(57)【要約】【課題】一対の支持棒によって内周が支持された状態で熱処理されるリング状部材の変形を抑止する。【解決手段】熱処理時の各連結部材１３，１４の熱膨張に応じて、第１連結部材１３と第２連結部材１４とを回動軸Ｃの回りに回動させることにより、一対の支持棒３の中心間距離Ｌを一定に保持する。これにより、熱処理治具２の熱膨張に起因するリングギヤ１の変形を抑止することができる【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理対象であるリング状部材の内側に通される一対の支持棒と、前記一対の支持棒を水平方向へ間隔をあけて支持する支持台と、を含む熱処理治具であって、
前記一対の支持棒を連結させる連結機構を有して、
前記連結機構は、一端が一方の支持棒に接続される第１連結部材と、一端が他方の支持棒に接続される第２連結部材と、前記第１連結部材の他端と前記第２連結部材の他端とを前記一対の支持棒に対して平行に配置される回動軸の回りに回動可能に連結させる連結部と、を含むことを特徴とする熱処理治具。
【請求項２】
前記支持台は、前記回動軸を含む鉛直面に対して対称に配置されて前記鉛直面側へ傾倒される一対の傾斜部を有して、一方の傾斜部に前記一方の支持棒が当接されて、他方の傾斜部に前記他方の支持棒が当接されることを特徴とする請求項１に記載の熱処理治具。
【請求項３】
前記一対の傾斜部は、前記鉛直面に対する傾斜角度が、熱処理時における前記支持台の熱膨張量に基づき決定されることを特徴とする請求項２に記載の熱処理治具。
【請求項４】
前記支持台は、一端が前記第１連結部材に接続されて他端が第１ばね受け部によって受け止められる少なくとも１つの第１ばね部材と、一端が前記第２連結部材に接続されて他端が第２ばね受け部によって受け止められる少なくとも１つの第２ばね部材と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱処理治具。
【請求項５】
前記第１ばね部材及び前記第２ばね部材のばね定数は、常温時におけるばね定数と熱処理時におけるばね定数との差に基づき決定されることを特徴とする請求項４に記載の熱処理治具。
【請求項６】
リング状部材の内側に通される一対の支持棒と、前記一対の支持棒を水平方向へ間隔をあけて支持する支持台と、前記一対の支持棒を連結させる連結機構と、を含み、前記連結機構は、一端が一方の支持棒に接続される第１連結部材と、一端が他方の支持棒に接続される第２連結部材と、前記第１連結部材の他端と前記第２連結部材の他端とを前記一対の支持棒に対して平行に配置される回動軸の回りに回動可能に連結させる連結部と、を含む熱処理治具によって支持された前記リング状部材を熱処理する方法であって、
前記熱処理治具の熱膨張に応じて前記第１連結部材と前記第２連結部材とを前記回動軸の回りに回動させて前記連結部を下方向へ移動させることにより、前記一対の支持棒が前記リング状部材を水平方向へ押し広げる力を鉛直方向へ逃がすことを特徴とする熱処理方法。
【請求項７】
前記支持台は、前記回動軸を含む鉛直面に対して対称に配置されて前記鉛直面側へ傾倒される一対の傾斜部を備えており、一方の傾斜部に前記一方の支持棒を当接させるとともに他方の傾斜部に前記他方の支持棒を当接させておいて、
熱処理時に、前記支持台の熱膨張に応じて、前記一対の支持棒と前記一対の傾斜部との当接位置を上方向へ移動させることを特徴とする請求項６に記載の熱処理方法。
【請求項８】
前記支持台を、前記回動軸に沿って延びる支持部材と、一端が前記第１連結部材に接続されて他端が前記支持部材に接続される少なくとも１つの第１ばね部材と、一端が前記第２連結部材に接続されて他端が前記支持部材に接続される少なくとも１つの第２ばね部材と、によって構成しておいて、
熱処理時に、前記第１連結部材と前記第２連結部材との前記回動軸の回りの回動動作に応じて、前記第１ばね部材及び前記第２ばね部材を変形させつつ、前記連結部を下方向へ移動させることを特徴とする請求項６に記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理治具及び熱処理方法に関するもので、特に、リング状部材を熱処理するための治具及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、水平且つ平行に配置された２本の支持棒によってリング状部材の内周を支持する熱処理治具が開示されている。この熱処理治具は、２本の支持棒を支持する保持具を備えており、該保持具には、支持棒を支持する水平な支持面に、２本の支持棒の中心間ピッチを保持するための突起が設けられる。この熱処理治具では、２本の支持棒の中心間ピッチを一定に保持することにより、２本の支持棒を、吊り下げられたリング状部材の中心で１２０°以下の交差角をもって交わる２本の線上に配置させている。このように、特許文献１の熱処理治具は、２本の支持棒の中心間ピッチを適正に保つことにより、リング状部材の熱処理時の歪を抑制するように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１の熱処理治具を使用して自動車のディファレンシャル装置のリングギヤ（リング状部材）を熱処理する場合、鋳造によって製造される熱処理治具の線膨張係数は、浸炭用鋼によって構成されるリングギヤの線膨張係数よりも大きいことから、熱処理時における熱処理治具（保持具）の熱膨張量は、リングギヤの熱膨張量よりも大きくなる。これにより、リングギヤの熱膨張量（内径の増加量）に対して、リングギヤを支持する２本の支持棒の中心間ピッチの増加量が大きくなり、その結果、リングギヤは、２本の支持棒によって押し広げられるようにして横方向へ略楕円形に歪むことになる。
【０００５】
この場合、熱処理治具を、リングギヤの線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって構成することで、熱膨張差に起因する熱処理時のリングギヤの歪を抑制することが可能であるが、耐熱性、製造コスト等の問題で実現が困難である。
【０００６】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、一対の支持棒によって内周が支持された状態で熱処理されるリング状部材の変形が抑止される熱処理治具及び熱処理方法を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の熱処理治具は、熱処理対象であるリング状部材の内側に通される一対の支持棒と、前記一対の支持棒を水平方向へ間隔をあけて支持する支持台と、を含む熱処理治具であって、前記一対の支持棒を連結させる連結機構を有して、前記連結機構は、一端が一方の支持棒に接続される第１連結部材と、一端が他方の支持棒に接続される第２連結部材と、前記第１連結部材の他端と前記第２連結部材の他端とを前記一対の支持棒に対して平行に配置される回動軸の回りに回動可能に連結させる連結部と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の熱処理方法は、リング状部材の内側に通される一対の支持棒と、前記一対の支持棒を水平方向へ間隔をあけて支持する支持台と、前記一対の支持棒を連結させる連結機構と、を含み、前記連結機構は、一端が一方の支持棒に接続される第１連結部材と、一端が他方の支持棒に接続される第２連結部材と、前記第１連結部材の他端と前記第２連結部材の他端とを前記一対の支持棒に対して平行に配置される回動軸の回りに回動可能に連結させる連結部と、を含む熱処理治具によって支持された前記リング状部材を熱処理する方法であって、前記熱処理治具の熱膨張に応じて前記第１連結部材と前記第２連結部材とを前記回動軸の回りに回動させて前記連結部を下方向へ移動させることにより、前記一対の支持棒が前記リング状部材を水平方向へ押し広げる力を鉛直方向へ逃がすことを特徴とする。
【０００９】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）〜（８）項の各々が、特許請求の範囲に記載した請求項１〜８の各々に相当する。
【００１０】
（１）熱処理対象であるリング状部材の内側に通される一対の支持棒と、一対の支持棒を水平方向へ間隔をあけて支持する支持台と、を含む熱処理治具であって、一対の支持棒を連結させる連結機構を有して、連結機構は、一端が一方の支持棒に接続される第１連結部材と、一端が他方の支持棒に接続される第２連結部材と、第１連結部材の他端と第２連結部材の他端とを一対の支持棒に対して平行に配置される回動軸の回りに回動可能に連結させる連結部と、を含む熱処理治具。
本項に記載の熱処理治具によれば、リング状部材（熱処理対象）は、内側に通された一対の支持棒によって軸線（中心線）が水平に維持された状態で吊り下げられて支持される。一対の支持棒は、支持台によって、水平、且つ、平行に支持される。一対の支持棒は、連結機構によって連結される。連結機構は、第１連結部材と第２連結部材とを連結部で回動可能に連結させる。そして、一対の支持棒が支持台によって支持された状態では、連結機構は、回動軸方向の視線で、第１連結部材と第２連結部材とが挟角θを以てＶ字形に形成される。
本項の態様では、熱処理時の連結機構の熱膨張、特に、第１連結部材及び第２連結部材の熱膨張によって、一方の支持棒の中心と連結部（回動軸）との距離及び他方の支持棒の中心と連結部（回動軸）との距離が延長される。ここで、第１連結部材及び第２連結部材の線膨張係数がリング状部材の線膨張係数よりも大きく、且つ、連結部が固定である場合、すなわち、第１連結部材と第２連結部材との挟角θ１が固定である場合、リング状部材の内周には、リング状部材と第１連結部材及び第２連結部材との接触部を作用点とするリング状部材を横方向（水平方向）へ押し広げようとする力Ｆが作用して、その結果、リング状部材は横方向へ略楕円形に変形することになる。
本項の態様は、このリング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆを、第１連結部材と第２連結部材とを回動軸の回りに回動させて挟角θを狭めつつ、連結部を下方向へ移動することにより、縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成されたものである。これにより、熱処理時における熱処理治具の熱膨張に起因するリング状部材の変形を抑止することができる。
【００１１】
（２）支持台は、回動軸を含む鉛直面に対して対称に配置されて鉛直面側へ傾倒される一対の傾斜部を有して、一方の傾斜部に一方の支持棒が当接されて、他方の傾斜部に他方の支持棒が当接される（１）の熱処理治具。
本項に記載の熱処理治具によれば、支持台によって支持された状態の一対の支持棒には、リング状部材及び連結機構の自重によって相互に接近する方向の力Ｆ１が作用する。この力Ｆ１によって各支持棒が対応（対向）する各傾斜部に当接されることにより、一対の支持棒の中心間距離Ｌが保持される。
ここで、例えば、一対の傾斜部が一対の直立した壁である場合、熱処理時の支持台の熱膨張によって一対の直立した壁間の水平距離が延長されることにより、各支持棒は相互に離れる方向へ移動されて一対の支持棒の中心間距離Ｌが延長される。これにより、リング状部材の内周には、リング状部材と第１連結部材及び第２連結部材との接触部を作用点とするリング状部材を横方向（水平方向）へ押し広げようとする力Ｆ２が作用して、その結果、リング状部材は横方向へ略楕円形に変形することになる。
本項の態様では、このような支持台の熱膨張に起因してリング状部材に作用するリング状部材を横方向（水平方向）へ押し広げようとする力Ｆ２を、一対の傾斜部に対する一対の支持棒の当接位置を上方向へ移動させることにより、縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成されたものである。換言すると、本項の熱処理治具は、支持台の熱膨張に応じて一対の傾斜部に対する一対の支持棒の当接位置を上方向へ移動させることにより、一対の支持棒の中心間距離Ｌを維持することができる。
【００１２】
（３）一対の傾斜部は、鉛直面に対する傾斜角度が、熱処理時における支持台の熱膨張量に基づき決定される（２）の熱処理治具。
本項に記載の熱処理治具によれば、一対の支持棒には、リング状部材及び連結機構の自重が作用する。これにより、一対の支持棒は、相互に接近するように移動しようとする。そこで、各傾斜部の傾斜角度は、リング状部材及び連結機構の自重が作用することにより相互に接近しようとする一対の支持棒の各々を、対応する各傾斜部によって支持することができるように設定される。
加えて、各傾斜部の傾斜角度は、支持台が熱膨張することで各支持棒が受ける力Ｆ２、換言すると、各傾斜部が対応する各支持棒を横方向へ押す力Ｆ２によって、各支持棒が対応する各傾斜部に沿って上方向へ移動されて、その結果、支持台の熱膨張量にかかわらず、一対の支持棒の中心間距離Ｌが一定に保たれるように設定される。
なお、各傾斜部の傾斜角度は、リング状部材及び連結機構の自重が作用する各支持棒と支持台との間の摩擦力、より詳細には、常温時（熱処理前）及び高温時（熱処理時）における各摩擦力を考慮して設定される。
【００１３】
（４）支持台は、一端が第１連結部材に接続されて他端が第１ばね受け部によって受け止められる少なくとも１つの第１ばね部材と、一端が第２連結部材に接続されて他端が第２ばね受け部によって受け止められる少なくとも１つの第２ばね部材と、を含む（１）の熱処理治具。
本項に記載の熱処理治具によれば、リング状部材、連結機構、及び一対の支持棒の自重は、支持台の第１ばね部材及び第２ばね部材によって受け止められる。上述したように、本項に記載の熱処理治具は、第１連結部材と第２連結部材とを回動軸の回りに回動させて挟角θを狭めつつ連結部を下方向へ移動させることにより、熱処理時の連結機構の熱膨張、特に、第１連結部材及び第２連結部材の熱膨張によって発生するリング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆ１を縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成されている。
本項の態様は、温度上昇に伴う第１ばね部材及び第２ばね部材のばね定数の低下を利用して各ばね部材を変形させることにより、第１連結部材及び第２連結部材の熱膨張に応じて連結部を下方向へ移動させて、リング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆ１を縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成したものである。
本項の態様において、第１ばね部材及び第２ばね部材は、例えば、圧縮コイルばねを採用することができる。
【００１４】
（５）第１ばね部材及び第２ばね部材のばね定数は、常温時におけるばね定数と熱処理時におけるばね定数との差に基づき決定される（４）の熱処理治具。
本項に記載の熱処理治具によれば、第１ばね部材及び第２ばね部材のばね定数は、常温時（熱処理前）には、第１連結部材と第２連結部材とによって形成されるＶ字形の挟角θ、延いては、一対の支持棒の中心間距離Ｌが維持されて、且つ、熱処理時には、温度上昇に伴うばね定数の低下による第１ばね部材及び第２ばね部材の変形によって連結部が下方向へ移動されて、その結果、リング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆ１が縦方向へ逃がされて、一対の支持棒の中心間距離Ｌが一定に保たれるように設定される。
【００１５】
（６）リング状部材の内側に通される一対の支持棒と、一対の支持棒を水平方向へ間隔をあけて支持する支持台と、一対の支持棒を連結させる連結機構と、を含み、連結機構は、一端が一方の支持棒に接続される第１連結部材と、一端が他方の支持棒に接続される第２連結部材と、第１連結部材の他端と第２連結部材の他端とを一対の支持棒に対して平行に配置される回動軸の回りに回動可能に連結させる連結部と、を含む熱処理治具によって支持されたリング状部材を熱処理する方法であって、熱処理治具の熱膨張に応じて第１連結部材と第２連結部材とを回動軸の回りに回動させて連結部を下方向へ移動させることにより、一対の支持棒がリング状部材を水平方向へ押し広げる力を鉛直方向へ逃がしつつ熱処理する熱処理方法。
本項に記載の熱処理方法によれば、リング状部材（熱処理対象）は、内側に通された一対の支持棒によって軸線（中心線）が水平に維持された状態で吊り下げられて支持される。一対の支持棒は、支持台によって、水平、且つ、平行に支持される。一対の支持棒は、連結機構によって連結される。連結機構は、第１連結部材と第２連結部材とを連結部で回動可能に連結させる。そして、一対の支持棒が支持台によって支持された状態では、連結機構は、回動軸方向の視線で、第１連結部材と第２連結部材とが挟角θを以てＶ字形に形成される。
本項の態様では、熱処理時の連結機構の熱膨張、特に、第１連結部材及び第２連結部材の熱膨張によって、一方の支持棒の中心と連結部（回動軸）との距離及び他方の支持棒の中心と連結部（回動軸）との距離が延長される。ここで、第１連結部材及び第２連結部材の線膨張係数がリング状部材の線膨張係数よりも大きく、且つ、連結部が固定である場合、すなわち、第１連結部材と第２連結部材との挟角θ１が固定である場合、リング状部材の内周には、リング状部材と第１連結部材及び第２連結部材との接触部を作用点とするリング状部材を横方向（水平方向）へ押し広げようとする力Ｆが作用して、その結果、リング状部材は横方向へ略楕円形に変形することになる。
本項の態様は、このリング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆを、第１連結部材と第２連結部材とを回動軸の回りに回動させて挟角θを狭めつつ、連結部を下方向へ移動させることにより、縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成されたものである。これにより、熱処理時における熱処理治具の熱膨張に起因するリング状部材の変形を抑止することができる。
【００１６】
（７）支持台は、回動軸を含む鉛直面に対して対称に配置されて鉛直面側へ傾倒される一対の傾斜部を備えており、一方の傾斜部に一方の支持棒を当接させるとともに他方の傾斜部に他方の支持棒を当接させておいて、熱処理時に、支持台の熱膨張に応じて、一対の支持棒と一対の傾斜部との当接位置を上方向へ移動させる（６）の熱処理方法。
本項に記載の熱処理方法によれば、支持台によって支持された状態の一対の支持棒には、リング状部材及び連結機構の自重によって相互に接近する方向の力Ｆ１が作用する。この力Ｆ１によって各支持棒が対応（対向）する各傾斜部に当接されることにより、一対の支持棒の中心間距離Ｌが保持される。
ここで、例えば、一対の傾斜部が一対の直立した壁である場合、熱処理時の支持台の熱膨張によって一対の直立した壁間の水平距離が延長されることにより、各支持棒は相互に離れる方向へ移動されて一対の支持棒の中心間距離Ｌが延長される。これにより、リング状部材の内周には、リング状部材と第１連結部材及び第２連結部材との接触部を作用点とするリング状部材を横方向（水平方向）へ押し広げようとする力Ｆ２が作用して、その結果、リング状部材は横方向へ略楕円形に変形することになる。
本項の態様では、このような支持台の熱膨張に起因してリング状部材に作用するリング状部材を横方向（水平方向）へ押し広げようとする力Ｆ２を、一対の傾斜部に対する一対の支持棒の当接位置を上方向へ移動させることにより、縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成されたものである。換言すると、本項の熱処理治具は、支持台の熱膨張に応じて一対の傾斜部に対する一対の支持棒の当接位置を上方向へ移動させることにより、一対の支持棒の中心間距離Ｌを維持することができる。
本項の態様では、一対の支持棒には、リング状部材及び連結機構の自重が作用する。これにより、一対の支持棒は、相互に接近するように移動しようとする。そこで、各傾斜部の傾斜角度は、リング状部材及び連結機構の自重が作用することにより相互に接近しようとする一対の支持棒の各々を、対応する各傾斜部によって支持することができるように設定される。
加えて、各傾斜部の傾斜角度は、支持台が熱膨張することで各支持棒が受ける力Ｆ２、換言すると、各傾斜部が対応する各支持棒を横方向へ押す力Ｆ２によって、各支持棒が対応する各傾斜部に沿って上方向へ移動されて、その結果、支持台の熱膨張量にかかわらず、一対の支持棒の中心間距離Ｌが一定に保たれるように設定される。
なお、各傾斜部の傾斜角度は、リング状部材及び連結機構の自重が作用する各支持棒と支持台との間の摩擦力、より詳細には、常温時（熱処理前）及び高温時（熱処理時）における各摩擦力を考慮して設定される。
【００１７】
（８）支持台を、回動軸に沿って延びる支持部材と、一端が第１連結部材に接続されて他端が支持部材に接続される少なくとも１つの第１ばね部材と、一端が第２連結部材に接続されて他端が支持部材に接続される少なくとも１つの第２ばね部材と、によって構成しておいて、熱処理時に、第１連結部材と第２連結部材との回動軸の回りの回動動作に応じて、第１ばね部材及び第２ばね部材を変形させつつ、連結部を下方向へ移動させる（６）の熱処理方法。
本項に記載の熱処理方法によれば、リング状部材、連結機構、及び一対の支持棒の自重は、支持台の第１ばね部材及び第２ばね部材によって受け止められる。上述したように、本項に記載の熱処理方法は、第１連結部材と第２連結部材とを回動軸の回りに回動させて挟角θを狭めつつ連結部を下方向へ移動させることにより、熱処理時の連結機構の熱膨張、特に、第１連結部材及び第２連結部材の熱膨張によって発生するリング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆ１を縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成されている。
本項の態様は、温度上昇に伴う第１ばね部材及び第２ばね部材のばね定数の低下を利用して各ばね部材を変形させることにより、第１連結部材及び第２連結部材の熱膨張に応じて連結部を下方向へ移動させて、リング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆ１を縦方向（鉛直方向）へ逃がすように構成したものである。
本項の態様において、第１ばね部材及び第２ばね部材は、例えば、圧縮コイルばねを採用することができる。
本項の態様において、第１ばね部材及び第２ばね部材のばね定数は、常温時（熱処理前）には、第１連結部材と第２連結部材とによって形成されるＶ字形の挟角θ、延いては、一対の支持棒の中心間距離Ｌが維持されて、且つ、熱処理時には、温度上昇に伴うばね定数の低下による第１ばね部材及び第２ばね部材の変形によって連結部が下方向へ移動されて、その結果、リング状部材を横方向へ押し広げようとする力Ｆ１が縦方向へ逃がされて、一対の支持棒の中心間距離Ｌが一定に保たれるように設定される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一対の支持棒によって内周が支持された状態で熱処理されるリング状部材の変形を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の熱処理治具の斜視図である。
【図２】第１実施形態の熱処理治具の傾斜部を説明するための図である。
【図３】一対の支持棒が連結機構によって連結された状態を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の熱処理治具の説明図であって、（ａ）は常温時（熱処理前）の状態を示す図で、（ｂ）は高温時（熱処理時）の状態を示す図である。
【図５】第１実施形態の熱処理治具の主要部分を拡大して示す斜視図である。
【図６】第２実施形態の熱処理治具の説明図である。
【図７】第２実施形態の熱処理治具の主要部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を添付した図を参照して説明する。以下、自動車のディファレンシャル装置のリングギヤ１（リング状部材）を熱処理するための熱処理治具２を説明する。なお、説明の便宜上、図１におけるＸ方向を前後方向、図１におけるＹ方向を左右方向、及び図１におけるＺ方向を上下方向（鉛直方向）と定義する。
【００２１】
図１に示されるように、熱処理治具２は、前後方向へ相互に平行に延びてリングギヤ１の内側に通される一対の支持棒３と、一対の支持棒３を左右方向へ間隔をあけて支持する支持台４と、を含む。支持台４は、上下方向の視線で矩形に形成された基台５と、基台５の四隅に立設された円柱形の支柱６と、を含む。また、支持台４は、前後方向に間隔をあけて配置された一対の梁部材７を含む。梁部材７の左右方向両端部には、上下方向に貫通する穴８ａを有する拘束部８が設けられている。
【００２２】
前側に配置された梁部材７は、各拘束部８の穴８ａに、基台５の前側に配置された対応する各支柱６を挿通させて、各拘束部８が拘束されることにより前後左右方向に位置決めされる。同様に、後側に配置された梁部材７は、各拘束部８の穴８ａに、基台５の後側に配置された対応する各支柱６を挿通させて、各拘束部８が拘束されることにより、前後左右方向に位置決めされる。なお、前後方向に配置された各梁部材７は、各支柱６の外周に設けられた円筒形のスペーサ９によって上下方向へ位置決めされる。また、図１に示されるように、各支柱６に沿ってスペーサ９、拘束部８を下から順次積み上げることにより、一対の梁部材７を複数段（図１においては２段）で有した支持台４を構成することができる。
【００２３】
図２に示されるように、梁部材７は、長さ方向（図２における左右方向）中央に形成されて上方向へ突出する凸部１０を有する。凸部１０は、前後方向の視線で台形に形成される。また、凸部１０は、左右対称に形成されたハ字形の一対の傾斜部１１（上述した台形の斜辺に相当）を有する。なお、一対の傾斜部１１は、後述する回動軸Ｃを含む鉛直面に対して対称に配置されるとともに、各々が鉛直面側（梁部材７の長さ方向中央側）へ傾倒されている。
【００２４】
図３に示されるように、一対の支持棒３は、連結機構１２によって連結される。連結機構１２は、先端部（一端）が図３における左側の支持棒３（一方の支持棒）に接続される第１連結部材１３と、先端部（一端）が図３における右側の支持棒３（他方の支持棒）に接続される第２連結部材１４と、第１連結部材１３の基端部（他端）と第２連結部材１４の基端部（他端）とを一対の支持棒３に対して平行に配置される回動軸Ｃの回りに回動可能に連結させる連結部１５と、を含む。
【００２５】
連結部１５は、第１連結部材１３の基端部に接合されて中心位置（回動軸Ｃに一致）に軸孔１６が形成された基部１３ａと、第２連結部材１４の基端部に接合されて中心位置（回動軸Ｃに一致）に軸１７が形成された基部１４ａと、を有して、軸１７が軸孔１６に相対移動可能に挿入されることにより構成される。なお、連結部１５によって第１連結部材１３と第２連結部材１４とが回動軸Ｃの回りに回動可能に連結されて構成される連結機構１２は、一対の支持棒３の前後方向に一対で設けられる。
【００２６】
図１に示されるように、リングギヤ１は、内側に通された一対の支持棒３によって軸線（中心線）が水平に維持された状態で、吊り下げられるようにして支持される。なお、図３に示されるように、各支持棒３は、長さ方向（前後方向）に沿って既定間隔で設けられた仕切り板１８を有しており、複数個のリングギヤ１を前後方向に間隔をあけて支持することが可能である。この状態では、支持台４によって支持された状態の一対の支持棒３には、図４（ａ）に示されるように、リングギヤ１及び連結機構１２の自重によって発生する相互に接近する方向の力Ｆ１が作用する。そして、第１実施形態では、この力Ｆ１によって各支持棒３が対応（対向）する各傾斜部１１に当接されることにより、一対の支持棒３の中心間距離Ｌが保持される。
【００２７】
図４（ａ）に示されるように、リングギヤ１を支持する一対の支持棒３が支持台４によって支持された状態では、連結機構１２は、第１連結部材１３と第２連結部材１４とが、前後方向の視線で、挟角θ１を以てＶ字形に形成される。なお、第１連結部材１３と第２連結部材１４とがなす挟角θ１は、必要に応じて適宜に設定することが可能であり、例えば、９０°である。
【００２８】
第１実施形態では、リングギヤ１及び連結機構１２の自重が一対の支持棒３に作用して、一対の支持棒３は、相互に接近するように移動しようとする。そこで、第１実施形態では、リングギヤ１及び連結機構１２の自重が作用することで相互に接近しようとする一対の支持棒３の各々を、対応する各傾斜部１１によって支持することができるように、各傾斜部１１の鉛直線（回動軸Ｃを含む鉛直面）に対する傾斜角度θ（以下、傾斜部１１の傾斜角度θという、図２参照）が設定される。なお、各傾斜部１１の傾斜角度θは、リングギヤ１及び連結機構１２の自重が作用する各支持棒３と支持台４（梁部材７）との間の摩擦力、より詳細には、常温時（熱処理前）及び高温時（熱処理時）における各摩擦力も考慮して設定される。
【００２９】
加えて、各傾斜部１１の傾斜角度θは、支持台４の熱膨張、特に、梁部材７の凸部１０が熱膨張することにより各支持棒３が対応する各傾斜部１１から受ける力Ｆ２（図４（ｂ）参照）、すなわち、各傾斜部１１が対応する各支持棒３を左右方向（横方向）へ押圧する力Ｆ２によって、各支持棒３が対応する各傾斜部１１に沿って上方向へ移動されて、その結果、一対の支持棒３の中心間距離Ｌが、熱処理の前後で一定に維持されるように設定される。
【００３０】
次に、第１実施形態の熱処理治具２を使用してリングギヤ１（リング状部材）を熱処理（浸炭処理）する方法を説明する。なお、リングギヤ１の材料はＳＣＭ２０（線膨張係数：１０．９２×１０−６）、熱処理治具２の材料はＳＣＨ１３（線膨張係数：１７．５×１０−６）である。
【００３１】
まず、図１に示されるように、複数個のリングギヤ１（図５参照）が前後方向に間隔をあけて吊り下げられた一対の支持棒３を、前後に配置された各梁部材７に架け渡すようにして支持台４によって支持する。この状態では、一対の支持棒３には、リングギヤ１及び連結機構１２の自重によって相互に接近しようとする力Ｆ１が作用して、これにより、各支持棒３は、対応する各傾斜部１１に当接される。これにより、一対の支持棒３の中心間距離Ｌは保持される。また、この状態では、連結機構１２は、第１連結部材１３と第２連結部材１４とが、前後方向の視線で、挟角θ１を以てＶ字形に形成される。
【００３２】
そして、熱処理が開始されると、熱処理治具２の温度上昇に伴い、梁部材７並びに第１連結部材１３及び第２連結部材１４は熱膨張する。なお、熱処理時においては、熱処理治具２の各構成要素及びリングギヤ１が熱膨張するが、ここでは、説明の理解を容易にするため、梁部材７並びに第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張に注目して説明する。また、熱処理治具２は、全体が均等に温度上昇（熱膨張）されるものと仮定する。
【００３３】
第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張に伴い、左側の支持棒３（一方の支持棒）の中心と連結部１５の中心（回動軸Ｃ）との距離及び右側の支持棒３（他方の支持棒）の中心と連結部１５の中心（回動軸Ｃ）との距離が、各々、Ａ１（図４（ａ）参照）からＡ２（＞Ａ１、図４（ｂ）参照）へ延長される。各連結部材１３，１４の長手方向の熱膨張分（Ａ２−Ａ１）は、第１連結部材１３と第２連結部材１４とを回動軸Ｃの回りに回動させて、挟角をθ１（図４（ａ）参照）からθ２（＜θ１、図４（ｂ）参照）へ狭めることにより吸収される。
【００３４】
換言すると、第１連結部材１３と第２連結部材１４とが回動軸Ｃの回りに回動されて挟角がθ１からθ２へ狭められつつ、連結部１５が下方向へ移動されることにより、第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張によってリングギヤ１の内周に作用する力、すなわち、一対の支持棒３がリングギヤ１を左右方向（横方向）へ押し広げようとする力が、上下方向（縦方向）へ逃がされる。その結果、一対の支持棒３の中心間距離Ｌは一定に維持される。
【００３５】
他方、梁部材７、特に、凸部１０が熱膨張することにより、一対の支持棒３は、対応する各傾斜部１１から、左右方向（横方向）の力Ｆ２（図４（ｂ）参照）、すなわち、中心間距離Ｌを押し広げように作用する力Ｆ２を受ける。一対の支持棒３は、この力Ｆ２を受けることにより、対応する各傾斜部１１に沿って上方向へ移動される。すなわち、梁部材７、特に、凸部１０の熱膨張に応じて、一対の支持棒３を対応する各傾斜部１１に沿って上方向へ移動させることにより、一対の支持棒３が受ける左右方向（横方向）の力Ｆ２が上下方向（縦方向）へ逃がされて、その結果、一対の支持棒３の中心間距離Ｌが熱処理の前後で一定に保たれる。
【００３６】
第１実施形態では以下の効果を奏する。
第１実施形態によれば、熱処理治具２は、リングギヤ１（リング状部材）を支持する一対の支持棒３を、回動軸Ｃの回りに回動可能なＶ字形の連結機構１２によって連結して、リングギヤ１及び連結機構１２の自重によって各支持棒３に作用する左右方向（横方向）の相互に接近しようとする力Ｆ１を、支持台４の対応する各傾斜部１１によって受け止める。
そして、熱処理時には、Ｖ字形を形成する連結機構１２の第１連結部材１３及び第２連結部材１４が熱膨張される。第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張に伴い、一方の支持棒３の中心と連結部１５の中心（回動軸Ｃ）との距離Ａ１及び他方の支持棒３の中心と連結部１５の中心（回動軸Ｃ）との距離Ａ１が、各々Ａ２に延長される。この各連結部材１３，１４の長手方向の熱膨張分（Ａ２−Ａ１）は、第１連結部材１３と第２連結部材１４とを回動軸Ｃの回りに回動させてＶ字形の挟角を狭めつつ、連結部１５を下方向へ移動させることにより吸収される。
また、一対の支持棒３は、支持台４（梁部材７の凸部１０）の熱膨張によって対応する各傾斜部１１から力Ｆ２を受けることにより、対応する各傾斜部１１に沿って上方向へ移動される。換言すると、支持台４の熱膨張に応じて一対の支持棒３を対応する各傾斜部１１に沿って上方向へ移動させて、各傾斜部１１から受ける力Ｆ２を上下方向（縦方向）へ逃がすことにより、一対の支持棒３の中心間距離Ｌを、熱処理の前後で一定に保つことができる。
このように、第１実施形態では、熱処理によって熱処理治具２が熱膨張されても一対の支持棒３の中心間距離Ｌが一定に維持されるので、熱処理時の熱処理治具２の熱膨張に起因するリングギヤ１の変形を抑止することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、上述した第１実施形態と同一又は相当する第２実施形態の構成については、同一の名称及び符号を付与するとともに明細書の記載を簡潔にすることを目的にその詳細な説明を省略する。
【００３８】
上述したように、第１実施形態の熱処理治具２は、リングギヤ１及び連結機構１２の自重によって各支持棒３に作用する左右方向（横方向）の相互に接近しようとする力Ｆ１を、支持台４の対応する各傾斜部１１によって受け止めるように構成されている。これに対して、第２実施形態の熱処理治具２２は、リングギヤ１、一対の支持棒３、及び連結機構１２の自重による力Ｆ３を、第１ばね部材２３及び第２ばね部材２４によって支持するように構成されたものである。
【００３９】
図６及び図７に示されるように、第１ばね部材２３は、一端が第１連結部材１３に固定されて、他端がばね受け部材２５の第１ばね受け部２６に固定される。また、第２ばね部材２４は、一端が第２連結部材１４に固定されて、他端がばね受け部材２５の第２ばね受け部２７に固定される。そして、第２実施形態の熱処理治具２２では、常温時（熱処理前）において、既定数のリングギヤ１が一対の支持棒３によって支持された状態で、一対の支持棒３の中心間距離Ｌが保持されるとともに、第１連結部材１３と第２連結部材１４とが形成するＶ字形の挟角θ１が維持される。
【００４０】
なお、第１ばね部材２３と第２ばね部材２４とは、自由長、ばね定数等の仕様が同一である。また、第１ばね部材２３の軸線が鉛直線に対してなす角度及び第２ばね部材２４の軸線が鉛直線に対してなす角度、並びに、第１ばね受け部２６が水平線に対してなす角度及び第２ばね受け部２７が水平線に対してなす角度は、リングギヤ１、一対の支持棒３、及び連結機構１２の自重、並びに、一対の支持棒３の中心間距離Ｌ等に応じて合理的に決定することができる。
【００４１】
そして、第１ばね部材及び第２ばね部材は、常温時（熱処理前）には、第１連結部材１３と第２連結部材１４とによって形成されるＶ字形の挟角θ１が維持されて、且つ、熱処理時には、温度上昇に伴うばね定数の低下によって相互に内側へ傾倒するように変形（圧縮）されることにより、第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張に応じて連結部１５が下方向へ移動されて、その結果、一対の支持棒の中心間距離Ｌが維持されるように、（ばね定数が）選択される。
【００４２】
換言すると、第１ばね部材及び第２ばね部材は、リングギヤ１の内周に作用する力、すなわち、第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張によって発生する一対の支持棒３がリングギヤ１を左右方向（横方向）へ押し広げようとする力が、温度上昇によるばね定数の低下によって、第１連結部材１３と第２連結部材１４とが回動軸Ｃの回りに回動されて挟角θが狭められつつ、連結部１５が下方向へ移動されることにより、上下方向（縦方向）へ逃がされるように（ばね定数が）選択される。
【００４３】
次に、第２実施形態の熱処理治具２２を使用してリングギヤ１（リング状部材）を熱処理（浸炭処理）する方法を説明する。
熱処理時における第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張に伴い、左側の支持棒３（一方の支持棒）の中心と連結部１５の中心（回動軸Ｃ）との距離及び右側の支持棒３（他方の支持棒）の中心と連結部１５の中心（回動軸Ｃ）との距離（図４（ａ）のＡ１に相当）が各々延長される。
【００４４】
他方、第１ばね部材２３及び第２ばね部材２４は、温度上昇に伴うばね定数の低下によって、相互に内側へ傾倒されるように変形（圧縮）される。これに伴い、第１連結部材１３及び第２連結部材１４は、回動軸Ｃの回りに回動されて、その結果、Ｖ字形の挟角θが狭められて連結部１５が下方向へ移動される。このように、第２実施形態では、第１ばね部材２３及び第２ばね部材２４を、熱処理時の温度上昇に伴うばね定数の低下によって変形（圧縮）させて、第１連結部材１３及び第２連結部材１４を回動軸Ｃの回りに回動させることにより、第１連結部材１３及び第２連結部材１４の長手方向の熱膨張分を吸収して、一対の支持棒３の中心間距離Ｌを維持することができる。
【００４５】
換言すると、第１ばね部材２３及び第２ばね部材２４を、熱処理時の温度上昇に伴うばね定数の低下によって変形（圧縮）させて、第１連結部材１３及び第２連結部材１４を回動軸Ｃの回りに回動させつつ、連結部１５を下方向へ移動させることにより、第１連結部材１３及び第２連結部材１４の熱膨張によってリングギヤ１の内周に作用する力、すなわち、一対の支持棒３がリングギヤ１を左右方向（横方向）へ押し広げようとする力を、上下方向（縦方向）へ逃がすことができる。
【００４６】
第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の効果、すなわち、熱処理によって熱処理治具２２が熱膨張されても一対の支持棒３の中心間距離Ｌが一定に維持されるので、熱処理治具２２の熱膨張に起因する熱処理によるリングギヤ１の変形を抑止することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  リングギヤ（リング状部材）、２  熱処理治具、３  支持棒、４  支持台、１１傾斜部、１２  連結機構、１３  第１連結部材、１４  第２連結部材、１５  連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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