JP2020006418A - 中間ストーク - Google Patents

Abstract

【課題】周囲から受ける負荷およびシートショックにより耐火材料からなる内筒が破損するのを軽減できる中間ストークを提供すること。【解決手段】本発明は、保持炉１０に保持される溶湯Ｍを金型キャビティ２４に充填させるよう構成された鋳造装置１の中間ストーク３０に関する。中間ストーク３０は、セラミックス材料からなる内筒３１と、内筒３１の周囲に配置される金属材料製の外筒３３と、内筒３１の軸線方向Ｃおよび径方向Ｒの双方に内筒３１と外筒３３とが相対的に移動できるように、内筒３１と前記外筒３３とを連結する金属材料製の連結機構４０と、を備え、軸線方向Ｃにおいて、外筒３３と連結機構４０が上下方向に連続していることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、炉側のストークと鋳造金型の湯口との間に、取り外し可能に設けられる中間ストークに関する。

例えば、低圧鋳造の鋳造装置において、鋳造装置の下方に配置される保持炉に保持される溶湯を不活性ガスで加圧し、保持炉に設けられるストークを介して、鋳造装置の固定プラテンの上方に設けられる鋳造金型の湯口から溶湯を金型キャビティに供給させる。

保持炉のメンテナンス等のため、炉を鋳造装置の下方から水平方向に引き出す必要があるが、炉側のストークの上端面が、固定プラテンの開口部を介して直接鋳造金型の湯口に接続されると炉の引き出しができないので、炉側のストークはその上端面の高さが鋳造装置の固定プラテンの下面よりも低い位置に制限される。そのために、炉側のストークと鋳造金型の湯口との間に、取り付けおよび取り外しが可能な中間ストークと称される部材が設けられる。

この中間ストークは、例えば特許文献1、特許文献２に開示されているように、金属材料からなる外筒と、外筒の内側に積層される耐火材料からなる内筒と、を有する二重筒構造のものが知られている。

特許文献１，２に開示される二重筒構造の中間ストークは、外筒をなす金属材料と内筒をなす耐火材料との温度上昇および降下にともなう熱変形量の差異を解消することを目的とする。

特許文献１は、熱変形量の差異を調整する遊び機構を設ける。この遊び機構は、ねじ等の締結部材によって締結される、金属製の上部支持部材と下部支持部材の締結部に設けられる。また、特許文献２は、熱変形量の差異を調整吸収する無機質材を外筒と内筒の間に介在させる。無機質材としては、無機繊維と無機バインダと適度な水分を含んだ柔軟性のある材料をパテ材として外皮材に塗って層を形成するものが例示されている。

特開２０００−２７１７２４号公報 特開２００６−２７２４４８号公報 特開２０１５−４４２１８号公報

耐火材料は一般的に、圧縮にはある程度の強度を有するが、引張や曲げには弱い。中間ストークには、中間ストークの周囲、すなわち、下方にある保持炉および上方にある鋳造金型を構成する部材から、上下方向に作用する負荷を中心に想定外の方向や大きさの負荷が作用する。具体的には、中間ストークを中心に上下方向に接続されるこれら構成間に作用する垂直方向加重や、鋳造金型の湯口、中間ストーク、炉側ストークの据え付け誤差や組立誤差によりこれら構成間に作用する水平方向の偏芯加重による負荷、さらには、素材が異なる内筒および外筒の線膨張係数の差異による垂直方向や水平方向の熱変形量の差異によりこれら構成間に作用する負荷である。また、中間ストークは、鋳造を繰り返すことによる熱遍歴によるヒートショックを受ける。これらの負荷、ヒートショックが要因となり、耐火材料からなる内筒が破損するおそれがある。

以上より、本発明は、周囲から受ける負荷およびシートショックにより耐火材料からなる内筒が破損するのを軽減できる中間ストークを提供することを目的とする。

本発明は、保持炉に保持される溶湯を金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置の中間ストークに関する。本発明に係る中間ストークは、耐火材料としてのセラミックス材料からなる内筒と、内筒の周囲に配置される金属材料製の外筒と、内筒の軸線方向に内筒と外筒とが相対的に移動できるように、内筒と外筒とを連結する、金属製部材を含む連結機構と、を備え、軸線方向において、外筒と連結機構の金属製部材とが上下方向に連続している。

本発明における連結機構は、好ましくは、下部連結部と上部連結部を備える。
下部連結部は、好ましくは、内筒の下部に設けられる下部内側保持体と、外筒の下部に設けられ、金属製部材を構成する下部外側保持体と、下部内側保持体と下部外側保持体を接続し、金属製部材を構成する下部ブラケットを備える。
上部連結部は、好ましくは、内筒の上部に設けられる上部内側保持体と、外筒の上部に設けられ、金属製部材を構成する上部外側保持体と、上部内側保持体と上部外側保持体を接続し、金属製部材を構成する上部ブラケットを備える。
好ましくは、下部内側保持体および上部内側保持体の一方または双方が、軸線方向に対して内筒に摺動可能に嵌合される。

本発明において、好ましくは、外筒と一体をなす下部外側保持体が下部ブラケットに支持されるとともに、下部ブラケットが下部内側保持体を把持し、かつ、内筒の下端が下部内側保持体よりも下方に突き出し、外筒と一体をなす上部外側保持体に支持される、上部ブラケットが上部内側保持体を把持する。

本発明において、好ましくは、溶湯が浸入するのを防止可能な嵌め合い精度で、下部内側保持体が内筒に軸線方向に摺動可能に嵌合される。

本発明において、好ましくは、内筒の内径が、保持炉に設けられるストークの内径よりも小さい。

本発明において、好ましくは、下部内側保持体および上部内側保持体が内筒と同じ窒化けい素系セラミックス材料から構成される。
この場合、好ましくは、内筒と外筒の間にヒータが配置される。

本発明において、好ましくは、内筒、上部内側保持体および上部ブラケットを径方向に貫通するガス流通路と、ガス流通路に設けられるフィルタと、を備え、フィルタは、ガスの流通を許容するが、溶湯の浸入を防止する。

本発明によれば、内筒の軸線方向および径方向の双方に内筒と外筒とが相対的に移動できるように、内筒と外筒とを連結する連結機構を備えるので、内筒を構成するセラミックス材料と外筒を構成する金属材料の間に熱変形量の差異があっても、これを吸収する。特に、本発明における連結機構は、軸線方向において、金属製部材が上下方向に連続して構成されるので、中間ストークの周囲の部材から想定外の負荷を受けたとしても、セラミックス材料からなる内筒に負荷が伝わるのを避けるか、伝わったとしても小さく抑えることができる。

本発明の実施形態に係る鋳造装置の概略構成を示す縦断面図である。 図１の鋳造装置に用いられる中間ストークを示す縦断面図である。 図２に示される中間ストークを構成する内筒および下部内側保持体を示し、（ａ−１），（ａ−２）は内筒の平面図および縦断面図であり、（ｂ−１），（ｂ−２）は下部内側保持体の平面図および縦断面図である。 図２に示される中間ストークを構成するブラケットを示し、（ａ−１），（ａ−２）は上部ブラケットの平面図および縦断面図であり、（ｂ−１），（ｂ−２）は下部ブラケットの平面図および縦断面図である。 ガス流通路を備える本実施形態に係る中間ストークを示す縦断面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る鋳造装置および中間ストークについて説明する。

本実施形態に係る鋳造装置１は、溶湯を保持する保持炉１０と、保持炉１０から供給される溶湯が鋳造される鋳造金型２０と、保持炉１０と鋳造金型２０の間に設けられ、保持炉１０から鋳造金型２０へ溶湯を流す中間ストーク３０と、を備える。なお、中間ストーク３０において、保持炉１０と接続される側を下と定義し、また、鋳造金型２０と接続される側を上と定義する。

本実施形態に鋳造装置１の中間ストーク３０は、内筒３１と外筒３３からなる二重筒構造を有し、軸線方向Ｃおよび径方向Ｒの双方に内筒３１と外筒３３とが相対的に移動できるように、内筒３１と外筒３３とを連結する連結機構４０を備える。また、鋳造装置１の中間ストーク３０は、周囲から受ける負荷を金属製部材からなる外筒３３と、内筒３１と外筒３３を連結する連結機構４０で受ける構成を備える。これらの構成により、中間ストーク３０のセラミックス材料からなる内筒３１の破損が防止される。以下、鋳造装置１および中間ストーク３０が備える各構成要素を順に説明する。

［保持炉１０］
保持炉１０は、図１に示すように溶湯Ｍを保持する坩堝１１と、坩堝１１の上部の開口を塞ぐ蓋１３と、蓋１３に金属材料製のブラケットを介して係止される耐火素材製のストーク１５と、を備える。

鋳造時には、保持炉１０の坩堝１１の内部には図示を省略する供給源から不活性ガスが供給され、溶湯Ｍの湯面を所定の圧力Ｐで押す。そうすると、溶湯Ｍはストーク１５、中間ストーク３０を通って鋳造金型２０が備える金型キャビティ２４に供給される。

溶湯Ｍは、例えば、図示を省略する溶解炉で溶解された後に、坩堝１１に供給される。坩堝１１には、溶湯Ｍの温度を保持するためのヒータを備えることができる。
保持炉１０は、必要最小限の要素だけが示されており、他の付帯機器、設備を備えることができる。

［鋳造金型２０］
鋳造金型２０は、図１に示すように、上下で分割される一対の下金型２１、上金型２３と、下金型２１を支持する固定プラテン２５と、上金型２３を支持する可動プラテン２７と、を備える。鋳造金型２０には下金型２１に湯口２２が設けられており、中間ストーク３０を通ってきた溶湯Ｍは、この湯口２２を通って下金型２１と上金型２３の間に形成される金型キャビティ２４に供給される。可動プラテン２７は、図示を省略する駆動源により昇降され、下金型２１および上金型２３の型開閉動作が行われる。
鋳造金型２０も必要最小限の要素だけが示されており、他の付帯機器、設備を備えることができる。

［中間ストーク３０］
中間ストーク３０は、保持炉１０から鋳造金型２０へ溶湯を流す役割を担う。中間ストーク３０は、保持炉１０と鋳造金型２０に対して取り付けおよび取り外しが可能とされている。

中間ストーク３０は、図１、図２、図３（ａ）に示すように、内筒３１と、内筒３１の周囲に配置される外筒３３と、を備える。内筒３１と外筒３３は、連結機構４０によって連結されている。連結機構４０は、軸線方向Ｃおよび径方向Ｒの双方に内筒３１と外筒３３とが相対的に移動できるように、内筒３１と外筒３３とを連結する。

［内筒３１］
内筒３１は、保持炉１０から鋳造金型２０に向けて供給される溶湯Ｍが内部を流れる。本実施形態における内筒３１は、主に耐溶損性の観点から、耐火材料の一種であるセラミックス材料から構成される。

内筒３１を構成するセラミックス材料は任意であり、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）系セラミックス、炭化けい素（ＳｉＣ）系セラミックス、窒化けい素（Ｓｉ_３Ｎ_４）系セラミックス、ジルコニア（ＺｒＯ_２）系セラミックスなどの公知のセラミックス材料を用いることができる。ここに掲げたセラミックス材料の中では、耐熱衝撃性および高温強度の優れる窒化けい素系セラミックスを内筒３１に用いることが好ましい。

耐熱衝撃温度差（ＪＩＳ Ｒ １６４８）を比較すると、窒化けい素系セラミックスが８００〜９００℃であるのに対して、アルミナ系セラミックスは２００〜２５０℃程度、炭化けい素系セラミックスは４００℃程度、ジルコニア系セラミックスは３００〜４５０℃程度である。

また、窒化けい素系セラミックスの平均線膨張係数（ＪＩＳ Ｒ １６１８，４０〜８００℃）は一例として３．５×１０^−６／Ｋであり、熱伝導率（ＪＩＳ Ｒ １６１１，８００℃）は一例として２０Ｗ／（ｍ・ｋ）である。この平均線膨張係数は金属材料、例えば鉄（Ｆｅ）の１１．５×１０^−６／Ｋに比べて小さく、また、熱伝導率についても金属材料に比べると相当に小さく、金属材料に対して断熱材料ということができる。ただし、窒化けい素系セラミックスは、煉瓦などの耐火材料に比べると、熱伝導率は大きい。

窒化けい素系セラミックスとは、窒化けい素を主体とするセラミックスを広く包含しており、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）を含む概念を有している。サイアロンとは、窒化けい素（Ｓｉ_３Ｎ_４）にアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）と酸化けい素（ＳｉＯ_２）を合成して得られる、エンジニアリングセラミックスをいう。サイアロンはこの合成により、珪素（Ｓｉ）原子の一部をアルミニウム（Ａｌ）原子が置換し、窒素（Ｎ）原子の一部を酸素（Ｏ）原子が置換する。サイアロンは、窒化けい素よりも耐熱性、高温環境下での機械的強度、耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れる。

内筒３１は、円筒状の構造を有しており、その内径（Ｒ_Ｉ３１）および外径（Ｒ_Ｏ３１）が軸線方向Ｃに亘り一定である。ただし、内筒３１の上端の近傍には、径方向Ｒの外側にフランジ状に突き出す上部内側保持体４６が内筒３１と一体をなして設けられており、この部分は外径（Ｒ_Ｏ３１）が他の部分より大きい。

また、内筒３１の下端の近傍には、径方向Ｒの外側にフランジ状に突き出す下部内側保持体４２が設けられている。下部内側保持体４２は、内筒３１と一体的に構成されておらず、内筒３１の外周面に嵌合されている。ただし、この嵌合は、内筒３１と下部内側保持体４２とが軸線方向Ｃに相対的に移動して摺動できる程度の嵌め合い（隙間）をもって行われる。この摺動可能な嵌め合いは、内筒３１と外筒３３の軸線方向Ｃにおける線膨張係数の差に起因する内筒３１と外筒３３の熱変形量の差異に対応するためのものであるが、詳しくは後述する。また、下部内側保持体４２は、内筒３１の外周面に嵌合される構成上、内筒３１の外周面よりもその外径が大きい。

ここで、下部内側保持体４２は内筒３１と同じセラミックス材料で構成されることが好ましい。これは、以下説明するように、相対的な摺動が可能な内筒３１と下部内側保持体４２の隙間に溶湯Ｍが浸入するのを防ぐためである。

例えば、溶湯Ｍがアルミニウム合金からなる場合には、隙間が０．２ｍｍ以下であれば、溶湯Ｍが隙間に浸入するのを防ぐことができる、と当業者においては認識されている。
摺動部に関わる内筒３１と下部内側保持体４２が同じセラミックス材料から構成されていれば、内筒３１の外径と下部内側保持体４２の内径の径方向Ｒにおける熱変形量の差異が微小である。これにより、溶湯Ｍが浸入するのを防ぐのに要求される隙間、例えば０．２ｍｍ以下にすることは、セラミックス材料の加工精度上、極めて容易である。この０．２ｍｍ以下という値が、本発明における溶湯が浸入するのを防止可能な嵌め合い精度に該当する。

なお、内筒３１は、内径および外径が軸線方向Ｃに亘り一定であると説明したが、上記嵌め合い精度を確保するため、内筒３１の外周面の外径を精度よく加工する範囲は、内筒３１の下端から、冷間状態において下部内側保持体４２が吻合される位置に若干の余裕（数ｍｍ）を加味した範囲でよい。何故なら、冷間状態から中間ストーク３０が熱間状態に移行する場合、線膨張係数の差から、外筒３３他、金属材料製の構成の方が、セラミック材料製の内筒３１よりも熱変形量が大きいため、下部内側保持体４２から内筒３１が上方へ引き抜かれるように摺動するからである。そのため、内筒３１の外周面の外径は、上記範囲が上記隙間を確保するように加工されれば良く、それ以外の範囲（上部内側保持体４６は除く）にこれと同様の加工精度は必要としない。そのため、上記範囲以外の外径と上記範囲の外径とが異なっていてもよい。

一例としての０．２ｍｍ以下という隙間は、内筒３１と下部内側保持体４２の嵌合部分の軸線方向Ｃにおいて、できるだけ長い距離が確保されることが、より確実に摺動部からの溶湯の浸入を防ぐために好ましい。そこで、本実施形態における中間ストーク３０は、図２に示すように、内筒３１の下方が下部内側保持体４２の下面よりも突出している、つまり内筒３１が下部内側保持体４２を貫通していることが好ましい。そうすれば、軸線方向Ｃにおける線膨張係数の差により、内筒３１と下部内側保持体４２が相対的に軸線方向Ｃに摺動した場合でも、内筒３１と下部内側保持体４２の嵌合部分において、内筒３１の下端面が、下部内側保持体４２の下面より凹んだ状態にならない。こうして、当該嵌合部分の隙間が、下部内側保持体４２の厚さ方向の全域に亘って常に維持される。

下部内側保持体４２および上部内側保持体４６は、内筒３１と外筒３３を連結する連結機構４０を構成する要素であり、詳しくは連結機構４０の部分で説明する。

［外筒３３］
次に、外筒３３は、内筒３１の周囲を取り囲み、自己が負荷を受けることで内筒３１に周囲からの負荷が伝わるのを避ける機能を発揮する。外筒３３はセラミックス材料よりも機械的強度に優れる金属材料で構成される。ここでいう周囲とは、保持炉１０（ストーク１５）および鋳造金型２０をいう。

外筒３３を構成する金属材料は任意であるが、鉄系の金属材料を用いることができる。外筒３３は、連結機構４０を構成する要素（下部外側保持体４３および上部外側保持体４７）を一体的に備えているが、当該要素を溶接その他の手法により外筒３３と一体的に製作してもよいし、鋳物として当該要素を外筒３３と一体的に形成することもできる。本実施形態は、前者を採用する。

外筒３３は、円筒状の構造を有しており、その内径（Ｒ_Ｉ３３）および外径（Ｒ_Ｏ３３）が軸線方向Ｃに亘り一定である。ただし、外筒３３の下端および上端にはそれぞれ径方向Ｒの内側および外側にフランジ状に突き出す下部外側保持体４３および上部外側保持体４７が設けられる部分は、他の外筒３３の部分と内径（Ｒ_Ｉ３３）および外径（Ｒ_Ｏ３３）が異なる。下部外側保持体４３および上部外側保持体４７は、内筒３１と外筒３３を連結する連結機構４０を構成する要素であり、詳しくは連結機構４０の部分で説明する。

ここで、図１および図２を参照すればわかるように、内筒３１の外径（Ｒ_Ｏ３１）よりも外筒３３の（内径Ｒ_Ｉ３３）が大きいために、内筒３１と外筒３３の間に空隙が設けられる。
[連結機構４０]
連結機構４０は、構成する素材（材料）が異なる内筒３１と外筒３３の線膨脹係数の差に起因する熱変形量の差異を吸収しながら、内筒３１と外筒３３を連結する機能を有する。また、連結機構４０は保持炉１０および鋳造金型２０からの負荷を内筒３１ではなく外筒３３で受け、この負荷が直接内筒３１に作用しないようにすることによって、セラミックス材料からなる内筒３１が破損しないように、内筒３１と外筒３３を連結する機能を有する。連結機構４０は、これら二つの機能を発揮するように、以下の構成を備える。

連結機構４０は、図１および図２に示すように、下部連結部４１と上部連結部４５の二つの連結部分を備えており、下部連結部４１は保持炉１０の側に配置され、上部連結部４５は鋳造金型２０の側に配置される。

［下部連結部４１］
下部連結部４１は、図２に示すように、内筒３１の下方外周面に嵌合される下部内側保持体４２と、外筒３３の下方に設けられ、金属製部材を構成する下部外側保持体４３と、下部内側保持体４２と下部外側保持体４３を連結し、金属製部材を構成する下部ブラケット４４と、を備える。

下部内側保持体４２は、図２および図３（ｂ）に示すように、平面視して円環状の形態をなしており、内筒３１との間で軸線方向Ｃに相対的に移動が可能に内筒３１に嵌合されている。

下部内側保持体４２は、内筒３１を構成するセラミックス材料と同じセラミックス材料で構成されている。したがって、溶湯Ｍが流れ内筒３１および下部内側保持体４２の温度が上昇したときの、内筒３１と下部内側保持体４２の嵌合部分における熱変形量の差異は微小である。

下部内側保持体４２は、軸線方向Ｃの寸法（厚さ）の大きい嵌合筒４２Ａと、嵌合筒４２Ａから径方向の外側にフランジ状に突き出す把持片４２Ｂと、が一体的に形成されている。

嵌合筒４２Ａは、内筒３１との嵌合に供され、その内周面における内径（Ｒ_Ｉ４２）は嵌め合いの分だけ内筒３１の外径（Ｒ_Ｏ３１）よりも大きい。また、把持片４２Ｂは、内筒３１と外筒３３の径方向における間において、外筒３３の下方に設けられる下部外側保持体４３に固定される下部ブラケット４４により把持される。

なお、ここで示される把持片４２Ｂは周方向に連なって設けられることを前提としているが、周方向に間欠的に設けられていてもよい。これに対応して、後述する下部外側保持体４３および下部ブラケット４４も間欠的に設けられていてもよい。

下部外側保持体４３は、図１および図２に示すように、外筒３３と一体的に形成されているが、別体として作製された下部外側保持体４３を溶接その他の手法により外筒３３の下端に固定してもよい。

金属材料製の下部ブラケット４４は、図１および図２に示すように、下部内側保持体４２の把持片４２Ｂを上下方向から挟んで支持する。下部ブラケット４４が外筒３３の下部外側保持体４３に固定されており、下部内側保持体４２が内筒３１に嵌合されている。したがって、内筒３１と外筒３３は、下部内側保持体４２、下部外側保持体４３および下部ブラケット４４を介して連結されている。

下部ブラケット４４は、図２および図４（ｂ−１），（ｂ−２）に示されるように、軸線方向Ｃに分割される一対の接合片４４Ａ、４４Ａと、接合片４４Ａ、４４Ａの先端に設けられる把持爪４４Ｂ、４４Ｂと、を備える。下部ブラケット４４は、把持爪４４Ｂ、４４Ｂの間に把持片４２Ｂを挟み込むことで、下部内側保持体４２を介して内筒３１を支持する。把持爪４４Ｂ、４４Ｂと把持片４２Ｂの間には、耐熱パッキン４９が軸線方向Ｃに圧縮された状態で介在している。また、下部ブラケット４４の、把持爪４４Ｂ、４４Ｂの間に形成される、下部内側保持体４２の把持片４２Ｂを収納する空間の内径は、下部内側保持体４２の把持片４２Ｂの外径よりも大きく、下部ブラケット４４の把持爪４４Ｂの内径は、下部内側保持体４２の把持片４２Ｂでない外周面の外径よりも大きい。そのため、下部ブラケット４４と、下部ブラケット４４に支持された下部内側保持体４２は、径方向Ｒに所定の隙間が確保された状態で支持されており、径方向Ｒに摺動可能である。この径方向Ｒの摺動は鋳造時に温度上昇して中間ストーク３０および連結機構４０に熱変形が生じたときに起こる。

一方、中間ストーク３０および連結機構４０に熱変形が生じなければ、下部ブラケット４４と下部内側保持体４２は以下のように相対的な移動が制約される。
把持爪４４Ｂ、４４Ｂと把持片４２Ｂの間には、耐熱パッキン４９が軸線方向Ｃに圧縮された状態で介在している。ところが、耐熱パッキン４９の軸線方向Ｃの圧縮代が残された状態であり、かつ、圧縮された耐熱パッキン４９により、把持爪４４Ｂ、４４Ｂと把持片４２Ｂとの間に、それぞれ、軸線方向Ｃの所定の押圧力が作用した状態である。この支持形態により、下部ブラケット４４と、下部ブラケット４４に支持された下部内側保持体４２とを、軸線方向Ｃあるいは径方向Ｒに相対的に移動させようとする負荷が作用しない限り、この押圧力により、下部ブラケット４４及び下部内側保持体４２は軸線方向Ｃの相対的な移動を制約される。また、把持爪４４Ｂ、４４Ｂと把持片４２Ｂとの間にそれぞれ作用する軸線方向Ｃの押圧力に伴う、把持爪４４Ｂ、４４Ｂと把持片４２Ｂとの間にそれぞれ作用する摩擦力により、下部ブラケット４４及び下部内側保持体４２は径方向Ｒの相対的な移動が制約される。

そして、下部ブラケット４４と、下部ブラケット４４に支持された下部内側保持体４２とを、軸線方向Ｃあるいは径方向Ｒに相対的に移動させようとする負荷が作用したとする。この場合は、下部ブラケット４４と、下部ブラケット４４に支持された下部内側保持体４２とは、耐熱パッキン４９の軸線方向Ｃの圧縮代分、軸線方向Ｃに相互に摺動可能であり、かつ、径方向Ｒに確保された所定の隙間分、径方向Ｒに相互に摺動可能である。

下部ブラケット４４は、例えばボルト、その他の手段により外筒３３の下部外側保持体４３により相互に強固に接合される。また、下部ブラケット４４の接合片４４Ａ、４４Ａは、例えばボルト、その他の手段により相互に強固に接合される。

［上部連結部４５］
上部連結部４５は、図１および図２に示すように、内筒３１の上方に設けられる上部内側保持体４６と、外筒３３の上端に設けられ、金属製部材を構成する上部外側保持体４７と、上部内側保持体４６と上部外側保持体４７を連結し、金属製部材を構成する上部ブラケット４８と、を備える。

上部内側保持体４６は、内筒３１の外周面から径方向Ｒにフランジ状に突き出すように内筒３１と一体的に形成される。また、上部内側保持体４６は、内筒３１の径方向における外側において、外筒３３の上端に設けられる上部外側保持体４７に固定される上部ブラケット４８により把持される。

上部外側保持体４７は、図１および図２に示すように、上部ブラケット４８を軸線方向Ｃに支持する。また、上部外側保持体４７は、鋳造金型２０の固定プラテン２５に、例えばボルト、その他の手段により固定される。これにより、外筒３３および内筒３１は、上部外側保持体４７を介して固定プラテン２５に固定され鋳造金型２０の下金型２１に連結される。
上部外側保持体４７は、平面視して円環状の形態をなしており、外筒３３の上端に外筒３３と一体的に形成されているが、別体として作製された上部外側保持体４７を溶接その他の手法により外筒３３の上端に固定してもよい。

金属材料製の上部ブラケット４８は、図２および図４（ａ−１），（ａ−２）に示すように、内筒３１の上方に形成された上部内側保持体４６を上下方向から挟んで支持する。また、上部ブラケット４８が外筒３３の上部外側保持体４７に固定されている。したがって、内筒３１と外筒３３は、上部内側保持体４６、上部外側保持体４７および上部ブラケット４８を介して連結されている。

上部ブラケット４８は、下部ブラケット４４と同様に、軸線方向Ｃに分割される一対の接合片４８Ａ、４８Ａと、一対の把持爪４８Ｂ、４８Ｂと、を備え、把持爪４８Ｂ、４８Ｂの間に上部内側保持体４６を挟み込むことで、上部内側保持体４６を介して内筒３１を支持する。把持爪４８Ｂ、４８Ｂと把持片４２Ｂの間には、耐熱パッキン４９が軸線方向Ｃに圧縮代された状態で介在している。
上部ブラケット４８は、例えばボルト、その他の手段により上部外側保持体４７に支持される。また、上部ブラケット４８の、把持爪４８Ｂ、４８Ｂの間に形成される、内筒３１の上部内側保持体４６を収納する空間の内径は、内筒３１の上部内側保持体４６の外径よりも大きく、上部ブラケット４８の把持爪４８Ｂの内径は、内筒３１の外径よりも大きい。そのため、上部ブラケット４８と、上部ブラケット４８に支持された、内筒３１（上部内側保持体４６）は、径方向Ｒに所定の隙間が確保された状態で支持されており、径方向Ｒに摺動可能である。この径方向Ｒの摺動も中間ストーク３０および連結機構４０に熱変形が生じたときに起こる。

一方、中間ストーク３０および連結機構４０に熱変形が生じなければ、以下のように相対的な移動が制約される。
把持爪４８Ｂ、４８Ｂと上部内側保持体４６の間には、耐熱パッキン４９が軸線方向Ｃに圧縮された状態で介在している。ところが、耐熱パッキン４９の軸線方向Ｃの圧縮代が残された状態であり、かつ、圧縮された耐熱パッキン４９により、把持爪４８Ｂ、４８Ｂと上部内側保持体４６との間に、それぞれ、軸線方向Ｃの所定の押圧力が作用した状態である。この支持形態により、上部ブラケット４８と、上部ブラケット４８に支持された内筒３１（上部内側保持体４６）とを、軸線方向Ｃあるいは径方向Ｒに相対的に移動させようとする負荷が作用しない限り、この押圧力により、上部ブラケット４８及び内筒３１（上部内側保持体４６）は軸線方向Ｃの相対的な移動を制約される。また、把持爪４８Ｂ、４８Ｂと上部内側保持体４６との間にそれぞれ作用する軸線方向Ｃの押圧力に伴う、把持爪４８Ｂ、４８Ｂと上部内側保持体４６との間にそれぞれ作用する摩擦力により、上部ブラケット４８及び内筒３１（上部内側保持体４６）は径方向Ｒの相対的な移動が制約される。

そして、上部ブラケット４８と、上部ブラケット４８に支持された内筒３１（上部内側保持体４６）とを、軸線方向Ｃあるいは径方向Ｒに相対的に移動させようとする負荷が作用したとする。この場合は、上部ブラケット４８と、上部ブラケット４８に支持された内筒３１（上部内側保持体４６）とは、耐熱パッキン４９の軸線方向Ｃの圧縮代分、軸線方向Ｃに相互に摺動可能であり、かつ、径方向Ｒに確保された所定の隙間分、径方向Ｒに相互に摺動可能である。

上部ブラケット４８は、例えばボルト、その他の手段により外筒３３の上部外側保持体４７により相互に強固に接合される。また、上部ブラケット４８の接合片４８Ａ、４８Ａは、例えばボルト、その他の手段により相互に強固に接合される。

［中間ストーク３０の配置］
中間ストーク３０は、下部連結部４１の下部ブラケット４４の下端が保持炉１０のストーク１５の金属材料製のブラケット上面に接している。保持炉１０からの軸線方向Ｃや径方向Ｒに作用する負荷は、保持炉１０の蓋１３に固定されるこの金属材料製のブラケットを介して中間ストーク３０の金属材料製の下部ブラケット４４に伝えられる。
中間ストーク３０の内径（Ｒ_Ｉ３０）はストーク１５の内径（Ｒ_Ｉ１８）よりも小さく設定されている。
また、中間ストーク３０は、図１に示すように、外筒３３の上部外側保持体４７が鋳造金型２０の固定プラテン２５に固定されている。鋳造金型２０や固定プラテン２５からの軸線方向Ｃや径方向Ｒに作用する負荷は、金属材料製の上部ブラケット４８や上部外側保持体４７に伝えられる。

［中間ストーク３０の作用および効果］
次に、鋳造装置１を用いて鋳造する際の中間ストーク３０の挙動を説明する。

保持炉１０から押し上げられる溶湯Ｍは中間ストーク３０の内筒３１を通過して鋳造金型２０の金型キャビティに供給される。高温の溶湯Ｍが中間ストーク３０の内筒３１を流れるので、中間ストーク３０の温度が上昇する。この温度上昇に伴って、中間ストーク３０の構成要素である内筒３１、外筒３３が軸線方向Ｃ及び径方向Ｒに膨張して熱変形が生ずる。また、溶湯が供給された鋳造金型２０（特に溶湯とより長く接触する下金型２１）や、下金型２１が取り付けられる固定プラテン２５の温度上昇に伴って、中間ストーク３０には、保持炉１０および鋳造金型２０を構成する周囲部材の熱変形による想定外の方向や大きさの負荷が作用する。中間ストーク３０は、これらの熱変形による想定外の方向や大きさの負荷に対応することができる。

はじめに、内筒３１と外筒３３の熱変形について説明する。
内筒３１と外筒３３との軸線方向Ｃの熱変形については、線膨張係数が大きい外筒３３の方が内筒３１よりも熱変形量が大きい。この内筒３１と外筒３３との熱変形量の差異は、内筒３１と下部内側保持体４２の移動可能な嵌合と、連結機構４０の下部ブラケット４４、上部ブラケット４８による、下部内側保持体４２、内筒３１（上部内側保持体４６）の把持構造と、によって吸収される。

下部内側保持体４２は、内筒３１に嵌合されているとともに、下部ブラケット４４を介して外筒３３に連結されている。したがって、下部内側保持体４２は、内筒３１と外筒３３の間に軸線方向Ｃにおける熱変形量の差異があると、軸線方向Ｃの負荷が作用する。ところが、下部内側保持体４２と内筒３１は軸線方向Ｃに相対的に移動可能であるから、この移動によって熱変形量の差異を吸収できる。そのため、内筒３１と外筒３３の間には軸線方向Ｃの負荷が作用しない。

また、下部ブラケット４４は軸線方向Ｃに圧縮された状態の耐熱パッキン４９を介して把持片４２Ｂを把持し、上部ブラケット４８も軸線方向Ｃに圧縮された状態の耐熱パッキン４９を介して内筒３１（上部内側保持体４６）を把持している。耐熱パッキン４９は、それ自身が軸線方向Ｃに許容量だけ変形が可能であるので、内筒３１と外筒３３の間に軸線方向Ｃにおける熱変形量に差異があったとしても、耐熱パッキン４９の軸線方向Ｃの変形によっても熱変形量の差異を吸収できる。

次に、内筒３１と外筒３３は、径方向Ｒにも熱変形する。
中間ストーク３０おいては、外筒３３の方が内筒３１よりも熱変形量が大きいので、径方向Ｒに内筒３１、外筒３３が熱変形した場合、内筒３１と外筒３３の間を支持する上部ブラケット４８と下部ブラケット４４と支持対象から径方向Ｒに離間するように移動する。具体的には、上部ブラケット４８が内筒３１の上部内側保持体４６に対して径方向Ｒに離間するように移動し、下部ブラケット４４が、下部内側保持体４２（把持片４２Ｂ）に対して径方向Ｒに離間するように移動する。

連結機構４０の下部ブラケット４４においては、前述したように、下部連結部４１において確保された径方向Ｒの所定の隙間分、径方向Ｒに相互に摺動可能であり、下部内側保持体４２（把持片４２Ｂ）が、耐熱パッキン４９により軸線方向Ｃに押圧されているだけなので、下部ブラケット４４（把持爪４４Ｂ、４４Ｂ）と下部内側保持体４２（把持片４２Ｂ）とは径方向Ｒに相互に摺動可能である。同様に、上部ブラケット４８においては、上部連結部４５において確保された径方向Ｒの所定の隙間分、径方向Ｒに相互に摺動可能であり、内筒３１（上部内側保持体４６）が、耐熱パッキン４９により軸線方向Ｃに押圧されているだけなので、上部ブラケット４８（把持爪４８Ｂ、４８Ｂ）と内筒３１（上部内側保持体４６）とは径方向Ｒに相互に摺動可能である。

したがって、外筒３３の径方向Ｒにおける熱変形量が内筒３１より大きくても、下部ブラケット４４と下部内側保持体４２（把持片４２Ｂ）の間で、また、上部ブラケット４８と内筒３１（上部内側保持体４６）の間で相対移動が許容されるので、これらの間の熱変形量の差異を吸収できる。そのため、内筒３１と外筒３３の間には径方向Ｒの負荷が作用しない。

次に、周囲からの負荷への対応について説明する。
上下方向において、中間ストーク３０は金属製部材が連続して設けられる。つまり、下方から下部ブラケット４４、下部外側保持体４３、外筒３３、上部外側保持体４７および上部ブラケット４８が、上下方向に連続している。下部ブラケット４４を保持炉１０のストーク１５を支持する金属製部材からなるブラケットの上面に当接するように中間ストーク３０を配置する。また、上部ブラケット４８を鋳造金型２０の下金型２１に当接させるとともに、外筒３３の上部外側保持体４７を固定プラテン２５に固定するように中間ストーク３０を配置する。そうすれば、中間ストーク３０は、保持炉１０および鋳造金型２０から受ける負荷を連続する金属製部材で受けることができる。これにより、金属材料よりも機械的強度の低いセラミックス材料からなる内筒３１は、周囲から受ける負荷をほとんど受けることがない。
なお、下部内側保持体４２と上部ブラケット４８の間および上部内側保持体４６と上部ブラケット４８の間には耐熱パッキン４９が設けられている。ところが、耐熱パッキン４９が存在したとしても、受ける負荷を連続する金属製部材で受けるという作用に影響を与えない。つまり、当該作用を害さない限り、本実施形態は下部ブラケット４４〜上部ブラケット４８の間に金属製以外の部材が介在することを許容する。

また、下部ブラケット４４と下部内側保持体４２が連結され、かつ、上部ブラケット４８と内筒３１（上部内側保持体４６）が連結されているが、介在する耐熱パッキン４９が当該負荷を吸収できる。

また、中間ストーク３０は、図１に示すように、上部連結部４５の上部ブラケット４８と下金型２１がインロー構造になっており、外筒３３の上部外側保持体４７の上面と固定プラテン２５の上面が面一になるよう構成されている。鋳造金型２０の下金型２１が直接、固定プラテン２５の上面に取り付けられることに対して、固定プラテン２５の上面から突出する上部連結部４５の上部ブラケット４８の上端面と、下金型２１下面の、該上部ブラケット４８に準じた凹部の底面間には、図２に示すように耐熱パッキン４９が圧縮された状態で介在するように構成されている。これも周囲からの熱変形による負荷吸収に寄与する。なお、このインロー構造は、鋳造金型２０（下金型２１）の固定プラテン２５への取付位置が、中間ストーク３０の内筒３１の開口部と下金型２１の湯口２２とが精度よく接続されるように再現する位置決め部材として構成されてもよく、さらに、取り付けを容易にするため、上部連結部４５の上部ブラケット４８の、固定プラテン２５の上面からの突出部位を円錐形状にしてもよい。

次に、鋳造装置１が奏する他の作用および効果を説明する。
鋳造装置１は、内筒３１の内径（Ｒ_Ｉ３１）が、保持炉１０に設けられるストーク１５の内径（Ｒ_Ｉ１５）よりも小さい。つまり、内筒３１の内周面の面積を小さくし、結果的に、溶湯Ｍの流通による内筒３１の内周面への酸化物の絶対的な付着量を減少させる。これにより、得られる鋳造物の品質を確保できる。

また、保持炉１０の側のストーク１５の内周面に酸化物が発生・付着していても、中間ストーク３０の内径（Ｒ_Ｉ３１）が小さければ、ストーク１５からの溶湯の流動の内、ストーク１５の内周面に近い側の流動が、内筒３１の下方に吻合された下部内側保持体４２に衝突して流動方向や流動速度が変化するため、ストーク１５の内周面の酸化物が、中間ストーク側に入り込み難くなる。

中間ストーク３０は、内筒３１と外筒３３の間に隙間が設けられている。
この隙間は空気断熱槽として機能するので、内筒３１を流れる溶湯Ｍの温度低下を抑えることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

以上説明した鋳造装置１は、一般的な低圧鋳造法を行うものとして説明したが、本発明にかかる中間ストークは他の鋳造方法に適用することができる。一例として、特許文献３に開示される鋳造方法である。特許文献３の鋳造方法は、金型キャビティ内に溶湯を充填した後のストーク内の溶湯における酸化物の発生を効果的に抑制する。この鋳造方法は、金型キャビティ内の溶湯とストーク側の溶湯とを遮断した後から金型の型開きが終了するまでの間、加圧室との差圧を制御しつつ吹込部から不活性ガスをストークと金型の湯口の間の空間に導入することを特徴とする。つまり、特許文献３の鋳造方法は、金型キャビティが溶湯で満たされた後湯口が閉塞されるため、密閉状態のストーク内に保持された溶解を、ストークの上方から不活性ガスを吹き込んで、ストーク内の溶湯の湯面を、炉内の溶湯内に不活性ガス等を巻き込まないように低速で、炉内加圧室と略同じ湯面高さまで下降させる。なお、特許文献３の鋳造方法は、加圧室に保持されている溶湯に低圧が加えられる点において、低圧鋳造法と共通する。

特許文献３の鋳造方法は、金型キャビティが溶湯で満たされた後湯口が閉塞されるため、密閉状態のストーク内に保持された溶解を、ストークの上方から不活性ガスを吹き込んで、ストーク内の溶湯の湯面を、炉内の溶湯内に不活性ガス等を巻き込まないように低速で、炉内加圧室と略同じ湯面高さまで下降させるための不活性ガスを吹き込むガス流通路を備えるところが一般的な低圧鋳造装置とは異なる。本発明の中間ストークは、この不活性ガスのガス流通路を備えることができる。

図５にその一例を示すが、中間ストーク３０の上端の近傍にガス流通路５０が設けられている。ガス流通路５０は、内筒３１の上部内側保持体４６および上部ブラケット４８を径方向Ｒに貫通して設けられており、図示を省略するガス供給源と接続され上部ブラケット４８の外周面に開口する、径方向Ｒに少なくとも１つ配置される導入路５１と、内筒３１の内周面から上部内側保持体４６の外周面に連通する、径方向Ｒに少なくとも１つ配置される吹込路５３と、を備える。導入路５１と吹込路５３とは、できるだけ一直線上に配置されることが好ましい。
なお、図５においては、図２に示されている上部ブラケット４８のボルト挿入用の孔の記載を省略して、ガス流通路５０が示されている。

また、ガス流通路５０は、吹込路５３の内部にフィルタ５５を備える。フィルタ５５は、不活性ガスを通過させて内筒３１の内部に供給できるが、鋳造時に内筒３１を通過する溶湯Ｍが吹込路５３に浸入するのを防止する機能を有する。

フィルタ５５としては、特許文献３に開示されている、円柱状の金属部材と複数の円環状の金属部材とが組み合わせられたフィルタの他に、金属製のガス抜き入子を用いることができる。その他として、多孔質フィルタ、焼結フィルタを用いることができる。焼結フィルタも多孔質である点で多孔質フィルタの範疇に含まれると言えるが、多孔質フィルタは例えば金属製の金網を積層して作製されるのに対して、焼結フィルタは金属粉末を焼結して得られるものであり、粉末を焼結するか否かで両者が区別される。なお、フィルタ５５は金属材料で作製されるものに限らず、セラミックス材料で作製できる。

仮に中間ストーク３０にガス流通路５０を設けないものとすると、固定プラテン２５にガス流通路５０を設ける必要がある。この場合、金型交換の度、ガス流通路５０を取り外す必要がある。この作業は煩雑である。

次に、ここまでは説明していなかったが、図１および図２に示すように、本発明は内筒３１の周囲にヒータ３５を設けることができる。ヒータ３５は、内筒３１の内部を流れる溶湯Ｍが必要な温度を維持させるために、内筒３１の温度が低下するのを防ぐ。ここで、溶湯の供給時において、内筒３１を構成するセラミックス材料の熱伝導率が高いほど内筒３１の温度が下がりやすい。したがって、内筒３１に熱伝導率の高いセラミックス材料を用いるときには、ヒータ３５を用いることが推奨される。例えば、高温強度および耐熱衝撃性の高い窒化けい素系セラミックス材料は、熱伝導率が高く保温性が劣るので、内筒３１を窒化けい素系セラミックス材料で構成する場合には、ヒータ３５を用いるのがよい。ヒータ３５における加熱手段としては、縦に２分割のヒータやバンドヒータなどの産業機械一般に使用されるものを適用すればよい。

鋳造装置１の中間ストーク３０には、先に説明したように、内筒３１と外筒３３の間に空隙が設けられており、また、下部連結部４１または上部連結部４５の一方が取り外されていれば下方または上方からのアクセスも可能である。したがって、鋳造装置１の中間ストーク３０は、ヒータ３５の配置およびメンテナンスに好適である。また、中間ストーク３０は、特許文献１、２に開示される二重筒構造の中間ストークと異なり、上記空隙が設けられたことにより、内筒３１の外周面に直接、ヒータ３５を配置させることができると共に、上記空隙が密閉空間であるため保温・断熱性にすぐれ、また、内筒３１の外径が炉側のストーク１５よりも小さいため、配置させたヒータ３５の加熱効率を向上させることができる。

次に、以上で説明した中間ストーク３０の構成は本発明の中間ストークの一例を示しているにすぎない。つまり、本発明は、内筒の軸線方向および径方向の双方に内筒と外筒とが相対的に移動できるように、内筒と外筒とを連結する連結機構を備え、この連結機構が、軸線方向において、金属材料製部材が上下方向に連続する限り、具体的な構成は任意である。以下、いくつかの変形例を説明する。

本実施形態においては、内筒３１の下端の近傍にはフランジ状に突き出す下部内側保持体４２が設けられ、内筒３１の上端の近傍にフランジ状に突き出す上部内側保持体４６が設けられている。下部内側保持体４２と上部内側保持体４６は、内筒３１と外筒３３の連結に供される部分であるが、必ずしもフランジ状に突き出す必要はない。つまり、図示はしていないが、内筒３１の当該部位に円周上に連なる溝を形成する一方、上部ブラケット４８をこの溝に挿入される構造にしてもよい。なお、本構造は上部内側保持体４６および上部ブラケット４８について説明しているが、下部内側保持体４２および下部ブラケット４４についても同様の構成にできる。つまり、下部内側保持体４２、上部内側保持体４６と下部ブラケット４４、上部ブラケット４８の一方が突状をなし他方が溝状をなしていれば、互いの保持を実現できる。

また、鋳造装置１は、上部外側保持体４７と把持爪４８Ｂを別体として作製していたが、図示はしていないが、上部ブラケット４８の一方の把持爪４８Ｂを上部外側保持体４７と一体化させることもできる。

１ 鋳造装置
１０ 保持炉
１１ 坩堝
１３ 蓋
１５ ストーク
２０ 鋳造金型
２１ 下金型
２２ 湯口
２３ 上金型
２５ 固定プラテン
２７ 可動プラテン
３０ 中間ストーク
３１ 内筒
３３ 外筒
４０ 連結機構
４１ 下部連結部
４２ 下部内側保持体
４２Ａ 嵌合筒
４２Ｂ 把持片
４３ 下部外側保持体
４４ 下部ブラケット
４４Ａ 接合片
４４Ｂ 把持爪
４５ 上部連結部
４６ 上部内側保持体
４７ 上部外側保持体
４８ 上部ブラケット
４８Ａ 接合片
４８Ｂ 把持爪
４９ 耐熱パッキン
５０ ガス流通路
５１ 導入路
５３ 吹込路
５５ フィルタ
Ｍ 溶湯
Ｃ 軸線方向
Ｒ 径方向

Claims (8)

1. 保持炉に保持される溶湯を金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置の中間ストークであって、
   セラミックス材料からなる内筒と、
   前記内筒の周囲に配置される金属材料製の外筒と、
   前記内筒の軸線方向に前記内筒と前記外筒とが相対的に移動できるように、前記内筒と前記外筒とを連結する、金属製部材を含む連結機構と、を備え、
   前記軸線方向において、前記外筒と前記連結機構の前記金属製部材とが上下方向に連続している、
   ことを特徴とする中間ストーク。
2. 前記連結機構は、下部連結部と上部連結部を備え、
   下部連結部は、前記内筒の下部に設けられる下部内側保持体と、前記外筒の下部に設けられ、前記金属製部材を構成する下部外側保持体と、前記下部内側保持体と前記下部外側保持体を接続し、前記金属製部材を構成する下部ブラケットを備え、
   上部連結部は、前記内筒の上部に設けられる上部内側保持体と、前記外筒の上部に設けられ、前記金属製部材を構成する上部外側保持体と、前記上部内側保持体と前記上部外側保持体を接続し、前記金属製部材を構成する上部ブラケットを備え、
   前記下部内側保持体および前記上部内側保持体の一方または双方が、前記軸線方向に対して前記内筒に摺動可能に嵌合される、
   請求項１に記載の中間ストーク。
3. 前記外筒と一体をなす前記下部外側保持体が前記下部ブラケットに支持されるとともに、前記下部ブラケットが前記下部内側保持体を把持し、かつ、前記内筒の下端が前記下部内側保持体よりも下方に突き出し、
   前記外筒と一体をなす前記上部外側保持体に支持される、前記上部ブラケットが前記上部内側保持体を把持する、
   請求項２に記載の中間ストーク。
4. 前記溶湯が浸入するのを防止可能な嵌め合い精度で、前記下部内側保持体が前記内筒に前記軸線方向に摺動可能に嵌合される、
   請求項２または請求項３に記載に中間ストーク。
5. 前記内筒の内径が、前記保持炉に設けられるストークの内径よりも小さい、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載に中間ストーク。
6. 前記下部内側保持体および前記上部内側保持体が前記内筒と同じ窒化けい素系セラミックス材料から構成される、
   請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載に中間ストーク。
7. 前記内筒と前記外筒の間にヒータが配置される、
   請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載に中間ストーク。
8. 前記内筒、前記上部内側保持体および前記上部ブラケットを前記径方向に貫通するガス流通路と、
   前記ガス流通路に設けられるフィルタと、を備え、
   前記フィルタは、ガスの流通を許容するが、前記溶湯の浸入を防止する、
   請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の中間ストーク。

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