(57)【要約】【課題】特段の装置を必要とせず、簡単に複数の機械部品の周部を一括して浸炭処理することのできる方法を提供することを課題とする。【解決手段】  軸線２に対して直角で互いに平行な側端面３と、軸線２まわりに形成されている周部１Ａとを有する機械部品について、周部１Ａの表面を硬化処理する方法において、複数の機械部品１を側端面３同士で対面させて配列し、上記複数の機械部品１のすべてを連結部材８，９によって軸線方向での圧縮力を伴って連結して連結体１０を形成し、該連結体１０を浸炭もしくは浸炭窒化の熱処理雰囲気内に配し、熱処理後に該熱処理雰囲気外に上記連結体１０を取り出し、しかる後に、連結部材８，９を取り外す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に対して直角で互いに平行な側端面と、軸線まわりに形成されている周部とを有する機械部品について、周部の表面を硬化処理する方法において、複数の機械部品を側端面同士で対面させて配列し、上記複数の機械部品のすべてを連結部材によって軸線方向での圧縮力を伴って連結して連結体を形成し、該連結体を浸炭もしくは浸炭窒化の熱処理雰囲気内に配し、熱処理後に該熱処理雰囲気外に上記連結体を取り出し、しかる後に、連結部材を取り外すことを特徴とする機械部品の表面硬化方法。
【請求項２】
複数の機械部品は互いの側端面で直接接面して連結されることとする請求項１に記載の機械部品の表面硬化方法。
【請求項３】
複数の機械部品は側端面に接面するスペーサを介して連結されることとする請求項１に記載の機械部品の表面硬化方法。
【請求項４】
複数の機械部品の側端面は、周部よりも内方領域が軸線方向にて突出していることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載の機械部品の表面硬化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機械部品の表面硬化方法、特に機械部品の周部のみを表面硬化させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車、プーリ等の機械部品は表面硬化の熱処理を受けることが多い。簡便な熱処理方法としては、浸炭や浸炭窒化処理が知られている。例えば、浸炭を行なう場合、機械部品は必要部分だけ浸炭されることが望まれることがある。
【０００３】
このような要請に応えるべく、特許文献１では、浸炭熱処理前に浸炭不要部分へ防炭剤を塗布することを提案している。
【特許文献１】特許第２８４４７９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法にあっては、各機械部品の一つ一つに防炭剤を施さねばならず、その手間が面倒であることに加え、防炭剤塗布装置も必要になる。通常、機械部品は大量に生産されることが多く、上記防炭剤塗布の手間は大変なこととなる。一般に、歯車、プーリ等は、周部のみに浸炭がなされることが要求される。本発明は、このような事情に鑑み、特別な装置を必要とせず、簡単に複数の機械部品を一括して、それらの周部のみに浸炭を行なえる方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る機械部品の表面硬化方法は、軸線に対して直角で互いに平行な側端面と、軸線まわりに形成されている周部とを有する機械部品について、周部の表面を硬化処理する。
【０００６】
かかる表面硬化方法において、本発明では、複数の機械部品を側端面同士で対面させて配列し、上記複数の機械部品のすべてを連結部材によって軸線方向での圧縮力を伴って連結して連結体を形成し、該連結体を浸炭もしくは浸炭窒化の熱処理雰囲気内に配し、熱処理後に該熱処理雰囲気外に上記連結体を取り出し、しかる後に、連結部材を取り外すことを特徴としている。
【０００７】
このような本発明によれば、各機械部品の側端面は隣接せる機械部品の側端面との間で、直接接面、あるいはスペーサと接面して覆われているので、連結体が浸炭もしくは浸炭窒化の熱処理雰囲気にもたらされても上記側端面は浸炭されず、熱処理硬化が必要とされる周部の表面のみが浸炭あるいは浸炭窒化により硬化することとなる。しかも、本発明では、連結部材により機械部品は軸線方向に圧縮力を受けていて、側端面はきわめて密に接しているので、この側端面が浸炭されるということを確実に阻止できると共に、加熱時における熱変形を抑制する。本発明において、複数の機械部品は同一でなくとも、類似形状であってよい。
【０００８】
連結体の形成そして分解は、きわめて簡単で、しかも従来の防止剤塗布装置等の特別な装置をを必要としない。
【０００９】
本発明において、複数の機械部品は互いの側端面で直接接面して連結されることとしてもよいし、あるいは、側端面に接面するスペーサを介して連結されることとしてもよい。側端面が単純な平坦面のときには直接接面させてもよいが、表面に若干なり凹凸があるときには、スペーサを介するようにした方が良い。特に、その場合、スペーサの材料は機械部品の材料よりも軟らかいことが好ましい。上記凹凸が大きいときには、スペーサの面をこれに適合する形に加工してもよい。スペーサは何度でも繰り返して使用可能である。
【００１０】
本発明において、複数の機械部品の側端面は、周部よりも内方領域が軸線方向にて突出していることとするならば、浸炭による硬化は機械部品の周面のみならず側端面への移行部分にもなされ、周部の硬化域を十分なものとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上のごとく、複数の機械部品をそれらの側端面が直接接面したりスペーサと接面することにより覆われかつ圧縮力を受けている状態で連結体とし、この連結体を浸炭あるいは浸炭窒化の熱処理雰囲気にもたらすこととしたので、複数の機械部品について一括して周部のみを確実に硬化させることができると共に、加熱時の熱変形も防止される。しかも、連結部材以外、何ら特段の付加的装置を必要とせず、さらには、連結体の形成そして分解も簡単に行なえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、鋼材で作られた機械部品の一例としての複数の歯車１の周部に形成された歯部１Ａのみに浸炭あるいは浸炭窒化（以下、単に「浸炭」という）による硬化熱処理すべく、複数の歯車１を積載して形成されている連結体１０を示している。なお、図１では各歯車１は同一形状のものとして示されているが、本発明においては、類似形状のものでも、連結体を構成できれば十分である。
【００１４】
各歯車１は、本実施形態では、平歯車であって、軸線２に直角な両方の側端面３が平坦面をなし、周部に歯部１Ａを有している。又、軸線２上には上記周部に対し同心の孔部４が形成されていて、該孔部４は、歯車１の使用時に、軸体（図示せず）への嵌着に供する。
【００１５】
複数の歯車１は、側端面３同士が直接接面するようにして、支持下板５上に積載されている。該支持下板５は、本実施形態においては、下面側がフランジ状に張り出しており、歯車１の直径よりも大きな直径となっていて、熱処理装置（図示せず）内に配されるときに、その姿勢の安定を確保している。この支持下板５は、中央に後述のボルトの頭部を収める凹部５Ａが下面に形成されている。上記複数の歯車１の一番上の歯車１の上には、平板状の押え上板６が配されている。上記支持下板５とこの押え上板６は、中心に貫通してボルト通し孔が形成されている。
【００１６】
図１に見られるように、複数の歯車１は支持下板５上に積載され、一番上の歯車１の上に押え上板が配され、複数の歯車１の孔部４内にスリーブ７が配され、しかる後、連結部材としてのボルト８とナット９によって支持下板５と押え上板６とを挟圧保持して、全体を連結体１０として構成する。このボルト８とナット９からの挟圧力により、各歯車１は軸線方向での圧縮力を受けて、互いの側端面３同士が高い接圧のもとで密に接面する。
【００１７】
このように形成された連結体１０を、浸炭を行なう装置の熱処理雰囲気内に配し、浸炭処理を施す。ここで、浸炭装置自体そしてその装置を用いた処理方法自体は公知なので、その説明は省略する。熱処理後、上記連結体１０を上記熱処理雰囲気の外に取り出し、連結部材たるボルト８とナット９を取り外す。上記支持下板５、押え上板６、ボルト８そしてナット９は、繰り返し使用可能である。
【００１８】
かくして、熱処理された歯車１は、側端面３が熱処理雰囲気にさらされていないので浸炭されておらず、歯部１Ａのみが浸炭されて硬化している。さらに、歯車同士がボルトそしてナットからの力により互いの熱変形を規制し合っており、硬化後の各歯車の熱変形は小さい。
【００１９】
本実施形態において、複数の歯車１が手作業により軸線２同士を一致するように積載されていればスリーブ８は必須ではない。又、歯車１の孔部４とボルト８の径が近い寸法であれば、自ずと歯車１の軸線同一が一致するので、スリーブは不要である。又、機械部品が上記平歯車でなく、中心に孔部が形成されていないときには、連結部材としてのボルトそしてナットは、上記機械部品よりも大径に作られた押え上板を用いて、機械部品の外径外での周方向複数位置で、支持下板との間で連結するようにしてもよい。
【００２０】
本発明は図１の形態には限定されない。例えば、機械部品が周面のみならず、側端面への移行部分にも浸炭を施したいという要請があり、しかも機械部品の側端面が全面的に平坦面をなしているときには、図２（Ａ）のようにスペーサ１１を使用することによって、上記要請に応えることができる。
【００２１】
図２（Ａ）において、周部に浸炭を受けるべき機械部品１は、ほぼ完全な平坦板状である。そこで図２の例では、各機械部品１同士間にディスク状のスペーサ１１を介在せしめ、又、図１の支持下板と押え上板に代えてこのスペーサを用いている。このスペーサ１１の外径は機械部品１の外径よりも小さい。したがって、機械部品１の側端面３の外周域、すなわち周面１Ａから側端面３への移行部分１Ｂが該周面１Ａと共に露呈している。その結果、浸炭は上記周面１Ａと移行部分１Ｂとを含む周部表面に施されることとなる（図２（Ｂ）参照）。
【００２２】
図２の例においても、図１の例の場合と同様の連結部材を使用可能である。連結部材そしてスペーサは繰り返し使用可能である。
【００２３】
機械部品によっては、側端面の中央部分が周部に対して軸線方向に突出していることがある。この部分は多くの場合、ボスとして形成されているが故に、肉厚に作られているためである。側端面の中央部分での突出は、機械部品の一方の側端面にのみ形成されていることも、あるいは両方の側端面に形成されていることもある。いずれの場合も、突出した部分がスペーサの役を担っており、スペーサを用いずとも、周面と側端面への移行部分を含む周部の表面を浸炭することができる。
【００２４】
図３（Ａ）では、機械部品１は一方の側端面に突出部分１Ｃを有し、図４（Ａ）では両方の側端面に突出部分１Ｄを有している。いずれの場合も、この突出部分１Ｃ同士、そして突出部１Ｄ同士を接面させることにより、周面１Ａと移行部分１Ｂを含んで周部の表面を浸炭させることができる（図３（Ｂ）、図４（Ｂ）参照）。
【００２５】
図３そして図４の場合、下端と上端に位置する機械部品に対して、突出部分の側端面を覆うための図１における支持下板そして押え上板に相当する部材１２は必要である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態を示す連結体の部分破断正面図である。
【図２】図１の連結体の変形例を示し、（Ａ）は浸炭処理前の連結体の部分破断正面図、（Ｂ）は浸炭処理後の機械部品の周部を示す断面図である。
【図３】図１の連結体の他の変形例を示し、（Ａ）は浸炭処理前の連結体の部分破断正面図、（Ｂ）は浸炭処理後の機械部品の周部を示す断面図である。
【図４】図１の連結体のさらに他の変形例を示し、（Ａ）は浸炭処理前の連結体の部分破断正面図、（Ｂ）は浸炭処理後の機械部品の周部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  機械部品
１Ａ  周部（周面）
１Ｂ  周部（側端面への移行部分）
２  軸線
３  側端面
８，９  連結部材
１０  連結体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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