JPH0225414B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱処理用治具に関し、特にリング状の
部品の熱処理変形を小さくするための熱処理用治
具に関する。

従来、リングギヤの高周波焼入には、第１図に
示すような治具１にリングギヤ３を取付け、これ
を高周波電流の流れているコイル２の中に挿入し
高周波の磁界をその表面に印加し、硬化焼入を行
つている。このため、リングギヤ３を加熱したと
きに、リングギヤ３からその受面Ａ、すなわち、
治具１の上面に熱が流れて、リングギヤ３の受面
Ａとその反対側の上面Ｂとの間に温度差が生じ、
その結果リングギヤ３の受け治具に近い部分にお
ける焼入歪が非常に大きくなる。

また、リングギヤを加熱するとφDが100〜300μ
膨張し焼入すると、未硬化部位の剛性不足によ
り、内径φDの収縮量が大きい（150〜250μ）。こ
のように内径収縮量が大きいために、リングギヤ
の受け治具１の外径φdは、焼入収縮量を見込ん
で決めており、焼入前また加熱中のリングギヤ内
径と受け治具外径との間隙４は相当に大きくな
る。従つて、リングギヤを加熱焼入する際には回
転させながら焼入するため芯ずれを起して、表面
硬化部の温度むらが生じ、あるいは冷却むらが生
じて焼入歪が大きくなる。

本発明の目的は、上述の従来の技術の欠点を除
去した熱処理用治具を提供することである。

本発明の熱処理用治具は、熱処理変形を極力小
さくするために、リング状の被処理材の受け方を
面受けから点受けにして熱の流出を極力制限し、
表面硬化部からの熱の流れを均一にするようにし
て形状変形を抑制し、また、被処理材の内壁には
プラグを嵌挿して、被処理材の内径収縮量を抑制
し、更に、弾性的に支持した押え治具によつて被
処理材の内壁を支え、これによつて、被処理材の
芯ずれを防止するように構成したものである。

本発明の実施態様を図面を参照して説明する。

第２図において、治具本体１は、円板状の鍔部
１ａを有し、その上面には尖端を有する柱状の支
持部材１１が複数本、鍔部の周辺に沿つて固設さ
れている。

支持部材１１は、治具本体１の上面に溶接など
により一体的に又はボルト締めなどにより着脱自
在に装着され、前記上面から上方に好ましくは垂
直上方に延び、被処理材３を水平に実質的に点支
持するための尖端を上端に有し、治具本体１の垂
直軸線の周りに適宜間隔を置いて、好ましくは同
一円周上に等間隔に、３個配置されている。幾何
学上、３点が一平面を決定するから、支持部材１
１は３個で理論上は十分の筈であるが、使用する
につれて先端が磨損し或いはとがつた先端が破損
したり変形して支持平面を水平に維持できなくな
る事態に備えて、４個以上とすることができる。
又、支持部材１１の先端は、厳密な点接触をする
ようにとがつていることが理論上は良いわけであ
るが、実際上は或る狭い面積をもつて面接触をす
るようなものであることが耐久性の点では望まし
く、従つて本明細書において“実質的に点支持す
る”とは、このような狭い面積をもつて支持する
ことをも包含するものである。

プラグ１２は、治具本体１の上面に溶接などに
より一体的に又はねじ止めなどにより着脱自在に
装着され、前記上面から上方に延び、治具本体１
と同一軸線に且つ配列された支持部材１１の内側
中心に配置され、その上方部は、例えば、等間隔
の３ケ所において放射方向に切り欠かれ、この切
欠き部１２ａは嵌挿された被処理材３の内壁に対
応して位置づけられ、又被処理材３の収縮を制限
するようにその内径に当接する外周面１２ａを有
する。

シリンダー１８は、プラグ１２に関して相対的
に移動しないように静止部材１８ａによつてプラ
グ１２に固定され、プラグ１２の上方に且つプラ
グ１２に対向して且つプラグ１２と同一軸線に配
置された、前記軸線と同一軸線を有する透孔を中
央に有する、上端板１９及び下端板２０と、を有
する。

上端板１９と下端板２０の透孔を夫々連通した
ロツド１５には、鍔１６が設けられ、上端板１９
と鍔１６との間に介装したスプリング１４によつ
て、ロツド１５は下方に常時付勢されている。

複数の押え治具１３は、プラグ１２の切欠部内
に対応して位置決めされ、被処理材３の内壁に当
接する表面を有する。

そして、レバー１７は、一端においてロツド１
５の下端に揺動自在に枢着され、他端において押
え治具１３の内側に揺動自在に枢着されており、
レバー１７の下縁はプラグ１２の上縁に支えられ
ている。これによつて、押え治具１３は切欠き部
１２ａの中で放射方向に付勢される。

次に、作用を説明する。まず、リング状の被処
理材３はシリンダ１８側から挿入され、次に、ロ
ツド１５を上方に持ち上げ、被処理材３の内壁に
押え治具１３を当接してからロツド１５を離して
やれば、スプリング１４の付勢力で被処理材３は
治具にセツトされる。

スプリング１４の付勢によつて、レバー１７と
ロツド１５とが下方へ移動すると、レバー１７の
下面がプラグ１２の上縁に支えられているので、
レバー１７の他端と押え治具１３とが外方向に押
出され、その結果押え治具１３は被処理材の内壁
に絶えず押圧されることになる。従つて、押え治
具１３により、被処理材３の芯出しが自動的に行
なわれ、被処理材３の加熱による膨脹や冷却によ
る収縮の際、芯のずれを生ずることがない。即
ち、被処理材３は、加熱されると、第３図に破線
で示すように膨脹するが、その膨脹につれてその
内径を、押え治具１３がスプリング１４の力で押
圧しながら、その膨脹に追随して固定している。
また焼入時には、被処理材全体が収縮するが、そ
の際には加熱時と反応方向に、押え治具１３とレ
バー１７とロツド１５とピストン１６が移動して
スプリング１４を上方へ圧縮し、その反作用によ
り押え治具１３が絶えず被処理材３の内壁に押圧
される。但し、内側への移動量は、プラグ１２の
外径で決まり、その径よりも小さくはならない。

被処理材３を支持する支持部材１１は、比較的
とがつた先端をもつているので、被処理材３から
支持部材１１へ逃げる熱量は、従来の面接触と異
なり極めて小さく、その結果、従来の温度差
（Ａ、Ｂ）に対し被処理材３の下面A′と上面B′の
温度差が小さく（第４図参照）、従つて、熱処理
による変形量が従来の約３分の１に低下する。

本発明は、以上のように被処理材の下面を実質
的に点支持状態で支えると共に被処理材の内壁を
プラグの外周と、弾性的に支持した押え治具とに
よつて支えるようにしたので、焼入れのときに、
被処理材の芯ずれを防止することができると共に
表面硬化部の温度ムラあるいは冷却ムラを生ずる
ことを防止して焼入歪を可及的小にすることがで
きる等の効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の熱処理用治具と被処理材との
位置関係を示す概略図である。第２図は、本発明
の熱処理用治具を示す一部縦断面図であり、被処
理材との位置関係をも示す。第３図は、被処理材
を加熱したときの膨脹を示す概略図である。第４
図は、本発明の熱処理用治具と従来の熱処理用治
具を用いて夫々熱処理された被処理材の上面の温
度と下面の温度との関係の時間的推移を夫々示す
測温データのグラフである。 １……治具本体、３……被処理材、１１……支
持部材、１２……プラグ、１３……押え治具、１
４……スプリング、１５……ロツド、１６……ピ
ストン、１７……レバー、１８……シリンダー、
１９……上端板、２０……下端板、Ａ……被処理
材の下面、Ｂ……被処理材の上面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リング状の被処理材を嵌挿するためのブラグ
   と、該プラグの周囲に位置して前記被処理材を実
   質的に点支持する複数の支持部材と、前記プラグ
   に設けられた放射方向に延びる切欠き部に進退可
   能に挿入され且つ放射方向に付勢された、前記被
   処理材の内壁に当接されるための押え治具とから
   なることを特徴とする熱処理用治具。