JP2008038194A - 熱処理用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】底壁部の変形を抑え、寿命を延ばすことができる熱処理用治具を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の熱処理用治具１は、略正方形筒状の側壁部２と、略正方形板状の底壁部５とを備えている。底壁部５は、側壁部２の軸方向中央部に、開口を塞ぐように側壁部２と一体的に形成されている。そのため、底壁部５のいずれの面においても、外周を取り囲むように側壁部２が形成され、載置されたワークの落下を防止することができる。従って、底壁部５の両面を使用することができる。これにより、底壁部５の変形に応じて両面を使い分けることで、変形を所定範囲内に抑え、熱処理用治具１の寿命を延ばすことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱処理の際に被熱処理品を載置する熱処理用治具に関する。

従来、熱処理用治具として、例えば特開平８−１５９６７２号公報に開示されているものがある。この熱処理用治具は、底壁部と、側壁部とからなり、箱状に構成されている。底壁部及び側壁部には、多数の透孔が形成されている。熱処理用治具は、精密鋳造によって一体的に成形されている。
特開平８−１５９６７２号公報

熱処理の際、被熱処理品は、側壁部に取り囲まれた底壁部に載置され、加熱炉に投入される。このとき、側壁部によって被熱処理品の落下が抑えられている。熱処理を繰り返すと、被熱処理品の重量と加えられた熱によって底壁部が下方へ変形する。変形が大きくなると、底壁部は、被熱処理品を安定して保持できなくなる。この場合、被熱処理品を均一に熱処理できない恐れがある。そのため、熱処理用治具を新しいものに交換しなければならず、熱処理にかかるコストを抑える上で大きな問題となっていた。 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、底壁部の変形を抑え、寿命を延ばすことができる熱処理用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及び発明の効果

そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、底壁部を側壁部の軸方向中間部に配設することで、底壁部の両面が使用できるようになり、両面を使い分けることで変形を抑え、熱処理用治具の寿命を延ばすことができることを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の熱処理用治具は、 複数の透孔が形成された筒状の側壁部と、複数の透孔が形成され、側壁部の開口を塞ぐように配設された板状の底壁部とからなる熱処理用治具において、底壁部は、側壁部の軸方向中間部に配設されていることを特徴とする。この構成によれば、底壁部の変形を抑え、熱処理用治具の寿命を延ばすことができる。底壁部は、側壁部の軸方向端部ではなく、軸方向中間部に開口を塞ぐように配設されている。そのため、底壁部のいずれの面においても、外周を取り囲むように側壁部が形成される。これにより、いずれの面に被熱処理品を載置しても落下を防止することができる。従って、底壁部の両面を使用することができる。底壁部の一面に被熱処理品を載置し熱処理を繰り返すと、被熱処理品の重量と加えられる熱によって、底壁部が一面側から他面側に変形する。その後、熱処理用治具を反転させ、底壁部の他面に被熱処理品を載置し熱処理を繰り返すと、底壁部が先の変形とは逆方向、他面側から一面側に変形する。このように、底壁部の変形に応じて両面を使い分けることで変形を所定範囲内に抑え、熱処理用治具の寿命を延ばすことができる。

請求項２に記載の熱処理用治具は、請求項１に記載の熱処理用治具において、さらに、底壁部は、側壁部の軸方向中央部に配設されていることを特徴とする。この構成によれば、底壁部の変形を効率的に抑えることができる。底壁部は、側壁部の軸方向中央部に配設されている。そのため、熱処理用治具を反転させても底壁部を同じ位置に保つことができる。これにより、熱処理用治具の向きに係わらず、底壁部に加わる熱を等しくすることができる。従って、熱処理用治具の反転に伴って生じる底壁部に加わる熱の差を考慮する必要がなくなり、底壁部の変形を効率的に抑えることができる。

請求項３に記載の熱処理用治具は、請求項１又は２に記載の熱処理用治具において、さらに、側壁部及び底壁部は、一体的に成形されていることを特徴とする。この構成によれば、部品点数を削減し、熱処理用治具のコストを抑えることができる。なお、部品点数は増加するが、側壁部及び底壁部を別体で形成してもよい。

請求項４に記載の熱処理用治具は、請求項１〜３のいずれかに記載の熱処理用治具において、さらに、複数の熱処理用治具を側壁部の軸方向に積み重ねたとき、隣接する少なくともいずれかの熱処理用治具と係合して位置ずれを抑える係合部を有することを特徴とする。この構成によれば、複数の熱処理用治具を安定して積み重ねることができる。なお、係合部を側壁部に形成してもよいし、底壁部に形成してもよい。

請求項５に記載の熱処理用治具は、請求項４に記載の熱処理用治具において、さらに、係合部は、側壁部の両端部に形成され、隣接する熱処理用治具の側壁部と係合することを特徴とする。この構成によれば、熱処理用治具を反転させても安定して積み重ねることができる。なお、熱処理用治具の反転の自由度は制約されるが、係合部を側壁部の一端部にのみ形成してもよい。

請求項６に記載の熱処理用治具は、請求項５に記載の熱処理用治具において、さらに、係合部は、側壁部の向きに係わらず、隣接する熱処理用治具の係合部と干渉しないことを特徴とする。この構成によれば、複数の熱処理用治具を積み重ねたとき、熱処理用治具をより確実に安定させることができる。

請求項７に記載の熱処理用治具は、請求項４〜６のいずれかに記載の熱処理用治具において、さらに、係合部は、側壁部の内周面側に形成され、隣接する熱処理用治具の側壁部の内周面と係合することを特徴とする。この構成によれば、側壁部の軸方向から見た熱処理用治具の投影面積を抑えることができる。これにより、より多くの熱処理用治具を炉内へ投入することができる。それに伴って、作業性向上や省エネ効果が得られる。なお、熱処理用治具の投影面積は増加するが、係合部を側壁部の外周面側に形成してもよい。

請求項８に記載の熱処理用治具は、請求項１〜７のいずれかに記載の熱処理用治具において、さらに、底壁部は、一面に第１被熱処理品を支持する第１支持部を有し、他面に第１被熱処理品と異なる第２被熱処理品を支持する第２支持部を有することを特徴とする。ここで、第１及び第２被熱処理品、第１及び第２支持部は、被熱処理品及び支持部を区別するために便宜的に導入したものである。この構成によれば、１つの熱処理用治具で、異なる被熱処理品を安定して熱処理することができる。そのため、熱処理用治具の数量を削減でき、熱処理にかかるコストを抑えることができる。底壁部は、異なる被熱処理品を支持する支持部をそれぞれ備えている。そのため、１つの熱処理用治具で異なる被熱処理品を安定して支持し熱処理することができる。それに伴い、熱処理用治具の数量を削減でき、熱処理にかかるコストを抑えることができる。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して熱処理用治具の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態における熱処理用治具の斜視図である。図２及び図３は、熱処理用治具の正面図及び上面図である。図４は、積み重ねた状態における熱処理用治具の正面から見た部分断面図である。

図１〜図３に示すように、熱処理用治具１は、ワークを載置して加熱炉に投入され、載置されたワークを熱処理するための治具である。熱処理用治具１は、側壁部２と、係合部３、４と、底壁部５とから構成され、一体的に鋳造成形されている。

側壁部２は、載置されたワークの落下を防止するとともに、熱処理用治具を積み重ねたときに、他の熱処理用治具を支持するための略正方形筒状の部材である。側壁部２には、ワークに熱を伝わり易くするため、複数の楕円状の透孔２０が全ての面に形成されている。

係合部３、４は、熱処理用治具１を側壁部２の軸方向、図において上下方向に積み重ねたときに、他の熱処理用治具の側壁部の内周面と係合して、側壁部の軸方向に交差する方向、より具体的には直交する方向、すなわち水平方向への位置ずれを防止する略Ｌ字状の部材である。係合部３は、側壁部２の上方端部の内周面に、端部を側壁部２の端面から上方に突出させた状態で形成されている。係合部３は、側壁部２の角部近傍にそれぞれ２箇所ずつ形成されている。係合部４は、側壁部２の下方端部の内周面に、端部を側壁部２の端面から下方に突出させた状態で形成されている。係合部４は、側壁部２の角部近傍であって、係合部３に対して周方向の異なる位置にそれぞれ２箇所ずつ形成されている。係合部３、４は、熱処理用治具１を側壁部２の軸方向に積み重ねたとき、側壁部２の向きに係わらず、隣接する熱処理用治具の係合部と干渉しないように、形成される位置が調整されている。そのため、図４に示すように、熱処理用治具１を積み重ねても、係合部３、４が、隣接する熱処理用治具１の係合部３、４と干渉することはない。さらに、積み重ねられた熱処理用治具１の１つを反転させたとしても、隣接する熱処理用治具１の係合部３、４と干渉することもない。

図１〜図３に示すように、底壁部５は、熱処理するワークを載置するための略正方形板状の部材である。底壁部５には、ワークに熱を伝わり易くするため、所定形状の複数の透孔５０が形成されている。底壁部５は、側壁部２の軸方向中間部、より具体的には軸方向中央部、図において上下方向中央部に、開口を塞ぐように側壁部２と一体的に成形されている。

熱処理するとき、底壁部５の一面にワークを載置し加熱炉内に投入する。熱処理を繰り返すことで底壁部５が一面側から他面側に変形し始めると、熱処理用治具１を反転させ、底壁部５の他面にワークを載置し加熱炉に投入する。つまり、底壁部５の変形に応じて両面を使い分け熱処理を行う。

次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、底壁部５の変形を抑え、熱処理用治具１の寿命を延ばすことができる。底壁部５は、側壁部２の軸方向端部ではなく、軸方向中央部に開口を塞ぐように配設されている。そのため、底壁部５のいずれの面においても、外周を取り囲むように側壁部２が形成される。これにより、いずれの面にワークを載置しても落下を防止することができる。従って、底壁部５の両面を使用することができる。底壁部５の一面にワークを載置し熱処理を繰り返すと、ワークの重量と加えられる熱によって、底壁部５が一面側から他面側に変形する。その後、熱処理用治具１を反転させ、底壁部５の他面にワークを載置し熱処理を繰り返すと、底壁部５が先の変形とは逆方向、他面側から一面側に変形する。このように、底壁部５の変形に応じて両面を使い分けることで変形を所定範囲内に抑え、熱処理用治具１の寿命を延ばすことができる。また、底壁部５は、側壁部２の軸方向中央部に配設されているため、熱処理用治具１を反転させても底壁部５を同じ位置に保つことができる。これにより、熱処理用治具１の向きに係わらず、底壁部５に加わる熱を等しくすることができる。従って、熱処理用治具１の反転に伴って生じる底壁部５に加わる熱の差を考慮する必要がなくなり、底壁部５の変形を効率的に抑えることができる。

また、第１実施形態によれば、側壁部２、係合部３、４、及び底壁部５を一体的に鋳造成形することで、部品点数を削減し、熱処理用治具１のコストを抑えることができる。

さらに、第１実施形態によれば、係合部３、４を設けることで、複数の熱処理用治具１を安定して積み重ねることができる。また、係合部３、４を側壁部２の両端部に設けることで、熱処理用治具１を反転させても安定して積み重ねることができる。さらに、係合部３、４を側壁部２の向きに係わらず、隣接する熱処理用治具の係合部と干渉しない位置に設けることで、積み重ねたときに熱処理用治具をより確実に安定させることができる。加えて、係合部３、４を側壁部２の内周面に設けることで、熱処理用治具の投影面積を抑え、より多くの熱処理用治具を炉内へ投入することができ、作業性向上や省エネ効果が得られる。

なお、第１実施形態では、側壁部２と底壁部５とが一体的に鋳造成形されている例が挙げているが、これに限られるものではない。側壁部２及び底壁部５を別体で形成してもよい。

また、第１実施形態では、係合部３、４が側壁部２の両端部の内周面にそれぞれ形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。熱処理用治具の反転の自由度が制約されるが、係合部を側壁部の一端部にのみ形成してもよい。係合部を底壁部５に形成してもよい。熱処理用治具の投影面積は増加するが、係合部を外周面に形成してもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の熱処理用治具について説明する。第２実施形態の熱処理用治具は、第１実施形態の熱処理用治具に対して、底壁部の両面に、それぞれ異なるワークを支持する支持部を形成したものである。

まず、図５〜図７を参照して熱処理用治具の構成について説明する。ここで、図５は、第２実施形態における熱処理用治具の正面から見た拡大断面図である。図６は、ピニオンを載置した状態における熱処理用治具の正面から見た拡大断面図である。図７は、チューブを載置した状態における熱処理用治具の正面から見た拡大断面図である。ここでは、第１実施形態の熱処理用治具との相違部分である支持部の構成についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、前述した実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。

図５に示すように、熱処理用治具１’は、側壁部２と、係合部３、４と、底壁部６とから構成されている。底壁部６の両面には、スタータの構成部品であるピニオン及びチューブを支持する支持部６０、６１（第１支持部、第２支持部）がそれぞれ形成されている。支持部６０は、底壁部６の一面、図において上面に形成され、上面から上方に突出した円柱状の部位である。支持部６０の外径は、ピニオンに形成された貫通孔の内径よりわずかに小さく設定されている。支持部６１は、底壁部６の他面、図において下面に形成され、下面から下方に突出した円柱状の部位である。支持部６１の外径は、チューブに形成された貫通孔の内径よりわずかに小さく設定されている。

ピニオンを熱処理するとき、図６に示すように、熱処理用治具１’は、支持部６０の形成された面を上方に向けた状態で配置される。ピニオン７は、貫通孔を支持部６０に挿通し支持された状態で底壁部６に載置される。そして、熱処理用治具１’とともに加熱炉内に投入され熱処理される。

これに対し、チューブを熱処理するとき、図７に示すように、熱処理用治具１’は、反転され、支持部６１の形成された面を上方に向けた状態で配置される。チューブ８は、貫通孔を支持部６１に挿通し支持された状態で底壁部６に載置される。そして、熱処理用治具１’とともに加熱炉内に投入され熱処理される。

次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、１つの熱処理用治具１’で、ピニオン７とチューブ８を安定して熱処理することができる。そのため、熱処理用治具の数量を削減でき、熱処理にかかるコストを抑えることができる。底壁部６は、ピニオン７及びチューブ８を支持する支持部６０、６１をそれぞれ備えている。そのため、１つの熱処理用治具１’で、異なるワークである、ピニオン７及びチューブ８を安定して支持し熱処理することができる。それに伴い、熱処理用治具の数量を削減でき、熱処理にかかるコストを抑えることができる。

第１実施形態における熱処理用治具の斜視図である。 熱処理用治具の正面図である。 熱処理用治具の上面図である。 積み重ねた状態における熱処理用治具の正面から見た部分断面図である。 第２実施形態における熱処理用治具の正面から見た拡大断面図である。 ピニオンを載置した状態における熱処理用治具の正面から見た拡大断面図である。 チューブを載置した状態における熱処理用治具の正面から見た拡大断面図である。

符号の説明

１・・・熱処理用治具、２・・・側壁部、２０・・・透孔、３、４・・・係合部、５、６・・・底壁部、５０・・・透孔、６０、６１・・・支持部（第１支持部、第２支持部）、７・・・ピニオン、８・・・チューブ

Claims (8)

1. 複数の透孔が形成された筒状の側壁部と、複数の透孔が形成され、該側壁部の開口を塞ぐように配設された板状の底壁部とからなる熱処理用治具において、
   該底壁部は、該側壁部の軸方向中間部に配設されていることを特徴とする熱処理用治具。
2. 前記底壁部は、前記側壁部の軸方向中央部に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理用治具。
3. 前記側壁部及び前記底壁部は、一体的に成形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱処理用治具。
4. 複数の熱処理用治具を側壁部の軸方向に積み重ねたとき、隣接する少なくともいずれかの熱処理用治具と係合して位置ずれを抑える係合部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱処理用治具。
5. 前記係合部は、前記側壁部の両端部に形成され、隣接する熱処理用治具の側壁部と係合することを特徴とする請求項４に記載の熱処理用治具。
6. 前記係合部は、前記側壁部の向きに係わらず、隣接する熱処理用治具の係合部と干渉しないことを特徴とする請求項５に記載の熱処理用治具。
7. 前記係合部は、前記側壁部の内周面側に形成され、隣接する熱処理用治具の側壁部の内周面と係合することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の熱処理用治具。
8. 前記底壁部は、一面に第１被熱処理品を支持する第１支持部を有し、他面に第１被熱処理品と異なる第２被熱処理品を支持する第２支持部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱処理用治具。

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