(57)【要約】【課題】目地材の厚みを均一化できる簡便なノズルホルダー締付け治具を提供する。【解決手段】ノズルホルダー締付け治具２０は、ノズルホルダー１７を把持する把持部２１と、把持部２１と一体的に形成され、ノズルホルダー１７を回す力が加えられるアーム部２２とを備えている。把持部２１は板材からなり、ノズルホルダー１７のフランジ部１７ｂの少なくとも一部が嵌入する略半円状の凹部２５を有し、凹部２５の開口側には、ノズルホルダー１７の第一の取っ手部１８が嵌入するコ字形に切欠かれた第一の嵌入部２３と、第二の取っ手部１９が嵌入するＬ字形に切欠かれた第二の嵌入部２４が対向して形成されている。アーム部２２は、第二の嵌入部２４側に設けられており、第一の嵌入部２３から第二の嵌入部２４に向かう方向に延出している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライディングノズル装置に装着されたノズル収納筒に螺着して、下部ノズルを前記スライディングノズル装置に押圧するノズルホルダーに軸に対して対称に配置された一対の取っ手部が嵌入する嵌入部を有し、前記ノズルホルダーを把持する把持部と、前記把持部から延出し、前記ノズルホルダーを回す力が加えられるアーム部とを備え、
前記取っ手部を介して前記ノズルホルダーを前記ノズル収納筒に締付けるノズルホルダー締付け治具。
【請求項２】
請求項１記載のノズルホルダー締付け治具において、前記嵌入部のコーナー部に半円筒状の窪み部が形成されているノズルホルダー締付け治具。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のノズルホルダー締付け治具において、前記嵌入部に嵌入した前記取っ手部の抜け出しを防止する抜け出し防止部材が、前記取っ手部の露出面上に配置されるノズルホルダー締付け治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属容器内の溶融金属の流出量を制御するスライディングノズル装置に下部ノズルを取付ける際に使用されるノズルホルダー締付け治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
スライディングノズル装置５０から排出される溶融金属を整流化するため、図４に示すように、摺動プレート５１のノズル孔５１ａの位置には、下部ノズル５２がバヨネット（バイオネット）機構により取付けられている。また、摺動プレート５１と下部ノズル５２との間の接合面には、モルタルやシール材等の目地材５３が充填され、隙間からのエアー吸込みや溶融金属の漏れを防止している。
【０００３】
バヨネット機構は、図５に示すように、摺動プレート５１を保持する摺動金枠５４に設けられ、内周面に螺旋溝５７が形成されたノズル収納筒５５と、螺旋溝５７に螺合する突起５８が外周面に形成されたノズルホルダー５６とから構成されている。下部ノズル５２を装着する際は、ノズルホルダー５６に下部ノズル５２を収納した状態で、ノズルホルダー５６の突起５８をノズル収納筒５５の螺旋溝５７に嵌入させて所定方向に回すことでノズルホルダー５６をノズル収納筒５５へ螺着する。下部ノズル５２の外周面には鍔部５９が形成されており、ノズルホルダー５６の上端面が鍔部５９を押圧することで、摺動プレート５１と下部ノズル５２とは目地材５３を介して密着している。
【０００４】
ノズル収納筒５５に挿入したノズルホルダー５６を人間の手で回すことは容易ではなく、ノズルホルダー５６に設けられた取っ手部６０をハンマーで打撃することによりノズルホルダー５６を所定方向に回している。その際、スライディングノズル装置５０の底面を正面視した状態でハンマーで打ち易い側、即ち、上から下にハンマーを振り下ろす側の取っ手部６０に作用する力のほうが、下から上にハンマーを振り上げる側の取っ手部６０に作用する力に比べて大きくなりやすい。ノズル収納筒５５とノズルホルダー５６の間には、ノズル収納筒５５及びノズルホルダー５６の熱膨張を吸収するためのクリアランスが設けられており、一方の取っ手部６０に作用する力のほうが大きくなった場合、ノズルホルダー５６は均一に締付けられず、ノズルホルダー５６及び下部ノズル５２は片側に偏心する。その結果、目地材５３の厚みが均一にならず、隙間からエアーを吸い込んで製品の品質が低下したり、あるいは稼働中に溶融金属が漏れることがあった。
【０００５】
そこで、特許文献１では、下部ノズル５２の鍔部５９とノズルホルダー５６の上端との間に、下部ノズル５２を上方に付勢する弾性リングを配置し、ノズルホルダー５６の下部外周に第１ギアを設けると共に、ノズル収納筒５５の外側に第１ギアと噛合する第２ギアを回転自由に配置し、さらに、第２ギアに回転動力を伝達する駆動部を備えたバイオネット装置の発明が開示されている。そして、上記バイオネット装置によれば、摺動プレート５１と下部ノズル５２との間に充填される目地材５３に一定の圧力を加えておくことができ、これによって目地材５３が収縮しても隙間が生じることがなく、また、ノズルホルダー５６を駆動する第２ギアを一定のトルクで駆動させることができるため、目地材５３の厚みが一定となって安定するとしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−５８１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されているバイオネット装置は、従来のハンマリングをギアによる回転に代えただけであって、ノズルホルダー５６の一方にのみ力が作用する点には変わりがない。従って、このバイオネット装置を使用したとしても、ノズルホルダー５６及び下部ノズル５２が片側に偏心するおそれがある。また、このバイオネット装置の場合、ギアをセットしなければならないため、作業に手間が掛かるという難点もある。
【０００８】
目地材の適度な圧縮による均一な厚みが、稼働時の溶融金属漏れを防ぐために重要な因子となる。このため、下部ノズルの取付け作業には十分な注意が払われる必要がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、目地材の厚みを均一化できる簡便なノズルホルダー締付け治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、スライディングノズル装置に装着されたノズル収納筒に螺着して、下部ノズルを前記スライディングノズル装置に押圧するノズルホルダーに軸に対して対称に配置された一対の取っ手部が嵌入する嵌入部を有し、前記ノズルホルダーを把持する把持部と、前記把持部から延出し、前記ノズルホルダーを回す力が加えられるアーム部とを備え、前記取っ手部を介して前記ノズルホルダーを前記ノズル収納筒に締付けるノズルホルダー締付け治具である。
【００１０】
一対の取っ手部を把持部の嵌入部にそれぞれ嵌入させた状態で、ハンマー等による打撃力をアーム部に加えると、アーム部に加えられた打撃力は、把持部を介して各取っ手部に伝達される。これにより、ノズルホルダーには一対の取っ手部を介して偶力が作用し、ノズルホルダーは均一に押し回されてゆく。その結果、ノズルホルダー及び下部ノズルは偏心せず、目地材の厚みを均一にすることができる。また、梃子の原理により取っ手部に作用する力が増幅されるので、アーム部には大きな打撃力を加える必要がなく、作業員の負担が軽減される。
【００１１】
また、本発明に係るノズルホルダー締付け治具では、前記嵌入部のコーナー部に半円筒状の窪み部が形成されていることを好適とする。
嵌入部のコーナー部は応力集中により亀裂が発生しやすいが、上記構成では、嵌入部のコーナー部に半円筒状の窪み部が形成されているので、応力集中が緩和され、コーナー部の亀裂を防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係るノズルホルダー締付け治具では、前記嵌入部に嵌入した前記取っ手部の抜け出しを防止する抜け出し防止部材が、前記取っ手部の露出面上に配置されることを好適とする。
ハンマー等でアーム部を打撃する場合、ノズルホルダー締付け治具が倒れないように、作業員がノズルホルダー締付け治具を保持しておく必要がある。上記構成では、抜け出し防止部材を設けているので、作業中に嵌入部から取っ手部が抜け出ることがなく、ノズルホルダー締付け治具が倒れることがない。このため、作業員がノズルホルダー締付け治具を保持せずに、ハンマー等でアーム部を打撃することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るノズルホルダー締付け治具によれば、一対の取っ手部を把持部の嵌入部にそれぞれ嵌入させた状態で、ハンマー等による打撃力をアーム部に加えるので、ノズルホルダーに作用する偶力によって該ノズルホルダーを均一に締付けることができる。その結果、ノズルホルダー及び下部ノズルは偏心せず、目地材の厚みを均一にすることができる。また、梃子の原理により取っ手部に作用する力が増幅されるので、アーム部には大きな打撃力を加える必要がなく、作業員の負担が軽減される。さらには、取っ手部をハンマー等で打撃しないので、取っ手部が変形することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
スライディングノズル装置１０を底面から見た部分模式図を図１に、図１のＡ−Ａ矢視断面図（摺動プレート１１から下側部分）を図２にそれぞれ示す。なお、本発明と関連性の低い箇所については、図１、図２とも図示していない。
【００１６】
摺動プレート１１は、固定金枠（図示省略）に対して開閉可能に設けられた開閉金枠１３の内側に移動可能に配置されたスライド金枠１２上に固定され、固定金枠に固定された固定プレート（図示省略）の下面に沿って摺動する。摺動プレート１１のノズル孔１１ａの位置には、中間ノズル１４を介して下部ノズル１５が接続される。また、摺動プレート１１と中間ノズル１４との間の接合面及び中間ノズル１４と下部ノズル１５との間の接合面には、モルタルやシール材等の目地材（図示省略）が充填され、隙間からのエアー吸込みや溶融金属の漏れを防止している。なお、中間ノズル１４を介さず、摺動プレート１１に下部ノズル１５が直接、接続される場合もある。
【００１７】
中間ノズル１４は、バヨネット機構の一部を構成するノズル収納筒１６に収納されている。バヨネット機構は、一方の端部がスライド金枠１２の底面に固着され、他方の端部内周面に螺旋溝１６ａが形成されたノズル収納筒１６と、螺旋溝１６ａに螺合する突起１７ａが外周面に形成され、内孔に下部ノズル１５が収納される筒状のノズルホルダー１７とから構成されている。
【００１８】
下部ノズル１５の外周面には鍔部１５ａが形成されており、ノズルホルダー１７の一方の端面が鍔部１５ａを押圧することで、下部ノズル１５は中間ノズル１４を介して摺動プレート１１に接続される。
ノズルホルダー１７の他方の端面には、半径方向に張り出したリング状のフランジ部１７ｂが形成され、さらに、ノズルホルダー１７の内孔中心を通過する軸に関して対称に配置され、正面視して台形状の第一の取っ手部１８（取っ手部）及び第二の取っ手部１９（取っ手部）がフランジ部１７ｂから突出して設けられている。図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るノズルホルダー締付け治具２０は、ノズルホルダー１７に軸に対して対称に配置された第一の取っ手部１８及び第二の取っ手部１９を利用してノズルホルダー１７をノズル収納筒１６に締付ける治具である。
【００１９】
図３にノズルホルダー締付け治具２０の形状を示す。
ノズルホルダー締付け治具２０は、ノズルホルダー１７を把持する把持部２１と、把持部２１と一体的に形成され、ノズルホルダー１７を回す力が加えられるアーム部２２とを備えている。
【００２０】
把持部２１は板材からなり、ノズルホルダー１７のフランジ部１７ｂの少なくとも一部が嵌入する略半円状の凹部２５を有する三日月形とされている。凹部２５の開口側には、ノズルホルダー１７の第一の取っ手部１８が嵌入するコ字形に切欠かれた第一の嵌入部２３と、第二の取っ手部１９が嵌入するＬ字形に切欠かれた第二の嵌入部２４が対向して形成されている。第一の嵌入部２３と第二の嵌入部２４は、把持部２１の厚さ方向全断面に亘って切欠かれており、第一の嵌入部２３は、第一の取っ手部１８の先端面及び両側面の三面で接し、第二の嵌入部２４は、第二の取っ手部１９の先端面及び一方の側面の二面で接する。なお、第一の嵌入部２３及び第二の嵌入部２４の各コーナー部には、応力集中を緩和するため、半円筒状の窪み部２６が形成されている。また、取っ手部１８、１９と嵌入部２３、２４は、アーム部２２を打撃した際に接すればよく、冶具装着時には、取っ手部１８、１９と嵌入部２３、２４との間にクリアランスが形成されるように構成してもよい。
【００２１】
また、把持部２１の一方の面（表面）には、第一の嵌入部２３と第二の嵌入部２４をそれぞれ覆うカバープレート２７（抜け出し防止部材）が装着されている。さらに、把持部２１の他方の面（裏面）には、第一の嵌入部２３に嵌入した第一の取っ手部１８の抜け出しを防止する帯板状のロックピン２８（抜け出し防止部材）を保持する保持金具２９が、第一の嵌入部２３を挟んでその両側に固着されている。ロックピン２８は、各保持金具２９に形成された当該ロックピン２８を挿通する孔（又は把持部２１との間で孔を形成する凹部）に挿通した状態で、第一の取っ手部１８の露出面上に配置される。本実施の形態では、ノズルホルダー締付け治具２０をノズルホルダー１７に装着した際に、第一の取っ手部１８をカバープレート２７とロックピン２８で挟持するので、第一の嵌入部２３から第一の取っ手部１８が抜け出ず、作業員がノズルホルダー締付け治具２０を保持しなくてもノズルホルダー締付け治具２０が倒れることがない。
【００２２】
アーム部２２は、第二の取っ手部１９と二面で接している第二の嵌入部２４側に設けられており、第一の嵌入部２３から第二の嵌入部２４に向かう方向に延出している。アーム部２２の長さは長いほど、梃子の原理により第一の取っ手部１８及び第二の取っ手部１９に作用する力が増幅されるが、作業性等を考慮した場合、アーム部２２の長さはノズルホルダー１７外径と同程度が好ましい。
【００２３】
次に、ノズルホルダー締付け治具２０を用いて下部ノズル１５をスライディングノズル装置１０に取付ける方法について説明する。
溶融金属容器（図示省略）の底部に設置されたスライディングノズル装置１０に下部ノズル１５を取付ける場合、溶融金属容器を横転させ、スライディングノズル装置１０の底面が作業員の正面となる状態（図１を正面視した状態）で行われる。以下、図１を正面視した状態で作業を行うものとして説明する。
【００２４】
先ず、ノズルホルダー１７に下部ノズル１５を収納した状態で、ノズルホルダー１７の突起１７ａをノズル収納筒１６の螺旋溝１６ａに嵌入させる。
次いで、ノズルホルダー１７にノズルホルダー締付け治具２０を装着する。即ち、ノズルホルダー１７の第一の取っ手部１８と第二の取っ手部１９を、ノズルホルダー締付け治具２０の第一の嵌入部２３と第二の嵌入部２４にそれぞれ嵌入させる。その際、ノズルホルダー１７の締付け方向とハンマーの打撃方向が同方向となるように、ノズルホルダー締付け治具２０をノズルホルダー１７に装着する。例えば、スライディングノズル装置１０の底面を正面視してノズルホルダー１７の締付け方向が時計回りの場合、図１に示すように、スライディングノズル装置１０の底面を正面視してアーム部２２が右側に位置するように、ノズルホルダー締付け治具２０をノズルホルダー１７に装着する。また、第一の嵌入部２３から第一の取っ手部１８が抜け出ないように、保持金具２９にロックピン２８を差し込んでおく。
【００２５】
そして、ノズルホルダー締付け治具２０のアーム部２２をハンマーで上から打撃してノズルホルダー１７を回し、ノズルホルダー１７をノズル収納筒１６に締付けるのである。
アーム部２２をハンマーで上から打撃すると、アーム部２２に近い第二の取っ手部１９には上から下に向かう力Ｘが作用し、アーム部２２から遠い第一の取っ手部１８には下から上に向かう力Ｙが作用する。これにより、ノズルホルダー１７は均一に押し回されてゆく。その結果、ノズルホルダー１７及び下部ノズル１５は偏心せず、目地材を均一に圧縮することができる。
【実施例】
【００２６】
次に、ノズルホルダー締付け治具２０の効果を検証するために実施したノズルホルダー１７の締付け試験について説明する。なお、スライディングノズル装置１０の底面を正面視した状態でノズルホルダー１７を時計回りに回すと、ノズルホルダー１７は締付けられる。
表１に試験結果を示す。表中の各数値は、下部ノズル１５によって押圧される目地材の厚みを部位ごとに示したものであり、表中の上、右、下、左は、図１のノズルホルダー１７の上部、右部、下部、左部にそれぞれ対応している。また、実施例は、スライディングノズル装置１０の底面を正面視してアーム部２２が右側に位置するように、ノズルホルダー１７にノズルホルダー締付け治具２０を装着した状態で、アーム部２２をハンマーで上から下に向けて３回打撃した場合の結果である。一方、比較例１は、従来方法において、右側の取っ手部（第二の取っ手部１９）をハンマーで上から下に向けて３回打撃した後、左側の取っ手部（第一の取っ手部１８）をハンマーで下から上に向けて２回打撃した場合の結果であり、比較例２は、右側の取っ手部をハンマーで上から下に向けて３回打撃した後、左側の取っ手部をハンマーで下から上に向けて１回打撃した場合の結果である。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１より、ノズルホルダー締付け治具２０を使用した場合、目地材の厚みの差は最大で0.38ｍｍであるが、従来方法の場合、目地材の厚みの差は最大1.00ｍｍとなり、ノズルホルダー締付け治具２０を使用することにより、目地材の厚みを均一にできることがわかる。
【００２９】
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、把持部の形状を三日月形としているが、これに限定されるものではなく、Ｃ形やコ形あるいはリング形などでもよい。また、上記実施の形態では、把持部の厚み方向全断面に亘って切欠かれた嵌入部としているが、凹陥状の嵌入部を把持部の片面側に形成してもよい。さらにまた、取っ手部を挟持する突条部を把持部上に設けて嵌入部としてもよい。要は、ノズルホルダーの一対の取っ手部がそれぞれ嵌入する嵌入部が形成されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】スライディングノズル装置を底面から見た部分模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図（摺動プレートから下側部分）である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るノズルホルダー締付け治具を示し、（Ａ）はその表面図、（Ｂ）は裏面図、（Ｃ）は凹部側から見た側面図である。
【図４】バヨネット機構を説明するためのスライディングノズル装置の縦断面図である。
【図５】バヨネット機構を説明するためのスライディングノズル装置の部分分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：スライディングノズル装置、１１：摺動プレート、１１ａ：ノズル孔、１２：スライド金枠、１３：開閉金枠、１４：中間ノズル、１５：下部ノズル、１５ａ：鍔部、１６：ノズル収納筒、１６ａ：螺旋溝、１７：ノズルホルダー、１７ａ：突起、１７ｂ：フランジ部、１８：第一の取っ手部（取っ手部）、１９：第二の取っ手部（取っ手部）、２０：ノズルホルダー締付け治具、２１：把持部、２２：アーム部、２３：第一の嵌入部（嵌入部）、２４：第二の嵌入部（嵌入部）、２５：凹部、２６：窪み部、２７：カバープレート（抜け出し防止部材）、２８：ロックピン（抜け出し防止部材）、２９：保持金具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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