JPH09103848A - 連続鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳型振動中でもその振動ストロークを変更で
きると共に、比較的作動音が静かでかつ低コストであ
り、安定的な振動ストロークの変更ができる連続鋳造設
備の鋳型振動ストローク調整装置を提供する。 【解決手段】 偏心スリーブ２７の一端部に、偏心量調
整構造体３６の一部を構成する回動部材３７が設けら
れ、回動部材３７には進退手段２８、３３、３３ａによ
り駆動軸２１の軸心Ｏに沿って直線的に進退すること
で、回動部材３７に回動力を伝える偏心量調整構造体３
６の他部を構成する進退部材３９が係合され、進退手段
２８、３３、３３ａを介して進退部材３９を進退させる
ことにより、回動部材３７を偏心軸２２の周方向へ回動
させて合成偏心量ｋ１を合成偏心量ｋ２に変化させ、振
動フレーム１４の鋳型１１の振動幅を鋳造中に連続的に
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造設備の鋳
型振動ストローク調整装置に係り、更に詳しくは、鋳型
振動中でもその振動ストロークを変更できる連続鋳造設
備の鋳型振動ストローク調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スラブ、ビレット、ブルームといった鋳
片の連続鋳造装置においては、鋳造された鋳片の品質確
保のために、鋳型がセットされた鋳型フレームを上下に
振動させながら鋳片を連続鋳造している。鋳型の振動装
置は、中間部の水平ピンを中心にして揺動する揺動レバ
ーを有し、リンクを介して、揺動レバーの一端部を鋳型
フレームに連結する一方、揺動レバーの他端部を、連結
棒を介して、駆動軸に連結された偏心軸を有するクラン
ク機構に連結し、クランク機構により揺動レバーを水平
ピンを中心に揺動させることにより、リンクを介して、
鋳型付きの鋳型フレームを上下振動させるものである。
ところで、この装置では、予め鋳造条件に合わせて鋳型
の振動ストロークを設定していたので、連続鋳造中にお
ける鋳込み速度の変動にリアルタイムに対応しきれず、
鋳造された鋳片が歪むなどして、不良品の発生頻度が大
きくなっていた。

【０００３】そこで、連続鋳造中にも鋳型の振動を停止
させずに、その振動ストロークを連続的に変更できる従
来技術として、例えば実公昭５４−２１５２９号公報の
「鋳型振動装置」や、実公昭５４−２０４２１号公報の
「連続鋳造設備の鋳型振動振幅調整装置」に記載された
ものなどが知られている。前者の従来装置は、偏心スリ
ーブを、別体の偏心ブッシュに平行リンクにより連結
し、差動歯車およびウォーム歯車装置を用いて、その平
行リンクの形状を変えるようにしたものである。また、
後者の従来装置は、駆動軸の駆動源と、差動遊星歯車機
構により偏心スリーブを駆動させる油圧モータとを、可
変ポンプを有する油圧系により接続し、可変ポンプから
の油量を変化させることにより、鋳型の振動ストローク
を連続的に変更するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
従来装置では、振動ストロークの調整駆動源から、実際
の調整部までの構成部品、特に歯車の部品点数が多くな
り、回転中のがたつきが大きく、騒音が発生し易いとい
う問題点があった。また、後者の従来装置では、油圧装
置や圧縮空気供給装置などの特別な装置が必要になるの
で、設備コストが嵩むという問題点があった。しかも、
このような油圧系や空圧系を採用した場合、リークなど
により鋳型の振動ストロークが安定せず、それを安定化
させるために、検出器などを用いた各流体系の制御装置
の構造が複雑になるという問題点があった。本発明はか
かる事情に鑑みてなされたもので、鋳型振動中でもその
振動ストロークを変更できると共に、比較的作動音が静
かでかつ低コストであり、さらに特別な装置を備えなく
ても安定的な振動ストロークの変更ができる連続鋳造設
備の鋳型振動ストローク調整装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の連続鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置は、
駆動軸に連結された偏心軸に、鋳型の振動フレーム側へ
延びる連結棒の元部に設けられた偏心スリーブが、前記
偏心軸の周方向へ回転可能に外嵌された連続鋳造設備の
鋳型振動ストローク調整装置において、前記偏心スリー
ブの一端部に、偏心量調整構造体の一部を構成する回動
部材が設けられ、該回動部材には進退手段により前記駆
動軸の軸心方向に沿って直線的に進退することで、前記
回動部材に回動力を伝える前記偏心量調整構造体の他部
を構成する進退部材が係合され、前記進退手段を介して
前記進退部材を進退させることにより、前記回動部材を
前記偏心軸の周方向へ回動させて合成偏心量を変化さ
せ、前記振動フレームの鋳型の振動幅を鋳造中に連続的
に調整するようにした。また、請求項２記載の連続鋳造
設備の鋳型振動ストローク調整装置は、請求項１記載の
連続鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置において、
前記偏心量調整構造体が、前記進退部材のねじ部と、前
記回動部材のナット部と、前記進退部材および前記回動
部材間に介在される多数個のボールとを有するボールね
じであり、また前記進退部材の進退手段が、前記駆動軸
の軸心に軸心を合致させて、先端部が前記偏心軸の端部
に回転可能に連結されたねじ軸と、該ねじ軸の回転手段
と、前記ねじ軸に螺合されて、前記進退部材に連結され
たねじスリーブとを有するようにした。

【０００６】

【作用】請求項１、２記載の連続鋳造設備の鋳型振動ス
トローク調整装置においては、進退手段により、進退部
材を駆動軸の軸心方向に沿って直線的に進退させると、
進退部材に係合された回動部材が偏心軸の周方向へ回動
するが、この偏心量調整構造体を構成する回動部材は、
駆動軸の軸心に対して偏心した部材であり、従って回動
部材の回動により、駆動軸の軸心を中心とした偏心軸の
軸心の合成偏心量が変化し、鋳造中に、振動フレームの
鋳型の振動幅が連続的に調整でき、油圧系や空圧系を用
いない機械的ロック構造であるので、特別な装置を備え
なくても安定的な振動ストロークの変更ができる。特
に、請求項２記載の連続鋳造設備の鋳型振動ストローク
調整装置においては、回転手段によりねじ軸を回転させ
て、進退部材をねじスリーブと一体的に駆動軸の軸心方
向へ進退させることにより、ねじスリーブおよびねじ部
が、駆動軸の軸心に沿って直線的に進退し、ナット部お
よびねじ部のボール溝間に螺旋状に連続して収納された
多数個のボールが、一括してねじ部の螺旋状のボール溝
により押し引きされるので、回動部材を偏心軸の周方向
へ回動させて、合成偏心量を変更できる。

【０００７】

【発明の効果】請求項１、２記載の連続鋳造設備の鋳型
振動ストローク調整装置においては、進退手段により、
進退部材を駆動軸の軸心方向に沿って直線的に進退させ
て、回動部材を偏心軸の周方向へ回動させれば、駆動軸
の軸心を中心に偏心軸の軸心の合成偏心量が変化するの
で、鋳造中に振動フレームの鋳型の振動幅を連続的に調
整できる。また、この連続鋳造設備の鋳型振動ストロー
ク調整装置は、油圧系や空圧系を用いない機械的ロック
構造のストローク調整装置であるので、特別な装置を備
えなくても安定的な振動ストロークの変更ができる。特
に、請求項２記載の連続鋳造設備の鋳型振動ストローク
調整装置においては、回転手段によりねじ軸を回転さ
せ、ねじ軸に螺合された進退部材をねじスリーブと一体
的に駆動軸の軸心方向へ進退させて、回動部材を偏心軸
の周方向へ回動させることにより、合成偏心量を変化さ
せる構造としたので、例えば従来の差動遊星歯車機構を
採用したものに比べて、噛合音を発てるギヤの使用個数
が少なく、比較的作動音が静かであり、また構造が簡単
であるので比較的低コストで連続鋳造設備の鋳型振動ス
トローク調整装置を製造できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。なお、説明の都合上、連続鋳造設備
の鋳型振動ストローク調整装置の機長方向をＸ方向、機
短方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。ここに、図
１は本発明の一実施の形態に係る連続鋳造設備の鋳型振
動ストローク調整装置の縦断面図、図２は連続鋳造設備
の鋳型振動ストローク調整装置が適用された連続鋳造設
備の正面図、図３は連結棒の元部における駆動軸と偏心
軸との関係を示す概略正面図、図４（ａ）は偏心量が大
きな駆動軸と偏心軸との関係を示す説明図、図４（ｂ）
は偏心量が小さな駆動軸と偏心軸との関係を示す説明図
である。

【０００９】図２に示すように、本発明の一実施の形態
に係る連続鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置１０
が適用される鋳型１１は、取り付け架台１２上の振動基
台１３に支持された枠形の振動フレーム１４に取り付け
られている。振動フレーム１４の側枠中間部からはピン
１５が外部突出しており、ピン１５に下方へ延びる連結
バー１６の上端部が軸着されている。連結バー１６の下
端部は、長さ方向の中間部がピン１７を介して台部上の
軸受１８に垂直揺動可能に軸支された揺動レバー１９の
一端部に軸着されており、揺動レバー１９の他端部に
は、元部２３ａが、振動装置２０の駆動軸２１の先端部
に一体形成された偏心軸２２に軸着された連結棒２３の
先端部が軸着されている。なお、駆動軸２１はベアリン
グ２４ａが収納された軸受２４により水平状態で軸支さ
れており、駆動軸２１の元部に図外の駆動モータの出力
軸が連結されている。振動装置２０の駆動軸２１が回転
すると、偏心軸２２に連結された連結棒２３が昇降し、
これにより揺動レバー１９がピン１７を中心に上下方向
へ揺動すると共に、連結バー１６を介して、振動フレー
ム１４が振動基台１３の内側面から突出したガイドロー
ラ１３ａにより昇降ガイドされながら、上下方向へ振動
する。次に、図１を参照して連続鋳造設備の鋳型振動ス
トローク調整装置１０を詳細に説明する。

【００１０】図１に示すように、連結棒２３の元部２３
ａには、内、外側のベアリング２５、２６を介して偏心
軸２２に外嵌された偏心スリーブ２７が回転可能に収納
されており、偏心軸２２の先端部の凹部に、軸心が駆動
軸２１の軸心Ｏと合致するねじ軸２８の先端部が、ベア
リング２９を介して、回転可能に嵌入されている。ねじ
軸２８の元部は軸受３０により軸支されており、ねじ軸
２８の元部に外嵌されたウォームホイル３１に螺合する
ウォームギヤ３２を、回転手段の一例である回転モータ
３３ａにより回転させることにより、ベアリング３４、
３５により回転可能に支持されたねじ軸２８を周方向へ
回転させる。同図に示すように、偏心スリーブ２７およ
びねじ軸２８間には、偏心量調整構造体の一例であるボ
ールねじ３６が設けられている。ボールねじ３６は、偏
心スリーブ２７の軸受３０側の端部に固着された回動部
材の一例であるナット部３７と、元部が、ねじスリーブ
３３の先端部にスラスト軸受３８を介して連結された進
退部材の一例であるねじ部３９と、ナット部３７および
ねじ部３９間に介在された多数個のボール４０とにより
構成されている。これらのナット部３７およびねじ部３
９の軸心は、偏心スリーブ２７の軸心Ｐと合致してい
る。

【００１１】回転モータ３３ａによりねじ軸２８を回転
させると、軸受３０の外部突出するガイド筒４１内のキ
ー４２および偏心軸２２の外周面に固着されたキー４３
を介して、ねじスリーブ３３およびねじ部３９が、軸心
Ｏに沿って直線的に進退する。このとき、ナット部３７
およびねじ部３９の各ボール溝間に螺旋状に連続して収
納された多数個のボール４０の内側半分が、一括してね
じ部３９の螺旋状のボール溝により押し引きされる。こ
れにより、各ボール４０が螺旋状のボール溝に沿って移
動することで、この押し引き力がナット部３７の周方向
の回転力に変換される。こうして、偏心スリーブ２７が
左右へ所定角度だけ回動し、駆動軸２１の軸心Ｏおよび
偏心軸２２の軸心Ｐの関係における合成偏心点Ｑ（Ｑ
１、Ｑ２）が、回動軌跡に沿って左右へ回動し、これに
より軸心Ｏ−合成偏心点Ｑ間の長さで求められる合成偏
心量が変化して、連結棒２３の昇降幅が変更されること
により、鋳型１１が組み付けられた振動フレーム１４の
振動幅が増減する。これらの構成部品２８、３３、３３
ａにより、進退部材であるねじ部３９を、駆動軸２１の
軸心Ｏに沿って進退させる進退手段が構成されている。
なお、図１において、符号５０は連結棒２３と、その元
部２３ａとの連結ピンを示し、５０ａはハウジングの連
結ピン、５０ｂはスペーサーを示す。

【００１２】続いて、本発明の一実施の形態に係る連続
鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置１０の動作を説
明する。図１、２に示すように、軸心Ｏを中心とした駆
動軸２１の回転により、偏心軸２２が軸心Ｐを中心に偏
心回転して連結棒２３が昇降すると、揺動レバー１９が
ピン１７を中心に揺動し、連結バー１６を介して振動フ
レーム１４が上下方向へ振動する。例えば連続鋳造中に
おける鋳込み速度の変動にリアルタイムに対応させるた
めに、鋳型１１の振動中に鋳型振動ストロークを調整す
る場合には、回転モータ３３ａによりウォームギヤ３２
を回転させてねじ軸２８を回転させると、ねじスリーブ
３３と共にねじ部３９が駆動軸２１の軸心Ｏに沿って進
退し、これによりボール４０を介してナット部３７およ
び偏心スリーブ２７が右または左方向へ所定角度だけ回
動することにより、駆動軸２１の回転に伴って偏心昇降
する連結棒２３の合成偏心量が変化する。ここで、図
３、４を参照して合成偏心量が小さくなる場合の具体例
を説明する。

【００１３】ねじ部３９を偏心スリーブ２７内へ押し込
むと、図４（ａ）に示すように、駆動軸２１の軸心Ｏか
ら長さｍだけ上方にある偏心軸２２の軸心Ｐを中心にし
て、偏心量ｎで偏心スリーブ２７が図３実線位置から同
図二点鎖線位置へ回動し、これにより合成偏心点Ｑ１
（図４（ａ）参照）から合成偏心点Ｑ２（図４（ｂ）参
照）へ移動して、合成偏心量がｋ１からｋ２へ減少し、
駆動軸２１の軸心Ｏを中心にした偏心回転による連結棒
２３の昇降幅が小さくなり、これに伴って、鋳型１１の
上下方向への振動幅が小さくなる。このように、回転モ
ータ３３ａによりねじ部３９を駆動軸２１の軸心方向に
沿って直線的に進退させて、ナット部３７を偏心軸２２
の周方向へ回動させることにより、駆動軸２１の軸心Ｏ
を中心にした偏心軸２２の軸心Ｐの合成偏心量ｋ１が合
成偏心量ｋ２へ変化し、これにより鋳造中に振動フレー
ム１４の鋳型１１の振動幅を連続的に調整できる。

【００１４】また、連続鋳造設備の鋳型振動ストローク
調整装置１０は、例えば従来技術の欄に記載された実公
昭５４−２０４２１号公報の従来装置のように、油圧系
や空圧系を用いない機械的ロック構造のストローク調整
装置であるので、特別な装置を備えなくても安定的な振
動ストロークの変更ができる。さらに、回転モータ３３
ａによりねじ軸２８を回転させ、ねじ軸２８に螺合され
たねじ部３９をねじスリーブ３３と一体的に駆動軸２１
の軸心方向へ進退させて、ナット部３７を偏心軸２２の
周方向へ回動させることにより、合成偏心量（例えば図
３、４における合成偏心量ｋ１から合成偏心量ｋ２へ）
を変化させる構造としたので、例えば従来の差動遊星歯
車機構を採用したものに比べて、噛合音を発てるギヤの
使用個数が少なく、比較的作動音が静かであり、また構
造が簡単であるので比較的低コストで連続鋳造設備の鋳
型振動ストローク調整装置を製造できる。

【００１５】以上、本発明を説明したが、本発明はこれ
らの実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない範囲での設計などの変更があっても本発明に含ま
れる。例えば、実施の形態では、偏心量調整構造体とし
てボールねじを採用したが、これに限定しなくても、例
えば緩く螺合された螺旋凸条および螺旋溝からなる一般
的なねじ構造体でもよい。また、実施の形態では、進退
部材の進退手段として、駆動軸の軸心に軸心を合致させ
て、先端部が偏心軸の端部に回転可能に連結されたねじ
軸と、ねじ軸の回転手段と、ねじ軸に螺合されて、進退
部材に連結されたねじスリーブとを有するものを採用し
たが、これに限定しなくても、進退部材を駆動軸の軸心
に沿って進退可能なものであれば、どのような構造のも
のでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る連続鋳造設備の鋳
型振動ストローク調整装置の縦断面図である。

【図２】連続鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置が
適用された連続鋳造設備の正面図である。

【図３】連結棒の元部における駆動軸と偏心軸との関係
を示す概略正面図である。

【図４】（ａ）偏心量が大きな駆動軸と偏心軸との関係
を示す説明図である。 （ｂ）偏心量が小さな駆動軸と偏心軸との関係を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０ 連続鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置 １１ 鋳型 １２ 取り付け
架台 １３ 振動基台 １３ａ ガイド
ローラ １４ 振動フレーム １５ ピン １６ 連結バー １７ ピン １８ 軸受 １９ 揺動レバ
ー ２０ 振動装置 ２１ 駆動軸 ２２ 偏心軸 ２３ 連結棒 ２３ａ 元部 ２４ 軸受 ２４ａ ベアリング ２５ ベアリン
グ ２６ ベアリング ２７ 偏心スリ
ーブ ２８ ねじ軸 ２９ ベアリン
グ ３０ 軸受 ３１ ウォーム
ホイル ３２ ウォームギヤ ３３ ねじスリ
ーブ ３３ａ 回転モータ ３４ ベアリン
グ ３５ ベアリング ３６ ボールね
じ ３７ ナット部 ３８ スラスト
軸受 ３９ ねじ部 ４０ ボール ４１ ガイド筒 ４２ キー ４３ キー ５０ 連結ピン ５０ａ 連結ピン ５０ｂ スペー
サー Ｏ 軸心 Ｐ 軸心 Ｑ１ 合成偏心点 Ｑ２ 合成偏心
点 ｋ１ 合成偏心量 ｋ２ 合成偏心
量 ｍ 駆動軸の軸心から偏心軸の軸心までの長さ ｎ 偏心スリーブの偏心量

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸に連結された偏心軸に、鋳型の振
   動フレーム側へ延びる連結棒の元部に設けられた偏心ス
   リーブが、前記偏心軸の周方向へ回転可能に外嵌された
   連続鋳造設備の鋳型振動ストローク調整装置において、 前記偏心スリーブの一端部に、偏心量調整構造体の一部
   を構成する回動部材が設けられ、該回動部材には進退手
   段により前記駆動軸の軸心方向に沿って直線的に進退す
   ることで、前記回動部材に回動力を伝える前記偏心量調
   整構造体の他部を構成する進退部材が係合され、前記進
   退手段を介して前記進退部材を進退させることにより、
   前記回動部材を前記偏心軸の周方向へ回動させて合成偏
   心量を変化させ、前記振動フレームの鋳型の振動幅を鋳
   造中に連続的に調整することを特徴とする連続鋳造設備
   の鋳型振動ストローク調整装置。
2. 【請求項２】 前記偏心量調整構造体が、前記進退部材
   のねじ部と、前記回動部材のナット部と、前記進退部材
   および前記回動部材間に介在される多数個のボールとを
   有するボールねじであり、また前記進退部材の進退手段
   が、前記駆動軸の軸心に軸心を合致させて、先端部が前
   記偏心軸の端部に回転可能に連結されたねじ軸と、該ね
   じ軸の回転手段と、前記ねじ軸に螺合されて、前記進退
   部材に連結されたねじスリーブとを有することを特徴と
   する請求項１記載の連続鋳造設備の鋳型振動ストローク
   調整装置。