JPS6232995Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は歯車部品の熱処理において使用する熱
処理治具に関するものである。

自動車の歯車部品には優れた強度や耐久性をも
たせるため高精度の熱処理が要求される。

従来、大形の歯車部品の熱処理には立棒型熱処
理治具の立棒に部品を挿通し積み重ねる方法、保
持枠型熱処理治具の数段の保持枠に部品を１個ず
つセツトする方法、及び横掛棒型熱処理治具に横
並びに部品を掛け連ねる方法等があるが、これら
の方法はいずれも焼入れ後の製品の歯車精度にば
らつきが生じたり搬送中に製品が動揺して製品に
打こんが生ずる等の問題を生じている。そこで上
記の方法の問題点につき個別に述べると次のよう
になる。

第一の立棒型熱処理治具に部品を連続的に積み
重ねる方法では第２−１図に示す如くトレー２に
立棒３を組立て、この立棒３の最下段にスペーサ
４を置きその上部に第１図に示す如き部品１を順
次積み重ねてセツトする。この方法は部品の位置
すなわち上下段間で部品荷重による焼入歪の差が
大きく特に一個の部品の歯の間でのばらつきが大
きい。また部品を積み重ねるとき、スペーサ４の
平坦度、部品重ね面のばり、あるいは異物のかみ
込みなどに注意する必要があり、特にスペーサ４
の表面は必要に応じて研磨する必要がある。

第二の保持枠型熱処理治具に部品を１個ずつセ
ツトしこれを数段に積む方法は、第３−１図に示
す如くトレー２に植立させた支柱６にカラー７を
第３−２図に示す如き保持枠５を多段に組立て、
この各保持枠５の上面に部品１をセツトする方法
である。この方法は焼入冷却時の時間差の理由に
より上下段間で焼入歪の差が大きく、特に１個の
部品の歯の間でのばらつきが大きい。保持枠５の
平坦度が重要であり、また曲り変形には特に注意
を要する。

またFF車で用いられるような巾（厚さ）が少
なく、外径の大きい歯車部品（第１図参照、歯径
Ｄ：130mm以上、厚さｔ：20〜30mm）の熱処理に
おいては第一及び第二の方法の焼入姿勢では第６
図に示す如く治具が矢印の方向に移動し、焼入冷
却時に被処理部品の下側のａ面が先に焼入油ｃに
より冷却されて、オーステナイトからマルテンサ
イトに変態し膨脹して上側方向へのそりとなつて
現われる。その後上側のｂ面が冷却されてマルテ
ンサイトに変態するが下側が既に硬くなつている
ためそりが元に戻らない。このような傾向は肉厚
のうすい部品ほど著しく、冷却に入る時間差は僅
かに過ぎないが明らかに認められる現象である。
更に歯部の焼入歪のばらつきも被処理部品の両側
面での冷却の差が大きく影響していると考えられ
る。

次に第三の横掛棒型熱処理治具に部品を掛ける
方法は第４−１図に示す如くトレー２に植立した
支柱６にカラー７、ビーム１０を介して横掛棒８
を組立て、該横掛棒８に部品１をを掛けてセツト
する方法である。この方法は第一，第二の方法に
おける上下方向の荷重から生ずる焼入歪は改善さ
れるが横掛棒８で部品１の内径面を１ケ所で支え
ているため部品の自重により楕円化する傾向があ
り、厚みの少ない部品において著しい。また部品
１が横掛棒８に拘束されてないので搬送中に部品
と部品との間で打こんが生ずる。それに熱処理炉
内でもトレー２の移動の際の動揺により打こん、
焼入歪の原因となる。

本考案の目的は上記の問題を解決し、焼入歪を
生ぜず、また熱処理中及び移動中に部品を横掛棒
に拘束し得る熱処理治具を提供することにある。

本考案者は従来の横掛棒型治具を基本とし、横
掛棒に部品の内径形状に合わせた溝を設けて部品
を安定させ、部品相互の当たりを防ぐとともに横
掛棒の形状を工夫して１個の部品を２ケ所で支持
することにより、部品の自重による応力を緩和し
楕円化の防止をはかることができた。なお治具寿
命を考慮して治具の熱歪変形を吸収できるような
構成とし、治具をトレー、支柱、カラー、ビーム
横掛棒等の各部からなる組立式とした。

すなわち本考案の熱処理治具はトレーに植立し
た複数個の支柱と、該支柱にカラーを狭んで挿通
され支柱間にかけわたされた複数段のビームと、
これらビーム間にかけわたした横掛棒とからなり
該横掛棒に適当な間隔で、被処理物の受け部形状
に合わせた溝部を設け、且つ該溝部の中に、被処
理物の中心から60ないし120゜の間隔の２ケ所で
該被処理物を支える支点を設けてなることを特徴
とするものである。

以下本考案の一実施例を図面を用いて説明す
る。

実施例 第５−１図は大型歯車部品（以下部品と称す
る。）の熱処理に用うる本考案横掛棒型治具の正
面の一部を示している。トレー２に直立する正面
と背面の支柱６に複数段のビーム１０を挿通し、
各々のビーム１０はカラー７によつて適当な間隔
が保たれている。横掛棒９はＨ型の断面形状を有
し、部品１は溝部１１で固定され更に第５−３図
に示す如く支点１１ａ，１１ｂで支持されること
により、応力を緩和される。支点１１ａ，１１ｂ
の間隔はそれぞれの点と部品１の中心を結ぶ線の
なす角度θが60ないし120゜となるようにとるこ
とが好ましい。二つの支点間の距離が角度θ60゜
以下では間隔が狭くて応力緩和が不十分であり一
方120゜以上に拡げても効果に変りがない。

なお横掛棒全体の形状は第５−４図の平面図、
第５−５図の立面図、第５−６図の側面図に示す
通りであり外側に手持部１２を設けると作業に便
利である。

本考案の治具を使用して熱処理した部品の全て
の歯部につき焼入歪を測定すると歯すじ誤差およ
びばらつきが半減した。即ち、第７図中、点線で
表わした，，はそれぞれ従来の第一，第
二，第三の治具による処理品の歯すじ誤差を表わ
し最大30ないし40μの誤差を示すに対し本考案の
治具による処理品ではの示す如く10μ前後の誤
差にとゞまつた。また部品の端面振れ（うねり）
によつて評価してもほぼ同じ傾向となつた。

以上の如く本考案の熱処理治具を使用すると部
品の両側面の焼入れ冷却が均一になるうえ焼入れ
時の応力が緩和されるため焼入歪が半減し歯車の
寸法精度が向上した。次に部品搬送中に動揺しな
いので部品間の接触がなくなり打こん等が皆無に
なつた。そのためトレー当りのセツト数を増加す
ることもできる。

また治具全体が熱歪を吸収できるようにトレ
ー，支柱，カラービーム，横掛棒等に分割された
治具で組立てられているため熱膨脹しても逃げ場
があり、治具の寿命を約２倍に延ばす効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は被処理部品の断面図を表わし、第２−
１図は従来の治具の第一の例の縦断面図、第２−
２図は第２−１図中Ａ−Ａ方向断面図を表わし、
第３−１図は従来の治具の第二の例の縦断面図、
第３−２図は同じ例の保持枠の平面図を表わし、
第４−１図は従来の治具の第三の例の縦断面図、
第４−２図は第４−１図中Ｂ−Ｂ方向断面図を表
わし、第５−１図は本考案実施例の縦断面図、第
５−２図は第５−１図中Ｃ−Ｃ方向断面図、第５
−３図は部品をセツトしたときの断面図、第５−
４図は横掛棒の平面図、第５−５図は同じく立面
図、第５−６図は第５−５図中Ｄ−Ｄ方向の断面
図を表わし、第６図は被処理部品の焼入れ方向を
示す説明図を表わし、第７図は被処理部品歯部の
焼入歪のグラフを表わす。 図中、１……部品、２……トレー、３……立
棒、４……スペーサ、５……保持枠、６……支
柱、７……カラー、８，９……横掛棒、１０……
ビーム、１１……溝部、１１ａ，１１ｂ……支
点、１２……手持部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トレーに植立した複数個の支柱と、該支柱にカ
   ラーを狭んで挿通され支柱間にかけわたされた複
   数段のビームと、これらビーム間にかけわたした
   横掛棒とからなり該横掛棒に適当な間隔で、被処
   理物の受け部形状に合わせた溝部を設け、且つ該
   溝部の中に、被処理物の中心から60ないし120゜
   の間隔の２ケ所で該被処理物を支える支点を設け
   てなることを特徴とする熱処理治具。