WO2014196574A1 - 熱処理炉用治具 - Google Patents

Abstract

治具の底部（網体）の強度を向上させるとともに、網目のずれを生じにくくする。 熱処理炉用治具の網体２には、ワークが載置される。網体２では、接点Ｘ₁において、第１ストランド１０、第２ストランド２０及び第３ストランド３０が接している。接点Ｘ₁付近では、第２ストランド２０が第１ストランド１０に上方から重なり、第３ストランド３０が第１ストランド１０に下方から重なっている。これにより、第１ストランド１０は、第２ストランド２０と第３ストランド３０とによって上下方向に挟まれている。

Description

熱処理炉用治具

　本発明は、熱処理炉内でワークを熱処理する際に用いられる熱処理炉用治具に関する。

　浸炭や焼入れ等の各種熱処理において、ワークは治具に載置された状態で熱処理される。このような治具として、特許文献１には、ワークが載置される網状の底部と、底部を保持する四角枠状の枠体とを有した治具が開示されている。底部は、平織の網体からなり、縦軸の繊維ストランドと横軸の繊維ストランドとが交互に交差してなる。網体は、各繊維ストランドを枠体に固定しながら作製されている。

特表２００６－５２７３５１号公報

　治具の底部（網体）は、ワークを安定して保持できるように、高強度であることが好ましい。そこで、網体にマトリックスを含浸することにより、網体の強度を高める方法が採られている。しかしながら、特許文献１の網体では、縦軸の繊維ストランドと横軸の繊維ストランドとが交差しているだけであり、マトリックスを含浸させても交差部分での繊維ストランドの接着力が弱い。このため、網体を枠体から外すと、網体が水平方向及び垂直方向に容易に変形してしまう。このような網体ではワークを十分に支持できないため、金属製品等の熱処理する際、非常に不都合である。

　また、交差部分での繊維ストランド同士の接着力が弱い場合、網目が水平方向にずれることで、網目が小さい領域が生じることがある。このような領域では、例えばワーク及び治具を冷却油に浸漬させた際の、冷却油の通り道を確保できず、その結果、ワークを冷却油に十分に浸漬させることができないおそれがある。

　そこで、本発明の目的は、網体（治具の底部）の強度を向上させつつ、網目のずれが生じにくい熱処理炉用治具を提供することである。

　本発明の熱処理炉用治具は、複数の炭素繊維を束ねたストランドが織り合わされた網体を備えており、前記網体にマトリックスが含浸され、少なくとも１方向の前記ストランドが、他の方向に延在した２つの前記ストランドに挟まれている。

　本発明によると、網体のストランドを他の２つのストランドで挟み、網体の交差部分での接着力を高めることにより、網目のずれを防止できるとともに、網体自体の強度を高めることができる。これにより、熱処理炉用治具を油槽に浸漬した際の冷却油の通り道を確保できるとともに、ワークを安定して保持することができ、長期に渡る使用が可能となる。

　また、本発明において、前記網体は、三軸織物であることが好ましい。あるいは、前記網体が二軸織物であり、少なくとも１つの軸に、複数のストランドを撚り合わせた撚りストランドが用いられていることが好ましい。

　上記構成によると、外周部に枠体を設けることなく、簡易な構成で、網体の強度を高めることができるとともに、網目のずれが生じることを抑止できる。

　また、前記網体が三軸織物である場合は、
　第１軸の前記ストランドの一方の側線が、第２軸の前記ストランドと第３軸の前記ストランドとが重なり合った四角形の第１領域の頂点に接し、
　前記第１軸のストランドの他方の側線が、前記第２軸のストランドに平行であり且つ前記第２軸のストランドの隣に配置されたストランドと前記第３軸のストランドとが重なり合った四角形の第２領域の頂点に接していることが好ましい。

　上記構成によると、第１軸のストランドを第２軸のストランド及び第３軸のストランドによって両側方から挟むことができるため、網体の強度をさらに向上させることができるとともに、網目のずれが生じることを抑止できる。

　あるいは、本発明の熱処理炉用治具は、
　複数の炭素繊維を束ねたストランドが織り合わされた網体を備えており、
　前記網体にマトリックスが含浸され、
　異なる少なくとも２方向に延在した前記ストランドの交差部分において結び目（ｋｎｏｔ）が形成されている。

　本発明によると、２つ以上のストランドを交差部分において結び、網体の交差部分での接着力を高めることにより、網目のずれを防止できるとともに、網体自体の強度を高めることができる。これにより、熱処理炉用治具を油槽に浸漬した際の冷却油の通り道を確保できるとともに、ワークを安定して保持することができ、長期に渡る使用が可能となる。

　また、前記マトリックスは、炭素主体であることが好ましい。このような炭素として、ピッチ由来又は樹脂由来の炭素、熱分解炭素等が挙げられる。

　炭素主体のマトリックスの熱膨張係数は炭素繊維の熱膨張係数とあまり変わらないため網の製造もしくは使用時の内部応力の発生が小さく、また炭素繊維と反応する可能性が低いため炭素繊維の強度を損なうことがない。したがって、炭素主体のマトリックスは、本発明のマトリックスに適している。マトリックスに用いられる炭素には、ピッチ由来又は樹脂由来の炭素、気相熱分解炭素等の各種方法によって得られる炭素が挙げられる。

　本発明によると、治具の底部（網体）の強度を向上させることができるとともに、網目のずれが生じることを抑止できる。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る熱処理炉用治具の組立後の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る熱処理炉用治具の組立前の状態を示す斜視図である。 （ａ）は図１に示す網体の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 第２実施形態に係る熱処理炉用治具の網体の部分拡大図である。 第２実施形態の変形例の網体の部分拡大図である。 第３実施形態に係る熱処理炉用治具の網体の部分拡大図である。 第３実施形態の変形例の網体の部分拡大図である。 第４実施形態に係る熱処理炉用治具の網体の部分拡大図である。 第４実施形態の変形例の網体の部分拡大図である。 第５実施形態に係る熱処理炉用治具の網体の部分拡大図である。

　以下、本発明の実施形態について説明する。

　ここでは、本発明の実施形態である熱処理炉用治具１００について、図１,２を参照しつつ以下に説明する。

　熱処理炉用治具１００は、図１（ａ）に示すように、箱状のフレーム１と、フレーム１内に配置された網体２とを有している。フレーム１は、網体２を取り囲む四角枠状の枠部３を有している。枠部３内には、図１（ｂ）に示すように、板状部材４が格子状に配置され、フレーム１の底部を形成している。板状部材４の上には、網体２が配置される。熱処理炉内では、網体２にワーク（図示省略）を載置した状態で、浸炭、浸炭窒化処理、焼き入れ、焼き鈍し等の熱処理が行われる。

　網体２は、図２（ａ）に示すように、複数のストランドを３方向から織り合わせた三軸織物であり、六角形の網目２ａ,２ｂ・・・が形成されている。各ストランドでは、複数の炭素繊維が撚らずに並べられている。

　また、網体２には、マトリックスが含浸されている。マトリックスとしては、５００℃以上の高温においても強度低下の少ないマトリックスを用いることが好ましく、炭素、ＳｉＣ,ＳｉＮ₄,Ａｌ₂Ｏ₃などのセラミックス類、金属類、とりわけ好適にはＣｒ,Ｎｉ,Ｍｏ,Ｗ等の１０００℃以上の融点の金属又は合金、或いはこれらの組合せを用いることが出来る。これらのなかでも、気相熱分解炭素、ピッチ由来の炭素、樹脂由来の炭素等が含まれる炭素成分主体のマトリックスを用いることが好ましい。マトリックスを炭素主体とすることで、マトリックスと炭素繊維との反応を低減させることができるとともに、マトリックスと炭素繊維との熱膨張係数が近似するため、マトリックスと炭素繊維との接着力を向上させることができる。また、高強度の網体２が得られる。炭素主体のマトリックスは、ピッチや樹脂を含浸し炭化させるもしくは、高温で炭化水素ガスなどの原料ガスを流し熱分解(気相熱分解)することで得られる。なかでも気相熱分解法によればマトリックス含浸後の網体から余剰な炭素を取り除くなどの作業が不要であるため好ましい。気相熱分解炭素は一般的な熱ＣＶＤ法により得ることができるが、特に、ＣＶＩ法を適用することが好ましい。この方法では、ストランドの表面だけでなく、ストランドを構成する炭素繊維間や、炭素繊維同士が接触した交点部分にも熱分解炭素を含浸させることができる。更には含浸量をコントロールすることで余剰の炭素を除去することが不要となる。

　網体２では、図２（ｂ）に示すように、３つのストランド１０,２０,３０が、接点Ｘ₁で接している。第１ストランド１０は前後方向に延在し、第２ストランド２０は右前方向（又は左後方向）に延在し、第３ストランド３０は右後方向（又は左前方向）に延在している。

　また、接点Ｘ₁の右前方における接点Ｙ₁では、３つのストランド１０,２０,４０が接している。第４ストランド４０は、右後方向（又は左前方向）に延在し、第３ストランド３０と平行なストランドである。また、第４ストランド４０は、第３ストランド３０の隣に配置されている。

　第１ストランド１０の中心軸に対して、接点Ｘ₁は左方に位置し、接点Ｙ₁は右方に位置している。

　そして、接点Ｘ₁で交差した第２ストランド２０及び第３ストランド３０のうち、第２ストランド２０が上方から第１ストランド１０に重なり、第３ストランド３０が下方から第１ストランド１０に重なっている。このような構成から、第１ストランド１０は、前後方向について異なる位置であるが、第２ストランド２０及び第３ストランド３０によって上下方向に挟まれている。ここで、上下方向とは、網体２の平面に直交する方向である。

　また、接点Ｙ₁では、交差した第２ストランド２０及び第４ストランド４０のうち、第２ストランド２０が上方から第１ストランド１０に重なり、第４ストランド４０が下方から第１ストランド１０に重なっている。このような構成から、第１ストランド１０は、前後方向について異なる位置であるが、第２ストランド２０及び第４ストランド４０によって上下方向に挟まれている。

　さらに、接点Ｘ₁では、第１ストランドの左側線が、第２ストランド２０と第３ストランド３０とが重なり合ったひし形の領域６１の右頂点（接点Ｘ₁）に接している。一方、接点Ｙ₁では、第１ストランドの右側線が、第２ストランド２０と第４ストランド４０とが重なり合ったひし形の領域６２の右頂点（接点Ｙ₁）に接している。これにより、接点Ｘ₁,Ｙ₁付近では、第１ストランド１０が、第２ストランド２０、第３ストランド３０及び第４ストランド４０によって左右方向に挟まれている。

　以上から、接点Ｘ₁,Ｙ₁付近では、第１ストランド１０が、他の方向に延在したストランド２０,３０,４０によって上下方向及び左右方向に挟まれている。

　また、ストランド２０は、図２（ｂ）に示すように、接点Ｘ₁,Ｙ₁付近において、ストランド１０,３０,４０により上下方向に挟まれている。そして、接点Ｘ₁では、第２ストランド２０の後側線が、第１ストランド１０と第３ストランド３０とが重なり合ったひし形の領域６３の前頂点（接点Ｘ₁）に接している。一方、接点Ｙ₁では、第２ストランドの前側線が、第１ストランド１０と第４ストランド４０とが重なり合ったひし形の領域６４の後頂点（接点Ｙ₁）に接している。これにより、接点Ｘ₁,Ｙ₁付近では、第２ストランド２０が、第１ストランド１０、第３ストランド３０及び第４ストランド４０によって前後方向に挟まれている。

　以上から、接点Ｘ₁,Ｙ₁付近では、第２ストランド２０が、他の方向に延在したストランド１０,３０,４０によって上下方向及び前後方向に挟まれている。

　また、ストランド３０は、図２（ｂ）に示すように、接点Ｘ₁,Ｚ₁付近において、ストランド１０,２０,５０により上下方向に挟まれている。ここで、接点Ｚ₁は、３つのストランド２０,３０,５０が接した点である。第５ストランド５０は、前後方向に延在し、第１ストランド１０と平行なストランドである。また、第５ストランド５０は、第１ストランド１０の隣に配置されている。

　そして、接点Ｘ₁では、第３ストランド３０の前側線が、第１ストランド１０と第２ストランド２０とが重なり合ったひし形の領域６５の後頂点（接点Ｘ₁）に接している。一方、接点Ｚ₁では、第３ストランド３０の後側線が、第２ストランド２０と第５ストランド５０とが重なり合ったひし形の領域６６の前頂点（接点Ｚ₁）に接している。これにより、接点Ｙ₁,Ｚ₁付近では、第３ストランド３０が、第１ストランド１０、第２ストランド２０及び第５ストランド５０によって前後方向に挟まれている。

　以上から、接点Ｙ₁,Ｚ₁付近では、第３ストランド３０が、他の方向に延在したストランド１０,２０,５０によって上下方向及び前後方向に挟まれている。

　このような構成から、３つのストランドの接点付近では、ストランドが前後方向、左右方向及び上下方向にずれにくい。よって、網体２の網目がずれにくい構成となっている。

　以上に述べたように、本実施形態の熱処理炉用治具１００によると、以下の効果を奏する。網体２のストランド（１０）を他の２つのストランド（２０,３０）で上下方向に挟み、網体２の交差部分での接着力を高めることにより、網目２ａ,２ｂ・・・のずれを防止できるとともに、網体２自体の強度を高めることができる。これにより、熱処理炉用治具１００を油槽に浸漬した際の冷却油の通り道を確保できるとともに、ワークを安定して保持することができ、長期に渡る使用が可能となる。

　また、ストランド１０,２０,３０・・・を枠部３に強固に固定したり、ストランド１０,２０,３０・・・を張設したりすることなく、網目２ａ,２ｂ・・・のずれを防止できるとともに、網体２の強度を確保できる。

　さらに、三軸織物の網体２では、ストランド（１０）の一方の側線が交差した２つのストランド（２０,３０）に接触し、ストランド（１０）の他方の側線が交差した２つのストランド（２０,４０）に接触することにより、ストランド（１０）を両側方から挟んでいる。これにより、ストランドを前後方向や左右方向に挟むことができるため、網目のずれをより生じにくくできる。

　また、炭素主体のマトリックスを網体２に含浸させるという簡易な方法で網体２の強度を向上させることができる。

〔第２実施形態〕
　次に、第２実施形態について、図３を参照しつつ説明する。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、網体２０１の構成である。

　網体２０１は、二軸織物であり、四角形状の網目２０１ａ,２０１ｂが形成されている。各ストランドでは、複数の炭素繊維が束ねられている。また、網体２０１には、マトリックスが含浸されている。

　横軸のストランド２１０では、炭素繊維が撚らずに並べられている。一方、縦軸のストランド（撚りストランド）２２０では、２つのストランド２２１,２２２が格子間で１回転（３６０°捩り）するように緩やかに撚り合わされている。横軸のストランド２１０は、縦軸の２つのストランド２２１,２２２の間を通っている。

　横軸のストランド２１０と縦軸のストランド２２１,２２２との３つのストランドは、接点Ｘ₂,Ｙ₂で接している。接点Ｘ₂と接点Ｙ₂とは、縦軸のストランド２１０を挟んで互いに反対側に位置している。

　接点Ｘ₂,Ｙ₂間では、横軸のストランド２１０が縦軸のストランド２２１,２２２によって径方向（網体２０１の平面と直交する方向(上下方向)）に挟まれている。

　また、接点Ｘ₂では、横軸のストランド２１０の前側線が、縦軸のストランド２２１とストランド２２２との交差した領域に接している。一方、接点Ｙ₂では、横軸のストランド２１０の後側線が、縦軸のストランド２２１とストランド２２２との交差した領域に接している。これにより、横軸のストランド２１０は縦軸のストランド２２１,２２２によって前後方向に挟まれている。

　このような構成から、接点Ｘ₂,Ｙ₂付近、つまり、四角形の網目２０１ａの角部を構成する部分では、横軸のストランド２１０が、縦軸のストランド２２１,２２２によって上下方向及び前後方向に挟まれている。そして、他の角部を構成する部分においても、横軸のストランド２１０が、縦軸のストランド２２１,２２２によって上下方向及び前後方向に挟まれている。これにより、全ての網目の角部周辺では、ストランド２１０が上下方向及び前後方向にずれにくい。また、横軸のストランド２１０は、縦軸のストランド２２１,２２２によって上下方向に挟まれることで、左右方向にもずれにくくなっている。また捩りストランドを用いることで、ストランド２２１，２２２に捩り反力が生じて横軸のストランド２１０を挟みつける力が生じるため、ストランド２１０をよりずれにくくできる。

　以上から、本実施形態では、網体２０１に二軸織物を採用することで、網体２０１を枠体に固定することなく網目２０１ａ,２０１ｂ・・・のずれを防止できるとともに、網体２０１自体の強度を高めることができる。

〔変形例１〕
　次に、第２実施形態の変形例について、図４を参照しつつ説明する。変形例１において第２実施形態と異なる点は、網体３０１の横軸に撚りストランド３１０を用いている点である。

　横軸の撚りストランド３１０では、炭素繊維を束ねたストランド３１１,３１２が緩やかに撚り合わされている。また、縦軸の撚りストランド３２０でも、炭素繊維を束ねたストランド３２１,３２２が緩やかに撚り合わされている。横軸の撚りストランド３１０は、縦軸のストランド３２１とストランド３２２との間を通っている。

　図４に示すように、横軸のストランド３１１と縦軸のストランド３２１,３２２との３つのストランドは、接点Ｘ₃で接している。横軸のストランド３１２と縦軸のストランド３２１,３２２との３つのストランドは、接点Ｙ₃で接している。接点Ｘ₃と接点Ｙ₃とは、撚りストランド３１０を挟んで互いに反対側に位置している。

　接点Ｘ₃と接点Ｙ₃との間では、横軸のストランド３１１,３１２が縦軸のストランド３２１,３２２によって径方向（網体３０１の平面と直交する方向(上下方向)）に挟まれている。

　また、接点Ｘ₃では、横軸のストランド３１１の後側線が、縦軸のストランド３２１とストランド３２２との交差した領域に接している。一方、接点Ｙ₃では、横軸のストランド３２１の前側線が、縦軸のストランド２２１とストランド２２２との交差した領域に接している。これにより、横軸のストランド３１１,３１２は縦軸のストランド３２１,３２２によって前後方向に挟まれている。

　このような構成から、変形例１でも、四角形の網目３０１ａの角部（接点Ｘ₃,Ｙ₃付近等）において、横軸の撚りストランド３１０が、縦軸の撚りストランド３２０によって上下方向及び前後方向に挟まれている。これにより、網目３０１ａの角部では撚りストランド３１０が上下方向及び前後方向にずれにくい。また、横軸の撚りストランド３１０は、縦軸の撚りストランド３２０によって上下方向に挟まれることで、左右方向にもずれにくくなっている。

　以上から、本変形例でも、第２実施形態と同様に、網体３０１に二軸織物を採用することで、網体３０１を枠体に固定することなく網目３０１ａのずれを防止できるとともに、網体３０１自体の強度を高めることができる。

〔第３実施形態〕
　次に、第３実施形態について、図５を参照しつつ説明する。第３実施形態において第１実施形態と異なる点は、網体４０１の構成である。

　網体４０１は、二軸織物であり、網目４０１ａ,４０１ｂ・・・が四角形状となっている。各ストランドでは、複数の炭素繊維が束ねられている。また、網体４０１には、マトリックスが含浸されている。

　横軸のストランド４１０では、複数の炭素繊維を撚らずに並べられている。一方、縦軸の撚りストランド４２０は、２つのストランド４２１,４２２を撚り合わせてなる。撚りストランド４２０の撚り数は、第２実施形態の撚りストランド２２０の撚り数より多い。そのため、撚りストランド４２０の強度は、撚りストランド２２０の強度より高い。横軸のストランド４１０は、縦軸のストランド４２１とストランド４２２との間を通っている。

　横軸のストランド４１０と縦軸の撚りストランド４２０とが重なり合った部分Ｐ₁では、横軸のストランド４１０が縦軸のストランド４２１とストランド４２２とに上下方向（網体４０１の平面に直交する方向）に挟まれている。

　このような構成から、２軸のストランド４１０,４２０が重なり合った部分Ｐ₁、つまり、四角形の網目４０１ａの角部を構成する部分では、横軸のストランド４１０がずれにくい。

　そのため、本実施形態では、網体４０１に二軸織物を採用することで、網体４０１を枠体に固定することなく網目４０１ａのずれを防止できるとともに、網体４０１自体の強度を高めることができる。また、第２実施形態の網体２０１と比較すると、撚りストランド４２０（縦軸）では、第２実施形態の撚りストランド２２０（縦軸）よりも撚り数が多いため、第２実施形態の網体２０１よりも高強度であるとともに網目４０１ａのずれが生じにくい。

〔変形例２〕
　次に、変形例２について、図６を参照しつつ説明する。変形例２において第３実施形態と異なる点は、網体５０１の横軸に撚りストランド５１０を用いている点である。

　横軸の撚りストランド５１０では、炭素繊維を束ねたストランド５１１,５１２が撚り合わされている。また、縦軸の撚りストランド５２０でも、炭素繊維を束ねたストランド５２１,５２２が撚り合わされている。横軸の撚りストランド５１０は、縦軸のストランド５２１とストランド５２２との間を通っている。

　横軸の撚りストランド５１０と縦軸の撚りストランド５２０とが重なり合った部分Ｐ₂では、横軸の撚りストランド５１０が縦軸のストランド５２１とストランド５２２とに上下方向（網体５０１の平面に直交する方向）に挟まれている。

　このような構成から、２軸の撚りストランド５１０,５２０が重なり合った部分Ｐ₂、つまり、四角形の網目５０１ａの角部を構成する部分では、横軸の撚りストランド５１０がずれにくい。

　そのため、本変形例でも、第３実施形態と同様に、網体５０１に二軸織物を採用することで、網体５０１を枠体に固定することなく網目５０１ａのずれを防止できるとともに、網体５０１自体の強度を高めることができる。さらに、変形例２の網体３０１と比較すると、撚りストランド５１０,５２０（横軸、縦軸）は、変形例２の撚りストランド３１０,３２０（横軸、縦軸）よりも撚り数が多いため変形例２の網体３０１よりも高強度であるとともに網目５０１ａのずれが生じにくい。

〔第４実施形態〕
　次に、第４実施形態について、図７を参照しつつ説明する。第４実施形態において第１実施形態と異なる点は、網体６０１の構成である。

　網体６０１は、二軸織物であり、横軸及び縦軸に撚りストランド６１０,６２０を用いている。また、網体６０１には、マトリックスが含浸されている。

　横軸の撚りストランド６１０では、２つのストランド６１１,６１２を緩やかに撚り合わされている。また、縦軸の撚りストランド６２０では、２つのストランド６２１,６２２を緩やかに撚り合わされている。

　横軸のストランド６１１は、縦軸のストランド６２１とストランド６２２との間を通っている。また、横軸のストランド６１２も、縦軸のストランド６２１とストランド６２２との間を通っている。

　そして、縦軸のストランド６２１は、横軸のストランド６１１とストランド６１２との間を通っている。また、縦軸のストランド６２２は、横軸のストランド６１１とストランド６１２との間を通っている。

　上記構成から、縦軸の撚りストランド６１０と横軸の撚りストランド６２０とが重なり合った部分では、横軸のストランド６１１が縦軸のストランド６２１,６２２によって径方向（網体６０１の平面と直交する方向(上下方向)）に挟まれている。また、横軸のストランド６１２が縦軸のストランド６２１,６２２によって径方向に挟まれている。さらに、縦軸のストランド６２１が横軸のストランド６１１,６１２によって径方向に挟まれている。また、縦軸のストランド６２２が横軸のストランド６１１,６１２によって径方向に挟まれている。

　また、横軸のストランド６１１と縦軸のストランド６２１,６２２との３つのストランドは、接点Ｘ₆で接している。接点Ｘ₆では、横軸のストランド６１１の下側線が、縦軸のストランド６２１とストランド６２２との交差した領域に接している。

　そして、横軸のストランド６１２と縦軸のストランド６２１,６２２との３つのストランドは、接点Ｙ₆で接している。接点Ｙ₆では、横軸のストランド６１２の上側線が、縦軸のストランド６２１とストランド６２２との交差した領域に接している。接点Ｘ₆と接点Ｙ₆とは、横軸の撚りストランド６１０を挟んで互いに反対側に位置している。

　上記構成から、横軸の撚りストランド６１０は縦軸のストランド６２１,６２２によって前後方向に挟まれている。

　また、縦軸のストランド６２１と横軸のストランド６１１,６１２との３つのストランドは、接点Ｚ₆で接している。接点Ｚ₆では、縦軸のストランド６２１の右側線が、横軸のストランド６１１とストランド６１２との交差した領域に接している。

　そして、縦軸のストランド６２２と横軸のストランド６１１,６１２との３つのストランドは、接点Ｗ₆で接している。接点Ｗ₆では、縦軸のストランド６２２の左側線が、横軸のストランド６１１とストランド６１２との交差した領域に接している。

　上記構成から、縦軸の撚りストランド６２０は横軸のストランド６１１,６１２によって左右方向に挟まれている。

　このような構成から、接点Ｘ₆,Ｙ₆,Ｚ₆,Ｗ₆付近、つまり、四角形の網目６０１ａの角部を構成する部分では、横軸のストランド６１１,６１２及び縦軸のストランド６２１,６２２が、他のストランドによって、上下方向、前後方向及び左右方向に挟まれているため、網目がずれにくい。また、他の網目の角部を構成する部分でも、同様な構成となっているため、網目がずれにくい。

　以上から、本実施形態では、網体６０１に二軸織物を採用することで、網体６０１を枠体に固定することなく網目６０１ａのずれを防止できるとともに、網体６０１自体の強度を高めることができる。また、変形例１では、横軸のストランド３１１,３１２の間に縦軸のストランド３２０が通っていないが、本変形例では、横軸のストランド６１１,６１２の間に縦軸のストランド６２１,６２２が通っているため、変形例１よりも縦軸のストランド６２１,６２２が左右方向にずれにくい。そのため、変形例１よりも網目３０１ａがよりずれにくい。

〔変形例３〕
　次に、第３実施形態の変形例について、図８を参照しつつ説明する。変形例３において第４実施形態と異なる点は、網体７０１の縦軸及び横軸（撚りストランド７１０,７２０）の撚り数（撚り強さ）である。

　横軸の撚りストランド７１０では、２つのストランド７１１,７１２が撚り合わされている。また、縦軸の撚りストランド７２０では、２つのストランド７２１,７２２が撚り合わされている。撚りストランド７１０,７２０（縦軸及び横軸）の撚り数は、第３実施形態の撚りストランド６１０,６２０（縦軸及び横軸）の撚り数より多く、１ピッチ（隣合う縦軸間、隣合う横軸間）で２回捻っている（３６０°回転を１回捻りとする）。

　横軸のストランド７１１は、縦軸のストランド７２１とストランド７２２との間を通っている。また、横軸のストランド７１２も、縦軸のストランド７２１とストランド７２２との間を通っている。

　そして、縦軸のストランド７２１は、横軸のストランド７１１とストランド７１２との間を通っている。また、縦軸のストランド７２２は、横軸のストランド７１１とストランド７１２との間を通っている。

　上記構成から、縦軸の撚りストランド７１０と縦軸の撚りストランド７２０とが重なり合った部分では、横軸のストランド７１１が縦軸のストランド７２１,７２２によって径方向（網体７０１の平面と直交する方向(上下方向)）に挟まれている。また、横軸のストランド７１２が縦軸のストランド７２１,７２２によって径方向に挟まれている。さらに、縦軸のストランド７２１が横軸のストランド７１１,７１２によって径方向に挟まれている。また、縦軸のストランド７２２が横軸のストランド７１１,７１２によって径方向に挟まれている。

　また、横軸のストランド７１１と縦軸のストランド７２１,７２２との３つのストランドは、接点Ｘ₇で接している。接点Ｘ₇では、横軸のストランド７１１の下側線が、縦軸のストランド７２１とストランド７２２との交差した領域に接している。

　そして、横軸のストランド７１２と縦軸のストランド７２１,７２２との３つのストランドは、接点Ｙ₇で接している。接点Ｙ₇では、横軸のストランド７１２の上側線が、縦軸のストランド７２１とストランド７２２との交差した領域に接している。接点Ｘ₇と接点Ｙ₇とは、横軸の撚りストランド７１０を挟んで互いに反対側に位置している。

　上記構成から、横軸の撚りストランド７１０は縦軸のストランド７２１,７２２によって前後方向に挟まれている。

　また、縦軸のストランド７２１と横軸のストランド７１１,７１２との３つのストランドは、接点Ｚ₇で接している。接点Ｚ₇では、縦軸のストランド７２１の右側線が、横軸のストランド７１１とストランド７１２との交差した領域に接している。

　そして、縦軸のストランド７２２と横軸のストランド７１１,７１２との３つのストランドは、接点Ｗ₇で接している。接点Ｗ₇では、縦軸のストランド７２２の左側線が、横軸のストランド７１１とストランド７１２との交差した領域に接している。

　上記構成から、縦軸の撚りストランド７２０は横軸のストランド７１１,７１２によって左右方向に挟まれている。

　このような構成から、接点Ｘ₇,Ｙ₇,Ｚ₇,Ｗ₇付近、つまり、四角形の網目７０１ａの角部を構成する部分では、横軸のストランド７１１,７１２及び縦軸のストランド７２１,７２２が、他のストランドによって、上下方向、前後方向及び左右方向に挟まれているため、網目がずれにくい。

　そのため、本変形例でも、第４実施形態と同様に、網体７０１に二軸織物を採用することで、網体７０１を枠体に固定することなく網目７０１ａのずれを防止できるとともに、網体７０１自体の強度を高めることができる。

　さらに、第３実施形態の網体６０１と比較すると、本変形例の撚りストランド７１０,７２０（横軸、縦軸）は、第３実施形態の撚りストランド６１０,６２０（横軸、縦軸）より撚り数が多いため、網体７０１の強度をより高めることができる。

　また、変形例２では、横軸のストランド５１１,５１２の間に縦軸のストランド５２０が通っていないが、本変形例では、横軸のストランド７１１,７１２の間に縦軸のストランド７２１,７２２が通っているため、変形例２よりも縦軸のストランド７２１,７２２が左右方向にずれにくい。そのため、変形例２よりも網目５０１ａがよりずれにくい。

〔第５実施形態〕
　次に、第５実施形態について、図９を参照しつつ説明する。第５実施形態において第１実施形態と異なる点は、網体８０１の構成である。

　網体８０１は、ストランドの交差部分（網の節部分）に結び目が形成された有結節網であり、マトリックスが含浸されている。例えば、ストランド８１０及びストランド８２０の交差部分Ｃ₁では、ストランド８１０,８２０が結ばれている。ストランド８１０及びストランド８２０は、それぞれ交差部分Ｃ₁から前後方向及び左右方向に延在している。したがって、前後方向に延在したストランド８１０と、左右方向に延在したストランド８２０とが、交差部分Ｃ₁で結ばれているといえる。また、左右方向に延在したストランド８１０と、前後方向に延在したストランド８２０とが、交差部分Ｃ₁で結ばれているともいえる。そして、他の交差部分においても、結び目（ｋｎｏｔ）が形成されている。このように、網体８０１では、異なる２方向に延在したストランドの交差部分において結び目（ｋｎｏｔ）が形成されている。

　以上から、本実施形態では、２つのストランド８１０,８２０を交差部分で結び、網体８０１の交差部分Ｃ₁での接着力を高めることにより、網目８０１ａ,８０１ｂのずれを防止できるとともに、網体８０１自体の強度を高めることができる。これにより、熱処理炉用治具を油槽に浸漬した際の冷却油の通り道を確保できるとともに、ワークを安定して保持することができ、長期に渡る使用が可能となる。

（実施例１）
　１２０００本のフィラメントからなるＰＡＮ系高強度炭素繊維のロービングを２本用い、１２ｍｍの間で１．５回（３６０°回転を１回捻りとする）捻りを加え、直径約２ｍｍの撚糸（ストランド）を得た。この撚糸を横糸とし、縦糸に同じく１２０００本からなる炭素繊維ロービング２本を用い、図６に記載の構造の網を作製した。この際、縦糸ピッチ及び横糸ピッチをそれぞれ１２ｍｍとし、縦糸の撚り数は横糸ピッチ間（１２ｍｍ）で１．５回とした。得られた炭素繊維製網に、１１００℃、１０Ｔｏｒｒ下でＣＨ₄ガスを流量１０ｌ／ｍｉｎで供給し、この状態を１００時間保持したＣＶＩ処理を行うことによりマトリックスを含浸させ、実施例１のＣ／Ｃコンポジット製の網状の熱処理用治具を得た。
（比較例１）
　１２０００本のフィラメントからなるＰＡＮ系高強度炭素繊維のロービングを２本用い、１２ｍｍの間で１．５回捻りを加え、直径約２ｍｍの撚糸（ストランド）を得た。一方、これとは別に、幅１０ｍｍ×厚さ１０ｍｍのＣ/Ｃコンポジット製材料を用いて、大きさ３００ｍｍ×２００ｍｍの四角状の枠を形成し、枠に１２ｍｍピッチで直径４ｍｍの穴をあけ、治具作製用の枠を得た。この治具作製用枠の各穴に上記撚糸を通し、枠内で横方向と縦方向に上記ストランドを交差させ、交点で縦糸が横糸の上下を交互に通過している一般的な構造（横糸が縦糸に挟まれていない構造）の炭素繊維製の網を得た。得られた網に実施例１と同じ方法でマトリックスを含浸させた後、枠付近からストランドを切断して治具作製用枠から取り出し、比較例１のＣ／Ｃコンポジット製の網状の熱処理用治具を得た。

　実施例１の熱処理用治具は、剛直でありかつ横糸と縦糸が交差部分で強固に接着しており、衝撃を加えても網は容易に壊れることはなかった。本網を図１類似のＣ／Ｃコンポジット製トレイにセットし、ＳＣＲ４２０鋼材をのせ９５０℃で浸炭、オイルクエンチ処理を行った。処理後も網は破壊や変形せず当初の形態を保っていた。また、処理された鋼材には、良好な焼き入れ処理が行われていた。
　一方、比較例１の熱処理用治具は、マトリックスにより縦糸及び横糸はそれぞれ剛直となっていたが、横糸と縦糸の交差部分では接着力が弱く、長方形の網が容易に平行四辺形に変形してしまうものであった。このため、熱処理用治具として実用に耐えるものにならなかった。

　以上、本発明の実施形態、変形例及び実施例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

　例えば、上述した実施形態及び変形例では、治具の網体が二軸織物又は三軸織物であるが、網体は四軸以上の多軸織物でもよい。また、網体の構成は、上述した実施形態及び変形例に示すものに限らず、変更可能である。

　さらに、第１実施形態では、熱処理炉用治具１００の網体２のストランド１０,２０,３０,４０に、炭素繊維を撚らずに並べたものを用いたが、撚りストランド（炭素繊維やストランドを撚り合わせたもの）を用いてもよい。

　また、上述した実施形態及び変形例では、治具の網体にマトリックスが含浸されているが、網体にマトリックスが含浸されていなくてもよい。

　さらに、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態及びこれらの変形例では、撚りストランドに２つのストランドを撚り合わせたものを用いたが、３つ以上のストランドを撚り合わせた撚りストランドを用いてもよい。また、第４実施形態及び変形例１～３では、縦軸又は横軸に、１つのストランドを撚って作成した撚りストランドを用いてもよい。

　また、撚りストランドの撚り数は、図３～８に示すものに限られず、変更可能であり、格子間ピッチの距離、ストランドの径、炭素繊維のフィラメント数、網目のピッチ等に応じて適宜変更することができる。例えば１２，０００本のフィラメントを用い、１０ｍｍピッチ程度の網を作る場合には撚り数は０．５回から１０回、好ましくは１回から５回、さらに好ましくは１．５回から３回が好ましい。また、フィラメント数が少ないほど及び／又は網目のピッチが大きいほど撚り数が多い方が好ましいが、撚り数については上記例に限定されるものではない。

　また、第５実施形態では（図９参照）、２つのストランドの交差部分に結び目を形成したが、３つ以上のストランドの交差部分に結び目を形成してもよい。さらに、ストランド同士の結節部の締め付けは、図９に示すものに限られない。例えば、図９に示す状態より強く締め付けてもよい。

　また、網目の大きさや結び目の形等は、上述した実施形態及び変形例に限られず、変更可能である。

　２,２０１,３０１,４０１,５０１,６０１,７０１　　網体
　１０　第１ストランド
　２０　第２ストランド
　３０　第３ストランド
　４０　第４ストランド
　５０　第５ストランド
　２２０,３２０,４２０,５１０,５２０,６１０,６２０,７１０,７２０　撚りストランド
　２ａ,２ｂ,２０１ａ,２０１ｂ,３０１ａ,４０１ａ,４０１ｂ,５０１ａ,６０１ａ,７０１ａ　網目
　６１,６２,６３,６４,６５,６６　　領域
　１００　　 熱処理炉用治具

Claims (8)

1. 　複数の炭素繊維を束ねたストランドが織り合わされた網体を備えており、
   　前記網体にマトリックスが含浸され、
   　少なくとも１方向の前記ストランドが、他の方向に延在した２つの前記ストランドに挟まれていることを特徴とする熱処理炉用治具。
2. 　前記網体は、三軸織物であることを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉用治具。
3. 　第１軸の前記ストランドの一方の側線は、第２軸の前記ストランドと第３軸の前記ストランドとが重なり合った四角形の第１領域の頂点に接し、
   　前記第１軸のストランドの他方の側線は、前記第２軸のストランドに平行であり且つ前記第２軸のストランドの隣に配置された第２軸のストランドと前記第３軸のストランドとが重なり合った四角形の第２領域の頂点に接していることを特徴とする請求項２に記載の熱処理炉用治具。
4. 　前記網体は、二軸織物であり、
   　少なくとも１つの軸に、複数のストランドを撚り合わせた撚りストランドが用いられていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉用治具。
5. 　複数の炭素繊維を束ねたストランドが織り合わされた網体を備えており、
   　前記網体にマトリックスが含浸され、
   　異なる少なくとも２方向に延在した前記ストランドの交差部分において結び目が形成されていることを特徴とする熱処理炉用治具。
6. 　前記マトリックスは、炭素主体であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の熱処理炉用治具。
7. 　前記マトリックスにピッチ由来の炭素又は樹脂由来の炭素が含まれることを特徴とする請求項６に記載の熱処理炉用治具。
8. 　前記マトリックスは、少なくとも熱分解炭素を含むことを特徴とする請求項６に記載の熱処理炉用治具。

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