(57)【要約】      （修正有）【課題】  本発明の目的は操業効率や生産性のよい金属材料の表面改質熱処理装置を得るにある。【解決手段】  熱処理炉の両側面に開閉自在な開口１ａ、１ｂを設け、ワーク５を熱処理炉外に設けたリトリバー４ａ、４ｂによって熱処理炉内に搬送せしめると共に、熱処理炉内に雰囲気ガスを送りこれを攪拌ファンにより攪拌せしめるようにした金属材料の表面改質熱処理装置。上記開口１ａ，１ｂの開閉扉２ａ，２ｂは温度変化による熱処理炉の変形に応じて変形するエキスパンションを有する。上記攪拌ファンを支持する上記熱処理炉の上壁が温度変化による熱処理炉の変形に応じて変形するエキスパンションを有する。【選択図】  図１
2005049091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側面にワーク搬送用開口を有する熱処理炉と、
この開口を夫々開閉する開閉扉と、
上記熱処理炉内にワークを搬入し、搬出するため上記各開口に隣接して夫々上記熱処理炉外に配置した水平方向に往復動可能なワーク搬送用手段と、
上記熱処理炉内に配置した固定テーブルと、
上記熱処理炉内に雰囲気ガスを導入する手段と、
上記熱処理炉内に配置した攪拌ファンと
よりなることを特徴とする金属材料の表面改質熱処理装置。
【請求項２】
上記開閉扉が、上記熱処理炉と対接する部分に温度変化による上記熱処理炉の変形に追従可能なエキスパンションとなる弧状部分を有する請求項１記載の金属材料の表面改質熱処理装置。
【請求項３】
上記攪拌ファンを支持する上記熱処理炉の上壁が上下に互いに離間された二重壁であり、両者間に温度変化による上記熱処理炉の変形に追従可能なエキスパンションを有する請求項１または２記載の金属材料の表面改質熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属材料の表面改質熱処理装置、特に、熱処理炉に水平方向にワークを搬入し、搬出するようにした金属材料の表面改質熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属材料の雰囲気による表面改質熱処理技術としては、種々のものが知られている。（特許文献１〜４）。
【特許文献１】特開昭５６−２３２６８号公報
【特許文献２】特公昭５１−２０３０４号公報
【特許文献３】特公昭６２−４２９９３号公報
【特許文献４】特開平３−４４４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら、上記のような従来の金属材料の表面改質熱処理装置においては次のような欠点があった。
【０００４】
（１）炉の構造面でも、運用面でも人体の安全保護のため何よりもシール性が優先的になっており、構造面から熱処理炉は処理すべきワークを上下に挿，脱するベル型炉やピット炉等のように縦型配置となり、操業効率・生産性が悪く処理コストが高くなる。
【０００５】
（２）ベル型炉やピット炉等の設置に際しては殆どの場合上下方向に空間が必要であり、ワーク搬送レベルを揃えるためには床に窪みをつける等の処理が必要である。従って、炉の設置が非常に面倒であり、稼動中作業者にも不便である。
【０００６】
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の金属材料の表面改質熱処理装置は、両側面にワーク搬送用開口を有する熱処理炉と、この開口を夫々開閉する開閉扉と、上記熱処理炉内にワークを搬入し、搬出するため上記各開口に隣接して夫々上記熱処理炉外に配置した水平方向に往復動可能なワーク搬送用手段と、上記熱処理炉内に配置した固定テーブルと、上記熱処理炉内に雰囲気ガスを導入する手段と、上記熱処理炉内に配置した攪拌ファンとよりなることを特徴とする。
【０００８】
上記開閉扉は、上記熱処理炉と対接する部分に温度変化による上記熱処理炉の変形に追従可能なエキスパンションとなる弧状部分を有する。
【０００９】
上記攪拌ファンを支持する上記熱処理炉の上壁は、上下に互いに離間された二重壁であり、両者間に温度変化による上記熱処理炉の変形に追従可能なエキスパンションを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の金属材料の表面改質熱処理装置は上記のような構成であるから、熱処理炉３内にワーク５の搬入，搬出のための搬送手段を配置する必要がなく、炉内に生ずる熱処理に不都合な副産物、例えば塩化物などの堆積による搬送不良等を生ずることは全くない。
【００１１】
また、熱処理炉本体の温度変化による伸縮に対して開閉扉２ａ，２ｂ及び攪拌ファン９等を支持する上壁２５ａがエキスパンション機能によって対応できこれによりリークの問題を全く生じないようになる。
【００１２】
また、ワークを熱処理炉に対し水平方向に搬送し、搬出できるので装置の高さを減少できる等種々の利益がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明においては、図１に示すように両側に開口１ａ，１ｂとその開閉扉２ａ，２ｂを有するマッフル型の耐蝕，耐熱合金製の熱処理炉（レトルト）３を用い、この熱処理炉３の一方の開口１ａ及び他方の開口１ｂ側において上記熱処理炉３外に夫々水平方向に往復動可能なリトリバー４ａ，４ｂを配置し、テーブル（図示せず）上に移動自在に配置されている、例えばステンレス鋼製のワーク５を上記開口１ａ側のリトリバー４ａによって熱処理炉３内に配置した固定テーブル６上に開閉扉２ａを開いて挿入し、上記リトリバー４ａを引き戻した後上記開閉扉２ａを閉じ、上記ワーク５を熱処理炉３内に気密に格納し、図２に示すように熱処理炉３内をヒーター７によって例えば３００℃から８００℃付近に加熱し、この加熱前は熱処理炉３内に注入管（図示せず）を介して腐食性ガス又は固形原料例えばＨＣｌ，またはＮＨ4 Ｃｌ等を注入し又はワーク上に置き、加熱昇温後は同じく変成ガスやアンモニアガスを所定量流入せしめ、ワーク５を例えば１時間から４時間表面改質熱処理を行うが、長時間処理では２日又は３日行わしめる。
【００１５】
軟窒化後、熱処理炉３の開口１ｂ側の開閉扉２ｂを開き、ワーク５を開口１ｂ側のリトリバー４ｂによって引き出し、冷却室８内で冷却せしめ、この冷却室８内をＮ2 ガスでパージしてワーク５の表面の仕上がり状態を良好ならしめる。
【００１６】
上記熱処理炉３内には攪拌ファン９を配置し、これを例えば磁気シール１０を介して熱処理炉３の上壁によって回転自在に枢支したシャフト１１を介して熱処理炉３外から駆動せしめる。
【００１７】
上記開閉扉２ａまたは２ｂは図２に示すように外面側ケース１２と、上記熱処理炉３の開口１ａに面する内面側ケース１３と、これらケース１２，１３内に充填された熱絶縁体１４とにより構成し、上記内面側ケース１３にはその外周部に温度変化による熱処理炉３の変形に追従するエキスパンションとなる弧状部分１５を設け、上記熱処理炉３が温度変化によって膨張，収縮したとき、これに応じて上記開閉扉２ａ及び２ｂの内面側ケース１３が伸縮自在となるようにする。
【００１８】
上記リトリバー４ａまたは４ｂは図４及び図５に示すようにトラクションバー１６と、このトラクションバー１６を水平方向に往復動せしめるためのガイドローラー１７及び駆動チェーン１８と、このチェーン１８の駆動モーター１９と、上記トラクションバー１６の一端にその頭部をトラクションバー１６の上面より起伏自在に設けたヘッド２０と、このヘッド２０の駆動手段（図示せず）とにより構成し、上記ヘッド２０を上記トラクションバー１６の上面より起立せしめれば、上記ヘッド２０がワーク５の側面に対接でき、この状態で上記トラクションバー１６を水平移動せしめれば、これによってワーク５が移動され、上記熱処理炉３内に搬送され、または、上記熱処理炉３から搬出できるようにする。
【００１９】
また、上記磁気シール１０は、図６に示すように攪拌ファン９のシャフト１１の外周に軸方向に互いに離間して等しい極の面が互いに対向するよう固定配置した複数の永久磁石２１と、隣接する永久磁石２１相互間に介挿固定したポールピース２２と、このポールピース２２のシャフト１１側端面に形成したくぼみ２３と、このくぼみ２３内及びシャフト１１と永久磁石２１の端面間に充填，保持せしめた磁性体粒子を含有する磁性流体２４とにより構成されており、上記磁性流体２４がシール効果を奏する。
【００２０】
本発明の他の実施例においては、ワーク５として焼結材製自動車部品を用い、熱処理炉３を５６０°±５℃に加熱後スチームを流入し、ワーク５を６０分間ホモ処理し、その後スチーム流入を止め、除湿を計り、変成ガスやアンモニアガスを所定量流入せしめ、ワーク５を例えば４５〜６０分間軟窒化せしめる。
【００２１】
軟窒化後、熱処理炉３の開口１ｂ側の開閉扉２ｂを開き、ワーク５を開口１ｂ側のリトリバー４ｂによって引き出し、冷却室８内で冷却せしめ、この冷却室８内をＮ2 ガスでパージしてワーク５の表面の仕上がり状態を良好ならしめる。
【００２２】
本発明の更に他の実施例においては、ワーク５としてＮｉ合金やステンレス鋼製品を用い、熱処理炉３内でハロゲン元素の雰囲気に接触せしめた後、雰囲気を変成ガス、または、炭化水素ガス及びアンモニアガスに変え軟窒化せしめる。
【００２３】
その後の処理は上記実施例と同様とする。
【００２４】
なお、上記熱処理炉３の上壁は図２に示すように上下に互いに離間せしめた二重壁２５ａ，２５ｂにより形成し、両者間に温度変化による熱処理炉の伸縮吸収用エキスパンション部分２６を介挿せしめ、上記上側の壁２５ａによって上記攪拌ファン９のシャフト１１やその他のガス導入管（図示せず）等を支持せしめるようにする。
【００２５】
このようにすれば熱処理炉の温度変化による変形かつ炉内雰囲気の接触によって上記攪拌ファンのシャフトその他のシールが破損される等の事故を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の金属材料の表面改質熱処理装置の説明用側面図である。
【図２】本発明の金属材料の表面改質熱処理装置における熱処理炉の縦断側面図である。
【図３】本発明の金属材料の表面改質熱処理装置における熱処理炉の縦断正面図である。
【図４】本発明の金属材料の表面改質熱処理装置におけるリトリバーの説明用側面図である。
【図５】本発明の金属材料の表面改質熱処理装置におけるリトリバーの要部の側面図である。
【図６】本発明の金属材料の表面改質熱処理装置における磁気シールの説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ａ  開口
１ｂ  開口
２ａ  開閉扉
２ｂ  開閉扉
３  熱処理炉
４ａ  リトリバー
４ｂ  リトリバー
５  ワーク
６  固定テーブル
７  ヒーター
８  冷却室
９  攪拌ファン
１０  磁気シール
１１  シャフト
１２  外面側ケース
１３  内面側ケース
１４  熱絶縁体
１５  弧状部分
１６  トラクションバー
１７  ガイドローラー
１８  駆動チェーン
１９  駆動モーター
２０  ヘッド
２１  永久磁石
２２  ポールピース
２３  くぼみ
２４  磁性流体
２５ａ  二重壁
２５ｂ  二重壁
２６  伸縮吸収用エキスパンション部分
【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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