KR20200028980A

KR20200028980A - 가스 와이핑 노즐의 제조 방법 및 가스 와이핑 노즐

Info

Publication number: KR20200028980A
Application number: KR1020207003830A
Authority: KR
Inventors: 데츠야 니시무라; 다카시 오케
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-03-17
Also published as: MX2020001981A; JPWO2019065453A1; TW201919765A; CN111164231B; KR102316845B1; US20200171513A1; US11788179B2; WO2019065453A1; BR112020002213A2; JP6555443B1; TWI683703B; CN111164231A

Abstract

강대에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량을 안정화하는 것을 가능하게 한다. 서로 대향하여 마련되는 한 쌍의 립부 및 당해 한 쌍의 립부의 사이에 가스의 분출구로서 형성되는 슬릿을 구비하고, 도금욕으로부터 상방으로 인상된 강대에 대해서 슬릿으로부터 가스를 분사함으로써 강대의 표면에 부착된 용융 금속막의 막 두께를 조절하는 가스 와이핑 노즐의 제조 방법이며, 한쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 끼워 맞춤 공정과, 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 고정 공정을 포함하고, 끼워 맞춤 돌기 및 끼워 맞춤 구멍은, 강대의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있으며, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대 두께 방향의 상대적인 이동은 규제되고, 끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍 사이의 강대 두께 방향의 간극은 소정의 조건을 만족시키는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법이 제공된다.

Description

가스 와이핑 노즐의 제조 방법 및 가스 와이핑 노즐

본 발명은, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법 및 가스 와이핑 노즐에 관한 것이다.

연속 용융 금속 도금 장치는, 강대로 대표되는 금속대를 아연 등의 용융 금속으로 도금하기 위한 장치이다. 이 연속 용융 금속 도금 장치는, 용융 금속을 저류한 도금조 중에 배치되는 롤로서, 금속대의 반송 방향을 변경하는 싱크 롤과, 금속대의 형상을 평탄하게 교정하는 한 쌍의 서포트 롤을 구비한다. 도금욕 내에 경사 방향을 향해 도입된 금속대는, 싱크 롤에 의해 반송 방향을 연직 방향 상방으로 변경한 후, 한 쌍의 서포트 롤의 사이에 끼워지면서 통과하여 도금욕 밖으로 인상된다. 그 후, 금속대의 양측에 배치된 가스 와이핑 노즐로부터 금속대의 표면으로 가스를 분사하여, 금속대의 표면에 부착되어 인상된 잉여의 용융 금속을 긁어냄으로써, 용융 금속의 부착량(이하, 「단위면적당 중량」이라고도 칭함)이 조정된다.

가스 와이핑 노즐의 금속대측의 단부인 선단부에는, 가스 와이핑 노즐의 내부로부터 분사되는 가스의 분사구로서, 금속대의 폭 방향으로 연장되는 슬릿이 형성되어 있다. 가스 와이핑 노즐은, 당해 슬릿을 통해 가스를 분사하고, 당해 가스를 도금욕으로부터 인상된 금속대의 표면에 대해서 분사함으로써, 당해 금속대의 표면에 부착되어 있는 잉여의 용융 금속을 긁어낸다. 그것에 의해, 단위면적당 중량이 조정된다. 가스 와이핑 노즐에 있어서, 슬릿은, 구체적으로는, 상하 방향에 서로 대향하여 마련되는 한 쌍의 립부의 각각의 선단부의 사이에 형성된다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 강대의 폭 방향으로 균일한 가스량(압)을 분사하기 위해서, 상하 2분할한 분할 금형 부재를 후단부에서 심을 통해 체결하고, 조립하는 가스 노즐의 슬릿 형상 가스 분사구와 노즐 후단 간에 다수의 노즐 구멍을 마련한 댐퍼를 배치하고, 노즐 구멍의 배치로서 소정의 배치를 채용하는 기술이 개시되어 있다. 당해 가스 노즐에서는, 상측 부재와 하측 부재를, 선단 중앙부를 제외한 대향면 간에 심을 통해 체결함으로써, 슬릿 형상의 가스 분사구가 형성된다.

일본 실용신안 출원 공개 평6-025355호 공보 일본 실용신안 공개 소63-34161호 공보

가스 와이핑 노즐은, 구체적으로는, 상측 립부와 하측 립부를 서로 대향시킨 상태에서 볼트 및 너트를 사용한 나사 체결 등에 의해 고정함으로써 조립되어 제조된다. 또한, 가스 와이핑 노즐를 구성하는 부품의 일부 또는 전부를 유지 관리할 때에는, 상측 립부와 하측 립부를 재조립하는 것이 행해진다. 이러한 조립은, 상측 립부 및 하측 립부의 대향 방향(구체적으로는 연직 방향)으로 관통해서 각 립부에 마련되는 나사 삽입 관통 구멍에 볼트가 삽입되고, 볼트의 선단부에 너트가 나사 결합됨으로써 행해진다.

나사 삽입 관통 구멍의 치수는, 일반적으로, 삽입되는 볼트의 호칭 지름과 대응하는 치수로 설정된다. 나사 삽입 관통 구멍의 치수와 볼트의 호칭 지름의 대응 관계로서, 예를 들어 JIS 규격에 있어서 규정되어 있는 관계가 이용된다. 구체적으로는, 한 쌍의 립부의 고정에 M12의 볼트가 사용되는 경우, 당해 볼트와 대응하는 나사 삽입 관통 구멍의 내경은 13.5㎜로 설정될 수 있다. 그 경우, 각 립부의 나사 삽입 관통 구멍의 내경과, 각 나사 삽입 관통 구멍에 삽입되는 볼트의 나사 산부의 외경의 차는 1.5㎜이다. 따라서, 각 립부의 나사 삽입 관통 구멍에 볼트가 삽입된 상태에 있어서, 상측 립부의 나사 삽입 관통 구멍과 하측 립부의 나사 삽입 관통 구멍의 사이에서 직경 방향으로 최대 3㎜의 상대적인 위치의 변동이 발생할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 립부의 사이에서 대향 방향으로 직교하는 방향(구체적으로는 수평 방향)으로 최대 3㎜의 상대적인 위치의 변동이 발생할 수 있다. 이와 같이, 상측 립부와 하측 립부의 조립에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 상대적인 위치 관계는, 각 립부에 마련되는 나사 삽입 관통 구멍의 치수와 볼트의 치수의 차에 따른 변동을 가질 수 있다.

또한, 립부 단체의 중량은 예를 들어 100㎏을 초과한 경우도 있어 비교적 무겁기 때문에, 한 쌍의 립부를 나사 체결할 때에 한 쌍의 립부 사이의 상대적인 위치 관계를 조정하는 것은 곤란하였다. 또한, 각 립부는 예를 들어 금속대의 폭 방향으로 1 내지 2m 정도의 길이를 갖고 비교적 대형인 점도, 한 쌍의 립부 사이의 상대적인 위치 관계를 조정하는 것을 곤란하게 하는 요인으로 되고 있었다. 따라서, 숙련된 조립 작업자에 의해 상측 립부와 하측 립부의 조립이 행해지는 경우라도, 한 쌍의 립부 사이에서의 상대적인 위치 관계가 가스 와이핑 노즐의 조립에 기인하여 변동되는 것을 억제하는 것이 곤란하였다. 구체적으로는, 한 쌍의 립부의 고정에 상기와 같이 M12의 볼트가 사용되는 경우, 한 쌍의 립부의 사이에서 금속대의 두께 방향으로 1 내지 2㎜ 정도의 상대적인 위치의 변동이 발생할 수 있다.

또한, 예를 들어 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 상측 립부의 하측과 하측 립부측의 상측에 각각 패킹용 홈이 형성되고, 이들 패킹용 홈에 패킹이 장착되어 있는 가스 와이핑 노즐이 있다. 이러한 가스 와이핑 노즐에서는, 패킹이 패킹용 홈에 걸림 결합됨으로써, 한 쌍의 립부 사이의 상대적인 위치 결정이 실현되는 것이 고려된다. 그러나, 패킹은, 유체를 시일하기 위한 부품이므로, 패킹 및 패킹용 홈에 의한 한 쌍의 립부 사이의 상대적인 위치 결정의 정밀도는 충분하다고는 할 수 없다.

가스 와이핑 노즐의 선단부의 형상은 가스 와이핑 노즐에 의해 분사되는 가스의 흐름에 영향을 주므로, 한 쌍의 립부 사이에서의 상대적인 위치 관계의 변동이 클수록, 분사되는 가스의 흐름을 제어하기 어려워진다. 특히, 한 쌍의 립부 사이에서의 금속대의 두께 방향의 상대적인 위치 관계는, 분사되는 가스의 흐름에 크게 영향을 미친다.

그런데, 최근, 강대 등의 금속대의 용융 금속 도금에 있어서의 생산성의 향상을 목적으로 하여, 금속대의 반송 속도의 고속화가 요구되고 있다. 금속대의 반송 속도를 올린 경우에는, 금속대에 부착되어 들어 올려지는 용융 금속의 양이 증가하므로, 단위면적당 중량을 원하는 값이 되도록 관리하기 위해서, 가스 와이핑에 의해 긁어내는 용융 금속의 양을 증대시킬 필요가 생길 수 있다. 그 때문에, 금속대에 대한 가스의 충돌 압력을 비교적 큰 압력으로 증대시키는 일이 행해진다.

금속대에 대한 가스의 충돌 압력을 비교적 큰 압력으로 증대시키기 위해서는, 가스 와이핑 노즐에 의해 분사되는 가스의 흐름을 특히 정밀도 좋게 제어할 필요가 생길 수 있다. 가스의 흐름을 제어하는 것이 곤란한 경우, 가스의 충돌 압력이 부족함으로써, 단위면적당 중량이 금속대 전체에서 과다해질 수 있다. 또한, 가스의 흐름을 제어하는 것이 곤란한 경우, 가스의 충돌 압력이 변동되기 쉬워지므로, 금속대의 각 위치에서 단위면적당 중량이 변동되어, 단위면적당 중량이 금속대의 폭 방향으로 불균일해지는 일이 생길 수 있다. 따라서, 금속대의 반송 속도가 고속화되는 경우에는, 한 쌍의 립부 사이에서의 상대적인 위치 관계의 변동에 기인하여 금속대(구체적으로는, 강대)에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량이 불안정해지는 문제가 특히 현저해진다.

그래서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 강대에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량을 안정화하는 것이 가능한, 신규이면서도 개량된 가스 와이핑 노즐의 제조 방법 및 가스 와이핑 노즐를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어떤 관점에 의하면, 서로 대향하여 마련되는 한 쌍의 립부 및 상기 한 쌍의 립부의 사이에 가스의 분출구로서 형성되는 슬릿을 구비하고, 용융 금속 도금욕으로부터 상방으로 인상된 강대에 대해서 상기 슬릿으로부터 상기 가스를 분사함으로써, 상기 강대의 표면에 부착된 용융 금속막의 막 두께를 조절하는 가스 와이핑 노즐의 제조 방법이며, 한쪽의 상기 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 상기 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 끼워 맞춤 공정과, 상기 끼워 맞춤 돌기가 상기 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서, 상기 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 고정 공정을 포함하고, 상기 끼워 맞춤 돌기 및 상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 강대의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있으며, 상기 끼워 맞춤 상태에 있어서, 상기 한 쌍의 립부 사이에서의 상기 강대의 두께 방향의 상대적인 이동은 규제되고, 상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극은 하기 식 (1)을 만족시키는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법이 제공된다.

D≤0.25×B …(1)

단,

D: 상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극[㎜]

B: 상기 슬릿의 슬릿 갭[㎜]

상기 끼워 맞춤 돌기는, 제1 끼워 맞춤 돌기 및 제2 끼워 맞춤 돌기를 포함하고, 상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 제1 끼워 맞춤 돌기 및 상기 제2 끼워 맞춤 돌기가 각각 끼워 맞춰지는 제1 끼워 맞춤 구멍 및 제2 끼워 맞춤 구멍을 포함하고, 상기 제1 끼워 맞춤 돌기 및 상기 제2 끼워 맞춤 돌기의 횡단면 형상은 원형이며, 상기 제1 끼워 맞춤 구멍은 환공(丸孔)이며, 상기 제2 끼워 맞춤 구멍은, 상기 강대의 두께 방향보다도 상기 강대의 폭 방향으로 긴 장공(長孔)이어도 된다.

상기 제2 끼워 맞춤 구멍의 상기 강대의 폭 방향의 길이는, 하기 식 (2)를 만족시켜도 된다.

L1≥φ1+20×10^-6×ΔT×W …(2)

단,

L1: 상기 제2 끼워 맞춤 구멍의 상기 강대의 폭 방향의 길이[㎜]

φ1: 상기 제2 끼워 맞춤 돌기의 직경[㎜]

ΔT: 상기 한쪽의 립부와 상기 다른 쪽의 립부 사이의 온도 차[K]

W: 상기 한 쌍의 립부의 상기 강대의 폭 방향의 길이[㎜]

상기 제1 끼워 맞춤 돌기의 돌출 길이는, 상기 제2 끼워 맞춤 돌기의 돌출 길이와 비교해서 길고, 상기 끼워 맞춤 공정에 있어서, 상기 제1 끼워 맞춤 돌기의 선단부가 상기 제1 끼워 맞춤 구멍에 삽입되고, 그 후, 상기 제1 끼워 맞춤 돌기 및 상기 제2 끼워 맞춤 돌기가 각각 상기 제1 끼워 맞춤 구멍 및 상기 제2 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰져도 된다.

상기 끼워 맞춤 돌기는, 상기 한 쌍의 립부의 대향 방향으로 상기 한쪽의 립부에 관통해서 마련되는 핀 고정 구멍에 설치되는 핀을 포함하고, 상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 한 쌍의 립부의 대향 방향으로 상기 다른 쪽의 립부에 관통해서 마련되는 핀 삽입 구멍을 포함해도 된다.

상기 핀의 재질과 상기 한 쌍의 립부의 재질은, 동일해도 된다.

상기 끼워 맞춤 돌기는, 상기 한쪽의 립부에 있어서의 상기 다른 쪽의 립부측의 면에 마련되는 볼록부를 포함하고, 상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 다른 쪽의 립부에 있어서의 상기 한쪽의 립부측의 면에 마련되는 오목부를 포함해도 된다.

상기 볼록부는, 정상부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 갖고, 상기 오목부는, 저부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 가져도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 서로 대향하여 마련되는 한 쌍의 립부 및 상기 한 쌍의 립부의 사이에 가스의 분출구로서 형성되는 슬릿을 구비하고, 용융 금속 도금욕으로부터 상방으로 인상된 강대에 대해서 상기 슬릿으로부터 상기 가스를 분사함으로써, 상기 강대의 표면에 부착된 용융 금속막의 막 두께를 조절하는 가스 와이핑 노즐이며, 한쪽의 상기 립부에는, 끼워 맞춤 돌기가 마련되고, 다른 쪽의 상기 립부에는, 상기 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춰져 있는 끼워 맞춤 구멍이 마련되고, 상기 끼워 맞춤 돌기 및 상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 강대의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있으며, 상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극은, 하기 식 (1)을 만족시키는, 가스 와이핑 노즐이 제공된다.

D≤0.25×B …(1)

단,

D: 상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극

B: 상기 슬릿의 슬릿 갭

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 강대에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량을 안정화하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 연속 용융 금속 도금 장치의 개략 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2는, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에 있어서의 핀 설치 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6은, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에 있어서의 심 설치 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에 있어서의 끼워 맞춤 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 8은, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에 있어서의 끼워 맞춤 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 9는, 동 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에 있어서의 고정 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 10은, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 11은, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 12는, 변형예에 따른 상측 립부의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 13은, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 14는, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에 있어서의 심 설치 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 15는, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에 있어서의 끼워 맞춤 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 16은, 다른 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐의 일례를 나타내는 단면도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

<1. 연속 용융 금속 도금 장치의 구성>

우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 연속 용융 금속 도금 장치(1)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 연속 용융 금속 도금 장치(1)의 개략 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연속 용융 금속 도금 장치(1)는, 강대(2)를, 용융 금속을 채운 도금욕(3)에 침지시킴으로써, 강대(2)의 표면에 용융 금속을 연속적으로 부착시킨 후, 용융 금속을 소정의 단위면적당 중량으로 하기 위한 장치이다. 연속 용융 금속 도금 장치(1)는, 도금조(4)와, 스나우트(5)와, 싱크 롤(6)과, 상하 한 쌍의 서포트 롤(7, 8)과, 톱 롤(9)과, 가스 와이핑 노즐(10)을 구비한다.

강대(2)는, 용융 금속에 의한 도금 처리가 실시되는 대상으로 되는 금속대의 일례이다. 또한, 도금욕(3)을 구성하는 용융 금속으로서는, 예를 들어 Zn, Al, Sn, Pb의 단체 또는 이들의 합금이 예시된다. 또는, 용융 금속은, 이들의 금속 또는 합금에, 예를 들어 Si, P 등의 비금속 원소, Ca, Mg, Sr 등의 전형 금속 원소, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 등의 전이 금속 원소를 함유하는 것도 포함된다. 이하의 설명에서는, 도금욕(3)을 이루는 용융 금속으로서 용융 아연이 사용되고, 강대(2)의 표면에 용융 아연을 부착시켜, 아연 도금 강판을 제조하는 예에 대하여 설명한다.

도금조(4)는, 용융 금속으로 이루어지는 도금욕(3)을 저류한다. 스나우트(5)는, 상단이 예를 들어 어닐링 로의 출구측에 접속되고, 하단이 도금욕(3) 내에 침지시켜 경사져서 마련된다. 싱크 롤(6)은, 도금욕(3) 내의 하방에 배치된다. 싱크 롤(6)은, 서포트 롤(7, 8)보다도 큰 직경을 갖는다. 싱크 롤(6)은, 강대(2)의 반송에 수반하여 도시된 시계 방향으로 회전하고, 스나우트(5)를 통하여 도금욕(3) 내에 비스듬히 아래쪽을 향해 도입된 강대(2)의 반송 방향을, 연직 방향 상방으로 변경한다.

서포트 롤(7, 8)은, 도금욕(3) 중의 싱크 롤(6)의 상방에 배치되고, 싱크 롤(6)에 의해 방향 전환되며, 연직 방향 상방으로 인상되는 강대(2)를 좌우 양측으로부터 끼워 넣는다. 서포트 롤(7, 8)은, 인상되는 강대(2)의 진동을 억제한다. 서포트 롤(7, 8)은, 쌍으로 되지 않고 1개만이어도 되며, 3개 이상 마련되어도 된다. 또는, 서포트 롤(7, 8)의 배치가 생략되어 있어도 된다. 톱 롤(9)은, 도금욕(3)의 상방이며, 싱크 롤(6)의 상방에 배치된다. 톱 롤(9)은, 도금욕(3)으로부터 연직 방향 상방으로 인상되고, 용융 금속의 단위면적당 중량이 조정된 강대(2)의 반송 방향을, 반출 방향으로 변경한다.

가스 와이핑 노즐(10)은, 강대(2)에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량을 조정하기 위해서, 강대(2)의 표면에 분사되는 질소 또는 공기 등의 가스를 분사한다. 가스 와이핑 노즐(10)에는, 도시하지 않은 컴프레서 등에 의해 압축된 가스가 도입된다. 가스 와이핑 노즐(10)은, 강대(2)의 두께 방향의 양측에 배치되고, 서포트 롤(7, 8)의 상방이며, 도금욕(3)의 욕면으로부터 소정의 높이의 위치에 배치된다. 가스 와이핑 노즐(10)로부터 분사된 가스는, 도금욕(3)으로부터 연직 방향 상방으로 인상된 강대(2)의 양면에 분사되고, 잉여의 용융 금속이 긁어내어진다. 이에 의해, 강대(2)의 표면에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량이 적정량으로 조정되고, 강대(2)의 표면에 부착된 용융 금속막의 막 두께가 조절된다.

구체적으로는, 가스 와이핑 노즐(10)의 각각의 내부에는, 가스가 도입되는 노즐실이 형성되고, 가스 와이핑 노즐(10)의 각각의 강대(2)측의 단부인 선단부에는, 강대(2)의 폭 방향으로 연장되는 슬릿이 형성되어 있다. 노즐실에 도입된 가스는, 슬릿으로부터 분사되고, 강대(2)로 분사된다. 이와 같이, 슬릿이, 노즐실에 도입된 가스를 분사하는 분사구로서 기능한다. 가스 와이핑 노즐(10)은, 상하 방향에 서로 대향하여 마련되는 한 쌍의 립부를 구비한다. 한 쌍의 립부의 내측에 노즐실이 형성되고, 한 쌍의 립부의 각각의 선단부의 사이에 가스의 분사구로서 슬릿이 형성된다.

상기 구성의 연속 용융 금속 도금 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 연속 용융 금속 도금 장치(1)는, 도시하지 않은 구동원에 의해 강대(2)를 이동시켜, 장치 내의 각 부를 반송시킨다. 강대(2)는, 스나우트(5)를 통하여 도금욕(3) 중에 비스듬히 아래쪽을 향해 도입되고, 싱크 롤(6)을 주회하여, 반송 방향이 연직 방향 상방으로 변경된다. 이어서, 강대(2)는, 서포트 롤(7, 8)의 사이를 통과하여 상승하고, 도금욕(3) 밖으로 인상된다. 그 후, 가스 와이핑 노즐(10)로부터 분사되는 가스의 압력에 의해, 강대(2)에 부착되어 있는 잉여의 용융 금속이 긁어내어져서, 강대(2)의 표면에 대한 용융 금속의 부착량이 소정의 단위면적당 중량으로 조정된다. 이상과 같이 하여, 연속 용융 금속 도금 장치(1)는, 강대(2)를 도금욕(3) 중에 연속적으로 침지하여, 용융 금속을 도금함으로써, 소정의 단위면적당 중량의 용융 금속 도금 강판을 제조한다.

강대(2)의 반송 속도는, 구체적으로는, 150m/min 이상의 비교적 높은 속도이다. 그것에 의해, 용융 금속 도금 강판의 제조에 있어서의 생산성의 향상이 도모된다. 그러나, 강대(2)의 반송 속도가 비교적 높은 경우, 상술한 바와 같이, 강대(2)에 대한 가스의 충돌 압력을 비교적 큰 압력으로 증대시키기 위해서, 가스 와이핑 노즐(10)에 의해 분사되는 가스의 흐름을 특히 정밀도 좋게 제어할 필요가 생길 수 있다. 따라서, 한 쌍의 립부 사이에서의 상대적인 위치 관계의 변동에 기인하여 강대(2)에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량이 불안정해지는 문제가 특히 현저해진다.

<2. 가스 와이핑 노즐의 구성>

계속해서, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 일례를 나타내는 분해 사시도이다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 일례를 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 도 4는, 도 2에 도시한 A-A 단면에 대한 단면도이다. A-A 단면은, 강대(2)의 폭 방향으로 직교하고, 슬릿(140)을 통과하는 단면이다.

또한, 가스 와이핑 노즐(10)은, 상술한 바와 같이, 강대(2)의 두께 방향의 양측에 한 쌍 배치되지만, 도 2 내지 도 4에서는, 그 한쪽에 대하여 도시되어 있으며, 다른 쪽에 대한 도시는 생략되어 있다. 또한, 도 3에서는, 후술되는 볼트 B10 및 너트 N10의 도시는 생략되어 있다. 또한, 각 도면은, 강대(2)의 두께 방향을 X 방향으로 하고, 강대(2)의 폭 방향을 Y 방향으로 하며, X 방향 및 Y 방향에 직교하는 연직 방향을 Z 방향으로서 나타내고 있다.

본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)은, 예를 들어 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상하 방향에 서로 대향하여 마련되는 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)와, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 사이에 끼워지는 심(130)과, 상측 립부(110)의 강대(2)측의 단부인 선단부(111) 및 하측 립부(120)의 강대(2)측의 단부인 선단부(121)의 사이에 형성되는 슬릿(140)을 포함하여 구성된다.

상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 대향하여 마련되고, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 내측에는, 노즐실(191) 및 가스 헤더실(192)이 형성된다. 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 본 발명에 따른 한 쌍의 립부에 상당한다. 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 예를 들어 스테인리스에 의해 형성된다.

노즐실(191) 및 가스 헤더실(192)은, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 내측에 있어서, 가스 와이핑 노즐(10)의 선단측 및 후단측에 각각 형성된다. 구체적으로는, 상측 립부(110)의 하부 선단측 및 후단측에는, 노즐실(191)의 상부 및 가스 헤더실(192)의 상부를 각각 구성하는 오목부(112) 및 오목부(114)가 형성된다. 한편, 하측 립부(120)의 상부 선단측 및 후단측에는, 노즐실(191)의 하부 및 가스 헤더실(192)의 하부를 각각 구성하는 오목부(122) 및 오목부(124)가 형성된다. 대응하는 오목부가 결합되도록 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)가, 심(130)을 통해 고정됨으로써, 노즐실(191) 및 가스 헤더실(192)이 형성된다.

상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 가스 와이핑 노즐(10)에 있어서의 후단측에서는, 서로 대략 평행하다. 따라서, 가스 헤더실(192)의 상하 방향의 치수는, 후단측으로부터 선단측으로 걸쳐 대략 일정하다. 한편, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 가스 와이핑 노즐(10)에 있어서의 선단측에서는, 선단측을 향함에 따라서 서로 근접한다. 따라서, 노즐실(191)의 상하 방향의 치수는, 선단측을 향함에 따라서 짧아진다.

상측 립부(110) 및 하측 립부(120)에 있어서의 노즐실(191)과 가스 헤더실(192) 사이의 부분에는, 후단측으로부터 선단측으로 당해 부분을 관통하는 연통 구멍(113) 및 연통 구멍(123)이 각각 마련된다. 그것에 의해, 노즐실(191) 및 가스 헤더실(192)은, 연통 구멍(113, 123)에 의해 서로 연통된다. 연통 구멍(113) 및 연통 구멍(123)은, 구체적으로는, 강대(2)의 폭 방향을 따라서 복수 마련된다.

가스 와이핑 노즐(10)의 후단측에는, 가스 헤더실(192)과 외부를 연통하고, 가스 헤더실(192)의 내부로 가스를 도입하기 위한 도시하지 않은 도입 구멍이 마련된다. 예를 들어, 상측 립부(110)에 있어서의 후단측에, 도통 구멍이 상하 방향으로 관통하여 마련된다. 가스 헤더실(192)에 도입된 가스는 연통 구멍(113, 123)을 통해 노즐실(191)로 도입되도록 구성된다. 구체적으로는, 가스 헤더실(192)은 가스 헤더로서 기능하고, 가스 헤더실(192)의 내부로 도입된 가스는, 연통 구멍(113, 123)을 통과함으로써, 정류되어 노즐실(191)에 도입된다. 또한, 노즐실(191)은 균압실로서 기능하고, 노즐실(191)의 내부에 도입된 가스는, 후술되는 슬릿(140)의 길이 방향의 각 위치로부터 강대(2)를 향해 분사된다.

상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 예를 들어 상하 방향으로 볼트 B10 및 너트 N10에 의한 나사 체결에 의해 서로 고정된다. 구체적으로는, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 상하 방향에 심(130)을 사이에 끼운 상태에서 고정된다.

예를 들어, 상측 립부(110)에 있어서의 가스 헤더실(192)로부터 후단측의 부분 및 노즐실(191)과 가스 헤더실(192) 사이의 부분에는, 스폿 페이싱 구멍(116) 및 나사 삽입 관통 구멍(117)이 강대(2)의 폭 방향을 따라서 복수 마련된다. 스폿 페이싱 구멍(116)은, 상측 립부(110)의 상면으로부터 볼트 B10의 헤드 치수와 대응하는 깊이까지 마련된다. 나사 삽입 관통 구멍(117)은, 볼트 B10의 나사 산부의 외경보다 큰 내경을 갖고 볼트 B10의 나사 산부가 삽입 관통되는 구멍이며, 스폿 페이싱 구멍(116)의 저면으로부터 상측 립부(110)의 하면까지 관통하여 마련된다.

또한, 하측 립부(120)에 있어서의 가스 헤더실(192)로부터 후단측의 부분 및 노즐실(191)과 가스 헤더실(192) 사이의 부분에는, 스폿 페이싱 구멍(126) 및 나사 삽입 관통 구멍(127)이 강대(2)의 폭 방향을 따라서 복수 마련된다. 스폿 페이싱 구멍(126)은, 하측 립부(120)의 하면으로부터 너트 N10의 치수와 대응하는 깊이까지 마련된다. 나사 삽입 관통 구멍(127)은, 볼트 B10의 나사 산부의 외경보다 큰 내경을 갖고 볼트 B10의 나사 산부가 삽입 관통되는 구멍이며, 스폿 페이싱 구멍(126)의 저면으로부터 하측 립부(120)의 상면까지 관통하여 마련된다. 하측 립부(120)에 있어서, 스폿 페이싱 구멍(126) 및 나사 삽입 관통 구멍(127)은, 스폿 페이싱 구멍(116) 및 나사 삽입 관통 구멍(117)과 대응하는 위치에 마련된다.

또한, 심(130)에 있어서의 가스 헤더실(192)로부터 후단측의 부분 및 노즐실(191)과 가스 헤더실(192) 사이의 부분에는, 나사 삽입 관통 구멍(137)이 강대(2)의 폭 방향을 따라서 복수 마련된다. 나사 삽입 관통 구멍(137)은, 볼트 B10의 나사 산부의 외경보다 큰 내경을 갖고 볼트 B10의 나사 산부가 삽입 관통되는 구멍이다. 심(130)에 있어서, 나사 삽입 관통 구멍(137)은, 스폿 페이싱 구멍(116) 및 나사 삽입 관통 구멍(117)이나 스폿 페이싱 구멍(126) 및 나사 삽입 관통 구멍(127)과 대응하는 위치에 마련된다.

볼트 B10은, 예를 들어 상측 립부(110)의 스폿 페이싱 구멍(116)측으로부터 나사 삽입 관통 구멍(117), 나사 삽입 관통 구멍(137) 및 나사 삽입 관통 구멍(127)에 삽입 관통된다. 그리고, 하측 립부(120)의 스폿 페이싱 구멍(126) 내에 있어서 너트 N10이 볼트 B10의 선단부에 나사 결합된다. 그것에 의해, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)가, 볼트 B10 및 너트 N10에 의해 서로 고정된다.

본 실시 형태에서는, 상측 립부(110)에는, 후술되는 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법에 있어서 사용되는 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)이 마련된다. 후술되는 제조 방법에 있어서, 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에는, 하측 립부(120)에 마련되는 핀(151) 및 핀(152)이 끼워 맞춰진다. 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)은, 상측 립부(110)에 있어서 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 마련된다. 또한, 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)은, 상하 방향(즉, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 대향 방향인 연직 방향 Z)으로 상측 립부(110)에 관통하여 마련된다. 구체적으로는, 핀 삽입 구멍(118a)은 오목부(114)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 일측에 병설되고, 핀 삽입 구멍(118b)은 오목부(114)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 타측에 병설된다.

본 실시 형태에서는, 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)이 본 발명에 따른 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당한다. 구체적으로는, 끼워 맞춤 구멍은, 후술하는 제1 끼워 맞춤 돌기 및 제2 끼워 맞춤 돌기가 각각 끼워 맞춰지는 제1 끼워 맞춤 구멍 및 제2 끼워 맞춤 구멍을 포함하고, 핀 삽입 구멍(118a)이 본 발명에 따른 제1 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당하고, 핀 삽입 구멍(118b)이 본 발명에 따른 제2 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당한다. 또한, 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)의 형상 및 치수의 상세에 대해서는, 후술로 설명한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 하측 립부(120)에는, 후술되는 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법에 있어서 사용되는 핀(151) 및 핀(152)이 마련된다. 후술되는 제조 방법에 있어서, 핀(151) 및 핀(152)은, 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진다. 핀(151) 및 핀(152)은, 하측 립부(120)에 있어서 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 마련된다. 구체적으로는, 핀(151) 및 핀(152)은, 하측 립부(120)에 마련되는 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)에 설치된다. 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)은, 하측 립부(120)에 있어서 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)과 대응하는 위치에 마련된다. 또한, 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)은, 상하 방향(즉, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 대향 방향인 연직 방향 Z)으로 하측 립부(120)에 관통하여 마련된다. 구체적으로는, 핀 고정 구멍(128a)은 오목부(124)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 일측에 병설되고, 핀 고정 구멍(128b)은 오목부(124)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 타측에 병설된다.

본 실시 형태에서는, 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)에 각각 설치되는 핀(151) 및 핀(152)이 본 발명에 따른 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당한다. 구체적으로는, 끼워 맞춤 돌기는, 제1 끼워 맞춤 돌기 및 제2 끼워 맞춤 돌기를 포함하고, 핀(151)이 본 발명에 따른 제1 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당하며, 핀(152)이 본 발명에 따른 제2 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당한다. 또한, 핀(151) 및 핀(152), 그리고 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)의 형상 및 치수의 상세에 대해서는, 후술로 설명한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 심(130)에는, 하측 립부(120)에 마련된 핀과의 간섭을 회피하기 위해서 핀 삽입 관통 구멍(138a) 및 핀 삽입 관통 구멍(138b)이 마련된다. 예를 들어, 핀 삽입 관통 구멍(138a) 및 핀 삽입 관통 구멍(138b)은, 심(130)에 있어서 핀(151) 및 핀(152)과 대응하는 위치에, 각각 상하 방향에 심(130)을 관통하여 마련된다. 또한, 핀 삽입 관통 구멍(138a) 및 핀 삽입 관통 구멍(138b)의 형상 및 치수의 상세에 대해서는, 후술로 설명한다.

심(130)은, 각 립부의 선단부에 있어서의 강대(2)의 폭 방향의 중앙측을 제외한 부분과 맞닿는다. 구체적으로는, 심(130)의 상부는, 상측 립부(110)의 선단부(111)에 있어서의 강대(2)의 폭 방향의 중앙측을 제외한 부분과 맞닿는다. 한편, 심(130)의 하부는, 하측 립부(120)의 선단부(121)에 있어서의 강대(2)의 폭 방향의 중앙측을 제외한 부분과 맞닿는다. 그것에 의해, 상측 립부(110)의 선단부(111) 및 하측 립부(120)의 선단부(121)의 사이에 심(130)의 두께에 따른 간극을 마련할 수 있다. 따라서, 상측 립부(110)의 선단부(111) 및 하측 립부(120)의 선단부(121)의 사이에, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 노즐실(191)에 도입되는 가스를 분사하는 분출구로서 슬릿(140)이 형성된다. 슬릿(140)은, 구체적으로는, 강대(2)의 폭 방향으로 연장된다.

또한, 심(130)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 강대(2)의 폭 방향의 양단측에 있어서, 각각 후단측으로부터 선단측으로 연장되는 한 쌍의 측방 연장부(133)를 갖는다. 그것에 의해, 슬릿(140)은, 당해 한 쌍의 측방 연장부(133)의 선단부에 의해 길이 방향으로 구획 형성된다.

슬릿(140)의 슬릿 갭(즉, 슬릿(140)의 상하 방향 치수)은, 예를 들어 0.4㎜ 내지 1.2㎜ 정도이고, 구체적으로는, 강대(2)에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량이 원하는 값으로 되도록, 다양한 파라미터에 기초하여 적절히 설정된다. 당해 파라미터로서, 예를 들어 가스 와이핑 노즐(10)의 각종 치수, 노즐실(191)의 내부 압력, 가스 와이핑 노즐(10)과 강대(2) 사이의 위치 관계 등이 해당될 수 있다. 또한, 슬릿(140)의 길이 방향의 치수는, 강대(2)의 폭에 대응하여 적절히 설정될 수 있다.

<3. 가스 와이핑 노즐의 제조 방법>

계속해서, 도 5 내지 도 9를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법은, 예를 들어 핀 설치 공정과, 심 설치 공정과, 끼워 맞춤 공정과, 고정 공정을 포함한다. 또한, 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법은, 제거 공정을 더 포함해도 된다.

핀 설치 공정은, 하측 립부(120)에 대해서 핀을 설치하는 공정이다. 구체적으로는, 핀 설치 공정에서는, 하측 립부(120)에 대해서 핀(151) 및 핀(152)의 한 쌍 핀이 설치된다.

도 5는, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법에 있어서의 핀 설치 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.

예를 들어, 핀 설치 공정에서는, 핀(151)은 상측으로부터 핀 고정 구멍(128a)에 삽입되고, 핀(151)의 하부가 핀 고정 구멍(128a)의 끼워맞춤에 의해 핀 고정 구멍(128a)에 대해서 고정된다. 그것에 의해, 핀(151)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부가 하측 립부(120)로부터 상방을 향해 돌출된 상태에서 핀 고정 구멍(128a)에 대해서 설치된다. 또한, 핀(152)은 상측으로부터 핀 고정 구멍(128b)에 삽입되고, 핀(152)의 하부가 핀 고정 구멍(128b)의 끼워맞춤에 의해 핀 고정 구멍(128b)에 대해서 고정된다. 그것에 의해, 핀(152)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부가 하측 립부(120)로부터 상방을 향해 돌출된 상태에서 핀 고정 구멍(128b)에 대해서 설치된다. 이와 같이, 핀(151) 및 핀(152)은, 한쪽의 립부에 마련되어 다른 쪽의 립부 측을 향해 돌출되고, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당한다.

여기서, 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)은, 상술한 바와 같이, 하측 립부(120)에 있어서 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 마련된다. 따라서, 하측 립부(120)에 끼워 맞춤 돌기로서 마련되는 핀(151) 및 핀(152)은, 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 마련된다. 또한, 상술한 바와 같이, 끼워 맞춤 구멍으로서의 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)은, 상측 립부(110)에 있어서 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 마련된다. 이와 같이, 끼워 맞춤 돌기 및 끼워 맞춤 구멍은, 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있다. 또한, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 상대적인 위치 결정 정밀도를 효과적으로 향상시키는 관점에서는, 끼워 맞춤 돌기 및 끼워 맞춤 구멍의 각 쌍은, 각 립부에 있어서의 강대(2)의 폭 방향의 양단부에 각각 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 제1 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당하는 핀(151) 및 제2 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당하는 핀(152)의 횡단면 형상은 원형이다. 예를 들어, 핀(151) 및 핀(152)은, 원기둥 형상을 갖는다. 핀(151) 및 핀(152)의 외경은, 예를 들어 강도 및 가공성을 확보하는 관점에서, 5 내지 20㎜ 정도인 것이 바람직하다. 또한, 하측 립부(120)의 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)은, 환공이다. 핀(151)과 핀 고정 구멍(128a)의 끼워맞춤 및 핀(152)과 핀 고정 구멍(128b)의 끼워맞춤은, 구체적으로는, 핀(151) 및 핀(152)을 해머 등으로 두드림으로써 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)으로부터 떼어 낼 수 있을 정도의 끼워맞춤으로 설정된다.

여기서, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에, 하측 립부(120)에 있어서, 각 핀 고정 구멍과 각 핀 사이에서의 열팽창에 의한 변형량의 차를 억제하는 관점에서는, 핀(151) 및 핀(152)의 재질과 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 재질은 동일한 것이 바람직하다. 즉, 본 실시 형태에서는, 핀(151) 및 핀(152)은, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)와 마찬가지로, 스테인리스에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 핀(151) 및 핀(152)은, 원기둥 형상과 다른 형상을 가져도 된다. 예를 들어, 핀(151) 및 핀(152)은 다각기둥 형상을 가져도 되고, 그 경우, 하측 립부(120)의 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)은 다각 형상의 구멍이어도 된다. 이와 같이, 하측 립부(120)의 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)의 형상 및 치수는, 핀(151) 및 핀(152)의 형상 및 치수에 따라서 설정된다.

또한, 핀 설치 공정에서는, 예를 들어 핀(151)의 상단부가 핀(152)의 상단부와 비교해서 상방에 위치하도록 핀(151) 및 핀(152)의 설치가 행해진다. 이 경우, 핀(151)의 돌출 길이(즉, 하측 립부(120)의 상면으로부터 핀(151)의 상단부까지의 거리)는, 핀(152)의 돌출 길이(즉, 하측 립부(120)의 상면으로부터 핀(152)의 상단부까지의 거리)와 비교해서 길다. 이러한 핀(151) 및 핀(152)의 상단부의 위치 관계는, 예를 들어 핀(151)로서 핀(152)과 비교해서 긴 핀을 사용함으로써 실현될 수 있다.

심 설치 공정은, 하측 립부(120)에 대해서 심(130)을 설치하는 공정이다.

도 6은, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법에 있어서의 심 설치 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.

예를 들어, 심 설치 공정에서는, 핀(151) 및 핀(152)의 상단부가 심(130)의 핀 삽입 관통 구멍(138a) 및 핀 삽입 관통 구멍(138b)을 하측으로부터 통과하도록, 심(130)이 상측으로부터 하측 립부(120)의 상부에 적층된다. 그것에 의해, 심(130)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 하측 립부(120)의 선단부(121)에 있어서의 강대(2)의 폭 방향의 중앙측을 제외한 부분과 맞닿은 상태에서 하측 립부(120)에 대해서 설치된다.

심(130)의 핀 삽입 관통 구멍(138a) 및 핀 삽입 관통 구멍(138b)의 형상 및 치수는, 핀(151) 및 핀(152)의 형상 및 치수에 따라서 설정된다. 예를 들어, 심(130)의 핀 삽입 관통 구멍(138a) 및 핀 삽입 관통 구멍(138b)은, 환공이다. 또한, 핀 삽입 관통 구멍(138a) 및 핀 삽입 관통 구멍(138b)의 내경은, 구체적으로는, 심(130)이 핀(151) 및 핀(152)과 간섭하는 것을 회피할 수 있을 정도로 비교적 큰 치수로 설정된다.

끼워 맞춤 공정은, 한쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 공정이다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서, 끼워 맞춤 공정에서는, 끼워 맞춤 돌기로서 하측 립부(120)에 마련되는 핀(151) 및 핀(152)이 끼워 맞춤 구멍으로서 상측 립부(110)에 마련된 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진다.

도 7 및 도 8은, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법에 있어서의 끼워 맞춤 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.

예를 들어, 끼워 맞춤 공정에서는, 핀(151) 및 핀(152)의 상부가 상측 립부(110)의 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 하측으로부터 각각 삽입되도록, 상측 립부(110)이 상측으로부터 하측 립부(120)의 상부에 적층된다. 여기서, 핀(151)의 상단부는, 상술한 바와 같이, 핀(152)의 상단부와 비교해서 상방에 위치할 수 있다. 이 경우, 핀(151)의 돌출 길이는, 핀(152)의 돌출 길이와 비교해서 길다. 따라서, 우선, 도 7에 도시된 바와 같이, 핀(151)의 선단부인 상단부가 핀 삽입 구멍(118a)에 삽입된다. 그것에 의해, 상측 립부(110)가 하측 립부(120)에 대해서 핀(151)의 중심축 주위에 상대적으로 회동 가능해진다. 또한, 상측 립부(110)의 반송은, 예를 들어 상측 립부(110)에 아이볼트를 마련하고, 당해 아이볼트를 사용하여 상측 립부(110)를 크레인 등에 의해 매달아올림으로써 실현될 수 있다.

그 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 핀(151) 및 핀(152)이 각각 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진다. 그것에 의해, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 핀(151)의 중심축 주위의 상대적인 회동이 규제됨으로써, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 상하 방향(Z 방향) 이외의 방향의 상대적인 이동이 규제된다. 따라서, 끼워 맞춤 돌기로서의 핀(151) 및 핀(152)이 끼워 맞춤 구멍으로서의 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향(X 방향)의 상대적인 이동은 규제된다.

상측 립부(110)의 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)의 형상 및 치수는, 핀(151) 및 핀(152)의 형상 및 치수에 따라서 설정된다.

예를 들어, 본 발명에 따른 제1 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당하는 상부 립부(110)의 핀 삽입 구멍(118a)은, 환공이다. 핀(151) 및 핀 삽입 구멍(118a)의 횡단면 형상이 원형임으로써, 핀(151)이 핀 삽입 구멍(118a)에 끼워 맞춰진 상태에 있어서, 핀(151)의 외주면과 핀 삽입 구멍(118a)의 내주면이 전체 둘레에서 서로 맞닿는다. 핀(151)이 핀 삽입 구멍(118a)에 이와 같이 끼워 맞춰짐으로써, 상측 립부(110)에 마련되는 핀 삽입 구멍(118a)과 하측 립부(120)에 설치되는 핀(151)을 동일축상에 위치시키는 것이 실현될 수 있다.

핀(151)과 핀 삽입 구멍(118a)의 끼워맞춤은, 구체적으로는, 상측 립부(110)가 자중에 의해 핀(151)에 대해서 미끄럼 이동 가능할 정도의 끼워맞춤으로 설정된다. 보다 상세하게는, 핀(151) 및 핀(152)이 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서의 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제하는 관점에서, 핀(151)과 핀 삽입 구멍(118a) 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D1 [㎜]는, 하기 식 (3)을 만족시킨다. 또한, 식 (3)에 있어서의 B[㎜]는, 슬릿(140)의 슬릿 갭을 나타낸다.

D1≤0.25×B …(3)

또한, 핀 삽입 구멍(118a)의 내경은, 식 (3)을 만족시키도록 설정되는 범위 내에서 비교적 작은 치수인 것이 바람직하다. 그것에 의해, 핀(151) 및 핀(152)이 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서의 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 보다 적절하게 규제할 수 있다.

또한, 예를 들어 본 발명에 따른 제2 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당하는 상부 립부(110)의 핀 삽입 구멍(118b)은, 강대(2)의 폭 방향을 따라서 연장되고, 강대(2)의 두께 방향보다도 강대(2)의 폭 방향으로 긴 장공이다. 따라서, 핀(152)이 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진 상태에 있어서, 핀(152)의 외측면과 핀 삽입 구멍(118b)의 내측면은, 강대(2)의 두께 방향으로 서로 맞닿는다. 핀(152)이 핀 삽입 구멍(118b)에 이와 같이 끼워 맞춰짐으로써, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 핀(151)의 중심축 주위의 상대적인 회동을 규제하는 것이 실현될 수 있다.

핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 두께 방향의 길이는, 구체적으로는, 상측 립부(110)가 자중에 의해 핀(152)에 대해서 미끄럼 이동 가능할 정도의 치수로 설정된다. 보다 상세하게는, 핀(151) 및 핀(152)이 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서의 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제하는 관점에서, 핀(152)과 핀 삽입 구멍(118b) 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D2[㎜]는, 하기 식 (4)를 만족시킨다.

D2≤0.25×B …(4)

또한, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 두께 방향의 길이는, 식 (4)를 만족시키도록 설정되는 범위 내에서 비교적 작은 치수인 것이 바람직하다. 그것에 의해, 핀(151) 및 핀(152)이 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서의 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 보다 적절하게 규제할 수 있다.

상기한 바와 같이 가스 와이핑 노즐(10)에서는, 끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D[㎜](즉, 끼워 맞춤 돌기의 외경과 끼워 맞춤 구멍의 내경의 차)는, 하기 식 (1)을 만족시킨다.

D≤0.25×B …(1)

본건 발명자는, 실기 시험이나 수치 해석 시뮬레이션 등을 행함으로써, 끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D가 식 (1)을 만족시키도록, 끼워 맞춤 구멍의 내경 및 끼워 맞춤 돌기의 외경 각 치수를 설정함으로써, 강대(2)에 있어서의 단위면적당 중량의 변동을 1g/㎡ 이하로 할 수 있다는 사실을 알 수 있다. 여기서, 단위면적당 중량의 변동이 1g/㎡ 이하인 경우에는, 요구되는 품질을 확보할 수 있을 정도의 균일함으로 용융 금속의 도금이 행해지는 경우에 상당한다.

구체적으로는, 실기 검토의 결과로부터, 간극 D가 식 (1)을 만족시키지 않는 예로서, 간극 D가 0.35×B인 경우에는 단위면적당 중량의 변동이 1.05g/㎡로 되고, 간극 D가 0.45×B인 경우에는 단위면적당 중량의 변동이 1.35g/㎡로 된다는 사실을 알 수 있다. 이 결과는, 간극 D가 식 (1)을 만족시키지 않는 경우에는, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계의 변동에 기인하여 가스 와이핑 노즐(10)에 의해 분사되는 가스의 흐름을 정밀도 좋게 제어하는 것이 곤란해져서, 강대(2)에 대한 가스의 충돌 압력이 변동되기 쉬워지기 때문이라고 생각된다.

한편, 실기 검토의 결과로부터, 간극 D가 식 (1)을 만족시키는 예로서, 간극 D가 0.25×B인 경우에는 단위면적당 중량의 변동이 0.75g/㎡로 되고, 간극 D가 0.15×B인 경우에는 단위면적당 중량의 변동이 0.45g/㎡로 된다는 사실을 알게 되었다. 이 결과는, 간극 D가 식 (1)을 만족시키는 경우에는, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계의 변동이 억제됨으로써, 가스 와이핑 노즐(10)에 의해 분사되는 가스의 흐름을 정밀도 좋게 제어할 수 있으므로, 강대(2)에 대한 가스의 충돌 압력이 변동되는 것이 억제되기 때문이라고 생각된다.

이상, 설명한 바와 같이, 끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D가 식 (1)을 만족시킴으로써, 끼워 맞춤 상태에 있어서의 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제할 수 있으므로, 강대(2)에 있어서의 단위면적당 중량의 변동을 1g/㎡ 이하로 할 수 있다.

여기서, 끼워 맞춤 공정에서는, 상술한 바와 같이, 핀(152)의 외측면과 핀 삽입 구멍(118b)의 내측면이 강대(2)의 두께 방향으로 서로 맞닿음함으로써, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 핀(151)의 중심축 주위의 상대적인 회동이 규제된다. 따라서, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이는, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120) 사이에서의 상대적인 위치 결정 정밀도에 기본적으로는 영향받지 않는다.

핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이가 과도하게 짧은 경우, 예를 들어 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서의 열변형이나 가공 오차 등에 기인하여 가스 와이핑 노즐(10)의 조립 시에 핀(151) 및 핀(152)을 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 삽입하는 것이 곤란해질 수 있다.

또한, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에는, 하측 립부(120)는 상측 립부(110)보다도 도금욕(3)에 가까우므로 고온이 된다. 따라서, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서, 상측 립부(110)와 하측 립부(120)의 사이에서 온도 차가 발생하여 열팽창에 의한 변형량이 다른 것에 기인하여 하측 립부(120)에 마련되어 있는 핀(152)이 상측 립부(110)에 마련되어 있는 핀 삽입 구멍(118b)의 내측면으로 압박될 수 있다.

따라서, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이는, 구체적으로는, 가스 와이핑 노즐(10)의 조립을 용이하게 하는 관점 및 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서의 각 립부 간에서의 열팽창에 의한 변형량의 차에 기인하여 핀 및 핀 삽입 구멍이 손상되는 것을 효과적으로 억제하는 관점에서 설정되는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이 L1[㎜]는, 하기 식 (2)를 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 식 (2)에 있어서, φ1[㎜]는 핀(152)의 직경을 나타내고, ΔT[K]는 상측 립부(110)와 하측 립부(120) 사이의 온도 차를 나타내고, W[㎜]는 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 강대(2)의 폭 방향의 길이를 나타낸다. 온도차 ΔT로서는, 예를 들어 상측 립부(110)와 하측 립부(120) 사이의 온도 차의 조업 시에 있어서의 평균적인 값이 이용된다.

L1≥φ1+20×10^-6×ΔT×W …(2)

상술한 바와 같이, 각 립부는, 예를 들어 스테인리스에 의해 형성된다. 스테인리스의 선팽창률은, 20×10^-6보다 작다. 예를 들어, SUS304의 선팽창률은, 17.3×10^-6 정도이다. 따라서, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이 L1이 식 (2)를 만족시킴으로써, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서, 상측 립부(110)와 하측 립부(120) 사이에서의 열팽창에 의한 변형량의 차에 기인하여 핀(152)이 핀 삽입 구멍(118b)의 내측면에 압박되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 핀 및 핀 삽입 구멍이 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 가스 와이핑 노즐(10)의 조립의 작업성을 향상시키는 관점에서는, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이 L1은, 하기 식 (5)를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

L1≥2×φ1+20×10^-6×ΔT×W …(5)

또한, 상기에서는, 핀(151) 및 당해 핀(151)이 삽입되는 핀 삽입 구멍(118a)의 횡단면 형상이 원형인 예를 설명하였지만, 또한 핀(152) 및 당해 핀(152)이 삽입되는 핀 삽입 구멍(118b)의 횡단면 형상이 원형이어도 된다. 즉, 핀 삽입 구멍(118b)이, 환공이어도 된다.

고정 공정은, 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서, 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 공정이다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서, 고정 공정에서는, 끼워 맞춤 돌기로서의 핀(151) 및 핀(152)이 끼워 맞춤 구멍으로서의 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)가 서로 고정된다. 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 예를 들어 볼트 B10 및 너트 N10을 사용하여 서로 고정된다. 그것에 의해, 도 2에 도시된 가스 와이핑 노즐(10)이 제조된다.

도 9는, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법에 있어서의 고정 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.

예를 들어, 고정 공정에서는, 볼트 B10이, 도 9에 도시된 바와 같이, 상측 립부(110)의 각 스폿 페이싱 구멍(116)에 상측으로부터 삽입된다. 그리고, 각 너트 N10의 선단부에 볼트 B10이 나사 결합된다. 그것에 의해, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)가, 볼트 B10 및 너트 N10에 의해 서로 고정된다.

제거 공정은, 핀을 한쪽의 립부로부터 떼어 내는 공정이다. 구체적으로는, 제거 공정에서는, 핀(151) 및 핀(152)이 하측 립부(120)로부터 떼어 내어진다.

예를 들어, 제거 공정에서는, 핀(151) 및 핀(152)을 해머 등으로 두드림으로써 하측 립부(120)의 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)으로부터 떼어 내어진다. 이러한 제거 공정을 행한 경우에는, 후술하는 바와 같이, 핀의 치수가 열의 영향에 의해 변화하는 것을 억제할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법은, 한쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 끼워 맞춤 공정과, 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 고정 공정을 포함한다. 또한, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동은 규제된다.

여기서, 종래의 가스 와이핑 노즐의 제조 방법에서는, 끼워 맞춤 돌기를 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춤시킴으로써 한 쌍의 립부 사이의 상대적인 위치 결정을 가능하게 하는 끼워 맞춤 공정은 행해지지 않았다. 또한, 상술한 바와 같이, 립부 단체의 중량은 비교적 무겁고, 비교적 대형이므로, 한 쌍의 립부를 나사 체결할 때 한 쌍의 립부 사이의 상대적인 위치 관계를 조정하는 것은 곤란하였다. 따라서, 숙련의 조립 작업자에 의해 상측 립부와 하측 립부의 조립이 행해지는 경우라도, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계가 가스 와이핑 노즐의 조립에 기인하여 변동되는 것을 억제하는 것이 곤란하였다. 구체적으로는, 한 쌍의 립부의 사이에 강대(2)의 두께 방향으로 1 내지 2㎜ 정도의 상대적인 위치의 변동이 발생할 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 끼워 맞춤 공정이 행해진 후에 고정 공정이 행해진다. 여기서, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동은 규제된다. 구체적으로는, 끼워 맞춤 돌기(구체적으로는, 핀) 및 끼워 맞춤 구멍(구체적으로는, 핀 삽입 구멍)이 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있음으로써, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 규제하는 것이 실현된다. 또한, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D가 식 (1)을 만족시키도록, 끼워 맞춤 구멍의 내경 및 끼워 맞춤 돌기의 외경 각 치수가 설정되어 있다. 그것에 의해, 끼워 맞춤 상태에 있어서의 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계가 가스 와이핑 노즐(10)의 조립에 기인하여 변동되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 가스 와이핑 노즐(10)에 의해 분사되는 가스의 흐름을 정밀도 좋게 제어할 수 있으므로, 강대(2)에 대한 가스의 충돌 압력이 변동되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 강대(2)에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량을 안정화할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 끼워 맞춤 공정에 의해 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계의 변동을 억제하는 효과와, 가스 와이핑 노즐(10)에 있어서의 핀 고정 구멍의 내경, 핀 삽입 구멍의 내경 및 핀의 외경의 각 치수와의 관계에 대해서는, 후술로 상세히 설명한다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 끼워 맞춤 돌기(구체적으로는, 핀(151)) 및 제2 끼워 맞춤 돌기(구체적으로는, 핀(152))의 횡단면 형상은 원형이며, 제1 끼워 맞춤 구멍(구체적으로는, 핀 삽입 구멍(118a))은 환공이며, 제2 끼워 맞춤 구멍(구체적으로는, 핀 삽입 구멍(118b))은 강대(2)의 두께 방향보다도 강대(2)의 폭 방향으로 긴 장공일 수 있다. 그것에 의해, 예를 들어 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서의 열변형이나 가공 오차 등에 기인하여 가스 와이핑 노즐(10)의 조립 시에 제1 끼워 맞춤 돌기 및 제2 끼워 맞춤 돌기를 제1 끼워 맞춤 구멍 및 제2 끼워 맞춤 구멍에 삽입하는 것이 곤란해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서, 상측 립부(110)와 하측 립부(120)의 사이에서 온도 차가 발생하여 열팽창에 의한 변형량이 다른 것에 기인하여 하측 립부(120)에 마련되어 있는 핀(152)이 상측 립부(110)에 마련되어 있는 핀 삽입 구멍(118b)의 내측면에 압박되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 가스 와이핑 노즐(10)의 조립을 쉽게 하고, 또한, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서의 각 립부 간에서의 열팽창에 의한 변형량의 차에 기인하여 핀 및 핀 삽입 구멍이 손상되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 장공인 제2 끼워 맞춤 구멍의 강대(2)의 폭 방향의 길이 L1은, 식 (2)를 만족시킬 수 있다. 그것에 의해, 가스 와이핑 노즐(10)의 조립을 효과적으로 쉽게 하고, 또한, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에 있어서의 각 립부 간에서의 열팽창에 의한 변형량의 차에 기인하여 핀 및 핀 삽입 구멍이 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 끼워 맞춤 돌기의 돌출 길이는, 제2 끼워 맞춤 돌기의 돌출 길이와 비교해서 길고, 끼워 맞춤 공정에 있어서, 제1 끼워 맞춤 돌기의 선단부가 제1 끼워 맞춤 구멍에 삽입되고, 그 후, 제1 끼워 맞춤 돌기 및 제2 끼워 맞춤 돌기가 각각 제1 끼워 맞춤 구멍 및 제2 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰질 수 있다. 그것에 의해, 가스 와이핑 노즐(10)의 조립 시에 제1 끼워 맞춤 돌기 및 제2 끼워 맞춤 돌기를 제1 끼워 맞춤 구멍 및 제2 끼워 맞춤 구멍에 용이하게 삽입할 수 있다. 따라서, 가스 와이핑 노즐(10)의 조립을 더 효과적으로 용이하게 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 끼워 맞춤 돌기는 한 쌍의 립부의 대향 방향으로 한쪽의 립부에 관통하여 마련되는 핀 고정 구멍에 설치되는 핀을 포함하고, 끼워 맞춤 구멍은 한 쌍의 립부의 대향 방향으로 다른 쪽의 립부에 관통하여 마련되는 핀 삽입 구멍을 포함할 수 있다. 또한, 끼워 맞춤 공정에 있어서, 당해 핀이, 당해 핀 삽입 구멍에 삽입됨으로써 끼워 맞춰질 수 있다. 그것에 의해, 당해 핀이 당해 핀 삽입 구멍에 끼워 맞춰지는 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 한 쌍 립부의 대향 방향과 교차하는 방향의 상대적인 이동을 효과적으로 규제할 수 있다. 따라서, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 효과적으로 규제할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 핀의 재질과 한 쌍의 립부의 재질은, 동일할 수 있다. 그것에 의해, 가스 와이핑 노즐(10)의 사용 시에, 하측 립부(120)에 있어서, 각 핀 고정 구멍과 각 핀 사이에서의 열팽창에 의한 변형량의 차를 억제할 수 있다. 따라서, 핀의 변형량이 핀 고정 구멍의 변형량을 크게 상회하는 것에 기인하여 핀 및 핀 삽입 구멍이 손상되는 것 및 핀 고정 구멍의 변형량이 핀의 변형량을 크게 상회하는 것에 기인하여 핀이 핀 고정 구멍으로부터 빠지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법은, 고정 공정의 후에, 핀을 한쪽의 립부로부터 떼어 내는 떼어 내기 공정을 포함할 수 있다. 그것에 의해, 가스 와이핑 노즐(10)을 핀이 떼어 내어진 상태에서 도금욕(3)의 상방에 설치할 수 있다. 따라서, 핀이 고온 환경하에 노출되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 핀의 치수가 열의 영향에 의해 변화하는 것을 억제할 수 있다.

실시예

본 실시 형태에 있어서의 끼워 맞춤 공정에 의해 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계의 변동을 억제하는 효과와, 상술한 가스 와이핑 노즐(10)에 있어서의 핀 고정 구멍의 내경, 핀 삽입 구멍의 내경 및 핀의 외경 각 치수와의 관계에 대하여 실시예를 참조하여 설명한다. 실시예에서는, 하기와 같이, 상술한 가스 와이핑 노즐(10)에 있어서의 각 치수가 구체적으로 설정된다.

실시예에서는, 핀 고정 구멍(128a, 128b)의 내경의 기준 치수를 12㎜로 하고, 공차역 클래스를 H7로 하였다. 따라서, 핀 고정 구멍(128a, 128b)의 내경의 치수 공차의 상한값은 12.018㎜이며, 하한값은 12.000㎜이다.

또한, 실시예에서는, 핀 삽입 구멍(118a)의 내경의 기준 치수를 12㎜로 하고, 공차역 클래스를 H7로 하였다. 따라서, 핀 삽입 구멍(118a)의 내경의 치수 공차의 상한값은 12.018㎜이며, 하한값은 12.000㎜이다.

또한, 실시예에서는, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 두께 방향의 길이의 치수 공차의 상한값을 12.018㎜로 하고, 하한값을 12.000㎜로 하였다.

또한, 실시예에서는, 핀(151, 152)의 외경 기준 치수를 12㎜로 하고, 공차역 클래스를 h5로 하였다. 따라서, 핀(151, 152)의 외경 치수 공차의 상한값은 12.000㎜이며, 하한값은 11.992㎜이다.

핀 고정 구멍(128a)의 내경과 핀(151)의 외경의 차는 최대 0.026㎜이며, 핀 삽입 구멍(118a)의 내경과 핀(151)의 외경의 차는 최대 0.026㎜이다. 따라서, 각 핀이 각 핀 삽입 구멍에 끼워 맞춰지는 끼워 맞춤 상태에 있어서, 상측 립부(110)의 핀 삽입 구멍(118a)과 하측 립부(120)의 핀 고정 구멍(128a)의 사이에서 강대(2)의 두께 방향으로 최대 0.052㎜의 상대적인 위치의 변동이 발생할 수 있다.

핀 고정 구멍(128b)의 내경과 핀(152)의 외경의 차는 최대 0.026㎜이며, 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 두께 방향의 길이와 핀(152)의 외경의 차는 최대 0.026㎜이다. 따라서, 각 핀이 각 핀 삽입 구멍에 끼워 맞춰지는 끼워 맞춤 상태에 있어서, 상측 립부(110)의 핀 삽입 구멍(118b)과 하측 립부(120)의 핀 고정 구멍(128b)의 사이에서 강대(2)의 두께 방향으로 최대 0.052㎜의 상대적인 위치의 변동이 발생할 수 있다.

따라서, 실시예에서는, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치의 변동은, 최대라도 0.052㎜로 된다. 이와 같이, 상기 실시예에 의하면, 본 실시 형태에 있어서의 끼워 맞춤 공정에 의해, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 위치 변동이 현저하게 억제되는 것이 확인되었다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 끼워 맞춤 공정이 행해진 후에 고정 공정이 행해짐으로써, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계가 가스 와이핑 노즐(10)의 조립에 기인하여 변동되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기에서는, 핀 삽입 구멍(118a)의 내경의 공차역 클래스를 H7로 하고, 핀(151, 152)의 외경의 공차역 클래스를 h5로 한 예에 대하여 설명하였지만, 핀 삽입 구멍(118a)의 내경 및 핀(151, 152)의 외경의 공차역 클래스는 이러한 예로 특별히 한정되지 않는다. 또한, 핀 삽입 구멍(118a)의 내경과 핀 삽입 구멍(118b)의 강대(2)의 두께 방향 길이의 사이에서 공차역이 상이해도 된다. 또한, 이들의 공차역은, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계의 변동을 억제하는 점과 가스 와이핑 노즐의 조립 작업의 효율을 향상시키는 점의 각각의 우선도에 따라서 적절히 설정될 수 있다.

<4. 변형예>

계속해서, 도 10 내지 도 16을 참조하여, 변형예에 대하여 설명한다.

(가스 와이핑 노즐의 구성)

우선, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 구성에 대하여 설명한다.

도 10은, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 11은, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 일례를 나타내는 분해 사시도이다. 도 12는, 변형예에 따른 상측 립부(210)의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 13은, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 일례를 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 도 13은, 도 10에 도시한 B-B 단면에 대한 단면도이다. B-B 단면은, 강대(2)의 폭 방향으로 직교하고, 심(230)의 측방 연장부(133)를 통과하는 단면이다.

변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)에서는, 상술한 가스 와이핑 노즐(10)과 비교하여, 상측 립부(210)에 끼워 맞춤 구멍으로서 오목부가 마련되고, 하측 립부(220)에 끼워 맞춤 돌기로서 볼록부가 마련되는 점이 다르다. 또한, 변형예에서는, 상측 립부(210)의 구성으로부터 상술한 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)은 생략되고, 하측 립부(220)의 구성으로부터 상술한 핀 고정 구멍(128a) 및 핀 고정 구멍(128b)은 생략된다.

구체적으로는, 변형예에서는, 상측 립부(210)의 하면(즉, 상측 립부(210)에 있어서의 하측 립부(220)측의 면)에는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 후술되는 가스 와이핑 노즐(20)의 제조 방법에 있어서 사용되는 오목부(218a) 및 오목부(218b)가 마련된다. 후술되는 제조 방법에 있어서, 오목부(218a) 및 오목부(218b)에는, 하측 립부(220)에 마련된 볼록부가 끼워 맞춰진다. 오목부(218a) 및 오목부(218b)는, 상측 립부(210)의 하면에 있어서 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 마련된다. 구체적으로는, 오목부(218a)는 오목부(114)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 일측에 병설되고, 오목부(218b)는 오목부(114)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 타측에 병설된다. 변형예에서는, 오목부(218a) 및 오목부(218b)가 본 발명에 따른 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당한다. 구체적으로는, 오목부(218a)가 본 발명에 따른 제1 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당하고, 오목부(218b)가 본 발명에 따른 제2 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당한다. 또한, 오목부(218a) 및 오목부(218b)의 형상 및 치수의 상세에 대해서는, 후술로 설명한다.

또한, 변형예에서는, 하측 립부(220)의 상면(즉, 하측 립부(220)에 있어서의 상측 립부(210)측의 면)에는, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 마련된다. 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)는, 구체적으로는, 하측 립부(220)에 일체로서 마련된다. 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)는, 하측 립부(220)의 상면에 있어서 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 오목부(218a) 및 오목부(218b)와 대응하는 위치에 각각 마련된다. 구체적으로는, 볼록부(228a)는 오목부(124)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 일측에 병설되고, 볼록부(228b)는 오목부(124)에 대해서 강대(2)의 폭 방향의 타측에 병설된다. 변형예에서는, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)는, 본 발명에 따른 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당한다. 구체적으로는, 볼록부(228a)가 본 발명에 따른 제1 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당하고, 볼록부(228b)가 본 발명에 따른 제2 끼워 맞춤 돌기의 일례에 상당한다. 또한, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)의 형상 및 치수의 상세에 대해서는, 후술로 설명한다.

또한, 변형예에서는, 심(230)에는, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 후술되는 가스 와이핑 노즐(20)의 제조 방법에 있어서 하측 립부(220)에 마련된 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)의 간섭을 회피하기 위해서 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)이 마련된다. 예를 들어, 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)은, 심(230)에 있어서 오목부(218a) 및 오목부(218b)와 대응하는 위치에, 각각 상하 방향으로 심(230)을 관통해서 마련된다. 또한, 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)의 형상 및 치수의 상세에 대해서는, 후술로 설명한다.

(가스 와이핑 노즐의 제조 방법)

계속해서, 도 14 및 도 15를 참조하여, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 제조 방법은, 예를 들어 심 설치 공정과, 끼워 맞춤 공정과, 고정 공정을 포함한다.

심 설치 공정은, 하측 립부(220)에 대해서 심(230)을 설치하는 공정이다.

도 14는, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 제조 방법에 있어서의 심 설치 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.

예를 들어, 심 설치 공정에서는, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)의 상단부가 심(230)의 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)을 하측으로부터 통과하도록, 심(230)이 상측으로부터 하측 립부(220)의 상부에 적층된다. 그것에 의해, 심(230)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 하측 립부(220)의 선단부(121)에 있어서의 강대(2)의 폭 방향의 중앙측을 제외한 부분과 맞닿은 상태에서 하측 립부(220)에 대해서 설치된다.

볼록부(228a) 및 볼록부(228b)는, 예를 들어 원뿔대 형상을 갖는다. 이와 같이, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)는, 정상부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 한편, 심(230)의 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)은, 예를 들어 환공이다. 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)의 내경은, 구체적으로는, 심(230)이 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)와 간섭하는 것을 회피할 수 있을 정도로 비교적 큰 치수로 설정된다.

또한, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)는, 원뿔대 형상과 다른 형상을 가져도 된다. 예를 들어, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)는 원기둥 형상, 다각기둥 형상 또는 다각추 사다리꼴 형상을 가져도 되고, 그 경우, 심(230)의 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)은 볼록부와 대응한 형상을 가질 수 있다. 이와 같이, 심(230)의 볼록부 삽입 관통 구멍(238a) 및 볼록부 삽입 관통 구멍(238b)의 형상 및 치수는, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)의 형상 및 치수에 따라서 설정된다.

끼워 맞춤 공정은, 상술한 바와 같이, 한쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 공정이다. 구체적으로는, 변형예에 있어서, 끼워 맞춤 공정에서는, 끼워 맞춤 돌기로서 하측 립부(220)에 마련되는 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 끼워 맞춤 구멍으로서 상측 립부(210)에 마련되는 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 끼워 맞춰진다.

도 15는, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 제조 방법에 있어서의 끼워 맞춤 공정의 모습을 나타내는 사시도이다.

예를 들어, 끼워 맞춤 공정에서는, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)의 상부가 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 하측으로부터 각각 삽입되도록, 상측 립부(210)가 상측으로부터 하측 립부(220)의 상부에 적층된다. 이와 같이, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가, 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 삽입됨으로써, 도 15에 도시된 바와 같이, 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 끼워 맞춰진다. 그것에 의해, 상측 립부(210) 및 하측 립부(220) 사이에서의 상하 방향(Z 방향) 이외의 방향의 상대적인 이동이 규제된다. 따라서, 끼워 맞춤 돌기로서의 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 끼워 맞춤 구멍으로서의 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서, 상측 립부(210) 및 하측 립부(220) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향(X 방향)의 상대적인 이동은 규제된다.

또한, 볼록부(228a)의 돌출 길이는, 볼록부(228b)의 돌출 길이와 비교해서 길어도 된다. 그 경우, 끼워 맞춤 공정에 있어서, 볼록부(228a)의 선단부가 오목부(218a)에 삽입되고, 그 후, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 각각 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 끼워 맞춰질 수 있다.

상측 립부(210)의 오목부(218a) 및 오목부(218b)의 형상 및 치수는, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)의 형상 및 치수에 따라서 설정된다.

예를 들어, 본 발명에 따른 제1 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당하는 상부 립부(210)의 오목부(218a)는, 환공이다. 구체적으로는, 오목부(218a)는, 저부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 볼록부(228a) 및 오목부(218a)의 횡단면 형상이 원형임으로써, 볼록부(228a)가 오목부(218a)에 끼워 맞춰진 상태에 있어서, 볼록부(228a)의 외주면과 오목부(218a)의 내주면이 전체 둘레에서 서로 맞닿는다. 볼록부(228a)가 오목부(218a)에 이와 같이 끼워 맞춰짐으로써, 상측 립부(210)에 마련되는 오목부(218a)와 하측 립부(220)에 마련되는 볼록부(228a)를 동일축상에 위치시키는 것이 실현될 수 있다.

오목부(218a)와 볼록부(228a) 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극을 D라 한 경우, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서의 상측 립부(210) 및 하측 립부(220) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제하는 관점에서, 당해 간극 D는, 상술한 식 (1)을 만족시킨다. 오목부(218a)의 치수는, 구체적으로는, 볼록부(228a)의 외주면과 오목부(218a)의 내주면이 맞닿은 상태에 있어서, 상측 립부(210)의 하면 및 하측 립부(220)의 상면이 심(230)과 맞닿을 수 있도록 설정되어도 된다.

또한, 예를 들어 본 발명에 따른 제2 끼워 맞춤 구멍의 일례에 상당하는 상부 립부(210)의 오목부(218b)는, 강대(2)의 폭 방향을 따라서 연장되고, 강대(2)의 두께 방향보다도 강대(2)의 폭 방향으로 긴 장공이다. 구체적으로는, 오목부(218b)는, 저부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 따라서, 볼록부(228b)가 오목부(218b)에 끼워 맞춰진 상태에 있어서, 볼록부(228b)의 외측면과 오목부(218b)의 내측면은, 강대(2)의 두께 방향으로 서로 맞닿는다. 볼록부(228b)가 오목부(218b)에 이와 같이 끼워 맞춰짐으로써, 상측 립부(210) 및 하측 립부(220) 사이에서의 볼록부(228a)의 중심축 주위의 상대적인 회동을 규제하는 것이 실현될 수 있다.

볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에 있어서의 상측 립부(210) 및 하측 립부(220) 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제하는 관점에서, 오목부(218b)와 볼록부(228b) 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극을 D라 한 경우, 당해 간극 D는, 상술한 식 (1)을 만족시킨다. 또한, 오목부(218b)의 치수는, 구체적으로는, 볼록부(228b)의 외주면과 오목부(218b)의 내주면이 강대(2)의 두께 방향으로 맞닿은 상태에 있어서, 상측 립부(210)의 하면 및 하측 립부(220)의 상면이 심(230)과 맞닿을 수 있도록 설정되어도 된다.

여기서, 끼워 맞춤 공정에서는, 상술한 바와 같이, 볼록부(228b)의 외주면과 오목부(218b)의 내주면이 강대(2)의 두께 방향으로 맞닿음함으로써, 상측 립부(210) 및 하측 립부(220) 사이에서의 볼록부(228a)의 중심축 주위의 상대적인 회동이 규제된다. 따라서, 오목부(218b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이는, 상측 립부(210) 및 하측 립부(220) 사이에서의 상대적인 위치 결정 정밀도로 기본적으로는 영향받지 않는다.

오목부(218b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이가 과도하게 짧은 경우, 예를 들어 가스 와이핑 노즐(20)의 사용 시에 있어서의 열변형이나 가공 오차 등에 기인하여 가스 와이핑 노즐(20)의 조립 시에 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)를 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 삽입하는 것이 곤란해질 수 있다.

또한, 가스 와이핑 노즐(20)의 사용 시에는, 상술한 바와 같이, 하측 립부(220)는 상측 립부(210)보다도 도금욕(3)에 가까우므로 고온으로 된다. 따라서, 가스 와이핑 노즐(20)의 사용 시에 있어서, 상측 립부(210)와 하측 립부(220)의 사이에서 온도 차가 발생하여 열팽창에 의한 변형량이 다른 것에 기인하여 하측 립부(220)에 마련되어 있는 볼록부(228b)가 상측 립부(210)에 마련되어 있는 오목부(218b)의 내측면에 압박될 수 있다.

따라서, 가스 와이핑 노즐(20)의 조립을 용이하게 하는 관점 및 가스 와이핑 노즐(20)의 사용 시에 있어서의 각 립부 간에서의 열팽창에 의한 변형량의 차에 기인하여 볼록부 및 오목부가 손상되는 것을 효과적으로 억제하는 관점에서, 오목부(218b)의 강대(2)의 폭 방향의 길이를 L1이라 한 경우, 당해 길이 L1은, 상술한 식 (2)를 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 가스 와이핑 노즐(20)의 조립 작업성을 향상시키는 관점에서는, 당해 길이 L1은, 상술한 식 (5)를 만족시키는 것이 보다 바람직하다. 또한, 변형예에서는, 식 (2) 및 식 (5)에 있어서의 φ1은 볼록부(228b)의 직경을 나타내고, ΔT는 상측 립부(210)와 하측 립부(220) 사이의 온도 차를 나타낸다.

또한, 상기에서는, 볼록부(228a) 및 당해 볼록부(228a)가 삽입되는 오목부(218a)의 횡단면 형상이 원형인 예를 설명하였지만, 또한 볼록부(228b) 및 당해 볼록부(228b)가 삽입되는 오목부(218b)의 횡단면 형상이 원형이어도 된다. 즉, 오목부(218b)가, 환공이어도 된다.

고정 공정은, 상술한 바와 같이, 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서, 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 공정이다. 구체적으로는, 변형예에 있어서, 고정 공정에서는, 끼워 맞춤 돌기로서의 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 끼워 맞춤 구멍으로서의 오목부(218a) 및 오목부(218b)에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서, 상측 립부(210) 및 하측 립부(220)가 서로 고정된다. 상측 립부(210) 및 하측 립부(220)는, 예를 들어 볼트 B10 및 너트 N10을 사용하여 서로 고정된다. 그것에 의해, 도 10에 도시된 가스 와이핑 노즐(20)이 제조된다.

상술한 바와 같이, 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(20)의 제조 방법은, 한쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 끼워 맞춤 공정과, 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 고정 공정을 포함한다. 여기서, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동은 규제된다. 구체적으로는, 끼워 맞춤 돌기(구체적으로는, 볼록부) 및 끼워 맞춤 구멍(구체적으로는, 오목부)이 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있음으로써, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 규제하는 것이 실현된다. 또한, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D가 식 (1)을 만족시킨다. 그것에 의해, 끼워 맞춤 상태에 있어서의 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제할 수 있다. 따라서, 상술한 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법과 마찬가지로, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계가 가스 와이핑 노즐(20)의 조립에 기인하여 변동되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 강대(2)에 대한 가스의 충돌 압력이 변동되는 것을 억제할 수 있으므로, 강대(2)에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량을 안정화할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 변형예에서는, 끼워 맞춤 돌기는 한쪽의 립부에 있어서의 다른 쪽의 립부측의 면에 마련되는 볼록부를 포함하고, 끼워 맞춤 구멍은 다른 쪽의 립부에 있어서의 한쪽의 립부측의 면에 마련되는 오목부를 포함할 수 있다. 또한, 끼워 맞춤 공정에 있어서, 당해 볼록부가, 당해 오목부에 삽입되는 것에 의해 끼워 맞춰질 수 있다. 그것에 의해, 한 쌍의 립부 사이에서의 한 쌍의 립부의 대향 방향과 교차하는 방향의 상대적인 이동을 효과적으로 규제할 수 있다. 따라서, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 효과적으로 규제할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 변형예에서는, 볼록부는 정상부를 향함을 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 갖고, 오목부는 저부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 그것에 의해, 끼워 맞춤 공정에 있어서, 볼록부의 중심축과 오목부의 중심축이 동축상에 위치하지 않는 상태에서 볼록부가 오목부에 삽입되는 경우라도, 볼록부의 외주면과 오목부의 내주면이 서로 서로 미끄러지면서 볼록부의 오목부에 대한 삽입이 진행될 수 있다. 따라서, 볼록부를 오목부에 원활하게 끼워 맞춤할 수 있다.

상기에서는, 볼록부(228a) 및 볼록부(228b)가 하측 립부(220)에 일체로서 마련되는 예에 대하여 설명하였지만, 끼워 맞춤 돌기로서의 볼록부는 하측 립부에 별체로서 마련되어도 된다.

도 16은, 다른 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(30)의 일례를 나타내는 단면도이다. 구체적으로는, 도 16은, 강대(2)의 폭 방향으로 직교하고, 가스 와이핑 노즐(30)에 있어서의 심(230)의 측방 연장부(133)를 통과하는 단면에 대한 단면도이다.

다른 변형예에 따른 가스 와이핑 노즐(30)에서는, 상술한 가스 와이핑 노즐(20)과 비교하여, 볼록부가 하측 립부(320)에 별체로서 마련되는 점이 다르다.

가스 와이핑 노즐(30)에서는, 상술한 가스 와이핑 노즐(20)과 마찬가지로, 한 쌍의 볼록부가 하측 립부(320)의 상부에 있어서 오목부(218a) 및 오목부(218b)와 대응하는 위치에 각각 마련된다. 또한, 도 16에서는, 이러한 한 쌍의 볼록부 중, 오목부(218a)와 대응하는 볼록부(328a)가 도시되어 있지만, 오목부(218b)와 대응하는 볼록부의 도시는 생략되어 있다.

가스 와이핑 노즐(30)에서는, 예를 들어 한 쌍의 오목부가 하측 립부(320)의 상부에 있어서 오목부(218a) 및 오목부(218b)와 대응하는 위치에 각각 마련된다. 또한, 도 16에서는, 이러한 한 쌍의 오목부 중, 오목부(218a)와 대응하는 오목부(329a)가 도시되어 있지만, 오목부(218b)와 대응하는 오목부의 도시는 생략되었 다. 한 쌍의 볼록부는, 한 쌍의 오목부에 각각 끼워 맞춰진 상태에서 고정된다. 예를 들어, 오목부(218a)와 대응하는 볼록부(328a)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 오목부(329a)에 끼워 맞춰진 상태에서 고정된다.

이와 같이, 볼록부가 하측 립부에 별체로서 마련되는 경우라도, 볼록부가 하측 립부에 일체로서 마련되는 경우와 마찬가지로, 한 쌍의 볼록부가 한 쌍의 오목부에 끼워 맞춰지는 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 규제할 수 있다.

<5. 결론>

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 가스 와이핑 노즐(10)의 제조 방법은, 한쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 끼워 맞춤 공정과, 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 고정 공정을 포함한다. 여기서, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동은 규제된다. 구체적으로는, 끼워 맞춤 돌기 및 끼워 맞춤 구멍은, 강대(2)의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍(끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍의 쌍이 합해서 2쌍) 마련되어 있음으로써, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 규제하는 것이 실현된다. 또한, 끼워 맞춤 상태에 있어서, 끼워 맞춤 돌기와 끼워 맞춤 구멍 사이의 강대(2)의 두께 방향의 간극 D가 식 (1)을 만족시킨다. 그것에 의해, 끼워 맞춤 상태에 있어서의 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동을 적절하게 규제할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계가 가스 와이핑 노즐(10)의 조립에 기인하여 변동되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 강대(2)에 대한 가스의 충돌 압력이 변동되는 것을 억제할 수 있으므로, 강대(2)에 대한 용융 금속의 단위면적당 중량을 안정화할 수 있다.

또한, 상기에서는, 노즐실(191) 및 가스 헤더실(192)이, 가스 와이핑 노즐(10)에 있어서의 선단측 및 후단측에 각각 형성되는 예에 대하여 설명하였지만, 가스 와이핑 노즐(10)의 구성으로부터 가스 헤더실(192)은 생략되어도 된다. 또한, 그 경우, 노즐실(191)과 가스 헤더실(192)을 연통하는 연통 구멍(113) 및 연통 구멍(123)은, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)의 구성으로부터 생략된다.

또한, 상기에서는, 하측 립부에 끼워 맞춤 돌기로서 한 쌍의 핀이 마련되는 예 및 하측 립부에 끼워 맞춤 돌기로서 한 쌍의 볼록부가 마련되는 예를 주로 설명하였지만, 하측 립부에 끼워 맞춤 돌기로서 핀 및 볼록부가 혼재해서 마련되어도 된다. 그 경우, 상측 립부에는, 핀과 대응하는 위치에 핀 삽입 구멍이 끼워 맞춤 구멍으로서 마련되고, 볼록부와 대응하는 위치에 오목부가 끼워 맞춤 구멍으로서 마련된다.

또한, 상기에서는, 하측 립부에 끼워 맞춤 돌기로서 핀이 마련되는 예 및 하측 립부에 끼워 맞춤 돌기로서 볼록부가 마련되는 예를 주로 설명하였지만, 끼워 맞춤 돌기로서의 핀이나 볼록부는 상측 립부에 마련되어도 된다. 상측 립부에 끼워 맞춤 돌기로서 핀이 마련되는 경우, 하측 립부에는, 상측 립부에 마련되는 핀과 대응하는 위치에 핀 삽입 구멍이 끼워 맞춤 구멍으로서 마련된다. 또한, 상측 립부에 끼워 맞춤 돌기로서 볼록부가 마련되는 경우, 하측 립부에는, 상측 립부에 마련되는 볼록부와 대응하는 위치에 오목부가 끼워 맞춤 구멍으로서 마련된다.

또한, 상기에서는, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 한 쌍의 립부의 대향 방향 이외의 방향의 상대적인 이동이 규제되는 예를 주로 설명하였지만, 끼워 맞춤 상태에 있어서 규제되는 한 쌍의 립부 사이에서의 상대적인 이동의 방향은, 강대(2)의 두께 방향만이어도 된다. 예를 들어, 가스 와이핑 노즐(10)에 있어서의 핀 삽입 구멍(118a) 및 핀 삽입 구멍(118b)의 양쪽이 강대(2)의 두께 방향보다도 강대(2)의 폭 방향으로 긴 장공이어도 된다. 그러한 경우에는, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 폭 방향의 상대적인 이동은 규제되지 않지만, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동은 규제될 수 있다.

또한, 상기에서는, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동이 쌍방향으로 규제되는 예를 주로 설명하였지만, 끼워 맞춤 상태에 있어서 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동이 일방향으로만 규제되어도 된다. 예를 들어, 하측 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기의 강대(2)측의 면만이 상측 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍의 내주면과 맞닿는 끼워 맞춤 상태가 생각된다. 이 경우에는, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 이동 중, 상측 립부가 하측 립부에 대해서 상대적으로 강대(2)로부터 이격되는 방향의 이동만이 규제된다. 그러한 경우라도, 끼워 맞춤 상태에서 한 쌍의 립부를 서로 고정함으로써, 한 쌍의 립부 사이에서의 강대(2)의 두께 방향의 상대적인 위치 관계가 가스 와이핑 노즐의 조립에 기인하여 변동되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기에서는, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)가 나사 체결에 의해 서로 고정되는 예에 대하여 설명하였지만, 상측 립부(110) 및 하측 립부(120)는, 서로 떼어 내기 가능하다면 다른 방법에 의해 고정되어도 된다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 응용예에 상도할 수 있음은 명확하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

1: 연속 용융 금속 도금 장치
2: 강대
3: 도금욕
4: 도금조
5: 스나우트
6: 싱크 롤
7, 8: 서포트 롤
9: 톱 롤
10, 20, 30: 가스 와이핑 노즐
110, 210: 상측 립부
118a, 118b: 핀 삽입 구멍
120, 220, 320: 하측 립부
128a, 128b: 핀 고정 구멍
130, 230: 심
138a, 138b: 핀 삽입 관통 구멍
140: 슬릿
151, 152: 핀
191: 노즐실
192: 가스 헤더실
218a, 218b: 오목부
228a, 228b, 328a: 볼록부
238a, 238b: 볼록부 삽입 관통 구멍

Claims

서로 대향하여 마련되는 한 쌍의 립부 및 상기 한 쌍의 립부의 사이에 가스의 분출구로서 형성되는 슬릿을 구비하고, 용융 금속 도금욕으로부터 상방으로 인상된 강대에 대해서 상기 슬릿으로부터 상기 가스를 분사함으로써, 상기 강대의 표면에 부착된 용융 금속막의 막 두께를 조절하는 가스 와이핑 노즐의 제조 방법이며,
한쪽의 상기 립부에 마련되는 끼워 맞춤 돌기를 다른 쪽의 상기 립부에 마련되는 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞추는 끼워 맞춤 공정과,
상기 끼워 맞춤 돌기가 상기 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰진 끼워 맞춤 상태에서, 상기 한 쌍의 립부를 서로 고정하는 고정 공정을
포함하고,
상기 끼워 맞춤 돌기 및 상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 강대의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있으며,
상기 끼워 맞춤 상태에 있어서, 상기 한 쌍의 립부 사이에서의 상기 강대의 두께 방향의 상대적인 이동은 규제되고, 상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극은 하기 식 (1)을 만족시키는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
D≤0.25×B …(1)
단,
D: 상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극[㎜]
B: 상기 슬릿의 슬릿 갭[㎜]
제1항에 있어서,
상기 끼워 맞춤 돌기는, 제1 끼워 맞춤 돌기 및 제2 끼워 맞춤 돌기를 포함하고,
상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 제1 끼워 맞춤 돌기 및 상기 제2 끼워 맞춤 돌기가 각각 끼워 맞춰지는 제1 끼워 맞춤 구멍 및 제2 끼워 맞춤 구멍을 포함하고,
상기 제1 끼워 맞춤 돌기 및 상기 제2 끼워 맞춤 돌기의 횡단면 형상은, 원형이며,
상기 제1 끼워 맞춤 구멍은 환공이며,
상기 제2 끼워 맞춤 구멍은, 상기 강대의 두께 방향보다도 상기 강대의 폭 방향으로 긴 장공인, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 제2 끼워 맞춤 구멍의 상기 강대의 폭 방향의 길이는, 하기 식 (2)를 만족시키는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
L1≥φ1+20×10^-6×ΔT×W …(2)
단,
L1: 상기 제2 끼워 맞춤 구멍의 상기 강대의 폭 방향의 길이[㎜]
φ1: 상기 제2 끼워 맞춤 돌기의 직경[㎜]
ΔT: 상기 한쪽의 립부와 상기 다른 쪽의 립부 사이의 온도 차[K]
W: 상기 한 쌍의 립부의 상기 강대의 폭 방향의 길이[㎜]
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 끼워 맞춤 돌기의 돌출 길이는, 상기 제2 끼워 맞춤 돌기의 돌출 길이와 비교해서 길고,
상기 끼워 맞춤 공정에 있어서, 상기 제1 끼워 맞춤 돌기의 선단부가 상기 제1 끼워 맞춤 구멍에 삽입되고, 그 후, 상기 제1 끼워 맞춤 돌기 및 상기 제2 끼워 맞춤 돌기가 각각 상기 제1 끼워 맞춤 구멍 및 상기 제2 끼워 맞춤 구멍에 끼워 맞춰지는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 끼워 맞춤 돌기는, 상기 한 쌍의 립부의 대향 방향으로 상기 한쪽의 립부에 관통해서 마련되는 핀 고정 구멍에 설치되는 핀을 포함하고,
상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 한 쌍의 립부의 대향 방향으로 상기 다른 쪽의 립부에 관통해서 마련되는 핀 삽입 구멍을 포함하는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 핀의 재질과 상기 한 쌍의 립부의 재질은 동일한, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 끼워 맞춤 돌기는, 상기 한쪽의 립부에 있어서의 상기 다른 쪽의 립부측의 면에 마련되는 볼록부를 포함하고,
상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 다른 쪽의 립부에 있어서의 상기 한쪽의 립부측의 면에 마련되는 오목부를 포함하는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 볼록부는, 정상부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 갖고,
상기 오목부는, 저부를 향함에 따라서 횡단면적이 작아지는 테이퍼 형상을 갖는, 가스 와이핑 노즐의 제조 방법.
서로 대향하여 마련되는 한 쌍의 립부 및 상기 한 쌍의 립부의 사이에 가스의 분출구로서 형성되는 슬릿을 구비하고, 용융 금속 도금욕으로부터 상방으로 인상된 강대에 대해서 상기 슬릿에서 상기 가스를 분사함으로써, 상기 강대의 표면에 부착된 용융 금속막의 막 두께를 조절하는 가스 와이핑 노즐이며,
한쪽의 상기 립부에는, 끼워 맞춤 돌기가 마련되고,
다른 쪽의 상기 립부에는, 상기 끼워 맞춤 돌기가 끼워 맞춰져 있는 끼워 맞춤 구멍이 마련되고,
상기 끼워 맞춤 돌기 및 상기 끼워 맞춤 구멍은, 상기 강대의 폭 방향으로 간격을 두고 2쌍 마련되어 있으며,
상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극은, 하기 식 (1)을 만족시키는, 가스 와이핑 노즐.
D≤0.25×B …(1)
단,
D: 상기 끼워 맞춤 돌기와 상기 끼워 맞춤 구멍 사이의 상기 강대의 두께 방향의 간극
B: 상기 슬릿의 슬릿 갭