JP7842880B2 - コンパクト加力器具 - Google Patents

Description

本発明は、コンパクトなフォームファクターで力を加えるシステムおよび装置、特に２つの物体を互いに引き寄せたり２つの物体を押し離したりするよう２角物体相互間に位置づけられるよう構成されているコンパクトなギヤボックス用のシステムおよび装置に関する。

〔関連出願の引照〕
本願は、２０２２年１月３１に出願された米国特許出願第１７／６４９，４２７号の優先権主張出願であり、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。

力を加える（本明細書では、力を加えることを「加力」という場合がある）器具が多様な分野で役立っている。加力器具を利用する用途としては、例えばタイヤ交換のために車両を持ち上げるジャッキ、自動ドア開放装置、および動き（運動）が機械式装置によって伝えられる他の用途が挙げられる。流体力学的に駆動される装置は、ポンプが例えばピストンを駆動するために作動油を１つのチャンバからもう１つのチャンバに移して運動を生じさせるような用途で用いられる場合が多い。作動油の移送は、例えばボトルジャッキの場合には機械的手段によって、または電気的手段、例えばダンプトラック床を持ち上げる際に用いられる油圧シリンダを駆動するために用いられる電気ポンプによって実施できる。電気式加力装置は、シャフトを回転させてギヤを駆動し、例えばラック・ピニオンにより運動を伝えるモータを採用している場合がある。互いに異なる加力器具のフォームファクターは、用途に応じて様々であり、典型的には比較的大型の器具は、比較的大きな力を比較的長い距離にわたって加える能力を有する。

本発明は、コンパクトなフォームファクターで力を加えるシステムおよび装置、特に２つの物体を互いに引き寄せたり２つの物体を押し離したりするよう２角物体相互間に位置づけられるよう構成されているコンパクトなギヤボックス用のシステムおよび装置に関する。本明細書において提供される実施形態は、力を加える装置であって、ウォームギヤと、ウォームギヤと係合したウォームホイールギヤと、ウォームホイールギヤと同軸であり、かつウォームホイールギヤに回転可能に結合されたギヤシャフトと、ギヤシャフトの第１の端部の近くに設けられた第１のねじ山付き穴と、第１の端部と反対側のギヤシャフトの第２の端部の近くに設けられた第２のねじ山付き穴と、第１のねじ山付き穴によって受け入れられた第１のねじ山付きシャフトと、第２のねじ山付き穴によって受け入れられた第２のねじ山付きシャフトとを有し、第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、ウォームホイールギヤおよびかくしてギヤシャフトを第１のねじ山付きシャフトおよび第２のねじ山付きシャフトに対して回転させるウォームギヤの回転に応答して互いに近づき、または遠ざかるよう構成されていることを特徴とする加力装置を含む。

例示の実施形態によれば、第２のねじ山付きシャフトは、空所を有し、第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトが互いに近づくことに応答して、第１のねじ山付きシャフトは、第２のねじ山付きシャフトの空所内に受け入れられる。第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトが互いに近づき、または遠ざかるのに応答して、例示の実施形態では、第１のねじ山付きシャフトは、第１のねじ山付きシャフトに結合された第１の物体に第１の力を及ぼすとともに、第２のねじ山付きシャフトは、第２のねじ山付きシャフトに結合された第２の物体に第２の力を及ぼし、第１の力と第２の力は、大きさが等しく、かつ向きが逆である。第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、ある幾つかの実施形態では、同軸である。第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、ある幾つかの実施形態では、回転可能に固定された状態に保持されている。

例示の実施形態によれば、ウォームホイールギヤは、第１のウォームホイールギヤであり、ギヤシャフトは、第１のギヤシャフトであり、本装置は、ウォームギヤと係合した第２のウォームホイールギヤと、第２のウォームホイールギヤと同軸であり、かつ第２のウォームホイールギヤに回転可能に結合された第２のギヤシャフトと、第２のギヤシャフトの第１の端部の近くに設けられた第３のねじ山付き穴と、第２のギヤシャフトの第２の端部の近くに設けられた第４のねじ山付き穴と、第３のねじ山付き穴によって受け入れられた第３のねじ山付きシャフトと、第４のねじ山付き穴によって受け入れられた第４のねじ山付きシャフトとを有し、第３のねじ山付きシャフトと第４のねじ山付きシャフトは、第２のウォームホイールギヤおよびかくして第２のギヤシャフトを第３のねじ山付きシャフトおよび第４のねじ山付きシャフトに対して回転させるウォームギヤの回転に対して互いに近づき、または遠ざかるよう構成されている。

例示の実施形態によれば、本装置は、ウォームギヤ、第１のウォームホイールギヤ、第１のギヤシャフト、第２のウォームホイールギヤ、および第２のギヤシャフトを収容したギヤボックスをさらに有し、第１のねじ山付きシャフトおよび第４のねじ山付きシャフトは、ギヤボックスの第１の側に設けられ、第２のねじ山付きシャフトおよび第３のねじ山付きシャフトおよびギヤボックスの第２の側に設けられている。ある幾つかの実施形態によれば、第１のねじ山付きシャフト、第２のねじ山付きシャフト、第３のねじ山付きシャフト、および第４のねじ山付きシャフトは各々、ウォームギヤの回転に応答して同一速度で一斉にギヤボックスに近づき、またはギヤボックスから遠ざかる。ある幾つかの実施形態によれば、第１の物体が第１のねじ山付きシャフトおよび第４のねじ山付きシャフトに取り付けられ、第２の物体が第２のねじ山付きシャフトおよび第３のねじ山付きシャフトに取り付けられ、第１のねじ山付きシャフトおよび第２のねじ山付きシャフトは、第１の力をウォームギヤの第１の回転に応答して第１の物体と第２の物体との間に加え、第３のねじ山付きシャフトおよび第４のねじ山付きシャフトは、第２の力をウォームギヤの第２の回転に応答して第１の物体と第２の物体との間に加え、第１の力は、第２の力とは異なっている。幾つかの実施形態によれば、第１のねじ山付き穴は、第１のねじ山ピッチおよび第１の直径を有し、第２のねじ山付き穴は、第２のねじ山ピッチおよび第２の直径を有し、第１のねじ山ピッチは、第２のねじ山ピッチと同一であり、第１の直径は、第２の直径とは異なっている。幾つかの実施形態によれば、第２のねじ山付きシャフトには空所が設けられ、空所は、第１の直径よりも大きな直径を有する。第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、ある幾つかの実施形態によれば、同軸であって、第１の軸線に沿って延び、第１の軸線は、ウォームギヤの回転軸線に垂直である。

本明細書において提供される実施形態は、力を加えるシステムであって、加力システムは、ギヤシャフトを含み、ギヤシャフトは、第１の端部の近くに第１のねじ山付き穴を有するとともに、第２の端部の近くに第２のねじ山付き穴を有し、加力システムは、第１のねじ山付き穴の中に受け入れられた第１のねじ山付きシャフトをさらに含み、第１のねじ山付きシャフトは、第１の直径を有し、加力システムはさらに、第２のねじ山付き穴の中に受け入れられた第２のねじ山付きシャフトを含み、第１のねじ山付きシャフトは、空所を有し、空所は、第１の直径よりも大きな空所直径を有し、第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、第１の方向における第１のねじ山付きシャフトおよび第２のねじ山付きシャフトに対するギヤシャフトの回転に応答して互いに近づき、第１のねじ山付きシャフトは、第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトが引き続き互いに近づいていくと、空所内に受け入れられることを特徴とするシステムに関する。

幾つかの実施形態によれば、本システムは、ギヤシャフトに取り付けられたウォームホイールギヤと、ウォームホイールギヤに係合したウォームギヤとをさらに含み、ウォームギヤは、ウォームホイールギヤをウォームギヤの回転に応答して回転させるよう構成されている。第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、ある幾つかの実施形態によれば、同軸であって、第１の軸線に沿って延び、第１の軸線は、ウォームギヤの回転軸線に垂直である。第１の方向におけるウォームギヤの回転により、幾つかの実施形態によれば、第１のねじ山付きシャフトは、第２のねじ山付きシャフトに近づく。第２の方向におけるウォームギヤの回転により、幾つかの実施形態によれば、第１のねじ山付きシャフトは、第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、互いに遠ざかる。

幾つかの実施形態によれば、本システムは、第１のねじ山付きシャフトに取り付けられた第１の物体および第２のねじ山付きシャフトに取り付けられた第２の物体をさらに含み、第１の方向におけるウォームギヤの回転により、第１の物体は、第２の物体の方へ引き寄せられ、第２の方向におけるウォームギヤの回転により、第１の物体は、第２の物体から押し離される。の方へ引き寄せられ、幾つかの実施形態によれば、第１のねじ山付きシャフトによって第１の物体に加えられる力は、第２のねじ山付きシャフトによって第２の物体に加えられる力と大きさが人質、かつ向きが逆である。ある幾つかの実施形態によれば、第１のねじ山付きシャフトと第２のねじ山付きシャフトは、幾つかの実施形態では、、同一のねじ山ピッチを有する。ある幾つかの実施形態によれば、第１のねじ山付きシャフトが第２のねじ山付きシャフトに対して動く最長距離として最大ストローク距離が定められ、最大ストローク距離は、ギヤシャフトの軸線に沿うギヤシャフトの長さよりも長い。

かくして、本発明を一般的な用語で説明したが、次に、添付の図面を参照するが、添付の図面は、必ずしも縮尺通りには描かれていない。

先行技術の半連続鋳造用金型の例示の実施形態を示す図である。 先行技術の半連続鋳造法により形成されたインゴット（鋳塊）を示す図である。 本発明の例示の実施形態としての非湾曲状態に曲げ可能な側部を備えた半連続鋳造用金型の平面図である。 本発明の例示の実施形態としての湾曲状態に曲げ可能な側部を備えた半連続鋳造用金型の平面図である。 本発明の例示の実施形態に従って、半連続鋳造作業を可能にするよう位置決めされた１対の半連続鋳造用金型組立体の平面図であり、コンパクトな加力装置がこれら金型組立体相互間に位置決めされた状態を示す図である。 本発明の例示の実施形態に従って半連続鋳造作業を可能にするよう位置決めされた１対の半連続鋳造用金型組立体の平面図であり、コンパクトな加力装置がこれら金型組立体相互間に位置決めされた状態で曲率（曲がり具合）を金型側壁組立体に与えている状態を示す図である。 本発明の例示の実施形態としてのコンパクトな加力装置を示す図である。 本発明の例示の実施形態としてのコンパクトな加力装置の内部コンポーネントの切除図である。 本発明の例示の実施形態としてのコンパクトな加力装置の内部コンポーネントの断面図である。 本発明の例示の実施形態に従ってコンパクトな加力装置の内部コンポーネントを伸長位置で示す断面図である。 本発明の例示の実施形態に従ってコンパクトな加力装置の内部コンポーネントを引っ込み位置で示す断面図である。 本発明の例示の実施形態に従って、図７に示すコンパクトな加力装置を引っ込み位置で示す図である。 本発明の例示の実施形態に従って２つの互いに異なる駆動シャフトによって作動される数個のコンパクトな加力装置を含むシステムを示す図である。 本発明の例示の実施形態に従って１つ以上のコンパクトな加力装置を制御するコントローラの略図である。 本発明の例示の実施形態に従ってコンパクトな加力装置を用いるプロセスの流れ図である。

次に、本発明の例示の実施形態につき、本発明の全ての実施形態ではなく、幾つかの実施形態を記載した添付の図面を参照して以下により詳細に説明する。たしかに、本発明は、多くの異なる形態で具体化できるので、本明細書に記載する実施形態には限定されるものと解されてはならず、そうではなく、これら実施形態は、本開示が該当する法上の要件を満たすよう提供されている。同一の符号は、全体を通じて同一の要素を表す。

本発明の実施形態は、一般に、２つの物体を互いに引き寄せたり押し離したりする機構体に関する。かかる機構体は、力を及ぼす種々の手段を用いて、種々のフォームファクターで存在するが、本明細書に記載する実施形態は、２つの物体相互間に加力するコンパクトな器具を含む。本発明の実施形態は、２つの物体相互間に位置する加力器具によって閉められるスペースを最小限に抑えるよう構成されたギヤボックスを採用している。

本明細書において説明する実施形態は、当業者によって認識されるように種々の用途で使用するのに適している。本発明の実施形態について多様な用途があるが、本明細書において説明するコンパクトな加力器具を隣り合う物体相互間で利用することができる半連続鋳造法（direct chill casting）に関して例示の実施形態を説明する。理解の徹底のために例示の実施形態について以下に説明する。

竪型半連続鋳造法（vertical direct chill casting）は、種々の製造用途で使用可能な大きな断面を有する場合のあるインゴットを作るために用いられるプロセスである。竪型半連続鋳造法のプロセスは、１つ以上の垂直に差し向けられた金型キャビティを有する水平テーブルで始まる。金型キャビティの各々を当初、その底部のところにおいて開始ブロックまたは開始プラグで閉鎖して金型キャビティの底部を封止する。溶融金属（溶湯）を金属分配システムから各金型キャビティに導入して金型キャビティを充填する。開始ブロックに隣接して位置する金型の底部の近くの溶融金属が凝固すると、開始ブロックを直線経路に沿って垂直方向下方に動かす。開始ブロックが取り付けられたプラットホームを流体の作用で下降させることによって開始ブロックを動かすのがよい。開始ブロックが垂直方向下方に動くことにより、凝固金属が金型キャビティから引き出され、他方、追加の溶融金属が金型キャビティ中に導入される。このプロセスは、いったん開始されると、比較的定常状態で進み、半連続鋳造プロセスは、金型キャビティによって定められた輪郭形状およびプラットホームおよび開始ブロックの移動深さによって決まる高さを有する金属インゴットを形成する。

半連続鋳造プロセス中、金型自体は、冷却され、それにより、金属が金型キャビティを出るのに先立って開始ブロックを下方に前進させながら金属の凝固を促進し、冷却用流体を金属が鋳造されているときに金型キャビティの出口の近くに位置する金属の表面に導入し、それにより熱を鋳造金属インゴットから引き出すくとともに、インゴットのその時点で凝固した外皮内の溶融金属を凝固させる。開始ブロックを下方に前進させているとき、冷却用流体をインゴットに直接スプレーするのがよく、それにより表面を冷却するとともに、熱をインゴットのコア内から引き出す。

半連続鋳造法により、インゴットを様々な輪郭と共に様々な寸法および形状のものとして鋳造することができる。長方形のインゴットが最もありふれているが、他の輪郭形状が可能である。円形のビレットが一様な形状から恩恵を受け、この場合、ビレットの周りの外面からコアまでの距離は、周囲に沿ってぐるりと均等である。しかしながら、長方形インゴットは、表面‐コア深さのこの一様性を欠き、かくして半連続鋳造プロセス中に検討すべき追加の難題を抱える。

長方形輪郭を備えたインゴットを作るための半連続鋳造用金型は、インゴットが金型キャビティを出た後に冷えるときのインゴットの変形に起因して、完全に長方形の金型キャビティを備えない。プラットホームおよび開始ブロックが下降しているときに金型キャビティを出ているインゴットの部分は、外皮内に溶融しまたは少なくとも部分的に溶融したコアを保持する。コアが冷えて凝固しているとき、インゴットの外側輪郭が変化し、その結果、金型キャビティ輪郭は、これが最終の冷却済みインゴットの形状を規定するが、最終冷却済みインゴットと同じ形状または輪郭を有することはない。

図１は、従来型半連続鋳造用金型１００の例示の実施形態を示しており、この半連続鋳造用金型は、半連続鋳造システムのテーブルまたはフレーム組立体内に受け入れられる。図示のように、金型１００は、金型キャビティの第１の端壁１３０と第２の端壁１４０との間に延びる互いに反対側の第１の側壁１１０と第２の側壁１２０を有する。第１および第２の互いに反対側の側壁１１０，１２０ならびに第１および第２の端壁１３０，１４０は、全体として長方形の輪郭形状を有する金型キャビティ１５０を形成するよう組み合わさる。第１および第２の互いに反対側の側壁１１０，１２０は、弧状の形をしており、または壁の輪郭形状に対して少なくともある程度の曲率を有する。この形状により、鋳造されたインゴットは、半連続鋳造法の定常状態鋳造作業中に実質的に平坦な互いに反対側の側部を有することができる。端壁１３０，１４０はまた、指定された形状を取ることができ、かかる指定された形状としては、例えば、曲率（湾曲部）、弧状の形に配列された一連の平坦な側部、複合曲率（湾曲部）、またはまっすぐな側部が挙げられる。本明細書において説明する鋳造プロセスの「定常状態」部分は、初期始動段階または始動鋳造段階後であって鋳造プロセスの終了または最後の鋳造段階前の鋳造プロセスの部分である。定常状態鋳造は、金型キャビティを出るインゴットの部分の温度分布が一定またはほぼ一定のままであるときに起こる。鋳造されている材料の種類に基づいて始動段階から定常状態段階、そして終了段階までの各段階で互いに異なる鋳造制御パラメータが望ましい場合がある。

半連続鋳造用金型は、鋳造プロセスの定常状態部分中に作られるインゴット部分のための長方形の輪郭については実質的に平坦な側部を有するインゴットを生じさせるよう設計されるとともに開発されたが、半連続鋳造法の始動プロセスには、始動鋳造段階プロセスおよび始動鋳造段階プロセス中に形成されたインゴットの初期部分を、鋳造プロセスの定常状態段階および定常状態鋳造中に形成されたインゴットの部分から識別するという難題がある。

半連続鋳造の始動段階の間、高い熱勾配は、鋳造の定常状態段階中に行われるやり方とは別個のやり方でインゴットの変形を生じさせる熱応力を引き起こす。鋳造の始動段階と定常状態段階との関係において生じる熱勾配および応力の変化に起因して、一定の輪郭形状の金型キャビティの結果として、バット（butt）とも言われる始動段階中に鋳造されるインゴット部分、および定常状態鋳造段階中に鋳造されるインゴットの非一様な輪郭形状が生じる。定常状態鋳造中に生じる部分がインゴットの大部分を形成するので、金型輪郭形状は、インゴットの互いに側部および互いに反対側の端部が実質的に平らであるよう設計される場合がある。この結果、図２の鋳造インゴット断面に示すように、始動段階中に形成された実質的に平坦な側部を欠くインゴットのバットが生じる場合がある。図２の図示の実施形態は、鋳造プロセス中におけるインゴット金型の基本的な断面を示している。図示のように、溶融金属（溶湯）が金型側壁１１０，１２０相互間で金型のキャビティ内に受け入れられ、溶融金属は、ここで、破線１６３で示すサンプの近くで固体金属に移行する。図示の位置の開始ブロック１５７は、矢印１６２の方向にプラットホーム１５９と共にすでに下降しており、鋳造は、現時点においては、定常状態段階にあり、インゴット１６０の側部１６５は、実質的に平らである。始動段階中に作られたインゴット１６０の部分は、定常状態鋳造段階の望ましい平坦な側部１７５に対して膨れている輪郭形状１７０を備えた状態で始動ブロック１５７に隣接したところに示されている。

始動段階中に作られたインゴット部分の変形部１７０は、インゴットの最終使用に応じて使用できない場合があり、したがって、始動期間中に形成されたインゴットの部分は、犠牲になる場合がある（すなわち、インゴットから切断され、そして別の目的に使用され／再鋳造される）。インゴットのこの犠牲バット部分は、特に比較的大きな輪郭形状を有する半連続鋳造用金型においてはサイズが相当大きい場合があり、バットを再鋳造されることができ、したがって材料は失われないが、インゴットの損失部分および一インゴットの最大サイズ利用可能性の低下と関連した時間の損失、再熱／再溶融コストおよび労力の結果として、半連続鋳造法の高温率が低下する。同様な問題は、インゴットまたはビレットの「ヘッド」を形成する際に鋳造の終わりに起こる場合があり、この場合、鋳造は、定常状態ではなくなり、インゴットの使用可能な部分を最大にするとともに無駄を減らすために特定の制御パラメータを必要とする場合がある。

上述の問題を解決しまたは改善するため、半連続鋳造用金型は、従来の半連続インゴット鋳造用金型のバット膨潤をなくして無駄を減らすとともに、インゴットの鋳造効率を高めるよう鋳造プロセス中に動的に動かすことができる可撓性の互いに反対側の側壁を採用する場合がある。本明細書において説明する半連続鋳造用金型は、金型がインゴットを鋳造している間、可撓性である金型の側壁上に、側壁が形状を変えることができるようにする互いに反対側の一対の鋳造面を有するのがよい。互いに反対側の側壁の各々は、各々が金型の互いに反対側の側壁を鋳造プロセス中に動的に動かして形状を変化させる力を受けるよう構成されている２つ以上の接触部分または力受け入れ要素を含むのがよい。２つ以上の接触領域に加えられた力は、別個独立であるのがよくしかも以下にさらに説明するように、互いに逆の方向における力を含むのがよい。接触領域は、オプションとして、加えられた力に起因して生じる側壁の形状に対する大幅な制御を可能にするよう互いに反対側の側壁の長さに沿って再位置決め可能であるのがよい。

図３は、本発明の例示の実施形態としての半連続鋳造用金型組立体２００の平面図である。図示のように、金型組立体２００は、第１および第２の互いに反対側の側壁組立体２１０，２２０ならびに第１および第２の端壁組立体２３０，２４０を含む。互いに反対側の側壁組立体２１０，２２０の各々は、金型組立体２５０の側壁を含み、この側壁は、金型キャビティの周囲の形状である金型キャビティの輪郭形状を形成するよう端壁組立体２３０，２４０の端壁と協働する。図４は、図３の半連続鋳造用金型組立体２００の平面図であり、曲率が側壁組立体２１０，２２０に与えられている。

種々の機構体が曲率を半連続鋳造用金型の側壁組立体に与えるよう用いられるのがよい。しかしながら、実際には、半連続鋳造用金型は、多くの場合、鋳造ピットの上方に互いに隣接して位置決めされた１組の半連続鋳造用金型の状態に配置されている。鋳造ピットおよび半連続鋳造用金型を支持した鋳造ピットの上方に位置するフレームのサイズは、単一の鋳造使用中に使用できる半連続鋳造用金型の数を制限する。半連続鋳造用金型を実現可能なほど互いに近接して位置決めすることにより、鋳造ピットおよびシステムの容量が向上し、それにより鋳造作業の全体的効率が高められる。

図５は、２つの半連続鋳造用金型組立体２００が鋳造ピットの上方で金型フレーム２００内に位置決めされたときにどのように互いに隣接して配置するかを示している。金型組立体２００は、金型フレームによって種々の仕方で支持でき、金型組立体支持体は、理解を容易にするために図面から省かれている。図示のように、金型側壁２１０，２２０は、互いに隔てられている。側壁の運動が行われなければ、金型組立体は、互いに当接することができる。しかしながら、上述した目的で側壁の曲がりを可能にするため、金型組立体は、ある程度隔てられなければならない。さらに、側壁の曲がりを生じさせるよう構成された機構体に順応しなければならない。コンパクトな加力装置３００が金型側壁２１０，２２０相互間に示されている。金型側壁がもう１つの金型側壁に隣接していないが、これに代えて、金型フレーム２０５に隣接している場合、コンパクトな加力装置３００と実質的に類似しているが、少なくとも一時的に、金型側壁とフレームとの間に位置決めされるよう改造されたコンパクトな加力装置３０５を採用することができる。これら加力装置は、コンパクトな形態では、金型組立体を比較的互いに近接して位置決めすることができる。大形の加力装置は、金型組立体相互間に相当広い空間を必要とし、それにより離隔距離が増大し、鋳造作業能力が低下し、したがって鋳造作業の能率が低下する。本明細書において説明する実施形態は、従来の利用可能な装置よりも金型組立体相互間に必要な離隔空間を実質的に狭くした状態で金型側壁相互間に位置決めできるコンパクトな加力装置を提供する。本明細書において説明するコンパクトな加力装置の実施形態は、例えば、幅約３インチ（７．６ｃｍ）であるのがよく、３インチを超え、例えば４インチ（１０．２ｃｍ）以上のストローク（以下において説明するねじ山付きシャフトの最小伸長と最大伸長との間の長さ）を有する。本発明の実施形態は、これよりも大きくてもよく、小さくてもよく、上述の近似寸法は、相対的縮尺目的のためである。さらに、本明細書において説明する実施形態のコンパクトな加力装置により生じる力は、１，０００ポンド（４５３．６ｋｇ）を超える場合がある。

図６は、２つの隣り合う半連続鋳造金型組立体２００の例示の実施形態を示しており、２つのコンパクトな加力装置３００が２つの金型組立体相互間に配置され、そして力を隣接の側壁組立体（２１０，２２０）に加えた状態で示しており、それにより曲率が金型側壁組立体に与えられている。さらに、金型フレーム２０５と金型側壁（２１０，２２０）との間に設けられたコンパクトな加力装置３０５は、曲げをそれぞれ対応の金型側壁に与える。上述したように、鋳造作業効率を高めるためには、隣り合う金型組立体相互間の空間を最小限に抑えて鋳造ピット利用性を最大にすることが有利である。本明細書において説明する例示の実施形態は、半連続鋳造作業内で用いられるが、本明細書において説明するコンパクトな加力装置の実施形態は、様々な用途、特に、作業空間が設計要因または検討事項である場合に使用できる。例えば、実施形態は、物体を分離する際、例えば比較的タイトな場所での締まり嵌めが行われる物体を分離する際、例えば自動車用途においてボールジョイントを制御アームから分離する際に実施形態を採用することができる。

実施形態のコンパクトな加力装置は、大きさが等しく、かつ向きが逆の力を装置のいずれか一方の側に加えるために使用される。上述したように２つの金型組立体相互間に配置されると、装置に加わる力は、バランスが取られ、装置は、実質的に静止状態のままである。コンパクトな加力装置の一方の側が静止状態の物体に取り付けられている形態において実施形態をさらに支持することができ、他方の側に加えられた力は、運動を引き起こす。

図７は、例示の実施形態のコンパクトな加力装置３００の例示の実施形態を示している。図示の実施形態は、ギヤボックス３０５を含み、第１のシャフト３１０および反対側の第２の反対側のシャフト３１５が第１の対として、第２の対としての第３のシャフト３２０および反対側の第４のシャフト３２５と一緒にギヤボックスから延びている。図示の実施形態は、２つの対をなす反対側のシャフトを含むが、実施形態は、これよりも多いまたは少ない対をなすシャフトを有することができる。シャフトの各対は、全体として、本明細書において説明するように力の等しい提供を可能にするよう他方の対のシャフトに平行である。図７の例示の実施形態は、第１の取り付けプレート３３０および第２の取り付けプレート３３５をさらに含む。しかしながら、取り付けプレートは、取り付け機構体の単なる例示であり、コンパクトな加力装置３００は、力を加えている物体相互間においてこの取り付け機構体を介して固定されるのがよい。

取り付けプレートは、ねじ山付きシャフトを回転可能に固定された状態に保持するような仕方でねじ山付きシャフトに係合し、その結果、取り付けプレートは、これらの軸線回りに回転しないようになっている。取り付けプレートは、例示の実施形態のギヤボックスの中心を通る平面に実質的に平行であるよう図示されているが、これは必ずしも必要ではない。例えば、連続鋳造用金型作業を使用した場合、テーパが金型側壁に与えられるのがよく、第１の取り付けプレート３３０の頂縁は、第１の取り付けプレートと第２の取り付けプレートの底部相互間の距離よりも第２の取り付けプレート３３５の頂縁の近くに位置している。以下にさらに説明するように、ねじ山付きシャフトのねじ山ピッチの１インチ当たりのねじ山数が等しい場合、第１の取り付けプレート３３０と第２の取り付けプレート３３５の相対角度は、これらプレートが移動しているときに維持される。対をなす反対側のシャフトはまた、他の対をなす互いに反対側のシャフトとは異なる力を加えることができる。例えば、テーパが金型側壁に与えられている実施形態では、大きな撓みを金型側壁に与えるシャフト（第１のシャフト３１０および第２のシャフト３１５）の対はまた、対をなす互いに反対側のシャフトが一緒に動いている場合であっても、下側で対をなすシャフト（例えば、第３のシャフト３２０および第４のシャフト３２５）よりも大きな力を及ぼすことができる。

また、駆動ソケット３４０が図示されており、駆動ソケット３４０は、互いに反対側の対をなすシャフトが駆動ソケット３４０の回転方向に依存して伸長したり引っ込んだりするよう回転するよう構成されている。例示の実施形態の駆動ソケット３４０は、キー溝、例えば六角形キー溝を有し、ただし、キー溝は、確実な回転力をキー溝に係合するキーシャフトによって与えることができる任意の輪郭形状のものであってよい。キー溝は、ウォームギヤを貫通するのがよく、その結果、キーシャフトがキー溝と係合したままであってキーシャフトの回転と一緒に駆動ソケット３４０を回転させることができる状態で、コンパクトな加力装置３００を位置決め可能にキーシャフトに沿って横方向に動かすことができるようになっている。コンパクトな加力装置の実施形態は、オプションとして、貫通穴３４２をさらに含み、この貫通穴の機能については以下にさらに説明する。対をなすシャフトを引っ込めたり伸長させたりする機構体については以下にさらに詳細に説明する。

図８は、ギヤボックス３０５のハウジングが理解を容易にするために省かれた状態で図７のコンパクトな加力装置を斜視図で示している。図示のように、シャフトの対に属するシャフトの各々は、ベアリング、例えば図８に見える第２のシャフト３１５のためのベアリング３１６および第３のシャフト３２０のためのベアリング３２１によって支持される。ウォームギヤ３４５は、駆動ソケット３４０によって駆動される。ウォームギヤ３４５は、第１のウォームホイールギヤ３５０および第２のウォームホイールギヤ３５５に係合している。ウォームホイールギヤの歯は、適切には図示されていないが、当業者には明らかである。駆動ソケット３４０の回転により、第１のウォームホイールギヤ３５０および第２のウォームホイールギヤ３５５の各々が互いに逆方向に回転する。

図９は、ギヤボックス内に位置決めされたときのウォームギヤ３４５、第１のウォームホイールギヤ３５０および第２のウォームホイールギヤ３５５の断面を示している。また、第１のギヤシャフト４００および第２のギヤシャフト４３０が示されている。第１のギヤシャフト４００の第１の端部４１０は、比較的小径のねじ山付き穴４１０を有する。第１のギヤシャフト第２の端部４１５は、比較的大径のねじ山付き穴４１５を有する。同様に、第２のギヤシャフト４３０の第１の端部４２０は、比較的小径のねじ山付き穴を有し、第２のギヤシャフトの第２の端部４２５は、比較的大径のねじ山付き穴を有する。第１のギヤシャフト４００は、第１のウォームホイールギヤ３５０に固定され、第２のギヤシャフト４３０は、第２のウォームホイールギヤ３５５に固定されている。ウォームホイールギヤ３５５が回転すると、第１のウォームホイールギヤ３５０および第２のウォームホイールギヤ３５５は、駆動される。すると、ギヤシャフトにそれぞれ固定されたウォームホイールギヤは、ギヤシャフトを駆動する。

図１０は、シャフト対が含まれてギヤシャフトに係合した状態の図９の断面を示している。シャフト対のシャフトの各々は、雄ねじを有する。第１のシャフト３１０は、ねじ山付き穴４１０の直径と同等の比較的小さな直径、およびねじ山付き穴４１０と相補する雄ねじを有する。図１０に示すように、第１のシャフト３１０は、ねじ山付き穴４１０と螺合状態にある。同様に、第３のシャフト３２０は、ねじ山付き穴４２０の直径と同等の比較的小さな直径、およびねじ山付き穴４２０と相補した雄ねじを有する。第２のシャフト３１５は、ねじ山付き穴４１５の直径と相補した比較的大きな直径、およびねじ山付き穴４１５と相補した雄ねじを有する。同様に、第４のシャフト３２５は、ねじ山付き穴４２５の直径と相補した比較的大きな直径、およびねじ山付き穴４２５と相補した雄ねじを有する。図１０は、ねじ山付き穴４１０と螺合した第１のシャフト３１０、ねじ山付き穴４１５と螺合した第２のシャフト３１５、ねじ山付き穴４２０と螺合した第３のシャフト３２０、およびねじ山付き穴４２５と螺合した第４のシャフトを示している。

ウォームギヤ３４５が回転して第１のウォームホイールギヤ３５０と第２のウォームホイールギヤ３５５を互いに逆の回転方向に駆動すると、シャフトの各々は、回転的に固定状態のままであり、他方、第１のギヤシャフト４００および第２のギヤシャフト４３０は、これらのそれぞれのウォームホイールギヤと一緒に回転する。雄ねじ付きのシャフトが回転的に固定状態に保持されるとともにギヤシャフトが回転している状態で、雄ねじ付きシャフトは、雌ねじ付き穴に沿って移動する。次に、第１のギヤシャフト４００を参照すると、第１のギヤシャフトが第１の方向に回転するのに応答して、第１のシャフト３１０と第２のシャフト３１５は、ギヤシャフトのねじ山付き穴のねじ山が回転的に固定された第１のシャフトおよび第２のシャフトを中心として回転しているときに、互いに引き付けられる。第１のギヤシャフトが第２の方向に回転するのに応答して、第１のシャフト３１０と第２のシャフト３１５は、ギヤシャフトのねじ山付き穴のねじ山が回転的に固定された第１のシャフトおよび第２のシャフトを中心として回転しているときに共に互いに遠ざかるよう駆動される。

第２のギヤシャフト４３０は、図９および図１０に示すように、第１のギヤシャフト４００に対して回される。これは、第１のギヤシャフト４００に対する第２のギヤシャフト４３０の逆回転の結果として、第１のシャフト３１０および第２のシャフト３１５に対する第３のシャフト３２０および第４のシャフト３２５の同じ動作が生じる。このように、ウォームギヤ３４５が回転しているとき、第１のシャフト３１０は、第３のシャフト３２０が第４のシャフト３２５に近づきまたは遠ざかるのと同一の方向で第２のシャフト３１５に近づきまたはこれから遠ざかる。さらに、シャフトおよびこれらのそれぞれのねじ山付き穴のねじ山ピッチが等しく、その結果、ギヤシャフトの単一の回転により、第１のシャフト３１０と第２のシャフト３１５が、同一の距離互いに近づき、または遠ざかるようになる。同じことは、第３のシャフト３２０および第４のシャフト３２５ならびにこれらのねじ山について当てはまる。これにより、図８に示す第１の取り付けプレート３３０および第２の取り付けプレート３３５が一貫した速度で互いに近づいたり遠ざかったりするよう進み、そしてギヤボックスの同一の側でシャフト（例えば、第１のシャフト３１０と第４のシャフト３２５）相互間においてギヤボックス３０５に対する等しい変位のままである。

幾つかの実施形態によれば、第１のシャフト３１０および第３のシャフト３２０は、ギヤボックスの同一の側に配置されるのがよい。かかる実施形態では、比較的小径のねじ山付きシャフトが同一の側に位置した状態で、第１のシャフト３１０および第３のシャフト３２０は、これらが上述した実施形態において同一であるので、交換可能な部品ではなく、と言うのは、第１のギヤシャフト４００と第２のシャフト４３０は、互いに逆の方向に回るからである。これとは異なり、第１のシャフト３１０と第３のシャフト３２０が、ギヤボックスの同一の側に設けられた場合、シャフトのねじ山は、互いに逆向きでなければならず、したがって、第１のシャフトおよび第３のシャフトが移動するギヤシャフトの逆回転が続いて第１のシャフトと第３のシャフトの同一方向に駆動するようになっている。同じことは、ギヤボックスの同一の側に配置されるが、交換可能であるようにはなっていない第２のシャフト３１５および第４のシャフト３２５について当てはまる。ギヤシャフトはまた、かかる例示の実施形態のユニークなねじ山付きシャフトに対応するためのねじ山を必要とする。かかる形態が可能であるが、図の実施形態によれば、コンパクトな加力装置のユニークな部品が少なく、と言うのは、第１のシャフト３１０と第３のシャフト３２０は、第２のシャフト３１５および第４のシャフト３２５の場合と同様に交換可能であるからである。

ねじ山付きシャフト（および相補するねじ山付き穴）のねじ山ピッチは、ウォームホイールギヤのねじ山ピッチと共に、特定の度合いの力を与えるよう構成されているのがよい。ねじ山付きピッチが細かいと、大きな力をねじ山付きシャフトに加えることができ、回転が多いと、結果として、運動度が小さくなる。ねじ山付きシャフト、ねじ山付き穴、ウォームギヤ、およびウォームホイールギヤのねじ山ピッチは、ウォームギヤのところの入力としての力および入力としての回転に対して特定の大きさをねじ山付きシャフトのところに加えるよう構成されるのがよい。オプションとして、上述の実施形態は、１インチ当たりのねじ山数が同一の数の場合にねじ山付きのシャフトの各々について同一のねじ山ピッチを含むが、本明細書において説明する実施形態は、互いに異なる運動度を与えるよう互いに異なるねじ山付きシャフト相互間に互いに異なるねじ山ピッチを用いることができる。例えば、上述の連続鋳造用金型操作の場合、第１のシャフト３１０および第２のシャフト３１５は、第３のシャフト３２０および第４のシャフト３２５よりも少ない１インチ当たりのねじ山数を備えたねじ山ピッチを有する場合がある。かかる実施形態は、コンパクトな加力装置が金型側壁に対して作用しているときに金型側壁のテーパを変更し、第１のシャフトおよび第２のシャフトは、第３のシャフトおよび第４のシャフトよりも大きな１回転数当たりの運動を生じさせる。

図１１は、図１０の断面に類似した断面を示しており、第１のシャフト３１０、第２のシャフト３１５、第３のシャフト３２０、および第４のシャフト３２５は、一緒に描かれている。図示のように、第２のシャフト３１５は、空所５１５を有し、第４のシャフト３２５もまた、空所５２５を有する。第１のシャフト３１０と第２のシャフト３１５が互いに引き寄せられているとき、第１のシャフト３１０は、第２のシャフト３１５の空所５１５内に受け入れられる。同様に、第３のシャフト３２０と第４のシャフト３２５が互いに引き寄せられているとき、第３のシャフト３２０は、第４のシャフト３２５の空所５２５内に受け入れられる。この構成により、第１のシャフト３１０および第２のシャフト３１５によって加えられる力は、同軸であることができ、他方、第１のシャフト３１０および第２のシャフト３１５のストロークをシャフトが図１１に示すように互いに入れ子状態になるよう構成されていない場合よりも大きくすることができる。図１２は、ギヤボックス３００を有するコンパクトな加力装置３０５を示しており、第１のシャフト３１０は、ギヤボックス内に引っ込められるとともに第２のシャフト３１５内に受け入れられ（図１１に示す）、第２のシャフト３２０は、ギヤボックス内に引っ込められるとともに第４のシャフト３２５内に受け入れられている。

加力装置によって及ぼされる力の大きさが互いに等しくかつこれらの向きが互いに逆であるようにするために、シャフトの対（例えば、第１のシャフト３１０／第２のシャフト３１５、および第３のシャフト３２０／第４のシャフト３２５）は、同軸である。本明細書において説明するようにコンパクトな加力装置により及ぼされる同軸の力により、かかる力は、大きさが等しくかつ向きが逆であり、しかも例示の実施形態のギヤボックスを横切る方向にバランスが取られている。このバランスにより、本明細書において説明するコンパクトな加力装置を金型側壁相互間に浮かせることができ、この場合、加力装置を定位置に固定するための荷重支持構造体は不要である。これにより、金型組立体の複雑さがさらに減少し、しかも金型組立体を大形の加力装置や加力装置を定位置に維持するための剛性上部構造体を必要とする加力装置に対して比較的互いに近接して配置することができる。

図示の実施形態は、２対の互いに反対側のシャフトを含んでいるが、１対、３対または任意の数の対をなすシャフトを含むことができ、このことは、本明細書において説明するコンパクトな加力装置の基本的原理から逸脱しない。さらに、上述の例示の実施形態は、半連続鋳造作業で採用されるが、本明細書において説明するコンパクトな加力装置の実施形態は、多種多様な用途で使用できる。本明細書において説明する例示の使用事例は、例示の使用事例のコンパクトな加力装置の限定ではないと理解されたい。

上述の例示の実施形態のコンパクトな加力装置を互いに反対側のシャフトによって大きさが等しく、かつ向きが逆である力を加える物体相互間で使用することができる。しかしながら、図５および図６の例示の実施形態では、実質的に剛性の金型フレーム２０５と金型側壁との間にはコンパクトな加力装置３０５が設けられている。かかる例示の実施形態では、コンパクトな加力装置の一方の側のシャフト（例えば、第２のシャフト３１５および第３のシャフト３２０）を取り外すことができる。図８に示す第１の取り付けプレート３３０を取り外し、そして第２のシャフト３１５および第３のシャフト３２０をこれらのそれぞれのギヤシャフトから外すことによって取り外しを達成することができる。次に、コンパクトな加力装置を第１のシャフト３１０および第４のシャフト３２５が金型側壁に取り付けられた状態で金型フレーム２０５に固定するのがよい。このようにすると、ストロークは、コンパクトな加力装置が行うことができるストロークの半分であるが、金型フレームは、静止状態のままであり、その結果、完全ストロークは必ずしも必要ではない。

コンパクトな加力装置の背後に存在する原動力は、幾つかの実施形態では、ウォームギヤの手動回転、例えば駆動ソケット３４０の使用であるのがよい。オプションとして、駆動ソケットは、例えばコントローラによって制御された電気モータによって自動的に駆動されるのがよく、コントローラは、コンパクトな加力装置から必要とされる運動および／または力の度合いを決定する。２つ以上のコンパクトな加力装置は、これらの間の運動および力の同程度の付与を提供する状態で同一速度で駆動されるよう機械的に結合されるのがよい。幾つかの実施形態によれば、フィードバックがウォームギヤの駆動を制御するコントローラに提供されるのがよい。フィードバックは、コンパクトな加力装置により与えられる動き、例えば上述の例では金型側壁の運動の程度の形態であるのがよい。オプションとして、フィードバックは、加えられた力、例えば応力／歪ゲージで測定された力の形態をしていてもよい。フィードバックは、ウォームギヤが第１の方向またはこれとは逆の方向に駆動されるべき時期、または特定の位置を保持する時期を指示するために使用されるのがよい。

本明細書において説明するコンパクトな加力装置の実施形態は、さらに、運動を２つ以上のコンパクトな加力装置に与える一方で、さらに、コンパクトな加力装置の再位置決めを可能にするための原動力を使用することができるシステムにおいて具体化できる。図１３は、３つのコンパクトな加力装置の例示の実施形態を示しており、かかる加力装置は、第１の装置５５０、第２の装置５６０、および第３の装置５７０を含む。図１３に示す構成は、上述した例示の具体化例に類似した金型の２つの隣り合う側壁相互間の構成を含むことができる。図示のように、駆動ソケット３４０は、各コンパクトな加力装置のウォームギヤを貫通したキー溝を含む。第２の装置５６０は、第１の装置５５０および第３の装置５７０に対して１８０°回転した状態で示されている。第１の駆動シャフト５５５は、第１の装置の駆動ソケット３４０および第３の装置の駆動ソケット３４０を貫通した状態で示されている。しかしながら、第１の駆動シャフト５５５は、第２の装置５６０の貫通穴３４２を貫通している。第１の駆動シャフト５５５の回転に応答して、第１の装置５５０のウォームギヤおよび第３の装置５７０のウォームギヤは、駆動されて運動をそれぞれの装置のシャフトに与える。しかしながら、第１の駆動シャフトが第２の装置５６０の貫通穴３４２を貫通するとき、ウォームギヤには係合せず、しかも第２の装置のシャフトは、第１の駆動シャフトの回転に応答して動くことはない。第２の駆動シャフト５６５が第１の装置５５０および第３の装置５７０の貫通穴３４２を貫通しているが、第２の装置５６０の駆動ソケット５４０中に係合した状態で示されている。かくして、第２の駆動シャフト５６５の回転に応答して、第２の装置５６０のウォームギヤは、回転し、運動を第２の装置のシャフトに与え、他方、第１の装置５５０および第３の装置５７０のウォームギヤは、第２の駆動シャフト５６５と係合しない。このように、第１の装置５５０および第３の装置５７０のシャフトの運動は、協調した状態に保たれており、そして第１の駆動シャフト５５５によって駆動され、他方、第２の装置５６０は、第２の駆動シャフト５６５に基づいて別個独立に動く。この形態により、中心から離れたところよりも、金型側壁の中心の近くでは異なる力の付与が可能になる。さらに、動きを連続鋳造用金型作業中にコントローラによって制御されるモータにより与えることができる。

例示の実施形態のコントローラは、例えばユーザまたは別個のコンピューティングデバイスから例示の実施形態のコンパクトな加力装置を用いて与えられるべき運動または力の指示を受け取ることができる。例示の実施形態のコントローラが図１４の略図に示されている。図示のように、例示の実施形態では、コントローラ４００は、処理回路６１０を含むのがよく、幾つかの実施形態では、さらにメモリ６２０を含むのがよい。処理回路は、ユーザインターフェース６３０および／または通信インターフェース６４０と通信状態にあってもよく、これらを含んでもよく、または違ったやり方で制御してもよい。したがって、処理回路は、本明細書において説明する操作を実行するよう構成された（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより）回路チップ（例えば、集積回路チップ）として具体化されるのがよい。

処理回路６１０は、多種多様な仕方で具体化できる。例えば、プロセッサは、種々の処理手段、例えばマイクロプロセッサまたは他の処理要素、コプロセッサ、コントローラ、または集積回路、例えばＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）などを含む他のコンピューティングまたは処理デバイスとして具体化できる。単一のプロセッサとして図示されているが、理解されるように、プロセッサは、複数のプロセッサからなっていてもよい。複数のプロセッサは、互いに動作的連絡状態にあるのがよく、これらプロセッサは、ひとまとめに、本明細書において説明したように各種情報を取り扱い、記憶し、運搬し、または分配するシステムの１つ以上の機能を実行するよう構成されているのがよい。複数のプロセッサは、単一のコンピューティングデバイス上に具体化されてもよく、あるいは複数のコンピューティングデバイスに分布して配置されてもよい。幾つかの例示の実施形態では、プロセッサは、メモリに記憶されまたは違ったやり方でプロセッサにアクセス可能な命令を実行するよう構成されているのがよい。したがって、ハードウェアによって構成されているにせよハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成されているにせよ、いずれにせよ、プロセッサは、本発明の実施形態に従って作業を実行することができる一方で、それに従って構成されたエンティティ（例えば、回路の状態に―処理回路の形態で物理的に具体化された）を表すことができる。かくして、例えば、プロセッサがＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどとして具体化されている場合、プロセッサは、本明細書において説明した作業を行う特別に構成されたハードウェアであるのがよい。変形例として、もう１つの実施例として、プロセッサがソフトウェア命令のエグゼキュータとして具体化されている場合、命令は、本明細書において説明した１つ以上の作業を実行するようプロセッサを特別に構成してもよい。

幾つかの例示の実施では、メモリ６２０は、１つ以上の非一時的メモリデバイス、例えば固定されているかリムーバブルかであるかいずれであってもよい揮発性および／または不揮発性メモリを含むことができる。この点に関しメモリ６２０は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体からなるのがよい。理解されるように、メモリ６２０が単一のメモリとして示されているが、メモリは、複数のメモリを含むことができる。複数のメモリは、単一のコンピューティングデバイス上に具体化されていてもよく、あるいは複数のコンピューティングデバイスに分布して配置されてもよい。メモリは、本発明の実施形態が１つ以上の例示の実施形態に従って種々の機能を実行することができるようにするための情報、データ、アプリケーション、命令および／またはその他を記憶するよう構成されているのがよい。例えば、メモリは、プロセッサによる処理可能に入力データをバッファするよう構成されているのがよい。追加的にまたは代替的に、メモリは、プロセッサによる実行可能な命令を記憶するよう構成されていてもよい。さらにもう１つの代替手段として、メモリは、様々なファイル、コンテンツ、またはデータセットを記憶することができる１つ以上のデータベースを含むことができる。メモリのコンテンツの中で、アプリケーションは、各々対応のアプリケーションと関連した機能を実行するようプロセッサによって実行可能に記憶されるのがよい。

例示の実施形態のユーザインターフェース６３０は、ユーザインターフェースのところでユーザ入力の指示を受け取りかつ／あるいは可聴、視覚的、機械的、または他の出力をユーザに提供するよう処理回路と連絡状態にあるのがよい。したがって、ユーザインターフェースとしては、例えば、ユーザ入力インターフェース６３０、例えばキーボード、マウス、ジョイスティック、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、マイクロホン、スピーカ、および／または他の入力／出力機構体が挙げられる。したがって、ユーザインターフェースは、幾つかの例示の実施形態では、本発明の実施形態のユーザによる制御を可能にする手段となる。幾つかの例示の実施形態では、ユーザインターフェースの１つ以上の観点をユーザ端末上で実現できる。したがって、実現と無関係に、ユーザインターフェースは、本明細書において説明するようにコンパクトな加力装置の動きを容易にする入力および出力手段となることができる。

通信インターフェース６４０は、他のデバイスおよび／またはネットワークとの通信を可能にするための１つ以上のインターフェース機構体を含むのがよい。幾つかの場合、通信インターフェースは、ハードウェアかハードウェアとソフトウェアの組み合わせのいずれかで具体化されていて、データを処理回路と連絡状態にあるネットワークおよび／または任意他のデバイスまたはモジュールから受け取ったりかつ／あるいはデータをこれらに送ったりするよう構成された任意の手段、例えばデバイスまたは回路であってよい。したがって、通信インターフェースとしては、例えば、通信をケーブル、デジタルサブスクライバライン（ＤＳＬ），ユニバーサルシリアスバス（ＵＳＢ）、イーサネット（Ethernet）、または他の方法により実行可能にするために支援ハードウェアおよび／またはソフトウェアが挙げられる。

例示の実施形態のコントローラ６００は、本明細書において説明したようなコンパクトな加力装置の種々の観点を制御するよう構成されているのがよい。半連続鋳造法における上述の具体化例では、コントローラは、特定の曲率を種々の入力に基づいて金型組立体の側壁に与えるようコンパクトな加力装置の運動を制御することができる。例えば、鋳造されている合金、鋳造の速度、鋳造材料の温度などは、鋳造作業中における金型の曲率および曲率の動きを定めるよう入力されるのがよく、この場合、曲率および曲率の動きは、本明細書において説明したコントローラ４００によって制御されるようにコンパクトな加力装置によって与えられる。

図１５は、例示の実施形態のコンパクトな加力装置を用いるプロセスの流れ図である。図示のように、符号７１０で示すように、コンパクトな加力装置を第１の金型の第１の金型側壁と第２の金型の第２の金型側壁との間に位置づける。符号７２０で示すように、回転入力をコンパクトな加力装置に提供する。この回転入力は、手動入力（例えば、ホイール、ツール、レベラなどを回転させる）または自動入力（例えば、上述したようにコントローラに接続された電気モータを用いる）であってもよい。符号７３０で示すように、第１の金型側壁を回転入力に応答して第２の金型側壁に対して動かす。この運動は、金型側壁に与えられるべき入力、例えば所望の曲率を用いるコントローラ６００によって制御されるのがよい。この方法の実施形態は、金型側壁相互間に多数のコンパクトな加力装置を含むのがよく、各加力装置は、異なるコンパクトな加力装置のところの変位が互いに異なることが必要である場合のある所望の曲率を確立するよう独立した制御方式を備える。

本明細書に記載した本発明の多くの変形例および他の実施形態は、上記説明および関連の図面に提供されている教示の恩恵を受ける当業者に明らかである。したがって、理解されるべきこととして、本発明は、開示した特定の実施形態には限定されず、改造例および他の実施形態は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれる。特定の用語を本明細書において用いているが、かかる特定の用語は、一般的かつ記述的な意味でのみ用いられており、本発明を限定することを目的としていない。

Claims (17)

1. 力を加える装置であって、
   ギヤボックスハウジングを有し、前記ギヤボックスハウジングは、
   ウォームギヤと、
   前記ウォームギヤと係合したウォームホイールギヤと、
   前記ウォームホイールギヤと同軸であり、かつ前記ウォームホイールギヤとともに回転するように前記ウォームホイールギヤに一体的に結合されたギヤシャフトとを収容し、前記ギヤシャフトは、
   前記ギヤシャフトの第１の端部の近くに設けられた第１のねじ山付き穴と、
   前記第１の端部と反対側の前記ギヤシャフトの第２の端部の近くに設けられた第２のねじ山付き穴とを有し、
   前記第１のねじ山付き穴によって受け入れられた第１のねじ山付きシャフトを有し、前記第１のねじ山付きシャフトは、前記ギヤボックスハウジングの外部へ延び、
   前記第２のねじ山付き穴によって受け入れられた第２のねじ山付きシャフトを有し、前記第２のねじ山付きシャフトは、前記ギヤボックスハウジングの外部へ延び、
   前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトは、前記ウォームホイールギヤおよびかくして前記ギヤシャフトを前記第１のねじ山付きシャフトおよび前記第２のねじ山付きシャフトに対して回転させる前記ウォームギヤの回転に応答して互いに近づき、または遠ざかるよう構成され、
   前記第１のねじ山付き穴は、第１のねじ山ピッチおよび第１の直径を有し、前記第２のねじ山付き穴は、第２のねじ山ピッチおよび第２の直径を有し、前記第１のねじ山ピッチは、前記第２のねじ山ピッチに等しく、前記第１の直径は、前記第２の直径とは異なっており、
   前記ウォームギヤのところで受け入れられた回転力は、前記装置によって、前記ギヤシャフトが延びる軸線に沿って加えられる軸方向力に変換され、
   前記軸方向力は、一対の半連続鋳造用金型の隣り合う金型側壁相互間に加えられるように構成されている、装置。
2. 前記ギヤボックスハウジングは、前記ウォームギヤを駆動するための駆動シャフトを受け入れるように構成された前記ウォームギヤの軸線に平行な貫通穴を有する、請求項１記載の装置。
3. 前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトは、回転可能に固定された状態に保持されている、請求項１記載の装置。
4. 前記第２のねじ山付きシャフト内には空所が設けられ、前記空所は、前記第１の直径よりも大きな直径を有する、請求項１記載の装置。
5. 前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトは、同軸である、請求項１記載の装置。
6. 前記第２のねじ山付きシャフトは、空所を有し、前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトが互いに近づくことに応答して、前記第１のねじ山付きシャフトは、前記第２のねじ山付きシャフトの前記空所内に受け入れられる、請求項１記載の装置。
7. 前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトが互いに近づき、または遠ざかるのに応答して、前記第１のねじ山付きシャフトは、前記第１のねじ山付きシャフトに結合された第１の物体に第１の力を及ぼすとともに、前記第２のねじ山付きシャフトは、前記第２のねじ山付きシャフトに結合された第２の物体に第２の力を及ぼし、前記第１の力と前記第２の力は、大きさが等しく、かつ向きが逆である、請求項６記載の装置。
8. 力を加える装置であって、
   ウォームギヤと、
   前記ウォームギヤと係合した第１のウォームホイールギヤと、
   前記ウォームギヤと係合した第２のウォームホイールギヤと、
   前記第１のウォームホイールギヤと同軸であり、かつ前記第１のウォームホイールギヤとともに回転するように前記第１のウォームホイールギヤに一体的に結合された第１のギヤシャフトと、
   前記第１のギヤシャフトの第１の端部の近くに設けられた第１のねじ山付き穴と、
   前記第１のギヤシャフトの前記第１の端部と反対側の前記第１のギヤシャフトの第２の端部の近くに設けられた第２のねじ山付き穴と、
   前記第１のねじ山付き穴によって受け入れられた第１のねじ山付きシャフトと、
   前記第２のねじ山付き穴によって受け入れられた第２のねじ山付きシャフトと、
   前記第２のウォームホイールギヤと同軸であり、かつ前記第２のウォームホイールギヤとともに回転するように前記第２のウォームホイールギヤに一体的に結合された第２のギヤシャフトと、
   前記第２のギヤシャフトの第１の端部の近くに設けられた第３のねじ山付き穴と、
   前記第２のギヤシャフトの前記第１の端部と反対側の前記第２のギヤシャフトの第２の端部の近くに設けられた第４のねじ山付き穴と、
   前記第３のねじ山付き穴によって受け入れられた第３のねじ山付きシャフトと、
   前記第４のねじ山付き穴によって受け入れられた第４のねじ山付きシャフトとを有し、
   前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトは、前記第１のウォームホイールギヤおよびかくして前記第１のギヤシャフトを前記第１のねじ山付きシャフトおよび前記第２のねじ山付きシャフトに対して回転させる前記ウォームギヤの回転に応答して互いに近づき、または遠ざかるよう構成され、
   前記第３のねじ山付きシャフトと前記第４のねじ山付きシャフトは、前記第２のウォームホイールギヤおよびかくして前記第２のギヤシャフトを前記第３のねじ山付きシャフトおよび前記第４のねじ山付きシャフトに対して回転させる前記ウォームギヤの回転に応答して互いに近づき、または遠ざかるよう構成されている、装置。
9. 前記第２のねじ山付きシャフトは、空所を有し、前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトが互いに近づくことに応答して、前記第１のねじ山付きシャフトは、前記第２のねじ山付きシャフトの前記空所内に受け入れられる、請求項８記載の装置。
10. 前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトが互いに近づき、または遠ざかるのに応答して、前記第１のねじ山付きシャフトは、前記第１のねじ山付きシャフトに結合された第１の物体に第１の力を及ぼすとともに、前記第２のねじ山付きシャフトは、前記第２のねじ山付きシャフトに結合された第２の物体に第２の力を及ぼし、前記第１の力と前記第２の力は、大きさが等しく、かつ向きが逆である、請求項９記載の装置。
11. 前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトは、同軸である、請求項１０記載の装置。
12. 前記第１のねじ山付きシャフトと前記第２のねじ山付きシャフトは、回転可能に固定された状態に保持されている、請求項８記載の装置。
13. 前記ウォームギヤ、前記第１のウォームホイールギヤ、前記第１のギヤシャフト、前記第２のウォームホイールギヤ、および前記第２のギヤシャフトを収容したギヤボックスをさらに有し、前記第１のねじ山付きシャフトおよび前記第４のねじ山付きシャフトは、前記ギヤボックスの第１の側に設けられ、前記第２のねじ山付きシャフトおよび前記第３のねじ山付きシャフトは、前記ギヤボックスの第２の側に設けられている、請求項８記載の装置。
14. 前記第１のねじ山付きシャフト、前記第２のねじ山付きシャフト、前記第３のねじ山付きシャフト、および前記第４のねじ山付きシャフトは各々、前記ウォームギヤの回転に応答して同一速度で一斉に前記ギヤボックスに近づき、または前記ギヤボックスから遠ざかる、請求項１３記載の装置。
15. 第１の物体が前記第１のねじ山付きシャフトおよび前記第４のねじ山付きシャフトに取り付けられ、第２の物体が前記第２のねじ山付きシャフトおよび前記第３のねじ山付きシャフトに取り付けられ、前記第１のねじ山付きシャフトおよび前記第２のねじ山付きシャフトは、第１の力を前記ウォームギヤの第１の回転に応答して前記第１の物体と前記第２の物体との間に加え、前記第３のねじ山付きシャフトおよび前記第４のねじ山付きシャフトは、第２の力を前記ウォームギヤの第１の回転に応答して前記第１の物体と前記第２の物体との間に加え、前記第１の力は、前記第２の力とは異なっている、請求項１４記載の装置。
16. 前記第１のねじ山付き穴は、第１のねじ山ピッチおよび第１の直径を有し、前記第２のねじ山付き穴は、第２のねじ山ピッチおよび第２の直径を有し、前記第１のねじ山ピッチは、前記第２のねじ山ピッチに等しく、前記第１の直径は、前記第２の直径とは異なっている、請求項８記載の装置。
17. 前記第２のねじ山付きシャフト内には空所が設けられ、前記空所は、前記第１の直径よりも大きな直径を有する、請求項１６記載の装置。