(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張収縮する蛇腹形状が形成された表面を有する構造体の当該表面上に設けられるハンドルであって、
前記ハンドルは、略平板形状を有し長手方向に湾曲された金属材の当該長手方向が前記構造体の蛇腹形状の伸縮方向と略平行になるように配置されるとともに、当該金属材の長手方向における両端部の前記構造体の表面と対向する面が当該表面と当接した状態で当該表面と溶接されることにより、形成される、
ことを特徴とする、ハンドル。
【請求項２】
前記ハンドルの前記両端部における溶接では、前記ハンドルの長手方向に沿った縁部のみが溶接される、
ことを特徴とする、請求項１に記載のハンドル。
【請求項３】
前記ハンドルの前記両端部は、前記構造体の表面の蛇腹形状における互いに隣り合う凸部にそれぞれ溶接される、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のハンドル。
【請求項４】
前記ハンドルの湾曲形状は、前記構造体の表面の蛇腹形状における凹部の曲率と略同一の曲率を有する、
ことを特徴とする、請求項３に記載のハンドル。
【請求項５】
焼鈍炉のインナーカバーの蛇腹形状を有する側壁に設けられるハンドルであって、
前記ハンドルは、略平板形状を有し長手方向に湾曲された金属材の当該長手方向がカバー本体の側壁の蛇腹形状の伸縮方向と略平行になるように配置されるとともに、当該金属材の長手方向における両端部の前記カバー本体の側壁と対向する面が当該側壁と当接した状態で当該側壁に溶接されることにより、形成される、
ことを特徴とする、ハンドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷される応力を吸収するための蛇腹形状が表面に形成された構造体の当該表面上に設けられるハンドルであって、特に、焼鈍炉のインナーカバーの側壁に設けられるハンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼や高炭素鋼の焼鈍を行うバッチ式の焼鈍炉として、ベル型焼鈍炉が知られている。ベル型焼鈍炉では、鋼帯の酸化等の変質を防止するために、コイル状に巻回された鋼帯にインナーカバーを被せた状態で焼鈍が行われる。
【０００３】
インナーカバーは、上部に円弧状（アーチ状）の天井部が設けられた円筒形状を有する。インナーカバーを鋼帯に被せる作業はクレーン等によって行われるが、最終的なインナーカバーの位置の微調整は人手で行われることが多い。従って、インナーカバーの側壁には、ノータッチ冶具を掛けるためのハンドルが設けられている。
【０００４】
従来、当該ハンドルは、２箇所を略直角に屈曲されコの字型に加工された棒鋼をインナーカバーの外周部に溶接することにより形成されている。しかしながら、焼鈍中に、炉内は８００〜９００℃程度にまで加熱され、その後冷却されるため、インナーカバーはその温度の変動により伸縮する。従って、当該伸縮に伴い、屈曲部や、インナーカバーとの溶接部に応力が発生し、当該ハンドルが破損してしまう事態が生じていた。よって、定期的にハンドルの補修作業を行う必要があり、保守費用の増加につながっていた。
【０００５】
上記事情に鑑みれば、焼鈍炉のインナーカバーに取り付けられるハンドルには、焼鈍が繰り返し行われた場合であっても破損し難いことが求められていた。
【０００６】
ここで、従来、焼鈍炉のインナーカバーには、ハンドルに限定されず、種々の目的から、当該インナーカバーから突出した金属部材が設けられる場合がある。例えば、特許文献１には、明確に文章としての記載はないものの、図３に、インナーカバーから突出して設けられる金属部材が示されている。また、特許文献２には、外筒及び内筒からなる二重のインナーカバーにおいて、当該外筒と当該内筒とを接続するための係止金具が、当該内筒から突出するように設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１７０６７号公報
【特許文献２】実開昭５９−８８４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２に記載の金属部材は、いずれも、上述したハンドルと同様に、長尺の金属部材が略直角に屈曲されたコの字型の形状を有する。従って、特許文献１、２に記載の金属部材の形状をインナーカバーのハンドルに適用したとしても、従来用いられているハンドルと同様に、熱履歴によるインナーカバーの伸縮に起因して発生する応力による破損を抑制し得るものとはならないと考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より破損し難く、寿命を長大化することが可能な、新規かつ改良されたハンドルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、膨張収縮する蛇腹形状が形成された表面を有する構造体の当該表面上に設けられるハンドルであって、前記ハンドルは、略平板形状を有し長手方向に湾曲された金属材の当該長手方向が前記構造体の蛇腹形状の伸縮方向と略平行になるように配置されるとともに、当該金属材の長手方向における両端部の前記構造体の表面と対向する面が当該表面と当接した状態で当該表面と溶接されることにより、形成される、ことを特徴とする、ハンドルが提供される。
【００１１】
また、当該ハンドルにおいては、前記ハンドルの前記両端部における溶接では、前記ハンドルの長手方向に沿った縁部のみが溶接されてもよい。
【００１２】
また、当該ハンドルにおいては、前記ハンドルの前記両端部は、前記構造体の表面の蛇腹形状における互いに隣り合う凸部にそれぞれ溶接されてもよい。
【００１３】
また、当該ハンドルにおいては、前記ハンドルの湾曲形状は、前記構造体の表面の蛇腹形状における凹部の曲率と略同一の曲率を有してもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、焼鈍炉のインナーカバーの蛇腹形状を有する側壁に設けられるハンドルであって、前記ハンドルは、略平板形状を有し長手方向に湾曲された金属材の当該長手方向がカバー本体の側壁の蛇腹形状の伸縮方向と略平行になるように配置されるとともに、当該金属材の長手方向における両端部の前記カバー本体の側壁と対向する面が当該側壁と当接した状態で当該側壁に溶接されることにより、形成される、ことを特徴とする、ハンドルが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、例えば焼鈍炉のインナーカバー等の膨張収縮する蛇腹形状を有する構造体に設けられるハンドルについて、より破損し難く、寿命を長大化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るハンドルが適用され得る焼鈍炉用インナーカバーの一構成例を示す外観図である。
【図２】本実施形態に係るハンドルの一構成例を示す図である。
【図３】従来のハンドルの一構成例を示す図である。
【図４】本実施形態の一変形例に係るハンドルの構成を示す図である。
【図５】本実施形態の他の変形例に係るハンドルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
（１．インナーカバーの構成）
図１を参照して、本発明の一実施形態に係るハンドルが適用され得る焼鈍炉用インナーカバーの構成について説明する。図１は、本実施形態に係るハンドルが適用され得る焼鈍炉用インナーカバーの一構成例を示す外観図である。
【００１９】
図１を参照すると、インナーカバー１０は、ベル型焼鈍炉のインナーカバーである。インナーカバー１０は、カバー本体１１０と、当該カバー本体１１０の側壁に設けられるハンドル１２０と、から構成される。
【００２０】
なお、以下の説明では、インナーカバー１０の設置面に対して垂直な方向（すなわち上下方向）を、ｚ軸方向とも呼称する。また、当該ｚ軸方向に垂直な平面内において互いに直交する２方向を、それぞれｘ軸方向及びｙ軸方向とも呼称する。ここで、図示するように、インナーカバー１０の中心から見て、一のハンドル１２０が存在する方向をｘ軸方向としている。つまり、後述する図２に示すように、当該一のハンドル１２０が、ｙ−ｚ平面と略平行な面においてカバー本体１１０の側壁と接続されるように、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向を定義している。
【００２１】
ベル型焼鈍炉では、ベースプレート上にコイル状に巻回された鋼帯が設置され、当該鋼帯にインナーカバー１０が被せられ、更にその外側に炉体本体が設置されて、当該インナーカバー１０の外周部がバーナーで加熱される。また、加熱後には、インナーカバー１０の外側に、冷却用のファンが取り付けられたクーリングカバーが設置され、当該クーリングカバーによって当該インナーカバー１０及び内部の鋼帯の冷却が行われる。例えば、加熱中、インナーカバー１０の内部には、Ｎ２等の不活性ガスが充填される。このように、インナーカバー１０は、加熱中に鋼帯が外気と接触することにより変質することを防止する機能を有する。
【００２２】
カバー本体１１０は、略円筒形状を有し、その上部には円弧状（アーチ状）の天井部が設けられている。例えば、カバー本体１１０は、直径約２ｍ、高さ約４ｍ程度の大きさを有する。また、カバー本体１１０の側壁の厚みは、例えば約６ｍｍである。
【００２３】
焼鈍中に、炉内は８００〜９００℃程度にまで加熱され、カバー本体１１０の表面は、局所的には１０００℃近くにまで熱せられる。従って、耐熱性の観点から、カバー本体１１０は、好適にオーステナイト系ステンレスによって形成され得る。
【００２４】
一方で、オーステナイト系ステンレスは、熱膨張率が比較的大きいことが知られている。従って、温度変化による伸縮を吸収するために、カバー本体１１０の側壁には、蛇腹形状が形成されている。図示する例では、カバー本体１１０の側壁には、凸部及び凹部が外周に沿って（すなわち横方向に）延伸するように蛇腹が形成されている。以下、このような蛇腹形状を横方向の蛇腹形状とも呼称する。当該蛇腹形状により、カバー本体１１０の上下方向の伸縮が吸収され得る。また、当該蛇腹形状は、温度変化による伸縮を吸収するとともに、カバー本体１１０の自重による変形も吸収する機能を有する。
【００２５】
カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における凹凸の間隔Ｌ（１つの凸部又は凹部から隣り合う凸部又は凹部までの間隔Ｌ）は、例えば約１００ｍｍ〜２００ｍｍである。また、凹部と凸部との高さの差Ｈは、例えば約２０ｍｍである。
【００２６】
カバー本体１１０の側壁外周部には、本実施形態に係るハンドル１２０が設けられる。図１では、ハンドル１２０の拡大図も併せて図示している。なお、図示する例では、簡単のため、カバー本体１１０に対して１つのハンドル１２０しか設けられていないが、実際には、カバー本体１１０の外周に沿って略等間隔に、複数（例えば６つ）のハンドル１２０が設けられ得る。
【００２７】
インナーカバー１０を鋼帯に被せる作業はクレーン等によって行われるが、最終的なインナーカバー１０の位置の微調整は人手で行われることが多い。その際、作業員は、ハンドル１２０にノータッチ冶具を掛けてインナーカバー１０の位置の微調整を行う。従って、ハンドル１２０の配置数及び配置位置は、作業員の作業性を考慮して決定されてよい。
【００２８】
ここで、カバー本体１１０から突出して設けられるハンドル１２０は、カバー本体１１０に比べて熱容量が小さいため、加熱時及び冷却時には、カバー本体１１０とハンドル１２０との間には温度差が生じ得る。従って、ハンドル１２０にはカバー本体１１０との伸縮量の差に応じた応力が発生し得る。本実施形態では、ハンドル１２０を以下に説明するように構成することにより、当該応力によるハンドル１２０の破損を好適に抑制することができる。
【００２９】
（２．ハンドルの構成）
図２を参照して、本実施形態に係るハンドル１２０の構成について詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るハンドル１２０の一構成例を示す図である。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ハンドル１２０を互いに異なる方向から見た様子を図示している。図２（ａ）は、ハンドル１２０を、カバー本体１１０の外周に沿った方向（ｙ軸方向）から見た様子を示す図であり、図２（ｂ）は、ハンドル１２０を、カバー本体１１０の側壁と略垂直な方向（ｘ軸方向）から見た様子を示す図である。
【００３０】
図２を参照すると、ハンドル１２０は、短冊状の鋼板が長手方向に湾曲されて形成される。当該湾曲形状は、所定の曲率を有する緩やかな円弧形状を有する。このように、ハンドル１２０には、後述する図３に示す従来のハンドル６２０のような屈曲部は設けられない。また、ハンドル１２０は、長手方向がカバー本体１１０の蛇腹形状の伸縮方向（図示する例では上下方向）と略平行になるように配置され、その両端部がカバー本体１１０の側壁と溶接によって接続される。
【００３１】
ハンドル１２０を長手方向に緩やかな湾曲形状を有するように形成し、また、その長手方向がカバー本体１１０の伸縮方向と略平行になるように配置することにより、ハンドル１２０とカバー本体１１０との間の伸縮量に差が生じた場合であっても、ハンドル１２０全体で応力を吸収することが可能になる。従って、後述する従来のハンドル６２０の屈曲部のような応力集中部をなくすことができる。
【００３２】
また、ハンドル１２０は、当該ハンドル１２０の長手方向における両端部が、カバー本体１１０の側壁と略平行に対向するように湾曲されている。すなわち、ハンドル１２０は、その長手方向における両端部において、当該ハンドル１２０の板面の一部領域がカバー本体１１０の側壁と当接するように、湾曲されている。この状態で当該両端部がカバー本体１１０に溶接されるため、本実施形態では、ハンドル１２０の長手方向における両端部のカバー本体１１０の側壁と対向する面が、当該側壁と当接した状態で、当該側壁と溶接されることとなる。なお、図２では、ハンドル１２０とカバー本体１１０との溶接部１２１を、模擬的にハッチングを付して図示している。
【００３３】
鋼板によってハンドル１２０を形成することにより、上記のように、ハンドル１２０とカバー本体１１０とを、所定の面積を有する面同士が当接した状態で溶接することが可能になる。従って、後述する従来のハンドル６２０に比べて溶接面積を大きくすることができ、溶接部１２１における溶接強度を向上させることができる。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ハンドル１２０が湾曲形状を有することにより、当該ハンドル１２０における応力集中を緩和することができる。また、ハンドル１２０とカバー本体１１０との溶接面積を大きくすることにより、溶接部１２１における溶接強度も向上する。従って、ハンドル１２０自体、及び／又は溶接部１２１の破損が好適に抑制され得る。
【００３５】
更に、ハンドル１２０を緩やかな湾曲形状とすることにより、後述する従来のハンドル６２０に比べて、カバー本体１１０からの突出量を低減することができる。従って、カバー本体との温度差を小さくすることができるため、温度変化に伴うハンドル１２０とカバー本体１１０との間の伸縮量の差を小さくすることができ、ハンドル１２０及び溶接部１２１に生じる応力をより小さくすることができる。また、突出量を低減することにより、ハンドル１２０が、炉本体やクーリングカバー等の周囲の設備と接触して破損する可能性も低減することができる。
【００３６】
また、図２に示すように、ハンドル１２０の長手方向における両端部は、カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における凸部とそれぞれ溶接され得る。また、このとき、ハンドル１２０の長手方向の長さは、カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における凹凸の間隔と略等しくなるように調整されてよい。これにより、ハンドル１２０の両端部は、カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における互いに隣り合う凸部にそれぞれ溶接され得る。つまり、ハンドル１２０は、カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における１つの凹部を跨ぐように設けられ得る。
【００３７】
その際、ハンドル１２０は、その湾曲形状における曲率が、カバー本体１１０の側壁の凹部の曲率と略同一となるように形成されることが好ましい。これにより、カバー本体１１０とハンドル１２０との上下方向への伸縮量の差を最小限に抑えることができ、また、ハンドル１２０に生じた応力が均等に分散されることとなるため、ハンドル１２０における応力集中を更に緩和することが可能となる。
【００３８】
ここで、ハンドル１２０の上下方向における両端縁部に溶接部１２１が存在すると、カバー本体１１０とハンドル１２０との上下方向への伸縮量の差によって、当該溶接部１２１に応力が発生し、当該溶接部１２１を起点とした亀裂が発生する恐れがある。よって、図２に示すように、カバー本体１１０とハンドル１２０とを溶接する際には、ハンドル１２０の長手方向に沿った縁部にのみ溶接部１２１が設けられてよい。つまり、ハンドル１２０の長手方向における両端縁部は、カバー本体１１０と溶接されなくてよい。このように、ハンドル１２０の長手方向に沿った縁部のみを溶接し、溶接面積を確保しつつ溶接断面の慣性モーメントを減少させることにより、上下方向への伸縮量の差が発生したとしても、溶接部１２１に過大な応力が加わらず、当該溶接部１２１を起点とした亀裂の発生を抑えることができる。
【００３９】
また、カバー本体１１０との熱膨張差を考慮して、ハンドル１２０は、カバー本体１１０と同一の材料によって形成されることが好ましい。カバー本体１１０及びハンドル１２０を同一の材料で形成することにより、温度変化に伴うカバー本体１１０とハンドル１２０との間の伸縮量の差を小さくすることができ、ハンドル１２０に生じる応力を更に低減することができる。例えば、ハンドル１２０は、カバー本体１１０と同じオーステナイト系ステンレスによって形成され得る。
【００４０】
なお、ハンドル１２０の具体的な形状（例えば、図２に示す、厚みｄ、幅ｗ、最大突出部高さｈ等）は、上述したような応力緩和の観点だけでなく、当該ハンドル１２０にノータッチ冶具を掛けてインナーカバー１０の位置を微調整する作業の作業性も考慮して決定されることが好ましい。例えば、ハンドル１２０の厚みｄは、溶接が容易であること、ノータッチ冶具による掛止のしやすさ等を考慮して決定され得る。ハンドル１２０の厚みｄは、例えば１０（ｍｍ）〜２０（ｍｍ）程度とすることが好ましい。また、ハンドル１２０の最大突出部高さｈは、カバー本体１１０の側壁とハンドル１２０との間にノータッチ冶具を掛止し得るだけの隙間（例えば２０（ｍｍ）以上の隙間）が確保されることを考慮して決定されることが好ましい。
【００４１】
以上、図２を参照して、本実施形態に係るハンドル１２０の構成について説明した。なお、以上説明した実施形態では、ハンドル１２０は鋼板によって形成されていたが、本実施形態はかかる例に限定されない。所定の面積を有する当接面によってカバー本体１１０と溶接されるとともに、応力集中を緩和するような湾曲形状を有するようにハンドル１２０を構成すれば、鋼板でなくても、以上説明した実施形態と同様の効果を得ることができる。従って、ハンドル１２０は、略平板形状を有する長尺の金属材によって構成されればよく、鋼板以外の他の部材によって構成されてよい。例えば、ハンドル１２０は、棒鋼を径方向に潰すことにより略平板形状に加工された金属材によって形成されてもよい。
い。
【００４２】
（３．従来のハンドルとの比較）
ここで、以上説明した本実施形態に係るハンドル１２０の効果をより明確なものとするために、従来のハンドルの構成について説明するとともに、本実施形態に係るハンドル１２０と従来のハンドルとの比較を行う。
【００４３】
図３を参照して、従来のハンドルの構成について説明する。図３は、従来のハンドルの一構成例を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図２（ａ）、（ｂ）と同じ方向から従来のハンドルを見た様子を示している。なお、従来のハンドルが取り付けられるカバー本体１１０の構成は、上記（１．インナーカバーの構成）で説明したものと同様である。従って、ここでは、カバー本体１１０についての詳細な説明は省略し、主に従来のハンドルの構成についてのみ説明する。
【００４４】
図３を参照すると、従来のハンドル６２０は、棒鋼の２箇所が略直角に屈曲されたコの字型の形状を有する。ハンドル６２０は、長手方向がカバー本体１１０の蛇腹形状の伸縮方向（図示する例では上下方向）と略平行になるように配置され、その両端部がカバー本体１１０の側壁と溶接によって接続される。このとき、ハンドル６２０は、棒鋼の端面が、カバー本体１１０の側壁と当接するように配置され、当該端面の周囲が溶接され得る。従って、本実施形態に係るハンドル１２０が、カバー本体１１０といわば「面」で溶接されているのに対して、従来のハンドル６２０は、カバー本体１１０といわば「点」で溶接されている状態であると言える。
【００４５】
以上、図３を参照して、従来のハンドル６２０の構成について説明した。本発明者らは、以上説明した従来のハンドル６２０を備えるインナーカバーを用いて実際に操業を行った結果、当該ハンドル６２０において、以下の３つの問題が生じ得ることを見出した。そこで、本発明者らは、これらの問題が発生する原因について検討を行った。
【００４６】
１つ目の問題として、焼鈍工程を繰り返し行うことにより、ハンドル６２０の屈曲部に割れが発生し得ることが分かった。これは、温度変化によるカバー本体１１０との伸縮量の差に応じた応力がハンドル６２０に生じた際に、ハンドル６２０の屈曲部が、応力集中部になるためであると考えられる。従って、焼鈍工程が繰り返されることにより、ハンドル６２０の屈曲部には比較的大きな応力が繰り返し負荷されることとなるため、図３（ａ）に示すように、当該屈曲部に亀裂６２２が生じ、最終的に破断に至っているのだと考えられる。
【００４７】
また、２つ目の問題として、図３（ｂ）に示すように、カバー本体１１０とハンドル６２０との溶接部６２１において亀裂６２２が生じ、カバー本体１１０とハンドル６２０との溶接が外れてしまう可能性があることが分かった。特に、溶接部６２１に亀裂６２２が生じた場合には、カバー本体１１０が破損してしまう恐れがあるため、大規模な修理につながりかねない。
【００４８】
当該問題については、上述したように、ハンドル６２０では、棒鋼の端面がカバー本体１１０の側壁と当接するように配置され、当該端面の周囲が溶接されるために、溶接面積が比較的小さい。従って、溶接強度が小さくなり、ハンドル６２０に生じた応力によって溶接部６２１が破損しやすいのではないかと考えられる。また、本発明者らによる調査の結果、溶接部６２１に生じる亀裂６２２は、溶接部６２１のうち、カバー本体１１０の伸縮方向（すなわち上下方向）と直交する方向に溶接した部分において主に生じていることが分かった。これは、カバー本体１１０の伸縮方向に応じて、ハンドル６２０には上下方向により大きな応力が生じ得るため、図３（ａ）に両端矢印で示すように溶接部６２１を基点としてハンドル６２０を上下方向に動かすような応力がハンドル６２０に負荷されることとなり、溶接部６２１のうち、上下方向と直交する方向に溶接した部分が応力集中部となり、当該部分において亀裂が生じやすいのだと考えられる。
【００４９】
更に、３つ目の問題として、炉体本体やクーリングカバー等の周囲の設備とハンドル６２０とが接触しやすく、当該接触によるハンドル６２０の破損が生じやすいことが分かった。これは、ハンドル６２０が略直角な屈曲部を有するコの字型の形状を有しているために、カバー本体１１０からのハンドル６２０の突出量が大きくなっていることが原因であると考えられる。
【００５０】
本発明者らは、以上説明した従来のハンドル６２０における問題を解決すべく、鋭意検討した結果、上記（２．ハンドルの構成）で説明した本実施形態に係るハンドル１２０に想到した。
【００５１】
すなわち、本実施形態に係るハンドル１２０は、鋼板を長手方向に湾曲させた形状を有する。従って、従来のハンドル６２０の屈曲部のような応力集中部をなくすことができ、ハンドル１２０における亀裂の発生を抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態に係るハンドル１２０は、鋼板によって形成されるため、図２に示すように、当該鋼板の板面の所定の領域とカバー本体１１０の側壁とを互いに当接させた状態で、当該当接面を溶接することにより、ハンドル１２０とカバー本体１１０とを接続することが可能になる。従って、従来のハンドル６２０に比べて溶接面積を大きくすることができるため、溶接強度を保つことができ、溶接部１２１を起点とした亀裂の発生を抑制することが可能となる。
【００５３】
また、ハンドル１２０においては、ハンドル１２０の長手方向に沿った縁部でのみ、カバー本体１１０とハンドル１２０とが溶接され、ハンドル１２０の長手方向の両端縁部には溶接部１２１が設けられなくてよい。このように、両端縁部に溶接部１２１が設けられないことにより、溶接部１２１の変形に対する慣性モーメントが減少し、変形が発生した際、溶接部１２１に生じる応力を小さくすることができる。よって、溶接部１２１を起点とした亀裂の発生を更に抑制することが可能となる。
【００５４】
更に、本実施形態に係るハンドル１２０は、湾曲形状を有することにより、屈曲部を有する従来のハンドル６２０に比べて、カバー本体１１０からの突出量を低減することができる。従って、ハンドル１２０が炉本体やクーリングカバー等の周囲の設備と接触して破損する可能性を低減することができる。また、カバー本体１１０からの突出量が小さいことで、ハンドル１２０とカバー本体１１０との温度差が小さくなり、伸縮量差を低減することができる。
【００５５】
このように、本実施形態に係るハンドル１２０によれば、湾曲形状を有する鋼板によって当該ハンドル１２０を構成することにより、従来のハンドル６２０において生じていた諸問題を解消することが可能となる。従って、より破損し難く、より長い寿命を有するハンドル１２０が実現され得る。
【００５６】
（４．変形例）
以上説明した実施形態では、ハンドル１２０は、カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における互いに隣り合う凸部にその両端部がそれぞれ溶接される構成を有していた。ただし、本実施形態はかかる例に限定されない。上述した従来のハンドル６２０における問題点を考慮すれば、所定の面積を有する当接面によってカバー本体１１０と溶接されるとともに、応力集中を緩和するような湾曲形状を有するハンドルであれば、従来のハンドル６２０よりも破損し難いハンドルが実現可能である。ここでは、本実施形態のいくつかの変形例として、ハンドル１２０の他の構成例について説明する。
【００５７】
（４−１．凸部を跨ぐように設けられる変形例）
図４を参照して、本実施形態の一変形例に係るハンドルの構成について説明する。図４は、本実施形態の一変形例に係るハンドルの構成を示す図である。図４は、図２（ａ）と同じ方向から本変形例に係るハンドルを見た様子を示している。なお、本変形例に係るハンドルが取り付けられるカバー本体１１０の構成は、上記（１．インナーカバーの構成）で説明したものと同様である。従って、ここでは、カバー本体１１０についての詳細な説明は省略し、主に本変形例に係るハンドルの構成についてのみ説明する。
【００５８】
図４を参照すると、本変形例に係るハンドル２２０は、上述したハンドル１２０と同様に、長手方向に湾曲された鋼板から構成される。ただし、本変形例では、ハンドル２２０は、カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における互いに隣り合う凸部にその両端部がそれぞれ溶接されるのではなく、少なくとも１つの凸部を跨ぐように、より離隔した凸部にその両端部がそれぞれ溶接されて構成される。図４に示す例では、ハンドル２２０は、１つの凸部を跨ぐように設けられている。ただし、本変形例はかかる例に限定されず、より多くの凸部を跨ぐようにハンドル２２０が設けられてもよい。
【００５９】
なお、本変形例に係るハンドル２２０は、溶接される凸部の位置が異なること以外は、上述したハンドル１２０と同様の構成を有し得る。例えば、ハンドル２２０は、その両端部において、当該ハンドル２２０の板面の一部領域がカバー本体１１０の側壁の凸部と当接するように湾曲され、当該当接面が溶接される。また、その際、溶接部２２１は、長手方向の両端縁部には設けられなくてよく、長手方向に沿った縁部のみに設けられてよい。
【００６０】
ハンドル２２０のように、少なくとも１つの凸部を跨ぐように当該ハンドル２２０が設けられる場合であっても、図示するように、所定の面積を有する当接面によってハンドル２２０とカバー本体１１０とが溶接されるとともに、応力集中を緩和するような湾曲形状を有するように、当該ハンドル２２０を構成することができる。従って、ハンドル２２０においても、ハンドル１２０と同様に、従来のハンドル６２０に比べて、応力集中を緩和するとともに、カバー本体１１０からの突出量を低減させるという効果を得ることができる。よって、従来のハンドル６２０よりも破損し難いハンドル２２０が実現され得る。
【００６１】
以上、図４を参照して、本実施形態の一変形例に係るハンドル２２０の構成について説明した。
【００６２】
（４−２．凹部内に設けられる変形例）
図５を参照して、本実施形態の他の変形例に係るハンドルの構成について説明する。図５は、本実施形態の他の変形例に係るハンドルの構成を示す図である。図５は、図２（ａ）と同じ方向から本変形例に係るハンドルを見た様子を示している。なお、本変形例に係るハンドルが取り付けられるカバー本体１１０の構成は、上記（１．インナーカバーの構成）で説明したものと同様である。従って、ここでは、カバー本体１１０についての詳細な説明は省略し、主に本変形例に係るハンドルの構成についてのみ説明する。
【００６３】
図５を参照すると、本変形例に係るハンドル３２０は、上述したハンドル１２０と同様に、長手方向に湾曲された鋼板から構成される。ただし、本変形例では、ハンドル３２０は、カバー本体１１０の側壁の蛇腹形状における互いに隣り合う凸部にその両端部がそれぞれ溶接されるのではなく、一の凹部の内部において上下方向に延設され、当該凹部の内部においてその両端部がカバー本体１１０の側壁とそれぞれ溶接される。
【００６４】
なお、本変形例に係るハンドル３２０は、溶接される位置が凸部でないこと以外は、本実施形態に係るハンドル１２０と同様の構成を有し得る。例えば、ハンドル３２０は、その両端部において、当該ハンドル３２０の板面の一部領域がカバー本体１１０の側壁と当接するように湾曲され、当該当接面が溶接される。また、その際、溶接部３２１は、長手方向の両端縁部には設けられなくてよく、長手方向に沿った縁部のみに設けられてよい。
【００６５】
ハンドル３２０のように、一の凹部の内部に当該ハンドル３２０が設けられる場合であっても、図示するように、所定の面積を有する当接面によってハンドル３２０とカバー本体１１０とが溶接されるとともに、応力集中を緩和するような湾曲形状を有するように、当該ハンドル３２０を構成することができる。従って、ハンドル３２０においても、ハンドル１２０と同様に、従来のハンドル６２０に比べて、応力集中を緩和するとともに、カバー本体１１０からの突出量を低減させるという効果を得ることができる。よって、従来のハンドル６２０よりも破損し難いハンドル３２０が実現され得る。
【００６６】
以上、図５を参照して、本実施形態の他の変形例に係るハンドル３２０の構成について説明した。
【００６７】
ここで、以上説明したハンドル１２０、２２０、３２０は、異なる長さの鋼板を用いて形成されたハンドルの一例であるとも言える。換言すれば、本実施形態によれば、所定の面積を有する当接面によってカバー本体１１０と溶接されるとともに、応力集中を緩和するような湾曲形状を有するように鋼板を加工すれば、当該鋼板の長さによらず、従来のハンドル６２０よりも破損し難いハンドル１２０、２２０、３２０を実現することが可能になる。実際に用いられる鋼板の長さや、溶接位置は、溶接作業の容易さや、ハンドルの把持のしやすさ等を考慮して、適宜決定されてよい。
【実施例】
【００６８】
本発明の効果を確認するために、図１に示す構成を有する本実施形態に係るインナーカバー１０を実際に作製し、当該インナーカバー１０を用いて焼鈍を行った。カバー本体１１０及びハンドル１２０は、ともにＳＵＳ３０９を用いて作製した。また、ハンドル１２０の形状（図２参照）については、溶接作業の容易性とノータッチ冶具の掛止のしやすさを考慮して、厚みｔ＝１２ｍｍ、幅ｗ＝４０ｍｍ、最大突出部高さｈ＝２５ｍｍとした。
【００６９】
比較のため、当該インナーカバー１０と、図３に示す従来のハンドル６２０が設けられたインナーカバーと、を用いて、実際の操業条件の下で焼鈍を繰り返し行い、各インナーカバーの破損状況、特にハンドル１２０、６２０の破損状況を調べた。その結果、従来のハンドル６２０が設けられたインナーカバーでは、４０回程度焼鈍を繰り返した段階で、ハンドル６２０に亀裂の発生が見られた。これは、従来のハンドル６２０では、屈曲部における応力集中が大きいためであると考えられる。
【００７０】
一方、本実施形態に係るハンドル１２０が設けられたインナーカバー１０では、使用開始から約１２ヶ月が経過し、約１００回の焼鈍が繰り返し行われた現在であっても、ハンドル１２０における亀裂や変形の発生は観察されていない。このように、本実施形態に係るハンドル１２０を用いることにより、ハンドル１２０の破損を好適に抑制し、当該ハンドル１２０の寿命を長大化できることが確認された。
【００７１】
（５．補足）
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、インナーカバー１０が横方向の蛇腹形状を有する場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。焼鈍炉のインナーカバーの中には、縦方向、すなわち、図１に示す方向と垂直な方向に蛇腹形状が形成されたものが存在し得る。以上説明したハンドル１２０は、このような、縦方向の蛇腹形状を有するインナーカバーに対して適用されてもよい。この場合には、ハンドル１２０は、その長手方向が、蛇腹の伸縮方向と平行、すなわち、インナーカバーの外周に沿った方向と略平行になるように配置され得る。縦方向の蛇腹形状を有するインナーカバーに対してハンドル１２０を適用した場合においても、蛇腹の方向及びハンドル１２０の方向が９０度回転されていること以外は、以上説明した実施形態及び変形例と同様の構成を実現することができ、同様の効果を得ることが可能である。
【００７３】
また、例えば、上記実施形態では、ハンドル１２０が設けられる対象物が、焼鈍炉のインナーカバーである場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。定期的に応力が負荷され得る構造体であって、当該応力を吸収するための蛇腹形状が表面に形成された構造体であれば、インナーカバー以外の他の構造体に対しても、以上説明したハンドル１２０を適用することが可能である。この場合においても、構造体の種類が異なること以外は、以上説明した実施形態及び変形例と同様の構成を実現することができ、同様の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０    インナーカバー
１１０    カバー本体
１２０、２２０、３２０、６２０    ハンドル
１２１、２２１、３２１、６２１    溶接部
６２２    亀裂
【図１】
0006565550.tif 000002
【図２】
0006565550.tif 000003
【図３】
0006565550.tif 000004
【図４】
0006565550.tif 000005
【図５】
0006565550.tif 000006