JPH072603Y2 - 環状部品の熱処理治具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、例えば、自動変速機における遊星歯車機構
外周部分のリングギヤ（インターナルギヤ）を浸炭焼入
れする際に用いるような環状部品の熱処理治具に関す
る。

（従来の技術） 従来、上述のような環状部品を浸炭焼入れすると、第４
図、第５図に白丸で示すように平面度および内歯の径と
してのBBD（ビトゥインボールダイアメータ）が焼入れ
熱歪変形すると共に、歯筋誤差が比較的大きくなり、さ
らに、インターナルギヤの浸炭焼入れに際しては、ヘリ
カルギヤの右歯面（ドライブ側）と、左歯面（リバース
側）とで変形する方向が逆になる問題点があった。

このため従来においては、インターナルギヤのブローチ
加工後において、熱処理による変形を予め見込んだシェ
ービング加工が施されていた。

また従来、このような焼入れ熱歪変形を可及的に防止す
るために、例えば特開昭62−70557号公報に記載のよう
な浸炭焼入れ方法がある。

すなわち、ボス部にフランジ部を介してスプライン部を
一体形成した環状部品としてのワークを浸炭焼入れする
に際して、上述のスプライン部またはフランジ部に浸炭
防止剤を塗布して浸炭し、その後、焼入れ処理を施すこ
とにより、焼入れ熱歪変形を抑制する方法である。

しかし、この従来方法によると、ワーク毎に浸炭防止剤
を塗布する必要があり、熱処理工数が大幅に増大するの
で、実用性に欠ける問題点を有していた。

（考案の目的） この考案は、治具形状を特異に設定するだけで、環状部
品のボス部外径側に形成された突出条部の焼入れ熱歪変
形を防止し、しかも内外共に突出部を備えた環状部品を
保持する際にして、これら内外の各突出部に傷を付ける
ことなく位置決めを行ない、かつ焼入れ速度緩和部で位
置決め部材を兼ねることができる環状部品の熱処理治具
の提供を目的とする。

（考案の構成） この考案は、環状のボス部と、該ボス部の外径側におい
て厚さ方向の偏心位置に形成された突出条部と、上記ボ
ス部の内径側に形成された内歯とを備えた環状部品を保
持する焼入れ用の熱処理治具であって、上記環状部品の
突出条部の下方に近接させて少なくとも該突出条部の幅
に対応する環状の焼入れ速度緩和部を治具に形成し、上
記焼き入れ速度緩和部の内径部の半径を上記環状部品の
ボス部の外周の半径よりも大に設定した環状部品の熱処
理治具であることを特徴とする。

（考案の効果） この考案によれば、環状部品のボス部外径側における突
出条部に対応して上述の環状の焼入れ速度緩和部を治具
に形成しているので、焼入れ浸漬時に、突出条部に対し
て冷却液（ソルト液）がダイレクトに接触するのを環状
の焼入れ速度緩和部により抑制することができ、かつ突
出条部への冷却液の対流接触をも鈍化させることができ
る。

この結果、環状部品の特定箇所としての上述の突出条部
等の焼入れ熱歪変形を良好に防止することができる効果
がある。

また上述の焼入れ速度緩和部の内径部の半径を上記環状
部品のボス部の外周の半径よりも大に設定したので、内
径部側および外径側に突出部を備えた環状部品を保持す
る際にして、これら内外の各突出部に傷を付けることな
く位置決めを行なうことができ、かつ上述の焼入れ速度
緩和部で位置決め部材を兼ねることができる効果があ
る。

加えて、従来の如くワーク毎に浸炭防止剤を塗布する必
要がなくなるので、熱処理工数は何等増大しない。

（実施例） この考案の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は環状部品の熱処理治具を示し、第１図乃至第３図
において、この熱処理治具１は環状部品としてのインタ
ーナルギヤ２を浸炭焼入れする際に用いる治具である。

上述のインターナルギヤ２はその内周に内歯３を一体形
成した環状のボス部４と、このボス部４の外周複数箇所
に何等間隔に一体形成した突出条部としてのスプライン
部５…とを有する自動変速機の遊星歯車機構を構成する
一部品である。

上述のスプライン部５はボス部４の厚さ方向に対して偏
心した位置に突設され、比較的容量の大きい突出条部で
あり、ドラム（図示せず）と噛合わせるためのスプライ
ン部である。

一方、前述の熱処理治具１は中央の小径のリング６に12
0度の等間隔で３本のスポーク７…を一体形成し、この
スポーク７外周には、インターナルギヤ２の突出条部と
してのスプライン部５…の下方に所定の隙間ｇを介して
近接し、かつ該スプライン部５の幅ｌに対応する幅Ｌの
環状の焼入れ速度緩和部としての環状部８を一体形成
し、この環状部８の内径部の半径を上記インターナルギ
ヤ２のボス部４の外周の半径よりも大に設定している。

また、上述のスポーク７位置と対応して、環状部８の外
周下面には下方に突出する座９…を、環状部８の外周上
面には上方に突出するワーク落下防止用のガイド10…を
それぞれ一体形成している。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用
を説明する。

いま、上述のインターナルギヤ２を、例えば、約900℃
に加熱し、このインターナルギヤ２を第１図、第２図に
示す如く、上述の熱処理治具１上に載せ、これら両者1,
2を一体的にソルト浴槽内のソルト液（具体的にはシア
ン化ソーダNaNO₂：KNO₃＝50:50を主成分とする200〜250
℃の塩浴）中に浸漬して、浸炭焼入れする時、スプライ
ン部５に対して冷却液（ソルト液）がダイレクトに接触
するのを、上述の環状部８により抑制することができ、
かつスプライン部５への冷却液の対流接触をも鈍化させ
ることができる。

この結果、上述のスプライン部５お焼入れ速度が緩和さ
れるので、焼入れ熱歪変形を良好に防止することができ
る効果があり、また上述の環状部８の内径部の半径を上
記インターナルギヤ２のボス部４の外周の半径よりも大
に設定したので、内径側および外径側に突出部をそれぞ
れ備えたインターナルギヤ２を保持する際にして、これ
ら内外の各突出部（スプライン部５および内歯３参照）
に何等傷を付けることなく位置決めを行なうことがで
き、かつ上述の環状部８で位置決め部材を兼ねることが
できる効果がある。加えて、従来の如く、ワーク毎に浸
炭防止剤を塗布する必要がなくなるので、熱処理工数は
何等増大しない。

次に、上述の熱処理治具１を用いて浸炭焼入れしたイン
ターナルギヤ２と、上述の環状部８を有さない従来の治
具を用いて浸炭焼入れした同一鋼材のインターナルギヤ
との各種測定結果を示すと次表の通りである。

ここに、は平均値、σはばらつき、Ｒは内歯３のドラ
イブ側としての右歯面、Ｌは内歯３のリバース側として
の左歯面のデータである。

上表から明らかなように、従来例と実施例との比較にお
いて、BBD収縮量の差が、従来の40〜50μから10〜20μ
に大幅に低減し、平面度変形量のばらつきは従来の10.3
から4.6に大幅に低減し、ヘリカルのねじれ角に対する
ずれ量に相当し、かつギヤ噛合いノイズに関与する歯筋
誤差変形量の平均値は、従来の−9.1μ、12.8μから、
2.5μ、2.7μに大幅に低減したことが分る。

さらに、内部硬さ（ビッカース硬さHv）に対する平面度
変形量およびBBD収縮量の差を第４図、第５図に示す。

同図において、白丸は従来の治具により浸炭焼入れした
インターナルギヤの測定結果、黒丸はこの実施例の熱処
理治具１を用いて浸炭焼入れしたインターナルギヤ２の
測定結果である。

上述の各特性図においても、この実施例の熱処理治具１
を用いた場合には、平面度変形量およびBBD収縮量の差
のいずれにおいても、優れた特性を示すことが明らかで
ある。

上表および第４図、第５図から明白な如く、この実施例
の熱処理治具１を用いると、歯筋誤差の変形量は左右の
歯面でのテーパ変形がなくなるので、内歯３のシェービ
ング加工を廃止することができ、またギヤノイズ発生の
要因をも除去することができる効果がある。

この考案の構成と、上述の実施例との対応において、 この考案の環状部品は、実施例のインターナルギヤ２に
対応し、 以下同様に、 突出条部は、スプライン部５に対応し、 焼入れ速度緩和部は、環状部８に対応するも、 この考案は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示し、 第１図は環状部品の熱処理治具を示す平面図、 第２図は第１図のII−II線矢視断面図、 第３図は第１図の部分側面図、 第４図は内部硬さに対する平面度変形量の差を示す特性
図、 第５図は内部硬さに対するBBD収縮量の差を示す特性図
である。 １…熱処理治具、２…インターナルギヤ ３…内歯、４…ボス部 ５…スプライン部、８…環状部（焼き入れ速度緩和部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】環状のボス部（４）と、該ボス部（４）の
   外径側において厚さ方向の偏心位置に形成された突出条
   部（５）と、上記ボス部（４）の内径側に形成された内
   歯（３）とを備えた環状部品（２）を保持する焼入れ用
   の熱処理治具であって、 上記環状部品（２）の突出条部（５）の下方に近接させ
   て少なくとも該突出条部（５）の幅に対応する環状の焼
   入れ速度緩和部（８）を治具（１）に形成し、 上記焼き入れ速度緩和部（８）の内径部の半径を上記環
   状部品（２）のボス部（４）の外周の半径よりも大に設
   定した 環状部品の熱処理治具。