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発明の名称 熱間鍛造用ワークの加熱装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−277687
公開日 平成10年(1998)10月20日
出願番号 特願平9−87949
出願日 平成9年(1997)4月7日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】竹沢 荘一 (外1名)
発明者 川田 隆之
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 予熱しようとするリング状のワークを載置するための昇降可能なテーブルと、前記ワークを取り囲む位置に配設された高周波加熱コイルと、前記ワークの上部を押さえるワーク保持部材とを備える熱間鍛造用ワークの加熱装置において、前記ワーク保持部材を、セラミックス材料により形成するとともに、前記リング状のワークの上部内周縁に当接する逆截頭円錐状としたことを特徴とする熱間鍛造用ワークの加熱装置。
【請求項2】 ワーク保持部材を、上下動可能なロッドにより支持するとともに、ばねにより常時テーブルに向かって付勢するようにした請求項1記載の熱間鍛造用ワークの加熱装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関用のバルブシートのようなリング状のワークを、鍛造前に予熱する熱間鍛造用ワークの加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関に用いられるバルブシートには、強度や耐摩耗性が要求されるため、焼結により形成したのち、内部の空隙を減少させて密度を高めるために、熱間鍛造が施される。
【0003】図2は、この熱間鍛造のために予熱する従来の加熱装置を示すもので、昇降可能なテーブル(1)の上にワーク(2)を載置し、ステンレススチール製のワーク保持部材(3)の下端外周部に形成した段部(3a)を、ワーク(2)の上面に当接させることにより、ワーク(2)のあばれを防止したのち、周囲の高周波加熱コイル(4)によりワーク(2)を誘導加熱するようにしている。段部(3a)には、セラミックスの溶射層(5)が形成されており、また、ステンレス製のワーク保持部材(3)には、切欠(3b)が形成され、かつ冷却水による熱交換装置(6)が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の加熱装置は、熱間鍛造前のワークの予熱という所期の目的は達成しうるものの、ワーク保持部材(3)に対する個々のワークの心出しや位置決めが面倒であった。
【0005】また、連続して使用すると、切欠(3b)及び熱交換装置(6)があっても、ワーク保持部材(3)も誘導加熱されて高温となり、作業が続けられなくなる。
【0006】また、セラミックスの溶射層(5)の摩耗が早いため、ワーク保持部材の交換頻度も大きく、コスト高となっている。さらには、径の異なるワークを加熱する時には、そのワークに対応してワーク保持部材も交換しなければならず、その度に、テーブル(1)の高さの調整を要し、手間及び時間がかかり過ぎて、生産性の低下要因となっている。
【0007】本発明は、上述した従来の諸問題点に鑑み、連続使用に耐え、しかも径の異なるワークに対しても交換せずに使用しうるようにした、熱間鍛造用ワークの加熱装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(1)予熱しようとするリング状のワークを載置するための昇降可能なテーブルと、前記ワークを取り囲む位置に配設された高周波加熱コイルと、前記ワークの上部を押さえるワーク保持部材とを備える熱間鍛造用ワークの加熱装置において、前記ワーク保持部材を、セラミックス材料により形成するとともに、前記リング状のワークの上部内周縁に当接する逆截頭円錐状とする。
【0009】(2)上記(1)項において、ワーク保持部材を、上下動可能なロッドにより支持するとともに、ばねにより常時テーブルに向かって付勢する。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例を示す。なお、従来と同様の部材には、同じ符号を付すにとどめて、その詳細な説明を省略する。高周波加熱コイル(4)は、図示しない固定手段により、テーブル(1)に載置されるワーク(2)を取り囲む位置に設けられている。
【0011】テーブル(1)の上方には、固定ステイ(8)に穿設した貫通孔(8a)に挿通され、メタルブッシュ(9)により上下動可能に案内されるロッド(10)が、円筒状のテーブル(1)と同心的に設けられている。
【0012】ロッド(10)の下端には、ワーク保持部材(7)が取り付けられている。ワーク保持部材(7)は、全体が高強度セラミックス材料(Al23)により形成されており、ほぼ下半部は、逆截頭円錐状を呈し、その外周面の傾斜角度は、ほぼ45゜の傾斜面(7a)としてある。この傾斜面(7a)が、リング状のワーク(2)の上部内周縁(2a)に当接するようになっている。
【0013】ワーク保持部材(7)の上面には、銅製のブロック(11)が固着されており、ブロック(11)に形成した内部通路(11a)には、管路(12)により冷却水が循環されている。すなわち、これらは、ワーク保持部材(7)のための熱交換装置を構成している。
【0014】固定ステイ(8)の下面とブロック(11)の上面との間には、圧縮コイルばね(13)が縮設されており、これにより、ロッド(10)は下方に付勢され、ワーク保持部材(7)の傾斜面(7a)が、ワーク(2)の上部内周縁(2a)に当接するようになる。
【0015】ワーク(2)の加熱に当たっては、まず予め下降させたテーブル(1)上にワーク(2)を載置した後、テーブル(1)を、ワーク(2)が高周波加熱コイル(4)内に位置するまで上昇させる。すると、ワーク保持部材(7)がワーク(2)の上部内周縁と当接し、ワーク保持部材(7)は圧縮コイルばね(13)に抗して若干押し上げられる。かつ同時に、ワーク(2)とワーク保持部材(7)とは自動的に同心となる。次いで、高周波加熱コイル(4)に通電して、ワーク(2)を1000〜1050℃に誘導加熱したのち、テーブル(1)を下降させ、予熱されたワーク(2)を、プレス装置に送り込む。この間、ブロック(11)には冷水を循環させて、ワーク保持部材(7)を冷却する。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、ワーク保持部材全体がセラミックス製であるので、それ自身の誘導加熱も小さく、従来のものに比して耐摩耗性が高く、交換寿命が大幅に延びる。また、逆截頭円錐状としてあるので、ワークの上部内周縁に当接した際、ワークを自動的に心出しして押さえ込む作用があり、ワークの載置位置に特別の注意を払う必要もなく、作業を迅速に進めることができる。
【0017】請求項2記載の発明のようにすると、径や高さの異なるワークを加熱する場合にも、傾斜面とワークの上部内周縁との当接位置がずれるだけで、同じワーク保持部材を使用することができ、従来のようにワーク保持部材の交換を必要としない。
【0018】したがって、高価なワーク保持部材を数多く用意する必要がなく、また、特別な調整を要しないので、生産性が高まる。




 

 


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