JP7567658B2

JP7567658B2 - Hardening jig

Info

Publication number: JP7567658B2
Application number: JP2021088168A
Authority: JP
Inventors: 建太式井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2024-10-16
Anticipated expiration: 2041-05-26
Also published as: CN115404314B; CN115404314A; JP2022181294A

Description

本開示は、焼入れ用治具に関する。 This disclosure relates to a hardening jig.

従来、焼入れ方法として、冷却液が貯留されている貯留槽にワークを浸漬して冷却する方法がある（例えば、特許文献１）。特許文献１では、複数のワークを冷却する場合に、ワークごとの冷却速度のばらつきを抑制するために、各ワークのまわりに冷却液の旋回流を発生させている。 Conventionally, a quenching method involves immersing a workpiece in a tank that contains a cooling liquid to cool it (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, when cooling multiple workpieces, a swirling flow of cooling liquid is generated around each workpiece to suppress variation in the cooling rate for each workpiece.

特開２０１５－１６０９９２号公報JP 2015-160992 A

しかしながら、各ワークに熱容量が互いに異なる複数の部分がある場合には、冷却過程において、複数の部分間で温度差が生じ、ワークにひずみが生じるおそれがある。 However, if each workpiece has multiple parts with different thermal capacities, there is a risk that temperature differences will occur between the multiple parts during the cooling process, causing distortion of the workpiece.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、冷却液が流れる冷却槽に浸漬されて用いられる焼入れ用治具が提供される。この焼入れ用治具は、第１部分と、前記第１部分よりも熱容量の大きい第２部分とを有するワークを配置する配置領域を有し、前記配置領域において前記ワークとの間で前記冷却液が流れる冷却流路を形成する本体部であって、前記冷却流路を流れる前記冷却液の流通方向において、前記第１部分よりも上流側に前記第２部分が位置する配置姿勢となるように前記ワークを保持する本体部と、前記本体部の内部に形成され、前記冷却液を流通させるための内部流路であって、前記流通方向において、前記第２部分の前記上流側の端部と、前記第１部分の下流側の端部との間に配置される流路出口を有する内部流路と、を備え、前記冷却流路は、前記第１部分と前記本体部との間に形成される第１流路と、前記第２部分と前記本体部との間に形成される第２流路とを有し、前記第２流路の流路断面積である第２流路断面積は、前記第１流路の前記流路断面積である第１流路断面積よりも小さく、前記本体部は、前記第１流路を形成する第１壁と、前記第２流路を形成する第２壁とを有し、前記第２壁は、前記配置領域側に向かって突出する突出部を有する。 The present disclosure can be realized in the following forms.
According to one embodiment of the present disclosure, there is provided a quenching jig that is used by being immersed in a cooling bath through which a cooling liquid flows. This hardening jig has a placement area for placing a workpiece having a first portion and a second portion having a heat capacity greater than that of the first portion, and a main body portion that forms a cooling flow path through which the coolant flows between the workpiece and the workpiece in the placement area, the main body portion holding the workpiece in a placement orientation in which the second portion is located upstream of the first portion in a flow direction of the coolant flowing through the cooling flow path, and an internal flow path formed inside the main body portion for circulating the coolant, the internal flow path having a flow path outlet that is located between the upstream end of the second portion and the downstream end of the first portion in the flow direction, the cooling flow path having a first flow path formed between the first portion and the main body portion and a second flow path formed between the second portion and the main body portion, the second flow path cross-sectional area being the flow path cross-sectional area of the second flow path being smaller than the first flow path cross-sectional area being the flow path cross-sectional area of the first flow path, the main body portion having a first wall forming the first flow path and a second wall forming the second flow path, the second wall having a protrusion that protrudes toward the placement area.

（１）本開示の一形態によれば、冷却液が流れる冷却槽に浸漬されて用いられる焼入れ用治具が提供される。この焼入れ用治具は、第１部分と、前記第１部分よりも熱容量の大きい第２部分とを有するワークを配置する配置領域を有し、前記配置領域において前記ワークとの間で前記冷却液が流れる冷却流路を形成する本体部であって、前記冷却流路を流れる前記冷却液の流通方向において、前記第１部分よりも上流側に前記第２部分が位置する配置姿勢となるように前記ワークを保持する本体部と、前記本体部の内部に形成され、前記冷却液を流通させるための内部流路であって、前記流通方向において、前記第２部分の前記上流側の端部と、前記第１部分の下流側の端部との間に配置される流路出口を有する内部流路と、を備える。この形態によれば、内部流路を流通する冷却液は、ワークからの熱伝導により温度上昇した本体部により温められるため、温度が上昇する。そして、第１部分のうちで少なくとも流路出口よりも下流にある部分の冷却には、流路出口から流出した温められた冷却液が合流した冷却流路の冷却液が用いられる。よって、第１部分の冷却速度を小さくすることができる。したがって、第１部分と第２部分との冷却速度の差を小さくし、冷却過程における第１部分と第２部分との温度差を小さくできる。これにより、冷却過程において生じるワークのひずみを小さくすることができる。
（２）上記形態の焼入れ用治具において、前記冷却流路は、前記第１部分と前記本体部との間に形成される第１流路と、前記第２部分と前記本体部との間に形成される第２流路とを有し、前記第２流路の流路断面積である第２流路断面積は、前記第１流路の前記流路断面積である第１流路断面積よりも小さくてもよい。この形態によれば、第２流路断面積が第１流路断面積と同じ場合に比べて、第２流路における冷却液の流速を大きくできる。よって、第２部分の冷却速度を大きくすることができる。したがって、第１部分と第２部分との冷却速度の差をさらに小さくし、冷却過程における第１部分と第２部分との温度差をさらに小さくでき、冷却過程において生じるワークのひずみをさらに小さくすることができる。
（３）上記形態の焼入れ用治具において、前記本体部は、前記第１流路を形成する第１壁と、前記第２流路を形成する第２壁とを有し、前記第２壁は、前記配置領域側に向かって突出する突出部を有してもよい。この形態によれば、突出部を形成することにより、流通方向に沿った面を有するワークを保持した場合に、第２流路断面積を第１流路断面積よりも小さくすることができる。
（４）上記形態の焼入れ用治具において、前記流路出口は、前記突出部に形成されていてもよい。この形態によれば、内部流路を流れることにより温度上昇した冷却液を第１部分近傍に流すことができる。よって、第１部分の冷却速度を小さくする効果を向上させることができる。したがって、冷却過程において生じるワークのひずみをさらに小さくすることができる。
（５）上記形態の焼入れ用治具において、前記ワークは、前記第１部分と前記第２部分とが前記流通方向に並ぶ円環部を有し、前記本体部は、前記ワークを保持するための保持部と、前記保持部が前記ワークを保持した場合、前記円環部の内側に配置される軸部であって、前記軸部の外周面を形成する前記第１壁と前記第２壁とを有する軸部と、を有してもよい。この形態によれば、第１部分と第２部分とを有する円環部を有するワークに好適な焼入れ用治具を実現することができる。
（６）上記形態の焼入れ用治具において、前記第１部分は、前記流通方向において、前記円環部の中央位置から前記円環部の一端部までを占める部分であり、前記第２部分は、前記流通方向において、前記中央位置から前記円環部の他端部までを占める部分であり、前記流路出口は、前記第２部分に対向する位置に設けられていてもよい。この形態によれば、第２部分に対向する位置に流路出口を設けることにより、第１部分の冷却に、温度上昇した冷却液を確実に用いることができる。これにより、冷却過程において生じるワークのひずみを小さくすることができる。
本開示は、焼入れ用治具以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、焼入れ方法、焼入れ装置等の形態で実現することができる。 (1) According to one embodiment of the present disclosure, a quenching jig is provided that is used by being immersed in a cooling bath through which a coolant flows. The quenching jig includes a body part having an arrangement area for arranging a workpiece having a first part and a second part having a heat capacity larger than that of the first part, and a cooling flow path through which the coolant flows between the workpiece and the body part in the arrangement area, the body part holding the workpiece in an arrangement position in which the second part is located upstream of the first part in the flow direction of the coolant flowing through the cooling flow path, and an internal flow path formed inside the body part for circulating the coolant, the internal flow path having a flow path outlet located between the upstream end of the second part and the downstream end of the first part in the flow direction. According to this embodiment, the coolant flowing through the internal flow path is heated by the body part whose temperature has increased due to thermal conduction from the workpiece, and thus the temperature of the coolant flowing through the internal flow path is increased. The coolant in the cooling flow path where the heated coolant flowing out from the flow path outlet joins is used to cool at least a portion of the first part downstream of the flow path outlet. Therefore, the cooling rate of the first portion can be reduced, and the difference in the cooling rate between the first portion and the second portion can be reduced, and the temperature difference between the first portion and the second portion during the cooling process can be reduced, thereby reducing distortion of the workpiece that occurs during the cooling process.
(2) In the hardening jig of the above embodiment, the cooling flow passage may have a first flow passage formed between the first portion and the main body and a second flow passage formed between the second portion and the main body, and the second flow passage cross-sectional area, which is the flow passage cross-sectional area of the second flow passage, may be smaller than the first flow passage cross-sectional area, which is the flow passage cross-sectional area of the first flow passage. According to this embodiment, the flow rate of the coolant in the second flow passage can be increased compared to when the second flow passage cross-sectional area is the same as the first flow passage cross-sectional area. Thus, the cooling rate of the second portion can be increased. Thus, the difference in the cooling rate between the first portion and the second portion can be further reduced, the temperature difference between the first portion and the second portion during the cooling process can be further reduced, and the distortion of the workpiece occurring during the cooling process can be further reduced.
(3) In the hardening jig of the above aspect, the main body may have a first wall that defines the first flow path and a second wall that defines the second flow path, and the second wall may have a protrusion that protrudes toward the arrangement region. According to this aspect, by forming the protrusion, when a workpiece having a surface along the flow direction is held, the cross-sectional area of the second flow path can be made smaller than the cross-sectional area of the first flow path.
(4) In the hardening jig of the above embodiment, the flow passage outlet may be formed in the protruding portion. According to this embodiment, the coolant whose temperature has increased by flowing through the internal flow passage can be made to flow near the first portion. This improves the effect of reducing the cooling rate of the first portion. This further reduces distortion of the workpiece that occurs during the cooling process.
(5) In the hardening jig of the above embodiment, the workpiece may have an annular portion in which the first portion and the second portion are aligned in the flow direction, and the main body may have a holding portion for holding the workpiece, and a shaft portion that is disposed inside the annular portion when the holding portion holds the workpiece, the shaft portion having the first wall and the second wall that form an outer circumferential surface of the shaft portion. According to this embodiment, a hardening jig suitable for a workpiece having an annular portion having a first portion and a second portion can be realized.
(6) In the hardening jig of the above embodiment, the first portion may be a portion that occupies from a center position of the annular portion to one end of the annular portion in the flow direction, the second portion may be a portion that occupies from the center position to the other end of the annular portion in the flow direction, and the flow passage outlet may be provided at a position opposite to the second portion. According to this embodiment, by providing the flow passage outlet at a position opposite to the second portion, it is possible to reliably use the coolant with an increased temperature to cool the first portion. This makes it possible to reduce distortion of the workpiece that occurs during the cooling process.
The present disclosure may be realized in various forms other than a hardening jig, for example, in the form of a hardening method, a hardening device, etc.

焼入れ装置の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a hardening device. 治具ユニットの平面図である。FIG. 焼入れ治具の斜視図である。FIG. 焼入れ治具の平面図である。FIG. 図４のＶ－Ｖ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line VV of Figure 4. 実施例と参考例における第１部分と第２部分との温度変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing temperature changes in a first portion and a second portion in an embodiment and a reference example. 実施例と参考例における第１部分と第２部分との温度差を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the temperature difference between the first portion and the second portion in an example and a reference example.

Ａ．実施形態：
図１は、焼入れ装置３００の構成を示す模式図である。焼入れ装置３００は、熱処理が行われた後のワーク２００を急冷することにより、焼入れを行うための装置である。図１に示すＺ方向は、鉛直方向である。以下の説明において、＋Ｚ方向を上方向、－Ｚ方向を下方向という場合がある。他の図についても、図１と同様にＺ方向を図示している。焼入れ装置３００は、冷却槽３０１と、複数の治具ユニット１１０と、ベースプレート３２０とを備える。冷却槽３０１には、冷却液３１０が貯留されている。本実施形態において、冷却液３１０は、油である。冷却槽３０１の内部には、冷却槽３０１の内壁から離れた位置にＺ方向に延びる隔壁３０２が設けられている。隔壁３０２は、間隔を空けて対向する２つの壁部を形成する形状を有する。冷却槽３０１の内壁と、隔壁３０２との間に、冷却液３１０に回流を生じさせるためのアジテータ３０３が設けられている。アジテータ３０３が回転することにより、冷却槽３０１の内壁と隔壁３０２との間には、下向きの流れが発生し、冷却槽３０１の底面で流れの向きが変更されることにより、２つの隔壁３０２の間には、上向きの流れが発生する。２つの隔壁３０２の間に、治具ユニット１１０に配置されたワーク２００が配置される。よって、冷却槽３０１のうちで治具ユニット１１０およびワーク２００が位置する領域の冷却液３１０には、上向きの流れが生じる。 A. Embodiments:
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a quenching device 300. The quenching device 300 is a device for quenching a workpiece 200 after heat treatment by rapidly cooling it. The Z direction shown in FIG. 1 is a vertical direction. In the following description, the +Z direction may be referred to as the upward direction, and the -Z direction may be referred to as the downward direction. The Z direction is also illustrated in other figures as in FIG. 1. The quenching device 300 includes a cooling tank 301, a plurality of jig units 110, and a base plate 320. The cooling tank 301 stores a cooling liquid 310. In this embodiment, the cooling liquid 310 is oil. Inside the cooling tank 301, a partition wall 302 is provided at a position away from the inner wall of the cooling tank 301 and extending in the Z direction. The partition wall 302 has a shape that forms two wall portions facing each other with a gap therebetween. An agitator 303 for generating a circulation in the cooling liquid 310 is provided between the inner wall of the cooling tank 301 and the partition wall 302. As the agitator 303 rotates, a downward flow is generated between the inner wall of the cooling tank 301 and the partition wall 302, and as the flow direction is changed at the bottom surface of the cooling tank 301, an upward flow is generated between the two partition walls 302. The workpiece 200 placed on the jig unit 110 is placed between the two partition walls 302. Thus, an upward flow is generated in the cooling liquid 310 in the region of the cooling tank 301 where the jig unit 110 and the workpiece 200 are located.

本実施形態では、Ｚ方向に積層された複数の治具ユニット１１０が、ベースプレート３２０の上に配置された状態で、冷却液３１０に浸漬される。治具ユニット１１０は積層された状態で浸漬される態様に限られず、単体で浸漬されてもよい。１つの治具ユニット１１０には、複数のワーク２００が配置される。 In this embodiment, multiple jig units 110 stacked in the Z direction are immersed in the cooling liquid 310 while being placed on a base plate 320. The jig units 110 are not limited to being immersed in a stacked state, and may be immersed individually. Multiple workpieces 200 are placed on one jig unit 110.

図２は、治具ユニット１１０を＋Ｚ方向から視た平面図である。図３は、治具ユニット１１０が有する焼入れ用治具１００の斜視図である。図４は、焼入れ用治具１００の平面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。なお、図２から図５では、焼入れ用治具１００と共に、ワーク２００を示している。図２に示すように、治具ユニット１１０は、フレーム１１１と、複数の焼入れ用治具１００とを有する。フレーム１１１は、平面視において矩形の枠フレーム１１１ａと、枠フレーム１１１ａの内側を区画する棒フレーム１１１ｂとを有する。本実施形態では、棒フレーム１１１ｂが格子状に配置されることにより、合計１２個の焼入れ治具配置領域１１１ｃが３行４列のマトリクス状に形成されている。なお、焼入れ治具配置領域１１１ｃの個数は、１２に限れない。各焼入れ治具配置領域１１１ｃに焼入れ用治具１００が配置されている。焼入れ用治具１００は、フレーム１１１に固定されている。各ワーク２００は各焼入れ用治具１００に保持されて冷却槽３０１内に配置される。上記のように、焼入れ用治具１００は、冷却液３１０が流れる冷却槽３０１に浸漬されて用いられる。 Figure 2 is a plan view of the jig unit 110 viewed from the +Z direction. Figure 3 is a perspective view of the hardening jig 100 included in the jig unit 110. Figure 4 is a plan view of the hardening jig 100. Figure 5 is a V-V cross-sectional view of Figure 4. Note that Figures 2 to 5 show the workpiece 200 together with the hardening jig 100. As shown in Figure 2, the jig unit 110 has a frame 111 and a plurality of hardening jigs 100. The frame 111 has a rectangular frame frame 111a in a plan view and a bar frame 111b that partitions the inside of the frame frame 111a. In this embodiment, the bar frame 111b is arranged in a lattice pattern, so that a total of 12 hardening jig arrangement areas 111c are formed in a matrix of 3 rows and 4 columns. Note that the number of hardening jig arrangement areas 111c is not limited to 12. A hardening jig 100 is placed in each hardening jig placement area 111c. The hardening jig 100 is fixed to the frame 111. Each workpiece 200 is held by each hardening jig 100 and placed in the cooling tank 301. As described above, the hardening jig 100 is used by immersing it in the cooling tank 301 through which the cooling liquid 310 flows.

図３に示すように、ワーク２００は、円環部２１０と、外円環部２２０と、連結部２３０とを有するギヤである。ワーク２００は、鋼製であり、浸炭が行われた後、焼入れ装置３００を用いて焼入れされる。 As shown in FIG. 3, the workpiece 200 is a gear having an annular portion 210, an outer annular portion 220, and a connecting portion 230. The workpiece 200 is made of steel, and after carburization, is quenched using a quenching device 300.

円環部２１０と外円環部２２０とは、中心軸ＣＸを有する円環形状を有する。図３では、省略されているが、円環部２１０の内周面には、中心軸ＣＸ方向に沿って延びる複数の溝が、周方向に並んで形成されている。円環部２１０の外周に外円環部２２０が配置されている。図５に示すように、外円環部２２０の中心軸ＣＸ方向における長さは、円環部２１０の中心軸ＣＸ方向における長さよりも長い。外円環部２２０の外周面には、中心軸ＣＸ方向に対して傾斜した方向に延びる複数の溝が周方向に並んで形成されている。外円環部２２０の中心軸ＣＸ方向における中央部と、円環部２１０の中心軸ＣＸ方向の端部とが連結部２３０により連結されている。連結部２３０は、図４に示すように、外周が外円環部２２０の内周面であり、内周が円環部２１０の外周面である円環形状を有する。連結部２３０には、中心軸ＣＸ方向に貫通する３つの貫通部２３０ａが形成されている。なお、図３では、外円環部２２０に形成された溝と、貫通部２３０ａとは省略されている。 The annular portion 210 and the outer annular portion 220 have an annular shape having a central axis CX. Although omitted in FIG. 3, a plurality of grooves extending along the central axis CX direction are formed in a line in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the annular portion 210. The outer annular portion 220 is arranged on the outer periphery of the annular portion 210. As shown in FIG. 5, the length of the outer annular portion 220 in the central axis CX direction is longer than the length of the annular portion 210 in the central axis CX direction. A plurality of grooves extending in a direction inclined with respect to the central axis CX direction are formed in a line in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the outer annular portion 220. The central portion of the outer annular portion 220 in the central axis CX direction and the end portion of the annular portion 210 in the central axis CX direction are connected by the connecting portion 230. As shown in FIG. 4, the connecting portion 230 has an annular shape whose outer periphery is the inner periphery of the outer annular portion 220 and whose inner periphery is the outer periphery of the annular portion 210. The connecting portion 230 has three through-holes 230a that penetrate in the direction of the central axis CX. Note that in FIG. 3, the grooves formed in the outer annular portion 220 and the through-holes 230a are omitted.

焼入れ用治具１００は、図３に示す本体部１０と、図５に示す内部流路５０とを有する。図３に示すように、本体部１０は、３つの保持部２０と、軸部３０とを有する。また、本体部１０は、ワーク２００を配置する配置領域ＰＡを有する。配置領域ＰＡは、後述する３つの第１保持部２１の各々が有するワーク２００と対向する端面２１ａを通る面の上方であって、軸部３０の周囲の領域である。ワーク２００は、円環部２１０の中心軸ＣＸが軸部３０の中心軸と概ね一致するように焼入れ用治具１００に配置される。そこで、本実施形態では、円環部２１０の中心軸ＣＸが、軸部３０の中心軸と一致してワーク２００が配置されている場合を例示して説明する。よって、軸部３０の中心軸についても、円環部２１０の中心軸ＣＸと同じ符号を用いて説明する。軸部３０は、中心軸ＣＸを有する円柱形状を有する。焼入れ用治具１００は、中心軸ＣＸがＺ方向と概ね平行となる状態で使用されるため、本実施形態では、中心軸ＣＸとＺ方向とが一致している場合を例示して説明する。軸部３０は、破線で示すワーク２００の円環部２１０の内側に配置される部分である。ワーク２００は、軸部３０がワーク２００の円環部２１０に挿通されるように、上方から焼入れ用治具１００に配置される。 The quenching jig 100 has a main body 10 shown in FIG. 3 and an internal flow path 50 shown in FIG. 5. As shown in FIG. 3, the main body 10 has three holding parts 20 and a shaft part 30. The main body 10 also has an arrangement area PA in which the work 200 is arranged. The arrangement area PA is an area around the shaft part 30, above a plane passing through the end face 21a facing the work 200 of each of the three first holding parts 21 described later. The work 200 is arranged on the quenching jig 100 so that the central axis CX of the annular part 210 roughly coincides with the central axis of the shaft part 30. Therefore, in this embodiment, a case in which the work 200 is arranged so that the central axis CX of the annular part 210 coincides with the central axis of the shaft part 30 will be described as an example. Therefore, the central axis of the shaft part 30 will also be described using the same symbol as the central axis CX of the annular part 210. The shaft part 30 has a cylindrical shape having a central axis CX. The hardening jig 100 is used with the central axis CX roughly parallel to the Z direction, so in this embodiment, a case where the central axis CX coincides with the Z direction will be described as an example. The shaft portion 30 is a portion that is placed inside the annular portion 210 of the workpiece 200, shown by the dashed line. The workpiece 200 is placed on the hardening jig 100 from above so that the shaft portion 30 is inserted into the annular portion 210 of the workpiece 200.

保持部２０は、第１保持部２１と、第２保持部２２とを有する。第１保持部２１は、平板形状を有し、軸部３０の中心軸ＣＸ方向における一端部を軸部３０に接続された基部として、軸部３０の径方向に延びる。３つの第１保持部２１は、軸部３０の周囲に等角度間隔で配置されている。第２保持部２２は、第１保持部２１のうちで軸部３０から棒フレーム１１１ｂに至る途中の部分に配置されている。具体的には、図５に示すように、第２保持部２２は、ワーク２００が配置された場合に、ワーク２００の外円環部２２０の内側となる位置に配置されている。図３に示すように、第２保持部２２は、平面形状が概ね矩形の平板形状を有する。第２保持部２２は、第２保持部２２の厚み方向が第１保持部２１の長軸方向と平行となるように、第１保持部２１に固定されている。図５に示すように、第２保持部２２の＋Ｚ方向の端部は、第１保持部２１の＋Ｚ方向の端部よりも、＋Ｚ方向に突出している。ワーク２００は、連結部２３０が第２保持部２２と当接するように配置される。つまり、第２保持部２２により、ワーク２００は、焼入れ用治具１００に対して位置決めされる。 The holding portion 20 has a first holding portion 21 and a second holding portion 22. The first holding portion 21 has a flat plate shape and extends in the radial direction of the shaft portion 30 with one end in the direction of the central axis CX of the shaft portion 30 as a base connected to the shaft portion 30. The three first holding portions 21 are arranged at equal angular intervals around the shaft portion 30. The second holding portion 22 is arranged in a part of the first holding portion 21 that is halfway from the shaft portion 30 to the rod frame 111b. Specifically, as shown in FIG. 5, the second holding portion 22 is arranged at a position that is inside the outer annular portion 220 of the workpiece 200 when the workpiece 200 is arranged. As shown in FIG. 3, the second holding portion 22 has a flat plate shape with a roughly rectangular planar shape. The second holding portion 22 is fixed to the first holding portion 21 so that the thickness direction of the second holding portion 22 is parallel to the long axis direction of the first holding portion 21. As shown in FIG. 5, the +Z end of the second holding part 22 protrudes in the +Z direction further than the +Z end of the first holding part 21. The workpiece 200 is positioned so that the connecting part 230 abuts against the second holding part 22. In other words, the second holding part 22 positions the workpiece 200 relative to the hardening jig 100.

図５に示すように、軸部３０は、外周面を形成する第１壁３１と、第２壁３２とを有する。第１壁３１は、ワーク２００の第１部分２１１と対向する。第２壁３２は、ワーク２００の第２部分２１２と対向する。ワーク２００が配置された焼入れ用治具１００が冷却槽３０１に浸漬された場合、上記のように、冷却液３１０は、上向きの流通方向ＦＤに沿って流れる。このため、配置領域ＰＡにおいて、本体部１０とワーク２００との間で冷却液３１０が流れる、第１流路ＣＨ１と第２流路ＣＨ２とを有する冷却流路ＣＨが形成される。具体的には、ワーク２００の第１部分２１１と、第１壁３１との間に第１流路ＣＨ１が形成され、ワーク２００の第２部分２１２と、第２壁３２との間に第２流路ＣＨ２が形成される。第２壁３２は、突出部４０を有する。突出部４０は、第２壁３２から、外方である配置領域ＰＡに向かう方向に向かって突出している。突出部４０は、図４に示すように、軸部３０の全周に形成されている。突出部４０により、第２流路ＣＨ２の第２流路断面積は、第１流路ＣＨ１の第１流路断面積よりも小さくすることができる。ここで、第１流路断面積および第２流路断面積とは、流通方向ＦＤにおける位置毎に算出される流路断面積の平均値である。第２流路断面積は、第１流路断面積よりも小さいため、後に詳述するように、第２流路ＣＨ２の流速を大きくし、第２部分２１２の冷却速度を大きくすることができる。 5, the shaft portion 30 has a first wall 31 and a second wall 32 that form an outer peripheral surface. The first wall 31 faces the first portion 211 of the workpiece 200. The second wall 32 faces the second portion 212 of the workpiece 200. When the quenching jig 100 in which the workpiece 200 is arranged is immersed in the cooling tank 301, the cooling liquid 310 flows along the upward flow direction FD as described above. Therefore, in the arrangement area PA, a cooling flow path CH having a first flow path CH1 and a second flow path CH2 through which the cooling liquid 310 flows between the main body portion 10 and the workpiece 200 is formed. Specifically, the first flow path CH1 is formed between the first portion 211 of the workpiece 200 and the first wall 31, and the second flow path CH2 is formed between the second portion 212 of the workpiece 200 and the second wall 32. The second wall 32 has a protrusion 40. The protruding portion 40 protrudes from the second wall 32 in a direction toward the arrangement area PA, which is outward. As shown in FIG. 4, the protruding portion 40 is formed on the entire circumference of the shaft portion 30. The protruding portion 40 allows the second flow passage cross-sectional area of the second flow passage CH2 to be smaller than the first flow passage cross-sectional area of the first flow passage CH1. Here, the first flow passage cross-sectional area and the second flow passage cross-sectional area are average values of the flow passage cross-sectional areas calculated for each position in the flow direction FD. Since the second flow passage cross-sectional area is smaller than the first flow passage cross-sectional area, the flow rate of the second flow passage CH2 can be increased, and the cooling rate of the second portion 212 can be increased, as described in detail later.

図５に示すように、軸部３０の内部には、冷却液３１０を流通させるための内部流路５０が形成されている。内部流路５０の流路入口５１は、軸部３０の中心軸ＣＸ方向における－Ｚ方向の端部に形成されている。図４に示すように、流路入口５１の－Ｚ方向から視た形状は、概ね円環形状であり、径方向に延びる複数の隔壁により、複数の部屋に区切られている。図５に示すように、流路出口５２は、突出部４０に形成されている。流路出口５２は、軸部３０の径方向に向かって開口することで、配置領域ＰＡ、詳細には配置領域ＰＡのうちでワーク２００と本体部１０との間の冷却流路ＣＨに位置するように形成されている。 As shown in FIG. 5, an internal flow passage 50 for circulating the cooling liquid 310 is formed inside the shaft portion 30. A flow passage inlet 51 of the internal flow passage 50 is formed at the end of the shaft portion 30 in the -Z direction in the central axis CX direction. As shown in FIG. 4, the shape of the flow passage inlet 51 when viewed from the -Z direction is generally annular, and is divided into multiple rooms by multiple partition walls extending in the radial direction. As shown in FIG. 5, a flow passage outlet 52 is formed in the protruding portion 40. The flow passage outlet 52 is formed to open toward the radial direction of the shaft portion 30, so as to be located in the arrangement area PA, specifically, in the cooling flow passage CH between the workpiece 200 and the main body portion 10 within the arrangement area PA.

焼入れ用治具１００が冷却槽３０１に浸漬された場合、流路出口５２は、流通方向ＦＤにおいて、流路入口５１よりも下流側に位置する。また、流路出口５２は、第２壁３２に形成されているため、流通方向ＦＤにおいて、第１部分２１１の下流側の端部である第１端部２１３と、第２部分２１２の上流側の端部である第２端部２１４との間に位置する。本実施形態では、流路出口５２は、第２部分２１２の側壁（詳細には、円環部２１０の側壁）と対向する。内部流路５０を流通し、温められた冷却液３１０は、冷却流路ＣＨに合流し、第１部分２１１の冷却に用いられる。これにより、後に詳述するように、焼入れにおいて、第１部分２１１の冷却速度を小さくすることができる。 When the quenching jig 100 is immersed in the cooling tank 301, the flow passage outlet 52 is located downstream of the flow passage inlet 51 in the flow direction FD. In addition, since the flow passage outlet 52 is formed in the second wall 32, it is located between the first end 213, which is the downstream end of the first part 211, and the second end 214, which is the upstream end of the second part 212, in the flow direction FD. In this embodiment, the flow passage outlet 52 faces the side wall of the second part 212 (more specifically, the side wall of the annular part 210). The cooling liquid 310 that flows through the internal flow passage 50 and is heated merges with the cooling flow passage CH and is used to cool the first part 211. As a result, as will be described in detail later, the cooling rate of the first part 211 can be reduced during quenching.

図５に示すように、円環部２１０は、第１部分２１１と、第２部分２１２とを有する。第２部分２１２の熱容量は、第１部分２１１の熱容量よりも大きい。本実施形態では、円環部２１０の中心軸ＣＸ方向における中央位置Ｐから一端部としての第１端部２１３までを占める部分が第１部分２１１であり、中央位置Ｐから他端部としての第２端部２１４までを占める部分が第２部分２１２である。第２部分２１２は、連結部２３０と連結する部分である。また、第２部分２１２の径方向の厚みは、第１部分２１１の径方向の厚みに対して厚い。このため、第２部分２１２の熱容量は、第１部分２１１の熱容量よりも大きい。図５では、第１部分２１１と第２部分２１２との境界と、第２部分２１２と連結部２３０との境界を二点鎖線で示している。 5, the annular portion 210 has a first portion 211 and a second portion 212. The heat capacity of the second portion 212 is greater than that of the first portion 211. In this embodiment, the portion of the annular portion 210 from the center position P in the direction of the central axis CX to the first end 213 as one end is the first portion 211, and the portion of the annular portion 210 from the center position P to the second end 214 as the other end is the second portion 212. The second portion 212 is a portion that connects to the connecting portion 230. In addition, the radial thickness of the second portion 212 is greater than the radial thickness of the first portion 211. Therefore, the heat capacity of the second portion 212 is greater than that of the first portion 211. In FIG. 5, the boundary between the first portion 211 and the second portion 212 and the boundary between the second portion 212 and the connecting portion 230 are indicated by two-dot chain lines.

第２部分２１２の熱容量は、第１部分２１１の熱容量よりも大きいため、一般に、ワーク２００は、流通方向ＦＤにおいて、第２部分２１２が第１部分２１１の上流に位置するように配置される。本実施形態では、本体部１０により、第１部分２１１と第２部分２１２とが流通方向ＦＤに並び、第２部分２１２が第１部分２１１の上流に位置する配置姿勢となるように、ワーク２００は保持される。これにより、第２部分２１２との熱伝導により温められた冷却液３１０が第１部分２１１の冷却に用いられる。このため、熱容量が小さく、第２部分２１２よりも冷却され易い第１部分２１１の冷却速度を小さくすることができる。よって、冷却工程における第１部分２１１と第２部分２１２との温度差を小さくすることができる。冷却工程における第１部分２１１と第２部分２１２との温度差が大きいと、温度差により生じる熱処理ひずみや、変態中に生じる変態ひずみが生じる。よって、冷却工程における第１部分２１１と第２部分２１２との温度差を小さくすることにより、ひずみを小さくし、焼入れ後のワーク２００の寸法精度を向上させることができる。発明者らは、冷却工程における第１部分２１１と第２部分２１２との温度差に起因するひずみをさらに小さくために、焼入れ用治具１００に工夫を施した。この工夫について、次に説明する。 Since the heat capacity of the second portion 212 is larger than that of the first portion 211, the workpiece 200 is generally arranged so that the second portion 212 is located upstream of the first portion 211 in the flow direction FD. In this embodiment, the main body 10 holds the workpiece 200 in an arrangement posture in which the first portion 211 and the second portion 212 are aligned in the flow direction FD and the second portion 212 is located upstream of the first portion 211. As a result, the cooling liquid 310 warmed by thermal conduction with the second portion 212 is used to cool the first portion 211. Therefore, the cooling rate of the first portion 211, which has a small heat capacity and is more easily cooled than the second portion 212, can be reduced. Therefore, the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 in the cooling process can be reduced. If the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 during the cooling process is large, heat treatment distortion caused by the temperature difference and transformation distortion caused during transformation occur. Therefore, by reducing the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 during the cooling process, distortion can be reduced and the dimensional accuracy of the workpiece 200 after hardening can be improved. The inventors have devised a new hardening jig 100 to further reduce distortion caused by the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 during the cooling process. This innovation will be described next.

図５に示すように、本体部１０の内部には、内部流路５０が形成されている。内部流路５０の流路出口５２は、第１部分２１１よりも上流側に配置されている。ワーク２００からの熱伝導により、軸部３０の温度が上昇するため、軸部３０の内部に形成された内部流路５０を流通する冷却液３１０の温度は上昇する。温度が上昇した冷却液３１０は、流路出口５２の下流に位置する第１部分２１１の冷却に用いられるため、第１部分２１１の冷却速度を下げることができる。よって、冷却工程における第１部分２１１と第２部分２１２との温度差を小さくすることができ、ひずみを小さくすることができる。焼入れ後のワーク２００の寸法精度を向上させることができる。また、流路出口５２は、突出部４０に形成されているため、内部流路５０を流通することにより温度が上昇した冷却液３１０を第１部分２１１近傍に流すことができる。よって、第１部分２１１の冷却速度を下げる効果をより向上させることができる。 5, an internal flow passage 50 is formed inside the main body 10. The flow passage outlet 52 of the internal flow passage 50 is arranged upstream of the first portion 211. The temperature of the shaft portion 30 rises due to heat conduction from the workpiece 200, so the temperature of the cooling liquid 310 flowing through the internal flow passage 50 formed inside the shaft portion 30 rises. The cooling liquid 310 with an increased temperature is used to cool the first portion 211 located downstream of the flow passage outlet 52, so the cooling rate of the first portion 211 can be reduced. Therefore, the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 in the cooling process can be reduced, and distortion can be reduced. The dimensional accuracy of the workpiece 200 after quenching can be improved. In addition, since the flow passage outlet 52 is formed in the protruding portion 40, the cooling liquid 310 whose temperature has increased by flowing through the internal flow passage 50 can be caused to flow near the first portion 211. Therefore, the effect of reducing the cooling rate of the first portion 211 can be further improved.

軸部３０の外周に円環部２１０が配置されることにより、軸部３０と円環部２１０との間には、冷却液３１０の流路である冷却流路ＣＨが形成される。ここで、第２部分２１２と対向し、第２部分２１２との間で第２流路ＣＨ２を形成する第２壁３２には、突出部４０が形成されている。突出部４０と第２部分２１２との間隔は、第１部分２１１と第１壁３１との間隔よりも狭い。突出部４０が形成されていることにより、第１部分２１１と第１壁３１とにより形成される第１流路ＣＨ１の第１流路断面積よりも、第２流路ＣＨ２の第２流路断面積を小さくすることができる。よって、第１流路ＣＨ１の流速よりも第２流路ＣＨ２の流速を大きくすることができる。これにより、第２部分２１２の冷却速度を、第１部分２１１の冷却速度よりも大きくすることができる。よって、冷却工程における第１部分２１１と第２部分２１２との温度差を小さくすることができ、ひずみを小さくすることができる。 By arranging the annular portion 210 on the outer periphery of the shaft portion 30, a cooling flow path CH, which is a flow path of the cooling liquid 310, is formed between the shaft portion 30 and the annular portion 210. Here, a protrusion 40 is formed on the second wall 32 that faces the second portion 212 and forms the second flow path CH2 between the second portion 212. The distance between the protrusion 40 and the second portion 212 is narrower than the distance between the first portion 211 and the first wall 31. By forming the protrusion 40, the second flow path cross-sectional area of the second flow path CH2 can be made smaller than the first flow path cross-sectional area of the first flow path CH1 formed by the first portion 211 and the first wall 31. Therefore, the flow rate of the second flow path CH2 can be made larger than the flow rate of the first flow path CH1. This allows the cooling rate of the second portion 212 to be made larger than the cooling rate of the first portion 211. This makes it possible to reduce the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 during the cooling process, thereby reducing distortion.

図６は、実施例と参考例とのそれぞれにおける、ワーク２００の第１部分２１１および第２部分２１２の温度変化を示す図である。図６の横軸は、焼入れ開始時からの経過時間［ｓ］である。縦軸は、温度［℃］である。参考例は、本実施形態に係る焼入れ用治具１００の内部流路５０および突出部４０を有さない焼入れ用治具を用いて焼入れが行われた結果である。実施例は、本実施形態に係る焼入れ用治具１００を用いて焼入れが行われた結果である。第１部分２１１の温度測定箇所は、図５に示す第１測定点ＭＰ１である。第２部分２１２の温度測定箇所は、図５に示す第２測定点ＭＰ２である。図６に示すように、第２部分２１２の熱容量は、第１部分２１１の熱容量よりも大きいため、同じ時間で比較すると、第２部分２１２の温度は、第１部分２１１の温度よりも高い。第２部分２１２では、実施例の冷却速度が、参考例の冷却速度より大きい。また、第１部分２１１については、第１部分２１１と第２部分２１２との温度差が比較的大きい、０［ｓ］から２［ｓ］までの期間において、概ね、実施例の冷却速度が、参考例の冷却速度より小さい。 6 is a diagram showing the temperature changes of the first portion 211 and the second portion 212 of the workpiece 200 in each of the example and the reference example. The horizontal axis of FIG. 6 is the elapsed time [s] from the start of quenching. The vertical axis is the temperature [°C]. The reference example is the result of quenching using a quenching jig that does not have the internal flow path 50 and the protrusion 40 of the quenching jig 100 according to this embodiment. The example is the result of quenching using the quenching jig 100 according to this embodiment. The temperature measurement point of the first portion 211 is the first measurement point MP1 shown in FIG. 5. The temperature measurement point of the second portion 212 is the second measurement point MP2 shown in FIG. 5. As shown in FIG. 6, the heat capacity of the second portion 212 is larger than the heat capacity of the first portion 211, so that the temperature of the second portion 212 is higher than the temperature of the first portion 211 when compared at the same time. In the second portion 212, the cooling rate of the example is higher than the cooling rate of the reference example. In addition, for the first portion 211, in the period from 0 [s] to 2 [s] where the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 is relatively large, the cooling rate of the example is generally smaller than the cooling rate of the reference example.

図７は、実施例と参考例とのそれぞれにおける、ワーク２００の第１部分２１１と第２部分２１２との温度差を示す図である。具体的には、温度差は、第２部分２１２の温度から第１部分２１１の温度を減じて算出されている。図７の横軸は、時間［ｓ］であり、縦軸は、温度差［℃］である。図７は、図６に示す結果について、縦軸を温度差とした図である。図７に示すように、第１部分２１１と第２部分２１２との温度差が大きい、２［ｓ］付近において、実施例の温度差は、参考例の温度差よりも３０℃程度減少している。図６および図７に示すように、本実施形態に係る焼入れ用治具１００を用いることにより、ワーク２００の第１部分２１１と第２部分２１２との温度差を減少させることができる。 Figure 7 is a diagram showing the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 of the workpiece 200 in each of the example and the reference example. Specifically, the temperature difference is calculated by subtracting the temperature of the first portion 211 from the temperature of the second portion 212. The horizontal axis of Figure 7 is time [s], and the vertical axis is temperature difference [°C]. Figure 7 is a diagram showing the results shown in Figure 6, with the vertical axis being temperature difference. As shown in Figure 7, in the vicinity of 2 [s] where the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 is large, the temperature difference in the example is about 30°C less than the temperature difference in the reference example. As shown in Figures 6 and 7, by using the hardening jig 100 according to this embodiment, the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 of the workpiece 200 can be reduced.

以上、説明した実施形態によれば、焼入れ装置３００は、本体部１０と本体部１０の内部に形成された内部流路５０とを有する。本体部１０がワーク２００を保持した場合、内部流路５０の流路出口５２は、流通方向ＦＤにおいて、第２部分２１２の第２端部２１４と、第１部分２１１の第１端部２１３との間に配置される。流路出口５２よりも下流にある第１部分２１１の冷却には、内部流路５０を流通して温度上昇した冷却液３１０が用いられる。よって、第１部分２１１の冷却速度を小さくすることができ、第１部分２１１と第２部分２１２との冷却速度の差を小さくし、冷却過程における第１部分２１１と第２部分２１２との温度差を小さくでき、冷却過程において生じるワーク２００のひずみを小さくすることができる。 According to the embodiment described above, the quenching device 300 has a main body 10 and an internal flow passage 50 formed inside the main body 10. When the main body 10 holds the workpiece 200, the flow passage outlet 52 of the internal flow passage 50 is disposed between the second end 214 of the second portion 212 and the first end 213 of the first portion 211 in the flow direction FD. The cooling liquid 310 whose temperature has increased by flowing through the internal flow passage 50 is used to cool the first portion 211 downstream of the flow passage outlet 52. Therefore, the cooling rate of the first portion 211 can be reduced, the difference in the cooling rate between the first portion 211 and the second portion 212 can be reduced, the temperature difference between the first portion 211 and the second portion 212 during the cooling process can be reduced, and the distortion of the workpiece 200 that occurs during the cooling process can be reduced.

本体部１０と第２部分２１２との間に形成される第２流路ＣＨ２の第２流路断面積は、本体部１０と第１部分２１１との間に形成される第１流路ＣＨ１の第１流路断面積よりも小さい。よって、第２流路ＣＨ２における流速は、第１流路ＣＨ１における流速よりも大きくなり、第１部分２１１と第２部分２１２との冷却速度の差をさらに小さくすることができる。冷却過程において生じるワーク２００のひずみをさらに小さくすることができる。 The second flow path cross-sectional area of the second flow path CH2 formed between the main body 10 and the second portion 212 is smaller than the first flow path cross-sectional area of the first flow path CH1 formed between the main body 10 and the first portion 211. Therefore, the flow rate in the second flow path CH2 is greater than the flow rate in the first flow path CH1, and the difference in cooling rate between the first portion 211 and the second portion 212 can be further reduced. The distortion of the workpiece 200 that occurs during the cooling process can be further reduced.

第２壁３２は、配置領域ＰＡ側に向かって突出する突出部４０を有する。これにより、第２流路ＣＨ２の流路断面積を第１流路ＣＨ１の流路断面積よりも小さくすることができる。また、流路出口５２は、突出部４０に形成されている。これにより、内部流路５０を流れることにより温度上昇した冷却液３１０を第１部分２１１近傍に流すことができる。よって、第１部分２１１の冷却速度を小さくする効果を向上させることができる。したがって、冷却過程において生じるワークのひずみをさらに小さくすることができる。 The second wall 32 has a protruding portion 40 that protrudes toward the placement area PA. This allows the flow path cross-sectional area of the second flow path CH2 to be smaller than the flow path cross-sectional area of the first flow path CH1. In addition, the flow path outlet 52 is formed in the protruding portion 40. This allows the coolant 310, whose temperature has increased by flowing through the internal flow path 50, to flow near the first portion 211. This improves the effect of reducing the cooling rate of the first portion 211. This further reduces the distortion of the workpiece that occurs during the cooling process.

焼入れ用治具１００は、保持部２０と、ワーク２００の円環部２１０の内側に配置される軸部３０とを有する。軸部３０は、外周面に第１壁３１と第２壁３２とを有する。これにより、第１部分２１１と第２部分２１２とを有する円環部２１０を有するワーク２００に好適な焼入れ用治具１００を実現することができる。 The hardening jig 100 has a holding portion 20 and a shaft portion 30 that is arranged inside the annular portion 210 of the workpiece 200. The shaft portion 30 has a first wall 31 and a second wall 32 on its outer circumferential surface. This makes it possible to realize a hardening jig 100 that is suitable for a workpiece 200 that has an annular portion 210 that has a first portion 211 and a second portion 212.

流路出口５２は、第２部分２１２に対向する位置に設けられている。これにより、第１部分２１１の冷却に、温度上昇した冷却液３１０を確実に用いることができ、冷却過程において生じるワーク２００のひずみを小さくすることができる。 The flow passage outlet 52 is located opposite the second portion 212. This ensures that the heated cooling liquid 310 can be used to cool the first portion 211, minimizing distortion of the workpiece 200 that occurs during the cooling process.

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態では、突出部４０が形成されることにより、第２流路ＣＨ２の流路断面積が小さくなっている。第２流路ＣＨ２の流路断面積を、第１流路ＣＨ１の流路断面積よりも小さくする構成は、突出部４０に限られない。例えば、第１壁３１と第２壁３２とが、中心軸ＣＸ方向における下流に向かうにつれ、中心軸ＣＸに向かって近づくように傾斜するテーパー面である構成とすることにより実現してもよい。 B. Other embodiments:
(B1) In the above embodiment, the flow path cross-sectional area of the second flow path CH2 is reduced by forming the protrusion 40. The configuration for making the flow path cross-sectional area of the second flow path CH2 smaller than the flow path cross-sectional area of the first flow path CH1 is not limited to the protrusion 40. For example, this may be achieved by configuring the first wall 31 and the second wall 32 as tapered surfaces that incline toward the central axis CX as they move downstream in the direction of the central axis CX.

（Ｂ２）上記実施形態では、ワーク２００の第１部分２１１と第２部分２１２との境界は、中心軸ＣＸ方向における中央位置Ｐである。第１部分２１１と第２部分２１２との境界位置は、中央位置Ｐに限られない。例えば、円環部２１０の重心位置でもよい。 (B2) In the above embodiment, the boundary between the first portion 211 and the second portion 212 of the workpiece 200 is the central position P in the direction of the central axis CX. The boundary position between the first portion 211 and the second portion 212 is not limited to the central position P. For example, it may be the center of gravity of the annular portion 210.

（Ｂ３）上記実施形態では、流路出口５２は、第２部分２１２に対向する位置に設けられている。流路出口５２の位置は、第２部分２１２に対向する位置に限られない。流通方向ＦＤにおいて、第２部分２１２の上流側の端部である第２端部２１４と、第１部分２１１の下流側の端部である第１端部２１３との間に配置されるとよい。この形態によれば、少なくとも流路出口５２よりも下流にある第１部分２１１の冷却には、温度上昇した冷却液３１０が用いられるため、第１部分２１１の冷却速度を小さくすることができるからである。そして、流路出口５２は、流通方向ＦＤにおいて、第２部分２１２の上流側の端部である第２端部２１４と、第２部分２１２の下流側の端部との間、すなわち第２部分２１２に対向する位置に配置されるとさらによい。第１部分２１１の冷却に、温度上昇した冷却液３１０を確実に用いることができるからである。 (B3) In the above embodiment, the flow passage outlet 52 is provided at a position facing the second portion 212. The position of the flow passage outlet 52 is not limited to a position facing the second portion 212. In the flow direction FD, it is preferable that the flow passage outlet 52 is disposed between the second end 214, which is the upstream end of the second portion 212, and the first end 213, which is the downstream end of the first portion 211. According to this embodiment, the cooling liquid 310 with an increased temperature is used to cool at least the first portion 211 downstream of the flow passage outlet 52, so that the cooling speed of the first portion 211 can be reduced. And, it is even more preferable that the flow passage outlet 52 is disposed between the second end 214, which is the upstream end of the second portion 212, and the downstream end of the second portion 212, that is, at a position facing the second portion 212, in the flow direction FD. This is because the cooling liquid 310 with an increased temperature can be reliably used to cool the first portion 211.

（Ｂ４）上記実施形態では、ワーク２００は、円環部２１０を有するギヤであり、円環部２１０の内側に、内部流路５０が形成された軸部３０が配置される。焼入れ用治具１００の形状は、軸部３０を有する形状に限られない。ワーク２００の第１部分２１１と第２部分２１２とを有する部分の形状に合わせた形状であればよい。例えば、上記実施形態における外円環部２２０に、第１部分２１１と第２部分２１２とが形成されている場合には、焼入れ用治具１００を、外円環部２２０を囲む円環形状とするとよい。さらに、ワーク２００は、ギヤに限られず、例えば、シャフトでもよい。ワーク２００がシャフトである場合には、焼入れ用治具１００の形状を、例えばシャフトを取り囲む円環形状とするとよい。ワーク２００の形状に拘わらず、流通方向ＦＤにおいて、第２端部２１４と第１端部２１３との間に内部流路５０の流路出口５２を配置することで、第１部分２１１の冷却速度を小さくすることができ、冷却過程において生じるワーク２００のひずみを小さくすることができる。 (B4) In the above embodiment, the workpiece 200 is a gear having an annular portion 210, and an axial portion 30 in which an internal flow path 50 is formed is arranged inside the annular portion 210. The shape of the hardening jig 100 is not limited to a shape having an axial portion 30. It is sufficient that the shape matches the shape of the portion of the workpiece 200 having the first portion 211 and the second portion 212. For example, when the outer annular portion 220 in the above embodiment has the first portion 211 and the second portion 212 formed therein, the hardening jig 100 may be in a circular shape surrounding the outer annular portion 220. Furthermore, the workpiece 200 is not limited to a gear, and may be, for example, a shaft. When the workpiece 200 is a shaft, the shape of the hardening jig 100 may be, for example, in a circular shape surrounding the shaft. Regardless of the shape of the workpiece 200, by arranging the flow passage outlet 52 of the internal flow passage 50 between the second end 214 and the first end 213 in the flow direction FD, the cooling rate of the first portion 211 can be reduced, and the distortion of the workpiece 200 that occurs during the cooling process can be reduced.

上記実施形態では、焼入れ用治具１００は、浸炭焼入れに用いられる。焼入れ用治具１００は、浸炭焼入れに限られず、冷却液に浸漬することによりワークを冷却する焼入れに適用することができる。また、冷却液は油に限られず、例えば水でもよい。 In the above embodiment, the hardening jig 100 is used for carburizing and quenching. The hardening jig 100 is not limited to carburizing and quenching, but can also be used for quenching in which the workpiece is cooled by immersing it in a coolant. The coolant is not limited to oil, and can be, for example, water.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the present disclosure. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-described problems or to achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

１０…本体部、２０…保持部、２１…第１保持部、２１ａ…端面、２２…第２保持部、３０…軸部、３１…第１壁、３２…第２壁、４０…突出部、５０…内部流路、５１…流路入口、５２…流路出口、１００…焼入れ用治具、１１０…治具ユニット、１１１…フレーム、１１１ａ…枠フレーム、１１１ｂ…棒フレーム、１１１ｃ…治具配置領域、２００…ワーク、２１０…円環部、２１１…第１部分、２１２…第２部分、２１３…第１端部、２１４…第２端部、２２０…外円環部、２３０…連結部、２３０ａ…貫通部、３００…焼入れ装置、３０１…冷却槽、３０２…隔壁、３０３…アジテータ、３１０…冷却液、３２０…ベースプレート、ＣＨ…冷却流路、ＣＨ１…第１流路、ＣＨ２…第２流路、ＣＸ…中心軸、ＦＤ…流通方向、ＭＰ１…第１測定点、ＭＰ２…第２測定点、Ｐ…中央位置、ＰＡ…配置領域 10...main body, 20...holding portion, 21...first holding portion, 21a...end surface, 22...second holding portion, 30...shaft portion, 31...first wall, 32...second wall, 40...protruding portion, 50...internal flow path, 51...flow path inlet, 52...flow path outlet, 100...hardening jig, 110...jig unit, 111...frame, 111a...frame frame, 111b...rod frame, 111c...jig placement area, 200...work, 210...annular portion, 211...first portion, 2 12...second part, 213...first end, 214...second end, 220...outer annular part, 230...connecting part, 230a...penetrating part, 300...quenching device, 301...cooling tank, 302...partition wall, 303...agitator, 310...coolant, 320...base plate, CH...cooling flow path, CH1...first flow path, CH2...second flow path, CX...center axis, FD...flow direction, MP1...first measurement point, MP2...second measurement point, P...center position, PA...arrangement area

Claims

A quenching jig that is used by being immersed in a cooling tank through which a cooling liquid flows,
a main body having a placement area for placing a workpiece having a first portion and a second portion having a heat capacity larger than that of the first portion, the main body forming a cooling flow path through which the coolant flows between the workpiece and the placement area, the main body holding the workpiece in a placement orientation such that the second portion is located upstream of the first portion in a flow direction of the coolant flowing through the cooling flow path;
an internal flow passage formed inside the main body for circulating the cooling liquid, the internal flow passage having a flow passage outlet disposed between the upstream end of the second portion and the downstream end of the first portion in the flow direction ;
the cooling passage includes a first passage formed between the first portion and the main body, and a second passage formed between the second portion and the main body,
A second flow path cross-sectional area that is a flow path cross-sectional area of the second flow path is smaller than a first flow path cross-sectional area that is a flow path cross-sectional area of the first flow path,
The main body portion has a first wall that defines the first flow path and a second wall that defines the second flow path,
The second wall has a protruding portion that protrudes toward the placement area.

The hardening jig according to claim 1 ,
The flow passage outlet is formed in the protruding portion.

The hardening jig according to claim 1 or 2 ,
The workpiece has an annular portion in which the first portion and the second portion are aligned in the flow direction,
The main body portion is
A holding portion for holding the workpiece;
A hardening jig having a shaft portion that is positioned inside the annular portion when the holding portion holds the workpiece, the shaft portion having the first wall and the second wall that form an outer peripheral surface of the shaft portion.

The hardening jig according to claim 3 ,
The first portion occupies from a central position of the annular portion to one end of the annular portion in the flow direction,
The second portion occupies from the central position to the other end of the annular portion in the flow direction,
The flow passage outlet is provided at a position facing the second portion.