(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造された鋳片をクランプした状態で、レール上を鋳片の引き出し方向に沿って移動しながら前記鋳片を鋳片幅方向に切断する連続鋳造鋳片の切断装置であって、
前記レール上に、前記鋳片の引き出し方向へ移動可能に設置されたトーチ台車本体と、
前記トーチ台車本体に、鋳片幅方向へ移動可能に設けられた、前記鋳片を溶断するためのトーチと、
前記鋳片の上面に、前記トーチ台車本体に連結された当接部材を押し付けて、前記鋳片をクランプし、前記トーチ台車本体の前記鋳片の引き出し方向の位置を前記鋳片に対して固定するクランプ装置と、を有し、
前記当接部材は、
前記連続鋳造設備のライン中心方向である前記鋳片の引き出し方向に平行な回転軸を有する円筒状の形状であり、
前記回転軸を中心として転動することによって、前記鋳片をクランプした状態で前記鋳片に対して鋳片幅方向に移動可能である連続鋳造鋳片の切断装置。
【請求項２】
前記クランプ装置は、
前記トーチ台車本体に連結して設けられ、鋳片幅方向に延びるガイド部材と、
前記ガイド部材と前記当接部材とを連結する連結部材と、
前記当接部材を前記鋳片に押し付ける、又は前記鋳片から離間させるための駆動装置と、を有し、
前記連結部材が前記ガイド部材に沿って鋳片幅方向に移動可能である請求項１に記載の連続鋳造鋳片の切断装置。
【請求項３】
前記クランプ装置が前記鋳片をクランプする際に、前記駆動装置が、前記ガイド部材を前記鋳片に近付けるように動作することによって、前記当接部材を前記鋳片に押し付けて前記当接部材を前記鋳片に対して固定する請求項２に記載の連続鋳造鋳片の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機で鋳造された鋳片に従動して鋳片の引き出し方向に移動しながら鋳片を鋳片幅方向に切断する連続鋳造鋳片の切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造設備では、連続鋳造された鋳片をピンチロールによって引き出し、鋳片に従動して鋳片の引き出し方向（以下、単に「引き出し方向」と称することもある。）に移動する連続鋳造鋳片の切断装置（以下、単に「切断装置」と称することもある。）によって鋳片を鋳片幅方向に沿って切断し、所要の長さの鋳片を得る。切断装置は、鋳片の引き出し方向に移動可能となるようにレールに設置されるトーチ台車本体と、該トーチ台車本体に鋳片幅方向へ移動可能に設けられた鋳片を溶断するためのトーチと、鋳片をクランプする機能を備え、トーチ台車本体に連結されるクランプ装置を有している。鋳片を切断する際には、クランプ装置によりトーチ台車本体に連結された当接部材を鋳片に当接させて押し付けることによって鋳片をクランプ（固定）して、トーチ台車を鋳片の引き出しに従動させながらトーチを鋳片幅方向に移動させることによって鋳片の切断を行う。この際、当接部材を鋳片に押し付けて鋳片をクランプする方式は様々であるが、垂直曲げ式などの鋳片を略水平方向に引き出すスラブ連鋳機では、鋳片を案内するローラーエプロンから引き出された鋳片の上面に耐熱合金製の当接部材を当接させて、適当な荷重で押し付ける方式が用いられることが多い。
【０００３】
ここで、鋳造機の偏りや、鋳片を引き出すピンチロールの平行度のずれなどから、本来の鋳片の引き出し方向である連続鋳造設備のライン中心に対し、実際に引き出された鋳片が蛇行することがある。本明細書においては、鋳片の引き出し方向とは、本来の引き出し方向であるライン中心方向を意味し、実際に鋳片が引き出される方向はこの引き出し方向に正確に一致するとは限らない。鋳片が蛇行すると、トーチ台車本体のクランプ装置に、鋳片幅方向の荷重がかかり、この荷重がトーチ台車本体の鋳片幅方向の位置を規制する車輪に伝わって脱輪したり、トーチ台車本体に故障が発生する場合がある。さらに、当接部材が擦れて鋳片に傷を付けることで製品欠陥の原因となる場合がある。
【０００４】
このような問題に対し、鋳片の蛇行を防止する手法が特許文献１および２に提案されている。
【０００５】
特許文献１には、「板幅方向の端部の板厚に対して板幅方向の端部以外の部分の板厚が厚くなっている鋳片の搬送時の蛇行を防止する連続鋳造鋳片の蛇行防止装置であって、前記鋳片の端部の板厚が薄くなっている部分と前記鋳片の端部以外の部分の板厚が厚くなっている部分との板厚の違いにより生じた段差面に、回転しつつ接触するサイドガイドローラを、前記鋳片の板幅方向の両側位置に配置したことを特徴とする連続鋳造鋳片の蛇行防止装置」が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、「スラブ連鋳機における矯正機最終段の最終矯正ロール出側での鋳片の曲りを防止する鋳片の曲り防止方法であって、該最終矯正ロールの上ロールと下ロールのそれぞれに対し、該ロールの上下方向の傾きを測定する工程と、該ロールを独立して押付ける押圧手段に対し、測定した傾きに基づき、その傾きが水平となるように、鋳片幅方向で該ロールを独立して調整する工程とを有し、鋳片が該最終矯正ロールを通過する前に、前記鋳片を矯正する際の上ロールと下ロールをあらかじめ水平としておくことで曲りを防止することを特徴とする鋳片の曲り防止方法」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５９２７６６号
【特許文献２】特許第４５１７６５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術を通常の固定鋳型方式の連続鋳造機に適用しようとすると、大きな荷重を受けるサイドガイドローラをピンチロールの後段に多数設けてそれらの位置を鋳片の幅に応じて調整する必要があり、多大な設備改造費を要し、制御が煩雑になるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の技術では、上ロールと下ロールの傾きを測定し、個別に傾きを調整する必要があり、多大な設備改造費を要するという問題がある。
【００１０】
そのため、特許文献１および２に記載の技術を適用できず、依然として、鋳片に蛇行が発生し、トーチ台車本体に脱輪や故障が発生したり、鋳片に傷がつくことがある。
【００１１】
本発明は、このような問題に対してなされたものであり、鋳片が蛇行した場合であっても、トーチ台車本体の脱輪や故障の発生を防止し、鋳片に傷がつくことを防止することができる連続鋳造鋳片の切断装置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】
【００１２】
本発明は、上記の目的を達成するために、以下のような特徴を有している。
［１］連続鋳造された鋳片をクランプした状態で、レール上を鋳片の引き出し方向に沿って移動しながら前記鋳片を鋳片幅方向に切断する連続鋳造鋳片の切断装置であって、前記レール上に、前記鋳片の引き出し方向へ移動可能に設置されたトーチ台車本体と、前記トーチ台車本体に、鋳片幅方向へ移動可能に設けられた、前記鋳片を溶断するためのトーチと、前記鋳片の上面に、前記トーチ台車本体に連結された当接部材を押し付けて、前記鋳片をクランプし、前記トーチ台車本体の前記鋳片の引き出し方向の位置を前記鋳片に対して固定するクランプ装置と、を有し、前記クランプ装置は、前記当接部材が前記トーチ台車本体に対して鋳片幅方向に変位することを可能とするように、鋳片幅方向に移動可能である可動部を有する連続鋳造鋳片の切断装置。
［２］前記クランプ装置は、前記トーチ台車本体に連結して設けられ、鋳片幅方向に延びるガイド部材と、前記ガイド部材と前記当接部材とを連結する連結部材と、前記当接部材を前記鋳片に押し付ける、又は前記鋳片から離間させるための駆動装置と、を有し、前記連結部材が前記ガイド部材に沿って鋳片幅方向に移動可能である［１］に記載の連続鋳造鋳片の切断装置。
［３］前記クランプ装置が前記鋳片をクランプする際に、前記駆動装置が、前記ガイド部材を前記鋳片に近付けるように動作することによって、前記当接部材を前記鋳片に押し付けて前記当接部材を前記鋳片に対して固定する［２］に記載の連続鋳造鋳片の切断装置。
［４］連続鋳造された鋳片をクランプした状態で、レール上を鋳片の引き出し方向に沿って移動しながら前記鋳片を鋳片幅方向に切断する連続鋳造鋳片の切断装置であって、前記レール上に、前記鋳片の引き出し方向へ移動可能に設置されたトーチ台車本体と、前記トーチ台車本体に、鋳片幅方向へ移動可能に設けられた、前記鋳片を溶断するためのトーチと、前記鋳片の上面に、前記トーチ台車本体に連結された当接部材を押し付けて、前記鋳片をクランプし、前記トーチ台車本体の前記鋳片の引き出し方向の位置を前記鋳片に対して固定するクランプ装置と、を有し、前記当接部材は、前記鋳片の引き出し方向に平行な回転軸を有する円筒状の形状であり、前記回転軸を中心として転動することによって、前記鋳片をクランプした状態で前記鋳片に対して鋳片幅方向に移動可能である連続鋳造鋳片の切断装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、鋳片が蛇行した場合であっても、トーチ台車の脱輪や故障の発生を防止し、鋳片に傷がつくことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】垂直曲げスラブ連鋳機のローラーテーブルにおける連続鋳造鋳片の切断装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る連続鋳造鋳片の切断装置のクランプ開放時の状態を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はライン進行方向から見た正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る連続鋳造鋳片の切断装置のクランプ時の状態を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はライン進行方向から見た正面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る連続鋳造鋳片の切断装置の動作を示す図であり、（ａ）はクランプ時の状態を示す図であり、（ｂ）はクランプ開放時の状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る連続鋳造鋳片の切断装置の鋳片の蛇行時の動作を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る連続鋳造鋳片の切断装置のクランプ時の状態を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はライン進行方向から見た正面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る連続鋳造鋳片の切断装置をライン進行方向から見た正面図である。
【図８】本発明（実施の形態１）を適用した本発明例と、本発明を適用する前の比較例における鋳片の蛇行量［ｍｍ］と車輪の鋳片幅方向への荷重Ｑ［ｋｇｆ］との関係を計算により求めた図である。
【図９】図８の荷重計算に用いたモデルを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態に係る連続鋳造鋳片の切断装置について説明する。
【００１６】
図１は、垂直曲げスラブ連鋳機のローラーテーブルにおける連続鋳造鋳片の切断装置の構成を示す平面図である。以下では、垂直曲げスラブ連鋳機に適用する場合の本発明の実施形態について説明するが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、鋳片を略水平方向に引き出す連鋳機、あるいは、鋳片のピンチロールと接触する面に当接部材を押し付けてクランプする形式のクランプ装置を有する連続鋳造鋳片の切断装置であれば、本発明の構成を適用して実施することが可能である。
【００１７】
図１に示すように、垂直曲げスラブ連鋳機により鋳造された鋳片１は、ピンチロール（図示しない）により、ローラーエプロン（図示しない）から矢印で示す鋳込み方向に水平に引き出される。連続鋳造鋳片の切断装置３は、後述するクランプ装置により鋳片１をクランプした状態で、レール２上を移動しながら、トーチ台車本体３１に設置されたガストーチ等のトーチが鋳片幅方向に移動しながら鋳片１を溶断して、鋳片１を所要の長さに切断する。
【００１８】
連続鋳造鋳片の切断装置３は、ガストーチ等の鋳片１を溶断するためのトーチ（図示せず）が設置されるトーチ台車本体３１と、クランプ時に鋳片１に当接して押し付けられることで鋳片１に固定される当接部材３５を備えたクランプ装置を有している。鋳片１を溶断する際に、当接部材３５を下降させて鋳片１の上面に押し付けるためのクランプ装置には様々な方式があり、例えば、先端に当接部材が固定された、鉛直方向に案内される連結部材を、トーチ台車本体に設置した駆動装置によって鉛直方向に昇降する方式が挙げられる。この方式では、水平方向にトーチ台車本体を牽引するために、上記の連結部材を鉛直方向に案内する構造には相当の水平方向の荷重に耐える剛性が求められる。また、他の方式として、鋳片幅方向に平行なシャフトをトーチ台車に固定し、このシャフトを回転軸として傾動可能に連結され、鋳片の引き出し方向に傾斜させたアームを介して、シャフトと当接部材とを連結し、アームの傾斜角度を駆動装置によって変更することで当接部材を鋳片に押し付ける方式も挙げられる。この場合には、トーチ台車本体を牽引するための荷重はアームの長手方向に分配されるので、アームに垂直な方向の荷重に対する剛性は比較的小さく設計することができる。
【００１９】
これらの例示に止まらず、様々な形態のクランプ装置において、クランプ装置によって連結された鋳片からトーチ台車までの部材において、当接部材がトーチ台車本体に対して鋳片幅方向に変位することを可能とするように、鋳片幅方向に移動可能である可動部を有するようにクランプ装置を構成することで、鋳片の蛇行による鋳片幅方向の変位をクランプ装置において吸収し、蛇行に起因する操業及び品質上の問題を防止する本発明を実施することができる。この際、鋳片幅方向の変位を吸収可能な範囲は、中立位置（例えばライン中心）から両側に２０ｍｍ程度以上確保することが望ましいが、鋳片の蛇行の実態に即して適宜調整すればよい。
【００２０】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態に係る連続鋳造鋳片の切断装置の例を挙げて説明するが、本発明の実施の形態は以下に例示する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の説明を参照して、本発明の構成に種々の公知の構成を組み合せることによって、本発明の実施の形態に係る連続鋳造鋳片の切断装置を様々に構成し得る。
【００２１】
［実施の形態１］
図２は、本発明の実施の形態１に係る連続鋳造鋳片の切断装置のクランプ開放時の状態を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はライン進行方向から見た正面図である。なお、図２（ｂ）のＬはライン中心を示し、Ｓは鋳片の幅方向中心を示している。すなわち、図２（ｂ）では、ライン中心Ｌと鋳片の幅方向中心Ｓが一致している状態を示している。
【００２２】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、連続鋳造鋳片の切断装置３は、鋳片１をクランプしてトーチ台車本体３１の鋳片の引き出し方向の位置を鋳片１に対して固定するクランプ装置３０を有している。
【００２３】
クランプ装置３０は、トーチ台車本体３１に固定された固定部材３２と、固定部材３２に固定され、鋳片１の幅方向に延びるシャフト３３と、シャフト３３が貫通し、シャフト３３の長さ方向に、シャフト３３に沿って摺動して移動可能である２本のアーム３４と、２本のアーム３４の先端に固定された耐熱合金製の当接部材３５とを有している。２本のアーム３４と、当接部材３５は、一体となるように構成されている。２本のアーム３４と当接部材３５は、シャフト３３を軸として、回転移動可能に構成されている。トーチ台車本体３１の４本の脚部３１ａには、レール２上を走行可能な車輪３９がそれぞれ取り付けられている。
【００２４】
当接部材３５は、鋳片１の幅方向に延びている。クランプ時に、駆動装置（図示しない）によって２本のアーム３４がシャフト３３を回転軸として下方に回転移動することで、当接部材３５は鋳片１の上面に接触して押し付けられ、鋳片１をクランプする。
【００２５】
なお、当接部材３５の駆動装置は、任意に設計することが可能であり、例えば、図示しないリンク機構にアーム３４または当接部材３５を連結して、空圧等によりリンク機構を動かすことで、当接部材３５を上昇若しくは下降するように構成することができる。ここで、クランプ装置は、図示しないカウンターウェイト等を利用してアーム３４及び当接部材３５を常に上方向に付勢し、クランプ時に駆動装置によってアーム３４及び当接部材３５を下降させる構成とすることが望ましい。また、この際、駆動装置によって当接部材３５に対して鋳片幅方向の力が働かないような構造とすることが望ましく、例えば、駆動装置によって、鋳片幅方向に転動可能なロールを介して当接部材３５を下方向に押し下げる方法などがある。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、２本のアーム３４は、シャフト３３の両端を固定する固定部材３２の間に、すべり軸受けを介してシャフト３３が貫通するように設けられており、２つの固定部材３２の間をシャフト３３の長さ方向（鋳片幅方向）に摺動して移動することができるように構成されている。具体的には、網掛けで図示した部分（アーム３４および当接部材３５）は、シャフト３３に沿って、鋳片１の幅方向に移動可能な可動部を構成している。この場合、シャフト３３は、アーム３４の回転軸としての機能と、アーム３４を鋳片幅方向に案内するガイド部材としての機能の両方を担っているが、後述する実施の形態２のようにガイド部材を別に設けて、この２つの機能をそれぞれ別々の部材に持たせるように構成することもできる。また、アーム３４は、シャフト３３及び固定部材３２を介してトーチ台車本体３１を牽引する力を伝達したり、当接部材３５を鋳片１に押し付ける力を伝達したりする機能を通常担うが、この場合（シャフト３３が回転軸とガイド部材とを兼ねる場合）には、アーム３４は鋳片幅方向に移動する当接部材３５を支持して鋳片幅方向に延在するガイド部材であるシャフト３３に連結する連結部材としての機能も担っている。
【００２７】
両端の２つの固定部材３２と２つのアーム３４との間には、２つのバネ３６がシャフト３３の軸方向に付設されている。２つのアーム３４と当接部材３５が鋳片幅方向に移動して偏心すると、移動した方向のバネ３６が圧縮されて、２つのアーム３４と当接部材３５を中心位置（ライン中心）に戻す方向に付勢される。このバネ３６のバネ定数は、鋳片１の表面が傷つくことを防止するために、鋳片１が蛇行した際に鋳片１と当接部材３５との接触部に働く力が十分小さくなるように決定する。また、鋳片１の切断が終了した後、当接部材３５を上昇させて鋳片１のクランプを開放する際に、アーム３４とシャフト３３の中心位置からの変位がある程度大きい場合には、滑り摩擦力よりもある程度大きな弾性力が発生し、アーム３４と当接部材３５を中心位置付近に戻すことを可能とするように、バネ３６のバネ定数を決定することが望ましい。また、バネ３６を、鋳片１のクランプ前に当接部材３５を中心位置に戻すための別の装置に置き換えることもできる。この場合には、鋳片１のクランプ中に当接部材３５が鋳片幅方向に変位しても、当接部材３５に鋳片幅方向の力が働かないように構成することができる。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１に係る連続鋳造鋳片の切断装置のクランプ時の状態を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はライン進行方向から見た正面図である。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、クランプ時には、シャフト３３を回転軸としてアーム３４を下方に回転させて、当接部材３５が鋳片１に接触するまで下降させ、所定の荷重で当接部材３５を鋳片１に押し付けて連続鋳造鋳片の切断装置３を鋳片１に固定する。
【００２９】
次に、このように構成された連続鋳造鋳片の切断装置の動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る連続鋳造鋳片の切断装置の動作を示す側面図である。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、鋳片１の所定の切断位置が待機している切断装置３の位置まで来ると、切断装置３は、鋳片１のクランプを開始する。具体的には、図示しないリンク機構を駆動してアーム３４を下げて、当接部材３５を鋳片１の上面に当接させ、所定の荷重で当接部材３５を鋳片１に押し付けて鋳片１をクランプする。鋳片１は、ピンチロールでローラーエプロンから引き出されてローラーテーブル上を引き出し方向に移動するため、鋳片１をクランプした切断装置３も鋳片１と同調して引き出し方向に移動する。
【００３１】
切断が開始されると、切断装置３の鋳片幅方向の一端に位置していたトーチを、鋳片幅方向の他端に向かって所定の速度で移動させながら、鋳片１を溶断する。これにより、鋳片１が幅方向に亘って切断される。また、トーチを２つ設け、鋳片幅方向の両端から中央に向かって切断を進行させてもよい。
【００３２】
図４（ｂ）に示すように、鋳片１の切断が終了すると、切断装置３は、図示しないリンク機構を駆動して、当接部材３５を鋳片１の上面から上昇させ、鋳片１のクランプを開放する。なお、図４（ａ）のクランプ開始から図４（ｂ）のクランプ開放までの間に、切断装置３は、前述したようにトーチを鋳片幅方向の一端から他端へ移動させて鋳片１の切断を行う。切断されたスラブ鋳片１’は、搬送ロール４の回転により製造ラインの下流側に搬出される。
【００３３】
そして、切断装置３は、車輪３９を図示しないモータにより駆動して、図４（ａ）の待機位置まで戻ると共に、トーチを鋳片幅方向端部の元の待機位置まで戻し、次の鋳片１の切断を行うために待機する。
【００３４】
本発明では、図５に示すように、鋳片１のクランプ時に、鋳片１が蛇行し、鋳片１の幅方向中心Ｓが、ライン中心Ｌに対してずれると、鋳片１の鋳片幅方向の移動に追従して、当接部材３５およびアーム３４が、鋳片１の移動方向に移動する。そして、鋳片１の切断完了後にクランプが開放されると、バネ３６の復元力により、当接部材３５が元の位置まで戻るように構成されている。
【００３５】
このように、本発明に係る切断装置３は、アーム３４と当接部材３５を、鋳片１の幅方向に移動可能となるようにトーチ台車本体３１に連結することで、アーム３４と当接部材３５を、鋳片１の幅方向の移動（蛇行）に追従させることができる。アーム３４と当接部材３５を鋳片１の幅方向への移動に追従させて、トーチ台車本体３１に対して鋳片幅方向に移動させることで、車輪３９にかかる鋳片幅方向の荷重を低減し、トーチ台車本体３１の脱輪を防止すると共に、鋳片１に傷がつくことを防止することができる。
【００３６】
また、本実施の形態１では、固定部材３２とアーム３４の間に、鋳片１の幅方向に伸縮するバネ３６が設けられているため、鋳片１の蛇行に追従して当接部材３５が移動した場合でも、クランプ開放時に、バネ３６の復元力を利用して、複雑な装置を設けなくても当接部材３５を中心位置付近まで戻すことができる。
【００３７】
連続鋳造設備に実施の形態１を適用するにあたり、バネ３６のバネ定数について検討を行った。クランプ時に、大きな負荷なく鋳片１の蛇行に追従して当接部材３５が移動でき、かつ、クランプ開放時に、鋳片１の蛇行によって移動した当接部材３５を元の位置まで戻せるよう、バネ定数を6.9kgf/mmとした。バネ定数は、鋳片１の蛇行時の最大幅方向変位、アーム３４とシャフト３３との鋳片幅方向の摩擦力、及び当接部材３５と鋳片１との鋳片幅方向の摩擦力等に応じて適切な範囲内とすることが好ましく、1〜20kgf/mm程度、より好ましくは2〜10kgf/mmの範囲とすることが好ましい。
【００３８】
図８は、本発明例（実施の形態１においてバネ定数6.9kgf/mmのバネ３６を用いた場合）と、同じ構造の切断装置３において、シャフト３３にストッパーを付設して、アーム３４がシャフト３３に対して鋳片幅方向に移動できない構造とした、従来の切断装置と同様の構造の比較例について、車輪３９に負荷される鋳片幅方向への荷重Ｑ［ｋｇｆ］を計算により求めた結果である。なお、荷重計算にあたっては、図９の模式図に示したモデルを用いた。
【００３９】
すなわち、図９の上図に示すように、比較例においては、当接部材３５から車輪３９までを連結するように構成するトーチ台車本体３１及びクランプ装置３０のバネ定数をｋ１とし、鋳片１の蛇行量Δｄの実測値と、鋳片１の蛇行時に負荷された車輪の鋳片幅方向への荷重Ｑ［ｋｇｆ］の実測値とから、式（１）を用い、トーチ台車本体３１及びクランプ装置３０のバネ定数ｋ１を算出した。この結果、トーチ台車本体３１及びクランプ装置３０のバネ定数ｋ１は、263.9kgf/mmであった。このバネ定数は、トーチ台車本体３１及びクランプ装置３０の構造と、これらを構成する材料の弾性率等に基づくものと考えられる。
Ｑ＝ｋ１・Δｄ            式（１）
【００４０】
図９の下図に示すように、本発明例においては、実施の形態１のクランプ装置３０のバネ３６のバネ定数をｋ２とし、トーチ台車本体３１及びバネ３６を除くクランプ装置３０で構成される構造のバネ（図の左側のバネ）とバネ３６とを直列で接続したモデルとした。ここで、バネ３６を除くクランプ装置３０とは、バネ３６による可動部分を固定した構造とした比較例と同じクランプ装置３０を意味するものであり、トーチ台車本体３１及びバネ３６を除くクランプ装置３０のバネ定数ｋ１については、比較例と同じ263.9kgf/mmを用いた。式（２）を用い、本発明例における車輪の鋳片幅方向への荷重Ｑ［ｋｇｆ］を算出した。
Ｑ＝（（ｋ１・ｋ２）／（ｋ１＋ｋ２））・Δｄ          式（２）
【００４１】
この結果、図８に示すように、本発明例（実線）では、比較例（点線）に対し、車輪３９にかかる鋳片幅方向への荷重Ｑを大幅に低減できることが分かった。
【００４２】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る連続鋳造鋳片の切断装置のクランプ時の状態を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）はライン進行方向から見た正面図である。実施の形態２のクランプ装置５０では、固定部材３２を介してトーチ台車本体３１に固定された鋳片１の幅方向に延びるシャフト３３を回転軸とし、シャフト３３を中心に回転移動する３つのアーム３４によって、鋳片１の幅方向に延びる、円形断面の２つのガイド部材３７を支持しており、シャフト３３、アーム３４及びガイド部材３７は、何れもトーチ台車本体３１に対して鋳片幅方向には移動しない。また、耐熱合金製の当接部材３５は、２つの連結部材３８の先端に固定され、円形断面の２つのガイド部材３７がすべり軸受けを介して貫通する２つの連結部材３８を介して、ガイド部材３７及びアーム３４に連結され、連結部材３８がガイド部材３７に沿って摺動することで、連結部材３８とともに鋳片幅方向に移動可能である。さらに、図示しない駆動装置がアーム３４の傾斜角度を変更することによって、鋳片１をクランプしたり、クランプを開放したりする動作が行われる。すなわち、クランプ装置５０が鋳片１をクランプする際には、駆動装置がガイド部材３７を鋳片１に近付けるように動作して当接部材３５を所定の荷重で鋳片１に押し付け、逆に鋳片１のクランプを開放する際には、駆動装置がガイド部材３７を上昇させるように動作して当接部材３５を鋳片１から離間させる。
【００４３】
上記の説明では、連結部材３８及び当接部材３５を鋳片幅方向に案内するガイド部材を、鋳片幅方向に延びる、円形断面の２つのガイド部材３７によって構成した場合について説明したが、ガイド部材の形態は、上記の場合に限定されず、連結部材３８及び当接部材３５を鋳片幅方向に平行移動するように案内できればどのような形態であってもよく、例えば、角形断面の鋳片幅方向に延びるガイド部材を使用したり、鋳片幅方向に延びる直線運動軸受けを使用することもできる。
【００４４】
上記のように、ガイド部材３７をシャフト３３とは別に設ければ、実施の形態１のようにシャフト３３にガイド部材としての機能を持たせる場合に比べて、当接部材３５とガイド部材との鋳片引き出し方向の距離を小さくすることができる。これにより、鋳片１が蛇行して当接部材３５に鋳片幅方向の力が働いた場合に、ガイド部材３７と連結部材３８との軸受け部（実施の形態１の場合にはシャフト３３とアーム３４との軸受部）が受ける鉛直方向の力のモーメント（力のモーメントのベクトルの鉛直成分）を大幅に小さくできるという構造上の利点がある。
【００４５】
実施の形態１の場合と同様に、当接部材３５が鋳片幅方向に移動して偏心した場合に当接部材３５を中心位置に戻す方向に付勢されるように、中央のアーム３４と鋳片幅方向の両側の連結部材３８との間に、２つのバネ３６が取り付けられている。バネ３６は、２つの連結部材３８と幅方向両端側のアーム３４との間に取り付けることもできる。なお、他の構成については、実施の形態１と略同様であるため、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
【００４６】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係る、クランプ時の連続鋳造鋳片の切断装置３をライン進行方向から見た正面図である。実施の形態３のクランプ装置６０では、鋳片１のクランプ時に、鋳片１の引き出し方向に平行な回転軸を有する複数の円筒状の当接部材４０を鋳片１の上面に当接させて所定の荷重で押し付け、当接部材４０の鋳片引き出し方向の位置を鋳片１に対して固定させる。ここで、複数の円筒状の当接部材４０は、鋳片引き出し方向の回転軸の回りに回転可能となるように支持フレーム４１の下部に支持され、支持フレーム４１はトーチ台車本体３１に設置された昇降ガイド４２に沿って、昇降駆動装置４３によって鉛直方向に昇降される。鋳片１のクランプ時には、当接部材４０は、鋳片１の幅方向の移動（蛇行）に伴って回転軸を中心として転動し、鋳片１に対して鋳片幅方向に移動する。
【００４７】
実施の形態３では、当接部材４０の回転を利用することで、トーチ台車本体３１に対する鋳片１の幅方向の移動を可能とした状態で、鋳片１をクランプすることができる。このように、当接部材４０の鋳片幅方向の位置を鋳片１の幅方向への移動に追従しないようにさせることで、トーチ台車本体３１の車輪３９に負荷される鋳片幅方向の荷重を低減し、トーチ台車本体３１の脱輪を防止すると共に、鋳片１に傷がつくのを防止することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１、１’    鋳片
２    レール
３    連続鋳造鋳片の切断装置
３０、５０、６０    クランプ装置
３１  トーチ台車本体
３２  固定部材
３３  シャフト
３４  アーム
３５  当接部材
３６  バネ
３７  ガイド部材
３８  連結部材
３９  車輪
４０  当接部材
４１  支持フレーム
４２  昇降ガイド
４３  昇降駆動装置
４    搬送ロール
【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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【図８】
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【図９】
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