(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルエージング鋼の薄板の端部同士を溶接して形成された円筒状のドラムを所定幅に裁断して形成されたリングの窒化処理に用いる治具であって、
リングを懸架する懸架手段を備えると共に、該懸架手段の該リングに接触する部分に純ニッケルを配設したことを特徴とする金属リングの窒化処理治具。
【請求項２】
前記懸架手段の前記リングに接触する部分に網状の純ニッケルを配設することを特徴とする請求項１記載の金属リングの窒化処理治具。
【請求項３】
周長の異なる複数の前記金属リングを同心円状に重ねて前記懸架手段に懸架するときに、該金属リング同士の間に網状の純ニッケルを配設することを特徴とする請求項１または請求項２記載の金属リングの窒化処理治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機等に用いられる無端状金属ベルトの材料となる金属リングを窒化処理する際に用いる治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の変速装置として用いられる無段変速機（ＣＶＴ）のベルトは、複数の無端帯状の金属リングをそれらの厚み方向に積層して組み立てた積層リングにより構成されている。前記金属リングは、次のような方法により製造されている。
【０００３】
まず、超強力鋼であるマルエージング鋼の薄板の端部同士を溶接して円筒状のドラムを形成し、該ドラムに対して前記溶接時の熱により部分的に硬くなった硬度を均質化するために第１の溶体化を行う。次に、前記溶体化後のドラムを所定幅に裁断してリングを形成し、該リングを圧延する。次に、圧延されたリングに対し、圧延組織を再結晶させ、圧延により変形された金属組織の形状を復元するために、第２の溶体化を行う。そして、前記溶体化後のリングを所定の周長に補正し、時効処理及び窒化処理を施して硬度を向上させた後、少しずつ周長の異なる複数のリングを相互に積層して前記積層リングを形成する。
【０００４】
前記窒化処理としては、ガス窒化法、ガス軟窒化法、塩浴窒化法等が知られており、ガス窒化法またはガス軟窒化法は、前記金属リングを所定雰囲気内に所定時間保持することにより行われる。従来、前記ガス窒化法またはガス軟窒化法では、前記リングを垂直に懸架する治具が用いられている。前記治具の材料としては、Ｎｉ−Ｃｕ合金、ＳＵＳ３０４材等が用いられている。
【０００５】
しかしながら、前記従来の治具に前記リングを懸架してガス窒化法またはガス軟窒化法による窒化処理を行うと、前記リングが均一に窒化されなかったり、前記リングが前記治具に接触していた部分に接触痕が形成されることがあるという不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、ガス窒化法またはガス軟窒化法により、優れた品質を備える金属リングを得ることができる窒化処理治具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らの検討によれば、ガス窒化法またはガス軟窒化法による窒化処理において、前記リングが均一に窒化されない理由は、前記治具に含まれる金属成分の一部が窒化反応を阻害するためであると考えられる。また、このように、前記治具に含まれる金属成分の一部に窒化反応を阻害する成分が存在すると、該治具に接触していた部分は窒化が進みにくくなり、このために前記接触痕が形成されるものと考えられる。
【０００８】
前記治具に含まれて窒化反応を阻害する金属成分としては、Ｎｉ−Ｃｕ合金に含まれるＣｕ、ＳＵＳ３０４材に含まれるＣｒ等がある。前記金属成分が窒化されることによる影響を避けるためには、治具全体を窒化されにくいＮｉ、Ｗ、Ｍｏで構成することが考えられるが、純Ｎｉは柔らかいので前記治具を構成するには適さず、Ｗ、Ｍｏはマルエージング鋼に対して熱膨張率に開きがあり、加工困難である上、高価である。
【０００９】
そこで、本発明の窒化処理治具は、かかる目的を達成するために、マルエージング鋼の薄板の端部同士を溶接して形成された円筒状のドラムを所定幅に裁断して形成されたリングの窒化処理に用いる治具であって、リングを懸架する懸架手段を備えると共に、該懸架手段の該リングに接触する部分に純ニッケルを配設したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の窒化処理治具によれば、前記懸架手段が前記リングに接触する部分に窒化されにくい純ニッケルを配設したので、該懸架手段に懸架される前記金属リングの窒化を均一に行うことができると共に、接触痕の形成を低減することができる。また、純ニッケルは、熱膨張係数が前記金属リングの素材であるマルエージング鋼に近似しているので、前記治具と該金属リングとの熱膨張差により該金属リングに歪みが生じることを避けることができる。
【００１１】
前記懸架手段の前記リングに接触する部分に配設する純ニッケルとしては、網状の純ニッケルを用いることができる。前記網状の純ニッケルを配設することにより、前記金属リングと純ニッケルとの接触面積が少なくなり、前記接触痕の形成をさらに低減することができる。
【００１２】
前記懸架手段の前記リングに接触する部分に配設する純ニッケルは、前記部分にニッケルメッキを行うことによって配設することもできるが、ニッケルメッキは使用中に剥離することがあるので、注意が必要である。
【００１３】
また、本発明の窒化処理治具は、周長の異なる複数の前記金属リングを同心円状に重ねて前記懸架手段に懸架するときに、該金属リング同士の間に網状の純ニッケルを配設することを特徴とする。
【００１４】
本発明の窒化処理治具では、前記金属リング同士の間に網状の純ニッケルを配設することにより、該金属リング同士の接触を防止して、両金属リングの窒化を均一に行うことができると共に、接触痕の形成を低減することができる。従って、懸架手段１つ当たり、１回に処理することができる金属リングの数を増加させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は金属リングの製造工程の要部を模式的に示す工程図であり、図２は本実施形態の窒化処理治具の一構成例を示す正面図、図３（ａ）は図２示の窒化処理治具の要部側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ部拡大図であり、図４は本実施形態の窒化処理治具の他の構成例を示す正面図である。
【００１６】
無段変速機等のベルトに用いられる金属ベルトを製造する際には、まず、図１示のようにマルエージング鋼の薄板１をベンディングしてループ化したのち、端部同士を溶接して円筒状のドラム２を形成する。このとき、前記マルエージング鋼は溶接の熱により時効硬化を示すので、ドラム２の溶接部分２ａの両側に硬度の高い部分が出現し、圧延工程に影響を与える。
【００１７】
そこで、次に、ドラム２を真空炉３に収容して所定温度に所定時間保持することにより第１の溶体化処理を行い、硬度を均一化する。前記第１の溶体化処理が終了したならば、ドラム２を真空炉３から搬出し、所定幅に裁断してリング４を形成する。
【００１８】
前記のようにして形成されたリング４は、次に圧下率４０〜５０％で圧延された後、加熱炉５に収容して所定温度に所定時間保持することにより第２の溶体化を行い、前記圧延により変形した金属組織の形状を前記圧延前の形状に復元する。
【００１９】
前記第２の溶体化処理が終了したならば、リング４を加熱炉５から搬出し、図示しない駆動ローラ及び従動ローラにリング４を掛け渡して張力を与え、前記駆動ローラによりリング４を回転駆動しながらリング４の走行方向と直交する方向に荷重を掛けることにより周長補正を行う。リング４は、前記周長補正により所定の周長となるまで延引される。
【００２０】
前記周長補正が施されたリング４は、次に、図示しない熱処理装置に収容して時効処理及び窒化処理が施されたのち、少しずつ周長の異なる複数のリング４を相互に積層することにより、積層リングが形成される。
【００２１】
本実施形態の窒化処理治具は、前記周長補正が施されたリング４を前記熱処理装置に搬送して、該熱処理装置内に収容して、前記リング４に時効処理を施すと共に、所定の雰囲気下にガス窒化法、ガス軟窒化法等の窒化処理を施すために用いられるものである。
【００２２】
本実施形態の第１の態様の窒化処理治具は、図２示のように、基台１１に回動自在に立設されたポール１２と、ポール１２の上下に水平方向に張り出して取着されたアーム１３と、アーム１３の先端に取着された上下各１対の懸架部材１４とを備える。上下それぞれの懸架部材１４は、その先端部１４ａが互いに対向するようにポール１２側に傾斜されており、図３（ａ）の側面図に示すように該先端部１４ａにリング４を幅方向で挟持する平面視Ｖ字状の挟持部材１５が備えられている。挟持部材１５は、リング４の内周面に圧接し、リング４に張力を付与した状態で保持することができる。挟持部材１５は、ポール１２の左右にそれぞれ５個ずつ連設して鋸刃形状に備えられ、一度に１０本のリング４を懸架することができるようになっている。
【００２３】
本実施形態の窒化処理治具は、Ｎｉ−Ｃｕ合金、ＳＵＳ３０４等により構成されており、リング４と接触する先端部１４ａの挟持部材１５には純Ｎｉからなる網状部材１６が配設され、網状部材１６を介してリング４が懸架される。従って、前記熱処理装置内で前記窒化処理を施したときに、リング４を均一に窒化できると共に、接触痕の発生を低減して、優れた品質のリング４を得ることができる。
【００２４】
次に、本実施形態の第２の態様の窒化処理治具は、図２及び図３示の窒化処理装置装置において、周長の異なる複数のリング４ａ，４ｂを同心円状に重ねて挟持部材１５に懸架するようにしたものである。そして、このときには、図３（ｂ）示のように挟持部材１５に網状部材１６を配設すると共に、図４示のようにリング４ａ，４ｂの間に、全周に亘って純Ｎｉからなる網状部材１７を配設するものである。
【００２５】
本実施形態の窒化処理治具によれば、リング４ａ，４ｂの接触を防止して、両リング４ａ，４ｂの窒化を均一に行うことができると共に、接触痕の形成を低減することができる。従って、懸架手段１つ当たり、１回に処理することができるリング４ａ，４ｂの数が増加し、効率よく処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属リングの製造工程の要部を模式的に示す工程図。
【図２】本発明の窒化処理治具の一構成例を示す正面図。
【図３】図３（ａ）は図２示の窒化処理治具の要部側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ部拡大図。
【図４】本発明の窒化処理治具の他の構成例を示す正面図。
【符号の説明】
１…マルエージング鋼の薄板、  ２…ドラム、  ４…リング、  １４…懸架手段、  １６，１７…網状の純ニッケル。
【図１】
0003776306.tif 000002
【図２】
0003776306.tif 000003
【図３】
0003776306.tif 000004
【図４】
0003776306.tif 000005