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焼抜き用引抜治具 - 特開2008−6533 | j-tokkyo
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【発明の名称】 焼抜き用引抜治具
【発明者】 【氏名】加納 聡

【氏名】磯野 修

【氏名】石井 一夫

【要約】 【課題】リング状部材を誘導加熱して膨張させた直後に容易に且つ素早く軸から引き抜ける焼抜き用引抜治具を提供する。

【構成】焼抜き用引抜治具10は、円筒状又は円柱状の軸30の外周面30aに嵌め込まれたインナーレース40をリング状の誘導加熱コイルで取り囲んで誘導加熱して膨張させることにより軸30からインナーレース40を引き抜く際に使用される。焼抜き用引抜治具10は、内周面に段が形成された(内周面の半分程度が内側に狭くなった)リング状のスペーサ12と、全体形状がL字状の2つの爪と、これらの爪が嵌め込まれて保持される2つの凹部14aが形成されたリング状の爪ホルダ14と、爪ホルダ14の凹部14aそれぞれに保持された爪を押えて固定しておく爪押えリング18と、誘導加熱コイルに取り付けられる引抜爪20とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸の外周面に嵌め込まれたリング状部材を誘導加熱コイルで取り囲んで誘導加熱して膨張させることにより前記軸から前記リング状部材を引き抜く際に使用される焼抜き用引抜治具において、
前記リング状部材の外周面に形成された凸状部に、前記リング状部材を引き抜く引抜方向の上流側から当接する爪と、
該爪が保持される凹部が形成された、前記軸に差し込まれる爪ホルダと、
該爪ホルダの前記凹部に保持された前記爪を押えて固定しておく、前記爪ホルダの外周面に嵌め込まれる爪押えリングと、
前記爪ホルダよりも前記引抜方向の上流側から下流側に向けて移動させることにより前記爪、前記爪ホルダ、及び前記爪押えリングと共に前記リング状部材を前記軸から引き抜く、前記誘導加熱コイルに取り付けられた引抜爪とを備えたことを特徴とする焼抜き用引抜治具。
【請求項2】
前記軸は、その長手方向のうち嵌め込まれた前記リング状部材の前記凸状部よりも前記引抜方向の上流側に、該軸の外径よりも太いリング部が形成されたものであり、
前記軸に差し込まれることにより、前記引抜方向の下流側から前記リング部に当接するスペーサを備え、
前記引抜爪は、前記引抜方向の上流側から前記スペーサに当接するものであり、
前記爪ホルダは、前記引抜方向の下流側から前記スペーサに当接するものであることを特徴とする請求項1に記載の焼抜き用引抜治具。
【請求項3】
前記誘導加熱コイルを前記引抜方向及びその反対方向に移動させるコイル台車を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の焼抜き用引抜治具。
【請求項4】
前記爪押えリング、前記爪ホルダ、及び前記スペーサは熱的絶縁性材料から形成されたものであることを特徴とする請求項1、2、又は3に記載の焼抜き用引抜治具。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、円柱状(又は円筒状)の軸の外周面に嵌め込まれたリング状部材(例えば、軸受の内輪)を誘導加熱コイルで取り囲んで誘導加熱して膨張させることにより軸からリング状部材を引き抜く際に使用される焼抜き用引抜治具に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば軸受の内輪(インナーレース)が焼嵌めされた軸からこの内輪を引き抜くことがある。この場合、内輪を誘導加熱して膨張させることにより軸から引き抜ける(例えば、特許文献1参照。)。内輪を誘導加熱して膨張させた状態で軸から引き抜く際は、加熱によって内輪が熱くなっており、しかも、内輪の膨張も僅かであるので、内輪を素早く引き抜く必要がある。
【特許文献1】特公昭30−7337号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、上記事情に鑑み、リング状部材を誘導加熱して膨張させた直後に容易に且つ素早く軸から引き抜ける焼抜き用引抜治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記目的を達成するための本発明の焼抜き用引抜治具は、軸の外周面に嵌め込まれたリング状部材を誘導加熱コイルで取り囲んで誘導加熱して膨張させることにより前記軸から前記リング状部材を引き抜く際に使用される焼抜き用引抜治具において、
(1)前記リング状部材の外周面に形成された凸状部に、前記リング状部材を引き抜く引抜方向の上流側から当接する爪と、
(2)該爪が保持される凹部が形成された、前記軸に差し込まれる爪ホルダと、
(3)該爪ホルダの前記凹部に保持された前記爪を押えて固定しておく、前記爪ホルダの外周面に嵌め込まれる爪押えリングと、
(4)前記爪ホルダよりも前記引抜方向の上流側から下流側に向けて移動させることにより前記爪、前記爪ホルダ、及び前記爪押えリングと共に前記リング状部材を前記軸から引き抜く、前記誘導加熱コイルに取り付けられた引抜爪とを備えたことを特徴とするものである。
【0005】
ここで、
(5)前記軸は、その長手方向のうち嵌め込まれた前記リング状部材の前記凸状部よりも前記引抜方向の上流側に、該軸の外径よりも太いリング部が形成されたものであり、
(6)前記軸に差し込まれることにより、前記引抜方向の下流側から前記リング部に当接するスペーサを備え、
(7)前記引抜爪は、前記引抜方向の上流側から前記スペーサに当接するものであり、
(8)前記爪ホルダは、前記引抜方向の下流側から前記スペーサに当接するものであってもよい。
【0006】
また、
(9)前記誘導加熱コイルを前記引抜方向及びその反対方向に移動させるコイル台車を備えてもよい。
【0007】
さらに、
(10)前記爪押えリング、前記爪ホルダ、及び前記スペーサは熱的絶縁性材料から形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明の焼抜き用引抜治具を使用するに当たっては、誘導加熱コイルによってリング状部材を取り囲む(即ち、誘導加熱コイルを軸に差し込む)に先立って、先ず、爪ホルダを軸に差し込み(スペーサを備えている場合は、スペーサを最初に差し込む)、続いて、爪ホルダの凹部に爪を保持させてリング状部材の凸状部に引抜方向上流側から当接させ、この状態で爪押えリングで爪を押えて固定させる。その後、誘導加熱コイルを軸に差し込んでリング状部材を誘導加熱コイルで取り囲み、爪ホルダを引抜方向に移動させられるように引抜爪を配置する。続いて、誘導加熱コイルによってリング状部材を誘導加熱する。この誘導加熱によってリング状部材を膨張させ、続いて、爪ホルダよりも引抜方向の上流側から下流側に向けて引抜爪を移動させる。この移動によって爪、爪ホルダ、及び爪押えリングと共にリング状部材及び誘導加熱コイルが軸から引き抜かれる。即ち、本発明の焼抜き用引抜治具を使用した場合、誘導加熱コイルでリング状部材を加熱する以前から(加熱するに先立って)リング状部材を引き抜ける位置に焼抜き用引抜治具を配置でき、この状態のまま、リング状部材を誘導加熱コイルで加熱し、軸から引き抜けるサイズまでリング状部材が膨張した直後に引抜方向に引抜爪を移動させることにより軸からリング状部材を引き抜ける。従って、リング状部材を誘導加熱して膨張させた直後に容易に且つ素早く軸から引き抜けることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明は、内輪が焼嵌めされた軸からこの内輪を加熱して膨張させて引き抜く際に使用される焼抜き用引抜治具に実現された。
【実施例1】
【0010】
図1と図2を参照して、本発明の焼抜き用引抜治具を構成する各部材を説明する。
【0011】
図1は、本発明の焼抜き用引抜治具の一例を構成する各部材を分解して示す斜視図であり、(a)はスペーサを示し、(b)は爪ホルダを示し、(c)は爪を示し、(d)は爪押えリングを示し、(e)は引抜爪を示す。図2は、図1に示す各部材を軸に少しだけ差し込んだ状態を示す斜視図である。
【0012】
焼抜き用引抜治具10は、円筒状又は円柱状の軸30の外周面30aに嵌め込まれたインナーレース40(本発明にいうリング状部材の一例であり、内輪ともいう。)をリング状の誘導加熱コイル50(図7等参照)で取り囲んで誘導加熱して膨張させることにより軸30からインナーレース40を引き抜く際に使用されるものである。軸30の長手方向一端部には、インナーレース40などから構成される軸受からの油漏れを防止する油切り32(本発明にいうリング部の一例である)が形成されている。この油切り32の外径は軸30の外径よりも大きい。また、インナーレース40は、その長手方向の一端よりも内側部分(軸30の油切り32よりも内側部分)の外周面にリング状の凸状部40aが形成されている。この凸状部40aの外径は、インナーレース40のうち凸状部40a以外の部分の外径よりも大きい(太い)。なお、インナーレース40の内径は軸30の外径よりもやや小さく、インナーレース40は軸30に嵌め合わされて固定される。この嵌め合わされに関しては、「しめしろ(軸の外径―インナーレースの内径)/2」というものがあり、常温時では、この「しめしろ」によってインナーレース40が軸30に強く嵌め合わされている。また、軸30は浮いているように見えるが、実際は、図示していない部分で車体などに保持されている。
【0013】
焼抜き用引抜治具10は、内周面に段が形成された(内周面の半分程度が内側に狭くなった)リング状のスペーサ12と、全体形状がL字状の2つの爪16と、これらの爪16が嵌め込まれて保持される2つの凹部14aが形成されたリング状の爪ホルダ14と、爪ホルダ14の凹部14aそれぞれに保持された爪16を押えて固定しておく爪押えリング18と、誘導加熱コイル50に取り付けられる引抜爪20とを備えている。なお、スペーサ12と爪ホルダ14を一体として形成してもよい。
【0014】
スペーサ12は、上記した油切り32の形状やサイズ(大きさ)に応じて適宜に設計されるものであり、矢印A方向から軸30に差し込まれることにより、引抜方向(矢印B方向であり、矢印A方向とは反対の方向)の下流側から油切り32の引抜方向下流側面に当接する。
【0015】
爪ホルダ14は、外径の大きいリングと小さいリングが一体になった形状である。上記した2つの凹部14aは、外径の小さいリングに形成されている。爪ホルダ14のうち外径の大きいリングの端面が、引抜方向の下流側からスペーサ12の引抜方向下流側面に当接する。爪ホルダ14の2つの凹部14aは、中心角で180°離れた位置(向き合う位置)に形成されている。
【0016】
爪押えリング18は、爪ホルダ14のうち外径の小さいリングの外周面に嵌め込まれる。即ち、爪押えリング18の内径は、爪ホルダ14のうち外径の小さいリングの外径にほぼ等しい。爪押えリング18の外径は、爪ホルダ14のうち外径の大きいリングの外径に等しい。同様に、スペーサ12の外径は、爪押えリング18の外径に等しい。
【0017】
スペーサ12、爪ホルダ14、及び爪押えリング18の内径は、インナーレース40の凸状部40aの外径よりも大きい。なお、誘導加熱コイル50における引抜爪20の配置については後述する。また、上記したスペーサ12、爪ホルダ14、爪押えリング18の内径や外径は、軸30に嵌めこまれたインナーレース40の外径等に基づいて適宜に設定する。これらスペーサ12、爪ホルダ14、及び爪押えリング18の材質は、断熱性(熱的絶縁性、極めて低い熱伝導率)、耐アーク性、電気的絶縁性、低熱膨張率を備えたものである。このような材質の一例として、日光化成株式会社のベスサーモF(商品名)が挙げられる。なお、爪16の材質はSUS304(JIS)である。
【0018】
焼抜き用引抜治具10の使用方法について、図3から図12までを参照して説明する。
【0019】
図3は、スペーサを油切りに嵌め込んだ状態を示す斜視図である。図4は、スペーサに続いて爪ホルダを油切りに嵌め込んだ状態を示す斜視図である。図5は、油切りに嵌め込まれた爪ホルダの凹部に爪を保持した状態を示す斜視図である。図6は、爪ホルダの凹部に保持された爪を固定するために爪押えリングを爪ホルダに嵌め込んだ状態を示す斜視図である。図7は、爪押えリングが嵌め込まれた後に誘導加熱コイルを差し込む直前の状態を示す斜視図である。図8は、インナーレースを誘導加熱コイルで取り囲んだ状態を示す斜視図である。図9は、インナーレースを誘導加熱コイルで取り囲んだ後に引抜爪をスペーサに当接させた状態を示す断面図である。図10は、引抜爪を引抜方向に少しだけ移動させた状態を示す斜視図である。図11は、引抜爪を引抜方向に少しだけ移動させた状態を示す断面図である。図12は、軸から焼抜き用引抜治具と共にインナーレースを引き抜いた状態を示す斜視図である。
【0020】
軸30に焼嵌めされたインナーレース40を軸30から、焼抜き用引抜治具10を使用して引き抜くに際しては、先ず、矢印A方向からスペーサ12を軸30に差し込んで油切り32の一端面に引抜方向(矢印B方向)の下流側から当接させる。これにより、図3に示すように、スペーサ12は油切り32に嵌め込まれた状態となる(図9も参照)。続いて、爪ホルダ14を矢印A方向に移動させてその下流側からスペーサ12に当接させる。これにより、図4に示すように、爪ホルダ14は、スペーサ12よりも矢印A方向上流側(図4の左側)で油切り32に嵌め込まれた状態となる(図9も参照)。
【0021】
上記の状態の爪ホルダ14をその円周方向に回転させて凹部14aを、インナーレース40と油切り32の溝切り部32a(図9参照)に合わせる。この状態で凹部14aに爪16を嵌め込んで、爪16の一部を溝切り部32aに差し込み、図5に示すように保持させる(図9も参照)。凹部14aに保持された爪16は、矢印B方向(引抜方向)の上流側からインナーレース40の凸状部40aに当接する。凹部14aに保持された爪16を押えて固定しておくために、図6に示すように、爪ホルダ14のうち凹部14aが形成されている部分の外周面に爪押えリング18を嵌め込む。これにより爪16が凹部14aに固定されると共に、スペーサ12、爪ホルダ14、爪16、及び爪押えリング18が一体化される。なお、スペーサ12、爪ホルダ14、及び爪押えリング18の外径は等しい。
【0022】
上記のようにしてスペーサ12、爪ホルダ14、爪16、及び爪押えリング18が一体化された後に誘導加熱コイル50を軸30に差し込んでインナーレース40を誘導加熱コイル50で取り囲む。誘導加熱コイル50を軸30に差し込むに際しては、図7等に示すように、コイル台車60を使用する。コイル台車60は、誘導加熱コイル50を引抜方向(矢印B方向)及びその反対方向(矢印A方向)に移動させるためのものである。コイル台車60を矢印A方向に移動させ、誘導加熱コイル50がインナーレース40を取り囲む位置でこれを停止する。
【0023】
一対の面板52のうち矢印A方向下流側(矢印B方向上流側)の面板52Aには、矢印A方向に直交するように引抜爪20が固定されている。引抜爪20は細長い板状のものであり、その長手方向一端部には長孔20a(図1(e)参照)が形成されている。この長孔20aにボルトを差し込んで締め付けることにより引抜板20が面板52Aに固定される。一対の面板52と共に誘導加熱コイル50を軸30に差し込むときには、図7に示すように引抜爪20を面板52Aの内周面と同じかそれよりも外周面側に引っ込めておく。誘導加熱コイル50がインナーレース40を取り囲む位置で停止した後、引抜爪20の長孔20aに差し込んだボルトを緩めて引抜爪20を面板52Aの内周面よりも内側に移動させて、図9に示すように、引抜爪20の長手方向一端部を引抜方向の上流側(図9の紙面の右側)からスペーサ12に当接させる。なお、面板52Aには、引抜爪20が入り込む溝(引抜爪20の幅よりも若干広い幅をもつ溝)が形成されている。この溝の底には、引抜爪20の移動に起因する面板52Aの磨耗防止のためのステンレス製の板54が固定されている。
【0024】
上述したようにスペーサ12、爪ホルダ14、爪16、及び爪押えリング18を一体化しておき、さらに誘導加熱コイル50でインナーレース40を取り囲んで、引抜爪20の長手方向一端部を引抜方向の上流側からスペーサ12に当接させた状態で、誘導加熱コイル50に交流電力を供給してインナーレース40を誘導加熱して膨張させる。インナーレース40を軸30から引き抜ける程度まで膨張させ、図10や図11に示すように引抜爪20を矢印B方向に素早く移動させる。これにより、引抜爪20がスペーサ12を矢印B方向に押して移動させ、スペーサ12と共に爪ホルダ14、爪16、爪押えリング18、及びインナーレース40が矢印B方向に移動して、図12に示すようにインナーレース40が軸30から引き抜かれる。
【0025】
以上説明したように、誘導加熱コイル50でインナーレース40を誘導加熱する以前から(加熱するに先立って)インナーレース40を引き抜ける位置に焼抜き用引抜治具10が配置されており、この状態のまま、インナーレース40を誘導加熱コイル50で誘導加熱し、軸30から引き抜けるサイズまでインナーレース40が膨張した直後に引抜方向に引抜爪20を移動させることにより軸30からインナーレース40を容易に引き抜ける。従って、インナーレース40を誘導加熱して膨張させた直後に容易に且つ素早く軸30から引き抜けることとなる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の焼抜き用引抜治具の一例を構成する各部材を分解して示す斜視図であり、(a)はスペーサを示し、(b)は爪ホルダを示し、(c)は爪を示し、(d)は爪押えリングを示し、(e)は引抜爪を示す。
【図2】図1に示す各部材を軸に少しだけ差し込んだ状態を示す斜視図である。
【図3】スペーサを油切りに嵌め込んだ状態を示す斜視図である。
【図4】スペーサに続いて爪ホルダを油切りに嵌め込んだ状態を示す斜視図である。
【図5】油切りに嵌め込まれた爪ホルダの凹部に爪を保持した状態を示す斜視図である。
【図6】爪ホルダの凹部に保持された爪を固定するために爪押えリングを爪ホルダに嵌め込んだ状態を示す斜視図である。
【図7】爪押えリングが嵌め込まれた後に誘導加熱コイルを差し込む直前の状態を示す斜視図である。
【図8】インナーレースを誘導加熱コイルで取り囲んだ状態を示す斜視図である。
【図9】インナーレースを誘導加熱コイルで取り囲んだ後に引抜爪をスペーサに当接させた状態を示す断面図である。
【図10】引抜爪を引抜方向に少しだけ移動させた状態を示す斜視図である。
【図11】引抜爪を引抜方向に少しだけ移動させた状態を示す断面図である。
【図12】軸から焼抜き用引抜治具と共にインナーレースを引き抜いた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0027】
10 焼抜き用引抜治具
12 スペーサ
14 爪ホルダ
16 爪
18 爪押えリング
20 引抜爪
30 軸
40 インナーレース
50 誘導加熱コイル
【出願人】 【識別番号】390029089
【氏名又は名称】高周波熱錬株式会社
【出願日】 平成18年6月29日(2006.6.29)
【代理人】 【識別番号】100098349
【弁理士】
【氏名又は名称】一徳 和彦


【公開番号】 特開2008−6533(P2008−6533A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−179025(P2006−179025)