッド固定手段、
５８ａ，５８ｂ…給電端子、
５９…冷却水供給路、
６０…ワーク上部熱処理部、
６１…間欠回転テーブル、
６１ａ…貫通孔、
６２…環状冷却ジャケット、
６３…第１のリフター、
６４…第２のリフター、
６５…ワーク上部用加熱ユニット、
６５１ｆ，６５１ｇ…トグルクランプ、
６５１ｊ…芯出しセンタ、
６５２ｂ，６５２ｃ…被給電端子、
６５４ａ，６５４ｂ…給電端子、
６５２，６５３…ワーク上部用加熱コイル、
６５５…芯出しキャップ、
７０…アフタークール部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの複数の部位に対して焼入れ或いは焼戻し等の熱処理を施すワークの熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークの複数の部位に対して熱処理を行うワークの具体例として、等速ジョイントのアウタレースが挙げられる。アウタレースは、一端が開いたカップ部と該カップ部の奥行側端面より一体に突出するステム軸部（中実軸）又は奥行側端面より突出する筒軸部を有する。アウタレースは、機械的強度を増すために、カップ部内面に焼入れおよび焼戻しが施されると共に、ステム軸部の外面又は筒軸部のスプライン孔に焼入れおよび焼戻しが施される。
【０００３】
アウタレースには、図１に示すように大別して４種類の形態がある。またアウタレースには、種々の大きさのものがある。
【０００４】
図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１と、図１（ｃ），（ｄ）に示すアウタレースＷ２は、トリポード型と称され、位相を１２０°ずつ異ならせた三つの深い溝を有するカップ部Ｗ１１又はＷ２１を有する。アウタレースＷ１は、カップ部Ｗ１１の奥行側端面より突出するステム軸部（中実軸）Ｗ１２を有する。アウタレースＷ２は、カップ部Ｗ２１の奥行側端面より突出する筒軸部内にスプライン孔部Ｗ２２を有する。
【０００５】
トリポード型のアウタレースＷ１，Ｗ２のカップ部Ｗ１１又はＷ２１の溝に対する熱処理（焼入れおよび焼戻し）は、加熱コイルとカップ部Ｗ１１又はＷ２１とを、軸心を一致させ、且つ位相を高精度に一致させてから、加熱コイルをカップ部の内部に相対的に挿入する。アウタレースを回転させないで三つの溝に三つの柱状の加熱コイルを近接状態に収容し、外面に冷却液を噴射して冷却しながら内面を誘導加熱し、その後、内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００６】
ステム軸部Ｗ１１の熱処理は、半開放鞍型の加熱コイルを近接させるか又は螺旋状に巻かれた加熱コイルを外側に配置して、アウタレースＷ１を回転させステム軸部の外面を誘導加熱し、その後、外面に冷却液を噴射して冷却する。
スプライン孔部Ｗ２２の熱処理は、マルチターン型の加熱コイルをスプライン孔に収容しアウタレースＷ２を回転させ、外面に冷却液を噴射して冷却しながら内面のスプライン孔部Ｗ２２を誘導加熱し、その後、スプライン孔内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００７】
図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３と、図１（ｇ），（ｈ）に示すアウタレースＷ４は、バーフォード型と称され、例えば６〜１２個の浅い溝を有するカップ部Ｗ３１又はＷ４１を有する。そして、アウタレースＷ３は、カップ部Ｗ３１の奥行側端面より突出するステム軸部Ｗ３２を有し、アウタレースＷ４は、カップ部Ｗ４１の奥行側端面より突出する筒軸部内にスプライン孔部Ｗ４２を有する。
【０００８】
バーフォード型のアウタレースＷ３，Ｗ４のカップ部Ｗ３１又はＷ４１の溝に対する熱処理（焼入れおよび焼戻し）は、加熱コイルとカップ部Ｗ３１又はＷ４１とを軸心を一致させてから、加熱コイルをカップ部の内部に相対的に挿入し、アウタレースを回転させて外面に冷却液を噴射し冷却しながら内面を誘導加熱し、その後、内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００９】
ステム軸部Ｗ３１の熱処理は、半開放鞍型の加熱コイルを近接させるか又は螺旋状に巻かれた加熱コイルを外側に配置して、アウタレースＷ３を回転させステム軸部の外面を誘導加熱し、その後、外面に冷却液を噴射して冷却する。
スプライン孔部Ｗ４２の熱処理は、マルチターン型の加熱コイルをスプライン孔に収容しアウタレースＷ４を回転させてスプライン孔部Ｗ４２を誘導加熱し、その後、スプライン孔内面に冷却液を噴射して冷却する。
【００１０】
上記のように、アウタレースＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４のカップ部の溝に対する熱処理、ステム軸部Ｗ１２，Ｗ３２に対する熱処理、スプライン孔部Ｗ２２，Ｗ４２に対する熱処理は、それぞれ形状が同一ではないので共通の加熱コイルを用いることができない。従って、加熱コイルおよび冷却ノズルを交換して熱処理している。
【００１１】
従来、等速ジョイントのアウタレースをワークとする熱処理装置について、システム化された技術が提案されている。
【００１２】
特許文献１に記載された高周波焼入装置は、１２０°毎に間欠回転自在且つ昇降自在な三股状のアームと、アームの各揺動端の貫通孔内に備えられたコレットチャックと、コレットチャックの内側に備えられたセンタ軸と、アームの各揺動端の上面に備えられセンタ軸を回転させる回転手段と、が焼入れテーブルに備えられている。また、軸部をコレットチャック及びセンタ軸に支持されたワークのカップ部が下降時に近接状態に被さる加熱コイル及び冷却ジャケットと、を有してなる。この装置では第１の位置でワークをチャックし、第２の位置においてカップ部を加熱コイルに被せ、第３の位置でチャック解除する。ステム軸部の焼入れは行えない。
【００１３】
特許文献２に記載された高周波焼入装置によれば、アウタレースのステム軸部を加熱するための加熱コイル取付台を複数備え、アウタレースのステム軸部に対応した加熱コイルを備えた取付台を給電部に位置させて加熱コイルを前進させ、上下のセンタ軸でチャックされたアウタレースのステム軸部に近接しアウタレースを回転して焼入れを行う。カップ部の熱処理は行えない。
【００１４】
特許文献３に記載された高周波焼入装置によれば、複数のテーブルに間欠停止するインライン型のワーク搬送機構を備え、焼入テーブルには、搬送ラインの下側に溝部焼入用加熱手段を備え、搬送ラインの上側にステム軸部焼入用加熱手段、溝部冷却手段、ステム軸部用冷却手段を備え、搬送ラインの上下に渡りワーク昇降手段と冷却手段の昇降手段とを備えている。
この構成によれば、ワークを一つの焼入テーブルに搬送し、焼入テーブルにおける搬送ラインの下側でワークの溝部を加熱して冷却し、溝部の冷却完了後に、焼入テーブルにおける搬送ラインの上側でワークのステム軸部を加熱して冷却し、ステム軸部の冷却完了後に、ワークを次のテーブルに搬送する。
【００１５】
特許文献４に記載された高周波焼入装置によれば、ワークが上述した図１に示すものと同等の３種類のアウタレースＷ１，Ｗ２，Ｗ３であり、ワークのステム軸部の外周面を焼入れする第１の焼入ステーションと、入力設定されたワークの種類に対応するワークの割り出しを行う割り出しステーションと、ワークのカップ部内に形成された溝部を焼入れする第２の焼入ステーションと、ワーク内に形成されたスプライン穴の内周面を焼入れする第３の焼入ステーションと、ワークを各ステーションに搬送する搬送機構と、を備えてなる。
【００１６】
従って、図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１については、第１の焼入ステーションでステム軸部の外周面の焼入れを行い、割り出しステーションでワークの割り出しを行い、第２の焼入ステーションでカップ部内面の溝部の焼入れを行う。
図１（ｃ），（ｄ）に示すアウタレースＷ２については、第１の焼入ステーションを通過し、割り出しステーションでワークの割り出しを行い、第２の焼入ステーションでワークのカップ部内面の焼入れを行い、第３の焼入ステーションで筒軸部の内面の焼入れを行う。
図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３については、第１の焼入ステーションでステム軸部の外周面の焼入れを行い、割り出しステーションでワークの割り出しを行い、第２の焼入ステーションでワークのカップ部内面の焼入れを行い、第３の焼入ステーションを通過する。
特許文献４に記載された高周波焼入装置によれば、複数種のワークについて高周波焼入れすることができるとしているが、この汎用性は適合する加熱コイルに交換することが前提である。
すなわち、図１に示すアウタレースＷ１，Ｗ２は、カップ部の内部形状が同一である場合にのみ、カップ部を加熱する加熱コイルを共用できる。ステム軸部の熱処理とスプライン孔の熱処理とは各別のテーブルで処理するので、アウタレースＷ１とＷ２、Ｗ３とＷ４であれば同一時間帯に処理することはできる。また、電源装置の関係から同一時間帯に処理することはできない。アウタレースＷ１とＷ３、Ｗ１とＷ４、Ｗ２とＷ３は、加熱コイル等を交換しないと処理することはできない。また、アウタレースの大きさが異なる場合も加熱コイルの交換が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開昭６１−２１７５２４号公報
【特許文献２】特開平４−１５４９０８号公報
【特許文献３】特開平８−２７５２１号公報
【特許文献４】特開２００４−１６９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１に記載された高周波焼入装置によれば、チャックをマルチに備えてアウタレースを次々に搬送し、カップ部の加熱を行うことで処理時間の短縮化が図れる。しかし、カップ部の冷却およびステム軸部の熱処理についての開示がないので、カップ部の熱処理とステム軸部の熱処理を各別のテーブルで熱処理を行う場合に、短いタクトで行えるシステムを構成するための技術資料にはならない。
【００１９】
特許文献２に記載された高周波焼入装置によれば、加熱コイルを交換可能にマルチに備え加熱コイルの交換時間の短縮化を図れるが、アウタレースのステム軸部の加熱・冷却時間の短縮化はできない。
また、アウタレースのカップ部の熱処理についての開示がないので、カップ部の熱処理とステム軸部の熱処理を各別のテーブルで熱処理を行う場合に、短いタクトで行えるシステムを構成するための技術資料にはならない。
【００２０】
特許文献３に記載された高周波焼入装置によれば、カップ部の熱処理とステム軸部の熱処理を同一のテーブルで熱処理を行うシステムであるため、処理スペースが少なくて済む。
しかし、ワークの１個あたりの製作時間は、（１）搬送手段によるワーク待機位置から焼入装置へのワーク搬送、（２）ワークのカップ部が下部加熱コイルに被さる位置への下降、（３）下部加熱コイルによるカップ部の誘導加熱および誘導加熱の間に冷却手段の下降、（４）カップ部の冷却、（５）冷却手段の上昇、および上部加熱コイルに被さる位置へのワークの上昇、（６）上部加熱コイルによるステム軸部の誘導加熱、（７）ステム軸部の冷却を行いながらのワークおよび冷却手段の下降、（８）冷却手段の上昇、（９）搬送手段による焼入装置から次の処理テーブルへのワーク搬送、という一連の動作に要する時間と等しい。
これは、単純にカップ部の加熱冷却とステム軸部の加熱冷却とを各別のテーブルで行う場合に比べて単純に２倍の処理時間が掛かる。
【００２１】
特許文献４に記載された高周波焼入装置によれば、ステム軸部の熱処理とカップ部の熱処理とスプライン孔の熱処理とは各別のテーブルで処理しているので、装置のライン方向のスペースが大きくなっている。また、ステム軸部の熱処理は、加熱と冷却を分離した位置で処理し処理時間を短縮している。これに対し、カップ部の熱処理は、時間を多く要している。このため、ステム軸部とカップ部とでは処理時間にアンバランスが生じていて、ワークの１個あたりの製作時間はカップ部の熱処理にかかる時間と一致し、処理能力が低く抑えられている。
【００２２】
本発明は、上述した点に鑑み案出されたもので、一台で、バーフォード型又はトリポード型のカップ部の熱処理と、カップ部の奥行端より一体に突出するステム軸部の熱処理、又はカップ部の奥行端より一体に突出する筒軸部のスプライン孔の熱処理とを行う、ワークの熱処理装置を提供することを一目的としている。
【００２３】
また本発明は、装置容積が小さく、しかもワーク１個あたりの熱処理時間の短縮化が図れるワークの熱処理装置を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明者は、以下の事項を開発目標とし、検討を積み重ねた結果、本発明を完成するに至った。
（１）ワーク下部熱処理部のマルチ処理化とワーク上部熱処理部のマルチ処理化とを整合性を持たせて実現させ、これによって、ワークの１個あたりの製作時間が均衡するように実現させることを目標とした。すなわち、ワーク下部（カップ部）の加熱と冷却に要する時間と、ワーク上部（ステム軸部）の加熱と冷却に要する時間とを同等に短縮することができ、これによって、ワークの１個あたりの製作時間を短縮できることを目標とした。具体的には、ワーク下部の熱処理とワーク上部の熱処理とを分け、さらにワーク上部の加熱と冷却とを分けることで、タクトが短いワークの熱処理装置を提供することを目標とした。
（２）装置のワーク搬送方向の大きさ（装置長さ）、ワークの搬送方向に対し直交する方向の大きさ（装置幅）および高さをそれぞれ小さくすること、並びに装置のコンパクト化を図ることを目標とした。
具体的には、装置の搬送方向の縮小化については、ステム軸部の熱処理とスプライン孔部の熱処理とを別々のテーブルで行うのではなく、同一のテーブルで行える構造の実現を目標とした。また、ライン方向に沿ったライン近傍の一側を、加熱コイルを交換するための操作側として、ライン方向の全長に渡り扉を開放できることとし、しかも加熱コイルを交換する作業者が、奧側の交換位置まで必要十分に手が届く距離となることのコンパクトな構造の実現を目標とした。ワークの搬送方向に対し直交する方向の縮小化を目標としたことは、加熱コイルを交換するメンテナンス性を高めるために必要である。
（３）汎用性を備えた熱処理装置の開発を目標とした。そして、加熱コイルの交換作業の容易性、交換作業の時間短縮に繋がることを目標とした。なお、汎用性とは、同一時間帯の熱処理に関し、図１に示す４種類の等速ジョイントのアウタレースについて、１種類のみを熱処理することができて、加熱コイルを交換することにより、４種類のアウタレースを熱処理することができる汎用性を意味するものである。
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明は、ワークが、カップ部とカップ部の奥行端より一体に突出するステム軸部又は筒軸部とを備えてなり、ワークの搬送および熱処理に際しカップ部をワーク下部として、カップ部内面およびステム軸部の外面又は筒軸部の内面について熱処理を行うワークの熱処理装置であり、往復移動自在な複数のテーブルで搬送ラインを分担してワークの順送り搬送を行うテーブル式搬送機構と、テーブル式搬送機構により搬送されたワークを、第１および第２のガントリで受け取りワークを順送りに吊上搬送を行うガントリ式搬送機構とで、ワークを搬送する手段が構成され、テーブル式搬送機構を構成する一のテーブル上に載置されたワークに対し仮位相決めを行う仮位相決め機構と、仮位相決めが行われたワークを他のテーブルに載置し、且つ他のテーブルに備えた本位相決めピンに被せて本位相決めする本位相決め機構と、本位相決めを終えテーブル式搬送機構で搬送されるワークについて、カップ部内面に対して熱処理を行うワーク下部熱処理部と、カップ部内面の熱処理を終えガントリ式搬送機構で搬送されるワークについて、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行うワーク上部熱処理部と、を有してなることを特徴とする。
【００２６】
上記発明によれば、搬送ラインの上流部ではテーブル式搬送機構を構成する複数のテーブルによりワークを順送りに搬送し、搬送ラインの下流部では第１および第２のガントリによりワークを順送りに吊上搬送する。まず、テーブル式搬送機構を構成する一のテーブル上に載置されたワークに対し仮位相決めを行い、次いで、仮位相決めが行われたワークを下流側のテーブルに備えた本位相決めピンを被せて載置することで本位相決めを行う。本位相決めを行ったワークのカップ部の内面に対しワーク下部熱処理部によって熱処理を行う。次に、カップ部の内面の熱処理を終えたワークをテーブル式搬送機構からガントリ式搬送機構の第１のガントリに受け渡し、ワーク上部熱処理部によってステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行う。ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を終えたワークは第２ガントリに受取り搬出位置に搬送する。
【００２７】
上記発明のワークの熱処理装置では、ワーク下部熱処理部が、二つの回転チャック機構と、各回転チャック機構によってワーク上部を保持し、搬送ラインの一のステーションとワーク下部用熱処理ヘッドとの二位置間を回動自在であり、且つ各位置にて昇降自在であるハンドリング手段とを有し、カップ部をワーク下部用熱処理ヘッドに近接状態に被せ、且つ必要に応じて回転させつつカップ部内面の熱処理を行う構成であり、ワーク上部熱処理部は、上下に貫通する貫通孔を円周配置に有する間欠回転テーブルと、間欠回転テーブルの上面に各貫通孔に対応して備えられた環状冷却ジャケットと、搬送ラインに対応する一の環状冷却ジャケットがワンステップ間欠送りされた位置の上方に備えられたワーク上部用加熱コイルとを有し、カップ部内面の熱処理を終えて第１ガントリにより搬送されたワークを間欠回転テーブルの搬送ラインに対応する一の貫通孔に対応して載置し、ワークをワンステップ間欠送りして突上げてワーク上部用加熱コイルに近接してステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱し、加熱後は突上げ前の位置に戻し、環状冷却ジャケットから冷却液を噴射してワーク上部を冷却しつつ回動して、搬送ラインに対応する位置に戻ったら第２ガントリに受け渡す構成であることが好ましい。
【００２８】
上記構成にすると、ワーク下部熱処理部が複数の回転チャック機構を有するハンドリング手段を備えているので、カップ部内面の熱処理を行うことができる。すなわち、一の回転チャック機構を搬送ラインの一のステーションに位置されるワークに対し、上方に位置させてから下降してワーク上部を保持する。次いで、該一の回転チャック機構を上昇してワーク下部用熱処理ヘッドの上方に回動してから下降してカップ部をワーク下部用熱処理ヘッドに近接状態に被せ、且つ必要に応じてカップ部を回転させ、カップ部内面の熱処理を行うことができる。そして、ワーク上部熱処理部は、貫通孔を有する間欠回転テーブルと環状冷却ジャケットとワーク上部用加熱コイルとを備えているので、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面を熱処理することができる。すなわち、カップ部内面の熱処理を終えたワークを、間欠回転テーブルの搬送ラインに対応する一の貫通孔に対応して載置し、ワークをワンステップ間欠送りして突き上げてワーク上部用加熱コイルに近接してステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱する。加熱後は突き上げ前の位置に戻し、環状冷却ジャケットから冷却液を噴射してワーク上部を冷却しつつ回動して、搬送ラインに対応する位置に戻ったら第２ガントリに受け渡すことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、カップ部と、ステム軸部又は筒軸部とを有するワークについて、カップ部の熱処理（加熱と冷却）と、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理（加熱と冷却）とを別位置で分け、さらに、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の加熱と冷却とを別位置で分けて、それぞれの処理を行うことによって、コンパクトでタクトが短いワークの熱処理装置を提供することができる。
すなわち、本発明によれば、ワーク下部がカップ部であり、ワーク上部がステム軸部又は筒軸部であるワークであって、カップ部について、回転させて熱処理する必要があるものと回転させないで熱処理する必要があるものとの複数種類有り、ステム軸部又は筒軸部についてはいずれも回転させて熱処理する必要があって、しかもステム軸部については外面、筒軸部については内面を、それぞれ熱処理する必要がある複数種類のワークの熱処理について、装置容積が小さいワークの熱処理装置により、ワーク１個あたりの処理時間を大幅に短縮して熱処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の熱処理装置の処理対象および従来の熱処理装置の処理対象に係る４種類の等速ジョイントのアウタレースを示す図である。
【図２】本発明の実施形態のワークの熱処理装置に係り、上側の四つの引き戸と、下側の四つの倹飩式戸を取り除いて装置内部を視た正面図である。
【図３】図２のワークの熱処理装置について異なる動作状態を示す正面図である。
【図４】装置全体を示す正面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図５の平面図から天井部の梁や四つの引き戸を除外した平面図である。
【図７】図６からテーブル式搬送機構とワーク下部熱処理部を抽出した平面図である。
【図８】図７からワーク下部熱処理部のハンドリング手段を除外した平面図である。
【図９】図２のガントリ式搬送機構の詳細を示す正面図である。
【図１０】図２の仮位相決め機構を示す側面図である。
【図１１】図２の本位相決め機構で第１のテーブル上のワークをチャックして持ち上げるところを示す側面図である。
【図１２】図２の第２のテーブル上の本位相決めピンでワークを本位相決めした状態を示す側面図である。
【図１３】ワーク下部熱処理部のハンドリング手段を示す正面図である。
【図１４】図１３におけるXXIV−XXIV矢視図である。
【図１５】ハンドリング手段の一部を示す側面図である。
【図１６】ハンドリング手段の一部を示す縦断面図である。
【図１７】ワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態を示す正面図である。
【図１８】（ａ）は図１７のワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態の右側面図であり、（ｂ）は（ａ）における概略のｂ−ｂ矢視図である。
【図１９】図１７のワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態の平面図である。
【図２０】図２のワーク下部熱処理部のワーク下部用熱処理ヘッドに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２１】（ａ）は図２０（ａ）におけるａ−ａ断面図、（ｂ）は図２０（ａ）におけるｂ矢視図である。
【図２２】図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースのカップ部の熱処理に適用する熱処理ヘッド本体の要部断面図である。
【図２３】ガントリ式搬送機構とワーク上部熱処理部とアフタークール部を示す側面図である。
【図２４】（ａ）はワーク上部熱処理部の一部を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図２５】ワーク上部熱処理部の環状冷却ジャケットでワークを冷却する状態を示す模式図である。
【図２６】（ａ）は図２からガントリ式搬送機構を抽出して一動作工程を示す正面図、（ｂ）は次の動作状態を示す概略正面図、（ｃ）はさらに次の動作状態を示す概略正面図である。
【図２７】図２のワーク上部熱処理部の第１のリフターを示す縦断正面図である。
【図２８】図２のワーク上部熱処理部の第２のリフターを示す縦断正面図である。
【図２９】図２８におけるXXIX矢視図である。
【図３０】（ａ）は、ワーク上部がステム軸部であるワークの、ステム軸部を加熱する場合におけるワーク上部用加熱ユニットの正面図であり、（ｂ）は右側面図である。
【図３１】（ａ）はワーク上部がスプライン孔を有する筒軸部であるワークの、スプライン孔を加熱する場合におけるワーク上部用加熱ユニットの正面図であり、（ｂ）は右側面図である。
【図３２】（ａ）は図３０のステム軸部の加熱に使用するワーク上部用加熱コイルの詳細形状図であり、（ｂ）は図３１のスプライン孔の加熱に使用するワーク上部用加熱コイルの詳細形状図である。
【図３３】スプライン孔を加熱する場合における要部詳細断面図である。
【図３４】ワーク上部熱処理部の給電接続部分の平面図である
【図３５】（ａ）はアフタークール部を示す平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係るワークの熱処理装置について図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
図２は、中段プレート１００より上側の四つの引き戸と、下側の四つの倹飩式戸を取り除いて、この実施形態に係るワークの熱処理装置１の内部を視た図である。図３は、図２の動作状態と異なる動作状態を示すワークの熱処理装置１の正面図である。
【００３２】
ワークの熱処理装置１は、図１に示す４種類のアウタレースのうちのいずれか１種類を処理対象のワークとしており、加熱コイル、ワーク受具等を段取り換えすることで処理対象を４種類のアウタレースに広げている。このワークの熱処理装置１は、そのような汎用性を備えるための交換性・メンテナンス性も良好に備えている。アウタレースは、カップ部を下向きに保って、カップ部内面およびステム軸部外面又は筒軸部孔面の熱処理を行うので、説明の便宜上、該カップ部についてワーク下部と称し、ステム軸部又は筒軸部についてワーク上部とも称するものとする。
【００３３】
〔中枢部の概要〕
図２、図３、図５、図６に示すように、ワークの熱処理装置１は、左側手前部分にテーブル式搬送機構１０、右側手前部分にガントリ式搬送機構２０があり、ワークＷを左から右へ搬送する。ワークの熱処理装置１は、仮位相決めを行う仮位相決め機構３０と、本位相決めを行う本位相決め機構４０と、ワークＷのカップ部（ワーク下部ともいう。）の加熱と冷却を同一位置で行うワーク下部熱処理部５０と、ワークＷのステム軸部の外面又は筒軸部の外面についての加熱と冷却とを分離して別位置で行うワーク上部熱処理部６０と、ワーク全体のアフタークールを行うアフタークール部７０と、を有してなる。搬送手段を除くこれらの処理手段は、図２において左から右へ処理工程順に並べられている。図５、図６に示すように、ワーク下部熱処理部５０とワーク上部熱処理部６０とアフタークール部７０は、搬送ラインの奧側に設置されている。
【００３４】
〔仮位相決めと本位相決めの意義〕
仮位相決め機構３０による仮位相決め及び本位相決め機構４０による本位相決めについては、以下の意義がある。カップ部の熱処理は、ワークＷがトリポード型のアウタレースであるときに、カップ部の深いレース溝内にワーク下部用加熱コイルを相対的に移動して近接状態に収容し、高周波誘導加熱を行うものである。したがって、かかる近接状態が保てるように、事前にカップ部の溝の向きを正確に合わせて、本位相決めピンをカップ部内面に当接させてワーク下部の周方向に移動を拘束することが本位相決めであり、仮位相決めは、本本位相決めピンにワーク下部（カップ部）を被せる本位相決めが行えるように、ワークＷを回動させてワーク下部（カップ部）の向きを合わせるために行う。ワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときにはこの意義はない。
【００３５】
〔全体の配置構造〕
図４、図５に示すように、装置正面の外装部は、上面の高さ寸法が例えば７００ｍｍ〜９００ｍｍの範囲で設定されている中段プレート１００より上側が四つの引き戸１０１〜１０４で閉じられ、中段プレート１００より下側が四つの倹飩式戸１０５〜１０８で閉じられている。引き戸１０１〜１０４は、把手と耐熱ガラス窓とを有する。四つの引き戸１０１〜１０４は、２列状のレールに二つずつ案内されていて、メンテナンス時には、いずれかの二つの引き戸が他の二つの引き戸に重なることで、装置内部が二つの引き戸分の間口だけ開放される。引き戸１０１と１０２は、インターロック機構１０９でロックされ、引き戸１０３と１０４は、インターロック機構１１０でロックされる。装置正面部の右側に備える操作パネル１１１の起動スイッチ１１１ａは、インターロック機構１０９，１１０がロックされていることが条件で「オン」になる。
【００３６】
図５、図６に示すように、中仕切り正面壁１１２より背面側には、左から右へ、コントローラ（制御盤ボックス）１１３、ワーク下部熱処理部５０に対応した第１の整流電源部１１４、ワーク上部熱処理に対応した第２の整流電源部１１５、冷却水供給部１１６および帰還水集水タンク１１７が配列されている。中段プレート１００の中仕切り正面壁１１２に寄った際に、集水溝１１８が備えられ、集水溝１１８の右端が帰還水集水タンク１１７に接続されている。帰還水集水タンク１１７には、送水ポンプ１１９が備えられている。冷却水供給部１１６は、例えば高圧水源に接続された圧力ヘッダーを採用しているが、他の構成、例えば、多量の水を貯めることができかつ貯めた水に対して高圧を掛けられる空気室を備え、空気室にエアコンプレッサからの高圧空気を導入する構成でも良い。
【００３７】
〔ワークの搬送手段〕
図２、図３、図６に示すように、ワークの熱処理装置１は、テーブル式搬送機構１０とガントリ式搬送機構２０とでワークＷを搬送する手段が構成される。テーブル式搬送機構１０は、往復移動自在な複数のテーブルで搬送ラインを分担して上記ワークの順送り搬送を行う。すなわち、第１〜第３テーブル１１〜１３により第１〜第４ステーションＡ〜Ｄまでの直線的な搬送ラインをテーブル搬送する。ガントリ式搬送機構２０は、テーブル式搬送機構１０により搬送されたワークＷを、第１および第２ガントリ２１，２２により第４〜第６ステーションＤ〜Ｆまでの直線的な搬送ラインを順送りに吊上搬送を行う。
【００３８】
図２、図３に示すように、第４ステーションＤは、テーブル式搬送機構１０とガントリ式搬送機構２０とによるワークの引き継ぎステーションである。第１〜第３ステーションＡ〜Ｃまでの各ステーション間の距離は等しく、且つ処理空間が小さいので短く、第３ステーションＣと第４ステーションＤ間の距離は処理空間が大きいので約２倍となっている。第４〜第６ステーションＤ〜Ｆまでの各ステーション間の距離は等しく、且つ処理空間が大きいので第１ステーションＡと第２ステーションＢとのステーション間の距離よりも大きく採られている。
【００３９】
〔ワークの搬送経路と処理工程の概要〕
図２に示すように、第１テーブル１１が第１ステーションＡに位置する状態で、人手又は搬入ロボットによりワークＷを装置左側面パネルの搬入口を通して第１テーブル１１上に載置する。ここで、ワークＷが図１（ａ）および（ｂ）に示すトリポード型のアウタレースＷ１、Ｗ２であるときは、第１テーブル１１上でワークＷの仮位相決めを行う。
【００４０】
次いで、図３に示すように、ワークＷが第１テーブル１１で第２ステーションＢに搬送され、ここでワークＷを一時持ち上げる。そして、第２ステーションＢにおいて、第１テーブル１１と交替して位置される第２テーブル１２上にワークＷを載置する。この場合、ワークＷが図１（ａ）および（ｂ）に示すトリポード型のアウタレースＷ１、Ｗ２であるときは、第２テーブル１２に備える本位相決めピンでワークＷの本位相決めを行う。ワークＷが図１（ｃ）および（ｄ）に示すバーフォード型のアウタレースＷ１、Ｗ２であるときは、第２テーブル１２には本本位相決めピンを備えていないワーク受承皿が用意されるので、該ワーク受承皿に載置し本位相決めは行わない。
【００４１】
次いで、図３に示すように、第２テーブル１２が第３ステーションＣに移動しワークＷを第３ステーションＣに搬送する。すると、第３ステーションＣに位置する第２テーブル１２上のワークＷに対し、ワーク下部熱処理部５０のダブルハンド型のハンドリング手段５１の一方の回転チャック機構５２がチャックして吊上げ、図６に示すワーク下部熱処理位置Ｇへ回動し、カップ部に対し熱処理（焼入れ或いは焼戻し）のための加熱及び冷却を行なう。ワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときには、この熱処理は、回転チャック機構５２によりワークＷを回転した状態で行なう。
【００４２】
ワーク下部熱処理部５０のダブルハンド型のハンドリング手段５１は、カップ部の熱処理終了後、第３ステーションＣに位置する第３テーブル１３上にワークＷを載置する（図２参照）。第３テーブル１３は、ワークＷを第４ステーションＤに搬送する（図３参照）。次いで、第１ガントリ２１がワークＷをチャックし吊り上げて、第５ステーションＥに対応する上方位置で下降する。図２、図３に示すように、第５ステーションＥに備えられた第１のリフター６３は、該ワークＷの下降に対抗して上昇し、下降してくるワークＷを受け取ると下降し、間欠回転テーブル６１の貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈ上にワークＷを載置する。
【００４３】
次いで、間欠回転テーブル６１が１回の間欠回動動作を行うワンステップ回動を行い、ワークＷをワーク上部加熱位置Ｈの下方位置に移送すると、図３に示すように、第２のリフター６４がワークＷを突き上げ、後述する図３１（ａ）の芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５でワークＷの芯出しを行う。その後、第２のリフター６４は、回転しさらに突き上げることで、ワークＷを回転した状態で後述するワーク上部用加熱ユニット６５に備えたワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３（図３１（ａ））に近接する。該ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３は、ワークＷのステム軸部の外面又は筒軸部の内面に対し熱処理（焼入れ或いは焼戻し）のための加熱及び冷却を行なう。
【００４４】
次いで、図２に示すように、第２のリフター６４は、復帰下降してワークＷを間欠回転テーブル６１上に戻す。すると、間欠回転テーブル６１上に戻されたワークＷを取り囲んでいる環状冷却ジャケット６２が、ワークＷに対して冷却液を掛けて冷却を行う。間欠回転テーブル６１は、ワンステップ間欠回動してワークＷをワーク上部冷却位置Ｉに搬送する。環状冷却ジャケット６２は、ワーク上部冷却位置Ｉにて間欠回転テーブル６１の間欠停止中、ワークＷの冷却を継続し、さらに冷却を継続したまま間欠回転テーブル６１がワンステップ間欠回動してワークＷを第５ステーションＥに対応する位置に移動し、その後冷却を終了する。
【００４５】
次いで、第１のリフター６３が上昇し、ワークＷを環状冷却ジャケット６２の上に突き上げる。これに対応し、第２ガントリ２２は、チャック機構がワークＷを受け取る位置に下降し、ワークＷをチャックして上昇し第６ステーションＦに搬送して下降し、ワークＷをアフタークール部７０の反転テーブル７１上に載置する。次いで、反転テーブル７１は、反転したワークＷをアフタークール位置Ｊに移送する。アフタークール部７０は、アフタークール位置Ｊに移送されたワークＷに対しアフタークールを行う。反転テーブル７１がさらに反転してワークＷを第６ステーションＦに戻すと、該ワークＷを装置右側面パネルの搬出口を通して人手又は搬出ロボットにより、搬出する。
【００４６】
以下、各部の構成を詳細に分説する。
〔テーブル式搬送機構１０の構成〕
図６〜図８に示すように、テーブル式搬送機構１０は、中段プレート１００上に、第１ステーションＡから第４ステーションＤまで延びた長いレール１５ａと、第１ステーションＡから第３ステーションＣまで延びた短いレール１５ｂと、第３ステーションＣから第４ステーションＤまで延びた補助レール１５ｃと、を備えている。
【００４７】
図７、図８に示すように、長いレール１５ａと短いレール１５ｂとは広い間隔で平行に、長いレール１５ａと補助レール１５ｃとは狭い間隔で平行に備えられている。仮に、短いレール１５ｂを第４ステーションＤまで延ばすと、ハンドリング手段５１の回転軸５３ａの台座との干渉を生じる。このため、長いレール１５ａとの間隔が狭い補助レール１５ｃが、短いレール１５ｂに替わり備えられている。
【００４８】
図７、図８に示すように、テーブル式搬送機構１０は、長いレール１５ａと短いレール１５ｂとに載って案内される共通ベースプレート１４上に第１テーブル１１と第２テーブル１２とを備え、また長いレール１５ａと補助レール１５ｃとに載って案内される第３テーブル１３とを備えている。
中段プレート１００の左端と共通ベースプレート１４の右端とが複動式の第１のエアシリンダ１６により連結されていると共に、共通ベースプレート１４の中程と第３テーブル１３とが複動式の第２のエアシリンダ１７により連結されている。図７に示すように、共通ベースプレート１４は、第１のエアシリンダ１６が伸張することにより移動される。
【００４９】
第１テーブル１１と第２テーブル１２は、第１のエアシリンダ１６のピストンが引退状態のときには、図８に示すように、それぞれ第１ステーションＡと第２ステーションＢとに位置されていて、同ピストンが伸張状態になると、それぞれ第２ステーションＢと第３ステーションＣへ移動される。
【００５０】
第３テーブル１３は、第１、第２のエアシリンダ１６，１７の各ピストンが引退状態のときには、図８に示すように、第３ステーションＣに位置されていて、同各ピストンが同期して伸張状態になると、第４ステーションＤに位置される。
【００５１】
図７、図８に示すように、第１テーブル１１は、第１ステーションＡと第２ステーションＢとの間を往復動し、第１ステーションＡで載置されるワークＷを第２ステーションＢへ搬送する。第２テーブル１２は、第２ステーションＢと第３ステーションＣとの間を往復動し、第２ステーションＢで載置されるワークＷを第３ステーションＣへ搬送する。第３テーブル１３は、第３ステーションＣと第４ステーションＤとの間を往復動し、第３ステーションＣで載置されるワークＷを第４ステーションＤへ搬送する。
【００５２】
〔ガントリ式搬送機構２０の構成〕
図２、図３に示すように、ガントリ式搬送機構２０は、第１および第２ガントリ２１，２２で第４〜第６ステーションＤ〜Ｆまでの搬送ラインを分担してワークＷの吊上搬送を行う。第１ガントリ２１は、第４ステーションＤと第５ステーションＥとの間を往復動して、テーブル式搬送機構１０の第４ステーションＤに位置されるワークＷをチャックし吊り上げ第５ステーションＥに搬送することを反復する。第２ガントリ２２は、第５ステーションＥと第６ステーションＦとの間を往復動して、第５ステーションＥに位置されるワークＷをチャックし吊り上げ第６ステーションＦに搬送することを反復する。
【００５３】
ガントリ式搬送機構２０は、装置フレームの左上前面部に横梁板２３を有し、横梁板２３の正面部に上下配置に互いに平行に、且つ水平に一対の天井レール２４を有し、一対の天井レール２４に係合され垂下した第１ガントリ２１および第２ガントリ２２を有する。
【００５４】
ガントリ式搬送機構２０は、横梁板２３の左端と第２ガントリ２２とが複動式の第３のエアシリンダ２５により連結され、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２とが複動式の第４のエアシリンダ２６により連結されてなる。
第３のエアシリンダ２５はガントリ移動用であり、第４のエアシリンダ２６はガントリ間隔変更用である。第４のエアシリンダ２６は、メンテナンス時以外は、ピストンを伸張した状態にロックされていることにより、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２との距離を第４ステーションＤと第５ステーションＥとの距離に等しく保って連結している。
【００５５】
図９に示すように、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、同様に構成される。
第１ガントリ２１は、ガントリ本体（垂下フレーム）２１ａと、第１のサーボモータ２１ｂと、第１のサーボモータ２１ｂの回転を入力して直動運動に変換する第１の運動変換機構２１ｃと、第１の運動変換機構２１ｃの直動スライダに固定された第１のチャック機構２１ｄと、を有してなる。
第２ガントリ２２は、ガントリ本体（垂下フレーム）２２ａと、第２のサーボモータ２２ｂと、第２の運動変換機構２２ｃと、第２の運動変換機構２２ｃの直動スライダに固定された第２のチャック機構２２ｄと、を有してなる。
【００５６】
ガントリ本体２１ａ又は２２ａは、天井レール２４に係合案内される横スライダ（図示せず、符号なし）に上部を固定され、垂下状態になる可動フレームである。運動変換機構２１ｃ又は２２ｃは、ガントリ本体２１ａ又は２２ａに備えられた直動ガイドと、直動ガイドに支持されたボールねじと、ボールねじに螺合されかつ直動ガイドに係合案内されるボールナットランナ（直動スライダ）と、を組み合わせてなり、チャック機構２１ｄ又は２２ｄを支持する。
【００５７】
チャック機構２１ｄ又は２２ｄは、開閉自在な一対の本体部を備え、一対の本体部は、ワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックする。チャック機構２１ｄ又は２２ｄは、例えば、ロータリ式高圧エアアクチュエータにより回転されるピニオンと、ピニオンを挟んで噛合する一対のラックを内蔵し、各ラックにガントリ本体を連結してなる小型カニ型平行ハンド（株式会社近藤製作所製）を用いることができる。
【００５８】
第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、第３のエアシリンダ２５のピストンが引退状態のときには、それぞれ第４ステーションＤと第５ステーションＥとに同時に位置され、同ピストンが伸張状態になると、それぞれ第５ステーションＥと第６ステーションＦとに同時に位置される。
【００５９】
第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、それぞれ第４ステーションＤと第５ステーションＥとに位置されるワークのワーク上部を、チャック機構２１ｄ又は２２ｄで挟持して吊上搬送し、それぞれ第５ステーションＥと第６ステーションＦとに以下のように位置させる。
【００６０】
図２、図３に示すように、第５ステーションＥに一致する装置下部に第１のリフター６３が備えられている。第１のリフター６３は、第１ガントリ２１のチャック機構２１ｄの下降に合わせて上昇する。第１ガントリ２１は、第４ステーションＤにおいてチャック機構２１ｄでチャックしたワークＷを吊り上げ第５ステーションＥに搬送する。そして、第１ガントリ２１は、チャック機構２１ｄを下降し、これに対応して上昇する第１のリフター６３にワークＷを受け渡す。その後、第１のリフター６３は、下降して間欠回転テーブル６１に備えられたリング状のワーク受具に受け渡し、さらに下降し待機位置に復帰する。第２ガントリ２２のチャック機構２２ｄは、第６ステーションＦに備えられているアフタークール部７０にワークＷを受け渡す。
【００６１】
〔仮位相決め機構３０の構成〕
図１０に示すように、ワークの熱処理装置１は、第１テーブル１１上に仮位相決め機構３０を備えている。仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１上に備えられ、モータ３１ａを駆動源とし減速伝達機構を介して微小角度回転が可能なロータリーテーブル３１を有する。さらに仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１上に支持される近接センサ３２を有し、ロータリーテーブル３１上に交換可能に備えられた第１のワーク受承皿３３を有する。
【００６２】
仮位相決め機構３０は、第１ステーションＡにおいて動作する。仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１上に載置されるワークＷに対して仮位相決めを行う。仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１が第１ステーションＡに位置され、且つ第１テーブル１１上に載置されるワークＷがトリポード型のアウタレースであるときに仮位相決めを行う。
仮位相決め機構３０は、ロータリーテーブル３１を回転しワークＷの外周面の角部を近接センサ３２で検出したらロータリーテーブル３１の回転を停止する。これにより、仮位相決め機構３０は、ワーク下部（カップ部）の向きを合わせる仮位相決めを行う。
なお、ワークＷの第１テーブル１１上への載置は、例えば第１テーブル１１が第１ステーションＡに位置されると、ブザーが鳴るとともに、装置左側面パネル外面に付設された図示しない青ランプが点灯し、そのときに装置左側面パネルの搬入口を通して行うことができる。
【００６３】
仮位相決め機構３０は、第１のワーク受承皿３３上に載置されたワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときには仮位相決めを適用しない。この場合は、第１ステーションＡに位置される第１テーブル１１上の第１のワーク受承皿３３にワークＷを搬入載置すると、該ワークＷに対する仮位相決めを行わないで、第１テーブル１１が第２ステーションＢに移動する。第１のワーク受承皿３３は、ワークＷに対応して交換される。
【００６４】
〔本位相決め機構４０の構成〕
図２に示すように、本位相決め機構４０は、第２ステーションＢに関連して備えられ、図１１、図１２に示すように、中段プレート１００に立設された架台４１と、架台４１に備えられた第３のサーボモータ４２と、第３の運動変換機構４３と、第３のチャック機構４４と、第２テーブル１２に交換可能に備えられた第２のワーク受承皿４５と、ワーク検知手段４６と、を有してなる。
第３の運動変換機構４３は、架台４１に備えられ、第３のサーボモータ４２の回転を入力して上下方向の一軸状に移動するように運動変換する。第３のチャック機構４４は、第３の運動変換機構４３の直動スライダに固定され、上下方向に直動運動し得る。さらに、本位相決め機構４０は、第２ステーションＢに搬送された第１テーブル１１上のワークＷをチャックする前に、ワークＷの大きさを検知するワーク検知手段４６を備えている。
【００６５】
図１２に示す第２のワーク受承皿４５は、ワークＷがトリポード型のアウタレースである場合に第２テーブル１２上に取り付けられる。第２のワーク受承皿は複数のローラ式の本位相決めピン４５ｃ等を有しており、ワークＷに対応して交換可能に取り付けられる。
【００６６】
図１１に示す第３のチャック機構４４は、小型カニ型平行ハンド（登録商標：株式会社近藤製作所製）等を用いることができ、ワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックする開閉自在な一対のフィンガー４４ａを備えている。
【００６７】
ワーク検知手段４６は、ワークＷのワーク上部に当接するプローブ４６ａと、該プローブ４６ａをピストンロッドの下端に固定し、該ピストンロッドを下向きに伸張させる第５のエアシリンダ４６ｂと、を有してなる。第５のエアシリンダ４６ｂとして、例えばピストンロッドに磁気メモリが付設されていて、ピストンロッドを例えば０．１ｍｍ移動する毎に磁気メモリをカウントし１パルスを出力するストローク量センサ機能付きのエアシリンダが用いられている。
【００６８】
ワーク検知手段４６の第５のエアシリンダ４６ｂは、第１テーブル１１がワークＷを載置して第２ステーションＢに搬送されてきたら、第３のチャック機構４４を下降する前に伸張作動し、プローブ４６ａを下降し、ワークＷに当接させて上昇する。
【００６９】
コントローラ１１３（図５）は、プローブ４６ａがワークＷに当接するまでに第５のエアシリンダ４６ｂが出力したパルスをカウントすることにより、ワークＷの大きさを検知し、フィンガー４４ａがワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックする位置に対応して下降するように、第３のサーボモータ４２を制御する。
【００７０】
本位相決め機構４０は、ワークＷがトリポード型のアウタレースであるときに適用される。本位相決め機構４０は、第２ステーションＢに搬送されたワークＷのワーク上部をチャックして一旦持ち上げる。ワークＷを持ち上げている間に、第１テーブル１１が第１ステーションＡに復帰すると同時に、第２テーブル１２が第３ステーションＣから第２ステーションＢに復帰する。
すると、本位相決め機構４０は、図１１、図１２に示すように、ワークＷを第２テーブル１２上に備えられた本位相決めピン４５ｃに被せるように下ろしてワークＷの本位相決めを行う。次いで、第２テーブル１２は、本位相決めピン４５ｃに被せて本位相決めしたワークＷを第３ステーションＣに移動する。
【００７１】
第２のワーク受承皿４５は、ワークＷがトリポード型のアウタレースであるときには、本位相決めピン４５ｃを備えたものが取り付けられ、ワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときには、本位相決めピン４５ｃを備えていないものが取り付けられる。
【００７２】
本位相決め機構４０は、第２ステーションＢにおいて動作する。
本位相決め機構４０は、第１テーブル１１が第２ステーションＢに位置されると、第３のチャック機構４４を下降し、一対のフィンガー４４ａで第１テーブル１１上のワークＷのワーク上部（ステム軸部又は筒軸部）をチャックし、第３のチャック機構４４を上昇する。続いて、本位相決め機構４０は、第１テーブル１１に交替して第２テーブル１２が第２ステーションＢに位置されると、第３のチャック機構４４を下降し、ワーク下部（カップ部）が本位相決めピン４５ｃに被さる状態に、該ワークＷを受け皿本体４５ａに受承させる。第３のチャック機構４４は、一対のフィンガー４４ａを開動してチャック解除し、次いで上昇される。本位相決めピン４５ｃは、ワーク下部（カップ部）の内面のレース溝に当接して位相を決める。その後、第２テーブル１２は第３ステーションＣに移動され、ワークＷを本位相決め状態にして第３ステーションＣに配置される。
【００７３】
〔ワーク下部熱処理部５０の構成〕
図２に示すようにワーク下部熱処理部５０は、ハンドリング手段５１とワーク下部用熱処理ヘッド５６とを有している。
【００７４】
〔ハンドリング手段５１の構成〕
図６、図１３、図１４、図１５に示すように、ハンドリング手段５１は、二つの回転チャック機構５２，５２と、二つの回転チャック機構５２，５２を第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとに交互に交替させて対応させる往復回動手段５３と、二つの回転チャック機構５２，５２を昇降させる昇降手段５４と、ワーク確認手段５５を備えてなる。
【００７５】
往復回動手段５３は、二つの回転チャック機構５２，５２を第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとに交互に交替させて対応させる。昇降手段５４は、二つの回転チャック機構５２，５２が、第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとに対応した位置で各回転チャック機構５２を昇降させる。ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２の中心に通されたロッドを昇降させてワーク上端に当接することにより、ワークの芯出し、ワークのチャック位置の確認、チャック後のワークの位置ずれや脱落監視を行う。
以下、ハンドリング手段５１について詳述する。
【００７６】
回転チャック機構５２は、昇降ブラケット５４ａに固定されるハウジング５２ａと、ハウジング５２ａに回転可能に支持された筒軸５２ｂと、チャック回転用モータ５２ｃと、シリンダ組立体５２ｄと、三つのチャック爪５２ｆなどを有してなる。
【００７７】
チャック回転用モータ５２ｃは、ハウジング５２ａ（又は昇降ブラケット５４ａ）に備えられ出力軸が回転伝達手段（ベルト機構）５２ｊを介して筒軸５２ｂの上端と連結され、筒軸５２ｂを回転する。三つのチャック爪５２ｆは、シリンダ組立体５２ｄの下端面に露出し１２０°ずつ異なる水平放射方向に摺動自在に備えられている。三つのチャック爪５２ｆは、シリンダ組立体５２ｄの内部に備えられている図示しない複動式のピストンおよび該ピストンにリンクされた図示しない揺動リンクによって開閉され、チャックおよびチャック解除を行い得る。
【００７８】
回転チャック機構５２は、チャック回転用モータ５２ｃにより筒軸５２ｂが回転され、シリンダ組立体５２ｄおよびその内部の一切の構造が筒軸５２ｂと一体に回転される。図示しないが、ピストンの下側のシリンダ室に高圧空気が流入するときは、図示しないピストンが下動し、該ピストンと三つのチャック爪５２ｆのそれぞれとにリンクされた図示しない揺動リンクの働きで該三つのチャック爪５２ｆが閉動し、上側のシリンダ室に高圧空気が流入するときは、三つのチャック爪５２ｆが開動するようになっている。
【００７９】
図１３および図１４に示すように、往復回動手段５３は、回転軸５３ａと、回転軸５３ａに固定された一対の回動板５３ｂ，５３ｂと、第４のサーボモータ５３ｃを駆動源として含み、回転軸５３ａを１８０°往復回動させる回転軸駆動手段（符号なし）と、を有してなる。
【００８０】
回転軸駆動手段（符号なし）は、第４のサーボモータ５３ｃと、減速機５３ｄおよび巻掛機構５３ｅと、を有してなり、第４のサーボモータ５３ｃの回転を回転軸５３ａの下端に伝達し、回転軸５３ａをベルト駆動で１８０°往復回動させる。
【００８１】
回転軸５３ａは、下部が大径軸部となっていて、この大径軸部が軸受装置５３ｇにより軸支されていると共に、上端が小径軸部となっていて、該小径軸部が軸受装置５３ｈを介して装置フレーム（符号なし）に支持されている。軸受装置５３ｇは外筒と内筒とを備え、外筒が中段プレート１００に固定され、内筒が回転軸５３ａの下部の大径軸部を収容して外筒内で回転自在となっている。
【００８２】
回転軸５３ａは、中段プレート１００より上側部分が角軸形状に形成されていて、この角軸部を挟持固定した状態に一対の回動板５３ｂ，５３ｂが備えられている。回転軸５３ａは、第４のサーボモータ５３ｃにより何れの方向に１８０°回転された際、図示しない適宜の位置決め手段によって軸下端部がロックされるように構成されている。これにより、回転軸５３ａは、精密に位置決め停止が行われる。
なお、回転軸５３ａの上端に、回転軸５３ａと一体に回転する籠５３ｆを備えていて、籠５３ｆには各機器に繋がるケーブル類が収容されている。
【００８３】
図１３〜図１６に示すように、昇降手段５４は、一対の昇降ブラケット５４ａと、一対の昇降機構（以下の５４ｂ〜５４ｆ）とを有してなる。一対の昇降ブラケット５４ａは、各回動板５３ｂに取り付けられ回転チャック本体５２ａを支持する。
【００８４】
一対の昇降機構（５４ｂ〜５４ｆ）は、各昇降ブラケット５４ａを回動板５３ｂに対して相対的に昇降させる。
昇降機構は、回動板５３ｂに備えられた平行一対の縦レール５４ｂと、昇降ブラケット５４ａに備えられるスライダ５４ｃと、各回動板５３ｂの上端に備えられる第５のサーボモータ５４ｄと、一対の縦レール５４ｂ間に位置され回動板５３ｂに取り付けられたボールねじ軸５４ｅと、昇降ブラケット５４ａに固定されるボールナットランナ５４ｆと、を有してなる。
【００８５】
さらに詳述すると、縦レール５４ｂは、各側の回動板５３ｂと昇降ブラケット５４ａとの間に位置されている。スライダ５４ｃは、昇降ブラケット５４ａに備えられ縦レール５４ｂに係合案内される。ボールねじ軸５４ｅは、一対の縦レール５４ｂ間に位置され、回動板５３ｂに取り付けられ、第５のサーボモータ５４ｄにより回転される。ボールナットランナ５４ｆは、昇降ブラケット５４ａに固定されボールねじ軸５４ｅに螺合する。
【００８６】
図１４〜図１６に示すように、ワーク確認手段５５は、ロッド５５ａと、ロッド５５ａの下端に回転可能に延長接続された当接ピース５５ｂと、ロッド５５ａを昇降させるロッド昇降用駆動手段としての第６のエアシリンダ５５ｃと、を有してなる。
ロッド５５ａは、回転チャック機構５２の筒軸５２ｂに昇降可能に通され、且つ筒軸５２ｂ内に備えられたニードルベアリングにより精密に芯出し状態に支持されている。当接ピース５５ｂは、ワークＷの上端に当接されワークＷの芯出しを行う部材である。
【００８７】
第６のエアシリンダ５５ｃは、例えばピストンロッドに磁気メモリが設けられていて、ピストンロッドが０．１ｍｍ移動する毎に１パルスを出力するストローク量センサ機能付きのエアシリンダが用いられる。第６のエアシリンダ５５ｃは、ロッド５５ａを下降し、回転チャック内に位置する当接ピース５５ｂをチャック爪５２ｆより下方へ突出させる。
【００８８】
コントローラ１１３（図５）は、第６のエアシリンダ５５ｃが出力するパルスをカウントし、ワークのチャック位置の確認・チャック後のワークの脱落を監視する制御を行う。
【００８９】
ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２が第３ステーションＣに対応して下降して、ワークＷをチャックする際には、当接ピース５５ｂを回転チャック機構の中心孔より突出してワークＷの上端面に当接し、ワークＷの芯出しを行うと共に、第６のエアシリンダ５５ｃがロッド５５ａのストーク値としてパルスを出力しコントローラ１１３へ送信する。
【００９０】
コントローラ１１３は、パルスをカウントし、ロッド５５ａのストローク量を算出して記憶する。もしも、チャック爪５２ｆが磨耗、その他の原因でチャック力を十分に発揮できず、例えばワークＷが１ｍｍでも下方へずれるときには、当接ピース５５ｂが１ｍｍ追随下降しワークＷの上端面に対し当接状態を維持する。このため、第６のエアシリンダ５５ｃは、ワークＷが１ｍｍ下降したことに対応するパルス数をコントローラ１１３へ送信する。このようにして、コントローラ１１３は、ワークＷがチャックずれを起こしたことを検知したときは、装置全体を緊急停止させる制御を行う。これにより、ワーク下部用熱処理ヘッド５６（図２）にワークＷが接触して電気的に短絡することを未然に回避できる。
【００９１】
回転チャック機構５２は、当接ピース５５ｂの突出寸法に対応してコントローラ１１３からの指令信号に基づいて昇降手段５４により下降され、下降停止位置で複数のチャック爪５２ｆを閉動させてワークＷに対応したワーク上部の適切な位置をチャックすることができる。これにより、回転チャック機構５２は、ワークＷの大きさが異なりチャックする位置が異なっても適切な位置をチャックすることができる。
【００９２】
ワーク確認手段５５は、ワークＷをチャックした後はワークの脱落監視を行う。
ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２がワークＷをチャックした際には、引き続き当接ピースが回転チャック機構の中心孔内に引っ込んだ位置でワークＷの上端面に当接した状態を維持し、当接状態を常に信号として取得してコントローラ１１３へ送信する。
【００９３】
熱処理中において、ワークＷに対する回転チャック機構５２のチャックが弛んでしまうことが考えられる。例えば、高圧空気の供給が途絶え、もしくは回転チャック機構５２内部の封止機構が破断し、あるいはチャック爪５２ｆの磨耗等が万一において発生すると、ワークＷに対する回転チャック機構５２のチャックが弛んでしまう。このとき、ワーク確認手段５５は、ワークＷが回転チャック機構５２から僅かに離脱した瞬間を検知し、非当接状態の信号をコントローラ１１３へ送信するようになっている。
コントローラ１１３は、ワーク確認手段５５から送信された信号を受信すると、整流部へ高周波給電を遮断する信号を出力する。これにより、回転チャック機構５２から離脱するワークＷがワーク下部用熱処理ヘッドの加熱コイルに接触することを回避できる。
【００９４】
図６〜図８、図１３および図１４に示すように、ハンドリング手段５１は、第４のサーボモータ５３ｃにより反転駆動されることにより、二つの回転チャック機構５２，５２を第３ステーションＣに対応する位置と、ワーク下部熱処理位置Ｇに対応する位置とに交互に交替して位置させる。
【００９５】
ハンドリング手段５１は、第３ステーションＣに対応する位置の回転チャック機構５２を昇降させて、回転チャック機構５２と第３ステーションＣに位置される第２テーブル１２又は第３テーブル１３との間でワークＷの授受を行うと共に、ワーク下部熱処理位置Ｇに対応する位置の回転チャック機構５２を下降させて、ワークＷのカップ部（ワーク下部）をワーク下部用熱処理ヘッド５６に近接状態に被せて熱処理を行う。
【００９６】
〔ワーク下部用熱処理ヘッド５６の構成〕
図１７、図１８に示すように、ワーク下部用熱処理ヘッド５６は、熱処理ヘッド本体５６１と、外面用冷却ジャケット５６２と、を有して構成される。
熱処理ヘッド本体５６１は、熱処理ヘッド固定手段５７および第１の給電クランプ５８によって支持される。外面用冷却ジャケット５６２は、熱処理ヘッド固定手段５７によって支持される。熱処理ヘッド本体５６１は、図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１に適用するものを示している。
【００９７】
図２０に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、熱処理ヘッド固定手段５７を介して冷却水が供給される内面用下部冷却ジャケット５６１ｅおよび内面用上部冷却ジャケット５６１ｈと、第１の給電クランプ５８を介して誘導電流を給電されるワーク下部用加熱コイル５６１ｆと、を含んで構成されている。
【００９８】
〔熱処理ヘッド固定手段５７の構成〕
図１７〜図１９に示すように、熱処理ヘッド固定手段５７は、中段プレート１００上に固定されたブラケット５７ａと、ブラケット５７ａの上面部として備えられたコイルベース５７ｂと、コイルベース５７ｂ上の両側の所要高いブロック部に備えられた一対のトグルクランプ５７ｃ，５７ｄと、を有してなる。
【００９９】
図１７に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、後述する取付用基板５６１ａをコイルベース５７ｂ上に載置する。コイルベース５７ｂの上面には、取付用基板５６１ａを位置決め状態に嵌入させる凹部を有する。これにより、取付用基板５６１ａはコイルベース５７ｂに精密に位置決めされる。
【０１００】
図１７、図１８（ｂ）に示すように、コイルベース５７ｂには、中央に上下に貫通する大径給水孔５７ｅを有し、この大径給水孔５７ｅに関し１２０°ずつ異なる三方に所要寸法離れた位置に小径給水孔５７ｆを有する。一対のトグルクランプ５７ｃ，５７ｄでコイルベース５７ｂに載置した取付用基板５６１ａの上面を強く押圧すると、取付用基板５６１ａを固定することができる。このため、取付用基板５６１ａの下面とコイルベース５７ｂの凹部の面とが強く密着される。これにより、コイルベース５７ｂに開けられた大径給水孔５７ｅが取付用基板５６１ａに開けられた大径給水孔に一致し、またコイルベース５７ｂに開けられた三つの小径給水孔５７ｆが取付用基板５６１ａに開けられた三つの小径給水孔に一致する。
【０１０１】
コイルベース５７ｂに開けられた大径給水孔５７ｅには下側から大径冷却水配管５７ｇが接続され、またコイルベース５７ｂに開けられた三つの小径給水孔５７ｆには下側から三つの小径冷却水配管５７ｈが接続されている。大径冷却水配管５７ｇと小径冷却水配管５７ｈは、図示しない冷却水供給源に接続されている。図示しないが、大径冷却水配管５７ｇと小径冷却水配管５７ｈの中途は、倹飩式戸１０６の内側に迂回して配管されていて流量調整弁（電磁弁）が備えられている。
【０１０２】
〔第１の給電クランプ５８の構成〕
図１８（ａ）および図１９に示すように、第１の給電クランプ５８は、一対の給電端子５８ａ，５８ｂと、一対の導電板５８ｃ，５８ｄと、熱処理ヘッド固定手段５７のブラケット５７ａに固定され給電端子５８ａ，５８ｂを支持するクランプフレーム５８ｅと、固定フランジ５８ｆと、可動フランジ５８ｇと、ハンドル５８ｈを備えたねじ軸５８ｉと、冷却水入口用接続ジョイント５８ｊと、冷却水出口用接続ジョイント５８ｋと、後述するその他を有してなる。
【０１０３】
一対の給電端子５８ａ，５８ｂは、熱処理ヘッド本体５６１の一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を、孔と凹部を除いた重ね合わせ面同士で液密に密着させて挟持する。
導電板５８ｃ，５８ｄは、一端が給電端子５８ａまたは５８ｂに接続され、他端が中仕切り正面壁１１２に伸びて中仕切り正面壁１１２の後方の第１の整流電源部１１４と電気的閉回路を構成するように接続されている。導電板５８ｃ，５８ｄは、絶縁パネル５８ｓを挟んで積層され、冷却管５８ｑによって冷却される。
【０１０４】
クランプフレーム５８ｅは、略Ｃ形に形成され、一端をブラケット５７ａに位置調整可能に固定された固定フランジ５８ｆに片持ち支持されていることで、給電クランプ全体を支持している。
クランプフレーム５８ｅの他端にねじ孔を有するボス部５８ｍが一体に備えられ、このボス部５８ｍのねじ孔にハンドル５８ｈを備えたねじ軸５８ｉが螺合されている。そして、ねじ軸５８ｉの先端にこのねじ軸５８ｉに対して回転可能に可動フランジ５８ｇを備えており、可動フランジ５８ｇが固定フランジ５８ｆと対向している。可動フランジ５８ｇは、ねじ軸５８ｉの回転によって共回りすることがないようにクランプフレーム５８ｅに係合しているものとする。
【０１０５】
さらに、給電端子５８ａの背面に固定された不導体板５８ｎが可動フランジ５８ｇにボルトで固定され、同様に、給電端子５８ｂの背面に固定された不導体板５８ｐが固定フランジ５８ｆにボルトで固定されている。なお、その他の構成要素についても導電板５８ｃ，５８ｄおよび給電端子５８ａ，５８ｂに対して絶縁されているものとする。
従って、プラス側の給電端子５８ａとマイナス側の給電端子５８ｂとが対向しており、ハンドル５８ｈを回してねじ軸５８ｉを螺動すると、給電端子５８ａが給電端子５８ｂに対して接近離隔自在である。これにより、一対の給電端子５８ａ，５８ｂによって一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を取外し可能に挟持している。
【０１０６】
上記構成により、一対の給電端子５８ａ，５８ｂが一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプすると、第１の整流電源部１１４から後述するワーク下部用加熱コイル５６１ｆに対して誘導電流を給電し得る。
なお、冷却水入口用接続ジョイント５８ｊと冷却水出口用接続ジョイント５８ｋについては後述する。
【０１０７】
〔熱処理ヘッド本体５６１の構成〕
図２０、図２１に示す熱処理ヘッド本体５６１は、図１に示すトリポード形のアウタレースＷ１のカップ部Ｗ１１に適用されるものである。従って、図１７〜図２１において、ワークＷは、図１に示すトリポード形のアウタレースＷ１を示している。
【０１０８】
図２０、図２１に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、取付用基板５６１ａと、取付用基板５６１ａに立設されたワーク下部用加熱コイル５６１ｆと、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの各端部と接続された被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２と、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの下部側に配置された内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの上部側に配置された内面用上部冷却ジャケット５６１ｈとを有する。
【０１０９】
さらに、熱処理ヘッド本体５６１は、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの各端部を被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に接続する連結コイル５６１ｎ、５６１ｐと、取付用基板５６１ａより立ち上がり、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅに連通接続され冷却水を給送する小径送水管５６１ｃと、取付用基板５６１ａより立ち上がり、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈに連通接続され冷却水を給送する大径送水管５６１ｂと、を有する。
【０１１０】
取付用基板５６１ａについて説明する。
図１７、図１９に示すように、取付用基板５６１ａは、熱処理ヘッド固定手段５７のコイルベース５７ｂに形成された凹部５７ｂ１に嵌合して載置され精密に位置決めされる。熱処理ヘッド本体５６１は、コイルベース５７ｂに備えられたトグルクランプ５７ｃ，５７ｄによって取付用基板５６１ａの上面を強力に押圧固定され、取付用基板５６１ａの下面をコイルベース５７ｂの上面に形成された凹部５７ｂ１の底面に強く密着される。この構成により、メンテナンス並びに段取り時に、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄの締付け、締付解除および給電端子５８ａ，５８ｂのクランプ、クランプ解除により容易に着脱される。
【０１１１】
図２０に示すように、取付用基板５６１ａには、中心に上下に貫通して大径水路孔（符号なし）が設けられ、この大径水路孔から大径送水管５６１ｂが立ち上がっている。この大径水路孔に関して１２０°ずつ異なる三方に所要寸法離れた位置に三つの小径水路孔が設けられ、三つの小径水路孔から三つの小径送水管５６１ｃが立ち上がっている。
取付用基板５６１ａに開けられた大径水路孔と小径水路孔は、前述した熱処理ヘッド固定手段５７のコイルベース５７ｂに開けられた大径給水孔５７ｅまたは小径給水孔５７ｆに一致して密着し連通する。なお、この実施形態では、取付用基板５６１ａの下に、コイルベース５７ｂに対して嵌合するアダプタ５６１ａ１を備えている。
【０１１２】
ワーク下部用加熱コイル５６１ｆについて説明する。
図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように、三つのワーク下部用加熱コイル５６１ｆはそれぞれ銅管等の金属製の中空パイプにより屈曲した形状に形成されている。各ワーク下部用加熱コイル５６１ｆは、端部５６１ｆａ，５６１ｆｂがそれぞれ縦方向に延び、両端部５６１ｆａ，５６１ｆｂ間の中間部分が両端部５６１ｆａ，５６１ｆｂの上部でワーク側となる外側に突出して水平方向に配置されている。
【０１１３】
図２０（ａ）及び図２１（ｂ）に示すように、各ワーク下部用加熱コイル５６１ｆはコア５６１ｇに支持され、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈと内面用下部冷却ジャケット５６１ｅとの間に重ねられている。コア５６１ｇはワーク下部用加熱コイル５６１ｆの中間部分の内面および上下面に密着している。
【０１１４】
図２１（ａ）（ｂ）に示すように、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの両端部５６１ｆａ，５６１ｆｂは、中間部分より水平面内内方に間隔が狭く形成されており、それぞれ電気的並列となるように銅管製の連結コイル５６１ｎ，５６１ｐを介して、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に接続されている。具体的には、各ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの一方の端部５６１ｆａが連結コイル５６１ｎを介して被給電端子５６１ｋ１に接続され、他方の端部５６１ｆｂが連結コイル５６１ｐを介して被給電端子５６１ｋ２に接続されている。
【０１１５】
図２０に示すように、各連結コイル５６１ｎ，５６１ｐは垂直に立ち上がる上部を有し、この上部がワーク下部用加熱コイル５６１ｆの端部５６１ｆａ，５６１ｆｂに接続されている。
また、これら連結コイル５６１ｎ，５６１ｐは、コイル同士の干渉やコイルと大径又は小径の送水管５６１ｂ，５６１ｃとの干渉を避けるように適宜の迂回形状とされ、被給電端子５６１ｋ１または５６１ｋ２に接続されている。
ワーク下部用加熱コイル５６１ｆ及び連結コイル５６１ｎ，５６１ｐは、内部に冷却水を通流させることができるように構成されているが、連結コイル５６１ｎ，５６１ｐと被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２との接続については後述する。
【０１１６】
内面用下部冷却ジャケット５６１ｅについて説明する。
図２１（ａ）に示すように、この熱処理ヘッド本体５６１は円周三分割形状であり、向きが１２０°ずつ異なる三つの内面用下部冷却ジャケット５６１ｅを有する。三つの内面用下部冷却ジャケット５６１ｅは、周面が六角面の六角リング５６１ｄの１つ置きの側面に開口された三つの横孔で嵌入固定されている（図２１（ａ）参照）。各内面用下部冷却ジャケット５６１ｅは、下面に備えている孔に取付用基板５６１ａから立ち上がる小径送水管５６１ｃが連通接続されている。小径送水管５６１ｃは内面用下部冷却ジャケット５６１ｅを支持している。
【０１１７】
これによって、熱処理ヘッド本体５６１が熱処理ヘッド固定手段５７に載置固定されると、三つの内面用下部冷却ジャケット５６１ｅが、熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた三つの小径送水管５６１ｃから冷却水を供給され得る状態になる。
【０１１８】
内面用上部冷却ジャケット５６１ｈについて説明する。
図２１（ｂ）に示すように、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは、平面視で概略三角形の扁平中空形状に形成され、三つの頂角位置にワークＷのカップ部の三つの深溝の正面に冷却水を噴射する噴射口５６１ｈ１を有する。この内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは六角リング５６１ｄに固定されている。
【０１１９】
内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは、図２０（ｃ）及び図２１（ａ）に示すように、六角リング５６１ｄのリング穴を通して立ち上がっている大径送水管５６１ｂと連通接続され、熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた大径冷却水配管５７ｇから冷却水を給送されるようになっている。
【０１２０】
被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２について説明する。
図１９〜図２１に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を有している。被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２は、第１の給電クランプ５８の給電端子５８ａ，５８ｂによりクランプされ誘導電流を給電される。
【０１２１】
一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２は、導電性金属ブロック（具体的には銅ブロック）よりなり、絶縁パネル５６１ｍを挟んで三層一体とされ、張出端側部分を一対の給電端子５８ａ，５８ｂによって水平方向にクランプされている。なお、一対の給電端子５８ａ，５８ｂにより一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプする方向を垂直方向に設けてもよい。
【０１２２】
ワーク下部用加熱コイル５６１ｆに冷却水を供給させるための給水路について説明する。
図１９に示すように、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２と第１の給電クランプ５８の給電端子５８ａ，５８ｂは、それぞれ冷却水を受け容れるための内部空間５６１ｋ１１，５６１ｋ２１または５８ａ１，５８ｂ１を有している。
【０１２３】
給電端子５８ａの外面には、内部空間５６１ｋ１１に連通して冷却水入口用接続ジョイント５８ｊを備えている。図１８に示すように、この冷却水入口用接続ジョイント５８ｊには水源と接続された給水管５８ｒが接続されている。図示しないが、給水管の中途は、装置の倹飩式戸１０６の内側近傍に配管され、流量調整弁（電磁弁）が付設されている。また給電端子５８ｂの外面には、内部空間５６１ｋ２１に連通して冷却水出口用接続ジョイント５８ｋが備えられている。この冷却水出口用接続ジョイント５８ｋには、末端が帰還水集水タンク１１７内または集水溝１１８に位置された排水管が接続されている。
【０１２４】
給電端子５８ａ，５８ｂで被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプすると、内部空間５６１ｋ１１と内部空間５８ａ１とが各重ねあわせ面に開通された縦長の長孔を介して連通し、また内部空間５６１ｋ２１と内部空間５８ｂ１とが、各重ねあわせ面に開通された縦長の長孔を介して相互に連通する。
【０１２５】
具体的には、被給電端子５６１ｋ１の内部空間５６１ｋ１１は、上述した連結コイル５６１ｎに連通接続され、また、被給電端子５６１ｋ２の内部空間５６１ｋ２１は、上述した連結コイル５６１ｐに連通接続されている。
【０１２６】
従って、給電端子５８ａ，５８ｂで被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプすると、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆに誘導電流を給電可能な状態になると共に、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆの内部へ冷却水を供給する給水路がカプラレス接続された状態になる。
なお、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆおよび六つの連結コイル５６１ｎ，５６１ｐに限定されるものではなく、これまでに出願公開されている適合可能な種々のコイル形状のものを採用することができる。
【０１２７】
外面用冷却ジャケット５６２について説明する。
図１７、図１８に示すように、外面用冷却ジャケット５６２は、熱処理ヘッド固定手段５７の一対の柱状ブラケット５７ｉに揺動可能に両端支持され、ワークＷのカップ部の前側（扉側）或いはカップ部の全周を囲むように位置されロックされる。外面用冷却ジャケット５６２は、回転チャック機構５２によりチャックされ、ワーク下部熱処理位置Ｇに対応する上方位置から下降されるワークＷと干渉しない。外面用冷却ジャケット５６２には、図示しない耐熱性のフレキシブル給水ホースが接続され、カップ部外面を冷却する冷却液を噴射する複数のノズル５６２ａを備えている。メンテナンス時には、外面用冷却ジャケット５６２は、作業者によって手動により持ち上げられた状態になり、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄのチャックを解除して、熱処理ヘッド本体５６１を前側（扉側）に取り出して交換することができる。
【０１２８】
上記構成に加え、熱処理ヘッド本体５６１は、取付用基板５６１ａや内面用下部冷却ジャケット５６１ｅ等が、誘導電流が流れるワーク下部用加熱コイル５６１ｆおよび被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に対して、電気的絶縁が図られた状態に設けられている。
【０１２９】
〔第１の給電クランプ５８とワーク下部用熱処理ヘッド５６との関係〕
熱処理ヘッド本体５６１を装着するには、被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を第１の給電クランプ５８の給電端子５８ａ，５８ｂの間に位置させ、熱処理ヘッド本体５６１の取付用基板５６１ａを熱処理ヘッド固定手段５７のコイルベース５７ｂに載置し、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄで固定し、次いで、給電端子５８ａ，５８ｂで被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２をクランプする。
【０１３０】
これによって、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆへ給電を行う電気的接続を行うことができる。これに加え、熱処理ヘッド本体５６１側に備えられた給水路と熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた給水路とがカプラレス接続される。また熱処理ヘッド本体５６１側に備えられた給水路と熱処理ヘッド固定手段５７に備えられた給水路とがカプラレスで接続される。このように、トグルクランプ５７ｃ，５７ｄの締付け、締付解除および給電端子５８ａ，５８ｂのクランプ、クランプ解除により熱処理ヘッド本体５６１を容易に着脱できることで、メンテナンスを迅速容易に行うことができる。
【０１３１】
コントローラ１１３がプログラムに基づいて流量調整弁を「開」に制御することによって、熱処理ヘッド本体５６１に備えられた内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと内面用上部冷却ジャケット５６１ｈとに冷却水が供給される。またコントローラ１１３がプログラムに基づいて大径冷却水配管５７ｇと小径冷却水配管５７ｈの中途に備えられた流量調整弁（電磁弁）を「開」に制御することによって時間を異にして、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと内面用上部冷却ジャケット５６１ｈとに冷却水が供給される。
【０１３２】
ワーク下部用熱処理ヘッド５６の動作について説明する。
例えば図３に示すように、ハンドリング手段５１の回転チャック機構５２がワークＷ（図１に示すトリポード形のアウタレースＷ１）をチャックし、該ワークＷをワーク下部熱処理位置Ｇに対応する上方に位置された後、ワークＷが回転チャック機構５２と共に下降する。ワークＷが下降すると、図１８に示すように、熱処理ヘッド本体５６１の外周とこれを囲む外面用冷却ジャケット５６２との間の間隙に、ワークＷのカップ部が下端側から進入し下端側から順に熱処理ヘッド本体５６１の周囲に被さっていく。これによりワーク下部用加熱コイル５６１ｆ、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅおよび内面用上部冷却ジャケット５６１ｈは、ワークＷの三つの深溝の下端側から順に上端側へ近接状態で対向して相対移動する。
【０１３３】
ワークＷのカップ部の下端が熱処理ヘッド本体５６１のワーク下部用加熱コイル５６１ｆと対向又は近接した時点から、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆに誘導電流が給電される。ワーク下部用加熱コイル５６１ｆは、ワークＷのカップ部内面の加熱を開始し、外面用冷却ジャケット５６２もカップ部外面へ冷却水を噴射し冷却を開始する。
【０１３４】
次いで、ワークＷのカップ部の下端が内面用下部冷却ジャケット５６１ｅと対向又は近接した時点から、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅがカップ部内面へ冷却水を噴射し冷却を開始する。内面用下部冷却ジャケット５６１ｅは、冷却水をカップ部内面に形成されている三方の溝面に噴射して冷却を行う。この時点より、カップ部内面に対し、ワーク下部用加熱コイル５６１ｆが上側では加熱を行い、その下側近傍では、内面用下部冷却ジャケット５６１ｅが冷却を行い、その状態で移動式熱処理（焼入れまたは焼戻し）を行なう。
【０１３５】
熱処理ヘッド本体５６１の上端面がワークＷのカップ部天井面に近接した状態にワークＷのカップ部が熱処理ヘッド本体５６１に深く被さると、ハンドリング手段５１によるワークＷの下降が停止すると共に、加熱が終了し、且つ内面用下部冷却ジャケット５６１ｅによる冷却が終了する。
次いで、内面用上部冷却ジャケット５６１ｈが冷却水を噴射しカップ部の全内面を冷却する。次いで、外面用冷却ジャケット５６２および内面用上部冷却ジャケット５６１ｈによる冷却が終了する。
【０１３６】
以上で、カップ部内面の熱処理が終了する。すると、ハンドリング手段５１の回転チャック機構５２がワークＷを上昇する。ワークＷは、その後、上昇され回動されて、第３ステーションＣに搬送され下降され第３ステーションＣに位置される第３テーブル１３上の第３のワーク受承皿１３ａに載置される。
【０１３７】
上記構成は、アウタレースＷ１に適用する熱処理ヘッド本体５６１について説明したものである。図１（ｃ），（ｄ）に示すトリポード型のアウタレースＷ２については、カップ部Ｗ２１の内空間形状が異なるので、図示しない別のワーク下部用熱処理ヘッドが適用される。この場合の熱処理ヘッド本体の構成も、図２０に示す熱処理ヘッド本体５６１の構成に準じるものである。
【０１３８】
図２２は、図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３のカップ部Ｗ３１の熱処理に適用する熱処理ヘッド本体５６１ａについて示している。熱処理ヘッド本体５６１Ａは、不導体の冷却ジャケット５６１ｒの周囲にワーク下部用加熱コイル（マルチターンコイル）５６１ｓを有し、このワーク下部用加熱コイル５６１ｓの一端は冷却ジャケット５６１ｒの中を通り、そして、両端はこの熱処理ヘッド本体５６１ａにおいても備えられた図２０に示す被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２に連通接続される。熱処理ヘッド本体５６１ａを用いる場合には、図１７に示す取付用基板５６１ａの小径送水管５６１ｃと小径冷却水配管５７ｈが存在しない。
【０１３９】
アウタレースＷ３の場合は、回転チャック機構５２によってチャックされたアウタレースＷ３を、カップ部が熱処理ヘッド本体に深く被せた状態になってから、ワークＷを例えば２００ｒ．ｐ．ｍで回転させつつ、図１７に示す外面用冷却ジャケット５６２によりカップ部外面を冷却する。そして、カップ部内の入口から最奥まで存在するワーク下部用加熱コイル（マルチターンコイル）５６１ｓによってカップ部内面を全面的に加熱し、加熱後は大径冷却水配管５７ｇを通して冷却ジャケット５６１ｒの内部に冷却水を供給する。この冷却水をマルチターンコイルの隙間から噴射させてカップ部Ｗ３１の全内面を冷却する。
【０１４０】
図１（ｇ），（ｈ）に示すアウタレースＷ４については、カップ部Ｗ４１の内空間形状に適合するワーク下部用熱処理ヘッドが適用される。この場合の熱処理ヘッド本体の構成も、図２２に示す熱処理ヘッド本体５６１ａの構成に準じるものである。
【０１４１】
〔ワーク上部熱処理部６０の構成〕
図２、図６、図２３、図２４に示すように、ワーク上部熱処理部６０は、間欠回転テーブル６１と、各貫通孔６１ａに対応して間欠回転テーブル６１上に備えられた三つの環状冷却ジャケット６２と、第５ステーションＥに対応して位置された貫通孔６１ａの下方に備えられた第１のリフター６３と、第５ステーションＥに対応する貫通孔６１ａが次に間欠停止する位置の下方に備えられた第２のリフター６４と、第２のリフター６４が上昇停止するワーク上部加熱位置Ｈ（Ｈは、図６に示すように平面視した位置）に備えられたワーク上部用加熱ユニット６５と、を有してなる。
【０１４２】
〔間欠回転テーブル６１の構成〕
図２４に示すように、間欠回転テーブル６１は、筒軸部が中段プレート１００に開けられた貫通孔に通して落とし込まれた軸受部６１ｂと、軸受部６１ｂに回転可能に支持された軸部６１ｃと、軸部６１ｃの上端に設けられたテーブル部６１ｄと、テーブル部６１ｄの外周部の１２０°ずつ位相が異なる３位置に配設された三つの貫通孔６１ａと、を有してなる。
【０１４３】
図２４（ａ）に示すように、第６のサーボモータ６１ｅは、出力回転を減速機６１ｆとベルト機構６１ｇとを介して軸部６１ｃの下端部に伝達し、軸部６１ｃを１２０°回転する毎に所定時間停止させる。間欠回転テーブル６１は、軸部６１ｃに支持されているから、１２０°回転する毎に所定時間停止する。第６のサーボモータ６１ｅが停止すると、軸部６１ｃの下端が図示しない位置決め手段によって位置決めされる。これによって、間欠回転テーブル６１は、停止時には、平面視において、三つの貫通孔６１ａを第５ステーションＥと、ワーク上部加熱位置Ｈと、ワーク上部冷却位置Ｉとに精密に対応する。
【０１４４】
図２４、図２７示すように、各貫通孔６１ａには第４のワーク受承皿６１ｈが固定されている。貫通孔６１ａは第１のリフター６３のリフトヘッド６３ａを通過させる孔径を有する。第４のワーク受承皿６１ｈは、内径がワークＷを受け取る口径に設定されていると共に、内面にリング状の受承突起６１ｈ’を有している。該リング状の受承突起６１ｈ’は、ワークＷを載置する機能を有する。第１のリフター６３のリフトヘッド６３ａは、受承突起６１ｈ’を通過してワークＷを持ち上げられるようになっている。第４のワーク受承皿６１ｈは、第１のリフター６３がワークＷを受承して復帰下降する際には、ワークＷをゆるい嵌合状態に受け容れる。処理対象のワークＷが換われば、第４のワーク受承皿６１ｈもワークＷに対応したものに交換される。
【０１４５】
〔環状冷却ジャケット６２の構成〕
図２３、図２４に示すように、間欠回転テーブル６１の上側に、三つの貫通孔６１ａに対応して三つの環状冷却ジャケット６２を備えている。各環状冷却ジャケット６２は、貫通孔６１ａを跨いで間欠回転テーブル６１上に立脚された二つの筒状の支脚６２ｃを有し、該筒状の支脚６２ｃによって間欠回転テーブル６１の上面から離間して備えられている。環状冷却ジャケット６２は、環状上面板と環状下面板と外周板と冷却水噴射用内周板６２ａとで形成され、環状空間６２ｂを有している。さらに、図２５に示すように、環状冷却ジャケット６２は、圧力均衡用内周板６２ｄによって環状空間６２ｂを内周側と外周側とに仕切られている。これによって、外周側のジャケット空間から圧力均衡用内周板６２ｄに開けられた複数の小孔を通して、内周側のジャケット空間に全周において略均一に流入させることができ、さらに、冷却水噴射用内周板６２ａに開口されたノズルからの冷却水をワークＷのワーク上部へ向けて均一に噴射させることができる。環状空間６２ｂには、後述する冷却水供給路から二つの支脚６２ｃを通して冷却水を受け容れる。
【０１４６】
上述したように、環状冷却ジャケット６２が間欠回転テーブル６１の上面から離間していることで、環状冷却ジャケット６２の丈を必要以上に大きくしないで最大径のワークＷのワーク上部への冷却水の噴射が良好に行える高さが実現でき、さらに噴射した冷却水を環状冷却ジャケット６２の下側外方へ流れさせることができ、これにより環状冷却ジャケット６２の内側に冷却水が滞留してプール状態になることを回避できる。
なお、図２４（ｂ）に示すように、間欠回転テーブル６１の上面には、一の環状冷却ジャケット６２から噴射し、間欠回転テーブル６１上を流れる冷却水が他の貫通孔６１ａの方向へ流れ込まないように規制する区画板６２ｅが立設されている。
【０１４７】
図２４（ａ）に示すように、環状冷却ジャケット６２に冷却水を供給する冷却水供給路は、軸受部６１ｂと軸部６１ｃとテーブル部６１ｄとの各内部にわたって連通するように、三つの環状冷却ジャケット６２に対応する３系統に分かれて備えられている。
詳述すると、軸受部６１ｂは、内周面に上下三段に分かれて三つの内周路を有し、外周面よりいずれか一つの内周路に連通する冷却水供給口６１１，６１２，６１３を備えている。軸部６１ｃは、三つの縦通路６１４，６１５，６１６を備え、一つの縦通路は軸受部６１ｂに備えられた一つの内周路と連通している。図２４（ｂ）に示すように、テーブル部６１ｄは、中心部より貫通孔６１ａの両側にＶ形に放射方向に延びる三つのＶ形放射通路６１７，６１８，６１９を備えている。各Ｖ形放射通路６１７，６１８，６１９はテーブル部６１ｄの中心部で軸部６１ｃに備えられた三つの縦通路６１４，６１５，６１６の中の一つと連通している。一つの環状冷却ジャケット６２は、二つの支脚６２ｃが筒状に形成され、該二つの支脚６２ｃが貫通孔６１ａの下側を通っているＶ形放射通路６１７，６１８，６１９のうちの一つに連通している。
従って、環状冷却ジャケット６２には、軸受部６１ｂと軸部６１ｃとテーブル部６１ｄと二つの筒状の支脚６２ｃの各内部に渡って設けられた３系統の冷却水供給路を通して、冷却水が供給される。
各冷却水供給口６１１，６１２，６１３に冷却水配管（符号なし）が接続され、各冷却水配管は共通の冷却水供給源に接続されている。各冷却水配管は、中途が、装置の倹飩式戸１０７の内側近傍に配置されていると共に、図２に示すように、流量調整弁および電磁式仕切弁を備えている。
【０１４８】
〔第１のリフター６３の構成〕
図２７に示すように、第１のリフター６３は、リフトヘッド６３ａと、リニアガイド筒６３ｂと、ロッド６３ｃと、連結ブラケット６３ｄと、第７のエアシリンダ６３ｅと、を有してなる。
リフトヘッド６３ａは、ロッド６３ｃの上端に固定され、第５ステーションＥに精密に対応して備えられている（図６参照）。図２７に示すように、リニアガイド筒６３ｂは、筒部とフランジを有し、筒部が中段プレート１００を貫通した孔に通され、フランジが中段プレート１００の上面に当接されボルト等の締結具により固定されている。リニアガイド筒６３ｂは、内部にオイルレスブッシュ（符号なし）を有している。ロッド６３ｃは、リニアガイド筒６３ｂに備えたオイルレスブッシュにより上下方向に移動可能に案内されている。第７のエアシリンダ６３ｅは、シリンダ本体が装置フレーム（符号なし）に固定され、ピストンロッドの外端が連結ブラケット６３ｄを介してロッド６３ｃの下端に連結されている。第７のエアシリンダ６３ｅには、ガイドロッド付きのエアシリンダが採用されている。第７のエアシリンダ６３ｅは、伸張作動してロッド６３ｃを上昇させる。
【０１４９】
〔間欠回転テーブル６１と第１のリフター６３と第１ガントリ２１との関係〕
図２６（ａ）、図２６（ｂ）に示すように、第１のリフター６３は、第１ガントリ２１が第４ステーションＤで吊り上げたワークＷを第５ステーションＥに対応する上方位置に搬送し、ここからワークＷを下降させる。これに対応し、第７のエアシリンダ６３ｅは、ピストンロッドを伸張作動し、間欠回転テーブル６１の下位置のリフトヘッド６３ａを上昇させる。リフトヘッド６３ａは、間欠回転テーブル６１に設けられた貫通孔６１ａに入り、貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈを通過し、さらに環状冷却ジャケット６２を通過し、第１ガントリ２１が保持するワークＷの下側に近接し停止する。
【０１５０】
第１ガントリ２１は、第１のリフトヘッド６３ａがワークＷの下側に近接し停止したタイミングで、ワークＷのチャックを解除する。これにより、ワークＷはリフトヘッド６３ａに載置される。すると、第７のエアシリンダ６３ｅは縮小作動し下方の待機位置に復帰する。
【０１５１】
第１のリフトヘッド６３ａに載置されたワークＷは、リフトヘッド６３ａが下降復帰する工程において、第４のワーク受承皿６１ｈに移載される。これにより、第１ガントリ２１と第１のリフトヘッド６３ａとの連携により、ワークＷを間欠回転テーブル６１の第５ステーションＥに対応する貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈに載置する。
【０１５２】
〔間欠回転テーブル６１と第１のリフター６３と第２ガントリ２２との関係〕
第５ステーションＥで第４のワーク受承皿６１ｈに載置されたワークＷは、間欠回転テーブル６１が３ステップ間欠回転すると、熱処理を終えて第５ステーションＥに戻る。このワークＷを図２６（ａ）、図２６（ｂ）に示すように、第５ステーションＥから第６ステーションＦに搬送するべく、図２６（ｃ）に示すように、第２ガントリ２２が第５ステーションＥに対応する上方位置から環状冷却ジャケット６２の上側近傍に下降すると共に、第１のリフター６３のリフトヘッド６３ａが上昇する。
【０１５３】
第１のリフター６３は、第７のエアシリンダ６３ｅを伸張させることにより、リフトヘッド６３ａが、第４のワーク受承皿６１ｈを通過し、この際リフトヘッド６３ａに載置されたワークＷを突き上げるようにして受け取り、さらに環状冷却ジャケット６２を通過し、第１ガントリ２１が保持するワークＷの下側に近接し停止する。
【０１５４】
図２６（ａ）に示すように、第２ガントリ２２は、チャック機構２２ｄがワークＷをチャックすると上昇復帰する。第１のリフター６３は、第７のエアシリンダ６３ｅを縮小作動して、リフトヘッド６３ａが待機状態に下降復帰する。こうして、第１のリフター６３は、間欠回転テーブル６１がワンステップ間欠回転して停止する毎に、第５ステーションＥに対応する熱処理を終えたワークＷを第２ガントリ２２に受け渡す。第２ガントリ２２は、チャック機構の下降ストロークを検出してワークＷをチャックし、上昇復帰する。
図２６（ｂ）に示すように、第２ガントリ２２は、ワークＷを第６ステーションＦに対応する上方位置に搬送し、次いでワークＷを下降してアフタークール部７０の反転テーブル７１上に備えられた第５のワーク受承皿７１ａに載置する。
なお、第２ガントリ２２のチャック機構２２ｄが環状冷却ジャケット６２内を下降することができて、第４のワーク受承皿６１ｈに直接載置できる構成としても良く、この場合には、第１のリフター６３は備えないこととする。
【０１５５】
〔第２のリフター６４の構成〕
図２８、図２９は、第２のリフター６４を示す。図２４（ｂ）に示すように、間欠回転テーブル６１は、平面視において、時計回りに１２０°回動して、ワークＷを第５ステーションＥに対応する位置からワンステップ回動しワーク上部加熱位置Ｈに位置させるが、第２のリフター６４は、該ワンステップ回動したＷの下方に備えられている。
【０１５６】
図２８、図２９に示すように、第２のリフター６４は、中段プレート１００を貫通して該中段プレート１００に備えられたリニアガイド筒６４ａと、リニアガイド筒６４ａに上下方向に案内される筒状ロッド６４ｂと、筒状ロッド６４ｂの内部に備えられた回転筒軸６４ｃと、回転筒軸６４ｃを回転させるモータ６４ｄと、を有している。さらに、第２のリフター６４は、回転筒軸６４ｃの上端に備えられたリフトヘッド６４ｅと、中段プレート１００の下側に設けられたボールねじ６４ｆと、ボールねじ６４ｆに螺合されたボールナットランナ６４ｇと、出力軸が巻掛機構６４ｑを介してボールねじ６４ｆの上端と連結されボールねじ６４ｆを回転する第７のサーボモータ６４ｈと、ボールナットランナ６４ｇと回転筒軸６４ｃの下端とを連結している連結ブラケット６４ｉと、回転筒軸６４ｃの下端に接続された回転ジョイント６４ｊと、を有している。
【０１５７】
第２のリフター６４は、第７のサーボモータ６４ｈにより駆動されてリフトヘッド６４ｅでワークＷの突き上げを行う。リフトヘッド６４ｅによるワークＷの突き上げストロークは、ワークＷの種類に応じ制御可能である。
【０１５８】
さらに詳述すると、筒状ロッド６４ｂは、オイルレスブッシュを有するリニアガイド筒６４ａにより上下方向に移動可能に案内される。回転筒軸６４ｃは、筒状ロッド６４ｂの内部に備えられ回転可能且つ軸方向移動不能である。リフトヘッド６４ｅは、ワークＷに対応したものが選択され、回転筒軸６４ｃの上端に固定されている。
【０１５９】
モータ６４ｄは、出力軸が減速機６４ｋを介して回転筒軸６４ｃの下端近傍と連結され、回転筒軸６４ｃを回転させる。第２のリフター６４が突き上げたワークＷをワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３が均一加熱を行うためには、ワークＷが所要の高速で回転される必要がある。このため、モータ６４ｄは、回転筒軸６４ｃを例えば１８０ｒ．ｐ．ｍ以上の回転速度で回転できるスペックを有する汎用モータが使用される。
【０１６０】
ボールねじ６４ｆは、中段プレート１００の下側に備えられ、筒状ロッド６４ｂに対して平行に、且つ上端近傍および下端を軸受６４ｒ、６４ｓにより支持され、回転可能である。
【０１６１】
回転ジョイント６４ｊには、冷却水配管６４ｐが接続されている。冷却水配管６４ｐは共通の冷却水供給源である冷却水供給部１１６（図５参照）に接続されている。冷却水配管６４ｐの中途は、メンテナンスがしやすいように、装置の倹飩式戸１０７の内側近傍に配置され、流量調整弁および電磁式仕切弁が備えられている。
【０１６２】
第７のサーボモータ６４ｈがボールねじ６４ｆを回転すると、ボールナットランナ６４ｇが昇降され、ボールナットランナ６４ｇと筒状ロッド６４ｂの下端とが連結ブラケット６４ｉで連結されているから、回転筒軸６４ｃが一体に昇降される。回転筒軸６４ｃは、筒状ロッド６４ｂと一体に昇降されながら、モータ６４ｄにより回転される。これにより、第２のリフター６４は、回転筒軸６４ｃの上端に備えるリフトヘッド６４ｅでワークＷを昇降自在であり、且つ回転自在である。従って、第２のリフター６４は、ワークＷを突上げて第４のワーク受承皿６１ｈを通過し、次いでワークＷを回転させつつ環状冷却ジャケット６２内を通過し、ワーク上部熱処理位置Ｈで熱処理を終えるまで突き上げることができる。
【０１６３】
〔ワーク上部用加熱ユニット６５，６５Ａの構成〕
図３０（ａ），（ｂ）と図３１（ａ），（ｂ）は、ワーク上部用加熱ユニット６５を示す。
図１（ａ），（ｂ）及び（ｅ），（ｆ）に示すワークＷ１，Ｗ３におけるステム軸部（中実軸）Ｗ１２，Ｗ３２を熱処理する場合は、図３０（ａ），（ｂ）に示すようにワーク上部用加熱ユニット６５を構成する。図１（ｃ），（ｄ）及び（ｇ），（ｈ）に示すワークＷ２，Ｗ４におけるスプライン孔部Ｗ２２，Ｗ４２を備えた筒軸部を熱処理する場合は、図３１（ａ），（ｂ）に示すようにワーク上部用加熱ユニット６５Ａを構成する。両者の相違は、ワーク上部用加熱ユニット６５では、常設の芯出しセンタ６５１ｊを用い、且つワーク上部用加熱コイル６５２を取り付け、ワーク上部用加熱コイル６５２を用いる。これに対し、ワーク上部用加熱ユニット６５Ａでは、芯出しセンタ６５１ｊを使わず上昇位置に待機させ、ワーク上部用加熱コイル６５３と芯出しキャップ６５５とを取り付け、ワーク上部用加熱コイル６５３と芯出しキャップ６５５を用いる。すなわち、ワーク上部用加熱コイル６５２，６５３と、芯出しキャップ６５５はワークＷが相違すると交換され、その他の構成については常設である。なお、ワーク上部用加熱コイル６５２，６５３は、図示の形状のものに限定されず、これまでに出願公開されている適合可能な種々のコイル形状のものを採用できる。図３２（ａ）は、ワーク上部用加熱コイル６５２の詳細形状の一例を示し、図３２（ｂ）は、ワーク上部用加熱コイル６５３の詳細形状の一例を示す。
【０１６４】
図３０（ｂ）又は図３１（ｂ）に示すように、ワーク上部用加熱ユニット６５又は６５Ａは、中仕切り正面壁１１２に固定されたブラケット６５１と、中仕切り正面壁１１２に固定されワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の一対の被給電端子に誘導電流を給電するクランプ式給電接続具６５４と、を有してなる。
【０１６５】
ブラケット６５１は、中仕切り正面壁１１２に固定されたブラケット本体６５１ａと、ブラケット本体６５１ａに支持される、上面板６５１ｂと、上面板６５１ｂの下側に上段コイルベース６５１ｃと、を有する。さらに、ブラケット６５１は、上段コイルベース６５１ｃの下側に、上段コイルベース６５１ｃに上下動可能に備えられた２本のガイドロッド６５１ｄによって両端支持された下段コイルベース６５１ｅを有している。
【０１６６】
図３０（ａ）又は図３１（ａ）に示すように、上段コイルベース６５１ｃの上面並びに下段コイルベース６５１ｅの上面に、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３のコイル取付基板を嵌入させて位置決めするための凹部が形成されていて、且つ凹部の底面部が大きく開口されており、凹部を挟む両側位置に一対のトグルクランプ６５１ｆ又は６５１ｇを備えている。
【０１６７】
図３０（ａ）に示すように、ブラケット６５１には、第７のエアシリンダ６５１ｈにより昇降される昇降ロッド６５１ｉの下半部に、回転可能に延長接続された芯出しセンタ６５１ｊを備えている。芯出しセンタ６５１ｊは、ワーク上部がステム軸部（中実軸）であるワークＷのステム軸部を加熱する場合に、第７のエアシリンダ６５１ｈの縮小作動により下降され、尖端部をワークＷのワーク上部に備えた円錐状の凹部に当接し、ワークＷを芯出しする。芯出しセンタ６５１ｊの尖端部６５１ｊ’は、ねじ組構造で交換可能に備えられる。
【０１６８】
図３０（ａ）に示す芯出しセンタ６５１ｊは、図２８に示す第２のリフター６４がワークＷを突き上げる前は、第７のエアシリンダ６５１ｈによって下降され、且つ第７のエアシリンダ６５１ｈのシリンダ室が大気に開放されている。芯出しセンタ６５１ｊは、第２のリフター６４がワークＷを突き上げると、ワークＷの上端に当接し、ワークＷを芯出し、ワークＷに押されて上昇していく。このとき、第７のエアシリンダ６５１ｈは、動作フリーとなっていて伸張していき、ストローク量に応じたパルスを出力する。
【０１６９】
図３０（ｂ）に示すように、芯出しセンタ６５１ｊを昇降させる機構は、昇降ロッド６５１ｉと、円筒ガイド６５１ｋと、第７のエアシリンダ６５１ｈと、連結部材６５１ｍと、を有してなる。芯出しセンタ６５１ｊは、昇降ロッド６５１ｉの下端に延長接続され、且つ昇降ロッド６５１ｉに対して回転可能に接続されている。円筒ガイド６５１ｋは、上面板６５１ｂを貫通し上面板６５１ｂに備えられ、昇降ロッド６５１ｉは、円筒ガイド６５１ｋに上下動可能に案内されている。第７のエアシリンダ６５１ｈは、シリンダ本体の上端が上面板６５１ｂの下面に固定され、ピストンロッド６５１ｈ’が上面板６５１ｂより上方へ伸張可能である構成とされている。昇降ロッド６５１ｉが上方へ最大移動されたときの上端と、ピストンロッド６５１ｈ’が上方へ最大移動されたときの上端とが一致していて、両上端が連結部材６５１ｍで固定連結されてなる。
【０１７０】
図３０に示す第７のエアシリンダ６５１ｈがピストンロッド６５１ｈ’を引退作動すると、昇降ロッド６５１ｉが下降し、芯出しセンタ６５１ｊが下降する。芯出しセンタ６５１ｊの尖端部６５１ｊ’がワークＷを芯出しすると、第２のリフター６４は、上昇しワークＷに当接し、当接後に回転して上昇する。芯出しセンタ６５１ｊは、連れ回り回転されてワークＷに押されて上昇していく。
【０１７１】
図３１に示すワーク上部用加熱ユニット６５Ａは、上段コイルベース６５１ｃ上に載置され、且つ一対のトグルクランプ６５１ｆによって押え付けて固定される図３１（ｂ）に示すワーク上部用加熱コイル６５３と、下段コイルベース６５１ｅ上に載置され、且つ一対のトグルクランプ６５１ｇによって押え付けられる芯出しキャップ６５５と、を含んで構成され、ワークＷの筒軸部（ワーク上部）のスプライン孔を加熱する。
【０１７２】
ワーク上部用加熱ユニット６５Ａでは、下段コイルベース６５１ｅは、ブラケット６５１に備えられた第８のエアシリンダ６５１ｎが伸張作動することにより下降され、上昇については、第８のエアシリンダ６５１ｎが動作フリーとなっていることにより、第２のリフター６４で突上げられるワークＷの上端が、下段コイルベース６５１ｅに取り付けられた後述する芯出しキャップ６５５に当接し、該芯出しキャップ６５５を持ち上げていく構成とされている。
【０１７３】
第７のエアシリンダ６５１ｈおよび第８のエアシリンダ６５１ｎは、例えばピストンロッドに磁気メモリが設けられていてピストンロッドが例えば０．１ｍｍ移動する毎に１パルスを出力するストローク量センサ機能付きのエアシリンダが採用されている。コントローラ１１３は、エアシリンダが出力するパルスをカウントし、後述する制御を行う。
【０１７４】
図３３に示すように、芯出しキャップ６５５は、複数部品組立構造の外側ハウジング６５５ａと、複数部品組立構造の内側ハウジング６５５ｂと、外輪が外側ハウジング６５５ａに被嵌され内輪が内側ハウジング６５５ｂを支持するベアリング６５５ｃと、を有してなる。
【０１７５】
芯出しキャップ６５５は、外側ハウジング６５５ａのフランジ部が、下段コイルベース６５１ｅの凹部に嵌入され、且つ図３１に示すように一対のトグルクランプ６５１ｇで上面を押さえ付けられる。
従って、芯出しキャップ６５５の取付、交換を迅速に行うことができる。図３３に示すように、回転可能な内側ハウジング６５５ｂの内方張出部がワークＷについて筒軸部の端面を押圧し、ワークＷを芯出しする。
【０１７６】
図３２（ａ）に示すワーク上部用加熱コイル６５２は、図３０に示すワーク上部用加熱ユニット６５に適用される。ワーク上部用加熱コイル６５２は、銅管で構成されたコイル本体６５２ａと、コイル本体６５２ａの両端に設けられた一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃと、取付フレーム６５２ｄと、絶縁ブラケット６５２ｅと、を有してなる。取付フレーム６５２ｄと絶縁ブラケット６５２ｅとは一体的に組み付けてなる。また一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃは、絶縁ブラケット６５２ｅを挟んで一体的に組み付けられている（図３４）。
フランジ部６５２ｄは、下段コイルベース６５１ｅに載置され一対のトグルクランプ６５１ｇによって押え付けられる（図３０（ｂ））。コイル本体６５２ａは、中途部が二段半巻き鞍型形状でワークＷのステム軸部に対して近接する。コイル本体６５２ａの形状は一例に過ぎない。
【０１７７】
図３２（ｂ）に示すワーク上部用加熱コイル６５３は、図３１に示すワーク上部用加熱ユニット６５Ａに適用される。ワーク上部用加熱コイル６５３は、銅管で構成されたコイル本体６５３ａと、コイル本体６５３ａの両端に設けられた一対の被給電端子６５３ｂ，６５３ｃと、フランジ６５３ｄと、絶縁ブラケット６５３ｅと、を有してなる。取付フレーム６５３ｄと絶縁ブラケット６５３ｅとは一体的に組み付けてなる。また一対の被給電端子６５３ｂ，６５３ｃは、絶縁ブラケット６５３ｅを挟んで一体的に組み付けられている（図３４）。
フランジ６５３ｄは、上段コイルベース６５１ｃに載置され一対のトグルクランプ６５１ｆによって押え付けられる（図３１）。コイル本体６５３ａは、マルチターン形状に垂下形成された中途部を有し、中途部が、第２のリフター６４で突上げられるワークＷの筒軸部のスプライン孔に非接触に相対的に挿入される。コイル本体６５３ａの形状は一例に過ぎない。
【０１７８】
図３２（ａ）に示す一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃ又は図３２（ｂ）に示す一対の被給電端子６５３ｂ，６５３ｃは、図３４に示すように、第２の給電クランプ６５４の一対の給電端子６５４ａ，６５４ｂにより、水平方向にクランプされる。
図３４に示す第２の給電クランプ６５４は、図１８，図１９に示す第１の給電クランプ５８と近似する構造である。該第２の給電クランプ６５４は、一対の給電端子６５４ａ，６５４ｂと、一対の導電板６５４ｃ，６５４ｄと、ブラケット６５１に固定され給電端子６５４ａ，６５４ｂを支持するクランプフレーム６５４ｅと、固定フランジ６５４ｆと、可動フランジ６５４ｇと、ハンドル６５４ｈを備えたねじ軸６５４ｉと、冷却水入口用接続ジョイント６５４ｊと、冷却水出口用接続ジョイント６５４ｋと、その他とを有してなる。
一対の導電板６５４ｃ，６５４ｄは、中仕切り正面壁１１２の後方に備えられた第２の整流電源部１１５（図５、図６参照）から誘導電流を給電される。
第２の給電クランプ６５４のクランプ構造は、第１の給電クランプ５８と略同様であるので説明を省略する。
これにより、コイル本体６５２ａ（図３２（ａ）参照）又は６５３ａ（図３２（ｂ）参照）に第２の整流電源部１１５から出力される誘導電流が給電される。なお、コイル本体６５２ａ又は６５３ａの形状は図示例に限定されない。一対の給電端子６５４ａ，６５４ｂによる一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃ又は６５３ｂ，６５３ｃをクランプする方向が垂直方向であっても良い。
【０１７９】
〔第２のリフター６４とワーク上部用加熱ユニット６５の動作関係〕
図２８、図２９、図３０（ａ），（ｂ）を用いて、ワーク上部がステム軸部であるワークＷのステム軸部を加熱する場合について説明する。
【０１８０】
図３０に示すワーク上部用加熱ユニット６５では、段取りとして、ワーク上部用加熱コイル６５２が下段コイルベース６５１ｅに取り付けられる。図５のコントローラ１１３が図２９に示す第７のサーボモータ６４ｈのモータドライバ（図示しない）に駆動開始信号を送信すると、図２９に示す第７のサーボモータ６４ｈが駆動し、ボールねじ６４ｆが回転し、リフトヘッド６４ｅが上昇していく。リフトヘッド６４ｅは、第４のワーク受承皿６１ｈに載置されたワークＷを突き上げていき、ワークＷのワーク上端が芯出しセンタ６５１ｊに当接し、さらにワークＷを突き上げていく。芯出しセンタ６５１ｊは、尖端部６５１ｊ’をワークＷのワーク上端の凹部に嵌合してワークＷを芯出する。
【０１８１】
芯出しセンタ６５１ｊによりワークＷの芯出しが行われた時点より、第８のエアシリンダ６５１ｈが出力するパルスを出力する。コントローラ１１３は、第８のエアシリンダ６５１ｈが出力するパルスをカウントすると共に、モータ６４ｄのモータドライバに駆動開始信号を送信する。
これにより、モータ６４ｄは駆動回転し、ワークＷを例えば１秒間に３回転以上の回転速度で回転させる。
また、コントローラ１１３は、回転ジョイント６４ｊに対応する電磁式仕切弁が開弁するように開弁制御信号を送信する。
これにより、回転ジョイント６４ｊ内に冷却水が供給され、ワークＷのカップ部内の冷却と、リフトヘッド６４ｅの冷却とが行われる。この冷却水の供給は、第２のリフター６４が下降を開始する時点で停止する。
【０１８２】
コントローラ１１３は、パルスをカウントし、ワークＷのワーク上部がワーク上部用加熱コイル６５２に対し、初期対応状態になる第１のカウント値（第１の閾値）になったら、第２の整流電源部１１５に誘導電流を供給開始する信号を出力する。
これにより、ワーク上部用加熱コイル６５２が誘導電流を供給されワーク上部の加熱を開始する。
【０１８３】
引き続いて、ワークＷの突上げ移動が行われる。コントローラ１１３は、継続してカウントするパルス数が、ワーク上部がワーク上部用加熱コイル６５２に完全対応状態になる第２のカウント値（第１の閾値）になったら、ボールねじ６４ｆを回転する第７のサーボモータ６４ｈのモータドライバに駆動停止信号を出力する。
これにより、ボールねじ６４ｆが回転停止し、ワークＷの突上げが停止する。第２の整流電源部１１５による誘導電流の供給はさらに継続される。
【０１８４】
コントローラ１１３は、ワーク上部用加熱コイル６５２に誘導電流を供給開始してから、例えば４秒間経過したら、第２の整流電源部１１５に誘導電流の供給を停止する信号を出力し、次いで、第７のサーボモータ６４ｈに復帰回転させる信号を出力する。
これにより、加熱が終了し、リフトヘッド６４ｅがワークＷを第４のワーク受承皿６１ｈに受け渡して下降復帰する。
以上により、ワークＷのステム軸部は、ワーク上部用加熱コイル６５２により熱処理温度に加熱される。
【０１８５】
図３１に示すワーク上部用加熱ユニット６５Ａでは、段取りとして、ワーク上部用加熱コイル６５３が上段コイルベース６５１ｃに取り付けられ、また芯出しキャップ６５５が下段コイルベース６５１ｅに取り付けられる。そして、ワーク上部が筒軸部であるワークＷの、筒軸部のスプライン孔を熱処理する。芯出しセンタ６５１ｊは、上昇された位置にロックされ使用されない。従って、コントローラ１１３は、第９のエアシリンダ６５１ｎが出力するパルスをカウントして制御を行う。
【０１８６】
コントローラ１１３は、ワーク上部用加熱コイル６５３のマルチターン形状部が、ワークＷのスプライン孔に非接触に相対的に挿入された時点で、リフトヘッド６４ｅの上昇を停止し、ワーク上部用加熱コイル６５３に誘導電流を、例えば約４秒間供給させ、リフトヘッド６４ｅを下降させる制御を行う。
コントローラ１１３は、第２のリフター６４が下降開始する時点で、回転ジョイント６４ｊに対応する電磁式仕切弁を開弁する開弁制御信号を送信する。
これにより、回転ジョイント６４ｊ内に冷却水が供給され、リフトヘッド６４ｅを冷却する。この冷却水の供給は、第２のリフター６４が下降開始する時点で停止する。
コントローラ１１３は、その他の動作制御についてステム軸部を加熱する場合と同様に行う。
これにより、ワークＷのスプライン孔は、ワーク上部用加熱コイル６５３により熱処理温度（焼入温度あるいは焼戻温度）に加熱される。
【０１８７】
〔ワーク上部熱処理部６０の動作〕
図２に示すように、ワーク上部熱処理部６０は、第１ガントリ２１により第５ステーションＥに次々に搬送される各ワークＷに対し、以下の動作により、ワーク上部の熱処理を行う。
ワークＷは、第１ガントリ２１により第５ステーションＥの上方位置に対応してから下降され、環状冷却ジャケット６２の直ぐ上まで下降される。このワークＷを、第１のリフター６３を上昇して受け取る。
第１のリフター６３は、復帰下降し、下降途中で、ワークＷを間欠回転テーブル６１の貫通孔６１ａに備えられた第４のワーク受承皿６１ｈで受承させる。このワークＷを、間欠回転テーブル６１をワンステップ間欠回転することにより、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の下位置に搬送する。
次いで、ワークＷの芯出しを行う。これは、第２のリフター６４を上昇して第２のリフター６４でワークＷを突き上げ、ワークＷを芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５に当接させることで実行される。
ワークＷを回転させてから突き上げ、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３に近接させる。ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３に誘導電流を供給し、ワーク上部の加熱処理を行う。この加熱処理が終了したら、第２のリフター６４を復帰下降し、ワークＷを第４のワーク受承皿６１ｈに戻す。
【０１８８】
ワークＷを第４のワーク受承皿６１ｈに戻す時点より、環状冷却ジャケット６２でワークＷに冷却液を噴射しワーク上部の冷却を行う。次いで、間欠回転テーブル６１をさらにワンステップ回動し、ワーク上部冷却位置Ｉでの停止中も継続して冷却を行う。間欠回転テーブル６１をさらにワンステップ回動し、第５ステーションＥに到達する寸前まで、環状冷却ジャケット６２による冷却を行う。そして、第５ステーションＥに戻したワークＷを第１のリフター６３で突き上げて第２ガントリ２２に受け渡す。
【０１８９】
〔アフタークール部７０〕
図２、図３、図３５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、アフタークール部７０は、第５のワーク受承皿７１ａを二つ備えた反転テーブル７１と、ロータリアクチュエータ７２と、アフタークール位置Ｊの三方を囲む閉鎖ボックス７３と、冷却液吹付手段７４と、閉鎖ボックス７３の開口にエアカーテンを形成するエア吹付手段７５と、を有してなる。
【０１９０】
アフタークール部７０は、第２ガントリ２２により第６ステーションＦに搬送されてきたワークＷをアフタークール位置Ｊに移動して、アフタークールを行う。アフタークール部７０は、アフタークール位置Ｊでアフタークールを終えたワークＷの第６ステーションＦへ送り返す。
【０１９１】
反転テーブル７１は、下面中央部より回転軸を垂下していて、この回転軸がフレームに軸支されることにより水平面内に回転可能に組み付けられている。ロータリアクチュエータ７２は、フレームに取り付けられ、出力軸を反転テーブル７１の回転軸と連結され、反転テーブル７１を回動角が１８０°となるように往復回動させる。なお、回動角が１８０°となるように間欠回転させても良い。
【０１９２】
第５のワーク受承皿７１ａは、反転テーブル７１上の反転テーブル７１の回転中心の周りに１８０°異なる２位置（第６ステーションＦとアフタークール位置Ｊに対応する２位置）に備えられている。第５のワーク受承皿は、ワークＷに対応して選択されたものが交換可能に備えられている。
【０１９３】
閉鎖ボックス７３は、アフタークール位置Ｊに対応する第５のワーク受承皿に載置されたワークＷの三方をパネルで取り囲んでなる。
【０１９４】
冷却液吹付手段７４は、閉鎖ボックス７３内に高さ調整自在、吹付方向を調整自在に備えられたノズル７４ａと、両端を図示しない冷却水供給源（冷却水の圧力ヘッダー）とノズル７４ａとに接続された冷却水配管７４ｂと、配管途中に備えられる図示しない電磁弁、流量調整弁、仕切弁等からなり、閉鎖ボックス７３内のワークＷに冷却液を吹き付ける。
【０１９５】
エア吹付手段７５は、閉鎖ボックス７３の開口面に沿って上方から下向きにエアを吹き付けるエアノズル７５ａと、両端を図示しない高圧空気発生源（エアコンプレッサ又は高圧空気ヘッダー）とエアノズル７５ａとに接続された高圧空気用配管７５ｂと、配管途中に備えられる図示しない電磁弁、流量調整弁、仕切弁等からなり、閉鎖ボックス７３の開口面にエアカーテンを形成する。
なお、ロータリアクチュエータ７２に替えて、サーボモータを備えても良い。
【０１９６】
上記構成のアフタークール部７０は、第２ガントリ２２により第６ステーションＦに搬送されたワークＷを、第６ステーションＦに対応する位置の第５のワーク受承皿７１ａで受承する。すると、ロータリアクチュエータ７２が駆動し反転テーブル７１が反転することにより、第６ステーションＦに位置するワークＷはアフタークール位置Ｊに搬送され、アフタークール位置Ｊに位置するワークＷは第６ステーションＦに搬送される。第６ステーションＦからアフタークール位置Ｊに搬送されたワークＷは、閉鎖ボックス７３に取り囲まれ冷却液吹付手段７４により冷却液を吹き付けられてアフタークールされる。アフタークールを終えて、アフタークール位置Ｊから第６ステーションＦに搬送されるワークＷは、エアカーテンを通過する際に付着している冷却液が吹き飛ばされ、第６ステーションＦに停止すると、次のワークＷが第２ガントリ２２により第６ステーションＦに搬送される前に速やかに搬出される。
【０１９７】
上記実施形態のワークの熱処理装置１によれば、ワーク下部熱処理部５０において、一方の回転チャック機構５２を昇降して第２又は第３テーブル１２，１３との間でワークＷの授受を行い、他方の回転チャック機構５２を昇降してワーク下部用熱処理ヘッド５６と協働してワーク下部の熱処理を行う構成である。そのためカップ部の熱処理の時間と、テーブル式搬送機構との間でワークを授受する時間とを同じ時間帯に重ねることができ、且つワーク搬送ラインからワーク下部熱処理位置までのワークの搬送時間と、ワーク下部熱処理位置からワーク搬送ラインまでの搬送時間とを同じ時間帯に重ねることができる。
さらにワークの熱処理装置１によれば、ワーク上部熱処理部６０において、間欠回転テーブル６１の上面位置にワークＷを受承して間欠回動し、ワークＷを突き上げて回転させてワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３によりステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱し、その後突上げ前の位置に戻し、環状冷却ジャケット６２から冷却液を噴射してステム軸部又は筒軸部を冷却しつつ間欠回動し第２ガントリ２２に受け渡し、さらにアフタークールを行う構成である。そのため間欠回転テーブルの停止時間として、冷却時間を含まないでステム軸部又は筒軸部の加熱に要する時間とワークＷの突上げ時間と下降時間の和に設定することができて、冷却時間については、必要十分な時間を確保できる。
【０１９８】
上記実施形態のワークの熱処理装置１によれば、ワーク上部熱処理部６０は、ワークＷのステム軸部を加熱するためのワーク上部用加熱コイル６５２と、ワークＷの筒軸部のスプライン孔を加熱するためのワーク上部用加熱コイル６５３とを、それぞれ異なる段にトグルクランプ６５１ｆ，６５１ｇで押え付けるワーク上部用加熱ユニット６５を備えている。
この構成にすると、ステム軸部を加熱するワーク上部用加熱コイル６５２と、筒軸部のスプライン孔を加熱するワーク上部用加熱コイル６５３とを交換可能に簡単に装着でき、同一位置へ突き上げる加熱方法が異なる複数種類のワークＷのワーク上部を加熱できる。
【０１９９】
ワーク上部熱処理部６０は、ガントリ式搬送機構２０の搬送ライン上の一のステーションに対応して間欠回転テーブル６１の下側に第１のリフター６３を備え、第１のリフター６３は、環状冷却ジャケット６２内を上昇し第１ガントリ２１からワークＷを受け取り、下降して間欠回転テーブル６１上にワークＷを移載し、また間欠回転テーブル６１上の熱処理済のワークＷを突き上げて環状冷却ジャケット６２内を上昇し、ワークＷを第２ガントリ２２に受け渡すように構成されている。
この構成にすると、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２を備えることに加え、第１のリフター６３を備えると、ハンドリング時間を短縮でき、タクトを短縮できる。
【０２００】
ワーク上部熱処理部６０は、ガントリ式搬送機構２０により搬送されたワークＷが搬送ラインの一のステーションで間欠回転テーブル６１の上に載置されてワンステップ回動した位置の下側に、第２のリフター６４を備え、第２のリフター６４が、環状冷却ジャケット６２内を上昇しワークＷを突上げ、ワークを上側に備える芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５と当接させることによりワークＷを芯出ししてから回転させ、さらにワークＷを突上げてワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３に近接するように構成されている。
この構成にすると、加熱方法や大きさが異なる複数種類のワークの同一位置への搬送を同一に、且つ容易に行うことができて、ハンドリング時間を短縮でき、タクトを短縮できる。
【０２０１】
芯出しセンタ６５１ｊ又は芯出しキャップ６５５が昇降駆動手段によって昇降され、昇降駆動手段には、芯出しセンタ６５１ｊが下降し第２のリフター６４により突き上げられるワークＷに当接するまで或いは当接して持ち上げるストロークを検出したり、第２のリフター６４により突き上げられるワークＷが芯出しキャップ６５５に当接するまで或いは当接して持ち上げるストロークを検出したりするストロークセンサを備え、ストロークセンサの検出信号により第２のリフター６４のストロークを制御する。
この構成にすると、加熱方法や大きさが異なる複数種類のワークの熱処理位置が高さ方向に相違する各位置への搬送を、同一の突上げ方式で容易に行うことができて、ハンドリング時間を短縮でき、タクトを短縮できる。
【０２０２】
ワーク下部熱処理部５０は、加熱コイル５６１の一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２を電源に接続された一対の給電端子５８ａ，５８ｂでクランプすると、一方の給電端子５８ａから同一方の被給電端子５６１ｋ１を通して加熱コイル内に冷却水が供給され、他方の被給電端子５６１ｋ２から同他方の給電端子５８ｂを通して流出するように構成されている（図１９，図２０（ｄ）参照）。またワーク上部熱処理部６０は、加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の一対の被給電端子６５２ｂ，６５２ｃ又は６５３ｂ，６５３ｃを電源に接続された一対の給電端子６５４ｂ，６５４ｃでクランプすると、一方の給電端子６５４ｂから同一方の被給電端子６５２ｂ又は６５３ｂを通して加熱コイル内に冷却水が供給され、他方の給電端子６５４ｃから同他方の被給電端子６５２ｃ又は６５３ｃを通して流出する（図３４参照）。
この構成にすると、各熱処理部５０，６０で一対の被給電端子５６１ｋ１，５６１ｋ２，６５２ｂ，６５２ｃ，６５３ｂ，６５３ｃを一対の給電端子５８ａ，５８ｂ，６５４ｂ，６５４ｃでクランプするだけで、給電のための回路の接続と給水路の接続とが同時に行える。そのため、ワーク下部熱処理部５０の冷却ジャケットへの給水路及びやワーク上部熱処理部６０の冷却ジャケット６２への給水路を接続するために、従来のようなカプラを用いたカプラ接続を無くすことができる。
【０２０３】
ワーク下部熱処理部５０は、回転チャック機構５２の中心孔を通して昇降するロッド５５ａの下端の当接ピース５５ｂを、回転チャック機構５２よりも下方へ突出させてワークＷの上端に当接させて芯出しを行うと共に、ワークＷの高さ位置を検出し、チャック後のワークＷの位置ずれを検出するワーク確認手段を備えている。
この構成にすると、ワーク確認手段を備えることで、大きさが異なる複数種類のワークＷのチャックを芯出しして確実にチャックできて、且つ電気的短絡事故が起きないように、回転チャック機構の信頼性を向上させ、装置の信頼性が向上する。
【０２０４】
さらに、第２ガントリ２２によりガントリ式搬送機構２０の搬送ラインの一のステーションから他の一のステーションに搬送されたワークＷに対して冷却液を噴射し、アフタークールを行うアフタークール部７０を備えてなる。この構成にすると、アフタークールを行える。
【０２０５】
アフタークール部７０は、ガントリ式搬送機構２０の搬送ラインの他の一のステーションに位置されたワーク１をアフタークール位置Ｊに移動してアフタークールを行うと共に、次のワークのアフタークール位置Ｊへの送りおよびアフタークールを終えたワークの他の一のステーションへの戻しを行う。この構成にすると、アフタークール時間を長くとれる。
【０２０６】
ワーク下部熱処理部５０の配置が、テーブル式搬送機構１０の搬送ラインから奥行側へ離れ、且つワーク下部熱処理部５０へワークを搬送する直前のテーブル式搬送機構１０の搬送ライン上の一のステーションから搬送ライン下流側に所要ずれている。この構成にすると、回転軸５３ａを避けた位置にワーク下部熱処理位置Ｇを配置することで、装置の奥行寸法を短くすることができると共に、作業側からワーク下部熱処理部５０までの距離（奥行寸法）が短くなりメンテナンスがやり易い。
【０２０７】
ガントリ式搬送機構２０は、ワーク上部用加熱コイル６５２の交換時に第１および第２ガントリ２１，２２をアフタークール部の側へ寄せられる構成である。この構成にすると、稼動時にワーク上部熱処理部６０の前側に位置する第１および第２ガントリ２１，２２を側方へ移動できるので、ワーク上部用加熱コイル６５２，６５３の交換等のメンテナンスがやり易い。
【０２０８】
〔装置のコンパクト化〕
上記構成によれば、ワーク上部加熱位置Ｈにブラケット６５１を備えて、ワークＷのステム軸部を加熱するワーク上部用加熱コイル６５２と、筒軸部のスプライン孔を加熱するワーク上部用加熱コイル６５３のいずれも共通に取り付けられるようにしたので、別々のステーションを備えた従来例に比べてライン方向の装置長さを短くすることができ、装置のコンパクト化に繋がる。
【０２０９】
また上記構成によれば、第５ステーションＥに対応し、間欠回転テーブル６１の下側に第１リフターを備えることで、第１，第２ガントリ２１，２２のストロークを短くすることができる。これにより、装置高さを低く抑えることができ、装置のコンパクト化に繋がる。
【０２１０】
〔メンテナンス性〕
ワークの熱処理装置１は、四つの引き戸１０１〜１０４の中、いずれかの二つの引き戸を開き、四つの倹飩式戸１０５〜１０８を取り外し、メンテナンス操作側を大きく開放して、ワーク下部用熱処理ヘッド５６の交換、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の交換、第１〜第３テーブル１１〜１３上の第１〜第３のワーク受承皿の交換、電磁式仕切弁の調整等を行うことができる。
【０２１１】
第１〜第３テーブル１１〜１３が手前にあるので、第１〜第３テーブル１１〜１３上の第１〜第３のワーク受承皿の交換作業がやり易くなっている。ワーク下部用熱処理ヘッド５６の交換、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の交換は、奥側であるが、クランプで着脱できるので、交換作業がやり易くなっている。ワーク下部熱処理位置が第３ステーションＣと第４ステーションＤとの略中間位置に対応していて、平面視において、第３ステーションＣとワーク下部熱処理位置Ｇとを結ぶ線が、ワーク搬送ラインに斜めに交差して備えられていることにより、メンテナンス操作側に寄っているので、ワーク下部用熱処理ヘッド５６の交換作業がやり易くなっている。
【０２１２】
メンテナンス時には、第１ガントリ２１と第２ガントリ２２は、第４のエアシリンダ２６のピストンが引退状態になることで間隔を狭め、且つ第３のエアシリンダ２５のピストンが伸張状態になることで、アフタークール部７０の上方に寄った位置になる。これにより、第４ステーションＤから第５ステーションＥのエリアが解放されるので、ワーク上部用加熱コイル６５２又はワーク上部用加熱コイル６５３の交換や、第１〜第５のワーク受承皿の交換が第１ガントリ２１と第２ガントリ２２が邪魔にならずに行え、交換作業がやり易くなっている。
【０２１３】
〔その他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。
【０２１４】
（１）ワーク下部熱処理位置Ｇが備えられる位置は、メンテナンス性とコンパクト性との両面から、平面視において、第３ステーションＣと上記ワーク下部熱処理位置Ｇとを結ぶ線と、上記ワーク搬送ラインとの交差角３０°〜６０°の範囲にあり、かつ第３ステーションＣと第４ステーションＤとの略中間位置に対応していれば良い。
【０２１５】
（２）上記の実施形態では、間欠回転テーブル６１に三つの貫通孔６１ａを備え、且つ間欠回転テーブル６１上に各貫通孔６１ａの上方を囲んで環状冷却ジャケット６２を備えた構成を示したが、貫通孔６１ａと環状冷却ジャケット６２の組を三つに限定されるものではない。多い場合としては、貫通孔６１ａと環状冷却ジャケット６２の６組としても良い。
１回転中で等角度回転する毎に間欠停止する回数が３乃至６回の間欠回転テーブルとし、この間欠回転テーブルに間欠停止回数に応じた３乃至６以上の上下に貫通する貫通孔を、回転中心に関して円周方向に等分配置に設け、一つの貫通孔が上記第５ステーションＥに対応して間欠停止するようにし、各貫通孔を取り巻いた上方に環状の冷却ジャケットを有する構成としても良い。
【符号の説明】
【０２１６】
１…ワークの熱処理装置、
Ｗ…ワーク、
Ａ〜Ｇ…第１〜第６ステーション、
Ｆ…ワーク下部熱処理位置、
Ｈ…ワーク上部加熱位置、
Ｉ…ワーク上部冷却位置、
Ｊ…アフタークール位置、
１０…テーブル式搬送機構、
１１〜１３…第１〜第３テーブル、
２０…ガントリ式搬送機構、
２１…第１ガントリ、
２２…第２ガントリ、
２１ｄ，２２ｄ…第１，第２のチャック機構、
３０…仮位相決め機構、
３３…ワーク受承皿、
４０…本位相決め機構、
４４…第３のチャック機構、
４５ｃ…本位相決めピン、
５０…ワーク下部熱処理部、
５１…ハンドリング手段、
５２…回転チャック機構、
５３…往復回動手段、
５４…昇降手段、
５５…ワーク確認手段、
５５ａ…ロッド、
５５ｂ…当接ピース、
５６…ワーク下部用熱処理ヘッド、
５６１ｋ１，５６１ｋ２…被給電端子、
５６１ｆ１，５６１ｆ２，５６１ｆ３…ワーク下部用加熱コイル、
５６１ｅ…ワーク内面用冷却液噴射手段（内面用下部冷却ジャケット）、
５６１ｈ…ワーク内面用冷却液噴射手段（内面用上部冷却ジャケット）、
５７…熱処理ヘッド固定手段、
５８ａ，５８ｂ…給電端子、
５９…冷却水供給路、
６０…ワーク上部熱処理部、
６１…間欠回転テーブル、
６１ａ…貫通孔、
６２…環状冷却ジャケット、
６３…第１のリフター、
６４…第２のリフター、
６５…ワーク上部用加熱ユニット、
６５１ｆ，６５１ｇ…トグルクランプ、
６５１ｊ…芯出しセンタ、
６５２ｂ，６５２ｃ…被給電端子、
６５４ａ，６５４ｂ…給電端子、
６５２，６５３…ワーク上部用加熱コイル、
６５５…芯出しキャップ、
７０…アフタークール部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークがカップ部と該カップ部の奥行端より一体に突出するステム軸部又は筒軸部とを備えてなり、上記ワークの搬送および熱処理に際し上記カップ部をワーク下部として、上記カップ部内面と上記ステム軸部の外面又は上記筒軸部の内面とについて熱処理を行うワークの熱処理装置であり、
往復移動自在な複数のテーブルで搬送ラインを分担して上記ワークの順送り搬送を行うテーブル式搬送機構と、 上記テーブル式搬送機構により搬送された上記ワークを第１および第２のガントリで受け取り該ワークを順送りに吊上げ搬送を行うガントリ式搬送機構と、
上記テーブル式搬送機構を構成する一のテーブル上に載置された上記ワークに対し仮位相決めを行う仮位相決め機構と、
上記仮位相決めが行われたワークを他のテーブルに載置しかつ該他のテーブルに備えた本位相決めピンに被せて本位相決めする本位相決め機構と、
上記本位相決めを終え上記テーブル式搬送機構で搬送されるワークについて、カップ部内面に対して熱処理を行うワーク下部熱処理部と、
上記カップ部内面の熱処理を終え上記ガントリ式搬送機構で搬送されるワークについて、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行うワーク上部熱処理部と、
を有してなる、ワークの熱処理装置。
【請求項２】
前記ワーク下部熱処理部は、
前記ワークをチャック及び回転可能な二つの回転チャック機構と、該各回転チャック機構によってワーク上部をチャックし、上記搬送ラインの一のステーションとワーク下部用熱処理ヘッドの位置との二位置間で前記ワークを回動可能であり、且つ各位置にて前記ワークを昇降可能であるハンドリング手段とを有し、上記カップ部をワーク下部用熱処理ヘッドに近接状態に被せて上記カップ部内面の熱処理を行う構成であり、
前記ワーク上部熱処理部は、
上下に貫通する貫通孔を円周方向に複数有する間欠回転テーブルと、該間欠回転テーブルの上面に上記各貫通孔に対応して備えられた環状冷却ジャケットと、上記搬送ラインから一の上記環状冷却ジャケットが間欠送りされた位置の上方に備えられたワーク上部用加熱コイルと、を有し、
上記カップ部内面の熱処理を終え上記第１のガントリにより搬送された上記ワークを、上記間欠回転テーブルの上記搬送ラインに対応する一の貫通孔の位置に載置して間欠送りし、該ワークを突き上げて上記ワーク上部用加熱コイルに近接して上記ステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱し、加熱後は突上げ前の位置に戻し、上記環状冷却ジャケットから冷却液を噴射して上記ワーク上部を冷却しつつ間欠送りし、上記搬送ラインに対応する位置に戻ったら上記第２のガントリに受け渡す構成とした、ワークの熱処理装置。
【請求項３】
前記ワーク上部熱処理部は、前記ワークのステム軸部を加熱するためのワーク上部用加熱コイルと、前記ワークの筒軸部のスプライン孔を加熱するためのワーク上部用加熱コイルと、を異なる段にトグルクランプで固定可能なワーク上部用加熱ユニットを備えている、請求項１又は２記載のワークの熱処理装置。
【請求項４】
前記ワーク上部熱処理部は、上記ガントリ式搬送機構の搬送ライン上の一のステーションに対応して間欠回転テーブルの下側に第１のリフターを備え、
上記第１のリフターは、前記環状冷却ジャケット内を上昇し前記第１ガントリから前記ワークを受け取り下降して間欠回転テーブル上に該ワークを移載し、または間欠回転テーブル上の熱処理済の上記ワークを突き上げて上記環状冷却ジャケット内を上昇し、該ワークを前記第２ガントリに受け渡すように構成されている、請求項１乃至３のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項５】
前記ワーク上部熱処理部は、前記ガントリ式搬送機構により前記搬送ラインの一のステーションに対応して前記間欠回転テーブルの上に載置されたワークを間欠回動させた位置の下側に第２のリフターを備え、
該第２のリフターは、前記環状冷却ジャケット内を上昇し上記ワークを突き上げ、該ワークを上側に備える芯出しセンタ又は芯出しキャップと当接させることにより上記ワークを芯出ししてから回転させ、さらに上記ワークを突き上げて上記ワーク上部用加熱コイルに近接するように構成されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項６】
前記芯出しセンタ又は芯出しキャップは、昇降駆動手段によって昇降され、
上記昇降駆動手段には、上記芯出しセンタが下降し前記第２のリフターにより突き上げられるワークに当接するまでのストロークを検出し、又は上記第２のリフターにより突き上げられるワークが芯出しキャップに当接し持ち上げるストロークを検出するストロークセンサを備え、該ストロークセンサにより上記第２のリフターのストロークを制御する、請求項５記載のワークの熱処理装置。
【請求項７】
前記ワーク下部熱処理部は、前記回転チャック機構の中心孔を通して昇降するロッドの下端の当接ピースを上記回転チャック機構よりも下方へ突出させてワークの上端に当接させて芯出しを行うと共に、ワークの高さ位置を検出し、チャック後のワークの位置ずれを検出するワーク確認手段を備えている、請求項１乃至６のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項８】
さらに、前記第２ガントリにより前記ガントリ式搬送機構の搬送ラインの一のステーションから他の一のステーションに搬送された前記ワークに対して冷却液を噴射し、アフタークールを行うアフタークール部を備えてなる、請求項１乃至７のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項９】
前記アフタークール部は、前記ガントリ式搬送機構の搬送ラインの他の一のステーションに位置された前記ワークをアフタークール位置に移動してアフタークールを行うと共に、次のワークのアフタークール位置への送りおよびアフタークールを終えた上記ワークの上記他の一のステーションへの戻しを行う、請求項１乃至８のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項１０】
前記ワーク下部熱処理部の配置が、前記テーブル式搬送機構の搬送ラインから奥行側へ離れ、且つ上記ワーク下部熱処理部へワークを搬送する直前の上記テーブル式搬送機構の搬送ライン上の一のステーションから搬送ライン下流側に所要ずれている、請求項１乃至９のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項１１】
前記ガントリ式搬送機構は、前記ワーク上部用加熱コイルの交換時に第１および第２ガントリをアフタークール部の側へ寄せられる構成である、請求項１乃至１０のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項１】
ワークがカップ部と該カップ部の奥行端より一体に突出するステム軸部又は筒軸部とを備えてなり、上記ワークの搬送および熱処理に際し上記カップ部をワーク下部として、上記カップ部内面と上記ステム軸部の外面又は上記筒軸部の内面とについて熱処理を行うワークの熱処理装置であり、
往復移動自在な複数のテーブルで搬送ラインを分担して上記ワークの順送り搬送を行うテーブル式搬送機構と、 上記テーブル式搬送機構により搬送された上記ワークを第１および第２のガントリで受け取り該ワークを順送りに吊上げ搬送を行うガントリ式搬送機構と、
上記テーブル式搬送機構を構成する一のテーブル上に載置された上記ワークに対し仮位相決めを行う仮位相決め機構と、
上記仮位相決めが行われたワークを他のテーブルに載置しかつ該他のテーブルに備えた本位相決めピンに被せて本位相決めする本位相決め機構と、
上記本位相決めを終え上記テーブル式搬送機構で搬送されるワークについて、カップ部内面に対して熱処理を行うワーク下部熱処理部と、
上記カップ部内面の熱処理を終え上記ガントリ式搬送機構で搬送されるワークについて、ステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行うワーク上部熱処理部と、
を有してなる、ワークの熱処理装置。
【請求項２】
前記ワーク下部熱処理部は、
前記ワークをチャック及び回転可能な二つの回転チャック機構と、該各回転チャック機構によってワーク上部をチャックし、上記搬送ラインの一のステーションとワーク下部用熱処理ヘッドの位置との二位置間で前記ワークを回動可能であり、且つ各位置にて前記ワークを昇降可能であるハンドリング手段とを有し、上記カップ部をワーク下部用熱処理ヘッドに近接状態に被せて上記カップ部内面の熱処理を行う構成であり、
前記ワーク上部熱処理部は、
上下に貫通する貫通孔を円周方向に複数有する間欠回転テーブルと、該間欠回転テーブルの上面に上記各貫通孔に対応して備えられた環状冷却ジャケットと、上記搬送ラインから一の上記環状冷却ジャケットが間欠送りされた位置の上方に備えられたワーク上部用加熱コイルと、を有し、
上記カップ部内面の熱処理を終え上記第１のガントリにより搬送された上記ワークを、上記間欠回転テーブルの上記搬送ラインに対応する一の貫通孔の位置に載置して間欠送りし、該ワークを突き上げて上記ワーク上部用加熱コイルに近接して上記ステム軸部の外面又は筒軸部の内面を加熱し、加熱後は突上げ前の位置に戻し、上記環状冷却ジャケットから冷却液を噴射して上記ワーク上部を冷却しつつ間欠送りし、上記搬送ラインに対応する位置に戻ったら上記第２のガントリに受け渡す構成とした、ワークの熱処理装置。
【請求項３】
前記ワーク上部熱処理部は、前記ワークのステム軸部を加熱するためのワーク上部用加熱コイルと、前記ワークの筒軸部のスプライン孔を加熱するためのワーク上部用加熱コイルと、を異なる段にトグルクランプで固定可能なワーク上部用加熱ユニットを備えている、請求項１又は２記載のワークの熱処理装置。
【請求項４】
前記ワーク上部熱処理部は、上記ガントリ式搬送機構の搬送ライン上の一のステーションに対応して間欠回転テーブルの下側に第１のリフターを備え、
上記第１のリフターは、前記環状冷却ジャケット内を上昇し前記第１ガントリから前記ワークを受け取り下降して間欠回転テーブル上に該ワークを移載し、または間欠回転テーブル上の熱処理済の上記ワークを突き上げて上記環状冷却ジャケット内を上昇し、該ワークを前記第２ガントリに受け渡すように構成されている、請求項１乃至３のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項５】
前記ワーク上部熱処理部は、前記ガントリ式搬送機構により前記搬送ラインの一のステーションに対応して前記間欠回転テーブルの上に載置されたワークを間欠回動させた位置の下側に第２のリフターを備え、
該第２のリフターは、前記環状冷却ジャケット内を上昇し上記ワークを突き上げ、該ワークを上側に備える芯出しセンタ又は芯出しキャップと当接させることにより上記ワークを芯出ししてから回転させ、さらに上記ワークを突き上げて上記ワーク上部用加熱コイルに近接するように構成されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項６】
前記芯出しセンタ又は芯出しキャップは、昇降駆動手段によって昇降され、
上記昇降駆動手段には、上記芯出しセンタが下降し前記第２のリフターにより突き上げられるワークに当接するまでのストロークを検出し、又は上記第２のリフターにより突き上げられるワークが芯出しキャップに当接し持ち上げるストロークを検出するストロークセンサを備え、該ストロークセンサにより上記第２のリフターのストロークを制御する、請求項５記載のワークの熱処理装置。
【請求項７】
前記ワーク下部熱処理部は、前記回転チャック機構の中心孔を通して昇降するロッドの下端の当接ピースを上記回転チャック機構よりも下方へ突出させてワークの上端に当接させて芯出しを行うと共に、ワークの高さ位置を検出し、チャック後のワークの位置ずれを検出するワーク確認手段を備えている、請求項１乃至６のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項８】
さらに、前記第２ガントリにより前記ガントリ式搬送機構の搬送ラインの一のステーションから他の一のステーションに搬送された前記ワークに対して冷却液を噴射し、アフタークールを行うアフタークール部を備えてなる、請求項１乃至７のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項９】
前記アフタークール部は、前記ガントリ式搬送機構の搬送ラインの他の一のステーションに位置された前記ワークをアフタークール位置に移動してアフタークールを行うと共に、次のワークのアフタークール位置への送りおよびアフタークールを終えた上記ワークの上記他の一のステーションへの戻しを行う、請求項１乃至８のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項１０】
前記ワーク下部熱処理部の配置が、前記テーブル式搬送機構の搬送ラインから奥行側へ離れ、且つ上記ワーク下部熱処理部へワークを搬送する直前の上記テーブル式搬送機構の搬送ライン上の一のステーションから搬送ライン下流側に所要ずれている、請求項１乃至９のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【請求項１１】
前記ガントリ式搬送機構は、前記ワーク上部用加熱コイルの交換時に第１および第２ガントリをアフタークール部の側へ寄せられる構成である、請求項１乃至１０のいずれかに記載のワークの熱処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−３１４８１（Ｐ２０１２−３１４８１Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３１９２（Ｐ２０１０−１７３１９２）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
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