JP2001295022A - 部分浸炭焼入れ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】部分浸炭部品の工程や工数を低減し、リードタ
イムを短縮することができる部分浸炭焼入れ処理方法を
提供すること。 【解決手段】浸炭処理の不要なオネジ部１ａ及び浸炭処
理を必要とするネジ頭部１ｂを有するネジ部品１を、浸
炭ガス中で浸炭焼入れを行う場合、有底筒状の銅からな
りかつこの外表面に銅メッキを施したネジ付キャップ２
を用い、該キャップ２のメネジ部２ｃをオネジ部１ａに
螺合させると共に、該キャップ２の端部をネジ頭部１ｂ
に当接させた状態で浸炭焼入れを行う部分浸炭焼入れ処
理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネジ、ボルト等の
ネジ部品又は円筒部品の表面層の炭素量を増加させるた
め、ネジ部品又は円筒部品を浸炭ガス中で加熱処理する
部分浸炭焼入れ処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】浸炭焼き入れ処理方法は、例えば鋼から
なる部品の表面層の炭素量を増加するために、浸炭剤の
中で加熱処理する方法であり、浸炭剤の種類によって固
体浸炭、液体浸炭、ガス浸炭に分けられる。

【０００３】従来、ネジ部品のうち小形なもの、例えば
オネジ部のネジピッチが１．５ｍｍ以下（０を含まず）
のネジ部品、あるいは孔部の直径が４ｍｍ〜１０ｍｍの
円筒部品を、例えば真空炉内に例えばＣＯ（一酸化炭
素）ガスを充満させて、浸炭並びに炭焼入れ処理方法を
利用して処理していた。

【０００４】このいずれの場合も、全ての部分に浸炭処
理を行うものではなく、浸炭処理を必要とする部分（機
械的強度が必要な部分）と浸炭処理を必要としない部分
（浸炭処理をしてはいけない部分）がある。

【０００５】具体的には、例えば図２に示すネジ1の場
合には、オネジ部１ａは浸炭処理を必要としない部分で
あり、ネジ頭部１ｂは浸炭処理を必要とする部分であ
る。又、例えば図４に示す円筒部品４の場合には、円筒
部４ａは浸炭処理を必要とする部分であり、孔部４ｂは
浸炭処理を必要としない部分である。更に、例えば図６
に示す棒状部品１０の場合には、本体部１０ａは浸炭処
理を必要とする部分であり、孔部１０ｂは浸炭処理を必
要としない部分である。

【０００６】このように部分的に浸炭焼入れ処理を行う
対象部品であるため、従来次のような浸炭防止対策を施
すようにしていた。ネジ部品のネジピッチが１．５ｍｍ
を超える場合には、図２のオネジ部（浸炭不要部）１ａ
に浸炭防止剤を塗布する方法を用いているが、ネジピッ
チ１．５ｍｍ以下（０を含まず）の小ネジの場合は、浸
炭防止剤の密着力が強いので浸炭防止剤を除去する際、
ネジが傷むため、本来必要とするネジの直径（外径）よ
り余計例えば円柱の直径に対して２ｍｍ位肉をつけて、
浸炭後該浸炭部を削除し焼入れしてからネジ部の仕上加
工をしていた。

【０００７】又、図４に示すような円筒体４の孔部（該
直径が例えば８ｍｍ程度のもの）４ｂ側に浸炭防止剤を
塗布し、浸炭焼入れ後、該孔部４ｂを例えばホーニング
加工により時間をかけて除去していた。

【０００８】更に、図６に示すような棒状部品１０の孔
部１０ｂに、本来必要とする孔の直径余分例えば２ｍｍ
位肉をつけた状態の棒状部品１０を使用し、これを浸炭
後該余分な浸炭部を削除し、焼き入れ後本来必要な孔の
直径に仕上加工をしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた従来の部分浸炭焼入れ処理方法にあっては、次のよ
うな問題点があった。

【００１０】（１）ネジピッチ１．５ｍｍ以下のネジ部
品１の場合は、本来必要とするオネジ部の直径より余分
に２ｍｍ位肉をつけて加工し、全体を浸炭後浸炭不要部
を削除し焼入れしてからネジ加工していたので工程や工
数が増えるのみならず、リードタイムが長くかかってい
た。

【００１１】(２)円筒部品４の場合は、浸炭焼入れする
と浸炭防止剤が強く密着するので、円筒部品４の孔部
（内側）４ｂへホーニング剤を吹き付けて除去するため
には、１個あたり１０数分の時間を要する等の問題があ
った。

【００１２】（３）孔部１０ｂの直径が４ｍｍ〜１０ｍ
ｍの穴の明いた棒状体類１０を浸炭する場合は、孔部１
０ｂに２ｍｍ位肉をつけて浸炭後浸炭部を削除し焼入れ
してから孔部１０の仕上加工をしていたので工程や工数
が増えリードタイムが長い原因となっていた。

【００１３】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、部分浸炭部品の工程や工数を低減
し、リードタイムを短縮することができる部分浸炭焼入
れ処理方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に対応する発明は、浸炭処理の不要なオネ
ジ部及び浸炭処理を必要とするネジ頭部を有するネジ部
品を、浸炭ガス中で浸炭焼入れを行う場合、有底筒状の
銅からなるネジ付キャップ又は外表面に銅メッキを施し
た有底筒状のネジ付キャップを用い、該キャップのメネ
ジ部を前記オネジ部に螺合させると共に、該キャップの
端部を前記ネジ頭部に当設させて該当設部から前記浸炭
ガスの侵入を防ぐようにした状態で浸炭焼入れを行う部
分浸炭焼入れ処理方法である。

【００１５】請求項１に対応する発明によれば、１工程
の機械加工で浸炭焼入れができるので、生産性が大幅に
向上すると共に、ネジ部品の品質も向上し、更に、キャ
ップを取付けた状態にあっては安価な大気中加熱炉でも
焼入れ可能となる。前記目的を達成するために、請求項
２に対応する発明は、浸炭処理の不要な孔部及び浸炭処
理を必要とする円筒部を有する円筒部品を、浸炭ガス中
で浸炭焼入れを行う場合、該孔部にボルトを挿通させる
と共にボルトの先端にナットを螺合させ、該ナットと該
円筒部品の端部並びに該ボルトの頭と該円筒部品の端部
の間にそれぞれ銅製のガスケットを介在させて該孔部内
に前記浸炭ガスの侵入を防ぐようにした状態で浸炭焼入
れを行う部分浸炭焼入れ処理方法である。

【００１６】請求項２に対応する発明によれば、円筒部
品の場合、浸炭防止剤を塗布し、浸炭焼入れ後、円筒部
品の内側へホーニング剤を吹き付けて除去する工程が無
くなり工数を低減できる。

【００１７】前記目的を達成するために、請求項３に対
応する発明は、浸炭処理の不要な孔部及び浸炭処理を必
要とする本体部を有する棒状部品を、浸炭ガス中で浸炭
焼入れを行う場合、該孔部に少なくとも両端部にオネジ
部を有する心棒を挿通させると共に該オネジ部にそれぞ
れ銅製ナットを螺合させて該孔部内に前記浸炭ガスの侵
入を防ぐようにした状態で浸炭焼入れを行う部分浸炭焼
入れ処理方法である。

【００１８】請求項３に対応する発明によれば、円筒部
品の内側に心棒を入れ銅製のナツトで締めつけて穴の角
とナットのテーパ部で浸炭ガスの侵入を防ぐことができ
る。

【００１９】前記目的を達成するために、請求項４に対
応する発明は、前記キャップと前記ネジ頭部との当設
部、前記ボルトと前記ナットとの螺合部、前記心棒の両
端部のオネジ部と前記銅製ナットとの螺合部に浸炭防止
剤を塗布した状態で浸炭焼入れを行う請求項１乃至請求
項３のいずれか一つに記載の部分浸炭焼入れ処理方法で
ある。

【００２０】請求項４に対応する発明によれば、浸炭防
止剤を塗布することにより、浸炭ガスが浸炭処理不要な
部分への侵入を極めて確実に防ぐことができ、工程、工
数、リードタイムの短縮がより確実に行える。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。

【００２２】本発明に係る部分浸炭焼入れ処理方法の第
１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明す
る。図１は第１の実施形態を説明するための一部を断面
した斜視図であり、図２（ａ）及び図２（ｂ）は図１の
ネジ及びネジ付キャップを示す斜視図である。

【００２３】本実施形態は、図２（ａ）に示すように浸
炭処理の不要なオネジ部１ａ及び浸炭処理を必要とする
ネジ頭部１ｂを有するネジ部品１を、浸炭ガス中で浸炭
焼入れを行う場合、図２（ｂ）に示すように例えば有底
筒状の鉄の外表面に銅メッキを施したものであって、円
筒部２ａと、円筒部２ａの一端部を閉塞する底部２ｂ
と、円筒部２ａの内周面に形成されたメネジ部２ｃから
なるネジ付キャップ２を用い、該キャップ２の円筒部２
ａのメネジ部２ｃをオネジ部１ａに螺合させると共に、
該キャップ２の開口端部２ｄをネジ頭部１ｂに当設させ
て該当設部から前記浸炭ガスの侵入を防ぐようにした状
態で浸炭焼入れを行う部分浸炭焼入れ処理方法である。

【００２４】以上述べた第１の実施形態によれば、ネジ
付キャツプ２を浸炭不要のオネジ部１ａへ被せてオネジ
部１ａにネジ付キャツプ２のメネジ部２ｃを螺合（捩じ
込み）させると共に、ネジ付キャツプ２の開口端部２ｄ
をネジ部品１のネジ頭部１ｂに当設させることにより、
ネジ付キャツプ２の開口端部とネジ部品１のネジ頭部１
ｂの間に浸炭ガスが侵入するのを防ぐことができる。こ
の場合、ネジ付キャツプ２は、有底筒状の鉄の外表面に
銅メッキを施したものを使用しているので、銅メッキ部
に浸炭ガスが融合することから、浸炭ガスが侵入するの
を防ぐことができ、また鉄を基材としていることから、
所望の機械的強度を必要とする用途に最適である。

【００２５】以上述べた第１の実施形態において、ネジ
付キャップ２の開口端部２ｄとネジ頭部１ｂとの当設部
に、図１に示すように浸炭防止剤３を塗布した状態で浸
炭焼入れを行えば、キャップ２とネジ頭部１ｂとの当設
部からオネジ部１ａに侵入する浸炭ガスを極めて精度よ
く防ぐことができる。このため、ネジ部品１の使用され
る用途等に対応して浸炭防止剤３の塗布を選択できる。

【００２６】又、以上述べた説明では、ネジ付キャップ
２として鉄の外表面に銅メツキを施したものをあげた
が、これに限らず銅を有底筒状に形成したものであって
もよい。

【００２７】第１の実施形態によれば、次のような作用
効果が得られる。すなわち、従来ネジピッチが１．５ｍ
ｍ以下（０を含まず）のネジ部品１は、２ｍｍ位肉をつ
けて加工し、全体を浸炭後浸炭不要部を削除し焼入れし
てからネジ加工などの仕上加工をする等工程・工数の増
加や、リードタイムが長くかかったり、焼入れ時オネジ
部が酸化して痩せる等の問題があったが、本実施形態に
よれば、１工程の機械加工で浸炭焼入れができるので、
これらの問題が解決し生産性が大幅に向上すると共に、
ネジの品質も向上する。更に、ネジ付キャップ２のメネ
ジ部２ｃをネジ部品１のオネジ部１ａに螺合させた状態
で浸炭焼入れを行うことから、真空炉を使用しない大気
中加熱炉でも焼入れ可能となり、このため生産コストの
低減を図ることができる。

【００２８】本発明に係る部分浸炭焼入れ処理方法の第
２の実施形態について、図３及び図４を参照して説明す
る。図３は第２の実施形態を説明するための一部を断面
した斜視図であり、図４は図３の円筒部品及びガスケッ
トを示す斜視図である。

【００２９】本実施形態は、浸炭処理の不要な孔部４ｂ
及び浸炭処理を必要とする円筒部４ａを有する円筒部品
４を、浸炭ガス中で浸炭焼入れを行う場合、該孔部にボ
ルト５を挿通させると共にボルト５の先端にナット８を
螺合させ、該ナット８と該円筒部品４の端部並びに該ボ
ルト５の頭部と該円筒部品４の端部の間にそれぞれ銅製
のガスケット６，７を介在させた状態で浸炭焼入れを行
う部分浸炭焼入れ処理方法である。

【００３０】以上述べた第２の実施形態においては、円
筒部４ａの外側のみ浸炭する円筒部品（小さなパイプ状
の製品）４の内側を浸炭防止する方法としてボルト５と
ナット８の間に銅のガスケット６、７を入れて締め付け
ることにより、浸炭ガスがガスケット６、７に融合する
ことから、円筒部品４の両端部とボルト５の頭部及びナ
ットとの間から孔部４ｂに浸炭ガスの侵入を防ぐことが
できる。この結果、従来の技術のように、孔部４ｂに浸
炭防止剤を塗布し、浸炭焼入れ後、狭い小さなパイプの
内側へホーニング剤を吹き付けて除去する工程が無くな
り工数を低減できる。

【００３１】以上述べた第２の実施形態においては、図
示しないがボルト５とガスケット７の内径側で浸炭防止
剤によりシールしているが、更に図３に示すようにボル
ト５の先端部とナット８のメネジ部８ａの螺合部に、浸
炭ガスの侵入を防ぐため浸炭防止剤９を塗布する。この
ようにすることにより、円筒部４ａの孔部４ｂに侵入す
る浸炭ガスを極めて精度よく防ぐことができる。

【００３２】本発明に係る部分浸炭焼入れ処理方法の第
３の実施形態について、図５及び図６を参照して説明す
る。図５は第３の実施形態を説明するための斜視図であ
り、図６は図５の棒状部品を示す斜視図である。

【００３３】第３の実施形態は、浸炭処理の不要な孔部
１０ｂ及び浸炭処理を必要とする本体部１０ａを有する
棒状部品１０を、浸炭ガス中で浸炭焼入れを行う場合、
該孔部１０ｂに少なくとも両端部にオネジ部１１ａ，１
１ｂを有する心棒１１を挿通させると共に、該オネジ部
１１ａ，１１ｂにそれぞれほぼ円錐状の銅製ナット１
２，１３をそれぞれ螺合させて該孔部１０ｂ内に浸炭ガ
スの侵入を防ぐようにした状態で浸炭焼入れを行う部分
浸炭焼入れ処理方法である。この場合、銅製ナット１
２，１３のテーパ部１２ａ，１３ａがそれぞれ孔部１０
ｂ内に挿入されるようにする。

【００３４】第３の実施形態によれば、銅製ナット１
２，１３のテーパ部１２ａ，１３ａが棒状部品１０の孔
部１０ｂ内に挿入されるので、この部分から孔部１０ｂ
内に浸炭ガスの侵入を防ぐことができる。このため、従
来の技術のように浸炭後浸炭部を削除した後、焼き入れ
してから孔部の仕上げ加工する必要がないことから、工
程、工数、リードタイムの短縮が可能となる。図５に示
すように、心棒１１の少なくとも両端部に形成されたオ
ネジ部１１ａ，１１ｂと銅製ナット１２，１３との螺合
部に浸炭防止剤１４を塗布することで、棒状部品１０の
孔部１０ｂに侵入する浸炭ガスを極めて精度よく防ぐこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、部分浸炭部
品の工程や工数を低減し、リードタイムを短縮すること
ができる部分浸炭焼入れ処理方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部分浸炭焼入れ処理方法の第１の
実施形態を説明するための一部を断面した斜視図。

【図２】図１のネジ及びネジ付キャップを示す斜視図。

【図３】本発明に係る部分浸炭焼入れ処理方法の第２の
実施形態を説明するための一部を断面した斜視図。

【図４】図２の円筒及びガスケットを示す斜視図。

【図５】本発明に係る部分浸炭焼入れ処理方法の第３の
実施形態を説明するための斜視図。

【図６】図５の円筒を示す斜視図。

【符号の説明】

１…ネジ部品、１ａ…オネジ部、１ｂ…ネジ頭部、２…
ネジ付キャツプ、２ａ…円筒部、２ｂ…底部、２ｃ…メ
ネジ部、３…浸炭防止剤、４…円筒部品、４ａ…円筒
部、４ｂ…孔部、５…ボルト、６，７…銅ガスケット、
８…ナット、８ａ…メネジ部、９…浸炭防止剤、１０…
棒状部品、１１…心棒、１１ａ，１１ｂ…オネジ部、１
２，１３…銅製ナット、１２ａ，１３ａ…テーパ部、１
４…浸炭防止剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 東吾 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Ｆターム(参考） 4K028 AA01 AB06 4K042 AA25 BA13 DA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浸炭処理の不要なオネジ部及び浸炭処理
   を必要とするネジ頭部を有するネジ部品を、浸炭ガス中
   で浸炭焼入れを行う場合、 有底筒状の銅からなるネジ付キャップ又は外表面に銅メ
   ッキを施した有底筒状のネジ付キャップを用い、該キャ
   ップのメネジ部を前記オネジ部に螺合させると共に、該
   キャップの端部を前記ネジ頭部に当設させて該当設部か
   ら前記浸炭ガスの侵入を防ぐようにした状態で浸炭焼入
   れを行う部分浸炭焼入れ処理方法。
2. 【請求項２】 浸炭処理の不要な孔部及び浸炭処理を必
   要とする円筒部を有する円筒部品を、浸炭ガス中で浸炭
   焼入れを行う場合、 該孔部にボルトを挿通させると共にボルトの先端にナッ
   トを螺合させ、該ナットと該円筒部品の端部並びに該ボ
   ルトの頭と該円筒部品の端部の間にそれぞれ銅製のガス
   ケットを介在させて該孔部内に前記浸炭ガスの侵入を防
   ぐようにした状態で浸炭焼入れを行う部分浸炭焼入れ処
   理方法。
3. 【請求項３】 浸炭処理の不要な孔部及び浸炭処理を必
   要とする本体部を有する棒状部品を、浸炭ガス中で浸炭
   焼入れを行う場合、 該孔部に少なくとも両端部にオネジ部を有する心棒を挿
   通させると共に該オネジ部にそれぞれ銅製ナットを螺合
   させて該孔部内に前記浸炭ガスの侵入を防ぐようにした
   状態で浸炭焼入れを行う部分浸炭焼入れ処理方法。
4. 【請求項４】 前記キャップと前記ネジ頭部との当設
   部、前記ボルトと前記ナットとの螺合部、前記心棒の両
   端部のオネジ部と前記銅製ナットとの螺合部に浸炭防止
   剤を塗布した状態で浸炭焼入れを行う請求項１乃至請求
   項３のいずれか一つに記載の部分浸炭焼入れ処理方法。