JPH0617134A - 板ばねの焼入れ方法および拘束装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板ばねの焼入れに際し、その板厚および板幅
方向の歪の発生を防止する。 【構成】 油槽１２の内部に配設した固定軸１５に、５
基の円盤が配設され、各円盤に支持基体１９が回動自在
に外嵌される。各支持基体１９の外周面に、８基の拘束
治具２２が夫々配設され、固定軸１５の軸方向に整列す
る５基の拘束治具２２により、板ばね１０が拘束され
る。拘束治具２２の基台２９に「レ」字状の固定爪３０が
配設されると共に、該基台２９に可動爪３１が回動自在
に枢支される。可動爪３１における固定爪３０の上方に
臨む開放端部は、「へ」字状に折曲される。両爪３０,３
１の間に幅方向が垂直となる状態で介装された板ばね１
０は、その板幅および板厚の両方向が拘束される。この
状態で５基の支持基体１９を同期的に回転することによ
って、拘束された板ばね１０が油中に浸漬される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板ばねの焼入れ方法お
よび拘束装置に関し、更に詳細には、所要のキャンバー
を付与した板ばねの板厚および板幅方向を拘束した状態
で、該板ばねを油中に浸漬して焼入れすることにより、
焼入れ時に生ずる歪の発生を有効に防止して高精度での
焼入れを達成し得る焼入れ方法および拘束装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】鉄道やトラック等の陸上移動車輛には、図
１４に示す如く、複数枚の板ばね１０を積層結合してな
る懸架装置が好適に使用されている。この板ばね１０
は、所要厚みに圧延された板材に所要の加工、例えば板
材の一端または両端に「目玉」を形成したり、他端部にテ
ーパを形成したりする加工を施した後、全体を加熱した
状態で所要の「そり」すなわちキャンバーが付与される。
このキャンバーは、中央から左右に向かうにつれ、その
曲率が徐々に減少する型式や曲率が徐々に増大する型
式、その他中央部が平坦になる型式等、用途や荷重応力
に応じて種々のものが存在する。そしてキャンバーが付
与された板ばね１０は、油槽に貯留した焼入れ油中に浸
漬されて焼入れがなされる。

【０００３】前記キャンバーが形成された板ばね１０を
焼入れする際に、該板ばね１０を拘束しない自由状態で
油中に浸漬させると、その冷却過程で歪みを生ずる重大
な問題がある。殊に板ばね１０の板厚方向に歪みが発生
すると、キャンバー形状自体が変わってしまい、正規の
製品として使用し得なくなる。そこで従来は、キャンバ
ーを付した板ばね１０の板厚方向を強制的に拘束した状
態で、焼入れ油中に浸漬することによって、前述した冷
却に伴う歪みの発生を防止することが行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した如く、板ばね
１０の焼入れに際してその板厚方向を強制的に拘束する
ことにより、キャンバー形状に影響を及ぼす板厚方向の
歪みは規制される。しかるに板ばね１０における板幅方
向は拘束されていないので、焼入れに際して板ばね１０
は板幅方向に歪みを生ずるおそれがあった。但し、板ば
ね１０における板幅方向の歪みは、キャンバー形状に影
響を及ぼすものでないため、焼入れ後に作業者が矯正す
ることによって正規の製品として使用に供することがで
きるものであった。

【０００５】しかしながら、各板ばね１０によって板幅
方向の歪みの度合は異なり、これを規定の公差範囲に収
まるよう矯正するには熟練を要していた。すなわち、焼
入れ後に煩雑で時間の掛かる矯正作業を必要とし、板ば
ね１０の生産能率が低下する欠点があった。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、前述した板ばねを焼入れす
る際に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決
するべく提案されたものであって、板ばねの板厚および
板幅方向の歪みの発生を抑制して高精度での焼入れを達
成すると共に、生産性を向上させ得る新規な板ばねの焼
入れ方法および拘束装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の課題を克服し、所
期の目的を達成するため本発明に係る板ばねの焼入れ方
法は、所要のキャンバーを付された板ばねを油中に浸漬
して焼入れするに際し、前記板ばねの板厚方向および板
幅方向を拘束した状態で油中に浸漬するようにしたこと
を特徴とする。

【０００８】また、本願の別の発明に係る板ばねの拘束
装置は、焼入れ油が貯留された油槽の内部に配設され、
所要のキャンバーを付された板ばねを拘束する拘束装置
であって、前記油槽に配設した固定軸に回転自在に枢支
されると共に、該固定軸の軸方向に移動自在な複数の支
持基体と、前記各支持基体に対応的に連結され、該支持
基体を前記固定軸に沿って移動させることにより、各支
持基体の間隔を調節する幅調節手段と、前記支持基体の
外周面に周方向への移動調節自在に配設され、前記板ば
ねの板厚および板幅方向を拘束可能な拘束治具と、前記
拘束治具を板ばねの拘束状態と解放状態とに切換え可能
な切換え手段と、前記支持基体に対する拘束治具の周方
向の相対位置を変位可能な調節手段と、前記複数の支持
基体を同期的に回転させる駆動手段とからなり、前記板
ばねのキャンバー形状に沿って整列した複数の拘束治具
により、前記板ばねをその板厚および板幅方向において
拘束し、次いで全ての支持基体を同期回転することによ
って板ばねを油中に浸漬するよう構成したことを特徴と
する。

【０００９】

【実施例】次に、本発明に係る板ばねの焼入れ方法につ
き、これを好適に実施し得る装置との関係において、好
適な実施例を挙げて以下説明する。

【００１０】(焼入れ装置の全体構成について)図１は、
本発明に係る焼入れ方法を、好適に実施し得る焼入れ装
置の一例を示す概略構成図である。該焼入れ装置１１
は、所定量の焼入れ油が貯留された油槽１２と、この油
槽１２の内部に配設された板ばね１０の拘束装置１３
と、油槽１２の内部に配設されて拘束装置１３から移載
された板ばね１０を移送するコンベヤ１４とから基本的
に構成される。そして、前工程で所要のキャンバーが付
与された板ばね１０を、拘束装置１３によりその板厚お
よび板幅方向を拘束した状態で油中に所定時間に亘って
浸漬することにより、該板ばね１０に焼入れを施すよう
になっている。なお、拘束状態での焼入れが施されてキ
ャンバー形状が安定した板ばね１０は、拘束装置１３か
らコンベヤ１４に移載されて非拘束状態で所定時間に亘
って油中を移送されることによって更に焼入れが施され
る。

【００１１】(拘束装置の支持基体について)前記油槽１
２の内部には、板ばね１０の供給方向上流側に、該供給
方向と交差する固定軸１５が配設され、図２に示す如
く、この固定軸１５の軸方向中央部に、固定円盤１６が
軸方向および周方向に移動不能に配設固定されている。
また固定円盤１６を挟む両側に臨む固定軸１５はスプラ
イン軸となっており、この部位に夫々２基の移動円盤１
７,１７が周方向の回動を規制された状態で、軸方向へ
の移動自在に外嵌されている。そして固定円盤１６の両
側に位置する各移動円盤１７は、後述する幅調節機構１
８を介して固定円盤１６からの離間距離を調節可能に構
成されている。なお、４基の移動円盤１７については、
説明の便宜上、図２において左側から順に第１移動円
盤、第２移動円盤、第３移動円盤および第４移動円盤と
称指する場合もある。

【００１２】前記固定円盤１６および４基の移動円盤１
７には、図３に示す如く、外周が多角形状(実施例では
八角形状)に形成された環状の支持基体１９が、その大
部分を油中に浸漬した状態で夫々回転自在に外嵌され
る。なお、支持基体１９の構成は同一であるので、第１
移動円盤１７に配設した支持基体１９の構成について説
明し、その他の支持基体１９の同一部材には同一符号を
付して示す。

【００１３】前記支持基体１９は、図５に示す如く、第
１移動円盤１７に軸受を介して回転自在に外嵌される円
筒部１９ａの軸方向一端に、外周が八角形状に形成され
る支持部２０が突出形成される。この支持部２０の８個
所の支持面２０ａ,２０ｂ・・・２０ｇ,２０ｈには、周
方向に延在するガイドレール２１が夫々配設されると共
に、該レール２１に板ばね１０の拘束治具２２(後述)が
摺動自在に配設される。そして、前記固定軸１５の軸方
向に整列する同一支持面２０ａ(２０ｂ・・・２０ｇ,２
０ｈ)に位置する５基の拘束治具２２により、板ばね１
０を長手方向の５個所で、その板厚および板幅の両方向
において拘束するよう構成されている(図６および図９
参照)。

【００１４】また円筒部１９ａの他端に主歯車２３が一
体的に形成され、該主歯車２３は、後述する駆動・調節
機構２４の駆動歯車２５に噛合している。そして駆動・
調節機構２４を付勢することにより、両歯車２３,２５
の噛合作用下に支持基体１９が第１移動円盤１７の外周
を所定角度(実施例では４５°)づつ間欠的に回転するよ
う設定されている。すなわち、油面の上方の供給位置に
臨む５基の拘束治具２２に、前工程から供給した板ばね
１０を拘束した状態で、５基の支持基体１９を同期的に
回転することによって、拘束された板ばね１０を油中に
浸漬することができる。

【００１５】前記円筒部１９ａにおける支持部２０と主
歯車２３との間に臨む位置に、軸受を介して副歯車２６
が回転自在に遊嵌され、この副歯車２６は、前記駆動・
調節機構２４における調節歯車２７との噛合作用下に、
主歯車２３とは独立して回転駆動されるようになってい
る。また副歯車２６には、図４に示す如く、支持部２０
と対向する側面にボスが形成され、このボスの周方向に
所要間隔で８個の突部２６ａが突設されている。そして
各突部２６ａに、支持部２０に配設された対応の拘束治
具２２が連杆２８を介して夫々に連結されて、副歯車２
６と８基の拘束治具２２とが一体的に移動するよう構成
されている。

【００１６】すなわち、主歯車２３と副歯車２６とを同
一角度だけ回動すれば、支持部２０の各支持面２０ａ〜
２０ｈに対する拘束治具２２の相対的な位置は変化しな
い。しかるに、主歯車２３と副歯車２６との回転角度を
異ならせることにより(実施例では副歯車２６を停止し
た状態で、主歯車２３のみを回転させる)、支持部２０
の各支持面２０ａ〜２０ｈに対する拘束治具２２の相対
的な位置を変化させることができる。これにより、前記
固定軸１５の軸方向に整列する５基の拘束治具２２の位
置を、板ばね１０のキャンバー形状に合わせて位置調節
し得るものである。

【００１７】(拘束治具について)前記支持基体１９に配
設される拘束治具２２は、所要のキャンバーが付与され
た板ばね１０を、その板厚および板幅の両方向から拘束
するものであって、支持基体１９に配設した８基の拘束
治具２２の構成は同一であるので、前記支持部２０の支
持面２０ａに配設した拘束治具２２の構成につき図６を
参照して主に説明する。

【００１８】前記支持基体１９における支持部２０の支
持面２０ａに配設したガイドレール２１に、基台２９が
摺動自在に配設されると共に、該基台２９の長手方向
(支持基体１９の周方向)の一端に、「レ」字状の固定爪３
０が配設される。また基台２９に可動爪３１の一端が回
動自在に枢支され、該可動爪３１における固定爪３０の
上方に臨む開放端部が「へ」字状に折曲されている。更
に、基台２９に支持棒３２が傾動自在に立設され、該支
持棒３２の適宜位置に配設したナット３３と可動爪３１
の上端との間に圧縮ばね３４が弾力的に介装され、可動
爪３１は圧縮ばね３４の弾力作用下に常に固定爪３０に
近接する方向に付勢されている。すなわち、両爪３０,
３１の間に幅方向が垂直となる状態で介装した板ばね１
０は、圧縮ばね３４の弾力作用によって、両爪３０,３
１で強固に挟持される。なお、圧縮ばね３４の弾力は、
板ばね１０の焼入れに際して歪の発生を規制し得る値に
設定されている。また圧縮ばね３４と可動爪３１との間
に半円状の座８１が介装され、可動爪３１が回動しても
圧縮ばね３４の弾力が該可動爪３１に適正に加わるよう
になっている。

【００１９】ここで、前記固定爪３０と可動爪３１とが
図に示す形状に形成されているので、両爪３０,３１に
より板ばね１０が幅方向から挟持された際には、該板ば
ね１０の厚み方向一側が固定爪３０の垂直面３０ａに押
圧される。これにより、板ばね１０は板幅および板厚の
両方向が拘束されることとなり、焼入れに際して板ばね
１０の板幅および板厚方向の歪みの発生を抑制すること
ができる。なお、実施例では板ばね１０の板幅および板
厚方向の拘束を同一部材により行なうようにしたが、夫
々の方向を別部材により拘束するようにしてもよい。ま
た、両爪３０,３１を固定軸１５の軸方向に回動可能に
構成すれば、板ばね１０を挟持する際に、両爪３０,３
１が板ばね１０の端縁部に沿って平行に倣い、傷の発生
を防止することができる。

【００２０】(可動爪の切換え手段について)前記可動爪
３１の基台２９に対する枢支部には、図３に示す如く、
支持基体１９の半径方向内方に延出する腕部３５が一体
的に形成され、該腕部３５の先端にフォロワ３６が回転
自在に枢支してある。このカムフォロワ３６は、前記移
動円盤１７(固定円盤１６)に一体的に形成した固定カム
３７の外周面に当接可能に設定されている。また固定カ
ム３７には、図に示す如く、固定軸１５の上方に臨む部
位に所要中心角で形成された大径部３７ａと、それ以外
の小径部３７ｂとが形成されている。そして大径部３７
ａにフォロワ３６が当接している間は、前記可動爪３１
は圧縮ばね３４の弾力に抗して固定爪３０から離間する
解放状態に保持される。またフォロワ３６が大径部３７
ａから小径部３７ｂに移行すると、前記可動爪３１が圧
縮ばね３４の弾力作用下に固定爪３０に近接して、板ば
ね１０を挟持可能に設定されている。なお、固定カム３
７の大径部３７ａは、前工程からの板ばね供給位置に臨
む拘束治具２２および拘束装置１３からの板ばね取出し
位置に臨む拘束治具２２を解放状態に保持し得る範囲で
形成されている。

【００２１】前記基台２９には、図５および図６に示す
如く、前記支持基体２９に配設した副歯車２６と対向す
る側面に連杆２８の一端がピン接続されると共に、該連
杆２８の他端が前記突部２６ａにピン接続されている。
これにより、副歯車２６と主歯車２３との回転角度を異
ならせた場合に、拘束治具２２をガイドレール２１に沿
って平行に移動させることができる。

【００２２】(支持基体および拘束治具の駆動・調節機
構について)前記油槽１２の上方には、全ての支持基体
１９を同期して４５°ずつ間欠回転させると共に、各基
体１９に配設した拘束治具２２の相対的な位置を変位さ
せる駆動・調節機構２４が配設される。

【００２３】すなわち油槽１２の上方に、図２に示す如
く、前記固定軸１５と平行な駆動軸３８が適宜の固定部
に回転自在に枢支され、該駆動軸３８に、前記各支持基
体１９に一体形成した主歯車２３と噛合する駆動歯車２
５が対応的に配設されている。この駆動歯車２５は、駆
動軸３８に対してスプライン結合され、前記幅調節機構
１８により移動される保持部材３９により駆動軸３８の
軸方向に移動されるよう構成されている。但し、前記固
定円盤１６に配設される中央の支持基体１９に対応する
保持部材３９は、適宜の固定部に位置決め固定されて移
動不能となっている。なお、中央に固定配置された保持
部材３９を除く保持部材３９については、説明の便宜
上、前記移動円盤１７と対応して、図２において左側か
ら順に第１保持部材，第２保持部材，第３保持部材，第
４保持部材と指称する場合もある。

【００２４】前記駆動軸３８の一端には、サーボモータ
４０が接続され、該サーボモータ４０を作動することに
より、全ての駆動歯車２５が同期的に回転し、これら歯
車２５に主歯車２３が噛合する５基の支持基体１９が、
移動円盤１７または固定円盤１６に対して４５°づつ間
欠的に同期回転するよう設定してある。なお、前記保持
部材３９は、駆動軸３８に対してはその回転を許容する
状態で配設されることは勿論である。

【００２５】また駆動軸３８には、図２に示す如く、各
駆動歯車２５に隣接して調節歯車２７が配設され、該調
節歯車２７が支持基体１９に回転自在に遊嵌した副歯車
２６に噛合している。調節歯車２７は、前記保持部材３
９に配設したブレーキ付きクラッチ４１を介して駆動軸
３８に対して連結および連結解除可能に構成されてい
る。従って、ブレーキ付きクラッチ４１を介して調節歯
車２７を駆動軸３８に連結した状態で、該駆動軸３８を
回転すれば、調節歯車２７と駆動歯車２５とが同期的に
回転し、支持基体１９と副歯車２６とは相対位置が変位
することなく一体的に回転する。これにより、支持基体
１９に対する８基の拘束治具２２の相対位置は変位する
ことはない。

【００２６】これに対し、ブレーキ付きクラッチ４１に
より調節歯車２７を駆動軸３８に対して連結解除した状
態で、駆動軸３８を回転すると、調節歯車２７が停止し
た状態で駆動歯車２５のみが回転することとなる。この
ときには、駆動歯車２５と噛合する主歯車２３を介して
支持基体１９は回転するが、調節歯車２７と噛合する副
歯車２６は回転しないので、該副歯車２６に連結されて
いる８基の拘束治具２２と支持基体１９との相対位置が
変位する。なお、前記５基の調節歯車２７に対応するブ
レーキ付きクラッチ４１は、夫々個別に切換え制御可能
に構成され、各支持基体１９に対する拘束治具２２の変
位量を異ならせることができるようになっている。

【００２７】なお、前記サーボモータ４０には、該モー
タの回転数を検出する検知手段(図示せず)が配設され、
該検知手段からの検出信号は、例えばマイクロコンピュ
ータを内蔵した制御手段(図示せず)に入力されるように
なっている。またブレーキ付きクラッチ４１は、制御手
段により切換え制御されるよう設定してある。従って、
予め制御手段に板ばね１０のキャンバー形状に関するデ
ータを入力しておけば、拘束治具２２の位置調節を行な
うに際し、該データに基づいてブレーキ付きクラッチ４
１の切換え制御を行なうことにより、前記固定軸１５に
沿って整列する５基の拘束治具２２を、板ばね１０のキ
ャンバー形状に一致する配列に位置調節することができ
る(図９参照)。

【００２８】(幅調節機構について)オーダ変更等により
前記板ばね１０の長さ寸法が変わった場合は、前記移動
円盤１７を固定円盤１６に対して近接離間移動すること
により、各支持基体１９間の幅調節を行なって、板ばね
１０を５基の拘束治具２２により適正な位置で拘束させ
る必要がある。このため、拘束装置１３には、各移動円
盤１７を固定軸１５に沿って軸方向に移動させる幅調節
機構１８が対応的に設けられている。また幅調節機構１
８は、前記駆動・調節機構２４の各駆動歯車２５および
調節歯車２７を支持基体１９と一体的に移動させるよう
構成してある。なお、幅調節機構１８は、前記固定軸１
５に対して移動自在に配設した４基の移動円盤１７に対
して夫々設けられるが、その構成は同一であるので、図
２において固定円盤１６の左側に配設した第１および第
２移動円盤１７,１７の幅調節機構１８,１８の構成につ
いて主に説明し、右側の幅調節機構１８,１８について
はその詳細説明は省略する。

【００２９】前記移動円盤１７には、図３に示す如く、
第１通孔１７ａと第２通孔１７ｂとが並列に穿設される
と共に、両移動円盤１７,１７の第１通孔１７ａ,１７ａ
および第２通孔１７ｂ,１７ｂは夫々軸方向に整列して
いる。そして、第１通孔１７ａ,１７ａおよび第２通孔
１７ｂ,１７ｂには、図７に示す如く、軸方向一端を固
定円盤１６に回転自在に枢支した第１ねじ軸４２および
第２ねじ軸４３が対応的に挿通されている。また第１移
動円盤１７における第１通孔１７ａには、第１ねじ軸４
２と噛合するナット４４が配設固定され、第１ねじ軸４
２を正逆方向に回転することにより、第１移動円盤１７
が軸方向に移動するようになっている。なお、第２移動
円盤１７における第１通孔１７ａに対して、第１ねじ軸
４２は自由回転可能に挿通され、第１ねじ軸４２の回転
により移動しないよう設定してある。更に、第２移動円
盤１７における第２通孔１７ｂには、第２ねじ軸４３と
噛合するナット４５が配設固定され、第２ねじ軸４３を
正逆方向に回転することにより、第２移動円盤１７が軸
方向に移動するようになっている。なお、第１移動円盤
１７における第２通孔１７ｂに対して、第２ねじ軸４３
は自由回転可能に挿通され、第２ねじ軸４３の回転によ
り移動しないよう設定してある。

【００３０】前記第１ねじ軸４２および第２ねじ軸４３
における第１移動円盤１７から外方に延出している部位
に、ベベルギヤ４２ａ,４３ａが配設されている。また
各軸４２,４３に対応して、これと直交する第１垂直軸
４８および第２垂直軸４９が、図示しない固定部に回転
自在に枢支されており、第１垂直軸４８の下端に配設し
たベベルギヤ４８ａが第１ねじ軸４２のベベルギヤ４２
ａに噛合し、また第２垂直軸４９の下端に配設したベベ
ルギヤ４９ａが第２ねじ軸４３のベベルギヤ４３ａに噛
合している。両垂直軸４８,４９は、後述するサーボモ
ータ５２,５３により正逆方向に回転駆動されるように
なっており、これにより第１移動円盤１７および第２移
動円盤１７を独立して軸方向に移動調節することができ
る。

【００３１】前記駆動・調節機構２４における中央の保
持部材３９(固定円盤１６に対応するもの)は、図２に示
す如く、適宜の固定部に配設固定されて移動不能に構成
されている。中央の保持部材３９の左側に位置する各保
持部材３９には、図８に示す如く、第１通孔３９ａと第
２通孔３９ｂとが並列に穿設されると共に、両保持部材
３９,３９の第１通孔３９ａ,３９ａおよび第２通孔３９
ｂ,３９ｂは夫々軸方向に整列している。また第１通孔
３９ａ,３９ａおよび第２通孔３９ｂ,３９ｂには、軸方
向一端を中央の保持部材３９に回転自在に枢支した第１
ねじ軸５４および第２ねじ軸５５が対応的に挿通されて
いる。そして、第１ねじ軸５４は、第１保持部材３９に
対して螺合されると共に、第２保持部材３９に対しては
自由回転可能となっている。また第２ねじ軸５５は、第
２保持部材３９に対して螺合されると共に、第１保持部
材３９に対しては自由回転可能となっている。

【００３２】前記第１ねじ軸５４および第２ねじ軸５５
には、第１保持部材３９から外方に延出する部位にベベ
ルギヤ５４ａ,５５ａが配設される。そして、第１ねじ
軸５４のベベルギヤ５４ａに、前記第１垂直軸４８の上
端に配設したベベルギヤ４８ｂが噛合し、また第２ねじ
軸５５のベベルギヤ５５ａに、前記第２垂直軸４９の上
端に配設したベベルギヤ４９ｂが噛合している。更に、
第１ねじ軸５４および第２ねじ軸５５の軸端は、第１サ
ーボモータ５２および第２サーボモータ５３に連結され
ている。

【００３３】すなわち、第１サーボモータ５２を正逆方
向に付勢して第１ねじ軸５４を回転すれば、第１保持部
材３９が前記駆動軸３８に沿って移動すると共に、第１
垂直軸４８および第１ねじ軸４２を介して第１移動円盤
１７が固定軸１５に沿って移動する。また同様に、第２
サーボモータ５３を正逆方向に付勢して第２ねじ軸５５
を回転すれば、第２保持部材３９が前記駆動軸３８に沿
って移動すると共に、第２垂直軸４９および第２ねじ軸
４３を介して第２移動円盤１７が固定軸１５に沿って移
動する。これにより、支持基体１９の主歯車２３および
副歯車２６と、駆動・調節機構２４の駆動歯車２５およ
び調節歯車２７が噛合した状態で、両者を移動調節する
ことができる。

【００３４】なお、前記固定円盤１６の右方に配設した
第３および第４移動円盤１７,１７は、左方に配設した
第１および第２移動円盤１７,１７と同様に、幅調節機
構１８,１８により独立して移動される。すなわち、図
７および図８に示す如く、第３移動円盤１７は、第３ね
じ軸４６,ベベルギヤ４６ａ,ベベルギヤ５０ａ,第３垂
直軸５０,ベベルギヤ５０ｂ,ベベルギヤ５６ａ,第３ね
じ軸５６および第３サーボモータ５８により移動調節さ
れる。また第３保持部材３９は、第３ねじ軸５６を介し
て移動調節される。更に、第４移動円盤１７は、第４ね
じ軸４７,ベベルギヤ４７ａ,ベベルギヤ５１ａ,第４垂
直軸５１,ベベルギヤ５１ｂ,ベベルギヤ５７ａ，第４ね
じ軸５７および第４サーボモータ５９により移動調節さ
れる。また第４保持部材３９は、第４ねじ軸５７を介し
て移動調節される。

【００３５】前記４基の移動円盤１７を移動調節する第
１〜第４ねじ軸４２,４３,４６,４７には、ブレーキ(図
示せず)が夫々配設され、移動円盤１７を位置決めした
位置で移動不能に固定し得るよう構成されている。また
第１〜第４サーボモータ５２,５３,５８,５９には、該
モータ５２,５３,５８,５９の回転数を検出して、移動
円盤１７(支持基体１９)の現在位置を検出する位置検出
器(図示せず)が配設され、これにより常に支持基体１９
の正確な位置を監視している。この位置検出器からの支
持基体１９の現在位置に関する信号は、前記制御手段に
入力されるようになっている。従って、予め制御手段に
板ばね１０の長さ寸法のデータを入力しておけば、該デ
ータに基づいて第１〜第４サーボモータ５２,５３,５
８,５９の駆動制御がなされ、４基の支持基体１９を正
確な位置に自動的に移動させることができる。

【００３６】(コンベヤについて)前記拘束装置１３の下
流側に配設されるコンベヤ１４は、図１に示す如く、油
槽１２中を循環可能に構成されると共に、走行方向に所
定間隔離間して複数のアタッチメント６０が配設され、
各アタッチメント６０により板ばね１０を支持した状態
で、該板ばね１０を油中に浸漬させつつ移送するよう構
成されている。

【００３７】(その他の付属設備について)前記油槽１２
の板ばね供給方向上流側に、図１に示す如く、マニプレ
ータ等の移載装置６１が配設され、前工程でキャンバー
が付与された板ばね１０を、前記拘束装置１３に１本づ
つ移載するよう構成されている。また拘束装置１３の下
流側に、板ばね１０を該拘束装置１３から取出して前記
コンベヤ１４に移載するマニプレータ等の移載装置６１
が配設される。なお、拘束装置１３からコンベヤ１４へ
の板ばね１０の移載は、該板ばね１０を油中に浸漬した
状態で行なうよう設定されている。これにより、板ばね
１０が一旦油中から取出されることによる温度変化に起
因する歪の発生や、油煙を生ずるのを防止し得るように
なっている。

【００３８】

【実施例の作用】次に、このように構成した焼入れ装置
を作動することにより実施される焼入れ方法の作用につ
き説明する。なお、焼入れ装置１０を実働させるのに先
立ち、前記拘束装置１３に設けた前記制御手段に、焼入
れを行なう板ばね１０の長さ寸法やキャンバー形状等の
データが入力される。また、そのデータに基づいて４基
の支持基体１９の幅調節および拘束治具２２の位置決め
がなされているものとする。なお、駆動・調節機構２４
の各調節歯車２７は、ブレーキ付きクラッチ４１により
駆動軸３８に連結されている。

【００３９】このようにした状態で、図１に示す如く、
前記油槽１２における油面の上方の供給位置(実施例で
は固定軸１５の真上の位置から４５°反時計方向に回動
した位置)に臨む支持基体１９の支持面２０ａに配設し
た拘束治具２２に、板ばね１０を供給する。このとき、
該拘束治具２２における可動爪３１のフォロワ３６は、
前記固定カム３７の大径部３７ａに当接して固定爪３０
と可動爪３１とは解放状態に保持されている。また供給
位置に臨む５基の拘束治具２２は、図９に示す如く、板
ばね１０のキャンバー形状に合わせてその相対的な位置
が調節されている。

【００４０】両爪３０,３１の間に板ばね１０が供給さ
れたタイミングで、前記駆動・調節機構２４のサーボモ
ータ４０が付勢され、各駆動歯車２５と主歯車２３との
噛合作用下に、５基の支持基体１９は同期して反時計方
向に４５°だけ間欠回転する。このとき、前記調節歯車
２７は駆動歯車３８と一体的に回転し、支持基体１９に
配設した副歯車２６を主歯車２３と同期回転させるの
で、支持基体１９に対する各拘束治具２２の位置は変位
しない。また支持基体１９の回転により、板ばね１０が
供給された拘束治具２２のフォロワ３６は、前記固定カ
ム３７の大径部３７ａから離間して小径部３７ｂに移行
する。この結果、前記可動爪３１は圧縮ばね３４の弾力
付勢下に固定爪３０に近接し、板ばね１０を強固に挟持
するに至る。なお、固定爪３０および可動爪３１の形状
を「レ」および「へ」字状に形成したことにより、図６に示
す如く、両爪３０,３１により挟持される板ばね１０
は、その板厚および板幅の両方向から拘束される。

【００４１】このように、拘束治具２２により５個所に
おいてその板厚および板幅の両方向から拘束された板ば
ね１０は、支持基体１９の回転により油中に浸漬されて
焼入れが施される(図３参照)。すなわち、板ばね１０の
板厚および板幅方向の歪みの発生を有効に防止すること
ができ、精度の良い焼入れが施される。また板ばね１０
は歪を生じないので、焼入れ後の矯正作業を不要として
生産能率を向上させることができる。

【００４２】前記支持基体１９が反時計方向に４５°だ
け回転すると、供給位置に支持面２０ｂが到来し、該支
持面２０ｂに配設された拘束治具２２は、その固定爪３
０と可動爪３１とが解放状態で板ばね１０の供給を待機
する。前記移載装置６１により板ばね１０が拘束治具群
に供給されると、前述したと同様に駆動・調節機構２４
が作動して全ての支持基体１９が同期回転し、板ばね１
０は両爪３０,３１により拘束された状態で油中に浸漬
される。このようにして、前工程から板ばね１０が１本
づつ供給される毎に、支持基体１９を４５°づつ間欠回
転することにより、複数の板ばね１０の焼入れが施され
る。

【００４３】前記支持基体１９の回転により支持面２０
ａが、板ばね１０の取出し位置(供給位置から中心角２
７０°変位した位置)に到来すると、該支持面２０ａに
配設された拘束治具２２のフォロワ３６が固定カム３７
の小径部３７ｂから大径部３７ａに移行する(図３参
照)。これにより、拘束治具２２の可動爪３１が圧縮ば
ね３４の弾力に抗して固定爪３０から離間する解放位置
に戻され、板ばね１０を解放するに至る。この板ばね１
０は、前記移載装置６２により取出されて、下流側のコ
ンベヤ１４に移載される。このときには、板ばね１０は
キャンバー形状が安定する状態まで焼入れがなされてい
るので、コンベヤ１０により非拘束状態で更に油中を移
送される際には、殆ど歪みが発生することはない。ま
た、拘束装置１３からコンベヤ１４に移載する際に、板
ばね１０を油中から空気中に出さないので、温度変化に
より歪が生じたり油煙の発生を防止することができる。

【００４４】(支持基体および拘束治具の位置調節作業
について)次に、オーダ変更に伴い異なる長さ寸法およ
びキャンバー形状の板ばね１０の焼入れを行なう場合
は、図示しない前記制御手段に新たなデータを入力し、
該データに基いて前記幅調節機構１８および駆動・調節
機構２４を作動して、各支持基体１９の離間寸法および
支持基体１９に対する拘束治具２２の相対的な位置調節
を行なう。

【００４５】(支持基体の幅調節について)前記第１〜第
４サーボモータ５２,５３,５８,５９を正逆方向に駆動
し、第１〜第４移動円盤１７を固定軸１５に沿って移動
させることにより、固定円盤１６に対する各移動円盤１
７の離間距離を調節する。このとき、移動円盤１７と一
体的に保持部材３９も移動し、支持基体１９の主歯車２
３および副歯車２６と、駆動・調節機構２４の対応の駆
動歯車２５および調節歯車２７が噛合した状態での調節
がなされる。なお、移動円盤１７が位置決めされると、
適宜のブレーキ手段が作動し、各移動円盤１７は固定軸
１５に対して軸方向に移動不能に固定される。

【００４６】(支持基体に対する拘束治具の位置調節に
ついて)前記駆動・調節機構２４の各ブレーキ付きクラ
ッチ４１を作動して、駆動軸３８に対して調節歯車２７
の連結を解除すると共に、ブレーキにより回転不能の状
態とする。次いで、前記サーボモータ４０を付勢して駆
動軸３８を回転させると、駆動歯車２５のみが回転し、
これと噛合する主歯車２３を介して支持基体１９は移動
円盤１７または固定円盤１６の外周を回動する。これに
対して支持基体１９に配設した８基の拘束治具２２は、
夫々連杆２８を介して連結した副歯車２６が調節歯車２
７と噛合して回動不能の状態となっているので、支持基
体１９に対しての拘束治具２２の相対位置が変位され
る。

【００４７】なお、固定円盤１６に配設した支持基体１
９の拘束治具２２により板ばね１０の中央を拘束する場
合、該固定円盤１６からの各移動円盤１７の離間距離に
よって、その支持基体１９に対する拘束治具２２の変位
量を異ならせる必要がある。従って、前記サーボモータ
４０の回転角度に応じて第１〜第４保持部材３９に配設
した対応のブレーキ付きクラッチ４１を切換え制御する
ことにより、各支持基体１９に対する拘束治具２２の変
位量を変えることができる。

【００４８】前述した調節作業が完了すると、ブレーキ
付きクラッチ４１により全ての調節歯車２７を駆動軸３
８に連結し、該調節歯車２７と駆動歯車２５とを同期回
転可能とする。この状態で駆動軸３８を回転させれば、
５基の支持基体１９は、各拘束治具２２との相対位置が
変位することなく同期して回転する。

【００４９】このように、板ばね１０に関する長さ寸法
やキャンバー形状等のデータを予め制御手段に入力して
おけば、オーダ変更に際して支持基体１９および拘束治
具２２の位置調節が、前記幅調節機構１８および駆動・
調節機構２４により自動的に行なわれる。従って、オー
ダ変更に要する段取り替え時間を短縮して生産効率の向
上を図ることができる。

【００５０】なお、各種板ばね１０の仕様(長さやキャ
ンバー形状等)のデータを予め制御手段に入力してお
き、オーダ変更に際して所要の設定ボタンを押すだけ
で、所望の位置調節を選択し得るようにすれば、調節に
要する時間を更に短縮することができる。

【００５１】

【変形例について】図１０〜図１３は、拘束治具２２の
変形例を示すものである。なお、図１に示す実施例と同
様の機能を有する部材については、同一の符号を付して
示すものとする。

【００５２】前記支持基体１９における支持部２０の支
持面２０ａに配設したガイドレール２１に、基台２９が
摺動自在に配設されると共に、該基台２９に支持軸６３
が立設されている。この支持軸６３に、円盤状の支持体
６４が回転自在に枢支されると共に、該支持体６４の外
側面(基台２９から離間する面)には、支持軸６３の枢支
部から半径方向外方に向かうにつれて軸方向外方に傾斜
するテーパを有する固定爪３０が配設される。また支持
体６４に弧状の通孔６４ａが穿設され、図１２に示す如
く、該通孔６４ａに挿通されて基台２９に螺挿したボル
ト６５により、該支持体６４は、軸方向への移動が規制
されると共に、周方向には回動可能に構成されている。
これにより、板ばね１０を挟持する際に、該板ばね１０
の端縁部に沿って固定爪３０を平行に倣わせることがで
き、傷の発生を防止し得る。

【００５３】前記支持軸６３には、図１０に示す如く、
前記固定爪３０の支持体６４と対向して保持体６６が摺
動可能に配設されると共に、該保持体６６における固定
爪３０と対向する側に、支持軸６３に回転自在に枢支さ
れた支持体６７が臨んでいる。この支持体６７は、保持
体６６に配設した規制部材６８により該保持体６６と一
体的に支持軸６３に沿って移動するよう構成されると共
に、その固定爪３０と対向する一側面に、固定爪３０と
は逆方向のテーパが付与された可動爪３１が配設され
る。そして、板ばね１０の厚み方向一側を支持軸６３に
当接した状態で、図１１に示す如く、両爪３０,３１に
より板ばね１０を幅方向から挟持することにより、該板
ばね１０の板幅および板厚方向を拘束して、焼入れに際
しての歪みの発生を抑制することができるようになって
いる。

【００５４】また前記可動爪３１の支持体６７に弧状の
通孔６７ａが穿設され、該通孔６７ａに、図１２に示す
如く、保持体６６に突設したピン６９が挿通されてい
る。これにより、支持体６７は所要範囲内での周方向の
回動が許容され、固定爪３０と可動爪３１とで板ばね１
０を挟持した際に、該板ばね１０の端縁部に沿って可動
爪３１を平行に倣わせることができるようになってい
る。

【００５５】(可動爪の切換え手段について)図１３に示
す如く、前記支持軸６３の軸端にブラケット７０が配設
固定されると共に、該ブラケット７０の左右両側に軸方
向外方に延出する張出し部材７１,７１が配設される。
この張出し部材７１,７１には、延出端部近傍の相互に
離間する外側面に係止ピン７２,７２が突設され、各係
止ピン７２と前記保持体６６に突設した対応の係止ピン
７３との間に、引張りばね７４が張設されている。すな
わち保持体６６は、常には２本の引張りばね７４,７４
の弾力作用下に、固定爪３０から離間してブラケット７
０に当接する解放位置に臨むよう構成される(図１０参
照)。

【００５６】前記基台２９には、図１２に示す如く、一
側面に歯７５ａを形成した係止部材７５の一端が枢支さ
れると共に、該係止部材７５は基台２９に配設した突片
７６との間に弾力的に介挿した圧縮ばね７７により、常
には支持軸６３(後述する爪部材７８に歯７５ａが係合
する方向)に近接する方向に付勢されている。また前記
保持体６６には、前記係止部材７５の挿通を許容する溝
６６ａが形成されると共に、該溝６６ａの内部に、係止
部材７５の歯７５ａに係脱自在な爪部材７８が回転自在
に枢支されている。この爪部材７８は、保持体６６が前
記固定爪３０に近接する方向への移動は許容するが、該
保持体６６が固定爪３０から離間する方向への移動は、
歯７５ａと係合した状態で阻止するよう設定されてい
る。なお、前記係止部材７５の開放端に係合片７９が配
設され、該係合片７９を後述する手段により付勢し、係
止部材７５を爪部材７８から離間させることにより、挟
持位置に臨む保持体６６を解放位置に戻し得るようにな
っている。

【００５７】また拘束装置１３における板ばね１０の供
給位置には、図１０に示す如く、保持体６６を固定爪３
０に近接移動させるベく機能するエアシリンダ８０が配
置される。そして、前記支持基体１９が回転して拘束治
具２２が供給位置に到来し、前工程から板ばね１０が供
給された後に、エアシリンダ８０が付勢されて、保持体
６６を引張りばね７４,７４の弾力に抗して固定爪３０
に近接させるよう構成される(図１１参取）。このと
き、前記爪部材７８は係止部材７５における歯７５ａの
上を移動して、固定爪３０と可動爪３１とによる板ばね
１０の挟持が行なわれる。次いでエアシリンダ８０の付
勢を解除すると、保持体６６は引張りばね７４,７４の
弾力によって支持軸６３のブラケット７０に向けて引張
られるが、このときには爪部材７８が係止部材７５の歯
７５ａに係合して移動が規制され、保持体６６および可
動爪３１は板ばね１０の挟持位置に保持される。

【００５８】更に、拘束装置１３における板ばね１０の
取出し位置には、前記係止部材７５を爪部材７８から離
間する方向に移動させる手段(図示せず)が配設され、該
手段により係止部材７５を移動させることにより、歯７
５ａと爪部材７８との係合が解除され、保持体６６と共
に可動爪３１は引張りばね７４,７４の弾力作用下に固
定爪３０から離間する解放位置に復帰される。これによ
り、板ばね１０を前記移載装置６２により取出してコン
ベヤ１４に移載することができる。

【００５９】なお、実施例では支持基体に８基の拘束治
具を設けた場合につき説明したが、本願はこれに限定さ
れるものでなく、拘束治具の配設数は８基よりも少なく
ても多くてもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る板ばね
の焼入れ方法および拘束装置によれば、板ばねの焼入れ
に際して板厚および板幅方向の歪みの発生を抑制して高
精度の焼入れを行なうことができる。従って、後工程で
の歪みの矯正作業を必要とせず、生産能率の向上を図る
ことができる。また、板ばねの長さ寸法やキャンバー形
状に一致する配列で拘束治具を移動調節自在に構成した
ので、各種の長さ寸法やキャンバー形状に対応すること
ができると共に、オーダ変更に要する段取り替え時間を
短縮して、生産効率を極めて向上させることができる。

【００６１】更に、拘束治具はサーボ手段により移動調
節自在に構成したので、予め入力された数値に基づいて
自動的に位置決めすることができ、オーダ変更に伴う板
ばねの仕様に応じた位置決め変更を短時間で行なうこと
ができる。しかも、調節作業には直接作業者が介在しな
いので、労働軽減と省力化を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る板ばねの焼入れ方法が好適に実施
される焼入れ装置の概略構成図である。

【図２】実施例に係る拘束装置の縦断面図である。

【図３】拘束装置の縦断側面図である。

【図４】拘束装置を図３とは反対側から観察した縦断側
面図である。

【図５】拘束装置における第１移動円盤に関する部位の
拡大縦断面図である。

【図６】支持基体に配設した拘束治具を示す一部切欠側
面図である。

【図７】図３に示す拘束装置のVII−VII線断面図であ
る。

【図８】図３に示す拘束装置のVIII−VIII線断面図であ
る。

【図９】５基の拘束治具により板ばねを拘束した状態で
示す拘束装置の概略図である。

【図１０】拘束治具の変形例を板ばねの解放状態で示す
側面図である。

【図１１】拘束治具の変形例を板ばねの挟持状態で示す
側面図である。

【図１２】拘束治具の変形例を示す縦断面図である。

【図１３】図１０に示す拘束治具のＡ矢視図である。

【図１４】板ばねを利用した懸架装置を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 板ばね １２ 油槽 １３ 拘束装置 １５ 固定軸 １８ 幅調節手段 １９ 支持基体 ２２ 拘束治具 ２３ 主歯車 ２５ 駆動歯車 ２６ 副歯車 ２７ 調節歯車 ３６ フォロワ ３７ 固定カム ４０ サーボモータ ４１ ブレーキ付きクラッチ ５２ 第１サーボモータ ５３ 第２サーボモータ ５８ 第３サーボモータ ５９ 第４サーボモータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要のキャンバーを付された板ばね(10)
   を油中に浸漬して焼入れするに際し、 前記板ばね(10)の板厚方向および板幅方向を拘束した状
   態で油中に浸漬するようにしたことを特徴とする板ばね
   の焼入れ方法。
2. 【請求項２】 焼入れ油が貯留された油槽(12)の内部に
   配設され、所要のキャンバーを付された板ばね(10)を拘
   束する拘束装置(13)であって、 前記油槽(12)に配設した固定軸(15)に回転自在に枢支さ
   れると共に、該固定軸(15)の軸方向に移動自在な複数の
   支持基体(19)と、 前記各支持基体(19)に対応的に連結され、該支持基体(1
   9)を前記固定軸(15)に沿って移動させることにより、各
   支持基体(19)の間隔を調節する幅調節手段(18)と、 前記支持基体(19)の外周面に周方向への移動調節自在に
   配設され、前記板ばね(10)の板厚および板幅方向を拘束
   可能な拘束治具(22)と、 前記拘束治具(22)を板ばね(10)の拘束状態と解放状態と
   に切換え可能な切換え手段(36,37)と、 前記支持基体(19)に対する拘束治具(22)の周方向の相対
   位置を変位可能な調節手段(26,27,41)と、 前記複数の支持基体(19)を同期的に回転させる駆動手段
   (23,25,40)とからなり、 前記板ばね(10)のキャンバー形状に沿って整列した複数
   の拘束治具(22)により、前記板ばね(10)をその板厚およ
   び板幅方向において拘束し、次いで全ての支持基体(19)
   を同期回転することによって板ばね(10)を油中に浸漬す
   るよう構成したことを特徴とする板ばねの拘束装置。
3. 【請求項３】 前記支持基体(19)には、その周方向に複
   数の拘束治具(22)が配設される請求項２記載の板ばねの
   拘束装置。
4. 【請求項４】 前記幅調節手段(18)および調節手段(26,
   27,41)は、サーボ手段(40,52,53,58,59)により作動され
   る請求項２または３記載の板ばねの拘束装置。