JP6523710B2 - スライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造 - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属の流量制御を行うスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造に関する。

スライディングノズル装置は、２枚又は３枚のノズル孔を有する耐火物製のプレートを高圧で挟んだ状態（面圧を負荷した状態）で、これらのうち１枚のプレートをスライド（摺動）することにより、ノズル孔の開度を変えて溶融金属の流量を制御する。このスライドするプレートはスライド金枠に保持されており、スライド金枠は、プレートを交換するため開閉可能に取り付けられている。

プレートは数回の使用で寿命となるため、プレートの交換時あるいは損傷状態をチェックする場合にはスライド金枠を開く必要がある。この際、スライド金枠を開く前には面圧を解除し、スライド金枠を閉じた後には面圧を負荷しなければならない。

スライディングノズル装置において面圧を負荷解除する方式の一つとして、スライド金枠のスライド（摺動）によって面圧を負荷解除する方式が知られている。すなわち、スライド金枠がスライドするときの駆動力を使ってバネを撓ませる方式である。この方式では、面圧を負荷解除するときのスライド金枠のスライド範囲（移動範囲）を、鋳造中のスライド範囲外で行うようになっている。このため、鋳造中と面圧負荷解除作業時とでストロークの異なる駆動装置を使用する場合があるが、この場合、２台の駆動装置を必要とするためにコストアップとなる問題がある。

一方、１台の駆動装置を使用して、この駆動装置とスライド金枠との連結位置を切り替えることも提案されている。

例えば特許文献１には、駆動装置とスライドケース（スライド金枠）とをガイドピースを介して連結し、駆動装置とガイドピースとの連結位置を、ガイドピースに設けた開口内で連結切り替え手段によって切り替える方式が開示されている。また、このガイドピースは、基枠に設けられたガイドレール及び当該ガイドレールを摺動して延伸するように配設された延伸ガイドにより直線移動するように構成されている。

より具体的には、特許文献１の第２形態において連結切り替え手段２０は、図１６に示されるように、全体形状が平面でみて四角状の角材よりなると共に、半円柱状の凹部２０ａと取手２０ｂが設けられている。また、凹部２０ａの両端にこの凹部２０ａよりも径大のざぐりからなる第１、第２ざぐり部２０ａＡ，２０ａＢが形成されている。各ざぐり部２０ａＡ，２０ａＢ内には、後述するロッド７Ａ先端の張出し部７ｅが係合するように構成されている。

この連結切り替え手段２０は、図１７において第１連結位置では駆動装置７の連結部材７ａと開口２５の第１位置決め面ａとの間に配設され、また、図示していないが、第２連結位置では、連結切り替え手段２０は、連結部材７ａの張出し部７ｅと第２位置決め面ｂとの間に配設される。また、このような連結切り替え手段２０の位置変更は、図１８に示すように、連結切り替え手段２０を矢印Ａ方向及びＤ方向に上下させるとともにロッド７Ａを矢印Ｂ方向又はＤ方向に移動させることにより行うことが記載されている。

しかし、特許文献１に開示された方式では、ロッド７Ａの進退による駆動力が、連結切り替え手段２０及びガイドピース２４を介してスライドケース４に伝達されることになり、しかも、連結切り替え手段２０とガイドピース２４は単に当接するだけであるため、ロッド７Ａの進退によるスライドケース４への駆動力の伝達の確実性及び円滑性に問題がある。

さらに、連結切り替え手段２０をロッド７Ａの延長手段として、空間内でロッド７Ａのヘッドの前面と空間の内壁面、ロッド７Ａのヘッドの後面と空間との間に入れるスペーサーとしているため、この連結切り替え手段２０は面圧負荷解除時と使用時の２ヶ所の位置（第１連結位置と第２連結位置）に入れなければならず作業が煩雑となり連結切り替え手段の入れる位置を間違える可能性がある。さらに連結切り替え手段２０は、第１連結位置と第２連結位置とでその配設位置が異なるため、連結切り替え手段２０をガイドピースへ保持することができず取り外す必要があるため、作業が煩雑でしかも連結切り替え手段２０を紛失しやすい問題もある。

さらに、特許文献１ではロッド７Ａとスライドケース４とをガイドピース２４を介して連結しているが、このガイドピース２４は、基枠に設けられたガイドレール及び当該ガイドレールを摺動して延伸するように配設された延伸ガイドにより直線移動するように構成されているため、ガイドピース２４を介した連結構造が複雑かつ大型となっている。加えて、ガイドピース２４にはスライドケース４との着脱部を有するため、ガイドピースがより大型になっている。

特許第５２８３７７２号公報

本発明が解決しようとする課題は、スライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結位置を切り替えるための、単純かつ小型で、しかも駆動装置の駆動力を確実かつ円滑にスライド金枠に伝達可能な切り替え構造を提供することである。

本発明の一観点によれば、次の連結切り替え構造が提供される。
「駆動装置の駆動によりスライド金枠をスライドさせることで面圧を負荷又は解除するスライディングノズル装置におけるスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造であって、
スライド金枠に、駆動装置の駆動ロッドのロッドヘッドを連結するための連結部が駆動装置側に突設して設けられ、
この連結部に、ロッドヘッドがスライド金枠のスライド方向に移動可能かつ着脱可能に配置される連結空間を有し、
この連結空間へ挿脱可能にセパレーターが設けられ、
このセパレーターを連結空間へ挿入することで、当該連結空間はスライド金枠のスライド方向において、スライド金枠側の第１連結室と駆動装置側の第２連結室とに仕切られ、
第１連結室では、ロッドヘッドの背面がセパレーターのスライド金枠側の第１当接面に当接可能な第１連結状態となり、
第２連結室では、ロッドヘッドの前面がセパレーターの駆動装置側の第２当接面に当接可能な第２連結状態となり、
このセパレーターを連結空間から抜き出した状態でロッドヘッドをスライド金枠のスライド方向に移動させてから再びセパレーターを連結空間へ挿入することで、第１連結状態と第２連結状態とを切り替え可能であり、
かつ連結部には、セパレーターが連結空間に挿入されたときに当該セパレーターを嵌合する嵌合部を有する、スライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。」

本発明の連結切り替え構造では、連結空間へセパレーターを挿入する際には連結部と嵌合関係になっているため、ロッドヘッドの挿入が可能な第１連結室と第２連結室を常に形成することになり、その切り替え構造が単純であり、装置を小型にすることができる。また、セパレーターを連結部あるいはスライド金枠に保持することができるので、作業がより単純で、セパレーターを紛失する心配も無い。

さらに、セパレーターは連結部と嵌合関係にあるため、駆動装置の駆動力を伝達する位置を複数の任意のポイントにできるため、駆動装置の駆動力をバランス良く配分してスライド金枠の連結部に伝達することができる。したがって、駆動装置の駆動力を確実かつ円滑にスライド金枠に伝達することができる。

本発明の一実施例（第１の実施例）に係るスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造を示す斜視図である。 図１の連結切り替え構造を適用するスライディングノズル装置の斜視図である。 セパレーター及び連結部の説明図である。 図１の連結切り替え構造において、ロッドヘッドが基端フレームに当接しかつ駆動装置が前進限になった状態を示す。 図１の連結切り替え構造において、プレートのチェック又は交換が終わった後、スライド金枠を閉じしかも面圧が解除された状態を示す。 図１の連結切り替え構造において、ロッドヘッドが連結フレームに当接した状態を示す。 図１の連結切り替え構造において、セパレーターが挿入・固定され、ロッドヘッドが第２連結室に位置した状態（第２連結状態）を示す。 図１の連結切り替え構造において、ロッドヘッドが第２連結室に位置し、防熱カバーを閉じた状態を示す。 図１の連結切り替え構造において、ロッドヘッドが第２連結室に位置し防熱カバーを開いた状態（第２連結状態）を示す。 図１の連結切り替え構造において、セパレーターのロックを解除後、嵌合部より引かれロッドヘッドが連結フレームに当接した状態でセパレーターを引抜いた状態を示す。 図１の連結切り替え構造において、ロッドヘッドがセパレーターをかわし基端フレームに当接した状態でセパレーターを引抜いた状態示す。 図１の連結切り替え構造において、セパレーターが挿入されロッドヘッドが第１連結室に位置した状態（第１連結状態）を示す。 図１の連結切り替え構造において、ロッドヘッドが第１連結室に位置しかつ駆動装置が後退限になった状態（第１連結状態）を示す。 本発明の他の実施例（第２の実施例）に係る連結切り替え構造の要部を示す斜視図で、セパレーターを開いた状態を示す。 本発明の他の実施例（第２の実施例）に係る連結切り替え構造の要部を示す斜視図で、セパレーターを閉じた状態を示す。 図１４ＡのＡ−Ａ断面を示す。 従来の連結切り替え構造における連結切り替え手段の斜視図である。 従来の連結切り替え構造の平面図である。 従来の連結切り替え構造の断面図である。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施例）
図１は、本発明の一実施例に係るスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造を示す斜視図、図２は、図１の連結切り替え構造を適用するスライディングノズル装置の斜視図である。なお、先に説明したプレートのチェックや交換は、スライディングノズル装置のスライド金枠１を鉛直状態に立てた状態で行うので、図１及び図２でもスライド金枠１を鉛直状態に立てた状態で示している。

図１及び図２に示すように本発明の一実施例に係るスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造は、スライド金枠１に設けた連結部３と、連結部３の連結空間６内にスライド金枠１のスライド方向に進退可能に配置された駆動装置２の駆動ロッド２１と、連結空間６内に挿入されるセパレーター４とを含む。駆動装置２は、スライディングノズル装置の固定金枠５に保持されている。

連結部３は、スライド金枠１から駆動装置２側に延びるように突設され、スライド金枠１によって保持されている。具体的には連結部３は、スライド金枠１の駆動装置２側の側面に接続される基端フレーム３１と、この基端フレーム３１からスライド金枠１のスライド方向Ｘに平行に延びる２つの平行フレーム３２，３３と、この２つの平行フレーム３２，３３どうしを繋ぐ連結フレーム３４とで構成され、その内側に貫通孔状の連結空間６を有する。すなわち、連結空間６は、基端フレーム３１と２つの平行フレーム３２，３３と連結フレーム３４とで囲まれ、平面視が矩形をしている。なお、基端フレーム３１は、スライド金枠１と共有することもできる。

連結フレーム３４の駆動装置２側でしかも固定金枠５側には、駆動装置２の駆動ロッド２１がスライド方向Ｘに移動可能に嵌入するロッド用溝３６が設けられている。このロッド用溝３６を介して駆動ロッド２１は連結部３に着脱可能である。

また、連結部３は、２つの平行フレーム３２，３３の連結空間６側に嵌合凹部３５を有している。この嵌合凹部３５は、連結空間６内に挿入される駆動ロッド２１の長手方向中心軸に対して対称になるように配置されている。

ここで、連結部３は、上述のとおりスライド金枠１によって保持されているため、スライド金枠１のスライド過程において固定金枠５に接触することはないし、ガイドされることもない。

図３は、セパレーターと連結部の説明図であり、説明のために２つを分離した状態で記載している。セパレーター４は、その両側がそれぞれ嵌合部４１となっており、これらの嵌合部４１が連結部３の平行フレーム３２，３３のそれぞれの嵌合凹部３５へ嵌合し、スライド金枠のスライド方向Ｘに対して垂直方向に移動可能なように連結部３に保持されている。また、セパレーター４の両側の嵌合部４１のそれぞれの側面に設けた溝４２に、平行フレーム３２，３３の嵌合凹部３５のそれぞれの内面に設けた突起３８が嵌合することでセパレーター４が脱落しないように保持されている。またセパレーター４には駆動ロッド側の面に開口部を持つようにＵ字型の溝４６が設けられており、セパレーター４はこの溝４６に駆動ロッド２１が嵌入するため、連結空間６内へ挿入することができる。セパレーター４のスライド金枠のスライド方向Ｘと直角な２つの第１当接面４３と第２当接面４４はそれぞれ駆動ロッド２１のロッドヘッド２２の背面と前面にそれぞれ当接可能となっている。また、セパレーター４の駆動ロッド２１とは反対側の背面にはストッパー４５を回動可能に有する。ストッパー４５は、回動することでその両端が図７に示すように連結部３（スライド金枠１）に設けた係合部３７に係合することができる。

以上の構成において、連結空間６は、セパレーター４によって第１連結室６１と第２連結室６２とに仕切られる（図７）。そして、面圧の負荷解除を行う場合にはロッドヘッド２２が第１連結室６１に位置する第１連結状態とし、鋳造中はロッドヘッド２２が第２連結室６２に位置する第２連結状態とする。

すなわち、ロッドヘッド２２が第１連結室６１に位置して連結されている第１連結状態は、面圧の負荷解除を行う状態であり、ロッドヘッド２２がセパレーター４の第１当接面４３又は基端フレーム３１（スライド金枠１）と当接して駆動装置の駆動力を伝達してスライド金枠１をスライドする。一方、ロッドヘッド２２が第２連結室６２に位置して連結されている第２連結状態は、常に面圧負荷の状態でスライド金枠１をスライドして鋳造に使用する状態であり、ロッドヘッド２２がセパレーター４の第２当接面４４又は連結フレーム３４に当接して駆動装置の駆動力を伝達しスライド金枠１をスライドする。

なお、第２連結室６２において、ロッドヘッド２２とのスライド方向Ｘの隙間は、連結位置を切り替えない従来の連結構造と同じ程度の隙間で十分である。一方、第１連結室６１は、面圧負荷と面圧解除のためにスライド金枠をスライドさせるためだけにロッドヘッド２２に連結するため、連結精度は要求されない。したがって、連結位置の切り替え作業に支障を与えないように十分な隙間を確保することができる。

セパレーター４は、両側のそれぞれの嵌合部４１が連結部３の平行フレーム３２，３３のそれぞれの嵌合凹部３５へ嵌合することで連結空間６にロッドヘッド２２が嵌合可能な２つの連結室（第１連結室６１及び第２連結室６２）を形成することができる。したがって、セパレーター４の挿入位置が常に一定となるため、簡便な作業となりしかも作業者による挿入位置の間違いを防止することができる。さらに、本実施例のようにセパレーター４を連結部３に保持することができるので、セパレーター４を連結部３から離す煩雑さやセパレーター４を紛失することが無い。なお、セパレーター４は、本実施例以外の手段でも連結部に保持することが可能であり、後に第２の実施例として説明するように、例えばヒンジによって開閉式に保持しても良い。

さらに、連結部３には、図４に示すような防熱カバー５を設けることができる。防熱カバー５は一方の平行フレーム３２の側面にヒンジ５２によって回動可能に設けられた板状物で、連結空間６側に１本の突起５１と嵌合溝５３を有する。この突起５１は、防熱カバー５を閉じたときに連結空間６のうち第１連結室６１側に挿入される。すなわち、ロッドヘッド２２が第１連結室６１に位置して連結されている第１連結状態では、突起５１がロッドヘッド２２に当たるため、防熱カバー５を閉じることはできない。さらに、セパレーター４のストッパー４５が連結部３の係合部３７に止まっていないと、ストッパー４５の取っ手４５ａが嵌合溝５３に嵌合できないため防熱カバー５を閉じることができず、ストッパー４５の止め忘れを防止することができる。この防熱カバー５は、他方の平行フレーム３３に設けたブラケット３９に、貫通孔を有するガイド５４の孔を合わせてピン５５を挿入することでロックすることができる。

次に面圧負荷解除の操作手順を説明する。

まず、プレートのチェック又は交換が終わった後、スライド金枠を閉じしかも面圧が解除された状態の図５の状態から面圧を負荷する操作手順について説明する。
（１）図５の状態は、スライド金枠１を閉じた直後で駆動装置２は後退限の状態である。この状態で駆動装置２を前進限にしスライド金枠１を移動して面圧を負荷する。移動後にセパレーター４を引いて図４の状態にする。
（２）図４において駆動装置２を後退限にすると、ロッドヘッド２２の背面は連結フレーム３４に当接するかあるいは近接する、図６の状態となる。このとき、セパレーター４は手前に引いているのでロッドヘッド２２はセパレーター４に接触することなく移動することができる。
（３）図６において、セパレーター４を駆動ロッド２１側へ押し込んでストッパー４５を９０度右側へ回転して係合部３７に係合してロッドヘッド２２を第２連結室６２に位置させ図７の状態（第２連結状態）とする。
（４）防熱カバー５を閉じて図８の状態になる。

次に、図８の面圧を負荷した状態から面圧を解除する手順について説明する。
（１）図８の状態から防熱カバー５を開いて図９の状態にする。
（２）図９において、ストッパー４５を左側に９０度回転した後、セパレーター４を引いて図１０の状態とする。
（３）駆動装置２を前進限にしてロッドヘッド２２を基端フレーム３１側に移動し、図１１の状態とする。
（３）図１１においてセパレーター４を押し込んで図１２の状態（第１連結状態）とする。このとき、ストッパー４５でロックする必要は無い。
（４）駆動装置２を後退限とし面圧を解除する（図１３）。面圧を解除した後は、スライド金枠１を開くことができる。

このように、図１２の第１連結状態と図７の第２連結状態との切り替えは、セパレーター４の連結空間６内でのスライドとロッドヘッド２２の移動によって簡単に実現できる。このとき、セパレーター４の連結空間６への挿入位置は常に同じ位置であり従来のように挿入位置が変わることがない。このため、作業が単純であり挿入位置を間違える問題も無い。

また、セパレーター４は、両端の嵌合部４１と平行フレーム３２，３３の嵌合凹部３５とが嵌合することで、当該セパレーター４からスライド金枠１へ駆動装置の駆動力を伝達する構造になっている。このため、駆動力を伝達する位置を複数の任意のポイントにできるため、駆動装置の駆動力をバランス良く配分してスライド金枠１の連結部３に伝達することができる。したがって、駆動装置の駆動力を確実かつ円滑にスライド金枠に伝達することができる。

さらに本発明では、連結部３がスライド金枠１から突設されているため、上述したガイドピースを連結部とする特許文献１では必要であったガイドレール及び当該ガイドレールを摺動して延伸するように配設された延伸ガイドが不要となる。さらに、ロッドヘット２２がスライド金枠１から突設した連結部３に着脱可能であるため、特許文献１のようなスライド金枠との着脱機構も不要となる。したがって、連結部３の構造が単純となり、小型にすることができ、さらに駆動装置２とスライド金枠１との距離を短くできるためスライディングノズル装置も小型にすることができる。

また、本実施例では、駆動装置２がスライド金枠１よりも下に位置するため、スライド金枠１がそのスライド範囲の中で最も下に位置するときに面圧が解除されることになる。その結果、スライド金枠１を開いて駆動装置２とスライド金枠１との連結が外れても、重力によってスライド金枠１が下方へスライドすることがなく安全な構造となる。

ただし、本発明は、スライド金枠１を開くときに駆動装置がスライド金枠１よりも上に位置する場合であっても、適用可能である。

（第２の実施例）
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明の他の実施例（第２の実施例）に係る連結切り替え構造の要部を示す斜視図で、図１４Ａはセパレーターを開いた状態、図１４Ｂはセパレーターを閉じた状態を示す。図１５は、図１４ＡのＡ−Ａ断面を示す。

本実施例は、先の実施例（第１の実施例）とはセパレーターの構成が異なる。他の構成は先の実施例と実質的に同じであるので、図１４Ａ、図１４Ｂ及び図１５において先の実施例の構成に対応する構成には同じ符号を付して、その説明は省略する。

本実施例では、一方の平行フレーム３３の側面にセパレーター７が回動可能に設けられている。このセパレーター７は、図１５に示すように、カウンターウエイト７１と、カウンターウエイト７１から延びる開閉板７２と、開閉板７２に設けられた挿入部７３を有し、ヒンジ７６によって連結部３の一方の平行フレーム３３の側面に回動可能に連結されている。セパレーター７の挿入部７３は、断面がＵ字型の溝７４を有し、その両側面に嵌合凸部７５が突設されている。挿入部７３は連絡空間６に挿入した際には、溝７４が駆動ロッド２１に嵌合し、それぞれの嵌合凸部７５が、それぞれの平行フレーム３２，３３に設けた嵌合凹部３５に嵌合する。さらに、挿入部７３のスライド方向Ｘ側の両端面は、ロッドヘッド２２と当接可能な面である第１端面７７と第２端面７８とを有している（図１４Ａ参照）。

さらに、連結部３には防熱カバー８を設けることができる。防熱カバー８は他方の平行フレーム３２の側面にヒンジ８２によって回動可能に設けられた板状物で、連絡空間側に２本の突起８１を有する。この突起８１は、防熱カバー８を閉じたときに連絡空間３のうち第１連絡室６１側に挿入される。すなわち、ロッドヘッド２２が第１連結室６１に位置して連結されている第１連結状態では、突起がロッドヘッド２２に当たるから、防熱カバー８を閉じることはできない。

１ スライド金枠
２ 駆動装置
２１ 駆動ロッド
２２ ロッドヘッド
３ 連結部
３１ 基端フレーム
３２，３３ 平行フレーム
３４ 連結フレーム
３５ 嵌合凹部（嵌合部）
３６ ロッド用溝
３７ 係合部
３８ 突起
３９ ブラケット
４ セパレーター
４１ 嵌合部
４２ 溝
４３ 第１当接面
４４ 第２当接面
４５ ストッパー
４５ａ 取っ手
４６ 溝
５ 防熱カバー
５１ 突起
５２ ヒンジ
５３ 嵌合溝
５４ ガイド
５５ ピン
６ 連結空間
６１ 第１連結室
６２ 第２連結室
７ セパレーター
７１ カウンターウエイト
７２ 開閉板
７３ 挿入部
７４ 溝
７５ 嵌合凸部
７６ ヒンジ
７７ 第１端面
７８ 第２端面
８ 防熱カバー
８１ 突起
８２ ヒンジ

Claims (3)

1. 駆動装置の駆動によりスライド金枠をスライドさせることで面圧を負荷又は解除するスライディングノズル装置におけるスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造であって、
   スライド金枠に、駆動装置の駆動ロッドのロッドヘッドを連結するための連結部が駆動装置側に突設して設けられ、
   この連結部に、ロッドヘッドがスライド金枠のスライド方向に移動可能かつ着脱可能に配置される連結空間を有し、
   この連結空間へ挿脱可能にセパレーターが設けられ、
   このセパレーターを連結空間へ挿入することで、当該連結空間はスライド金枠のスライド方向において、スライド金枠側の第１連結室と駆動装置側の第２連結室とに仕切られ、
   第１連結室では、ロッドヘッドの背面がセパレーターのスライド金枠側の第１当接面に当接可能な第１連結状態となり、
   第２連結室では、ロッドヘッドの前面がセパレーターの駆動装置側の第２当接面に当接可能な第２連結状態となり、
   このセパレーターを連結空間から抜き出した状態でロッドヘッドをスライド金枠のスライド方向に移動させてから再びセパレーターを連結空間へ挿入することで、第１連結状態と第２連結状態とを切り替え可能であり、
   かつ連結部には、セパレーターが連結空間に挿入されたときに当該セパレーターを嵌合する嵌合部を有する、スライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。
2. 連結部には連結空間内に挿入される駆動ロッドの長手方向中心軸に対して対称に２つの嵌合凹部を有し、セパレーターにはそれぞれの嵌合凹部に嵌合可能な２つの嵌合部を有する、請求項１に記載のスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。
3. 連結部に、突起を連結空間側に有する防熱カバーを開閉可能に有し、この防熱カバーを閉じたときに突起が連結空間の第１連結室又は第２連結室に挿入される、請求項１又は請求項２に記載のスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。

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