(57)【要約】【課題】ホルダーの変形度合を現場で簡単にかつ精度良く検査でき、ホルダーの寿命を迅速かつ正確に判断することができるホルダー検査治具を提供すること。【解決手段】中央に円形の開口部を有する下板２と、この下板２の上方に間隔をあけて取り付けられた上板３とを備え、下板２の前記開口部の周縁には、この開口部の半径外方向に切り欠いた切り欠き部を前記開口部の円周方向に間隔をあけて複数設け、下板２の上面側であって前記切り欠き部間には、円周方向に傾斜する傾斜面２ｃを形成し、上板３には、下板の傾斜面２ｃに対向する位置に突起部３ａを設けた。このホルダー検査治具１の各部の寸法及び形状は、検査対象のホルダーの設計寸法を基準として、この設計寸法からの寸法ずれの許容範囲を示す許容寸法を加味して決定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受けスリーブにバイヨネット機構で螺合させるために円筒状のホルダー本体の外面に複数のコッターを有し、このコッターの上面は水平面、下面は円周方向に傾斜する傾斜面となっているホルダーに装着して、当該ホルダーの変形度合を検査するホルダー検査治具であって、
中央に円形の開口部を有する下板と、この下板の上方に間隔をあけて取り付けられた上板とを備え、
下板の前記開口部の周縁には、この開口部の半径外方向に切り欠いた切り欠き部を前記開口部の円周方向に間隔をあけて複数設け、
下板の上面側であって前記切り欠き部間には、円周方向に傾斜する傾斜面を形成し、
上板には、下板の傾斜面に対向する位置に突起部を設け、
さらに、
前記開口部の内径寸法は、前記ホルダー本体の外径の設計寸法に許容寸法を加えた寸法とし、
前記切り欠き部の円周方向の長さと半径方向の幅の寸法は、前記コッターの円周方向の長さと半径方向の幅の設計寸法にそれぞれ許容寸法を加えた寸法とし、
上板の下面と上板の突起部の下面との間隔寸法は、前記ホルダー本体の上面からコッターの上面までの間隔の設計寸法から許容寸法を差し引いた寸法とし、
下板の傾斜面の円周方向中心と上板の下面との間隔寸法は、前記ホルダー本体の上面と前記コッター下面の傾斜面の円周方向中心との間隔の設計寸法に等しい寸法とし、
下板の傾斜面の傾斜角度は前記コッター下面の傾斜面の傾斜角度と等しくした、ホルダー検査治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属の鋳造用ノズルあるいはガス吹き込み用ポーラスプラグ等をバイヨネット機構で取り付けるためのホルダーの変形度合を検査するホルダー検査治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融金属容器には、鋳造用ノズルやガス吹き込み用プラグ等が着脱可能に固定保持されるようになっており、その固定保持機構としてバイヨネット機構が広く採用されている。
【０００３】
バイヨネット機構は、溶融金属容器側に取り付けられた受けスリーブに対して鋳造用ノズル等を保持するホルダーを螺合させることによって、鋳造用ノズル等を溶融金属容器側に固定保持するものである。具体的には、受けスリーブ内面の螺旋状の溝にホルダー本体外面に設けたコッターを嵌合させ、ホルダーを回転させて締め付け固定する。
【０００４】
このバイヨネット機構による鋳造用ノズル取り付け要領の一例として、図６に溶融金属容器に備えられたスライディングノズル装置への下部ノズルの取り付け要領を示し、図７に下部ノズル取り付け後のスライディングノズル装置の断面を示す（特許文献１参照）。
【０００５】
このようなスライディングノズル装置は、溶融金属の流量制御を正確に行うことができるため、各種の溶融金属容器に広く利用されており、図７のスライディングノズル装置７では、２枚のプレートを使用し、下側のプレートの下面に下部ノズル１３が接合している。すなわち、下部ノズル１３は、スライディングノズル装置７の下プレート収納金枠８に設けられた受けスリーブ（ノズル収納筒）９と、これにバイオネット機構で螺着するホルダー（ノズルホルダー）１１とにより締め付け固定されている。
【０００６】
具体的には、受けスリーブ９の内面に螺旋溝１０が形成され、円筒状のホルダー本体１１ａの外面に螺旋溝１０に螺合する３個のコッター（突起）１２が形成されている。そして、下部ノズル１３を装着する際には、ホルダー１１に下部ノズル１３を収納した状態で、ホルダー１１の３個のコッター１２を受けスリーブ９の３条の螺旋溝１０に嵌入させて所定方向に回転させることでホルダー１１を受けスリーブ９へ螺着する。ホルダー１１を回転させるためには、ホルダー１１の取手をハンマーでかなり強く叩く。これにより、ホルダー１１の上端面が下部ノズル１３の顎部を押し付けるため、下部ノズル１３を下プレートに強く押し付けることができる。また、一般的に下プレートと下部ノズル１３の間の接合面間（目地部）にはモルタルやシール材等の目地材が充填され、隙間からのエアー吸い込みや溶融金属の漏れを防止している。
【０００７】
なお、溶鋼金属容器の底から不活性ガスを吹き込むポーラスプラグも同様に、受けスリーブとホルダーよって溶融金属容器に取り付けられる。
【０００８】
このような鋳造用ノズルやポーラスプラグを保持するホルダーは、ハンマーで強打されることにより歪が発生しやすく、しかも使用時には高熱を受けるため、繰り返し使用されると、上面部分、コッター部分、あるいは外径部分に変形が発生しやすい。変形したホルダーをそのまま使用を続けると耐火物どうしの接合部の密着性が悪くなって来て、その隙間から溶鋼中へ空気が侵入したり、あるいは隙間から溶鋼が漏れる危険性もある。
【０００９】
したがって、従来は、ホルダーの寸法を定期的に計測して変形度合を検査し、ホルダーが許容寸法を超えて変形していることが判明すると、ホルダーの寿命と判断し交換していた。そして、このホルダーの寸法の計測には、ノギス、マイクロメーター、鋼尺あるいは隙間ゲージ等の一般的な寸法計測器が使用されていた。
【００１０】
しかし、このような一般的な寸法計測器を使用してホルダーの寸法を計測し、その変形度合を検査する場合、ホルダーには、上述のとおり、上面部分、コッター部分、外径部分等でそれぞれ変形が発生し、これらの変形が複合されるため、寸法の計測によって各部分の変形が許容寸法を超えているか否かを判断することは非常に困難である。とくに、ホルダー本体の外面に位置するコッターについては、その変形度合を前記のような一般的な寸法計測器で精度良く検査することは事実上不可能である。
【００１１】
このように、従来の一般的な寸法計測器によっては、ホルダーの変形度合を精度良く検査することは困難であり、ホルダーの寿命、すなわちそのホルダーを交換すべきか否かを正確に判断することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−２８３０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、ホルダーの変形度合を現場で簡単にかつ精度良く検査でき、ホルダーの寿命を迅速かつ正確に判断することができるホルダー検査治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のホルダー検査治具は、受けスリーブにバイヨネット機構で螺合するホルダーに装着して使用され、これによってホルダーの変形度合を検査するものである。ホルダーは、受けスリーブにバイヨネット機構で螺合させるために円筒状のホルダー本体の外面に複数のコッターを有し、このコッターの上面は水平面、下面は円周方向に傾斜する傾斜面となっている。
【００１４】
具体的には、本発明のホルダー検査治具は、中央に円形の開口部を有する下板と、この下板の上方に間隔をあけて取り付けられた上板とを備える。そして、下板の前記開口部の周縁には、この開口部の半径外方向に切り欠いた切り欠き部を前記開口部の円周方向に間隔をあけて複数設け、下板の上面側であって前記切り欠き部間には、円周方向に傾斜する傾斜面を形成し、上板には、下板の上面側の傾斜面に対向する位置に突起部を設ける。
【００１５】
さらに、本発明のホルダー検査治具は以下の条件を満足する。
【００１６】
（１）前記開口部の内径寸法は、前記ホルダー本体の外径の設計寸法に許容寸法（設計寸法からの寸法ずれの許容範囲を示す寸法）を加えた寸法とする。
【００１７】
（２）前記切り欠き部の円周方向の長さと半径方向の幅の寸法は、前記コッターの円周方向の長さと半径方向の幅の設計寸法にそれぞれ許容寸法を加えた寸法とする。
【００１８】
（３）上板の下面と上板の突起部の下面との間隔寸法は、前記ホルダー本体の上面からコッターの上面までの間隔の設計寸法から許容寸法を差し引いた寸法とする。
【００１９】
（４）下板の傾斜面の円周方向中心と上板の下面との間隔寸法は、前記ホルダー本体の上面と前記コッター下面の傾斜面の円周方向中心との間隔の設計寸法に等しい寸法とし、
（５）下板の傾斜面の傾斜角度は前記コッター下面の傾斜面の傾斜角度と等しくする。
【００２０】
以上の条件（１）〜（５）を満足する本発明のホルダー検査治具をホルダーに装着することで、ホルダーの各部の変形度合、言い換えればホルダーの各部の変形がそれぞれの設計寸法に対して許容寸法の範囲内に収まっているか否かの検査を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のホルダー検査治具によれば、これをホルダーに装着するだけで、ホルダーの変形度合を検査することができ、ホルダーの寿命を迅速かつ正確に判断することができる。したがって、過度に変形したホルダーがそのまま使用され続けることを防止でき、鋳造用ノズルやガス吹き込みプラグ等の密着性を良好に保つことができ、隙間から溶鋼中へ空気が侵入したり、あるいは隙間から溶鋼が漏れるといった不具合の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき説明する。
【００２３】
図１は、本発明のホルダー検査治具の一実施例を示す正面図、図２はその平面図、図３は図１のＩ−Ｉ矢視図、図４は図１のＩＩ−ＩＩ矢視図、図５は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視による展開図に相当し併せてホルダーの検査方法を示す説明図である。
【００２４】
なお、本実施例のホルダー検査治具によって検査されるホルダーは、図６及び図７に示したホルダー１１と同じ形状であり、円筒状のホルダー本体１１ａの外周面に円周方向に同じ間隔で３つのコッター１２を設けたものである。このコッター１２の上面は水平面、下面はホルダー１１（ホルダー本体１１ａ）の円周方向に傾斜する傾斜面である。
【００２５】
図１に示すように、ホルダー検査治具１は下板２とこの下板２の上方に間隔をあけて取り付けられた上板３とを備え、下板２と上板３とは３箇所でスリーブ４を介してボルト５で締め付け固定されている。また上板３の上部にはハンドリング用の取手６が配置されている。
【００２６】
図３に示すように下板２は中央に円形の開口部２ａを有するリング状であり、開口部２ａの周縁には、開口部２ａの半径方向に切り欠いた切り欠き部２ｂが円周方向に同じ間隔で３箇所に設けられている。この切り欠き部２ｂは検査対象となるホルダーのコッターの取り付け位置に対応する位置に設けられている。つまり切り欠き部２ｂはホルダーのコッターが挿入できるような大きさになっている。
【００２７】
下板２の上面側であって切り欠き部２ｂ間には、下板２の円周方向に傾斜する傾斜面２ｃが同じ間隔で３箇所に設けられている。また、図１及び図４に示すように上板３の下面側には、下板の３箇所の傾斜面２ｃに対向する位置にそれぞれ突起部３ａが設けられている。この突起部３ａの下面は水平面である。
【００２８】
以上の構成において、ホルダー検査治具１の各部の寸法及び形状は、検査対象のホルダー１１（図６及び図７参照）の設計寸法（設計図面の寸法）を基準として、この設計寸法からの寸法ずれの許容範囲を示す許容寸法を加味して決定される。
【００２９】
以下、具体的に説明する。
【００３０】
図３に示す下板２の開口部２ａの内径寸法Ａは、検査対象の図６及び図７に示すホルダー１１の円筒部であるホルダー本体１１ａの外径の設計寸法に許容寸法を加えた寸法とする。これは、ホルダー本体１１ａの外径の変形度合を検査するための寸法設定である。許容寸法は１ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。本実施例では、許容寸法を３ｍｍとした。
【００３１】
図３に示す下板２の切り欠き部２ｂの円周方向の長さ寸法Ｂと半径方向の幅寸法Ｃは、図６及び図７に示すコッター１２の円周方向の長さと半径方向の幅の設計寸法にそれぞれ許容寸法を加えた寸法とする。これは、コッター１２の変形度合を検査するための寸法設定である。長さ寸法Ｂの許容寸法は２ｍｍ以上６ｍｍ以下、幅寸法Ｃの許容寸法は１ｍｍ以上４ｍｍ以下が好ましい。本実施例では長さ寸法Ｂの許容寸法は４ｍｍとし、幅寸法Ｃの許容寸法は１．５ｍｍとした。
【００３２】
図５に示す上板３の下面と上板３の突起部３ａの下面との間隔寸法Ｄは、ホルダー本体の上面からコッター１２の上面までの間隔の設計寸法から許容寸法を差し引いた寸法とする。これは、おもにコッター１２の円周方向の反りによる変形度合を検査するための寸法設定である。コッター１２は使用中に大きな荷重が掛かるため反りやすい。もし反りの大きさが前記許容寸法よりも大きければ傾斜面２ｃと突起部３ａとの間にコッター１２が入ることができない。許容寸法は１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。本実施例の許容寸法は１．６ｍｍとした。
【００３３】
図５に示す下板２の傾斜面２ｃの円周方向中心と上板３の下面との間隔寸法Ｅは、図６及び図７に示すホルダー１１のホルダー本体１１ａの上面とコッター１２下面の傾斜面の円周方向中心との間隔の設計寸法に等しい寸法とする。これはおもにコッター１２の傾斜面の摩耗による変形度合を検査するための寸法設定である。コッター１２の傾斜面は受けスリーブ１６の螺旋溝１０と接するため使用を重ねると摩耗してくる。摩耗の程度が大きくなると、ホルダー本体１１ａの上面とコッター１２下面の傾斜面との間隔がその設計寸法、すなわち前記間隔寸法Ｅより小さくなり、コッター１２下面の傾斜面と下板２の傾斜面２ｃとの間に隙間が生じる。この隙間の大きさを測定することでコッター１２の傾斜面の摩耗による変形度合を検査することができる。
【００３４】
図５に示す下板２の傾斜面２ｃの傾斜角度αは、コッター１２の傾斜面の設計時の傾斜角度と等しくする。これは、上述したコッター１２の傾斜面の摩耗による変形度合を検査するために必要な寸法設定である。なお、下板２の傾斜面２ｃの円周方向長さは、コッター１２の傾斜面の円周方向長さの±１ｍｍの範囲とすることが好ましい。そうすれば、コッター１２の摩耗や変形の程度が小さい場合には、傾斜面２ｃからコッター１２がはみ出すことがない。
【００３５】
また、図４に示す上板３は、その下面側にホルダー本体１１ａの上面が接触するための水平面を有していれば良い。これによってホルダー本体１１ａの上面の変形度合が検査可能となる。本実施例においては、軽量化のために内径寸法Ｆがホルダー本体１１ａの内径と等しい円形の開口部３ｂを設けているが、必ずしも開口部３ｂを設ける必要はない。
【００３６】
次に、ホルダー検査治具１によるホルダーの検査方法について説明する。
【００３７】
まず、ホルダーを通常使用の向きと同じ向きに水平面に置いた状態で、ホルダー検査治具１を上から被せ、下板２の開口部２ａにホルダー本体１１ａを挿入し、ホルダー本体１１ａの上面が上板３の下面に接触する状態とする。このとき、コッター１２は、下板２の切り欠き部２ｂを通過させるようにするが、下板２の開口部２ａにホルダー本体１１ａが挿入不可であれば、ホルダー本体１１ａの外径の変形が許容範囲を超えていると判断し、そのホルダーは廃棄処分とする。
【００３８】
上述の要領でホルダー検査治具１をホルダーに装着後、ホルダー検査治具１を回転させ、図５に示すように、コッター１２下面の傾斜面と下板２の傾斜面２ｃとが接触し、回転が止まるまで回す。このとき、コッター１２が上板３の突起部３ａの側面に干渉して、上板３の突起部３ａと下板２の傾斜面２ｃとの間に挿入不可であれば、反り等による変形によりコッター１２の位置が許容範囲を超えてずれていると判断し、そのホルダーは廃棄処分とする。
【００３９】
コッター１２が上板３の突起部３ａと下板２の傾斜面２ｃとの間に挿入可能であった場合には、コッター１２の傾斜面と下板２の傾斜面２ｃとの隙間を隙間ゲージで測定する。この隙間が許容範囲（例えば０．６ｍｍ）を超えていれば、コッター１２の傾斜面の摩耗が許容範囲を超えていると判断し、そのホルダーは廃棄処分とする。
【００４０】
さらに、本実施例では、この状態においてすべてのコッター１２の傾斜面が下板２の傾斜面２ｃの範囲内に収まっているか否かも検査し、収まっていない場合には、コッター１２の変形が許容範囲を超えていると判断し、そのホルダーは廃棄処分とする。
【００４１】
加えて、上板３の下面とホルダー本体１１ａの上面との隙間も測定し、この隙間が許容範囲（例えば０．６ｍｍ）を超えていれば、ホルダー本体１１ａの変形が許容範囲を超えていると判断し、そのホルダーは廃棄処分とする。
【００４２】
なお、図５では、ホルダー検査治具をホルダーの上方から装着する例を示したが、この図５の例と上下逆にして、ホルダー検査治具を上板が下になるように水平面に置き、上方からホルダーを装着するようにしてもよい。
【００４３】
このように本発明のホルダー検査治具によれば、従来、変形度合を検査することができなかったコッター部分を含めてホルダー各部の変形度合を正確に検査することができる。そしてこの検査は、製造現場においても簡単に行うことができる。その結果、ホルダーの変形に起因する湯漏れ等の事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のホルダー検査治具の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示すホルダー検査治具の平面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ矢視図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図
【図５】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視による展開図に相当し併せてホルダーの検査方法を示す説明図である。
【図６】溶融金属容器に備えられたスライディングノズル装置への下ノズルの取り付け要領を示す説明図である。
【図７】下ノズル取り付け後のスライディングノズル装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ホルダー検査治具
２  下板
２ａ  開口部
２ｂ  切り欠き部
２ｃ  傾斜面
３  上板
３ａ  突起部
３ｂ  開口部
４  スリーブ
５  ボルト
６  取手
７  スライディングノズル装置
８  下プレート収納金枠
９  受けスリーブ（ノズル収納筒）
１０  螺旋溝
１１  ホルダー（ノズルホルダー）
１１ａ  ホルダー本体
１２  コッター
１３  下部ノズル
【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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【図６】
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【図７】
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