JP6697902B2

JP6697902B2 - トレイ及び熱処理方法

Info

Publication number: JP6697902B2
Application number: JP2016035915A
Authority: JP
Inventors: 武明小園; 裕介蓮尾
Original assignee: Mitsui High Tech Inc
Current assignee: Mitsui High Tech Inc
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2020-05-27
Anticipated expiration: 2036-02-26
Also published as: JP2017150056A; CA2958486C; CN107130095B; US10365042B2; US20170248367A1; CN107130095A; CA2958486A1

Description

本発明は、被処理物が載置されて、被処理物と共に熱処理炉に搬入及び搬出されるトレイ、及び該トレイを使用する熱処理方法に関する。

熱処理とは、加熱又は冷却によって、被処理物の性質を変化させる処理の総称である。熱処理には、焼入れ、焼き戻し、焼き鈍し、焼きならし、油焼き、黒化処理等が包含される（特許文献１）。電動機や発電機の電機子鉄心のような積層鉄心の製造工程において各種の熱処理が施される。例えば、油焼き、焼き鈍し、黒化処理などが施される。油焼きは、加工工程で素板の表面に付着したスタンピングオイル等の油分を蒸発させて除去する処理である。焼き鈍しは、焼鈍とも呼ばれ、素板の歪みや内部応力を除去する処理である（特許文献２）。黒化処理は、ブルーイングとも呼ばれ、防錆のために、素板の表面に四酸化三鉄（Ｆｅ_３Ｏ_４）の被膜（いわゆる黒さび）を生成する処理である。油焼き、焼き鈍し、黒化処理は連続して施されることもある。例えば、特許文献３の図１には、脱油炉２、焼鈍炉３、ブルーイング炉４を送路１で結んで、被処理物を各炉に搬入及び搬出する連続焼鈍・ブルーイング装置が開示されている。

さて、特許文献１には、多数の被処理物を搬送治具に載置して、熱処理炉に搬入して、熱処理を行い、その後に搬出し、次工程に搬送することが記載されている。搬送治具は、トレイあるいはパレットとも呼ばれ、被処理物が均等に加熱・冷却されるように、格子状に構成されるのが一般的である（特許文献１，４，５）。

特開２００３−１１３４２１号公報特開平１１−３３２１８３号公報特公平７−４２５０８号公報特開２００８−３８１９４号公報特開２００９−２４９６４９号公報

このようなトレイ（搬送治具）は、搬送の過程あるいは熱処理の過程で被処理物が相互に接触して傷が生じたり、熱処理に不均一が生じたりすることがないように、位置ずれ規制部を備えて、被処理物のトレイに対する水平方向の位置ずれを規制している。位置ずれ規制部は、例えば、被処理物の平面形に合わせて形成された凹部や突起物である。

この位置決め規制部は、被処理物の平面形に合わせて形成される必要があるので、被処理物の機種毎に専用のトレイを用意する必要があった。そのため、多数の機種が混流して処理される熱処理ラインにおいては、工場内に多数種のトレイを保管するスペースを用意する必要があるので、工場スペースの利用効率が低下するという問題があった。また、処理対象の機種が変更される度にライン上に置かれたトレイを変更するので、段取り替えに時間を要し、その結果、能率が低下するという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被処理物を載置して、被処理物を熱処理炉に搬入・搬出するトレイであって、寸法や形状の異なる複数種の被処理物を搬送できるトレイを提供することを目的とする。また、寸法や形状の異なる複数種の被処理物について搬送中や熱処理過程における損傷、あるいは変形の発生を抑制できる熱処理方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係るトレイは、被処理物を載置して、被処理物を熱処理炉内に搬送するトレイにおいて、サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されると共に、トレイの上面及び下面に配置されているものである。

位置ずれ規制部は、平面形において被処理物の輪郭の全周を囲むように形成された凹部であっても良い。

本発明の第２の観点に係るトレイは、被処理物を載置して、被処理物を熱処理炉内に搬送するトレイにおいて、サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されていると共に、位置ずれ規制部は、平面形において被処理物の輪郭の一部を囲むように形成された複数の凸部であるものである。

本発明の第３の観点に係る熱処理方法は、被処理物を、上記のいずれかのトレイの当該被処理物の位置ずれを規制する位置ずれ規制部に載置して、トレイと共に被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、トレイと共に被処理物を熱処理炉から搬出するものである。

本発明の第４の観点に係る熱処理方法は、サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、被処理物を載置して、トレイと共に被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、トレイと共に被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、被処理物をトレイに載置する前に、当該被処理物の位置ずれを規制する位置ずれ規制部に嵌合するサイズのプレートをトレイの当該位置ずれ規制部に嵌合させて、プレートの上に被処理物を載置するものである。

本発明の第５の観点に係る熱処理方法は、サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、被処理物を載置して、トレイと共に被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、トレイと共に被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、被処理物をトレイの当該被処理物の位置ずれを規制する位置ずれ規制部に載置した後に、当該被処理物の上面からピンを挿入し、ピンの先端をトレイに固定するものである。

本発明の第６の観点に係る熱処理方法は、サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、被処理物を載置して、トレイと共に被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、トレイと共に被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、被処理物をトレイの当該被処理物の位置ずれを規制する位置ずれ規制部に載置した後に、被処理物の上面にサイズの異なる別の被処理物を載置するものである。

別の被処理物の上面からピンを挿入し、ピンを当該別の被処理物及び当該被処理物に挿通させるようにしても良い。

本発明の第７の観点に係る熱処理方法は、サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に被処理物を載置して、トレイと共に被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、トレイと共に被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、平面形において環状をなしていて、全体として筒状に構成された第１の被処理物の筒内に、第２の被処理物を配置して、トレイに載置するとともに、第１及び第２の被処理物を、当該第１及び第２の被処理物の位置ずれを規制する、それぞれ別の位置ずれ規制部に係合させるものである。

本発明の第８の観点に係る熱処理方法は、サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に被処理物を載置して、トレイと共に被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、トレイと共に被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、被処理物をトレイの当該被処理物の位置ずれを規制する位置ずれ規制部に載置した後に、被処理物が載置されたトレイを複数段積層して、熱処理炉に搬入及び搬出するものである。

本発明によれば、トレイにサイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部を備えたので、１台のトレイでサイズの異なる複数種の被処理物を搬送することができる。そのため、被処理物の機種毎に専用のトレイを準備する必要が無くなる。そのため、トレイを保管するスペースを縮小することができる。その結果、工場内のスペースの利用効率が向上する。また、被処理物が変更される度にトレイを交換する必要が無くなるので、段取り替えの時間が短縮され、生産性が向上する。

また、本発明に係る熱処理方法によれば、サイズの異なる複数種の被処理物について、搬送中や熱処理過程における損傷、あるいは変形の発生を抑制できるので、製品の品質が向上する。

本発明の実施形態に係るトレイの構成を示す説明図であって、図１（ａ）はトレイの平面図であり、図１（ｂ）はトレイを図１（ａ）でＡ−Ａ’線で示す断面で切断した断面図である。図１に記載のトレイが備える載置部を、図１（ａ）でＢ−Ｂ’線で示す断面で切断した断面図である。載置部の変形例を示す図であって、図２に対応する断面図である。載置部の別の変形例を示す図であって、図２及び図３に対応する断面図である。載置部の更に別の変形例を示す図であって、図５（ａ）は載置部の平面図であり、図５（ｂ）は側面図である。本発明の実施形態に係る熱処理方法を説明する図であって、図６（ａ）はトレイに積層鉄心を載置した状態を示す図であり、図６（ｂ）はトレイを上下に積層した状態を示す図であり、図６（ｃ）は積層されたトレイと積層鉄心を焼鈍炉に搬入及び搬出する装置を示す図である。熱処理方法の変形例を説明する図であって、載置部にプレートを取り付けて、プレートの上に積層鉄心を載置した状態を示す断面図である。貫通穴を備える積層鉄心の平面図である。熱処理方法の変形例を説明する図であって、図８に記載の積層鉄心の上面から貫通穴にピンを挿入して、当該ピンを載置部に固定した状態を示す断面図である。熱処理方法の変形例を説明する図であって、載置部に載置された被処理物の上に、サイズの異なる別の被処理物を載置した状態を示す断面図である。熱処理方法の変形例を説明する図であって、平面形において環状をなしていて、全体として筒状に構成された第１の被処理物の筒内に、第２の被処理物を配置した状態を示す断面図である。載置部の更に別の変形例を説明する図であって、図１２（ａ）は載置部の平面図であり、図１２（ｂ）は載置部を図１２（ａ）においてＣ−Ｃ’線で示す断面で切断した断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るトレイと、熱処理方法について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るトレイ１の構成を示す説明図である。図１（ａ）に示すように、トレイ１は、平面図において矩形をなす外枠２を備えている。外枠２の内側には、横桁３と縦桁４がそれぞれ４本ずつ、格子状に配置されている。横桁３と縦桁４の両端は外枠２に結合されていて、横桁３と縦桁４の交点には、合計１６個の載置部５が固定されている。つまり、載置部５は横桁３と縦桁４を介して外枠２に結合されている。なお、載置部５の機能と詳細な構成については後述する。また、図１（ａ）においては、煩雑を避けるために、横桁３、縦桁４及び載置部５の一部だけに符号を付し、一部において符号の記載を省略している。

また、トレイ１は４本の支持筒６を備えている。これらの支持筒６は、載置部５の間に配置されて、それぞれ４本のブラケット７を介して、横桁３と縦桁４に固定されている。支持筒６は、図１（ｂ）に示すように、支持筒６は中空円筒状の部材である。また、支持筒６の上端又は下端には、トレイ１を複数段に積層する際に、アダプタ１４が嵌合される。アダプタ１４と支持筒６の詳細な機能については、後述する。

図１（ａ）に戻って、載置部５の詳細な構成と機能について説明する。図１（ａ）に示すように、載置部５は、それぞれ寸法の異なる被処理物Ａ〜Ｃ（図１（ａ）において図示せず）の水平方向の位置ずれを規制する第１の位置ずれ規制部８、第２の位置ずれ規制部９及び第３の位置ずれ規制部１０を備えている。第２の位置ずれ規制部９は第１の位置ずれ規制部８の内側に同心配置されている。また第３の位置ずれ規制部１０は第２の位置ずれ規制部９の内側に同心配置されている。つまり、第１〜３の位置ずれ規制部８〜１０は互いに同心配置されている。また、第３の位置ずれ規制部１０の内側には、貫通穴１１が形成されている。貫通穴１１も第１〜３の位置ずれ規制部８〜１０と同心に配置されている。

図２は、載置部５を図１（ａ）でＢ−Ｂ’線で示す断面で切断した断面図である。図２に示すように、第１の位置ずれ規制部８は、載置部５の上端から一段低くされた凹部である。第２の位置ずれ規制部９は、第１の位置ずれ規制部８から、更に一段低くされた凹部である。第３の位置ずれ規制部１０は、第２の位置ずれ規制部９から、更に一段低くされた凹部である。また、貫通穴１１は第３の位置ずれ規制部１０の中心に形成されている。また、第１〜３の位置ずれ規制部８〜１０の直径は、第１の位置ずれ規制部８から順に小さくされていて、貫通穴１１の直径は第３の位置ずれ規制部１０よりも小さくされている。そのため、載置部５には、図２に示す断面形において、階段状の段差が形成される。

前述したように、第１〜３の位置ずれ規制部８〜１０は、それぞれ寸法の異なる被処理物Ａ〜Ｃの水平方向の位置ずれを規制する部位である。そのため、図２に示すように、第１〜３の位置ずれ規制部８〜１０の直径は、それぞれ被処理物Ａ〜Ｃの直径に隙間を加えた大きさに設定されている。被処理物Ａを載置部５の上に載置すると、被処理物Ａは第１の位置ずれ規制部８の底面に当接して支持される。この時、被処理物Ａの水平方向の位置ずれは、第１の位置ずれ規制部８の直径と被処理物Ａの直径の差（隙間）の範囲では許容されるが、被処理物Ａの側面が、第１の位置ずれ規制部８の側壁に当接すると、被処理物Ａは、そこで停止する。つまり、許容範囲を超える被処理物Ａの水平方向の位置ずれは、規制される。そのため、搬送の途中や処理の過程において、被処理物Ａが、隣接する別の載置部５の上に載置された被処理物Ａと接触することを防止できる。同様に、被処理物Ｂは第２の位置ずれ規制部９の底面に当接して支持される。被処理物Ｃは第３の位置ずれ規制部１０の底面に当接して支持される。そして、被処理物Ｂの水平方向の位置ずれは第２の位置ずれ規制部９によって、被処理物Ｃの水平方向の位置ずれは第３の位置ずれ規制部１０によって、それぞれ規制される。このように載置部５は、寸法の異なる３種類の被処理物Ａ〜Ｃを載置して、被処理物Ａ〜Ｃの水平方向の位置ずれを規制することができる。

トレイ１を上下反転して使用できるように、構成することもできる。例えば、図３に示すように、載置部５に第１〜３の位置ずれ規制部８〜１０と第４の位置ずれ規制部１２を形成して、第２の位置ずれ規制部９と第３の位置ずれ規制部１０の間に貫通穴１１を配置するようにしても良い。この場合、正立状態（図３に示す状態）においては、第１の位置ずれ規制部８又は第２の位置ずれ規制部９に図示しない被処理物が載置される。載置部５を上下反転させると、第３の位置ずれ規制部１０又は第４の位置ずれ規制部１２に図示しない被処理物を載置することができる。このように、載置部５を図３に示すように構成すれば、トレイ１を反転することによって、寸法の異なる合計４種類の被処理物を載置して、４種類の被処理物の水平方向の位置ずれを規制することができる。

また、図４に示すように、載置部５に第１の位置ずれ規制部８と第２の位置ずれ規制部９を形成して、第１の位置ずれ規制部８と第２の位置ずれ規制部９の間に貫通穴１１を配置するようにしても良い。この場合、正立状態（図４に示す状態）においては、第１の位置ずれ規制部８に図示しない被処理物が載置される。載置部５を上下反転させると、第２の位置ずれ規制部９に図示しない被処理物を載置することができる。このように、載置部５を図４に示すように構成すれば、トレイ１を反転することによって、寸法の異なる２種類の被処理物を載置して、２種類の被処理物の水平方向の位置ずれを規制することができる。

上記においては、載置部５に、平面形において被処理物の輪郭の全周を取り囲むように凹部を形成して、該凹部を位置ずれ規制部とする例を示した。しかしながら、位置ずれ規制部は凹部によって構成されるものには限定されない。

図５は、載置部５の別の構成例を示す説明図であって、図５（ａ）は載置部５の平面図であり、図５（ｂ）は載置部５の側面図である。図５（ａ）に示すように、この載置部５にも、第１の位置ずれ規制部８と第２の位置ずれ規制部９が、平面形において同心配置されている。そして、第１の位置ずれ規制部８は被処理物Ａの水平方向の位置ずれを規制し、第２の位置ずれ規制部９は被処理物Ｂの水平方向の位置ずれを規制するように構成されている。しかしながら、以下の点において、図２ないし図４に示した構成例とは異なる。

図５（ａ）に示すように、第１の位置ずれ規制部８は平面形において内径Ｄ_１の円弧をなす２個の部材であって、図５（ａ）において上下方向に間隔を空けて配置されている。そのため、第１の位置ずれ規制部８は被処理物Ａの輪郭の全部を取り囲んでいない。つまり、第１の位置ずれ規制部８は被処理物Ａの輪郭の一部を取り囲んでいる。なお、第１の位置ずれ規制部８の内径Ｄ_１は、被処理物Ａの外径Ｄ_Ａよりも大きい（Ｄ_１＞Ｄ_Ａ）。そのため、第１の位置ずれ規制部８は被処理物Ａの水平方向の位置ずれを規制することができる。

第２の位置ずれ規制部９も平面形において円弧をなす２個の部材であって、図において左右方向に間隔を空けて配置されている。そのため、第２の位置ずれ規制部９も被処理物Ｂの輪郭の全部を取り囲んでいない。つまり、第２の位置ずれ規制部９は被処理物Ｂの輪郭の一部を取り囲んでいる。なお、第２の位置ずれ規制部９の外径はＤ_２であり、内径はＤ_３である。第２の位置ずれ規制部９の内径Ｄ_３は、被処理物Ｂの外径Ｄ_Ｂよりも大きい（Ｄ_３＞Ｄ_Ｂ）。そのため、第２の位置ずれ規制部９は被処理物Ｂの水平方向の位置ずれを規制することができる。

図５（ｂ）に示すように、第１の位置ずれ規制部８と第２の位置ずれ規制部９は載置部５から隆起した凸部である。そして、第１の位置ずれ規制部８の上端は、第２の位置ずれ規制部９の上端よりも高い位置にある。また、図５（ｂ）に示すように、第２の位置ずれ規制部９の外径Ｄ_２は、被処理物Ａの外径Ｄ_Ａよりも大きい（Ｄ_２＞Ｄ_Ａ）。そのため、被処理物Ａの下面は、第２の位置ずれ規制部９の上端面に当接して支持される。被処理物Ｂの下面は、載置部５の基板上面５ａに当接して支持される。

このように構成されているので、図５（ａ）及び図５（ｂ）に記載の載置部５においても、寸法の異なる２種類の被処理物Ａ，Ｂを載置して、被処理物Ａ，Ｂの水平方向の位置ずれを規制することができる。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）に記載の載置部５においても、載置部５の下面に位置ずれ規制部を形成するようにしても良い。

以上、トレイ１の構成と作用について説明したが、トレイ１は被処理物の熱処理に使用される。以下においては、トレイ１を使用して行う熱処理の具体例を例示する。なお、以下においては、回転電機の電機子を構成する積層鉄心１３を焼鈍炉１５に入れて焼き鈍す例を示す。

積層鉄心１３を焼鈍処理するにあたっては、まず、図６（ａ）に示すように、トレイ１に積層鉄心１３を載置する。トレイ１には合計１６個の積層鉄心１３が載置される。積層鉄心１３の載置は作業者が人力で行っても良いし、オートローダやロボットで行っても良い。積層鉄心１３の焼鈍処理は、多数の積層鉄心１３を一括して行う。そのために、積層鉄心１３が載置されたトレイ１を上下に積み上げる。この時、最下層に置かれたトレイ１の支持筒６の上部にアダプタ１４を取り付ける。アダプタ１４は支持筒６を相互に連結するとともに、トレイ１の上下方向の高さを調整する棒状の部材である。図１（ｂ）に示したように、アダプタ１４の上下端の寸法及び形状は、支持筒６と嵌合するように構成されている。最下層に置かれたトレイ１の支持筒６にアダプタ１４を取り付けたら、その上に別のトレイ１を載置して、アダプタ１４の上端を、そのトレイ１の支持筒６の下端に嵌合させる。そして、そのトレイ１の支持筒６の上部に、別のアダプタ１４を取り付ける。これを繰り返すことによって、図６（ｂ）に示すような、トレイ１の積層体が完成する。

図６（ｃ）に示すように、焼鈍炉１５は、全体としてトンネル状に構成されていて、図６（ｃ）において左側に搬入口１５ａを備え、右側に搬出口１５ｂを備えている。また、焼鈍炉１５の左側から焼鈍炉１５の中を通って焼鈍炉１５の右側に焼鈍対象物を搬送するチェーンコンベア１６が配置されている。トレイ１の積層体は、チェーンコンベア１６で搬送されて、焼鈍炉１５の中に搬入される。積層鉄心１３は焼鈍炉１５の中で焼鈍処理され、その後トレイ１と共に搬出される。つまり、図６（ｃ）において、想像線で示す位置まで搬送される。

上記熱処理方法によれば、トレイ１に積層鉄心１３を載置して、搬送及び熱処理を行うので、搬送中あるいは熱処理の過程における積層鉄心１３の水平方向の位置ずれが抑制される。その結果、積層鉄心１３の損傷や変形の発生が抑制され、熱処理後の積層鉄心１３の品質が向上する。また、サイズの異なる複数種類の積層鉄心１３について同様の効果が得られる。

通常、被処理物は、トレイ１の載置部５に直接載置されるが、載置部５にプレートを載置して、そのプレートの上に被処理物を載置するようにしても良い。例えば、図７に示すように、第２の位置ずれ規制部９に、嵌まるように構成されたプレート１７を載置部５に載置して、そのプレート１７の上に積層鉄心１３を載置するようにしても良い。この場合、積層鉄心１３の下面の全体がプレート１７に面接触するので、重力による積層鉄心１３の撓みが抑制される。

また、図８に示すように、積層鉄心１３に、積層鉄心１３を上下に貫通する貫通穴１８が形成されている場合に、図９に示すように、ピン１９を貫通穴１８に差し込んで、ピン１９の先端を載置部５に固定するようにしても良い。このようにすれば、積層鉄心１３の位置ずれが、さらに確実に防止される。なお、この場合、事前に、載置部５にピン１９を嵌合させる穴を形成しておく必要がある。また、プレート１７を使用する場合は、プレート１７にピン１９を嵌合させる穴を形成しても良い。

また、図１０に示すように、載置部５に載置された積層鉄心１３ａの上に、サイズの異なる別の積層鉄心１３ｂを載置することもできる。図１０に示す場合においては、ピン１９が、積層鉄心１３ａを上下に貫通する貫通穴１８ａと、積層鉄心１３ｂを上下に貫通する貫通穴１８ｂに挿通されている。このピン１９は、積層鉄心１３ｂの積層鉄心１３ａに対する水平方向の位置ずれを規制する部材として機能する。また、ピン１９は積層鉄心１３ａと積層鉄心１３ｂに挿通されるが、載置部５には固定されない。

また、図１１に示すように、積層鉄心１３ａが、平面形において環状をなしていて、全体として筒状に構成されている場合に、つまり、例えば、積層鉄心１３ａが、円環状の積層鉄心である場合に、サイズの異なる別の積層鉄心１３ｂを積層鉄心１３ａの筒内に配置することもできる。図１１に示す場合においては、積層鉄心１３ａの下端は第１の位置ずれ規制部８の底面に当接し、積層鉄心１３ａは第１の位置ずれ規制部８によって、水平方向の位置ずれが規制される。積層鉄心１３ｂの下端は第３の位置ずれ規制部１０の底面に当接し、積層鉄心１３ｂは第３の位置ずれ規制部１０によって、水平方向の位置ずれが規制される。

以上説明したように、上記実施形態によれば、概略、次のような効果が生じる。トレイ１にサイズの異なる複数の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する第１の位置ずれ規制部８、第２の位置ずれ規制部９及び第３の位置ずれ規制部１０を備えるので、被処理物のサイズ毎に専用のトレイを準備する必要がない。そのため、トレイを保管するスペースを縮小することができる。その結果、工場のスペースの利用効率が向上する。また、被処理物の変更に要する段取り代えの時間を削減できるので、生産性が向上する。

上記において、本発明の実施形態と変形例を説明したが、これらは、この発明の具体的実施態様を例示するものであって、この発明の技術的範囲を画すものではない。この発明は特許請求の範囲に記述された技術的思想の限りにおいて、自由に変形、応用あるいは改良して実施することができる。

「平面形において同心に配置された複数種の位置ずれ規制部」は、図２〜図５に示されたような、複数種の位置ずれ規制部が上下方向に配置されたものには限定されない。複数種の位置ずれ規制部は、同一水平面上に配置されても良い。例えば、積層鉄心１３ａと積層鉄心１３ｂが、それぞれ矩形をなす場合には、積層鉄心１３ａの水平方向の位置ずれを規制する第１の位置ずれ規制部８を、積層鉄心１３ｂの水平方向の位置ずれを規制する第２の位置ずれ規制部９に対して、中心軸回りに回転させて向きを変えて配置することができる。

例えば、図１２（ａ）に示すように、第１の位置ずれ規制部８は第２の位置ずれ規制部９に対して４５°だけ傾けて配置すると、第１の位置ずれ規制部８の隅部と第２の位置ずれ規制部９の隅部は、それぞれ、相手方の輪郭の外側に形成される。そのため、積層鉄心１３ａの水平方向の位置ずれは第１の位置ずれ規制部８の隅部において、積層鉄心１３ｂの水平方向の位置ずれは第２の位置ずれ規制部９の隅部において、それぞれ規制される。この場合、第１の位置ずれ規制部８と第２の位置ずれ規制部９を同一水平面上に配置することができる。つまり、図１２（ｂ）に示すように、第１の位置ずれ規制部８の底面と第２の位置ずれ規制部９の底面の高さを同一にすることができる。

また、上記実施形態の説明においては、トレイ１に載置される被処理物の具体例として、回転電機の電機子を構成する積層鉄心１３を例示したが、トレイ１に載置される被処理物は積層鉄心１３には限定されないし、電機部品にも限定されない。トレイ１には、機械部品や構造部品等、様々な被処理物を載置することができる。

図１に示したトレイ１の構成は例示であって、トレイ１の構成は図１に示したものには限定されない。例えば、支持筒６を配置する位置は載置部５の間には限定されない。載置部５に載置される被処理物が平面形において環状をなしている場合、つまり被処理物の中心に貫通穴が開いている場合は、支持筒６を載置部５の中心に配置することができる。また、アダプタ１４は支持筒６と一体に構成されていても良い。つまり図１（ｂ）において、支持筒６を上方又は下方に延長して、延長された部分がアダプタ１４として機能するようにしても良い。

被処理物をトレイに載置した後に、当該被処理物の上面に載置されるサイズの異なる別の被処理物として、図１０において積層鉄心１３ｂを例示した。積層鉄心１３ｂは積層鉄心１３ａよりも小さい。しかしながら、「サイズの異なる別の被処理物」は、その下にあってトレイに直接載置された被処理物より小さいものには限定されない。「サイズの異なる別の被処理物」は、その下にあってトレイに直接載置された被処理物より大きいものであっても良い。例えば、図１０において、積層鉄心１３ｂは積層鉄心１３ａからオーバーハングするようなサイズであっても良い。

「平面形において環状をなしていて、全体として筒状に構成された被処理物」は、円筒状の被処理物には限定されない。被処理物は、例えば、平面形において矩形をなしていて、その中心に円管状の貫通穴が形成されたものであっても良い。貫通穴の断面形も円には限定されない。貫通穴の断面形は、例えば矩形であっても良い。

また、位置ずれ規制部（第１の位置ずれ規制部８等）の平面形は、円や矩形あるいは円弧には限定されない。位置ずれ規制部の平面形は、被処理物の平面形に合わせて、様々に変形させることができる。

また、図５において、第１及び第２の位置ずれ規制部８，９を、それぞれ２個の部材で構成する例を示した。つまり、第１及び第２の位置ずれ規制部８，９を、平面形において被処理物の輪郭の一部を囲むように形成された２個の凸部で構成される例を示した。しかしながら、この場合の凸部は２個には限定されない。第１及び第２の位置ずれ規制部８，９は、３個以上の凸部で構成されても良い。

上記実施形態においては、熱処理の具体例として、焼鈍を例示したが、トレイ１を使用して処理される熱処理は、焼鈍には限定されない。背景技術で説明したように、熱処理は、焼入れ、焼き戻し、焼き鈍し、焼きならし、油焼き、黒化処理等が包含される広い概念であって、本発明は、各種の熱処理工程に広く適用される。

上記実施形態においては、熱処理炉の具体例として、焼鈍炉１５を例示したが、本発明が適用される熱処理炉は焼鈍炉１５に限定されない。前述したように、本発明は、各種の熱処理工程に広く適用されるものであるので、本発明は各種様々な熱処理炉を使用する工程に適用される。また、熱処理炉は単一の処理を行うバッチ式熱処理装置には限定されない。複数の異なる処理を行う熱処理路がシリーズに配置されて、複数の熱処理を連続して行う連続式熱処理装置を備える工程において本発明を適用することもできる。

上記実施形態においては、積層鉄心１３を載置したトレイ１を搬送する手段として、チェーンコンベア１６を例示したが、搬送手段はチェーンコンベア１６には限定されない。搬送手段は、例えば、ベルトコンベアやローラコンベアであっても良い。搬送手段はコンベア以外のものであって良い。つまり、本発明においては、様々な形式の搬送手段を任意に選択することができる。

上記実施形態においては、複数台のトレイ１を積層して、焼鈍炉１５に搬送する例を示したが、トレイ１を１台ずつ、熱処理炉に搬入して、処理を行うようにしても良い。

また、トレイ１、プレート１７及びピン１９の素材や構造は、特に限定されない。被処理物の物理的化学的性質、あるいは、熱処理の種類、あるいは温度条件に応じて、様々な素材や構造を選択することができる。

１トレイ
２外枠
３横桁
４縦桁
５載置部
５ａ基板上面
６支持筒
７ブラケット
８第１の位置ずれ規制部
９第２の位置ずれ規制部
１０第３の位置ずれ規制部
１１貫通穴
１２第４の位置ずれ規制部
１３，１３ａ，１３ｂ積層鉄心
１４アダプタ
１５焼鈍炉
１５ａ搬入口
１５ｂ搬出口
１６チェーンコンベア
１７プレート
１８，１８ａ，１８ｂ貫通穴
１９ピン

Claims

被処理物を載置して、前記被処理物を熱処理炉内に搬送するトレイにおいて、
サイズの異なる複数種の前記被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されていると共に、前記トレイの上面及び下面に配置されていることを特徴とするトレイ。
前記位置ずれ規制部は、平面形において前記被処理物の輪郭の全周を囲むように形成された凹部であることを特徴とする請求項１に記載のトレイ。
被処理物を載置して、前記被処理物を熱処理炉内に搬送するトレイにおいて、
サイズの異なる複数種の前記被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されていると共に、
前記位置ずれ規制部は、平面形において前記被処理物の輪郭の一部を囲むように形成された複数の凸部であることを特徴とするトレイ。
前記被処理物を、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のトレイの当該被処理物の位置ずれを規制する前記位置ずれ規制部に載置して、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法。
サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、前記被処理物を載置して、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、
前記被処理物を前記トレイに載置する前に、当該被処理物の位置ずれを規制する前記位置ずれ規制部に嵌合するサイズのプレートを前記トレイの当該位置ずれ規制部に嵌合させて、前記プレートの上に前記被処理物を載置する熱処理方法。
サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、前記被処理物を載置して、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、
前記被処理物を前記トレイの当該被処理物の位置ずれを規制する前記位置ずれ規制部に載置した後に、当該被処理物の上面からピンを挿入し、前記ピンの先端を前記トレイに固定する熱処理方法。
サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、前記被処理物を載置して、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、
前記被処理物を前記トレイの当該被処理物の位置ずれを規制する前記位置ずれ規制部に載置した後に、前記被処理物の上面にサイズの異なる別の被処理物を載置する熱処理方法。
前記別の被処理物の上面からピンを挿入し、前記ピンを当該別の被処理物及び当該被処理物に挿通させる請求項７に記載の熱処理方法。
サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、前記被処理物を載置して、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、
平面形において環状をなしていて、全体として筒状に構成された第１の被処理物の筒内に、第２の被処理物を配置して、前記トレイに載置するとともに、
前記第１及び第２の被処理物を、当該第１及び第２の被処理物の位置ずれを規制する、それぞれ別の前記位置ずれ規制部に係合させる熱処理方法。
サイズの異なる複数種の被処理物の水平方向の位置ずれをそれぞれ規制する複数種の位置ずれ規制部が、平面形において同心に配置されているトレイの上に、前記被処理物を載置して、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉に搬入して、熱処理を施し、その後、前記トレイと共に前記被処理物を熱処理炉から搬出する熱処理方法において、
前記被処理物を前記トレイの当該被処理物の位置ずれを規制する前記位置ずれ規制部に載置した後に、
前記被処理物が載置された前記トレイを複数段積層して、前記熱処理炉に搬入及び搬出する熱処理方法。